【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は時分割多重デジタル無線
通信方式に関し、特に本質的に周波数選択性フェージン
グに強い方式であるＭ−１６ＱＡＭ方式という変調方式
を採用し且つパイロットシンボル挿入形ひずみ補償を行
う時分割多重デジタル無線通信方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time division multiplex digital radio communication system, and more particularly, to a modulation system called M-16QAM, which is essentially resistant to frequency selective fading, and to perform pilot symbol insertion type distortion compensation. The present invention relates to a time-division multiplex digital radio communication system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】デジタル変調方式の一種である１６ＱＡ
Ｍ方式は、周波数を有効に利用することができるといっ
た利点を有する反面、移動通信にて例えば２５ｋＨｚ程
度のチャネル幅で運用する場合には耐遅延分散において
あまり良好な特性が得られないという欠点がある。2. Description of the Related Art 16QA which is a kind of digital modulation system
The M system has the advantage that the frequency can be used effectively, but has the drawback that when operating with a channel width of, for example, about 25 kHz in mobile communication, very good characteristics in delay dispersion are not obtained. is there.
【０００３】そこで、この１６ＱＡＭ方式に替わるもの
として、Ｍ−１６ＱＡＭ方式と呼ばれる方式が開発され
た。Therefore, a system called the M-16QAM system has been developed as an alternative to the 16QAM system.
【０００４】図５はＭ−１６ＱＡＭ方式の基本原理を示
し、送信しようとするＡｂｐｓの伝送速度を持つ伝送情
報ビット列をＭ分岐回路１でＭ個の並列した低速の、つ
まりＡ／Ｍｂｐｓの伝送速度を持つビット列に分割し、
各々のビット列をそれぞれ異なる周波数ｆ１〜ｆｍのサ
ブキャリアによる１６ＱＡＭ変調器２−１〜２−ｍで変
調し、周波数多重変調器３で再び合成してＭ−１６ＱＡ
Ｍ信号を生成し、これを電力増幅器４で増幅して空中線
５から送信するものである。FIG. 5 shows the basic principle of the M-16 QAM system, in which a transmission information bit string having an transmission rate of Abps to be transmitted is paralleled by M pieces in an M branch circuit 1, that is, a transmission rate of A / Mbps. Divided into bit strings with
Each bit string is modulated by 16QAM modulators 2-1 to 2-m using subcarriers having different frequencies f1 to fm, and combined by the frequency multiplex modulator 3 again to obtain M-16QA.
The M signal is generated, amplified by the power amplifier 4 and transmitted from the antenna 5.
【０００５】図６はＭ−１６ＱＡＭ信号のスペクトラム
図である。同図に示すように、それぞれのサブキャリア
１〜ｍの帯域幅は従来の１６ＱＡＭ信号の１／Ｍとな
る。サブキャリアの個数はＭなので、全体の帯域幅は１
６ＱＡＭ方式と等しい。しかしながら、各サブキャリア
の伝送速度は従来の１６ＱＡＭの１／Ｍに低下してお
り、遅延分散に対する耐性は伝送速度に反比例するた
め、Ｍ−１６ＱＡＭ方式は従来の１６ＱＡＭ方式に比べ
てＭ倍だけ遅延分散に対して強くなっている。つまり周
波数選択性フェージングに強い方式である。FIG. 6 is a spectrum diagram of an M-16 QAM signal. As shown in the figure, the bandwidth of each of the subcarriers 1 to m is 1 / M of the conventional 16QAM signal. Since the number of subcarriers is M, the overall bandwidth is 1
Equivalent to the 6QAM method. However, the transmission rate of each subcarrier is reduced to 1 / M of the conventional 16QAM, and the resistance to delay dispersion is inversely proportional to the transmission rate. Therefore, the M-16QAM scheme has a delay M times as long as the conventional 16QAM scheme. Strong against dispersion. In other words, the method is strong against frequency selective fading.
【０００６】なお、サブキャリアの数ｍ（＝Ｍ）は種々
の要因によって決定されるが、例えば２５ｋＨｚ程度の
チャネル幅の場合、ｍ＝４すなわち４−１６ＱＡＭ方式
が適当と考えられている。The number m (= M) of subcarriers is determined by various factors. For example, in the case of a channel width of about 25 kHz, it is considered that m = 4, that is, the 4-16 QAM system is appropriate.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このようにＭ−１６Ｑ
ＡＭ方式は、周波数の有効活用が可能であり且つ耐遅延
分散に優れているが、高速デジタル移動体通信システム
へ実際に適用するにあたっては、より一層のフェージン
グ対策が必要となる。そして、その際には解決すべき幾
つかの課題が存在する。As described above, the M-16Q
The AM system can effectively utilize the frequency and is excellent in delay dispersion resistance. However, when it is actually applied to a high-speed digital mobile communication system, further fading countermeasures are required. Then, there are some problems to be solved.
【０００８】その１つは、フェージング対策としてパイ
ロットシンボル挿入形フェージングひずみ補償方式を採
用する際のパイロットシンボルの挿入問題である。One of the problems is a pilot symbol insertion problem when a fading distortion compensation system using a pilot symbol insertion type is adopted as a countermeasure for fading.
