JPWO2006064740A1 - OFDM transmitter, OFDM receiver, and OFDM communication method - Google Patents

OFDM transmitter, OFDM receiver, and OFDM communication method Download PDF

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    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload

Abstract

OFDM送信装置は、一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いてデータを伝送するOFDM送信装置であって、各サブキャリアの変調方式を決定する変調方式決定部を有する。変調方式決定部は、n(nは1以上の整数)個のサブキャリア毎に変調方式を選択し、選択した変調方式によりデータ伝送可能なデータ量を算出し、算出した伝送可能なデータ量が伝送する固定長のデータ量と略等しくなるようにn個のサブキャリア毎に変調方式を調整する。An OFDM transmission apparatus is an OFDM transmission apparatus that transmits data using a plurality of subcarriers with a fixed amount of data to be transmitted in one transmission unit, and determines a modulation scheme for each subcarrier. Have The modulation scheme determination unit selects a modulation scheme for each of n (n is an integer of 1 or more) subcarriers, calculates a data amount that can be transmitted by the selected modulation scheme, and the calculated transmittable data amount is The modulation scheme is adjusted for each of n subcarriers so as to be approximately equal to the amount of fixed-length data to be transmitted.

Description

本発明は、複数のサブキャリアを使用してOFDM通信を行うOFDM送信装置、OFDM受信装置及びOFDM通信方法に関する。
本願は、2004年12月13日に出願された特願2004−360114号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to an OFDM transmitter, an OFDM receiver, and an OFDM communication method that perform OFDM communication using a plurality of subcarriers.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2004-360114 for which it applied on December 13, 2004, and uses the content here.

現在、我が国ではIMT−2000(International Mobile Telecommunication 2000)のサービスが2001年10月から世界に先駆けてサービスが開始されるなど、移動通信システムにおける伝送、アクセス技術が急速に進展している。また、HSDPA(High Speed Down−link Packet Access)などの技術が標準化され、最大約10Mbps程度のデータ伝送の実用化が進められている。
一方で、10Mbpsから100Mbpsの伝送レートをターゲットにしたブロードバンドワイアレスインターネットアクセスを実現するための標準化も進められており、様々な技術が提案されている。
Currently, in Japan, transmission and access technologies in mobile communication systems are rapidly progressing, such as IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000) service started in October 2001 for the first time in the world. In addition, technologies such as HSDPA (High Speed Down-link Packet Access) have been standardized, and the practical application of data transmission at a maximum of about 10 Mbps is being promoted.
On the other hand, standardization for realizing broadband wireless Internet access targeting a transmission rate of 10 Mbps to 100 Mbps is also in progress, and various technologies have been proposed.

高速な伝送レートの無線通信を実現するために必要となる要件は、周波数利用効率を高めることである。伝送レートと使用する帯域幅は比例関係にあるので、伝送レートを上げるには、利用する周波数帯域幅を広げることにより解決することができる。しかし、利用できる周波数帯域は逼迫しており、新たな無線通信システムが構築される上で十分な帯域幅が割り当てられることは考え難い。従って周波数利用効率を高めることが必要となる。
シングルキャリアを使用して無線通信を行う場合、変調速度を上げていくとマルチパス等の要因で帯域の一部の伝播状態が悪くなったときに特性が大きく劣化してしまうという問題がある。この問題を解決するためにキャリアを複数使用したマルチキャリア方式を用いて、伝送路に冗長性を持たせる方法が知られている。このマルチキャリア方式の中で最も各キャリア間隔の狭い方式がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)である。
A requirement necessary for realizing wireless communication at a high transmission rate is to improve frequency utilization efficiency. Since the transmission rate and the bandwidth to be used are in a proportional relationship, increasing the transmission rate can be solved by widening the frequency bandwidth to be used. However, the frequency bands that can be used are tight, and it is difficult to consider that a sufficient bandwidth is allocated to construct a new wireless communication system. Therefore, it is necessary to increase the frequency utilization efficiency.
When wireless communication is performed using a single carrier, there is a problem that if the modulation speed is increased, the characteristics are greatly deteriorated when the propagation state of a part of the band is deteriorated due to factors such as multipath. In order to solve this problem, there is known a method of giving redundancy to a transmission line by using a multi-carrier method using a plurality of carriers. Among the multicarrier schemes, the scheme having the narrowest carrier spacing is OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

OFDMは5GHz帯の無線通信システムであるIEEE802.11aや、地上ディジタル放送で用いられている方式である。OFDMは数十から数千のキャリアを、理論上干渉の起こらない最小となる周波数間隔に並べ同時に通信する方式である。通常、OFDMにおいてこのキャリアをサブキャリアと呼び、各サブキャリアに対してPSK(Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)等の変調を行うことにより位相変移変調を行なう。更に、誤り訂正方式と組み合わせて多値直交振幅変調を行うことにより、周波数選択性フェージングに強い変調を行うことができる。従来のOFDM送信装置及びOFDM受信装置の構成について、図14、図15を用いて説明する。この説明では、OFDMに使用されるサブキャリア数が768波である場合を例示する。  OFDM is a method used in IEEE802.11a, which is a 5 GHz band wireless communication system, and digital terrestrial broadcasting. OFDM is a system in which tens to thousands of carriers are arranged at the minimum frequency interval where no theoretical interference occurs and are communicated simultaneously. Normally, this carrier is called a subcarrier in OFDM, and phase shift modulation is performed by modulating each subcarrier such as PSK (Phase Shift Keying) and QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Further, by performing multi-level quadrature amplitude modulation in combination with an error correction method, modulation resistant to frequency selective fading can be performed. The configuration of a conventional OFDM transmitter and OFDM receiver will be described with reference to FIGS. This description exemplifies a case where the number of subcarriers used for OFDM is 768 waves.

図14は、OFDMに使用されるOFDM送信装置300の構成を示すブロック図である。OFDM送信装置300は、誤り訂正符号部3001、S/P(シリアル/パラレル)変換部3002、マッピング部3003、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部3004、P/S(パラレル/シリアル)変換部3005、GI(ガードインターバル)挿入部3006、D/A(ディジタル/アナログ)変換部3007、無線送信部3008、アンテナ部3009を有する。  FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmitter 300 used for OFDM. An OFDM transmission apparatus 300 includes an error correction coding unit 3001, an S / P (serial / parallel) conversion unit 3002, a mapping unit 3003, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 3004, a P / S (parallel / serial). ) Conversion unit 3005, GI (guard interval) insertion unit 3006, D / A (digital / analog) conversion unit 3007, radio transmission unit 3008, and antenna unit 3009.

誤り訂正符号部3001は、送信データに対して、誤り訂正符号化の処理を行う。S/P変換部3002は、誤り訂正符号部3001から出力されるデータを、各サブキャリアの変調に必要となるデータに変換する。例えば、サブキャリア数が768波で、各サブキャリアの変調方式がQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:直交位相変調)の場合、2ビットずつ、768系統のデータに変換する。マッピング部3003は、S/P変換部3002から出力されるデータに対して、各サブキャリアごとに変調の処理を行う。IFFT部3004は、マッピング部3003から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行う。768波のOFDM信号を生成する場合、通常使用される逆高速フーリエ変換のポイント数は1024である。P/S変換部3005は、IFFT部3004から出力されるデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換する。GI挿入部3006は、P/S変換部3005から出力されるデータに対して、ガードインターバルを挿入する。ガードインターバルはOFDM信号を受信する際、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る。D/A変換部3007は、GI挿入部3006から出力されるデータを、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線送信部3008は、D/A変換部3007から出力されるデータを、送信するための周波数のデータに変換する。アンテナ部3009は、無線送信部3008から出力されるデータの送信を行う。  The error correction coding unit 3001 performs error correction coding processing on the transmission data. S / P conversion section 3002 converts the data output from error correction coding section 3001 into data necessary for modulation of each subcarrier. For example, when the number of subcarriers is 768 waves and the modulation scheme of each subcarrier is QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), the data is converted into 768 data in units of 2 bits. Mapping section 3003 performs modulation processing for each subcarrier on the data output from S / P conversion section 3002. The IFFT unit 3004 performs an inverse fast Fourier transform process on the data output from the mapping unit 3003. When generating a 768-wave OFDM signal, the number of points of the inverse fast Fourier transform that is normally used is 1024. The P / S conversion unit 3005 converts the data output from the IFFT unit 3004 from parallel data to serial data. The GI insertion unit 3006 inserts a guard interval into the data output from the P / S conversion unit 3005. The guard interval is inserted in order to reduce intersymbol interference when receiving an OFDM signal. The D / A conversion unit 3007 converts the data output from the GI insertion unit 3006 from a digital signal to an analog signal. The wireless transmission unit 3008 converts the data output from the D / A conversion unit 3007 into frequency data for transmission. The antenna unit 3009 transmits data output from the wireless transmission unit 3008.

図15は、OFDMに使用されるOFDM受信装置305の構成を示すブロック図である。基本的に、OFDM受信装置305では、OFDM送信装置300と逆の処理が行われる。OFDM受信装置305は、誤り訂正復号部3051、P/S(パラレル/シリアル)変換部3052、伝播路推定・デマッピング部3053、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部3054、S/P(シリアル/パラレル)変換部3055、GI(ガードインターバル)除去部3056、A/D(アナログ/ディジタル)変換部3057、無線受信部3058、アンテナ部3059、同期部3060を有する。  FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiver 305 used for OFDM. Basically, the OFDM receiving apparatus 305 performs the reverse process of the OFDM transmitting apparatus 300. An OFDM receiver 305 includes an error correction decoding unit 3051, a P / S (parallel / serial) conversion unit 3052, a propagation path estimation / demapping unit 3053, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 3054, an S / P ( A serial / parallel conversion unit 3055, a GI (guard interval) removal unit 3056, an A / D (analog / digital) conversion unit 3057, a wireless reception unit 3058, an antenna unit 3059, and a synchronization unit 3060 are included.

アンテナ部3059は、OFDM送信装置300から送信される電波を受信する。無線受信部3058は、アンテナ部3059で受信した電波を、アナログ/ディジタル変換が可能な周波数帯域のデータに周波数変換する。A/D変換部3057は、無線受信部3058から出力されるアナログデータをディジタルデータに変換する。同期部3060は、A/D変換部3057から出力されるデータに対して、OFDMのシンボル同期を取る。GI除去部3056は、同期部3060から出力されるデータからガードインターバルを除去する。S/P変換部3055は、GI除去部3056から出力されるデータを1024波のデータにパラレル化する。FFT部3054は、S/P変換部3055から出力されるデータに対して、1024ポイントの高速フーリエ変換の処理を行う。伝播路推定・デマッピング部3053は、FFT部3054から出力されるデータに対して、768波のサブキャリアの復調を行う。通常、伝播路推定は、OFDM送信装置300からOFDM受信装置305に対して既知のデータを送ることによって行われる。P/S変換部3052は、伝播路推定・デマッピング部3053から出力されるデータを、シリアル化する。誤り訂正復号部3051は、P/S変換部3052から出力されるデータに対して誤り訂正を行ない、OFDM送信装置300から送信されたデータを復調する。  The antenna unit 3059 receives a radio wave transmitted from the OFDM transmitter 300. The wireless receiving unit 3058 converts the frequency of the radio wave received by the antenna unit 3059 into data in a frequency band in which analog / digital conversion is possible. The A / D conversion unit 3057 converts analog data output from the wireless reception unit 3058 into digital data. The synchronization unit 3060 performs OFDM symbol synchronization on the data output from the A / D conversion unit 3057. The GI removal unit 3056 removes the guard interval from the data output from the synchronization unit 3060. The S / P conversion unit 3055 parallelizes the data output from the GI removal unit 3056 into 1024 wave data. The FFT unit 3054 performs a 1024-point fast Fourier transform process on the data output from the S / P conversion unit 3055. The propagation path estimation / demapping unit 3053 demodulates 768 subcarriers for the data output from the FFT unit 3054. Usually, propagation path estimation is performed by sending known data from the OFDM transmitter 300 to the OFDM receiver 305. The P / S conversion unit 3052 serializes the data output from the propagation path estimation / demapping unit 3053. Error correction decoding section 3051 performs error correction on the data output from P / S conversion section 3052 and demodulates the data transmitted from OFDM transmitting apparatus 300.

