JP5274378B2 - OFDM communication device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、高効率の無線通信を実現するためのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重方式）通信装置に関するものである。 The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication apparatus for realizing highly efficient wireless communication.
近年、無線通信に対する高速化要求の増大にともなって、都市内部または屋内での反射波の影響を抑制することのできるＯＦＤＭ通信方式が注目を集めている。
ＯＦＤＭにおいては、複数の直交する正弦波を用いて通信が行われるので、送信時間波形が雑音に近い特徴を有し、平均電力に対するピーク電力値（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きくなるという問題点がある。
In recent years, with an increase in demand for high-speed wireless communication, an OFDM communication system capable of suppressing the influence of reflected waves inside a city or indoors has attracted attention.
In OFDM, since communication is performed using a plurality of orthogonal sine waves, the transmission time waveform has characteristics close to noise, and the peak power value (PAPR: Peak power and Average Power Ratio) with respect to the average power becomes large. There is a problem.
また、送信機内のＨＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）は、最大送信電力があらかじめ決まっていることから、大きなＰＡＰＲ値を有する信号を送信しようとした場合には、平均電力を下げざるを得ない。逆に、平均送信電力を大きくしようとした場合には、ＨＰＡの最大送信電力も大きい値に設定する必要があり、消費電力および製造コストの観点から非常に課題が大きい。 In addition, since the maximum transmission power of an HPA (High Power Amplifier) in the transmitter is determined in advance, when trying to transmit a signal having a large PAPR value, the average power must be reduced. Conversely, when trying to increase the average transmission power, it is necessary to set the maximum transmission power of the HPA to a large value, which is very problematic from the viewpoint of power consumption and manufacturing cost.
従来から、上記課題に鑑みて、ＰＡＰＲ値を低減するＯＦＤＭ通信装置が種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１参照）。
特許文献１に記載の従来装置においては、時間波形のピーク部分を減算するために、減算すべき時間波形を決定し、同信号を周波数軸上で作り出してＩＦＦＴ前に減算を行う方式が適用されている。
Conventionally, in view of the above problems, various OFDM communication apparatuses that reduce the PAPR value have been proposed (see, for example,
In the conventional apparatus described in
また、特許文献２に記載の従来装置においては、不特定信号であるデータと既知信号であるパイロットとを同一のＯＦＤＭシンボルで送信する場合に、データに応じてＰＡＰＲ値を低減するパイロットパターン（パイロット信号に特定の位相回転を適用）する方式が適用されている。
特許文献１および特許文献２に記載の従来装置においては、いずれも送信信号（時間軸・周波数軸）を操作して、ＰＡＰＲ値の低い送信信号を作り出すことを目的としている。
In addition, in the conventional apparatus described in
In the conventional devices described in
一方、非特許文献１に記載の従来装置においては、送信信号のＰＡＰＲ値を抑圧することはせずに、ＯＦＤＭシンボルごとに、ＰＡＰＲ値に応じて送信アンプに導入する平均電力値を変化させる技術が開示されている。
On the other hand, the conventional apparatus described in Non-Patent
ＯＦＤＭ信号は、すべてのＯＦＤＭシンボルが高いＰＡＰＲ値を有するわけではなく、送信データの組み合わせによって、まれに大きなＰＡＰＲ値のシンボルが発生することが知られている。したがって、各シンボルのピーク電力値を送信アンプの最大送信電力値に合わせて伝送を行うことにより、信号歪み低減と平均送信電力増加との両方を実現することができる。 In the OFDM signal, it is known that not all OFDM symbols have a high PAPR value, but a symbol with a large PAPR value is rarely generated by a combination of transmission data. Therefore, both signal distortion reduction and average transmission power increase can be realized by transmitting the peak power value of each symbol in accordance with the maximum transmission power value of the transmission amplifier.
すなわち、非特許文献１に記載の従来装置においては、ＰＡＰＲ値の大きなＯＦＤＭシンボルは平均電力を抑圧し、ＰＡＰＲ値の小さなＯＦＤＭシンボルは平均電力を上げて送信することにより、上述したＯＦＤＭの課題を克服することを目的としている。
That is, in the conventional apparatus described in
従来技術のＯＦＤＭ通信装置は、非特許文献１に記載の技術の場合、ＯＦＤＭシンボルごとに平均送信電力が異なることから、受信機で振幅がＯＦＤＭシンボルごとに変化するので、特に高速通信に必要となるＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調信号の復調が困難となり、結局は高効率化を達成することができないという課題があった。
In the case of the technique described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、非特許文献１のアイデアを実用化可能にすることにより、低コストで高い送信電力を実現した高効率のＯＦＤＭ通信装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and by enabling the idea of Non-Patent
この発明に係るＯＦＤＭ通信装置は、送信アンテナを有する送信機と受信アンテナを有する受信機との間でＯＦＤＭ通信を行うＯＦＤＭ通信装置において、送信機は、ＯＦＤＭシンボルごとの時間波形のＰＡＰＲ情報（ＰＡＰＲ値）を算出するＰＡＰＲ算出部と、ＰＡＰＲ情報に基づいてＯＦＤＭシンボルごとの平均電力を補正するための電力補正手段と、ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を受信機に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部と、通知情報を送信アンテナから受信アンテナに送信するための送信手段と、を有し、受信機は、受信アンテナを介して送信機からの受信信号を取得する受信手段と、受信信号に含まれる通知情報に基づき、ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報を算出する基準情報算出部と、を有し、送信機は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部と、通知情報生成部からの通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、を有し、第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部は、ＩＦＦＴ部において、通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置し、受信機は、受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部を有し、受信機内の基準情報算出部は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報を取得し、取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、各サブキャリアの情報を復元するものである。 An OFDM communication apparatus according to the present invention is an OFDM communication apparatus that performs OFDM communication between a transmitter having a transmission antenna and a receiver having a reception antenna. The transmitter transmits PAPR information of time waveform for each O FDM symbol ( PAPR calculation unit for calculating (PAPR value), power correction means for correcting the average power for each of the O FDM symbols based on the PAPR information, and for reporting the average power correction value for each of the O FDM symbols to the receiver a notification information generating unit that generates notification information, anda transmitting means for transmitting the notification information from the transmitting antenna to the receiving antenna, the receiver obtains a received signal from the transmitter through the reception antenna receiving means, based on the notification information contained in the received signal, we obtain the average power correction value for each O FDM symbol, acquired Rights Based on the average power correction value, have a, and reference information calculation unit for calculating a reference information for giving a correction to the received signal to recover the information for each sub-carrier, the transmitter is disposed on each sub-carrier An IFFT unit that converts the received signal into a time-domain signal, and a first N-OFDM symbol delay unit that delays the notification information from the notification information generation unit by N-OFDM symbols, and the first N-OFDM symbol The delay unit, in the IFFT unit, arranges the notification information on a specified subcarrier of the OFDM symbol after N-OFDM symbols, and the receiver delays the reception information of the data unit included in the received signal by N-OFDM symbols. N-OFDM symbol delay units, and a reference information calculation unit in the receiver acquires notification information from specific subcarriers after N-OFDM symbols, and acquires the acquired notification information. Using the average power correction value based on the one in which to correct the data of the previous N-OFDM symbols to recover the information for each subcarrier.
この発明によれば、低コストで高い送信電力を実現することができる。 According to the present invention, high transmission power can be realized at low cost.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機を示すブロック構成図である。また、図２はこの発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機を示すブロック構成図である。
1 is a block diagram showing a transmitter of an OFDM communication apparatus according to
図１において、送信機は、符号化部１と、変調部２と、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部３と、ＩＦＦＴ部４と、時間信号バッファ５と、ＰＡＰＲ算出部６と、制御信号生成部７と、通知情報生成部８と、平均電力補正部９と、切替スイッチＱ１と、ＧＩ付加部１０と、ＨＰＡ（高電力増幅器）１１と、送信アンテナ１２とを備えている。
In FIG. 1, the transmitter includes an
符号化部１は、送信情報Ｓ１を誤り訂正用符号に変換して、符号化されたデータを生成し、変調部２は、符号化されたデータを変調してシンボル情報を生成する。
Ｓ／Ｐ部３は、変調されたシンボル情報をシリアル／パラレル変換して、複数（たとえば、１１個）の各サブキャリア上に配置する。
The
The S /
