專利名稱：無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、無(wú)線發(fā)送方法以及無(wú)線接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、無(wú)線發(fā)送方法以及無(wú)線接收方法，尤其是用于頻率均衡單載波傳輸系統(tǒng)中的無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、無(wú)線發(fā)送方法以及無(wú)線接收方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，有不少有關(guān)面向下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率均衡單載波傳輸系統(tǒng)的開發(fā)和研究。頻率均衡單載波傳輸系統(tǒng)中，使用單載波傳輸配置在時(shí)域的數(shù)據(jù)碼元。接收裝置進(jìn)行頻率均衡處理，以使傳輸路徑中的信號(hào)失真在頻域中得到均衡。該失真通過(guò)頻率均衡處理得到校正。更具體來(lái)講，對(duì)每個(gè)頻率在頻域計(jì)算信道估計(jì)值，并對(duì)每個(gè)頻率進(jìn)行使傳輸路徑失真均衡的加權(quán)處理。然后，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)(例如，參見非專利文獻(xiàn)1)。
非專利文獻(xiàn)1″Frequency Domain Equalization for single-CarrierBroadband Wireless Systems″，IEEE Communications Magazine，April 2002，pp.58-66發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題然而，在上述以往的頻率均衡單載波傳輸系統(tǒng)中，因受由每個(gè)頻率不同的特性而產(chǎn)生的傳輸路徑的影響，與發(fā)送功率相比，使用頻帶內(nèi)的某個(gè)頻率的接收功率有時(shí)會(huì)大幅降低。此時(shí)，在分配給所發(fā)送的信號(hào)的發(fā)送功率中，與該降低相應(yīng)的那部分就會(huì)浪費(fèi)掉。因此，在接收裝置的接收差錯(cuò)率特性的提高方面存在一定的限界。
本發(fā)明旨在提供一種無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、無(wú)線發(fā)送方法以及無(wú)線接收方法，能夠提高接收裝置的接收差錯(cuò)率特性。
解決問題的方案本發(fā)明的無(wú)線發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)包括變換單元，將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；控制單元，在頻域?qū)?jīng)變換的信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制；逆變換單元，將經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)；以及發(fā)送單元，使用單載波發(fā)送經(jīng)逆變換的信號(hào)。
本發(fā)明的無(wú)線接收裝置的結(jié)構(gòu)包括變換單元，將使用單載波發(fā)送的時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；決定單元，決定對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施的頻率均衡處理的算法；生成單元，生成表示決定出的算法的頻率均衡算法信息；以及發(fā)送單元，將生成出的頻率均衡算法信息發(fā)送給通信對(duì)象裝置。
本發(fā)明的無(wú)線發(fā)送方法包括變換步驟，將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；控制步驟，在頻域?qū)?jīng)變換的信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制；逆變換步驟，將經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)；以及發(fā)送步驟，使用單載波發(fā)送經(jīng)逆變換的信號(hào)。
本發(fā)明的無(wú)線接收方法包括變換步驟，將使用單載波發(fā)送的時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；決定步驟，決定對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施的頻率均衡處理的算法；生成步驟，生成表示決定出的算法的頻率均衡算法信息；以及發(fā)送步驟，將生成出的頻率均衡算法信息發(fā)送給通信對(duì)象裝置。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提高接收裝置的接收差錯(cuò)率特性。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的無(wú)線發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的無(wú)線接收裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的無(wú)線發(fā)送裝置中的控制單元的操作的流程圖；圖4是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的系數(shù)計(jì)算處理的圖；圖5A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的發(fā)送功率控制中的加權(quán)處理的一個(gè)例子的圖；圖5B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的發(fā)送功率控制中的加權(quán)處理的另一個(gè)例子的圖；
