CN102160311A - 发送装置以及接收装置 - Google Patents

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Abstract

一种发送装置，将发送数字信号变换为高频模拟信号而使用多个发送频率进行发送，具备：分割部(12)，将发送信号序列分割为多个块；子块生成部(13)，对块进行预编码处理，将预编码处理后的块进一步分割为子块；频率分配部(14)，生成将子块分配到发送频率的频率信号；以及逆DFT处理部(15)，将频率信号变换为时间信号，所述发送装置将时间信号作为发送数字信号。

Description

发送装置以及接收装置
技术领域
本发明涉及采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)的通信系统中的发送装置以及接收装置。
背景技术
作为数字无线通信中的信号发送方式的一个例子的SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access：单载波频分多址)方式，可以实现高发送功率效率和高频率利用效率。使用SC-FDMA方式来进行信号发送的发送机一般具有进行离散傅立叶变换以及离散傅立叶逆变换的功能。首先，通过对发送信号符号序列执行离散傅立叶变换，制成发送符号序列的频域数据。之后，对系统波段内的规定的频率分配发送符号序列的频域数据。然后，通过对分配了的结果进行离散傅立叶逆变换从而制成SC-FDMA发送信号。
另外，近年来，作为对SC-FDMA方式进行了扩展的方法，公开了如下技术：在1个发送机内具有与不同的频带对应的多个SC-FDMA发送系统(例如，参照下述非专利文献1)。在该技术中，通过将各个SC-FDMA发送系统所生成的SC-FDMA发送信号进行合成并发送该合成信号，由此可以对应于宽波段的系统。例如，在下述非专利文献1中进行了公开。
非专利文献1：Nokia Siemens Networks，Nokia，“R1-082609：Uplink Multiple Access for LTE-Advanced”，3GPP TSG RAN WG1Meeting #53bis Warsaw，Poland，June 30-July 4，2008.
发明内容
但是，根据所述以往的技术，存在于发送机内的各SC-FDMA发送系统分别是仅能够对规定的频带分配信号的结构。因此，存在无法有效利用宽的系统波段宽度这样的问题。
另外，在所述以往的技术中，最终从发送机发送的信号是多个SC-FDMA发送信号的合成信号，所以存在峰均功率比(PAPR∶Peakto Average Power Ratio)变高这样的问题。
本发明是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供一种可以抑制PAPR并且有效地利用宽的系统波段的发送装置以及接收装置。
为了解决所述的课题并达到目的，本发明的发送装置将发送数字信号变换为高频模拟信号，使用多个发送频率进行发送，所述发送装置的特征在于，具备：块分割单元，将发送信号序列分割为1个以上的个数的块；预编码单元，对所述块进行预编码处理；子块分割单元，将所述预编码处理后的块进一步分割为子块；频率分配单元，生成将所述子块分配到所述发送频率的频率信号；以及离散傅立叶逆变换单元，将所述频率信号变换为时间信号，其中，将所述时间信号作为所述发送数字信号。
根据本发明，发送机将信息比特序列分割为多个系统的块，针对每个块使用编码处理、符号生成处理以及DFT处理，变换为多个频域的块，而且将频域的块分别分割为多个子块，将子块分配到系统波段内的期望的频率，所以起到可以抑制PAPR、并且有效地利用宽的系统波段这样的效果。
附图说明
图1是示出发送装置的功能结构例的图。
图2是示出实施方式1的发送机的发送信号生成部的结构例的图。
图3是示出子块生成部的结构例的图。
图4是示出频率分配部的处理的一个例子的概念的图。
图5是示出参照信号生成部的结构例的图。
图6是示出实施方式1的帧结构例的图。
图7是示出实施方式1的接收机的结构例的图。
图8是示出传送路径推测处理部的结构例的图。
图9是示出接收信号处理部的结构例的图。
图10是示出实施方式2的与发送机的子块生成关联的结构要素的结构例的图。
图11是示出实施方式2的与接收机的接收信号处理部的结合处理关联的结构要素的结构例的图。
图12是示出实施方式3的发送机的子块生成部的功能结构例的图。
图13是示出针对频域的块的循环扩展处理的一个例子的图。
图14是示出频域中的信号成分的整形处理的一个例子的图。
图15是示出实施方式3的接收机的接收信号处理部的功能结构例的图。
图16是示出实施方式4的发送机的功能结构例的图。
图17是示出实施方式4的发送信号生成部的结构例的图。
图18是示出实施方式4的分割部所实施的信息比特序列的分割的一个例子的图。
图19是示出层映射部的处理例的图。
图20是示出由频率分配部进行的频率分配的例子的图。
图21是示出实施方式4的接收机的功能结构例的图。
图22是示出实施方式4的接收信号处理部的结构例的图。
附图标记说明
1、1a：发送信号生成部；2、2-1～2-N：D/A变换部；3、3-1～3-N：高频处理部；4、4-1～4-N：发送天线；11、11a、11b：控制部；12、12a、12b、12c、12d：分割部；13-1～13-M：子块生成部；14、14a：频率分配部；15：逆DFT处理部；16：CP附加部；17：帧生成部；18：参照信号生成部；21：编码处理部；22：符号生成部；23、23-1～23-MN：DFT处理部；24、24-1～24-MN：子块分割部；31：已知符号生成部；32：频率分配部；33：逆DFT处理部；34：CP附加部；41、41-1～41-J：接收天线；42、42-1～42-J：高频处理部；43、43-1～43-J：A/D变换部；44、44-1～44-J：帧分割部；45、45-1～45-J：传送路径推测处理部；46：接收信号处理部；47、47a：控制部；51、61：CP去除部；52、62：DFT处理部；53、63：频率选择部；54-1～54-M：乘法处理部；64、64a：均衡处理部；65-1～65-MN：子块结合部；66-1～66-MN：逆DFT处理部；67-1～67-M：比特变换部；68-1～68-M：解码部；69、69a、69b、69c、69d：结合部；71：RRC处理部；81～84：块(block)；91-1～91-M：RRC处理部；100-1、100-2：块；101-1、101-2、102-1、102-2、103-1～103-4：子块(sub-block)；111-1～111-MK：编码/符号生成处理部；112：层映射部；113-1～113-N：逆DFT/CP附加/帧生成部；121、122：频率分配；123-1、123-2、124-1、124-2、125-1、125-2、126-1、126-2、127-1、127-2、128-1、128-2、129-1、129-2、130-1、130-2、131-1、131-2、132-1、132-2、133-1、133-2、134-1、134-2、135-1、135-2、136-1、136-2、137-1、137-2、138-1、138-2：子块；140：接收信号处理部；150-1～150-J：CP去除/DFT/频率选择部；151：层去映射部；152-1～152-MK：比特变换/解码处理部；200-1～200-12：发送信号序列；201-1、201-2：参照信号。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的发送装置以及接收装置的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
图1是示出本发明的发送装置(以下，称为发送机)的实施方式1的功能结构例的图。如图1所示，本实施方式的发送装置包括：作为本发明的特征性的结构要素的发送信号生成部1、D/A(Digital-to-Analog：数字/模拟)变换部2、高频处理部3、发送天线4。
发送信号生成部1根据包含有想要从发送机对接收装置(以下，称为接收机)传递的信息的信息比特序列、和对发送机的动作进行控制的控制用信号，生成基带的数字发送信号序列，并输出到D/A变换部2。在D/A变换部2中，将所输入的基带的数字发送信号序列变换为模拟发送信号，并输出到高频处理部3。高频处理部3对所输入的模拟发送信号实施上变频(up-convert)等规定的高频信号处理，生成高频模拟发送信号。最终，经由发送天线4而发送高频模拟发送信号。
接下来，详细说明作为本发明特征的发送信号生成部1的结构例和动作。图2是示出本实施方式的发送机的发送信号生成部1的结构例的图。如图2所示，本实施方式的发送信号生成部1包括：控制部11、分割部12、子块生成部13-1～13-M(M是1以上的整数)、频率分配部14、逆DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅立叶变换)处理部15、CP(Cyclic Prefix：循环前缀)附加部16、帧生成部17、以及参照信号生成部18。另外，输入到发送信号生成部1的信息比特序列被输入到分割部12。
