KR101035751B1

KR101035751B1 - 무선 수신 장치 및 무선 송신 장치

Info

Publication number: KR101035751B1
Application number: KR1020087007094A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 미요시; 아키히코 니시오; 다카시 이와이; 사다키 후타기; 가츠히코 히라마츠; 다이치 이마무라; 다카시 아라마키
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2011-05-20
Also published as: SI1858186T1; US9680683B2; US9071495B2; WO2006095872A1; JP2010063165A; KR20080033548A; LT1858186T; JP4684286B2; EP3499753A1; DK1858186T3; EP3499753B1; EP3322114B1; RU2480917C2; EP1858186A1; CA2601018C; CN101138179A; BRPI0609025B1; US20130121445A1; HUE037009T2; ES2736449T3

Abstract

GI를 유효하게 이용하여 수신 품질을 향상시킬 수 있는 무선 수신 장치. 이 장치에 있어서, 데이터 추출부(104)에서는, 수신 RF부(102)에서 무선 수신 처리가 행해진 신호로부터 직접파의 데이터부(data部)가 추출되고, GI 추출부(107)에서는, 추출 GI 길이 결정부(106)에서 구해진 길이의 GI가 수신 RF부(102)에서 무선 수신 처리가 행해진 신호로부터 추출된다. 추출된 GI는, 그 후단(後端)이 추출된 데이터부의 후단(後端)과 일치하도록 데이터 위치 조정부(108)에 있어서 조정되어, 추출된 데이터부와 데이터 위치가 조정된 GI가 합성부(109)에 있어서 합성된다. 합성된 신호는 주파수축 등화 처리부(110)에 있어서 신호 왜곡이 주파수축 상에서 등화된다.

Description

무선 수신 장치 및 무선 송신 장치{RADIO RECEIVER APPARATUS AND RADIO TRANSMITTER APPARATUS}

본 발명은, 무선 수신 장치 및 무선 송신 장치에 관한 것으로서, 특히, 싱글 캐리어(single carrier) 전송 시스템에 이용되는 무선 수신 장치 및 무선 송신 장치에 관한 것이다.

최근, 차세대 이동체 통신 시스템용으로, 주파수 등화 싱글 캐리어 전송 시스템이 검토되고 있다. 주파수 등화 싱글 캐리어 전송 시스템에서는 시간축 방향으로 배치된 데이터 심볼이 싱글 캐리어로 전송된다. 수신 장치는 전송로에 있어서의 신호의 왜곡을 주파수축 상에서 등화함으로써 그 왜곡을 보정한다. 보다 구체적으로는, 수신 장치는, 주파수축 상에서 주파수마다 채널 추정값을 산출하고, 주파수마다 전파로(傳播路) 왜곡을 등화하기 위한 가중을 행한다. 그리고, 수신 장치는 수신한 데이터를 복조한다.

이러한 주파수 등화 싱글 캐리어 전송 시스템으로서, 특허 문헌 1에 개시된 기술이 있다. 이하, 이 기술에 대해 간단히 설명한다. 특허 문헌 1에 명시된 전 송 시스템에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 송신 데이터(도면 중, 데이터부(data部))의 후부(後部)의 소정의 일부를 가드 인터벌(guard interval)(이하, 「GI」라고 약칭함)로서 데이터부의 선두에 부가한 신호를 생성한다. 이와 같이 생성된 신호는 송신 장치로부터 송신되어, 전파로 안에서 직접파와 지연파가 합성된 신호가 수신 장치에 도달한다. 수신 장치에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수신한 데이터에 대해서 타이밍 동기(同期) 처리가 행해져, 직접파 데이터부의 선두로부터 데이터부 길이의 신호가 추출된다. 이에 의해, 추출된 신호에는 직접파 성분, 지연파 성분 및 수신 장치에 있어서의 노이즈 성분이 포함되어 있으며, 추출된 신호는 이러한 성분이 합성된 신호가 된다. 그리고, 추출된 신호는 주파수축에서 파형 왜곡의 등화 처리(주파수축 등화)가 실시되어 복조된다.

또한, GI를 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix ; CP)라고 부르는 경우도 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제 2004-349889 호 공보

그렇지만, 상술한 특허 문헌 1에 명시된 기술에서는, GI를 삽입하고 있음으로써 동일 데이터를 반복해서 송신하고 있는 것으로 되기 때문에, 복조에 사용되지 않는 GI 부분의 에너지가 쓸데없이 낭비되고 있다. 일반적으로, GI는 데이터부 길이의 10~25%로 하는 경우가 많아, 시점을 바꾸면, 송신 에너지의 10~25% 가까이가 항상 쓸데없이 낭비된다.

본 발명의 목적은 GI를 유효하게 이용하여 수신 품질을 향상시킬 수 있는 무선 수신 장치 및 무선 송신 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 무선 수신 장치는, 데이터부에 사이클릭 프리픽스가 부가된 신호를 수신하는 수신 수단과, 상기 수신 수단에 의해 수신된 신호의 사이클릭 프리픽스를 추출하는 추출 수단과, 상기 수신 수단에 의해 수신된 신호의 데이터부와, 상기 추출 수단에 의해 추출된 사이클릭 프리픽스를 합성하는 합성 수단을 구비하는 구성을 취한다.

