專利名稱：正交頻分多路復(fù)用發(fā)送裝置、接收裝置及它們的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用OFDM(正交頻分多路復(fù)用)方式進行無線發(fā)送的OFDM發(fā)送裝置、與其對應(yīng)的OFDM接收裝置及它們的方法。
背景技術(shù)：
近年來，在移動通信中，除了語音以外圖象和文檔等各種各樣的信息也成為傳送的對象。因此，對高可靠性及快速傳送的需求也進一步增大。不過，在移動通信中進行快速傳送時，不能夠忽視由多徑引起的延遲波的影響，因此頻率選擇衰落引起發(fā)送特性惡化。
做為一種抗頻率選擇性衰落的技術(shù)，以O(shè)FDM方式為代表的多載波通信受到矚目。多載波通信為通過使用多個副載波傳送數(shù)據(jù)來進行快速傳送的技術(shù)，所述多載波的傳送速度被控制在不發(fā)生頻率選擇性衰落的程度。特別是，OFDM方式由于配置數(shù)據(jù)的多個副載波的頻率互相正交，所以在多載波通信中其頻率利用效率最高，且能夠以較為簡單的硬件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。因此，OFDM方式做為被第4代移動通信采用的候選通信方式倍受矚目，相關(guān)的各種研討逐漸增多。
做為以往的OFDM裝置，例如有專利文獻1所公開的裝置。該OFDM裝置，從多個副載波中選擇規(guī)定個數(shù)的副載波，并在選擇的副載波中插入數(shù)據(jù)信道的傳送控制所需的控制信道。
專利文獻1特開2001-203665號發(fā)明內(nèi)容發(fā)明需要解決的問題然而，以往的OFDM裝置，除了數(shù)據(jù)信道還另外地分配通信系統(tǒng)的資源，來傳送控制信道，這樣就出現(xiàn)用于數(shù)據(jù)信道的資源被該控制信道消費的問題。用于數(shù)據(jù)信道的資源被控制信道消費的話，就無法給數(shù)據(jù)信道分配充足的資源，而可能會產(chǎn)生通信系統(tǒng)吞吐量下降的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，做為商業(yè)服務(wù)用的PDC(個人數(shù)字蜂窩)系統(tǒng)，第3代的W-CDMA(寬帶-碼分多址)系統(tǒng)等，雖然不是使用OFDM方式的通信系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)中也存在同樣的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種，能夠無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源，而防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降的OFDM發(fā)送裝置、OFDM接收裝置及其方法。
解決該問題的方案在OFDM方式中，做為抗接收差錯的對策，有一種被稱為復(fù)制的技術(shù)，即將同一個數(shù)據(jù)碼元復(fù)制成多個碼元，并將多個碼元映射在副載波上再發(fā)送。本發(fā)明的OFDM發(fā)送裝置包括決定單元，根據(jù)第一信息的內(nèi)容決定第二信息的復(fù)制模式；發(fā)送單元，以所述復(fù)制模式復(fù)制所述第二信息并發(fā)送。在此，第一信息、第二信息是指，例如通過控制信道發(fā)送的信息、通過數(shù)據(jù)信道發(fā)送的信息。
發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，能夠無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源，而防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降。


圖1是表示第一實施例涉及的發(fā)送單元主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示第一實施例涉及的映射單元內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3A是表示第一實施例涉及的模式生成單元生成的復(fù)制模式的示例圖；圖3B是表示第一實施例涉及的模式生成單元生成的復(fù)制模式的示例圖；圖4A-4D是用于說明如何處理發(fā)送碼元的圖；圖5是表示第一實施例涉及的接收單元主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是表示第一實施例涉及的判定單元內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示第一實施例涉及的合成單元內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是用于說明對數(shù)據(jù)#2的一連串的接收發(fā)送處理的圖；圖9是表示第二實施例涉及的發(fā)送單元及接收單元的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10A是用于說明第二實施例涉及的編碼單元的處理內(nèi)容的圖；
