(57)【要約】周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスをＩＦＦＴして時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成するＩＦＦＴ処理器を含むＯＦＤＭ通信システムで、少なくとも２本のアンテナを通したピーク対平均電力比を低めるためにプリアンブルシーケンスを生成する方法であって、少なくとも２本のアンテナのうち１本を通じて送信するために、プリアンブルシーケンス        の奇数番目のデータがヌルデータになり、プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、少なくとも２本のアンテナのうち他の１本を通じて送信するために、プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、を備える。
2006503514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、少なくとも２本のアンテナを通したピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する方法であって、
前記少なくとも２本のアンテナのうち１本を通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンス        の奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、
前記少なくとも２本のアンテナのうち他の１本を通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【数１】
2006503514.tif 000007
【請求項３】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【数２】
2006503514.tif 000008
【請求項４】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、ピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する方法であって、
１つのＯＦＤＭシンボル区間で前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、
前記１つのＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、次のＯＦＤＭシンボル区間で前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【数３】
2006503514.tif 000009
【請求項６】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【数４】
2006503514.tif 000010
【請求項７】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、少なくとも２本のアンテナを通したピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する方法であって、
１つのＯＦＤＭシンボル区間で、２本のアンテナのうち第１の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成し、前記２本のアンテナのうち第２の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記シーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブ  シーケンスを生成するステップと、
前記１つのＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、次のＯＦＤＭシンボル区間で、前記２本のアンテナのうち前記第２の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンス        の奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、
次のＯＦＤＭシンボル区間で、前記２本のアンテナのうち前記第１の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【数５】
2006503514.tif 000011
【請求項９】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【数６】
2006503514.tif 000012
【請求項１０】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、少なくとも２本のアンテナを通したピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する装置であって、
前記少なくとも２本のアンテナのうち１本を通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンス        の奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成する第１のアンテナプリアンブルシーケンス生成器と、
前記少なくとも２本のアンテナのうち他の１本を通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成する第２のアンテナプリアンブルシーケンス生成器と、を備えることを特徴とする装置。 
【請求項１１】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【数７】
2006503514.tif 000013
【請求項１２】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【数８】
2006503514.tif 000014
【請求項１３】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、ピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する装置であって、
１つのＯＦＤＭシンボル区間で前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成し、前記１つのＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、次のＯＦＤＭシンボル区間で前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成するプリアンブルシーケンス生成器と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【数９】
2006503514.tif 000015
【請求項１５】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【数１０】
2006503514.tif 000016
【請求項１６】
周波数領域で複数の副搬送波に対する入力プリアンブルシーケンスを逆高速フーリエ変換して時間領域で前記複数の副搬送波に対応するプリアンブルシーケンスを生成する逆高速フーリエ変換(Inverse fast Fourier transform；ＩＦＦＴ)処理器を含む直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；ＯＦＤＭ)通信システムで、少なくとも２本のアンテナを通したピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ)を低めるために前記プリアンブルシーケンスを生成する装置であって、
１つのＯＦＤＭシンボル区間で、２本のアンテナのうち第１の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータではないデータになる第１のプリアンブルシーケンスを生成し、前記１つのＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、次のＯＦＤＭシンボル区間で、前記２本のアンテナのうち第２の送信アンテナを通じて送信するために、前記第１のプリアンブルシーケンスを生成する第１のプリアンブルシーケンス生成器と、
前記１つのＯＦＤＭシンボル区間で、前記２本のアンテナのうち前記第２の送信アンテナを通じて送信するために、前記プリアンブルシーケンスの偶数番目のデータがヌルデータになり、前記プリアンブルシーケンスの奇数番目のデータがヌルデータではないデータになる第２のプリアンブルシーケンスを生成し、前記１つのＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、前記次のＯＦＤＭシンボル区間で、前記２本のアンテナのうち前記第１の送信アンテナを通じて送信するために、前記第２のプリアンブルシーケンスを生成する第２のプリアンブルシーケンス生成器と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記第２のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐｇ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【数１１】
