專利名稱：多載波通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用多個子載波執(zhí)行通信的多載波通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
近來，隨著寬帶通信的發(fā)展，增加了對能夠瞬時并穩(wěn)定地傳輸大量數(shù)據(jù)的無線通信設(shè)備以及這種設(shè)備的發(fā)展的期望。具體而言，使用多個子載波來傳送數(shù)據(jù)的多載波傳輸系統(tǒng)近來正受到關(guān)注，因為它們具有包括能夠減小多徑中的延遲波的干擾的優(yōu)良特點，該特點源于多個子載波的使用，其使得由每個子載波以低速率來發(fā)射碼元(symbol)。
正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種多載波傳輸系統(tǒng)。正交頻分復(fù)用具有這樣的系統(tǒng)，其中所有子載波都相互正交并且相鄰的子載波重疊。由于正交頻分復(fù)用的極高的譜效率，所以其被采用和實際應(yīng)用在地面數(shù)字廣播和5GHz的頻段的WLAN(802.11a)中。
下面將描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多載波傳輸。
圖5示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、使用作為一種多載波傳輸?shù)恼活l分復(fù)用的發(fā)射設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例。
在圖5中所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射設(shè)備中，通過使用例如QPSK調(diào)制方法的調(diào)制器502對要發(fā)射的數(shù)據(jù)501進(jìn)行主調(diào)制(primary modulation)。由串并轉(zhuǎn)換器503對在調(diào)制器502處通過主調(diào)制得到的復(fù)信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)頻率軸方向上的子載波布置對其進(jìn)行重新布置，之后通過IFFT 504對其進(jìn)行逆付立葉變換。通過執(zhí)行并串轉(zhuǎn)換的并串轉(zhuǎn)換器505將已經(jīng)進(jìn)行逆付立葉變換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成時間軸方向上的復(fù)數(shù)據(jù)。GI添加單元506添加保護(hù)間隔GI，以避免對之后將由正交調(diào)制器507施加載波并由發(fā)射機(jī)508發(fā)射的數(shù)據(jù)、產(chǎn)生由延遲波造成的碼元間的干擾。
如此所述，通過IFFT 504對其進(jìn)行逆付立葉變換并且加入了保護(hù)間隔GI的時間軸方向上的復(fù)數(shù)據(jù)構(gòu)成了一個OFDM碼元，并且以取決于逆付立葉變換的大小的單位依次重復(fù)隨后的OFDM碼元。
圖6示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、使用作為一種多載波傳輸?shù)恼活l分復(fù)用的接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖6中所示的接收設(shè)備中，通過正交解調(diào)器602將由接收機(jī)601接收的信號轉(zhuǎn)換成同相分量I和正交分量Q。此后，建立OFDM碼元的同步，并且通過GI去除單元603將對于解調(diào)不必要的保護(hù)間隔GI去除。通過S/P 604對從其去除保護(hù)間隔GI的復(fù)信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。此后，通過執(zhí)行付立葉變換的FFT 605將該復(fù)信號轉(zhuǎn)換成與頻率軸方向上的子載波相關(guān)聯(lián)的復(fù)信號。最后，通過P/S 606對與頻率軸方向上的子載波布置相關(guān)聯(lián)的復(fù)信號進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。然后，通過例如解調(diào)器607對該信號進(jìn)行QPSK解調(diào)以獲得作為被接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)608。
以這種方式在產(chǎn)生正交的多個載波時使用付立葉變換最能代表正交頻分復(fù)用。例如，在正常的正交頻分復(fù)用中，對按時間序列發(fā)射的數(shù)據(jù)，通過將該數(shù)據(jù)分配到子載波而將其調(diào)制，該子載波具有各自的頻率f1到f8并且互相正交，如稍后描述的圖7中。將參照圖7描述該過程。
