KR100993424B1 - Ｏｆｄｍ 통신 장치 및 가드 인터벌 길이 결정 방법 - Google Patents

Ｏｆｄｍ 통신 장치 및 가드 인터벌 길이 결정 방법 Download PDF

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Abstract

OFDM 통신 장치(10)에 있어서, 일련의 심볼을 수신하는 RF/IF/BB부(11)와, 수신된 일련의 심볼의 주파수 변동량을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득하는 주파수 변동량 정보 취득부(21)와, 주파수 변동량 정보 취득부(21)에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 따라 GI의 길이를 결정하고, 결정한 GI 길이로 심볼 송신하도록 송신 장치에 지시하는 GI 길이 결정·지시부(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＯＦＤＭ 통신 장치 및 가드 인터벌 길이 결정 방법{OFDM COMMUNICATION DEVICE AND GUARD INTERVAL LENGTH DETERMINING METHOD}
본 발명은 OFDM 통신 장치 및 가드 인터벌 길이 결정 방법에 관한 것이다.
OFDM(직교파 주파수 분할다중: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에서는, 어떤 심볼에 지연 성분이 있으면, 이 지연 성분이 후속의 심볼에 대한 간섭파로 되고, 후속의 심볼의 SINR(신호대 간섭 및 잡음비: Signal to Interference and Noise Ratio)가 저하된다. 이것을 방지하기 위해, 심볼의 선두에는 가드 인터벌(GI:Guard Interval)이 마련된다.
특허문헌 1에는, 지연 성분의 양에 따라 가드 인터벌 길이를 제어하는 기술이 기재되어 있다. 일반적으로, 가드 인터벌이 길수록 SINR는 상승하지만, 통신 레이트가 저하한다. 이 기술에서는, 필요최저한의 SINR가 얻어지도록 가드 인터벌 길이를 결정함으로써 통신 레이트를 최대화한다.
또한, 특허문헌 2에는, 복수의 송신 장치로부터 동일한 서브캐리어가 송신되는 장면(핸드오버시 등)에서, 각 송신 장치로부터 각각 송신되는 심볼 사이의 간섭 을 저감하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, OFDM에서의 주파수 사용 효율을 개선하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 제2002-374223호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개 제2005-303826호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허공개 제2005-252886호 공보
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나 SINR는, 지연 성분에 의한 간섭파(이하에서는, 심볼 지연 간섭파라고 부름)뿐만 아니라, 도플러 효과 등에 의해 생기는 주파수 변동에 의해서도 영향을 받기 때문에, 상기 특허문헌 1에 기재의 기술에 의해서도, 필요최저한의 SINR가 얻어지지 않는 경우가 있다.
즉, OFDM에서는, 심볼의 수신 타이밍을 결정하기 위해, 기지 신호가 이용된다. 기지 신호의 초기 위상은 미리 알고 있기 때문에, 수신측의 통신 장치는 기지 신호가 정확한 초기 위상으로 수신되도록, 심볼의 수신 타이밍을 결정한다.
그러나, 이렇게 하여 심볼의 수신 타이밍을 결정하더라도, 주파수 변동이 있는 경우, 각 심볼의 시간 길이가 신축하여, 그 위상이 어긋나버린다. 이 어긋남은, 심볼의 수신에 있어서, 잡음(이하에서는, 주파수 변동 잡음이라 함)으로서 작용한다.
SINR는, 「소망 신호」 전력을 「간섭파 및 잡음」 전력에 의해 제산하는 것에 의해 구해지지만, 「간섭파 및 잡음」에는, 상기 심볼 지연 간섭파와 상기 주파수 변동 잡음의 양쪽이 포함된다. 이 때문에, 심볼의 지연 성분의 양에 따라 가드 인터벌의 길이를 제어하더라도, 필요최저한의 SINR가 얻어지지 않는 경우가 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 과제의 하나는, 주파수 변동이 있는 경우에도, 필요최저한의 SINR가 얻어지도록 가드 인터벌의 길이를 제어할 수 있는 OFDM 통신 장치 및 가드 인터벌 길이 결정 방법을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 OFDM 통신 장치는, 일련의 심볼을 수신하는 수신부와, 상기 수신부에 의해 수신된 상기 일련의 심볼의 주파수 변동을 검출하는 검출부와, 상기 검출부에 의해 검출된 주파수 변동의 양을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득하는 주파수 변동량 정보 취득부와, 상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 따라, 가드 인터벌의 길이를 결정하는 가드 인터벌 길이 결정부와, 상기 가드 인터벌 길이 결정부에 의해 결정된 가드 인터벌 길이로 심볼 송신하도록, 송신 장치에 지시하는 가드 인터벌 길이 지시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의하면, 주파수 변동량 정보에 따라 가드 인터벌 길이가 결정된다. 이것 때문에, 상기 OFDM 통신 장치는, 주파수 변동이 있는 경우에도, 필요최저한의 SINR가 얻어지도록 가드 인터벌의 길이를 제어할 수 있다.
