專利名稱：通信方法和無線發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用通信時隙并以多載波傳輸方式進(jìn)行無線發(fā)送的通信方法和無線發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
近年，用于實(shí)現(xiàn)以10兆位每秒至100兆位每秒(Mbps)傳輸速率為目標(biāo)的寬帶無線互聯(lián)網(wǎng)接入的標(biāo)準(zhǔn)化不斷進(jìn)展，提出各種技術(shù)。實(shí)現(xiàn)高傳輸速率無線通信所需的條件是提高頻率利用效率。由于傳輸速率與使用的帶寬存在正比的關(guān)系，要提高傳輸速率，單純的解決辦法是擴(kuò)大利用的頻帶寬度。然而，能利用的頻帶困窘，在建立新無線通信系統(tǒng)方面難以考慮分配足夠的帶寬。因此，需要提高頻率利用效率。作為另一要求，是又實(shí)現(xiàn)便攜電話那樣的蜂窩區(qū)組成的通信區(qū)的服務(wù)，又無縫地提供無線局域網(wǎng)(LAN)那樣的專用區(qū)(孤立區(qū))中的服務(wù)。
具有滿足這些要求的可能性的技術(shù)中有一個區(qū)重復(fù)，并稱為OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access正交頻分多址)的技術(shù)。該技術(shù)在蜂窩區(qū)組成的通信區(qū)中，全部蜂窩區(qū)使用相同的頻率進(jìn)行通信，并且通信時的調(diào)制方式是OFDM。當(dāng)然，孤立區(qū)中，其通信方式是又具有與蜂窩區(qū)組成的區(qū)共用的無線接口，又能實(shí)現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)通信。
下面，說明作為OFDMA的基礎(chǔ)技術(shù)的OFDM。OFDM是5千兆赫(GHz)頻段無線系統(tǒng)的IEEE802.11a或地面數(shù)字廣播中使用的制式。OFDM制式按理論上不產(chǎn)生干擾的最小頻率間隔排列幾十至幾千個載波并同時進(jìn)行通信。在OFDM中，通常將該載波稱為副載波，并以PSK(相位調(diào)制)、QAM(振幅調(diào)制)等數(shù)字方式調(diào)制各副載波，以進(jìn)行通信。此外，OFDM通過與糾錯方式組合后，還被稱為抵抗頻率選擇性衰落的調(diào)制方式。
用


調(diào)制解調(diào)電路組成。這里，將OFDM使用的副載波數(shù)取為768個，使說明具體化。
圖6是示出OFDM調(diào)制電路概略組成的框圖。圖6所示的調(diào)制電路包含糾錯編碼部501、串并變換部(S/P變換部)502、映射部503、IFFT部504、并串變換部(P/S變換部)505、防護(hù)間隔插入部506、數(shù)-模變換部(D/A變換部)507、無線發(fā)送部508、天線509。將發(fā)送的信息數(shù)據(jù)在糾錯編碼部501實(shí)施糾錯編碼。各載波的調(diào)制方式為QPSK(4相移相鍵控)時，糾錯編碼電路輸出2×768＝1536位，以產(chǎn)生1個OFDM碼元。然后，在串并變換部502將每2位作為768系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入到映射部503，在映射部503對各載波進(jìn)行調(diào)制。然后，在IFFT部504進(jìn)行IFFT(Inverse Fast Fourier Transform反快速傅立葉變換)。產(chǎn)生768個OFDM信號時，通常使用的IFFT點(diǎn)數(shù)為1024。
IFFT部504中，在映射部對f(n)(其中n＝0～1023，整數(shù))分配數(shù)據(jù)后，輸出數(shù)據(jù)t(n)。對1024點(diǎn)的IFFT輸入，本例中只能輸入768個數(shù)據(jù)，所以對其它數(shù)據(jù)輸入0(實(shí)部、虛部均為0)。通常f(0)、f(385)～f(639)相當(dāng)于0輸入。然后，在并串變換部505變換成串行數(shù)據(jù)后，在防護(hù)間隔插入部506插入防護(hù)間隔。插入防護(hù)間隔，以便接收OFDM信號時，使碼元間干擾小。不使用防護(hù)間隔的情況下，按t(0)、t(1)、……、t(1023)的順序輸出IFFT輸出的t(n)，這些輸出形成OFDM碼元。使用防護(hù)間隔的情況下，根據(jù)防護(hù)間隔長度輸出IFFT的輸出的后半部。防護(hù)間隔長度為常規(guī)OFDM碼元的1/8時，按t(896)、t(897)、……、t(1023)、t(0)、t(1)、……、t(1023)的順序進(jìn)行輸出。然后，數(shù)據(jù)在數(shù)-模變換部507被變換成模擬信號后，在無線發(fā)送部508變換成應(yīng)發(fā)送的頻率，并由天線509發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖7示出數(shù)-模變換后的OFDM信號的頻譜模式圖、數(shù)-模變換后的時間波形模式圖以及頻譜被以頻率變換方式變換到發(fā)送頻帶后的模式圖。圖中的f(n)和t(n)分別與上文說明中所示的相同。
通常收發(fā)常規(guī)OFDM信號時，已知在基帶處理中將整個頻段的中心作為直流(DC)處理，則模-數(shù)變換器、數(shù)-模變換器的取樣頻率最低就可以，從而效率高。然而，OFDM的情況下，如上文所示，通常不對相當(dāng)于直流分量(即f(0))的載波分配數(shù)據(jù)。因此，圖7中將直流分量的功率畫作0。理論上當(dāng)然可對直流分量進(jìn)行調(diào)制，但直流分量容易受收發(fā)信機(jī)噪聲影響(電路直流分量偏移的影響)，所以特性比其它副載波劣化大。因此，系統(tǒng)幾乎都不對直流分量的副載波進(jìn)行調(diào)制。