【０００９】一般に、パイロットシンボル挿入形フェー
ジングひずみ補償方式は、例えば「電子情報通信学会論
文誌 Ｂ−II Ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｂ−II Ｎｏ．１１，
ｐｐ．６３０−６３８ １９９０年１１月 ［陸上移動
通信におけるトレリス符号化１６ＱＡＭ／ＴＤＭＡシス
テムの特性］ 三瓶政一他」（以下文献Ａと称す）に見
られるように、送信側においてパイロットシンボルを所
定間隔で通信スロットに挿入し、受信側においてパイロ
ットシンボルの状態からフェージングひずみ推定を行
い、その推定結果に基づきフェージングひずみ補償を行
うものである。In general, the pilot symbol insertion type fading distortion compensation method is described in, for example, “Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, B-II Vol. J73-B-II No. 11,
pp. 630-638 November 1990 [Characteristics of trellis-coded 16QAM / TDMA system in land mobile communication] As shown in Masakazu Sanbe et al. (Hereinafter referred to as Document A), pilot symbols are transmitted at predetermined intervals on the transmission side. This is inserted into a slot, fading distortion is estimated on the receiving side from the state of pilot symbols, and fading distortion is compensated based on the estimation result.
【００１０】そこで、このようなパイロットシンボル挿
入形フェージングひずみ補償方式をＭ−１６ＱＡＭ方式
の時分割多重デジタル無線通信方式に対し適用する場
合、通信スロット毎に所定時間間隔でパイロットシンボ
ルを挿入する従来の方法をそのまま適用すると、図７に
示すように、各サブキャリア１〜ｍの通信スロット毎に
所定時間間隔たとえば約１ｍｓ毎にパイロットシンボル
Ｐを挿入する形式となる。なお、図中、ＳＷは同期ワー
ドである。Therefore, when such a pilot symbol insertion type fading distortion compensation system is applied to the time division multiplex digital radio communication system of the M-16QAM system, a conventional pilot symbol is inserted at a predetermined time interval for each communication slot. If the method is applied as it is, as shown in FIG. 7, a format is adopted in which pilot symbols P are inserted at predetermined time intervals, for example, approximately every 1 ms for each communication slot of each of the subcarriers 1 to m. In the drawing, SW is a synchronization word.
【００１１】しかしながら、Ｍ−１６ＱＡＭ方式はＭ個
のサブキャリアを使用するが各サブキャリアの伝送スピ
ードは１キャリア方式に比べ１／Ｍに低下しているの
で、トータルな伝送情報量は変わらない。このため、パ
イロットシンボルを各サブキャリアに所定時間間隔で挿
入すると、全体に占めるパイロットシンボルの割合が増
加してその分だけ本来伝送すべき情報の数が少なくな
り、通信スロットの実効伝送スピードが低下してしま
う。なお、パイロットシンボルの挿入間隔を大きくする
ことによりパイロットシンボル数を減らす方法は、受信
側におけるフェージングひずみの推定誤差が大きくなり
過ぎるので採用は困難である。However, the M-16QAM system uses M subcarriers, but since the transmission speed of each subcarrier is reduced to 1 / M as compared with the one carrier system, the total amount of transmission information does not change. For this reason, when pilot symbols are inserted into each subcarrier at predetermined time intervals, the proportion of pilot symbols in the whole increases, and the number of information to be transmitted originally decreases by that amount, and the effective transmission speed of a communication slot decreases. Resulting in. Note that it is difficult to adopt a method of reducing the number of pilot symbols by increasing the pilot symbol insertion interval because the estimation error of fading distortion on the receiving side becomes too large.
【００１２】本発明はこのような事情に鑑みて為された
ものであり、その目的は、パイロットシンボルの挿入に
よって通信スロットの実効伝送スピードが落ちないよう
にすることにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to prevent the insertion of pilot symbols from lowering the effective transmission speed of a communication slot.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、伝送するビット列を複数の低速ビット列
に分割してそれぞれ周波数の異なる複数のサブキャリア
に別々にデジタル変調をした後に周波数多重化するＭ−
１６ＱＡＭ方式を使用し、且つ、この変調方式によるデ
ジタル信号を時分割した複数の通信スロットで通信する
と共に伝送特性改善のためパイロットシンボル挿入形フ
ェージングひずみ補償を行う時分割多重デジタル無線通
信方式において、以下の（Ａ）または（Ｂ）の構成を採
用している。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention divides a bit stream to be transmitted into a plurality of low-speed bit streams, and performs digital modulation on a plurality of subcarriers having different frequencies, respectively. M- to multiplex
In a time-division multiplexing digital wireless communication system using a 16QAM system and performing communication in a plurality of communication slots obtained by time-dividing a digital signal according to this modulation system and performing pilot symbol insertion type fading distortion compensation for improving transmission characteristics, (A) or (B).
【００１４】（Ａ）送信側において、全てのサブキャリ
アの通信スロットの同期をとって、特定の１サブキャリ
アの通信スロットに所定時間間隔でパイロットシンボル
を挿入する。(A) On the transmitting side, synchronization of communication slots of all subcarriers is performed, and pilot symbols are inserted into communication slots of one specific subcarrier at predetermined time intervals.
【００１５】（Ｂ）送信側において、全てのサブキャリ
アの通信スロットの同期をとって、Ｍ−１６ＱＡＭ信号
中に所定時間間隔でパイロットシンボルが現れるように
複数のサブキャリアの通信スロットにパイロットシンボ
ルを分散して挿入する。(B) On the transmitting side, the communication slots of all subcarriers are synchronized, and pilot symbols are assigned to communication slots of a plurality of subcarriers so that pilot symbols appear at predetermined time intervals in the M-16 QAM signal. Disperse and insert.
