JP2001156739A - マルチキャリア伝送送信システム及びマルチキャリア伝送受信システム - Google Patents
マルチキャリア伝送送信システム及びマルチキャリア伝送受信システムInfo
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Abstract
り、複数の直交するキャリアを用いて情報を伝送する方
式に関する。 【解決手段】 送信データ系列を直交周波数分割関係に
ある複数の周波数に割り当てる周波数分配制御手段12
と、直交周波数系列上に割り当てられた信号を直交する
時系列の信号に変換するためのNポイントのIFFT手
段13と、前記IFFT手段により得られるNポイント
の時系列信号であるシンボル信号列を直交変調する直交
変調手段14と、前記直交変調手段により出力されるデ
ィジタル信号の時系列信号をアナログに変換するD/A
変換手段15と、前記D/A変換手段からのアナログ信
号を伝送帯域周波数へ変換する周波数変換手段16とを
備えるマルチキャリア伝送システムであって、前記周波
数分配制御手段12は、Mポイントの間欠的な一定間隔
を保持して、前記IFFT手段への割当て周波数を変化
させて周波数ホッピングを行なう。
Description
送システムに係り、複数の直交するキャリアを用いて情
報を伝送する伝送方式に関するものである。
マルチキャリア伝送システムであり、複数の送信機と1
以上の受信機で構成されるマルチキャリア伝送システム
の一例である。OFDM方式は、直交する複数のキャリ
アを用いてデジタル情報を伝送する、周波数分割多重の
デジタル変調方式であり、マルチパスに強く、他の伝送
系に妨害を与えにくく、妨害を受けにくい、周波数利用
効率が比較的高いなどの特徴を有しており、近年、移動
体デジタル音声放送やデジタルテレビジョン放送に適し
た変調方式として実用化が進められている方式である。
る3チャネルのマルチキャリア伝送システムの一例を示
している。図3において、送信機では各チャンネルの信
号を、IFFT51、71、81に周波数割当てを行な
い、逆フーリエ変換を行なう。逆フーリエ変換されて出
力された時系列の信号について直交変調を直交変調回路
52、72、82で行ない、OFDM信号を生成する。
そのOFDM信号を周波数変換回路54、74、84に
よって周波数変換を行ない、所望の帯域へアップコンバ
ートし伝送する。
91、92、93を有し、周波数変換回路54、74、
94によって行なわれる周波数変換の際の周波数はf
1、f2、f3となっており、いずれのチャンネルも重
なることなく伝送帯域に変換される。
回路94、95、96によって、周波数f1、f2、f
3を用いてベースバンド信号にダウンコンバートを行な
う。そして、スイッチ97によって所望するチャンネル
を選択し、直交復調回路62により直交変換を行ない、
復調後の信号をFFT64へ時系列割当てを行なった
後、フーリエ変換を行ない、周波数系列の復号信号を得
る。
発達に伴い、使用出来る周波数帯域も制限され、極度の
周波数不足を招くと同時に、無線機器が他の機器に与え
る影響も問題となってきている。そのため、周波数の使
い回しが可能な、比較的ローカルなエリアでの伝送が可
能なシステム、つまり、他の機器へ与える干渉が小さく
出来るような微弱電波を用いた伝送システムは有効であ
る。
送を想定した場合、伝送帯域内において、伝送するキャ
リアをチャンネル毎にまとめて配置した場合、各チャン
ネルについて所定帯域内の送信電力が集中しており、微
弱無線電波の規定を満足するためには送信電力を抑える
必要があり、所望する伝送距離を満たすことが出来なく
なる。
帯域を割り当てているため、チャネルの伝送帯域中の特
定周波数へ妨害が生じた場合、ある特定チャンネルへダ
メージが大きくなるという問題も起こる。
以上の点に鑑みなされたもので、請求項1の発明は、送
信データ系列を直交周波数分割関係にある複数の周波数
に割り当てる周波数分配制御手段と、直交周波数系列上
に割り当てられた信号を直交する時系列の信号に変換す
るためのNポイントのIFFT手段と、前記IFFT手
段より得られるNポイントの時系列信号のシンボル信号
