專利名稱：頻分復(fù)用收發(fā)器設(shè)備、波數(shù)分割復(fù)用收發(fā)器設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻分復(fù)用收發(fā)器設(shè)備、波數(shù)分割復(fù)用收發(fā)器設(shè)備及其方法，更具體地，涉及一種用于在頻譜或波數(shù)譜中發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用收發(fā)器設(shè)備、波數(shù)分割復(fù)用收發(fā)器設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
DS-CDMA(直接序列碼分多址)通過擴頻碼對窄帶發(fā)送信號進行復(fù)用，以在更寬的頻帶上對發(fā)送信號進行擴頻和發(fā)送。在DS-CDMA中，當(dāng)多個移動站中的每一個都通過具有特定擴頻因子SF的擴頻碼對發(fā)送信號進行復(fù)用來傳送該發(fā)送信號時，信息傳輸速率變成1/SF。因此，為了實現(xiàn)與TDMA的頻率利用效率相當(dāng)?shù)念l率利用效率，在DS-CDMA中必需容納與移動站的SF數(shù)量相等的大量信號。然而，在上行鏈路上的實際無線傳播環(huán)境下，由于從各移動站到基站的傳播狀況的差異(例如，由于傳播延遲時間或傳播路徑波動的差異)，多址干擾(MAI)(來自多個移動站中的每一個的信號相互干擾)的影響變得顯著，從而降低了頻率利用率。
因此，正在研究IFDMA(交織頻分多址)，作為在下一代移動通信中能夠減小MAI的影響的無線調(diào)制方法(見JP2004-297756A的說明書和Goto，et al.，″Investigations on Packet Error Rate of Variable Spreading andChip Repetition 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)制方法通過將發(fā)送信號乘以按移動站特有的速度變化的相位來發(fā)送該信號，從而通過按如下方式將來自各移動站的多個信號布置在頻率軸上來降低MAI這些信號在頻率軸上不會相互交疊。
圖21是示出了使用IFDMA調(diào)制方法的移動站的構(gòu)成的框圖，圖22是對IFDMA碼元進行說明的圖。信道編碼器1a通過將諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯編碼應(yīng)用于輸入的二進制信息序列來執(zhí)行信道編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制器1b將信道編碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成例如QPSK中的I，Q復(fù)分量(碼元)。將在IFDMA的一個幀中發(fā)送的碼元稱為“IFDMA碼元”，并且一個IFDMA碼元由如圖22的(a)所示的Q個碼元S0、S1、S2、S3組成(在該圖中Q＝4)。
碼元重復(fù)和重排單元1c對IFDMA碼元中的4個碼元S0、S1、S2以及S3的時域進行壓縮，并重復(fù)地生成各碼元L次(在圖中L＝4)，而且對這些重復(fù)生成的碼元進行重排并按照與碼元序列S0、S1、S2、S3的排列相同的排列來布置這些碼元(見圖22的(b))。通過采用Tc作為采樣周期，碼元重復(fù)的周期Ts將滿足關(guān)系式Ts＝Tc×Q。相位旋轉(zhuǎn)單元1d具有復(fù)數(shù)乘法器CML，其對重復(fù)碼元序列中的各碼元執(zhí)行移動站特有相位旋轉(zhuǎn)(見圖22的(c))；和無線發(fā)送器1e，其將從相位旋轉(zhuǎn)單元1d輸入的信號從基帶頻率上變頻成射頻，然后對該信號進行放大并通過天線對其進行發(fā)送。
當(dāng)對發(fā)送碼元序列S0、S1、S2、S3的時域進行壓縮并重復(fù)生成各發(fā)送碼元預(yù)定次數(shù)(L次)，并對該重復(fù)碼元序列的多個碼元中的每一個進行重排以具有與碼元序列S0、S1、S2、S3的排列相同的排列時，重排后的重復(fù)碼元序列將具有如圖23的(a)所示的梳齒形頻譜。而且，通過針對重排后的重復(fù)碼元序列的多個碼元中的每一個執(zhí)行按移動站特有的速度變化的相位旋轉(zhuǎn)，梳齒形頻譜的譜位置如圖23的(a)到(d)所示地偏移，并且變得可以進行頻分復(fù)用發(fā)送。換句話說，當(dāng)相位旋轉(zhuǎn)的速度是零時，來自相位旋轉(zhuǎn)單元1d的輸出信號的頻譜將具有如圖23的(a)所示的梳齒形頻譜特性，并且隨著每單位時間Tc的相位旋轉(zhuǎn)的變化量的增大，該頻譜將如圖23的(a)到(d)所示地偏移。
NCO(數(shù)控振蕩器)1g對每單位時間Tc的相位旋轉(zhuǎn)量θ進行計算，并且相位旋轉(zhuǎn)單元1d的復(fù)數(shù)乘法器針對重復(fù)碼元序列的每個碼元執(zhí)行移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)并執(zhí)行頻移處理。
在將Q個碼元重復(fù)L次的情況下，由以下公式給出從NCO 1g輸出的相位θk(t)θk(t)=k·2πWL·t=k·2π1L·Q·Tc·t]]>W=1TsQW=1Tc---(1)]]>其中W是碼元頻率，k是對應(yīng)于移動站的值并且是在0、1、2、....L-1中的任何一個值。NCO 1g按周期Tc輸出已根據(jù)公式(1)計算出的相位θk(t)，并被設(shè)置成使得相位旋轉(zhuǎn)量在IFDMA周期(＝L Q Tc＝16Tc)處為2π(使得相位構(gòu)成一個完整的循環(huán))。
在NCO 1g中，頻移設(shè)置單元1h設(shè)置每單位時間Tc的相位旋轉(zhuǎn)變化量Δω(角速度)。即，利用參數(shù)k、L以及Q，單元1h根據(jù)以下公式計算并輸出角速度ΔωΔω=k·2πWL=k·2π1L·Q]]>f=Δω2π·Tc=kL·Q·Tc---(2)]]>旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元1i包括加法器ADD和用于施加延遲時間T(＝Tc)的延遲單元DLY，并根據(jù)以下公式每單位時間Tc執(zhí)行計算，以每次將旋轉(zhuǎn)相位θ增大Δω并輸出該結(jié)果。
θ＝θ+Δω(2a)轉(zhuǎn)換器1j對在旋轉(zhuǎn)相位量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)進行計算，并將這些分量輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元1d。通過將重復(fù)碼元序列中的多個碼元表示為S(＝X+jY)，相位旋轉(zhuǎn)單元1d根據(jù)以下公式執(zhí)行計算并輸出計算結(jié)果。
(X+jY) (x+jy)實際上，相位旋轉(zhuǎn)單元1d的復(fù)數(shù)乘法器CML對各個實數(shù)部分和虛數(shù)部分計算(Xx-Yy)和(Xy+Yx)，并將其輸出。
如果k＝0，則相移量將為零(Δω＝0)，并且頻譜將變成如圖23的(a)所示。如果k＝1，根據(jù)公式(2)，相移量將變成Δω＝2π/L×Q，并且如果Q＝L＝4，則相位將以π/8為增量變化并且頻譜將變成如圖23的(b)所示。而且，如果k＝2，根據(jù)公式(2)，相移量將變成Δω＝4π/L×Q。如果Q＝L＝4，則對于每個Tc相位將以2π/8為增量變化，并且頻譜將變成如圖23的(c)所示。此外，如果k＝3，則根據(jù)公式(2)，相移量將變成Δω＝6π/L×Q。如果Q＝L＝4，則對于每個Tc相位將以3π/8為增量變化，并且頻譜將變成如圖23的(d)所示。結(jié)果，即使多個移動站同時訪問同一基站，在頻率軸上各移動站的頻譜也將是正交的，并且可以減小在多個發(fā)送信號之中的干擾。
在移動無線通信中，取決于傳播路徑，會出現(xiàn)MPI(多徑干擾)，并且線路質(zhì)量變差。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的IFDMA中，為了如在JP2004-297756A的段落 到 中闡述的那樣減小MPI，使用多徑干擾抵消器。然而，在使用該多徑干擾抵消器的方法中，處理量必定會增大，因此存在跟蹤性的問題。
因此，正在研究能夠降低MPI的影響的OFDM方法作為調(diào)制方法。然而，在OFDM方法中，在多個正交頻率上對發(fā)送碼元進行復(fù)用，因此峰值對平均功率比(PAPR)變大并且發(fā)送放大器的發(fā)送效率變差。為了防止PAPR增大，通過在發(fā)送單元中進行削波(clipping)處理來刪除比閾值大的單個部分以抑制峰值功率，這使得可以降低輸入給發(fā)送放大器的峰值功率。然而，存在的問題在于由于對峰值功率的抑制導(dǎo)致誤碼率增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在不使用多徑抵消器的情況下減小多徑干擾。
在OFDM中，由于進行復(fù)用，因此存在PAPR變大的趨勢。因此，本發(fā)明的另一目的是防止PAPR變大。
