УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ, УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОГО ПРИЕМА И СПОСОБ УПОРЯДОЧЕНИЯ СИМВОЛОВ
WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, WIRELESS RECEIVING DEVICE AND SYMBOLS ORDERING RELATION

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству беспроводной передачи, устройству беспроводного приема и к способу упорядочения символов, используемому при передаче и приеме символов модуляции с расширением.
Уровень техники
В последние годы в мобильной связи, в которой используются радиоволны, целью передачи данных, помимо голосовых данных, стала различная информация, такая как данные изображения, и данные движущегося изображения, и т.д. В соответствии с этим также осуществляется поиск возможности высокоскоростной беспроводной передачи данных с высокой пропускной способностью. Известно, что, когда в мобильной связи выполняется высокоскоростная передача данных, нельзя игнорировать задержку волны, обусловленную многолучевым распространением радиоволн, и что частотно-селективное замирание может привести к ухудшению рабочих характеристик при приеме.
Схема OFDM (Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов) привлекла внимание в связи с проблемой частотно-селективного замирания, в связи с чем были проведены различные исследования схем множественного доступа с кодовым разделением каналов с множеством несущих (МС-CDMA), также называемых "схемами OFCDM" (Мультиплексирование с ортогональным частотным и кодовым разделением каналов), которые представляют собой комбинацию со схемой CDMA. Схемы MC-CDMA, в основном, классифицируют на схемы с расширением во временной области и схемы с расширением в частотной области (далее совместно называются "одномерным расширением") (например, см. непатентный документ 1). На фиг. 1A показано типичное отображение расширенного символа в частотной области, и на фиг. 1B показано типичное отображение расширенного символа во временной области.
В способе беспроводной передачи, в котором используется расширение в частотной области, множество элементарных сигналов, генерируемых в результате расширения символов модуляции, размещают на разных поднесущих частотах одновременно. С другой стороны, в способе беспроводной передачи, в котором используется расширение во временной области, множество элементарных сигналов, генерируемых путем расширения символов модуляции, размещаются в разных символах OFDM на одной частоте.
Непатентный документ: A study on time domain spreading for OFCDM, Technical Report of IEICE, RCS2001-179.
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
Хотя в способах беспроводной передачи данных, в которых используется расширение в частотной области, может быть получен эффект разнесения по частоте, в них не может быть получен эффект разнесения по времени. При использовании способов беспроводной передачи данных, в которых применяется расширение во временной области, хотя достигается эффект разнесения по времени, в них не может быть получен эффект разнесения по частоте.
По этой причине существуют случаи использования так называемого двумерного расширения, при котором одновременно выполняют расширение для символов модуляции, как в частотной области, так и расширение во временной области. Когда способы беспроводной передачи данных выполняют с использованием двумерного расширения, множество кодовых элементов, генерируемых путем расширения, упорядочиваются в широком диапазоне двумерной области, и, по меньшей мере, при этом может быть получен один из эффекта разнесения в частотной области и эффекта разнесения во временной области.
Предположим, что такое двумерное расширение используется для беспроводной передачи данных, когда сигнал для множества пользователей мультиплексирован с кодовым разделением, и для обработки расширения используется ортогональный код. В этом случае, при расширении во временной области, в условиях высокой мобильности приемников, наблюдаются быстрые флуктуации чувствительности приема во временной области. Кроме того, при расширении в частотной области, в случае значительного расширения задержки, корреляция с соседними поднесущими низкая из-за влияния частотно-селективного замирания. А именно, когда кодовые элементы расширения упорядочиваются в широком диапазоне в двумерной области, поддержание ортогональности перестает быть простой задачей и, следовательно, требуется ограничить коэффициент расширения. Поэтому больше невозможно непосредственно повышать получаемую в результате расширения помехоустойчивость до практического уровня.
Исходя из вышеизложенного, цель настоящего изобретения состоит в создании устройства беспроводной передачи данных, устройства беспроводного приема и способа размещения символа, при использовании которых поддерживается помехоустойчивость и улучшается характеристика частоты ошибок приема в приемнике за счет эффекта частотного разнесения и/или эффекта временного разнесения.
Средства решения задачи
В связи с этим в устройстве беспроводной передачи в соответствии с настоящим изобретением используется конфигурация, имеющая блок модуляции, который модулирует данные и генерирует символ модуляции, состоящий из канала синфазного компонента и канала квадратурного компонента, блок размещения, который размещает кодовый элемент расширения в канале синфазного компонента и кодовый элемент расширения в канале квадратурного компонента, полученные в результате расширения символа модуляции, в областях расширения, установленных индивидуально для синфазного компонента и для квадратурного компонента, и блок комбинирования, который комбинирует размещенный кодовый элемент расширения синфазного компонента и кодовый элемент расширения квадратурного компонента.
В устройстве беспроводного приема в соответствии с настоящим изобретением применяется конфигурация, имеющая блок разделения, который отделяет кодовый элемент расширения синфазного компонента и кодовый элемент расширения квадратурного компонента от сигнала, содержащего кодовый элемент расширения синфазного компонента и кодовый элемент расширения квадратурного компонента, причем в этом сигнале кодовый элемент расширения синфазного компонента и кодовый элемент расширения квадратурного компонента индивидуально размещены в областях расширения, установленных для синфазного компонента и квадратурного компонента; блок обнаружения, который обнаруживает символ модуляции из кодового элемента расширения синфазного компонента и кодового элемента расширения квадратурного компонента; и блок демодуляции, который демодулирует данные из полученного символа модуляции.
Таким образом, способ упорядочения символов в соответствии с настоящим изобретением представляет собой способ упорядочения символов, состоящий в размещении символа модуляции, состоящего из синфазного компонента и квадратурного компонента, и размещении кодового элемента расширения синфазного компонента и кодового элемента расширения квадратурного компонента, полученных индивидуально в результате расширения символа модуляции в областях расширения, установленных для синфазного компонента и для квадратурного компонента.
