JP6502764B2 - 送信装置、受信装置、及び半導体チップ - Google Patents
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Description
BER=(BER1+BER2)/2 (2)
第1の実施形態では、送信アンテナ数が2、受信アンテナ数が2の2×2MIMOを例に説明するが、アンテナ数はこれに限定されるものではない。
まず、本発明の第1の実施形態に係る送信装置について説明する。送信装置は、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる偏波を用いてOFDM信号を送信する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、送信装置1は、誤り訂正符号化部11と、ビットインターリーブ部12と、データ分配部(アンテナストリームデマルチプレクサ)13と、2つのマッピング部14(14−1及び14−2)と、偏波間インターリーブ部(MIMOプリコーダ)15と、2つの時間インターリーブ部16(16−1及び16−2)と、2つの周波数インターリーブ部17(17−1及び17−2)と、2つのOFDM出力処理部18(18−1及び18−2)とを備え、送信装置1には2つの送信アンテナ19(19−1及び19−2)が接続される。送信装置1は、1つ又は複数の半導体チップにより構成されてもよい。
次に、本発明の第1の実施形態に係る受信装置について説明する。受信装置は、上述した送信装置1から送信されるOFDM信号を、複数の受信アンテナにより受信して復調する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、受信装置2は、2つのOFDM入力処理部22(22−1及び22−2)と、伝送路応答算出部23と、2つの周波数デインターリーブ部24(24−1及び24−2)と、2つの時間デインターリーブ部25(25−1及び25−2)と、MIMO検出部26と、データ偏波間デインターリーブ部27と、雑音分散算出部28と、雑音分散値偏波間デインターリーブ部29と、2つのLLR(Log Likelihood Ratio:対数尤度比)算出部30(30−1及び30−2)と、データ統合部31と、ビットデインターリーブ部32と、誤り訂正符号復号部33とを備え、受信装置2には2つの受信アンテナ21(21−1及び21−2)が接続される。なお、受信装置2は、1つ又は複数の半導体チップにより構成されてもよい。
次に、偏波間インターリーブ部15の処理の詳細について説明する。なお、インターリーブ処理によるデータの並べ替え順は以下の例に限られるものではない。
図4は、偏波間インターリーブ部15の第1のインターリーブ処理例を説明する図である。第1の例では、送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従ってキャリアシンボル単位で並べ替える。OFDMキャリアシンボルのキャリアシンボル数をNとすると、偏波間インターリーブ部15は、マッピング部14−1からキャリアシンボル番号0〜N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−2からキャリアシンボル番号N〜2N−1のキャリアシンボルを入力する。第1の例では、偏波間インターリーブ部15は、キャリアシンボルを行方向に1行(p個)ずつ書き込んだ後に、列方向に1列(q個)ずつ読み出す。p×q=2Nである。
次に、偏波間インターリーブ処理の第2の例について説明する。図5は、偏波間インターリーブ部15の第2のインターリーブ処理例を説明する図である。第1の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従ってキャリアシンボル単位で並べ替えたのに対し、第2の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従って、IQ平面のI軸座標上に配置されるデータ(以下、「Iデータ」と称する)及びIQ平面のQ軸座標上に配置されるデータ(以下、「Qデータ」と称する)単位で並べ替える点が相違する。
次に、偏波間インターリーブ処理の第3の例について説明する。第3の例では、偏波間インターリーブ部15は、送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルについて、並べ替え前のキャリアシンボルの位置と並べ替え後のキャリアシンボルの位置とをランダムに対応付けたテーブル(不規則テーブル)を予め有する。偏波間インターリーブ部15は、マッピング部14−1からキャリアシンボル番号0〜N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−2からキャリアシンボル番号N〜2N−1のキャリアシンボルを入力し、計2Nのキャリアシンボルごとに、不規則テーブルを参照して並べ替える。
次に、偏波間インターリーブ処理の第4の例について説明する。第3の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、キャリアシンボル単位で不規則に並べ替えたのに対し、第4の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、IQデータ単位で不規則に並べ替える点が相違する。
次に、周波数インターリーブ部17の処理の詳細について説明する。なお、周波数デインターリーブ部24は、周波数インターリーブ部17と逆方向にデータを並び替えて元の順序に戻すものであるため、説明を省略する。図6は、周波数インターリーブ部17の構成例を示すブロック図である。周波数インターリーブ部17は、セグメント間インターリーブ部171と、データローテーション部172と、データランダマイズ部173とを備える。ただし、偏波間インターリーブ部15が実質的にセグメント間インターリーブ部171の処理も兼ねているため、セグメント間インターリーブ部171は省略してもよい。
