JP2004328793A - Transmission device, reception device, and communication method - Google Patents
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Abstract
【課題】 データ伝送効率の向上とデータの品質の向上に対し柔軟に対処すること。
【解決手段】 フレーム構成決定部101は、フェージングによる伝送路の変動の激しさを示す伝送路情報と、受信信号レベルに基づく送信データの伝送速度を示すデータ伝送速度情報とに基づいて通信状況を判断し、既知パイロットシンボルの挿入間隔及び送信ディジタル信号の変調方式を決定する。直交ベースバンド変調部102は、フレーム構成決定部101から指示された変調方式で送信ディジタル信号を直交ベースバンド信号に変調する。パイロットシンボル生成部103は、送受間で既知であるパイロットシンボルをする。フレーム構成部104は、直交ベースバンド変調部102の出力信号に、フレーム構成決定部101から指示された挿入間隔で、パイロットシンボル生成部103から出力された既知パイロットシンボルを挿入して、フレームを構成する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To flexibly cope with improvement in data transmission efficiency and data quality.
SOLUTION: A frame configuration determining unit 101 determines a communication state based on transmission path information indicating a degree of fluctuation of a transmission path due to fading and data transmission rate information indicating a transmission rate of transmission data based on a received signal level. Judgment is made and the insertion interval of the known pilot symbol and the modulation scheme of the transmission digital signal are determined. Quadrature baseband modulating section 102 modulates a transmission digital signal into a quadrature baseband signal using the modulation scheme specified by frame configuration determining section 101. Pilot symbol generation section 103 generates a pilot symbol known between transmission and reception. Frame forming section 104 inserts a known pilot symbol output from pilot symbol generating section 103 into an output signal of orthogonal baseband modulating section 102 at an insertion interval instructed by frame configuration determining section 101 to form a frame. I do.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、ディジタル無線通信に用いられる送信装置、受信装置及び通信方法に関する。 The present invention relates to a transmitting device, a receiving device, and a communication method used for digital wireless communication.
従来から、ディジタル変調方式として特開平1−196924号公報に記載されている技術が知られている。これは、送信側でデータシンボルNシンボル毎に既知のパイロットシンボルを1シンボル挿入するフレーム構成を行うものである。そして、受信側ではそのパイロットシンボルを利用して、周波数オフセットおよび振幅歪み量を推定し、それらを除去して復調する。 Conventionally, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-196924 is known as a digital modulation method. This is a frame configuration in which one known pilot symbol is inserted for every N data symbols on the transmitting side. Then, on the receiving side, the frequency offset and the amount of amplitude distortion are estimated using the pilot symbols, and demodulated after removing them.
ここで、無線通信においては、フェージングによる伝送路の変動が起こり、特に陸上移動通信において伝送路の変動は一様ではない。伝送路の変動が激しい場合、データ復調の誤り率の劣化を防ぐためにパイロットシンボルの挿入間隔を短くとる必要があり、逆に伝送路の変動が緩やかな場合、パイロットシンボルの挿入間隔を長くとってもデータ復調の誤り率はさほど劣化しない。 Here, in wireless communication, fluctuations in the transmission path due to fading occur, and especially in land mobile communication, fluctuations in the transmission path are not uniform. When transmission line fluctuations are severe, it is necessary to shorten the insertion interval of pilot symbols to prevent the deterioration of the error rate of data demodulation. The demodulation error rate does not degrade significantly.
また、受信側の受信信号レベルが小さいとき情報シンボルは誤り耐性に強い変調方式にする必要があり、逆に受信側の受信信号レベルが大きいとき情報シンボルは伝送効率のよい変調方式を優先することができる。 Also, when the received signal level on the receiving side is low, the information symbols need to have a modulation scheme with high error resilience. Conversely, when the receiving signal level on the receiving side is high, the information symbols must prioritize a modulation scheme with good transmission efficiency. Can be.
しかしながら、上記従来のディジタル変調方式は、パイロットシンボルの挿入間隔及び情報シンボルの変調方式は固定である。従って、伝送路の変動が激しい場合あるいは受信機の受信信号レベルが小さい場合、データ復調の誤り耐性が低下してしまい、データの品質が劣化してしまう。一方、伝送路の変動が緩やかな場合あるいは受信側の受信信号レベルが大きい場合、データの品質が過剰であるにもかかわらずデータ伝送効率を上げることができない。 However, in the above-mentioned conventional digital modulation method, the insertion interval of pilot symbols and the modulation method of information symbols are fixed. Therefore, when the transmission path fluctuates greatly or when the reception signal level of the receiver is small, the error tolerance of data demodulation is reduced and the data quality is degraded. On the other hand, when the transmission path fluctuates slowly or when the received signal level on the receiving side is large, the data transmission efficiency cannot be improved despite the excessive data quality.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、データ伝送効率の向上とデータの品質の向上に対し柔軟に対処することができる送信装置、受信装置及び通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a transmission device, a reception device, and a communication method that can flexibly cope with an improvement in data transmission efficiency and an improvement in data quality. .
本発明の通信方法は、多値変調シンボルである第1シンボルに、パイロットシンボルである第2シンボルを規則的に挿入し、前記第2シンボルの直前直後に第3シンボルを挿入し、信号空間ダイヤグラムにおいて前記第1シンボル、前記第2シンボル、前記第3シンボルの信号点配置が異なり、通信状況に合わせて前記第1シンボルの変調方式を切り替える方法を採る。 According to the communication method of the present invention, a second symbol which is a pilot symbol is regularly inserted into a first symbol which is a multi-level modulation symbol, and a third symbol is inserted immediately before and after the second symbol. In the above, a signal point arrangement of the first symbol, the second symbol, and the third symbol is different, and a method of switching a modulation scheme of the first symbol according to a communication situation is adopted.
