DE60224343T2

DE60224343T2 - OFDM- Sender und Empfänger

Info

Publication number: DE60224343T2
Application number: DE60224343T
Authority: DE
Inventors: Kazumi Minato-ku Sato
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: CN1284317C; CN1411179A; EP1298876A1; US20030090993A1; US20070297321A1; US7280504B2; DE60224343D1; EP1298876B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem zum Übertragen eines OFDM-(Orthogonalfrequenzmultiplex, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Signals.
Im allgemeinen wird in Funkkommunikationssystemen ein Signal über einen Mehrfachpfad als ein Ergebnis von Wellenreflexion wegen z. B. Gebäuden übertragen. Deshalb ist ein empfangenes Signal verzerrt. Die Verzerrung variiert abhängig von Ort und Zeit. Unter derartigen Funkausbreitungsumständen kann die effektive Rate von Datenübertragung durch Ändern der Übertragungsbedingungen, wie etwa Modulationsform, Kodierungsrate etc. entsprechend maximiert werden. Gewöhnlich greift ein Empfänger auf ein bekanntes Bezugssignal oder eine Datensequenz zu, um eine Empfangssignalintensität oder Übertragungskanal-Antwortcharakteristika zu erhalten, und dann setzt der Empfänger Übertragungsbedingungen, die für die Ausbreitungsumstände geeignet sind.
Falls ein zu übertragendes Signal ein Breitbandsignal ist, wie etwa ein OFDM-Signal, tritt Frequenzselektivschwund wegen Mehrfachpfad auf. Bei dem Auftreten von Frequenzselektivschwund wird sich die Intensität zwischen OFDM-Signalteilträgern unterschiedlicher Frequenzen unterscheiden. Es werden Teilträger ausgezeichneter Empfangscharakteristika und Teilträger verschlechterter Empfangscharakteristika auftreten. Wegen der Existenz von Teilträgern verschlechterter Empfangssignalcharakteristika ist es sehr gut möglich, dass Fehler auftreten können, selbst wenn die durchschnittliche Empfangssignalintensität oder Übertragungskanal-Antwortcharakteristika aller Teilträger hoch sind. Selbst wenn Übertragungsbedingungen ausgewählt werden, die für die durchschnittlichen Ausbreitungsumstände geeignet sind, können entsprechend die Bedingungen die effektive Datenübertragungsrate nicht beträchtlich verbessern.
Wir erkennen die Offenbarung in Rohling H et al: "Performance of an OFDM-TDMA mobile communication system" Vehicular Technology Conference 1996, Mobile Technology For The Human Race, IEEE 46th Atlanta, GA, USA, 28 April-1 May 1996, New York, NY, USA, IEEE, US, 28 April 1996 ( 1996-04-28 ), Seiten 1589-1593 , XP010162661 ISBN: 0-7803-3157-5 eines Systems entsprechend dem vorkennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1 an.
Wie oben beschrieben, werden in der herkömmlichen OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung Übertragungsbedingungen in Übereinstimmung mit der durchschnittlichen Signalintensität oder Übertragungskanal-Antwortcharakteristika von allen Teilträgern eingestellt. Falls Teilträger verschlechterter Empfangssignalcharakteristika existieren, kann deshalb die effektive Datenübertragungsrate unter den eingestellten Übertragungsbedingungen nicht gesteigert werden.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung vorzusehen, in der die effektive Datenübertragungsrate durch Einstellen von optimalen Übertragungsbedingungen in Übereinstimmung mit den Übertragungskanal-Antwortcharakteristika von jedem Teilträger verbessert wird.
Um das Ziel zu erreichen, wird gemäß der Erfindung eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung vorgesehen, wie in Anspruch 1 definiert.
Die Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgenommen wird, in denen:
1 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
3 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
4 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
5 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (Zielvorrichtung) gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
6 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
7 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (Zielvorrichtung) gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
8 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
9 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (Zielvorrichtung) gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
10 ein Blockdiagramm ist, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung werden mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen gemäß den Ausführungsformen der Erfindung werden in einem mobilen Funkkommunikationssystem, das eine Basisstation und Mobilendgeräte enthält, oder einem Funk-LAN-System verwendet. Jede OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung kann in entweder einem mobilen Endgerät oder einer Basisstation installiert sein. Wenn die OFDM-Vorrichtung in einem Mobilendgerät installiert ist, kann eine Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung sein, die in einer Basisstation oder einem Zielmobilendgerät installiert ist. Wenn die OFDM-Vorrichtung in einer Basisstation installiert ist, ist die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung in einem Mobilendgerät oder einer anderen Basisstation installiert.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockdiagramm, das eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. In dieser OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung werden Übertragungsbedingungen, die zum Übertragen eines OFDM-Signals zu einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung verwendet werden, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindizes, der Intensität eines OFDM-Signals, das durch die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) empfangen wird, und eines Verhältnisses, in dem die Übertragungskanal-Antwortcharakteristikwerte der Teilträger des OFDM-Signals einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten, eingestellt.
Es wird eine Beschreibung der Senderkonfiguration zum Übertragen eines OFDM-Signals von der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) der Ausführungsform zu einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung gegeben.
Es wird eine Übertragungsdatensequenz 10 zu einem Teilträgermodulator 11 eingegeben, wo die Sequenz 10 in eine Vielzahl von orthogonalen Teilträgern gewandelt wird. Der Teilträgermodulator 11 generiert jeden Teilträger basierend auf Übertragungsbedingungen (z. B. Modulationsform, Kodierungsrate, Paketlänge und Übertragungsleistung), die wie später beschrieben durch eine Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 eingestellt werden.
Jedes Teilträgersignal, das von dem Teilträgermodulator 11 ausgegeben wird, wird einem IFFT-Prozess in einer IFFT-(inverse schnelle Fouriertransformation)Einheit 13 unterzogen, mit dem Ergebnis, dass jedes Teilträgersignal in ein zeitlich variiertes Wellensignal gewandelt wird. Die resultierenden zeitlich variierten Wellensignale werden zu einer Übertragungseinheit 14 eingegeben. Die Übertragungseinheit 14 addiert, zu jedem zeitlich variierten Wellensignal, eine Präambel, die eine bekannte Signalsequenz enthält, und eine Schutzzeit, und wandelt ferner das resultierende Signal zu einem analogen Signal. Danach unterzieht die Übertragungseinheit 14 das analoge Signal Frequenzwandlung in Synchronisa tion mit einem vorbestimmten lokalen Oszillationssignal, wobei dadurch ein HF-Band-OFDM-Signal (OFDM-Modulationssignal) generiert wird. Das so generierte OFDM-Signal wird als eine Funkwelle von einer Antenne 15 ausgestrahlt. Die Übertragungseinheit 14 setzt, wenn notwendig, Übertragungsleistung für ein OFDM-Signal unter Verwendung der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12.