圖7是用于解釋在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多載波通信設(shè)備中數(shù)據(jù)和子載波之間的關(guān)系。
如圖7所示，僅僅將按時間順序輸入的、要調(diào)制的數(shù)據(jù)D1到D8分配到具有各自頻率f1到f8的子載波上，并且對其進(jìn)行逆付立葉變換以產(chǎn)生一個OFDM碼元。
例如，用于增加可以使用一個OFDM碼元發(fā)射的數(shù)據(jù)量的技術(shù)包括多個建議，其中將第一數(shù)據(jù)分配到從十六個子載波中選出的十個子載波的組合本身，并且其中將第二數(shù)據(jù)分配到所選擇的十個子載波的每一個，該建議目的在于通過減少所得到的子載波數(shù)目，增加可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量并且減小發(fā)射波的峰值-平均值的功率比PAPR(例如，參見專利文件1JP-A-2001-148678)。該技術(shù)使得提高構(gòu)成無線單元的一部分的功率放大器的功率效率成為可能，因為其允許當(dāng)不改變要發(fā)射的數(shù)據(jù)量時減少子載波的數(shù)目，并且使得發(fā)射波的峰值-平均值的功率比PAPR得到提高。
然而，在專利文件1中所公開的多載波通信設(shè)備中，由于將第一數(shù)據(jù)分配到從在頻率軸方向上布置的子載波中所選擇的任意數(shù)目的子載波的組合的模式，所以第一數(shù)據(jù)量只能增加到頻率軸方向上的子載波的數(shù)目范圍內(nèi)的最大值。因此，對于可以使用一個OFDM碼元發(fā)射的數(shù)據(jù)量的增加而言存在限制。
例如，8C7＝8＝23組合(C表示組合)可用于從8個子載波中選擇7個子載波，因此可以將3比特數(shù)據(jù)作為第一數(shù)據(jù)而發(fā)射。利用專利文件1中所公開的多載波通信設(shè)備，和利用通常的多載波傳輸系統(tǒng)所達(dá)到的數(shù)據(jù)量相比，被發(fā)射的數(shù)據(jù)量僅增加了3比特，在通常的多載波傳輸系統(tǒng)中，通過僅將數(shù)據(jù)分配到8個子載波的每一個來發(fā)射數(shù)據(jù)。
本發(fā)明是考慮到上述的情況而產(chǎn)生的，并且本發(fā)明的目的在于提供一種多載波通信設(shè)備，其能夠在頻率帶寬保持不變的情況下極大地增加每單位時間被發(fā)射和被接收的數(shù)據(jù)量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的多載波通信設(shè)備是使用多個子載波發(fā)射數(shù)據(jù)的多載波通信設(shè)備，其包括確定單元，其確定與第一數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特定信號模式；分配單元，其將被確定的模式分配到子載波矩陣，該矩陣通過將被布置在頻率軸方向上的多個子載波布置在時間軸方向上而構(gòu)成；分配單元，其將由第二數(shù)據(jù)調(diào)制的子載波分配到矩陣的除特定信號之外的部分；以及發(fā)射單元，其發(fā)射被分配到矩陣的特定信號和由第二數(shù)據(jù)調(diào)制的子載波。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，將第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)發(fā)射到接收端，其中第一數(shù)據(jù)與被分配到子載波矩陣的特定信號模式相關(guān)聯(lián)，第二數(shù)據(jù)為被分配到矩陣的除特定信號之外的部分的被調(diào)制的子載波。
可以在一段時間內(nèi)發(fā)射的第一數(shù)據(jù)量由特定信號模式的數(shù)目來確定，所述一段時間由矩陣的時間軸方向上的碼元的數(shù)目來確定。所述模式的數(shù)目為從所述矩陣中選擇任意數(shù)目元素的可用組合數(shù)目，并且所述組合數(shù)目取決于所述矩陣的大小而極大地增加。
因此，可以通過增加矩陣頻率軸方向上的子載波數(shù)目和時間軸方向上的碼元數(shù)目，極大地增加可以發(fā)射的第一數(shù)據(jù)量。由此可以發(fā)射大量數(shù)據(jù)。所以，每一個碼元時間所發(fā)射的數(shù)據(jù)量因此而增加，這使得每單位時間所發(fā)射的數(shù)據(jù)量增加。
