JP2010035212A - Ofdm送信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信における伝播路の推定精度を向上させ、通信品質の改善を図ることができるOFDM送信方法を提供する。
【解決手段】複数のシンボルを利用してデータを送信するOFDM送信方法であって、適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、送信データシンボルに補正シンボルとして挿入する。
【選択図】図8
【解決手段】複数のシンボルを利用してデータを送信するOFDM送信方法であって、適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、送信データシンボルに補正シンボルとして挿入する。
【選択図】図8
Description
本発明は、マルチキャリア通信において、適応変調を行うことにより周波数利用効率を向上させるOFDM送信方法に関する。
現在、我が国ではIMT−2000(International Mobile Telecommunication 2000)のサービスが2001年10月から世界に先駆けてサービスが開始されるなど、移動通信システムにおける伝送、アクセス技術が急速に進展している。また、HSDPA(High Speed Down-link Packet Access)などの技術が標準化され、最大約10Mbps程度のデータ伝送の実用化が進められている。
一方で、10Mbpsから100Mbpsの伝送レートをターゲットにしたブロードバンドワイアレスインターネットアクセスを実現するための標準化も進められており、様々な技術が提案されている。
一方で、10Mbpsから100Mbpsの伝送レートをターゲットにしたブロードバンドワイアレスインターネットアクセスを実現するための標準化も進められており、様々な技術が提案されている。
高速な伝送レートの無線通信を実現するために必要となる要件は、周波数利用効率を高めることである。伝送レートと使用する帯域幅は比例関係にあるので、伝送レートを上げるには、利用する周波数帯域幅を広げることにより解決することができる。しかし、利用できる周波数帯域は逼迫しており、新たな無線通信システムが構築される上で十分な帯域幅が割り当てられることは考え難い。従って周波数利用効率を高めることが必要となる。
シングルキャリアを使用して無線通信を行う場合、変調速度を上げていくとマルチパス等の要因で帯域の一部の伝播状態が悪くなったときに特性が大きく劣化してしまうという問題がある。この問題を解決するためにキャリアを複数使用したマルチキャリア方式を用いて、伝送路に冗長性を持たせる方法が知られている。このマルチキャリア方式の中で最も各キャリア間隔の狭い方式がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)である。
シングルキャリアを使用して無線通信を行う場合、変調速度を上げていくとマルチパス等の要因で帯域の一部の伝播状態が悪くなったときに特性が大きく劣化してしまうという問題がある。この問題を解決するためにキャリアを複数使用したマルチキャリア方式を用いて、伝送路に冗長性を持たせる方法が知られている。このマルチキャリア方式の中で最も各キャリア間隔の狭い方式がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)である。
OFDMは5GHz帯の無線通信システムであるIEEE802.11aや、地上ディジタル放送で用いられている方式である。OFDMは数十から数千のキャリアを、理論上干渉の起こらない最小となる周波数間隔に並べ同時に通信する方式である。通常、OFDMにおいてこのキャリアをサブキャリアと呼び、各サブキャリアに対してPSK(PhaseShift Keying:位相偏移変調)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)等の変調を行うことにより位相変移変調を行なう。更に、誤り訂正方式と組み合わせて多値直交振幅変調を行うことにより、周波数選択性フェージングに強い変調を行うことができる。従来のOFDM送信装置及びOFDM受信装置の構成について、図19、図20を用いて説明する。なお、OFDMに使用されるサブキャリア数は768波であるものとして説明する。
図19は、OFDMに使用されるOFDM送信装置300の構成を示すブロック図である。OFDM送信装置300は、誤り訂正符号部3001、S/P(Serial/Parallel:シリアル/パラレル)変換部3002、マッピング部3003、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部3004、P/S(Parallel/Serial:パラレル/シリアル)変換部3005、GI(Guard Interval:ガードインターバル)挿入部3006、D/A(Disital/Analog:ディジタル/アナログ)変換部3007、無線送信部3008、アンテナ部3009を有する。
誤り訂正符号部3001は、送信データに対して、誤り訂正符号化の処理を行う。S/P変換部3002は、誤り訂正符号部3001から出力されるデータを、各サブキャリアの変調に必要となるデータに変換する。例えば、サブキャリア数が768波で、各サブキャリアの変調方式がQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:直交位相変調)の場合、2ビットずつ、768系統のデータに変換する。マッピング部3003は、S/P変換部3002から出力されるデータに対して、各サブキャリアごとに変調の処理を行う。IFFT部3004は、マッピング部3003から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行う。768波のOFDM信号を生成する場合、通常使用される逆高速フーリエ変換のポイント数は1024である。P/S変換部3005は、IFFT部3004から出力されるデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換する。GI挿入部3006は、P/S変換部3005から出力されるデータに対して、ガードインターバルを挿入する。ガードインターバルはOFDM信号を受信する際、シンボル間干渉を低減させるために挿入されるものである。D/A変換部3007は、GI挿入部3006から出力されるデータを、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線送信部3008は、D/A変換部3007から出力されるデータを、送信するための周波数のデータに変換する。アンテナ部3009は、無線送信部3008から出力されるデータの送信を行う。
図20は、OFDMに使用されるOFDM受信装置305の構成を示すブロック図である。基本的に、OFDM受信装置305では、OFDM送信装置300と逆の処理が行われる。OFDM受信装置305は、誤り訂正復号部3051、P/S変換部3052、伝播路推定・デマッピング部3053、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部3054、S/P変換部3055、GI除去部3056、同期部3060、A/D(Analog/Disital:アナログ/ディジタル)変換部3057、無線受信部3058、アンテナ部3059を有する。
アンテナ部3059は、OFDM送信装置300から送信される電波を受信する。無線受信部3058は、アンテナ部3059で受信した電波を、アナログ/ディジタル変換が可能な周波数帯域のデータに周波数を変換する。A/D変換部3057は、無線受信部3058から出力されるデータを、アナログデータからディジタルデータに変換する。同期部3060は、A/D変換部3057から出力されるデータに対して、OFDMのシンボル同期を取る。GI除去部3056は、同期部3060から出力されるデータからガードインターバルを除去する。そして、S/P変換部3052は、GI除去部3056から出力されるデータを1024波のデータにパラレル化する。FFT部3054は、S/P変換部3055から出力されるデータに対して、1024ポイントの高速フーリエ変換の処理を行う。伝播路推定・デマッピング部3053は、FFT部3054から出力されるデータに対して、768波のサブキャリアの復調を行う。通常、伝播路推定は、OFDM送信装置300からOFDM受信装置305に対して既知のデータを送ることにより、OFDM受信装置305で伝播路を推定する。P/S変換部3052は、伝播路推定・デマッピング部3053から出力されるデータを、シリアル化する。誤り訂正復号部3051は、P/S変換部3052から出力されるデータに対して誤り訂正を行ない、OFDM送信装置300から送信されたデータを復調する。
OFDMを含めたマルチキャリア方式の周波数利用効率を向上する技術として適応変調技術がある。これは各サブキャリア毎に伝播状況を把握して伝播状況の良いサブキャリアに高速な変調方式を用い、より多くの情報を送るという技術である。あわせて伝播状況に応じて各サブキャリアの送信電力を変更するという方法もある。
OFDMに適応変調を適用した方法の一つに各サブキャリアの変調パラメータを伝播状況に合わせて変化させるというものがある。通常、OFDMでは各サブキャリアを多値変調することで伝送量を増加させる。通常、各サブキャリアに対してBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK、16QAM、64QAM等の変調を行う。ここでは、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMを使用するものとする。サブキャリアにどれだけのビットを割り付けるかの基準としてSNR(Signal to Noise power Ratio:信号対雑音比)やSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio:信号対干渉雑音比)を使用する場合が多い。ここでは、OFDM送信装置300側はOFDM受信装置305側で得たサブキャリア毎のSINRを何らかの方法により知る方式を採用する場合について説明する。SINRを知る方法は様々考えられるが、一例として、OFDM受信装置305がOFDM送信装置300にSINRを通知することが挙げられる。各サブキャリアの変調方式としてBPSK、QPSK、16QAM、64QAMを使用するものとし、それぞれの変調方式を使用したときに所望の誤り率特性を満たすことができるSINRの閾値を、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。サブキャリアごとにSINRに従って、伝達できる情報量が最も多くなるように変調パラメータを設定する。
