JP5240102B2 - Transmitting apparatus and cyclic prefix insertion method - Google Patents
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本発明は、送信装置及びサイクリックプレフィックス挿入方法に関し、例えば、無線通信システムにおけるシングルキャリア周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式の送信装置及びサイクリックプレフィックス挿入方法に適用することができる。 The present invention relates to a transmission apparatus and a cyclic prefix insertion method, and can be applied to, for example, a single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) transmission apparatus and a cyclic prefix insertion method in a wireless communication system.
次世代の無線通信規格Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access）では、送信部の規格としてシングルキャリア周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式が検討されている。シングルキャリア周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式の送信部は、図１５の（ａ）に示すように、符号化後のデータに対し、変調部１５−１、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１５−２、サブキャリアマップ（ＳＣＭＡＰ）部１５−３、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１５−４、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部１５−５及びタイムウィンドウ部１５−６による各処理を行い、送信フレームを生成する。 In the next generation radio communication standard E-UTRA (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access), a single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) system is considered as a standard for a transmission unit. As shown in FIG. 15A, the single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) transmission unit modifies the encoded data 15-1, the discrete Fourier transform (DFT) unit 15 with respect to the encoded data. -2, subcarrier map (SCMAP) unit 15-3, inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 15-4, cyclic prefix (CP) insertion unit 15-5 and time window unit 15-6, Generate a transmission frame.
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部１５−５の処理は、図１５の（ｂ）に示すように、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルの末尾からサイクリックプレフィックス（ＣＰ）の長さ分のサンプルをコピーし、当該シンボルの先頭に付与することにより行われる。 The processing of the cyclic prefix (CP) insertion unit 15-5 is performed for the length of the cyclic prefix (CP) from the end of the symbol after the inverse fast Fourier transform (IFFT), as shown in FIG. This is done by copying the sample and adding it to the beginning of the symbol.
図１６に従来のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入までの処理フローを示す。該処理フローは、符号部の出力に対して変調を行い（１６−１）、該変調後の信号に対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行い（１６−２）、該離散フーリエ変換（ＤＦＴ）後の信号に対してサブキャリアマッピング（１６−３）を行い、該サブキャリアマッピング後の信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行う（１６−４）。 FIG. 16 shows a processing flow up to conventional cyclic prefix (CP) insertion. In this processing flow, the output of the encoding unit is modulated (16-1), the discrete Fourier transform (DFT) is performed on the modulated signal (16-2), and the discrete Fourier transform (DFT) is performed. Subcarrier mapping (16-3) is performed on the subsequent signal, and inverse fast Fourier transform (IFFT) is performed on the signal after the subcarrier mapping (16-4).
次に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入を行うために、まず、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）部分のサンプル位置番号ｎを０に設定し（１６−５）、該サンプル位置番号ｎの値が、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）長ＮＣＰの値から１を減じた値となるまで、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入用のシンボルＳ’（ｎ）として、送信するシンボルの末尾のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長ＮＣＰ分の各サンプルデータＳ（ＮＩＦＦＴ−ＮＣＰ＋ｎ）を、コピーして生成する（１６−６〜１６−８）。 Next, in order to perform cyclic prefix (CP) insertion, first, the sample position number n of the cyclic prefix (CP) portion is set to 0 (16-5), and the value of the sample position number n is set to the cyclic prefix (CP). Click prefix (CP) length N The cyclic prefix (CP) length at the end of a symbol to be transmitted as a cyclic prefix (CP) insertion symbol S ′ (n) until a value obtained by subtracting 1 from the CP value n CP content of each sample data S a (n IFFT -N CP + n) , generates copy (16-6～16-8).
ＩＦＦＴ後のシンボルにサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を挿入した送信フレームは、図１７の（ａ）に示すように、時間軸上で連続する複数の送信シンボルとして出力される。ここで、送信シンボルとは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）の処理からサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入までの処理を実施したシンボルとする。図１７の（ｂ）は、送信フレームにおける各送信シンボルのサンプルレベルの例を示している。 A transmission frame in which a cyclic prefix (CP) is inserted into a symbol after IFFT is output as a plurality of transmission symbols continuous on the time axis, as shown in FIG. Here, the transmission symbol is a symbol subjected to processing from inverse fast Fourier transform (IFFT) processing to cyclic prefix (CP) insertion. FIG. 17B shows an example of the sample level of each transmission symbol in the transmission frame.
