JP6908388B2 - Symbol reproduction circuit and relay device - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル信号の伝送技術に係り、特に、誤り訂正符号に低密度パリティチェック(LDPC:Low Density Parity Check)符号を用いる地上デジタル放送のシンボル再生回路及び中継装置に関する。 The present invention relates to a digital signal transmission technique, and more particularly to a symbol reproduction circuit and a relay device for terrestrial digital broadcasting, which uses a low density parity check (LDPC) code as an error correction code.
近年、高性能な誤り訂正符号であるLDPC符号を採用したデジタル放送方式が規格化され、一部の国で既に実際の放送が行われている。LDPC符号は、パリティ検査行列の“1”の密度が低く、符号長が長いことを特徴とするブロック符号であり、シャノン限界に近い性能を得られることが知られている。 In recent years, a digital broadcasting system that employs an LDPC code, which is a high-performance error correction code, has been standardized, and actual broadcasting has already been performed in some countries. The LDPC code is a block code characterized by a low density of "1" in the parity check matrix and a long code length, and it is known that performance close to the Shannon limit can be obtained.
これまで、デジタル放送では、内符号に畳み込み符号、外符号にリードソロモン符号を用いることが主流であったが、LDPC符号が実用化されて以降、内符号にLDPC符号、外符号にBCH符号を用いる新たな方式の提案が相次いでいる。 Until now, in digital broadcasting, it has been the mainstream to use a convolutional code for the internal code and a Reed-Solomon code for the external code, but since the LDPC code was put into practical use, the LDPC code has been used for the internal code and the BCH code has been used for the external code. Proposals for new methods to be used are being made one after another.
LDPC符号を用いる放送方式の例として、高度広域衛星デジタル放送方式、DVB−S2、DVB−T2、DVB−NGHなどが挙げられる。DVB−T2は、LDPC符号を用いる欧州の地上デジタル放送方式であり、符号長が64,800ビットの非正則LDPC符号が採用されている。 Examples of the broadcasting system using the LDPC code include an advanced wide area satellite digital broadcasting system, DVB-S2, DVB-T2, DVB-NGH, and the like. DVB-T2 is a European terrestrial digital broadcasting system using an LDPC code, and a non-regular LDPC code having a code length of 64,800 bits is adopted.
日本では、ISDB−T方式による地上デジタル放送が実施されている。ISDB−Tは、DVB−T2と同様に、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を基本とした方式であるが、内符号に従来の畳み込み符号が用いられている。今後、LDPC符号を採用した新たな日本の次世代地上デジタル放送方式が登場してくるものと予想される。 In Japan, terrestrial digital broadcasting by the ISDB-T method is carried out. ISDB-T, like DVB-T2, is a method based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), but a conventional convolutional code is used as the internal code. In the future, it is expected that a new Japanese next-generation terrestrial digital broadcasting system that uses LDPC codes will appear.
一方、日本では、地上デジタル放送の電波をあまねく全国に届けるために、数多くの中継局が設置されており、中継局の多くは、中継方式として、上位局の電波を受信及び増幅して再送信する放送波中継を採用している。 On the other hand, in Japan, many relay stations are installed in order to deliver the radio waves of terrestrial digital broadcasting all over the country, and many of the relay stations receive, amplify, and retransmit the radio waves of higher-level stations as a relay method. We have adopted a broadcast wave relay.
中継局に設けられた中継装置は、単純に上位局から送信された電波を受信し、増幅及び再送信処理を行うだけではなく、受信した電波に含まれるマルチパス歪みの等化を行う機能、及び判定処理による雑音成分の除去を行う機能を持つものがある(例えば特許文献1、非特許文献1,2を参照)。このような中継装置は、多段中継における信号品質劣化の軽減に役立っている。
The relay device provided in the relay station not only simply receives the radio waves transmitted from the higher-level station and performs amplification and retransmission processing, but also has a function of equalizing the multipath distortion contained in the received radio waves. And some have a function of removing noise components by determination processing (see, for example,
図1は、中継局を含む地上放送システムの構成例を示すブロック図である。この地上放送システムは、親局(送信装置)200、中継局(中継装置)202及び受信機204により構成される。親局200から送信された放送波は、親局200と中継局202との間の伝送路201を介して中継局202へ伝送される。中継局202から送信された放送波は、中継局202と一般家庭に設置された受信機204との間の伝送路203を介して、受信機204へ伝送される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a terrestrial broadcasting system including a relay station. This terrestrial broadcasting system is composed of a master station (transmitting device) 200, a relay station (relay device) 202, and a receiver 204. The broadcast wave transmitted from the master station 200 is transmitted to the relay station 202 via the
親局200は、変調などの各種処理を行い、放送波を送信し、中継局202は、親局200から送信された放送波を受信し、伝送路等化、シンボル判定及び再マッピングなどの各種処理を行い、放送波を送信する。受信機204は、中継局202から送信された放送波を受信し、伝送路等化及び復調復号などの各種処理を行う。 The master station 200 performs various processes such as modulation and transmits a broadcast wave, and the relay station 202 receives the broadcast wave transmitted from the master station 200 and performs various processes such as transmission line equalization, symbol determination and remapping. Performs processing and transmits broadcast waves. The receiver 204 receives the broadcast wave transmitted from the relay station 202 and performs various processes such as transmission line equalization and demodulation / decoding.
図1において、白色ガウス雑音aは、中継局202の受信部(図示せず)における熱雑音を表しており、白色ガウス雑音bは、受信機204のチューナー部(図示せず)における熱雑音を表している。 In FIG. 1, the white Gaussian noise a represents the thermal noise in the receiving unit (not shown) of the relay station 202, and the white Gaussian noise b represents the thermal noise in the tuner unit (not shown) of the receiver 204. Represents.
以下、上位局受信における中継局202の受信信号のC/N(伝送路201からの信号のレベルをC、白色ガウス雑音aのレベルをNとする)を中継局受信C/Nという。また、エリア受信における受信機204の受信信号のC/N(伝送路203からの信号のレベルをC、白色ガウス雑音bのレベルをNとする)をエリア受信C/Nという。上位局受信は、上位局である親局200から送信された放送波の、中継局202による受信を意味し、エリア受信とは、中継局202から送信された放送波の、受信機204が設置されたエリアでの受信をいう。誤り訂正符号化処理にLDPC符号を使用するものとする。
Hereinafter, the C / N of the reception signal of the relay station 202 in the reception of the upper station (the level of the signal from the
図1に示す地上放送システムにおいて、中継局受信C/Nが低く、当該中継局受信C/Nが変復調直結の白色ガウス雑音環境での所要C/Nに近い場合を想定する。この場合には、中継局202がシンボル硬判定を行うと、シンボル硬判定を行わない場合よりも、エリア受信における所要C/Nが高くなることがある。 In the terrestrial broadcasting system shown in FIG. 1, it is assumed that the relay station reception C / N is low and the relay station reception C / N is close to the required C / N in a white Gaussian noise environment directly connected to modulation / demodulation. In this case, when the relay station 202 performs the symbol hardness determination, the required C / N for area reception may be higher than when the symbol hardness determination is not performed.
これは、伝送特性を改善するために行う中継局202でのシンボル硬判定の処理が、逆に、伝送特性を劣化させていることを意味する。このため、中継局受信C/Nに依らず、常に伝送特性を改善できるシンボル判定手法を確立することが必要となる。 This means that the process of determining the symbol hardness at the relay station 202, which is performed to improve the transmission characteristics, conversely deteriorates the transmission characteristics. Therefore, it is necessary to establish a symbol determination method that can always improve the transmission characteristics regardless of the relay station reception C / N.
受信機204において、LDPC符号の復号には、Sum-Productアルゴリズムが用いられる。Sum-Productアルゴリズムは、各ビットの尤度(信頼度)をビットノードとチェックノードとの間で繰り返し交換し合うことで、符号全体のビットの尤度を改善していくアルゴリズムである。このため、訂正能力を十分に発揮するためには、最初に与える尤度(初期尤度)の精度が重要となる。 In receiver 204, the Sum-Product algorithm is used to decode the LDPC code. The Sum-Product algorithm is an algorithm that improves the bit likelihood of the entire code by repeatedly exchanging the likelihood (reliability) of each bit between the bit node and the check node. Therefore, in order to fully demonstrate the correction ability, the accuracy of the likelihood (initial likelihood) given first is important.
一方、中継局202がシンボル硬判定を行うと、中継局202の受信信号の信号点は、最も近いコンスタレーション上の規定信号点に強制的に再マッピングされる。このため、中継局202の受信信号に含まれる雑音のレベルが高い場合には、受信信号の各ビットの尤度情報に大きな誤差が生じてしまう場合がある。 On the other hand, when the relay station 202 performs the symbol hardness determination, the signal point of the received signal of the relay station 202 is forcibly remapped to the specified signal point on the nearest constellation. Therefore, when the level of noise included in the received signal of the relay station 202 is high, a large error may occur in the likelihood information of each bit of the received signal.
中継局受信C/Nがある程度高い場合は、シンボル硬判定による雑音成分除去の効果が大きく、エリア受信における所要C/Nは改善される。しかし、中継局受信C/Nが低くなると、中継局202の受信信号の雑音成分に関わる尤度情報に大きな誤差が生じて、エリア受信における所要C/Nは逆に劣化してしまう。 When the relay station reception C / N is high to some extent, the effect of removing the noise component by the symbol hardness determination is large, and the required C / N in the area reception is improved. However, when the relay station reception C / N becomes low, a large error occurs in the likelihood information related to the noise component of the reception signal of the relay station 202, and the required C / N in the area reception deteriorates on the contrary.
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エリア受信における所要C/Nが劣化することを防止し、伝送特性を改善するシンボル再生回路及び中継装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a symbol reproduction circuit and a relay device which prevent deterioration of required C / N in area reception and improve transmission characteristics. To do.
前記課題を解決するために、請求項1のシンボル再生回路は、受信した信号のシンボルを再生するシンボル再生回路において、前記受信した信号のシンボルに対して最近傍の規定信号点を検出する最近傍点検出回路と、前記受信した信号のシンボルから前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルを減算して、誤差を求める減算回路と、前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、前記受信した信号のシンボルに代わる新たなシンボルを生成し、前記新たなシンボルを再生後のシンボルとして出力する生成回路と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problem, the symbol reproduction circuit according to
また、請求項2のシンボル再生回路は、請求項1に記載のシンボル再生回路において、前記生成回路が、乗算回路及び加算回路を備え、前記乗算回路が、前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、予め設定された抑圧係数を前記誤差に乗算して乗算結果の誤差を求め、前記加算回路が、前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルに、前記乗算回路により求めた前記乗算結果の誤差を加算し、前記受信した信号のシンボルに代わる前記新たなシンボルを生成し、前記新たなシンボルを前記再生後のシンボルとして出力する、ことを特徴とする。
Further, in the symbol reproduction circuit according to
また、請求項3のシンボル再生回路は、請求項1に記載のシンボル再生回路において、前記生成回路が、絶対値クリップ回路、加算回路及び選択回路を備え、前記絶対値クリップ回路が、前記減算回路により求めた前記誤差の位相を変えることなく、前記誤差の絶対値を予め設定されたクリップ値にクリップし、前記加算回路が、前記絶対値クリップ回路により前記クリップ値にクリップされた誤差に、前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルを加算し、前記誤差が前記クリップ値にクリップされたシンボルを生成し、前記選択回路が、前記減算回路より求めた前記誤差の絶対値が前記クリップ値よりも小さい場合には、前記受信した信号のシンボルを前記再生後のシンボルとして出力し、前記減算回路より求めた前記誤差の絶対値が前記クリップ値よりも大きい場合には、前記加算回路により生成された前記誤差が前記クリップ値にクリップされたシンボルを前記再生後のシンボルとして出力する、ことを特徴とする。
Further, in the symbol reproduction circuit according to claim 3, in the symbol reproduction circuit according to
また、請求項4のシンボル再生回路は、請求項2に記載のシンボル再生回路において、前記生成回路が、さらに抑圧係数生成回路を備え、前記抑圧係数生成回路が、受信C/Nと抑圧係数との関係が規定された所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信した信号の受信C/Nに応じた抑圧係数を生成し、前記乗算回路が、前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、前記抑圧係数生成回路により生成された前記抑圧係数を前記誤差に乗算して乗算結果の誤差を求める、ことを特徴とする。
Further, in the symbol reproduction circuit according to
また、請求項5のシンボル再生回路は、請求項4に記載のシンボル再生回路において、当該シンボル再生回路が、受信したOFDM信号のキャリアシンボルを再生する場合に、前記抑圧係数生成回路が、前記所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信したOFDM信号における全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎の受信C/Nに応じた抑圧係数を生成し、前記受信C/Nとして、前記受信したOFDM信号に含まれる制御シンボル、パイロットシンボルまたはデータシンボルに基づいて算出された値を用いる、ことを特徴とする。 Further, in the symbol reproduction circuit according to the fifth aspect, in the symbol reproduction circuit according to the fourth aspect, when the symbol reproduction circuit reproduces the carrier symbol of the received OFDM signal, the suppression coefficient generation circuit is the predetermined one. Using the table or mathematical formula of the above, a suppression coefficient corresponding to the entire received C / N in the received OFDM signal or the received C / N for each carrier symbol is generated, and the received OFDM signal is used as the received C / N. It is characterized in that a value calculated based on a control symbol, a pilot symbol or a data symbol included in is used.
