專利名稱：頻分復(fù)用收發(fā)器裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用收發(fā)器裝置及方法，更具體地，涉及一種用于在對發(fā)送碼元進(jìn)行以移動(dòng)站特有的速度改變的相位旋轉(zhuǎn)后對該碼元進(jìn)行發(fā)送的頻分復(fù)用發(fā)送裝置和方法。
背景技術(shù)：
DS-CDMA(直接序列-碼分多址)將窄帶發(fā)送信號乘以擴(kuò)展碼來在更寬的頻帶上擴(kuò)展并發(fā)送該發(fā)送信號。在DS-CDMA中，當(dāng)多個(gè)移動(dòng)站中的每一個(gè)都在將發(fā)送信號乘以具有特定擴(kuò)展因子SF的擴(kuò)展碼之后發(fā)送該發(fā)送信號時(shí)，信息發(fā)送速度變?yōu)?/SF。因此，為了獲得相當(dāng)于TDMA的頻率利用率的頻率利用率，在DS-CDMA中必須容納等于移動(dòng)站的SF數(shù)的大量信號。然而，在上行鏈路上的實(shí)際無線傳播環(huán)境中，由于從各移動(dòng)站到基站的傳播條件存在差異(例如，由于傳播延遲時(shí)間或傳播路徑波動(dòng)存在差異)，導(dǎo)致多址干擾(MAI)(其中，來自各移動(dòng)站的信號彼此干擾)的影響變得顯著，從而降低了頻率利用率。
因此，在下一代移動(dòng)通信中，正在研究IFDMA(交錯(cuò)頻分多址)作為能夠減小MAI的影響的無線調(diào)制方法(參見JP2004-297756 A的說明書，以及“Investigations on Packet Error Rate of Variable Spreading and ChipRepetition Factors(VSCRF)-CDMA Wireless Access in Reverse LinkMulti-cell Environment”，The Institute of Electronics，Information andCommunication Engineers，Technical Report of IEICE，RCS2004-84(204-206))。該IFDMA調(diào)制方法在將發(fā)送信號乘以以移動(dòng)站特有的速度變化的相位之后發(fā)送該發(fā)送信號，由此通過按照來自各移動(dòng)站的信號在頻率軸上彼此不交疊的方式將這些信號設(shè)置在頻率軸上，來減小MAI。
圖18是示出采用IFDMA調(diào)制方法的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)的框圖，圖19是說明IFDMA碼元的圖。信道編碼器1a通過對所輸入的二進(jìn)制信息序列應(yīng)用諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯(cuò)編碼來執(zhí)行信道編碼，而數(shù)據(jù)調(diào)制器1b將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。在IFDMA的一個(gè)幀內(nèi)發(fā)送的碼元被稱作“IFDMA碼元”，并且一個(gè)IFDMA碼元由Q個(gè)碼元構(gòu)成，如圖19的(a)(圖中Q＝4)中所示的S0、S1、S2、S3。
碼元重復(fù)和重排單元1c壓縮IFDMA碼元中的四個(gè)碼元S0、S1、S2以及S3的時(shí)域，并重復(fù)生成各碼元L次(圖中L＝4)，以及重排被重復(fù)生成的碼元，并按照與碼元序列S0、S1、S2、S3相同的排列來設(shè)置這些碼元(參見圖19中的(b))。取Tc作為采樣周期，碼元重復(fù)周期Ts滿足關(guān)系式Ts＝Tc×Q。相位旋轉(zhuǎn)單元1d具有復(fù)數(shù)乘法器CML，復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)(參見圖19中的(c))，并且無線發(fā)送器1e對從相位旋轉(zhuǎn)單元1d輸入的信號執(zhí)行從基帶頻率到射頻的上轉(zhuǎn)換，此后無線發(fā)送器1e對信號進(jìn)行放大，并通過天線對其進(jìn)行發(fā)送。
當(dāng)壓縮了發(fā)送碼元序列S0、S1、S2、S3的時(shí)域，并重復(fù)生成各個(gè)發(fā)送碼元規(guī)定次數(shù)(L次)，且重排重復(fù)碼元序列中的各碼元以具有與碼元序列S0、S1、S2、S3相同的排列時(shí)，重排后的重復(fù)碼元序列將具有如圖20中的(a)所示的梳齒形頻譜。另外，通過對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)，梳齒形頻譜的頻譜位置如圖20中的(a)至(d)所示偏移(shift)，并且頻分復(fù)用發(fā)送變得可能。換言之，當(dāng)相位旋轉(zhuǎn)的速度為零時(shí)，來自相位旋轉(zhuǎn)單元1d的輸出信號的頻譜將具有如圖20中的(a)所示的梳齒形頻譜特性，并且隨著每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)(頻率)變化量增大，頻譜將如圖20中的(a)至(d)所示偏移。
NCO(數(shù)控振蕩器)1g計(jì)算每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)量θ，相位旋轉(zhuǎn)單元1d的復(fù)數(shù)乘法器對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并執(zhí)行頻移處理。
在重復(fù)Q個(gè)碼元L次之后，從NCO 1g輸出的相位θk(t)由以下方程給出θk(t)=k·2πWL·t=k·2π1L·Q·Tc·t---(1)]]>W=1Ts]]>QW=1Tc]]>其中，W為碼元頻率，k為與移動(dòng)站相對應(yīng)的值，并且為0、1、2、...、L-1中的任何一個(gè)值。NCO 1g輸出相位θk(t)，該相位是在周期Tc根據(jù)方程(1)計(jì)算出的，并被調(diào)整為使得在IFDMA周期(＝L·Q·Tc＝16Tc)的相位旋轉(zhuǎn)量為2π(使得對于IFDMA周期，相位將進(jìn)行一個(gè)完整的循環(huán))。
在NCO 1g中，頻移設(shè)置單元1h設(shè)置每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)變化量(角速度)Δω，并且利用參數(shù)k、L以及Q，根據(jù)以下方程計(jì)算角速度ΔωΔω=k·2πWL=k·2π1L·Q---(2)]]>f=Δω2π·Tc=kL·Q·Tc]]>旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元1i包括加法器ADD和用于施加延遲時(shí)間T(＝Tc)的延遲單元DLY，并且每單位時(shí)間Tc根據(jù)以下方程執(zhí)行計(jì)算，以每次將旋轉(zhuǎn)相位θ增加Δω，并輸出該結(jié)果。
θ＝θ+Δω(3)轉(zhuǎn)換器1j計(jì)算旋轉(zhuǎn)相位量θ在復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)，并將這些分量輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元1d。通過令重復(fù)碼元序列中的碼元為S(＝X+jY)，相位旋轉(zhuǎn)單元1d根據(jù)以下方程執(zhí)行計(jì)算并輸出計(jì)算結(jié)果。
(X+jY)×(x+jy)實(shí)際上，相位旋轉(zhuǎn)單元1d中的復(fù)數(shù)乘法器CML對各個(gè)實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分計(jì)算(Xx-Yy)和(Xy+Yx)，并將其輸出。
如果k＝0，則頻移量為零(Δf＝0)，并且頻譜將變?yōu)槿鐖D20中的(a)所示。如果k＝1，則根據(jù)方程(2)，頻移量將變?yōu)棣＝2π/L×Q，并且如果Q＝L＝4，則如圖21中的(c)所示，相位將以π/8的增量變化，而頻譜將變?yōu)槿鐖D21中的(d)或圖20中的(b)所示。另外，如果k＝2，則根據(jù)方程(2)，頻移量將變?yōu)棣＝4π/L×Q。如果Q＝L＝4，則對于每一個(gè)Tc相位將以增量π/4變化，而頻譜將變?yōu)槿鐖D20中的(c)所示。此外，如果k＝3，則根據(jù)方程(2)，頻移量將變?yōu)棣＝6π/L×Q。如果Q＝L＝4，則對于每一個(gè)Tc相位以增量3π/8變化，而頻譜將變?yōu)槿鐖D20中的(d)所示。結(jié)果，即使當(dāng)多個(gè)移動(dòng)站同時(shí)訪問同一基站時(shí)，各移動(dòng)站的頻譜在頻率軸上也將是正交的，從而可以減小發(fā)送信號之間的干擾。
通常，移動(dòng)站是靠電池進(jìn)行工作的，為了延長可能的通信時(shí)間，期望提高無線單元中的發(fā)送放大器的效率。另外，為了使發(fā)送信號不會因發(fā)送放大器而失真，線性特性是理想的。如圖22所示，當(dāng)輸入功率較低時(shí)，發(fā)送放大器的輸入/輸出特性表現(xiàn)出線性特性，然而隨著輸入功率增加，當(dāng)輸入功率為Pmax或更大時(shí)，輸入/輸出特性變?yōu)榉蔷€性，如虛線所示。當(dāng)輸入功率為Pmax或更大時(shí)，由于該非線性特性而導(dǎo)致出現(xiàn)非線性失真。
