JP2014090328A - Transmitter, receiver, and communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a transmitter capable of suppressing peak power when transmitting a multiplexed symbol.SOLUTION: A transmitter for transmitting a block symbol having a data symbol multiplexed with a pilot symbol includes: a PAPR measurement unit 8 for measuring the PAPR information of a transmission signal; an N-block sequence selector unit 2 for selecting a pilot sequence group-by-group, each group configured by two or more block symbols; by retaining a plurality of frequency allocation candidates in a pilot symbol group constituting the pilot sequence, a frequency domain allocation unit 3 for selecting frequency allocation to be applied from candidate on the basis of the PAPR information group-by-group; a frequency multiplexer unit 4 for multiplexing the data symbol with the pilot symbol on the basis of the frequency allocation selected by the frequency domain allocation unit 3; an IDFT unit 5 for converting the signal multiplexed by the frequency multiplexer unit 4 into a time domain signal; and an antenna 12 for transmitting the time domain signal.

Description

本発明は、送信機、受信機および通信システムに関する。   The present invention relates to a transmitter, a receiver, and a communication system.

デジタル通信システムにおいて、送信信号が建物などに反射して起こるマルチパスフェージングや端末の移動によって起こるドップラ変動によって、伝送路の周波数選択性と時間変動が発生する。このようなマルチパス環境において、受信信号は送信シンボルと遅延時間が経って届くシンボルとが干渉した信号となる。   In a digital communication system, transmission path frequency selectivity and time variation occur due to multipath fading caused by reflection of a transmission signal on a building or the like and Doppler fluctuation caused by movement of a terminal. In such a multipath environment, the received signal is a signal in which a transmission symbol interferes with a symbol that arrives after a delay time.

このような周波数選択性のある伝送路において、最良の受信特性を得るためブロック送信方式が近年注目を集めている。例として、ＳＣ（Single Carrier：シングルキャリア）ブロック伝送（非特許文献１参照）や、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等のＭＣ（Multiple Carrier：マルチキャリア）ブロック伝送（非特許文献２参照）等の伝送方式が用いられる。   In order to obtain the best reception characteristics in such a frequency-selective transmission line, the block transmission method has recently attracted attention. Examples include SC (Single Carrier) block transmission (see Non-Patent Document 1), MC (Multiple Carrier) block transmission (refer to Non-Patent Document 2) such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), etc. A transmission method is used.

ＳＣブロック伝送方式やＯＦＤＭ送信方法の復調時には、ＦＤＥ（Frequency Division Equalizer：周波数領域等化）を用いることができ、これにより、マルチパス環境においてロバストな特性を得られる。   FDE (Frequency Division Equalizer: frequency domain equalization) can be used during demodulation of the SC block transmission method and the OFDM transmission method, whereby robust characteristics can be obtained in a multipath environment.

N. Benvenuto, R. Dinis， D. Falconer and S. Tomasin, “Single Carrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization: An Idea Whose Time Has Come - Again”， Proceeding of the IEEE, vol. 98, No. 1, Jan 2010, pp. 69-96.N. Benvenuto, R. Dinis, D. Falconer and S. Tomasin, “Single Carrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization: An Idea Whose Time Has Come-Again”, Proceeding of the IEEE, vol. 98, No. 1, Jan 2010, pp. 69-96. D. L. Goeckel and G. Ananthaswamy，“On the Design of Multidimensional Signal Sets for OFDM Systems”， IEEE Trans. Commun.，vol．50，No. 3, pp．442−452，Mar． 2002.D. L. Goeckel and G. Ananthaswamy, “On the Design of Multidimensional Signal Sets for OFDM Systems”, IEEE Trans. Commun., Vol. 50, No. 3, pp. 442-452, Mar. 2002.

ＳＣブロック伝送方式では、従来のＳＣ伝送方式と同等のピーク電力特性が得られる。一方、ＯＦＤＭ方式のように、多重されたシンボルを伝送する方式では、ピーク電力はＳＣ伝送方式に比べ高くなるという問題があった。   In the SC block transmission method, peak power characteristics equivalent to those of the conventional SC transmission method can be obtained. On the other hand, in the method of transmitting multiplexed symbols like the OFDM method, there is a problem that the peak power is higher than that of the SC transmission method.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多重されたシンボルを伝送する場合に、ピーク電力を抑圧することができる送信機、受信機および通信システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a transmitter, a receiver, and a communication system that can suppress peak power when transmitting multiplexed symbols.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、データシンボルとパイロットシンボルとを多重したブロックシンボルを送信する送信機であって、送信する信号のピーク電力を示すピーク電力情報を計測するピーク電力計測部と、２つ以上のブロックシンボルで１グループを構成し、グループごとにパイロット系列を選択するパイロット系列選択部と、パイロット系列を構成するパイロットシンボルのグループ内の周波数配置の候補を複数保持し、グループごとに、前記ピーク電力情報に基づいて前記候補のうちから適用する周波数配置を選択する周波数領域配置部と、前記周波数領域配置部により選択された周波数配置に基づいて、データシンボルとパイロットシンボルとを多重する周波数多重部と、前記周波数多重部により多重された信号を時間領域信号に変換するＩＤＦＴ部と、前記時間領域信号を送信するアンテナと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a transmitter that transmits block symbols in which data symbols and pilot symbols are multiplexed, and includes peak power information indicating peak power of a signal to be transmitted. A peak power measurement unit to measure, a pilot sequence selection unit that configures one group with two or more block symbols, and selects a pilot sequence for each group, and a candidate for frequency allocation within a group of pilot symbols that form the pilot sequence For each group, a frequency domain arrangement unit that selects a frequency arrangement to be applied from among the candidates based on the peak power information, and data based on the frequency arrangement selected by the frequency domain arrangement unit A frequency multiplexing unit that multiplexes symbols and pilot symbols, and the frequency multiplexing unit And IDFT unit for converting the signal into a time domain signal, characterized in that it comprises an antenna that transmits the time domain signal.

本発明によれば、多重されたシンボルを伝送する場合に、ピーク電力を抑圧することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to suppress peak power when transmitting multiplexed symbols.

図１は、実施の形態１の送信機の機能構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a transmitter according to the first embodiment. 図２は、実施の形態１のパイロットシンボル配置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of pilot symbol arrangement according to the first embodiment. 図３は、プリコードを実施する場合の送信機の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter when precoding is performed. 図４は、実施の形態２の送信機の機能構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the transmitter according to the second embodiment. 図５は、周波数領域における配置とパイロット系列選択によるＰＡＰＲ低減処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an example of a PAPR reduction processing procedure by arrangement in the frequency domain and pilot sequence selection. 図６は、周波数配置の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the frequency arrangement. 図７は、パイロット系列の周波数配置が変更された一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the frequency arrangement of pilot sequences is changed. 図８は、周波数配置変更により同一系列が生じないかを確認するパイロット系列候補・周波数配置候補制御部を備える送信機の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter including a pilot sequence candidate / frequency allocation candidate control unit that confirms whether the same sequence is generated due to frequency allocation change. 図９は、周波数多重部の内部構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an internal configuration example of the frequency multiplexing unit. 図１０は、図７の配置例に対して時間領域の並び替えを行った配置例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement example in which the time domain is rearranged with respect to the arrangement example of FIG. 図１１は、ディープフェードによる判定エラーの様子を示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a determination error due to deep fade. 図１２は、同一グループの多重シンボルを時間的に離した場合の判定エラー防止の概念を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a concept of preventing a determination error when multiple symbols of the same group are separated in time. 図１３は、実施の形態３の受信機の機能構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a functional configuration example of the receiver according to the third embodiment. 図１４は、実施の形態３の受信機における受信処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a reception processing procedure in the receiver according to the third embodiment. 図１５は、実施の形態４の送信機の機能構成例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a functional configuration example of the transmitter according to the fourth embodiment.

