KR20070048163A

KR20070048163A - 복수 반송파 송신장치 및 복수 반송파 송신방법

Info

Publication number: KR20070048163A
Application number: KR1020077000226A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 미요시; 아키히코 니시오
Original assignee: 마쓰시다 일렉트릭 인더스트리얼 컴패니 리미티드
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2007-05-08
Also published as: WO2006003761A1; US20100272212A1; US20080304582A1; JPWO2006003761A1; RU2358388C2; US7778369B2; RU2007104353A; JP4578474B2; US8249181B2; CN1961514A; RU2008150927A; KR101093994B1; BRPI0512977A; EP1760923A1

Abstract

송신 데이터가 리피티션 되어 복수반송파 송신되는 시스템에 있어서, 패킷 오류율을 개선할 수 있는 복수반송파 송신장치. 이 장치에서는, 송신 데이터는, 오류 정정 부호화부(102)에서 오류 정정 부호화되고, 변조부(104)에서 변조되고, 리피티션부(106)에서 리피티션 된다. 리피티션 후의 신호(리피티션 비트)는, 매핑부(108)에서, 소정의 패턴에 기초하여, 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 이차원으로 매핑된다. 리피티션 비트의 송신 전력은, 1비트를 구성하는 리피티션 비트의 송신 전력의 합계값이 전부의 비트에서 같아지도록, 또, 수신 품질이 좋은 리피티션 비트는 송신 전력이 커지도록, 수신 품질이 나쁜 리피티션 비트는 송신 전력이 작아지도록 제어된다.

Description

복수 반송파 송신장치 및 복수 반송파 송신방법{MULTI-CARRIER TRANSMISSION DEVICE AND MULTI-CARRIER TRANSMISSION METHOD}

본 발명은, 복수 반송파(multi―carrier) 송신장치 및 복수 반송파 송신방법에 관한 것이다.

이동 통신에 있어서 고속 전송을 행할 경우, 멀티패스(multi-path)에 의한 지연파의 영향이 무시할 수 없어져, 주파수 선택성 페이딩(fading)으로 인해 전송 특성이 열화한다. 그 때문에, 오늘날, 주파수 선택성 페이딩 대책 기술의 하나로서, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 등의 복수반송파 방식이 주목되고 있다. 복수반송파 방식은, 주파수 선택성 페이딩이 발생하지 않는 정도로 전송 속도가 억제된 복수의 반송파(부반송파(sub-carrier))를 이용해 데이터를 전송함으로써, 결과적으로 고속 전송을 행하는 기술이다. 특히, OFDM 방식은, 데이터가 배치되는 복수의 부반송파가 서로 직교하고 있기 때문에, 복수반송파 방식 중에서 가장 주파수 이용 효율이 높은 방식이며, 또, 비교적 간단한 하드웨어 구성으로 실현될 수 있다는 점에서, 특히 주목되고 있으며, 여러가지 검토가 더해지고 있다.

그러한 검토의 일례로서 송신 데이터를 복제(이하에서 「리피티 션(Repetition)」이라고 함) 하여 OFDM 방식으로 송신하는 기술이 개발되어 있다(비특허 문헌 1).

또, 복수반송파 방식에 있어서, 부반송파 전체의 품질 정보에 따라 최대비 합성형의 송신 전력 제어를 행한다, 즉, 회선 품질 레벨이 낮은 부반송파일수록 송신 전력을 작게, 회선 품질 레벨이 높은 부반송파일수록 송신 전력을 높게하는 기술도 개발되어 있다.(특허 문헌 1, 특허 문헌 2).

또한, 이하, 편의상, OFDM 방식(또는 복수반송파 방식)으로 송신하는 것을 「OFDM(또는 복수반송파) 송신」이라고, 최대비 합성형 송신 전력 제어를 행하여 송신하는 것을 「최대비 합성 송신」이라고 각각 부르기로 한다.

