JP5020043B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication system - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置に関し、特に、入力信号を時間領域から周波数領域の信号に変換し、変換したスペクトルを並び替えて良好な受信特性を得る無線通信装置および無線通信システムに関する。 The present invention relates to a radio communication apparatus, and more particularly to a radio communication apparatus and a radio communication system that convert an input signal from a time domain to a frequency domain signal and rearrange the converted spectrum to obtain good reception characteristics.
近年のデータ通信量の増加に伴い、より高い周波数利用効率を有する移動体通信システムの必要性が高まっており、全てのセルで同じ周波数帯域を使用する1セルリユースセルラシステムに関する様々な検討が進められている。1セルリユースセルラシステムの1つであり、3GPP(3rd Generation Partnership Project)を中心に標準化が進められているE‐UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)システムでは、ダウンリンクの伝送方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式が、アップリンクの伝送方式としてはSC‐FDMA(Single Carrier‐Frequency Division Multiple Access)方式が最も有力な候補として検討されている。 As the amount of data communication has increased in recent years, the need for a mobile communication system having higher frequency utilization efficiency has increased, and various studies on a one-cell reuse cellular system using the same frequency band in all cells have been promoted. It has been. The E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access) system, which is one of the 1-cell reuse cellular systems and is being standardized around the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), uses OFDMA (Orthogonal Frequency) as the downlink transmission method. The Division Multiple Access (SC) method is considered as the most promising candidate for the uplink transmission method, the Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) method.
このうち、OFDMA方式は、マルチパスフェージングに対する耐性に優れたOFDM信号を用いて、時間および周波数で分割されたリソースブロック単位で端末がアクセスする方式であるが、高いPAPR(Peak‐to‐Average Power Ratio)特性を有するため、送信電力制限の厳しいアップリンクの伝送方式としては適さない。これに対し、SC‐FDMA方式はOFDM等のマルチキャリア方式に対してPAPR特性を低く抑え、広いカバレッジを確保できることから、アップリンクの伝送に適した方式である(例えば、非特許文献1参照)。 Among these, the OFDMA scheme is a scheme in which a terminal accesses each resource block divided by time and frequency using an OFDM signal excellent in resistance to multipath fading, but has a high PAPR (Peak-to-Average Power). Ratio) characteristics, it is not suitable as an uplink transmission method with severe transmission power limitation. On the other hand, the SC-FDMA scheme is suitable for uplink transmission because the PAPR characteristic can be kept low and a wide coverage can be ensured as compared to a multicarrier scheme such as OFDM (for example, see Non-Patent Document 1). .
このSC‐FDMA方式をアップリンクの伝送に用いた場合の端末装置の構成を図8に示す。図8に示すように、SC‐FDMA方式を用いる端末装置では、まず符号部1000において送信データの誤り訂正符号化が行なわれ、変調部1001において変調が施される。次に、変調された送信信号はS/P変換部1002においてシリアル・パラレル変換された後、DFT(Discrete Fourier Transform)部1003において周波数領域の信号に変換される。このように周波数領域の信号に変換された送信信号は、サブキャリアマッピング部1004において、伝送に用いるサブキャリアにマッピングされる。この時のマッピングは、基地局装置から送信され、受信アンテナ部1011で受信され無線部1012、A/D変換部1013を経て受信部1014において復調されたマッピング情報に基づいて行なわれ、伝送に用いられないサブキャリアにはゼロが挿入される。E‐UTRAシステムでは、連続するサブキャリアを用いるLocalizedと呼ばれるマッピングや、一定間隔だけ離れたサブキャリアを用いるDistributedと呼ばれるマッピングが検討されている。
FIG. 8 shows the configuration of a terminal apparatus when this SC-FDMA scheme is used for uplink transmission. As shown in FIG. 8, in a terminal apparatus using the SC-FDMA scheme, first, transmission section error correction encoding is performed in
サブキャリアマッピング部1004において伝送に用いられるサブキャリア上にマッピングされた送信信号は、次に、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部1005に入力され、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換される。そして、P/S変換部1006を経由して、CP(Cyclic Prefix)挿入部1007においてCP(IFFT後のシンボル後方をコピーした信号)が挿入され、D/A変換部1008においてアナログ信号に変換された後、無線部1009において無線周波数帯域信号にアップコンバートされ、送信アンテナ部1010から送信される。このように生成された送信信号は、マルチキャリア信号と比較してPAPRが低いという特長を有する。
The transmission signal mapped on the subcarrier used for transmission in
また、図8の端末装置から送信される信号を受信する基地局装置の構成を図9に示す。図9に示すように、SC‐FDMA方式の信号を受信する基地局装置では、まず、アンテナ部2000で受信された信号が無線部2001にてA/D変換可能な周波数に変換された後、A/D変換部2002においてディジタル信号に変換される。次いで、同期部2003にてシンボル同期が確立され、CP除去部2004においてシンボル毎にCPが除去された後、S/P変換部2005を経由してFFT部2006において時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。
FIG. 9 shows the configuration of a base station apparatus that receives a signal transmitted from the terminal apparatus of FIG. As shown in FIG. 9, in the base station apparatus that receives the SC-FDMA signal, first, after the signal received by the
基地局装置が受信する信号は、複数の端末から送信された信号が周波数分割多重されたものであり、スケジューリング部2011で事前に決められたマッピング情報(どの端末装置がどのサブキャリアを使用しているかを示す情報)を基に、サブキャリアデマッピング部2007において端末装置毎の使用サブキャリアがまとめられる。そして、等化部2008において、端末装置毎にまとめられた受信サブキャリアに対する等化処理が行なわれ、IDFT部2009において周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換された後、復調・誤り訂正復号部2010において端末装置毎の送信データの再生が行なわれる。
The signal received by the base station apparatus is obtained by frequency-division multiplexing signals transmitted from a plurality of terminals, and mapping information (which terminal apparatus uses which subcarrier is determined by the
また、端末装置では受信レベル測定用の既知信号も送信データ信号と共に送信され、基地局装置では受信された受信レベル測定用信号がFFT部2006からスケジューリング部2011へ送られる。この信号を用いた受信レベルの測定結果に基づいて、スケジューリング部2011では各端末の伝搬状況を考慮したスケジューリング(サブキャリアのマッピング情報の決定)が行なわれる。スケジューリング部2011において決定されたマッピング情報は、送信部2012において変調等が施され、D/A部2013、無線部2014等を経由した後、アンテナ部2015から各端末へ送信される。そして、このマッピング情報は、次フレーム以降の端末側の送信に利用される。
Also, a known signal for reception level measurement is transmitted together with the transmission data signal in the terminal device, and the received reception level measurement signal is sent from the
このようなSC‐FDMA方式と比較して、より柔軟なスペクトル制御を実現する方法として、SC‐ASA(Single Carrier‐Adaptive Spectrum Allocation)方式が提案されている(非特許文献2)。このSC‐ASA方式は、各端末からの信号の受信状況に応じて伝送に使用するスペクトルを自由に配置する方式であり、上述のLocalizedやDistributed等のマッピングを行なう場合と比べPAPRはやや高くなるものの、高い受信信号電力が得られるサブキャリアを選択することにより受信特性を大幅に向上することができる。SC‐ASA方式では、送信信号のスペクトルを幾つかのブロック(隣接するスペクトル群)に分割し、ブロック単位でマッピングすることによりPAPRを低く抑えることも可能である。SC‐ASA方式をアップリンクの伝送に用いた場合の端末装置は図8と同じ構成となるが、基地局装置から通知されるマッピング情報が、各端末からの信号の受信状況に応じて良好な特性が得られるサブキャリアのみを使用するよう指示されたものとなっている。
上述したSC‐FDMA方式やSC‐ASA方式は、変調された信号を周波数領域において拡散して伝送する方式であるため、その送信信号のスペクトルは、サブキャリア毎に異なる振幅を有するものとなる。つまり、図8のDFT部1003によりDFT処理された1つの送信シンボル内でも、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在することとなる。このように、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在する場合、高い電力を有する送信スペクトルがフェージングの影響により著しく落ち込む場合には復調に大きな影響が生じてしまい、復調特性が大きく劣化してしまうという問題がある。
The SC-FDMA scheme and the SC-ASA scheme described above are schemes in which a modulated signal is spread and transmitted in the frequency domain, and therefore the spectrum of the transmission signal has a different amplitude for each subcarrier. That is, a transmission spectrum having a high power and a transmission spectrum having a low power are mixed even in one transmission symbol subjected to the DFT processing by the DFT
なお、SC‐ASA方式は、伝搬路状況を考慮し、高い受信信号電力が得られるサブキャリアのみを選択して伝送に用いることにより受信特性の改善を図る方式であるが、振幅に偏りがある送信スペクトルについては考慮していない。 Note that the SC-ASA scheme is a scheme for improving reception characteristics by selecting only subcarriers that can obtain high received signal power for transmission in consideration of propagation path conditions, but there is a bias in amplitude. The transmission spectrum is not considered.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在する場合においても、良好な受信特性を得ることができる無線通信装置および無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a radio communication device capable of obtaining good reception characteristics even when a transmission spectrum having high power and a transmission spectrum having low power are mixed An object is to provide a wireless communication system.
