CN101483630A - 发送设备、通信系统、发送方法和程序 - Google Patents
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Abstract
发送设备、通信系统、发送方法和程序。发送设备包含发送功率降低部分,其降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的传送信号的功率,并且按时序改变降低传送信号的功率的规定频段。在这种结构中,当通过降低规定频段中的传送功率检测出干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽并且从而最小化由于传送功率的降低造成的接收特性的退化。
Description
对相关专利申请的交叉引用
本发明包含与2008年1月11日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2008-005070有关的主题,这里引用合并了该专利申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及发送设备、通信系统、发送方法和程序。
背景技术
在无线通信领域等等中已知被称作正交频分多路复用(OFDM)的通信技术。该技术是数字调制技术,其按规则频率间隔排列多个副载波并且通过每个副载波发送信息。根据这个技术,可以密集安排多个载波而不彼此干扰,以便通过窄频率范围的有效使用来实现宽带传送。因而可以增加频率使用效率,并且因而适于高速数据传送。
例如,作为无线局域网(LAN)标准之一的电气电子工程师协会(IEEE)802.11a通过OFDM技术无线发送数据。此外,正在鼓励实际使用的甚宽带(UWB)技术使用具有相对宽的带宽、例如GHz频段的高频率发送多载波信号。
在使用相对宽的频段中的载波的OFDM通信技术中,可能出现对另一个通信网络(此后称作被干扰系统)中使用的载波的干扰。例如,在另一个通信网络中的蜂窝电话使用多载波信号的频段中所包含的指定频率进行通信的情况下,出现这种干扰。由于这种干扰的出现使通信质量退化并且甚至导致通信故障,所以有必要在OFDM发送端采取适当措施以防止出现干扰。近来已经研究作为一个措施的、称作检测和回避(DAA)的技术。DAA是当发送多载波信号时,停止用于无线传送的相对宽的频段中特定频段(例如,副载波单元)的发送的技术。
通常,当未检测到被干扰系统的存在时,在用于无线传送的频段的整个范围内进行发送。然而,如果在假设不存在被干扰系统的情况下通过OFDM技术在用于无线传送的频段的整个范围内执行发送,则由于发送所产生的噪声,不能在被干扰系统存在时检测到被干扰系统的存在。此外,如果总是使用频段的整个范围执行发送,则难以在例如存在未检测到其存在的被干扰系统或被干扰系统变得重新活动的情况下,避开被干扰系统的频段执行通信。
为了避免这种情况,引入了一种技术,该技术通过设置周期(静音周期(SP))来检测被干扰系统的存在,在该周期内,在分配给被干扰系统的频段中的副载波发送中,按规则时间间隔将发送功率降低指定长度的时间。这种技术允许在静音周期内可靠地检测被干扰系统的存在。
图10和11是说明静音周期的示意图。图10是示出频域中发送设备的快速富立叶逆变换器(IFFT)进行时域变换之前的副载波的示意图。如图10所示,事先指定可能存在被干扰系统的频段(SB)。被干扰系统的频段因国家和地区而有所不同,并且例如在欧洲的WiMAX标准中,当WiMAX(被干扰系统)使用规定频段时,强制降低规定频段中的发送功率。
如果未检测到被干扰系统的存在,则如图10(a)所示在整个频率范围内发送信号。另一方面,如图10(b)所示,在可能存在被干扰系统的频段SB中降低发送功率。
按规则时间间隔执行发送功率的降低。图11是示出在发送设备中的IFFT执行时域变换之后时域中的静音周期的示意图。在图11中,在静音周期SP(在图11中通过点指示的部分)内执行发送功率的降低。包含静音周期SP的每个规则间隔被称为SPC,并且在SPC中的非静音周期(NSP)内,如图10(a)所示,未降低发送功率地执行发送。另一方面,在SPC中的静音周期SP内,如图10(b)所示,通过降低在可能存在被干扰系统的频段SB中的发送功率来执行发送。可以由存在被干扰系统的国家的合法系统来规定要回避传送的静音周期时间SP、间隔SPC和频段SB。