首先，控制部11制成向发送信号生成部1的各结构要素输出的参数。具体而言，在图2的例子中，控制部11决定由分割部12将信息比特序列分割为块时的分割数M，并通知给分割部12。另外，控制部11决定子块生成部13-1～13-M分别使用的编码方法和调制方式、以及在针对各块分割为后述子块的处理中所需的子块分割数L，并分别通知给对应的子块生成部13-1～13-M。另外，控制部11对频率分配部14以及参照信号生成部18通知包含有在系统波段内由发送机发送信号时使用的频率(以下，称为使用频率)的信息(以下，称为使用频率信息)。在后面叙述各结构要素所实施的具体的处理内容。
分割部12执行将所输入的信息比特序列分割为M个块的处理。从控制部11通知M的具体的数值。M个的各块输出到对应的子块生成部13-1～13-M。
接下来，说明子块生成部13-1～13-M的结构例。图3是示出子块生成部13-1的结构例的图。M个子块生成部13-1～13-M采用相同的结构，所以作为代表，图3例示出子块生成部13-1的结构例。如图3所示，本实施方式的子块生成部13-1包括编码处理部21、符号生成部22、DFT处理部23、以及子块分割部24。
从分割部12输入的块被输入到编码处理部21，从控制部11输入的编码方法、调制方式、子块分割数L的参数分别被输入到编码处理部21、符号生成部22、子块分割部24。
编码处理部21按照从控制部11通知的编码方法，对所输入的块进行纠错编码，生成编码比特序列。关于具体的编码方法，例如可以应用公知的卷积码、Turbo码、LDPC码等任意的方法。另外，也不存在与编码率等相关的限制。另外，虽然在图3的例子中没有示出，但也可以根据需要，而包括对编码比特序列的排列进行更换的交织处理。所生成的编码比特序列输出到符号生成部22。
符号生成部22针对所输入的编码比特序列，按照从控制部11通知的调制方式而生成符号序列。作为此处使用的调制方式，可以使用任意的调制方式，例如可以使用以1个符号表现2个比特的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)、能够用1个符号表现4个比特的16QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交振幅调制)等公知的调制方式。所生成的符号序列输出到DFT处理部23。
DFT处理部23对所输入的1个块的符号序列，执行DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅立叶变换)，生成频域的块。频域的块被输出到子块分割部24。DFT处理部23的处理相当于在SC-FDMA方式中实施的预编码(pre-coding)处理。因此，可以将DFT处理部23看作预编码单元。另外，预编码处理不限于此，可以实施任意的预编码处理。
子块分割部24根据从控制部11通知的子块分割数L，将所输入的频域的块分割为L个子块。通过分割而生成的L个子块被输出到图2的频率分配部14。
频率分配部14进行如下处理：根据从控制部11通知的使用频率信息，将从子块生成部13-1～13-M输入的M个子块配置(分配)到规定的使用频率，在系统波段内的使用频率以外的频率中配置零。
图4是示出频率分配部14的处理的一个例子的概念的图。在图4中，例示出M＝2并且将各块的子块分割数设成L＝2的情况。图示了频率分配部14的处理图像。图4的块100-1、100-2分别表示在图2的子块生成部13-1、13-2的DFT处理部23中生成的频域的块。另外，子块101-1、101-2表示通过由子块生成部13-1的子块分割部24对块100-1进行分割而生成的子块，子块102-1、102-2表示通过由子块生成部13-2的子块分割部24对块100-2进行分割而生成的子块。
子块103-1～103-4分别表示子块101-1、101-2、102-1、102-2通过频率分配部14被分配到规定的频带后的子块。在图4的例子中，由子块生成部13-1～13-2的DFT处理部23所生成的2个频域的块(100-1以及100-2)通过子块生成部13-1～13-M中的子块分割部24，分别被分割为2个子块(101-1和101-2、102-1和102-2等)。因此，此处由于M＝2，所以其结果，传送到频率分配部14的子块是4个。
频率分配部14进行如下处理(103-1～103-4)：将所输入的4个子块配置到从控制部11通知的使用频率，在系统波段内的其他频带中不配置任何信号。最终，频率分配部14将与系统波段全体相当的频域信号输出到图2的逆DFT处理部15。
逆DFT处理部15通过对与所输入的系统波段全体相当的频域信号进行逆DFT的处理，从而生成时域的发送信号序列。逆DFT处理部15将作为处理结果的时域的发送信号序列输出到CP附加部16。
CP附加部16复制时域的发送信号序列的最末尾，并作为CP(Cyclic Prefix)而附加到时域的发送信号序列的开头。CP的长度例如设定成比由多径传输引起的延迟波的最大延迟时间还长。CP附加部16将CP附加后的时域的发送信号序列输出到帧生成部17。
另一方面，与此前说明的针对信息比特序列的处理不同，参照信号生成部18生成在发送机与接收机之间已知的参照信号。当接收机对发送机与接收机之间的无线传送路径的应答进行测定时使用该参照信号。另外，在无线传送路径的应答中包括脉冲应答、频率传递函数等。
图5是示出参照信号生成部18的结构例的图。如图5所示，本实施方式的参照信号生成部18具备已知符号生成部31、频率分配部32、逆DFT处理部33、以及CP附加部34。另外，从图2的控制部11输入的使用频率信息被输入到频率分配部。以下，使用图5，详细说明参照信号生成部18的动作例。
首先，已知符号生成部31预先将由发送机和接收机双方保持的已知符号输出到频率分配部32。频率分配部32进行如下处理，并将与处理后的系统波段宽度全体相当的频域信号输出到逆DFT处理部33，其中，所述处理为：根据从控制部11通知的使用频率信息，将从已知符号生成部31输入的已知符号配置到系统波段内的使用频率，并在系统波段内的使用频率以外的频率中不配置任何信号。
逆DFT处理部33与图2的逆DFT处理部15同样地，对所输入的频域信号进行逆DFT的处理，由此生成时域的参照信号。然后，逆DFT处理部15将时域的参照信号输出到CP附加部34。之后，CP附加部34将时域的参照信号的最末尾作为CP而复制到开头，并输出到图2的帧生成部17。
图2的帧生成部17以使得成为规定的帧结构的方式配置从CP附加部16输入的CP附加后的时域的发送信号序列、和从参照信号生成部18输入的CP附加后的时域的参照信号。图6是示出本实施方式的帧结构例的图。图6的发送信号序列200-1～200-12表示12个CP附加后的时域的发送信号序列，参照信号201-1、201-2表示2个CP附加后的时域的参照信号。另外，图6的深色的填充部分表示分配了已知符号的频率，浅色的填充部分表示分配了子块的部分，未填充的部分表示没有分配信号的频率。
在图6中，横向表示时间，纵向表示各时域信号的频率成分。输入到帧生成部17的CP附加后的时域的发送信号序列和CP附加后的时域的参照信号在时间方向上被复用而构成1个帧。另外，如上所述，关于发送信号序列和参照信号，在相同的频率(使用频率)中分配有各自的信号成分。帧生成部17的处理结果输出到图1的D/A变换部2，如上所述在由D/A变换部2以及高频处理部实施了规定的处理之后，从发送天线4送出。
接下来，说明本实施方式的接收机的动作。图7是示出本实施方式的接收机的结构例的图。如图7所示，本实施方式的接收机包括接收天线41、高频处理部42、A/D变换部43、帧分割部44、传送路径推测处理部45、接收信号处理部46、以及控制部47。使用图7，说明本实施方式的接收机的动作概要。
接收天线41接收高频模拟信号，高频处理部42对高频模拟信号实施向基带的下变频等规定的高频信号处理而设为基带模拟接收信号，A/D变换部43将基带模拟接收信号变换为基带数字接收信号。以下，将基带数字接收信号称为接收帧。A/D变换部43将接收帧输出到帧分割部44。
帧分割部44将接收帧分离为配置有发送信号序列的部分(以下，称为接收信号序列)和配置有参照信号的部分(以下，称为接收参照信号)，并分别输出到接收信号处理部46、传送路径推测处理部45。传送路径推测处理部45使用接收参照信号，来推测有信号传输过来的无线传送路径的应答，并将推测结果输出到接收信号处理部46。
接收信号处理部46根据接收信号序列和无线传送路径的应答的推测结果，执行后述的解调处理以及解码处理，最终输出信息比特序列的推测值。在后面叙述接收信号处理部46以及传送路径推测处理部45的详细的处理内容。另一方面，控制部47决定并通知用于传送路径推测处理部45以及接收信号处理部46执行规定的信号处理所需的参数。在图7的例子中，对传送路径推测处理部45，通知块分割数M、各块的子块分割数L、以及与在系统波段中发送机发送信号时使用的频率(使用频率)相关的信息来作为参数。对接收信号处理部46，除了所述参数以外还通知与各块使用的编码方法、调制方式相关的参数。以后，详细说明传送路径推测处理部45以及接收信号处理部46的动作例。