圖5C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的發(fā)送功率控制中的加權(quán)處理的另一個(gè)例子的圖；以及圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的無(wú)線發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的無(wú)線發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示與圖1的無(wú)線發(fā)送裝置100進(jìn)行無(wú)線通信的無(wú)線接收裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
另外，本發(fā)明雖然可以適用于所使用的單載波的頻帶中含有多個(gè)頻率的移動(dòng)通信系統(tǒng)，但是為了說(shuō)明方便，在本實(shí)施方式以及后續(xù)的實(shí)施方式中假設(shè)包含在頻帶中的頻率數(shù)目為4。此外，在本實(shí)施方式以及后續(xù)的實(shí)施方式中，可以將所使用的單載波的頻帶內(nèi)的每個(gè)頻率(或每個(gè)頻帶)，作為在通信頻帶中的虛擬副載波而處理。此外，也可以作為將通信頻帶細(xì)分的子頻帶而處理。
無(wú)線發(fā)送裝置100包括調(diào)制單元101，對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；FFT單元102，對(duì)經(jīng)調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)的FFT(Fast FourierTransform，快速傅立葉變換)處理；控制單元103，在頻域?qū)?jīng)FFT處理的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制；IFFT單元104，對(duì)經(jīng)發(fā)送功率控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行將頻域信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)的IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，逆快速傅立葉變換)處理；CP處理單元105，對(duì)經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)的規(guī)定位置附加CP(Cyclic Prefix，循環(huán)前綴)；發(fā)送RF單元106，對(duì)附加了CP的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行包括D/A變換和上變頻等的規(guī)定的發(fā)送無(wú)線處理，并經(jīng)由天線107使用單載波發(fā)送經(jīng)發(fā)送無(wú)線處理的發(fā)送信號(hào)；以及接收RF單元108，經(jīng)由天線107接收無(wú)線信號(hào)，并對(duì)接收到的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行包括下變頻和A/D變換等的規(guī)定的接收無(wú)線處理。
另外，控制單元103包括乘法單元111、112；發(fā)送功率控制單元113；加權(quán)系數(shù)控制單元114；以及加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元115。加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元115包括傳輸路徑信息提取單元116；算法信息提取單元117；以及差錯(cuò)率特性預(yù)測(cè)單元118。
在加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元115，算法信息提取單元117從經(jīng)接收無(wú)線處理的信號(hào)(以下稱為“接收信號(hào)”)中提取后述的頻率均衡算法信息。傳輸路徑信息提取單元116從接收信號(hào)中提取后述的傳輸路徑信息。差錯(cuò)率特性預(yù)測(cè)單元118基于所提取的頻率均衡算法信息和傳輸路徑信息，預(yù)測(cè)發(fā)送經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)時(shí)的無(wú)線接收裝置150的接收差錯(cuò)率特性，并使用該預(yù)測(cè)結(jié)果導(dǎo)出用于進(jìn)行發(fā)送功率控制的加權(quán)處理的加權(quán)系數(shù)。