本発明の送信装置は、送信ディジタル信号を変調して直交ベースバンド信号である第1シンボルを生成する第1シンボル生成手段と、直交ベースバンド信号であるパイロットシンボルを生成する第2シンボル生成手段と、直交ベースバンド信号である第2シンボルの直前直後に配置する第3シンボルを生成する第3シンボル生成手段と、通信状況に基づいて前記第1シンボルの変調方式を決定するフレーム構成決定手段と、このフレーム構成決定手段にて決定された通信方式のフレームを構成するフレーム構成手段とを具備し、信号空間ダイヤグラムにおいて前記第1シンボル、前記第2シンボル、前記第3シンボルの信号点配置が異なる構成を採る。 A transmitting apparatus according to the present invention comprises: a first symbol generating unit that modulates a transmission digital signal to generate a first symbol that is an orthogonal baseband signal; and a second symbol generating unit that generates a pilot symbol that is an orthogonal baseband signal. Third symbol generation means for generating a third symbol arranged immediately before and after the second symbol which is an orthogonal baseband signal, frame configuration determination means for determining a modulation scheme of the first symbol based on communication conditions, A frame configuration unit that configures a frame of the communication scheme determined by the frame configuration determination unit, wherein signal point arrangements of the first symbol, the second symbol, and the third symbol are different in a signal space diagram. Take.
本発明の受信装置は、送信装置から送信された信号から第2シンボルを抽出し、前記第2シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定する伝送路歪み推定手段と、前記伝送路歪み量に基づいて第1シンボルおよび前記第2シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する検波手段とを具備する構成を採る。 A receiving apparatus of the present invention extracts a second symbol from a signal transmitted from a transmitting apparatus, and estimates a transmission path distortion amount from a reception state of the second symbol, and a transmission path distortion estimating unit. And a detecting means for detecting the first symbol and the second symbol based on the detected signal and outputting a received digital signal.
本発明によれば、伝送路の変動や受信信号レベル等の通信状況に合わせて、既知パイロットシンボル、BPSK変調シンボルまたはQPSK変調シンボルの挿入間隔および情報シンボルの変調方式を変化させることにより、データ伝送効率の向上とデータ品質の向上の両立を図ることができる。 According to the present invention, data transmission is performed by changing the insertion interval of known pilot symbols, BPSK modulation symbols or QPSK modulation symbols, and the information symbol modulation method in accordance with communication conditions such as transmission path fluctuations and received signal levels. It is possible to achieve both improvement in efficiency and improvement in data quality.
本発明の骨子は、伝送路の変動や受信信号レベルといった通信状況に合わせて、既知パイロットシンボル、2値位相(BPSK:Binary Phase Shift Keying)変調シンボルまたは直交位相(QPSK:QuadraturePhase Shift Keying)変調シンボルの挿入間隔および情報シンボルの変調方式を変化させることである。 The gist of the present invention is that a known pilot symbol, a binary phase shift keying (BPSK) modulation symbol or a quadrature phase (QPSK: Quadrature Phase Shift Keying) modulation symbol is used in accordance with communication conditions such as fluctuation of a transmission path and a received signal level. And the modulation method of the information symbol.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
実施の形態1では、既知パイロットシンボルを挿入する間隔及び情報シンボルの変調方式を通信状況に合わせて変化させるディジタル無線通信方法について説明する。
(Embodiment 1)
図1は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態に係る送信装置は、フレーム構成決定部101と、直交ベースバンド変調部102と、パイロットシンボル生成部103と、フレーム構成部104と、LPF(Low Pass Filter)105、106と、送信無線部107と、送信系アンテナ108とから主に構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the transmitting apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a transmitting apparatus according to the present embodiment includes a frame
フレーム構成決定部101は、フェージングによる伝送路の変動の激しさを示す伝送路情報と、受信信号レベルに基づく送信データの伝送速度を示すデータ伝送速度情報とに基づいて通信状況を判断し、既知パイロットシンボルの挿入間隔及び送信ディジタル信号の変調方式を決定する。そして、フレーム構成決定部101は、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力し、決定した既知パイロットシンボルの挿入間隔を示す信号をフレーム構成部104に出力する。なお、フレーム構成決定部101におけるフレーム構成の決定方法の詳細は後述する。
The frame
ここで、フェージングによる伝送路の変動状況は、上り回線と下り回線とで同一の周波数帯域を用いる場合、図1に示した送信装置が搭載される通信装置の図示しない受信側において、通信相手から送信された変調信号の受信レベルを測定し、その測定結果の推移から推定することができる。また、図1に示した送信装置の通信相手となる受信装置において、通信相手から送信された変調信号の受信レベルを測定し、その測定結果の推移に基づいてフェージングによる伝送路の変動状況を推定することにより、図1に示した送信装置が、フェージングによる伝送路の変動状況を認識することができる。 Here, when the same frequency band is used for the uplink and the downlink, the fluctuation state of the transmission path due to fading is determined by the communication side on which the transmission apparatus shown in FIG. The reception level of the transmitted modulated signal is measured, and can be estimated from the transition of the measurement result. Further, in the receiving apparatus which is the communication partner of the transmitting apparatus shown in FIG. 1, the reception level of the modulated signal transmitted from the communication partner is measured, and the fluctuation state of the transmission path due to fading is estimated based on the transition of the measurement result. By doing so, the transmission apparatus shown in FIG. 1 can recognize the fluctuation state of the transmission path due to fading.
そして、送信データの伝送速度は、上り回線と下り回線とで同一の周波数帯域を用いる場合、図1に示した送信装置が搭載される通信装置の図示しない受信側において、通信相手から送信された変調信号の受信レベルを測定し、その測定結果から決定することができる。また、図1に示した送信装置の通信相手となる受信装置において、通信相手から送信された変調信号の受信レベルを測定し、その測定結果に基づいて送信データの伝送速度を決定することにより、図1に示した送信装置が、送信データの伝送速度を認識することができる。 When the same frequency band is used for the uplink and the downlink, the transmission speed of the transmission data is transmitted from the communication partner on the receiving side (not shown) of the communication apparatus equipped with the transmitting apparatus shown in FIG. The reception level of the modulated signal can be measured and determined from the measurement result. Further, in the receiving device which is the communication partner of the transmitting device shown in FIG. 1, by measuring the reception level of the modulated signal transmitted from the communication partner, and determining the transmission speed of the transmission data based on the measurement result, The transmission device shown in FIG. 1 can recognize the transmission speed of transmission data.
