JP3035512B2 - マルチキャリア信号伝送方法および装置 - Google Patents

マルチキャリア信号伝送方法および装置

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JP3035512B2
JP3035512B2 JP9211908A JP21190897A JP3035512B2 JP 3035512 B2 JP3035512 B2 JP 3035512B2 JP 9211908 A JP9211908 A JP 9211908A JP 21190897 A JP21190897 A JP 21190897A JP 3035512 B2 JP3035512 B2 JP 3035512B2
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洋一 松本
俊光 椿
正弘 梅比良
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のサブキャリ
アを用い、狭帯域化した信号に変換して伝送するもので
あり、特に複数のサブキャリアの中から伝送状態の良好
な複数のサブキャリアを選択して用いるサブキャリア信
号伝送方法および装置に関する。なお、本発明のサブキ
ャリア信号伝送方法および装置は、特に大容量の多値変
調方式に対して有効である。
【0002】
【従来の技術】マルチキャリア信号伝送装置には、複数
のサブキャリアの中から伝送状態の良好な複数のサブキ
ャリアを選択して用いるサブキャリア選択方式を適用し
ているものがある。
【0003】図6は、サブキャリア選択方式を適用した
従来のマルチキャリア信号伝送装置の構成例を示す。図
において、マルチキャリア信号伝送装置は、送信側装置
と受信側装置により構成される。
【0004】送信側装置では、送信ビット系列A2がシ
リアル・パラレル変換手段10に入力され、ビット組か
らなるパラレル信号B2に変換されて送信側指定サブキ
ャリア選択手段20に入力される。送信側指定サブキャ
リア選択手段20では、受信側の使用サブキャリア指定
手段90からフィードバックされる指定サブキャリア情
報信号K2に基づき、パラレル信号B2の送信に用いる
サブキャリアが選択される。なお、送信側指定サブキャ
リア選択手段20で選択されなかったサブキャリアは、
受信側で品質測定を行うために任意のダミービット系列
の送信に用いる。送信側指定サブキャリア選択手段20
の出力C2はサブキャリア信号合成・送信手段30に入
力され、各サブキャリア信号が合成された送信信号D2
となる。
【0005】ここで、サブキャリア信号合成・送信手段
30は、例えばシリアル・パラレル変換回路と、直交周
波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Divis
ionMultiplexing) を適用した逆離散フーリエ変換(I
DFT:Inverse discrete Fourier Transform) 回路に
より実現される(参考文献:S.B.Weinstein et al.,"Da
ta transmission by frequency-division multiplexing
using the discreteFourier transform", IEEE Trans.
Commun.Technol., vol.COM-19, pp.628-634,Oct. 197
1)。
【0006】受信側装置では、送信信号D2をマルチキ
ャリア信号受信・分離手段40に入力し、各サブキャリ
ア信号E2に分離する。マルチキャリア信号受信・分離
手段40は、OFDMを適用したDFT(discrete Four
ier Transform)回路により実現できる。
【0007】サブキャリア信号E2は、受信側指定サブ
キャリア選択手段50およびサブキャリア信号品質測定
手段80に入力される。受信側指定サブキャリア選択手
段50は、使用サブキャリア指定手段90から送信側に
送出した指定サブキャリア情報信号K2に基づき、サブ
キャリア信号E2から受信するサブキャリア信号を選択
する。また、サブキャリア信号品質測定手段80は各サ
ブキャリアの品質を測定し、その測定結果情報J2を使
用サブキャリア指定手段90に与える。使用サブキャリ
ア指定手段90は、測定結果情報J2に基づいて予め指