本發(fā)明的第一形式是一種頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備，其以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第一形式的第一頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第一相位生成單元，其用于生成分別按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的各相位；第一相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行所述碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)；第二相位生成單元，其用于生成按移動站特有的速度變化的相位；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對從所述第一相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的所述碼元序列執(zhí)行所述移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送來自所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
本發(fā)明的第一形式的第二頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；相位生成單元，其用于生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元和移動站特有的速度變化的各相位；相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元以所述相位生成單元輸出的相位執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
本發(fā)明的第一形式的第三頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；相位生成單元，其用于生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的各相位；相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行所述碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
本發(fā)明的該第一形式的頻分復(fù)用接收設(shè)備包括接收單元，其用于接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號；正交解調(diào)單元，其用于根據(jù)接收到的信號對重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；定時檢測單元，其用于檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時；FFT處理單元，其用于按由所述定時檢測單元檢測到的定時來選擇接收到的碼元序列，然后對該接收到的碼元序列執(zhí)行FFT變換并將其變換到頻譜；合成器，其用于針對每個移動站和碼元對所述發(fā)送碼元序列的碼元和所述移動站特有的頻譜進行合成；以及解碼器，其用于對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
本發(fā)明的第二形式是一種波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備，其以碼元和移動站均特有的波數(shù)譜發(fā)送數(shù)據(jù)。
該波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；擴頻碼生成單元，其用于為所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元生成構(gòu)成沃爾什碼的指定波數(shù)碼作為擴頻碼；擴頻單元，其用于將所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元乘以所述擴頻碼，以對所述碼元進行擴頻；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述擴頻單元的輸出。
本發(fā)明的該第二形式的波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備包括接收單元，其用于接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號；正交解調(diào)單元，其用于根據(jù)接收到的信號對重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；定時檢測單元，其用于檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時；沃爾什WFT處理單元，其用于按由所述定時檢測單元檢測到的定時來選擇接收到的碼元序列，然后對該接收到的碼元序列執(zhí)行沃爾什WFT變換，以將其變換到波數(shù)譜；合成器，其用于針對每個移動站和碼元對所述發(fā)送碼元序列的所述碼元和所述移動站特有的所述波數(shù)譜進行合成；以及解碼器，其用于對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
本發(fā)明的第三形式是一種頻分復(fù)用發(fā)送方法和一種波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送方法。
本發(fā)明的該第三形式的頻分復(fù)用發(fā)送方法包括執(zhí)行上述頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的每個部分的步驟。此外，該波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送方法包括執(zhí)行上述波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備的每個部分的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，可以在不使用多徑抵消器的情況下使用偽OFDM方法執(zhí)行發(fā)送，因此可以與在OFDM方法中同樣地減小多徑干擾(MPI)，由此得到頻率分集效應(yīng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，以正交頻率或波數(shù)發(fā)送碼元，因此獲得了擴頻增益，并可以減小了PAPR。
根據(jù)結(jié)合附圖的以下說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得顯見。


圖1是本發(fā)明第一實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖。
圖2是用于說明圖1所示的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。
圖3是示出了碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元的構(gòu)成的圖。
圖4是說明了本發(fā)明第一實施例中的k＝0(第一移動站)的頻譜的圖。
圖5是本發(fā)明第一實施例的頻分復(fù)用接收設(shè)備的框圖。
圖6是當(dāng)存在多徑干擾時的接收信號的示例。
圖7是說明了本發(fā)明第一實施例中的k＝1(第二移動站)的頻譜的圖。
圖8是說明了第一用戶UE0和第二用戶UE1的頻譜的圖。
圖9是本發(fā)明第二實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖。
圖10是本發(fā)明第三實施例的用于按波數(shù)譜發(fā)送數(shù)據(jù)的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖。
圖11是用于說明圖10所示的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。
圖12是說明了本發(fā)明第三實施例的第一移動站的波數(shù)譜的圖。
圖13是本發(fā)明第三實施例的波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備的框圖。
圖14是當(dāng)存在多徑干擾時的接收信號的示例。
圖15是第二移動站的時序圖。
圖16是說明了本發(fā)明第三實施例的第二移動站的波數(shù)譜的圖。
圖17是說明了本發(fā)明第三實施例的第一和第二移動站的波數(shù)譜的圖。
圖18是本發(fā)明第四實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖。
圖19是說明了圖18所示的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。
圖20是示出了第四實施例的頻譜的圖。
圖21是示出了使用IFDMA調(diào)制方法的移動站的構(gòu)成的圖。
圖22是說明了IFDMA碼元的圖。
圖23是說明了梳齒形頻譜的圖。
具體實施例方式
