JP5004982B2 - Multi-carrier wireless communication system and multi-carrier wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、重畳伝送を行うマルチキャリア無線通信システム及びマルチキャリア無線通信方法に関する。 The present invention relates to a multi-carrier wireless communication system and a multi-carrier wireless communication method that perform superimposed transmission.
近年、無線通信分野において、有限な周波数資源の枯渇問題が深刻になっており、周波数利用効率の向上が望まれている。周波数利用効率を向上させる技術として、ガードバンドを利用して信号を重畳する方法が提案されている(非特許文献1参照)。 In recent years, the problem of depletion of finite frequency resources has become serious in the field of wireless communication, and improvement in frequency utilization efficiency is desired. As a technique for improving frequency utilization efficiency, a method of superimposing a signal using a guard band has been proposed (see Non-Patent Document 1).
また、大電力で無線信号を送信する第1システムと小電力で無線信号を送信する第2システムとで無線信号を重畳する方法も提案されている(非特許文献2参照)。この方法では、第1システムの受信装置はそのまま復号し、第2システムの受信装置は第1システムの無線信号を復号してレプリカ信号を生成し、受信信号からレプリカ信号を除去することによって第2システムの無線信号を検出し復号する。 A method of superimposing a radio signal between a first system that transmits a radio signal with high power and a second system that transmits a radio signal with low power has also been proposed (see Non-Patent Document 2). In this method, the receiving device of the first system decodes as it is, the receiving device of the second system decodes the radio signal of the first system to generate a replica signal, and removes the replica signal from the received signal. Detect and decode system radio signals.
しかしながら、ガードバンドを利用する方法では、ガードバンドの周波数幅の制限が大きく重畳が困難になる場合があるという問題があった。また、レプリカ信号を生成する方法では、復号の精度や伝搬路推定の精度によっては生成されるレプリカ信号の品質が悪くなり、第2システムの受信装置において正しく復号を行えず受信品質が低下してしまうという問題があった。上記事情に鑑み、本発明は、受信品質の低下を抑止しつつ重畳伝送を行うことを可能とするマルチキャリア無線通信システム及びマルチキャリア無線通信方法を提供することを目的としている。 However, the method using the guard band has a problem that the frequency band of the guard band is greatly limited and it may be difficult to superimpose. Also, in the method of generating the replica signal, the quality of the generated replica signal is deteriorated depending on the accuracy of decoding and the accuracy of channel estimation, and the receiving quality of the second system cannot be correctly decoded and the reception quality is deteriorated. There was a problem that. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a multi-carrier wireless communication system and a multi-carrier wireless communication method capable of performing superimposed transmission while suppressing a decrease in reception quality.
[1]本発明の一態様は、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信する第一送信装置及び第一受信装置と、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信する第二送信装置及び第二受信装置と、を含むマルチキャリア無線通信システムであって、前記第一送信装置は、送信対象の第一データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第一送信装置用誤り訂正符号化部と、誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第一送信装置用第一変調部と、複数の変調シンボルに対し、一部の振幅値がゼロとなるようなブロック符号化を行うブロック符号化部と、ブロック符号化された変調シンボルを各サブキャリアに配置し変調信号を生成する第一送信装置用第二変調部と、前記変調信号から第一送信信号を生成し送信する第一送信装置用送信部と、を備え、前記第二送信装置は、送信対象の第二データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第二送信装置用誤り訂正符号化部と、誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第二送信装置用第一変調部と、変調シンボルを、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに配置し変調信号を生成する第二送信装置用第二変調部と、前記変調信号から第二送信信号を生成し送信する第二送信装置用送信部と、を備え、前記第一受信装置は、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信部と、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調部と、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号部と、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調部と、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号部と、を備え、前記第二受信装置は、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第二受信装置用受信部と、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第二受信装置用第二復調部と、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第二受信装置用ブロック復号部と、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第二受信装置用第一復調部と、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第二受信装置用第一誤り訂正復号部と、前記第一データに基づいて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域を判定する判定部と、受信した信号のうち、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域の信号からシンボルを取得し、前記第二送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行うサブキャリア選択部と、前記サブキャリア選択部による復調後の値を用いて、前記第二送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第二データを生成する第二受信装置用第二誤り訂正復号部と、を備えることを特徴とする。 [1] According to one aspect of the present invention, a first transmission device and a first reception device that transmit and receive radio signals composed of a plurality of subcarriers, a second transmission device that transmits and receives radio signals composed of a plurality of subcarriers, and a second transmission device A first transmission device that performs error correction coding on first data to be transmitted and generates error correction coded bits. An error correction encoding unit, a first modulation unit for a first transmission device that modulates error correction encoding bits to generate a plurality of modulation symbols, and a part of amplitude values of the plurality of modulation symbols become zero A block encoding unit that performs effective block encoding, a second modulation unit for a first transmission device that generates a modulation signal by arranging the block-coded modulation symbols on each subcarrier, and a first transmission signal from the modulation signal. A transmission unit for a first transmission device that generates and transmits the second transmission device, wherein the second transmission device performs error correction coding on the second data to be transmitted and generates error correction coded bits. An error correction coding unit for the device, a first modulation unit for the second transmission device that modulates the error correction coded bits to generate a plurality of modulation symbols, and a modulation symbol having an amplitude value of zero in the first transmission signal A second modulation unit for a second transmission device that generates a modulation signal arranged on a subcarrier in a frequency band, and a transmission unit for a second transmission device that generates and transmits a second transmission signal from the modulation signal, The first receiver includes a first receiver for receiving the first transmission signal and the second transmission signal, and a second demodulator for the first receiver that acquires a symbol for each subcarrier from the received signal. And the symbol A first decoding device block decoding unit that performs block decoding according to the block coding of the block coding unit, and the first decoding unit modulation unit for modulating the block decoded symbol A first demodulating unit for the first receiving device that performs the corresponding demodulation, and an error correction process and a decoding process corresponding to the error correction coding of the error correcting coding unit for the first transmitting device using the demodulated value An error correction decoding unit for the first receiving device that generates the first data, and the second receiving device receives the first transmission signal and the second transmission signal. A second demodulator for a second receiver that obtains a symbol for each subcarrier from the received signal, and a second that performs block decoding on the symbol according to block coding of the block encoder Blower for receiver A first decoding unit for a second receiving device that performs demodulation according to the modulation of the first modulating unit for the first transmitting device, and a demodulated value for the symbol subjected to block decoding A first error correction decoding unit for the second receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to error correction coding of the error correction coding unit for the first transmission device using A determination unit that determines a frequency band of a subcarrier whose amplitude value is zero in the first transmission signal based on the first data, and among the received signals, the amplitude value is zero in the first transmission signal. A symbol is obtained from a signal in the frequency band of the subcarrier, and a subcarrier selection unit that performs demodulation according to the modulation of the first modulation unit for the second transmission device, and a value after demodulation by the subcarrier selection unit is used. The first A second error correction decoding unit for the second receiving device that generates the second data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding unit for the transmission device. Features.
[2]本発明の一態様は、上記のマルチキャリア無線通信システムであって、前記第一送信装置は、前記ブロック符号化部によって振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を前記第二送信装置に通知するヌルサブキャリア情報通知部をさらに備え、前記第二送信装置用第二変調部は、前記ヌルサブキャリア情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする。 [2] One aspect of the present invention is the multicarrier wireless communication system described above, wherein the first transmission device includes subcarriers in which modulation symbols whose amplitude values are zeroed by the block encoder are arranged. A null subcarrier information notification unit for notifying the second transmission device of information, and the second modulation unit for the second transmission device has an amplitude value in the first transmission signal according to the null subcarrier information. A modulation symbol is arranged on a subcarrier in a frequency band that becomes zero.