Технический результат изобретения
В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается поддержание помехоустойчивости и улучшение характеристики частоты ошибок в приемнике путем получения эффекта частотного разнесения и/или эффекта временного разнесения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1A показано расширение в частотной области в соответствии с предшествующим уровнем техники;
на фиг. 1B показано расширение во временной области в соответствии с предшествующим уровнем техники;
на фиг. 2A показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводной передачи, в соответствии с вариантом 1 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 2B показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводного приема, в соответствии с вариантом 1 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 3A представлена совокупность сигналов для QPSK (квадратурная, фазовая манипуляция) без поворота фазы;
на фиг. 3B представлена совокупность сигналов для 16QAM (КАМ, квадратурная амплитудная манипуляция) без поворота фазы;
на фиг. 4A показана совокупность сигналов для QPSK с поворотом фазы;
на фиг. 4B показана совокупность сигналов для 16QAM с поворотом фазы;
на фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций, представляющая обработку установки порогового значения для принятия решения в отношении области расширения в соответствии с вариантом выполнения 1 настоящего изобретения;
на фиг. 6 показана таблица принятия решения в отношении области расширения в соответствии с вариантом выполнения 1 настоящего изобретения;
на фиг. 7 иллюстрируются операции расширения с разделением на синфазный (I) компонент и квадратурный (Q) компонент в соответствии с вариантом выполнения 1 настоящего изобретения;
на фиг. 8 представлен пример расширения с разделением на IQ-компоненты в соответствии с вариантом выполнения 1 настоящего изобретения;
на фиг. 9 показан пример двумерного расширения без разделения на IQ-компоненты, используемый при сравнении с примером IQ-разделения по фиг. 8;
на фиг. 10 показан пример условия пути распространения для иллюстрации сравнения с примером IQ-расширения с разделением на IQ-компоненты по фиг. 8 и с примером двумерного расширения по фиг. 9;
на фиг. 11 показан вид, представляющий степень флуктуаций совокупности сигналов приема в примере расширения с разделением на IQ-компоненты по фиг. 8;
на фиг. 12 показан вид, представляющий степень флуктуаций совокупности сигналов приема в примере двумерного расширения по фиг. 9;
на фиг. 13 показан другой пример IQ-расширения с IQ-разделением в соответствии с вариантом выполнения 1 настоящего изобретения;
на фиг. 14A показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводной передачи в соответствии с вариантом 2 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 14B показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводного приема в соответствии с вариантом 2 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 15 показан вид, иллюстрирующий операцию расширения с IQ-разделением в соответствии с вариантом 2 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 16A показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводной передачи в соответствии с вариантом 3 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 16B показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводного приема в соответствии с вариантом 3 выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 17 показан вид, иллюстрирующий операцию назначения области расширения в соответствии с вариантом 3 выполнения настоящего изобретения; и
на фиг. 18 показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводного приема в соответствии с вариантом 4 выполнения настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Ниже подробно описаны варианты выполнения настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Вариант 1 выполнения
На фиг. 2A и фиг. 2B показаны блок-схемы, соответственно, представляющие устройство беспроводной передачи и устройство беспроводного приема, построенные по схеме MC-CDMA в соответствии с вариантом 1 выполнения настоящего изобретения. Устройство беспроводной передачи используется как устройство базовой станции в мобильной системе связи. Кроме того, устройство беспроводного приема используется как устройство мобильного терминала в мобильной системе связи. А именно, устройство беспроводной передачи и устройство беспроводного приема используются при передаче данных по нисходящему каналу связи. Устройство беспроводной передачи и устройство беспроводного приема можно использовать для передачи данных по восходящему каналу связи в качестве устройства мобильного терминала и устройства базовой станции, соответственно.
Устройство 100 беспроводной передачи, показанное на фиг. 2A, имеет: блок 101 модуляции, который модулирует пользовательские данные (устройство 150 беспроводного приема) и генерирует символы модуляции, состоящие из синфазного компонента (Ich-компонента) и квадратурного компонента (Qch-компонента); блок 102 расширения с IQ-разделением, который получает кодовый элемент расширения Ich-компонента (ниже называется " кодовый элемент Ich-расширения") и кодовый элемент расширения Qch-компонента (ниже называется "кодовый элемент Qch-расширения") из сгенерированных символов модуляции, и индивидуально размещает кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения в двумерной области, имеющей временную область и частотную область; блок 103 IQ-комбинирования, который комбинирует размещенные кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения; блок 104 мультиплексирования информации управления, который мультиплексирует информацию управления (описана ниже) с результатами комбинирования (ниже символы модуляции после комбинирования называются "данными передачи"), блок 105 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), который выполняет ОБПФ передаваемых данных после мультиплексирования; блок 106 вставки защитных интервалов (GI), который вставляет защитные интервалы в заданные положения передаваемых данных после ОБПФ; и антенну 107, которая передает передаваемые данные после заданной обработки беспроводной передачи, выполненной в блоке беспроводной передачи (не показан) после вставки защитных интервалов.
Блок 101 модуляции модулирует данные, используя схему модуляции, выбранную в соответствии с условием пути распространения для устройства 150 беспроводного приема. В качестве схемы модуляции используют, например, схему QPSK и схему 16QAM. Блок 101 модуляции затем выполняет модуляцию данных путем отображения данных на совокупность сигналов, соответствующую выбранной схеме модуляции.
В данном варианте выполнения используют совокупность сигналов с поворотом фазы на заданную величину по сравнению с типичной совокупностью сигналов, соответствующей схеме модуляции. Например, типичные совокупности сигналов для схемы QPSK и схемы 16QAM показаны на фиг. 3A и фиг. 3B, соответственно. В соответствии с этим, совокупности сигналов для схемы QPSK и схемы 16QAM, используемые в данном варианте выполнения, показаны на фиг. 4A и фиг. 4B, соответственно. В используемой совокупности сигналов заранее определена величина θ поворота фазы. Предпочтительно, определен угол, с которым информация о точке совокупности сигналов может индивидуально содержаться в одномерном сигнале (Ich-компонент и Qch-компонент) после IQ-разделения. Например, 26,6 градусов для схемы QPSK и 14,0 градусов для схемы 16QAM. При использовании такой совокупности сигналов, в которой выполнен поворот фазы, становится возможной точная демодуляция данных с использованием только правильно принятых компонентов, даже если один из Ich-компонента и Qch-компонента невозможно правильно принять в устройстве 150 беспроводного приема, в результате чего существенно улучшаются характеристики приема.
В данном варианте выполнения описан пример, в котором используется совокупность сигналов с поворотом фазы. Однако, если, например, используются совокупности сигналов без поворота фазы, как показано на фиг. 3A и фиг. 3B, обеспечивается возможность поддерживать помехоустойчивость, получаемую в результате расширения, что улучшает характеристику частоты ошибок в приемнике за счет, по меньшей мере, одного из эффекта частотного разнесения и эффекта временного разнесения.
Блок 102 расширения с IQ-разделением представляет собой блок упорядочения, который размещает кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения, получаемые в результате расширения символов модуляции в области расширения, индивидуально установленной для Ich-компонента и Qch-компонента, и имеет блок 111 декодирования области расширения, блок 112 последовательно/параллельного (S/P) преобразования, блок 113 расширения, блок 114 IQ-разделения и блоки 115 и 116 переупорядочения.
В блоке 111 принятия решения об области расширения принимается решение в отношении области расширения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, то есть индивидуально и переменно в двумерной области упорядочение кодовых элементов расширения, в соответствии с параметрами передаваемых данных и условиями пути распространения. Затем блок 111 принятия решения о направлении расширения определяет положение размещения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения в двумерной области. Информация, относящаяся к определенной области расширения и положению размещения, выдается в блоки 115 и 116 переупорядочения и в блок 104 мультиплексирования информации управления в качестве информации управления.
В качестве параметров данных передачи включены, например, схема модуляции и кодирования, степень расширения и число кодов, мультиплексированных для данных передачи. Это зависит, например, от запроса пользователя на получение данных принимаемого сигнала и объема передаваемых данных от устройства базовой станции. Например, для пользователя, который желает принять сообщение электронной почты, достаточно использовать небольшой объем информации, и поэтому используется манипуляция QPSK, которая имеет меньшее М-ичное число, чем 16QAM. С другой стороны, для пользователя, который запрашивает видеоданные, требуется большой объем информации, и поэтому используется манипуляция 16QAM с большим М-ичным числом, чем в QPSK. Настройка области расширения выполняется на основе этих параметров передаваемых данных. Например, приоритет между расширением во временной области и расширением в частотной области изменяется в соответствии с изменением М-ичного числа. В частности, когда используется схема модуляции, имеющая M-ичное число, равное или большее, чем заданное значение, настройка выполняется таким образом, что повышается приоритет расширения во временной области (другими словами, снижается приоритет расширения в частотной области), и активно используется расширение во временной области.
