JP4425811B2 - OFDM transmission method, OFDM transmission apparatus, and OFDM transmission program - Google Patents

OFDM transmission method, OFDM transmission apparatus, and OFDM transmission program Download PDF

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本発明は、マルチキャリア通信において、適応変調を行うことにより周波数利用効率を向上させるOFDM送信方法並びにその送信装置、受信装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to an OFDM transmission method for improving frequency utilization efficiency by performing adaptive modulation in multicarrier communication, and a transmission apparatus, reception apparatus, and program thereof.

現在、我が国ではIMT−2000(International Mobile Telecommunication 2000)のサービスが2001年10月から世界に先駆けてサービスが開始されるなど、移動通信システムにおける伝送、アクセス技術が急速に進展している。また、HSDPA(High Speed Down-link Packet Access)などの技術が標準化され、最大約10Mbps程度のデータ伝送の実用化が進められている。
一方で、10Mbpsから100Mbpsの伝送レートをターゲットにしたブロードバンドワイアレスインターネットアクセスを実現するための標準化も進められており、様々な技術が提案されている。
At present, transmission and access technologies in mobile communication systems are rapidly progressing in Japan, such as IMT-2000 (International Mobile Telecommunication 2000) service started in October 2001 for the first time in the world. In addition, technologies such as HSDPA (High Speed Down-link Packet Access) have been standardized, and practical application of data transmission at a maximum of about 10 Mbps is being promoted.
On the other hand, standardization for realizing broadband wireless Internet access targeting a transmission rate of 10 Mbps to 100 Mbps is also in progress, and various technologies have been proposed.

高速な伝送レートの無線通信を実現するために必要となる要件は、周波数利用効率を高めることである。伝送レートと使用する帯域幅は比例関係にあるので、伝送レートを上げるには、利用する周波数帯域幅を広げることにより解決することができる。しかし、利用できる周波数帯域は逼迫しており、新たな無線通信システムが構築される上で十分な帯域幅が割り当てられることは考え難い。従って周波数利用効率を高めることが必要となる。
シングルキャリアを使用して無線通信を行う場合、変調速度を上げていくとマルチパス等の要因で帯域の一部の伝播状態が悪くなったときに特性が大きく劣化してしまうという問題がある。この問題を解決するためにキャリアを複数使用したマルチキャリア方式を用いて、伝送路に冗長性を持たせる方法が知られている。このマルチキャリア方式の中で最も各キャリア間隔の狭い方式がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)である。
A requirement necessary for realizing wireless communication at a high transmission rate is to improve frequency utilization efficiency. Since the transmission rate and the bandwidth to be used are in a proportional relationship, increasing the transmission rate can be solved by widening the frequency bandwidth to be used. However, the frequency bands that can be used are tight, and it is difficult to consider that a sufficient bandwidth is allocated to construct a new wireless communication system. Therefore, it is necessary to increase the frequency utilization efficiency.
When wireless communication is performed using a single carrier, there is a problem that if the modulation speed is increased, the characteristics are greatly deteriorated when the propagation state of a part of the band is deteriorated due to factors such as multipath. In order to solve this problem, there is known a method of giving redundancy to a transmission line by using a multi-carrier method using a plurality of carriers. Among the multicarrier schemes, the scheme having the narrowest carrier spacing is OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

OFDMは5GHz帯の無線通信システムであるIEEE802.11aや、地上ディジタル放送で用いられている方式である。OFDMは数十から数千のキャリアを、理論上干渉の起こらない最小となる周波数間隔に並べ同時に通信する方式である。通常、OFDMにおいてこのキャリアをサブキャリアと呼び、各サブキャリアに対してPSK(Phase Shift Keying:位相偏移変調)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)等の変調を行うことにより位相変移変調を行なう。更に、誤り訂正方式と組み合わせて多値直交振幅変調を行うことにより、周波数選択性フェージングに強い変調を行うことができる。従来のOFDM送信装置及びOFDM受信装置の構成について、図19、図20を用いて説明する。なお、OFDMに使用されるサブキャリア数は768波であるものとして説明する。   OFDM is a method used in IEEE802.11a, which is a 5 GHz band wireless communication system, and digital terrestrial broadcasting. OFDM is a system in which tens to thousands of carriers are arranged at the minimum frequency interval where no theoretical interference occurs and are communicated simultaneously. Normally, this carrier is called a subcarrier in OFDM, and phase shift keying is performed by modulating each subcarrier such as PSK (Phase Shift Keying) and QAM (Quadrature Amplitude Modulation). To do. Further, by performing multi-level quadrature amplitude modulation in combination with an error correction method, modulation resistant to frequency selective fading can be performed. The configuration of a conventional OFDM transmitter and OFDM receiver will be described with reference to FIGS. In the following description, it is assumed that the number of subcarriers used for OFDM is 768 waves.

図19は、OFDMに使用されるOFDM送信装置300の構成を示すブロック図である。OFDM送信装置300は、誤り訂正符号部3001、S/P(Serial/Parallel:シリアル/パラレル)変換部3002、マッピング部3003、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部3004、P/S(Parallel/Serial:パラレル/シリアル)変換部3005、GI(Guard Interval:ガードインターバル)挿入部3006、D/A(Disital/Analog:ディジタル/アナログ)変換部3007、無線送信部3008、アンテナ部3009を有する。   FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmitter 300 used for OFDM. The OFDM transmitter 300 includes an error correction code unit 3001, an S / P (Serial / Parallel) conversion unit 3002, a mapping unit 3003, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 3004, a P / S. A (Parallel / Serial) conversion unit 3005, a GI (Guard Interval) insertion unit 3006, a D / A (Disital / Analog) conversion unit 3007, a wireless transmission unit 3008, and an antenna unit 3009 Have.

誤り訂正符号部3001は、送信データに対して、誤り訂正符号化の処理を行う。S/P変換部3002は、誤り訂正符号部3001から出力されるデータを、各サブキャリアの変調に必要となるデータに変換する。例えば、サブキャリア数が768波で、各サブキャリアの変調方式がQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:直交位相変調)の場合、2ビットずつ、768系統のデータに変換する。マッピング部3003は、S/P変換部3002から出力されるデータに対して、各サブキャリアごとに変調の処理を行う。IFFT部3004は、マッピング部3003から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行う。768波のOFDM信号を生成する場合、通常使用される逆高速フーリエ変換のポイント数は1024である。P/S変換部3005は、IFFT部3004から出力されるデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換する。GI挿入部3006は、P/S変換部3005から出力されるデータに対して、ガードインターバルを挿入する。ガードインターバルはOFDM信号を受信する際、シンボル間干渉を低減させるために挿入されるものである。D/A変換部3007は、GI挿入部3006から出力されるデータを、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線送信部3008は、D/A変換部3007から出力されるデータを、送信するための周波数のデータに変換する。アンテナ部3009は、無線送信部3008から出力されるデータの送信を行う。   The error correction coding unit 3001 performs error correction coding processing on the transmission data. S / P conversion section 3002 converts the data output from error correction coding section 3001 into data necessary for modulation of each subcarrier. For example, when the number of subcarriers is 768 waves and the modulation scheme of each subcarrier is QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), the data is converted into 768 data in units of 2 bits. Mapping section 3003 performs modulation processing for each subcarrier on the data output from S / P conversion section 3002. The IFFT unit 3004 performs an inverse fast Fourier transform process on the data output from the mapping unit 3003. When generating a 768-wave OFDM signal, the number of points of the inverse fast Fourier transform that is normally used is 1024. The P / S conversion unit 3005 converts the data output from the IFFT unit 3004 from parallel data to serial data. The GI insertion unit 3006 inserts a guard interval into the data output from the P / S conversion unit 3005. The guard interval is inserted in order to reduce intersymbol interference when receiving an OFDM signal. The D / A conversion unit 3007 converts the data output from the GI insertion unit 3006 from a digital signal to an analog signal. The wireless transmission unit 3008 converts the data output from the D / A conversion unit 3007 into frequency data for transmission. The antenna unit 3009 transmits data output from the wireless transmission unit 3008.

図20は、OFDMに使用されるOFDM受信装置305の構成を示すブロック図である。基本的に、OFDM受信装置305では、OFDM送信装置300と逆の処理が行われる。OFDM受信装置305は、誤り訂正復号部3051、P/S変換部3052、伝播路推定・デマッピング部3053、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部3054、S/P変換部3055、GI除去部3056、同期部3060、A/D(Analog/Disital:アナログ/ディジタル)変換部3057、無線受信部3058、アンテナ部3059を有する。   FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiver 305 used for OFDM. Basically, the OFDM receiving apparatus 305 performs the reverse process of the OFDM transmitting apparatus 300. The OFDM receiver 305 includes an error correction decoding unit 3051, a P / S conversion unit 3052, a propagation path estimation / demapping unit 3053, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 3054, an S / P conversion unit 3055, and a GI removal. Unit 3056, synchronization unit 3060, A / D (Analog / Disital: analog / digital) conversion unit 3057, wireless reception unit 3058, and antenna unit 3059.

アンテナ部3059は、OFDM送信装置300から送信される電波を受信する。無線受信部3058は、アンテナ部3059で受信した電波を、アナログ/ディジタル変換が可能な周波数帯域のデータに周波数を変換する。A/D変換部3057は、無線受信部3058から出力されるデータを、アナログデータからディジタルデータに変換する。同期部3060は、A/D変換部3057から出力されるデータに対して、OFDMのシンボル同期を取る。GI除去部3056は、同期部3060から出力されるデータからガードインターバルを除去する。そして、S/P変換部3052は、GI除去部3056から出力されるデータを1024波のデータにパラレル化する。FFT部3054は、S/P変換部3055から出力されるデータに対して、1024ポイントの高速フーリエ変換の処理を行う。伝播路推定・デマッピング部3053は、FFT部3054から出力されるデータに対して、768波のサブキャリアの復調を行う。通常、伝播路推定は、OFDM送信装置300からOFDM受信装置305に対して既知のデータを送ることにより、OFDM受信装置305で伝播路を推定する。P/S変換部3052は、伝播路推定・デマッピング部3053から出力されるデータを、シリアル化する。誤り訂正復号部3051は、P/S変換部3052から出力されるデータに対して誤り訂正を行ない、OFDM送信装置300から送信されたデータを復調する。   The antenna unit 3059 receives a radio wave transmitted from the OFDM transmitter 300. The wireless reception unit 3058 converts the frequency of the radio wave received by the antenna unit 3059 into data in a frequency band in which analog / digital conversion is possible. The A / D conversion unit 3057 converts the data output from the wireless reception unit 3058 from analog data to digital data. The synchronization unit 3060 performs OFDM symbol synchronization on the data output from the A / D conversion unit 3057. The GI removal unit 3056 removes the guard interval from the data output from the synchronization unit 3060. Then, the S / P conversion unit 3052 parallelizes the data output from the GI removal unit 3056 into 1024 wave data. The FFT unit 3054 performs a 1024-point fast Fourier transform process on the data output from the S / P conversion unit 3055. The propagation path estimation / demapping unit 3053 demodulates 768 subcarriers for the data output from the FFT unit 3054. In general, in the propagation path estimation, the OFDM reception apparatus 305 estimates the propagation path by sending known data from the OFDM transmission apparatus 300 to the OFDM reception apparatus 305. The P / S conversion unit 3052 serializes the data output from the propagation path estimation / demapping unit 3053. Error correction decoding section 3051 performs error correction on the data output from P / S conversion section 3052 and demodulates the data transmitted from OFDM transmitting apparatus 300.

