JP2004274761A - 無線システムのデータ送受信装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送パワーの調節方式と消去エラー訂正方式とを結合することで、性能を向上し得る無線システムのデータ送受信装置及びその方法を提供する。
【解決手段】伝送するデータをブロック符号化するQ−ary符号化部10と、Q−ary符号化部10から出力された各Q−ary記号を変調して出力する変調部20と、変調され出力された各データをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさ増幅して出力する増幅部30とを含んで構成される無線システムのデータ送信装置、及び各下位チャネルに受信される信号を復調してQ−ary記号を出力する復調部100と、復調部から出力される各下位チャネルのQ−ary記号に対してブロック復号化を行うQ−ary復号化部200とを含んで構成される無線システムのデータ受信装置。
【選択図】図1
【解決手段】伝送するデータをブロック符号化するQ−ary符号化部10と、Q−ary符号化部10から出力された各Q−ary記号を変調して出力する変調部20と、変調され出力された各データをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさ増幅して出力する増幅部30とを含んで構成される無線システムのデータ送信装置、及び各下位チャネルに受信される信号を復調してQ−ary記号を出力する復調部100と、復調部から出力される各下位チャネルのQ−ary記号に対してブロック復号化を行うQ−ary復号化部200とを含んで構成される無線システムのデータ受信装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、無線システムに係るもので、詳しくは、伝送パワーの調節方式と消去−エラー訂正方式とを結合した無線システムのデータ送受信装置及びその方法に関するものである。
一般に、無線システムの送受信端から互いにデータを取り交わすとき、地形や各経路による時間差及び空間的環境要因により伝送チャネルの状態が悪くなり、受信データが頻繁に損傷される。このような無線システムのデータ送受信時のチャネルから発生する損傷を補償するために、伝送パワーの調節方式やエラー訂正方式が使用される。
上記伝送パワーの調節方式は、送受信端からチャネル状況に応じて伝送パワーを上げるか又は下げて、全ての端末の使用者が同様な強さの電波を受信することで、均等なサービス品質(Quality of service:QoS)が保障されるように制御する方式をいい、チャネルの状態が良いときは伝送パワーを下げ、チャネルの状態が良くないときは伝送パワーを上げる方式である(例えば、特許文献1参照)。又、上記エラー訂正方式は、受信端から受信データが損傷されたとき、それを復元する方式であって、通常、ターボ符号化方式やブロック符号化方式などが使用される(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、従来の伝送パワーの調節方式及びエラー訂正方式においては、何れか一つの方式が個別的に使用されていたため、各方式の長短所を補完することができないという問題点があった。
そこで、本発明は上記従来の伝送パワーの調節方式及びエラー訂正方式における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、伝送パワーの調節方式と消去エラー訂正方式とを結合することで、より性能を向上することができる無線システムのデータ送受信装置及びその方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明による無線システムのデータ送信装置は、伝送するデータをブロック符号化するQ−ary符号化部と、前記Q−ary符号化部から出力された各Q−ary記号(Q−ary symbol)を変調して出力する変調部と、変調され出力された各データ(Q−ary記号)をチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力する増幅部とを含んで構成されることを特徴とする。
上記目的を達成するためになされた本発明による無線システムのデータ送信方法は、伝送データの各下位チャネルに対するチャネル利得を検出し、これを所定基準値と比較して該当するチャネルの状態を‘GOOD状態’又は‘BAD状態’に分類する段階と、前記分類された状態に従って該当するチャネルの伝送パワーを調節する段階とを有することを特徴とする。
前記チャネルの状態が‘BAD状態’に分類されると、該当データ記号(data symbol)を消去する段階を更に有することを特徴とする。
前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘BAD状態’状態であると、0に調節されることを特徴とする。
また、前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘GOOD状態’状態であると、「P」に調節されることを特徴とする。
前記チャネル利得は、受信端からフィードバックチャネルを通して通知されるか、チャネル間の共有により通知されるか、又は、以前のデータ送信時に検出された値から推定されることを特徴とする。
前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘BAD状態’状態であると、0に調節されることを特徴とする。
また、前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘GOOD状態’状態であると、「P」に調節されることを特徴とする。