圖10B是用于說明第二實施例涉及的編碼單元的處理內(nèi)容的圖；圖11A-11D是用于說明如何處理發(fā)送碼元的圖；圖12是表示第三實施例涉及的發(fā)送單元及接收單元的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；以及，圖13是表示第三實施例涉及的編碼單元所生成信號的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合

本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1是表示本發(fā)明第一實施例涉及的OFDM通信裝置內(nèi)的發(fā)送單元100的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
發(fā)送單元100包括編碼單元101、調(diào)制單元102、復(fù)制單元103、映射單元104、IFFT單元105、GI附加單元106、RF單元107、天線108及編碼單元110，并對發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)#1和數(shù)據(jù)#2進行無線發(fā)送處理。在此，數(shù)據(jù)#1表示語音數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、圖象數(shù)據(jù)等分組數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)#2則表示發(fā)送數(shù)據(jù)#1所需的控制信息等的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為復(fù)用在數(shù)據(jù)#1上的數(shù)據(jù)。
發(fā)送單元10的各單元進行以下的操作。
編碼單元101，對數(shù)據(jù)#1實施糾錯等編碼。編碼單元110，對數(shù)據(jù)#2實施糾錯等的編碼處理，并輸出到映射單元104。調(diào)制單元102，對從編碼單元101輸出的編碼數(shù)據(jù)實施QPSK、16QAM等調(diào)制處理，并輸出到復(fù)制單元103。復(fù)制單元103，對調(diào)制信號通過重復(fù)處理而生成多個相同的碼元，并輸出到映射單元104。
映射單元104，根據(jù)事先登錄的多個復(fù)制模式，將從復(fù)制單元103輸出的各個數(shù)據(jù)配置(映射)在無線發(fā)送幀上。該映射處理將在后面進行詳細說明。
IFFT單元105，對配置在無線發(fā)送幀上的碼元實施逆快速傅立葉變換(IFFT)，輸出到GI附加單元106。GI附加單元106，在無線發(fā)送幀中附加保護間隔，并輸出到RF單元107。RF單元107，對從GI附加單元輸出的信號實施上變頻等預(yù)定的無線處理，并通過天線108將其無線發(fā)送。
圖2是表示上述映射單元104內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
該映射單元104包括開關(guān)121、模式生成單元122(122-1、122-2)及分配單元123，基于編碼單元110輸出的控制信道的編碼數(shù)據(jù)，切換來自復(fù)制單元103的多個輸出，從事先登錄的多個復(fù)制模式中選擇一種復(fù)制模式，并將數(shù)據(jù)映射。以下對各個單元的操作進行說明。
開關(guān)121，基于編碼單元110輸出的編碼數(shù)據(jù)#2，將復(fù)制單元103的輸出切換到模式生成單元122-1或模式生成單元122-2中的任意一方。此時，例如使用模式生成單元122-2的模式作為復(fù)制模式時，開關(guān)121的所有線路全部切換到模式生成單元122-2一方。作為具體的操作示例，例如在編碼單元110輸出的編碼數(shù)據(jù)只有“0”或“1”兩種(2值)的情況下，開關(guān)121在編碼單元110輸出的編碼數(shù)據(jù)為“0”時，將復(fù)制單元103的輸出與模式生成單元122-1連接。另外，開關(guān)121在編碼單元110輸出的編碼數(shù)據(jù)為“1”時，將復(fù)制單元103的輸出與模式生成單元122-2連接。
模式生成單元122，具有與規(guī)定個數(shù)的復(fù)制模式分別對應(yīng)的電路，并生成對應(yīng)各電路的各復(fù)制模式。在此，復(fù)制模式的個數(shù)為，足夠可以依據(jù)復(fù)制模式來表示控制數(shù)據(jù)的個數(shù)。此處，為使說明簡單易懂，以復(fù)制模式為2種，即控制信道的數(shù)據(jù)為2值的情況為例進行說明。只存在2個模式的生成單元122，只不過是一個示例，而在實際裝置中是設(shè)置與復(fù)制模式分別對應(yīng)的規(guī)定個數(shù)的模式生成單元122。
分配單元123，將模式生成單元122的輸出配置在無線發(fā)送幀上。
圖3A及圖3B是表示模式生成單元122所生成的復(fù)制模式的示例圖。不過此處以將同一個數(shù)據(jù)碼元復(fù)制成4個碼元時，即復(fù)制數(shù)為4時為例進行說明。另外，將通過復(fù)制生成的表示相同信息的一個數(shù)據(jù)塊(復(fù)制數(shù)為4時，由4個數(shù)據(jù)碼元組成的數(shù)據(jù))稱為復(fù)制碼元。
