KR101317746B1

KR101317746B1 - Ｏｆｄｍ 송신기 및 ｏｆｄｍ 송신 방법

Info

Publication number: KR101317746B1
Application number: KR1020107023982A
Authority: KR
Inventors: 데루히토 다케다; 미쓰루 다나베; 유키오 오카다; 도모아키 미즈타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2013-10-15
Also published as: TW200943857A; KR20120113793A; KR20100139091A; TWI388167B; JP5108582B2; JP2009239549A; CN101981843A; WO2009119685A1

Abstract

OFDM 송신기(10)는, 서브캐리어 선택 유닛(90), 변조 유닛(30), 신호 생성 유닛(50), D/A 변환기(60), 및 진폭 제어 유닛(70)을 구비한다. 서브캐리어 선택 유닛(90)은, 서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다. 변조 유닛(30)은, 서브캐리어 선택 유닛(90)에서 선택된 서브캐리어의 수에 따라 디지털 데이터를 분할한다. 또한, 변조 유닛(30)은, 분할된 디지털 데이터에 기초하여 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성한다. 신호 생성 유닛(50)은, 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성한다. D/A 변환기(60)는, 디지털 OFDM 신호를 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력한다. 진폭 제어 유닛(70)은, 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 서브캐리어 선택 유닛(90)에서 선택된 서브캐리어의 수에 따라 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

Description

ＯＦＤＭ 송신기 및 ＯＦＤＭ 송신 방법{OFDM TRANSMITTER AND OFDM TRANSMISSION METHOD}

본 발명은, OFDM 송신 장치, 및 OFDM 송신 방법에 관한 것이다.

WO2005/55479에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기에 대해 개시되어 있으며, 이 송신기는 서로 직교 관계를 가지는 복수의 서브캐리어를 포함하는 멀티캐리어 신호(OFDM 신호)를 사용하여 디지털 데이터를 송신한다. OFDM 송신기는, 디지털 데이터에 의해 변조된 복수의 서브캐리어를 다중화하여, 디지털의 멀티캐리어 신호를 생성한다. 디지털의 멀티캐리어 신호는, D/A 변환기에 의해 아날로그의 멀티캐리어 신호로 변환되어 전송로에 출력된다.

상기 WO2005/55479에 개시된 OFDM 송신기에서는, OFDM 신호의 최대 진폭을 D/A 변환기가 수용할 수 있는 최대 진폭에 일치시켜, D/A 변환기의 능력을 최대한으로 이용하는 것은 고려되어 있지 않다.

본 발명은, 상기 사유에 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, D/A 변환기의 능력을 최대한으로 이용하여 디지털 데이터를 송신할 수 있는 OFDM 송신기, 및 OFDM 송신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 OFDM 송신 장치는, 서브캐리어 선택 유닛, 변조 유닛, OFDM 신호 생성 유닛, D/A 변환기, 및 진폭 제어 유닛을 구비한다. 상기 서브캐리어 선택 유닛은, 서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다. 상기 변조 유닛은, 상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 디지털 데이터를 분할한다. 또한, 상기 변조 유닛은, 분할된 상기 디지털 데이터에 기초하여 상기 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성한다. 상기 OFDM 신호 생성 유닛은, 상기 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성한다. 상기 D/A 변환기는, 상기 디지털 OFDM 신호를 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력한다. 상기 진폭 제어 유닛은, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

본 발명에 따르면, 상기 디지털 데이터의 송신에 사용되는 상기 서브캐리어의 수가 바뀌어도, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력은 미리 결정된 값을 유지한다. 그러므로 상기 D/A 변환기의 능력을 최대한으로 이용하여 상기 디지털 데이터를 송신할 수 있다.