또, 상기 OFDM 통신 장치에 있어서, 상기 일련의 심볼은 기지 신호 부분을 포함하고, 상기 OFDM 통신 장치는, 상기 수신부에 의해 수신되는 일련의 심볼과, 상기 기지 신호 부분의 파형과 동일 파형의 보지(保持) 신호의 상관을 연산하는 상관 연산부와, 상기 상관 연산부의 연산 결과에 근거하여, 소망 신호 전력을 취득하는 소망 신호 전력 취득부와, 상기 상관 연산부의 연산 결과에 근거하여, 심볼 지연량을 취득하는 심볼 지연량 취득부와, 상기 소망 신호 전력 취득부에 의해 취득되는 소망 신호 전력과, 상기 심볼 지연량 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연량에 근거하여, 어떤 심볼이 후속의 심볼에 대한 간섭파로 되는 경우의 간섭파 전력인 심볼 지연 간섭파 전력을 취득하는 심볼 지연 간섭파 전력 취득부를 더 포함하고, 상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보와, 상기 심볼 지연 간섭파 전력 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력에 따라, 가드 인터벌의 길이를 결정하는 것으로 해도 좋다.
이것에 의하면, 주파수 변동량 정보와 심볼 지연 간섭파 전력의 양쪽에 따라 가드 인터벌 길이가 결정된다. 이것 때문에, 상기 OFDM 통신 장치는, 주파수 변동이 있는 경우에도, 보다 적합하게, 필요최저한의 SINR가 얻어지도록 가드 인터벌의 길이를 제어할 수 있다.
또한, 상기 OFDM 통신 장치에 있어서, 상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 근거하여, SINR가 소정값으로 되기 위해서 필요한 심볼 지연 간섭파 전력을 산출하는 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산출부를 포함하고, 상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산출부에 의해 산출되는 필요 심볼 지연 간섭파 전력과, 상기 심볼 지연 간섭파 전력 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력에 근거하여, 가드 인터벌의 길이를 결정하는 것으로 해도 좋다.
이것에 의하면, 주파수 변동량 정보를 고려하면서, SINR가 소정값으로 되도록 가드 인터벌 길이를 결정할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 가드 인터벌 길이 결정 방법은, 일련의 심볼을 수신하는 수신 단계와, 상기 수신부에 의해 수신된 상기 일련의 심볼의 주파수 변동을 검출하는 검출 단계와, 상기 검출 단계에서 검출된 주파수 변동의 양을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득하는 주파수 변동량 정보 취득 단계와, 상기 주파수 변동량 정보 취득 단계에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 따라, 가드 인터벌의 길이를 결정하는 가드 인터벌 길이 결정 단계와, 상기 가드 인터벌 길이 결정 단계에서 결정된 가드 인터벌 길이로 심볼 송신하도록, 송신 장치에 지시하는 가드 인터벌 길이 지시 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 장치의 시스템 구성 및 기능 블록을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호를 설명하기 위한 설명도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 심볼을 설명하기 위한 설명도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심볼의 지연을 설명하기 위한 도면이고, (a)는, 멀티패스 수신된 심볼의, 패스마다의 지연량을 나타내는 지연 프로파일의 예를 나타내고, (b)는 심볼 지연 간섭파 전력의 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 변동의 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 장치의 처리 흐름을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 GI 길이와, 주파수 변동 잡음 전력 및심볼 지연 간섭파 전력의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 OFDM 통신 장치(10)의 시스템 구성 및 기능 블록을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, OFDM 통신 장치(10)는, 기능적으로, RF(Radio Frequency)/IF(Inter-frequency)/BB(Base Band)부(11), GI 삭제부(12), FFT(Fast Fourier Transform)부(13), 상관 연산부(14), 기지 신호 보지부(15), 복조/복호부(16), 수신 데이터 취득부(17), 심볼 지연량 취득부(18), 소망 신호 전력 취득부(19), 심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20), 주파수 변동량 정보 취득부(21), 주파수 변동 잡음 전력 취득부(22), GI 길이 결정·지시부(23), 송신 데이터 취득부(25), 물리층 프레임 생성부(26), 부호화/변조부(27), GI 길이 지시 취득부(28), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(29), GI 부가부(30)를 포함하여 구성된다. 또한, GI 길이 결정·지시부(23)는 그 내부에 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산 출부(24)를 포함하여 구성된다.