定された本数のサブキャリアを信号伝送用として指定
し、その指定サブキャリア情報信号K2を送信側指定サ
ブキャリア選択手段20および受信側指定サブキャリア
選択手段50に送出する。
【0008】受信側指定サブキャリア選択手段50から
出力されるサブキャリア信号F2は、検波手段60で検
波され、復調信号G2としてパラレル・シリアル変換手
段70に入力され、送信ビット系列A2と同様なシリア
ン信号H2に変換される。なお、検波方式には、遅延検
波または同期検波を用いることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマル
チキャリア信号伝送装置におけるサブキャリア選択方式
では、受信したすべてのサブキャリア信号の品質を測定
し、その中から使用するサブキャリアを選択している。
そのため、サブキャリア数の増加に伴い、サブキャリア
選択のための回路規模が増大し、実現が困難になる場合
があった。一方、消費電力の観点からは回路規模の低減
が要請されている。
【0010】本発明は、サブキャリア数が増加した場合
でもサブキャリア選択に関わる回路規模の増大を最小限
に抑えることができるマルチキャリア信号伝送方法およ
び装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチキャリア
信号伝送方法および装置は、選択可能な全サブキャリア
をサブキャリア間周波数間隔が最大になるように複数の
グループに分割する。そして、使用するサブキャリアを
選択する際に、グループごとに使用するサブキャリアを
指定する。このようにグループ化することにより、一度
に比較するサブキャリア数を減少させることができる。
また、全サブキャリア数が増加した場合でも、グループ
数を増加させることにより対応できる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のマルチキャリア
信号伝送装置の実施形態を示す。図において、送信側装
置のシリアル・パラレル変換手段10およびサブキャリ
ア信号合成・送信手段30、受信側装置のマルチキャリ
ア信号受信・分離手段40、検波手段60、パラレル・
シリアル変換手段70およびサブキャリア信号品質測定
手段80は、図6に示す従来のものと同じである。
【0013】本実施形態では、従来の送信側指定サブキ
ャリア選択手段20に代えて送信側グループ毎指定サブ
キャリア選択手段21を備え、従来の受信側指定サブキ
ャリア選択手段50に代えて受信側グループ毎指定サブ
キャリア選択手段51、従来の使用サブキャリア指定手
段90に代えてグループ毎使用サブキャリア指定手段9
1を備えることを特徴とする。
【0014】送信側グループ毎サブキャリア選択手段2
1は、受信側のグループ毎使用サブキャリア指定手段9
1からフィードバックされるグループ毎指定サブキャリ
ア情報信号K1に基づき、シリアル・パラレル変換手段
10から出力されるパラレル信号B1の送信に用いるサ
ブキャリアを、N/M個のグループごとにL波ずつ選択
する。
【0015】ここで、図2に示すように、全サブキャリ
ア数をN、各グループ内のサブキャリア数をMとする。
また、各グループのサブキャリア間の周波数間隔が最大
になるようにグループ化する。その目的は、移動通信伝
搬環境における遅延波(反射波)の遅延量とサブキャリ
アの周波数間隔との間に図4に示すような相関関係があ
るので、サブキャリア間の相関が小さくなるようにサブ
キャリア間の周波数間隔を大きくし、サブキャリアの選
択送信による効果を高めるためである。
【0016】受信側グループ毎指定サブキャリア選択手
段51は、グループ毎使用サブキャリア指定手段91か
ら送信側に送出したグループ毎指定サブキャリア情報信
号K1に基づき、サブキャリア信号E1からN/M個の
グループごとにL波ずつ受信するサブキャリア信号を選
択する。
【0017】グループ毎使用サブキャリア指定手段91
は、サブキャリア信号品質測定手段80の測定結果情報
J1に基づいて、M波のサブキャリアからなる各グルー
プごとにL波のサブキャリアを信号伝送用として指定
し、そのグループ毎指定サブキャリア情報信号K1を送
信側グループ毎指定サブキャリア選択手段21および受
信側グループ毎指定サブキャリア選択手段51に送出す
る。
【0018】図3は、グループ毎使用サブキャリア指定
手段91および送信側グループ毎サブキャリア選択手段
