JP3576405B2 - Ofdm送受信装置及びofdm送受信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペースダイバーシチを採用し、OFDM方式を用いたディジタル無線通信システムの通信機器に使用するOFDM送受信装置及びOFDM送受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタル無線通信システムにおいて、基地局装置に複数のアンテナブランチ(以下、単に「ブランチ」という)を備えて複数のパスを確保するスペースダイバーシチが採用されている。スペースダイバーシチの1つとして、伝搬状態に応じて最適なブランチを選択する選択ダイバーシチがある。
【0003】
また、ディジタル無線通信システムにおいて、マルチキャリアディジタル変調方式の一種で、ノイズやマルチパス妨害に強いOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式の採用が検討されている。
【0004】
以下、従来の選択ダイバーシチを採用したOFDM送受信装置の信号処理について、図面を用いて説明する。図13は、従来のOFDM送受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図13におけるサブキャリア数を4、送信及び受信のブランチ数を2とする。
【0005】
まず、前提として、前スロットの受信電力に基づいて、最適なブランチから信号が送信されるように切替スイッチ16〜19が設定され、最適な受信信号を用いて検波処理できるように切替スイッチ55〜58が設定される。
【0006】
送信側において、一次変調された送信信号は、S/P変換回路11にてサブキャリアの数、すなわち、サブキャリアA〜Dの4つに並列変換される。
【0007】
各サブキャリアA〜Dの送信信号は、それぞれマッピング回路12〜15にてマッピングされ、切替スイッチ16〜19を通過してIFFT変換回路20又はIFFT変換回路21に出力される。
【0008】
IFFT変換回路20に入力した各信号はそれぞれ逆高速フーリエ変換され、D/A変換回路22にてアナログ信号に変換され、増幅された後にブランチ1から出力される。同様に、IFFT変換回路21に入力した各信号はそれぞれ逆高速フーリエ変換され、D/A変換回路23にてアナログ信号に変換され、増幅された後にブランチ2から無線送信される。
【0009】
受信側において、ブランチ1に受信された信号は、A/D変換回路51にてディジタル信号に変換され、FFT変換回路53にて高速フーリエ変換される。同様に、ブランチ2に受信された信号は、A/D変換回路52にてディジタル信号に変換され、FFT変換回路54にて高速フーリエ変換される。
【0010】
FFT変換回路53及びFFT変換回路54から出力された各サブキャリアA〜Dの受信信号は、切替スイッチ55〜58を通過して、それぞれ検波器59〜62にて検波処理され、判定回路63〜66にて2値化判定により復調され、P/S変換回路67にて、1つの系列の信号に変換される。
【0011】
制御回路68では、各サブキャリアA〜D毎に、FFT変換回路53及びFFT変換回路54から出力された受信信号の包絡線における電力が比較され、比較結果を載せた制御信号が生成される。そして、制御信号に基づいて、大きいほうのブランチから信号が送信されるように切替スイッチ16〜19が制御され、大きいほうのブランチから受信された信号が検波されるように切替スイッチ55〜58が制御される。
【0012】
このように、従来のOFDM送受信装置は、受信信号の受信電力に基づいて、サブキャリア毎に最適な送信ブランチを選択し、選択したブランチから信号を送信することにより、品質の向上を図っている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のOFDM送受信装置は、各サブキャリアの重なりによって、送信時にピーク電圧が高くなり、大型の増幅器が必要となってしまい、装置の大型化を招いてしまうという問題を有する。
【0014】
ピーク電圧を抑圧する対策として、電圧に上限値を設定し、単純に上限値を越える部分をカットすることによってピーク電圧を抑圧する方法は、誤り率特性が劣化してしまうという欠点を有する。また、ピーク抑圧用信号を専用のサブキャリアにて送信する方法は、伝送効率が低下してしまうという欠点を有する。
【0015】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、誤り率特性を劣化させず、伝送効率を低下させず、かつ、ピーク電圧を抑圧することができるOFDM送受信装置及びOFDM送受信方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、受信電力差が所定の閾値を越えるサブキャリアに対して、開いているブランチからピーク電圧を抑圧する信号を送信することである。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の態様に係るOFDM送受信装置は、サブキャリア毎に複数のアンテナ素子の中から最適な送信アンテナ素子を選択して信号を送信する選択手段と、この選択手段にて選択されなかったアンテナ素子からピーク電圧抑圧用の信号を送信する抑圧信号挿入手段とを具備する構成を採る。
【0018】