(1)上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線通信装置は、送信データを時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換後の信号のスペクトルをサブキャリアに割り当てて伝送を行なう無線通信装置であって、周波数領域の信号に変換した信号の各スペクトルが有する電力を算出し、算出した各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルの並び替え情報を決定する並び替え決定部と、前記並び替え決定部において決定された並び替え情報に基づいてスペクトルのインターリーブを行なうスペクトルインターリーブ部と、を備えることを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, the radio communication apparatus according to the present invention is a radio communication apparatus that converts transmission data from a time domain signal to a frequency domain signal, assigns the spectrum of the converted signal to subcarriers, and performs transmission. A rearrangement determination unit that calculates power of each spectrum of the signal converted into a signal of the region and determines the rearrangement information of the spectrum in consideration of the calculated power of each spectrum and the propagation path state; and the rearrangement determination A spectrum interleaving unit that performs spectrum interleaving based on the rearrangement information determined by the unit.
このように、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルのインターリーブを行なうことから、例えば、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、通信先の無線通信装置側でスペクトルを元の配置に戻すことにより、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在する場合においても、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 As described above, spectrum interleaving is performed in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, it is possible to reduce the probability that a spectrum having high power is transmitted in a propagation path where reception power is reduced. Therefore, by returning the spectrum to the original arrangement on the wireless communication device side of the communication destination, even when a transmission spectrum with a high power and a transmission spectrum with a low power are mixed, good reception characteristics (error rate characteristics) Can be obtained.
(2)本発明に係る無線通信装置において、前記並び替え決定部は、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを、複数の隣接するスペクトルから構成される複数のグループに分割し、各グループを構成するスペクトルの平均電力を算出し、算出した各グループの平均電力と伝搬路状況とを考慮してグループ単位のスペクトルの並び替え情報を決定することを特徴としている。 (2) In the wireless communication apparatus according to the present invention, the rearrangement determination unit divides the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal into a plurality of groups each composed of a plurality of adjacent spectra, It is characterized in that the average power of the constituting spectrum is calculated, and the permutation information of the spectrum in units of groups is determined in consideration of the calculated average power of each group and the propagation path condition.
このように、各グループの平均電力と伝搬路状況とを考慮してグループ単位でスペクトルのインターリーブが行なわれるので、インターリーブを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることが可能となると共に、サブキャリア単位でインターリーブを行なう場合と比較してPAPR特性の劣化を低減できる可能性がある。また、通信先の無線通信装置へ通知する並び替え情報の情報量を削減することが可能となる。 In this way, spectrum interleaving is performed on a group-by-group basis in consideration of the average power and propagation path conditions of each group, so that it is possible to obtain better error rate characteristics than when no interleaving is performed. At the same time, there is a possibility that deterioration of PAPR characteristics can be reduced as compared with the case where interleaving is performed in units of subcarriers. Further, it is possible to reduce the information amount of the rearrangement information notified to the communication destination wireless communication apparatus.
(3)本発明の無線通信装置は、前記グループを構成するスペクトル数を決定するグループ内スペクトル数決定部を備え、送信電力または通信先の無線通信装置との距離に応じて前記グループを構成するスペクトル数を変更することを特徴としている。 (3) The wireless communication device of the present invention includes an in-group spectrum number determination unit that determines the number of spectra constituting the group, and configures the group according to transmission power or a distance from a communication destination wireless communication device. It is characterized by changing the number of spectra.
このように、送信電力または通信先の無線通信装置との距離に応じてグループを構成するスペクトル数が変更されるので、例えば、送信電力または通信先の無線通信装置との距離に応じて柔軟にグループ数を調整することが可能となる。 As described above, the number of spectrums constituting the group is changed according to the transmission power or the distance to the communication destination wireless communication device. For example, it is possible to flexibly change according to the transmission power or the distance to the communication destination wireless communication device. It becomes possible to adjust the number of groups.
(4)本発明の無線通信装置において、前記グループ内スペクトル数決定部は、送信電力が高い場合または通信先の無線通信装置との距離が遠い場合に前記グループを構成するスペクトル数をより多くすることを特徴としている。 (4) In the wireless communication apparatus of the present invention, the in-group spectrum number determination unit increases the number of spectrums constituting the group when the transmission power is high or the distance to the communication destination wireless communication apparatus is long. It is characterized by that.
このように、送信電力が高い場合または通信先の無線通信装置との距離が遠い場合にグループを構成するスペクトル数をより多くすることから、例えば、本無線通信装置が基地局装置である通信先の無線通信装置から離れた地点に位置し高い送信電力を要する等、非線形増幅器により信号に歪が生じる可能性が高くなる場合にグループ数を減らすことができるので、PAPR特性の劣化を抑え、非線形増幅器による歪の影響を受けないようにすることが可能となる。 In this way, when the transmission power is high or the distance from the communication destination wireless communication device is long, the number of spectrums constituting the group is increased. For example, this communication device is a base station device. The number of groups can be reduced when there is a high possibility of distortion in the signal due to the nonlinear amplifier, such as being located far from the wireless communication device and requiring high transmission power. It is possible to avoid the influence of distortion caused by the amplifier.
(5)本発明の無線通信装置において、前記並び替え決定部は、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルのうち、並び替えの対象となるスペクトル数またはスペクトルのグループ数を制限することを特徴としている。 (5) In the wireless communication apparatus of the present invention, the rearrangement determination unit limits the number of spectrums or the number of spectrum groups to be rearranged among the spectrums of signals converted into frequency domain signals. It is said.
このように、並び替えの対象となるスペクトル数またはスペクトルのグループ数が制限されるので、通信先の無線通信装置へ通知する並び替え情報の情報量を削減することが可能となる。 As described above, since the number of spectrums or the number of spectrum groups to be rearranged is limited, it is possible to reduce the information amount of the rearrangement information notified to the communication destination wireless communication apparatus.
