JP4847392B2 - 通信システム、その送信機、受信機、通信方法 - Google Patents

通信システム、その送信機、受信機、通信方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4847392B2
JP4847392B2 JP2007129766A JP2007129766A JP4847392B2 JP 4847392 B2 JP4847392 B2 JP 4847392B2 JP 2007129766 A JP2007129766 A JP 2007129766A JP 2007129766 A JP2007129766 A JP 2007129766A JP 4847392 B2 JP4847392 B2 JP 4847392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
dispersion
symbol
detection
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007129766A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008011508A (ja
Inventor
敏雄 川▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2007129766A priority Critical patent/JP4847392B2/ja
Priority to US11/802,987 priority patent/US7852956B2/en
Priority to DE200760002440 priority patent/DE602007002440D1/de
Priority to EP20070109076 priority patent/EP1863250B1/en
Priority to CN2007101046835A priority patent/CN101087292B/zh
Publication of JP2008011508A publication Critical patent/JP2008011508A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4847392B2 publication Critical patent/JP4847392B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

本発明は、通信システム等に係わり、特に、周波数分割多重通信方式又は符号分割多重通信方式を用いて、ディジタル通信を行う通信システム等に関する。
ディジタル通信方式において、周波数分割多重通信方式又は符号分割多重通信方式を用いて通信を行う方式は、送信ピーク電力と送信平均電力比(PAPR)が大きくなる。PAPRを考慮して送信電力増幅器は設計されるため、消費電力が大きくかつ小型化が困難となるという問題がある。
この問題を解決する従来技術して、ピーク抑圧技術がある。
この様な従来技術の例として、例えば特許文献1、特許文献2に記載の発明がある。
特許文献1に記載の発明では、送信データをIDFT部でOFDM変調してOFDM信号を生成し、生成したマルチキャリア信号の抑圧の要否の有無を判定し、抑圧が必要と判定したマルチキャリア信号を均等抑圧回路で均等に抑圧し、ピーク電圧部分をクリッピング回路でクリッピングすることにより、ピーク電圧を抑圧する。このように、送信ピーク電力がある閾値を超える場合にクリッピング処理を行い、PAPRを軽減する。
特許文献2に記載の発明では、しきい値以上の振幅レベルのピークが検出されると、ピークカット部は検出されたピークをしきい値まで抑圧し、切り替え部はピーク抑圧後の信号をFFT部に出力する。
特開2002−77097号公報 特開2005−101975号公報
従来の送信電力ピーク抑圧技術では、送信信号に対してクリッピング処理を施すが、クリッピング処理は非線型処理であるので、符号間干渉等を生じ、符号誤り率の劣化を生じる。
本発明の課題は、上記のような課題に鑑み、符号誤り率の劣化を生じることなくPAPRの低減を実現できる通信システム、その送信機、受信機等を提供することである。
本発明の通信システムは、送信機と受信機を備えた通信システムであって、前記送信機は、多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の各送信電力を測定し、該測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、前記シンボル内の各送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、分散信号を生成・出力する電力分散手段とを有し、前記送信電力ピーク検出手段によって前記測定値が予め設定された閾値を超えることが検出された場合には、前記電力分散手段から出力される前記分散信号を用いて前記受信機に対する送信を行い、前記受信機は、前記送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の各シンボル毎に、前記分散信号であるか否かを検出する分散検出手段と、該分散検出手段によって前記分散信号であることが検出された場合、該シンボル内で前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成する電力合成手段とを有する。
上記通信システムでは、PAPRを軽減する必要が生じた場合、シンボル内の各送信電力を、当該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散させた分散信号を生成して、この分散信号を用いて受信機側への送信を行う。受信機側では、受信信号が分散信号である場合には、電力合成手段によって元の状態に戻す。但し、その為には、受信機側で、受信信号が分散信号であるか否かを判定できるようにする必要がある。上記構成では、分散検出手段を用いているが、これ以外にも、様々な構成が考えられる。
まず、第1の構成では、送信機は、前記送信電力ピーク検出手段が前記測定値が前記閾値を超えたことを検出した場合、前記シンボル内の送信電力を複数のサブシンボルに分散したことを示す分散表示信号を生成する分散表示信号生成手段と、該分散表示信号を前記送信信号に多重化する分散表示信号多重化手段とを有する。一方、受信機は、上記分散検出手段の代わりに、前記受信信号から電力分散有無を示す分散表示信号を抽出し、この分散表示信号に基づいて送信電力の分散の有無を検出する分散表示信号検出手段を更に有する。
また、上記通信システムでは、上記の通り、多重化された送信サンプル又は送信チップを用いている。すなわち、OFDM変調方式の通信、又はCDM変調方式の通信を行う通信システムである。
第2の構成は、OFDM変調方式の通信システムの場合の構成である。
この場合、送信機は、2つの分散検出用信号を用いて、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、2つの分散検出用のサブキャリアを追加する分散信号多重化手段を更に有する。一方、受信機は、上記分散検出手段の代わりに、上記分散検出用のサブキャリアを利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有する。
第3の構成は、CDM変調方式の通信システムの場合の構成である。
この場合、送信機は、2つの分散検出用信号に対して未使用の拡散符号を用いて拡散処理を行う拡散手段を更に有する。一方、受信機は、上記分散検出手段の代わりに、上記検出用信号を利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有する。
本発明の通信システム、その送信機、受信機等によれば、符号誤り率の劣化を生じることなくPAPRの低減を実現できる。以って、消費電力が小さくなり、小型化を実現できる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1、図3に、本例のディジタル通信システムの第1の基本構成図を示す。図1には送信機の構成、図3には受信機の構成を示す。但し、ここでは、送信機、受信機において本発明による新規構成部分のみを示すものとし、送信機、受信機における一般的な構成は省略してある。その意味で、図1、図3に示す構成は、以下の説明では送信機10、受信機30と呼んでいるが、送信機内に設けられるピーク電力分散ユニット10、受信機内に設けられるピーク電力逆分散ユニット30等と呼んでも良い。
図1に示す送信機10は、シリアル・パラレル変換部11、電力分散部12、送信電力ピーク検出部13、選択部14、パラレル・シリアル変換部15、及び各種タイミング信号生成回路16を有する。
シリアル・パラレル変換部11は、多重化された送信データ(多重化された送信サンプル(OFDMの場合)、又は多重化された送信チップ(CDMAの場合))を入力し、1シンボル分ずつパラレル信号に変換する。以後、このパラレル信号の各信号を“サンプル信号”と呼ぶものとする。
送信電力ピーク検出部13は、この各サンプル信号毎の送信電力を測定し、少なくとも1つのサンプル信号の送信電力が予め設定された閾値を超えたか否かを検出して、この検出信号を選択部14に出力する。上記閾値は、適切と思われる値を任意に設定すればよいが、好ましくは、例えば、閾値=「1シンボル内の平均電力」、「“1シンボル内のトータル電力−任意の値S(Sは3(dB)以下の値)”よりも大きな値」(当然、トータル電力よりは小さな値)等とする。また、別の観点からは、好ましくは、その送信電力が閾値を越えるサンプル信号が2つ以上とならないように閾値を設定する。
電力分散部12は、上記1シンボル内の送信電力を複数のサブシンボルに分散する。詳しくは、まず、サブシンボルとは上記1シンボルを分割したものであり、本説明では2分割するが、この例に限らない。本説明では2分割するので、サブシンボルは2つとなる。電力分散部12は、上記1シンボル内の各サンプル信号の送信電力を、2つのサブシンボルに分散する。電力分散部12の詳細構成は、図2(a)に示し、後に詳細に説明する。
シリアル・パラレル変換部11の出力、及び電力分散部12の出力は、選択部14に入力される。選択部14は、送信電力ピーク検出部13から出力される検出信号に応じて、シリアル・パラレル変換部11の出力信号、電力分散部12の出力信号の何れか一方の出力信号を選択・出力する。
パラレル・シリアル変換部15は、選択部14の出力信号をシリアル信号に変換する。
各種タイミング信号生成回路16は、シンボルタイミング信号を入力し、このシンボルタイミング信号に基づいて、上記各種構成部11〜14、15の動作タイミングを決める各種タイミング信号を生成・出力する。また、各種タイミング信号生成回路16は、シリアル・パラレル変換部11、電力分散部12、送信電力ピーク検出部13、及びパラレル・シリアル変換部15に対して、シンボルタイミング信号に基づいて生成した各種タイミング信号を出力する。
パラレル・シリアル変換部15から出力されるシリアル信号は、不図示の送信部によって、受信機に対して送信される。
図2(a)に上記電力分散部12の構成例を示す。
図示の電力分散部12は、複数のサンプル信号の和を出力する加算器21と、複数のサンプル信号の差を出力する減算器22と、上記加算機21、減算器22の出力信号の電力を減衰する減衰器23とを備える。
ここでは、上記の通り、サンプル単位の送信電力を2つのサブシンボルに分散する。また、図示の例では、サンプル信号はP0(0)〜P0(N-1)のN個あるものとする。この場合、加算器21はN/2個、減算器22もN/2個設けられる。また、ここでは、減衰器23は上記加算機21、減算器22の出力信号の電力を1/2(半分)に減衰するものとする。
そして、任意の2つのサンプル信号のペア毎に、加算器21による加算、減算器22による減算を行い、この加算結果、減算結果を減衰器23によって1/2に減衰する。
上記2つのサンプル信号のペアは、任意でもよいが、同じサブシンボル内のサンプル信号同士をペアにすることは避けたほうがよい。上記2つのサンプル信号のペアは、図示の例では、サンプル信号P0(n)(n;整数)に対してはサンプル信号P0(N/2+n)が対応付けられる。よって、例えば、サンプル信号P0(0)とサンプル信号P0(N/2)、サンプル信号P0(1)とサンプル信号P0(N/2+1)等がペアとなる。
