KR20000062895A - 직교 주파수 분할 다중 통신 장치 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서, 파일럿 캐리어의 송신 데이터인 기지 신호는 승산기(103)에 보내여지고 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정(이득 제어)된다. 이 계수는 오류율 열화나 전(全) 송신 전력중의 피크 전력의 증가분 등을 고려하여, 메세지 신호의 진폭보다도 기지 신호의 진폭이 커지는 범위에서 적절히 설정된다. 또, 파일럿 캐리어는 전캐리어에 있어서 수가 적기 때문에, 파일럿 캐리어의 이득을 크게 하더라도 전체적으로 피크 전력의 증가에 그다지 영향은 없다.

Description

직교 주파수 분할 다중 통신 장치{OFDM COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은 OFDM 통신 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신(mobile communication) 시스템에 있어서의 OFDM 통신 장치에 관한 것이다.
현재의 지상파의 전송로에 있어서의 전송 특성의 열화의 주된 요인은 멀티패스 방해이다. 이 멀티패스 방해에 대하여 강한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식이 최근 주목받고 있다. 이 OFDM은 어떤 신호 구간에서 서로 직교하는 다수(수십∼수백)의 디지탈 변조파를 다중하는 방식이다.
도 1 내지 도 3 을 이용하여 종래의 OFDM 통신 장치에 대하여 설명한다. 도 1 은 종래의 OFDM 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이고, 도 2 는 OFDM 송수신 신호의 개략 구성을 나타내는 모식도이며, 도 3 은 다치(多値) 변조 신호에 있어서의 신호 공간 다이어그램을 도시한 도면이다.
종래의 OFDM 통신 장치에서는, 메세지가 변조부(1)에서 직교 변조되고, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(2)에서 IFFT 연산되어 OFDM 신호로 된다. 한편, 기지 신호는 IFFT 부(2)에서 IFFT 연산되어 OFDM 신호로 된다. 이들 OFDM 신호는 D/A 변환부(3)에서 D/A 변환되어 베이스 밴드 신호로 된다. 이 페이스 밴드 신호는 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
안테나를 거쳐서 수신된 수신 신호는 A/D 변환기(7)에 의해서 디지탈 신호로 변환되고, FFT(Fast Fourier Transform)부(6)에서 FFT 연산되며, 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파부(5)에서 동기 검파가 실행된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(4)에 보내여지고, 파일럿 심볼의 위상에 근거하여 위상 보상된다.
수신 신호에는 도 2 에 도시하는 바와 같이 파일럿 심볼 외에, 수신 신호에 대하여 위상 보상을 하기 위한 기지 신호를 포함하는 파일럿 캐리어가 포함되어 있다. 여기서는 도 2 에 도시하는 바와 같이 4 캐리어 포함되어 있는 것으로 한다. 여기서는 도 3 에 도시하는 바와 같이 파일럿 캐리어에 포함되는 기지 신호는 2 비트로 송신되고 있고, 사용자 데이터는 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조(4 비트)로 송신되고 있다.
수신 신호에 포함되는 파일럿 캐리어의 기지 신호에 대해서는 캐리어마다 위상차가 검출되고, 전(全)파일럿 캐리어의 위상차의 평균치가 산출된다. 이 위상차의 평균치가 수신 신호에 대한 위상 회전량(잔류 주파수 오프셋 보정량)으로 된다. 그리고, 파일럿 캐리어가 분리된 수신 신호의 나머지, 즉 사용자 데이터는 위상 보상기(4)에 의해서, 구해진 위상 회전량에 따라 위상 보상된다. 이와 같이, 송신 신호에 삽입된 파일럿 캐리어에 근거하여 수신 신호의 위상 회전량을 산출하여, 위상 오차를 검출하고 있다.
