JP3515690B2 - Ofdma信号伝送装置及び方法 - Google Patents

Ofdma信号伝送装置及び方法

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JP3515690B2 JP15321498A JP15321498A JP3515690B2 JP 3515690 B2 JP3515690 B2 JP 3515690B2 JP 15321498 A JP15321498 A JP 15321498A JP 15321498 A JP15321498 A JP 15321498A JP 3515690 B2 JP3515690 B2 JP 3515690B2
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    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/2628Inverse Fourier transform modulators, e.g. inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信システム
の基地局又は移動局における送受信装置などに適用され
るOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multipl
e Access)信号伝送装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から移動体通信では、マルチパスフ
ェージングの克服と、伝送品質の向上が必須である。マ
ルチパスフェージングに対してはシンボルレートを下げ
ることでそれを克服することができるが、高速データを
伝送するためにはマルチキャリア化を行う必要がある。
【0003】OFDM(Orthogonal Frequency Division
Multiplexing)は、マルチキャリア伝送方式の一つで、
サブキャリア同士が直交するように、サブキャリア同士
の間隔をシンボルレート分の1に設定する方式であり、
マルチキャリア伝送において最もサブキャリア間隔を狭
めることができる方式である。
【0004】また、OFDMAは、OFDMを使用して
複数のユーザが多元接続を行う方式である。
【0005】従来のOFDMA用データ伝送装置では、
多元アクセスを行う場合に、周波数分割や時間分割を行
う方法が提案されている。また、周波数方向および時間
方向にダイバーシチを行うことで誤り訂正能力を向上さ
せることも検討されている。
【0006】図16は、従来のOFDMA信号伝送装置
における送信部のブロック図を示す。図17は従来のO
FDMA信号伝送装置における受信部のブロック図を示
す。
【0007】図16に示す送信部1600は、シリアル
/パラレル変換器1601と、IFFT(Inverse Fast
Fourier Transform)器1602と、パラレル/シリアル
変換器1603と、D/A変換・直交変調器1604
と、送信アンプ1605と、送信アンテナ1606とを
備えて構成されている。
【0008】図17に示す受信部1700は、受信アン
テナ1701と、直交復調・A/D変換器1702と、
シリアル/パラレル変換器1703と、FFT(Fast Fo
urier Transform)1704と、パラレル/シリアル変換
器1705とを備えて構成されている。
【0009】このような構成の送信部1600及び受信
部1700を備えたOFDMA信号伝送装置による従来
のOFDM送受信の動作を説明する。但し、送信部16
00及び受信部1700は、図示せぬ移動体通信システ
ムの基地局及び移動局に備えられているものとする。
【0010】まず、基地局から移動局へ下り信号が送信
される場合の動作を説明する。下りのOFDMAの場
合、移動局毎にどのようにサブキャリアを割り当てて
も、OFDMの帯域の全てのサブキャリアがある場合と
同じ動作をする。
【0011】図16に示す送信データ1607は、各移
動局宛のデータであり、これらがまとめてシリアル/パ
ラレル変換器1601で並列に変換される。この場合、
サブキャリア数をNとしているので、変換後はN個の複
素数値となる。
【0012】ここで、余ったサブキャリアのところには
0が置かれることとなる。この結果をIFFT器160
2で、N点の逆フーリエ変換を行うことで時間波形に直
し、パラレル/シリアル変換器1603でN点の時系列
を時間順に並べ、D/A変換・直交変調器1604でア
ナログ波形に変換してから直交変調して高周波に変換
し、送信アンプ1605で増幅して送信アンテナ160
6から放射する。
【0013】一方、移動局では、その放射された信号を
図17に示す受信アンテナ1701で受信し、直交復調
・A/D変換器1702で復調してからディジタル値に
変換し、それをシリアル/パラレル変換器1703でN
サンプル毎に並列化してからFFT器1704でフーリ
エ変換して周波数軸上の信号に変換する。更に、その変
換された信号をパラレル/シリアル変換器1705で直
列化して受信データ1706とする。
【0014】このように、下り信号に対しては全サブキ
ャリアが完全に直交しているため、各信号間の干渉がほ
とんどない状態で伝送できる。
【0015】次に、移動局から基地局へ上り信号が送信
される場合の動作を説明する。上りのOFDMAの場
合、多元接続の方法として、サブキャリアで分離する方
法と、時間で分離する方法、あるいはそれらを混合した
方法がある。
【0016】全サブキャリアを用いて時間分割を行う場
合は、下り信号と同様の動作で、送信のON/OFFが
加わるだけである。
【0017】サブキャリアを分割する場合について説明
する。ある一つの移動局について考える。移動局は送信
データ1607を、シリアル/パラレル変換器1601
で並列に変換する。移動局に割り当てられたサブキャリ
ア数をNとすると、変換後はN個の複素数値となる。N
は最大のサブキャリア数であるN以下である。
【0018】IFFT器1602でN点の逆フーリエ変
換を行うことで時間波形に直し、パラレル/シリアル変
換器1603でN点の時系列を時間順に並べ、D/A変
換・直交変調器1604でアナログ波形に変換してから
直交変調して高周波へ変換し、送信アンプ1605で増
幅して送信アンテナ1606から放射する。
【0019】基地局は、複数の移動局から、サブキャリ
アの異なる信号を受信する。受信アンテナ1701で複
数の移動局から放射された信号の合成信号を受信し、直
交復調・A/D変換器1702で復調してからディジタ
ル値に変換し、それをシリアル/パラレル変換器170
3でNサンプル毎に並列化してからFFT器1704で
フーリエ変換して周波数軸上の信号に変換する。更に、
その変換された信号をパラレル/シリアル変換器170
5で直列化して受信データ1706とする。
【0020】上り信号に対しては、移動局毎に周波数オ
フセットが存在したり最大ドップラー周波数が異なる
と、全サブキャリアが完全には直交しないが、シンボル
レートに対してこれらの影響が小さければ各信号間の干
渉がほとんどない状態で伝送できる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のO
FDMA信号伝送装置においては、以下に〜で記述
する課題があった。
【0022】下り信号を受信する場合に、FFTを行
って始めて分離できるため、移動局ですら自分に割り当
てられたサブキャリアのみでなく、OFDM帯域の全て
のサブキャリアのデータを復調しなければならないた
め、例えトラフィックが小さくても、常にサブキャリア
数と同じだけのA/D変換器やFFT器が必要となり、
回路規模が大きくなると共に、消費電力が大きくなって
いた。
【0023】基地局は、OFDM全ユーザ(全移動
局)の信号を合成してから送信アンプで増幅するため、
ダイナミックレンジが大きく、非線形歪みを抑えること
が困難であった。
【0024】基地局でのAFC(Automatic Frequency
Control)は、全OFDM帯域に対してしか行えないた
め、移動局毎に異なる周波数オフセットや最大ドップラ
ー周波数が大きい場合に、劣化が大きくなってしまう。
【0025】周波数ダイバーシチを行う場合、移動局
における送信側のIFFTにおいて、当該移動局に割り
当てられていない帯域の分も含む点数に対して計算しな
ければならないため、消費電力が大きくなってしまう。
【0026】周波数ダイバーシチを行う場合の受信側
では、OFDMの全帯域に対してFFTを行ってから合
成するため、消費電力が大きくなってしまう。
【0027】FFTやIFFTは、点の数をNとする
とN・log2Nに比例する演算量であるが、入力に0
の点があっても演算量を削減することができない。
