WO2006049136A1

WO2006049136A1 - Ｏｆｄｍ信号伝送装置及びｏｆｄｍ信号のピーク電力抑圧方法

Info

Publication number: WO2006049136A1
Application number: PCT/JP2005/020023
Authority: WO
Inventors: Hitomaro Tohgoh
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-05-11
Also published as: JP2006135417A

Abstract

　非常に高い特性の送信電力増幅器の線形性を必要とせず、かつ、送信電力増幅器の価格を低減することができるＯＦＤＭ信号伝送装置。この装置では、電力比較部（１１７）は、ＯＦＤＭシンボル電力検出値が基準値より小さいか否かを比較して電力比較結果を生成する。マッピング制御部（１１８）は、前記ＯＦＤＭシンボル電力検出値が前記基準値より小さいことを前記電力比較結果が示している時にサブキャリアマッピング部（１１１）に今回のデジタルデータの前記サブキャリアへのマッピングを継続させ、かつ、前記ＯＦＤＭシンボル電力検出値が前記基準値より小さくないことを前記電力比較結果が示している時に前記サブキャリアマッピング部（１１１）に今回の前記デジタルデータの前記サブキャリアへのマッピングを中止させて今回の前記デジタルデータの割当分と当該割当分以降の前記デジタルデータを次回のＯＦＤＭシンボルのサブキャリアへ割当させる。

Description

明細書

OFDM信号伝送装置及び OFDM信号のピーク電力抑圧方法

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM信号伝送装置及び OFDM信号のピーク電力抑圧方法に関し、例えば移動体通信又は無線 LANなどの無線信号伝送システムに利用される OFD M信号伝送装置及び OFDM信号のピーク電力抑圧方法に関する。

背景技術

[0002] 無線信号伝送システムでは、マルチノス干渉などによる特性劣化が大きな問題となる。この課題を解決できる周波数利用効率が高い方法として、直交周波数分割多重 {OFDM (Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing) }方式が知られて、る。 OF DM方式は、 OFDMシンボル（シンボル長 =Ts)に、複数のデジタルデータを多重する方式であり、マルチパス干渉の劣化に強、方式として知られて!/、る。

[0003] OFDM方式は、送信するデジタルデータを、周波数間隔が f= lZTsの複数のサブキャリアに割当てた後に、サブキャリア変調を行う。この方式は、無線 LANシステム又は地上波デジタル放送などに利用されて、る。

[0004] 一方、従来の移動体通信においては、信号多重方法としてコード多重 {CDM (Cod e Division Multiplexing) }方式などが用いられている。次世代の高速大容量の移動体通信においては、マルチパス干渉の影響を抑制するとともに、限られた帯域を利用した効率的な高速データ伝送が求められる。

[0005] 近年、次世代移動通信方式として OFDMと CDMを組み合わせた OFCDM方式が注目されている。この OFCDM方式は、送信するデジタルデータ信号を拡散符号によりコード多重したのち、 OFDM変調するものである。

[0006] この OFCDM方式においては、コード多重により、 1つの OFDMシンボルの中に複数のユーザデータを有するデジタルデータの多重が可能となる。この OFCDM方式においては、 1つのデータシンボルを、複数のサブキャリア又は複数の OFCDMシンボルに分散して割当てる（マッピングと呼ぶ)ことにより、フェージングに対して強い伝送が可能となる。 [0007] さらに、この OFCDM方式においては、無線伝播環境に応じて、周波数軸と時間軸拡散率を可変できるようにし、かつ、最適なサブキャリア変調方法 (QPSK又は 16 QAMなど）を選択できる。また、この OFCDM方式においては、各ユーザデータごとに、最適な送信電力を選択し、サブキャリア変調のデータ振幅を決定する。

[0008] OFDMシンボル信号は複数のサブキャリアで構成されているため、 OFDMシンポルの信号振幅の瞬間的ピーク値が大きくなり、変調後の送信電力増幅器などの非線形歪の影響を受けやすいことが知られている。そのため、ノックオフ量を大きくする必要があり、増幅器の消費電力が大きく高価なものとなっていた。これを「ピーク強度の問題」と呼ぶことにする。

