JP5906128B2 - Transmission device, reception device, transmission program, reception program - Google Patents
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Description
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号によりデータを送信する送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置、並びに、送信プログラム及び受信プログラムに関するものである。 The present invention relates to a transmission apparatus that transmits data using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, a reception apparatus that receives data transmitted from the transmission apparatus, a transmission program, and a reception program. .
同一周波数帯域の複数のOFDM信号を用いてデータを伝送するOFDM伝送システムにおいては、一般に、パイロット信号を用いて伝送路応答の推定が行われる。OFDMシンボルにパイロット信号を配置する方法としては、例えば、図21に示すようなスキャッタードパイロット(SP)方式がある。SP方式は、ある特定のサブキャリア、シンボルにパイロット信号を分散させて配置する。図21は、12キャリアに1回、4シンボルに1回の割合でパイロット信号が配置された場合を例示している。また、パイロット信号は、キャリア番号(3n−2)(nは正の整数)の各キャリアに配置されており、隣接するパイロットキャリア間でのパイロット信号のシンボル方向のシフト量は「1」となっている。SP方式は、地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式(ARIB STD−B31)にも採用されている。 In an OFDM transmission system that transmits data using a plurality of OFDM signals in the same frequency band, generally, a transmission path response is estimated using a pilot signal. As a method of arranging a pilot signal in an OFDM symbol, for example, there is a scattered pilot (SP) system as shown in FIG. In the SP method, pilot signals are distributed and arranged on specific subcarriers and symbols. FIG. 21 exemplifies a case where pilot signals are arranged once every 12 carriers and once every 4 symbols. The pilot signal is allocated to each carrier number (3n-2) (n is a positive integer), and the symbol signal shift amount between adjacent pilot carriers is “1”. ing. The SP system is also employed in a transmission system (ARIB STD-B31) for terrestrial digital television broadcasting.
OFDM伝送システムでは、特別な位置のキャリアシンボルを用いて、OFDM信号の制御情報などのパラメータデータを伝送する場合がある。地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式では、AC(Auxiliary Channel)、TMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control)と呼ばれ、乱数テーブルを用いて決定される位置のキャリアシンボルを用いて、同期信号、キャリア変調方式、誤り訂正符号の符号化率などのパラメータデータが伝送されている。 In an OFDM transmission system, parameter data such as OFDM signal control information may be transmitted using a carrier symbol at a special position. In the transmission system of digital terrestrial television broadcasting, it is called AC (Auxiliary Channel), TMCC (Transmission Multiplexing Configuration Control), using a carrier symbol at a position determined using a random number table, a synchronization signal, a carrier modulation system, Parameter data such as the coding rate of the error correction code is transmitted.
以上のように、OFDM伝送システムでは、パイロット信号の配置をあらかじめ決定する必要がある。また、OFDM信号の制御情報などのパラメータデータを伝送するキャリアシンボルの位置も決定する必要がある。 As described above, in the OFDM transmission system, it is necessary to determine the arrangement of pilot signals in advance. It is also necessary to determine the position of the carrier symbol for transmitting parameter data such as control information of the OFDM signal.
ところで、OFDM信号により伝送するデータのブロック符号化として、例えば、Alamoutiの時空間ブロック符号化(STBC:Space Time Block Coding)が知られている。Alamoutiの時空間ブロック符号化行列は、以下の式(1)で表される。なお、式(1)において、*は複素共役を表す。 By the way, for example, Alamouti space-time block coding (STBC) is known as block coding of data transmitted by an OFDM signal. The Alamouti space-time block coding matrix is expressed by the following equation (1). In the formula (1), * represents a complex conjugate.
式(1)において、行列Aの行は、送信アンテナ番号に対応する。したがって、行列Aは、2本の送信アンテナで信号を送信する際に用いられる。また、行列Aの列は、シンボル番号(時間)に対応する。式(1)に基づいて時空間ブロック符号化されたデータを、複数のOFDM信号で伝送する場合、送受信装置においては、パイロット信号の配置を決定する必要がある。 In Equation (1), the row of the matrix A corresponds to the transmission antenna number. Therefore, the matrix A is used when signals are transmitted with two transmission antennas. The column of the matrix A corresponds to the symbol number (time). When transmitting the space-time block-encoded data based on Equation (1) using a plurality of OFDM signals, the transmission / reception apparatus needs to determine the arrangement of pilot signals.
例えば、図21に示したSP方式によりデータを伝送する場合、時空間ブロック符号化されたデータは、図21において「データ」と表記されている位置に割り振られる。したがって、2本の送信アンテナで信号を送信する場合、それぞれのアンテナから送信されるデータは、図22にアンテナ1及びアンテナ2でそれぞれ示すように割り振られることになる。
For example, when data is transmitted by the SP method shown in FIG. 21, the space-time block coded data is allocated to the position represented as “data” in FIG. Therefore, when signals are transmitted by two transmission antennas, data transmitted from the respective antennas are allocated as shown by
ここで、式(1)の時空間ブロック符号化は、2つのOFDMシンボルが組として処理される。したがって、図22の場合、シンボル番号(1、2)が組となり、(3、4)、(5、6)、・・・がそれぞれ組となる。なお、図22には、キャリア番号2番、シンボル番号(1、2)に割り当てられるデータの例を表記した。
Here, in the space-time block coding of Equation (1), two OFDM symbols are processed as a set. Therefore, in the case of FIG. 22, the symbol numbers (1, 2) are a pair, and (3, 4), (5, 6),. FIG. 22 shows an example of data assigned to
しかしながら、図22において「×」で示した位置と組となる位置には、パイロット信号が配置されている。そのため、「×」で示した位置には、時空間ブロック符号化されたデータを割り振ることができない。この点に関して、図22の「×」で示した位置にパイロット信号を配置する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、パイロット信号が増加する分、受信装置で得られる伝送路応答の推定精度を向上することが可能となるが、全信号に占めるパイロット信号の比率が増えるため、パラメータデータを含むデータの伝送容量が低下することになる。なお、同様の問題は、空間周波数ブロック符号化されたデータを伝送する場合にも生じる。 However, pilot signals are arranged at positions that are paired with the positions indicated by “x” in FIG. Therefore, space-time block encoded data cannot be assigned to the position indicated by “x”. With respect to this point, a method of arranging a pilot signal at a position indicated by “×” in FIG. 22 is known (see, for example, Patent Document 1). In this method, it is possible to improve the estimation accuracy of the channel response obtained by the receiving device as the pilot signal increases, but the ratio of the pilot signal to the total signal increases, so the data including the parameter data is increased. The transmission capacity will be reduced. Similar problems also occur when transmitting spatial frequency block coded data.
したがって、上述した観点に鑑みてなされた本発明の目的は、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータ及びパラメータデータを伝送可能で、かつ構成を簡略化できる送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置、並びに、送信プログラム及び受信プログラムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention made in view of the above-described viewpoint is to transmit block-encoded data and parameter data without causing a reduction in transmission capacity and a reduction in estimation accuracy of a transmission path response, and a configuration. Is provided, a receiving device that receives data transmitted from the transmitting device, a transmission program, and a receiving program.