例えば、サンプル信号P0(0)とサンプル信号P0(N/2)のペアを例にすると、減算器22によって、サンプル信号P0(0)とサンプル信号P0(N/2)との差を求め、これを減衰器23によって1/2に減衰した信号を、分散信号P1(0)として出力する。また、加算器21によって、サンプル信号P0(0)とサンプル信号P0(N/2)との和を求め、これを減衰器23によって1/2に減衰した信号を、分散信号P1(N/2)として出力する。分散信号P1(0)は第1サブシンボル、分散信号P1(N/2)は第2サブシンボルに対応する。そして、この様な処理を、「シンボル内の(サンプル信号の)各送信電力を複数のサブシンボルに分散する」又は「分散信号を生成する」というものとする。
同様に、サンプル信号P0(1)とサンプル信号P0(N/2+1)のペアの場合、減算器22によって、サンプル信号P0(1)とサンプル信号P0(N/2+1)との差を求め、これを減衰器23によって1/2に減衰した信号を、分散信号P1(1)として出力する。また、加算機21によって、サンプル信号P0(1)とサンプル信号P0(N/2+1)との和を求め、これを減衰器23によって1/2に減衰した信号を、分散信号P1(N/2+1)として出力する。
以上述べた処理を全てのサンプル信号のペアについて実行することで、1シンボル内の送信電力を2つのサブシンボルに分散することができる。
以上説明したことを式で表すと、以下の(1)式の通りとなる。
Figure 0004847392
例えば、1シンボルの送信信号の電力分布の一例を図2(b)に示す。同図では、送信信号がシリアル信号のときを示しているので、横軸は時間tである。これは図2(c)も同様である。
図示の例では、サンプル信号P0(1)に電力のピークが生じた場合を示す。
この場合、サンプル信号P0(1)の電力は、上記(1)式により、2つのサブシンボルに分散され、図2(c)に示す通り、サンプル信号P0(1)の電力は、分散信号P1(1)と分散信号P1(N/2+1)に分散される。そして、図2(c)に示す電力分布を有する分散信号P1が、選択部14に対して出力される。
また、図2(b)に示すサンプル信号P0(1)のピーク電力が、上記閾値を越えているとするならば、送信電力ピーク検出部13によって閾値を越えたことが検出され、検出信号は選択部14に対して検出結果が出力される。これより、選択部14は、電力分散部12の出力(分散信号P1)を選択して、パラレル・シリアル変換部15に出力する。この場合、パラレル・シリアル変換部15は、この分散信号をシリアル信号に変換して出力する。
以上述べたようにして、送信信号のピーク電力を複数のサブシンボルに分散して送信することが可能となる。
図3は、上記の通り、受信機の構成ブロック図である。
図示の受信機30は、シリアル・パラレル変換部31、シンボルタイミング検出部32、各種タイミング信号生成部33、電力合成部34、分散検出部35、選択部36、パラレル・シリアル変換部37から成る。
シリアル・パラレル変換部31は、上記送信機10からの送信信号を受信すると、この受信信号(受信サンプル又は受信チップという)を各シンボル毎にパラレル信号に変換する。シリアル・パラレル変換部31の出力は、電力合成部34、分散検出部35、及び選択部36に入力される。このパラレル信号の各々を、以下、受信サンプル信号と呼ぶものとする。
シンボルタイミング検出部32は、この受信信号から上記シンボルタイミング信号を抽出して、これを各種タイミング信号生成部33に出力する。各種タイミング信号生成部33の動作は、上記送信機10の各種タイミング信号生成部16と略同様であり、受信機30内の各機能部の動作を同期させる為の各種タイミング信号をシンボルタイミング信号に基づいて生成して、各機能部(シリアル・パラレル変換部31、電力合成部34、分散検出部35、パラレル・シリアル変換部37)に対して出力する。
電力合成部34は、受信信号が上記複数のサブシンボルへの分散が行われた信号であるか否かに係らず、複数のサンプル信号を合成する処理を実行し、処理結果として得られる合成信号を、選択部36及び分散検出部35に出力する。
分散検出部35は、シリアル・パラレル変換部31の出力信号(受信信号)と電力合成部34の出力信号(合成信号)とを入力して、受信信号が、上記分散信号であるか否かを検出して、この検出信号を選択部36に出力する。
選択部36は、上記分散検出部35からの検出信号に応じて、上記シリアル・パラレル変換部31の出力信号(受信信号)と電力合成部34の出力信号(合成信号)の何れか一方を選択出力する。当然、検出信号が「受信信号は分散信号である」ことを示す信号である場合には、電力合成部34の出力信号(合成信号)を選択出力する。
パラレル・シリアル変換部37は、選択部36の出力信号をシリアル信号に変換する。
図4(a)に上記電力合成部34の構成例を示す。
図示の電力合成部34は、複数の受信サンプル信号の和を求める加算器41と、複数の受信サンプル信号の差を求める減算器42とを備える。ここでは、送信機10側における上記図2(a)に示す構成例に応じて構成例を示す。よって、受信サンプル信号は図4(a)に示す通りP2(0)〜P2(N-1)のN個あるものとする(信号P2は上記信号P0、P1の何れかとなる)。また、加算器41はN/2個、減算器42もN/2個設けられる。
そして、上記図2(a)の場合と同様、2つの受信サンプル信号のペア毎に、加算器21による加算、減算器22による減算を行い、これら加算器21、減算器22の出力を、合成信号として出力する。尚、受信サンプル信号P2(0)〜P2(N-1)は、上記サンプル信号P0(0)〜P0(N-1)と分散信号P1(0)〜P1(N-1)の何れか一方に相当する。すなわち、もし、送信機側で上記分散処理が行われている場合には、受信サンプル信号P2(0)〜P2(N-1)は分散信号P1(0)〜P1(N-1)に相当する。
上記2つのサンプル信号のペアは、図4(a)に示す例では、受信サンプル信号P2(n)(n;整数)に対しては受信サンプル信号P2(N/2+n)が対応付けられる。よって、例えば、受信サンプル信号P2(0)と受信サンプル信号P2(N/2)、受信サンプル信号P2(1)と受信サンプル信号P2(N/2+1)等がペアとなる。
例えば、受信サンプル信号P2(0)と受信サンプル信号P2(N/2)のペアを例にすると、減算器42によって、受信サンプル信号P2(0)と受信サンプル信号P2(N/2)との差を求め、これを合成信号P3(N/2)として出力する。また、加算機41によって、受信サンプル信号P2(0)と受信サンプル信号P2(N/2)との和を求め、これを合成信号P3(0)として出力する。
同様に、受信サンプル信号P2(1)と受信サンプル信号P2(N/2+1)のペアの場合、減算器42によって、受信サンプル信号P2(1)と受信サンプル信号P2(N/2+1)との差を求め、これを合成信号P3(N/2+1)として出力する。また、加算機41によって、受信サンプル信号P2(1)と受信サンプル信号P2(N/2+1)との和を求め、これを合成信号P3(1)として出力する。
以上述べた処理を全ての受信サンプル信号のペアについて実行することにより、2つのサブシンボルの受信電力を合成することができる。
以上説明したことを式で表すと、以下の(2)式の通りとなる。
Figure 0004847392
例えば、上記図2(c)に示す信号を受信した場合、受信信号は、図4(b)に示す通り、サンプル信号P0(1)に生じていたピーク電力が、分散信号P1(1)と分散信号P1(N/2)に分散された電力分布を有する信号となっている。この受信信号に対して上記(2)式で表される合成処理を行うことで、合成信号P3の電力分布は、図4(c)に示す通り、元通りとなっている。
図5、図7に、本例のディジタル通信システムの第2の基本構成図を示す。図5には送信機の構成、図7には受信機の構成を示す。ここで、上記の通り、受信機側では、受信信号が分散信号であるか否かを検出する必要があるが、この分散有無の検出方法が、第1の基本構成と第2の基本構成とで異なる。逆に言えば、それ以外の構成は、同じであってよい。従って、図5、図7において、図1、図3と同一構成には同一符号を付しており、その説明は省略する。尚、第1の基本構成に係る分散有無検出方法は、後に説明する。
図5に示す通り、送信機50は、図1に示す送信機10の構成に、更に、分散表示信号多重化部51、及び分散表示信号生成部52とが加わっている。
分散表示信号生成部52は、各種タイミング信号生成部16から出力される各種タイミング信号のうち、タイミング信号aを入力する。このタイミング信号aは、上記シンボルタイミング信号に基づいて生成される。また、分散表示信号生成部52は、送信電力ピーク検出部13が出力する検出信号bを入力する。そして、これら入力信号a,bに基づいて、分散表示信号を生成・出力する。分散表示信号は、送信信号が上記分散信号P1であるか否かを示す信号である。
分散表示信号多重化部51は、パラレル・シリアル変換部15の出力信号に上記分散表示信号を多重化する。
図6(a)に上記分散表示信号生成部52の構成ブロック図を示す。
本例では、上記分散表示信号をBPSK信号として生成する例を示す。
図示の分散表示信号生成部52は、発振器61、NOT回路62、スイッチ63、スイッチ64、及びON/OFF信号生成部65を有する。
発振器61は所定周波数の信号を出力する。本例では、その周期がシンボル長の半分である信号が生成・出力される。
各シンボルのタイミングは、タイミング信号aに基づいて決定されている。図8(b)に示す通り、タイミング信号aの立ち下がりが、各シンボルの始まりとなる。タイミング信号aは、上記の通り、シンボルタイミング信号に基づいて生成されるものであり、図6(b)に示す通り、各シンボルの前半で‘0’(Low)、後半で‘1’(High)となる信号である。
検出信号bは、ここでは、各シンボル毎に、何れか1つ以上のサンプルの送信電力が上記閾値を越えた場合に‘1’となる。
図6(b)には、任意の2つのシンボル(第1シンボル、第2シンボル)を示しており、第1シンボルに関しては検出信号bは‘0’であり、第2シンボルに関しては検出信号bは‘1’である。
ON/OFF信号生成部65は、上記タイミング信号aと検出信号bを入力し、これら入力信号a,bに従って、スイッチ64に対するON/OFF制御信号を生成・出力する。図6(b)に示す通り、検出信号bが‘0’であるときには常にON信号を出力し、検出信号bが‘1’のときには、タイミング信号aが‘0’であればOFF信号、‘1’であればON信号を出力する(つまり、タイミング信号aを出力する)。
また、検出信号bはスイッチ63の切り替え信号となり、スイッチ63は、検出信号bが‘0’のときはA側を選択し、‘1’のときはB側を選択する。スイッチ63がA側を選択している場合には、発振器61の出力信号が選択・出力され、B側を選択している場合にはNOT回路62の出力(発振器61の出力信号の反転信号)が選択・出力される。また、スイッチ63の出力はスイッチ64に入力する。
以上述べたことから、第1シンボルに関する分散表示信号は、図6(c)に示す通り、発振器61の出力信号となる。一方、第2シンボルに関する分散表示信号は、図6(d)に示す通り、第1サブシンボルにおいてはスイッチ64がOFFになることから信号無しとなり、第2サブシンボルにおいては発振器61の出力信号の反転信号となる。
上記のような分散表示信号を生成することにより、この分散表示信号を、分散表示信号多重化部51において、干渉を生じることなく、送信信号に多重化して送出することができる。
次に、図7に示す受信機70について説明する。
図7に示す通り、受信機70は、図3に示す送信機30とほぼ同じ構成であるが、異なる点は、図3の分散検出部35の代わりに、分散表示信号検出部71が設けられている点である。
分散表示信号検出部71は、受信信号と、各種タイミング信号生成部33が出力するシンボルタイミング信号とを入力し、分散検出部35と同様、分散の有無を示す検出信号を選択部36に対して出力する。
図8(a)に分散表示信号検出部71の構成ブロック図を示す。
図示の分散表示信号検出部71は、タイミング信号生成部81、スイッチ82、分散表示信号抽出部83、直交復調部84、及び識別器85を有する。
タイミング信号生成部81は、入力するシンボルタイミング信号に基づいて、タイミング信号cを生成する。このタイミング信号cは、図8(b)に示す通り、上記タイミング信号aと同じであり、各シンボルの前半で‘0’、後半で‘1’となる。スイッチ82は、タイミング信号cによってON/OFF制御され、タイミング信号cが‘0’のときにOFF、‘1’のときにONする。従って、分散表示信号抽出部83には、各シンボルの前半部分(第1サブシンボルに相当)は入力されず、後半部分(第2サブシンボルに相当)のみ入力されることになる。
従って、分散表示信号抽出部83は、受信信号から分散表示信号を抽出するものであるが、各シンボル毎に、第2サブシンボルに相当する部分の分散表示信号のみを抽出することになる。尚、分散表示信号抽出部83は、具体的には、特定の周波数領域のみを通過させるバンドパスフィルタ等である。当然、発振器61の出力信号の周波数成分のみを通過させる。
