JP5218522B2 - 波数分割多重送受信装置及びその送信方法 - Google Patents
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Description
このため、次世代移動通信方式において、MAIの影響を低減できる無線変調方式としてIFDMA(Interleaved Frequency Division Multiple Access)が検討されている(特許文献1及び非特許文献1参照)。このIFDMA変調方式は、移動局固有の速度で変化する位相を送信信号に乗算して伝送することにより、各移動局からの信号が周波数軸上で相互に重なり合わない様に配置してMAIを低減する。
シンボル繰り返し・並び替え部1cは、IFDMAシンボルを構成する4個のシンボルS0,S1,S2,S3の時間領域をそれぞれ圧縮して各シンボルをL回(図ではL=4)繰り返し発生すると共に、該シンボル繰り返し系列を並び替えてシンボル系列S0,S1,S2,S3と同じ配列にする(図22(b))。シンボル繰り返し系列のシンボル周期をTcとすれば、シンボル繰り返し周期Tsは、Ts=Tc×Qの関係がある。位相回転部1dは、複素乗算器CMLにより繰り返しシンボル列の各シンボルに対して移動局固有の位相回転を施し(図22(c))、無線送信部1eは位相回転部1dから入力する信号の周波数をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、増幅してアンテナより送信する。
数値制御発振器NCO(Numerical Controlled Oscillator)1gは単位時間Tc毎に位相回転量θを計算し、位相回転部1dの複素乗算器CMLは繰り返しシンボル列の各シンボルに対して移動局固有の位相回転を施して周波数シフト処理を行う。
Q個のシンボルをL回繰り返したときのNCO 1gから出力する位相θk(t)は次式
θ=θ+Δω (3)
の演算を行なって回転位相量θをΔωづつ増加して出力する。変換部1jは、回転位相量θの複素平面におけるI,Q成分(x, y)を算出して位相回転部1dに入力する。位相回転部1dは繰り返しシンボル列を構成するシンボルをS(=X+jY)とすれば、次式
(X+jY)×(x+jy)
の演算を行なって演算結果を出力する。実際には、位相回転部1dの複素乗算部CMLは実数部、虚数部毎に(Xx−Yy),(Xy+Yx)を演算して出力する。
k=0であれば、周波数シフト量Δf=0であるため、周波数スペクトラムは図23の(a)に示すようになる。k=1であれば、(2)式より周波数シフト量Δf=2π/L×Qとなり、Q=L=4とすれば位相がπ/8づつ変化し、周波数スペクトラムは図23の(b)に示すようになる。また、k=2であれば、(2)式より周波数シフト量Δf=4π/L×Qとなる。Q=L=4とすればTc毎に位相が2π/8づつ変化し、周波数スペクトラムは図23の(c)に示すようになる。また、k=3であれば、(2)式より周波数シフト量Δf=6π/L×Qとなる。Q=L=4とすればTc毎に位相が3π/8づつ変化し、周波数スペクトラムは図23の(d)に示すようになる。この結果、複数の移動局が同一の基地局に同時に接続した場合であっても、各移動局の周波数スペクトラムは周波数軸上で直交することになり、お互いの送信信号の干渉を低減できる。
移動体無線通信では伝搬路によって、MPI(Multi-Path Interference)が生じ、回線品質を劣化させる。このため、従来のIFDMAでは、特許文献1の段落0010〜0014で説明するようにMPIを低減するためにマルチパス干渉キャンセラを使用する。しかし、このマルチパス干渉キャンセラを使用する方法では、処理量が増加し、また、追従性に問題があった。
そこで、MPIの影響が低減可能なOFDM方式が変調方式として検討されている。しかし、OFDM方式では直交する周波数上に送信シンボルが多重化されているため、平均電力対ピーク電力比PAPR(Peak to Average Power Ratio)が大きくなリ、送信増幅器の送信効率が悪くなる。PAPRが大きくなるのを防止するために、送信部において閾値以上の信号部分をクリッピング処理等により削除してピーク電力抑圧を行い、送信増幅器に入力するピーク電力の低減を図っている。しかし、ピーク電力抑圧による符号誤り率が増加する問題が発生している。
又、本発明の別の目的は、OFDMでは多重化によるPAPRが大きくなるが、該PAPRが大きくなるのを防止することである。
・波数分割多重送受信装置
本願発明の波数分割多重送信装置は、送信データを符号化する符号化部、該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、該データ変調部から出力する送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、前記繰り返しシンボル系列のシンボル毎に、該シンボルの拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数のコードを発生する拡散コード発生部、前記繰り返しシンボル系列の各シンボルに前記拡散コードを乗算して拡散する拡散部、前記拡散部の出力を送信する送信部、を備えている。
