KR20070046842A - 멀티 캐리어 통신에 있어서의 무선 송신 장치 및 무선 송신방법 - Google Patents

Abstract

멀티 캐리어 통신에 있어서, 불필요한 송신 전력의 소비를 억제할 수 있음과 함께, PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감할 수 있는 무선 송신 장치. 이 장치에서, 리피티션부(105)는, 변조부(103)로부터 출력되는 각 심볼을 복제(리피티션)하여 복수의 동일 심볼을 작성하고 S/P부(107)로 출력하며, S/P부(107)는, 리피티션부(105)로부터 직렬로 출력되는 심볼열을 병렬로 변환하여 인터리버(109)로 출력하고, 인터리버(109)는, S/P부(107)로부터 출력되는 심볼열의 순서를 재배열하여 맵핑부(111)로 출력하며, 맵핑부(111)는, 멀티 캐리어 신호인 OFDM 심볼을 구성하는 복수의 서브 캐리어 각각의 전파로 품질에 따라 리피티션부(105)에서 복제된 복수의 동일 심볼로부터 몇 개의 심볼을 제외하고, 나머지 심볼을 각 서브 캐리어에 맵핑하여 IFFT부(113)로 출력한다.

Description

멀티 캐리어 통신에 있어서의 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법{RADIO TRANSMITTING APPARATUS AND RADIO TRANSMITTING METHOD IN MULTICARRIER COMMUNICATION}

본 발명은 멀티 캐리어 통신에 있어서의 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법에 관한 것이다.

최근, 무선 통신, 특히 이동체 통신에서는 음성 이외에 화상이나 데이터 등 다양한 정보가 전송 대상이 되고 있다. 향후에는 고속 전송에 대한 필요성이 더욱 높아질 것으로 예상되고 있으며, 따라서 고속 전송을 행하기 위해 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 이용하여 높은 전송 효율을 실현할 수 있는 무선 전송 기술이 요구되고 있다.

이와 같은 무선 전송 기술 중 하나에 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 있다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조). OFDM은 높은 주파수 이용 효율, 멀티 패스 환경하의 심볼간 간섭 저감 등의 특징을 가지며, 전송 효율의 향상에 효과적임이 알려져 있다.

비특허문헌 1: WS No.197, ‘~디지털 방송/이동 통신을 위한~OFDM 변조 기술’, 주식회사 Triceps, 2000년 3월 7일

발명이 해결하고자 하는 과제

OFDM에서는 멀티 패스에 기인하는 주파수 선택성 페이딩에 의해 서브 캐리어별 품질이 크게 변동되는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 페이딩의 골이 되는 위치의 서브 캐리어에 할당된 신호는 품질이 나빠 복조가 곤란해지기 때문에, 복조가능해지도록 품질을 향상시킬 필요가 있다.

OFDM에 있어서의 품질을 향상시키기 위한 기술로서 리피티션 기술이라 일컬어지는 것이 있다. 리피티션 기술이란, 어느 한 심볼을 복제하여 복수의 동일 심볼을 작성하고, 이들 심볼을 복수의 서브 캐리어에 맵핑하여 송신하고, 수신 측에서 이들 심볼을 합성하여 다이버시티 효과를 얻는 기술이다.

이 리피티션 기술에 있어서 전파로 품질이 양호한 서브 캐리어에만 동일 심볼이 맵핑되면, 그 심볼에 대해서는 수신 측에서는 과잉 품질이 되어 버리는 한편, 송신 측에서는 불필요한 송신 전력을 소비하게 된다.

본 발명의 목적은, 멀티 캐리어 통신에 있어서 불필요한 송신 전력의 소비를 억제할 수 있음과 함께, PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감할 수 있는 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 무선 송신 장치는, 복수의 서브 캐리어로 이루어지는 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 무선 송신 장치로서, 심볼을 복제하여 복수의 동일 심볼을 작성하는 복제 수단과, 상기 복수의 서브 캐리어 각각의 전파로 품질에 따라 상기 복수의 동일 심볼로부터 적어도 1개의 심볼을 제외한 나머지 심볼을 상기 복수의 서브 캐리어 중 어느 하나에 맵핑하는 맵핑 수단과, 상기 맵핑 수단의 출력으로부터 상기 멀티 캐리어 신호를 작성하는 작성 수단과, 상기 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 가진다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 멀티 캐리어 통신에 있어서 불필요한 송신 전력의 소비를 억제할 수 있음과 함께, PAPR을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 인터리빙의 모습을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(선택예 1, 무송신 심볼 선택 전).

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(선택예 1, 무송신 심볼 선택 후).

도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(선택예 2, 무송신 심볼 선택 전).