列を直交変調する直交変調手段と、前記直交変調手段よ
り出力されるディジタル信号の時系列信号をアナログに
変換するD/A変換手段と、前記D/A変換手段からの
アナログ信号を伝送帯域周波数へ変換する周波数変換手
段とを備えるマルチキャリア伝送送信システムであっ
て、前記周波数分配制御手段は、前記Nポイントの周波
数に対して、0+k、M+k、2M+k、・・・、pM+
k(ただし、Mは使用周波数の間隔、pはN/M未満の
整数、kは0から(M−1)の値)のように一定間隔を
保持しながら間欠的に周波数割当てを行なって、前記I
FFT手段への割当て周波数を、前記kの値を変化させ
て、周波数ホッピングを行なうことを特徴とするマルチ
キャリア伝送送信システムを提供し、請求項2の発明
は、請求項1に記載されたマルチキャリア伝送送信シス
テムからの信号を受信するマルチキャリア伝送受信シス
テムにおいて、前記マルチキャリア伝送受信システム
は、時系列の直交するマルチキャリア信号を伝送帯域か
ら中間周波数にダウンコンバートする周波数変換手段
と、前記周波数変換手段より得られるアナログ時系列信
号をディジタルに変換するA/D変換手段と、前記A/
D変換手段より得られるディジタルの時系列信号を直交
復調する直交復調手段と、前記直交復調手段より出力さ
れるNポイントのシンボル信号列をフーリエ変換するF
FT手段と、前記FFT手段より得られるNポイントの
周波数系列信号から、送信データが含まれている周波数
を選択する周波数選択抽出手段を備え、前記周波数選択
抽出手段は、前記FFT手段より得られるNポイントの
周波数系列信号から、前記周波数ホッピングに同期して
周波数を選択して送信データ系列を抽出するようにした
ことを特徴とするマルチキャリア伝送受信システムを提
供し、請求項3の発明は、受信機と複数の送信機間のマ
ルチキャリア伝送送信システムにおいて、前記各送信機
は、送信データ系列を直交周波数分割関係にある複数の
周波数に割り当てる周波数分配制御手段と、直交周波数
系列上に割り当てられた信号を直交する時系列の信号に
変換するためのNポイントのIFFT手段と、前記IF
FT手段により得られるNポイントの時系列信号である
シンボル信号列を直交変調する直交変調手段と、前記直
交変調手段により出力されるディジタル信号の時系列信
号をアナログに変換するD/A変換手段と、前記D/A
変換手段からのアナログ信号を伝送帯域周波数へ変換す
る周波数変換手段とを備え、前記周波数分配制御手段
は、前記Nポイントの周波数に対して、0+k、M+
k、2M+k、・・・、pM+k(ただし、Mは使用周波
数の間隔、pはN/M未満の整数、kは0から(M−
1)の値)のように一定間隔を保持しながら間欠的に周
波数割当てを行なって、前記IFFT手段への割当て周
波数を、前記kの値を変化させて、周波数ホッピングを
行なうものであり、且つ前記複数の送信機間で前記周波
数ホッピングの周波数が一致しないようにしたことを特
徴とするマルチキャリア伝送送信システムを提供し、請
求項4の発明は、請求項3に記載されたマルチキャリア
伝送送信システムからの信号を受信するマルチキャリア
伝送受信システムにおいて、前記マルチキャリア伝送受
信システムは、時系列の直交するマルチキャリア信号を
伝送帯域から中間周波数にダウンコンバートする周波数
変換手段と、前記周波数変換手段より得られるアナログ
時系列信号をディジタルに変換するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段より得られるディジタルの時系列信
号を直交復調する直交復調手段と、前記直交復調手段よ
り出力される(Nポイントの)シンボル信号列をフーリ
エ変換するFFT手段と、前記FFT手段より得られる
Nポイントの周波数系列信号から、前記複数の送信機か
らの送信データが含まれている周波数を選択する周波数
選択抽出手段を備え、前記周波数選択抽出手段は、前記
FFT手段より得られるNポイントの周波数系列信号か
ら、前記周波数ホッピングに同期して周波数を選択して
前記複数の送信機から送られた送信データ系列それぞれ
を抽出するようにしたことを特徴とするマルチキャリア
