CN103731924A - 发送装置以及接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发送装置以及接收装置，目的在于，在作为只能够接收一部分频率的限定频带终端的通信对象之间，也能够实现无线通信。具有：分配频道的频道分配部(10)、对各个子载波计算出最适当的调制速率与所需发送功率的终端接收品质信息处理部(6)、按每一个子载波控制发送功率水平的子载波功率控制部(12)、以及判断部(12)，其确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端；在通信对象是限定频带终端的情况下，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率。

Description

发送装置以及接收装置
本申请是申请日为2005年12月2日、申请号为200580046818.6、发明名称为“无线通信装置、便携式终端以及无线通信方法”的发明专利申请的分案申请(申请号为201110303322.X)的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信装置、便携式终端以及无线通信方法。
背景技术
近年来，伴随着ADSL或FTTH等有线宽带服务对一般家庭的迅速渗透，不仅仅是文字信息，使用声音、视频、音乐的这种所谓的多内容服务(rich contents service)也越来越普及，个人所处理的信息量也在增加。移动通信中利用便携式Web或音乐传送等非声音通话服务的比率迅速扩大，对与有线相同的宽带无线通信的期望越来越高。
针对该对移动通信的宽带化要求，进行了各种各样的研究。其中，在频率利用效率以及抗衰落方面引人注目的接入方式是OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)。OFDMA通过将正交的多个子载波以信号周期的倒数的间隔紧密排列起来，而发挥出提高频率利用效率的OFDM特征，对应多通道环境下按每一个终端不同的接收特性，给各个终端分配特性较好的任意数目的子载波(或由连续的子载波组所构成的频道)，通过这样进一步提高了实际的频率利用效率。
OFDM调治方式也应用于5GHz频带的IEEE802.11a等无线LAN标准中，将具有16MHz强的占有带宽的信道以20MHz间隔配置起来。因此，在信道间存在3MHz强的无载波区域。另外，基本上1个终端所使用的信道是1个，各个终端的可调制解调的频带与进行通信的频带是一致的，通常是一定的，因此该方式不适合OFDMA。
OFDMA在当前所能够实际应用的系统尚且不存在，是一种从宽频带中给个终端分配最佳接收状态的子载波或频道的系统，因此将终端能够调制解调的频带设为最大，而通信中使用的频带进行变动，这种概念不管在哪个提案中都是一致的。因此，要求根据系统上要求的最大传送速率来决定必需的频带，使得在该系统的通信机器中能够一并调制解调该频带。例如，“電子情報通信学会信学技報RCS2004-85(2004-06)”、“2004年電子情報通信学会総合大会B-5-64”等中，提出了为了实现100Mbps，而预测每一个用户需要100MHz的频带，并在该频带中均匀设置子载波。
非专利文献1：電子情報通信学会信学技報RCS2004-85(2004-06)
非专利文献2：2004年電子情報通信学会総合大会B-5-64
上述OFDMA方式，是从全频带中选择作为终端的接收特性良好的任意数目的子载波或子载波连续的集合的频带并分配的方式，基本上，发送接收恭都需要采用能够在全频带中进行调制解调的构成。因此，不需要像IEEE802.11a的无线LAN那样，在频带间设置不存在子载波的频率区域。相反，在频带间设置不存在子载波的频率区域会直接导致系统全体的频率利用效率的降低，伴随着通信器的处理带宽的扩大，对硬件的要求更加严格。上述通过实现全频带的调制解调来实现发送接收器的宽带传送的反面，是其所使用的设备要求高性能，终端尺寸、消耗电流增加，甚至有可能反过来影响成本。
但是，用户的需求是多种多样的，声音通话或低速的数据通信是使用中心，但与功能相比，也存在对低消耗功率、小型、低价的终端的需要。因此，在关注宽带化的反面，能够吸收这样的需求这一点在下一代系统中也非常重要。为了实现低价的终端，首先开始考虑的是限定终端能够一并处理的频带。这种情况下，发送侧能够进行数字/模拟变换并独立抑制功率放大器等的频带、消耗电流，但接收侧为了从紧密分配的子载波中抽出特定的频带，需要提高对为了去除相邻信道干扰的滤波、模拟/数字变换及其抽样时钟等标准的要求，有可能会给低价终端的提供造成障碍。
