KR100367271B1 - Ｏｆｄｍ 통신 장치 및 가드 구간 설정 방법 - Google Patents

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KR100367271B1 KR10-1999-0059664A KR19990059664A KR100367271B1 KR 100367271 B1 KR100367271 B1 KR 100367271B1 KR 19990059664 A KR19990059664 A KR 19990059664A KR 100367271 B1 KR100367271 B1 KR 100367271B1
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미츠루 우에스기
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 가드 구간의 부가에 의한 지연파 제거의 기능을 유지하면서, 전송 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하는 것으로서, 수신계의 감산기가, 송신계에 의해서 캐리어에 삽입된 최적 가드 인터벌 길이 검출용 신호를 이용하여 회선 품질을 산출하고, 최적 가드 인터벌 길이 검출기가, 이 산출된 회선 품질을 이용하여 지연파 제거에 최저한 필요한 가드 인터벌 길이를 산출하며, 이 가드 인터벌 길이를 나타내는 제어 신호를 캐리어에 삽입하고, 수신계가 이 제어 신호를 이용하여 가드 인터벌 길이를 설정한다.

Description

ＯＦＤＭ 통신 장치 및 가드 구간 설정 방법{OFDM TRANSMITTING/RECEIVING APPARATUS}
본 발명은, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency DiviSion Multiplexing : 이하, OFDM라고 함)을 이용한 디지탈 이동체 통신에 사용하는 송수신 장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 이용하여 종래의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 종래의 OFDM 송수신 장치의 송신계의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 2는 종래의 OFDM 송수신 장치의 수신계의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.
도 1에 있어서, 직렬-병렬 변환기(이하, S/P 변환기라고 함)(11)는, 1개의 계열의 입력 신호를 복수 계열의 신호로 변환한다. IDFT 회로(12)는, 입력 신호에 대하여 역이산 퓨리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform : 이하, IDFT라고 함)을 실행한다. 가드 구간 삽입기(13)는, 유효 심볼마다 가드 구간을 삽입한다. D/A 변환기(14)는, 가드 구간이 삽입된 신호에 대하여 D/A 변환을 실행한다.
도 2에 있어서, A/D 변환기(15)는, 수신 신호에 대하여 A/D 변환을 실행한다. 지연기(16)는, 입력 신호를 유효 심볼 길이만큼 지연시킨다. 상관기(17)는, 입력 신호에 대하여 역확산을 실행한다. 타이밍 생성기(18)는, 상관 결과가 최대로 되는 수신 신호의 타이밍을 검출한다. 가드 구간 제거 회로(19)는, 유효 심볼마다 삽입된 가드 구간을 제거한다. DFT 회로(20)는, 입력 신호에 대하여 이산 퓨리에 변환(Discrete Fourier Transform : 이하, DFT라고 함)을 실행한다. 동기 검파기(21∼24)는, 입력 신호에 대하여 동기 검파를 실행한다. 판정기(25∼28)는, 입력 신호에 대하여 판정을 실행한다. 병렬-직렬 변환기(이하, P/S 변환기라고 함)(29)는, 복수 계열의 입력 신호를 1개의 계열의 신호로 변환한다.
이어서 종래의 OFDM 송수신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 여기서는 캐리어수가 예컨대 4 캐리어의 경우에 대하여 설명한다.
우선 도 1을 이용하여, 송신계의 동작에 대하여 설명한다. 송신계에 입력된 변조 신호는, S/P 변환기(11)에 의해서 S/P 변환된다. 이에 따라, 1번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 2번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 3번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 4번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호를 얻을 수 있다.
다음에, 4개의 변조 신호는, IDFT 회로(12)에 의해서 IDFT 처리된다.
일반적인 OFDM 송수신 장치에 있어서 사용되는 프레임 포맷은, 도 3의 프레임 포맷의 모식도에 나타내는 프레임 포맷으로 된다. 즉, 일반적인 OFDM 송수신 장치에 있어서 사용되는 프레임 포맷에서는, 유효 심볼의 최후부와 동일한 파형의 신호가, 유효 심볼의 선두에, 가드 구간으로서 부가된다. OFDM 송수신 장치는, 이 가드 구간 길이보다 짧은 지연 시간의 지연파를, 수신계의 DFT 처리에 의해서 제거할 수 있다.
IDFT 처리된 신호는, 가드 구간 삽입기(13)에 의해서 가드 구간이 삽입된다. 가드 구간이 삽입된 신호는, D/A 변환기(14)에 의해서 아날로그 신호로 변환된다.이렇게 하여, 송신 신호를 얻을 수 있다.
이어서 도 2를 이용하여, 수신계의 동작에 대하여 설명한다. 수신계에 입력된 수신 신호는, A/D 변환기(15)에 의해서 디지탈 신호로 변환된다.
일반적으로, OFDM 송수신 장치는, DFT 전의 신호와, DFT 전의 신호를 유효 심볼 길이만큼 지연시킨 신호와의 상관 연산을 실행한다. 그리고, OFDM 송수신 장치는, 상관 연산의 결과가 최대로 되는 타이밍을 검출함으로써, DFT의 적분구간을 검출한다. 구체적으로는, 지연기(16)가 수신 신호를 유효 심볼 길이만큼 지연시켜, 상관기(17)가 상관 연산을 실행하고, 그리고, 타이밍 생성기(18)가 상관 연산의 결과가 최대로 되는 타이밍을 검출한다. 가드 구간 제거 회로(19)는, 이 검출 결과에 따라서, 수신 신호로부터 가드 구간을 제거한다.
가드 구간이 제거된 수신 신호는, DFT 회로(20)에 의해서 DFT 처리된다. 이에 따라, 4개의 캐리어에 의해서 전송된 4개의 베이스 밴드 신호를 얻을 수 있다. 4개의 베이스 밴드 신호는, 동기 검파기(21∼24)에 의해서 각각 동기 검파된다. 이에 따라, 동기 검파 신호를 얻을 수 있다.
여기서, 도 4를 이용하여 동기 검파기(21∼24)에 대하여 설명한다. 도 4는, OFDM 송수신 장치의 동기 검파기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 디지털 승산기(41 및 42)는, DFT후의 신호와 파일럿 심볼을 곱셈한다. 공역 복소수 생성기(43)는, 입력 신호의 공역 복소수를 생성한다.
일반적인 프레임 포맷에서는, 기지 참조 신호인 파일럿 심볼이 메세지 구간의 앞에 부가되어 있다. 일반적인 동기 검파 방법에서는, 파일럿 심볼을 이용하여페이딩 변동이 검출된다.
파일럿 심볼 구간에서의 DFT후의 입력 신호 In(nT)는, In(nT) = P(nT)·A(nT)·exp(jΘ(nT))로 나타내어진다. P(nT)는 파일럿 심볼, A(nT)는 페이딩에 의한 진폭 변동, exp(jΘ(nT))는 페이딩에 의한 위상 변동이다.
페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호 F(nT)는,
로 나타내어진다. 여기서, QPSK 변조 방식과 같은, 진폭이 일정하고 위상만이 정보를 가지고 있는 변조 방식에 있어서는, P(nT)2= 1로 된다. 따라서, 수학식 (1)은,
F(nT) = A(nT)·exp(jΘ(nT))
로 나타내어진다.
그래서, 디지탈 승산기(41)가, 파일럿 심볼 구간에서, DFT후의 입력 신호(베이스 밴드 신호) In(nT)와 파일럿 심볼 P(nT)를 승산하는 것에 의해, 페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호 F(nT)를 구한다.
이어서, 공역 복소수 생성기(43)가, 페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호 F (nT)에 대하여, 공역 복소수를 생성한다. 이에 따라, 페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호 F(nT)의 공역 복소수 F(nT)*를 얻을 수 있다. 공역 복소수 생성기(43)는, 입력된 신호의 Q 성분을 극성 반전하여 공역 복소수를 생성한다. 따라서, 공역 복소수 F(nT)*는 이하의 식으로 나타내어진다.
F(nT)*= A(nT)·exp(-jΘ(nT))
이어서, 디지탈 승산기(42)가, DFT후의 입력 신호(베이스 밴드 신호)와, 페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호의 공역 복소수를, 승산한다. 이에 따라, 동기 검파 신호를 얻을 수 있다.
여기서, 파일럿 심볼의 간격에 비교해서 페이딩 변동이 충분히 느리고, 또한, 각 파일럿 심볼간에 페이딩 변동이 일정하다고 가정한다. 이와 같이 가정하면, 동기 검파 신호 Dout(nT)는, 이하의 식으로 나타내어진다.
수학식 (2)에 있어서, A(nT)2는 위상이 일정하고 진폭만이 변동하는 성분이다. 따라서, 동기 검파 신호 Doutt(nT)의 위상 변동은, Din(nT)에만 의존한다. 따라서, 디지탈 승산기(42)가 DFT후의 입력 신호(베이스 밴드 신호)와, 페이딩에 의한 변동을 나타내는 신호의 공역 복소수를 승산함으로써, 수신 신호의 위상이 복조된다. QPSK 변조 방식은, 진폭이 일정하고 위상만이 변동하는 변조 방식이다. 따라서, OFDM 송수신 장치는, 수신 신호의 위상을 복조함으로써, 동기 검파를 실행한다.