도 7은 본 발명의 실시형태 1에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(선택예 2, 무송신 심볼 선택 후).

도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 10은 본 발명의 실시형태 2에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(인터리빙 패턴 1)

도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(인터리빙 패턴 2)

도 12는 본 발명의 실시형태 2에 따른 맵핑 상태를 나타내는 도면이다(인터리빙 패턴 3)

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하에 설명하는 무선 송신 장치 및 무선 수신 장치는 복수의 서브 캐리어로 이루어지는 멀티 캐리어 신호를 무선 송신 또는 무선 수신하는 것으로서, 예를 들어, 이동체 통신 시스템에서 사용되는 무선 통신 기지국 장치나 무선 통신 단말 장치에 탑재되는 것이다.

(실시형태 1)

도 1에 나타내는 무선 송신 장치에 있어서, 부호화부(101)는, 입력되는 송신 데이터에 대하여 오류 검출 부호를 부가하여 오류 정정 부호화 처리를 행한다.

변조부(103)는, 부호화부(101)로부터의 출력을 QPSK나 16QAM 등의 변조 방식으로 변조하여 심볼을 작성한다.

리피티션부(105)는, 변조부(103)로부터 출력되는 각 심볼을 복제(리피티션)하여 복수의 동일 심볼을 작성하고, S/P부(시리얼/패럴렐 변환부)(107)로 출력한다. 이하의 설명에서는, 이 복수의 동일 심볼을 1단위로 하여 리피티션 단위라 한다.

S/P부(107)는, 리피티션부(105)로부터 직렬로 출력되는 심볼열을 병렬로 변환하여 인터리버(109)로 출력한다.

인터리버(109)는, S/P부(107)로부터 출력되는 심볼열의 순서를 재배열하여 맵핑부(111)로 출력한다. 즉, 인터리버(109)는, S/P부(107)로부터 출력되는 심볼열을 인터리빙한다.

맵핑부(111)는, 멀티 캐리어 신호인 OFDM 심볼을 구성하는 복수의 서브 캐리어 각각의 전파로 품질에 따라, 리피티션부(105)에서 복제된 복수의 동일 심볼로부터 몇 개의 심볼을 제외하고, 나머지 심볼을 각 서브 캐리어에 맵핑하여 IFFT부(113)로 출력한다. 이 맵핑부(111)에서의 처리에 의해 OFDM 심볼의 복수의 서브 캐리어 중 심볼이 맵핑되지 않은 서브 캐리어(블랭크 서브 캐리어)가 생긴다. 한편, 이하의 설명에서, 복수의 동일 심볼 중 맵핑부(111)에서 제외된 결과 송신되지 않은 심볼을 무송신 심볼이라 한다.

또한, 맵핑부(111)는, 파일럿 심볼을 각 서브 캐리어에 맵핑하여 인터리버(109)로부터 출력되는 심볼과 다중화한다. 단, 맵핑부(111)는, 블랭크 서브 캐리 어에는 파일럿 심볼을 맵핑하지 않는다. 이 파일럿 심볼은 FDD 시스템에서 이 무선 송신 장치로부터 송신된 OFDM 심볼을 수신하는 무선 수신 장치가 각 서브 캐리어의 전파로 품질을 측정하는데 사용한다.

한편, 맵핑부(111)로 입력되는 각 서브 캐리어의 전파로 품질은 FDD 시스템에서는, 무선 수신 장치가 각 서브 캐리어의 전파로 품질을 측정하고, 측정 결과를 무선 송신 장치로 피드백한 정보에 의해 얻어진다. TDD 시스템에서는, 송신의 전파로 품질과 수신의 전파로 품질이 유사하기 때문에, 이 전파로 품질은 무선 수신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 각 서브 캐리어의 전파로 품질을 무선 송신 장치가 측정함으로써 얻어진다. 또한, 전파로 품질로서는 전파로 변동 레벨, SNR, SIR, SINR, CIR, CINR 등을 이용할 수 있다.

IFFT부(113)는, 맵핑부(111)로부터의 출력에 대하여 역푸리에 변환(IFFT) 처리를 행하여 멀티 캐리어 신호인 OFDM 심볼을 작성하여, 이 OFDM 심볼을 GI 부가부(115)로 출력한다.

IFFT부(113)로부터 출력된 OFDM 심볼은 GI 부가부(115)에서 가드 인터벌이 부가된 후, 송신 RF부(117)에서 업 컨버전 등의 소정의 무선 처리가 실시되고, 안테나(119)로부터 무선 수신 장치에 대하여 무선 송신된다.

이어서, 도 1에 나타내는 무선 송신 장치로부터 송신된 OFDM 심볼을 수신하는 무선 수신 장치에 대하여 도 2를 이용하여 설명한다.

