JP4291669B2 - Multi-carrier communication apparatus and multi-carrier communication method - Google Patents

Multi-carrier communication apparatus and multi-carrier communication method Download PDF

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Description

本発明は、マルチキャリア通信装置およびマルチキャリア通信方法に関し、特に、マルチアンテナ伝送を行うマルチキャリア通信装置およびマルチキャリア通信方法に関する。   The present invention relates to a multicarrier communication apparatus and a multicarrier communication method, and more particularly to a multicarrier communication apparatus and a multicarrier communication method that perform multiantenna transmission.

近年、移動体通信においては、限られた周波数資源を有効に利用して高速伝送を実現するために、マルチキャリア変調方式およびマルチアンテナ伝送が注目されている。さらに、これら2つの技術を組み合わせることによって、周波数利用効率の向上を図ることが検討されている(例えば特許文献1の図4参照)。   In recent years, in mobile communication, in order to realize high-speed transmission by effectively using limited frequency resources, multi-carrier modulation schemes and multi-antenna transmission have attracted attention. Furthermore, it has been studied to improve the frequency utilization efficiency by combining these two technologies (see, for example, FIG. 4 of Patent Document 1).

複数のアンテナを用いてデータを伝送するマルチアンテナ伝送としては、MIMO(Multi-Input Multi-Output)およびSTC(Space-Time Coding:時空符号化)が知られている。MIMOやSTCにおいては、互いに異なるデータストリームに対して同一周波数および同一拡散符号が用いられ、複数の送信アンテナから同一時刻に送信される。そして、これらの信号が伝搬路において重畳され、受信装置によって受信される。   As multi-antenna transmission for transmitting data using a plurality of antennas, MIMO (Multi-Input Multi-Output) and STC (Space-Time Coding) are known. In MIMO and STC, the same frequency and the same spreading code are used for different data streams and transmitted from a plurality of transmission antennas at the same time. These signals are superimposed on the propagation path and received by the receiving device.

一方、マルチキャリア変調方式は、周波数選択性フェージングが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数の搬送波(サブキャリア)を用いてデータを伝送することにより、伝送効率を向上させ、結果的に高速伝送を可能とする技術である。特にOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)変調方式は、データが配置される複数のサブキャリアが相互に直交しているため、マルチキャリア変調方式の中で最も周波数利用効率が高い方式である。また、OFDM変調方式は、比較的簡単なハードウエア構成で実現することができる。このため、OFDM変調方式については、様々な検討が行われている。   On the other hand, the multi-carrier modulation scheme improves data transmission efficiency by transmitting data using multiple carriers (subcarriers) whose transmission speed is suppressed to the extent that frequency selective fading does not occur. It is a technology that enables transmission. In particular, the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) modulation scheme is the scheme with the highest frequency utilization efficiency among the multi-carrier modulation schemes because a plurality of subcarriers in which data is arranged are orthogonal to each other. The OFDM modulation scheme can be realized with a relatively simple hardware configuration. For this reason, various studies have been conducted on the OFDM modulation scheme.

上述したように、OFDM変調方式などのマルチキャリア変調方式においては、複数のサブキャリアを用いた並列伝送を行う。この際、各サブキャリアの位相が揃ってしまうと、平均送信電力と比較して著しく大きな送信ピーク電力が発生する。このような場合、広いダイナミックレンジにわたって出力の直線性を維持することができる送信パワーアンプを用いる必要があるが、一般にこのようなアンプは効率が低く、装置の消費電力が大きくなる。   As described above, in multicarrier modulation schemes such as the OFDM modulation scheme, parallel transmission using a plurality of subcarriers is performed. At this time, if the phases of the subcarriers are aligned, a significantly large transmission peak power is generated as compared with the average transmission power. In such a case, it is necessary to use a transmission power amplifier capable of maintaining output linearity over a wide dynamic range. However, in general, such an amplifier has low efficiency and increases power consumption of the apparatus.

したがって、例えばリミッタによって閾値以上の送信電力を抑圧し、送信ピーク電力を抑圧する方法が採られることがある(例えば特許文献2の図1参照)。また、PTS(Partial Transmit Sequences)と呼ばれる部分系列伝送を用いた送信ピーク電力抑圧方法も知られている。PTSにおいては、複数のサブキャリアのグループが形成され、グループごとに逆フーリエ変換処理が行われ、それぞれ異なる位相係数が乗算される。そして、全グループの出力が加算され、得られた信号のピーク電力が最も低くなるような位相係数の系列が選択される。さらに、選択された位相係数の系列を受信側へ通知するためのサイド情報が送信され、受信側ではサイド情報に基づいて位相の逆回転が行われ、データが復調される(例えば非特許文献1参照)。
特開2002−44051号公報 特開2002−44054号公報 Electronics Letters, Volume:33, Issue:5, 1997, “OFDM with reduced peak-to-average power ratio by optimum combination of partial transmit sequences”, Muller, S.H.; Huber, J.B.
Therefore, for example, a method may be employed in which transmission power equal to or higher than a threshold is suppressed by a limiter and transmission peak power is suppressed (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 2). A transmission peak power suppression method using partial sequence transmission called PTS (Partial Transmit Sequences) is also known. In PTS, a group of a plurality of subcarriers is formed, an inverse Fourier transform process is performed for each group, and a different phase coefficient is multiplied. Then, the outputs of all groups are added, and a sequence of phase coefficients is selected so that the peak power of the obtained signal is the lowest. Further, side information for notifying the receiving side of the selected phase coefficient series is transmitted, and on the receiving side, the phase is reversely rotated based on the side information, and the data is demodulated (for example, Non-Patent Document 1). reference).
JP 2002-44051 A JP 2002-44054 A Electronics Letters, Volume: 33, Issue: 5, 1997, “OFDM with reduced peak-to-average power ratio by optimum combination of partial transmit sequences”, Muller, SH; Huber, JB

しかしながら、マルチキャリア変調において送信ピーク電力を抑圧するために、例えばリミッタを用いて非線形な処理を行うと、一般に、非線形歪みによってサブキャリア間干渉が増大して特性が劣化し、かつ、帯域外への不要な輻射が増大して帯域外の信号に干渉を与えてしまうという問題がある。また、PTSを用いる場合には、本来伝送すべき情報とは異なるサイド情報の量が多くなり、伝送効率が低下するという問題がある。これらの問題は、マルチアンテナ伝送とマルチキャリア変調方式を組み合わせた場合にも同様に発生する。   However, when non-linear processing is performed using, for example, a limiter in order to suppress transmission peak power in multicarrier modulation, generally, inter-subcarrier interference increases due to non-linear distortion, resulting in degradation of characteristics and out of band. There is a problem that unnecessary radiation increases and interferes with signals outside the band. In addition, when PTS is used, there is a problem that the amount of side information different from the information that should be transmitted increases, and transmission efficiency decreases. These problems also occur when combining multi-antenna transmission and multi-carrier modulation schemes.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、マルチアンテナ伝送を行う無線通信において、非線形歪みを生じさせることがないとともに、伝送効率を低下させることなく送信ピーク電力を抑圧することができるマルチキャリア通信装置およびマルチキャリア通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and in wireless communication that performs multi-antenna transmission, a multi-transmission capable of suppressing transmission peak power without causing nonlinear distortion and without reducing transmission efficiency. It is an object of the present invention to provide a carrier communication device and a multicarrier communication method.

本発明のマルチキャリア通信装置は、複数の異なるデータストリームを同一のキャリア群を用いて複数のアンテナから同時に送信するマルチキャリア通信装置であって、少なくとも1つのデータストリームにピーク電力が発生するか否かを判定する判定手段と、ピーク電力が発生すると判定された場合に当該データストリームの一部のデータを他のデータストリームの一部のデータと交換する交換手段と、を有する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention is a multicarrier communication apparatus that simultaneously transmits a plurality of different data streams from a plurality of antennas using the same carrier group, and whether or not peak power is generated in at least one data stream. And a switching means for exchanging a part of data of the data stream with a part of data of another data stream when it is determined that peak power is generated.

この構成によれば、ピーク電力が発生するデータストリームがある場合に、当該データストリームのデータの一部を他のデータストリームのデータの一部と交換するため、各データストリームを送信するためのキャリアの位相が変化し、非線形歪みを生じさせることがないとともに、伝送効率を低下させることなく送信ピーク電力を抑圧することができる。   According to this configuration, when there is a data stream in which peak power is generated, a carrier for transmitting each data stream is exchanged for exchanging a part of the data of the data stream with a part of the data of another data stream. The phase of the signal changes, non-linear distortion does not occur, and the transmission peak power can be suppressed without reducing the transmission efficiency.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記判定手段は、各データストリームの電力を測定する測定部と、測定された電力を所定の閾値と比較する比較部と、を有し、比較の結果、測定された電力が所定の閾値以上であるデータストリームにピーク電力が発生すると判定する構成を採る。   In the multicarrier communication apparatus of the present invention, the determination unit includes a measurement unit that measures the power of each data stream, and a comparison unit that compares the measured power with a predetermined threshold. A configuration is adopted in which it is determined that peak power is generated in a data stream in which the generated power is not less than a predetermined threshold.

この構成によれば、データストリームの測定電力が所定の閾値以上である場合にピーク電力が発生すると判定するため、各データストリームにおけるピーク電力の発生を正確に検出することができる。   According to this configuration, since it is determined that the peak power is generated when the measured power of the data stream is equal to or greater than the predetermined threshold, the generation of the peak power in each data stream can be accurately detected.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記交換手段は、あらかじめ定められたキャリアのグループを単位として各データストリームの一部のデータを交換するパターンを決定する交換パターン決定部と、決定された交換パターンに従って各データストリームの一部のデータを交換するデータ交換部と、を有する構成を採る。   In the multicarrier communication apparatus of the present invention, the exchange means determines a pattern for exchanging a part of data of each data stream in units of a predetermined carrier group, and the determined exchange pattern And a data exchange unit for exchanging a part of the data of each data stream.