2006503514.tif 000017
【請求項１８】
前記第１のプリアンブルシーケンスは、下記Ｐ(−１００：１００)のように生成されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【数１２】
2006503514.tif 000018
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing；以下、ＯＦＤＭと略称する。)通信システムに関し、特に、ＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルシーケンスを生成する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信サービスを支援する無線通信システム(wireless communication system)は、基地局(Ｎｏｄｅ Ｂ)と使用者端末機(User Equipment；ＵＥ)とから構成される。そして、このＮｏｄｅ Ｂ及びこのＵＥは、この無線通信サービスのためにフレーム(frame)単位でデータを伝送する。従って、このＮｏｄｅ Ｂ及びこのＵＥは、この伝送フレームの送信及び受信のために相互同期を獲得すべきであり、この同期獲得のために、このＮｏｄｅ Ｂは、このＵＥがこのＮｏｄｅ Ｂから伝送するフレームの開始を確認することができるように同期信号を伝送しなければならない。そうすると、このＵＥは、このＮｏｄｅ Ｂが伝送する同期信号を受信してこのＮｏｄｅ Ｂのフレームタイミング(frame timing)を確認し、この確認されたフレームタイミングに従って、受信されるフレームを復調する。一般に、この同期信号は、Ｎｏｄｅ ＢとこのＵＥが予め約束している特定のプリアンブルシーケンス(preamble sequence)を使用する。
【０００３】
また、このＯＦＤＭ通信システムで使用されるプリアンブルシーケンスは、ピーク対平均電力比(Peak to Average Power Ratio；以下、“ＰＡＰＲ”と略称する。)が小さいものを使用することが望ましい。その理由は、このＯＦＤＭシステムでは、このＰＡＰＲ値が大きいほど高周波増幅器の電力消耗が大きくなるからである。
【０００４】
Ｎｏｄｅ ＢからＵＥへ伝送するプリアンブルシーケンスは、粗い同期(coarse synchronization)を遂行するために必要な長いプリアンブルシーケンスのうち前部分のプリアンブルシーケンスＳを微細周波数同期を遂行するために必要な短いプリアンブルシーケンスＰに連結して使用する。また、このＵＥからＮｏｄｅ Ｂへ伝送するプリアンブルは、この短いプリアンブルのみを利用して微細周波数同期を獲得するようにする。
【０００５】
このＯＦＤＭ通信システムでは、１つのフレームを時間的に多重化して複数の使用者、すなわち、ＵＥに対するデータを伝送する。このＯＦＤＭ通信システムでもフレームの開始を知らせるフレームプリアンブルがフレームの開始点から一定の区間の間に伝送される。また、１つのフレームの内でこの各使用者に伝送するデータが不規則に伝送される可能性があるから、データの開始を知らせるバーストプリアンブルが各データブロックの前部分に存在する。従って、ＵＥは、このデータの伝送開始点を確認するためには、データプリアンブルを受信しなければならない。すなわち、このＵＥは、データの受信のためにデータの開始点に対する同期を合わせなければならないが、このためには、このＵＥは、信号を受信する前にすべてのシステムで共通に使用するプリアンブルシーケンスを捕捉して同期を合わせなければならない。
【０００６】
一方、このＯＦＤＭ通信システムは、ソースコーディング(source coding)方式、チャンネルコーディング(channel coding)方式、及び変調(modulation)方式などにおいて、このＯＦＤＭ方式を使用しない通信システムと同一である。もちろん、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access；以下、“ＣＤＭＡ”と略称する。)通信システムでは、データを拡散(spreading)して伝送する一方、このＯＦＤＭ通信システムは、データに対して逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform；以下、“ＩＦＦＴ”と略称する。)を遂行した後に、ＩＦＦＴされたデータで保護区間(Guard interval)を挿入して伝送する。従って、このＯＦＤＭ通信システムは、このＣＤＭＡ 通信システムに比べて広帯域信号を比較的簡単なハードウェア(hardware)を利用して伝送することができる。すなわち、このＯＦＤＭ通信システムにおいて、データに対する変調を遂行した後に、複数の直列ビット／シンボル列を並列変換することによって生成された並列ビット／シンボル列が周波数領域(frequency domain)に該当するＩＦＦＴ入力として入力されると、ＩＦＦＴされた時間領域(time domain)信号が出力される。ここで、この出力された時間領域信号は、広帯域信号を複数の狭帯域(narrow band)副搬送波(sub-carrier)信号で多重化することにより得られ、１つのＯＦＤＭシンボル区間の間に、複数の変調シンボルがこのＩＦＦＴ過程を通じて伝送される。
【０００７】
しかしながら、このＯＦＤＭ通信システムで、このＩＦＦＴが遂行されたＯＦＤＭシンボルをそのまま伝送すると、以前のＯＦＤＭシンボルと現在のＯＦＤＭシンボルとの間の干渉(interference)を避けることができない。従って、このシンボル間の干渉を除去するために保護区間を挿入するようになる。この保護区間は、一定の区間のヌル(null)データを挿入するのに使用される。しかしながら、この保護区間の間にヌルデータを伝送する方法において、受信器がＯＦＤＭシンボルの開始点を誤って推定する場合に、副搬送波の間に干渉が発生して受信ＯＦＤＭシンボルの誤判定の確率が高くなる短所がある。従って、この保護区間を時間領域のＯＦＤＭシンボルの最終１／ｎビットを複写して有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する“サイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix)”方式、又は時間領域のＯＦＤＭシンボルの最初１／ｎビットを複写して有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する“サイクリックポストフィックス(Cyclic Postfix)”方式が提案されて使用されている。
【０００８】
受信器は、この保護区間を時間領域の１つのＯＦＤＭシンボルの一部分、すなわち、１つのＯＦＤＭシンボルの最初部分または最後部分を複写して反復して配置する形態の特性を利用して、受信ＯＦＤＭシンボルの時間／周波数同期を獲得することができる。
【０００９】
無線周波数システムにおいて、送信器が伝送した送信信号は、無線チャンネルを通過しつつ歪曲され、従って、受信器は、この歪曲された送信信号を受信する。この受信器は、この送信器と受信器との間に予め設定されているプリアンブルシーケンスを利用してこの受信した歪曲された送信信号の時間／周波数同期を獲得し、チャンネル推定を遂行する。そうすると、このチャンネル推定された信号を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform；以下、“ＦＦＴ”と略称する。)を通じて周波数領域のシンボルに復調する。このようにチャンネル推定された信号を周波数領域のシンボルに復調した後に、この受信器は、この復調されたシンボルに対してこの送信器で適用したチャンネルコーディングに相応するチャンネルデコーディング及びソースデコーディングを遂行して情報データに復号する。
【００１０】
このＯＦＤＭ通信システムは、フレームタイミング同期、周波数同期、及びチャンネル推定のすべてにおいてプリアンブルシーケンスを利用する。もちろん、このＯＦＤＭ通信システムの場合に、プリアンブルの以外に、保護区間及びパイロット(pilot)副搬送波などを利用して、フレームタイミング同期、周波数同期、及びチャンネル推定などを遂行することができる。このプリアンブルシーケンスの場合、フレームごとに又はデータのバーストの開始部分に予め知っている(known)シンボルが伝送され、このとき、データの伝送部分で推定された時間／周波数／チャンネル情報を保護区間及びパイロット副搬送波などの情報を利用して更新(update)するのに使用する。
【００１１】
図１は、通常のＯＦＤＭ通信システムの長いプリアンブルシーケンス(long preamble sequence)の構造を示す。
【００１２】
図１の説明に先立って、現在のＯＦＤＭシステムでは、順方向リンク(Down Link；ＤＬ)及び逆方向リンク(Up Link；ＵＬ)のすべてで同一のプリアンブルシーケンスを使用している。図１を参照すると、この長いプリアンブルシーケンスは、長さ６４のシーケンスが４回、長さ１２８のシーケンスが２回反復された形態を有し、ＯＦＤＭ通信システムの特性上、上述したようなCyclic Prefix(ＣＰ)がこの４回反復された長さ６４のシーケンスの前部と、この２回反復された長さ１２８のシーケンスの前部に追加されている。このとき、以下の説明では、この４回反復された長さ６４のシーケンスを構成するシーケンスを“Ｓ”と称し、この２回反復された長さ１２８のシーケンスを構成するシーケンスを“Ｐ”と称する。