以下に、本発明にかかる送信機、受信機および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a transmitter, a receiver, and a communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる送信機の実施の形態１の機能構成例を示す図である。本実施の形態の送信機は、Ｎブロックデータシンボル生成部（データシンボル生成部）１と、Ｎブロックパイロット系列選択部（パイロット系列選択部）２と、周波数領域配置部３と、周波数多重部４と、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部５と、Ｐ／Ｓ（Parallel／Serial）部６と、送信処理部７と、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）計測部（ピーク電力計測部）８と、伝送路情報処理部９と、時間領域配置部１０と、フレーム生成部１１と、アンテナ１２とを備える。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a first embodiment of a transmitter according to the present invention. The transmitter according to the present embodiment includes an N block data symbol generation unit (data symbol generation unit) 1, an N block pilot sequence selection unit (pilot sequence selection unit) 2, a frequency domain arrangement unit 3, and a frequency multiplexing unit 4. An IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) unit 5, a P / S (Parallel / Serial) unit 6, a transmission processing unit 7, a PAPR (Peak to Average Power Ratio) measuring unit (peak power measuring unit) 8, A transmission path information processing unit 9, a time domain arrangement unit 10, a frame generation unit 11, and an antenna 12 are provided.

図２は、本実施の形態のパイロットシンボル配置の一例を示す図である。本実施の形態では、フレーム内のブロックシンボル数をＦNとし、１グループをＮ（Ｎは２以上の整数）ブロックシンボルとし、Ｎブロックシンボル単位でパイロット系列挿入処理を行い、１フレーム内でＭ（Ｍは２以上の整数）グループの多重シンボルを生成する。本実施の形態において、「パイロット系列」は複数の複素数および／または実数のパイロットシンボルによって成り立つ系列を示す。「多重シンボル」は周波数軸上においてデータシンボルとパイロットシンボルが多重されたブロックシンボルを示す。データシンボルのみを含むブロックシンボル数をＮDとすると、１フレーム内のブロックシンボル数はＦN＝Ｎ・Ｍ＋ＮDとなる。１ブロックシンボルは周波数軸上（異なる周波数の）のＬ（Ｌは１以上の整数）シンボルによって成り立つシンボルとする。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of pilot symbol arrangement according to the present embodiment. In this embodiment, the number of block symbols in a frame is F N , one group is N (N is an integer of 2 or more) block symbols, pilot sequence insertion processing is performed in units of N block symbols, and M in one frame. (M is an integer of 2 or more) A group of multiple symbols is generated. In the present embodiment, a “pilot sequence” indicates a sequence formed by a plurality of complex and / or real pilot symbols. “Multiple symbol” indicates a block symbol in which a data symbol and a pilot symbol are multiplexed on the frequency axis. If the number of block symbols including only data symbols is N D , the number of block symbols in one frame is F N = N · M + N D. One block symbol is a symbol composed of L (L is an integer of 1 or more) symbols on the frequency axis (of different frequencies).

図２では、Ｍ＝４、Ｌ＝８、Ｎ＝２、ＮD＝８、ＦN＝１６とした例を示しているが、Ｍ，Ｌ，Ｎ，ＮD，ＦNの数はこれらに限定されない。図２の例の場合、多重シンボル（すなわち、パイロット系列を含むブロックシンボル）は時間領域において偶数番号（０、２、４、…）の時間帯（シンボル時間）に配置されている。また、図２の例では、グループごとに４シンボルのパイロット系列が配置されている。グループ＃０の２ブロックシンボルは、それぞれフレーム内の０番目と８番目のシンボル時間に配置され、この２ブロックシンボル内にパイロット系列ｓ0，ｓ1，ｓ2，ｓ3が配置される。グループ＃１の２ブロックシンボルは、それぞれフレーム内の２番目と１０番目のシンボル時間に配置され、この２ブロックシンボル内にパイロット系列ｑ0，ｑ1，ｑ2，ｑ3が配置される。グループ＃２の２ブロックシンボルは、それぞれフレーム内の４番目と１２番目のシンボル時間に配置され、この２ブロックシンボル内にパイロット系列ｐ0，ｐ1，ｐ2，ｐ3が配置される。グループ＃３の２ブロックシンボルは、それぞれフレーム内の６番目と１４番目のシンボル時間に配置され、この２ブロックシンボル内にパイロット系ｕ0，ｕ1，ｕ2，ｕ3が配置される。各グループ内のパイロット系列の周波数軸上の配置は後述のようにピーク電力を示す情報（ＰＡＰＲ情報）に基づいて決定され、多重シンボルの時間領域の配置は後述のように伝送路情報に基づいて決定されるものである。パイロット系列の配置は図２の例に限定されず、グループ内のパイロット系列を複数の多重シンボルに渡って配置する方法であれば、よい。なお、図２の例では、簡易化のため、各グループのパイロット系列の長さは同じとしたが、各グループのパイロット系列の長さは同じである必要は無い。 FIG. 2 shows an example in which M = 4, L = 8, N = 2, N D = 8, and F N = 16, but the numbers of M, L, N, N D , and F N are not limited to these. It is not limited. In the example of FIG. 2, multiple symbols (that is, block symbols including a pilot sequence) are arranged in time zones (symbol times) of even numbers (0, 2, 4,...) In the time domain. In the example of FIG. 2, a pilot sequence of 4 symbols is arranged for each group. The two block symbols of group # 0 are arranged at the 0th and 8th symbol times in the frame, respectively, and pilot sequences s 0 , s 1 , s 2 , and s 3 are arranged in these 2 block symbols. The two block symbols of group # 1 are arranged at the second and tenth symbol times in the frame, respectively, and pilot sequences q 0 , q 1 , q 2 , q 3 are arranged in these two block symbols. The two block symbols of group # 2 are arranged at the fourth and twelfth symbol times in the frame, respectively, and pilot sequences p 0 , p 1 , p 2 , and p 3 are arranged in these two block symbols. The two block symbols of group # 3 are arranged at the sixth and fourteenth symbol times in the frame, respectively, and pilot systems u 0 , u 1 , u 2 , u 3 are arranged in these two block symbols. The arrangement of pilot sequences in each group on the frequency axis is determined based on information indicating peak power (PAPR information) as described later, and the time domain arrangement of multiple symbols is determined based on transmission path information as described later. It is to be decided. The arrangement of the pilot sequences is not limited to the example of FIG. 2, and any method may be used as long as the pilot sequences in the group are arranged over a plurality of multiple symbols. In the example of FIG. 2, for the sake of simplification, the lengths of the pilot sequences in each group are the same, but the lengths of the pilot sequences in each group need not be the same.

図１、２を用いて本実施の形態の動作を説明する。まず、Ｎブロックシンボル生成部１は、Ｎブロック分のデータシンボル、すなわち１グループ分のデータシンボルを生成する。Ｎブロックパイロット系列選択部２は、保持しているパイロット系列のうちから、ＰＡＰＲ計測部８により計測されたＰＡＰＲ情報（ピーク電力情報）に基づいて、パイロット系列を選択する。例えば、ＰＡＰＲ情報に基づくパイロット系列の選択方法に特に制約はないが、例えば、複数のパイロット系列の候補を保持し、各候補を順次適用してＰＡＰＲ情報を取得し、ＰＡＰＲ情報を最小とするパイロット系列を選択するようにしてもよいし、パイロット系列の初期値を定めておき、初期値を適用した場合のＰＡＰＲ情報が所定のしきい値を超えた場合に他のパイロット系列を選択してＰＡＰＲ情報を求め、ＰＡＰＲ所定のしきい値以下となった候補を選択する等の方法としてもよい。周波数領域配置部３は、ＰＡＰＲ計測部８により計測されたＰＡＰＲ情報に基づいて、選択されたパイロット系列を周波数領域において配置する。ＰＡＰＲ情報に基づく周波数配置の選択方法は、パイロット系列の選択方法と同様であり、特に制約はないが、例えばパイロット系列の選択と同様に複数の候補を保持して、ＰＡＰＲ情報を最小とする候補を選択することができる。選択するパイロット系列の変更と周波数配置の変更は、両方を同時に行ってもよいし、いずれか一方を先に行ってもよい。また、選択するパイロット系列の変更と周波数配置の変更のいずれか一方のみを行うことによりＰＡＰＲを低減させてもよい。   The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the N block symbol generation unit 1 generates data symbols for N blocks, that is, data symbols for one group. The N block pilot sequence selection unit 2 selects a pilot sequence from the held pilot sequences based on the PAPR information (peak power information) measured by the PAPR measurement unit 8. For example, the pilot sequence selection method based on PAPR information is not particularly limited. For example, a pilot that holds a plurality of pilot sequence candidates, sequentially applies each candidate to acquire PAPR information, and minimizes the PAPR information. A sequence may be selected, or an initial value of the pilot sequence may be determined, and when the PAPR information when the initial value is applied exceeds a predetermined threshold, another pilot sequence is selected and PAPR is selected. A method may be used in which information is obtained and a candidate whose PAPR falls below a predetermined threshold is selected. The frequency domain arrangement unit 3 arranges the selected pilot sequence in the frequency domain based on the PAPR information measured by the PAPR measurement unit 8. The frequency allocation selection method based on the PAPR information is the same as the pilot sequence selection method and is not particularly limited. For example, the candidate that holds a plurality of candidates and minimizes the PAPR information is the same as the pilot sequence selection. Can be selected. The change of the selected pilot sequence and the change of the frequency arrangement may be performed simultaneously, or one of them may be performed first. Further, the PAPR may be reduced by performing only one of changing the selected pilot sequence and changing the frequency arrangement.