当被干扰系统存在时,设置静音周期防止了OFDM传送中的噪声影响被干扰系统的检测。从而,可以可靠地在静音周期内检测被干扰系统。在检测被干扰系统之后,通过DAA技术只在被干扰系统使用的特定频段中停止发送,从而抑制对被干扰系统的影响。
[专利文献1]日本待审专利申请公开说明书No.2007-166068
[专利文献2]日本待审专利申请公开说明书No.2007-258904
[专利文献3]日本待审专利申请公开说明书No.2007-243235
[专利文献4]日本待审专利申请公开说明书No.2007-243236
发明内容
然而,如果根据上述技术设置静音周期,则在可能存在被干扰系统的相对宽的频段中降低发送功率,这导致在静音周期内接收特性的退化。虽然进行比率调整等等,然而接收特性的显著退化仍导致重发信号等等的增加,从而导致总体吞吐量的降低。
此外,要发送的载波通常通过例如交织、频域扩展和时域扩展的技术加以扩展,以便抑制接收特性的退化。然而,如果如图10和11所示在相对宽的频段中降低发送功率,则大部分扩展信号被包含在降低了发送功率的频段中,使得难以在接收设备中解码信号。在这种情况下,具有降低的发送功率的特定信号的接收特性即使在总体传送速率降低的情况下仍继续退化。因此,每当在静音周期降低发送功率时,接收特性退化,从而导致接收分组的差错。
鉴于上述情况,期望提供一种能够可靠地检测被干扰系统的存在而不使接收特性退化的新型和改进的发送设备、通信系统、发送方法和程序。
根据本发明的实施例,提供了一种包含发送功率降低部分的发送设备,所述发送功率降低部分降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中发送信号的功率,其中发送功率降低部分时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。
在上述配置中,在包含多个副载波的多载波信号的规定频段中降低发送信号的功率,并且时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。因此,当通过降低规定频段中的发送功率来检测被干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽,并且由于发送功率的降低,从而最小化接收特性的退化。
发送功率降低部分可以降低与对应于被干扰系统的至少一部分频段相等的所述规定频段中的发送信号的功率,并且在对应于被干扰系统的频段内时间顺序地改变所述规定频段。在这种结构中,由于在对应于被干扰系统的至少一部分频段中降低发送信号的功率,并且因而未在对应于被干扰系统的频段的整个范围中降低发送功率,所以可以可靠地抑制接收特性的退化。
规定频段的变化的模式数可以被设置为通过将为了避开被干扰系统而设置的静音周期的间隔除以静音周期的时间而获得的值。在这个结构中,由于降低了发送功率的规定频段被扩展在通过将静音周期的间隔除以静音周期的时间而获得的数量的模式上,所以可以比降低静音周期的带宽中的发送功率的情况更加可靠地抑制接收特性的退化。
规定频段的带宽可以被设置为通过将对应于被干扰系统的带宽除以所述模式数而获得的值。在这个结构中,由于降低了发送功率的规定频段被设置为通过将对应于被干扰系统的带宽除以模式数而获得的值,所以可以比降低静音周期的带宽中的发送功率的情况更加可靠地抑制接收特性的退化。
发送设备还可以包含发送发送信号的天线。在这种结构中,当包含发送发送信号的天线的发送设备通过降低规定频段中的发送功率来检测被干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽并且改进接收特性。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种包含通过无线通信网络连接的发送设备和接收设备的通信系统,其中发送设备包含发送功率降低部分,其降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率,并且时间顺序地改变发送信号的功率被降低的所述规定频段,并且接收设备包含波形整形部分,其通过将从所述发送设备接收的信号的有效符号部分延伸的信号分量加到所述有效符号部分的相对端的循环相加,来对接收信号的波形进行整形。