【００１３】
また、上述したように、ＩＦＦＴを遂行する以前の信号は、周波数領域の信号であり、ＩＦＦＴを遂行した以後の信号は、時間領域の信号である。図１に示した長いプリアンブルシーケンスは、ＩＦＦＴを遂行した以後の時間領域での長いプリアンブルシーケンスを示す。
【００１４】
一方、このＩＦＦＴを遂行する以前の周波数領域での長いプリアンブルシーケンスの一例を示すと、次の通りである。
【００１５】
【数１】
2006503514.tif 000003
【００１６】
【数２】
2006503514.tif 000004
【００１７】
この周波数領域での長いプリアンブルシーケンス、すなわち、Ｓ(−１００：１００)及びＰ(−１００：１００)で示された数字は、ＩＦＦＴの遂行のときに適用する副搬送波の位置を示すもので、これは、図３を参照して説明するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。このＳ(−１００：１００)は、長さ６４のシーケンスが４回反復された形態の周波数領域でのプリアンブルシーケンスを示し、Ｐ(−１００：１００)は、長さ１２８のシーケンスが２回反復された形態の周波数領域でのプリアンブルシーケンスを示す。
【００１８】
図２は、通常のＯＦＤＭ通信システムの短いプリアンブルシーケンス(short preamble sequence)の構造を示す。
【００１９】
図２を参照すると、この短いプリアンブルシーケンスは、長さ１２８のシーケンスが２回反復された形態(Ｐ)を有し、ＯＦＤＭ通信システムの特性上、上述したようなCyclic Prefix(ＣＰ)は、この２回反復された長さ１２８のシーケンスの前部に追加されている。また、図２に示す短いプリアンブルシーケンスは、ＩＦＦＴを遂行した以後の時間領域での短いプリアンブルシーケンスを示すものであり、周波数領域での短いプリアンブルシーケンスは、このＰ(−１００：１００)である。図１及び図２に示すように、この長いプリアンブルシーケンスの次の部分は、この短いプリアンブルシーケンスと同一の構造を有する。以下、この長いプリアンブルシーケンスの次の部分及び短いプリアンブルシーケンスは、同一の意味で使用されることができる。
【００２０】
一方、上述したような長いプリアンブルシーケンスは、次のような事項を考慮して生成されなければならない。
【００２１】
(１) この長いプリアンブルシーケンスは、低いＰＡＰＲを有しなければならない。
【００２２】
ＯＦＤＭ通信システムの送信器で電力増幅器(Power Amplifier；ＰＡ)の伝送効率を最大にするために、ＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲが低くなければならない。すなわち、ＩＦＦＴが遂行された信号は、電力増幅器に入力され、この電力増幅器の非線形(non-linear)特性のために低いＰＡＰＲが要求される。ＯＦＤＭシンボルのＰＡＰＲは、送信器のＩＦＦＴ処理器の出力端に該当するＯＦＤＭの時間領域シンボルの最大電力対平均電力比が小さなければならなく、この最大電力対平均電力比を小さくするためには、均一な分布を有しなければならない。言い換えれば、送信器のＩＦＦＴ処理器の入力端、すなわち、周波数領域で相互相関が小さいシンボルを組み合わせると、出力のＰＡＰＲは小さくなる。
【００２３】
(２) この長いプリアンブルシーケンスは、通信の初期化に必要なパラメータ(parameter)の推定に適合しなければならない。
【００２４】
このパラメータ推定は、チャンネル推定(channel estimation)、周波数オフセット(frequency offset)推定、及び時間オフセット(time offset)推定を含む。
【００２５】
(３) この長いプリアンブルシーケンスは、低い複雑度(complexity)及び低いオーバーヘッド(overhead)を有しなければならない。
【００２６】
(４) この長いプリアンブルシーケンスは、粗い周波数オフセットの推定が可能でなければならない。
【００２７】
上記のような事項を考慮して生成された長いプリアンブルシーケンスの機能を説明すると、次の通りである。
【００２８】
(１) 長さ６４のシーケンスを４回反復することにより得られたシーケンスは、時間オフセットの推定及び粗い周波数オフセットの推定のために使用される。
【００２９】
(２) 長さ１２８のシーケンスを２回反復することにより得られたシーケンスは、微細周波数オフセットの推定のために使用される。
【００３０】
結果的に、この長いプリアンブルシーケンスは、このＯＦＤＭ通信システムで次のような用途として使用される。
【００３１】
(１) この長いプリアンブルシーケンスは、順方向リンクプロトコルデータユニット(Protocol Data Unit；以下、“ＰＤＵ”と略称する。)の第１のプリアンブルシーケンスとして使用される。
【００３２】
(２) この長いプリアンブルシーケンスは、初期レンジング(Initial Ranging)に使用される。
【００３３】
(３) この長いプリアンブルシーケンスは、周波数帯域を要求(Bandwidth Request)するのに使用される。
【００３４】
そして、この短いプリアンブルシーケンスは、このＯＦＤＭ通信システムで次のような用途として使用される。
【００３５】
(１) この短いプリアンブルシーケンスは、逆方向リンクデータプリアンブルシーケンスとして使用される。
【００３６】
(２) この短いプリアンブルシーケンスは、周期的なレンジング(Periodic Ranging)に使用される。
【００３７】
一方、このＯＦＤＭ通信システムで、この初期レンジングと周期的なレンジングを遂行することによって、正確な同期を獲得することができるので、この逆方向リンクデータプリアンブルシーケンスは、チャンネル推定のために主に使用される。このチャンネル推定で考慮すべき事項は、ＰＡＰＲ、性能、及び複雑度である。既存の短いプリアンブルシーケンスの場合に、ＰＡＰＲは、３．５８０５[ｄＢ]、そして、ＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Error；以下、“ＭＭＳＥ”と略称する。)及びＬＳ(Least Square；以下、“ＬＳ”と略称する。)のような多様な形態のチャンネル推定アルゴリズムが使用されることができる。
【００３８】
図３は、ＯＦＤＭ通信システムでＩＦＦＴの遂行のときの副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を概略的に示す。
【００３９】
図３では、ＯＦＤＭ通信システムの全副搬送波の個数が２５６個である場合に、２５６個の副搬送波は、−１２８番目から１２７番目の副搬送波を含み、実際に使用される副搬送波の個数が２００個である場合に、２００個の副搬送波は、−１００番目、...、−１番目、１番目、...、１００番目の副搬送波を含むことを仮定する。図３において、ＩＦＦＴ処理器の入力端での番号は、周波数成分、すなわち、副搬送波の番号を示す。０番目の副搬送波にヌルデータ(null data)、すなわち、データ０(0-data)を挿入する理由は、ＩＦＦＴを遂行した後に、この０番目の副搬送波が時間領域でのプリアンブルシーケンスの基準点、すなわち、時間領域でのＤＣ(Direct Current)成分を示すからである。
【００４０】
また、実際に使用されるこの２００個の副搬送波とこの０番目の副搬送波を除外した副搬送波、すなわち、−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にもヌルデータが挿入される。ここで、この−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及びこの１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にヌルデータを挿入する理由は、この−１２８番目から１０１番目の２８個の副搬送波及びこの１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波が周波数領域で高周波数帯域に該当するので、周波数領域で保護区間を与えるためである。その結果、周波数領域でのプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)又はＰ(−１００：１００)がこのＩＦＦＴ処理器に入力されると、このＩＦＦＴ処理器は、この周波数領域でのプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)又はＰ(−１００：１００)を該当副搬送波にマッピングしてＩＦＦＴを遂行することによって、時間領域でのプリアンブルシーケンスを出力する。
【００４１】
図４は、１本の送信アンテナを使用してデータを伝送するＯＦＤＭ通信システムの送信器の構造を示すブロック図である。
【００４２】