图8是示出传送路径推测处理部45的结构例的图。如图8所示，本实施方式的传送路径推测处理部45包括CP去除部51、DFT处理部52、频率选择部53、以及乘法处理部54-1～54-M。输入到传送路径推测处理部45的接收参照信号被输入到CP去除部51，从控制部47输入的参数被输入到频率选择部53。
另外，传送路径推测处理部45输出发送机与接收机之间的无线传送路径的频率传递函数。以下，详细说明传送路径推测处理部45的处理。
CP去除部51从接收参照信号中去除CP，并将其结果输出到DFT处理部52。DFT处理部52通过对接收参照信号执行DFT，从而生成频域的接收参照信号，并将所生成的接收参照信号输出到频率选择部53。
频率选择部53根据从控制部47通知的使用频率信息、块分割数M以及子块分割数L，从所输入的频域的接收参照信号中仅抽取分配有已知符号的频率的信号，并输出到乘法处理部54-1～54-M。此处，如在所述的发送机的动作中所说明那样，在发送机中将作为参照信号的已知符号配置到与分配有子块的频率相同的频率中。以下，将从频率选择部53输出到乘法处理部54-1～54-M的信号称为“每个子块的接收参照信号”。
乘法处理部54-1～54-M预先保持作为参照信而发送的已知符号。乘法处理部54-1～54-M进行如下处理：取已知符号的复共轭，分别乘以所输入的“每个子块的接收参照信号”，并将相乘结果除以对已知符号进行平方而得到的值。
以下，使用公式更详细地进行说明。分别用x、d来表现第i个频率的接收信号、发送的已知符号。另外，分别用h、n来表示第i个频率下的无线传送路径的频率传递函数、噪声成分。此时，以下的式(1)成立。
x＝hd+n    ...(1)
因此，如果执行所述乘法处理部54-1～54-M的处理，则可以用以下的式(2)来表现第i个频率下的处理结果。
d＊x/|d|2＝h+d＊n/|d|2...(2)
此处，d＊表示d的复共轭。
从所述式(1)以及(2)可知，通过以上的处理，可以得到成为对象的频率下的无线传送路径的频率传递函数h的推测值。乘法处理部54-1～54-M计算出的无线传送路径的频率传递函数分别输出到接收信号处理部46。
接下来，详细说明接收信号处理部46的动作。图9是示出接收信号处理部46的结构例的图。如图9所示，本实施方式的接收信号处理部46包括CP去除部61、DFT处理部62、频率选择部63、均衡处理部64、子块结合部65-1～65-M、逆DFT处理部66-1～66-M、比特变换部67-1～67-M、解码部68-1～68-M、以及结合部69。
输入到接收信号处理部46的接收信号序列被输入到CP去除部61，传送路径推测处理部45的处理结果即无线传送路径的频率传递函数被输入到均衡处理部64。另外，从控制部47输入的参数之中，使用频率信息输入到频率选择部63，块分割数M输入到频率选择部63、子块结合部65-1～65-M以及结合部69，各块的子块分割数L输入到频率选择部63以及子块结合部65-1～65-M，与各块对应的调制方式输入到比特变换部67-1～67-M，与各块对应的编码方法输入到解码部68-1～68-M。
首先，CP去除部61从接收信号序列的开头去除CP，并将CP去除后的接收信号序列输出到DFT处理部62。DFT处理部62对从CP去除后的接收信号序列输入的信号执行DFT，从而计算出接收信号序列的系统波段全体所涉及的频率成分，得到频域的接收信号。
频率选择(抽取)部63根据从控制部47通知的使用频率信息、块分割数M以及子块分割数L，从频域的接收信号中仅抽取发送机对子块分配了的频率的信号，并将所抽取的频域的接收信号输出到均衡处理部64。
均衡处理部64进行如下处理：对于所输入的频域的接收信号，补偿信号在无线传送路径中受到的失真。具体而言，进行如下那样的处理。分别用x、s表示第i个频率下的接收信号、发送信号，用h表示第i个频率下的无线传送路径的频率传递函数。而且，用n表示第i个频率下的噪声成分。此时，以下的式(3)成立。
x＝hs+n    ...(3)
此处，如果假设为从传送路径推测处理部45输入的h的推测值正确，则如以下的式(4)所示，对x乘以h的复共轭，而且除以h的平方值，从而得到频域的发送信号推测值。
h＊x/|h|2＝s+h＊n/|h|2...(4)
通过所述式(4)的处理而得到的频域的发送信号推测值成为子块生成部13-1～13-M所生成的频域的子块的推测值。均衡处理部64将各频域的子块的推测值输出到对应的子块结合部65-1～65-M。
子块结合部65-1～65-M根据从控制部47通知的块分割数M以及各块的子块分割数L的信息，将所输入的频域的子块的推测值进行结合，得到子块生成部13-1～13-M的DFT处理部23的输出即频域的块的推测值。子块结合部65-1～65-M将频域的块的推测值分别输出到对应的逆DFT处理部66-1～66-M。
逆DFT处理部66-1～66-M通过分别对所输入的频域的块的推测值执行逆DFT从而得到时域的发送符号的推测值，并将时域的发送符号的推测值分别输出到对应的比特变换部67-1～67-M。
比特变换部67-1～67-M基于从控制部47通知的各块的调制方式的信息，根据所输入的时域的发送符号的推测值计算出编码比特序列的推测值，并将计算结果分别输出到对应的解码部68-1～68-M。此处，从发送符号的推测值向编码比特序列进行变换的方法，可以应用以往公知的任意的方法。例如，可以使用如下的硬判定：对发送符号的推测值与由调制方式决定的信号点配置进行比较，判断最接近的信号点被发送，变换为对应的比特。比特变换部67-1～67-M针对所输入的时域的发送符号的所有推测值，变换为编码比特序列，并将编码比特序列输出到对应的解码部68-1～68-M。
解码部68-1～68-M根据从控制部47通知的各块中的与编码方法相关的信息，对所输入的编码比特序列的推测值进行纠错解码的处理，得到每个块的信息比特序列的推测值。此处，在发送机执行了交织处理的情况下，在纠错解码前实施规定的解交织处理。解码部68-1～68-M将信息比特序列的推测值输出到结合部69，结合部69根据从控制部47通知的与块数M相关的信息，将M个块的信息比特序列的推测值进行结合，还原分割为块前的信息比特序列。
这样，在本实施方式中，发送机的分割部12将信息比特序列分割为多个系统的块，针对每个块使用编码处理、符号生成处理以及DFT处理，变换为频域的多个块。另外，子块生成部13-1～13-M将频域的块分别进一步分割为多个子块，频率分配部14将子块分配到系统波段全体的任意的频率。因此，通过在频域的块之间应用不同的编码、调制方式，并将频域的块配置到系统波段的期望的频率中，可以实现高的传送效率。另外，由于使子块的生成方法构成为将频域的块分割为多个子块，所以可以将PAPR抑制得较低。
另一方面，在接收机中，频率选择部63从DFT处理后的接收信号中，从系统波段全体抽取规定的频率成分，并抽取频域的子块。另外，均衡处理部64在对频域的子块进行均衡处理而校正了无线传送路径的失真之后，子块结合部65-1～65-M将频域的子块进行结合，再生原来的频域的块。因此，如上所述，在发送机进行了如下处理的情况下，也可以进行解调以及解码，其中，所述处理为：将从信息比特序列生成的多个频域的块进一步分割为多个子块，并将子块分配到系统波段全体的期望的频率中。
另外，在本实施方式中，参照信号生成部18将已知符号配置到分配有从信息比特序列经由一连串的处理而生成的频域的子块的频率中，但参照信号的生成方法不限于此，例如也可以是预先储存时域的参照信号的波形并读出该波形的方式。另外，也可以将参照信号和信息比特序列进行时分复用而发送。
另外，关于配置参照信号的频率，也可以设成任意的位置。例如，也可以对与分配有频域的子块的频率没有关系的预定的频率分配已知符号，接收机的传送路径推测处理部45对没有分配已知符号的频率的频率传递函数进行插值，求出分配有子块的频率的频率传递函数。另外，作为参照信号的结构，可以应用可以想到的所有结构。
另外，在本实施方式中，如图4中例示那样，按照编号顺序将频域的子块分配到系统频率，但频域的子块的分配方法不限于此，例如也可以以在频率轴上相互有差异的方式，配置从不同的频域的块所生成的频域的子块。通过设成这样的结构，例如在各块中应用的调制方式不同，所要求的通信路径的质量(SNR(Signal to Noise Ratio)、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio：信干噪比)等)并不统一那样的情况下，可以实现更灵活的子块配置，结果可以提供高质量且大容量的无线传送。
另外，还可以构成为在将子块分配到频率轴时，从同一块所生成的多个子块配置到在频率轴上离开的位置上。频率越远离，无线传送路径的相关性越小，所以通过将从同一块所生成的多个子块分配到在频率轴上离开的位置，从而得到频率分集(frequency diversity)的效果，其结果可以实现高质量传送。
另外，无需一定在频率轴上离开地配置频域的子块，而也可以将频域的子块彼此分配到邻接的频率。如果采用这样的结构，则例如可以对通信质量良好(SNR、SINR高)的频率集中地分配子块，可以提供高质量的无线传送。