【0028】本発明は、演算量の削減及び消費電力を低
減することができ、更に受信品質を向上させることがで
きるOFDMA信号伝送装置及び方法を提供することを
目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の構成とした。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】本発明に係るOFDMA信号伝送装置は、
OFDMA信号伝送による2のべき乗の間隔のサブキャ
リアのみが割り当てられている受信信号を直交復調する
直交復調手段と、前記直交復調された信号をディジタル
信号に変換するA/D変換手段と、前記ディジタル信号
を時間毎に区切った各々の信号に対して、並列信号に変
換した後、フーリエ変換して周波数軸上の信号に変換
し、この変換された信号を直列信号に変換する複数系列
の信号処理手段と、この複数系列の信号処理手段のうち
1と2系列目の直列信号の合成、1〜3系列目の直列信
号の合成、…、1〜N系列目の直列信号の合成を各々行
う合成手段と、前記1〜N系列目の直列信号の合成信号
を除く前記合成手段からの合成信号、及び1系列目の信
号処理手段からの直列信号の誤りを検出する誤り検出手
段と、前記誤りの検出されない信号を選択して受信デー
タとする選択手段と、前記A/D変換手段と2系列目以
降の信号処理手段との間に接続され、前記誤り検出手段
が前段系列の信号処理手段からの信号の誤りを検出した
場合に前記A/D変換手段からのディジタル信号をその
後段系列の信号処理手段へ通過させるスイッチ手段と、
を具備する構成とした。
【0037】この構成により、受信品質がよい場合は、
受信信号のうち最初の部分のみを使用して少ない演算量
で受信演算が完了できることから、従来の技術より更に
平均消費電力を低減させることができる。
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】また、本発明に係るOFDMA信号伝送装
置は、直列データを並列データに変換するパラレル/シ
リアル変換手段と、前記並列データを逆フーリエ変換を
行って時間波形に変換するIFFT手段と、このIFF
T手段から出力される並列データを直列データに変換す
るパラレル/シリアル変換手段と、前記直列データの周
波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換され
たデータと前記直列データとを加算する加算手段と、前
記加算されたデータをアナログ信号に変換するD/A変
換手段と、前記アナログ信号を直交変調する直交変調手
段と、を具備する構成とした。
【0043】この構成により、周波数ダイバーシチを行
う際に、ディジタル処理で周波数が離れた異なるサブキ
ャリアに同一の信号を載せる処理を行うことができるの
で、IFFT手段の演算量を削減することができ、これ
によって、消費電力を削減することができる。更に前記
発明に比べて直交変調手段などのアナログ回路を削減す
ることができる。
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】また、本発明に係る基地局装置は、本発明
に係る前記OFDMA信号伝送装置、を具備する構成と
した。
【0049】この構成により、基地局装置が前記OFD
MA信号伝送装置による作用効果を得ることができる。
【0050】また、本発明に係る移動局装置は、本発明
に係る前記OFDMA信号伝送装置、を具備する構成と
した。
【0051】この構成により、移動局装置が前記OFD
MA信号伝送装置による作用効果を得ることができる。
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】また、本発明に係るOFDMA信号伝送方
法は、OFDMA信号伝送による2のべき乗の間隔のサ
ブキャリアのみが割り当てられている受信信号を直交復
調したのちディジタル信号に変換し、このディジタル信
号を時間毎に区切った各々の信号に対して、並列信号に
変換した後、フーリエ変換して周波数軸上の信号に変換
し、この変換された信号を直列信号に変換する複数系列
の信号処理を行い、この複数系列の信号処理で得られる
1と2系列目の直列信号の合成、1〜3系列目の直列信
号の合成、…、1〜N系列目の直列信号の合成を各々行
い、前記1〜N系列目の直列信号の合成信号を除く各合
成信号及び1系列目の信号処理で得られた直列信号の誤
り検出を行い、この誤り検出において誤りの検出されな
い信号を選択して受信データとし、前記誤り検出におい
て前段系列の信号処理で得られた信号の誤りが検出され
た場合に、前記直交変調後のディジタル信号を、前記前
段系列の次の系列で処理するようにした。
【0061】この方法により、受信品質がよい場合は、
受信信号のうち最初の部分のみを使用して少ない演算量
で受信演算が完了できることから、前記発明より更に平
均消費電力を低減させることができる。
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】また、本発明に係るOFDMA信号伝送方
法は、直列データを並列データに変換したのち逆フーリ
エ変換を行って時間波形に変換し、この変換された並列
データを直列データに変換したのち周波数変換を行い、
この周波数変換されたデータと前記直列データとを加算
し、この加算されたデータをアナログ信号に変換したの
ち直交変調するようにした。
【0067】この方法により、周波数ダイバーシチを行
う際に、ディジタル処理で周波数が離れた異なるサブキ
ャリアに同一に信号を載せる処理を行うことができるの
で、IFFT手段の演算量を削減することができ、これ
によって、消費電力を削減することができる。更に前記
発明に比べて直交変調処理を実現するアナログ回路を削
減することができる。
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【発明の実施の形態】以下、本発明のOFDMA信号伝
送装置及び方法の実施の形態を図面を用いて具体的に説
明する。
【0073】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1に係るOFDMA信号伝送装置における送信部の
ブロック図を示す。但し、図1に示す送信部100は、
4ユーザ(4つの移動局)が多元接続される場合の基地
局における構成例である。
【0074】本実施の形態1の特徴は、伝送する情報量
が少ない場合、サブキャリアを2のべき乗の間隔毎に選
択して割り当てることで、送信に用いるIFFTの総演
算量を低減させて低消費電力化を図るようにした点にあ
る。
【0075】図1に示す送信部100は、シリアル/パ
ラレル変換器101、102、103、104と、並べ
替え器105と、IFFT器106と、パラレル/シリ
アル変換器107と、D/A変換・直交変調器108
と、送信アンプ109と、送信アンテナ110とを備え
て構成されている。
【0076】また、図2は、実施の形態1のOFDMA
信号伝送装置におけるサブキャリア割り当ての第1の例
を示すサブキャリア割当図を示し、16本のサブキャリ
アを2ユーザで分割して使用する場合の例である。図2
において、201はユーザA用キャリア、202はユー
ザB用キャリアである。
【0077】図3は、実施の形態1のOFDMA信号伝
送装置におけるサブキャリア割り当ての第2の例を示す
サブキャリア割当図を示し、16本のサブキャリアを4
ユーザで分割して使用する場合の例である。図3におい
て、301はユーザA用キャリア、302はユーザB用
キャリア、303はユーザC用キャリア、304はユー
ザD用キャリアである。
【0078】例えば、16本のサブキャリアがある場合
に、各ユーザに8本ずつサブキャリアを割り当てるとす
ると、2ユーザが収容できる。ここで、図2に示すよう
に、ユーザA送信データ201を、偶数番目のサブキャ
リアに割り当て、ユーザB送信データ202を、奇数番
目のサブキャリアに割り当てると、ユーザBが通信をし
ていないときには、偶数キャリアしか存在しない。その
ような場合は、変調に用いるIFFTの逆フーリエ変換
を行って時間波形に変換する点数を半分にすることがで
きる。
【0079】また、例えば16本のサブキャリアがある
場合に、各ユーザに4本ずつサブキャリアを割り当てる
とすると、4ユーザが収容できる。ここで、図3に示す
ように、ユーザA送信データ301を4の余剰が0とな
るサブキャリアに割り当て、ユーザB送信データ302
を4の余剰が1となるサブキャリアに、ユーザC送信デ
ータ303を4の余剰が2となるサブキャリアに、ユー
ザD送信データ304を4の余剰が3となるサブキャリ
アに割り当てるとすると、ユーザAのみが通信をしてい
るときには、4の余剰が0となるサブキャリアしか存在