伝送受信システムを提供するものである。
波数帯域と送信電力が制限された条件下で、少ない送信
電力密度で、かつ周波数干渉にも強くて、高レートな伝
送を可能とするものである。すなわち、送信電力が所定
の帯域内に集中することなく、送信電力の制限条件を満
たしつつ、しかも特定周波数への妨害が生じている場合
でも、その影響を小さく出来るマルチキャリア伝送方式
を提供するものである。
送信データ系列を直交周波数分割関係にある複数の周波
数のキャリアに割り当てるが、その周波数が常に一定の
直交周波数分割間隔を保持した間欠的な割り当て方を行
ない、しかも複数のキャリアが所定時間毎に一定の直交
周波数分割間隔を保持した間欠的な配置のまま周波数ホ
ッピングするようにする。また、複数の伝送チャネルを
有する伝送システムとする場合には、上記各チャンネル
の情報を伝送する複数キャリアの周波数が重なることが
ないように、チャンネル毎にそれぞれ異なるホッピング
周波数とする。
ッピングしている複数のキャリアが一定の周波数間隔を
取って配置されているので、送信電力が所定の帯域内に
集中することなく、また、特定周波数への妨害が生じて
いる場合でも、その影響を小さく出来て、高レートな伝
送が可能となるという作用を有する。また、複数チャネ
ルの場合、チャネルによってそれぞれ異なるホッピング
周波数とすることで、複数の伝送チャネルを有する伝送
システムが構成出来る。
テムの一実施例について、図と共に以下に説明する。図
1に示される本発明のマルチキャリア伝送システムの一
実施例は、S/P変換器11、周波数分配回路12、逆
FFT回路13、直交変調回路14、D/A変換回路1
5、周波数変換回路16、及びBPF17より構成され
ている。
換器11で(p+1)個のパラレルデータに直並列変換
され、周波数分配回路12において後続のNポイントの
逆FFT回路13に周波数割当てを行なう。このとき、
Nポイントの周波数に対して、0+k、M+k、2M+
k、・・・、pM+k(ただし、Mは使用周波数の間隔、
pはN/M未満の整数、kは0から(M−1)の値)の
ようにMポイントの周波数分の一定間隔で間欠的に周波
数割当てを行なって、逆FFT回路13で逆フーリエ変
換して時系列のシンボル信号列を得る。
(M−1)の範囲で、所定シンボル時間毎に変化させ、
周波数ホッピングするように周波数割当てを行なう。す
なわち、図2はM=8の一実施例を図示したものであ
り、0、M、2M、・・・、pMに割り当てられた後、所
定時間後には、0+5、M+5、2M+5、・・・、pM
+5の周波数に割り当てられ、さらに、所定シンボル時
間後には0+3、M+3、2M+3、・・・、pM+3
の周波数に割り当てられる様子を示している。
ングしながらも常に一定間隔で間欠的に周波数割当てが
行なわれた信号は、その後、NポイントのIFFT(逆
FFT)回路13にて逆FFT変換され、得られた時系
列のシンボル信号列は直交変調回路14にてディジタル
処理により直交変調されて変調信号列を出力する。
A変換回路15によりアナログ信号に変換された後、周
波数変換回路16にて周波数変換を行ない、伝送周波数
帯域にアップコンバートされる。アップコンバートされ
た信号はBPF17により帯域制限を行ない、アンテナ
を介して送信される。
間軸で分かりやすく示したものである。図のように、直
交周波数分割関係にあるNポイントの周波数に対して、
(p+1)個の送信キャリア(周波数)が、間欠的にな
るようにMポイント分常に一定間隔を保持しつつ、所定
時間毎に周波数ホッピングしていく様子を示している。
ステムによれば、直交周波数分割関係にある複数のマル
チキャリアで、しかも(p+1)本のキャリアが一定の
間隔で間欠的に配置されるため、所定の帯域内に送信電
力が集中することなく、高レートな伝送が可能であっ
て、さらに送信周波数がホッピングしているので、特定
周波数に妨害が生じている場合でも、その影響を小さく
出来るという効果がある。
システムの一実施例のブロック構成図を示したものであ
る。本発明のマルチキャリア伝送受信システムの一実施
例は、BPF21、周波数変換回路22、A/D変換器
23、直交復調回路24、FFT回路25、周波数選択