例如特開平10-276165號公報(bào)和特開平11-154925號公報(bào)記載此直流偏移的影響和消除直流偏移的方法。
圖8是示出OFDM解調(diào)電路概略組成的框圖。接收部基本上進(jìn)行與發(fā)送部相反的操作。圖8所示的解調(diào)電路包含糾錯譯碼部701、并串變換部(S/P變換部)702、傳播路徑估計(jì)去映射部703、FFT部704、串并變換部(P/S變換部)705、防護(hù)間隔(GI)去除部706、OFDM碼元同步部707、模-數(shù)變換部(A/D變換部)708、無線接收部709、天線710。天線710接收的信號，其頻率在無線接收部709變換到可作模-數(shù)變換的頻帶。
在OFDM碼元同步部707對模-數(shù)變換部708變換成數(shù)字信號的數(shù)據(jù)取OFDM的碼元同步。碼元同步是指從連續(xù)的數(shù)據(jù)判斷OFDM碼元的邊界。用t’(n)表示取碼元同步的數(shù)據(jù)。通信中完全沒有多路徑和噪聲的情況為t’(n)＝t(n)。在防護(hù)間隔去除部706去除防護(hù)間隔。因此，去除防護(hù)間隔后，提取t’(m)(其中m＝0～1023，整數(shù))。然后，在串并變換部705對1024個數(shù)據(jù)進(jìn)行并行變換后，在FFT部704進(jìn)行1024點(diǎn)的FFT(Fast Fourier Transform快速傅立葉變換)，并將f’(m)輸出到傳播路徑估計(jì)去映射部703。但是，由于發(fā)送時對m＝0和m＝385～639不進(jìn)行調(diào)制，未將與它們對應(yīng)的f’(m)輸入到去映射部。傳播路徑估計(jì)去映射部703中進(jìn)行768個包含傳播路徑估計(jì)的副載波的解調(diào)。在并串變換部702將數(shù)據(jù)串行化，在糾錯譯碼部701進(jìn)行糾錯后，對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
接著，根據(jù)上述OFDM說明OFDMA。OFDMA所指的制式在頻率軸、時間軸形成2維信道，在幀中2維配置進(jìn)行通信用的時隙，并且移動臺利用該時隙對基站進(jìn)行接入。圖9是示出OFDMA的2維幀結(jié)構(gòu)的圖。本圖中，縱軸為頻率，橫軸為時間。1個方塊相當(dāng)于數(shù)據(jù)傳輸用的時隙，加斜線的方塊是對全部移動臺發(fā)送通知信息的控制時隙。此圖的情況下，意味著1幀中在時間方向有9個時隙，在頻率方向有12個時隙，共存在108個時隙(其中12個時隙是控制時隙)。形式上用(Ta、Fb)表示時隙，時間軸方向的時隙為Ta(a為1至9的自然數(shù))，頻率軸方向的時隙為Fb(b為1至12的自然數(shù))。例如圖9中帶網(wǎng)紋的時隙為(T4、F7)。
再者，說明書中，將頻率方向組成的12個時隙稱為時間信道(時道)，將時間方向組成的9個時隙稱為頻率信道(頻道)或子信道。
對頻率信道劃分，并分配OFDM的副載波。假設(shè)OFDM副載波為768個，所以均等劃分給12個時隙時，每一信道分配64個副載波。這里，為了方便，從實(shí)際通信頻帶中頻譜低的開始分配副載波，對F1分配副載波f640～f703，對F2分配副載波f704～f767，……，對F6分配副載波f960～f1023，對F7分配副載波f1～f64，對F8分配副載波f65～f128，……，對F12分配副載波f321～f384。
考慮從基站(AP)對移動臺(MT)的通信。AP對MT分配15時隙的數(shù)據(jù)時，考慮各種情況，但設(shè)對圖9中用縱線表示的時隙分配數(shù)據(jù)。即，對(T2～T4、F1)、(T5～T8、F4)、(T2～T9、F11)分配MT應(yīng)接收的數(shù)據(jù)。為了表示AP對MT分配數(shù)據(jù)，需要在使用的頻率的控制時隙填入表示已分配的數(shù)據(jù)。本例的情況下，(T1、F1)、(T1、F4)、(T1、F11)相當(dāng)于此控制時隙。
OFDMA制式是多個移動臺與基站以上述內(nèi)容為基礎(chǔ)用變換頻率和時間的方式收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。圖9中，為了方便，表現(xiàn)為時隙與時隙之間存在間隙，但有沒有間隙，意義不大。
圖10是示出用于OFDMA的無線發(fā)射機(jī)的概略組成的框圖，圖11是示出用于OFDMA的接收電路的概略組成的框圖。圖10所示的發(fā)送電路具有數(shù)據(jù)多路復(fù)用部901，按信道數(shù)份額(1～12)劃分糾錯編碼部902、串并變換部903、映射部904。IFFT部905、并串變換部906、GI插入部907、數(shù)-模變換部908、無線發(fā)送部909和天線910起的作用，分別與圖6所示的IFFT部504、并串變換部(P/S變換部)505、防護(hù)間隔插入部506、數(shù)-模變換部(D/A變換部)507、無線發(fā)送部508和天線509相同。
