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WO2007125581A1 - プリアンブル構成方法 - Google Patents

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WO2007125581A1
WO2007125581A1 PCT/JP2006/308872 JP2006308872W WO2007125581A1 WO 2007125581 A1 WO2007125581 A1 WO 2007125581A1 JP 2006308872 W JP2006308872 W JP 2006308872W WO 2007125581 A1 WO2007125581 A1 WO 2007125581A1
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WO
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preamble
symbol
time waveform
waveform data
memory
Prior art date
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PCT/JP2006/308872
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuhisa Kataoka
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to PCT/JP2006/308872 priority patent/WO2007125581A1/ja
Priority to JP2008513028A priority patent/JP4630370B2/ja
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    • H04L27/261—Details of reference signals
    • H04L27/2613—Structure of the reference signals

Definitions

  • the present invention relates to a preamble configuration method in the case of employing OFDM as a communication method, and particularly to a preamble configuration method suitable for a multipath environment.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • transmission paths such as wireless LANs are expected to be in various states, such as when high-speed transmission can be achieved or only low-speed transmission can be achieved due to the distance between transmission and reception or due to shielding.
  • a technology called adaptive modulation is adopted for such transmission paths, and transmission such as bit error rate (BER) is performed while performing transmission as fast as possible according to the state of the transmission path.
  • the modulation method is adaptively changed so that the quality does not deteriorate.
  • the state of the transmission path is determined by measuring the SIR (Signal to Interference power Ratio) of a known signal (preamble).
  • SIR Signal to Interference power Ratio
  • the preamble is composed of a plurality of symbols and the same data is repeated.
  • Non-Patent Document 1 "Study on synchronization system of OFDM modulation method for high-speed wireless LAN” IEICE, IEICE technical report RCS97-210, 1998-01.
  • the OFDM has a problem that the communication quality is degraded when there is a long delay wave exceeding the guard interval due to the guard interval avoiding quality degradation due to the multipath wave. .
  • an object of the present invention is to provide a preamble configuration method capable of setting an appropriate modulation scheme on the data transmission side.
  • a preamble configuration method uses a specific one-symbol time waveform data V in a OFDM communication system, and a preamble for a plurality of symbols. And a division step of dividing the time waveform data for one particular symbol into blocks of the number of symbols constituting the preamble, and the division for each symbol constituting the preamble.
  • a block-by-symbol selection step for selecting different blocks from among the divided blocks, and for each symbol constituting the preamble, the selected block is the first block and the first data power in the selected block is cyclically data.
  • the preamble configuration method according to the present invention has an effect that adaptive modulation can function satisfactorily even when a long delay wave exceeding the guard interval exists in a multipath environment. .
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an adaptive modulation system including an OFDM modulator according to the present invention.
  • FIG. 2-1 is a diagram showing an example of a preamble construction method according to the present invention.
  • FIG. 2-2 is a diagram showing an example of a preamble construction method according to the present invention.
  • FIGS. 2-3 are diagrams showing an example of a preamble configuration method according to the present invention.
  • FIG. 2-4 is a diagram showing an example of a preamble construction method according to the present invention.
  • FIG. 2-5 is a diagram showing an example of a preamble construction method according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an M-sequence generator.
  • FIG. 4 is a diagram showing data transmitted by the adaptive modulation system.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example when the effect in the first embodiment is confirmed by computer simulation.
  • FIG. 6-1 is a diagram showing an example of a preamble configuration method according to the present invention.
  • Fig. 6-2 is a diagram showing an example of a preamble configuration method according to the present invention.
  • FIG. 6-3 is a diagram of an example of a preamble construction method that is useful in the present invention.
  • FIG. 6-4 is a diagram showing an example of a preamble construction method according to the present invention.
  • FIG. 6-5 is a diagram showing an example of a preamble construction method useful for the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example when the effect in the second embodiment is confirmed by computer simulation.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of constructing a preamble using two memories.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of configuring a preamble using one memory and a counter.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an adaptive modulation system including an OFDM modulator according to the present invention.
  • This system includes an OFDM modulator (MOD) 1 in a communication device (transmitter) on the data transmission side. Also, the transmission path 2, the OFDM demodulator (DEM) 3, the SIR measuring device (SIR) 4, the determiner 5, and the force in the communication device (receiver) on the data receiving side are configured.
  • a preamble according to the preamplifier configuration method of the present embodiment is generated in the OFDM modulator 1, and is transmitted from the transmitter in a state where this preamble is added to the data.