바람직한 실시예에서는, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력을 검출하는 전력 검출 유닛을 가진다. 상기 진폭 제어 유닛은, 상기 전력 검출 유닛에 의해 검출된 전력이 상기 미리 결정된 값으로 되도록, 상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

이와 같이 하면, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력을 양호한 정밀도로 상기 미리 결정된 값으로 설정할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 각각의 서브캐리어의 전송로 상태를 취득하는 전송로 상태 취득 유닛을 구비한다. 상기 진폭 제어 유닛은, 상기 전송로 상태 취득 유닛이 취득한 상기 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여 상기 서브캐리어의 전송로 상태의 양호 또는 불량을 판정한다. 또한, 상기 진폭 제어 유닛은, 전송로 상태가 양호한 상기 서브캐리어에 대응하는 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 작게 하고, 전송로 상태가 불량한 상기 서브캐리어에 대응하는 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 크게 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 통신 정밀도가 향상되고, 그 결과, 통신 속도가 향상된다.

바람직한 실시예에서, 상기 미리 결정된 값은, 상기 디지털 OFDM 신호의 진폭이 상기 D/A 변환기가 수용할 수 있는 최대값과 동일한 때의 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력이다.

바람직한 실시예에 따르면, D/A 변환기의 능력을 최대한으로 이용할 수 있다.

바람직한 실시예에서는, 상기 각각의 서브캐리어의 전송로 상태를 취득하는 전송로 상태 취득 유닛을 구비한다. 상기 서브캐리어 선택 유닛은, 상기 전송로 상태 추정 유닛이 취득한 상기 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여 상기 서브캐리어 그룹으로부터 상기 디지털 데이터의 송신에 사용되는 상기 복수의 서브캐리어를 선택한다.

본 발명에 따른 OFDM 송신 방법은, 5개의 단계를 포함한다. 제1 단계에서는, 서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다. 제2 단계에서는, 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 디지털 데이터를 분할하고, 분할된 상기 디지털 데이터에 기초하여 상기 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성한다. 제3 단계에서는, 상기 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성한다. 제4 단계에서는, 상기 디지털 OFDM 신호를 D/A 변환기에 의해 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력한다. 제5 단계는, 상기 제2 단계와 상기 제3 단계와의 사이에 실행된다. 상기 제5 단계에서는, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 상기 제1 단계에서 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

본 발명에 의하면, 상기 디지털 데이터의 송신에 사용되는 상기 서브캐리어의 수가 바뀌어도, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력은 미리 결정된 값을 유지한다. 그러므로 상기 D/A 변환기의 능력을 최대한으로 이용하여 상기 디지털 데이터를 송신할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 OFDM 송신 장치의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 상기 OFDM 송신 장치의 동작의 설명도이다.

본 발명의 일 실시예의 OFDM 송신기(이하, "송신기"라고 함)(10)는, 서로 주파수가 상이한 동시에 직교 관계를 가지는 복수의 서브캐리어를 이용한 멀티캐리어 신호(OFDM 신호)에 의해 디지털 데이터를 도시하지 않은 OFDM 수신기(이하, "수신기"라고 함)에 송신한다. 송신기(10)와 수신 장치로 이루어지는 OFDM 통신 장치는, OFDM 변조된 신호(OFDM 신호)에 의한 패킷 통신을 행하기 위해 사용된다. 그리고 송신기(10)와 OFDM 수신 장치 사이의 전송로는, 유선이어도 되고 무선이어도 된다.

송신기(10)는, 에러 정정 코드 유닛(20), 변조 유닛(30), 인터리버(40), 신호 생성 유닛(50), D/A 변환기(60), 진폭 제어 유닛(70), 전송로 상태 취득 유닛(이하, "취득 유닛"이라고 함)(80), 및 서브캐리어 선택 유닛(이하, "선택 유닛"이라고 함)(90)을 구비한다.

취득 유닛(80)은, 서브캐리어의 전송로 상태를 취득한다. 예를 들면, 취득 유닛(80)은, 수신 장치로부터 OFDM 신호의 각각의 서브캐리어의 전송로 상태(수신 상태)를 수취한다. 전송로 상태는, 예를 들면, S/N비이다. 또한, 전송로 상태는, BER(Bit Error Rate)이어도 된다.