OFDMを含めたマルチキャリア方式の周波数利用効率を向上する技術として適応変調技術がある。これは各サブキャリア毎に伝播状況を把握して伝播状況の良いサブキャリアに高速な変調方式を用い、より多くの情報を送るという技術である。あわせて伝播状況に応じて各サブキャリアの送信電力を変更するという方法もある。   There is an adaptive modulation technique as a technique for improving the frequency utilization efficiency of the multicarrier scheme including OFDM. This is a technique of grasping the propagation state for each subcarrier and using a high-speed modulation scheme for subcarriers with good propagation state to send more information. In addition, there is a method of changing the transmission power of each subcarrier according to the propagation state.

OFDMに適応変調を適用した方法の一つに各サブキャリアの変調パラメータを伝播状況に合わせて変化させるというものがある。通常、OFDMでは各サブキャリアを多値変調することで伝送量を増加させる。通常、各サブキャリアに対してBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK、16QAM、64QAM等の変調を行う。ここでは、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMを使用するものとする。サブキャリアにどれだけのビットを割り付けるかの基準としてSNR(Signal to Noise power Ratio:信号対雑音比)やSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio:信号対干渉雑音比)を使用する場合が多い。ここでは、OFDM送信装置300側はOFDM受信装置305側で得たサブキャリア毎のSINRを何らかの方法により知る方式を採用する場合について説明する。SINRを知る方法は様々考えられるが、一例として、OFDM受信装置305がOFDM送信装置300にSINRを通知することが挙げられる。各サブキャリアの変調方式としてBPSK、QPSK、16QAM、64QAMを使用するものとし、それぞれの変調方式を使用したときに所望の誤り率特性を満たすことができるSINRの閾値を、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。サブキャリアごとにSINRに従って、伝達できる情報量が最も多くなるように変調パラメータを設定する。   One method of applying adaptive modulation to OFDM is to change the modulation parameter of each subcarrier according to the propagation situation. Usually, in OFDM, the amount of transmission is increased by multilevel modulation of each subcarrier. Normally, modulation such as BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK, 16QAM, and 64QAM is performed on each subcarrier. Here, BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM are used. In many cases, SNR (Signal to Noise power Ratio) or SINR (Signal to Interference and Noise power Ratio) is used as a reference for how many bits are allocated to subcarriers. Here, a case will be described where the OFDM transmission apparatus 300 side adopts a method of knowing SINR for each subcarrier obtained by the OFDM reception apparatus 305 side by some method. There are various methods for knowing the SINR. As an example, the OFDM receiving apparatus 305 notifies the OFDM transmitting apparatus 300 of the SINR. Suppose that BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM is used as the modulation scheme of each subcarrier, and the threshold values of SINR that can satisfy a desired error rate characteristic when each modulation scheme is used are TH_BPSK, TH_QPSK, TH_16QAM, This is expressed as TH_64QAM. The modulation parameter is set so that the amount of information that can be transmitted is maximized according to SINR for each subcarrier.

図21は、サブキャリアと、SINRにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。ここでは、サブキャリア数が10(サブキャリア番号が0から9)の場合について説明する。図21の縦軸はSINRを示し、横軸はサブキャリア番号を示している。例えば、サブキャリア番号が3の場合、SINRが、16QAMの閾値であるTH_16QAMは超えているが、64QAMの閾値であるTH_64QAMには満たない。よって、変調方式として16QAMを選択する。
この動作を伝播路が変化する度に行うことで周波数効率良く、また、伝播路の状況が悪くなっても的確に情報を伝送することが可能となる。
FIG. 21 is a graph showing the relationship between subcarriers and modulation schemes selected by SINR. Here, a case where the number of subcarriers is 10 (subcarrier numbers are 0 to 9) will be described. The vertical axis in FIG. 21 indicates SINR, and the horizontal axis indicates the subcarrier number. For example, when the subcarrier number is 3, the SINR exceeds TH_16QAM, which is a 16QAM threshold, but does not reach TH_64QAM, which is a 64QAM threshold. Therefore, 16QAM is selected as the modulation method.
By performing this operation each time the propagation path changes, it is possible to transmit information accurately with high frequency efficiency and even when the propagation path condition is deteriorated.

なお、適応変調を行うことにより、セルラシステムの通信の効率を向上させる技術として特許文献1に開示されているものが知られている。この技術はサブキャリア単位で希望波と干渉波の電力を測定し、所望の伝送速度が得られるサブキャリアのみを選択して通信を行うものである。
一方、通信速度の高速化を図る技術としてMIMO(Multiple Input Multiple Output)の技術が知られている。MIMOは、マルチパス環境下で送信側も受信側も複数のアンテナを用意し、信号処理を行うことでスループットの向上や信頼性の向上を図るものである。MIMOの方式は様々なものが提案されており、一例として非特許文献1に開示されている技術が知られている。
特開2003−304214号公報 大鐘武雄、西村寿彦、小川恭孝「MIMOチャネルにおける空間分割多重方式とその基本特性」電気情報通信学会論文誌 VOL.J87-B NO,8 SEPTEMBER 2004
In addition, what is disclosed by patent document 1 is known as a technique which improves the efficiency of communication of a cellular system by performing adaptive modulation. This technique measures the power of a desired wave and an interference wave in units of subcarriers, and performs communication by selecting only subcarriers that can obtain a desired transmission rate.
On the other hand, a technique of MIMO (Multiple Input Multiple Output) is known as a technique for increasing the communication speed. MIMO is intended to improve throughput and reliability by preparing a plurality of antennas on the transmission side and reception side in a multipath environment and performing signal processing. Various MIMO schemes have been proposed, and the technique disclosed in Non-Patent Document 1 is known as an example.
JP 2003-304214 A Takeo Ohgane, Toshihiko Nishimura, Tomotaka Ogawa “Space Division Multiplexing and its Basic Characteristics in MIMO Channel” Proceedings of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers VOL.J87-B NO, 8 SEPTEMBER 2004

しかし、適応変調を実際の機器に実装する場合、ARQ(Automatic Repeat reQuest)やFEC(Frame Error Correction)などを実装をするために、実際に扱うデータは固定長になる場合が殆どで、適応変調を行うことで伝送可能な情報量が数%増えても実際にはその増えた分を使用できない場合が多い。例えば、情報が256バイト、512バイト、768バイト単位で3種類から選択されて通信が行なわれる場合、適応変調を用いることにより500バイトの伝送容量を得ることができても、実際に送信できるバイト数は256であり、244バイト分の通信路容量が無駄になってしまう。   However, when implementing adaptive modulation in actual equipment, the actual data handled in most cases is fixed length in order to implement ARQ (Automatic Repeat reQuest), FEC (Frame Error Correction), etc. Even if the amount of information that can be transmitted increases by several percent, the increased amount cannot be used in many cases. For example, when information is selected from three types in units of 256 bytes, 512 bytes, and 768 bytes and communication is performed, even if a transmission capacity of 500 bytes can be obtained by using adaptive modulation, bytes that can actually be transmitted The number is 256, and the channel capacity for 244 bytes is wasted.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線通信における伝播路の推定精度を向上させ、通信品質の改善を図ることができるOFDM送信方法並びにその送信装置、受信装置及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve an estimation accuracy of a propagation path and improve communication quality in wireless communication, an OFDM transmission method, a transmission apparatus, and a reception apparatus thereof And providing a program.

請求項1に記載の発明は、複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信方法であって、制御手段により、サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、前記一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する第1のステップと、伝播路推定シンボル作成手段により、前記制御手段が算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する第2のステップとを有することを特徴とするOFDM送信方法である。   The invention according to claim 1 is an OFDM transmission method for transmitting data of a fixed length using a plurality of symbols, and corresponds to the data of the fixed length when adaptive modulation is performed on a subcarrier by a control means. A first step of calculating the number of additional correction symbols, which is the number of symbols to be inserted into the fixed-length data, from the number of symbols to be transmitted and the number of symbols used for the actual transmission data; And a second step of inserting a correction symbol for estimating a propagation path characteristic for the symbol corresponding to the fixed-length data based on the number of additional correction symbols calculated by the means. This is an OFDM transmission method.

また、請求項2に記載の発明は、複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信装置であって、サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する制御手段と、前記制御手段が算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する伝播路推定シンボル作成手段とを有することを特徴とするOFDM送信装置である。   The invention according to claim 2 is an OFDM transmission apparatus that transmits data of a fixed length using a plurality of symbols, and a symbol corresponding to the data of the fixed length when adaptive modulation is performed on a subcarrier. The number of additional correction symbols, which is the number of symbols to be inserted, from the number and the number of symbols used for the actual transmission data, and the fixed-length data based on the number of additional correction symbols calculated by the control unit. An OFDM transmission apparatus comprising: a propagation path estimation symbol creating means for inserting a correction symbol for estimating a propagation path characteristic for a corresponding symbol.

また、請求項3に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してプリアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置である。   The invention according to claim 3 is characterized in that the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by a preamble into a symbol corresponding to the fixed length data. It is an OFDM transmitter.

また、請求項4に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してミッドアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置である。   The invention according to claim 4 is characterized in that the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by midamble into a symbol corresponding to the fixed-length data. OFDM transmission apparatus.

また、請求項5に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してポストアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置である。   The invention according to claim 5 is characterized in that the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by postamble into a symbol corresponding to the fixed length data. OFDM transmission apparatus.

また、請求項6に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれかにより構成される少なくとも2つ以上の補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, at least two or more of the propagation path estimation symbol creating means are configured by any one of a preamble, a midamble, and a postamble with respect to a symbol corresponding to the fixed length data. The OFDM transmitter according to claim 2, wherein the correction symbol is inserted.

また、請求項7に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータの送信に使用するアンテナの本数に基づいて、前記追加補正シンボルを分割し、その分割した追加補正シンボルに基づいて、補正シンボルを前記一定長のデータに対応するシンボルに対して挿入することを特徴とする請求項2〜6のいずれかの項に記載のOFDM送信装置である。   The propagation path estimation symbol creating means divides the additional correction symbol based on the number of antennas used for transmitting the fixed-length data, and the divided additional correction is performed. 7. The OFDM transmitter according to claim 2, wherein a correction symbol is inserted into a symbol corresponding to the fixed length data based on the symbol.

また、請求項8に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記分割した追加補正シンボルに基づいて挿入する補正シンボルの挿入パターンを、前記分割した追加補正シンボルごとに変更することを特徴とする請求項7に記載のOFDM送信装置である。   The propagation path estimation symbol creating means may change the insertion pattern of the correction symbols to be inserted based on the divided additional correction symbols for each of the divided additional correction symbols. The OFDM transmitter according to claim 7, wherein

また、請求項9に記載の発明は、前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して補正シンボルを挿入する際に、前記アンテナの本数よりも多く前記追加補正シンボルを分割し、その分割した追加補正シンボルに基づいて、補正シンボルを前記一定長のデータに対応するシンボルに対してインターリーブして挿入することを特徴とする請求項7に記載のOFDM送信装置である。   In the invention according to claim 9, the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol for a symbol corresponding to the fixed-length data more than the number of the antennas. 8. The OFDM transmission apparatus according to claim 7, wherein the symbols are divided, and based on the divided additional correction symbols, correction symbols are inserted by interleaving with respect to symbols corresponding to the fixed-length data. is there.