发明内容
本发明立足于以上情况，目的在于提供一种在只能够接收一部分频率的限定频带终端即通信对象之间，也能够实现无线通信的无线通信装置与无线通信方法。
(1)为实现上述目的，本发明采取以下方案。也即，本发明的相关无线通信装置，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信装置，其特征在于，具有：频道分配部，其给通信对象分配上述频道；终端接收品质信息处理部，其根据各个通信对象所发送的接收品质信息，对各个子载波计算出最适当的调制速率与所需要的发送功率；子载波调制部，其按每一个上述子载波进行调制；子载波功率控制部，其按每一个上述子载波控制发送功率水平；以及判断部，其确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收上述系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端，在上述判断的结果是进行频率分配的通信对象是上述限定频带终端的情况下，上述子载波功率控制部，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率。
这样，在进行频率分配的通信对象是上述限定频带终端的情况下，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在只能够接收一部分频率的限定频带终端之间，也能够实现无线通信。
(2)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述子载波功率控制部进行下述控制：对与分配给作为上述限定频带终端的通信对象的接收频带相邻的频道，将所有子载波的发送功率设为零。
这样，通过进行控制，对与分配给作为上述限定频带终端的通信对象的接收频带相邻的频道，将所有子载波的发送功率设为零，从而能够完全不把其他通信对象分配给相邻时隙。其结果是，能够进一步减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。
(3)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述子载波调制部，在与分配给作为上述限定频带终端的通信对象的接收频带所相邻的频道被分配给了其他通信对象时，对该频道内发送功率被减少了的子载波，降低其调制速率。
这样，在与分配给作为上述限定频带终端的通信对象的接收频带所相邻的频道被分配给了其他通信对象时，对该频道内发送功率被减少了的子载波，降低其调制速率，因此能够在减小发送功率的大小的同时，对通信对象正确解调通信时隙。通过这样，能够进一步减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。
(4)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述频道分配部，在通信对象是上述限定频带终端的情况下，优先进行使得该通信对象的接收频带的至少一端成为上述系统频带端的频道的频道分配。
这样，在通信对象是上述限定频带终端的情况下，优先进行使得该通信对象的接收频带的至少一端成为上述系统频带端的频道的频道分配，因此能够减少全部或一部分子载波的发送功率的大小，或让将发送功率的大小设为零的通信时隙在频道方向上仅处于单侧。通过这样，能够有效利用通信时隙。
(5)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述频道分配部，在作为上述限定频带终端的通信对象存在有多个的情况下，将与分配给作为上述限定频带终端的通信对象的接收频带相邻的频道空出1个，分配频道，使得其他限定频带终端的接收频带相连。
这样，在作为限定频带终端的通信对象存在有多个的情况下，将与分配给作为限定频带终端的通信对象的接收频带相邻的频道空出1个，分配频道，使得其他限定频带终端的接收频带相连，因此，能够减少全部或一部分子载波的发送功率的大小，或让将发送功率的大小设为零的通信时隙共通化。通过这样，能够有效利用通信时隙。
(6)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述频道分配部，在上述通信对象是具有3个以上频道的接收带宽的上述限定频带终端，且不使用所分配的接收频带两端的频道的情况下，将与分配给上述通信对象的接收频带相邻的频道，分配给其他通信对象。