この構成により、サブキャリア毎に選択ダイバーシチによって信号を送信する最適なアンテナを選択し、選択されなかったアンテナからピーク抑圧信号を送信することができるので、誤り率特性を劣化させず、伝送効率を低下させず、かつ、ピーク電圧を抑圧することができる。
【0019】
本発明の第2の態様は、第1の態様のOFDM送受信装置において、選択手段は、受信信号の最終シンボルの電力が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択する構成を採る。
【0020】
この構成により、受信信号の最終シンボルの電力を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することができるので、回線変動による誤差を低減でき、さらに誤り率の劣化を低減できる。
【0021】
本発明の第3の態様は、第1の態様のOFDM送受信装置において、サブキャリア毎に1スロット間の受信信号の電力を平均化する受信電力平均化手段を具備し、選択手段は、受信信号の電力の平均値が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子として選択する構成を採る。
【0022】
この構成により、受信信号の電力の平均値を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することができるので、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、さらに誤り率の劣化を低減できる。
【0023】
本発明の第4の態様は、第1から第3のいずれかの態様のOFDM送受信装置において、サブキャリア毎にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があるか否かを判定する判定手段を具備し、抑圧信号挿入手段は、ピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要がある場合にのみピーク電圧抑圧用の信号を挿入する構成を採る。
【0024】
本発明の第5の態様は、第4の態様のOFDM送受信装置において、判定手段は、アンテナ素子間の受信電力差が予め設定された閾値より大きい場合にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があると判定する構成を採る。
【0025】
これらの構成により、受信電力差が所定値より大きい場合にのみピーク抑圧信号を出力することができるので、消費電力を低減することができる。
【0026】
本発明の第6の態様は、第5の態様のOFDM送受信装置において、判定手段は、回線品質に基づいて、予め設定された複数の閾値の中から判定に用いる閾値を選択する構成を採る。
【0027】
この構成により、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号を挿入するか否かを判定する場合に用いる閾値を切替えることができるので、さらにピーク電力を抑圧できる。
【0028】
本発明の第7の態様は、第1から第6のいずれかの態様のOFDM送受信装置において、抑圧信号挿入手段は、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高める増幅手段を具備する構成を採る。
【0029】
この構成により、ピーク抑圧信号の電力を高くすることができるので、ピーク電力低減効果を高めることができる。
【0030】
本発明の第8の態様は、第7の態様のOFDM送受信装置において、増幅手段は、ビットシフト回路によりピーク電圧抑圧用の信号の電力を高める構成を採る。
【0031】
この構成により、ビットシフト回路にてピーク抑圧信号の電力を高くすることができるので、ピーク電力低減効果を維持したままで、装置全体の回路規模を削減することができる。
【0032】
本発明の第9の態様は、第7又は第8の態様のOFDM送受信装置において、抑圧信号挿入手段は、回線品質に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定する構成を採る。
【0033】
この構成により、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることができるので、消費電力を低減して、所要の誤り率特性を得ることができる。
【0034】
本発明の第10の態様は、第7又は第8の態様のOFDM送受信装置において、サブキャリア毎に1スロット間の回線品質を平均化する回線品質平均化手段を具備し、抑圧信号挿入手段は、回線品質の平均値に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定する構成を採る。
【0035】
この構成により、回線品質信号を平均化した値に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることができるので、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、さらに最適なピーク抑圧信号の電力を選択することができる。
【0038】
本発明の第11の態様に係るOFDM送受信方法は、サブキャリア毎に複数のアンテナ素子の中から最適な送信アンテナ素子を選択して送信し、選択されなかったアンテナ素子からピーク電圧抑圧用の信号を送信する方法を採る。
【0039】