  • the OFDM modulator 1 modulates each subcarrier with the modulation method instructed by the determiner 5, and sends the modulated transmission signal onto the transmission path 2. Thereafter, the signal passing through the transmission path 2 is demodulated by the OFDM demodulator 3, and received data is obtained here. Then, the SIR measuring device 4 also measures the SIR of each subcarrier in the demodulated reception detector, and the determining device 5 determines the modulation method of each subcarrier based on the SIR measurement result.
  • a high SIR subcarrier employs a multi-level size and modulation scheme such as 64QAM that can transmit multiple bits at a time, and a low SIR subcarrier has a high noise resistance such as BPSK.
  • a modulation scheme with a large multi-level number such as 64QAM that is vulnerable to noise is used even though it is a low SIR subcarrier. It may be selected. In such cases, many errors occur and communication quality deteriorates. Therefore, in adaptive modulation systems, it is important that the SIR measurement is obtained correctly.
  • FIG. 5-5 is a diagram showing an example of a preamble configuration method according to the present invention.
  • Figure 2-1 shows the time waveform data for one symbol, and here, 16 data (dO to d 15) forms time waveform data for one symbol.
  • Fig. 2-2 shows the time waveform data of the first symbol preamble constructed using the time waveform data of Fig. 2-1
  • Fig. 2-3 shows the time waveform data of the preamble of the second symbol.
  • Figure 2-4 shows the time waveform data of the preamble of the third symbol
  • Figure 2-5 shows the time waveform data of the preamble of the fourth symbol.
  • time waveform data of the first symbol of the preamble is created (see Fig. 2-2).
  • the data of the first symbol in the preamble is the medium power of the four divided blocks (BO ⁇ : B3). Select the first block number, and the head data force in the selected block must be arranged cyclically. Create with.
  • B 2 is selected as the first block number, and the first data of B2, d8, d9, ..., dl5, dO, dl, ' Data is cyclically arranged to generate time waveform data for one symbol (16 pieces in total), so that the time waveform shown in Figure 2-1 is cyclically shifted in time and rearranged. Shape data can be generated.
  • the time waveform data of the second symbol of the preamble is created in the same way (the waveform of Fig. 2-1 is cyclically shifted in time) (see Fig. 2-2).
  • the second block number instead of the first block number selected in the generation of the first symbol, the second block number (corresponding to ⁇ 0 in the example of Fig. 2-1) is selected.
  • the first block number to the fourth block number are random values.
  • This block number can also create the value of the shift register of the ⁇ series generator.
  • FIG. 3 is a diagram showing a power sequence generator 11 having two shift register stages and a sequence length of three.
  • four block numbers are required, so the ⁇ sequence generator 11 having a sequence length of 3 shown in FIG. 3 creates block numbers. For example, if the initial value of the shift register is “11”, the next state is “01”, and the next state is “01”. 10 ". When expressed in decimal numbers, 3, 1, and 2. And here we need 4 numbers, so we add 4 to this and make the series 3, 1, 2, 4 However, in the example in Fig.
  • the block number is 0 origin (number starting from 0), so each is subtracted to create a series of 2, 0, 1, 3 and this is the block number. This makes it possible to create a random block number that inherits the randomness of the M-sequence, and 4 symbols from the time waveform data for one symbol (see Figure 2-1). Minute data (see Figure 2-2 to Figure 2-5) is generated.
  • FIG. 4 is a diagram showing data transmitted by the adaptive modulation system, and SIR measurement is performed in a preamble in front of user data.
  • the conventional preamble configuration is a simple configuration in which time waveform data for one symbol (see Figure 2-1) is repeated, so if there is a long delay wave exceeding the guard interval, the SIR measurement value Had become big. This phenomenon is caused by the fact that each symbol of the preamble is the same, so that interference due to a long delay wave becomes invisible during SIR measurement, which is equivalent to a long guard interval length. When the measured SIR value becomes large, a modulation method with a large multi-value number that is vulnerable to noise is selected despite the low SIR, resulting in many errors and poor communication quality.
  • each symbol of the preamble has a different pattern for each symbol that is not a simple repeating pattern, so the conventional phenomenon that the SIR measurement value becomes large occurs. Therefore, good communication quality can be realized.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a case where the effect of the present embodiment is confirmed by computer simulation in a state where a long delay wave exists.
  • adaptive modulation is performed so that the BER does not exceed 10E-4.
  • the number of OFDM subcarriers is 256
  • the modulation method is BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, and 1024QAM
  • the number of preamble symbols is 14!
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a preamble construction method that works for the present invention, which is a simplified system of the first embodiment described above.
  • the circuit is simplified by making the block numbers serial. That is, in the first embodiment, the data start position is a random value using the M-sequence generator 11 in FIG. 3. In the present embodiment, the data start position is the serial number 0.