[비특허 문헌 1] 마에다(前田), 아라타(新), 기시야마(岸山), 사와바시(佐和橋), "하향 링크 브로드밴드(broad-band) 채널에 있어서의 OFCDM과 OFDM의 특성 비교" 신학 기보 RCS2002－162, 2002년 8월

[특허 문헌 1] 특허공개 2000－358008호 공보

[특허 문헌 2] 특허공개평성 11－317723호 공보

발명이 해결하려고 하는 과제

그렇지만, 상기 2개의 기술을 단순하게 조합하면, 즉, 송신 데이터를 리피티션하여 OFDM 송신하는 시스템에, 부반송파 전체에서 최대비 합성 송신을 행하는 기술을 단순하게 적용하면, 어떤 비트의 전력이 너무 낮아 정상적으로 수신하지 못하고, 패킷 오류가 발생할 우려가 있다.

예를 들면, 어떤 비트를 리피티션한 신호가, 할당된 전(全)부반송파에 있어서 송신 전력이 낮게 제어된 경우, 수신측에서는 그 비트를 복조할 수 없게 된다. 이에 의해, 그 비트를 포함하는 패킷은 오류로 간주되어 패킷 오류율이 열화한다. 또한, 구체적인 예에 대해서는, 도면을 이용해 다음에 설명한다.

본 발명의 목적은, 송신 데이터를 리피티션하여 복수반송파 송신하는 시스템에 있어서, 패킷 오류율을 개선할 수 있는 복수반송파 송신장치 및 복수반송파 송신방법을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 복수반송파 송신장치는, 송신 데이터를 복제(리피티션)하는 복제 수단과, 복제 후의 신호를 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 매핑(Mapping)하는 매핑 수단과, 매핑 후의 신호를 송신 전력 제어하는 송신 전력 제어 수단과, 송신 전력 제어된 신호를 복수반송파 방식으로 송신하는 송신 수단을 가지며, 상기 송신 전력 제어 수단은, 상기 매핑 후의 신호에 대해, 각 비트 또는 각 심볼에 할당되는 송신 전력을 일정하게 유지하면서, 각 비트 또는 각 심볼내에 있어서 최대비 합성형의 송신 전력 제어를 행하는 구성을 취한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 송신 데이터를 리피티션하여 복수반송파 송신하는 시스템에 있어서, 패킷 오류율을 개선할 수 있다.

도 1은 종래 기술을 단순하게 조합한 경우에 있어서의 리피티션 비트의 송신 전력을 나타내는 도면이다.

도 2는 종래 기술을 단순하게 조합한 경우에 있어서의 리피티션 비트의 수신 전력을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 복수반송파 송신장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 실시형태에 따른 복수반송파 송신장치의 동작 설명도이다.

도 5는 매핑 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 6은 매핑 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 7a는 어떤 시간에 있어서의 부반송파 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다.

도 7b는 다른 시간에 있어서의 부반송파 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다.

도 8a는 어떤 시간에 있어서의 리피티션 비트 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다.

도 8b는 다른 시간에 있어서의 리피티션 비트 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 실시형태에 있어서의 리피티션 비트의 송신 전력을 나타내는 도면이다.

도 10은 본 실시형태에 있어서의 리피티션 비트의 수신 전력을 나타내는 도면이다.

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

도 3은, 본 발명의 한 실시형태에 따른 복수반송파 송신장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3에 나타내는 복수반송파 송신장치(이하 단순하게 「송신기」라고 함)(100)는, 송신 데이터를 리피티션하여 OFDM 송신하는 시스템(이하「리피티션 OFDM 방식」이라고 함)으로서, 오류 정정 부호화부(102), 변조부(104), 리피티션부(106), 매핑부(108), 송신 전력 제어부(110), OFDM 송신부(112), 송신 RF(Radio Frequency) 부(114), 송수신 공용 안테나(116), 수신 RF부(118), 회선 품질 정보 추출부(120), 송신 전력값 산출부(122), 송신 전력 배분 계산부(124) 및 송신 전력 산출부(126)를 가진다. 송신기(100)는, 예를 들면, 복수반송파 방식(본 실시형태에서는 OFDM 방식)의 이동 통신 시스템에 있어서의 기지국 장치에 탑재되어 있다.