図21は、サブキャリアと、SINRにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。ここでは、サブキャリア数が10(サブキャリア番号が0から9)の場合について説明する。図21の縦軸はSINRを示し、横軸はサブキャリア番号を示している。例えば、サブキャリア番号が3の場合、SINRが、16QAMの閾値であるTH_16QAMは超えているが、64QAMの閾値であるTH_64QAMには満たない。よって、変調方式として16QAMを選択する。
この動作を伝播路が変化する度に行うことで周波数効率良く、また、伝播路の状況が悪くなっても的確に情報を伝送することが可能となる。
この動作を伝播路が変化する度に行うことで周波数効率良く、また、伝播路の状況が悪くなっても的確に情報を伝送することが可能となる。
なお、適応変調を行うことにより、セルラシステムの通信の効率を向上させる技術として特許文献1に開示されているものが知られている。この技術はサブキャリア単位で希望波と干渉波の電力を測定し、所望の伝送速度が得られるサブキャリアのみを選択して通信を行うものである。
一方、通信速度の高速化を図る技術としてMIMO(Multiple Input Multiple Output)の技術が知られている。MIMOは、マルチパス環境下で送信側も受信側も複数のアンテナを用意し、信号処理を行うことでスループットの向上や信頼性の向上を図るものである。MIMOの方式は様々なものが提案されており、一例として非特許文献1に開示されている技術が知られている。
一方、通信速度の高速化を図る技術としてMIMO(Multiple Input Multiple Output)の技術が知られている。MIMOは、マルチパス環境下で送信側も受信側も複数のアンテナを用意し、信号処理を行うことでスループットの向上や信頼性の向上を図るものである。MIMOの方式は様々なものが提案されており、一例として非特許文献1に開示されている技術が知られている。
大鐘武雄、西村寿彦、小川恭孝「MIMOチャネルにおける空間分割多重方式とその基本特性」電気情報通信学会論文誌 VOL.J87-B NO,8 SEPTEMBER 2004
しかし、適応変調を実際の機器に実装する場合、ARQ(Automatic Repeat reQuest)やFEC(Frame Error Correction)などを実装をするために、実際に扱うデータは固定長になる場合が殆どで、適応変調を行うことで伝送可能な情報量が数%増えても実際にはその増えた分を使用できない場合が多い。例えば、情報が256バイト、512バイト、768バイト単位で3種類から選択されて通信が行なわれる場合、適応変調を用いることにより500バイトの伝送容量を得ることができても、実際に送信できるバイト数は256であり、244バイト分の通信路容量が無駄になってしまう。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線通信における伝播路の推定精度を向上させ、通信品質の改善を図ることができるOFDM送信方法を提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、複数のシンボルを利用してデータを送信するOFDM送信方法であって、適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、前記送信データシンボルに補正シンボルとして挿入する。
本発明では、OFDM送信送信装置から送信する一定長のデータのうち、送信データに利用しないシンボル数を算出し、伝播路の特性を推定するための追加補正シンボルを挿入するようにした。
これにより、追加補正シンボルによりOFDM送信装置とOFDM受信装置間の伝播路の特性を推定することが可能となり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
これにより、追加補正シンボルによりOFDM送信装置とOFDM受信装置間の伝播路の特性を推定することが可能となり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
以下に本発明の実施形態によるOFDM送信装置について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、OFDM送信装置からOFDM受信装置に対して、OFDMを利用することによりデータを送信する場合について説明する。また、OFDM送信装置においては、OFDM受信装置の各サブキャリア毎のSINRの特性が既知であることを前提として説明する。無線通信システムの種類によってはSINRではなく、SNRを用いた方が良い場合もあるが、本実施形態ではSINRを用いる場合について説明する。OFDM送信装置側でOFDM受信装置におけるSINRの特性の情報を知る方法としてはいろいろな方法が考えられるが、例えば、OFDM受信装置がOFDM送信装置にSINRの特性の情報を送信することが考えられる。
本実施形態では、OFDM送信装置からOFDM受信装置に対して、OFDMを利用することによりデータを送信する場合について説明する。また、OFDM送信装置においては、OFDM受信装置の各サブキャリア毎のSINRの特性が既知であることを前提として説明する。無線通信システムの種類によってはSINRではなく、SNRを用いた方が良い場合もあるが、本実施形態ではSINRを用いる場合について説明する。OFDM送信装置側でOFDM受信装置におけるSINRの特性の情報を知る方法としてはいろいろな方法が考えられるが、例えば、OFDM受信装置がOFDM送信装置にSINRの特性の情報を送信することが考えられる。
図1は、OFDM送信する送信データの構成の一例を示す図である。
本実施形態ではOFDM送信装置からOFDM受信装置に対して送信する送信データは、図1(a)に示すように、一定周期のフレーム構成をとるものとする。一つのフレームd1の先頭に報知スロットd21を配置し、その後ろにデータスロットd3(d31〜d37)を配置する。報知スロットd2(一つのフレームd1の報知スロットd21、次のフレームの報知スロットd22、・・・)は、予め決められた変調方式のみを使用して送信する。報知スロットd2には後続のデータスロットd3の後述の情報が格納される。この報知スロットd2に格納されるデータスロットd3の情報としては、データスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などが含まれる。
フレーム内時間基準位置は、報知スロットd21の開始時刻を基準として表されるものとする。OFDM受信装置は、フレームd1の先頭の報知スロットd21を受信、復調し、このフレームd1中のデータスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などを利用してデータスロットd3の復調を行い、OFDMによる無線通信を行う。
本実施形態ではOFDM送信装置からOFDM受信装置に対して送信する送信データは、図1(a)に示すように、一定周期のフレーム構成をとるものとする。一つのフレームd1の先頭に報知スロットd21を配置し、その後ろにデータスロットd3(d31〜d37)を配置する。報知スロットd2(一つのフレームd1の報知スロットd21、次のフレームの報知スロットd22、・・・)は、予め決められた変調方式のみを使用して送信する。報知スロットd2には後続のデータスロットd3の後述の情報が格納される。この報知スロットd2に格納されるデータスロットd3の情報としては、データスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などが含まれる。
フレーム内時間基準位置は、報知スロットd21の開始時刻を基準として表されるものとする。OFDM受信装置は、フレームd1の先頭の報知スロットd21を受信、復調し、このフレームd1中のデータスロットd3の開始時刻、データスロットd3のプリアンブル情報、データスロットd3の変調方式、データスロットd3を復調するOFDM受信装置の情報などを利用してデータスロットd3の復調を行い、OFDMによる無線通信を行う。
なお、本実施形態では、OFDMに使用するサブキャリア数がC本である場合について説明する。OFDM送信装置からデータ送信を行う場合における各サブキャリアの送信電力は等しくPであるものとし、送信の際に利用しないサブキャリアも存在するものとする。また、1回のデータ伝送においてL(一定長のデータに対応するシンボル数)個のOFDMのシンボルを使用するものとする。このL個のOFDMのシンボルは伝播路推定用シンボルk個と、データのペイロードが格納されるデータ用シンボルd個からなるものとする。本実施形態では伝播路推定用シンボルはデータシンボルの変調方式が最も低速に設定されていても最低2個が補償されるものとする。つまり、k≧2であるものとする。
図1(b)は、本実施形態によるOFDM送信装置で伝送されるデータ構成の一例を示す図である。このデータは、AGC(Auto Gain Control)、AFC(Auto Frequency Control)用のシンボルd4、伝播路を推定するためのプリアンブルである伝播路推定用シンボルd5、各サブキャリアの変調方式を通知するためのMLI(Modulation Level Information)シンボルd6、データ用シンボルd7から構成されている。
AGC、AFC用のシンボルd4、伝播路推定用シンボルd5、データ用シンボルd7は、図1(a)の報知スロットd21に相当する。また、データ用シンボルd7は、図1(a)のデータスロットd3に相当する。
AGC、AFC用のシンボルd4、伝播路推定用シンボルd5、データ用シンボルd7は、図1(a)の報知スロットd21に相当する。また、データ用シンボルd7は、図1(a)のデータスロットd3に相当する。
1回の通信において送信すべきデータのビット数はR1、R2、R3のいずれかであり、R1、R2、R3はR1<R2<R3の関係を満たす整数値である。
各サブキャリアの変調方式はBPSK、QPSK、16QAM、64QAMのいずれかであり、それぞれ送信可能なビット数は1、2、4、6である。全てのサブキャリアで16QAMが使用されると仮定すると、1回のデータ伝送で送信できるビット数は4×C×dビットになる。
前述したように、OFDM送信装置は各サブキャリアの電力をPで送信する場合のOFDM受信装置におけるSINRを何らかの方法により知る方式を採用している。なお、本願明細書では、各サブキャリアのSINRをSINR_cnumと表すことにする。ここで、cnumはサブキャリア番号であり、1≦cnum≦Cの条件を満たす整数値である。また、それぞれの変調方式を使用して通信し、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRをTH_(変調方式)と表すことにする。即ち、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMの変調方式において、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRを、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。