本願発明の波数分割多重受信装置は、上記波数分割多重送信装置から送信される信号を受信する受信部、受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する直交復調部、受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出するタイミング検出部、タイミング検出部において検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にウォルシュのWFT変換処理を施して波数スペクトルに変換するウォルシュのWFT処理部、移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた波数スペクトラムのうち該シンボル固有の波数スペクトルを合成する合成部、各シンボルの合成信号からデータを復号する復号部、を備えている。
・波数分割多重送信方法
本願発明の波数分割多重送信方法は、送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、データ変調された送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、前記繰り返しシンボル系列のシンボル毎に該シンボルの拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数のコードを発生し、該繰り返しシンボル系列の各シンボルに該拡散コードを乗算して拡散する第4ステップ、前記拡散出力を送信する第5ステップ、を備えている。
又、本発明によれば、1つのシンボルを直交する周波数あるいは波数で送信するため、拡散利得が得られ、PAPRを小さくできる。
(a)周波数分割多重送信装置
図1は第1実施例の周波数分割多重送信装置のブロック図、図2は図1の周波数分割多重送信装置の動作説明用タイミングチャートである。第1実施例の周波数分割多重送信装置は移動局として利用することができる。
符号化部11は入力された2値の情報系列に、ターボ符号、畳込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、データ変調部12はチャネル符号化されたデータ列を例えばQPSKのI,Q複素成分(シンボル)に変換する。1つのIFDMAシンボル(フレームシンボル)は図2(a)に示すようにQ個のシンボルD0,D1 (図ではQ=2)で構成されている。
時間領域圧縮および繰り返し部13は、図2(b)に示すようにIFDMAシンボルを構成する2個のシンボルD0,D1の時間領域をそれぞれ圧縮して各シンボルをL回(図ではL=4)繰り返し発生し、並び替え部14は、該シンボル繰り返し系列を並び替えてシンボル系列D0,D1と同じ配列にする(図2(c))。この繰り返しにより得られたシンボルの周期をTcとすれば、シンボル繰り返し周期Tsは、Ts=Tc×Qの関係がある。
シンボル位相回転部15は、並び替え後の繰り返しシンボルに対してシンボル固有の位相回転処理を施す。例えば、図2(d)に示すようにシンボル位相回転部15は、並び替えされたシンボル系列のうちD0のシンボルはそのままにし(位相回転を施さず)、D1のシンボルにはシンボル毎に0、π、2π(=0)、3π(=−π)、・・・とπづつ増加するシンボル固有の位相回転を施す。 UE位相回転部16は、シンボル位相回転部15から出力する各シンボルに対して移動局(UE:User Equipment)固有の位相回転を施し、CP付加部17は図2(e)に示すようにIFDMAシンボル毎に繰り返しシンボル系列の先頭にCP(Cyclic Prefix)を付加し、送信部18は該CPが付加されたシンボル系列の周波数をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、増幅してアンテナより送信する。
数値制御発振器NCO(Numerical Controlled Oscillator)19は単位時間Tc毎に位相回転量θを計算し、位相回転部16の複素乗算器(図示せず)は入力する繰り返しシンボル列の各シンボルに対して移動局固有の位相回転を施して周波数シフト処理を行う。Q(=2)個のシンボルをL(=4)回繰り返したときのNCO19から出力する位相θk(t)は(1)式により表される。NCO 19おいて、周波数シフト設定部19aは、単位時間Tc毎の位相回転変化量(角速度)Δωを設定する部分で、パラメータ設定部19bより設定されたパラメータk, L, Qを用いて(2)式により角速度Δωを計算して出力する。回転位相量決定部19cは、遅延時間設定部19dで設定された遅延時間T(=Tc)の遅延部DLYと加算器ADDとを備え、単位時間T毎に(3)式の演算を行なって回転位相量θをΔωづつ増加して出力する。変換部19eは、回転位相量θの複素平面におけるI,Q成分(x, y)を算出して位相回転部16に入力する。位相回転部16はシンボル位相回転部15から出力するシンボルをS(=X+jY)とすれば、次式
(X+jY)×(x+jy)
の演算を行なって演算結果を出力する。