Es wird nun eine Beschreibung der Empfängerkonfiguration der veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines OFDM-Signals, das von einer Ziel-OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird, gegeben.
Die Antenne 15 empfängt ein OFDM-Signal, das von einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird. Das HF-Band-OFDM-Signal, das durch die Antenne 15 empfangen wird, wird zu einer Empfangseinheit 16 eingegeben. Die Empfangseinheit 16 unterzieht das empfangene OFDM Frequenzwandlung unter Verwendung eines vorbestimmten Frequenzsignals, wobei dadurch ein Basisbandsignal erstellt wird. Die Empfangseinheit 16 unterzieht dann das resultierende Signal Analog-Digital-Wandlung, zu Zeitsynchronisation und zu Frequenzsynchronisation.
Das empfangene OFDM-Signal als das Basisbandsignal, das von der Empfangseinheit 16 ausgegeben wird, wird zu einer FFT-(schnelle Fouriertransformation)Einheit 17 eingegeben. Als ein Ergebnis des Synchronisationsprozesses in der Empfangseinheit 16 wird ein FFT-Fenster, das in der FFT-Einheit 17 verwendet wird, eingestellt. Die FFT-Einheit 17 führt einen FFT-Prozess in Einheiten von FFT-Fenstern durch, die in der Empfangseinheit 16 eingestellt werden, wobei dadurch Empfangssteilträgersignale generiert werden. Ein Teilträgerdemodulator 18 demoduliert jedes Teilträgersignal, wobei dadurch eine Empfangsdatensequenz 19 identisch zu einer Datensequenz wiederhergestellt wird, die von der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird.
Das empfangene OFDM-Signal in der Form einer analogen Welle, oder in der Form einer digitalen Welle nach digitaler Wandlung, was von der Empfangseinheit 16 ausgegeben wird, wird zu einer Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20 eingegeben, wo die Intensität des empfangenen Signals gemessen wird. Information, die die Intensität des gemessenen Signals anzeigt, wird zu der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 eingegeben.
Die Ausgabe der FFT-Einheit 17 wird auch zu einer Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 eingegeben. Die Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 berechnet Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, das heißt die Antwortcharakteristika jedes Übertragungskanals von der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung zu der veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung, unter Verwendung der Präambel, die in jedem Teilträger des empfangenen OFDM-Signals enthalten ist, der in der Ausgabe der FFT-Einheit 17 enthalten ist. (Jeder Teilträger enthält eine Präambel und ein Datensymbol.) Information in den Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die durch die Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 erhalten werden, wird zu dem Teilträgerdemodulator 18 eingegeben.
In dem Teilträgerdemodulator 18 wird ein Datenteilträger, der in dem Datensymbol jedes Teilträgers enthalten ist, der in der Ausgabe der FFT-Einheit 17 enthalten ist, Verzerrungskompensation unter Verwendung der Übertragungskanal-Antwortcharakteristika unterzogen, die durch die Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 berechnet werden. Somit wird der Datenteilträger demoduliert. In diesem Fall können Pilotträger, die bekannte Teilträger sind, die in dem Datensymbol enthalten sind, verwendet werden, um die Verzerrung des Datenteilträgers zu kompensieren.
Die Information in den Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die durch die Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 berechnet werden, wird auch zu einer Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 eingegeben. Die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 vergleicht mindestens einen der Werte, die als Übertragungskanalcharakteristika jedes Teilträgers zu messen sind, mit einem vorbestimmten Schwellwert, wobei dadurch das Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu allen Teilträgern kalkuliert wird. Die Werte, die als Kanalcharakteristika zu messen sind, sind z. B. Amplituden-, Leistungs- und Verzerrungs-(der Grad von Phasenrotation)Werte. Genauer verwendet die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22, als den Schwellwert, einen Amplitudendämpfungs-, Leistungsdämpfungs- oder Phasenrotationswert etc. als die durchschnittlichen Übertragungskanal-Antwortcharakteristika aller Teilträger. Es ist jedoch nicht immer für die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 notwendig, einen Übertragungskanal-Antwortcharakteristikwert jedes Teilträgers mit einem Schwellwert zu vergleichen. Unter der Annahme, dass die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika von benachbarten Teilträgern ähnlich sind, kann mindestens ein Übertragungskanal-Antwortcharakteristikwert von jeden einigen Teilträgern mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden.
Die Ausgabe der Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22, d. h. die Information, die das Verhältnis A der Teilträger mit als Kanalcharakteristika zu messenden Werten, die höher als ein Schwellwert sind, zu allen Teilträgern anzeigt, wird zu der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 eingegeben. Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 setzt Übertragungsbedingungen, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindizes, des Verhältnisses A, das durch die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 berechnet wird, und der Intensität des empfangenen Signals, die durch die Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20 gemessen wird. Ferner setzt die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 Übertragungsbedingungen mit Bezug auf Kommunikationsqualitätseinstellinformation 23, wenn notwendig.
Die Übertragungsbedingungen sind z. B. Modulationsform, Kodierungsrate für Fehlerkorrekturkodierung, Paketlänge und Übertragungsleistung, die verwendet werden, wenn die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung als die veranlassende Vorrichtung ein OFDM-Signal überträgt. Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 setzt mindestens eine der Übertragungsbedingungen basierend auf dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, und der Intensität des empfangenen Signals, die durch die Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20 gemessen wird. Das Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 eingesetzt wird, wird detaillierter beschrieben.
Tabelle 1 zeigt spezifische Bedingungsbeispiele zur Verwendung in dem Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Ausführungsform eingesetzt wird. Die Intensität eines empfangenen Signals wird z. B. in drei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als –70 dBm, einen Bereich von –70 dBm bis –50 dBm und einen Bereich von –50 dBm oder mehr. Das Verhältnis A der Teilträger mit als Kanalcharakteristika zu messenden Werten, die höher als ein Schwellwert sind, zu allen Teilträgern wird z. B. in zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als 30% und einen Bereich von 30% oder mehr. Eine derartige Klassifikation ermöglicht eine geeignete Modulationsform und Kodierungsrate.