前述したように、OFDM送信装置は各サブキャリアの電力をPで送信する場合のOFDM受信装置におけるSINRを何らかの方法により知る方式を採用している。なお、本願明細書では、各サブキャリアのSINRをSINR_cnumと表すことにする。ここで、cnumはサブキャリア番号であり、1≦cnum≦Cの条件を満たす整数値である。また、それぞれの変調方式を使用して通信し、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRをTH_(変調方式)と表すことにする。即ち、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMの変調方式において、所定の誤り率を満たすために必要となるSINRを、TH_BPSK、TH_QPSK、TH_16QAM、TH_64QAMと表すことにする。
次に、本発明の第1〜第7の実施形態によるOFDM送信装置100の構成について説明する。図2は、OFDM送信装置100の構成を示すブロック図である。
OFDM送信装置100は、制御部1、マッピング部2、IFFT部3、P/S変換部4、GI挿入部5、信号切替部6、D/A変換部7、無線送信部8、アンテナ部9、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15を有する。
OFDM送信装置100は、制御部1、マッピング部2、IFFT部3、P/S変換部4、GI挿入部5、信号切替部6、D/A変換部7、無線送信部8、アンテナ部9、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15を有する。
OFDM送信装置100からOFDM受信装置に対して送信される送信データは、マッピング部2に入力される。
マッピング部2は、後述する変調方式決定部10により決定される各サブキャリアの変調方式に基づいて、送信データを各サブキャリアに割り当てることによりマッピングし、IFFT部3に出力する。
IFFT部3は、マッピング部2から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、P/S変換部4にOFDM信号の時間波形のデータを出力する。
P/S変換部4は、IFFT部3から出力されるデータを、パラレルのデータからシリアルのデータに変換し、GI挿入部5に出力する。
マッピング部2は、後述する変調方式決定部10により決定される各サブキャリアの変調方式に基づいて、送信データを各サブキャリアに割り当てることによりマッピングし、IFFT部3に出力する。
IFFT部3は、マッピング部2から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、P/S変換部4にOFDM信号の時間波形のデータを出力する。
P/S変換部4は、IFFT部3から出力されるデータを、パラレルのデータからシリアルのデータに変換し、GI挿入部5に出力する。
GI挿入部5は、P/S変換部4から出力されるデータに、ガードインターバルを挿入し、信号切替部6に出力する。ガードインターバルはOFDM信号のシンボル間干渉を低減するために生成されるものであり、通常、OFDM信号の後ろの信号がコピーされ、先頭に付加される。
信号切替部6は、GI挿入部5から出力されるデータや、後述する伝播路推定用シンボル作成部12やAGC/AFC用シンボル作成部13から出力されるデータを切り替えて、D/A変換部7に出力する。
D/A変換部7は、信号切替部6から出力されるデータをディジタルのデータからアナログのデータに変換し、無線送信部8に出力する。
信号切替部6は、GI挿入部5から出力されるデータや、後述する伝播路推定用シンボル作成部12やAGC/AFC用シンボル作成部13から出力されるデータを切り替えて、D/A変換部7に出力する。
D/A変換部7は、信号切替部6から出力されるデータをディジタルのデータからアナログのデータに変換し、無線送信部8に出力する。
無線送信部8は、D/A変換部7から出力されるデータを無線通信に使用する周波数に変換し、アンテナ部9に出力する。
アンテナ部9は、無線送信部8から出力されるデータを、電波に乗せてOFDM受信装置に送信する。
変調方式決定部10は、制御部1が受信部14から取得するデータを利用して、後述する第1〜第7の実施形態で説明するフローチャートの処理に基づいて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定する。この際、SINR記憶部11に記憶されるOFDM受信装置の受信特性であるSINRのデータが使用される。
AGC/AFC用シンボル作成部13は、制御部1の制御に基づいて、AGC/AFC用シンボルを作成し、信号切替部6に出力する。
制御部1は、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15などの制御を行う。制御部1は、サブキャリアについて適応変調をした場合における一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、OFDM送信装置100から送信する送信データである一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する。
アンテナ部9は、無線送信部8から出力されるデータを、電波に乗せてOFDM受信装置に送信する。
変調方式決定部10は、制御部1が受信部14から取得するデータを利用して、後述する第1〜第7の実施形態で説明するフローチャートの処理に基づいて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定する。この際、SINR記憶部11に記憶されるOFDM受信装置の受信特性であるSINRのデータが使用される。
AGC/AFC用シンボル作成部13は、制御部1の制御に基づいて、AGC/AFC用シンボルを作成し、信号切替部6に出力する。
制御部1は、変調方式決定部10、SINR記憶部11、伝播路推定用シンボル作成部12、AGC/AFC用シンボル作成部13、受信部14、MLI作成部15などの制御を行う。制御部1は、サブキャリアについて適応変調をした場合における一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、OFDM送信装置100から送信する送信データである一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する。
伝播路推定用シンボル作成部12は、制御部1が算出する追加補正シンボル数に基づいて、OFDM送信装置100から送信する送信データである一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボル(プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブル)を作成し挿入する。これにより、OFDM送信装置100から送信する送信データに伝播路推定用シンボルが挿入される。
MLI作成部15は、制御部1の制御に基づいて、MLIを作成し、マッピング部2に出力する。
MLI作成部15は、制御部1の制御に基づいて、MLIを作成し、マッピング部2に出力する。
次に、OFDM受信装置について説明する。OFDM受信装置は、OFDM送信装置100(図2参照)から伝播路推定用シンボルが挿入された送信データを受信し、その伝播路推定用シンボルを参照して送信データの伝播路の特性を推定する。このような処理を行うことにより、OFDM受信装置における送信データの受信特性を向上させることができる。
次に、本発明の第1の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
図3は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100からOFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS101)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS101の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS101で行う処理を実行するためのプログラムを図4(a)に示す。
図3は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100からOFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS101)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS101の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS101で行う処理を実行するためのプログラムを図4(a)に示す。
次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS102)。即ち、ステップS101で求めたCB_cnumに、1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS102で行う処理を実行するためのプログラムを図4(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS103)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS102で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS103で行う処理を実行するためのプログラムを図4(c)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS103)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS102で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS103で行う処理を実行するためのプログラムを図4(c)に示す。
次に、制御部10は、ビット数Rrが0でないか判断する(ステップS104)。Rrが0である場合は、要求される誤り率では伝送不可能であることを示すので、ステップS104で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS101からの処理を開始する。
一方、ビット数Rrが0でない場合は、ステップS104で「YES」と判断し、ステップS105へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS105)。