また、請求項10に記載の発明は、複数のシンボルを利用して一定長のデータを受信するOFDM受信装置であって、前記一定長のデータに含まれる、補正シンボルを参照することにより、前記一定長のデータの伝播路の特性を推定することを特徴とするOFDM受信装置である。   The invention according to claim 10 is an OFDM receiver that receives a fixed length of data using a plurality of symbols, and refers to the correction symbol included in the fixed length of data, thereby An OFDM receiver characterized by estimating the characteristics of a propagation path of data of a certain length.

また、請求項11に記載の発明は、複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信プログラムであって、サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、前記一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する第1のステップと、前記第1のステップで算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する第2のステップとを有することを特徴とするOFDM送信プログラムである。   The invention according to claim 11 is an OFDM transmission program for transmitting data of a fixed length using a plurality of symbols, and a symbol corresponding to the data of the fixed length when adaptive modulation is performed on a subcarrier. The first step of calculating the number of additional correction symbols, which is the number of symbols to be inserted into the fixed-length data, from the number and the number of symbols used for actual transmission data, and the number of additional correction symbols calculated in the first step And a second step of inserting a correction symbol for estimating a propagation path characteristic for a symbol corresponding to the fixed-length data.

本発明では、OFDM送信送信装置から送信する一定長のデータのうち、送信データに利用しないシンボル数を算出し、伝播路の特性を推定するための追加補正シンボルを挿入するようにした。
これにより、追加補正シンボルによりOFDM送信装置とOFDM受信装置間の伝播路の特性を推定することが可能となり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
In the present invention, the number of symbols not used for transmission data is calculated from the fixed-length data transmitted from the OFDM transmission / transmission apparatus, and additional correction symbols for estimating propagation path characteristics are inserted.
As a result, it is possible to estimate the characteristics of the propagation path between the OFDM transmitter and the OFDM receiver by using the additional correction symbol, and the reception performance in the OFDM receiver can be improved.

以下に本発明の実施形態によるOFDM送信装置について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、OFDM送信装置からOFDM受信装置に対して、OFDMを利用することによりデータを送信する場合について説明する。また、OFDM送信装置においては、OFDM受信装置の各サブキャリア毎のSINRの特性が既知であることを前提として説明する。無線通信システムの種類によってはSINRではなく、SNRを用いた方が良い場合もあるが、本実施形態ではSINRを用いる場合について説明する。OFDM送信装置側でOFDM受信装置におけるSINRの特性の情報を知る方法としてはいろいろな方法が考えられるが、例えば、OFDM受信装置がOFDM送信装置にSINRの特性の情報を送信することが考えられる。
Hereinafter, an OFDM transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, a case will be described in which data is transmitted from an OFDM transmission apparatus to an OFDM reception apparatus by using OFDM. The OFDM transmission apparatus will be described on the assumption that the SINR characteristics for each subcarrier of the OFDM reception apparatus are known. Depending on the type of wireless communication system, it may be better to use SNR instead of SINR. In this embodiment, the case of using SINR will be described. Various methods can be considered as a method of knowing SINR characteristic information in the OFDM receiving apparatus on the OFDM transmitting apparatus side. For example, it is conceivable that the OFDM receiving apparatus transmits SINR characteristic information to the OFDM transmitting apparatus.

図1は、OFDM送信する送信データの構成の一例を示す図である。
本実施形態ではOFDM送信装置からOFDM受信装置に対して送信する送信データは、図1(a)に示すように、一定周期のフレーム構成をとるものとする。一つのフレームd1の先頭に報知スロットd21を配置し、その後ろにデータスロットd3(d31〜d37)を配置する。報知スロットd2(一つのフレームd1の報知スロットd21、次のフレームの報知スロットd22、・・・)は、予め決められた変調方式のみを使用して送信する。報知スロットd2には後続のデータスロットd3の後述の情報が格納される。この報知スロットd2に格納されるデータスロットd3の情報としては、データスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などが含まれる。
フレーム内時間基準位置は、報知スロットd21の開始時刻を基準として表されるものとする。OFDM受信装置は、フレームd1の先頭の報知スロットd21を受信、復調し、このフレームd1中のデータスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などを利用してデータスロットd3の復調を行い、OFDMによる無線通信を行う。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of transmission data for OFDM transmission.
In the present embodiment, transmission data transmitted from an OFDM transmitter to an OFDM receiver has a frame structure with a fixed period as shown in FIG. An information slot d21 is arranged at the head of one frame d1, and data slots d3 (d31 to d37) are arranged behind it. The broadcast slot d2 (the broadcast slot d21 of one frame d1, the broadcast slot d22 of the next frame,...) Is transmitted using only a predetermined modulation scheme. The information slot d2 stores later-described information of the subsequent data slot d3. The information on the data slot d3 stored in the notification slot d2 includes the start time of the data slot d3, the preamble information of the data slot d3, the modulation scheme of the data slot d3, the information of the OFDM receiver that demodulates the data slot d3, and the like. included.
The intra-frame time reference position is expressed with reference to the start time of the notification slot d21. The OFDM receiving apparatus receives and demodulates the first broadcast slot d21 of the frame d1, demodulates the start time of the data slot d3 in this frame d1, the preamble information of the data slot d3, the modulation scheme of the data slot d3, and the data slot d3. The data slot d3 is demodulated using the information of the OFDM receiving apparatus to perform wireless communication by OFDM.

なお、本実施形態では、OFDMに使用するサブキャリア数がC本である場合について説明する。OFDM送信装置からデータ送信を行う場合における各サブキャリアの送信電力は等しくPであるものとし、送信の際に利用しないサブキャリアも存在するものとする。また、1回のデータ伝送においてL(一定長のデータに対応するシンボル数)個のOFDMのシンボルを使用するものとする。このL個のOFDMのシンボルは伝播路推定用シンボルk個と、データのペイロードが格納されるデータ用シンボルd個からなるものとする。本実施形態では伝播路推定用シンボルはデータシンボルの変調方式が最も低速に設定されていても最低2個が補償されるものとする。つまり、k≧2であるものとする。   In the present embodiment, a case where the number of subcarriers used for OFDM is C will be described. It is assumed that the transmission power of each subcarrier is equal to P when performing data transmission from the OFDM transmitter, and there are also subcarriers that are not used in transmission. Further, it is assumed that L (number of symbols corresponding to fixed length data) OFDM symbols are used in one data transmission. The L OFDM symbols are composed of k propagation path estimation symbols and d data symbols in which data payloads are stored. In this embodiment, it is assumed that at least two propagation path estimation symbols are compensated even if the data symbol modulation method is set to the slowest speed. That is, k ≧ 2.

図1(b)は、本実施形態によるOFDM送信装置で伝送されるデータ構成の一例を示す図である。このデータは、AGC(Auto Gain Control)、AFC(Auto Frequency Control)用のシンボルd4、伝播路を推定するためのプリアンブルである伝播路推定用シンボルd5、各サブキャリアの変調方式を通知するためのMLI(Modulation Level Information)シンボルd6、データ用シンボルd7から構成されている。
AGC、AFC用のシンボルd4、伝播路推定用シンボルd5、データ用シンボルd7は、図1(a)の報知スロットd21に相当する。また、データ用シンボルd7は、図1(a)のデータスロットd3に相当する。
FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted by the OFDM transmitter according to the present embodiment. This data includes AGC (Auto Gain Control), AFC (Auto Frequency Control) symbol d4, a propagation path estimation symbol d5 which is a preamble for estimating the propagation path, and a modulation scheme for each subcarrier. It consists of an MLI (Modulation Level Information) symbol d6 and a data symbol d7.
AGC, AFC symbol d4, propagation path estimation symbol d5, and data symbol d7 correspond to broadcast slot d21 in FIG. The data symbol d7 corresponds to the data slot d3 in FIG.

1回の通信において送信すべきデータのビット数はR1、R2、R3のいずれかであり、R1、R2、R3はR1<R2<R3の関係を満たす整数値である。   The number of bits of data to be transmitted in one communication is one of R1, R2, and R3, and R1, R2, and R3 are integer values that satisfy the relationship of R1 <R2 <R3.

各サブキャリアの変調方式はBPSK、QPSK、16QAM、64QAMのいずれかであり、それぞれ送信可能なビット数は1、2、4、6である。全てのサブキャリアで16QAMが使用されると仮定すると、1回のデータ伝送で送信できるビット数は4×C×dビットになる。
前述したように、OFDM送信装置は各サブキャリアの電力をPで送信する場合のOFDM受信装置におけるSINRを何らかの方法により知る方式を採用している。なお、本願明細書では、各サブキャリアのSINRをSINR_cnumと表すことにする。ここで、cnumはサブキャリア番号であり、1≦cnum≦Cの条件を満たす整数値である。また、それぞれの変調方式を使用して通信し、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRをTH_(変調方式)と表すことにする。即ち、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMの変調方式において、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRを、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。
The modulation scheme of each subcarrier is any one of BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM, and the number of bits that can be transmitted is 1, 2, 4, and 6, respectively. Assuming that 16QAM is used for all subcarriers, the number of bits that can be transmitted in one data transmission is 4 × C × d bits.
As described above, the OFDM transmitter employs a method of knowing the SINR in the OFDM receiver in some way when transmitting the power of each subcarrier with P. In the present specification, the SINR of each subcarrier is expressed as SINR_cnum. Here, cnum is a subcarrier number, and is an integer value that satisfies the condition 1 ≦ cnum ≦ C. Further, the SINR necessary to communicate using each modulation method and satisfy a predetermined error rate is represented as TH_ (modulation method). That is, in the BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM modulation schemes, the SINR required to satisfy a predetermined error rate is expressed as TH_BPSK, TH_QPSK, TH_16QAM, and TH_64QAM.

次に、本発明の第1〜第7の実施形態によるOFDM送信装置100の構成について説明する。図2は、OFDM送信装置100の構成を示すブロック図である。
OFDM送信装置100は、制御部1、マッピング部2、IFFT部3、P/S変換部4、GI挿入部5、信号切替部6、D/A変換部7、無線送信部8、アンテナ部9、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15を有する。
Next, the configuration of the OFDM transmitter 100 according to the first to seventh embodiments of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of OFDM transmission apparatus 100.
The OFDM transmitter 100 includes a control unit 1, a mapping unit 2, an IFFT unit 3, a P / S conversion unit 4, a GI insertion unit 5, a signal switching unit 6, a D / A conversion unit 7, a radio transmission unit 8, and an antenna unit 9. A modulation scheme determining unit 10, an SINR storage unit 11, a propagation path estimation symbol creating unit 12, an AGC / AFC symbol creating unit 13, a receiving unit 14, and an MLI creating unit 15.