  • the number of preamble symbols is four (corresponding to FIGS. 6-2 to 6-5), so the first block of each symbol is divided into four divided block numbers (BO , Bl, B2, B3), and the top data force in each head block is arranged cyclically.
  • the data of the first symbol of the preamble is dO, dl, ⁇ , d 14, dl5, and the data of the second symposium of the preamplifier is d4, d5, ⁇ , d2, d3,
  • the data of the third symbol is d8, d9, ⁇ , d6, d7, and the data of the 4th symptom of the preamble is dl2, dl3, ⁇ , dlO, dl l. Therefore, the M series generator is not required in this embodiment.
  • each symbol of the preamble can have a different pattern for each symbol that is not a simple repetitive waveform. Even if there is a long delay wave exceeding the interval, good communication quality can be realized as in the first embodiment. Further, in this embodiment, since the M-sequence generator is not used, the circuit configuration can be further simplified as compared with the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a case where the effect of the present embodiment is confirmed by computer simulation in a state where the long delay wave is present.
  • the effect of the present embodiment is illustrated in FIG. It was confirmed under the same conditions as 5.
  • the communication quality (BER) is greatly degraded in the conventional preamble configuration, whereas in this embodiment, 10E Good BER characteristics not exceeding -4 have been achieved. Note that the parameters used in this simulation are not limited to this value.
  • FIG. 8 is a diagram showing a method of forming a preamble using two memories, which is realized by using two memories 31, 32 and a reader 33.
  • the memory 31 stores data for one symbol of the preamble.
  • 16 data of dO to dl5 are stored, and addresses where the data are stored are # 0 to # 15.
  • the reader 33 reads the contents of the reading start address from the memory 32.
  • the contents of the read start address stored in the memory 32 may be stored so that the block number power is random as in the first embodiment described above, or the same as in the second embodiment. You may memorize
  • the contents of the memory 32 are 8, 0, 4, 12, and for the first symbol of the preamble, first, the contents 8 of the read start address is read from the address # 0 of the memory 32. Then, d8, d9, ..., dl5, dO, ..., d6, d7 (16 pieces in total) are read out in the d8 Rikikawa page corresponding to Add, Less # 8 of memory 31 . Similarly, in the second symbol of the preamble, the content 0 of the read start address is read from the address # 1 of the memory 32, and dO, dl, ... ⁇ , Read data of dl4, dl5 (total of 16 even).
  • the content 4 of the read start address is read from address # 2 in the memory 32, and d4, d5,. ⁇ , Dl5, dO, dl, d2, d3 (16 totals) data is read.
  • the fourth symbol of the preamble reads the content 12 of the read start address from the address # 3 of the memory 32, and in order from dl2 corresponding to the address # 12 of the memory 31, dl2, dl3, dl4, dl5, dO, ⁇ , dlO, dl l (16 pieces in total) data is read.
  • Figure 9 shows how to configure the preamble using a single memory and counter. This is realized using a memory 31, a counter 34, and a reader 33.
  • counter 34 that counts up to 0, 4, 8, and 12 (counts up so that the block numbers are serial numbers as in the second embodiment) is used.
  • the reader 33 reads data from the memory 31 based on the count value of the counter 34. Therefore, the first symbol of the preamble is dO, dl, ..., dl4, dl5 (16 pieces in total) from the dO corresponding to address # 0 of the memory 31 when the counter value of the counter 34 is 0. Is read. Thereafter, for the second symbol of the preamble, since the counter value of the counter 34 is 4, d4, d5, ..., dl5, dO, Read data of dl, d2, d3 (total of 16 even).
  • the counter value of counter 34 is 8, so d8, d9, ..., dl5, dO, ⁇ , d6, d7 (total of 6 pieces) are read.
  • the counter value of counter 3 4 is 12, so d 12, dl3, dl4, dl5, dO, ... in order from dl2 corresponding to address # 12 in memory 31 Read dlO, dl l (16 total) data.
  • a preamble can be created using one memory and a counter
  • a different preamble for each symbol can be created with a simple circuit.
  • the above counter is a counter that simply outputs a monotonically increasing numerical value, and can be configured with a simple circuit.
  • the system of this embodiment can reduce the memory size because one of the memories in Embodiment 3 can be replaced with a counter.