ＩＦＦＴ部４は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換し、時間信号バッファ５は、１バースト分の時間信号を保持し、ＯＦＤＭシンボルを送信するための時間信号（送信時間信号）Ｓ２を生成する。
ＰＡＰＲ算出部６は、ＯＦＤＭシンボルの送信時間信号Ｓ２から１バースト内の各ＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲ情報（ＰＡＰＲ値）Ｓ３を算出する。
The
The
制御信号生成部７は、ＰＡＰＲ情報Ｓ３から各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を決定し、通知情報生成部８は、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知するための通知情報Ｓ６を生成する。
平均電力補正部９は、ＯＦＤＭシンボルの送信時間信号Ｓ２および平均電力補正値Ｓ４を用いて、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力値を補正し、平均電力補正後の送信時間信号Ｓ５を生成する。
The
The average
切替スイッチＱ１は、平均電力補正部９からの送信時間信号Ｓ５と、通知情報生成部８からの通知情報Ｓ６と、を時系列的に切替えてＧＩ付加部１０に入力する。
ＧＩ付加部１０は、通知情報Ｓ６と平均電力補正後の送信時間信号Ｓ５とに、それぞれガードインターバル（ＧＩ）を付加して、ＨＰＡ１１に入力する。
送信アンテナ１２は、ＨＰＡ１１を介して増幅されたデータ信号を外部に送信する。
The changeover switch Q1 switches the transmission time signal S5 from the average
The
The
図２において、受信機は、受信アンテナ２０と、低雑音増幅器２１と、ＧＩ削除部２２と、ＦＦＴ部２３と、パラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）２４と、時間・周波数同期部２５と、基準情報算出部２６と、切替スイッチＱ２と、検波部２７と、メトリック算出部２８と、誤り訂正部２９とを備えている。
In FIG. 2, the receiver includes a
受信アンテナ２０は、外部からの受信信号Ｓ２０を取得して低雑音増幅器２１に入力し、低雑音増幅器２１は、受信信号Ｓ２０を増幅して、ＧＩ削除部２２および時間・周波数同期部２５に入力する。
時間・周波数同期部２５は、増幅された受信信号Ｓ２０に基づいて同期情報を生成し、ＧＩ削除部２２に入力する。
The
The time /
ＧＩ削除部２２は、時間・周波数同期部２５からの同期情報を用いて、受信信号Ｓ２０に周波数補正・ＦＦＴ窓切り出しを行い、ＦＦＴ部２３は、切り出された時間信号を周波数領域の信号に変換する。
The
Ｐ／Ｓ部２４は、各サブキャリアの信号をパラレル／シリアル変換して、ＯＦＤＭシンボルごとの受信情報Ｓ２１、Ｓ２３を時系列的に生成する。ここで、受信情報Ｓ２１は、制御情報部に対応し、受信情報Ｓ２３は、データ部に対応する。
The P /
切替スイッチＱ２は、Ｐ／Ｓ部２４からの受信情報Ｓ２１、Ｓ２３を時系列的に切替えて、受信情報（制御情報部）Ｓ２１を基準情報算出部２６に入力し、受信情報（データ部）Ｓ２３を検波部２７に入力する。
The changeover switch Q2 switches the reception information S21 and S23 from the P /
基準情報算出部２６は、受信情報（制御情報部）Ｓ２１から各ＯＦＤＭシンボルの基準情報Ｓ２２を生成し、検波部２７は、基準情報Ｓ２２を用いて受信情報（データ部）Ｓ２３を検波する。
メトリック算出部２８は、検波後のデータ部情報から各ビットのメトリック情報を生成し、誤り訂正部２９は、メトリック情報に誤り訂正を適用して、誤り訂正後の受信機出力Ｓ２４を生成する。
The reference
The
次に、図３を参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の具体的な動作について説明する。
図３は図１内の平均電力補正部９の動作を示す説明図であり、平均電力補正処理の実行前後における時間信号の関係を示している。
Next, a specific operation of the OFDM communication apparatus according to
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the average
まず、図１（送信系）において、送信機に入力される１バースト分の送信情報Ｓ１は、一般的なＯＦＤＭ送信機と同様に、符号化部１による誤り訂正符号化処理と、変調部２による変調処理と、Ｓ／Ｐ部３によるサブキャリアマッピング処理および周波数領域から時間領域への変換処理と、が施された後、時間信号バッファ５に保持される。
First, in FIG. 1 (transmission system), transmission information S1 for one burst input to the transmitter is processed by an error correction coding process by a
ＰＡＰＲ算出部６は、時間信号バッファ５内の各ＯＦＤＭシンボルの送信時間信号Ｓ２を監視し、ＯＦＤＭシンボルごとのＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する。
制御信号生成部７は、ＰＡＰＲ情報Ｓ３に基づき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を生成する。なお、平均電力補正値Ｓ４の生成方法としては、様々なパターンが考えられるが、以下にその一例を示す。
The
The
ここで、送信アンプ（送信回路）の性能から決定される最大送信電力をＰｍａｘ、平均電力補正前の各ＯＦＤＭシンボル時間信号の平均電力をＰａｖｅ（ｋ）、ＰＡＰＲ情報Ｓ３の値をＲ（ｋ）とし、ＯＦＤＭシンボル番号をｋとする。
一般的には、平均電力補正前のＯＦＤＭシンボルの平均電力Ｐａｖｅ（ｋ）は、すべてのＯＦＤＭシンボルにわたって等しい値である。
Here, the maximum transmission power determined from the performance of the transmission amplifier (transmission circuit) is Pmax, the average power of each OFDM symbol time signal before the average power correction is Pave (k), and the value of the PAPR information S3 is R (k). And the OFDM symbol number is k.
In general, the average power Pave (k) of the OFDM symbol before the average power correction is an equal value over all OFDM symbols.
このとき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４の演算値Ｃ（ｋ）は、ピーク電力が最大送信電力Ｐｍａｘとなるように、たとえば、以下の式（１）のように選択される。 At this time, the calculated value C (k) of the average power correction value S4 of each OFDM symbol is selected, for example, as in the following equation (1) so that the peak power becomes the maximum transmission power Pmax.
なお、平均電力補正値Ｓ４の演算値Ｃ（ｋ）は、式（１）の決定法に制限されるものではない。 Note that the calculated value C (k) of the average power correction value S4 is not limited to the determination method of Expression (1).
通知情報生成部８は、ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値Ｓ４に基づき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に伝えるための通知情報Ｓ６を生成する。
なお、通知情報Ｓ６は、他の通知情報（変調方式や符号化率など）と組み合わされて、１つのＯＦＤＭシンボルとして生成されてもよい。
The notification
Note that the notification information S6 may be combined with other notification information (such as a modulation scheme and a coding rate) and generated as one OFDM symbol.
平均電力補正部９は、平均電力補正前のＯＦＤＭシンボルｋの送信時間信号Ｓ２（時間信号
一例としては、以下の式（２）により、送信時間信号Ｓ５が算出される。
The average
As an example, the transmission time signal S5 is calculated by the following equation (2).
図３は平均電力補正部９による補正処理前後での時間信号を示しており、上段は平均電力補正前（Ｃ（ｋ）：点線参照＝１．０）の時間波形を示し、下段は各ＯＦＤＭシンボルに平均電力補正（Ｃ（ｋ）＞１．０、Ｃ（ｋ）＜１．０）を適用した結果を示している。
FIG. 3 shows time signals before and after correction processing by the average
図３において、ＰＡＰＲ情報（ＰＡＰＲ値）は、各ＯＦＤＭシンボルに応じて異なるので、３個のＯＦＤＭシンボル（＃１〜＃３）のうち、＃１（ｋ＝１）はＰＡＰＲ中（＜最大電力）、＃２（ｋ＝２）はＰＡＰＲ大（＞最大電力）、＃３（ｋ＝３）はＰＡＰＲ小（＜＜最大電力）として例示している。
上段（補正前）においては、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力値（実線参照）が等しく、ＰＡＰＲ情報が異なる状態である。
In FIG. 3, PAPR information (PAPR value) differs depending on each OFDM symbol, so among the three OFDM symbols (# 1 to # 3), # 1 (k = 1) is in PAPR (<maximum power ), # 2 (k = 2) is exemplified as PAPR high (> maximum power), and # 3 (k = 3) is exemplified as PAPR small (<< maximum power).
In the upper stage (before correction), the average power value (see solid line) of each OFDM symbol is equal, and the PAPR information is different.
一方、下部（補正後）においては、最大電力がＰｍａｘよりも小さいＯＦＤＭシンボル＃１、＃３は、Ｃ（ｋ）＞１．０となって平均電力が増幅され、最大電力＝Ｐｍａｘとなる。このとき、増幅の度合いは、ＯＦＤＭシンボル＃１よりもＰＡＰＲ情報の小さいＯＦＤＭシンボル＃３の方が大きい。
また、最大電力がＰｍａｘよりも大きいＯＦＤＭシンボル＃２は、Ｃ（ｋ）＜１．０となり、平均電力補正値Ｓ４（＝Ｃ（ｋ））によって平均電力が抑圧される。
On the other hand, in the lower part (after correction),
Also,
以下、ＧＩ付加部１０は、規定のフレームフォーマットにしたがう切替スイッチＱ２を介して、通知情報Ｓ６と、平均電力補正後のデータ部の送信時間信号Ｓ５とを選択し、それぞれにガードインターバル（ＧＩ）を付加する。
ＧＩが付加された１バースト分の信号は、ＨＰＡ１１で増幅された後、送信アンテナ１２から送信される。
Thereafter, the
The signal for one burst to which the GI is added is amplified by the
次に、図２（受信系）において、受信アンテナ２０により受信された受信信号Ｓ２０は、低雑音増幅器２１で増幅された後、時間・周波数同期部２５に入力される。
時間・周波数同期部２５は、送信機と受信機との間のタイミング同期および周波数同期を行い、同期情報を生成する。
Next, in FIG. 2 (reception system), the reception signal S20 received by the
The time /
ＧＩ削除部２２は、同期情報に基づき、受信情報Ｓ２０に対して周波数補正処理およびＦＦＴ窓の切り出し処理を行い、ＦＦＴ部２３は、ＧＩ削除部２２により切り出された時間信号に対して、時間領域→周波数領域の変換を行う。
The
Ｐ／Ｓ部２４は、ＦＦＴ部２３からの変換信号をＰ／Ｓ処理して、各ＯＦＤＭシンボルの受信情報Ｓ２１（制御情報部）、Ｓ２３（データ部）を出力する。
このとき、受信情報（制御情報部）Ｓ２１には、パイロット信号などから得られる従来の伝送路情報に加えて、各ＯＦＤＭシンボルの電力補正情報が含まれる。
The P /
At this time, the reception information (control information unit) S21 includes power correction information of each OFDM symbol in addition to the conventional transmission path information obtained from a pilot signal or the like.
基準情報算出部２６は、従来の伝送路情報に加えて、受信情報（制御情報部）Ｓ２１に含まれる受信情報Ｓ２１を用いて、各ＯＦＤＭシンボル内の各サブキャリアの基準情報Ｓ２２を生成する。
The reference
検波部２７は、電力補正を考慮した基準情報Ｓ２２を用いて、受信情報（データ部）Ｓ２３を検波し、メトリック算出部２８は、各ビットのメトリック情報を生成する。
最後に、誤り訂正部２９は、メトリック情報に対して誤り訂正処理を施し、受信機出力Ｓ２４を生成する。
The
Finally, the
なお、上記説明では、送信機（図１）において、通知情報Ｓ６がデータとともに時間多重されて伝送される例を示したが、周波数多重、符号多重など、別の多重方式で伝送されてもよい。
また、ＰＡＰＲ情報の測定、平均電力補正の単位は、ＯＦＤＭシンボルごとである必要はなく、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として上記方式を適用してもよい。
In the above description, the notification information S6 is time-multiplexed with data and transmitted in the transmitter (FIG. 1). However, the notification information S6 may be transmitted by another multiplexing method such as frequency multiplexing or code multiplexing. .
The unit of PAPR information measurement and average power correction need not be for each OFDM symbol, and the above method may be applied in units of a plurality of OFDM symbols.
さらに、平均電力補正値Ｓ４は、必ずしも連続的な値である必要はなく、Ｍ段階の離散的な値であってもよい。この場合、通知情報Ｓ６を含むＯＦＤＭシンボルは、あらかじめ決められた平均電力で送信される。 Further, the average power correction value S4 is not necessarily a continuous value, and may be an M-stage discrete value. In this case, the OFDM symbol including the notification information S6 is transmitted with a predetermined average power.