圖10中，數(shù)據(jù)多路復(fù)用部901將信息數(shù)據(jù)以發(fā)送的數(shù)據(jù)分組為單位分離成12序列。即，數(shù)據(jù)多路復(fù)用部901中，實(shí)體上指定由這里未圖示的CPU等模件指定的OFDMA時隙。然后，在信道數(shù)份額的糾錯編碼部902進(jìn)行糾錯編碼，在信道數(shù)份額的串并變換部903分離成64系統(tǒng)，在信道數(shù)份額的映射部904對各載波進(jìn)行調(diào)制后，在IFFT部905進(jìn)行IFFT處理。其后的操作與圖6說明的操作相同。
圖11所示的接收電路具有數(shù)據(jù)多路復(fù)用部101，分別按信道數(shù)份額劃分糾錯譯碼部102、并串變換部(P/S變換部)103、傳播路徑去映射部104。FFT部105、串并變換部106、GI去除部107、同步部108、模-數(shù)變換部109、無線接收部110和天線部111起的作用，分別與圖8所示的FFT部704、串并變換部(S/P變換部)705、防護(hù)間隔(GI)去除部706、OFDM碼元同步部707、模-數(shù)變換部(A/D變換部)708、無線接收部709、天線710相同。與圖8所示的接收電路相同，接收的信號受到FFT處理后，每12系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳播路徑估計(jì)、去映射、糾錯譯碼處理并輸入到數(shù)據(jù)去復(fù)用部101。在數(shù)據(jù)去復(fù)用部101處理成信息數(shù)據(jù)后輸出。
再者，這里所示的調(diào)制解調(diào)處理畢竟是一個例子。組件數(shù)等示出信道數(shù)份額，即各12個，但不限于此。特開平11-346203號公報(bào)對OFDMA記載其基本組成。
專利文獻(xiàn)1特開平10-276165號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平11-154925號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平11-346203號公報(bào)利用OFDMA進(jìn)行通信時，認(rèn)為移動臺連接具有各種能力的終端。其中的一個是適應(yīng)低耗電的終端。這種終端雖然構(gòu)成犧牲一些收發(fā)能力，但減小耗電，較適合攜帶。對OFDMA的終端低耗電考慮的方法可考慮減小能收發(fā)的帶寬并限定能接入的頻道的方法。限定能接入的頻道，存在傳輸速率下降而且不能選擇傳播路徑狀態(tài)良好的頻道的缺點(diǎn)，其反面卻具有能降低例如模-數(shù)變換器取樣頻率或邏輯處理速度的優(yōu)點(diǎn)，因而可謀求低耗電。
如上文所述，已有的OFDMA收發(fā)裝置將接收終端接收全部頻帶并進(jìn)行處理作為前提。因此，發(fā)送裝置中采用不使用成為整個頻帶的中心的直流分量(f(0))的副載波的方式。此狀態(tài)下，研究只能接收1個頻帶的終端進(jìn)行接入的情況。這種終端用模擬濾波器等篩選希望接收的頻帶。例如，僅接收圖9的F2(作為副載波編號，是f(65)至f(128))時隙時，利用濾波篩選提取F2，將作為該頻帶的中心的f(96)或f(97)當(dāng)作中心頻率進(jìn)行處理。這里示出的f(96)或f(97)的選擇無特別含義。
在發(fā)送裝置中，以往這些副載波也和其它副載波同樣施加調(diào)制，所以不管特性差，接收終端必須解調(diào)該副載波。因此，存在產(chǎn)生特性劣化、接收時隙發(fā)生差錯、發(fā)生重發(fā)等帶來整個系統(tǒng)吞吐量降低的問題。這種問題不僅涉及如上文所述那樣只能接收1個頻帶的終端，而且涉及只能接收2個頻帶的終端等各種終端。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種即使對能收發(fā)的帶寬有限的通信對端也能進(jìn)行無線發(fā)送而不產(chǎn)生直流分量偏移的影響的無線發(fā)射機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
(1)為了到達(dá)上述目的，本發(fā)明采取下列手段。即，本發(fā)明的通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其中，發(fā)送終端在作為接入單位的頻帶的通信時隙內(nèi)，對發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送；接收終端對接收信號以設(shè)所述規(guī)定副載波的頻率相當(dāng)于直流電位的方式進(jìn)行頻率變換，并利用模-數(shù)變換器變換成數(shù)字信號后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
這樣，在作為接入單位的頻帶的通信時隙內(nèi)對發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送，所以不論通信對端使用什么樣的帶寬都能不產(chǎn)生直流分量偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(2)本發(fā)明的通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其中，接收終端在將收到的信號加以頻率變換并輸入到模-數(shù)變換器時，將有關(guān)數(shù)據(jù)通信中是否能使用與直流電位相當(dāng)?shù)母陛d波頻率的信息通知發(fā)送終端；所述發(fā)送終端在所述通知的信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用與直流電位相當(dāng)?shù)母陛d波頻率時，對所述副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送。
