[發明專利]正交頻分多路復用調制解調器電路

有效

• 申請號: 01118788.3
• 申請日: 2001-06-13
• 公開（公告）號: CN1329406A
• 公開（公告）日: 2002-01-02
• 發明（設計）人: 市原正貴;古谷之綱
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H04J11/00
• 分類號: H04J11/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

本發明涉及正交頻分多路復用調制解調器電路，特別涉及發送多個不同信道的OFDM(正交頻分多路復用)調制解調器電路。

近年來，數字化廣播越來越普及，并采用OFDM系統作為它的調制系統。此外，在5GHz帶寬的無線LAN(局域網)中，也采用OFDM系統作為調制系統。

OFDM系統是一種把傳輸信號分成段的系統，并分別調制和傳輸多個副載波，其特點是OFDM系統具有高頻利用效率，并有很強的多徑衰落。

圖10顯示了常規正交頻分多路復用調制解調器電路結構的例子。下面參考圖10解釋上述OFDM系統的原理。首先，傳輸信號X是數字高清晰度電視廣播信號，由20Mbps數據信號和10.72Mbps系統開銷(用于誤差校正和同步控制的信號)信號組成。即，總傳輸信號是30.72Mbps。

這個信號通過串/并行轉換器(S/P)101產生4×512比特并行數據，并且，將數據分成每4比特一組。據此，產生了16-數值QAM(正交調幅)基帶信號A。

16-數值QAM基帶信號A是具有實部(Re)和虛部(Im)的復數數據。圖11顯示了復數平面上每一個信號點和4-比特輸入信號之間的對應。

因此，輸出的512復數16-數值QAM信號A的每一個符號率是30.72/4/512Msps＝15ksps。當這些復數數量輸入到逆富氏變換器(IFFT)105時，獲得了512組變換的結果B。這些結果用并/串行轉換器(P/S)106轉換成為串行信號C。

在轉換之前使得實部信號是I信號，虛部信號是Q信號，這些信號以采樣率15ksps×512＝7.68Msps被輸入到發射機(TX)107。發射機107執行I和Q基帶信號的正交調制，并從天線115將信號輸出。

圖12顯示了發射機信號中的副載波的分配。如圖12所述，副載波之間的每一個間隔等于15KHz的符號率，副載波的數量是512個。因此，帶寬是15KHz×512＝7.68MHz。

下面描述接收端的結構。在接收端，從發射端發射的高頻信號用天線116接收，接收機進行正交調制產生基帶信號(I、Q)D。串并行轉換器(S/P)109分別以7.68Msps的速率采樣這個信號，并產生由512組I(實部)和Q(虛部)信號構成的并行信號E。當這個信號輸入到離散富氏變換器(FFT)110時，獲得了512個復數量。

這個數據F表示了在復數平面上的每一個對應副載波的信號點。對應的4-比特數據(在16-數值QAM的情況中)從這個數據點再生，并解碼成為正交信號Y，用并/串行轉換器(P/S)112輸出。

如上所述，在OFDM系統中發射的比特率是非常高的，例如，30.72Mbps。這個信號被分成為許多副載波并被發射。當副載波的數量是512以及調制系統是16-數值QAM時，每個副載波的符號率變得只是15ksps。每一個符號的持續周期大約是67微秒，這個時間與通常多徑的徑差相比是足夠大的值。因此，OFDM系統對多徑傳輸具有很大的阻力。

現在假設OFDM系統利用如數字電視廣播和高速無線LAN設備的每一個單個單元。然而，因為OFDM系統在多徑傳輸中具有很強的特點，這個特點在其它移動通信中也具有吸引力。

因此，作為一個自然的結論，可以認為使用OFDM系統的要求也出現在移動通信中。但是，因為OFDM系統通過使用幾百個副載波實現了巨大的傳輸能力，所以，不允許一種移動通信獨占使用OFDM系統。

因此，通過一條OFDM線傳輸各種通信是可能的，例如，數字TV、無線LAN、互聯網、便攜式電話機。多種通信信號分別具有不同的比特率，根據信息類型，必須的傳輸質量(QoS：業務質量)是不同的。

即，在數據通信中存在各種不同的傳輸率(例如，28.8kbps、1.44Mbps、10Mbps)，要求的誤差率不高于10E-6。另一方面，在如電話的語音通信中，傳輸率是13kbps，10E-3的誤差率被認為是足夠高的質量。

本發明的目的是解決上述的問題，并提供一種可以多路復用信號的正交頻分多路復用調制解調器電路，這些信號的比特率和QoS相互之間不同，并可以通過一條OFDM線發射信號。

本發明的正交頻分多路復用調制解調器電路是一種使用多個副載波用于通信的正交頻分多路復用調制解調器電路，并發射和接收多通信信道。在電路中，多個副載波被分成各個副載波組并被指定給各個通信信道。

即，本發明的正交頻分多路復用調制解調器電路提供了一種方法，通過一條OFDM(正交頻分多路復用)線多路復用和發射多個比特率和QoS(業務質量)相互之間不同的通信信道。