도 2에 나타내는 무선 수신 장치에 있어서, 안테나(201)를 통하여 수신된 OFDM 심볼은 수신 RF부(203)에서 다운 컨버전 등의 소정의 무선 처리가 실시된 후, GI 제거부(205)에서 가드 인터벌이 제거되어 FFT부(207)로 입력된다.

FFT부(207)는, OFDM 심볼에 대하여 FFT(푸리에 변환) 처리를 행하여 각 서브 캐리어에 맵핑되어 있는 심볼을 취출하여, 심볼열을 디인터리버(209)로 출력한다. 도 1에 나타내는 맵핑부(111)에서 몇 개의 심볼이 제외되어 있기 때문에, 이 심볼열에서 몇 개의 심볼이 빠져 있다.

디인터리버(209)는, 도 1의 인터리버(109)에서 행해진 재배열과 반대의 재배열을 행하여, 심볼열을 인터리버(109)에서 재배열되기 전의 순서로 되돌린다. 즉, 디인터리버(209)는, 심볼열을 디인터리빙한다. 재배열된 심볼열은 디맵핑부(211)로 출력된다. 또한, 각 서브 캐리어에 맵핑되어 있던 파일럿 심볼이 채널 추정부(213)로 출력된다.

디맵핑부(211)는, 심볼열로부터 리피티션 단위로 심볼을 취출하여 합성부(215)로 출력한다. 이때, 디맵핑부(211)는, 블랭크 서브 캐리어 이외의 서브 캐리어로부터 심볼을 취출한다.

채널 추정부(213)는, 파일럿 심볼을 이용하여 블랭크 서브 캐리어 이외의 각 서브 캐리어(즉, 심볼이 맵핑되어 있던 각 서브 캐리어)의 채널 추정값(예를 들어, 전파로 변동 레벨)을 구하여 합성부(215)로 출력한다.

합성부(215)는, 디맵핑부(211)로부터 출력된 심볼의 채널 변동을 채널 추정값를 이용하여 보상한다. 그리고 합성부(215)는, 채널 변동 보상 후의 각 심볼에 가중치를 부여하여 각 심볼을 리피티션 단위로 합성한다.

합성 후의 심볼은 복조부(217)에서 복조되고, 복호부(219)에서 오류 정정 복 호 및 오류 검출이 이루어진다. 이에 의해 수신 데이터가 얻어진다.

이어서, 리피티션부(105), 인터리버(109), 맵핑부(111)의 동작에 대하여 보다 상세히 설명한다. 이하의 설명에서는, 1 0FDM 심볼이 서브 캐리어 f₁~f₁₆의 16개의 서브 캐리어로 구성되는 것으로 한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 변조부(103)로부터 출력되는 심볼을 A, B, C, D로 한 경우, 이들 심볼은 리피티션부(105)에서 복제되어 A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 16 심볼이 된다. 따라서, 여기에서는 리피티션 단위는 4 심볼이다. 한편, A1~A4는 A와 동일한 심볼이고, B1~B4는 B와 동일한 심볼이며, C1~C4는 C와 동일한 심볼이고, D1~D4는 D와 동일한 심볼이다. A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 심볼열은 S/P부(107)에서 병렬로 변환되어 인터리버(109)로 입력된다.

여기서, 본 실시형태에서는, 각 리피티션 단위에서 무송신 심볼을 선택하는 방법으로서 이하의 2가지 방법을 생각할 수 있다. 이하, 선택 방법 1과 선택 방법 2로 나누어 설명한다. 한편, 선택 방법 1 및 2 모두 각 리피티션 단위에 있어서의 복수의 동일 심볼의 합성 결과가 과잉 품질이 되는 경우에, 이들 복수의 동일 심볼 중에서 적어도 1개의 심볼을 무송신 심볼로 선택하여 맵핑 대상으로부터 제외하는 것이다.

<선택 방법 1>

인터리버(109)에서는, A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 16 심볼에 대하여, 소정의 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙이 행해진다. 그 결과, A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 순서는 도 4에 나타내는 바와 같이, A3이 f₁, C4가 f₂, B1이 f₃, D4가 f₄…, C1이 f₁₄, D3이 f₁₅, A2가 f₁₆에 각각 대응하도록 재배열된다. 그리고 인터리빙 후의 심볼열은 맵핑부(111)로 출력된다.