そして、抽出された分散表示信号は直交復調部84に入力され、この直交復調部84において復調を行い、識別器85において復調信号の極性を識別することで、受信信号の各シンボルにおける分散の有無を検出する。
図9は、上記第1の基本構成のディジタル通信システムをOFDM変調方式に適用した場合の送信機の構成例である。
図9に示す送信機90は、シリアル・パラレル変換部91、送信電力分散部92、送信電力ピーク検出部93、選択部94、パラレル・シリアル変換部95、各種タイミング信号生成回路96と、シリアル・パラレル変換部301、マッピング回路302、IFFT部303、及びP/S部(パラレル・シリアル変換部)304とを有する。
シリアル・パラレル変換部301、マッピング回路302、IFFT部303、及びP/S部(パラレル・シリアル変換部)304は、OFDM方式を採用する既存の送信機における一般的な構成であるので、特に説明しないが、これらの構成301〜304によって上記“多重化された送信サンプル”が生成される。すなわち、構成301〜304は、所謂OFDM信号(マッピング処理、IFFT処理等の通常のOFDM変調処理が施されたシリアル信号。搬送波周波数の異なる複数のディジタル変調信号より構成され、各搬送波の間には直交関係が存在する)を生成・出力する。このOFDM信号が、図1等に示す“多重化された送信サンプル”に相当する。
シリアル・パラレル変換部91、送信電力分散部92、送信電力ピーク検出部93、選択部94、パラレル・シリアル変換部95、各種タイミング信号生成回路96は、上記シリアル・パラレル変換部11、送信電力分散部12、送信電力ピーク検出部13、選択部14、パラレル・シリアル変換部15、及び各種タイミング信号生成回路16と略同様の機能を果たす構成であり、以下、簡単に説明する。
シリアル・パラレル変換部91は、上記OFDM信号を1シンボル(OFDMシンボル)毎にシリアル・パラレル変換する。
送信電力分散部92は、シリアル・パラレル変換部91の出力を入力し、1シンボル分の送信電力を複数のサブシンボルに分散する。送信電力ピーク検出部93は上記OFDMシンボルのピーク電力を検出し、これが設定された閾値を超えているか否かを判定して、判定結果を選択信号として選択部94に出力する。選択部94では選択信号に応じてシリアル・パラレル変換部91の出力信号と送信電力分散部92の出力の何れか一方を選択・出力する。パラレル・シリアル変換部95は、選択部94の出力信号をシリアル信号に変換する。
この様に、閾値を越える送信ピーク電力を検出した場合は、送信電力を複数のサブシンボルに分散して送信することにより、PAPRを軽減することが可能である。
但し、図9に示す構成では、IFFT部303の出力信号(パラレル信号)を、P/S部304でシリアル信号に変換した後、直ちにシリアル・パラレル変換部91によってパラレル信号に戻しているだけなので、P/S部304とシリアル・パラレル変換部91は不要であると言える。よって、図9に示す構成において、P/S部304とシリアル・パラレル変換部91とを削除し、シリアル・パラレル変換部91の出力信号の代わりにIFFT部303の出力信号を用いる構成としてもよい。すなわち、図9の構成の代わりに図10に示す構成としてもよい。
図10において図9に示す構成と同一の構成には、同一符号を付してあり、図示の通り、シリアル・パラレル変換部301、マッピング回路302、IFFT部303を有し、P/S部304とシリアル・パラレル変換部91は無くなり、IFFT部303の出力信号が、上記サンプル信号として、送信電力分散部92、送信電力ピーク検出部93、選択部94に入力している。
以下、OFDM方式に係る構成例では、上記図10と同様の理由により、不要なシリアル・パラレル変換、パラレル・シリアル変換に係る構成は削除した構成を示す。また、既存の構成に関しては、省略して示す場合もある。例えば、図11において、FFT部311、パラレル・シリアル変換部312は、既存のOFDM方式の受信機における一般的な構成であるが、既存の逆マッピング処理部等は省略して示してある。
図11は、図9の送信機90からの送信信号を受信する受信機100の構成図である。
図示の受信機100は、シリアル・パラレル変換部101、シンボルタイミング検出部102、各種タイミング信号生成部103、電力合成部104、分散検出部105、選択部106、FFT部311、及びパラレル・シリアル変換部312から成る。
シリアル・パラレル変換部101、シンボルタイミング検出部102、各種タイミング信号生成部103、電力合成部104、分散検出部105、及び選択部106は、図3に示すシリアル・パラレル変換部31〜選択部36と略同様の機能を果たす構成であり、特に説明しない。
また、FFT部311及びパラレル・シリアル変換部312は、上記の通り、既存の構成であるので、特に説明しない。
図12(a)に、上記分散検出部105の構成例を示す。
図示の分散検出部105は、各DFT部111,112,113,114、相関器115,116、及び比較部117を有する。各DFT部111,112,113,114は、図11に示す受信信号(1)又は合成信号(2)の何れかを入力し、偶数番目のサブキャリアの何れか1つを対象として(図示の例ではf0,f2のどちらか一方を対象とする。対象とするサブキャリアは予め決められており、且つDFT部111,112,113,114の全てが同一のサブキャリアを対象とする)、各々所定の条件でDFT(離散フーリエ変換)処理を行う。つまり、DFT部111,112,113,114は、その基本的な機能自体は、一般的なDFT処理(離散フーリエ変換により特定の周波数成分を抜き出す処理)を行うものであるが、以下の条件が加わる。
(a)上記“特定の周波数成分”は、上記偶数番目のサブキャリアの何れか1つとすること。
(b)必ずしも1シンボル分を処理するわけではないこと。すなわち、DFT部112と113は、1シンボル分を処理するが、DFT部111は1シンボルの後半部分(第2サブシンボル時間T2)を処理し、DFT部114は1シンボルの前半部分(第1サブシンボル時間T1)を処理する。
尚、実際には、受信信号(1)、合成信号(2)はパラレル信号であり、図12(a)に示すT(0)、T(N/2)、T(N-1)等は、このパラレル信号の各信号(上記受信サンプル信号のことであるが、ここでは“サンプル”と呼ぶものとする)を意味する。受信信号(1)、合成信号(2)のパラレル信号は、共に、T(0)〜T(N-1)のN個のサンプルより成る。よって、DFT部112と113は、サンプルT(0)〜T(N-1)全てを入力してDFT処理を行うことになる(後の説明では“OFDMシンボル時間NでDFT処理を行う”と表現している)。DFT部111は、サンプルT(N/2)〜T(N-1)のみを入力してDFT処理を行うことになる。本例では、N=8なので、サンプルT(4)〜T(7)のみを入力してDFT処理を行うことになる(後の説明では“第2サブシンボル時間T2でDFT処理を行う”と表現している)。同様に、本例においては、DFT部114は、サンプルT(0)〜T(3)のみを入力してDFT処理を行うことになる(後の説明では“第1サブシンボル時間T1でDFT処理を行う”と表現している)。
尚、“偶数番目”とは、最初のサブキャリアf0を“0番目”として扱い且つ0番も偶数として扱った場合の表現であり、最初のサブキャリアf0を“1番目”として扱うならば“任意の奇数番目のサブキャリアの何れか1つを処理対象とする”と言えることになる。
よって、別の定義の仕方をするならば、上記f0、f2等は、“通常であればN/2周期で繰返す信号”であるといえる。“N/2周期で繰返す信号”であるのだから、この様な信号は、第1サブシンボルの波形と、第2サブシンボルの波形とが同一となる。また、“通常であれば”とは、本発明を適用しない場合の既存の構成における受信信号であることを意味し、換言すれば「分散無しの場合の受信信号(1)」を意味する。「分散無しの場合の受信信号(1)」は、図12(b)に示す通りであり、図12(b)を参照すれば明らかなように、f0とf2は、第1サブシンボルの波形と、第2サブシンボルの波形とが同一である。一方、f1は、第1サブシンボルの波形と、第2サブシンボルの波形とが異なる。
以上述べたことから、以後の説明では、上記“N/2周期で繰返す信号”であるサブキャリアを、“偶数サブキャリア”と呼ぶものとする。
まず、DFT部111は、シリアル・パラレル変換部101の出力(以下、受信信号(1)と記す)を入力し、この受信信号(1)の特定の偶数サブキャリアに対して第2サブシンボル時間T2でDFT(離散フーリエ変換)処理を行う。
DFT部113は、受信信号(1)を入力し、上記特定の偶数サブキャリアに対してOFDMシンボル時間NでDFT処理を行う。
DFT部112は、電力合成部104の出力信号(以下、合成信号(2)と記す)を入力し、この合成信号(2)の上記特定の偶数サブキャリアに対してOFDMシンボル時間NでDFT処理を行う。
DFT部114は、上記合成信号(2)を入力し、この合成信号(2)の上記特定の偶数サブキャリアに対して第1サブシンボル時間T1でDFT処理を行う。
相関器115は、DFT部111の出力とDFT部112の出力の相関値を検出する。
相関器116は、DFT部113の出力とDFT部114の出力の相関値を検出する。
比較部117は、相関器115が検出した相関値と相関器116が検出した相関値とを比較し、相関器115の相関値のほうが大きい場合には「分散あり」を示す信号を、相関器116の相関値のほうが大きい場合には「分散なし」を示す信号を、選択部106に対して出力する。
上記の通り、送信機側で分散処理が行われていない場合の受信信号(1)の一例を図12(b)に示してある。尚、ここでは、説明を分かり易くする為に、受信信号(1)を各サブキャリア成分毎に分けて示してあるが、実際には、当然、受信信号(1)はこれらサブキャリア成分が多重化された状態のままである。これは、図12(c)〜(e)においても同様であり、更に後述する図15(b)〜(e)等においても同様である。
尚、図12(b)〜(e)に示す例において信号f0は周波数0の信号、信号f1はその周期1/f1=シンボル長となる基本周波数の信号、信号f2は基本周波数の2倍の周波数(f2=2×f1)の信号である。この意味で上記処理対象とする“偶数サブキャリア”は、“基本周波数の偶数倍(0も含む)の周波数のサブキャリア”と言い換えてもよい。
尚、簡単に図示する為にf0〜f2の3チャネルのみを示すが、勿論、他のサブキャリアもあってよい(勿論、その周波数は、基本周波数の整数倍(n×f1;n=3,4,5、・・・)である)。そして、信号f0,f2等は偶数サブキャリア、信号f1等は奇数番目のサブキャリアである。
上記の通り、図12(b)には通常のOFDMの受信信号(1)を示してある。
この場合、DFT部113において、上記偶数サブキャリアの1つを対象としてOFDMシンボル時間NでのDFT処理を行えば、(当然のことながら)サブキャリア間の干渉は生じない。一方、DFT部111において第2サブシンボル時間T2でのDFT処理を行えば、サブキャリア間の干渉を受けることになる。尚、DFT部111,112,113,114は、例えば図示の例では、サブキャリア間の干渉が生じない場合には‘1’を出力し、サブキャリア間の干渉を受けた場合には‘1’以外の値を出力する。
また、送信機側で分散処理が行われていない場合の受信信号(1)に基づいて電力合成部104が生成する合成信号(2)を、図12(c)に示す。
この場合、DFT114において上記偶数サブキャリアの1つを対象として第1サブシンボル時間T1でのDFT処理を行えば、サブキャリア間の干渉は生じない。
一方、DFT112において上記偶数サブキャリアの1つを対象としてOFDMシンボル時間NでのDFT処理を行えば、サブキャリア間の干渉を受けることになる。
以上述べたように、送信機側で分散処理が行われていない場合には、DFT113、DFT114によるDFT処理結果は、共に、サブキャリア間の干渉がないので、相関器116によって検出される相関値は1となる。一方、DFT111、DFT112によるDFT処理結果は、共に、サブキャリア間の干渉を受けるため、相関器115によって検出される相関値は1とはならない(相関値<1)。
従って、上記の通り、比較部117によって「分散なし」を示す信号が出力されることになる。
尚、相関器115、116の機能は、後述する相関器165,166と同じである。
一方、送信機側で分散処理が行われている場合の受信信号(1)の各サブキャリアの信号例を図12(d)に示す。図示の通り、偶数サブキャリアは第1サブシンボルにおいて信号無しの状態となり、奇数番目のサブキャリアは、第2サブシンボルにおいて信号無しの状態となる。また、送信機側で分散処理が行われていた場合の受信信号(1)に基づいて電力合成部104が生成する合成信号(2)は、図12(e)に示す通り(元の状態に戻すのであるから当然のことながら)図12(b)と同じとなる。