【００１６】[0016]
【作用】Ｍ−１６ＱＡＭ方式の各サブキャリアの周波数
間隔は比較的狭いので、各サブキャリアはほぼ均一なフ
ェージングひずみを受けると考えられる。このため、特
定の１サブキャリアの通信スロットに所定時間間隔毎に
パイロットシンボルを挿入しても、そのパイロットシン
ボルから受信側において同サブキャリアの受けるフェー
ジングひずみを推定することができると共に他のサブキ
ャリアの受けるフェージングひずみも推定することがで
きる。同様の理由で、複数のサブキャリアの通信スロッ
トに分散して挿入されたパイロットシンボルによって各
サブキャリアの受けるフェージングひずみを推定するこ
とができる。Since the frequency interval between the subcarriers of the M-16QAM system is relatively narrow, it is considered that each subcarrier receives substantially uniform fading distortion. For this reason, even if a pilot symbol is inserted into the communication slot of a specific subcarrier at predetermined time intervals, it is possible to estimate the fading distortion received by the subcarrier on the receiving side from the pilot symbol and to perform the other subcarriers. Can also be estimated. For the same reason, fading distortion received by each subcarrier can be estimated by pilot symbols that are dispersedly inserted in communication slots of a plurality of subcarriers.
【００１７】[0017]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１８】図１は本発明において採用したパイロット
シンボルの挿入方法の一例の説明図である。この図１と
既に説明した図７とを比較して明らかなように、本実施
例では、送信側において全てのサブキャリアの通信スロ
ットの同期をとって、Ｍ−１６ＱＡＭ信号中に所定時間
間隔（例えば約１ｍｓ）でパイロットシンボルＰが現れ
るように複数のサブキャリア１〜ｍの通信スロットにパ
イロットシンボルＰを分散して挿入している。このた
め、図７に比べ全体に占めるパイロットシンボルの割合
が小さくなり、その分１つの通信スロットで送信できる
本来のデータ量が増大している。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a pilot symbol insertion method employed in the present invention. As is apparent from a comparison between FIG. 1 and FIG. 7 already described, in the present embodiment, the communication slots of all the subcarriers are synchronized on the transmitting side, and a predetermined time interval (M For example, pilot symbols P are dispersedly inserted in communication slots of a plurality of subcarriers 1 to m so that pilot symbols P appear at about 1 ms). Therefore, the ratio of pilot symbols to the whole is smaller than that in FIG. 7, and the original data amount that can be transmitted in one communication slot is increased accordingly.
【００１９】なお、図１のようなパイロットシンボル挿
入方法を採用する場合、受信側においては、受信情報を
受信順に一旦メモリに蓄積し、この蓄積されたメモリ中
の受信情報からパイロットシンボルＰを検出し、パイロ
ットシンボルＰの状態およびその検出箇所に基づき各サ
ブキャリア１〜ｍにおけるフェージングひずみを推定
し、この推定値に基づきフェージングひずみ補償を行
う。When the pilot symbol insertion method as shown in FIG. 1 is adopted, the receiving side temporarily stores received information in a memory in the order of reception, and detects pilot symbols P from the stored received information in the memory. Then, fading distortion in each of the subcarriers 1 to m is estimated based on the state of the pilot symbol P and its detection location, and fading distortion compensation is performed based on the estimated value.
【００２０】図２は本発明において採用したパイロット
シンボルの挿入方法の別の例を示す。この例のパイロッ
トシンボル挿入方法は、送信側において、全てのサブキ
ャリア１〜ｍの通信スロットの同期をとって、特定の１
サブキャリア（図示の例ではサブキャリア３）の通信ス
ロットに所定時間間隔でパイロットシンボルＰを挿入す
るものである。FIG. 2 shows another example of a pilot symbol insertion method employed in the present invention. In the pilot symbol insertion method of this example, the transmission side synchronizes the communication slots of all the subcarriers 1 to m to specify a specific 1
A pilot symbol P is inserted at a predetermined time interval into a communication slot of a subcarrier (subcarrier 3 in the illustrated example).
【００２１】なお、図２のようなパイロットシンボル挿
入方法を採用する場合、受信側においては、受信情報を
受信順に一旦メモリに蓄積し、この蓄積されたメモリ中
の受信情報から特定のサブキャリア３に挿入されたパイ
ロットシンボルＰを検出し、パイロットシンボルＰの状
態およびその検出箇所に基づき特定のサブキャリア３お
よび残りのサブキャリア１，２，…，ｍにおけるフェー
ジングひずみを推定し、この推定値に基づきフェージン
グひずみ補償を行う。When the pilot symbol insertion method as shown in FIG. 2 is employed, on the receiving side, the received information is temporarily stored in a memory in the order of reception, and a specific subcarrier 3 is obtained from the stored received information in the memory. , M, and based on the state of the pilot symbol P and its detection location, estimate the fading distortion in the specific subcarrier 3 and the remaining subcarriers 1, 2,..., M. Fading distortion compensation is performed based on this.