根據(jù)本發(fā)明的一種多載波通信設(shè)備包括檢測單元，其檢測與第一數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特定信號模式，所述第一數(shù)據(jù)被分配到子載波矩陣，所述矩陣是通過將從被接收的數(shù)據(jù)得到的、布置在頻率軸方向上的多個子載波布置在時間軸方向上而構(gòu)成的；恢復(fù)單元，其恢復(fù)與被檢測的模式相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)；和解調(diào)單元，其從子載波解調(diào)第二數(shù)據(jù)，所述子載波已經(jīng)由被分配到所述矩陣的除所述特定信號之外的部分的第二數(shù)據(jù)所調(diào)制。
這種結(jié)構(gòu)使得可以接收第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)，其中第一數(shù)據(jù)與被分配到子載波矩陣的特定信號模式相關(guān)聯(lián)，第二數(shù)據(jù)為被分配到矩陣的除特定信號之外的部分的被調(diào)制的子載波。
可以在一段時間內(nèi)發(fā)射的第一數(shù)據(jù)量由特定信號模式的數(shù)目來確定，所述一段時間由矩陣的時間軸方向上的碼元的數(shù)目來確定。所述模式的數(shù)目為從所述矩陣中選擇任意數(shù)目元素的可用組合數(shù)目，并且所述組合數(shù)目取決于所述矩陣的大小而極大地增加。因此，可以接收的第一數(shù)據(jù)量相應(yīng)地極大增加。
因此，隨著矩陣頻率軸方向上的子載波數(shù)目和時間軸方向上的碼元數(shù)目變得越大，可以極大地增加接收的第一數(shù)據(jù)量。由此可以接收大量數(shù)據(jù)。所以，每一個碼元時間所接收的數(shù)據(jù)量因此而增加，這使得每單位時間所接收的數(shù)據(jù)量增加。
在根據(jù)本發(fā)明的多載波通信設(shè)備中，布置在頻率軸方向上的多個子載波的每一個與和其相鄰的子載波具有正交關(guān)系。
在此結(jié)構(gòu)中，由于即使將子載波布置成彼此相鄰也不會發(fā)生干擾，可以通過減小布置子載波的間隔來增加子載波的數(shù)目，這使得在頻率帶寬保持不變時增加被傳送的數(shù)據(jù)量成為可能。


圖1示出用于解釋本發(fā)明的第一實施例的多載波通信設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)；圖2示出用于解釋本發(fā)明的第一實施例的多載波通信設(shè)備中的矩陣，所述矩陣由布置在頻率軸方向上的多個子載波和布置在時間軸方向上的多個OFDM碼元構(gòu)成；圖3示出用于解釋本發(fā)明的第一實施例的多載波通信設(shè)備中的子載波的波形，所述子載波與矩陣的各個元素相關(guān)聯(lián)，所述矩陣由布置在頻率軸方向上的多個子載波和布置在時間軸方向上的多個OFDM碼元構(gòu)成；圖4示出用于解釋本發(fā)明的第二實施例的多載波通信設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)；圖5示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、使用作為一種多載波傳輸?shù)恼活l分復(fù)用的發(fā)射設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例；圖6示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、使用作為一種多載波傳輸?shù)恼活l分復(fù)用的接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例；和圖7是用于解釋在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多載波通信設(shè)備中數(shù)據(jù)和子載波之間的關(guān)系。
在圖中，標(biāo)號101、102、103、104、105、106、107、108、和110分別表示數(shù)據(jù)項(第一發(fā)射數(shù)據(jù))、調(diào)制器、另一數(shù)據(jù)項(第二發(fā)射數(shù)據(jù))、模式確定單元、映射單元、IFFT、P/S、GI添加單元、發(fā)射單元。
具體實施例將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1示出用于解釋本發(fā)明的第一實施例的多載波通信設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)。
該多載波通信設(shè)備包括調(diào)制器102；模式確定單元104，用于確定稍后描述的特定信號模式；映射單元，用于分配信號；IFFT 106，用于執(zhí)行逆付立葉變換；P/S 107，用于將并行信號轉(zhuǎn)換成串行信號；GI添加單元108，用于向信號添加保護(hù)間隔GI；正交調(diào)制器109；和發(fā)射單元110。