抽出手段26、及びP/S変換器27より構成されてい
る。
21によって帯域制限された後、周波数変換回路22に
おいて、周波数変換されて送信機と同一の周波数へとダ
ウンコンバートされる。ダウンコンバートされた中間周
波数の信号はA/D変換器23にてディジタル信号に変
換され、得られた時系列データは直交復調回路24にお
いてディジタル処理にて直交復調される。直交復調によ
り得られたNポイントのシンボル信号列をFFT回路2
5において、フーリエ変換して、Nポイントの周波数系
列の信号が得られる。
割り当てられている周波数は、0+k、M+k、2M+
k、 ・・・、pM+k(ただし、Mは使用周波数の間
隔、pはN/M未満の整数、kは0から(M−1)の
値)であるので、このkの値によって、Mポイントの一
定間隔で周波数ホッピングする(p+1)個をNポイン
トから周波数選択手段26にて選択/抽出して、P/S
変換器27でP/S変換されて受信データ出力となる。
ンボル同期、及びホッピング周波数の選択やホッピング
タイミングの同期を取る必要があるため、送信機から受
信機に対して、シンボル同期やフレーム同期信号の挿入
などの同期手段やホッピング周波数の選択などの制御情
報を伝達する手段が取られているものとする。あるい
は、逆に受信機から送信機に対して同期や制御のための
信号を送るなどの手段を取るようにしてもよい。
システムである、受信機と2以上の所定数の送信機間で
の複数チャネルの無線伝送を行なう第2の実施例につい
て、図と共に以下に説明する。図5は送信機1、2、3
と1つの受信機間の一実施例を示している。各送信機の
構成は直並列変換回路、周波数分配手段、逆FFT回
路、直交変調回路、D/A変換回路、周波数変換回路、
及びBPFよりなり、図1と同様の構成である。
の実施例においても、Mポイントの一定間隔で間欠的に
周波数が割り当てられるが、送信機1においては、0+
k、M+k、2M+k、・・・pM+k の周波数が割り
当てられ、送信機2においては、0+l、M+l、2M
+l、・・・、pM+l に、送信機3においては、0+
m、M+m、2M+m、・・・、pM+m に周波数割当
てが行なわれる。ここで、k、l、mはそれぞれ異なる
値で、所定シンボル時間毎に0〜(M−1)の範囲で、
変化する値が選ばれる。
線伝送)における動作を周波数−時間軸で分かりやすく
説明したものである。図6のように、直交周波数分割関
係にあるN個の周波数に対して、送信機1、2、3それ
ぞれの(p+1)本の送信キャリアが、間欠的になるよ
うにM個分常に一定間隔を保持しつつ、所定時間毎に周
波数ホッピングするように動作する。
うにホッピング周波数が選定される。すなわち、各送信
機は送信に先立ち、予め各送信機固有のホッピング周波
数パターンが指定され、そのパターンに則った周波数ホ
ッピング動作を行なう。したがって、M個までの送信機
がホッピング周波数が重なることなく、送信可能であ
る。
システムの一実施例のブロック構成を示したものであ
る。本発明のマルチキャリア伝送受信システムの一実施
例は、BPF31、周波数変換回路32、A/D変換器
33、直交復調回路34、FFT回路35、周波数選択
手段36、及びP/S変換器37−1、37−2、37
−3より構成されている。図において、受信された信号
は、BPF31によって帯域制限された後、周波数変換
回路32において、周波数変換されて送信機と同一の周
波数へとダウンコンバートされる。
タル信号に変換され、得られた時系列データは直交復調
回路34においてディジタル処理にて直交復調される。
直交復調により得られたNポイントのシンボル信号列を
FFT回路35において、フーリエ変換し、Nポイント
の周波数系列の信号が得られる。
の送信データを含む周波数は、0+k、M+k、2M+
k、 ・・・、pM+k であり、送信機2からの送信デ
ータを含む周波数は、0+l、M+l、2M+l、・・
・、pM+l であり、送信機3からの送信データを含
む周波数は、0+m、M+m、2M+m、・・・、pM+
m である。各送信機により異なるk、l、mの値によ
って、Nポイントの中から、Mポイントの一定間隔で周