また、請求項6のシンボル再生回路は、請求項3に記載のシンボル再生回路において、前記生成回路が、さらにクリップ値生成回路を備え、前記クリップ値生成回路が、受信C/Nとクリップ値との関係が規定された所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信した信号の受信C/Nに応じたクリップ値を生成し、前記絶対値クリップ回路が、前記減算回路により求めた前記誤差の位相を変えることなく、前記誤差の絶対値を、前記クリップ値生成回路により生成された前記クリップ値にクリップし、前記クリップ値に前記誤差の絶対値がクリップされた誤差信号を生成する、ことを特徴とする。
Further, the symbol reproduction circuit according to
また、請求項7のシンボル再生回路は、請求項6に記載のシンボル再生回路において、当該シンボル再生回路が、受信したOFDM信号のキャリアシンボルを再生する場合に、前記クリップ値生成回路が、前記所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信したOFDM信号における全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎の受信C/Nに応じたクリップ値を生成し、前記受信C/Nとして、前記受信したOFDM信号に含まれる制御シンボル、パイロットシンボルまたはデータシンボルに基づいて算出された値を用いる、ことを特徴とする。
Further, in the symbol reproduction circuit according to claim 7, when the symbol reproduction circuit reproduces the carrier symbol of the received OFDM signal in the symbol reproduction circuit according to
さらに、請求項8の中継装置は、請求項1から7までのいずれか一項のシンボル再生回路を備えたことを特徴とする。
Further, the relay device according to claim 8 is characterized by including the symbol reproduction circuit according to any one of
以上のように、本発明によれば、エリア受信における所要C/Nが劣化することを防止し、伝送特性を改善することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent deterioration of the required C / N in area reception and improve transmission characteristics.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔本発明の概要〕
まず、本発明の概要について説明する。本発明は、受信信号をシンボル判定及び再マッピングする際に、硬判定のように規定信号点と完全に一致する点に受信信号を再マッピングするのではなく、受信信号点と規定信号点との間の誤差(距離)を減少させると共に、当該誤差をある程度残留させるように再マッピングすることを特徴とする。以下、このような処理を、誤差残留型再マッピング(または誤差残留型シンボル判定)という。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Outline of the present invention]
First, the outline of the present invention will be described. In the present invention, when the received signal is symbol-determined and remapped, the received signal is not remapped to a point that completely coincides with the specified signal point as in the rigid determination, but the received signal point and the specified signal point are used. It is characterized by reducing the error (distance) between them and remapping so that the error remains to some extent. Hereinafter, such processing is referred to as error residual type remapping (or error residual type symbol determination).
これにより、例えば図1に示した中継局202が誤差残留型再マッピングの処理を行うことで、中継局受信信号に含まれる雑音の影響が、エリア受信における受信機204のLDPC復号処理の尤度情報にも一部反映されることとなる。受信機204は、中継局受信信号の雑音及びエリア受信における雑音の影響が反映された尤度情報に対し、Sum-Productアルゴリズムを用いたLDPC符号の復号処理を行うことで、前記中継局受信信号に含まれる雑音の影響が全く反映されていない場合に比べ、ビット誤り率特性を向上させることができる。したがって、シンボル判定処理を行うことによりエリア受信における所要C/Nが逆に劣化することを防止することができ、受信機204の伝送特性を改善することができる。 As a result, for example, when the relay station 202 shown in FIG. 1 performs the error residual type remapping process, the influence of noise included in the relay station reception signal is the likelihood of the LDPC decoding process of the receiver 204 in the area reception. It will be partially reflected in the information. The receiver 204 performs the LDPC code decoding process using the Sum-Product algorithm on the likelihood information reflecting the influence of the noise of the relay station reception signal and the noise in the area reception, thereby performing the relay station reception signal. The bit error rate characteristic can be improved as compared with the case where the influence of the noise contained in is not reflected at all. Therefore, it is possible to prevent the required C / N in area reception from deteriorating on the contrary by performing the symbol determination process, and it is possible to improve the transmission characteristics of the receiver 204.
誤差残留型再マッピングの具体的な例として、誤差抑圧型再マッピング及び誤差クリップ型再マッピングがある。以下、誤差抑圧型再マッピング及び誤差クリップ型再マッピングについて詳細に説明する。 Specific examples of error residual type remapping include error suppression type remapping and error clipping type remapping. Hereinafter, the error suppression type remapping and the error clip type remapping will be described in detail.
〔誤差抑圧型再マッピング〕
まず、誤差抑圧型再マッピングについて説明する。図2は、誤差抑圧型再マッピングの原理を説明する図である。この例では、変調方式は64QAM、コンスタレーションタイプは均一コンスタレーション(UC:Uniform Constellation)としている。
[Error-suppressing remapping]
First, error-suppressing remapping will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of error-suppressing remapping. In this example, the modulation method is 64QAM, and the constellation type is uniform constellation (UC).
受信信号(入力シンボル)の信号点をA、受信信号の信号点Aに最も近い(信号点間の距離が最も小さい)コンスタレーション上の規定信号点(マッピング時の信号点)をBとする。規定信号点Bを始点として、規定信号点Bと受信信号点Aとを結ぶベクトルを誤差ベクトル
とし、この位相は変化させず、絶対値のみをγ倍したベクトルを残留誤差ベクトル
βとする。ここで、γは抑圧係数であり、
及び0≦γ≦1を満たすスカラー量である。
Let A be the signal point of the received signal (input symbol), and B be the specified signal point (signal point at the time of mapping) on the constellation closest to the signal point A of the received signal (the distance between the signal points is the smallest). The error vector is the vector connecting the specified signal point B and the received signal point A, starting from the specified signal point B.
The residual error vector is a vector obtained by multiplying only the absolute value by γ without changing this phase.
Let it be β. Here, γ is the suppression coefficient,
And a scalar amount satisfying 0 ≦ γ ≦ 1.
γ=0は、従来の硬判定に相当し、γ=1は、判定なしに相当する。また、抑圧係数γの逆数を抑圧量とする。規定信号点Bに残留誤差ベクトル
を加算して得られる信号点Cを、再生シンボルの信号点(再マッピング点)とする。抑圧係数γが小さいほど、再マッピング点Cは規定信号点Bに近づき、抑圧係数γが大きいほど、再マッピング点Cは規定信号点Bから離れて受信信号点Aに近づく。
γ = 0 corresponds to the conventional hard judgment, and γ = 1 corresponds to no judgment. The reciprocal of the suppression coefficient γ is used as the suppression amount. Residual error vector at the specified signal point B
The signal point C obtained by adding the above is used as the signal point (remapping point) of the reproduction symbol. The smaller the suppression coefficient γ, the closer the remapping point C is to the specified signal point B, and the larger the suppression coefficient γ, the closer the remapping point C is to the receiving signal point A, away from the specified signal point B.
図2に示すように、誤差抑圧型再マッピングにより、信号点Aの受信信号は、最近傍の規定信号点Bに再マッピングされるのではなく、信号点Bと信号点Aの間の抑圧係数γで定められる信号点Cに再マッピングされる。再マッピング点Cの信号には誤差が残留している。 As shown in FIG. 2, due to the error suppression type remapping, the received signal at the signal point A is not remapped to the nearest specified signal point B, but the suppression coefficient between the signal point B and the signal point A. It is remapped to the signal point C defined by γ. An error remains in the signal at the remapping point C.
〔誤差クリップ型再マッピング〕
次に、誤差クリップ型再マッピングについて説明する。図3は、誤差クリップ型再マッピングの原理を説明する図である。この例では、図2と同様に、変調方式は64QAM、コンスタレーションタイプは均一コンスタレーションとしている。
[Error clip type remapping]
Next, the error clip type remapping will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of error clip type remapping. In this example, as in FIG. 2, the modulation method is 64QAM and the constellation type is uniform constellation.
受信信号の信号点の例としてA1,A2、受信信号の信号点A1,A2に最も近いコンスタレーション上の規定信号点をB、信号点C1,C2を再マッピング点、Rは閾値(クリップ値)とする。 As an example of the signal point of the received signal, A1 and A2, the specified signal point on the constellation closest to the signal points A1 and A2 of the received signal is B, the signal points C1 and C2 are the remapping points, and R is the threshold value (clip value). And.
受信信号点A1は、規定信号点Bを中心とする半径Rの円の外側にある。規定信号点Bを始点とし受信信号点A1を終点とするベクトルを誤差ベクトル
とし、この位相は変化させることなく、その絶対値だけを閾値Rにクリップして得られるベクトルを残留誤差ベクトル
とする。そして、残留誤差ベクトル
を規定信号点Bに加算して得られる信号点を再マッピング点C1とする。
The reception signal point A1 is outside the circle having a radius R centered on the specified signal point B. The error vector is a vector whose start point is the specified signal point B and whose end point is the received signal point A1.
The residual error vector is the vector obtained by clipping only the absolute value to the threshold value R without changing this phase.
And. And the residual error vector
Is added to the specified signal point B, and the signal point obtained is set as the remapping point C1.
一方、受信信号点A2は、規定信号点Bを中心とする半径Rの円の内側にある。このため、受信信号点A2をそのまま再マッピング点C2とする。 On the other hand, the received signal point A2 is inside a circle having a radius R centered on the specified signal point B. Therefore, the received signal point A2 is set as the remapping point C2 as it is.
図3に示すように、誤差クリップ型再マッピングにより、受信信号点A1,A2の信号は、最近傍の規定信号点Bに再マッピングされない。規定信号点Bを中心とし、クリップ値Rを半径とする円の外側にある受信信号点A1の信号は、当該半径Rの円と信号点A1と信号点Bを結ぶ直線の交点である信号点C1に再マッピングされる。また、前記規定信号点Bを中心とする半径Rの円の内側にある受信信号点A2の信号は、当該受信信号点A2と同じ位置の信号点C2に再マッピングされる。ここで、閾値であるクリップ値Rが小さいほど再マッピング点は規定信号点Bに近づき、クリップ値の閾値Rが大きいほど再マッピング点は規定信号点Bから離れる。 As shown in FIG. 3, the signals at the received signal points A1 and A2 are not remapped to the nearest specified signal point B by the error clip type remapping. The signal of the received signal point A1 outside the circle centered on the specified signal point B and having the clip value R as the radius is the signal point which is the intersection of the circle of the radius R and the straight line connecting the signal point A1 and the signal point B. Remapped to C1. Further, the signal of the received signal point A2 inside the circle having the radius R centered on the specified signal point B is remapped to the signal point C2 at the same position as the received signal point A2. Here, the smaller the clip value R, which is the threshold value, the closer the remapping point is to the specified signal point B, and the larger the threshold value R of the clip value, the farther the remapping point is from the specified signal point B.
尚、図2及び図3は、規定信号点間の距離が一定な均一コンスタレーションの場合を示しているが、規定信号点間の距離が不均等な不均一コンスタレーション(NUC:Non-Uniform Constellation)の場合にも、全く同じ処理が適用できる。 Note that FIGS. 2 and 3 show a case of a uniform constellation in which the distance between the specified signal points is constant, but a non-uniform constellation (NUC: Non-Uniform Constellation) in which the distance between the specified signal points is uneven. ), The exact same processing can be applied.
図4は、変調方式が1024QAMの場合における均一コンスタレーションを示す図であり、図5は、変調方式が1024QAMの場合における不均一コンスタレーションの例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a uniform constellation when the modulation method is 1024QAM, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a non-uniform constellation when the modulation method is 1024QAM.
図4に示す均一コンスタレーションの例では、規定信号点間の距離が一定であり、図5に示す不均一コンスタレーションの例では、規定信号点間の距離が一定でなく不均等である。 In the example of the uniform constellation shown in FIG. 4, the distance between the specified signal points is constant, and in the example of the non-uniform constellation shown in FIG. 5, the distance between the specified signal points is not constant and uneven.
〔誤差残留型再マッピングの効果〕
次に、図2及び図3に示した誤差残留型再マッピングの効果について説明する。図6は、中継局202のシンボル判定処理に誤差残留型再マッピングを用いた場合の特性を検証するために実施した計算機シミュレーションの系統図である。
[Effect of residual error remapping]
Next, the effect of the error residual type remapping shown in FIGS. 2 and 3 will be described. FIG. 6 is a system diagram of a computer simulation carried out for verifying the characteristics when the error residual type remapping is used for the symbol determination processing of the relay station 202.
また、この計算機シミュレーションの諸元は、以下に示す表1のとおりである。尚、このシミュレーションでは、伝送信号としてパイロットキャリアを含むOFDM信号を想定している。さらに、対数尤度比(LLR)は、以下の式に基づき計算した。
尚、雑音分散σ2は、中継局出力信号の誤差電力とエリア受信で加算されるガウス雑音の電力の和のシンボル当たりの値とし、計算で求めて与えている(受信機204側での推定値ではない)。また、伝播環境はマルチパスのないAWGN環境を想定しているので、雑音分散σ2は帯域内で一定値である。 The noise variance σ 2 is a value per symbol of the sum of the error power of the relay station output signal and the power of Gaussian noise added in area reception, and is calculated and given (estimated on the receiver 204 side). Not a value). Moreover, since the propagation environment assumes an AWGN environment without multipath, the noise variance σ 2 is a constant value within the band.