OFDM送信装置100からOFDM受信装置に対して送信される送信データは、マッピング部2に入力される。
マッピング部2は、後述する変調方式決定部10により決定される各サブキャリアの変調方式に基づいて、送信データを各サブキャリアに割り当てることによりマッピングし、IFFT部3に出力する。
IFFT部3は、マッピング部2から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、P/S変換部4にOFDM信号の時間波形のデータを出力する。
P/S変換部4は、IFFT部3から出力されるデータを、パラレルのデータからシリアルのデータに変換し、GI挿入部5に出力する。
Transmission data transmitted from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver is input to the mapping unit 2.
The mapping unit 2 maps transmission data by allocating transmission data to each subcarrier based on the modulation scheme of each subcarrier determined by the modulation scheme determination unit 10 to be described later, and outputs it to the IFFT unit 3.
The IFFT unit 3 performs inverse fast Fourier transform processing on the data output from the mapping unit 2, and outputs the time waveform data of the OFDM signal to the P / S conversion unit 4.
The P / S conversion unit 4 converts the data output from the IFFT unit 3 from parallel data to serial data and outputs the data to the GI insertion unit 5.

GI挿入部5は、P/S変換部4から出力されるデータに、ガードインターバルを挿入し、信号切替部6に出力する。ガードインターバルはOFDM信号のシンボル間干渉を低減するために生成されるものであり、通常、OFDM信号の後ろの信号がコピーされ、先頭に付加される。
信号切替部6は、GI挿入部5から出力されるデータや、後述する伝播路推定用シンボル作成部12やAGC/AFC用シンボル作成部13から出力されるデータを切り替えて、D/A変換部7に出力する。
D/A変換部7は、信号切替部6から出力されるデータをディジタルのデータからアナログのデータに変換し、無線送信部8に出力する。
The GI insertion unit 5 inserts a guard interval into the data output from the P / S conversion unit 4 and outputs the data to the signal switching unit 6. The guard interval is generated in order to reduce the intersymbol interference of the OFDM signal, and usually the signal after the OFDM signal is copied and added to the head.
The signal switching unit 6 switches between data output from the GI insertion unit 5 and data output from a propagation path estimation symbol creation unit 12 and an AGC / AFC symbol creation unit 13 described later, and a D / A conversion unit 7 is output.
The D / A conversion unit 7 converts the data output from the signal switching unit 6 from digital data to analog data and outputs the data to the wireless transmission unit 8.

無線送信部8は、D/A変換部7から出力されるデータを無線通信に使用する周波数に変換し、アンテナ部9に出力する。
アンテナ部9は、無線送信部8から出力されるデータを、電波に乗せてOFDM受信装置に送信する。
変調方式決定部10は、制御部1が受信部14から取得するデータを利用して、後述する第1〜第7の実施形態で説明するフローチャートの処理に基づいて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定する。この際、SINR記憶部11に記憶されるOFDM受信装置の受信特性であるSINRのデータが使用される。
AGC/AFC用シンボル作成部13は、制御部1の制御に基づいて、AGC/AFC用シンボルを作成し、信号切替部6に出力する。
制御部1は、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15などの制御を行う。制御部1は、サブキャリアについて適応変調をした場合における一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、OFDM送信装置100から送信する送信データである一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する。
The wireless transmission unit 8 converts the data output from the D / A conversion unit 7 into a frequency used for wireless communication, and outputs the frequency to the antenna unit 9.
The antenna unit 9 transmits the data output from the wireless transmission unit 8 on the radio wave to the OFDM receiver.
The modulation scheme determination unit 10 uses the data acquired from the reception unit 14 by the control unit 1 and applies modulation to each subcarrier based on the processing of flowcharts described in first to seventh embodiments described later. Determine the method. At this time, SINR data that is the reception characteristic of the OFDM receiver stored in the SINR storage unit 11 is used.
The AGC / AFC symbol creation unit 13 creates an AGC / AFC symbol based on the control of the control unit 1 and outputs the symbol to the signal switching unit 6.
The control unit 1 controls the modulation scheme determination unit 10, the SINR storage unit 11, the propagation path estimation symbol creation unit 12, the AGC / AFC symbol creation unit 13, the reception unit 14, the MLI creation unit 15, and the like. The control unit 1 uses the number of symbols corresponding to the fixed-length data when adaptive modulation is performed on the subcarrier and the number of symbols used for the actual transmission data to determine the fixed-length data that is transmission data transmitted from the OFDM transmitter 100. The number of additional correction symbols that is the number of symbols to be inserted into is calculated.

伝播路推定用シンボル作成部12は、制御部1が算出する追加補正シンボル数に基づいて、OFDM送信装置100から送信する送信データである一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボル(プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブル)を作成し挿入する。これにより、OFDM送信装置100から送信する送信データに伝播路推定用シンボルが挿入される。
MLI作成部15は、制御部1の制御に基づいて、MLIを作成し、マッピング部2に出力する。
Based on the number of additional correction symbols calculated by the control unit 1, the propagation path estimation symbol creation unit 12 performs propagation path characteristics for symbols corresponding to fixed-length data that is transmission data transmitted from the OFDM transmitter 100. A correction symbol (preamble, midamble, and postamble) is estimated and inserted. Thereby, the propagation path estimation symbol is inserted into the transmission data transmitted from the OFDM transmitter 100.
The MLI creation unit 15 creates an MLI based on the control of the control unit 1 and outputs it to the mapping unit 2.

次に、OFDM受信装置について説明する。OFDM受信装置は、OFDM送信装置100(図2参照)から伝播路推定用シンボルが挿入された送信データを受信し、その伝播路推定用シンボルを参照して送信データの伝播路の特性を推定する。このような処理を行うことにより、OFDM受信装置における送信データの受信特性を向上させることができる。   Next, the OFDM receiver will be described. The OFDM receiving apparatus receives transmission data into which a propagation path estimation symbol is inserted from the OFDM transmission apparatus 100 (see FIG. 2), and estimates the propagation path characteristics of the transmission data with reference to the propagation path estimation symbol. . By performing such processing, it is possible to improve the reception characteristics of transmission data in the OFDM receiver.

次に、本発明の第1の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
図3は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100からOFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS101)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS101の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS101で行う処理を実行するためのプログラムを図4(a)に示す。
Next, processing of the OFDM transmission apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing processing of the OFDM transmitter 100 of this embodiment.
Here, a case where data of a certain length of data S (S> 0) bits is transmitted from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver will be described.
First, the modulation scheme determination unit 10 compares SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, with TH_ (modulation scheme), and among the modulation schemes with SINR_cnum equal to or greater than TH_ (modulation scheme), the number of transmission bits is the largest. A large modulation scheme is selected as CB_cnum (step S101). SINR_cnum is stored in advance in the SINR storage unit 11 or received by the reception unit 14 from the OFDM receiver and stored in the SINR unit 11. Then, the selected CB_cum is stored in the SINR storage unit 11. The process of step S101 is performed for all subcarriers. FIG. 4A shows a program for executing the process performed in step S101.

次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS102)。即ち、ステップS101で求めたCB_cnumに、1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS102で行う処理を実行するためのプログラムを図4(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS103)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS102で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS103で行う処理を実行するためのプログラムを図4(c)に示す。
Next, the control unit 10 obtains the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate in one slot in communication from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver (step S102). That is, CB_cnum obtained in step S101 is multiplied by the maximum number of data symbols dmax (dmax = L−2) in one slot for all subcarriers. FIG. 4B shows a program for executing the processing performed in step S102.
Next, the control unit 10 determines the number of bits Rr (actual transmission data) actually transmitted in one slot (step S103). Here, the number of bits Rr transmitted in one slot is determined from among R1, R2, and R3. Rm obtained in step S102 is compared with R1, R2, and R3, and the largest value smaller than Rm is selected from R1, R2, and R3. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, S is compared with R1 to R3, and an appropriate Rr is selected. FIG. 4C shows a program for executing the processing performed in step S103.

次に、制御部10は、ビット数Rrが0でないか判断する(ステップS104)。Rrが0である場合は、要求される誤り率では伝送不可能であることを示すので、ステップS104で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS101からの処理を開始する。
一方、ビット数Rrが0でない場合は、ステップS104で「YES」と判断し、ステップS105へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS105)。
Next, the control unit 10 determines whether the bit number Rr is not 0 (step S104). If Rr is 0, it indicates that transmission is not possible with the required error rate. Therefore, “NO” is determined in step S104, and the processing ends as “abnormal end”. In this case, the data transmission by the OFDM transmitter 100 is stopped and the change in the propagation path state is waited or the error rate set first is changed, and the processing from step S101 is started again.
On the other hand, if the bit number Rr is not 0, “YES” is determined in the step S104, and the process proceeds to a step S105. Then, the control unit 10 calculates the number of bits Rs (data of a certain length) that can be transmitted with one symbol (step S105).

次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS106)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS107)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、報知スロットに該当スロットの追加プリアンブル数をk’とするように設定する。(ステップS108)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のプリアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。
上述した第1の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてプリアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルをとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
Next, the control unit 10 calculates the number of symbols d (number of symbols used for actual transmission data) necessary to transmit the Rr bit using Rs (step S106). A value obtained by dividing Rr by Rs (rounded up after the decimal point) is calculated as d.
Next, the control unit 10 calculates the number k ′ of additional correction symbols as Ld (step S107).
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the number of additional preambles in the corresponding slot to be k ′ in the broadcast slot. (Step S108). Then, propagation path estimation symbol creating section 12 inserts k ′ preambles as correction symbols in symbols corresponding to transmission data transmitted from OFDM transmitting apparatus 100. The OFDM receiving apparatus can demodulate the corresponding slot by referring to k ′ preambles.
According to the first embodiment described above, the use of the preamble as a correction symbol for estimating the propagation path in the OFDM transmission apparatus 100 can improve the estimation accuracy of the propagation path. Reception performance can be improved.

次に、本発明の第2の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの途中に伝播路を推定するための補正シンボル(ミッドアンブル)を挿入する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合は、フレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動すると、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
Next, processing of the OFDM transmitter 100 according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, a case will be described in which a correction symbol (midamble) for estimating a propagation path is inserted in the middle of a series of data symbols when surplus symbols are generated.
Normally, when demodulating OFDM, attenuation for each subcarrier is checked by a propagation path estimation symbol (preamble) added to the head of the frame, and the received signal is corrected and demodulated according to this result. However, if the data symbol continues for a certain length and the propagation path fluctuates over time due to fading or other reasons, the state of the propagation path differs from the beginning at the end of the data symbol, and the demodulation accuracy May get worse.

図5は、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、MLIシンボルd6、データ用シンボルd71、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルd52、データ用シンボルd72から構成されている。第1の実施形態(図1(b)参照)では余剰シンボルである伝播路推定用シンボルd5をプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの中に伝播路推定用シンボルd52を挿入することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of data transmitted by the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment. This data is composed of AGC, AFC symbol d4, MLI symbol d6, data symbol d71, propagation path estimation symbol d52 which is a midamble, and data symbol d72. In the first embodiment (see FIG. 1B), the propagation path estimation symbol d5, which is a surplus symbol, is used as a preamble. Instead, a propagation path estimation symbol d52 is inserted into the data symbol. Thus, it becomes possible to perform correction following the fluctuation of the propagation path.