  • the preamble configuration method according to the present invention is useful for OFDM communication systems, and is particularly suitable when a long delay wave exceeding the guard interval exists in a multipath environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

　ＯＦＤＭ通信システムにおいて、特定の１シンボル分の時間波形データを用いて複数シンボル分のプリアンブルを生成するプリアンブル構成法であって、前記特定の１シンボル分の時間波形データを、プリアンブルを構成するシンボル数のブロックに分割する分割ステップと、前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記分割したブロックの中から、それぞれ異なるブロックを選択するシンボル単位ブロック選択ステップと、前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記選択ブロックを先頭ブロックとしかつ当該選択ブロックにおける先頭データから巡回的にデータを配置した、１シンボル分の時間波形データを生成することにより、シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データを生成するシンボル単位時間波形データ生成ステップと、を含む。

Description

明 細 書
プリアンブル構成方法
技術分野
[0001] 本発明は、通信方式として OFDMを採用する場合のプリアンブル構成方法に関す るものであり、特に、マルチパス環境に適したプリアンブル構成方法に関するもので ある。
背景技術
[0002] OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)は、無線 LANなどの通信 システムにおいて使用されている。たとえば、無線 LANなどの伝送路は、送受信間 の距離や遮蔽物などの影響により、高速伝送が実現できる場合や低速伝送しか実現 できない場合など、様々な状態が想定される。無線 LANでは、このような伝送路に対 して適応変調方式という技術が採用されており、伝送路の状態に応じて、できるだけ 高速な伝送を行 、つつ、ビット誤り率 (BER)などの通信品質が劣化しな 、ように変 調方式などを適応的に変更して 、る。
[0003] なお、上記通信システムにお!/、て、伝送路の状態は、既知信号 (プリアンブル）の S IR (Signal to Interference power Ratio :希望波電力対干渉波電力比）を測定する ことにより得られる。プリアンブルの構成は、下記非特許文献 1に示されているように、 たとえば、複数のシンボルから構成され、かつ、同一のデータを繰り返した構成となつ ている。
[0004] 非特許文献 1 : "高速無線 LAN用 OFDM変調方式の同期系に関する検討" 電子 情報通信学会、信学技報 RCS97-210、 1998-01.
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 従来、上記 OFDMでは、ガードインターバルにより、マルチパス波による品質劣化 を回避している力 ガードインターバルを超えるような長遅延波が存在するときには、 通信品質が劣化する、という問題があった。
[0006] 一方で、上記のように長遅延波が存在する場合であっても、適応変調が良好に機 能し、適切な変調方式が設定されていれば、所望の品質で通信を行えるが、たとえ ば、ガードインターノ レを超えるような長遅延波が存在すると、プリアンブルを使用し た SIRの測定精度が低下するため、これにより適切な変調方式を設定することができ なくなり、通信品質が大きく劣化する、という問題があった。
[0007] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチパス環境においてガードィ ンターバルを超える長遅延波が存在する場合であっても、適応変調を良好に機能さ せることができる、すなわち、データ送信側において適切な変調方式を設定可能な プリアンブル構成方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上述した課題を解決し、 目的を達成するために、本発明にかかるプリアンブル構成 方法は、 OFDM通信システムにおいて、特定の 1シンボル分の時間波形データを用 V、て複数シンボル分のプリアンブルを生成するプリアンブル構成法であって、前記特 定の 1シンボル分の時間波形データを、プリアンブルを構成するシンボル数のブロッ クに分割する分割ステップと、前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記分 割したブロックの中から、それぞれ異なるブロックを選択するシンボル単位ブロック選 択ステップと、前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記選択ブロックを先 頭ブロックとしかつ当該選択ブロックにおける先頭データ力 巡回的にデータを配置 した、 1シンボル分の時間波形データを生成することにより、シンボル毎に異なるパタ ーンを有する時間波形データを生成するシンボル単位時間波形データ生成ステップ と、を含み、前記シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データを、前記複数 シンボル分のプリアンブルとすることを特徴とする。
発明の効果
[0009] 本発明に力かるプリアンブル構成方法は、マルチパス環境においてガードインター バルを超える長遅延波が存在する場合であっても、適応変調を良好に機能させるこ とができる、という効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]図 1は、本発明にかかる OFDM変調器を含む適応変調システムの構成例を示 す図である。 [図 2-1]図 2— 1は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 2- 2]図 2— 2は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 2- 3]図 2— 3は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 2- 4]図 2— 4は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 2- 5]図 2— 5は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 3]図 3は、 M系列発生器の構成例を示す図である。
[図 4]図 4は、適応変調システムで送信されるデータを示す図である。
[図 5]図 5は、実施の形態 1における効果を計算機シミュレーションにより確認した場 合の一例を示す図である。
[図 6-1]図 6— 1は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 6- 2]図 6— 2は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 6-3]図 6— 3は、本発明に力かるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 6-4]図 6— 4は、本発明にカゝかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 6-5]図 6— 5は、本発明に力かるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。
[図 7]図 7は、実施の形態 2における効果を計算機シミュレーションにより確認した場 合の一例を示す図である。
[図 8]図 8は、 2つのメモリを使ってプリアンブルを構成する方法を示す図である。
[図 9]図 9は、 1つのメモリとカウンタを使ってプリアンブルを構成する方法を示す図で ある。
符号の説明
1 OFDM変調器（MOD)
2 伝送路
3 OFDM復調器（DEM)
4 SIR測定器（SIR)
5 判定器
11 M系列発生器
31, 32 メモリ
33 読み出し器 34 カウンタ
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下に、本発明に力かる OFDM変調器およびプリアンブル構成方法の実施の形 態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定 されるものではない。
[0013] 実施の形態 1.