前記チャネル利得は、受信端からフィードバックチャネルを通して通知されるか、チャネル間の共有により通知されるか、又は、以前のデータ送信時に検出された値から推定されることを特徴とする。
上記目的を達成するためになされた本発明による無線システムのデータ受信装置は、各下位チャネルに受信される信号を復調してQ−ary記号を出力する復調部と、前記復調部から出力される各下位チャネルのQ−ary記号に対してブロック復号化を行うQ−ary復号化部とを含んで構成されることを特徴とする。
上記目的を達成するためになされた本発明による無線システムのデータ受信方法は、受信されたデータの各下位チャネルに対するチャネル利得を検出し、これを所定基準値と比較して該当するチャネルの状態を‘GOOD状態’又は‘BAD状態’に分類する段階と、前記分類された状態に従って前記受信されたデータを復調及び格納する段階と、前記受信されたデータが所定単位に蓄積されると、消去−エラー訂正方式により復調してデータを復元する段階とを有することを特徴とする。
前記受信されたデータは、該当するチャネルの状態が‘BAD状態’に分類されると、消去されたと判断され、データが格納されることを特徴とする。
また、前記受信されたデータは、該当するチャネルの状態が‘GOOD状態’に分類されると、一般的な復調を行った後、格納されることを特徴とする。
前記所定単位は、一つのパケットであることを特徴とする。
また、前記受信されたデータは、該当するチャネルの状態が‘GOOD状態’に分類されると、一般的な復調を行った後、格納されることを特徴とする。
前記所定単位は、一つのパケットであることを特徴とする。
本発明に係る無線システムのデータ送受信装置及びその方法によれば、ON−OFFチャネルインバージョンパワーコントロール方式を考慮することで、チャネルが良くない場合の伝送パワーを節約し、各使用者が他の使用者と独立的に伝送パワーを調節するため、平均的な多重接続干渉が減少するという効果がある。
又、チャネル利得によりエラーの発生確率の大きい記号を消去記号に指定し、受信端から消去−エラー訂正方式により復調してデータを復元することで、ブロックコードの訂正能力を向上し得るという効果がある。
次に、本発明に係る無線システムのデータ送受信装置及びその方法を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る無線システムのデータ送信装置を示したブロック図であり、図に示すように、本発明に係る無線システムのデータ送信装置は、伝送するデータをブロック符号化するQ−ary符号化部10と、Q−ary符号化部10から出力される各Q−ary記号(Q−ary symbol)を変調して出力する変調部20と、変調され出力された各下位チャネルデータをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力する増幅部30とを含んで構成されている。
又、Q−ary符号化部10は、伝送するデータの情報順番ブロック(information sequence block)に冗長情報(redundancy)を加えて、より大きいビットのコード順番ブロック(code sequence block)にマッピングして出力するQ−aryブロック符号化器11と、マッピングされて出力されたデータ記号をチャネルのエラーを防止するためにインターリービング(interleaving)するインタリーバ12と、インターリービングされた直列のQ−aryコード記号をM並列ビットに変換して各下位チャネルに出力する直列並列変換器13とから構成される。このとき、Qは2の倍数で、Mはlog2Qとして下位チャネルの数を示したもので、例えば、Qが8の8−aryの場合、Mはlog28=3であるため、下位チャネルは3個になる。
又、変調部20は、下位チャネルの個数と同等数の変調器を有して構成され、各下位チャネルのQ−ary記号を変調して出力する。
又、増幅部30は、変調部20と同様に、下位チャネルの個数と同等数の増幅器を有して構成され、各下位チャネルのデータをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力する。
又、増幅部30は、変調部20と同様に、下位チャネルの個数と同等数の増幅器を有して構成され、各下位チャネルのデータをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力する。
図2は、本発明に係る無線システムのデータ送信方法を示したフローチャートであり、図に示すように、まず、送信端は伝送するデータの各下位チャネルに対するチャネル利得(γi)を検出する(ステップS10)。このとき、チャネル利得(γi)は、受信端からフィードバックされたチャネルを通して通知されるか、チャネル間の共有により通知されるか、又は、以前のデータ送信時に検出された値から推定されるものである。
次に、チャネル利得(γi)が検出されると、所定基準値(γ0)と大きさを比較する(ステップS20)。比較結果にて、チャネル利得(γi)に対して各下位チャネル中、何れか一つが基準値(γ0)より小さいと、そのチャネルの状態が良くないと判断して‘BAD状態’に分類し(ステップS30)、該当するデータ記号を消去した後(ステップS40)、伝送パワーを0にして伝送を遮断する(ステップS50)。即ち、データを伝送中にエラーがあると判断されると、伝送は行われないが、送信端からデータを伝送しない場合でも、受信端は消去エラー訂正により伝送されないデータを推定することができる。