一方、ビット数Rrが0でない場合は、ステップS104で「YES」と判断し、ステップS105へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS105)。
次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS106)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS107)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、報知スロットに該当スロットの追加プリアンブル数をk’とするように設定する。(ステップS108)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のプリアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。
上述した第1の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてプリアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルをとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS107)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、報知スロットに該当スロットの追加プリアンブル数をk’とするように設定する。(ステップS108)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のプリアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。
上述した第1の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてプリアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルをとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第2の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの途中に伝播路を推定するための補正シンボル(ミッドアンブル)を挿入する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合は、フレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動すると、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの途中に伝播路を推定するための補正シンボル(ミッドアンブル)を挿入する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合は、フレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動すると、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
図5は、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、MLIシンボルd6、データ用シンボルd71、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルd52、データ用シンボルd72から構成されている。第1の実施形態(図1(b)参照)では余剰シンボルである伝播路推定用シンボルd5をプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの中に伝播路推定用シンボルd52を挿入することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。
図6は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS201)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS201の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS201で行う処理を実行するためのプログラムを図7(a)に示す。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)とを比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS201)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS201の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS201で行う処理を実行するためのプログラムを図7(a)に示す。
次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS202)。即ち、ステップS201で求めたCB_cnumに、1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS202で行う処理を実行するためのプログラムを図7(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS203)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS202で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS203で行う処理を実行するためのプログラムを図7(c)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS203)。ここでは、1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS202で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS203で行う処理を実行するためのプログラムを図7(c)に示す。
次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS204)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS204で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS201からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS204で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS205)。
Rrが0でない場合は、ステップS204で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS205)。
次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS206)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS207)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS208)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS209へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS210へ進む。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−dとして算出する(ステップS207)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS208)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS209へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS210へ進む。
ステップS209では、伝播路推定用シンボル作成部12が、k’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のミッドアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な位置が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入する場合を想定している。
一方、ステップS210では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第2の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
一方、ステップS210では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第2の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第3の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの最後に伝播路を推定するための補正シンボル(ポストアンブル)を付加する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合はフレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動する場合、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの最後に伝播路を推定するための補正シンボル(ポストアンブル)を付加する場合について説明する。
通常、OFDMを復調する場合はフレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル(プリアンブル)により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動する場合、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