直交ベースバンド変調部102は、フレーム構成決定部101から指示された変調方式で送信ディジタル信号を直交ベースバンド信号に変調し、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。
Quadrature baseband modulating
パイロットシンボル生成部103は、送受間で既知であるパイロットシンボルを生成し、既知パイロットシンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。
Pilot
フレーム構成部104は、直交ベースバンド変調部102の出力信号に、フレーム構成決定部101から指示された挿入間隔で、パイロットシンボル生成部103から出力された既知パイロットシンボルを挿入して、フレームを構成する。
LPF105は、フレーム構成部104から出力された同相成分の所定の周波数帯域部分のみを通過させる。LPF106は、フレーム構成部104から出力された直交成分の所定の周波数帯域部分のみを通過させる。
送信無線部107は、LPF105及びLPF106の出力信号に対して無線処理を施した後、無線周波数信号を送信系アンテナ108から電波として送信する。
After performing radio processing on the output signals of
次に、上記図1に示した送信装置のフレーム構成決定部101におけるフレーム構成決定方法の一例を説明する。
Next, an example of a frame configuration determining method in the frame
図2は、本実施の形態の送信装置から送信される信号のフレーム構成の一例を示した図であり、時間−シンボルの関係を示す。(201)は情報シンボルの変調方式を16値直交振幅変調(16QAM:16 Quadrature Amplitude Modulation)とし、既知パイロットシンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(202)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、既知パイロットシンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。(203)は情報シンボルの変調方式を8相位相(8PSK:8 Phase Shift Keying)変調とし、既知パイロットシンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(204)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、既知パイロットシンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。このときN<Mとする。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a signal transmitted from the transmitting apparatus according to the present embodiment, and illustrates a time-symbol relationship. (201) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16-quadrature amplitude modulation (16QAM) and the interval between known pilot symbols is N symbols. (202) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between known pilot symbols is M symbols. (203) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8 phase shift keying (8PSK) and the interval between known pilot symbols is N symbols. (204) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between known pilot symbols is M symbols. At this time, N <M.
フレーム構成決定部101は、伝送路情報および要求データ伝送速度情報に基づいて、最適のフレーム構成を図2の(201)(202)(203)(204)のいずれか1つを選択する。
The frame
例えば、フレーム構成決定部101は、高速フェージングの場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にし、データ復調の誤り率の劣化を防いでデータの品質を維持するために既知パイロットシンボルの挿入間隔を狭くするように図2の(201)または(203)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部101は、低速フェージングの場合、データ伝送効率の向上を図るために既知パイロットシンボルの挿入間隔を広くするように図2の(202)または(204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
For example, in the case of high-speed fading, the frame
また、フレーム構成決定部101は、受信信号レベルが大きい場合、受信側でのデータ伝送効率を優先し、情報シンボルの変調方式として16QAMとした図2の(201)または(202)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部101は、受信信号レベルが小さい場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にして誤り耐性を強くすることを優先し、情報シンボルの変調方式として8PSKとした図2の(203)または(204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
Further, when the received signal level is high, the frame
図3は、同相I−直交Q平面における16QAM変調方式の信号点配置および既知パイロットシンボルの信号点配置を示しており、信号点301は既知パイロットシンボルの信号点であり、信号点302は16QAM変調シンボルの信号点である。図4は、同相I−直交Q平面における8PSK変調方式の信号点配置および既知パイロットシンボルの信号点配置を示しており、信号点401は既知パイロットシンボルの信号点であり、信号点402は8PSK変調シンボルの信号点である。
FIG. 3 shows a signal point arrangement of a 16QAM modulation scheme and a signal point arrangement of a known pilot symbol on an in-phase I-quadrature Q plane. A
図5は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図5に示すように、本実施の形態に係る受信装置は、受信系アンテナ501と、受信無線部502と、伝送路歪み推定部503と、検波部504とから主に構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the receiving apparatus according to the present embodiment mainly includes a receiving
受信無線部502は、受信系アンテナ501に受信された無線信号を入力とし、所定の無線処理を行って受信直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を出力する。
Receiving
伝送路歪み推定部503は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図3および図4で示した既知パイロットシンボルの信号を抽出し、既知パイロットシンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部504に出力する。
The transmission path
検波部504は、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を入力とし、伝送路歪み量に基づいて情報シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する。
このように、伝送路の変動や受信信号レベルといった通信状況に合わせて、既知パイロットシンボルの挿入間隔および情報シンボルの変調方式を変化させることにより、データ伝送効率の向上とデータ品質の向上の両立を図ることができる。 As described above, by changing the insertion interval of known pilot symbols and the modulation scheme of information symbols in accordance with communication conditions such as transmission path fluctuations and received signal levels, it is possible to improve data transmission efficiency and data quality at the same time. Can be planned.
なお、本実施の形態では、既知パイロットシンボルの挿入間隔を2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、情報シンボルの変調方式として16QAMと8PSK変調の2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。 In the present embodiment, two types of known pilot symbol insertion intervals have been described, but the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, two types of modulation schemes for information symbols, 16QAM and 8PSK modulation, have been described, but the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、図2に示した情報シンボルと既知パイロットシンボルのみのフレーム構成で説明したが、送受信機間の時間のタイミングをあわせるための同期用シンボルや受信機側で誤りを訂正するためのシンボルなどの信号を挿入するフレーム構成も考えられるので、本発明は情報シンボルと既知パイロットシンボルのみで構成されるフレーム構成に限るものではない。 Further, in the present embodiment, the description has been given of the frame configuration of only the information symbols and the known pilot symbols shown in FIG. 2, but the synchronization symbol for adjusting the timing of the time between the transmitter and the receiver and the error correction on the receiver side are corrected. The present invention is not limited to a frame configuration composed of only information symbols and known pilot symbols, since a frame configuration in which a signal such as a symbol for inserting a symbol is inserted is also conceivable.
(実施の形態2)
実施の形態2では、BPSK変調シンボルを挿入する間隔及び前記BPSK変調シンボル以外の情報シンボルの変調方式を通信状況に合わせて変化させるディジタル無線通信方法について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a digital wireless communication method will be described in which the interval at which BPSK modulation symbols are inserted and the modulation scheme of information symbols other than the BPSK modulation symbols are changed according to the communication situation.
図6は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図6に示す送信装置において、図1に示した送信装置と共通する構成部分には図1と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the transmitting apparatus according to the present embodiment. In the transmitting apparatus shown in FIG. 6, the same components as those of the transmitting apparatus shown in FIG.