[0009] 前記のピーク強度の問題を解決する方法として、増幅器の非線形性を OFDM変調器でプリディストーションにより補償する方法 (特許文献 1参照）、又は、 OFDM信号のピーク強度抑制方法が提案されて 1ヽる。

[0010] また、前記のピーク強度の問題を解決する方法として、各サブキャリア信号の信号空間配置に応じて位相を変えるというものがある（特許文献 2参照)。

[0011] また、前記のピーク強度の問題を解決する方法として、 OFDM変調後の信号のピーク振幅のクリッピングによる抑制と、信号全体の均等な信号強度抑制とを組合せることによって、ピーク強度の影響を抑制するものがある (特許文献 3参照)。

[0012] 次に、従来の OFDM信号伝送装置について、図面を参照して説明する。

[0013] 図 1は、従来の OFDM信号伝送装置の 1例の構成を示すブロック図である。図 2は、図 1に示す従来の OFDM信号伝送装置における主要部の動作を説明するためのフローチャートである。

[0014] 図 1に示すように、従来の OFDM信号送信装置 10は、サブキャリアマッピング部 1 1、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 12、パラレルシリアル (PZS)変換部 13、送信電力増幅器 14及び送信アンテナ 15を具備している。

[0015] サブキャリアマッピング部 11は、送信する複数のユーザデータを有するデジタルデータ Dl 1を受けて各サブキャリアに割当てて (マッピングして)サブキャリア変調を行つてサブキャリア変調信号を生成する。 IFFT部 12は、サブキャリアマッピング部 11 力ものサブキャリア変調信号を逆高速フーリエ変換してパラレルの逆フーリエ変換信号を生成する。

[0016] パラレルシリアル（PZS)変換部 13は、 IFFT部 12からのパラレルの逆フーリエ変換信号をシリアルの逆フーリエ変換信号に変換する。送信電力増幅器 14は、ノラレルシリアル (PZS)変換部 13からの逆フーリエ変換信号を電力増幅して送信アンテナ 15を介して無線信号として送信する。

[0017] 次に、従来の OFDM変調装置 10の主要部の動作について、図 1と共に図 2を参照して説明する。

[0018] 図 2に示すように、ステップ ST21において、サブキャリアマッピング部 11は、デジタルデータ Dl 1の 1つが入力されたかを判断する。ステップ ST21にお!/、てデジタルデータ D11が入力された時に、サブキャリアマッピング部 11は、入力されたデジタルデータ Dl 1をサブキャリアへ割当てる（ステップ ST22)。

[0019] 次に、サブキャリアマッピング部 11は、 OFDMシンボルにまだ割当てられていないサブキャリアが残っているかどうかを判断する（ステップ ST23)。ステップ ST23においてサブキャリアが残っている時には、サブキャリアマッピング部 11は、ステップ ST2 1及びステップ ST22を繰り返して OFDMシンボルのサブキャリアの全てにデジタルデータ D11を割当てる。

[0020] ステップ ST23においてサブキャリアが残っていない時には、サブキャリアマツピング部 11は、サブキャリアマッピングを終了する（ステップ ST24)。次に、 IFFT部 12は、サブキャリアマッピング部 11からのサブキャリア変調信号を逆高速フーリエ変換して逆フーリエ変換信号を生成する (ステップ ST25)。次に、パラレルシリアル (PZS)変換部 13は、 IFFT部 12からのパラレルの逆フーリエ変換信号をシリアルの逆フーリエ変換信号に変換する (ステップ ST26)。

[0021] 上記ステップ ST21〜ST26の手順を経て、 1つの OFDMシンボルの変調信号が生成される。次の OFDMシンボルの変調信号を生成するために、上記ステップ ST2 1〜ST26が繰り返される。伝送信号である OFDMシンボルは、後段の送信電力増幅器 14を通過する時に、送信電力増幅器の非線形歪の影響を受ける。