この方法により、サブキャリア毎に選択ダイバーシチによって信号を送信する最適なアンテナを選択し、選択されなかったアンテナからピーク抑圧信号を送信することができるので、誤り率特性を劣化させず、伝送効率を低下させず、かつ、ピーク電圧を抑圧することができる。
【0040】
本発明の第12の態様は、第11の態様のOFDM送受信方法において、受信信号の最終シンボルの電力が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択する方法を採る。
【0041】
この方法により、受信信号の最終シンボルの電力を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することができるので、回線変動による誤差を低減でき、さらに誤り率の劣化を低減できる。
【0042】
本発明の第13の態様は、第11の態様のOFDM送受信方法において、サブキャリア毎に受信信号の1スロット間の電力を平均化し、受信信号の電力の平均値が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択する方法を採る。
【0043】
この方法により、受信信号の電力の平均値を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することができるので、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、さらに誤り率の劣化を低減できる。
【0044】
本発明の第14の態様は、第11から第13のいずれかの態様のOFDM送受信方法において、サブキャリア毎にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があるか否かを判定し、ピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要がある場合にのみピーク電圧抑圧用の信号を挿入する方法を採る。
【0045】
本発明の第15の態様は、第14の態様のOFDM送受信方法において、アンテナ素子間の受信電力差が予め設定された閾値より大きい場合にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があると判定する方法を採る。
【0046】
これらの方法により、受信電力差が所定値より大きい場合にのみピーク抑圧信号を出力することができるので、消費電力を低減することができる。
【0047】
本発明の第16の態様は、第15の態様のOFDM送受信方法において、回線品質に基づいて、予め設定された複数の閾値の中から判定に用いる閾値を選択する方法を採る。
【0048】
この方法により、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号を挿入するか否かを判定する場合に用いる閾値を切替えることができるので、さらにピーク電力を抑圧できる。
【0049】
本発明の第17の態様は、第11から第16のいずれかの態様のOFDM送受信方法において、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高める方法を採る。
【0050】
この方法により、ピーク抑圧信号の電力を高くすることができるので、ピーク電力低減効果を高めることができる。
【0051】
本発明の第18の態様は、第17の態様のOFDM送受信方法において、ビットシフト回路によりピーク電圧抑圧用の信号の電力を高める方法を採る。
【0052】
この方法により、ビットシフト回路にてピーク抑圧信号の電力を高くすることができるので、ピーク電力低減効果を維持したままで、装置全体の回路規模を削減することができる。
【0053】
本発明の第19の態様は、第17又は第18の態様のOFDM送受信方法において、回線品質に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定する方法を採る。
【0054】
この方法により、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることができるので、消費電力を低減して、所要の誤り率特性を得ることができる。
【0055】
本発明の第20の態様は、第17又は第18の態様のOFDM送受信方法において、サブキャリア毎に1スロット間の回線品質を平均化し、回線品質の平均値に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定する方法を採る。
【0056】
この方法により、回線品質信号を平均化した値に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることができるので、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、さらに最適なピーク抑圧信号の電力を選択することができる。
【0057】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、サブキャリア数を4、送信及び受信のブランチ数を2とする。
【0058】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるOFDM送受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、S/P(Serial−Parallel)変換回路101は、一次変調された1つの系列の送信信号を複数系列の信号に変換する。なお、本実施の形態では、1つの系列の信号を4系列の信号に変換する。