上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、OFDM信号によりデータを送信する送信装置であって、N(Nは2以上の正の整数)個のデータからなるデータブロックを生成するブロック符号化部と、伝送路応答推定のためのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、OFDM信号のパラメータデータを生成するパラメータデータ生成部と、前記データブロック、前記パイロット信号及び前記パラメータデータに基づいて前記OFDM信号のOFDMシンボルを構成するOFDMシンボル構成部と、を備え、前記OFDMシンボル構成部は、前記パイロット信号を前記OFDMシンボルの所定のキャリアシンボルに配置し、前記データブロックを前記OFDMシンボルの隣接するデータキャリアシンボルに配置し、残余のデータキャリアシンボルに前記パラメータデータを配置する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a transmitting apparatus according to the present invention is a transmitting apparatus that transmits data using an OFDM signal, and generates a data block including N (N is a positive integer of 2 or more) pieces of data. Based on an encoding unit, a pilot signal generation unit that generates a pilot signal for channel response estimation, a parameter data generation unit that generates parameter data of an OFDM signal, the data block, the pilot signal, and the parameter data An OFDM symbol composing unit that constitutes an OFDM symbol of the OFDM signal, the OFDM symbol composing unit arranging the pilot signal in a predetermined carrier symbol of the OFDM symbol, and the data block of the OFDM symbol Place on the adjacent data carrier symbol and the rest Arranging the parameter data in over data carrier symbols, characterized in that.
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、時空間ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、各パイロットキャリアに(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合で前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Furthermore, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded, and the OFDM symbol configuration unit uses ( The pilot signal is arranged at a rate of once in (N × M + 1) symbols (M is a positive integer).
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、K=(N×M+1)、mを正の整数とするとき、OFDMフレームを構成するOFDMシンボル数Psが、Ps=mK+(N−1)、となるOFDMシンボルを構成する、ことを特徴とする。 Furthermore, in the transmission apparatus according to the present invention, when the block encoding unit has K = (N × M + 1) and m is a positive integer, the number of OFDM symbols Ps constituting the OFDM frame is Ps = mK + (N -1), which constitutes an OFDM symbol.
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、空間周波数ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、各パイロットシンボルに(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合で前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block subjected to spatial frequency block encoding, and the OFDM symbol configuration unit applies ( N × M + 1) the pilot signal is arranged at a rate of once per carrier (M is a positive integer).
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、K=(N×M+1)、mを正の整数とするとき、OFDMシンボルを構成するキャリア数Pcを、Pc=mK+(N−1)、となるOFDMシンボルを構成する、ことを特徴とする。 Furthermore, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit may calculate the number of carriers Pc constituting the OFDM symbol as Pc = mK + (N−, where K = (N × M + 1) and m is a positive integer. 1), which constitutes an OFDM symbol.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、上記いずれかの送信装置から送信されるデータを受信する受信装置であって、受信したOFDM信号を前記OFDMシンボルの構成に従って復調するOFDM復調部と、復調されたOFDM信号からデータブロックを復号するブロック符号復号部と、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problem, a receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives data transmitted from any one of the above-described transmitting apparatuses, and demodulates the received OFDM signal according to the configuration of the OFDM symbol. An OFDM demodulator and a block code decoder for decoding a data block from the demodulated OFDM signal are provided.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る送信プログラムは、コンピュータを、上記いずれかの送信装置として機能させる。 Moreover, in order to solve the said subject, the transmission program which concerns on this invention makes a computer function as one of the said transmission apparatuses.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信プログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させる。 Moreover, in order to solve the said subject, the receiving program which concerns on this invention makes a computer function as said receiving apparatus.
本発明によれば、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータ及びパラメータデータの伝送及びその受信が可能になるとともに、送信装置及び受信装置の構成を簡略化することが可能になる。 According to the present invention, transmission and reception of block-coded data and parameter data can be performed without causing a decrease in transmission capacity and a decrease in estimation accuracy of a transmission path response. The configuration can be simplified.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。最初に、本発明に係る送信装置によるOFDM信号のシンボル構成について説明する。なお、以下の説明において、データが割り当てられるシンボル番号、キャリア番号に位置するシンボルは、データキャリアシンボルと呼ぶ。また、以下に説明するOFDMシンボルの構成図において、パイロット信号はハッチングを施して示し、データは白抜きで示し、データブロックは太枠で示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the symbol configuration of the OFDM signal by the transmission apparatus according to the present invention will be described. In the following description, a symbol located at a symbol number or carrier number to which data is assigned is referred to as a data carrier symbol. Further, in the configuration diagram of the OFDM symbol described below, the pilot signal is indicated by hatching, the data is indicated by white, and the data block is indicated by a thick frame.
また、ブロック符号化において、1つのブロックとして扱われる組となるデータ数をN(Nは2以上の正の整数)とする。N=2の場合は、例えば、式(1)のAlamoutiの時空間ブロック符号化などを利用することができる。N=4の場合は、例えば、H.Jafarkahniによる時空間ブロック符号化(例えば、“A quasi-orthogonal space-time block code”, IEEE Transactions on Communications, vol49, no.1, pp.1-4, Jan 2001、参照)などを利用することができる。 In the block encoding, the number of data that forms a set treated as one block is N (N is a positive integer of 2 or more). In the case of N = 2, for example, Alamouti space-time block coding of Equation (1) can be used. In the case of N = 4, for example, space-time block coding by H. Jafarkahni (for example, “A quasi-orthogonal space-time block code”, IEEE Transactions on Communications, vol49, no.1, pp.1-4, Jan 2001, etc.) can be used.
(第1実施の形態)
先ず、第1実施の形態として、時空間ブロック符号化により時間方向にブロック符号化されたデータを伝送する場合のOFDMシンボル構成について説明する。
(First embodiment)
First, as a first embodiment, an OFDM symbol configuration when transmitting data block-coded in the time direction by space-time block coding will be described.
図1は、本発明の第1実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成の概要を説明するための図である。図1は、2シンボル(N=2)で時空間ブロック符号化を行って、SP方式によりデータを伝送するものである。SP方式では、特定のキャリア、シンボルにパイロット信号を分散して配置する。図1は、15キャリアに1回、(N×M+1)シンボルに1回の割合でパイロット信号が配置された場合を例示している。ただし、Mは、時間方向に連続して配置するデータブロック数(正の整数)で、図1は、M=2の場合を例示している。また、パイロット信号は、キャリア番号(3n−2)の各キャリアに配置されており、隣接するパイロットキャリア間でのパイロット信号のシンボル方向のシフト量xは「1」である。以下、K=N×M+1とし(図1の場合、K=5)、K個のOFDMシンボルを、シンボルブロックと呼ぶ。 FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, space-time block coding is performed with 2 symbols (N = 2), and data is transmitted by the SP method. In the SP method, pilot signals are distributed and arranged on specific carriers and symbols. FIG. 1 illustrates a case where pilot signals are arranged once every 15 carriers and once every (N × M + 1) symbols. However, M is the number of data blocks (positive integer) continuously arranged in the time direction, and FIG. 1 illustrates the case of M = 2. The pilot signal is arranged in each carrier with the carrier number (3n-2), and the symbol signal shift amount x between adjacent pilot carriers is “1”. Hereinafter, K = N × M + 1 (K = 5 in the case of FIG. 1), and K OFDM symbols are referred to as symbol blocks.