シンボル位相回転量生成部20,21は数値制御発振器NCO19と同一の構成を備えている。図3はシンボル位相回転量生成部21の構成図であり、周波数シフト設定部21aは、単位時間Ts毎の位相回転変化量πを設定する部分で、パラメータ設定部21bより設定されたパラメータπを出力する。回転位相量決定部21cは、遅延時間設定部21dで設定された遅延時間T(=Ts)の遅延部DLYと加算器ADDとを備え、単位時間Ts毎に(3)式の演算を行なって回転位相量θをπづつ増加して出力する。変換部21eは、回転位相量θの複素平面におけるI,Q成分(x, y)を算出して位相回転部15に入力する。
シンボル位相回転部15においてシンボルに位相回転を施さなければ、k=0の第1移動局の周波数スペクトラムは図4(A)に示すようになるが、シンボル位相回転部15においてシンボルD1のみにπずつ増加する位相回転を施すと、周波数スペクトラムは図4(B)に示すようになる。この図4(B) より、第1実施例によれば、(1)シンボルD0は周波数f0及びf4の直交した周波数で送信され、(2)シンボルD1は周波数f2及びf6の直交した周波数で送信され、また、(3)シンボルD0及びD1は互いに直交した周波数で送信されるようになる。これはIFDMAシンボルを構成する全シンボルD0,D1をあたかもOFDM方式で複数のサブキャリアで送信したのと同じであり、CP時間以内の遅延波によるマルチパス干渉による劣化は生じない。
図5は第1実施例の周波数分割多重受信装置のブロック図である。
無線受信部31は無線信号を受信してベースバンド信号に周波数をダウンコンバートし、直交復調部32はベースバンド信号に対して例えばQPSK復調処理を施し、図示しないAD変換器は復調結果(受信シンボル系列)をディジタルに変換してシンボルタイミング検出部33とシリアル/パラレル変換部34に入力する。シンボルタイミング検出部33は、受信シンボル系列からIFDMAシンボルタイミングを検出し、シリアル/パラレル変換部34は該IFDMAシンボルタイミング(フレームシンボルタイミング)に基づいてCPを受信シンボル系列から削除し、かつ、該受信シンボル系列をシリアル/パラレル変換する。FFT部35はパラレル変換された各シンボルデータにFFT変換処理を施して複数のサブキャリア成分(周波数スペクトラム)を発生する。図3の例ではサブキャリア成分として、周波数f0、f2、f4、f6に応じたシンボルデータD0,D1,D0,D1を出力する。
サブキャリア合成部36は、周波数f0、f4の成分を合成してシンボルデータD0として出力し、周波数f2、f6のサブキャリア成分を合成してシンボルデータD1として出力する。復号部37はシンボルD0,D1を入力されて誤り訂正復号処理を行って図示しないデータ処理部に入力する。
1パスモデルの各サンプリング点(繰り返しシンボル系列の各シンボルタイミング)での受信信号は下式で表される。ここでnは各サンプル点での雑音を表す。
図6はマルチパス干渉時の受信信号例であり、(a)は直接波、(b)は遅延波、(c)は直接波と遅延波を合成してなる受信サンプル系列である。図では、遅延波が直接波から1サンプル遅延している例を示している。かかる2パスモデルの環境における受信信号は下式
以上から、マルチパス環境においても拡散利得が得られており、MPIが低減し、しかもOFDMによる周波数ダイバーシティ効果も発生する。
図4はk=0とした第1の移動局の周波数スペクトラムであるが、k=1とした第2の移動局の周波数スペクトラムは図7(B)に示すようになる。すなわち、シンボル位相回転部15においてシンボルに位相回転を施さなければ、k=1の第2移動局の周波数スペクトラムは図7(A)に示すようになるが、シンボル位相回転部15においてシンボルD1のみにπずつ増加する位相回転を施すと、周波数スペクトラムは図7(B)に示すようになる。図7(B) より、(1)シンボルD0は周波数f1及びf5の直交した周波数で送信され、(2)シンボルD1は周波数f3及びf7の直交した周波数で送信され、また、(3)シンボルD0及びD1は互いに直交した周波数で送信されるようになる。
以上より、図8に示すように第1ユーザUE0のデータは周波数f0,f2,f4,f6で送られ、第2ユーザUE1のデータは周波数f1,f3,f5,f7で送られ、互いに直交した周波数で送信され、干渉することはない。
第1実施例によれば、擬似的なOFDMが実現可能なので、マルチパス干渉キャンセラを必要とせず、マルチパス干渉を低減することが可能である。
図9は第2実施例の周波数分割多重送信装置のブロック図であり、図1の第1実施例の構成と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、第1実施例の2つの位相回転部15,16を1つに統合した点である。
符号化部11は入力された2値の情報系列に、ターボ符号、畳込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、データ変調部12はチャネル符号化されたデータ列を例えばQPSKのI,Q複素成分(シンボル)に変換する。時間領域圧縮および繰り返し部13は、図2(b)に示すようにIFDMAシンボルを構成する2個のシンボルD0,D1の時間領域をそれぞれ圧縮して各シンボルをL回(図ではL=4)繰り返し発生し、並び替え部14は、該シンボル繰り返し系列を並び替えてシンボル系列D0,D1と同じ配列にする(図2(c))。この繰り返しにより得られたシンボルの周期をTcとすれば、シンボル繰り返し周期Tsは、Ts=Tc×Qの関係がある。