본 발명의 무선 송신 장치는, 데이터부의 일단(一端)으로부터 사이클릭 프리픽스 길이 이내에 상당하는 부분에 제 1 데이터를 매핑하고, 데이터부 중 제 1 데이터를 매핑한 부분 이외의 부분에 제 1 데이터와는 다른 제 2 데이터를 매핑하는 매핑 수단과, 매핑 후의 데이터부로부터 사이클릭 프리픽스 길이를 가지는 사이클 릭 프리픽스를 생성하고, 생성한 사이클릭 프리픽스를 데이터부의 일단(一端)에 부가하는 부가 수단과, 사이클릭 프리픽스가 부가된 데이터를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 취한다.

본 발명에 의하면, 사이클릭 프리픽스를 유효하게 이용하여 수신 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(실시형태 1)

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 수신 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 있어서, 수신 RF부(102)는, 안테나(101)를 경유하여 수신한 신호에 대해서, 다운 컨버트(down-convert), A/D 변환 등의 소정의 무선 수신 처리를 행하고, 처리를 행한 신호를 직접파 타이밍 검출부(103), 데이터 추출부(104), 최대 지연 시간 검출부(105) 및 GI 추출부(107)에 출력한다.

직접파 타이밍 검출부(103)는, 수신 RF부(102)로부터 출력된 신호로부터, 도 4에 나타내는 바와 같은 직접파의 데이터부 선두의 타이밍(직접파 타이밍)을 검출하고, 검출한 타이밍을 데이터 추출부(104) 및 GI 추출부(107)에 출력한다.

데이터 추출부(104)는, 직접파 타이밍 검출부(103)로부터 출력된 타이밍에 기초하여, 수신 RF부(102)로부터 출력된 신호의 직접파의 데이터부 선두로부터 데이터부 길이(T_DATA)의 신호를 추출하고, 추출한 신호를 합성부(109)에 출력한다.

최대 지연 시간 검출부(105)는, 수신 RF부(102)로부터 출력된 신호로부터 지연파의 최대 시간(최대 지연 시간 τmax)을 검출하고, 검출한 최대 지연 시간 τmax을 추출 GI 길이 결정부(106)에 출력한다.

추출 GI 길이 결정부(106)는, 수신 데이터의 GI 길이를 나타내는 T_GI를 취득하고, 취득한 T_GI에서 최대 지연 시간(τmax)을 뺌으로써 구한 길이를 GI 추출부(107) 및 데이터 분리부(111)에 출력한다.

GI 추출부(107)는, 추출 GI 길이 결정부(106)에 의해 구한 길이의 GI를 수신 RF부(102)로부터 출력된 신호로부터 추출하고, 추출한 GI(이하, 「추출 GI」라고 함)를 데이터 위치 조정부(108)에 출력한다. 데이터 위치 조정부(108)는, GI 추출부(107)로부터 출력된 추출 GI의 후단(後端)을 데이터부 후단(後端)의 위치로 조정하고, 데이터 위치를 조정한 추출 GI를 합성부(109)에 출력한다.

합성부(109)는, 데이터 추출부(104)로부터 출력된 데이터부와 데이터 위치 조정부(108)로부터 출력된 추출 GI를 합성하고, 합성한 신호를 주파수축 등화 처리부(110)에 출력한다. 주파수축 등화 처리부(110)는, 합성부(109)로부터 출력된 신호의 왜곡을 주파수축 상에서 등화함으로써 왜곡을 보정하고, 보정한 신호를 데이터 분리부(111)에 출력한다.

데이터 분리부(111)는, 주파수축 등화 처리부(110)로부터 출력된 신호를, 데이터부 후단(後端)으로부터 추출 GI 길이 결정부(106)에 의해 결정된 추출 GI 길이분 거슬러 올라간 위치에서 분리한다. 즉, 데이터 분리부(111)는 데이터부로부터 추출 GI를 합성한 부분을 분리한다. 추출 GI가 합성되어 있지 않은 데이터부 선두를 포함하는 부분은 복조부(112)에 출력되고, 추출 GI가 합성된 데이터부 후단(後端)을 포함하는 부분은 복조부(113)에 출력된다.

복조부(112) 및 복조부(113)는 각각 데이터 분리부(111)로부터 출력된 데이터를 복조하고, 복조부(112)는 복조한 데이터 A를, 복조부(113)는 복조한 데이터 B를 각각 출력한다.

이어서, 상술한 구성을 가지는 수신 장치(100)의 동작에 대해 도 5를 이용해 설명한다. 데이터 추출부(104)에서는, 직접파 성분, 지연파 성분 및 수신 장치에 있어서의 노이즈 성분(이하, 간단히 「노이즈 성분」이라고 함)이 합성된 수신 신호에 대해서, 직접파의 데이터부 선두로부터 데이터부 길이(T_DATA)분 추출한다.