特許文献 1：特許第 3451947号公報

特許文献 2：特開 2000 - 22656号公報特許文献 3：特許第 3483838号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0022] し力しながら、前記従来の送信電力増幅器の非線形歪を補償する従来の OFDM 信号伝送装置においては、装置構成が複雑なものとなってしまうことに加えて、複数の増幅器又は光伝送装置を含むシステムにおいては、複数の歪の発生要因が存在するために完全な歪補償を行うことが困難となるという問題がある。

[0023] また、前記従来のピーク抑圧方式の従来の OFDM信号伝送装置にぉ、ては、 OF DM信号のピーク強度の検出回路などの複雑な制御回路が必要となるという問題がある。

[0024] また、従来のピーク強度の問題は、 OFCDM方式においてより深刻なものとなる。これは、同一 OFCDMシンボル内に複数ユーザデータ及び多種類の振幅力なるデータがコード多重されるため、 OFCDMシンボルの信号振幅のシンボル内のばらつきとともに、ピーク振幅のシンボル間のばらつきも大きくなるからである。したがって、 OFCDM方式においては、このばらつきを考慮する必要があり、送信電力増幅器の線形性は非常に高、特性が求められると、う問題がある。

[0025] 本発明の目的は、非常に高い特性の送信電力増幅器の線形性を必要とせず、力つ、送信電力増幅器の価格を低減することができる OFDM信号伝送装置及び OFD M信号伝送方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0026] 本発明の OFDM信号伝送装置は、デジタルデータを OFDMシンボルのサブキヤリアにマッピングするサブキャリアマッピング手段と、前記マッピングの途中でマツピングされたデジタルデータの電力を検出して OFDMシンボル電力検出値を生成する O FDMシンボル電力検出手段と、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値より小さ V、場合には前記マッピングを継続させ、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値以上の場合には前記マッピングを中止させてマッピングできなかった残りの前記デジタルデータが次回にマッピングされるように制御するマッピング制御手段と、前記マツビング制御手段の制御に基づいて前記サブキャリアマッピング手段にてマッピングされたデジタルデータを逆高速フーリエ変換する逆高速フーリエ変換手段と、を具備する構成を採る。

[0027] 本発明の OFDM信号のピーク電力抑圧方法は、デジタルデータを OFDMシンポルのサブキャリアにマッピングするステップと、前記マッピングの途中でマッピングされたデジタルデータの電力を検出して OFDMシンボル電力検出値を生成するステップと、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値より小さ、場合には前記マッピングを継続させ、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値以上の場合には前記マツピングを中止させてマッピングできなかった残りの前記デジタルデータが次回にマツピングされるようにするステップと、を具備するようにした。

発明の効果

[0028] 本発明によれば、各データにおける送信電力増幅器の非線形歪による劣化が常にある値以下になるように制御するため、非常に高い特性の送信電力増幅器の線形性を必要とせず、かつ、送信電力増幅器の価格を低減することができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]従来の OFDM信号伝送装置の 1例の構成を示すブロック図

[図 2]図 1の従来の OFDM信号伝送装置の主要部の動作を説明するためのフローチヤート

[図 3]本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図 [図 4]本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置の主要部の動作を説明するためのフローチャート

[図 5]OFDM方式のピーク対平均強度比（PAPR)のサブキャリア数依存性を説明するための図

[図 6]OFDM方式の OFDMピーク振幅に対するエラーベクトルを説明するための図 [図 7]OFDM方式のエラーベクトルのデータ振幅依存性を説明するための図

[図 8]本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図 [図 9]本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置の主要部の動作を説明するためのフローチャート

[図 10]本発明の実施の形態 3に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図発明を実施するための最良の形態

[0030] 次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0031] (実施の形態 1)

図 3は、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図である。図 4は、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置の主要部の動作を説明するためのフローチャートである。