[3]本発明の一態様は、上記のマルチキャリア無線通信システムであって、前記第二送信装置は、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信部と、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調部と、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号部と、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調部と、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号部と、前記第一データに基づいて、前記ブロック符号化部によって振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を検出するヌルサブキャリア判定部をさらに備え、前記第二送信装置用第二変調部は、前記ヌルサブキャリアの情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする。 [3] One aspect of the present invention is the multicarrier wireless communication system described above, in which the second transmission device includes a first reception device reception unit that receives the first transmission signal and the second transmission signal. A second demodulator for a first receiver that obtains a symbol for each subcarrier from the received signal, and a first receiver that performs block decoding on the symbol according to block coding of the block encoder A block decoding unit for the first receiver, a first demodulating unit for the first receiving device that performs demodulation in accordance with the modulation of the first modulation unit for the first transmitting device, and the demodulated value for the symbol subjected to the block decoding An error correction decoding unit for the first receiving device that generates the first data by performing an error correction process and a decoding process according to the error correction coding of the error correction coding unit for the first transmission device, and Based on first data And a null subcarrier determining unit that detects information on a subcarrier in which a modulation symbol having an amplitude value of zero by the block encoding unit is arranged, and the second modulation unit for the second transmission device includes: According to the null subcarrier information, modulation symbols are arranged on subcarriers in a frequency band in which the amplitude value is zero in the first transmission signal.
[4]本発明の一態様は、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信する第一送信装置及び第一受信装置と、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信する第二送信装置及び第二受信装置と、を含むマルチキャリア無線通信システムが行うマルチキャリア無線通信方法であって、前記第一送信装置が、送信対象の第一データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第一送信装置用誤り訂正符号化ステップと、誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第一送信装置用第一変調ステップと、複数の変調シンボルに対し、一部の振幅値がゼロとなるようなブロック符号化を行うブロック符号化ステップと、ブロック符号化された変調シンボルを各サブキャリアに配置し変調信号を生成する第一送信装置用第二変調ステップと、前記変調信号から第一送信信号を生成し送信する第一送信装置用送信ステップと、前記第二送信装置が、送信対象の第二データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第二送信装置用誤り訂正符号化ステップと、誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第二送信装置用第一変調ステップと、変調シンボルを、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに配置し変調信号を生成する第二送信装置用第二変調ステップと、前記変調信号から第二送信信号を生成し送信する第二送信装置用送信ステップと、前記第一受信装置が、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信ステップと、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調ステップと、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号ステップと、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調ステップと、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号ステップと、前記第二受信装置が、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第二受信装置用受信ステップと、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第二受信装置用第二復調ステップと、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第二受信装置用ブロック復号ステップと、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第二受信装置用第一復調ステップと、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第二受信装置用第一誤り訂正復号ステップと、前記第一データに基づいて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域を判定する判定ステップと、受信した信号のうち、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域の信号からシンボルを取得し、前記第二送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行うサブキャリア選択ステップと、前記サブキャリア選択ステップによる復調後の値を用いて、前記第二送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第二データを生成する第二受信装置用第二誤り訂正復号ステップと、を有する、ことを特徴とする。 [4] According to one aspect of the present invention, a first transmission device and a first reception device that transmit and receive a radio signal including a plurality of subcarriers, a second transmission device and a second transmission device that transmit and receive a radio signal including a plurality of subcarriers. A multicarrier wireless communication method performed by a multicarrier wireless communication system including a receiving device, wherein the first transmitting device performs error correction coding on the first data to be transmitted and sets error correction coded bits. A first error correction coding step for the first transmission device to be generated, a first modulation step for the first transmission device that modulates the error correction coded bits to generate a plurality of modulation symbols, and a part of the modulation symbols. A block coding step for performing block coding such that the amplitude value becomes zero, and a modulation signal generated by arranging the block-coded modulation symbols on each subcarrier. A second modulation step for the transmission device, a transmission step for the first transmission device that generates and transmits a first transmission signal from the modulated signal, and the second transmission device performs error correction coding on the second data to be transmitted An error correction coding step for the second transmission device that generates error correction coding bits, a first modulation step for the second transmission device that modulates the error correction coding bits and generates a plurality of modulation symbols, and modulation A second modulation step for a second transmission device for generating a modulation signal by arranging a symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal, and generating a second transmission signal from the modulation signal A second transmitting device transmitting step for transmitting, a first receiving device receiving step for receiving the first transmitting signal and the second transmitting signal, and a sub key from the received signal. A second demodulating step for the first receiving device for obtaining a symbol for each rear, and a block decoding step for the first receiving device for performing block decoding according to block coding of the block coding step for the symbol; A first demodulation step for a first receiving device that performs demodulation according to the modulation of the first modulation step for the first transmitting device with respect to the block-decoded symbol, and the first transmission using the demodulated value An error correction decoding step for the first receiving device that generates the first data by performing an error correction process and a decoding process according to the error correction coding of the device error correction coding step, and the second receiving device, A second receiving device receiving step for receiving the first transmission signal and the second transmission signal; and a second receiving device for obtaining a symbol for each subcarrier from the received signal. A second demodulation step, a second decoding device block decoding step for performing block decoding on the symbol in accordance with block encoding in the block encoding step, and a block decoding for the symbol, A first demodulating step for the second receiving device that performs demodulation according to the modulation of the first modulating step for one transmitting device, and an error correction coding of the error correcting coding step for the first transmitting device using the demodulated value And a first error correction decoding step for the second receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the above, and an amplitude value in the first transmission signal based on the first data A determination step of determining a frequency band of a subcarrier that becomes zero, and a frequency of a subcarrier that has an amplitude value of zero in the first transmission signal among the received signals. A symbol is obtained from a signal of several bands, a subcarrier selection step for performing demodulation according to the modulation of the first modulation step for the second transmission device, and a value after demodulation by the subcarrier selection step, A second error correction decoding step for the second receiving device that generates the second data by performing an error correction process and a decoding process according to the error correction encoding of the error correction encoding step for the two transmission devices, It is characterized by that.
[5]本発明の一態様は、上記のマルチキャリア無線通信方法であって、前記第一送信装置が、前記ブロック符号化ステップによって振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を前記第二送信装置に通知するヌルサブキャリア情報通知ステップをさらに備え、前記第二送信装置用第二変調ステップにおいて前記第二送信装置が、前記ヌルサブキャリア情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする。 [5] One aspect of the present invention is the multicarrier wireless communication method according to the above, wherein the first transmission device has a subcarrier in which a modulation symbol whose amplitude value becomes zero by the block encoding step is arranged. A null subcarrier information notifying step for notifying the second transmitting device of information, and in the second modulating step for the second transmitting device, the second transmitting device performs the first transmission according to the null subcarrier information. A modulation symbol is arranged on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in a transmission signal.