【0059】
マッピング回路102〜105は、それぞれS/P変換されたサブキャリアA〜Dの信号をマッピングする。
【0060】
切替スイッチ106〜109は、制御信号に基づいて、それぞれマッピングされたサブキャリアA〜Dの信号の送信ブランチを切替える。
【0061】
抑圧信号挿入回路110は、制御信号に基づいて、ピーク電圧を抑圧するための信号(以下、「ピーク抑圧信号」という)を送信信号に挿入する。
【0062】
IFFT回路111は、入力した送信信号及びピーク抑圧信号に対し逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform)を行う。同様に、IFFT回路112は、入力した送信信号及びピーク抑圧信号に対し逆高速フーリエ変換を行う。
【0063】
D/A変換回路113は、IFFT回路111の出力信号に対しD/A(ディジタル/アナログ)変換することによりブランチ1の送信信号Tx1を出力する。同様に、D/A変換回路114は、IFFT回路112の出力信号に対しD/A(ディジタル/アナログ)変換することによりブランチ2の送信信号Tx2を出力する。
【0064】
A/D変換回路151は、ブランチ1の受信信号Rx1に対しA/D(アナログ/ディジタル)変換を行う。同様に、A/D変換回路152は、ブランチ2の受信信号Rx2に対しA/D変換を行う。
【0065】
FFT回路153は、ディジタル信号に変換されたブランチ1の信号Rx1対し高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)を行う。同様に、FFT回路154は、ディジタル信号に変換されたブランチ2の信号Rx2に対し高速フーリエ変換を行う。
【0066】
切替スイッチ155〜158は、制御信号に基づいて、各サブキャリア毎にFFT回路153又はFFT回路154の出力信号のいずれかを出力する。
【0067】
検波器159〜162は、それぞれ切替スイッチ155〜158を通過したサブキャリアA〜Dの信号に対し検波処理を行う。
【0068】
判定器163〜166は、それぞれ検波されたサブキャリアA〜Dの信号に対し判定を行って復調する。
【0069】
P/S(Parallel−Serial)変換回路167は、復調された複数系列の信号を1つの系列の信号に変換する。なお、本実施の形態では、4系列の信号を1つの系列の信号に変換する。
【0070】
制御回路168は、FFT回路153及びFFT回路154の出力信号に基づいて、各サブキャリアの送信ブランチを選択し、選択結果に基づく制御信号を出力し、切替スイッチ106〜109及び抑圧信号挿入回路110の内部スイッチを制御する。
【0071】
次に、制御回路168の詳細な構成について、図2のブロック図を用いて説明する。なお、図2では、サブキャリアAについて、特化して説明する。
【0072】
図2において、包絡線生成回路201は、FFT回路153より出力されたサブキャリアA、ブランチ1の受信信号の包絡線を生成する。同様に、包絡線生成回路202は、FFT回路154より出力されたサブキャリアA、ブランチ2の受信信号の包絡線を生成する。
【0073】
ディジタル減算器203は、包絡線生成回路201の出力信号から包絡線生成回路202の出力信号を減算し、減算結果を出力する。
【0074】
絶対値検出器204は、ディジタル減算器203の出力信号の絶対値を検出し、検出結果を出力する。ディジタル減算器205は、絶対値検出器204の出力信号から予め設定された閾値を減算し、減算結果を出力する。
【0075】
判定器206は、ディジタル減算器205の出力信号の符号が正の場合、ピーク抑圧信号を挿入する必要があると判定し、それ以外の場合、ピーク抑圧信号を挿入する必要がないと判定する。そして、判定結果を載せた制御信号A1を出力し、抑圧信号挿入回路110を制御する。なお、ディジタル減算器205を用いず、閾値を判定器206に入力し、判定器206にて絶対値検出器204の出力信号と閾値との大小を判定してもよい。
【0076】
判定器207は、ディジタル減算器203の減算結果の符号が正の場合、サブキャリアAの送信信号の最適なブランチはブランチ1であると判定し、それ以外の場合、サブキャリアAの送信信号の最適なブランチはブランチ2であると判定する。そして、判定結果を載せた制御信号A2を出力し、切替スイッチ106、抑圧信号挿入回路110及び切替スイッチ156を制御する。
【0077】
次に、抑圧信号挿入回路110の詳細な構成について、図3のブロック図を用いて説明する。図3において、接続スイッチ301は、制御信号A1に基づいて接続又は切断し、ブランチ1とブランチ2との受信電力差が所定値より大きい場合にサブキャリアA用のピーク抑圧信号(以下、「ピーク抑圧信号A」という)を出力する。受信電力差が所定値より大きい場合にのみピーク抑圧信号を出力することにより、消費電力を低減することができる。
【0078】
切替スイッチ302は、制御信号A2に基づいて、接続スイッチ301から出力されたピーク抑圧信号Aを加算器303又は加算器304のいずれかに、切替スイッチ106の出力先と異ならせて出力する。すなわち、マッピング回路102の出力信号が切替スイッチ106を通過して加算器303に出力された場合、接続スイッチ301の出力信号は切替スイッチ302を通過して加算器304に出力され、マッピング回路102の出力信号が切替スイッチ106を通過して加算器304に出力された場合、接続スイッチ301の出力信号は切替スイッチ302を通過して加算器303に出力される。