図6は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS201)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS201の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS201で行う処理を実行するためのプログラムを図7(a)に示す。
FIG. 6 is a flowchart showing processing of the OFDM transmitter 100 according to this embodiment.
Here, a case will be described in which the OFDM transmitter 100 transmits data of a certain length of data S (S> 0) bits to the OFDM receiver.
First, the modulation scheme determination unit 10 compares SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, with TH_ (modulation scheme), and among the modulation schemes with SINR_cnum equal to or greater than TH_ (modulation scheme), the number of transmission bits is the largest. A large modulation scheme is selected as CB_cnum (step S201). SINR_cnum is stored in advance in the SINR storage unit 11 or received by the reception unit 14 from the OFDM receiver and stored in the SINR unit 11. Then, the selected CB_cnum is stored in the SINR storage unit 11. The process in step S201 is performed for all subcarriers. FIG. 7A shows a program for executing the process performed in step S201.

次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS202)。即ち、ステップS201で求めたCB_cnumに、1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS202で行う処理を実行するためのプログラムを図7(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS203)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS202で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS203で行う処理を実行するためのプログラムを図7(c)に示す。
Next, the control unit 10 obtains the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate in one slot in communication from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver (step S202). That is, CB_cnum obtained in step S201 is multiplied by the maximum number of data symbols dmax (dmax = L−2) in one slot for all subcarriers. FIG. 7B shows a program for executing the process performed in step S202.
Next, the control unit 10 determines the number of bits Rr (actual transmission data) to be actually transmitted in one slot (step S203). Here, the number of bits Rr transmitted in one slot is determined from among R1, R2, and R3. Rm obtained in step S202 is compared with R1, R2, and R3, and the largest value smaller than Rm is selected from R1, R2, and R3. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, S is compared with R1 to R3, and an appropriate Rr is selected. FIG. 7C shows a program for executing the process performed in step S203.

次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS204)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS204で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS201からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS204で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS205)。
Next, the control unit 10 determines whether Rr is not 0 (step S204). If Rr is 0, the requested error rate indicates that transmission is not possible. Therefore, “NO” is determined in step S204, and the processing ends as “abnormal end”. In this case, the data transmission by the OFDM transmitter 100 is stopped and the process waits for the propagation path state to change or the initially set error rate is changed, and the processing from step S201 is started again.
If Rr is not 0, “YES” is determined in the step S204, and the process proceeds to a step S205. Then, the control unit 10 calculates the number of bits Rs (data of a certain length) that can be transmitted with one symbol (step S205).

次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS206)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS207)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS208)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS209へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS210へ進む。
Next, the control unit 10 calculates the number of symbols d (the number of symbols used for actual transmission data) necessary to transmit the Rr bit using Rs (step S206). A value obtained by dividing Rr by Rs (rounded up after the decimal point) is calculated as d.
Next, the control unit 10 calculates the number k ′ of additional correction symbols as Ld (step S207).
Next, the control unit 10 determines whether or not the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0 (step S208). If the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0, “YES” is determined and the process proceeds to step S209. If k ′ is 0 or less, “NO” is determined and the process proceeds to step S210.

ステップS209では、伝播路推定用シンボル作成部12が、k’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のミッドアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な位置が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入する場合を想定している。
一方、ステップS210では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第2の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
In step S209, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the k ′ symbols in the broadcast slot so as to use them as a midamble. Then, propagation path estimation symbol creation section 12 inserts k ′ midambles as correction symbols into symbols corresponding to transmission data transmitted from OFDM transmission apparatus 100. The OFDM receiver can demodulate the corresponding slot by referring to the k ′ midambles. The OFDM receiver can demodulate the corresponding slot by referring to the k ′ midambles. Various positions are conceivable as positions where the midamble is inserted. In this embodiment, it is assumed that the midamble is inserted at the position of the value obtained by dividing the number of data symbols by 2 (rounded down).
On the other hand, in step S210, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets in the broadcast slot so as not to use the midamble. As a result, the OFDM receiving apparatus knows that no midamble is used in the slot and can demodulate normally.
According to the second embodiment described above, the use of the midamble as a correction symbol for estimating the propagation path in the OFDM transmission apparatus 100 can improve the estimation accuracy of the propagation path. Reception performance can be improved.

次に、本発明の第3の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの最後に伝播路を推定するための補正シンボル(ポストアンブル)を付加する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合はフレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動する場合、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
Next, processing of the OFDM transmission apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, a case will be described in which a correction symbol (postamble) for estimating a propagation path is added to the end of a series of data symbols when surplus symbols are generated.
Normally, when demodulating OFDM, the attenuation for each subcarrier is checked by a propagation path estimation symbol (preamble) added to the head of the frame, and the received signal is corrected and demodulated according to this result. However, if the data symbol continues for a certain length and the propagation path fluctuates over time due to fading or the like, the situation of the propagation path at the end of the data symbol is different from that at the beginning, and demodulation is performed. The accuracy may deteriorate.

図8は、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、MLIシンボルd6、データ用シンボルd73、ポストアンブルである伝播路推定用シンボルd53から構成されている。第1の実施形態(図1(b)参照)では余剰シンボルをプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの最後に伝播路推定用シンボルd53を付加することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。
なお、ミッドアンブルを使用する場合は逐次処理で良いが、ポストアンブルを使用して伝播路の補正を行う場合は、一旦、プリアンブルからポストアンブルまでの間のデータシンボルを蓄積し、プリアンブルを使用して得られた伝播路情報とポストアンブルを使用して得られた伝播路情報を利用して各シンボルの位置での伝播路情報を外挿する形で作成し、このシンボル位置での伝播路情報を利用して補正することで復調精度を向上することが可能になる。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of data transmitted by the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment. This data is composed of AGC, AFC symbol d4, MLI symbol d6, data symbol d73, and propagation path estimation symbol d53 which is a postamble. In the first embodiment (see FIG. 1B), the surplus symbol is used as a preamble, but instead, a propagation path estimation symbol d53 is added to the end of the data symbol to follow the fluctuation of the propagation path. Correction can be performed.
When using midambles, sequential processing may be used.However, when performing propagation path correction using postambles, data symbols between the preamble and postamble are temporarily stored and the preambles are used. Using the propagation path information obtained by using the postamble and the propagation path information at each symbol position. It is possible to improve the demodulation accuracy by using the correction.

図9は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS301)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS301の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS301で行う処理を実行するためのプログラムを図10(a)に示す。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the OFDM transmitter 100 of this embodiment.
Here, a case will be described in which the OFDM transmitter 100 transmits data of a certain length of data S (S> 0) bits to the OFDM receiver.
First, the modulation scheme determination unit 10 compares SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, with TH_ (modulation scheme), and has the largest number of transmission bits among the modulation schemes with SINR_cnum equal to or greater than TH_ (modulation scheme). The modulation method is selected as CB_cnum (step S301). SINR_cnum is stored in advance in the SINR storage unit 11 or received by the reception unit 14 from the OFDM receiver and stored in the SINR unit 11. Then, the selected CB_cnum is stored in the SINR storage unit 11. The process of step S301 is performed for all subcarriers. FIG. 10A shows a program for executing the process performed in step S301.

次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS302)。即ち、ステップS301で求めたCB_cnumに1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS302で行う処理を実行するためのプログラムを図10(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS303)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS302で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS303で行う処理を実行するためのプログラムを図10(c)に示す。
Next, the control unit 10 obtains the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate in one slot in communication from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver (step S302). That is, CB_cnum obtained in step S301 is multiplied by the maximum number of data symbols dmax (dmax = L−2) in one slot for all subcarriers. FIG. 10B shows a program for executing the process performed in step S302.
Next, the control unit 10 determines the number of bits Rr (actual transmission data) actually transmitted in one slot (step S303). Here, the number of bits Rr transmitted in one slot is determined from among R1, R2, and R3. Rm obtained in step S302 is compared with R1, R2, and R3, and the largest value among the values smaller than Rm is selected from R1, R2, and R3. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, S is compared with R1 to R3, and an appropriate Rr is selected. FIG. 10C shows a program for executing the processing performed in step S303.

次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS304)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS304で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS301からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS304で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS305)。
Next, the control unit 10 determines whether Rr is not 0 (step S304). Here, when Rr is 0, it indicates that transmission is not possible with the required error rate. Therefore, “NO” is determined in step S304, and the processing ends as “abnormal end”. In this case, the data transmission by the OFDM transmitter 100 is stopped and the process waits for the propagation path state to change or the initially set error rate is changed, and the processing from step S301 is started again.
If Rr is not 0, “YES” is determined in the step S304, and the process proceeds to a step S205. Then, the control unit 10 calculates the number of bits Rs (data of a certain length) that can be transmitted with one symbol (step S305).

次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS306)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS307)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS308)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS309へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS310へ進む。
Next, the control unit 10 calculates the number of symbols d (number of symbols used for actual transmission data) necessary to transmit the Rr bit using Rs (step S306). A value obtained by dividing Rr by Rs (rounded up after the decimal point) is calculated as d.
Next, the control unit 10 calculates the number k ′ of additional correction symbols as L−d−2 (step S307).
Next, the control unit 10 determines whether or not the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0 (step S308). If the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0, “YES” is determined and the process proceeds to step S309. If k ′ is 0 or less, “NO” is determined and the process proceeds to step S310.

ステップS309では、伝播路推定用シンボル作成部12が、k’個のシンボルをポストアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
一方、ステップS310では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ポストアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにポストアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第3の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてポストアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
In step S309, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets in the broadcast slot so that k ′ symbols are used as the postamble. Then, propagation path estimation symbol creation section 12 inserts k ′ postambles as correction symbols in symbols corresponding to transmission data transmitted from OFDM transmitter 100. The OFDM receiver can demodulate the corresponding slot by referring to the k ′ midambles. The slot can be demodulated by referring to the k ′ postambles of the OFDM receiver.
On the other hand, in step S310, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the broadcast slot so as not to use the postamble. As a result, the OFDM receiving apparatus knows that no postamble is used for the slot, and can normally demodulate.
According to the third embodiment described above, since the postamble is used as a correction symbol for estimating the propagation path in the OFDM transmission apparatus 100, the propagation path estimation performance can be improved. Performance can be improved.

次に、本発明の第4の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第1〜第3の実施形態では、余剰シンボルが発生した時にはプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれか1つのみについて伝播路を推定するための補正シンボルとして追加していた。本実施形態では、複数の位置に伝播路推定用シンボルを補正シンボルとして追加する場合について説明する。プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれを、また、いくつ使用してもよいが、本実施形態ではプリアンブルとミッドアンブルを1つずつ追加する場合について説明する。
図11に示すように、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、プリアンブルである伝播路推定用シンボルd54、MLIシンボルd6、データ用シンボルd74、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルd55、データ用シンボルd75から構成されている。
Next, processing of the OFDM transmitter 100 according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
In the first to third embodiments, when a surplus symbol is generated, only one of the preamble, midamble, and postamble is added as a correction symbol for estimating the propagation path. In the present embodiment, a case will be described in which propagation path estimation symbols are added as correction symbols to a plurality of positions. Any number of preambles, midambles, and postambles may be used. In this embodiment, a case where one preamble and one midamble are added will be described.
As shown in FIG. 11, the data transmitted by the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment includes AGC, AFC symbol d4, propagation path estimation symbol d54 which is a preamble, MLI symbol d6, data symbol d74, mid It is composed of a propagation path estimation symbol d55 which is an amble and a data symbol d75.