図6において、親局200は、送信データのPN(Pseudo Noise:疑似雑音)符号を発生し、LDPC符号化、ビットインターリーブ及びマッピングの各処理を行ってデータシンボル(周波数領域のデータキャリアのシンボル)を生成、SP(Scattered Pilot)及びCP(Continual Pilot)を発生し、データシンボル、SP及びCPなどによりOFDMフレームを構成する。そして、親局200は、OFDMフレーム化されたキャリアシンボルをIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)し、GI(Guard Interval:ガードインターバル)付加などの各処理を行い、時間領域のOFDM信号を出力する。親局200から出力されたOFDM信号には、上位局受信において白色ガウス雑音aが加算される。 In FIG. 6, the master station 200 generates a PN (Pseudo Noise) code of transmission data, performs LDPC coding, bit interleaving, and mapping processing to perform data symbols (symbols of data carriers in the frequency region). Is generated, SP (Scattered Pilot) and CP (Continual Pilot) are generated, and an OFDM frame is composed of data symbols, SP, CP, and the like. Then, the master station 200 performs each process such as IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) and GI (Guard Interval) addition of the carrier symbol framed in OFDM, and the OFDM signal in the time domain is performed. Is output. White Gaussian noise a is added to the OFDM signal output from the master station 200 when the host station receives the signal.
中継局202は、白色ガウス雑音aが加算されたOFDM信号を入力し、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)窓で有効シンボル期間を抽出し、当該有効シンボル期間をFFTして周波数領域のキャリアシンボルに変換する。そして、中継局202は、誤差残留型再マッピングによるシンボル判定、SP付け替えなどの処理を行い、当該処理後のキャリアシンボルをIFFTし、GI付加などの各処理を行って、時間領域のOFDM信号に変換、出力する。中継局202から出力されたOFDM信号は、エリア受信において白色ガウス雑音bが加算される。 The relay station 202 inputs an OFDM signal to which white Gaussian noise a is added, extracts an effective symbol period through an FFT (Fast Fourier Transform) window, FFTs the effective symbol period, and carries out a carrier in the frequency domain. Convert to a symbol. Then, the relay station 202 performs processing such as symbol determination and SP replacement by error residual type remapping, IFFTs the carrier symbol after the processing, performs each processing such as GI addition, and converts it into an OFDM signal in the time domain. Convert and output. White Gaussian noise b is added to the OFDM signal output from the relay station 202 in area reception.
受信機204は、白色ガウス雑音bが加算されたOFDM信号を入力し、FFT窓で有効シンボル期間を抽出し、当該有効シンボル期間をFFTして周波数領域のキャリアシンボルに変換し、SP及びCPの抽出、チャネル推定、等化、LLR算出、ビットデインターリーブ及びLDPC符号の復号などの各処理を行い、復号データを出力する。そして、受信機204から出力された復号データのBER(Bit Error Rate:ビット誤り率)を測定する。 The receiver 204 inputs the OFDM signal to which the white Gaussian noise b is added, extracts the effective symbol period in the FFT window, FFTs the effective symbol period, converts it into a carrier symbol in the frequency domain, and converts the SP and CP into carrier symbols. Each process such as extraction, channel estimation, equalization, LLR calculation, bit deinterleave and LDPC code decoding is performed, and the decoded data is output. Then, the BER (Bit Error Rate) of the decoded data output from the receiver 204 is measured.
以下、図7、図8、図9、図12及び図13に、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合のシミュレーション結果を示し、図10、図11、図14及び図15に、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合のシミュレーション結果を示す。 Below, FIGS. 7, 8, 9, 12 and 13 show the simulation results when the error suppression type remapping is used, and FIGS. 10, 11, 14, 14 and 15 show the error clip type remapping. The simulation result when mapping is used is shown.
図7は、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをUC、中継局受信C/Nを30dBとしたときの、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。 FIG. 7 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the constellation type is UC and the relay station reception C / N is 30 dB when the error suppression type remapping is used. ing. Details such as parameters are shown in Table 1.
縦軸はLDPC符号の復号後のビット誤り率(BER)、横軸はエリア受信C/Nを示す。図8〜図11についても同様である。所要C/Nは、BCH符号の復号後に擬似エラーフリーが得られ、かつBCH符号の復号前(すなわちLDPC符号復号後)のBER=1.0-7が得られるC/Nである。 The vertical axis represents the bit error rate (BER) after decoding the LDPC code, and the horizontal axis represents the area reception C / N. The same applies to FIGS. 8 to 11. The required C / N is a C / N in which pseudo error-free is obtained after decoding the BCH code, and BER = 1.0 -7 before decoding the BCH code (that is, after decoding the LDPC code) is obtained.
図7には、単純中継(a)、抑圧量=0dB(b)、抑圧量=2dB(c)、抑圧量=4dB(d)、抑圧量=8dB(e)、抑圧量=14dB(f)及びシンボル硬判定(g)の各特性が示されている。単純中継は、判定処理を行わないことを意味する。抑圧量は、図2にて説明したとおり、抑圧係数γの逆数である。 In FIG. 7, simple relay (a), suppression amount = 0 dB (b), suppression amount = 2 dB (c), suppression amount = 4 dB (d), suppression amount = 8 dB (e), suppression amount = 14 dB (f). And each characteristic of the symbol hardness determination (g) is shown. Simple relay means that the determination process is not performed. The amount of suppression is the reciprocal of the suppression coefficient γ, as explained in FIG.
図7から、判定処理を行わない単純中継(a)に対し、抑圧量=2dB(c)及び抑圧量=4dB(d)のように、抑圧量が増加するに従って所要C/Nが下がっていくことがわかる。しかし、抑圧量=8dB(e)を超えて抑圧量=14dB(f)まで抑圧量が増加すると、逆に所要C/Nは上昇に転じる。そして、抑圧量が無限大である従来のシンボル硬判定(g)の場合には、抑圧量=2dB(c)よりも所要C/Nが高くなってしまう。 From FIG. 7, with respect to the simple relay (a) in which the determination process is not performed, the required C / N decreases as the suppression amount increases, such as suppression amount = 2dB (c) and suppression amount = 4dB (d). You can see that. However, when the amount of suppression exceeds the amount of suppression = 8 dB (e) and the amount of suppression increases to the amount of suppression = 14 dB (f), the required C / N starts to increase. Then, in the case of the conventional symbol hardness determination (g) in which the suppression amount is infinite, the required C / N becomes higher than the suppression amount = 2 dB (c).
このように、図7から、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合、伝送特性を向上させるための抑圧量には適正値があることがわかる。また、抑圧量=0dB(b)の特性が単純中継(a)よりも改善されているのは、SPの付け替えによる効果である。 As described above, it can be seen from FIG. 7 that when the error suppression type remapping is used, the suppression amount for improving the transmission characteristics has an appropriate value. Further, the characteristic of the suppression amount = 0 dB (b) is improved as compared with the simple relay (a) because of the effect of replacing the SP.
図8は、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをUC、中継局受信C/Nを29dBとしたときの、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。前述の図7とこの図8の違いは、図7の中継局受信C/Nが30dBであるのに対し、図8の中継局受信C/Nが29dBである点のみである。 FIG. 8 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the constellation type is UC and the relay station reception C / N is 29 dB when the error suppression type remapping is used. ing. Details such as parameters are shown in Table 1. The only difference between FIG. 7 and FIG. 8 is that the relay station reception C / N in FIG. 7 is 30 dB, whereas the relay station reception C / N in FIG. 8 is 29 dB.
図8には、単純中継(a)、抑圧量=0dB(b)、抑圧量=1dB(c)、抑圧量=2dB(d)、抑圧量=3dB(e)、抑圧量=4dB(f)、抑圧量=8dB(g)、抑圧量=12dB(h)及びシンボル硬判定(i)の各特性が示されている。 In FIG. 8, simple relay (a), suppression amount = 0 dB (b), suppression amount = 1 dB (c), suppression amount = 2 dB (d), suppression amount = 3 dB (e), suppression amount = 4 dB (f). , Suppression amount = 8 dB (g), suppression amount = 12 dB (h), and symbol hardness determination (i) are shown.
図8から、シンボル硬判定(g)の所要C/Nは単純中継(a)よりも高くなっているから、シンボル硬判定(g)の特性は、単純中継(a)の特性よりも悪くなっていることがわかる。また、所要C/Nが最も低くなるのは、図8では抑圧量=4dB(f)付近であり、図7では抑圧量=8dB(e)付近である。したがって、図8の場合の所要C/Nが最も低くなる抑圧量は、図7の場合に比べて小さくなっている。 From FIG. 8, since the required C / N of the symbol hardness determination (g) is higher than that of the simple relay (a), the characteristic of the symbol hardness determination (g) is worse than that of the simple relay (a). You can see that. Further, the required C / N is lowest in the vicinity of the suppression amount = 4 dB (f) in FIG. 8 and in the vicinity of the suppression amount = 8 dB (e) in FIG. 7. Therefore, the amount of suppression at which the required C / N is the lowest in the case of FIG. 8 is smaller than that in the case of FIG. 7.
このように、図7及び図8から、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合、伝送特性を向上させるための最適な抑圧量(エリア受信所要C/Nが最低となる抑圧量)は、中継局受信C/Nに依存して変化することがわかる。 As described above, from FIGS. 7 and 8, when the error suppression type remapping is used, the optimum suppression amount for improving the transmission characteristics (the suppression amount that minimizes the area reception required C / N) is the relay station. It can be seen that it changes depending on the reception C / N.
図9は、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをNUC、中継局受信C/Nを28dBとしたときの、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。前述の図7及び図8とこの図9の違いは、図7及び図8のコンスタレーションタイプがUCであるのに対し、図9ではNUCであり、図7及び図8の中継局受信C/Nがそれぞれ30dB及び29dBであるのに対し、図9では28dBである点のみである。 FIG. 9 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the constellation type is NUC and the relay station reception C / N is 28 dB when the error suppression type remapping is used. ing. Details such as parameters are shown in Table 1. The difference between FIGS. 7 and 8 and FIG. 9 is that the constellation type in FIGS. 7 and 8 is UC, whereas in FIG. 9, it is NUC, and the relay station reception C / in FIGS. 7 and 8 N is 30 dB and 29 dB, respectively, whereas in FIG. 9, only the point is 28 dB.
図9には、単純中継(a)、抑圧量=0dB(b)、抑圧量=2dB(c)、抑圧量=4dB(d)、抑圧量=6dB(e)、抑圧量=14dB(f)及びシンボル硬判定(g)の各特性が示されている。 In FIG. 9, simple relay (a), suppression amount = 0 dB (b), suppression amount = 2 dB (c), suppression amount = 4 dB (d), suppression amount = 6 dB (e), suppression amount = 14 dB (f). And each characteristic of the symbol hardness determination (g) is shown.
図9の特性を図7と比較すると、コンスタレーションタイプ(図9ではNUC、図7ではUC)及び中継局受信C/N(図9では28dB、図7では30dB)の違いはあるが、両特性は同じ傾向を示している。また、図9から、コンスタレーションタイプがNUCの場合であっても、図2に示した誤差抑圧型再マッピングをそのまま適用できることがわかる。 Comparing the characteristics of FIG. 9 with that of FIG. 7, there are differences between the constellation type (NUC in FIG. 9, UC in FIG. 7) and the relay station reception C / N (28 dB in FIG. 9, 30 dB in FIG. 7). The characteristics show the same tendency. Further, it can be seen from FIG. 9 that the error suppression type remapping shown in FIG. 2 can be applied as it is even when the constellation type is NUC.
つまり、図2に示した誤差抑圧型再マッピングは、コンスタレーションタイプがUC及びNUCのいずれの場合も同じ処理を適用することができる。そして、中継局受信C/Nに応じて最適な抑圧量(エリア受信所要C/Nが最低となる抑圧量)を選択することで、所要C/Nを改善することができる。 That is, the error suppression type remapping shown in FIG. 2 can apply the same processing regardless of whether the constellation type is UC or NUC. Then, the required C / N can be improved by selecting the optimum suppression amount (the suppression amount at which the area reception required C / N is the lowest) according to the relay station reception C / N.
図10は、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをUC、中継局受信C/Nを29dBとしたときの、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。 FIG. 10 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the constellation type is UC and the relay station reception C / N is 29 dB when the error clip type remapping is used. ing. Details such as parameters are shown in Table 1.
図10には、単純中継(a)、誤差クリップ値=28dB(b)、誤差クリップ値=30dB(c)、誤差クリップ値=32dB(d)、誤差クリップ値=34dB(e)、誤差クリップ値=40dB(f)及びシンボル硬判定(g)の各特性が示されている。誤差クリップのレベルすなわち誤差クリップ値は、当該変調方式における平均レベル(電力平均値の√)に対する比率をdB表示(符号は反転している)したものである。 In FIG. 10, a simple relay (a), an error clip value = 28 dB (b), an error clip value = 30 dB (c), an error clip value = 32 dB (d), an error clip value = 34 dB (e), and an error clip value. Each characteristic of = 40 dB (f) and symbol hardness determination (g) is shown. The error clip level, that is, the error clip value is a dB display (signs are inverted) of the ratio to the average level (√ of the power average value) in the modulation method.
図10から、判定処理を行わない単純中継(a)に対し、誤差クリップ値=28dB(b)及び誤差クリップ値=30dB(c)のように、クリップ値が小さくなる(dB値が大きくなる)に従い、所要C/Nが下がっていくことがわかる。しかし、誤差クリップ値=34dB(e)を超えて誤差クリップ値=40dB(f)までクリップ値が小さくなると、逆に所要C/Nは上昇に転じる。そして、クリップ値が0(dB値で無限大)である従来のシンボル硬判定(g)の場合には、単純中継(a)よりも所要C/Nが高くなってしまう。 From FIG. 10, the clip value becomes smaller (the dB value becomes larger) such that the error clip value = 28 dB (b) and the error clip value = 30 dB (c) with respect to the simple relay (a) in which the determination process is not performed. It can be seen that the required C / N decreases accordingly. However, when the error clip value = 34 dB (e) is exceeded and the clip value is reduced to the error clip value = 40 dB (f), the required C / N starts to increase. Then, in the case of the conventional symbol hardness determination (g) in which the clip value is 0 (infinity in dB value), the required C / N is higher than that in the simple relay (a).