【0079】
加算器303は、切替スイッチ106の出力信号と切替スイッチ302の出力信号を加算し、加算した信号をIFFT回路111に出力する。同様に、加算器304は、切替スイッチ106の出力信号と切替スイッチ302の出力信号を加算し、加算した信号をIFFT回路112に出力する。
【0080】
なお、図2及び図3において、サブキャリアAに特化して制御回路168及び抑圧信号挿入回路110における処理を説明したが、他のサブキャリアについても同様の処理が行われる。
【0081】
次に、実施の形態1におけるOFDM送受信装置の信号処理について、図1を用いて説明する。
【0082】
まず、前提として、前スロットの受信電力に基づいて、最適なブランチから信号が送信されるように切替スイッチ106〜109が設定され、最適な受信信号を用いて検波処理できるように切替スイッチ156〜159が設定される。
【0083】
送信側において、まず、一次変調された送信信号は、S/P変換回路101にてサブキャリアの数、すなわち、サブキャリアA〜Dの4つに並列変換される。
【0084】
各サブキャリアA〜Dの送信信号は、それぞれマッピング回路102〜105にてマッピングされ、切替スイッチ106〜109及び抑圧信号挿入回路110を通過してIFFT変換回路111又は変換回路112に出力される。
【0085】
また、各サブキャリアA〜Dにおいて、受信電力の差が大きい場合、制御回路168の制御により、抑圧信号挿入回路110からピーク抑圧信号が、IFFT変換回路111又は変換回路112の送信信号が入力する方と異なる方に出力される。
【0086】
IFFT変換回路111に入力した各信号はそれぞれ逆高速フーリエ変換され、D/A変換回路113にてアナログ信号に変換され、増幅された後にブランチ1から出力される。同様に、変換回路112に入力した各信号はそれぞれ逆高速フーリエ変換され、D/A変換回路114にてアナログ信号に変換され、増幅された後にブランチ2から無線送信される。
【0087】
受信側において、ブランチ1に受信された信号は、A/D変換回路151にてディジタル信号に変換され、FFT変換回路153にて高速フーリエ変換される。同様に、ブランチ2に受信された信号は、A/D変換回路152にてディジタル信号に変換され、FFT変換回路154にて高速フーリエ変換される。
【0088】
FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの受信信号は、切替スイッチ155〜158を通過して、それぞれ検波器159〜162にて検波処理され、判定器163〜166にて2値化判定により復調され、P/S変換回路167にて、1つの系列の信号に変換される。
【0089】
また、制御回路168では、FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの受信信号の受信電力に基づいて制御信号が生成され、生成された制御信号が、切替スイッチ106〜109、切替スイッチ155〜158及び抑圧信号挿入回路110の内部スイッチを制御する。
【0090】
図4は、実施の形態1におけるOFDM送受信装置から送信される信号のスペクトラムの一例を示す図である。図4(a)は、ブランチ1の送信信号のスペクトラムを示し、図4(b)は、ブランチ2の送信信号のスペクトラムを示している。
【0091】
図4の例では、ブランチ1からサブキャリアA及びサブキャリアBの信号を送信し、ブランチ2からサブキャリアC及びサブキャリアDの信号を送信している。また、ブランチ2からサブキャリアBのピーク抑圧信号を送信し、ブランチ1からサブキャリアCのピーク抑圧信号を送信している。
【0092】
図5は、実施の形態1におけるOFDM送受信装置と通信を行う相手局の受信信号のスペクトラムを示す図である。図5に示すように、受信時のピーク抑圧信号は、マルチパスにより、希望信号に対して十分小さくなるため、誤り率はほとんど低下しない。
【0093】
このように、サブキャリア毎に選択ダイバーシチによって信号を送信する最適なアンテナを選択し、選択されなかったアンテナからピーク抑圧信号を送信することにより、誤り率特性を劣化させず、伝送効率を低下させず、かつ、ピーク電圧を抑圧することができる。
【0094】
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2におけるOFDM送受信装置の制御回路168周りの構成を示すブロック図である。なお、図6に示すOFDM送受信装置において、図2に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図2と同一符号を付して説明を省略する。
【0095】
図6に示すOFDM送受信装置は、図2のOFDM送受信装置と比較して、制御回路168内に接続スイッチ401、402を追加した構成を採る。FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの受信信号は、切替スイッチ155〜158及び接続スイッチ401、402に出力される。
【0096】