[0032] 図 3に示すように、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100は、サブキャリアマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル（ ?73)変換部113、送信電力増幅器 114、送信アンテナ 115、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117及びマッピング制御部 118を具備している。

[0033] サブキャリアマッピング部 111は、送信する複数のユーザデータを有するデジタルデータ D101を各サブキャリアに割当てて (マッピングして)サブキャリア変調を行ってサブキャリア変調信号を生成する。？丁部112は、サブキャリアマッピング部 111からのサブキャリア変調信号を逆高速フーリエ変換してパラレルの逆フーリエ変換信号を生成する。

[0034] パラレルシリアル（PZS)変換部 113は、 IFFT部 112からのパラレルの逆フーリエ変換信号をシリアルの逆フーリエ変換信号に変換することにより OFDMシンボルを生成する。ここで、 OFDMシンボルとは、複数のサブキャリアで構成されているとともに、所定時間 Tsで区切られた信号の単位である。送信電力増幅器 114は、ノラレルシリアル (PZS)変換部 113からの逆フーリエ変換信号を電力増幅して送信アンテナ 115を介して無線信号として送信する。

[0035] OFDMシンボル電力検出部 116は、デジタルデータの各々のサブキャリアへのマッビングごとに、 OFDMシンボルの総電力を検出（計算）して OFDMシンボル電力検出値 Pを求める。即ち、 OFDMシンボル電力検出部 116は、マッピングの途中で、マッピングされたデジタルデータの OFDMシンボル電力検出値 Pを求める。この場合に、 OFDMシンボル電力検出部 116は、 OFDMシンボルの各サブキャリアに割り当てられたデジタルデータの振幅の総和をデジタル処理により計算することにより OFD Mシンボル電力検出値 Pを求める。 [0036] 電力比較部 117は、 OFDMシンボル電力検出部 116により検出した OFDMシンボル電力検出値 Pが基準値 Pmより小さいか否かの比較を行って電力比較結果を生成する。

[0037] マッピング制御部 118は、電力比較部 117の電力比較結果が Pく Pmでないことを示して、る場合には、サブキャリアマッピング部 111に今回の OFDMシンボルのサブキャリアへの割当てを中止させ、かつ、今回割当てられなかった残りのデジタルデータ、即ち今回の割当分と当該割当分以降のデジタルデータを、次回の OFDMシンポルのサブキャリアへ割当てさせる。

[0038] また、マッピング制御部 118は、電力比較部 117の電力比較結果が Pく Pmであることを示して、る場合には、サブキャリアマッピング部 111に今回の OFDMシンボルのサブキャリアへのマッピングを継続させる。そして、マッピング制御部 118は、割り当てるサブキャリアがなくなった時に、サブキャリアマッピング部 111にマッピングを終了させる。次に、マッピング制御部 118は、サブキャリアマッピング部 111にサブキャリア変調信号を IFFT部 112に与えさせる。

[0039] 本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100のサブキャリアマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル (PZS)変換部 113、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117及びマッピング制御部 118は、デジタル処理回路で構成することができ、データを高速に処理することができ、かつ、安価である。

[0040] 次に、本発明の実施の形態 1に係る OFDM変調装置 100の主要部の動作について、図 3と共に図 4を参照して説明する。

[0041] 図 4に示すように、ステップ ST201において、サブキャリアマッピング部 111は、デジタルデータ D 101の 1つが入力されたかを判断する。ステップ ST201にお!/、てデジタルデータ D101が入力された時に、サブキャリアマッピング部 111は、入力されたデジタルデータ D101を OFDMシンボルのサブキャリアへ割当てる（ステップ ST202)

[0042] 次に、 OFDMシンボル電力検出部 116は、 OFDMシンボルを 1つ生成する過程において、デジタルデータ D101の各々のマッピングごとに、 OFDMシンボル 1つ分の総電力を検出（計算）して OFDMシンボル電力検出値 Pを求める（ステップ ST203