周波数多重部４は、周波数領域配置部３による配置結果に基づいて、パイロット系列およびデータ系列を多重する。ＩＤＦＴ部５は、多重されたパイロット系列およびデータ系列を時間領域信号に変換する。Ｐ／Ｓ部６は、時間領域信号をパラレル信号からシリアル信号に変換する。   The frequency multiplexing unit 4 multiplexes the pilot sequence and the data sequence based on the arrangement result by the frequency domain arrangement unit 3. The IDFT unit 5 converts the multiplexed pilot sequence and data sequence into a time domain signal. The P / S unit 6 converts the time domain signal from a parallel signal to a serial signal.

ＰＡＰＲ測定部８は、Ｐ／Ｓ部６から出力されるシリアル信号すなわちＮブロックシンボル分（グループごとの）の送信信号のＰＡＰＲを計測する。測定されたＰＡＰＲ値はパイロット系列選択部２および周波数領域配置部３にＰＡＰＲ情報としてフィードバックされ、パイロット系列および周波数配置の選択に利用される。伝送路情報処理部９は、伝送路情報を時間領域配置部１０へ入力する。時間領域配置部１０は、伝送路情報に基づいて、最適な多重シンボルの時間領域における配置を行う。伝送路情報は、例えば、受信機より伝達された情報を用いることができる。フレーム生成部１１は、時間領域に配置された多重シンボルを用いて送信するフレームを生成しアンテナ１２へ出力する。アンテナ１２は、送信フレームを電波として送出する。なお、上記の説明では、多重シンボルの生成について説明したが、データブロックシンボルの生成はどのように行ってもよい。例えば、フレーム生成部１１がデータブロックシンボルを生成してもよいし、Ｎブロックシンボル生成部が、データブロックシンボルも生成し、データブロックシンボルをフレーム生成部１１へ入力するようにしてもよい。   The PAPR measurement unit 8 measures the PAPR of the serial signal output from the P / S unit 6, that is, the transmission signal for N block symbols (for each group). The measured PAPR value is fed back as PAPR information to the pilot sequence selection unit 2 and the frequency domain arrangement unit 3, and is used for selection of the pilot sequence and the frequency arrangement. The transmission path information processing unit 9 inputs the transmission path information to the time domain arrangement unit 10. The time domain arrangement unit 10 performs optimal arrangement of multiple symbols in the time domain based on the transmission path information. For example, information transmitted from the receiver can be used as the transmission path information. The frame generation unit 11 generates a frame to be transmitted using multiple symbols arranged in the time domain, and outputs the frame to the antenna 12. The antenna 12 transmits a transmission frame as a radio wave. In the above description, generation of multiple symbols has been described. However, data block symbols may be generated in any manner. For example, the frame generation unit 11 may generate a data block symbol, or the N block symbol generation unit may generate a data block symbol and input the data block symbol to the frame generation unit 11.

また、図３に示すようにプリコードされたブロック信号に基づいて多重シンボルを生成してもよい。図３は、プリコードを実施する場合の送信機の構成例を示す図である。図３の送信機では、図１のＮブロックデータシンボル生成部１の替わりにＮブロックデータシンボル生成部１ａを備える以外は図１の送信機と同様である。Ｎブロックデータシンボル生成部１ａは、Ｎブロックシンボル生成部１−１とＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部１−２を備える。   Alternatively, multiple symbols may be generated based on the precoded block signal as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter when precoding is performed. The transmitter of FIG. 3 is the same as the transmitter of FIG. 1 except that an N block data symbol generator 1a is provided instead of the N block data symbol generator 1 of FIG. The N block data symbol generation unit 1a includes an N block symbol generation unit 1-1 and a DFT (Discrete Fourier Transform) unit 1-2.

本実施の形態の送信機から送信された信号を受信する受信機は、どのような構成としてもよいが、送信機の時間領域配置部１０が受信機から受信した伝送路情報を用いる場合は、受信機はパイロット系列を用いて推定した伝送路情報を送信機に送信する機能を有する。   The receiver that receives the signal transmitted from the transmitter according to the present embodiment may have any configuration, but when using the transmission path information received by the time domain arrangement unit 10 of the transmitter from the receiver, The receiver has a function of transmitting the transmission path information estimated using the pilot sequence to the transmitter.

このように、本実施の形態では、複数の多重シンボルに渡ってパイロット系列を挿入するようにした。このため、高速フェージング対策が実施できるとともにＰＡＰＲ抑圧効果が得られる。なお、本実施の形態では、ピーク電力特性を示す指標としてＰＡＰＲを用いたが、これに限らず電力特性に関連する測定量であればどのような測定量を用いても良い。また、本実施の形態はどのような変調方式にも適用可能である。   Thus, in this embodiment, the pilot sequence is inserted over a plurality of multiple symbols. For this reason, a fast fading countermeasure can be implemented and a PAPR suppression effect can be obtained. In the present embodiment, PAPR is used as an index indicating the peak power characteristic, but not limited to this, any measurement quantity may be used as long as it is a measurement quantity related to the power characteristic. In addition, this embodiment can be applied to any modulation method.

実施の形態２．
図４は、本発明にかかる送信機の実施の形態２の機能構成例を示す図である。本実施の形態の送信機は、実施の形態１の送信機に制御部１３を追加する以外は実施の形態１の送信機と同様である。実施の形態と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the transmitter according to the second embodiment of the present invention. The transmitter according to the present embodiment is the same as the transmitter according to the first embodiment except that a control unit 13 is added to the transmitter according to the first embodiment. Constituent elements having the same functions as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and redundant description is omitted. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態では、伝送路の状態によって適応的に１グループに含まれる多重シンボル数、パイロットシンボル数などのフレーム構成を変える例について説明する。図４に示す制御部１３は、伝送路情報に基づいて、パイロットシンボル数、データシンボル数や多重シンボル数等のフレーム構成を変更する。フレーム構成に影響を与える伝送路パラメタはマルチパス数やドップラ周波数等である。例えば送信機と受信機の間にパス数が多い場合は、各パスの伝送路の推定を行うため、パス数分のパイロットシンボルを１ブロックシンボル内で用意する必要がある。したがって、制御部１３はパス数に応じてパイロットシンボル数を変更する。また、伝送路のドップラ周波数の値が高い場合は伝送路が高速に変動しているので、パイロットシンボルを含む多重シンボル数を増やす必要がある。したがって、制御部１３はドップラ周波数に応じてパイロットシンボルを含む多重シンボル数を変更する。   In this embodiment, an example will be described in which the frame configuration such as the number of multiplexed symbols and the number of pilot symbols included in one group is adaptively changed according to the state of the transmission path. The control unit 13 shown in FIG. 4 changes the frame configuration such as the number of pilot symbols, the number of data symbols, and the number of multiplexed symbols based on the transmission path information. Transmission path parameters that affect the frame configuration are the number of multipaths, the Doppler frequency, and the like. For example, when the number of paths between the transmitter and the receiver is large, in order to estimate the transmission path of each path, it is necessary to prepare pilot symbols for the number of paths in one block symbol. Therefore, the control unit 13 changes the number of pilot symbols according to the number of paths. Further, when the value of the Doppler frequency of the transmission path is high, the transmission path fluctuates at a high speed, so it is necessary to increase the number of multiplexed symbols including pilot symbols. Therefore, the control unit 13 changes the number of multiplexed symbols including pilot symbols according to the Doppler frequency.

