JPH08204773A - マルチキャリヤ伝送方法及びマルチキャリヤ伝送システム - Google Patents
マルチキャリヤ伝送方法及びマルチキャリヤ伝送システムInfo
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Abstract
振幅振動を小さくし、受信側のA/D変換器のダイナミ
ックレンジを小さく抑えること。 【構成】 伝送路の特性を判定し、判定された伝送路の
特性に応じた数により送信信号の分割している。つま
り、伝送路が劣悪な場合には送信信号の分割数を増加し
て、フェージングなどによる歪みを軽減し、伝送路が良
好な場合には、送信信号の分割数を減少して合成信号の
振幅変動を小さくしている。
Description
て信号を伝送するマルチキャリヤ伝送方法及びマルチキ
ャリヤ伝送システムに関する。
マルチキャリア伝送方式が注目されている。マルチキャ
リア伝送方式は、互いに直交する多数の搬送波(キャリ
ア)を用いて信号を伝送する方式であって、1キャリア
当りの信号速度が遅く、帯域幅が狭くなるため、マルチ
パス等に強いという特徴を有する。
は、例えば「Bingham,J.A.C., “Multicarrier Modulat
ion for Data Transmission: An Idea Whose Time Has
Come”,IEEE Commu.Mag.,vol.28,no.5,pp.5-14,May 199
0 」に記載されている。
を実現するシステム構成例である。同図に示すように、
送信装置では、1ブロック(ブロック長N)の情報デー
タを直列/並列変換器1により並列データに変換し、各
データを変調器2により例えばPSKやQAM変調し、
逆離散フーリエ変換器(IDFT)3により送信信号ブ
ロックを生成する。逆離散フーリエ変換器3は、周波数
軸上の信号を時間軸上に変換するため、等周波数間隔に
並んだN個のキャリアを合成した信号を生成する。そし
て、送信信号ブロックをD/A変換器4によりアナログ
信号に変換し、フィルタ5により不要な周波数成分を除
去した後、周波数変換器6により無線周波数帯に変換し
た後、電波として空中線7から送信する。
を周波数変換器9によりベースバンド帯域に変換し、フ
ィルタ10により不要な周波数成分を除去した後、A/
D変換器11によりディジタル信号に変換する。そし
て、変換されたディジタル信号をブロック毎に離散フー
リエ変換器(DFT)12により等周波数間隔に分離
し、各信号を各々復調器13により復調した後、並列/
直列変換器14により直列に変換して情報データを再生
する。
れた雑音上の信号であるが、各キャリアに関しては、変
調された正弦波となる。
方式では、1ブロックあたりのデータ数、すなわち送信
信号の分割数を増加するほど、言い換えるとキャリア数
を増加するほど、各キャリア当りの信号速度が遅くな
り、各キャリア当りの帯域幅が狭くなるため、フェージ
ングなどによる歪みを軽減することができ、複雑な等化
器が不要となる。
ど、すなわちキャリア数が増加するほど、図5(a)に
示すように合成される正弦波の数が増加するため、加算
されて各々の正弦波の位相が一致した場合には、図5
(b)に示すように一時的に非常に大きなレベルに達す
る場合がある。そのため、図4の例でいえば、A/D変
換器11では非常に大きなダイナミックレンジが必要と
なってしまう。よって、A/D変換器11の入力ダイナ
ミックレンジを大きくし、入力レベルがダイナミックレ
ンジを越えることをできるだけ回避するか、あるいは誤
り訂正符号を用いてダイナミックレンジを越えることに
より生じる復号データ誤りを少なくする必要があった。
誤り訂正符号を用いる場合、冗長ビットを付加する必要
があるため、伝送効率が劣化するという問題があった。
ルチキャリア伝送方式では、キャリア数が増加するほ
ど、一時的に非常に大きなレベルに達する場合があるた
め、受信側のA/D変換器では非常に大きなダイナミッ
クレンジが必要となり、ダイナミックレンジの制限や誤
り訂正符号の使用の必要があった。
マルチキャリヤにより伝送される合成信号の振幅振動を
小さくし、受信側のA/D変換器のダイナミックレンジ
を小さく抑えることができるマルチキャリヤ伝送方法及
びマルチキャリヤ伝送システムを提供することを目的と
する。
め、本発明のマルチキャリヤ伝送方法は、伝送路の特性
を判定し、判定された伝送路の特性に応じて、分割すべ
き送信信号の分割数を決定し、送信信号を決定された分