調(diào)制器102將作為要發(fā)射的第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)101映射到復(fù)平面上以調(diào)制子載波。基于作為第二輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)103，模式確定單元104確定與要分配到子載波矩陣的數(shù)據(jù)103相關(guān)聯(lián)的特定信號模式，所述子載波矩陣是通過將布置在頻率軸方向上的多個子載波布置進(jìn)時間軸方向上的一個陣列而構(gòu)成的，以容納多個OFDM碼元。所述特定信號可以是已經(jīng)根據(jù)某種調(diào)制方法調(diào)制的子載波或者不涉及子載波的零(null)信號。
映射單元105將由模式確定單元104確定的特定信號模式分配到所述矩陣，并且將已經(jīng)由數(shù)據(jù)101調(diào)制的子載波分配給矩陣中除特定信號模式之外的元素。
現(xiàn)在將參照附圖描述以上提到的矩陣。
圖2示出由布置在頻率軸方向上的多個子載波和布置在時間軸方向上的多個OFDM碼元構(gòu)成的矩陣。圖3示出與矩陣的元素相對應(yīng)的子載波的波形，所述矩陣由布置在頻率軸方向上的多個子載波和布置在時間軸方向上的多個OFDM碼元構(gòu)成。圖2和圖3示出一個示例，其中頻率軸方向上的子載波的數(shù)目是8，OFDM碼元的數(shù)目是4。
在圖2中，D1到D24表示向其分配由數(shù)據(jù)101調(diào)制的子載波的區(qū)域，S表示向其分配特定信號模式的區(qū)域。數(shù)據(jù)101是所述第一數(shù)據(jù)。區(qū)域S的分配位置和數(shù)目根據(jù)輸入到模式確定單元104的數(shù)據(jù)103而不同。將如圖2所示的矩陣作為數(shù)據(jù)表存儲在合并在多載波通信設(shè)備中的存儲器中，并且可以采用一種結(jié)構(gòu)，其中所述表的內(nèi)容(子載波的數(shù)目和OFDM碼元的數(shù)目)可以自由改變。
IFFT 106對由映射單元105分配到所述矩陣的特定信號和子載波進(jìn)行逆付立葉變換，以便以每次一個的方式將它們變換成時間軸方向上的OFDM碼元，由此將頻率軸方向上的信號變換成時間軸方向上的信號。
P/S 107將由IFFT 106輸出的時間軸方向上的并行信號轉(zhuǎn)換成時間軸方向上的串行信號。GI添加單元108向由P/S 107輸出的信號添加GI，以便抑制由多徑導(dǎo)致的延遲波干擾。正交調(diào)制器109使用在GI添加單元108處被添加了GI的信號來執(zhí)行載波的正交調(diào)制。發(fā)射單元110放大由正交調(diào)制器109輸出的信號的功率并且將輸出的信號發(fā)射到空中。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例的多載波通信設(shè)備采用正交頻分復(fù)用，其中被發(fā)射的所有子載波相互為正交關(guān)系，并且其中相鄰的子載波相互重疊。
現(xiàn)在將描述圖1中示出的多載波通信設(shè)備的操作。
該多載波通信設(shè)備根據(jù)例如QPSK調(diào)制，對作為要發(fā)射的第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)101執(zhí)行主調(diào)制(從而得到已經(jīng)使用數(shù)據(jù)101對其進(jìn)行主調(diào)制的子載波)。在QPSK調(diào)制的情況下，由于將數(shù)據(jù)映射到例如復(fù)平面上的4個碼元(1，1)、(-1，1)、(1，-1)、(-1，-1)，所以兩個比特數(shù)據(jù)可以由一個碼元承載(被調(diào)制進(jìn)一個碼元)。
多載波通信設(shè)備根據(jù)作為要發(fā)射的第二輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)103，確定分配到子載波矩陣的特定信號模式，并且根據(jù)被確定的模式，將由數(shù)據(jù)101調(diào)制的子載波和特定信號分配到矩陣。
在時間軸方向上對分配到上述矩陣的信號(子載波和特定信號)進(jìn)行逆付立葉變換，每次變換成一個OFDM碼元。由此將它們變換成串行信號并且在插入GI之后將它們發(fā)射到空中。
現(xiàn)在將參照圖2和3描述由圖1中示出的多載波通信設(shè)備可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量。
當(dāng)如圖2和3所示，子載波數(shù)目和碼元數(shù)目分別為8和4時，所構(gòu)成的矩陣將具有32個元素?？捎糜趯⒗?個特定信號分配到矩陣的每個元素的組合的數(shù)目是32C8＝10518300。就是說，可以以10518300個不同模式(＞223.3)將8個特定信號分配到矩陣中，并且可以將23.3比特數(shù)據(jù)作為第二數(shù)據(jù)而發(fā)射。