各模式生成單元122，在時間軸與頻率軸構(gòu)成的二維平面上，通過使多個復(fù)制碼元的配置方法不同，來生成相互各異的多種類的復(fù)制模式。在本實施例中，模式生成單元122-1如圖3A所示，生成在時間軸方向(縱向)上配置各復(fù)制碼元，且各復(fù)制碼元互相連接呈規(guī)則排列狀態(tài)的復(fù)制模式。例如，數(shù)據(jù)碼元S1形成4個相同的縱向排列的復(fù)制碼元，碼元S2、S3、…、SM、SM+1、SM+2、…、SN也相同。另一方面，模式生成單元122-2如圖3B所示，生成在頻率軸方向(橫向)上配置各復(fù)制碼元，且各復(fù)制碼元互相連接呈規(guī)則排列狀態(tài)的復(fù)制模式。例如，數(shù)據(jù)碼元S1形成4個相同的橫向排列的復(fù)制碼元，碼元S2、…、SM-1、SM、SM+1、…、SN-1、SN也相同。
在本說明書中，將由碼元S1-SN構(gòu)成的數(shù)據(jù)，即由相同復(fù)制模式生成的數(shù)據(jù)的一個集合稱為模式塊。
圖4是用于說明經(jīng)過發(fā)送單元100的各個單元，發(fā)送碼元如何被處理的圖。
調(diào)制碼元S1、S2、…、SN(圖4A)，在復(fù)制單元103被復(fù)制(圖4B)成多個復(fù)制碼元(此處為4個碼元)。接著，通過模式生成單元122形成如圖4C所示的模式塊，并輸入到分配單元123。最終從分配單元123輸出的數(shù)據(jù)的發(fā)送幀的結(jié)構(gòu)為如圖4D所示的那樣。也就是說，發(fā)送數(shù)據(jù)的1幀由在時間、頻率兩維方向上規(guī)則排列的多個模式塊構(gòu)成。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)#1的復(fù)制模式基于數(shù)據(jù)#2來決定。因此，接收了該OFDM信號的OFDM接收裝置，能夠通過判定數(shù)據(jù)#1的復(fù)制模式是按照哪種模式被發(fā)送的，來判別表示數(shù)據(jù)#2的信息。
接下來，對從上述發(fā)送單元100無線發(fā)送的OFDM信號進行無線接收處理的接收單元150進行詳細說明。
圖5是表示本實施例涉及的OFDM通信裝置的接收單元150的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。這里示意的是接收單元150與先前所示的發(fā)送單元100搭載在同一個OFDM通信裝置的示例。
接收單元150，預(yù)測性地判定發(fā)送端可能使用的復(fù)制模式，計算各復(fù)制模式的概率，即該復(fù)制模式與實際使用的復(fù)制模式吻合的概率(吻合概率)，并利用表示該概率的數(shù)值進行接收信號的調(diào)制處理。
更為詳細的，接收單元150，由于知道發(fā)送端可能使用的所有復(fù)制模式，而嘗試所有的復(fù)制模式與接收信號的模式匹配。對應(yīng)于各復(fù)制模式得到的模式匹配的結(jié)果為相關(guān)值，因此作為軟判定值，接收單元150使用該軟判定值，進行復(fù)用數(shù)據(jù)的糾錯解碼處理。接著，接收單元150，使用得到的復(fù)用數(shù)據(jù)，即使用控制信道信息進行接收信號的解調(diào)處理。
通過采用上述的結(jié)構(gòu)，接收單元150能夠從接收信號中提取出(解碼)為復(fù)用數(shù)據(jù)的控制信道信息，因此無需從發(fā)送端另外通知所使用的復(fù)制模式。另外，能夠以較少的運算處理量從接收信號中提取出(解碼)復(fù)用數(shù)據(jù)。
通過天線151接收的信號，在RF單元152實施無線處理成為基帶信號，在GI去除單元153被去除保護間隔，在FFT單元154進行逆快速傅立葉變換后，被輸入到解映射單元155。解映射單元155，將接收的無線幀信號以模式塊為單位依次取出，并輸出到判定單元156。也就是說，上述的處理為與發(fā)送單元100的數(shù)據(jù)分配處理相反的操作。
圖6是表示判定單元156內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
去除了GI后的接收信號，在FFI單元154進行快速傅立葉變換，輸入到解映射單元155，并從副載波中提取數(shù)據(jù)。解映射單元155的輸出分別被輸入到模式判定單元161-1及模式判定單元161-2。
模式判定單元161-1具有與發(fā)送單元100的模式生成單元122-1對應(yīng)的模式信息，同樣模式判定單元161-2具有與發(fā)送單元100的模式生成單元122-2對應(yīng)的模式信息。模式判定單元161(161-1、161-2)基于具有的模式信息所有模式匹配來對輸入信號進行復(fù)制模式的判定，并將判定結(jié)果的相關(guān)值輸出到判定值計算單元162。
判定值計算單元162，根據(jù)模式判定單元161-1、161-2輸出的相關(guān)值，計算發(fā)送信號的復(fù)制模式是表示“0”還是表示“1”的吻合概率，并輸出到解碼單元157。
解碼單元157，對判定值計算單元162的計算值(軟判定值)進行糾錯解碼處理，得到更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)的硬判定值，并作為數(shù)據(jù)#2輸出。同時，解碼單元157輸出的硬判定值，即表示發(fā)送信號的復(fù)制模式是對應(yīng)于“0”的還是對應(yīng)于“1”的信息，輸入到合成單元158。合成單元158，將從解映射單元155輸入的復(fù)制碼元，在基于來自解碼單元157的信息的合成方向上合成。合成的后的接收信號由解調(diào)單元159解調(diào)，由解碼單元160實施糾錯解碼處理，而成為接收數(shù)據(jù)#1。
