JP2013236227A - Transmitter, receiver, transmission program, reception program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号によりデータを送信する送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置、並びに、送信プログラム及び受信プログラムに関するものである。 The present invention relates to a transmission apparatus that transmits data using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, a reception apparatus that receives data transmitted from the transmission apparatus, a transmission program, and a reception program. .
同一周波数帯域の複数のOFDM信号を用いてデータを伝送するシステムにおいて、ある一つのOFDM信号のパイロット信号を無信号にして、他のOFDM信号の伝送路応答の推定を行う方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a system that transmits data using a plurality of OFDM signals in the same frequency band, a method is known in which a pilot signal of one OFDM signal is made non-signal and a transmission path response of another OFDM signal is estimated. (For example, refer to Patent Document 1).
図25は、2×2のMIMO(Multi Input Multi Output)伝送を行うOFDM伝送システムを示すブロック図である。このOFDM伝送システムは、2本の送信アンテナ11−1,11−2を有する送信装置12と、2本の受信アンテナ21−1,21−2を有する受信装置22とを備え、送信装置12の送信アンテナ11−1からパイロット信号のパターン1を送信し、送信アンテナ11−2からパイロット信号のパターン2を送信する。
FIG. 25 is a block diagram showing an OFDM transmission system that performs 2 × 2 MIMO (Multi Input Multi Output) transmission. The OFDM transmission system includes a
図26は、図25の場合のパイロットパターンの配置を示す図である。図26において、「1」で示した部分は、ある有意の値のパイロット信号であり、「0」で示した部分は無信号である。図26において、シンボル番号s、キャリア(サブキャリア)番号cにおけるパイロット信号をP(s,c)とおくと、パターン1では、P(1,1),P(2,2)の位置の伝送路応答が求まり、パターン2では、P(1,2),P(2,1)の位置の伝送路応答が求まる。
FIG. 26 is a diagram showing an arrangement of pilot patterns in the case of FIG. In FIG. 26, a portion indicated by “1” is a pilot signal having a significant value, and a portion indicated by “0” is no signal. In FIG. 26, if a pilot signal at symbol number s and carrier (subcarrier) number c is P (s, c), in
図27は、4×4のMIMO伝送を行うOFDM伝送システムを示すブロック図である。このOFDM伝送システムは、4本の送信アンテナ31−1〜31−4を有する送信装置32と、4本の受信アンテナ41−1〜41−4を有する受信装置42とを備え、送信装置32の4本の送信アンテナ31−1〜31−4から4つのパターンのパイロット信号を送信する。なお、図27では、受信装置42が4本の受信アンテナ41−1〜41−4を備える場合を例示しているが、受信アンテナ数は4本以外となる場合もある。
FIG. 27 is a block diagram illustrating an OFDM transmission system that performs 4 × 4 MIMO transmission. This OFDM transmission system includes a
図28は、図27の場合のパイロットパターンの配置を示すもので、パイロット信号をシンボル方向に直線状に配置した例を示す図である。図26の場合と同様に、「1」で示した部分は、ある有意の値のパイロット信号であり、「0」で示した部分は無信号である。図28においては、4つのOFDM信号の異なるキャリアにパイロット信号を挿入しており、ある一つのOFDM信号がパイロット信号を送信している区間では、他のOFDM信号は無信号となっている。そのため、特別な演算を行うことなく伝送路応答を求めることができる。図28の場合、4シンボル×4キャリア区間において、4回の伝送路応答を求めることができる。 FIG. 28 shows an arrangement of pilot patterns in the case of FIG. 27, and shows an example in which pilot signals are arranged linearly in the symbol direction. As in the case of FIG. 26, the part indicated by “1” is a pilot signal having a certain significant value, and the part indicated by “0” is no signal. In FIG. 28, pilot signals are inserted in different carriers of four OFDM signals, and other OFDM signals are non-signaled in a section in which one OFDM signal transmits a pilot signal. Therefore, the transmission line response can be obtained without performing a special calculation. In the case of FIG. 28, four transmission path responses can be obtained in a 4 symbol × 4 carrier section.
一方、OFDMシンボルにパイロット信号を配置する方式として、一般に3つの方式が知られている。一番目の方式は、コンティニュアルパイロット(CP)方式である。CP方式では、図29に示すように、ある特定のキャリアに、シンボル方向(時間方向)に連続してパイロット信号を配置する。図29は、8キャリアに1回の割合で、パイロット信号を配置する場合を例示したものである。 On the other hand, three methods are generally known as methods for arranging pilot signals in OFDM symbols. The first scheme is a continuous pilot (CP) scheme. In the CP scheme, as shown in FIG. 29, pilot signals are arranged continuously in a symbol direction (time direction) on a specific carrier. FIG. 29 illustrates a case where pilot signals are arranged at a rate of once per 8 carriers.
二番目の方式は、パイロットシンボル方式である。パイロットシンボル方式では、図30に示すように、ある特定のシンボルに、キャリア方向(周波数方向)に連続してパイロット信号を配置する。図30は、4シンボルに1回の割合で、パイロット信号を配置する場合を例示したものである。 The second scheme is a pilot symbol scheme. In the pilot symbol scheme, as shown in FIG. 30, pilot signals are arranged continuously in a carrier direction (frequency direction) at a specific symbol. FIG. 30 illustrates a case where pilot signals are arranged at a rate of once per four symbols.
三番目の方式は、スキャッタードパイロット(SP)方式である。SP方式では、図31に示すように、ある特定のキャリア、シンボルにパイロット信号を分散させて配置する。図31は、12キャリアに1回、4シンボルに1回の割合でパイロット信号を配置する場合を例示したものである。SP方式は、地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式(ARIB STD−B31)にも採用されている。なお、パイロット信号を配置する方式は、上記の3つの方式に限らない。 The third method is a scattered pilot (SP) method. In the SP method, as shown in FIG. 31, pilot signals are distributed and arranged in a specific carrier and symbol. FIG. 31 illustrates a case where pilot signals are arranged once every 12 carriers, once every 4 symbols. The SP system is also employed in a transmission system (ARIB STD-B31) for terrestrial digital television broadcasting. Note that the method of arranging pilot signals is not limited to the above three methods.
以上のように、同一の周波数で複数のOFDM信号を用いてデータを伝送するシステムでは、図29〜図31に示したようにパイロット信号の配置を予め決定する必要がある。そして、送信装置では、決定された配置に対し、図26や図28のようなパイロットパターンに基づいて、特定の値を割り当てることが行われる。また、受信装置では、予め決められたパイロット信号の配置のパイロットパターンに基づいて、伝送路応答を推定することが行われる。 As described above, in a system that transmits data using a plurality of OFDM signals at the same frequency, it is necessary to determine the arrangement of pilot signals in advance as shown in FIGS. In the transmission apparatus, a specific value is assigned to the determined arrangement based on the pilot pattern as shown in FIG. 26 or FIG. In the receiving apparatus, the transmission path response is estimated based on a pilot pattern having a predetermined pilot signal arrangement.