【００２２】次に図１のようなパイロットシンボルの挿
入方法を採用した時分割多重デジタル無線通信方式の実
施例について説明する。例としては、無線基地局（又は
無線中継局）と移動局とから構成された移動体無線通信
方式であって、伝送するビット列を複数の低速ビット列
に分割してそれぞれ周波数の異なる複数のサブキャリア
に別々にデジタル変調をした後に周波数多重化するマル
チサブキャリア・デジタル変調方式として４−１６ＱＡ
Ｍ方式を使用し、且つ、この変調方式によるデジタル信
号を時分割した複数の通信スロットで通信すると共に伝
送特性改善のためパイロットシンボル挿入形フェージン
グひずみ補償を行う時分割多重デジタル移動体無線通信
方式を用いる。Next, an embodiment of a time division multiplex digital radio communication system adopting a pilot symbol insertion method as shown in FIG. 1 will be described. An example is a mobile radio communication system including a radio base station (or a radio relay station) and a mobile station, in which a bit sequence to be transmitted is divided into a plurality of low-speed bit sequences, and a plurality of subcarriers each having a different frequency. 4-16QA as a multi-subcarrier digital modulation method of separately performing digital modulation and frequency multiplexing
A time-division multiplexing digital mobile radio communication system that uses the M system and performs communication in a plurality of communication slots obtained by time-division of a digital signal based on this modulation system and performs pilot symbol insertion type fading distortion compensation to improve transmission characteristics. Used.
【００２３】図３はこのような時分割多重デジタル移動
体無線通信方式において無線基地局（又は無線中継局）
および移動局に備えられる送信機系の一例を示すブロッ
ク図、図４は同局に備えられる受信機系の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 3 shows a radio base station (or radio relay station) in such a time division multiplex digital mobile radio communication system.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a transmitter system provided in the mobile station, and FIG. 4 is a block diagram showing an example of a receiver system provided in the mobile station.
【００２４】なお、図３において、１０は伝送情報ビッ
ト列の入力端子、１１はビット列分岐回路、１２−１〜
１２−４は４ビットのレジスタ、１３−１〜１３−４は
４ビットで構成されるパイロットシンボルＰを保持する
パイロットシンボルレジスタ、１４−１〜１４−４はセ
レクタ、１５−１〜１５−４はゲート、１６は各部を制
御する制御部、１７，１８，１９は制御部１６が出力す
る分岐制御信号，セレクト制御信号，同期タイミング信
号、２０−１〜２０−４はそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ４の
サブキャリアによる１６ＱＡＭ変調器、２１は周波数多
重変調器、２２は無線部、２３は空中線、２４−１〜２
４−４は１２ビット（３シンボル）で構成される同期ワ
ードＳＷを保持する同期ワードレジスタである。In FIG. 3, reference numeral 10 denotes an input terminal of a transmission information bit string, 11 denotes a bit string branch circuit, and 12-1 to 12-1.
12-4 is a 4-bit register, 13-1 to 13-4 are pilot symbol registers for holding pilot symbols P composed of 4 bits, 14-1 to 14-4 are selectors, and 15-1 to 15-4. Is a gate, 16 is a control unit for controlling each unit, 17, 18, and 19 are branch control signals, select control signals, and synchronization timing signals output from the control unit 16, and 20-1 to 20-4 are frequencies f1 to f4, respectively. 16QAM modulator using subcarriers, 21 is a frequency multiplexing modulator, 22 is a radio unit, 23 is an antenna, and 24-1 to 2-2.
Reference numeral 4-4 denotes a synchronization word register for holding a synchronization word SW composed of 12 bits (3 symbols).
【００２５】なお、本実施例では、１６ＱＡＭの送信シ
ンボルの中で第１，第２，第３，第４象限の最大振幅を
もつシンボルをそれぞれパイロットシンボルとしてパイ
ロットシンボルレジスタ１３−１〜１３−４に各々設定
してあるが、全てのサブキャリアで同一のパイロットシ
ンボル（例えば第１象限の最大振幅をもつシンボル）を
使用する場合には、そのようなパイロットシンボルを保
持する１個のパイロットシンボルレジスタを設け、その
出力をセレクタ１４−１〜１４−４に出力する構成とす
れば良い。In this embodiment, among the 16QAM transmission symbols, the symbols having the maximum amplitudes of the first, second, third and fourth quadrants are used as pilot symbols, respectively, as pilot symbol registers 13-1 to 13-4. In the case where the same pilot symbol (for example, the symbol having the maximum amplitude in the first quadrant) is used for all subcarriers, one pilot symbol register holding such a pilot symbol is set. And output the output to the selectors 14-1 to 14-4.
【００２６】また、図４において、３０は空中線、３１
は無線部、３２は周波数分岐回路、３３−１〜３３−４
はそれぞれ受信側の１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−
４に対応する１６ＱＡＭ復調器、３４はメモリ、３５は
ＣＰＵ、３６は入出力インタフェイス（Ｉ／Ｏ）、３７
は出力端子である。In FIG. 4, reference numeral 30 denotes an antenna, 31
Is a radio unit, 32 is a frequency branch circuit, 33-1 to 33-4
Are the 16 QAM modulators 20-1 to 20- on the receiving side, respectively.
4 is a 16QAM demodulator, 34 is a memory, 35 is a CPU, 36 is an input / output interface (I / O), 37
Is an output terminal.
【００２７】先ず、図１および図３を参照して送信機系
の動作を説明する。First, the operation of the transmitter system will be described with reference to FIGS.
【００２８】図３の制御部１６は、１つの通信スロット
の開始点において、セレクト制御信号１８によりセレク
タ１４−１〜１４−４が同期ワードレジスタ２４−１〜
２４−４に保持された同期ワードＳＷの先頭４ビットを
選択するように制御し、次のタイミングで同期タイミン
グ信号１９によりゲート１５−１〜１５−４を同時に開
くことにより、同期ワードの先頭４ビットをそれぞれ１
６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−４に加える。In the control unit 16 shown in FIG. 3, at the start point of one communication slot, the selectors 14-1 to 14-4 switch the synchronous word registers 24-1 to 24-4 by the select control signal 18.
By controlling to select the first four bits of the synchronization word SW held in the synchronization word 24-4, the gates 15-1 to 15-4 are simultaneously opened by the synchronization timing signal 19 at the next timing, whereby the first four bits of the synchronization word are changed. 1 for each bit
It is added to 6QAM modulators 20-1 to 20-4.
【００２９】次に、制御部１６は、セレクト制御信号１
８によりセレクタ１４−１〜１４−４が同期ワードレジ
スタ２４−１〜２４−４に保持された同期ワードＳＷの
中間４ビットを選択するように制御し、次のタイミング
で同期タイミング信号１９によりゲート１５−１〜１５
−４を同時に開くことにより、同期ワードの中間４ビッ
トをそれぞれ１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−４に加
える。Next, the control unit 16 outputs the select control signal 1
8 controls the selectors 14-1 to 14-4 to select the middle four bits of the synchronization word SW held in the synchronization word registers 24-1 to 24-4, and gates the synchronization timing signal 19 at the next timing. 15-1 to 15
-4 are simultaneously opened to add the middle four bits of the sync word to the 16QAM modulators 20-1 to 20-4, respectively.
【００３０】次に、制御部１６は、セレクト制御信号１
８によりセレクタ１４−１〜１４−４が同期ワードレジ
スタ２４−１〜２４−４に保持された同期ワードＳＷの
最終４ビットを選択するように制御し、次のタイミング
で同期タイミング信号１９によりゲート１５−１〜１５
−４を同時に開くことにより、同期ワードの最後の４ビ
ットをそれぞれ１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−４に
加える。Next, the control section 16 outputs the select control signal 1
8 controls the selectors 14-1 to 14-4 to select the last four bits of the synchronization word SW held in the synchronization word registers 24-1 to 24-4, and gates the synchronization timing signal 19 at the next timing. 15-1 to 15
-4 are simultaneously opened to add the last four bits of the sync word to the 16QAM modulators 20-1 to 20-4, respectively.
【００３１】以上で、通信スロットの開始点において周
波数がｆ１〜ｆ４の各サブキャリアの通信スロットの開
始点に１２ビット構成の同期ワードが１つ挿入されたこ
とになる。As described above, one 12-bit synchronization word is inserted at the start point of the communication slot at the start point of the communication slot of each of the subcarriers having the frequencies f1 to f4.
【００３２】次に、制御部１６は、セレクト制御信号１
８によりセレクタ１４−１がパイロットシンボルレジス
タ１３−１の出力を選択するように制御し、残りのセレ
クタ１４−２〜１４−４がレジスタ１２−２〜１２−４
の出力を選択するように制御し、ビット列分岐回路１１
が入力端子１０に加わる伝送情報ビット列の先頭の４ビ
ットをレジスタ１２−２に、続く４ビットをレジスタ１
２−３に、更に次の４ビットをレジスタ１２−４に出力
するように制御し、次のタイミングで同期タイミング信
号１９によりゲート１５−１〜１５−４を同時に開いて
パイロットシンボル，伝送情報ビット列の各４ビットを
それぞれ１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−４に加え
る。そして、制御部１６内のパイロットシンボル送出間
隔制御用のタイマ（図示せず）をスタートさせる。Next, the control unit 16 outputs the select control signal 1
8 controls the selector 14-1 to select the output of the pilot symbol register 13-1, and the remaining selectors 14-2 to 14-4 control the registers 12-2 to 12-4.
Is controlled to select the output of the bit string branch circuit 11.
Are the first four bits of the transmission information bit string applied to the input terminal 10 in the register 12-2, and the subsequent four bits in the register 1
In step 2-3, the next four bits are controlled to be output to the register 12-4. At the next timing, the gates 15-1 to 15-4 are simultaneously opened by the synchronization timing signal 19 to open the pilot symbol and the transmission information bit string. Are added to the 16QAM modulators 20-1 to 20-4, respectively. Then, a timer (not shown) for controlling a pilot symbol transmission interval in the control unit 16 is started.
【００３３】次に、制御部１６は、セレクト制御信号１
８によりセレクタ１４−１〜１４−４がレジスタ１２−
１〜１２−４の出力を選択するように制御し、ビット列
分岐回路１１が伝送情報ビット列の後続の各４ビットず
つをレジスタ１２−１〜１２−４に出力するように制御
し、次のタイミングで同期タイミング信号１９によりゲ
ート１５−１〜１５−４を同時に開いて伝送情報ビット
列の各４ビットをそれぞれ１６ＱＡＭ変調器２０−１〜
２０−４に加える制御を、パイロットシンボル送出間隔
制御用のタイマがタイムアウトするまで、即ち次にパイ
ロットシンボルを挿入するタイミングになるまで繰り返
す。Next, the control unit 16 outputs the select control signal 1
8, the selectors 14-1 to 14-4 change the register 12-
1 to 12-4 are selected, and the bit string branch circuit 11 is controlled to output the subsequent four bits of the transmission information bit string to the registers 12-1 to 12-4. The gates 15-1 to 15-4 are simultaneously opened by the synchronization timing signal 19, and each of the four bits of the transmission information bit string is converted to a 16QAM modulator 20-1 to 20-1.
The control to be added to 20-4 is repeated until the timer for pilot symbol transmission interval control times out, that is, until the next timing for inserting a pilot symbol.
【００３４】そして、次のパイロットシンボルの挿入タ
イミングになると、制御部１６は、セレクト制御信号１
８により前回パイロットシンボルを挿入したサブキャリ
アの次のサブキャリアに対応するセレクタ１４−２がパ
イロットシンボルレジスタ１３−２の出力を選択するよ
うに制御し、残りのセレクタ１４−１，１４−３，１４
−４がレジスタ１２−１，１２−３，１２−４の出力を
選択するように制御し、ビット列分岐回路１１が入力端
子１０に加わる伝送情報ビット列の後続の４ビットをレ
ジスタ１２−１に、続く４ビットをレジスタ１２−３
に、更に次の４ビットをレジスタ１２−４に出力するよ
うに制御し、次のタイミングで同期タイミング信号１９
によりゲート１５−１〜１５−４を同時に開いて伝送情
報ビット列の４ビット，パイロットシンボル，伝送情報
ビット列の後続の各４ビットをそれぞれ１６ＱＡＭ変調
器２０−１〜２０−４に加える。そして、制御部１６内
のパイロットシンボル送出間隔制御用のタイマを再スタ
ートさせる。Then, at the timing of inserting the next pilot symbol, the control unit 16 sends the select control signal 1
8, the selector 14-2 corresponding to the subcarrier next to the subcarrier in which the pilot symbol was previously inserted is controlled to select the output of the pilot symbol register 13-2, and the remaining selectors 14-1, 14-3, 14
-4 controls the output of the registers 12-1, 12-3, and 12-4, and the bit string branching circuit 11 stores the subsequent 4 bits of the transmission information bit string applied to the input terminal 10 to the register 12-1. The next 4 bits are stored in register 12-3.
Then, the next four bits are controlled to be output to the register 12-4, and the synchronization timing signal 19 is output at the next timing.
To open the gates 15-1 to 15-4 at the same time to add the 4 bits of the transmission information bit sequence, the pilot symbol, and the subsequent 4 bits of the transmission information bit sequence to the 16QAM modulators 20-1 to 20-4, respectively. Then, the timer for controlling the transmission interval of pilot symbols in the control section 16 is restarted.
【００３５】そして、制御部１６は再び伝送情報ビット
列の後続の各４ビットが１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２
０−４に入力される制御を行い、次のパイロットシンボ
ル挿入タイミングになると、今度は１６ＱＡＭ変調器２
０−３に対応するサブキャリアにのみパイロットシンボ
ルを挿入し、再び伝送情報ビット列の後続の各４ビット
が１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０−４に入力される制
御を行い、再度パイロットシンボル挿入タイミングにな
ると、今度は１６ＱＡＭ変調器２０−４に対応するサブ
キャリアにのみパイロットシンボルを挿入する制御を行
う。Then, the control unit 16 again determines that the subsequent 4 bits of the transmission information bit string are 16QAM modulators 20-1 to 20-2.
When the next pilot symbol insertion timing is reached, the 16QAM modulator 2
Pilot symbols are inserted only into subcarriers corresponding to 0-3, control is performed such that the subsequent 4 bits of the transmission information bit string are input to 16QAM modulators 20-1 to 20-4 again, and the pilot symbol insertion timing is again determined. , Control is performed to insert pilot symbols only into subcarriers corresponding to the 16QAM modulator 20-4.
【００３６】以上のような動作を通信スロットの終了ま
で繰り返し、次の通信スロットも同様に処理する。The above operation is repeated until the end of the communication slot, and the next communication slot is processed in the same manner.
【００３７】さて、各１６ＱＡＭ変調器２０−１〜２０
−４に順次に入力された各４ビットはそれぞれ異なる周
波数のサブキャリアで１６ＱＡＭの変調を受けた後、周
波数多重変調器２１で合成され、無線部２２を通じて空
中線２３から電波として送出される。Now, each of the 16QAM modulators 20-1 to 20-20
Each of the four bits sequentially input to -4 is subjected to 16QAM modulation by subcarriers having different frequencies, and then combined by the frequency multiplex modulator 21 to be transmitted as radio waves from the antenna 23 through the radio unit 22.
【００３８】以上のような動作が送信系で行われること
により、図１に示したように、全てのサブキャリアの通
信スロットの同期が取られ、且つ、複数のサブキャリア
１〜ｍの通信スロットにパイロットシンボルＰが分散し
て挿入される。By performing the above operation in the transmission system, as shown in FIG. 1, the communication slots of all the subcarriers are synchronized, and the communication slots of a plurality of subcarriers 1 to m are obtained. , Pilot symbols P are dispersedly inserted.
【００３９】次に、図１および図４を参照して受信機系
の動作を説明する。Next, the operation of the receiver system will be described with reference to FIGS.
【００４０】送信機系から送出された電波は図４の空中
線３０で受信され、無線部３１で増幅等された後、周波
数分岐回路３２で各サブキャリア毎に分けられ、対応す
る１６ＱＡＭ復調器３３−１〜３３−４に入力されて個
別に復調される。そして、各１６ＱＡＭ復調器３３−１
〜３３−４の出力が受信順にメモリ３４に格納される。The radio wave transmitted from the transmitter system is received by the antenna 30 shown in FIG. 4, amplified by the radio unit 31, divided by sub-carriers by the frequency branch circuit 32, and assigned to the corresponding 16QAM demodulator 33. -1 to 33-4 are input and demodulated individually. Then, each 16QAM demodulator 33-1
33-4 are stored in the memory 34 in the order of reception.
【００４１】ここで、メモリ３４内に４個の領域３４−
１〜３４−４があり、１６ＱＡＭ復調器３３−１の出力
は受信順に領域３４−１の先頭Ａ０から順に格納され、
１６ＱＡＭ復調器３３−２，３３−３，３３−４の出力
も受信順にそれぞれ領域３４−２，３４−３，３４−４
の先頭Ａ０から順に格納されるとすると、図１の場合、
各領域３４−１〜３４−４の格納内容は例えば図４に示
すようになる。Here, four areas 34-
The output of the 16QAM demodulator 33-1 is stored in order of reception from the head A0 of the area 34-1.
The outputs of the 16QAM demodulators 33-2, 33-3, and 33-4 are also received in the regions 34-2, 34-3, and 34-4 in the order of reception.
Are stored in order from the beginning A0 of FIG.
The storage contents of the areas 34-1 to 34-4 are, for example, as shown in FIG.
【００４２】そこで、ＣＰＵ３５は、メモリ３４の各領
域３４−１〜３４−４中から同期ワードＳＷを検出する
ことにより各サブキャリアの通信スロットを認識する。
また、各領域３４−１〜３４−４中からパイロットシン
ボルＰを検出し、この検出したパイロットシンボルＰの
状態およびその検出箇所に基づき各サブチャネルにおけ
るフェージングひずみを推定し、その推定値に基づきフ
ェージングひずみ補償を行う。Therefore, the CPU 35 recognizes the communication slot of each subcarrier by detecting the synchronization word SW from each of the areas 34-1 to 34-4 of the memory 34.
Further, a pilot symbol P is detected from each of the regions 34-1 to 34-4, and a fading distortion in each sub-channel is estimated based on the state of the detected pilot symbol P and its detection location, and fading is performed based on the estimated value. Perform distortion compensation.
【００４３】ここで、パイロットシンボルを用いたフェ
ージングひずみの推定および補償の方法としては各種考
えられ、本発明はそのような方法まで限定するものでは
ないが、一例を挙げれば、フェージングひずみの推定
は、約１ｍｓ毎に現れるパイロットシンボルの受けたフ
ェージングひずみ（振幅ひずみ）を元に情報シンボルの
受けるフェージングひずみ（振幅ひずみ）を内挿方法や
外挿方法で求め、フェージングひずみの補償は、推定し
たフェージングひずみを打ち消す方向に情報シンボルの
振幅値を補正することで行う。勿論、文献Ａに記載した
ように受信機系で最大比合成形空間ダイバーシチを採用
し、フェージングひずみの推定値をもとに最大比合成形
ダイバーシチを行うことでフェージングひずみ補償を行
うようにしても良い。Here, various methods for estimating and compensating for fading distortion using pilot symbols are conceivable. The present invention is not limited to such a method. , The fading distortion (amplitude distortion) received by the information symbol is obtained by an interpolation method or an extrapolation method based on the fading distortion (amplitude distortion) received by the pilot symbol appearing about every 1 ms, and the fading distortion is compensated by the estimated fading. This is performed by correcting the amplitude value of the information symbol in a direction to cancel the distortion. Of course, as described in Document A, the maximum ratio combining type space diversity is adopted in the receiver system, and the fading distortion compensation is performed by performing the maximum ratio combining type diversity based on the estimated value of the fading distortion. good.
【００４４】なお、ＣＰＵ３５は各サブキャリアの通信
スロットを認識し、フェージングひずみ補償等の必要な
処理を施した受信情報を入出力インタフェイス３６を介
して出力端子３７に出力する。Note that the CPU 35 recognizes the communication slot of each subcarrier and outputs received information subjected to necessary processing such as fading distortion compensation to the output terminal 37 via the input / output interface 36.
【００４５】以上の送信機系および受信機系の構成は図
１に示すようなパイロットシンボルの挿入方法を採用し
た時分割多重デジタル無線移動体無線通信方式のもので
あるが、図２に示すようなパイロットシンボルの挿入方
法を採用した時分割多重デジタル移動体無線方式の送信
機系および受信機系もほぼ同様の構成で実現できる。The configuration of the transmitter system and the receiver system described above is of the time division multiplex digital radio mobile radio communication system adopting the pilot symbol insertion method as shown in FIG. 1, but as shown in FIG. A transmitter system and a receiver system of the time-division multiplex digital mobile radio system employing a simple pilot symbol insertion method can be realized with almost the same configuration.