當(dāng)工作點(diǎn)接近Pmax時(shí)，為了高效率地使用發(fā)送放大器，輸入功率超過Pmax，并且當(dāng)發(fā)送信號很大時(shí)出現(xiàn)失真，然而，當(dāng)工作點(diǎn)遠(yuǎn)離Pmax而使得不會出現(xiàn)失真時(shí)，發(fā)送放大器效率降低。為了滿足這些相沖突的要求，使發(fā)送信號的PAPR(峰值對平均功率比)較小是非常重要的。PAPR是發(fā)送信號的峰值功率值與平均功率值之比。在PAPR很大的情況下，當(dāng)放大器的工作點(diǎn)接近Pmax且發(fā)送信號處于峰值時(shí)從放大器輸出的信號失真，而在PAPR較小的情況下，當(dāng)發(fā)送信號處于峰值時(shí)從放大器輸出的信號不會失真，從而可以有效地利用放大器。
存在一種現(xiàn)有技術(shù)，其目的在于減小CDMA調(diào)制方法中的峰值因子(參見JP2005-57582 A的說明書)。在該現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)經(jīng)復(fù)用的CDMA信號超過發(fā)送放大器的輸入極限時(shí)，對于其在I-Q復(fù)平面中的位置接近特定的碼元位置的碼元執(zhí)行功率控制，并且考慮用戶的碼元率和所要求的SIR來執(zhí)行功率電平控制。
然而，在該現(xiàn)有技術(shù)中，在IFDMA調(diào)制方法中不能減小發(fā)送信號的PAPR。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是減小IFDMA調(diào)制方法中的發(fā)送信號的PAPR。
本發(fā)明的另一目的是通過減小發(fā)送信號的PAPR而在不出現(xiàn)失真的情況下有效地利用發(fā)送放大器。
-第一頻分復(fù)用收發(fā)器裝置和方法本發(fā)明的第一頻分復(fù)用發(fā)送裝置以移動(dòng)站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)，并且該裝置包括π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元、碼元重復(fù)和重排單元、相位旋轉(zhuǎn)單元以及發(fā)送單元。π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以-π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的多個(gè)碼元，以使其具有與發(fā)送碼元序列相同的排列；相位旋轉(zhuǎn)單元對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；并且發(fā)送單元發(fā)送經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元。
對于相位旋轉(zhuǎn)，相位旋轉(zhuǎn)單元在重復(fù)碼元序列的每一個(gè)周期，以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量來改變對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量。
本發(fā)明的第一頻分復(fù)用接收裝置包括接收單元、相位旋轉(zhuǎn)單元、以及解調(diào)單元；其中，接收單元接收從發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；相位旋轉(zhuǎn)單元對于各移動(dòng)站生成在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化的相位，并對重復(fù)碼元序列中的各接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)；并且解調(diào)單元組合在重復(fù)碼元序列的各周期處從相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并對經(jīng)組合的碼元序列中的各碼元執(zhí)行以-π/4的減量遞減或以π/4的增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)，以解調(diào)發(fā)送碼元。
-第二頻分復(fù)用收發(fā)器裝置和方法第二頻分復(fù)用發(fā)送裝置以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)，并且該裝置包括π/4相位旋轉(zhuǎn)單元、碼元重復(fù)和重排單元、相位旋轉(zhuǎn)單元以及發(fā)送單元。π/4相位旋轉(zhuǎn)單元對發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行π/4或-π/4相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與發(fā)送碼元序列相同的排列；相位旋轉(zhuǎn)單元對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；并且發(fā)送單元發(fā)送經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元。對于相位旋轉(zhuǎn)，相位旋轉(zhuǎn)單元在重復(fù)碼元序列的各個(gè)周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量改變對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量。
本發(fā)明的第二頻分復(fù)用接收裝置包括接收單元、相位旋轉(zhuǎn)單元、以及解調(diào)單元；其中，接收單元接收從發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；相位旋轉(zhuǎn)單元對于各移動(dòng)站生成在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化的相位，并對重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)；并且解調(diào)單元組合在重復(fù)碼元序列的各周期處從所述相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并對偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行-π/4或π/4相位旋轉(zhuǎn)，以解調(diào)發(fā)送碼元。
利用本發(fā)明的第一頻分復(fù)用發(fā)送裝置和方法，對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以-π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后將這些碼元重復(fù)指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的多個(gè)碼元，以使它們具有與發(fā)送碼元序列相同的排列；對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；并且發(fā)送經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元，因此可以減小IFDMA調(diào)制方法中的發(fā)送信號的PAPR，并且通過減小發(fā)送信號的PAPR，可以在不出現(xiàn)失真的情況下有效地利用發(fā)送放大器。
另外，利用本發(fā)明，對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化，因此可以增大IFDMA調(diào)制方法中的發(fā)送信號的PAPR的減小量，并且可以在不出現(xiàn)失真的情況下更為有效地利用發(fā)送放大器。
此外，利用本發(fā)明的第一頻分復(fù)用接收裝置和接收方法，接收所發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元，對于各移動(dòng)站生成在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化的相位，對重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，組合從相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并且對經(jīng)組合的碼元序列中的各碼元執(zhí)行以-π/4的減量遞減或以π/4的增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)，以解調(diào)發(fā)送碼元，因此可以準(zhǔn)確地對利用上述發(fā)送方法發(fā)送的發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