ところで、OFDM信号により伝送するデータのブロック符号化として、例えば、Alamoutiの時空間ブロック符号化(STBC:Space Time Block Coding)が知られている。Alamoutiの時空間ブロック符号化行列は、以下の式(1)で表される。なお、式(1)において、*は複素共役を表す。 By the way, for example, Alamouti space-time block coding (STBC) is known as block coding of data transmitted by an OFDM signal. The Alamouti space-time block coding matrix is expressed by the following equation (1). In the formula (1), * represents a complex conjugate.
式(1)において、行列Aの行は、送信アンテナ番号に対応する。したがって、行列Aは、図25に示したように2本の送信アンテナで信号を送信する際に用いられる。また、行列Aの列は、シンボル番号(時間)に対応する。式(1)に基づいて時空間ブロック符号化されたデータを、複数のOFDM信号で伝送する場合、送受信装置においては、パイロット信号の配置を決定する必要がある。 In Equation (1), the row of the matrix A corresponds to the transmission antenna number. Therefore, the matrix A is used when signals are transmitted by two transmission antennas as shown in FIG. The column of the matrix A corresponds to the symbol number (time). When transmitting the space-time block-encoded data based on Equation (1) using a plurality of OFDM signals, the transmission / reception apparatus needs to determine the arrangement of pilot signals.
例えば、図31に示したSP方式によりデータを伝送する場合、時空間ブロック符号化されたデータは、図31において「データ」と表記されている位置に割り振られる。したがって、図25に示したように2本の送信アンテナで信号を送信する場合、それぞれのアンテナから送信されるデータは、図32にアンテナ1及びアンテナ2でそれぞれ示すように「データ」と表記されている位置に割り振られることになる。
For example, when data is transmitted by the SP method shown in FIG. 31, the space-time block coded data is allocated to the position indicated as “data” in FIG. Therefore, when signals are transmitted by two transmission antennas as shown in FIG. 25, the data transmitted from the respective antennas is expressed as “data” as shown by
ここで、式(1)の時空間ブロック符号化は、2つのOFDMシンボルが組として処理される。したがって、図32の場合、シンボル番号(1、2)が組となり、(3、4)、(5、6)、・・・がそれぞれ組となる。なお、図32には、キャリア番号2番、シンボル番号(1、2)に割り当てられるデータの例を表記した。
Here, in the space-time block coding of Equation (1), two OFDM symbols are processed as a set. Therefore, in the case of FIG. 32, symbol numbers (1, 2) are a pair, and (3, 4), (5, 6),. FIG. 32 shows an example of data assigned to
しかしながら、図32において「×」で示した位置は、組となる位置にパイロット信号が配置されている。そのため、「×」で示した位置には、時空間ブロック符号化されたデータを割り振ることができない。この点に関して、図32の「×」で示した位置にパイロット信号を配置する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。しかし、この方法では、パイロット信号が増加する分、受信装置で得られる伝送路応答の推定精度を向上することが可能となるが、全信号に占めるパイロット信号の比率が増えるため、データの伝送容量が低下することになる。なお、同様の問題は、空間周波数ブロック符号化されたデータを伝送する場合にも生じる。 However, in the positions indicated by “x” in FIG. 32, pilot signals are arranged at the positions that form a pair. Therefore, space-time block encoded data cannot be assigned to the position indicated by “x”. With respect to this point, a method of arranging a pilot signal at a position indicated by “x” in FIG. 32 is known (see, for example, Patent Document 2). However, with this method, it is possible to improve the estimation accuracy of the channel response obtained by the receiving device as the pilot signal increases, but the ratio of the pilot signal to the total signal increases, so the data transmission capacity Will drop. Similar problems also occur when transmitting spatial frequency block coded data.
したがって、上述した観点に鑑みてなされた本発明の目的は、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータを伝送可能な送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置、並びに、送信プログラム及び受信プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above-described viewpoint is to provide a transmission device capable of transmitting block-coded data without causing a reduction in transmission capacity and a reduction in estimation accuracy of a transmission path response, and the transmission device. It is to provide a receiving device that receives data transmitted from the network, a transmission program, and a reception program.
上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、OFDM信号によりデータを送信する送信装置であって、N(Nは2以上の正の整数)個のデータからなるデータブロックを生成するブロック符号化部と、伝送路応答推定のためのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記データブロック及び前記パイロット信号により前記OFDM信号のOFDMシンボルを構成するOFDMシンボル構成部と、を備え、前記OFDMシンボル構成部は、前記データブロックが前記OFDMシンボルの隣接するデータキャリアシンボルに割り当てられるように、前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a transmitting apparatus according to the present invention is a transmitting apparatus that transmits data using an OFDM signal, and generates a data block including N (N is a positive integer of 2 or more) pieces of data. An encoding unit, a pilot signal generation unit that generates a pilot signal for channel response estimation, and an OFDM symbol configuration unit that configures an OFDM symbol of the OFDM signal by the data block and the pilot signal, The OFDM symbol configuration unit arranges the pilot signal so that the data block is allocated to a data carrier symbol adjacent to the OFDM symbol.
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、時空間ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、N個のデータからなる前記データブロックがシンボル方向にM(Mは正の整数)個連続して割り当てられるように、コンティニュアルパイロット方式により前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded, and the OFDM symbol configuration unit is configured such that the data block including N pieces of data is in a symbol direction. The pilot signals are arranged by a continuous pilot system so that M (M is a positive integer) are continuously assigned to the.
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、時空間ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、パイロットシンボル方式により、(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合でパイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that has been subjected to space-time block encoding, and the OFDM symbol configuration unit performs (N × M + 1) symbols ( The pilot signal is arranged at a rate of once every (M is a positive integer).
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、時空間ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合で、かつ、シンボル方向のシフト量が0となるようにパイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded, and the OFDM symbol configuration unit is (N × M + 1) according to a scattered pilot scheme. The pilot signal is arranged so that the amount of shift in the symbol direction is 0 at a rate of once per symbol (M is a positive integer).
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、空間周波数ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、コンティニュアルパイロット方式により、(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合でパイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Furthermore, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that has been subjected to spatial frequency block encoding, and the OFDM symbol configuration unit uses an (N × M + 1) carrier according to a continuous pilot scheme. A pilot signal is arranged at a rate of once every (M is a positive integer).
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、空間周波数ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、N個のデータからなる前記データブロックがキャリア方向にM(Mは正の整数)個連続して割り当てられるように、パイロットシンボル方式により前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that has been subjected to spatial frequency block encoding, and the OFDM symbol configuration unit includes the data block including N pieces of data in a carrier direction. The pilot signals are arranged by a pilot symbol system so that M (M is a positive integer) are continuously allocated to the.