図 1は、本発明にカゝかる OFDM変調器を含む適応変調システムの構成例を示す 図であり、このシステムは、データ送信側の通信装置 (送信機）内の OFDM変調器（ MOD) 1、伝送路 2、データ受信側の通信装置 (受信機）内の OFDM復調器 (DEM ) 3, SIR測定器 (SIR) 4,判定器 5、力も構成されている。本実施の形態のプリアンプ ル構成方法によるプリアンブルは、 OFDM変調器 1内において生成され、このブリア ンブルがデータに付加された状態で送信機カゝら送出される。
[0014] ここで、上記適応変調システムの動作を簡単に説明する。 OFDM変調器 1では、 判定器 5により指示された変調方式で各サブキャリアを変調し、変調後の送信信号を 伝送路 2上に送出する。その後、伝送路 2を通った信号は、 OFDM復調器 3におい て復調され、ここで受信データが得られる。そして、 SIR測定器 4が、復調後の受信デ 一タカも各サブキャリアの SIRを測定し、判定器 5が、 SIRの測定結果に基づいて、 各サブキャリアの変調方式を決定する。ここでは、高 SIRのサブキャリアには、一度に 多ビットを伝送できる 64QAMのような多値数の大き 、変調方式を採用し、低 SIRの サブキャリアには、雑音に強い BPSKのような多値数の小さい変調方式を採用する。 しかしながら、従来のように、長遅延波の存在により SIR測定精度が低下すると、たと えば、低 SIRのサブキャリアであるにもかかわらず、雑音に弱い 64QAMのような多 値数の大きい変調方式が選択されてしまう場合がある。このような場合には、誤りが 多く発生し、通信品質が劣化する。したがって、適応変調システムでは、 SIRの測定 値が正しく得られることが重要となる。
[0015] つづいて、本実施の形態のプリアンブル構成方法を説明する。図 2 (図 2—1〜図 2
- 5)は、本発明にかかるプリアンブル構成方法の一例を示す図である。詳細には、 図 2—1は、 1シンボル分の時間波形データを表し、ここでは、 16個のデータ（dO〜d 15)で 1シンボル分の時間波形データを形成している。また、図 2— 2は、図 2—1の 時間波形データを用いて構成した 1シンボル目のプリアンブルの時間波形データを 表し、図 2— 3は、 2シンボル目のプリアンブルの時間波形データを表し、図 2— 4は、 3シンボル目のプリアンブルの時間波形データを表し、図 2— 5は、 4シンボル目のプ リアンブルの時間波形データを表して 、る。
[0016] まず、 1シンボル分の時間波形データ（図 2— 1)を複数のブロックに分割する。図 2
1では、 4つのブロック（BO〜： B3)に分割している。
[0017] つぎに、プリアンブルの 1シンボル目の時間波形データを作成する（図 2— 2参照）。
ここで、プリアンブルの 1シンボル目のデータは、分割した 4つのブロック（BO〜： B3) の中力 第 1のブロック番号を選択し、選択したブロックにおける先頭データ力 巡回 的にデータを配置することで作成する。図 2— 1の例では、第 1のブロック番号として B 2を選択し、以降、 B2の先頭データ d8力ら、 d8, d9, · ··, dl5, dO, dl, ' ··(17とデー タを巡回的に配置し、 1シンボル分 (合計 16個）の時間波形データを生成する。これ により、図 2— 1に示す時間波形データを巡回的に時間シフトして並び替えた時間波 形データを生成することができる。
[0018] つぎに、プリアンブルの 2シンボル目の時間波形データを同様（図 2— 1の波形を巡 回的に時間シフトする）に作成する（図 2— 2参照)。ここでは、 1シンボル目の生成で 選択した第 1のブロック番号の代わりに、第 2のブロック番号（図 2— 1の例では Β0に 相当）を選択する。