シングルキャリア周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入方法において、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルを循環移動することにより変調信号の歪を抑える技術等は、例えば下記の特許文献１等によって知られている。
In the cyclic prefix (CP) insertion method of the single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) method, a technique for suppressing distortion of a modulation signal by cyclically moving symbols after inverse fast Fourier transform (IFFT) is, for example, It is known from
また、シングルキャリア周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入方法において、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）前にシンボルを循環移動することにより消費電力を抑止する技術等は、例えば下記の特許文献２等によって知られている。
Further, in the cyclic prefix (CP) insertion method of the single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) method, a technique for suppressing power consumption by cyclically moving symbols before the inverse fast Fourier transform (IFFT) For example, it is known from
図１７の（ｂ）に示すように、時間軸上で隣接する送信シンボルの境界では、サンプルデータが不連続である。これは隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ：Adjacent Channel Leakage Ratio）を悪化させる要因となる。タイムウィンドウ部１５−６によるタイムウィンドウ処理は、送信シンボルの両端部に窓関数を乗算して両端部の振幅を減衰させる。この処理により送信シンボル境界のサンプルデータ変化が滑らかになるよう抑圧され、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）が改善される。 As shown in FIG. 17B, the sample data is discontinuous at the boundary between transmission symbols adjacent on the time axis. This becomes a factor of deteriorating the adjacent channel leakage power ratio (ACLR). The time window processing by the time window unit 15-6 multiplies both ends of the transmission symbol by a window function to attenuate the amplitudes at both ends. By this processing, the sample data change at the transmission symbol boundary is suppressed to be smooth, and the adjacent channel leakage power ratio (ACLR) is improved.
しかし、タイムウィンドウ処理は、窓関数乗算による送信シンボルの振幅の低減、及びウィンドウ部分への前後の送信シンボルの入り込みを引き起こすため、送信シンボル自体が劣化する。これは理想信号からの誤差（ＥＶＭ：Error Vector Magnitude）を悪化させる要因となる。本発明は、送信シンボル境界のサンプルデータの差分を低減させ、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）の改善を図ることを目的とする。 However, since the time window process causes the amplitude of the transmission symbol to be reduced by the window function multiplication and the transmission symbol before and after entering the window portion, the transmission symbol itself deteriorates. This becomes a factor that deteriorates an error (EVM: Error Vector Magnitude) from the ideal signal. An object of the present invention is to reduce the difference in sample data at transmission symbol boundaries and improve the adjacent channel leakage power ratio (ACLR).
上記課題を解決する送信装置は、所定長サイズのシンボルにサイクリックプレフィックスを挿入した各送信シンボルを時間軸上で連続して送信する送信装置において、前記所定長サイズのシンボルに対して、隣接する前送信シンボルの最終データとの差分が最小のサンプルデータを検出し、当該シンボルにおける該サンプルデータの位置を特定する差分最小位置検出部と、前記差分最小位置検出部で検出されたサンプルデータの位置が、サイクリックプレフィックスの先頭位置となるように、前記シンボルを循環移動させてサイクリックプレフィックスの挿入を行うサイクリックプレフィックス挿入部を備える。 A transmission apparatus that solves the above-described problem is a transmission apparatus that continuously transmits on a time axis each transmission symbol in which a cyclic prefix is inserted into a symbol of a predetermined length size, and is adjacent to the symbol of the predetermined length size Detects sample data with the smallest difference from the final data of the previous transmission symbol, specifies the position of the sample data in the symbol, and the position of the sample data detected by the minimum difference position detector Is provided with a cyclic prefix insertion unit that cyclically moves the symbol so that the cyclic prefix is inserted, so that the cyclic prefix is inserted.
送信シンボル境界のサンプルデータの差分を小さくすることができ、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を改善することができる。隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）の改善によりタイムウィンドウ処理を行わなくてもよくなるため、理想信号からの誤差（ＥＶＭ）の悪化を防ぐことができる。 The difference in the sample data at the transmission symbol boundary can be reduced, and the adjacent channel leakage power ratio (ACLR) can be improved. Since the time window process does not have to be performed by improving the adjacent channel leakage power ratio (ACLR), it is possible to prevent the error (EVM) from deteriorating the ideal signal.
このサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入方法は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボル＃ｎ内の各サンプルデータの中で、隣接する前送信シンボル＃（ｎ−１）の最終サンプルデータとの差分が最も小さいサンプルデータ（図１において★印で示す）に着目する（図１の（ａ）参照）。 In this cyclic prefix (CP) insertion method, the difference from the final sample data of the adjacent preceding transmission symbol # (n−1) among the sample data in the symbol #n after the inverse fast Fourier transform (IFFT). Pay attention to sample data (indicated by the asterisk in FIG. 1) with the smallest (see (a) in FIG. 1).
そして、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボル＃ｎを循環移動し、このサンプルデータ（図１の★印）の位置が、送信シンボル長からサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長を差し引いた位置（サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の先頭位置）となるように巡回移動（サイクリックシフト）する（図１の(ｂ)，（ｃ）参照）。 Then, the symbol #n after the inverse fast Fourier transform (IFFT) is cyclically moved, and the position of this sample data (marked with a star in FIG. 1) is a position obtained by subtracting the cyclic prefix (CP) length from the transmission symbol length (cyclic sign). Cyclic movement (cyclic shift) is performed so as to be the click prefix (CP) (see (b) and (c) of FIG. 1).