In dem Fall von Tabelle 1 ist, je geringer die Intensität eines empfangenen OFDM-Signals ist, desto höher die Fähigkeit zur Rauschunterdrückung der eingesetzten Modulationsform und desto geringer die Kodierungsrate. Genauer werden BPSK (binäre Phasenumtastung), QPSK (Quadratur-Phasenumtastung) und 16QAM (16-Quadratur-Amplitudenmodulation) als Modulationsformen vorbereitet, wobei die Rauschunterdrückungsfähigkeit durch BPSK > QPSK > 16QAM ausgedrückt wird. Somit ermöglicht die Auswahl der Modulationsform und Kodierungsrate in Übereinstimmung mit der Intensität eines empfangenen Signals eine stabile Kommunikationsqualität und höhere effektive Übertragungsrate.
Außerdem ermöglicht die Addition, als ein anderer Übertragungsbedingungseinstellindex, des Verhältnisses A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu allen Teilträgern eine Modulationsform mit einer höheren Fähigkeit zur Rauschunterdrückung, und ermöglicht auch eine Absenkung der Kodierungsrate, in einem Fall, wo es Teilträger mit verschlechterten Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, d. h. Empfangscharakteristika, gibt. Dies bedeutet, dass selbst wenn es beträchtlichen Frequenzselektivschwund wegen verschlechterten Ausbreitungsumständen gibt, eine stabile Kommunikationsqualität bereitgestellt werden kann und daher die effektive Datenübertragungsrate beträchtlich erhöht werden kann.
Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 kann auch die Paketlänge oder Übertragungsleistung basierend auf der Intensität eines empfangenen Signals, oder dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu allen Teilträgern setzen. In diesem Fall reduziert die Einheit 12 die Paketlänge oder erhöht die Übertragungsleistung, während die Intensität eines empfangenen Signals oder das Verhältnis A reduziert wird. Dies kann den gleichen Vorteil wie oben bereitstellen. Somit ist es ausreichend, falls mindestens eines der Modulationsform, Kodierungsrate für Fehlerkorrekturkodierung, Paketlänge und Übertragungsleistung als eine Übertragungsbedingung gesetzt wird, unter Verwendung eines Übertragungsbedingungseinstellindex, der Intensität eines empfangenen Signals oder des Verhältnisses A.
Tabelle 2 zeigt andere spezifische Bedingungsbeispiele zur Verwendung in dem Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Ausführungsform eingesetzt wird. In diesem Fall werden die Übertragungsbedingungen (die Modulationsform, Kodierungsrate etc.) in Anbetracht der geforderten Kommunikationsqualität, ebenso wie der Intensität eines empfangenen Signals und des Verhältnisses A eingestellt.
Die geforderte Kommunikationsqualität wird von der Kommunikationsqualitätseinstellinformation 23 bestimmt, die in 1 gezeigt wird. In dem Fall von Tabelle 2 wird sie aus einer Paketfehlerrate (PER, packet error rate) bestimmt. Die PER ist in zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von 1% oder mehr und einen Bereich von weniger als 1%. Während die geforderte PER abgesenkt wird, wird sie durch die Verwendung einer Modulationsform mit einer hohen Fähigkeit zur Rauschunterdrückung oder durch Reduzieren der Kodierungsrate erfüllt, wie in Tabelle 2 gezeigt, wobei dadurch die Kommunikationsqualität gesteigert wird.
Wie oben beschrieben, werden die Übertragungsbedingungen basierend auf zwei oder allen Übertragungsbedingungseinstellindizes gesetzt – der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein Schwellwert ist, zu allen Teilträgern und einer geforderten Kommunikationsqualität. Die Übertragungsbedingungen können jedoch durch Verwenden lediglich des Verhältnisses A als ein Übertragungsbedingungseinstellindex gesetzt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Bezug nehmend auf 2 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In 1 und 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die OFDM-Übertragungs- und Emp fangsvorrichtung der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass in der ersteren die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22, die in 1 gezeigt wird, durch eine Pilotträger-Übertragungskanal-Vergleichseinheit 24 ersetzt wird.
Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, werden Pilotträger, die bekannte Teilträger sind, die in dem Datensymbol enthalten sind, das in der Ausgabe der FFT-Einheit 17 enthalten ist, zur Verzerrungskompensation des Datenteilträgers von jedem Teilträger verwendet. Falls sich die Empfangscharakteristika von jedem Pilotträger verschlechtern, können sich entsprechend jene von jedem Teilträger verschlechtern. In der zweiten Ausführungsform werden die Übertragungsbedingungen in Übereinstimmung mit den Empfangscharakteristika der Pilotträger jedes Teilträgers eingestellt, wobei dadurch die Kommunikationsqualität stabilisiert und die effektive Datenübertragungsrate erhöht werden.
Die Information in den Übertragungskanal-Antwortcharakteristika jedes Pilotträgers, die in der Ausgabe der Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 enthalten ist, wird zu einer Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 eingegeben. Die Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 vergleicht, mit einem vorbestimmten Schwellwert, mindestens einen der Werte, die zu messen sind als Kanalcharakteristika der Übertragungskanal-Antwortcharakteristika jedes Pilotträgers, wobei dadurch das Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern berechnet wird. Die Werte, die als Kanalcharakteristika zu messen sind, sind z. B. Amplituden-, Leistungs- und Phasenrotationswerte, wie in dem Fall der Übertragungskanalantwort-Charakteristikwerte jedes Teilträgers in der ersten Ausführungsform. In diesem Fall verwendet die Pilotträger- Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24, als den Schwellwert, einen Amplitudendämpfungs-, Leistungsdämpfungs- oder Phasenrotationswert etc., als die durchschnittlichen Übertragungskanal-Antwortcharakteristika aller Teilträger oder Pilotträger.
Die Ausgabe der Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24, d. h. die Information, die das Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern anzeigt, wird zu der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 eingegeben. Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 setzt Übertragungsbedingungen, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindizes, des Verhältnisses B, das durch die Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 berechnet wird, und der Intensität eines empfangenen Signals, die durch die Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20 gemessen wird. Ferner setzt die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 Übertragungsbedingungen mit Verweis auf Kommunikationsqualitätseinstellinformation 23, wenn notwendig.