(6)本発明に係る無線通信装置において、前記並び替え決定部は、高い電力を有するスペクトルをより良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させる前記並び替え情報を決定することを特徴としている。 (6) The radio communication apparatus according to the present invention is characterized in that the reordering determination unit determines the reordering information for transmitting a spectrum having high power on a subcarrier having a better propagation path condition.
このように、高い電力を有するスペクトルをより良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させる並び替え情報が決定されるので、高い電力を有するスペクトルから順に高い受信電力が得られるサブキャリアへ割り当てられるようにインターリーブすることが可能となり、インターリーブを施さない場合と比較して良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 In this way, since rearrangement information for transmitting a spectrum with high power with subcarriers with better propagation path conditions is determined, it is assigned to subcarriers with higher received power in order from the spectrum with higher power. Interleaving is possible, and better reception characteristics (error rate characteristics) can be obtained as compared to the case where no interleaving is performed.
(7)本発明の無線通信装置において、前記並び替え決定部は、周波数領域の信号に変換した信号の各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルをシフトする並び替え情報を決定し、前記スペクトルインターリーブ部は、前記並び替え決定部において決定された並び替え情報に基づいてスペクトルのシフトを行なうことを特徴としている。 (7) In the wireless communication apparatus of the present invention, the rearrangement determination unit determines rearrangement information for shifting the spectrum in consideration of the power of each spectrum of the signal converted into the frequency domain signal and the propagation path condition. The spectrum interleaving unit shifts the spectrum based on the rearrangement information determined by the rearrangement determination unit.
このように、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルをシフトさせることから、例えば、最も高い電力を有するスペクトルを最も高い電力の得られる伝搬路で伝送させることにより、シフトを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることが可能となる。また、隣接するスペクトルの配置が維持されるので、元のスペクトルの連続性が保たれ、PAPR特性の劣化が生じないようにすることが可能となる。さらに、通信先の無線通信装置へ通知する並び替え情報の情報量を削減することが可能となる。 As described above, the spectrum is shifted in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, the shift is performed by transmitting the spectrum having the highest power through the propagation path where the highest power is obtained. It is possible to obtain a better error rate characteristic compared to the case where there is no error. In addition, since the arrangement of adjacent spectra is maintained, the continuity of the original spectrum can be maintained and the PAPR characteristics can be prevented from being deteriorated. Furthermore, it is possible to reduce the information amount of the rearrangement information notified to the communication destination wireless communication apparatus.
(8)本発明の無線通信装置において、前記並び替え決定部は、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルのうち最も高い電力を有するスペクトルを最も良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させる前記並び替え情報を決定することを特徴としている。 (8) In the wireless communication apparatus of the present invention, the rearrangement determining unit transmits the spectrum having the highest power among the spectrum of the signal converted into the signal in the frequency domain by using the subcarrier having the best propagation path condition. It is characterized by determining replacement information.
このように、最も高い電力を有するスペクトルを最も良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させる並び替え情報が決定されるので、最も高い電力を有するスペクトルを最も良い伝搬路状況のサブキャリアへ割り当てられるようにシフトすることが可能となり、シフトを施さない場合と比較して良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 In this way, since the rearrangement information for transmitting the spectrum having the highest power with the subcarrier having the best propagation path condition is determined, the spectrum having the highest power can be allocated to the subcarrier having the best propagation path condition. Thus, it is possible to obtain better reception characteristics (error rate characteristics) than when no shift is performed.
(9)本発明の無線通信装置において、前記並び替え決定部は、送信フレーム内における各スペクトルまたは各グループの平均電力を算出することを特徴としている。 (9) In the wireless communication apparatus of the present invention, the rearrangement determining unit calculates an average power of each spectrum or each group in the transmission frame.
このように、送信フレーム内のおける各スペクトルまたは各グループの平均電力が算出されることから、送信フレーム内で平均的に高い電力を有するスペクトルをより高い受信電力の得られる伝搬路において伝送できるので、並び替えを行なわない場合と比較して良好な受信特性を得ることができ、また、通信先の無線通信装置へ通知すべき並び替え情報の情報量を大幅に削減することが可能となる。 In this way, since the average power of each spectrum or each group in the transmission frame is calculated, a spectrum having an average high power in the transmission frame can be transmitted in a propagation path where higher received power can be obtained. As compared with the case where rearrangement is not performed, better reception characteristics can be obtained, and the amount of rearrangement information to be notified to the communication destination wireless communication apparatus can be greatly reduced.
(10)本発明の無線通信装置は、受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する無線通信装置であって、通信先の無線通信装置で並び替えたスペクトルの並び替え情報に基づいて、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを元の配置に復元するスペクトルデインターリーブ部を備えることを特徴としている。 (10) The wireless communication device of the present invention is a wireless communication device that converts a received signal from a time domain signal to a frequency domain signal, and is based on spectrum rearrangement information rearranged by a communication destination wireless communication device. And a spectrum deinterleaving unit that restores the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal to the original arrangement.
このように、通信先の無線通信装置で並び替えたスペクトルの並び替え情報に基づいて周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを元の配置に復元することから、例えば、通信先の無線通信装置で高い電力を有するスペクトルをより良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させるように並び替えた場合においても、当該スペクトルを元の配置に復元することができる。このため、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 Thus, since the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal is restored to the original arrangement based on the spectrum rearrangement information rearranged by the communication destination wireless communication apparatus, for example, the communication destination wireless communication apparatus Even in the case where the spectrum having high power is rearranged so as to be transmitted by subcarriers with better propagation path conditions, the spectrum can be restored to the original arrangement. For this reason, it is possible to reduce the probability that a spectrum having a high power is transmitted in a propagation path in which the reception power is reduced, so that it is possible to obtain good reception characteristics (error rate characteristics).
(11)また、本発明の無線通信システムは、送信データを時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する時間/周波数変換部と、周波数領域の信号に変換した信号の各スペクトルが有する電力を算出し、算出した各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルの並び替え情報を決定する並び替え決定部と、前記並び替え決定部において決定された並び替え情報に基づいてスペクトルのインターリーブを行なうスペクトルインターリーブ部と、インターリーブ後のスペクトルをサブキャリアに割り当てて伝送を行なう無線送信装置と、前記無線送信装置から送信された信号を受信し、前記無線送信装置で並び替えたスペクトルの並び替え情報に基づいて、信号のスペクトルを元の配置に復元するスペクトルデインターリーブ部を備える無線受信装置と、から構成される。 (11) The wireless communication system of the present invention also includes a time / frequency converter that converts transmission data from a signal in the time domain to a signal in the frequency domain, and power that each spectrum of the signal converted into the signal in the frequency domain has. A reordering determination unit that determines the reordering information of the spectrum in consideration of the calculated power and propagation path condition of each spectrum, and interleaving of the spectrum based on the reordering information determined in the reordering determination unit A spectrum interleaving unit that performs transmission, a wireless transmission device that performs transmission by allocating the interleaved spectrum to subcarriers, and a signal that is transmitted from the wireless transmission device and is rearranged by the wireless transmission device Based on the information, a spectrum deinterleaver that restores the spectrum of the signal to its original arrangement A radio receiving apparatus to obtain, and a.