接下來，對模式判定單元161的復(fù)制模式的判定處理，進行更詳細的說明。另外，假設(shè)模式判定單元161-1對應(yīng)縱向的復(fù)制模式，模式判定單元161-2對應(yīng)橫向的復(fù)制模式。并且，假設(shè)發(fā)送信號為通過模式判定生成單元122-1的縱向的復(fù)制模式形成的信號。
模式判定單元161-1，對信道補償后的接收信號，在縱向上進行與復(fù)制模式的同相相加，且進行模式匹配。同樣的，模式判定單元161-2，在橫向上進行與復(fù)制模式的同相相加，且進行模式匹配。其結(jié)果是，發(fā)送信號為通過模式判定生成單元122-1的縱向的復(fù)制模式形成的信號，因此模式判定單元161-1的輸出結(jié)果與復(fù)制模式吻合，而顯示出較大的相關(guān)值。另一方面，模式判定單元161-2的輸出的結(jié)果與復(fù)制模式不吻合，因此顯示出較小的相關(guān)值。通過此模式匹配得到的相關(guān)值，在判定值計算單元162實施數(shù)值調(diào)整等處理后，成為上述的吻合概率。
圖7是表示合成單元158內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
從解映射單元155輸出的復(fù)制碼元，由開關(guān)171基于來自解碼單元157的輸出進行切換，輸出到排序單元172-1或排序單元172-2。復(fù)制碼元，在其中一個重新排序單元被重新排序，且由合成單元173，在縱向或橫向的不同合成方向上被復(fù)原成復(fù)制前的數(shù)據(jù)。也就是說，由于解碼單元157的輸出(數(shù)據(jù)#2)本身為發(fā)送信號的復(fù)制模式信息，基于此信息合成被復(fù)制的接收信號，由此能夠提高接收質(zhì)量SNR(或SINR)。
圖8是用于說明發(fā)送單元100及接收單元150對數(shù)據(jù)#2進行一連串的發(fā)送接收處理的圖。
在發(fā)送單元100中，數(shù)據(jù)#2被實施編碼處理成為編碼序列。根據(jù)該編碼序列，數(shù)據(jù)#1的復(fù)制模式被決定。也就是說，數(shù)據(jù)#2的編碼序列為“0”的話，數(shù)據(jù)#1就為縱向的復(fù)制模式；數(shù)據(jù)#2的編碼序列為“1”的話，數(shù)據(jù)#1就為橫向的復(fù)制模式，并被發(fā)送。
另一方面，在接收單元150的判定單元156中，對每個接收信號的模式塊，以縱向和橫向兩個方向的復(fù)制模式進行匹配處理，計算出表示哪個復(fù)制模式的概率最高的軟判定值。在此示例中，縱向復(fù)制模式的概率較高時軟判定值被設(shè)計成帶有“+”符號，橫向復(fù)制模式的概率較高時軟判定值被設(shè)計成帶有“-”符號。解碼單元157直接使用該軟判定值，實施軟判定糾錯解碼處理，最終對解碼結(jié)果進行硬判定來得到數(shù)據(jù)#2。在此，進行軟判定糾錯解碼是因為，一般來說軟判定糾錯解碼比硬判定糾錯解碼的糾錯能力強。另外，軟判定值為使用復(fù)制模式進行模式匹配而得到的相關(guān)值，因此能夠?qū)⒃撥浥卸ㄖ抵苯佑糜诩m錯解碼也是一個優(yōu)點。
這樣，根據(jù)本實施例，準備多個對應(yīng)于每個控制信息的復(fù)制模式，根據(jù)各復(fù)制模式將數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)復(fù)制并發(fā)送。由此，無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源便能夠發(fā)送控制信息，所以能夠防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降。
在無線通信系統(tǒng)中通信信道可以大致地分為數(shù)據(jù)信道及控制信道。該控制信道為控制數(shù)據(jù)信道傳送所需的信道，是為了數(shù)據(jù)信道在接收裝置中正確解碼所必須的信息。然而，該控制信道本身，對無線發(fā)送裝置來說并不是用戶所希望發(fā)送的信息，而是附加性的必要信息。于是，本發(fā)明的以該控制信道為代表的數(shù)據(jù)信道以外的信道，使用于數(shù)據(jù)信道復(fù)制的多個復(fù)制模式分別與控制信息對應(yīng)，來進行數(shù)據(jù)信道的發(fā)送。也就是說，通過復(fù)制模式將控制信道復(fù)用在數(shù)據(jù)信道上來發(fā)送。
換而言之，在本發(fā)明中，到發(fā)送處理開始為止，存在數(shù)據(jù)信道及控制信道這兩個信道，在映射單元104將數(shù)據(jù)映射的階段，控制信道被復(fù)用在數(shù)據(jù)信道上，因此看上去信道就只有數(shù)據(jù)信道一個。因此，在無線信號交錯傳遞的空中看起來只有數(shù)據(jù)信道被發(fā)送。
著眼于通過復(fù)制模式來表示控制信道是因為，設(shè)定很多種類的復(fù)制模式反而可能會消耗通信系統(tǒng)的資源，而控制信道與數(shù)據(jù)信道相比信息量少，因而用較少的復(fù)制模式就能夠表示控制信道。另外，控制信道本身對于接收裝置來說是非常重要的信息(該信道的性質(zhì)為接收失敗時數(shù)據(jù)信道本身就無法解調(diào))，因此大部分情況下采用較難發(fā)生接收差錯(抗接收差錯性能強)的調(diào)制方式。例如，相比起16QAM那樣的高傳送率的調(diào)制方式，使用BPSK調(diào)制方式的情況較多。另一方面，復(fù)制模式只需在接收端判定預(yù)定的碼本如何被重復(fù)就可以，因此抗接收差錯性能強。在本發(fā)明中通過復(fù)制來表示控制信道也基于該理由。