또, OFDM 송수신 장치는, 송수신 캐리어간의 위상차나 주파수 옵셋에 의한 위상 변동도, 페이딩 변동과 마찬가지로 제거할 수 있다.
또, 16 QAM 변조 방식과 같은, 위상과 진폭의 양쪽이 변동하는 변조 방식에 있어서는, OFDM 송수신 장치는, 파일럿 심볼 구간의 입력 신호를 파일럿 심볼로 제산하는 것에 의해, 페이딩 변동을 검출한다. 그리고, OFDM 송수신 장치는, 입력 신호를, 페이딩 변동을 나타내는 신호로 제산하는 것에 의해, 동기 검파를 실행한다.
또, OFDM 송수신 장치에서 이용되는 복조 방식은, 지연 검파 방식이더라도 무방하다.
동기 검파기(21∼24)에 의해서 얻어진 동기 검파 신호는, 판정기(25∼28)에 의해서 판정된다. 4개의 판정후의 신호는, P/S 변환기(29)에 의해서 1개의 신호로 변환된다. 이에 따라, 복조 신호를 얻을 수 있다.
이와 같이, 종래의 OFDM 송수신 장치는, 유효 심볼의 최후부와 같은 파형의신호를, 가드 구간으로서 유효 심볼의 선두에 부가한다. 종래의 OFDM 송수신 장치는, 가드 구간을 설치함으로써, 지연 시간이 가드 구간 길이보다 짧은 지연파를, 수신계의 DFT 처리에 의해서 제거할 수 있다.
또, 상기 설명에서는, 캐리어수를 4 캐리어로 한 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 캐리어수를 8, 16, 32, 64···로 늘린 경우에 대해서도, 상기 마찬가지의 장치 구성으로 대응할 수 있다.
그러나, 종래의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질에 의존하지 않고서, 유효 심볼마다 고정 길이의 가드 구간을 부가한다. 따라서, 회선 품질이 양호하고 지연파의 지연 시간이 짧은 경우에는, 필요 이상으로 긴 가드 구간이 부가되는 것으로 되고, 전송 효율이 저하해 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 가드 구간을 부가하여 지연파를 제거하는 기능을 유지하면서, 전송 효율을 향상시킬 수 있는 OFDM 송수신 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 OFDM 송수신 장치는, 유효 심볼의 선두에 부가된 가드 구간의 길이를 적절히 변화시켜, 그 시점·그 환경하에 있어서 지연파를 제거하기 위해서 최저한 필요한 길이의 가드 구간(즉 적정한 길이의 가드 구간)을 유지한다.
도 1은, 종래의 OFDM 송수신 장치의 송신계의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 2는, 종래의 OFDM 송수신 장치의 수신계의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 3은, OFDM 방식의 무선 통신에 있어서의 프레임 포맷의 모식도,
도 4는, OFDM 송수신 장치의 동기 검파기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 5는, 본 발명의 실시예 1의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 6은, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 7은, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기가 가드 구간을 부가하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도,
도 8은, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 9는, 본 발명의 실시예 2의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 10은, 본 발명의 실시예 3의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 11은, 본 발명의 실시예 4의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 12는, 실시예 4의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 13은, 본 발명의 실시예 5의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 14는, 본 발명의 실시예 6의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기로 이용하는 포락선 정보 산출 근사식의 이론 계산 결과를 나타낸 그래프,
도 15는, 실시예 6의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 16은, 본 발명의 실시예 7의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 17은, 본 발명의 실시예 8의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 18은, 본 발명의 실시예 9의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 19는, 본 발명의 실시예 10의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 20은, 본 발명의 실시예 11의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 21은, 본 발명의 실시예 12의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 22는, 본 발명의 실시예 13의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 23은, 본 발명의 실시예 13의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 24는, 본 발명의 실시예 14의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 25는, 본 발명의 실시예 15의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 26은, 본 발명의 실시예 15의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 27은, 본 발명의 실시예 16의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 28은, 본 발명의 실시예 16의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 29은, 본 발명의 실시예 17의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 30은, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,
도 31은, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기가 가드 구간을 부가하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도,
도 32는, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 제거 회로가 가드 구간을 제거하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : S/P 변환기 102, 103 : 스위치
104 : IDFT 회로 105 : 가드 구간 삽입기
106 : D/A 변환기 107 : A/D 변환기
108 : 지연기 109 : 상관기
110 : 타이밍 생성부 111 : 가드 구간 제거 회로
112 : DFT 회로 113∼116 : 동기 검파기
117∼120 : 판정기 121 : 스위치
122 : 감산기 123 : 최적 가드 구간 길이 검출기
124 : P/S 변환기
상기한 내용 및 본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부되는 도면과 함께 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이며, 도시된 도면은 단지 일예로서 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시예1)
도 5를 이용하여 본 발명의 실시예1의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시예 1의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.
S/P 변환기(101)는, 1개의 계열의 입력 신호를 복수 계열의 신호로 변환한다. 스위치(102 및 103)는, 2개의 입력 신호를 전환하여 어느 한쪽을 출력한다. IDFT 회로(104)는, 입력 신호에 대하여 IDFT 처리를 실행한다. 가드 구간 삽입기(105)는, 입력 신호에 대하여 유효 심볼마다 가드 구간을 삽입한다. D/A 변환기(106)는, 가드 구간이 삽입된 신호에 대하여 D/A 변환을 실행한다. 이에 따라, 송신 신호를 얻을 수 있다.
A/D 변환기(107)는, 수신 신호에 대하여 A/D 변환을 실행한다. 지연기(108)는, 입력 신호를 유효 심볼 길이만큼 지연시킨다. 상관기(109)는, 입력 신호에 대하여 역확산을 실행한다. 타이밍 생성기(110)는, 상관값이 최대로 되는 수신 신호의 타이밍을 검출한다. 가드 구간 제거 회로(111)는, 유효 심볼마다 삽입된 가드구간을 제거한다. DFT 회로(112)는, 입력 신호에 대하여 DFT 처리를 실행한다.
동기 검파기(113∼116)는, 입력 신호에 대하여 동기 검파를 실행한다. 판정기(117∼120)는, 입력 신호에 대하여 판정을 실행한다. 스위치(121)는, 판정기(120)의 출력 신호중에서, 최적의 가드 구간 길이를 선택하기 위한 제어 신호를 선택한다. 감산기(122)는, 판정기(117)으로의 입력 신호와 판정기(117)로부터의 출력 신호와의 감산 처리를 실행한다. 최적 가드 구간 길이 검출기(123)는, 최적의 가드 구간 길이를 선택하기 위한 제어 신호를, 감산기(122)의 출력으로부터 생성한다. P/S 변환기(124)는, 복수 계열의 입력 신호를 1개의 계열의 신호로 변환한다.
이어서 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 여기서는 캐리어수가 예컨대 4 캐리어의 경우에 대하여 설명한다.
우선 송신계의 동작에 대하여 설명한다. 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적의 가드 구간 길이를 검출하기 위한 신호(이하, 「최적 가드 구간 길이 검출 신호」라고 함)를 1개의 캐리어(여기서는, 예컨대, 1번째의 캐리어)에 부가하고, 최적의 가드 구간 길이를 선택하기 위한 제어 신호(이하, 「최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호」라고 함)를 1개의 캐리어(여기서는, 예컨대, 4번째의 캐리어)에 부가한다. 또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호와 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 동일한 캐리어에 부가하는 것도 가능하다.
최적 가드 구간 길이 검출 신호에 포함되는 복수의 심볼은, 각각 상이한 가드 구간 길이를 나타낸다. 여기서는, 예컨대, 심볼 주기가 8 심볼이고, 최적 가드 구간 길이 검출 신호가 4 심볼인 것으로 한다. 따라서, 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 1번째의 심볼은, 1번째의 심볼의 판정 오차가 큰 경우에는, 「심볼 주기/2」의 가드 구간 길이가 필요하게 되는 것을 나타낸다. 이하 마찬가지로, 2번째의 심볼은「3×심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, 3번째의 심볼은「심볼 주기/4」의 가드 구간 길이가, 4번째의 심볼은「심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, 각각 필요하게 되는 것을 나타낸다.
송신계에 입력된 변조 신호는, S/P 변환기(101)에 의해서 S/P 변환된다. 이에 따라, 1번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 2번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 3번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 4번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호를 얻을 수 있다.
스위치(102)는, 1번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 최적 가드 구간 길이 검출 신호를 전환하여 IDFT 회로(104)에 출력한다. 또한, 스위치(103)는, 4번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호와, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 전환하여 IDFT 회로(104)에 출력한다.
