JP2002290364A - Ofdm送受信方法および装置 - Google Patents

Ofdm送受信方法および装置

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JP2002290364A
JP2002290364A JP2001082533A JP2001082533A JP2002290364A JP 2002290364 A JP2002290364 A JP 2002290364A JP 2001082533 A JP2001082533 A JP 2001082533A JP 2001082533 A JP2001082533 A JP 2001082533A JP 2002290364 A JP2002290364 A JP 2002290364A
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JP
Japan
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frequency
signal
channels
ofdm
frequency signal
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Kenji Nakamura
健司 中村
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数利用効率を大幅に向上させ、またコス
ト低下を図る。 【解決手段】 複数チャンネルを使用したOFDM送受
信方法において、複数チャンネルの各中心周波数を互い
に直交関係が満足される周波数に設定すると共に、特定
のOFDM送受信装置から送信した基準周波数信号に基
づいて、他のOFDM送受信装置のチャンネル設定用の
周波数を校正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数利用効率を
向上させたOFDM送受信方法および装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】OFDM伝送方式を使用した無線LAN
システムでは、図3に示すように、アクセスポイント送
受信装置100に対して、複数の移動端末送受信装置2
00が配置され、複数のチャンネルから選択した1つの
チャンネルでアクセスポイント送受信装置100と移動
端末送受信装置200、あるいは移動端末送受信装置2
00相互間の通信が行われる。
【0003】このようなOFDM送受信装置の送信部1
0は、図4に示すように構成されている。2値の入力デ
ータはマッピング部11により複数の互いに直交関係に
ある周波数の搬送波(サブキャリア)に順次載せられ
る。つまり、各サブキャリアの振幅や位相が入力データ
によって変調される。たとえば、入力データにQPSK
変調を行っている場合では、2値データはI、Qの2個
ずつペアで2個のサブキャリアに割り当てられる。複数
のサブキャリアにマッピングされたデータは、IFFT
部12で高速逆フーリエ変換されて1個の時間軸データ
(OFDM信号)に変換されOFDMベースバンド信号
となってから、ガードインターバル付加部13によりガ
ードインターバルが付加され、さらに直交変調部14で
直交変調され、さらにD/A変換部15によりアナログ
信号に変換されてから、アップコンバータ16により特
定チャンネルの周波数に変換され、アンテナ17から空
中の放射される。
【0004】また、OFDM送受信装置の受信部20
は、図5に示すように構成されている。アンテナ21
(アンテナ17と共用)で受信した特定のチャンネルの
信号はダウンコンバータ22により周波数変換され、A
/D変換部23でディジタル信号に変換され、直交復調
部24で直交復調されベースバンドOFDM信号となっ
てから、FFT部25で高速フーリエ変換されて時間軸
データから複数のサブキャリアのデータに変換され、デ
マッピング部26でデータ信号が取り出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、OFDM伝
送方式では、OFDM信号中の各サブキャリアは互いに
直交関係を満足する必要があるが、複数のチャンネルを
使用してOFDM信号を送受信する場合には、あるチャ
ンネルのOFDM信号のサブキャリアと別のチャンネル
のOFDM信号のサブキャリアは、一般的には直交しな
い。
【0006】したがって、隣接する例えば中心周波数が