図12は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS401)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS401の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS401で行う処理を実行するためのプログラムを図13(a)に示す。
FIG. 12 is a flowchart showing processing of the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment.
Here, a case will be described in which data transmission of data S (S> 0) bits of a certain length occurs in the OFDM receiver in the OFDM transmitter 100.
First, the modulation scheme determination unit 10 compares SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, with TH_ (modulation scheme), and has the largest number of transmission bits among the modulation schemes with SINR_cnum equal to or greater than TH_ (modulation scheme). The modulation method is selected as CB_cnum (step S401). SINR_cnum is stored in advance in the SINR storage unit 11 or received by the reception unit 14 from the OFDM receiver and stored in the SINR unit 11. Then, the selected CB_cnum is stored in the SINR storage unit 11. The process of step S401 is performed for all subcarriers. FIG. 13A shows a program for executing the processing performed in step S401.

次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS402)。即ち、ステップS401で求めたCB_cnumに1スロットの最大シンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS402で行う処理を実行するためのプログラムを図13(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS403)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS402で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS403で行う処理を実行するためのプログラムを図13(c)に示す。
Next, the control unit 10 obtains the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate in one slot in communication from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver (step S402). That is, CB_cnum obtained in step S401 is multiplied by the maximum number of symbols dmax (dmax = L−2) in one slot for all subcarriers. FIG. 13B shows a program for executing the processing performed in step S402.
Next, the control unit 10 determines the number of bits Rr (actual transmission data) actually transmitted in one slot (step S403). Here, the number of bits Rr transmitted in one slot is determined from among R1, R2, and R3. Rm obtained in step S402 is compared with R1, R2, and R3, and the largest value smaller than Rm is selected from R1, R2, and R3. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, S is compared with R1 to R3, and an appropriate Rr is selected. FIG. 13C shows a program for executing the processing performed in step S403.

次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS404)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS404で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS401からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS404で「YES」と判断し、ステップS405へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS405)。
Next, the control unit 10 determines whether Rr is not 0 (step S404). Here, when Rr is 0, the requested error rate indicates that transmission is not possible. Therefore, “NO” is determined in step S404, and the processing ends as “abnormal end”. In this case, the data transmission by the OFDM transmitter 100 is stopped and the change in the propagation path state is waited or the initially set error rate is changed, and the processing from step S401 is started again.
If Rr is not 0, “YES” is determined in the step S404, and the process proceeds to a step S405. Then, the control unit 10 calculates the number of bits Rs (data of a certain length) that can be transmitted with one symbol (step S405).

次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS406)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS407)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS408)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS409へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS414へ進む。
Next, the control unit 10 calculates the number of symbols d (number of symbols used for actual transmission data) necessary to transmit the Rr bit using Rs (step S406). A value obtained by dividing Rr by Rs (rounded up after the decimal point) is calculated as d.
Next, the control unit 10 calculates the number k ′ of additional correction symbols as L−d−2 (step S407).
Next, the control unit 10 determines whether or not the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0 (step S408). If the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0, “YES” is determined and the process proceeds to step S409. If k ′ is 0 or less, “NO” is determined and the process proceeds to step S414.

次に、ステップS414では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットに追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
一方、ステップS409では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルのシンボル数kpと追加ミットアンブルのシンボル数kmを設定する。ここでは、それぞれに追加補正シンボル数の半分づつの値を設定し、追加補正シンボル数が2で割り切れない場合はプリアンブルよりもミッドアンブルの方を1つ多く設定するようにしている。
Next, in step S414, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets in the broadcast slot so as not to use the additional preamble / midamble. As a result, the OFDM receiver side knows that no additional preamble or midamble is used in the slot, and can normally demodulate.
On the other hand, in step S409, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the number of additional preamble symbols kp and the number of additional mitoamble symbols km. Here, half the number of additional correction symbols is set for each, and when the number of additional correction symbols is not divisible by 2, one midamble is set more than the preamble.

次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、km個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する(ステップS410)。ここでは、kmは必ず1以上となるため、ミッドアンブルは必ず使用されるように設定される。
次に、制御部10は、kpが0より大きいか否かを判断する(ステップS411)。kpが0より大きければ「YES」と判断されステップS412へ進み、kpが0以下であれば「NO」と判断されステップS413へ進む。
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the km symbols in the broadcast slot so as to use them as a midamble (step S410). Here, since km is always 1 or more, the midamble is set to be used.
Next, the control unit 10 determines whether or not kp is larger than 0 (step S411). If kp is greater than 0, “YES” is determined and the process proceeds to step S412. If kp is 0 or less, “NO” is determined and the process proceeds to step S413.

ステップS412では、伝播路推定用シンボル作成部12が、kp個のシンボルを追加プリアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。
一方、ステップS413では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブル、ポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のプリアンブル、ポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
ミッドアンブルを挿入する位置としては様々な位置が考えられるが、例えば、データシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入することが考えられる。
上述した第4の実施形態によれば、プリアンブル、ミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
In step S412, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets in the broadcast slot so that kp symbols are used as additional preambles.
On the other hand, in step S413, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets in the broadcast slot so as not to use the additional preamble. Then, propagation path estimation symbol creation section 12 inserts k ′ preambles and postambles as correction symbols in symbols corresponding to transmission data transmitted from OFDM transmission apparatus 100. The OFDM receiver can demodulate the corresponding slot by referring to the k ′ midambles. The slot can be demodulated by referring to the k ′ preamble and postamble of the OFDM receiver.
Various positions can be considered as the midamble insertion position. For example, it is possible to insert the midamble at the position of the value obtained by dividing the number of data symbols by 2 (rounded down).
According to the fourth embodiment described above, since the propagation path estimation performance can be improved by using the preamble and midamble as the correction symbol for estimating the propagation path, the reception performance in the OFDM receiver is improved. Can be made.

次に、本発明の第5の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、MIMOを使用してOFDM送信装置100からOFDM受信装置にデータを伝送する場合について説明する。また、本実施形態では3アウトプットのMIMOについて説明するが、アウトプットの数はいくつでもよい。ここでは、OFDM受信装置側のアンテナの本数が、3本以上の場合を想定している。
Next, processing of the OFDM transmitter 100 according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, a case will be described in which data is transmitted from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver using MIMO. In this embodiment, MIMO with 3 outputs is described, but any number of outputs is possible. Here, it is assumed that the number of antennas on the OFDM receiver side is 3 or more.

図14(a)に示すように、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、プリアンブルである伝播路推定用シンボルd55、d56、d57、MLIシンボルd6、データ用シンボルd75、追加伝播路推定用シンボルd8、データ用シンボルd76から構成されている。
本実施形態では3本のアンテナの伝播路を推定するために3本のアンテナ(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)に対応した伝播路推定用シンボルd55、d56、d57をそれぞれ用意し、伝播路推定用シンボルd55を送信するときはアンテナa1からのみ、伝播路推定用シンボルd56を送信するときはアンテナa2からのみ、伝播路推定用シンボルd57を送信するときはアンテナa3からのみ送信するようにする。
これにより、OFDM受信装置側でそれぞれのアンテナa1〜a3からの伝播路が推定できるため、受信波の分離が可能となる。このため、本実施形態では最低でも伝播路推定用シンボル数は3となる。
As shown in FIG. 14A, data transmitted by the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment includes AGC and AFC symbol d4, propagation path estimation symbols d55, d56, and d57, which are preambles, and MLI symbol d6. , A data symbol d75, an additional propagation path estimation symbol d8, and a data symbol d76.
In this embodiment, in order to estimate the propagation paths of the three antennas, propagation path estimation symbols d55, d56, and d57 corresponding to the three antennas (antenna a1, antenna a2, and antenna a3) are prepared. When transmitting the estimation symbol d55, it is transmitted only from the antenna a1, only when transmitting the propagation path estimation symbol d56, only from the antenna a2, and when transmitting the propagation path estimation symbol d57, it is transmitted only from the antenna a3. .
As a result, the propagation paths from the respective antennas a1 to a3 can be estimated on the OFDM receiver side, so that the received waves can be separated. For this reason, in this embodiment, the number of propagation path estimation symbols is at least 3.

図15は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS501)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。ステップS501で行う処理を実行するためのプログラムを図16(a)に示す。このステップS501の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ここで、全てのサブキャリアには3多重した分も含まれる。
FIG. 15 is a flowchart showing processing of the OFDM transmitter 100 of this embodiment.
Here, a case will be described in which data transmission of data S (S> 0) bits of a certain length occurs in the OFDM receiver in the OFDM transmitter 100.
First, the modulation scheme determination unit 10 compares SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, with TH_ (modulation scheme), and has the largest number of transmission bits among the modulation schemes with SINR_cnum equal to or greater than TH_ (modulation scheme). The modulation method is selected as CB_cnum (step S501). SINR_cnum is stored in advance in the SINR storage unit 11 or received by the reception unit 14 from the OFDM receiver and stored in the SINR unit 11. Then, the selected CB_cnum is stored in the SINR storage unit 11. FIG. 16A shows a program for executing the process performed in step S501. The process in step S501 is performed for all subcarriers. Here, all of the subcarriers include three multiplexed parts.

次に、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS502)。即ち、ステップS501で求めたCB_cnumに1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−3)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS502で行う処理を実行するためのプログラムを図16(b)に示す。   Next, in communication from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver, the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate in one slot is obtained (step S502). That is, CB_cnum obtained in step S501 is multiplied by the maximum number of data symbols dmax (dmax = L−3) in one slot for all subcarriers. FIG. 16B shows a program for executing the processing performed in step S502.

次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS503)。1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS502で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS503で行う処理を実行するためのプログラムを図16(c)に示す。   Next, the control unit 10 determines the number of bits Rr (actual transmission data) to be actually transmitted in one slot (step S503). The number of bits Rr to be transmitted in one slot is determined from among R1, R2, and R3. Rm determined in step S502 is compared with R1, R2, and R3, and the largest value smaller than Rm is selected from R1, R2, and R3. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, S is compared with R1 to R3, and an appropriate Rr is selected. A program for executing the processing performed in step S503 is shown in FIG.

次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS504)。Rrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS504で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS501からの処理を開始する。
Rrが0でない場合、ステップS504で「YES」と判断し、ステップS505へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS505)。
Next, the control unit 10 determines whether Rr is not 0 (step S504). When Rr is 0, the requested error rate indicates that transmission is not possible. Therefore, “NO” is determined in step S504, and the processing ends as “abnormal end”. In this case, the data transmission by the OFDM transmitter 100 is stopped, waiting for the propagation path state to change, or the error rate set first is changed, and the processing from step S501 is started again.
If Rr is not 0, “YES” is determined in the step S504, and the process proceeds to a step S505. Then, the control unit 10 calculates the number of bits Rs (constant length data) that can be transmitted in one symbol (step S505).