선택 유닛(90)은, 서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다.

여기서, 서브캐리어의 S/N비가 높을수록, 비트 에러 비율이 낮아진다. 즉, S/N비가 높을수록 고정밀도의 통신을 행할 수 있다. 따라서, 선택 유닛(90)은, 서브캐리어의 S/N비가 제1 임계값 이하이면, 서브캐리어의 전송로 상태가 불량인 것으로 추정한다. 또한, 선택 유닛(90)은, 서브캐리어의 S/N비가 제1 임계값을 초과하면, 서브캐리어의 전송로 상태가 양호인 것으로 추정한다. 선택 유닛(90)은, 전송로 상태의 추정의 결과, 전송로 상태가 불량한 서브캐리어를 선택하지 않고, 전송로 상태가 양호한 서브캐리어를 선택한다. 선택 유닛(90)에서의 서브캐리어의 선택 결과는 변조 유닛(30)에 통지된다. 취득 유닛(80)이 서브캐리어의 전송로 상태를 취득하기 전의 초기 상태에서는, 선택 유닛(90)은, 모든 서브캐리어를 선택한다. 그리고 선택 유닛(90)은, 일정 시간마다 서브캐리어의 전송로 상태의 추정을 행해도 된다. 또한, 전송로 상태가 거의 변화하지 않는 경우, 선택 유닛(90)은, 송신기(10)의 설치 시에 추정한 결과를 이후 사용하도록 해도 된다.

에러 정정 코드 유닛(20)은, 수신 장치에 송신하는 디지털 데이터(직렬 비트 시퀀스)에 에러 정정 부호를 부가하여 변조 유닛(30)에 출력한다. 에러 정정 부호를 부가함으로써, 전송로가 악조건하에 있는 경우에도 통신 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

변조 유닛(30)은, 직렬/병렬 변환기(31), 심볼 맵퍼(symbol mapper)(32), 및 복수의 서브캐리어 변조기(33)를 가진다.

직렬/병렬 변환기(31)는, 에러 정정 부호가 부가된 디지털 데이터를 선택 유닛(90)에 의해 선택된 서브캐리어의 수(이하, "선택 수"라고 함)에 따라 분할하여 병렬 데이터를 생성한다. 병렬 데이터의 수는 선택 수와 같다. 또한, 디지털 데이터의 분할은 심볼 단위로 행해진다. 1개의 심볼이 나타내는 비트의 수는, 변조 방식에 의해 결정된다. 예를 들면, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)의 경우, 1개의 심볼은 2비트에 대응한다. 직렬/병렬 변환기(31)는, 병렬 데이터를 심볼 맵퍼(32)에 출력한다.

심볼 맵퍼(32)는, 직렬/병렬 변환기(31)에 의해 생성된 각 병렬 데이터를, 서브캐리어를 변조하기 위한 복소 심볼 시퀀스(complex symbol sequence)(IQ 신호)로 변환한다. 복소 심볼 시퀀스를 구성하는 복소 심볼은, 서브캐리어의 동상 성분의 계수 a와 서브캐리어의 직교 성분의 계수 b를 사용하여, a+jb(j는 허수 단위)의 형태에 의해 표현된다. 예를 들면, QPSK에서, 위상이 90도 상이한 4개의 정현파(심볼)를 사용한다. 각 심볼은 복소 심볼로 정의된다. 복소 심볼은 심볼에 배타적으로 대응하고 있다. 표 1은, QPSK에 있어서의 비트 시퀀스와 복소 심볼의 대응 관계를 나타내고 있다. 심볼 맵퍼(32)는, 전형적으로는, 비트 시퀀스와 복소 심볼의 대응 관계를 나타낸 데이터 테이블을 참조하여, 분할 데이터를 복소 심볼 시퀀스로 변환한다. 심볼 맵퍼(32)는, 각각의 복소 심볼 시퀀스를, 선택 유닛(90)에 의해 선택된 서브캐리어에 대응하는 서브캐리어 변조기(33)에 출력한다.