(A)第一實施例(a)頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備圖1是示出了本發(fā)明第一實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖。圖2是用于說明圖1所示的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。該第一實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備可以用作移動站。
編碼器11通過將諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯編碼應(yīng)用于所輸入的二進制信息序列來執(zhí)行信道編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將信道編碼后的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖2的(a)所示，一個IFDMA碼元由Q個碼元D0、D1組成(在該圖中Q＝2)。
時域壓縮和重復(fù)單元13對IFDMA碼元中的2個碼元D0、D1的時域進行壓縮，然后重復(fù)地生成各碼元L次(在圖中L＝4)；重排單元14對該重復(fù)碼元序列進行重排，使其具有與碼元序列D0、D1的排列相同的排列(見圖2的(c))。通過采用Tc作為由該重復(fù)處理獲得的碼元的周期，該碼元序列將按周期Ts＝Tc×Q重復(fù)。
碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15針對重排后的重復(fù)碼元序列執(zhí)行碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)。例如，如圖2的(d)所示，碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15將重排后的碼元序列中的碼元D0保持不變(不執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn))，而對碼元D1執(zhí)行碼元特有相位旋轉(zhuǎn)，使得各碼元的相位以π為增量(例如0、π、2π(＝0)、3π(＝-π)、...)增大。UE相位旋轉(zhuǎn)單元16針對從碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15輸出的各碼元執(zhí)行移動站(UE用戶設(shè)備)特有的相位旋轉(zhuǎn)，然后，如圖2的(e)所示，CP附加單元17針對各IFDMA碼元將一CP(循環(huán)前綴)附加到重復(fù)碼元序列的開頭，并且發(fā)送單元18將對其附加了CP的碼元序列的頻率從基帶頻率上轉(zhuǎn)換成射頻，然后對該信號進行放大并通過天線將其發(fā)送。
數(shù)控振蕩器(NCO)19對每單位時間Tc的相位旋轉(zhuǎn)量θ進行計算，并且相位旋轉(zhuǎn)單元16的復(fù)數(shù)乘法器(在圖中未示出)針對所輸入的重復(fù)碼元序列的每個碼元執(zhí)行移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)并執(zhí)行頻移處理。在將Q(＝2)個碼元重復(fù)L次(＝4)的情況下，由公式(1)表示從NCO 19輸出的相位θk(t)。在NCO 19中，頻移設(shè)置單元19a是設(shè)置每單位時間Tc的相位旋轉(zhuǎn)變化量Δω(角速度)的部分，它利用由參數(shù)設(shè)置單元19b設(shè)置的參數(shù)k、L以及Q來根據(jù)公式(2)計算角速度Δω并將其輸出。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元19c包括施加由延遲時間設(shè)置單元19d設(shè)置的延遲時間T(＝Tc)的延遲單元DLY，和加法器ADD，并在每個單位時間T處執(zhí)行公式(2a)的計算，同時以Δω為增量增大相位旋轉(zhuǎn)量θ且輸出該結(jié)果。轉(zhuǎn)換單元19e對在相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)進行計算，并將結(jié)果輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元16。通過將從碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15輸出的碼元表示為S(＝X+jY)，相位旋轉(zhuǎn)單元16執(zhí)行計算(X+jY)×(x+jy)，并輸出該結(jié)果。
碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元20生成碼元序列中的碼元D0的相位旋轉(zhuǎn)量，碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元21生成碼元序列中的碼元D1的相位旋轉(zhuǎn)量。將這些碼元D0、D1交替輸入給碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15，因此與該過程相同步地，通過切換器22將由碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元20、21生成的相位旋轉(zhuǎn)量交替輸入給碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15。在圖2所示的示例中，針對碼元D0執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量是0，針對碼元D1執(zhí)行的相位旋轉(zhuǎn)量是π，因此碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元20在各重復(fù)碼元周期Ts之后生成相位旋轉(zhuǎn)量0(0，0，0，...)并將它輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元15，而碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元21在各重復(fù)碼元周期Ts之后生成以π為增量增大的相位旋轉(zhuǎn)量(0，π，2π(＝0)，3π(＝-π))并將它輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元15。
碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元20、21包括與數(shù)控振蕩器(NCO)19的構(gòu)成相同的構(gòu)成。圖3是示出了碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元21的構(gòu)成的圖，其中，頻移設(shè)置單元21a是這樣的部分其將每單位時間Ts的相位旋轉(zhuǎn)變化量設(shè)置為π，并輸出由參數(shù)設(shè)置單元21b設(shè)置的參數(shù)π。旋轉(zhuǎn)相位量設(shè)置單元21c包括施加由延遲時間設(shè)置單元21d設(shè)置的延遲時間T(＝Ts)的延遲單元DLY，和加法器ADD，并在每個單位時間Ts處執(zhí)行公式(2a)的計算，同時以π為增量增大相位旋轉(zhuǎn)量θ且輸出該結(jié)果。轉(zhuǎn)換單元21e對在相位旋轉(zhuǎn)量θ的復(fù)平面中的I、Q分量(x，y)進行計算，并將結(jié)果輸入給碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15。
在碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15中，當(dāng)不對碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)時，第一移動站(k＝0)的頻譜變成如圖4的(A)所示，并且在碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15中，當(dāng)只對多個碼元D1執(zhí)行以π為增量增大的相位旋轉(zhuǎn)時，頻譜變成如圖4的(B)所示。如從圖4的(B)所見，在該第一實施例中，(1)使用正交頻率f0和f4發(fā)送碼元D0；(2)使用正交頻率f2和f6發(fā)送碼元D1；并且(3)使用相互正交的頻率發(fā)送碼元D0和D1。這與在OFDM方法中通過多個子載波發(fā)送IFDMA碼元的所有碼元D0、D1相同，并且不會出現(xiàn)由其延遲時間比CP周期短的延遲波產(chǎn)生的多徑干擾而造成的傳輸劣化。
(b)第一實施例的頻分復(fù)用接收設(shè)備圖5是第一實施例的頻分復(fù)用接收設(shè)備的框圖。