Tabelle 3 zeigt weitere spezifische Bedingungsbeispiele zur Verwendung in dem Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 der zweiten Ausführungsform eingesetzt wird. Die Intensität eines empfangenen Signals wird in z. B. 3 Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als –70 dBm, einen Bereich von –70 dBm bis –50 dBm und einen Bereich von –50 dBm oder mehr, wie in den Fällen von Tabellen 1 und 2. Das Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern wird in z. B. zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als 50% und einen Bereich von 50% oder mehr. Eine derartige Klassifikation ermöglicht eine geeignete Modulationsform und Kodierungsrate.
Mit anderen Worten sind in der Ausführungsform, je geringer die Intensität eines empfangenen OFDM-Signals ist, desto höher die Fähigkeit von Rauschunterdrückung der eingesetzten Modulationsform und desto geringer die Kodierungsrate. Als ein Ergebnis kann eine stabile Kommunikationsqualität bereitgestellt werden, und daher kann die effektive Datenübertragungsrate erhöht werden.
Außerdem ermöglicht die Addition, als ein anderer Übertragungsbedingungseinstellindex, des Verhältnisses B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern eine Modulationsform einer höheren Fähigkeit zur Rauschunterdrückung, und ermöglicht auch eine Absenkung der Kodierungsrate, in einem Fall, wo es Pilotträger mit verschlechterten Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, d. h. Empfangscharakteristika, gibt. Dies bedeutet, dass selbst wenn beträchtlicher Frequenzselektivschwund wegen verschlechterten Ausbreitungsumständen auftritt, eine stabile Kommunikationsqualität be reitgestellt werden kann, und daher die effektive Datenübertragungsrate beträchtlich erhöht werden kann.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, wird des weiteren die geforderte Kommunikationsqualität unter Verwendung der PER definiert. Abhängig davon, ob die geforderte PER nicht kleiner als 1% oder mehr als 1% ist, können die Übertragungsbedingungen geändert werden. Mit anderen Worten kann die Qualität der Kommunikation durch die Verwendung einer Modulationsform mit einer hohen Fähigkeit zur Rauschunterdrückung oder durch Reduzieren der Kodierungsrate stabilisiert werden.
Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 kann auch die Paketlänge oder Übertragungsleistung basierend auf der Intensität eines empfangenen Signals, oder dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern einstellen. In diesem Fall kann die Einheit 12 den gleichen Vorteil wie oben durch Reduzieren der Paketlänge oder Erhöhen der Übertragungsleistung, während die Intensität eines empfangenen Signals oder das Verhältnis B reduziert wird, bereitstellen. Somit ist es ausreichend, falls mindestens eines der Modulationsform, Kodierungsrate für Fehlerkorrekturkodierung, Paketlänge und Übertragungsleistung als eine Übertragungsbedingung eingestellt wird, unter Verwendung, als ein Übertragungsbedingungseinstellindex, der Intensität eines empfangenen Signals oder des Verhältnisses B.
Außerdem werden in der zweiten Ausführungsform die Übertragungsbedingungen basierend auf zwei oder allen Übertragungsbedingungseinstellindizes gesetzt – der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern und einer geforderte Kommunikationsqualität. Die Übertragungsbedingungen können jedoch unter Verwendung lediglich des Verhältnisses B als einen Übertragungsbedingungseinstellindex gesetzt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Bezug nehmend auf 3 wird eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In 1, 2 und 3 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung der dritten Ausführungsform wird durch Kombinieren der ersten und zweiten Ausführungsformen erhalten.
Speziell wird die Information, die die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika jedes Teilträgers anzeigt und in der Ausgabe der Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 enthalten ist, zu der Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 eingegeben. Ähnlich wird die Information, die die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika jedes Pilotträgers anzeigt und in der Ausgabe der Übertragungskanalantwort-Berechnungseinheit 21 enthalten ist, zu der Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 eingegeben. Die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichsein^heⁱt 22 vergleicht einen Wert, der zu messen ist als Übertragungskanalcharakteristika jedes Teilträgers mit einem ersten Schwellwert, wobei dadurch das Verhältnis der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern berechnet wird. Andererseits vergleicht die Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 einen Wert, der zu messen ist als Übertragungskanalcharakteristika jedes Pilotträgers mit einem zweiten Schwellwert, wobei dadurch das Verhältnis der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern berechnet wird.
Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 setzt Übertragungsbedingungen, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindizes, der Verhältnisse A und B, die durch die Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 bzw. die Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 berechnet werden, und der Intensität eines empfangenen Signals, die durch die Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20 gemessen wird. Ferner setzt die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 Übertragungsbedingungen mit Verweis auf Kommunikationsqualitätseinstellinformation 23, wenn notwendig.
Tabelle 4 zeigt andere spezifische Bedingungsbeispiele zur Verwendung in dem Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 der dritten Ausführungsform eingesetzt wird. Die Intensität eines empfangenen Signals wird in z. B. drei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als –70 dBm, einen Bereich von –70 dBm bis –50 dBm und einen Bereich von –50 dBm oder mehr, wie in den Fällen von Tabellen 1, 2 und 3. Das Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern wird in z. B. zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als 30% und einen Bereich von 30% oder mehr, wie in dem Fall von Tabellen 1 und 2. Ferner wird das Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern in z. B. zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von weniger als 50% und einen Bereich von 50% oder mehr, wie in dem Fall von Tabelle 3.
In Übereinstimmung mit der oben erwähnten Klassifikation sind, je geringer die Intensität eines empfangenen OFDM-Signals ist, desto höher die Fähigkeit zur Rauschunterdrückung der eingesetzten Modulationsform, und desto geringer die Kodierungsrate. Als ein Ergebnis kann eine stabile Kommunikationsqualität bereitgestellt werden, und daher kann die effektive Datenübertragungsrate erhöht werden. Außerdem ermöglicht die Addition, als andere Übertragungsbedingungseinstellindizes, des Verhältnisses A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, und des Verhältnisses B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern, eine Modulationsform mit einer viel höheren Fähigkeit zur Rauschunterdrückung, und ermöglicht auch eine weitere Absenkung der Kodierungsrate, in einem Fall, wo es Teilträger und/oder Pilotträger mit verschlechterten Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, d. h. Empfangscharakteristika, gibt. Dies bedeutet, dass selbst wenn ein beträchtlicher Frequenzselektivschwund wegen verschlechterten Ausbreitungsumständen auftritt, eine stabile Kommunikationsqualität bereitgestellt werden kann, und daher die effektive Datenübertragungsrate beträchtlich erhöht werden kann.