図1において、「×」で示したデータキャリアシンボルには、データブロックを割り振ることができない。そこで、本実施の形態では、「×」で示したデータキャリアシンボルを用いて、パラメータデータを伝送する。 In FIG. 1, data blocks cannot be allocated to data carrier symbols indicated by “x”. Therefore, in the present embodiment, parameter data is transmitted using data carrier symbols indicated by “x”.
以下、本実施の形態によるパラメータデータを伝送するキャリアシンボルの具体的な配置例について説明する。 Hereinafter, a specific arrangement example of carrier symbols for transmitting parameter data according to the present embodiment will be described.
図2〜図6は、N=2、M=2で、OFDMフレームを構成するOFDMシンボル数がPs個のOFDMシンボルの構成図である。図2は、Ps=mK(mは正の整数)の場合を示す。この場合、「×」で示した(シンボル番号1、キャリア番号4)、(シンボル番号1、キャリア番号10)、・・・においてパラメータデータを伝送する。パラメータデータを伝送する比率を大きくする場合は、Psを小さくする。また、キャリア番号2、3、5、6、・・・で伝送するデータについては規定しない。キャリア番号2、3、5、6、・・・には、データブロックを割り当てれば伝送容量は増加するが、パラメータデータを割り当ててもよい。
2 to 6 are configuration diagrams of OFDM symbols in which N = 2 and M = 2 and the number of OFDM symbols constituting the OFDM frame is Ps. FIG. 2 shows a case where Ps = mK (m is a positive integer). In this case, parameter data is transmitted at (
図3〜図6は、Ps≠mKの場合のOFDMシンボルの構成図である。図3は、Ps=mK+(N−1)、つまりPs=mK+1となる例である。図4は、Ps=mK+2となる例である。図5は、Ps=mK+3となる例である。図6は、Ps=mK+4となる例である。 3 to 6 are configuration diagrams of OFDM symbols when Ps ≠ mK. FIG. 3 is an example in which Ps = mK + (N−1), that is, Ps = mK + 1. FIG. 4 is an example in which Ps = mK + 2. FIG. 5 is an example in which Ps = mK + 3. FIG. 6 is an example in which Ps = mK + 4.
図2〜図6において、シンボル番号の「×」の位置は異なるが、「×」の位置は、図2〜図6において、シンボル番号1とシンボル番号Psの位置にある。つまり、OFDM信号の周期の開始シンボルと、終了シンボルとに位置している。したがって、OFDM信号の開始シンボル及び終了シンボルに、パラメータデータを割り当てることで、OFDM信号の周期単位で、パラメータを設定することができる。特に、図3の場合は、パイロット信号が割り当てられる各キャリアで伝送されるデータブロックの数を、OFDMフレームを構成するOFDMシンボル数Psにおいて一定にできるという利点がある。
2 to 6, the position of the symbol number “x” is different, but the position of “x” is the position of the
図7は、N=3、M=2で、Ps=mK+(N−1)、つまりPs=mK+2の場合のOFDMシンボルの構成図である。なお、パイロット信号は、21キャリアに1回、7シンボルに1回の割合で配置されている。また、パイロット信号は、キャリア番号(3n−2)の各キャリアに配置されており、隣接するパイロットキャリア間でのパイロット信号のシンボル方向のシフト量xは「1」である。 FIG. 7 is a configuration diagram of an OFDM symbol when N = 3, M = 2, and Ps = mK + (N−1), that is, Ps = mK + 2. The pilot signal is arranged once every 21 carriers and once every 7 symbols. The pilot signal is arranged in each carrier with the carrier number (3n-2), and the symbol signal shift amount x between adjacent pilot carriers is “1”.
図8及び図9は、N=4、M=2で、Ps=mK+(N−1)、つまりPs=mK+3の場合のOFDMシンボルの構成図である。なお、図8及び図9は、パイロット信号が、27キャリアに1回、9シンボルに1回の割合で配置される場合を例示している。また、パイロット信号は、キャリア番号(3n−2)の各キャリアに配置されており、隣接するパイロットキャリア間でのパイロット信号のシンボル方向のシフト量xは、図8の場合は「1」であり、図9の場合は「2」である。 8 and 9 are configuration diagrams of OFDM symbols when N = 4 and M = 2 and Ps = mK + (N−1), that is, Ps = mK + 3. 8 and 9 exemplify a case where pilot signals are arranged once every 27 carriers and once every 9 symbols. Also, the pilot signal is arranged in each carrier of the carrier number (3n-2), and the symbol signal shift amount x between adjacent pilot carriers is “1” in the case of FIG. In the case of FIG. 9, it is “2”.
図7〜図9において、パイロット信号が割り当てられる各キャリアは、データブロックを割り振ることができない「×」で示したデータキャリアシンボルで、パラメータデータを伝送する。ここで、図7〜図9の場合、パイロット信号が割り当てられる各キャリアは、OFDMフレームを構成するOFDMシンボル数Psにおいて、パイロット信号を伝送するシンボル数とパラメータデータを伝送するシンボル数との総和が等しくなる。したがって、図3の場合と同様に、伝送されるデータブロックの数を、OFDMフレームを構成するOFDMシンボル数Psにおいて一定にできるという利点がある。 7 to 9, each carrier to which a pilot signal is assigned transmits parameter data with data carrier symbols indicated by “x” to which no data block can be assigned. In the case of FIGS. 7 to 9, each carrier to which a pilot signal is assigned has a total sum of the number of symbols transmitting pilot signals and the number of symbols transmitting parameter data in the number of OFDM symbols Ps constituting the OFDM frame. Will be equal. Therefore, similarly to the case of FIG. 3, there is an advantage that the number of transmitted data blocks can be made constant in the number of OFDM symbols Ps constituting the OFDM frame .
図10は、第1実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS101)。次に、時間方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS102)。その後、あるキャリアについてスキャッタードパイロットを配置するシンボル番号ZをK(K=N×M+1)周期で決定する(ステップS103)。 FIG. 10 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the first embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S101). Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the time direction is determined (step S102). Thereafter, the symbol number Z in which the scattered pilot is arranged for a certain carrier is determined at a cycle of K (K = N × M + 1) (step S103).
次に、ステップS103で決定したスキャッタードパイロットをシンボル方向にx(x<K)、キャリア方向にyシフトする毎の位置をスキャッタードパイロット位置に決定する(ステップS104)。その後、スキャッタードパイロット位置を除いて、シンボル方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS105)。そして、データブロックが割り当てられないキャリアシンボルにパラメータデータを配置する(ステップS106)。 Next, the scattered pilot position determined in step S103 is determined as the scattered pilot position every time x (x <K) in the symbol direction and y-shifted in the carrier direction (step S104). Thereafter, M data blocks are arranged in the symbol direction except for the scattered pilot position (step S105). Then, parameter data is arranged on a carrier symbol to which no data block is assigned (step S106).