割数に分割し、分割された送信信号をマルチキャリヤに
より送信し、そしてマルチキャリヤにより送信された送
信信号を受信して再生するものである。
送信信号を分割する直列/並列変換手段と、分割された
送信信号を逆直交変換する逆直交変換手段とを備えた送
信装置と、前記送信装置から受信した受信信号を直交変
換する直交変換手段と、直交変換された受信信号を直列
信号に再生する並列/直列変換手段とを備えた受信装置
とを具備するマルチキャリア伝送システムであって、前
記送信装置または前記受信装置のうちいずれか一方が、
伝送路の特性を判定する判定手段と、判定された伝送路
の特性に応じて、前記分割すべき送信信号の分割数を決
定する分割数決定手段とを具備する。
交変換手段により直交変換された各受信信号のスペクト
ルのレベルに基づき伝送路の特性を判定するようにして
もよい。また、別の態様として上記判定手段が、復調さ
れた受信信号の品質評価を行い、品質評価結果に基づき
伝送路の特性を判定するようにしてもよい。さらに、別
の態様として上記判定手段が、1ブロックもしくは複数
ブロック区間の観測結果の平均値、ブロック毎に重み付
けを変えた評価関数を用いた複数ブロック区間の観測結
果の平均値、ピーク値またはこれらの評価値を複数用い
て伝送路の特性を判定するようにしてもよい。
た伝送路の特性に応じた数により送信信号の分割してい
る。より具体的には、伝送路が劣悪な場合には送信信号
の分割数を増加して、フェージングなどによる歪みを軽
減する。一方、伝送路が良好な場合には、送信信号の分
割数を減少して合成信号の振幅変動を小さくする。従っ
て、フェージングなどによる歪みを軽減することがで
き、複雑な等化器が不要となり、しかもマルチキャリヤ
により伝送される合成信号の振幅振動を小さくし、受信
側のA/D変換器のダイナミックレンジを小さく抑える
ことができる。
説明する。
リア伝送システムの構成を示すブロック図である。
は受信装置の構成を示している。送信装置において、1
5は1ブロック(ブロック長N)の直列の送信データを
並列データに変換する、すなわち送信データをN個に分
割する直列/並列変換器である。16はN個に分割され
た各データを例えばPSKやQAM変調する変調器、1
7は送信信号ブロックを生成する逆離散フーリエ変換器
(IDFT)である。この逆離散フーリエ変換器17
は、周波数軸上の信号を時間軸上に変換するため、等周
波数間隔に並んだN個のキャリアを合成した信号を生成
する。18は逆離散フーリエ変換器17により生成され
た送信信号ブロックをアナログ信号に変換するD/A変
換器、19はアナログ信号に変換された送信信号ブロッ
クから不要な周波数成分を除去するフィルタ、20は送
信信号ブロックを無線周波数帯に変換する周波数変換
器、21は空中線である。また、22は後述する受信装
置の伝送路判定器からの情報に応じて、分割すべき送信
データの分割数(N)を決定するブロック分割数決定部
である。直列/並列変換器15や逆離散フーリエ変換器
17のブロック分割数は、このブロック分割数決定部2
2により決定された分割数に変更されるようになってい
る。また、必要に応じてブロック分割数決定部22で決
定された分割数は、受信装置に伝達される。
24は空中線23から受信した電波をベースバンド帯域
に変換する周波数変換器、25は不要な周波数成分を除
去するフィルタ、26はアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換器である。27はA/D変換器に
より変換されたディジタル信号をブロック毎に等周波数
間隔に分離する離散フーリエ変換器(DFT)、28は
各信号を各々復調する復調器、29は復調された並列の
各受信データを直列の受信データに変換する並列/直列
変換器である。また、30は伝送路の特性を判定する伝
送路判定器である。
信号(a)と受信信号(b)の周波数スペクトルであ
り、(b)は周波数選択性フェージングによって各スペ
クトルのレベルに変化が現れる様子を示している。上記
伝送路判定器30は、離散フーリエ変換器27により図
2のように等周波数間隔に分解された各々の信号レベル
を観測し、伝送路の周波数選択性から伝送路の状態を判
定する機能と、復調器28で復調した結果を誤り検出し
て伝送路の状態を判定する機能とを有する。
を示す。
器31、レベル変動検出器32および評価/判定部33
から構成される。誤り検出器31は、復調器28の復調
データの誤りを所定の時間(例えば1ブロック)毎に検