以上のように、この発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機（図１）は、複数のＯＦＤＭシンボルごとの時間波形のＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出するＰＡＰＲ算出部と、ＰＡＰＲ情報Ｓ３に基づいて複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力を補正するための電力補正手段（制御信号生成部７、平均電力補正部９）と、複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知するための通知情報Ｓ６を生成する通知情報生成部８と、通知情報Ｓ６を送信アンテナ１２から受信アンテナ２０に送信するための送信手段（ＧＩ付加部１０、ＨＰＡ１１）と、を備えている。
As described above, the transmitter (FIG. 1) of the OFDM communication apparatus according to
また、この発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機（図２）は、受信アンテナ２０を介して送信機からの受信信号Ｓ２０を取得する受信手段（低雑音増幅器２１、ＧＩ削除部２２、時間・周波数同期部２５）と、受信信号２０に含まれる通知情報に基づき、複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報Ｓ２２を算出する基準情報算出部２６と、を備えている。
Further, the receiver (FIG. 2) of the OFDM communication apparatus according to
すなわち、ＯＦＤＭ通信を行うために、送信機は、各ＯＦＤＭシンボルの時間波形のＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する機能と、算出されたＰＡＰＲ情報Ｓ３に基づいて各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する機能と、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知する機能とを備えており、受信機は、送信機から通知される各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を取得する機能と、取得した平均電力補正値に基づいて、受信信号Ｓ２０に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元する機能とを備えている。 That is, in order to perform OFDM communication, the transmitter has a function of calculating the PAPR information S3 of the time waveform of each OFDM symbol, a function of correcting the average power of each OFDM symbol based on the calculated PAPR information S3, A function of notifying an average power correction value S4 of each OFDM symbol to the receiver, and the receiver acquires the average power correction value of each OFDM symbol notified from the transmitter, and the acquired average power A function of correcting the received signal S20 based on the correction value to restore the information of each subcarrier is provided.
また、この発明の実施の形態１によれば、送信機は、複数のＯＦＤＭシンボルを含む１フレーム分の送信時間信号をバッファリングする時間信号バッファ５を備えており、ＰＡＰＲ算出部６は、１フレーム内のすべてのＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する。
送信機内の電力補正手段は、複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値Ｓ４を生成する制御信号生成部７と、平均電力補正値Ｓ４を用いて複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力を補正する平均電力補正部９とを有する。
送信手段は、送信フレーム内の規定位置に、同フレーム内のすべてのＯＦＤＭ信号の通知情報をまとめて挿入するＧＩ付加部１０を有する。
In addition, according to
The power correction means in the transmitter includes a control
The transmission means includes a
一方、受信機内の基準情報算出部２６は、送信フレーム内の規定位置に挿入された通知情報を取得し、取得した通知情報から、複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を算出し、算出した平均電力補正値に基づいて各サブキャリアの情報を復元する。
On the other hand, the reference
すなわち、送信機は、１フレーム分の送信時間信号をバッファリングする機能と、１フレーム内のすべてのＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する機能と、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を生成する機能と、通知情報Ｓ６を生成する機能と、送信フレーム内の規定位置に、同フレーム内のすべてのＯＦＤＭ信号の通知情報をまとめて挿入して送信する機能とを備えている。
また、受信機は、フレーム内の規定位置に挿入された通知情報を取得する機能と、取得された通知情報から各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を算出し、平均電力補正値に基づいて各サブキャリアの情報を復元する機能とを備えている。
That is, the transmitter generates a function of buffering a transmission time signal for one frame, a function of calculating PAPR information S3 of all OFDM symbols in one frame, and an average power correction value S4 of each OFDM symbol. A function for generating notification information S6, and a function for collectively inserting and transmitting notification information of all OFDM signals in the frame at a specified position in the transmission frame.
Further, the receiver calculates the average power correction value of each OFDM symbol from the function of acquiring the notification information inserted at the specified position in the frame and the acquired notification information, and sets each sub-system based on the average power correction value. And a function for restoring carrier information.
このように、この発明の実施の形態１によれば、送信機（図１）内に通知情報生成部８を設け、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値（補正情報）Ｓ４を、送信機から受信機に通知するように構成したので、各ＯＦＤＭシンボルを正確に復調（復元）することが可能となり、より高い信号対雑音電力比による信号伝送を実現することができ、低コストで高い送信電力を実現することができる。
また、受信機（図２）内に基準情報算出部２６を設けたので、送信機から取得した平均電力補正値に基づき、受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元することができる。
Thus, according to the first embodiment of the present invention, the notification
Further, since the reference
さらに、前述のように、送信機内のＰＡＰＲ算出部６は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位としてＰＡＰＲ情報を算出し、制御信号生成部７（電力補正手段）は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として平均電力補正値Ｓ４を生成し、受信機内の基準情報算出部２６は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、平均電力補正値を取得して受信信号Ｓ２０を補正するように構成してもよい。
Further, as described above, the
この場合、送信機は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、ＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する機能と、平均電力を補正する機能と、通知情報Ｓ６を生成する機能とを備え、受信機は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、平均電力補正値の取得する機能と、受信信号Ｓ２０の補正を行う機能とを備えている。
上記構成においても、同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
In this case, the transmitter has a function of calculating PAPR information S3, a function of correcting average power, and a function of generating notification information S6 in units of a plurality of OFDM symbols. A function of acquiring an average power correction value and a function of correcting the received signal S20 are provided in units of symbols.
Needless to say, the above-described configuration also exhibits the same effect.
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１、図２）では、１バースト分の電力補正情報を特定のＯＦＤＭシンボルで伝送したが、この構成では伝送遅延が大きくなるので、図４および図５のように、平均電力補正を行いつつ伝送遅延を抑制可能な構成としてもよい。
In the first embodiment (FIGS. 1 and 2), power correction information for one burst is transmitted using a specific OFDM symbol. However, in this configuration, the transmission delay becomes large, and as shown in FIGS. In addition, the transmission delay may be suppressed while correcting the average power.
図４はこの発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機を示すブロック構成図であり、図５はこの発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機を示すブロック構成図である。
図４、図５において、前述（図１、図２参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
4 is a block configuration diagram showing a transmitter of an OFDM communication apparatus according to
4 and 5, the same components as those described above (see FIGS. 1 and 2) are denoted by the same reference numerals as those described above and will not be described in detail.
図４（送信機）においては、前述の時間信号バッファ５および切替スイッチＱ１が省略されて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０が追加されている。
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０は、通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させて、遅延された通知情報（電力補正情報）Ｓ３０を生成し、ＩＦＦＴ部４に入力する。
In FIG. 4 (transmitter), the
The N-OFDM
一方、図５（受信機）においては、検波部２７の前段側にＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５が追加されている。
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５は、Ｐ／Ｓ部２４からの受信情報（データ部）Ｓ２３を、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延させて検波部２７に入力する。
On the other hand, in FIG. 5 (receiver), an N-OFDM
The N-OFDM
次に、図４および図５に示したこの発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の具体的な動作について説明する。
この場合、各ＯＦＤＭシンボルの電力補正情報を伝送するために、特定のサブキャリアが割り当てられる。なお、割り当てられるサブキャリアの位置は、受信機で既知となる位置であれば、ＯＦＤＭシンボルごとに変化してもよい。
Next, a specific operation of the OFDM communication apparatus according to
In this case, a specific subcarrier is assigned to transmit power correction information of each OFDM symbol. Note that the position of the assigned subcarrier may be changed for each OFDM symbol as long as the position is known by the receiver.
まず、図４（送信系）においては、前述と同様に、送信情報Ｓ１に対して、誤り訂正符号化処理、変調処理、サブキャリアマッピング処理が行われる。
ただし、サブキャリアマッピングに際して、一部（Ｎビット、たとえば、２ビット）のサブキャリアは、電力補正情報Ｓ３０の伝送に割り当てられており、データの伝送に割り当てられたサブキャリアのみにユーザデータをマッピングする。
First, in FIG. 4 (transmission system), as described above, error correction coding processing, modulation processing, and subcarrier mapping processing are performed on transmission information S1.
However, in subcarrier mapping, some (N bits, for example, 2 bits) subcarriers are allocated for transmission of power correction information S30, and user data is mapped only to the subcarriers allocated for transmission of data. To do.
ＩＦＦＴ部４は、サブキャリア上に配置された電力補正情報Ｓ３０とユーザデータとを、時間領域信号Ｓ３１に変換して、ＰＡＰＲ算出部６および平均電力補正部９に入力する。
ＰＡＰＲ算出部６は、ＯＦＤＭシンボルごとにＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出し、制御信号生成部７は、ＰＡＰＲ情報Ｓ３から平均電力補正値Ｓ４を生成する。
The
The
平均電力補正部９は、前述と同様に、各ＯＦＤＭシンボルの時間領域信号Ｓ３１に対して、平均電力補正値Ｓ４を用いて平均電力補正を行い、平均電力補正後の送信時間信号Ｓ５を生成する。
平均電力補正後の送信時間信号Ｓ５は、ＧＩ付加部１０によりガードインターバル（ＧＩ）が付加され、ＨＰＡ１１で増幅された後、送信アンテナ１２から送信される。
As described above, the average
The transmission time signal S5 after the average power correction is added with a guard interval (GI) by the
通知情報生成部８は、ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値Ｓ４に基づき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に伝えるための通知情報Ｓ６を生成する。
通知情報Ｓ６は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０により、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延されて、遅延後の通知情報（電力補正情報）Ｓ３０となり、ＩＦＦＴ部４に入力される。
The notification
The notification information S6 is delayed by N-OFDM symbols by the N-OFDM
遅延後の電力補正情報Ｓ３０は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の送信情報とともにサブキャリアマッピングされ、ＩＦＦＴ部４により時間領域信号Ｓ３１に変換された後、ＧＩ付加部１０によりＧＩが付加され、さらに、ＨＰＡ１１で増幅された後、送信アンテナ１２から送信される。
The power correction information S30 after the delay is subcarrier mapped together with the transmission information after the N-OFDM symbol, converted to the time domain signal S31 by the
次に、図５（受信系）において、受信アンテナ２０からＰ／Ｓ部２４までの動作は、前述（図２）と同様である。
この場合、Ｐ／Ｓ部２４からは、伝送路推定に用いられるパイロット情報と、各ＯＦＤＭシンボルに配置された電力補正情報（通知情報）とを含む受信情報Ｓ２１が、切替スイッチＱ２を介して基準情報算出部２６に入力され、基準情報算出部２６は、各ＯＦＤＭシンボルの基準情報Ｓ２２を算出する。
Next, in FIG. 5 (reception system), the operation from the
In this case, the reception information S21 including pilot information used for transmission path estimation and power correction information (notification information) arranged in each OFDM symbol is transmitted from the P /
一方、Ｐ／Ｓ部２４からの受信情報（データ部）Ｓ２３は、切替スイッチＱ２を介してＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５に入力される。
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５は、基準情報算出部２６の遅延に合わせて、受信情報（データ部）Ｓ２３をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延して検波部２７に入力し、検波部２７は、基準情報Ｓ２２によって検波を行う。
On the other hand, the reception information (data part) S23 from the P /
The N-OFDM
このとき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値が、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルに載せられているので、平均電力補正値とパイロット情報とによって、データ部の受信からＮ−ＯＦＤＭシンボル後に、基準情報Ｓ２２が生成される。
以下、メトリック算出部２８により、検波後の情報からメトリック情報が算出され、誤り訂正部２９により誤り訂正処理が施された後、受信機出力Ｓ２４が生成される。
At this time, since the average power correction value of each OFDM symbol is placed on the OFDM symbol after the N-OFDM symbol, the reference value is determined after the N-OFDM symbol from the reception of the data part by the average power correction value and the pilot information. Information S22 is generated.