位相回転部25は、並び替え後の繰り返しシンボルに対して移動局およびシンボルそれぞれに固有の位相回転処理を施し、CP付加部17は図2(e)に示すようにIFDMAシンボル毎に繰り返しシンボル系列の先頭にCP(Cyclic Prefix)を付加し、送信部18は該CPが付加されたシンボル系列の周波数をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、増幅してアンテナより送信する。
移動局に応じた位相回転量は2πk/LQ(図2の例ではLQ=8であるからπk/4)、シンボルD0に応じた回転位相量は0、シンボルD1に応じた位相回転量はπであるから、移動局/シンボル位相回転量生成部26は、シンボル繰り返し周期Ts毎に、
0→0+2×πk/4→0+4×πk/4→0+6×πk/4→・・・・
とシンボルD0の位相回転量を発生する。また、移動局/シンボル位相回転量生成部27は、シンボル繰り返し周期Ts毎に、
0+πk/4→π+3×πk/4→2π+5×πk/4→3π+7×πk/4→・・・・
とシンボルD1の位相回転量を発生する。スイッチ28はこれらシンボルD0、D1の位相回転量をシンボル周期Tc毎に交互に位相回転部25に入力する。
第2実施例によれば、第1実施例と同等の効果を奏することができ、しかも位相回転部を1つにできる。なお、第2実施例の周波数分割多重受信装置は、図5の第1実施例の周波数分割多重受信装置と同一構成になる。
(a)波数分割多重送信装置
図10は第3実施例の波数スペクトラムでデータを送信する波数分割多重送信装置のブロック図、図11は図10の波数分割多重送信装置の動作説明用タイミングチャートである。第3実施例の波数分割多重送信装置は移動局として利用することができる。なお、第3実施例に関係するWalsh 変換、Walshコード(Walsh関数)、波数等は周知技術であり、例えば、"FFTの使い方 安居院猛・中嶋正之著 電子科学シリーズ91 pp182-185 廣済堂 産報出版 1981.3”を参照されたい。
符号化部51は入力された2値の情報系列に、ターボ符号、畳込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、データ変調部52はチャネル符号化されたデータ列を例えばQPSKのI,Q複素成分(シンボル)に変換する。1つのIFDMAシンボルは図11(a)に示すようにQ個のシンボルD0,D1 (図ではQ=2)で構成されている。
時間領域圧縮および繰り返し部53は、図11(b)に示すようにIFDMAシンボルを構成する2個のシンボルD0,D1の時間領域をそれぞれ圧縮して各シンボルをL回(図ではL=4)繰り返し発生してシンボル繰り返し系列を発生し、シンボル並び替え部54は、該シンボル繰り返し系列を並び替えてシンボル系列D0,D1と同じ配列にする(図11(c))。繰り返しにより得られたシンボルの周期をTcとすれば、シンボル繰り返し周期Tsは、Ts=Tc×Qの関係がある。
Wal(0,0),Wal(0,1),Wal(0,2),Wal(0,3),Wal(0,4),Wal(0,5),Wal(0,6),Wal(0,7)
を発生し、拡散コード生成部56はシンボル周期Tc毎にシンボルD1に乗算する拡散コード列Wal(2,j) (j=0, 1, 2, …7)、すなわち
Wal(2,0),Wal(2,1),Wal(2,2),Wal(2,3),Wal(2,4),Wal(2,5),Wal(2,6),Wal(2,7)
を発生する。スイッチ60はシンボル周期Tc毎に交互に拡散コード生成部55,56から発生するコードを選択して拡散コード乗算部57に入力し、拡散コード乗算部57はシンボル並び替え後の繰り返しシンボルD0,D1に対して該拡散コードを乗算して拡散処理を行う。拡散後のシンボル系列は図11(e)に示すようになる。
CP付加部58は図11(f)に示すようにIFDMAシンボル毎に拡散コードを乗算されたシンボル系列の先頭にCP(Cyclic Prefix)を付加し、送信部59は該CPが付加されたシンボル系列の周波数をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、増幅してアンテナより送信する。
拡散コード生成部55,56はシンボル及び移動局固有の互いに直交する波数コードを、Walsh(ウォルシュ)コードを用いて以下のように発生する。以下は8次のWalshコードを用いる場合であり、8次のWalshコードは次式で表現される。
シンボルD0を波数コードw0を用いて拡散する場合、シンボルD0には波数コードw0が1つおきに乗算される。この乗算タイミングでは波数コードw0と波数コードw7が同じコードであるため、図12に示すようシンボルD0は波数0,7に出力される。また、シンボルD1を波数コードw2を用いて拡散する場合、シンボルD1には波数コードw2が1つおきに乗算される。この乗算タイミングでは波数コードw2と波数コードw5が同じコード(符号は逆)であるため、図12に示すようにシンボルD1は波数2,5(位相は逆相)に出力される。