所提取的傳輸路徑信息和所導(dǎo)出的加權(quán)系數(shù)分別由發(fā)送功率控制單元113和加權(quán)系數(shù)控制單元114進(jìn)行控制，并由乘法單元112相乘。乘法單元111對(duì)經(jīng)FFT處理的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率按每個(gè)頻率進(jìn)行校正，以使其成為作為乘法單元112的乘法結(jié)果而得到的值。
圖2所示的無(wú)線接收裝置150包括天線151；接收RF單元152；CP除去單元153；FFT單元154；信道估計(jì)單元155；頻率均衡單元156；IFFT單元157；解調(diào)單元158；算法決定單元159；算法信息生成單元160；發(fā)送RF單元161；以及傳輸路徑信息生成單元162。
接收RF單元152經(jīng)由天線151接收無(wú)線信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行進(jìn)行包括下變頻和A/D變換等的規(guī)定的接收無(wú)線處理。CP除去單元153將附加在接收信號(hào)的規(guī)定位置的CP除去。FFT單元154對(duì)除去了CP的信號(hào)進(jìn)行將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)的FFT處理。信道估計(jì)單元155使用經(jīng)FFT處理的接收信號(hào)中的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)。
算法決定單元159根據(jù)由上位層的指令決定用于頻率均衡處理的算法，并將決定出的算法通知給頻率均衡單元156和算法信息生成單元160。作為頻率均衡處理的算法，例如有MMSE(Minimum Mean Square Error，最小均方差)法、MRC(Maximal Ratio Combining，最大比合并)法、ORC(Orthogonality Restoring Combining，正交恢復(fù)合并)法、以及EGC(EqualGain Combining，等增益合并)法等。
頻率均衡單元156根據(jù)所通知的算法并且使用信道估計(jì)的結(jié)果，對(duì)經(jīng)FFT處理的接收信號(hào)進(jìn)行頻率均衡處理。
IFFT單元157對(duì)經(jīng)頻率均衡處理的接收信號(hào)進(jìn)行將頻域信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)的IFFT處理。解調(diào)單元158解碼經(jīng)IFFT處理的信號(hào)。
算法信息生成單元160生成表示決定出的算法的頻率均衡算法信息，以便將決定出的算法報(bào)告給無(wú)線發(fā)送裝置100。傳輸路徑信息生成單元162根據(jù)除去了CP的接收信號(hào)生成傳輸路徑信息，用來(lái)將傳輸路徑中的每個(gè)頻率的功率增益報(bào)告給無(wú)線發(fā)送裝置100。
發(fā)送RF單元161對(duì)生成出的頻率均衡算法信息和傳輸路徑信息進(jìn)行包括D/A變換和上變頻等的規(guī)定的發(fā)送無(wú)線處理，并經(jīng)由天線151發(fā)送經(jīng)發(fā)送無(wú)線處理的發(fā)頻率均衡算法信息和傳輸路徑信息。
接下來(lái)，對(duì)無(wú)線發(fā)送裝置100的控制單元103中的發(fā)送功率控制操作進(jìn)行說(shuō)明。圖3是用來(lái)說(shuō)明控制單元103的操作的流程圖。
首先，在步驟S1，通過(guò)傳輸路徑信息提取單元116從接收信號(hào)中提取傳輸路徑信息。在此，傳輸路徑信息作為標(biāo)量值表示為Hk(k為頻率序號(hào))。此外，通過(guò)算法信息提取單元117從接收信號(hào)中提取頻率均衡算法信息。
然后，在步驟S2，通過(guò)差錯(cuò)率特性預(yù)測(cè)單元118預(yù)測(cè)在發(fā)送經(jīng)發(fā)送功率控制的發(fā)送信號(hào)時(shí)在無(wú)線接收裝置150中的差錯(cuò)率特性。作為該預(yù)測(cè)的結(jié)果，取得表示預(yù)測(cè)出的接收差錯(cuò)率ER的函數(shù)。也就是說(shuō)，使用標(biāo)量值由W表示加權(quán)系數(shù)時(shí)，預(yù)測(cè)出的接收差錯(cuò)率ER由下式(1)表示。
ER＝f(W) ...(1)這樣，根據(jù)由無(wú)線接收裝置150發(fā)送的頻率均衡算法信息來(lái)取得作為所使用的加權(quán)系數(shù)W的導(dǎo)出依據(jù)的函數(shù)f(W)，因此能使用最優(yōu)函數(shù)來(lái)導(dǎo)出加權(quán)系數(shù)W，該最優(yōu)函數(shù)對(duì)應(yīng)于頻率均衡算法信息所示的算法。
然后，在步驟S3，通過(guò)差錯(cuò)率特性預(yù)測(cè)單元118使用上式(1)計(jì)算用于發(fā)送功率控制的加權(quán)系數(shù)W。也就是說(shuō)，對(duì)式(1)的函數(shù)f(W)適用規(guī)定的最優(yōu)化方法，由此計(jì)算使接收差錯(cuò)率ER最優(yōu)的加權(quán)系數(shù)WMIN_ER。更具體來(lái)講，如圖4所示計(jì)算使接收差錯(cuò)率ER成為最小的值MIN_ER的加權(quán)系數(shù)WMIN_ER。也就是說(shuō)，此時(shí)通過(guò)W＝argmin(f(W))的運(yùn)算而計(jì)算出加權(quán)系數(shù)WMIN_ER。