即ち、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボル＃ｎのサンプルデータの先頭から、前送信シンボル＃（ｎ−１）の最終サンプルデータとの差分が最も小さいサンプルデータ（★）の位置を起点としてサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長までのサンプルデータ（図中Ａのサンプルデータ）が、それ以降のサンプルデータ（図中Ｂのサンプルデータ）の後ろに移動するように循環移動させる。この後、従来と同様のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入処理を行う（図１の（ｄ）参照）。 That is, starting from the position of the sample data (★) having the smallest difference from the beginning of the sample data of the symbol #n after the inverse fast Fourier transform (IFFT) to the final sample data of the previous transmission symbol # (n−1) The sample data up to the cyclic prefix (CP) length (sample data of A in the figure) is cyclically moved so as to move behind the sample data after that (sample data of B in the figure). Thereafter, a cyclic prefix (CP) insertion process similar to the conventional one is performed (see FIG. 1D).
上述の処理は、図２の（ａ）に示すように、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルにおいて、前送信シンボルの最終サンプルデータとの差分が最も小さいサンプル（★印）位置から当該シンボルの最後部までのサンプルデータ（図中Ｄのサンプルデータ）を、当該送信シンボルの前半部に移動させ、かつ、当該シンボルの先頭部のサンプルデータから、図中★印のサンプル位置以降のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長までのサンプルデータまで（図中Ｃのサンプルデータ）を、当該送信シンボルの後半部（前述の図中Ｄのサンプルデータの後部）に移動させて、送信シンボルを生成することと等価である。 As shown in FIG. 2A, the above-described processing is performed on the symbol after the inverse fast Fourier transform (IFFT) from the sample (★) position where the difference from the final sample data of the previous transmission symbol is the smallest. The sample data up to the last part (sample data D in the figure) is moved to the first half of the transmission symbol, and cyclically from the sample data at the beginning of the symbol after the sample position marked with * Moving the sample data up to the prefix (CP) length (sample data C in the figure) to the latter half of the transmission symbol (after the sample data D in the figure above) to generate a transmission symbol; Is equivalent.
このように、送信するシンボルを循環移動してサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を挿入することにより、図２の（ｂ）に示すように、隣接する送信シンボル間でサンプルデータの差分を制限させた送信フレームを送信することが可能となる。なお、循環移動の分割点では循環移動によりサンプルデータは連続データとはならないが、１つのシンボルブロック内でサンプルデータが不連続となっても問題とはならない。但し、送信シンボルの循環移動を送信装置で実施した場合、受信装置に対して送信シンボル毎の循環移動量を通知しなければならない。この通知は、以下に説明する空きサブキャリアを使う手法等によって実現することができる。 In this way, by cyclically moving symbols to be transmitted and inserting a cyclic prefix (CP), as shown in FIG. 2 (b), transmission in which the difference in sample data is limited between adjacent transmission symbols. A frame can be transmitted. Note that sample data does not become continuous data due to cyclic movement at the division point of cyclic movement, but it does not matter if the sample data becomes discontinuous in one symbol block. However, when the cyclic movement of transmission symbols is performed by the transmission apparatus, it is necessary to notify the reception apparatus of the cyclic movement amount for each transmission symbol. This notification can be realized by a method using an empty subcarrier described below.
実施例１の送信部の機能ブロックを図３に示す。フローチャートを図４に示す。実施例１は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１５−４とサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３−２との間に、差分最小位置検出部３−１を設けたものである。また、循環移動量を受信装置に通知するために、送信装置と受信装置との間で予め定めたサブキャリアに固定値又は固定パターンを、サブキャリアマップ（ＳＣＭＡＰ）部１５−３でマッピングして送信する。 The functional block of the transmission part of Example 1 is shown in FIG. A flowchart is shown in FIG. In the first embodiment, a minimum difference position detection unit 3-1 is provided between an inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 15-4 and a cyclic prefix (CP) insertion unit 3-2. Further, in order to notify the receiving apparatus of the cyclic movement amount, a fixed value or a fixed pattern is mapped to a subcarrier predetermined between the transmitting apparatus and the receiving apparatus by the subcarrier map (SCMAP) unit 15-3. Send.
差分最小位置検出部３−１では、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボル内の全サンプルデータと、当該シンボルに隣接する前送信シンボルの最終サンプルデータとの差分が最も小さいサンプルデータの位置（差分最小位置）を検出し、該サンプルデータの位置を循環移動量としてサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入処理部３−２に通知する。 In the minimum difference position detection unit 3-1, the position of the sample data having the smallest difference between all the sample data in the symbol after the inverse fast Fourier transform (IFFT) and the last sample data of the previous transmission symbol adjacent to the symbol ( (Minimum difference position) is detected, and the position of the sample data is notified as a cyclic movement amount to the cyclic prefix (CP) insertion processing unit 3-2.