這樣，發(fā)送終端在接收終端通知的信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用與直流電位相當(dāng)?shù)母陛d波頻率時，對該副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送，所以能在接收終端中不產(chǎn)生直流分量偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(3)本發(fā)明的通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其中，接收終端在將收到的信號加以頻率變換并輸入到模-數(shù)變換器時，將有關(guān)相當(dāng)于直流電位的載波頻率的信息通知發(fā)送終端；所述發(fā)送終端相對于所述通知的頻率的載波，對所述頻帶的副載波分配最小的發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送。
這樣，發(fā)送終端對接收終端調(diào)制的頻率的副載波分配最小的發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送，所以能在接收終端中不產(chǎn)生直流分量偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(4)本發(fā)明的通信方法，其中，所述最小發(fā)送功率為0。
這樣，最小發(fā)送功率為0，所以能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(5)本發(fā)明的通信方法，其中，所述發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波是所述通信時隙的中心頻率。
這樣，已知的規(guī)定副載波是通信時隙的中心頻率，所以接收終端通過將通信時隙的中心頻率分配給接收處理的直流分量，能避免直流分量造成的偏移的影響。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(6)本發(fā)明的通信方法，其中，所述發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波是所述通信時隙的最高頻率或最低頻率。
這樣，已知的規(guī)定副載波是所述通信時隙的最高頻率或最低頻率，所以能在接收終端使用的帶寬中方便地規(guī)定能成為直流分量的副載波或相當(dāng)于中心頻率的副載波。即，通信時隙內(nèi)包含偶數(shù)副載波時，可通過排除相當(dāng)于最高頻率或最低頻率的副載波(不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配)，將副載波數(shù)取為奇數(shù)，規(guī)定相當(dāng)于中心頻率的副載波。通過排除相當(dāng)于最高頻率或最低頻率的副載波(不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配)，即使在使用多個頻道的情況下，也能對成為直流分量的副載波或相當(dāng)于中心頻率的副載波不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配，所以不論通信對端使用什么樣的帶寬都能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯地進(jìn)行無線發(fā)送，避免吞吐量降低。
(7)本發(fā)明的通信方法，其中，所述發(fā)送終端對分配最小發(fā)送功率的副載波不進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分配。
這樣，對分配最小發(fā)送功率的副載波不進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分配，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(8)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，適用于多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信的OFDMA通信系統(tǒng)，其中具有對每一副載波分配發(fā)送功率且同時選定在所述分配的發(fā)送功率中分配最小功率的副載波，并以通信時隙為單位對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后輸出調(diào)制數(shù)據(jù)的映射部；以及使用所述各副載波進(jìn)行包含所述調(diào)制數(shù)據(jù)的無線信號的發(fā)送的發(fā)送部。
這樣，選定分配在分配的發(fā)送功率中功率最小的副載波，所以能選定發(fā)送終端和接收終端之間已知的規(guī)定副載波，或選定數(shù)據(jù)通信中不能使用的副載波，或選定接收終端通知的副載波。結(jié)果，不論通信對端使用什么樣的帶寬都能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(9)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部對所述選定的副載波分配0，作為發(fā)送功率。