図6の送信装置は、フレーム構成決定部601の作用が図1のフレーム構成決定部101と異なる。また、図6の送信装置は、図1と比較して、パイロットシンボル生成部103の代りに、BPSKシンボル変調部602を追加した構成を採る。
In the transmitting apparatus of FIG. 6, the operation of frame
フレーム構成決定部601は、通信状況を判断し、BPSK変調シンボルの挿入間隔及び送信ディジタル信号の変調方式を決定し、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力し、決定したBPSK変調シンボルの挿入間隔を示す信号を直交ベースバンド変調部102、BPSKシンボル変調部602及びフレーム構成部104に出力する。
The frame
BPSKシンボル変調部602は、フレーム構成決定部601から指示されたタイミングで送信ディジタル信号をBPSK変調し、BPSK変調シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。
BPSK
図7は、本実施の形態の送信装置から送信される信号のフレーム構成の一例を示した図であり、時間−シンボルの関係を示す。(701)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、BPSK変調シンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(702)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、BPSK変調シンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。(703)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、BPSK変調シンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(704)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、BPSK変調シンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。このときN<Mとする。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a signal transmitted from the transmitting apparatus according to the present embodiment, and illustrates a time-symbol relationship. (701) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between BPSK modulation symbols is N symbols. (702) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between BPSK modulation symbols is M symbols. (703) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between BPSK modulation symbols is N symbols. (704) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between BPSK modulation symbols is M symbols. At this time, N <M.
フレーム構成決定部601は、伝送路情報および要求データ伝送速度情報に基づいて、最適のフレーム構成を図7の(701)(702)(703)(704)のいずれか1つを選択する。
The frame
例えば、フレーム構成決定部601は、高速フェージングの場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にし、データ復調の誤り率の劣化を防いでデータの品質を維持するためにBPSK変調シンボルの挿入間隔を狭くするように図7の(701)または(703)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部601は、低速フェージングの場合、データ伝送効率の向上を図るためにBPSK変調シンボルの挿入間隔を広くするように図7の(702)または(704)のどちらかのフレーム構成を選択する。
For example, in the case of high-speed fading, the frame
また、フレーム構成決定部601は、受信信号レベルが大きい場合、受信側でのデータ伝送効率を優先し、情報シンボルの変調方式として16QAMとした図7の(701)または(702)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部601は、受信信号レベルが小さい場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にして誤り耐性を強くすることを優先し、情報シンボルの変調方式として8PSKとした図7の(703)または(704)のどちらかのフレーム構成を選択する。
Further, when the received signal level is large, the frame
図8は、同相I−直交Q平面における16QAM変調方式の信号点配置およびBPSK変調シンボルの信号点配置を示しており、信号点801はBPSK変調シンボル、信号点802は16QAM変調シンボルの信号点の信号点である。図9は、同相I−直交Q平面における8PSK変調方式の信号点配置およびBPSK変調シンボルの信号点配置を示しており、信号点901はBPSK変調シンボルの信号点、信号点902は8PSK変調シンボルの信号点である。
FIG. 8 shows a signal point arrangement of a 16QAM modulation scheme and a signal point arrangement of a BPSK modulation symbol on an in-phase I-quadrature Q plane. A
図10は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図10に示す受信装置において、図5に示した受信装置と共通する構成部分には図5と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. In the receiving apparatus shown in FIG. 10, the same components as those of the receiving apparatus shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 5, and description thereof will be omitted.
図10の受信装置は、伝送路歪み推定部1001の作用が図5の伝送路歪み推定部503と異なり、検波部1002の作用が図5の検波部504と異なる。
In the receiving apparatus of FIG. 10, the operation of the transmission
伝送路歪み推定部1001は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図8および図9で示したBPSK変調シンボルの信号を抽出し、BPSK変調シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部1002に出力する。
The transmission path
検波部1002は、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を入力とし、伝送路歪み量に基づいて情報シンボル及びBPSK変調シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する。
このように、本実施の形態では、既知パイロットシンボルの代りにBPSK変調シンボルを挿入して情報を送ることにより、実施の形態1と比較して伝送速度を向上することができる。
As described above, in the present embodiment, the transmission rate can be improved as compared with
なお、本実施の形態では、BPSK変調シンボルの挿入間隔を2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、情報シンボルの変調方式として16QAMと8PSK変調の2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。 In the present embodiment, two types of BPSK modulation symbol insertion intervals have been described, but the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, two types of modulation schemes for information symbols, 16QAM and 8PSK modulation, have been described, but the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、図7に示した情報シンボルとBPSK変調シンボルのみのフレーム構成で説明したが、本発明はこのフレーム構成に限るものではない。 Further, although the present embodiment has been described with reference to the frame configuration including only the information symbols and the BPSK modulation symbols shown in FIG. 7, the present invention is not limited to this frame configuration.
(実施の形態3)
実施の形態3では、QPSK変調シンボルを挿入する間隔及び前記QPSK変調シンボル以外の情報シンボルの変調方式を通信状況に合わせて変化させるディジタル無線通信方法について説明する。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 describes a digital wireless communication method in which the interval at which QPSK modulation symbols are inserted and the modulation scheme of information symbols other than the QPSK modulation symbols are changed according to the communication situation.
図11は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図11に示す送信装置において、図1に示した送信装置と共通する構成部分には図1と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the transmitting apparatus according to the present embodiment. In the transmitting apparatus shown in FIG. 11, the same components as those of the transmitting apparatus shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.