利用本發(fā)明的第二頻分復(fù)用發(fā)送裝置和方法，對發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行π/4或-π/4的相位旋轉(zhuǎn)；壓縮經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)后發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后將這些碼元重復(fù)指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的多個(gè)碼元，以使它們具有與發(fā)送碼元序列相同的排列；對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；并且發(fā)送經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元，因此可以減小IFDMA調(diào)制方法中的發(fā)送信號的PAPR，并且通過減小發(fā)送信號的PAPR，可以在不出現(xiàn)失真的情況下有效地利用發(fā)送放大器。
另外，利用本發(fā)明，對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化，因此可以增大IFDMA調(diào)制方法中的發(fā)送信號的PAPR的減小量，并且可以在不出現(xiàn)失真的情況下更為有效地利用發(fā)送放大器。
此外，利用本發(fā)明的第二頻分復(fù)用接收裝置和接收方法，接收所發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元，對各移動(dòng)站生成在重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L(其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù))為增量變化的相位，對于重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，組合從相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并且對偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行-π/4或π/4的相位旋轉(zhuǎn)，以解調(diào)發(fā)送碼元，因此可以準(zhǔn)確地對利用上述發(fā)送方法發(fā)送的發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
根據(jù)以下結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1是解釋本發(fā)明的原理的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖。
圖3是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。
圖4是解釋利用移動(dòng)站特有的頻率不能減小PAPR時(shí)的情況的圖。
圖5是解釋對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量的圖。
圖6是詳細(xì)解釋其中在該第一實(shí)施例的圖1中說明的信號點(diǎn)(A)至(D)中的任何一個(gè)發(fā)生變化的情況的圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖。
圖8是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。
圖9是解釋對各相應(yīng)碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量的圖。
圖10是頻分復(fù)用接收裝置的框圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖。
圖12是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。
圖13是解釋根據(jù)移動(dòng)站特有的頻率不能減小PAPR時(shí)的情況的圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖。
圖15是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。
圖16是解釋根據(jù)本實(shí)施例對碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量的圖。
圖17是頻分復(fù)用接收裝置的框圖。
圖18是示出采用IFDMA調(diào)制方法的移動(dòng)站的構(gòu)造的圖。
圖19是說明IFDMA碼元的圖。
圖20是說明頻譜的圖。
圖21是解釋相位旋轉(zhuǎn)單元對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量的圖。
圖22是示出發(fā)送放大器的輸入/輸出特性的圖。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)序列編碼為QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)并對其進(jìn)行發(fā)送時(shí)，并且當(dāng)圖1的(A)中所示的IQ復(fù)平面上的碼元信號點(diǎn)如下變化時(shí)，(-1，-1)→(1，1)→(1，1)→(-1，-1)(A)
輸入到發(fā)送放大器中的發(fā)送信號的峰值變大。換言之，當(dāng)信號點(diǎn)沿上述對角線方向變化時(shí)，發(fā)送信號中出現(xiàn)峰值。出現(xiàn)峰值的碼元變化并不限于上述變化，在以下變化的情況下也將出現(xiàn)峰值。
(1，1)→(-1，-1)→(-1，-1)→(1，1)(B)(1，-1)→(-1，1)→(-1，1)→(1，-1)(C)(-1，1)→(1，-1)→(1，-1)→(-1，1)(D)圖1中的(B)是解釋由上面的(C)給出的碼元點(diǎn)的變化的圖。換言之，當(dāng)相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化時(shí)出現(xiàn)峰值。
因此，在本發(fā)明中，為了不出現(xiàn)上述變化，將發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)或奇數(shù)碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4，或者，通過以π/4為增量依次增加相位(例如，0、π/4、2π/4、3π/4、...)或依次減小相位(例如，0、-π/4、-2π/4、-3π/4、...)來對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)。由此，防止碼元點(diǎn)如以上(A)到(D)中所述變化，抑制發(fā)送信號的峰值，并減小PAPR。
(A)第一實(shí)施例圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖，圖3是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。該第一實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置可用作移動(dòng)站。
信道編碼器11通過對所輸入的二進(jìn)制信息序列進(jìn)行諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯(cuò)編碼來執(zhí)行信道編碼，并且數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖3中的(a)所示，一個(gè)IFDMA碼元由Q個(gè)碼元S0、S1(S2、S3)(圖中Q＝2)構(gòu)成。
π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13對各個(gè)輸入的碼元執(zhí)行以π/4為增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)(0、π/4、2π/4、3π/4、...)(參見圖3中的(b))。將符號’賦予已經(jīng)進(jìn)行了相位旋轉(zhuǎn)的碼元。碼元重復(fù)和重排單元14壓縮IFDMA碼元中的兩個(gè)碼元S0、S1’(S2’、S3’)的時(shí)域，然后重復(fù)生成各碼元L次(圖中L＝4)，并重排該重復(fù)碼元序列，以使其具有與碼元序列S0、S1’(S2’、S3’)相同的排列(參見圖3中的(c))。令Tc為采樣周期，以Ts＝Tc×Q為周期重復(fù)碼元序列。
相位旋轉(zhuǎn)單元15具有復(fù)數(shù)乘法器CML，該復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并且無線發(fā)送單元16對從相位旋轉(zhuǎn)單元15輸入的信號的頻率執(zhí)行從基帶頻率到射頻的上轉(zhuǎn)換，然后對該信號進(jìn)行放大，并從天線發(fā)送該信號。