오류 정정 부호화부(102)는, 도시하지 않은 베이스밴드(baseband)부 등에서 출력된 송신 데이터를 소정의 부호화율, 예를 들면, R=1/2로 오류 정정 부호화하고, 오류 정정 부호화 후의 송신 데이터를 변조부(104)에 출력한다.

변조부(104)는, 오류 정정 부호화부(102)로부터 출력된 송신 데이터를, 소정의 변조 방식을 이용해 변조함으로써, 송신 심볼을 생성한다. 생성된 송신 심볼은, 리피티션부(106)에 출력된다.

리피티션부(106)는, 변조부(104)로부터 출력된 송신 심볼을 소정의 복제수가 될 때까지 복제하고, 복제한 송신 심볼을 매핑부(108)에 출력한다. 또한, 리피티 션부(106)로부터 출력되는 신호, 즉, 리피티션 후의 신호를, 이하, 「리피티션 비트」라고 부르기로 한다.

매핑부(108)는, 리피티션부(106)로부터 출력된 리피티션 비트를 소정의 매핑 방법에 따라 매핑한다. 예를 들면, 리피티션 비트를, 소정의 패턴에 기초하여, 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 이차원으로 매핑한다. 이 때, 리피티션 비트는, 주파수축 방향 및/또는 시간축 방향으로 인터리브(interleave)되면서 매핑된다. 매핑 후의 송신 데이터 (리피티션 비트)는, 송신 전력 제어부(110)에 출력된다. 매핑부(108)는, 매핑 처리의 결과를 송신 전력 배분 계산부(124)에 출력한다. 또한, 매핑 방법의 구체적인 예에 대해서는, 다음에 상술한다.

송신 전력 제어부(110)는, 송신 전력 산출부(126)의 산출 결과에 따라 리피티션 비트의 송신 전력을 제어한다. 또한, 송신 전력 제어의 구체적 내용에 대해서는, 다음에 상세하게 설명한다.

OFDM 송신부(112)는, 송신 전력 제어된 신호에 대해서 OFDM 송신 처리를 행함으로써, 리피티션된 OFDM 신호를 생성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 송신 전력 제어된 신호를, 역고속 푸리에 변환(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform) 한 후, IFFT 처리 후의 병렬 신호를 직렬 신호로 병렬/직렬 변환하고, 얻어진 직렬 신호(OFDM 신호)에 가드 인터벌(GI：Guard Interval)을 삽입한다. GI삽입 후의 OFDM 신호는, 송신 RF부(114)에 출력된다.

송신 RF부(114)는, 디지털/아날로그 변환기나 저잡음 앰프, 밴드패스 필터(band-pass filter) 등을 가지며, OFDM 송신부(112)로부터 출력된 OFDM 신호에 대해서 업컨버트(up-convert)등의 소정의 무선 처리를 가한다. 무선 처리 후의 OFDM 신호는, 안테나(116)로부터 무선 송신된다.

또한, 안테나(116)로부터 무선 송신된 신호는, 예를 들면, 이동 통신 시스템에 있어서의 이동국 장치 등의 통신 단말장치에 의해 수신된다. 통신 단말장치는, 송신기(100)로부터 송신된 신호의 수신 품질을 부반송파 마다 측정하고, 측정한 부반송파 마다의 수신 품질을 회선 품질 정보로서 송신기(100)에 송신한다. 이 때, 회선 품질 정보는, 예를 들면, 통신 단말장치로부터 송신기(100)에 송신되는 신호에 포함하여 송신된다.

수신 RF부(118)는, 아날로그/디지털 변환기나 저잡음 앰프, 밴드패스 필터 등을 가지며, 안테나(116)에서 수신한 신호에 대해서 다운 컨버트(down-convert)등의 소정의 무선 처리를 가한다. 수신 RF부(118)의 출력 신호(베이스밴드 신호)는, 회선 품질 정보 추출부(120)에 출력된다.