由于由數(shù)據(jù)101調(diào)制并分配到矩陣的子載波的數(shù)目是32-8＝24，所以由子載波發(fā)射的數(shù)據(jù)量是24×2比特＝48比特。因此，圖1所示的多載波通信設(shè)備可以發(fā)射由特定信號模式所表示的23.3比特數(shù)據(jù)和被調(diào)制進(jìn)24個子載波的48比特數(shù)據(jù)，即總共71.3比特數(shù)據(jù)。
這里，對圖1所示的多載波通信設(shè)備和專利文件1中所公開的多載波通信設(shè)備進(jìn)行比較。例如，在這樣的假設(shè)下進(jìn)行比較，即假設(shè)子載波的數(shù)目是8，這與以上描述的示例中的子載波數(shù)目相同；所選擇的子載波的數(shù)目是6；并且頻率帶寬和OFDM碼元數(shù)目與以上描述的示例中的那些相同。
在此情況下，專利文件1中所公開的多載波通信設(shè)備可以發(fā)射以下數(shù)據(jù)由從8個子載波中選擇6個子載波的組合數(shù)目確定的8C6(基本上等于4.8比特)種模式的數(shù)據(jù)，以及被分配到所選擇的六個子載波的每一個的數(shù)據(jù)或者2比特×6＝12比特數(shù)據(jù)。就是說，用一個OFDM碼元總共可以發(fā)射16.8比特數(shù)據(jù)。因此，專利文件1中所公開的多載波通信設(shè)備利用4個OFDM碼元可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量為16.8比特×4＝67.2比特。
從以上可以理解本發(fā)明該實施例的多載波通信設(shè)備可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量比現(xiàn)有技術(shù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)量大4.1比特(按照數(shù)據(jù)容量(data volume)來講17倍或更多)或更多。通過圖1所示的多載波通信設(shè)備可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量比使用通常的多載波傳輸設(shè)備可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量(2比特×32＝64比特)大7.3比特(按照數(shù)據(jù)容量來講157倍或更多)或更多，其中，在通常的多載波傳輸設(shè)備中，僅將數(shù)據(jù)分配到六個子載波中的每一個。
如上所述，在本發(fā)明的實施例中，將與數(shù)據(jù)103相關(guān)聯(lián)地確定的特定信號模式分配到具有多個列和行的矩陣，其中列和行由布置在頻率軸方向上的多個子載波和布置在時間軸方向上的多個碼元構(gòu)成，以便允許以若干比特來發(fā)射數(shù)據(jù)，所述比特的數(shù)目取決于模式組合的數(shù)目。隨著矩陣的大小變大，特定信號模式的數(shù)目極大地增加，這使得可以發(fā)射的第二數(shù)據(jù)103的量極大增加。由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比可以發(fā)射大得多的數(shù)據(jù)量。
在本發(fā)明的實施例中，由于如以上的示例所述可以用4個OFDM碼元發(fā)射71.3比特數(shù)據(jù)，所以每單位時間(一個OFDM碼元)可以發(fā)射的數(shù)據(jù)量是17.8比特。在相同條件下，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多載波通信設(shè)備每單位時間發(fā)射的數(shù)據(jù)量是16比特或16.8比特，其表明每單位時間發(fā)射的數(shù)據(jù)量可以增加幾乎1比特，并且表明可以因此更有效地發(fā)射數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的實施例中，構(gòu)成矩陣的頻率軸方向上的子載波和時間軸方向上的OFDM碼元的數(shù)目以及特定信號的數(shù)目不受限于以上描述的示例中的那些，并且可以在各自允許的范圍內(nèi)任意地對它們進(jìn)行設(shè)置。
在本發(fā)明的實施例中的調(diào)制器102中，所使用的調(diào)制方法不限于QPSK方法(2比特/碼元)，并且可以選擇諸如BPSK(1比特/碼元)、8PSK(3比特/碼元)、16QAM(4比特/碼元)或64QAM(6比特/碼元)之類的任何調(diào)制方法，只要該調(diào)制方法允許將數(shù)據(jù)映射到復(fù)平面上即可。