[0019] つぎに、プリアンブルの 3, 4シンボル目の時間波形データについても、上記と同様
(図 2—1の波形を巡回的に時間シフトする）に、第 3,第 4のブロック番号（図 2—1の 例では Bl, Β3に相当）を選択して生成する。
[0020] なお、第 1のブロック番号から第 4のブロック番号はランダムな値とする。このブロック 番号は、 Μ系列発生器のシフトレジスタの値力も作成することができる。この作成方 法を、図 3を用いて説明する。図 3は、シフトレジスタの段数が 2で系列長が 3の Μ系 列発生器 11を示す図である。図 2の例では、 4つのブロック番号が必要となるので、 図 3に示す系列長が 3の Μ系列発生器 11がブロック番号を作成する。たとえば、シフ トレジスタの初期値を" 11"とすると、次の状態は" 01"となり、さらにその次の状態は" 10"となる。それぞれ 10進数で表すと、 3, 1, 2である。そして、ここでは、 4つの番号 が必要なので、これに 4を追加して、 3, 1, 2, 4という系列を作る。ただし、図 2の例で は、ブロック番号を 0オリジン (0から開始する番号）としているので、それぞれ 1を引い て、 2, 0, 1, 3という系列を作り、これをブロック番号とする。これにより、 M系列が有 するランダム性を継承したランダムなブロック番号を作成することができる。以上の処 理により、 1シンボル分の時間波形データ（図 2— 1参照）から、 4シンボル分のブリア ンブルデータ（図 2— 2〜図 2— 5参照）を生成する。
[0021] 図 4は、上記適応変調システムで送信されるデータを示す図であり、ユーザデータ の前にあるプリアンブルにて SIR測定が行われる。
[0022] 従来のプリアンブル構成は、 1シンボル分の時間波形データ（図 2— 1参照）を繰り 返した単純な構成であったため、ガードインターバルを超えるような長遅延波が存在 すると、 SIR測定値が大きくなつてしまっていた。この現象は、プリアンブルの各シン ボルが同一であるために、等価的にガードインターバル長が長くなつたのに等しぐ S IR測定時に長遅延波による干渉が見えなくなってしまうためである。 SIR測定値が大 きくなると、低 SIRにも関わらず、雑音に弱い多値数の大きい変調方式が選択されて しまうため、誤りが多く発生して通信品質が劣化してしまう。
[0023] これに対し、本発明のプリアンブル構成は、プリアンブルの各シンボルが単純な繰り 返しパターンではなぐシンボル毎に異なるパターンとなっているので、 SIR測定値が 大きくなつてしまう従来の現象は発生せず、良好な通信品質を実現できる。
[0024] つづいて、本実施の形態の効果について説明する。図 5は、長遅延波が存在する 状態において、本実施の形態における効果を計算機シミュレーションにより確認した 場合の一例を示す図である。このシミュレーションでは、 BERが 10E— 4を超えないよ うに、適応変調を行うようにしている。また、 OFDMのサブキャリア数を 256とし、変調 方式を BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAMの 6通りとし、 プリアンブルシンボル数を 14として!/、る。
[0025] 図 5に示すとおり、従来のプリアンブル構成では、通信品質 (BER)が大きく劣化し ているのに対し、本発明では、 10E— 4を超えない良好な BER特性を実現できてい る。なお、このシミュレーションで使用したパラメータは特にこの値に限ったものではな い。
[0026] 上述のとおり、本実施の形態によれば、マルチパス環境においてガードインターバ ルを超える長遅延波が存在する場合であっても、適応変調を良好に機能させること ができる。
[0027] 実施の形態 2.