회선 품질 정보 추출부(120)는, 수신 RF부(118)의 출력 신호(베이스밴드 신호)로부터 회선 품질 정보(부반송파 마다의 수신 품질)를 추출한다. 추출된 회선 품질 정보는, 송신 전력 배분 계산부(124)에 출력된다.

송신 전력값 산출부(122)는, 1 심볼 당의 송신 전력값을 산출한다. 구체적으로는, 예를 들면, 무선 자원의 할당을 행하는 상위 레이어로부터 송신 심볼수의 정보와 총송신 전력의 정보를 받아, 이 두 개의 정보(송신 심볼수 정보와 총송신 전력 정보)를 이용하여 1 심볼당 송신 전력값을 산출한다(1 심볼당 송신 전력값=총송신 전력ㆇ송신 심볼수). 산출된 1 심볼당 송신 전력값은, 송신 전력 배분 계산 부(124)에 출력된다.

송신 전력 배분 계산부(124)는, 매핑부(108)로부터 출력된 매핑 처리 결과, 회선 품질 정보 추출부(120)로부터 출력된 회선 품질 정보(부반송파 마다의 수신 품질), 및 송신 전력값 산출부(122)로부터 출력된 1 심볼당 송신 전력값을 이용하여, 1 심볼내에 있어서의 송신 전력의 배분을 계산한다. 구체적으로는, 예를 들면, 수신측(통신 단말장치)으로부터 통지된 부반송파 마다의 수신 품질로부터, 리피티션 비트 마다의 수신 품질을 조사하여, 1비트를 구성하는 리피티션 비트의 송신 전력의 합계값이 전부의 비트에서 같아지도록, 또, 수신 품질이 좋은 리피티션 비트는 송신 전력이 커지도록, 수신 품질이 나쁜 리피티션 비트는 송신 전력이 작아지도록, 1 심볼내에 있어서의 송신 전력의 배분을 계산한다. 계산된 1 심볼내의 송신 전력의 배분은, 송신 전력 산출부(126)에 출력된다.

송신 전력 산출부(126)는, 송신 전력 배분 계산부(124)로부터 출력된 1 심볼내의 송신 전력의 배분에 따라, 1 심볼내의 각 리피티션 비트의 송신 전력값을 산출한다. 이 산출 결과는, 송신 전력 제어부(110)에 출력된다.

이어서, 상기 구성을 가지는 송신기(100)의 동작의 주요부에 대해, 도 4~도 10을 이용해 설명한다.

여기서, 도 4(A)에는, 오류 정정 부호화 전의 송신 데이터를 나타내고, 도 4(B)에는, 오류 정정 부호화 후의 송신 데이터를 나타내며, 도 4(C)에는, 리피티션 후의 신호(리피티션 비트)를 나타내며, 도 4(D)에는, 리피티션 비트의 매핑 결과를 나타낸다. 도 5는, 매핑 방법의 다른 예를 나타내는 도면, 도 6은, 매핑 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7a는, 어떤 시간에 있어서의 부반송파 마다의 수신 품질을 나타내는 도면, 도 7b는, 다른 시간에 있어서의 부반송파 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다. 도 8a는, 어떤 시간에 있어서의 리피티션 비트 마다의 수신 품질을 나타내는 도면, 도 8b는, 다른 시간에 있어서의 리피티션 비트 마다의 수신 품질을 나타내는 도면이다. 도 9는, 본 실시형태에 있어서의 리피티션 비트의 송신 전력을 나타내는 도면, 도 10은, 본 실시형태에 있어서의 리피티션 비트의 수신 전력을 나타내는 도면이다. 또한, 도 1은, 도 9와 비교하기 위한 도면으로서, 종래 기술을 단순하게 조합한 경우에 있어서의 리피티션 비트의 송신 전력을 나타내는 도면, 도 2는, 도 10과 비교하기 위한 도면으로서, 종래 기술을 단순하게 조합한 경우에 있어서의 리피티션 비트의 수신 전력을 나타내는 도면이다.