통상, 송신된 신호에는 열잡음이 중첩된다. 이 경우, 열잡음은 파일럿 캐리어에도, 다른 서브 캐리어에도 동등하게 중첩된다. 따라서, 파일럿 캐리어에 포함되는 기지 신호에 근거하여 사용자 데이터에 대하여 위상 보상을 하면, 사용자 데이터에는 서브 캐리어에 중첩된 열잡음에 더하여 파일럿 캐리어에 중첩된 열잡음이 포함되는 것으로 된다. 이 때문에, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 신호 대 잡음 전력비(C/N 비)가 낮을 때에는 기지 신호를 이용한 위상 오차의 검출 정밀도가 저하하여, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 신호 대 잡음 전력비(C/N 비)가 낮을 때이더라도, 사용자 데이터에 대하여 정확히 위상 보상을 할 수 있는 OFDM 통신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 주제는 파일럿 캐리어의 기지 신호의 진폭 조정(이득 제어)을 실행하거나 또는 다치 직교 진폭 변조에 있어서 진폭이 큰 신호를 파일럿 캐리어에 할당하고, 기지 신호에 대한 C/N 비를 높게 하여, 통신 환경에서의 C/N 비가 낮을 때이더라도, 사용자 데이터에 대하여 정확히 위상 보상을 할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 이하에서 도면을 참조로 하여 설명하는 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1 은 종래의 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도,
도 2 는 OFDM 송수신 신호의 개략 구성을 나타내는 모식도,
도 3 은 종래의 OFDM 통신 장치에 있어서의 송신 신호를 나타내는 신호 공간 다이어그램을 도시한 도면,
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도,
도 5 는 실시예 2 에 관한 OFDM 통신 장치에 있어서의 송신 신호를 나타내는 신호 공간 다이어그램을 도시한 도면,
도 6 은 본 발명의 실시예 3 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도,
도 7 은 본 발명의 실시예 4 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도,
도 8 은 본 발명의 실시예 5 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 변조부 102 : IFFT부
104 : D/A 변환부 108 : A/D 변환부
105 : 위상 보상기 301 : 비트 시프트기
501 : 평균부 404 : 판정부
405 : 선택기
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도이다.
우선, 각 서브 캐리어마다의 송신 데이터(메세지)는 변조부(101)에서, 예컨대, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)등에 의해 디지탈 변조 처리된 후, IFFT부(102)에서 IFFT 연산되어 OFDM 신호로 된다.
파일럿 캐리어의 기지 신호는 승산기(103)에 보내여지고, 거기서 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정된다. 이 기지 신호는 상기와 마찬가지로 하여, IFFT부(102)에서 IFFT 연산되어 OFDM 신호로 된다.
이들 OFDM 신호는 D/A 변환부(104)에서 D/A 변환되어 베이스 밴드 신호로 된다. 이 베이스 밴드 신호는 로우 패스 필터(도시하지 않음)에서 불필요한 성분이 제거된 후에, 앰프에 의해 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
한편, 안테나를 거쳐서 수신된 신호는 자동 이득 제어부에서 이득 제어되어 베이스 밴드 신호로 된다. 이 베이스 밴드 신호는 직교 검파 처리된 후에 로우 패스 필터에서 불필요 주파수 성분이 제거되고, A/D 변환부(108)에서 A/D 변환된다. 또, 직교 검파 처리에 의해 수신 신호는 동상(同相) 성분과 직교 성분으로 분리되지만 도면에서는 하나의 신호 경로로 하고 있다.
이 베이스 밴드 신호는 FFT부(107)에서 FFT 연산되어, 각 서브 캐리어에 할당된 신호를 얻을 수 있다. 이 신호는 동기 검파부(106)에 보내여지고, 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다.
동기 검파된 신호는 위상 보상부(105)에 보내여지고, 거기서 위상 보상되어 수신 데이터(메세지)로 된다.
다음에, 상기 구성을 갖는 OFDM 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다.