OFDM 통신 장치(10)는 이동체 통신 시스템의 이동국 장치나 기지국 장치로서 사용되는 통신 장치이며, OFDM에 의한 통신을 행한다. 또, OFDM 통신 장치(10)의 통신 상대도, OFDM 통신 장치(10)와 같은 통신 장치이다. 이하에서는, OFDM 통신 장치(10)가 갖는 상기 각부의 기능에 대하여, 구체적으로 설명한다.
RF/IF/BB부(11)는 통신 상대가 송신한 무선 신호를 수퍼헤테로다인 방식에 의해 수신하여 GI 삭제부(12)로 출력한다.
여기서, OFDM에서 사용되는 무선 신호에 대하여 설명한다.
도 2는 OFDM에서 사용되는 무선 신호를 설명하기 위한 설명도이다. 도 2에서는, 세로축이 주파수축, 가로축이 시간축이다. 각 직사각형은 무선 신호의 송신 단위를 나타내고 있다. 송신 단위의 시간 길이는 타임 슬롯 길이와 동일하다.
OFDM에서는, 심볼(1회의 변조로 얻어지는 1 또는 복수 비트의 데이터를 나타내는 신호점)열이, GI 길이에 따른 수의 일련의 심볼(이하, 단위 심볼열이라 함)마다 복소 평면에 맵핑되고, D/A 변환된 후, 역고속푸리에 변환이 실시된다. 그 결과, 상기 심볼열은 단위 심볼열마다 다수의 서브캐리어로 분산된다. 상기 송신 단위는 이렇게 해서 분산되는 단위 심볼열에 의해 구성된다.
도 3은 상기 단위 심볼열의 내용을 구체적으로 나타낸 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 단위 심볼열은 복수의 심볼을 포함하여 이루어지고, 각 심볼은 GI와 데이터부를 포함하여 구성된다. 데이터부에는, 심볼을 나타내는 소정 시간 길이의 아날로그 신호가 포함된다. GI는, 데이터부를 구성하는 아날로그 신호의 일 부(보통은, 데이터부의 말미로부터 GI 길이분의 아날로그 신호)를 포함하여 구성되더라도 좋고, 유의인 신호를 포함하지 않는 것으로 할 수도 있다.
GI 삭제부(12)는 RF/IF/BB부(11)로부터 입력되는 무선 신호로부터 GI를 삭제하여 FFT부(13)에 출력한다.
FFT부(13)는 GI 삭제부(12)로부터 입력되는 무선 신호에 고속푸리에 변환을 실시한다. 그 결과, FFT부(13)는, 상기 송신 단위마다, 역고속푸리에 변환을 실시하기 전의 단위 심볼열을 취득하여, 상관 연산부(14)에 출력한다. 단, 여기서 얻어지는 단위 심볼열에는, 간섭 성분이나 잡음 성분이 포함된다.
여기서, 상기 단위 심볼열에는, 기지 신호 부분(유니크워드라고도 불림)이 포함된다. 또한, 기지 신호 보지부(15)는, 이 기지 신호 부분과 동일 파형의 신호를 보지하고 있다. 상관 연산부(14)는, FFT부(13)로부터 입력되는 단위 심볼열과, 기지 신호 보지부(15)에 의해 보지되는 상기 기지 신호와 동일 파형의 보지 신호의 상관을 연산한다. 이 처리에 의해, 상관 연산부(14)는, 상관값이 최대로 되는 부분을, 단위 심볼열에 포함되는 기지 신호 부분이라고 판정한다. 그리고, 판정 결과와, 단위 심볼열을 복조/복호부(16)에 출력한다.