另外，雖然在本實施例中，以各復(fù)制碼元如圖3A或圖3B所示的那樣規(guī)則地排列形成一個復(fù)制模式的情況為例進行了說明，但是各復(fù)制碼元并不一定得在一個復(fù)制模式中規(guī)則的排列。例如，也可以在生成復(fù)制模式之后，將該復(fù)制模式本身交織，在一個復(fù)制模式中變換各數(shù)據(jù)碼元的配置。此時，在最終得到的復(fù)制模式中，呈由相同數(shù)據(jù)構(gòu)成的復(fù)制碼元各自離散地配置的狀態(tài)。另外，也可以根據(jù)情況區(qū)別使用多個不同的交織模式。不過，不論發(fā)送端使用哪一種復(fù)制模式，接收端都需要知道該復(fù)制模式，即由時間軸和頻率軸構(gòu)成的二維平面上復(fù)制碼元是如何配置的。
另外，在本實施例中，以數(shù)據(jù)#2為“0”或“1”的2值的情況為例進行了說明，不過并不限于2值，例如數(shù)據(jù)#2也可以是由“00”、“01”、“10”、“11”構(gòu)成的4值數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)#2復(fù)用在數(shù)據(jù)#1上。這種情況下，作為復(fù)制模式的一個示例，各復(fù)制碼元可以使用被配置在縱向、橫向、右上斜向、左上斜向方向上的4中不同的復(fù)制模式等。
另外，在本實施例中，以復(fù)制數(shù)為4的情況為例進行了說明，不過復(fù)制數(shù)并不局限于此。
另外，在本實施例中，以模式塊呈接近正方形的情況，即時間軸方向的數(shù)據(jù)長和頻率軸方向的數(shù)據(jù)長的長度相等的情況為例進行了說明，不過模式塊的形狀例如也可以是長方形。
另外，由于無需發(fā)送控制信道，因此能夠減少通信系統(tǒng)的資源消耗量。由此，能夠?qū)⒐?jié)省出的這部分資源用于其他用途。具體來說，對數(shù)據(jù)信道實施糾錯編碼。這樣的話，通過實施糾錯編碼在SNR較低時也能夠傳送高質(zhì)量的復(fù)用數(shù)據(jù)。
另外，從理論上來說，通過進一步增加復(fù)制模式的變化種類，不僅控制信道，數(shù)據(jù)信道也能復(fù)用。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠進一步增加數(shù)據(jù)傳送量而不消耗資源，因此能夠進一步提高通信系統(tǒng)的吞吐量。
另外，在本實施例中，接收單元150嘗試使用所有的復(fù)制模式與接收信號的模式匹配，且使用得到的軟判定值進行復(fù)用數(shù)據(jù)的糾錯解碼處理的情況為例進行了說明。不過也可以是對通過模式匹配得到的軟判定進行硬判定的結(jié)構(gòu)。這樣情況下，可以使用通過硬判定得到的硬判定值來進行復(fù)用數(shù)據(jù)的糾錯解碼，也可以完全不對復(fù)用數(shù)據(jù)進行糾錯解碼。而且，采用上述結(jié)構(gòu)，與本實施例所示的結(jié)構(gòu)相比雖然糾錯能力低，不過能夠從接收信號中提取出復(fù)用數(shù)據(jù)。
(第二實施例)圖9是表示本發(fā)明的第二實施例涉及的OFDM通信裝置的發(fā)送單元200及接收單元250的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。該發(fā)送單元200及接收單元250與第一實施例所示的發(fā)送單元100及接收單元150具有基本相同的結(jié)構(gòu)，對相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的標號，且省略其說明。
本實施例中，發(fā)送單元200以模式塊為單位實施糾錯編碼，接收單元250以該模式塊為單位嘗試用所有的復(fù)制模式來解碼，并取出復(fù)用數(shù)據(jù)。也就是說，發(fā)送單元200對每個復(fù)制模式添加CRC(循環(huán)冗余檢驗)碼，接收單元250對每個模式塊進行CRC判定。如果CRC判定結(jié)果為正確，則將該模式塊的復(fù)制模式判定為實際發(fā)送的復(fù)制模式。也就是說，接收單元250雖然與第一實施例一樣也判定發(fā)送端可能使用的復(fù)制模式，但是并不像第一實施例那樣通過進行與接收信號的模式匹配來判定，而是根據(jù)所有的復(fù)制模式，使用解調(diào)、解碼后的信號來進行復(fù)制模式的判定。由此，能夠提高復(fù)制模式的判定準確度，且能夠減少控制信道的接收差錯。
另外，發(fā)送單元200與第一實施例所示的發(fā)送單元100的不同之處在于，不存在將為復(fù)用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)#2編碼的編碼單元，以及處理數(shù)據(jù)#1的編碼單元的操作。
首先，說明發(fā)送單元200的操作。
圖10A及圖10B是用于說明編碼單元201的內(nèi)部處理的圖。圖10A表示由編碼單元201生成的信號的結(jié)構(gòu)。另外，為進行比較，圖10B表示由第一實施例的編碼單元101生成的信號的結(jié)構(gòu)。