図５は、周波数領域における配置とパイロット系列選択によるＰＡＰＲ低減処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部１３は、まず、Ｎブロックデータシンボル生成部１に１フレーム分のＮブロックデータシンボルの生成を指示するとともに、多重シンボルのグループカウンタを初期化（０に設定）し（ステップＳ１）、パイロット系列候補カウンタを初期化（０に設定）する（ステップＳ２）。制御部１３は、Ｎブロックパイロット系列選択部２に対して、グループカウンタの値に対応するグループについて、保持しているパイロット系列の候補（候補系列）うち１つを選択するよう指示するとともに周波数領域配置部３に対して周波数配置カウンタの初期化（０に設定）を指示する（ステップＳ３）。指示に基づいて、Ｎブロックパイロット系列選択部２は保持しているパイロット系列のうち１つを選択する。候補系列は、ＰＡＰＲを低減出来るようなパイロット系列であれば、どのような系列を用いても良い。例えば、図２に示した例において、１パイロット系列の長さを４シンボル、系列の候補数ＣをＣ＝４、ｉ番目の候補におけるｊ番目のパイロットシンボルをｓj (i)と示すと、下記の式（１）に示すようなＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）系列をパイロット系列の候補として用いることが可能である。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of a PAPR reduction processing procedure by arrangement in the frequency domain and pilot sequence selection. First, the control unit 13 instructs the N block data symbol generation unit 1 to generate N block data symbols for one frame, initializes (sets to 0) a group counter for multiple symbols (step S1), and executes a pilot. The sequence candidate counter is initialized (set to 0) (step S2). The control unit 13 instructs the N block pilot sequence selection unit 2 to select one of the pilot sequence candidates (candidate sequences) held for the group corresponding to the value of the group counter, and in the frequency domain The placement unit 3 is instructed to initialize (set to 0) the frequency placement counter (step S3). Based on the instruction, the N block pilot sequence selection unit 2 selects one of the held pilot sequences. As long as the candidate sequence is a pilot sequence that can reduce the PAPR, any sequence may be used. For example, in the example shown in FIG. 2, when the length of one pilot sequence is 4 symbols, the number of sequence candidates C is C = 4, and the j-th pilot symbol in the i-th candidate is s j (i) , A BPSK (Binary Phase Shift Keying) sequence as shown in the following equation (1) can be used as a pilot sequence candidate.

Figure 2014090328
Figure 2014090328

次に、制御部１３は、周波数領域配置部３に対して、グループカウンタの値に対応するグループについての周波数配置の選択を指示し、周波数領域配置部３は、当該グループについて周波数配置を選択する（ステップＳ４）。周波数領域配置部３は、事前に複数種類の周波数配置の候補を保持しておき、周波数領域配置部３は、周波数配置の候補のうちの１つを適用する周波数配置として選択することにより、周波数配置を決定する。図６は、周波数配置の一例を示す図であり、図７はパイロット系列の周波数配置が変更された一例を示す図である。図６では、便宜的にグループ＃０におけるパイロットシンボルの位置（周波数位置および時間位置）をシンボル内に示した数字（０，１，２，３）が示す番号で識別している。なお、ここでは、時間領域の各ブロックシンボルの位置については、図２と同様としている。図６では、番号０の位置にｓ0を配置し、番号１の位置にｓ1を配置し、番号２のｓ2を配置し、番号３のｓ3を配置する。ここで、ｓjの配置される位置を示す番号をｋjとすると、図６では、ｋ0＝０，ｋ1＝１，ｋ2＝２，ｋ3＝３となる。一方、図７では、グループ＃０におけるパイロットシンボルの位置を図６の配置から変更しており、ｋ0＝０，ｋ1＝３，ｋ2＝２，ｋ3＝１となる。このように、本実施の形態では、グループごとに、同一のパイロット系列を用いて、グループ内のパイロットシンボルの周波数配置を変更する。 Next, the control unit 13 instructs the frequency domain arrangement unit 3 to select the frequency arrangement for the group corresponding to the value of the group counter, and the frequency domain arrangement unit 3 selects the frequency arrangement for the group. (Step S4). The frequency domain arrangement unit 3 holds a plurality of types of frequency arrangement candidates in advance, and the frequency domain arrangement unit 3 selects a frequency arrangement to which one of the frequency arrangement candidates is applied as a frequency arrangement. Determine placement. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the frequency arrangement, and FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the frequency arrangement of the pilot sequence is changed. In FIG. 6, for convenience, the position (frequency position and time position) of the pilot symbol in the group # 0 is identified by a number indicated by numbers (0, 1, 2, 3) indicated in the symbol. Here, the position of each block symbol in the time domain is the same as in FIG. In FIG. 6, s 0 is arranged at the position of number 0, s 1 is arranged at the position of number 1, s 2 of number 2 is arranged, and s 3 of number 3 is arranged. Here, if the number indicating the position where s j is arranged is k j , k 0 = 0, k 1 = 1, k 2 = 2 and k 3 = 3 in FIG. On the other hand, in FIG. 7, the position of the pilot symbol in group # 0 is changed from the arrangement of FIG. 6, and k 0 = 0, k 1 = 3, k 2 = 2 and k 3 = 1. Thus, in this Embodiment, the frequency arrangement | positioning of the pilot symbol in a group is changed for every group using the same pilot series.

周波数領域配置部３は、前述のように複数の周波数配置の候補を保持しておき、これらの候補のうち１つを選択する。周波数配置の候補数をＣ´＝４とし、h番目の候補におけるパイロットシンボルｓjの配置位置をｋj (h)と示すと、例えば下記の式（２）に示す周波数配置を候補として用いることが可能である。 As described above, the frequency domain arrangement unit 3 holds a plurality of frequency arrangement candidates and selects one of these candidates. When the number of frequency arrangement candidates is C ′ = 4 and the arrangement position of pilot symbols s j in the h-th candidate is denoted by k j (h) , for example, the frequency arrangement shown in the following equation (2) is used as a candidate. Is possible.

Figure 2014090328
Figure 2014090328

図５を用いた説明に戻る。ステップＳ４の周波数配置の選択後、ＰＡＰＲ計測部８によりＰＡＰＲの測定が行われる（ステップＳ５）。ＰＡＰＲ計測部８では、複数ブロックのＰＡＰＲのなかで最大となるＰＡＰＲを選択してＰＡＰＲ情報とする。例えば１グループにＮF多重シンボルが含まれ、ｉ番目の多重シンボルのＰＡＰＲをＰＡＰＲiと示すと、以下の式（３）で示されるＰＡＰＲmaxがＰＡＰＲ情報となる。 Returning to the description with reference to FIG. After selection of the frequency arrangement in step S4, PAPR measurement is performed by the PAPR measurement unit 8 (step S5). The PAPR measurement unit 8 selects the largest PAPR among the PAPRs of a plurality of blocks and sets it as PAPR information. For example, if N F multiplex symbols are included in one group and the PAPR of the i-th multiplex symbol is denoted as PAPR i , PAPR max represented by the following equation (3) is PAPR information.

Figure 2014090328
Figure 2014090328

測定結果（ＰＡＰＲ情報）は、周波数領域配置部３およびＮブロックパイロット系列選択部２へ入力される。周波数領域配置部３は、最小のＰＡＰＲ値が得られたか否かを判定する（ステップＳ６）。最小のＰＡＰＲ値が得られたか否かの判断は、例えば、最小値の値を初回の計測のＰＡＰＲ測定値に設定し、２回目（周波数候補、パイロット系列のうちいずれか一方の候補を変更した）以降のＰＡＰＲ測定では、測定により得られたＰＡＰＲ値と最小値を比較し、ＰＡＰＲ値の方が最小値より小さいか否かにより最小のＰＡＰＲ値が得られたか否かを判定することができる。   The measurement result (PAPR information) is input to the frequency domain arrangement unit 3 and the N block pilot sequence selection unit 2. The frequency domain arrangement unit 3 determines whether or not the minimum PAPR value is obtained (step S6). Judgment whether or not the minimum PAPR value has been obtained is, for example, setting the value of the minimum value to the PAPR measurement value of the first measurement, and changing the candidate of the second time (either one of the frequency candidates and the pilot sequence) ) In the subsequent PAPR measurement, the PAPR value obtained by the measurement is compared with the minimum value, and it can be determined whether or not the minimum PAPR value is obtained based on whether or not the PAPR value is smaller than the minimum value. .