맵핑부(111)에서는, f₁~f₁₆ 각각의 전파로 품질에 따라 무송신 심볼이 결정된다. 이때, 무송신 심볼은 각 리피티션 단위에서 동일 심볼 중에서 선택된다. 본 실시형태에서는, 선택 방법 1로서 각 리피티션 단위에 있어서의 복수의 동일 심볼 중 전파로 품질이 문턱값 이상이 되는 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼을 남긴 채, 이들 복수의 동일 심볼 중에서 적어도 1개의 심볼을 무송신 심볼로서 선택하여 맵핑 대상으로부터 제외하는 방법을 취한다.

예를 들어, 전파로 품질이 도 4의 그래프에 나타내는 바와 같이 되는 경우, 전파로 품질이 문턱값 미만인 서브 캐리어는 f₁, f₄~f₉, f₁₁, f₁₂가 된다. 또한, 인터리버(109)에서의 인터리빙에 의해 이들 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼은 A3, D4, C2, A4, D2, B4, D1, C3, A1이 된다. 한편, 전파로 품질이 문턱값 이상인 서브 캐리어는 f₂, f₃, f₁₀, f₁₃~f₁₆이 되고, 이들 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼은 C4, B1, B2, B3, C1, D3, A2가 된다.

여기서, 리피티션 단위에서 전파로 품질이 문턱값 이상이 되는 서브 캐리어에 맵핑되는 동일 심볼이 2 심볼 있으면, 무선 수신 장치의 합성부(215)에서의 합성에 의해 그 리피티션 단위에 대한 합성 결과는 원하는 품질을 충분히 만족시킬 수 있는 것으로 한다. 환언하면, 전파로 품질이 문턱값 이상인 동일 심볼이 2 심볼 있으면, 그 이상 많은 수의 동일 심볼을 송신하더라도 무선 수신 장치에서는 과잉 품질이 되고, 무선 송신 장치에서는 불필요한 송신 전력을 소비하게 된다. 따라서, 맵핑부(111)에서는, 각 리피티션 단위에서 과잉 품질을 초래하는 심볼을 선택하여 무송신 심볼로 한다.

구체적으로는, 심볼 A의 리피티션 단위(A1~A4)에 주목하면, 전파로 품질이 문턱값 이상인 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼은 1개이다. 마찬가지로, 전파로 품질이 문턱값 이상인 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼은 심볼 B의 리피티션 단위(B1~B4)에서는 3개이고, 심볼 C의 리피티션 단위(C1~C4)에서는 2개이며, 심볼 D의 리피티션 단위(D1~D4)에서는 1개이다. 따라서, 무선 수신 장치에서 합성 결과가 과잉 품질이 되는 것은 심볼 B의 리피티션 단위 및 심볼 C의 리피티션 단위이다.

따라서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 맵핑부(111)는, B1~B4에서는 B2, B4의 2 심볼을 무송신 심볼로서 제외하여, 나머지 B1, B3의 2 심볼만을 f₃, f₁₃에 맵핑한다. 또한, 맵핑부(111)는, C1~C4에서는 C2, C3의 2 심볼을 무송신 심볼로서 제외하고, 나머지 C1, C4의 2 심볼만을 f₁₄, f₂에 맵핑한다. 이와 같이, 맵핑부(111)는, 무송신 심볼로서 전파로 품질이 문턱값 미만인 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼을 전파로 품질이 문턱값 이상인 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼보다 우선하여 선택한다. 한편, A1~A4, D1~D4에 대해서는, 모든 심볼이 각 서브 캐리어에 맵핑된다. 그 결과, f₅, f₈, f₁₀, f₁₁이 블랭크 서브 캐리어가 된다.

<선택 방법 2>

인터리버(109)에서는, 선택 방법 1과 마찬가지로, A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 16 심볼에 대하여, 소정의 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙이 행해진다. 그 결과, A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4의 순서는 도 6에 나타내는 바와 같이, A3이 f₁, C4가 f₂, B1이 f₃, D4가 f₄…, C1이 f₁₄, D3이 f₁₅, A2가 f₁₆에 각각 대응하도록 재배열된다. 그리고 인터리빙 후의 심볼열은 맵핑부(111)로 출력된다.

맵핑부(111)에서는, f₁~f₁₆ 각각의 전파로 품질에 따라 무송신 심볼이 결정된다. 이때, 무송신 심볼은 각 리피티션 단위에서 동일 심볼 중에서 선택된다. 본 실시형태에서는, 선택 방법 2로서 각 리피티션 단위에 있어서의 복수의 동일 심볼이 맵핑되는 서브 캐리어의 전파로 품질의 합계가 원하는 품질 이상이 되는 경우에, 이들 복수의 동일 심볼 중에서 적어도 1개의 심볼을 무송신 심볼로서 선택하여 맵핑 대상으로부터 제외하는 방법을 취한다.