Thereafter, metric information is calculated from the post-detection information by the
なお、上記説明では、１個のＯＦＤＭシンボル単位の平均電力制御を記載したが、複数のＯＦＤＭシンボルを１ブロックとして、ブロック単位で平均電力を制御し、ブロック単位の平均電力補正情報の通知処理を実行してもよい。
この場合、通知情報は、電力補正前に取り出す必要があるので、振幅に依存しない変調方式（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＰＳＫなど）を用いることが望ましい。
In the above description, the average power control in units of one OFDM symbol is described. However, the average power is controlled in units of blocks by setting a plurality of OFDM symbols as one block, and the process of notifying the average power correction information in units of blocks is performed. May be executed.
In this case, since the notification information needs to be taken out before the power correction, it is desirable to use a modulation scheme that does not depend on amplitude (Phase Shift Keying: PSK or the like).
以上のように、この発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機（図４）は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号Ｓ３１に変換するＩＦＦＴ部４と、通知情報生成部８からの通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０（第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）とを備えている。
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０は、ＩＦＦＴ部４において、通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置する。
As described above, the transmitter (FIG. 4) of the OFDM communication apparatus according to
The N-OFDM
また、この発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機（図５）は、受信信号Ｓ２０に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５（第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）を備えている。
受信機内の基準情報算出部２６は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報（基準情報Ｓ２２）を取得し、取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、各サブキャリアの情報を復元する。
Further, the receiver (FIG. 5) of the OFDM communication apparatus according to
The reference
すなわち、送信機は、通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる機能と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の通知情報（遅延後の電力補正情報Ｓ３０）をＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置して時間領域信号Ｓ３１を生成する機能とを備えている。
また、受信機は、データ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる機能と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報（基準情報Ｓ２２）を取得する機能と、通知情報から取得された平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正して各サブキャリアの情報を復元する機能とを備えている。
That is, the transmitter arranges the notification information S6 after delaying N-OFDM symbols and the notification information after N-OFDM symbols (delayed power correction information S30) on the specified subcarriers of the OFDM symbol, thereby providing a time domain signal. And a function of generating S31.
Further, the receiver is acquired from the notification information, the function of delaying the reception information of the data part by N-OFDM symbols, the function of acquiring the notification information (reference information S22) from a specific subcarrier after the N-OFDM symbols, and The average power correction value is used to correct the data portion before the N-OFDM symbol and restore the information of each subcarrier.
また、送信機内のＰＡＰＲ算出部６は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位としてＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出し、制御信号生成部７（電力補正手段）は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として平均電力補正値Ｓ４を生成する。
この場合、受信機内の基準情報算出部２６は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、平均電力補正値を取得し、受信信号Ｓ２０を補正する。
The
In this case, the reference
すなわち、送信機は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、ＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する機能と、平均電力を補正する機能と、通知情報Ｓ６を生成する機能とを備え、受信機は、複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、平均電力補正値を取得して受信信号Ｓ２０を補正する機能を備えている。 That is, the transmitter has a function of calculating PAPR information S3 in units of a plurality of OFDM symbols, a function of correcting average power, and a function of generating notification information S6, and the receiver has a plurality of OFDM symbols. As a unit, a function of acquiring the average power correction value and correcting the reception signal S20 is provided.
これにより、この発明の実施の形態２（図４、図５）によれば、前述の実施の形態１と同様に、信号対雑音電力比を向上させることができ、低コストで高い送信電力を実現することができる。
また、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正情報が、直後、または、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の、ＯＦＤＭシンボルによって通知されるので、送信機において、１バースト分の時間信号を保持するための時間信号バッファ５（図１参照）が不要となるうえ、送信機の遅延を抑制することが可能となる。
As a result, according to the second embodiment (FIGS. 4 and 5) of the present invention, the signal-to-noise power ratio can be improved as in the first embodiment, and the high transmission power can be obtained at low cost. Can be realized.
Further, since the average power correction information of each OFDM symbol is notified by the OFDM symbol immediately after or after the N-OFDM symbol, the
実施の形態３．
なお、上記実施の形態２（図４、図５）では、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正情報を特定のサブキャリアでデータとして伝送したが、図６および図７のように、ＯＦＤＭシンボル内に挿入されるパイロットパターンによって表現してもよい。
In Embodiment 2 (FIGS. 4 and 5), the average power correction information of each OFDM symbol is transmitted as data on a specific subcarrier, but is inserted into the OFDM symbol as shown in FIGS. It may be expressed by a pilot pattern.
図６はこの発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機を示すブロック構成図であり、図７はこの発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機を示すブロック構成図である。
図６、図７において、前述（図４、図５参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
6 is a block configuration diagram showing a transmitter of an OFDM communication apparatus according to
6 and 7, the same components as those described above (see FIGS. 4 and 5) are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.
図６（送信系）においては、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０の後段にパイロットパターン選択部４０が追加されている。
パイロットパターン選択部４０は、遅延後の電力補正情報Ｓ３０に基づいて、各ＯＦＤＭシンボルに挿入される既知のパイロット信号（パイロットパターン）Ｓ４０を選択（または、算出）し、ＩＦＦＴ部４に入力する。
In FIG. 6 (transmission system), a pilot
The pilot
図７（受信系）においては、基準情報算出部２６の前段にパイロットパターン検出部４５が追加されている。
パイロットパターン検出部４５は、切替スイッチＱ２を介して、各ＯＦＤＭシンボルに挿入されたパイロット信号Ｓ４５を取り込み、パイロット信号Ｓ４５から、対応するパイロットパターンを推定し、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正情報Ｓ４６を生成して基準情報算出部２６に入力する。
In FIG. 7 (reception system), a pilot
The pilot
次に、図６および図７に示したこの発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の具体的な動作について説明する。
この場合、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正情報は、ＯＦＤＭシンボル内に挿入されるパイロットパターンによって表現される。
Next, a specific operation of the OFDM communication apparatus according to
In this case, the average power correction information of each OFDM symbol is expressed by a pilot pattern inserted in the OFDM symbol.
なお、平均電力補正値は、必ずしも連続的な値である必要はなく、離散的な値であってもよい。たとえば、８段階の電力補正をかける場合には、８通りのパイロットパターンを用意して、各ＯＦＤＭシンボルに挿入すればよい。
また、このパイロットパターンは、完全に決められたパターンである必要はなく、たとえば、既存のパイロット信号に特定の位相回転をかけるようなものであってもよい。
The average power correction value is not necessarily a continuous value, and may be a discrete value. For example, when applying power correction in eight steps, eight pilot patterns may be prepared and inserted into each OFDM symbol.
Further, this pilot pattern does not have to be a completely determined pattern, and may be a pattern in which a specific phase rotation is applied to an existing pilot signal, for example.