OFDMを含めたマルチキャリア方式の周波数利用効率を向上する技術として適応変調技術がある。これは各サブキャリア毎に伝播状況を把握して伝播状況の良いサブキャリアに高速な変調方式を用い、より多くの情報を送るという技術である。あわせて伝播状況に応じて各サブキャリアの送信電力を変更するという方法もある。  There is an adaptive modulation technique as a technique for improving the frequency utilization efficiency of the multicarrier scheme including OFDM. This is a technique of grasping the propagation state for each subcarrier and using a high-speed modulation scheme for subcarriers with good propagation state to send more information. In addition, there is a method of changing the transmission power of each subcarrier according to the propagation state.

OFDMに適応変調を適用した方法の一つに各サブキャリアの変調パラメータを伝播状況に合わせて変化させるという方法がある。OFDMにおいては、各サブキャリアを多値変調することで伝送量を増加させる。通常、各サブキャリアに対してBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK、16QAM、64QAM等の変調を行って伝送量を変化させる。各サブキャリアにどの変調方式を使用するか、すなわち、各サブキャリアどれだけのビットを割り付けるかの基準として、SNR(Signal to Noise power Ratio:信号対雑音比)やSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio:信号対干渉雑音比)を使用する場合が多い。図14および図15に示した例では、OFDM送信装置300側はOFDM受信装置305側で得たサブキャリア毎のSINRを知ることができる。OFDM送信装置300がSINRを知る方法は様々考えられるが、この例では、一例として、OFDM受信装置305がOFDM送信装置300にSINRを通知する。このSINRに従って、OFDM送信装置300は、サブキャリアごとに伝達できる情報量が最も多くなるように変調パラメータを設定する。各サブキャリアの変調方式としてBPSK、QPSK、16QAM、64QAMを使用したときに所望の誤り率特性を満たすことができるSINRの閾値を、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。  One method of applying adaptive modulation to OFDM is to change the modulation parameter of each subcarrier in accordance with the propagation situation. In OFDM, the amount of transmission is increased by multilevel modulation of each subcarrier. Usually, each subcarrier is modulated by BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK, 16QAM, 64QAM or the like to change the transmission amount. SNR (Signal to Noise power Ratio) or SINR (Signal to Interference and Noise power) is used as a reference to determine which modulation scheme is used for each subcarrier, that is, how many bits are allocated to each subcarrier. Ratio: signal to interference noise ratio) is often used. In the example shown in FIG. 14 and FIG. 15, the OFDM transmitter 300 side can know the SINR for each subcarrier obtained on the OFDM receiver 305 side. There are various methods for the OFDM transmitter 300 to know the SINR. In this example, as an example, the OFDM receiver 305 notifies the OFDM transmitter 300 of the SINR. According to this SINR, OFDM transmission apparatus 300 sets modulation parameters so that the amount of information that can be transmitted for each subcarrier is maximized. The threshold values of SINR that can satisfy a desired error rate characteristic when BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM are used as the modulation schemes for each subcarrier are represented as TH_BPSK, TH_QPSK, TH_16QAM, and TH_64QAM.

図16は、サブキャリアと、SINRにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。ここでは、サブキャリア数が10(サブキャリア番号が0から9)の場合について説明する。図16の縦軸はSINRを示し、横軸はサブキャリア番号を示している。例えば、サブキャリア番号が3の場合、SINRが、16QAMの閾値であるTH_16QAMは超えているが、64QAMの閾値であるTH_64QAMには満たない。よって、変調方式として16QAMを選択する。
この動作を伝播路が変化する度に行うことで周波数効率良く、また、伝播路の状況が悪くなっても的確に情報を伝送することが可能となる。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between subcarriers and modulation schemes selected by SINR. Here, a case where the number of subcarriers is 10 (subcarrier numbers are 0 to 9) will be described. The vertical axis in FIG. 16 indicates SINR, and the horizontal axis indicates the subcarrier number. For example, when the subcarrier number is 3, the SINR exceeds TH_16QAM, which is a 16QAM threshold, but does not reach TH_64QAM, which is a 64QAM threshold. Therefore, 16QAM is selected as the modulation method.
By performing this operation every time the propagation path changes, it is possible to transmit information accurately with high frequency efficiency and even if the propagation path condition is deteriorated.

この適応変調を行うマルチキャリア方式の技術の応用先として1セル繰り返しセルラシステムが考えられている。1セル繰り返しセルラシステムはセルを並べて構成される通信エリアにおいて、全てのセルで1種類の周波数帯しか用いない方式である。
1セル繰り返しセルラシステムの問題点は、セル境界付近に移動端末がある場合、それぞれのセルの基地局からの電波が干渉してしまうことである。しかし、双方の基地局からの伝播特性が異なるため、希望する基地局との通信を干渉基地局からの伝播路状況が悪いサブキャリア、即ち、受信電力が低くなるサブキャリアを用いて通信を行なうことにより、基地局との通信が可能となり、1セル繰り返しセルラシステムが可能となる。更に、サブキャリア単位での適応変調を行うと、伝播路特性は改善されることが報告されている。
A one-cell repetitive cellular system is considered as an application destination of the multi-carrier system technique for performing this adaptive modulation. The one-cell repetitive cellular system uses only one type of frequency band in all cells in a communication area configured by arranging cells.
The problem with the one-cell repetitive cellular system is that when there is a mobile terminal near the cell boundary, radio waves from the base station of each cell interfere. However, because the propagation characteristics from both base stations are different, communication with the desired base station is performed using subcarriers with poor propagation path conditions from the interfering base station, that is, subcarriers with low received power. As a result, communication with the base station becomes possible, and a one-cell repetitive cellular system becomes possible. Furthermore, it has been reported that propagation path characteristics are improved by performing adaptive modulation in units of subcarriers.

適応変調を行ってセルラシステムの効率を向上させようとする技術として、特許文献1に開示されている技術が知られている。この技術においては、サブキャリア単位で希望波と干渉波の電力を測定し、所望の伝送速度が得られるサブキャリアのみを選択して通信を行う。  A technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for improving the efficiency of a cellular system by performing adaptive modulation. In this technique, the power of a desired wave and an interference wave is measured in units of subcarriers, and only subcarriers that can obtain a desired transmission rate are selected for communication.

なお、上記のOFDMに関する技術としては、例えば、特許文献2、特許文献3、非特許文献1に記載されているものが知られている。
特開2003−304214号公報 特開平7−79415号公報 特開2003−115817号公報 中西俊之、三瓶政一、森永規彦著「サブキャリア適応変調方式を用いた1セル繰り返しOFDM/TDMAシステムにおける干渉低減技術に関する検討」信学技報、RCS2002−239、Jan.2003
In addition, as a technique regarding said OFDM, what is described in patent document 2, patent document 3, and nonpatent literature 1, for example is known.
JP 2003-304214 A JP-A-7-79415 JP 2003-115817 A Toshiyuki Nakanishi, Seiichi Sampei, Norihiko Morinaga, “Study on Interference Reduction Technique in 1-cell Repetitive OFDM / TDMA System Using Subcarrier Adaptive Modulation”, IEICE Technical Report, RCS 2002-239, Jan. 2003

しかし、適応変調を実際の機器に実装する場合、ARQ(Automatic Repeat reQuest)やFEC(Frame Error Correction)などの実装をするために実際に扱うデータは固定長になる場合が殆どで、適応変調を行うことで伝送可能な情報量が数%増えても実際にはその増えた分を使用できない場合が多い。例えば、情報が256バイト、512バイト、768バイト単位で3種類から選択されて通信が行なわれる場合、適応変調を用いることにより500バイトの伝送容量を得ることができても、実際に送信できるバイト数は256であり、244バイト分の通信路容量が無駄になってしまう。  However, when adaptive modulation is implemented in an actual device, data that is actually handled in order to implement ARQ (Automatic Repeat reQuest), FEC (Frame Error Correction), etc. is almost always fixed. In many cases, the amount of information that can be transmitted increases by several percent, but the increased amount cannot actually be used. For example, when information is selected from three types in units of 256 bytes, 512 bytes, and 768 bytes and communication is performed, even if a transmission capacity of 500 bytes can be obtained by using adaptive modulation, bytes that can actually be transmitted The number is 256, and the channel capacity for 244 bytes is wasted.

さらに、従来用いられている適応変調方式では、SINR等の指標をもとに、一意的に変調方式を割り当てているという問題がある。このことは、様々な特性をもつOFDM受信装置が考えられる通信システムの場合、非常に問題点が多い。例えば、64QAM等のアナログ特性が悪い端末に対しても、SINRに基づいて64QAMを割り当ててしまい、割り当てを行う時のSINRと、実際通信を行なうときのSINRが少し変化しただけで、通信エラーを起こしてしまうという問題がある。この問題に対しては予め64QAMのSINRの閾値、即ちTH_64QAMに余裕を持たせておく等の解決策も考えられるが、これでは適応変調としての効果が減少してしまうという問題がある。  Furthermore, the conventional adaptive modulation scheme has a problem that a modulation scheme is uniquely assigned based on an index such as SINR. This is very problematic in the case of a communication system in which OFDM receivers having various characteristics are considered. For example, 64QAM is assigned to a terminal having poor analog characteristics, such as 64QAM, based on SINR, and a communication error is caused only by a slight change in SINR at the time of assignment and SINR at the time of actual communication. There is a problem of waking up. To solve this problem, a solution such as allowing a margin for the SINR threshold of 64QAM in advance, that is, TH_64QAM, can be considered, but this has a problem that the effect as adaptive modulation is reduced.

また、従来用いられている適応変調方式は、1セル繰り返しセルラシステムにおける利用効率を向上させるために十分であるとはいえない。この理由は、SINRに基づいて通信に用いる変調方式を決めているため、適応変調を行った端末と希望基地局との通信においては、与えられた環境下では、ほぼ理想的な通信が行なわれるものの、他セルへの影響、すなわち、無線通信システム全体としての通信路容量については全く考慮されていないためである。したがって、自端末本位の通信になってしまい、無線通信システム全体としての利用効率は向上しない場合がある。  Moreover, it cannot be said that the adaptive modulation system used conventionally is enough in order to improve the utilization efficiency in a 1-cell repetition cellular system. This is because the modulation method used for communication is determined based on the SINR, and therefore, ideal communication is performed in a given environment in communication between a terminal that has performed adaptive modulation and a desired base station. However, the influence on other cells, that is, the channel capacity of the entire radio communication system is not considered at all. Accordingly, the communication becomes self-terminal-oriented, and the utilization efficiency of the entire wireless communication system may not be improved.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、データを固定長にそろえるための調整ビットを不要とするとともに、誤りが発生し易いサブキャリアの変調方式を下げることにより通信特性を改善することができるOFDM送信装置、OFDM受信装置及びOFDM通信方法を提供することにある。  The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to eliminate the need for adjustment bits for aligning data to a fixed length and to reduce communication by reducing the modulation scheme of subcarriers that are prone to errors. An object of the present invention is to provide an OFDM transmitter, an OFDM receiver, and an OFDM communication method capable of improving characteristics.

本発明は、一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いてデータを伝送するOFDM送信装置であって、このOFDM送信装置は、n(nは1以上の整数)個の前記サブキャリア毎に変調方式を選択し、選択された変調方式によりデータ伝送可能なデータ量を算出し、算出された伝送可能なデータ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように前記サブキャリア毎に選択された変調方式を調整する変調方式決定部を有する。  The present invention is an OFDM transmitter that transmits data using a plurality of subcarriers with a fixed amount of data to be transmitted in one transmission unit, and this OFDM transmitter has n (n is an integer of 1 or more). ) Select a modulation scheme for each of the subcarriers, calculate the amount of data that can be transmitted by the selected modulation scheme, and the calculated amount of transmittable data is approximately equal to the fixed-length data amount to be transmitted A modulation scheme determining unit that adjusts the modulation scheme selected for each subcarrier is provided.