一方、全ての下位チャネルに対してチャネル利得(γi)が基準値(γ0)より大きいか同等であると、そのチャネルの状態が良いと判断して‘GOOD状態’に分類し(ステップS60)、該当する下位チャネルの伝送パワーを「P」にする(ステップS70)。このとき、「P」は定数又はチャネル利得(γi)に関する関数であって、受信端から測定したチャネル利得を送信端にフィードバックして算出されるターゲットパワー値を含んでいる。このような過程は次のように表示される。
γi<γ0 → BAD状態 → 該当する記号消去&伝送パワー=0
(for some i、i∈{1、2、・・・、M})
γi≧γ0 → GOOD状態 → 該当する記号を消去しない&伝送パワー=P
(for all i、i∈{1、2、・・・、M})
(このとき、Pは定数又はγiの関数を示す)
(for some i、i∈{1、2、・・・、M})
γi≧γ0 → GOOD状態 → 該当する記号を消去しない&伝送パワー=P
(for all i、i∈{1、2、・・・、M})
(このとき、Pは定数又はγiの関数を示す)
即ち、ON−OFFチャネルインバージョンパワーコントロール方式を考慮して、チャネル環境がよくない場合、伝送パワーを0に割り当てて伝送を中断し、このときに発生するエラーに対しては、該当する記号(symbol)を消去記号(erasure symbol)に指定(designate)することで、ブロックコードの訂正能力を向上させる。且つ、一般のエラー訂正方式に比べて消去−エラー訂正方式によると性能が一層良くなり、ブロックコードは、エラーに比べて二倍数の消去記号を訂正することができる。
図3は、本発明に係る無線システムのデータ受信装置を示したブロック図で、図に示すように、本発明に係る無線システムのデータ受信装置は、各下位チャネルに受信される信号を復調してQ−ary記号を出力する復調部100と、復調部100から出力される各下位チャネルのQ−ary記号に対してブロック復号化を行うQ−ary復号化部200とを含んで構成される。
又、復調部100は、下位チャネルの個数と同等数の復調器を有して構成され、各下位チャネルに受信される信号をQ−ary記号に復調して出力する。
又、Q−ary復号化部200は、下位チャネルの個数と同等数の並列ビットに入力される各Q−ary記号に対して直列ビットに変換して出力する並列直列変換器201と、Q−ary記号に対してデインターリービング(deinterleaving)を行うデインタリーバ202と、デインターリービングされたデータから消去された記号データに対して消去−エラー訂正方式により伝送データを復元するQ−aryブロック復号器203とから構成される。
又、Q−ary復号化部200は、下位チャネルの個数と同等数の並列ビットに入力される各Q−ary記号に対して直列ビットに変換して出力する並列直列変換器201と、Q−ary記号に対してデインターリービング(deinterleaving)を行うデインタリーバ202と、デインターリービングされたデータから消去された記号データに対して消去−エラー訂正方式により伝送データを復元するQ−aryブロック復号器203とから構成される。
図4は本発明に係る無線システムのデータ受信方法を示したフローチャートであり、図に示すように、まず、受信されたデータの各下位チャネルに対するチャネル利得(γi)を検出し(ステップS110)、検出されたチャネル利得(γi)と所定基準値(γ0)との大きさを比較する(ステップS120)。
次に、比較結果にて、チャネル利得(γi)に対して下位チャネル中、何れか一つが基準値(γ0)より小さいと、そのチャネルの状態が良くないと判断して‘BAD状態’に分類する(ステップS130)。併し、比較結果にて、全ての下位チャネルに対してチャネル利得(γi)が基準値(γ0)より大きいか同等であると、そのチャネルの状態が良いと判断して‘GOOD状態’に分類する(ステップS140)。
このとき、分類されたチャネルの状態が‘BAD状態’であると、該当データ記号は消去されたと判断してデータを格納し(ステップS150)、分類されたチャネルの状態が‘GOOD状態’であると、一般的な復調を行った後、データを格納する(ステップS160)。 次に、各データが蓄積されて一つのパケットをなすと(ステップS170)、消去−エラー訂正方式により復調してパケット単位のデータを復元する(ステップS180)。
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
10 Q−ary符号化部
11 Q−aryブロック符号化器
12 インタリーバ
13 直列並列変換器
20 変調部
30 増幅部
100 復調部
200 Q−ary復号化部
201 並列直列変換器
202 デインタリーバ
203 Q−aryブロック復号化器
11 Q−aryブロック符号化器
12 インタリーバ
13 直列並列変換器
20 変調部
30 増幅部
100 復調部
200 Q−ary復号化部
201 並列直列変換器
202 デインタリーバ
203 Q−aryブロック復号化器
Claims (24)
- 伝送するデータをブロック符号化するQ−ary符号化部と、
前記Q−ary符号化部から出力された各Q−ary記号(Q−ary symbol)を変調して出力する変調部と、
変調され出力された各データ(Q−ary記号)をチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力する増幅部とを含んで構成されることを特徴とする無線システムのデータ送信装置。 - 前記Q−ary符号化部は、伝送するデータの情報順番ブロック(information sequence block)に冗長情報(redundancy)を加えて、より大きいビットのコード順番ブロック(code sequence block)にマッピングして出力するQ−aryブロック符号化器と、