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３−２は、通知された循環移動量を基に、送信シンボル間の境界のサンプルデータの差分が小さくなるよう、送信するシンボルを巡回移動してサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入の処理を行う。受信装置では、循環移動量通知用のサブキャリアにマッピングされた固定値又は固定パターンを受信し、その回転量を検出して循環移動量を認識する。 The cyclic prefix (CP) insertion unit 3-2 cyclically moves symbols to be transmitted based on the notified cyclic movement amount so that the difference in the sample data at the boundary between the transmission symbols becomes small. CP) Insertion processing is performed. The receiving apparatus receives a fixed value or a fixed pattern mapped to the subcarrier for notification of the circular movement amount, detects the rotation amount, and recognizes the cyclic movement amount.
上述の処理を、図４のフローチャートを参照して説明すると、まず、符号部の出力に対して変調を行い（４−１）、該変調後の信号に対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行い（４−２）、該離散フーリエ変換（ＤＦＴ）後の信号に対してサブキャリアマッピングを行うと共に、予め定めたサブキャリアに固定値又は固定パターンをマッピングする（４−３）。該サブキャリアマッピング後の信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行う（４−４）。 The above processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 4. First, the output of the encoding unit is modulated (4-1), and the signal after the modulation is subjected to discrete Fourier transform (DFT). (4-2) Subcarrier mapping is performed on the signal after the discrete Fourier transform (DFT), and a fixed value or a fixed pattern is mapped to a predetermined subcarrier (4-3). Inverse fast Fourier transform (IFFT) is performed on the signal after the subcarrier mapping (4-4).
次に、前送信シンボルの最終サンプルデータとのＩＱ平面上の距離が最小となるサンプルデータの位置を検出するために、まず、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルのサンプル位置ｎを０に設定し（４−５）、該サンプル位置ｎの値が、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルのサンプル数（シンボル長）ＮＩＦＦＴの値から１を減じた値となるまで、以下の処理を繰り返し実施する（４−６）。 Next, in order to detect the position of the sample data having the smallest distance on the IQ plane with the last sample data of the previous transmission symbol, first, the sample position n of the symbol after the inverse Fourier transform (IFFT) is set to 0. (4-5) The following processing is performed until the value of the sample position n becomes a value obtained by subtracting 1 from the number of symbol samples (symbol length) N IFFT after the inverse fast Fourier transform (IFFT). Repeatedly (4-6).
前送信シンボルの最終サンプルデータＳ’と現シンボルのサンプル位置ｎのサンプルデータＳとの差分の絶対値Ｄを算出する。サンプル位置ｎにおける該差分の絶対値Ｄを最小値ＤＭＩＮと比較し（４−８）、該差分の絶対値Ｄが最小値ＤＭＩＮより小さい場合に、該差分の絶対値Ｄを最小値ＤＭＩＮとして設定し、最小位置ｎＭＩＮとしてサンプル位置ｎを設定する（４−９）。次のサンプル位置について上述の処理を実施するため、サンプル位置ｎの値に１を加算し（４−１０）、処理フロー４−６に戻って同様の処理を繰り返し、最終の最小位置ｎＭＩＮを循環移動量ＮＣＳに変換する（４−１１）。 The absolute value D of the difference between the last sample data S ′ of the previous transmission symbol and the sample data S at the sample position n of the current symbol is calculated. The absolute value D of the difference at the sample position n is compared with the minimum value DMIN (4-8). If the absolute value D of the difference is smaller than the minimum value DMIN , the absolute value D of the difference is converted to the minimum value DMIN. Set as MIN and set the sample position n as the minimum position n MIN (4-9). In order to perform the above-described processing for the next sample position, 1 is added to the value of the sample position n (4-10), and the process returns to the processing flow 4-6 to repeat the same processing, and the final minimum position n MIN into a circulating movement amount N CS (4-11).
次に、循環移動（サイクリックシフト）を適用したサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入の処理を実施するため、まず、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）部分のサンプル位置番号ｎを０に設定し（４−１２）、該サンプル位置番号ｎの値が、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）長ＮＣＰの値から１を減じた値となるまで、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入用のシンボルＳ’（ｎ）として、送信するシンボルの末尾のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長ＮＣＰ分の各サンプルデータＳ（（ＮＣＳ＋ｎ）％ＮＩＦＦＴ）を、コピーして生成する（４−１３〜４−１５）。 Next, in order to carry out cyclic prefix (CP) insertion processing using cyclic movement (cyclic shift), first, the sample position number n of the cyclic prefix (CP) portion is set to 0 (4-12). ), And is transmitted as a cyclic prefix (CP) insertion symbol S ′ (n) until the value of the sample position number n becomes a value obtained by subtracting 1 from the value of the cyclic prefix (CP) length N CP. Each piece of sample data S ((N CS + n)% N IFFT ) corresponding to the cyclic prefix (CP) length N CP at the end of the symbol to be copied is generated (4-13 to 4-15).