従って、送信機側で分散処理が行われていた場合には、DFT111、DFT112によるDFT処理結果は、共に、サブキャリア間の干渉がないので、相関器115によって検出される相関値は1となる。一方、DFT113、DFT114によるDFT処理結果は、共に、サブキャリア間の干渉を受けるため、相関器116によって検出される相関値は1とならない(相関値<1)。
従って、上記の通り、比較部117によって「分散あり」を示す信号が出力されることになる。
尚、図12(b)に示す信号は、図2の回路によって、図12(d)に示す通りの信号となる。例えば図2に示すP0(1)とP0(N/2+1)のペアを例にして加算器21による加算結果を各サブキャリア成分毎に考えると(P0(1)とP0(N/2+1)は、T(1)とT(5)に相当するものとする)、サブキャリアf0,f2に関しては共に正であるが、サブキャリアf1では正と負(絶対値は同じ)であるので、図12(d)に示す通り、加算の結果、サブキャリアf1のT(5)の信号は0となる。
図13は、上記第1の基本構成のディジタル通信システムをCDM変調方式に適用した場合の送信機の構成例である。
図示の送信機120は、シリアル・パラレル変換部121、送信電力分散部122、送信電力ピーク検出部123、選択部124、パラレル・シリアル変換部125、各種タイミング信号生成回路126、拡散コード生成部127、拡散器128、合成器129、及びシリアル・パラレル変換部130を有する。
シリアル・パラレル変換部121、送信電力分散部122、送信電力ピーク検出部123、選択部124、パラレル・シリアル変換部125、各種タイミング信号生成回路126は、上記シリアル・パラレル変換部11、電力分散部12、送信電力ピーク検出部13、選択部14、パラレル・シリアル変換部15、及び各種タイミング信号生成回路16と略同様の機能を果たす構成であり、特に説明しない。
また、拡散コード生成部127、拡散器128、合成器129、及びシリアル・パラレル変換部130は、CDMA送信機の一般的な構成に過ぎないので、以下、簡単に説明するのみとする。
まず、シリアル・パラレル変換部130は、送信データをパラレル信号に変換して、各拡散器128に出力する。各拡散器128は、拡散コード生成部127によって生成された拡散コード(直交コード)の何れかを用いて、シリアル・パラレル変換部130からの出力信号を拡散処理する。合成器129は、各拡散器128の出力を合成する。シリアル・パラレル変換部121は、合成器129の出力(多重化された送信チップ)を入力して、1シンボル分毎にパラレル信号に変換する。
図14は、図13の送信機120からの送信信号を受信する受信機の構成図である。
図示の受信機140は、シリアル・パラレル変換部141、シンボルタイミング検出部142、各種タイミング信号生成部143、電力合成部144、分散検出部145、選択部146、パラレル・シリアル変換部147を有し、これらは図3に示すシリアル・パラレル変換部31〜パラレル・シリアル変換部37と略同様の機能を果たす構成であり、特に説明しない。
図示の受信機140は、更に、パラレル・シリアル変換部148、各相関器149、拡散コード生成部150を有するが、これらはCDMA受信機の一般的な構成に過ぎないので、以下、簡単に説明するのみとする。
上記パラレル・シリアル変換部147の出力は、各相関器149に入力される。拡散コード生成部150は、上記拡散コードのレプリカを生成する。各相関器149は、拡散コード生成部150によって生成された拡散コードの何れかを用いて逆拡散処理を行い、相関を検出する。パラレル・シリアル変換部148は、これら相関器149の出力信号をシリアル信号に変換する。
図15は、図14に示す分散検出部145の詳細構成図である。
図示の分散検出部145は、相関器161、相関器162、相関器163、相関器164、相関器165、相関器166、及び比較部167を有する。
相関器161,163は、シリアル・パラレル変換部141の出力信号(以下、受信信号(3)と記す)を入力する。相関器162,164は、電力合成部144の出力信号(以下、合成信号(4)と記す)を入力する。
相関器161、相関器162、相関器163、相関器164は、その機能自体は、CDMA通信において受信機側で用いられる相関器(相関器149)と同様である。但し、相関器149では、任意の拡散コードを用いた逆拡散処理を行い、更にシンボル時間で積分処理を行い、積分結果をシンボル時間で割る処理を行うが、相関器161〜相関器164では、以下に説明するように、任意の拡散コードではなく特定の直交コードを用いる点、及びシンボル時間での積分/除算を行うとは限らない点で、相関器149とは異なる。
すなわち、相関器161〜164は、多重化されたチップである受信信号(3)又は合成信号(4)と特定のコードとを入力して、各々の条件(後述するN、T1,T2の何れか)に従って相関処理する。上記“特定のコード”とは、上記拡散コード生成部127で生成される直交コード(Walshコード)系列のうちの特定のコードである。この“特定のコード”(特定の直交コード)は、以下に説明する条件を満たすコードであればどれでもよいが、相関器161〜164の全てで同一のコードを用いる。
上記“特定のコード”とするコードの条件は、N/2の周期で同じコードを繰返すコードである。これについて、以下、具体例を用いて説明する。
まず、上記拡散コード生成部127で用いられるWalsh行列の例(N=8)を以下に示す。
Figure 0004847392
上記Walsh行列の例の各コードのうち、上記“N/2の周期で同じコードを繰返すコード”に該当するものは、以下の4つのコードである。
Figure 0004847392
上記の通り、例えば、[11-1-111-1-1]のコードは、“11-1-1” をN/2の周期で繰返していることが分かる。
従って、この例では、相関器161〜164に入力させるコード系列は、上記4つのコードのうちの何れか1つを選択することになる(どれでもよいが、相関器161〜164の全てが同じコード系列を用いる必要がある)。以下の説明で具体例を用いて説明する場合には、[11111111]のコードを、全ての相関器161〜164に入力させ、このコード[11111111]と入力信号(受信信号(3)又は合成信号(4))との相関処理を実行させるものとして説明する。尚、この場合、当然、後述するN個のサンプル信号は、N=8となる。
尚、上述したことから、本手法では、送信機側ではWalshコード等の直交コードを用いて拡散を行うことが必要条件となる。
そして、相関器161は受信信号(3)を入力して第2サブシンボル時間T2で相関処理を行い、相関器163は、受信信号(3)を入力してシンボル時間Nで相関処理を行う。また、相関器162は合成信号(4)を入力してシンボル時間Nで相関処理を行い、相関器164は合成信号(4)を入力して第1サブシンボル時間T1で相関処理を行う。
尚、実際には、受信信号(3)、合成信号(4)はパラレル信号であり、図15(a)に示すT(0)、T(N/2)、T(N-1)等は、このパラレル信号の各信号(サンプルと呼ぶものとする)を意味する。受信信号(3)、合成信号(4)はパラレル信号は、共に、T(0)〜T(N-1)のN個のサンプルより成る。よって、例えば、相関器161における「受信信号(3)を入力して第2サブシンボル時間T2で相関処理を行う」とは、受信信号(3)のサンプルT(0)〜T(N-1)のうち、サンプルT(N/2)〜T(N-1)のみを入力して相関処理を行うことを意味する。上記例では、N=8なので、サンプルT(4)〜T(7)のみを入力して相関処理を行うことになる(図15(b)参照)。同様に、“シンボル時間Nで相関処理を行う”とは、サンプルT(0)〜T(7)全てを入力して相関処理を行う意味であり、“第1サブシンボル時間T1で相関処理を行う”とは、サンプルT(0)〜T(3)のみを入力して相関処理を行うことを意味する。
相関器165は、相関器161及び162の出力を入力し、これら各相関器出力の相関を検出する。相関器166は、相関器163及び164の出力を入力し、これら各相関器出力の相関を検出する。相関器165、相関器166は、各々、上記2つの入力値が同じ値であれば‘1’を出力し、そうでなければ2つの入力値の差に応じた値(1未満の値となる)を出力する。2つの入力値の差が小さければ‘1’に近い値が出力され、差が大きければ‘0’に近い値が出力される。
比較部167は、相関器165,166の出力を入力して比較する。
送信機側で分散処理が行われていない場合(「分散なし」の場合)の受信信号(3)、合成信号(4)の内容を図15(b)、(c)に示す。
この場合、相関器163によってシンボル時間Nでの相関処理を行えば、コード間の干渉は生じない。また、第1サブシンボル時間T1での相関処理(相関器164)をおこなえば、コード間の干渉は生じない。このように、相関器163による相関処理結果と相関器164による相関処理結果は、ともに、コード間の干渉がなく、相関器166から出力される相関値は1となる。
また、受信信号(3)に対する第2サブシンボル時間T2での相関処理結果(相関器161)、合成信号(4)に対するシンボル時間Nでの相関処理結果(相関器162)は共に、コード間の干渉を受けているため、相関器165による相関値は1とはならない。
一方、送信機側で分散処理が行われている場合(「分散あり」の場合)の受信信号(3)、合成信号(4)を、図15(d),(e)に示す。
この場合、相関器162、相関器161の相関処理では共にコード間の干渉が生じないので、相関器165による相関値は1となり、相関器163、相関器164の相関処理ではコード間の干渉が生じるため、相関器166による相関値は1とならない。
比較部167は、相関器166から出力される相関値の方が相関器165出力の相関値よりも大きい場合には、「分散無し」を示す信号を、その逆であれば「分散あり」を示す信号を、選択部146に対して出力する。
上記各ケースについて、相関器165/相関器166の出力(相関値)が、1になる(又は1にならない)ことについて、以下、上記具体例を用いて確認する。尚、ここでは、データは‘1’であるので、干渉を受けない場合の相関器出力は‘1’となる。
まず、上記の通り、全ての相関器161〜164にコード[11111111]を入力するものとする。そして、確認方法としては、各相関器161~164毎に、入力信号(受信信号(3)又は合成信号(4))を構成する各信号(C0,C1,C2)とコード[11111111]とを掛け合わせてその総和を求め、この総和を入力サンプル数で除算すればよい(このコード系列の例に限っては、各信号(C0,C1,C2)を積分した結果を入力サンプル数で除算すると考えてもよい)。入力サンプル毎は、上記の通り、相関器161、164は‘4’、相関器162、163は‘8’となる。
図15(b)、(c)に示す、送信機側で分散処理が行われていない場合を例にすると、先ず、相関器163においては、C0に関してはコード[11111111]とを掛け合わせた結果の総和は‘8’となり、C1,C2に関しては両方とも‘0’になるので、計‘8’となり、これを入力サンプル数(=8)で除算すれば、‘1’となる。一方、相関器164においては、各信号(C0,C1,C2)の前半部分(T(0)〜T(3))とコードの後半部分[1 1 1 1]とを掛け合わせることになり、C0,C2に関しては両方とも‘0’、C1に関しては‘4’になるので、計‘4’となり、これをサンプル数(=4)で除算すれば、‘1’になる。よって、この場合、相関器166の入力は共に‘1’となるので、相関器166は相関値‘1’を出力する。
一方、相関器161では、C0に関しては‘4’、C1に関しては‘−4’、C2に関しては‘0’になるので、合計‘0’となり、除算結果は‘0’となる。相関器162では、C0に関しては‘4’、C1に関しては‘4’、C2に関しては‘0’になるので、合計‘8’となり、除算結果は‘1’となる。よって、この場合、相関器165の入力は‘0’と‘1’となるので、相関は‘1’とはならない(1よりも小さい値となる)。
よって、このケースでは、上記説明の通り、相関器166から出力される相関値の方が相関器165出力の相関値よりも大きいことになる。特に説明しないが、図15(d),(e)についても、同様の確認を行えば、上記説明通りとなることが確認できる。更に、上記OFDMの例(図12等)におけるDFT部111〜114、相関器115,116に関しても、同様の考え方で確認を行えば、上記説明通りとなることが分かる。
尚、上記例の場合、「コード間の干渉が生じない」とは、入力するコード[11111111]に該当する信号(C0)以外の信号、すなわちC1、C2各々についての上記総和が‘0’になることを意味する。
以上、上記第1の基本構成をOFDM又はCDMAに適用した場合の構成例、動作について図示、説明したが、上記第2の基本構成をOFDM又はCDMAに適用した場合の構成例、動作については図示/説明しない。基本的には、図9、図10、図13の構成に、図5と同様に分散表示信号生成部52と分散表示信号多重化部51を追加し、図11、図14の構成に、図7と同様に分散表示信号検出部71を追加すれば済むからである。第2の基本構成の場合、OFDM、CDMAのどちらに適用した場合でも、図6(a)図8(a)に示す構成を用いれば済む。