Tabelle 5 zeigt weitere spezifische Bedingungsbeispiele zur Verwendung in dem Übertragungsbedingungseinstellverfahren, das in der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 der dritten Ausführungsform eingesetzt wird. In diesem Fall werden die Übertragungsbedingungen (die Modulationsform, Kodierungsrate etc.) in Anbetracht der geforderten Kommunikationsqualität, ebenso wie der Intensität eines empfangenen Signals, des Verhältnisses A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, und des Verhältnisses B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern gesetzt, wie in Tabelle 4 gezeigt. Die geforderte Kommunikationsqualität wird aus der PER wie in den Fällen von Tabellen 2 und 3 bestimmt. Die geforderte PER ist in zwei Bereiche klassifiziert, einen Bereich von 1% oder mehr und einen Bereich von weniger als 1%. Während die geforderte PER abgesenkt wird, wird sie durch die Verwendung einer Modulationsform mit einer hohen Fähigkeit zur Rauschunterdrückung oder durch Reduzieren der Kodierungsrate erfüllt, wobei dadurch die Kommunikationsqualität gesteigert wird.
Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 kann auch die Paketlänge oder Übertragungsleistung basierend auf der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern und dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern setzen. In diesem Fall reduziert die Einheit 12 die Paketlänge oder erhöht die Übertragungsleistung, während die Intensität eines empfangenen Signals oder das Verhältnis A oder B reduziert wird. Dies kann den gleichen Vorteil wie oben bereitstellen. Somit ist es ausreichend, falls mindestens eines der Modulationsform, Kodierungsrate für Fehlerkorrekturkodierung, Paketlänge und Übertragungsleistung als eine Übertragungsbedingung eingestellt wird, unter Verwendung, als einen Übertragungsbedingungseinstellindex, der Intensität eines empfangenen Signals oder des Verhältnisses A oder B.
Außerdem werden in der dritten Ausführungsform die Übertragungsbedingungen basierend auf drei oder allen Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt – der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein erster Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein zweiter Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern und einer geforderten Kommunikationsqualität. Die Übertragungsbedingungen können jedoch unter Verwendung lediglich der Verhältnisse A und B als Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt werden.
Nun werden andere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
In den ersten bis dritten Ausführungsformen werden die Übertragungsbedingungseinstellindizes (die Intensität eines empfangenen Signals, die Verhältnisse A und B und eine geforderte Kommunikationsqualität etc.) basierend auf einem OFDM-Signal erhalten, das von einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung zu einer veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird, und Übertragungsbedingungen werden unter Verwendung dieser Indizes eingestellt. Die ersten bis dritten Ausführungsformen sind für einen Fall geeignet, wo die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die während einer Übertragung von der veranlassenden Vorrichtung zu der Zielvorrichtung angenommen werden, im wesentlichen die gleichen wie jene sind, die während einer Übertra gung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden (z. B. ein Fall, wo die veranlassende und Zielvorrichtung das gleiche Übertragungsfrequenzband verwenden).
Falls sich andererseits die ersteren Übertragungskanal-Antwortcharakteristika von den letzteren unterscheiden, ist es ausreichend, falls Übertragungsbedingungseinstellindizes zum Einstellen von Übertragungsbedingungen, die während einer Übertragung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden, basierend auf einem OFDM-Signal erhalten werden, das von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung übertragen wird, wobei dadurch die Übertragungsbedingungen der Zielvorrichtung eingestellt werden. Vierte bis sechste Ausführungsformen, die später beschrieben werden, richten sich auf einen derartigen Fall.
(Vierte Ausführungsform)
4 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung wird durch Modifizieren der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform erhalten. In 3 und 4 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform nur dadurch, dass in der ersteren die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 in 3 durch eine Übertragungsbedingungseinstellinformations-Generierungseinheit 31 ersetzt wird, und Übertragungsbedingungseinstellinformation als die Ausgabe der Einheit 31 zu der Übertragungseinheit 14 eingegeben wird.
Die Übertragungsbedingungseinstellinformations-Generierungseinheit 31 gibt, als Übertragungsbedingungsindizes, die Ausgaben der Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, der Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und der Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 aus. Basierend auf den eingegebenen Übertragungsbedingungseinstellindizes erhält die Einheit 31 Übertragungsbedingungen (Modulationsform, Kodierungsrate, Paketlänge und Übertragungsleistung etc.), die verwendet werden, wenn eine Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung ein Signal zu der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung der Ausführungsform (veranlassende Vorrichtung) überträgt, durch die gleiche Prozedur, wie sie durch die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. Basierend auf den erhaltenen Übertragungsbedingungen generiert die Übertragungsbedingungseinstellinformations-Generierungseinheit 31 Übertragungsbedingungseinstellinformation, um der Zielvorrichtung zu ermöglichen, ihre Übertragungsbedingungen einzustellen. Die so generierte Übertragungsbedingungseinstellinformation wird zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung über die Übertragungseinheit 14 übertragen. Die Zielvorrichtung wiederum stellt Übertragungsbedingungen basierend auf der übertragenen Übertragungsbedingungseinstellinformation ein.
5 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung als eine Zielvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. Die Übertragungsbedingungseinstellinformation, die von der in 4 gezeigten OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird, wird zu einer Übertragungsbedingungseinstelleinheit 32 über eine Antenne 15 und eine Empfangseinheit 16 eingegeben. In Übereinstimmung mit der eingegebenen Übertragungsbedingungseinstellinformation stellt die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 32 eine Modulationsform und/oder Kodierungsrate für einen Teilträgermodulator 11 und eine Übertragungsleistung für eine Übertragungseinheit 14 ein.
Wie oben beschrieben, erhalten in der vierten Ausführungsform die Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24, die in die veranlassende Übertragungs- und Empfangsvorrichtung von 4 einbezogen sind, Übertragungsbedingungseinstellindizes, um der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung zu ermöglichen, ein Signal zu der veranlassenden OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zu übertragen. Basierend auf den Übertragungsbedingungseinstellindizes generiert die Übertragungsbedingungseinstellinformations-Generierungseinheit 31 Übertragungsbedingungseinstellinformation, um der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung zu ermöglichen, ihre Übertragungsbedingungen einzustellen. Die Übertragungseinheit 14 überträgt die generierte Übertragungsbedingungseinstellinformation zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung von 5. Die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung wiederum stellt Übertragungsbedingungen basierend auf der übertragenen Übertragungsbedingungseinstellinformation ein.