[6]本発明の一態様は、上記のマルチキャリア無線通信方法であって、前記第二送信装置が、前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信ステップと、受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調ステップと、前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号ステップと、ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調ステップと、復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号ステップと、前記第一データに基づいて、前記ブロック符号化ステップにおいて振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を検出するヌルサブキャリア判定ステップをさらに備え、前記第二送信装置用第二変調ステップにおいて前記第二送信装置が、前記ヌルサブキャリアの情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする。 [6] One aspect of the present invention is the above-described multicarrier wireless communication method, wherein the second transmission device receives the first transmission signal and the second transmission signal. A second demodulating step for a first receiving device that acquires a symbol for each subcarrier from the received signal, and a first receiving device that performs block decoding on the symbol according to block coding in the block coding step A block decoding step for the first receiver, a first demodulation step for the first receiver for performing demodulation in accordance with the modulation of the first modulation step for the first transmitter for the block decoded symbol, and a value after demodulation A first receiving device for generating the first data by performing error correction processing and decoding processing according to error correction coding in the error correction coding step for the first transmission device An error correction decoding step, and a null subcarrier determination step of detecting information on a subcarrier in which a modulation symbol having an amplitude value of zero in the block encoding step is arranged based on the first data, In the second modulation step for the second transmission device, the second transmission device arranges a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which the amplitude value is zero in the first transmission signal, according to the null subcarrier information. It is characterized by that.
本発明によれば、第二送信信号は、第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアのみに振幅が与えられて構成され、第一送信信号と第二送信信号とが重畳される。そのため、第二送信信号に対する第一送信信号の干渉の影響が小さい。また第一送信信号はブロック復号および誤り訂正復号により重畳された第二送信信号の影響を除することができる。したがって、受信品質の低下を抑止しつつ重畳伝送を行うことが可能となる。 According to the present invention, the second transmission signal is configured such that the amplitude is given only to the subcarrier in the frequency band in which the amplitude value is zero in the first transmission signal, and the first transmission signal and the second transmission signal are superimposed. Is done. Therefore, the influence of the interference of the first transmission signal with respect to the second transmission signal is small. The first transmission signal can eliminate the influence of the second transmission signal superimposed by block decoding and error correction decoding. Therefore, it is possible to perform superimposed transmission while suppressing a decrease in reception quality.
[第一実施形態]
図1は、マルチキャリア伝送によって信号の送受信を行う無線通信システムの第一実施形態である無線通信システム10の概略を表す概略図である。無線通信システム10は、第一送信装置1、第一受信装置2、第二送信装置3、第二受信装置4を備える。第一送信装置1は第一受信装置2に対し無線信号を送信し、第二送信装置3は第二受信装置4に対し無線信号を送信する。なお、無線通信システム10に含まれる第一送信装置1、第一受信装置2、第二送信装置3、第二受信装置4の台数は、図1のようにそれぞれ1台に限定されず、それぞれ複数台含まれても良い。また、図1では第一送信装置1及び第二送信装置3が基地局装置であり、第一受信装置2及び第二受信装置4が無線通信端末であるが、逆に第一送信装置1及び第二送信装置3が無線通信端末であり第一受信装置2及び第二受信装置4が基地局装置となっても良い。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an outline of a
無線通信端末は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であり、例えば携帯電話機や、無線LAN(Local Area Network)端末や、WiMAX(登録商標)(Worldwide Interoperability for Microwave Access)端末などの装置である。基地局装置は、複数の無線通信端末と無線通信を行う装置であり、例えば携帯電話ネットワークにおける基地局装置や、無線LANルータや、WiMAX(登録商標)基地局などの装置である。第一送信装置1、第一受信装置2、第二送信装置3、第二受信装置4は、マルチキャリア伝送方式(例えばOFDM(Orthogonal frequency division multiplex:直交周波数分割多重方式))によって無線通信を行う。
A wireless communication terminal is a terminal device that performs wireless communication with a base station device, such as a mobile phone, a wireless LAN (Local Area Network) terminal, or a WiMAX (registered trademark) (Worldwide Interoperability for Microwave Access) terminal. is there. The base station device is a device that performs wireless communication with a plurality of wireless communication terminals, such as a base station device in a mobile phone network, a wireless LAN router, or a WiMAX (registered trademark) base station. The
図2は、第一送信装置1の機能構成を表すブロック図である。図示するように、第一送信装置1は、FEC符号化部101、第一変調部102、ブロック符号化部103、直並列変換部104、第二変調部105、送信部106、アンテナ107、ヌルサブキャリア情報通知部108を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
FEC符号化部101は、送信対象の第一データのビット列をFEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)に従って符号化し、誤り訂正符号化ビットを生成する。
第一変調部102は、誤り訂正符号化ビットに対して変調処理(マッピング処理)を行うことによって複数の変調シンボルを生成する。具体的には、第一変調部102は、例えばBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、8PSK(Octuple Phase Shift Keying)等の変調方式によって変調処理を行い、誤り訂正符号化ビットに応じた振幅値及び位相値の組み合わせ(変調シンボル)を生成する。
The
The
ブロック符号化部103は、第一変調部102によって生成された複数の変調シンボルに対しブロック符号化処理を行う。ブロック符号化部103には、可逆演算(ブロック復号)可能であり、且つブロック符号化後のシンボルの一部の振幅値がゼロとなるようなブロック符号化手法が適用される。例えば、ブロック符号化部103は、式1のような直交行列の一種であるアダマール行列を用いてブロック符号化処理を行う。式1において、d1、d2はそれぞれ変調シンボルを表し、b1、b2はそれぞれブロック符号化後の変調シンボル(ブロック符号化変調シンボル)を表す。なお、ブロック符号化部103は、アダマール行列に限らず、M系列やスクランブル符号を用いてもよい。
The
図3は、ブロック符号化後の各コンスタレーションポイント(constellation point)の出現確率を表す概略図であり、縦軸Qは直交成分を表し横軸Iは同相成分を表す。図3は、等電力QPSK(4コンスタレーションポイント)によって変調された変調シンボルが、2×2アダマール行列によってブロック符号化された場合の例を表す。この場合、変調シンボルd1、d2の組み合わせは16種である。また、ブロック符号化変調シンボルb1、b2のコンスタレーションポイントは9種であり、そのうち振幅がゼロとなるコンスタレーションポイント(I,Q)=(0,0)の出現確率は4/16(25%)となる。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the appearance probability of each constellation point after block coding. The vertical axis Q represents a quadrature component and the horizontal axis I represents an in-phase component. FIG. 3 shows an example in which a modulation symbol modulated by equal power QPSK (4 constellation points) is block-coded by a 2 × 2 Hadamard matrix. In this case, there are 16 combinations of modulation symbols d 1 and d 2 . Further, there are nine constellation points of the block coded modulation symbols b 1 and b 2 , and the appearance probability of the constellation point (I, Q) = (0, 0) at which the amplitude is zero is 4/16 ( 25%).