	a	b
00	1/v2	1/v2
01	-1/v2	1/v2
11	-1/v2	-1/v2
10	-1/v2	-1/v2

서브캐리어 변조기(33)는, 상기 서브캐리어 그룹에게 포함되는 서브캐리어와 배타적으로 대응하고 있다. 서브캐리어 변조기(33)는, 심볼 맵퍼로부터 수취한 복소 심볼 시퀀스에 의해 서브캐리어를 변조하여 변조 서브캐리어를 생성한다. 서브캐리어 변조기(33)는, 변조 서브캐리어를 인터리버(40)에 출력한다.

전술한 바와 같이 변조 유닛(30)은, 선택 수에 따라 디지털 데이터를 분할한다. 또한, 변조 유닛(30)은, 분할된 디지털 데이터에 기초하여 복수의 서브캐리어(선택 유닛(90)에 의해 선택된 서브캐리어)를 변조하여, 복수의 변조 서브캐리어를 생성한다.

인터리버(40)는, 서브캐리어 변조기(33)에 의해 생성된 변조 서브캐리어의 순서(심볼의 순서)를 교체하여 신호 생성 유닛(50)에 출력한다. 인터리버(40)를 이용함으로써, 버스트 에러의 영향을 저감할 수 있다.

신호 생성 유닛(50)은, 역이산 푸리에 변환 유닛(51), 보통 직렬 변환기(52), 가드 인터벌 부가 유닛(53), 실수부 추출 유닛(real part extraction unit)(54), 주파수 변환기(55), 국부 발진기(56), 및 밴드패스 필터(57)를 가진다.

역이산 푸리에 변환 유닛(51)은, 인터리버(40)로부터 얻은 복수의 변조 서브캐리어를 심볼마다 일괄하여 역이산 푸리에 변환하여, 심볼의 표본 값을 생성한다. 역이산 푸리에 변환 유닛(51)은, 심볼의 표본 값을 보통 직렬 변환기(52)에 출력한다.

보통 직렬 변환기(52)는, 역이산 푸리에 변환 유닛(51)으로부터 얻은 심볼의 표본 값을 직렬로 배열하여 직렬 데이터(이하, "복소 베이스밴드 OFDM 신호"라고 함)를 생성한다.

가드 인터벌 부가 유닛(53)은, 복소 베이스밴드 OFDM 신호에 가드 인터벌을 부가한다. 가드 인터벌을 부가함으로써, 멀티 패스 지연파에 의한 부호간 간섭을 방지할 수 있다.

실수부 추출 유닛(54)은, 복소 베이스밴드 OFDM 신호로부터 실수부를 추출한다.

주파수 변환기(55)는, 복소 베이스밴드 OFDM 신호의 주파수의 변환을 행하여 반송 대역 OFDM 신호(디지털의 OFMD 신호)를 생성한다. 주파수 변환기(55)는, 국부 발진기(56)가 출력하는 주파수 fc의 반송파 [cos(2 pfct )]를 복소 베이스밴드 OFDM 신호에 곱하는 것으로 주파수의 변환을 행한다. 주파수 변환기(55)는, 밴드 패스 필터(57)를 통해 디지털 OFDM 신호를 D/A 변환기(60)에 출력한다.

밴드 패스 필터(57)는, 디지털 OFDM 신호로부터 여분의 주파수를 제거한다.

전술한 바와 같이 신호 생성 유닛(50)은, 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성한다.

D/A 변환기(60)는, 디지털 OFDM 신호를 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력한다. 또한, D/A 변환기(60)는, 아날로그 OFDM 신호의 전력을 검출한다. D/A 변환기(60)는, 아날로그 OFDM 신호의 전력의 검출 결과를 진폭 제어 유닛(70)에 출력한다. 즉, D/A 변환기(60)는, 아날로그 OFDM 신호의 전력을 검출하는 전력 검출 유닛으로서 기능한다.