図11の送信装置は、フレーム構成決定部1101の作用が図1のフレーム構成決定部101と異なる。また、図11の送信装置は、図1と比較して、パイロットシンボル生成部103の代りに、QPSKシンボル変調部1102を追加した構成を採る。
In the transmitting apparatus of FIG. 11, the operation of frame
フレーム構成決定部1101は、通信状況を判断し、QPSK変調シンボルの挿入間隔及び送信ディジタル信号の変調方式を決定し、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力し、決定したQPSK変調シンボルの挿入間隔を示す信号を直交ベースバンド変調部102、QPSKシンボル変調部1102及びフレーム構成部104に出力する。
The frame
QPSKシンボル変調部1102は、フレーム構成決定部1101から指示されたタイミングで送信ディジタル信号をQPSK変調し、QPSK変調シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。
QPSK
図12は、本実施の形態の送信装置から送信される信号のフレーム構成の一例を示した図であり、時間−シンボルの関係を示す。(1201)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、QPSK変調シンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(1202)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、QPSK変調シンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。(1203)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、QPSK変調シンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(1204)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、QPSK変調シンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。このときN<Mとする。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a signal transmitted from the transmitting apparatus according to the present embodiment, and illustrates a time-symbol relationship. (1201) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between QPSK modulation symbols is N symbols. (1202) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between QPSK modulation symbols is M symbols. (1203) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between QPSK modulation symbols is N symbols. (1204) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between QPSK modulation symbols is M symbols. At this time, N <M.
フレーム構成決定部1101は、伝送路情報および要求データ伝送速度情報に基づいて、最適のフレーム構成を図12の(1201)(1202)(1203)(1204)のいずれか1つを選択する。
The frame
例えば、フレーム構成決定部1101は、高速フェージングの場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にし、データ復調の誤り率の劣化を防いでデータの品質を維持するためにQPSK変調シンボルの挿入間隔を狭くするように図12の(1201)または(1203)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部1101は、低速フェージングの場合、データ伝送効率の向上を図るためにQPSK変調シンボルの挿入間隔を広くするように図12の(1202)または(1204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
For example, in the case of high-speed fading, the frame
また、フレーム構成決定部1101は、受信信号レベルが大きい場合、受信側でのデータ伝送効率を優先し、情報シンボルの変調方式として16QAMとした図12の(1201)または(1202)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部1101は、受信信号レベルが小さい場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にして誤り耐性を強くすることを優先し、情報シンボルの変調方式として8PSKとした図12の(1203)または(1204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
Further, when the received signal level is large, the frame
図13は、同相I−直交Q平面における16QAM変調方式の信号点配置およびQPSK変調シンボルの信号点配置を示しており、信号点1301はQPSK変調シンボル、信号点1302は16QAM変調シンボルの信号点の信号点である。図14は、同相I−直交Q平面における8PSK変調方式の信号点配置およびQPSK変調シンボルの信号点配置を示しており、信号点1401はQPSK変調シンボルの信号点、信号点1402は8PSK変調シンボルの信号点である。
FIG. 13 shows the signal point constellation of the 16QAM modulation scheme and the signal point constellation of the QPSK modulation symbol on the in-phase I-quadrature Q plane. Signal point. FIG. 14 shows a signal point arrangement of the 8PSK modulation scheme and a signal point arrangement of the QPSK modulation symbol on the in-phase I-quadrature Q plane. A
図15は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図15に示す受信装置において、図5に示した受信装置と共通する構成部分には図5と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. In the receiving apparatus shown in FIG. 15, the same components as those of the receiving apparatus shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 5, and description thereof will be omitted.
図15の受信装置は、伝送路歪み推定部1501の作用が図5の伝送路歪み推定部503と異なり、検波部1502の作用が図5の検波部504と異なる。
In the receiving apparatus of FIG. 15, the operation of the transmission
伝送路歪み推定部1501は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図13および図14で示したQPSK変調シンボルの信号を抽出し、QPSK変調シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部1502に出力する。
The channel
検波部1502は、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を入力とし、伝送路歪み量に基づいて情報シンボル及びQPSK変調シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する。
このように、本実施の形態では、既知パイロットシンボルの代りにQPSK変調シンボルを挿入して情報を送ることにより、実施の形態1及び実施の形態2と比較して伝送速度を向上することができる。
As described above, in the present embodiment, the transmission rate can be improved as compared with
なお、本実施の形態では、QPSK変調シンボルの挿入間隔を2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、情報シンボルの変調方式として16QAMと8PSK変調の2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。 Although the present embodiment has been described with respect to two types of QPSK modulation symbol insertion intervals, the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, two types of modulation schemes for information symbols, 16QAM and 8PSK modulation, have been described, but the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、図12に示した情報シンボルとQPSK変調シンボルのみのフレーム構成で説明したが、本発明はこのフレーム構成に限るものではない。 Although the present embodiment has been described with reference to the frame configuration including only the information symbols and the QPSK modulation symbols shown in FIG. 12, the present invention is not limited to this frame configuration.
(実施の形態4)
実施の形態4では、情報シンボルの変調方式を通信状況に合わせて変化させ、情報シンボルの変調方式が8値以上である場合に通信状況に合わせた挿入間隔を切替えて既知パイロットシンボルを挿入するディジタル無線通信方法について説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, the modulation scheme of the information symbol is changed according to the communication situation, and when the modulation scheme of the information symbol is eight or more, the insertion interval is switched according to the communication situation to insert a known pilot symbol. The wireless communication method will be described.
図16は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図16に示す送信装置において、図1に示した送信装置と共通する構成部分には図1と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of the transmitting apparatus according to the present embodiment. In the transmitting device shown in FIG. 16, the same components as those of the transmitting device shown in FIG.
図16の送信装置は、フレーム構成決定部1601の作用が図1のフレーム構成決定部101と異なる。
In the transmitting apparatus of FIG. 16, the operation of frame
フレーム構成決定部1601は、通信状況に基づいて送信ディジタル信号の変調方式を決定し、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値以上である場合、通信状況に基づいてパイロットシンボルの挿入間隔を決定し、決定したパイロットシンボルの挿入間隔を示す信号をフレーム構成部104に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値未満である場合、パイロットシンボルの生成の停止を指示する信号をパイロットシンボル生成部103に出力する。
Frame
パイロットシンボル生成部103は、送受間で既知であるパイロットシンボルを生成し、既知パイロットシンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。ただし、フレーム構成決定部1601からパイロットシンボルの生成の停止を指示された場合、動作を停止する。
Pilot
図17は、本実施の形態の送信装置から送信される信号のフレーム構成の一例を示した図であり、時間−シンボルの関係を示す。(1701)は情報シンボルの変調方式をBPSKとしたときのフレーム構成である。(1702)は情報シンボルの変調方式をQPSKとしたときのフレーム構成である。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a signal transmitted from the transmitting apparatus according to the present embodiment, and illustrates a time-symbol relationship. (1701) is a frame configuration when the information symbol modulation method is BPSK. (1702) is a frame configuration when the modulation scheme of the information symbol is QPSK.