このように、図10から、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合、伝送特性を向上させるためのクリップ値には適正値があることがわかる。また、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合と同様に、伝送特性を向上させるための最適なクリップ値(エリア受信所要C/Nが最低となるクリップ値)は、中継局受信C/Nに依存して変化する。 As described above, from FIG. 10, it can be seen that when the error clip type remapping is used, the clip value for improving the transmission characteristic has an appropriate value. Further, as in the case of using the error suppression type remapping, the optimum clip value for improving the transmission characteristics (the clip value at which the area reception required C / N is the lowest) depends on the relay station reception C / N. And change.
図11は、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをNUC、中継局受信C/Nを28dBとしたときの、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。前述の図10とこの図11の違いは、図10のコンスタレーションタイプがUCであるのに対し、図11ではNUCであり、図10の中継局受信C/Nが29dBであるのに対し、図11では28dBである点のみである。 FIG. 11 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the constellation type is NUC and the relay station reception C / N is 28 dB when the error clip type remapping is used. ing. Details such as parameters are shown in Table 1. The difference between FIG. 10 and FIG. 11 is that the constellation type in FIG. 10 is UC, whereas in FIG. 11, it is NUC, and the relay station reception C / N in FIG. 10 is 29 dB. In FIG. 11, it is only the point that it is 28 dB.
図11には、単純中継(a)、誤差クリップ値=28dB(b)、誤差クリップ値=30dB(c)、誤差クリップ値=32dB(d)、誤差クリップ値=34dB(e)、誤差クリップ値=40dB(f)及びシンボル硬判定(g)の各特性が示されている。 In FIG. 11, simple relay (a), error clip value = 28 dB (b), error clip value = 30 dB (c), error clip value = 32 dB (d), error clip value = 34 dB (e), error clip value. Each characteristic of = 40 dB (f) and symbol hardness determination (g) is shown.
図11の特性を図10と比較すると、コンスタレーションタイプ(図11ではNUC、図10ではNC)及び中継局受信C/N(図11では28dB、図10では29dB)の違いはあるが、両特性は同じ傾向を示している。また、図11から、コンスタレーションタイプがNUCの場合であっても、図3に示した誤差クリップ型再マッピングをそのまま適用できることがわかる。 Comparing the characteristics of FIG. 11 with that of FIG. 10, there are differences between the constellation type (NUC in FIG. 11, NC in FIG. 10) and the relay station reception C / N (28 dB in FIG. 11, 29 dB in FIG. 10). The characteristics show the same tendency. Further, it can be seen from FIG. 11 that the error clip type remapping shown in FIG. 3 can be applied as it is even when the constellation type is NUC.
つまり、図3に示した誤差クリップ型再マッピングは、コンスタレーションタイプがUC及びNUCのいずれの場合も同じ処理を適用することができる。そして、中継局受信C/Nに応じて最適なクリップ値(エリア受信所要C/Nが最低となるクリップ値)を選択することで、所要C/Nを改善することができる。 That is, the error clip type remapping shown in FIG. 3 can apply the same processing regardless of whether the constellation type is UC or NUC. Then, the required C / N can be improved by selecting the optimum clip value (the clip value at which the area reception required C / N is the lowest) according to the relay station reception C / N.
このように、誤差抑圧型再マッピングの抑圧量及び誤差クリップ型再マッピングのクリップ値の最適値は、中継局受信C/Nに加え、コンスタレーションタイプ、変調多値数、符号化率及びビットインターリーブなどに依存して変化する。 In this way, the optimum values of the suppression amount of error suppression type remapping and the clip value of error clip type remapping are the constellation type, the number of modulation multi-values, the coding rate, and the bit interleaving in addition to the relay station reception C / N. It changes depending on such things.
図12は、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをUC、抑圧量を最適値としたときの中継局受信C/Nとエリア受信所要C/Nの関係を示す図である。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the relay station reception C / N and the area reception required C / N when the constellation type is UC and the suppression amount is the optimum value when the error suppression type remapping is used. .. Details such as parameters are shown in Table 1.
図12には、単純中継(判定なし)(a)、シンボル硬判定(b)及び誤差抑圧型再マッピングによるシンボル判定(c)の各特性が示されている。尚、単純中継ではSPの付け替えは行われないが、シンボル硬判定と誤差抑圧型再マッピングでは、SPは規定値に付け替えが行われる。 FIG. 12 shows the characteristics of simple relay (no determination) (a), symbol hardness determination (b), and symbol determination (c) by error-suppressing remapping. In the simple relay, the SP is not replaced, but in the symbol hardness determination and the error suppression type remapping, the SP is replaced with the specified value.
図12から、シンボル硬判定(b)の場合、中継局受信C/Nが低くなるに従い、単純中継(a)に対する改善効果が小さくなり、やがて逆転し、最後にはエラーフリー(QEF)が得られなくなることがわかる。また、誤差抑圧型再マッピング(c)の場合、常に単純中継(a)に対して改善効果が得られることがわかる。 From FIG. 12, in the case of the symbol hardness determination (b), as the relay station reception C / N becomes lower, the improvement effect on the simple relay (a) becomes smaller, eventually reverses, and finally error-free (QEF) is obtained. It turns out that it will not be possible. Further, in the case of the error suppression type remapping (c), it can be seen that the improvement effect is always obtained with respect to the simple relay (a).
図13は、誤差抑圧型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをNUC、抑圧量を最適値としたときの中継局受信C/Nとエリア受信所要C/Nの関係を示す図である。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。前述の図12とこの図13の違いは、図12のコンスタレーションタイプがUCであるのに対し、図13ではNUCである点のみである。 FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the relay station reception C / N and the area reception required C / N when the constellation type is NUC and the suppression amount is the optimum value when the error suppression type remapping is used. .. Details such as parameters are shown in Table 1. The only difference between FIG. 12 and FIG. 13 is that the constellation type in FIG. 12 is UC, whereas in FIG. 13, it is NUC.
図13には、単純中継(a)、シンボル硬判定(b)及び誤差抑圧型再マッピング(c)の各特性が示されている。 FIG. 13 shows the characteristics of the simple relay (a), the symbol hardness determination (b), and the error suppression type remapping (c).
図12及び図13から、単純中継(a)とシンボル硬判定(b)との特性が逆転する中継局受信C/Nは、コンスタレーションタイプがNUCの場合の方がUCの場合よりも低いことがわかる。エリア受信所要C/Nの改善量は、コンスタレーションタイプがNUCの場合の方がUCの場合よりも大きいが、両者は同じ傾向を示していることがわかる。 From FIGS. 12 and 13, the relay station reception C / N in which the characteristics of the simple relay (a) and the symbol hardness determination (b) are reversed is lower when the constellation type is NUC than when it is UC. I understand. The amount of improvement in the area reception required C / N is larger when the constellation type is NUC than when it is UC, but it can be seen that both show the same tendency.
図14は、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをUC、クリップ値を最適値としたときの中継局受信C/Nとエリア受信所要C/Nの関係を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the relay station reception C / N and the area reception required C / N when the constellation type is UC and the clip value is the optimum value when the error clip type remapping is used. ..
また、図15は、誤差クリップ型再マッピングを用いた場合において、コンスタレーションタイプをNUC、クリップ値を最適値としたときの中継局受信C/Nとエリア受信所要C/Nの関係を示す図である。パラメータなどの詳細については、表1に示したとおりである。 Further, FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the relay station reception C / N and the area reception required C / N when the constellation type is NUC and the clip value is the optimum value when the error clip type remapping is used. Is. Details such as parameters are shown in Table 1.
図14及び図15には、単純中継(a)、シンボル硬判定(b)及び誤差クリップ型再マッピングによるシンボル判定(c)の各特性が示されている。 14 and 15 show the characteristics of simple relay (a), symbol hardness determination (b), and symbol determination (c) by error clip type remapping.
図14及び図15から、誤差クリップ型再マッピングの場合、図12及び図13に示した誤差抑圧型再マッピングの場合と同様の傾向を示すことがわかる。 From FIGS. 14 and 15, it can be seen that the error clip type remapping shows the same tendency as the error suppression type remapping shown in FIGS. 12 and 13.
図16は、中継局受信C/Nをパラメータとし、中継局202のシンボル判定の処理に従来のシンボル硬判定を用いた場合の、エリア受信C/Nに対する受信機204の出力のBER特性を示している。パラメータなどの詳細については、表1に示した諸元の一部が異なり、実際のハードウエアを想定して、LDPC符号の復号法にUMP−BP法(min-sum法)を適用している。また、データが有限語長で表現されることを考慮して、対数外部値比αmnの絶対値が一定値を超えている場合に、その値を当該一定値にクリップしている。 FIG. 16 shows the BER characteristics of the output of the receiver 204 with respect to the area reception C / N when the conventional symbol hardness determination is used for the symbol determination process of the relay station 202 with the relay station reception C / N as a parameter. ing. Regarding the details such as parameters, some of the specifications shown in Table 1 are different, and the UMP-BP method (min-sum method) is applied to the LDPC code decoding method assuming actual hardware. .. Also, considering that the data is represented by a finite word length, when the absolute value of the logarithmic external value ratio α mn exceeds a certain value, that value is clipped to the fixed value.
図16には、中継局受信C/N=30dB(a)、中継局受信C/N=31dB(b)、中継局受信C/N=32dB(c)、中継局受信C/N=33dB(d)、中継局受信C/N=34dB(e)及び中継局受信C/N=35dB(f)の各特性が示されている。 In FIG. 16, relay station reception C / N = 30 dB (a), relay station reception C / N = 31 dB (b), relay station reception C / N = 32 dB (c), relay station reception C / N = 33 dB ( d), each characteristic of relay station reception C / N = 34 dB (e) and relay station reception C / N = 35 dB (f) is shown.
図16から、中継局受信C/N=30dB(a)〜33dB(d)の場合に、エリア受信C/Nを高くしていくと、一旦1×10-7以下になったBERが再び増加していくことがわかる。これは、LDPC符号の復号処理において、対数外部値比αmnの絶対値を一定値以下にクリップしたことに関係しており、実際の装置でも生じる現象である。 From FIG. 16, when the relay station reception C / N = 30 dB (a) to 33 dB (d), when the area reception C / N is increased , the BER once reduced to 1 × 10 -7 or less increases again. You can see that it will be done. This is related to clipping the absolute value of the logarithmic external value ratio α mn to a certain value or less in the LDPC code decoding process, and is a phenomenon that also occurs in an actual device.
シンボル硬判定の処理により間違った規定信号点に再マッピングされた場合、エリア受信C/Nが高くなると、見かけ上の誤差が小さくなり、そのシンボルで伝送されるビットの対数尤度比が、間違っているにも関わらず大きな値を示すようになることに起因している。 When remapped to the wrong specified signal point by the symbol hardness determination process, the apparent error becomes smaller as the area reception C / N becomes higher, and the log-likelihood ratio of the bits transmitted by that symbol becomes incorrect. This is due to the fact that it shows a large value in spite of the fact that it shows a large value.
前述のとおり、図2に示した誤差抑圧型再マッピング及び図3に示した誤差クリップ型再マッピングでは、再近傍の規定信号点Bが、本来の正しい規定信号点とは異なる場合であっても、誤差を残留させて再マッピングを行うため、誤差抑圧型再マッピングの抑圧量、または誤差クリップ型再マッピングのクリップ値を適切に設定することにより、エリア受信C/Nの上昇に伴って再びBERが上昇するという従来のシンボル硬判定での問題(図16に示した特性)を軽減、解消することができる。 As described above, in the error suppression type remapping shown in FIG. 2 and the error clipping type remapping shown in FIG. 3, even if the specified signal point B in the re-neighborhood is different from the original correct specified signal point. , In order to perform remapping with an error remaining, by appropriately setting the suppression amount of error suppression type remapping or the clip value of error clip type remapping, BER again as the area reception C / N rises. It is possible to alleviate and eliminate the problem (characteristic shown in FIG. 16) in the conventional symbol hardness determination that the value increases.
尚、前記シミュレーション結果は、本発明による誤差残留型再マッピングの効果をわかりやすく示すために実施したものであり、計算条件(LDPC復号のアルゴリズム、イタレーション回数、LLRの計算方法、雑音分散σ2の与え方、SPの挿入間隔、SPのブースト比などがあるが、それに止まらない)が異なれば、数値そのものは変化するものであることを付け加えておく。 The simulation results were carried out to show the effect of the error residual type remapping according to the present invention in an easy-to-understand manner, and the calculation conditions (LDPC decoding algorithm, number of iterations, LLR calculation method, noise variance σ 2). It should be added that the numerical value itself changes if the method of giving the SP, the insertion interval of the SP, the boost ratio of the SP, etc. are different, but it does not stop there.
〔実施形態〕
次に、本発明の誤差残留型再マッピングを用いる具体的な実施形態について詳細に説明する。以下、伝送信号がSP(Scattered Pilot)、CP(Continual Pilot)、AC(Auxiliary Channel)のようなパイロットシンボル、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)のような制御シンボルを有するISDB−T形式に準拠したOFDM信号である場合について説明する。
[Embodiment]
Next, a specific embodiment using the error residual type remapping of the present invention will be described in detail. Hereinafter, the transmission signal conforms to the ISDB-T format having a pilot symbol such as SP (Scattered Pilot), CP (Continual Pilot), AC (Auxiliary Channel), and a control symbol such as TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control). A case where it is an OFDM signal will be described.