在上述配置中,在发送设备和接收设备通过无线通信网络连接的通信系统中,降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率,并且在发送设备中时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。因此,当通过降低规定频段中的发送功率来检测被干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽,并且由于发送功率的降低,从而最小化接收特性的退化。此外,在接收设备中,通过把延伸自从发送设备接收的信号的有效符号部分的信号分量加到有效符号部分的相对端的循环相加,来对接收信号的波形进行整形。因此,即使由于发送设备中发送信号的功率的调整而在时域中扩充信号波形,仍可以通过循环相加来对接收信号的波形进行整形,从而可靠地抑制接收特性的退化。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种发送方法,包含步骤:降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中发送信号的功率,和时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。
在上述配置中,在包含多个副载波的多载波信号的规定频段中降低发送信号的功率,并且时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。因此,当通过降低规定频段中的发送功率来检测被干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽,并且由于发送功率的降低,从而最小化接收特性的退化。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种程序,该程序使计算机充当:降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中发送信号的功率的装置,和时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段的装置。
在上述配置中,在包含多个副载波的多载波信号的规定频段中降低发送信号的功率,并且时间顺序地改变发送信号的功率被降低的规定频段。因此,当通过降低规定频段中的发送功率来检测被干扰系统时,可以最小化规定频段的带宽,并且由于发送功率的降低,从而最小化接收特性的退化。
根据上述本发明的实施例,可以提供能够可靠地检测被干扰系统的存在而不使接收特性退化的发送设备、通信系统、发送方法和程序。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的发送设备的结构的示意图。
图2是示出在重复信号添加部分中添加重复信号的处理的示意图。
图3是示出窗口函数的系数的例子的示意图。
图4是示出在频域中发送回避位置的副载波被发送回避电路替换成空信号的状态的示意图。
图5是示出顺序地从发送回避电路发送的信号TX1、TX2、TX3和TX4被IFFT正交变换到时域并且在时域中扩展的状态的示意图。
图6是示出根据实施例的发送设备的处理的流程图。
图7是示出接收从发送设备发送的信号的接收设备的结构的例子的示意图。
图8是示出基于传播路径的估计结果确定循环相加的范围的波形整形部分的结构的例子的示意图。
图9是说明波形整形部分的处理的示意图。
图10是说明静音周期的示意图。
图11是说明静音周期的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意,在说明书和附图中,实质上具有相同功能和结构的结构单元用相同附图标记表示,并且省略对这些结构单元的重复说明。
图1是示出根据本发明的实施例的发送设备100的结构的示意图。发送设备100是通过OFDM执行发送的设备的例子。参照图1,发送设备100包含MAC 102、编码器104、调制器106、副载波单元发送回避电路108、IFFT 110、重复信号添加部分112、保护间隔插入部分114、波形整形部分116、发送功率控制部分118、D-A转换器(DAC)120、无线发送部分122和天线124。
由MAC 102产生的发送数据被编码器104编码并且被调制器106调制用于无线发送。由调制器106调制的发送数据(发送符号)被传送到副载波单元发送回避电路108。此外,将关于要回避发送的副载波的位置(位置)的信息被从MAC 102传送到发送回避电路108。基于从MAC 102传送的、关于要回避发送的副载波的位置的信息,发送回避电路108用空信号替换指定副载波位置的数据。下面会详细描述发送回避电路108中的处理。