次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS506)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−3として算出する(ステップS507)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS508)。追加補正シンボル数k’が0を超える場合は「YES」と判断されステップS509へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS513へ進む。
通常、MIMOでは伝播路推定用シンボルはアウトプットの本数だけシンボルを用意して伝播路推定を行うが、本実施形態では適応変調の結果発生する余剰シンボルがアウトプットの分確保できない場合にも対応するため、OFDMで使用するサブキャリアをアウトプット数で分割して、それぞれの帯域に別々のアンテナ用の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57(図14(a)参照)を送信する。この時、各アンテナからは対応した帯域のみ追加補正シンボルが送信される。
Next, the control unit 10 calculates the number of symbols d (number of symbols used for actual transmission data) necessary for transmitting the Rr bit using Rs (step S506). A value obtained by dividing Rr by Rs (rounded up after the decimal point) is calculated as d.
Next, the control unit 10 calculates the number k ′ of additional correction symbols as Ld−3 (step S507).
Next, the control unit 10 determines whether or not the number of additional correction symbols k ′ is greater than 0 (step S508). If the number of additional correction symbols k ′ exceeds 0, “YES” is determined and the process proceeds to step S509. If k ′ is 0 or less, “NO” is determined and the process proceeds to step S513.
Normally, MIMO performs propagation path estimation by preparing symbols for the number of outputs for propagation path estimation, but this embodiment also supports cases where the surplus symbols generated as a result of adaptive modulation cannot be secured for the output. Therefore, subcarriers used in OFDM are divided by the number of outputs, and separate antenna propagation path estimation symbols d55, d56, and d57 (see FIG. 14A) are transmitted to the respective bands. At this time, an additional correction symbol is transmitted from each antenna only in the corresponding band.

次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、ステップS509では前回送信したときの追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを参照する。図14(b)に示すように、追加伝播路推定用シンボルd8には、追加伝播路推定用シンボル82、追加伝播路推定用シンボル83、追加伝播路推定用シンボル84が格納される。追加伝播路推定用シンボル82はアンテナa1の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル83はアンテナa2の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル84はアンテナa3の伝播路推定用シンボルについての情報を含んでいる。
初回の送信時には前回の情報が無いため追加伝播路推定用シンボル82にアンテナa1の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路路推定用シンボル83にアンテナa2の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路推定用シンボル84にアンテナa3の伝播路推定用シンボルをセットした状態を用いる。
Next, in step S509, the propagation path estimation symbol creating unit 12 refers to the pattern of the additional propagation path estimation symbol d8 when transmitted last time. As shown in FIG. 14B, the additional propagation path estimation symbol 82, the additional propagation path estimation symbol 83, and the additional propagation path estimation symbol 84 are stored in the additional propagation path estimation symbol d8. The additional propagation path estimation symbol 82 is a propagation path estimation symbol for the antenna a1, the additional propagation path estimation symbol 83 is a propagation path estimation symbol for the antenna a2, and the additional propagation path estimation symbol 84 is a propagation path estimation symbol for the antenna a3. Contains information about.
Since there is no previous information at the time of the first transmission, the propagation path estimation symbol of the antenna a1 is added to the additional propagation path estimation symbol 82, the propagation path estimation symbol of the antenna a2 is added to the additional propagation path estimation symbol 83, and the additional propagation path A state where a propagation path estimation symbol of the antenna a3 is set in the estimation symbol 84 is used.

次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回の送信時の追加伝播路推定用シンボルd8から、今回使用する追加伝播路推定用シンボルd8を生成する。本実施形態では帯域をアウトプットの本数分で分割して使用しているため、同じ帯域のみを使用しているとその帯域以外の伝播路推定誤差が増えてしまうため、スロット毎にパターンを変更する。
パターン変更のアルゴリズムは色々な方法が考えられるが、本実施形態では3つの帯域の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57に割り当てるアンテナa1、a2、a3を、(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)→(アンテナa2、アンテナa3、アンテナa1)→(アンテナa3、アンテナa1、アンテナa2)→・・・とローテーションさせて使用する。
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 generates an additional propagation path estimation symbol d8 to be used this time from the additional propagation path estimation symbol d8 at the previous transmission. In this embodiment, the band is divided and used by the number of outputs, so if only the same band is used, propagation path estimation errors other than that band increase, so the pattern is changed for each slot. To do.
There are various methods for changing the pattern. In this embodiment, the antennas a1, a2, and a3 to be assigned to the propagation path estimation symbols d55, d56, and d57 of the three bands are (antenna a1, antenna a2, and antenna a3). ) → (antenna a2, antenna a3, antenna a1) → (antenna a3, antenna a1, antenna a2) →...

次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、追加伝播路推定用シンボルd8のパターンとk’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する(ステップS511)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、追加伝播路推定用シンボルd8のパターンとk’個のシンボルをミッドアンブルとして挿入する。k’個のミッドアンブルは全て同じものを使用する。これにより、OFDM受信装置側はデータシンボル中にミッドアンブルが挿入されていても正常に復調可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な場所が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入するようにしている。   Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the pattern of the additional propagation path estimation symbol d8 and the k ′ symbols in the broadcast slot so as to be used as a midamble (step S511). Then, propagation path estimation symbol creating section 12 inserts the pattern of additional propagation path estimation symbol d8 and k ′ symbols as midambles into the symbol corresponding to the transmission data transmitted from OFDM transmitting apparatus 100. The same k ′ midambles are used. As a result, the OFDM receiver can normally demodulate even if a midamble is inserted in the data symbol. There are various places where the midamble is inserted, but in this embodiment, the midamble is inserted at the position of the value obtained by dividing the number of data symbols by 2 (rounded down).

次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、今回使用した追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを記憶しておき、次回の送信で新たな追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを生成する際に使用する(ステップS512)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する(ステップS513)。これにより、OFDM受信装置はそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第5の実施形態によれば、OFDM送信装置100において余剰シンボルを伝播路推定用シンボルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することができるようになり、伝播路推定性能が向上するためOFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 stores the pattern of the additional propagation path estimation symbol d8 used this time, and generates a new additional propagation path estimation symbol d8 pattern in the next transmission. (Step S512).
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the broadcast slot so as not to use the midamble (step S513). As a result, the OFDM receiver knows that no midamble is used in the slot and can normally demodulate.
According to the fifth embodiment described above, the OFDM symbol transmission apparatus 100 can use surplus symbols as propagation path estimation symbols as correction symbols for estimating a propagation path, thereby improving propagation path estimation performance. Therefore, the reception performance in the OFDM receiver can be improved.

次に、本発明の第6の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第5の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルが複数個あっても同一の内容の伝播路推定用シンボルを挿入していた。そのため、あるアンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルは特定の帯域のみにしか作用せず、全帯域に渡って補正効果をもたらさない。第6の実施形態では、シンボル毎に送信パターンを変化させることで複数の帯域、又は、全帯域に渡って補正効果を得る場合について説明する。
Next, processing of the OFDM transmission apparatus 100 according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
In the fifth embodiment, even if there are a plurality of additional propagation path estimation symbols, the propagation path estimation symbols having the same contents are inserted. For this reason, an additional propagation path estimation symbol used by a certain antenna acts only on a specific band, and does not provide a correction effect over the entire band. In the sixth embodiment, a case will be described in which a correction effect is obtained over a plurality of bands or all bands by changing the transmission pattern for each symbol.

図17は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理の一部を示すフローチャートである。本実施形態による処理は、第5の実施形態(図12参照)のステップS501〜S508、S513の処理と重複するので、その説明を省略する。しかし、第5の実施形態のステップS509〜S512の処理が、本実施形態では図17に示したフローチャートによる処理に置き換えられる点で相違しているため、以下、それらの処理について説明する。   FIG. 17 is a flowchart illustrating a part of the processing of the OFDM transmitter 100 according to the present embodiment. Since the processing according to the present embodiment overlaps with the processing of steps S501 to S508 and S513 of the fifth embodiment (see FIG. 12), description thereof is omitted. However, since the processing of steps S509 to S512 of the fifth embodiment is different in the present embodiment in that it is replaced by the processing according to the flowchart shown in FIG. 17, these processing will be described below.

始めに、制御部10は、内部処理用のカウンタの値を追加伝播路推定用シンボル数k’に等しい値に設定する(ステップS601)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを参照する(ステップS602)。次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回使用した追加補正シンボルのパターンから新しい追加伝播路推定用シンボルのパターンを作成する(ステップS603)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく作成した追加伝播路推定用シンボルのパターンに基づいて、追加伝播路推定用シンボルを1つ生成する(ステップS604)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを記録する(ステップS604)。
First, the control unit 10 sets the value of the counter for internal processing to a value equal to the number k ′ of additional propagation path estimation symbols (step S601). Then, the propagation path estimation symbol creation unit 12 refers to the pattern of the additional propagation path estimation symbol used last time (step S602). Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 creates a new additional propagation path estimation symbol pattern from the previously used additional correction symbol pattern (step S603).
Next, the propagation path estimation symbol creation unit 12 generates one additional propagation path estimation symbol based on the newly created additional propagation path estimation symbol pattern (step S604). Then, the propagation path estimation symbol creation unit 12 records a newly used additional propagation path estimation symbol pattern (step S604).

次に、制御部10は、カウンタの値を1減らす(ステップS606)。そして、制御部10は、カウンタの値が0より大きいか否か判断する(ステップS607)。カウンタの値が0より大きい場合は「YES」と判断しステップS602へ進む。一方、カウンタの値が0以下である場合は「NO」と判断しステップS608へ進む。
ステップS608では、伝播路推定用シンボル作成部12が、生成したk’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして使用するように設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして挿入する。
これにより複数の追加補正シンボルが使用できる場合は、あるアンテナからの信号に対して使用する補正シンボルが複数の帯域で送信されるようになり、より正確な補正が可能となる。k’=2とした場合を図18(a)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ2つずつ含んでいる。
上述した第6の実施形態によれば、OFDM送信装置100から送信されるデータに対する伝播路推定性能を高めることができるようになり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
Next, the control unit 10 decreases the value of the counter by 1 (step S606). Then, the control unit 10 determines whether or not the counter value is greater than 0 (step S607). If the value of the counter is greater than 0, “YES” is determined, and the process proceeds to step S602. On the other hand, if the value of the counter is 0 or less, “NO” is determined, and the process proceeds to step S608.
In step S608, the propagation path estimation symbol creation unit 12 sets the generated k ′ additional propagation path estimation symbols to be used as a midamble. Then, propagation path estimation symbol creation section 12 inserts k ′ additional propagation path estimation symbols as midambles in the symbols corresponding to the transmission data transmitted from OFDM transmission apparatus 100.
As a result, when a plurality of additional correction symbols can be used, correction symbols used for a signal from a certain antenna are transmitted in a plurality of bands, thereby enabling more accurate correction. FIG. 18A shows the case where k ′ = 2. In this figure, the additional propagation path estimation symbol is the additional propagation path estimation symbol 85 used for the signal from the antenna 1, the additional propagation path estimation symbol 86 used for the signal from the antenna 2, and the antenna 3. 2 are included for each of two additional propagation path estimation symbols 87 to be used for signals from.
According to the sixth embodiment described above, propagation path estimation performance for data transmitted from the OFDM transmitter 100 can be improved, and reception performance in the OFDM receiver can be improved.