數(shù)控振蕩器(NCO)17計(jì)算每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)量θ，相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并執(zhí)行處理來進(jìn)行頻移。在重復(fù)Q個(gè)碼元L次時(shí)從NCO17輸出的相位θk(t)由方程(1)給出。NCO 17具有頻移設(shè)置單元21，該頻移設(shè)置單元21使用參數(shù)k、L和Q來利用方程(2)計(jì)算并設(shè)置每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)的變化量(角速度)Δω，并輸出該結(jié)果。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22包括延遲單元DLY和加法器ADD，該延遲單元DLY施加由延遲時(shí)間設(shè)置單元23設(shè)定的延遲時(shí)間T(＝Tc)，并且旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22通過在每單位時(shí)間T執(zhí)行方程(3)的操作，以Δω為增量增加相位旋轉(zhuǎn)量θ，并輸出該結(jié)果。轉(zhuǎn)換器24計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)，并將這些分量輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元15。以S(＝X+jY)作為重復(fù)碼元序列的碼元，相位旋轉(zhuǎn)單元15執(zhí)行計(jì)算(X+jY)·(x+jy)，并輸出計(jì)算結(jié)果。實(shí)際上，相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML對各個(gè)實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分計(jì)算(Xx-Yy)、(Xy+Yx)。
在該第一實(shí)施例中，即使當(dāng)相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化時(shí)，對于各碼元，相位旋轉(zhuǎn)也以π/4為增量增加，因此可以防止信號點(diǎn)按照π→0→π變化，并且可以抑制峰值并減小PAPR。
(B)第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中，通過對各碼元以π/4為增量增加相位旋轉(zhuǎn)來減小PAPR，并且還通過相位旋轉(zhuǎn)單元15來執(zhí)行移動(dòng)站特有的頻移。因此，根據(jù)移動(dòng)站特有的頻率，可能存在不能減小PAPR的情況。為了解釋這些情況，圖4是解釋第一實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖，其中圖4中的(a)到(c)與圖3中的(a)到(c)相同。
對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量θ由方程(3)給出(參見圖4中的(d))。當(dāng)k＝1、L＝4并且Q＝2時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)單元15對各碼元執(zhí)行以π/4為增量依次增加的相位旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17的相位旋轉(zhuǎn)的量如圖4中的(e)所示，并且頻譜如(g)中所示。
根據(jù)上述內(nèi)容，由π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13和相位旋轉(zhuǎn)單元15兩者對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量如圖5所示。如根據(jù)圖5清楚所見，對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量為π/2的整數(shù)倍。因此，根據(jù)發(fā)送碼元的組合，相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化，出現(xiàn)了峰值并且不能有效地減小PAPR。
圖6是解釋在第一實(shí)施例中當(dāng)相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化時(shí)的情況的圖。如圖6中的(a)所示，當(dāng)發(fā)送碼元S0為(0，0)(＝π/4)，發(fā)送碼元S1為(0，0)(＝π/4)，發(fā)送碼元S2為(1，1)(＝5π/4)并且發(fā)送碼元S3為(1，1)(＝5π/4)等時(shí)，π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13對各個(gè)相應(yīng)碼元執(zhí)行0、π/4、2π/4、3π/4等的相位旋轉(zhuǎn)，因此如圖6中的(b)所示，各碼元的信號點(diǎn)的相位為π/4、2π/4、7π/4、0、...。
碼元重復(fù)和重排單元14壓縮發(fā)送碼元S0、S1’、S2’、S3’、...中的每一個(gè)的時(shí)域，并重復(fù)各碼元4次，重排這些碼元(參見圖6中的(c))。當(dāng)k＝3、L＝4和Q＝2時(shí)，如圖6中的(e)所示，相位旋轉(zhuǎn)單元15對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，輸入到無線發(fā)送單元16的重復(fù)碼元序列中的各碼元的相位變?yōu)槿鐖D6中的(f)所示，并且出現(xiàn)其中信號點(diǎn)的相位按照π→0→π變化的模式，并出現(xiàn)了峰值(過沖)。
考慮到上述情況，在第二實(shí)施例中，相位旋轉(zhuǎn)單元15在重復(fù)碼元序列的周期Ts(＝Tc×Q)處以k·2π/L為增量改變對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量。這里，k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。由此，頻譜隨k而改變，并且防止對重復(fù)碼元序列中的各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17(參見圖4中的(f))執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量變?yōu)棣?2的整數(shù)倍，并且防止相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化。
(a)頻分復(fù)用發(fā)送裝置圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖，圖8是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖，其中將相同的附圖標(biāo)號賦予與第一實(shí)施例中的相同的部分。該實(shí)施例的不同之處在于，NCO(數(shù)控振蕩器)17對重復(fù)碼元序列中的每一個(gè)周期Ts(＝Tc×Q)計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量θ，相位旋轉(zhuǎn)單元15中的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行該量θ的旋轉(zhuǎn)，并執(zhí)行頻移處理。從NCO 17輸出的相位θk(t)由以下方程給出。
θk(t)=k·2πWL·t=k·2π1L·Ts·t---(4)]]>這里，k為與移動(dòng)站相對應(yīng)的值，并且為0、1、2、…、L-1當(dāng)中的任何一個(gè)值，并且W＝1/Ts。因此，在重復(fù)碼元序列的各周期Ts(＝Tc×Q)處以k·2π/L為增量增加從NCO 17輸出的相位θ，并且IFDMA周期(＝4Ts)構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)。
信道編碼器11通過對所輸入的二進(jìn)制信息序列進(jìn)行諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯(cuò)編碼來執(zhí)行信道編碼，并且數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖8中的(a)所示，一個(gè)IFDMA碼元由Q個(gè)碼元S0、S1(S2、S3)(圖中Q＝2)構(gòu)成。
π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13對各個(gè)輸入的碼元執(zhí)行以π/4為增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)(0、π/4、2π/4、3π/4、...)(參見圖8中的(b))。將符號’賦予已經(jīng)進(jìn)行了相位旋轉(zhuǎn)的碼元。碼元重復(fù)和重排單元14壓縮IFDMA碼元中的兩個(gè)碼元S0、S1’(S2’、S3’)的時(shí)域，然后重復(fù)生成各碼元L次(圖中L＝4)，并重排該重復(fù)碼元序列，以使其具有與碼元序列S0、S1’(S2’、S3’)相同的排列(參見圖8中的(c))。