この構成によれば、キャリアのグループを単位として決定された交換パターンに従ってデータの交換を行うため、送信ピーク電力を抑圧する効果が高い交換パターンを選択することができる。   According to this configuration, data is exchanged according to an exchange pattern determined in units of carriers, so that an exchange pattern that has a high effect of suppressing transmission peak power can be selected.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記交換パターン決定部は、キャリアのグループのうち周波数が等しいグループ間でデータを交換するパターンを決定する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the exchange pattern determining unit determines a pattern for exchanging data between groups having the same frequency among the groups of carriers.

この構成によれば、周波数が等しいグループ間でデータを交換するため、データに含まれるパイロットデータを交換した場合でも、通信相手局は、データの交換パターンに関する情報なしで各データストリームを分離することができる。   According to this configuration, since data is exchanged between groups having the same frequency, even if pilot data included in the data is exchanged, the communication partner station can separate each data stream without information on the data exchange pattern. Can do.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記交換パターン決定部は、キャリアのグループのうち周波数が異なるグループ間でデータを交換するパターンを決定する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the exchange pattern determining unit determines a pattern for exchanging data between groups having different frequencies among the groups of carriers.

この構成によれば、周波数が異なるグループ間でデータを交換するため、データ交換をより自由に行うことができ、送信ピーク電力を抑圧する効果が高い交換パターンを選択することができる。   According to this configuration, since data is exchanged between groups having different frequencies, data exchange can be performed more freely, and an exchange pattern with a high effect of suppressing transmission peak power can be selected.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記データ交換部は、各データストリームの一部のデータに含まれる直交パイロットデータを交換する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the data exchange unit exchanges orthogonal pilot data included in a part of data of each data stream.

この構成によれば、直交パイロットデータも含めてデータの交換を行うため、通信相手局は、データの交換パターンに関する情報なしで伝搬路推定を行って各データストリームを分離することができる。   According to this configuration, since data is exchanged including orthogonal pilot data, the communication partner station can perform propagation path estimation without information on the data exchange pattern and separate each data stream.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記データ交換部は、各データストリームの一部のデータに含まれる直交パイロットデータは交換しない構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the data exchange unit does not exchange orthogonal pilot data included in a part of data of each data stream.

この構成によれば、直交パイロットデータはデータの交換に含めないため、周波数が異なるキャリアのデータを交換することができ、結果としてデータ交換をより自由に行うことができ、送信ピーク電力を抑圧する効果が高い交換パターンを選択することができる。   According to this configuration, since orthogonal pilot data is not included in data exchange, data of carriers having different frequencies can be exchanged. As a result, data exchange can be performed more freely and transmission peak power is suppressed. A highly effective exchange pattern can be selected.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記交換手段は、データを交換するパターンを通信相手局に通知するための交換パターン情報を送信する送信手段を含む構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the exchange means includes transmission means for transmitting exchange pattern information for notifying a communication partner station of a pattern for exchanging data.

この構成によれば、交換パターン情報を通信相手局へ送信するため、少ない情報量のサイド情報を送信するのみでデータ交換をより自由に行うことができ、送信ピーク電力を抑圧する効果が高い交換パターンを選択することができる。   According to this configuration, since the exchange pattern information is transmitted to the communication partner station, the exchange can be performed more freely by only transmitting the side information with a small amount of information, and the exchange is highly effective in suppressing the transmission peak power. A pattern can be selected.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記送信手段は、交換対象から除外される特定のキャリアを用いて交換パターン情報を送信する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the transmission means transmits exchange pattern information using a specific carrier excluded from exchange targets.

この構成によれば、交換対象から除外される特定のキャリアを用いて交換パターン情報を送信するため、通信相手局は、特別の情報なしに交換パターン情報を確実に抽出することができる。   According to this configuration, since the exchange pattern information is transmitted using a specific carrier excluded from the exchange target, the communication partner station can reliably extract the exchange pattern information without any special information.

本発明のマルチキャリア通信装置は、各データストリームに対してそれぞれ異なる指向性ウェイトを形成する形成手段、をさらに有し、前記形成手段は、前記交換手段によってデータが交換された場合、対応して指向性ウェイトの交換を行う構成を採る。   The multi-carrier communication apparatus of the present invention further includes forming means for forming different directivity weights for each data stream, and the forming means responds when data is exchanged by the exchange means. A configuration in which directional weights are exchanged is adopted.

この構成によれば、各データストリームに対してそれぞれ異なる指向性ウェイトが形成されるため、データストリームごとに伝搬路環境の相関を除去することができ、通信容量を向上させることができる。   According to this configuration, since different directivity weights are formed for each data stream, the correlation of the propagation path environment can be removed for each data stream, and the communication capacity can be improved.

本発明のマルチキャリア通信装置は、送信データを符号化して互いに符号化関係にある複数の異なるデータストリームを生成する生成手段、をさらに有する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration that further includes generating means for encoding transmission data and generating a plurality of different data streams that are in an encoding relationship with each other.

この構成によれば、送信データを符号化して互いに符号化関係にある複数の異なるデータストリームを生成するため、例えば時空符号化(STC:Space-Time Coding)および空間周波数符号化(SFC:Space-Frequency Coding)などのマルチアンテナ伝送において送信ピーク電力を抑圧することができる。   According to this configuration, in order to encode transmission data and generate a plurality of different data streams having an encoding relationship with each other, for example, space-time coding (STC) and space frequency coding (SFC) Transmission peak power can be suppressed in multi-antenna transmission such as Frequency Coding.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記生成手段は、送信データを所定のブロック符号化単位ごとにブロック符号化し、前記交換手段は、前記ブロック符号化単位を最小単位としてデータの交換を行う構成を採る。   In the multicarrier communication apparatus of the present invention, the generation means performs block coding of transmission data for each predetermined block coding unit, and the exchange means exchanges data using the block coding unit as a minimum unit. take.

この構成によれば、ブロック符号化単位を最小単位としてデータの交換を行うため、データの交換とブロック符号化の単位が一致し、連続したシンボルに関する伝搬路特性はほとんど変動しないと仮定することができ、通信相手局は、ブロック復号処理を正しく行うことができる。   According to this configuration, since the data exchange is performed with the block coding unit as the minimum unit, it is assumed that the data exchange and the block coding unit coincide with each other, and that the propagation path characteristics regarding consecutive symbols hardly change. The communication partner station can correctly perform the block decoding process.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記生成手段は、送信データを畳み込み符号化して複数の異なるデータストリームを生成する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the generation means generates a plurality of different data streams by convolutionally encoding transmission data.

本発明のマルチキャリア通信装置は、前記生成手段は、送信データをターボ符号化して複数の異なるデータストリームを生成する構成を採る。   The multicarrier communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the generation means generates a plurality of different data streams by turbo-encoding transmission data.

これらの構成によれば、例えば時空符号化および空間周波数符号化などのマルチアンテナ伝送において送信ピーク電力を抑圧することができる。   According to these configurations, transmission peak power can be suppressed in multi-antenna transmission such as space-time coding and space frequency coding.

本発明の通信端末装置は、上記のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置を有する構成を採る。   The communication terminal device of the present invention adopts a configuration having any of the multicarrier communication devices described above.

この構成によれば、上記のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置と同様の作用効果を、通信端末装置において実現することができる。   According to this configuration, the same effect as that of any of the multicarrier communication apparatuses described above can be realized in the communication terminal apparatus.

本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置を有する構成を採る。   The base station apparatus of the present invention employs a configuration having any of the multicarrier communication apparatuses described above.

この構成によれば、上記のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置と同様の作用効果を、基地局装置において実現することができる。   According to this configuration, the base station apparatus can achieve the same effect as that of any of the multicarrier communication apparatuses described above.

本発明のマルチキャリア通信方法は、複数の異なるデータストリームを同一のキャリア群を用いて複数のアンテナから同時に送信するマルチキャリア通信方法であって、少なくとも1つのデータストリームにピーク電力が発生するか否かを判定するステップと、ピーク電力が発生すると判定した場合に当該データストリームの一部のデータを他のデータストリームの一部のデータと交換するステップと、を有するようにした。   The multicarrier communication method of the present invention is a multicarrier communication method for simultaneously transmitting a plurality of different data streams from a plurality of antennas using the same carrier group, and whether or not peak power is generated in at least one data stream. And a step of exchanging a part of data of the data stream with a part of data of another data stream when it is determined that peak power is generated.

この方法によれば、ピーク電力が発生するデータストリームがある場合に、当該データストリームのデータの一部を他のデータストリームのデータの一部と交換するため、各データストリームを送信するためのキャリアの位相が変化し、非線形歪みを生じさせることがないとともに、伝送効率を低下させることなく送信ピーク電力を抑圧することができる。   According to this method, when there is a data stream in which peak power is generated, a carrier for transmitting each data stream is exchanged for exchanging a part of the data of the data stream with a part of the data of another data stream. The phase of the signal changes, non-linear distortion does not occur, and the transmission peak power can be suppressed without reducing the transmission efficiency.

本発明によれば、マルチアンテナ伝送を行う無線通信において、非線形歪みを生じさせることがないとともに、伝送効率を低下させることなく送信ピーク電力を抑圧することができる。   According to the present invention, in wireless communication that performs multi-antenna transmission, non-linear distortion is not caused, and transmission peak power can be suppressed without reducing transmission efficiency.

本発明者は、マルチアンテナ伝送を行うマルチキャリア通信装置においては、データストリームの内容が送信アンテナごとに異なり、データストリームの一部を送信アンテナ間で交換することにより各アンテナの送信ピーク電力が変化することに着目して本発明をするに至った。   In the multicarrier communication apparatus that performs multi-antenna transmission, the inventor has different data stream contents for each transmission antenna, and the transmission peak power of each antenna changes by exchanging a part of the data stream between the transmission antennas. It came to make this invention paying attention to doing.