在此，圖4表示函數(shù)f(W)的一個(gè)例子。圖中所示的函數(shù)f(W)中，例如在將加權(quán)系數(shù)W設(shè)為W＝0時(shí)，如圖5A所示發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率在頻域上完全沒有受到控制。此外，例如將加權(quán)系數(shù)W設(shè)為0＜W＜1的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，如圖5B所示，發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率控制為小于傳輸路徑中的信號(hào)增益的值，由此，與不進(jìn)行發(fā)送功率控制時(shí)相比，預(yù)測(cè)出的接收差錯(cuò)率ER會(huì)減少。此外，例如在將加權(quán)系數(shù)W設(shè)為W＝1時(shí)，如圖5C所示發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率控制為與傳輸路徑中的信號(hào)增益相同的值。也就是說(shuō)，進(jìn)行最大比發(fā)送。與將加權(quán)系數(shù)W設(shè)為0＜W＜1的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)相比，此時(shí)預(yù)測(cè)出的接收差錯(cuò)率ER會(huì)上升。
然后，預(yù)測(cè)出的加權(quán)系數(shù)WMIN_ER通知給加權(quán)系數(shù)控制單元114。加權(quán)系數(shù)控制單元114對(duì)所通知的加權(quán)系數(shù)WMIN_ER進(jìn)行控制，并輸出給乘法單元112。而且，在步驟S1提取出的傳輸路徑信息Hk通知給發(fā)送功率控制單元113。發(fā)送功率控制單元113對(duì)傳輸路徑信息Hk進(jìn)行控制，并輸出給乘法單元112。
然后，在步驟S4，通過(guò)乘法單元112將傳輸路徑信息Hk乘以加權(quán)系數(shù)WMIN_ER。通過(guò)該乘法運(yùn)算，相當(dāng)于發(fā)送功率控制得到加權(quán)。此外，作為乘法的結(jié)果，得到如下式(2)所示與使用頻帶內(nèi)的各頻率相對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率Pk。
Pk＝WMIN_ER×Hk...(2)然后，在步驟S5，通過(guò)乘法單元112使用發(fā)送功率Pk校正發(fā)送信號(hào)在頻域上的發(fā)送功率。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在無(wú)線發(fā)送裝置100中將使用單載波發(fā)送的時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)，并在頻域控制其發(fā)送功率，所以，能夠有效地利用分配給使用單載波發(fā)送的信號(hào)的發(fā)送功率，由此能夠提高無(wú)線接收裝置150的接收差錯(cuò)率。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在無(wú)線接收裝置150中生成表示決定出的頻率均衡算法的信息并將其發(fā)送，由此能夠?qū)㈩l率均衡算法通知給無(wú)線發(fā)送裝置100，根據(jù)函數(shù)f(W)導(dǎo)出加權(quán)系數(shù)W的無(wú)線發(fā)送裝置100由此能夠取得與該算法相應(yīng)的最優(yōu)函數(shù)f(W)，結(jié)果能夠提高接收差錯(cuò)率特性。也就是說(shuō)，無(wú)需對(duì)無(wú)線接收裝置150中的接收系統(tǒng)(接收RF單元152、CP除去單元153、FFT單元154、信道估計(jì)單元155、頻率均衡單元156、IFFT單元157以及解調(diào)單元158)本身增加特別的結(jié)構(gòu)而僅增加用于將頻率均衡算法報(bào)告給無(wú)線發(fā)送裝置100的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，就能夠提高接收差錯(cuò)率特性。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于使用函數(shù)F(W)導(dǎo)出系數(shù)W，所以，能考慮源于發(fā)送功率控制的信號(hào)失真而進(jìn)行最優(yōu)的發(fā)送功率控制，所述函數(shù)F(W)表示發(fā)送經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)到無(wú)線接收裝置150時(shí)所預(yù)測(cè)的接收差錯(cuò)率ER。
也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，預(yù)測(cè)接收差錯(cuò)率ER的變動(dòng)，而且搜索對(duì)發(fā)送功率控制進(jìn)行加權(quán)的加權(quán)系數(shù)。由此，能夠防止對(duì)發(fā)送功率進(jìn)行過(guò)剩的校正。