図2に戻って第一送信装置1の説明を続ける。直並列変換部104は、ブロック符号化部103によって生成された複数のブロック符号化変調シンボルに対し直並列変換(シリアル/パラレル変換)を行う。
Returning to FIG. 2, the description of the
第二変調部105は、直並列変換部104によって並列にされた各ブロック符号化変調シンボルを各サブキャリアに配置し、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆フーリエ変換)や並直列変換(パラレル/シリアル変換)やガードインターバルの挿入を行うことによって変調信号を生成する。
The
送信部106は、変調信号に対しデジタル/アナログ変換や電力増幅やアップコンバート等の処理を行うことによって送信信号を生成する。
アンテナ107は、送信部106によって生成された送信信号を無線により送信する。以下、第一送信装置1によって送信される送信信号を「第一送信信号」という。
The
The
ヌルサブキャリア情報通知部108は、ブロック符号化部103によるブロック符号化処理の結果に基づいて、振幅値がゼロとなったブロック符号化変調シンボルが割り当てられるサブキャリア、言い換えれば振幅がゼロになるサブキャリア(以下、このようなサブキャリアを「ヌルサブキャリア」という)の数及び周波数帯域(以下、ヌルサブキャリアの周波数帯域を「ヌル周波数帯域」という)を表すヌルサブキャリア情報を生成する。そして、ヌルサブキャリア情報通知部108は、第二送信装置3へヌルサブキャリア情報を通知する。このとき、ヌルサブキャリア情報通知部108は、LAN等の有線ネットワークを介して通知しても良いし、無線LANやBluetooth(登録商標)等の無線ネットワークを介して通知しても良いし、USB(Universal Serial Bus)等のケーブルを介して通知しても良い。
Null subcarrier
図4は、第一送信信号の概略を表す概略図である。図4において、横軸は周波数を表し、縦軸は振幅を表す。図4Aは従来のマルチキャリア方式(QPSK変調、OFDM)に従って生成される送信信号を表し、図4Bは第一送信装置1によって生成される第一送信信号を表す。図4Aでは、複数のサブキャリアそれぞれの振幅はa1で均一であり、ヌルサブキャリアは無い。これに対し、図4Bでは、相対的に大きい振幅a2のサブキャリアと、相対的に小さい振幅a1のサブキャリアと、振幅がゼロのヌルサブキャリアとが存在する。ヌルサブキャリアは、図4Bの上向き矢印が示す周波数帯域に存在し、振幅値がゼロのブロック符号化変調シンボルが配置されたサブキャリアである。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an outline of the first transmission signal. In FIG. 4, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents amplitude. FIG. 4A shows a transmission signal generated according to a conventional multicarrier scheme (QPSK modulation, OFDM), and FIG. 4B shows a first transmission signal generated by the
次に、第一送信装置1の動作及び処理手順について説明する。図5は、第一送信装置1の送信処理の手順を示すフローチャートである。
図5に示すように、まずFEC符号化部101が送信対象の第一データのビット列をFECに従って誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS101)。次に、第一変調部102が、誤り訂正符号化ビットを変調し変調シンボルを生成する(ステップS102)。次に、ブロック符号化部103が変調シンボルに対しブロック符号化処理を行う(ステップS103)。次に、ヌルサブキャリア情報通知部108が、ブロック符号化処理の結果に基づいてヌルサブキャリア情報を通知する(ステップS104)。次に、直並列変換部104がブロック符号化変調シンボルに対し直並列変換を行う(ステップS105)。次に、第二変調部105がIFFT処理を行い(ステップS106)、並直列変換やガードインターバルの挿入を行う(ステップS107)。次に、送信部106が第一送信信号を生成する(ステップS108)。そして、アンテナ107が第一送信信号を無線により送信し(ステップS109)、このフローチャートに表される送信処理が終了する。
Next, the operation and processing procedure of the
As shown in FIG. 5, first, the
次に、第一受信装置2の機能構成について説明する。
図6は、第一受信装置2の機能構成を表すブロック図である。図示するように、第一受信装置2は、アンテナ201、受信部202、第二復調部203、並直列変換部204、ブロック復号部205、第一復調部206、FEC復号部207を備える。
Next, the functional configuration of the
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
アンテナ201は、第一送信装置1によって送信された第一送信信号と、第二送信装置3によって送信された信号とが合成された信号を受信する。
受信部202は、受信された信号に対し、ダウンコンバートを行い、さらにアナログ/デジタル変換を行い、変調信号を生成する。
The
The receiving
第二復調部203は、変調信号に対しガードインターバルの除去や直並列変換やFFT(Fast Fourier Transform:フーリエ変換)やプリアンブル情報を用いた周波数領域等化処理などを行うことによって、複数のシンボルを生成する。
並直列変換部204は、並列に並んだ複数のシンボルに対し並直列変換を行う。
The
The parallel-
ブロック復号部205は、各シンボルに対し、第一送信装置1のブロック符号化部103によるブロック符号化処理に応じたブロック復号化処理を行い、変調シンボルを生成する。例えば、ブロック符号化部103が式1のようなアダマール行列を用いてブロック符号化処理を行う場合には、ブロック復号部205は式2のようなアダマール行列の逆行列を用いてブロック復号化処理を行う。
The
第一復調部206は、第一送信装置1の第一変調部102による変調処理に応じた復調処理(デマッピング処理)を変調シンボルに対して行うことによって、誤り訂正符号化ビットを生成する。
FEC復号部207は、誤り訂正符号化ビットに対し第一送信装置1のFEC符号化部101による誤り訂正符号化処理に応じた誤り訂正処理及び復号化処理を行うことによって、第一送信装置1において送信対象となっていた第一データを生成する。
The
The
次に、第一受信装置2の動作及び処理手順について説明する。図7は、第一受信装置2の受信処理の手順を示すフローチャートである。
図7に示すように、まずアンテナ201が信号を受信し(ステップS201)、受信した信号から受信部202が変調信号を生成する(ステップS202)。次に、第二復調部203が変調信号に対しガードインターバルの除去や直並列変換を行う(ステップS203)。次に、第二復調部203がFFTを行うことによって複数のシンボルを生成する(ステップS204)。次に、並直列変換部204が複数のシンボルに対し並直列変換を行う(ステップS205)。次に、ブロック復号部205が各シンボルに対しブロック復号化処理を行うことによって変調シンボルを生成する(ステップS206)。次に、第一復調部206が変調シンボルを復調することによって誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS207)。次に、FEC復号部207が誤り訂正符号化ビットを誤り訂正復号化することによって第一データを生成し(ステップS208)、このフローチャートに表される受信処理が終了する。
Next, the operation and processing procedure of the
As shown in FIG. 7, the
図8は、第二送信装置3の機能構成を表すブロック図である。図示するように、第二送信装置3は、レート調整バッファ301、FEC符号化部302、第一変調部303、直並列変換部304、サブキャリア選択部305、第二変調部306、送信部307、アンテナ308を備える。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
レート調整バッファ301は、送信対象の第二データをバッファリングし、第一送信装置1から通知されるヌルサブキャリア情報が示すヌルサブキャリアの数に応じてFEC符号化部302に出力するビット数を調整する。すなわち、第二送信装置3は第一送信信号のヌル周波数帯域のサブキャリアのみを用いて無線通信を行うため、レート調整バッファ301はヌルサブキャリアの数に応じて一つの送信信号で送信可能なビット数の第二データのみをFEC符号化部302に出力し、残る第二データを次の送信タイミングまでバッファリングする。
The
FEC符号化部302は、レート調整バッファ301から出力された第二データのビット列をFECに従って符号化し、誤り訂正符号化ビットを生成する。
第一変調部303は、誤り訂正符号化ビットに対して変調処理を行うことによって複数の変調シンボルを生成する。具体的には、第一変調部303は、例えばBPSK、QPSK、8PSK等の変調方式によって変調処理を行い、誤り訂正符号化ビットに応じた振幅値及び位相値の組み合わせ(変調シンボル)を生成する。なお、第一変調部303は、第一送信装置1の第一変調部102と同じ変調方式によって変調処理を行っても良いし、異なる変調方式によって変調処理を行っても良い。
The
The
直並列変換部304は、第一変調部303によって生成された複数の変調シンボルに対し直並列変換を行う。
サブキャリア選択部305は、第一送信装置1から通知されるヌルサブキャリア情報が示すヌルサブキャリアの周波数帯域に応じて、第一変調部303によって生成された変調シンボルを配置するサブキャリアの周波数帯域を選択する。具体的には、サブキャリア選択部305は、通知されたヌルサブキャリアの周波数帯域に位置するサブキャリアに変調シンボルを配置することを第二変調部306に指示する。
The serial /
The
第二変調部306は、直並列変換部304によって並列にされた各変調シンボルを、サブキャリア選択部305によって選択された各サブキャリアに配置し、IFFTや並直列変換やガードインターバルの挿入を行うことによって変調信号を生成する。
The
送信部307は、変調信号に対しデジタル/アナログ変換や電力増幅やアップコンバート等の処理を行うことによって送信信号を生成する。