図2及び図17に示したフレーム構成において、耐フェージング速度に対して強いものは、順に(1701)、(1702)、(203)、(201)、(204)、(202)となる。また、誤り率耐性に強いものは、順に(1701)、(1702)、(203)、(204)、(201)、(202)となる。一方、受信側でのデータ伝送効率が高いものは、順に、(202)、(201)、(204)、(203)、(1702)、(1701)となる。 In the frame configurations shown in FIG. 2 and FIG. 17, those having strong resistance to fading speed are (1701), (1702), (203), (201), (204), and (202) in order. Those having strong error rate tolerance are (1701), (1702), (203), (204), (201), and (202) in order. On the other hand, those having higher data transmission efficiency on the receiving side are (202), (201), (204), (203), (1702), and (1701) in order.
フレーム構成決定部1601は、伝送路情報および要求データ伝送速度情報に基づいて、最適のフレーム構成を上記図2の(201)(202)(203)(204)あるいは図17(1701)(1702)のいずれか1つを選択する。
The frame
図18は、同相I−直交Q平面におけるBPSK変調方式の信号点配置を示しており、信号点1801はBPSKシンボルの信号点である。図19は、同相I−直交Q平面におけるQPSK変調方式の信号点配置を示しており、信号点1901はQPSKシンボルの信号点である。
FIG. 18 shows a signal point arrangement of the BPSK modulation method on the in-phase I-quadrature Q plane, and a
図20は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図20に示す受信装置において、図5に示した受信装置と共通する構成部分には図5と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. In the receiving apparatus shown in FIG. 20, the same components as those of the receiving apparatus shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 5, and description thereof will be omitted.
図20の受信装置は、伝送路歪み推定部2001の作用が図5の伝送路歪み推定部503と異なり、検波部2002の作用が図5の検波部504と異なる。
In the receiving apparatus of FIG. 20, the operation of the transmission line
伝送路歪み推定部2001は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図3および図4で示したパイロットシンボル、図18で示したBPSK変調シンボル、あるいは、図19で示したQPSK変調シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部2002に出力する。
The transmission line
検波部2002は、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を入力とし、伝送路歪み量に基づいて情報シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する。
このように、伝送路の変動や受信信号レベルといった通信状況に合わせて情報シンボルの変調方式を変化させ、情報シンボルの変調方式が8値以上の多値変調方式の場合、既知パイロットシンボルを挿入し、通信状況に合わせて前記既知パイロットシンボルを挿入する間隔を変化させることにより、データ伝送効率の向上とデータ品質の向上の両立を図ることができる。 As described above, the modulation scheme of the information symbol is changed according to the communication conditions such as the fluctuation of the transmission path and the received signal level, and when the modulation scheme of the information symbol is a multi-level modulation scheme having eight or more values, a known pilot symbol is inserted. By changing the interval at which the known pilot symbols are inserted according to the communication conditions, it is possible to achieve both improvement in data transmission efficiency and improvement in data quality.
ここで、本実施の形態では、図16の送信装置においてパイロットシンボル生成部103の代りに、図6に示したBPSKシンボル変調部602を備える構成としてもよい。
Here, in the present embodiment, a configuration may be employed in which BPSK
この場合、フレーム構成決定部1601は、通信状況に基づいて送信ディジタル信号の変調方式を決定する。例えば、フレーム構成決定部1601は、最適のフレーム構成を上記図7の(701)(702)(703)(704)あるいは図17(1701)(1702)のいずれか1つを選択する。
In this case, frame
そして、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値以上である場合、通信状況に基づいてBPSK変調シンボルの挿入間隔を決定し、決定したBPSK変調シンボルの挿入間隔を示す信号をBPSKシンボル変調部602及びフレーム構成部104に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値未満である場合、BPSK変調シンボルの生成の停止を指示する信号をBPSKシンボル変調部602に出力する。
Then, frame
BPSKシンボル変調部602は、フレーム構成決定部1601から指示されたタイミングで送信ディジタル信号をBPSK変調し、BPSK変調シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。ただし、フレーム構成決定部1601からBPSK変調シンボルの生成の停止を指示された場合、動作を停止する。
BPSK
伝送路歪み推定部2001は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図8および図9で示したBPSK変調シンボル、図18で示したBPSK変調シンボル、あるいは、図19で示したQPSK変調シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部2002に出力する。
The transmission line
また、本実施の形態では、図16の送信装置においてパイロットシンボル生成部103の代りに、図11に示したQPSKシンボル変調部1102を備える構成としてもよい。
Further, the present embodiment may be configured such that transmission apparatus of FIG. 16 includes QPSK
この場合、フレーム構成決定部1601は、通信状況に基づいて送信ディジタル信号の変調方式を決定する。例えば、フレーム構成決定部1601は、最適のフレーム構成を上記図12の(1201)(1202)(1203)(1204)あるいは図17(1701)(1702)のいずれか1つを選択する。
In this case, frame
そして、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値以上である場合、通信状況に基づいてQPSK変調シンボルの挿入間隔を決定し、決定したQPSK変調シンボルの挿入間隔を示す信号をQPSKシンボル変調部1102及びフレーム構成部104に出力する。また、フレーム構成決定部1601は、決定した変調方式が8値未満である場合、QPSK変調シンボルの生成の停止を指示する信号をQPSKシンボル変調部1102に出力する。
Then, frame
QPSKシンボル変調部1102は、フレーム構成決定部1601から指示されたタイミングで送信ディジタル信号をQPSK変調し、QPSK変調シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。ただし、フレーム構成決定部1601からQPSK変調シンボルの生成の停止を指示された場合、動作を停止する。
QPSK
伝送路歪み推定部2001は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図13および図14で示したQPSK変調シンボル、図18で示したBPSK変調シンボル、あるいは、図19で示したQPSK変調シンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部2002に出力する。
The transmission line
なお、本実施の形態では、既知パイロットシンボルの挿入間隔を2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、情報シンボルの8値以上の多値変調方式として16QAMと8PSK変調の2種類で説明したが、本発明はこれに限るものではない。 In the present embodiment, two types of known pilot symbol insertion intervals have been described, but the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, two types of multi-level modulation schemes for information symbols of eight or more levels, 16QAM and 8PSK modulation, have been described, but the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、図2、図7、図12及び図17のフレーム構成で説明したが、本発明はこれらのフレーム構成に限るものではない。 Further, in the present embodiment, the frame configurations of FIGS. 2, 7, 12, and 17 have been described, but the present invention is not limited to these frame configurations.