順便提及，例如在用于多載波傳輸?shù)陌l(fā)送功率控制技術(shù)的一個(gè)例子中，總是以與傳輸路徑的變動(dòng)相同的電平進(jìn)行頻域的發(fā)送功率控制，也就是進(jìn)行最大比發(fā)送。此時(shí)，在接收裝置端，每個(gè)頻率的接收功率上出現(xiàn)傳輸路徑變動(dòng)的2次冪的變動(dòng)。這樣在頻域功率偏差的顯著增加，在單載波傳輸中有可能成為反而使接收差錯(cuò)率惡化的原因。換而言之，有可能出現(xiàn)源于發(fā)送功率控制的差錯(cuò)率惡化超過(guò)最大比發(fā)送所產(chǎn)生的差錯(cuò)率改善效果的情況。然而，在本實(shí)施方式中，通過(guò)預(yù)測(cè)源于發(fā)送功率控制所產(chǎn)生的差錯(cuò)率惡化，能夠?qū)С鍪乖从诎l(fā)送功率控制所產(chǎn)生的差錯(cuò)率惡化小于差錯(cuò)率改善效果的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)W，結(jié)果能夠切實(shí)地改善無(wú)線接收裝置150的接收差錯(cuò)率ER。
另外，在本實(shí)施方式中，能夠使用使所預(yù)測(cè)的接收差錯(cuò)率ER為最小的加權(quán)系數(shù)WMIN_ER對(duì)發(fā)送功率進(jìn)行控制，由此能夠使無(wú)線接收裝置150的接收差錯(cuò)率最小。
另外，在本實(shí)施方式中，能夠根據(jù)在包含于單載波頻帶中的頻率間共同設(shè)定的加權(quán)系數(shù)W和傳輸路徑信息Hk得到最優(yōu)的發(fā)送功率，由此能夠?qū)Πl(fā)送功率控制進(jìn)行最優(yōu)的加權(quán)處理。
另外，雖然在本實(shí)施方式中如上所述將加權(quán)系數(shù)W設(shè)定為在頻率間的共同的值，但是也可以對(duì)每個(gè)頻率分別設(shè)定加權(quán)系數(shù)(也就是，導(dǎo)出與每個(gè)頻率相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)Wk)。
另外，在本實(shí)施方式中使用有關(guān)接收差錯(cuò)率ER的函數(shù)來(lái)導(dǎo)出加權(quán)系數(shù)W。但是，導(dǎo)出加權(quán)系數(shù)W的方法并不限于此，也可以基于其它適當(dāng)?shù)膮?shù)。其它適當(dāng)?shù)膮?shù)，可以是由無(wú)線接收裝置150發(fā)送的現(xiàn)有的或者新的信息，或者由無(wú)線發(fā)送裝置100測(cè)定、計(jì)算或設(shè)定的現(xiàn)有的或者新的信息。
另外，在本實(shí)施方式中，作為將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)的處理采用FFT處理，而作為將頻域信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)的處理采用IFFT處理。但是，可以采用的變換處理并不限于FFT處理，也可以采用其它適當(dāng)?shù)奶幚恚鏒CT(Discrete Cosine Transform，離散余弦變換)處理或Wavelet(小波)變換處理等。而且，可以采用的逆變換處理并不限于IFFT處理，也可以采用其它適當(dāng)?shù)奶幚恚缒鍰CT(Discrete Cosine Transform)處理或逆Wavelet變換處理等。
另外，在用于適用了單載波頻率均衡技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站裝置和移動(dòng)站裝置中，都可以適用本實(shí)施方式所述的無(wú)線發(fā)送裝置100和無(wú)線接收裝置150。
(實(shí)施方式2)圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的無(wú)線發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，圖6所示的無(wú)線發(fā)送裝置200具有與實(shí)施方式1中所述的無(wú)線發(fā)送裝置100相同的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)部件附上相同的標(biāo)記，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。而且，實(shí)施方式1中所述的無(wú)線接收裝置150可以與無(wú)線發(fā)送裝置200進(jìn)行無(wú)線通信。
無(wú)線發(fā)送裝置200的結(jié)構(gòu)中，除了包括控制單元201來(lái)代替實(shí)施方式1中所述的控制單元103之外，還包括緩沖器202，暫時(shí)存儲(chǔ)經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)；以及開關(guān)單元203，根據(jù)所輸入的指令信號(hào)進(jìn)行接通/斷開的切換，由此將存儲(chǔ)于緩沖器202中的發(fā)送信號(hào)輸出給CP處理單元105。
另外，控制單元201除了包括實(shí)施方式1中所述的乘法單元111、112、發(fā)送功率控制單元113、加權(quán)系數(shù)控制單元114以及傳輸路徑信息提取單元116之外，還包括加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元211，根據(jù)表示經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)的PAPR(Peak to Average Power Ratio，峰均功率比)和加權(quán)系數(shù)W之間的關(guān)系的函數(shù)g(W)，導(dǎo)出加權(quán)系數(shù)W的最大值，該加權(quán)系數(shù)W是使PAPR成為小于或等于由無(wú)線單元設(shè)定的預(yù)定值(PAPR設(shè)定值，例如為10dB)的系數(shù)。加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元211包括峰值功率檢測(cè)單元212，檢測(cè)經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)的峰值功率；以及加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213，在輸入來(lái)自峰值功率檢測(cè)單元212的通知信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述PAPR設(shè)定值計(jì)算用于發(fā)送功率控制的加權(quán)系數(shù)W。