由发送回避电路108部分替换为空信号的发送符号序列接着通过IFFT 110进行从频域到时域的正交变换,从而被转换成多载波信号。例如,在发送回避电路108中执行的用空信号替换数据的处理可以是用空信号只替换一个副载波的数据,或可以是用空信号替换多个相邻副载波的数据。
IFFT 110所变换的发送符号被传送到重复信号添加部分112,并且向其添加重复信号。图2是示出在重复信号添加部分中添加重复信号的处理的示意图。如图2所示,一个发送符号长度是Ts,并且在一个符号中有效符号Te的前端和后端处的规定区段的符号被添加(复制)到相对端,以作为重复信号Tr。尽管在图2的例子中添加有效符号Te的前端和后端两者的复本Tr,但可以添加任意一端的复本。图2还示出了由保护间隔插入部分114添加的保护间隔Tg。作为添加保护间隔Tg的结果,一个发送符号被表示成:Ts=Te+2Tr+Tg。例如,保护间隔插入部分114通过插入空信号来添加保护间隔Tg。
通过重复信号添加部分112添加重复信号Tr和通过保护间隔插入部分114插入保护间隔Tg的一个发送符号的数据被提供给执行波形整形的波形整形部分116。
波形整形部分116中的波形整形处理可以是例如将具有重复信号Tr和保护间隔Tg的发送符号乘以窗口函数的系数的窗口乘法。图3是示出窗口函数的系数的例子的示意图。窗口函数是对应于有效符号Te的长度设置的函数,其水平在有效符号Te的前端和后端处逐渐增加和降低。窗口函数的水平发生增加和降低的范围2Tr被设置成通过上述复制添加的重复信号Tr的两倍。通过这种窗口函数的系数值的设置,进行设置,使得有效符号长度所占(displaced)的窗口函数的值的总和始终为固定数值。因而,在窗口函数的乘法之前有效符号长度的能量不被发送符号的能量超过。
通过如图2所示将一个符号中有效符号Te的前端和后端复制到相对端以作为重复信号Tr,并且使用如图3所示的窗口函数执行波形整形,可以明显地降低作为一个发送符号的信号的侧面扩展的旁瓣的水平。此外,如果特定频率位置的副载波的数据发送因其被空信号替换而停止,则在停止发送的位置处的信号水平(发送功率)也以与降低旁瓣的水平相同的方式被降低。因此,即使在一个发送符号的一部分中的副载波的发送被停止,仍可以适当地在发送信号的接收端只解调通过所发送的副载波发送的数据,而不受被停止发送的副载波的影响。
发送功率控制部分118利用发送回避的副载波的数量和发送回避位置的功率水平(关于发送回避位置的凹口(notch)深度的信息)作为参数,调整时域波形中的总体发送功率。由于当凹口较深时发送功率的降低超过当凹口较浅时的降低,所以随着凹口加深以增加由凹口降低的功率量,发送功率控制部分118提高总体信号水平,以作为总体信号功率。此外,由于发送功率随着发送回避的副载波的数量的增大而降低,所以发送功率控制部分118随着发送回避的副载波的数量的增大而提高总体信号水平。
由发送功率控制部分118控制发送功率的信号被提供给D-A转换器120并且被转换成模拟信号。所转换的模拟信号被提供给无线发送部分122并且在规定的发送频率被从所连接到的天线124无线发送。
下面详细描述发送回避电路108中的处理。图4是示出在频域中发送回避位置的副载波被发送回避电路替换成空信号的状态的示意图。分别在图4(a)到4(d)中示出的信号TX1、TX2、TX3和TX4是规定频段中的副载波在从调制器106输出之后被发送回避电路108替换成空信号的信号。
如图4(a)到4(d)所示,频域中副载波被空信号替换的限制发送频段被设置为4个不同频段。具体地,在信号TX1中,在中心频率F0加减M的频率范围内,限制发送频段SB1被替换成空信号。同样,在信号TX2中,在中心频率F0加减M的频率范围内,频段SB2被替换成空信号。在信号TX3中,在中心频率F1加减M的频率范围内,频段SB3被替换成空信号。在信号TX4中,在中心频率F1加减M的频率范围内,频段SB4被替换成空信号。
被空信号替换的频段SB1到SB4对应于被干扰系统可能存在的频段(图10中的频段SB)。按照这种方式,在这个实施例中,被干扰系统可能存在的特定频段中只有一部分被替换成空信号,并且要替换成空信号的频段在频段SB内是变化的。
关于要避免发送的频段SB1到SB4的信息被周期性地从MAC 102传送到发送回避电路108。基于周期性传送的信息,发送回避电路108按SB1、SB2、SB3和SB4的顺序时间顺序地改变要替换成空信号的频段。