當(dāng)如在多載波DS-CDMA(MC/DS-CDMA)的情況中那樣在主調(diào)制之后進(jìn)行擴(kuò)展譜復(fù)用時，可以得到與以上所描述的那些類似的優(yōu)點，其中，擴(kuò)展譜復(fù)用直接跟隨由在本發(fā)明的實施例中的調(diào)制器102進(jìn)行的主調(diào)制，以便執(zhí)行正交頻分復(fù)用。
當(dāng)將已經(jīng)經(jīng)過特定調(diào)制方法的子載波用作特定信號時，只要求該調(diào)制方法可以與在調(diào)制器102中使用的調(diào)制方法相區(qū)分，并且可以使用任何調(diào)制方法，只要滿足這種要求即可。
(第二實施例)用于解釋本發(fā)明的第二實施例的多載波通信設(shè)備作為用于接收在本發(fā)明的第一實施例中所描述的多載波通信設(shè)備所發(fā)射的信號的接收機(jī)。
圖4示出用于解釋本發(fā)明的第二實施例的多載波通信設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)。
在相同的圖中，多載波通信設(shè)備包括接收單元201，用于從外部接收信號；正交解調(diào)器202；GI去除單元203，用于從所述信號去除GI；S/P轉(zhuǎn)換器204，用于將串行信號轉(zhuǎn)換成并行信號；FFT 205，其執(zhí)行付立葉變換；模式檢測單元206，用于檢測特定信號模式；解映射單元207；解調(diào)器208；和另一個解調(diào)器210。
正交解調(diào)器202將由接收單元201所接收的信號轉(zhuǎn)換成同相分量I和正交分量Q。GI去除單元203在OFDM碼元之間建立同步，并且從由正交解調(diào)器202輸出的信號中去除保護(hù)間隔GI。S/P轉(zhuǎn)換器204將已經(jīng)從其去除保護(hù)間隔GI的時間軸方向上的信號轉(zhuǎn)換成并行信號。FFT 205對由S/P轉(zhuǎn)換器204輸出的時間軸方向上的并行信號執(zhí)行付立葉變換，以便將它們變換成布置在頻率軸方向上的多個子載波。
模式檢測單元206檢測被分配到矩陣形式的子載波的特定信號模式，所述矩陣通過以下構(gòu)成按子載波的接收順序，將由FFT 205輸出的、布置在頻率軸方向上的多個子載波布置進(jìn)布置在時間軸方向上的多個碼元。
解映射單元207基于由模式檢測單元206所檢測的特定信號模式，去除分配到矩陣的特定信號，并且按照子載波的解調(diào)順序，重新布置被分配到矩陣的剩余部分并且經(jīng)由第一發(fā)射數(shù)據(jù)調(diào)制的每一個子載波。
解調(diào)器208對已經(jīng)由解映射單元207重新布置的子載波進(jìn)行解調(diào)，以便得到與第一發(fā)射數(shù)據(jù)相同的第一接收數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)209)。解調(diào)器210恢復(fù)與第二發(fā)射數(shù)據(jù)相同的第二接收數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)211)，所述第二發(fā)射數(shù)據(jù)與由模式檢測單元206所檢測的特定信號模式相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例的多載波通信設(shè)備采用正交頻分復(fù)用，其中被接收的所有子波相互為正交關(guān)系，并且其中相鄰的子載波相互重疊。
現(xiàn)在將描述圖4中示出的多載波通信設(shè)備的操作。
將從圖1所示的多載波通信設(shè)備接收的信號轉(zhuǎn)換成具有同相分量I和正交分量Q的信號，在建立OFDM碼元的同步之后，從該信號去除保護(hù)間隔GI。將已經(jīng)從其去除保護(hù)間隔GI的信號轉(zhuǎn)換成并行信號，對所述并行信號執(zhí)行付立葉變換，以便將它們變換成頻率軸方向上的信號。
此后，將特定信號模式分配到矩陣中的子載波(見圖2)，其中，矩陣通過以下構(gòu)成按照子載波的接收順序，將被布置在頻率軸方向上的、作為經(jīng)付立葉變換的信號的多個子載波布置進(jìn)時間軸方向上的、多個碼元的陣列中。
當(dāng)檢測到特定信號模式時，基于該模式從該矩陣去除該特定信號，并且按照該矩陣上剩下的子載波要解調(diào)的順序?qū)λ鼈冞M(jìn)行重新布置。由此，解調(diào)第一發(fā)射數(shù)據(jù)(第一接收數(shù)據(jù))，并且恢復(fù)與特定信號模式相關(guān)聯(lián)的第二發(fā)射數(shù)據(jù)(第二接收數(shù)據(jù))。