相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)。更具體地，相位旋轉(zhuǎn)單元15在重復(fù)碼元序列的各個(gè)周期Ts(＝Q×Tc)處以k·2π/L為增量改變對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量，如圖8中的(d)所示。這里，k為移動(dòng)站特有的整數(shù)，并且為0、1、2、...、L-1中的任何一個(gè)值。無線發(fā)送單元16對從相位旋轉(zhuǎn)單元15輸入的信號的頻率執(zhí)行從基帶頻率到射頻的上轉(zhuǎn)換，此后無線發(fā)送單元16對該信號進(jìn)行放大并從天線對其進(jìn)行發(fā)送。
如圖8中的(a)至(d)所示，通過壓縮發(fā)送碼元序列中的碼元S0、S1中的每一個(gè)的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L＝4)并重排重復(fù)碼元序列中的各碼元，以使它們具有與碼元序列S0、S1相同的排列，而出現(xiàn)了梳齒形頻譜(參見圖8中的(g))。通過對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行在重復(fù)碼元序列的各周期Ts(＝Q×Tc)處以k·2π/L為增量變化的相位旋轉(zhuǎn)，梳齒形頻譜的頻譜位置取決于k并按照與圖20所示相同的方式偏移。
在NCO 17中，參數(shù)設(shè)置單元20在頻移單元21中設(shè)定通過來自基站的通知獲得的k和L，頻移單元21隨后利用參數(shù)k、L來計(jì)算每重復(fù)碼元序列周期Ts的相位旋轉(zhuǎn)的變化量Δω(＝k·2π/L)，并輸出該結(jié)果。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22包括加法器ADD和施加延遲時(shí)間T(＝Tc×Q)的延遲單元DLY，并且相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)置單元22在重復(fù)碼元序列的各周期Ts處執(zhí)行如下計(jì)算θ＝θ+Δω，以Δω為增量增加相位旋轉(zhuǎn)量θ，并輸出結(jié)果(參見圖8中的(d))。延遲時(shí)間設(shè)置單元23將重復(fù)碼元序列的周期Ts(＝Tc×Q)設(shè)定為延遲單元DLY的延遲時(shí)間T。轉(zhuǎn)換器24計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)，并將這些分量輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元15。當(dāng)k＝1時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)量θ在各周期Ts處以π/2為增量變化(參見圖8中的(e))，并且頻譜變?yōu)槿鐖D8中的(g)所示。
相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML根據(jù)以下方程對由S(＝X+jY)表示的重復(fù)碼元序列中的碼元執(zhí)行計(jì)算(X+jY)×(x+jy)，并輸出計(jì)算結(jié)果。實(shí)際上，復(fù)數(shù)乘法器對每一個(gè)實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分計(jì)算(Xx-Yy)、(Xy+Yx)，并將其輸出。
在該第二實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置中，對于k＝1、L＝4且Q＝2，如圖8中的(e)所示，相位旋轉(zhuǎn)單元15對重復(fù)碼元序列中的各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13和相位旋轉(zhuǎn)單元15對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量變?yōu)槿鐖D9所示。如從圖9清楚所見，對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量為π/4的整數(shù)倍。結(jié)果，利用該第二實(shí)施例，相鄰碼元之間的相位不會按照π→0→π變化，可以抑制峰值，并且可以有效地減小PAPR。
(b)頻分接收裝置圖10是頻分復(fù)用接收裝置的框圖，并且該頻分復(fù)用接收裝置可用作基站。
無線接收單元31接收無線信號，并對其頻率進(jìn)行到基帶信號的下轉(zhuǎn)換，此后QPSK解調(diào)單元32對該基帶信號執(zhí)行QPSK解調(diào)，并且AD轉(zhuǎn)換器33將解調(diào)結(jié)果(碼元)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將其輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元34。NCO 35具有與頻分復(fù)用發(fā)送裝置的NCO 17類似的結(jié)構(gòu)，并在重復(fù)碼元序列的各周期Ts(＝Tc×Q)處執(zhí)行以下方程的計(jì)算θ＝θ-Δω(5)，并沿發(fā)送的相反方向執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)，或者換言之，以-Δω為減量減小相位旋轉(zhuǎn)量θ。
相位旋轉(zhuǎn)單元34中的復(fù)數(shù)乘法器CML根據(jù)利用方程(5)計(jì)算的相位旋轉(zhuǎn)量θ對從AD轉(zhuǎn)換器33輸入的碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)，以將該信號恢復(fù)為其原始相位，并將所生成的重復(fù)碼元序列(如圖8中的(c)所示)輸入到碼元解調(diào)單元36。碼元解調(diào)單元36對重復(fù)碼元序列中的碼元S0進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S0進(jìn)行解調(diào)，并對重復(fù)碼元序列中的碼元S1’進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S1’進(jìn)行解調(diào)。換言之，碼元解調(diào)單元36的開關(guān)36a在采樣周期Tc處將輸出端子從0切換到1，并且碼元S0的積分器36b0對重復(fù)碼元S0進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S0進(jìn)行解調(diào)，并且類似地，碼元S1’的積分器36b1對重復(fù)碼元S1’進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S1’進(jìn)行解調(diào)。類似地對后續(xù)的發(fā)送碼元S2’、S3’、...進(jìn)行解調(diào)。
并行到串行轉(zhuǎn)換器37將發(fā)送碼元S0、S1’(S2’、S3’、...)轉(zhuǎn)換為串行并且發(fā)送結(jié)果，并且-π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元38對各輸入碼元執(zhí)行以-π/4為減量減小的相位旋轉(zhuǎn)(0、-π/4、-2π/4、-3π/4、...)，以將它們恢復(fù)為它們的原始相位S0、S1(S2、S3)，并將這些碼元輸入到解碼器39，解碼器39對所輸入的碼元S0、S1(S2、S3)中的每一個(gè)執(zhí)行糾錯(cuò)解碼處理，并將結(jié)果輸入到數(shù)據(jù)處理單元(圖中未示出)。
在圖10中，僅示出了一個(gè)移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)，然而每個(gè)移動(dòng)站都有相位旋轉(zhuǎn)單元34、NCO 35以及碼元解調(diào)單元36。
利用上述頻分復(fù)用接收裝置，可以準(zhǔn)確地解調(diào)從第二實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置發(fā)送的發(fā)送碼元。
(C)第三實(shí)施例圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖，圖12是解釋該頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖。在圖11所示的頻分復(fù)用發(fā)送裝置中，將相同的附圖標(biāo)號賦予與圖2中所示的第一實(shí)施例中相同的部分。該實(shí)施例的不同之處在于，在第一實(shí)施例中，π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13對各輸入碼元執(zhí)行以π/4為增量增加的相位旋轉(zhuǎn)，然而在該第三實(shí)施例中，π/4相位旋轉(zhuǎn)單元51將偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4，如圖12中的(b)所示。