このＯＦＤＭ通信システムで伝送しようとする情報ビット(information bit)が生成されると、この情報ビットは、シンボルマッパー４１１に入力される。シンボルマッパー４１１は、この入力される情報ビットを所定の変調方式によってシンボルマッピングする。このシンボルマッピングされたこの情報ビットは、直列／並列変換器(serial to parallel converter)４１３へ伝達される。直列／並列変換器４１３は、シンボルマッパー４１１から受信したシンボルに対して２５６-ポイント(２５６-point)並列変換を遂行した後に、その出力を選択器４１７へ伝達する。上述したように、この２５６-ポイント並列変換での“２５６”は、副搬送波の個数である２５６を示す。そして、プリアンブルシーケンス生成器(preamble sequence generator)４１５は、制御器(図示せず)の制御に従って該当プリアンブルシーケンスを生成した後に選択器４１７に出力する。この該当プリアンブルシーケンスは、図１及び図２に関連して、上述したように、Ｓ(−１００：１００)又はＰ(−１００：１００)を示す。選択器４１７は、該当時点のスケジューリング(scheduling)に従って直列／並列変換器４１３から出力した信号又はプリアンブルシーケンス生成器４１５から出力した信号を選択してＩＦＦＴ処理器４１９に出力する。
【００４３】
すなわち、選択器４１７は、プリアンブルシーケンス生成器４１５で生成したプリアンブルシーケンスを伝送するか、又は直列／並列変換器４１３で生成したシンボルを伝送するかを判断する。選択器４１７がプリアンブルシーケンスを伝送する場合には、プリアンブルシーケンス生成器４１５で生成したプリアンブルシーケンスを伝送する。しかしながら、選択器４１７がシンボルを伝送する場合には、直列／並列変換器４１３で生成したシンボルを伝送する。
【００４４】
ＩＦＦＴ処理器４１９は、直列／並列変換器４１３又はプリアンブルシーケンス生成器４１５から受信した信号に対して２５６-ポイントＩＦＦＴを遂行し、並列／直列変換器(parallel to serial converter)４２１へ伝達する。また、ＩＦＦＴ処理器４１９から出力した信号のみならず、Cyclic Prefixが並列／直列変換器４２１に入力される。そうすると、並列／直列変換器４２１は、ＩＦＦＴ処理器４１９から出力した信号とこのCyclic Prefixを直列変換し、ディジタル／アナログ変換器(digital to analog converter)４２３に出力する。ディジタル／アナログ変換器４２３は、並列／直列変換器４２１から出力した信号をアナログ変換した後に、ＲＦ処理器(Radio Frequency processor)４２５に提供する。ここで、フィルタ(filter)を含むＲＦ処理器４２５は、ディジタル／アナログ変換器４２３から出力した信号を実際に無線上で伝送可能であるようにＲＦ処理を行った後にアンテナ(antenna)を通じて伝送する。
【００４５】
受信器では、この短いプリアンブルシーケンスで生成したプリアンブルシーケンスによってチャンネル推定が遂行される。しかしながら、この短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)は、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスである。“偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうちヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が偶数であるプリアンブルシーケンスを意味する。０番目の副搬送波(ＤＣ成分)が偶数副搬送波であるとしても、かならずヌルデータが挿入されなければならないので、ここでは排除される。
【００４６】
この短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)の主な機能のうち１つは、上述したチャンネル推定である。しかしながら、この偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスのみを利用してチャンネル推定を行う場合に、奇数副搬送波に該当するチャンネルを推定することができないので、偶数副搬送波に基づいてチャンネル推定を遂行しなければならない。このような推定で性能低下が発生する。このチャンネル推定による性能の向上のためには、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスと奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスがすべて必要である。しかしながら、既存の短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)は、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスであり、奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスは存在しない。
【００４７】
従って、低いＰＡＰＲを有する奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを要求するようになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４８】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、受信器のアンテナで正確なチャンネル推定が行われるように奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを生成する装置及び方法を提供することにある。
【００４９】
本発明の他の目的は、低いＰＡＰＲを有する奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを生成する装置及び方法を提供することにある。
【００５０】
本発明のまた他の目的は、１本のアンテナを使用して奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを伝送する装置及び方法を提供することにある。
【００５１】
本発明のさらに他の目的は、複数のアンテナを使用して奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを伝送する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５２】
このような目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも１本の送信アンテナを有するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルシーケンスを生成する装置及び方法であって、低いＰＡＰＲを有する奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを提案し、これによって、受信器は、奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを利用して、正確なチャンネル推定を遂行することができる。すなわち、この提案された奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスをプリアンブルシーケンスを生成した後に受信器に伝送する。そうすると、この受信器は、この奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及びこの偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを利用して正確なチャンネル推定を遂行する。
【発明の効果】
【００５３】
本発明は、ＯＦＤＭ通信システムで低いＰＡＰＲを有する奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを提案する。これによって、プリアンブルシーケンスの特性を向上させる。また、本発明は、１本の送信アンテナ又は２本の送信アンテナを使用して、奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを伝送することによって、受信器は、正確なチャンネル推定を遂行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
【００５５】
図５は、２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでの送信器の構造を示すブロック図である。図５を参照すると、このＯＦＤＭ通信システムで伝送しようとする情報ビットが生成されると、この情報ビットは、シンボルマッパー５１１に入力される。シンボルマッパー５１１は、この入力される情報ビットをシンボルマッピングした後に、このシンボルマッピングされた情報ビットを直列／並列変換器(serial to parallel converter)５１３に提供する。直列／並列変換器５１３は、シンボルマッパー５１１から出力するシンボルに対して２５６＊２-ポイント(２５６＊２-point)並列変換を遂行する。この２５６＊２-ポイント並列変換での“２５６”は、副搬送波の個数を示し、この“２”は、アンテナの個数を示す。すなわち、シンボルマッパー５１１が０番のアンテナのための２５６個のシンボル及び１番のアンテナのための２５６個のシンボルを生成すると、直列／並列変換器５１３は、シンボルマッパー５１１から受信した５１２個のシンボルを並列シンボルに変換する。一般に、直列／並列変換器５１３から出力したシンボルを“ＯＦＤＭシンボル”と呼ぶ。直列／並列変換器５１３から出力したこのＯＦＤＭシンボルは、時空間符号暗号器５１５へ伝達される。
【００５６】