このように、無線送信装置において、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルのインターリーブを行なうことから、例えば、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、通信先の無線受信装置側でスペクトルを元の配置に戻すことにより、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在する場合においても、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。また、無線受信装置において、通信先の無線送信装置で並び替えたスペクトルの並び替え情報に基づいて周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを元の配置に復元することから、例えば、通信先の無線送信装置で高い電力を有するスペクトルをより良い伝搬路状況のサブキャリアで伝送させるように並び替えた場合においても、当該スペクトルを元の配置に復元することができる。このため、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 In this way, in the wireless transmission device, spectrum interleaving is performed in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, the probability that a spectrum having a high power is transmitted in a propagation path where reception power is reduced. Therefore, even if a transmission spectrum with high power and a transmission spectrum with low power are mixed, it is possible to return the spectrum to the original arrangement on the wireless receiver side of the communication destination. (Error rate characteristic) can be obtained. Further, in the wireless reception device, the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal based on the rearrangement information of the spectrum rearranged in the communication destination wireless transmission device is restored to the original arrangement. Even in the case where a spectrum having high power is rearranged so as to be transmitted by subcarriers with better propagation path conditions, the spectrum can be restored to the original arrangement. For this reason, it is possible to reduce the probability that a spectrum having a high power is transmitted in a propagation path in which the reception power is reduced, so that it is possible to obtain good reception characteristics (error rate characteristics).
本発明によれば、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルのインターリーブを行なうことから、例えば、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、通信先の無線通信装置側でスペクトルを元の配置に戻すことにより、高い電力を有する送信スペクトルと低い電力を有する送信スペクトルが混在する場合においても、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。 According to the present invention, spectrum interleaving is performed in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, the probability that a spectrum having a high power is transmitted in a propagation path where received power is reduced is reduced. Therefore, by returning the spectrum to the original arrangement on the wireless communication device side of the communication destination, even when a transmission spectrum having a high power and a transmission spectrum having a low power are mixed, good reception characteristics (error rate) Characteristic).
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
本実施形態では、伝搬路状況と送信スペクトルの電力分布を考慮して、高い送信電力を有する送信スペクトルから順に高い受信電力が得られるサブキャリアへ割り当てられるようにインターリーブする手法について示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
In the present embodiment, an interleaving method is shown in consideration of a propagation path condition and a power distribution of a transmission spectrum so as to be allocated to subcarriers from which a high reception power is obtained in order from a transmission spectrum having a high transmission power.
まず、本実施形態によるスペクトルインターリーブの概念図を図1に示す。図1は周波数選択性フェージング環境下の受信レベルとSC‐FDMA方式(Localized配置)の送信信号スペクトルの一例を示したものであり、左側はインターリーブ前を右側はインターリーブ後をそれぞれ示している。但し、ここでは、DFTポイント数(送信スペクトルを割り当てるサブキャリア数)は8とし、1シンボル分の送信スペクトルのみを示している。また、受信レベルの上に記載している数字は、受信レベルの高い順に1から付したものである。 First, a conceptual diagram of spectrum interleaving according to the present embodiment is shown in FIG. FIG. 1 shows an example of a reception level under a frequency selective fading environment and a transmission signal spectrum of the SC-FDMA scheme (Localized arrangement). The left side shows before interleaving and the right side shows after interleaving. However, here, the number of DFT points (number of subcarriers to which transmission spectrum is allocated) is 8, and only the transmission spectrum for one symbol is shown. Further, the numbers described above the reception level are given from 1 in descending order of the reception level.
図1の左図では、f5に示すような高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ丸8の伝搬路(サブキャリア)において伝送される様子が示されており、このような場合には受信特性が劣化してしまう。これに対し、本実施形態におけるインターリーブ方法を用いる場合には、図1の右図に示すようなスペクトルの配置に並び替えが行なわれる。このスペクトルの並び替えは、高い電力を有するスペクトルがより高い受信電力の得られる伝搬路において伝送されるように行なわれるため、例えば、最も高い送信電力のスペクトル(f5)が最も高い受信電力の得られる丸1の伝搬路において伝送されることとなる。また、2番目に高い送信電力のスペクトル(f2)は2番目に高い受信電力の得られる丸2の伝搬路において、最も低い送信電力のスペクトル(f3)は最も低い受信電力となる丸8の伝搬路において伝送されることとなる。
The left diagram of FIG. 1 shows a state in which a spectrum having a high power as indicated by f5 is transmitted in a
このような並び替えを施されて送信された信号に対し、受信側では、送信側で並び替えられたスペクトルを元の配置に戻してから復調の処理を行なう。このような並び替えを行なうことにより、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、並び替えを行なわない場合と比較して良好な受信特性を得ることができる。 With respect to the signal transmitted with such rearrangement, the receiving side performs demodulation processing after returning the spectrum rearranged on the transmitting side to the original arrangement. By performing such rearrangement, it is possible to reduce the probability that a spectrum having high power is transmitted in a propagation path where reception power is reduced, and therefore, better reception characteristics than when no rearrangement is performed. Can be obtained.
この図1では、1シンボル分の電力分布に基づいてスペクトルの並び替えを行なう例を示しており、複数シンボルが連続して(フレーム化されて)伝送される場合にも、シンボル毎に異なる電力分布に応じてそれぞれ異なる並び替えを行なうことにより良好な受信特性を得ることができる。しかし、先に述べたように受信側では送信側で並び替えたスペクトルを元の配置に戻す処理を行なうことから、並び替えに関する情報を送信側から受信側へ通知する必要があり、シンボル毎に異なる並び替えを行なう場合には多くの並び替え情報を受信側へ通知しなければならなくなってしまう。このように、多くの並び替え情報量を受信側へ通知することは伝送効率の低下を招くため望ましくない。そこで、連続する複数シンボルをフレーム化して伝送する場合には、フレーム内で各送信スペクトルの平均電力を算出し、算出した平均電力に基づいて並び替えを行なうようにしてもよい。このような制御を行なうことにより、シンボル毎に最適な並び替えを行なうことはできないものの、フレーム内で平均的に高い電力を有するスペクトルをより高い受信電力の得られる伝搬路において伝送できるため、並び替えを行なわない場合と比較して良好な受信特性を得ることができ、さらに受信側へ通知すべき並び替え情報量を大幅に削減することができる。 FIG. 1 shows an example in which the spectrum is rearranged based on the power distribution for one symbol, and even when a plurality of symbols are transmitted continuously (framed), different power is used for each symbol. Good reception characteristics can be obtained by performing different sorts according to the distribution. However, as described above, since the receiving side performs processing for returning the spectrum rearranged on the transmitting side to the original arrangement, it is necessary to notify information on the rearrangement from the transmitting side to the receiving side. When performing different sorts, a lot of sort information must be notified to the receiving side. Thus, it is not desirable to notify the receiving side of a large amount of rearrangement information because it causes a reduction in transmission efficiency. Therefore, when transmitting a plurality of consecutive symbols in a frame, the average power of each transmission spectrum may be calculated within the frame, and rearrangement may be performed based on the calculated average power. By performing such control, an optimal rearrangement cannot be performed for each symbol, but a spectrum having an average high power in a frame can be transmitted in a propagation path where higher received power can be obtained. As compared with the case where no replacement is performed, good reception characteristics can be obtained, and the amount of rearrangement information to be notified to the reception side can be greatly reduced.