IDFT 회로(104)는, S/P 변환기(101)가 출력한, 2번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호 및 3번째의 캐리어로 송신되는 변조 신호에 대하여 IDFT 처리를 실행한다. 또, IDFT 회로(104)는, 스위치(102 및 103)가 출력한 신호에 대하여 IDFT 처리를 실행한다.
이어서, 가드 구간 삽입기(105)가, IDFT후의 신호에 가드 구간을 부가한다.일반적인 OFDM 송수신 장치에 있어서 사용되는 프레임 포맷은, 도 3의 프레임 포맷의 모식도에 나타내는 프레임 포맷으로 된다. 즉, 일반적인 OFDM 송수신 장치에 있어서 사용되는 프레임 포맷에서는, 유효 심볼의 최후부와 동일한 파형의 신호가, 유효 심볼의 선두에, 가드 구간으로서 부가된다. OFDM 송수신 장치는, 이 가드 구간 길이보다 짧은 지연 시간의 지연파를, 수신계의 DFT 처리에 의해서 제거할 수 있다.
가드 구간이 부가된 신호는, D/A 변환기(106)에서 아날로그 신호로 변환되어, 송신 신호로 된다.
여기서, 도 6를 이용하여, 가드 구간 삽입기(105)에 대하여 설명한다. 도 6은, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.
S/P 변환기(201)는, 판정기(120)의 출력인 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 S/P 변환한다. 스위치(202∼204)는, 2개의 입력 신호를 전환하여 어느 한쪽을 출력한다. 논리곱 연산기(205)는, 2개의 입력 신호의 논리곱 연산을 실행한다. P/S 변환기(206)는, 복수 계열의 입력 신호를 1개의 계열 신호로 변환한다.
최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호는, S/P 변환기(201)에 의해서, 스위치(202)로의 제어 신호와 스위치(203)로의 제어 신호와 스위치(204)로의 제어 신호로 분할된다. 또, 스위치(202)에는, 「심볼 주기/2」의 하이 레벨 구간을 갖는 창 신호 1과, 「3×심볼 주기/8」의 하이 레벨 구간을 갖는 창 신호 2가 입력된다. 또, 스위치(203)에는, 스위치(202)의 출력 신호와, 「심볼 주기/4」의 하이레벨 구간을 갖는 창 신호 3이 입력된다. 또, 스위치(204)에는, 스위치(203)의 출력 신호와, 「심볼 주기/8」 의 하이 레벨 구간을 갖는 창 신호 4가 입력된다. 이와 같이, 창 신호의 수는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 심볼 수와 동일 수이다.
이어서, 스위치(202)로부터 (204)가, 하기의 표에 도시하는 바와 같이 하여, 창 신호를 선택한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 각 심볼의 판정 오차를 이용하여, 창 신호를 선택한다. 그리고, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 선택된 창 신호(스위치(204)의 출력)과 유효 심볼의 논리곱을 산출함으로써, 가드 구간 길이를 설정할 수 있다.
논리곱 연산기(205)는, 스위치(204)의 출력과, IDFT 회로(104)의 출력의 논리곱을 산출한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 유효 심볼의 일부를 출력할 수 있기 때문에, 가드 구간을 생성할 수 있다.
이어서, P/S 변환기(206)가, 논리곱 연산기(205)의 출력인 가드 구간 신호와, IDFT 회로(104)의 출력 신호를 P/S 변환한다. 이에 따라, 가드 구간이 삽입된 IDFT 신호를 얻을 수 있다.
여기서 도 7을 이용하여, 가드 구간 삽입기(105)가 가드 구간을 생성하는 공정에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기가 가드 구간을 생성하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도이다.
A에 나타내는 신호는 유효 심볼을 나타낸다. 이하 마찬가지로, B는 창 신호 1, C는 창 신호 2, D는 창 신호 3, E는 창 신호 4, F는 가드 구간 신호, G는 유효 심볼을 1 심볼분 지연시킨 신호, H는 가드 구간 부가후의 IDFT 신호를 나타낸다.
본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 하이 레벨 구간 길이가 상이한 창 신호중 어느 하나를 선택하여, 창 신호와 유효 심볼의 논리곱을 구한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 창 신호의 수와 동일 수의 가드 구간 길이를 설정할 수 있다.
예컨대, F에 나타내는 가드 구간 신호는, 다음과 같이 하여 생성된다. 즉, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치가, A에 나타내는 유효 심볼과 D에 나타내는 창 신호 3의 논리곱 연산을 실행하여, D에 나타내는 창 신호 3의 하이 레벨 구간과 동일한 길이의 심볼을 유효 심볼 A의 최후부로부터 출력한다. 이렇게 하여, F에 나타내는 가드 구간 신호가 생성된다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 송신 신호에 삽입된 최적 가드 구간 길이 검출 신호를 수신할 때마다, 하이 레벨 구간 길이가 상이한 창 신호를 선택한다. 그리고, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 선택된 창 신호와 유효 심볼의 논리곱을 연산하여, 회선 품질에 따른 가드 구간을 생성한다. 이에 따라, 본 실시예의 0FDM 송수신 장치는, 회선 품질에 따라 가드 구간 길이를 신축시킬 수 있다.
이어서, 도 5를 이용하여 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 수신계의 동작에 대하여 설명한다.
수신계에 입력된 수신 신호는, A/D 변환기(107)에 의해서 디지탈 신호로 변환된다.
본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, DFT 전의 신호와, DFT 전의 신호를 유효 심볼 길이만큼 지연시킨 신호와의 상관 연산을 실행한다. 그리고, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 상관 연산의 결과가 최대로 되는 타이밍을 검출함으로써, DFT의 적분 구간을 검출한다. 구체적으로는, 지연기(108)가 수신 신호를 유효 심볼길이만큼 지연시켜, 상관기(109)가 상관 연산을 실행하여, 타이밍 생성기(110)가 상관 연산의 결과가 최대로 되는 타이밍을 검출한다. 가드 구간 제거 회로(111)는, 이 검출 결과에 따라서, 수신 신호로부터 가드 구간을 제거한다.
가드 구간이 제거된 수신 신호는, DFT 회로(112)에 의해서 DFT 처리된다. 이에 따라, 4개의 캐리어에 의해서 전송된 4개의 베이스 밴드 신호를 얻을 수 있다. 4개의 베이스 밴드 신호는, 동기 검파기(113∼116)에 의해서 각각 동기 검파된다. 이에 따라, 동기 검파 신호를 얻을 수 있다. 또, 복조 방식으로서는, 지연 검파 방식을 이용하더라도 무방하다.
동기 검파기(113∼116)에 의해서 얻어진 동기 검파 신호는, 판정기(117∼120)에 의해서 판정된다. 판정기(117∼120)에 의해서 판정된 4 계통의 신호는, P/S 변환기(124)에 의해서 1 계통의 신호로 변환된다. 이에 따라, 복조 신호를 얻을 수 있다.
한편, 스위치(121)는, 판정기(120)의 출력 신호중에서, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호만을 선택하여 가드 구간 삽입기(105)에 출력한다.
또, 감산기(122)는, 판정기(117)로의 입력 신호와 판정기(117)로부터의 출력 신호를 감산 처리하여, 판정 오차를 산출한다. 여기서는, 이 판정 오차를 이유로 하여 회선 품질로 한다. 최적 가드 구간 길이 검출기(123)는, 감산기(122)가 산출한 판정 오차, 즉 회선 품질 정보를 이용하여 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 생성한다.
여기서, 도 8을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 8은, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.
최적 가드 구간 길이 검출기(123)에 입력된 판정 오차는, 스위치(401)에 의해 선택적으로 출력되어, S/P 변환기(402)에 의해서 S/P 변환된다.
감산기(403)는, S/P 변환기(402)의 1번째의 출력과, S/p 변환기(402)의 2번째의 출력을 감산 처리한다. 이하, 마찬가지로, 감산기(404)는, 1번째의 출력과 3번째의 출력을 감산 처리하고, 감산기(405)는, 1번째의 출력과 4번째의 출력을 감산 처리한다.
이렇게 하여, 최적 가드 구간 길이 검출기(123)는, 가장 긴 가드 구간 길이를 나타내는 심볼의 판정 오차(여기서는, S/P 변환기(402)의 1번째의 출력인 「심볼 주기/2」를 나타내는 심볼의 판정 오차)와, 다른 심볼의 판정 오차와의 차분을 구한다.
또한, 감산기(406)는, 감산기(403)의 출력과 임계값을 감산 처리한다. 이하, 마찬가지로, 감산기(407)는, 감산기(404)의 출력과 임계값을 감산 처리하여, 감산기(408)는, 감산기(405)의 출력과 임계값을 감산 처리한다. 이어서, 판정기(409∼411)가, 감산기(406∼408)의 출력을, 각각 대소 판정한다.