さらに、本発明に係る送信装置において、前記ブロック符号化部は、空間周波数ブロック符号化された前記データブロックを生成し、前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合で、かつ、キャリア方向のシフト量が0となるようにパイロット信号を配置する、ことを特徴とする。 Further, in the transmission apparatus according to the present invention, the block encoding unit generates the data block that has been subjected to spatial frequency block encoding, and the OFDM symbol configuration unit performs (N × M + 1) according to a scattered pilot scheme. The pilot signal is arranged so that the amount of shift in the carrier direction becomes 0 at a rate of once per carrier (M is a positive integer).
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、請求項1から7のいずれか一項に記載の送信装置から送信されるデータを受信する受信装置であって、受信したOFDM信号を前記OFDMシンボルの構成に従って復調するOFDM復調部と、復調されたOFDM信号からデータブロックを復号するブロック符号復号部と、を備える、ことを特徴とする。
In order to solve the above problem, a receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives data transmitted from the transmitting apparatus according to any one of
また、上記課題を解決するため、本発明に係る送信プログラムは、コンピュータを、上記いずれかの送信装置として機能させる。 Moreover, in order to solve the said subject, the transmission program which concerns on this invention makes a computer function as one of the said transmission apparatuses.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信プログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させる。 Moreover, in order to solve the said subject, the receiving program which concerns on this invention makes a computer function as said receiving apparatus.
本発明によれば、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータの伝送及びその受信が可能となる。 According to the present invention, it is possible to transmit and receive block-coded data without reducing transmission capacity and transmission path response estimation accuracy.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。最初に、本発明に係る送信装置によるOFDM信号のシンボル構成について説明する。なお、以下の説明において、データが割り当てられるシンボル番号、キャリア番号に位置するシンボルは、データキャリアシンボルと呼ぶ。また、説明の便宜上、ブロック符号化において、1つのブロックとして扱われる組となるデータ数N(Nは2以上の正の整数)を、N=2とする。N=2の場合、式(1)のAlamoutiの時空間ブロック符号化などを利用することができる。また、以下に示すOFDMシンボルの構成図において、パイロット信号はハッチングを施して示し、データは白抜きで示し、データブロックは太枠で示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the symbol configuration of the OFDM signal by the transmission apparatus according to the present invention will be described. In the following description, a symbol located at a symbol number or carrier number to which data is assigned is referred to as a data carrier symbol. For convenience of explanation, the number of data N (N is a positive integer equal to or greater than 2) that is treated as one block in block coding is N = 2. In the case of N = 2, Alamouti space-time block coding of equation (1) can be used. Further, in the configuration diagram of the OFDM symbol shown below, the pilot signal is indicated by hatching, the data is indicated by white, and the data block is indicated by a thick frame.
先ず、第1実施の形態〜第3実施の形態として、時空間ブロック符号化により時間方向にブロック符号化されたデータを伝送する場合のOFDMシンボル構成について説明する。 First, as a first embodiment to a third embodiment, an OFDM symbol configuration in the case of transmitting data block-coded in the time direction by space-time block coding will be described.
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで時空間ブロック符号化を行って、CP方式によりデータを伝送するものである。CP方式では、データキャリアシンボルがシンボル方向に並ぶ。そのため、本実施の形態では、図1に示すように、シンボル数をデータブロックの複数周期分として、データブロックを複数個並べて配置する。図1は、ある一つのキャリアにデータブロックが整数個並ぶ例を図示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. The transmitting apparatus according to the present embodiment performs space-time block coding with two data carrier symbols and transmits data by the CP scheme. In the CP method, data carrier symbols are arranged in the symbol direction. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of data blocks are arranged side by side with the number of symbols as a plurality of periods of the data blocks. FIG. 1 illustrates an example in which an integer number of data blocks are arranged in one carrier.
図2は、第1実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS21)。図1の場合、N=2である。次に、時間方向に連続して配置するデータブロック数M(Mは正の整数)を決定する(ステップS22)。その後、パイロットキャリア番号Zを決定したら(ステップS23)、Zを除いてシンボル方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS24)。 FIG. 2 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the first embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S21). In the case of FIG. 1, N = 2. Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the time direction (M is a positive integer) is determined (step S22). Thereafter, when pilot carrier number Z is determined (step S23), M data blocks are arranged in the symbol direction except for Z (step S24).
本実施の形態によると、OFDM信号の一周期を構成するOFDMシンボル数がN×M個となり、各データブロックを構成するデータが時間方向に連続する。また、パイロット信号は、CP方式により特定のパイロットキャリア番号Zに割り当てられる。したがって、送信装置においては、伝送容量の低下を招くことなくデータを伝送でき、受信装置においては伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく受信データを復調することができる。 According to the present embodiment, the number of OFDM symbols constituting one period of the OFDM signal is N × M, and the data constituting each data block is continuous in the time direction. The pilot signal is assigned to a specific pilot carrier number Z by the CP method. Therefore, the transmitting device can transmit data without causing a reduction in transmission capacity, and the receiving device can demodulate received data without causing a reduction in estimation accuracy of the transmission path response.
(第2実施の形態)
図3は、本発明の第2実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで時空間ブロック符号化を行って、パイロットシンボル方式によりデータを伝送するものである。パイロットシンボル方式では、特定のシンボルに、キャリア方向に連続してパイロット信号を配置する。そのため、本実施の形態では、図3に示すように、(N×M+1)シンボルに1回の割合でパイロットシンボルを配置して、データブロックをシンボル方向に並べて配置する。図3は、N=2、M=2とした場合を例示している。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. The transmission apparatus according to the present embodiment performs space-time block coding with two data carrier symbols and transmits data by a pilot symbol scheme. In the pilot symbol scheme, pilot signals are arranged continuously in a carrier direction at specific symbols. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, pilot symbols are arranged at a rate of once per (N × M + 1) symbols, and data blocks are arranged side by side in the symbol direction. FIG. 3 illustrates the case where N = 2 and M = 2.
図4は、第2実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS41)。図3の場合、N=2である。次に、時間方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS42)。図3の場合、M=2である。その後、パイロットシンボル番号Zを(N×M+1)周期で決定したら(ステップS43)、Zを除いてシンボル方向にM個のデータブロックを並べて配置する(ステップS44)。 FIG. 4 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the second embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S41). In the case of FIG. 3, N = 2. Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the time direction is determined (step S42). In the case of FIG. 3, M = 2. After that, when the pilot symbol number Z is determined at a cycle of (N × M + 1) (step S43), M data blocks are arranged side by side in the symbol direction except Z (step S44).
本実施の形態によると、パイロットシンボルが、(N×M+1)シンボルに1回の割合で配置され、各データブロックを構成するデータが時間方向に連続する。したがって、パイロットシンボル間に配置するデータブロック数Mを適切に設定することにより、送信装置によるデータの伝送容量の低下、及び受信装置における伝送路応答の推定精度の低下を招くことなくデータを伝送することができる。 According to the present embodiment, pilot symbols are arranged once per (N × M + 1) symbols, and the data constituting each data block is continuous in the time direction. Therefore, by appropriately setting the number M of data blocks to be arranged between pilot symbols, data is transmitted without causing a reduction in data transmission capacity by the transmission device and a decrease in estimation accuracy of the transmission path response in the reception device. be able to.
