JP7118326B2 - Ofdm変調装置、ofdm復調装置、ofdm通信システム、及びofdm通信方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るOFDM通信システム100の構成を示すブロック図である。図1が示すように、OFDM通信システム100は、OFDM変調装置1、OFDM復調装置2及びケーブル3を含む。なお、OFDM通信システム100は、OFDM復調装置2以外にも、OFDM復調装置2の構成と同様の構成を有する少なくとも1つ以上のOFDM復調装置をさらに含む。また、OFDM変調装置1は、ケーブル3を介して、OFDM復調装置2と、それ以外の少なくとも1つ以上のOFDM復調装置と接続されている。
より詳細には、通信フレーム生成部10は、通信用途指定部14、ヘッダ生成部15、及びペイロード生成部16を備えている。
ペイロード生成部16は、通信フレームのペイロードを生成する。ペイロード生成部16は、生成したペイロードを逆高速フーリエ変換部11に出力する。
増幅素子13は、DA変換器12がアナログデータに変換した時間領域の通信フレームを増幅する。増幅素子13は、増幅した時間領域の通信フレーム30をOFDM復調装置2に出力する。
図2又は図4が示すように、逆高速フーリエ変換部11は、セレクタ40、複数の階層41、及びデータ出力部42を備えている。複数の階層41は、それぞれ、少なくとも1つ以上のデータ入力部43、及びバタフライ演算を実行する少なくとも1つ以上のバタフライ演算部44から構成されている。より具体的には、例えば、図4の例では、複数の階層41のうちの最上層の階層は、1つのデータ入力部43及び当該データ入力部43からデータを取得する1つのバタフライ演算部44を備えている。また、複数の階層41のうちの最上層の次の階層(図4における上から2段目の階層)は、2つのデータ入力部43と、当該2つのデータ入力部43のうちの一方からデータを取得するバタフライ演算部44と、当該2つのデータ入力部43のうちの他方からデータを取得するバタフライ演算部44とを備えている。なお、本明細書において、「最上層」は、図4において最も上に示された階層を意味するものとする。
より詳細には、複数の階層41の各データ入力部43は、セレクタ40から周波数領域のデータを取得した場合、周波数領域のデータを、複数の階層41のうちの同じ階層のバタフライ演算部44に出力する。より具体的には、例えば、図4の例では、複数の階層41のうちの最上層の階層のデータ入力部43は、セレクタ40から周波数領域のデータを取得した場合、周波数領域のデータを、当該最上層の階層のバタフライ演算部44に出力する。
AD変換器21は、増幅素子20が増幅した時間領域の通信フレームをアナログデータからデジタルデータに変換する。AD変換器21は、デジタルデータに変換した時間領域の通信フレームをシンボル同期部22に出力する。
より詳細には、複数の階層51のデータ入力部53は、セレクタ50から時間領域の通信フレームを取得した場合、時間領域の通信フレームを、複数の階層51のうちの同じ階層のバタフライ演算部54に出力する。より具体的には、例えば、複数の階層51のうちの最上層の階層のデータ入力部53は、セレクタ50から時間領域の通信フレームを取得した場合、当該時間領域の通信フレームを、当該最上層の階層のバタフライ演算部54に出力する。
より具体的には、ステップST10において、シンボル同期部22は、後のステップにおいて逆高速フーリエ変換部11によって実行される高速フーリエ変換を開始するタイミングを決定する。また、シンボル同期部22は、その際に、時間領域の通信フレームにおけるヘッダの部位を検知する。
OFDM復調装置2における、シンボル同期部22(通信用途判定部24)、高速フーリエ変換部23(セレクタ50、データ入力部53、バタフライ演算部54及びデータ出力部52)の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、OFDM復調装置2のシンボル同期部22及び高速フーリエ変換部23は、図7に示した各ステップの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)であってもよい。