이렇게 하여, 판정 오차와 임계값과의 비교가 행하여진다. 그리고, 임계값을 하회하는 판정 오차로 되는 심볼이 나타내는 가드 구간 길이중, 가장 짧은 가드 구간 길이로 되는 가드 구간이, 가드 구간 삽입기(105)에 의해서, 송신 신호에 삽입된다.
즉, 판정기(409∼411)는, 판정 오차가 임계값보다 큰 경우(즉 회선 품질이 양호한 경우)에는, 하이 레벨(예컨대, 1)을, 판정 오차가 임계값을 하회하는 경우는, 로우 레벨(예컨대, 0)을 출력한다. 그리고, 판정기(409∼411)의 출력이, P/S 변환기(412)에 의해서 P/S 변환되어, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호로 된다. 이 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호는, 송신 신호에 포함시켜 송신된다.
수신된 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호는, S/P 변환기(201)에 의해서 S/P 변환되어, 스위치(202∼204)로의 제어 신호로 된다. 즉, 판정기(409∼411)의 출력이, 각각 스위치(202∼204)로의 제어 신호로 된다. 이 다음의 가드 구간 삽입순서는 이미 서술한 바와 같다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 각 심볼의 수신 상태를 검출하여, 4심볼중 몇번째의 심볼까지를 양호하게 수신할 수 있는지를 판정한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 지연파 제거를 위해 최저한 필요한 가드 구간 길이를 검출할 수 있으므로, 가드 구간을 적절한 길이로 적절하게 변화시킬 수 있다.
각 심볼마다 부가되는 가드 구간의 길이는, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치가 사용되는 환경에서 상정되는, 지연파의 최대 지연 시간보다 길게 해야 한다. 그러나, 상정되는 최대 지연 시간을 갖는 지연파가 끊임없이 존재하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 바와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 가드 구간의 길이를 적응적으로 변화시켜, 필요 이상으로 긴 가드 구간을 마련하지 않도록 하는 것에 의해, 에러율 특성을 열화시키지 않고서, 전송 효율의 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 가드 구간 길이를 적응적으로 변화시킴으로써, 전송 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 캐리어수를 4 캐리어로 한 경우에 대하여 설명하였지만, 캐리어수를 또한 8, 16, 32, 64· · ·로 늘린 경우에 대해서도, 상기 마찬가지의 장치 구성으로 대응할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 창 신호는 상기 4 종류에 한정되는 것이 아니라, 소정의 하이 레벨 구간을 갖는 창 신호를 임의의 수만큼 설정할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 가드 구간 길이를 임의로 설정할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, DFT 및 IDFT 대신에, FFT(Fast Fourier Transform : 고속 퓨리에 변환) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform : 역퓨리에 변환)를 이용하더라도 무방하다. 이 경우에도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 복수 버스트의 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 심볼을 이용하는 것이다.
이하, 도 9를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도9는, 본 발명의 실시예 2의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1와 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
평균화기(501∼503)는, 감산기(403∼405)의 출력을 평균화한다.
이와 같이, 최적 가드 구간 길이 검출기가, 복수 버스트의 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 심볼을 이용하여 평균화 처리를 실행한다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치보다도, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높게 할 수 있다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와마찬가지의 구성을 갖고, 최적 가드 구간 길이 검출용의 심볼을, 복수의 캐리어에 삽입하는 것이다.
이하, 도 10을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 10은, 본 발명의 실시예 3의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 송신계에서, 스위치(601)를 갖는다. 이에 따라, 최적 가드 구간 길이 검출 신호가, 캐리어 1뿐만 아니라, 캐리어 2에도 삽입된다.
또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 수신계에서, 감산기(602) 및 평균화기(603)를 갖는다. 감산기(602)가, 캐리어 2의 판정 오차를 산출한다. 평균화기(603)가, 캐리어 1의 판정 오차와 캐리어 2의 판정 오차의 평균치를 산출한다. 그리고, 평균화기(603)는, 판정 오차의 평균치를 최적 가드 구간 길이 검출기(123)에 출력한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호를 복수의 캐리어에 삽입하여, 판정 오차의 평균치를 이용하여 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 생성한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1 및 2의 OFDM 송수신 장치보다도, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 3의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 최적 가드 구간 길이 검출 신호를, 최적 가드 구간 길이 검출기로의 입력전에 평균화하지 않고, 최적 가드 구간 길이 검출기에 의해서, 최적 가드 구간 길이 검출 신호에 대하여 논리곱 연산을 실행하는 것이다.
이하, 도 11 및 도 12를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 실시예 4의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 12는, 본 발명의 실시예 4의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1 및 3과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
도 11에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 캐리어 1의 판정 오차와 캐리어 2의 판정 오차를 평균화하지 않고, 캐리어 1의 판정 오차 및 캐리어 2의 판정 오차를 최적 가드 구간 길이 검출기(701)에 그대로 입력한다.
그리고 도 12에 도시하는 바와 같이 논리곱 연산기(801∼803)가, 캐리어 1용의 판정기(409∼411)의 각 출력과, 캐리어 2용의 판정기(409∼411)의 각 출력과의, 논리곱 연산을 실행한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출용의 심볼을 삽입한 모든 캐리어에 있어서, 판정 오차의 차가 임계값을 하회한 가드 구간 길이를 최적의 가드 구간 길이로서 선택하는 것에 의해, 최적 가드 구간 길이선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 3의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 수신 레벨이 임계값을 하회한 캐리어를, 최적의 가드 구간 길이의 검출 처리에 이용하지 않은 것이다.
이하, 도 13을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 실시예 5의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1 및 3과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
자승합 연산기(901)는, 캐리어 1의 동기 검파 신호의 자승합을 산출한다. 자승합 연산기(902)는, 캐리어 2의 동기 검파 신호의 자승합을 산출한다.
다음에 감산기(903)가, 자승합 연산기(901)의 출력과 임계값과의 감산 처리를 실행하여, 판정기(905)가, 감산 처리의 결과를 대소 판정한다. 또, 감산기(904)가, 자승합 연산기(902)의 출력과 임계값과의 감산 처리를 실행하여, 판정기(906)가, 감산 처리의 결과를 대소 판정한다.
스위치(907 및 908)는, 각각 판정기(905 및 906에 의해서 제어된다. 그리고, 스위치(907 및 908)는, 각각, 캐리어의 수신 레벨(즉, 자승합 연산기(901 및 902)의 출력)이 임계값보다 작은 경우에는, 캐리어의 판정 오차를 평균화기(603)에 출력하지않는다.
이와 같이, 주파수 선택성 페이딩 환경하에서는 각 캐리어마다 수신 레벨이 상이한 것에 근거하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 수신 레벨이 임계값을 하회한 캐리어는 회선 품질이 양호하지 않은 것으로 간주하고, 수신 레벨이 임계값을 하회한 캐리어를 최적의 가드 구간 길이의 검출 처리에 이용하지 않도록 한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 6)
본 발명의 실시예 6의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 5의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 자승합 연산기의 대신에, 구성이 간단한 레벨 검출기를 갖는 것이다.
또, 본 실시예에 있어서는, 입력 신호가 QPSK 변조된 신호이고, 기지 참조 신호가 파일럿 심볼인 경우에 대하여 설명한다.
본 실시예의 레벨 검출기는, I 성분과 Q 성분의 절대치로부터 포락선 정보를 근사적으로 산출하여, 수신 레벨을 검출하는 것이다.
포락선 정보 Z는, Z = √(｜I｜2+ ｜Q｜2)에 의해서 구할 수 있다. 그러나, √(｜I｜2+ ｜Q｜2)에 의해서 자승합을 구하기 위해서는 비교적 많은 연산량이 필요하여 진다. 그래서, 적은 연산량으로 종료하도록, 근사식 Z = ｜I｜2+ ｜Q｜2에서, 자승합을 근사적으로 산출하는 것이 고려된다. 그러나, 이 근사식을 이용하면, 자승합의 값이, 최대(위상이 45°인 경우)이고, √(｜I｜2+ ｜Q｜2)에 의해서 산출되는 값의 1. 414배로 된다. 즉, 최대로 약 41%의 오차가 발생하는 것으로 되어, 에러율 특성이 열화해 버린다.
그래서 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 비트 시프트에 의한 간이한 승산을 이용한 근사식을 이용한다. 즉, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, ｜I｜ > ｜Q｜인 경우에는 Z = ｜I｜ + 0. 375 × ｜Q｜, ｜Q｜ > ｜I｜인 경우에는 Z = ｜Q｜ + 0. 375 × ｜I｜를 근사식으로서 이용한다.
도 14는, ｜I｜ > ｜Q｜인 경우(즉 0≤θ≤45°의 범위)에 있어서의, 위상 θ과 추정 반경(즉 진폭)과의 관계를, 이론 계산에 의해서 구한 결과를 나타낸 그래프이다. 이 그래프로부터, 상기 근사식을 이용하는 것에 따라, 자승합으로 구한 경우에 비해 7% 이내의 오차로 포락선 정보를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
그래서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기는, 상기 근사식을 이용하여 포락선 정보를 구하여, 수신 레벨을 검출한다.