또, GI 추출부(107)에서는, GI 길이(T_GI)로부터 최대 지연 시간(τmax)을 뺀 GI 부분을 추출한다. 구체적으로는, GI 추출부(107)는, 데이터부 선두(GI 후단(後端))에서 최대 지연 시간(τmax)분 거슬러 올라간 분량의 GI, 즉, 시간적으로 인접하는 데이터의 간섭을 받지 않는 부분의 GI를 추출한다.

데이터 위치 조정부(108)에서는, 추출 GI의 후단(後端)과 추출한 데이터부의 후단(後端)이 일치하도록 추출 GI의 데이터 위치를 조정하고, 합성부(109)는 데이 터 위치가 조정된 추출 GI와 데이터부를 합성한다. 이 때, 추출 GI는 데이터 추출부(104)에 의해 추출된 데이터부의 후단(後端) 부분과 동일한 신호이다. 특히, 합성 대상의 각 부분에 포함되는 노이즈 성분은 서로 다른 성분이므로, 이러한 부분을 합성함으로써, 합성 부분의 SNR(Signal to Noise Ratio)이 향상하게 된다. 합성부(109)에서 합성된 신호는 주파수축 등화 처리부(110)에 있어서 신호의 왜곡이 등화된다. 추출 GI가 합성된 부분은 SNR이 향상되어 있으므로, 오류율 특성도 개선할 수 있다.

이와 같이 실시형태 1에 의하면, 수신 신호에 포함되는 GI로부터 시간적으로 인접하는 데이터의 간섭을 받지 않은 부분을 추출하고, 추출한 GI 부분을 데이터부 후단(後端) 부분과 합성함으로써, GI의 에너지를 효과적으로 이용하여 복조할 수 있다. 따라서, 실시형태 1에 의하면, 합성 부분의 SNR을 향상시킬 수 있기 때문에, 합성 부분의 오류를 저감시킬 수 있다.

(실시형태 2)

OFDM 방식과 같은 멀티 캐리어(Multi-Carrier) 전송의 경우에는, GI 부분의 합성에 의해, 시간축 상에 있어서는 OFDM 심볼 중 일부에서 SNR이 향상한다. 그러나, OFDM 심볼을 시간축으로부터 주파수축으로 변환하면, 그 SNR의 향상은 OFDM 심볼을 구성하는 모든 부반송파(subcarrier)에 동일하게 배분되어 버린다. 그 결과, 각 부반송파에 매핑된 각 심볼의 SNR은 동일하게 향상하지만, 그 향상은 작다.

이에 비해, 본 발명과 같은 싱글 캐리어 전송에서는, 시간축 상에 배치된 심 볼이 싱글 캐리어로 전송되기 때문에, GI 부분의 합성에 의해, GI의 요소(要素)가 되는 심볼에 있어서만 SNR을 향상시킬 수 있다. 또, SNR의 향상은 약 3㏈로 대단히 커지는 것이 기대된다.

이와 같이, 멀티 캐리어 전송의 경우는 각 심볼의 SNR을 동일하게 작게 향상시킬 수밖에 없는데 비해, 본 발명과 같은 싱글 캐리어 전송에서는, GI의 요소가 되는 일부 심볼에 있어서만 SNR을 크게 향상시킬 수 있다.

본 실시형태는 이러한 싱글 캐리어 전송에 있어서의 GI 부분의 특성에 주목한 것이다.

도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 송신 장치(200)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 있어서, 수신 RF부(202)는, 안테나(201)를 경유하여 수신한 신호에 대해서, 다운 컨버트, A/D 변환 등의 소정의 무선 수신 처리를 행하고, 처리를 행한 신호를 τmax 정보 취득부(203)에 출력한다.

τmax 정보 취득부(203)는, 수신 RF부(202)로부터 출력된 신호에 포함되는, 통신 상대에 있어서의 지연파의 최대 시간(최대 지연 시간)을 나타내는 τmax 정보를 취득하고, 취득한 τmax 정보를 데이터 매핑 결정부(204)에 출력한다.

데이터 매핑 결정부(204)는, τmax 정보 취득부(203)로부터 출력된 τmax 정보에 기초하여 데이터 매핑 방법을 결정하고, 결정한 데이터 매핑 방법을 데이터 매핑부(207)에 통지한다. 데이터 매핑 방법에 대해서는 후술한다.

한편, 송신 데이터는 데이터 A와 데이터 B로 분리되어, 데이터 A가 변조부(205)에, 데이터 B가 변조부(206)에 각각 입력된다.

변조부(205) 및 변조부(206)는, 각각 입력된 데이터에 PSK 변조나 QAM 변조 등의 변조 방식을 이용해 변조하고, 변조한 신호를 데이터 매핑부(207)에 출력한다.

데이터 매핑부(207)는, 변조부(205) 및 변조부(206)로부터 출력된 신호를 데이터 매핑 결정부(204)에서 결정된 데이터 매핑 방법으로 데이터 매핑하고, 매핑한 신호를 GI 부가부(208)에 출력한다.