本発明のOFDM送信装置は、前記複数のサブキャリアの受信特性を取得する受信部をさらに有し、前記変調方式決定部は、前記受信部により取得されるサブキャリア毎の受信特性と変調方式により定まる閾値との差を算出し、サブキャリアの受信特性以下の閾値を有する変調方式のうち最大の閾値を有する変調方式を前記サブキャリア毎に使用する選択された変調方式とし、n個のサブキャリアのうち少なくとも1つのサブキャリアについて選択された変調方式よりも少なくとも1ステップ低い閾値を有する変調方式に変更することにより、伝送可能なデータ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように調整することができる。  The OFDM transmission apparatus of the present invention further includes a reception unit that acquires reception characteristics of the plurality of subcarriers, and the modulation scheme determination unit is configured to receive the reception characteristics and modulation scheme for each subcarrier acquired by the reception unit. A difference from a fixed threshold value is calculated, and a modulation method having a maximum threshold value among modulation methods having a threshold value equal to or lower than the reception characteristics of subcarriers is selected as the selected modulation method for each subcarrier, and n subcarriers are used. By changing the modulation scheme to a modulation scheme having a threshold value that is at least one step lower than the modulation scheme selected for at least one subcarrier, the amount of data that can be transmitted is substantially equal to the amount of fixed-length data to be transmitted. Can be adjusted.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、n個のサブキャリア毎の受信特性と変調方式により定まる閾値との差が小さいサブキャリアから順に、上記選択された変調方式の変更を行ってもよい。  Further, in the OFDM transmission apparatus of the present invention, the modulation scheme determination unit changes the selected modulation scheme in order from the subcarrier having the smallest difference between the reception characteristic for each of the n subcarriers and the threshold value determined by the modulation scheme. May be performed.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、n個の前記サブキャリア毎に前記選択された変調方式の変更を行う際に、伝送可能なデータ量が伝送する固定長のデータ量を下回るときには、そのサブキャリアに対する変調方式の変更を中止するようにしてもよい。  In the OFDM transmission apparatus of the present invention, the modulation scheme determining unit may transmit fixed-length data transmitted by a transmittable data amount when changing the selected modulation scheme for each of the n subcarriers. When the amount is lower, the change of the modulation scheme for the subcarrier may be stopped.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、前記選択された変調方式の変更を中止したサブキャリアの受信特性と変調方式により定まる閾値との差の算出を、変更が中止された変調方式により定まる閾値を用いて行ってもよい。  Further, in the OFDM transmission apparatus of the present invention, the modulation scheme determination unit cancels the calculation of the difference between the reception characteristic of the subcarrier for which the change of the selected modulation scheme has been canceled and the threshold value determined by the modulation scheme. Alternatively, the threshold value determined by the modulation method may be used.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記少なくとも1つのサブキャリアの前記選択された変調方式は、その変調方式より1ステップ低い閾値を有する変調方式に変更されるようにしてもよい。  In the OFDM transmission apparatus of the present invention, the selected modulation scheme of the at least one subcarrier may be changed to a modulation scheme having a threshold that is one step lower than the modulation scheme.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、全てのサブキャリアに対して前記選択された変調方式の変更が中止された場合には、伝送可能なデータ量と伝送する固定長のデータ量とが異なっていても、n個のサブキャリア毎に前記選択された変調方式によりデータ伝送を行うようにしてもよい。  In the OFDM transmission apparatus of the present invention, the modulation scheme determining unit may transmit the amount of data that can be transmitted and a fixed length for transmission when the change of the selected modulation scheme is stopped for all subcarriers. Even if the data amount is different, data transmission may be performed by the selected modulation method every n subcarriers.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記受信部は受信端末情報を受信又は予め記憶しておくことにより取得し、前記変調方式決定部は、前記受信端末情報が所定の受信特性を満たさない変調方式を示す場合には、n個のサブキャリア毎の受信特性と変調方式により定まる閾値との差から更に所定値を減算する処理を、上記所定の受信特性を満たさない変調方式が前記選択された変調方式として設定されたサブキャリアについて行うようにしてもよい。  Further, in the OFDM transmitter of the present invention, the receiving unit receives or acquires the receiving terminal information in advance, and the modulation scheme determining unit performs modulation in which the receiving terminal information does not satisfy a predetermined receiving characteristic. In the case of indicating a scheme, the modulation scheme that does not satisfy the predetermined reception characteristic is selected as a process of further subtracting a predetermined value from the difference between the reception characteristic for each of n subcarriers and a threshold value determined by the modulation scheme. You may make it carry out about the subcarrier set as a modulation system.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記受信端末情報は、受信端末毎のアナログ回路の特性、受信性能、伝播路情報、又は、移動速度情報を含んでいてもよい。  In the OFDM transmitter of the present invention, the receiving terminal information may include analog circuit characteristics, receiving performance, propagation path information, or moving speed information for each receiving terminal.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、前記所定の受信特性を満たさない変調方式が複数存在する場合には、それらの変調方式毎に異なる所定値を減算する処理を行うようにしてもよい。  In the OFDM transmitter of the present invention, when there are a plurality of modulation schemes that do not satisfy the predetermined reception characteristics, the modulation scheme determination unit performs a process of subtracting a predetermined value that differs for each modulation scheme. You may do it.

また、本発明のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、n個のサブキャリア毎の受信特性と変調方式の閾値との差から更に所定値を減算する処理を、無伝送以外で最も低い閾値を有する変調方式が前記選択された変調方式として設定されたサブキャリアについて行い、前記所定値の減算結果が、変調方式の最小の閾値よりも低いサブキャリアを伝送に使用しないようにしてもよい。  Further, in the OFDM transmitter of the present invention, the modulation scheme determining unit performs the process of further subtracting a predetermined value from the difference between the reception characteristic for each of the n subcarriers and the threshold of the modulation scheme, except for no transmission. A modulation scheme having a threshold may be performed on the subcarrier set as the selected modulation scheme, and a subcarrier whose subtraction result of the predetermined value is lower than the minimum threshold of the modulation scheme may not be used for transmission. .

また、本発明のOFDM送信装置は、干渉を及ぼすセルがあるか否かについての情報であるセル情報を予め又は前記受信部から受信して記憶するセル情報記憶部を更に有し、前記変調方式決定部は、前記セル情報記憶部に記憶されているセル情報に基づいてn個のサブキャリア毎の受信特性と変調方式の閾値との差から更に所定値を減算する処理を、無伝送以外で最も低い閾値を有する変調方式が前記選択された変調方式として設定されているサブキャリアについて行い、前記所定値の減算結果が変調方式の最小の閾値よりも低いサブキャリアを無伝送キャリアとしてもよい。  In addition, the OFDM transmission apparatus of the present invention further includes a cell information storage unit that stores cell information that is information about whether or not there is a cell that causes interference in advance or from the reception unit, and stores the cell information. The determination unit performs a process of subtracting a predetermined value from the difference between the reception characteristic for each of the n subcarriers and the modulation scheme threshold based on the cell information stored in the cell information storage unit, except for non-transmission. A modulation scheme having the lowest threshold may be performed on the subcarrier set as the selected modulation scheme, and a subcarrier whose subtraction result of the predetermined value is lower than the minimum threshold of the modulation scheme may be set as a non-transmission carrier.

前記n個のサブキャリア毎の受信特性の一例として、SINRを使用することが挙げられる。  An example of reception characteristics for each of the n subcarriers is to use SINR.

また、前記n個のサブキャリア毎の受信特性の他の例として、SNRを使用することが考えられる。  As another example of reception characteristics for each of the n subcarriers, it is conceivable to use SNR.

本発明に係るOFDM受信装置は、一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いて伝送されるデータを受信するOFDM受信装置であって、サブキャリア受信特性の情報、データ通信に干渉を及ぼすセルがあるか否かについての情報であるセル情報、受信端末情報のうち少なくとも1つを送信する情報送信部を有する。  An OFDM receiving apparatus according to the present invention is an OFDM receiving apparatus that receives data transmitted using a plurality of subcarriers, the amount of data transmitted in one transmission unit being a fixed length, and information on subcarrier reception characteristics And an information transmission unit that transmits at least one of cell information that is information on whether or not there is a cell that interferes with data communication and reception terminal information.

本発明に係るOFDM通信方法は、一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いてOFDM送信装置からOFDM受信装置に対してデータを伝送するためのOFDM通信方法であって、前記OFDM受信装置から前記OFDM送信装置に対して前記複数のサブキャリアの受信特性を送信する第1のステップと、前記OFDM送信装置により前記第1のステップで前記OFDM受信装置から送信された受信特性と変調方式により定まる閾値との差を算出する第2のステップと、前記OFDM送信装置によりサブキャリアの受信特性以下の閾値を有する変調方式のうち最大の閾値を有する変調方式を前記サブキャリア毎に使用する変調方式として設定する第3のステップと、サブキャリアに設定された変調方式のうち少なくとも1つのサブキャリアについて少なくとも1ステップ低い閾値を有する変調方式に再設定することにより、伝送可能なデータ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように調整する第4のステップと、前記第4のステップで再設定された変調方式に基づいて、前記OFDM送信装置から前記OFDM受信装置にデータを伝送する第5のステップとを有する。  An OFDM communication method according to the present invention is an OFDM communication method for transmitting data from an OFDM transmitter to an OFDM receiver using a plurality of subcarriers, with a fixed amount of data transmitted in one transmission unit. A first step of transmitting reception characteristics of the plurality of subcarriers from the OFDM receiver to the OFDM transmitter; and the OFDM transmitter transmits the reception characteristics from the OFDM receiver in the first step. A second step of calculating a difference between the received characteristics and a threshold determined by the modulation scheme; and a modulation scheme having a maximum threshold among the modulation schemes having a threshold equal to or lower than the reception characteristics of the subcarrier by the OFDM transmitter. The third step, which is set as the modulation method used for each carrier, and the modulation method set for the subcarrier A fourth step of adjusting the amount of data that can be transmitted to be substantially equal to the amount of fixed-length data to be transmitted by resetting to a modulation scheme having a threshold that is at least one step lower for at least one subcarrier; And a fifth step of transmitting data from the OFDM transmitter to the OFDM receiver based on the modulation scheme reset in the fourth step.

本発明では、変調方式決定部によりn個のサブキャリア毎に変調方式を選択し、選択した変調方式によりデータ伝送可能なデータ量を算出し、算出した伝送可能なデータ量が前記OFDM受信装置に伝送する固定長のデータ量と等しくなるようにサブキャリア毎に変調方式を調整するようにした。
これにより、データを固定長にそろえるための調整ビットを使用する必要がなくなり、誤りが比較的発生しやすいサブキャリアの変調方式を下げることにより通信特性を改善することができる。
In the present invention, the modulation scheme determination unit selects a modulation scheme for each of n subcarriers, calculates the amount of data that can be transmitted according to the selected modulation scheme, and the calculated amount of transmittable data is stored in the OFDM receiver. The modulation method is adjusted for each subcarrier so as to be equal to the amount of fixed-length data to be transmitted.
As a result, it is not necessary to use adjustment bits for aligning data to a fixed length, and communication characteristics can be improved by lowering the modulation scheme of subcarriers that are relatively susceptible to errors.

図1は、本発明の一実施形態によるOFDM送信装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an OFDM transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示されたOFDM送信装置に含まれる変調方式決定部の第1の実施形態による適応変調処理を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an adaptive modulation process according to the first embodiment of the modulation scheme determination unit included in the OFDM transmitter shown in FIG. 図3は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS10の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a program for realizing the process of step S10 in the flowchart shown in FIG. 図4は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS11の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a program for realizing the process of step S11 in the flowchart shown in FIG. 図5は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS12の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a program for realizing the process of step S12 in the flowchart shown in FIG. 図6は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS15の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a program for realizing the process of step S15 in the flowchart shown in FIG. 図7は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS16の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a program for realizing the process of step S16 in the flowchart shown in FIG. 図8は、図2に示されたフローチャートにおけるステップS18の処理を実現するためのプログラムを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a program for realizing the process of step S18 in the flowchart shown in FIG. 図9は、第1の実施形態の変調方式決定部における適応変調処理の具体例を示すための、サブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the modulation scheme threshold value, to show a specific example of adaptive modulation processing in the modulation scheme determination unit of the first embodiment. 図10は、図1に示されたOFDM送信装置に含まれる変調方式決定部の第2の実施形態による適応変調処理を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an adaptive modulation process according to the second embodiment of the modulation scheme determination unit included in the OFDM transmitter shown in FIG. 図11は、第2の実施形態の変調方式決定部における適応変調処理の具体例を示すための、サブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the modulation scheme threshold value, to show a specific example of adaptive modulation processing in the modulation scheme determination unit of the second embodiment. 図12は、図1に示されたOFDM送信装置に含まれる変調方式決定部の第3の実施形態による適応変調処理を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing an adaptive modulation process according to the third embodiment of the modulation scheme determining unit included in the OFDM transmitter shown in FIG. 図13は、第3の実施形態の変調方式決定部における適応変調処理の具体例を示すための、サブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the threshold value of the modulation scheme, in order to show a specific example of adaptive modulation processing in the modulation scheme determination unit of the third embodiment. 図14は、OFDMに使用される従来のOFDM送信装置を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a conventional OFDM transmitter used for OFDM. 図15は、OFDMに使用されるOFDM受信装置を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing an OFDM receiver used for OFDM. 図16は、従来の適応変調処理の具体例を示すための、サブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the modulation scheme threshold value, to show a specific example of conventional adaptive modulation processing.