(第3実施の形態)
図5は、本発明の第3実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで時空間ブロック符号化を行って、SP方式によりデータを伝送するものである。SP方式では、特定のキャリア、シンボルにパイロット信号を分散させて配置する。そのため、本実施の形態では、図5に示すように、あるキャリアについて、(N×M+1)シンボルに1回の割合でスキャッタードパイロットを配置する。また、当該キャリアにおけるスキャッタードパイロットの位置を、シンボル方向のシフト量をx、キャリア方向のシフト量をyとするとき、x=0、y=3シフトした位置毎に、スキャッタードパイロットを配置する。図5は、N=2、M=2、シンボル数を10として、キャリア番号(3k+1)(kは、0及び正の整数)について、シンボル番号1及び6にスキャッタードパイロットを配置した場合を例示している。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention. The transmission apparatus according to the present embodiment performs space-time block coding with two data carrier symbols and transmits data by the SP method. In the SP method, pilot signals are distributed and arranged on specific carriers and symbols. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, for a certain carrier, scattered pilots are arranged at a rate of once per (N × M + 1) symbols. Further, when the position of the scattered pilot in the carrier is x and the shift amount in the symbol direction is y and the shift amount in the carrier direction is y, the scattered pilot is assigned to each position shifted by x = 0 and y = 3. Deploy. FIG. 5 shows a case where scattered pilots are arranged at
図6は、第3実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS61)。図5の場合、N=2である。次に、時間方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS62)。図5の場合、M=2である。その後、あるキャリアについてスキャッタードパイロットを配置するシンボル番号Zを(N×M+1)周期で決定する(ステップS63)。次に、ステップS63で決定したスキャッタードパイロットをシンボル方向にx=0、キャリア方向にyシフトする毎の位置をスキャッタードパイロット位置に決定する(ステップS64)。その後、スキャッタードパイロット位置を除いて、シンボル方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS65)。 FIG. 6 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the third embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S61). In the case of FIG. 5, N = 2. Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the time direction is determined (step S62). In the case of FIG. 5, M = 2. Thereafter, the symbol number Z in which the scattered pilot is arranged for a certain carrier is determined at (N × M + 1) cycles (step S63). Next, the scattered pilot position determined at step S63 is determined as the scattered pilot position every time x = 0 in the symbol direction and y-shifted in the carrier direction (step S64). Thereafter, M data blocks are arranged in the symbol direction except for the scattered pilot position (step S65).
本実施の形態によると、各キャリアに対して、各データブロックを時間方向に連続して配置することができる。しかも、スキャッタードパイロットが割り当てられないキャリアについては、より多くのデータブロックを配置することができる。したがって、送信装置においては、データの伝送容量を向上でき、受信装置においては伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく受信データを復調することができる。 According to the present embodiment, each data block can be continuously arranged in the time direction for each carrier. In addition, a larger number of data blocks can be arranged for a carrier to which a scattered pilot is not allocated. Therefore, the transmission apparatus can improve the data transmission capacity, and the reception apparatus can demodulate the reception data without degrading the estimation accuracy of the transmission path response.
次に、第4実施の形態〜第6実施の形態として、式(1)のAlamoutiの時空間ブロック符号を用いて、空間周波数ブロック符号化(SFBC:Space Frequency Block Coding)されたデータを伝送する場合のOFDMシンボル構成について説明する。SFBCでは、キャリア方向のデータキャリアシンボルを組としてデータブロックを構成する。 Next, as the fourth to sixth embodiments, data subjected to space frequency block coding (SFBC) is transmitted using the Alamouti space-time block code of Equation (1). An OFDM symbol configuration in this case will be described. In SFBC, a data block is configured by combining data carrier symbols in the carrier direction.
(第4実施の形態)
図7は、本発明の第4実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで空間周波数ブロック符号化を行って、CP方式によりデータを伝送するものである。CP方式では、データキャリアシンボルがシンボル方向に並ぶ。そのため、本実施の形態では、図7に示すように、(N×M+1)キャリアに1回の割合でパイロット信号を配置する。図7は、N=2、M=4とした場合を例示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating an OFDM symbol configuration by a transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The transmitting apparatus according to the present embodiment performs spatial frequency block coding with two data carrier symbols and transmits data by the CP method. In the CP method, data carrier symbols are arranged in the symbol direction. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, pilot signals are arranged at a rate of once per (N × M + 1) carrier. FIG. 7 illustrates a case where N = 2 and M = 4.
図8は、第4実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS81)。図7の場合、N=2である。次に、キャリア方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS82)。図7の場合、M=4である。その後、パイロットキャリア番号Zを(N×M+1)周期で決定したら(ステップS83)、Zを除いてキャリア方向にM個のデータブロックを並べて配置する(ステップS84)。 FIG. 8 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the fourth embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S81). In the case of FIG. 7, N = 2. Next, the number M of data blocks continuously arranged in the carrier direction is determined (step S82). In the case of FIG. 7, M = 4. After that, when the pilot carrier number Z is determined at a cycle of (N × M + 1) (step S83), M data blocks are arranged side by side in the carrier direction except Z (step S84).
本実施の形態によると、パイロット信号が、(N×M+1)キャリアに1回の割合で配置され、各データブロックを構成するデータがキャリア方向に連続する。したがって、パイロット信号間に配置するデータブロック数Mを適切に設定することにより、送信装置によるデータの伝送容量の低下、及び受信装置における伝送路応答の推定精度の低下を招くことなくデータを伝送することができる。 According to the present embodiment, pilot signals are arranged at a rate of once per (N × M + 1) carrier, and data constituting each data block is continuous in the carrier direction. Therefore, by appropriately setting the number M of data blocks arranged between pilot signals, data is transmitted without causing a reduction in data transmission capacity by the transmission device and a decrease in estimation accuracy of the transmission path response in the reception device. be able to.
(第5実施の形態)
図9は、本発明の第5実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで空間周波数ブロック符号化を行って、パイロットシンボル方式によりデータを伝送するものである。パイロットシンボル方式では、特定のシンボルに、キャリア方向に連続してパイロット信号を配置する。そのため、本実施の形態では、図9に示すように、キャリア数をデータブロックの複数周期分として、データブロックをキャリア方向に複数個並べて配置する。図9は、N=2の場合を例示している。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The transmitting apparatus according to the present embodiment performs spatial frequency block coding with two data carrier symbols and transmits data by a pilot symbol scheme. In the pilot symbol scheme, pilot signals are arranged continuously in a carrier direction at specific symbols. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 9, a plurality of data blocks are arranged in the carrier direction with the number of carriers being a plurality of periods of the data block. FIG. 9 illustrates the case where N = 2.