파일럿 캐리어의 송신 데이터인 기지 신호는 승산기(103)에 보내여지고 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정(이득 제어)된다. 즉, 승산기(103)에서 기지 신호에 소정의 계수를 승산하여 진폭 조정을 한다. 이 계수는 오류율 열화나 전(全) 송신 전력중의 피크 전력의 증가분 등을 고려하여, 메세지 신호의 진폭보다도 기지 신호의 진폭이 크게되는 범위에서 적절히 설정된다. 또, 파일럿 캐리어는 전 캐리어에 있어서 수가 적기 때문에, 파일럿 캐리어의 이득을 크게 하더라도 전체적으로 피크 전력의 증가에 그다지 영향은 없다.
이와 같이 진폭 조정된 기지 신호는 직교 변조된 메세지 신호와 동시에 IFFT 연산에 의해 OFDM 신호로 된다. 이 OFDM 신호는 D/A 변환되어 베이스 밴드 신호로 되고, 그 후 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
안테나를 거쳐서 수신된 수신 신호는 디지탈 신호로 변환되어 FFT 연산된다. 이 연산후의 신호는 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(105)에 보내여진다.
위상 보상부(105)에서는 동기 검파후의 신호에 대하여, 파일럿 심볼을 기준으로 한 위상 보상과 파일럿 캐리어의 기지 신호를 이용한 위상 보상의 2단계의 위상 보상이 행하여진다.
즉, 동기 검파후의 신호에 대하여, 우선 파일럿 심볼을 기준으로 하여 위상 보상을 하여 페이딩에 의한 위상 변동을 제거한다. 이어서, 이와 같이 페이딩에 의한 위상 변동을 제거한 신호에 대하여, 파일럿 캐리어의 기지 신호를 기준으로 하여 위상 보상을 하여 잔류 주파수 오프셋에 의한 위상 변동을 제거한다.
이 때, 수신 신호에 포함되는 파일럿 캐리어의 기지 신호에 대해서는 캐리어마다 위상차가 검출되어, 전파일럿 캐리어의 위상차의 평균치가 산출된다. 이 위상차의 평균치가 수신 신호에 대한 위상 회전량(잔류 주파수 오프셋 보정량)으로 된다.
파일럿 캐리어가 분리된 수신 신호의 나머지, 즉 사용자 데이터는 위상 보상기 (105)에서, 요청된 위상 회전량에 따라 위상 보상된다. 이렇게 하여 위상 보상된 신호가 수신 메세지로서 출력된다.
송신측에서는 기지 신호의 진폭을 크게 하고 있기 때문에, 기지 신호에 대하여 C/N 비를 높게 취할 수 있다. 따라서, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 C/N 비가 낮을 때라도, 수신측에서는 파일럿 캐리어의 기지 신호를 위상 오차 검출을 위해 충분한 레벨로 수신할 수 있어, 위상 오차의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 기지 신호를 이용하여 정밀도 좋게 위상 오차 검출을 할 수 있어, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에서는 메세지 신호를 다치 직교 진폭 변조 방식으로 송신하는 경우에 대하여 설명한다. 메세지 신호를 다치 직교 진폭 변조 방식, 여기서는 16 QAM 방식으로 송신하면, 수신측에서의 신호점 배치는 도 5 에 도시하는 바와 같이 된다.
도 5 에 나타내는 신호 공간 다이어그램에 있어서, 원점으로부터 신호점까지의 거리는 진폭을 나타내고 있으므로, 원점으부터의 거리가 멀수록 진폭이 크다. 즉, 도 5 에 있어서는 신호점(0010),(1010),(1000),(0000)이 큰 진폭을 갖는 것으로 된다.
송신측에서는 이 신호점에 대응하는 신호를 파일럿 캐리어의 기지 신호가 되도록, 캐리어 할당을 실행한다. 이들 4개의 신호점은 상술한 바와 같이 그 밖의 신호점보다도 진폭이 크다. 따라서, 이들의 신호점은 실시예 1 에서 기지 신호에 소정의 계수를 승산한 것과 등가라고 생각된다. 즉, 이들 신호점은 다른 신호점에 대하여 진폭 조정을 한 것으로 생각할 수 있다.
이와 같이 진폭이 큰 신호를 파일럿 캐리어로 송신한 신호는 수신측에서 디지탈 신호로 변환되어, FFT 연산된다. 이 연산후의 신호는 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(105)에 보내여진다.
