JP5977666B2 - 受信装置及び周波数選択性妨害訂正方法 - Google Patents
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Description
図2は、本実施の形態に係るOFDM受信装置100の要部構成を示したブロック図である。図2に示すOFDM受信装置100では、伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブル(STF)と、ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部とを含む信号が受信される。妨害検出部110において、ヌルキャリア抽出部151は、受信された信号から複数のヌルサブキャリア周波数の信号を抽出し、電力算出部152は、抽出された信号レベルに基づいて伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する。軟判定部112は、検出された妨害レベルに基づき算出される複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信されたデータ部の復調信号を軟判定する。誤り訂正部113は、軟判定部112による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する。
図3は、本実施の形態に係るOFDM受信装置100の構成を示したブロック図である。図3に示すOFDM受信装置100は、アンテナ101、LNA(Low Noise Amplifier)102、直交検波部103、AD変換部104、キャリア周波数誤差検出部105、第1周波数補正部106、第1FFT(Fast Fourier Transform)部107、推定部108、等化部109、妨害検出部110、信頼度補正部111、軟判定部112、誤り訂正部113から構成される。なお、図3において、細線矢印は実信号を表し、太線矢印は複素信号を表す。
図3に示すOFDM受信装置100の妨害検出部110における周波数選択性妨害の検出方法の詳細について説明する。
実施の形態1では、ヌルサブキャリアにおける妨害電力を推定する場合について説明した。これに対して、本実施の形態では、ヌルサブキャリアに加え、パイロットサブキャリア及びデータサブキャリアにおける妨害電力を推定する場合について説明する。
図9は、本実施の形態におけるOFDM受信装置300の構成を示すブロック図である。なお、図9において、実施の形態1(図3)と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。具体的には、図9に示すOFDM受信装置300は、図3に示すOFDM受信装置100に対して、遅延部301、第2周波数補正部302及び第2FFT部303が新たに追加されている。また、図9では、実施の形態1と異なり、妨害検出部110は、第1FFT部107の出力の代わりに、第2FFT部303の出力を用いる。
図10は、本実施の形態におけるOFDM受信装置400の構成を示すブロック図である。なお、図10において、実施の形態2(図7)又は実施の形態3(図9)と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。具体的には、図10では、図9における遅延部301の代わりに、遅延部401を用いており、図9における妨害検出部110の代わりに、実施の形態2(図7)における妨害検出部201を用いている点が異なる。
TGah(802.11ah)における要求仕様を満たすべく、従来の無線LAN規格からの技術変更案が各社から提案されている。中でも、低電力出力による伝送距離1kmを確保するには、従来の無線LANで用いられていた、伝送誤り耐性の最も高い方式(BPSK変調・誤り訂正(畳み込み符号)符号化率1/2)よりも強靭な伝送方式(ロバストな伝送方式)が必要であると考えられている。このため、TGahでは、ロバスト性を高める有力な方法として、同一データを2以上のサブキャリアに割り当て、繰り返し送信する方法が挙がっている(例えば、非特許文献1参照)。
101 アンテナ
102 LNA
103 直交検波部
104 AD変換部
105 キャリア周波数誤差検出部
106 第1周波数補正部
107 第1FFT部
108 推定部
109 等化部
110,201 妨害検出部
111 信頼度補正部
112 軟判定部
113 誤り訂正部
121 デマッパ部
122 乗算器
151 ヌルキャリア抽出部
152 電力算出部
251 パイロットキャリア抽出部
252 差分電力算出部
253 変調誤差電力算出部
254 積分算出部
301,401 遅延部
302 第2周波数補正部
303 第2FFT部
501 合成等化部
502 合成電力信頼性算出部
503 合成妨害算出部
Claims (13)
- 伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブルと、前記ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部を含む信号を受信する受信部と、
前記受信された信号から前記複数のヌルサブキャリアの信号を抽出するヌルキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づいて前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第1妨害検出部と、
前記検出された妨害レベルに基づき算出される前記複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信された前記データ部の復調信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する誤り訂正部と、
を具備し、
前記第1妨害検出部は、前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づき、更に、前記ショートプリアンブルに含まれる前記複数のパイロットサブキャリアの妨害レベルを、推定的に検出する、
受信装置。 - 前記受信された信号に基づき伝送路特性を推定して、前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各信頼度を求める伝送路推定部と、
前記伝送路推定部により求められた信頼度を前記第1妨害検出部により検出された妨害レベルに基づき補正する信頼度補正部と、
を具備し、
前記軟判定部は、前記補正された信頼度を用いて、前記復調信号を軟判定する、
請求項1記載の受信装置。 - 伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブルと、前記ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部を含む信号を受信する受信部と、
前記受信された信号から前記複数のヌルサブキャリアの信号を抽出するヌルキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づいて前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第1妨害検出部と、
前記検出された妨害レベルに基づき算出される前記複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信された前記データ部の復調信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する誤り訂正部と、
を具備する受信装置であって、
前記受信部が受信する信号には、複数のパイロットサブキャリアが周波数方向に連続し、且つ、時間方向に少なくとも2シンボル繰り返して配置されるロングプリアンブルが、更に含まれ、
前記受信装置は、