송신기(100)는, 우선, 오류 정정 부호화부(102)로, 송신 데이터를 소정의 부호화율로 오류 정정 부호화한다. 예를 들면, 도 4(A)에 나타내는 송신 데이터를 부호화율 R=1/2로 오류 정정 부호화함으로써, 도 4(B)에 나타내는 송신 데이터가 얻어진다. 또한, 도 4(A)에서는, 간략화를 위해, 2비트만을 나타내고 있다.

그리고, 변조부(104)에서는, 오류 정정 부호화부(102)로부터 출력된 송신 데이터(도 4(B) 참조)를, 소정의 변조 방식을 이용해 변조함으로써, 송신 심볼을 생성한다. 또한, 변조부(104)에서 이용하는 변조 방식은, 특히 한정되지 않으며, BPSK(Binary Phase Shift Keying)나 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM 등, 임의의 변조 방식을 이용할 수 있다.

그리고, 리피티션부(106)에서는, 변조부(104)로부터 출력된 송신 심볼을 소정의 복제수가 될 때까지 복제한다. 예를 들면, 도 4(B)에 나타내는 4비트의 신호의 각 비트를 각각 3회 복제하여, 도 4(C)에 나타내는 16비트의 신호(리피티션 비트)를 얻는다. 여기서, a1, a2, a3, a4는, a와 그 복제이며, b1, b2, b3, b4는, b와 그 복제이며, c1, c2, c3, c4는, c와 그 복제이며, d1, d2, d3, d4는, d와 그 복제이다.

그리고, 매핑부(108)에서는, 리피티션부(106)로부터 출력된 리피티션 비트(도 4(C) 참조)를 소정의 매핑 방법에 따라 매핑한다. 예를 들면, 리피티션 비트를, 소정의 패턴에 기초하여, 도 4(D)에 나타내는 바와 같이, 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 이차원으로 매핑한다. 여기서는, 리피티션 비트는, 주파수축 방향과 시간축 방향의 양방향으로 인터리브 되면서 매핑되고 있다.

매핑부(108)에서 상기의 이차원 매핑을 행할 때, 다음의 매핑 방법을 취하는 것이 바람직하다. 제1은, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 리피티션 된 신호를 서로 인접한 위치에 배치하지 않을 것, 제2는, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 리피티션 된 신호(130)를 매핑할 때에 서로 떼어서 배치하며, 떨어진 부분(132)에는 다른 채널의 신호를 송신하는 것이다.

도 5 또는 도 6에 나타내는 매핑 방법은, 리피티션 OFDM 방식과 조합하여 사용함으로써, 확산을 도입한 OFDM 방식, 즉, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식과 OFDM 방식을 조합한 방식(MC(복수반송파)－CDMA 방식이라고도 OFDM－CDMA 방식이라고도 불림)과 같이 조합하여 사용하는 경우와 비교하여, 다음의 효과가 얻 어지기 때문에, 성능이 향상한다.

확산을 도입한 OFDM 방식에서는, 확산 후의 신호(칩 데이터)를 떨어진 위치에 배치하면, 성능이 열화해 버린다. 이유는, 다음과 같다. CDMA 방식에 있어서 신호를 코드 다중하고 있는 경우에는, 확산 후의 신호의 수신 전력의 격차가 커지면, 코드간 간섭이 발생해 수신 SIR이 열화하여, 수신 오류율 특성이 크게 열화하는 요인이 된다. 이 점, 확산을 도입한 OFDM 방식에 있어서 칩 데이터를 떨어진 위치에 배치하면, 확산 후의 신호(칩 데이터)의 수신 전력의 격차가 커져버린다. 왜냐하면, 신호를 떨어진 위치에 배치한다는 것은, 주파수 선택성 페이딩의 영향에 의해, 칩 데이터가 배치된 장소간에서 전파환경의 차이가 커져서, 수신 전력의 차이도 커지기 때문이다. 따라서, 확산을 도입한 OFDM 방식에 있어서 칩 데이터를 떨어진 위치에 배치하면, 코드간 간섭이 발생해 수신 SIR이 열화하여, 수신 오류율 특성이 크게 열화한다.