信道編碼器11通過對所輸入的二進(jìn)制信息序列進(jìn)行諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯(cuò)編碼來執(zhí)行信道編碼，并且數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖12中的(a)所示，一個(gè)IFDMA碼元由Q個(gè)碼元S0、S1(S2、S3)(圖中Q＝2)構(gòu)成。
π/4相位旋轉(zhuǎn)單元51將偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4(在圖12的(b)中，將奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4)，碼元重復(fù)和重排單元14壓縮IFDMA碼元中的兩個(gè)碼元S0、S1’(S2、S3’)的時(shí)域，然后重復(fù)各碼元L次(圖中L＝4)，并重排重復(fù)碼元序列，以使其具有與碼元序列S0、S1’(S2、S3’)相同的排列(參見圖12中的(c))。由符號S1’、S3’、S5’...來表示已進(jìn)行了π/4相位旋轉(zhuǎn)的奇數(shù)號碼元S1、S3、S5...。相位旋轉(zhuǎn)單元15中的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并且無線發(fā)送單元16對從相位旋轉(zhuǎn)單元15輸入的信號的頻率執(zhí)行從基帶頻率到射頻的上轉(zhuǎn)換，然后對該信號進(jìn)行放大，并從天線對于其進(jìn)行發(fā)送。
數(shù)控振蕩器(NCO)17計(jì)算每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)量θ，相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并執(zhí)行處理來進(jìn)行頻移。在重復(fù)Q個(gè)碼元L次時(shí)從NCO17輸出的相位θk(t)由方程(1)給出。NCO 17具有頻移設(shè)置單元21，該頻移設(shè)置單元21使用參數(shù)k、L和Q來利用方程(2)計(jì)算并設(shè)置每單位時(shí)間Tc的相位旋轉(zhuǎn)的變化量(角速度)Δω，并輸出該結(jié)果。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22包括延遲單元DLY和加法器ADD，該延遲單元DLY施加由延遲時(shí)間設(shè)置單元23設(shè)置的延遲時(shí)間T(＝Tc)，并且旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22通過每單位時(shí)間T執(zhí)行方程(3)的操作，以Δω為增量增加相位旋轉(zhuǎn)量θ，并輸出該結(jié)果。轉(zhuǎn)換器24計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)，并將這些分量輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元15。以S(＝X+jY)作為重復(fù)碼元序列的碼元，相位旋轉(zhuǎn)單元15執(zhí)行如下計(jì)算(X+jY)·(x+jy)，并輸出計(jì)算結(jié)果。
在該第三實(shí)施例中，即使當(dāng)相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化時(shí)，偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元的相位也旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4，因此可以防止信號點(diǎn)按照π→0→π變化，并且可以抑制峰值并減小PAPR。
(D)第四實(shí)施例在第三實(shí)施例中，將偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4以減小PAPR，然而還由相位旋轉(zhuǎn)單元15執(zhí)行移動(dòng)站特有的頻移。因此，存在如下情況，其中根據(jù)移動(dòng)站特有的頻率，可能不能減小PAPR，圖13是解釋第三實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置對于這些情況的操作的圖，其中，圖13中的(a)至(c)與圖12中的(a)至(c)相同。
對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量θ由方程(3)給出(參見圖13中的(d))。當(dāng)k＝1、L＝4和Q＝2時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)單元15對各碼元執(zhí)行以π/4為增量連續(xù)增加的相位旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17的相位旋轉(zhuǎn)量變?yōu)槿鐖D13中的(e)所示，并且頻譜變?yōu)槿鐖D13中的(g)所示。
根據(jù)上述內(nèi)容，由π/4相位旋轉(zhuǎn)單元51和相位旋轉(zhuǎn)單元15兩者對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量變?yōu)槿鐖D5所示。如根據(jù)圖5清楚可見，根據(jù)發(fā)送碼元的組合，出現(xiàn)了如下情況相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化，出現(xiàn)了峰值，并且不能有效地減小PAPR。
考慮到上述情況，在第四實(shí)施例中，相位旋轉(zhuǎn)單元15在重復(fù)碼元序列的周期Ts(＝Tc×Q)處以k·2π/L為增量改變對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量。這里，k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。由此，頻譜隨k而改變，并且防止對重復(fù)碼元序列中的各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17(參見圖13中的(f))執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量為π/2的整數(shù)倍，并且防止相鄰碼元之間的相位按照π→0→π變化。
(a)頻分復(fù)用發(fā)送裝置圖14是本發(fā)明第四實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置的框圖，圖15是解釋頻分復(fù)用發(fā)送裝置的操作的圖，其中將相同的附圖標(biāo)號賦予與圖7中示出的第二實(shí)施例中相同的部分。該實(shí)施例的不同之處在于，在第二實(shí)施例中，π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元13對各個(gè)輸入碼元執(zhí)行以π/4為增量增加的相位旋轉(zhuǎn)(0、π/4、2π/4、3π/4、...)，然而在該第四實(shí)施例中，π/4相位旋轉(zhuǎn)單元51將偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4或-π/4，如圖15中的(b)所示(在該實(shí)施例的示例中，將奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4)。
信道編碼器11對所輸入的二進(jìn)制信息序列執(zhí)行信道編碼，QPSK數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將經(jīng)信道編碼的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖15中的(a)所示，一個(gè)IFDMA碼元由Q個(gè)碼元S0、S1(圖中Q＝2)構(gòu)成。
π/4相位旋轉(zhuǎn)單元51將奇數(shù)號碼元的相位旋轉(zhuǎn)π/4(參見圖15中的(b))，碼元重復(fù)和重排單元14壓縮IFDMA碼元中的兩個(gè)碼元S0、S1’的時(shí)域，然后重復(fù)各碼元L次(圖中L＝4)，并重排重復(fù)碼元序列，以使其具有與碼元序列S0、S1’相同的排列(參見圖15中的(c))。由符號S1’、S3’、S5’...來表示已進(jìn)行了π/4相位旋轉(zhuǎn)的奇數(shù)號碼元S1、S3、S5...。使用Tc作為采樣周期，以周期Ts＝Q×Tc來重復(fù)碼元序列S0、S1’。
相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動(dòng)站特有的相位旋轉(zhuǎn)。更具體地，相位旋轉(zhuǎn)單元15在重復(fù)碼元序列的每個(gè)周期Ts(＝Q×Tc)處以k·2π/L為增量改變對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的量，如圖15中的(d)所示。這里，k為移動(dòng)站特有的整數(shù)，并且為0、1、2、...、L-1當(dāng)中的任何一個(gè)值。無線發(fā)送單元16對從相位旋轉(zhuǎn)單元15輸入的信號的頻率執(zhí)行從基帶頻率到射頻的上轉(zhuǎn)換，此后無線發(fā)送單元16對該信號進(jìn)行放大并從天線對其進(jìn)行發(fā)送。