符号の説明Explanation of symbols

2 マッピング部
3 ヌルキャリア生成部
4 IFFT部
5 P/S変換部
6 GI挿入部
7 D/A変換部
8 無線送信部
9 アンテナ部
10 変調方式決定部
11 SINR情報記憶部
12 セル情報記憶部
13 端末情報記憶部
14 受信部
15 誤り訂正符号部
16 S/P変換部
100 OFDM送信装置
305 OFDM受信装置
3051 誤り訂正復号部
3052 P/S変換部
3053 伝播路推定・デマッピング部
3054 FFT部
3055 S/P変換部
3056 GI除去部
3057 A/D変換部
3058 無線受信部
3059 アンテナ部
3060 同期部
2 Mapping unit 3 Null carrier generation unit 4 IFFT unit 5 P / S conversion unit 6 GI insertion unit 7 D / A conversion unit 8 Radio transmission unit 9 Antenna unit 10 Modulation method determination unit 11 SINR information storage unit 12 Cell information storage unit 13 Terminal information storage unit 14 Reception unit 15 Error correction code unit 16 S / P conversion unit 100 OFDM transmission device 305 OFDM reception device 3051 Error correction decoding unit 3052 P / S conversion unit 3053 Propagation path estimation / demapping unit 3054 FFT unit 3055 S / P conversion unit 3056 GI removal unit 3057 A / D conversion unit 3058 Wireless reception unit 3059 Antenna unit 3060 Synchronization unit

以下に本発明の一実施形態によるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)送信装置100を、図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、OFDM送信装置100からOFDM受信装置305(図15参照)に対して、OFDMによりデータを無線通信によって送信する場合について説明する。また、OFDM送信装置100は、OFDM受信装置305におけるサブキャリア毎のSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)を知っていることを前提として説明する。なお、無線通信システムによってはSNR(Signal to Noise power Ratio)を用いた方が良い場合もあるが、以下に説明する本発明の実施形態では、一例として、SINRを使用する場合について説明する。OFDM送信装置100側でOFDM受信装置305におけるSINRの情報を知る方法としては、様々な方法が考えられるが、例えば、OFDM受信装置305からOFDM送信装置100に当該情報を通知する方法が考えられる。  Hereinafter, an Orthogonal Division Multiplexing (OFDM) transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which data is transmitted by radio communication by OFDM from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver 305 (see FIG. 15). The description will be made on the assumption that the OFDM transmitter 100 knows the SINR (Signal to Interference and Noise power Ratio) for each subcarrier in the OFDM receiver 305. Depending on the radio communication system, it may be better to use SNR (Signal to Noise Power Ratio), but in the embodiment of the present invention described below, a case where SINR is used will be described as an example. Various methods can be considered as a method of knowing SINR information in the OFDM receiver 305 on the OFDM transmitter 100 side. For example, a method of notifying the OFDM transmitter 100 of the information from the OFDM receiver 305 is conceivable.

以下の説明では、OFDMに使用するサブキャリア数をC本とする。送信に際しては各サブキャリアの送信電力は等しくPであり、送信に使用しないサブキャリアも存在する。また、一送信単位によるデータ伝送において使用されるOFDMシンボルはL個とする。また、一送信単位としてパケットを使用する場合について説明するが、一送信単位としてフレーム構成のスロット等を使用することもできる。データ伝送においては、このデータ伝送用のOFDMシンボルのほかに、AGC(Auto Gain Control)、AFC(Auto Frequency Control)用のシンボルや、各サブキャリアの変調方式を通知するためシンボルMLI(Modulation Level Information)等のデータが必要となる。  In the following description, the number of subcarriers used for OFDM is C. At the time of transmission, the transmission power of each subcarrier is equal P, and there are also subcarriers that are not used for transmission. Further, it is assumed that L OFDM symbols are used in data transmission by one transmission unit. Further, although a case where a packet is used as one transmission unit will be described, a slot having a frame configuration may be used as one transmission unit. In data transmission, in addition to this OFDM symbol for data transmission, symbols for AGC (Auto Gain Control), AFC (Auto Frequency Control), and symbol MLI (Modulation Level Information) for notifying the modulation scheme of each subcarrier. ) Etc. are required.

1回の通信において送信すべきデータのビット数(一送信単位で伝送するデータ量)はR1、R2、R3のいずれかにより定まる固定長であるものとする。R1、R2、R3は整数であり、R1<R2<R3の関係を満たす。これを、1OFDMシンボル辺りのビット数にするとそれぞれ、≪R1/L≫、≪R2/L≫、≪R3/L≫である。ただし、≪X≫は小数点以下を切り上げたXに最も近い整数を意味する。以下に説明する実施形態では、説明を簡単にするため、R1/L、R2/L、R3/Lのそれぞれは整数であると仮定する。
各サブキャリアの変調方式はBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMのいずれかであり、それぞれ送信可能なビット数は1、2、4、6である。全てのサブキャリアで16QAMが使用されたと仮定すると、1回のデータ伝送で送信できるビット数は4×C×Lビットになる。
The number of bits of data to be transmitted in one communication (the amount of data transmitted in one transmission unit) is assumed to be a fixed length determined by any of R1, R2, and R3. R1, R2, and R3 are integers that satisfy the relationship of R1 <R2 <R3. When this is the number of bits per OFDM symbol, they are << R1 / L >>, << R2 / L >>, and << R3 / L >>, respectively. However, << X >> means an integer closest to X rounded up to the nearest decimal point. In the embodiment described below, it is assumed that each of R1 / L, R2 / L, and R3 / L is an integer for ease of explanation.
The modulation scheme of each subcarrier is one of BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM, each of which can be transmitted in 1 and 4 QAM. 6. Assuming that 16QAM is used in all subcarriers, the number of bits that can be transmitted in one data transmission is 4 × C × L bits.

上述したように、OFDM送信装置100は、各サブキャリアの電力をPで送信した際のOFDM受信装置305におけるSINRの情報を取得している。各サブキャリアのSINRをSINR_cnumと表す。cnumはサブキャリア番号であり、1≦cnum≦Cの条件を満たす整数である。それぞれの変調方式で通信し、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRの閾値をTH_(変調方式)で表す。即ち、BPSKにおけるSINRの閾値をTH_BPSKと表し、QPSKにおけるSINRの閾値をTH_QPSKと表し、16QAMにおけるSINRの閾値をTH_16QAMと表し、64QAMにおけるSINRの閾値をTH_64QAMと表す。  As described above, the OFDM transmitter 100 acquires SINR information in the OFDM receiver 305 when the power of each subcarrier is transmitted with P. The SINR of each subcarrier is represented as SINR_cnum. cnum is a subcarrier number, and is an integer that satisfies the condition 1 ≦ cnum ≦ C. The SINR threshold required to communicate with each modulation method and satisfy a predetermined error rate is represented by TH_ (modulation method). That is, the SINR threshold in BPSK is represented as TH_BPSK, the SINR threshold in QPSK is represented as TH_QPSK, the SINR threshold in 16QAM is represented as TH_16QAM, and the SINR threshold in 64QAM is represented as TH_64QAM.

図1は、本発明の実施形態によるOFDM送信装置100の構成を示すブロック図である。ここでは、OFDMのサブキャリア数が768波であり、逆高速フーリエ変換におけるポイント数が1024である場合について説明する。
OFDM送信装置100は、誤り訂正符合部15、S/P(シリアル/パラレル)変換部16、マッピング部2、ヌルキャリア生成部3、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部4、P/S(パラレル/シリアル)変換部5、GI(ガードインターバル)挿入部6、D/A(ディジタル/アナログ)変換部7、無線送信部8、アンテナ部9、変調方式決定部10、SINR情報記憶部11、セル情報記憶部12、端末情報記憶部13、受信部14を有する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Here, a case where the number of OFDM subcarriers is 768 waves and the number of points in the inverse fast Fourier transform is 1024 will be described.
The OFDM transmitter 100 includes an error correction coding unit 15, an S / P (serial / parallel) conversion unit 16, a mapping unit 2, a null carrier generation unit 3, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 4, a P / S (parallel / Serial) conversion unit 5, GI (guard interval) insertion unit 6, D / A (digital / analog) conversion unit 7, wireless transmission unit 8, antenna unit 9, modulation scheme determination unit 10, SINR information storage unit 11, cell information A storage unit 12, a terminal information storage unit 13, and a reception unit 14 are included.

受信部14は、各サブキャリアにおけるSINRの特性を示すSINR情報、各サブキャリアにおける受信特性の悪い変調方式について示す端末情報、各サブキャリアにおいて干渉を及ぼすセルがあるか否かを示すセル情報を、OFDM受信装置305(図15参照)から受信する。OFDM送信装置100がOFDM受信装置305からSINR情報、端末情報、セル情報を受信する場合には、OFDM信号を使用する必要は必ずしもなく、その他の種々の通信方法を使用することが可能である。
SINR情報記憶部11は、受信部14がOFDM受信装置305から受信するSINR情報を取得し記憶する。セル情報記憶部12は、受信部14がOFDM受信装置305から受信するセル情報を取得し記憶する。端末情報記憶部13は、受信部14がOFDM受信装置305から受信する端末情報を取得し記憶する。
変調方式決定部10は、SINR情報記憶部11、セル情報記憶部12、端末情報記憶部13にそれぞれ記憶されているSINR情報、セル情報、端末情報に基づき、OFDM送信装置100から送信される各サブキャリアにどのような変調方式を使用するかについて決定する。各サブキャリアの変調方式を決定する具体的方法については、変調方式決定部10の第1〜第3の実施形態毎に後述する。
The receiving unit 14 includes SINR information indicating SINR characteristics in each subcarrier, terminal information indicating a modulation scheme having poor reception characteristics in each subcarrier, and cell information indicating whether or not there is a cell causing interference in each subcarrier. And received from the OFDM receiver 305 (see FIG. 15). When the OFDM transmitter 100 receives SINR information, terminal information, and cell information from the OFDM receiver 305, it is not always necessary to use the OFDM signal, and other various communication methods can be used.
The SINR information storage unit 11 acquires and stores SINR information received by the receiving unit 14 from the OFDM receiver 305. The cell information storage unit 12 acquires and stores cell information received by the receiving unit 14 from the OFDM receiver 305. The terminal information storage unit 13 acquires and stores terminal information received by the receiving unit 14 from the OFDM receiver 305.
The modulation scheme determining unit 10 transmits each of the transmissions from the OFDM transmitter 100 based on SINR information, cell information, and terminal information stored in the SINR information storage unit 11, the cell information storage unit 12, and the terminal information storage unit 13, respectively. Decide what modulation method to use for the subcarrier. A specific method for determining the modulation scheme of each subcarrier will be described later for each of the first to third embodiments of the modulation scheme determination unit 10.