以下對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的無(wú)線發(fā)送裝置200中的發(fā)送功率控制操作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，通過(guò)加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213將加權(quán)系數(shù)W臨時(shí)設(shè)為最大值也就是W＝1，并輸出給加權(quán)系數(shù)控制單元114。然后，按照實(shí)施方式1中所述的發(fā)送功率控制操作，對(duì)發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制。經(jīng)發(fā)送功率控制的發(fā)送信號(hào)通過(guò)IFFT單元104進(jìn)行IFFT處理之后，存儲(chǔ)于緩沖器202。此外，此時(shí)通過(guò)峰值功率檢測(cè)單元212檢測(cè)經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)的峰值功率。此外，通過(guò)峰值功率檢測(cè)單元212計(jì)算PAPR。
然后，將計(jì)算出的PAPR與PAPR設(shè)定值比較。作為該比較的結(jié)果，在PAPR為小于或等于PAPR設(shè)定值的情況下，峰值功率檢測(cè)單元212將指令信號(hào)輸入給開關(guān)單元203。開關(guān)單元203由此切換成接通狀態(tài)，存儲(chǔ)于緩沖器202中的發(fā)送信號(hào)提供給CP處理單元105。而且，對(duì)加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213輸入表示PAPR小于或等于PAPR設(shè)定值的通知信號(hào)，由此加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213中所設(shè)定的值復(fù)原為初始值。另一方面，在作為比較的結(jié)果PAPR超過(guò)PAPR設(shè)定值的情況下，峰值功率檢測(cè)單元212對(duì)開關(guān)單元203輸入使開關(guān)單元203切換成斷開狀態(tài)的指令信號(hào)。開關(guān)單元203由此切換成斷開狀態(tài)。而且，對(duì)加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213輸入表示PAPR超過(guò)PAPR設(shè)定值的通知信號(hào)。
然后，加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213根據(jù)所輸入的通知信號(hào)，計(jì)算小于臨時(shí)設(shè)定為作為使用的加權(quán)系數(shù)W的候補(bǔ)的值(在本說(shuō)明中為“1”。然后，作為使用的加權(quán)系數(shù)的下一個(gè)候補(bǔ)，將計(jì)算出的值輸出給加權(quán)系數(shù)控制單元114。
也就是說(shuō)，在包括峰值功率檢測(cè)單元212和加權(quán)系數(shù)計(jì)算單元213的加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元211中，與加權(quán)系數(shù)W的候補(bǔ)相對(duì)應(yīng)地計(jì)算PAPR。而且，在與作為候補(bǔ)設(shè)定的第一值相對(duì)應(yīng)地計(jì)算出的PAPR小于或等于PAPR設(shè)定值的情況下，將第一值設(shè)定為加權(quán)系數(shù)W；而在與第一值相對(duì)應(yīng)地計(jì)算出的PAPR大于PAPR設(shè)定值的情況下，重新設(shè)定小于第一值的第二值來(lái)作為新的候補(bǔ)。
重復(fù)進(jìn)行上述操作，直到由峰值功率檢測(cè)單元212檢測(cè)的峰值功率成為規(guī)定的值。由此，通過(guò)循環(huán)處理能夠?qū)С鲎顑?yōu)加權(quán)系數(shù)W。而且，能夠檢測(cè)使峰值功率成為所期望的值的最大加權(quán)系數(shù)W，由此能夠控制峰值功率的值。而且，將加權(quán)系數(shù)W的最大值(W＝1)設(shè)定為候補(bǔ)的初始值，由此能夠在循環(huán)處理中高效率地導(dǎo)出最優(yōu)加權(quán)系數(shù)W。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制源于發(fā)送功率控制所產(chǎn)生的PAPR的增加，由此能夠提高無(wú)線單元的發(fā)送放大器的效率。