예를 들어, 전파로 품질이 도 6의 그래프에 나타내는 바와 같이 되는 경우, f₁~f₁₆ 각각의 전파로 품질 [dB]은 도 6에 나타내는 바와 같이 된다. 또한, [dB]를 [참값]으로 환산한 것이 전파로 품질 [참값]이다. 예를 들어, f₁의 전파로 품질: -3 [dB]은 참값으로는 0.5이다.

맵핑부(111)에서는, 먼저, 리피티션 단위마다 동일 심볼이 맵핑되는 각 서브 캐리어의 전파로 품질 [참값]을 합계한다. 심볼 A의 리피티션 단위(A1~A4)가 맵핑 되는 것은 f₁, f₆, f₁₂, f₁₆이며, f₁, f₆, f₁₂, f₁₆의 전파로 품질은 각각 0.5, 0.2, 0.6, 1.3이므로, 심볼 A의 리피티션 단위에서의 전파로 품질의 합계는 2.6이 된다. 마찬가지로, 심볼 B의 리피티션 단위(B1~B4)에서는 전파로 품질의 합계는 4.8이 되고, 심볼 C의 리피티션 단위(C1~C4)에서는 전파로 품질의 합계는 4.5가 되며, 심볼 D의 리피티션 단위(D1~D4)에서는 전파로 품질의 합계는 4.6이 된다. 이 전파로 품질의 합계는 무선 수신 장치의 합성부(215)에서 합성된 심볼의 품질에 상당한다. 즉, 이 전파로 품질의 합계는 무선 수신 장치에 있어서의 리피티션 단위별 품질에 상당한다.

따라서, 무선 수신 장치에 있어서의 원하는 품질을 3.0으로 했을 경우, 전파로 품질의 합계가 원하는 품질 이상이 되는 것은 심볼 B, C, D의 리피티션 단위이다. 또한, 원하는 품질은 3.0이기 때문에, 그 이상의 품질은 과잉 품질이다. 따라서, 맵핑부(111)에서는, 각 리피티션 단위에서 과잉 품질을 초래하는 심볼을 선택하여 무송신 심볼로 한다. 또한, 맵핑부(111)는, PAPR의 저감량을 최대로 하기 위하여, 각 리피티션 단위에서 원하는 품질을 만족시키는 범위에서 무송신 심볼의 개수가 최대가 되도록 무송신 심볼을 선택한다.

구체적으로, 심볼 B의 리피티션 단위에 주목하면, f₃에는 B1, f₈에는 B4, f₁₀에는 B2, f₁₃에는 B3이 맵핑되고, 또한 이들 전파로 품질은 각각 f₃: 1.3, f₈:0.6, f₁₀: 1.3, f₁₃: 1.6이다. 따라서, 무송신 심볼이 생기더라도 전파로 품질의 합계가 원하는 품질 이상이 되기 위해서는, 무송신 심볼은 B1~B4 중 어느 하나이다. 이와 같이, 무송신 심볼의 후보가 복수개 있는 경우, 맵핑부(111)에서는 주파수 선택성 페이딩에 대한 내성이 가장 높아지도록, 각 리피티션 단위 중의 동일 심볼이 맵핑되는 서브 캐리어간 상호 간격이 가장 커지도록 무송신 심볼을 선택한다. 심볼 B의 리피티션 단위(B1~B4)가 맵핑되는 것은 f₃, f₈, f₁₀, f₁₃이기 때문에, 서로의 서브 캐리어간의 간격이 가장 커지는 것은 f₁₀을 블랭크 서브 캐리어로 한 경우이다. 따라서, 심볼 B의 리피티션 단위에 대해서 맵핑부(111)는, f₁₀에 맵핑되는 B2를 무송신 심볼로서 선택한다. B2가 무송신 심볼이 됨에 따라, 심볼 B의 리피티션 단위의 품질은 3.5가 된다.

또한, 심볼 C의 리피티션 단위에 주목하면, f₂에는 C4, f₅에는 C2, f₁₁에는 C3, f₁₄에는 C1이 맵핑되고, 또한 이것들의 전파로 품질은 각각, f₂: 1.3, f₅:0.6, f₁₁:0.6, f₁₄:2.0이다. 따라서, 전파로 품질의 합계가 원하는 품질을 만족시키는 범위에서 무송신 심볼의 개수가 최대가 되도록 무송신 심볼을 선택하면, 무송신 심볼은 C2 및 C3의 2 심볼이 된다. C2 및 C3이 무송신 심볼이 됨에 따라, 심볼 C의 리피티션 단위의 품질은 3.3이 된다.