無線接收單元31接收無線電信號，并將其頻率下變頻成基帶頻率，然后正交解調(diào)單元32對基帶信號執(zhí)行諸如QPSK解調(diào)的解調(diào)，然后AD轉(zhuǎn)換器(在圖中未示出)將解調(diào)結(jié)果(接收碼元序列)轉(zhuǎn)換成數(shù)位，并將該結(jié)果輸入給碼元定時檢測單元33和串并轉(zhuǎn)換器34。碼元定時檢測單元33對來自接收碼元序列的IFDMA碼元定時進行檢測，并且串并轉(zhuǎn)換器34基于該IFDMA碼元定時(幀碼元定時)從接收碼元序列中刪除CP，然后將接收碼元序列從串行的轉(zhuǎn)換成并行的。FFT單元35對被轉(zhuǎn)換成并行的所有碼元數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT變換，并生成多個子載波分量(頻譜)。在圖4(B)所示的示例中，輸出與頻率f0、f2、f4以及f6相對應(yīng)的碼元數(shù)據(jù)D0、D1、D0、D1，作為所述多個子載波分量。
子載波合成器36對頻率f0與f4的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D0，并且對頻率f2與f6的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D1。解碼器37對所輸入的碼元D0、D1執(zhí)行糾錯解碼處理，并將該結(jié)果輸入給數(shù)據(jù)處理單元(在圖中未示出)。
(c)在1徑模型下接收信號的增益以下公式給出了在1徑模型的各采樣點(重復(fù)碼元序列的各碼元的定時)處的接收信號。其中n是在各采樣點處的噪聲。
R0＝D0+n0R1＝D1+n1R2＝D0+n2R3＝-D1+n3(3a)R4＝D0+n4R5＝D1+n5R6＝D0+n6R7＝-D1+n7將復(fù)頻率fk的傅里葉系數(shù)Sk表示為Sk=1NΣm=0N-1Rmexp(-2πkmj/N)---(4)]]>其中由以下公式表示頻率f0的信號分量。
S0=Σm=07Rm]]>=Σm=07(D0+n0+D1+n1+D0+n2-D1+n3+D0+n4+D1+n5+D0+n6-D1+n7)]]>=4·D0+Σm=07nm---(5)]]>類似地，由以下公式表示頻率f4的信號分量。
S4=Σm=07(Rm×(-1)m)]]>=Σm=07(D0+n0-(D1+n1)+D0+n2-(-D1+n3)+D0+n4-(D1+n5)+D0+n6-(-D1+n7))]]>=4·D0+n0-n1+n2-n3+n4-n5+n6-n7---(6)]]>結(jié)果，由以下公式給出作為頻率f0與頻率f4的同相合成的信號分量S0+4＝S0+S4＝8·D0+2(n0+n2+n4+n6)(7)其中由以下公式給出SNR(信噪比)SNR=(8·D0)222(n02+n22+n42+n62)]]>=64D0216n2=4D02n2---(8)]]>由此可見獲得了擴頻增益。這是因為使用多個交疊頻率發(fā)送一個碼元。
(d)在2徑模型下的接收信號的增益和MPI的減小圖6示出了在存在多徑干擾的情況下的示例，其中(a)為直達波，(b)為延遲波，(c)為由直達波與延遲波的合成組成的接收采樣序列。該圖示出了其中延遲波相對于直達波延遲了一個采樣的示例。由以下公式表示2徑模型的接收信號。
R0＝D0-D1+n0R1＝D1+D0+n1R2＝D0+D1+n2R3＝-D1+D0+n3(9)R4＝D0-D1+n4R5＝D1+D0+n5R6＝D0+D1+n6R7＝-D1+D0+n7由以下公式表示頻率f0的信號分量。
S0=Σm=07Rm]]>=D0-D1+n0]]>+D1+D0+n1]]>+D0+D1+n2]]>-D1+D0+n3]]>+D0-D1+n4]]>+D1+D0+n5]]>+D0+D1+n6]]>-D1+D0+n7]]>=8·D0+Σm=07nm---(10)]]>由以下公式表示頻率f4的信號分量。
S4=Σm=07(Rm×(-1)m)]]>=D0-D1+n0]]>-(D1+D0+n1)]]>+D0+D1+n2]]>-(-D1+D0+n3)]]>+D0-D1+n4]]>-(D1+D0+n5)]]>+D0+D1+n6]]>-(-D1+D0+n7)]]>=n0-n1+n2-n3+n4-n5+n6-n7---(11)]]>結(jié)果，作為頻率f0與頻率f4的同相合成的信號分量變成S0+4＝S0+S4＝8·D0+2(n0+n2+n4+n6)(12)并且由以下公式給出SNRSNR=(8·D0)222(n02+n22+n42+n62)]]>=64D0216n2=4D02n2---(13)]]>由上可見，即使在多徑環(huán)境下也獲得了擴頻增益，減小了MPI，并且還出現(xiàn)了由于OFDM而產(chǎn)生的頻率分集效應(yīng)。
(e)第二移動站圖4示出了第一移動站(k＝0)的頻譜，而在圖7的(B)中示出了第二移動站(k＝1)的頻譜。換句話說，當(dāng)碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15不對碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)時，第二移動站(k＝1)的頻譜變成如圖7的(A)所示，然而，當(dāng)碼元相位旋轉(zhuǎn)單元15對所述多個碼元D1中的每一個執(zhí)行以π為增量增大的相位旋轉(zhuǎn)時，頻譜變成如圖7的(B)所示。從圖7的(B)可見(1)使用正交頻率f1和f5發(fā)送碼元D0；(2)使用正交頻率f3和f7發(fā)送碼元D1；并且(3)使用相互正交的頻率發(fā)送碼元D0和D1。
由上可見，如圖8所示，通過頻率f0、f2、f4以及f6發(fā)送來自第一用戶UE0的數(shù)據(jù)，通過頻率f1、f3、f5以及f7發(fā)送來自第二用戶UE1的數(shù)據(jù)；使用相互正交的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，使得不會出現(xiàn)干擾。
根據(jù)第一實施例，可以實現(xiàn)為偽OFDM，因此不需要多徑抵消器，并且可以減小多徑干擾。
(B)第二實施例圖9是第二實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖，對與圖1所示的第一實施例中相同的部分指配相同的標(biāo)號。圖1與圖9之間的不同之處在于將圖1中的相位旋轉(zhuǎn)單元15與16合并成圖25中的單個相位旋轉(zhuǎn)單元25。
編碼器11通過將諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯編碼應(yīng)用于所輸入的二進制信息序列來執(zhí)行信道編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制單元12將信道編碼后的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖2的(a)所示，一個IFDMA碼元由Q個碼元D0、D1組成(在該圖中Q＝2)。
時域壓縮和重復(fù)單元13對IFDMA碼元中的2個碼元D0、D1的時域進行壓縮，然后重復(fù)各碼元L次(在圖中L＝4)；重排單元14對該重復(fù)碼元序列進行重排，使其具有與碼元序列D0、D1的排列相同的排列(見圖2的(c))。通過采用Tc作為由該重復(fù)處理獲得的碼元的周期，該碼元序列將按周期Ts＝Tc×Q重復(fù)。
相位旋轉(zhuǎn)單元25針對重排后的重復(fù)碼元序列中的各相應(yīng)碼元執(zhí)行碼元D0、D1和移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)，然后，如圖2的(e)所示，CP附加單元17針對各IFDMA碼元將一CP(循環(huán)前綴)附加到重復(fù)碼元序列的開頭，并且發(fā)送單元18將對其附加了CP的碼元序列的頻率從基帶頻率上轉(zhuǎn)換成射頻，然后對該信號進行放大并通過天線將其發(fā)送。
移動站/碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元26生成與移動站和碼元D0相對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量，并且移動站/碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元27生成與移動站和碼元D1相對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量。將這些碼元D0、D1交替輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元25，并且與該過程相同步地，將由移動站/碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元26、27生成的相位旋轉(zhuǎn)量交替輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元25。
與移動站相對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量是2πk/L×Q(在圖2所示的示例中L×Q＝8，因此該相位旋轉(zhuǎn)量為πk/4)，與碼元D0相對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量為0，而與碼元D1相對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量為π，因此移動站/碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元26在每個碼元重復(fù)周期Ts之后生成的多個碼元D0的相位旋轉(zhuǎn)量為0→0+2×πk/4→0+4×πk/4→0+6×πk/4→...