21の動作例を示す。ここでは、全サブキャリア数Nが
12、各グループ内のサブキャリア数Mが4、グループ数
N/Mが3、グループごとに選択するサブキャリア数L
が2の場合を示す。図中、カッコ内の表記は(グループ
番号,グループ内サブキャリア番号)であり、(1,
1)〜(3,4)の12のサブキャリアがあり、サブキャ
リア信号品質測定手段80でそれぞれの受信電力が測定
される。
【0019】グループ毎使用サブキャリア指定手段91
は、各グループごとにサブキャリアの受信電力の大きい
方から2つのサブキャリアを指定する。ここでは、
(1,1)、(1,2)、(2,2)、(2,3)、
(3,1)、(3,3)のサブキャリアが指定される。
送信側グループ毎指定サブキャリア選択手段21では、
この指定されたサブキャリアを選択してパラレル信号B
1の送信に用いる。受信側グループ毎指定サブキャリア
選択手段51でも同様に、サブキャリア信号E1から指
定されたサブキャリア信号を選択する。
【0020】図5は、本発明のマルチキャリア信号伝送
装置におけるセル誤り率のシミュレーション結果の一例
を示す。ここでは、全サブキャリア数Nが32、各グルー
プ内のサブキャリア数Mが4、グループ数N/Mが8、
グループごとに選択するサブキャリア数Lが2の場合と
し、レイリーフェージング通信路におけるセル誤り率を
遅延検波を適用した場合について求めたものである。な
お、サブキャリア信号品質測定手段では、各サブキャリ
アの受信電力を測定している。
【0021】図5に示すように、本発明装置を用いるこ
とにより、例えばグループを構成する4波のサブキャリ
ア中、電力の大きい2波のサブキャリアを選択する簡単
な回路を用いて、大幅な誤り率特性の改善が得られるこ
とがわかる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマルチキ
ャリア信号伝送方法および装置は、使用するサブキャリ
アを選択する際にグループ化することにより、一度に比
較するサブキャリア数を減少させることができ、サブキ
ャリア選択に関わる回路規模を抑制することができる。
【0023】また、全サブキャリア数が増加した場合で
も、グループ数が増加するようにすれば、サブキャリア
選択に関わる回路規模の増大を最小限に抑えることがで
きる。また、サブキャリア間周波数間隔が最大になるよ
うにグループ化すれば、グループごとに選択されたサブ
キャリア間の相関を低く抑えることができ、グループ化
に伴う誤り率特性の劣化を最小限に抑えることかでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチキャリア信号伝送装置の実施形
態を示すブロック図。
【図2】サブキャリアのグループ化を説明する図。
【図3】グループ毎使用サブキャリア指定手段91およ
び送信側グループ毎サブキャリア選択手段21の動作例
を示す図。
【図4】遅延波(反射波)の遅延量とサブキャリアの周
波数間隔の相関関係を示す図。
【図5】本発明のマルチキャリア信号伝送装置における
セル誤り率を示す図。
【図6】サブキャリア選択方式を適用した従来のマルチ
キャリア信号伝送装置の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
10 シリアル・パラレル変換手段 20 送信側指定サブキャリア選択手段 21 送信側グループ毎指定サブキャリア選択手段 30 サブキャリア信号合成・送信手段 40 マルチキャリア信号受信・分離手段 50 受信側指定サブキャリア選択手段 51 受信側グループ毎指定サブキャリア選択手段 60 検波手段 70 パラレル・シリアル変換手段 80 サブキャリア信号品質測定手段 90 使用サブキャリア指定手段 91 グループ毎使用サブキャリア指定手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−55206(JP,A) 特開 平8−316932(JP,A) 特開 平6−232871(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00 H04J 1/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のサブキャリアの中から伝送状態の
    良好なサブキャリアを信号伝送に使用するサブキャリア