如圖15中的(a)至(d)所示，通過壓縮發(fā)送碼元序列中的碼元S0、S1中的每一個(gè)的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元預(yù)定次數(shù)(L＝4)并重排重復(fù)碼元序列中的各碼元，以使它們具有與碼元序列S0、S1相同的排列，出現(xiàn)了梳齒形頻譜(參見圖15中的(g))。通過對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行在重復(fù)碼元序列的各周期Ts(＝Q×Tc)處以k·2π/L為增量變化的相位旋轉(zhuǎn)，梳齒形頻譜的頻譜位置取決于k并按照與圖20所示相同的方式偏移。
在NCO 17中，參數(shù)設(shè)置單元20在頻移單元21中設(shè)定通過來自基站的通知獲得的k和L，頻移單元21利用參數(shù)k、L來計(jì)算每重復(fù)碼元序列周期Ts的相位旋轉(zhuǎn)的變化量Δω(＝k·2π/L)，并輸出該結(jié)果。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元22包括加法器ADD和施加延遲時(shí)間T(＝Tc×Q)的延遲單元DLY，并且相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)置單元22在重復(fù)碼元序列的各周期Ts處執(zhí)行如下計(jì)算θ＝θ+Δω，以Δω為增量增加相位旋轉(zhuǎn)量θ，并輸出結(jié)果(參見圖15中的(d))。延遲時(shí)間設(shè)置單元23設(shè)定重復(fù)碼元序列的周期Ts(＝Tc×Q)作為延遲單元DLY的延遲時(shí)間T。轉(zhuǎn)換器24計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)，并將這些分量輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元15。當(dāng)k＝1時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)量θ在各周期Ts處以π/2為增量變化(參見圖15中的(e))，并且頻譜變?yōu)槿鐖D15中的(g)所示。
相位旋轉(zhuǎn)單元15的復(fù)數(shù)乘法器CML根據(jù)以下方程對以S(＝X+jY)表示的重復(fù)碼元序列中的碼元執(zhí)行計(jì)算(X+jY)×(x+jy)，并輸出計(jì)算結(jié)果。
在該第四實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置中，對于k＝1、L＝4且Q＝2，相位旋轉(zhuǎn)單元15對重復(fù)碼元序列中的各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)，如圖15中的(e)所示。結(jié)果，對各碼元S00、S11、S02、S13、S04、S15、S06、S17執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)的總量變?yōu)槿鐖D16所示。如從圖16清楚可見，對各碼元執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量為π/4的整數(shù)倍。因此，利用該第四實(shí)施例，相鄰碼元之間的相位不會按照π→0→π變化，可以抑制峰值，并且可以有效地減小PAPR。
(b)頻分復(fù)用接收裝置圖17是頻分復(fù)用接收裝置的框圖，其中將相同的附圖標(biāo)號賦予與圖10中示出的頻分復(fù)用接收裝置中相同的部分。
無線接收單元31接收無線信號，并對其頻率進(jìn)行到基帶信號的下轉(zhuǎn)換，此后QPSK解調(diào)單元32對該基帶信號執(zhí)行QPSK解調(diào)，并且AD轉(zhuǎn)換器33將解調(diào)結(jié)果(碼元)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將其輸入到相位旋轉(zhuǎn)單元34。NCO 35具有與頻分復(fù)用發(fā)送裝置的NCO 17類似的結(jié)構(gòu)，并在重復(fù)碼元序列的各周期Ts(＝Tc×Q)處執(zhí)行以下方程的計(jì)算θ＝θ-Δω，并沿發(fā)送的相反方向執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)，或者換言之，以-Δω為減量減小相位旋轉(zhuǎn)量θ。
相位旋轉(zhuǎn)單元34中的復(fù)數(shù)乘法器CML根據(jù)利用以上方程計(jì)算的相位旋轉(zhuǎn)量θ對從AD轉(zhuǎn)換器33輸入的碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)，以將該信號恢復(fù)為其原始相位，并將所生成的重復(fù)碼元序列(如圖15中的(c)所示)輸入到碼元解調(diào)單元36。碼元解調(diào)單元36對重復(fù)碼元序列中的碼元S0進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S0進(jìn)行解調(diào)，并對重復(fù)碼元序列中的碼元S1’進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S1’進(jìn)行解調(diào)。換言之，碼元解調(diào)單元36中的開關(guān)36a在采樣周期Tc處將輸出端子從0切換到1，并且碼元S0的積分器36b0對重復(fù)碼元S0進(jìn)行積分以對發(fā)送碼元S0進(jìn)行解調(diào)，并且類似地，碼元S1’的積分器36b1對重復(fù)碼元S1’進(jìn)行積分，π/4相位旋轉(zhuǎn)單元36c將經(jīng)積分的碼元S’的相位旋轉(zhuǎn)-π/4以對發(fā)送碼元S’進(jìn)行解調(diào)。解碼器39對所輸入的碼元S0、S1中的每一個(gè)執(zhí)行糾錯(cuò)解碼處理，并將結(jié)果輸入到數(shù)據(jù)處理單元(圖中未示出)。
在圖17中，僅示出了一個(gè)移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)，然而每個(gè)移動(dòng)站都有相位旋轉(zhuǎn)單元34、NCO 35以及碼元解調(diào)單元36。
利用上述頻分復(fù)用接收裝置，可以準(zhǔn)確地解調(diào)從第四實(shí)施例的頻分復(fù)用發(fā)送裝置發(fā)送的發(fā)送碼元。
因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以提出本發(fā)明的很多明顯且很大不同的實(shí)施例，所以應(yīng)當(dāng)理解，除了如在所附權(quán)利要求中限定的以外，本發(fā)明并不限于其具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其包括第一相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以-π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元。
2.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其包括第一相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以-π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元；其中所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量改變對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其中所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元包括相位旋轉(zhuǎn)生成單元，用于生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量增加的相位；以及復(fù)數(shù)乘法器，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行所生成的相位旋轉(zhuǎn)。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻分復(fù)用接收裝置，其包括接收單元，用于接收從所述發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對各移動(dòng)站生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化的相位，并對所述重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)；以及解調(diào)單元，用于組合從所述相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并對經(jīng)組合的碼元序列中的各碼元執(zhí)行以-π/4為減量遞減或以π/4為增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)，以對所述發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