まず、図６（送信系）において、符号化部１、変調部２およびＳ／Ｐ部３の動作は、前述と同様である。
ＩＦＦＴ部４は、サブキャリアに配置されたデータと、パイロットパターン選択部４０からのパイロットパターンＳ４０と、を時間領域信号Ｓ３１に変換する。
First, in FIG. 6 (transmission system), the operations of the
The
ＰＡＰＲ算出部６は、各ＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出し、制御信号生成部７は、平均電力補正値Ｓ４を生成する。
平均電力補正部９は、各ＯＦＤＭシンボルに対し、平均電力補正値Ｓ４に基づいて電力補正を施す。以下、ＧＩ付加部１０によりガードインターバル（ＧＩ）が付加され、ＨＰＡ１１により増幅された後、送信アンテナ１２から送信される。
The
The average
また、通知情報生成部８およびＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０は、前述と同様に、平均電力補正値Ｓ４から、遅延された電力補正情報Ｓ３０を生成する。
パイロットパターン選択部４０は、電力補正情報Ｓ３０に対応するパイロットパターンＳ４０を選択する。
パイロットパターンＳ４０に基づくパイロット信号（たとえば、３ビット）は、サブキャリア上に配置され、ＩＦＦＴ部４によって時間領域信号に変換される。
Further, the notification
The pilot
A pilot signal (for example, 3 bits) based on pilot pattern S40 is arranged on a subcarrier and converted into a time domain signal by
次に、図７（受信系）において、受信アンテナ２０からＰ／Ｓ部２４までの動作は、前述（図２、図５）と同様である。
この場合、Ｐ／Ｓ部２４の出力のうち、各ＯＦＤＭシンボルに配置されたパイロット信号Ｓ４５は、パイロットパターン検出部４５に送られ、挿入されたパイロットパターンの推定に寄与する。
Next, in FIG. 7 (reception system), the operation from the
In this case, among the outputs of the P /
パイロットパターン検出部４５は、パイロット信号Ｓ４５に基づくパイロットパターンの推定結果から、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正情報Ｓ４６を算出する。
基準情報算出部２６は、伝播路推定情報と平均電力補正情報Ｓ４６とを用いて、各ＯＦＤＭシンボルの基準情報Ｓ２２を算出する。
The pilot
The reference
検波部２７は、基準情報Ｓ２２を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延した受信信号を検波して、メトリック算出部２８に入力する。
以下、メトリック算出部２８によりメトリック情報の算出処理が行われ、さらに、誤り訂正部２９により誤り訂正処理が行われた後に、受信機出力Ｓ２４が生成される。
The
Thereafter, a metric information calculation process is performed by the
以上のように、この発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機（図６）は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号Ｓ３１に変換するＩＦＦＴ部４と、通知情報生成部８からの通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０（第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０からの通知情報（遅延後の電力補正情報Ｓ３０）に基づいて、送信すべきパイロットパターンを選択するパイロットパターン選択部Ｓ４０とを備えている。
パイロットパターン選択部４０は、ＩＦＦＴ部４において、選択したパイロットパターンとＮ−ＯＦＤＭシンボル後の送信データとを同一ＯＦＤＭシンボルに配置する。
As described above, the transmitter (FIG. 6) of the OFDM communication apparatus according to
Pilot
また、この発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の受信機（図７）は、受信信号Ｓ２０に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５（第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターン（平均電力補正情報Ｓ４６）を検出するパイロットパターン検出部４５とを備えている。
Further, the receiver (FIG. 7) of the OFDM communication apparatus according to
また、受信機内の基準情報算出部２６は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンから通知情報（基準情報Ｓ２２）を取得し、取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正して各サブキャリアの情報を復元する。
Also, the reference
すなわち、送信機は、通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる機能と、通知情報Ｓ６に基づいて、送信すべきパイロットパターンを選択（または、算出）する機能と、算出されたパイロットパターンとＮ−ＯＦＤＭシンボル後の送信データとを同一ＯＦＤＭシンボルに配置して時間領域信号Ｓ３１を生成する機能とを備えている。 That is, the transmitter has a function of delaying the notification information S6 by N-OFDM symbols, a function of selecting (or calculating) a pilot pattern to be transmitted based on the notification information S6, a calculated pilot pattern, and N− A function of generating the time domain signal S31 by arranging transmission data after the OFDM symbol in the same OFDM symbol.
また、受信機は、データ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる機能と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンから通知情報を取得する機能と、取得された平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正して各サブキャリアの情報を復元する機能とを備えている。 Further, the receiver uses the function of delaying the reception information of the data part by N-OFDM symbols, the function of acquiring notification information from the pilot pattern after the N-OFDM symbols, and the acquired average power correction value. A function of correcting the data part before the OFDM symbol and restoring the information of each subcarrier.
これにより、この発明の実施の形態３（図６、図７）によれば、送信機において、平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知するためにサブキャリアを割り当てる必要がなくなるので、ユーザデータのスループットを落とすことなく、高い信号対雑音電力比による通信を実現することができる。 As a result, according to the third embodiment (FIGS. 6 and 7) of the present invention, it is not necessary for the transmitter to allocate subcarriers to notify the receiver of the average power correction value S4. Communication with a high signal-to-noise ratio can be realized without reducing the throughput.
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３では特に言及しなかったが、図８に示すように、送信機においてアダプティブアレーシステムに適用し、複数の信号系列（複数のユーザに対応）を空間多重して送信してもよい。
Although not particularly mentioned in the first to third embodiments, as shown in FIG. 8, the transmitter is applied to an adaptive array system, and a plurality of signal sequences (corresponding to a plurality of users) are spatially multiplexed. You may send it.
図８はこの発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機を示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図８においては、一例として、３系列の信号を空間多重して４系列の送信アンテナ１２から送信するシステム構成を示している。
FIG. 8 is a block diagram showing a transmitter of an OFDM communication apparatus according to
In FIG. 8, as an example, a system configuration is shown in which three series of signals are spatially multiplexed and transmitted from four series of
図８において、送信機は、それぞれ同一構成からなる３系列の送信制御回路１０１〜１０３と、各送信制御回路１０１〜１０３の出力信号を加算する４個の加算器５１と、それぞれ同一構成からなる４系列のアンテナ制御回路２０１〜２０４と、４個の送信アンテナ１２と、各アンテナ制御回路２０１〜２０４に対して共通に設けられたＰＡＰＲ算出部６、制御信号生成部７および通知情報生成部８と、を備えている。
In FIG. 8, the transmitter includes three series of
送信制御回路１０１〜１０３は、前述の符号化部１、変調部２、Ｓ／Ｐ部３およびＩＦＦＴ部４に加えて、ＩＦＦＴ部４の後段に挿入されたビーム制御部５０を備えている。
ビーム制御部５０は、ＩＦＦＴ部４からの時間領域信号に対して、レイヤごとに特定のビームフォーミングを行うための重み付けを行う。
The
The
各アンテナ制御回路２０１〜２０４内のビーム制御部５０から生成される４系列の送信時間信号Ｓ５１は、加算器５１により系列ごとに加算（合成）されて、４系列のアンテナ制御回路２０１〜２０４に個別に入力される。
The four series of transmission time signals S51 generated from the
各アンテナ制御回路２０１〜２０４は、前述の時間信号バッファ５、平均電力補正部９，切替スイッチＱ１、ＧＩ付加部１０およびＨＰＡ１１を備えており、それぞれ、共有のＰＡＰＲ算出部６、制御信号生成部７および通知情報生成部８に関連している。
Each
一般に、アダプティブアレーシステムにおいては、複数の信号系列が重み付け合成されるので、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムと並んで、各送信アンテナ１２のＰＡＰＲが大きくなることが知られている。
図８の例では、方向制御が信号系列単位で行われているが、サブキャリア単位で行うことも可能である。その場合には、ＩＦＦＴ部４の後段ではなく、ＩＦＦＴ部４の前段にビーム制御部５０が挿入されることになる。
In general, in an adaptive array system, since a plurality of signal sequences are weighted and combined, it is known that the PAPR of each transmitting
In the example of FIG. 8, the direction control is performed in units of signal sequences, but can be performed in units of subcarriers. In this case, the
次に、図８に示したこの発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置の具体的な動作について説明する。
まず、３系列の送信情報Ｓ１は、個別の送信制御回路１０１〜１０３に入力され、それぞれレイヤごとに、符号化、変調、Ｓ／Ｐ変換、ＩＦＦＴ処理が施され、前述と同様の時間信号に変換される。
Next, a specific operation of the OFDM communication apparatus according to
First, the three series of transmission information S1 is input to the individual
次に、ビーム制御部５０は、レイヤごとに特定のビームフォーミングを行うための重み付けを行い、各送信アンテナ１２の送信時間信号Ｓ５１を生成する。
各レイヤからの送信時間信号Ｓ５１は、加算器５１により４系列の送信アンテナ１２ごとに加算され、各アンテナ制御回路２０１〜２０４内の時間信号バッファ５に送られる。
Next, the
The transmission time signal S51 from each layer is added by the
各アンテナ制御回路２０１〜２０４に関連したＰＡＰＲ算出部６は、すべての送信アンテナ１２のＰＡＰＲを集計し、その最大値をＰＡＰＲ情報Ｓ３として出力する。
また、制御信号生成部７は、ＰＡＰＲ情報Ｓ３に基づいて平均電力補正値Ｓ４を生成し、通知情報生成部８に入力するとともに、各送信アンテナ１２のアンテナ制御回路２０１〜２０４内の平均電力補正部９に入力する。この平均電力補正値Ｓ４は、すべての送信アンテナ１２について同一値である。
The
Further, the control
次に、通知情報生成部８は、平均電力補正値Ｓ４に対応する通知情報Ｓ６を生成し、データ部と同様のビームフォーミングのための重み付け処理を適用して、各送信アンテナのアンテナ制御回路２０１〜２０４に入力する。
Next, the notification
アンテナ制御回路２０１〜２０４において、ＧＩ付加部１０は、規定のフレームフォーマットにしたがい、切替スイッチＱ１を介して、通知情報Ｓ６と、平均電力補正後のデータ部の送信時間信号Ｓ５とを選択し、ガードインターバル（ＧＩ）を付加する。
In the
以下、ＧＩが付加された１バースト分の信号（Ｓ５、Ｓ６）は、ＨＰＡ１１で増幅され、送信アンテナ１２から送信される。
なお、通知情報Ｓ６は、すべてのユーザ（図８の例では、３人のユーザ）に共通の情報であるので、必ずしもビームフォーミングを行う必要はない。
また、ここでは、送信機のみについて説明したが、受信機の動作については、前述の実施の形態１で説明した通りである。
Hereinafter, one burst signal (S5, S6) to which GI is added is amplified by the
Note that the notification information S6 is information common to all users (three users in the example of FIG. 8), and thus beam forming is not necessarily performed.
Although only the transmitter has been described here, the operation of the receiver is as described in the first embodiment.
また、図８では、同時送信される信号が３系列であって、送信アンテナ１２の数が４個のアダプティブアレーシステムの例を示したが、たとえば、複数アンテナを用いて高速伝送を実現するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）システムのように、１つの送信機と１つの受信機との間で複数の信号系列が空間多重する構成であってもよい。その場合には、受信機で信号分離が行われた後、通知情報から得られる平均電力補正値に基づいて、受信信号の復元が行われる。
FIG. 8 shows an example of an adaptive array system in which signals simultaneously transmitted are three sequences and the number of
さらに、ここでは、前述の実施の形態１のように、特定のＯＦＤＭシンボルで通知情報を送信する例を示したが、前述の実施の形態２、３のように、後続するＯＦＤＭシンボルのデータやパイロット信号によって通知情報を伝送してもよい。 Furthermore, here, the example in which the notification information is transmitted using a specific OFDM symbol as in the above-described first embodiment has been described. However, as in the above-described second and third embodiments, the data of the subsequent OFDM symbol or Notification information may be transmitted by a pilot signal.