〔SISO型の中継装置〕
まず、SISO(Single-Input Single-Output)型の放送システム(送信アンテナ1本及び受信アンテナ1本の伝送形式)に用いる等化及び判定機能付き中継装置について説明する。図17は、SISO型の中継装置の構成例を示すブロック図である。この中継装置1は、受信アンテナ10、受信BPF(Band Pass Filter:バンドパスフィルタ)11、受信部12、等化判定装置13、送信部14、PA(Power Amplifier:電力増幅)部15、送信BPF16及び送信アンテナ17を備えている。
[SISO type relay device]
First, a relay device with equalization and determination functions used in a SISO (Single-Input Single-Output) type broadcasting system (transmission format of one transmitting antenna and one receiving antenna) will be described. FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a SISO type relay device. The
中継装置1が親局200から送信された放送波を受信すると、受信BPF11は、受信アンテナ10を介して受信信号を入力し、受信信号から所望の帯域成分のみを抽出し、フィルタ処理後の受信信号を受信部12に出力する。受信部12は、受信BPF11からフィルタ処理後の受信信号を入力し、低雑音増幅、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)、周波数変換などの処理を行う。そして、受信部12は、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)帯の信号(IF信号)を生成して等化判定装置13に出力する。
When the
等化判定装置13は、受信部12からIF信号を入力し、IF信号に含まれる伝送路応答歪みを等化し、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理によって雑音成分を軽減または除去する。そして、等化判定装置13は、誤差残留型再マッピング後のIF信号を送信部14に出力する。等化判定装置13の詳細については後述する。
The
送信部14は、等化判定装置13から誤差残留型再マッピング後のIF信号を入力し、IF信号を周波数変換して増幅し、RF(Radio Frequency:高周波)帯の信号(RF信号)を生成してPA部15に出力する。
The
PA部15は、送信部14からRF信号を入力し、RF信号を所望の電力に増幅し、電力増幅後のRF信号を送信BPF16に出力する。送信BPF16は、PA部15から電力増幅後のRF信号を入力し、スプリアス及び帯域外不要成分を除去し、フィルタ処理後のRF信号を出力する。フィルタ処理後のRF信号は、放送波として送信アンテナ17を介して再送信される。
The
〔MIMO型の中継装置〕
次に、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output )型の放送システム(送信アンテナ2本及び受信アンテナ2本の伝送形式)に用いる等化及び判定機能付き中継装置について説明する。図18は、MIMO型の中継装置の構成例を示すブロック図である。この中継装置2は、受信アンテナ20−1,20−2、受信BPF21−1,21−2、受信部22−1,22−2、等化判定装置23、送信部24−1,24−2、PA部25−1,25−2、送信BPF26−1,26−2及び送信アンテナ27−1,27−2を備えている。中継装置2は、図17に示した中継装置1の構成を2系統化したものであるため、詳細な説明を省略する。
[MIMO type relay device]
Next, a relay device with equalization and determination functions used in a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) type broadcasting system (transmission format of two transmitting antennas and two receiving antennas) will be described. FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a MIMO type relay device. The
ここで、等化判定装置23は、受信部22−1,22−2から2系統のIF信号を入力し、それぞれの系統のIF信号に含まれる伝送路応答歪みを等化し、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理によって雑音成分を軽減または除去する。また、等化判定装置23は、各系統間のクロクトーク(混信成分、偏波MIMOの場合、交差偏波成分)のキャンセル及び除去も行う。このため、等化判定装置23では、2系統のIF信号を一括処理して出力する形式となっている。等化判定装置23の詳細については後述する。
Here, the
等化判定装置23より出力された各IF信号は、それぞれ送信部24−1,24−2、PA部25−1,25−2、送信BPF26−1,26−2を介して送信アンテナ27−1,27−2に供給される。送信BPF26−1,26−2によりフィルタ処理されたそれぞれのRF信号は、送信アンテナ27−1,27−2から放送波として、再送信される。
Each IF signal output from the
〔等化判定装置13/SISO型〕
次に、図17に示したSISO型の等化判定装置13について詳細に説明する。図19は、SISO型の等化判定装置13の構成例を示すブロック図である。この等化判定装置13は、入力BPF30、増幅器31、A/D変換器32、NCO(Numerical Controlled Oscillator:数値制御発振器)33、QDEM(Quadrature DEModulator:直交復調回路)34、ダウンサンプル(DS)回路35、同期再生回路36、AFC(Automatic Frequency Control:自動周波数制御)回路37、FFT窓回路38、FFT回路39、SP抽出回路40、伝送路応答推定回路41、等化回路42、シンボル分離回路43、C/N推定回路44、シンボル再生回路45、AC及びTMCC硬判定回路46、SP生成回路47、フレーム構成回路48、IFFT回路49、GI付加回路50、アップサンプル(US)回路51、NCO52、QMOD(Quadrature MODulation:直交変調回路)53、D/A変換器54、増幅器55及び出力BPF56を備えている。
[
Next, the SISO type
前述のとおり、等化判定装置13は、受信部12から入力したIF信号に含まれる伝送路応答歪みを等化し、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理によって雑音成分を軽減または除去し、誤差残留型再マッピング後のIF信号を送信部14に出力する。
As described above, the
入力BPF30は、受信部12からIF信号を入力し、当該IF信号から不要な帯域外成分を除去し、増幅器31は、入力BPF30によりフィルタ処理されたIF信号を所定レベルに増幅する。
The
A/D変換器32は、増幅器31により増幅されたアナログIF信号をデジタルIF信号に変換する。QDEM34は、A/D変換器32によりデジタル信号に変換されたIF信号を入力し、NCO33から供給されたローカル信号を用いて等価ベースバンド信号(IQ信号)に変換して出力する。
The A /
ダウンサンプル回路35は、QDEM34より出力されたIQ信号を入力して間引き処理(ダウンサンプリング処理)を行い、サンプリング速度を下げて出力する。同期再生回路36は、ダウンサンプル回路35により間引き処理されたIQ信号に基づいて同期再生処理を行い、シンボル同期及びクロック同期などの同期信号を再生し、図19には明記していないが、前記同期信号を必要とする各部に供給する。
The
AFC回路37は、ダウンサンプル回路35より間引き処理されたIQ信号を入力し、同期再生回路36により再生された同期信号を用いて当該IQ信号の周波数誤差を除去する。FFT窓回路38は、同期再生回路36により再生された同期信号を用いて、AFC回路37により周波数誤差が除去されたIQ信号に対しFFT窓のタイミングを設定し、OFDM信号の有効シンボル期間を抽出する。
The
FFT回路39は、FFT窓回路38により抽出された有効シンボル期間のIQ信号を高速フーリエ変換し、周波数領域のキャリアシンボルを生成して出力する。SP抽出回路40は、FFT回路39より出力された周波数領域のキャリアシンボルのうち、所定のSP(シンボル方向とキャリア方向の両方に分散配置され、BPSK変調されているパイロットシンボル)を抽出する。伝送路応答推定回路41は、SP抽出回路40により抽出されたSPの変調成分を除去し、シンボル方向及びキャリア方向の補間処理を行い、全てのキャリアシンボルの伝送路応答を推定する。
The
等化回路42は、伝送路応答推定回路41により推定されたキャリアシンボル毎の伝送路応答を用いて、FFT回路39より出力された周波数領域のキャリアシンボルの等化処理(キャリアシンボルを伝送路応答で除算する処理)を行う。
The
シンボル分離回路43は、等化回路42で等化処理されたキャリアシンボルから、データシンボル、AC及びTMCCなどを分離する。データシンボルは、C/N推定回路44及びシンボル再生回路45に供給され、AC及びTMCCなどの信号は、C/N推定回路44及びAC及びTMCC硬判定回路46に供給される。
The
C/N推定回路44は、シンボル分離回路43からデータシンボル、AC及びTMCCなどを入力すると共に、伝送路応答推定回路41からキャリアシンボル毎の伝送路応答を入力する。そして、C/N推定回路44は、データシンボル、AC及びTMCCなどにおける各キャリアシンボルの誤差を算出し、各キャリアシンボルの誤差を平均化して平均誤差を算出する。キャリアシンボルの誤差とは、キャリアシンボルの信号点とそのキャリアシンボルの硬判定後の規定信号点との間の距離をいう。C/Nの推定においては、データシンボルを用いる方法、ACやTMCCを用いる方法、SPを用いる方法、さらには、これらの方法を組み合わせた方法などがあるが、既知の技術であり、ここでは詳しい説明を省く。
The C /
C/N推定回路44は、例えば平均誤差から信号全体の受信C/Nを推定すると共に、キャリアシンボル毎の誤差及び伝送路応答から、キャリアシンボル毎(キャリア毎)の受信C/Nを推定する。尚、C/N推定回路44は、信号全体の受信C/Nを推定した後、当該信号全体の受信C/Nの推定値とキャリアシンボル毎の伝送路応答から、キャリアシンボル毎の受信C/Nを推定するようにしてもよい。後述するC/N推定回路74についても同様である。
The C /
シンボル再生回路45は、シンボル分離回路43からデータシンボルを入力すると共に、C/N推定回路44から信号全体の受信C/Nまたはキャリア毎の受信C/Nを受信C/N情報として入力する。そして、シンボル再生回路45は、データシンボル及び受信C/N情報に基づいて誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理を行い、シンボルを再生する。
The
ここで、シンボル再生回路45は、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理として誤差抑圧型再マッピングを行う場合、受信C/N情報に応じて最適な抑圧係数γを設定する。また、シンボル再生回路45は、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理として誤差クリップ型再マッピングを行う場合、受信C/N情報に応じて最適なクリップ値を設定する。シンボル再生回路45の詳細については後述する。
Here, the
AC及びTMCC硬判定回路46は、シンボル分離回路43により分離されたAC及びTMCCなど(シンボル方向にDBPSK変調されているAC及びTMCCなど)の信号に対しシンボル硬判定処理を行い、雑音成分を除去する。SP生成回路47はSPを生成する。
The AC and TMCC
フレーム構成回路48は、シンボル再生回路45によりシンボル再生されたデータシンボル、AC及びTMCC硬判定回路46によりシンボル硬判定処理されたAC及びTMCCなどの信号、並びにSP生成回路47により生成されたSPを入力する。そして、フレーム構成回路48は、これらのデータシンボル、AC、TMCCなどの信号及びSPからOFDMシンボルを構成し、さらにOFDMフレームを構成する。
The
IFFT回路49は、フレーム構成回路48により構成されたOFDMシンボル毎のキャリアシンボルを逆高速フーリエ変換し、有効シンボル期間分の時間領域のOFDM信号を生成する。
The
GI付加回路50は、IFFT回路49により生成された有効シンボル期間分の時間領域のOFDM信号のうち有効シンボル期間後縁の一部をコピーし、GIとして有効シンボル期間の前縁に付加する。
The
アップサンプル回路51は、GI付加回路50によりGIが付加されたOFDM信号(等価ベースバンド信号、IQ信号)に対しアップサンプリング処理を行い、サンプリング速度を上げる(例えば16倍に上げる)。
The
QMOD53は、アップサンプル回路51によりアップサンプリング処理されたIQ信号形式のOFDM信号を、NCO52から供給されたローカル信号を用いて直交変調処理し、デジタルIF信号に変換する。例えば、QMOD53は、OFDM信号に周波数が37.15MHzのローカル信号を乗算し、中心周波数が37.15MHzのデジタルIF信号を生成して出力する。
The QMOD 53 performs quadrature modulation processing of the IQ signal format OFDM signal upsampled by the
D/A変換器54は、QMOD53より出力されたデジタルIF信号を入力し、アナログIF信号に変換する。増幅器55は、D/A変換器54よりアナログIF信号を入力し、所定のレベルに増幅する。出力BPF56は、増幅器55により増幅されたIF信号から不要な帯域外成分を除去し、誤差残留型再マッピング後のIF信号として送信部14に出力する。
The D /
〔等化判定装置23/MIMO型〕
次に、図18に示したMIMO型の等化判定装置23について詳細に説明する。図20は、MIMO型の等化判定装置23の構成例を示すブロック図である。この等化判定装置23は、入力BPF60−1,60−2、増幅器61−1,61−2、A/D変換器62−1,62−2、NCO63、QDEM64−1,64−2、ダウンサンプル回路65−1,65−2、同期再生回路66、AFC回路67−1,67−2、FFT窓回路68−1,68−2、FFT回路69−1,69−2、SP抽出回路70−1,70−2、伝送路応答推定回路71、MIMO検出器72、シンボル分離回路73−1,73−2、C/N推定回路74、シンボル再生回路75−1,75−2、AC及びTMCC硬判定回路76−1,76−2、SP生成回路77−1,77−2、フレーム構成回路78−1,78−2、IFFT回路79−1,79−2、GI付加回路80−1,80−2、アップサンプル回路81−1,81−2、NCO82、QMOD83−1,83−2、D/A変換器84−1,84−2、増幅器85−1,85−2及び出力BPF86−1,86−2を備えている。
[
Next, the MIMO-type
前述のとおり、等化判定装置23は、受信部22−1,22−2から入力したIF信号に含まれる伝送路応答歪みを等化し、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理によって雑音成分を軽減または除去し、各系統間の干渉、混信成分のキャンセル及び除去も行う。そして、等化判定装置23は、誤差残留型再マッピング後のIF信号を送信部24−1,24−2に出力する。
As described above, the
図20に示す等化判定装置23の構成は、図19に示したSISO型の等化判定装置13を2系統並べたものに近似しているが、完全に2系統並べたものとは一部の構成に違いがある。以下、その違いのある部分を中心に説明する。
The configuration of the
入力BPF60−1は、受信部22−1からIF信号を入力し、入力BPF60−2は、受信部22−2からIF信号を入力する。入力BPF60−1,60−2からSP抽出回路70−1,70−2までの構成は、図19に示した入力BPF30からSP抽出回路40までの構成を2系統並べたものとなっている。
The input BPF60-1 inputs an IF signal from the receiving unit 22-1, and the input BPF60-2 inputs an IF signal from the receiving unit 22-2. The configuration from the input BPF 60-1 and 60-2 to the SP extraction circuits 70-1 and 70-2 is a configuration in which two configurations from the
NCO63は、両系統で共通化した構成部であり、共通のローカル信号をQDEM64−1,64−2にそれぞれ供給する。同期再生回路66も両系統で共通化した構成部であり、ダウンサンプル回路65−1,65−2により間引き処理されたそれぞれのIQ信号に基づいて同期再生処理を行い、同期信号を再生する。そして、同期再生回路66は、共通の同期信号をAFC回路67−1,67−2及びFFT窓回路68−1,68−2に供給する。また、図20には明記していないが、同期再生回路66は、同期信号を必要とする各部に前記再生した同期信号を供給する。
The
尚、NCO63及び同期再生回路66は、両系統で共通化することなく、系統毎の構成部とするようにしてもよい。また、AFC回路67−1,67−2は、送信側及び受信側の周波数変換処理にて2系統間に周波数偏差が生じる可能性があるため、系統毎に独立して動作する。FFT窓回路68−1,68−2は、送信側及び受信側の群遅延特性または伝搬路特性の違いにより2系統間で僅かな遅延時間差が生じる可能性があるため、FFT窓のタイミングも系統毎に別々に設定する。
The
伝送路応答推定回路71は、図19に示した伝送路応答推定回路41に相当し、SP抽出回路70−1,70−2により抽出された各系統のSPから、OFDM信号のキャリアシンボル毎にMIMO伝送路応答行列の4つの成分を算出する。そして、伝送路応答推定回路71は、キャリアシンボル毎のMIMO伝送路応答行列の4つの成分をMIMO検出器72及びC/N推定回路74に出力する。尚、図20において、伝送路応答推定回路71からMIMO検出器72及びC/N推定回路74への8本の信号線は、4つの成分のそれぞれが複素数であることを示している。
The transmission line response estimation circuit 71 corresponds to the transmission line
MIMO検出器72は、図19に示した等化回路42に相当し、FFT回路69−1,69−2から各系統のキャリアシンボルを入力すると共に、伝送路応答推定回路71からキャリアシンボル毎のMIMO伝送路応答行列の4つの成分を入力する。MIMO検出器72は、各系統のキャリアシンボル、及び4つの成分からなる2×2のMIMO伝送路応答行列による除算処理(言い換えれば、逆行列の乗算処理)により、系統分離及び各系統の等化処理を同時に実現する。