여기서, 멀티패스 등의 영향에 의해 상기 단위 심볼열이 시간적으로 분산되고, 동일한 것이 몇개 수신되는 경우가 있다. 시간적으로 분산된 것 중에, 가장 앞의 것(수신 심볼이라고 함) 이외는 지연 성분이다. 이러한 지연 성분이 있는 경우, 상관 연산부(14)는 복수의 부분을 기지 신호 부분이라고 판정한다.
도 4(a)는, 멀티패스(multipath) 수신된 심볼의, 경로마다의 지연 성분을 나 타내는 지연 프로파일의 예이다. 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 멀티패스 수신되는 경우, 조금씩 어긋난 복수의 타이밍에 분산된 동일한 내용의 심볼(지연 성분)이 몇개 수신된다. 또, 도 4(a)에는 하나의 심볼에 대한 수신 심볼 및 지연 성분만을 나타내고 있지만, 단위 심볼열내에 포함되는 각 심볼의 지연 정도는 모두 같은 정도라고 간주해도 좋다.
복조/복호부(16)는 입력되는 판정 결과에 근거하여 기지 신호 부분의 수신 타이밍을 취득한다. 상기 지연 성분이 있는 경우, 복조/복호부(16)는 이 수신 타이밍을 복수 취득하게 된다. 복조/복호부(16)는, 이렇게 해서 취득한 복수의 수신 타이밍 중, 가장 앞의 수신 타이밍(가장 앞선 수신 타이밍)에 따라, 각 단위 심볼열을, 상기 각 단위 심볼열의 변조에 사용되는 변조 방식에 의해 복조한다. 복조/복호부(16)는, 복조의 결과 얻어지는 비트열을, 소정의 부호화 방식에 의해 더 복호하고, 수신 데이터 취득부(17)에 출력한다. 수신 데이터 취득부(17)는 복조/복호부(16)로부터 입력되는 비트열에 근거하여 수신 데이터를 취득한다.
심볼 지연량 취득부(18)는 상관 연산부(14)의 연산 결과에 근거하여 지연 성분의 양(심볼 지연량)을 취득한다. 구체적으로는, 심볼 지연량 취득부(18)는 복수의 지연 성분 각각에 대해 그 지연의 정도를 심볼 지연량으로서 취득한다.
또, 소망 신호 전력 취득부(19)는, 상관 연산부(14)의 연산 결과에 근거하여, 수신 심볼 및 복수의 지연 성분 각각에 대해, 소망 신호 전력을 취득한다.
심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20)는, 소망 신호 전력 취득부(19)에 의해 취득되는 지연 성분의 소망 신호 전력과, 심볼 지연량 취득부(18)에 의해 취득되는 심볼 지연량에 근거하여, 어떤 심볼이 후속의 심볼에 대한 간섭파로 되는 경우의 간섭파 전력인 심볼 지연 간섭파 전력(I로 함)을 취득한다. 구체적으로는, 심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20)는, 심볼 지연량이 GI 길이를 초과하고 있는 단위 심볼열의 소망 신호 전력을 합계함으로써 심볼 지연 간섭파 전력 I를 취득한다.
도 4(b)에는, 이 심볼 지연 간섭파 전력 I의 구체적인 예가 도시되어 있다. 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 심볼 지연 간섭파 전력 I는, 어떤 심볼의 지연 성분 중, GI 길이를 초과하여 후속의 수신 심볼에 걸리는 부분의 전력을 나타내고 있다.
주파수 변동량 정보 취득부(21)는, FFT부(13)에 의해 취득되는 단위 심볼열의 주파수 변동의 양을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득한다. 이하, 주파수 변동의 양에 대하여 구체적으로 설명한다.
주파수 변동은 도플러 효과 등에 의해 생기는, 단위 심볼열의 주파수의 변동이다. 주파수 변동은 주파수 선택성인 것이 많고, 일부의 서브캐리어에만 발생하는 것이 많다.
도 5에는, 주파수 변동의 구체적인 예가 도시되어 있다. 도 5에서는, 주파수 f1 내지 f6의 서브캐리어가 도시되어 있고, 주파수 f3 부근에서 주파수 변동이 발생하고 있다. 이것 때문에, 원래의 주파수가 f3인 서브캐리어의 주파수가 f3로부터 어긋나고 있다.