ここで、本実施形態における端末装置の構成を図2に示す。図2に示すように、本実施形態における端末装置は、符号部100、変調部101、S/P変換部102、DFT部103、並び替え決定部104、スペクトルの配置変換を行なうスペクトルインターリーブ部105、サブキャリアマッピング部106、IFFT部107、P/S変換部108、CP挿入部109、D/A変換部110、無線部111、送信アンテナ部112、受信アンテナ部113、無線部114、A/D変換部115および受信部116から構成される。
Here, the structure of the terminal device in this embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the terminal apparatus in this embodiment includes an
この端末装置では、まず、符号部100において送信データの誤り訂正符号化が行なわれ、変調部101において変調が施される。次に、変調された送信信号はS/P変換部102においてシリアル・パラレル変換された後、DFT部103において周波数領域の信号に変換される。このように周波数領域の信号に変換された信号は、並び替え決定部104とスペクトルインターリーブ部105へ送られる。
In this terminal apparatus, first, error correction coding of transmission data is performed in the
並び替え決定部104では、各スペクトルの電力が算出され、算出された電力と受信側から通知されたマッピング情報(どのサブキャリアを使用してよいかを示す情報)および受信レベル情報を基にスペクトルの並び替え情報が生成される。先に述べたように、この時の各スペクトルの電力はシンボル毎に算出するものとしてもよいが、受信側へ通知する情報を削減するために、フレーム内で平均化したものでもよい。また、本実施形態では、高い電力を有するスペクトルが高い受信電力の得られる伝搬路において伝送されるように、並び替え決定部104において並び替え情報が生成される。
並び替え決定部104において生成された並び替え情報はスペクトルインターリーブ部105に送られ、この並び替え情報に基づいて、DFT部103の出力信号に対するインターリーブが行なわれる。また、並び替え情報は受信側へ通知する必要があるため、その他の制御情報(変調方式等を示す情報)と共に送信される。但し、並び替え情報等の制御情報には本発明によるスペクトルのインターリーブは施されない。
The rearrangement information generated in the
スペクトルインターリーブ部105においてスペクトルのインターリーブを施された信号は、次に、サブキャリアマッピング部106において、伝送に用いるサブキャリアにマッピングされる。この時のマッピングは、基地局装置から通知されたマッピング情報に基づいて行なわれ、伝送に用いられないサブキャリアにはゼロが挿入される。本実施形態では、このマッピングとして、図1に示すようなLocalized配置について記載しているが、これに限らず、Distributed配置を用いてもよい。
The signal subjected to spectrum interleaving in
サブキャリアマッピング部106において伝送に用いられるサブキャリア上にマッピングされた送信信号は、次に、IFFT部107に入力され、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換される。そして、P/S変換部108を経由して、CP挿入部109においてCPが挿入され、D/A変換部110においてアナログ信号に変換された後、無線部111において無線周波数帯域信号にアップコンバートされ、送信アンテナ部112から送信される。
The transmission signal mapped on the subcarrier used for transmission in
このような端末装置の構成とすることにより、伝搬路状況と送信スペクトルを考慮して、高い送信電力を有する送信スペクトルから順に高い受信電力が得られるサブキャリアへ割り当てられるようにインターリーブすることが可能となり、インターリーブを施さない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることができる信号を送信することができる。 By adopting such a terminal device configuration, it is possible to perform interleaving in consideration of the propagation path condition and the transmission spectrum so that the transmission spectrum having a higher transmission power is allocated to subcarriers that can obtain higher reception power in order. Thus, it is possible to transmit a signal capable of obtaining a better error rate characteristic compared to the case where no interleaving is performed.
次に、本実施形態における基地局装置の構成を図3に示す。図3に示すように、本実施形態における基地局装置は、アンテナ部200、無線部201、A/D変換部202、同期部203、CP除去部204、S/P変換部205、FFT部206、サブキャリアデマッピング部207、等化部208、スペクトルの配置を復元するスペクトルデインターリーブ部209、IDFT部210、復調・誤り訂正復号部211、スケジューリング部212、送信部213、D/A変換部214、無線部215およびアンテナ部216から構成される。
Next, the configuration of the base station apparatus in the present embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the base station apparatus in this embodiment includes an
この基地局装置では、図1に示す端末装置から送信された信号をアンテナ部200で受信し、受信された信号は無線部201にてA/D変換可能な周波数に変換された後、A/D変換部202においてディジタル信号に変換される。次いで、同期部203にてシンボル同期が確立され、CP除去部204においてシンボル毎にCPが除去された後、S/P変換部205を経由してFFT部206において時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。
In this base station apparatus, a signal transmitted from the terminal apparatus shown in FIG. 1 is received by the
FFT部206の出力は、複数の端末から送信された信号が周波数分割多重されたものであるため、スケジューリング部212で事前に決められたマッピング情報を基に、サブキャリアデマッピング部207において端末装置毎の使用サブキャリアがまとめられた後、等化部208において、端末装置毎にまとめられた受信サブキャリアに対する周波数領域での等化処理が行なわれる。
Since the output of the
等化部208の出力信号は、スペクトルデインターリーブ部209へ送られ、データに先立ってその他の制御情報と共に復号された並び替え情報に基づいて、スペクトルのデインターリーブが行なわれる。このデインターリーブにより、送信側でインターリーブされる前のスペクトル配置に戻され、スペクトルデインターリーブ部209の出力信号はIDFT部210において周波数領域から時間領域の信号に変換される。
The output signal of
そして、復調・誤り訂正復号部211において端末装置毎の送信データの再生が行なわれることとなる。また、端末装置から送信データ信号と共に送信される受信レベル測定用信号は、FFT部206からスケジューリング部212へ送られ、スケジューリング部212において各端末の伝搬状況を考慮したスケジューリング(サブキャリアのマッピング情報の決定)に用いられる。
Then, in the demodulation / error
スケジューリング部212において決定されたマッピング情報は、送信部213において変調等が施され、D/A部214、無線部215等を経由した後、アンテナ部216から各端末へ送信される。そして、このマッピング情報は、次フレーム以降の端末側の送信に利用される。また、スケジューリング部212において各端末がそれぞれ使用することが決定されたサブキャリア(伝搬路)の受信レベルに関する情報も各端末へ通知される。この情報と送信スペクトルの電力に基づいて端末側でスペクトルのインターリーブが行なわれることとなる。
The mapping information determined by the
このような基地局の装置構成とすることにより、図2に示す端末装置においてスペクトルのインターリーブを施された信号を受信し、正しく復調することができる。 With such a base station apparatus configuration, the terminal apparatus shown in FIG. 2 can receive and correctly demodulate a spectrum-interleaved signal.
ここで、本実施形態においては、図1に示すように、各スペクトルの電力と伝搬路状況を考慮して、全てのスペクトルに対して並び替えを行なう(全てのスペクトルが並び替えの対象となる)形態について示したが、これとは異なり、高い電力を有する上位いくつかのスペクトルのみを並び替えの対象とする形態としてもよい。この場合、対象となるスペクトルの間で、各スペクトルの電力と伝搬路状況を考慮した並び替えが行なわれることとなる。また、伝搬路状況を考慮して、最も高い電力を有するスペクトルと最も低い電力のスペクトルのみを入れ替えるといったインターリーブを行なってもよい。このように、並び替えの対象となるスペクトル数を制限することにより、受信側へ通知する並び替え情報量を削減することができる。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, rearrangement is performed on all spectra in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition (all spectra are subject to rearrangement). ) However, different from this, only the top few spectrums having high power may be the target of rearrangement. In this case, rearrangement is performed between the target spectra in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. Also, interleaving may be performed such that only the spectrum having the highest power and the spectrum having the lowest power are switched in consideration of the propagation path condition. Thus, by limiting the number of spectra to be rearranged, the amount of rearrangement information notified to the receiving side can be reduced.