なお、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ62に記憶される。
プロセッサ61は、メモリ62に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、OFDM復調装置2のシンボル同期部22及び高速フーリエ変換部23の各機能を実現する。すなわち、OFDM復調装置2のシンボル同期部22及び高速フーリエ変換部23は、これらの各機能がプロセッサ61によって実行されるときに、図7に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ62を備える。
これらのプログラムは、OFDM復調装置2のシンボル同期部22及び高速フーリエ変換部23の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ62は、コンピュータを、OFDM復調装置2のシンボル同期部22及び高速フーリエ変換部23として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。
例えば、シンボル同期部22の機能は、専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。高速フーリエ変換部23については、プロセッサ61がメモリ62に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにより上記機能のそれぞれを実現することができる。
上記の構成によれば、実施の形態1に係るOFDM変調装置1及び実施の形態1に係るOFDM復調装置2が奏する上述の各効果をOFDM通信システム100において実現できる。
上記の構成によれば、実施の形態1に係るOFDM通信システム100が奏する上述の効果と同様の効果を奏することができる。
なお、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
Claims (4)
- 通信フレームの通信用途を指定する通信用途指定部と、
前記通信用途指定部が指定した通信用途を示す通信用途指定情報が格納された、前記通信フレームのヘッダを生成するヘッダ生成部と、
前記通信フレームのペイロードを生成するペイロード生成部と、
前記ヘッダ生成部が生成したヘッダ、及び前記ペイロード生成部が生成したペイロードを含む周波数領域のデータに対して、前記通信用途指定部が指定した通信用途に応じたサイズの逆高速フーリエ変換を実行することにより、時間領域の通信フレームを生成する逆高速フーリエ変換部と、を備え、
前記通信用途指定部が指定する通信用途は、制御用途、又は情報用途であり、
前記通信用途指定部が指定した通信用途が制御用途である場合に前記逆高速フーリエ変換部が実行する逆高速フーリエ変換のサイズは、前記通信用途指定部が指定した通信用途が情報用途である場合に前記逆高速フーリエ変換部が実行する逆高速フーリエ変換のサイズよりも小さいことを特徴とするOFDM変調装置。 - 通信フレームの通信用途を指定する通信用途指定部と、
前記通信用途指定部が指定した通信用途を示す通信用途指定情報が格納された、前記通信フレームのヘッダを生成するヘッダ生成部と、
前記通信フレームのペイロードを生成するペイロード生成部と、
前記ヘッダ生成部が生成したヘッダ、及び前記ペイロード生成部が生成したペイロードを含む周波数領域のデータに対して、前記通信用途指定部が指定した通信用途に応じたサイズの逆高速フーリエ変換を実行することにより、時間領域の通信フレームを生成する逆高速フーリエ変換部と、を備え、
前記逆高速フーリエ変換部は、
セレクタと、
バタフライ演算を階層毎に実行することにより逆高速フーリエ変換を実行する複数の階層であって、それぞれが、少なくとも1つ以上のデータ入力部、及びバタフライ演算を実行する少なくとも1つ以上のバタフライ演算部から構成された複数の階層と、を備え、
前記セレクタは、前記通信用途指定部が指定した通信用途に基づいて、前記複数の階層の各データ入力部のうちから、前記周波数領域のデータを出力する出力先のデータ入力部を選択し、
前記複数の階層の各データ入力部は、
前記セレクタから前記周波数領域のデータを取得した場合、前記周波数領域のデータを、前記複数の階層のうちの同じ階層のバタフライ演算部に出力し、