이러한 주파수 변동이 있으면, 수신 심볼의 위상이 원래의 위상으로부터 어긋나게 된다. 즉, 데이터부의 수신 타이밍은 상술한 바와 같게 하여 취득되는 기지 신호 부분의 수신 타이밍에 의해 결정된다. 이 수신 타이밍에서 수신되는 신호의 위상은, 그 신호의 주파수가 원래의 주파수로부터 어긋나고 있지 않으면 원래의 위상으로 되지만, 주파수가 어긋나고 있으면 신호가 시간축 방향으로 신축하기 위해서(때문에) 원래의 위상으로부터 어긋나게 된다. 이렇게 하여 생기는 위상의 어긋남은, 잡음(주파수 변동 잡음)으로서, 심볼의 수신에 영향을 준다.
주파수 변동량 정보 취득부(21)는, 소정 시간내(예컨대 GI 길이의 갱신 주기 내)의 위상의 변동량을 심볼마다 및 서브캐리어마다 취득하고, 취득한 위상의 변동량에 근거하여, 주파수 변동량 정보를 취득한다. 구체적으로는, 이하의 식 (1)에 의해 주파수 변동량 정보를 산출한다. 식 (1)에서, m은 상기 소정 시간내에서 심볼에 변동되는 순번(여기서는 1~M으로 함)을, k은 서브캐리어의 순번(여기서는 1~K로 함)을, θmk은 심볼 번호 m 및 서브캐리어 번호 k에서의 신호 벡터각(위상)을, θmkr는 심볼 번호 m 및 서브캐리어 번호 k에서의 원래의 신호 벡터각(위상)을, Nθ은 주파수 변동량 정보를, 각각 나타내고 있다. 또, θmkr로서, 상기 소정 시간내에서의 변조 신호 성분 제거 후의 벡터 평균각을 사용할 수 있다.
Figure 112009009713283-pct00001
주파수 변동 잡음 전력 취득부(22)는, 주파수 변동량 정보 취득부(21)에 의해 취득되는 주파수 변동량의 단위를, 각도로부터 전력으로 환산하여, 주파수 변동 잡음 전력을 취득한다. 구체적으로는, 이하의 식(2)에 의해, 주파수 변동 잡음 전 력 N을 취득한다. 여기서, S는 소망 신호 전력 취득부(19)에 의해 취득되는 수신 심볼의 소망 신호 전력을, α은 변조 방식에 의해 결정되는 비례 승수를, 각각 나타내고 있다. 예컨대 QPSK에서는, 복조할 수 없게 되는 최대의 위상 변동 ±π/4[rad]에 근거하여, α는 π/4로 결정된다.
Figure 112009009713283-pct00002
GI 길이 결정·지시부(23)는, 주파수 변동 잡음 전력 취득부(22)에 의해 취득되는 주파수 변동 잡음 전력 N과, 심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20)에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력 I에 따라, GI 길이를 결정한다.
구체적으로는, 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산출부(24)는, 주파수 변동 잡음 전력 취득부(22)에 의해 취득되는 주파수 변동 잡음 전력 N에 근거하여, SINR가 소정값(통신을 성립시키기 위해 필요최저한의 SINR)으로 되기 위해 필요한 심볼 지연 간섭파 전력 IMAX를 산출한다. GI 길이 결정·지시부(23)는, 이렇게 해서 산출되는 필요 심볼 지연 간섭파 전력 IMAX와, 심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20)에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력 I에 근거하여, GI 길이를 결정한다. 보다 구체적으로는, 심볼 지연 간섭파 전력 취득부(20)에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력이 필요 심볼 지연 간섭파 전력 IMAX로 되도록, GI 길이를 결정한다.
GI 길이 결정·지시부(23)는, 상술한 바와 같이 하여 GI 길이를 결정하면, 상기 GI 길이로 심볼 송신하도록 통신 상대에게 지시한다. 구체적으로는, 지시하는 GI 길이를 나타내는 GI 길이 지시 정보를 생성하고, 물리층 프레임 생성부(26)에 출력한다. 이것에 의해, GI 길이 지시 정보가 통신 상대로 송신된다. 이하, 이 상세에 대해 언급하면서, OFDM 통신 장치(10)에 의한 심볼의 송신에 대하여 기재한다.