Кроме того, например, включается информация, обозначающая условия пути распространения, информация о среде распространения (включающая в себя, например, расширение задержки и доплеровскую частоту) сигналов, принимаемых пользователем. Эта информация, в зависимости от местоположения, в котором находится пользователь, включает в себя, например, расстояние от устройства базовой станции, условие прямой видимости или условие затенения, край ячейки или условия быстрого передвижения и наличие сигналов обратной связи от пользователя. Настройка направления расширения выполняется на основе этой информации, указывающей условия пути распространения. Например, приоритет между расширением во временной области и расширением в частотной области изменяется в соответствии с изменениями расширения задержки или доплеровской частоты. В частности, когда расширение задержки равно или больше, чем заданное значение, с большей вероятностью разрушение ортогональности происходит при расширении в частотной области, чем при расширении во временной области. Поэтому настройку выполняют таким образом, что повышается приоритет расширения во временной области (другими словами, снижается приоритет расширения в частотной области), и активно используется расширение во временной области. Затем, когда доплеровская частота равна или больше, чем заданное значение, более вероятно происходит разрушение ортогональности при расширении во временной области, чем при расширении в частотной области. Поэтому выполняют такую настройку, что повышается приоритет расширения в частотной области (другими словами, снижается приоритет расширения во временной области), и активно используется расширение в частотной области.
В случае начала передачи данных, когда отсутствует полученная от пользователя информация обратной связи, или когда информация обратной связи не может быть принята, невозможно получить информацию об условиях распространения. Однако, даже в этом случае, также можно принять решение в отношении параметров данных передачи по нисходящему каналу, и поэтому становится возможным выполнить настройку в отношении области расширения.
В частности, в соответствии, например, с блок-схемой последовательности выполнения операций, представленной на фиг. 5, принимается решение об области расширения с использованием блока 111 принятия решения об области расширения. На фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая обработку по установке двух пороговых значений α и β, используемых для принятия решения об области расширения. Пороговые значения α и β сравниваются со значением, полученным в результате деления числа, мультиплексированных кодов на коэффициент расширения. В примере обработки установки, показанном на фиг. 5, пороговые значения α и β устанавливают в соответствии с тем, является ли схема модуляции схемой QPSK или схемой 16QAM (этап S100), равно ли или превышает расширение задержки 200 нс (этап S200), и равна ли доплеровская частота (FD) 500 Гц или превышает это значение (этап S300).
Например, если схема модуляции представляет собой схему QPSK, расширение задержки меньше, чем 200 нс, и если FD меньше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,8 и β = 0,5. Если схема модуляции представляет собой схему QPSK, расширение задержки меньше, чем 200 нс, и FD равна или больше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β представляют собой α = 0,9 и β = 0,5. Если схема модуляции представляет собой схему QPSK, расширение задержки равно или больше, чем 200 нс, и FD меньше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,8 и β = 0,3. Если схема модуляции представляет собой схему QPSK, расширение задержки равно или больше, чем 200 нс, и FD равна или больше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,9 и β = 0,3. Если схема модуляции представляет собой схему 16QAM, расширение задержки меньше, чем 200 нс, и FD меньше, чем 500 Гц, то установки пороговых α и β составляют α = 0,5 и β = 0,4. Если схема модуляции представляет собой схему 16QAM, расширение задержки меньше, чем 200 нс, и FD равна или больше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,8 и β = 0,4. Если схема модуляции представляет собой схему 16QAM, расширение задержки равно или больше, чем 200 нс, и FD меньше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,5 и β = 0,2. Если схема модуляции представляет собой схему 16QAM, расширение задержки равно или больше, чем 200 нс, и FD равна или больше, чем 500 Гц, то установки пороговых значений α и β составляют α = 0,8 и β = 0,2.
Пороговые значения α и β, установленные в соответствии с описанной ниже блок-схемой последовательности операций, например, назначаются в виде показанной на фиг. 6 таблицы принятия решения в отношении направления расширения. В соответствии с таблицей, показанной на фиг. 6, когда число мультиплексированных кодов/коэффициент расширения равно или больше, чем пороговое значение α, принимается решение не выполнять расширение с IQ-разделением в обеих областях (принимается решение выполнять расширение с IQ-разделением в одной области) и предполагается, что область расширения для кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения представляет собой временную область. А именно, в этом случае как результаты расширения с IQ-разделением кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения в области времени, соответственно, размещаются в первой области и во второй области в разных положениях в области частот.
Кроме того, когда число мультиплексированных кодов/коэффициент расширения равно или больше, чем β, и меньше, чем пороговое значение α, принимается решение выполнять расширение с IQ-разделением в обеих областях, и предполагается, что область расширения кодового элемента Ich-расширения представляет собой временную область, а область расширения кодового элемента Qch-расширения, представляет собой частотную область, или область расширения кодового элемента Ich-расширения представляет собой частотную область, а область расширения кодового элемента Qch-расширения представляет собой временную область. А именно, в этом случае, как результаты расширения с IQ-разделением, кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения, соответственно, размещаются в первой области и во второй области, которые продолжаются в разных областях между областью времени и областью частот.
Кроме того, когда число мультиплексированных кодов/коэффициент расширения меньше, чем пороговое значение β, принимается решение не выполнять расширение с IQ-разделением в обеих областях (принимается решение выполнять расширение с IQ-разделением в одной области) и предполагается, что область расширения как для кодового элемента Ich-расширения, так и для кодового элемента Qch-расширения представляет собой частотную область. А именно, в этом случае, в качестве результатов расширения с IQ-разделением, кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения, соответственно, размещаются в первой области и во второй области так, что они оба продолжаются в частотной области и имеют разные положения во временной области.
Таким образом, поскольку решения по направлениям расширения компонентов принимаются индивидуально и изменяются в соответствии с, например, условиями пути распространения и схемой модуляции и кодирования, становится возможным адаптивно выбирать область расширения, в которой обеспечивается более существенный эффект разнесения.
Кроме того, установка области расширения кодового элемента Ich-расширения и области расширения кодового элемента Qch-расширения в одной области или установки области расширения кодового элемента Ich-расширения и области расширения кодового элемента Qch-расширения в разных областях выбираются так, что становится возможным выбрать между получением одинакового эффекта разнесения для Ich-компонента и Qch-компонента, или получить разный эффект разнесения для Ich-компонента и Qch-компонента.
Кроме того, когда выполняется установка области расширения с использованием порогового значения, которое изменяется только в области расширения кодового элемента Ich-расширения и области расширения кодового элемента Qch-расширения, становится возможным поддерживать эффект разнесения, получаемый для Ich-компонента или Qch-компонента, и изменять эффект разнесения, получаемый для другого.