前記受信された信号から前記ロングプリアンブル内の前記複数のパイロットサブキャリアの信号を抽出するパイロットキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のパイロットサブキャリアの信号のシンボル間差分に基づいて、前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第2妨害検出部と、
を更に具備し、
前記軟判定部は、前記第1妨害検出部および前記第2妨害検出部により検出された妨害レベルに基づき算出される各サブキャリアの信頼度を用いて軟判定を行う、
受信装置。 - 伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブルと、前記ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部を含む信号を受信する受信部と、
前記受信された信号から前記複数のヌルサブキャリアの信号を抽出するヌルキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づいて前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第1妨害検出部と、
前記検出された妨害レベルに基づき算出される前記複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信された前記データ部の復調信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する誤り訂正部と、
を具備し、
前記データ部は、伝送帯域内に所定の周波数間隔で複数のサブキャリアにデータ多重された信号を1シンボルとし、複数のシンボルが時分割多重されて構成され、
前記受信された前記データ部の復調信号を硬判定し、且つ、前記復調信号の硬判定結果からの誤差に基づいて、前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの妨害レベルを検出する第3妨害検出部、
を更に具備し、
前記軟判定部は、前記第1妨害検出部および前記第3妨害検出部により検出された妨害レベルに基づき算出された各サブキャリアの信頼度を用いて軟判定を行う、
受信装置。 - 伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブルと、前記ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部を含む信号を受信する受信部と、
前記受信された信号から前記複数のヌルサブキャリアの信号を抽出するヌルキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づいて前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第1妨害検出部と、
前記検出された妨害レベルに基づき算出される前記複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信された前記データ部の復調信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する誤り訂正部と、
前記受信された信号を遅延させる遅延部と、
前記遅延させた信号に対して、前記ショートプリアンブルを用いて検出されたキャリア周波数誤差に基づく周波数補正を行う周波数補正部と、
を具備し、
前記第1妨害検出部は、前記周波数補正後の信号を用いて、前記妨害レベルを検出する、
受信装置。 - 前記遅延部は、前記ショートプリアンブルに相当する時間だけ前記受信された信号を遅延させる、
請求項5記載の受信装置。 - 前記受信された信号を遅延させる遅延部と、
前記遅延させた信号に対して、前記ショートプリアンブル及び前記ロングプリアンブルを用いて検出されたキャリア周波数誤差に基づく周波数補正を行う周波数補正部と、を更に具備し、
前記第1妨害検出部および前記第2妨害検出部の少なくとも一方は、前記周波数補正後の信号を用いて、前記妨害レベルを検出する、
請求項3記載の受信装置。 - 前記遅延部は、前記ショートプリアンブル及び前記ロングプリアンブルに相当する時間だけ前記受信された信号を遅延させる、
請求項7記載の受信装置。 - 伝送帯域内に所定の周波数間隔で配置される複数のパイロットサブキャリアおよび複数のヌルサブキャリアを有するショートプリアンブルと、前記ショートプリアンブルと時間多重されるデータ部を含む信号を受信する受信部と、
前記受信された信号から前記複数のヌルサブキャリアの信号を抽出するヌルキャリア抽出部と、
抽出された前記複数のヌルサブキャリアの信号レベルに基づいて前記伝送帯域内の複数のサブキャリアの各妨害レベルを検出する第1妨害検出部と、
前記検出された妨害レベルに基づき算出される前記複数のサブキャリアの信頼度を用いて、受信された前記データ部の復調信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部による軟判定結果に基づき誤り訂正を行ってデータを復元する誤り訂正部と、
を具備し、
前記データ部内では、同一データが2以上のサブキャリアに割り当てられ、
前記受信された信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路推定部と、
前記2以上のサブキャリアにおける前記検出された妨害レベルおよび前記伝送路特性の推定結果を用いて、前記2以上のサブキャリアに割り当てられたデータに対して合成・等化処理を行う合成等化部と、
前記軟判定部は、前記2以上のサブキャリアにおける前記検出された妨害レベルおよび前記伝送路特性の推定結果を用いて算出された前記信頼度を用いて、前記合成・等化処理後の復調信号を軟判定する、
受信装置。 - 前記2以上のサブキャリアにおける前記検出された妨害レベルおよび前記伝送路特性の推定結果を用いて、前記2以上のサブキャリアに割り当てられたデータに対して、合成された信頼度を算出する信頼度算出部、を更に具備し、
前記軟判定部は、前記合成された信頼度を用いて、前記合成・等化処理後の復調信号を軟判定する、
請求項9記載の受信装置。 - 前記2以上のサブキャリアにおける前記検出された妨害レベルおよび前記伝送路特性の推定結果を用いて、前記2以上のサブキャリアに割り当てられたデータに対して、合成された妨害レベルを算出する合成妨害算出部と、
前記合成された妨害レベルに基づき、前記合成された信頼度を補正する信頼度補正部と、
を更に具備し、
前記軟判定部は、前記補正された信頼度を用いて、前記合成・等化処理後の復調信号を軟判定する、
請求項10記載の受信装置。 - 前記第1妨害検出部は、前記ヌルサブキャリアの受信電力から、熱雑音電力を差し引いた電力値を、前記妨害レベルとする、
請求項1記載の受信装置。 - 伝送帯域内に所定間隔で配置されたパイロットサブキャリアと、前記伝送帯域内の前記パイロットサブキャリア以外のヌルサブキャリアと、から構成されるショートプリアンブル、及び、データ部を含む伝送フォーマットを用いて送信装置から送信された信号を受信する受信装置における周波数選択性妨害訂正方法であって、
受信信号を用いて、前記送信装置と前記受信装置との間の伝送路特性の推定値を推定し、前記推定値に基づいて、前記伝送帯域内のサブキャリア毎の信頼度を求め、
前記受信信号の前記ショートプリアンブル内のヌルサブキャリアにおける受信電力に基づいて、前記伝送帯域内の複数のパイロットサブキャリアを含む全てのサブキャリアにおける妨害電力を検出し、
前記妨害電力に応じて前記信頼度を補正し、
前記補正された信頼度に基づいて、前記受信信号の前記データ部の復調信号に対して軟判定し、
前記軟判定の結果に基づいて誤り訂正を行う、
周波数選択性妨害訂正方法。
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