이에 대해, 리피티션 OFDM 방식에 있어서는, 상기와 같은 성능 열화는 일어나지 않는다. 이유는 다음과 같다. 리피티션 OFDM 방식에서는, 신호를 코드 다중하고 있지 않기 때문에, 리피티션 후의 신호의 수신 전력의 격차가 커졌다하더라도 코드간의 간섭은 발생하지 않는다. 그 때문에, SIR의 열화가 일어나지 않아, 수신 오류율 특성이 열화하는 일은 없다. 반대로, 리피티션 OFDM 방식에서는, 리피티션 후의 신호의 수신 전력의 격차가 커지는 쪽이, 오히려 성능은 향상한다. 왜냐하면, 수신측에 있어서 리피티션 후의 신호를 최대비 합성하여 수신함으로써, 다이버시티 게인을 얻을 수 있기 때문이다.

그리고, 송신 전력 제어부(110)에서는, 송신 전력값 산출부(122), 송신 전력 배분 계산부(124) 및 송신 전력 산출부(126)의 처리 결과에 따라, 리피티션 비트의 송신 전력을 제어한다. 구체적으로는, 우선, 송신 전력값 산출부(122)에서, 상위 레이어로부터 송신 심볼수 정보와 총송신 전력 정보를 받아, 이 두 개의 정보(송신 심볼수 정보와 총 송신 전력 정보)를 이용하여 1 심볼당의 송신 전력값을 산출한다(1 심볼당 송신 전력값=총 송신 전력ㆇ송신 심볼수). 그리고, 송신 전력 배분 계산부(124)에서, 매핑부(108)로부터 출력된 매핑 처리의 결과(도 4(D) 참조) 및 수신측으로부터 통지된 부반송파 마다의 수신 품질(도 7a, 도 7b참조)로부터, 리피티션 비트 마다의 수신 품질(도 8a, 도 8b 참조)을 조사하여, 1비트를 구성하는 리피티션 비트의 송신 전력의 합계값이 전부의 비트에서 같아지도록, 또, 수신 품질이 좋은 리피티션 비트는 송신 전력이 커지도록, 수신 품질이 나쁜 리피티션 비트는 송신 전력이 작아지도록, 1 심볼내에 있어서의 송신 전력의 배분을 계산한다(도 9 참조). 그리고, 송신 전력 산출부(126)에서, 그 1 심볼내의 송신 전력의 배분에 따라, 1 심볼내의 각 리피티션 비트의 송신 전력값을 산출한다.

예를 들면, 도 4(D)에 나타내는 매핑 결과에 대해서, 각 시간에 있어서의 부반송파 마다의 수신 품질이, 각각, 도 7a, 도 7b에 나타내는 바와 같다면, 리피티션 비트 마다의 수신 품질은, 각각, 도 8a, 도 8b에 나타내는 바와 같다고 판정된다.

이 때, 본 실시형태에서는, 어떤 비트를 구성하는 리피티션 비트의 송신 전력의 합계값이 전부의 비트에서 같아지도록 제어된다. 구체적으로는, a1＋a2＋a3 ＋a4=b1＋b2＋b3＋b4=c1＋c2＋c3＋c4= d1＋d2＋d3＋d4가 되도록 제어된다. 즉, 비트 단위로 보면, 송신 전력은 일정값이 되도록 제어된다.