    として選択するマルチキャリア信号伝送方法において、 N波(Nは4以上の整数)のサブキャリアのうち、M波
    (Mは2以上の整数)ずつ組み合わせたN/M個のグル
    ープを生成し、各グループごとにM波からL波(Lは1
    以上M以下の整数)のサブキャリアを選択することを特
    徴とするマルチキャリア信号伝送方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のマルチキャリア信号伝
    送方法において、 N波のサブキャリアをM波ずつグループ化する際に、各
    グループ毎にサブキャリア間の周波数間隔が最大になる
    ように組み合わせることを特徴とするマルチキャリア信
    号伝送方法。
  3. 【請求項3】 送信ビット系列をシリアル・パラレル変
    換するシリアル・パラレル変換手段と、 前記シリアル・パラレル変換手段から出力されるパラレ
    ル信号の送信に用いるサブキャリアを、指定サブキャリ
    ア情報に基づいて選択する送信側指定サブキャリア選択
    手段と、 前記送信側指定サブキャリア選択手段から出力されるサ
    ブキャリア信号を合成し、送信信号を生成するサブキャ
    リア信号合成・送信手段と、 前記送信信号を受信してサブキャリア信号に分離するマ
    ルチキャリア信号受信・分離手段と、 前記マルチキャリア信号受信・分離手段から出力される
    各サブキャリア信号から前記指定サブキャリア情報に基
    づくサブキャリア信号を選択する受信側指定サブキャリ
    ア選択手段と、 前記受信側指定サブキャリア選択手段から出力されるサ
    ブキャリア信号を検波する検波手段と、 前記検波手段から出力される復調信号を前記送信ビット
    系列と同様なシリアル信号に変換するパラレル・シリア
    ル変換手段と、 前記マルチキャリア信号受信・分離手段から出力される
    各サブキャリア信号の品質を測定するサブキャリア信号
    品質測定手段と、 前記サブキャリア信号品質測定手段の測定結果に基づい
    て信号伝送に使用するサブキャリアを指定し、その指定
    サブキャリア情報を前記送信側指定サブキャリア選択手
    段および前記受信側指定サブキャリア選択手段に送出す
    る使用サブキャリア指定手段とを備えたマルチキャリア
    信号伝送装置において、 N波(Nは4以上の整数)のサブキャリアのうち、M波
    (Mは2以上の整数)ずつ組み合わせたN/M個のグル
    ープを生成し、 前記使用サブキャリア指定手段は、前記サブキャリア信
    号品質測定手段の測定結果に基づいて、M波のサブキャ
    リアからなる各グループ毎にL波(Lは1以上M以下の
    整数)のサブキャリアを指定し、グループ毎指定サブキ
    ャリア情報として出力する構成であり、 前記送信側指定サブキャリア選択手段は、前記グループ
    毎指定サブキャリア情報に基づき、前記N/M個のグル
    ープ毎にM波からL波ずつ前記パラレル信号の送信に用
    いるサブキャリアを選択する構成であり、 前記受信側指定サブキャリア選択手段は、前記グループ
    毎指定サブキャリア情報に基づき、前記N/M個のグル
    ープ毎にM波からL波ずつ受信するサブキャリア信号を
    選択する構成であることを特徴とするマルチキャリア信
    号伝送装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のマルチキャリア信号伝
    送装置において、 N波のサブキャリアをM波ずつグループ化する際に、各
    グループ毎にサブキャリア間の周波数間隔が最大になる
    ように組み合わせることを特徴とするマルチキャリア信
    号伝送装置。
  5. 【請求項5】 請求項3または請求項4に記載のマルチ
    キャリア信号伝送装置において、 サブキャリア信号品質測定手段は、各サブキャリア信号
    の受信電力を測定する構成であり、 使用サブキャリア指定手段は、前記サブキャリア信号品
    質測定手段の測定結果に基づいて、M波のサブキャリア
    からなる各グループ毎に受信電力の大きい順にL波のサ
    ブキャリアを指定する構成であることを特徴とするマル
    チキャリア信号伝送装置。
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