在編碼單元101中，對所有的信息序列附加CRC碼，再對附加了CRC碼的整個序列實施糾錯編碼。編碼序列的長度為1無線幀以內(nèi)的長度。但是，在編碼單元201中，信息序列被細分成小段，以細分后的模式塊為單位，附加CRC碼，且以附加了CRC碼后的模式塊為單位實施糾錯編碼處理。映射單元104，以該編碼后的模式塊為單位改變復(fù)制模式。改變復(fù)制模式的方法，與第一實施例相同基于數(shù)據(jù)#2的值來進行。
圖11是用于說明經(jīng)過發(fā)送單元200的各單元發(fā)送碼元如何被處理的圖。
尾部附加了CRC碼的調(diào)制碼元(圖11A)，在復(fù)制單元103被復(fù)制成多個復(fù)制碼元(圖11B)。接著，通過模式生成單元122形成如圖11C所示的復(fù)制模式，并輸入到分配單元123。最終從分配單元123輸出的數(shù)據(jù)碼元的發(fā)送幀的結(jié)構(gòu)如圖11D所示。
接下來說明接收單元250的操作。
解映射單元155與第一實施例相同，將無線幀信號以模式塊為單位取出，輸出到251-1和251-2的二個系統(tǒng)中。合成單元251-1，基于由發(fā)送單元200的模式生成單元122-1生成的復(fù)制模式，合成復(fù)制碼元。另外，合成單元251-2也基于由發(fā)送單元200的模式生成單元122-2生成的復(fù)制模式，合成復(fù)制碼元。例如，模式生成單元122-1若為縱向的復(fù)制模式，合成單元251-1就在縱向上合成復(fù)制碼元。同樣的，模式生成單元122-2若為橫向的復(fù)制模式，合成單元251-2就在橫向上合成復(fù)制碼元。合成單元251-1、251-2的輸出被輸入到解調(diào)單元252-1、252-2，解調(diào)之后在解碼單元253-1、253-2被實施糾錯解碼處理。判定單元254，分別對解碼單元的輸出進行CRC判定，并且切換開關(guān)255，采用CRC判定結(jié)果為正確的序列作為數(shù)據(jù)#1。另外，判定單元254，將與CRC判定結(jié)果對應(yīng)的信號作為數(shù)據(jù)#2輸出。也就是說，與第一實施例的復(fù)制模式生成方法相同時(“0”為縱向的復(fù)制、“1”為橫向的復(fù)制)，合成單元251-1的CRC判定結(jié)果正確時輸出“0”，合成單元251-2的CRC判定結(jié)果正確時輸出“1”。
這樣，根據(jù)本實施例，由于無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源就能夠發(fā)送控制信息，因此，能夠防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降。另外，能夠提高復(fù)制模式的判定準確度，且能夠減少控制信道的接收差錯。
在本實施例中，以將CRC碼作為判定單元254的判定標準來使用的情況為例進行了說明，不過也可以使用解碼單元253-1、253-2的軟判定輸出。
(第三實施例)圖12是表示本發(fā)明第三實施例涉及的OFDM通信裝置的發(fā)送單元300及接收單元350的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。該發(fā)送單元300及接收單元350具有與第二實施例所示的發(fā)送單元200及接收單元250基本相同的結(jié)構(gòu)，對相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的標號，且省略其說明。
本實施例中，發(fā)送單元300以模式塊為單位實施糾錯編碼。不過，與第二實施例不同的是，不對每個模式塊附加CRC碼，而是對一個發(fā)送幀附加一個CRC碼。另一方面，接收單元350，以模式塊為單位嘗試使用所有的復(fù)制模式來糾錯解碼。然而，在通過該糾錯解碼得到的解碼信號的階段不判斷復(fù)制模式是否正確，而是著眼于該解碼信號為各復(fù)制模式的似然信息這一特征，通過以幀為單元進行使用該似然信息的進一步的解碼處理，來最終得到復(fù)用數(shù)據(jù)(控制數(shù)據(jù))。也就是說，進行模式塊單位解碼及幀單位解碼的2個階段的解碼處理。這樣，能夠提高復(fù)制模式的判斷準確度，且能夠減少控制信道的接收差錯。
與第二實施例不同的是，在發(fā)送單元300中設(shè)置編碼單元301以代替編碼單元201，在接收單元350中設(shè)置解碼單元353-1、353-1以代替解碼單元253-1、253-2，設(shè)置似然計算單元351以代替判定單元254，并且還增加了解碼單元352。該解碼單元352進行對應(yīng)編碼單元110的解碼。
首先，對發(fā)送單元300內(nèi)的數(shù)據(jù)#1對應(yīng)的編碼單元301進行說明。
在編碼單元301中，信息序列被細分成小段，且以細分后的模式塊為單位實施的糾錯編碼處理，與第二實施例的編碼單元201相同。與第二實施例的不同之處在于，不以模式塊為單位附加CRC碼(而以幀為單位)。之后的處理與第二實施例相同。圖13是表示由編碼單元301生成的信號的結(jié)構(gòu)的圖。
接下來，對接收單元350內(nèi)的解碼單元353-1、353-2、似然計算單元351及解碼單元352進行說明。