这样，在通信对象是具有3个以上频道的接收带宽的上述限定频带终端，且不使用所分配的接收频带两端的频道的情况下，将与该不使用的频道相邻，且没有分配给上述通信对象的通信时隙，分配给其他通信对象，因此，能够有效利用通信时隙。
(7)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述频道分配部，在存在有上述限定频带终端，且其接收带宽仅仅是奇数个频道的情况下，对作为上述限定频带终端的多个通信对象统一进行分配，使得接收频带端的频道，与从系统频带的一端数起第奇数个或第偶数个中的任一方频道相一致。
这样，在存在有限定频带终端，且其接收带宽是仅仅奇数个频道的情况下，对作为限定频带终端的多个通信对象统一进行分配，使得接收频带端的频道，与从系统频带的一端数起第奇数个或第偶数个中的任一方频道相一致，因此，能够减少全部或一部分子载波的发送功率的大小，或让将发送功率的大小设为零的通信时隙共通化。通过这样，能够有效利用通信时隙。
(8)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，在确认到了以略一定期间或奇数及偶数信道所分配的频道的偏移时，将相当于上述限定频带终端的接收频带端的频道，切换为第奇数个或第偶数个。
在全频带终端的接收品质良好的频道很多位于统一了的频道侧的情况下，由于分配有不公平，因此以几乎一定的期间来切换统一到奇数与偶数的哪一个中。或者，通过在发生了不公平时进行切换，能够将分配分散，进行更加有效率的数据传送。
(9)另外，本发明的相关无线通信装置中，其特征在于，上述子载波功率控制部，在相当于上述限定频带终端的接收频带两端的频道，被统一为系统频带的从低频侧数起第奇数个或第偶数个频道中的任一方的期间中，进行控制，使得该被统一的频道内的子载波的一部分或全部，比相邻频道的子载波功率水平高。
这样，由于能够让减少了全部或一部分子载波的发送功率的大小，或将发送功率的大小设为零的通信时隙的发送功率，在相当于限定频带终端的接收频带两端的频道边界附近相对较低，因此限定频带终端的控制信息中也能够改善混叠的影响，进一步改善解调能力。
(10)另外，本发明的相关无线通信装置，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信装置，其特征在于，具有：频道分配部，其给通信对象分配频道；子载波调制部，其按每一个子载波进行调制；子载波功率控制部，其按每一个子载波控制发送功率水平；以及判断部，其确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收上述系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端，在上述判断的结果是通信对象为限定频带终端的情况下，上述子载波功率控制部对分配给该通信对象的频道内的一部分子载波进行将发送功率设为零的控制。
这样，在通信对象是限定频带终端的情况下，对分配给该通信对象的频道内的一部分子载波进行将发送功率为零的控制，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。
(11)另外，本发明的相关无线通信装置，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信装置，其特征在于，具有：终端接收品质信息处理部，其根据各个通信对象所发送的接收品质信息，对各个子载波计算出最适当的调制速率与所需要的发送功率；频道分配部，其给通信对象分配上述频道；以及判断部，其确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收上述系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端，上述终端接收品质信息处理部，计算出能够分配与上述限定频带终端的接收频带相邻的频道的终端的所需发送功率；上述频道分配部，从上述计算出了所需发送功率的终端中，给所需发送功率比上述限定频带终端的发送功率低的终端，分配上述相邻信道。
这样，计算出能够分配与上述限定频带终端的接收频带相邻的频道的终端的所需发送功率，从计算出了所需发送功率的终端中，给所需发送功率比限定频带终端的发送功率低的终端，分配上述相邻信道，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在作为限定频带终端的通信对象之间，也能够实现无线通信。