) o

[0043] 次に、電力比較部 117は、 OFDMシンボル電力検出部 116により検出した OFDO Mシンボル電力検出値 Pが基準値 Pmより小さい（P< Pm)か否かの比較を行って電力比較結果を生成する (ステップ ST204)。

[0044] ステップ ST204にお!/、て電力比較結果が Pく Pmでな!/、ことを示して!/、る時には、ステップ ST205において、マッピング制御部 118は、サブキャリアマッピング部 111 に今回の OFDMシンボルのサブキャリアへの割当てを中止させ、かつ、今回の割当分と当該割当分以降のデジタルデータを次回の OFDMシンボルのサブキャリアへ割当てさせる。すなわち、ステップ ST205において、マッピング制御部 118は、今回割り当てたデジタルデータ D101をデータ入力部に戻し、ステップ ST207へ行ってサブキャリアマッピング部 111にサブキャリアマッピングを終了させる。

[0045] ステップ ST204にお!/、て電力比較結果が P< Pmであることを示して!/、る時には、ステップ ST206において、マッピング制御部 118は、 OFDMシンボルにまだ割当てられてヽな、サブキャリアが残って、るかどうかを判断する（ステップ ST206)。

[0046] ステップ ST206においてサブキャリアが残っている時には、マッピング制御部 118 は、ステップ ST201〜ステップ ST204を繰り返してサブキャリアマッピング部 111に OFDMシンボルのサブキャリアの全てにデジタルデータ D101を割当てさせる。すなわち、マッピング制御部 118は、電力比較部 117の電力比較結果が Pく Pmであることを示して!/、る場合には、サブキャリアマッピング部 111に今回の OFDMシンボルのサブキャリアへのマッピングを継続させる。

[0047] 次に、ステップ ST206においてサブキャリアが残っていない時には、マッピング制御部 118は、サブキャリアマッピング部 111にサブキャリアマッピングを終了させる（ステツプ ST207)。

[0048] 次に、 IFFT部 112は、サブキャリアマッピング部 111からのサブキャリア変調信号を逆高速フーリエ変換してパラレルの逆フーリエ変換信号を生成する (ステップ ST2 08)。次に、パラレルシリアル（PZS)変換部 113は、 IFFT部 112からのパラレルの逆フーリエ変換信号をシリアルの逆フーリエ変換信号に変換する (ステップ ST209) [0049] 上記ステップ ST201〜ST209の手順を経て、 1つの OFDMシンボルの変調信号が生成される。次の OFDMシンボルの変調信号を生成するために、ステップ ST201 〜ステップ ST209が繰り返される。

[0050] このような構成によって、各 OFDMシンボルの総電力は、常に基準値 Pm以下となるように制御することができる。これにより、送信電力増幅器 114の非線形歪が OFD Mシンボル内に割当てた各デジタルデータに及ぼす影響をある値以下に抑制でき、かつ、各デジタルデータの非線形歪によるエラーベクトルのばらつきを抑制できる。

[0051] したがって、送信電力増幅器 114の非線形歪のばらつきを考慮せずに決定できるため、従来のように送信電力増幅器の非線形歪を必要以上に厳しくする抑制する必要がない。

[0052] 以上に述べた OFDMシンボルの電力制御は、特に OFCDM方式において有効である。これは、 OFCDM方式において、同一の OFCDMシンボル内に複数のユーザデータ及び多種類の振幅からなるデータがコード多重され、 OFCDMシンボルの信号振幅のシンボル内ばらつきとともに、ピーク振幅のシンボル間のばらつきも大きくなるカゝらである。

[0053] 次に、本発明の実施の形態 1に係る OFDM変調装置 100において、送信電力増幅器の非線形歪が OFDMシンボル内に割当てた各デシタルデータに及ぼす影響をある値以下に抑制でき、かつ、各デジタルデータの非線形歪によるエラーベクトルのばらつきを抑制できる理由について、より詳細に説明する。