このように、本実施形態に係る無線通信装置によれば、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルのインターリーブを行なうようにしたことから、例えば、高い電力を有するスペクトルが受信電力の落ち込んだ伝搬路において伝送される確率を低減することができるため、良好な受信特性(誤り率特性)を得ることが可能となる。ここでは、各スペクトルの電力を算出し、電力に応じた並び替えを行なう例を示したが、これに限らず、各スペクトルの包絡線、大きさを基に並び替えを決定してもよい。 As described above, according to the radio communication apparatus according to the present embodiment, spectrum interleaving is performed in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, a spectrum having high power is received power. As a result, it is possible to reduce the probability of transmission on a propagation path with a drop in the frequency, so that it is possible to obtain good reception characteristics (error rate characteristics). Here, an example is shown in which the power of each spectrum is calculated and rearrangement is performed according to the power. However, the present invention is not limited thereto, and rearrangement may be determined based on the envelope and size of each spectrum.
(第2の実施形態)
第1の実施形態において示したスペクトルのインターリーブを行なうことにより、高い送信電力を有する送信スペクトルをより高い受信電力が得られるサブキャリアへ割り当てることが可能となるため良好な誤り率特性を得ることができるが、スペクトルをばらばらに並び替えるため受信側へ通知する並び替え情報が多くなってしまう。そこで、本実施形態では、いくつかのスペクトルをまとめてグループ化し、グループ単位でインターリーブを行なうことにより、少ない並び替え情報で、インターリーブを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることができる手法について示す。
(Second Embodiment)
By performing the spectrum interleaving shown in the first embodiment, it becomes possible to allocate a transmission spectrum having a high transmission power to a subcarrier from which a higher reception power can be obtained, so that a good error rate characteristic can be obtained. However, since the spectrums are rearranged, the rearrangement information notified to the receiving side increases. Therefore, in the present embodiment, by grouping several spectra together and performing interleaving in units of groups, it is possible to obtain a better error rate characteristic than when no interleaving is performed with a small amount of rearrangement information. The possible methods are shown.
本実施形態によるグループ単位のスペクトルインターリーブの概念図を図4に示す。但し、図4の左側は図1の左側と同じ図であり、ここでは2スペクトルずつグループ化される例を示している。また、ここでは平均電力のより高いスペクトルグループがより高い受信電力が得られる伝搬路で伝送されるようインターリーブを行なうものとする。 A conceptual diagram of group-unit spectral interleaving according to this embodiment is shown in FIG. However, the left side of FIG. 4 is the same as the left side of FIG. 1 and shows an example in which two spectra are grouped. Here, it is assumed that interleaving is performed so that a spectrum group having a higher average power is transmitted through a propagation path from which higher received power is obtained.
図4に示すように、本実施形態によるインターリーブでは、グループ内のスペクトルの配置は変更されず、グループの平均電力と伝搬路状況を考慮したグループ単位での並び替えが行なわれる。例えば、図1では、f5とf6のグループが最も高い電力を有するため、最も高い平均受信電力の得られる丸1と丸3の伝搬路において伝送されるよう並び替えられる。また、2番目に高い電力を有するf1とf2のグループは、2番目に高い平均受信電力の得られる丸5と丸2の伝搬路において伝送されることとなる。f7とf8のグループは、第1の実施形態では、f7が丸4へ、f8が丸7へそれぞれ並び替えられていたが、本実施形態では、グループ内の配置を維持したままf7が丸7へ、f8が丸4へと割り当てられることとなる。
As shown in FIG. 4, in the interleaving according to the present embodiment, the arrangement of the spectrum in the group is not changed, and the rearrangement is performed in group units in consideration of the average power of the group and the propagation path condition. For example, in FIG. 1, since the groups of f5 and f6 have the highest power, they are rearranged so as to be transmitted in the
このようにグループ単位でインターリーブを行なうことにより、第1の実施形態と比較して柔軟な並び替えが行なえないため誤り率特性はやや劣化するものの、インターリーブを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性が得られ、受信側へ通知する並び替え情報量を削減することもできる。さらに、本実施形態によるグループ化を行なう場合にも、第1の実施形態で示したような、インターリーブを行なうグループ数に制限をつけることも可能である。 By performing interleaving in units of groups in this way, the error rate characteristics are slightly degraded because flexible rearrangement cannot be performed as compared with the first embodiment, but the error is better than when interleaving is not performed. Rate characteristics are obtained, and the amount of rearrangement information notified to the receiving side can be reduced. Furthermore, when performing grouping according to the present embodiment, it is possible to limit the number of groups to be interleaved as shown in the first embodiment.
このようなグループ単位のスペクトルインターリーブを行なう端末装置は、図2に示す構成で実現できる。但し、並び替え決定部104では、各スペクトルグループの平均電力を算出し、算出された各グループの平均電力と受信側より通知された伝搬路状況を考慮してグループ単位の並び替え情報が生成される。また、スペクトルインターリーブ部105では、並び替え決定部104で生成されたグループ単位の並び替え情報にしたがって、グループ単位のインターリーブが行なわれることとなる。
A terminal apparatus that performs such group-unit spectrum interleaving can be realized with the configuration shown in FIG. However, the
本実施形態における基地局装置も、図3に示す構成で実現できる。但し、スペクトルデインターリーブ部209におけるデインターリーブはグループ単位で行なわれることとなる。この場合には、スケジューリング部212において各端末がそれぞれ使用することが決定されたサブキャリア(伝搬路)の受信レベルに関する情報も、グループ化してから各端末へ通知してもよい。このような端末および基地局の装置構成とすることにより、グループ単位でスペクトルのインターリーブを施した信号を送受信し、正しく復調することができる。
The base station apparatus in this embodiment can also be realized with the configuration shown in FIG. However, deinterleaving in the
さらに、ひとつのグループを構成するスペクトル数を端末毎に異なる値に設定可能な構成としてもよい。これは、インターリーブを行なうグループ数が多い場合にはPAPR特性が劣化するため、例えば、端末が基地局から離れた地点に位置し高い送信電力を要する等、非線形増幅器により信号に歪が生じる可能性が高くなる場合に、グループを構成するスペクトル数を多くしてグループ数を減らすことによりPAPR特性の劣化を抑え、非線形増幅器による歪の影響を受けないようにすることができるものである。このような端末装置の構成を図5に示す。 Furthermore, it is good also as a structure which can set the number of spectra which comprise one group to a different value for every terminal. This is because the PAPR characteristic deteriorates when there are a large number of groups that perform interleaving. For example, the signal may be distorted by the nonlinear amplifier, for example, the terminal is located at a point away from the base station and requires high transmission power. When the frequency becomes high, the number of spectra constituting the group is increased to reduce the number of groups, thereby suppressing the deterioration of the PAPR characteristics and not being affected by the distortion caused by the nonlinear amplifier. The configuration of such a terminal device is shown in FIG.