すなわち、本発明の骨子は、送信ピーク電力があらかじめ設定された閾値以下となるように、データストリームの一部を送信アンテナ間で交換して送信することである。   That is, the gist of the present invention is to exchange a part of a data stream between transmission antennas so that the transmission peak power is equal to or less than a preset threshold value.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、マルチキャリア変調方式の一例としてOFDM変調方式を挙げて説明する。すなわち、伝送されるマルチキャリア信号がOFDMシンボルである場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, an OFDM modulation scheme will be described as an example of a multicarrier modulation scheme. That is, the case where the transmitted multicarrier signal is an OFDM symbol will be described.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。図1に示すマルチキャリア通信装置は、デマルチプレクサ100、S/P(Serial/Parallel:直/並列)変換部110−1〜n(nは2以上の自然数)、データ交換部120、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部130−1〜n、P/S(並/直列)変換部140−1〜n、GI(Guard Interval:ガードインターバル)挿入部150−1〜n、電力測定部160−1〜n、無線送信部170−1〜n、送信アンテナ180−1〜n、および交換パターン決定部190を有している。このマルチキャリア通信装置は、MIMO伝送を行う。換言すれば、各送信アンテナ180−1〜nからは、それぞれ異なるデータが同一周波数および同一拡散符号が用いられて同時に送信される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. A multicarrier communication apparatus shown in FIG. 1 includes a demultiplexer 100, S / P (Serial / Parallel) conversion units 110-1 to 110-n (n is a natural number of 2 or more), a data exchange unit 120, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform (Inverse Fast Fourier Transform) units 130-1 to n, P / S (parallel / serial) conversion units 140-1 to 140-n, GI (Guard Interval) insertion units 150-1 to 150-n, power measurement Units 160-1 to 160-n, wireless transmission units 170-1 to 170-n, transmission antennas 180-1 to 180-n, and an exchange pattern determination unit 190. This multicarrier communication apparatus performs MIMO transmission. In other words, different data are transmitted simultaneously from the transmitting antennas 180-1 to 180-n using the same frequency and the same spreading code.

デマルチプレクサ100は、送信データを複数(n個)のデータストリームに分割する。   The demultiplexer 100 divides the transmission data into a plurality (n) of data streams.

S/P変換部110−1〜nは、各データストリームをS/P変換し、サブキャリア数分の並列データを生成する。   The S / P converters 110-1 to 110-n perform S / P conversion on each data stream, and generate parallel data for the number of subcarriers.

データ交換部120は、交換パターン決定部190から出力される制御情報に基づき、各データストリームに対応する並列データの一部を他のデータストリームに対応する並列データの一部と入れ替える。このとき、データ交換部120は、並列データを所定数まとめて形成されるグループ単位で他のデータストリームのものと入れ替える。並列データはそれぞれサブキャリアに対応しているので、以下、データ入れ替えの単位となるグループを「サブキャリアのグループ」、または単に「グループ」という。   Based on the control information output from the exchange pattern determination unit 190, the data exchange unit 120 replaces a part of parallel data corresponding to each data stream with a part of parallel data corresponding to another data stream. At this time, the data exchanging unit 120 replaces the parallel data with those of other data streams in units of groups formed by a predetermined number of parallel data. Since each parallel data corresponds to a subcarrier, a group serving as a unit of data replacement is hereinafter referred to as a “subcarrier group” or simply “group”.

IFFT部130−1〜nは、データ交換部120から出力される並列データに対してIFFT処理を行い、サブキャリアにデータを配置する。すなわち、IFFT部130−1〜nは、サブキャリアのグループ単位でデータが交換された後の並列データに対してIFFT処理を行う。   The IFFT units 130-1 to 130-n perform IFFT processing on the parallel data output from the data exchange unit 120, and arrange the data on subcarriers. That is, IFFT sections 130-1 to 130-n perform IFFT processing on parallel data after data is exchanged in units of subcarriers.

P/S変換部140−1〜nは、IFFT部130−1〜nから出力された各サブキャリアのデータをP/S変換し、OFDMシンボルを生成する。   P / S conversion sections 140-1 to 140-n perform P / S conversion on the data of each subcarrier output from IFFT sections 130-1 to 130-n to generate OFDM symbols.

GI挿入部150−1〜nは、各データストリームのOFDMシンボルにガードインターバルを挿入する。   The GI insertion units 150-1 to 150-n insert guard intervals into the OFDM symbols of each data stream.

電力測定部160−1〜nは、各データストリームのOFDMシンボルの電力を測定し、所定の閾値と比較する。また、電力測定部160−1〜nは、比較の結果、OFDMシンボルの電力が所定の閾値以下である場合は、OFDMシンボルを無線送信部170−1〜nへ出力し、OFDMシンボルの電力が所定の閾値以上である場合は、各OFDMシンボルの電力測定結果を交換パターン決定部190へ出力する。   The power measuring units 160-1 to 160-n measure the power of OFDM symbols of each data stream and compare it with a predetermined threshold value. In addition, when the power of the OFDM symbol is equal to or lower than a predetermined threshold as a result of the comparison, the power measuring units 160-1 to 160-n output the OFDM symbol to the wireless transmission units 170-1 to 170-n, and the power of the OFDM symbol is If it is equal to or greater than the predetermined threshold, the power measurement result of each OFDM symbol is output to exchange pattern determining section 190.

無線送信部170−1〜nは、OFDMシンボルに対してD/A変換およびアップコンバートなどの無線送信処理を施し、送信アンテナ180−1〜nから送信する。   Radio transmitting sections 170-1 to 170-n perform radio transmission processing such as D / A conversion and up-conversion on the OFDM symbols, and transmit from transmitting antennas 180-1 to 180-n.

交換パターン決定部190は、電力測定部160−1〜nにおいて測定された電力が所定の閾値以上となるデータストリームのデータをサブキャリアのグループ単位で交換するための交換パターンを決定し、制御情報としてデータ交換部120へ出力する。なお、交換パターンの具体例については後述する。   The exchange pattern determination unit 190 determines an exchange pattern for exchanging data of the data stream in which the power measured in the power measurement units 160-1 to 160-n is equal to or greater than a predetermined threshold in units of subcarriers. To the data exchange unit 120. A specific example of the exchange pattern will be described later.

図2は、実施の形態1に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。図2に示すマルチキャリア通信装置は、受信アンテナ200−1〜n、無線受信部210−1〜n、GI除去部220−1〜n、S/P変換部230−1〜n、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部240−1〜n、データ分離部250、復調部260−1〜n、P/S変換部270−1〜n、マルチプレクサ280、および伝搬路推定部290を有している。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1. The multicarrier communication apparatus shown in FIG. 2 includes receiving antennas 200-1 to 200-n, radio receiving units 210-1 to 210-n, GI removing units 220-1 to 220-n, S / P converters 230-1 to 230-n, FFT (Fast (Fourier Transform: Fast Fourier Transform) sections 240-1 to 240-n, data separation section 250, demodulation sections 260-1 to n, P / S conversion sections 270-1 to 270-n, multiplexer 280, and propagation path estimation section 290 ing.

無線受信部210−1〜nは、受信アンテナ200−1〜nからOFDMシンボルを受信し、ダウンコンバートおよびA/D変換などの無線受信処理を施す。   Radio receiving sections 210-1 to 210-n receive OFDM symbols from receiving antennas 200-1 to 200-n, and perform radio reception processing such as down-conversion and A / D conversion.

GI除去部220−1〜nは、各受信アンテナ200−1〜nから受信されたOFDMシンボルからガードインターバルを除去する。   GI removal sections 220-1 to 220-n remove guard intervals from the OFDM symbols received from the receiving antennas 200-1 to 200-n.

S/P変換部230−1〜nは、各データストリームのOFDMシンボルをS/P変換し、サブキャリア数分の並列データを生成する。   S / P converters 230-1 to 230-n perform S / P conversion on the OFDM symbols of each data stream, and generate parallel data for the number of subcarriers.

FFT部240−1〜nは、各データストリームの並列データに対してFFT処理を行い、サブキャリアごとのデータを生成する。   The FFT units 240-1 to 240-n perform FFT processing on the parallel data of each data stream, and generate data for each subcarrier.

データ分離部250は、伝搬路推定部290から出力される伝搬路推定結果に基づき、サブキャリアごとのデータを送信側のマルチキャリア通信装置における送信アンテナ180−1〜nに対応するデータストリームへと分離する。   Based on the propagation path estimation result output from propagation path estimation section 290, data separation section 250 converts the data for each subcarrier into a data stream corresponding to transmission antennas 180-1 to 180-n in the transmission-side multicarrier communication apparatus. To separate.

復調部260−1〜nは、伝搬路推定部290から出力される伝搬路推定結果に基づき、各データストリームを復調する。   Demodulation sections 260-1 to 260-n demodulate each data stream based on the propagation path estimation result output from propagation path estimation section 290.

P/S変換部270−1〜nは、復調部260−1〜nから出力された復調結果をP/S変換し、直列データを生成する。   The P / S conversion units 270-1 to 270-n perform P / S conversion on the demodulation results output from the demodulation units 260-1 to 260-n, and generate serial data.

マルチプレクサ280は、各データストリームの直列データを多重し、受信データを得る。   The multiplexer 280 multiplexes the serial data of each data stream to obtain received data.

次いで、上述のように構成されたマルチキャリア通信装置の動作について、図3に示すフロー図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態における受信側のマルチキャリア通信装置(図2)の動作については、従来のマルチキャリア通信装置の動作と同様であるため、その説明を省略する。   Next, the operation of the multicarrier communication apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The operation of the reception-side multicarrier communication apparatus (FIG. 2) in the present embodiment is the same as the operation of the conventional multicarrier communication apparatus, and thus the description thereof is omitted.

まず、送信データは、デマルチプレクサ100によって分割され、n個のデータストリームが生成される。各データストリームは、それぞれS/P変換部110−1〜nによってS/P変換され、データストリームごとに並列データが生成される。並列データは、データ交換部120を経てIFFT部130−1〜nに入力され、IFFT部130−1〜nによってIFFT処理が施され、周波数が互いに直交するサブキャリアに各データストリームの並列データが配置される。すなわち、動作開始時は、データストリーム間におけるデータの交換が行われることなく、IFFT処理が行われる。   First, the transmission data is divided by the demultiplexer 100 to generate n data streams. Each data stream is S / P converted by the S / P converters 110-1 to 110-n, and parallel data is generated for each data stream. The parallel data is input to the IFFT units 130-1 to 130-n via the data exchange unit 120, subjected to IFFT processing by the IFFT units 130-1 to 130-n, and the parallel data of each data stream is transmitted to subcarriers whose frequencies are orthogonal to each other. Be placed. That is, when the operation starts, IFFT processing is performed without exchanging data between the data streams.