另外，雖然在本實(shí)施方式中將加權(quán)系數(shù)W設(shè)定為在頻率間的共同的值，但是也可以對(duì)每個(gè)頻率分別設(shè)定加權(quán)系數(shù)(也就是，導(dǎo)出與每個(gè)頻率相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)Wk)。
另外，在本實(shí)施方式中，作為將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)的處理采用FFT處理，而作為將頻域信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)的處理采用IFFT處理。但是，可以采用的變換處理并不限于FFT處理，也可以采用其它適當(dāng)?shù)奶幚?，例如DCT處理或Wavelet變換處理等。而且，可以采用的逆變換處理并不限于IFFT處理，也可以采用其它適當(dāng)?shù)奶幚恚缒鍰CT處理或逆Wavelet變換處理等。
另外，在用于適用了單載波頻率均衡技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站裝置和移動(dòng)站裝置中，都可以適用本實(shí)施方式的無(wú)線發(fā)送裝置200。
另外，在本實(shí)施方式中所述的加權(quán)系數(shù)導(dǎo)出單元211，緩沖器202以及開關(guān)單元203，也可以與實(shí)施方式1中所述的無(wú)線發(fā)送裝置100的結(jié)構(gòu)組合。
另外，有時(shí)將上述各實(shí)施方式中的基站裝置稱為Node B，將移動(dòng)站裝置稱為UE，而將副載波稱為調(diào)項(xiàng)(tone)。
另外，用于上述各實(shí)施方式的說(shuō)明中的各功能模塊，典型地由集成電路LSI來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些既可以分別作成一個(gè)芯片，也可以包括其中一部分或者是全部而作成一個(gè)芯片。
另外，雖然在此稱作LSI，但根據(jù)集成度的不同也可以稱為IC、系統(tǒng)LSI、超LSI以及極大LSI等。
另外，集成電路化的技術(shù)并不限于LSI，也可以使用專用電路或通用處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以利用LSI制造后可編程的FPGA(Field Programmable GateArray，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)，也可以利用可以將LSI內(nèi)部的電路塊連接或設(shè)定重新配置的可重配置處理器(Reconfigurable Processor)。
再有，如果隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步或者其他技術(shù)的派生，出現(xiàn)了替換LSI的集成電路技術(shù)，當(dāng)然，也可以利用該技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能模塊的集成化。也有應(yīng)用生物工程學(xué)技術(shù)等的可能性。
本說(shuō)明書基于2004年8月5日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?004-229733號(hào)。其內(nèi)容全部包括在此作為參考。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的無(wú)線發(fā)送裝置及無(wú)線發(fā)送方法可以適用于在頻率均衡單載波傳輸系統(tǒng)中使用的基站裝置和移動(dòng)站裝置等。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線發(fā)送裝置，包括變換單元，將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；控制單元，在頻域?qū)?jīng)變換的信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制；逆變換單元，將經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)；以及發(fā)送單元，使用單載波發(fā)送經(jīng)逆變換的信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述控制單元包括導(dǎo)出單元，根據(jù)所述系數(shù)的函數(shù)導(dǎo)出用于發(fā)送功率控制的系數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述控制單元還包括取得單元，取得表示通信對(duì)象裝置的接收差錯(cuò)率的所述函數(shù)，該接收差錯(cuò)率是在經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)發(fā)送給所述通信對(duì)象裝置時(shí)所預(yù)測(cè)的接收差錯(cuò)率。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)線發(fā)送裝置，還包括提取單元，提取由所述通信對(duì)象裝置發(fā)送的頻率均衡算法信息；其中，所述取得單元根據(jù)所述頻率均衡算法信息取得所述函數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元使用所述函數(shù)得到使所述接收差錯(cuò)率最小的所述系數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元根據(jù)所述函數(shù)導(dǎo)出所述系數(shù)，所述函數(shù)表示所述系數(shù)與經(jīng)逆變換的信號(hào)的峰值功率對(duì)平均功率之比之間的關(guān)系。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元根據(jù)所述函數(shù)得到使所述峰值功率對(duì)平均功率之比成為小于或等于規(guī)定值的所述系數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元根據(jù)所述函數(shù)得到使所述峰值功率對(duì)平均功率之比成為規(guī)定值以下的所述系數(shù)的最大值。