時空間符号暗号器５１５は、次のような手順を遂行する。直列並列変換器５１３で生成した５１２個の並列シンボルのうち上位２５６個のＯＦＤＭシンボルを「Ｓ０」で表し、下位２５６個のＯＦＤＭシンボルを「Ｓ１」で表す。下記表１に示すように、このＯＦＤＭシンボル「Ｓ０」及び「Ｓ１」は、２個のＯＦＤＭシンボル区間によって、このＯＦＤＭシンボル「−Ｓ１＊」及び「Ｓ０＊」と組み合わせられることができる。
【００５７】
【表１】
2006503514.tif 000005
【００５８】
時空間符号暗号器５１５は、このようなシンボルマッピング方法の以外にも、多様な時空間符号暗号化方法を適用することができる。
【００５９】
この０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器(preamble sequence generator)５１７は、制御器(図示せず)の制御に従って該当するプリアンブルシーケンスを生成した後に選択器５１９に出力する。図示するように、本発明の実施形態では、この０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７は、３個のプリアンブルシーケンスを生成する。この３個のプリアンブルシーケンスは、Ｓ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)を含む。このＰｇ(−１００：１００)については、図９及び図１０を参照して詳細に説明する。
【００６０】
すなわち、０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７は、この制御器の制御命令に従って、この３個のプリアンブルシーケンスのうち１つを生成する。選択器５１９は、該当時点のスケジューリング(scheduling)に従って、時空間暗号器５１５から出力した信号又は０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７から出力した信号を選択して、ＩＦＦＴ処理器５２１に出力する。言い換えれば、選択器５１９は、この０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７で生成したプリアンブルシーケンスを伝送するか、又は時空間符号暗号器５１５で生成したシンボルを伝送するかを判断する。その結果、選択器５１９がプリアンブルシーケンスを伝送する場合には、この０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７で生成したプリアンブルシーケンスを伝送する。一方、選択器５１９がシンボルを伝送する場合には、時空間符号暗号器５１５で生成したシンボルを伝送する。
【００６１】
ＩＦＦＴ処理器５２１は、時空間暗号器５１５または０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５１７から出力した信号に対して２５６-ポイントＩＦＦＴを遂行し、並列／直列変換器(parallel to serial converter)５２３に出力する。上述したように、２５６-ポイントＩＦＦＴでの“２５６”は、２５６個の副搬送波を示す。また、ＩＦＦＴ処理器５２１から出力した信号のみならず、Cyclic Prefixが並列／直列変換器５２３に入力される。そうすると、並列／直列変換器５２３は、ＩＦＦＴ処理器５２１から出力した信号とこのCyclic Prefixを直列変換し、ディジタル／アナログ変換器(digital to analog converter)５２５に出力する。ディジタル／アナログ変換器５２５は、並列／直列変換器５２３から出力した信号をアナログ変換した後に、ＲＦ処理器(Radio Frequency processor)５２７に出力する。ここで、フィルタを含むＲＦ処理器５２７は、ディジタル／アナログ変換器５２５から出力した信号を実際に無線の上で伝送することができるようにＲＦ処理を遂行した後に、０番のアンテナを通じて伝送する。
【００６２】
また、この１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９は、制御器(図示せず)の制御に従って該当するプリアンブルシーケンスを生成した後に選択器５３１に出力する。図示するように、本発明の実施形態において、１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９は、３個のプリアンブルシーケンスを生成する。この３個のプリアンブルシーケンスは、Ｓ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)から構成される。
【００６３】
すなわち、１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９は、制御器の制御に従ってこの３個のプリアンブルシーケンスのうち１個を生成する。選択器５３１は、該当時点のスケジューリングに従って時空間暗号器５１５から出力した信号又は１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９から出力した信号を選択してＩＦＦＴ処理器５３３に出力する。言い換えれば、選択器５３１は、この１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９で生成したプリアンブルシーケンスを伝送するか、又は時空間符号暗号器５１５で生成したシンボルを伝送するかを判断する。選択器５３１がプリアンブルシーケンスを伝送する場合には、１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９で生成したプリアンブルシーケンスを伝送する。一方、選択器５３１がシンボルを伝送する場合には、時空間符号暗号器５１５で生成したシンボルを伝送する。
【００６４】
ＩＦＦＴ処理器５３３は、時空間暗号器５１５または１番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器５２９から出力した信号に対して２５６-ポイントＩＦＦＴを遂行し、並列／直列変換器５３５に出力する。また、ＩＦＦＴ処理器５２１から出力した信号のみならず、Cyclic Prefixが並列／直列変換器５３５に入力される。そうすると、並列／直列変換器５３５は、ＩＦＦＴ処理器５３３から出力した信号及びこのCyclic Prefixを直列変換し、ディジタル／アナログ変換器５３７に出力する。ディジタル／アナログ変換器５３７は、並列／直列変換器５３５から出力した信号をアナログ変換した後に、ＲＦ処理器５３９に出力する。ここで、フィルタを含むＲＦ処理器５３９は、ディジタル／アナログ変換器５３７から出力した信号を実際に無線の上で伝送することができるようにＲＦ処理した後に１番のアンテナを通じて伝送する。
【００６５】
図５を参照して、２本の送信アンテナを使用してこのデータ又はプリアンブルシーケンスを伝送する手順について説明する。しかしながら、本発明では、１本の送信アンテナを使用して、このデータ又はプリアンブルシーケンスを伝送することもできる。図４を参照して、１本の送信アンテナを使用してデータ又はプリアンブルシーケンスを伝送する手順について説明する。
【００６６】
このＯＦＤＭ通信システムで伝送しようとする情報ビットが生成されると、この情報ビットは、シンボルマッパー４１１に入力される。シンボルマッパー４１１は、この入力される情報ビットを所定の変調方式によってシンボルマッピングした後に、このシンボルマッピングされたこの情報ビットを直列／並列変換器４１３へ伝達する。直列／並列変換器４１３は、シンボルマッパー４１１から受信したシンボルに対して２５６-ポイント(２５６-point)並列変換を遂行した後に、選択器４１７へ伝達する。そして、プリアンブルシーケンス生成器(preamble sequence generator)４１５は、制御器(図示せず)の制御に従って、該当プリアンブルシーケンスを生成した後に選択器４１７に出力する。
【００６７】
プリアンブルシーケンス生成器４１５は、３個のプリアンブルシーケンスを生成し、この３個のプリアンブルシーケンスは、Ｓ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)から構成される。選択器４１７は、該当時点のスケジューリングに従って直列／並列変換器４１３から出力した信号又はプリアンブルシーケンス生成器４１５から出力した信号を選択し、ＩＦＦＴ処理器４１９に出力する。言い換えれば、選択器４１７は、プリアンブルシーケンス生成器４１５で生成したプリアンブルシーケンスを伝送するか、又は直列／並列変換器４１３で生成したシンボルを伝送するかを判断する。その結果、選択器４１７がプリアンブルシーケンスを伝送する場合には、プリアンブルシーケンス生成器４１５で生成したプリアンブルシーケンスを伝送し、選択器４１７がシンボルを伝送する場合には、直列／並列変換器４１３で生成したシンボルを伝送する。
【００６８】
ＩＦＦＴ処理器４１９は、直列／並列変換器４１３又はプリアンブルシーケンス生成器４１５から受信した信号に対して、２５６-ポイントＩＦＦＴを遂行し、並列／直列変換器４２１へ伝達する。また、ＩＦＦＴ処理器４１９から出力した信号のみならず、Cyclic Prefixが並列／直列変換器４２１に入力される。そうすると、並列／直列変換器４２１は、ＩＦＦＴ処理器４１９から出力した信号及びこのCyclic Prefixを直列変換して、ディジタル／アナログ変換器４２３に出力する。ディジタル／アナログ変換器４２３は、並列／直列変換器４２１から出力した信号を入力してアナログ変換した後に、ＲＦ処理器４２５に出力する。ここで、フィルタを含むＲＦ処理器４２５は、ディジタル／アナログ変換器４２３から出力した信号を実際に無線の上で伝送することができるように、ＲＦ処理した後にアンテナを通じて伝送する。