예를 들면, 송신 심볼수를 4, 총송신 전력을 80으로 하고, 우선, 총송신 전력(80)을 각 송신 심볼에 균등하게 배분하면, 1 심볼당 송신 전력값은 20이 된다. 그리고, 또 각 송신 심볼내에 있어서 회선 품질(수신 품질)의 비율에 따라 1 심볼당의 송신 전력(20)을 배분한다. 도 8a 및 도 8b로부터, a1, a2, a3, a4의 수신 품질의 비율은, 8：8：4：4이며, b1, b2, b3, b4의 수신 품질의 비율은, 2：2：1：1이며, c1, c2, c3, c4의 수신 품질의 비율은, 6：8：6：8이며, d1, d2, d3, d4의 수신 품질의 비율은, 3：8：3：8이다. 따라서, 각 송신 심볼내에 있어서 1 심볼당 송신 전력(20)을 수신 품질의 비율에 따라 배분하면, 도 9에 나타내는 바와 같이, a1, a2, a3, a4의 송신 전력은, 각각, 6.6, 6.6, 3.4, 3.4가 되고, b1, b2, b3, b4의 송신 전력은, 각각, 6.6, 6.6, 3.4, 3.4가 되고, c1, c2, c3, c4의 송신 전력은, 각각, 4.3, 5.7, 4.3, 5.7이 되고, d1, d2, d3, d4의 송신 전력은, 각각, 2.7, 7.3, 2.7, 7.3이 된다. 즉, 본 실시형태에서는, 각 비트에 할당되는 송신 전력이 같아지도록 각 비트내에서 최대비 합성 송신을 행한다. 이 때, 페이딩에 따라 송신 전력의 제곱이 수신 신호에 나타나기 때문에, 각 리피티션 비트의 수신 전력은, 도 10에 나타내는 바와 같다. 즉, 전부의 비트에서 수신 품질을 만족시키기 때문에, 전부의 비트를 정상적으로 수신할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 비트 단위로 보면, 송신 전력은 일정 값이 되도록 제어되기 때문에, 특정 비트의 송신 전력이 극단적으로 저하해 버린다고 하 는 일은 없다. 이에 의해, 패킷 오류율을 개선할 수 있다.

이에 대해, 송신 데이터를 리피티션하여 OFDM 송신하는 시스템에, 부반송파 전체에서 최대비 합성 송신을 행하는 기술을 단순하게 적용하는 경우에는, 부반송파 전체의 수신 품질에 따라 최대비 합성형의 송신 전력 제어를 행하기 때문에, 상기와 같이, 어떤 비트의 전력이 너무 낮아서 정상적으로 수신하지 못하고, 패킷 오류가 발생할 우려가 있다.

예를 들면, 리피티션 비트 마다의 수신 품질이, 각각, 도 8a, 도 8b에 나타내는 바와 같다고 한 경우, 총송신 전력(80)을 회선 품질(수신 품질)의 비율에 따라 배분하면, 도 1에 나타내는 바와 같이, a1, a2, a3, a4, b1, b2, b3, b4, c1, c2, c3, c4, d1, d2, d3, d4의 송신 전력은, 각각, 8, 8, 4, 4, 2, 2, 1, 1, 6, 8, 6, 8, 3, 8, 3, 8이 된다. 이 때, 페이딩에 의해 송신 전력의 제곱이 수신 신호에 나타나기때문에, 각 리피티션 비트의 수신 전력은, 도 2에 표시하는 바와 같이 된다.

즉, 비트 「b」를 구성하는 리피티션 비트 b1~b4의 부반송파는, 수신 품질이 낮기 때문에(도 8a, 도 8b 참조), 낮은 전력으로 송신되게 된다(도 1 참조). 그 때문에, 수신측에서는, 리피티션 비트 b1~b4의 수신 전력이 너무 낮아져서(도 2중의 부호 140으로 표시하는 부분), 정상적으로 수신하지 못하고, 비트 「b」를 정상적으로 복조할 수 없게 된다. 비트 「b」를 잘못하여 복조하면, 그 비트를 포함하는 패킷은 오류로서 처리되기때문에, 패킷 전체가 잘못된 것으로 처리되어, 시스템 스루풋이 크게 저하한다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 각 비트에 할당되는 송신 전력을 일정하게 유지하면서, 각 비트내에서 최대비 합성 송신을 행하기 때문에, 특정 비트에 낮은 송신 전력이 되는 부반송파가 집중한다고 하는 상황을 피할 수 있어, 패킷 오류율을 개선할 수 있다.