此外，移動站/碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元27在每個碼元重復(fù)周期Ts之后生成的多個碼元D1的相位旋轉(zhuǎn)量為0+πk/4→π+3×πk/4→2π+5×πk/4→3π+7×πk/4→...
切換器28在每個碼元周期Tc之后將這些碼元D0、D1的相位旋轉(zhuǎn)量交替輸入給相位旋轉(zhuǎn)單元25。
根據(jù)該第二實施例，可以獲得與第一實施例相同的效果，并且可以將相位旋轉(zhuǎn)單元集成為一個相位旋轉(zhuǎn)單元。頻分復(fù)用接收設(shè)備具有與圖5所示的第一實施例的頻分復(fù)用接收設(shè)備相同的構(gòu)成。
(C)第三實施例(a)波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備圖10是本發(fā)明第三實施例的通過波數(shù)譜發(fā)送數(shù)據(jù)的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖，圖11是用于說明圖10所示的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。該第三實施例的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備可以用作移動站。
編碼器51通過將諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯編碼應(yīng)用于所輸入的二進制信息序列來執(zhí)行信道編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制單元52將信道編碼后的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖11的(a)所示，一個IWDMA碼元由Q個碼元D0、D1組成(在該圖中Q＝2)。
時域壓縮和重復(fù)單元53對IWDMA碼元中的2個碼元D0、D1的時域進行壓縮，然后將各碼元重復(fù)L次(在圖中L＝4)；重排單元54對該重復(fù)碼元序列進行重排，使其具有與碼元序列D0、D1的排列相同的排列(見圖11的(c))。通過采用Tc作為由該重復(fù)處理獲得的碼元的周期，該碼元序列將按周期Ts＝Tc×Q重復(fù)。
如圖11的(d)所示，擴頻碼生成單元55、56使用沃爾什(Walsh)碼來生成碼元和移動站特有的正交擴頻碼。例如，將沃爾什碼的第m個波數(shù)碼的第n個元素表示為Wal(m，n)，擴頻碼生成單元55在每個碼元周期Tc處生成均與碼元D0相乘的擴頻碼序列Wal(0，0)、Wal(0，1)、Wal(0，2)、Wal(0，3)、Wal(0，4)、Wal(0，5)、Wal(0，6)、Wal(0，7)。而擴頻碼生成單元56生成均與碼元D1相乘的擴頻碼序列Wal(2，0)、Wal(2，1)、Wal(2，2)、Wal(2，3)、Wal(2，4)、Wal(2，5)、Wal(2，6)、Wal(2，7)。切換器60在每個碼元周期Tc處交替選擇從擴頻碼生成單元55、56所生成的碼，并將該碼輸入給擴頻碼乘法器57，擴頻碼乘法器57將重排后的重復(fù)碼元D0、D1與擴頻碼相乘并執(zhí)行擴頻處理。擴頻碼元序列變成如圖11的(e)所示。
如圖11的(f)所示，CP附加單元58將一CP(循環(huán)前綴)附加到已與擴頻碼相乘的碼元序列的開頭，并且發(fā)送單元59將對其附加了CP的碼元序列的頻率從基帶頻率上轉(zhuǎn)換成射頻，然后對該信號進行放大并通過天線將其發(fā)送。
(b)擴頻碼擴頻碼生成單元55、56使用沃爾什碼來生成碼元和移動站特有的如下所示的正交擴頻碼。在使用如下所示的8維沃爾什碼的情況下，如下地表示該8維沃爾什碼W8=111111111111-1-1-1-111-1-1-1-11111-1-111-1-11-1-111-1-111-1-11-111-11-11-1-11-111-11-11-11-1=w0w1w2w3w4w5w6w7---(14)]]>在該8維沃爾什碼中，多個波數(shù)wi、wj中的每一個的碼相互正交，并且滿足wi×wj＝0的關(guān)系。
當(dāng)使用波數(shù)w0的碼(擴頻碼＝w0)對所述多個碼元D0進行擴頻時，將碼元D0每隔一個地乘以波數(shù)w0的碼。在進行該乘法時，波數(shù)w0與波數(shù)w7的碼相同，因此如圖12所示，以波數(shù)w0和w7輸出碼元D0。此外，當(dāng)使用波數(shù)w2的碼對碼元D1進行擴頻時，將碼元D1每隔一個地乘以波數(shù)w2的碼。在進行該乘法時，波數(shù)w2與波數(shù)-1×w5的碼相同，因此如圖12所示，以波數(shù)w2和w5輸出碼元D1(相位是相反的)。
通過對發(fā)送信號執(zhí)行沃爾什變換可以得到圖12所示的波譜。
將沃爾什變換公式G(m)如下定義為G(m)=1NΣn=0N-1g(n)wal(m,n)---(15)]]>在圖11所示的示例中g(shù)＝[D0 D1 D0 -D1 D0 -D1 D0 D1] (16)因此將沃爾什變換公式表示為以下公式G(0)=18Σn=07g(n)·wal(0,n)]]>=18(D0×1+D1×1+D0×1-D1×1+D0×1-D1×1+D0×1+D1×1)=D02]]>G(1)=18Σn=07g(n)·wal(1,n)]]>=18(D0×1+D1×1+D0×1-D1×1+D0×(-1)-D1×(-1)+D0×(-1)+D1×(-1))=0]]>G(2)=18Σn=07g(n)·wal(2,n)]]>=18(D0×1+D1×1+D0×(-1)-D1×(-1)+D0×(-1)-D1×(-1)+D0×1+D1×1)=D12]]>G(3)=18Σn=07g(n)·wal(3,n)]]>=18(D0×1+D1×1+D0×(-1)-D1×(-1)+D0×1-D1×1+D0×(-1)+D1×(-1))=0]]>G(4)=18Σn=07g(n)·wal(4,n)]]>=18(D0×1+D1×(-1)+D0×(-1)-D1×1+D0×1-D1×(-1)+D0×(-1)+D1×1)=0]]>
G(5)=18Σn=07g(n)·wal(5,n)]]>=18(D0×1+D1×(-1)+D0×(-1)-D1×1+D0×(-1)-D1×1+D0×1+D1×(-1))=-D12]]>G(6)=18Σn=07g(n)·wal(6,n)]]>=18(D0×1+D1×(-1)+D0×1-D1×(-1)+D0×(-1)-D1×1+D0×(-1)+D1×1)=0]]>G(7)=18Σn=07g(n)·wal(7,n)]]>=18(D0×1+D1×(-1)+D0×1-D1×(-1)+D0×1-D1×(-1)+D0×1+D1×(-1))=D02---(17)]]>按此方式，以頻率w0和w7輸出碼元D0，并且以頻率w2和w5輸出碼元D1。換句話說，將碼元D0與頻率w0和w7相乘，將碼元D1與頻率w2和w5相乘。
(c)波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備圖13是本發(fā)明的該第三實施例的波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備的框圖。
無線接收單元71接收無線電信號，并將其頻率下轉(zhuǎn)換成基帶信號，然后正交解調(diào)單元72對該基帶信號執(zhí)行QPSK解調(diào)，然后AD轉(zhuǎn)換器(在圖中未示出)將解調(diào)結(jié)果(接收碼元序列)轉(zhuǎn)換成數(shù)位，并將該結(jié)果輸入給碼元定時檢測單元73和串并轉(zhuǎn)換器74。碼元定時檢測單元73對來自接收碼元序列的IWDMA碼元定時(幀碼元定時)進行檢測，并且串并轉(zhuǎn)換器74基于該IWDMA碼元定時從接收碼元序列中刪除CP，然后對接收碼元序列執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換。沃爾什WFT(加窗傅立葉變換)單元75對已被轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的碼元數(shù)據(jù)執(zhí)行WFT變換，并生成多個波數(shù)分量(波數(shù)譜)。在圖12所示的示例的情況下，與波數(shù)w0、w2、w5以及w7相對應(yīng)地輸出碼元數(shù)據(jù)D0、D1、D0、D1作為多個波數(shù)分量。