しない。
【0080】このような場合は、変調に用いるIFFT
の点数を1/4にすることができる。同様に、2ユーザ
のみが使用している場合はIFFTの点数を1/2にす
ることができる。
【0081】図1は、基地局が4ユーザを収容する例で
あり、全サブキャリア数はNであるとする。ユーザA送
信データ111、ユーザB送信データ112、ユーザC
送信データ113、ユーザD送信データ114は、各々
異なるシリアル/パラレル変換器101〜104で、N
/4シンボル毎に並列化される。
【0082】これを並べ替え器105で、図3に示すよ
うに、サブキャリアを2のべき乗の間隔になるように並
べ替える。この場合、間隔は4である。
【0083】IFFT器106とパラレル/シリアル変
換器107は、N、N/2、N/4のように、2のべき
乗の単位で点数及びサンプル数を可変できるようにして
おく。
【0084】このようにすることによって、通信を行っ
ているユーザ数が1又は2である場合には、IFFT器
106の点数及びパラレル/シリアル変換器107のサ
ンプル数を、それぞれN/4、N/2にすることができ
るため、伝送する情報量によって演算量の削減及びそれ
による消費電力の削減を図ることができる。
【0085】パラレル/シリアル変換器107の出力デ
ータは、点数がNより少なくなった場合は同じものを繰
り返して使用する。この出力データは、D/A変換・直
交変調器108で変調されて、送信アンプ109で増幅
され、送信アンテナ110から放射される。
【0086】このとき、例えば4の余剰が0となるサブ
キャリア以外のユーザの信号のみ送信する場合でも、パ
ラレル/シリアル変換器107の出力は、点数がNより
少なくなった場合は同じものを繰り返して使用する際
に、正負を反転させることで実現することができる。
【0087】また、ここでは基地局の送信を例にあげた
が、伝送する情報が他種類の場合や伝送レートが可変で
ある場合においては、移動局の送信においても同様の動
作及び効果が得られる。
【0088】このように、実施の形態1によれば、OF
DMA信号伝送を行う送信部100を、複数のシリアル
/パラレル変換器101〜104によって、複数の直列
信号の各々を並列信号に変換し、この変換された複数の
並列信号を並べ替え器105で、2のべき乗間隔に並べ
替えてサブキャリアの割り当てを行い、IFFT器10
6で、その並べ替えられた並列信号の数に応じて可変し
た点数の逆フーリエ変換を行って時間波形に変換し、こ
の変換された並列信号をパラレル/シリアル変換器10
7で直列信号に変換し、この変換された直列信号をD/
A変換・直交変調器108で、アナログ信号に変換した
後、高周波信号へ変換して放射するように構成した。こ
れによって、演算量の削減及びそれによる消費電力の削
減を図ることができる。
【0089】(実施の形態2)図4は、本発明の実施の
形態2に係るOFDMA信号伝送装置における送信部の
ブロック図を示す。
【0090】本実施の形態2の特徴は、トラフィックが
少ない場合に、サブキャリアを一定の間隔毎に選択して
割り当てることで、送信に用いるIFFTの総演算量を
低減させて低消費電力化を図ると同時に、それぞれにF
FTの出力を異なる送信アンプで増幅することで、1個
の送信アンプ当たりのダイナミックレンジを低減させる
ようにした点にある。
【0091】図2に示す送信部400は、シリアル/パ
ラレル変換器401、402、403、404と、IF
FT器405、406、407、408と、パラレル/
シリアル変換器409、410、411、412と、D
/A変換・直交変調器413、414、415、416
と、送信アンプ417、418、419、420と、混
合器421と、送信アンテナ422とを備えて構成され
ている。
【0092】このような構成において、実施の形態1で
説明したと同様のサブキャリア割当てを行う。
【0093】ユーザA送信データ423が、シリアル/
パラレル変換器401で並列化され、この並列データが
IFFT器405で時間領域のデータに変換される。こ
の変換されたデータが、パラレル/シリアル変換器40
9で直列化され、この直列データがD/A変換・直交変
調器413でアナログ信号に変換された後、直交変調さ
れ、更に送信アンプ417で増幅された後、混合器42
1へ出力される。
【0094】ユーザB送信データ424が、シリアル/
パラレル変換器402で並列化され、この並列データが
IFFT器406で時間領域のデータに変換される。こ
の変換されたデータが、パラレル/シリアル変換器41
0で直列化され、この直列データがD/A変換・直交変
調器414でアナログ信号に変換された後、直交変調さ
れ、更に送信アンプ418で増幅された後、混合器42
1へ出力される。
【0095】ユーザC送信データ425が、シリアル/
パラレル変換器403で並列化され、この並列データが
IFFT器407で時間領域のデータに変換される。こ
の変換されたデータが、パラレル/シリアル変換器41
1で直列化され、この直列データがD/A変換・直交変
調器415でアナログ信号に変換された後、直交変調さ
れ、更に送信アンプ419で増幅された後、混合器42
1へ出力される。
【0096】ユーザD送信データ426が、シリアル/
パラレル変換器404で並列化され、この並列データが
IFFT器408で時間領域のデータに変換される。こ
の変換されたデータが、パラレル/シリアル変換器41
2で直列化され、この直列データがD/A変換・直交変
調器416でアナログ信号に変換された後、直交変調さ
れ、更に送信アンプ420で増幅された後、混合器42
1へ出力される。
【0097】混合器421は、直交変調された全ての信
号を混合し、この混合された信号を送信アンテナ422
から放射する。
【0098】また、ここでは基地局の送信を例にあげた
が、伝送する情報が他種類の場合や伝送レートが可変で
ある場合においては、移動局の送信においても同様の動
作及び効果が得られる。
【0099】このように、実施の形態2によれば、OF
DMA信号伝送を行う送信部400を、各系列の直列信
号をシリアル/パラレル変換器401〜404で並列信
号に変換し、IFFT器405〜408で、その変換さ
れた並列信号の数に応じて可変した点数の逆フーリエ変
換を行って時間波形に変換し、この変換された並列信号
をパラレル/シリアル変換器409〜412で直列信号
に変換し、この変換された直列信号をD/A変換・直交
変調器413〜416でアナログ信号に変換した後、高
周波信号へ変換し、この高周波信号を各送信アンプ41
7〜420で増幅した後、混合器421で各系列の増幅
信号を混合するように構成した。
【0100】これによって、データを伝送しない空きの
サブキャリアに対しては、IFFTが行われないので消
費電力を低減することができる。
【0101】また、上記実施の形態1に比べて、以下の
点で有利である。まず、IFFTの演算量は、点数をN
とするとN・log2Nに比例するので、点数が半分のI
FFTを2個備えるとN・log2(N/2)、点数が1
/4のIFFTを4個備えるとN・log2(N/4)と
なっていずれもN点IFFTより総演算量は少なくなる
ため、この構成によって総演算量を削減することができ
る。
【0102】更に、個々の送信アンプ417〜420へ
の入力信号は、サブキャリア数が少ないため、ダイナミ
ックレンジが小さくなり、送信アンプ417〜420に
要求される線形性の範囲が小さくてすみ、実現が容易と
なる。
【0103】(実施の形態3)図5は、本発明の実施の
形態3に係るOFDMA信号伝送装置における受信部の
ブロック図を示す。
【0104】本実施の形態3の特徴は、伝送する情報量
が少ない場合に、実施の形態1又は2で説明したサブキ
ャリアを2のべき乗の間隔毎に選択して割り当てること
で送信に用いるIFFTの総演算量を低減させるような
送信を行った場合に、複数の点数の少ないFFTで復調
することで、受信側のFFTの総演算量を低減して消費
電力を削減するようにした点にある。
【0105】図5に示す受信部500は、受信アンテナ
501と、直交復調・A/D変換器502と、シリアル
/パラレル変換器503〜506と、FFT器507〜
510と、パラレル/シリアル変換器511〜514
と、合成器515とを備えて構成されている。
【0106】但し、この構成は、送信側で例えば図3に
示したようにサブキャリアが4本置きにしか使用されて
いない場合に対応する、受信側の構成例である。
【0107】また、図6は、実施の形態3の動作説明の
ための有効シンボルの構成図を示す。図6において、6
01はa信号、602はb信号、603はc信号、60
4はd信号であり、それぞれ有効シンボルの1/4ずつ
の時間に区切ったものであり、実施の形態1又は2のよ
うに、送信するサブキャリアをなるべく2のべき乗の間