Walsh変換式G(m)は次式
図13は第3実施例の波数分割多重受信装置のブロック図である。
無線受信部71は無線信号を受信してベースバンド信号に周波数をダウンコンバートし、直交復調部72はベースバンド信号に対して例えばQPSK復調処理を施し、図示しないAD変換器は復調結果(受信シンボル系列)をディジタルに変換してシンボルタイミング検出部73とシリアル/パラレル変換部74に入力する。シンボルタイミング検出部73は、受信シンボル系列からIFDMAシンボルタイミング(フレームシンボルタイミング)を検出し、シリアル/パラレル変換部74は該IFDMAシンボルタイミングに基づいてCPを受信シンボル系列から削除し、かつ、該受信シンボル系列をシリアル/パラレル変換する。WFT部75はパラレル変換された各シンボルデータにWFT変換処理を施して複数の波数成分(波数スペクトラム)を発生する。図12の例では波数成分として、波数0, 2, 5, 7に応じたシンボルデータD0,D1,D0,D1を出力する。なお、WFT変換処理とは段落0025で説明した波数スペクトラムG(0)〜G(7)を求めるWalsh変換のことである。
波数合成部76は、波数0, 7の成分を合成してシンボルデータD0として出力し、波数 2, 5の成分を合成してシンボルデータD1として出力する。復号部77はシンボルD0,D1を入力されて誤り訂正復号処理を行って図示しないデータ処理部に入力する。
1パスモデルの各サンプリング点(繰り返しシンボル系列の各シンボルタイミング)での受信信号は下式で表される。ここでnは各サンプル点での雑音を表す。
図14はマルチパス干渉時の受信信号例であり、(a)は直接波、(b)は遅延波、(c)は直接波と遅延波を合成してなる受信サンプル系列である。図では、遅延波が直接波から1サンプル遅延している例を示している。かかる2パスモデルの環境における受信信号は下式
図15は第2の移動局の動作説明用タイミングチャートであり、第2の移動局用の拡散コードとしてw1,w6,w3,w4を用いる例である。シンボルD0を波数w1のコードを用いて拡散する場合(拡散コード=w1)、シンボルD0には波数w1のコードが1つおきに乗算される。この乗算タイミングでは波数w1と波数w6が同じコードであるため、図16に示すようシンボルD0は波数w1、w6に出力される。また、シンボルD1を波数w3のコードを用いて拡散する場合、シンボルD1には波数w3のコードが1つおきに乗算される。この乗算タイミングでは波数w3と波数-1×w4が同じコードであるため、図16に示すようにシンボルD1は波数w3、w4に出力される。
この図16の波数スペクトラムは送信信号をWalsh変換して求めることができる。第1の移動局の場合と同様に第2の移動局の信号及びWalsh変換した結果を下式に示す。
以上より、第3実施例によれば、マルチパス干渉キャンセラを必要とせず、マルチパス干渉を低減することが可能である。
図18は本発明の第4実施例の周波数分割多重送信装置のブロック図、図19は図18の周波数分割多重送信装置の動作説明用タイミングチャートである。第4実施例の周波数分割多重送信装置は基地局として利用することができる。
符号化部81は入力された2値の情報系列に、ターボ符号、畳込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、データ変調部82はチャネル符号化されたデータ列を例えばQPSKのI,Q複素成分(シンボル)に変換する。1つのIFDMAシンボルは図19(a)に示すようにQ個のシンボルD0,D1 ,D2,D3(図ではQ=4)で構成されている。
時間領域圧縮および繰り返し部83は、図19(b)に示すようにIFDMAシンボルを構成する4個のシンボルD0,D1 ,D2,D3の時間領域をそれぞれ圧縮して各シンボルをL回(図ではL=4)繰り返し発生してシンボル繰り返し系列を発生し、並び替え部84は、該シンボル繰り返し系列を並び替えてシンボル系列D0,D1,D2,D3と同じ配列にする。繰り返しにより得られたシンボルの周期をTcとすれば、シンボル繰り返し周期Tsは、Ts=Tc×Qの関係がある。
シンボル位相回転量生成部850はシンボルD0の位相回転量として0を発生し、シンボル位相回転量生成部851はシンボルD1の位相回転量として図19に示すようにπ/2づつ増加するAi(i=0,1,2,…)を発生し、シンボル位相回転量生成部852はシンボルD2の位相回転量として図19に示すように2π/2づつ増加するBi(i=0,1,2,…)を発生し、シンボル位相回転量生成部853はシンボルD3の位相回転量として図19に示すように3π/2づつ増加するCi(i=0,1,2,…)を発生する。
データ位相回転部87はシンボル並び替え後の繰り返しシンボルD0,D1,D2,D3に対してセレクタ86から出力する各シンボル固有の位相回転量を乗算する。位相回転後のシンボル系列は図19(c)に示すようになる。