そして、IFFT処理後の各データストリームは、P/S変換部140−1〜nに入力され、P/S変換されることにより、OFDMシンボルが生成される。   Each data stream after IFFT processing is input to P / S converters 140-1 to 140-n and P / S converted to generate an OFDM symbol.

各データストリームのOFDMシンボルは、GI挿入部150−1〜nによってガードインターバルが挿入され、電力測定部160−1〜nによって電力が測定される(ST1000)。測定された電力は、所定の閾値と比較され(ST1100)、この比較の結果、すべてのデータストリームについて測定電力が所定の閾値以下である場合は、このOFDMシンボルが無線送信部170−1〜nによってD/A変換およびアップコンバートなどの無線送信処理され、送信アンテナ180−1〜nを介して送信される(ST1200)。   In the OFDM symbols of each data stream, guard intervals are inserted by GI insertion sections 150-1 to 150-n, and power is measured by power measurement sections 160-1 to 160-n (ST1000). The measured power is compared with a predetermined threshold (ST1100), and if the result of this comparison is that the measured power is less than or equal to the predetermined threshold for all data streams, this OFDM symbol is transmitted to radio transmitters 170-1 to n. Thus, D / A conversion and up-conversion processing such as up-conversion are performed and transmitted via the transmission antennas 180-1 to 180-n (ST1200).

一方、電力の比較の結果、測定電力が所定の閾値を超えるデータストリームがある場合は、各データストリームの測定電力が交換パターン決定部190へ通知される。そして、交換パターン決定部190によって、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームの並列データの一部を他のデータストリームの並列データの一部と交換するために、サブキャリアのグループ単位で交換パターンが決定され、制御情報としてデータ交換部120へ出力される。そして、データ交換部120によって、制御情報に基づく並列データの交換が行われる(ST1300)。本実施の形態に係るマルチキャリア通信装置は、MIMO伝送を行うため、各データストリームのデータの内容が異なり、このように並列データの一部が交換されることにより、各データストリームの並列データが配置されるサブキャリアの位相が変化する、すなわち電力が変化し、送信ピーク電力を抑圧することができる。   On the other hand, if there is a data stream whose measured power exceeds a predetermined threshold as a result of the power comparison, the measured power of each data stream is notified to the exchange pattern determination unit 190. Then, the exchange pattern determining unit 190 exchanges a part of the parallel data of the data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold with a part of the parallel data of another data stream in units of subcarriers. A pattern is determined and output to the data exchange unit 120 as control information. Then, the data exchange unit 120 exchanges parallel data based on the control information (ST1300). Since the multicarrier communication apparatus according to the present embodiment performs MIMO transmission, the data content of each data stream is different, and the parallel data of each data stream is exchanged by exchanging a part of the parallel data in this way. The phase of the arranged subcarrier changes, that is, the power changes, and the transmission peak power can be suppressed.

並列データの交換が行われると、再度IFFT部130−1〜nによってIFFT処理が行われ、P/S変換部140−1〜nによってP/S変換されてOFDMシンボルが生成される。さらに、GI挿入部150−1〜nによってOFDMシンボルにガードインターバルが挿入され、電力測定部160−1〜nによってOFDMシンボルの電力が測定され、所定の閾値と比較される。以後、上記の動作と同様に、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になるまで、並列データの交換が行われ、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になる(すなわち、送信ピーク電力が抑圧される)と、無線送信部170−1〜nによって各OFDMシンボルが送信アンテナ180−1〜nを介して送信される。   When parallel data is exchanged, IFFT processing is again performed by IFFT units 130-1 to 130-n, and P / S conversion is performed by P / S conversion units 140-1 to 140-n to generate OFDM symbols. Further, a guard interval is inserted into the OFDM symbol by the GI insertion units 150-1 to 150-n, and the power of the OFDM symbol is measured by the power measurement units 160-1 to 160-n and compared with a predetermined threshold value. Thereafter, similar to the above operation, parallel data exchange is performed until the power of all OFDM symbols is equal to or lower than a predetermined threshold, and the power of all OFDM symbols is equal to or lower than the predetermined threshold (that is, the transmission peak). When the power is suppressed), the OFDM symbols are transmitted by the radio transmission units 170-1 to 170-n via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

次に、交換パターンの具体例について、図4および図5を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするために、マルチキャリア通信装置が2本の送信アンテナA、Bを有するものとするが、送信アンテナ数が3本以上の場合も同様の考え方に基づく交換パターンによって並列データを交換すれば良い。   Next, a specific example of the replacement pattern will be described with reference to FIGS. Here, in order to simplify the description, the multicarrier communication apparatus has two transmission antennas A and B. However, even when the number of transmission antennas is three or more, the multicarrier communication apparatus is arranged in parallel by an exchange pattern based on the same concept. You only need to exchange data.

図4は、送信アンテナA、Bのそれぞれから送信されるデータストリームを模式的に示す図である。同図において、横軸は周波数を示しており、縦軸は時間を示している。   FIG. 4 is a diagram schematically showing data streams transmitted from the transmission antennas A and B, respectively. In the figure, the horizontal axis indicates frequency and the vertical axis indicates time.

送信アンテナAからは、グループ300に属する5つのサブキャリアおよびグループ310に属する5つのサブキャリアによってそれぞれ4シンボルずつが送信される。同様に、送信アンテナBからは、グループ320に属する5つのサブキャリアおよびグループ330に属する5つのサブキャリアによってそれぞれ4シンボルずつが送信される。なお、グループ300に属するサブキャリアとグループ320に属するサブキャリアとの周波数は等しく、グループ310に属するサブキャリアとグループ330に属するサブキャリアとの周波数は等しい。また、PおよびPは、それぞれ周期的に挿入される直交パイロットシンボルを示している。 From transmission antenna A, four symbols are transmitted by five subcarriers belonging to group 300 and five subcarriers belonging to group 310, respectively. Similarly, 4 symbols are transmitted from transmission antenna B by 5 subcarriers belonging to group 320 and 5 subcarriers belonging to group 330, respectively. Note that the subcarriers belonging to group 300 and the subcarriers belonging to group 320 have the same frequency, and the subcarriers belonging to group 310 and the subcarriers belonging to group 330 have the same frequency. P A and P B indicate orthogonal pilot symbols that are periodically inserted.

本実施の形態においては、交換パターンとして、同一周波数のサブキャリアのグループ間でデータを交換するパターンが用いられるものとする。したがって、電力測定部160−1〜nにおいて測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームがある場合、例えば図5に示すように、グループ310のシンボルとグループ330のシンボルとを交換するパターンが交換パターン決定部190によって決定され、この交換パターンが制御情報としてデータ交換部120へ通知され、実際にデータの交換が行われる。   In the present embodiment, it is assumed that a pattern for exchanging data between groups of subcarriers having the same frequency is used as the exchange pattern. Therefore, when there is a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold in the power measuring units 160-1 to 160-n, for example, as shown in FIG. 5, the pattern for exchanging the symbols of the group 310 and the symbols of the group 330 is exchanged It is determined by the pattern determining unit 190, and this exchange pattern is notified to the data exchanging unit 120 as control information, and data is actually exchanged.

このとき、図5に示すように直交パイロットシンボルについても交換されるため、受信側のマルチキャリア通信装置の伝搬路推定部290によって通常の伝搬路推定が行われ、その結果に基づいてデータの分離がデータ分離部250によって行われることにより、受信側のマルチキャリア通信装置は、データの交換パターンに関するサイド情報が無くても正しくデータを分離して復調することができる。   At this time, since orthogonal pilot symbols are also exchanged as shown in FIG. 5, normal propagation path estimation is performed by the propagation path estimation unit 290 of the multicarrier communication apparatus on the receiving side, and data separation is performed based on the result. Is performed by the data separation unit 250, the receiving-side multicarrier communication apparatus can correctly separate and demodulate data without side information regarding the data exchange pattern.

このように、本実施の形態によれば、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームのデータの一部を、このデータと同じ周波数のサブキャリアに配置される他のデータストリームのデータの一部とパイロットシンボルも含めて交換するため、非線形処理を行わずに干渉の増大を防止し、かつ、サイド情報を不要として伝送効率を低下させることなく、送信ピーク電力を抑圧することができる。   As described above, according to the present embodiment, a part of data of a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold is used as a part of data of another data stream arranged on a subcarrier having the same frequency as this data. Therefore, it is possible to suppress the transmission peak power without using side information and without reducing the transmission efficiency without performing non-linear processing.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の特徴は、サイド情報を導入することによって交換パターン数を増やし、送信ピーク電力抑圧効果の増強を図る点である。
(Embodiment 2)
The feature of Embodiment 2 of the present invention is that the number of exchange patterns is increased by introducing side information to enhance the transmission peak power suppression effect.

実施の形態2に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成は、実施の形態1に係る送信側のマルチキャリア通信装置(図1)と同様であるため、その説明を省略する。   Since the configuration of the transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 2 is the same as that of the transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1 (FIG. 1), description thereof is omitted.

図6は、実施の形態2に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すマルチキャリア通信装置において、図2に示すマルチキャリア通信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図6に示すマルチキャリア通信装置は、受信アンテナ200−1〜n、無線受信部210−1〜n、GI除去部220−1〜n、S/P変換部230−1〜n、FFT部240−1〜n、データ分離部250、データ交換部255、復調部260−1〜n、P/S変換部270−1〜n、マルチプレクサ280、伝搬路推定部290、および交換パターン情報抽出部295を有している。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 2. In FIG. In the multicarrier communication apparatus shown in the figure, the same parts as those in the multicarrier communication apparatus shown in FIG. 6 includes receiving antennas 200-1 to 200-n, radio receiving units 210-1 to 210-n, GI removing units 220-1 to n, S / P converters 230-1 to 230-n, and FFT unit 240. −1 to n, data separation unit 250, data exchange unit 255, demodulation units 260-1 to n, P / S conversion units 270-1 to n, multiplexer 280, propagation path estimation unit 290, and exchange pattern information extraction unit 295 have.