以上のように、この発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機（図８）は、２以上の整数Ｌ個（たとえば、３個）の信号系列を、２以上の整数Ｍ個（たとえば、４個）の送信アンテナ１２を用いて受信機に送信するために、Ｌ個の送信系列ごとに複数の第１の送信時間信号を生成して重み付け処理および合成処理を行い、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとに個別の第２の送信時間信号を生成する時間信号生成手段（送信制御回路１０１〜１０３、加算器５１）を備えている。
As described above, the transmitter (FIG. 8) of the OFDM communication apparatus according to
また、送信機（図８）は、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとに各ＯＦＤＭシンボルの時間波形のＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出するＰＡＰＲ算出部６と、ＰＡＰＲ算出部６により算出されたＭ個のＰＡＰＲ情報Ｓ３の最大値に基づいて、Ｍ個の送信アンテナ１２の各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する電力補正手段（制御信号生成部７、平均電力補正部９）と、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知するための通知情報Ｓ６を生成する通知情報生成部８と、通知情報Ｓ６をＭ個の送信アンテナ１２から受信アンテナ２０に送信するための送信手段（ＧＩ付加部１０、ＨＰＡ１１）とを備えている。
Further, the transmitter (FIG. 8) includes a
また、受信機（図２）は、受信アンテナ２０を介して送信機からの受信信号を取得する受信手段と、受信信号に含まれる通知情報に基づき、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報Ｓ２２を算出する基準情報算出部２６とを備えている。
Further, the receiver (FIG. 2) acquires the average power correction value of each OFDM symbol based on the receiving means for acquiring the received signal from the transmitter via the receiving
すなわち、送信機（図８）は、ＯＦＤＭ通信を行うために、複数（Ｌ個）の信号系列を複数（Ｍ個）の送信アンテナ１２を用いて送信する機能と、Ｌ個の送信系列ごとに送信時間信号を生成し、重み付け・合成処理を施して、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとの送信時間信号を生成する機能と、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとに各ＯＦＤＭシンボルの時間波形のＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する機能と、算出されたＭ個のＰＡＰＲ情報Ｓ３の最大値に基づいて、Ｍ個の送信アンテナ１２の各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する機能と、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を受信機に通知する機能と、を備えている。
That is, in order to perform OFDM communication, the transmitter (FIG. 8) has a function of transmitting a plurality (L) of signal sequences using a plurality (M) of
また、受信機は、送信機から通知される各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を取得する機能と、取得した平均電力補正値に基づいて、受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元する機能とを備えている。 In addition, the receiver obtains the average power correction value of each OFDM symbol notified from the transmitter, and corrects the received signal based on the acquired average power correction value to restore the information of each subcarrier. It has the function to do.
これにより、複数の信号系列を空間多重して送受信するシステムにおいて、より高い信号対雑音電力比による信号伝送を実現することができる。 Thereby, signal transmission with a higher signal-to-noise power ratio can be realized in a system that spatially multiplexes and transmits a plurality of signal sequences.
さらに、具体的には、送信機(図)８は、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとに対応したＭ個のアンテナ制御回路２０１〜２０４を備え、Ｍ個のアンテナ制御回路２０１〜２０４の各々は、各ＯＦＤＭシンボルを含む１フレーム分の送信時間信号をバッファリングする時間信号バッファ５を有し、ＰＡＰＲ算出部６は、１フレーム内のすべてのＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲ情報Ｓ３を算出する。
More specifically, the transmitter (FIG.) 8 includes M
また、電力補正手段は、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値Ｓ４を生成する制御信号生成部７と、平均電力補正値Ｓ４を用いて各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する平均電力補正部９とを有する。
また、送信手段は、送信フレーム内の規定位置に、同フレーム内のすべてのＯＦＤＭ信号の通知情報をまとめて挿入するＧＩ付加部１０を有する。
The power correction means includes a control
The transmission means also includes a
一方、受信機（図２）内の基準情報算出部２６は、送信フレーム内の規定位置に挿入された通知情報（基準情報Ｓ２２）を取得し、取得した通知情報から、複数のＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を算出し、算出した平均電力補正値に基づいて各サブキャリアの情報を復元する。
On the other hand, the reference
これにより、アダプティブアレーシステムにおいて、特定のＯＦＤＭシンボルで通知情報を伝送することができる。 Accordingly, in the adaptive array system, notification information can be transmitted using a specific OFDM symbol.
また、送信機（図８）は、Ｌ個の送信系列ごとに対応したＬ個の送信制御回路１０１〜１０３と、Ｍ個の送信アンテナ１２ごとに対応したＭ個のアンテナ制御回路２０１〜２０４とを備え、Ｌ個の送信制御回路１０１〜１０３の各々は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部４を有する。
The transmitter (FIG. 8) includes L
Ｍ個のアンテナ制御回路２０１〜２０４の各々は、図４のように、通知情報生成部８からの通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０（第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）を有していてもよい。
この場合、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０（図４参照）は、ＩＦＦＴ部４において、通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置する。
As shown in FIG. 4, each of the M
In this case, the N-OFDM symbol delay unit 30 (see FIG. 4) arranges the notification information S6 in the specified subcarrier of the OFDM symbol after the N-OFDM symbol in the
また、この場合、受信機は、図５のように、受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５（第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部）を有する。
受信機内の基準情報算出部２６は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報を取得し、取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、各サブキャリアの情報を復元する。
In this case, as shown in FIG. 5, the receiver N-OFDM symbol delay unit 35 (second N-OFDM symbol delay unit) that delays the reception information of the data part included in the received signal by N-OFDM symbols. Have
The reference
これにより、アダプティブアレーシステムにおいて、後続するＯＦＤＭシンボルの特定サブキャリアで通知情報を伝送することができる。 As a result, in the adaptive array system, the notification information can be transmitted on the specific subcarrier of the subsequent OFDM symbol.
また、送信機（図８）において、Ｌ個の送信制御回路１０１〜１０３の各々は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部４を備えており、Ｍ個のアンテナ制御回路２０１〜２０４の各々は、図６のように、通知情報生成部２６からの通知情報Ｓ６をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３０からの通知情報に基づいて、送信すべきパイロットパターンを選択するパイロットパターン選択部４０（図６参照）と、を有していてもよい。
In the transmitter (FIG. 8), each of the L
この場合、パイロットパターン選択部４０は、ＩＦＦＴ部４において、選択したパイロットパターンとＮ−ＯＦＤＭシンボル後の送信データとを同一ＯＦＤＭシンボルに配置する。
また、受信機は、図７のように、受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させるＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部３５と、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンを検出するパイロットパターン検出部４５とを有する。
受信機内の基準情報算出部２６は、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンから通知情報を取得し、取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、各サブキャリアの情報を復元する。
In this case, pilot
Further, as shown in FIG. 7, the receiver, as shown in FIG. 7, N-OFDM
The reference
これにより、アダプティブアレーシステムにおいて、後続するＯＦＤＭシンボルのパイロットパターンで通知情報を伝送することができる。 As a result, in the adaptive array system, the notification information can be transmitted using the pilot pattern of the subsequent OFDM symbol.
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４では特に言及しなかったが、図９に示すように、振幅に依存しない変調方式を用いて、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルを構成してもよい。
図９はこの発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ通信装置で適用されるフレーム構成例を示す説明図である。
Although not particularly mentioned in
FIG. 9 is an explanatory view showing a frame configuration example applied in the OFDM communication apparatus according to
前述の実施の形態１で述べたように、各ＯＦＤＭシンボルを受信機で正確に復元（復調）するためには、各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値が必要となるので、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルに対して平均電力補正を適用することはできない。
しかしながら、図９のように、振幅に依存しない変調方式を用いて通知情報を含むＯＦＤＭシンボルを構成すれば、通知情報部分にも平均電力補正を適用することができる。
As described in the first embodiment, since the average power correction value of each OFDM symbol is required to accurately restore (demodulate) each OFDM symbol by the receiver, the OFDM symbol including the notification information is used. The average power correction cannot be applied to.
However, as shown in FIG. 9, if an OFDM symbol including notification information is configured using a modulation scheme that does not depend on amplitude, average power correction can be applied to the notification information portion.
図９において、ＯＦＤＭシンボルの１フレームは、先頭のパイロット（Ｐｉｌｏｔ）部６０と、パイロット部６０に続く通知情報６１と、通知情報６１に続くデータ部６２、６３、６４、・・・とにより構成される。
In FIG. 9, one frame of the OFDM symbol is composed of a head pilot (Pilot)
パイロット部６０において各種同期および伝送路推定の処理が行われ、後続する通知情報６１や、データ部６２、６３、６４、・・・の復調が行われる。
通知情報６１を含むＯＦＤＭシンボルについては、振幅に依存しない変調方式（ＰＳＫなど）が用いられ、データ部６１、６２、６３、・・・については、効率の高い変調方式（ＱＡＭなど）が用いられる。これにより、フレーム全体にわたって、平均電力補正を適用することが可能となる。
Various types of synchronization and transmission path estimation processing are performed in the
For the OFDM symbol including the
以上のように、この発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機（図１）は、送信情報から符号化されたデータを生成する符号化部１と、符号化部１により符号化されたデータを変調してシンボル情報を生成する変調部２とを備えており、変調部２は、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルに対してはＰＳＫ系の変調方式を適用する。
また、送信機内の電力補正手段は、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルに平均電力補正処理を適用し、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値の受信機への通知を禁止する。
As described above, the transmitter (FIG. 1) of the OFDM communication apparatus according to
Further, the power correction means in the transmitter applies the average power correction process to the OFDM symbol including the notification information, and prohibits the receiver from reporting the average power correction value of the OFDM symbol including the notification information.
すなわち、送信機は、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルに平均電力補正を適用する機能と、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルに対してＰＳＫ系（振幅を用いない）変調方式を適用し、通知情報を含むＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値が受信機に通知されないようにする。
これにより、フレーム（図９）内の通知情報６１の部分においても、平均電力補正を適用することができるので、より高品質な無線通信を実現することができる。
That is, the transmitter applies a function of applying average power correction to an OFDM symbol including notification information, and applies a PSK-based (no amplitude) modulation scheme to the OFDM symbol including notification information, and includes OFDM including the notification information. The receiver is not notified of the symbol average power correction value.
As a result, the average power correction can also be applied to the portion of the
実施の形態６．
なお、上記実施の形態１〜５では特に言及しなかったが、ＰＳＫ系の変調方式を採用して、通知情報の伝送に割り当てられた領域をユーザデータの伝送に割り当ててもよい。
一般に、適応変調機能を有する無線通信システムにおいては、伝送路状態が悪い場合に変調多値数を落とし、ＰＳＫ系の位相変調方式（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＢＰＳＫ、または、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫなど）が適用される。
Although not particularly mentioned in the first to fifth embodiments, a PSK modulation scheme may be adopted to allocate a region allocated for transmission of notification information to transmission of user data.