アンテナ308は、送信部307によって生成された送信信号を無線により送信する。以下、第二送信装置3によって送信される送信信号を「第二送信信号」という。
The
The
図9は、送信信号の概略を表す概略図である。図9において、横軸は周波数を表し、縦軸は振幅を表す。図9Aは第一送信装置1によって生成される第一送信信号を表し、図9Bは第二送信装置3によって生成される第二送信信号を表す。図示されるように、第二送信信号は、第一送信信号のヌルサブキャリアの周波数帯域のサブキャリアのみによって構成され、これらのサブキャリアのみに変調シンボルが配置される。また、図9に図示されるように、第二送信信号の振幅a0は、第一送信信号の二つの振幅a1及びa2よりも小さい値となることが望ましい。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an outline of a transmission signal. In FIG. 9, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents amplitude. FIG. 9A represents a first transmission signal generated by the
次に、第二送信装置3の動作及び処理手順について説明する。図10は、第二送信装置3の送信処理の手順を示すフローチャートである。
図10に示すように、まずレート調整バッファ301がヌルサブキャリア情報に基づいて送信可能なビット数を判定し、このビット数に応じて送信対象の第二データを出力する(ステップS301)。次に、FEC符号化部302が送信対象の第二データのビット列をFECに従って誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS302)。次に、第一変調部303が、誤り訂正符号化ビットを変調し変調シンボルを生成する(ステップS303)。次に、直並列変換部304が変調シンボルに対し直並列変換を行う(ステップS304)。次に、サブキャリア選択部305が、ヌルサブキャリア情報に基づいて変調シンボルを配置するサブキャリアの周波数を選択する(ステップS305)。次に、第二変調部306が、サブキャリア選択部305によって選択された周波数のサブキャリアに対して変調シンボルを配置する(ステップS306)。次に、第二変調部306がIFFT処理を行い(ステップS307)、並直列変換やガードインターバルの挿入を行う(ステップS308)。次に、送信部307が第二送信信号を生成する(ステップS309)。そして、アンテナ308が第二送信信号を無線により送信し(ステップS310)、このフローチャートに表される送信処理が終了する。
Next, the operation and processing procedure of the
As shown in FIG. 10, first, the
次に、第二受信装置4の機能構成について説明する。
図11は、第二受信装置4の機能構成を表すブロック図である。図示するように、第二受信装置4は、アンテナ401、受信部402、第二復調部403、並直列変換部404、ブロック復号部405、第一復調部406、第一FEC復号部407、ヌルサブキャリア判定部408、サブキャリア選択部409、第二FEC復号部410を備える。
Next, the functional configuration of the
FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
アンテナ401は、第一送信装置1によって送信された第一送信信号と、第二送信装置3によって送信された第二送信信号とが合成された信号を受信する。
受信部402は、受信された信号に対し、ダウンコンバートを行い、さらにアナログ/デジタル変換を行い、変調信号を生成する。
The
The receiving
第二復調部403は、変調信号に対しガードインターバルの除去や直並列変換やFFTやプリアンブル情報を用いた周波数領域等化処理などを行うことによって、複数のシンボルを生成する。
並直列変換部404は、並列に並んだ複数のシンボルに対し並直列変換を行う。
The
The parallel /
ブロック復号部405は、各シンボルに対し、第一送信装置1のブロック符号化部103によるブロック符号化処理に応じたブロック復号化処理を行い、変調シンボルを生成する。例えば、ブロック符号化部103が上記の式1のようなアダマール行列を用いてブロック符号化処理を行う場合には、ブロック復号部405は上記の式2のようなアダマール行列の逆行列を用いてブロック復号化処理を行う。
The
第一復調部406は、第一送信装置1の第一変調部102による変調処理に応じた復調処理(デマッピング処理)を変調シンボルに対して行うことによって、誤り訂正符号化ビットを生成する。
第一FEC復号部407は、誤り訂正符号化ビットに対し第一送信装置1のFEC符号化部101による誤り訂正符号化処理に応じた誤り訂正処理及び復号化処理を行うことによって、第一送信装置1において送信対象となっていた第一データを生成する。
The
The first
ヌルサブキャリア判定部408は、第一送信装置1の第一送信信号におけるヌル周波数帯域を判定する。具体的には、ヌルサブキャリア判定部408は、第一FEC復号部407によって生成された第一データに対し、第一送信装置1のFEC符号化部101、第一変調部102、ブロック符号化部103と同様の処理を行うことによってレプリカ信号を生成し、ヌルサブキャリアが配置されていたヌル周波数帯域を判定する。
The null
サブキャリア選択部409は、第二復調部403によって生成されたシンボルのうち、ヌルサブキャリア判定部408によって判定されたヌル周波数帯域のサブキャリアのシンボルのみを取得する。すなわち、サブキャリア選択部409は、第二送信装置3によって変調シンボルが配置されたサブキャリアのみから変調シンボルを取得する。そして、サブキャリア選択部409は、取得された各変調シンボルに対し、第二送信装置3の第一変調部303による変調処理に応じた復調処理を行うことによって、第二データの誤り訂正符号化ビットを生成する。
The
第二FEC復号部410は、サブキャリア選択部409によって生成された誤り訂正符号化ビットに対し、第二送信装置3のFEC符号化部302による誤り訂正符号化処理に応じた誤り訂正処理及び復号化処理を行うことによって、第二送信装置3において送信対象となっていた第二データを生成する。
The second
次に、第二受信装置4の動作及び処理手順について説明する。図12は、第二受信装置4の受信処理の手順を示すフローチャートである。
図12に示すように、まずアンテナ401が信号を受信し(ステップS401)、受信した信号から受信部402が変調信号を生成する(ステップS402)。次に、第二復調部403が変調信号に対しガードインターバルの除去や直並列変換を行う(ステップS403)。次に、第二復調部403がFFTを行うことによって複数のシンボルを生成する(ステップS404)。次に、並直列変換部404がシンボルに対し並直列変換を行う(ステップS405)。次に、ブロック復号部405が各シンボルに対しブロック復号化処理を行うことによって変調シンボルを生成する(ステップS406)。次に、第一復調部406が変調シンボルを復調することによって誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS407)。次に、第一FEC復号部407が誤り訂正符号化ビットを誤り訂正復号化することによって第一データを生成する(ステップS408)。
Next, the operation and processing procedure of the
As shown in FIG. 12, the
次に、ヌルサブキャリア判定部408が、レプリカ信号を生成し(ステップS409)、ヌル周波数帯域を判定する(ステップS410)。次に、サブキャリア選択部409が、ヌル周波数帯域のサブキャリアから変調シンボルを取得し復調することによって第二データの誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS411)。そして、第二FEC符号化部410が誤り訂正符号化ビットを誤り訂正復号化することによって第二データを生成し(ステップS412)、このフローチャートに表される送信処理が終了する。
Next, the null
このように構成された無線通信システム10の第一受信装置2及び第二受信装置4は、第一送信信号と第二送信信号とが合成された信号を受信することになる。しかし、第一送信信号はFEC及びブロック符号化処理によって雑音耐性を備えているため、第二送信装置の振幅a0が第一送信信号の振幅a1以下であれば、第一受信装置2及び第二受信装置4は第一データを正しく生成することができる。そして、第二受信装置4は、このように第一データを正しく生成することによって、ヌル周波数帯域を正確に判定し、ヌル周波数帯域に配置された第二送信信号のサブキャリアを選択し、第二データを正しく生成することができる。すなわち、無線通信システム10により、ガードバンドを用いることなく重畳伝送を行うことができる。
The
また、第一送信装置1はブロック符号化処理を行うことによって、送信データを含まないヌルサブキャリアを恣意的に設けることなく、第一データの一部を有するヌルサブキャリアを発生させることができる。そのため、第一送信信号に含まれるデータ量を減らすことなく、ヌルサブキャリアを有する第一送信信号を生成することができる。そして、第二送信信号は、第一送信信号のヌル周波数帯域のサブキャリアのみに振幅が与えられて構成されるため、第一送信信号による干渉の影響が小さい。以上の構成により、第一送信信号によるデータ伝送効率(通信速度)の低下を抑止しつつ、第二送信信号の受信品質を従来よりも向上させた重畳伝送を実現することが可能となる。
Moreover, the
また、第一送信信号では、一定の確率(図3の場合は25%の確率)でヌルサブキャリアが発生する。そのため、第二送信信号のシンボルレートはほぼ一定の値に落ち着き、第二送信信号を安定して送信することが可能となる。
また、従来技術に比べて、受信信号からレプリカ信号を除去する減算処理分の演算量を削減することができる。
In the first transmission signal, null subcarriers are generated with a certain probability (25% in the case of FIG. 3). For this reason, the symbol rate of the second transmission signal settles to a substantially constant value, and the second transmission signal can be transmitted stably.