송신 데이터 취득부(25)는 송신 데이터를 구성하는 비트열을 취득한다. 물리층 프레임 생성부(26)는, 송신 데이터 취득부(25)에 의해 취득되는 비트열에 물리층 헤더를 부가하여, 부호화/변조부(27)에 출력한다. 이 때 물리층 프레임 생성부(26)는, GI 길이 결정·지시부(23)로부터 입력되는 GI 길이 지시 정보를 물리층 헤더에 포함시킨다.
부호화/변조부(27)는, 물리층 프레임 생성부(26)로부터 입력되는 물리층 헤더 부가 후의 송신 데이터를 소정의 부호화 방식에 의해 부호화하여, 부호화 데이터를 취득한다. 또한, 부호화/변조부(27)는, 부호화 데이터를 주어진 변조 방식에 의해 변조하여 심볼열을 생성하고, IFFT부(29)에 출력한다. 또, 부호화/변조부(27)가 부호화 데이터의 변조에 사용하는 변조 방식은, 적응 변조 방식에 의해, 무선 상태(수신 상태)에 따라 적절히 변경되는 것이 적합하다.
GI 길이 지시 취득부(28)는, 상기 OFDM 통신 장치(10)와 같은 처리에 의해 통신 상대로부터 송신되는 GI 길이 지시 정보를, 수신 데이터 취득부(17)에 의해 취득되는 수신 데이터로부터 취득한다.
IFFT부(29)는, GI 길이 지시 취득부(28)에 의해 취득되는 GI 길이 지시 정보에 근거하여, 단위 심볼열에 포함시켜야 할 심볼수를 결정한다. 이 결정에 있어서는, GI 길이가 길수록, 심볼수가 적어진다. 그리고, IFFT부(29)는, 부호화/변조 부(27)로부터 입력되는 심볼열을 단위 심볼열로 구분하여 복소평면에 맵핑하여, D/A 변환한 후, 역고속 푸리에 변환을 실행한다. 그 결과, 심볼열은 단위 심볼열마다 다수의 서브캐리어에 분산된다. IFFT부(29)는 이렇게 해서 얻은 신호를 GI 부가부(30)에 출력한다.
GI 부가부(30)는, 단위 심볼열을 구성하는 각 심볼의 선두에, GI 길이 지시 취득부(28)에 의해 취득되는 GI 길이 지시 정보에 근거하는 길이의 GI를 부가한 뒤에, RF/IF/BB부(11)에 출력한다.
RF/IF/BB부(11)는 수퍼헤테로다인 방식에 의해 GI 부가부(30)로부터 입력되는 신호를 무선 송신한다.
이상 설명한 처리에 대하여, OFDM 통신 장치(10)의 처리 흐름을 참조하면서, 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은 OFDM 통신 장치(10)의 처리 흐름을 나타내는 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, OFDM 통신 장치(10)는 우선 통신의 성립에 필요한 최저한의 SINR를 취득한다. 이하에서는, 이 SINR를 SINR1로 한다(S1).
OFDM 통신 장치(10)는, 신호를 수신하면(S2), 상술한 바와 같이 하여, 소망 신호 수신 전력 S(S3), 심볼 지연 간섭파 전력 I(S4), 주파수 변동 잡음 전력 N(S5)을 산출한다. 이들을 산출하면, OFDM 통신 장치(10)는, 통신이 성립할 수 있는 I의 최대치 IMAX를 산출한다. 환언하면, 주파수 변동 잡음 전력 N이 있는 경우에, 허용할 수 있는 I의 최대치 IMAX를 산출한다. 구체적으로는, 이하의 식(3)에 의 해 산출한다(S6).
Figure 112009009713283-pct00003
OFDM 통신 장치(10)는, S2에서 산출한 I와, S6에서 산출한 IMAX를 비교하여, 그 결과에 따라 다른 처리를 행한다(S7). I가 IMAX보다 작은 경우에는, I를 더 크게 하더라도 통신이 성립하기 때문에, I를 더 크게 하도록 I와 IMAX의 차이에 따라, GI 길이를 단축하는 방향으로 GI 길이 제어량을 결정한다(S8). I가 IMAX와 같은 경우에는, 현재의 I를 유지하도록, GI 길이 제어량을 0으로 결정한다(S9). I가 IMAX보다 큰 경우에는, 이대로는 통신이 성립하지 않기 때문에, I를 더 작게 하도록 I와 IMAX의 차이에 따라, GI 길이를 늘리는 방향으로 GI 길이 제어량을 결정한다(S10).