偏波間インターリーブ部15の偏波間インターリーブ処理が上述した第1又は第3の例である場合の周波数インターリーブ部17の処理を、周波数インターリーブ処理の第1の例として説明する。
次に、偏波間インターリーブ部15の偏波間インターリーブ処理が上述した第2又は第4の例である場合の周波数インターリーブ部17の処理を、周波数インターリーブ処理の第2の例として説明する。
次に、第2の実施形態として、複数チャンネルを同時に用いて1つのデータストリームを伝送する(以後、バルク伝送と呼ぶ)場合、すなわち、送信装置が複数チャンネルのOFDM信号を各チャンネルあたり複数の送信アンテナを用いて送信し、受信装置が複数チャンネルのOFDM信号を各チャンネルあたり複数の受信アンテナを用いて受信する場合について説明する。第2の実施形態では、チャンネル数が2の場合を例に説明するが、チャンネル数は2に限定されるものではない。
図11は、第2の実施形態に係る送信装置3の構成を示すブロック図である。図11に示すように、送信装置3は、誤り訂正符号化部11と、ビットインターリーブ部12と、データ分配部13と、4つのマッピング部14(14−1乃至14−4)と、偏波・チャンネル間インターリーブ部20と、4つの時間インターリーブ部16(16−1乃至16−4)と、4つの周波数インターリーブ部17(17−1乃至17−4)と、第1チャンネル用出力処理部180−1と、第2チャンネル用出力処理部180−2とを備え、送信装置3には4つの送信アンテナ19(19−1乃至19−4)が接続される。なお、送信装置3は、1つ又は複数の半導体チップにより構成されてもよい。
次に、第2の実施形態に係る受信装置について説明する。図12は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図12に示すように、受信装置4は、第1チャンネル用入力処理部220−1と、第2チャンネル用入力処理部220−2と、2つの伝送路応答算出部23(23−1及び23−2)と、4つの周波数デインターリーブ部24(24−1乃至24−4)と、4つの時間デインターリーブ部25(25−1乃至25−4)と、2つのMIMO検出部26(26−1及び26−2)と、データ偏波・チャンネル間デインターリーブ部41と、雑音分散算出部28と、雑音分散値偏波・チャンネル間デインターリーブ部42と、4つのLLR算出部30(30−1乃至30−4)と、データ統合部31と、ビットデインターリーブ部32と、誤り訂正符号復号部33とを備え、受信装置4には4つの受信アンテナ21(21−1乃至21−4)が接続される。なお、受信装置4は、1つ又は複数の半導体チップにより構成されてもよい。
次に、偏波・チャンネル間インターリーブ部20について説明する。第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様にインターリーブ処理の第1の例から第4の例について説明する。
図13は、偏波・チャンネル間インターリーブ部20の第1のインターリーブ処理例を説明する図である。第1の例では、送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従ってキャリアシンボル単位で並べ替える。OFDMキャリアシンボルのキャリアシンボル数をNとすると、偏波・チャンネル間インターリーブ部20は、マッピング部14−1からキャリアシンボル番号0〜N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−2からキャリアシンボル番号N〜2N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−3からキャリアシンボル番号2N〜3N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−4からキャリアシンボル番号3N〜4N−1のキャリアシンボルを入力する。第1の例では、偏波・チャンネル間インターリーブ部20は、キャリアシンボルを行方向に1行(p個)ずつ書き込んだ後に、列方向に1列(2q個)ずつ読み出す。p×2q=4Nである。
次に、偏波・チャンネル間インターリーブ処理の第2の例について説明する。図14は、偏波・チャンネル間インターリーブ部20の第2のインターリーブ処理例を説明する図である。第1の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従ってキャリアシンボル単位で並べ替えたのに対し、第2の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、所定の規則に従って、IQ平面のI軸座標上に配置されるIデータ及びIQ平面のQ軸座標上に配置されるQデータ単位で並べ替える点が相違する。
次に、偏波・チャンネル間インターリーブ処理の第3の例について説明する。第3の例では、偏波・チャンネル間インターリーブ部20は、送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルについて、並べ替え前のキャリアシンボルの位置と並べ替え後のキャリアシンボルの位置とをランダムに対応付けたテーブル(不規則テーブル)を予め有する。そして、偏波・チャンネル間インターリーブ部20は、マッピング部14−1からキャリアシンボル番号0〜N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−2からキャリアシンボル番号N〜2N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−3からキャリアシンボル番号2N〜3N−1のキャリアシンボルを入力し、マッピング部14−4からキャリアシンボル番号3N〜4N−1のキャリアシンボルを入力し、計4Nのキャリアシンボルごとに、不規則テーブルを参照して並べ替える。