最小のＰＡＰＲ値が得られたと判定した場合（ステップＳ６ Ｙｅｓ）、周波数領域配置部３は、制御部１３へその旨を通知し、制御部１３は選択しているパイロット系列の候補と周波数配置の候補とを設定値候補として保存し（ステップＳ７）、周波数配置候補カウンタをインクリメントする（ステップＳ８）。その後、周波数領域配置部３は、周波数配置候補カウンタが保持している周波数配置の候補数以上であるか否かを判断し（ステップＳ９）、候補数以上でない場合（ステップＳ９ Ｎｏ）、ステップＳ４へ戻る。また、ステップＳ６で、最小のＰＡＰＲ値でなかったと判定した場合（ステップＳ６ Ｎｏ）、ステップＳ８へ進む。   When it is determined that the minimum PAPR value has been obtained (Yes in step S6), the frequency domain arrangement unit 3 notifies the control unit 13 of the fact, and the control unit 13 determines the selected pilot sequence candidate and the frequency arrangement. The candidate is stored as a set value candidate (step S7), and the frequency arrangement candidate counter is incremented (step S8). Thereafter, the frequency domain arrangement unit 3 determines whether or not the number of frequency arrangement candidates held by the frequency arrangement candidate counter is greater than or equal to the number (No in step S9). Return to. If it is determined in step S6 that the PAPR value is not the minimum (No in step S6), the process proceeds to step S8.

ステップＳ９で候補数以上である場合（ステップＳ９ Ｙｅｓ）、Ｎブロックパイロット系列選択部２はパイロット系列候補カウンタをインクリメントし（ステップＳ１０）、パイロット系列候補カウンタがパイロット系列の候補数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。パイロット系列の候補数以上でない場合（ステップＳ１１ Ｎｏ）、ステップＳ３へ戻る。   If the number of candidates is greater than or equal to the number of candidates in step S9 (step S9 Yes), the N block pilot sequence selection unit 2 increments the pilot sequence candidate counter (step S10), and whether or not the pilot sequence candidate counter is greater than or equal to the number of pilot sequence candidates. Is determined (step S11). If the number is not greater than the number of pilot sequence candidates (No in step S11), the process returns to step S3.

ステップＳ１１でパイロット系列の候補数以上である場合（ステップＳ１１ Ｙｅｓ）、制御部１３は、グループカウンタをインクリメントし（ステップＳ１２）、グループカウンタが１フレーム内のグループ数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。グループ数以上でない場合（ステップＳ１３ Ｎｏ）、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ１３で、グループカウンタが１フレーム内のグループ数以上である場合（ステップＳ１３ Ｙｅｓ）、制御部１３は、設定値候補として保持している各候補を選択するようＮブロックパイロット系列選択部２、周波数領域配置部３へ指示し、Ｎブロックパイロット系列選択部２、周波数領域配置部３は指示に基づいて候補を選択し、当該フレームの多重シンボル生成を終了する（ステップＳ１４）。なお、以上の説明では、最小ＰＡＰＲであるか否かの判定を周波数配置部３が実施するようにしたが、制御部１３が、ＰＡＰＲ情報を取得して、この判定を行うようにしてもよい。   When the number is equal to or greater than the number of pilot sequence candidates in step S11 (step S11 Yes), the control unit 13 increments the group counter (step S12) and determines whether the group counter is equal to or greater than the number of groups in one frame. (Step S13). If it is not more than the number of groups (No at step S13), the process returns to step S2. In step S13, when the group counter is equal to or greater than the number of groups in one frame (Yes in step S13), the control unit 13 selects the N block pilot sequence selection unit 2 so as to select each candidate held as a setting value candidate. Instructing the frequency domain arrangement unit 3, the N block pilot sequence selection unit 2 and the frequency domain arrangement unit 3 select a candidate based on the instruction, and end the generation of multiple symbols for the frame (step S 14). In the above description, the frequency allocation unit 3 determines whether or not the PAPR is the minimum PAPR. However, the control unit 13 may acquire the PAPR information and perform this determination. .

以上の処理において、パイロット系列が変更されるとともに周波数配置も変更されるため、パイロット系列の候補としては、例えば上記（１）に例示したように、周波数配置が変更されても互いに他の系列と異なるような系列を選択しておく。また、送信機が周波数配置を変更しても、同じ系列とならないか否かをチェックするような機能を備えてもよい。図８は、周波数配置変更により同一系列が生じないかを確認するパイロット系列候補・周波数配置候補制御部（候補制御部）１４を備える送信機の構成例を示す図である。図８に示すパイロット系列候補・周波数配置候補制御部１４は、パイロット系列の候補および周波数配置の候補毎に相関処理などを行い、同系列が生じないようチェックを行い、同系列が生じないパイロット系列の候補および周波数配置を選択してＮブロックパイロット系列選択部２および周波数領域配置部３へ通知する。   In the above processing, since the pilot sequence is changed and the frequency arrangement is also changed, the pilot sequence candidates may be different from each other even if the frequency arrangement is changed, as exemplified in (1) above. Select a different series. Moreover, even if a transmitter changes frequency arrangement, a function may be provided to check whether or not the same series is used. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter including a pilot sequence candidate / frequency allocation candidate control unit (candidate control unit) 14 for confirming whether the same sequence is generated due to the frequency allocation change. The pilot sequence candidate / frequency allocation candidate control unit 14 shown in FIG. 8 performs a correlation process for each pilot sequence candidate and frequency allocation candidate, checks to prevent the occurrence of the same series, and does not generate the same series. And the N block pilot sequence selection unit 2 and the frequency domain allocation unit 3 are notified.

図９は、周波数多重部４の内部構成例を示す図である。図９に示すように、周波数多重部４は、パイロットシンボル配置回路（パイロットシンボル配置部）４１とパイロット・データシンボル配置回路（パイロットおよびデータシンボル配置部）４２を備える。パイロットシンボル配置回路４１には、Ｎブロックパイロット系列選択部２から、選択されたパイロット系列のパイロットシンボルが入力され、周波数領域配置部３からパイロット配置位置（パイロットシンボルの周波数配置）が入力される。パイロットシンボル配置回路４１は、入力されたパイロットシンボルをパイロット配置位置に基づいて並び替え、並び替え後のパイロットシンボルをパイロット・データシンボル配置回路４２へ入力する。パイロット・データシンボル配置回路４２は、データシンボルおよびパイロットシンボルを時間および周波数領域に配置してＩＤＦＴ部５へ出力する。ＩＤＦＴ部５は入力された信号を時間領域信号に変換してＰ／Ｓ部６へ出力する。時間領域信号は、Ｐ／Ｓ部６、送信処理部７およびＰＡＰＲ計測部８を経由して時間領域配置部１０へ入力される。   FIG. 9 is a diagram illustrating an internal configuration example of the frequency multiplexing unit 4. As shown in FIG. 9, the frequency multiplexing unit 4 includes a pilot symbol arrangement circuit (pilot symbol arrangement unit) 41 and a pilot / data symbol arrangement circuit (pilot and data symbol arrangement unit) 42. The pilot symbol allocation circuit 41 receives a pilot symbol of the selected pilot sequence from the N block pilot sequence selection unit 2 and receives a pilot allocation position (frequency allocation of pilot symbols) from the frequency domain allocation unit 3. The pilot symbol arrangement circuit 41 rearranges the input pilot symbols based on the pilot arrangement positions, and inputs the rearranged pilot symbols to the pilot / data symbol arrangement circuit 42. The pilot / data symbol arrangement circuit 42 arranges the data symbols and pilot symbols in the time and frequency domains and outputs them to the IDFT unit 5. The IDFT unit 5 converts the input signal into a time domain signal and outputs it to the P / S unit 6. The time domain signal is input to the time domain arrangement unit 10 via the P / S unit 6, the transmission processing unit 7 and the PAPR measurement unit 8.