[0054] 図 5は、ピーク対平均強度比 PAPR (Peak- to- Average- Power- Ratio)の OFDMシンボルのサブキャリア数 N ( =多重数）に対する依存性を示す図である。

[0055] この依存性を調べる時に、送信データとしてランダム信号が用いられた。ここで、多重する各 OFDMシンボルの振幅は一定と仮定しているので、サブキャリア数 Nは、 O FDMシンボル電力に比例している。データシンボルの振幅は、簡単のため 1とした。

[0056] 図 5から分力るように、 PAPRは、送信データ信号系列の違いによってばらつきはある力サブキャリア数が増えるに従って PAPRが大きくなり、かつ、 PAPRの最大値はサブキャリア数 Nからほぼ推定できる。例えば、 N= 128のときは、 PAPRは約 12dB である。ピーク強度が大きくなると、送信電力増幅器の非線形歪はエラーベクトルの劣化を引き起こす。

[0057] 図 6は、サブキャリア変調方式を QPSK変調方式とし、 OFDM方式を用いた場合の送信電力増幅器の 3次非線形歪によるエラーベクトルの計算例を示す図である。この図 6から分力るように、 OFDMピーク振幅が大きくなるにつれエラーベクトルが大きくなる。

[0058] このように、各デジタルデータの振幅が一定であるときは、サブキャリア数 Nから OF DMピーク振幅を推定し送信電力増幅器の非線形歪の影響の最悪値をおよそ見積ることがでさる。

[0059] 次に、各デジタルデータの振幅が一定でない OFCDM方式の場合の送信電力増幅器の非線形歪の影響にっ、て述べる。

[0060] 図 7は、送信デジタルデータの系列のうち一つのデータ振幅のみを 1倍から 4倍まで変化させたときのエラーベクトルを計算したものである。この図 7から分力るように、 1つのデータの振幅（データ振幅比）を変えても、そのデータの復調後のエラーべタトルはあまり変化しない。ここでは、 OFDMシンボルの総電力はほとんど変わらない条件である。

[0061] このように、送信電力増幅器などの非線形歪の影響は、各データの振幅にはほとんど依存せず、かつ、 OFDMシンボルの総電力でほぼ決まることが分かった。すなわち、 OFDMシンボルの電力を制御することにより非線形歪の影響は制御される。

[0062] そこで、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100は、各 OFDMシンボル電力検出値 Pが常にある基準値 Pm以下となるように制御することにしている。これにより、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100は、送信電力増幅器 114の非線形歪が OFDMシンボル内に割当てた各デジタルデータに及ぼす影響をある値以下に抑制でき、かつ、各デジタルデータの非線形歪によるエラーべタトルのばらつきを抑制できる。

[0063] なお、 OFDMシンボルの総電力を調整する方式として、例えば、パラレルシリアル変換後の OFDMシンボル生成後に、 OFDMシンボル電力を検出して、後段の送信電力増幅器を制御することによって、電力を一定にする方式がある。 [0064] し力し、この方式にお!、ては、 OFDMシンボルのアナログ信号をシンボル長 Tsと!ヽう短い時間内で高速に電力検出する回路が必要である。また、この方式においては、可変増幅器も OFDMシンボル長 Tsごとに行うため、高速動作が必要になる。

[0065] 一方、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100は、 OFDMシンポル電力の制御は、高速デジタル処理回路で容易に実現することができる。

[0066] 以上のように、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100は、 OFCD Mシンボル電力をある値以下に制御することが容易であり、後段の送信電力増幅器 114の非線形歪に起因する特性ばらつきを抑制できる。

[0067] したがって、本発明の実施の形態 1においては、送信電力増幅器 114の非線形歪の抑制を緩和することによって、非常に高、特性の送信電力増幅器の線形性を必要とせず、かつ、送信電力増幅器 114の価格を低減することができる。

[0068] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2について、図面を参照して詳細に説明する。図 8は、本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図である。図 9は、本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置の主要部の動作を説明するためのフローチャートである。