CP付加部88は図19(d)に示すようにIFDMAシンボル毎に位相回転を施されたシンボル系列の先頭にCP(Cyclic Prefix)を付加し、送信部89は該CPが付加されたシンボル系列の周波数をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、増幅してアンテナより送信する。図20は第4実施例の周波数スペクトラムを示す図である。
第4実施例によれば、シンボルD0は周波数f0,f4に、シンボルD1は周波数f1,f5に、シンボルD2は周波数f2,f6に、シンボルD3は周波数f3,f7に出力される。この結果、擬似的なOFDM信号となり、マルチパス干渉に対する耐性が向上するとともに、周波数ダイバーシティ効果も発生する。また、時分割多重処理により、信号を生成しているため、PAPRが大きくなることは無い。
(付記1)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信装置において、
送信データを符号化する符号化部、
該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、
該データ変調部から出力する送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、
シンボル固有の速度で変化する位相を生成する第1の位相生成部、
並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに前記シンボル固有の位相の回転を施す第1の位相回転部、
移動局固有の速度で変化する位相を生成する第2の位相生成部、
前記第1の位相回転部から出力するシンボル系列に前記移動局固有の位相回転を施す第2の位相回転部、
前記第2の位相回転部出力を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信装置。
(付記2)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信装置において、
送信データを符号化する符号化部、
該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、
該データ変調部から出力する送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、
シンボルと移動局のそれぞれに固有の速度で変化する位相を生成する位相生成部、
前記並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに前記位相生成部から出力する位相の回転を施す位相回転部、
前記の位相回転部出力を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信装置。
(付記3)
前記送信装置より送信された信号を受信する受信部、
受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する直交復調部、
受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出するタイミング検出部、
タイミング検出部において検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にFFT変換処理を施して周波数スペクトラムに変換するFFT処理部、
移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた周波数スペクトラムのうち該シンボル固有の周波数スペクトラムを合成する合成部、
各シンボルの合成信号からデータを復号する復号部、
を備えたことを特徴とする付記1または2記載の周波数分割多重受信装置。
(付記4)
シンボル及び移動局固有の波数スペクトラムでデータを送信する波数分割多重送信装置において、
送信データを符号化する符号化部、
該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、
該データ変調部から出力する送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル毎に、該シンボルの拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数のコードを発生する拡散コード発生部、
前記繰り返しシンボル系列の各シンボルに前記拡散コードを乗算して拡散する拡散部、
前記拡散部の出力を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信装置。
(付記5)
前記拡散コード発生部は、前記拡散コードとして移動局毎にウォルシュコードを構成する異なる波数のコードを発生する、
ことを特徴とする付記4記載の波数分割多重送信装置。
(付記6)
前記送信装置より送信された信号を受信する受信部、
受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する直交復調部、
受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出するタイミング検出部、
タイミング検出部において検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にウォルシュのWFT変換処理を施して波数スペクトルに変換するウォルシュのWFT処理部、