이하, 도 15를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기에 대하여 설명한다. 도 15는, 본 발명의 실시예 6의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.
동기 검파 처리후의-캐리어의 I 성분과 Q 성분은, 절대치 검출기(1101, 1102)에 입력된다. 절대치 검출기(1101, 1102)는, 입력 신호의 절대치를 산출하여, 절대치를 감산기(1105) 및 가산기(1110)에 출력한다. I 성분과 Q 성분의 선택은, 스위치(1103, 1104)에 의해 실행된다. 감산기(1105)에서의 감산 결과는, 판정기(1106)에 의해서 판정된다. 판정 결과는, 스위치(1103, 1104)의 제어에 사용된다.
2 비트 시프트기(1107)와 3 비트 시프트기(1108)는, 스위치(1104)의 출력을, 각각 2 비트 및 3 비트 시프트시킨다. 2 비트 시프트기(1107)와 3 비트 시프트기(1108)의 출력은, 가산기(1109)에 의해서 가산된다. 이에 따라, 상기 근사식에 있어서의 0. 375의 승산 처리가 이루어진다. 가산기(1110)는, 스위치(1103)의 출력과 가산기(1109)의 출력을 가산하여, 포락선 정보를 출력한다.
다음에, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기의 동작을 설명한다.
I 성분과 Q 성분은, 각각 절대치 검출기(1101, 1102)에 의해서 절대치를 산출된다. 이에 따라, 절대치 ｜I｜ 및 ｜Q｜를 얻을 수 있다.
이어서, 절대치 검출기(1101, 1102)의 출력(｜I｜와 ｜Q｜)는, 감산기(1105)에 의해서 감산 처리된다. 판정기(1106)는, 감산 처리의 결과를 대소 판정한다. 또, 절대치 검출기(1101, 1102)의 출력(｜I｜와 ｜Q｜)는, 각각 스위치(1103, 1104)에 의해서 선택되어, 출력된다. 스위치(1103, 1104)는, 판정기(1106)의 판정 결과에 따라서, 출력하는 신호를 선택한다.
스위치(1103)는, 판정기(1106)의 출력이 ｜I｜ > ｜Q｜인 것을 나타내는 경우에는, ｜I｜를 출력한다. 또한, 스위치(1103)는, 판정기(1106)의 출력이 ｜Q｜ > ｜I｜인 것을 나타내는 경우에는, ｜Q｜를 출력한다. 스위치(1104)는, 판정기(1106)의 출력이 ｜I｜ > ｜Q｜인 것을 나타내는 경우에는, ｜Q｜를 출력한다. 또, 스위치(1104)는, 판정기(1106)의 출력이 ｜Q｜ > ｜I｜인 것을 나타내는 경우에는, ｜I｜를 출력한다. 요컨대, 스위치(1103)는 ｜I｜과 ｜Q｜의 큰 쪽을 출력하여, 스위치(1104)는 ｜I｜와 ｜Q｜의 작은 쪽을 출력한다.
이어서, 스위치(1104)로부터 출력된 ｜I｜와 ｜Q｜가 작은 쪽은, 2 비트 시프트기(1107)와 3 비트 시프트기(1108)에 의해서, 각각 2 비트 시프트 및 3 비트 시프트된다.
1 비트 시프트에 의해서 진폭은 절반이 되기 때문에, 진폭은, 2 비트 시프트에서는 0. 25배, 3 비트 시프트에서는 0. 125배로 된다. 따라서, 2 비트 시프트기(1107)의 출력 신호의 진폭은, 스위치(1104)의 출력 신호의 진폭의 0. 25배가 된다. 또한, 3 비트 시프트기(1108)의 출력 신호의 진폭은, 스위치(1104)의 출력 신호의 진폭의 0. 125배가 된다.
다음에 가산기(1109)가, 2 비트 시프트기(1107)의 출력 신호(0. 25 × ｜I｜ 또는 0. 25 × ｜Q｜)과 3 비트 시프트기(1108)의 출력 신호(0. 125 × ｜I｜ 또는 0. 125 × ｜Q｜)를 가산한다. 따라서, 가산기(1109)의 출력 신호는, 0. 375 × ｜I｜ 또는 0. 375 × ｜Q｜로 된다.
그리고, 가산기(1110)가, 스위치(1103)의 출력 신호(｜I｜ 또는 ｜Q｜)과, 가산기(1109)의 출력 신호(0. 375 × ｜I｜ 또는 0. 375 × ｜Q｜)를 가산한다. 이에 따라, 상기 근사식에 의한 포락선 정보 Z를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 레벨 검출기는, 포락선을 구하여 수신 레벨을 검출하기 때문에, 실시예 5의 자승합 연산기와 상이하고, 승산 연산을 실행하지 않는다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 장치 구성이 간소 하게 되고, 또한 필요한 연산량을 감할 수 있다.
또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 포락선의 산출에 있어서, 회로상에서는, 비트 시프트로 실현할 수 있는 간단한 승산과, 가산만으로 이루어지는 근사식을 이용하는 것에 의해, 더욱 필요한 연산량을 감할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 입력 신호가 QPSK 변조된 신호인 경우에 대하여 설명하고 있다. 그러나, 입력 신호가 I 성분·Q 성분으로 나누어지는 것이면, 다른 변조 방식이 채용되는 경우라도, 상기 장치 구성을 마찬가지로 적용할 수 있다.
(실시예 7)
본 발명의 실시예 7의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 최적 가드 구간 길이 검출 신호로서 기지 심볼을 이용하는 것이다.
이하, 도 16를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시예 7의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 16에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출 신호로서 기지 심볼을 이용한다. 그리고 감산기(1201)는, 판정기(117)로의 입력 전의 캐리어 1의 신호와, 기지 심볼과의 감산 처리를 실행하여, 그들의 오차를 최적 가드 구간 길이 검출기(123)에 출력한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 검출용 신호로서 기지 심볼을 이용하기 때문에, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 8)
본 발명의 실시예 8의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 최적 가드 구간 길이 검출기에 있어서 이용하는 임계값을 가변으로 하는 것이다.
이하, 도 17을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 17은, 본 발명의 실시예 8의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
스위치(1301)는, 입력된 판정 오차를 선택하여, S/P 변환기(402)와 평균화기(1302)에 출력한다. 그리고, 전의 버스트의 회선 품질 정보가, 스위치(1303)의 전환에 의해서, 메모리(1304)에 저장된다.
메모리(1304)에 저장된 회선 품질 정보는, 감산기(1305)에 의해서 임계값 A와의 감산 처리가 실행된다. 그리고, 판정기(1306)가, 감산 처리의 결과를 대소 판정한다. 스위치(1307)는, 판정기(1306)의 판정 결과에 의해서 제어되어, 임계값B 또는 임계값 C를 출력한다. 또, 여기서는, 임계값 B > 임계값 C로 한다.
이와 같이, 예컨대 회선 품질이 불량한 경우에 판정 오차의 편차가 크게 되고, 최적의 가드 구간 길이보다도 긴 가드 구간 길이가 선택되는 경우가 생기는 것을 고려하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 메모리에 저장한 판정 오차 정보가 임계값을 상회한 경우에는, 임계값을 큰 값으로 변경함으로써, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 9)
본 발명의 실시예 9의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 복수 버스트에 있어서, 판정 오차의 차가 임계값을 하회한 가드 구간 길이를, 최적의 가드 구간 길이로서 선택하는 것이다.
이하, 도 18를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기에 대하여 설명한다. 도 19는, 본 발명의 실시예 9의 OFDM 송수신 장치의 최적 가드 구간 길이 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 18에 있어서, 카운터(1401∼1403)는, 판정기(409∼411)의 출력을 복수의 버스트마다 출력한다. 감산기(1404∼1406)는, 카운터(1401∼1403)의 출력과, 각각의 경계치를 감산 처리한다. 판정기(1407∼1409)는, 감산 처리의 결과를 대소 판정한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 복수 버스트에 있어서, 판정 오차의 차가 임계값을 하회한 가드 구간 길이를, 최적의 가드 구간 길이로서 선택하기 때문에, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 정밀도를 높일 수 있다.
(실시예 10)
본 발명의 실시예 10의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호가 삽입된 캐리어의 회선 품질이 임계값을 하회한 경우에는, 가드 구간 길이를 최장으로 하는 것이다.
이하, 도 19를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 19는, 본 발명의 실시예 10의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 19에 있어서, 감산기(1501)는, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호가 삽입된 캐리어(여기서는, 캐리어 4)에 대하여, 판정기(120)로의 입력 전의 신호와, 판정기(120)로부터의 출력 신호를 감산 처리한다. 즉, 감산기(1501)는, 캐리어 4의 판정 오차를 산출한다.