図10は、第5実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS101)。図9の場合は、N=2である。次に、キャリア方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS102)。その後、パイロットシンボル番号Zを決定したら(ステップS103)、Zを除いてキャリア方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS104)。 FIG. 10 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the fifth embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S101). In the case of FIG. 9, N = 2. Next, the number M of data blocks continuously arranged in the carrier direction is determined (step S102). Thereafter, when the pilot symbol number Z is determined (step S103), M data blocks are arranged in the carrier direction excluding Z (step S104).
本実施の形態によると、OFDM信号の一周期を構成するキャリア数がN×M個となり、各データブロックを構成するデータがキャリア方向に連続する。また、パイロット信号は、パイロットシンボル方式により特定のパイロットシンボル番号Zに割り当てられる。したがって、送信装置においては、伝送容量の低下を招くことなくデータを伝送でき、受信装置においては伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく受信データを復調することができる。 According to the present embodiment, the number of carriers constituting one period of the OFDM signal is N × M, and the data constituting each data block is continuous in the carrier direction. A pilot signal is assigned to a specific pilot symbol number Z by a pilot symbol scheme. Therefore, the transmitting device can transmit data without causing a reduction in transmission capacity, and the receiving device can demodulate received data without causing a reduction in estimation accuracy of the transmission path response.
(第6実施の形態)
図11は、本発明の第6実施の形態に係る送信装置によるOFDMシンボル構成を示す図である。本実施の形態に係る送信装置は、2データキャリアシンボルで空間周波数ブロック符号化を行って、SP方式によりデータを伝送するものである。SP方式では、特定のキャリア、シンボルにパイロット信号を分散させて配置する。そのため、本実施の形態では、図11に示すように、あるシンボルについて、(N×M+1)キャリアに1回の割合でスキャッタードパイロットを配置する。また、当該シンボルにおけるスキャッタードパイロットの位置を、シンボル方向のシフト量をx、キャリア方向のシフト量をyとするとき、x=2、y=0シフトした位置毎に、スキャッタードパイロットを配置する。図11は、N=2、M=7として、シンボル番号(2k+1)(kは、0及び正の整数)について、キャリア番号1及び16にスキャッタードパイロットを配置した場合を例示している。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating an OFDM symbol configuration by the transmission apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The transmission apparatus according to the present embodiment performs spatial frequency block coding with two data carrier symbols and transmits data by the SP method. In the SP method, pilot signals are distributed and arranged on specific carriers and symbols. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, for a certain symbol, scattered pilots are arranged at a rate of once per (N × M + 1) carrier. Further, when the scattered pilot position in the symbol is x and the shift amount in the symbol direction is y and the shift amount in the carrier direction is y, a scattered pilot is assigned to each position shifted by x = 2 and y = 0. Deploy. FIG. 11 exemplifies a case where scattered pilots are arranged in
図12は、第6実施の形態によるOFDMシンボルの構成方法を示すフローチャートである。先ず、データブロックを構成するデータ数Nを決定する(ステップS121)。図11の場合、N=2である。次に、キャリア方向に連続して配置するデータブロック数Mを決定する(ステップS122)。図11の場合、M=7である。その後、あるシンボルについてスキャッタードパイロットを配置するキャリア番号Zを(N×M+1)周期で決定する(ステップS123)。次に、ステップS123で決定したスキャッタードパイロットをシンボル方向にx、キャリア方向にy=0シフトする毎の位置をスキャッタードパイロット位置に決定する(ステップS124)。その後、スキャッタードパイロット位置を除いて、キャリア方向にM個のデータブロックを配置する(ステップS125)。 FIG. 12 is a flowchart showing an OFDM symbol configuration method according to the sixth embodiment. First, the number N of data constituting the data block is determined (step S121). In the case of FIG. 11, N = 2. Next, the number M of data blocks to be continuously arranged in the carrier direction is determined (step S122). In the case of FIG. 11, M = 7. Thereafter, the carrier number Z in which the scattered pilot is arranged for a certain symbol is determined at (N × M + 1) cycles (step S123). Next, the scattered pilot position determined in step S123 is determined as the scattered pilot position every time x = 0 in the symbol direction and y = 0 in the carrier direction (step S124). Thereafter, M data blocks are arranged in the carrier direction except for the scattered pilot position (step S125).
本実施の形態によると、各シンボルに対して、各データブロックをキャリア方向に連続して配置することができる。しかも、スキャッタードパイロットが割り当てられないシンボルについては、より多くのデータブロックを配置することができる。したがって、送信装置においては、データの伝送容量を向上でき、受信装置においては伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく受信データを復調することができる。 According to the present embodiment, each data block can be continuously arranged in the carrier direction for each symbol. In addition, a larger number of data blocks can be arranged for symbols to which no scattered pilot is assigned. Therefore, the transmission apparatus can improve the data transmission capacity, and the reception apparatus can demodulate the reception data without degrading the estimation accuracy of the transmission path response.
次に、上述した実施の形態で説明した送信装置及び該送信装置から送信されたデータを受信する受信装置の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態では、送信アンテナ数が1本、2本、4本の場合の送信装置と、受信アンテナ数が1本、2本、4本の場合の受信装置とについて説明するが、送信・受信アンテナ数は、これらに限らない。また、これらの送信装置及び受信装置は、SISO(Single Input Single Output)、SIMO(Single Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)、MIMOの伝送形態に応じて、組み合わせが決定される。例えば、Alamouti符号を用いて時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化を行う場合は、一般に、送信アンテナ数が2本の送信装置となる。また、H.JafarkahniによるSTBC符号(例えば、“A quasi-orthogonal space-time block code”, IEEE Transactions on Communications, vol49, no.1, pp.1-4, Jan 2001、参照)を用いて時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化を行う場合は、一般に、送信アンテナ数が4本の送信装置となる。 Next, embodiments of the transmission apparatus described in the above-described embodiments and the reception apparatus that receives data transmitted from the transmission apparatus will be described. In the following embodiments, a description will be given of a transmission apparatus when the number of transmission antennas is one, two, and four and a reception apparatus when the number of reception antennas is one, two, and four. The number of transmitting / receiving antennas is not limited to these. These transmitters and receivers are determined in combination according to SISO (Single Input Single Output), SIMO (Single Input Multiple Output), MISO (Multiple Input Single Output), and MIMO transmission form. For example, when space-time block coding or space-frequency block coding is performed using an Alamouti code, the number of transmission antennas is generally a transmission apparatus with two transmission antennas. In addition, the STBC code by H. Jafarkahni (see, for example, “Aquasi-orthogonal space-time block code”, IEEE Transactions on Communications, vol49, no.1, pp.1-4, Jan 2001) is used. In the case of performing block coding or spatial frequency block coding, in general, the number of transmission antennas is four.
先ず、第7実施の形態〜第9実施の形態として、送信アンテナ数が1本、2本、4本の送信装置について説明する。 First, as the seventh to ninth embodiments, transmission apparatuses having one, two, and four transmission antennas will be described.