9.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元，與所述系數(shù)的候補(bǔ)相對(duì)應(yīng)地計(jì)算所述峰值功率對(duì)平均功率之比；在與作為所述候補(bǔ)設(shè)定的第一值相對(duì)應(yīng)地計(jì)算出的所述峰值功率對(duì)平均功率之比小于或等于所述規(guī)定值的情況下，將所述第一值設(shè)定為所述系數(shù)；而且，在與所述第一值相對(duì)應(yīng)地計(jì)算出的所述峰值功率對(duì)平均功率之比大于所述規(guī)定值的情況下，設(shè)定小于所述第一值的第二值作為所述候補(bǔ)。
10.如權(quán)利要求9所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元將所述系數(shù)的規(guī)定的最大值作為所述候補(bǔ)的初始值。
11.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述導(dǎo)出單元取得所述系數(shù)，該系數(shù)將經(jīng)逆變換的信號(hào)的峰值功率作為規(guī)定值。
12.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線發(fā)送裝置，其中，所述單載波具有包含多個(gè)頻率的頻帶；并且還包括提取單元，提取由通信對(duì)象裝置發(fā)送的傳輸路徑信息；其中，所述控制單元在所述多個(gè)頻率之間共同設(shè)定所述系數(shù)并與所述傳輸路徑信息相乘，由此得到經(jīng)變換的信號(hào)的發(fā)送功率。
13.一種無(wú)線接收裝置，包括變換單元，將使用單載波發(fā)送的時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；決定單元，決定對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施的頻率均衡處理的算法；生成單元，生成表示決定出的算法的頻率均衡算法信息；以及發(fā)送單元，將生成出的頻率均衡算法信息發(fā)送給通信對(duì)象裝置。
14.一種無(wú)線發(fā)送方法，包括變換步驟，將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；控制步驟，在頻域?qū)?jīng)變換的信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制；逆變換步驟，對(duì)經(jīng)發(fā)送功率控制的信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)；以及發(fā)送步驟，使用單載波發(fā)送經(jīng)逆變換的信號(hào)。
15.一種無(wú)線接收方法，包括變換步驟，將使用單載波發(fā)送的時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)；決定步驟，決定對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施的頻率均衡處理的算法；生成步驟，生成表示決定出的算法的頻率均衡算法信息；以及發(fā)送步驟，將生成出的頻率均衡算法信息發(fā)送給通信對(duì)象裝置。
全文摘要
提供一種無(wú)線發(fā)送裝置，能夠提高接收裝置的接收差錯(cuò)率特性。在該裝置中，F(xiàn)FT(Fast Fourier Transform)單元(102)對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行將時(shí)域信號(hào)變換成頻域信號(hào)的FFT處理?？刂茊卧?103)在頻域?qū)?jīng)FFT處理的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率進(jìn)行控制。IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)單元(104)對(duì)經(jīng)發(fā)送功率控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行將頻域信號(hào)逆變換成時(shí)域信號(hào)的IFFT處理。發(fā)送RF單元(106)使用單載波發(fā)送經(jīng)IFFT處理的發(fā)送信號(hào)。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1993953SQ20058002663
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者三好憲一, 西尾昭彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社