(12)另外，本发明的相关便携式终端，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的便携式终端，其特征在于，具有：推定传送路状况的传送路推定部；以及根据上述传送路推定出的传送路状况，生成频道内的接收品质信息的数据生成部；上述数据生成部，每当生成接收品质信息时，对于一部分子载波，不管其接收品质如何，都将其品质作为无法通信的水平，报告给通信对象。
这样，每当生成接收品质信息时，对于一部分子载波，不管其接收品质如何，都将其品质作为无法通信的水平，报告给通信对象，因此能够减少从与分配给自己的通信时隙在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，能够构建一种在与限定频带终端之间实现无线通信的无线通信系统。
(13)另外，本发明的相关无线通信方法，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信方法，其特征在于，至少具有：确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收上述系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端的步骤；以及在上述判断的结果是进行频率分配的通信对象是限定频带终端的情况下，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率的步骤。
这样，在进行频率分配的通信对象是上述限定频带终端的情况下，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在作为限定频带终端的通信对象之间，也能够实现无线通信。
(14)另外，本发明的相关无线通信方法，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信方法，其特征在于，至少具有：给通信对象分配频道的步骤；确认通信对象的接收带宽，并且判断该通信对象是能够接收上述系统频带内的所有频道的全频带终端，还是只能够接收一部分频率的限定频带终端的步骤；以及在上述判断的结果是通信对象为限定频带终端的情况下，对分配给上述通信对象的频道内的一部分子载波将发送功率设为零的步骤。
这样，对与分配给作为限定频带终端的通信对象的接收频带相邻的频道，将所有子载波的发送功率设为零，从而能够完全不把其他通信对象分配给相邻时隙。其结果是，能够进一步减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。
(15)另外，本发明的相关无线通信方法，是一种通过使用将系统频带内以等频率间隔连续分配的多个子载波分成一定数目的每个组这种多个频道的多载波传送方式，进行无线通信的无线通信方法，其特征在于，至少具有：对能够分配与只能够接收一部分频率的限定频带终端的接收频带相邻的频道的终端，计算出其所需发送功率的步骤；以及从上述计算出了所需发送功率的终端中，给所需发送功率比上述限定频带终端的发送功率低的终端，分配上述相邻信道的步骤。
这样，对能够分配与限定频带终端的接收频带相邻的频道的终端，计算出其所需发送功率，从计算出了所需发送功率的终端中，给所需发送功率比上述限定频带终端的发送功率低的终端，分配上述相邻信道，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在作为限定频带终端的通信对象之间，也能够实现无线通信。
通过本发明，在进行频率分配的通信对象是上述限定频带终端的情况下，对与分配给该通信对象的接收频带相邻并且分配给其他通信对象的频道，减少全部或一部分子载波的发送功率，因此即使在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频道方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在只能够接收一部分频率的限定频带终端之间，也能够实现无线通信。
附图说明
图1为表示OFDMA通信系统中的下行链路的频道配置之一例的图。
图2为表示OFDMA通信系统中基站与终端所使用的信道的图。
图3为表示可处理的频道数被限定的终端中混叠所产生的影响的图。
图4为表示第1实施方式的相关基站的概要构成的框图。
图5为表示第1实施方式的相关基站中的调度部之构成的框图。
图6为表示第1实施方式的相关OFDMA通信系统中的DL频道设置之一例的图。
图7为表示滤波器的衰减特性之一例的图。