ここで、受信機側で、受信した信号が「送信電力が複数のサブシンボルに分散された」ものであるか否かを判定できるようにする方法は、上記第1、第2の基本構成に関して既に説明した各種方法以外にも、様々な方法が考えられる。その一例を、以下に、他の実施例として説明する。
まず、他の実施例(その1)について説明する。
図16は、OFDM変調方式に係る他の実施例における送信機の構成例である。
図16に示す送信機170は、シリアル・パラレル変換部301、マッピング回路302、電力分散部172、送信電力ピーク検出部173、選択部174、パラレル・シリアル変換部175、各種タイミング信号生成回路176、及びIFFT部177を有する。これら各構成の動作は、基本的には図10に示す送信機90におけるシリアル・パラレル変換部301、マッピング回路302、送信電力分散部92、送信電力ピーク検出部93、選択部94、パラレル・シリアル変換部95、各種タイミング信号生成回路96、及びIFFT部303と略同様であるが、異なる点は、IFFT部177に、外部から更に2つの分散検出用信号(第1分散検出用信号、第2分散検出用信号)が入力している点である。
従って、IFFT(逆高速フーリエ変換)部177は、マッピング回路302の出力を入力すると共に第1分散検出用信号、第2分散検出用信号を入力し、これら入力信号の周波数領域を時間領域に変換する。尚、以下の説明における第1分散検出用信号、第2分散検出用信号は、IFFT(逆高速フーリエ変換)部177による処理後の分散検出用信号を意味するものとする。
これら2つの分散検出用信号は、例えば図17に示すように、OFDM変調信号のガードバンドに挿入されることになる。この2つの分散検出用信号は、例えば図17に示すように、それぞれ、上記f0(=0Hz)を基準にすると、「f0−Δf」、「f0+Δf」(Δfは適切な値とすればよい)の周波数の信号となる。よって、この2つの分散検出用信号は、例えば図19(b)に示す関係となる。尚、これら2つの分散検出用信号は、上記“偶数サブキャリア”となるようにする。尚、2つの分散検出用信号は、OFDM変調信号のガードバンドに挿入する例に限らず、例えば2つの分散検出用信号に対して2つの未使用のサブキャリアを割り当てて、OFDM変調信号を生成するようにしてもよい。
図18は、図16に示す送信機170に対応する受信機の構成図である。
図示の受信機180は、シリアル・パラレル変換部181、シンボルタイミング検出部182、各種タイミング信号生成部183、電力合成部184、分散検出用信号検出部185、選択部186、FFT部188、及びパラレル・シリアル変換部187から成る。
上記各構成のうち、分散検出用信号検出部185以外の構成は、図11に示す構成と同じであるので、その説明は省略する。図18の構成では、図11における分散検出部105の代わりに、分散検出用信号検出部185を設けている。
分散検出用信号検出部185は、図示の通り受信データを入力して、「分散あり」、「分散無し」の何れかを示す信号を、選択部186に対して出力する。尚、分散検出用信号検出部185は、シリアル・パラレル変換部181の出力を入力するようにしてもよい。
以下、上記受信機180が備える分散検出用信号検出部185について、図19を参照して説明する。
図19(a)に示すように、分散検出用信号検出部185は、DFT部191,192,193,194、相関器195,196、及び比較部197を有する。これら構成の機能自体は、上記図12(a)のDFT部111〜114、相関器115,116、及び比較部117と同様であってよいが、DFT部111〜114に関しては、入力するデータと処理対象が異なる。
すなわち、図12(a)の構成における各DFT部には、受信信号又は合成信号が入力したが、図19(a)に示す全てのDFT部191〜194には、受信信号が入力している。また、図12(a)の構成における各DFT部は、同一の偶数サブキャリアを対象とするDFT処理を行ったが、図19(a)に示す構成では、DFT部191と193は、第1分散検出用信号を対象とするDFT処理を行い、DFT部192と194は、第2分散検出用信号を対象とするDFT処理を行う。また、DFT部191と192は、第2サブシンボル時間T2でのDFT処理を行い、DFT部193と194は、OFDMシンボル時間NでのDFT処理を行う。
以上述べたことをまとめると、以下の通りとなる。
DFT部191は、受信信号の第1分散検出用信号に対して第2サブシンボル時間T2でのDFT処理を行う。
DFT部192は、受信信号の第2分散検出用信号に対して第2サブシンボル時間T2でDFT処理を行う。
DFT部193は、受信信号の第1分散検出用信号に対してシンボル時間NでのDFT処理を行う。
DFT部194は、受信信号の第2分散検出用信号に対してシンボル時間NでのDFT処理を行う。
そして、相関器195は、DFT191及びDFT192の出力信号の相関を求める。相関器196は、DFT193及びDFT194の出力信号の相関を求める。比較部197は、相関器195の出力と相関器196の出力とを入力し、両者の比較を行い、相関器195の出力値の方が大きい場合には「分散あり」を示す信号を、相関器196の出力値の方が大きい場合には「分散無し」を示す信号を、選択部186に対して出力する。
受信信号が「分散あり」の場合、第2サブシンボル時間T2でのDFT処理ではサブキャリア間の干渉は生じないので、DFT191出力とDFT192出力との相関は1となる。一方、シンボル時間NでのDFT処理ではサブキャリア間の干渉が生じるので、DFT193出力とDFT194出力との相関は1とならない。
同様に、受信信号が分散処理されていないものである場合は、DFT191出力とDFT192出力との相関は1とならず、DFT193出力とDFT194出力との相関は1となる。
よって、この相関値を比較することにより分散の有無について検出を行うことができる。
尚、図19(b)、(c)には第1、第2分散検出用信号のみ示すが、当然、受信信号には各サブキャリアも多重化されている。当然、各サブキャリアの周波数は、第1、第2分散検出用信号の周波数以外の周波数となる。そして、図19(b)〜(e)に示す信号例では、各DFT部191〜194は、サブキャリア間の干渉が生じない場合には‘1’を出力する。
図20は、CDM変調方式に係る他の実施例における送信機の構成例である。
図示の送信機200は、シリアル・パラレル変換部201、送信電力分散部202、送信電力ピーク検出部203、選択部204、パラレル・シリアル変換部205、各種タイミング信号生成回路206、拡散コード生成部207、各拡散器208、合成器209、及びシリアル・パラレル変換部210を有する。
上記構成自体は、図13に示す送信機120の構成とほぼ同じであるが、異なる点は、各拡散器208に、シリアル・パラレル変換部201の出力信号だけでなく、2つの分散検出用信号(第1分散検出用信号、第2分散検出用信号)も入力されており、拡散コード生成部207で生成される拡散コードのうち未使用の拡散コードを用いて、これら2つの分散検出用信号に対する拡散処理も行われている点である。
そして、本例における条件としては、第1分散検出用信号と第2分散検出用信号を同じ値とすることである。1シンボルに1ビットのデータをのせるので、第1分散検出用信号と第2分散検出用信号は、シンボル毎に、両方とも‘0’か両方とも‘1’とすることになる。
また、ここでは、拡散器208において、第1分散検出用信号に対してはコード[1 1 1 1 1 1 1 1]、第2分散検出用信号に対してはコード[1 1 -1 -1 1 1 -1 -1]を用いて拡散を行うものとし、その結果として得られる第1検出用信号(a)、第2検出用信号(b)は、図22(b)に示すように、これらコード[1 1 1 1 1 1 1 1]、[1 1 -1 -1 1 1 -1 -1]そのものとなるようにしている(そうなるように、第1、第2分散検出用信号の値を予め設定しておく)。尚、第1分散検出用信号、第2分散検出用信号に対する拡散コードは、上記の例に限らないが、上記“N/2の周期で同じコードを繰返すコード”を用いる必要がある。
図21は、上記送信機200に対応する受信機220の構成図である。
図21に示す受信機220は、シリアル・パラレル変換部221、シンボルタイミング検出部222、各種タイミング信号生成部223、電力合成部224、分散検出用信号検出部225、選択部226、パラレル・シリアル変換部228、各相関器229、拡散コード生成部230、及びパラレル・シリアル変換部227を有する。
図21に示す受信機220と図14に示す受信機140との違いは、受信機140における分散検出部145の代わりに、分散検出用信号検出部225が設けられている点である。尚、図示の例では分散検出用信号検出部225には、受信データがそのまま入力しているが、シリアル・パラレル変換部221出力を入力させるようにしてもよい。
図22(a)は、分散検出用信号検出部225の一例を示す図である。
図示の分散検出用信号検出部225は、相関器241、相関器242、相関器243、相関器244、相関器245、相関器246、及び比較部247を有する。これら各構成は、その機能自体は、図15(a)に示す各構成と同様である。但し、相関器241〜相関器244に関しては、入力するデータと処理対象が異なる。
すなわち、まず、図15(a)の構成における各相関器161〜164には、受信信号又は合成信号が入力したが、図22(a)に示す相関器241〜244の全てに、受信信号が入力している。更に、図15(a)の各相関器161〜164は、上記“N/2の周期で同じコードを繰返すコード”の何れか1つ(但し、全ての相関器で同じコードを用いる)を用いて、相関処理を行ったが、図22(a)における相関器241〜244では、第1、第2検出用信号の何れか一方に対応するコードを用いて、相関処理を行う。すなわち、相関器241,243は、第1分散検出用信号の拡散に用いたコード(上記の通り、[11111111])を用いて相関処理を行う。相関器242,244は、第2分散検出用信号の拡散に用いたコード(上記の通り、[11-1-111-1-1])を用いて相関処理を行う。
また、相関器241,242は、第2サブシンボル時間T2での相関処理を行い、相関器243,244は、シンボル時間Nでの相関処理を行う。
以上述べたことをまとめると、以下の通りとなる。
相関器241は、受信信号の第1検出用信号に対して第2サブシンボル時間T2での相関処理を行う。
相関器242は、受信信号の第2検出用信号に対して第2サブシンボル時間T2での相関処理を行う。
相関器243は、受信信号の第1検出用信号に対してシンボル時間Nでの相関処理を行う。
相関器244は、受信信号の第2検出用信号に対してシンボル時間Nでの相関処理を行う。
そして、相関器245は、相関器241と242の出力を入力して相関値を求め、比較部247に出力する。相関器246は、相関器243と244の出力を入力して相関値を求め、比較部247に出力する。比較部247は、相関器245、246の出力値を比較して、相関器246の出力の方が大きい場合には「分散なし」を示す信号を、相関器245の出力の方が大きい場合には「分散あり」を示す信号を、選択部226に対して出力する。
図22(b)、(c)には、各種信号が多重化された受信信号に含まれる第1、第2分散検出用信号のみを示すが、当然、他の信号も存在するので、コード間干渉には、他の信号とのコード間干渉も含まれる。
図22(b)には、「分散なし」の場合の第1、第2検出用信号を示す。当然のことながら、図20で説明した第1、第2検出用信号(a)、(b)そのものとなる。一方、図22(c)に示す「分散あり」の場合の第1、第2検出用信号は、図示の通り、第1、第2検出用信号(a)、(b)における第1サブシンボルの部分が信号なしの状態となる信号となる。
従って、この例では、「分散あり」の場合には、相関器241、242における相関処理ではコード間の干渉が生じないので(そして、上記の通り、第1、第2分散検出用信号の値は同じであるので)、相関器241、242の出力は同一となり(例えば‘1’)、当然、相関器245の出力は‘1’となる。一方、「分散あり」の場合には、相関器243、244における相関処理ではコード間の干渉が生じる為、相関器246の出力は‘1’とはならない(1未満の値となる)。従って、比較部247は、「分散あり」を示す信号を出力する。
同様に、「分散なし」の場合には、相関器245の出力は‘1’とはならず(1未満の値となる)、相関器246の出力は‘1’となるので、比較部247は、「分散なし」を示す信号を出力する。
図23(a)に、分散表示信号生成部52の他の構成例を示す。