(第7実施の形態)
図13は、本発明の第7実施の形態に係る送信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る送信装置100は、1本の送信アンテナ110からOFDM信号を送信するもので、誤り訂正符号化部120、キャリア変調部130、ブロック符号化部140、OFDM変調部150、RF(Radio Frequency)部160を備える。
(Seventh embodiment)
FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the transmitting apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. Transmitting
送信装置100に入力される送信信号(ビットストリーム)は、誤り訂正符号化部120で誤り訂正符号化されて、キャリア変調部130に入力される。誤り訂正符号化部120は、例えば、外符号としてBCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)符号を用い、内符号としてLDPC(Low Density Parity Check)符号が用いて、送信信号を誤り訂正符号化する。
The transmission signal (bit stream) input to the
キャリア変調部130は、誤り訂正符号化された送信信号を、キャリア(サブキャリア)毎に所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行って、ブロック符号化部140に出力する。
ブロック符号化部140は、キャリア変調部130から入力される送信信号を、例えば、Alamouti符号を用いて、キャリア毎に時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化してOFDM変調部150に出力する。
The
OFDM変調部150は、ブロック符号化140から入力されるデータブロックからOFDM信号を生成して、RF部160に出力する。
The
図14は、OFDM変調部150の要部の構成を示す機能ブロック図である。OFDM変調部150は、パイロット信号生成部151、OFDMシンボル構成部152、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部153、GI(Guard Interval)付加部154、直交変調部155、D/A(Digital/Analog)変換部156を備える。
FIG. 14 is a functional block diagram illustrating a configuration of a main part of the
パイロット信号生成部151は、予め定められた振幅と位相を有するパイロット信号を生成して、OFDMシンボル構成部152に出力する。
Pilot
OFDMシンボル構成部152は、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従って、図13のブロック符号化部140から入力されるデータブロックに対して、パイロット信号生成部150から入力されるパイロット信号を挿入してOFDMシンボルを生成し、IFFT部153に出力する。本実施の形態では、1本の送信アンテナ110を用いるので、入力されるデータブロックが、例えば、式(1)から得られる時空間ブロック符号化された2つのデータブロックの場合は、1つのOFDMシンボル構成の中で、2つのデータブロックを同一キャリア番号にシンボル方向に連続して配置する、もしくは2つのデータブロックを隣接するキャリア番号の連続する同一のシンボル番号に並べて配置する。また、式(1)用いて得られる空間周波数ブロック符号化されたものである場合は、1つのOFDMシンボル構成の中で、2つのデータブロックを同一シンボル番号にキャリア方向に連続して配置する、もしくは2つのデータブロックを隣接するシンボル番号の連続する同一のキャリア番号に並べて配置する。あるいは、2つのデータブロックを、順次のOFDMシンボル構成において、つまり順次のフレームにおいて、時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化に応じて、同一キャリア番号及び同一シンボル番号に連続して配置する。
The OFDM
IFFT部153は、OFDMシンボル構成部152から入力されるOFDMシンボルに対して、IFFT(逆高速フーリエ変換)処理を施して時間領域の有効シンボル信号を生成し、GI付加部154に出力する。
GI付加部154は、IFFT部153から入力される有効シンボル信号の先頭に、有効シンボル信号の後半部分をコピーしたガードインターバルを挿入し、直交変調部155に出力する。ガードインターバルは、OFDM信号を受信する際にシンボル間干渉を低減させるために挿入されるものであり、マルチパス遅延波の遅延時間がガードインターバル長を超えないように設定される。
The
直交変調部155は、GI付加部154から入力されるベースバンド信号に対して直交変調処理を施してOFDM信号を生成し、D/A変換部156に出力する。
D/A変換部156は、直交変調部155から入力されるOFDM信号をアナログ信号に変換して、図13のRF部160に出力する。
The D /
RF部160は、OFDM変調部150から入力されるOFDM信号を所定の無線周波数帯域に変換して送信アンテナ110から輻射させる。
The
(第8実施の形態)
図15は、本発明の第8実施の形態に係る送信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る送信装置101は、2本の送信アンテナ110−1,110−2から同一周波数帯域の複数のOFDM信号を送信するものである。そのため、送信装置101は、図13に示した送信装置100の構成において、2本の送信アンテナ110−1,110−2に対応する2つのRF部160−1,160−2を備える。
(Eighth embodiment)
FIG. 15 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the transmitting apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. Transmitting
また、OFDM変調部150は、図16に示すように、2本の送信アンテナ110−1,110−2に対応する、2つのIFFT部153−1,153−2、2つのGI付加部154−1,154−2、2つの直交変調部155−1,155−2、2つのD/A変換部156−1,156−2を備える。
Further, as shown in FIG. 16, the
OFDMシンボル構成部152は、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従って、ブロック符号化部140から入力されるデータブロックに対して、パイロット信号生成部151から入力されるパイロット信号を挿入して、2本の送信アンテナ110−1,110−2に対応する2系統のOFDMシンボルを生成する。本実施の形態では、2本の送信アンテナ110−1,110−2を用いるので、入力されるデータブロックが、例えば、式(1)から得られる時空間ブロック符号化された2つのデータブロックの場合は、2つのデータブロックを送信アンテナ毎に振り分けて、各々のOFDMシンボル構成において、同一キャリア番号の連続する同一のシンボル番号に配置する。また、式(1)を用いて得られる空間周波数ブロック符号化されたものである場合は、2つのデータブロックを送信アンテナ毎に振り分けて、各々のOFDMシンボル構成において、同一シンボル番号の連続する同一のキャリア番号に配置する。
The OFDM
OFDMシンボル構成部152において、送信アンテナ毎に構成されたOFDMシンボルは、対応するIFFT部153−1,153−2、GI付加部154−1,154−2、直交変調部155−1,155−2、D/A変換部156−1,156−2及びRF部160−1,160−2を経て、所定の無線周波数帯域の電波として2本の送信アンテナ110−1,110−2から輻射される。その他の構成は、図13に示した送信装置100と同様である。
In the OFDM
(第9実施の形態)
図17は、本発明の第9実施の形態に係る送信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る送信装置102は、4本の送信アンテナ110−1〜110−4から同一周波数帯域の複数のOFDM信号を送信するものである。そのため、送信装置102は、図13に示した送信装置100の構成において、4本の送信アンテナ110−1〜110−4に対応する4つのRF部160−1〜160−4を備える。
(Ninth embodiment)
FIG. 17 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the transmitting apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. Transmitting
また、OFDM変調部150は、図18に示すように、4本の送信アンテナ110−1〜110−4に対応する、4つのIFFT部153−1〜153−4、4つのGI付加部154−1〜154−4、4つの直交変調部155−1〜155−4、4つのD/A変換部156−1〜156−4を備える。
Also, as shown in FIG. 18, the
OFDMシンボル構成部152は、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従って、ブロック符号化部140から入力されるデータブロックに対して、パイロット信号生成部151から入力されるパイロット信号を挿入して、4本の送信アンテナ110−1〜110−4に対応する4系統のOFDMシンボルを生成する。本実施の形態では、4本の送信アンテナ110−1〜110−4を用いるので、入力されるデータブロックが、例えば、上述したH.JafarkahniによるSTBC符号による場合は、データブロックを送信アンテナ毎に振り分けて、各々のOFDMシンボル構成において、時空間ブロック符号化又は空間周波数ブロック符号化に応じて、同一キャリア番号及び同一シンボル番号に連続して配置する。
The OFDM
OFDMシンボル構成部152において、送信アンテナ毎に構成されたOFDMシンボルは、対応するIFFT部153−1〜153−4、GI付加部154−1〜154−4、直交変調部155−1〜155−4、D/A変換部156−1〜156−4及びRF部160−1〜160−4を経て、所定の無線周波数帯域の電波として4本の送信アンテナ110−1〜110−4から輻射される。その他の構成は、図13に示した送信装置100と同様である。
In the OFDM
第7実施の形態〜第9実施の形態に係る送信装置100〜102によると、OFDM変調部150のOFDMシンボル構成部152において、第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従って、データブロックがシンボル方向又はキャリア方向に連続して配置されるので、簡単な構成で、伝送容量の低下、及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなくブロック符号化されたデータを伝送することが可能となる。
According to transmitting
なお、上述した送信装置100〜102は、コンピュータを用いて機能させることもできる。この場合、コンピュータは、送信装置の各機能を実現する処理内容を記述した送信プログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこの送信プログラムを読み出して実行させることで、送信装置を実現することができる。
In addition, the
次に、第10実施の形態〜第12実施の形態として、受信アンテナ数が1本、2本、4本の受信装置について説明する。 Next, as tenth to twelfth embodiments, a description will be given of receivers having one, two, and four reception antennas.