f1’のCH1と中心周波数がf2’CH2では、相互
間の影響を無くしてS/Nの劣化等を防止するために、図
6示すように、両チャンネル間にガードバンド(ヌルチ
ャンネル:使用しないサブチャンネル領域)を設ける必
要があり、周波数利用効率が低下するという問題があっ
た。また、隣接チャンネル信号をカットするために急峻
な減衰特性をもつフィルタを設けることが行われる場合
もあり、この場合にはコスト高を招いていた。
【0007】本発明の目的は、ガードバンドや急峻な減
衰特性を持つフィルタを設ける必要がなく、周波数利用
効率を大幅に向上させ、またコスト低下を図ることがで
きるようにすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1の発明は、複数チャンネルを使用したOFD
M送受信方法において、前記複数チャンネルの各中心周
波数を互いに直交関係が満足される周波数に設定すると
共に、特定のOFDM送受信装置から送信した基準周波
数信号に基づいて他のOFDM送受信装置のチャンネル
設定用の周波数を校正するよう構成した。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記複数チャンネルの内の隣接する少なくとも2つ
のチャンネル分のOFDM信号を同時に送信側から送信
し、受信側では該OFDM信号を復調した後に所望の1
つのチャンネル分のデータを取り出すよう構成した。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、隣接する2つのチャンネルについて、一方のチャン
ネルの最も低い周波数のサブキャリアと他方のチャンネ
ルの最も高い周波数のサブキャリアとの周波数間隔を、
一方又は他方のチャンネルのサブキャリアの周波数ピッ
チに設定して構成した。
【0011】請求項4の発明は、複数チャンネルを使用
したOFDM送受信装置において、前記複数チャンネル
の中心周波数を互いに直交関係が満足される周波数に設
定すると共に、受信した基準周波数信号に基づいてチャ
ンネル設定用の周波数を校正する周波数校正手段を設け
て構成した。
【0012】請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、前記周波数校正手段は、受信部で受信された受信信
号から前記基準周波数信号を取り出すフィルタと、該フ
ィルタで取り出された信号から前記基準周波数信号を検
出する基準周波数信号検出回路と、該基準周波数信号検
出回路で検出された基準周波数信号を取り込み一時格納
して当該基準周波数信号の繰り返し周波数信号を発生す
る繰り返し信号発生回路と、該繰り返し信号発生回路で
得られた連続周波数信号を基準信号として取り込むPL
L回路とから構成され、該PLL回路の出力周波数信号
を前記チャンネル設定用とした。
【0013】
【発明の実施の形態】本実施形態では、無線LANのア
クセスポイント送受信装置100と端末送受信装置20
0の送信部10および受信部20で共通に使用する複数
の各チャンネルの中心周波数を、互いに直交関係を満足
するように定める。例えば、CH1とCH2の2つのチ
ャンネルを使用する場合は、図1に示すように、CH1
の中心周波数f1とCH2の中心周波数f2が、直交関
係を満足するようにその周波数f1、f2を決める。こ
れにより、全チャンネルに含まれる各サブキャリアの周
波数が相互に直交関係を満足するようになる。
【0014】また、アクセスポイント送受信装置100
において、周波数foの基準周波数信号を所定の時間間
隔で定期的に送信させ、複数の端末送受信装置200に
おいてはその基準周波数信号を受信して内部のアップコ
ンバータ16、ダウンコンバータ22のローカル周波数
がその基準周波数信号と特定の関係をもつように校正す
る。
【0015】例えば、上記のように2つのチャンネルを
使用する場合は、図1に示すように、CH1の中心周波
数f1が基準周波数foに対してΔf1の周波数差を、
CH2の中心周波数f2が基準周波数foに対してΔf
2の周波数差を持つように、ローカル周波数を校正す
る。これにより、各チャンネルを使用する移動端末送受
信装置200のローカル周波数のずれにより、各チャン
ネルのサブキャリアの直交関係が満足されなくなること
が防止される。なお、周波数foの基準周波数信号はC
H1,CH2の中心周波数f1、f2と直交関係を持つ
必要はない。
【0016】図2は端末送受信装置200の受信部20
のダウンコンバータ22の部分を示すブロックである。