解碼單元353-1、353-2雙方進行相同的操作。這些解碼單元，以模式塊為單元進行解碼處理，并將得到的解碼信號輸出到似然計算單元351。解碼單元353-1、353-2分別被輸入合成模式各異的解碼信號。由此，對以與從發(fā)送單元300發(fā)送的復(fù)制模式匹配的模式被合成的解調(diào)信號進行解碼的話，可以得到可靠度較高的解碼結(jié)果，相反的，對與從發(fā)送單元300發(fā)送的復(fù)制模式不同的模式被合成的解調(diào)信號進行解碼的話，只能得到可靠度較低的解碼結(jié)果。也就是說，通過解碼單元353-1、353-2得到的解碼信號為軟判定值，且為各復(fù)制模式的似然信息。因此，直接使用該似然信息，以幀單元進一步進行軟判定糾錯解碼，就能夠?qū)?shù)據(jù)#2進行解碼。根據(jù)由解碼單元353-1、353-2分別輸出的可靠度信息(似然信息)，似然計算單元351生成數(shù)據(jù)#2的向解碼單元352輸入的信號，并輸出到解碼單元352。解碼單元352，用似然計算單元351輸出的似然信息進行糾錯解碼處理，輸出數(shù)據(jù)#2序列。開關(guān)255基于解碼單元352的解碼結(jié)果，即數(shù)據(jù)#2來切換解碼單元353-1、353-2的輸出，并輸出數(shù)據(jù)#1。另外，假設(shè)解碼單元352還具有與發(fā)送單元300相同的編碼處理功能。
這樣，根據(jù)本實施例，由于無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源就能夠發(fā)送控制信息，因此能夠防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降。另外，能夠提高復(fù)制模式的判定準確度，且能夠減少控制信道的接收差錯。
本實施例中關(guān)于發(fā)送單元300的數(shù)據(jù)#1的編碼處理所采用的結(jié)構(gòu)為，對細分后的模式塊單位不附加CRC碼，不過像第二實施例那樣對每個模式塊附加CRC碼，在接收單元350中，根據(jù)解碼單元353-1、353-2的輸出結(jié)果進行CRC判定，并使用硬判定值輸入到解碼單元352也是可以的。
以上說明了本發(fā)明涉及的第一至第三實施例。
本發(fā)明所涉及的OFDM發(fā)送裝置及OFDM接收裝置，不限于上述的第一至第三實施例，可以實施各種變化。
本發(fā)明所涉及的OFDM發(fā)送裝置及OFDM接收裝置，還可以搭載在移動通信系統(tǒng)的通信終端裝置及基站裝置上，由此能夠提供一種具有與上述相同作用效果的通信終端裝置及基站裝置。
在此，以本發(fā)明由硬件構(gòu)成的情況為例進行了說明，本發(fā)明還可以通過軟件來實現(xiàn)，例如，用程序語言來記載本發(fā)明所涉及的OFDM發(fā)送方法的算法，通過存儲了該程序的信息處理單元來執(zhí)行，由此能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明涉及的OFDM發(fā)送裝置相同的功能。
另外，在上述各實施例的說明中使用的各功能塊，最為典型的是通過集成電路LSI來實現(xiàn)，可以將各功能個別芯片化，也可以將全部或一部分功能芯片化。
另外，此處所稱的LSI，根據(jù)集成度的不同也可稱作IC、系統(tǒng)LSI、超級LSI、超大LSI等。
電路集成化的方法并不局限于LSI，也可以通過專用電路或通用處理器來實現(xiàn)。也可以在制造LSI后，使用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，或LSI內(nèi)部的電路單元的連接和設(shè)定可以重新構(gòu)成的可重構(gòu)處理器。
再者，根據(jù)半導(dǎo)體技術(shù)的進步或派生出的其他技術(shù)，若有可以替代LSI的集成電路化技術(shù)問世的話，當然也可以利用該技術(shù)進行功能塊的集成化。也有應(yīng)用生物技術(shù)的可能性。
本說明書基于2004年8月2日提出的日本專利申請?zhí)卦?004-225676號申請。其內(nèi)容全部包含于此。
工業(yè)實用性本發(fā)明的OFDM發(fā)送裝置及OFDM接收裝置適用于移動通信系統(tǒng)中的通信終端裝置或基站裝置。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分多路復(fù)用發(fā)送裝置，其特征在于包括決定單元，根據(jù)第二信息的內(nèi)容來決定第一信息的復(fù)制模式；以及發(fā)送單元，將所述第一信息以所述的復(fù)制模式復(fù)制并發(fā)送。
2.一種正交頻分多路復(fù)用裝置，其特征在于包括復(fù)制單元，將數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)碼元復(fù)制成多個數(shù)據(jù)碼元，并生成復(fù)制碼元；決定單元，根據(jù)所述數(shù)據(jù)信道的控制信息的內(nèi)容來決定所述復(fù)制碼元的復(fù)制模式，所述復(fù)制模式為在由時間軸和頻率軸構(gòu)成的二維平面上的配置；以及分配單元，基于所述復(fù)制模式將所述復(fù)制碼元分配到發(fā)送副載波上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分多路復(fù)用裝置，其中還包括編碼單元，對所述數(shù)據(jù)信道實施糾錯編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分多路復(fù)用裝置，其中還包括附加單元，對在所述決定單元中以同一復(fù)制模式配置的多個復(fù)制碼元的群體，附加循環(huán)冗余檢驗碼。