データ交換部255は、送信側のマルチキャリア通信装置からサイド情報として送信された交換パターン情報に基づき、データストリーム間の各グループのサブキャリアに配置されるデータを入れ替える。   Data exchange section 255 exchanges data arranged on subcarriers in each group between data streams based on exchange pattern information transmitted as side information from the transmission-side multicarrier communication apparatus.

交換パターン情報抽出部295は、送信側のマルチキャリア通信装置からサイド情報として送信された交換パターンを、データストリームから抽出する。   Exchange pattern information extraction section 295 extracts an exchange pattern transmitted as side information from the transmission-side multicarrier communication apparatus from the data stream.

次いで、上述のように構成されたマルチキャリア通信装置の動作について説明する。   Next, the operation of the multicarrier communication apparatus configured as described above will be described.

まず、実施の形態1と同様に、送信データは、デマルチプレクサ100によって分割され、n個のデータストリームが生成される。各データストリームは、それぞれS/P変換部110−1〜nによってS/P変換され、データストリームごとに並列データが生成される。並列データは、データ交換部120を経てIFFT部130−1〜nに入力され、IFFT部130−1〜nによってIFFT処理が施され、周波数が互いに直交するサブキャリアに各データストリームの並列データが配置される。このとき、本実施の形態においては、交換パターンを受信側のマルチキャリア通信装置へ通知するための交換パターン情報を配置するための専用のサブキャリアが用意される。   First, as in the first embodiment, transmission data is divided by the demultiplexer 100, and n data streams are generated. Each data stream is S / P converted by the S / P converters 110-1 to 110-n, and parallel data is generated for each data stream. The parallel data is input to the IFFT units 130-1 to 130-n via the data exchange unit 120, subjected to IFFT processing by the IFFT units 130-1 to 130-n, and the parallel data of each data stream is transmitted to subcarriers whose frequencies are orthogonal to each other. Be placed. At this time, in the present embodiment, a dedicated subcarrier for arranging the exchange pattern information for notifying the receiving side multicarrier communication apparatus of the exchange pattern is prepared.

そして、IFFT処理後の各データストリームは、P/S変換部140−1〜nに入力され、P/S変換されることにより、OFDMシンボルが生成される。   Each data stream after IFFT processing is input to P / S converters 140-1 to 140-n and P / S converted to generate an OFDM symbol.

各データストリームのOFDMシンボルは、GI挿入部150−1〜nによってガードインターバルが挿入され、電力測定部160−1〜nによって電力が測定される。測定された電力は、所定の閾値と比較され、この比較の結果、すべてのデータストリームについて測定電力が所定の閾値以下である場合は、このOFDMシンボルが無線送信部170−1〜nによってD/A変換およびアップコンバートなどの無線送信処理され、送信アンテナ180−1〜nを介して送信される。   In the OFDM symbols of each data stream, guard intervals are inserted by the GI insertion units 150-1 to 150-n, and power is measured by the power measurement units 160-1 to 160-n. The measured power is compared with a predetermined threshold value, and if the result of this comparison is that the measured power is less than or equal to the predetermined threshold value for all data streams, this OFDM symbol is transmitted by the radio transmitters 170-1 to 170-n. Radio transmission processing such as A conversion and up-conversion is performed and transmitted via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

一方、電力の比較の結果、測定電力が所定の閾値以上のデータストリームがある場合は、各データストリームの測定電力が交換パターン決定部190へ通知される。そして、交換パターン決定部190によって、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームの並列データの一部を他のデータストリームの並列データの一部と交換するために、サブキャリアのグループ単位で交換パターンが決定され、制御情報としてデータ交換部120へ出力される。そして、データ交換部120によって、制御情報に基づく並列データの交換が行われる。   On the other hand, if there is a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of the power comparison, the measured power of each data stream is notified to the exchange pattern determining unit 190. Then, the exchange pattern determining unit 190 exchanges a part of the parallel data of the data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold with a part of the parallel data of another data stream in units of subcarriers. A pattern is determined and output to the data exchange unit 120 as control information. Then, the data exchange unit 120 exchanges parallel data based on the control information.

このとき、交換パターン決定部190によって決定された交換パターンを受信側のマルチキャリア通信装置へ通知するための交換パターン情報が、専用のサブキャリアに配置される。なお、この交換パターン情報は、複数の送信アンテナからMIMO送信されるようにしても良く、また、最良の伝搬路特性に対応すると予測される1つの送信アンテナからのみ送信されるようにしても良い。   At this time, exchange pattern information for notifying the receiving side multicarrier communication apparatus of the exchange pattern determined by the exchange pattern determining unit 190 is arranged on a dedicated subcarrier. This exchange pattern information may be transmitted from a plurality of transmission antennas via MIMO, or may be transmitted from only one transmission antenna that is predicted to correspond to the best propagation path characteristics. .

以後、実施の形態1と同様に、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になるまで、データの交換が行われ、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になる(すなわち、送信ピーク電力が抑圧される)と、無線送信部170−1〜nによって各OFDMシンボルが送信アンテナ180−1〜nを介して送信される。   Thereafter, as in the first embodiment, data exchange is performed until the power of all OFDM symbols is equal to or lower than a predetermined threshold, and the power of all OFDM symbols is equal to or lower than the predetermined threshold (that is, the transmission peak). When the power is suppressed), the OFDM symbols are transmitted by the radio transmission units 170-1 to 170-n via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

送信された各OFDMシンボルは、伝搬路上で多重され、各受信アンテナ200−1〜nによって受信され、無線受信部210−1〜nによってダウンコンバートおよびA/D変換などの無線受信処理が施される。無線受信処理後のOFDMシンボルは、GI除去部220−1〜nによってガードインターバルが除去され、S/P変換部230−1〜nによってS/P変換され、FFT部240−1〜nによってFFT処理される。そして、FFT処理結果が用いられることにより、伝搬路推定部290によって伝搬路推定が行われ、データ分離部250によって送信側におけるグループ交換後のデータストリームに対応するように各サブキャリアのデータが分離される。   Each transmitted OFDM symbol is multiplexed on the propagation path, received by each receiving antenna 200-1 to 200-n, and subjected to radio reception processing such as down-conversion and A / D conversion by the radio receiving units 210-1 to 210-n. The The OFDM symbol after the radio reception process is subjected to S / P conversion by S / P conversion units 230-1 to 230-n after the guard interval is removed by GI removal units 220-1 to 220-n, and FFT is performed by FFT units 240-1 to n. It is processed. Then, by using the FFT processing result, the propagation path estimation unit 290 performs propagation path estimation, and the data separation unit 250 separates the data of each subcarrier so as to correspond to the data stream after group exchange on the transmission side. Is done.

分離されて得られた各データストリームから、交換パターン情報抽出部295によって交換パターン情報が抽出される。上述したように、この交換パターン情報は、複数のデータストリームに含まれていても良く、また、1つのデータストリームのみに含まれていても良い。   The exchange pattern information extraction unit 295 extracts exchange pattern information from each data stream obtained by the separation. As described above, this exchange pattern information may be included in a plurality of data streams, or may be included in only one data stream.

そして、抽出された交換パターン情報に基づき、データ交換部255によって、送信側のマルチキャリア通信装置におけるグループ交換前のデータストリームに対応するように、データの交換が行われる。これにより、データの順序が送信側のマルチキャリア通信装置におけるグループ交換前のデータに等しいものとなる。データの交換後の各データストリームが復調部260−1〜nによって復調され、P/S変換部270−1〜nによってP/S変換され、マルチプレクサ280によって多重され、受信データが得られる。   Then, based on the extracted exchange pattern information, the data exchange unit 255 exchanges data so as to correspond to the data stream before the group exchange in the transmission-side multicarrier communication apparatus. As a result, the data order is the same as that before the group exchange in the multicarrier communication apparatus on the transmission side. Each data stream after the exchange of data is demodulated by demodulating sections 260-1 to 260-n, P / S converted by P / S converting sections 270-1 to 270-1 and multiplexed by multiplexer 280, and received data is obtained.

次に、交換パターンの具体例について、図4および図7を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするために、マルチキャリア通信装置が2本の送信アンテナA、Bを有するものとするが、送信アンテナ数が3本以上の場合も同様の考え方に基づく交換パターンによってデータを交換すれば良い。   Next, a specific example of the exchange pattern will be described with reference to FIGS. 4 and 7. Here, in order to simplify the explanation, the multicarrier communication apparatus has two transmission antennas A and B. However, even when the number of transmission antennas is three or more, data is exchanged based on an exchange pattern based on the same concept. You can replace it.

本実施の形態においては、図4に示すデータストリームのデータの一部を交換して、図7に示すようなデータストリームを生成することができる。すなわち、異なる周波数のサブキャリアのグループ間でデータを交換する交換パターンを用いることができる。したがって、電力測定部160−1〜nにおいて測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームがある場合、例えば図7に示すように、交換パターン決定部190によってグループ310のシンボルとグループ320のシンボルとを交換するパターンか決定され、この交換パターンが制御情報としてデータ交換部120へ通知され、実際にデータの交換が行われる。   In the present embodiment, a part of data in the data stream shown in FIG. 4 can be exchanged to generate a data stream as shown in FIG. That is, an exchange pattern for exchanging data between groups of subcarriers having different frequencies can be used. Therefore, when there is a data stream in which the measured power is greater than or equal to a predetermined threshold in the power measuring units 160-1 to 160-n, for example, as shown in FIG. The exchange pattern is determined as control information to the data exchange unit 120, and data exchange is actually performed.

このとき、図7に示すように直交パイロットシンボルについては交換されず、送信アンテナごとに固定的に割り当てられるため、異なる周波数のサブキャリアのグループ間でデータの交換が可能となる。また、グループ400およびグループ410に属する交換パターン情報が専用のサブキャリアに配置されて送信される。   At this time, as shown in FIG. 7, orthogonal pilot symbols are not exchanged and are fixedly assigned to each transmission antenna, so that data exchange is possible between groups of subcarriers of different frequencies. In addition, exchange pattern information belonging to group 400 and group 410 is arranged on a dedicated subcarrier and transmitted.