이어서, 캐리어 4의 판정 오차는 평균화기(1502)에 의해서 평균화된다. 평균된 판정 오차는, 감산기(1503)에 의해서, 임계값과 감산 처리된다. 감산 처리의 결과는, 판정기(1504)에 의해서, 대소 판정된다. 스위치(1505)는, 판정기(1504)의 판정 결과에 의해서 제어되어, 최적 가드 구간 길이 검출 회로(123)의 출력과, 최장 가드 구간을 나타내는 제어 신호를 선택하여 스위치(103)에 출력한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호가 삽입된 캐리어의 회선 품질이 임계값을 하회한 경우에는 가드 구간 길이를 최장으로 한다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 복조 후의 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호에 오류가 존재하는 경우에, 최적의 가드 구간 길이가 설정되지 않게 되는 것에 의해, 에러율 특성이 열화하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호가 삽입된 캐리어에 대하여 오류 검출을 실행하여, 오류가 검출된 경우에 가드 구간 길이를 최장으로 하도록 하더라도, 상기 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 11)
본 발명의 실시예 11의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 무선 통신을 실행하는 무선국의 쌍방에 있어서, 수신 신호로부터 검출한 최적 가드 구간 길이를 이용하여 신호를 송신하는 것에 의해, 가드 구간 길이에 관한 제어 신호의 송수신을 불필요하게 하는 것이다.
이하, 도 20을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 20은, 본 발명의 실시예 11의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
또, 본 실시예에 있어서는, 무선 통신이 OFDM/TDD 방식으로 실행되는 경우에대하여 설명한다.
도 20에 있어서, 최적 가드 구간 길이 검출기(1601)는, 가드 구간 길이에 관한 제어 신호를 가드 구간 삽입기(105)에 출력한다.
TDD 방식에 있어서는, 업링크와 다운링크에 동일한 주파수가 이용되기 때문에, 업링크와 다운링크의 회선 정보는 동일하게 된다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 무선 송수신 장치는, 무선 통신을 실행하는 무선국의 쌍방에 있어서, 수신 신호로부터 검출한 최적 가드 구간 길이를 이용하여 신호를 송신하는 것에 의해, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호의 송수신을 불필요하게 할 수 있다.
또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치가, 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호를 사용한 경우에는, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 복조 후의 최적 가드 구간 길이 선택 제어 신호에 오류가 존재하는 경우라도, 최적의 가드 구간 길이를 검출할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 제어 신호의 에러율 특성의 열화를 막을 수 있다.
(실시예 12)
본 발명의 실시예 12의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 11과 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 제어 채널 신호를 이용하여 최적의 가드 구간 길이의 검출을 실행하는 것이다.
이하, 도 21을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 21은, 본 발명의 실시예 12의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부블럭도이다. 또, 실시예 1 및 11과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 21에 있어서, 스위치(1701 및 1702)는, 사용자 채널 신호보다도 강력하게 오류 정정이 실시되고 있는 제어 채널 신호에 의해서 제어된다. 즉, 송신계에 있어서의 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 삽입 타이밍과, 수신계에 있어서의 최적 가드 구간 길이 검출 신호의 추출 타이밍이 제어 채널 신호에 의해서 제어된다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 제어 채널 신호를 이용하여 가드 구간 길이의 검출을 실행하기 때문에, 최적 가드 구간 길이 검출기가 출력하는 제어 신호에 오류가 존재하는 확률을 저감할 수 있다.
(실시예 13)
본 발명의 실시예 13의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 복수의 프레임 동기 획득용 기지 신호(Unique Word : 이하, UW라고 함)를 이용하여, 유효 심볼에 부가하는 가드 구간 길이의 선택을 제어하는 것이다.
이하, 도 22 및 도 23을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 22는, 본 발명의 실시예 13의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 23은, 본 발명의 실시예 13의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 22에 있어서, 최적 가드 구간 길이 검출기(123)의 출력은, 스위치(1801)를 제어한다. 이 제어에 따라서, UW1∼4중 어느 하나가 스위치(1801)에 의해서 선택되어, 스위치(103)에 출력된다.
여기서 UW1은, UW1의 판정 오차가 불량한 경우에는「심볼 주기/2」의 가드 구간 길이가 필요한 것을 나타내고 있다. 이하 마찬가지로, UW2는「3 × 심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, UW3는「심볼 주기/4」의 가드 구간 길이가, UW4는「심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, 각각 필요한 것을 나타내는 것으로 한다.
UW 검출기(1802)는, 복조된 수신 신호중의 UW를 검출한다. 검출된 UW는, 스위치(1803)에 의해서, 가드 구간 삽입기(105)에 선택적으로 출력된다.
일반적으로, UW를 이용한 프레임 동기 획득에서는, UW와 복조 신호와의 배타적 논리합 연산이 행하여진다. 그리고, 배타적 논리합 연산 결과의 적산값이 임계값을 초과하는 경우에, 프레임 동기가 획득된 것으로 판단된다. 여기서, 복조 후의 UW에 오류가 존재하더라도, 배타적 논리합 연산 결과의 적산값이 임계값을 초과하는 범위내의 오류 수인 경우에는, 프레임 동기는 정확하게 획득된다.
도 23에 있어서, 배타적 논리합 연산기(1901∼1904)는, UW 검출기(1802)에 입력된 복조 신호와, UW1∼4의 각각과의 배타적 논리합 연산을 실행한다. 감산기(1905∼1908)는, 배타적 논리합 연산기(1901∼1904)의 각 출력과 임계값과의 감산 처리를 실행한다.
판정기(1909∼1912)는, 감산기(1905∼1908)의 각 출력을 판정한다. 그리고, P/S 변환기(1913)가, 4계열의 판정 데이터를 1계열의 데이터로 변환한다.
논리합 연산기(1914)는, 감산기(1905∼1908)의 각 출력의 논리합 연산을 실행한다. 스위치(1915)는, 논리합 연산기(1914)의 출력에 의해서 제어되어, P/S 변환기(1913)의 출력을 선택적으로 출력한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 복수의 UW를 이용하여 프레임 동기를 획득하여, 어느 UW에 의해서 프레임 동기가 획득된 것인지를 나타내는 정보에 의해서 가드 구간 길이의 선택을 제어한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 가드 구간 길이 선택 제어 신호에 오류가 존재하는 확률을 저감할 수 있어, 에러율 특성의 열화를 막을 수 있다.
또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, TDD 이외의 OFDM 방식에 있어서 특히 유효하다.
(실시예 14)
본 발명의 실시예 14의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 13과 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, UW 검출기에 있어서 이용하는 UW 수를 삭감하는 것이다.
이하, 도 24를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기에 대하여 설명한다. 도 24는, 본 발명의 실시예 14의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 13과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 24에 있어서, 배타적 논리합 연산기(2001)는, 복조 신호와 UW1와의 배타적 논리합 연산을 실행한다. 배타적 논리합 연산기(2001)는, 복조 신호와 UW1과의 배타적 논리합 연산의 결과를 감산기(2003)에 출력한다. 또, 배타적 논리합 연산기(2001)는, 복조 신호와 UW1의 반전 신호와의 배타적 논리합 연산의 결과를 감산기(2004)에 출력한다. 마찬가지로, 배타적 논리합 연산기(2002)는, 복조 신호와 UW2와의 배타적 논리합 연산을 실행한다. 배타적 논리합 연산기(2002)는, 복조 신호와 UW2와의 배타적 논리합 연산의 결과를 감산기(2005)에 출력한다. 또, 배타적 논리합 연산기(2002)는, 복조 신호와 UW2의 반전 신호와의 배타적 논리합 연산의 결과를 감산기(2006)에 출력한다.
여기서 UW1는, UW1의 판정 오차가 큰 경우에는, 「심볼 주기/2」 의 가드 구간 길이가 필요한 것을 나타내고 있다. 이하 마찬가지로, UW1의 반전 신호는「3 × 심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, UW2는「심볼 주기/4」의 가드 구간 길이가, UW2의 반전 신호는「심볼 주기/8」의 가드 구간 길이가, 각각 필요한 것을 나타내는 것으로 한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, UW의 반전 신호를 이용하는 것에 의해, UW 검출기가 실행하는 배타적 논리합 연산의 회수를 반감할 수 있다. 따라서, 연산량이 삭감되어, 회로 구성이 간이하게 된다.
(실시예 15)
본 발명의 실시예 15의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 13의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 판정 처리 전의 복조 신호를 이용하여 UW 검출을 실행하는 것이다.
이하, 도 25 및 도 26을 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 25는, 본 발명의 실시예 15의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 26은, 본 발명의 실시예 15의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 13과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 25에 도시하는 바와 같이 UW 검출기(2101)에는, 판정기(117∼120)에 입력되기 전의 동기 검파 신호가 입력된다.
또, 도 26에 도시하는 바와 같이 UW 검출기(2101)에 입력된 복조 신호는, P/S 변환기(2201)에서 1계열의 신호로 변환된다. 승산기(2202∼2205)는, P/S 변환기(2201)의 출력 신호와 UW1∼UW4를 각각 승산한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 판정 처리 전의 동기 검파 신호를 이용하여 프레임 동기 획득을 하기 때문에, 제어 신호에 오류가 존재하는 확률을 저감할 수 있다.