OFDM 통신 장치(10)는 이상과 같이 하여 결정한 GI 길이 제어량과, 현재의 GI 길이에 근거하여 GI 길이를 결정한다(S11).
도 7은, 이상과 같이 하여 결정되는 GI 길이와, 주파수 변동 잡음 전력 N 및 심볼 지연 간섭파 전력 I의 관계를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 가령 심볼 지연 간섭파 전력 I가 작더라도, 주파수 변동 잡음 전력 N이 크면, GI 길이는 신장의 방향으로 제어된다. 반대로, 가령 심볼 지연 간섭파 전력 I가 크더라도, 주파수 변동 잡음 전력 N이 작으면, GI 길이는 단축의 방향으로 제어된다.
최후에, OFDM 통신 장치(10)는 통신 상대에게 GI 길이 지시 정보를 송신함으로써 GI 길이를 통지한다(S12). 이것을 수신한 통신 상대는, 이후, GI 길이 지시 정보에 의해 나타내어지는 GI 길이의 단위 심볼열을 송신하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, OFDM 통신 장치(10)에 의하면, 주파수 변동의 양과 심볼 지연 간섭파 전력의 양쪽에 따라 GI 길이를 결정할 수 있다. 이것에 의해, OFDM 통신 장치(10)는, 주파수 변동이 있는 경우에도, 필요최저한의 SINR가 얻어지도록 GI 길이를 제어할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 일련의 심볼을 수신하는 수신부와,
    상기 수신부에 의해 수신된 상기 일련의 심볼의 주파수 변동량을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득하는 주파수 변동량 정보 취득부와,
    상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 따라, 가드 인터벌의 길이를 결정하는 가드 인터벌 길이 결정부와,
    상기 가드 인터벌 길이 결정부에 의해 결정된 가드 인터벌 길이로 심볼 송신하도록, 송신 장치에 지시하는 가드 인터벌 길이 지시부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일련의 심볼은 기지 신호 부분을 포함하고,
    상기 OFDM 통신 장치는,
    상기 수신부에 의해 수신되는 일련의 심볼과, 상기 기지 신호 부분의 파형과 동일 파형의 보지(保持) 신호의 상관을 연산하는 상관 연산부와,
    상기 상관 연산부의 연산 결과에 근거하여, 소망 신호 전력을 취득하는 소망 신호 전력 취득부와,
    상기 상관 연산부의 연산 결과에 근거하여, 심볼 지연량을 취득하는 심볼 지 연량 취득부와,
    상기 소망 신호 전력 취득부에 의해 취득되는 소망 신호 전력과, 상기 심볼 지연량 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연량에 근거하여, 어떤 심볼이 후속의 심볼에 대한 간섭파로 되는 경우의 간섭파 전력인 심볼 지연 간섭파 전력을 취득하는 심볼 지연 간섭파 전력 취득부
    를 더 포함하고,
    상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보와, 상기 심볼 지연 간섭파 전력 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력에 따라 가드 인터벌의 길이를 결정하는
    것을 특징으로 하는 OFDM 통신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 주파수 변동량 정보 취득부에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 근거하여, SINR가 소정값으로 되기 위해 필요한 심볼 지연 간섭파 전력을 산출하는 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산출부를 포함하고,
    상기 가드 인터벌 길이 결정부는, 상기 필요 심볼 지연 간섭파 전력 산출부에 의해 산출되는 필요 심볼 지연 간섭파 전력과, 상기 심볼 지연 간섭파 전력 취득부에 의해 취득되는 심볼 지연 간섭파 전력에 근거하여 가드 인터벌의 길이를 결정하는
    것을 특징으로 하는 OFDM 통신 장치.
  4. 일련의 심볼을 수신하는 수신 단계와,
    상기 수신 단계에서 수신된 상기 일련의 심볼의 주파수 변동량을 나타내는 주파수 변동량 정보를 취득하는 주파수 변동량 정보 취득 단계와,
    상기 주파수 변동량 정보 취득 단계에 의해 취득되는 주파수 변동량 정보에 따라 가드 인터벌의 길이를 결정하는 가드 인터벌 길이 결정 단계와,
    상기 가드 인터벌 길이 결정 단계에서 결정된 가드 인터벌 길이로 심볼 송신하도록 송신 장치에 지시하는 가드 인터벌 길이 지시 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가드 인터벌 길이 결정 방법.
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