The
MIMO検出器72の後段のシンボル分離回路73−1,73−2から出力BPF86−1,86−2までの構成は、図19に示したシンボル分離回路43から出力BPF56までの構成を2系統並べたものとなっている。NCO82は、両系統で共通化した構成部であり、共通のローカル信号をQMOD83−1,83−2にそれぞれ供給し、両系統の信号の周波数を同期させる。
In the configuration from the symbol separation circuits 73-1 and 73-2 to the output BPF86-1 and 86-2 in the subsequent stage of the
C/N推定回路74は、図19に示したC/N推定回路44に相当し、シンボル分離回路73−1,73−2から各系統のデータシンボル、AC及びTMCCなどを入力すると共に、伝送路応答推定回路71からキャリアシンボル毎のMIMO伝送路応答行列の4つの成分を入力する。そして、C/N推定回路74は、系統毎に、信号全体の受信C/Nを推定すると共に、キャリアシンボル毎(キャリア毎)の受信C/Nを推定する。
The C /
C/N推定回路74は、第1の系統における信号全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎(キャリア毎)の受信C/Nを、第1の系統の受信C/N情報としてシンボル再生回路75−1に出力する。また、C/N推定回路74は、第2の系統における信号全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎(キャリア毎)の受信C/Nを、第2の系統の受信C/N情報としてシンボル再生回路75−2に出力する。
The C /
シンボル再生回路75−1,75−2は、図19に示したシンボル再生回路45に相当し、シンボル分離回路73−1,73−2から対応する系統のデータシンボルを入力すると共に、C/N推定回路74から対応する系統の受信C/N情報を入力する。そして、シンボル再生回路75−1,75−2は、データシンボル及び受信C/N情報に基づいて誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理を行い、シンボルを再生する。
The symbol reproduction circuits 75-1 and 75-2 correspond to the
ここで、シンボル再生回路75−1,75−2は、図19に示したシンボル再生回路45と同様に、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理として誤差抑圧型再マッピングを行う場合、受信C/N情報に応じて最適な抑圧係数γを設定する。また、シンボル再生回路75−1,75−2は、図19に示したシンボル再生回路45と同様に、誤差残留型再マッピングのシンボル判定処理として誤差クリップ型再マッピングを行う場合、受信C/N情報に応じて最適なクリップ値を設定する。シンボル再生回路75−1,75−2の詳細については後述する。
Here, the symbol reproduction circuits 75-1 and 75-2, similarly to the
〔誤差抑圧型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75〕
次に、図19に示したシンボル再生回路45及び図20に示したシンボル再生回路75−1,75−2(総称してシンボル再生回路75という。)が誤差抑圧型再マッピングを行う場合について詳細に説明する。
[
Next, details of the case where the
図21は、誤差抑圧型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75の構成例を示すブロック図である。シンボル再生回路45,75は、抑圧係数生成回路90、遅延回路91,95、最近傍点検出回路92、減算回路93、乗算回路94及び加算回路96を備えている。前記抑圧係数生成回路90、遅延回路91,95、最近傍点検出回路92、減算回路93、乗算回路94及び加算回路96により、誤差抑圧型再マッピングにて再生後のキャリアシンボルを生成する生成回路が構成される。
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of the
SISO型のシンボル再生回路45は、等化回路42を経てシンボル分離回路43からキャリアシンボル(データシンボル)を入力して2分配する。また、MIMO型のシンボル再生回路75(シンボル再生回路の75−1と75−2)は、MIMO検出器72を経てシンボル分離回路73−1,73−2からキャリアシンボル(データシンボル)を入力して2分配する。2分配されたキャリアシンボルはIQ軸成分の複素信号であり、一方は遅延回路91へ入力され、他方は最近傍点検出回路92へ入力される。
The SISO type
また、SISO型のシンボル再生回路45は、C/N推定回路44から受信C/N情報を入力し、MIMO型のシンボル再生回路75は、C/N推定回路74から受信C/N情報を入力する。受信C/N情報は抑圧係数生成回路90へ入力される。
Further, the SISO type
抑圧係数生成回路90は、ROMテーブルまたは多項式近似演算回路などにて実現することができる。例えば、抑圧係数生成回路90は、入力した受信C/N情報に含まれるキャリアシンボル毎の受信C/Nに対応する抑圧係数γを、予め設定されたテーブルから読み出すことで、抑圧係数γを生成する。抑圧係数γは乗算回路94へ入力される。 The suppression coefficient generation circuit 90 can be realized by a ROM table, a polynomial approximation calculation circuit, or the like. For example, the suppression coefficient generation circuit 90 generates the suppression coefficient γ by reading the suppression coefficient γ corresponding to the reception C / N for each carrier symbol included in the input reception C / N information from a preset table. do. The suppression coefficient γ is input to the multiplication circuit 94.
図7〜図9にて説明したとおり、受信C/N(中継局受信C/N)に応じて最適な抑圧量(エリア受信所要C/Nが最低となる抑圧量)を選択することで、所要C/Nを改善することができる。予め設定されたテーブルは、受信C/Nと抑圧係数γとの関係が規定されており、シミュレーションなどにて得られた、受信C/N毎の最適な抑圧係数γが格納されている。 As described with reference to FIGS. 7 to 9, by selecting the optimum suppression amount (suppression amount that minimizes the area reception required C / N) according to the reception C / N (relay station reception C / N), The required C / N can be improved. The preset table defines the relationship between the reception C / N and the suppression coefficient γ, and stores the optimum suppression coefficient γ for each reception C / N obtained by simulation or the like.
例えば、テーブルには、受信C/Nと抑圧係数γとが反比例するように、すなわち受信C/Nが高くなると抑圧係数γが小さくなり(再マッピング点Cが規定信号点Bに近くなる抑圧係数γとし)、受信C/Nが低くなると抑圧係数γが大きくなるように(再マッピング点Cが規定信号点Bから離れて受信信号点Aに近くなる抑圧係数γとするように)、受信C/Nに対応する抑圧係数γが格納されている。尚、前述のとおり、抑圧係数γが小さいほど再マッピング点Cは規定信号点Bに近づき、抑圧係数γが大きいほど再マッピング点Cは規定信号点Bから離れて受信信号点Aに近づく。 For example, in the table, the suppression coefficient γ decreases so that the reception C / N and the suppression coefficient γ are inversely proportional to each other, that is, as the reception C / N increases (the suppression coefficient C becomes closer to the specified signal point B). (Assuming γ), the suppression coefficient γ increases as the reception C / N decreases (so that the remapping point C becomes the suppression coefficient γ that is closer to the reception signal point A away from the specified signal point B). The suppression coefficient γ corresponding to / N is stored. As described above, the smaller the suppression coefficient γ, the closer the remapping point C is to the specified signal point B, and the larger the suppression coefficient γ, the farther the remapping point C is from the specified signal point B and the closer to the receiving signal point A.
また、抑圧係数生成回路90は、テーブルを用いる代わりに所定の数式を用いて、キャリアシンボル毎の受信C/Nに対応する抑圧係数γを算出するようにしてもよい。所定の数式は、テーブルと同様に、受信C/Nと抑圧係数γとの関係が規定されており、受信C/N毎に最適な抑圧係数γが対応するように定義されている。 Further, the suppression coefficient generation circuit 90 may calculate the suppression coefficient γ corresponding to the received C / N for each carrier symbol by using a predetermined mathematical formula instead of using the table. Similar to the table, the predetermined formula defines the relationship between the reception C / N and the suppression coefficient γ, and is defined so that the optimum suppression coefficient γ corresponds to each reception C / N.
遅延回路91は、最近傍点検出回路92における遅延を補償するための回路であり、入力したキャリアシンボルを、最近傍点検出回路92と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させたキャリアシンボルは、減算回路93へ入力される。最近傍点検出回路92は、入力したキャリアシンボルに対し、信号空間上で最も信号点間距離が近いコンスタレーション上の規定信号点を検出し、検出した規定信号点のキャリアシンボルを出力する。規定信号点のキャリアシンボルは2分配され、一方は減算回路93へ入力され、他方は遅延回路95へ入力される。
The
減算回路93は、遅延回路91により遅延させたキャリアシンボル(雑音または歪に起因する誤差を含むキャリアシンボル)から、最近傍点検出回路92により検出された規定信号点のキャリアシンボルを減算し、誤差信号を生成する。誤差信号は、乗算回路94へ入力される。
The subtraction circuit 93 subtracts the carrier symbol of the specified signal point detected by the nearest neighbor
乗算回路94は、減算回路93により生成された誤差信号に、抑圧係数生成回路90により生成された抑圧係数γを乗算する。抑圧係数乗算後の誤差信号は、減算回路93により生成された誤差信号よりも誤差が減少した信号であり、加算回路96へ入力される。遅延回路95は、減算回路93及び乗算回路94における遅延を補償するための回路であり、入力した規定信号点のキャリアシンボルを、減算回路93及び乗算回路94と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させた規定信号点のキャリアシンボルは、加算回路96へ入力される。
The multiplication circuit 94 multiplies the error signal generated by the subtraction circuit 93 by the suppression coefficient γ generated by the suppression coefficient generation circuit 90. The error signal after multiplication by the suppression coefficient is a signal whose error is smaller than that of the error signal generated by the subtraction circuit 93, and is input to the addition circuit 96. The
加算回路96は、乗算回路94から入力した抑圧係数乗算後の誤差信号と、遅延回路95から入力した最近傍の規定信号点のキャリアシンボルとを加算し、加算結果を再生後のキャリアシンボルとして出力する。再生後のキャリアシンボルはフレーム構成回路48,78−1,78−2へ入力される。
The addition circuit 96 adds the error signal after multiplication of the suppression coefficient input from the multiplication circuit 94 and the carrier symbol of the nearest specified signal point input from the
〔誤差クリップ型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75〕
次に、図19に示したシンボル再生回路45及び図20に示したシンボル再生回路75が誤差クリップ型再マッピングを行う場合について詳細に説明する。
[
Next, a case where the
図22は、誤差クリップ型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75の構成例を示すブロック図である。このシンボル再生回路45,75は、クリップ値生成回路100、遅延回路101,102,104,109,110,111、最近傍点検出回路103、減算回路105、絶対値算出回路106、除算回路107、比較回路108、乗算回路112、加算回路113及び選択回路114を備えている。前記回路100〜回路114の各回路により、誤差クリップ型再マッピングにて再生後のキャリアシンボルを生成する生成回路が構成される。
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of the
SISO型のシンボル再生回路45は、等化回路42を経てシンボル分離回路43からキャリアシンボル(データシンボル)を入力して3分配する。また、MIMO型のシンボル再生回路75(シンボル再生回路の75−1と75−2)は、MIMO検出器72を経てシンボル分離回路73−1,73−2からキャリアシンボル(データシンボル)を入力して3分配する。3分配されたキャリアシンボルはIQ軸成分の複素信号であり、遅延回路102,104及び最近傍点検出回路103へそれぞれ入力される。
The SISO type
また、SISO型のシンボル再生回路45は、C/N推定回路44から受信C/N情報を入力し、MIMO型のシンボル再生回路75は、C/N推定回路74から受信C/N情報を入力する。受信C/N情報はクリップ値生成回路100へ入力される。
Further, the SISO type
クリップ値生成回路100は、ROMテーブルまたは多項式近似演算回路などにて実現することができる。例えば、クリップ値生成回路100は、入力した受信C/N情報に含まれるキャリアシンボル毎の受信C/Nに対応するクリップ値を、予め設定されたテーブルから読み出すことで、クリップ値を生成する。クリップ値は遅延回路101へ入力される。
The clip
図10及び図11にて説明したとおり、受信C/N(中継局受信C/N)に応じて最適なクリップレベル(エリア受信所要C/Nが最低となるクリップレベル)を選択することで、所要C/Nを改善することができる。予め設定されたテーブルは、受信C/Nとクリップ値との関係が規定されており、シミュレーションなどにて得られた、受信C/N毎の最適なクリップ値が格納されている。 As described with reference to FIGS. 10 and 11, by selecting the optimum clip level (the clip level at which the area reception required C / N is the lowest) according to the reception C / N (relay station reception C / N), The required C / N can be improved. The preset table defines the relationship between the received C / N and the clip value, and stores the optimum clip value for each received C / N obtained by simulation or the like.