誤り訂正符合部15は、送信データに対して、誤り訂正符号化の処理を行う。S/P変換部16は、誤り訂正符合部15から出力されるデータを、各サブキャリアの変調に値必要となるデータに変換する。
マッピング部2は、変調方式決定部10により決定される768波の各サブキャリアに対する変調方式に合わせて、送信データを各サブキャリアに割当てる。ヌルキャリア生成部3は、マッピング部2から出力されるデータのうち、変調方式決定部10によって使用しないと決定されたサブキャリアの電力を0に設定する。つぎにヌルキャリア生成部3はIFFTのポイント数1024に合わせた周波数データf(0)〜f(1023)を生成し、IFFT部4に出力する。IFFT部4は、これらの周波数データf(0)〜f(1023)に、逆高速フーリエ変換の処理を行い、1024ポイントのOFDM信号の時間データt(0)〜t(1023)をP/S変換部5に出力する。P/S変換部5は、これらの時間データt(0)〜t(1023)のパラレル信号をシリアル信号に変換し、GI挿入部6に出力する。GI挿入部6は、P/S変換部5から出力されるデータにガードインターバルを生成して、D/A変換部7に出力する。ガードインターバルは、OFDM信号のシンボル間干渉を低減するために生成され、通常、OFDM信号の後ろの信号がコピーされ、OFDM信号の先頭に付加される。D/A変換部7は、GI挿入部6から出力されるデータを、ディジタル信号からアナログ信号に変換し、無線送信部8に出力する。無線送信部8は、D/A変換部7から出力される信号を無線通信に使用する周波数に変換し、アンテナ部9に出力する。アンテナ部9は、無線送信部8から出力される信号を、OFDM受信装置305に送信する。
The error correction coding unit 15 performs error correction coding processing on the transmission data. The S / P converter 16 converts the data output from the error correction encoder 15 into data that requires a value for modulation of each subcarrier.
The mapping unit 2 assigns transmission data to each subcarrier in accordance with the modulation scheme for each subcarrier of 768 waves determined by the modulation scheme determination unit 10. The null carrier generation unit 3 sets the power of the subcarriers determined not to be used by the modulation scheme determination unit 10 among the data output from the mapping unit 2 to 0. Next, the null carrier generation unit 3 generates frequency data f (0) to f (1023) according to the IFFT point number 1024 and outputs the generated frequency data to the IFFT unit 4. The IFFT unit 4 performs inverse fast Fourier transform processing on these frequency data f (0) to f (1023), and converts the time data t (0) to t (1023) of the 1024 points OFDM signal into P / S. Output to the conversion unit 5. The P / S conversion unit 5 converts the parallel signals of these time data t (0) to t (1023) into serial signals and outputs them to the GI insertion unit 6. The GI insertion unit 6 generates a guard interval for the data output from the P / S conversion unit 5 and outputs the guard interval to the D / A conversion unit 7. The guard interval is generated in order to reduce the intersymbol interference of the OFDM signal, and usually the signal after the OFDM signal is copied and added to the head of the OFDM signal. The D / A conversion unit 7 converts the data output from the GI insertion unit 6 from a digital signal to an analog signal and outputs the analog signal to the wireless transmission unit 8. The wireless transmission unit 8 converts the signal output from the D / A conversion unit 7 into a frequency used for wireless communication, and outputs the frequency to the antenna unit 9. The antenna unit 9 transmits the signal output from the wireless transmission unit 8 to the OFDM receiver 305.

次に、OFDM送信装置100における変調方式決定部10の処理について説明する。
図2は、第1の実施形態による変調方式決定部10によって行われる処理を示すフローチャートである。ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置305にS(S>0)ビットのデータ伝送を行う場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、SINR情報記憶部11に記憶されているSINR情報に基づいて、各サブキャリアの変調方式及び送信ビット数を決定し、余剰電力CD_cnumを算出する(ステップS10)。余剰電力CD_cnumは、SINR_cnum−TH_(変調方式)の式により演算される。変調方式は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、各変調方式におけるSINRの閾値であるTH_(変調方式)とを比較することにより決定される。ここでは、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上になる変調方式のうち、最大の閾値を有する変調方式を選択する。選択した変調方式は、CB_cnumとして記憶される。CD_cnumの演算の際には、TH_(変調方式)の(変調方式)として、ステップS10で選択された変調方式が使用される。全てのサブキャリアで同様の演算が行なわれる。ステップS10における処理を行うプログラムを図3に示す。
Next, processing of the modulation scheme determination unit 10 in the OFDM transmitter 100 will be described.
FIG. 2 is a flowchart illustrating processing performed by the modulation scheme determination unit 10 according to the first embodiment. Here, a case will be described where OFDM transmission apparatus 100 performs data transmission of S (S> 0) bits to OFDM reception apparatus 305.
First, the modulation scheme determination unit 10 determines the modulation scheme and the number of transmission bits of each subcarrier based on the SINR information stored in the SINR information storage unit 11, and calculates surplus power CD_cnum (step S10). . The surplus power CD_cnum is calculated by the equation SINR_cnum-TH_ (modulation method). The modulation scheme is determined by comparing SINR_cnum, which is the SINR of each subcarrier, and TH_ (modulation scheme), which is the SINR threshold in each modulation scheme. Here, the modulation scheme having the maximum threshold is selected from the modulation schemes in which SINR_cnum is equal to or higher than TH_ (modulation scheme). The selected modulation scheme is stored as CB_cnum. In the calculation of CD_cnum, the modulation method selected in step S10 is used as (modulation method) of TH_ (modulation method). The same calculation is performed for all subcarriers. A program for performing the processing in step S10 is shown in FIG.

次に、OFDM送信装置100からOFDM受信装置305へデータを送信する際に、所定の誤り率を満たし1OFDMシンボルで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS11)。即ち、ステップS10で求めたCB_cnumを全てのサブキャリアについて加算する。ステップS11における処理を行うプログラムを図4に示す。
ステップS12では、実際に1OFDMシンボルで送信するビット数Rrを決定し、余剰ビット数Raを算出する。パケット全体で送信するビット数がこの例ではR1、R2、R3の3つのうち1つと決められているため、このステップS12が必要となる。ステップS11で求めたRmとR1/L、R2/L、R3/Lとを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きいRn/L(nは1〜3の整数)を選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、送信ビット数SとRn/Lを比較し、適切なRn/Lを選択する。また、余剰ビット数RaはステップS11で求められた最大のビット数Rmと実際に送信するビット数Rrの差として求められる。ステップS13における処理を行うプログラムを図5に示す。
Next, when data is transmitted from the OFDM transmitter 100 to the OFDM receiver 305, the maximum number of bits Rm that satisfy a predetermined error rate and can communicate with one OFDM symbol is obtained (step S11). That is, CB_cnum obtained in step S10 is added for all subcarriers. A program for performing the process in step S11 is shown in FIG.
In step S12, the number of bits Rr actually transmitted in one OFDM symbol is determined, and the number of surplus bits Ra is calculated. Since the number of bits to be transmitted in the entire packet is determined to be one of the three of R1, R2, and R3 in this example, this step S12 is necessary. Rm obtained in step S11 is compared with R1 / L, R2 / L, and R3 / L, and the largest Rn / L (n is an integer of 1 to 3) is selected from values smaller than Rm. However, when the number of bits to be transmitted is smaller than Rm, the transmission bit number S is compared with Rn / L, and an appropriate Rn / L is selected. Further, the surplus bit number Ra is obtained as a difference between the maximum bit number Rm obtained in step S11 and the bit number Rr actually transmitted. A program for performing the processing in step S13 is shown in FIG.

次に、上記ビット数Rrが0であるか否かについて判断する(ステップS13)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS13で「no」と判断し、異常処理としてフローチャートの処理を終了する。この場合は、送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、または最初に設定した誤り率を変更して、図2によるフローチャートの処理を再開する。
Rrが0でない場合、ステップS13で「yes」と判断し、ステップS19へ進む。
ステップS19では、mを0に設定し、ステップS14へ進む。ステップS14では余剰ビットの有無を判定する。余剰ビットがなくなる、即ち、Ra=0であれば、処理が正常終了となり、送信データをOFDMシンボルに割り当て送信を行なう。
Next, it is determined whether or not the bit number Rr is 0 (step S13). Here, when Rr is 0, it indicates that transmission is not possible with the required error rate. Therefore, “no” is determined in step S13, and the process of the flowchart is terminated as an abnormal process. In this case, the transmission is stopped and the change of the propagation path state is waited, or the error rate set first is changed, and the process of the flowchart of FIG. 2 is resumed.
If Rr is not 0, “yes” is determined in step S13, and the process proceeds to step S19.
In step S19, m is set to 0, and the process proceeds to step S14. In step S14, it is determined whether there are surplus bits. If there are no surplus bits, that is, Ra = 0, the process ends normally, and transmission data is assigned to an OFDM symbol for transmission.

次に、余剰電力が最も低いサブキャリア番号kを検索する(ステップS15)。ステップS15における処理を行うプログラムを図6に示す。
次に、サブキャリアkの変調方式を1ステップ低くして、送信できるビット数を減らした場合のビット数の減少値Daを算出し、新たな余剰電力CD_kを設定する(ステップS16)。CD_kは、変調方式を1ステップ低くした場合の電力になるので、TH_(変調方式)の差で表される。ステップS16における処理を行うプログラムを図7に示す。
次に、RaとDaの差分をとり、その差分の値が負であるか否かを判断する(ステップS17)。
Next, the subcarrier number k having the lowest surplus power is searched (step S15). A program for performing the processing in step S15 is shown in FIG.
Next, the subcarrier k modulation scheme is lowered by one step to calculate a bit number reduction value Da when the number of bits that can be transmitted is reduced, and a new surplus power CD_k is set (step S16). Since CD_k is the power when the modulation scheme is lowered by one step, it is represented by the difference in TH_ (modulation scheme). A program for performing the processing in step S16 is shown in FIG.
Next, the difference between Ra and Da is taken, and it is determined whether or not the difference value is negative (step S17).

ステップS17においてRa−Da≧0の関係を満たしている場合には、「yes」と判断し、ステップS18へ進む。ステップS18では、実際にkの変調方式を1ステップ低くし、新たにCB_kを設定する。ステップS18における処理を行うプログラムを図8に示す。
これにより余剰ビット数RaからDaが減算される。次に、ステップS19に戻り、Raが0になるまで、ステップS19およびステップS14〜S18の処理を繰り返し行なう。なお、ステップS18で負になるのは、ここでは、Ra=1、Da=2になる場合である。従って、Da=1になるまで、次の候補を検索する。ここで、ステップS20でmに1を加算し、ステップS21でmがCになるまで検索を繰り返す理由は、C回検索することにより、全てのサブキャリアへの検索が終了できると考えられるためである。全てのサブキャリアの検索を終えてもDaが1となるサブキャリアがない場合は、Raが1のまま正常終了して送信を開始する。
If the relationship Ra−Da ≧ 0 is satisfied in step S17, “yes” is determined, and the process proceeds to step S18. In step S18, the modulation method of k is actually lowered by one step, and CB_k is newly set. A program for performing the processing in step S18 is shown in FIG.
As a result, Da is subtracted from the surplus bit number Ra. Next, the process returns to step S19, and steps S19 and steps S14 to S18 are repeated until Ra becomes zero. Here, the negative in step S18 is a case where Ra = 1 and Da = 2. Therefore, the next candidate is searched until Da = 1. Here, the reason for adding 1 to m in step S20 and repeating the search until m becomes C in step S21 is that the search for all subcarriers can be completed by searching C times. is there. If there is no subcarrier whose Da is 1 even after the search for all the subcarriers is completed, the transmission is terminated normally with Ra remaining at 1.

以上の説明をより理解しやすくするために、上述した処理を具体的な数値を用いて以下に説明する。なお、説明を簡素化するため、誤り訂正等による冗長なビットは考慮していない。
使用するキャリア数Cを10、パケットのデータ伝送に使用するOFDMシンボル数Lを10、1回の通信において送信すべきデータのビット数R1、R2、R3をそれぞれ200、300、400とする。この場合、1OFDMシンボルで送信すべきビット数はそれぞれ、20、30、40となる。
In order to make the above description easier to understand, the processing described above will be described below using specific numerical values. In order to simplify the explanation, redundant bits due to error correction or the like are not considered.
Assume that the number of carriers C to be used is 10 , the number of OFDM symbols L to be used for packet data transmission is 10 , and the number of bits R1, R2, and R3 of data to be transmitted in one communication is 200, 300, and 400, respectively. In this case, the number of bits to be transmitted in one OFDM symbol is 20, 30, and 40, respectively.

図9は、OFDM送信装置100から全サブキャリアを同一電力で送信した場合におけるOFDM受信装置305でのサブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値の関係を示すグラフである。OFDM送信装置100は、受信部14によりSINR情報をOFDM受信装置305から取得する。図9の縦軸はSINR、横軸はサブキャリア番号(0〜9)である。また、A、B、C、Dは各変調方式におけるSINRの閾値の差である。即ち、TH_64QAMとTH_16QAMのSINRの閾値の差をA、TH_16QAMとTH_QPSKのSINRの閾値の差をB、TH_QPSKとTH_BPSKのSINRの閾値の差をC、TH_BPSKのSINRの閾値をDとする。  FIG. 9 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier in the OFDM receiver 305 and the threshold of the modulation scheme when all subcarriers are transmitted from the OFDM transmitter 100 with the same power. The OFDM transmitter 100 acquires SINR information from the OFDM receiver 305 by the receiver 14. In FIG. 9, the vertical axis represents SINR, and the horizontal axis represents subcarrier numbers (0 to 9). A, B, C, and D are differences in SINR threshold values in the respective modulation schemes. That is, the difference between the SINR thresholds of TH_64QAM and TH_16QAM is A, the difference between the SINR thresholds of TH_16QAM and TH_QPSK is B, the difference of the SINR thresholds of TH_QPSK and TH_BPSK is C, and the SINR threshold of TH_BPSK is D.