図8は、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、MLIシンボルd6、データ用シンボルd73、ポストアンブルである伝播路推定用シンボルd53から構成されている。第1の実施形態(図1(b)参照)では余剰シンボルをプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの最後に伝播路推定用シンボルd53を付加することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。
なお、ミッドアンブルを使用する場合は逐次処理で良いが、ポストアンブルを使用して伝播路の補正を行う場合は、一旦、プリアンブルからポストアンブルまでの間のデータシンボルを蓄積し、プリアンブルを使用して得られた伝播路情報とポストアンブルを使用して得られた伝播路情報を利用して各シンボルの位置での伝播路情報を外挿する形で作成し、このシンボル位置での伝播路情報を利用して補正することで復調精度を向上することが可能になる。
なお、ミッドアンブルを使用する場合は逐次処理で良いが、ポストアンブルを使用して伝播路の補正を行う場合は、一旦、プリアンブルからポストアンブルまでの間のデータシンボルを蓄積し、プリアンブルを使用して得られた伝播路情報とポストアンブルを使用して得られた伝播路情報を利用して各シンボルの位置での伝播路情報を外挿する形で作成し、このシンボル位置での伝播路情報を利用して補正することで復調精度を向上することが可能になる。
図9は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS301)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS301の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS301で行う処理を実行するためのプログラムを図10(a)に示す。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS301)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS301の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS301で行う処理を実行するためのプログラムを図10(a)に示す。
次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS302)。即ち、ステップS301で求めたCB_cnumに1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS302で行う処理を実行するためのプログラムを図10(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS303)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS302で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS303で行う処理を実行するためのプログラムを図10(c)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS303)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS302で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS303で行う処理を実行するためのプログラムを図10(c)に示す。
次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS304)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS304で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS301からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS304で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS305)。
Rrが0でない場合は、ステップS304で「YES」と判断し、ステップS205へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS305)。
次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS306)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS307)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS308)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS309へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS310へ進む。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS307)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS308)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS309へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS310へ進む。
ステップS309では、伝播路推定用シンボル作成部12が、k’個のシンボルをポストアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
一方、ステップS310では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ポストアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにポストアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第3の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてポストアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
一方、ステップS310では、伝播路推定用シンボル作成部12が、ポストアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットにポストアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第3の実施形態によれば、OFDM送信装置100においてポストアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第4の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第1〜第3の実施形態では、余剰シンボルが発生した時にはプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれか1つのみについて伝播路を推定するための補正シンボルとして追加していた。本実施形態では、複数の位置に伝播路推定用シンボルを補正シンボルとして追加する場合について説明する。プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれを、また、いくつ使用してもよいが、本実施形態ではプリアンブルとミッドアンブルを1つずつ追加する場合について説明する。
図11に示すように、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、プリアンブルである伝播路推定用シンボルd54、MLIシンボルd6、データ用シンボルd74、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルd55、データ用シンボルd75から構成されている。
第1〜第3の実施形態では、余剰シンボルが発生した時にはプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれか1つのみについて伝播路を推定するための補正シンボルとして追加していた。本実施形態では、複数の位置に伝播路推定用シンボルを補正シンボルとして追加する場合について説明する。プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれを、また、いくつ使用してもよいが、本実施形態ではプリアンブルとミッドアンブルを1つずつ追加する場合について説明する。
図11に示すように、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、プリアンブルである伝播路推定用シンボルd54、MLIシンボルd6、データ用シンボルd74、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルd55、データ用シンボルd75から構成されている。
図12は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS401)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS401の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS401で行う処理を実行するためのプログラムを図13(a)に示す。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS401)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。このステップS401の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップS401で行う処理を実行するためのプログラムを図13(a)に示す。
次に、制御部10は、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS402)。即ち、ステップS401で求めたCB_cnumに1スロットの最大シンボル数dmax(dmax=L−2)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS402で行う処理を実行するためのプログラムを図13(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS403)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS402で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS403で行う処理を実行するためのプログラムを図13(c)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS403)。ここでは、1スロットで送信するビット数RrをR1、R2、R3の中から決定する。ステップS402で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS403で行う処理を実行するためのプログラムを図13(c)に示す。