또한, 심볼 D의 리피티션 단위에 주목하면, f₄에는 D4, f₇에는 D2, f₉에는 D1, f₁₅에는 D3이 맵핑되고, 또한 이것들의 전파로 품질은 각각, f₄: 1.0, f₇:1.0, f₉:0.6, f₁₅:2.0이다. 따라서, 전파로 품질의 합계가 원하는 품질을 만족시키는 범 위에서 무송신 심볼의 개수가 최대가 되도록 무송신 심볼을 선택하면 무송신 심볼은 D1 및 D2의 2 심볼이거나, D1 및 D4의 2 심볼 중 어느 하나이다. 상기와 마찬가지로 맵핑부(111)는, 리피티션 단위 중에서 서브 캐리어간 상호의 간격이 가장 커지도록 무송신 심볼을 선택하므로, Dl 및 D2의 2 심볼을 무송신 심볼로서 선택한다. Dl 및 D2가 무송신 심볼이 됨에 따라, 심볼 D의 리피티션 단위의 품질은 3.0이 된다.

한편, 심볼 A의 리피티션 단위에 대해서는, 전파로 품질의 합계 2.6이 원하는 품질 미만인 3.0이기 때문에, Al~A4의 모든 심볼이 각 서브 캐리어에 맵핑된다.

그 결과, 도 7에 나타내는 바와 같이, 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼은 A1~A4, B1, B3, B4, C1, C4, D3, D4가 되므로, f₅, f₇, f₉, f₁₀, f₁₁이 블랭크 서브 캐리어가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 선택예 1 또는 선택예 2 중 어느 한 선택 방법을 이용하여 무송신 심볼을 선택한다. 선택예 1은, 선택예 2에 비해 무송신 심볼의 선택에 필요한 처리가 간단한 반면, 과잉 품질인지에 대해서는 대략적인 기준으로 판단하고 있다. 한편, 선택예 2는, 선택예 1에 비해 무송신 심볼의 선택에 필요한 처리가 복잡한 반면, 과잉 품질인지에 대하여 보다 세세한 제어를 행하고 있다. 따라서, 어느 선택 방법을 이용할 지에 대해서는 허용되는 처리 부하와 요구되는 품질 정확도를 감안하여 적절히 결정하면 된다.

이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 각 리피티션 단위에서 과잉 품질이 되는 심볼을 무송신 심볼로 하여 블랭크 서브 캐리어를 생성시키기 때문에, 무선 수신 장치에 있어서의 원하는 품질에 영향을 미치지 않고 불필요한 송신 전력의 소비를 억제할 수 있음과 함께, PAPR을 저감할 수 있다. 또한, 멀티 셀 환경에서는 셀 마다 전파로 환경이 다르기 때문에, 각 셀에서 각각 독립적으로 무송신 심볼이 작성되어 서로 다른 블랭크 서브 캐리어가 생성되게 되며, 그 결과, 셀간의 간섭을 저감시킬 수 있다.

한편, 상기 설명에서는, 인터리빙 및 디인터리빙을 행하는 단위를 OFDM 심볼(즉, FFT 사이즈)로서 설명했지만, 예를 들어, 인터리빙 및 디인터리빙을 행하는 단위를 프레임으로 하는 것도 가능하다.

(실시형태 2)

본 실시형태에 따른 무선 송신 장치는, 서로 다른 복수의 인터리빙 패턴을 가지고, 이들 복수의 인터리빙 패턴 중 무송신 심볼의 수가 최대가 되는 인터리빙 패턴으로 인터리빙을 행하는 것이다.

먼저, 도 8 및 도 9를 이용하여 본 실시형태에 따른 무선 송신 장치 및 무선 수신 장치의 구성에 대하여 설명한다. 단, 실시형태 1(도 1, 도 2)과 동일한 구성에는 동일한 번호를 붙여 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 무선 송신 장치에 있어서, 인터리버(301)는, 인터리빙 패턴(1~K)이 서로 다른 복수의 인터리빙 패턴을 가지고, 이들 복수의 인터리빙 패턴 중 선택부(303)에서 선택된 인터리빙 패턴을 이용하여 심볼열을 인터리빙한다.

선택부(303)는, 각 서브 캐리어의 전파로 품질에 따라 인터리빙 패턴(l~K) 중 어느 한 인터리빙 패턴을 선택한다. 그리고 선택부(303)는, 선택 결과로서 인터리빙 패턴의 번호를 인터리버(301) 및 맵핑부(111)로 출력한다. 선택부(303)에서의 인터리빙 패턴의 선택 방법에 대해서는 후술한다.

맵핑부(111)에서는, 선택부(303)에서의 선택 결과를 무선 수신 장치로 통지하기 위하여, 선택 결과를 나타내는 정보로서 인터리빙 패턴의 번호가 어느 한 서브 캐리어(여기에서는, f₁이라 한다)로 맵핑된다.