图5是示出顺序地从发送回避电路108发送的信号TX1、TX2、TX3和TX4被IFFT 110正交变换到时域并且在时域中扩展的状态。如图5所示,信号TX1在时域中扩展并且在限制发送时间SP1的间隔内发送两次。同样,在SP2的间隔内信号TX2在时域中扩展,在SP3的间隔内信号TX3在时域中扩展,并且在SP4的间隔内信号TX4在时域中扩展。
由于空信号的频段在信号TX1到TX4的每个中时间顺序地变化,所以每次降低发送功率的频率带宽被最小化,从而提高总体吞吐量。在图5中,降低发送功率的频段由点指示。在这个实施例中,时间顺序地改变限制发送频段SB1到SB4的发送功率降低部分的配置主要由发送回避电路108和IFFT 110来实现。
此外,在每个TX1到TX4中,相同信号通过频域扩展在中心频率F0-M的频段和中心频率F0+M的频段中发送。此外,在频段F0-M和频段F0+M中发送的信号被通过交织来加以扩展。同样,中心频率F1±M的信号和中心频率F2±M的信号也通过频域扩展和交织来加以扩展。因此,如果在窄频带SB1到SB4中执行空信号的替换,则由于信号被扩展,所以在接收端易于执行解码。另一方面,如果在图10(b)所示的相对宽的频带SB中执行空信号的替换,则在频域中扩展的信号之一被完全用空信号替换,并且可能难以在接收端执行解码。因此,在这个实施例中,通过缩窄要用空信号替换的带宽,可以抑制分组差错的出现并且可靠地提高通信吞吐量。
图6是示出根据实施例的发送设备100的处理的流程图。首先,在步骤S1,检查被干扰系统的存在。在该步骤,从例如当前使用发送设备100的国家和地区的信息中获得例如要降低发送功率的频段的信息。所获得的信息包含参考图10描述的静音周期时间SP、间隔SPC和设置静音周期的频段SB。此外,在步骤S1基于在接收端接收的被干扰系统的信号水平检查被干扰系统是否执行通信。发送设备100中用于接收信号的配置可以与后面描述的接收设备200的配置相同。
在下一个步骤S2,确定是否有必要按规则时间间隔将特定频率的发送限制指定长度的时间。换言之,根据被干扰系统的存在确定是否有必要设置静音周期。
如果确定被干扰系统可能存在并且有必要基于在步骤S1获得的信息设置静音周期,则处理前进到步骤S3。换言之,当基于例如国家和地区的信息确定被干扰系统可能存在时,尽管未检测出被干扰系统执行通信,处理前进到步骤S3。
另一方面,如果在步骤S2通过接收信号的水平检测出被干扰系统执行通信,则有必要继续降低被干扰系统存在的频段的发送功率。在这种情况下,处理前进到步骤S11并且执行不断降低在检测出被干扰系统存在的频段中的发送功率的处理,而不设置静音周期。
此外,如果在步骤S2基于例如国家和地区的信息明确得知没有被干扰系统存在,则不需要降低对应于被干扰系统的频段中的发送功率。在这种情况下,处理前进到步骤S11并且使用整个频段执行发送,而不限制发送功率。
在下面的步骤S3中,基于关于步骤S1中获得的时间SP、间隔SPC和频段SB的信息来确定图4和5分别示出的限制发送频段SB1、SB2、SB3、SB4等等和限制发送时间SP1、SP2、SP3、SP4等等。可以由如前所述的国家的合法系统、被干扰系统的规范等等预先规定静音周期时间SP、间隔SPC和频段SB。
当确定限制发送频段SB1、SB2、SB3、SB4和限制发送时间SP1、SP2、SP3、SP4等等时,首先通过以下表达式计算发送模式:
表达式(1) N=SPC/SP
发送模式N对应于在前面参考图4描述的、要回避其发送的频段的数目(模式数)。由于在图4的例子中SPC/SP=4,所以发送回避频段的数目是四(SB1、SB2、SB3和SB4)。发送模式N的值不局限于表达式(1)的计算结果,并且它可以被适当设置。尽管在图4的例子中设置了四种类型的限制发送频段,但设置两种限制发送频段频段并且将每个限制发送频段的带宽加倍(例如到SB1+SB2的带宽)也是可行的。
接着,使用通过表达式(1)计算的发送模式N,通过以下表达式计算限制发送时间SP1、SP2、SP3、SP4等等和限制发送频段SB1、SB2、SB3、SB4等等:
表达式(2) SP1=SPC/N
表达式(3) SB1=SB/N
限制发送频段SB1,SB2,SB3,SB4等等是降低发送功率的、具有SB1=SB2=SB3=SB4等等的关系的频率带宽。限制发送时间SP1、SP2、SP3、SP4等等分别是对限制发送频段SB1,SB2,SB3,SB4中的发送进行限制、具有SP1=SP2=SP3=SP4等等的关系的时间。
因此,通过上述表达式(1)、(2)和(3),为每个间隔SPC中的时间SP设置的静音周期能够被扩展在间隔SPC内的限制发送时间SP1、SP2、SP3、SP4等等上。此外,尽管将静音周期设置到宽带SB,但它能够被扩展在窄带SB1、SB2、SB3、SB4等等上。从而,能够抑制分组差错的出现并且可靠地提高通信吞吐量。