次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS404)。ここでRrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS404で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS401からの処理を開始する。
Rrが0でない場合は、ステップS404で「YES」と判断し、ステップS405へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS405)。
Rrが0でない場合は、ステップS404で「YES」と判断し、ステップS405へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS405)。
次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS406)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS407)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS408)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS409へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS414へ進む。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−2として算出する(ステップS407)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS408)。追加補正シンボル数k’が0より大きい場合は「YES」と判断されステップS409へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS414へ進む。
次に、ステップS414では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、OFDM受信装置側ではそのスロットに追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
一方、ステップS409では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルのシンボル数kpと追加ミットアンブルのシンボル数kmを設定する。ここでは、それぞれに追加補正シンボル数の半分づつの値を設定し、追加補正シンボル数が2で割り切れない場合はプリアンブルよりもミッドアンブルの方を1つ多く設定するようにしている。
一方、ステップS409では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルのシンボル数kpと追加ミットアンブルのシンボル数kmを設定する。ここでは、それぞれに追加補正シンボル数の半分づつの値を設定し、追加補正シンボル数が2で割り切れない場合はプリアンブルよりもミッドアンブルの方を1つ多く設定するようにしている。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、km個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する(ステップS410)。ここでは、kmは必ず1以上となるため、ミッドアンブルは必ず使用されるように設定される。
次に、制御部10は、kpが0より大きいか否かを判断する(ステップS411)。kpが0より大きければ「YES」と判断されステップS412へ進み、kpが0以下であれば「NO」と判断されステップS413へ進む。
次に、制御部10は、kpが0より大きいか否かを判断する(ステップS411)。kpが0より大きければ「YES」と判断されステップS412へ進み、kpが0以下であれば「NO」と判断されステップS413へ進む。
ステップS412では、伝播路推定用シンボル作成部12が、kp個のシンボルを追加プリアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。
一方、ステップS413では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブル、ポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のプリアンブル、ポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
ミッドアンブルを挿入する位置としては様々な位置が考えられるが、例えば、データシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入することが考えられる。
上述した第4の実施形態によれば、プリアンブル、ミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
一方、ステップS413では、伝播路推定用シンボル作成部12が、追加プリアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個のプリアンブル、ポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。OFDM受信装置がk’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。OFDM受信装置がのk’個のプリアンブル、ポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
ミッドアンブルを挿入する位置としては様々な位置が考えられるが、例えば、データシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入することが考えられる。
上述した第4の実施形態によれば、プリアンブル、ミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第5の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
本実施形態では、MIMOを使用してOFDM送信装置100からOFDM受信装置にデータを伝送する場合について説明する。また、本実施形態では3アウトプットのMIMOについて説明するが、アウトプットの数はいくつでもよい。ここでは、OFDM受信装置側のアンテナの本数が、3本以上の場合を想定している。
本実施形態では、MIMOを使用してOFDM送信装置100からOFDM受信装置にデータを伝送する場合について説明する。また、本実施形態では3アウトプットのMIMOについて説明するが、アウトプットの数はいくつでもよい。ここでは、OFDM受信装置側のアンテナの本数が、3本以上の場合を想定している。
図14(a)に示すように、本実施形態によるOFDM送信装置100で伝送されるデータは、AGC、AFC用のシンボルd4、プリアンブルである伝播路推定用シンボルd55、d56、d57、MLIシンボルd6、データ用シンボルd75、追加伝播路推定用シンボルd8、データ用シンボルd76から構成されている。
本実施形態では3本のアンテナの伝播路を推定するために3本のアンテナ(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)に対応した伝播路推定用シンボルd55、d56、d57をそれぞれ用意し、伝播路推定用シンボルd55を送信するときはアンテナa1からのみ、伝播路推定用シンボルd56を送信するときはアンテナa2からのみ、伝播路推定用シンボルd57を送信するときはアンテナa3からのみ送信するようにする。
これにより、OFDM受信装置側でそれぞれのアンテナa1〜a3からの伝播路が推定できるため、受信波の分離が可能となる。このため、本実施形態では最低でも伝播路推定用シンボル数は3となる。
本実施形態では3本のアンテナの伝播路を推定するために3本のアンテナ(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)に対応した伝播路推定用シンボルd55、d56、d57をそれぞれ用意し、伝播路推定用シンボルd55を送信するときはアンテナa1からのみ、伝播路推定用シンボルd56を送信するときはアンテナa2からのみ、伝播路推定用シンボルd57を送信するときはアンテナa3からのみ送信するようにする。
これにより、OFDM受信装置側でそれぞれのアンテナa1〜a3からの伝播路が推定できるため、受信波の分離が可能となる。このため、本実施形態では最低でも伝播路推定用シンボル数は3となる。
図15は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理を示すフローチャートである。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS501)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。ステップS501で行う処理を実行するためのプログラムを図16(a)に示す。このステップS501の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ここで、全てのサブキャリアには3多重した分も含まれる。
ここでは、OFDM送信装置100において、OFDM受信装置に一定長のデータS(S>0)ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部10は、各サブキャリアのSINRであるSINR_cnumと、TH_(変調方式)を比較し、SINR_cnumがTH_(変調方式)以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をCB_cnumとして選択する(ステップS501)。SINR_cnumは、予めSINR記憶部11に記憶されるか、受信部14がOFDM受信装置から受信しSINR部11に記憶される。そして、選択したCB_cnumを、SINR記憶部11に記憶する。ステップS501で行う処理を実行するためのプログラムを図16(a)に示す。このステップS501の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ここで、全てのサブキャリアには3多重した分も含まれる。