진폭 제어 유닛(70)은, 진폭 결정 유닛(71)과 진폭 조정 유닛(72)을 구비한다. 진폭 결정 유닛(71)은, 각각의 변조 서브캐리어의 진폭의 목표값(이하, "목표 진폭값"이라고 함)을 결정한다. 진폭 결정 유닛(71)은, 목표 진폭값을 진폭 조정 유닛(72)에 출력한다. 진폭 조정 유닛(72)은, 각각의 변조 서브캐리어의 진폭이 진폭 결정 유닛(71)으로부터 수취한 목표 진폭값으로 되도록 서브캐리어 변조기(33)를 제어한다.

여기서, OFDM 신호는, 선택 유닛(90)에 의해 선택된 복수의 서브캐리어에 대응하는 변조 서브캐리어를 모두 다중화하여 생성된다. 그러므로 OFDM 신호의 진폭은 변조 서브캐리어의 진폭에 의존하고 있다. 변조 서브캐리어의 전력은 변조 서브캐리어의 진폭에 의존하고 있다.

진폭 결정 유닛(71)은, D/A 변환기(60)가 출력하는 아날로그 OFDM 신호의 전력(모든 변조 서브캐리어의 합계 전력에 상당함)이 목표 전력(미리 결정된 값)으로 되도록, 선택 수에 따라 각각의 변조 서브캐리어의 진폭을 결정한다. 예를 들면, 진폭 결정 유닛(71)은, 각각의 변조 서브캐리어의 전력이 목표 전력을 선택 수로 나눈 값에 일치하도록, 각각의 변조 서브캐리어의 목표 진폭값을 결정한다. 따라서, 각각의 변조 서브캐리어의 진폭은, 선택 수가 많으면 작아지고, 선택 수가 적으면 커진다.

도 2a는, 모든 서브캐리어를 사용하고 있는 상태(초기 상태)를 나타내고 있다. 이 경우, 모든 변조 서브캐리어의 합계 전력이 목표 전력으로 되도록 각각의 변조 서브캐리어의 목표 진폭값이 설정되어 있다. 여기서, 주파수 대역 W 내의 서브캐리어의 S/N비가 제1 임계값 이하로 되었다고 하다. 이 경우, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 선택 유닛(90)은, 주파수 대역 W 내의 서브캐리어를 선택하지 않는다. 따라서, 초기 상태보다 선택 수가 감소한다. 그러므로 진폭 결정 유닛(71)은, 선택 수의 감소에 맞추어, 변조 서브캐리어의 합계 전력이 목표 전력으로 되도록 각각의 변조 서브캐리어의 목표 진폭값을 크게 한다.

따라서, 선택 수가 감소한 후의 각각의 변조 서브캐리어의 전력은, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 초기 상태로부터 ΔP 만큼 증가한다. 그러므로 초기 상태에서의 모든 변조 서브캐리어의 합계 전력과 선택 수가 감소한 경우에서의 모든 변조 서브캐리어의 합계 전력이 같아지게 된다(환언하면, 아날로그 OFDM 신호의 전력이, 선택 수의 변화에 관계없이 일정하게 된다). 즉, D/A 변환기(60)에 입력되는 디지털 OFDM 신호의 진폭도 선택 수의 변화(증감)에 관계없이 일정하게 된다.

또한, 진폭 결정 유닛(71)은, 각각의 서브캐리어의 전송로 상태에 따라서 목표 진폭값을 보정한다. 구체적으로는, 진폭 결정 유닛(71)은, 취득 유닛(80)이 취득한 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여 선택 유닛(90)에 의해 선택된 서브캐리어의 전송로 상태의 양호 또는 불량을 판정한다. 진폭 결정 유닛(71)은, 서브캐리어의 S/N비가 제2 임계값 이하이면, 서브캐리어의 전송로 상태가 불량인 것으로 판정하고, 제2 임계값을 초과하면, 서브캐리어의 전송로 상태가 양호한 것으로 판정한다. 제2 임계값은 제1 임계값보다 큰 값에 설정된다. 즉, 진폭 결정 유닛(71)은, 선택 유닛(90)에 의해 선택된 서브캐리어의 전송로 상태의 양호 또는 불량을 판정한다.