また、本発明における情報シンボルの変調方式のBPSK変調方式およびQPSK変調方式は、図18、図19に示した信号点配置に限らず、π/2シフトBPSK変調、π/4シフトQPSK変調でもかまわない。 Further, the BPSK modulation scheme and QPSK modulation scheme of the information symbol modulation scheme in the present invention are not limited to the signal point arrangements shown in FIGS. 18 and 19, and may be π / 2 shift BPSK modulation or π / 4 shift QPSK modulation. Absent.
(実施の形態5)
実施の形態5では、既知パイロットシンボルを挿入する間隔、既知パイロットシンボルの直前直後の各1シンボル(以下、「パイロット前後シンボル」という)の信号点の数並びに信号点配置、及び、それらのシンボル以外の情報シンボルの変調方式を切り替えるディジタル無線通信方法について説明する。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, the interval at which known pilot symbols are inserted, the number and signal point arrangement of each one symbol immediately before and after the known pilot symbol (hereinafter, referred to as “before and after pilot symbols”), and other than the symbols A digital wireless communication method for switching the modulation scheme of the information symbol will be described.
図21は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図21に示す送信装置において、図1に示した送信装置と共通する構成部分には図1と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of the transmitting apparatus according to the present embodiment. In the transmitting device shown in FIG. 21, the same components as those in the transmitting device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and description thereof will be omitted.
図21の送信装置は、フレーム構成決定部2101の作用が図1のフレーム構成決定部101と異なる。また、図21の送信装置は、図1と比較して、パイロット前後シンボル変調部2102を追加した構成を採る。
In the transmitting apparatus of FIG. 21, the operation of frame
フレーム構成決定部2101は、通信状況に基づいて既知パイロットシンボルの挿入間隔及び送信ディジタル信号の変調方式を決定する。この場合、フレーム構成決定部2101は、パイロット前後シンボルとその他の情報シンボルとで変調方式を異ならせる。
Frame
そして、フレーム構成決定部2101は、パイロット前後シンボルの変調方式を示す信号をパイロット前後シンボル変調部2102に出力し、その他の情報シンボルの変調方式を示す信号を直交ベースバンド変調部102に出力し、決定した既知パイロットシンボルの挿入間隔を示す信号をパイロット前後シンボル変調部2102及びフレーム構成部104に出力する。
Then, frame
パイロット前後シンボル変調部2102は、フレーム構成決定部2101から指示されたタイミングで送信ディジタル信号を所定の変調方式で変調し、パイロット前後シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。
The pilot before and after
図22は、本実施の形態の送信装置から送信される信号のフレーム構成の一例を示した図であり、時間−シンボルの関係を示す。(2201)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、既知パイロットシンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(2202)は情報シンボルの変調方式を16QAMとし、既知パイロットシンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。(2203)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、既知パイロットシンボルの間隔をNシンボルとしたときのフレーム構成である。(2204)は情報シンボルの変調方式を8PSK変調とし、既知パイロットシンボルの間隔をMシンボルとしたときのフレーム構成である。このときN<Mとする。 FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a signal transmitted from the transmitting apparatus according to the present embodiment, and illustrates a time-symbol relationship. (2201) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between known pilot symbols is N symbols. (2202) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 16 QAM and the interval between known pilot symbols is M symbols. (2203) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between known pilot symbols is N symbols. (2204) is a frame configuration when the modulation scheme of information symbols is 8PSK modulation and the interval between known pilot symbols is M symbols. At this time, N <M.
信号点2211は情報シンボルの変調方式が16QAMの場合における既知パイロットシンボルの直前の1シンボルであり、信号点2212は情報シンボルの変調方式が16QAMの場合における既知パイロットシンボルの直後の1シンボルである。信号点2213は情報シンボルの変調方式が8PSK変調の場合における既知パイロットシンボルの直前の1シンボルであり、信号点2214は情報シンボルの変調方式が8PSK変調の場合における既知パイロットシンボルの直後の1シンボルである。
フレーム構成決定部2101は、伝送路情報および要求データ伝送速度情報に基づいて、最適のフレーム構成を図22の(2201)(2202)(2203)(2204)のいずれか1つを選択する。
The frame
例えば、フレーム構成決定部2101は、高速フェージングの場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にし、データ復調の誤り率の劣化を防いでデータの品質を維持するために既知パイロットシンボルの挿入間隔を狭くするように図22の(2201)または(2203)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部2101は、低速フェージングの場合、データ伝送効率の向上を図るために既知パイロットシンボルの挿入間隔を広くするように図22の(2202)または(2204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
For example, in the case of high-speed fading, the frame
また、フレーム構成決定部2101は、受信信号レベルが大きい場合、受信側でのデータ伝送効率を優先し、情報シンボルの変調方式として16QAMとした図22の(2201)または(2202)のどちらかのフレーム構成を選択する。一方、フレーム構成決定部2101は、受信信号レベルが小さい場合、受信側でのデータ伝送効率を犠牲にして誤り耐性を強くすることを優先し、情報シンボルの変調方式として8PSKとした図22の(2203)または(2204)のどちらかのフレーム構成を選択する。
When the received signal level is large, the frame
図23は、同相I−直交Q平面における16QAM変調方式の信号点配置、既知パイロットシンボルの信号点配置およびパイロット前後シンボルの信号点配置を示す。信号点2301は既知パイロットシンボルの信号点であり、信号点2302は16QAM変調シンボルの信号点であり、信号点2303はパイロット前後シンボルの信号点である。
FIG. 23 shows a signal point constellation of the 16QAM modulation scheme, a signal point constellation of known pilot symbols, and a signal point constellation of symbols before and after the pilot in the in-phase I-quadrature Q plane.