波数ホッピングする(p+1)個を周波数選択/抽出回
路36で選択/抽出して、送信機データ別にP/S変換
器37−1、37−2、37−3でそれぞれP/S変換
して受信データ各出力が得られる。
送信機間のシンボル同期、及びホッピング周波数の選択
やホッピングタイミングの同期を取る必要があるため、
受信機から同期や制御のための信号を送るなどの手段が
取られているものとする。
別な例として、k、l、mの値を変化させずに固定の値と
すると、周波数ホッピングしないで、Mポイントの周波
数分の一定間隔を保持して間欠的なキャリア配置での、
複数チャネル(最大M)の伝送も可能である。
したような伝送システムが複数、近隣のエリアで同一周
波数帯を使ってサービスされた場合に、互いの周波数が
干渉し影響がある場合でも隣接エリアのシステムで周波
数ホッピングパターンが異なるようにすれば、ホッピン
グ周波数が重なっていないときのデータを用いた符号誤
り訂正が働いて、完全な伝送不能に陥ることなく、ある
程度の伝送も可能になるという効果も期待出来る。
た高レートな情報伝送が可能となり、その複数のキャリ
アが一定の周波数間隔を有しているので、送信電力が所
定の帯域内に集中することがなく、さらに前記複数のキ
ャリアが一定の周波数間隔を保持して周波数ホッピング
しているので特定周波数への妨害が生じている場合で
も、その影響を小さく出来るという効果を有している。
よってそれぞれ異なるホッピング周波数とすることで、
上記同様の効果を有する複数チャンネル伝送システムが
構成出来る。本発明においては、周波数が直交周波数分
割関係にある周波数に選ばれるため、周波数スペースを
取らずにホッピング周波数を設定出来るため、周波数利
用効率の面から有利であるという効果もある。
信機の第1の実施例のブロック構成を示す図である。
である。
である。
信機の第1の実施例のブロック構成を示す図である。
テムの第2の実施例のブロック構成を示す図である。
である。
の第2の実施例のブロック構成を示す図である。
ア伝送システムの一例のブロック構成を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】送信データ系列を直交周波数分割関係にあ
る複数の周波数に割り当てる周波数分配制御手段と、 直交周波数系列上に割り当てられた信号を直交する時系
列の信号に変換するためのNポイントのIFFT手段
と、 前記IFFT手段より得られるNポイントの時系列信号
のシンボル信号列を直交変調する直交変調手段と、 前記直交変調手段より出力されるディジタル信号の時系
列信号をアナログに変換するD/A変換手段と、 前記D/A変換手段からのアナログ信号を伝送帯域周波
数へ変換する周波数変換手段とを備えるマルチキャリア
伝送送信システムであって、 前記周波数分配制御手段は、 前記Nポイントの周波数に対して、0+k、M+k、2
M+k、・・・、pM+k(ただし、Mは使用周波数の間
隔、pはN/M未満の整数、kは0から(M−1)の
値)のように一定間隔を保持しながら間欠的に周波数割
当てを行なって、前記IFFT手段への割当て周波数
を、前記kの値を変化させて、周波数ホッピングを行な
うことを特徴とするマルチキャリア伝送送信システム。 - 【請求項2】請求項1に記載されたマルチキャリア伝送
送信システムからの信号を受信するマルチキャリア伝送
受信システムにおいて、 前記マルチキャリア伝送受信システムは、時系列の直交
するマルチキャリア信号を伝送帯域から中間周波数にダ
ウンコンバートする周波数変換手段と、前記周波数変換
手段より得られるアナログ時系列信号をディジタルに変
換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段より得ら
れるディジタルの時系列信号を直交復調する直交復調手
段と、前記直交復調手段より出力されるNポイントのシ
ンボル信号列をフーリエ変換するFFT手段と、前記F
FT手段より得られるNポイントの周波数系列信号か
ら、送信データが含まれている周波数を選択する周波数
選択抽出手段を備え、 前記周波数選択抽出手段は、 前記FFT手段より得られるNポイントの周波数系列信