なお、上述のシンボル末尾のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長ＮＣＰ分の各サンプルデータＳ（（ＮＣＳ＋ｎ）％ＮＩＦＦＴ）における「（ＮＣＳ＋ｎ）％ＮＩＦＦＴ」は、（ＮＣＳ＋ｎ）の値をＮＩＦＦＴの値で割ったときの余りを表す。最後に当該送信シンボルの最終サンプルデータＳ（ＮＩＦＦＴ＋ＮＣＰ−１）を最終サンプルデータＳ’として保持し（４−１６）、次の送信シンボルとの境界のサンプルデータを最小とする処理のために使用する。 Note that “(N CS + n)% N IFFT ” in each sample data S ((N CS + n)% N IFFT ) corresponding to the cyclic prefix (CP) length N CP at the end of the symbol is (N CS + n). Represents the remainder when the value of N is divided by the value of N IFFT . Finally, the final sample data S (N IFFT + N CP −1) of the transmission symbol is held as final sample data S ′ (4-16), and the processing is performed to minimize the sample data at the boundary with the next transmission symbol. Used for.
この第１の実施例では、差分最小位置検出を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルの全サンプルデータに亘って行うため、以下に説明する実施例４〜６に比べて精度良く差分最小位置を検出し、最適な循環移動量を設定することができる。また、循環移動量の通知の処理が、以下の実施例２，３，５，６と比べて簡素で処理量が少ないという効果を有する。
In the first embodiment, since the minimum difference position is detected over all the sample data of the symbol after the inverse fast Fourier transform (IFFT), the minimum difference position is more accurately compared with the fourth to sixth embodiments described below. Can be detected, and the optimal amount of circular movement can be set. Further, the notification of the circulating movement amount is simple and has an effect that the processing amount is small as compared with the following
実施例２の送信部の機能ブロックを図５に、フローチャートを図６に示す。実施例２は、実施例１と同様に、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１５−４とサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３−２との間に、差分最小位置検出部３−１を設けている。但し、受信装置への循環移動量を通知する処理として、循環移動量をレベル信号に変換し、送信装置と受信装置との間で予め定めた次送信シンボルのサブキャリアに該レベル信号の固定パターンを、サブキャリアマップ（ＳＣＭＡＰ）部１５−３でマッピングして送信する。受信装置では、循環移動量通知用のサブキャリアにマッピングされたレベル信号の絶対値の大きさと固定パターンの回転量とを検出し、循環移動量を求める。 FIG. 5 shows a functional block of the transmission unit of the second embodiment, and FIG. 6 shows a flowchart thereof. In the second embodiment, as in the first embodiment, a minimum difference position detection unit 3-1 is provided between the inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 15-4 and the cyclic prefix (CP) insertion unit 3-2. ing. However, as a process of notifying the amount of cyclic movement to the receiving device, the cyclic amount of movement is converted into a level signal, and the fixed pattern of the level signal is set on the subcarrier of the next transmission symbol determined in advance between the transmitting device and the receiving device. Is mapped and transmitted by the subcarrier map (SCMAP) unit 15-3. The receiving device detects the magnitude of the absolute value of the level signal mapped to the subcarrier for notification of the cyclic movement amount and the rotation amount of the fixed pattern, and obtains the cyclic movement amount.
実施例２の処理フローは、図４に示した実施例１の処理フロー４−３に代えて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）後の信号に対するサブキャリアマッピングと共に、前シンボルの循環移動量ＮＣＳをレベル信号に変換した固定パターンを、予め定めたサブキャリアにマッピングする処理６−１に変更したもので、その他の処理は、実施例１の処理フローと同様である。 The processing flow of the second embodiment replaces the processing flow 4-3 of the first embodiment shown in FIG. 4 with subcarrier mapping for the signal after the discrete Fourier transform (DFT) and the cyclic movement amount N CS of the previous symbol. The fixed pattern converted into the level signal is changed to the process 6-1 for mapping to a predetermined subcarrier, and the other processes are the same as the process flow of the first embodiment.
実施例２は実施例１と同様に、以下の実施例４〜６に比べて最適な循環移動量を求めることができるという効果を有する。また、循環移動量の通知を、循環移動通知用信号の絶対値の大きさと固定パターンの回転量との２種類の信号で通知するため、実施例１，４と比べて、循環移動量を精度良く通知することができ、受信装置での循環移動量の復元の精度を高めることができる。 Similar to the first embodiment, the second embodiment has an effect that the optimum amount of circulation movement can be obtained as compared with the following fourth to sixth embodiments. Further, since the notification of the circulation movement amount is notified by two kinds of signals, that is, the magnitude of the absolute value of the circulation movement notification signal and the rotation amount of the fixed pattern, the circulation movement amount is more accurate than the first and fourth embodiments. Notification can be made well, and the accuracy of restoration of the circulating movement amount in the receiving apparatus can be improved.