【００６９】
上述したように、従来のプリアンブルシーケンス生成器は、Ｓ(−１００：１００)及びＰ(−１００：１００)の２個のプリアンブルシーケンスのみを生成するが、本発明に従うプリアンブルシーケンス生成器は、Ｓ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)の３個のプリアンブルシーケンスを生成することができる。このＰｇ(−１００：１００)は、周波数領域(frequency domain)での奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスである。このＯＦＤＭ通信システムにおいて、ＩＦＦＴを遂行する以前の信号は、周波数領域の信号であり、ＩＦＦＴを遂行した以後の信号は、時間領域の信号である。“奇数番目の搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうちヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が奇数であるプリアンブルシーケンスを意味する。
【００７０】
図９及び図１０を参照して、このプリアンブルシーケンス生成器で生成したプリアンブルシーケンス及びＯＦＤＭ通信システムでＩＦＦＴの遂行のときの、副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係について説明する。本発明は、副搬送波の総数が２５６個であり、実際に使用する副搬送波の番号が−１００、−９９、...、−１、１、...、９９、１００であるＯＦＤＭ通信システムで、最小のＰＡＰＲを有する奇数副搬送波のプリアンブルシーケンスを生成する装置及び方法を提案する。
【００７１】
このプリアンブルシーケンスは、長いプリアンブルシーケンスと短いプリアンブルシーケンスとに分類される。この長いプリアンブルシーケンスは、長さ６４のシーケンスが４回、長さ１２８のシーケンスが２回反復された形態を有し、ＯＦＤＭ通信システムの特性上、Cyclic Prefixがこの４回反復された長さ６４のシーケンスの前部分及びこの２回反復された長さ１２８のシーケンスの前部分に追加されている。また、この短いプリアンブルシーケンスは、長さ１２８のシーケンスが２回反復された形態を有し、ＯＦＤＭ通信システムの特性上、このCyclic Prefixがこの２回反復された長さ１２８のシーケンスの前部分に追加されている。
【００７２】
このプリアンブルシーケンス生成器で生成するプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)のうち、このＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)は、従来技術で説明しているプリアンブルシーケンスと同一であり、本発明で提案しているＰｇ(−１００：１００)は、次の通りである。
【００７３】
【数３】
2006503514.tif 000006
【００７４】
上述したように、図９は、本発明の一実施形態に従う１本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムで、ＩＦＦＴの遂行のときの、副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を示す図である。
【００７５】
図９は、ＯＦＤＭ通信システムの全副搬送波の個数が２５６個である場合に、２５６個の副搬送波は、−１２８番目から１２７番目の副搬送波を含み、実際に使用される副搬送波の個数が２００個である場合に、２００個の副搬送波は、−１００番目、...、−１番目、１番目、...、１００番目の副搬送波を含むことを仮定する。図９において、ＩＦＦＴ処理器の入力端での番号は、周波数成分、すなわち、副搬送波の番号を示す。０番目の副搬送波にヌルデータ(null data)、すなわち、データ０(0-data)を挿入する理由は、ＩＦＦＴを遂行した後に、この０番目の副搬送波が時間領域でプリアンブルシーケンスの基準点、すなわち、時間領域でＤＣ成分を示すからである。
【００７６】
また、このヌルデータは、この実際に使用される２００個の副搬送波及び０番目の副搬送波を除外した副搬送波、すなわち、−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にも挿入される。ここで、この−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にヌルデータを挿入する理由は、この−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波が周波数領域で高周波数帯域に該当するので、周波数領域で保護区間を与えるためである。その結果、周波数領域のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、又はＰｇ(−１００：１００)がこのＩＦＦＴ処理器に入力されると、このＩＦＦＴ処理器は、周波数領域のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、又はＰｇ(−１００：１００)を該当副搬送波にマッピングしてＩＦＦＴを遂行することによって、時間領域のプリアンブルシーケンスを出力する。
【００７７】
ここで、このＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)の各々がどんな状況で使用されるかを説明する。
【００７８】
(１) Ｓ(−１００：１００)
長いプリアンブルシーケンス区間のうちの前部分のプリアンブルシーケンス区間である場合に、両方のアンテナ(０番のアンテナ及び１番のアンテナ)のＩＦＦＴ処理器の入力端又は１本のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。
【００７９】
(２) Ｐ(−１００：１００) 
偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスであって、ＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。この“偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうち、ヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が偶数であるプリアンブルシーケンスを意味する。
【００８０】
(３) Ｐｇ(−１００：１００) 
奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスであって、ＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。この“奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうち、ヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が奇数であるプリアンブルシーケンスを意味する。すなわち、本発明で提案した奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスである。
【００８１】
図１０は、本発明の他の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムで、ＩＦＦＴの遂行のときの副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を示す。
【００８２】
図１０は、ＯＦＤＭ通信システムの全副搬送波の個数が２５６個である場合に、２５６個の副搬送波は、−１２８番目から１２７番目の副搬送波を含み、実際に使用される副搬送波の個数が２００個である場合に、２００個の副搬送波は、−１００番目、...、−１番目、１番目、...、１００番目の副搬送波を含むことを仮定する。図１０において、ＩＦＦＴ処理器の入力端での番号は、周波数成分、すなわち、副搬送波の番号を示す。０番目の副搬送波にヌルデータ(null data)、すなわち、データ０(0-data)を挿入する理由は、ＩＦＦＴを遂行した後に、この０番目の副搬送波が時間領域でプリアンブルシーケンスの基準点、すなわち、時間領域でＤＣ成分を示すからである。
【００８３】
また、このヌルデータは、この実際に使用される２００個の副搬送波及び０番目の副搬送波を除外した副搬送波、すなわち、−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にも挿入される。ここで、この−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波にヌルデータを挿入する理由は、この−１２８番目から−１０１番目の２８個の副搬送波及び１０１番目から１２７番目の２７個の副搬送波が周波数領域で高周波数帯域に該当するので、周波数領域で保護区間を与えるためである。その結果、周波数領域のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、又はＰｇ(−１００：１００)がこのＩＦＦＴ処理器に入力されると、このＩＦＦＴ処理器は、周波数領域のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、又はＰｇ(−１００：１００)を該当副搬送波にマッピングしてＩＦＦＴを遂行することによって、時間領域のプリアンブルシーケンスを出力する。