出し、そこでの誤り率を評価/判定部33に送る。誤り
検出には、例えばCRC(cyclic redund ancy code)の
ような誤り検出符号を用いればよい。レベル変動検出器
32は、図2(b)に示したように等周波数間隔に分解
された離散フーリエ変換器27の出力を所定の時間(例
えば1ブロック)観測し、そこでのスペクトルの変動を
求めて周波数選択性を判断し、その情報を評価/判定部
33に送る。スペクトルの変動は、例えば各周波数成分
の分散(各スペクトル成分のばらつき)と定義する。評
価/判定部33は、上記誤り率と周波数選択性の情報か
ら伝送路特性の判定を行う。伝送路特性の判定として
は、例えば良い、悪いの2値判断を行う。この評価/判
定部33は、誤り率に関し1ブロックあるいは複数ブロ
ック区間の観測結果の平均値を求める平均処理部34
と、誤り率に関し複数ブロック内でのピーク値を求める
ピーク検出部35と、周波数選択性に関し1ブロックあ
るいは複数ブロック区間の観測結果の平均値を求める平
均処理部36と、周波数選択性に関し複数ブロック内で
のピーク値を求めるピーク検出部37と、これら各部の
算出結果に基づき伝送路特性の判定を行う判定部38と
を備える。なお、平均値の算出の際には、ブロック毎に
重み付けを変えた評価関数を用いてもよい。
送路情報は、送信装置に伝達される。伝達の方法として
は、双方向通信の場合には逆方向の通信を用い、すなわ
ち図1の受信装置側の送信装置(図示を省略)を用い、
制御チャネルを使って送信装置に伝送路情報を伝達す
る。ここで、伝送路情報として、伝送路状態が良好、伝
送路状態が悪いの2種類あるとすると、送信装置におけ
るブロック分割数決定部22は、伝送路状態が良好との
伝送路情報を伝達されると分割すべき送信データの分割
数(N)を減少するよう決定し、伝送路状態が悪いとの
伝送路情報を伝達されると分割すべき送信データの分割
数(N)を増加するよう決定する。
送路情報は、離散フーリエ変換器27および並列/直列
変換器29に伝達される。離散フーリエ変換器27およ
び並列/直列変換器29は、受信の際にも伝送路情報が
必要だからである。
判定器30により伝送路の特性を判定し、伝送路が劣悪
な場合には送信信号の分割数を増加してフェージングな
どによる歪みを軽減し、伝送路が良好な場合には送信信
号の分割数を減少して合成信号の振幅変動を小さくして
いるので、フェージングなどによる歪みを軽減すること
ができ、複雑な等化器が不要となり、しかもマルチキャ
リヤにより伝送される合成信号の振幅振動を小さくし、
受信側のA/D変換器11のダイナミックレンジを小さ
く抑えることができる。
ない。
おける評価/判定部33は、平均処理部34〜ピーク検
出部37の算出結果に基づき伝送路特性の判定を行って
いたが、平均処理部34〜ピーク検出部37のうち少な
くとも1つの算出結果に基づき伝送路特性の判定を行う
ようにしてもよい。
性の判定を行っていたが、これ以外にも音質、画質ある
いはブロックのタイミングジッタあるいはそれらの組み
合わせによって伝送路特性の判定を行ってもよい。
装置側に設けられていたが、これを受信装置側に設けて
もよい。
ある伝送路情報は、伝送路判定器30から直接離散フー
リエ変換器27および並列/直列変換器29に伝達して
いたが、送信装置のブロック分割数決定部22から、例
えば制御チャネルで伝えてもよい。
のみに限定する必要はなく、多くの場合分けに対して、
多くの分割数を対応させることができる。
フェージングなどによる歪みを軽減することができ、複
雑な等化器が不要となり、しかもマルチキャリヤにより
伝送される合成信号の振幅振動を小さくし、受信側のA
/D変換器のダイナミックレンジを小さく抑えることが
できる。
ステムの構成を示すブロック図である。
図である。
ク図である。
すブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 伝送路の特性を判定するステップと、 判定された伝送路の特性に応じて、分割すべき送信信号
の分割数を決定するステップと、 送信信号を決定された分割数に分割し、分割された送信
信号をマルチキャリヤにより送信するステップと、 マルチキャリヤにより送信された送信信号を受信して再
生するステップとを具備することを特徴とするマルチキ
ャリヤ伝送方法。 - 【請求項2】 送信信号を分割する直列/並列変換手段
と、分割された送信信号を逆直交変換する逆直交変換手
段とを備えた送信装置と、 前記送信装置から受信した受信信号を直交変換する直交