图8为表示发送功率的大小与调制速率之间的关系的图。
图9为表示子载波与发送功率之间的关系的图。
图10为表示第2实施方式的相关OFDMA通信系统中的DL频道配置之一例的图。
图11为表示第3实施方式的相关OFDMA通信系统中的通信帧之一例的图。
图12为表示第4实施方式中，对限定为n频道的终端的频道分配的图。
图13为表示对第5实施方式的相关频道限定频带终端的频道分配的图。
图14为表示第5实施方式中，对控制时隙的功率控制的2种具体例子的图。
图15为表示第5实施方式中，控制时隙的功率控制与终端的分配方法之一例的图。
图16为表示第6实施方式的相关OFDMA通信系统中的通信帧之一例的图。
图17为表示第6实施方式的相关便携式终端的概要构成的框图。
图18为表示第6实施方式的相关基站的动作的流程图。
图19为表示第6实施方式的相关基站的动作的流程图。
图20为表示第7实施方式的相关OFDMA通信系统中的通信帧之一例的图。
图21为表示第8实施方式的相关基站的动作的流程图。
图22为表示第8实施方式的相关基站的动作的流程图。
图中：1...天线部，2...高频电路与模拟信号处理部，3...FFT部，4...均衡部，5...子载波解调部，6...终端接收品质信息处理部，7...控制部，8...用户信息存储部，9...发送数据缓冲器，10...调度部，10-1...判断部，10-3...频道分配部，11...子载波调制部，12...子载波功率控制部，13...IFFT部，161...天线部，162...高频电路部，163...传送路推定部，164...FFT部，165...均衡部，166...子载波解调部，167...接收品质信息数据生成部，168...控制部，169...发送信号处理部。
具体实施方式
下面对本实施方式的相关无线发送装置进行说明。本实施方式中，以上述基于OFDMA的通信方式为前提。
图1为表示OFMDA通信系统中的下行链路(以下称作“DL”)的频道配置之一例的图。图1中，如面向纸面右端所示，在OFDMA中载波在频率轴上以互相正交的间隔均匀配置。对应于各个用户的必要频带，只分配适当数目子载波的方式是OFDMA方式。另外，如图1的中央所示，在OFDMA中，有时形成由任意数目所构成的1个频道，并以频道单位进行分配的情况。这里，示出了接收器能够一并解调的范围是由10个频道构成的例子。如图1所示，频道之间原则上连续设置。另外，为了抑制与相邻的其他系统之间的干扰，在全频带的两侧设有保护频带。这是一般的DL构成，这里采用1个单元，但也可以由多个单元构成。本实施方式中，全接收频带是指该1个单元，全频带终端是指能够对该全频带一并进行处理的终端。
图2为表示OFDMA通信系统中基站与终端所使用的信道的图。这里，示出了在图1所示的10频道所构成的系统中，A与B的终端分别进行需要5个与1个频道的通信的状态。A与B都能够在全频带中进行解调，通过同时使用分别分配给其的5个与1个频道，实现了多址接入(multiple access)。这样，各个终端有时只需要1个频道就可以，但也能够对应最大需要10个频道的宽带传送。
另外，导入限定了可处理的频道数的使接收频带成为比系统带宽窄的频带的终端(以下称作“限定频带终端”)，能够降低终端中对必要的功能的要求条件，实现省电、低成本。另外，考虑到只需要声音通话或低速数据通信就足够了的这种用户需求仍然相当大，限定频带终端的导入具有深刻意义。
但如图1与图2所示，OFDMA是为了提高频率利用效率而导入的系统，因此频道间没有设置IEEE802.11a的无线LAN那样的相当于保护频带的区域。因此，有可能会受到来自在频道方向上相邻的频道的干扰。图3中示出了该状态。图3中示出了系统频带内存在接收频带为1频道(图中省略为SC)与3频道的限定终端的状况，同时，图3下侧示出了1频道的限定频带终端的接收侧的处理。这里，希望解调的最大频率与模拟/数字变换器(以下称作“ADC”)的抽样频率的一半相一致，具有相邻信道的带宽，被滤波衰减。其结果如图3的下侧所示，受到了混叠(折り返し)影响。因此，本实施方式中，通过以下方法来减轻来自相邻信道的影响。
(第1实施方式)
图4为表示第1实施方式的相关基站的概要构成的框图。天线部1所接收到的无线信号，被高频电路与模拟信号处理部2从无线信号变换成电信号，并在FFT部3中进行FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立叶变换)。接下来，在均衡部(等化部)4中，对因多路径的延迟失真等而恶化了的接收波形进行校准，在子载波解调部5中，按每一个子载波进行解调。