図 6 (図 6—1〜図 6— 5)は、本発明に力かるプリアンブル構成方法の一例を示す 図であり、前述した実施の形態 1を簡易化した方式である。本実施の形態では、プロ ック番号を連番とすることで、回路を簡単化している。すなわち、実施の形態 1では、 データの開始位置を図 3の M系列発生器 11を使ってランダムな値としていた力 本 実施の形態では、データの開始位置を 0番カも連番とした。
[0028] 図 6では、一例として、プリアンブルのシンボル数を 4シンボル（図 6— 2〜図 6— 5に 相当）としているので、各シンボルの先頭ブロックを、分割した 4つのブロック番号順（ BO, Bl, B2, B3の連番）とし、各先頭ブロックにおける先頭データ力 巡回的にデ ータを配置する。したがって、プリアンブルの 1シンボル目のデータは、 dO, dl, · ··, d 14, dl5となり、プリアンプノレの 2シンポノレ目のデータは、 d4, d5, · ··, d2, d3となり、 プリアンブルの 3シンボル目のデータは、 d8, d9, · ··, d6, d7となり、プリアンブルの 4シンポノレ目のデータは、 dl2, dl3, · ··, dlO, dl lとなる。した力 Sつて、本実施の形 態では、 M系列発生器が不要となる。
[0029] このように、各シンボルの先頭ブロックを連番としても、プリアンブルの各シンボルは 、単純な繰り返し波形ではなぐシンボル毎に異なるパターンとすることができるので 、マルチパス環境にぉ 、てガードインターバルを超える長遅延波が存在する場合で あっても、実施の形態 1と同様に良好な通信品質を実現することができる。さらに、本 実施の形態においては、 M系列発生器を用いていないので、実施の形態 1よりもさら に回路構成を簡単ィ匕することができる。
[0030] 図 7は、上記長遅延波が存在する状態において、本実施の形態における効果を計 算機シミュレーションにより確認した場合の一例を示す図であり、本実施の形態の効 果を、図 5と同じ条件で確認したものである。図 7に示すとおり、従来のプリアンブル 構成では通信品質 (BER)が大きく劣化しているのに対し、本実施の形態では 10E —4を超えない良好な BER特性を実現できている。なお、このシミュレーションで使用 したパラメータは特にこの値に限ったものではない。
[0031] 実施の形態 3.
図 8は、 2つのメモリを使ってプリアンブルを構成する方法を示す図であり、 2つのメ モリ 31, 32と読み出し器 33を用いて実現する。
[0032] メモリ 31には、プリアンブルの 1シンボル分のデータを格納する。図 8の例では、 dO 〜dl5の 16個のデータを格納し、各データが格納されたアドレスは # 0〜# 15であ る。また、読み出し器 33は、メモリ 31からデータを読み出す場合、メモリ 32から読み 出し開始アドレスの内容を読み出す。なお、メモリ 32に記憶する読み出し開始アドレ スの内容については、前述した実施の形態 1と同様にブロック番号力ランダムになる ように記憶してもよいし、または、実施の形態 2と同様にブロック番号が連番となるよう に記憶してもよい。
[0033] 図 8の例では、メモリ 32の内容が 8, 0, 4, 12であり、プリアンブルの 1シンボル目に ついては、まず、メモリ 32のアドレス # 0から読み出し開始アドレスの内容 8を読み出 し、そして、メモジ31のアド、レス # 8に対応する d8力ら川頁に、 d8, d9, · ··, dl5, dO, · ··, d6, d7 (計 16個）のデータを読み出す。同様に、プリアンブルの 2シンボル目は、 メモリ 32のアドレス # 1から読み出し開始アドレスの内容 0を読み出し、そして、メモリ 31のアドレス # 0に対応する dO力ら川頁に、 dO, dl, · ··, dl4, dl5 (計 16偶）のデー タを読み出す。また、プリアンブルの 3シンボル目は、メモリ 32のアドレス # 2から読み 出し開始アドレスの内容 4を読み出し、そして、メモリ 31のアドレス # 4に対応する d4 力ら川頁に、 d4, d5, · ··, dl5, dO, dl, d2, d3 (計 16偶）のデータを読み出す。また、 プリアンブルの 4シンボル目は、メモリ 32のアドレス # 3から読み出し開始アドレスの 内容 12を読み出し、そして、メモリ 31のアドレス # 12に対応する dl2から順に、 dl2 , dl3, dl4, dl5, dO, · ··, dlO, dl l (計 16個）のデータを読み出す。
[0034] このように、本実施の形態においては、 2つのメモリを使ってプリアンブルを作成で きるため、シンボル毎に異なるプリアンブルを簡単な回路で作成できる。
[0035] 実施の形態 4.