接続スイッチ401、402は、タイミング信号に基づいて、FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの信号の最終シンボルのみ包絡線生成器201、202に出力する。包絡線生成器201、202は、受信信号の最終シンボルの電力を用いて包絡線を生成する。
【0097】
このように、受信信号の最終シンボルの電力を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することにより、回線変動による誤差を低減でき、実施の形態1よりさらに誤り率の劣化を低減することができる。
【0098】
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3におけるOFDM送受信装置の制御回路168周りの構成を示すブロック図である。なお、図7に示すOFDM送受信装置において、図2に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図2と同一符号を付して説明を省略する。
【0099】
図7に示すOFDM送受信装置は、図2のOFDM送受信装置と比較して、制御回路168内に平均化回路411、412を追加した構成を採る。FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの受信信号は、切替スイッチ155〜158及び平均化回路411、412に出力される。
【0100】
平均化回路411、412は、FFT変換回路153及びFFT変換回路154から出力された各サブキャリアA〜Dの信号の受信電力を平均化し、平均値を包絡線生成器201、202に出力する。包絡線生成器201、202は、受信信号の電力の平均値を用いて包絡線を生成する。
【0101】
このように、受信信号の電力の平均値を用いて、ピーク抑圧信号を挿入するサブキャリアを選択することにより、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、実施の形態1及び実施の形態2よりさらに誤り率の劣化を低減することができる。
【0102】
(実施の形態4)
図8は、本発明の実施の形態4におけるOFDM送受信装置の制御回路168周りの構成を示すブロック図である。なお、図8に示すOFDM送受信装置において、図2に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図2と同一符号を付して説明を省略する。
【0103】
図8に示すOFDM送受信装置は、図2のOFDM送受信装置と比較して、制御回路168内に回線品質が良い場合に用いる閾値1及び回線品質が悪い場合に用いる閾値2とを設定し、切替スイッチ421を追加した構成を採る。
【0104】
切替スイッチ421は、回線品質信号に基づいて、回線品質が良い場合には閾値1をディジタル減算器205に出力し、回線品質が悪い場合には閾値2をディジタル減算器205に出力する。
【0105】
ディジタル減算器205は、絶対値検出器204の出力信号から閾値1又は閾値2を減算し、減算結果を出力する。
【0106】
このように、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号を挿入するか否かを判定する場合に用いる閾値を切替えることにより、実施の形態1よりさらにピーク電力を抑圧することができる。
【0107】
なお、実施の形態4は、実施の形態2又は実施の形態3と組み合わせることができる。
【0108】
(実施の形態5)
図9は、本発明の実施の形態5におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路110周りの構成を示すブロック図である。なお、図9に示すOFDM送受信装置において、図3に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図3と同一符号を付して説明を省略する。
【0109】
図9に示すOFDM送受信装置は、図3のOFDM送受信装置と比較して、抑圧信号挿入回路110内に利得回路431を追加した構成を採り、ピーク抑圧信号の電力を高くすることを可能にする。
【0110】
このように、ピーク抑圧信号の電力を高くすることにより、ピーク電力低減効果を高めることができる。
【0111】
なお、実施の形態5は、実施の形態2から実施の形態4のいずれかと組み合わせることができる。
【0112】
(実施の形態6)
図10は、本発明の実施の形態6におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路110周りの構成を示すブロック図である。なお、図10に示すOFDM送受信装置において、図9に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図9と同一符号を付して説明を省略する。
【0113】
図10に示すOFDM送受信装置は、図9のOFDM送受信装置と比較して、抑圧信号挿入回路110内に利得回路431の代りに2ビットシフト回路441を追加した構成を採る。
【0114】
このように、ビットシフト回路にてピーク抑圧信号の電力を高くすることにより、実施の形態5に比べて、ピーク電力低減効果を維持したままで、装置全体の回路規模を削減することができる。
【0115】
なお、実施の形態6は、実施の形態2から実施の形態4のいずれかと組み合わせることができる。