移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた波数スペクトラムのうち該シンボル固有の波数スペクトルを合成する合成部、
各シンボルの合成信号からデータを復号する復号部、
を備えたことを特徴とする付記4または5記載の波数分割多重受信装置。
(付記7)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信装置において、
送信データを符号化する符号化部、
該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、
該データ変調部から出力する送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、
シンボル固有の速度で変化する位相を生成する位相生成部、
並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに前記シンボル固有の位相の回転を施す位相回転部、
前記の位相回転部を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信装置。
(付記8)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信方法において、
送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、
データ変調された送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、
シンボル固有の速度で変化する位相を生成し、前記並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに該シンボル固有の位相の回転を施す第4ステップ、
移動局固有の速度で変化する位相を生成し、前記位相回転を施されたシンボル系列に該移動局固有の位相回転を施す第5ステップ、
前記位相回転を施されたシンボル系列を送信する第6ステップ、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信方法。
(付記9)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信方法において、
送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、
データ変調された送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、
シンボルと移動局のそれぞれに固有の速度で変化する位相を生成し、前記並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに該位相の回転を施す第4ステップ、
前記位相回転を施されたシンボル系列を送信する第5ステップ、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信方法。
(付記10)
前記送信装置より送信された信号を受信し、該受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する第1ステップ、
受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出し、該検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にFFT変換処理を施して周波数スペクトラムに変換する第2ステップ、
移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた周波数スペクトラムのうち該シンボル固有の周波数スペクトラムを合成する第3ステップ、
各シンボルの合成信号からデータを復号する第4ステップ、
を備えたことを特徴とする付記8または9記載の周波数分割多重受信方法。
(付記11)
シンボル及び移動局固有の波数スペクトラムでデータを送信する波数分割多重送信方法において、
送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、
データ変調された送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル毎に該シンボルの拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数のコードを発生し、該繰り返しシンボル系列の各シンボルに該拡散コードを乗算して拡散する第4ステップ、
前記拡散出力を送信する第5ステップ、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信方法。
(付記12)
前記拡散コードとして移動局毎にウォルシュコードを構成する異なる波数のコードを発生する、
ことを特徴とする付記11記載の周波数分割多重送信方法。
(付記13)