例えば、テーブルには、受信C/Nとクリップ値とが反比例するように、すなわち受信C/Nが高くなるとクリップ値が小さくなり(再マッピング点Cが規定信号点Bに近くなるクリップ値とし)、受信C/Nが低くなるとクリップ値が大きくなるように(再マッピング点Cが規定信号点Bから離れるクリップ値とするように)、受信C/Nに対応するクリップ値が格納されている。尚、前述のとおり、クリップ値が小さいほど再マッピング点Cは規定信号点Bに近づき、クリップ値が大きいほど再マッピング点Cは規定信号点Bから離れる。 For example, in the table, the clip value becomes smaller as the reception C / N and the clip value are inversely proportional to each other, that is, as the reception C / N becomes higher (assuming that the remapping point C becomes a clip value closer to the specified signal point B). , The clip value corresponding to the reception C / N is stored so that the clip value increases as the reception C / N decreases (so that the remapping point C is a clip value away from the specified signal point B). As described above, the smaller the clip value, the closer the remapping point C is to the specified signal point B, and the larger the clip value, the farther the remapping point C is from the specified signal point B.
また、クリップ値生成回路100は、テーブルを用いる代わりに所定の数式を用いて、キャリアシンボル毎の受信C/Nに対応するクリップ値を算出するようにしてもよい。所定の数式は、テーブルと同様に、受信C/Nとクリップ値との関係が規定されており、受信C/N毎に最適なクリップ値が対応するように定義されている。
Further, the clip
遅延回路101は、遅延回路102、減算回路105及び絶対値算出回路106における遅延を補償するための回路であり、入力したクリップ値を、これらの回路の遅延量の合計と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させたクリップ値は2分配され、一方は除算回路107へ入力され、他方は比較回路108へ入力される。
The
遅延回路102は、最近傍点検出回路103における遅延を補償するための回路であり、入力したキャリアシンボルを、最近傍点検出回路103と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させたキャリアシンボルは、減算回路105へ入力される。
The
最近傍点検出回路103は、入力したキャリアシンボルに対し、信号空間上で最も信号点間距離が近いコンスタレーション上の規定信号点を検出し、検出した規定信号点のキャリアシンボルを出力する。規定信号点のキャリアシンボルは2分配され、一方は減算回路105へ入力され、他方は遅延回路111へ入力される。 The nearest neighbor point detection circuit 103 detects a specified signal point on the constellation having the shortest distance between signal points in the signal space with respect to the input carrier symbol, and outputs the carrier symbol of the detected specified signal point. The carrier symbol of the specified signal point is divided into two, one is input to the subtraction circuit 105 and the other is input to the delay circuit 111.
遅延回路104は、遅延回路102、減算回路105、遅延回路110、乗算回路112及び加算回路113の遅延を補償するための回路であり、入力したキャリアシンボルを、これらの回路の遅延量の合計と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させたキャリアシンボルは、選択回路114へ入力される。
The
減算回路105は、遅延回路102により遅延させたキャリアシンボル(雑音または歪に起因する誤差を含むキャリアシンボル)から、最近傍点検出回路103により検出された規定信号点のキャリアシンボルを減算し、誤差信号を生成する。誤差信号は2分配され、一方は絶対値算出回路106へ入力され、他方は遅延回路110へ入力される。
The subtraction circuit 105 subtracts the carrier symbol of the specified signal point detected by the nearest neighbor point detection circuit 103 from the carrier symbol (carrier symbol including an error due to noise or distortion) delayed by the
絶対値算出回路106は、減算回路105により生成された誤差信号の絶対値を算出する。誤差信号の絶対値は2分配され、一方は除算回路107へ入力され、他方は比較回路108へ入力される。
The absolute value calculation circuit 106 calculates the absolute value of the error signal generated by the subtraction circuit 105. The absolute value of the error signal is divided into two, one is input to the
除算回路107は、遅延回路101により遅延させたクリップ値を、絶対値算出回路106により算出された誤差信号の絶対値で除算し、除算結果を係数信号として生成する。係数信号は乗算回路112へ入力される。
The
比較回路108は、遅延回路101により遅延させたクリップ値と、絶対値算出回路106により算出された誤差信号の絶対値とを比較する。比較回路108は、クリップ値が誤差信号の絶対値よりも大きい場合に、比較結果として“1”を設定し、クリップ値が誤差信号の絶対値以下の場合に、比較結果として“0”を設定する。比較結果は遅延回路109へ入力される。
The
遅延回路109は、絶対値算出回路106、比較回路108及び当該遅延回路109の遅延量の合計と、遅延回路110、乗算回路112及び加算回路113の遅延量の合計とが同じになるように、遅延量を設定する。そして、遅延回路109は、比較回路108から入力した比較結果を、設定した遅延量だけ遅延させる。遅延させた比較結果は選択回路114へ入力される。
In the
尚、絶対値算出回路106及び比較回路108の遅延量の合計が、遅延回路110、乗算回路112及び加算回路113の遅延量の合計よりも大きい場合には、遅延回路109を、加算回路113と選択回路114との間に配置すればよい。この場合、比較回路108により設定された比較結果は、選択回路114へ直接入力される。
When the total delay amount of the absolute value calculation circuit 106 and the
遅延回路110は、絶対値算出回路106及び除算回路107の遅延を補償するための回路であり、入力した誤差信号を、これらの回路の遅延量の合計と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させた誤差信号は、乗算回路112へ入力される。
The
遅延回路111は、減算回路105、遅延回路110及び乗算回路112の遅延を補償するための回路であり、入力した規定信号点のキャリアシンボルを、これらの回路の遅延量の合計と同じ遅延量だけ遅延させる。遅延させた規定信号点のキャリアシンボルは、加算回路113へ入力される。
The delay circuit 111 is a circuit for compensating for the delays of the subtraction circuit 105, the
乗算回路112は、遅延回路110により遅延させた誤差信号に、除算回路107により生成された係数信号を乗算する。乗算結果の位相は、減算回路105により生成された誤差信号の位相と同じであり、乗算結果の絶対値は、クリップ値と同じである。乗算結果は、このような位相及び絶対値を有し、減算回路105により生成された誤差信号よりも誤差が減少した誤差信号となる。乗算結果の誤差信号は加算回路113へ入力される。
The multiplication circuit 112 multiplies the error signal delayed by the
ここで、加算回路113へ入力される乗算結果の誤差信号は、減算回路105により生成された誤差信号の位相を変えることなく、当該誤差信号の絶対値を、クリップ値生成回路100により生成されたクリップ値にクリップした信号である。シンボル再生回路45,75において、遅延回路101,110、絶対値算出回路106、除算回路107及び乗算回路112により、絶対値クリップ回路が構成されるものとする。絶対値クリップ回路は、減算回路105により生成された誤差信号の位相を変えることなく、当該誤差信号の絶対値を、クリップ値生成回路100により生成されたクリップ値にクリップする。誤差信号の絶対値がクリップ値にクリップされた信号は、前記乗算回路112により生成された乗算結果の誤差信号に相当し、加算回路113へ入力される。
Here, as for the error signal of the multiplication result input to the addition circuit 113, the absolute value of the error signal is generated by the clip
加算回路113は、乗算回路112から入力した乗算結果の誤差信号と、遅延回路111により遅延させた規定信号点のキャリアシンボルとを加算する。加算結果は、誤差の絶対値がクリップ値にクリップされたキャリアシンボルとなる。クリップ値にクリップされたキャリアシンボルは選択回路114へ入力される。
The addition circuit 113 adds the error signal of the multiplication result input from the multiplication circuit 112 and the carrier symbol of the specified signal point delayed by the delay circuit 111. The addition result is a carrier symbol in which the absolute value of the error is clipped to the clip value. The carrier symbol clipped to the clip value is input to the
選択回路114は、遅延回路104から遅延させたキャリアシンボルを入力し、加算回路113から誤差の絶対値がクリップ値にクリップされたキャリアシンボルを入力し、遅延回路109から比較結果を入力する。
The
選択回路114は、比較結果が“1”の場合、すなわちクリップ値が誤差信号(キャリアシンボルと規定信号点のキャリアシンボルとの間の誤差)の絶対値よりも大きい場合(図3において、受信信号点がA2の場合)、遅延回路104から入力したキャリアシンボルを選択する。また、選択回路114は、比較結果が“0”の場合、すなわちクリップ値が誤差信号の絶対値以下の場合(図3において、受信信号点がA1の場合)、加算回路113から入力した、誤差の絶対値がクリップ値にクリップされたキャリアシンボルを選択する。
The
選択回路114は、シンボル再生回路45,75に入力されたキャリアシンボル、または当該キャリアシンボルの誤差をクリップ値にクリップしたキャリアシンボルを、比較回路108の比較結果に応じて選択し、シンボル再生後のキャリアシンボルとして出力する。シンボル再生後のキャリアシンボルはフレーム構成回路48,78−1,78−2へ入力される。
The
以上のように、本発明の実施形態のシンボル再生回路45,75によれば、受信信号をシンボル判定及び再マッピングする際に、硬判定のように規定信号点と完全に一致する点に受信信号を再マッピングするのではなく、受信信号点と規定信号点との間の誤差(距離)を減少させると共に、当該誤差をある程度残留させるように再マッピングするようにした。
As described above, according to the
具体的には、図21に示した誤差抑圧型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75によれば、抑圧係数生成回路90は、受信C/N情報に基づいて、所定のテーブルまたは数式を用いて受信C/Nに応じた最適な抑圧係数γ(エリア受信所要C/Nが最低となる抑圧係数γ)を生成する。最近傍点検出回路92は、受信キャリアシンボルの信号点に対して最近傍の規定信号点を検出し、減算回路93は、受信信号点のキャリアシンボルから規定信号点のキャリアシンボルを減算して誤差信号を生成する。
Specifically, according to the
乗算回路94は、誤差信号に抑圧係数γを乗算し、加算回路96は、抑圧係数乗算後の誤差信号と規定信号点のキャリアシンボルとを加算し、加算結果を再生後のキャリアシンボルとして出力する。 The multiplication circuit 94 multiplies the error signal by the suppression coefficient γ, and the addition circuit 96 adds the error signal after multiplication of the suppression coefficient and the carrier symbol of the specified signal point, and outputs the addition result as the carrier symbol after reproduction. ..
また、図22に示した誤差クリップ型再マッピングを行うシンボル再生回路45,75によれば、クリップ値生成回路100は、受信C/N情報に基づいて、所定のテーブルまたは数式を用いて受信C/Nに応じた最適なクリップ値(エリア受信所要C/Nが最低となるクリップ値)を生成する。そして、最近傍点検出回路103は、受信キャリアシンボルの信号点に対して最近傍の規定信号点を検出し、減算回路105は、受信信号点のキャリアシンボルから規定信号点のキャリアシンボルを減算して誤差信号を生成する。除算回路107は、クリップ値を誤差信号の絶対値で除算して係数信号を生成する。
Further, according to the
乗算回路112は、誤差信号に係数信号を乗算し、加算回路113は、係数信号を乗算後の誤差信号と規定信号点のキャリアシンボルとを加算し、誤差の絶対値がクリップ値にクリップされたキャリアシンボルを生成する。 The multiplication circuit 112 multiplies the error signal by the coefficient signal, and the addition circuit 113 adds the error signal after multiplying the coefficient signal and the carrier symbol of the specified signal point, and the absolute value of the error is clipped to the clip value. Generate a carrier symbol.