Somit führt die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung eine Operation zum Generieren von Übertragungsbedingungseinstellinformation zum Einstellen von Übertragungsbedingungen nicht aus. Mit anderen Worten wird die Übertragungsbedingungseinstellinformation durch die veranlassende Übertragungs- und Empfangsvorrichtung generiert.
Selbst wenn sich die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die während einer Übertragung von der veranlassenden Vorrichtung zu der Zielvorrichtung angenommen werden, von jenen unterscheiden, die während einer Übertragung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden, kann die Zielvorrichtung entsprechend optimale Übertragungsbedingungen einstellen, und daher den gleichen Vor teil wie den erhalten, der in der dritten Ausführungsform erhalten wird.
Mit anderen Worten kann die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung von 5 eine stabile Kommunikationsqualität durch Verwenden einer Modulationsform mit einer höheren Fähigkeit zur Rauschunterdrückung oder Reduzieren der Kodierungsrate bereitstellen, während die Intensität eines Signals, das durch die veranlassende Übertragungs- und Empfangsvorrichtung von 4 empfangen wird, reduziert wird. Als ein Ergebnis kann die effektive Datenübertragungsrate der Zielvorrichtung gesteigert werden. Außerdem ermöglicht die Addition, als Übertragungsbedingungseinstellindizes, des Verhältnisses A der Teilträger mit einem vorbestimmten charakteristischen Wert, der höher als der erste Schwellwert ist, zu allen Teilträgern und des Verhältnisses B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als der zweite Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern eine Modulationsform mit einer viel höheren Fähigkeit zur Rauschunterdrückung, und ermöglicht auch eine weitere Absenkung der Kodierungsrate, in einem Fall, wo es Teilträger und/oder Pilotträger mit verschlechterten Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, d. h. Empfangscharakteristika, gibt. Dies bedeutet, dass selbst wenn ein beträchtlicher Frequenzselektivschwund wegen verschlechterten Ausbreitungsumständen auftritt, eine stabile Kommunikationsqualität bereitgestellt werden kann, und daher die effektive Datenübertragungsrate beträchtlich erhöht werden kann.
In der vierten Ausführungsform werden, wie in der dritten Ausführungsform, die Übertragungsbedingungen basierend auf drei oder allen Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt – der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein erster Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein zweiter Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern und einer geforderten Kommunikationsqualität. Die Übertragungsbedingungen können jedoch unter Verwendung lediglich der Verhältnisse A und B als Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt werden.
(Fünfte Ausführungsform)
6 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung wird durch Modifizieren der in 4 gezeigten vierten Ausführungsform erhalten. In 4 und 6 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform nur dadurch, dass in der ersteren die Ausgabe der Übertragungsbedingungseinstellinformations-Generierungseinheit 31 nicht zu der Übertragungseinheit 14, sondern zu dem Teilträgermodulator 11 eingegeben wird.
7 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung als eine Zielvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. In 5 und 7 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die Konfiguration von 7 unterscheidet sich von der von 5 nur dadurch, dass in der ersteren Übertragungsbedingungseinstellinformation aus der Ausgabe des Teilträgerdemodulators 18 extrahiert wird (dieser Prozess entspricht dem, der durch die veranlassende Vorrichtung von 6 ausgeführt wird, worin die Übertragungsbedingungseinstellinformation zu dem Teilträgermodulator 11 eingegeben wird), und zu der Übertragungsbedingungseinstelleinheit 32 eingegeben wird.
Wie oben beschrieben, kann die Übertragungsbedingungseinstellinformation über den Teilträgermodulator 11 und Teilträgerdemodulator 18 übertragen werden. Dieser Fall kann den gleichen Vorteil wie die vierte Ausführungsform bereitstellen.
(Sechste Ausführungsform)
8 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung wird durch Modifizieren der dritten Ausführungsform von 3 erhalten. In 3 und 8 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform nur dadurch, dass in der ersteren die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 in 3 durch eine Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationsintegrationseinheit 41 ersetzt wird, und Übertragungsbedingungseinstellindexinformation als die Ausgabe der Einheit 41 zu der Übertragungseinheit 14 eingegeben wird.
Die Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationsintegrationseinheit 41 gibt, als Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, die Ausgaben der Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, der Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und der Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 ein, und synthetisiert sie. Die so generierte Übertragungsbedingungseinstellindexinformation wird zu einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung über die Übertragungseinheit 14 übertragen. Die Zielvorrichtung stellt die Übertragungsbedingungen basierend auf der übertragenen Übertragungsbedingungseinstellindexinformation ein.
9 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung als eine Zielvorrichtung gemäß der sechsten Aus führungsform der Erfindung. Die Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, die von der in 8 gezeigten OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird, wird zu einer Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 42 über eine Antenne 15 und eine Empfangseinheit 16 eingegeben, wenn notwendig. Basierend auf der eingegebenen Übertragungsbedingungseinstellindexinformation setzt die Einheit 42 Übertragungsbedingungen (Modulationsform, Kodierungsrate und eine Übertragungsleistung etc.) zum Übertragen eines Signals zu der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung (veranlassende Vorrichtung) auf die gleiche Art und Weise wie die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 12 der dritten Ausführungsform. Basierend auf den erhaltenen Übertragungsbedingungen generiert die Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 42 Übertragungsbedingungseinstellinformation, um der Zielvorrichtung zu ermöglichen, ihre Übertragungsbedingungen einzustellen. Danach gibt die Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 42 die Übertragungsbedingungseinstellinformation zu einer Übertragungsbedingungseinstelleinheit 43 aus. Die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 43 stellt Übertragungsbedingungen basierend auf der eingegebenen Übertragungsbedingungseinstellinformation ein. Speziell stellt die Übertragungsbedingungseinstellinformation 43, als die Übertragungsbedingungen, Modulationsform oder Kodierungsrate für den Teilträgermodulator 11 und eine Übertragungsleistung für die Übertragungseinheit 14 ein.