次に、OFDM送信装置100からOFDM受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Rmを求める(ステップS502)。即ち、ステップS501で求めたCB_cnumに1スロットの最大データシンボル数dmax(dmax=L−3)を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップS502で行う処理を実行するためのプログラムを図16(b)に示す。
次に、制御部10は、実際に1スロットで送信するビット数Rr(実送信データ)を決定する(ステップS503)。1スロットで送信するビット数Rrが、R1、R2、R3の中から決定される。ステップS502で求めたRmとR1、R2、R3とを比較し、Rmより小さい値の中で、最も大きい値をR1、R2、R3の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がRmより小さい場合は、SとR1〜R3を比較し、適切なRrを選択する。ステップS503で行う処理を実行するためのプログラムを図16(c)に示す。
次に、制御部10は、Rrが0でないか判断する(ステップS504)。Rrが0である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップS504で「NO」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、OFDM送信装置100によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップS501からの処理を開始する。
Rrが0でない場合、ステップS504で「YES」と判断し、ステップS505へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS505)。
Rrが0でない場合、ステップS504で「YES」と判断し、ステップS505へ進む。そして、制御部10は、1シンボルで送信可能なビット数Rs(一定長のデータ)を計算する(ステップS505)。
次に、制御部10は、Rsを利用してRrビットを送信するのに必要なシンボル数d(実送信データに使用するシンボル数)を計算する(ステップS506)。RrをRsで割った値(小数点以下切り上げ)をdとして算出する。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−3として算出する(ステップS507)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS508)。追加補正シンボル数k’が0を超える場合は「YES」と判断されステップS509へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS513へ進む。
通常、MIMOでは伝播路推定用シンボルはアウトプットの本数だけシンボルを用意して伝播路推定を行うが、本実施形態では適応変調の結果発生する余剰シンボルがアウトプットの分確保できない場合にも対応するため、OFDMで使用するサブキャリアをアウトプット数で分割して、それぞれの帯域に別々のアンテナ用の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57(図14(a)参照)を送信する。この時、各アンテナからは対応した帯域のみ追加補正シンボルが送信される。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’をL−d−3として算出する(ステップS507)。
次に、制御部10は、追加補正シンボル数k’が0より大きいか否かを判断する(ステップS508)。追加補正シンボル数k’が0を超える場合は「YES」と判断されステップS509へ進み、k’が0以下の場合は「NO」と判断されステップS513へ進む。
通常、MIMOでは伝播路推定用シンボルはアウトプットの本数だけシンボルを用意して伝播路推定を行うが、本実施形態では適応変調の結果発生する余剰シンボルがアウトプットの分確保できない場合にも対応するため、OFDMで使用するサブキャリアをアウトプット数で分割して、それぞれの帯域に別々のアンテナ用の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57(図14(a)参照)を送信する。この時、各アンテナからは対応した帯域のみ追加補正シンボルが送信される。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、ステップS509では前回送信したときの追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを参照する。図14(b)に示すように、追加伝播路推定用シンボルd8には、追加伝播路推定用シンボル82、追加伝播路推定用シンボル83、追加伝播路推定用シンボル84が格納される。追加伝播路推定用シンボル82はアンテナa1の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル83はアンテナa2の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル84はアンテナa3の伝播路推定用シンボルについての情報を含んでいる。
初回の送信時には前回の情報が無いため追加伝播路推定用シンボル82にアンテナa1の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路路推定用シンボル83にアンテナa2の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路推定用シンボル84にアンテナa3の伝播路推定用シンボルをセットした状態を用いる。
初回の送信時には前回の情報が無いため追加伝播路推定用シンボル82にアンテナa1の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路路推定用シンボル83にアンテナa2の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路推定用シンボル84にアンテナa3の伝播路推定用シンボルをセットした状態を用いる。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回の送信時の追加伝播路推定用シンボルd8から、今回使用する追加伝播路推定用シンボルd8を生成する。本実施形態では帯域をアウトプットの本数分で分割して使用しているため、同じ帯域のみを使用しているとその帯域以外の伝播路推定誤差が増えてしまうため、スロット毎にパターンを変更する。
パターン変更のアルゴリズムは色々な方法が考えられるが、本実施形態では3つの帯域の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57に割り当てるアンテナa1、a2、a3を、(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)→(アンテナa2、アンテナa3、アンテナa1)→(アンテナa3、アンテナa1、アンテナa2)→・・・とローテーションさせて使用する。
パターン変更のアルゴリズムは色々な方法が考えられるが、本実施形態では3つの帯域の伝播路推定用シンボルd55、d56、d57に割り当てるアンテナa1、a2、a3を、(アンテナa1、アンテナa2、アンテナa3)→(アンテナa2、アンテナa3、アンテナa1)→(アンテナa3、アンテナa1、アンテナa2)→・・・とローテーションさせて使用する。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、追加伝播路推定用シンボルd8のパターンとk’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する(ステップS511)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、追加伝播路推定用シンボルd8のパターンとk’個のシンボルをミッドアンブルとして挿入する。k’個のミッドアンブルは全て同じものを使用する。これにより、OFDM受信装置側はデータシンボル中にミッドアンブルが挿入されていても正常に復調可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な場所が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を2で割った値(小数点以下切捨て)の位置に挿入するようにしている。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、今回使用した追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを記憶しておき、次回の送信で新たな追加伝播路推定用シンボルd8のパターンを生成する際に使用する(ステップS512)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する(ステップS513)。これにより、OFDM受信装置はそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第5の実施形態によれば、OFDM送信装置100において余剰シンボルを伝播路推定用シンボルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することができるようになり、伝播路推定性能が向上するためOFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する(ステップS513)。これにより、OFDM受信装置はそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第5の実施形態によれば、OFDM送信装置100において余剰シンボルを伝播路推定用シンボルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することができるようになり、伝播路推定性能が向上するためOFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第6の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第5の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルが複数個あっても同一の内容の伝播路推定用シンボルを挿入していた。そのため、あるアンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルは特定の帯域のみにしか作用せず、全帯域に渡って補正効果をもたらさない。第6の実施形態では、シンボル毎に送信パターンを変化させることで複数の帯域、又は、全帯域に渡って補正効果を得る場合について説明する。