【００８４】
ここで、このＳ(−１００：１００)、Ｐ(−１００：１００)、及びＰｇ(−１００：１００)の各々がどんな状況で使用されるかを説明する。
【００８５】
(１) Ｓ(−１００：１００)
長いプリアンブルシーケンス区間のうちの前部分のプリアンブルシーケンス区間である場合に、両方のアンテナ(０番のアンテナ及び１番のアンテナ)のＩＦＦＴ処理器の入力端又は１本のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。
【００８６】
(２) Ｐ(−１００：１００) 
偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスであって、０番のアンテナ又は１番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。この“偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうち、ヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が偶数であるプリアンブルシーケンスを意味する。
【００８７】
(３) Ｐｇ(−１００：１００)
奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスであって、０番のアンテナ又は１番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に挿入される。この“奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうち、ヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が奇数であるプリアンブルシーケンスを意味する。すなわち、本発明で提案した奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスである。
【００８８】
結果的に、従来技術とは異なり、本発明は、１本又は２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムで低いＰＡＰＲを有する奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを生成する装置を提案し、これによって、ＯＦＤＭ通信システムの性能を向上させる。
【００８９】
この２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムにおいて、本発明で提案した奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスは、２．７４４８［ｄＢ］のＰＡＰＲを有する。
【００９０】
図６は、本発明の実施形態に従う１本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則１を示す。以下、図６を参照して、本発明の実施形態に従うプリアンブル送信規則１について詳細に説明する。
【００９１】
ステップ６１１で、送信器は、送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。上述したように、この送信信号は、選択器によって検査されて選択される。この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、データ信号を伝送する区間である場合に、この送信器は、ステップ６１３に進行する。ステップ６１３で、この送信器は、両方のＩＦＦＴ処理器の入力端にデータをマッピングするように制御動作を遂行した後に終了する。しかしながら、ステップ６１１で、この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ６１５に進行する。
【００９２】
ステップ６１５で、この送信器は、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。その結果、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ６１７に進行する。ステップ６１７で、この送信器は、この長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)をＩＦＦＴ処理器の入力端の該当副搬送波にマッピングされるように制御して終了する。上述したように、このプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)は、制御器の制御命令に従ってプリアンブルシーケンス生成器で生成される。
【００９３】
しかしながら、ステップ６１５で、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、短いプリアンブルシーケンス区間(長いプリアンブルシーケンス区間の次の区間)である場合に、この送信器は、ステップ６１９に進行する。
【００９４】
ステップ６１９で、この送信器は、ＩＦＦＴ処理器の入力端に偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)をマッピングした後に、この送信器は、ステップ６２１に進行する。この偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスは、上述したものと同一である。ステップ６２１で、この送信器は、ＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、ＩＦＦＴ処理器の入力端に奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰｇ(−１００：１００)をマッピングした後に終了する。この奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスは、上述したものと同一である。
【００９５】
要約すると、プリアンブル送信規則１において、この送信器は、奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスのすべてを伝送することによって、受信器は、チャンネル推定を容易に遂行することができる。すなわち、従来では、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを使用して奇数番目の短いプリアンブルシーケンスを推定する。しかしながら、このような従来の方法を利用する場合に、受信器は、正確なチャンネル推定を遂行することができない。従って、本発明に従うプリアンブル送信規則１を使用すると、正確なチャンネル推定を容易に遂行することができる。
【００９６】
図７は、本発明の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則２を示す。
【００９７】
ステップ７１１で、送信器は、送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。上述したように、この送信信号は、選択器によって検査されて選択される。この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、データ信号を伝送する区間である場合に、この送信器は、ステップ７１３に進行する。ステップ７１３で、この送信器は、両方のＩＦＦＴ処理器の入力端にデータをマッピングするように制御動作を遂行した後に終了する。
【００９８】
しかしながら、ステップ７１１で、この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ７１５に進行する。ステップ７１５で、この送信器は、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。その結果、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ７１７に進行する。ステップ７１７で、この送信器は、この長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)をＩＦＦＴ処理器の入力端の該当副搬送波にマッピングされるように制御して終了する。上述したように、このプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)は、制御器の制御命令に従ってプリアンブルシーケンス生成器で生成される。
【００９９】
ステップ７１５で、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、短いプリアンブルシーケンス区間(長いプリアンブルシーケンス区間の次の区間)である場合に、この送信器は、ステップ７１９に進行する。ステップ７１９で、この送信器は、０番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)をマッピングし、１番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰｇ(−１００：１００)をマッピングした後に終了する。この“偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうちヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が偶数であるプリアンブルシーケンスを意味する。０番目の副搬送波(ＤＣ成分)が偶数副搬送波であるとしても、かならずヌルデータが挿入されなければならないので、ここでは排除される。