위상 보상부(105)에서는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 동기 검파후의 신호에 대하여, 파일럿 심볼을 기준으로 한 위상 보상과 파일럿 캐리어의 기지 신호를 이용한 위상 보상의 2단계의 위상 보상이 행하여진다.
송신측에서는 다치 직교 진폭 변조 방식에 의해 진폭이 큰 신호를 기지 신호로 하고 있기 때문에, 기지 신호에 대하여 C/N 비를 높게 취할 수 있다. 이 경우, 특별한 진폭 조정(이득 제어)이 불필요하게 되어, 장치의 간략화를 도모할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 C/N 비가 낮을 때라도, 수신측에서는 파일럿 캐리어의 기지 신호를 위상 오차 검출을 위해 충분한 레벨로 수신할 수 있어, 위상 오차의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 기지 신호를 이용하여 정밀도 좋게 위상 오차 검출을 실행할 수 있어, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예에서는 진폭 조정에 이용하는 계수를 비트 시프트와 가감산에 의해 실현 가능한 값으로 하고, 승산기를 이용하지 않은 구성으로 하여 하드 규모를 삭감하는 경우에 대하여 설명한다.
도 6 은 본 발명의 실시예 3 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도이다. 도 6 에 있어서, 도 4 와 동일한 부분에 대해서는 도 4 와 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 6 에 나타내는 OFDM 통신 장치에서는 승산기(103) 대신에 비트 시프트기(301)를 마련하고 있다. 이 비트 시프트기(30l)에서 진폭 조정(이득 제어)을 한다.
다음에, 상기 구성을 갖는 OFDM 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 파일럿 캐리어의 송신 데이터인 기지 신호는 비트 시프트기(301)에 보내여지고 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정(이득 제어)된다. 즉, 비트 시프트기(301)에서 비트 시프트 및 가산을 하는 것에 의해, 기지 신호에 대하여 진폭 조정을 한다.
디지탈 신호 처리에 있어서, 1 비트 시프트에 의해서 진폭은 절반(0.5배)이 되기 때문에, 2 비트 시프트에서는 0.25배로 된다. 비트 시프트기(301)에서는 1 비트 시프트의 출력과 2 비트 시프트의 출력을 가산하여 0.75배의 출력을 얻고, 이 출력에 본래의 기지 신호를 가산하여, 1.75배의 출력을 얻는다. 또, 이 배율에 대해서는 비트 시프트 및 가감산 처리에 의해 적절히 결정할 수 있다. 이와 같이, 승산기를 이용하지 않은 구성이기 때문에, 연산량을 감소시킬 수 있어, 하드 규모를 삭감할 수 있다.
이와 같이 진폭 조정된 기지 신호는 직교 변조된 메세지 신호와 함께 IFFT 연산에 의해 OFDM 신호로 된다. 이 OFDM 신호는 D/A 변환되어 베이스 밴드 신호로 되고, 그 후 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
안테나를 거쳐서 수신된 수신 신호는 디지털 신호로 변환되어 FFT 연산된다. 이 연산후의 신호는 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(105)에 보내여진다.
위상 보상부(105)에서는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 동기 검파후의 신호에 대하여, 파일럿 심볼을 기준으로 한 위상 보상과 파일럿 캐리어의 기지 신호를 이용한 위상 보상의 2단계의 위상 보상이 실행된다.
송신측에서는 기지 신호의 진폭을 크게 하고 있기 때문에, 기지 신호에 대하여 C/N 비를 높게 취할 수 있다. 따라서, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 C/N 비가 낮을 때라도, 수신측에서는 파일럿 캐리어의 기지 신호를 위상 오차 검출을 위해 충분한 레벨로 수신할 수 있어, 위상 오차의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 기지 신호를 이용하여 정밀도 좋게 위상 오차 검출을 할 수 있어, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 있다.