[0069] 図 8に示すように、本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置 600は、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100にお、て電力調整部 601を追カロしてなる。

[0070] すなわち、本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置 600は、サブキヤリァマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル（PZS) 変換部 113、送信電力増幅器 114、送信アンテナ 115、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117、マッピング制御部 118及び電力調整部 601を具備している。

[0071] 電力調整部 601は、サブキャリアマッピング部 111と IFFT部 112との間に接続され、かつ、 OFDMシンボル電力検出部 116の出力端子に接続されている。電力調整部 601は、サブキャリアマッピング部 111の OFDMシンボルのサブキャリア変調信号の振幅に、 OFDMシンボル電力検出部 116からの OFDMシンボル電力検出値 Pに対する基準値 Pmの比（PmZP)の平方根 (Pm/P)を乗算して電圧調整サブキヤリア変調信号を生成し IFFT部 112に与える。

[0072] すなわち、電力調整部 601は、サブキャリアマッピング部 111の OFDMシンボルのサブキャリア変調信号の振幅を PmZPの平方根 (Pm/P) )倍することにより、 O FDMシンボル総電力を PmZP倍する。これにより、電力調整部 601は、全ての OF DMシンボルの総電力を一定値（Pm)にすることが可能となる。

[0073] 本発明の実施の形態 2に係る OFDM信号伝送装置 600のサブキャリアマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル (PZS)変換部 113、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117、マッピング制御部 118及び電力調整部 601は、デジタル処理回路で構成することができ、データを高速に処理することができ、かつ、安価である。

[0074] 次に、本発明の実施の形態 2に係る OFDM変調装置 400の主要部の動作について、図 8と共に図 9を参照して説明する。

[0075] 図 9に示すフローは、図 4に示すフローにおいて、ステップ ST701を追加してなる。

ステップ ST701は、ステップ ST207とステップ ST208との間に挿入されている。

[0076] 次に、図 4のフローと異なる図 9のフローのステップについて説明する。

[0077] ステップ ST207にお!/、て、マッピング制御部 118は、サブキャリアマッピング部 111 にサブキャリアマッピングを終了させた後に、ステップ ST701において、電力調整部 601は、サブキャリアマッピング部 111からの各サブキャリア変調信号の振幅を ( （P mZP) )倍し電圧調整サブキャリア変調信号を生成して、ステップ ST208へ行く。ステツプ ST208において、 IFFT部 112は、電力調整部 601からの電圧調整サブキヤリア変調信号を逆高速フーリエ変換してパラレルの逆フーリエ変換信号を生成する。

[0078] このように本発明の実施の形態 2においては、送信電力増幅器 114の非線形歪による劣化がほぼ一定になるように制御されるため、非線形歪のばらつきを本発明の実施の形態 1よりさらに抑制することができるから、送信電力増幅器の非線形歪の抑制を緩和することによって、非常に高、特性の送信電力増幅器の線形性を必要とせず、かつ、送信電力増幅器の価格を低減することができる。

[0079] また、本発明の実施の形態 2においては、電圧調整サブキャリア変調信号の電力をほぼ一定にできるため、後段回路で送信電力の制御を各電圧調整サブキャリア変調信号ごとに高速に行う必要がないから、送信電力の制御が簡単になる。

[0080] (実施の形態 3)

次に、本発明の実施の形態 3について、図面を参照して詳細に説明する。図 10は、本発明の実施の形態 3に係る OFDM信号伝送装置の構成を示すブロック図である

[0081] 図 10に示すように、本発明の実施の形態 3に係る OFDM信号伝送装置 800は、本発明の実施の形態 1に係る OFDM信号伝送装置 100にお、て電力調整部 801を追カロしてなる。

[0082] すなわち、本発明の実施の形態 3に係る OFDM信号伝送装置 800は、サブキヤリァマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル（PZS) 変換部 113、送信電力増幅器 114、送信アンテナ 115、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117、マッピング制御部 118及び電力調整部 801を具備している。