図24は、同相I−直交Q平面における8PSK変調方式の信号点配置、既知パイロットシンボルの信号点配置およびパイロット前後シンボルの信号点配置を示す。信号点2401、2401−Aおよび2401−Bは8PSK変調シンボルの信号点であり、2401−Aは既知パイロットシンボルの信号点であり、2401−Aおよび2401−Bはパイロット前後シンボルの信号点であり、直線2402は同相I−直交Q平面において既知パイロットシンボルの信号点と原点を結んでできる直線である。
FIG. 24 shows the signal point arrangement of the 8PSK modulation method, the signal point arrangement of known pilot symbols, and the signal point arrangement of symbols before and after the pilot on the in-phase I-quadrature Q plane. Signal points 2401, 2401-A and 2401-B are signal points of an 8PSK modulation symbol, 2401-A is a signal point of a known pilot symbol, and 2401-A and 2401-B are signal points of symbols before and after a pilot. , A
図25は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図25に示す受信装置において、図5に示した受信装置と共通する構成部分には図5と同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. In the receiving device shown in FIG. 25, the same components as those in the receiving device shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 5, and description thereof will be omitted.
図25の受信装置は、伝送路歪み推定部2501の作用が図5の伝送路歪み推定部503と異なり、検波部2502の作用が図5の検波部504と異なる。
In the receiving apparatus of FIG. 25, the operation of the transmission
伝送路歪み推定部2501は、直交ベースバンド信号の同相成分及び直交成分を入力とし、上記図23および図24で示した既知パイロットシンボルの信号を抽出し、既知パイロットシンボルの受信状態から伝送路歪み量を推定し、伝送路歪み量を検波部2502に出力する。
The channel
検波部2502は、直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分を入力とし、伝送路歪み量に基づいてパイロット前後シンボルを含む情報シンボルの検波を行い受信ディジタル信号を出力する。
このように、伝送路の変動や受信信号レベルといった通信状況に合わせて、既知パイロットシンボルの挿入間隔及び情報シンボルの変調方式を変化させることで、データ伝送効率の向上とデータ品質の向上の両立を図ることができる。 As described above, by changing the insertion interval of the known pilot symbol and the modulation method of the information symbol in accordance with the communication conditions such as the fluctuation of the transmission path and the received signal level, it is possible to improve the data transmission efficiency and the data quality at the same time. Can be planned.
さらに、図23、図24に示すように、パイロット前後シンボルの信号点を同相−直交平面において原点と既知パイロットシンボルの信号点を結んでできる直線上に2個以上配置することにより、図25の受信装置において、パイロット信号から基準位相および周波数オフセット量を推定するときに完全にシンボル同期がとれていない場合も、パイロットシンボルによる基準位相、周波数オフセット量の推定精度の劣化を抑えることができる。これにより、検波部116で検波を行った場合、搬送波電力対雑音電力比に基づくビット誤り率特性を向上させることができる。 Further, as shown in FIGS. 23 and 24, by arranging two or more signal points of the symbols before and after the pilot on a straight line connecting the origin and the signal points of the known pilot symbols on the in-phase-orthogonal plane, In the receiving apparatus, even when symbol synchronization is not completely achieved when estimating the reference phase and the frequency offset amount from the pilot signal, it is possible to suppress deterioration in the estimation accuracy of the reference phase and the frequency offset amount due to the pilot symbols. Thereby, when the detection is performed by the detector 116, the bit error rate characteristics based on the carrier power to noise power ratio can be improved.
ここで、本実施の形態は、上記実施の形態4と組み合わせることができる。すなわち、図21において、フレーム構成決定部2101は、決定した変調方式が8値以上である場合、通信状況に基づいてパイロットシンボルの挿入間隔を決定し、決定したパイロットシンボルの挿入間隔を示す信号をパイロット前後シンボル変調部2102及びフレーム構成部104に出力する。また、フレーム構成決定部2101は、決定した変調方式が8値未満である場合、パイロットシンボルの生成の停止を指示する信号をパイロット前後シンボル変調部2102及びパイロットシンボル生成部103に出力する。
Here, this embodiment can be combined with Embodiment 4 described above. That is, in FIG. 21, when the determined modulation scheme has eight or more values, frame
パイロットシンボル生成部103は、送受間で既知であるパイロットシンボルを生成し、既知パイロットシンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。ただし、フレーム構成決定部2101からパイロットシンボルの生成の停止を指示された場合、動作を停止する。
Pilot
パイロット前後シンボル変調部2102は、フレーム構成決定部2101から指示されたタイミングで送信ディジタル信号をBPSK変調あるいはQPSK変調し、パイロット前後シンボルの同相成分および直交成分をフレーム構成部104に出力する。ただし、フレーム構成決定部2101からパイロットシンボルの生成の停止を指示された場合、動作を停止する。
The pilot before and after
これにより、上記本実施の形態の効果に加えて、実施の形態4の効果を得ることができる。 Thus, the effect of the fourth embodiment can be obtained in addition to the effect of the present embodiment.
なお、本実施の形態では、情報シンボルの変調方式として、16QAMと8PSK変調の2種類で説明したが、本発明はこれに限ったものではない。 In the present embodiment, two types of modulation schemes for information symbols, 16QAM and 8PSK modulation, have been described, but the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、図22において、情報シンボル、既知パイロットシンボル、パイロット前後シンボルのみの構成で説明したが、本発明のフレーム構成は情報シンボル、既知パイロットシンボル、パイロット前後シンボルのみで構成されるフレーム構成と限ったものではない。 Also, in the present embodiment, FIG. 22 has been described with the configuration of only information symbols, known pilot symbols, and symbols before and after pilot. However, the frame configuration of the present invention includes only information symbols, known pilot symbols, and symbols before and after pilot. The frame configuration is not limited to this.
本発明は、ディジタル無線通信に用いられる送信装置、受信装置に用いるに好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for use in a transmitting device and a receiving device used for digital wireless communication.
101、601、1101、1601、2101 フレーム構成決定部
102 直交ベースバンド変調部
103 パイロットシンボル生成部
104 フレーム構成部
502 受信無線部
503、1001、1501、2001 伝送路歪み推定部
504、1002、1502、2002 検波部
602 BPSKシンボル変調部
1102 QPSKシンボル変調部
2102 パイロット前後シンボル変調部
101, 601, 1101, 1601, 2101 Frame
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