既に、分散表示信号生成部52の構成例を図6(a)に示してあるが、この例に限らず、例えば図23(a)に示すような構成等であってもよい。
図23(a)は、送信電力が分散されているか否かをASK信号として生成する例である。
発振器251は所定周波数の信号を出力する。本例では、その周期がシンボル長の半分である信号が生成・出力される。
スイッチ252が、検出信号bによってON/OFF制御され、図23(b)に示す通り、検出信号bが‘0’のときにON、‘1’のときにOFFとなる。尚、検出信号bについては、既に、図6等で説明してある。
上記スイッチ252の動作によって、検出信号bが‘0’のときの(分散なしの場合)分散表示信号は、図23(c)に示す通り、発振器251の出力信号となる。一方、検出信号bが‘1’のときの(分散ありの場合)分散表示信号は、図23(d)に示す通り、信号なしの状態となる。
この様な分散表示信号を図5で説明した通り多重化するので、干渉を生じることなく、送信信号が複数のサブシンボルに分散された信号であるか否かを示す分散表示信号を多重化して送出することができる。
図24(a)は、分散表示信号生成部52が図23(a)の構成である場合の分散表示信号検出部71の構成例である。すなわち、図8(a)に示す構成以外の他の構成例である。
図24(a)に示す例の分散表示信号検出部71は、分散表示信号抽出部261、検波器262、識別器263、及びタイミング信号生成部264を有する。
タイミング信号生成部264は、入力するシンボルタイミング信号を、識別器263に対して出力する。識別器263は、このシンボルタイミング信号に基づいて、検波器262から出力される信号を、各シンボル毎に、予め設定される所定の閾値レベルと比較して、閾値レベルを超えた場合には「分散なし」を示す信号を出力し、閾値レベルを超えない場合には「分散あり」を示す信号を出力する。
分散表示信号抽出部261は、具体的には、特定の周波数領域のみを通過させるフィルタ等である。当然、発振器251の出力信号の周波数のみを通過させる。従って、分散表示信号抽出部261は、「分散無し」の場合には、受信信号には図23(c)に示す分散表示信号が含まれるので、これを抽出するが、「分散あり」の場合には何も抽出できない(無信号が出力される)。「分散あり」の場合の分散表示信号は、図23(d)に示す通り無信号であるので、図23(d)に示す分散表示信号(無信号)が抽出されたと考えてよい。
よって、検波器262による検波後の信号は、図24(b)に示す通り、「分散なし」の場合には一定レベル以上の信号となり、「分散あり」の場合にはほぼ‘0’レベルとなる。従って、上記識別器263による閾値レベルとの比較を行えば、分散有無を検出できる。
(付記1) 送信機と受信機を備えた通信システムであって、
前記送信機は、
多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の各送信電力を測定し、該測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
前記シンボル内の各送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、分散信号を生成・出力する電力分散手段とを有し、
前記送信電力ピーク検出手段によって前記測定値が予め設定された閾値を超えることが検出された場合には、前記電力分散手段から出力される前記分散信号を用いて前記受信機に対する送信を行い、
前記受信機は、
前記送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の各シンボル毎に、前記分散信号であるか否かを検出する分散検出手段と、
該分散検出手段によって前記分散信号であることが検出された場合、該シンボル内で前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成する電力合成手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
(付記2) 多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の各送信電力を測定し、該測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
前記シンボル内の各送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、分散信号を生成・出力する電力分散手段とを有し、
前記送信電力ピーク検出手段によって前記測定値が予め設定された閾値を超えることが検出された場合には、前記電力分散手段から出力される前記分散信号を用いて任意の受信機に対する送信信号を出力することを特徴とする送信機。
(付記3) 任意の送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の各シンボル毎に、シンボル内の各送信電力を該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで生成される分散信号であるか否かを検出する分散検出手段と、
該分散検出手段によって前記分散信号であることが検出された場合、該シンボル内で前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成する電力合成手段と、
を有することを特徴とする受信機。
(付記4) 前記送信電力ピーク検出手段が前記測定値が前記閾値を超えたことを検出した場合、前記シンボル内の送信電力を複数のサブシンボルに分散したことを示す分散表示信号を生成する分散表示信号生成手段と、
該分散表示信号を前記送信信号に多重化する分散表示信号多重化手段と、
を更に有することを特徴とする付記2記載の送信機。
(付記5) 前記分散検出手段に代えて、前記受信信号から電力分散有無を示す分散表示信号を抽出し、この分散表示信号に基づいて送信電力の分散の有無を検出する分散表示信号検出手段を更に有することを特徴とする付記3記載の受信機。
(付記6) OFDM変調方式の通信である場合、
2つの分散検出用信号を用いて、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、2つの分散検出用のサブキャリアを追加する分散信号多重化手段を更に有することを特徴とする付記2記載の送信機。
(付記7) OFDM変調方式の通信である場合、
前記受信信号が、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、分散検出用のサブキャリアが追加されている信号である場合には、
前記分散検出手段に代えて、該分散検出用のサブキャリアを利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有することを特徴とする付記3記載の受信機。
(付記8) CDM変調方式の通信である場合、
2つの分散検出用信号に対して未使用の拡散符号を用いて拡散処理を行う拡散手段を更に有することを特徴とする付記2記載の送信機。
(付記9) CDM変調方式の通信である場合、
前記受信信号に、2つの分散検出用信号が未使用の拡散符号によって拡散されてなる検出用信号が含まれている場合には、
前記分散検出手段に代えて、該検出用信号を利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有することを特徴とする付記3記載の受信機。
(付記10) 送信機と受信機を備えた通信システムにおける通信方法であって、
前記送信機側では、多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の送信電力が所定の閾値を超えるか否かを検出し、閾値を越えたシンボルに関しては、該シンボル内の送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散させた分散信号を生成して、該分散信号を前記受信機に送信し、
前記受信機側では、受信信号が前記分散信号であるか否かを検出し、分散信号である場合には、前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成することを特徴とする通信方法。
(付記11) 送信機と受信機を備えた通信システムであって、
前記送信機は、
多重化された送信サンプル又は送信チップの1シンボル分のパラレル信号である複数のサンプル信号を入力し、該各サンプル信号の送信瞬時電力を測定し、何れか1以上の測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
前記複数のサンプル信号を入力し、各サンプル信号の送信電力を、前記1シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、複数の分散信号を生成・出力する電力分散手段と、
前記複数のサンプル信号と複数の分散信号とを入力し、前記送信電力ピーク検出手段による検出結果に応じて、該サンプル信号と分散信号の何れか一方を選択・出力する選択手段とを有し、
前記選択手段の出力を用いて前記受信機に対する送信を行い、
前記受信機は、
前記送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の1シンボル分をパラレル信号に変換して出力するシリアル・パラレル変換手段と、
該シリアル・パラレル変換手段の出力を入力し、前記受信信号の1シンボル分が複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出する分散検出手段と、
前記シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものである場合、該複数のサブシンボルに分散された受信電力を合成する合成手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
(付記12) 多重化された送信サンプル又は送信チップの1シンボル分のパラレル信号である複数のサンプル信号を入力し、該各サンプル信号の送信瞬時電力を測定し、何れか1以上の測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
前記複数のサンプル信号を入力し、各サンプル信号の送信電力を、前記1シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、複数の分散信号を生成・出力する電力分散手段と、
前記複数のサンプル信号と複数の分散信号とを入力し、前記送信電力ピーク検出手段による検出結果に応じて、該サンプル信号と分散信号の何れか一方を選択・出力する選択手段とを有し、
前記選択手段の出力を用いて任意の受信機に対する送信信号を送出することを特徴とする送信機。
(付記13) 任意の送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の1シンボル分をパラレル信号に変換して出力するシリアル・パラレル変換手段と、
該シリアル・パラレル変換手段の出力を入力し、前記受信信号の1シンボル分が複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出する分散検出手段と、
前記シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものである場合、該複数のサブシンボルに分散された受信電力を合成する合成手段と、
を有することを特徴とする受信機。
(付記14) OFDM変調方式の通信である場合、
前記分散検出手段は、
前記シリアル・パラレル変換手段の出力又は前記合成手段の出力を入力して、任意の偶数サブキャリアに対するDFT処理を実行する複数のDFT手段と、
該複数のDFT手段のうちの特定のペアとなるDFT手段の出力を入力して相関を求める2つの相関器とを有し、
該2つの相関器の出力を比較することで、前記受信信号の1シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出することを特徴とする付記13記載の受信機。
(付記15) CDM変調方式の通信である場合、前記分散検出手段に代えて、
前記シリアル・パラレル変換手段の出力又は前記合成手段の出力を入力して、特定の直交コードを用いて相関処理を実行する複数の相関手段と、
該複数の相関手段のうちの特定のペアとなる相関手段の出力を入力して相関を求める2つの相関器とを更に有し、
該2つの相関器の出力を比較することで、前記受信信号の1シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出することを特徴とする付記13記載の受信機。
(付記16) OFDM変調方式の通信である場合であって、前記受信信号が、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、分散検出用のサブキャリアが追加されている信号である場合には、前記分散検出手段に代えて、