始めに、各サブキャリアに適した変調方式を決定し余剰電力を求める(図2のステップS10)。サブキャリア番号cnumと、選択された変調方式により送信可能なビット数CB_cnumと、余剰電力CD_cnumとを(cnum、CB_cnum、CD_cnum)のように表すと、図9より、次の10対の信号を得ることができる。
(cnum、CB_cnum、CD_cnum)=(0、6、a)、(1、4、b)、(2、4、c)、(3、4、d)、(4、2、e)、(5、1、f)、(6、0、null)、(7、0、null)、(8、1、g)、(9、2、h)
ただし、a〜hについては、b>a>f>e>g>c>h>dの関係を満たしており、それらの値は、A、B、C、Dのどの値よりも小さいものとする。なお、nullはこのフローチャートによる処理に関係しないので定義していない。
First, a modulation scheme suitable for each subcarrier is determined to obtain surplus power (step S10 in FIG. 2). When the subcarrier number cnum, the number of bits CB_cnum that can be transmitted by the selected modulation scheme, and the surplus power CD_cnum are expressed as (cnum, CB_cnum, CD_cnum), the following 10 pairs of signals are obtained from FIG. be able to.
(Cnum, CB_cnum, CD_cnum) = (0, 6, a), (1, 4, b), (2, 4, c), (3, 4, d), (4, 2, e), (5 1, f), (6, 0, null), (7, 0, null), (8, 1, g), (9, 2, h)
However, for a to h, the relationship b>a>f>e>g>c>h> d is satisfied, and those values are smaller than any of A, B, C, and D. To do. Note that null is not defined because it is not related to the processing according to this flowchart.

次に、最大送信可能なビット数Rmを算出する(ステップS11)。ここでは、Rm=6+4+4+4+2+1+1+2=24となる。
次に、実際に送信するビット数Rrと、余剰ビット数Raとを算出する(ステップS12)。Rrは20、30、40のいずれかであり、20<24<30であるため、Rr=20となる。また、余剰ビット数Raは、Ra=Rm−Rr=24−20=4となる。
ステップS19でパラメータmに初期値が設定された後、Raが0かどうかが判定される(ステップS14)。ここでは、Raは4であり0でないため、「yes」と判断され、ステップS15へ進む。そして、CB_cnum>0を満たすサブキャリアの中から余剰電力が最も低いものが検索される(ステップS15)。先の仮定から、余剰電力が一番小さいサブキャリア3が選ばれる。
この選択されたサブキャリアの変調方式を1ステップ下げた場合の、ビット数の減少値Daを求め、新たな余剰電力CD_3を決定する(ステップS16)。ここでは、CB_3=4なのでDa=2、CD_3=Bとなる。
Next, the maximum number of bits Rm that can be transmitted is calculated (step S11). Here, Rm = 6 + 4 + 4 + 4 + 2 + 1 + 1 + 2 = 24.
Next, the bit number Rr to be actually transmitted and the surplus bit number Ra are calculated (step S12). Rr is one of 20, 30, and 40, and 20 <24 <30, so Rr = 20. The surplus bit number Ra is Ra = Rm−Rr = 24−20 = 4.
After an initial value is set for the parameter m in step S19, it is determined whether Ra is 0 (step S14). Here, since Ra is 4 and not 0, “yes” is determined, and the process proceeds to step S15. Then, the subcarrier satisfying CB_cnum> 0 is searched for the one with the lowest surplus power (step S15). From the above assumption, the subcarrier 3 having the smallest surplus power is selected.
When the modulation scheme of the selected subcarrier is lowered by one step, a decrease value Da of the number of bits is obtained, and a new surplus power CD_3 is determined (step S16). Here, since CB_3 = 4, Da = 2 and CD_3 = B.

次にビット数を減らしすぎていないことを確認する(ステップS17)。ここで、サブキャリア3の変調方式を減らすことが決定したので、(3、4、d)は(3、2、B)になる。
そして、ステップS19、S14、S15の処理を行いステップS16へ進む。
ステップS16で選択されるサブキャリアは、2番目に余剰電力が小さいサブキャリア9である。同様に処理した後、ステップS18では、Ra=1となり、(9、2、h)は(9、1、C)になる。そして、ステップS19、S14、S15の処理を行いステップS16へ進む。
次に、ステップS15で選択されるサブキャリアは、3番目に余剰電力が小さいサブキャリア2である。ステップS16ではCD_2はCからBになるが、これは先程と違い、ステップS17でRa=1、Da=2、Ra−Da=−1となり、ステップS20へ進む。ステップS20では、m=0に1が加算されm=1となり、ステップS21へ進む。ステップS21では、全てのサブキャリアの試行が終わってない、即ち、m=Cではないことを確認し、ステップS15へ進む。そして、次の候補となるサブキャリアを選択する。
先のステップS16でCがBに変更されているので、ステップS15ではサブキャリア番号8が選択される。そして、ステップS19、S14、S15、S16の処理を行いステップS17へ進む。ステップS17では「yes」と判断し、ステップS18へ進む。ステップS18では、CB_8=0、Ra=0となる。これは(8、1、g)が(8、0、D)になることを意味する。
Next, it is confirmed that the number of bits has not been reduced too much (step S17). Here, since it was decided to reduce the modulation scheme of subcarrier 3, (3, 4, d) becomes (3, 2, B).
And the process of step S19, S14, S15 is performed and it progresses to step S16.
The subcarrier selected in step S16 is the subcarrier 9 with the second smallest surplus power. After the same processing, in step S18, Ra = 1 and (9, 2, h) becomes (9, 1, C). And the process of step S19, S14, S15 is performed and it progresses to step S16.
Next, the subcarrier selected in step S15 is subcarrier 2 with the third smallest surplus power. In step S16, CD_2 is changed from C to B. However, this is different from the previous case. In step S17, Ra = 1, Da = 2, Ra-Da = -1, and the process proceeds to step S20. In step S20, 1 is added to m = 0, so that m = 1, and the process proceeds to step S21. In step S21, it is confirmed that all subcarriers have not been tried, that is, m = C, and the process proceeds to step S15. Then, the next candidate subcarrier is selected.
Since C is changed to B in the previous step S16, subcarrier number 8 is selected in step S15. And the process of step S19, S14, S15, S16 is performed, and it progresses to step S17. In step S17, “yes” is determined, and the process proceeds to step S18. In step S18, CB_8 = 0 and Ra = 0. This means that (8, 1, g) becomes (8, 0, D).

次に、ステップS19へ進んだ後、ステップS14に進む。ステップS14では、Ra=0なので「no」と判断し、フローチャートの処理を正常終了する。
以上の処理の結果、図2に示されたフローチャートによる処理を始める前は、
(cnum、CB_cnum、CD_cnum)=(0、6、a)、(1、4、b)、(2、4、c)、(3、4、d)、(4、2、e)、(5、1、f)、(6、0、null)、(7、0、null)、(8、1、g)、(9、2、h)
であったのが、
(cnum、CB_cnum、CD_cnum)=(0、6、a)、(1、4、b)、(2、4、B)、(3、2、B)、(4、2、e)、(5、1、f)、(6、0、null)、(7、0、null)、(8、0、D)、(9、1、C)
となる。このように、cnum=2、3、8、9の組み合わせが変更されている。また、cnum=3、8、9については、変調方式が変更されている。図9に第1の実施形態により選択される各サブキャリアの変調方式を示している。
以上のような処理を行うことにより、従来のようにデータを固定長にそろえるための調整ビットを使用する必要がなくなり、かつ、誤りが比較的発生しやすいサブキャリアの変調方式を1ステップ低い速度の変調方式に変更することから、通信特性も改善される。もちろんスループットの低下もない。
Next, after progressing to step S19, it progresses to step S14. In step S14, since Ra = 0, it is determined as “no”, and the process of the flowchart is normally terminated.
As a result of the above processing, before starting the processing according to the flowchart shown in FIG.
(Cnum, CB_cnum, CD_cnum) = (0, 6, a), (1, 4, b), (2, 4, c), (3, 4, d), (4, 2, e), (5 1, f), (6, 0, null), (7, 0, null), (8, 1, g), (9, 2, h)
What was
(Cnum, CB_cnum, CD_cnum) = (0, 6, a), (1, 4, b), (2, 4, B), (3, 2, B), (4, 2, e), (5 1, f), (6, 0, null), (7, 0, null), (8, 0, D), (9, 1, C)
It becomes. In this way, the combination of cnum = 2, 3, 8, and 9 is changed. In addition, for cnum = 3, 8, and 9, the modulation scheme is changed. FIG. 9 shows the modulation scheme of each subcarrier selected according to the first embodiment.
By performing the processing as described above, it is not necessary to use an adjustment bit for aligning data to a fixed length as in the prior art, and a subcarrier modulation scheme that is relatively error-prone is reduced by one step. Since the modulation method is changed, the communication characteristics are also improved. Of course, there is no decrease in throughput.

次に、第2の実施形態によるOFDM送信装置100によって行われる処理について説明する。
図10は、第2の実施形態の変調方式決定部10によって行われる処理を示すフローチャートである。本実施形態では、OFDM受信装置305の特性を鑑みて各サブキャリアに変調方式を割り当てるようにしている。この説明では、OFDM受信装置305は、変調方式に64QAMを使用するとアナログ回路の特性が悪い場合を想定して説明する。このため、以下に説明するように、OFDM送信装置100は、64QAMの変調方式をできるだけ割り当てないでデータ伝送を行う。なお、第1の実施形態で説明した処理と同じ処理を行う部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
この第2の実施形態では、サブキャリアの変調方式に64QAMが選択された場合の余剰電力の計算方法(ステップS30)において第1の実施形態とは相違している。第1の実施形態では、余剰電力をSINR_cnum−TH_(変調方式)として定義していたが、第2の実施形態においては、64QAMの選択時のみSINR_cnum−TH_64QAM−alphaという計算を行う。ただし、(TH_64QAM−TH_16QAM)>alpha>0である。
Next, processing performed by the OFDM transmitter 100 according to the second embodiment will be described.
FIG. 10 is a flowchart illustrating processing performed by the modulation scheme determination unit 10 of the second embodiment. In the present embodiment, a modulation scheme is assigned to each subcarrier in consideration of the characteristics of the OFDM receiver 305. In this description, the OFDM receiver 305 will be described assuming that analog circuit characteristics are poor when 64QAM is used as the modulation scheme. Therefore, as will be described below, the OFDM transmitter 100 performs data transmission without assigning a 64QAM modulation scheme as much as possible. In addition, about the part which performs the same process as the process demonstrated in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
The second embodiment differs from the first embodiment in the surplus power calculation method (step S30) when 64QAM is selected as the subcarrier modulation scheme. In the first embodiment, the surplus power is defined as SINR_cnum-TH_ (modulation method). However, in the second embodiment, calculation of SINR_cnum-TH_64QAM-alpha is performed only when 64QAM is selected. However, (TH_64QAM-TH_16QAM)>alpha> 0.

OFDM送信装置100は、受信部14によりOFDM受信装置305から受信するSINR情報と端末情報とを、予めSINR情報記憶部11と端末情報記憶部13とにそれぞれ記憶する。端末情報記憶部13に記憶している端末情報として、64QAMのSINRの変化に対する耐性が弱いという情報が含まれていた場合に、alphaを0より大きい値に設定する。これにより、サブキャリアの変調方式として64QAMが選択される割合が変化する。なお、64QAMのSINRの変化に対する耐性が非常に弱い場合にはalphaの上限値に近く設定することが好ましく、逆に、64QAMのSINRの変化に対する耐性がそれほど弱くない場合には0に近い値に設定することが望ましい。  The OFDM transmitter 100 stores the SINR information and terminal information received from the OFDM receiver 305 by the receiver 14 in the SINR information storage unit 11 and the terminal information storage unit 13 in advance. If the terminal information stored in the terminal information storage unit 13 includes information indicating that resistance to changes in 64QAM SINR is weak, alpha is set to a value greater than zero. This changes the rate at which 64QAM is selected as the subcarrier modulation scheme. It should be noted that when the resistance to 64QAM SINR change is very weak, it is preferably set close to the upper limit value of alpha, and conversely, when the resistance to 64QAM SINR change is not so weak, it is close to 0. It is desirable to set.