GI 부가부(208)는, 데이터 매핑부(207)로부터 출력된 신호의 데이터부 후단(後端)으로부터 소정의 일부를 복사(copy)함으로써 GI를 생성하고, 생성한 GI를 데이터부 선두에 부가한 신호를 송신 RF부(209)에 출력한다. GI의 생성 방법의 구체적인 예를 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타내는 구체적인 예에서는, 데이터부 길이를 16 심볼로 하고, GI 길이를 4 심볼로 하여, 데이터부 선두로부터 차례로 배치되는 심볼을 심볼 번호 1~16으로 구별한다. 따라서, 데이터부 후단(後端)으로부터 GI 길이인 4 심볼, 즉, 심볼 번호 13~16이 복사됨으로써 GI가 생성되게 된다.

송신 RF부(209)는, GI 부가부(208)로부터 출력된 신호에 D/A 변환, 업 컨버트 등의 소정의 무선 송신 처리를 행하고, 처리를 행한 신호를 안테나(201)를 경유하여 송신한다.

여기서, 데이터 매핑 결정부(204)에 있어서의 데이터 매핑 방법에 대해 설명한다. 데이터 매핑 결정부(204)는, 통신 상대로부터 송신(피드백)된 τmax 정보를 취득하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 데이터부 후단(後端)으로부터 (T_GI-τmax)에 상당하는 부분, 즉, 실시형태 1에서 설명한 수신 장치(100)에 있어서 오류율 특성이 개선되는 부분에 제어 채널, 시스템 비트(systematic bit), 재송(再送) 비트, ACK/NACK 정보(ACK 또는 NACK), CQI(Channel Quality Indicator), TFCI(Transport Format Combination Indicator), 복조에 필요한 정보, 파일럿, 파워 컨트롤 비트 등의 중요한 정보를 매핑하는 것이다. 이 방법에 의하면, 중요한 정보를 정확하게 송신할 수 있다.

따라서, 송신 장치(200)는 변조부(205)에 입력되는 데이터 A를 중요한 정보로 하고, 변조부(206)에 입력되는 데이터 B를 그 외의 통상 정보로 하면, 데이터 매핑부(207)는, 데이터 A를 데이터부 후단(後端)으로부터 (T_GI-τmax)에 상당하는 부분에 매핑하고, 데이터 B를 나머지 데이터부에 매핑하게 된다.

이와 같이 실시형태 2에 의하면, τmax 정보에 기초하여 오류율 특성이 개선되는 부분을 구하여, 구한 부분에 중요한 정보를 매핑함으로써, 중요한 정보를 정확하게 수신 장치에 송신할 수 있으므로, 시스템 전체의 처리율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, FDD 방식을 적용하여, τmax 정보가 통신 상대로부터 피드백되는 경우에 대해 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, TDD 방식을 적용해도 괜찮다. 본 발명에 TDD 방식을 적용할 경우, 수신 신호에 기초하여 τmax를 측정하는 것이 가능하다. FDD, TDD 모두 이 τmax 취득 방법에 대해 한정되는 것은 아니다.

(실시형태 3)

실시형태 2에서는, 데이터 매핑 방법으로서 τmax 정보에 기초하여 데이터 매핑을 행하는 방법에 대해 설명했다. 이에 대해, 여기에서는, 그 외의 데이터 매핑 방법에 대해 설명한다. 이하, 실시형태 2에서 설명한 데이터 매핑 방법을 방법 A라고 하고, 방법 A와는 다른 방법 B~E에 대해 설명한다.

우선, 방법 B는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 데이터부 후단(後端)으로부터 GI 길이(T_GI)에 상당하는 부분에 중요한 정보를 매핑하는 것이다. 이 방법 B에 의하면, τmax가 변동하기 때문에, 매핑한 중요한 정보 전부에 대해 오류율 특성을 개선하는 것은 아니다. 그러나, 이 방법(B)에 의하면, τmax 정보 취득이 곤란할 경우, 또는 τmax 정보를 취득하기 위한 추가 회로의 실장(實裝)을 회피하고 싶은 경우 등에 있어서, 중요한 정보의 오류율 특성을 개선할 가능성을 높일 수 있다.

이어서, 방법 C는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 데이터부 후단(後端)으로부터 GI 길이(T_GI)에 상당하는 부분에 있어서, 중요한 정보를 중요도가 높은 차례로 데이터부 후단(後端)에서부터 매핑하는 것이다. 이것은, 데이터부 후단(後端)에 가까울수록 오류율 특성이 개선될 가능성이 높기 때문이다.

이 이유에 대해서 설명한다. τmax는 ０~T_GI까지 변화할 가능성이 있으며, τmax가 0일 경우에는, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI에 상당하는 모든 부분의 오류율이 개선된다. 한편, τmax가 T_GI일 경우에는, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI에 상당하는 모든 부분의 오류율이 다른 부분과 동일하게 되어, 오류율 특성의 개선을 바랄 수 없다.

실제 시스템에 있어서는, τmax는 ０~T_GI 사이이므로, 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, τmax가 작아질수록 오류율 특성이 개선되는 심볼이 데이터부 후단(後端)에서부터 늘어난다. 즉, 데이터부 후단(後端)에 가까울수록 오류율 특성이 개선될 가능성이 높고, 데이터부 후단(後端)에서 멀어질수록 오류율 특성이 개선될 가능성이 낮다.

이러한 이유로 인해, 이 방법 C에 의하면, 중요도가 높은 정보일수록 오류율 특성을 개선할 가능성을 높일 수 있다.