実施例３の送信部の機能ブロックを図７に示す。実施例３は、実施例１及び実施例２と同様に、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１５−４とサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３−２との間に、差分最小位置検出部３−１を設けている。但し、受信装置への循環移動量の通知信号を、送信シンボルを送信するチャネルとは別のチャネルで送信する構成としたものである。
FIG. 7 shows functional blocks of the transmission unit according to the third embodiment. In the third embodiment, as in the first and second embodiments, the difference minimum
実施例３は、実施例１及び実施例２と同様に、実施例４〜６に比べて最適な循環移動量を設定することができるという効果を有する。また、循環移動量の通知に、送信シンボルのチャネルのサブキャリアを使用しなくてもよいという効果を有する。 Similar to the first and second embodiments, the third embodiment has an effect that an optimal amount of circulation movement can be set as compared with the fourth to sixth embodiments. In addition, there is an effect that it is not necessary to use the channel subcarrier of the transmission symbol for notification of the cyclic movement amount.
実施例４の送信部の機能ブロックを図８に、フローチャートを図１０に示す。実施例４は、実施例１〜実施例３のように差分最小距離検出を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルの全サンプルデータに対して行うのではなく、図９に示すように、予め定めた循環移動分割候補点（イ〜ホ）のサンプルデータに対して行う構成としたものである。 FIG. 8 shows a functional block of the transmission unit of the fourth embodiment, and FIG. 10 shows a flowchart. In the fourth embodiment, the minimum difference detection is not performed on all sample data of symbols after the inverse fast Fourier transform (IFFT) as in the first to third embodiments. This is a configuration that is performed on the sample data of the predetermined cyclic movement division candidate points (A to E).
即ち、前送信シンボルの最終サンプルデータとの差分が最小のサンプルデータを、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）後のシンボルにおける予め定めた循環移動分割候補点（イ〜ホ）の中から検出し、該検出した循環移動分割候補点を基に循環移動量を決定するものである。 That is, sample data having a minimum difference from the last sample data of the previous transmission symbol is detected from predetermined cyclic movement division candidate points (i to e) in the symbol after the inverse fast Fourier transform (IFFT), The amount of cyclic movement is determined based on the detected cyclic movement division candidate point.
実施例４の処理フローは、図４に示した実施例１の処理フロー４−５〜４−１０に代えて、前送信シンボルの最終サンプルデータとのＩＱ平面上の距離が最小となる分割候補店を検出する処理フロー１０−１〜１０−６としたもので、その他の処理は、実施例１の処理フローと同様である。 In the processing flow of the fourth embodiment, instead of the processing flows 4-5 to 4-10 of the first embodiment illustrated in FIG. 4, the division candidate that minimizes the distance on the IQ plane from the final sample data of the previous transmission symbol. The process flows 10-1 to 10-6 for detecting a store are the same as those in the first embodiment.
処理フロー１０−１〜１０−６において、ｃは分割候補点の数であり、ｎｋは現シンボル分割候補点のサンプル位置（０≦ｋ≦ｃ−１）である。まず、分岐点候補番号ｋを０に設定し（１０−１）、該分割候補点番号ｋの値が、分割候補点数ｃから１を減じた値となるまで、以下の処理を繰り返し実施する（１０−２）。 In the processing flows 10-1 to 10-6, c is the number of division candidate points, and nk is the sample position (0 ≦ k ≦ c−1) of the current symbol division candidate points. First, the branch point candidate number k is set to 0 (10-1), and the following processing is repeatedly performed until the value of the division candidate point number k becomes a value obtained by subtracting 1 from the number of division candidate points c ( 10-2).
前送信シンボルの最終サンプルデータＳ’と現シンボルの分割候補点のサンプル位置ｎｋのサンプルデータＳとの差分の絶対値Ｄを算出する（１０−３）。該差分の絶対値Ｄを最小値ＤＭＩＮと比較し（１０−４）、該差分の絶対値Ｄが最小値ＤＭＩＮより小さい場合に、該差分の絶対値Ｄを最小値ＤＭＩＮとして設定し、最小位置ｎＭＩＮとして分割候補点のサンプル位置ｎｋを設定する（１０−５）。次の分割候補点について上述の処理を実施するため、分割候補点番号ｋの値に１を加算し（１０−６）、処理フロー１０−２に戻って同様の処理を繰り返す。 The absolute value D of the difference between the last sample data S ′ of the previous transmission symbol and the sample data S at the sample position nk of the current symbol division candidate point is calculated (10-3). The absolute value D of the difference is compared with the minimum value DMIN (10-4). If the absolute value D of the difference is smaller than the minimum value DMIN , the absolute value D of the difference is set as the minimum value DMIN. Then, the sample position nk of the division candidate point is set as the minimum position n MIN (10-5). In order to perform the above-described processing for the next division candidate point, 1 is added to the value of the division candidate point number k (10-6), and the processing returns to the processing flow 10-2 to repeat the same processing.