【0116】
(実施の形態7)
図11は、本発明の実施の形態7におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路110周りの構成を示すブロック図である。なお、図11に示すOFDM送受信装置において、図9に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図9と同一符号を付して説明を省略する。
【0117】
図11に示すOFDM送受信装置は、図9のOFDM送受信装置と比較して、抑圧信号挿入回路110内に切替スイッチ451を追加した構成を採る。
【0118】
切替スイッチ451は、回線品質信号に基づいて、回線品質が良い場合にはピーク抑圧信号を接続スイッチ301に出力し、回線品質が悪い場合には利得回路431によって電圧を高められたピーク抑圧信号を接続スイッチ301に出力する。
【0119】
このように、回線品質に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることにより、実施の形態5に比べて消費電力を低減して、所要の誤り率特性を得ることができる。
【0120】
なお、実施の形態7は、実施の形態2から実施の形態4のいずれか、並びに、実施の形態6と組み合わせることができる。
【0121】
(実施の形態8)
図12は、本発明の実施の形態8におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路110周りの構成を示すブロック図である。なお、図12に示すOFDM送受信装置において、図11に示すOFDM送受信装置と共通する部分については、図11と同一符号を付して説明を省略する。
【0122】
図12に示すOFDM送受信装置は、図11のOFDM送受信装置と比較して、抑圧信号挿入回路110内に平均化回路461を追加した構成を採り、回線品質信号を平均化する。
【0123】
このように、回線品質信号を平均化した値に基づいて、ピーク抑圧信号の電力を切替えることにより、雑音の影響による精度の劣化を低減でき、実施の形態7よりさらに最適なピーク抑圧信号の電力を選択することができる。
【0124】
なお、実施の形態8は、実施の形態2から実施の形態4のいずれか、並びに、実施の形態6と組み合わせることができる。
【0125】
なお、上記の各実施の形態では、サブキャリア数を4、送信及び受信のブランチ数を2として説明したが、本発明は、サブキャリア数並びに送信及び受信のブランチ数に制限はない。
【0126】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のOFDM送受信装置及びOFDM送受信方法によれば、ピーク抑圧信号を開いているブランチから送信することができるため、誤り率特性を劣化させず、伝送効率を低下させず、かつ、ピーク電圧を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるOFDM送受信装置の構成を示すブロック図
【図2】実施の形態1におけるOFDM送受信装置の制御回路周りの構成を示すブロック図
【図3】実施の形態1におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路周りの構成を示すブロック図
【図4】実施の形態1におけるOFDM送受信装置から送信される信号のスペクトラムの一例を示す図
【図5】実施の形態1におけるOFDM送受信装置と通信を行う相手局の受信信号のスペクトラムを示す図
【図6】実施の形態2におけるOFDM送受信装置の制御回路周りの構成を示すブロック図
【図7】実施の形態3におけるOFDM送受信装置の制御回路周りの構成を示すブロック図
【図8】実施の形態4におけるOFDM送受信装置の制御回路周りの構成を示すブロック図
【図9】実施の形態5におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路周りの構成を示すブロック図
【図10】実施の形態6におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路周りの構成を示すブロック図
【図11】実施の形態7におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路周りの構成を示すブロック図
【図12】実施の形態8におけるOFDM送受信装置の抑圧信号挿入回路周りの構成を示すブロック図
【図13】従来のOFDM送受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
101 S/P変換回路
102〜105 マッピング回路
106〜109 切替スイッチ
110 抑圧信号挿入回路
111、112 IFFT回路
113、114 D/A変換回路
151、152 A/D変換回路
153、154 FFT回路
155〜158 切替スイッチ
159〜162 検波器
163〜166 判定器
167 P/S変換回路
168 制御回路
201、202 包絡線生成回路
203 ディジタル減算器
204 絶対値検出器
205 ディジタル減算器
206 判定器
207 判定器
301 接続スイッチ
302 切替スイッチ
303、304 加算器
401、402 接続スイッチ
411、412 平均化回路
421 接続スイッチ
431 利得回路
441 2ビットシフト回路