В этом варианте выполнения для параметра "число мультиплексированных кодов/коэффициент расширения" в описанной выше таблице, предполагается, что мощность передачи будет одинаковой для каждого мультиплексированного кода, и что коэффициент расширения будет одинаковым для каждого мультиплексированного кода. Эту же таблицу также можно использовать, даже когда мощность передачи и коэффициент расширения являются разными для каждого кода. В этом случае параметр "число мультиплексированных кодов/коэффициента расширения" представляется результатами расчетов по следующему уравнению (1)
… (1)
Кроме того, последовательность выполнения операций по установке порогового значения не ограничивается описанным выше. Например, в случае, когда используется другая схема модуляции, и в случае, когда используется код коррекции ошибки и существуют схемы модуляция и кодирования, имеющие разную скорость кодирования, соответственно, используется соответствующая схема последовательности операций, и с ее помощью можно использовать описанную выше таблицу.
Блок 111 определения области расширения также может определять область расширения в соответствии с количеством повторных передач символов модуляции. Например, если во время первой передачи определенного символа модуляции будет определена область расширения кодового элемента Ich-расширения в направлении частот, а область расширения кодового элемента Qch-расширения будет определена как находящаяся во временной области, во время повторной передачи этого символа модуляции, направление расширения кодового элемента Ich-расширения определяется, как временная область, а направление расширения кодового элемента Qch-расширения определяется, как частотная область. Если затем происходит повторная передача, можно снова изменить область расширения. Путем выполнения управления такого рода становится возможным усреднить величину помехи Ich-компонента и Qch-компонента, которая индивидуально воздействует на каждый из них.
Блок 112 S/P затем преобразует символ модуляции, сгенерированный блоком 101 модуляции, из последовательного в параллельный.
Блок 113 расширения затем расширяет символ модуляции, преобразованный из последовательного в параллельный в блоке 112 S/P, с заданным коэффициентом расширения. При этом генерируются кодовые элементы расширения в количестве, соответствующем коэффициенту расширения. В результате такой обработки расширения кодовые элементы расширения, составляющие такой символ модуляции, размещаются в двумерной области. Здесь, хотя на практике коэффициент расширения может представлять собой фиксированное значение или переменное значение, в данном варианте выполнения, для упрощения описания предполагается, что он имеет фиксированное значение.
Блок 114 IQ-разделения выполняет IQ разделение в отношении кодовых элементов расширения, составляющих символы модуляции, расширенные в блоке 113 расширения. Более конкретно, синфазный компонент кодового элемента расширения, составляющий символ модуляции, представляет собой кодовый элемент Ich-расширения, и квадратурный компонент кодового элемента расширения, составляющий символ модуляции, представляет собой кодовый элемент Qch-расширения. Таким образом, можно получить кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения. Кодовый элемент Ich-расширения затем выводится в блок 115 перестановки, и кодовый элемент Qch-расширения выводится в блок 116 переупорядочения.
Блок 115 переупорядочения получает информацию управления. Кодовый элемент Ich-расширения, подаваемый на вход в соответствии с информацией управления, переупорядочивается в двумерной области. В частности, обработка переупорядочения выполняется путем изменения областей размещения кодового элемента Ich-расширения, в соответствии с информацией области расширения, содержащейся в информации управления. При выполнении обработки переупорядочения выполняется обращение к информации упорядочения положения, содержащейся в информации управления. Блок 115 переупорядочения выполняет обработку переупорядочения для перемещения кодового элемента Ich-расширения, который представляет собой цель обработки, в область, для которой расстояние разделения (взаимное расстояние разделения) от кодового элемента Qch-расширения, принадлежащего тому же символу модуляции, что и кодовый элемент Ich-расширения, представляющий собой цель обработки, больше. Такого рода обработка переупорядочения выполняется в соответствии с информацией упорядочения положения, содержащейся в информации управления. Кроме того, также может выполняться перемежение кодовых элементов, для случайного размещения кодового элемента Ich-расширения в двумерной области, в зависимости от полученной информации управления. В этом случае можно получить больший выигрыш от разнесения за счет расширения. Кроме того, также существуют случаи, когда обработка переупорядочения в блоке 115 переупорядочения не выполняется, в зависимости от полученной информации управления. Как описано выше, если обработка переупорядочения выполняется для увеличения взаимного расстояния разделения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, или если переупорядочение кодовых элементов выполняется для обеспечения случайного размещения кодового элемента Ich-расширения, то можно увеличить взаимную независимость между кодовым элементом Ich-расширения и кодовым элементом Qch-расширения, чтобы Ich-компонент и Qch-компонент подвергались замиранию в разной степени.
В данном варианте выполнения положение размещения кодового элемента Ich-расширения определяется как результат обработки в блоке 112 S/P, блоке 113 расширения и блоке 115 переупорядочения. Кодовый элемент Ich-расширения после переупорядочения выводится в блок 103 IQ-комбинирования.
Блок 116 переупорядочения получает информацию управления. Также можно выполнить переупорядочение в двумерной области для кодового элемента Qch-расширения, вводимого в соответствии с информацией управления. В частности, обработка переупорядочения выполняется путем изменения области размещения кодового элемента Qch-расширения, в соответствии с информацией области расширения, содержащейся в информации управления. Кроме того, при выполнении обработки переупорядочения выполняется обращение к информации упорядочения положения, содержащейся в информации управления. Кроме того, блок 116 переупорядочения также выполняет обработку переупорядочения для перемещения целевого кодового элемента Qch-расширения в область, для которой расстояние разделения от кодового элемента Ich-расширения, принадлежащего тому же символу модуляции, что и целевой кодовый элемент Qch-расширения, больше. А именно кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещаются в более удаленных областях. Обработка переупорядочения такого рода также выполняется в соответствии с информацией упорядочения положения, содержащейся в информации управления. Кроме того, также возможно выполнить переупорядочение для случайного размещения кодового элемента Qch-расширения в двумерной области, в зависимости от полученной информации управления. В таком случае также можно получить больший выигрыш от разнесения за счет расширения. Кроме того, также бывают случаи, когда обработка переупорядочения в блоке 116 перестановки не выполняется в зависимости от полученной информации управления. Как описано выше, когда выполняется обработка переупорядочения для увеличения взаимного расстояния разделения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, или когда выполняется перемежение кодовых элементов для случайного размещения кодового элемента Ich-расширения, можно увеличить взаимную независимость между кодовым элементом Ich-расширения и кодовым элементом Qch-расширения, чтобы Ich-компонент и Qch-компонент подвергались замиранию в разной степени.
В данном варианте выполнения положение размещения кодового элемента Qch-расширения определяется как результат обработки в блоке 112 S/P, блоке 113 расширения и в блоке 116 переупорядочения. Кодовый элемент Qch-расширения после переупорядочения выводится в блок 103 IQ-комбинирования.