接下来，终端接收品质信息处理部6，对从各个终端所接收到的接收品质信息进行解析。也即，如上所述的限定频带终端中，只能够在限定频带部分中，一度测量出比下行链路的接收状况更好的频道，或系统中预先决定的频道等的接收品质信息。并且将该限定频带中的接收信息通知给基站。另外，也可以采用在信道中巡回时，以时分的方式进行通知的方法。全频带终端当然能够在全频带中进行接收品质的测定，并将其全部报告给基站。另外，也可以采用只报告对该终端来说较好的频道的信息的方法。
另外，图4中，对从“基站控制装置”侧经控制基站全体的控制部7访问该基站的终端是全频带终端还是限定频带终端进行判断，同时，如果是限定频带终端，边将能够对应哪个信道的终端种类，或称作服务合同(契约)内容的信息，输入到用户信息存储部8中。另外，将各个基站发送给各个终端的数据与是否是实时的信息一起暂时存储到发送数据缓冲器9中。调度部10根据这些信息，进行优先级设置并发送数据。
这里，用于频道分配的优先级设置的要素如下所述。“是实时的还是非实时的？”...实时数据通信一方的优先级较高。
“最佳带宽”...请求数据传送量较大的一方优先级较高。
“基于距离或多通道的接收特性”...比较各个终端所发送的频道的接收状态的好坏，给能够尽可能发送更多数据的终端分配该频道。
“使用服务的种类”...因用户的使用服务体系的不同，优先级不同。例如，抑制每月基本费用，在混杂时不要求高品质的用户，按每一个通话中选择品质并考虑指定的服务，设置优先级。另外，例如虽然是实时广播之类的数据，但在不要求品质的情况下，可以降低优先级。
图4中，子载波调制部11按每一个子载波进行调制，子载波功率控制部12按每一个子载波控制发送功率。另外，在IFFT部13中进行IFFT处理(Inverse Fast Fourier Transform：逆快速傅立叶变换)，在高频电路与模拟信号处理部2中，电信号被变换成无线信号，从天线部1将无线信号发送出去。
图5为表示第1实施方式的相关基站中的调度部10之构成的框图。从具有访问基站的所有终端的信息的用户信息存储部8，将通信中的终端的信息输入给判断部10-1与终端优先级决定部10-2。判断部10-1判断是限定频带终端还是全频带终端。终端优先级决定部10-2根据数据的实时性或发送缓冲器9中存储的数据量等，决定终端间的分配优先级。频道分配部10-3，根据判断部10-1所判断的结果，和终端优先级决定部10-2所决定的分配优先级，进行各个终端所使用的频道、各个子载波的解调模式、以及发送功率的分配，并将其输出给控制信号生成部10-4。
控制信号生成部10-4，将频道分配部10-3所分配的、各个终端所使用的频道、各个子载波的调制模式、以及发送功率，与控制部7同步输出给发送数据缓冲器9、子载波调制部11、子载波功率控制部12。
图6为表示第1实施方式的相关OFDMA通信系统中的DL频道配置之一例的图。基站识别出是对限定频带终端的频道分配，从与终端的接收频带相邻的频道的相邻侧对任意数目的子载波，降低其发送功率的大小，或将这些子载波的发送功率的大小设为零。例如，图6中，可处理的频道数被限定为1频道(1SC)的终端的可接收范围的两相邻频道中，任意数目的子载波的发送功率的大小被降低。同样，可处理的频道数被限定为3频道(3SC)的终端的可接收范围的两相邻频道中，任意数目的子载波的发送功率的大小被降低。通过这样，在进行A/D变换时即使有混叠的影响，由于其发送功率较小，因此减轻了混叠的影响。另外，让发送功率的大小减少了的子载波的数目，在OFDMA通信系统中可以任意设定。
图7为表示滤波器的衰减特性之一例的图。ADC前级的低通滤波器(LPF)，其类型或阶数由特性、电路规模等决定。巴特沃兹(Butterworth)式滤波器中，一般得到了6dB×阶数的衰减斜率(dB/oct.)。这里，为了简化而采用信号频带通过对10MHz进行正交解调而变为5MHz，截止频率也是5MHz，进行5阶巴特沃兹的情况进行说明。从0Hz到5MHz中增益(衰减)0dB处是平坦的，由于是5阶，因此10MHz中变为-30dB。另外，设子载波的间隔为50kHz。
考虑假设接收功率平坦的假想模型，最大频率子载波中混叠为-0.15dB，接着为-0.45dB、-0.75dB...，变成了妨碍波且重叠。LPF的类型有巴特沃兹、贝赛尔(Bessel)、切比雪夫(Chebyshev)、联立切比雪夫(simultaneous Chebyshev)等种类，认为第1实施方式中的限定频带终端中，衰减特性相对陡峭的联立切比雪夫较为合适。即使相对陡峭，也依然无法对接近相邻处的子载波进行衰减，还是存在影响。