図5に示すように、グループを構成するスペクトル数を適応的に制御してグループ単位でのスペクトルインターリーブを行なう端末装置は、図2に示す端末装置にグループ内スペクトル数決定部117が追加された構成となっている。このグループ内スペクトル数決定部117には、受信部116において測定された受信信号(基地局から送信された信号)のレベルに関する情報が送られ、受信レベルに基づくグループ内スペクトル数の決定が行なわれる。
As shown in FIG. 5, the terminal device for performing spectrum interleaving in units of groups by adaptively controlling the number of spectrums constituting a group has an intra-group spectrum number determination unit 117 added to the terminal device shown in FIG. It has a configuration. Information regarding the level of the received signal (signal transmitted from the base station) measured by the receiving
この時、測定された受信レベルが高い場合には、基地局から近く、端末の送信電力がさほど必要ない状況であると判断され、グループを構成するスペクトル数を少なく設定する。一方、測定された受信レベルが低い場合には、基地局から遠く、高い送信電力が端末において必要であると判断され、低いPAPR特性が得られるようにグループを構成するスペクトル数を多くする。グループ内スペクトル数決定部117においてこのような制御を行なうことにより、端末の位置に応じたスペクトルのグループ化とグループ単位でのインターリーブを行なうことができる。 At this time, when the measured reception level is high, it is determined that the terminal is close to the base station and the transmission power of the terminal is not so much required, and the number of spectra constituting the group is set to be small. On the other hand, when the measured reception level is low, it is determined that a high transmission power is necessary at the terminal far from the base station, and the number of spectra constituting the group is increased so as to obtain a low PAPR characteristic. By performing such control in the in-group spectrum number determination unit 117, spectrum grouping according to the position of the terminal and interleaving in units of groups can be performed.
このように決定されたグループを構成するスペクトル数に関する情報は、並び替え情報等の制御情報と共に符号部100へ送られ、符号化等の処理を施されて受信側へ通知される。受信側では、通知された並び替え情報とグループ内スペクトル数の情報にしたがって、送信側でのインターリーブ前の信号と同じスペクトル配置に戻し正しく復調を行なうことができる。
Information regarding the number of spectra constituting the group determined in this way is sent to the
本実施形態では、基地局から送信される信号の受信電力(基地局からの距離)に応じてグループを構成するスペクトル数を変更する例について示したが、これに限らず、端末が低消費電力モードとなっている場合にグループを構成するスペクトル数を多く設定する制御を行なってもよい。また、グループを構成するスペクトル数を基地局側で決定し、端末へ通知する構成としてもよい。 In the present embodiment, an example in which the number of spectra constituting a group is changed according to the received power of a signal transmitted from the base station (distance from the base station) is shown, but the present invention is not limited thereto, and the terminal has low power consumption. When the mode is set, control for setting a large number of spectra constituting the group may be performed. Moreover, it is good also as a structure which determines the number of spectrum which comprises a group by the base station side, and notifies to a terminal.
このように、本実施形態の無線通信装置によれば、各グループの平均電力と伝搬路状況とを考慮してグループ単位でスペクトルのインターリーブを行なうようにしたので、このようなインターリーブを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることが可能となると共に、通信先の無線通信装置へ通知する並び替え情報の情報量を削減することが可能となる。 As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, spectrum interleaving is performed in units of groups in consideration of the average power of each group and the propagation path conditions. Therefore, when such interleaving is not performed. As a result, it is possible to obtain better error rate characteristics as compared with the above, and to reduce the amount of rearrangement information to be notified to the communication destination wireless communication apparatus.
(第3の実施形態)
第2の実施形態では、いくつかのスペクトルをグループ化し、グループ単位でインターリーブを行なう構成について示したが、本実施形態では、全送信スペクトルをグループとして扱う例について示す。グループ内でスペクトルの配置を入れ替えることはできないため、このように全送信スペクトルをグループとして扱う場合には、伝搬路状況に応じてスペクトルをシフトすることになる。
(Third embodiment)
In the second embodiment, a configuration has been described in which several spectra are grouped and interleaved in units of groups. In the present embodiment, an example in which all transmission spectra are handled as a group will be described. Since the arrangement of the spectra cannot be changed within the group, when the entire transmission spectrum is handled as a group in this way, the spectrum is shifted according to the propagation path condition.
このシフトは、例えば、最も高い電力を有するスペクトルが最も高い受信電力で受信される伝搬路で伝送されるように、隣り合うスペクトルの関係を維持したまま横へずらす処理である。このような制御を行なうことにより、スペクトルのインターリーブまたはシフトを全く行なわないSC‐FDMA方式の信号と同じPAPR特性を維持しつつ、より良い誤り率特性を得ることができる。 This shift is, for example, a process of shifting laterally while maintaining the relationship between adjacent spectra so that the spectrum having the highest power is transmitted on the propagation path received with the highest received power. By performing such control, it is possible to obtain better error rate characteristics while maintaining the same PAPR characteristics as SC-FDMA signals that do not perform spectrum interleaving or shifting at all.
このスペクトルシフトの概要を図6に示す。図6の左側は図1、図4の左側と同じ図となっている。図6の左側に示すような伝搬路状況とスペクトルの場合に本実施形態によるスペクトルのシフトを適用すると、最も高い電力を有するf5のスペクトルが、最も高い受信電力の得られる丸1の伝搬路で伝送されるように2サブキャリア分だけ左へずらす処理が行なわれる。但し、この時、f1とf2はその順序を維持したまま、f7とf8が配置されていたところにずれることとなり、図6の右側に示すようなスペクトルの配置となる。
An outline of this spectral shift is shown in FIG. The left side of FIG. 6 is the same as the left side of FIGS. When the spectrum shift according to the present embodiment is applied in the case of the propagation path condition and spectrum as shown on the left side of FIG. 6, the spectrum of f5 having the highest power is the
このように全送信スペクトルをグループとしてまとめてシフトを行なうことにより、最も高い受信電力を有するスペクトルが最も高い受信電力の得られる伝搬路で伝送されるよう制御することができ、さらに、隣接するスペクトルの入れ替えを行なわないため元のスペクトルの連続性が保たれ、PAPR特性の劣化が生じないようにすることができる。 In this way, by shifting the entire transmission spectrum as a group, it is possible to control so that the spectrum having the highest received power is transmitted on the propagation path where the highest received power can be obtained. Therefore, the continuity of the original spectrum can be maintained and the deterioration of the PAPR characteristic can be prevented.
また、受信側へはシフト量のみを通知すればよいため、並び替えに関する情報量を大きく削減することができる。また、本実施形態では、最も高い電力を有するスペクトルが、最も高い受信電力の得られる伝搬路で伝送されるようにシフトを行なう例について示したが、これとは異なり、最も低い電力を有するスペクトルが、最も低い受信電力の得られる伝搬路で伝送されるようにシフトを行なう場合にも同様の効果を得ることができる。 Further, since only the shift amount needs to be notified to the receiving side, the amount of information related to rearrangement can be greatly reduced. Further, in the present embodiment, an example is shown in which the spectrum having the highest power is shifted so that the spectrum having the highest received power is transmitted on the propagation path where the highest received power is obtained. However, the same effect can also be obtained when shifting is performed so that the signal is transmitted through a propagation path with the lowest received power.
このようなスペクトルのシフトを行なう端末装置は図5に示す構成で実現することができる。但し、グループ内のスペクトル数として送信スペクトルの数が設定され、スペクトルインターリーブ部105では、先に述べたスペクトルのシフトが行なわれることとなる。第2の実施形態で述べたように、送信電力が特に高い端末において本実施形態によるスペクトルのシフトを行なう制御が有効であり、第1、第2の実施形態によるインターリーブとの切り替えを各端末の状況に応じて行なうといったこともできる。
A terminal device that performs such a shift of the spectrum can be realized by the configuration shown in FIG. However, the number of transmission spectra is set as the number of spectra in the group, and the
このように、本実施形態の無線通信装置によれば、各スペクトルの電力と伝搬路状況とを考慮してスペクトルをシフトさせるようにしたことから、例えば、最も高い電力を有するスペクトルを最も高い電力の得られる伝搬路で伝送させることにより、シフトを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性を得ることが可能となる。また、隣接するスペクトルの配置が維持されるので、元のスペクトルの連続性が保たれ、PAPR特性の劣化が生じないようにすることが可能となる。さらに、通信先の無線通信装置へ通知する並び替え情報の情報量を削減することが可能となる。 As described above, according to the wireless communication device of the present embodiment, the spectrum is shifted in consideration of the power of each spectrum and the propagation path condition. For example, the spectrum having the highest power is set to the highest power. By transmitting on the propagation path obtained, it is possible to obtain a better error rate characteristic than when no shift is performed. In addition, since the arrangement of adjacent spectra is maintained, the continuity of the original spectrum can be maintained and the PAPR characteristics can be prevented from being deteriorated. Furthermore, it is possible to reduce the information amount of the rearrangement information notified to the communication destination wireless communication apparatus.