這樣，對選定的副載波分配0，作為發(fā)送功率；所以能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(10)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部選定相當(dāng)于通信時隙的中心的副載波。
這樣，選定相當(dāng)于通信時隙的中心的副載波，所以接收終端通過將通信時隙的中心頻率分配給接收處理的直流分量，能避免直流分量造成的偏移的影響。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(11)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部選定相當(dāng)于通信時隙的最高頻率或最低頻率的副載波。
這樣，選定相當(dāng)于通信時隙的最高頻率或最低頻率的副載波，所以接收終端能在使用的帶寬中方便地規(guī)定能成為直流分量的副載波或相當(dāng)于中心頻率的副載波。即，通信時隙內(nèi)包含偶數(shù)副載波時，可通過排除相當(dāng)于最高頻率或最低頻率的副載波(不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配)，將副載波數(shù)取為奇數(shù)，規(guī)定相當(dāng)于中心頻率的副載波。通過排除相當(dāng)于最高頻率或最低頻率的副載波(不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配)，即使在使用多個頻道的情況下，也能對成為直流分量的副載波或相當(dāng)于中心頻率的副載波不進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)的分配，所以不論通信對端使用什么樣的帶寬都能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯地進(jìn)行無線發(fā)送，避免吞吐量降低。
(12)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部僅在通信對端通知的副載波是否可用信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用相當(dāng)于直流電位的副載波的頻率時，選定該頻率。
這樣，僅在通信對端通知的副載波是否可用信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用相當(dāng)于直流電位的副載波的頻率時，選定該頻率，所以能在通信對端不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(13)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部選定通信對端通知的頻率。
這樣，選定通信對端通知的頻率的副載波，所以能在通信對端不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
(14)本發(fā)明的無線發(fā)射機(jī)，其中，所述映射部每當(dāng)使用通信時隙進(jìn)行通信的通信對端改變時，更新選定的副載波頻率。
這樣，每當(dāng)使用通信時隙進(jìn)行通信的通信對端改變時，更新選定的副載波頻率，所以能進(jìn)行適應(yīng)通信對端的處理。由此，不論通信對端使用什么樣的帶寬都能不產(chǎn)生直流分量造成的偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。因而，即使與為謀求低耗電化而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信時，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
根據(jù)本發(fā)明，即使在與為了謀求低耗電而使用的帶寬有限的終端進(jìn)行通信的情況下，收發(fā)處理中也不受直流分量的影響，所以能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。

圖1是示出實(shí)施方式1的發(fā)送電路的概略組成的框圖。
圖2是示出某幀中的通信時隙的分配的圖。
圖3是示出各時隙中不使用的副載波編號的圖。
圖4是示出實(shí)施方式2的發(fā)送電路的概略組成的框圖。
圖5是示出不使用副載波運(yùn)算部11的運(yùn)作的流程圖。
圖6是示出已有的OFDM調(diào)制電路的概略組成的框圖。
圖7是示出數(shù)-模變換后的OFDM信號的頻譜的模式圖、數(shù)-模變換后的時間波形的模式圖以及頻譜被以頻率變換方式變換到發(fā)送頻帶后的模式圖。
圖8是示出已有的OFDM解調(diào)電路的概略組成的框圖。
圖9是示出已有的OFDMA的2維幀結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是示出已有的OFDMA中使用的發(fā)送電路的概略組成的框圖。
圖11是示出已有的OFDMA中使用的接收電路的概略組成的框圖。
標(biāo)號說明1是數(shù)據(jù)多路復(fù)用部，2是糾錯編碼部，3是串并變換部，4是映射部，5是IFFT部，6是并串變換部，7是防護(hù)間隔(GI)插入部，8是數(shù)-模變換部，9是無線發(fā)送部，10是天線部，11是不使用副載波計(jì)算部。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)。本實(shí)施方式中將上述OFDMA通信制式作為前提。