С другой стороны, устройство 150 беспроводного приема, показанное на фиг. 2B, имеет антенну 151, которая принимает беспроводные сигналы, содержащие данные (принимаемые данные) для соответствующего устройства, передаваемые из устройства 100 беспроводной передачи; блок 152 удаления запретных интервалов (GI), который удаляет GI, вставленные в заданных положениях, из принятых данных, подвергнутых заданной обработке беспроводного приема; блок 153 БПФ, который выполняет БПФ (быстрое преобразование Фурье) для принятых данных после удаления GI; блок 154 оценки канала, который выполняет оценку канала, используя принимаемые данные после БПФ, и назначает весовые коэффициенты для принятых данных после БПФ для каждой поднесущей, блок 155 выделения информации управления, который выделяет информацию управления из принятых данных (после БПФ и назначения весовых коэффициентов в данном варианте выполнения) после БПФ; блок 156 IQ-разделения, который разделяет принятые данные после выделения информации управления на кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения; блок 157 сжатия разделенного IQ-расширения, который получает символы модуляции из кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения после IQ-разделения на основе информации управления; и блок 158 демодуляции, который демодулирует данные из полученных символов модуляции путем выполнения отображения, учитывая поворот фазы, выполненный в устройстве 100 беспроводной передачи.
Блок 157 сжатия разделенного IQ-расширения имеет блок 161 определения направления сжатия, блоки 162 и 163 переупорядочения, блок 164 IQ-комбинирования, блок 165 сжатия и блок 166 параллельно-последовательного преобразования (P/S).
Блок 161 определения направления сжатия определяет направление сжатия и изменяет положение размещения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, на основе информации управления, выделенной блоком 155 выделения информации управления. Определенная область сжатия и изменения положения размещения передается в блоки 162 и 163 переупорядочения.
Блок переупорядочения изменяет размещение кодового элемента Ich-расширения в двумерной области в соответствии с переданным направлением сжатия и изменениями положения размещения. Посредством такого изменения размещения положение кодового элемента Ich-расширения восстанавливается до состояния, которое было до переупорядочения, выполненного блоком 115 переупорядочения устройства 100 беспроводной передачи.
Блок 163 переупорядочения изменяет размещение в двумерной области кодового элемента Qch-расширения в соответствии с переданной областью сжатия и изменяет положения размещения. Посредством такого изменения размещения положение кодового элемента Qch-расширения восстанавливается до состояния, которое было перед выполнением переупорядочения блоком 116 переупорядочения устройства 100 беспроводной передачи.
Блок 164 IQ-комбинирования затем выполняет IQ-комбинирование для кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, размещение которых изменено блоками 162 и 163 переупорядочения, соответственно.
Блок 165 сжатия выполняет сжатия кодовых элементов расширения после IQ-комбинирования на основе коэффициента расширения, используемого в устройстве 100 беспроводной передачи, и генерирует символы модуляции. Сгенерированные символы модуляции выводятся в блок 166 P/S.
Блок 166 P/S преобразует сгенерированный символ модуляции из параллельного в последовательный.
В данном варианте выполнения, хотя описана конфигурация, в которой беспроводный сигнал принимается с использованием одного антенного элемента (а именно антенны 151), для устройства 150 беспроводного приема также может быть принята конфигурация, в которой беспроводный сигнал принимается с использованием двух или более антенных элементов.
Далее, со ссылкой на фиг. 7, описаны операции разделенного IQ-расширения в устройстве 100 беспроводной передачи, имеющем описанную выше конфигурацию.
Вначале символы модуляции расширяются в блоке 113 расширения. Здесь коэффициент расширения SF = 4. Кроме того, в данном примере четыре кодовых элемента расширения, составляющих один символ модуляции, расширяются в частотной области. Три символа модуляции, следующие после этого символа модуляции, затем аналогично расширяют в частотной области. Область расширения, используемая в блоке 113 расширения, также может представлять собой временную область.
Затем в блоке 114 IQ-разделения выполняется IQ-разделение. Действительная часть каждого кодового элемента расширения затем составляет кодовый элемент Ich-расширения, и мнимая часть каждого кодового элемента расширения затем составляет кодовый элемент Qch-расширения. На фиг. 7 показано двумерное размещение 181 для кодового элемента Ich-расширения после IQ-разделения и двумерное размещение 182 кодового элемента Qch-расширения после IQ-разделения.
Затем выполняется переупорядочения кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения в блоках 115 и 116 переупорядочения, соответственно. Предположим, что результаты обработки по определению области расширения, полученные в блоке 111 определения области расширения, таковы, что расширение во временной области назначают для Ich-компонента и расширение в частотной области назначают для Qch-компонента. В данном примере кодовый элемент Qch-расширения уже размещен в области, продолжающейся в частотной области, и поэтому изменение области размещения кодового элемента Qch-расширения не выполняется в блоке 116 переупорядочения. С другой стороны, в блоке 115 переупорядочения область размещения кодового элемента Ich-расширения изменяется путем перевода из частотной области во временную область. В результате, как показано для двумерного упорядочения 183, кодовый элемент Ich-расширения размещается в области, продолжающейся во временной области. Кроме того, при этом положения, в которых множество кодовых элементов Ich-расширения, принадлежащих одному символу модуляции, размещены во временной области, соответствуют информации положения размещения, содержащейся в информации управления, полученной из блока 111 определения области расширения. Как показано выше, Ich-компонент и Qch-компонент расширяются индивидуально.
Хотя здесь это не показано, в блоках 115 и 116 переупорядочения может быть выполнена обработка по перемещению кодовых элементов Ich-расширения и/или кодовых элементов Qch-расширения в область, в которой взаимное расстояние разделения между кодовыми элементами Ich-расширения и кодовыми элементами Qch-расширения, принадлежащими одному символу модуляции, больше.
В блоке 103 IQ-комбинирования кодовые элементы Ich-расширения и кодовые элементы Qch-расширения подвергают IQ-комбинированию после обработки переупорядочения в блоках 115 и 116 переупорядочения. Двумерное размещение 184 сигнала после комбинирования показано на фиг. 7.
Далее подробно описано влияние разделенного IQ-расширения в соответствии с настоящим вариантом выполнения. Здесь для сравнения разделенного IQ-расширения в соответствии с данным вариантом выполнения с двумерным расширением без разделенного IQ-расширения описан пример разделенного IQ-расширения, показанный на фиг. 8, и пример двумерного расширения, показанный на фиг. 9. Кроме того, пример условий пути распространения, который представляет собой исходное условие для сравнительного описания, показан на фиг. 10.
В примере разделенного IQ-расширения, показанном на фиг. 8, один символ модуляции расширяется четыре раза, подвергается IQ-разделению, размещается в областях ((f8, t3), (f8, t4), (f8, t5), (f8, t6)), где кодовый элемент Ich-расширения продолжается во временной области, и размещается в областях ((f1, t3), (f2, t3), (f3, t3), (f4, t3)), где кодовый элемент Qch-расширения продолжается в частотной области. Кроме того, в данном примере кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещены на таком расстоянии друг друга, что взаимное расстояние разделения составляет как минимум 0 (рассчитано в единицах кодовых элементов), составляет максимум 3 во временной области, и составляет как минимум 4 и максимум 7 в частотной области. Учитывая максимальное взаимное расстояние разделения, символы модуляции размещаются, по существу, в широком диапазоне, и поэтому получается значительный эффект разнесения.