如果表达式(1)、(2)和(3)的计算产生分数,则调整分数以均衡限制发送时间(SP1=SP2=SP3=SP4等等)和均衡限制发送频段(SB1=SB2=SB3=SB4等等)。此外,存在图10中由部分"空"指示的、信号水平最初不存在的频段。如果存在这种部分,则在从SB的带宽减去空的带宽之后执行上述计算。
接着,在步骤S4,指定限制发送时间SPn=SP1,SP2,SP3,SP4等等和限制发送频段SBn=SB1,SB2,SB3,SB4等等的计数器n的值被设置成1(n=1)。
在后续步骤S5中,确定周期SPn在当前时间是否已经结束,并且如果周期SPn未结束,则在步骤S6开始发送,并且在步骤S7发出发送波形TXn。当在步骤S7发出发送波形TXn之后,过程返回到步骤S5并且重复后续处理。
另一方面,如果在步骤S5周期SPn已经结束,则处理前进到步骤S8。在步骤S8确定计数器值n是否达到发送模式N(n=N),并且如果满足n=N,则处理前进到步骤S9。在步骤S9,由于计数器值n达到发送模式N并且间隔SPC中回避发送的最后模式的发送已完成,所以计数器值被设置成n=1,并且在步骤S6和后续步骤中执行限制发送频段SB1中限制发送时间SP1的发送。
另一方面,如果在步骤S8确定计数器值n未达到发送模式N,则在步骤S10将计数器值n加1(n=n+1),并且在步骤S6和后续步骤中执行下一个发送模式的发送。
例如,当SPC=16ms,SP=4ms和SB=90MHz时,从表达式(1)得到N=4,使得如图4和5所示,用于发送功率降低的发送信号模式的数目是4(TX1到TX4)。在这种情况下,在SPC间隔内以降低的发送功率发送总共90MHz频段,并且如果在图4的例子中一个副载波是5MHz并且空的带宽是10MHz,则每次降低4个载波(20MHz)的发送功率。因此,如图4所示,在指定间隔SPC内按TX1,TX2,TX3,TX4,TX1等等的顺序发送信号,并且在SB1到SB4的任何副载波中始终降低发送功率,从而在一个发送模式中减少降低功率的副载波数目。可以通过发送设备100中包含的存储器中存储的程序使发送设备100作为计算机工作来实现图6的处理。
由于WiMAX规范中一个载波的带宽是10MHz,所以如果限制发送频段被设置得较窄,则无法接收被干扰系统的信号,因而无法检测被干扰系统的存在。因此,优选地通过考虑被干扰系统的频段来确定限制发送频段(SB1,SB2,SB3,SB4等等)的带宽。
图7是示出接收从发送设备100发送的信号的接收设备200的配置的例子的示意图。发送设备100和接收设备200利用OFDM通过无线通信网络连接以便彼此通信。图7主要示出OFDM接收器中物理层的基带处理部分的配置,并且上层,例如接收无线电信号的模拟RF处理部分和处理解码的接收数据的MAC的配置未被示出。
模拟RF处理部分(未示出)使用低噪声放大器(LNA)将通过天线接收的无线电信号放大,并且与本地信号进行频率合成从而将信号下变转换成模拟基带信号。此外,它使用带通滤波器(BPF)消除不同于期望信号的不必要分量,使用可变增益放大器(VGA)放大信号,并且接着执行模拟到数字的转换。
同步检测部分202利用分组的前导码部分检测接收信号中的同步定时,接收信号的传播路径中已经发生多径衰减。发送设备100仅在发出前导码信号时将重复信号Tr插入到保护间隔周期,使得接收设备200能够获得高准确度的同步。
波形整形部分204通过使用保护间隔部分或从接收信号的有效符号延伸到保护间隔部分的延迟波分量对有效符号的头部进行循环相加来执行波形整形。在将空信号插入到保护间隔的OFDM通信技术中,通过将接收信号的有效符号之后的分量循环地加到在有效符号的头部处的延迟波分量,在接收符号的头部处的延迟波分量所加到的保护间隔部分的信号波形变得连续,从而消除副载波之间的干扰。后面描述循环相加的方法和波形整形部分204的详细操作。
快速富立叶变换(FFT)206对指定符号长度的信号执行富立叶变换。从而,将时域信号转换成频域信号。
信道校正电路208执行例如均衡、相位跟踪和剩余频率偏移补偿的信道校正处理。信道校正之后的接收信号被解调器210例如通过正交相移键控(QPSK)进行解调,并且被解码器212通过纠错编码进一步解码为接收数据。接着,由通信协议的上层处理接收数据。