本實(shí)施方式示出一例電路組成和控制方法，其目的是控制成在無線發(fā)射機(jī)中不對相當(dāng)于直流的副載波進(jìn)行調(diào)制，以便不受發(fā)送電路中直流分量的噪聲的影響，而且在接收電路也同樣不對相當(dāng)于直流的副載波進(jìn)行解調(diào)。因此，實(shí)現(xiàn)時存在各種方法。
實(shí)施方式1實(shí)施方式1示出的方式，其無線發(fā)射機(jī)中即使連接什么樣的帶寬都能得到處理的終端，也不對該終端選擇為中心頻率的副載波提供調(diào)制數(shù)據(jù)。已有技術(shù)中，將子信道與副載波的關(guān)系對F1取為副載波f(640)～f(703)，對F2取為副載波f(704)～f(767)，……，對F6取為副載波f(960)～f(1023)，對F7取為副載波f(1)～f(64)，對F8取為副載波f(65)～f(128)，……，對F12取為副載波f(321)～F(384)，但這里對副載波號超過512的副載波以減去1024的方式表示。因此，其表現(xiàn)改變成對F1取為副載波f(-384)～f(-321)，對F2取為副載波f(-320)～f(-257)，……，對F6取為副載波f(-64)～f(-1)，對F7取為副載波f(1)～f(64)，對F8取為副載波f(65)～f(128)，……，對F12取為副載波f(321)～f(384)。
圖1是示出實(shí)施方式1的發(fā)送電路的概略組成的框圖。圖1所示的發(fā)送電路具有數(shù)據(jù)多路復(fù)用部1，并按頻道數(shù)份額(1～12)劃分糾錯編碼部2、串并變換部3和映射部。IFFT部5、并串變換部6、GI插入部7、數(shù)-模變換部8、無線發(fā)送部9和天線10起的作用，分別與圖6所示的IFFT部504、并串變換部(P/S變換部)505、防護(hù)間隔插入部506、數(shù)-模變換部(D/A變換部)507、無線發(fā)送部508和天線509相同。
映射部4對每一副載波分配發(fā)送功率，同時還選定分配在分配的發(fā)送功率中功率最小(例如0)的副載波。然后，以通信時隙為單位對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出調(diào)制數(shù)據(jù)。這樣的映射部4中，添加各自對應(yīng)的子信道編號，將標(biāo)號f(m)改成m＝-512～511。已有技術(shù)中，對相當(dāng)于副載波號-385至-512的副載波不進(jìn)行調(diào)制。實(shí)施方式1中，除該不調(diào)制外，還對相當(dāng)于副載波號32×p(p為-12至12的整數(shù))的副載波不進(jìn)行調(diào)制。從時隙分配的角度看這點(diǎn)，相當(dāng)于各子信道使用的副載波數(shù)為62，并且對各子信道的中心和子信道之間的副載波不進(jìn)行調(diào)制。
只能使用1個子信道的終端篩選1個子信道，進(jìn)行接收處理。這時，由于對成為各子信道的中心的副載波不進(jìn)行調(diào)制，與已有的OFDM接收機(jī)相同，也忽略中心地進(jìn)行解調(diào)，則能解調(diào)數(shù)據(jù)而特性不劣化。同樣，此假設(shè)中，只能接入x個(x為小于等于12的奇數(shù))子信道的終端的中心頻率為子信道的中心，其副載波不用于調(diào)制，所以與已有的OFDM接收機(jī)相同，也忽略中心地進(jìn)行解調(diào)，則能解調(diào)數(shù)據(jù)而特性不劣化。
只能接入y個(y為小于等于12的偶數(shù))子信道的終端的中心為子信道之間。也把它當(dāng)作不用于調(diào)制的副載波，所以與已有的OFDM接收機(jī)相同，也忽略中心地進(jìn)行解調(diào)，則能解調(diào)數(shù)據(jù)而特性不劣化。
這樣，實(shí)施方式1中，能連接適應(yīng)各種頻帶的接收機(jī)而特性不劣化。
實(shí)施方式2上述實(shí)施方式1示出預(yù)先選定不使用的副載波以適應(yīng)各種終端的方法。然而，對收發(fā)中能使用全部頻帶那樣的能力高的終端而言，存在與已有方法相比傳輸速率降低的情況。已有方法，則能使用全部768個副載波。與此相反，實(shí)施方式1中，設(shè)定不能使用的副載波，所以能用的副載波數(shù)為744個，對全部副載波施加相同的調(diào)制方式時，其速率降低到已有方法的速率的744/768。
因此，實(shí)施方式2中，說明自適應(yīng)設(shè)定不使用的副載波的方法。
圖2是示出某幀中的通信時隙分配的圖。與已有技術(shù)相同，加斜線的時隙是全部終端接收的通知時隙，意味著A至F的終端分別在所示的時隙進(jìn)行通信。下面的說明中，在求中心副載波位置時，為了處理容易理解，將使用的副載波數(shù)取為奇數(shù)后，進(jìn)行處理。但是，并非具有必然性，用偶數(shù)進(jìn)行處理時，不存在副載波的頻率成為中心，所以預(yù)先在收發(fā)裝置之間決定其哪一個作為中心處理，則不發(fā)生問題。
圖2中，需要全部終端接收控制時隙，所以與實(shí)施例1相同地配置不用于調(diào)制的副載波。具體而言，不用于調(diào)制的副載波號為0、385～511以及-386至-512和32×p(p為-12至+12的整數(shù))。
接著，關(guān)注A時，使用的時隙為(T2～T6、F12)的5個時隙，頻道僅為F12。F12為f(321)～f(384)，但將編號最大的副載波f(384)和位于去除該副載波的副載波中心的副載波f(352)取為不使用的副載波。
關(guān)注B時，為(T2、F7～F9)(T5～T6、F7～F9)的9個時隙。F7至F9的情況下，使用的副載波為f(1)～f(192)，將編號最大的副載波f(192)和位于去除該副載波的副載波中心的副載波f(96)取為不使用的副載波。