波數(shù)合成器76對波數(shù)w0與w7的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D0，并且對波數(shù)w2與w5的子載波分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D1。解碼器77對所輸入的碼元D0、D1執(zhí)行糾錯解碼，并將該結(jié)果輸入給數(shù)據(jù)處理單元(在圖中未示出)。
(d)在1徑模型下接收信號的增益以下公式給出了在1徑模型的各采樣點(重復(fù)碼元序列的各碼元的定時)處的接收信號。其中n是在各采樣點處的噪聲。
R0＝D0+n0R1＝D1+n1R2＝D0+n2R3＝-D1+n3R4＝D0+n4(18)R5＝-D1+n5R6＝D0+n6R7＝D1+n7由以下公式給出波數(shù)w0的信號分量S0=Σm=07Rm·wal(0,m)]]>=Σm=07(D0+n0+D1+n1+D0+n2-D1+n3+D0+n4-D1+n5+D0+n6+D1+n7)]]>=4·D0+Σm=07nm---(19)]]>由以下公式給出波數(shù)w7的信號分量S7=Σm=07Rm·wal(7,m)]]>=Σi=07(D0+n0-(D1+n1)+D0+n2-(-D1+n3)+D0+n4-(-D1+n5)+D0+n6-(D1+n7))]]>=4·D0+n0-n1+n2-n3+n4-n5+n6-n7---(20)]]>結(jié)果，波數(shù)w0與w7的合成信號變成S0+S7＝8D0+2(n0+n2+n4+n6) (21)并由以下公式給出SNRSNR=(8·D0)222(n02+n22+n42+n62)]]>=64D0216n2=4D02n2---(22)]]>由此可見，獲得了擴頻增益。這是因為使用多個波數(shù)來發(fā)送碼元。
(e)在2徑模型下的接收信號的增益和MPI的減小圖14示出了在存在多徑干擾的情況下的示例，在圖14中，(a)為直達波，(b)為延遲波，(c)為由直達波與延遲波的合成組成的接收采樣序列。該圖示出了其中延遲波相對于直達波延遲了一個采樣的示例。
由以下公式表示2徑模型的接收信號。
R0＝D0+D1+n0R1＝D1+D0+n1R2＝D0+D1+n2R3＝-D1+D0+n3(23)R4＝D0-D1+n4R5＝-D1+D0+n5R6＝D0-D1+n6R7＝D1+D0+n7由以下公式表示波數(shù)w0的信號分量S0=Σm=07Rm·wal(0,m)]]>=D0+D1+n0]]>+D1+D0+n1]]>+D0+D1+n2]]>-D1+D0+n3]]>+D0-D1+n4]]>-D1+D0+n5]]>+D0-D1+n6]]>+D1+D0+n7]]>=8·D0+Σm=07nm---(24)]]>并且由以下公式表示波數(shù)w7的信號分量S0=Σm=07Rm·wal(7,m)]]>=D0+D1+n0]]>-(D1+D0+n1)]]>+D0+D1+n2]]>-(-D1+D0+n3)]]>+D0-D1+n4]]>-(-D1+D0+n5)]]>+D0-D1+n6]]>-(D1+D0+n7)]]>=n0-n1+n2-n3+n4-n5+n6-n7---(25)]]>結(jié)果，波數(shù)w0與w7的合成信號變成
S0+S7＝8D0+2(n0+n2+n4+n6) (26)并由以下公式給出SNRSNR=(8·D0)222(n02+n22+n42+n62)]]>=64D0216n2=4D02n2---(27)]]>由上可見，即使在多徑環(huán)境下，也獲得了擴頻增益，并且減小了MPI。
(f)第二移動站圖15是用于說明第二移動站的操作的時序圖，并且是使用w1、w6、w3、w4作為第二移動站的擴頻碼的示例。當(dāng)使用波數(shù)w1的碼(擴頻碼＝w1)對擴頻碼元D0進行擴頻時，將碼元D0每隔一個地乘以波數(shù)w1的碼。在進行該乘法時，波數(shù)w1與波數(shù)w6是相同的碼，因此如圖16所示，以波數(shù)w1和w6輸出碼元D0。此外，當(dāng)使用波數(shù)w3的碼對擴頻碼元D1進行擴頻時，將碼元D1每隔一個地乘以波數(shù)w3的碼。在進行該乘法時，波數(shù)w3與波數(shù)-1×w4是相同的碼，因此如圖16所示，以波數(shù)w2和w4輸出碼元D1。
通過對發(fā)送信號執(zhí)行沃爾什變換可以得到圖16所示的波數(shù)譜。類似于第一移動站的情況，由以下公式給出第二移動站的信號和沃爾什變換的結(jié)果g＝[D0 D1 D0 -D1 -D0 D1 -D0 -D1] (28)G(0)＝0G(1)=D02]]>G(2)＝0G(3)=D12]]>G(4)=-D12]]>G(5)＝0G(6)=D02]]>G(7)＝0(29)圖17示出了第一移動站(UE0)和第二移動站(UE1)的合成波數(shù)譜。如圖17所示，使用正交波數(shù)對第一移動站和第二移動站進行復(fù)用。因此可以減小MAI。
如從以上說明可見，根據(jù)該第三實施例，不需要多徑干擾抵消器就可以減小多徑干擾。
(D)第四實施例圖18是本發(fā)明第四實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的框圖，圖19是說明了圖18所示的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備的操作的時序圖。該第四實施例的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備可以用作基站。
編碼器81通過將諸如turbo編碼或卷積編碼的糾錯編碼應(yīng)用于所輸入的二進制信息序列來執(zhí)行信道編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制單元82將信道編碼后的數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成例如QPSK中的I、Q復(fù)分量(碼元)。如圖19的(a)所示，一個IFDMA碼元由Q個碼元D0、D1、D2、D3組成(在該圖中Q＝4)。
時域壓縮和重復(fù)單元83對如圖19的(b)所示的IFDMA碼元中的4個碼元D0、D1、D2、D3的時域進行壓縮，然后將各碼元重復(fù)L次(在圖中L＝4)，以生成重復(fù)碼元序列，然后重排單元84對該重復(fù)碼元序列進行重排，使其具有與碼元序列D0、D1、D2、D3的排列相同的排列。通過采用Tc作為獲得的重復(fù)碼元的周期，該重復(fù)碼元的周期Ts變?yōu)門s＝Tc×Q。
相位旋轉(zhuǎn)量生成單元85的碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元850、851、852、853為碼元D0、D1、D2、D3中的每一個生成這些碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)量，在碼元D0、D1、D2、D3的定時處，選擇器86將從相對應(yīng)的碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元850、851、852、853輸出的相位旋轉(zhuǎn)量輸入給數(shù)據(jù)相位旋轉(zhuǎn)單元87。
碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元850生成0作為碼元D0的相位旋轉(zhuǎn)量，碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元851生成如圖19所示的以π/2為增量增大的Ai(i＝0、1、2、...)作為碼元D1的相位旋轉(zhuǎn)量，碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元852生成如圖19所示的以2π/2為增量增大的Bi(i＝0、1、2、...)作為碼元D2的相位旋轉(zhuǎn)量，碼元相位旋轉(zhuǎn)量生成單元853生成如圖19所示的以3π/2為增量增大的Ci(i＝0、1、2、...)作為碼元D3的相位旋轉(zhuǎn)量。
數(shù)據(jù)相位旋轉(zhuǎn)單元87將重排后的重復(fù)碼元D0、D1、D2、D3乘以從選擇器86輸出的各碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)量。在進行了相位旋轉(zhuǎn)之后的碼元序列變成如圖19的(c)所示。