時間領域配置部１０は、伝送路情報に基づいて時間領域の配置の並び替えを行う。時間領域の配置は、パイロット系列判定の精度に影響する。図１０は、図７の配置例に対して時間領域の並び替えを行った配置例を示す図である。例えば、図１０に示す配置の場合、同一グループの多重シンボルが近接した時間で送信され、ディープフェードのような時間領域において伝送路の電力が落ち込んだ場合、パイロット系列判定結果に誤りが出る可能性がある。図１１は、ディープフェードによる判定エラーの様子を示す概念図である。このようにディープフェードが生じる伝送路においては、図７に示すように同一グループの多重シンボルを時間的に離して配置することにより、図１２に示すように時間領域におけるダイバーシチを得て判定エラーを防ぐことが可能である。図１２は、同一グループの多重シンボルを時間的に離した場合の判定エラー防止の概念を示す図である。フレーム内で同一グループの多重シンボルを離す距離は伝送路変動（伝送路の移動速度）によって変わる。時間領域配置部１０は、伝送路変動を示す伝送路情報に基づいて、同一グループの多重シンボルを離す距離を決定して時間領域の並び替えを実施する。伝送路変動を示すパラメタとしては、例えばドップラ周波数等が用いられる。   The time domain arrangement unit 10 rearranges the arrangement of the time domain based on the transmission path information. The arrangement of the time domain affects the accuracy of pilot sequence determination. FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement example in which the time domain is rearranged with respect to the arrangement example of FIG. For example, in the case of the arrangement shown in FIG. 10, when multiple symbols of the same group are transmitted in close time and the power of the transmission line drops in the time domain such as deep fade, there is a possibility that an error may occur in the pilot sequence determination result. There is. FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a determination error due to deep fade. In such a transmission path in which deep fading occurs, by arranging multiple symbols of the same group separated in time as shown in FIG. 7, diversity in the time domain is obtained as shown in FIG. It is possible to prevent. FIG. 12 is a diagram showing a concept of preventing a determination error when multiple symbols of the same group are separated in time. The distance separating multiple symbols of the same group within a frame varies depending on transmission path fluctuation (transmission path moving speed). The time domain arrangement unit 10 determines the distance separating multiple symbols of the same group based on transmission path information indicating transmission path fluctuations, and performs time domain rearrangement. For example, a Doppler frequency or the like is used as a parameter indicating transmission path fluctuation.

以上のように、本実施の形態では、パイロット系列の候補と周波数配置の候補をそれぞれ複数保持し、各候補の組み合わせごとにＰＡＰＲを求め、ＰＡＰＲが最小となる候補の組み合わせを選択するようにした。このため、ピーク電力を効果的に抑圧することができる。また、伝送路情報に応じて同一グループの多重シンボルを時間領域で離した配置とすることにより、受信機における判定エラーを低減させることができる。さらに、周波数配置を変更しても同系列が生じないようチェックを行うことにより、パイロット系列を適切に選択することができる。   As described above, in the present embodiment, a plurality of pilot sequence candidates and frequency allocation candidates are held, PAPR is obtained for each candidate combination, and a candidate combination that minimizes the PAPR is selected. . For this reason, peak power can be effectively suppressed. In addition, the determination error in the receiver can be reduced by arranging multiple symbols of the same group separated in the time domain according to the transmission path information. Furthermore, it is possible to appropriately select a pilot sequence by performing a check so that the same sequence does not occur even if the frequency arrangement is changed.

実施の形態３．
図１３は、本発明にかかる受信機の実施の形態３の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信機は、実施の形態１または２の送信機から送信された信号を受信する受信機であり、アンテナ２１、受信処理部２２、多重シンボル分離部２３、パイロット系列判定部２４、復調・復号処理部（復調復号部）２５を備える。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 13: is a figure which shows the function structural example of Embodiment 3 of the receiver concerning this invention. The receiver of the present embodiment is a receiver that receives a signal transmitted from the transmitter of the first or second embodiment, and includes an antenna 21, a reception processing unit 22, a multiple symbol separation unit 23, and a pilot sequence determination unit 24. , A demodulation / decoding processing unit (demodulation decoding unit) 25 is provided.

受信処理部２２は、アンテナ２１により受信された受信信号に対して、同期処理およびサンプリングを実施し、処理後の受信信号を多重シンボル分離部２３へ入力する。多重シンボル分離部２３は、入力された受信信号からパイロットシンボルを含む多重シンボルを抽出する。パイロット系列判定部２４は、多重シンボルに基づいて、送信されたパイロット系列および周波数配置位置の判定が行われる。復調・復号処理部２５は、パイロット系列および周波数配置位置の判定結果と受信信号に基づいて、伝送路推定を実施し、シンボル復調および復号を行う。   The reception processing unit 22 performs synchronization processing and sampling on the reception signal received by the antenna 21 and inputs the processed reception signal to the multiple symbol separation unit 23. Multiplex symbol separation section 23 extracts multiple symbols including pilot symbols from the input received signal. The pilot sequence determination unit 24 determines the transmitted pilot sequence and frequency arrangement position based on the multiplexed symbols. The demodulation / decoding processing unit 25 performs transmission path estimation based on the determination result of the pilot sequence and frequency arrangement position and the received signal, and performs symbol demodulation and decoding.

図１４は、本実施の形態の受信機における受信処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、受信処理部２２は、受信信号に対して同期処理等を実施し、処理後の信号を多重シンボル分離部２３へ入力する（ステップＳ２１）。パイロット系列判定部２４は、グループカウンタを初期化する（ステップＳ２２）。多重シンボル分離部２３はパイロットシンボルを含む多重シンボルを分離し（ステップＳ２３）、パイロット系列判定部２４へ入力する。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a reception processing procedure in the receiver of this embodiment. First, the reception processing unit 22 performs synchronization processing and the like on the received signal, and inputs the processed signal to the multiple symbol separation unit 23 (step S21). The pilot sequence determination unit 24 initializes the group counter (step S22). Multiplex symbol separator 23 separates multiple symbols including pilot symbols (step S23), and inputs them to pilot sequence determination unit 24.

パイロット系列判定部２４は、グループカウンタに対応するグループについて、周波数軸上で、保持している周波数配置の候補に従ってパイロット信号を含む受信信号を抽出（パイロットシンボル分離）する（ステップＳ２４）。受信機では、送信機が保持している周波数配置の候補と同一の候補を保持しているとする。次に、パイロット系列判定部２４は、保持しているパイロット系列の候補を用いて、伝送路推定およびパイロットシンボルの判定を行う（ステップＳ２５）。パイロット系列判定部２４は、パイロットシンボルの判定により、パイロット系列を発見した（受信信号に基づく判定結果が保持しているパイロット系列の値と一致するか）か否かを判断し（ステップＳ２６）、発見しなかった場合、ステップＳ２４へ戻る。ステップＳ２４へ戻った後は、周波数配置の候補を変更して、再度ステップＳ２６までを実施し、全ての周波数配置の候補についてステップＳ２６までの処理を行ってもパイロット系列を発見できない場合、パイロット系列の候補のうち選択するパイロット系列を変更して、ステップＳ２４からの処理を繰り返す。   The pilot sequence determination unit 24 extracts a received signal including a pilot signal (pilot symbol separation) in accordance with the frequency allocation candidate held on the frequency axis for the group corresponding to the group counter (step S24). It is assumed that the receiver holds the same candidate as the frequency arrangement candidate held by the transmitter. Next, the pilot sequence determination unit 24 performs transmission path estimation and pilot symbol determination using the held pilot sequence candidates (step S25). The pilot sequence determination unit 24 determines whether a pilot sequence has been found by determining the pilot symbol (whether the determination result based on the received signal matches the value of the pilot sequence held) (step S26). If not found, the process returns to step S24. After returning to step S24, the frequency arrangement candidates are changed, and the processes up to step S26 are performed again. If the pilot series cannot be found even if the processing up to step S26 is performed for all the frequency arrangement candidates, the pilot series The pilot sequence selected from the candidates is changed, and the processing from step S24 is repeated.