(실시예 16)
본 발명의 실시예 16의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 13의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, UW 검출기에 있어서, 판정 오차에 따라서, 임계값을 가변으로 하는 것이다.
이하, 도 27 및 도 28를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여설명한다. 도 27은, 본 발명의 실시예 16의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 28은, 본 발명의 실시예 16의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 13과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.
도 27에 도시하는 바와 같이 UW 검출기(2301)에는, 복조 신호와 동시에 감산기(122)의 출력인 캐리어 1의 판정 오차가 입력된다. 또, 판정 오차는 캐리어 1의 것일 필요는 없다.
또, 도 28에 도시하는 바와 같이 UW 검출기(2301)에 입력된 판정 오차는, 감산기(2401)에 의해서 임계값 A와의 감산 처리가 행하여진다. 그리고, 판정기(2402)가, 감산 결과의 대소 판정을 실행한다. 스위치(2403)는, 판정기(2402)의 출력에 의해서 제어된다. 그리고, 스위치(2403)는, 판정 오차가 임계값 이상인 경우에는 임계값 B를, 판정 오차가 임계값 이하인 경우에는 임계값 C을 출력한다. 여기서는, 임계값 B > 임계값 C로 한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, UW 검출기에서 실행되는 프레임 동기 획득에 이용되는 임계값을, 회선 품질에 의해서 가변으로 한다. 즉, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질이 불량한 경우에는 임계값을 작은 값으로 한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 프레임 동기 획득의 정밀도를 높게 할 수 있다. 또, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 전의 버스트의 회선 품질 정보(예컨대, 판정 오차)를 이용하여, 회선 품질이 불량한 경우에 임계값을 작은 값으로 하는 것에 의해, 프레임 동기 획득의 정밀도를 높게 할 수 있다.
(실시예 17)
본 발명의 실시예 17의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 13의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, UW 검출기에 있어서, 판정 오차가 임계값을 초과하는 경우에는, 가드 구간 길이를 유지하도록 제어하는 것이다.
이하, 도 29를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기에 대하여 설명한다. 도 29는, 본 발명의 실시예 17의 OFDM 송수신 장치의 UW 검출기의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 13 및 16과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
도 29에 있어서, 스위치(2501)는, 판정기(2402)의 출력에 의해서 제어된다. 그리고, 스위치(2501)는, 스위치(1915)의 출력 또는 제로(zero)값을 선택하여 출력한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, UW 검출기에 있어서, 회선 품질이 불량한 경우에는, 프레임 동기 획득용의 경계치를 변화시키지 않고서, 가드 구간 길이를 유지하기 위해서 제로값을 출력한다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 불량한 회선 품질하에서 임계값을 변화시킴으로써 생길 가능성이 있는, 에러율 특성의 열화 또는 프레임 동기를 획득할 수 없다고 한 상황을 회피할 수 있다.
(실시예 18)
본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 1과 OFDM 송수신 장치와마찬가지의 구성을 갖고, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 신축시키지 않고, 회선 품질에 따르지 않으며 항상 일정 길이로 하는 것이다.
지금까지의 실시예 1로부터 실시예 17까지 서술하여 온 「지연파를 제거하기 위해서 필요한 가드 구간 길이」는, 메세지 등의 사용자·데이터(이하,「통상 정보」 라 함)에 관한 통신에 대해, 충분하다고 생각되는 에러율을 실현시키는 길이이었다. 그러나, 제어 정보나 재송 정보 등의 중요 정보에 관해서는, 에러율에 관해서 통상 정보보다도 높은 정밀도가 요구된다.
그래서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 가드 구간 길이의 설정에 있어서, 송신 신호중의 중요 정보 및 통상 정보를 구별하여, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이에 관해서는, 회선 품질에 따라 신축시키지 않고, 항상 일정 길이로 한다.
본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 상기 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 일정한 가드 구간 길이를, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간에 의해서 실현되는 에러율보다도 낮은 에러율이 실현되는 길이로 정한다.
이하, 도 30으로부터 도 32를 이용하여, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치에 대하여 설명한다. 도 30은, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 도 31은, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기가, 가드 구간을 부가하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도이다. 또, 도 32는, 본 발명의 실시예 18의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 제거 회로가, 가드 구간을 제거하는 공정의 일례를 나타내는 타이밍 차트도이다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명을 생략한다.
도 30에 있어서, 가드 구간 삽입기(2601)에는, 기지의 타이밍 제어 신호가 입력된다. 따라서, 가드 구간 삽입기(2601)는, 이 타이밍에 근거하여, 송신 심볼중에 존재하는 통상 정보를 나타내는 심볼과 중요 정보를 나타내는 심볼을 판별할 수 있다.
이미 서술한 바와 같이, 가드 구간 삽입기(2601)는, 회선 품질에 따라 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를 바꾼다. 그러나, 가드 구간 삽입기(2601)는, 상 기판별 결과에 근거하여, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 회선 품질에 따르지 않고, 소정의 일정값이 되도록 설정한다. 또한, 가드 구간 삽입기(2601)는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼의 경우에는, 이미 말한 실시예 1에 나타내는 방법에 의해서, 회선 품질에 따라 가드 구간 길이를 설정한다.
도 31에서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 삽입기가 가드 구간을 부가하는 공정의 일례를 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가되는 가드 구간보다 긴 가드 구간이 부가된다.
도 32에서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치의 가드 구간 제거 회로(111)가 가드 구간을 제거하는 공정의 일례를 나타낸다. 가드 구간 제거 회로(111)는, 가드 구간 개시 및 유효 심볼 개시의 타이밍이 알려져 있다. 따라서, 가드 구간 제거 회로(111)는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼과 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 있어서 가드 구간 길이가 변하더라도, 통상 대로의 처리에 의해서, 유효 심볼만을 추출하여, 가드 구간을 제거할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 송신 신호중의 중요 정보와 통상 정보를 구별하여, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 회선 품질에 따르지 않고, 통상 정보에 대한 에러율보다도 낮은 에러율을 실현하는 일정값으로 한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를 신축시켜 전송 효율 향상을 도모하면서, 중요 정보에 관해서는 통상 정보보다도 에러율을 낮게 할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질 및 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 19)
본 발명의 실시예 19의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 18의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이보다도 항상 일정값만큼 긴 가드 구간을 부가하는 것이다.
실시예 18의 OFDM 송수신 장치에서는, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에는항상 일정 길이의 가드 구간이 부가되기 때문에, 에러율이 낮고 회선 품질이 양호한 상태하에서는 필요 이상으로 긴 가드 구간이 부가되는 것으로 된다.
그래서, 본 실시예에 있어서의 가드 구간 길이 설정에 있어서는, OFDM 송수신 장치는, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 회선 품질에 따라 부가하는 가드 구간의 길이에, 미리 정해진 소정의 일정값을 부가한 값으로 한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 송신 신호중의 중요 정보와 통상 정보를 구별하여, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이보다 항상 소정의 일정값만큼 길게 한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를 신축시켜 전송 효율 향상을 도모하면서, 중요 정보에 관해서는 통상 정보보다도 에러율을 낮게 할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질 및 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 20)
본 발명의 실시예 20의 OFDM 송수신 장치는, 실시예 19의 OFDM 송수신 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이보다도, 회선 품질에 따라 정해진 소정값만큼 긴 가드 구간을 부가하는 것이다.
실시예 19의 OFDM 송수신 장치로는, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 회선 품질에 따라 부가되는 가드 구간의 길이에, 항상 소정의 일정 길이가 가해진 길이를 갖는 가드 구간이 부가된다. 따라서, 에러율이 높고 회선 품질이 열악한 상태하에서는, 중요 정보에 대한 에러율을, 통상 정보의 에러율보다도 소정 비율만큼 향상시킬 수 없게 되는 경우가 발생한다.
그래서, 본 실시예에 있어서의 가드 구간 길이 설정에 있어서는, OFDM 송수신 장치는, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 회선 품질에 따라 부가하는 가드 구간의 길이에, 회선 품질에 비례시킨 소정의 길이를 부가한 길이로 한다.
즉, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질이 양호하고 에러율이 낮은 경우, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이에 부가하는 소정값을 짧게 하고, 회선 품질이 열악하고 에러율이 높은 경우, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이에 부가하는 소정값을 길게 한다.