5.一種正交頻分多路復(fù)用接收裝置，其特征在于包括判定單元，使用多個預(yù)定的復(fù)制模式，判定接收信號所使用的復(fù)制模式，并基于該判定結(jié)果提取所述接收信號的控制信息；以及合成單元，使用判定的復(fù)制模式，根據(jù)所述接收信號合成數(shù)據(jù)信道信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置，其中所述判定單元包括比較單元，將所述接收信號與所述多個預(yù)定的復(fù)制模式分別比較；計算單元，根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果，計算相當于所述控制信息的軟判定值；以及解碼單元，使用所述軟判定值對所述控制信息實施軟判定糾錯解碼。
7.一種正交頻分多路復(fù)用接收裝置，其特征在于包括合成單元，使用多個預(yù)定的復(fù)制模式，根據(jù)接收信號合成多個數(shù)據(jù)信道信號；判定單元，使用所述的多個數(shù)據(jù)信道信號，判定接收信號所使用的復(fù)制模式，并根據(jù)該判定結(jié)果提取所述接收信號的控制信息；以及選擇單元，從所述多個數(shù)據(jù)信道信號中，選擇對應(yīng)于判定出的復(fù)制模式的數(shù)據(jù)信道信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置，其中所述判定單元包括解碼單元，對所述多個數(shù)據(jù)信道信號實施糾錯解碼，而得到多個解碼信號；以及循環(huán)冗余檢驗判定單元，對所述多個解碼信號進行循環(huán)冗余檢驗判定，并根據(jù)該循環(huán)冗余檢驗判定結(jié)果提取所述控制信息，其中，所述選擇單元，根據(jù)所述循環(huán)冗余檢驗判定結(jié)果從所述多個解碼信號中選擇一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正交頻分多路復(fù)用裝置，其中所述判定單元包括第一解碼單元，對所述多個數(shù)據(jù)信道信號實施糾錯解碼，并得到多個解碼信號；計算單元，根據(jù)所述多個解碼信號，分別計算相當于所述控制信息的軟判定值；以及第二解碼單元，使用所述軟判定值對所述控制信息實施軟判定糾錯解碼，并得到所述控制信息的解碼信號，其中，所述選擇單元，根據(jù)通過所述第二解碼單元得到的解碼信號，從通過所述第一解碼單元得到的多個解碼信號中選擇一個。
10.一種通信終端裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的正交頻分多路復(fù)用發(fā)送裝置。
11.一種基站裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的正交頻分多路復(fù)用發(fā)送裝置。
12.一種通信終端裝置，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置。
13.一種基站裝置，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置。
14.一種通信終端裝置，其特征在于包括權(quán)利要求7所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置。
15.一種基站裝置，其特征在于包括權(quán)利要求7所述的正交頻分多路復(fù)用接收裝置。
16.一種正交頻分多路復(fù)用發(fā)送方法，其特征在于包括根據(jù)所述數(shù)據(jù)信道的控制信息的內(nèi)容來判定數(shù)據(jù)信道的復(fù)制模式的判定步驟；以及用所述復(fù)制模式復(fù)制所述數(shù)據(jù)信道并發(fā)送的發(fā)送步驟。
17.一種正交頻分多路復(fù)用接收方法，其特征在于包括使用多個預(yù)定的復(fù)制模式判定接收信號所使用的復(fù)制模式的判定步驟；根據(jù)所述判定步驟的結(jié)果，提取所述接收信號的控制信息的提取步驟；以及使用判定出的復(fù)制模式，根據(jù)所述接收信號合成數(shù)據(jù)信道信號的合成步驟。
18.一種正交頻分多路復(fù)用接收方法，其特征在于包括使用多個預(yù)定的復(fù)制模式，根據(jù)接收信號合成多個數(shù)據(jù)信道信號的合成步驟；使用所述多個數(shù)據(jù)信道信號，判定所述接收信號所使用的復(fù)制模式的判定步驟；根據(jù)所述判定步驟的結(jié)果，提取所述接收信號的控制信息的提取步驟；以及從所述多個數(shù)據(jù)信道信號中選擇與判定出的復(fù)制模式相對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道信號的選擇步驟。
全文摘要
公開一種OFDM發(fā)送裝置，能夠無需給控制信道的傳送分配通信系統(tǒng)的資源，而防止通信系統(tǒng)的吞吐量下降。在該裝置中，開關(guān)(121)基于由編碼單元(110)輸出的控制信道的編碼數(shù)據(jù)，對來自復(fù)制單元(103)的多個輸出進行切換并輸出到各個模式生成單元(122－1、122－2)。由此，能夠生成多個種類的復(fù)制模式。分配單元(123)將由任何一個模式生成單元生成的發(fā)送數(shù)據(jù)映射在副載波上。
文檔編號H04J11/00GK1993911SQ20058002629
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者松元淳志, 福岡將, 西尾昭彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社