なお、本実施の形態における交換パターン情報は、交換パターンに対応するラベル情報であるため、上記従来の技術で説明した位相係数の系列をサイド情報として送信するPTSに比較して、サイド情報の情報量は少なく、伝送効率が低下する度合いは小さい。   Since the exchange pattern information in the present embodiment is label information corresponding to the exchange pattern, the information on the side information is compared with the PTS that transmits the phase coefficient series described in the conventional technique as side information. The amount is small and the degree to which the transmission efficiency decreases is small.

また、直交パイロットシンボルが交換の対象から除外されているため、受信側の伝搬路推定部290においては、グループ間での伝搬路推定値について補間処理を行うことができる。   Further, since the orthogonal pilot symbols are excluded from the exchange targets, the reception-side propagation path estimation unit 290 can perform interpolation processing on the propagation path estimation values between groups.

このように、本実施の形態によれば、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームのデータの一部を、他のデータストリームのパイロットシンボル以外のデータの一部と交換するため、非線形処理を行わずに干渉の増大を防止し、より自由にデータの交換を行い、送信ピーク電力をさらに抑圧することができる。   As described above, according to the present embodiment, since a part of data of a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold is exchanged with a part of data other than pilot symbols of another data stream, nonlinear processing is performed. Without performing transmission, it is possible to prevent an increase in interference, exchange data more freely, and further suppress transmission peak power.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の特徴は、データストリームごとに異なる送信ウェイトを用いて指向性送信することにより、送信アンテナと受信アンテナ間の空間相関を除去する点である。
(Embodiment 3)
A feature of Embodiment 3 of the present invention is that spatial correlation between a transmission antenna and a reception antenna is removed by performing directional transmission using different transmission weights for each data stream.

図8は、実施の形態3に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すマルチキャリア通信装置において、図1に示すマルチキャリア通信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図8に示すマルチキャリア通信装置は、デマルチプレクサ100、S/P変換部110−1〜n、データ交換部120、IFFT部130−1〜n、P/S変換部140−1〜n、GI挿入部150−1〜n、電力測定部160−1〜n、無線送信部170−1〜n、送信アンテナ180−1〜n、交換パターン決定部190、および指向性ウェイト形成部500を有している。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 3. In FIG. In the multicarrier communication apparatus shown in the figure, the same parts as those in the multicarrier communication apparatus shown in FIG. The multicarrier communication apparatus shown in FIG. 8 includes a demultiplexer 100, S / P conversion units 110-1 to 110-n, a data exchange unit 120, IFFT units 130-1 to 130-n, P / S conversion units 140-1 to 140-n, GI. Insertion unit 150-1 to n, power measurement unit 160-1 to n, radio transmission unit 170-1 to n, transmission antenna 180-1 to n, exchange pattern determination unit 190, and directivity weight forming unit 500 ing.

指向性ウェイト形成部500は、各データストリームに対してそれぞれ異なる指向性ウェイトを用いて重み付けする。   The directivity weight forming unit 500 weights each data stream using different directivity weights.

実施の形態3に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成は、実施の形態1に係る受信側のマルチキャリア通信装置(図2)と同様であるため、その説明を省略する。   The configuration of the receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 3 is the same as that of the receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1 (FIG. 2), and thus description thereof is omitted.

次いで、上述のように構成されたマルチキャリア通信装置の動作について説明する。なお、本実施の形態における受信側のマルチキャリア通信装置(図2)の動作については、従来のマルチキャリア通信装置の動作と同様であるため、その説明を省略する。   Next, the operation of the multicarrier communication apparatus configured as described above will be described. The operation of the reception-side multicarrier communication apparatus (FIG. 2) in the present embodiment is the same as the operation of the conventional multicarrier communication apparatus, and thus the description thereof is omitted.

まず、実施の形態1と同様に、送信データは、デマルチプレクサ100によって分割され、n個のデータストリームが生成される。各データストリームは、それぞれS/P変換部110−1〜nによってS/P変換され、データストリームごとに並列データが生成される。並列データは、データ交換部120を経てIFFT部130−1〜nに入力され、IFFT部130−1〜nによってIFFT処理が施され、周波数が互いに直交するサブキャリアに各データストリームの並列データが配置される。   First, as in the first embodiment, transmission data is divided by the demultiplexer 100, and n data streams are generated. Each data stream is S / P converted by the S / P converters 110-1 to 110-n, and parallel data is generated for each data stream. The parallel data is input to the IFFT units 130-1 to 130-n via the data exchange unit 120, subjected to IFFT processing by the IFFT units 130-1 to 130-n, and the parallel data of each data stream is transmitted to subcarriers whose frequencies are orthogonal to each other. Be placed.

そして、IFFT処理後の各データストリームは、指向性ウェイト形成部500に入力され、データストリームごとに異なる指向性ウェイトが用いられて重み付けされる。重み付けされた各データストリームは、P/S変換部140−1〜nに入力され、P/S変換されることにより、OFDMシンボルが生成される。   Then, each data stream after IFFT processing is input to directivity weight forming section 500, and weighted using a different directivity weight for each data stream. Each weighted data stream is input to P / S converters 140-1 to 140-n and P / S converted to generate an OFDM symbol.

各データストリームのOFDMシンボルは、GI挿入部150−1〜nによってガードインターバルが挿入され、電力測定部160−1〜nによって電力が測定される。測定された電力は、所定の閾値と比較され、この比較の結果、すべてのデータストリームについて測定電力が所定の閾値以下である場合は、このOFDMシンボルが無線送信部170−1〜nによってD/A変換およびアップコンバートなどの無線送信処理され、送信アンテナ180−1〜nを介して指向性送信される。   In the OFDM symbols of each data stream, guard intervals are inserted by the GI insertion units 150-1 to 150-n, and power is measured by the power measurement units 160-1 to 160-n. The measured power is compared with a predetermined threshold value, and if the result of this comparison is that the measured power is less than or equal to the predetermined threshold value for all data streams, this OFDM symbol is transmitted by the radio transmitters 170-1 to 170-n. Radio transmission processing such as A conversion and up-conversion is performed, and directional transmission is performed via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

このとき、各データストリームは指向性ウェイトによって重み付けされているため、例えば送信アンテナが4本の場合(n=4の場合)、図9に示すように4つのデータストリーム1〜4がそれぞれ異なる指向性で送信される。換言すれば、送信アンテナとデータストリームが一対一の対応をするのではなく、データ交換部120によるデータの交換によって、指向性とデータストリームの対応関係が変化することになる。これにより、各データストリームの送信アンテナと受信アンテナ間の空間相関が除去され、受信側のマルチキャリア通信装置におけるデータ分離の精度を向上することができる。   At this time, since each data stream is weighted by the directivity weight, for example, when there are four transmission antennas (when n = 4), the four data streams 1 to 4 have different directivities as shown in FIG. Sent by sex. In other words, the correspondence relationship between the directivity and the data stream is changed by the exchange of data by the data exchange unit 120 instead of the one-to-one correspondence between the transmission antenna and the data stream. Thereby, the spatial correlation between the transmission antenna and the reception antenna of each data stream is removed, and the accuracy of data separation in the multicarrier communication apparatus on the reception side can be improved.

一方、電力の比較の結果、測定電力が所定の閾値以上のデータストリームがある場合は、各データストリームの測定電力が交換パターン決定部190へ通知される。そして、交換パターン決定部190によって、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームの並列データの一部を他のデータストリームの並列データの一部と交換するために、サブキャリアのグループ単位で交換パターンが決定され、制御情報としてデータ交換部120へ出力される。そして、データ交換部120によって、制御情報に基づく並列データの交換が行われる。   On the other hand, if there is a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of the power comparison, the measured power of each data stream is notified to the exchange pattern determining unit 190. Then, the exchange pattern determining unit 190 exchanges a part of the parallel data of the data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold with a part of the parallel data of another data stream in units of subcarriers. A pattern is determined and output to the data exchange unit 120 as control information. Then, the data exchange unit 120 exchanges parallel data based on the control information.

以後、実施の形態1と同様に、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になるまで、データの交換が行われ、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になる(すなわち、送信ピーク電力が抑圧される)と、無線送信部170−1〜nによって各OFDMシンボルが送信アンテナ180−1〜nを介して指向性送信される。   Thereafter, as in the first embodiment, data exchange is performed until the power of all OFDM symbols is equal to or lower than a predetermined threshold, and the power of all OFDM symbols is equal to or lower than the predetermined threshold (that is, the transmission peak). When the power is suppressed), each of the OFDM symbols is directionally transmitted via the transmission antennas 180-1 to 180-n by the wireless transmission units 170-1 to 170-n.

このように、本実施の形態によれば、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームのデータの一部を、このデータと同じ周波数のサブキャリアに配置される他のデータストリームのデータの一部と交換するため、非線形処理を行わずに干渉の増大を防止し、かつ、サイド情報を不要として伝送効率を低下させることなく、送信ピーク電力を抑圧することができる。また、データストリームごとに異なる指向性ウェイトを用いて重み付けするため、伝搬環境の相関を除去することができ、受信側におけるデータ分離の精度を向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, a part of data of a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold is used as a part of data of another data stream arranged on a subcarrier having the same frequency as this data. Therefore, the transmission peak power can be suppressed without performing side-by-side information and without reducing transmission efficiency without performing non-linear processing. Further, since weighting is performed using different directivity weights for each data stream, the correlation of the propagation environment can be removed, and the accuracy of data separation on the receiving side can be improved.

なお、本実施の形態において、データストリームと指向性ウェイトの対応関係を変えるだけではなく、さらに各データストリームに用いる指向性ウェイト自体を変更しても良い。   In the present embodiment, not only the correspondence between the data stream and the directivity weight is changed, but also the directivity weight itself used for each data stream may be changed.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の特徴は、時空符号化(STC:Space-Time Coding)もしくは空間周波数符号化(SFC:Space-Frequency Coding)によって生成された互いに符号化関係にある複数のデータストリームをマルチキャリア変調する点である。
(Embodiment 4)
A feature of the fourth embodiment of the present invention is that a plurality of data streams having a coding relationship with each other, generated by space-time coding (STC) or space-frequency coding (SFC). This is a point where multi-carrier modulation is performed.