図2において、221はアンテナ21で受信した信号を
増幅するRF増幅部、222はローカル周波数信号を発
振する電圧制御発振器(VCO)、223はこの電圧制
御発振器222で発振したローカル周波数信号によりア
ンテナ21で受信した信号周波数を周波数変換する乗算
器、224はこの乗算器223から出力する信号から各
チャンネルに共通な周波数である中間周波信号を取り出
すバンドパスフィルタである。また、225はその電圧
制御発振器222の発振出力信号周波数をチャンネル選
択信号に応じた分周比で分周するプログラマブル分周
器、226は位相比較器、227はその位相比較器22
6から出力する信号から直流成分を抽出し制御電圧とし
て電圧制御発振器222に入力させるローパスフィルタ
である。
【0017】228は中心周波数が前記した基準周波数
信号の周波数foに設定された狭帯域のバンドパスフィ
ルタ、229はそのバンドパスフィルタ228の出力信
号の内から基準周波数信号を検出する基準周波数信号検
出回路、230はこの検出した基準周波数信号を一時格
納しその基準周波数信号に基づきその周波数foの信号
を繰り返し生成する繰り返し信号発生回路であり、この
繰り返し信号が位相比較器226の基準信号となる。
【0018】以上より、各移動端末送受信装置200で
は、アクセスポイント送信装置100から定期的に送信
される周波数foの基準周波数信号がRF増幅部221
で増幅され、基準周波数信号検出回路229で検出され
るので、これが繰り返し信号作成回路230に入力す
る。この繰り返し信号発生回路230では、入力する基
準周波数信号の周波数foを一時的に格納し、この周波
数foに基づき繰り返し信号(例えば、サイン波)を生
成して連続した周波数foの基準信号として、位相比較
器226に出力する。
【0019】この結果、位相比較器226、ローパスフ
ィルタ227、電圧制御発振器222、およびプログラ
マブル分周器225からなるPLL回路により、電圧制
御発振器22で発振するローカル周波数fは、プログラ
マブル分周器225の分周比がNであったとすると、f
=N×foとなり、この周波数信号fが周波数変換用と
して乗算器223に入力する。
【0020】なお、各移動端末送受信装置200の送信
部10のアップコンバータ16においても、同様にして
周波数foの基準周波数信号により校正する周波数校正
部を設けても良いが、送受信装置では送信と受信が同時
に行われることはないので、図2の電圧制御発振器22
2の出力信号をローカル信号として使用することができ
る。このとき、プログラマブル分周器225の分周比は
送信チャンネルのチャンネル選択信号に応じた値に設定
される。
【0021】以上により、移動端末送受信装置200の
送信部10や受信部20のローカル周波数を発生するP
LL回路の位相比較器に入力する基準信号は、定期的に
正確な周波数に校正されるので、周波数ずれにより各チ
ャンネルの中心周波数相互間およびサブキャリア相互間
の直交性がくずれることが防止できる。
【0022】以上から、隣接する2個のチャンネルの隣
接するサブキャリアの間にガードバンドを設ける必要が
なくなり、隣接する2個のチャンネルの中心周波数をそ
のサブキャリアが重ならない程度まで、例えば図1に示
すように、近接することができるので、周波数利用効率
が向上する。また、減衰特性の急峻なフィルタを使用す
る必要もなくなる。
【0023】また、本実施形態では、2以上のチャンネ
ルに亘ってすべてのサブキャリアが直交性を満足するの
で、1つの送受信装置において2以上のチャンネルを同
時に使用して広帯域の送受信を行うことも可能となる。
例えば、隣接2チャンネル分の送受信が可能なように送
受信装置を構成するには、IFFT部12やFFT部2
5を単チャンネルの場合の2倍のサブキャリア分の処理
(例えば単チャンネルでサブキャリア数64なら、2チ
ャンネルでサブキャリア数128)が可能なようにして
おき、中間周波信号用のバンドパスフィルタの帯域を隣
接2チャンネル分用に切り替え可能にしておけばよい。
但し、このときの中心周波数は当該隣接2チャンネルの
各中心周波数の中間の周波数となるので、この周波数に
対応してアップコンバータ16やダウンコンバータ22
のローカル周波数を設定する必要がある。このときは受
信部では2チャンネル分のデータが受信復調されるの
で、必要なチャンネルのデータのみを取り出す出力選択
部を設ければよい。
【0030】
【発明の効果】以上から本発明によれば、ガードバンド
や急峻な減衰特性を持つフィルタを設ける必要がなく、