前記複数の階層のうちの前の階層のバタフライ演算部からバタフライ演算後のデータを取得した場合、当該バタフライ演算後のデータを、前記複数の階層のうちの同じ階層のバタフライ演算部に出力し、
前記複数の階層の各バタフライ演算部は、
属する階層が後の階層であればあるほど実行するバタフライ演算のサイズが小さくなり、
前記複数の階層のうちの同じ階層のデータ入力部から前記周波数領域のデータを取得した場合、前記周波数領域のデータに対してバタフライ演算を実行し、
前記複数の階層のうちの同じ階層のデータ入力部から前記バタフライ演算後のデータを取得した場合、前記バタフライ演算後のデータに対してバタフライ演算を実行し、
前記通信用途指定部が指定する通信用途は、制御用途、又は情報用途であり、
前記通信用途指定部が指定する通信用途が制御用途である場合に前記セレクタが選択するデータ入力部が属する階層は、前記通信用途指定部が指定する通信用途が情報用途である場合に前記セレクタが選択するデータ入力部が属する階層よりも後の階層であることを特徴とするOFDM変調装置。 - 時間領域の通信フレームのヘッダに格納された通信用途指定情報に基づいて、当該通信フレームの通信用途を判定する通信用途判定部と、
前記時間領域の通信フレームに対して、前記通信用途判定部が判定した通信用途に応じたサイズの高速フーリエ変換を実行することにより、周波数領域のデータを生成する高速フーリエ変換部と、を備え、
前記通信用途判定部は、前記通信フレームの通信用途が制御用途であると判定するか、又は前記通信フレームの通信用途が情報用途であると判定し、
前記通信用途判定部が前記通信フレームの通信用途が制御用途であると判定した場合に前記高速フーリエ変換部が実行する高速フーリエ変換のサイズは、前記通信用途判定部が前記通信フレームの通信用途が情報用途であると判定した場合に前記高速フーリエ変換部が実行する高速フーリエ変換のサイズよりも小さいことを特徴とするOFDM復調装置。 - 時間領域の通信フレームのヘッダに格納された通信用途指定情報に基づいて、当該通信フレームの通信用途を判定する通信用途判定部と、
前記時間領域の通信フレームに対して、前記通信用途判定部が判定した通信用途に応じたサイズの高速フーリエ変換を実行することにより、周波数領域のデータを生成する高速フーリエ変換部と、を備え、
前記高速フーリエ変換部は、
セレクタと、
バタフライ演算を階層毎に実行することにより高速フーリエ変換を実行する複数の階層であって、それぞれが、少なくとも1つ以上のデータ入力部、及びバタフライ演算を実行する少なくとも1つ以上のバタフライ演算部から構成された複数の階層と、を備え、
前記セレクタは、前記通信用途判定部が判定した通信用途に基づいて、前記複数の階層の各データ入力部のうちから、前記時間領域の通信フレームを出力する出力先のデータ入力部を選択し、
前記複数の階層の各データ入力部は、
前記セレクタから前記時間領域の通信フレームを取得した場合、前記時間領域の通信フレームを、前記複数の階層のうちの同じ階層のバタフライ演算部に出力し、
前記複数の階層のうちの前の階層のバタフライ演算部からバタフライ演算後のデータを取得した場合、当該バタフライ演算後のデータを、前記複数の階層のうちの同じ階層のバタフライ演算部に出力し、
前記複数の階層の各バタフライ演算部は、
属する階層が後の階層であればあるほど実行するバタフライ演算のサイズが小さくなり、
前記複数の階層のうちの同じ階層のデータ入力部から前記時間領域の通信フレームを取得した場合、前記時間領域の通信フレームに対してバタフライ演算を実行し、
前記複数の階層のうちの同じ階層のデータ入力部から前記バタフライ演算後のデータを取得した場合、前記バタフライ演算後のデータに対してバタフライ演算を実行し、
前記通信用途判定部は、前記通信フレームの通信用途が制御用途であると判定するか、又は前記通信フレームの通信用途が情報用途であると判定し、
前記通信用途判定部が前記通信フレームの通信用途が制御用途であると判定した場合に前記セレクタが選択するデータ入力部が属する階層は、前記通信用途判定部が前記通信フレームの通信用途が情報用途であると判定した場合に前記セレクタが選択するデータ入力部が属する階層よりも後の階層であることを特徴とするOFDM復調装置。
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