그리고 제2 임계값은, 제1 임계값보다 작게 해도 된다. 제2 임계값을 제1 임계값보다 작게 하면, 제2 임계값이 제1 임계값보다 큰 경우보다, 사용하는 서브캐리어를 증가시킬 수 있다.

그리고 진폭 결정 유닛(71)은, 상기 판정의 결과를 참조하여, 전송로 상태가 양호한 서브캐리어에 대응하는 변조 서브캐리어의 목표 진폭값을 작게 하고, 전송로 상태가 불량한 서브캐리어에 대응하는 변조 서브캐리어의 목표 진폭값을 크게 한다. 단, 이 경우에도, 진폭 결정 유닛(71)은, 변조 서브캐리어의 합계 전력이 목표 전력에 일치하도록 각각의 목표 진폭값을 결정한다. 그리고 목표 진폭값을 어느 정도 변화시킬 것인가는, 전송로 상태에 따라 적절하게 설정하면 된다. 또한, 전송로 상태의 양호 또는 불량에 따라 목표 진폭값의 변화폭을 바꾸어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 송신기(10)의 진폭 제어 유닛(70)은, 아날로그 OFDM 신호의 전력이 목표 전력으로 되도록, 선택 수에 따라 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

그러므로 디지털 데이터의 송신에 사용되는 서브캐리어의 수가 증감하여도, 전송로에 출력되는 아날로그 OFDM 신호의 전력은 목표 전력에 일치한다.

여기서, 아날로그 OFDM 신호의 진폭은, 통신 시스템의 사양, D/A 변환기(60)의 사양, 법규제(예를 들면, 무선 신호의 전력에 관한 규제) 등에 의해 제한된다. 한편, 서브캐리어마다의 진폭은, 사용하는 서브캐리어의 수나, 서브캐리어의 전송로 상태에 따라 결정된다. 같은 OFDM 방식이라도, 통신 시스템에 의해 사용하는 서브캐리어의 수 등의 사양은 상이하다. 또한, 노이즈나 감쇠의 영향으로, 통신에 사용할 수 없는 서브캐리어가 존재하는 것이 있다.

본 실시예의 송신기(10)에서는, 서브캐리어의 진폭을 실제로 사용하는 서브캐리어의 수에 적응시키기 위해, 사용하는 서브캐리어의 수를 서브캐리어의 진폭을 결정할 때의 기준으로 하여 사용한다. 따라서, 송신기(10)에 의하면, 소비 전력의 낭비를 억제할 수 있다. 또한, 사용하는 서브캐리어의 수를 줄인 것으로 남은 전력을 사용 가능한 다른 서브캐리어에 공급한다. 그러므로 송신기(10)에 의하면, 통신 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 송신기(10)는, 사용하는 서브캐리어의 수 가 상이한 통신 시스템에 공통으로 사용할 수 있다.

여기서, 상기 미리 결정된 값은, 디지털 OFDM 신호의 진폭이 D/A 변환기(60)가 수용할 수 있는 최대값과 동일한 때의 아날로그 OFDM 신호의 전력인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 전송로의 상태에 따라 선택 수를 증감하여도, D/A 변환기(60)의 능력(예를 들면, 분해능)을 최대한으로 이용할 수 있다. 또한, D/A 변환기(60)는, 상기 미리 결정된 값이, 법규제로 인정되어 있는 아날로그 OFDM 신호의 전력의 최대값으로 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 통신 속도를 최대로 할 수 있다.

그런데 아날로그 OFDM 신호의 전력은 서브캐리어의 전송로 상태에 따라 변화할 수 있다. 상기 예에서는, 진폭 제어 유닛(70)은, D/A 변환기(60)에 의해 검출된 아날로그 OFDM 신호의 전력에 기초하여 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다. 그러므로 전송로 상태에 의한 아날로그 OFDM 신호의 전력 변화를 억제할 수 있다. 따라서, 아날로그 OFDM 신호의 전력을 미리 결정된 값으로 유지할 수 있다.