한편, 도 9에 나타내는 무선 수신 장치에 있어서, 디인터리버(401)는, 디인터리빙 패턴(l~K)이 서로 다른 복수의 디인터리빙 패턴을 가지고, 이들 복수의 디인터리빙 패턴 중 선택부(403)에서 선택된 디인터리빙 패턴을 이용하여 심볼열을 디인터리빙한다. 디인터리빙 패턴(l~K)은 인터리빙 패턴(l~K)에 각각 대응하고, 디인터리버(401)에서는 인터리빙 패턴(l~K)을 이용하여 인터리버(301)에서 재배열된 심볼열을 디인터리빙 패턴(l~K)을 이용하여 재배열되기 전의 순서로 되돌린다.

선택부(403)는, f₁에 맵핑되어 있는 인터리빙 패턴의 번호로부터 선택부(303)에서의 선택 결과를 알 수 있기 때문에, 이 인터리빙 패턴의 번호에 따라 디인터리빙 패턴(l~K) 중 어느 한 디인터리빙 패턴을 선택한다. 그리고 선택부(403)는, 선택 결과를 디인터리버(401)로 출력한다.

이어서, 무선 송신 장치의 선택부(303)에서의 인터리빙 패턴의 선택 방법에 대하여 도 10 내지 도 12를 이용하여 설명한다. 한편, 이하의 설명에서는, 무송신 심볼의 선택 방법에 대해서는 실시형태 1에서 설명한 선택예 1을 이용하는 것으로 한다. 또한, 인터리빙 패턴으로서는 인터리빙 패턴 1~3의 3개를 이용하는 것으로 한다.

도 10은 인터리빙 패턴 1을 이용한 경우이고, 도 11은 인터리빙 패턴 2를 이용한 경우이며, 도 12는 인터리빙 패턴 3을 이용한 경우이다. 도 10 내지 도 12를 비교해도 알 수 있는 바와 같이, 각 서브 캐리어의 전파로 품질이 동일하더라도, 발생되는 무송신 심볼은 사용되는 인터리빙 패턴에 따라 상이하다. 즉, 발생되는 무송신 심볼의 수는 인터리빙 패턴에 의존한다.

따라서, 선택부(303)는, 각 서브 캐리어의 전파로 품질에 따라 어느 인터리빙 패턴을 사용하면 가장 많은 무송신 심볼이 발생하는 지를 판단하여, 인터리버(301)가 사용할 인터리빙 패턴을 결정한다. 즉, 선택부(303)는, 맵핑부(111)에서 제외되는 심볼의 수가 최대가 되는 인터리빙 패턴을 선택한다.

보다 구체적으로는, 도 10의 인터리빙 패턴 1에서는, 무송신 심볼은 4개 발생하고, 그 결과, f₂, f₃, f₈, f₁₀의 4개의 서브 캐리어가 블랭크 서브 캐리어가 된다. 또한, 도 11의 인터리빙 패턴 2에서는, 무송신 심볼은 4개 발생하고, 그 결과, f₅, f₈, f₁₀, f₁₁의 4개의 서브 캐리어가 블랭크 서브 캐리어가 된다. 또한, 도 12의 인터리빙 패턴 3에서는, 무송신 심볼은 6개 발생하고, 그 결과, f₄, f₅, f₇, f₈, f₉, f₁₂의 6개의 서브 캐리어가 블랭크 서브 캐리어가 된다. 따라서, 선택부(303)는, 인터리버(301)에서 사용하는 인터리빙 패턴으로서 인터리빙 패턴 3을 선택한다.

이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 복수의 인터리빙 패턴 중 무송신 심볼의 수가 가장 많아지는 인터리빙 패턴을 전파로 품질에 따라 선택하기 때문에, 전파로 품질의 변화에 추종하여 항상 가장 많은 수의 무송신 심볼을 발생시킬 수 있고, 그 결과, 송신 전력의 소비를 더 억제할 수 있음과 함께, PAPR를 더 저감시킬 수 있다.

한편, 복수의 서로 다른 인터리빙 패턴으로서는, 복수의 서로 다른 지연 스프레드에 대응시킨 복수의 인터리빙 패턴이나, 복수의 서로 다른 최대 도플러 주파수에 대응시킨 복수의 인터리빙 패턴을 이용할 수 있다.