周波数利用効率を大幅に向上させ、またコスト低下を図
ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1つの実施形態のOFDM送受信装
置の2個の隣接チャンネルのサブキャリア周波数の説明
図である。
【図2】 本発明の1つの実施形態の受信部のダウンコ
ンバータ部分のブロック図である。
【図3】 一般的な無線LANの説明図である。
【図4】 OFDM送受信装置の送信部のブロック図で
ある。
【図5】 OFDM送受信装置の受信部のブロック図で
ある。
【図6】 従来のOFDM送受信装置の2個の隣接チャ
ンネルのサブキャリア周波数の説明図である。
【符号の説明】
100:アクセスポイント送受信装置、200:移動端
末送受信装置 10:送信部、11:マッピング部、12:IFFT
(高速逆フーリエ変換)部、13:ガードインターバル
付加部、14:直交変調部、15:D/A変換部、1
6:アップコンバータ、17:アンテナ 20:受信部、21:アンテナ、22:ダウンコンバー
タ、23:A/D変換部、24:直交復調部、25:F
FT(高速フーリエ変換)部、26:デマッピング部 221:RF増幅器(RFAMP)、222:電圧制御
発振器(VCO)、223:乗算器、224:バンドパ
スフィルタ(BPF)、225:プログラマブル分周器
(P.DEV)、226:位相比較器(PC)、22
7:ローパスフィルタ(LPF)、228:バンドパス
フィルタ(BPF)、229:基準周波数信号検出部
(fo検出)、230:繰り返し信号発生回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数チャンネルを使用したOFDM送受信
    方法において、前記複数チャンネルの各中心周波数を互
    いに直交関係が満足される周波数に設定すると共に、特
    定のOFDM送受信装置から送信した基準周波数信号に
    基づいて他のOFDM送受信装置のチャンネル設定用の
    周波数を校正することを特徴とするOFDM送受信方
    法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記複数チャンネルの
    内の隣接する少なくとも2つのチャンネル分のOFDM
    信号を同時に送信側から送信し、受信側では該OFDM
    信号を復調した後に所望の1つのチャンネル分のデータ
    を取り出すことを特徴とするOFDM送受信方法。
  3. 【請求項3】請求項1において、隣接する2つのチャン
    ネルについて、一方のチャンネルの最も低い周波数のサ
    ブキャリアと他方のチャンネルの最も高い周波数のサブ
    キャリアとの周波数間隔を、一方又は他方のチャンネル
    のサブキャリアの周波数ピッチに設定したことを特徴と
    するOFDM送受信方法。
  4. 【請求項4】複数チャンネルを使用したOFDM送受信
    装置において、前記複数チャンネルの中心周波数を互い
    に直交関係が満足される周波数に設定すると共に、受信
    した基準周波数信号に基づいてチャンネル設定用の周波
    数を校正する周波数校正手段を設けたことを特徴とする
    OFDM送受信装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、前記周波数校正手段
    は、受信部で受信された受信信号から前記基準周波数信
    号を取り出すフィルタと、該フィルタで取り出された信
    号から前記基準周波数信号を検出する基準周波数信号検
    出回路と、該基準周波数信号検出回路で検出された基準
    周波数信号を取り込み一時格納して当該基準周波数信号
    の繰り返し周波数信号を発生する繰り返し信号発生回路
    と、該繰り返し信号発生回路で得られた連続周波数信号
    を基準信号として取り込むPLL回路とから構成され、
    該PLL回路の出力周波数信号を前記チャンネル設定用
    としたことを特徴とするOFDM送受信装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011526446A (ja) * 2008-07-07 2011-10-06 聯發科技股▲ふん▼有限公司 マルチキャリアofdmシステムにおけるガード副搬送波上のデータ通信の方法と装置
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