前記送信装置より送信された信号を受信し、該受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する第1ステップ、
受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出し、該検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にウォルシュのWFT変換処理を施して波数スペクトルに変換する第2ステップ、
移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた波数スペクトラムのうち該シンボル固有の波数スペクトルを合成する第3ステップ、
各シンボルの合成信号からデータを復号する第4ステップ、
を備えたことを特徴とする付記11または12記載の波数分割多重受信方法。
(付記14)
シンボル及び移動局固有の周波数スペクトラムでデータを送信する周波数分割多重送信方法において、
送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、
データ変調された送信シンボル系列の各シンボルの時間領域を圧縮して、該シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、
シンボル固有の速度で変化する位相を生成し、並び替え後の繰り返しシンボル系列の各シンボルに該シンボル固有の位相の回転を施す第4ステップ、
前記位相回転を施されたシンボル系列を送信する第5ステップ、
を備えたことを特徴とする周波数分割多重送信方法。
52 データ変調部
53 時間領域圧縮および繰り返し部
54 シンボル並び替え部
55、56 拡散コード生成部
57 拡散コード乗算部
58 CP付加部
59 送信部
60 スイッチ
Claims (3)
- シンボル及び移動局固有の波数スペクトラムでデータを送信する波数分割多重送信装置において、
送信データを符号化する符号化部、
該符号化部の出力データを変調するデータ変調部、
該データ変調部から出力する送信シンボル系列のうちフレームを構成する複数のシンボルD0,D1のそれぞれの時間領域を圧縮して、各シンボルを所定回数繰り返す時間領域圧縮・繰り返し部、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替えるシンボル並び替え部、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル周期毎に、各シンボルD0,D1にそれぞれ乗算する拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数コードであって、移動局に応じた波数コードを発生する拡散コード発生部、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル周期毎に交互に前記拡散コード発生部が発生する拡散コードを選択し、該選択した拡散コードを前記繰り返しシンボル系列の対応するシンボルD0,D1に乗算して拡散する拡散部、
前記拡散部の出力を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする波数分割多重送信装置。 - 請求項1記載の波数分割多重送信装置から送信される信号を受信する波数分割多重受信装置において、
前記送信装置より送信された信号を受信する受信部、
受信信号より前記繰り返しシンボル系列の各シンボルを復調する直交復調部、
受信したシンボル系列のフレームシンボルタイミングを検出するタイミング検出部、
タイミング検出部において検出されたタイミングで受信シンボル系列を切り出し、該受信シンボル系列にウォルシュ変換処理を施して波数スペクトルに変換するWFT処理部、
移動局及びシンボル毎に、該移動局に応じた波数スペクトラムのうち該シンボル固有の波数スペクトルを合成する合成部、
各シンボルの合成信号からデータを復号する復号部、
を備えたことを特徴とする波数分割多重受信装置。 - シンボル及び移動局固有の波数スペクトラムでデータを送信する波数分割多重送信方法において、
送信データを符号化し、該符号化データを変調する第1ステップ、
データ変調された送信シンボル系列のうちフレームを構成する複数のシンボルD0,D1のそれぞれの時間領域を圧縮して、各シンボルを所定回数繰り返す第2ステップ、
得られた繰り返しシンボル系列の各シンボルを前記送信シンボル系列の配列となるように並び替える第3ステップ、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル周期毎に、各シンボルD0,D1にそれぞれ乗算する拡散コードとしてウォルシュコードを構成する所定の波数コードであって、移動局に応じた波数コードを発生する第4ステップ、
前記繰り返しシンボル系列のシンボル周期毎に交互に前記拡散コード発生部が発生する拡散コードを選択し、該選択した拡散コードを前記繰り返しシンボル系列の対応するシンボルD0,D1に乗算して拡散する第5ステップ、
前記拡散出力を送信する第6ステップ、
を備えたことを特徴とする波数分割多重送信方法。
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