ここで、ステップS106によるパラメータデータの配置処理について、図11及び図12を参照して、さらに詳細に説明する。図11は、パイロットキャリアのシンボル番号1から(N−1)までの先頭部分のシンボルにパラメータデータを割り当てる場合の各パイロットキャリアにおける判定式を説明するための図である。図12は、パイロットキャリアのシンボル番号Psから(Ps−(N−2))までの後尾部分のシンボルにパラメータデータを割り当てる場合の各パイロットキャリアにおける判定式を説明するための図である。
Here, the parameter data arrangement processing in step S106 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 11 is a diagram for explaining a determination formula in each pilot carrier when parameter data is assigned to the first symbol of
図11及び図12において、パイロットキャリア番号0、1、2、・・・、i、・・・は、パイロット信号が配置されるキャリア番号(3n−2)に相当する。また、xは、パイロット信号が割り当てられる隣接するキャリア間でのスキャッタードパイロットのシンボル方向のシフト量を示している。したがって、図1〜図8の場合は、x=1であり、図9の場合は、x=2である。
11 and 12,
図11において、パイロットキャリア番号i(0、1、2、・・・)には、先頭からBi個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。ここで、Biは、Bi=(i×x)%K%N、で表される。つまり、Biは、(i×x)をK(K=N×M+1)で除算した余り(自然数)を、Nで除算した余りである。 In FIG. 11, parameter data is assigned to Bi symbols from the beginning for pilot carrier number i (0, 1, 2,...). Here, Bi is represented by Bi = (i × x)% K% N. That is, Bi is the remainder obtained by dividing (i × x) by K (K = N × M + 1) (natural number) by N.
パイロットキャリア番号0(キャリア番号1に相当)には、シンボル番号1にパイロット信号が配置されているため、先頭部分のシンボルにはパラメータデータは割り当てられない。
In pilot carrier number 0 (corresponding to carrier number 1), since a pilot signal is arranged at
パイロットキャリア番号1(キャリア番号4に相当)には、先頭からB1個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。したがって、図3〜図6の場合は、x=1、K=5、N=2であるので、xをKで除算した余りは「1」、「1」をNで除算した余りは「1」となって、先頭のシンボル番号1にパラメータデータが割り当てられることになる。図7の場合は、x=1、K=7、N=3であるので、xをKで除算した余りは「1」、「1」をNで除算した余りは「1」となって、先頭のシンボル番号1にパラメータデータが割り当てられることになる。図8の場合は、x=1、K=9、N=4であるので、xをKで除算した余りは「1」、「1」をNで除算した余りは「1」となって、先頭のシンボル番号1にパラメータデータが割り当てられることになる。図9の場合は、x=2、K=9、N=4であるので、xをKで除算した余りは「2」、「2」をNで除算した余りは「2」となって、先頭のシンボル番号1と次のシンボル番号2とにパラメータデータが割り当てられることになる。
For pilot carrier number 1 (corresponding to carrier number 4), parameter data is assigned to B1 symbols from the beginning. Accordingly, in the case of FIGS. 3 to 6, since x = 1, K = 5, and N = 2, the remainder obtained by dividing x by K is “1”, and the remainder obtained by dividing “1” by N is “1”. The parameter data is assigned to the
パイロットキャリア番号2(キャリア番号7に相当)には、先頭からB2個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。ここで、B2は、B2=(2×x)%K%N、で表される。したがって、図3〜図6の場合は、2xをKで除算した余りが「2」、「2」をNで除算した余りが「0」となって、先頭のシンボル番号1にはパラメータデータが割り当てられないことになる。図7の場合は、2xをKで除算した余りが「2」、「2」をNで除算した余りが「2」となって、先頭のシンボル番号1と次のシンボル番号2とにパラメータデータが割り当てられることになる。図8の場合は、2xをKで除算した余りが「2」、「2」をNで除算した余りが「2」となって、先頭のシンボル番号1と次のシンボル番号2とにパラメータデータが割り当てられることになる。図9の場合は、2xをKで除算した余りが「4」、「4」をNで除算した余りは「0」となって、先頭のシンボル番号1にはパラメータデータが割り当てられないことになる。
For pilot carrier number 2 (corresponding to carrier number 7), parameter data is assigned to B2 symbols from the beginning. Here, B2 is represented by B2 = (2 × x)% K% N. Accordingly, in the case of FIGS. 3 to 6, the remainder obtained by dividing 2x by K is “2”, and the remainder obtained by dividing “2” by N is “0”. It will not be assigned. In the case of FIG. 7, the remainder obtained by dividing 2x by K is “2”, and the remainder obtained by dividing “2” by N is “2”, and the parameter data is assigned to the
他のパイロットキャリア番号についても、Bi=(i×x)%K%N、で表される先頭からBi個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。 Also for other pilot carrier numbers, parameter data is assigned to Bi symbols from the head represented by Bi = (i × x)% K% N.
また、図12において、パイロットキャリア番号iのシンボルの後尾部分は、最後尾のシンボル番号Psから、Ai=(Ps−i×x)%K、個のシンボルが残ることになる。Ai=1の場合、1個のシンボルが残り、このシンボルはパイロット信号となる。そのため、Ai≧1の場合、シンボル番号Psから、(Ai−1)%N個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。 In FIG. 12, the rear part of the symbol of pilot carrier number i has Ai = (Ps−i × x)% K symbols from the last symbol number Ps. When Ai = 1, one symbol remains, and this symbol becomes a pilot signal. Therefore, when Ai ≧ 1, parameter data is assigned to (Ai−1)% N symbols from symbol number Ps.
したがって、パイロットキャリア番号0には、図3及び図5の場合、A0=1、となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図4、図6及び図7の場合は、A0=2となり、「(2−1)」をNで除算した余りは「1」となるので、最後尾のシンボル番号Psにパラメータデータが割り当てられることになる。図8及び図9の場合は、A0=3となり、「(3−1)」をNで除算した余りは「2」となるので、最後尾のシンボル番号Psとその直前のシンボル番号(Ps−1)とにパラメータデータが割り当てられることになる。 Therefore, since pilot carrier number 0 is A0 = 1 in the case of FIG. 3 and FIG. 5, parameter data is not assigned to the rear symbol. In the case of FIGS. 4, 6, and 7, A0 = 2, and the remainder obtained by dividing “(2-1)” by N is “1”, and parameter data is assigned to the last symbol number Ps. It will be. In the case of FIG. 8 and FIG. 9, A0 = 3, and the remainder obtained by dividing "(3-1)" by N is "2", so that the last symbol number Ps and the symbol number (Ps- Parameter data is assigned to 1).