(실시예 4)
본 실시예에서는 진폭 조정에 이용하는 계수를 회선 품질에 따라 전환하는 경우에 대하여 설명한다. 이에 따라, 위상 오차 검출 특성을 향상시킴과 동시에, 피크 전력의 증가를 방지한다.
도 7 은 본 발명의 실시예 4 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도이다. 도 7 에 있어서, 도 4 와 동일한 부분에 대해서는 도 4 와 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 7 에 나타내는 OFDM 통신 장치에서는 위상 보상부(105)의 출력에 대하여 회선 추정을 하고, 그 회선 추정값에 대하여 임계값 판정을 하여, 진폭 조정에 이용하는 계수를 전환한다. 즉, 도 7 에 나타내는 OFDM 통신 장치는 위상 보상후의 신호에 대하여 상한(象限) 판정을 하는 판정부(401)와, 판정된 결과와 수신 신호와의 차분을 얻는 감산기(402)와, 감산 결과와 소정의 임계값과의 차분을 얻는 감산기(403)와, 감산 결과에 대하여 판정을 하는 판정부(404)와, 판정 결과에 근거하여 진폭 조정에 이용하는 계수를 선택하는 선택기(405)를 갖는다.
다음에, 상기 구성을 갖는 OFDM 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 파일럿 캐리어의 송신 데이터인 기지 신호는 승산기(103)에 보내여지고 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정(이득 제어)된다. 즉, 승산기(103)에서 기지 신호에 소정의 계수를 승산하여 진폭 조정을 한다.
이와 같이 진폭 조정된 기지 신호는 직교 변조된 메세지 신호와 함께 IFFT 연산에 의해 OFDM 신호로 된다. 이 OFDM 신호는 D/A 변환되어 베이스 밴드 신호로 되고, 그 후 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
안테나를 거쳐서 수신된 수신 신호는 디지탈 신호로 변환되어 FFT 연산된다. 이 연산후의 신호는 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(105)에 보내여진다.
위상 보상부(105)에서는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 동기 검파후의 신호에 대하여, 파일럿 심볼을 기준으로 한 위상 보상과 파일럿 캐리어의 기지 신호를 이용한 위상 보상의 2단계의 위상 보상이 행하여진다.
위상 보상된 신호는 판정부(401)에서 상한 판정된다. 이 상한 판정된 신호는 감산기(402)에서 위상 보상후의 신호와의 사이에서 감산 처리되고, 그 감산 결과가 감산기(403)에 보내여진다. 감산기(403)에서는 감산기(402)로부터의 감산 결과와 임계값과의 사이에서 감산 처리를 한다. 여기서, 임계값은 회선 품질에 의해 적절히 설정한다.
감산기(403)의 감산 결과는 판정부(404)에 보내여지고, 임계값 판정되어, 그 결과가 선택기(405)에 보내여진다. 선택기(405)에서는 임계값의 결과에 따라서, 즉 회선 품질에 따라서, 기지 신호의 진폭 조정에 이용하는 계수를 선택한다. 예컨대, 회선 품질이 좋은 경우, 즉 감산기(402)의 감산 결과가 임계값을 넘지 않은 경우에는 비교적 작은 계수1을 선택하여, 피크 전력의 증가를 억제한다. 한편, 회선 품질이 나쁜 경우, 즉 감산기(402)의 감산 결과가 임계값을 넘는 경우에는 비교적 큰 계수2를 선택하고, 기지 신호를 크게 진폭 조정하여 위상 오차 검출 특성을 향상시킨다. 이에 따라, 위상 오차 검출 특성을 향상시킴과 동시에, 피크 전력의 증가를 방지할 수 있다.
이와 같이, 송신측에서는 기지 신호의 진폭을 크게 하고 있기 때문에, 기지 신호에 대하여 C/N 비를 높게 취할 수 있다. 따라서, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 C/N 비가 낮을 때라도, 수신측에서는 파일럿 캐리어의 기지 신호를 위상 오차 검출을 위해 충분한 레벨로 수신할 수 있어, 위상 오차의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 기지 신호를 이용하여 정밀도 좋게 위상 오차 검출을 할 수 있어, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예에서는 회선 품질 추정 결과의 신뢰성을 향상시켜, 기지 신호의 진폭 조정의 정밀도를 향상시키는 경우에 대하여 설명한다.