另外，对各块应用的编码方法、调制方式以及子块分割数无需相同，可以针对每个块任意地设定。另外，在图2的分割部12将信息比特序列分割为多个块时，块中包含的信息比特数在块间无需是均匀的。而且，块内的各子块的尺寸也可以分别设成不同的值。通过设成这样的结构，可以形成具有各种各样的尺寸、所需SNR或者所需SINR等的子块，将子块分配到频率时的灵活性得到提高。其结果，可以提供高质量、大容量的无线传送。
另外，在本实施方式中，假设了系统波段为连续的结构，但系统波段无需一定是连续的，在具备多个在频率轴上离开地存在的子系统波段的系统中也可以没有问题地应用本发明。
另外，在本实施方式中构成为分别根据从控制部11、控制部47通知的参数来决定发送机、接收机的动作。此时，从控制部11、控制部47通知的参数在进行通信的期间无需是固定的，只要是在系统支持的动作状态的范围内就可以自由地变更。例如，在系统波段内的比较宽的连续的频率中SNR或者SINR为高的状态的情况下，控制部11、控制部47设定成M＝1、L＝1，并进行动作以对该频率连续地分配子块。另外，在系统波段内离散地存在SNR或者SINR高的频率，并且该频带的SNR或者SINR的值是相同程度那样的状态下，设成M＝1，并将L设定为2以上。
另外，当存在严重的频率选择性衰落，频率传递函数在频率轴上的变动大的情况下，将M设定为较大的值，并以使在各块中应用的调制方式、编码方法适合于无线传送路径的频率特性的方式细致地进行设定。通过进行这样的控制，可以实现大容量传送和发送机中的PAPR抑制这两者。当然，在M以及L的范围中没有限制，控制部11、控制部47可以通过任意的组合来进行参数变更。
另外，在这样对发送机以及接收机所使用的参数进行变更的结构的情况下，发送机的控制部11和接收机的控制部47需要设定相同的参数，但用于设定相同的参数的方法可以应用任意的方式。例如，可以采用如下方法：在发送机对接收机发送信号之前，接收机根据从发送机发送的已知信号，预先测定无线传送路径的状态，从接收机一方对发送机通知期望的参数；预先决定参数的组合和所使用的顺序，并按照该顺序依次进行变更。另外，作为其他的实现方法，还考虑如下结构：在帧内，复用用于从发送机向接收机通知参数的专用信号，并使用专用信号将在该帧中使用的参数通知给接收机，接收机的控制部47通过读取参数通知用的专用信号从而设定参数。
另外，在本实施方式中，发送机的逆DFT处理部15生成与系统波段全体对应的时域的信号，但例如也可以具备与比系统波段还小的频率宽度对应的多个逆DFT处理部，并将各个时域的信号分配到系统波段内的规定的频率。在该情况下，可以削减逆DFT处理所花费的处理量。另外，这样的结构适用于所述的具备多个在频率轴上离开地存在的子系统波段那样的情况，例如，可以使多个逆DFT处理部对应于各子系统波段。
另外，在本实施方式中，发送机以及接收机分别具备1个天线，但也可以构成为发送机使用多个发送天线同时送出通过本发明生成的无线发送信号。另外，也可以构成为接收机使用多个接收天线来接收信号。在发送机使用多个发送天线进行发送的情况下，在接收机中，需要针对每个发送天线，分离所发送的各个信号。这可以通过例如《Xu Zhu and Ross D.Murch，“Novel Frequency-Domain Equalization Architectures for a Single-Carrier Wireless MIMO System”，IEEEVTC2002-Fall，pp.874-878》中公开那样的将公知的信号分离算法应用于均衡处理部来实现。另外，在发送机以及接收机中使用了多个天线的情况下，还可以与例如STBC(Space-Time Block Code：空时分组码)、SFBC(Space-Frequency Block Code：空频分组码)、波束成形(beam forming)那样的使用多个天线进行信号的发送接收的系统中可应用的各种算法进行组合。
另外，不限于本实施方式的结构，只要发送机是可以将分成块的发送序列分割为子块而进行与所述同样的信号发送的结构，就可以设成任意的结构，另外，关于接收机，也只要是可以将被分成子块而发送的信号进行还原那样的结构，就可以设成任意的结构。
实施方式2.
图10是示出本发明的实施方式2的与发送机的子块生成关联的结构要素的结构例的图。在本实施方式的发送机的结构中，将控制部11替代为控制部11a，代替分割部12以及子块生成部13-1～13-M，而具备第一分割部12a、第二分割部12b、第三分割部12c，除此以外与实施方式1的发送机相同。其中，关于编码处理部21、符号生成部22以及DFT处理部23，功能与实施方式1相同，但各结构要素的个数如后所述与实施方式1不同。对于具有与实施方式1同样的功能的结构要素，附加相同的附图标记而省略说明。以下，说明与实施方式1不同的部分。
本实施方式的发送机与实施方式1的发送机的主要的不同点在于，可以在信号生成处理的任意的位置(处理阶段)进行块分割。在图10的例子中，第一分割部12a根据来自控制部11a的通知将所发送的信息比特序列分割为A个信息比特块，并将信息比特块输出到对应的编码处理部21。另外，在图10中，作为代表仅图示了与第1个块相关的结构要素，但对于A个块，分别具备对应的编码处理部21以及第二分割部12b。即，具备A个编码处理部21以及第二分割部12b。编码处理部21通过对信息比特块内的信息比特执行纠错编码而生成编码比特序列，并将编码比特序列输出到第二分割部12b。
第二分割部12b根据来自控制部11a的通知将所输入的编码比特序列分割为编码比特块，并将编码比特块输出到对应的符号生成部22。此时，将从A个第二分割部12b输出的编码比特块的合计的个数设为B个。在图10中，作为代表仅图示了与第1个块相关的结构要素，但对于B个块，分别具备对应的编码处理部22以及第三分割部12c。即，具备B个编码处理部22以及第三分割部12c。符号生成部22将编码比特块内的编码比特变换为符号序列，并将符号序列输出到第三分割部12c。
第三分割部12c根据来自控制部11a的通知将所输入的符号序列分割为符号块，并将符号块输出到DFT处理部23。此时，将从B个第二分割部12b输出的编码比特块的合计的个数设为C个。在图10中，作为代表仅图示了与第1个块相关的结构要素，但对于C个块，分别具备C个分别对应的DFT处理部23以及子块分割部24。DFT处理部23通过对符号块执行DFT而生成频域的块，并将频域的块输出到子块分割部24。子块分割部24将频域的块分割为多个频域的子块，并输出到频率分配部14。以后的处理与实施方式1相同。
接下来，说明本实施方式的接收机的结构以及动作。说明与实施方式1不同的点。图11是示出本实施方式的与接收机的接收信号处理部的结合处理关联的结构要素的结构例的图。在本实施方式的接收机的接收信号处理部中，代替实施方式1的接收信号处理部46的结合部69而具备第一结合部69a、第二结合部69b、第三结合部69c，除此以外与实施方式的接收信号处理部46相同。在图11中，虽然省略了CP去除部61、DFT处理部62、频率选择部63、均衡处理部64，但在本实施方式中也与实施方式1同样地具备这些结构要素。
另外，在本实施方式中，仅示出了1个子块结合部65-1以及逆DFT处理部66-1，但如子块结合部65-1～65-C以及逆DFT处理部66-1～66-C那样，分别具备C个。另外，在本实施方式中，将比特变换部67-1～67-B配置在第一结合部69a与第二结合部69b之间，将解码部68-1～68-A配置在第二结合部69b与第三结合部69c之间。在图11中，为简化而仅示出了比特变换部67-1、解码部68-1。
接下来，针对本实施方式的接收机的接收信号处理部的动作，说明与实施方式1不同的部分。子块结合部65-1～5-C与实施方式1同样地，根据从控制部47通知的子块分割数的信息，对从均衡处理部64输入的频域的子块的推测值进行结合，生成频域的块的推测值。然后，子块结合部65-1～5-C将频域的块的推测值分别输出到对应的逆DFT处理部66-1～66-C。
在逆DFT处理部66-1～66-C中，通过对频域的块的推测值执行逆DFT而得到符号块的推测值，并将符号块的推测值输出到第一结合部69a。
第一结合部69a根据从控制部47通知的块分割信息(包括块分割数A、B、C的信息)，对C个符号块的推测值进行结合，生成符号序列的推测值，并将符号序列的推测值分别输出到比特变换部67-1～67-B。
比特变换部67-1～67-B分别根据从控制部47通知的与调制方式相关的信息将所输入的符号序列的推测值中包含的各符号的推测值变换为比特单位的推测值，由此生成编码比特块的推测值。然后，将编码比特块的推测值输出到第二结合部69b。
第二结合部69b根据从控制部47通知的块分割信息，对B个编码比特块的推测值进行结合，生成编码比特序列的推测值。然后，将编码比特序列的推测值分别输出到解码部68-1～68-A。
解码部68-1～68-A根据从控制部47通知的与编码方法相关的信息对所输入的编码比特序列进行纠错解码的处理，得到信息比特块的推测值。此处，在发送机中进行了交织处理的情况下，还进行与相逆的处理相当的解交织。解码部68-1～68-A将信息比特块的推测值输出到第三结合部69c。