Compared with the prior art, it is possible to reduce the amount of calculation for subtraction processing for removing the replica signal from the received signal.
<変形例>
図13は、無線通信システム10の変形例の概略を表す概略図である。図示するように、無線通信システム10の第一送信装置1及び第二送信装置3は一台の送信装置として構成されても良い。この場合、ヌルサブキャリア通知部108は配線によって結線されたレート調整バッファ301及びサブキャリア選択部305に対してヌルサブキャリア情報を通知するように構成されても良い。そして、この場合、第一送信信号及び第二送信信号はそれぞれ異なるアンテナから送信されても良いし、第一送信信号と第二送信信号とが予め合波された信号がアンテナから送信されても良い。
<Modification>
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an outline of a modified example of the
また、第一送信信号に対する与干渉の観点から、第二送信信号の信号形式(サブキャリア間隔、シンボルレートなど)は、第一送信信号に等しいことが望ましい。
また、ブロック復号部205によるブロック復号化処理の妨げとならない程度に第二送信信号の送信電力スペクトル密度が抑えられることが望ましい。
また、上記各構成は、マルチキャリア伝送方式ではなくシングルキャリア伝送方式によって構成されても良い。その場合、振幅がゼロのサブキャリアに代えて、振幅がゼロのタイムスロットが生成される。すなわち、周波数方向のサブキャリアに関する上記概念を、時間方向のタイムスロットに置き換えることによって、シングルキャリア伝送方式による上記無線通信システム10を構成することができる。
In addition, from the viewpoint of interference with the first transmission signal, the signal format (subcarrier interval, symbol rate, etc.) of the second transmission signal is preferably equal to that of the first transmission signal.
In addition, it is desirable that the transmission power spectral density of the second transmission signal is suppressed to an extent that does not hinder block decoding processing by the
Moreover, each said structure may be comprised by the single carrier transmission system instead of a multicarrier transmission system. In that case, a time slot with zero amplitude is generated instead of a subcarrier with zero amplitude. That is, the
[第二実施形態]
図14は、マルチキャリア伝送によって信号の送受信を行う無線通信システムの第二実施形態である無線通信システム10aの概略を表す概略図である。第二実施形態の無線通信システム10aは、第一送信装置1aが第二送信装置3aに対しヌルサブキャリア情報を通知しない点で第一実施形態の無線通信システム10と異なり、第一受信装置2及び第二受信装置4の構成は第一実施形態と同じである。以下、第二実施形態の無線通信システム10aについて、第一実施形態の無線通信システム10と異なる点について説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an outline of a
図15は、第一送信装置1aの機能構成を表すブロック図である。図15において、第一実施形態の第一送信装置1と同じ構成には図2と同じ符号を付して表す。
第一送信装置1aは、ヌルサブキャリア情報通知部108を備えない点で第一送信装置1と異なり、他の構成は第一送信装置1と同様である。そのため、第一送信装置1aの各構成についての説明は省く。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
The
図16は、第二実施形態の第一送信装置1aの送信処理の手順を示すフローチャートである。図5と同じ処理については、図16において図5と同じ符号を付して表し説明を省く。図示するように、第二実施形態の送信処理の手順は、ステップS103の処理の次に直並列変換部104が直並列変換を行う(ステップS105)点で第一実施形態の送信処理の手順と異なり、他の手順は第一実施形態と同様である。
FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of the transmission process of the
図17は、第二送信装置3aの機能構成を表すブロック図である。図17において、第一実施形態の第二送信装置3と同じ構成には図17において図8と同じ符号を付して表し、その説明を省く。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the second transmission device 3a. 17, the same configuration as that of the
第二送信装置3aは、アンテナ311、受信部312、第二復調部313、並直列変換部314、ブロック復号部315、第一復調部316、FEC復号部317、ヌルサブキャリア判定部318をさらに備える点で第二送信装置3と異なり、他の構成は第二送信装置3と同様である。
The
第二送信装置3aのレート調整バッファ301及びサブキャリア選択部305は、第一送信装置1aから通知されるヌルサブキャリア情報ではなく、ヌルサブキャリア判定部318の判定結果に基づいて動作する点で第一実施形態と異なるが、他の動作は第一実施形態と同じであるため説明を省く。また、FEC符号化部302、第一変調部303、直並列変換部304、第二変調部306、送信部307、アンテナ308は第一実施形態と同じ構成であるため説明を省く。
The
また、アンテナ311、受信部312、第二復調部313、並直列変換部314、ブロック復号部315、第一復調部316、FEC復号部317は、それぞれ第一受信装置2のアンテナ201、受信部202、第二復調部203、並直列変換部204、ブロック復号部205、第一復調部206、FEC復号部207と同様に構成されるため説明を省く。
In addition, the
ヌルサブキャリア判定部318は、FEC復号部317によって生成された第一データに対し、第一送信装置1aのFEC符号化部101、第一変調部102、ブロック符号化部103と同様の処理を行うことによってレプリカ信号を生成し、ヌルサブキャリアの数及びヌル周波数帯域を判定する。
The null
図18は、第二実施形態の第二送信装置3aの送信処理の手順を示すフローチャートである。図10と同じ処理については、図18において図10と同じ符号を付して表す。図示するように、まずアンテナ311が信号を受信し(ステップS311)、受信した信号から受信部312が変調信号を生成する(ステップS312)。次に、第二復調部313が変調信号に対しガードインターバルの除去や直並列変換を行う(ステップS313)。次に、第二復調部313がFFTを行うことによって複数のシンボルを生成する(ステップS314)。次に、並直列変換部314が複数のシンボルに対し並直列変換を行う(ステップS315)。次に、ブロック復号部315が各シンボルに対しブロック復号化処理を行うことによって変調シンボルを生成する(ステップS316)。次に、第一復調部316が変調シンボルを復調することによって誤り訂正符号化ビットを生成する(ステップS317)。次に、FEC復号部317が誤り訂正符号化ビットを復号化することによって第一データを生成する(ステップS318)。
FIG. 18 is a flowchart illustrating a procedure of transmission processing of the
次に、ヌルサブキャリア判定部318が、レプリカ信号を生成し(ステップS319)、ヌルサブキャリアの数とヌル周波数帯域を判定する(ステップS320)。この後、第二送信装置3aは第一実施形態と同じようにステップS301〜ステップS310の処理を行い、このフローチャートに表される送信処理が終了する。
Next, the null
このように構成された第二実施形態の無線通信システム10aでは、第二送信装置3aは、第一送信装置1aからヌルサブキャリア情報の通知を受けることなくヌルサブキャリアの数及びヌル周波数帯域を検出する。そのため、第一送信装置1aと第二送信装置3aとを物理的に離れた位置に設置することが可能となる。例えば、第一送信装置1aが広範囲を通信範囲とする中継装置として構成され、第二送信装置3aがより狭い範囲を通信範囲とする基地局装置として構成されても良い。
また、第二実施形態の無線通信システム10aは、第一実施形態の変形例のうち、第一送信装置1aと第二送信装置3aとが一台の装置として構成されるもの以外の変形例と同様に変形して構成されても良い。
In the
Moreover, the radio |
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.