それぞれが、前記シリアル・パラレル変換手段の出力を入力して前記2つの分散検出用サブキャリアの何れか一方を対象とするDFT処理を実行する複数のDFT手段と、
該複数のDFT手段のうちの特定のペアとなるDFT手段の出力を入力して相関を求める2つの相関器とを更に有し、
該2つの相関器の出力を比較することで、前記受信信号の1シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出することを特徴とする付記13記載の受信機。
(付記17) CDM変調方式の通信である場合であって、前記受信信号に、2つの分散検出用信号が未使用の拡散符号によって拡散されてなる信号が含まれている場合には、前記分散検出手段に代えて、
それぞれが、前記シリアル・パラレル変換手段の出力を入力して、前記拡散符号を用いて相関処理を実行する複数の相関手段と、
該複数の相関手段のうちの特定のペアとなる相関手段の出力を入力して相関を求める2つの相関器とを更に有し、
該2つの相関器の出力を比較することで、前記受信信号の1シンボルが複数のサブシンボルに分散されたものであるか否かを検出することを特徴とする付記13記載の受信機。
(付記18) 前記電力分散手段は、複数の前記サンプル信号の組毎に、該複数の前記サンプル信号の和を出力する加算器と、該複数の前記サンプル信号の差を出力する減算器と、該加算機、減算器の各々の出力信号の電力を減衰する減衰器とを有し、該各減衰器は、各々、前記各サブシンボルに対応付けられることを特徴とする付記12記載の送信機。
(付記19) 前記合成手段は、前記受信信号のシンボル内の各受信サンプル信号の組毎に、該複数の受信サンプル信号の和を求める加算器と、該複数の受信サンプル信号の差を求める減算器とを有し、該加算器、減算器は、各々、前記各サブシンボルに対応付けられることを特徴とする付記13記載の受信機。
本例のディジタル通信システムの第1の基本構成における送信機の構成を示すブロック図である。 (a)は電力分散部の構成例、(b)は送信信号P0の電力分布、(c)は分散信号P1の電力分布の一例を示す図である。 本例のディジタル通信システムの第1の基本構成における受信機の構成を示すブロック図である。 (a)は受信電力合成部の構成例、(b)は受信信号P2の電力分布、(c)は合成信号P3の電力分布の一例を示す図である。 本例のディジタル通信システムの第2の基本構成における送信機の構成を示すブロック図である。 (a)、(b)は分散表示信号を生成する構成の一例とその各種信号を示す図、(c)、(d)は分散表示信号の一例である。 本例のディジタル通信システムの第2の基本構成における受信機の構成を示すブロック図である。 (a)は分散表示信号検出部の構成の一例を示すブロック図、(b)、(c)は検出される分散表示信号の一例である。 本手法をOFDM変調方式に適用した場合の送信機の一例(その1)を示すブロック図である。 本手法をOFDM変調方式に適用した場合の送信機の一例(その2)を示すブロック図である。 本手法をOFDM変調方式に適用した場合の受信機の一例を示すブロック図である。 (a)は図11の受信機における分散検出部の構成の一例を示すブロック図、(b)〜(e)は分散有り/無しの場合の受信信号/合成信号の一例である。 本手法をCDM変調方式に適用した場合の送信機の一例を示すブロック図である。 本手法をCDM変調方式に適用した場合の受信機の一例を示すブロック図である。 (a)は図14の受信機における分散検出部の構成の一例を示すブロック図、(b)〜(e)は分散有り/無しの場合の受信信号/合成信号の一例である。 OFDM変調方式に係る他の実施例における送信機の構成例である。 図16の他の実施例に係る送信スペクトラムの一例を示す図である。 図16に示す送信機に対応する受信機の構成図である。 (a)は図18の受信機の分散検出部の一例を示す図、(b)、(c)は分散有り/無しの場合の受信信号の一例である。 CDM変調方式に係る他の実施例における送信機の構成例である。 図20の送信機に対応する受信機の構成図である。 (a)は図21に示す受信機における分散検出用信号検出部の構成の一例を示す図、(b)、(c)は分散有り/無しの場合の受信信号の一例である。 (a)、(b)は分散表示信号を生成する構成の他の例とその各種信号を示す図、(c)、(d)は分散表示信号の一例である。 (a)〜(d)は、図23に示す構成に対応する分散表示信号検出部の構成例、及びその各種信号の一例である。
符号の説明
10 送信機
11 シリアル・パラレル変換部
12 電力分散部
13 送信電力ピーク検出部
14 選択部
15 パラレル・シリアル変換部
16 各種タイミング信号生成回路
21 加算器
22 減算器
23 減衰器
30 受信機
31 シリアル・パラレル変換部
32 シンボルタイミング検出部
33 各種タイミング信号生成部
34 電力合成部
35 分散検出部
36 選択部
37 パラレル・シリアル変換部
41 加算器
42 減算器
50 送信機
51 分散表示信号多重化部
52 分散表示信号生成部
61 発振器
62 NOT回路
63 スイッチ
64 スイッチ
65 ON/OFF信号生成部
70 受信機
71 分散表示信号検出部
81 タイミング信号生成部
82 スイッチ
83 分散表示信号抽出部
84 直交復調部
85 識別器
90 送信機
91 シリアル・パラレル変換部
92 送信電力分散部
93 送信電力ピーク検出部
94 選択部
95 パラレル・シリアル変換部
96 各種タイミング信号生成回路
100 受信機
101 シリアル・パラレル変換部
102 シンボルタイミング検出部
103 各種タイミング信号生成部
104 電力合成部
105 分散検出部
106 選択部
111,112,113,114 DFT部
115,116 相関器
117 比較部
120 送信機
121 シリアル・パラレル変換部
122 送信電力分散部
123 送信電力ピーク検出部
124 選択部
125 パラレル・シリアル変換部
126 各種タイミング信号生成回路
127 拡散コード生成部
128 拡散器
129 合成器
130 シリアル・パラレル変換部
140 受信機
141 シリアル・パラレル変換部
142 シンボルタイミング検出部
143 各種タイミング信号生成部
144 電力合成部
145 分散検出部
146 選択部
147 パラレル・シリアル変換部
148 パラレル・シリアル変換部
149 各相関器
150 拡散コード生成部
161 相関器
162 相関器
163 相関器
164 相関器
165 相関器
166 相関器
167 比較部
170 送信機
171 シリアル・パラレル変換部
172 送信電力分散部
173 送信電力ピーク検出部
174 選択部
175 パラレル・シリアル変換部
176 各種タイミング信号生成回路
177 IFFT部
180 受信機
181 シリアル・パラレル変換部
182 シンボルタイミング検出部
183 各種タイミング信号生成部
184 電力合成部
185 分散検出用信号検出部
186 選択部
187 パラレル・シリアル変換部
188 FFT部
191,192,193,194 DFT部
195,196 相関器
197 比較部
200 送信機
201 シリアル・パラレル変換部
202 送信電力分散部
203 送信電力ピーク検出部
204 選択部
205 パラレル・シリアル変換部
206 各種タイミング信号生成回路
207 拡散コード生成部
208 拡散器
209 合成器
210 シリアル・パラレル変換部
220 受信機
221 シリアル・パラレル変換部
222 シンボルタイミング検出部
223 各種タイミング信号生成部
224 電力合成部
225 分散検出用信号検出部
226 選択部
227 パラレル・シリアル変換部
228 パラレル・シリアル変換部
229 各相関器
230 拡散コード生成部
241 相関器
242 相関器
243 相関器
244 相関器
245 相関器
246 相関器
247 比較部
251 発振器
252 スイッチ
261 分散表示信号抽出部
262 検波器
263 識別器
264 タイミング信号生成部
301 シリアル・パラレル変換部
302 マッピング回路
303 IFFT部
304 P/S部(パラレル・シリアル変換部)
311 FFT部
312 パラレル・シリアル変換部

Claims (10)

  1. 送信機と受信機を備えた通信システムであって、
    前記送信機は、
    多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の各送信電力を測定し、該測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
    前記シンボル内の各送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、分散信号を生成・出力する電力分散手段とを有し、
    前記送信電力ピーク検出手段によって前記測定値が予め設定された閾値を超えることが検出された場合には、前記電力分散手段から出力される前記分散信号を用いて前記受信機に対する送信を行い、
    前記受信機は、
    前記送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の各シンボル毎に、前記分散信号であるか否かを検出する分散検出手段と、
    該分散検出手段によって前記分散信号であることが検出された場合、該シンボル内で前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成する電力合成手段と、
    を有することを特徴とする通信システム。
  2. 多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の各送信電力を測定し、該測定値が予め設定された閾値を超えるか否かを検出する送信電力ピーク検出手段と、
    前記シンボル内の各送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで、分散信号を生成・出力する電力分散手段とを有し、
    前記送信電力ピーク検出手段によって前記測定値が予め設定された閾値を超えることが検出された場合には、前記電力分散手段から出力される前記分散信号を用いて任意の受信機に対する送信信号を出力することを特徴とする送信機。
  3. 任意の送信機が送信した信号を受信すると、該受信信号の各シンボル毎に、シンボル内の各送信電力を該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散することで生成される分散信号であるか否かを検出する分散検出手段と、
    該分散検出手段によって前記分散信号であることが検出された場合、該シンボル内で前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成する電力合成手段と、
    を有することを特徴とする受信機。
  4. 前記送信電力ピーク検出手段が前記測定値が前記閾値を超えたことを検出した場合、前記シンボル内の送信電力を複数のサブシンボルに分散したことを示す分散表示信号を生成する分散表示信号生成手段と、
    該分散表示信号を前記送信信号に多重化する分散表示信号多重化手段と、
    を更に有することを特徴とする請求項2記載の送信機。
  5. 前記分散検出手段に代えて、前記受信信号から電力分散有無を示す分散表示信号を抽出し、この分散表示信号に基づいて送信電力の分散の有無を検出する分散表示信号検出手段を更に有することを特徴とする請求項3記載の受信機。
  6. OFDM変調方式の通信である場合、
    2つの分散検出用信号を用いて、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、2つの分散検出用のサブキャリアを追加する分散信号多重化手段を更に有することを特徴とする請求項2記載の送信機。
  7. OFDM変調方式の通信である場合、
    前記受信信号が、ガードバンド又は未使用サブキャリアの帯域に、分散検出用のサブキャリアが追加されている信号である場合には、
    前記分散検出手段に代えて、該分散検出用のサブキャリアを利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有することを特徴とする請求項3記載の受信機。
  8. CDM変調方式の通信である場合、
    2つの分散検出用信号に対して未使用の拡散符号を用いて拡散処理を行う拡散手段を更に有することを特徴とする請求項2記載の送信機。
  9. CDM変調方式の通信である場合、
    前記受信信号に、2つの分散検出用信号が未使用の拡散符号によって拡散されてなる検出用信号が含まれている場合には、