隔にする場合に、例えば図3に符号301で示したよう
にサブキャリアが4の剰余が0のもののみ使用されてい
る場合は、有効シンボルを4等分した各々の信号であ
る。各信号601〜604は全て同一となる。
【0108】このため、受信アンテナ501で受信され
た信号を、直交復調・A/D変換器502で復調してか
らサンプリングした信号に対して、時間によって4つに
分け、それぞれ、シリアル/パラレル変換器503、F
FT器507及びパラレル/シリアル変換器511の系
列処理による復調、シリアル/パラレル変換器504、
FFT器508及びパラレル/シリアル変換器512の
系列処理による復調、シリアル/パラレル変換器50
5、FFT器509及びパラレル/シリアル変換器51
3の系列処理による復調、シリアル/パラレル変換器5
06、FFT器510及びパラレル/シリアル変換器5
14の系列処理による復調を行い、この復調結果を合成
器515で合成することで、品質の良い受信データ51
6が得られる。
【0109】a〜d信号601〜604は、4の剰余が
1や2や3のサブキャリアのみ使用している場合は、正
負の違いは生じるものの、それを補償してから合成器5
15で合成することで、4の剰余が0のみのサブキャリ
アを使用している場合と同じ性能が得られる。
【0110】これは、基地局、移動局によらず、同様の
効果が得られる。FFTの演算量は、点数をNとすると
N・log2Nに比例するので、点数が半分のFFTを2
個備えるとN・log2(N/2)、点数が1/4のFF
Tを4個備えるとN・log2(N/4)となっていずれ
もN点FFTより総演算量は少なくなるため、この構成
によって総演算量が削減できる。
【0111】このように、実施の形態3によれば、OF
DMA信号伝送による2のべき乗の間隔のサブキャリア
のみが割り当てられている信号を受信する受信部500
を、受信信号を直交復調・A/D変換器502で直交復
調したのちディジタル信号に変換し、このディジタル信
号を時間毎に区切った各々の信号に対して、シリアル/
パラレル変換器503〜506で並列信号に変換し、F
FT器507〜510でフーリエ変換して周波数軸上の
信号に変換し、パラレル/シリアル変換器511〜51
4でその変換された信号を直列信号に変換し、この複数
系列の直列信号を合成器515で合成して受信データ5
16を得るように構成した。これによって、前述で詳細
に説明したように、従来のN点のサブキャリアを処理す
るFFTより総演算量が少なくなるため総演算量を削減
することができる。
【0112】(実施の形態4)図7は、本発明の実施の
形態4に係るOFDMA信号伝送装置における受信部の
ブロック図を示す。
【0113】本実施の形態4の特徴は、伝送する情報量
が少ない場合に、サブキャリアを2のべき乗の間隔毎に
選択して割り当てることで送信に用いるIFFTの総演
算量を低減させるような送信を行った場合に、複数の点
数の少ないFFTで復調し、かつ誤り検出を用いて、合
成する信号の数を選択することにより、不要なFFTを
行わないようにすることで、受信側のFFTの総演算量
を低減して消費電力を削減するようにした点にある。
【0114】図7に示す受信部700は、受信アンテナ
701と、直交復調・A/D変換器702と、シリアル
/パラレル変換器703〜706と、FFT器707〜
710と、パラレル/シリアル変換器711〜714
と、誤り検出器715〜717と、スイッチ(SW)7
18〜720と、選択器724とを備えて構成されてい
る。
【0115】実施の形態1又は2のように、送信するサ
ブキャリアをなるべく2のべき乗の間隔にする場合に、
例えば図3に符号301で示したようにサブキャリアが
4の剰余が0のもののみ使用されている場合は、有効シ
ンボルを4等分した各々の信号である。図6に示した各
信号601〜604は全て同一となる。
【0116】このため、まず受信アンテナ701で受信
された信号の最初の部分であるa信号601を、直交復
調・A/D変換器702で復調してからサンプリングし
た信号に対して時間によって4つにわけ、最初の部分に
対して1系列目のシリアル/パラレル変換器703、F
FT器707、及びパラレル/シリアル変換器711に
よる復調でデータを復調する。
【0117】この結果に対して誤り検出器715で誤り
検出を行う。ここで誤りがない場合は、その時点で復調
を終わることができ、スイッチ718〜720に対して
停止制御を施して、他の3系列の復調を行わせないよう
にして消費電力を削減する。
【0118】この時、選択器724は、誤り検出器71
5の出力を選択し、これを受信データ725とする。
【0119】一方、ここで誤りが検出された場合は、2
系列目で2つ目の復調を行う。まずスイッチ718に対
して直交復調・A/D変換器702からの信号が通過す
るように制御し、2番目のb信号602に対してシリア
ル/パラレル変換器704、FFT器708、及びパラ
レル/シリアル変換器712による復調を施す。
【0120】この復調結果と、1系列目のパラレル/シ
リアル変換器711からの復調結果を合成器721で合
成する。これによってS/Nが改善されるため、誤り検
出の確率を下げることができる。
【0121】合成器721の合成結果に対して誤り検出
器716で誤り検出を行う。ここで、誤りがない場合
は、その時点で復調を終わることができ、スイッチ71
9、720に対して停止制御を行って、後段の2系列の
復調を行わせないようにして消費電力を削減する。ま
た、選択器724は誤り検出器716の出力を選択し、
これを受信データ725とする。
【0122】ここで誤りが検出された場合は、3つ目の
復調を行う。まずスイッチ719に対して信号が通過す
るように制御し、3番目のc信号603に対してシリア
ル/パラレル変換器705、FFT器709、及びパラ
レル/シリアル変換器713による復調を施す。
【0123】この復調結果と、パラレル/シリアル変換
器711、712の復調結果を合成器722で合成する
ことで更にS/Nが改善されるため、更に誤り検出の確
率を下げることができる。
【0124】その合成結果に対して誤り検出器717で
誤り検出を行う。誤りがないとわかった場合は、その時
点で復調を終わることができ、スイッチ720に対して
停止制御を施して、最後の1系列の復調を行わせないよ
うにして消費電力を削減する。
【0125】この時、選択器724は、誤り検出器71
7の出力を選択し、これを受信データ725とする。但
し、合成器722はパラレル/シリアル変換器713の
結果と合成器721の結果を合成しても良い。
【0126】ここで、誤りが検出された場合は、4つ目
の復調を行う。まずスイッチ720に対して信号が通過
するように制御し、4番目のd信号604に対してシリ
アル/パラレル変換器706、FFT器710、及びパ
ラレル/シリアル変換器714による復調を施す。
【0127】この復調結果と、パラレル/シリアル変換
器711、712、713の復調結果を合成器723で
合成することで更にS/Nが改善されるため、更に誤り
検出の確率を下げることができる。
【0128】その合成結果に対しては誤り検出を行って
も更にS/Nを向上させる手段がないため、無条件にそ
の結果を選択器724で選択して受信データ725とす
る。但し、合成器723は、パラレル/シリアル変換器
714の結果と合成器722の結果を合成しても良い。
【0129】a〜d信号601〜604は、4の剰余が
1や2や3のサブキャリアのみ使用している場合は、正
負の違いは生じるものの、それを補償してから復調する
ことで、4の剰余が0のみのサブキャリアを使用してい
る場合と同じ性能が得られる。これは、基地局、移動局
によらず、同様の効果が得られる。
【0130】このように、実施の形態4によれば、OF
DMA信号伝送による2のべき乗の間隔のサブキャリア
のみが割り当てられている信号を受信する受信部700
を、受信信号を直交復調・A/D変換器702で直交復
調したのちディジタル信号に変換し、このディジタル信
号を時間毎に区切った各々の信号に対して、1系列目の
シリアル/パラレル変換器703、FFT器707及び
パラレル/シリアル変換器511から成る複数系列の信
号処理手段で、並列信号に変換した後、フーリエ変換し
て周波数軸上の信号に変換し、この変換された信号を直
列信号に変換し、この直列信号の誤りが誤り検出器71
5で検出された場合に、スイッチ718のオンにより2
系列目の信号処理手段で信号処理を行って前段の信号と
合成し、以降同様に、その合成信号に誤りが存在する限
り後段のスイッチを介した信号処理手段で処理して前段
の信号と合成することにより、誤りの無い信号を選択器
724で選択して受信データ725とするように構成し
た。
【0131】これによって、受信品質がよい場合は、受
信信号のうち最初の部分のみを使用して少ない演算量で
受信演算が完了できることから、実施の形態3より更に
平均消費電力を低減させることができる。
【0132】(実施の形態5)図8は、本発明の実施の
形態5に係るOFDMA信号伝送装置における送信部の
ブロック図を示す。
【0133】本実施の形態5の特徴は、移動局毎にサブ
キャリアを連続して割り当てることで、受信側で移動局
毎に異なるFFTによって復調できるようにして、FF
Tの総演算量を削減するとともに、移動局毎に異なるA
FCを施せるようにして、性能を向上させるようにした
点にある。
【0134】図8に示す受信部800は、例えば移動局
に用いられるものであり、送信データ801が入力され
るシリアル/パラレル変換器802と、IFFT器80
3と、パラレル/シリアル変換器804と、D/A変換
・直交変調器805と、送信アンプ806と、送信アン
テナ807とを備えて構成されている。
【0135】図9は、実施の形態5のOFDMA信号伝
送装置におけるサブキャリア割り当ての例を示すサブキ
ャリア割当図を示す。図9において、901はユーザA
キャリア、902はユーザBキャリア、903はユーザ
Cキャリア、904はユーザDキャリアである。
【0136】図10は、本発明の実施の形態5に係るO
FDMA信号伝送装置における受信部のブロック図を示
す。
【0137】図10に示す受信部1000は、基地局に
用いられ、4ユーザを多重する場合の構成例であり、受
信アンテナ1001と、直交復調・A/D変換器100
2と、周波数変換・低域フィルタ1003、1004、
1005、1006と、シリアル/パラレル変換器10
07、1008、1009、1010と、FFT器10
11、1012、1013、1014と、パラレル/シ
リアル変換器1015、1016、1017、1018
とを備えて構成されている。
【0138】このような構成において、図8に示す送信
部800は、例えば移動局であるユーザAの送信部分で
あるとする。送信データ801をシリアル/パラレル変
換器802で並列化することにより、図9に示すユーザ
Aキャリア901のように周波数軸上にデータを配置す
る。
【0139】この配置されたデータを、IFFT器80
3で時間信号に変換して、パラレル/シリアル変換器8
04で直列データに変換することにより時系列データに
直す。このデータをD/A変換・直交変調器805で、
アナログ信号に変換した後、直交変調を施して送信アン
プ806で増幅し、送信アンテナ807から放射する。
【0140】ユーザB、C、Dも同様の送信を行うこと
で、図9に示すように、各ユーザ毎に帯域が分かれた信
号が放射される。
【0141】この放射された信号が、図10に示す受信
部1000の受信アンテナ1001で受信される。この
受信されたデータは、直交復調・A/D変換器1002
で直交復調後にディジタル信号に変換され、周波数変換
・低域フィルタ1003へ出力される。
【0142】周波数変換・低域フィルタ1003では、
ユーザAキャリア901がベースバンド信号になるよう
に、先のディジタル信号に周波数変換が施された後、フ
ィルタリングによって低域信号のみが抽出されることで
ユーザAの信号のみが取り出される。
【0143】この信号が、シリアル/パラレル変換器1
007で並列信号に変換され、FFT器1011でフー
リエ変換されて周波数軸上の信号に変換され、パラレル
/シリアル変換器1015でその変換された信号が直列
信号に変換され、これによってユーザA受信データ10
19が取り出される。
【0144】同様に、周波数変換・低域フィルタ100
4では、ユーザBキャリア902がベースバンド信号に
なるように、直交復調・A/D変換器1002からのデ
ィジタル信号に周波数変換が施された後、フィルタリン
グによって低域信号のみが抽出されることでユーザBの
信号のみが取り出され、この信号が、シリアル/パラレ
ル変換器1008で並列信号に変換され、FFT器10
12でフーリエ変換されて周波数軸上の信号に変換さ
れ、パラレル/シリアル変換器1016でその変換され
た信号が直列信号に変換され、これによってユーザB受
信データ1020が取り出される。
【0145】同様に、周波数変換・低域フィルタ100
5では、ユーザCキャリア903がベースバンド信号に
なるように、直交復調・A/D変換器1002からのデ
ィジタル信号に周波数変換が施された後、フィルタリン
グによって低域信号のみが抽出されることでユーザCの
信号のみが取り出され、この信号が、シリアル/パラレ
ル変換器1009で並列信号に変換され、FFT器10
13でフーリエ変換されて周波数軸上の信号に変換さ
れ、パラレル/シリアル変換器1017でその変換され
た信号が直列信号に変換され、これによってユーザC受
信データ1021が取り出される。
【0146】同様に、周波数変換・低域フィルタ100
6では、ユーザDキャリア904がベースバンド信号に
なるように、直交復調・A/D変換器1003からのデ
ィジタル信号に周波数変換が施された後、フィルタリン
グによって低域信号のみが抽出されることでユーザDの
信号のみが取り出され、この信号が、シリアル/パラレ
ル変換器1010で並列信号に変換され、FFT器10
14でフーリエ変換されて周波数軸上の信号に変換さ
れ、パラレル/シリアル変換器1018でその変換され
た信号が直列信号に変換され、これによってユーザD受
信データ1022が取り出される。
【0147】このように、実施の形態5によれば、移動
局の送信部800を、シリアル/パラレル変換器802
で送信データ801を並列化して周波数軸上に配置し、
IFFT器803で、その配置された並列データの逆フ
ーリエ変換を行って時間波形に変換し、この変換された
並列データをパラレル/シリアル変換器804で直列デ
ータに変換し、この変換された直列データをD/A変換
・直交変調器805でアナログ信号に変換したのち高周
波信号へ変換するように構成した。
【0148】また、基地局の受信部1000を、直交復
調・A/D変換器1002で受信信号を直交復調したの
ちディジタル信号に変換し、このディジタル信号を周波
数変換・低域フィルタ1003〜1006で周波数帯域
毎に区切って帯域毎のベースバンド信号に変換したのち
帯域を制限し、この帯域制限された各々の信号をシリア
ル/パラレル変換器1007〜1010で並列信号に変
換し、これらの並列信号をFFT器1011〜1014
でフーリエ変換して周波数軸上の信号に変換し、この変
換された信号をパラレル/シリアル変換器1015〜1
018で直列信号に変換して各固有周波数のデータ10
19〜1022を得るように構成した。
【0149】このように、周波数変換・低域フィルタ1
003〜1006によって、ユーザA〜D毎にそれぞれ
の信号を低域信号に変換することができるので、FFT
器1011〜1014の1つ1つを小さくすることがで
きる。
【0150】この例ではFFTの点数は1/4になって
いる。このためFFT演算の総演算量が削減でき、それ
による消費電力の削減を図ることができる。
【0151】また、各ユーザA〜Dの信号を分離するの
で、各々の信号に対して周波数変換・低域フィルタ10
33〜1006で、個別のAFC(自動周波数制御)を
行うことでユーザ毎に異なる周波数オフセットの補償が
可能となり、これにより受信性能の向上を図ることがで
きる。
【0152】(実施の形態6)図11は、本発明の実施
の形態6に係るOFDMA信号伝送装置における送信部
のブロック図を示す。
【0153】本実施の形態6の特徴は、周波数ダイバー
シチを行う場合に、同一のベースバンド信号に対して異
なる周波数で直交変調を行うことで、IFFTの演算量
を削減して低消費電力を実現するようにした点にある。
【0154】図11に示す送信部1100は、例えば移
動局に用いられるものであり、送信データ1101が入
力されるシリアル/パラレル変換器1102と、IFF
T器1103と、パラレル/シリアル変換器1104
と、D/A変換器1105と、直交変調器1106、1
107と、混合器1108と、送信アンプ1109と、
送信アンテナ1110とを備えて構成されている。
【0155】図12は、実施の形態6のOFDMA信号
伝送装置におけるサブキャリア割り当ての例を示すサブ
キャリア割当図を示す。図12において、1201はユ
ーザAキャリア、1202はユーザBキャリア、120
3はユーザCキャリア、1204はユーザDキャリアで
ある。
【0156】図12に示すように、ユーザAの信号はユ
ーザAキャリア1201のようにサブキャリア番号0、
1に載せられるが、これと同じ信号をサブキャリア番号
8、9にも載せることで、周波数ダイバーシチが実現で
きる。これは、サブキャリア0、1か、サブキャリア
8、9のフェージングがほぼ独立になるように周波数を
離しておくことによって、どちらかのサブキャリアがフ
ェージングによって大きな減衰を受けても、他方が十分