In general, in a wireless communication system having an adaptive modulation function, the number of modulation multi-values is reduced when the transmission path state is bad, and a PSK phase modulation method (Binary Phase Shift Keying: BPSK or Quadrature Phase Shift Keying: QPSK, etc.) ) Applies.
このように、振幅に情報が載らない位相変調方式としてＰＳＫ系を採用する場合には、受信機において、平均電力補正値を取得することなく、送信データの復元が可能となる。
したがって、通知情報の伝送に割り当てられた領域を、ユーザデータの伝送に割り当てることにより、伝送速度を向上させることができる。
As described above, when the PSK system is employed as a phase modulation method in which information is not included in the amplitude, transmission data can be restored in the receiver without obtaining an average power correction value.
Therefore, the transmission rate can be improved by allocating the area allocated for transmission of notification information to transmission of user data.
以上のように、この発明の実施の形態６に係るＯＦＤＭ通信装置の送信機(図)１は、適応変調機能を有する変調部２を備えており、変調部２は、ＰＳＫ系の変調方式を適用した場合には、通知情報の生成および伝送を禁止し、ＱＡＭ系の変調方式を適用した場合には、通知情報の生成および伝送を行う。
As described above, the transmitter (FIG. 1) of the OFDM communication apparatus according to
すなわち、送信機は、適応変調の機能と、ＰＳＫ系（振幅を用いない）変調方式が適用された場合には、通知情報の生成および伝送を行わずに、ＱＡＭ系（振幅を用いる）変調方式が適用された場合には、通知情報の生成および伝送を行うための切替機能とを有する。
これにより、通知情報の伝送が不必要な場合には、データの伝送速度を向上させることが可能となる。
That is, when the adaptive modulation function and the PSK system (without amplitude) modulation system are applied, the transmitter does not generate and transmit notification information, and does not generate and transmit the notification information. Is applied, it has a switching function for generating and transmitting notification information.
As a result, when transmission of the notification information is unnecessary, the data transmission speed can be improved.
１ 符号化部、２ 変調部、３ Ｓ／Ｐ部、４ ＩＦＦＴ部、５ 時間信号バッファ、６ ＰＡＰＲ算出部、７ 制御信号生成部、８ 通知情報生成部、９ 平均電力補正部、１０ ＧＩ付加部、１１ ＨＰＡ、１２ 送信アンテナ、２０ 受信アンテナ、２１ 低雑音増幅器、２２ ＧＩ削除部、２３ ＦＦＴ部、２４ Ｐ／Ｓ部、２５ 時間・周波数同期部、２６ 基準情報算出部、２７ 検波部、２８ メトリック算出部、２９ 誤り訂正部、３０、３５ Ｎ−ＯＦＤＭシンボル遅延部、４０ パイロットパターン選択部、４５ パイロットパターン検出部、５０ ビーム制御部、５１ 加算器、６０ パイロット部、６１ 通知情報、６２〜６４ データ部、１０１〜１０３ 送信制御回路、２０１〜２０４ アンテナ制御回路、Ｑ１、Ｑ２ 切替スイッチ、Ｓ１ 送信情報、Ｓ２ 送信時間信号、Ｓ３ ＰＡＰＲ情報、Ｓ４ 平均電力補正値、Ｓ５ 平均電力補正後の送信時間信号、Ｓ６ 通知情報、Ｓ２０ 受信信号、Ｓ２１ 受信情報（制御情報部）、Ｓ２２ 基準情報、Ｓ２３ 受信情報（データ部）、Ｓ２４ 受信機出力、Ｓ３０ 遅延された通知情報（電力補正情報）、Ｓ３１ 時間領域信号、Ｓ４０ パイロットパターン（パイロット信号）、Ｓ４５ パイロット信号、Ｓ４６ 平均電力補正情報、Ｓ５１ 送信時間信号。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Encoding part, 2 Modulation part, 3 S / P part, 4 IFFT part, 5 Time signal buffer, 6 PAPR calculation part, 7 Control signal generation part, 8 Notification information generation part, 9 Average power correction part, 10 GI addition Unit, 11 HPA, 12 transmitting antenna, 20 receiving antenna, 21 low noise amplifier, 22 GI deleting unit, 23 FFT unit, 24 P / S unit, 25 time / frequency synchronizing unit, 26 reference information calculating unit, 27 detecting unit, 28 Metric calculation unit, 29 Error correction unit, 30, 35 N-OFDM symbol delay unit, 40 Pilot pattern selection unit, 45 Pilot pattern detection unit, 50 Beam control unit, 51 Adder, 60 Pilot unit, 61 Notification information, 62 -64 Data part, 101-103 Transmission control circuit, 201-204 Antenna control circuit, Q1, Q2 changeover switch S1 transmission information, S2 transmission time signal, S3 PAPR information, S4 average power correction value, S5 transmission time signal after average power correction, S6 notification information, S20 reception signal, S21 reception information (control information section), S22 reference information, S23 reception information (data part), S24 receiver output, S30 delayed notification information (power correction information), S31 time domain signal, S40 pilot pattern (pilot signal), S45 pilot signal, S46 average power correction information, S51 transmission Time signal.
Claims (6)
前記送信機は、
ＯＦＤＭシンボルごとの時間波形のＰＡＰＲ情報を算出するＰＡＰＲ算出部と、
前記ＰＡＰＲ情報に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力を補正するための電力補正手段と、
前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を前記受信機に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部と、
前記通知情報を前記送信アンテナから前記受信アンテナに送信するための送信手段と、を有し、
前記受信機は、
前記受信アンテナを介して前記送信機からの受信信号を取得する受信手段と、
前記受信信号に含まれる通知情報に基づき、前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、前記受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報を算出する基準情報算出部と、を有し、
前記送信機は、
各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部と、
前記通知情報生成部からの通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、を有し、
前記第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部は、前記ＩＦＦＴ部において、前記通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置し、
前記受信機は、前記受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部を有し、
前記受信機内の基準情報算出部は、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報を取得し、
取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、前記各サブキャリアの情報を復元する
ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。 In an OFDM communication apparatus that performs OFDM communication between a transmitter having a transmission antenna and a receiver having a reception antenna,
Said transmitter,
A PAPR calculation unit that calculates PAPR information of a time waveform for each O FDM symbol;
A power correcting means for correcting the average power of each pre-Symbol O FDM symbol based on the PAPR information,
A notification information generating unit that generates notification information for notifying the average power correction value for each pre Symbol O FDM symbols to the receiver,
Anda transmitting means for transmitting the notification information from the transmitting antenna to the receiving antenna,
The receiver
Receiving means for obtaining a received signal from the transmitter via the receiving antenna;
Based on the notification information contained in the received signal, obtains the average power correction value for each pre Symbol O FDM symbol, based on the obtained average power correction value, the information of each subcarrier give correction to the received signal a reference information calculation unit for calculating a reference information for restoring, was closed,
The transmitter is
An IFFT unit for converting a signal arranged on each subcarrier into a time domain signal;
A first N-OFDM symbol delay unit that delays the notification information from the notification information generation unit by N-OFDM symbols;
In the IFFT unit, the first N-OFDM symbol delay unit arranges the notification information on a specified subcarrier of an OFDM symbol after the N-OFDM symbol,
The receiver includes a second N-OFDM symbol delay unit that delays N-OFDM symbol delay of reception information of a data part included in the received signal;
The reference information calculation unit in the receiver is
Obtaining notification information from specific subcarriers after N-OFDM symbols;
An OFDM communication apparatus , wherein an average power correction value based on acquired notification information is used to correct a data part before N-OFDM symbols and restore the information of each subcarrier .
前記電力補正手段は、前記複数のＯＦＤＭシンボルを単位として前記平均電力補正値を生成する制御信号生成部を含み、
前記受信機内の基準情報算出部は、前記複数のＯＦＤＭシンボルを単位として、前記平均電力補正値を取得し、前記受信信号を補正することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置。 The PAPR calculation unit calculates the PAPR information in units of the plurality of OFDM symbols,
The power correction means includes a control signal generation unit that generates the average power correction value in units of the plurality of OFDM symbols,
Reference information calculation unit of the receiver is, in units of the plurality of OFDM symbols, to obtain the average power correction value, OFDM communication apparatus according to claim 1, characterized in that correcting the received signal.
前記送信機は、
ＯＦＤＭシンボルごとの時間波形のＰＡＰＲ情報を算出するＰＡＰＲ算出部と、
前記ＰＡＰＲ情報に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力を補正するための電力補正手段と、
前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を前記受信機に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部と、
前記通知情報を前記送信アンテナから前記受信アンテナに送信するための送信手段と、を有し、
前記受信機は、
前記受信アンテナを介して前記送信機からの受信信号を取得する受信手段と、
前記受信信号に含まれる通知情報に基づき、前記ＯＦＤＭシンボルごとの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、前記受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報を算出する基準情報算出部と、を有し、
前記送信機は、
各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部と、
前記通知情報生成部からの通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、
前記第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部からの通知情報に基づいて、送信すべきパイロットパターンを選択するパイロットパターン選択部と、を有し、
前記パイロットパターン選択部は、前記ＩＦＦＴ部において、選択したパイロットパターンとＮ−ＯＦＤＭシンボル後の送信データとを同一ＯＦＤＭシンボルに配置し、
前記受信機は、
前記受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンを検出するパイロットパターン検出部と、を有し、
前記受信機内の基準情報算出部は、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンから通知情報を取得し、
取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、前記各サブキャリアの情報を復元する
ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。 In an OFDM communication apparatus that performs OFDM communication between a transmitter having a transmission antenna and a receiver having a reception antenna,
Said transmitter,
A PAPR calculation unit that calculates PAPR information of a time waveform for each O FDM symbol;
A power correcting means for correcting the average power of each pre-Symbol O FDM symbol based on the PAPR information,
A notification information generating unit that generates notification information for notifying the average power correction value for each pre Symbol O FDM symbols to the receiver,
Anda transmitting means for transmitting the notification information from the transmitting antenna to the receiving antenna,
The receiver
Receiving means for obtaining a received signal from the transmitter via the receiving antenna;
Based on the notification information contained in the received signal, obtains the average power correction value for each pre Symbol O FDM symbol, based on the obtained average power correction value, the information of each subcarrier give correction to the received signal a reference information calculation unit for calculating a reference information for restoring, was closed,
The transmitter is
An IFFT unit for converting a signal arranged on each subcarrier into a time domain signal;
A first N-OFDM symbol delay unit that delays the notification information from the notification information generation unit by N-OFDM symbols;
A pilot pattern selection unit that selects a pilot pattern to be transmitted based on notification information from the first N-OFDM symbol delay unit;
The pilot pattern selection unit arranges the selected pilot pattern and transmission data after N-OFDM symbols in the same OFDM symbol in the IFFT unit,
The receiver
A second N-OFDM symbol delay unit that delays N-OFDM symbol reception information of the data portion included in the received signal;
A pilot pattern detection unit for detecting a pilot pattern after N-OFDM symbols,
The reference information calculation unit in the receiver is
Obtain notification information from the pilot pattern after N-OFDM symbols;
An OFDM communication apparatus , wherein an average power correction value based on acquired notification information is used to correct a data part before N-OFDM symbols and restore the information of each subcarrier .