다음에, 방법 D는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 데이터의 중요도를 판별하여, 중요도가 높은 차례로 데이터부 후단(後端)에서부터 데이터부 전체에 걸쳐서 매핑하는 것이다. 이 방법 D에 의하면, 데이터부 전체에 걸친 매핑 처리를 단순화할 수 있어, 용이하게 행할 수 있다.

다음에, 방법 E는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 데이터부 후단(後端)으로부터 GI 길이(T_GI)에 상당하는 부분(즉, GI의 요소가 되는 부분)에 있어서, 양단(兩端)의 심볼 위치 이외의 부분에 중요한 정보를 매핑하는 것이다. 즉, 방법 E에서는, GI의 요소가 되는 부분 중, 중심 부분에 중요한 정보를 우선적으로 매핑하고, 양단(兩端) 부분에는 중요한 정보를 매핑하지 않는다. 이것은, 이하의 이유 때문이다.

즉, 실제의 시스템에 있어서는, 수신 장치측에 있어서 검출되는 직접파 타이밍은 정상적인 직접파 타이밍보다 전방(前方) 또는 후방(後方)으로 약간 어긋나게 검출될 수가 있다. 이 경우, GI의 양단(兩端)에 있어서 인접 심볼과의 간섭이 발생한다. 즉, 실제 시스템에서는, GI의 요소가 되는 부분 중, 양단(兩端) 부분에 대해서는, SNR의 향상이 작아질 수가 있다.

이러한 이유로 인해, 이 방법 E에 의하면, 중요도가 높은 정보일수록 오류율 특성을 개선할 가능성을 높일 수 있다.

또한, 방법 E에서는, τmax 정보는 불필요하기 때문에, 송신 장치에 τmax 정보 취득부를 구비할 필요가 없다. 방법 B~D에 대해서도 동일하다.

(실시형태 4)

도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 수신 장치(300)의 구성을 나타내는 블록도이다. 다만, 도 13에 있어서 도 3과 공통되는 부분에는, 도 3과 동일한 부호를 붙이며, 그 자세한 설명은 생략한다. 도 13이 도 3과 다른 점은, 복조부(303)를 추가한 점과, GI 추출부(107)를 GI 추출부(301)로, 데이터 분리부(111)를 데이터 분리부(302)로 변경한 점과, 최대 지연 시간 검출부(105) 및 추출 GI 길이 결정부(106)를 삭제한 점이다.

GI 추출부(301)는, 수신 데이터의 GI 길이를 나타내는 T_GI를 취득하고, 취득한 T_GI 및 직접파 타이밍 검출부(103)로부터 출력된 타이밍에 기초하여, 수신 RF 부(102)로부터 출력된 신호의 직접파로부터 GI의 전부(GI 선두에서 후단(後端)까지의 전부)를 추출한다. 추출 GI는 데이터 위치 조정부(108)에 출력된다.

데이터 분리부(302)는, 주파수축 등화 처리부(110)로부터 출력된 신호를, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI분 거슬러 올라간 위치 및 2T_GI분 거슬러 올라간 위치에서 각각 분리한다. 추출 GI가 합성되어 있지 않은 데이터부 선두(先頭)를 포함한 부분은 복조부(112)에 출력되고, 추출 GI가 합성된 데이터부 후단(後端)을 포함한 부분은 복조부(113)에 출력되고, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI분 거슬러 올라간 위치와 2T_GI분 거슬러 올라간 위치와의 사이에 상당하는 부분은 복조부(303)에 출력된다.

복조부(303)는, 데이터 분리부(302)로부터 출력된 데이터를 복조하여, 데이터 C를 출력한다.

이어서, 상술한 구성을 가지는 수신 장치(300)의 동작에 대해 도 14를 이용해 설명한다. 데이터 추출부(104)에서는, 직접파 성분, 지연파 성분 및 수신 장치에 있어서의 노이즈 성분이 합성된 수신 신호에 대해, 직접파의 데이터부 선두로부터 데이터부 길이 T_DATA분의 데이터가 추출된다. 또, GI 추출부(301)에서는, 직접파의 GI가 추출된다. 이 추출 GI에는, 직접파 GI, 지연파 GI의 일부(T_GI-τmax), 앞 심볼의 간섭(τmax) 및 노이즈 성분이 포함되어 있다.

데이터 위치 조정부(108)는 추출 GI의 후단(後端)과 추출한 데이터부의 후 단(後端)이 일치하도록 추출 GI의 데이터 위치를 조정하고, 합성부(109)는 데이터 위치가 조정된 추출 GI와 데이터부를 합성한다.

이와 같이 하여 합성된 합성 신호는 직접파의 GI 에너지가 모두 합성된 신호이므로, 추출 GI가 합성된 부분은 SNR이 향상하게 된다. 이에 비해, 추출 GI가 합성된 부분의 직전 부분에는 앞 심볼의 간섭이 포함되므로 그 직전 부분의 SINR이 열화된다. 여기서, 데이터부 선두에서 후단(後端)까지의 전체에 대해 평균 SINR을 보면, 확실하게 향상하게 되어, 오류율 특성을 개선할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시형태 4에 따른 송신 장치(400)의 구성을 나타내는 블록도이다. 다만, 도 15에 있어서 도 6과 공통되는 부분에는, 도 6과 동일한 부호를 붙이며, 그 자세한 설명은 생략한다. 도 15에서는, 도 6에 비해, 변조부(401)가 추가되고, 데이터 매핑 결정부(204)가 데이터 매핑 결정부(402)로 변경되고, 수신 RF부(202) 및 τmax 정보 취득부(203)가 삭제되어 있다.