또한, 상기 설명에서는, 무선 송신 장치가 선택한 인터리빙 패턴의 번호를 무선 수신 장치로 통지하는 구성으로 설명했지만, TDD 시스템에서는 특별히 이와 같은 통지를 행하지 않고, 무선 수신 장치가 전파로 품질에 근거하여 디인터리빙 패턴을 선택하는 것도 가능하다. TDD 시스템에서는 송신의 전파로 품질과 수신의 전파로 품질이 유사하기 때문에, 무선 수신 장치가 무선 송신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 각 서브 캐리어의 전파로 품질을 측정하고, 무선 송신 장치가 인터리빙 패턴을 선택하는 것과 마찬가지로 하여 각 서브 캐리어의 전파로 품질에 따라 디인터리빙 패턴을 선택하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서의 무선 통신 기지국 장치는 ‘Node B’, 무선 통신 단말 장치는 ‘UE’로 표시되는 경우가 있다. 또한, 서브 캐리어는 톤이라 칭하는 경우가 있다.

또한, 상기 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은 전형적으로는 집적회로인 LSI로 실현된다. 이것들은 개별적으로 원칩화되어도 되고 일부 또는 전부를 포함하도록 원칩화되어도 된다.

또한, 여기에서는 LSI라고 하였으나 집적도의 차이에 따라 IC，시스템 LSI，슈퍼 LSI，울트라 LSI라고 호칭되는 경우도 있다.

또한，집적 회로화의 방법은 LSI에 한정되는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에 프로그램가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성가능한 프로세서(re-configurable processor)를 이용해도 된다.

나아가서는，반도체 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해 LSI를 대신할 집적회로화의 기술이 등장하면，당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행하여도 된다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 명세서는 2004년 8월 6일에 출원한 일본 특허 출원 제2004-231114호에 근거한 것이다. 이 내용은 모두 본 명세서에 포함된다.

본 발명은, 이동체 통신 시스템에서 사용되는 무선 통신 기지국 장치나 무선 통신 단말 장치 등에 적합하다.

Claims (9)

1. 복수의 서브 캐리어로 이루어지는 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 무선 송신 장치로서,

   심볼을 복제하여 복수의 동일 심볼을 작성하는 복제 수단과,

   상기 복수의 서브 캐리어 각각의 전파로 품질에 따라 상기 복수의 동일 심볼로부터 적어도 1개의 심볼을 제외한 나머지 심볼을 상기 복수의 서브 캐리어 중 어느 하나에 맵핑하는 맵핑 수단과,

   상기 맵핑 수단의 출력으로부터 상기 멀티 캐리어 신호를 작성하는 작성 수단과,

   상기 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 송신 수단을 구비하는 무선 송신 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 맵핑 수단은, 상기 복수의 동일 심볼의 합성 결과가 과잉 품질이 되는 경우에 상기 복수의 동일 심볼 중 적어도 1개의 심볼을 제외하는 무선 송신 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 맵핑 수단은, 상기 복수의 동일 심볼 중 상기 전파로 품질이 문턱값 이상이 되는 서브 캐리어에 맵핑되는 심볼을 남긴 채, 상기 복수의 동일 심볼 중 적 어도 1개의 심볼을 제외하는 무선 송신 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 맵핑 수단은, 상기 복수의 동일 심볼이 맵핑되는 서브 캐리어의 전파로 품질의 합계가 원하는 품질 이상이 되는 경우에 상기 복수의 동일 심볼로부터 적어도 1개의 심볼을 제외하는 무선 송신 장치.
5. 제1항에 있어서,

   서로 다른 복수의 인터리빙 패턴 중 어느 하나로 상기 복수의 동일 심볼을 인터리빙하는 인터리빙 수단과,

   상기 복수의 인터리빙 패턴 중 상기 맵핑 수단에서 제외되는 심볼의 수가 최대가 되는 인터리빙 패턴을 선택하는 선택 수단을 더 구비하는 무선 송신 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 맵핑 수단은, 상기 선택 수단에 의해 선택된 인터리빙 패턴을 통지하기 위한 정보를 상기 복수의 서브 캐리어 중 어느 하나에 맵핑하는 무선 송신 장치.
7. 제1항에 기재된 무선 송신 장치를 구비하는 무선 통신 기지국 장치.
8. 제1항에 기재된 무선 송신 장치를 구비하는 무선 통신 단말 장치.
9. 복수의 서브 캐리어로 이루어지는 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 무선 송신 방법으로서,

   심볼을 복제하여 복수의 동일 심볼을 작성하고,

   상기 복수의 동일 심볼 중 과잉 품질을 초래하는 심볼을 제외한 나머지 심볼을 상기 복수의 서브 캐리어 중 어느 하나에 맵핑하여 상기 멀티 캐리어 신호를 작성하고,

   상기 멀티 캐리어 신호를 무선 송신하는 무선 송신 방법.

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