第5の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルが複数個あっても同一の内容の伝播路推定用シンボルを挿入していた。そのため、あるアンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルは特定の帯域のみにしか作用せず、全帯域に渡って補正効果をもたらさない。第6の実施形態では、シンボル毎に送信パターンを変化させることで複数の帯域、又は、全帯域に渡って補正効果を得る場合について説明する。
図17は、本実施形態のOFDM送信装置100の処理の一部を示すフローチャートである。本実施形態による処理は、第5の実施形態(図12参照)のステップS501〜S508、S513の処理と重複するので、その説明を省略する。しかし、第5の実施形態のステップS509〜S512の処理が、本実施形態では図17に示したフローチャートによる処理に置き換えられる点で相違しているため、以下、それらの処理について説明する。
始めに、制御部10は、内部処理用のカウンタの値を追加伝播路推定用シンボル数k’に等しい値に設定する(ステップS601)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを参照する(ステップS602)。次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、前回使用した追加補正シンボルのパターンから新しい追加伝播路推定用シンボルのパターンを作成する(ステップS603)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく作成した追加伝播路推定用シンボルのパターンに基づいて、追加伝播路推定用シンボルを1つ生成する(ステップS604)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを記録する(ステップS604)。
次に、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく作成した追加伝播路推定用シンボルのパターンに基づいて、追加伝播路推定用シンボルを1つ生成する(ステップS604)。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、新しく使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを記録する(ステップS604)。
次に、制御部10は、カウンタの値を1減らす(ステップS606)。そして、制御部10は、カウンタの値が0より大きいか否か判断する(ステップS607)。カウンタの値が0より大きい場合は「YES」と判断しステップS602へ進む。一方、カウンタの値が0以下である場合は「NO」と判断しステップS608へ進む。
ステップS608では、伝播路推定用シンボル作成部12が、生成したk’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして使用するように設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして挿入する。
これにより複数の追加補正シンボルが使用できる場合は、あるアンテナからの信号に対して使用する補正シンボルが複数の帯域で送信されるようになり、より正確な補正が可能となる。k’=2とした場合を図18(a)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ2つずつ含んでいる。
上述した第6の実施形態によれば、OFDM送信装置100から送信されるデータに対する伝播路推定性能を高めることができるようになり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
ステップS608では、伝播路推定用シンボル作成部12が、生成したk’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして使用するように設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部12は、OFDM送信装置100から送信される送信データに対応するシンボルに、k’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして挿入する。
これにより複数の追加補正シンボルが使用できる場合は、あるアンテナからの信号に対して使用する補正シンボルが複数の帯域で送信されるようになり、より正確な補正が可能となる。k’=2とした場合を図18(a)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ2つずつ含んでいる。
上述した第6の実施形態によれば、OFDM送信装置100から送信されるデータに対する伝播路推定性能を高めることができるようになり、OFDM受信装置における受信性能を向上させることができる。
次に、本発明の第7の実施形態によるOFDM送信装置100の処理について説明する。
第5の実施形態や第6の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルに各アンテナ用の補正シンボルを割り当てる際に帯域をアウトプットの本数で分割して使用していた。これに対して、本実施形態では、更に使用する帯域を細かく分割し、各アンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルをインターリーブして割り当てることにより、各アンテナが使用する帯域をローテーションさせずに全帯域に渡って補正情報を得ることが可能となる。追加伝播路推定用シンボル82、83、84を使用することにより、12分割した場合の一例を図18(b)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ4つずつ含んでいる。
上述した第7の実施形態によれば、OFDM受信装置側ではインターリーブしてある補正情報を使用して補正情報を外挿することでデータシンボルが使用する帯域に渡って補正情報を得ることが可能となるため、より正確な補正をすることができる。
第5の実施形態や第6の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルに各アンテナ用の補正シンボルを割り当てる際に帯域をアウトプットの本数で分割して使用していた。これに対して、本実施形態では、更に使用する帯域を細かく分割し、各アンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルをインターリーブして割り当てることにより、各アンテナが使用する帯域をローテーションさせずに全帯域に渡って補正情報を得ることが可能となる。追加伝播路推定用シンボル82、83、84を使用することにより、12分割した場合の一例を図18(b)に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ1からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル85、アンテナ2からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル86、アンテナ3からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル87をそれぞれ4つずつ含んでいる。
上述した第7の実施形態によれば、OFDM受信装置側ではインターリーブしてある補正情報を使用して補正情報を外挿することでデータシンボルが使用する帯域に渡って補正情報を得ることが可能となるため、より正確な補正をすることができる。
なお、以上説明した実施形態において、制御部1、変調方式決定部10、AGC/AFC用シンボル作成部13、MLI作成部15などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりOFDM送信装置100の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
100・・・OFDM送信装置、1・・・制御部、2・・・マッピング部、3・・・IFFT部、4・・・P/S変換部、5・・・GI挿入部、6・・・信号切替部、7・・・D/A変換部、8・・・無線送信部、9・・・アンテナ部、10・・・変調方式決定部、11・・・SINR記憶部、12・・・伝播路推定用シンボル作成部、13・・・AGC/AFC用シンボル作成部、14・・・受信部、15・・・MLI作成部、300・・・OFDM送信装置、3001・・・誤り訂正符号部、3002・・・S/P変換部、3003・・・マッピング部、3004・・・IFFT部、3005・・・P/S変換部、3006・・・GI挿入部、3007・・・D/A変換部、3008・・・無線送信部、3009・・・アンテナ部、305・・・OFDM受信装置、3051・・・誤り訂正復号部、3052・・・P/S変換部、3053・・・伝播路推定・デマッピング部、3054・・・FFT部、3055・・・S/P変換部、3056・・・GI除去部、3057・・・A/D変換部、3058・・・無線受信部、3059・・・アンテナ部、3060・・・同期部
Claims (1)
- 複数のシンボルを利用してデータを送信するOFDM送信方法であって、
適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、前記送信データシンボルに補正シンボルとして挿入することを特徴とするOFDM送信方法。
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JP2004201286A (ja) * | 2002-12-04 | 2004-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | データ送信方法とデータ受信方法およびそれらを用いた送信装置と受信装置 |
JP2004343551A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 伝送路推定方法 |
-
2009
- 2009-11-04 JP JP2009253299A patent/JP2010035212A/ja active Pending
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