При попытке реализовать эффект разнесения на том же уровне, что и в этом примере разделенного IQ-расширения, с использованием двумерного расширения без IQ-разделения, как показано на фиг. 9, один символ модуляции необходимо расширить 32 раза, и разместить кодовые элементы расширения в диапазоне от t3 до t6 во временной области и в диапазоне от f1 до f8 в частотной области.
В примере разделенного IQ-расширения, когда кодовый элемент Qch-расширения сдвигается из положения t3 в положение t1, и кодовый элемент Ich-расширения сдвигается из положения t5 в положение t8, можно получить тот же эффект разнесения расширения, как и в случае выполнения расширения шестьдесят четыре раза при двумерном расширении без IQ-разделения, что, таким образом, дополнительно улучшает эффект разнесения.
Далее, со ссылкой на фиг. 10, описан пример условий пути распространения. Кодовый элемент Ich-расширения для разделенного IQ-расширения размещен в области, где чувствительность при приеме очень низка, и поэтому значение отношения сигнал-шум (SNR) после устранения расширения будет низким. Однако ширина флуктуаций чувствительности при приеме в пределах этого диапазона невелика. В результате, мощность помехи из-за разрушения ортогональности является сравнительно небольшой. С другой стороны, кодовый элемент Qch-расширения для разделенного IQ-расширения размещен в области, где чувствительность при приеме очень высока, и поэтому SNR после устранения расширения получается высоким. Кроме того, ширина флуктуации чувствительности приема в пределах этой области невелика, и поэтому мощность помехи в результате разрушения ортогональности сравнительно невелика. В результате совокупность сигналов приема после устранения разделенного IQ-расширения на стороне приемника (устройство 150 беспроводного приема) является такой, как, например, показано на фиг. 11 (где в качестве примера принята схема QPSK). На фиг. 11 внутренним кругом из двух кругов обозначена степень флуктуаций совокупности сигналов под воздействием только шумов, и внешний круг представляет степень флуктуаций в результате помех и шумов.
Далее приведено описание снова со ссылкой на фиг. 10. Поскольку кодовый элемент расширения при двумерном расширении размещен по всем координатам в широком диапазоне, происходит усреднение значения SNR после устранения расширения. Однако ширина флуктуации чувствительности приема в этой области очень велика. В результате мощность помехи из-за разрушения ортогональности будет большой. В соответствии с этим совокупность сигналов приема после устранения расширения на стороне приема будет такой, как показано, например, на фиг. 12. На фиг. 12 внутренним кругом из двух кругов обозначена степень флуктуаций совокупности сигналов в результате только шумов, и внешним кругом обозначена степень флуктуаций в результате помех и шумов.
Как можно видеть, в результате сравнения фиг. 11 и фиг. 12, в случае разделенного IQ-расширения мощность помехи уменьшается, по сравнению со случаем двумерного расширения без IQ-разделения. Когда параметры "количество мультиплексированных кодов/коэффициент расширения" велико, различия в степени флуктуации являются более очевидными, и эффект в результате разделенного IQ-расширения повышается. Поэтому в данном варианте выполнения возможно улучшить частоту ошибки битов (BER) путем использования разделенного IQ-расширения.
Когда расширение выполняется с использованием большого значения коэффициента расширения при двумерном расширении без IQ-разделения, становится трудно поддерживать ортогональность, как описано выше. По этой причине в большинстве случаев коэффициент расширения поддерживается на низком уровне. По сравнению с этим в случае разделенного IQ-расширения в данном варианте выполнения даже если расширение символа модуляции выполняется с использованием низкого значения коэффициента расширения, если суммировать коэффициент расширения кодового элемента Ich-расширения и коэффициент расширения кодового элемента Qch-расширения, то действительный коэффициент расширения становится большим.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом выполнения на стороне передачи кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещаются в области, продолжающейся в области расширения, индивидуально установленной для Ich-компонента и Qch-компонента, и на стороне приема, символы модуляции получают из сигнала, состоящего из кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения, размещенных в областях, продолжающихся в области расширения, индивидуально установленной для Ich-компонента и Qch-компонента, в результате чего становится возможным уменьшить мощность помехи из-за разрушения ортогональности, по сравнению с двумерным расширением без IQ-разделения, получить эффект разнесения расширения, что, по своей сути, является тем же, что и использование большого значения коэффициента расширения при низком коэффициенте расширения, поддержать помехоустойчивость, полученную в результате расширения, получить, по меньшей мере, один из эффекта частотного разнесения и эффекта временного разнесения и улучшить частоту возникновения ошибок при приеме в приемнике.
Кроме того, в данном варианте выполнения, главным образом, описан случай, когда кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещены индивидуально в двух областях, продолжающихся в разных областях. Однако это ни коим образом не ограничено таким случаем, и также возможно реализовать тот же эффект при работе в случае, когда кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещены индивидуально в двух областях, продолжающихся в одной области расширения.
В данном варианте выполнения, хотя был описан случай, когда кодовый элемент Ich-расширения расширяется только в одной области, и кодовый элемент Qch-расширения расширяется только в другой области, способ разделенного размещения ни коим образом не ограничивается этим. Например, как показано на фиг. 13, что касается кодового элемента Ich-расширения, коэффициент расширения в частотной области также может быть равным 4, и коэффициент расширения во временной области также может быть равен 2, и что касается кодового элемента Qch-расширения, коэффициент расширения в частотной области также может быть равен 2, и коэффициент расширения во временной области также может быть равен 4. А именно, Ich-компонент и Qch-компонент после расширения также могут быть индивидуально размещены по двум измерениям. В этом случае также возможно реализовать функциональный эффект, такой как описан выше.
Вариант 2 выполнения
На фиг. 14A и фиг. 14B показаны блок-схемы, представляющие устройство беспроводной передачи и устройство беспроводного приема в соответствии с вариантом 2 выполнения настоящего изобретения, соответственно. Устройства, описанные в этом варианте выполнения, имеют такую же основную конфигурацию, что и в варианте 1 выполнения, и одинаковые компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их подробное описание здесь не приведено.
Устройство 200 беспроводной передачи, показанное на фиг. 14A, имеет конфигурацию, в которой блок 201 разделенного IQ-расширения предусмотрен вместо блока 102 разделенного IQ-расширения, описанного в варианте 1 выполнения. Блок 201 разделенного IQ-расширения имеет 112 блок S/P, блоки 115 и 116 переупорядочения, описанные в варианте 1 выполнения, и, кроме того, имеет блок 211 определения области и способа расширения, блоки 212 и 213 генерирования кода расширения, блок 214 IQ разделения и блоки 215 и 216 расширения.
В блоке 201 разделенного IQ-расширения устройства 200 беспроводной передачи в соответствии с данным вариантом выполнения символы модуляции, преобразованные из последовательной в параллельную форму с помощью блока 112 S/P, расширяются как Ich-компонент и Qch-компонент, соответственно, с помощью блока 215 расширения и блока 216 расширения после IQ-разделения, выполняемого блоком 214 разделения. Кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения, генерируемые в результате расширения, выводятся в блоки 115 и 116 переупорядочения, соответственно.