(第10実施の形態)
図19は、本発明の第10実施の形態に係る受信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る受信装置200は、1本の受信アンテナ210を用いてOFDM信号を受信するもので、RF部220、OFDM復調部230、ブロック符号復号部240、キャリア復調部250、誤り訂正符号復号部260を備える。
(Tenth embodiment)
FIG. 19 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the receiving apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. Receiving
RF部220は、受信アンテナ210で受信された受信信号から、所定の無線周波数帯域のOFDM信号を規定周波数、規定レベルのOFDM信号に変換してOFDM復調部230に出力する。
The
図20は、OFDM復調部230の要部の構成を示す機能ブロック図である。OFDM復調部230は、A/D変換部231、直交復調部232、GI除去部233、FFT(Fast Fourier Transform)部234、パイロット信号抽出部235、伝送路応答推定部236を備える。
FIG. 20 is a functional block diagram illustrating a configuration of a main part of the
A/D変換部231は、RF部220から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、直交復調部232に出力する。
The A /
直交復調部232は、A/D変換部231から入力される信号を直交復調して、ベースバンド信号を生成し、GI除去部233に出力する。
The
GI除去部233は、直交復調部232から入力されるベースバンド信号に対して、ガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出し、FFT部234に出力する。
The
FFT部234は、GI除去部233から入力される有効シンボル信号に対して、FFT処理を施して、周波数領域の複素ベースバンド信号を生成する。この複素ベースバンド信号は、パイロット信号抽出部235に出力されるとともに、図19のブロック符号復号部240に出力される。
The
パイロット信号抽出部235は、FFT部234から入力される複素ベースバンド信号から、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従って、パイロット信号を抽出して伝送路応答推定部236に出力する。
Pilot
伝送路応答推定部236は、パイロット信号抽出部235において抽出されたパイロット信号を用いて伝送路応答を推定し、その結果を図19のブロック符号復号部240に出力する。
Transmission path response
図19において、ブロック符号復号部240は、OFDM復調部230から入力される複素ベースバンド信号及び伝送路応答の推定結果に基づいて、ブロック符号を復号し、復号結果をキャリア復調部250に出力する。出力される復号結果は、ブロック符号および誤り訂正符号の組み合わせによって異なり、複素ベースバンド信号やLLR(Log Likelihood Ratio)などとなる。
In FIG. 19, block
キャリア復調部250は、ブロック符号復号部240から入力される復号結果を用いて、サブキャリア毎に復調を行い、誤り訂正符号復号部260にIQデータやLLRなどを出力する。
誤り訂正符号復号部260は、キャリア復調部250から入力されるIQデータやLLRなどの値を用いて、誤り訂正符号の復号を行い、ビットストリームを出力する。
Error correction
(第11実施の形態)
図21は、本発明の第11実施の形態に係る受信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る受信装置201は、2本の受信アンテナ210−1,210−2を用いてOFDM信号を受信するものである。そのため、受信装置201は、図19に示した受信装置200の構成において、2本の受信アンテナ210−1,210−2に対応する2つのRF部220−1,220−2を備える。
(Eleventh embodiment)
FIG. 21 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the receiving apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention. Receiving
また、OFDM復調部230は、図22に示すように、2本の受信アンテナ210−1,210−2に対応する、2つのA/D変換部231−1,231−2、2つの直交復調部232−1,232−2、2つのGI除去部233−1,233−2、2つのFFT部234−1,234−2、2つのパイロット信号抽出部235−1,235−2、2つの伝送路応答推定部236−1,236−2を備える。
Further, as shown in FIG. 22, the
OFDM復調部230は、受信アンテナ毎の入力信号から、第10実施の形態の場合と同様にして、それぞれの複素ベースバンド信号を生成するとともに、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従ってパイロット信号を抽出して伝送路応答を推定する。これら受信アンテナ毎の複素ベースバンド信号及び伝送路応答の推定結果は、ブロック符号復号部240に入力されて、ブロック符号が復号される。復号されたブロック符号の復号結果を用いて、キャリア復調部250においてサブキャリア毎にIQデータやLLRなどを算出し、誤り訂正符号復号部260において誤り訂正符号の復号を行い、ビットストリームを出力する。
The OFDM demodulator 230 generates each complex baseband signal from the input signal for each receiving antenna in the same manner as in the tenth embodiment, and also determines the first through sixth embodiments. A pilot signal is extracted according to any OFDM symbol configuration in the form of (1) to estimate the transmission line response. The estimation results of the complex baseband signal and the transmission path response for each reception antenna are input to the block
(第12実施の形態)
図23は、本発明の第12実施の形態に係る受信装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る受信装置202は、4本の受信アンテナ210−1〜210−4を用いてOFDM信号を受信するものである。そのため、受信装置202は、図19に示した受信装置200の構成において、4本の受信アンテナ210−1〜210−4に対応する4つのRF部220−1〜220−4を備える。
(Twelfth embodiment)
FIG. 23 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of the receiving apparatus according to the twelfth embodiment of the present invention. Receiving
また、OFDM復調部230は、図24に示すように、4本の受信アンテナ210−1〜210−4に対応する、4つのA/D変換部231−1〜231−4、4つの直交復調部232−1〜232−4、4つのGI除去部233−1〜233−4、4つのFFT部234−1〜234−4、4つのパイロット信号抽出部235−1〜235−4、4つの伝送路応答推定部236−1〜236−4を備える。
Further, as shown in FIG. 24, the
OFDM復調部230は、第11実施の形態の場合と同様に、受信アンテナ毎の入力信号から、それぞれの複素ベースバンド信号を生成するとともに、予め定められた第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボル構成に従ってパイロット信号を抽出して伝送路応答を推定する。これら受信アンテナ毎の複素ベースバンド信号及び伝送路応答の推定結果は、第11実施の形態の場合と同様に、ブロック符号復号部240に入力されて、ブロック符号が復号される。そして、復号されたブロック符号の復号結果を用いて、キャリア復調部250においてサブキャリア毎にIQデータやLLRなどを算出し、誤り訂正符号復号部260において誤り訂正符号の復号を行い、ビットストリームを出力する。
Similarly to the case of the eleventh embodiment, the
第10実施の形態〜第12実施の形態に係る受信装置200〜202によると、第7実施の形態〜第9実施の形態のいずれかの送信装置から、第1実施の形態〜第6実施の形態のいずれかのOFDMシンボルに従って伝送される信号を受信して復号するので、簡単な構成で、高精度の復号が可能となる。
According to the receiving
なお、上述した受信装置200〜202は、コンピュータを用いて機能させることもできる。この場合、コンピュータは、受信装置の各機能を実現する処理内容を記述した受信プログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこの受信プログラムを読み出して実行させることで、受信装置を実現することができる。
Note that the above-described
上述の実施の形態は、個々に代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施の形態によって制限されるものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the above-described embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
このように、本発明によれば、同一周波数帯域の複数のOFDM信号を用いて、伝送容量の低下及び伝送路応答の推定精度の低下を招くことなく、ブロック符号化されたデータを伝送することができるので、OFDM伝送システムにおける送信装置及び受信装置に有用である。 As described above, according to the present invention, block-encoded data is transmitted using a plurality of OFDM signals in the same frequency band without causing a reduction in transmission capacity and a reduction in estimation accuracy of a transmission path response. Therefore, it is useful for a transmission device and a reception device in an OFDM transmission system.