그리고 D/A 변환기(60)에서는, D/A 변환기(60)에 입력되는 디지털 신호와, D/A 변환기(60)로부터 출력되는 아날로그 신호와의 관계는, D/A 변환기(60)의 사양에 의해 정해져 있다. 따라서, 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되는 변조 서브캐리어의 진폭은 이론적으로 구할 수 있다. 따라서, 반드시 아날로그 OFDM 신호의 전력을 실제로 검출할 필요는 없다. 단, 전술한 바와 같이 아날로그 OFDM 신호의 전력은 전송로 상태에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 아날로그 OFDM 신호의 전력을 실제로 검출하는 편이 바람직하다.

또한, 진폭 제어 유닛(70)은, 전송로 상태가 양호한 서브캐리어에 대응하는 변조 서브캐리어의 진폭을 작게 하고, 전송로 상태가 불량한 서브캐리어에 대응하는 변조 서브캐리어의 진폭을 크게 한다.

즉, 진폭 제어 유닛(70)은, 전송로 상태가 양호한 서브캐리어의 전력의 일부를 전송로 상태가 불량한 서브캐리어에 할당한다. 그러므로 전송로 상태가 불량한 서브캐리어의 통신 상황을 개선할 수 있다. 따라서, 통신 정밀도가 향상되고, 그 결과, 통신 속도가 향상된다.

그리고 진폭 제어 유닛(70)은, 반드시 전송로 상태의 양호 또는 불량에 따라 변조 서브캐리어의 진폭을 변경할 필요는 없다. 즉, 진폭 제어 유닛(70)은, 변조 서브캐리어의 진폭을 모두 같게 하도록 구성하여도 된다.

또한, 선택 유닛(90)은, 취득 유닛(80)이 취득한 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여 서브캐리어 그룹으로부터, 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다. 그러므로 디지털 데이터의 전송을 행할 수 없는 서브캐리어를 이용하지 않게 할 수 있다. 따라서, 송신기(10)는, 전력의 낭비를 방지할 수 있다. 또한, 통신 정밀도가 향상되고, 그 결과, 통신 속도가 향상된다.

그런데 상기 예에서는, 선택 유닛(90)은, 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 자동으로 선택한다. 그러나 선택 유닛(90)은, 외부로부터의 입력에 따라 서브캐리어를 선택하도록 구성되어 있어도 된다. 외부로부터 입력하는 방법으로서는, 수동 입력의 방법이나, 자동 입력의 방법을 생각할 수 있다. 수동 입력의 방법에서는, 외부 장치를 사용하여 미리 결정한 설정값을 버튼, 키보드 등의 외부 입력 장치를 사용하여 선택 유닛(90)에 입력한다. 자동 입력의 방법에서는, 설정값을 결정하는 외부의 연산 장치가 직접적으로 설정값을 선택 유닛(90)에 입력한다.

또한, 본 발명의 일 실시예의 OFDM 송신 방법은, 전술한 송신기(10)의 동작으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다음의 5개의 단계를 포함한다. 제1 단계에서는, 서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택한다. 제2 단계에서는, 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 디지털 데이터를 분할한다. 또한, 제2 단계에서는, 분할된 디지털 데이터에 기초하여 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성한다. 제3 단계에서는, 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성한다. 제4 단계에서는, 디지털 OFDM 신호를 D/A 변환기에 의해 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력한다. 여기서, 제5의 단계는, 제2 단계와 제3 단계와의 사이에 실행된다. 제5 단계에서는, 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 제1 단계에서 선택된 서브캐리어의 수에 따라 변조 서브캐리어의 진폭을 조정한다.