[0083] 電力調整部 801は、 IFFT部 112とパラレルシリアル変換部 113との間に接続され、かつ、 OFDMシンボル電力検出部 116の出力端子に接続されている。

[0084] 電力調整部 801は、 IFFT部 112からの逆フーリエ変換信号の振幅に、 OFDMシンボル電力検出部 116からの OFDMシンボル電力検出値 Pに対する基準値 Pmの比 (PmZP)の平方根 (Pm/P)を乗算してパラレルの電圧調整逆フーリエ変換信号を生成しパラレルシリアル (PZS)変換部 113に与える。

[0085] すなわち、電力調整部 801は、 IFFT部 112からの逆フーリエ変換信号の振幅を P mZPの平方根 (Pm/P) )倍することにより、逆フーリエ変換信号の総電力を Pm ZP倍する。これにより、電力調整部 801は、全ての逆フーリエ変換信号の総電力を一定値 (Pm)にすることが可能となる。

[0086] 本発明の実施の形態 3に係る OFDM信号伝送装置 800のサブキャリアマッピング部 111、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 112、パラレルシリアル (PZS)変換部 113、 OFDMシンボル電力検出部 116、電力比較部 117、マッピング制御部 118及び電力調整部 801は、デジタル処理回路で構成することができ、データを高速に処理することができ、かつ、安価である。

[0087] 本発明の実施の形態 3は、本発明の実施の形態 2と同じ効果を有している。

[0088] なお、本発明は、 OFDMシンボルを光伝送するシステムなどにも有効である。これは、光伝送用レーザの歪特性が大きいため、ピーク強度の影響を受けやすいからである。

[0089] また、本発明は、従来技術で述べた様々なピーク抑制方式と組合せることも可能である。

[0090] 本明細書は、 2004年 11月 2日出願の特願 2004— 319464に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0091] 本発明にかかる OFDM信号伝送装置及び OFDM信号のピーク電力抑圧方法は、例えば移動体通信又は無線 LANなどの無線信号伝送システムに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] デジタルデータを OFDMシンボルのサブキャリアにマッピングするサブキャリアマツビング手段と、

前記マッピングの途中でマッピングされたデジタルデータの電力を検出して OFD Mシンボル電力検出値を生成する OFDMシンボル電力検出手段と、

前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値より小さい場合には前記マッピングを継続させ、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値以上の場合には前記マッピングを中止させてマッピングできなかった残りの前記デジタルデータが次回にマッピングされるように制御するマッピング制御手段と、

前記マッピング制御手段の制御に基づいて前記サブキャリアマッピング手段にてマッビングされたデジタルデータを逆高速フーリエ変換する逆高速フーリエ変換手段とを具備する OFDM信号伝送装置。

[2] 前記サブキャリアマッピング手段でサブキャリアにマッピングされたデジタルデータの振幅に対して、前記 OFDMシンボル電力検出値に対する基準値の比の平方根を乗算する電力調整手段を具備し、

前記逆高速フーリエ変換手段は、前記電力調整手段にて前記 OFDMシンボル電力検出値に対する基準値の比の平方根を乗算したデジタルデータを逆高速フーリエ変換する請求項 1記載の OFDM信号伝送装置。

[3] 前記逆高速フーリエ変換手段の出力データに対して前記 OFDMシンボル電力検出値に対する基準値の比の平方根を乗算する電力調整手段を具備する請求項 1記載の OFDM信号伝送装置。

[4] デジタルデータを OFDMシンボルのサブキャリアにマッピングするステップと、前記マッピングの途中でマッピングされたデジタルデータの電力を検出して OFD Mシンボル電力検出値を生成するステップと、

前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値より小さい場合には前記マッピングを継続させ、前記 OFDMシンボル電力検出値が基準値以上の場合には前記マッピングを中止させてマッピングできなかった残りの前記デジタルデータが次回にマッピングされるようにするステップと、を具備する OFDM信号のピーク電力抑圧方法。