第三结合部69c根据从控制部47通知的块分割数A，对A个信息比特块的推测值进行结合，得到分割前的信息比特序列的推测值。以上叙述以外的本实施方式的动作与实施方式1相同。
通过设成这样的结构，例如在设成A＝M、B＝1、C＝1的情况下，可以与实施方式1同样地在编码前发送的信息比特序列的阶段中分割为块，如果设成A＝1、B＝M、C＝1，则可以在编码处理后的编码比特列的阶段中分割为块，另外，如果设成A＝1、B＝1、C＝M，则可以在符号序列的阶段中分割为块。
另外，在所述的例子中，以在第一分割部12a、第二分割部12b、第三分割部12c中的某一处进行分割(A、B、C中的某一个是2以上，且其他两个是1)为前提，但也可以在它们中的两处以上进行分割。例如，也可以将A设成2以上，在第一分割部12a中分割为A个块，而且将B设成2以上，在第二分割部12b中将所分割的各个块分割为B个。
如上所述，在本实施方式中，可以将发送机进行块分割的位置配置到发送信号处理的任意的阶段。另外，在本实施方式的接收机中，通过将结合部配置到接收信号处理的各阶段，从而可以对本实施方式的发送机分割了的块进行结合，还原原来的信号序列。因此，可以通过各块的尺寸、所应用的编码方法、调制方式的组合，对子块细致地决定所需SNR或者所需SINR，可以提供适合于传送路径状态的高质量、大容量通信。另外，比起针对每个子块单独地准备用于生成频域的子块的电路，能够通过更简单的结构来实现。
实施方式3.
图12是示出本发明的发送机的子块生成部的实施方式3的功能结构例的图。在本实施方式的发送机中，将实施方式1的子块生成部13-1～13-M分别替代为本实施方式的子块生成部，除此以外与实施方式1的发送机相同。如图12所示，在本实施方式的子块生成部中，在图3中示出的实施方式1的子块生成部13-1～13-M中追加了RRC(Root Raised Cosine：根升余弦)处理部71，除此以外与实施方式1的子块生成部13-1～13-M相同。另外，在本实施方式中，也与实施方式1同样地具备M个子块生成部，针对从分割部12输出的M个块分别进行处理。对具有与实施方式1同样的功能的结构要素，附加与实施方式1相同的附图标记而省略说明。以下，说明与实施方式1不同的部分。
在本实施方式中，发送机在对DFT处理部23的输出进行了频域的滤波处理(RRC处理)之后传送到子块分割部，另外，接收机对结合子块而得到的结果实施了频域的滤波处理之后输出到逆DFT处理部66-1～66-M。
首先，说明本实施方式的发送机的动作。在本实施方式中，如上所述，子块生成部的结构与实施方式1不同，除此以外，在本实施方式中，图2所示的控制部11传送到频率分配部14以及参照信号生成部18的使用频率信息的内容与实施方式1不同。在本实施方式中，如后所述，执行对频域的块的尺寸进行扩展的处理(循环扩展处理)。因此，控制部11对频率分配部14以及参照信号生成部18，通知进行了扩展的频域的块尺寸而作为使用频率信息。
接下来，说明本实施方式的子块的处理。编码处理部21、符号生成部22、DFT处理部23的处理与实施方式1相同，DFT处理部将频域的块输出到RRC处理部71。
RRC处理部71对所输入的频域的块，进行后述的循环扩展处理，通过RRC(Root Raised Cosine：根升余弦)滤波器执行滤波，执行频域中的信号成分的整形。
图13是示出针对频域的块的循环扩展处理的一个例子的图。在图13中，块81表示从DFT处理部23输入的频域的块，块82表示循环扩展处理后的频域的块。循环扩展处理具体而言是如下处理：从频域的块81的开头以及最末尾分别拷贝规定的频率宽度的数据，将从频域的块81的开头拷贝的数据附加到频域的块81的后面，将从频域的块81的最末尾拷贝的数据附加到频域的块81的前面。其结果，如图13的块82所示，生成对于块81扩展了频率轴上的尺寸而得到的块。
另外，由RRC滤波器的衰减率(roll-off ratio)，决定通过循环扩展处理进行扩展的频率宽度。例如在衰减率为10％的情况下，通过循环扩展处理，在频域的块的开头和最末尾，分别附加与频域的块所占有的频率波段宽度的5％相当的数据，其结果，所占有的波段宽度被扩展10％。
图14是示出频域中的信号成分的整形处理的一个例子的图。在图14中，块83表示循环扩展处理后的频域的块，块84表示通过RRC滤波器进行滤波后的频域的块。本领域技术人员知晓RRC滤波器的滤波系数计算方法，例如，可以应用John Proakis著、“Digital Communications”McGraw-Hill公开的方法等。另外，RRC滤波器的滤波系数计算方法不限于此，也可以使用一般使用的任意方法。
RRC处理部71将通过RRC处理实施了频域中的信号成分的整形后的块，输出到子块分割部24。另外，也可以代替RRC滤波器，而使用其他滤波器来实施信号成分的整形处理。
子块分割部24对从RRC处理部71输入的块进行与实施方式1同样的分割处理。具体而言，根据从控制部11通知的子块分割数L，将所输入的频域的块分割为L个子块。子块分割部24将分割后的L个子块，与实施方式1同样地输出到图2的频率分配部14。以后，在进行了与实施方式1同样的处理之后，从图1的发送天线4送出。
接下来，说明本实施方式的接收机的动作。图15是示出本实施方式的接收机的接收信号处理部的功能结构例的图。在本实施方式的接收机中，将实施方式1的接收机的接收信号处理部46替代为本实施方式的接收信号处理部，除此以外与实施方式1的接收机相同。
如图15所示，在本实施方式的接收信号处理部中，在实施方式1的接收信号处理部46中追加了RRC处理部91-1～91-M，除此以外与实施方式1相同。对具有与实施方式1同样的功能的结构要素附加与实施方式1相同的附图标记而省略说明。以下，说明与实施方式1不同的部分。
本实施方式的接收机与实施方式1的接收机的不同点在于：如上所述接收信号处理部的结构不同；以及图7所示的控制部47对传送路径推测处理部45以及接收信号处理部的频率选择部63，发送对于由发送机进行的频域的块的循环扩展处理所致的使用频率的扩大进行了考虑后的使用频率信息。
本实施方式的直至接收信号处理部的子块结合部65-1～65-M为止的处理与实施方式1相同。子块结合部65-1～65-M与实施方式1同样地求出频域的块的推测值，并将所求出的频域的块的推测值分别输出到对应的RRC处理部91-1～91-M。
在RRC处理部91-1～91-M中，对所输入的频域的块的推测值，乘以具有与在发送机中应用的RRC滤波器相同的滤波系数的RRC滤波器，从相乘结果仅取出与循环扩展处理前的频域的块相当的频率成分，并将所取出的结果分别传送到对应的逆DFT处理部66-1～66-M。以后，进行与实施方式1的接收机同样的处理，最终还原信息比特序列。除了以上所说明以外的本实施方式的动作与实施方式1相同。
这样，在本实施方式中，发送机在对DFT处理部23的处理结果实施了滤波处理之后进行子块分割。因此，与实施方式1相比，可以提高发送机中的PAPR抑制效果。
另外，在本实施方式中，控制部11将对于RRC处理部71中的循环扩展处理进行了考虑后的扩展了的频域的块尺寸，作为使用频率而进行通知，但不限于此，例如也可以与实施方式1同样地预先通知使用频率，并由控制部11另行通知通过循环扩展处理进行了扩大的波段宽度。例如，也可以由RRC处理部71或者控制部11将RRC处理部71使用的RRC滤波器的衰减率通知给后级的子块分割部24，子块分割部24根据衰减率和使用频率信息，逐一地计算出通过循环扩展处理进行扩大的波段宽度。
另外，关于接收处理，也可以代替将考虑了循环扩展处理的进行了扩展的频域的块尺寸作为使用频率来进行通知，而与实施方式1同样地，控制部47通知扩展前的使用频率，RRC处理部91-1～91-M或者控制部47将通过循环扩展处理进行了扩大的波段宽度通知给子块结合部65-1～65-M。
另外，RRC滤波器的滤波系数既可以使用预先在发送机与接收机之间决定的固定值，另外也可以适宜进行变更。例如，也可以构成为在发送机根据发送数据的性质、环境等而判断为想要尽可能抑制PAPR的情况下，将要求增大衰减率的信号发送到接收机，如果接收机接收到该要求信号，则对于将要求信号发送过来的发送机，通知在下次的发送中使用的具体的衰减率。
另外，还可以实现与所述相逆的控制，例如，也可以构成为在发送机判断为不那么需要PAPR抑制的情况下，对接收机发送要求减小衰减率的信号，接收机将适合的衰减率通知给该发送机。
而且，滤波系数也可以在发送机之间不同。另外，只要可以在发送机与接收机之间预先共有与滤波器相关的信息，也可以使所使用的滤波器的种类等在发送机之间不同。也可以在同一系统内，混合存在使用滤波器进行发送的发送机、和不使用滤波器进行发送的发送机。
另外，在本实施方式中，在DFT处理部23与子块分割部24之间进行滤波处理，但不限于此，也可以在符号生成部22与DFT处理部23之间进行滤波处理。在该情况下，由于成为针对时域的信号的滤波处理，所以可以通过滤波系数与发送符号序列的卷积来实现滤波处理。此时，作为滤波器的一个例子也可以使用RRC滤波器。
另外，在本实施方式中，相对于M个子块生成部(子块生成部13-1～13-M)，分别具备相同的RRC处理部，但也可以针对每个子块生成部，适应性地改变所实施的滤波处理。例如，可以构成为仅在子块分割部所分割的频域的子块分割数是2以上的情况下应用RRC滤波器，在子块分割数是1的情况下不进行滤波处理。