ステップＳ２６で、パイロット系列を発見した場合（ステップＳ２６ Ｙｅｓ）、パイロット系列判定部２４は、グループカウンタをインクリメントし（ステップＳ２７）、グループカウンタがグループ数以上であるか否かを判断する（ステップＳ２８）。グループカウンタがグループ数以上でない場合（ステップＳ２８ Ｎｏ）、ステップＳ２３へ戻る。グループカウンタがグループ数以上の場合（全てのグループの検索が終了した場合）（ステップＳ２８ Ｙｅｓ）、発見したパイロット系列を用いて伝送路推定、復調および復号を行う（ステップＳ２９）。   If a pilot sequence is found in step S26 (step S26 Yes), the pilot sequence determination unit 24 increments the group counter (step S27), and determines whether the group counter is equal to or greater than the number of groups (step S28). ). If the group counter is not equal to or greater than the number of groups (No at step S28), the process returns to step S23. If the group counter is equal to or greater than the number of groups (when all groups have been searched) (step S28 Yes), transmission path estimation, demodulation and decoding are performed using the found pilot sequence (step S29).

なお、ここでは、受信機がパイロット系列の候補および周波数配置の候補を保持して、各候補についてパイロットシンボルの判定を行うことにより、送信機側で選択されたパイロット系列および周波数配置を求めるようにしたが、送信機側が選択したパイロット系列および周波数配置を通知するようにしてもよい。   Here, the receiver holds pilot sequence candidates and frequency allocation candidates, and performs pilot symbol determination for each candidate so as to obtain the pilot sequence and frequency allocation selected on the transmitter side. However, the pilot sequence and frequency arrangement selected by the transmitter may be notified.

以上のように、本実施の形態では、実施の形態１、２の送信機から送信された送信信号を受信する受信機の動作について説明した。このような動作により、実施の形態１、２の送信機と本実施の形態の受信機で構成される通信システムにおいて、ＰＡＰＲを抑制した通信を行うことが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the operation of the receiver that receives the transmission signal transmitted from the transmitter according to Embodiments 1 and 2 has been described. By such an operation, it is possible to perform communication with PAPR suppressed in the communication system configured by the transmitters of the first and second embodiments and the receiver of the present embodiment.

実施の形態４．
図１５は、本発明にかかる送信機の実施の形態４の機能構成例を示す図である。本実施の形態の送信機は、実施の形態１の送信機にＮブロックＰＡＰＲ低減処理部（ピーク電力低減処理部）１５を追加する以外は、実施の形態１の送信機と同様である。実施の形態と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a functional configuration example of the transmitter according to the fourth embodiment of the present invention. The transmitter according to the present embodiment is the same as the transmitter according to the first embodiment except that an N-block PAPR reduction processing unit (peak power reduction processing unit) 15 is added to the transmitter according to the first embodiment. Constituent elements having the same functions as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and redundant description is omitted. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態では、実施の形態１の送信機よりさらにＰＡＰＲを低減させるため、データシンボルにＰＡＰＲ低減処理を施す。本実施の形態では、ＮブロックＰＡＰＲ低減処理部１５は、Ｎブロックデータシンボル生成部１から入力されるデータシンボルに対して所定のＰＡＰＲ低減処理を実施し、処理後のデータシンボルを周波数多重部４へ入力する。ＰＡＰＲ低減処理に制約はなく、一般に行われるＰＡＰＲ低減処理が適用可能である。また、複数のＰＡＰＲ低減処理の候補を実施可能とし、複数の候補のうちから選択してＰＡＰＲ低減処理を行ってもよい。この場合、データに施されたＰＡＰＲ低減処理の内容を受信側に伝えるようにしてもよい。この際、例えば、パイロット系列候補数をデータに与えるＰＡＰＲ低減処理候補数だけ用意し、ＰＡＰＲ低減処理候補とパイロット系列候補が１対１になるよう予め定めておき、受信機および送信機に設定しておく。これにより、受信側は送信されたパイロット系列を判定することにより、送信側が与えたＰＡＰＲ低減処理の種類を把握することができる。   In the present embodiment, PAPR reduction processing is performed on the data symbols in order to further reduce the PAPR as compared with the transmitter of the first embodiment. In the present embodiment, the N block PAPR reduction processing unit 15 performs a predetermined PAPR reduction process on the data symbols input from the N block data symbol generation unit 1 and uses the processed data symbols to the frequency multiplexing unit 4. Enter. There is no restriction on the PAPR reduction process, and a commonly performed PAPR reduction process can be applied. Further, a plurality of PAPR reduction processing candidates may be implemented, and the PAPR reduction processing may be performed by selecting from a plurality of candidates. In this case, the content of the PAPR reduction process applied to the data may be transmitted to the receiving side. At this time, for example, the number of pilot sequence candidates is prepared as many as the number of PAPR reduction processing candidates to be given to the data, and the PAPR reduction processing candidate and the pilot sequence candidate are determined in a one-to-one relationship and set in the receiver and the transmitter. Keep it. Thereby, the receiving side can grasp | ascertain the kind of PAPR reduction process which the transmission side gave by determining the transmitted pilot series.

なお、実施の形態２の送信機にＮブロックＰＡＰＲ低減処理部１５を追加して、同様にデータシンボルのＰＡＰＲ低減処理を行うようにしてもよい。   Note that an N-block PAPR reduction processing unit 15 may be added to the transmitter of Embodiment 2 to similarly perform PAPR reduction processing of data symbols.

このように、本実施の形態では、データシンボルにＰＡＰＲ低減処理を施すようにした。このため、実施の形態１に比べさらにＰＡＰＲの低減効果を高めることができる。   Thus, in this embodiment, the PAPR reduction process is performed on the data symbols. For this reason, the PAPR reduction effect can be further enhanced as compared with the first embodiment.

以上のように、本発明にかかる送信機、受信機および通信システムは、シンボルを多重して送信する通信システムに有用である。   As described above, the transmitter, the receiver, and the communication system according to the present invention are useful for a communication system that multiplexes and transmits symbols.

１ Ｎブロックデータシンボル生成部、２ Ｎブロックパイロット系列選択部、３ 周波数領域配置部、４ 周波数多重部、５ ＩＤＦＴ部、６ Ｐ／Ｓ部、７ 送信処理部、８ ＰＡＰＲ計測部、９ 伝送路情報処理部、１０ 時間領域配置部、１１ フレーム生成部、１２，２１ アンテナ、１３ 制御部、１４ パイロット系列候補・周波数配置候補制御部、１５ ＮブロックＰＡＰＲ低減処理部、２２ 受信処理部、２３ 多重シンボル分離部、２４ パイロット系列判定部、２５ 復調・復号処理部、４１ パイロットシンボル配置回路、４２ パイロット・データシンボル配置回路。   1 N block data symbol generation unit, 2 N block pilot sequence selection unit, 3 frequency domain arrangement unit, 4 frequency multiplexing unit, 5 IDFT unit, 6 P / S unit, 7 transmission processing unit, 8 PAPR measurement unit, 9 transmission path Information processing unit, 10 time domain allocation unit, 11 frame generation unit, 12, 21 antenna, 13 control unit, 14 pilot sequence candidate / frequency allocation candidate control unit, 15 N block PAPR reduction processing unit, 22 reception processing unit, 23 multiplexing Symbol separation unit, 24 pilot sequence determination unit, 25 demodulation / decoding processing unit, 41 pilot symbol arrangement circuit, 42 pilot / data symbol arrangement circuit.