5.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其包括第一相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行π/4或-π/4相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元。
6.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其包括第一相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行π/4或-π/4相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元；其中所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量改變對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其中所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元包括相位旋轉(zhuǎn)生成單元，用于生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量增加的相位；以及復(fù)數(shù)乘法器，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行所生成的相位旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻分復(fù)用接收裝置，其包括接收單元，用于接收從所述發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對各移動(dòng)站生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化的相位，并對所述重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)；以及解調(diào)單元，用于組合從所述相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并對偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行-π/4或π/4相位旋轉(zhuǎn)，以對所述發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
9.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送方法，包括第一步驟，用于對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以-π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；第二步驟，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后將這些碼元重復(fù)指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第三步驟，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及第四步驟，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元；其中在所述第三步驟中，對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頻分復(fù)用發(fā)送方法，其中所述第三步驟包括以下步驟生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量增加的相位；以及對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行所生成的相位旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頻分復(fù)用接收方法，包括第五步驟，用于接收從所述發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；第六步驟，用于對各移動(dòng)站生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化的相位，并對所述重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)；以及第七步驟，用于組合從所述相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并且對經(jīng)組合的碼元序列中的各碼元執(zhí)行以-π/4的減量遞減或以π/4的增量遞增的相位旋轉(zhuǎn)，以對所述發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
12.一種用于以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送方法，包括第一步驟，用于對發(fā)送碼元序列中的偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行π/4或-π/4相位旋轉(zhuǎn)；第二步驟，用于壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后將這些碼元重復(fù)指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第三步驟，用于對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；以及第四步驟，用于發(fā)送所述經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元；其中在所述第三步驟中，對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)的量在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頻分復(fù)用發(fā)送方法，其中所述第三步驟包括以下步驟生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量增加的相位；以及對所述重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行所生成的相位旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頻分復(fù)用接收方法，包括第五步驟，用于接收從所述發(fā)送裝置發(fā)送的重復(fù)碼元序列中的各碼元；第六步驟，用于對各移動(dòng)站生成在所述重復(fù)碼元序列的各周期處以k·2π/L的增量變化的相位，并對所述重復(fù)碼元序列中的各個(gè)接收到的碼元執(zhí)行具有該相位的相位旋轉(zhuǎn)，其中k為移動(dòng)站特有的整數(shù)；以及第七步驟，用于組合從所述相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的同一碼元的分量，并且對偶數(shù)號碼元或奇數(shù)號碼元執(zhí)行-π/4或π/4相位旋轉(zhuǎn)，以對所述發(fā)送碼元進(jìn)行解調(diào)。
全文摘要
頻分復(fù)用收發(fā)器裝置及方法。一種以移動(dòng)站特有的頻譜來發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送裝置，其中π/4連續(xù)相位旋轉(zhuǎn)單元對發(fā)送碼元序列中的各碼元執(zhí)行以π/4的增量遞增或以－π/4的減量遞減的相位旋轉(zhuǎn)；碼元重復(fù)和重排單元壓縮相位旋轉(zhuǎn)后的發(fā)送碼元序列中的各碼元的時(shí)域，然后重復(fù)這些碼元指定次數(shù)(L次)，并且重排所獲得的重復(fù)碼元序列中的碼元，以使其具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；相位旋轉(zhuǎn)單元對經(jīng)重排的重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行以移動(dòng)站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)；并且發(fā)送單元發(fā)送經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的碼元。
文檔編號H04Q7/32GK101022439SQ20061010898
公開日2007年8月22日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者川崎敏雄 申請人:富士通株式會社