    前記分散検出手段に代えて、該検出用信号を利用して送信電力の分散の有無を検出する分散検出用信号検出手段を更に有することを特徴とする請求項3記載の受信機。
  10. 送信機と受信機を備えた通信システムにおける通信方法であって、
    前記送信機側では、多重化された送信サンプル又は送信チップの各シンボル毎に、該シンボル内の送信電力が所定の閾値を超えるか否かを検出し、閾値を越えたシンボルに関しては、該シンボル内の送信電力を、該シンボル内を分割して成る複数のサブシンボルに分散させた分散信号を生成して、該分散信号を前記受信機に送信し、
    前記受信機側では、受信信号が前記分散信号であるか否かを検出し、分散信号である場合には、前記複数のサブシンボルに分散された電力を合成することを特徴とする通信方法。
JP2007129766A 2006-05-29 2007-05-15 通信システム、その送信機、受信機、通信方法 Expired - Fee Related JP4847392B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007129766A JP4847392B2 (ja) 2006-05-29 2007-05-15 通信システム、その送信機、受信機、通信方法
US11/802,987 US7852956B2 (en) 2006-05-29 2007-05-29 Communications system, transmitter, receiver, and communications method thereof
DE200760002440 DE602007002440D1 (de) 2006-05-29 2007-05-29 Communications system, transmitter, receiver, and communications method thereof
EP20070109076 EP1863250B1 (en) 2006-05-29 2007-05-29 Communications system, transmitter, receiver, and communications method thereof
CN2007101046835A CN101087292B (zh) 2006-05-29 2007-05-29 通信系统、发送器、接收器及其通信方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006148900 2006-05-29
JP2006148900 2006-05-29
JP2007129766A JP4847392B2 (ja) 2006-05-29 2007-05-15 通信システム、その送信機、受信機、通信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008011508A JP2008011508A (ja) 2008-01-17
JP4847392B2 true JP4847392B2 (ja) 2011-12-28

Family

ID=38290147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007129766A Expired - Fee Related JP4847392B2 (ja) 2006-05-29 2007-05-15 通信システム、その送信機、受信機、通信方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7852956B2 (ja)
EP (1) EP1863250B1 (ja)
JP (1) JP4847392B2 (ja)
CN (1) CN101087292B (ja)
DE (1) DE602007002440D1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4847392B2 (ja) * 2006-05-29 2011-12-28 富士通株式会社 通信システム、その送信機、受信機、通信方法
JP4734373B2 (ja) * 2008-05-22 2011-07-27 株式会社東芝 送信機および受信機
JP5223930B2 (ja) 2008-12-25 2013-06-26 富士通株式会社 信号生成装置、送信装置、信号生成方法、送信方法および通信システム
JP2011160264A (ja) * 2010-02-02 2011-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 信号処理回路とこの回路を有する通信装置
US10165603B2 (en) * 2013-10-28 2018-12-25 Nec Communication Systems, Ltd. Collision detection device, communication device, collision detection method, and program
CN104716999A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 中国移动通信集团公司 一种码分单天线多流信息发送和接收方法、设备及系统
US9276636B2 (en) * 2014-06-04 2016-03-01 Texas Instruments Incorporated Adaptive modulation system and method to minimize energy consumption

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2545991B2 (ja) * 1989-08-10 1996-10-23 日本電気株式会社 副信号伝送方式
JP2000224133A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 周波数分割多重信号送受信装置と送受信方法
JP3483838B2 (ja) 2000-08-31 2004-01-06 松下電器産業株式会社 マルチキャリア伝送装置
JP2002111622A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Mitsubishi Electric Corp 通信装置および通信方法
US7386076B2 (en) * 2001-03-29 2008-06-10 Texas Instruments Incorporated Space time encoded wireless communication system with multipath resolution receivers
JP2002359606A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Toyo Commun Equip Co Ltd Ofdm装置
EP1458159B1 (en) * 2003-03-11 2007-03-28 Alcatel Method and device of reducing a peak-to-average power ratio
JP2005101975A (ja) 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置及びピーク抑圧方法
CN1601940A (zh) * 2003-09-28 2005-03-30 中国科学院半导体研究所 正交频分复用信号峰均功率比抑制的相位扰动法
KR20060059221A (ko) * 2004-11-26 2006-06-01 삼성전자주식회사 멀티캐리어 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비 감소 장치및 방법
JP4847392B2 (ja) * 2006-05-29 2011-12-28 富士通株式会社 通信システム、その送信機、受信機、通信方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101087292A (zh) 2007-12-12
EP1863250A1 (en) 2007-12-05
CN101087292B (zh) 2011-01-19
JP2008011508A (ja) 2008-01-17
US20070274201A1 (en) 2007-11-29
EP1863250B1 (en) 2009-09-16
DE602007002440D1 (de) 2009-10-29
US7852956B2 (en) 2010-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4847392B2 (ja) 通信システム、その送信機、受信機、通信方法
US8130715B2 (en) Base station and method of generating a synchronization channel
KR20060044126A (ko) 직교 분할 다중 접속 시스템에서 프리앰블 생성 및 셀검출을 수행하는 장치 및 방법
US20090135949A1 (en) Digitl pre-distortion for othogonal frequency division multiplexing (ofdm)signals
JP4043287B2 (ja) 無線通信システム、通信装置および受信品質測定方法
CN113315541B (zh) 一种伪随机相位序列扩频调制方法
JP4504317B2 (ja) Mc−cdmaシステム、送信装置および受信装置
EP2101417B1 (en) Device and method for demodulating control signals
KR100705443B1 (ko) 직교주파수 분할 다중 접속 시스템의 송신기용 디지털클리핑 방법
JP3676991B2 (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
KR20040036821A (ko) 다중반송파 코드분할 다중접속에서의 확산/역확산 시스템및 그 방법
KR100612647B1 (ko) 직교시퀀스를 이용한 채널 추정 시스템 및 그 방법
Van Bolo et al. Performance evaluation of spread spectrum-based multiple access combined with 5G filter-based multi-carrier waveforms
US7848459B2 (en) Radio receiving apparatus and radio receiving method
JP2007074518A (ja) マルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置及び同期検出方法
KR100865376B1 (ko) 직교 주파수 분할 다중화 신호 생성 장치 및 방법
JP2008283514A (ja) 雑音成分推定装置及び受信機
JP2012105079A5 (ja)
JP5704079B2 (ja) 通信機および通信方法
KR20080093280A (ko) 이동통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는수신 장치 및 그 방법
KR101077288B1 (ko) 전력선 채널에서 직교 주파수 분할 다중화 신호의 송신 장치 및 방법
Singh et al. Design and performance analysis of quasi-asynchronous SC-FDMA-CDMA system using quasi complementary sequence sets
KR101463465B1 (ko) 협대역신호 주파수 공유 운용을 위한 단일 반송파 광대역 위상변조 송수신 장치
Akhozahieh et al. Narrow-band Interference Suppression in Wavelet Packet Multirate Multicarrier Multicode CDMA System
JP2011030249A (ja) 基地局及び移動局、並びにこれらを備えた通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111011

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111013

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees