[发明专利]正交频率分隔多路传输方法及其发送和接收装置

说明书

本发明是关于采用正交频率分隔多路(后面称为OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplex)传输方法的无线传输系统，特别是关于适于移动通信系统中使用的正交频率分隔多路传输方法及其发送和接收装置。

近年来，在声音信号和图象信号的传输中，数字调制方法的开发很盛行。其中在数字地面播送中，多通路干扰强而频率利用率高的正交波率分隔多路(OFDM)调制方法引起人们的关注。OFDM调制方法是一种以多个(数百至数千)相互正交的载波分别调制数字传输数据的方法。有关细节在文献“采用OFDM的移动体数字声音播送”(NHK，VIEW 1993，5)等中有介绍。

在采用OFDM调制方法的数字声音播放中，各个载波分别以差动QPSK方式调制。差动QPSK方式就是使数据与符号间的相位差相对应地传输的方式，在接收方能依靠延迟检波方法来对数据进行解调。因而具有使解调器较之采用同步检波方式结构简单的优点。

而差动QPSK方式是一种也适合于移动通信系统的调制方式。在移动通信系统的接收装置中，由于通道上发生的衰减等的影响接收信号的包络线和相位会发生变化。然而，差动QPSK方式由于是利用符号间的相位差来对数据进行解调的，因衰减而使接收信号波形变化的影响减小，所以能稳定地接收数据。

另一方面，在数字电视播放中利用OFDM调制方式时，为提高传输率必须使各个载波的调制方式多值化。在采用OFDM调制方式的数字电视播放的情况中，一般均采用多值QAM方式作各载波的调制方式。但在多值QAM方式下，由于不能进行先前所述的差动调制，为对多值QAM调制波进行解调在接收方就需要求出各个载波的振幅和相位。为此而提出了，周期地发送振幅和相位已知的基准符号，利用它们来对多值QAM符号解调的方法。

图15为表示历来的OFDM传输方式的举例的图形，是文献“采用多值OFDM的地面系统数字播放用调制方式的探讨”(1992NHK技研公开资料P28-36)中记载的内容该示例中，OFDM的载波数为448，每一OFDM符号中448个数据的1/8作为振幅和相位已知的基准数据。基准数据以外的有效数据波作为16QAM符号加以传送。而由于每一OFDM符号传送基准数据的载波的位置是改变的，对一个载波来说每8个符号传输一次基准数据。这样，就由多个OFDM符号构成一传送帧，而在予先确定的位置上发送基准数据。在接收方，由再生帧同步来接收基准数据，将之作为基准来时16将其QAM符号进行解调。

发送基准数据的间隔由考虑因衰减等原因引起的接收信号波的变动来决定。在城市等地区中的流动接收装置的情况中，由于来自各个方面的多种电波的相互干扰，接收信号波的包络线和相位作随机变化。这种包络线和相位变化各自按照与瑞利(Rayleigh)分布作相同的分布。在这样的瑞利通道中，接收信号波在时间上和频率上发生变化，但将其时间幅度和频率幅度认为是大致上是恒定的。它的分别被称之为相干时间和相干带宽。在图15中，基准数据的发送间隔必须要比通道的相干时间要小得多。

然而，在上述这样的历来的OFDM传输方式中，因要传送基准数据而存在有降低数据传输效率的问题。例如在图15的例子中，因为对各个载波8个符号要传送一次基准数据，传输效率降代到7/8。

本发明出于对上述情况的考虑，目的就在于提供，在即使受到衰减等的影响也能在接收方可靠地对多值调制符号进行解调，而且能以降低基准数据的传送量来提高数据传输率的，适用于移动通信系统的正交频率分隔多路传输方法及其发送装置和接收装置。

为达到上述目的，本发明的正交频率分隔多路传输方法就在于：在发送方，在时间方向和频率方向二维地配置多个槽隙构成传送帧、在限定此传送帧的规定槽隙中插入基准符号进行发送、与此同时在其它槽隙中将经由至少包含PSK调制方式的多种数字调制方式调制的多个信息符号以与前述各数据解调方式相对应的预定的位置关系插入并加以发送；另一方面在接收方，根据接收到的传送帧中的前述PSK符号检测接收信号的振幅和相位变化、根据此检测结果对前述传送帧中的基准符号进行校正、根据此校正后的基准符号来解调信息符号。

本发明的正交频率分隔多路传输方法的特征分别在于以采用下列各种方式作为发送由PSK调制方式调制的PSK信息符号的方式。

亦即，其第一方式为，在时间方向和频率方向上位置以一定的间隔予先固定地确定的槽隙中插入PSK信息符号进行发送的方法。