作为其他例子，可以构成为仅在频域的子块的尺寸比预定的频率波段宽度大的情况下应用RRC滤波器。如果这样由子块生成部适应性地进行滤波处理的有无、滤波系数的设定，则可以将循环扩展处理所致的波段宽度扩大抑制为最小限，并且可以得到所期望的PAPR抑制效果。
另外，在本实施方式中，也可以在实施方式1的发送机的DFT处理部23与子块分割部24之间追加RRC处理部71，与本实施方式同样地实施滤波处理。另外，在该情况下，在实施方式2的接收机的子块结合部65-1～65-C与逆DFT处理部66-1～66-C之间，追加RRC处理部91-1～91-C。
实施方式4.
图16是示出本发明的实施方式4的发送机的功能结构例的图。本实施方式的发送机包括：发送信号生成部1a；D/A变换部2-1～2-N，分别具有与实施方式1的D/A变换部2同样的功能(N是发送天线的数量，是2以上的整数)；高频处理部3-1～3-N，分别具有与实施方式1的高频处理部3同样的功能；以及发送天线4-1～4-N。
在本实施方式中，在发送机可以使用多个天线来发送信号的情况下，可以针对每个发送天线，设定块分割方法。在本实施方式的发送机中，如图16所示，发送信号生成部1a针对每个发送天线的N个发送信号，对D/A变换部2-1～2-N分别传送信号，最终可以从N个发送天线发送信号。以下，说明与实施方式1的不同点。
图17是示出发送信号生成部1a的结构例的图。如图17所示，本实施方式的发送信号生成部1a包括：控制部1b、分割部12d、编码/符号生成处理部111-1～111-MK(MK＝M×K，K＝1、2、...、N)、层映射部112、DFT处理部23-1～23-MN(MN＝M×N)、子块分割部24-1～24-MN、频率分配部14a、以及逆DFT/CP附加/帧生成部113-1～113-N。K是取1至N的范围的整数，表示使用多个发送天线同时发送的独立的块数。在发送天线数是N的情况下，与发送天线数是1的情况相比，可以发送最大N倍的块。以下，将K称为代码字数。
接下来，说明本实施方式的发送机的动作。首先，控制部11b制成向发送信号生成部1a的各结构要素输出的参数。具体而言，在图17的例子中，控制部11b决定由分割部12d将信息比特序列分割为块时的分割数M而通知给分割部12d。而且，控制部11b还对分割部12d通知代码字数K。另外，控制部11b对编码/符号生成处理部111-1～111-MK通知各块分别使用的编码方法、调制方式，对层映射部112通知针对发送天线的块的分配方法(以下，称为层映射信息)。而且，控制部11b对子块分割部24-1～24-MN通知频域的子块分割数L，对频率分配部14a以及逆DFT/CP附加/帧生成部113-1～113-N通知针对各发送天线的使用频率信息。
分割部12d根据代码字数K和块分割数M，将信息比特序列分割为MK个块。图18是示出分割部12d实施的信息比特序列的分割的一个例子的图。在图18所示的例子中，设成块分割数M＝2、代码字数K＝2。信息比特序列被分割为MK个、即4个块。在图18中，为便于说明，将因块分割数M＝2而分割的信息比特序列的群(group)表现为块#1以及块#2，将因代码字数K＝2而分割的信息比特序列的群表现为代码字#1以及代码字#2。
分割部12d将所分割的MK个块分别输出到对应的编码/符号生成处理部111-1～111-MK。编码/符号生成处理部111-j1～111-MK分别进行与实施方式1的发送机的编码处理部21以及符号生成部22同样的处理，将处理结果输出到层映射部112。
层映射部112针对从编码/符号生成处理部111-1～111-MK输入的MK个块，根据从控制部11b通知的层映射信息，将MK个块分配给各发送天线。另外，层映射部112进行如下处理：将所输入的MK个块(根据块分割数M和代码字数K而分割的块)变换为基于块分割数M和层数N的块。即，以使MK个块成为MN个块(层单位的块)的方式进行块的变换。
图19是示出层映射部112的处理例的图。与图18所示的例子同样地，假设块分割数M＝2、代码字数K＝2。另外，设为发送天线数N＝4。在图19所示的例子中，通过将与各代码字对应的块分割为2个层而生成尺寸小的2个层，由此，使2种代码字(代码字#1、#2)对应于4个层(层#1～#4)。设在层映射信息中包含有这样的代码字与层对应关联的信息。
另外，代码字与层的对应关联方法不限于此，可以设为任意的方法。例如，既可以采用将与各代码字对应的块中包含的符号中的第偶数个和第奇数个符号分配给各自的层那样的方式，也可以将与代码字对应的块的前半和后半分别分配给不同的层。层映射部112将这样生成的MN个块(层单位的块)分别输出到对应的DFT处理部23-r(r＝1，2，...，MN)。
DFT处理部23-r对所输入的层单位的块执行DFT，生成频域的块。DFT处理部23-r将所生成的频域的块输出到子块分割部24-r。
子块分割部24-r根据从控制部11b通知的子块分割数L，将所输入的频域的块分割为L个子块。子块分割部24-r将所生成的L个子块输出到频率分配部14a。
频率分配部14a进行如下处理：根据从控制部11b通知的与各发送天线对应的使用频率信息，将从子块分割部24-1～24-MN输入的子块分配到系统波段内。另外，此时频率分配部14a对系统波段内的其他频带不配置任何信号。例如，作为与各发送天线对应的使用频率信息，控制部11b针对每个发送天线能够以对不同的频率波段分配子块的方式指示使用频率信息。
图20是示出由频率分配部14a进行的频率分配的例子的图。在图20中，示出了块分割数M＝2、层数N＝4、子块分割数L＝2的例子。在图20中，频率分配121表示在发送天线之间对相同的频带分配子块的例子，频率分配122表示在发送天线之间对不同的频带分配子块的例子。
另外，在图20中，子块123-1、123-2表示从与块#1、层#1对应的频域的块所生成的2个子块，子块124-1、124-2表示从与块#2、层#1对应的频域的块所生成的2个子块。另外，子块125-1、125-2表示从与块#1、层#2对应的频域的块所生成的2个子块，子块126-1、126-2表示从与块#2、层#2对应的频域的块所生成的2个子块。
另外，子块127-1、127-2表示从与块#1、层#3对应的频域的块所生成的2个子块，子块128-1、128-2表示从与块#2、层#3对应的频域的块所生成的2个子块，子块129-1、129-2表示从与块#1、层#4对应的频域的块所生成的2个子块，子块130-1、130-2表示从与块#2、层#4对应的频域的块所生成的2个子块。
同样地，子块131-1～131-2表示从与块#1、层#1对应的频域的块所生成的2个子块，子块132-1、132-2表示从与块#2、层#1对应的频域的块所生成的2个子块。另外，子块133-1、133-2表示从与块#1、层#2对应的频域的块所生成的2个子块，子块134-1、134-2表示从与块#2、层#2对应的频域的块所生成的2个子块，子块135-1、135-2表示从与块#1、层#3对应的频域的块所生成的2个子块。
而且，子块136-1、136-2表示从与块#2、层#3对应的频域的块所生成的2个子块，子块137-1、137-2表示从与块#1、层#4对应的频域的块所生成的2个子块，子块138-1、138-2表示从与块#2、层#4对应的频域的块所生成的2个子块。
另外，在本实施方式中，为了削减频率的分配的处理量，限定系统波段中的各块在信号发送中使用的频带。例如，预先针对每个块决定所使用的频率波段。频率分配部14a最终将分配给发送天线4-g(g＝1，2，...，N)的子块输出到与发送天线4-g对应的逆DFT/CP附加/帧生成部113-g。
逆DFT/CP附加/帧生成部113-g依次执行与实施方式1的逆DFT处理部15、CP附加部16、帧生成部17以及参照信号生成部18的处理同样的处理，并将处理结果输出到D/A变换部2-g。另外，作为参照信号，可以应用与在实施方式1中例示的参照信号相同的参照信号，但也可以根据需要使参照信号中使用的信号序列在发送天线之间正交，也可以调整为在发送天线之间不会同时使用相同的频率来发送参照信号。关于以后的处理，高频处理部3-1～3-N、发送天线4-1～4-N的动作与实施方式1的高频处理部3、发送天线的动作分别相同。
图21是示出本实施方式的接收机的功能结构例的图。如图21所示，本实施方式的接收机包括接收天线41-1～41-J(J是自然数)、高频处理部42-1～42-J、A/D变换部43-1～43-J、帧分割部44-1～44-J、传送路径推测处理部45-1～45-J、接收信号处理部140、以及控制部47a。本实施方式的接收机与实施方式1的接收机的不同点在于，各具备J个从接收天线到传送路径推测处理部为止的一连串的结构要素，而且接收信号处理部140具有对由发送机从N个发送天线同时发送的信号进行分离接收的能力。