図11は、本実施形態によるOFDM受信装置305におけるサブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。
第1の実施形態の場合と同様に、サブキャリア番号cnumと、選択された変調方式により送信可能なビット数CB_cnumと、余剰電力CD_cnumとを(cnum、CB_cnum、CD_cnum)のように表す。図11を参照すると、ステップS30において、次の10対の信号を得ることができる。
(cnum、CB_cnum、CD_cnum)=(0、6、a−alpha)、(1、4、b)、(2、4、c)、(3、4、d)、(4、2、e)、(5、1、f)、(6、0、null)、(7、0、null)、(8、1、g)、(9、2、h)
ただし、余剰電力について、b>f>e>g>c>h>d>(a−alpha)の関係を満たしているものとする。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the modulation scheme threshold in the OFDM receiver 305 according to the present embodiment.
As in the first embodiment, the subcarrier number cnum, the number of bits CB_cnum that can be transmitted by the selected modulation scheme, and the surplus power CD_cnum are represented as (cnum, CB_cnum, CD_cnum). Referring to FIG. 11, in step S30, the following ten pairs of signals can be obtained.
(Cnum, CB_cnum, CD_cnum) = (0, 6, a-alpha), (1, 4, b), (2, 4, c), (3, 4, d), (4, 2, e), (5, 1, f), (6, 0, null), (7, 0, null), (8, 1, g), (9, 2, h)
However, it is assumed that the surplus power satisfies the relationship b>f>e>g>c>h>d> (a-alpha).

図10のフローチャートにおいて、ステップS30、S11〜S13、S19、S14の処理を行った後、ステップS15で余剰電力が最小となるサブキャリアが選択される。
本実施形態では、まずサブキャリア番号0が選択される。次に、ステップS16〜S18の処理が行われる。ステップS18ではCB_0=4、Ra=2となる。次に、ステップS19、ステップS14の処理が行われ、ステップS15へ進む。ステップS15では、サブキャリア番号3が選択される。ステップS16、S17の処理を行った後、ステップS18においてCB_3=2、Ra=0となり、フローチャートによる処理が正常終了する。図11の最下欄は第2の実施形態により選択される各サブキャリアの変調方式を示す。
これから分かるように、通信特性の劣化の大きい64QAMは選択されず、かつ、従来のようにデータを固定長にそろえるための調整ビットを使用する必要がなくなる。更に、誤りが比較的発生しやすいキャリアの変調方式を1ステップ低い速度の通信方式に変更したことから、通信特性を改善することができる。もちろんスループットの低下もない。
なお、本実施形態では端末情報として、64QAMのSINRの変化に対する耐性が弱いというアナログ回路の特性についての情報を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、端末情報として、受信端末の受信性能、伝播路情報、又は移動速度情報などを使用することもできる。
In the flowchart of FIG. 10, after performing the processes of steps S30, S11 to S13, S19, and S14, a subcarrier that minimizes the surplus power is selected in step S15.
In the present embodiment, first, subcarrier number 0 is selected. Next, steps S16 to S18 are performed. In step S18, CB_0 = 4 and Ra = 2. Next, the process of step S19 and step S14 is performed and it progresses to step S15. In step S15, subcarrier number 3 is selected. After performing the processing of steps S16 and S17, CB_3 = 2 and Ra = 0 in step S18, and the processing according to the flowchart ends normally. The bottom column of FIG. 11 shows the modulation scheme of each subcarrier selected by the second embodiment.
As can be seen from this, 64QAM having a large deterioration in communication characteristics is not selected, and it is not necessary to use an adjustment bit for aligning data to a fixed length as in the prior art. Furthermore, since the carrier modulation method, which is relatively error-prone, is changed to a communication method with a lower speed by one step, the communication characteristics can be improved. Of course, there is no decrease in throughput.
In the present embodiment, the case has been described in which information about the characteristics of an analog circuit, which is weak in resistance to changes in SINR of 64QAM, is used as terminal information. However, the present invention is not limited to this. For example, the reception performance, propagation path information, or movement speed information of the reception terminal can be used as the terminal information.

図12は、第3の実施形態による変調方式決定部10によって行われる処理を示すフローチャートである。本実施形態では、セルラシステムのように隣接するエリアで同一周波数を用いた通信が行われている場合に、他セルへの影響をできるだけ軽減するように、変調方式を割り当てるようにしている。適応変調の方法として、データ通信に使用しないサブキャリアは送信しないという方法があるが、本実施形態では適応変調において、スループットと通信特性を保証しつつ、データを送信しないサブキャリアを優先的に選択する。
この第3の実施形態は、変調方式にBPSKが選択された場合の余剰電力の計算方法(ステップS40)と、使用しないサブキャリアの送信電力を0に設定する処理(ステップS41)において第1の実施形態と相違している。なお、以下の説明において、第1の実施形態で説明した処理と同じ処理を行う部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
第1の実施形態では、余剰電力をSINR_cnum−TH_(変調方式)として定義していたが、本実施形態においては、BPSKの選択時のみSINR_cnum−TH_BPSK−betaという計算を行う。ただし、TH_BPSK>beta>0であるものとする。
FIG. 12 is a flowchart illustrating processing performed by the modulation scheme determination unit 10 according to the third embodiment. In the present embodiment, when communication using the same frequency is performed in adjacent areas as in a cellular system, a modulation scheme is assigned so as to reduce the influence on other cells as much as possible. As a method of adaptive modulation, there is a method in which subcarriers not used for data communication are not transmitted. In this embodiment, subcarriers that do not transmit data are preferentially selected in adaptive modulation while guaranteeing throughput and communication characteristics. To do.
In the third embodiment, the surplus power calculation method when BPSK is selected as the modulation method (step S40) and the process of setting the transmission power of unused subcarriers to 0 (step S41) This is different from the embodiment. In the following description, portions that perform the same processing as the processing described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the first embodiment, the surplus power is defined as SINR_cnum-TH_ (modulation method). However, in this embodiment, calculation of SINR_cnum-TH_BPSK-beta is performed only when BPSK is selected. However, TH_BPSK>beta> 0 is assumed.

OFDM送信装置100は、受信部14によりOFDM受信装置305から受信するSINR情報とセル情報とを、予めSINR情報記憶部11とセル情報記憶部13とにそれぞれ記憶する。セル情報記憶部13に記憶されるセル情報は、干渉を及ぼすセルがあるか否かに関する情報である。干渉を及ぼすセルがあるか否かは、予め設定するか、またはOFDM送信装置100がOFDM受信装置305から受信する電波から判定することにより行われる。干渉を及ぼすセルがあると判定した場合、OFDM送信装置100はbetaを0以上に設定する。これにより、そのサブキャリアが選択される割合が変化する。なお、隣接するセルが多い場合にはbetaの上限値に近く設定することが好ましく、逆に、少ない場合には0に近い値に設定することが望ましい。  The OFDM transmitter 100 stores the SINR information and the cell information received from the OFDM receiver 305 by the receiver 14 in the SINR information storage unit 11 and the cell information storage unit 13 in advance. The cell information stored in the cell information storage unit 13 is information regarding whether or not there is a cell that causes interference. Whether or not there is a cell that causes interference is determined in advance or by determining from the radio wave received from the OFDM receiver 305 by the OFDM transmitter 100. When it is determined that there is a cell that causes interference, the OFDM transmitter 100 sets beta to 0 or more. Thereby, the ratio at which the subcarrier is selected changes. Note that when there are many adjacent cells, it is preferable to set the value close to the upper limit value of beta, and conversely, when there are few cells, it is preferable to set the value close to zero.

図13は、本実施形態によるOFDM受信装置305におけるサブキャリア毎のSINRと変調方式の閾値との関係を示すグラフである。
第1の実施形態と同様に、サブキャリア番号cnumと、選択された変調方式により送信可能なビット数CB_cnumと、余剰電力CD_cnumとを(cnum、CB_cnum、CD_cnum)のように表す。図13を参照すると、ステップS40において、次の10対の信号を得ることができる。
(cnum、CB_cnum、CD_cnum)=(0、6、a)、(1、4、b)、(2、4、c)、(3、4、d)、(4、2、e)、(5、1、f−beta)、(6、0、null)、(7、0、null)、(8、1、g−beta)、(9、2、h)
ただし、余剰電力についてb>e>c>h>a>d>(f−beta)>(g−beta)の関係を満たしているものとする。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the SINR for each subcarrier and the modulation scheme threshold in the OFDM receiver 305 according to the present embodiment.
Similar to the first embodiment, the subcarrier number cnum, the number of bits CB_cnum that can be transmitted by the selected modulation scheme, and the surplus power CD_cnum are represented as (cnum, CB_cnum, CD_cnum). Referring to FIG. 13, the following ten pairs of signals can be obtained in step S40.
(Cnum, CB_cnum, CD_cnum) = (0, 6, a), (1, 4, b), (2, 4, c), (3, 4, d), (4, 2, e), (5 1, f-beta), (6, 0, null), (7, 0, null), (8, 1, g-beta), (9, 2, h)
However, it is assumed that the surplus power satisfies the relationship b>e>c>h>a>d>(f-beta)> (g-beta).

図12のフローチャートにおいて、ステップS40、S11〜S13、S19、S14の処理を行った後、ステップS15で余剰電力が最小となるサブキャリアが選択される。
本実施形態では、まずサブキャリア番号8が選択される。次に、ステップS16〜S18の処理が行われる。ステップS18ではCB_8=0、Ra=3となる。さらに、ステップS19、ステップS14の処理が行われ、ステップS15へ進む。ステップS15では、サブキャリア番号5が選択される。次に、ステップS16〜S18の処理が行われる。ステップS18ではCB_5=0、Ra=2となる。次に、ステップS19、ステップS14の処理が行われ、ステップS15へ進む。ステップS15では、サブキャリア番号3が選択される。次に、ステップS16〜S18の処理が行われる。ステップS18ではCB_3=2、Ra=0となり、ステップS19の処理を行い、ステップS14へ進む。ステップS14では、Ra=0であるため、「no」と判断し、ステップS41へ進む。ステップS41では、CB_cnum=0であるCB_5及びCB_8のサブキャリアの送信電力を0に設定する。こうして、フローチャートに示された処理を正常終了する。図13の最下欄は第3の実施形態により選択される各サブキャリアの変調方式を示す。
これから分かるように、送信電力を割り当てないno txで表されるサブキャリアが増え、かつ、従来のようにデータを固定長にそろえるための調整ビットを使用する必要がなくなる。更に、誤りが比較的発生しやすいサブキャリアの変調方式が下げられたことから、通信特性を改善することができる。もちろんスループットの低下もない。
In the flowchart of FIG. 12, after performing the processes of steps S40, S11 to S13, S19, and S14, a subcarrier that minimizes the surplus power is selected in step S15.
In this embodiment, first, subcarrier number 8 is selected. Next, steps S16 to S18 are performed. In step S18, CB_8 = 0 and Ra = 3. Furthermore, the process of step S19 and step S14 is performed and it progresses to step S15. In step S15, subcarrier number 5 is selected. Next, steps S16 to S18 are performed. In step S18, CB_5 = 0 and Ra = 2. Next, the process of step S19 and step S14 is performed and it progresses to step S15. In step S15, subcarrier number 3 is selected. Next, steps S16 to S18 are performed. In step S18, CB_3 = 2 and Ra = 0 are satisfied, the process of step S19 is performed, and the process proceeds to step S14. In step S14, since Ra = 0, it is determined as “no” and the process proceeds to step S41. In step S41, the transmission power of the subcarriers CB_5 and CB_8 in which CB_cnum = 0 is set to zero. In this way, the processing shown in the flowchart ends normally. The bottom column of FIG. 13 shows the modulation scheme of each subcarrier selected by the third embodiment.
As can be seen, the number of subcarriers represented by not tx to which transmission power is not allocated increases, and there is no need to use adjustment bits for aligning data to a fixed length as in the prior art. Furthermore, since the modulation scheme of subcarriers, which are relatively susceptible to errors, has been lowered, the communication characteristics can be improved. Of course, there is no decrease in throughput.