選択回路114は、クリップ値が誤差信号の絶対値よりも大きい場合、受信信号点のキャリアシンボルを選択し、これを再生後のキャリアシンボルとして出力する。また、選択回路114は、クリップ値が誤差信号の絶対値以下の場合、誤差の絶対値がクリップ値にクリップされたキャリアシンボルを選択し、これを再生後のキャリアシンボルとして出力する。
When the clip value is larger than the absolute value of the error signal, the
これにより、再生後のキャリアシンボルには、エリア受信所要C/Nが最低となるように、誤差が残留するようになる。そして、例えば図1に示した中継局202がシンボル再生回路45または75を備える場合に、中継局受信信号に含まれる雑音の影響が、エリア受信における受信機204のLDPC復号処理の尤度情報にも一部反映されることとなる。受信機204は、中継局受信信号の雑音及びエリア受信における雑音の影響が反映された尤度情報に対し、Sum-Productアルゴリズムを用いたLDPC符号の復号処理を行うことで、尤度情報に中継局受信信号に含まれる雑音の影響が全く反映されていない場合に比べ、訂正能力を向上させることができる。
As a result, an error remains in the carrier symbol after reproduction so that the area reception required C / N is the lowest. Then, for example, when the relay station 202 shown in FIG. 1 includes the
したがって、エリア受信における所要C/Nが劣化することを防止することができ、受信機204の伝送特性を改善することができる。 Therefore, it is possible to prevent the required C / N in area reception from deteriorating, and it is possible to improve the transmission characteristics of the receiver 204.
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、シンボル再生回路45,75は、中継装置1,2に備えるようにしたが、中継装置1,2以外の通信装置に備えるようにしてもよい。
Although the present invention has been described above with reference to embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea. In the above embodiment, the
また、シンボル再生回路45,75の抑圧係数生成回路90は、予め設定されたテーブルまたは数式を用いて、受信C/N情報に含まれるキャリアシンボル毎の受信C/Nに対応する抑圧係数γを生成するようにした。これに対し、抑圧係数生成回路90は、信号全体の受信C/Nに対応する抑圧係数γを生成するようにしてもよい。
Further, the suppression coefficient generation circuit 90 of the
また、シンボル再生回路45,75のクリップ値生成回路100は、予め設定されたテーブルまたは数式を用いて、受信C/N情報に含まれるキャリアシンボル毎の受信C/Nに対応するクリップ値を生成するようにした。これに対し、クリップ値生成回路100は、信号全体の受信C/Nに対応するクリップ値を生成するようにしてもよい。抑圧係数生成回路90及びクリップ値生成回路100において、予め設定されたテーブルまたは数式には、キャリアシンボル毎の受信C/Nまたは信号全体の受信C/Nに対して、最適な抑圧係数γが対応するように格納または定義されている。
Further, the clip
この場合、C/N推定回路44,74は、TMCCのような制御シンボル、及びSP、CP、ACのようなパイロットシンボルの誤差から、抑圧係数生成回路90またはクリップ値生成回路100にて用いる信号全体の受信C/Nを推定する。また、C/N推定回路44,74は、データシンボルの誤差から、抑圧係数生成回路90またはクリップ値生成回路100にて用いる信号全体の受信C/Nを推定してもよい。本発明は、C/N推定回路44,74による受信C/Nの推定処理を前記処理に限定するものではなく、他の処理を適用することができる。要するに、抑圧係数γ及びクリップ値は、キャリアシンボル毎の受信C/N、または、信号全体の受信C/Nに応じて生成される。
In this case, the C /
また、前記実施形態では、受信機204は、雑音の影響が反映された受信信号の尤度情報に対し、Sum-Productアルゴリズムを用いたLDPC符号の復号処理を行うようにした。本発明は、受信機204による復号処理を、Sum-Productアルゴリズムを用いたLDPC符号の復号処理に限定するものではなく、他の処理を適用することができる。要するに、本発明は、受信機204が受信信号の尤度情報を用いた復号処理を行う場合に適用がある。 Further, in the above embodiment, the receiver 204 performs the LDPC code decoding process using the Sum-Product algorithm on the likelihood information of the received signal reflecting the influence of noise. The present invention does not limit the decoding process by the receiver 204 to the decoding process of the LDPC code using the Sum-Product algorithm, and other processes can be applied. In short, the present invention is applicable when the receiver 204 performs a decoding process using the likelihood information of the received signal.
また、前記実施形態では、図17及び図18等に示したように、伝送信号として、マルチキャリア伝送を行うOFDM信号の例を挙げて説明した。本発明は、伝送信号をOFDM信号に限定するものではなく、シングルキャリア伝送を行う信号にも適用がある。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, as a transmission signal, an example of an OFDM signal that performs multi-carrier transmission has been described. The present invention does not limit the transmission signal to an OFDM signal, but is also applicable to a signal for single carrier transmission.
1,2 中継装置
10,20 受信アンテナ
11,21 受信BPF
12,22 受信部
13,23 等化判定装置
14,24 送信部
15,25 PA部
16,26 送信BPF
17,27 送信アンテナ
30,60 入力BPF
31,55,61,85 増幅器
32,62 A/D変換器
33,63,52,82 NCO(数値制御発振器)
34,64 QDEM(直交復調回路)
35,65 ダウンサンプル(DS)回路
36,66 同期再生回路
37,67 AFC回路
38,68 FFT窓回路
39,69 FFT回路
40,70 SP抽出回路
41,71 伝送路応答推定回路
42 等化回路
43,73 シンボル分離回路
44,74 C/N推定回路
45,75 シンボル再生回路
46,76 AC及びTMCC硬判定回路
47,77 SP生成回路
48,78 フレーム構成回路
49,79 IFFT回路
50,80 GI付加回路
51,81 アップサンプル(US)回路
53,83 QMOD(直交変調回路)
54,84 D/A変換器
56,86 出力BPF
72 MIMO検出器
90 抑圧係数生成回路
91,95,101,102,104,109,110,111 遅延回路
92 最近傍点検出回路
93,105 減算回路
94,112 乗算回路
96,113 加算回路
100 クリップ値生成回路
103 最近傍点検出回路
106 絶対値算出回路
107 除算回路
108 比較回路
114 選択回路
200 親局(送信装置)
201,203 伝送路
202 中継局(中継装置)
204 受信機
1,2
12, 22 Receiving
17,27 Transmit
31,55,61,85
34,64 QDEM (Orthogonal Demodulation Circuit)
35,65 Downsample (DS)
54,84 D /
72 MIMO detector 90 Suppression
201, 203 Transmission line 202 Relay station (relay device)
204 receiver
Claims (8)
前記受信した信号のシンボルに対して最近傍の規定信号点を検出する最近傍点検出回路と、
前記受信した信号のシンボルから前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルを減算して、誤差を求める減算回路と、
前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、前記受信した信号のシンボルに代わる新たなシンボルを生成し、前記新たなシンボルを再生後のシンボルとして出力する生成回路と、
を備えたことを特徴とするシンボル再生回路。 In a symbol reproduction circuit that reproduces the symbol of the received signal
A nearest neighbor point detection circuit that detects a specified signal point closest to the symbol of the received signal, and
A subtraction circuit for obtaining an error by subtracting the symbol of the specified signal point detected by the nearest neighbor point detection circuit from the symbol of the received signal.
A generation circuit that generates a new symbol in place of the symbol of the received signal and outputs the new symbol as a symbol after reproduction so that the error obtained by the subtraction circuit is reduced and remains.
A symbol reproduction circuit characterized by being equipped with.
前記生成回路は、乗算回路及び加算回路を備え、
前記乗算回路は、
前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、予め設定された抑圧係数を前記誤差に乗算して乗算結果の誤差を求め、
前記加算回路は、
前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルに、前記乗算回路により求めた前記乗算結果の誤差を加算し、前記受信した信号のシンボルに代わる前記新たなシンボルを生成し、前記新たなシンボルを前記再生後のシンボルとして出力する、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 1,
The generation circuit includes a multiplication circuit and an addition circuit.
The multiplication circuit
The error of the multiplication result is obtained by multiplying the error by a preset suppression coefficient so that the error obtained by the subtraction circuit is reduced and remains.
The adder circuit
The error of the multiplication result obtained by the multiplication circuit is added to the symbol of the specified signal point detected by the nearest neighbor point detection circuit to generate the new symbol in place of the symbol of the received signal, and the new symbol is generated. A symbol reproduction circuit, characterized in that a symbol is output as a symbol after reproduction.
前記生成回路は、絶対値クリップ回路、加算回路及び選択回路を備え、
前記絶対値クリップ回路は、
前記減算回路により求めた前記誤差の位相を変えることなく、前記誤差の絶対値を予め設定されたクリップ値にクリップし、
前記加算回路は、
前記絶対値クリップ回路により前記クリップ値にクリップされた誤差に、前記最近傍点検出回路により検出された前記規定信号点のシンボルを加算し、前記誤差が前記クリップ値にクリップされたシンボルを生成し、
前記選択回路は、
前記減算回路より求めた前記誤差の絶対値が前記クリップ値よりも小さい場合には、前記受信した信号のシンボルを前記再生後のシンボルとして出力し、前記減算回路より求めた前記誤差の絶対値が前記クリップ値よりも大きい場合には、前記加算回路により生成された前記誤差が前記クリップ値にクリップされたシンボルを前記再生後のシンボルとして出力する、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 1,
The generation circuit includes an absolute value clip circuit, an adder circuit, and a selection circuit.
The absolute value clip circuit is
The absolute value of the error is clipped to a preset clip value without changing the phase of the error obtained by the subtraction circuit.
The adder circuit
The symbol of the specified signal point detected by the nearest neighbor point detection circuit is added to the error clipped to the clip value by the absolute value clip circuit to generate a symbol in which the error is clipped to the clip value.
The selection circuit
When the absolute value of the error obtained from the subtraction circuit is smaller than the clip value, the symbol of the received signal is output as the symbol after reproduction, and the absolute value of the error obtained from the subtraction circuit is calculated. A symbol reproduction circuit characterized in that, when it is larger than the clip value, the error generated by the addition circuit outputs a symbol clipped to the clip value as a symbol after reproduction.
前記生成回路は、さらに抑圧係数生成回路を備え、
前記抑圧係数生成回路は、
受信C/Nと抑圧係数との関係が規定された所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信した信号の受信C/Nに応じた抑圧係数を生成し、
前記乗算回路は、
前記減算回路により求めた前記誤差が減少かつ残留するように、前記抑圧係数生成回路により生成された前記抑圧係数を前記誤差に乗算して乗算結果の誤差を求める、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 2,
The generation circuit further includes a suppression coefficient generation circuit.
The suppression coefficient generation circuit is
Using a predetermined table or mathematical formula that defines the relationship between the received C / N and the suppression coefficient, the suppression coefficient corresponding to the reception C / N of the received signal is generated.
The multiplication circuit
A symbol reproduction circuit characterized in that the suppression coefficient generated by the suppression coefficient generation circuit is multiplied by the error to obtain the error of the multiplication result so that the error obtained by the subtraction circuit is reduced and remains. ..
当該シンボル再生回路が、受信したOFDM信号のキャリアシンボルを再生する場合に、
前記抑圧係数生成回路は、
前記所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信したOFDM信号における全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎の受信C/Nに応じた抑圧係数を生成し、
前記受信C/Nとして、前記受信したOFDM信号に含まれる制御シンボル、パイロットシンボルまたはデータシンボルに基づいて算出された値を用いる、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 4,
When the symbol reproduction circuit reproduces the carrier symbol of the received OFDM signal,
The suppression coefficient generation circuit is
Using the predetermined table or mathematical formula, a suppression coefficient corresponding to the total received C / N in the received OFDM signal or the received C / N for each carrier symbol is generated.
A symbol reproduction circuit characterized in that a value calculated based on a control symbol, a pilot symbol, or a data symbol included in the received OFDM signal is used as the reception C / N.
前記生成回路は、さらにクリップ値生成回路を備え、
前記クリップ値生成回路は、
受信C/Nとクリップ値との関係が規定された所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信した信号の受信C/Nに応じたクリップ値を生成し、
前記絶対値クリップ回路は、
前記減算回路により求めた前記誤差の位相を変えることなく、前記誤差の絶対値を、前記クリップ値生成回路により生成された前記クリップ値にクリップし、前記クリップ値に前記誤差の絶対値がクリップされた誤差信号を生成する、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 3,
The generation circuit further includes a clip value generation circuit.
The clip value generation circuit is
Using a predetermined table or mathematical formula that defines the relationship between the received C / N and the clip value, a clip value corresponding to the received C / N of the received signal is generated.
The absolute value clip circuit is
The absolute value of the error is clipped to the clip value generated by the clip value generation circuit without changing the phase of the error obtained by the subtraction circuit, and the absolute value of the error is clipped to the clip value. A symbol reproduction circuit characterized by generating an error signal.
当該シンボル再生回路が、受信したOFDM信号のキャリアシンボルを再生する場合に、
前記クリップ値生成回路は、
前記所定のテーブルまたは数式を用いて、前記受信したOFDM信号における全体の受信C/Nまたはキャリアシンボル毎の受信C/Nに応じたクリップ値を生成し、
前記受信C/Nとして、前記受信したOFDM信号に含まれる制御シンボル、パイロットシンボルまたはデータシンボルに基づいて算出された値を用いる、ことを特徴とするシンボル再生回路。 In the symbol reproduction circuit according to claim 6,
When the symbol reproduction circuit reproduces the carrier symbol of the received OFDM signal,
The clip value generation circuit is
Using the predetermined table or mathematical formula, a clip value corresponding to the entire received C / N in the received OFDM signal or the received C / N for each carrier symbol is generated.
A symbol reproduction circuit characterized in that a value calculated based on a control symbol, a pilot symbol, or a data symbol included in the received OFDM signal is used as the reception C / N.
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