号から、前記周波数ホッピングに同期して周波数を選択
して送信データ系列を抽出するようにしたことを特徴と
するマルチキャリア伝送受信システム。 - 【請求項3】受信機と複数の送信機間のマルチキャリア
伝送送信システムにおいて、 前記各送信機は、送信データ系列を直交周波数分割関係
にある複数の周波数に割り当てる周波数分配制御手段
と、直交周波数系列上に割り当てられた信号を直交する
時系列の信号に変換するためのNポイントのIFFT手
段と、前記IFFT手段により得られるNポイントの時
系列信号であるシンボル信号列を直交変調する直交変調
手段と、前記直交変調手段により出力されるディジタル
信号の時系列信号をアナログに変換するD/A変換手段
と、前記D/A変換手段からのアナログ信号を伝送帯域
周波数へ変換する周波数変換手段とを備え、 前記周波数分配制御手段は、 前記Nポイントの周波数に対して、0+k、M+k、2
M+k、・・・、pM+k(ただし、Mは使用周波数の間
隔、pはN/M未満の整数、kは0から(M−1)の
値)のように一定間隔を保持しながら間欠的に周波数割
当てを行なって、前記IFFT手段への割当て周波数
を、前記kの値を変化させて、周波数ホッピングを行な
うものであり、且つ前記複数の送信機間で前記周波数ホ
ッピングの周波数が一致しないようにしたことを特徴と
するマルチキャリア伝送送信システム。 - 【請求項4】請求項3に記載されたマルチキャリア伝送
送信システムからの信号を受信するマルチキャリア伝送
受信システムにおいて、 前記マルチキャリア伝送受信システムは、時系列の直交
するマルチキャリア信号を伝送帯域から中間周波数にダ
ウンコンバートする周波数変換手段と、前記周波数変換
手段より得られるアナログ時系列信号をディジタルに変
換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段より得ら
れるディジタルの時系列信号を直交復調する直交復調手
段と、前記直交復調手段より出力されるNポイントのシ
ンボル信号列をフーリエ変換するFFT手段と、前記F
FT手段より得られるNポイントの周波数系列信号か
ら、前記複数の送信機からの送信データが含まれている
周波数を選択する周波数選択抽出手段を備え、 前記周波数選択抽出手段は、 前記FFT手段より得られるNポイントの周波数系列信
号から、前記周波数ホッピングに同期して周波数を選択
して前記複数の送信機から送られた送信データ系列それ
ぞれを抽出するようにしたことを特徴とするマルチキャ
リア伝送受信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33409299A JP2001156739A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | マルチキャリア伝送送信システム及びマルチキャリア伝送受信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33409299A JP2001156739A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | マルチキャリア伝送送信システム及びマルチキャリア伝送受信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001156739A true JP2001156739A (ja) | 2001-06-08 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP33409299A Pending JP2001156739A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | マルチキャリア伝送送信システム及びマルチキャリア伝送受信システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001156739A (ja) |
Cited By (10)
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