이와 같이, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 송신 신호중의 중요 정보와 통상 정보를 구별하여, 중요 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이보다, 회선 품질에 따른 소정의 가변값만큼 길게 한다. 이에 따라, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 통상 정보를 나타내는 유효 심볼에 부가하는 가드 구간의 길이를 신축시켜 전송 효율의 향상을 도모하면서, 중요 정보에 관해서는 통상 정보보다도 에러율을 낮게 할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 OFDM 송수신 장치는, 회선 품질 및 전송효율을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 실시예 18로부터 실시예 20의 OFDM 송수신 장치의 구성은, 실시예1로부터 실시예 17에 나타내었던 가드 구간 길이를 가변으로 하는 OFDM 송수신 장치의 구성에 대하여, 송신 신호중의 중요 정보와 통상 정보를 구별하고, 가드 구간 길이를, 1) 통상 정보용 : 회선 품질에 따라 가변, 중요 정보용 : 일정(고정), 2) 통상 정보용 : 회선 품질에 따라 가변, 중요 정보용 :「통상 정보용」의 차가 일정, 3) 통상 정보용 : 가변, 중요 정보용 :「통상 정보용」의 차가 회선 품질에 따라 가변으로 하는 구성이다. 이들은 모두, 중요 정보에 대한 에러율을 항상 통상 정보에 대한 에러율보다도 낮게 유지하는 것을 목적으로 한 것이기 때문에, 이 목적을 달성할 수 있는 구성이면, OFDM 송수신 장치의 구성은, 상기 3 구성 이외의 구성이더라도 무방하다.
또, 상기 실시예 18로부터 실시예 20는, 실시예 1에, 중요 정보에 대한 에러율을 향상시키는 기능을 부가한 것이다. 마찬가지로, 상기 실시예 18로부터 실시예 20를, 실시예 2로부터 실시예 17과 조합하는 것에 의해, 실시예 2로부터 실시예 17에, 중요 정보에 대한 에러율을 향상시키는 기능을 부가하는 것도 가능하다.
또, 상기 실시예 18로부터 실시예 20은, 중요 정보에 대한 것뿐이지 않고, 특정한 정보 및 패킷(버스트)에 대해서의 에러율을 향상시킬 수도 있다. 상기 실시예 18로부터 실시예 20에서는, 예컨대, 멀티캐스트의 경우에는, 다른 정보 및 패킷(버스트)보다도 가드 인터벌을 길게 하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 가드 구간을 부가하여 지연파를제거하는 기능을 유지하면서, 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 각종 변형 및 수정이 가능하다.
본 명세서는, 1998년 12월 22일 출원의 특허 출원 평 10-365430 호 및 1999년 3월 18일 출원의 특허 출원 평 11-074621 호에 근거하는 것이다. 이들의 내용을 여기에 포함시켜 놓는다.
상기한 바와 같은 본 발명의 OFDM 송수신 장치에 따르면, 가드 구간을 부가하여 지연파를 제거하는 기능을 유지하면서, 전송 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (27)

  1. 통신 상대가 회선 품질에 근거하여 결정한 가드 구간 길이를 나타내는 제어 신호를 수신하는 수신 수단과,
    상기 제어 신호에 의해 나타내어지는 가드 구간 길이에 따라, 고정 길이의 유효 심볼의 선두에 부가하는 가드 구간의 길이를 설정하는 설정 수단
    을 구비하되,
    상기 통신 상대와의 통신 중에, 상기 통신 상대가 결정한 가드 구간 길이에 따라 적응적으로 가드 구간 길이를 변화시키는
    OFDM 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 상대가 회선 품질에 근거하여 가드 구간 길이를 결정하기 위해 사용하는 신호로서, 서로 다른 가드 구간 길이를 나타내는 복수의 심볼을 포함하는 신호를 상기 통신 상대로 송신하는 송신 수단
    을 더 구비하는 OFDM 통신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 수단은 상기 복수의 심볼을 포함하는 신호를 복수의 캐리어에 삽입하여 송신하는
    OFDM 통신 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 수단은 기지(旣知)의 심볼을 상기 복수의 심볼로 하는
    OFDM 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정 수단은 상기 제어 신호가 삽입된 캐리어의 회선 품질이 임계값 이하인 경우에, 상기 가드 구간 길이를 사전 결정된 최대의 길이로 설정하는
    OFDM 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정 수단은 상기 제어 신호가 삽입된 캐리어에 오류가 검출된 경우에, 상기 가드 구간 길이를 사전 결정된 최대의 길이로 설정하는
    OFDM 통신 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 통신 상대가 회선 품질에 근거하여 결정된 가드 구간 길이를 나타내는 유니크 워드를 검출하는 검출 수단과,
    고정 길이의 유효 심볼의 선두에 부가하는 가드 구간의 길이를, 검출된 유니크 워드에 의해 나타내어지는 가드 구간 길이로 설정하는 설정 수단
    을 구비하되,
    상기 통신 상대와의 통신 중에, 상기 통신 상대가 결정한 가드 구간 길이에 따라 적응적으로 가드 구간 길이를 변화시키는
    OFDM 통신 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 소정의 복수의 유니크 워드 중, 복조 신호와의 배타적 논리합 연산 결과의 적산값이 임계값 이상으로 되는 유니크 워드를 상기 가드 구간 길이를 나타내는 유니크 워드로서 검출하는
    OFDM 통신 장치.
  15. 통신 상대와의 통신 중에 회선 품질을 측정하는 측정 수단과,
    측정된 회선 품질에 근거하여 지연파를 제거하기 위해 최저한으로 필요한 가드 구간 길이를 결정하는 결정 수단과,
    결정된 가드 구간 길이를 나타내는 제어 신호를 송신 신호에 포함시켜 상기 통신 상대로 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 OFDM 통신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    서로 다른 가드 구간 길이를 나타내는 복수의 심볼을 포함하는 신호를 복조하는 복조 수단과,
    복조된 상기 복수의 심볼의 각각의 판정 오차를 회선 품질로서 산출하는 산출 수단을 더 구비하되,
    상기 결정 수단은 임계값 이하의 판정 오차로 되는 심볼이 나타내는 가드 구간 길이 중 가장 짧은 가드 구간 길이를, 지연파를 제거하기 위해 최저한으로 필요한 가드 구간 길이로서 결정하는
    OFDM 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼을 포함하는 신호가 복수의 캐리어에 삽입되어 상기 통신 상대로부터 송신되는 경우에,
    상기 산출 수단은 상기 복수의 심볼의 각각의 판정 오차를 복수의 캐리어만큼 평균한 값을 회선 품질로서 산출하는
    OFDM 통신 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼을 포함하는 신호가 복수의 캐리어에 삽입되어 상기 통신 상대로부터 송신되는 경우에,
    상기 결정 수단은 상기 복수의 캐리어의 모두에 있어서 임계값 이하의 판정 오차로 되는 심볼이 나타내는 가드 구간 길이 중 가장 짧은 가드 구간 길이를 지연파를 제거하기 위해 최저한으로 필요한 가드 구간 길이로서 결정하는
    OFDM 통신 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼을 포함하는 신호가 복수의 캐리어에 삽입되어 상기 통신 상대로부터 송신되는 경우에,
    상기 산출 수단은 수신 레벨이 임계값 이상으로 되는 캐리어에 삽입된 신호만을 사용하여, 상기 복수의 심볼의 각각의 판정 오차를 산출하는
    OFDM 통신 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 결정 수단은 상기 임계값을 회선 품질에 따라 변화시키는
    OFDM 통신 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 결정 수단은 복수의 버스트에 있어서 임계값 이하의 판정 오차로 되는 심볼이 나타내는 가드 구간 길이 중 가장 짧은 가드 구간 길이를 지연파를 제거하기 위해 최저한으로 필요한 가드 구간 길이로서 결정하는
    OFDM 통신 장치.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 송신 수단은 결정된 가드 구간 길이에 대응하는 유니크 워드를 상기 제어 신호로서 송신하는
    OFDM 통신 장치.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 판정 처리 전의 복조 신호를 이용하여 상기 가드 구간 길이를 나타내는 유니크 워드를 검출하는
    OFDM 통신 장치.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 임계값을 회선 품질에 따라 변화시키는
    OFDM 통신 장치.
  25. TDD 방식으로 통신을 행하는 OFDM 통신 장치로서,
    통신 상대와의 통신 중에 회선 품질을 측정하는 측정 수단과,
    측정된 회선 품질에 근거하여, 고정 길이의 유효 심볼의 선두에 부가하는 가드 구간의 길이를, 지연파를 제거하기 위해 최저한으로 필요한 길이로 설정하는 설정 수단을 구비하되,
    상기 통신 상대와의 통신 중에, 회선 품질에 따라 적응적으로 가드 구간 길이를 변화시키는
    OFDM 통신 장치.
  26. 제 13 항에 있어서,
    상기 설정 수단은 복조 신호의 판정 오차가 임계값 이상인 경우에, 상기 가드 구간의 길이를 유지하는
    OFDM 통신 장치.
  27. 유효 심볼의 선두에 상기 유효 심볼의 일부를 가드 구간으로서 부가하는 OFDM 통신에서 사용되는 가드 구간 설정 방법으로서,
    유효 심볼의 길이를 고정으로 하는 한편,
    가드 구간 길이를 통신 상대와의 통신 중에, 회선 품질에 따라 적응적으로 변화시키는
    가드 구간 설정 방법.
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