C使用(T3、F1～F10)的10個時隙。使用的副載波為f(-384)至f(256)。接入的子信道將f(0)夾在中間的情況下，不進(jìn)行不使用編號最大的副載波的處理。因此，僅位于中心的f(-64)為不使用的副載波。當(dāng)然，不使用f(0)。
D使用(T2、F1～F6)、(T4～T5、F1～F6)的18個時隙。使用的副載波為f(-384)至f(-1)。因此，編號最大的f(-1)和位于中心的f(-193)為不使用的副載波。
E使用(T4～T5、F10～F11)的4個時隙。使用的副載波為f(193)至f(320)。因此，編號最大的f(320)和位于中心的f(256)為不使用的副載波。
F使用(T7～T9、F1～F12)的36個時隙。使用的副載波為f(-384)至f(384)。因此，僅位于中心的f(0)為不使用的副載波。
對上述內(nèi)容以時間方向的時隙為單位歸納不使用的副載波，并示于圖3。從圖3判明，與實(shí)施方式1相比，不使用的副載波數(shù)減少，而且能全部頻帶接入的終端可使用數(shù)量與以往完全相同的副載波。再者，圖2中在連續(xù)的頻帶進(jìn)行分配，但中間夾有不使用的時隙時，當(dāng)作不使用該頻帶地進(jìn)行處理，則沒有問題。
圖4是示出實(shí)施方式2的發(fā)送電路的概略組成的框圖。對圖1所示的實(shí)施方式1的發(fā)送電路，添加不使用副載波運(yùn)算部11。該不使用副載波運(yùn)算部11發(fā)揮運(yùn)算上述不使用的副載波的功能。對不使用副載波運(yùn)算部11以各時道為單位輸入時隙號、使用時隙的終端ID和使用的子信道號的最大值、最小值。
圖5是示出不使用副載波運(yùn)算部11的運(yùn)作的流程圖。圖5中使用的參數(shù)與上述參數(shù)相同。但是，fdc是表示使用的信道是否包含直流分量的指標(biāo)值，TS是時隙號的變數(shù)值，m_max、m_min分別是輸入到不使用副載波運(yùn)算部11的使用的子信道的最大值和最小值。而且，將不使用的載波表示為f(m)＝0。
每次開始構(gòu)幀，在S101總將f(0)、f(-385～-512)和f(-385～-512)設(shè)定為0。還設(shè)定fdc＝0、TS＝0。S102中，使TS遞增1。S103中，判斷當(dāng)前時隙是否通知時隙。本實(shí)施例中，在時隙T1發(fā)送通知信息，所以TS＝1，則判斷為通知時隙。通知時隙的情況下，在S104將不發(fā)送的副載波、成為m＝32×p(p為-12至12的整數(shù))的f(m)設(shè)定為0。
TS大于等于2，則進(jìn)至S105。在該步驟判斷相當(dāng)?shù)腡S中是否有分配時隙的終端，有則進(jìn)至S106，無則進(jìn)至S110。S106中運(yùn)算fdc。根據(jù)副載波號運(yùn)算fdc。S107中，根據(jù)fdc的值判斷是否以將f(0)夾在中間的方式分配子信道。fdc為負(fù)值時，以將f(0)夾在中間的方式進(jìn)行分配，因而進(jìn)至S109。正時，進(jìn)至S108。S 108中，其處理為決定不將f(0)夾在中間時的不使用的副載波，將其使用的副載波的最大值(即f(m_max))和成為去除該最大值的頻帶的中心的副載波f(m_max+m_min-1)分別設(shè)定為0。
S109中，其處理決定將f(0)夾在中間時不使用的副載波，將成為頻帶的中心的副載波f(m_max+m_min)設(shè)定為0。S110中，判斷分配是否到達(dá)幀末端而結(jié)束。實(shí)施方式2中，將時隙取到9，所以進(jìn)行有關(guān)TS＝9的判斷。TS＝9時，結(jié)束處理，返回初始狀態(tài)。
上述方法中，通過每幀決定不使用的副載波，能進(jìn)行效率高且無特性劣化的通信。
再者，實(shí)施方式1和2中，假設(shè)接收裝置的直流噪聲的影響常多，以決定未使用的子信道，但可認(rèn)為存在特性非常好的終端。因此，也考慮有來自終端的請求時，導(dǎo)入用于消除接收裝置的直流噪聲影響的決定不使用的副載波的功能。
即，從終端收到分配的通信時隙的全部頻道內(nèi)不能使用成為直流分量的副載波的通知時，不對該副載波進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)分配，所以成為直流分量的副載波的通信特性劣化的通信對端中，能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。另一方面，對成為直流分量的副載波的通信特性不劣化的通信對端，則對成為直流分量的副載波進(jìn)行調(diào)制數(shù)據(jù)分配，能提高頻率的利用效率。
實(shí)施方式1和2都在全部子信道對成為基本的子信道的副載波數(shù)示出相同的例子，但這僅示出基本例子，所以副載波數(shù)不同時，當(dāng)然也能簡便應(yīng)用。
再者，能利用本實(shí)施方式的發(fā)送電路構(gòu)成基站裝置。即使在利用這種基站裝置與為謀求低耗電而限定使用帶寬的終端進(jìn)行通信時，由于收發(fā)處理中也不受直流分量影響，因此能防止通信特性劣化或接收時隙發(fā)生差錯，避免吞吐量降低。
權(quán)利要求
1.一種通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其特征在于，發(fā)送終端在作為接入單位的頻帶的通信時隙內(nèi)，對發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送；接收終端對接收信號以設(shè)所述規(guī)定副載波的頻率相當(dāng)于直流電位的方式進(jìn)行頻率變換，并利用模-數(shù)變換器變換成數(shù)字信號后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