次に、本発明の第7の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第5の実施形態や第6の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルに各アンテナ用の補正シンボルを割り当てる際に帯域をアウトプットの本数で分割して使用していた。これに対して、本実施形態では、更に使用する帯域を細かく分割し、各アンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルをインターリーブして割り当てることにより、各アンテナが使用する帯域をローテーションさせずに全帯域に渡って補正情報を得ることが可能となる。追加伝播路推定用シンボル82、83、84を使用することにより、12分割した場合の一例を図18(b)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ4つずつ含んでいる。
上述した第7の実施形態によれば、OFDM受信装置側ではインターリーブしてある補正情報を使用して補正情報を外挿することでデータシンボルが使用する帯域に渡って補正情報を得ることが可能となるため、より正確な補正をすることができる。
Next, processing of the OFDM transmitter 100 according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
In the fifth embodiment and the sixth embodiment, when assigning correction symbols for each antenna to additional propagation path estimation symbols, the band is divided by the number of outputs. On the other hand, in this embodiment, the band to be used is further divided finely, and additional propagation path estimation symbols used by each antenna are interleaved and assigned, so that all the bands used by each antenna are not rotated. It is possible to obtain correction information over a band. FIG. 18B shows an example in which the additional propagation path estimation symbols 82, 83, and 84 are divided into 12 parts. In this figure, the additional propagation path estimation symbol is the additional propagation path estimation symbol 85 used for the signal from the antenna 1, the additional propagation path estimation symbol 86 used for the signal from the antenna 2, and the antenna 3. Four additional propagation path estimation symbols 87 to be used for the signals from are included.
According to the seventh embodiment described above, the correction information can be obtained over the band used by the data symbol by extrapolating the correction information using the interleaved correction information on the OFDM receiver side. Therefore, more accurate correction can be performed.

なお、以上説明した実施形態において、制御部1、変調方式決定部10、AGC/AFC用シンボル作成部13、MLI作成部15などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりOFDM送信装置100の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   In the embodiment described above, a program for realizing the functions of the control unit 1, the modulation method determination unit 10, the AGC / AFC symbol creation unit 13, the MLI creation unit 15, and the like is recorded on a computer-readable recording medium. Then, the OFDM transmitter 100 may be controlled by causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it is also assumed that a server that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

OFDM送信装置から送信するデータ構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure transmitted from an OFDM transmitter. OFDM送信装置100の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmission apparatus 100. FIG. 本発明の第1の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態によるOFDM送信装置100の処理を実行するためのプログラムである。It is a program for performing the process of the OFDM transmitter 100 by this embodiment. OFDM送信装置100から送信するデータ構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted from an OFDM transmission apparatus 100. FIG. 本発明の第2の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 2nd Embodiment of this invention. 本実施形態によるOFDM送信装置100の処理を実行するためのプログラムである。It is a program for performing the process of the OFDM transmitter 100 by this embodiment. OFDM送信装置100から送信するデータ構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted from an OFDM transmission apparatus 100. FIG. 本発明の第3の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 3rd Embodiment of this invention. 本実施形態によるOFDM送信装置100の処理を実行するためのプログラムである。It is a program for performing the process of the OFDM transmitter 100 by this embodiment. OFDM送信装置100から送信するデータ構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted from an OFDM transmission apparatus 100. FIG. 本発明の第5の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 5th Embodiment of this invention. 本実施形態によるOFDM送信装置100の処理を実行するためのプログラムである。It is a program for performing the process of the OFDM transmitter 100 by this embodiment. OFDM送信装置100から送信するデータ構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted from an OFDM transmission apparatus 100. FIG. 本発明の第6の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 6th Embodiment of this invention. 本実施形態によるOFDM送信装置100の処理を実行するためのプログラムである。It is a program for performing the process of the OFDM transmitter 100 by this embodiment. 本発明の第7の実施形態によるOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the OFDM transmitter 100 by the 7th Embodiment of this invention. OFDM送信装置100から送信するデータ構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a data configuration transmitted from an OFDM transmission apparatus 100. FIG. OFDMに使用されるOFDM送信装置300の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the OFDM transmitter 300 used for OFDM. OFDMに使用されるOFDM受信装置305の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the OFDM receiver 305 used for OFDM. サブキャリアと、SINRにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a subcarrier and the modulation system selected by SINR.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・OFDM送信装置、1・・・制御部、2・・・マッピング部、3・・・IFFT部、4・・・P/S変換部、5・・・GI挿入部、6・・・信号切替部、7・・・D/A変換部、8・・・無線送信部、9・・・アンテナ部、10・・・変調方式決定部、11・・・SINR記憶部、12・・・伝播路推定用シンボル作成部、13・・・AGC/AFC用シンボル作成部、14・・・受信部、15・・・MLI作成部、300・・・OFDM送信装置、3001・・・誤り訂正符号部、3002・・・S/P変換部、3003・・・マッピング部、3004・・・IFFT部、3005・・・P/S変換部、3006・・・GI挿入部、3007・・・D/A変換部、3008・・・無線送信部、3009・・・アンテナ部、305・・・OFDM受信装置、3051・・・誤り訂正復号部、3052・・・P/S変換部、3053・・・伝播路推定・デマッピング部、3054・・・FFT部、3055・・・S/P変換部、3056・・・GI除去部、3057・・・A/D変換部、3058・・・無線受信部、3059・・・アンテナ部、3060・・・同期部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... OFDM transmitter, 1 ... Control part, 2 ... Mapping part, 3 ... IFFT part, 4 ... P / S conversion part, 5 ... GI insertion part, 6 ... Signal switching unit, 7 ... D / A conversion unit, 8 ... radio transmission unit, 9 ... antenna unit, 10 ... modulation method determination unit, 11 ... SINR storage unit, 12 ... Propagation path estimation symbol creation unit, 13 ... AGC / AFC symbol creation unit, 14 ... reception unit, 15 ... MLI creation unit, 300 ... OFDM transmission device, 3001 ... error correction Code unit, 3002... S / P converter, 3003... Mapping unit, 3004... IFFT unit, 3005... P / S converter, 3006. / A conversion unit, 3008 ... wireless transmission unit, 3009 ... antenna unit, 30 ... OFDM receiver, 3051 ... error correction decoding unit, 3052 ... P / S conversion unit, 3053 ... propagation path estimation / demapping unit, 3054 ... FFT unit, 3055 ... S / P conversion unit, 3056 ... GI removal unit, 3057 ... A / D conversion unit, 3058 ... wireless reception unit, 3059 ... antenna unit, 3060 ... synchronization unit

Claims (10)

複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信方法であって、
制御手段により、サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、前記一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する第1のステップと、
伝播路推定シンボル作成手段により、前記制御手段が算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する第2のステップと、
を有することを特徴とするOFDM送信方法。
An OFDM transmission method for transmitting data of a fixed length using a plurality of symbols,
An additional correction symbol that is the number of symbols inserted into the fixed-length data from the number of symbols corresponding to the fixed-length data and the number of symbols used for actual transmission data when adaptive modulation is performed on the subcarrier by the control means A first step of calculating a number;
Secondly, a propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol for estimating propagation path characteristics for a symbol corresponding to the fixed-length data based on the number of additional correction symbols calculated by the control means. And the steps
An OFDM transmission method comprising:
複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信装置であって、
サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する制御手段と、
前記制御手段が算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する伝播路推定シンボル作成手段と、
を有することを特徴とするOFDM送信装置。
An OFDM transmitter that transmits data of a certain length using a plurality of symbols,
Control means for calculating the number of additional correction symbols, which is the number of symbols to be inserted, from the number of symbols corresponding to the fixed-length data when adaptive modulation is performed for subcarriers and the number of symbols used for actual transmission data;
Propagation path estimation symbol creating means for inserting a correction symbol for estimating propagation path characteristics for a symbol corresponding to the fixed length data based on the number of additional correction symbols calculated by the control means;
An OFDM transmitter characterized by comprising:
前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してプリアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置。   The OFDM transmission apparatus according to claim 2, wherein the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by a preamble into a symbol corresponding to the fixed length data. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してミッドアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置。   3. The OFDM transmission apparatus according to claim 2, wherein the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by midamble into a symbol corresponding to the fixed length data. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してポストアンブルによる補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置。   The OFDM transmission apparatus according to claim 2, wherein the propagation path estimation symbol creating means inserts a correction symbol by a postamble into a symbol corresponding to the fixed length data. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対してプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれかにより構成される少なくとも2つ以上の補正シンボルを挿入することを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置。   The propagation path estimation symbol creating means inserts at least two or more correction symbols configured by any one of a preamble, a midamble, and a postamble with respect to a symbol corresponding to the fixed-length data. The OFDM transmitter according to claim 2. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータの送信に使用するアンテナの本数に基づいて、前記追加補正シンボルを分割し、その分割した追加補正シンボルに基づいて、補正シンボルを前記一定長のデータに対応するシンボルに対して挿入することを特徴とする請求項2〜6のいずれかの項に記載のOFDM送信装置。   The propagation path estimation symbol creating means divides the additional correction symbol based on the number of antennas used for transmitting the fixed-length data, and based on the divided additional correction symbol, corrects the correction symbol to the fixed-length symbol. The OFDM transmitter according to claim 2, wherein a symbol corresponding to the data is inserted. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記分割した追加補正シンボルに基づいて挿入する補正シンボルの挿入パターンを、前記分割した追加補正シンボルごとに変更することを特徴とする請求項7に記載のOFDM送信装置。   8. The OFDM transmission according to claim 7, wherein the propagation path estimation symbol creating unit changes an insertion pattern of correction symbols to be inserted based on the divided additional correction symbols for each of the divided additional correction symbols. apparatus. 前記伝播路推定シンボル作成手段は、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して補正シンボルを挿入する際に、前記アンテナの本数よりも多く前記追加補正シンボルを分割し、その分割した追加補正シンボルに基づいて、補正シンボルを前記一定長のデータに対応するシンボルに対してインターリーブして挿入することを特徴とする請求項7に記載のOFDM送信装置。   The propagation path estimation symbol creation means divides the additional correction symbol more than the number of antennas when inserting a correction symbol into a symbol corresponding to the fixed-length data, and the divided additional correction symbol 8. The OFDM transmission apparatus according to claim 7, wherein correction symbols are inserted by interleaving with respect to symbols corresponding to the fixed-length data based on the data. 複数のシンボルを利用して一定長のデータを送信するOFDM送信プログラムであって、
サブキャリアについて適応変調をした場合における前記一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、前記一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する第1のステップと、
前記第1のステップで算出した追加補正シンボル数に基づいて、前記一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボルを挿入する第2のステップと、
を有することを特徴とするOFDM送信プログラム。
An OFDM transmission program that transmits data of a certain length using a plurality of symbols,
The number of additional correction symbols, which is the number of symbols to be inserted into the fixed-length data, is calculated from the number of symbols corresponding to the fixed-length data and the number of symbols used for actual transmission data when adaptive modulation is performed for the subcarrier. A first step;
A second step of inserting a correction symbol for estimating a propagation path characteristic for a symbol corresponding to the fixed-length data based on the number of additional correction symbols calculated in the first step;
An OFDM transmission program comprising:
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