1…第一送信装置, 101…FEC符号化部, 102…第一変調部, 103…ブロック符号化部, 104…直並列変換部, 105…第二変調部, 106…送信部, 107…アンテナ, 2…第一受信装置, 201…アンテナ, 202…受信部, 203…第二復調部, 204…並直列変換部, 205…ブロック復号部, 206…第一復調部, 207…FEC復号部, 3…第二送信装置, 301…レート調整バッファ, 302…FEC符号化部, 303…第一変調部, 304…直並列変換部, 305…サブキャリア選択部, 306…第二変調部, 307…送信部, 308…アンテナ, 311…アンテナ, 312…受信部, 313…第二復調部, 314…並直列変換部, 315…ブロック復号部, 316…第一復調部, 317…FEC復号部, 318…ヌルサブキャリア判定部, 4…第二受信装置, 401…アンテナ, 402…受信部, 403…第二復調部, 404…並直列変換部, 405…ブロック復号部, 406…第一復調部, 407…FEC復号部, 408…ヌルサブキャリア判定部, 409…サブキャリア選択部, 410…第二FEC復号部, 10…無線通信システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第一送信装置は、
送信対象の第一データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第一送信装置用誤り訂正符号化部と、
誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第一送信装置用第一変調部と、
複数の変調シンボルに対し、一部の振幅値がゼロとなるようなブロック符号化を行うブロック符号化部と、
ブロック符号化された変調シンボルを各サブキャリアに配置し変調信号を生成する第一送信装置用第二変調部と、
前記変調信号から第一送信信号を生成し送信する第一送信装置用送信部と、
を備え、
前記第二送信装置は、
送信対象の第二データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第二送信装置用誤り訂正符号化部と、
誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第二送信装置用第一変調部と、
変調シンボルを、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに配置し変調信号を生成する第二送信装置用第二変調部と、
前記変調信号から第二送信信号を生成し送信する第二送信装置用送信部と、
を備え、
前記第一受信装置は、
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信部と、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調部と、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号部と、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調部と、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号部と、
を備え、
前記第二受信装置は、
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第二受信装置用受信部と、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第二受信装置用第二復調部と、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第二受信装置用ブロック復号部と、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第二受信装置用第一復調部と、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第二受信装置用第一誤り訂正復号部と、
前記第一データに基づいて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域を判定する判定部と、
受信した信号のうち、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域の信号からシンボルを取得し、前記第二送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行うサブキャリア選択部と、
前記サブキャリア選択部による復調後の値を用いて、前記第二送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第二データを生成する第二受信装置用第二誤り訂正復号部と、
を備える、ことを特徴とするマルチキャリア無線通信システム。 Multi-carrier wireless communication including a first transmission device and a first reception device that transmit and receive wireless signals composed of a plurality of subcarriers, and a second transmission device and a second reception device that transmit and receive wireless signals composed of a plurality of subcarriers A system,
The first transmitter is
Performing error correction encoding on the first data to be transmitted, and generating an error correction encoded bit;
A first modulation unit for a first transmission device that modulates error correction coded bits and generates a plurality of modulation symbols;
A block encoding unit that performs block encoding such that some amplitude values are zero for a plurality of modulation symbols;
A second modulation unit for the first transmission device that arranges block-coded modulation symbols on each subcarrier and generates a modulation signal;
A transmitter for a first transmitter that generates and transmits a first transmission signal from the modulated signal;
With
The second transmitter is
Performing error correction encoding on the second data to be transmitted, and generating an error correction encoded bit;
A first modulation unit for a second transmission device that modulates error correction coded bits and generates a plurality of modulation symbols;
A second modulation unit for a second transmission device that generates a modulation signal by arranging a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal;
A second transmission device transmitter for generating and transmitting a second transmission signal from the modulated signal;
With
The first receiving device is
A receiver for a first receiver that receives the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulator for a first receiver that acquires a symbol for each subcarrier from the received signal;
A block decoding unit for a first receiving device that performs block decoding according to block coding of the block coding unit for the symbol;
A first demodulator for a first receiver that performs demodulation according to the modulation of the first modulator for the first transmitter on the block-decoded symbol;
Error correction for the first receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding unit for the first transmission device using the demodulated value A decryption unit;
With
The second receiving device is
A receiver for a second receiver that receives the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulator for a second receiver that acquires symbols for each subcarrier from the received signal;
A block decoding unit for a second receiving device that performs block decoding according to block coding of the block coding unit for the symbol;
A first demodulator for a second receiver that performs demodulation in accordance with the modulation of the first modulator for the first transmitter with respect to the block-decoded symbol;
The first for the second receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding unit for the first transmission device using the demodulated value An error correction decoding unit;
A determination unit for determining a frequency band of a subcarrier having an amplitude value of zero in the first transmission signal based on the first data;
Among the received signals, a sub is obtained from a signal in a frequency band of a subcarrier having an amplitude value of zero in the first transmission signal, and demodulated according to the modulation of the first modulation unit for the second transmission device. A carrier selection section;
Using the value demodulated by the subcarrier selection unit, the second data is generated by performing error correction processing and decoding processing according to error correction coding of the error correction coding unit for the second transmission device A second error correction decoding unit for the second receiving device;
A multi-carrier wireless communication system comprising:
前記第二送信装置用第二変調部は、前記ヌルサブキャリア情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする請求項1に記載のマルチキャリア無線通信システム。 The first transmission device further includes a null subcarrier information notification unit for notifying the second transmission device of information on a subcarrier in which a modulation symbol whose amplitude value becomes zero by the block encoding unit is arranged,
The second modulation unit for the second transmission device arranges a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal, according to the null subcarrier information. Item 4. The multicarrier wireless communication system according to Item 1.
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信部と、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調部と、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化部のブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号部と、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調部の変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調部と、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化部の誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号部と、
前記第一データに基づいて、前記ブロック符号化部によって振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を検出するヌルサブキャリア判定部をさらに備え、
前記第二送信装置用第二変調部は、前記ヌルサブキャリアの情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする請求項1に記載のマルチキャリア無線通信システム。 The second transmitter is
A receiver for a first receiver that receives the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulator for a first receiver that acquires a symbol for each subcarrier from the received signal;
A block decoding unit for a first receiving device that performs block decoding according to block coding of the block coding unit for the symbol;
A first demodulator for a first receiver that performs demodulation according to the modulation of the first modulator for the first transmitter on the block-decoded symbol;
Error correction for the first receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding unit for the first transmission device using the demodulated value A decryption unit;
Based on the first data, further comprising: a null subcarrier determination unit that detects information on a subcarrier in which a modulation symbol having an amplitude value of zero by the block encoding unit is arranged;
The second modulation unit for the second transmission device arranges a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal according to the information on the null subcarrier. The multicarrier wireless communication system according to claim 1.