なレベルで受信できる確率が高いという、いわゆるダイ
バーシチを実現するものである。同様にユーザBの信号
はユーザBキャリア1202のようにサブキャリア番号
2、3及び10、11に、ユーザCの信号はユーザCキ
ャリア1203のようにサブキャリア番号4、5及び1
2、13に、ユーザDの信号はユーザDキャリア120
4のようにサブキャリア番号6、7及び14、15にそ
れぞれ載せられて周波数ダイバーシチができるようにす
る。
【0157】図11において、送信データ1101をシ
リアル/パラレル変換器1102で並列データに変換
し、このデータをIFFT器1103で時間信号に変換
して、パラレル/シリアル変換器1104で直列データ
に変換することにより時系列データに直す。このデータ
をD/A変換器1105で、アナログ信号に変換した
後、直交変調器1106と1107で異なる中心周波数
で直交変調を行い、混合器1108で合成する。
【0158】これによって、図12に示すように、同一
の信号を異なるサブキャリアに載せることができる。こ
れを送信アンプ1109で増幅して送信アンテナ111
0から放射する。
【0159】このように、実施の形態6によれば、OF
DMA信号伝送を行う送信部1100を、パラレル/シ
リアル変換器1102で送信データ1101を並列デー
タに変換し、この変換された並列データをIFFT器1
103で逆フーリエ変換を行って時間波形に変換し、こ
の変換された並列データをパラレル/シリアル変換器1
104で直列データに変換し、この変換された直列デー
タをD/A変換器1105でアナログ信号に変換し、直
交変調器1106、1107で、そのアナログ信号と複
数の中心周波数の異なる搬送波とを直交変調し、この直
交変調された複数の信号を混合器1108で混合して送
信するように構成した。
【0160】これによって、周波数ダーバーシチを行う
場合に、D/A変換器1105までは、1系統の処理で
すむため、IFFT演算を大幅に削減でき、それによる消
費電力の削減が図ることができる。
【0161】(実施の形態7)図13は、本発明の実施
の形態7に係るOFDMA信号伝送装置における送信部
のブロック図を示す。
【0162】本実施の形態7の特徴は、周波数ダイバー
シチを行う場合に、周波数変換器を用いることによりデ
ィジタル信号上で異なる周波数上にも信号を生成するこ
とで、IFFTの演算量を削減し低消費電力を実現する
とともに、直交変調器の数を増加させずに実現するよう
にした点にある。
【0163】図13に示す送信部1300は、例えば移
動局に用いられるものであり、送信データ1301が入
力されるシリアル/パラレル変換器1302と、IFF
T器1303と、パラレル/シリアル変換器1304
と、周波数変換器1305と、加算器1306と、D/
A変換器1307と、直交変調器1308と、送信アン
プ1309と、送信アンテナ1310とを備えて構成さ
れている。
【0164】このような構成において、送信データ13
01をシリアル/パラレル変換器1302で並列データ
に変換し、このデータをIFFT器1303で時間信号
に変換して、パラレル/シリアル変換器1304で直列
データに変換することにより時系列データに直す。
【0165】このデータを、周波数変換器1305で周
波数変換し、この周波数変換されたデータと、パラレル
/シリアル変換器1304からの周波数変換されていな
いデータとを、加算器1306で合成する。これによっ
て、図12に示したように、同一の信号を異なるサブキ
ャリアに載せることができる。
【0166】そして、加算器1306で合成されたデー
タをD/A変換器1307でアナログ信号に変換した
後、直交変調器1308で直交変調してから送信アンプ
1309で増幅して送信アンテナ1310より放射す
る。
【0167】このように、実施の形態7によれば、シリ
アル/パラレル変換器1302で送信データ1301を
並列データに変換し、この並列データをIFFT器13
03で逆フーリエ変換を行って時間波形に変換し、IF
FT器1303から出力される並列データをパラレル/
シリアル変換器1304で直列データに変換し、この直
列データを周波数変換器1305で周波数変換し、この
周波数変換されたデータと前記の直列データとを加算器
1306で加算し、この加算されたデータをD/A変換
器1307でアナログ信号に変換し、このアナログ信号
を直交変調器1308で直交変調して送信するように構
成した。
【0168】これによって、周波数ダイバーシチを行う
際に、ディジタル処理で周波数が離れた異なるサブキャ
リアに同一に信号を載せる処理を行うことができるの
で、IFFTの演算量が削減でき、それによる消費電力
の削減が図れる。更に実施の形態6に比べて直交変調器
などのアナログ回路を削減することができる。
【0169】(実施の形態8)図14は、本発明の実施
の形態8に係るOFDMA信号伝送装置における受信部
のブロック図を示す。
【0170】本実施の形態8の特徴は、周波数ダイバー
シチを行った場合に、帯域毎に少ない点数でのFFTを
行ってその結果を合成することで、FFTの総演算量を
低減して低消費電力化を図るとともに、周波数の異なる
受信信号毎に異なるAFC処理を行えるようにして、性
能を向上させるようにした点にある。
【0171】図14に示す送信部1400は、受信アン
テナ1401と、直交復調・A/D変換器1402と、
周波数変換・低域フィルタ1403、1404、140
5、1406、1407、1408、1409、141
0と、シリアル/パラレル変換器1411、1412、
1413、1414、1415、1416、1417、
1418と、FFT器1419、1420、1421、
1422、1423、1424、1425、1426
と、パラレル/シリアル変換器1427、1428、1
429、1430、1431、1432、1433、1
434と、合成器1435、1436、1437、14
38とを備えて構成されている。
【0172】このような構成においては、受信側(例え
ば基地局)の形態について示しているが、送信側(移動
局)では上記実施の形態6又は7のように周波数ダイバ
ーシチが実施できる構成になっているものとする。
【0173】図14において、受信アンテナ1401で
受信された信号は、直交復調・A/D変換器1402
で、直交復調された後にA/D変換される。ここで、図
12に示したように、4ユーザが2つのサブキャリア群
を使用しているとすれば、全部で8つのサブキャリア群
に分かれる。
【0174】そこで、A/D変換後のディジタル信号
は、それぞれ異なる中心周波数のサブキャリア群とし
て、周波数変換・低域フィルタ1403〜1410によ
り、それぞれの帯域の信号が低域になるように変換され
る。
【0175】送信信号が図12の例のようになっている
場合を想定しているので、周波数変換・低域フィルタ1
403ではサブキャリア0、1が抽出され、周波数変換
・低域フィルタ1404ではサブキャリア8、9が、周
波数変換・低域フィルタ1405ではサブキャリア2、
3が、周波数変換・低域フィルタ1406ではサブキャ
リア10、11が、周波数変換・低域フィルタ1407
ではサブキャリア4、5が、周波数変換・低域フィルタ
1408ではサブキャリア12、13が、周波数変換・
低域フィルタ1409ではサブキャリア6、7が、周波
数変換・低域フィルタ1410ではサブキャリア14、
15がそれぞれ抽出される。
【0176】これらの抽出された信号は、それぞれ第1
系列目のシリアル/パラレル変換器1411、FFT器
1419及びパラレル/シリアル変換器1427と、第
2系列目のシリアル/パラレル変換器1412、FFT
器1420及びパラレル/シリアル変換器1428と、
第3系列目のシリアル/パラレル変換器1413、FF
T器1421及びパラレル/シリアル変換器1429
と、第4系列目のシリアル/パラレル変換器1414、
FFT器1422及びパラレル/シリアル変換器143
0と、第5系列目のシリアル/パラレル変換器141
5、FFT器1423及びパラレル/シリアル変換器1
431と、第6系列目のシリアル/パラレル変換器14
16、FFT器1424及びパラレル/シリアル変換器
1432と、第7系列目のシリアル/パラレル変換器1
417、FFT器1425及びパラレル/シリアル変換
器1433と、第8系列目のシリアル/パラレル変換器
1418、FFT器1426及びパラレル/シリアル変
換器1434との各々によって、並列データに変換され
たのち、時間信号に変換されて、直列データに変換され
ることによって、周波数領域の信号に変換される。
【0177】この後、パラレル/シリアル変換器142
7と1428とから出力される信号が、合成器1435
で最大比合成などの方法で合成され、これによってユー
ザA受信データ1439が得られる。これにより、サブ
キャリア0、1の信号とサブキャリア8、9の信号によ
る周波数ダイバーシチが実現できる。
【0178】また、パラレル/シリアル変換器1429
と1430とから出力される信号が、合成器1436で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
B受信データ1440が得られる。これにより、サブキ
ャリア2、3の信号とサブキャリア10、11の信号に
よる周波数ダイバーシチが実現できる。
【0179】また、パラレル/シリアル変換器1431
と1432とから出力される信号が、合成器1437で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
C受信データ1441が得られる。これにより、サブキ
ャリア4、5の信号とサブキャリア12、13の信号に
よる周波数ダイバーシチが実現できる。
【0180】また、パラレル/シリアル変換器1433
と1434とから出力される信号が、合成器1438で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
D受信データ1442が得られる。これにより、サブキ
ャリア6、7の信号とサブキャリア14、15の信号に
よる周波数ダイバーシチが実現できる。
【0181】このように、実施の形態8によれば、周波
数ダイバーシチ受信された信号を直交復調・A/D変換
器1402で直交復調した後、ディジタル信号に変換
し、この変換されたディジタル信号を周波数変換・低域
フィルタ1403〜1410で周波数帯域毎に区切って
帯域毎のベースバンド信号に変換した後、各帯域毎に区
切られたベースバンド信号各々の帯域を制限し、この帯
域制限された各々の信号をシリアル/パラレル変換器1
411〜1418で並列信号に変換し、この各々の並列
信号をFFT器1419〜1426でフーリエ変換して
周波数軸上の信号に変換し、この各々の信号をパラレル
/シリアル変換器1427〜1434で直列信号に変換
して各固有周波数の信号を取得し、この各固有周波数の
信号を合成器1435〜1438で複数個毎に合成し
て、複数の受信データ1439〜1442を得るように
構成したので、良好な伝送品質が実現できる。
【0182】また、この構成では、各サブキャリア群に
対するFFT演算を、低域信号に変換された後に行うた
め、1つ1つのFFTの演算量は少なくなり、全体とし
て一括してFFTを行うよりも総演算量が少なくて済
み、それによる消費電力の削減を図ることができる。
【0183】更に、この構成では、移動局毎に異なるA
FCを行うことで、移動機個別の周波数オフセットを補
償することもできる。
【0184】(実施の形態9)図15は、本発明の実施
の形態9に係るOFDMA信号伝送装置における受信部
のブロック図を示す。
【0185】本実施の形態9の特徴は、周波数ダイバー
シチを行った場合に、帯域毎に取り出して低域信号に
し、信号をユーザ毎に合成した後、少ない点数でのFF
Tを行ってその結果を合成することで、FFTの総演算
量を実施の形態8より更に低減して低消費電力化を図る
とともに、移動局毎に異なるAFCを施せるようにし
て、性能を向上させるようにした点にある。
【0186】図15に示す送信部1500は、受信アン
テナ1501と、直交復調・A/D変換器1502と、
周波数変換・低域フィルタ1503、1504、150
5、1506、1507、1508、1509、151
0と、合成器1511、1512、1513、1514
と、シリアル/パラレル変換器1515、1516、1
517、1518と、FFT器1519、1520、1
521、1522と、パラレル/シリアル変換器152
3、1524、1525、1526とを備えて構成され
ている。
【0187】このような構成では、受信側(例えば基地
局)の形態について示しているが、送信側(移動局)は
上記実施の形態6又は7のように周波数ダイバーシチが
できる構成になっているものとする。
【0188】図15において、受信アンテナ1501で
受信された信号は、直交復調・A/D変換器1502
で、直交復調された後にA/D変換される。ここで、図
12に示したように、4ユーザが2つのサブキャリア群
を使用しているとすれば、全部で8つのサブキャリア群
に分かれる。
【0189】そこで、A/D変換後のディジタル信号
は、それぞれ異なる中心周波数のサブキャリア群とし
て、周波数変換・低域フィルタ1503〜1510で、
それぞれの帯域の信号が低域になるように変換される。
【0190】送信信号が図12の例のようになっている
場合を想定しているので、周波数変換・低域フィルタ1
503ではサブキャリア0、1が抽出され、周波数変換
・低域フィルタ1504ではサブキャリア8、9が、周
波数変換・低域フィルタ1505ではサブキャリア2、
3が、周波数変換・低域フィルタ1506ではサブキャ
リア10、11が、周波数変換・低域フィルタ1507
ではサブキャリア4、5が、周波数変換・低域フィルタ
1508ではサブキャリア12、13が、周波数変換・
低域フィルタ1509ではサブキャリア6、7が、周波
数変換・低域フィルタ1510ではサブキャリア14、
15がそれぞれ抽出される。
【0191】この後、周波数変換・低域フィルタ150
3と1504とから出力される信号が、合成器1511
で最大比合成などの方法で合成され、これによってユー
ザAのサブキャリア0、1の信号とサブキャリア8、9
の信号による周波数ダイバーシチが実現できる。
【0192】また、周波数変換・低域フィルタ1505
と1506とから出力される信号が、合成器1512で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
Bのサブキャリア2、3の信号とサブキャリア10、1
1の信号による周波数ダイバーシチが実現できる。
【0193】また、周波数変換・低域フィルタ1507
と1508とから出力される信号が、合成器1513で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
Cのサブキャリア4、5の信号とサブキャリア12、1
3の信号による周波数ダイバーシチが実現できる。
【0194】また、周波数変換・低域フィルタ1509
と1510とから出力される信号が、合成器1514で
最大比合成などの方法で合成され、これによってユーザ
Dのサブキャリア6、7の信号とサブキャリア14、1
5の信号による周波数ダイバーシチが実現できる。この
ことで、良好な伝送品質が実現できる。
【0195】その後、合成器1511から出力される合
成データは、シリアル/パラレル変換器1515で並列
データに変換されたのち、FFT器1519で時間信号
に変換され、パラレル/シリアル変換器1523で直列
データに変換されることによって、ユーザA受信データ
1527が得られる。
【0196】また、合成器1512から出力される合成
データは、シリアル/パラレル変換器1516で並列デ
ータに変換されたのち、FFT器1520で時間信号に
変換され、パラレル/シリアル変換器1524で直列デ
ータに変換されることによって、ユーザA受信データ1
528が得られる。
【0197】また、合成器1513から出力される合成
データは、シリアル/パラレル変換器1517で並列デ
ータに変換されたのち、FFT器1521で時間信号に
変換され、パラレル/シリアル変換器1525で直列デ
ータに変換されることによって、ユーザA受信データ1
529が得られる。
【0198】また、合成器1514から出力される合成
データは、シリアル/パラレル変換器1518で並列デ
ータに変換されたのち、FFT器1522で時間信号に
変換され、パラレル/シリアル変換器1526で直列デ
ータに変換されることによって、ユーザA受信データ1
530が得られる。
【0199】このように、実施の形態9によれば、周波
数ダイバーシチ受信された信号を直交復調・A/D変換
器1502で直交復調したのちディジタル信号に変換
し、このディジタル信号を周波数変換・低域フィルタ1
503〜1510で周波数帯域毎に区切って帯域毎のベ
ースバンド信号に変換したのち各ベースバンド信号各々
の帯域を制限し、この帯域が制限された各ベースバンド
信号を合成器1511〜1514で複数個毎に合成し、
この合成された各々の信号をシリアル/パラレル変換器
1515〜1518で並列信号に変換し、この各々の並
列信号をFFT器1519〜1522でフーリエ変換し
て周波数軸上の信号に変換し、この変換された各々の信
号をパラレル/シリアル変換器1523〜1526で直
列信号に変換して複数の受信データ1527〜1530
を得るように構成した。
【0200】これによって、各サブキャリア群に対する
FFT演算を、低域信号に変換された後に行うため、1
つ1つのFFTが小規模なものとなり、全体としても一