【００４６】この場合、パイロットシンボルを挿入する
特定のサブキャリアを図３の１６ＱＡＭ変調器２０−３
に対応するサブキャリア３とすると、パイロットシンボ
ルレジスタ１３−１，１３−２，１３−４が省略され、
パイロットシンボルレジスタ１３−３のみが設けられ
る。そして、制御部１６はパイロットシンボルの挿入タ
イミングが到来するごとにセレクタ１４−３をパイロッ
トシンボルレジスタ１３−３側に切り替えて１つのパイ
ロットシンボルを挿入する制御を行う。In this case, the specific subcarrier into which the pilot symbol is inserted is set to the 16QAM modulator 20-3 shown in FIG.
, The pilot symbol registers 13-1, 13-2, 13-4 are omitted,
Only pilot symbol register 13-3 is provided. Then, the control section 16 switches the selector 14-3 to the pilot symbol register 13-3 side every time the pilot symbol insertion timing arrives, and controls to insert one pilot symbol.
【００４７】以上の実施例では４−１６ＱＡＭ方式を例
にしたが、その他のＭ−１６ＱＡＭを使用した時分割多
重デジタル無線通信方式に対しても本発明は適用可能で
ある。In the above embodiment, the 4-16QAM system has been described as an example. However, the present invention can be applied to other time division multiplex digital radio communication systems using M-16QAM.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、送信側
において全てのサブキャリアの通信スロットの同期をと
って、特定の１サブキャリアの通信スロットに所定時間
間隔でパイロットシンボルを挿入するか、或いは、Ｍ−
１６ＱＡＭ信号中に所定時間間隔でパイロットシンボル
が現れるように複数のサブキャリアの通信スロットにパ
イロットシンボルを分散して挿入するようにしたので、
各サブキャリアの通信スロット毎にパイロットシンボル
を挿入する場合に比べ全体に占めるパイロットシンボル
の割合を小さくでき、パイロットシンボル挿入による通
信スロットの実効伝送スピードの低下を極力抑えること
ができる。As described above, according to the present invention, the transmitting side synchronizes the communication slots of all subcarriers and inserts pilot symbols into communication slots of one specific subcarrier at predetermined time intervals. Or M-
Since pilot symbols are dispersedly inserted into communication slots of a plurality of subcarriers so that pilot symbols appear at predetermined time intervals in a 16QAM signal,
It is possible to reduce the ratio of pilot symbols to the whole as compared with the case where a pilot symbol is inserted for each communication slot of each subcarrier, and it is possible to minimize a decrease in the effective transmission speed of the communication slot due to the insertion of the pilot symbol.
【図１】本発明において採用したパイロットシンボルの
挿入方法の一例の説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a pilot symbol insertion method employed in the present invention.
【図２】本発明において採用したパイロットシンボルの
挿入方法の別の例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of another example of a pilot symbol insertion method employed in the present invention.
【図３】本発明の一実施例にかかる時分割多重デジタル
移動体無線通信方式において無線基地局（又は無線中継
局）および移動局に備えられる送信機系の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a radio base station (or a radio relay station) and a transmitter system provided in the mobile station in the time division multiplex digital mobile radio communication system according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例にかかる時分割多重デジタル
移動体無線通信方式において無線基地局（又は無線中継
局）および移動局に備えられる受信機系の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a radio base station (or a radio relay station) and a receiver system provided in the mobile station in the time division multiplex digital mobile radio communication system according to one embodiment of the present invention.
【図５】Ｍ−１６ＱＡＭ方式の基本原理図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the basic principle of the M-16QAM system.
【図６】Ｍ−１６ＱＡＭ信号のスペクトラム図である。FIG. 6 is a spectrum diagram of an M-16 QAM signal.
【図７】パイロットシンボルの一般的な挿入方法の説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a general pilot symbol insertion method.
１０…伝送情報ビット列の入力端子 １１…ビット列分岐回路 １２−１〜１２−４…レジスタ １３−１〜１３−４…パイロットシンボルレジスタ １４−１〜１４−４…セレクタ １５−１〜１５−４…ゲート １６…制御部 １７…分岐制御信号 １８…セレクト制御信号 １９…同期タイミング信号 ２０−１〜２０−４…１６ＱＡＭ変調器 ２１…周波数多重変調器 ２２，３１…無線部 ２３，３０…空中線 ２４−１〜２４−４…同期ワードレジスタ ３２…周波数分岐回路 ３３−１〜３３−４…１６ＱＡＭ復調器 ３４…メモリ ３４−１〜３４−４…領域 ３５…ＣＰＵ ３６…入出力インタフェイス ３７…出力端子 Reference Signs List 10: input terminal of transmission information bit string 11: bit string branch circuit 12-1 to 12-4 register 13-1 to 13-4 pilot symbol register 14-1 to 14-4 selector 15-1 to 15-4 Gate 16 Control unit 17 Branch control signal 18 Select control signal 19 Synchronous timing signal 20-1 to 20-4 16QAM modulator 21 Frequency multiplex modulator 22, 31 Radio unit 23, 30 Antenna 24- 1-24-4: Synchronous word register 32: Frequency branching circuit 33-1 to 33-4: 16QAM demodulator 34: Memory 34-1 to 34-4: Area 35: CPU 36: Input / output interface 37: Output terminal
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4100625AJP2882176B2 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Time division multiplex digital wireless communication system |
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|---|---|---|---|
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