図10は、実施の形態4に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すマルチキャリア通信装置において、図1に示すマルチキャリア通信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図10に示すマルチキャリア通信装置は、S/P変換部110−1〜n、データ交換部120、IFFT部130−1〜n、P/S変換部140−1〜n、GI挿入部150−1〜n、電力測定部160−1〜n、無線送信部170−1〜n、送信アンテナ180−1〜n、交換パターン決定部190、および時空符号器600を有している。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 4. In FIG. In the multicarrier communication apparatus shown in the figure, the same parts as those in the multicarrier communication apparatus shown in FIG. 10 includes S / P conversion units 110-1 to 110-n, data exchange unit 120, IFFT units 130-1 to n, P / S conversion units 140-1 to 140-n, and GI insertion unit 150-. 1 to n, power measuring units 160-1 to 160-n, wireless transmitting units 170-1 to 170-n, transmitting antennas 180-1 to 180-n, an exchange pattern determining unit 190, and a space-time encoder 600.

時空符号器600は、送信データを時空符号化し、互いに符号化の関係にある(すなわち、例えば情報ビットとその情報ビットに対する冗長ビット)データストリームを生成する。   The space-time encoder 600 space-time encodes transmission data and generates a data stream that is in an encoding relationship with each other (ie, information bits and redundant bits for the information bits, for example).

図11は、実施の形態4に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すマルチキャリア通信装置において、図2に示すマルチキャリア通信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図11に示すマルチキャリア通信装置は、受信アンテナ200−1〜n、無線受信部210−1〜n、GI除去部220−1〜n、S/P変換部230−1〜n、FFT部240−1〜n、伝搬路推定部290、時空復号器700、およびP/S変換部710を有している。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 4. In FIG. In the multicarrier communication apparatus shown in the figure, the same parts as those in the multicarrier communication apparatus shown in FIG. 11 includes receiving antennas 200-1 to 200-n, radio receiving units 210-1 to 210-n, GI removing units 220-1 to 220-n, S / P converters 230-1 to 230-n, and FFT unit 240. −1 to n, a propagation path estimation unit 290, a space-time decoder 700, and a P / S conversion unit 710.

時空復号器700は、伝搬路推定部290から出力される伝搬路推定結果に基づき、各データストリームの時空復号を行い、復号結果を出力する。   The space-time decoder 700 performs space-time decoding of each data stream based on the propagation path estimation result output from the propagation path estimation unit 290, and outputs the decoding result.

P/S変換部710は、復号結果をP/S変換し、受信データを得る。   P / S converter 710 P / S converts the decoding result to obtain received data.

次いで、上述のように構成されたマルチキャリア通信装置の動作について説明する。   Next, the operation of the multicarrier communication apparatus configured as described above will be described.

まず、送信データは、時空符号器600によって時空符号化され、互いに符号化の関係にあるn個のデータストリームが生成される。各データストリームは、それぞれS/P変換部110−1〜nによってS/P変換され、データストリームごとに並列データが生成される。並列データは、データ交換部120を経てIFFT部130−1〜nに入力され、IFFT部130−1〜nによってIFFT処理が施され、周波数が互いに直交するサブキャリアに各データストリームの並列データが配置される。   First, the transmission data is space-time encoded by the space-time encoder 600 to generate n data streams that are in an encoding relationship with each other. Each data stream is S / P converted by the S / P converters 110-1 to 110-n, and parallel data is generated for each data stream. The parallel data is input to the IFFT units 130-1 to 130-n via the data exchange unit 120, subjected to IFFT processing by the IFFT units 130-1 to 130-n, and the parallel data of each data stream is transmitted to subcarriers whose frequencies are orthogonal to each other. Be placed.

そして、IFFT処理後の各データストリームは、P/S変換部140−1〜nに入力され、P/S変換されることにより、OFDMシンボルが生成される。   Each data stream after IFFT processing is input to P / S converters 140-1 to 140-n and P / S converted to generate an OFDM symbol.

各データストリームのOFDMシンボルは、GI挿入部150−1〜nによってガードインターバルが挿入され、電力測定部160−1〜nによって電力が測定される。測定された電力は、所定の閾値と比較され、この比較の結果、すべてのデータストリームについて測定電力が所定の閾値以下である場合は、このOFDMシンボルが無線送信部170−1〜nによってD/A変換およびアップコンバートなどの無線送信処理され、送信アンテナ180−1〜nを介して送信される。   In the OFDM symbols of each data stream, guard intervals are inserted by the GI insertion units 150-1 to 150-n, and power is measured by the power measurement units 160-1 to 160-n. The measured power is compared with a predetermined threshold value, and if the result of this comparison is that the measured power is less than or equal to the predetermined threshold value for all data streams, this OFDM symbol is transmitted by the radio transmitters 170-1 to 170-n. Radio transmission processing such as A conversion and up-conversion is performed and transmitted via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

一方、電力の比較の結果、測定電力が所定の閾値以上のデータストリームがある場合は、各データストリームの測定電力が交換パターン決定部190へ通知される。そして、交換パターン決定部190によって、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームの並列データの一部を他のデータストリームの並列データの一部と交換するために、サブキャリアのグループ単位で交換パターンが決定され、制御情報としてデータ交換部120へ出力される。そして、データ交換部120によって、制御情報に基づく並列データの交換が行われる。   On the other hand, if there is a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of the power comparison, the measured power of each data stream is notified to the exchange pattern determining unit 190. Then, the exchange pattern determining unit 190 exchanges a part of the parallel data of the data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold with a part of the parallel data of another data stream in units of subcarriers. A pattern is determined and output to the data exchange unit 120 as control information. Then, the data exchange unit 120 exchanges parallel data based on the control information.

このとき、STCもしくはSFCにおいては、各データストリームが互いに符号化関係にあることを前提としてデータストリームの分離を行うため、データの交換は、図5(実施の形態1)に示すように、同一周波数のサブキャリアのグループ間でのみ行われる。すなわち、同一時間・同一周波数に送信される各シンボルは、常に互いに符号化関係にあるようにデータの交換が行われる。   At this time, in the STC or SFC, since the data streams are separated on the assumption that the data streams are in an encoding relationship with each other, the data exchange is the same as shown in FIG. 5 (Embodiment 1). This is done only between groups of frequency subcarriers. That is, data exchange is performed so that symbols transmitted at the same time and the same frequency are always in a coding relationship with each other.

また、特に、時空符号器600における符号化方法としてSTTD(Space−Time coded Transmit Diversity)のようなブロック符号化を用いた場合、時空復号器700においては、時間的もしくは周波数的に連続するシンボルの伝搬路特性がほとんど変動しないことを前提としてブロック復号処理が行われる。このため、時空符号器600におけるブロック符号化単位が、データ交換部120におけるデータ交換のためのグループ間にまたがっていると、データの交換によって伝搬路特性に関する上述の前提が成り立たなくなり、ブロック復号処理が正しく行えない。したがって、データ交換のためのグループは、ブロック符号化単位を最小単位として形成される。   In particular, when block coding such as STTD (Space-Time coded Transmit Diversity) is used as a coding method in the space-time encoder 600, the space-time decoder 700 uses symbols of continuous symbols in terms of time or frequency. The block decoding process is performed on the assumption that the propagation path characteristics hardly fluctuate. For this reason, if the block coding unit in the space-time encoder 600 spans between groups for data exchange in the data exchange unit 120, the above assumption regarding the propagation path characteristics does not hold due to data exchange, and block decoding processing is performed. Cannot be performed correctly. Therefore, a group for data exchange is formed with a block coding unit as a minimum unit.

以後、実施の形態1と同様に、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になるまで、データの交換が行われ、すべてのOFDMシンボルの電力が所定の閾値以下になる(すなわち、送信ピーク電力が抑圧される)と、無線送信部170−1〜nによって各OFDMシンボルが送信アンテナ180−1〜nを介して送信される。   Thereafter, as in the first embodiment, data exchange is performed until the power of all OFDM symbols is equal to or lower than a predetermined threshold, and the power of all OFDM symbols is equal to or lower than the predetermined threshold (that is, the transmission peak). When the power is suppressed), the OFDM symbols are transmitted by the radio transmission units 170-1 to 170-n via the transmission antennas 180-1 to 180-n.

送信された各OFDMシンボルは、伝搬路上で多重され、各受信アンテナ200−1〜nによって受信され、無線受信部210−1〜nによってダウンコンバートおよびA/D変換などの無線受信処理が施される。無線受信処理後のOFDMシンボルは、GI除去部220−1〜nによってガードインターバルが除去され、S/P変換部230−1〜nによってS/P変換され、FFT部240−1〜nによってFFT処理される。そして、FFT処理結果が用いられることにより、伝搬路推定部290によって伝搬路推定が行われ、時空復号器700によって送信側における時空符号化に対応する復号処理が行われる。   Each transmitted OFDM symbol is multiplexed on the propagation path, received by each receiving antenna 200-1 to 200-n, and subjected to radio reception processing such as down-conversion and A / D conversion by the radio receiving units 210-1 to 210-n. The The OFDM symbol after the radio reception process is subjected to S / P conversion by S / P conversion units 230-1 to 230-n after the guard interval is removed by GI removal units 220-1 to 220-n, and FFT is performed by FFT units 240-1 to n. It is processed. Then, by using the FFT processing result, the channel estimation unit 290 performs channel estimation, and the space-time decoder 700 performs decoding processing corresponding to space-time coding on the transmission side.

そして、復号結果がP/S変換部710によってP/S変換され、受信データが得られる。   Then, the decoding result is P / S converted by the P / S conversion unit 710 to obtain received data.