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

또, 상기 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화 되어도 좋고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화 되어도 좋다. 여기서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 불리는 일도 있다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한정하는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현되어도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 좋다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행하여도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 명세서는, 2004년 7월 6일에 출원한 특허출원 2004－199380에 기초하는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명에 따른 복수반송파 송신장치 및 복수반송파 송신방법은, 송신 데이터를 리피티션하여 복수반송파 송신하는 시스템에 있어서, 패킷 오류율을 개선할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 복수반송파 방식의 이동 통신 시스템에 있어서의 기지국 장치 등에 이용하기에 매우 적합하다.

Claims

송신 데이터를 복제하는 복제 수단과,

복제 후의 신호를 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 매핑하는 매핑 수단과,

매핑 후의 신호를 송신 전력 제어하는 송신 전력 제어 수단과,

송신 전력 제어된 신호를 복수반송파 방식으로 송신하는 송신 수단을 가지며,

상기 송신 전력 제어 수단은,

상기 매핑 후의 신호에 대해, 각 비트 또는 각 심볼에 할당되는 송신 전력을 일정하게 유지하면서, 각 비트 또는 각 심볼내에 있어서 최대비 합성형 송신 전력 제어를 행하는, 복수반송파 송신장치.
제 1항에 있어서,

부반송파 마다의 회선 품질 정보를 취득하는 취득 수단을 더 가지며, 상기 송신 전력 제어 수단은,

송신 비트수 정보 및 총송신 전력 정보에 기초하여, 1 비트 또는 1 심볼당 송신 전력을 산출하는 제1 산출 수단과,

상기 매핑 결과, 취득된 부반송파 마다의 회선 품질 정보 및 산출된 1 비트 또는 1 심볼당의 송신 전력에 기초하여, 각 비트 또는 각 심볼에 할당되는 송신 전력이 모든 비트 또는 심볼에서 같아지도록, 그리고, 각 비트 또는 각 심볼을 구성 하는 신호 중에서, 회선 품질이 좋은 부반송파에 할당되는 신호는 송신 전력이 커지도록, 회선 품질이 나쁜 부반송파에 할당되는 신호는 송신 전력이 작아지도록, 각 비트 또는 각 심볼내에 있어서의 송신 전력을 산출하는 제2 산출 수단을 가지는 복수반송파 송신장치.
제 1항에 있어서,

상기 매핑 수단은,

복제 후의 신호를 주파수축 방향 및/또는 시간축 방향으로 인터리브 하면서 매핑을 행하는, 복수반송파 송신장치.
제 1항에 있어서,

상기 매핑 수단은,

복제 후의 신호를 서로 인접한 위치에 배치하지 않도록 매핑을 행하는, 복수반송파 송신장치.
제 1항에 있어서,

상기 매핑 수단은,

복제 후의 신호를 매핑할 때에 서로 떼어서 배치하고, 떨어진 부분에는 다른 채널의 신호를 배치하는, 복수반송파 송신장치.
송신 데이터를 복제하는 복제 단계와,

복제 후의 신호를 주파수축 방향 및 시간축 방향으로 매핑하는 매핑 단계와,

매핑 후의 신호를 송신 전력 제어하는 송신 전력 제어 단계와,

송신 전력 제어된 신호를 복수반송파 방식으로 송신하는 송신 스텝을 가지며,

상기 송신 전력 제어 단계에 있어서,

상기 매핑 후의 신호에 대해, 각 비트 또는 각 심볼에 할당되는 송신 전력을 일정하게 유지하면서, 각 비트 또는 각 심볼내에 있어서 최대비 합성형 송신 전력 제어를 행하는, 복수반송파 송신방법.