パイロットキャリア番号1には、図3の場合、A1=0となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図4、図7及び図9の場合、A1=1となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図6の場合、A1=3となり、「(3−1)」をNで除算した余りは「0」となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図5及び図8の場合は、A1=2となり、「(2−1)」をNで除算した余りは「1」となるので、最後尾のシンボル番号Psにパラメータデータが割り当てられることになる。 In the case of FIG. 3, since A1 = 0 in the case of FIG. 3, no parameter data is assigned to the rear symbol. In the case of FIGS. 4, 7, and 9, since A1 = 1, parameter data is not assigned to the symbol of the tail portion. In the case of FIG. 6, A1 = 3, and the remainder obtained by dividing “(3-1)” by N is “0”. Therefore, parameter data is not assigned to the rear symbol. In the case of FIGS. 5 and 8, A1 = 2, and the remainder obtained by dividing “(2-1)” by N is “1”, so that the parameter data is assigned to the last symbol number Ps. .
パイロットキャリア番号2には、図3の場合、A2=4となり、「(4−1)」をNで除算した余りは「1」となって、最後尾のシンボル番号Psにパラメータデータが割り当てられることになる。図6の場合、A2=2となり、「(2−1)」をNで除算した余りは「1」となって、最後尾のシンボル番号Psにパラメータデータが割り当てられることになる。図4、図7の場合は、A2=0、となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図5及び図8の場合は、A2=1、となるので、後尾部分のシンボルにはパラメータデータが割り当てられない。図9の場合は、A2=8となり、「(8−1)」をNで除算した余りは「3」となって、シンボル番号Ps、(Ps−1)及び(Ps−2)にパラメータデータが割り当てられることになる。
In the case of FIG. 3, the
他のパイロットキャリア番号についても、シンボル番号Psから、(Ai−1)%N個のシンボルにパラメータデータが割り当てられる。 Also for other pilot carrier numbers, parameter data is assigned to (Ai-1)% N symbols from symbol number Ps.
本実施の形態によると、各キャリアに対して、各データブロックを時間方向に連続して配置することができる。しかも、データが割り当てられないシンボルには、パラメータデータを配置している。したがって、送信装置においては、伝送容量の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータ及びパラメータデータを伝送することができ、受信装置においては、伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく受信データを復調することができる。また、パラメータデータは、データブロックの割り当てが困難となるデータキャリアシンボルに配置され、ある規則のもとにパラメータデータの伝送に使用されるキャリア位置及びシンボル位置が決定される。したがって、送信装置及び受信装置において、乱数テーブルを保持してパラメータデータの配置を決定する必要がないので、構成を簡略化することができる。 According to the present embodiment, each data block can be continuously arranged in the time direction for each carrier. In addition, parameter data is arranged for symbols to which no data is assigned. Therefore, the transmission device can transmit block-coded data and parameter data without causing a reduction in transmission capacity, and the reception device can receive without reducing the estimation accuracy of the transmission path response. Data can be demodulated. The parameter data is arranged in data carrier symbols that make assignment of data blocks difficult, and the carrier position and symbol position used for parameter data transmission are determined based on a certain rule. Therefore, since it is not necessary for the transmitting device and the receiving device to hold the random number table and determine the arrangement of the parameter data, the configuration can be simplified.
(第2実施の形態)
次に、第2実施の形態として、空間周波数ブロック符号化(SFBC:Space Frequency Block Coding)されたデータを伝送する場合のOFDMシンボル構成について説明する。SFBCでは、キャリア方向のデータキャリアシンボルを組としてデータブロックを構成する。
(Second Embodiment)
Next, as a second embodiment, a description will be given of an OFDM symbol configuration in the case of transmitting data that has been subjected to space frequency block coding (SFBC). In SFBC, a data block is configured by combining data carrier symbols in the carrier direction.
図13は、本発明の第2実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成の概要を説明するための図である。図13は、2シンボル(N=2)で空間周波数ブロック符号化を行って、SP方式によりデータを伝送するものである。図13において、パイロット信号は、(N×M+1)キャリアに1回、3シンボルに1回の割合で配置されている。ただし、SFBCの場合、Mは、キャリア方向に連続して配置するデータブロック数で、図13では、M=4の場合を例示している。また、パイロット信号は、キャリア番号(3n−2)の各キャリアに配置されており、隣接するパイロットキャリア間でのパイロット信号のシンボル方向のシフト量xは「1」である。 FIG. 13 is a diagram for explaining the outline of the OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 13, spatial frequency block coding is performed with 2 symbols (N = 2), and data is transmitted by the SP method. In FIG. 13, the pilot signal is arranged once per (N × M + 1) carrier and once every three symbols. However, in the case of SFBC, M is the number of data blocks continuously arranged in the carrier direction, and FIG. 13 illustrates a case where M = 4. The pilot signal is arranged in each carrier with the carrier number (3n-2), and the symbol signal shift amount x between adjacent pilot carriers is “1”.
図13において、「×」で示したデータキャリアシンボルには、データブロックを割り振ることができない。そこで、本実施の形態では、「×」で示したデータキャリアシンボルを用いて、パラメータデータを伝送する。 In FIG. 13, a data block cannot be allocated to a data carrier symbol indicated by “x”. Therefore, in the present embodiment, parameter data is transmitted using data carrier symbols indicated by “x”.
以下、本実施の形態によるパラメータデータを伝送するキャリアシンボルの具体的な配置例について説明する。 Hereinafter, a specific arrangement example of carrier symbols for transmitting parameter data according to the present embodiment will be described.
図14及び図15は、OFDMシンボルを構成するキャリア数がPcの場合のOFDMシンボルの構成図である。ここでは、K=N×M+1とし、K本のキャリアを、キャリアブロックと呼ぶ。図14は、K=2×4+1=9(本)のキャリアが1つのキャリアブロックを構成し、PcがKの整数倍(mK)となっている。この場合、「×」で示した(シンボル番号2、キャリア番号1)、(シンボル番号2、キャリア番号Pc)、・・・においてパラメータデータを伝送する。
14 and 15 are configuration diagrams of OFDM symbols when the number of carriers constituting the OFDM symbol is Pc. Here, K = N × M + 1, and K carriers are called carrier blocks. In FIG. 14, K = 2 × 4 + 1 = 9 (number) carriers constitute one carrier block, and Pc is an integral multiple of K (mK). In this case, parameter data is transmitted at (
図15は、K=2×4+1=9(本)のキャリアが1つのキャリアブロックを構成し、PcがKの(整数倍+1)となっている。この場合、「×」で示した(シンボル番号2、キャリア番号1)、(シンボル番号3、キャリア番号Pc)、・・・においてパラメータデータを伝送する。
In FIG. 15, K = 2 × 4 + 1 = 9 (number of) carriers constitute one carrier block, and Pc is (integer multiple + 1) of K. In this case, parameter data is transmitted at (
図14及び図15において、「×」が位置するのは、キャリア番号1とキャリア番号Pcであり、OFDM信号の周期の開始キャリア及び終了キャリアに位置している。したがって、OFDM信号の左端キャリア及び右端キャリアにパラメータデータを割り当てることにより、OFDM信号の周期単位で、パラメータを設定することができる。特に、図15の場合は、各OFDMシンボルで伝送されるデータブロック数を一定にできるという利点がある。
In FIG. 14 and FIG. 15, “x” is located at
図16は、第2実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS161)。次に、キャリア方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS162)。その後、あるシンボルについてスキャッタードパイロットを配置するキャリア番号ZをK(K=N×M+1)周期で決定する(ステップS163)。 FIG. 16 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the second embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S161). Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the carrier direction is determined (step S162). Thereafter, the carrier number Z in which the scattered pilot is arranged for a certain symbol is determined at a K (K = N × M + 1) cycle (step S163).