前記送信機は、
２以上の整数Ｌ個の信号系列を、２以上の整数Ｍ個の送信アンテナを用いて前記受信機に送信するために、
前記Ｌ個の送信系列ごとに複数の第１の送信時間信号を生成して重み付け処理および合成処理を行い、前記Ｍ個の送信アンテナごとに個別の第２の送信時間信号を生成する時間信号生成手段と、
前記Ｍ個の送信アンテナごとに各ＯＦＤＭシンボルの時間波形のＰＡＰＲ情報を算出するＰＡＰＲ算出部と、
前記ＰＡＰＲ算出部により算出されたＭ個のＰＡＰＲ情報の最大値に基づいて、前記Ｍ個の送信アンテナの前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する電力補正手段と、
前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を前記受信機に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部と、
前記通知情報を前記Ｍ個の送信アンテナから前記受信アンテナに送信するための送信手段と、を有し、
前記受信機は、
前記受信アンテナを介して前記送信機からの受信信号を取得する受信手段と、
前記受信信号に含まれる通知情報に基づき、前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、前記受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報を算出する基準情報算出部と、を有し、
前記送信機は、
前記Ｌ個の送信系列ごとに対応したＬ個の送信制御回路と、
前記Ｍ個の送信アンテナごとに対応したＭ個のアンテナ制御回路と、を備え、
前記Ｌ個の送信制御回路の各々は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部を有し、
前記Ｍ個のアンテナ制御回路の各々は、前記通知情報生成部からの通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部を有し、
前記第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部は、前記ＩＦＦＴ部において、前記通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル後のＯＦＤＭシンボルの規定サブキャリアに配置し、
前記受信機は、前記受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部を有し、
前記受信機内の基準情報算出部は、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後の特定のサブキャリアから通知情報を取得し、
取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、前記各サブキャリアの情報を復元する
ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。 In an OFDM communication apparatus that performs OFDM communication between a transmitter having a plurality of transmission antennas and a receiver having a reception antenna,
The transmitter is
In order to transmit an integer L signal sequence of 2 or more to the receiver using an integer M of 2 or more transmit antennas,
Time signal generation for generating a plurality of first transmission time signals for each of the L transmission sequences, performing weighting processing and combining processing, and generating individual second transmission time signals for each of the M transmission antennas Means,
A PAPR calculator that calculates PAPR information of a time waveform of each OFDM symbol for each of the M transmit antennas;
Power correcting means for correcting an average power of each of the OFDM symbols of the M transmitting antennas based on a maximum value of M PAPR information calculated by the PAPR calculating unit;
A notification information generator for generating notification information for notifying the receiver of the average power correction value of each OFDM symbol;
Anda transmitting means for transmitting the notification information from the M transmit antennas to the receive antenna,
The receiver
Receiving means for obtaining a received signal from the transmitter via the receiving antenna;
Based on the notification information included in the received signal, the average power correction value of each OFDM symbol is acquired, and based on the acquired average power correction value, the received signal is corrected to restore the information of each subcarrier. have a, and reference information calculation unit for calculating a reference information for,
The transmitter is
L transmission control circuits corresponding to the L transmission sequences;
M antenna control circuits corresponding to each of the M transmission antennas,
Each of the L transmission control circuits includes an IFFT unit that converts a signal arranged on each subcarrier into a time domain signal,
Each of the M antenna control circuits includes a first N-OFDM symbol delay unit that delays the notification information from the notification information generation unit by N-OFDM symbols,
In the IFFT unit, the first N-OFDM symbol delay unit arranges the notification information on a specified subcarrier of an OFDM symbol after the N-OFDM symbol,
The receiver includes a second N-OFDM symbol delay unit that delays N-OFDM symbol delay of reception information of a data part included in the received signal;
The reference information calculation unit in the receiver is
Obtaining notification information from specific subcarriers after N-OFDM symbols;
An OFDM communication apparatus , wherein an average power correction value based on acquired notification information is used to correct a data part before N-OFDM symbols and restore the information of each subcarrier .
前記送信機は、
２以上の整数Ｌ個の信号系列を、２以上の整数Ｍ個の送信アンテナを用いて前記受信機に送信するために、
前記Ｌ個の送信系列ごとに複数の第１の送信時間信号を生成して重み付け処理および合成処理を行い、前記Ｍ個の送信アンテナごとに個別の第２の送信時間信号を生成する時間信号生成手段と、
前記Ｍ個の送信アンテナごとに各ＯＦＤＭシンボルの時間波形のＰＡＰＲ情報を算出するＰＡＰＲ算出部と、
前記ＰＡＰＲ算出部により算出されたＭ個のＰＡＰＲ情報の最大値に基づいて、前記Ｍ個の送信アンテナの前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力を補正する電力補正手段と、
前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を前記受信機に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部と、
前記通知情報を前記Ｍ個の送信アンテナから前記受信アンテナに送信するための送信手段と、を有し、
前記受信機は、
前記受信アンテナを介して前記送信機からの受信信号を取得する受信手段と、
前記受信信号に含まれる通知情報に基づき、前記各ＯＦＤＭシンボルの平均電力補正値を取得するとともに、取得した平均電力補正値に基づき、前記受信信号に補正を与えて各サブキャリアの情報を復元するための基準情報を算出する基準情報算出部と、を有し、
前記送信機は、
前記Ｌ個の送信系列ごとに対応したＬ個の送信制御回路と、
前記Ｍ個の送信アンテナごとに対応したＭ個のアンテナ制御回路と、を備え、
前記Ｌ個の送信制御回路の各々は、各サブキャリア上に配置された信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ部を有し、
前記Ｍ個のアンテナ制御回路の各々は、
前記通知情報生成部からの通知情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、
前記第１のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部からの通知情報に基づいて、送信すべきパイロットパターンを選択するパイロットパターン選択部と、を有し、
前記パイロットパターン選択部は、前記ＩＦＦＴ部において、選択したパイロットパターンとＮ−ＯＦＤＭシンボル後の送信データとを同一ＯＦＤＭシンボルに配置し、
前記受信機は、
前記受信信号に含まれるデータ部の受信情報をＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延させる第２のＮ−ＯＦＤＭシンボル遅延部と、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンを検出するパイロットパターン検出部と、を有し、
前記受信機内の基準情報算出部は、
Ｎ−ＯＦＤＭシンボル後のパイロットパターンから通知情報を取得し、
取得した通知情報に基づく平均電力補正値を用いて、Ｎ−ＯＦＤＭシンボル前のデータ部を補正し、前記各サブキャリアの情報を復元する
ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。 In an OFDM communication apparatus that performs OFDM communication between a transmitter having a plurality of transmission antennas and a receiver having a reception antenna,
The transmitter is
In order to transmit an integer L signal sequence of 2 or more to the receiver using an integer M of 2 or more transmit antennas,
Time signal generation for generating a plurality of first transmission time signals for each of the L transmission sequences, performing weighting processing and combining processing, and generating individual second transmission time signals for each of the M transmission antennas Means,
A PAPR calculator that calculates PAPR information of a time waveform of each OFDM symbol for each of the M transmit antennas;
Power correcting means for correcting an average power of each of the OFDM symbols of the M transmitting antennas based on a maximum value of M PAPR information calculated by the PAPR calculating unit;
A notification information generator for generating notification information for notifying the receiver of the average power correction value of each OFDM symbol;
Anda transmitting means for transmitting the notification information from the M transmit antennas to the receive antenna,
The receiver
Receiving means for obtaining a received signal from the transmitter via the receiving antenna;
Based on the notification information included in the received signal, the average power correction value of each OFDM symbol is acquired, and based on the acquired average power correction value, the received signal is corrected to restore the information of each subcarrier. have a, and reference information calculation unit for calculating a reference information for,
The transmitter is
L transmission control circuits corresponding to the L transmission sequences;
M antenna control circuits corresponding to each of the M transmission antennas,
Each of the L transmission control circuits includes an IFFT unit that converts a signal arranged on each subcarrier into a time domain signal,
Each of the M antenna control circuits includes:
A first N-OFDM symbol delay unit that delays the notification information from the notification information generation unit by N-OFDM symbols;
A pilot pattern selection unit that selects a pilot pattern to be transmitted based on notification information from the first N-OFDM symbol delay unit;
The pilot pattern selection unit arranges the selected pilot pattern and transmission data after N-OFDM symbols in the same OFDM symbol in the IFFT unit,
The receiver
A second N-OFDM symbol delay unit that delays N-OFDM symbol reception information of the data portion included in the received signal;
A pilot pattern detection unit for detecting a pilot pattern after N-OFDM symbols,
The reference information calculation unit in the receiver is
Obtain notification information from the pilot pattern after N-OFDM symbols;
Using the average power correction value based on the acquired notification information, N-OFDM-symbol preceding data unit corrects, O FDM communication device you characterized by restoring the information of each subcarrier.
前記変調部は、ＰＳＫ系の変調方式を適用した場合には、前記通知情報の生成および伝送を禁止し、ＱＡＭ系の変調方式を適用した場合には、前記通知情報の生成および伝送を行うことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のＯＦＤＭ通信装置。 The transmitter includes a modulation unit having an adaptive modulation function,
The modulation unit prohibits the generation and transmission of the notification information when a PSK modulation method is applied, and generates and transmits the notification information when a QAM modulation method is applied. The OFDM communication apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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