ここで、第1、第2、第3の実施形態によるスペクトルのインターリーブまたはシフトを行なった場合の誤り率特性の一例を図7に示す。但し、これは、用いるDFTのポイント数(サブキャリア)を16、伝搬路の遅延分散を300nsとした場合の特性である。また、第2の実施形態の特性は、グループを構成するスペクトル数を4とした場合のものである。図7より、いずれの方法を用いる場合にも、スペクトルのインターリーブまたはシフトを行なわない場合と比較して良好な誤り率特性が得られることがわかる。 Here, FIG. 7 shows an example of error rate characteristics when spectrum interleaving or shifting is performed according to the first, second, and third embodiments. However, this is a characteristic when the number of DFT points (subcarriers) used is 16 and the delay dispersion of the propagation path is 300 ns. The characteristics of the second embodiment are those when the number of spectra constituting the group is four. From FIG. 7, it can be seen that better error rate characteristics can be obtained when any of the methods is used than when the spectrum is not interleaved or shifted.
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。また、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within a range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
100 符号部
101 変調部
102 S/P変換部
103 DFT部
104 並び替え決定部
105 スペクトルインターリーブ部
106 サブキャリアマッピング部
107 IFFT部
108 P/S変換部
109 CP挿入部
110 D/A変換部
111 無線部
112 送信アンテナ部
113 受信アンテナ部
114 無線部
115 A/D変換部
116 受信部
117 グループ内スペクトル数決定部
200 アンテナ部
201 無線部
202 A/D変換部
203 同期部
204 CP除去部
205 S/P変換部
206 FFT部
207 サブキャリアデマッピング部
208 等化部
209 スペクトルデインターリーブ部
210 IDFT部
211 復調・誤り訂正復号部
212 スケジューリング部
213 送信部
214 D/A変換部
215 無線部
216 アンテナ部
100
Claims (12)
周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを、1つ以上の隣接するスペクトルから構成されるグループに分割し、伝搬路状況を考慮して、前記グループの並び替え情報を決定する並び替え決定部と、
前記並び替え決定部において決定された並び替え情報に基づいて前記グループ単位のスペクトルのインターリーブを行なうスペクトルインターリーブ部と、を備え、
前記並び替え決定部は、前記各グループを構成するスペクトルの平均電力を算出し、算出した前記各グループの平均電力と伝搬路状況とを考慮して前記並び替え情報を決定することを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that converts transmission data from a signal in the time domain to a signal in the frequency domain, assigns the spectrum of the converted signal to a subcarrier, and performs transmission.
A reordering determination unit that divides the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal into a group composed of one or more adjacent spectra, and determines reordering information of the group in consideration of a propagation path condition; ,
A spectrum interleaving unit that performs interleaving of the spectrum of the group unit based on the rearrangement information determined in the rearrangement determination unit ,
The rearrangement determination unit calculates an average power of a spectrum constituting each group, and determines the rearrangement information in consideration of the calculated average power of each group and a propagation path condition. Wireless communication device.
送信電力または通信先の無線通信装置との距離に応じて前記グループを構成するスペクトル数を変更することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。4. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the number of spectrums constituting the group is changed according to transmission power or a distance from a communication destination wireless communication apparatus.
周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを、1つ以上の隣接するスペクトルから構成されるグループに分割し、前記グループの並び替え情報を決定する並び替え決定部と、Dividing the spectrum of the signal converted into the frequency domain signal into a group composed of one or more adjacent spectra, and a reordering determination unit for determining reordering information of the group;
前記並び替え決定部において決定された並び替え情報に基づいて前記グループ単位のスペクトルのインターリーブを行なうスペクトルインターリーブ部と、を備え、A spectrum interleaving unit that performs interleaving of the spectrum of the group unit based on the rearrangement information determined in the rearrangement determination unit,
前記並び替え決定部は、前記グループの数を1とし、スペクトルの連続性を保つようシフトする前記並び替え情報を決定することを特徴とする無線通信装置。The rearrangement determination unit determines the rearrangement information to be shifted so that the number of the groups is 1, and spectrum continuity is maintained.
前記無線送信装置から送信された信号を受信し、前記受信した信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する無線受信装置と、から構成される無線通信システムであって、A wireless communication system configured to receive a signal transmitted from the wireless transmission device and convert the received signal from a time domain signal to a frequency domain signal,
前記無線送信装置は、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを、1つ以上の隣接するスペクトルから構成されるグループに分割し、伝搬路状況を考慮して、前記グループの並び替え情報を決定し、前記並び替え情報に基づいて前記グループ単位のスペクトルのインターリーブを行ない、The radio transmission apparatus divides a spectrum of a signal converted into a frequency domain signal into a group composed of one or more adjacent spectra, and determines rearrangement information of the group in consideration of a propagation path situation And interleaving the spectrum of the group unit based on the rearrangement information,
前記無線受信装置は、前記無線送信装置で用いた前記並び替え情報に基づいて、スペクトルを元の配置に復元するスペクトルデインターリーブを行ない、The radio reception device performs spectrum deinterleaving based on the rearrangement information used in the radio transmission device to restore the spectrum to the original arrangement,
前記無線送信装置は、前記各グループを構成するスペクトルの平均電力を算出し、算出した前記各グループの平均電力と伝搬路状況とを考慮して前記並び替え情報を決定することを特徴とする無線通信システム。The radio transmitting apparatus calculates an average power of a spectrum constituting each group, and determines the rearrangement information in consideration of the calculated average power of each group and a propagation path condition. Communications system.
前記無線送信装置から送信された信号を受信し、前記受信した信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する無線受信装置と、から構成される無線通信システムであって、A wireless communication system configured to receive a signal transmitted from the wireless transmission device and convert the received signal from a time domain signal to a frequency domain signal,
前記無線送信装置は、周波数領域の信号に変換した信号のスペクトルを、1つ以上の隣接するスペクトルから構成されるグループに分割し、前記グループの並び替え情報を決定し、前記並び替え情報に基づいて前記グループ単位のスペクトルのインターリーブを行ない、The radio transmission apparatus divides a spectrum of a signal converted into a frequency domain signal into a group composed of one or more adjacent spectra, determines rearrangement information of the group, and based on the rearrangement information To interleave the spectrum in units of groups,
前記無線受信装置は、前記無線送信装置で用いた前記並び替え情報に基づいて、スペクトルを元の配置に復元するスペクトルデインターリーブを行ない、The radio reception device performs spectrum deinterleaving based on the rearrangement information used in the radio transmission device to restore the spectrum to the original arrangement,
前記無線送信装置は、前記グループの数を1とし、スペクトルの連続性を保つようシフトする前記並び替え情報を決定することを特徴とする無線通信システム。The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the number of the groups is set to 1, and the rearrangement information to be shifted to maintain spectrum continuity is determined.
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