次に、ステップS163で決定したスキャッタードパイロットをシンボル方向にx、キャリア方向にy(y<K)シフトする毎の位置をスキャッタードパイロット位置に決定する(ステップS164)。その後、スキャッタードパイロット位置を除いて、キャリア方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS165)。そして、データブロックが割り当てられないキャリアシンボルにパラメータデータを配置する(ステップS166)。 Next, the scattered pilot position determined every time the scattered pilot determined in step S163 is shifted by x in the symbol direction and y (y <K) in the carrier direction is determined as the scattered pilot position (step S164). Thereafter, M data blocks are arranged in the carrier direction except for the scattered pilot position (step S165). Then, parameter data is arranged on a carrier symbol to which no data block is assigned (step S166).
本実施の形態によると、各シンボルに対して、各データブロックをキャリア方向に連続して配置することができる。しかも、データが割り当てられないシンボルには、パラメータデータを配置している。したがって、第1実施の形態の場合と同様の効果が得られる。 According to the present embodiment, each data block can be continuously arranged in the carrier direction for each symbol. In addition, parameter data is arranged for symbols to which no data is assigned. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
次に、上述した実施の形態で説明したOFDMシンボルを送信する送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態では、送信アンテナ数が2本の場合の送信装置と、受信アンテナ数が2本の場合の受信装置とについて説明するが、送信・受信アンテナ数は、これに限らない。また、これらの送信装置及び受信装置は、SISO(Single Input Single Output)、SIMO(Single Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)、MIMOの伝送形態に応じて、組み合わせが決定される。一般的には、送信アンテナ及び受信アンテナは、1本、2本、4本となる。例えば、Alamouti符号を用いて時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化を行う場合は、一般に、送信アンテナ数が2本の送信装置となる。また、H.JafarkahniによるSTBC符号を用いて時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化を行う場合は、一般に、送信アンテナ数が4本の送信装置となる。 Next, an embodiment of a transmitting apparatus that transmits the OFDM symbol described in the above-described embodiment and a receiving apparatus that receives data transmitted from the transmitting apparatus will be described. In the following embodiments, a transmission device with two transmission antennas and a reception device with two reception antennas will be described. However, the number of transmission / reception antennas is not limited to this. . These transmitters and receivers are determined in combination according to SISO (Single Input Single Output), SIMO (Single Input Multiple Output), MISO (Multiple Input Single Output), and MIMO transmission form. Generally, there are one, two, and four transmission antennas and reception antennas. For example, when space-time block coding or space-frequency block coding is performed using an Alamouti code, the number of transmission antennas is generally a transmission apparatus with two transmission antennas. In addition, when space-time block coding or space-frequency block coding is performed using STBC codes by H. Jafarkahni, in general, the number of transmission antennas is four.
(第3実施の形態)
図17は、本発明の第3実施の形態に係る送信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る送信装置100は、2本の送信アンテナ110−1,110−2から同一周波数帯域の複数のOFDM信号を送信するもので、誤り訂正符号化部120、キャリア変調部130、ブロック符号化部140、OFDM変調部150、RF(Radio Frequency)部160−1,160−2を備える。
(Third embodiment)
FIG. 17 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the transmitting apparatus according to the third embodiment of the present invention. Transmitting
送信装置100に入力される送信信号(ビットストリーム)は、誤り訂正符号化部120で誤り訂正符号化されて、キャリア変調部130に入力される。誤り訂正符号化部120は、例えば、外符号としてBCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)符号を用い、内符号としてLDPC(Low Density Parity Check)符号が用いて、送信信号を誤り訂正符号化する。
The transmission signal (bit stream) input to the
キャリア変調部130は、誤り訂正符号化された送信信号を、キャリア(サブキャリア)毎に所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行って、ブロック符号化部140に出力する。
ブロック符号化部140は、キャリア変調部11から入力される信号を、例えば、Alamouti符号を用いて、キャリア毎に時空間ブロック符号化又はシンボル毎に空間周波数ブロック符号化してOFDM変調部150に出力する。
The
OFDM変調部150は、ブロック符号化140から入力されるデータブロックからOFDM信号を生成して、RF部160−1,160−2に出力する。
The
図18は、OFDM変調部150の要部の構成を示す機能ブロック図である。OFDM変調部150は、パイロット信号生成部151、パラメータデータ生成部152、OFDMシンボル構成部153、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部154−1,154−2、GI(Guard Interval)付加部155−1,155−2、2つの直交変調部156−1,156−2、D/A(Digital/Analog)変換部157−1,157−2を備える。IFFT部154−1,154−2、GI付加部155−1,155−2、直交変調部156−1,156−2、D/A変換部157−1,157−2は、2本の送信アンテナ110−1,110−2に対応している。
FIG. 18 is a functional block diagram illustrating a configuration of a main part of the
パイロット信号生成部151は、予め定められた振幅と位相を有するパイロット信号を生成して、OFDMシンボル構成部153に出力する。
Pilot
パラメータデータ生成部152は、OFDM信号の制御情報などのパラメータデータ(例えば、AC、TMCCなど)を生成して、OFDMシンボル構成部153に出力する。
The parameter
OFDMシンボル構成部153は、第1実施の形態及び第2実施の形態において説明したいずれかのOFDMシンボル構成に従って、図17のブロック符号化部140から入力されるデータブロックに対して、パイロット信号生成部151から入力されるパイロット信号、及びパラメータデータ生成部152から入力されるパラメータデータを挿入して、2本の送信アンテナ110−1,110−2に対応する2系統のOFDMシンボルを生成する。本実施の形態では、2本の送信アンテナ110−1,110−2を用いるので、入力されるデータブロックが、例えば、時空間ブロック符号化されたデータブロックの場合は、2つのデータブロックを送信アンテナ毎に振り分けて、各々のOFDMシンボル構成において、同一キャリア番号の連続する同一のシンボル番号に配置する。また、空間周波数ブロック符号化されたものである場合は、2つのデータブロックを送信アンテナ毎に振り分けて、各々のOFDMシンボル構成において、同一シンボル番号の連続する同一のキャリア番号に配置する。OFDMシンボル構成部153は、生成した2系統のOFDMシンボルをIFFT部154−1,154−2に出力する。
The OFDM
IFFT部154−1,154−2は、OFDMシンボル構成部153から入力されるOFDMシンボルに対して、それぞれIFFT(逆高速フーリエ変換)処理を施して時間領域の有効シンボル信号を生成し、GI付加部155−1,155−2に出力する。
IFFT sections 154-1 and 154-2 perform an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) process on the OFDM symbols input from OFDM
GI付加部155−1,155−2は、IFFT部154−1,154−2から入力される有効シンボル信号の先頭に、それぞれ有効シンボル信号の後半部分をコピーしたガードインターバルを挿入して、直交変調部156−1,156−2に出力する。ガードインターバルは、OFDM信号を受信する際にシンボル間干渉を低減させるために挿入されるものであり、マルチパス遅延波の遅延時間がガードインターバル長を超えないように設定される。 GI adding sections 155-1 and 155-2 insert the guard intervals obtained by copying the latter half of the effective symbol signals at the heads of the effective symbol signals input from IFFT sections 154-1 and 154-2, respectively, and perform orthogonal processing. It outputs to the modulation | alteration part 156-1 and 156-2. The guard interval is inserted in order to reduce intersymbol interference when receiving an OFDM signal, and is set so that the delay time of the multipath delay wave does not exceed the guard interval length.