CP附加單元88針對各IFDMA碼元將一CP(循環(huán)前綴)附加到對其執(zhí)行了相位旋轉(zhuǎn)的碼元序列的開頭，并且發(fā)送單元89將對其附加了CP的碼元序列的頻率從基帶頻率上轉(zhuǎn)換成射頻，然后對該信號進行放大并通過天線將其發(fā)送。圖20示出了該第四實施例的頻譜。
然而，在圖中未示出的是，本發(fā)明第四實施例的頻分復(fù)用接收設(shè)備包括無線接收單元；正交解調(diào)單元；CP移除單元；相位旋轉(zhuǎn)單元，其執(zhí)行與發(fā)送設(shè)備的相位旋轉(zhuǎn)相反的相位旋轉(zhuǎn)；子載波合成器，其對頻率f0、f4的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D0，對頻率f1、f5的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D1，對頻率f2、f6的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D2，對頻率f3、f7的分量進行合成，并輸出該結(jié)果作為碼元數(shù)據(jù)D3；以及解碼器，向其輸入多個碼元D0、D1、D2、D3，并且該解碼器執(zhí)行糾錯解碼并將該結(jié)果輸入給數(shù)據(jù)處理單元。
根據(jù)該第四實施例，以頻率f0、f4輸出碼元D0，以頻率f1、f5輸出碼元D1，以頻率f2、f6輸出碼元D2，以頻率f3、f7輸出碼元D3。結(jié)果，信號變成了偽OFDM信號，在改進了抗多徑干擾性的同時，出現(xiàn)了頻率分集效應(yīng)。而且，通過時分復(fù)用生成該信號，因此PAPR不會變大。
由于在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以得到本發(fā)明的許多明顯不同的實施例，因此應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于其具體實施例，而是由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備，該頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并把所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第一相位生成單元，其用于生成分別按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的各相位；第一相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行所述碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)；第二相位生成單元，其用于生成按移動站特有的速度變化的相位；第二相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于對從所述第一相位旋轉(zhuǎn)單元輸出的碼元序列執(zhí)行所述移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述第二相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
2.一種以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備，該頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；相位生成單元，其用于生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元和移動站特有的速度變化的各相位；相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于針對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元，以從所述相位生成單元輸出的相位執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的頻分復(fù)用接收設(shè)備，該頻分復(fù)用接收設(shè)備包括接收單元，其用于接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號；正交解調(diào)單元，其用于根據(jù)接收到的信號對所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；定時檢測單元，其用于檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時；快速傅里葉變換處理單元，其用于按由所述定時檢測單元檢測到的定時來選擇接收到的碼元序列，然后對該接收到的碼元序列執(zhí)行快速傅里葉變換，并將其變換到頻譜；合成器，其用于針對每個移動站和碼元合成所述發(fā)送碼元序列中的碼元和所述移動站特有的頻譜；以及解碼器，其用于對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
4.一種以碼元和移動站特有的波數(shù)譜發(fā)送數(shù)據(jù)的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備，該波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；擴頻碼生成單元，其用于為所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元生成構(gòu)成沃爾什碼的指定波數(shù)碼，作為擴頻碼；擴頻單元，其用于將所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元乘以所述擴頻碼，以對所述碼元進行擴頻；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述擴頻單元的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送設(shè)備，其中，所述擴頻碼生成單元針對每個移動站生成構(gòu)成沃爾什碼的不同波數(shù)碼，作為所述擴頻碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備，該波數(shù)分割復(fù)用接收設(shè)備包括接收單元，其用于接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號；正交解調(diào)單元，其用于根據(jù)接收到的信號對所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；定時檢測單元，其用于檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時；沃爾什加窗傅立葉變換處理單元，其用于按由所述定時檢測單元檢測到的定時來選擇接收到的碼元序列，然后對該接收到的碼元序列執(zhí)行沃爾什加窗傅立葉變換，以將其變換到波數(shù)譜；合成器，其用于針對每個移動站和碼元合成所述發(fā)送碼元序列中的碼元和所述移動站特有的波數(shù)譜；以及解碼器，其用于對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
7.一種以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備，該頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備包括編碼器，其用于對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其用于對來自所述編碼器的輸出數(shù)據(jù)進行調(diào)制；時域壓縮和重復(fù)單元，其用于對從所述數(shù)據(jù)調(diào)制單元輸出的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；碼元重排單元，其用于對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；相位生成單元，其用于生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的各相位；相位旋轉(zhuǎn)單元，其用于針對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元，以所述碼元特有的相位執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)送單元，其用于發(fā)送來自所述相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出。