451 切替スイッチ
461 平均化回路
Claims (20)
- サブキャリア毎に複数のアンテナ素子の中から最適な送信アンテナ素子を選択して信号を送信する選択手段と、この選択手段にて選択されなかったアンテナ素子からピーク電圧抑圧用の信号を送信する抑圧信号挿入手段とを具備することを特徴とするOFDM送受信装置。
- 選択手段は、受信信号の最終シンボルの電力が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択することを特徴とする請求項1記載のOFDM送受信装置。
- サブキャリア毎に受信信号の1スロット間の電力を平均化する受信電力平均化手段を具備し、選択手段は、受信信号の電力の平均値が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択することを特徴とする請求項1記載のOFDM送受信装置。
- サブキャリア毎にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があるか否かを判定する判定手段を具備し、抑圧信号挿入手段は、ピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要がある場合にのみピーク電圧抑圧用の信号を挿入することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のOFDM送受信装置。
- 判定手段は、アンテナ素子間の受信電力差が予め設定された閾値より大きい場合にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があると判定することを特徴とする請求項4記載のOFDM送受信装置。
- 判定手段は、回線品質に基づいて、予め設定された複数の閾値の中から判定に用いる閾値を選択することを特徴とする請求項5記載のOFDM送受信装置。
- 抑圧信号挿入手段は、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高める増幅手段を具備することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のOFDM送受信装置。
- 増幅手段は、ビットシフト回路によりピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めることを特徴とする請求項7記載のOFDM送受信装置。
- 抑圧信号挿入手段は、回線品質に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載のOFDM送受信装置。
- サブキャリア毎に1スロット間の回線品質を平均化する回線品質平均化手段を具備し、抑圧信号挿入手段は、回線品質の平均値に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載のOFDM送受信装置。
- サブキャリア毎に複数のアンテナ素子の中から最適な送信アンテナ素子を選択して送信し、選択されなかったアンテナ素子からピーク電圧抑圧用の信号を送信することを特徴とするOFDM送受信方法。
- 受信信号の最終シンボルの電力が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択することを特徴とする請求項11記載のOFDM送受信方法。
- サブキャリア毎に受信信号の1スロット間の電力を平均化し、受信信号の電力の平均値が高いアンテナ素子を最適なアンテナ素子としてサブキャリア毎に選択することを特徴とする請求項11記載のOFDM送受信方法。
- サブキャリア毎にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があるか否かを判定し、ピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要がある場合にのみピーク電圧抑圧用の信号を挿入することを特徴とする請求項11から請求項13のいずれかに記載のOFDM送受信方法。
- アンテナ素子間の受信電力差が予め設定された閾値より大きい場合にピーク電圧抑圧用の信号を挿入する必要があると判定することを特徴とする請求項14記載のOFDM送受信方法。
- 回線品質に基づいて、予め設定された複数の閾値の中から判定に用いる閾値を選択することを特徴とする請求項15記載のOFDM送受信方法。
- ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めることを特徴とする請求項11から請求項16のいずれかに記載のOFDM送受信方法。
- ビットシフト回路によりピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めることを特徴とする請求項17記載のOFDM送受信方法。
- 回線品質に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定することを特徴とする請求項17又は請求項18記載のOFDM送受信方法。
- サブキャリア毎に1スロット間の回線品質を平均化し、回線品質の平均値に基づいて、ピーク電圧抑圧用の信号の電力を高めるか否かを判定することを特徴とする請求項17又は請求項18記載のOFDM送受信方法。
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