図 9は、 1つのメモリとカウンタを使ってプリアンブルを構成する方法を示す図であり 、メモリ 31とカウンタ 34と読み出し器 33を用いて実現する。ここでは、一例として、 0, 4, 8, 12とカウントアップする（実施の形態 2と同様にブロック番号が連番となるように カウントアップする）カウンタ 34を用いる。
[0036] 本実施の形態では、読み出し器 33が、カウンタ 34のカウント値に基づいて、メモリ 3 1からデータを読み出す。したがって、プリアンブルの 1シンボル目は、カウンタ 34の カウンタ値が 0の場合、メモリ 31のアドレス # 0に対応する dOから順に、 dO, dl, · ··, dl4, dl5 (計 16個）のデータを読み出す。以降、プリアンブルの 2シンボル目につい ては、カウンタ 34のカウンタ値が 4となるので、メモリ 31のアドレス # 4に対応する d4 力ら川頁に、 d4, d5, · ··, dl5, dO, dl, d2, d3 (計 16偶）のデータを読み出す。また、 プリアンブルの 3シンボル目については、カウンタ 34のカウンタ値が 8となるので、メモ リ 31のアドレス # 8に対応する d8力ら川頁に、 d8, d9, · ··, dl5, dO, · ··, d6, d7 (計 1 6個）のデータを読み出す。また、プリアンブルの 4シンボル目については、カウンタ 3 4のカウンタ値が 12となるので、メモリ 31のアドレス # 12に対応する dl2から順に、 d 12, dl3, dl4, dl5, dO, · ··, dlO, dl l (計 16個）のデータを読み出す。
[0037] このように、本実施の形態においては、 1つのメモリとカウンタを使ってプリアンブル を作成できるため、シンボル毎に異なるプリアンブルを簡単な回路で作成できる。な お、上記カウンタは、単調に増加する数値を出力するだけのカウンタであり、簡易な 回路で構成できる。また、本実施の形態の方式は、実施の形態 3における片方のメモ リをカウンタにて代替できるため、メモリサイズを低減することができる。
産業上の利用可能性
[0038] 以上のように、本発明に力かるプリアンブル構成方法は、 OFDM通信システムに有 用であり、特に、マルチパス環境においてガードインターバルを超える長遅延波が存 在する場合に適している。

Claims

請求の範囲
[1] OFDM通信システムにおいて、特定の 1シンボル分の時間波形データを用いて複 数シンボル分のプリアンブルを生成するプリアンブル構成法であって、
前記特定の 1シンボル分の時間波形データを、プリアンブルを構成するシンボル数 のブロックに分割する分割ステップと、
前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記分割したブロックの中から、それ ぞれ異なるブロックを選択するシンボル単位ブロック選択ステップと、
前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記選択ブロックを先頭ブロックとし かつ当該選択ブロックにおける先頭データ力 巡回的にデータを配置した、 1シンポ ル分の時間波形データを生成することにより、シンボル毎に異なるパターンを有する 時間波形データを生成するシンボル単位時間波形データ生成ステップと、
を含み、
前記シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データを、前記複数シンボル 分のプリアンブルとすることを特徴とするプリアンブル構成方法。
[2] 前記分割ステップでは、分割後のブロックの先頭力も順にブロック番号を付し、 前記シンボル単位ブロック選択ステップでは、前記プリアンブルを構成するシンポ ルの順番と、前記ブロック番号と、の関係がランダムになるように、前記ブロック選択 処理を行うことを特徴とする請求項 1に記載のプリアンブル構成方法。
[3] 前記分割ステップでは、分割後のブロックの先頭力も順にブロック番号を付し、 前記シンボル単位ブロック選択ステップでは、前記プリアンブルを構成するシンポ ルの順に、前記先頭ブロックのブロック番号が連番となるように、前記ブロック選択処 理を行うことを特徴とする請求項 1に記載のプリアンブル構成方法。
[4] OFDM通信システムにおいて、特定の 1シンボル分の時間波形データを用いて複 数シンボル分のプリアンブルを生成するプリアンブル構成法であって、
前記特定の 1シンボル分の時間波形データを第 1のメモリに記憶する第 1のメモリ記 憶ステップと、
前記第 1のメモリの読み出し開始アドレスを、前記プリアンブルを構成するシンボル 単位に第 2のメモリに記憶する第 2のメモリ記憶ステップと、 前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記第 2のメモリから前記読み出し 開始アドレスを読み出し、さらに、前記第 1のメモリから、前記読み出し開始アドレスに 記憶された時間波形データを先頭データとして、巡回的に 1シンボル分の時間波形 データを読み出すことにより、シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データ を生成するシンボル単位時間波形データ生成ステップと、
を含み、
前記シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データを、前記複数シンボル 分のプリアンブルとすることを特徴とするプリアンブル構成方法。
OFDM通信システムにおいて、特定の 1シンボル分の時間波形データを用いて複 数シンボル分のプリアンブルを生成するプリアンブル構成法であって、
前記特定の 1シンボル分の時間波形データをメモリに記憶するメモリ記憶ステップと 前記プリアンブルを構成するシンボル単位に、前記メモリの読み出し開始アドレスと して所定のカウンタ力 カウント値を受け取り、さらに、前記第 1のメモリから、前記読 み出し開始アドレスに記憶された時間波形データを先頭データとして、巡回的に 1シ ンボル分の時間波形データを読み出すことにより、シンボル毎に異なるパターンを有 する時間波形データを生成するシンボル単位時間波形データ生成ステップと、 を含み、
前記シンボル毎に異なるパターンを有する時間波形データを、前記複数シンボル 分のプリアンブルとすることを特徴とするプリアンブル構成方法。
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