도 8 은 본 발명의 실시예 5 에 관한 OFDM 통신 장치를 나타내는 블럭도이다. 도 8 에 있어서, 도 7 과 동일한 부분에 대해서는 도 7 과 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 8 에 나타내는 OFDM 통신 장치는 감산기(402)의 결과를 복수 심볼 또는 복수 슬롯 평균하는 평균부(501)를 갖는다.
다음에, 상기 구성을 갖는 OFDM 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 파일럿 캐리어의 송신 데이터인 기지 신호는 승산기(103)에 보내여지고 소정의 계수를 이용하여 진폭 조정(이득 제어)된다. 즉, 승산기(103)에서 기지 신호에 소정의 계수를 승산하여 진폭 조정을 한다.
이와 같이 진폭 조정된 기지 신호는 직교 변조된 메세지 신호와 함께 IFFT 연산에 의해 OFDM 신호로 된다. 이 OFDM 신호는 D/A 변환되어 페이스 밴드 신호로 되고, 그 후 증폭되어 송신 신호로서 안테나를 거쳐서 송신된다.
안테나를 거쳐서 수신된 수신 신호는 디지탈 신호로 변환되어 FFT 연산된다. 이 연산후의 신호는 심볼 동기 확립을 위해 신호의 선두에 배치된 파일럿 심볼을 이용하여 동기 검파된다. 동기 검파후의 신호는 위상 보상부(105)에 보내여진다.
위상 보상부(105)에서는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 동기 검파후의 신호에 대하여, 파일럿 심볼을 기준으로 한 위상 보상과 파일럿 캐리어의 기지 신호를 이용한 위상 보상의 2단계의 위상 보상이 행하여진다.
위상 보상된 신호는 판정부(401)에서 상한 판정된다. 이 상한 판정된 신호는 감산기(402)에서 위상 보상후의 신호와의 사이에서 감산 처리되고, 그 감산 결과가 평균부(501)에 보내여진다. 평균부(501)에서는 감산 결과를 복수 심볼 또는 복수 슬롯에 걸쳐 축적함과 동시에 평균치를 산출하여, 그 평균치를 감산기(403)에 보낸다. 감산기(403)에서는 평균부(501)로부터의 평균치와 임계값과의 사이에서 감산 처리를 한다. 여기서, 임계값은 회선 품질에 의해 적절히 설정한다.
평균부(501)의 평균치는 판정부(404)에 보내여지고, 임계값 판정되어, 그 결과가 선택기(405)에 보내여진다. 선택기(405)에서는 임계값의 결과에 따라서, 즉 회선 품질에 따라서, 기지 신호의 진폭 조정을 제어한다. 예컨대, 회선 품질에 따라서, 진폭 조정에 이용하는 계수를 선택하여 전환한다.
구체적으로는 회선 품질이 좋은 경우, 즉 평균치가 임계값을 넘지 않은 경우에는 비교적 작은 계수1을 선택하여, 피크 전력의 증가를 억제한다. 한편, 회선 품질이 나쁜 경우, 즉 평균치가 임계값을 넘는 경우에는 비교적 큰 계수2를 선택하여, 기지 신호를 크게 진폭 조정하여 위상 오차 검출 특성을 향상시킨다. 이에 따라, 위상 오차 검출 특성을 향상시킴과 동시에, 피크 전력의 증가를 방지할 수 있다. 또한, 감산 결과를 복수 심볼 또는 복수 슬롯에 걸쳐 축적함과 동시에 평균치를 산출하고 있기 때문에, 회선 품질의 추정 결과의 신뢰성이 향상하여, 이득 계수를 더욱 알맞게 선정할 수 있다.