Затем блок 211 определения способа и области расширения выполняет те же операции, что и блок 111 определения области расширения, описанный в варианте 1 выполнения, и также определяет коэффициенты расширения для Ich-компонента и Qch-компонента с использованием того же метода, что и в этих операциях. Более предпочтительно, определяются коэффициенты расширения во временной области и в частотной области для Ich-компонента и коэффициенты расширения во временной области и в частотной области для Qch-компонента. Блок 211 определения способа и области расширения затем выводит информацию, обозначающую определенные области расширения, положения размещения и коэффициенты расширения, в качестве информации управления в генераторы 212 и 213 кода расширения, блоки 115 и 116 переупорядочения и блок 104 мультиплексирования информации управления.
Кроме того, генератор 212 кода расширения соответствует Ich-компоненту. С другой стороны, генератор 213 кода расширения соответствует Qch-компоненту. Генераторы 212 и 213 кода расширения генерируют код расширения для Ich-компонента и код расширения для Qch-компонента, в соответствии с введенной информацией управления. Эти коды расширения являются взаимно-ортогональными.
Кроме того, устройство 250 беспроводного приема, показанное на фиг. 14B, имеет конфигурацию, в которой блок 251 сжатия разделенного IQ-расширения предусмотрен вместо блока 157 сжатия разделенного IQ-расширения, описанного в варианте 1 выполнения. Блок 251 сжатия разделенного IQ-расширения имеет блоки 162, 163 переупорядочения и блок 166 P/S, описанный в варианте 1 выполнения, а также имеет блок 261 определения области сжатия, генераторы 262, 263 кода сжатия, блоки 264, 265 сжатия и блок 266 IQ-комбинирования.
В блоке 251 сжатия разделенного IQ-расширения устройства 250 беспроводного приема в соответствии с данным вариантом выполнения кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения после переупорядочения, выполненного в блоках 162 и 163 переупорядочения, обрабатываются для сжатия в блоках 264 и 265 сжатия, соответственно, и результат сжатия затем подвергают IQ-комбинированию. Символы модуляции, генерируемые в результате IQ-комбинирования, затем выводятся в блок 166 P/S.
Кроме того, блок 261 определения способа и области сжатия выполняет те же операции, что и блок 161 определения области сжатия, описанный в варианте 1 выполнения, и также получает информацию, относящуюся к коэффициентам расширения для Ich-компонента и Qch-компонента, с использованием того же метода, что и в этих операциях. Полученная информация управления выводится в блоки 162 и 163 переупорядочения, и в генераторы 262 и 263 кода сжатия таким же образом.
Кроме того, генератор 262 кода сжатия соответствует Ich-компоненту. С другой стороны, генератор 263 кода сжатия соответствует Qch-компоненту. Генераторы 262 и 263 кода сжатия генерируют код расширения для сжатия Ich-компонента и код расширения для сжатия Qch-компонента, в соответствии с введенной информацией управления. Эти коды расширения являются взаимно ортогональными.
Далее со ссылкой на фиг. 15 будут описаны операции разделенного IQ-расширения в устройстве 200 беспроводной передачи, имеющем описанную выше конфигурацию.
Вначале в блоке 214 разделенного IQ-расширения, символ модуляции подвергается IQ-разделению. Ich-компонент после IQ-разделения расширяется в блоке 215 расширения. В данном примере коэффициент расширения равен 4. Кроме того, Qch-компонент после IQ-разделения расширяется в блоке 216 расширения. В этом примере коэффициент расширения равен 2. Здесь предположим, что в результате обработки определения области расширения и способа расширения в блоке 211 определения способа и области расширения, расширение в частотной области назначается для Ich-компонента, и расширение во временной области назначается для Qch-компонента. В этом случае для частотной области обеспечивается больший коэффициент расширения. Установки такого рода принимаются, когда ожидается, что эффект разнесения, полученный в частотной области, будет больше, чем во временной области.
Затем выполняется переупорядочение кодового элемента Ich-расширения и кодового элемента Qch-расширения в блоках 115 и 116 переупорядочения, соответственно. В этом случае в блоке 115 переупорядочения кодовый элемент Ich-расширения размещается в области, продолжающейся в частотную область, и в блоке 116 переупорядочения кодовый элемент Qch-расширения размещается в области, продолжающейся во временную область. На фиг. 15 показано двумерное размещение 281 для кодовых элементов Ich-расширения при обработке четырех символов, и двумерное размещение 282 для кодовых элементов Qch-расширения при обработке того же количества символов модуляции. Как описано выше, кодовый элемент Ich-расширения и кодовый элемент Qch-расширения размещаются индивидуально.
Хотя это и не показано здесь, в блоках 115 и 116 переупорядочения обработка также может быть выполнена, когда, по меньшей мере, один из кодовых элементов Ich-расширения и кодовых элементов Qch-расширения перемещается в область, в которой взаимное расстояние разделения между кодовыми элементами Ich-расширения и кодовыми элементами Qch-расширения, принадлежащими одному и тому же символу модуляции, велико.
В блоке 103 IQ-комбинирования кодовые элементы Ich-расширения и кодовые элементы Qch-расширения подвергают IQ-комбинированию после обработки переупорядочения в блоках 115 и 116 переупорядочения. Двумерное размещение 283 для сигнала после комбинирования показано на фиг. 15.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом выполнения коэффициенты расширения для Ich-компонента и Qch-компонента устанавливают индивидуально так, что становится возможным увеличить степень свободы размещения символов модуляции в двумерной области. Например, становится возможным установить малым коэффициент расширения в области расширения, где не ожидается большой эффект разнесения, и установить большим коэффициент расширения в области расширения, обеспечивающей больший эффект разнесения.
Вариант 3 выполнения
На фиг. 16A и фиг. 16B показаны блок-схемы, представляющие устройство беспроводной передачи и устройство беспроводного приема в соответствии с вариантом 3 выполнения настоящего изобретения. Устройства, описанные в данном варианте выполнения, имеют ту же основную конфигурацию, которая описана в варианте 2 выполнения, и одинаковые компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями, поэтому их подробное описание здесь не приведено.
Устройство 300 беспроводной передачи, показанное на фиг. 16A, имеет конфигурацию, в которой блок 301 разделенного IQ-расширения предусмотрен вместо блока 201 разделенного IQ-расширения, описанного в варианте 2 выполнения. Блок 301 разделенного IQ-расширения имеет конфигурацию, в которой блок 302 назначения области расширения добавлен к блоку 201 разделенного IQ-расширения, и блок 303 определения способа и области расширения предусмотрен вместо блока 211 определения способа и области расширения. Кроме того, устройство 350 беспроводного приема, показанное на фиг. 16B, имеет конфигурацию, в которой блок 351 сжатия разделенного IQ-расширения предусмотрен вместо блока 251 сжатия разделенного IQ-расширения, описанного в варианте 1 выполнения. Блок 351 сжатия разделенного IQ-расширения имеет конфигурацию, в которой блок 352 преобразования области расширения добавлен к блоку 251 сжатия разделенного IQ-расширения, и блок 353 определения способа и области сжатия предусмотрен вместо блока 261 определения способа и области расширения.