変換手段と、直交変換された受信信号を直列信号に再生
する並列/直列変換手段とを備えた受信装置とを具備す
るマルチキャリア伝送システムであって、 前記送信装置または前記受信装置のうちいずれか一方
が、 伝送路の特性を判定する判定手段と、 判定された伝送路の特性に応じて、前記分割すべき送信
信号の分割数を決定する分割数決定手段とを具備するこ
とを特徴とするマルチキャリア伝送システム。 - 【請求項3】 判定手段が、直交変換手段により直交変
換された各受信信号のスペクトルのレベルに基づき伝送
路の特性を判定することを特徴とする請求項2記載のマ
ルチキャリア伝送システム。 - 【請求項4】 判定手段が、復調された受信信号の品質
評価を行い、品質評価結果に基づき伝送路の特性を判定
することを特徴とする請求項2記載のマルチキャリア伝
送システム。 - 【請求項5】 判定手段が、1ブロックもしくは複数ブ
ロック区間の観測結果の平均値、ブロック毎に重み付け
を変えた評価関数を用いた複数ブロック区間の観測結果
の平均値、ピーク値またはこれらの評価値を複数用いて
伝送路の特性を判定することを特徴とするマルチキャリ
ア伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01405695A JP3580883B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | マルチキャリヤ伝送方法及びマルチキャリヤ伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01405695A JP3580883B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | マルチキャリヤ伝送方法及びマルチキャリヤ伝送システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08204773A true JPH08204773A (ja) | 1996-08-09 |
JP3580883B2 JP3580883B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=11850440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01405695A Expired - Fee Related JP3580883B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | マルチキャリヤ伝送方法及びマルチキャリヤ伝送システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3580883B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009514359A (ja) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | モトローラ・インコーポレイテッド | 直交周波数分割多重通信システムでチャネル品質フィードバックを行うための方法および装置 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP01405695A patent/JP3580883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009514359A (ja) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | モトローラ・インコーポレイテッド | 直交周波数分割多重通信システムでチャネル品質フィードバックを行うための方法および装置 |
JP4887370B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2012-02-29 | モトローラ モビリティ インコーポレイテッド | 直交周波数分割多重通信システムでチャネル品質フィードバックを行うための方法および装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3580883B2 (ja) | 2004-10-27 |
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