100,101,102 送信装置
110,110−1〜110−4 送信アンテナ
120 誤り訂正符号化部
130 キャリア変調部
140 ブロック符号化部
150 OFDM変調部
151 パイロット信号生成部
152 OFDMシンボル構成部
153,153−1〜153−4 IFFT部
154,154−1〜154−4 GI付加部
155,155−1〜155−4 直交変調部
156,156−1〜156−4 D/A変換部
160,160−1〜160−4 RF部
200,201,202 受信装置
210,210−1〜210−4 受信アンテナ
220,220−1〜220−4 RF部
230 OFDM復調部
231,231−1〜231−4 A/D変換部
232,232−1〜232−4 直交復調部
233,233−1〜233−4 GI除去部
234,234−1〜234−4 FFT部
235,235−1〜235−4 パイロット信号抽出部
236,236−1〜236−4 伝送路応答推定部
240 ブロック符号復号部
250 キャリア復調部
260 誤り訂正符号復号部
100, 101, 102
Claims (10)
N(Nは2以上の正の整数)個のデータからなるデータブロックを生成するブロック符号化部と、
伝送路応答推定のためのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、
前記データブロック及び前記パイロット信号により前記OFDM信号のOFDMシンボルを構成するOFDMシンボル構成部と、を備え、
前記OFDMシンボル構成部は、
前記データブロックが前記OFDMシンボルの隣接するデータキャリアシンボルに割り当てられるように、前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする送信装置。 A transmission device that transmits data using an OFDM signal,
A block encoding unit that generates a data block including N (N is a positive integer of 2 or more) pieces of data;
A pilot signal generator for generating a pilot signal for channel response estimation;
An OFDM symbol configuration unit that configures an OFDM symbol of the OFDM signal by the data block and the pilot signal, and
The OFDM symbol component is
The transmitting apparatus, wherein the pilot signal is arranged so that the data block is allocated to a data carrier symbol adjacent to the OFDM symbol.
前記OFDMシンボル構成部は、N個のデータからなる前記データブロックがシンボル方向にM(Mは正の整数)個連続して割り当てられるように、コンティニュアルパイロット方式により前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded,
The OFDM symbol configuration unit arranges the pilot signals by a continuous pilot scheme so that M (M is a positive integer) consecutive data blocks including N pieces of data are allocated in the symbol direction. The transmission device according to claim 1.
前記OFDMシンボル構成部は、パイロットシンボル方式により、(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合でパイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded,
2. The transmission apparatus according to claim 1, wherein the OFDM symbol configuration section arranges a pilot signal at a rate of once per (N × M + 1) symbols (M is a positive integer) by a pilot symbol scheme. .
前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、(N×M+1)シンボル(Mは正の整数)に1回の割合で、かつ、シンボル方向のシフト量が0となるようにパイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block that is space-time block encoded,
The OFDM symbol configuration unit uses a scattered pilot scheme to transmit a pilot signal so that the shift amount in the symbol direction becomes 0 at a rate of once per (N × M + 1) symbols (M is a positive integer). The transmitter according to claim 1, wherein the transmitter is arranged.
前記OFDMシンボル構成部は、コンティニュアルパイロット方式により、(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合でパイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block subjected to spatial frequency block encoding,
2. The transmission according to claim 1, wherein the OFDM symbol configuration section arranges a pilot signal at a rate of once per (N × M + 1) carrier (M is a positive integer) by a continuous pilot scheme. apparatus.
前記OFDMシンボル構成部は、N個のデータからなる前記データブロックがキャリア方向にM(Mは正の整数)個連続して割り当てられるように、パイロットシンボル方式により前記パイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block subjected to spatial frequency block encoding,
The OFDM symbol configuration unit arranges the pilot signal by a pilot symbol method so that M (M is a positive integer) consecutively allocated data blocks including N data in a carrier direction. The transmission device according to claim 1, wherein
前記OFDMシンボル構成部は、スキャッタードパイロット方式により、(N×M+1)キャリア(Mは正の整数)に1回の割合で、かつ、キャリア方向のシフト量が0となるようにパイロット信号を配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The block encoding unit generates the data block subjected to spatial frequency block encoding,
The OFDM symbol configuration unit uses a scattered pilot scheme to transmit a pilot signal so that the shift amount in the carrier direction becomes 0 at a rate of once per (N × M + 1) carriers (M is a positive integer). The transmitter according to claim 1, wherein the transmitter is arranged.
受信したOFDM信号を前記OFDMシンボルの構成に従って復調するOFDM復調部と、
復調されたOFDM信号からデータブロックを復号するブロック符号復号部と、を備える、ことを特徴とする受信装置。 A reception device that receives data transmitted from the transmission device according to any one of claims 1 to 7,
An OFDM demodulator for demodulating a received OFDM signal according to the structure of the OFDM symbol;
And a block code decoding unit that decodes a data block from the demodulated OFDM signal.
A receiving program for causing a computer to function as the receiving device according to claim 8.
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