图8是示出基于传播路径的估计结果确定循环相加的范围的波形整形部分204的配置的例子的示意图。图9是说明波形整形部分204的处理的示意图。图9(a)示出发送信号,并且图9(b)示出接收信号。图9(c)示出循环相加的方式。后面参考图8和9描述波形整形部分204的操作。
如图9(a)所示,在发送信号中,在发送符号的有效符号长度之后添加保护间隔Tg。当接收到这种信号时,延迟的影响出现在接收符号中,使得接收符号长于发送符号。因而,如图9(b)所示,符号从应用FFT的范围的头部延伸。在波形整形部分204中,图9(b)中对应于循环相加的范围N的延伸部分A被获得并且存储到存储器204a,并且有效符号长度的部分B在后续级段被输出到选择器204c。接着,从有效符号的末端延伸并且对应于循环相加的范围N的部分C被获得,被加法器204b与存储器204a(参看图9(c))中存储的部分A相加,并且输出到选择器204c。选择器204c在后续级段有选择地将有效符号长度的部分B和由加法器204b相加的信号(A+C)输出到FFT 206。
循环相加的范围N可以根据基于例如传播路径的估计结果的最大延迟时间的计算来确定。此外,循环相加的范围N可以被视作因多径影响而发生的时域扩展Nc和因发送设备100的波形整形部分116中的窗口函数而发生的时域扩展Nw的总和(N=Nc+Nw)。因而,范围N可以基于是否在发送设备100中加上凹口来确定,或可以根据窗口函数的系数来确定。从而,可以减少由于加上凹口造成的接收信号的时域扩展,因而抑制接收特性的退化。
如图9(b)所示,FFT被应用于范围B和C。作为循环相加处理的结果,在接收符号的头部处的延迟波分量被加到的保护间隔部分的信号波形变得连续。从而,即使信号波形由于多径影响、窗口函数的波形整形等等而在时域中被扩展,仍可以降低接收信号的时域扩展,因而可靠地抑制副载波之间的干扰。这最小化了加到接收符号的噪声分量,从而改进接收SNR。此外,能够进行循环相加的波形整形部分204可以容易地通过存储器204a、加法器204b和选择器204c来配置。
如前面所描述的,根据实施例,当有必要按规则间隔将发送功率降低指定长度的时间以便检测被干扰系统的存在时,可以最小化降低发送功率的副载波的数量(带宽)。这防止了静音周期内接收特性的显著退化。此外,由于降低发送功率的带宽被最小化,所以接收设备可以可靠地解码通过时域扩展、频域扩展、DCM调制等等扩展的信号。
本领域的技术人员应当理解,根据设计需求和其它因素,可以进行各种修改,组合,子组合和变化,只要它们在所附权利要求书或其等同表述的范围内。
Claims (8)
1.一种发送设备,包括:
发送功率降低部分,其降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率,其中
所述发送功率降低部分时间顺序地改变发送信号的功率被降低的所述规定频段。
2.如权利要求1所述的发送设备,其中
所述发送功率降低部分降低与对应于被干扰系统的至少一部分频段相等的所述规定频段中的发送信号的功率,并且在对应于被干扰系统的频段内时间顺序地改变所述规定频段。
3.如权利要求2所述的发送设备,其中
所述规定频段的变化的模式数被设置为通过将为了避开被干扰系统而设置的静音周期的间隔除以静音周期的时间而获得的值。
4.如权利要求3所述的发送设备,其中
所述规定频段的带宽被设置为通过将对应于被干扰系统的带宽除以所述模式数而获得的值。
5.如权利要求1所述的发送设备,还包括:
天线,其发射所述传送信号。
6.一种包含通过无线通信网络连接的发送设备和接收设备的通信系统,其中
所述发送设备包含:
发送功率降低部分,其降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率,所述发送功率降低部分时间顺序地改变发送信号的功率被降低的所述规定频段,并且
所述接收设备包含:
波形整形部分,其通过将从所述发送设备接收的信号的有效符号部分延伸的信号分量加到所述有效符号部分的相对端的循环相加,来对接收信号的波形进行整形。
7.一种发送方法,包括步骤:
降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率;和
时间顺序地改变所述降低发送信号的功率的规定频段。
8.一种使计算机充当设备的程序,所述设备包括:
降低包含多个副载波的多载波信号的规定频段中的发送信号的功率的装置;和
时间顺序地改变发送信号的功率被降低的所述规定频段的装置。
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