8.一種用于以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送方法，該頻分復(fù)用發(fā)送方法包括以下步驟第一步驟，其對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼并對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制；第二步驟，其對調(diào)制后的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；第三步驟，其對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第四步驟，其生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的各相位，并針對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行所述碼元特有的第一相位旋轉(zhuǎn)；第五步驟，其生成按移動站特有的速度變化的相位，并針對被執(zhí)行了所述第一相位旋轉(zhuǎn)的所述碼元序列執(zhí)行所述移動站特有的第二相位旋轉(zhuǎn)；以及第六步驟，其發(fā)送所述相位旋轉(zhuǎn)后的碼元序列。
9.一種用于以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)的頻分復(fù)用發(fā)送方法，該頻分復(fù)用發(fā)送方法包括以下步驟第一步驟，其對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼，并對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制；第二步驟，其對調(diào)制后的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；第三步驟，其對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第四步驟，其生成按所述發(fā)送碼元序列中的每一個碼元和移動站特有的速度變化的各相位，并利用所述生成的相位對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)；以及第五步驟，其發(fā)送所述相位旋轉(zhuǎn)后的碼元序列。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的頻分復(fù)用接收方法，該頻分復(fù)用接收方法包括以下步驟第一步驟，其接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號，并根據(jù)接收到的信號對所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；第二步驟，其檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時，按檢測到的定時選擇接收到的碼元序列，然后對該接收到的碼元序列執(zhí)行快速傅里葉變換并將其變換到頻譜；第三步驟，其針對每個移動站和碼元，合成所述發(fā)送碼元序列中的碼元和所述移動站特有的頻譜；以及第四步驟，其對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
11.一種用于以碼元和移動站特有的波數(shù)譜發(fā)送數(shù)據(jù)的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送方法，該波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送方法包括以下步驟第一步驟，其對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼，并對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制；第二步驟，其對調(diào)制后的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，并將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)；第三步驟，其對獲得的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行重排，使得它們具有與所述發(fā)送碼元序列相同的排列；第四步驟，其為所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元生成構(gòu)成沃爾什碼的指定波數(shù)碼，作為擴頻碼，并將所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元乘以所述擴頻碼，以對所述碼元進行擴頻；以及第五步驟，其發(fā)送所述擴頻輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的波數(shù)分割復(fù)用發(fā)送方法，其中，生成針對每個移動站的構(gòu)成沃爾什碼的不同波數(shù)碼，作為所述擴頻碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的波數(shù)分割復(fù)用接收方法，該波數(shù)分割復(fù)用接收方法包括以下步驟第一步驟，其接收從所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號，并根據(jù)接收到的信號對所述重復(fù)碼元序列中的每一個碼元進行解調(diào)；第二步驟，其檢測接收到的碼元序列的幀碼元定時，按檢測到的定時選擇接收到的碼元序列，然后對接收到的碼元序列執(zhí)行沃爾什加窗傅立葉變換，以將其變換到波數(shù)譜；第三步驟，其針對每個移動站和碼元，合成所述發(fā)送碼元序列中的碼元和所述移動站特有的波數(shù)譜；以及第四步驟，其對來自各碼元的合成后的信號的數(shù)據(jù)進行解碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了頻分復(fù)用收發(fā)器設(shè)備、波數(shù)分割復(fù)用收發(fā)器設(shè)備及其方法。頻分復(fù)用發(fā)送設(shè)備用于以碼元和移動站特有的頻譜發(fā)送數(shù)據(jù)。該設(shè)備對發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼，對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，對調(diào)制后的發(fā)送碼元序列中的每一個碼元的時域進行壓縮，將所述碼元重復(fù)指定次數(shù)，對所獲得的重復(fù)碼元序列中每一個碼元進行重排，使得它們具有與發(fā)送碼元序列相同的排列，生成按發(fā)送碼元序列中的每一個碼元特有的速度變化的每個相位，對重排后的重復(fù)碼元序列中的每一個碼元執(zhí)行所述碼元特有的相位旋轉(zhuǎn)，生成按移動站特有的速度變化的相位，對被執(zhí)行了相位旋轉(zhuǎn)的碼元序列執(zhí)行移動站特有的相位旋轉(zhuǎn)，并發(fā)送相位旋轉(zhuǎn)后的碼元序列。
文檔編號H04J14/02GK101039298SQ20061012615
公開日2007年9月19日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者川崎敏雄 申請人:富士通株式會社