如上所述，在本發(fā)明的實施例中，接收在本發(fā)明的第一實施例中所描述的多載波通信設(shè)備所發(fā)射的信號；從根據(jù)該信號而構(gòu)成的如圖2所示的矩陣中檢測與數(shù)據(jù)103相關(guān)的特定信號模式；并且通過恢復(fù)與如此檢測的特定信號模式相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)103可以得到第二接收數(shù)據(jù)。如此所述，本發(fā)明的實施例中所描述的多載波通信設(shè)備接收由圖1中所示的多載波通信設(shè)備所發(fā)射的數(shù)據(jù)，并且可以從該數(shù)據(jù)得到第一發(fā)射數(shù)據(jù)和第二發(fā)射數(shù)據(jù)。因此可以大大增加可以接收的數(shù)據(jù)量。
可以選擇諸如BPSK(1比特/碼元)、8PSK(3比特/碼元)、16QAM(4比特/碼元)或64QAM(6比特/碼元)之類的任何調(diào)制方法作為本發(fā)明的實施例中的解調(diào)器208中所使用的調(diào)制方法。
當(dāng)使用上述的并且如圖1和2中所示的多載波通信設(shè)備來配置通信系統(tǒng)時，該通信系統(tǒng)將能夠以高效率執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
盡管參照特定實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明以便實現(xiàn)本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，顯然在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改變。
本發(fā)明基于2002年4月23日提交的日本專利申請第2003-118767號，并且將其內(nèi)容合并于此以供參考。
工業(yè)上的可用性本發(fā)明使得提供一種能夠在頻率帶寬不變的情況下極大地增加每單位時間的數(shù)據(jù)量的多載波通信設(shè)備成為可能。
權(quán)利要求
1.一種用于使用多個子載波來發(fā)射數(shù)據(jù)的多載波通信設(shè)備，包括確定單元，其確定與第一數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特定信號模式；分配單元，其將被確定的模式分配到子載波矩陣，所述矩陣是通過將被布置在頻率軸方向上的多個子載波布置在時間軸方向上而構(gòu)成的；分配單元，其將由第二數(shù)據(jù)調(diào)制的子載波分配到所述矩陣的除特定信號之外的部分；和發(fā)射單元，其發(fā)射被分配到所述矩陣的特定信號和由第二數(shù)據(jù)調(diào)制的子載波。
2.一種多載波通信設(shè)備，包括檢測單元，其檢測與第一數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特定信號模式，所述第一數(shù)據(jù)被分配到子載波矩陣，所述矩陣是通過將從被接收的數(shù)據(jù)得到的、布置在頻率軸方向上的多個子載波布置在時間軸方向上而構(gòu)成的；恢復(fù)單元，其恢復(fù)與被檢測的模式相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)；和解調(diào)單元，其從子載波解調(diào)第二數(shù)據(jù)，所述子載波由被分配到所述矩陣的除所述特定信號之外的部分的第二數(shù)據(jù)來調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多載波通信設(shè)備，其中，布置在頻率軸方向上的所述多個子載波的每一個與和其相鄰的子載波具有正交關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠以相同的帶寬處理大大增加的單位時間數(shù)據(jù)量的多載波通信設(shè)備。調(diào)制器(102)使用例如QPSK調(diào)制來對作為要發(fā)射的第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(101)依次執(zhí)行第一級調(diào)制。模式生成部分(104)，生成要指定到子載波矩陣的特定信號模式，所述矩陣是通過將沿著頻率軸布置的多個子載波重新布置進(jìn)沿著時間軸的多碼元布置來配置的。此模式基于作為要發(fā)射的第二數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(103)來確定。映射部分(105)將在調(diào)制器(102)中用數(shù)據(jù)(101)調(diào)制的子載波和特定信號模式指定到子載波矩陣。
文檔編號H04J11/00GK1742451SQ200380109228
公開日2006年3月1日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月23日
發(fā)明者藤本和久 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社