前記第一送信装置が、
送信対象の第一データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第一送信装置用誤り訂正符号化ステップと、
誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第一送信装置用第一変調ステップと、
複数の変調シンボルに対し、一部の振幅値がゼロとなるようなブロック符号化を行うブロック符号化ステップと、
ブロック符号化された変調シンボルを各サブキャリアに配置し変調信号を生成する第一送信装置用第二変調ステップと、
前記変調信号から第一送信信号を生成し送信する第一送信装置用送信ステップと、
前記第二送信装置が、
送信対象の第二データに対し誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する第二送信装置用符号化ステップと、
誤り訂正符号化ビットを変調し複数の変調シンボルを生成する第二送信装置用第一変調ステップと、
変調シンボルを、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに配置し変調信号を生成する第二送信装置用第二変調ステップと、
前記変調信号から第二送信信号を生成し送信する第二送信装置用送信ステップと、
前記第一受信装置が、
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信ステップと、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調ステップと、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号ステップと、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調ステップと、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号ステップと、
前記第二受信装置が、
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第二受信装置用受信ステップと、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第二受信装置用第二復調ステップと、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第二受信装置用ブロック復号ステップと、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第二受信装置用第一復調ステップと、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第二受信装置用第一誤り訂正復号ステップと、
前記第一データに基づいて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域を判定する判定ステップと、
受信した信号のうち、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなるサブキャリアの周波数帯域の信号からシンボルを取得し、前記第二送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行うサブキャリア選択ステップと、
前記サブキャリア選択ステップによる復調後の値を用いて、前記第二送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第二データを生成する第二受信装置用第二誤り訂正復号ステップと、
を有する、ことを特徴とするマルチキャリア無線通信方法。 Multi-carrier wireless communication including a first transmission device and a first reception device that transmit and receive wireless signals composed of a plurality of subcarriers, and a second transmission device and a second reception device that transmit and receive wireless signals composed of a plurality of subcarriers A multi-carrier wireless communication method performed by a system,
The first transmission device is
Performing error correction encoding on the first data to be transmitted and generating error correction encoded bits;
A first modulation step for a first transmission device that modulates error correction coded bits to generate a plurality of modulation symbols;
A block encoding step for performing block encoding such that some amplitude values are zero for a plurality of modulation symbols;
A second modulation step for the first transmission device that places a block-coded modulation symbol on each subcarrier to generate a modulated signal;
A transmission step for a first transmission device that generates and transmits a first transmission signal from the modulated signal;
The second transmission device is
An encoding step for a second transmitting device that performs error correction encoding on the second data to be transmitted and generates error correction encoded bits;
A first modulation step for a second transmission device that modulates error correction coded bits to generate a plurality of modulation symbols;
A second modulation step for a second transmission device that generates a modulation signal by arranging a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal;
A transmission step for a second transmission device that generates and transmits a second transmission signal from the modulated signal;
The first receiving device is
A first receiving device receiving step for receiving the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulation step for the first receiving device for obtaining a symbol for each subcarrier from the received signal;
A block decoding step for a first receiver that performs block decoding according to the block encoding of the block encoding step for the symbol;
A first demodulating step for a first receiving device that performs demodulation according to the modulation of the first modulating step for the first transmitting device on the block-decoded symbols;
Error correction for the first receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding step for the first transmission device using the demodulated value A decryption step;
The second receiving device is
A second receiving device receiving step for receiving the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulation step for the second receiving device for obtaining a symbol for each subcarrier from the received signal;
A block decoding step for a second receiver that performs block decoding according to block encoding of the block encoding step for the symbol;
A first demodulating step for a second receiving device that performs demodulation in accordance with the modulation of the first modulating step for the first transmitting device, with respect to the block-decoded symbol;
First for second receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to error correction coding in the error correction coding step for first transmitting device using the demodulated value An error correction decoding step;
A determination step of determining a frequency band of a subcarrier having an amplitude value of zero in the first transmission signal based on the first data;
Among the received signals, a sub is obtained from a signal in a frequency band of a subcarrier having an amplitude value of zero in the first transmission signal, and demodulated according to the modulation in the first modulation step for the second transmission device. Career selection step;
Using the value demodulated in the subcarrier selection step, the second data is generated by performing error correction processing and decoding processing according to error correction coding in the error correction coding step for the second transmission device A second error correction decoding step for the second receiving device;
A multi-carrier wireless communication method comprising:
前記第二送信装置用第二変調ステップにおいて前記第二送信装置が、前記ヌルサブキャリア情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする請求項4に記載のマルチキャリア無線通信方法。 The first transmission device further includes a null subcarrier information notification step of notifying the second transmission device of information on subcarriers in which modulation symbols whose amplitude values have become zero by the block encoding step are arranged,
In the second modulation step for the second transmission device, the second transmission device arranges a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which an amplitude value is zero in the first transmission signal, according to the null subcarrier information. The multi-carrier radio communication method according to claim 4.
前記第一送信信号及び前記第二送信信号を受信する第一受信装置用受信ステップと、
受信した信号からサブキャリア毎にシンボルを取得する第一受信装置用第二復調ステップと、
前記シンボルに対し、前記ブロック符号化ステップのブロック符号化に応じたブロック復号化を行う第一受信装置用ブロック復号ステップと、
ブロック復号化された前記シンボルに対し、前記第一送信装置用第一変調ステップの変調に応じた復調を行う第一受信装置用第一復調ステップと、
復調後の値を用いて前記第一送信装置用誤り訂正符号化ステップの誤り訂正符号化に応じた誤り訂正処理及び復号処理を行うことによって前記第一データを生成する第一受信装置用誤り訂正復号ステップと、
前記第一データに基づいて、前記ブロック符号化ステップにおいて振幅値がゼロとなった変調シンボルが配置されるサブキャリアの情報を検出するヌルサブキャリア判定ステップをさらに備え、
前記第二送信装置用第二変調ステップにおいて前記第二送信装置が、前記ヌルサブキャリアの情報に応じて、前記第一送信信号において振幅値がゼロとなる周波数帯域のサブキャリアに変調シンボルを配置することを特徴とする請求項4に記載のマルチキャリア無線通信方法。 The second transmission device is
A first receiving device receiving step for receiving the first transmission signal and the second transmission signal;
A second demodulation step for the first receiving device for obtaining a symbol for each subcarrier from the received signal;
A block decoding step for a first receiver that performs block decoding according to the block encoding of the block encoding step for the symbol;
A first demodulating step for a first receiving device that performs demodulation according to the modulation of the first modulating step for the first transmitting device on the block-decoded symbols;
Error correction for the first receiving device that generates the first data by performing error correction processing and decoding processing according to the error correction coding of the error correction coding step for the first transmission device using the demodulated value A decryption step;
Based on the first data, further comprising a null subcarrier determination step of detecting information on subcarriers in which modulation symbols having amplitude values of zero in the block encoding step are arranged,
In the second modulation step for the second transmission device, the second transmission device arranges a modulation symbol on a subcarrier in a frequency band in which the amplitude value is zero in the first transmission signal in accordance with the null subcarrier information. The multicarrier wireless communication method according to claim 4, wherein:
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