변조부(401)는, 입력된 데이터 C에 PSK 변조나 QAM 변조 등의 변조 방식을 이용해 변조하고, 변조한 신호를 데이터 매핑부(207)에 출력한다.

데이터 매핑 결정부(402)는, 데이터 매핑 방법을 결정하고, 결정한 데이터 매핑 방법을 데이터 매핑부(207)에 통지한다. 여기서, 데이터 매핑부(207)에 통지하는 데이터 매핑 방법에 대해 도 16을 이용하여 설명한다. 이 데이터 매핑 방법에 의하면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI에 상당하는 부분, 즉, 오류율 특성이 개선되는 부분에 제어 채널, 복조에 필요한 정보, 시스템 비트, 파일럿, 파워 컨트롤 비트, ACK/NACK 정보(ACK 또는 NACK) 등의 중요한 정보를 매핑한다. 또, 이 데이터 매핑 방법에 의하면, 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI분 거슬러 올라간 위치와 2T_GI분 거슬러 올라간 위치와의 사이에 상당하는 부분, 즉, 오류율 특성이 열화되는 부분에 패리티 비트, 리피티션(repetition)된 비트 등 중요하지 않은(비중요) 정보를 매핑한다. 이 방법에 의하면, 중요한 정보를 정확하게 수신 장치에 송신할 수 있으며, 중요하지 않은 정보를 품질이 열화되는 부분에 매핑함으로써, 송신 포맷을 유효하게 이용할 수 있다.

따라서, 송신 장치(400)는 변조부(205)에 입력하는 데이터 A를 중요한 정보로 하고, 변조부(401)에 입력하는 데이터 C를 중요하지 않은 정보로 하고, 변조부(206)에 입력하는 데이터 B를 그 이외의 통상 정보로 한다. 따라서, 데이터 매핑부(207)는, 데이터 A를 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI에 상당하는 부분에 매핑하고, 데이터 C를 데이터부 후단(後端)으로부터 T_GI분 거슬러 올라간 위치와 2T_GI분 거슬러 올라간 위치와의 사이에 상당하는 부분에 매핑하고, 데이터 B를 나머지의 데이터부(데이터부 후단(後端)으로부터 2T_GI분 거슬러 올라간 위치 이전)에 매핑하게 된다.

또한, 데이터 매핑 결정부(402)는 상술한 데이터 매핑 방법 외에 도 17에 나타내는 바와 같은 방법을 이용해도 괜찮다. 이 방법은, 데이터의 중요도를 판별하여, 중요도가 높은 차례로 오류율 특성이 양호한 부분부터 데이터를 매핑하는 것이다. 이 방법에 의하면, 중요도가 높은 정보를 확실하게 수신 장치에 송신할 수 있 다.

이와 같이 실시형태 4에 의하면, 수신 신호에 포함되는 직접파의 GI를 추출하고, 추출한 GI 부분을 데이터부 후단(後端) 부분과 합성한 뒤 주파수축 등화 처리를 행하기 때문에, GI의 에너지를 유효하게 이용하여 복조할 수 있다. 따라서, 합성 부분의 SNR을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 5)

상술한 실시형태 1 내지 실시형태 4에서는, 데이터부 후부(後部)의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 선두에 부가하는 경우에 대해 설명했다. 이에 대해, 본 발명의 실시형태 5에서는, 데이터부 앞부분의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 후단(後端)에 부가하는 경우에 대해서 설명한다. 단, 본 발명의 실시형태 5에 따른 수신 장치의 구성은 실시형태 1에 나타낸 도 3과 동일한 구성이기 때문에, 도 3을 원용(援用)하여 설명한다.

도 18에, 본 실시형태에 있어서의 수신 처리를 모식적으로 나타낸다. 데이터 추출부(104)에서는, 직접파 성분, 지연파 성분 및 수신 장치에 있어서의 노이즈 성분이 합성된 수신 신호에 대해서, 직접파의 데이터부 선두로부터 데이터부 길이 T_DATA분 추출한다.

또, GI 추출부(107)에서는, 직접파의 GI 후단(後端)으로부터 (T_GI-τmax)분 거슬러 올라간 GI 부분을 추출한다. 즉, 시간적으로 인접하는 데이터의 간섭을 받 지 않는 부분의 GI를 추출한다.

데이터 위치 조정부(108)에서는, 추출 GI의 선두와 추출한 데이터부의 선두가 일치하도록 추출 GI의 데이터 위치를 조정하고, 데이터 위치를 조정한 추출 GI와 데이터부를 합성부(109)에서 합성한다.