このように、本実施の形態によれば、測定電力が所定の閾値以上となるデータストリームのデータの一部を、このデータと同じ周波数のサブキャリアに配置される他のデータストリームのデータの一部と交換するため、STCやSFCなどのマルチアンテナ伝送においても、非線形処理を行わずに干渉の増大を防止し、かつ、サイド情報を不要として伝送効率を低下させることなく、送信ピーク電力を抑圧することができる。   As described above, according to the present embodiment, a part of data of a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold is used as a part of data of another data stream arranged on a subcarrier having the same frequency as this data. Since this is exchanged with other parts, even in multi-antenna transmissions such as STC and SFC, non-linear processing is not performed to prevent an increase in interference, and side information is not required and transmission peak power is suppressed without reducing transmission efficiency. can do.

また、上記各実施の形態に、周波数軸方向の拡散を行う機能が加わった場合は、拡散チップ間の直交性を崩すことがない交換パターンを用いることによって同様の効果を得ることができる。   In addition, when a function of performing diffusion in the frequency axis direction is added to the above-described embodiments, the same effect can be obtained by using an exchange pattern that does not break the orthogonality between the diffusion chips.

本発明の実施の形態1に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 実施の形態1に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る送信側のマルチキャリア通信装置の動作を示すフロー図FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the transmission-side multicarrier communication apparatus according to the first embodiment. 複数の送信アンテナから送信されるデータストリームの一例を示す図The figure which shows an example of the data stream transmitted from several transmission antennas 実施の形態1に係る送信側のマルチキャリア通信装置におけるデータの交換の一例を示す図The figure which shows an example of the exchange of the data in the multicarrier communication apparatus of the transmission side which concerns on Embodiment 1 本発明の実施の形態2に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 実施の形態2に係る送信側のマルチキャリア通信装置におけるデータの交換の一例を示す図The figure which shows an example of the exchange of the data in the multicarrier communication apparatus of the transmission side which concerns on Embodiment 2. 本発明の実施の形態3に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 実施の形態3に係る送信側のマルチキャリア通信装置の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the multicarrier communication apparatus of the transmission side which concerns on Embodiment 3. FIG. 本発明の実施の形態4に係る送信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a transmission-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. 実施の形態4に係る受信側のマルチキャリア通信装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side multicarrier communication apparatus according to Embodiment 4;

符号の説明Explanation of symbols

100 デマルチプレクサ
110−1〜n、230−1〜n S/P変換部
120、255 データ交換部
130−1〜n IFFT部
140−1〜n、270−1〜n、710 P/S変換部
150−1〜n GI挿入部
160−1〜n 電力測定部
170−1〜n 無線送信部
180−1〜n 送信アンテナ
190 交換パターン決定部
200−1〜n 受信アンテナ
210−1〜n 無線受信部
220−1〜n GI除去部
240−1〜n FFT部
250 データ分離部
260−1〜n 復調部
280 マルチプレクサ
290 伝搬路推定部
295 交換パターン情報抽出部
500 指向性ウェイト形成部
600 時空符号器
700 時空復号器
100 Demultiplexer 110-1 to n, 230-1 to n S / P converter 120, 255 Data exchange unit 130-1 to n IFFT unit 140-1 to n, 270-1 to n, 710 P / S converter 150-1 to n GI insertion unit 160-1 to n power measurement unit 170-1 to n radio transmission unit 180-1 to n transmission antenna 190 exchange pattern determination unit 200-1 to n reception antenna 210-1 to n radio reception Unit 220-1 to n GI removal unit 240-1 to n FFT unit 250 data separation unit 260-1 to n demodulation unit 280 multiplexer 290 propagation path estimation unit 295 exchange pattern information extraction unit 500 directivity weight formation unit 600 space-time encoder 700 space-time decoder

Claims (17)

複数の異なるデータストリームを同一のキャリア群を用いて複数のアンテナから同時に送信するマルチキャリア通信装置であって、
少なくとも1つのデータストリームにピーク電力が発生するか否かを判定する判定手段と、
ピーク電力が発生すると判定された場合に当該データストリームの一部のデータを他のデータストリームの一部のデータと交換する交換手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア通信装置。
A multi-carrier communication apparatus for simultaneously transmitting a plurality of different data streams from a plurality of antennas using the same carrier group,
Determining means for determining whether peak power occurs in at least one data stream;
An exchanging means for exchanging a part of data of the data stream with a part of data of another data stream when it is determined that peak power is generated;
A multi-carrier communication apparatus comprising:
前記判定手段は、
各データストリームの電力を測定する測定部と、
測定された電力を所定の閾値と比較する比較部と、を有し、
比較の結果、測定された電力が所定の閾値以上であるデータストリームにピーク電力が発生すると判定することを特徴とする請求項1記載のマルチキャリア通信装置。
The determination means includes
A measurement unit for measuring the power of each data stream;
A comparator that compares the measured power with a predetermined threshold;
The multicarrier communication apparatus according to claim 1, wherein, as a result of the comparison, it is determined that peak power is generated in a data stream whose measured power is equal to or greater than a predetermined threshold.
前記交換手段は、
あらかじめ定められたキャリアのグループを単位として各データストリームの一部のデータを交換するパターンを決定する交換パターン決定部と、
決定された交換パターンに従って各データストリームの一部のデータを交換するデータ交換部と、
を有することを特徴とする請求項1記載のマルチキャリア通信装置。
The exchange means is
An exchange pattern determining unit for determining a pattern for exchanging a part of data of each data stream in units of a predetermined carrier group;
A data exchange unit for exchanging a part of data of each data stream according to the decided exchange pattern;
The multicarrier communication apparatus according to claim 1, further comprising:
前記交換パターン決定部は、
キャリアのグループのうち周波数が等しいグループ間でデータを交換するパターンを決定することを特徴とする請求項3記載のマルチキャリア通信装置。
The exchange pattern determination unit
4. The multicarrier communication apparatus according to claim 3, wherein a pattern for exchanging data between groups having the same frequency among the groups of carriers is determined.
前記交換パターン決定部は、
キャリアのグループのうち周波数が異なるグループ間でデータを交換するパターンを決定することを特徴とする請求項3記載のマルチキャリア通信装置。
The exchange pattern determination unit
4. The multicarrier communication apparatus according to claim 3, wherein a pattern for exchanging data between groups having different frequencies among the groups of carriers is determined.
前記データ交換部は、
各データストリームの一部のデータに含まれる直交パイロットデータを交換することを特徴とする請求項3記載のマルチキャリア通信装置。
The data exchange unit
4. The multicarrier communication apparatus according to claim 3, wherein orthogonal pilot data included in a part of data of each data stream is exchanged.
前記データ交換部は、
各データストリームの一部のデータに含まれる直交パイロットデータは交換しないことを特徴とする請求項3記載のマルチキャリア通信装置。
The data exchange unit
4. The multicarrier communication apparatus according to claim 3, wherein orthogonal pilot data included in a part of data of each data stream is not exchanged.
前記交換手段は、
データを交換するパターンを通信相手局に通知するための交換パターン情報を送信する送信手段を含むことを特徴とする請求項1記載のマルチキャリア通信装置。
The exchange means is
The multicarrier communication apparatus according to claim 1, further comprising transmission means for transmitting exchange pattern information for notifying a communication partner station of a pattern for exchanging data.
前記送信手段は、
交換対象から除外される特定のキャリアを用いて交換パターン情報を送信することを特徴とする請求項8記載のマルチキャリア通信装置。
The transmission means includes
9. The multicarrier communication apparatus according to claim 8, wherein the exchange pattern information is transmitted using a specific carrier excluded from exchange targets.
各データストリームに対してそれぞれ異なる指向性ウェイトを形成する形成手段、をさらに有し、
前記形成手段は、
前記交換手段によってデータが交換された場合、対応して指向性ウェイトの交換を行うことを特徴とする請求項1記載のマルチキャリア通信装置。
Forming means for forming different directivity weights for each data stream;
The forming means includes
The multicarrier communication apparatus according to claim 1, wherein when data is exchanged by said exchange means, directional weights are exchanged correspondingly.
送信データを符号化して互いに符号化関係にある複数の異なるデータストリームを生成する生成手段、をさらに有することを特徴とする請求項1記載のマルチキャリア通信装置。   The multicarrier communication apparatus according to claim 1, further comprising generating means for encoding transmission data and generating a plurality of different data streams that are encoded with each other. 前記生成手段は、
送信データを所定のブロック符号化単位ごとにブロック符号化し、
前記交換手段は、
前記ブロック符号化単位を最小単位としてデータの交換を行うことを特徴とする請求項11記載のマルチキャリア通信装置。
The generating means includes
Block encoding transmission data for each predetermined block encoding unit;
The exchange means is
12. The multicarrier communication apparatus according to claim 11, wherein data exchange is performed using the block coding unit as a minimum unit.
前記生成手段は、送信データを畳み込み符号化して複数の異なるデータストリームを生成することを特徴とする請求項11記載のマルチキャリア通信装置。   12. The multicarrier communication apparatus according to claim 11, wherein the generation means generates a plurality of different data streams by convolutionally encoding transmission data. 前記生成手段は、送信データをターボ符号化して複数の異なるデータストリームを生成することを特徴とする請求項11記載のマルチキャリア通信装置。   12. The multicarrier communication apparatus according to claim 11, wherein the generation unit generates a plurality of different data streams by turbo-coding transmission data. 請求項1から請求項14のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置を有することを特徴とする通信端末装置。   A communication terminal apparatus comprising the multicarrier communication apparatus according to claim 1. 請求項1から請求項14のいずれかに記載のマルチキャリア通信装置を有することを特徴とする基地局装置。   A base station apparatus comprising the multicarrier communication apparatus according to claim 1. 複数の異なるデータストリームを同一のキャリア群を用いて複数のアンテナから同時に送信するマルチキャリア通信方法であって、
少なくとも1つのデータストリームにピーク電力が発生するか否かを判定するステップと、
ピーク電力が発生すると判定した場合に当該データストリームの一部のデータを他のデータストリームの一部のデータと交換するステップと、
を有することを特徴とするマルチキャリア通信方法。
A multi-carrier communication method for simultaneously transmitting a plurality of different data streams from a plurality of antennas using the same carrier group,
Determining whether peak power occurs in at least one data stream;
Exchanging some data of the data stream with some data of another data stream when it is determined that peak power is generated;
A multi-carrier communication method comprising:
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