Wie oben beschrieben, versorgt in der sechsten Ausführungsform die Übertragungseinheit 14 der veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung von 8 die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung von 9 mit der Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, um der Zielvorrichtung zu ermöglichen, die Übertragungsbedingungen einzustellen, die verwendet werden, um ein Signal zu übertragen, der Information, die die Ausgaben der Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24, die in die veranlassende Übertragungs- und Empfangsvorrichtung von 8 einbezogen sind. Basierend auf der empfangenen Übertragungsbedingungseinstellindexinformation stellt die Zielvorrichtung Übertragungsbedingungen ein. Dies bedeutet, dass die Zielvorrichtung optimale Übertragungsbedingungen einstellen kann, selbst wenn sich die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die während einer Übertragung von der veranlassenden Vorrichtung zu der Zielvorrichtung angenommen werden, von jenen unterscheiden, die während einer Übertragung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden. Somit kann die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung den gleichen Vorteil wie die vierte oder fünfte Ausführungsform bereitstellen.
In der sechsten Ausführungsform ist die Information, die von der veranlassenden Vorrichtung zu der Zielvorrichtung zu übertragen ist, nicht Übertragungsbedingungseinstellinformation, sondern Übertragungsbedingungseinstellindexinformation. Der Datenumfang der Übertragungsbedingungseinstellindexinformation ist kleiner als der der Übertragungsbedingungseinstellinformation. Deshalb ist die sechste Ausführungsform vorteilhafter als die vierte und fünfte Ausführungsform, da der Übertragungsdatenumfang, der von der veranlassenden Vorrichtung zu der Zielvorrichtung übertragen wird, in der sechsten Ausführungsform kleiner als in der vierten und fünften Ausführungsform ist.
In der sechsten Ausführungsform werden, wie in der vierten oder fünften Ausführungsform, die Übertragungsbedingungen basierend auf drei oder allen Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt – der Intensität eines empfangenen Signals, dem Verhältnis A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein erster Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, dem Verhältnis B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein zweiter Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern und einer geforderten Kommunikationsqualität. Die Übertragungsbedingungen können jedoch unter Verwendung lediglich des Verhältnisses A oder B oder beider von ihnen als der/die Übertragungsbedingungseinstellindex/Übertragungsbedingungseinstellindizes eingestellt werden.
(Siebte Ausführungsform)
10 veranschaulicht eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung wird durch Kombinieren der Funktionen der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen von 3 und 9 realisiert. Speziell wird eine Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 51 der OFDM-Vorrichtung von 3 hinzugefügt. Ferner wird eine Übertragungsbedingungseinstelleinheit vorgesehen, die eine Funktion hat zum Einstellen von Übertragungsbedingungen für die veranlassende Vorrichtung, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, der Ausgaben der Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24, die in die veranlassende Vorrichtung einbezogen sind. Die Einheit 52 hat auch eine Funktion zum Einstellen von Übertragungsbedingungen für die veranlassende Vorrichtung basierend auf der Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, die von einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen und durch die Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 51 getrennt wird.
Falls in der siebten Ausführungsform die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die während einer Übertragung von der veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung angenommen werden, im wesentlichen die gleichen wie jene sind, die während einer Übertragung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden, werden Übertragungsbedingungen für die veranlassende Vorrichtung, wie in der dritten Ausführungsform, unter Verwendung, als Übertragungsbedingungseinstellindexinformation, der Ausgaben der Empfangssignal-Intensitätsmessungseinheit 20, Teilträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 22 und Pilotträger-Übertragungskanalantwort-Vergleichseinheit 24 eingestellt.
Falls sich andererseits die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika, die während einer Übertragung von der veranlassenden Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung angenommen werden, von jenen unterscheiden, die während einer Übertragung von der Zielvorrichtung zu der veranlassenden Vorrichtung angenommen werden, werden Übertragungsbedingungen für die veranlassende Vorrichtung basierend auf einem OFDM-Signal, das von der Zielvorrichtung übertragen wird, wie in der Zielvorrichtung von 9 gemäß der sechsten Ausführungsform oder wie in der in 10 gezeigten Vorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform eingestellt. Mit anderen Worten werden die Übertragungsbedingungen für die veranlassende Vorrichtung durch die Übertragungsbedingungseinstelleinheit 52 basierend auf der Übertragungsbedingungseinstellindexinformation eingestellt, die durch die Übertragungsbedingungseinstellindex-Informationstrennungseinheit 51 getrennt wird.
Somit können in der siebten Ausführungsform optimale Übertragungsbedingungen ungeachtet dessen eingestellt werden, ob die Übertragungskanal-Antwortcharakteristika zwischen der veran lassenden und Zielvorrichtung identisch sind oder nicht. Als eine Modifikation der siebten Ausführungsform können ferner die Übertragungsbedingungen unter Verwendung, als der/die Übertragungsbedingungseinstellindex/Übertragungsbedingungseinstellindizes, des Verhältnisses A der Teilträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein erster Schwellwert ist, zu allen Teilträgern, oder des Verhältnisses B der Pilotträger mit einem als Kanalcharakteristika zu messenden Wert, der höher als ein zweiter Schwellwert ist, zu allen Pilotträgern oder beide Verhältnisse A und B eingestellt werden.
Dank der oben beschriebenen Konfigurationen können die Übertragungsbedingungen in Übereinstimmung mit den Übertragungskanal-Antwortcharakteristika von jedem Übertragungskanal eingestellt werden, wobei dadurch die effektive Datenübertragungsrate erhöht wird.