除了实施方式1的控制部47的功能以外，控制部47a还将每个发送天线的使用频率的信息以及层映射信息通知给接收信号处理部140以及传送路径推测处理部45-1～45-J。接收天线41-1～41-J接收从本实施方式的发送机发送的高频模拟接收信号。接收天线41-f(f＝1，2，...，J)将所接收到的高频模拟接收信号输出到高频处理部42-f。以后，高频处理部42-f、A/D变换部43-f、帧分割部44-f分别实施与实施方式的高频处理部42、A/D变换部43、帧分割部44同样的处理。
对于所分离的接收信号序列和参照信号序列，帧分割部44-f将接收信号序列输出到接收信号处理部140，将接收参照信号序列输出到对应的传送路径推测处理部45-f。
传送路径推测处理部45-f与实施方式1的传送路径推测处理部45同样地，从接收参照信号序列去除CP，并对其结果进行DFT，从而生成频域的接收参照信号。之后，从接收参照信号序列，抽取分配有已知符号的频率的信号，与实施方式1同样地计算出无线传送路径的频率传递函数。另外，在本实施方式中，发送机具备N个发送天线，所以各传送路径推测处理部分别使用与N个发送天线对应的已知符号来推测N种不同的无线传送路径。传送路径推测处理部45-f将所推测出的N种无线传送路径的频率传递函数输出到接收信号处理部140。
接下来，详细说明接收信号处理部140的动作。图22是示出接收信号处理部140的结构例的图。如图22所示，接收信号处理部140包括：CP去除/DFT/频率选择部150-1～150-J、均衡处理部64a、子块结合部65-1～65-MN、逆DFT处理部66-1～66-MN、层去映射部151、比特变换/解码处理部152-1～152-MK、以及结合部69d。
从传送路径推测处理部45-1～45-J输入到接收信号处理部140的无线传送路径的频率传递函数被输入到均衡处理部64a。另外，在从控制部47a输入的参数之中，每个发送天线的使用频率信息被输出到CP去除/DFT/频率选择部150-1～150-J，块分割数M被输出到CP去除/DFT/频率选择部150-1～150-J、子块结合部65-1～65-MN以及结合部69a，各块的子块分割数L被输出到CP去除/DFT/频率选择部150-1～150-J以及子块结合部65-1～65-MN。另外，在从控制部47a输入的参数之中，与各块对应的调制方式以及编码方法被输出到比特变换/解码处理部152-1～152-MK，层映射信息被输出到层去映射部151。
CP去除/DFT/频率选择部150-f根据每个发送天线的使用频率信息、块分割数M、以及子块分割数L，对从帧分割部44-f输入的接收信号序列进行与实施方式1中的CP去除部61和DFT处理部62同样的处理，生成频域的接收信号。之后，CP去除/DFT/频率选择部150-f从该频域的接收信号中仅抽取发送机对子块分配的频率的信号，并将所抽取的频域的接收信号输出到均衡处理部64a。如上所述，在本实施方式中，还可以构成为在发送天线之间使使用频率不同。在这样的情况下，如果对至少1个发送天线分配了子块，则以抽取该频率的信号的方式进行处理。
均衡处理部64a进行如下处理：对于所输入的频域的接收信号，补偿信号在无线传送路径中受到的失真，并且分离从发送机的N个发送天线同时发送的信号。通过将在实施方式1的均衡处理部64中说明的处理扩展到多个发送接收天线的情况，从而可以容易地实现该处理。例如，如果将把某频率的频域的接收信号对应于J个接收天线而排列的J维的列矢量设为X，将把某频率的发送信号对应于N个发送天线而排列的N维列矢量设为S，将某频率的无线传送路径的频率传递函数设为以使列编号对应于发送天线编号、并使行编号对应于接收天线编号的方式进行了排列的矩阵H，用J维列矢量V来表示由接收天线施加的噪声成分，则以下的式(5)成立。
X＝HS+V    ...(5)
即，通过按照与实施方式1的均衡处理部同样的考虑方法进行以下的式(6)所示的计算，可以实现信号在无线传送路径中受到的失真的补偿、和信号的分离，可以得到N系统的频域的发送信号推测值。
H-1X＝S+H-1V    ...(6)
N系统的频域的发送信号推测值分别被传送到对应的子块结合部65-1～65-MN。子块结合部65-1～65-MN、逆DFT处理部66-1～66-MN进行分别与实施方式1的子块结合部65-1～65-M、逆DFT处理部66-1～66-M相同的处理。逆DFT处理部66-1～66-MN将通过处理而得到的时域的发送符号的推测值输出到层去映射部151。
层去映射部151根据从控制部47a接收到的层映射信息，将所输入的时域的发送符号的推测值，重新排列为用块分割数M和代码字数K表示的形式。即，层去映射部151进行与图17中的层映射部112的处理相逆的处理。在从控制部47a输出的层映射信息中，包括有关发送机在发送时进行的代码字与层的对应关联的信息。层去映射部的处理结果分别被输出到对应的比特变换/解码处理部152-1～152-MK。
比特变换/解码处理部152-1～152-MK进行与实施方式1的比特变换部67-1～67-M以及解码部68-1～68-M同样的处理，将处理后的每个块的信息比特序列的推测值输出到结合部69d。结合部69d进行与发送机的分割部12d所实施的处理相逆的处理，还原信息比特序列。
这样，在本实施方式中，可以从多个发送天线发送信号，而且可以在发送天线之间独立地决定频域的子块的分配。因此，得到与实施方式1同样的效果，并且频域的子块的分配方法的灵活性进一步增加，其结果能够以高的SINR实现信号传送。
另外，在本实施方式中，频率分配部14a根据从控制部11b通知的与各发送天线对应的使用频率信息，对发送天线分配子块，但例如也可以在决定了针对各发送天线的子块的分配之后，根据发送定时而在发送天线之间更换分配方法(每个发送天线的使用频率等)。另外，更换分配方法的定时(timing)也可以例如设成发送符号单位、将多个发送符号集中而得到的时间段单位或者帧单位。如果设成这样的结构，则所接收的信号的质量被平均化，在恶劣的无线传送环境下可以得到更良好的传送性能。
另外，在本实施方式中，将层数设定为与发送天线数N相等，但不限于此，可以将层数设成与发送天线数不同的值。在该情况下，在层映射部的后级的某一个位置，插入将层单位的子块分配给发送天线的处理即可。可以将层映射部112和进行该处理的结构要素集中而考虑为映射单元。此时，也可以应用例如通过在调整了层间的相位之后进行合成从而对发送天线进行分配的多天线预编码的处理。关于多天线预编码处理，可以使用一般的方法，例如，可以使用3GPPTS36.211V8.6.0公开的多天线预编码的系数。通过根据无线传送路径而使用适合的预编码系数，可以实现更高的传送性能。
另外，也可以如实施方式3所说明那样，在本实施方式的发送机的DFT处理部23-1～23-MN与子块分割部24-1～24-MN之间分别配置RRC滤波处理部。在该情况下，可以抑制从配置了RRC滤波处理部的处理系统所生成的信号的PAPR。在该情况下，在接收机中，也在子块结合部65-1～65-MN与逆DFT处理部66-1～66-MN之间分别配置RRC滤波处理部。
另外，也可以构成为接收机生成从发送机的控制部11b通知给各结构要素的控制信号的内容(块分割数等)，利用另行准备的通信信道从接收机向发送机通知控制信号的内容。在该情况下，具有通过接收机对多个发送机适合地生成控制信号从而可以在发送天线之间独立地决定频域的子块的分配的优点，可以在系统波段内稠密地配置多个发送机的发送信号。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的发送装置以及接收装置适用于采用频分多址的通信系统，特别适用于包括具备与不同的频带对应的多个SC-FDMA发送系统的发送装置的通信系统。

Claims (30)

1.一种发送装置，将发送数字信号变换为高频模拟信号，使用多个发送频率进行发送，其特征在于，具备：
块分割单元，将发送信号序列分割为1个以上的个数的块；
预编码单元，对所述块进行预编码处理；
子块分割单元，将所述预编码处理后的块进一步分割为子块；
频率分配单元，生成将所述子块分配到所述发送频率的频率信号；以及
离散傅立叶逆变换单元，将所述频率信号变换为时间信号，
将所述时间信号作为所述发送数字信号。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
还具备编码单元，该编码单元对所述块进行纠错编码，
所述预编码单元对所述纠错编码后的块进行预编码处理。
3.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
将从同一块所分割的子块分配到尽量离开的频率。
4.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，还具备：
编码单元，对所述块进行纠错编码；以及
编码块分割单元，将所述纠错编码后的块分别分割为1个以上的个数的编码块，
所述预编码单元对所述编码块进行预编码处理。
5.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，具备：
符号变换单元，将所述块变换为调制符号；以及
符号分割单元，将所述调制符号分割为1个以上的个数的符号块，
所述预编码单元对所述符号块进行预编码处理。
6.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，具备：
编码单元，对所述块进行纠错编码；