以上、第1〜第3の実施形態による変調方式決定部10を有するOFDM送信装置100についてそれぞれ説明したが、このような構成に限定されるものではい。OFDM送信装置100は、第1〜第3の実施形態による変調方式決定部10の機能を組み合わせた変調方式決定部を有してもよい。
また、上述した第1〜第3の実施形態では、OFDM送信装置100の受信部14においてOFDM受信装置305から受信特性としてSINR情報を取得し、そのSINR情報をSINR情報記憶部11に記憶する場合ついて説明したが、このような構成に限定されるものではない。すなわち、受信部14においてOFDM受信装置305から受信特性としてSNR情報を取得し、そのSNR情報に基づいて変調方式決定部10によってサブキャリアに適用する変調方式を決定するようにしても構わない。
Heretofore, the OFDM transmitters 100 each including the modulation scheme determination unit 10 according to the first to third embodiments have been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. The OFDM transmitter 100 may include a modulation scheme determination unit that combines the functions of the modulation scheme determination unit 10 according to the first to third embodiments.
In the first to third embodiments described above, the SINR information is acquired as reception characteristics from the OFDM receiver 305 in the receiver 14 of the OFDM transmitter 100 and the SINR information is stored in the SINR information storage 11. However, the present invention is not limited to such a configuration. That is, the receiving unit 14 may acquire SNR information as reception characteristics from the OFDM receiver 305, and the modulation scheme determining unit 10 may determine the modulation scheme to be applied to the subcarrier based on the SNR information.

また、上述した第1〜第3の実施形態では、サブキャリア毎に変調方式を選択する場合について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、複数個のサブキャリア毎に変調方式を選択する構成にすることも可能である。
また、変調方式を選択する代わりに、符号化率、拡散率、送信ダイバーシティ法のいずれかを選択してOFDM通信を行う構成にすることも可能である。
In the first to third embodiments described above, the case where the modulation scheme is selected for each subcarrier has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, it is possible to select a modulation scheme for each of a plurality of subcarriers.
Further, instead of selecting a modulation method, it is possible to select one of a coding rate, a spreading factor, and a transmission diversity method to perform OFDM communication.

なお、以上説明した実施形態において、変調方式決定部10などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりOFDM送信装置100の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。  In the embodiment described above, a program for realizing the function such as the modulation scheme determining unit 10 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by a computer system. The OFDM transmitter 100 may be controlled by executing. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含む。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。  The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in the computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, In this case, it includes a program that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。  The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within the scope not departing from the gist of the present invention.

本発明は、複数のサブキャリアを使用してOFDM通信を行うOFDM送信装置、OFDM受信装置及びOFDM通信方法に適用することができ、複数のサブキャリアにより適切な変調方式を割り当てることによって、通信特性を改善することができる。  The present invention can be applied to an OFDM transmitter, an OFDM receiver, and an OFDM communication method that perform OFDM communication using a plurality of subcarriers. By assigning an appropriate modulation scheme to a plurality of subcarriers, communication characteristics can be obtained. Can be improved.

Claims (14)

一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いてデータを伝送するOFDM送信装置であって、前記OFDM送信装置は、1または複数のサブキャリア毎に選択した無伝送を含む変調方式によりデータ伝送可能なデータ量を算出した後、前記データ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように前記変調方式を変更する変調方式決定部を有するOFDM送信装置。  An OFDM transmission apparatus that transmits data using a plurality of subcarriers with a fixed amount of data to be transmitted in one transmission unit, wherein the OFDM transmission apparatus selects no transmission for each one or a plurality of subcarriers An OFDM transmission apparatus comprising: a modulation scheme determining unit that calculates a data amount that can be transmitted by a modulation scheme including a signal, and then changes the modulation scheme so that the data amount is substantially equal to a fixed-length data amount to be transmitted. 請求項1に記載のOFDM送信装置はさらに1または複数のサブキャリア毎の受信特性を取得する受信部を有し、
前記変調方式決定部は、前記サブキャリア毎に前記受信特性で伝送可能な最大の送信データ量を実現する変調方式を選択し、
選択した変調方式により送信可能なデータ量を算出した後、前記データ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように、いずれかのサブキャリアの変調方式を伝送できるデータ量が少ない無伝送を含む変調方式に変更するOFDM送信装置。
The OFDM transmitter according to claim 1, further comprising a receiving unit that acquires reception characteristics for each of one or a plurality of subcarriers,
The modulation scheme determination unit selects a modulation scheme that realizes the maximum amount of transmission data that can be transmitted with the reception characteristics for each subcarrier,
After calculating the amount of data that can be transmitted by the selected modulation method, the amount of data that can be transmitted by any of the subcarrier modulation methods is small so that the data amount is substantially equal to the fixed-length data amount to be transmitted. An OFDM transmitter that changes to a modulation scheme that includes transmission.
請求項2に記載のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、所望の通信品質に必要となる受信特性に対する閾値を各変調方式に対して設定し、
前記サブキャリア毎の受信特性以下の閾値で最も大きい閾値を持つ変調方式を選択し、
さらに前記サブキャリア毎の受信特性と選択された変調方式の閾値との差を算出し、
選択した変調方式により送信可能なデータ量を算出した後、前記データ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように、
算出した差が小さいサブキャリアから順に変調方式の変更を行うOFDM送信装置。
The OFDM transmission apparatus according to claim 2, wherein the modulation scheme determination unit sets a threshold for reception characteristics required for desired communication quality for each modulation scheme,
Select a modulation scheme having the largest threshold below the reception characteristics for each subcarrier,
Further, the difference between the reception characteristic for each subcarrier and the threshold value of the selected modulation method is calculated,
After calculating the amount of data that can be transmitted by the selected modulation method, the data amount is substantially equal to the fixed-length data amount to be transmitted.
An OFDM transmitter that changes modulation schemes in order from subcarriers with the smallest calculated difference.
請求項3に記載のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、前記サブキャリア毎に前記選択された変調方式の変更を行う際に、前記伝送可能なデータ量が前記伝送すべき固定長のデータ量を下回るときには、そのサブキャリアについて前記選択された変調方式の変更を中止するOFDM送信装置。  4. The OFDM transmission apparatus according to claim 3, wherein when the modulation scheme determining unit changes the selected modulation scheme for each subcarrier, the transmittable data amount is a fixed length to be transmitted. An OFDM transmission apparatus that stops changing the selected modulation scheme for the subcarrier when the amount of data is below. 請求項4に記載のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、全てのサブキャリアに対する前記選択された変調方式の変更が中止された場合には、前記伝送可能なデータ量と前記伝送する固定長のデータ量とが異なっていても、前記サブキャリア毎に設定された前記選択された変調方式によりデータ伝送を行うOFDM送信装置。  5. The OFDM transmitter according to claim 4, wherein when the change of the selected modulation scheme for all subcarriers is stopped, the modulation scheme determining unit and the amount of transmittable data and the fixed transmission to be transmitted. An OFDM transmission apparatus that performs data transmission according to the selected modulation scheme set for each subcarrier even if the length of data amount is different. 請求項3に記載のOFDM送信装置において、前記受信部は、受信端末情報を受信又は予め記憶しておくことにより取得し、
前記変調方式決定部は、前記受信端末情報が所定の受信特性を満たさない変調方式があることを示す場合には、該変調方式に設定されたサブキャリアにおいて算出された前記差に対し、所定値を減算する処理を行うOFDM送信装置。
The OFDM transmission apparatus according to claim 3, wherein the reception unit receives or acquires in advance reception terminal information,
When the receiving terminal information indicates that there is a modulation scheme that does not satisfy a predetermined reception characteristic, the modulation scheme determination unit determines a predetermined value for the difference calculated in the subcarrier set to the modulation scheme. OFDM transmitter that performs processing to subtract.
請求項6に記載のOFDM送信装置において、前記受信端末情報は、受信端末毎のアナログ回路の特性、受信性能、伝播路情報、又は、移動速度情報であるOFDM送信装置。  7. The OFDM transmission apparatus according to claim 6, wherein the reception terminal information is analog circuit characteristics, reception performance, propagation path information, or movement speed information for each reception terminal. 請求項6に記載のOFDM送信装置において、前記変調方式決定部は、前記所定の受信特性を満たさない変調方式が複数存在する場合には、前記所定の受信特性を満たさない変調方式毎に異なる所定値を減算する処理を行うOFDM送信装置。  7. The OFDM transmission apparatus according to claim 6, wherein when there are a plurality of modulation schemes that do not satisfy the predetermined reception characteristics, the modulation scheme determination unit is different from each modulation scheme that does not satisfy the predetermined reception characteristics. An OFDM transmitter that performs processing for subtracting a value. 請求項3に記載のOFDM送信装置において、
前記変調方式決定部は、無伝送以外で最も低い閾値を持つ変調方式が選択されたサブキャリアにおいて算出された前記差に対し、所定値を減算する処理を行うOFDM送信装置。
The OFDM transmitter according to claim 3, wherein
The OFDM transmission apparatus that performs a process of subtracting a predetermined value from the difference calculated in a subcarrier for which a modulation scheme having the lowest threshold other than non-transmission is selected.
請求項3に記載のOFDM送信装置は、データ通信に干渉を及ぼすセルがあるか否かについてのセル情報を予め又は前記受信部から受信して記憶するセル情報記憶部を有し、
前記変調方式決定部は、前記セル情報記憶部に記憶されているセル情報に基づいて、無伝送以外で最も低い閾値を持つ変調方式が選択されたサブキャリアにおいて算出された前記差に対し、所定値を減算する処理を行うOFDM送信装置。
The OFDM transmitter according to claim 3, further comprising: a cell information storage unit that stores cell information about whether or not there is a cell that interferes with data communication in advance or received from the reception unit;
The modulation scheme determination unit is configured to determine a predetermined difference with respect to the difference calculated in the subcarrier for which the modulation scheme having the lowest threshold other than non-transmission is selected based on the cell information stored in the cell information storage unit. An OFDM transmitter that performs processing for subtracting a value.
請求項1〜10のいずれかの項に記載のOFDM送信装置において、前記サブキャリア毎の受信特性として、SINRを使用するOFDM送信装置。  The OFDM transmission apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein SINR is used as reception characteristics for each subcarrier. 請求項1〜10のいずれかの項に記載のOFDM送信装置において、前記サブキャリア毎の受信特性として、SNRを使用するOFDM送信装置。  The OFDM transmission apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein an SNR is used as a reception characteristic for each subcarrier. 一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いて伝送されるデータを受信するOFDM受信装置であって、
前記サブキャリアの受信特性情報、前記データの通信に干渉を及ぼすセルがあるか否かについてのセル情報、受信端末情報の少なくとも1つを送信する情報送信部を有するOFDM受信装置。
The amount of data transmitted in one transmission unit is a fixed length, and is an OFDM receiver that receives data transmitted using a plurality of subcarriers,
An OFDM receiving apparatus comprising: an information transmission unit that transmits at least one of reception characteristic information of the subcarrier, cell information about whether there is a cell that interferes with data communication, and reception terminal information.
一送信単位で伝送するデータ量が固定長であり、複数のサブキャリアを用いてOFDM送信装置からOFDM受信装置に対してデータを伝送するためのOFDM通信方法であって、
前記OFDM受信装置から前記OFDM送信装置に対して、前記複数のサブキャリアの受信特性を送信する第1のステップと、
前記OFDM送信装置により、前記第1のステップで前記OFDM受信装置から送信された前記受信特性と変調方式により定まる閾値との差を算出する第2のステップと、
前記OFDM送信装置により、前記サブキャリアの受信特性以下の閾値を有する変調方式のうち最大の閾値を有する変調方式を前記サブキャリア毎に使用する変調方式として設定する第3のステップと、
前記サブキャリアに設定された変調方式のうち少なくとも1つのサブキャリアについて少なくとも1ステップ低い閾値を有する変調方式に再設定することにより、伝送可能なデータ量が伝送すべき固定長のデータ量と略等しくなるように変更する第4のステップと、
前記第4のステップで再設定された変調方式に基づいて、前記OFDM送信装置から前記OFDM受信装置にデータを伝送する第5のステップと、
を有するOFDM通信方法。
An OFDM communication method for transmitting data from an OFDM transmitter to an OFDM receiver using a plurality of subcarriers, with a data amount transmitted in one transmission unit having a fixed length,
A first step of transmitting reception characteristics of the plurality of subcarriers from the OFDM receiver to the OFDM transmitter;
A second step of calculating, by the OFDM transmitter, a difference between the reception characteristic transmitted from the OFDM receiver in the first step and a threshold determined by a modulation scheme;
A third step of setting, by the OFDM transmitter, a modulation scheme having a maximum threshold among modulation schemes having a threshold equal to or lower than the reception characteristic of the subcarrier as a modulation scheme to be used for each subcarrier;
By resetting the modulation scheme having a threshold value lower by at least one step for at least one subcarrier among the modulation schemes set for the subcarrier, the amount of data that can be transmitted is substantially equal to the amount of fixed-length data to be transmitted. A fourth step to change to
A fifth step of transmitting data from the OFDM transmitter to the OFDM receiver based on the modulation scheme reconfigured in the fourth step;
An OFDM communication method comprising:
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