Claims

Eine OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung, enthaltend: einen Sender zum Übertragen eines OFDM-Signals, das eine Vielzahl von Teilträgern enthält zu und von einer Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung, wobei die Teilträger über jeweilige vorbestimmte Übertragungskanäle übertragen werden; ein Empfangsmittel (16) zum Empfangen eines OFDM-Signals, das von der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung übertragen wird; und ein Berechnungsmittel (21) zum Berechnen eines Wertes einer Kanalantwortcharakteristik von jedem der Übertragungskanäle entsprechend Teilträgern, oder mindestens je einigen Teilträgern, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind, wobei somit eine Vielzahl von berechneten Werten erhalten wird, die mit den Teilträgern in Verbindung stehen, gekennzeichnet dadurch zu umfassen: ein Vergleichsmittel (22, 24) zum Vergleichen der berechneten Werte, die von dem Berechnungsmittel zugeführt werden, mit einem vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der Teilträger, die einen zugehörigen Wert aufweisen, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller Teilträger, wobei somit ein berechnetes Verhältnis zum Bestimmen einer Übertragungsbedingung erhalten wird, wobei die Übertra gungsbedingung mindestens eines der Modulationsform, der Kodierungsrate, die bei Fehlerkorrekturkodierung verwendet wird, der Paketlänge und der Übertragungsleistung enthält; und ein Einstellungsmittel (12) zum Einstellen der Übertragungsbedingung basierend auf mindestens dem berechneten Verhältnis.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: ein Übertragungsmittel (14) zum Übertragen eines OFDM-Signals basierend auf der eingestellten Übertragungsbedingung.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, umfassend ein Messmittel (20) zum Messen einer Intensität des empfangenen OFDM-Signals, wobei das Einstellungsmittel (12) ein Mittel zum Einstellen der Übertragungsbedingung basierend auf der gemessenen Empfangssignalintensität enthält.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, umfassend ein Messmittel (20) zum Messen einer Intensität des empfangenen OFDM-Signals, wobei das Einstellungsmittel (12) ein Mittel zum Einstellen der Übertragungsbedingung basierend auf der gemessenen Empfangssignalintensität und einer angeforderten Kommunikationsqualität (23) enthält.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Einstellungsmittel (12) ein Mittel (31) zum Generieren von Übertragungsbedingungseinstellinformation umfasst, das verwendet wird, um eine Übertra gungsbedingungen zu bestimmen, die durch die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung benötigt wird, wenn die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung Information zu der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung überträgt basierend auf mindestens dem Verhältnis, das durch das Vergleichsmittel (22, 24) berechnet wird; und umfassend ein Übertragungsmittel (14) zum Übertragen der Übertragungsbedingungseinstellinformation zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, in der: das Berechnungsmittel (21) enthält ein Mittel zum Berechnen einer ersten Menge von Werten von Kanalantwortcharakteristika entsprechend bekannten Teilträgern, die in Datensymbolen enthalten sind, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind, und auch Berechnen einer zweiten Menge von Werten von Kanalantwortcharakteristika entsprechend bekannten Teilträgern, die in Präambeln enthalten sind, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind; das Vergleichsmittel (22, 24) enthält ein Mittel zum Vergleichen der ersten Menge von Werten mit einem ersten vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der bekannten Teilträger, die einen Wert der ersten Menge enthalten, der höher als der erste vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger, wobei das Vergleichsmittel (22, 24) auch enthält ein Mittel zum Vergleichen der zweiten Menge von Werten mit einem zweiten vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der bekannten Teilträger, die einen Wert der zweiten Menge enthalten, der höher als der zweite vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger; und das Einstellungsmittel (12) enthält ein Mittel zum Einstellen der Übertragungsbedingung basierend auf mindestens den Verhältnissen, die basierend auf dem Wert der ersten Menge und dem Wert der zweiten Menge berechnet sind.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, in der: das Berechnungsmittel (21) enthält ein Mittel zum Berechnen einer ersten Menge von Werten von Kanalantwortcharakteristika entsprechend bekannten Teilträgern, die in Datensymbolen enthalten sind, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind, und auch Berechnen einer zweiten Menge von Werten von Kanalantwortcharakteristika entsprechend Teilträgern, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind; das Vergleichsmittel (22, 24) enthält ein Mittel zum Vergleichen der ersten Menge von Werten mit einem ersten vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der bekannten Teilträger, die einen Wert der ersten Menge enthalten, der höher als der erste vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger, wobei das Vergleichsmittel (22, 24) auch enthält ein Mittel zum Vergleichen der zweiten Menge von Werten mit einem zweiten vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der Teilträger, die einen Wert der zweiten Menge enthalten, der höher als der zweite vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger; und das Einstellungsmittel (12) enthält ein Mittel zum Einstellen der Übertragungsbedingung basierend auf mindestens den Verhältnissen, die basierend auf dem Wert der ersten Menge und dem Wert der zweiten Menge berechnet sind.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, in der das Vergleichsmittel (22, 24) ein Mittel zum Vergleichen mindestens eines einer Amplitude, Leistung und Verzerrung entsprechend dem Wert der ersten Menge und dem Wert der zweiten Menge mit dem ersten vorbestimmten Schwellwert bzw. dem zweiten vorbestimmten Schwellwert enthält.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: ein Integrationsmittel (41) zum Integrieren von Information von Übertragungsbedingungseinstellindizes basierend auf mindestens dem Verhältnis, das durch das Vergleichsmittel (22, 24) berechnet wird, wobei auf die Übertragungsbedingungseinstellindizes verwiesen wird, um eine Übertragungsbedingung einzustellen, die die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung benötigt, wenn die Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung angepasst ist, Information zu der OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung zu übertragen; und ein Übertragungsmittel (14) zum Übertragen der Information der Übertragungsbedingungseinstellindizes zu der Zielübertragungs- und Empfangsvorrichtung.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 9, in der: das Berechnungsmittel (21) enthält ein Mittel zum Berechnen des Wertes der Kanalantwortcharakteristik von jedem der Übertragungskanäle entsprechend bekannten Teilträgern, die in Datensymbolen enthalten sind, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind, und einen ersten berechneten Wert erhält; und das Vergleichsmittel (22, 24) enthält ein erstes Vergleichsmittel (24) zum Vergleichen des ersten berechneten Wertes mit einem vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der bekannten Teilträger, die den Wert der Kanalantwortcharakteristik enthalten, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 9, in der: das Berechnungsmittel (21) enthält ein Mittel zum Berechnen des Wertes der Kanalantwortcharakteristik von jedem der Übertragungskanäle entsprechend bekannten Teilträgern, die in Präambeln enthalten sind, die in dem empfangenen OFDM-Signal enthalten sind, und einen zweiten berechneten Wert erhält; und das Vergleichsmittel (22, 24) enthält ein zweites Vergleichsmittel (22) zum Vergleichen des zweiten berechneten Wertes mit einem vorbestimmten Schwellwert, und Berechnen eines Verhältnisses der Zahl der bekannten Teilträger, die den Wert der Kanalantwortcharakteristik enthalten, der höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu der Zahl aller bekannten Teilträger.
Die OFDM-Übertragungs- und Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 9, in der das Vergleichsmittel (22, 24) ein Mittel zum Vergleichen mindestens eines einer Amplitude, Leistung und Verzerrung entsprechend dem Wert der Kanalantwortcharakteristik mit dem vorbestimmten Schwellwert enthält.