【０１００】
また、この“奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス”とは、短いプリアンブルシーケンスを構成する各成分のうちヌルデータではない＋１または−１のデータが挿入される副搬送波の番号が奇数であるプリアンブルシーケンスを意味する。図７において、この０番のアンテナを通じて偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを伝送し、この１番のアンテナを通じて奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを伝送する。そうすると、受信器は、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを受信することによって、正確なチャンネル推定を遂行する。
【０１０１】
図８は、本発明の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則３を示す。ステップ８１１で、送信器は、送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。上述したように、この送信信号は、選択器によって検査されて選択される。この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、データ信号を伝送する区間である場合に、この送信器は、ステップ８１３に進行する。ステップ８１３で、この送信器は、両方のＩＦＦＴ処理器の入力端にデータをマッピングするように制御動作を遂行した後に終了する。
【０１０２】
ステップ８１１で、この送信信号区間がプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ８１５に進行する。ステップ８１５で、この送信器は、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間であるか否かを検査する。その結果、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間である場合に、この送信器は、ステップ８１７に進行する。
【０１０３】
ステップ８１７で、この送信器は、この長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)をＩＦＦＴ処理器の入力端の該当副搬送波にマッピングされるように制御して終了する。上述したように、このプリアンブルシーケンスＳ(−１００：１００)は、制御器の制御命令に従ってプリアンブルシーケンス生成器で生成される。
【０１０４】
ステップ８１５で、このプリアンブルシーケンス区間が長いプリアンブルシーケンス区間のうち前部分のプリアンブルシーケンス区間ではない場合に、すなわち、短いプリアンブルシーケンス区間(長いプリアンブルシーケンス区間の次の区間)である場合に、この送信器は、ステップ８１９に進行する。ステップ８１９で、この送信器は、０番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)をマッピングし、１番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰｇ(−１００：１００)をマッピングした後に、ステップ８２１に進行する。
【０１０５】
ステップ８２１で、この送信器は、ＯＦＤＭシンボル区間が経過した後に、０番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰｇ(−１００：１００)をマッピングし、１番のアンテナのＩＦＦＴ処理器の入力端に偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスＰ(−１００：１００)をマッピングした後に終了する。
【０１０６】
図８において、この０番のアンテナ及び１番のアンテナを通じて偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを交互に伝送する。そうすると、受信器は、偶数副搬送波の短いプリアンブルシーケンス及び奇数副搬送波の短いプリアンブルシーケンスを受信することによって、正確なチャンネル推定を遂行する。
【０１０７】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】従来のＯＦＤＭ通信システムの長いプリアンブルシーケンスの構造を示す図である。
【図２】従来のＯＦＤＭ通信システムの短いプリアンブルシーケンスの構造を示す図である。
【図３】従来のＯＦＤＭ通信システムでＩＦＦＴの遂行のときの副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を概略的に示す図である。
【図４】１本の送信アンテナを使用する従来のＯＦＤＭ通信システムでの送信器の構造を概略的に示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでの送信器の構造を概略的に示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に従う１本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則１及び対応するプリアンブルシーケンス生成手順を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則２及び対応するプリアンブルシーケンス生成手順を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に従う２本の送信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムでプリアンブルを伝送するプリアンブル送信規則３及び対応するプリアンブルシーケンス生成手順を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に従う１本の通信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムで、ＩＦＦＴの遂行のときの、副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に従う２本の通信アンテナを使用するＯＦＤＭ通信システムで、ＩＦＦＴの遂行のときの、副搬送波とプリアンブルシーケンスとのマッピング関係を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
４１１    シンボルマッパー
４１３    直列／並列変換器(serial to parallel converter)
４１５    プリアンブルシーケンス生成器(preamble sequence generator)
４１７    選択器
４１９    ＩＦＦＴ処理器
４２１    並列／直列変換器(parallel to serial converter)
４２３    ディジタル／アナログ変換器(digital to analog converter)
４２５    ＲＦ処理器(Radio Frequency processor)
５１１    シンボルマッパー
５１３    直列／並列変換器(serial to parallel converter)
５１５    時空間符号暗号器
５１７    ０番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器(preamble sequence generator)
５１９    選択器
５２１    ＩＦＦＴ処理器
５２３    並列／直列変換器(parallel to serial converter)
５２５    ディジタル／アナログ変換器(digital to analog converter)
５２７    ＲＦ処理器(Radio Frequency processor)
５２９    １番のアンテナのプリアンブルシーケンス生成器
５３１    選択器
５３３    ＩＦＦＴ処理器
５３５    並列／直列変換器
５３７    ディジタル／アナログ変換器
５３９    ＲＦ処理器
【図１】
2006503514.tif 000019
【図２】
2006503514.tif 000020
【図３】
2006503514.tif 000021
【図４】
2006503514.tif 000022
【図５】
2006503514.tif 000023
【図６】
2006503514.tif 000024
【図７】
2006503514.tif 000025
【図８】
2006503514.tif 000026
【図９】
2006503514.tif 000027
【図１０】
2006503514.tif 000028
【国際調査報告】
2006503514.tif 000029
2006503514.tif 000030