次に、偏波・チャンネル間インターリーブ処理の第4の例について説明する。第3の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、キャリアシンボル単位で不規則に並べ替えたのに対し、第4の例では送信アンテナ数分のOFDMキャリアシンボルごとに、IQデータ単位で不規則に並べ替える点が相違する。
2,4 受信装置
11 誤り訂正符号化部
12 ビットインターリーブ部
13 データ分配部(アンテナストリームデマルチプレクサ)
14 マッピング部
15 偏波間インターリーブ部(MIMOプリコーダ)
16−1,16−2,16−3,16−4 時間インターリーブ部
17−1,17−2,17−3,17−4 周波数インターリーブ部
18−1,18−2,18−3,18−4 OFDM出力処理部
19−1,19−2,19−3,19−4 送信アンテナ
20 偏波・チャンネル間インターリーブ部
21−1,21−2,21−3,21−4 受信アンテナ
22−1,22−2 OFDM入力処理部
23,23−1,23−2 伝送路応答算出部
24−1,24−2,24−3,24−4 周波数デインターリーブ部
25−1,25−2,25−3,25−4 時間デインターリーブ部
26,26−1,26−2 MIMO検出部
27 データ偏波間デインターリーブ部
28 雑音分散算出部
29 雑音分散値偏波間デインターリーブ部
30 LLR算出部
31 データ統合部
32 ビットデインターリーブ部
33 誤り訂正符号復号部
41 データ偏波・チャンネル間デインターリーブ部
42 雑音分散値偏波・チャンネル間デインターリーブ部
180−1 第1チャンネル用出力処理部
180−2 第2チャンネル用出力処理部
181−1,181−2,181−3,181−4 OFDMフレーム構成部
182−1,182−2,182−3,182−4 IFFT部
183−1,183−2,183−3,183−4 GI付加部
220−1 第1チャンネル用入力処理部
220−2 第2チャンネル用入力処理部
221−1,221−2,221−3,221−4 GI除去部
222−1,222−2,222−3,222−4 FFT部
223−1,223−2,223−3,223−4 パイロット信号抽出部
Claims (4)
- 複数の送信アンテナにより送信されるOFDM信号を生成する送信装置であって、
前記送信アンテナごとにデータを分配するデータ分配部と、
前記データ分配部により分配されたデータをIQ平面へマッピングし、それぞれキャリア変調を施したキャリアシンボルを生成するマッピング部と、
複数の前記キャリアシンボルをIQ平面のI軸座標上に配置されるIデータ及びQ軸座標上に配置されるQデータに分解した後、前記複数の送信アンテナ間で所定の規則に従ってIデータ及びQデータ単位で並べ替えた偏波間インターリーブデータを生成する偏波間インターリーブ部と、
前記送信アンテナごとに、前記偏波間インターリーブデータをそれぞれ時間方向にインターリーブ処理した時間インターリーブデータを生成する時間インターリーブ部と、
前記時間インターリーブデータに対してOFDM信号を生成するOFDM出力処理部と、
を備えることを特徴とする送信装置。 - 複数の受信アンテナにより受信されるOFDM信号を復調する受信装置であって、
前記OFDM信号を復調し、複素ベースバンド信号を生成するOFDM入力処理部と、
前記受信アンテナごとに、前記複素ベースバンド信号を時間方向にデインターリーブ処理した時間デインターリーブデータを生成する時間デインターリーブ部と、
前記時間デインターリーブデータをMIMO分離するMIMO検出部と、
前記MIMO検出部によりMIMO分離された複数のデータに対し、前記複数の受信アンテナ間で所定の規則に従って並べ替えた後、隣り合うデータをIQ平面のI軸座標上に配置されるIデータ及びQ軸座標上に配置されるQデータとしてキャリアシンボルを生成するデータ偏波間デインターリーブ部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 複数の送信アンテナにより送信されるOFDM信号を生成する半導体チップであって、
前記送信アンテナごとにデータを分配するデータ分配部と、
前記データ分配部により分配されたデータをIQ平面へマッピングし、それぞれキャリア変調を施したキャリアシンボルを生成するマッピング部と、
複数の前記キャリアシンボルをIQ平面のI軸座標上に配置されるIデータ及びQ軸座標上に配置されるQデータに分解した後、前記複数の送信アンテナ間で所定の規則に従ってIデータ及びQデータ単位で並べ替えた偏波間インターリーブデータを生成する偏波間インターリーブ部と、
前記送信アンテナごとに、前記偏波間インターリーブデータをそれぞれ時間方向にインターリーブ処理した時間インターリーブデータを生成する時間インターリーブ部と、
前記時間インターリーブデータに対してOFDM信号を生成するOFDM出力処理部と、
を備えることを特徴とする半導体チップ。 - 複数の受信アンテナにより受信されるOFDM信号を復調する半導体チップであって、
前記OFDM信号を復調し、複素ベースバンド信号を生成するOFDM入力処理部と、
前記受信アンテナごとに、前記複素ベースバンド信号を時間方向にデインターリーブ処理した時間デインターリーブデータを生成する時間デインターリーブ部と、
前記時間デインターリーブデータをMIMO分離するMIMO検出部と、
前記MIMO検出部によりMIMO分離された複数のデータに対し、前記複数の受信アンテナ間で所定の規則に従って並べ替えた後、隣り合うデータをIQ平面のI軸座標上に配置されるIデータ及びQ軸座標上に配置されるQデータとしてキャリアシンボルを生成するデータ偏波間デインターリーブ部と、
を備えることを特徴とする半導体チップ。
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