直交変調部156−1,156−2は、GI付加部155−1,155−2から入力されるベースバンド信号に対して、それぞれ直交変調処理を施してOFDM信号を生成し、D/A変換部157−1,157−2に出力する。 Quadrature modulation sections 156-1 and 156-2 perform orthogonal modulation processing on the baseband signals input from GI addition sections 155-1 and 155-2, respectively, to generate OFDM signals, and perform D / A conversion To the units 157-1 and 157-2.
D/A変換部157−1,157−2は、直交変調部156−1,156−2から入力されるOFDM信号をそれぞれアナログ信号に変換して、図17のRF部160−1,160−2に出力する。 The D / A conversion units 157-1 and 157-2 convert the OFDM signals input from the orthogonal modulation units 156-1 and 156-2 into analog signals, respectively, and the RF units 160-1 and 160- in FIG. Output to 2.
図17において、RF部160−1,160−2は、OFDM変調部150から入力されるOFDM信号をそれぞれ所定の無線周波数帯域に変換して、対応する送信アンテナ110−1,110−2から輻射させる。
In FIG. 17, RF sections 160-1 and 160-2 respectively convert the OFDM signals input from
本実施の形態に係る送信装置100によると、OFDM変調部150のOFDMシンボル構成部153において、第1実施の形態又は第2実施の形態で説明したいずれかのOFDMシンボル構成に従って、データブロックがシンボル方向又はキャリア方向に連続して配置され、データブロックが連続して配置できないシンボルにはパラメータデータが配置される。したがって、伝送容量の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータ及びパラメータデータを伝送することが可能となる。また、パラメータデータは、データブロックの割り当てが困難となるデータキャリアシンボルに配置され、ある規則のもとにパラメータデータの伝送に使用されるキャリア位置及びシンボル位置が決定される。したがって、乱数テーブルを保持してパラメータデータの配置を決定する必要がないので、構成を簡略化することができる。
According to transmitting
なお、上述した送信装置100は、コンピュータを用いて機能させることもできる。この場合、コンピュータは、送信装置の各機能を実現する処理内容を記述した送信プログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこの送信プログラムを読み出して実行させることで、送信装置を実現することができる。
In addition, the
(第4実施の形態)
図19は、本発明の第4実施の形態に係る受信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る受信装置200は、2本の受信アンテナ210−1,210−2を用いてOFDM信号を受信するもので、RF部220−1,220−2、OFDM復調部230、ブロック符号復号部240、キャリア復調部250、誤り訂正符号復号部260を備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 19 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Receiving
RF部220−1,220−2は、対応する受信アンテナ210−1,210−2で受信された受信信号から、所定の無線周波数帯域のOFDM信号を規定周波数、規定レベルのOFDM信号に変換してOFDM復調部230に出力する。
The RF units 220-1 and 220-2 convert OFDM signals in a predetermined radio frequency band into OFDM signals of a specified frequency and a specified level from the received signals received by the corresponding receiving antennas 210-1 and 210-2. To the
図20は、OFDM復調部230の要部の構成を示す機能ブロック図である。OFDM復調部230は、2つのRF部220−1,220−2に対応する、A/D変換部231−1,231−2、直交復調部232−1,232−2、GI除去部233−1,233−2、FFT部234−1,234−2、パイロット信号抽出部235−1,235−2、伝送路応答推定部236−1,236−2、パラメータデータ抽出部237−1,237−2を備える。
FIG. 20 is a functional block diagram illustrating a configuration of a main part of the
A/D変換部231−1,231−2は、RF部220−1,220−2から入力されるアナログ信号をそれぞれデジタル信号に変換して、対応する直交復調部232−1,232−2に出力する。 The A / D conversion units 231-1 and 231-2 convert the analog signals input from the RF units 220-1 and 220-2 into digital signals, respectively, and corresponding orthogonal demodulation units 232-1 and 232-2. Output to.
直交復調部232−1,232−2は、A/D変換部231−1,231−2から入力される信号をそれぞれ直交復調してベースバンド信号を生成し、対応するGI除去部233−1,233−2に出力する。 The quadrature demodulation units 232-1 and 232-2 respectively perform quadrature demodulation on the signals input from the A / D conversion units 231-1 and 231-2 to generate baseband signals, and corresponding GI removal units 233-1. , 233-2.
GI除去部233−1,233−2は、直交復調部232−1,232−2から入力されるベースバンド信号に対して、それぞれガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出し、対応するFFT部234−1,234−2に出力する。 The GI removal units 233-1 and 233-2 remove the guard interval from the baseband signals input from the quadrature demodulation units 231-1 and 232-2, respectively, extract effective symbol signals, and corresponding FFTs. Output to the units 234-1 and 234-2.
FFT部234−1,234−2は、GI除去部233−1,233−2から入力される有効シンボル信号に対して、それぞれFFT処理を施して、周波数領域の複素ベースバンド信号を生成する。これらの複素ベースバンド信号は、対応するパイロット信号抽出部235−1,235−2及びパラメータデータ抽出部237−1,237−2に出力されるとともに、図19のブロック符号復号部240に出力される。
The FFT units 234-1 and 234-2 perform FFT processing on the effective symbol signals input from the GI removal units 233-1 and 233-2, respectively, to generate frequency domain complex baseband signals. These complex baseband signals are output to the corresponding pilot signal extraction units 235-1 and 235-2 and parameter data extraction units 237-1 and 237-2, and also output to the block
パイロット信号抽出部235−1,235−2は、FFT部234−1,234−2から入力される複素ベースバンド信号から、予め定められたOFDMシンボル構成に従ってそれぞれパイロット信号を抽出して、対応する伝送路応答推定部236−1,236−2に出力する。 The pilot signal extraction units 235-1 and 235-2 extract pilot signals from the complex baseband signals input from the FFT units 234-1 and 234-2, respectively, according to a predetermined OFDM symbol configuration, and correspond to them. It outputs to the transmission path response estimation part 236-1, 236-2.