2.一種通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其特征在于，接收終端在將收到的信號加以頻率變換并輸入到模-數(shù)變換器時，將有關(guān)數(shù)據(jù)通信中是否能使用與直流電位相當(dāng)?shù)母陛d波頻率的信息通知發(fā)送終端；所述發(fā)送終端在所述通知的信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用與直流電位相當(dāng)?shù)母陛d波頻率時，對所述副載波分配最小發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送。
3.一種通信方法，多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信，其特征在于，接收終端在將收到的信號加以頻率變換并輸入到模-數(shù)變換器時，將有關(guān)相當(dāng)于直流電位的載波頻率的信息通知發(fā)送終端；所述發(fā)送終端相對于所述通知的頻率的載波，對所述頻帶的副載波分配最小的發(fā)送功率并進(jìn)行發(fā)送。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的通信方法，其特征在于，所述最小發(fā)送功率為0。
5.如權(quán)利要求1中所述的通信方法，其特征在于，所述發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波是所述通信時隙的中心頻率。
6.如權(quán)利要求1中所述的通信方法，其特征在于，所述發(fā)送終端和接收終端相互之間已知的規(guī)定副載波是所述通信時隙的最高頻率或最低頻率。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的通信方法，其特征在于，所述發(fā)送終端對分配最小發(fā)送功率的副載波不進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分配。
8.一種無線發(fā)射機(jī)，適用于多個不同的終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信的OFDMA通信系統(tǒng)，其特征在于，具有對每一副載波分配發(fā)送功率且同時選定分配在所述分配的發(fā)送功率中功率最小的副載波，并以通信時隙為單位對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后輸出調(diào)制數(shù)據(jù)的映射部；以及使用所述各副載波進(jìn)行包含所述調(diào)制數(shù)據(jù)的無線信號的發(fā)送的發(fā)送部。
9.如權(quán)利要求8中所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部對所述選定的副載波分配0，作為發(fā)送功率。
10.如權(quán)利要求8或9中所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部選定相當(dāng)于通信時隙的中心的副載波。
11.如權(quán)利要求8或9中所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部選定相當(dāng)于通信時隙的最高頻率或最低頻率的副載波。
12.如權(quán)利要求10或11中所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部僅在通信對端通知的副載波是否可用信息表示數(shù)據(jù)通信中不能使用相當(dāng)于直流電位的副載波的頻率時，選定該頻率。
13.如權(quán)利要求8或9中所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部選定通信對端通知的頻率。
14.如權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的無線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述映射部每當(dāng)使用通信時隙進(jìn)行通信的通信對端改變時，更新選定的副載波頻率。
全文摘要
即使對能收發(fā)的帶寬有限的通信對端，也不產(chǎn)生直流分量偏移的影響地進(jìn)行無線發(fā)送。在適用于多個不同終端使用OFDM信號在同一時間進(jìn)行通信的OFDMA通信系統(tǒng)的無線發(fā)射機(jī)中，具有對每一副載波分配發(fā)送功率且同時在所述分配的發(fā)送功率中，選定分配最小功率的副載波，并以通信時隙為單位對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后輸出調(diào)制數(shù)據(jù)的映射部(4)；以及使用所述各副載波進(jìn)行包含所述調(diào)制數(shù)據(jù)的無線信號的發(fā)送的發(fā)送部(8、9、10)。
文檔編號H04J1/02GK101048960SQ20058003717
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
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