다음에, 본 실시형태에 있어서의 데이터 매핑 방법 E~H에 대해 설명한다. 단, 본 발명의 실시형태 5에 따른 송신 장치의 구성은 실시형태 2에 나타낸 도 6과 동일한 구성이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.

우선, 방법 E는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 도 8에 나타낸 방법 A에 상당하는 것으로서, 데이터부 선두로부터 (T_GI-τmax)에 상당하는 부분, 즉, 오류율 특성이 개선되는 부분에 중요한 정보를 매핑하는 것이다.

방법 F는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 도 9에 나타낸 방법 B에 상당하는 것으로서, 데이터부 선두로부터 GI 길이(T_GI)에 상당하는 부분에 중요한 정보를 매핑하는 것이다.

방법 G는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 도 10에 나타낸 방법 C에 상당하는 것으로서, 데이터부 선두로부터 GI 길이(T_GI)에 상당하는 부분에, 중요한 정보를 중요도가 높은 차례로 데이터부 선두부터 매핑하는 것이다.

방법 H는, 도 22에 나타내는 바와 같이, 도 11에 나타낸 방법 D에 상당하는 것으로서, 데이터의 중요도를 판별하여, 중요도가 높은 차례로 데이터부 선두부터 데이터부 전체에 걸쳐서 매핑하는 것이다.

이와 같이 실시형태 5에 의하면, 데이터부 앞부분의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 후단(後端)에 부가하는 경우에 있어서도, GI의 에너지를 유효하게 이용해서 복조할 수 있으므로, 합성 부분의 SNR을 향상시킬 수 있다. 따라서, 합성 부분의 오류를 저감시킬 수 있다. 또, 중요한 정보를 정확하게 수신 장치에 송신할 수 있으므로, 시스템 전체의 처리율을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 6)

실시형태 5에서는, 데이터부 앞부분의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 후단(後端)에 부가하는 경우에 있어서, GI의 일부를 데이터부와 합성하는 것에 대해 설명했다. 이에 대해, 본 발명의 실시형태 6에서는, 데이터부 앞부분의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 후단(後端)에 부가하는 경우에 있어서, GI의 전부(GI 선두에서 후단(後端)까지의 전부)와 데이터부를 합성하는 경우의 데이터 매핑 방법 I 및 J에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태 6에 따른 송신 장치의 구성은 실시형태 4에 나타낸 도 15와 동일한 구성이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.

방법 I는, 도 23에 나타내는 바와 같이, 도 16에 나타낸 방법에 상당하는 것이다. 방법 I에서는, 데이터부 선두로부터 T_GI에 상당하는 부분에 중요한 정보를 매핑하고, 데이터부 선두로부터 T_GI분 뒤로 밀린 위치와 2T_GI분 뒤로 밀린 위치와의 사이에 상당하는 부분에 중요하지 않은 정보를 매핑하고, 남은 부분(데이터부 선두 로부터 2T_GI 뒤로 밀린 위치 이후)에 통상 데이터를 매핑한다.

방법 J는, 도 24에 나타내는 바와 같이, 도 17에 나타낸 방법에 상당하는 것으로서, 데이터의 중요도를 판별하여, 중요도가 높은 차례로 오류율 특성이 양호한 부분부터 데이터를 매핑하는 것이다.

이와 같이 실시형태 6에 의하면, 데이터부 앞부분의 소정의 일부를 GI로서 데이터부의 후단(後端)에 부가하는 경우에 있어서, GI와 데이터부를 합성할 경우에도, 중요한 정보를 정확하게 수신 장치에 송신할 수 있다. 따라서, 시스템 전체의 처리율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에 있어서의 통상의 정보로서는, 예를 들면, 3GPP 규격에서는 HS-DSCH, DSCH, DPDCH, DCH, S-CCPCH, FACH 등의 데이터 채널이 있다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서의 중요한 정보로서는, 예를 들면, 3GPP 규격에서는 HS-DSCH에 부수되는(associated) 채널인 HS-SCCH나, HS-DPCCH, RRM(Radio Resource Management)를 위한 제어 정보를 통지하기 위한 DCCH, S-CCPCH, P-CCPCH, PCH, BCH 물리 채널의 제어를 위한 DPCCH 등의 제어 채널이 있다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서의 중요한 정보로서는 TFCI가 있다. TFCI는 데이터 포맷을 통지하기 위한 정보이므로, TFCI가 잘못 수신되면 프레임 또는 서브 프레임의 모든 데이터가 틀리게 수신된다. 따라서, 상기 각 실시형태에 있어서 TFCI를 중요한 정보로서 취급하여, TFCI의 오류율 특성을 향상시키는 것이 유효하다.

또, 제어 채널이 공통 제어 채널과 개별 제어 채널로 대별되는 경우, 공통 제어 채널을 상기 각 실시형태에 있어서의 중요한 정보로 취급하고, 개별 제어 채널을 상기 각 실시형태에 있어서의 통상 정보로 취급해도 좋다. 공통 제어 채널은 복수의 이동국에 공통으로 송신되기 때문에, 각 이동국에 개별적으로 송신되는 개별 제어 채널에 비해, 보다 양호한 오류율 특성이 요구되기 때문이다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서의 중요한 정보로서는, 정보 압축이나 데이터의 암호화에 이용하는 초기 정보(Initialization Vector)가 있다. 이 초기 정보는, 그 후의 통신의 기본이 되는 것이므로, 잘못 수신되면, 그 후의 일련의 통신이 전부 통신 불능이 되어 버릴 우려가 있기 때문이다. 따라서, 상기 각 실시형태에 있어서 초기 정보를 중요한 정보로서 취급하여, 초기 정보의 오류율 특성을 향상시키는 것이 효과적이다.