编码块分割单元，将所述纠错编码后的块分别分割为1个以上的个数的编码块；
符号变换单元，将所述编码块变换为调制符号；以及
符号分割单元，将所述调制符号分割为1个以上的个数的符号块，
所述预编码单元对所述符号块进行预编码处理。
7.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
还具备滤波单元，该滤波单元对所述预编码后的块进行频域中的滤波处理，
所述子块分割单元将由所述滤波单元进行了滤波后的块作为分割对象的块。
8.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
还具备滤波单元，该滤波单元对由所述块分割单元进行了分割后的块进行时域中的滤波处理，
所述预编码单元将由所述滤波单元进行了滤波后的块作为所述预编码处理对象的块。
9.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，具备：
多个发送天线；以及
映射单元，根据所述发送天线的数量来分割所述子块，将该分割后的子块分配给所述发送天线，
针对每个发送天线，分配所述发送频率来作为每个天线的频率，
所述频率分配单元针对每个所述发送天线，生成将所述映射部所分配的子块分配到对应的每个天线的频率的频率信号。
10.根据权利要求9所述的发送装置，其特征在于，
能在发送天线之间更换所述每个天线的频率频率。
11.根据权利要求9所述的发送装置，其特征在于，
所述映射单元针对每个所述块，对分割该块而得到的所述子块进一步进行分割或者合成，由此变换为规定的数量的子块即层单位子块，而且将所述层单位子块分配给发送天线。
12.根据权利要求11所述的发送装置，其特征在于，
所述映射单元使用多天线预编码处理，将所述层单位子块分配给发送天线。
13.根据权利要求7或者8所述的发送装置，其特征在于，
所述滤波单元将所述滤波处理设成使用了RRC滤波器的滤波处理。
14.根据权利要求4或者6所述的发送装置，其特征在于，
能够改变所述编码块分割单元所分割的分割数。
15.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
在所述预编码处理中使用离散傅立叶变换。
16.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
在与接收装置之间发送已知的已知信号。
17.根据权利要求16所述的发送装置，其特征在于，
对所述已知信号和所述时间信号进行时分复用，将所述复用后的信号作为所述发送数字信号而发送。
18.根据权利要求17所述的发送装置，其特征在于，
将所述已知信号分配到所述发送频率而发送。
19.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述频率分配单元根据传送路径的频率应答，将所述子块分配到所述发送频率。
20.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
将所述发送频率设成从作为能在系统中使用的频带的系统频带中选择的频率。
21.根据权利要求20所述的发送装置，其特征在于，
所述离散傅立叶逆变换单元通过针对系统频带整个范围的频率进行离散傅立叶逆变换，进行向所述时间信号的变换。
22.根据权利要求20所述的发送装置，其特征在于，
所述离散傅立叶逆变换单元将发送频率分割为多个频域，针对每个所述频域进行傅立叶逆变换。
23.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述发送频率由相互不连续的多个频带构成。
24.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
能够分别改变所述块分割单元所分割的分割数和所述子块分割单元所分割的分割数。
25.一种接收装置，接收从权利要求1所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
离散傅立叶变换单元，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
逆预编码单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
26.一种接收装置，接收从权利要求4所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
离散傅立叶变换单元，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
逆预编码单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；
编码块结合单元，根据由所述发送装置分割为编码块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合；
解码单元，对所述编码块结合单元结合了的信号成分进行纠错解码；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对纠错解码后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
27.一种接收装置，接收从权利要求6所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
离散傅立叶变换单元，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
逆预编码单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；
符号块结合单元，根据由所述发送装置分割为符号块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合；
比特变换单元，针对所述符号块结合单元结合了的信号成分，将符号变换为比特；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对比特变换后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
28.一种接收装置，接收从权利要求6所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
离散傅立叶变换单元，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
逆预编码单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；
符号块结合单元，根据由所述发送装置分割为符号块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合；
比特变换单元，针对所述符号块结合单元结合了的信号成分，将符号变换为比特；
编码块结合单元，根据由所述发送装置分割为编码块时的分割数，对比特变换后的信号成分进行结合；
解码单元，对所述编码块结合单元结合了的信号成分进行纠错解码；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对纠错解码后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
29.一种接收装置，接收从权利要求7所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
离散傅立叶变换单元，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
滤波单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的滤波处理对应的滤波处理；
逆预编码单元，对由所述滤波单元进行了滤波处理后的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
30.一种接收装置，接收从权利要求9所述的发送装置发送的高频模拟信号，推测将所述高频模拟信号变换为基带数字信号而发送的信号序列即发送信号序列，其特征在于，具备：
多个接收天线；
离散傅立叶变换单元，针对每个所述接收天线，将所述基带数字信号变换为频率信号；
频率抽取单元，针对每个所述接收天线，从所述频率信号抽取作为所述发送装置在发送中使用的频率的发送频率的信号成分；
均衡单元，对所述信号成分进行波形均衡；
子块结合单元，根据由所述发送装置分割为子块时的分割数，对所述波形均衡后的信号成分进行结合；
逆预编码单元，对所述子块结合单元结合了的信号成分进行与发送装置进行的预编码处理相逆的处理；以及
块结合单元，根据由所述发送装置分割为块时的分割数，对所述逆预编码单元处理后的信号成分进行结合，
根据所述块结合单元结合了的信号成分，推测所述发送信号序列。
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