В устройстве 300 беспроводной передачи, блок 303 определения способа и области расширения выполняет ту же операцию, что и блок 211 определения способа и области расширения, описанный в варианте 2 выполнения. Блок 303 определения способа и области расширения затем выводит информацию, указывающую определенную область расширения, положения размещения и коэффициенты расширения в качестве информации управления, в генераторы 212 и 213 кода расширения, блоки 115 и 116 переупорядочения, блок 104 мультиплексирования информации управления и блок 302 назначения области расширения.
Блок 302 назначения области расширения выполняет назначение области расширения для Ich-компонентов и Qch-компонентов из блока 214 IQ-разделения на основе введенной информации управления. Например, часть одного из Ich компонентов и Qch компонентов преобразуется в другой компонент. Назначение области расширения подробно описано ниже. Предпочтительно, генерируется информация назначения области расширения, указывающая содержание назначения области расширения. Эта информация может быть сгенерирована с помощью блока 302 назначения области расширения или с помощью блока 303 определения способа и области расширения. Кроме того, благодаря обеспечению возможности размещения информации назначения области расширения в информации управления, информация назначения области расширения, предпочтительно, мультиплексируется в передаваемые данные и передается в устройство 350 беспроводного приема.
В устройстве 350 беспроводного приема блок 353 определения области и способа сжатия выполняет те же операции, что и блок 261 определения области сжатия, описанный в варианте 2 выполнения, и выводит информацию назначения области расширения, содержащуюся в информации управления, в блок 352 преобразования области расширения.
Блок 352 преобразования области расширения выполняет преобразование назначенной области расширения на основе информации назначения области расширения. В частности, информация, преобразованная из одного компонента в другой компонент, возвращается в исходный компонент с помощью блока 302 назначения области расширения. Ich-компонент и Qch-компонент после преобразования области расширения выводятся в блок 266 IQ-комбинирования.
Далее описаны операции назначения области расширения, выполняемые в блоке 302 назначения области расширения устройства 300 беспроводной передачи, имеющего описанную выше конфигурацию. На фиг. 17 показан пример назначения области расширения.
На фиг. 17 представлен пример, в котором показана область, содержащая четыре кодовых элемента (пространство, которое может быть отображено) во временной области, и область, содержащая два кодовых элемента (пространство, которое может быть отображено) в частотной области. Также представлен пример, в котором определено четырехкратное расширение кодовых элементов Ich-расширения во временной области и двукратное расширение кодовых элементов Qch-расширения в частотной области.
Теперь предположим, что три символа модуляции подвергают IQ-разделению. В результате получают три Ich компонента и три Qch-компонента. Здесь, учитывая размер области в каждой рассматриваемой области, определяют, что один из трех сгенерированных Ich-компонентов будет обрабатываться как Qch-компонент. А именно один Ich-компонент расширяется два раза в частотной области как Qch-компонент.
Когда выполняется преобразование компонента, в преобразованном компоненте выполняется поворот фазы на девяносто градусов. В этом примере, содержащем три Ich-компонента, для одного из них фаза поворачивается на девяносто градусов. А именно Ich-сигнал преобразуется в Qch-сигнал. В блоках 215 и 216 расширения два Ich-компонента и четыре Qch-компонента, полученные в результате этого преобразования, расширяются с соответствующими коэффициентами расширения (четыре раза или два раза), соответственно. Таким образом, можно расширить два Ich-компонента четыре раза во временной области и выполнить отображение, и расширить четыре Qch-компонента два раза в частотной области и выполнить отображение.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом выполнения, часть одного из Ich-компонента и Qch-компонента преобразуют в другой компонент, и Ich-компонент и Qch-компонент после преобразования расширяются с использованием соответствующих коэффициентов расширения так, что обеспечивается возможность дополнительно повысить степень свободы при размещении символов модуляции в двумерной области.
Вариант 4 выполнения
На фиг. 18 показана блок-схема, представляющая конфигурацию устройства беспроводного приема в соответствии с вариантом 4 выполнения настоящего изобретения. Устройство беспроводного приема, описанное в данном варианте выполнения, имеет ту же основную конфигурацию, что и в варианте 1 выполнения и в варианте 2 выполнения, и одинаковые компоненты при этом обозначены одинаковыми ссылочными позициями, поэтому их подробное описание здесь не приведено.
Устройство 400 беспроводного приема, показанное на фиг. 18, имеет конфигурацию, в которой блок 401 оценки канала и блок 402 сжатия разделенного IQ-расширения предусмотрены вместо блока 154 оценки канала и блока 251 сжатия разделенного IQ-расширения устройства 250 беспроводного приема, описанного в варианте 2 выполнения. Блок 402 сжатия разделенного IQ-расширения имеет конфигурацию, в которой блок 403 IQ-комбинирования предусмотрен вместо блока 266 IQ-комбинирования блока 251 сжатия разделенного IQ-расширения.
Блок 401 оценки канала измеряет соответствующую мощность помехи во временной области и в частотной области, выполняя оценку канала с использованием данных, полученных после БПФ, и назначает весовые коэффициенты для кодовых элементов Ich-расширения и кодовых элементов Qch-расширения после IQ-разделения.
Блок 403 IQ-комбинирования выполняет те же операции, что и в варианте 1 выполнения и варианте 2 выполнения, и выполняет, например, MRC (комбинирование с максимальным отношением) или MMSEC (комбинирование с минимальной среднеквадратичной ошибкой) на основе назначения весовых коэффициентов с помощью блока 401 оценки канала.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом выполнения становится возможным индивидуально назначать весовые коэффициенты для Ich-компонентов и Qch-компонентов, соответствующие каждой области, в соответствии с результатами оценки канала, и выполнять комбинирование. Поэтому можно улучшить характеристики приема.
Хотя в данном варианте выполнения был описан пример, в котором используется назначение с IQ-разделением весовых коэффициентов в устройстве 250 беспроводного приема, описанном в варианте 2 выполнения, тот же подход также можно применить для устройств 150 и 350 беспроводного приема, описанных в варианте 1 выполнения и в варианте 3 выполнения.
Кроме того, каждый из функциональных блоков, используемых в описании приведенного выше варианта выполнения, обычно может быть выполнен как большая интегральная микросхема (БИС), построенная на основе интегральной микросхемы. При этом отдельные микросхемы могут частично или полностью содержаться в одной интегральной микросхеме.
В данном варианте применяется "БИС", но ее также можно определить как ИС (интегральная схема), "системная БИС", "супер БИС", или "ультра БИС", в зависимости от степени интеграции.
Кроме того, способ интегрирования схем не ограничивается БИС, и также возможен вариант выполнения с использованием специализированных схем или процессора общего назначения. После изготовления БИС также можно использовать программируемую вентильную матрицу (ПВМ) или процессор с изменяемой конфигурацией, в котором может быть изменена конфигурация соединений или установок ячеек цепи в одной БИС.
Кроме того, если в результате развития технологии полупроводников или другой производной технологии будут разработаны интегральные микросхемы, которые заменят БИС, естественно, также можно интегрировать функциональные блоки, используя эту технологию. Также возможно применение биотехнологии.
Настоящее описание основано на заявке № 2004-186964 на японский патент, поданной 24 июня 2004 г., полное содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Промышленная применимость
Устройство беспроводной передачи, устройство беспроводного приема и способ размещения символа в соответствии с настоящим изобретением применимы для передачи и приема расширенных символов модуляции.