Claims (9)

データシンボルとパイロットシンボルとを多重したブロックシンボルを送信する送信機であって、
送信する信号のピーク電力を示すピーク電力情報を計測するピーク電力計測部と、
２つ以上のブロックシンボルで１グループを構成し、グループごとにパイロット系列を選択するパイロット系列選択部と、
パイロット系列を構成するパイロットシンボルのグループ内の周波数配置の候補を複数保持し、グループごとに、前記ピーク電力情報に基づいて前記候補のうちから適用する周波数配置を選択する周波数領域配置部と、
前記周波数領域配置部により選択された周波数配置に基づいて、データシンボルとパイロットシンボルとを多重する周波数多重部と、
前記周波数多重部により多重された信号を時間領域信号に変換するＩＤＦＴ部と、
前記時間領域信号を送信するアンテナと、
を備えることを特徴とする送信機。 A transmitter for transmitting a block symbol obtained by multiplexing data symbols and pilot symbols,
A peak power measurement unit that measures peak power information indicating the peak power of a signal to be transmitted;
A pilot sequence selection unit that forms one group with two or more block symbols and selects a pilot sequence for each group;
A frequency domain arrangement unit that holds a plurality of frequency arrangement candidates in a group of pilot symbols constituting a pilot sequence and selects a frequency arrangement to be applied from among the candidates based on the peak power information for each group;
A frequency multiplexing unit that multiplexes data symbols and pilot symbols based on the frequency allocation selected by the frequency domain allocation unit;
An IDFT unit for converting a signal multiplexed by the frequency multiplexing unit into a time domain signal;
An antenna for transmitting the time domain signal;
A transmitter comprising: 前記パイロット系列選択部は、複数のパイロット系列候補を保持し、前記ピーク電力情報に基づいて前記パイロット系列候補のうちからパイロット系列を選択し、
前記周波数多重部は、前記パイロット系列選択部により選択されたパイロット系列のパイロットシンボルと前記データシンボルと多重することを特徴とする請求項１に記載の送信機。 The pilot sequence selection unit holds a plurality of pilot sequence candidates, selects a pilot sequence from the pilot sequence candidates based on the peak power information,
The transmitter according to claim 1, wherein the frequency multiplexing unit multiplexes the pilot symbol of the pilot sequence selected by the pilot sequence selection unit and the data symbol. 前記ピーク電力情報を最小とするパイロット系列と周波数配置との組み合わせである最小設定候補を求め、
前記周波数領域配置部は、前記最小設定候補に対応する周波数配置を選択し、
前記パイロット系列選択部は、前記最小設定候補に対応するパイロット系列を選択することを特徴とする請求項２に記載の送信機。 Find a minimum setting candidate that is a combination of a pilot sequence and frequency arrangement that minimizes the peak power information,
The frequency domain arrangement unit selects a frequency arrangement corresponding to the minimum setting candidate,
The transmitter according to claim 2, wherein the pilot sequence selection unit selects a pilot sequence corresponding to the minimum setting candidate. 前記ＩＤＦＴ部により変換された時間領域信号に対して、同一グループ内のブロックシンボル同士の時間領域の距離を一定値以上とするよう前記時間領域信号を時間領域で配置する時間領域配置部、
をさらに備え、
前記アンテナは、前記時間領域配置部による配置後の信号を送信することを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信機。 A time domain arrangement unit that arranges the time domain signal in the time domain so that the time domain distance between block symbols in the same group is a certain value or more with respect to the time domain signal converted by the IDFT unit,
Further comprising
The transmitter according to claim 1, 2, or 3, wherein the antenna transmits a signal after being arranged by the time domain arrangement unit. 前記時間領域配置部は、伝送路情報に基づいて同一グループ内のブロックシンボル同士の時間領域の距離を決定することを特徴とする請求項４に記載の送信機。   The transmitter according to claim 4, wherein the time domain arrangement unit determines a time domain distance between block symbols in the same group based on transmission path information. 伝送路情報と１フレーム内のブロックシンボル数とに基づいて、パイロットシンボル数を決定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の送信機。   6. The transmitter according to claim 1, wherein the number of pilot symbols is determined based on transmission path information and the number of block symbols in one frame. 前記データシンボルにピーク電力低減処理を実施するピーク電力低減処理部、
をさらに備え、
前記周波数多重部は、前記ピーク電力低減処理部による処理後の前記データシンボルを多重することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の送信機。 A peak power reduction processing unit for performing peak power reduction processing on the data symbol;
Further comprising
The transmitter according to claim 1, wherein the frequency multiplexing unit multiplexes the data symbols processed by the peak power reduction processing unit. データシンボルとパイロットシンボルとを多重したブロックシンボルを送信する送信機から送信された信号を受信する受信機であって、
前記信号を、２つ以上のブロックシンボルで１グループが構成され、グループごとに選択されたパイロット系列が挿入され、前記送信機において、グループごとに、前記パイロット系列を構成するパイロットシンボルが、ピーク電力を示すピーク電力情報に基づいて複数の周波数配置の候補のうちから選択された周波数配置により配置されて送信された信号とし、
前記複数の周波数配置の候補を保持し、前記信号と前記候補を用いて判定を行ったパイロットシンボルの判定結果に基づいて、前記送信機において選択された周波数配置を判定するパイロット系列判定部と、
前記パイロット系列判定部による判定結果と前記信号とに基づいて復調および復号処理を行う復調復号部と、
を備えることを特徴とする受信機。 A receiver that receives a signal transmitted from a transmitter that transmits a block symbol obtained by multiplexing data symbols and pilot symbols,
In the signal, one group is composed of two or more block symbols, and a pilot sequence selected for each group is inserted. In the transmitter, the pilot symbols constituting the pilot sequence for each group have peak power. Based on the peak power information indicating a signal that is arranged and transmitted by a frequency arrangement selected from a plurality of frequency arrangement candidates,
A pilot sequence determination unit that holds the plurality of frequency allocation candidates and determines a frequency allocation selected in the transmitter based on a determination result of a pilot symbol determined using the signal and the candidates;
A demodulation and decoding unit that performs demodulation and decoding processing based on the determination result by the pilot sequence determination unit and the signal;
A receiver comprising: データシンボルとパイロットシンボルとを多重したブロックシンボルを送信する送信機と前記送信機から送信された信号を受信する受信機とを備える通信システムであって、
前記送信機は、
送信する信号のピーク電力を示すピーク電力情報を計測するピーク電力計測部と、
２つ以上のブロックシンボルで１グループを構成し、グループごとにパイロット系列を選択するパイロット系列選択部と、
パイロット系列を構成するパイロットシンボルのグループ内の周波数配置の候補を複数保持し、グループごとに、前記ピーク電力情報に基づいて前記候補のうちから適用する周波数配置を選択する周波数領域配置部と、
前記周波数領域配置部により選択された周波数配置に基づいて、データシンボルとパイロットシンボルとを多重する周波数多重部と、
前記周波数多重部により多重された信号を時間領域信号に変換するＩＤＦＴ部と、
前記時間領域信号を送信するアンテナと、
を備え、
前記受信機は、
前記複数の周波数配置の候補を保持し、前記アンテナから送信された前記時間領域信号と前記候補を用いて判定を行ったパイロットシンボルの判定結果に基づいて、前記送信機において選択された周波数配置を判定するパイロット系列判定部と、
前記パイロット系列判定部による判定結果と前記時間領域信号とに基づいて復調および復号処理を行う復調復号部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a transmitter that transmits block symbols obtained by multiplexing data symbols and pilot symbols, and a receiver that receives a signal transmitted from the transmitter,
The transmitter is
A peak power measurement unit that measures peak power information indicating the peak power of a signal to be transmitted;
A pilot sequence selection unit that forms one group with two or more block symbols and selects a pilot sequence for each group;
A frequency domain arrangement unit that holds a plurality of frequency arrangement candidates in a group of pilot symbols constituting a pilot sequence and selects a frequency arrangement to be applied from among the candidates based on the peak power information for each group;
A frequency multiplexing unit that multiplexes data symbols and pilot symbols based on the frequency allocation selected by the frequency domain allocation unit;
An IDFT unit for converting a signal multiplexed by the frequency multiplexing unit into a time domain signal;
An antenna for transmitting the time domain signal;
With
The receiver
The frequency arrangement selected by the transmitter based on the determination result of the pilot symbol determined by using the time domain signal transmitted from the antenna and the candidate, holding the plurality of frequency arrangement candidates. A pilot sequence determination unit for determining;
A demodulation decoding unit that performs demodulation and decoding processing based on the determination result by the pilot sequence determination unit and the time domain signal;
A communication system comprising:
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