実施例４における循環移動量の通知の手法は、実施例１と同様としている。実施例４は、実施例１〜３と比較して、差分最小位置検出の処理量を低減させることができるという効果を有する。また、循環移動量通知の処理が、実施例２，３，５，６と比べて簡素で処理量が少ないという効果を有する。 The notification method of the circulating movement amount in the fourth embodiment is the same as that in the first embodiment. The fourth embodiment has an effect that it is possible to reduce the processing amount of the difference minimum position detection as compared with the first to third embodiments. In addition, the circulation movement amount notification process is simpler than the second, third, fifth, and sixth embodiments, and has an effect that the processing amount is small.
実施例５の送信部の機能ブロックを図１１に、フローチャートを図１２に示す。実施例５は、実施例４と同様に、差分最小距離検出を循環移動分割候補点のサンプルデータに対して行う構成である。また、循環移動量の通知処理は、実施例２と同様に、循環移動量をレベル信号に変換し、送信装置と受信装置との間で予め定めた次送信シンボルのサブキャリアに該レベル信号の固定パターンを、サブキャリアマップ（ＳＣＭＡＰ）部１５−３でマッピングして送信する構成としたものである。 FIG. 11 shows a functional block of the transmission unit of the fifth embodiment, and FIG. 12 shows a flowchart. In the fifth embodiment, similarly to the fourth embodiment, the minimum difference detection is performed on the sample data of the cyclic movement division candidate points. Also, in the cyclic movement amount notification process, the cyclic movement amount is converted into a level signal as in the second embodiment, and the level signal is transmitted to the subcarrier of the next transmission symbol predetermined between the transmission apparatus and the reception apparatus. The fixed pattern is transmitted by being mapped by the subcarrier map (SCMAP) unit 15-3.
実施例５の処理フローは、図１０に示す実施例４の処理フロー４−３に代えて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）後の信号に対するサブキャリアマッピングと共に、前シンボルの循環移動量ＮＣＳをレベル信号に変換した固定パターンを、予め定めたサブキャリアにマッピングする処理６−１に変更したもので、その他の処理は、実施例４の処理フローと同様である。 Process flow of Example 5, instead of the processing flow 4-3 of Example 4 shown in FIG. 10, a discrete Fourier transform (DFT) after with the sub-carrier mapping for the signal, before the level of circulating movement amount N CS symbol The fixed pattern converted into a signal is changed to a process 6-1 for mapping to a predetermined subcarrier, and other processes are the same as the process flow of the fourth embodiment.
実施例５は、実施例１〜実施例３と比較して差分最小位置検出の処理量が少ないという効果を有する。また実施例１，４と比べて、受信装置へ循環移動量を精度良く通知することができ、受信装置での循環移動量の復元の精度を高めることができるという効果を有する。 The fifth embodiment has an effect that the processing amount of minimum difference position detection is small as compared with the first to third embodiments. In addition, compared with the first and fourth embodiments, it is possible to notify the receiving apparatus of the circulating movement amount with high accuracy, and to improve the accuracy of restoring the circulating movement amount in the receiving apparatus.
実施例６の送信部の機能ブロックを図１３示す。実施例６は、実施例４及び実施例５と同様に、差分最小距離検出を循環移動分割候補点のサンプルデータに対し行う構成である。また、循環移動量の通知処理は、実施例３と同様に、送信シンボルのチャネルとは別のチャネルで送信する構成としたものである。実施例６は、実施例１〜実施例３と比較し、差分最小位置検出の処理量が少ないという効果を有する。また、循環移動量の通知に送信シンボルのチャネルのサブキャリアを使用しなくてよいという効果を有する。 FIG. 13 illustrates functional blocks of the transmission unit according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, as in the fourth and fifth embodiments, the minimum difference detection is performed on the sample data of the cyclic movement division candidate points. Also, the notification processing of the cyclic movement amount is configured to transmit on a channel different from the channel of the transmission symbol, as in the third embodiment. The sixth embodiment has an effect that the processing amount of minimum difference position detection is small as compared with the first to third embodiments. Further, there is an effect that it is not necessary to use the subcarrier of the channel of the transmission symbol for notification of the cyclic movement amount.
以上の実施例に示すように、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の挿入の際に、前送信シンボルの最終サンプルとの差分が最も小さいサンプルの位置が、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の先頭位置となるように、送信シンボルの各サンプルを巡回移動させる処理を送信シンボル毎に行うことにより、送信シンボル境界のデータ差分が小さくなる。これにより、タイムウィンドウ処理を行わずに隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）の改善効果が得られる。タイムウィンドウ処理を行わないことにより、理想信号からの誤差（ＥＶＭ）は悪化しない。 As shown in the above embodiments, when the cyclic prefix (CP) is inserted, the position of the sample having the smallest difference from the last sample of the previous transmission symbol is set to the head position of the cyclic prefix (CP). Furthermore, the data difference at the transmission symbol boundary is reduced by performing the process of cyclically moving each sample of the transmission symbol for each transmission symbol. As a result, the adjacent channel leakage power ratio (ACLR) can be improved without performing time window processing. By not performing the time window process, the error (EVM) from the ideal signal does not deteriorate.