이와 같이, 송신측에서는 기지 신호의 진폭을 크게 하고 있기 때문에, 기지 신호에 대하여 C/N 비를 높게 취할 수 있다. 따라서, 통신 환경에서, 열잡음의 레벨이 높은 상황, 즉 C/N 비가 낮을 때라도, 수신측에서는 파일럿 캐리어의 기지 신호를 위상 오차 검출을 위해 충분한 레벨로 수신할 수 있어, 위상 오차의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 기지 신호를 이용하여 정밀도 좋게 위상 오차 검출을 할 수 있어, 사용자 데이터에 대하여 정확한 위상 보상을 할 수 있다.
상기 실시예 1∼5 에 있어서의 OFDM 통신 장치는 디지탈 무선 통신 시스템에 있어서의 기지국 장치나, 이동국과 같은 통신 단말 장치에 적용할 수 있다. 이에 따라, 신호 대 잡음 전력비(C/N 비)가 낮을 때이더라도, 사용자 데이터에 대하여 정확히 위상 보상을 할 수 있고, 더구나 멀티 패스 방해에 대하여 강한 통신을 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예 1∼5 에 한정되지 않고 여러가지로 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 또한, 상기 실시예 1∼5 는 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.
본 명세서는 1999년 3월 16일 출원한 일본국 특허 출원 평성11-070899호에 근거한다. 이 내용은 전부 여기에 포함시켜 놓는다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 OFDM 통신 장치는 파일럿 캐리어의 기지 신호의 진폭 조정(이득 제어)을 하거나 또는 다치 직교 진폭 변조에 있어서 진폭이 큰 신호를 파일럿 캐리어에 할당하는 것에 의해, 기지 신호에 대한 C/N 비를 높게 하여, 통신 환경에서의 C/N 비가 낮을 때이더라도, 사용자 데이터에 대하여 정확히 위상 보상을 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 파일럿 캐리어의 기지 신호의 진폭을 다른 서브 캐리어의 신호의 진폭보다도 크게 되도록 조정하는 진폭 조정 수단과,
    진폭이 조정된 기지 신호 및 상기 서브 캐리어의 신호를 포함하는 OFDM 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 OFDM 통신 장치.
  2. 다치 직교 진폭 변조된 신호에 있어서 비교적 큰 진폭을 갖는 신호를 파일럿 캐리어에 할당하는 캐리어 할당 수단과,
    상기 파일럿 캐리어에 할당된 신호 및 다른 서브 캐리어에 할당된 신호를 포함하는 OFDM 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 OFDM 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진폭 조정 수단은 비트 시프트기 및 가감산기로 구성되는 OFDM 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    통신 회선의 품질을 추정하는 회선 품질추정 수단과,
    추정된 품질에 따라 진폭 조정을 제어하는 진폭 조정 제어 수단을 구비하는 OFDM 통신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회선 품질추정 수단은 복수 심볼 또는 복수 슬롯분의 회선 품질 추정값을 평균화하는 평균 수단을 갖는 OFDM 통신 장치.
  6. 파일럿 캐리어의 기지 신호의 진폭을 다른 서브 캐리어 신호의 진폭보다도 크게 되도록 조정하는 진폭 조정 공정과,
    진폭이 조정된 기지 신호 및 상기 서브 캐리어의 신호를 포함하는 OFDM 신호를 송신하는 송신 공정을 구비하는 OFDM 통신 방법.
  7. 다치 직교 진폭 변조된 신호에 있어서 비교적 큰 진폭을 갖는 신호를 파일럿 캐리어에 할당하는 캐리어 할당 공정과,
    상기 파일럿 캐리어에 할당된 신호 및 다른 서브 캐리어에 할당된 신호를 포함하는 OFDM 신호를 송신하는 송신 공정을 구비하는 OFDM 통신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    통신 회선의 품질을 추정하는 회선 품질 추정 공정과,
    추정된 품질에 따라 진폭 조정을 제어하는 진폭 조정 제어 공정을 구비하는 OFDM 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회선 품질 추정 공정에 있어서, 복수 심볼 또는 복수 슬롯분의 회선 품질 추정값을 평균화하는 평균화 공정을 갖는 OFDM 통신 방법.
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