전술한 OFDM 송신 방법에서는, 디지털 데이터의 송신에 사용되는 서브캐리어의 수를 증감하여도, 전송로에 출력되는 아날로그 OFDM 신호의 전력은 미리 결정된 값으로 제어된다. 그러므로 전술한 OFDM 송신 방법에 의하면, D/A 변환기(60)의 능력을 최대한으로 이용하여 디지털 데이터를 송신할 수 있다.

Claims

OFDM 송신기에 있어서,
서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터, 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택하는 서브캐리어 선택 유닛;
상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 디지털 데이터를 분할하고, 분할된 상기 디지털 데이터에 기초하여 상기 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성하는 변조 유닛;
상기 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성하는 OFDM 신호 생성 유닛; 및
상기 디지털 OFDM 신호를 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력하는 D/A 변환기
를 포함하며,
상기 복수의 변조 서브캐리어의 각각의 진폭을 제어하는 진폭 제어 유닛을 포함하고,
상기 진폭 제어 유닛은, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 변조 서브캐리어의 각각의 진폭을 조정하도록 구성되어 있는, OFDM 송신기.
제1항에 있어서,
상기 아날로그 OFDM 신호의 전력을 검출하도록 구성된 전력 검출 유닛을 포함하고,
상기 진폭 제어 유닛은, 상기 전력 검출 유닛에 의해 검출된 전력이 상기 미리 결정된 값으로 되도록, 상기 서브캐리어 선택 유닛에 의해 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 변조 서브캐리어의 각각의 진폭을 조정하도록 구성되어 있는, OFDM 송신기.
제1항에 있어서,
상기 각각의 서브캐리어의 전송로 상태를 취득하도록 구성된 전송로 상태 취득 유닛을 포함하고,
상기 진폭 제어 유닛은, 상기 전송로 상태 취득 유닛이 취득한 상기 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여, 상기 서브캐리어의 전송로 상태의 양호 또는 불량을 판정하고, 전송로 상태가 양호한 상기 서브캐리어에 대응하는 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 작게 하고, 전송로 상태가 불량한 상기 서브캐리어에 대응하는 상기 변조 서브캐리어의 진폭을 크게 하도록 구성되어 있는, OFDM 송신기.
제1항에 있어서,
상기 미리 결정된 값은, 상기 디지털 OFDM 신호의 진폭이 상기 D/A 변환기가 수용할 수 있는 최대값과 동일한 때의 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력으로 규정되는, OFDM 송신기.
제1항에 있어서,
상기 각각의 서브캐리어의 전송로 상태를 취득하는 전송로 상태 취득 유닛을 구비하고,
상기 서브캐리어 선택 유닛은, 상기 전송로 상태 추정 유닛이 취득한 상기 서브캐리어의 전송로 상태에 기초하여, 상기 서브캐리어 그룹으로부터 상기 디지털 데이터의 송신에 사용되는 상기 복수의 서브캐리어를 선택하도록 구성되어 있는, OFDM 송신기.
OFDM 송신 방법에 있어서,
서로 직교 관계를 가지는 서브캐리어 그룹으로부터 디지털 데이터의 송신에 사용되는 복수의 서브캐리어를 선택하는 제1 단계;
선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 디지털 데이터를 분할하고, 분할된 상기 디지털 데이터에 기초하여 상기 복수의 서브캐리어를 변조하여 복수의 변조 서브캐리어를 생성하는 제2 단계;
상기 복수의 변조 서브캐리어를 다중화하여 디지털 OFDM 신호를 생성하는 제3 단계; 및
상기 디지털 OFDM 신호를 아날로그 OFDM 신호로 변환하여 전송로에 출력하는 제4 단계
를 포함하며,
상기 제2 단계와 상기 제3 단계와의 사이에 제5 단계를 포함하고,
상기 제5 단계에서는, 상기 아날로그 OFDM 신호의 전력이 미리 결정된 값으로 되도록, 선택된 상기 서브캐리어의 수에 따라 상기 복수의 변조 서브캐리어의 진폭을 조정하는, OFDM 송신 방법.