前記マッピングされ出力されたデータ記号をチャネルのエラーを防止するためにインターリービング(interleaving)するインタリーバと、
前記インターリービングされた直列のQ−aryコード記号をM並列ビットに変換して、各下位チャネルに出力する直列並列変換器とを含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の無線システムのデータ送信装置。 - 前記変調部は、各下位チャネルのQ−ary記号を変調して出力することを特徴とする請求項1記載の無線システムのデータ送信装置。
- 前記変調部は、下位チャネルの個数と同等数の変調器を有して構成されることを特徴とする請求項1記載の無線システムのデータ送信装置。
- 前記増幅部は、各下位チャネルのデータをチャネル利得に対するターゲットパワーと同等の大きさに増幅して出力することを特徴とする請求項1記載の無線システムのデータ送信装置。
- 前記増幅部は、下位チャネルの個数と同等数の増幅器を有して構成されることを特徴とする請求項1記載の無線システムのデータ送信装置。
- 伝送データの各下位チャネルに対するチャネル利得を検出し、これを所定基準値と比較して該当するチャネルの状態を‘GOOD状態’又は‘BAD状態’に分類する段階と、
前記分類された状態に従って該当するチャネルの伝送パワーを調節する段階とを有することを特徴とする無線システムのデータ送信方法。 - 前記チャネル利得は、受信端からフィードバックチャネルを通して通知されるか、チャネル間の共有により通知されるか、又は、以前のデータ送信時に検出された値から推定されることを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記チャネルの状態は、全ての下位チャネルのチャネル利得が基準値以上であると、‘GOOD状態’状態に分類されることを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記チャネルの状態は、各下位チャネル中、何れか一つのチャネル利得が基準値未満であると、‘BAD状態’状態に分類されることを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記チャネルの状態が‘BAD状態’に分類されると、該当データ記号(data symbol)を消去する段階を更に有することを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘BAD状態’状態であると、0に調節されることを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記伝送パワーは、該当するチャネルが‘GOOD状態’状態であると、「P」に調節されることを特徴とする請求項7記載の無線システムのデータ送信方法。
- 前記「P」は、定数又はチャネル利得の関数であって、受信端からフィードバックされたターゲット受信パワーを含むことを特徴とする請求項13記載の無線システムのデータ送信方法。
- 各下位チャネルに受信される信号を復調してQ−ary記号を出力する復調部と、
前記復調部から出力される各下位チャネルのQ−ary記号に対してブロック復号化を行うQ−ary復号化部とを含んで構成されることを特徴とする無線システムのデータ受信装置。 - 前記復調部は、下位チャネルの個数と同等数の復調器を有して構成され、各下位チャネルに受信される各信号をQ−ary記号に復調して出力することを特徴とする請求項15記載の無線システムのデータ受信装置。
- 前記Q−ary復号化部は、下位チャネルの個数と同等数の並列ビットに入力される各Q−ary記号に対して直列ビットに変換して出力する並列直列変換器と、
前記Q−ary記号に対してデインターリービング(deinterleaving)を行うデインタリーバと、
前記デインターリービングされたデータ(Q−ary記号)から伝送データを復元するQ−aryブロック復号化器とを含んで構成されることを特徴とする請求項15記載の無線システムのデータ受信装置。 - 前記Q−aryブロック復号器は、前記デインターリービングされたデータに対して消去−エラー訂正方式により伝送データを復元することを特徴とする請求項17記載の無線システムのデータ受信装置。
- 受信されたデータの各下位チャネルに対するチャネル利得を検出し、これを所定基準値と比較して該当するチャネルの状態を‘GOOD状態’又は‘BAD状態’に分類する段階と、
前記分類された状態に従って前記受信されたデータを復調及び格納する段階と、
前記受信されたデータが所定単位に蓄積されると、消去−エラー訂正方式により復調してデータを復元する段階とを有することを特徴とする無線システムのデータ受信方法。 - 前記チャネルの状態は、全ての下位チャネルのチャネル利得が基準値以上であると、‘GOOD状態’状態に分類されることを特徴とする請求項19記載の無線システムのデータ受信方法。
- 前記チャネルの状態は、各下位チャネル中、何れか一つのチャネル利得が基準値未満であると、‘BAD状態’状態に分類されることを特徴とする請求項19記載の無線システムのデータ受信方法。
- 前記受信されたデータは、該当するチャネルの状態が‘BAD状態’に分類されると、消去されたと判断され、データが格納されることを特徴とする請求項19記載の無線システムのデータ受信方法。
- 前記受信されたデータは、該当するチャネルの状態が‘GOOD状態’に分類されると、一般的な復調を行った後、格納されることを特徴とする請求項19記載の無線システムのデータ受信方法。
- 前記所定単位は、一つのパケットであることを特徴とする請求項19記載の無線システムのデータ受信方法。
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