図１４は、システム帯域２０ＭＨｚ、変調方式１６ＱＡＭ、リソースブロック１００、１リソースブロック当たり１２サブキャリア、１サブキャリア１５ＫＨｚ、タイムウィンドウ処理不実施の条件で、従来のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入と本実施例のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入による各送信スペクトルの測定結果を示している。 FIG. 14 shows a conventional cyclic prefix (CP) insertion and this implementation under the condition that the system bandwidth is 20 MHz, the modulation method is 16 QAM, the resource block 100, 12 subcarriers per resource block, 1 subcarrier 15 KHz, and time window processing is not implemented. The measurement result of each transmission spectrum by the cyclic prefix (CP) insertion of an example is shown.
従来のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入による送信スペクトルと比較すると、本実施例のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入による送信スペクトルでは、スペクトルの裾野部分のレベルが低下しているのが分かる。隣接帯域の規格を次世代移動通信システムの無線通信規格ＵＴＲＡ（Universal Terrestrial Radio Access）とした場合、本実施例のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入による送信スペクトルでは、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）が約３．８［ｄＢ］程度改善され、隣接漏洩電力が約０．４２倍に低減される。 Compared with the transmission spectrum with the conventional cyclic prefix (CP) insertion, it can be seen that the level of the bottom portion of the spectrum is lowered in the transmission spectrum with the cyclic prefix (CP) insertion of this embodiment. When the adjacent band standard is the radio communication standard UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) of the next-generation mobile communication system, the adjacent channel leakage power ratio (ACLR) is determined in the transmission spectrum by cyclic prefix (CP) insertion of this embodiment. It is improved by about 3.8 [dB], and the adjacent leakage power is reduced by about 0.42.
３−１ 差分最小位置検出部
３−２ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部
１５−１ 変調部
１５−２ 離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部
１５−３ サブキャリアマップ（ＳＣＭＡＰ）部
１５−４ 逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部
１５−６ タイムウィンドウ部
3-1 Difference Difference Position Detection Unit 3-2 Cyclic Prefix (CP) Insertion Unit 15-1 Modulation Unit 15-2 Discrete Fourier Transform (DFT) Unit 15-3 Subcarrier Map (SCMAP) Unit 15-4 Inverse Fast Fourier Transform Conversion (IFFT) part 15-6 Time window part
Claims (6)
前記所定長サイズのシンボルに対して、隣接する前送信シンボルの最終サンプルデータとの差分が小さいサンプルデータを検出し、当該シンボルにおける該サンプルデータの位置を特定する差分位置検出部と、
前記差分位置検出部で検出されたサンプルデータの位置が、サイクリックプレフィックスの先頭位置となるように、前記シンボルを循環移動させてサイクリックプレフィックスの挿入を行うサイクリックプレフィックス挿入部と、
を備えたことを特徴とする送信装置。 In a transmission device that continuously transmits on a time axis a transmission symbol in which a cyclic prefix is inserted into a symbol of a predetermined length size,
A difference position detection unit that detects sample data having a small difference from the final sample data of an adjacent previous transmission symbol with respect to the symbol of the predetermined length size, and identifies a position of the sample data in the symbol;
A cyclic prefix insertion unit that cyclically moves the symbol and inserts a cyclic prefix so that the position of the sample data detected by the differential position detection unit is the head position of the cyclic prefix;
A transmission device comprising:
前記所定長サイズのシンボルに対して、隣接する前送信シンボルの最終サンプルデータとの差分が小さいサンプルデータを検出し、当該シンボルにおける該サンプルデータの位置を特定する第１のステップと、
前記第１のステップで検出されたサンプルデータの位置が、サイクリックプレフィックスの先頭位置となるように、前記シンボルを循環移動させてサイクリックプレフィックスの挿入を行う第２のステップと、
を含むこと特徴とするサイクリックプレフィックス挿入方法。 In a cyclic prefix insertion method in a transmission device that continuously transmits on a time axis a transmission symbol in which a cyclic prefix is inserted into a symbol of a predetermined length size,
A first step of detecting sample data having a small difference from the final sample data of an adjacent previous transmission symbol with respect to the symbol of the predetermined length size, and specifying a position of the sample data in the symbol;
A second step in which cyclic prefix insertion is performed by cyclically moving the symbol such that the position of the sample data detected in the first step is the head position of the cyclic prefix;
A cyclic prefix insertion method comprising:
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