伝送路応答推定部236−1,236−2は、パイロット信号抽出部235−1,235−2において抽出されたパイロット信号を用いてそれぞれ伝送路応答を推定し、その結果を対応するパラメータデータ抽出部237−1,237−2に出力するとともに、図19のブロック符号復号部240に出力する。
Transmission path response estimation sections 236-1 and 236-2 each estimate the transmission path response using the pilot signals extracted by pilot signal extraction sections 235-1 and 235-2, and extract the corresponding parameter data. Output to the units 237-1 and 237-2 and also to the block
パラメータデータ抽出部237−1,237−2は、対応するFFT部234−1,234−2から入力される複素ベースバンド信号から、伝送路応答推定部236−1,236−2から入力される伝送路応答の推定結果に基づいてパラメータデータを抽出して、図19のブロック符号復号部240に出力する。パラメータデータは、図19の復調部250、誤り訂正符号復号部260に出力される場合もある。
The parameter data extraction units 237-1 and 237-2 are input from the transmission path response estimation units 236-1 and 236-2 from the complex baseband signals input from the corresponding FFT units 234-1 and 234-2. Parameter data is extracted based on the estimation result of the transmission path response, and is output to the block
図19において、ブロック符号復号部240は、OFDM復調部230から入力される複素ベースバンド信号、伝送路応答の推定結果及びパラメータデータに基づいて、ブロック符号を復号し、復号結果をキャリア復調部250に出力する。出力される復号結果は、ブロック符号および誤り訂正符号の組み合わせによって異なり、複素ベースバンド信号やLLR(Log Likelihood Ratio)などとなる。
In FIG. 19, the block
キャリア復調部250は、ブロック符号復号部240から入力される復号結果を用いて、サブキャリア毎に復調を行い、誤り訂正符号復号部260にIQデータやLLRなどを出力する。
誤り訂正符号復号部260は、キャリア復調部250から入力されるIQデータやLLRなどの値を用いて、誤り訂正符号の復号を行い、ビットストリームを出力する。
Error correction
本実施の形態に係る受信装置200によると、第3実施の形態に係る送信装置から、第1実施の形態又は第2実施の形態のいずれかのOFDMシンボルに従って伝送される信号を受信して復号するので、伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、高精度の復号が可能になるとともに、乱数テーブルを保持する必要がないので、構成を簡略化することができる。
According to receiving
なお、上述した受信装置200は、コンピュータを用いて機能させることもできる。この場合、コンピュータは、受信装置の各機能を実現する処理内容を記述した受信プログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこの受信プログラムを読み出して実行させることで、受信装置を実現することができる。
Note that the above-described
上述の実施の形態は、個々に代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施の形態によって制限されるものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、パイロット信号の配置方式をスキャッタードパイロット(SP)方式としたが、コンティニュアルパイロット方式やパイロットシンボル方式の場合にも、本発明を有効に適用することができる。 Although the above-described embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, in the above embodiment, the pilot signal arrangement method is the scattered pilot (SP) method, but the present invention can also be effectively applied to a continuous pilot method or a pilot symbol method.
本発明によれば、同一周波数帯域の複数のOFDM信号を用いて、簡単な構成で、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータ及びパラメータデータを伝送することができるので、OFDM伝送システムにおける送信装置及び受信装置に有用である。 According to the present invention, block-encoded data and parameter data using a plurality of OFDM signals in the same frequency band, with a simple configuration, without causing a reduction in transmission capacity and a reduction in estimation accuracy of a transmission path response. Therefore, it is useful for a transmission apparatus and a reception apparatus in an OFDM transmission system.
100 送信装置
110−1〜110−4 送信アンテナ
120 誤り訂正符号化部
130 キャリア変調部
140 ブロック符号化部
150 OFDM変調部
151 パイロット信号生成部
152 パラメータデータ生成部
153 OFDMシンボル構成部
154−1,154−2 IFFT部
155−1,155−2 GI付加部
156−1,156−2 直交変調部
157−1,157−2 D/A変換部
160−1,160−2 RF部
200 受信装置
210−1,210−2 受信アンテナ
220−1,220−2 RF部
230 OFDM復調部
231−1,231−2 A/D変換部
232−1,232−2 直交復調部
233−1,233−2 GI除去部
234−1,234−2 FFT部
235−1,235−2 パイロット信号抽出部
236−1,236−2 伝送路応答推定部
237−1,237−2 パラメータデータ抽出部
240 ブロック符号復号部
250 キャリア復調部
260 誤り訂正符号復号部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
N(Nは2以上の正の整数)個のデータからなるデータブロックを生成するブロック符号化部と、
伝送路応答推定のためのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、
OFDM信号のパラメータデータを生成するパラメータデータ生成部と、
前記データブロック、前記パイロット信号及び前記パラメータデータに基づいて前記OFDM信号のOFDMシンボルを構成するOFDMシンボル構成部と、を備え、
前記OFDMシンボル構成部は、
前記パイロット信号を前記OFDMシンボルの所定のシンボルに配置し、前記データブロックを前記OFDMシンボルの隣接するデータキャリアシンボルに配置し、残余のデータキャリアシンボルに前記パラメータデータを配置する、ことを特徴とする送信装置。 A transmission device that transmits data using an OFDM signal,
A block encoding unit that generates a data block including N (N is a positive integer of 2 or more) pieces of data;
A pilot signal generator for generating a pilot signal for channel response estimation;
A parameter data generator for generating parameter data of the OFDM signal;
An OFDM symbol configuration unit that configures an OFDM symbol of the OFDM signal based on the data block, the pilot signal, and the parameter data, and
The OFDM symbol component is
The pilot signal is arranged in a predetermined symbol of the OFDM symbol, the data block is arranged in a data carrier symbol adjacent to the OFDM symbol, and the parameter data is arranged in a remaining data carrier symbol. Transmitter device.
前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、各パイロットキャリアに(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合で前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded,
The OFDM symbol configuration section arranges the pilot signal at a rate of once per (N × M + 1) symbols (M is a positive integer) in each pilot carrier according to a scattered pilot scheme. Item 2. The transmission device according to Item 1.
前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、各パイロットシンボルに(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合で前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block subjected to spatial frequency block encoding,
The OFDM symbol configuration section arranges the pilot signal at a rate of once per (N × M + 1) carriers (M is a positive integer) in each pilot symbol by a scattered pilot scheme. Item 2. The transmission device according to Item 1.
受信したOFDM信号を前記OFDMシンボルの構成に従って復調するOFDM復調部と、
復調されたOFDM信号からデータブロックを復号するブロック符号復号部と、を備える、ことを特徴とする受信装置。 A reception device that receives data transmitted from the transmission device according to any one of claims 1 to 5,
An OFDM demodulator for demodulating a received OFDM signal according to the structure of the OFDM symbol;
And a block code decoding unit that decodes a data block from the demodulated OFDM signal.
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