또, 음성 다중 신호의 중심 채널의 데이터를 상기 각 실시형태에 있어서의 중요한 정보로서 취급해도 괜찮다. 음성 다중 신호에 있어서 중심 채널의 데이터가 잘못되는 것은, 다른 채널(좌우 채널이나 후부 채널)의 데이터가 잘못되는 것보다도, 청감에 대한 열화의 영향이 크기 때문이다.

상기 각 실시형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.

또, 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 괜찮고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화되어도 괜찮다. 여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차 이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 일도 있다.

또, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 괜찮다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 괜찮다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체하는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용해 기능 블록의 집적화를 행하여도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 명세서는 2005년 3월 10일에 출원한 일본 특허 출원 제 2005-066813 호, 2005년 7월 22일에 출원한 일본 특허 출원 제 2005-212671 호, 및 2006년 3월 9일에 출원한 일본 특허 출원 제 2006-063972 호에 기초하고 있는 것이다. 이들의 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명에 따른 무선 수신 장치 및 무선 송신 장치는, GI를 유효하게 이용해 복조를 행하여, 수신 품질을 향상시킬 수 있어, 주파수 등화 싱글 캐리어 전송 시스템에 이용되는 기지국 장치 또는 이동국 장치 등에 적용할 수 있다.

도 1은 GI의 생성 방법을 나타내는 도면,

도 2는 특허 문헌 1에 개시된 수신 장치에 있어서의 수신 처리의 설명에 제공하는 도면,

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 4는 도 3에 나타내는 수신 장치가 수신한 데이터를 나타내는 도면,

도 5는 도 3에 나타내는 수신 장치에 있어서의 수신 처리의 설명에 제공하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 7은 GI의 생성 방법의 설명에 제공하는 도면,

도 8은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 9는 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 10은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 11은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 12는 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 14는 도 13에 나타내는 수신 장치에 있어서의 수신 처리의 설명에 제공하는 도면,

도 15는 본 발명의 실시형태 4에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 16은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 17은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 18은 본 발명의 실시형태 5에 있어서의 수신 처리의 설명에 제공하는 도면,

도 19는 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 20은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 21은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 22는 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 23은 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면,

도 24는 데이터 매핑 방법을 나타내는 송신 포맷 도면이다.

Claims

데이터부(data部)의 선두와 후단 사이에 배치되는 복수의 데이터 심볼을, 싱글 캐리어(single carrier) 방식으로 송신하는 무선 송신 장치로서,

ACK/NACK 정보를 포함하는 적어도 하나의 데이터 심볼이 상기 데이터부의 후단으로부터 매핑되도록, 상기 데이터부에 포함되는 상기 복수의 데이터 심볼을 배치하는 배치부와,

상기 복수의 데이터 심볼 중 상기 데이터부의 상기 후단으로부터 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix) 기간에 상당하는 부분에 포함되는 데이터와 동일한 데이터를 포함하는 데이터 심볼을 상기 사이클릭 프리픽스 기간에 송신하고, 또한 상기 사이클릭 프리픽스 기간 이후에 상기 데이터부에 포함되는 상기 복수의 데이터 심볼을 송신하는 송신부

를 구비하는 무선 송신 장치.
데이터부의 선두와 후단 사이에 배치되는 복수의 데이터 심볼을, 싱글 캐리어 방식으로 송신하는 무선 송신 방법으로서,

ACK/NACK 정보를 포함하는 적어도 하나의 데이터 심볼이 상기 데이터부의 후단으로부터 매핑되도록, 상기 데이터부에 포함되는 상기 복수의 데이터 심볼을 배치하고,

상기 복수의 데이터 심볼 중 상기 데이터부의 상기 후단으로부터 사이클릭 프리픽스 기간에 상당하는 부분에 포함되는 데이터와 동일한 데이터를 포함하는 데이터 심볼을 상기 사이클릭 프리픽스 기간에 송신하고, 또한 상기 사이클릭 프리픽스 기간 이후에 상기 데이터부에 포함되는 상기 복수의 데이터 심볼을 송신하는

무선 송신 방법.
데이터부의 선두와 후단 사이에 배치되는 복수의 데이터 심볼을, 싱글 캐리어 방식으로 송신하는 무선 송신 장치로서,

상기 복수의 데이터 심볼 중 상기 데이터부의 상기 후단으로부터 사이클릭 프리픽스 기간에 상당하는 부분에 포함되는 데이터와 동일한 데이터를 포함하는 데이터 심볼을 상기 사이클릭 프리픽스 기간에 송신하고, 또한 상기 사이클릭 프리픽스 기간 이후에 상기 데이터부에 포함되는 상기 복수의 데이터 심볼을 송신하는 송신부

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