括してFFTを行うよりも回路規模が小さくて済む。
【0201】更に、実施の形態8に比べて、FFTの総
演算量が半分となり、それにより更に消費電力の削減を
図ることができる。また、この構成では、移動局毎に異
なるAFCを行うことで、移動機個別の周波数オフセッ
トを補償することもできる。
【0202】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、OFDM信号のサブキャリアの配置に工夫を
加え、送受信手段にもそれに合った構成を導入すること
で、演算量の少ない回路構成を実現することができ、そ
れによる消費電力の低減を図ることができる。
【0203】また、上り信号においては、ユーザ(移動
局)毎に個別のAFCによる周波数オフセットの補償が
行えるので、受信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るOFDMA信号伝
送装置における送信部のブロック図
【図2】実施の形態1のOFDMA信号伝送装置におけ
るサブキャリア割り当ての第1の例を示すサブキャリア
割当図
【図3】実施の形態2のOFDMA信号伝送装置におけ
るサブキャリア割り当ての第2の例を示すサブキャリア
割当図
【図4】本発明の実施の形態2に係るOFDMA信号伝
送装置における送信部のブロック図
【図5】本発明の実施の形態3に係るOFDMA信号伝
送装置における送信部のブロック図
【図6】実施の形態3の動作説明のための有効シンボル
の構成図
【図7】本発明の実施の形態4に係るOFDMA信号伝
送装置における受信部のブロック図
【図8】本発明の実施の形態5に係るOFDMA信号伝
送装置における送信部のブロック図
【図9】実施の形態5のOFDMA信号伝送装置におけ
るサブキャリア割り当ての例を示すサブキャリア割当図
【図10】本発明の実施の形態5に係るOFDMA信号
伝送装置における受信部のブロック図
【図11】本発明の実施の形態6に係るOFDMA信号
伝送装置における送信部のブロック図
【図12】実施の形態6のOFDMA信号伝送装置にお
けるサブキャリア割り当ての例を示すサブキャリア割当
【図13】本発明の実施の形態7に係るOFDMA信号
伝送装置における送信部のブロック図
【図14】本発明の実施の形態8に係るOFDMA信号
伝送装置における受信部のブロック図
【図15】本発明の実施の形態9に係るOFDMA信号
伝送装置における受信部のブロック図
【図16】従来のOFDMA信号伝送装置における送信
部のブロック図
【図17】従来のOFDMA信号伝送装置における受信
部のブロック図
【符号の説明】 101,102,103,104,401,402,4
03,404,503,504,505,506,70
3,704,705,706,802,1007,10
08,1009,1010,1101,1302,14
11,1412,1413,1414,1415,14
16,1417,1418,1515,1516,15
17,1518 シリアル/パラレル変換器 105 並べ替え器 106,405,406,407,408,803,1
103,1303 IFFT器 107,409,410,411,412,511,5
12,513,514,711,712,713,71
4,804,1015,1016,1017,101
8,1104,1304,1427,1428,142
9,1430,1431,1432,1433,143
4,1523,1524,1525,1526 パラレ
ル/シリアル変換器 108,413,414,415,416,805,1
105 D/A変換・直交変調器 421,1108 混合器 502,702,1002,1402、1502 直交
復調・A/D変換器 507,508,509,510,707,708,7
09,710、1011,1012,1013,101
4,1419,1420,1421,1422,142
3,1424,1425,1426,1519,152
0,1521,1522 FFT器 515,721,722,723,1435,143
6,1437,1438,1511,1512,151
3,1514 合成器 715,716,717 誤り検出器 718,719,720 スイッチ 724 選択器 1003,1004,1005,1006,1403,
1404,1405,1406,1407,1408,
1409,1410,1503,1504,1505,
1506,1507,1508,1509,1510
周波数変換・低域フィルタ 1106,1107,1308 直交変調器 1305 周波数変換器 1306 加算器 1307 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 OFDMA信号伝送による2のべき乗の
    間隔のサブキャリアのみが割り当てられている受信信号
    を直交復調する直交復調手段と、 前記直交復調された信号をディジタル信号に変換するA
    /D変換手段と、 前記ディジタル信号を時間毎に区切った各々の信号に対
    して、並列信号に変換した後、フーリエ変換して周波数
    軸上の信号に変換し、この変換された信号を直列信号に
    変換する複数系列の信号処理手段と、 この複数系列の信号処理手段のうち1と2系列目の直列
    信号の合成、1〜3系列目の直列信号の合成、…、1〜
    N系列目の直列信号の合成を各々行う合成手段と、 前記1〜N系列目の直列信号の合成信号を除く前記合成
    手段からの合成信号、及び1系列目の信号処理手段から
    の直列信号の誤りを検出する誤り検出手段と、 前記誤りの検出されない信号を選択して受信データとす
    る選択手段と、 前記A/D変換手段と2系列目以降の信号処理手段との
    間に接続され、前記誤り検出手段が前段系列の信号処理
    手段からの信号の誤りを検出した場合に前記A/D変換
    手段からのディジタル信号をその後段系列の信号処理手
    段へ通過させるスイッチ手段と、 を具備することを特徴とするOFDMA信号伝送装置。
  2. 【請求項2】 直列データを並列データに変換するパラ
    レル/シリアル変換手段と、 前記並列データを逆フーリエ変換を行って時間波形に変
    換するIFFT手段と、 このIFFT手段から出力される並列データを直列デー
    タに変換するパラレル/シリアル変換手段と、 前記直列データの周波数変換を行う周波数変換手段と、 前記周波数変換されたデータと前記直列データとを加算
    する加算手段と、 前記加算されたデータをアナログ信号に変換するD/A
    変換手段と、 前記アナログ信号を直交変調する直交変調手段と、 を具備することを特徴とするOFDMA信号伝送装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のOFDMA信号伝
    送装置、を具備することを特徴とする基地局装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載のOFDMA信号伝
    送装置、を具備することを特徴とする移動局装置。
  5. 【請求項5】 OFDMA信号伝送による2のべき乗の
    間隔のサブキャリアのみが割り当てられている受信信号
    を直交復調したのちディジタル信号に変換し、このディ
    ジタル信号を時間毎に区切った各々の信号に対して、並
    列信号に変換した後、フーリエ変換して周波数軸上の信
    号に変換し、この変換された信号を直列信号に変換する
    複数系列の信号処理を行い、この複数系列の信号処理で
    得られる1と2系列目の直列信号の合成、1〜3系列目
    の直列信号の合成、…、1〜N系列目の直列信号の合成
    を各々行い、前記1〜N系列目の直列信号の合成信号を
    除く各合成信号及び1系列目の信号処理で得られた直列
    信号の誤り検出を行い、この誤り検出において誤りの検
    出されない信号を選択して受信データとし、前記誤り検
    出において前段系列の信号処理で得られた信号の誤りが
    検出された場合に、前記直交変調後のディジタル信号
    を、前記前段系列の次の系列で処理することを特徴とす
    るOFDMA信号伝送方法。
  6. 【請求項6】 直列データを並列データに変換したのち
    逆フーリエ変換を行って時間波形に変換し、この変換さ
    れた並列データを直列データに変換したのち周波数変換
    を行い、この周波数変換されたデータと前記直列データ
    とを加算し、この加算されたデータをアナログ信号に変
    換したのち直交変調することを特徴とするOFDMA信
    号伝送方法。
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