另外，在从与限定频带终端的接收频带相邻的频道的相邻侧，对任意数目的子载波降低了其发送功率的大小的情况下，可以降低调制速率。也即，给通过较低的调制速率所调制的子载波，分配能够得到给定的信噪比大小的发送功率。通过这样，能够减少发送功率的大小，同时能够对通信对象正确解调通信帧，进一步减少从频率轴向上相邻的通信时隙所受到的影响。
图8为表示发送功率的大小与调制速率之间的关系的图。图8中，面向纸面的左侧示出了得到了误码率(BER)10-5的信噪比(SNR)之一例。该图的横轴没有意义，示出了如果是SNR17dB、9dB...，则分别能够得到64QAM、16QAM...，且BER＝10-5。图8中，面向纸面的右侧示出了通过该BER特性与图7中所示的滤波特性实现第1实施方式的一例。是给频道#n分配限定频带终端，给频道#n+1分配全频带终端的情况。
此时，限定频带终端中为了能够确保16QAM，从#n+1内的最靠近#n的子载波开始顺次分配-9.15、-8.85、-8.55dB...-0.45、-0.15、-0dB的功率。本例中第32个子载波变为0dB。另外，调制没有进行，给BPSK、QPSK、第32个子载波分配16QAM。至此仅对频道单方进行了说明，但在对全频带的不管哪一端的频道都没有分配的情况下，当然在分配给限定频带终端的频道的两相邻频道中同样进行实施。
以上仅仅是一个例子，如果如前所述使用更加陡峭的滤波器，功率分配的增加率便会增大，需要进行对应的子载波的个数减少，此外，因子载波的间隔、接收器所要求的SNR的差异、SNR的余裕(margin)等也不同。另外，根据各个终端的要求传送量，有时限定频带终端不需要频带内的端子载波，可以考虑将该部分分配给全频带终端。这是在系统的设计时由各个系统所决定的。
通过如图8所示分配发送功率，被分配了频道#n的限定频带终端能够得到如图9所示的接收信号。通过这样，本例中得到了能够在频带内确保16QAM的SNR。
(第2实施方式)
图10为表示第2实施方式的相关OFDM通信系统中的DL的频道配置之一例的图。基站识别出是对频道限定频道终端的频道分配，对与终端的接收频带相邻的频道的所有子载波，将发送功率的大小都设为零。也即，等价于将对应的子载波扩大到全频道部分，并且不分配功率。这在第1实施方式中始终将其他用户分配到相邻的频道之后进行，与此相对，第2实施方式中的不同点在于，从一开始就没有将其他用户分配到相邻的频道。
例如，图10中，在可处理的频道数被限定为1频道(1SC)的限定频带终端的可接收范围的两相邻频道中，所有的子载波的发送功率的大小都为零。同样，在可处理的频道数被限定为3频道(3SC)的限定频带终端的可接收范围的两相邻频道中，所有的子载波的发送功率的大小都为零。通过这样，在进行过A/D变换时，成为混叠的子载波的发送功率的大小变为零，因此更加减轻了混叠的影响。
(第3实施方式)
图11为表示第3实施方式的相关OFDM通信系统中的通信帧之一例的图。第1与第2实施方式中，基本上对频率轴中的分配进行了说明。但是对各个通信对象的频道的分配，还有基本上是将通过一定时长的符号复数所确定的期间设为时间信道，并以多个时间信道与多个频道所构成的称作通信帧的单位来进行的方法。也即，在通过时间信道与频道从1帧中所确定的通信时隙中，给各个通信对象分配最适当的时隙的方法中，穿插了此后在以该通信帧单位的分配中应用本发明的说明。该通信帧采用以10个频道作为频道，以10个时隙作为时间信道为1帧的构成进行数目。另外，作为限定频带终端分配有1频道限定频带终端2台，和2频道限定频带终端1台。从频道#2的第5个到第7个时隙，被分配有1频道限定频带终端的1用户，第10个时隙被分配了其他用户。被终端通知了是限定频带终端的基站，给频道#1与#3的时隙5至7与10，分配第1实施方式或第2实施方式中所说明过的通信时隙。
也即，在第1实施方式中，分配给限定频带终端的通信时隙在频道方向上相邻的通信时隙的子载波中，分配给任意数目的子载波的发送功率的大小被减小。另外，第2实施方式中，分配给限定频带终端的通信时隙在频道方向上相邻的通信时隙中，分配给所有子载波的发送功率的大小被设为零。图11中将第1与第2实施方式中所说明的通信时隙称作对策用时隙。
同样，频道#9与#10的时隙4，被分配有2频道限定频带终端的用户。此时，由于频道#10之外(频道方向上频道#9的相反侧)存在保护频带，因此只有频道#8成为对策用时隙。如第1与第2实施方式所述，通过自适应性对相邻时隙实施对策，能够提高频率利用效率，将限定频带终端导入到同一个系统中。
(第4实施方式)
图12为表示对限定为n频道的终端的频道分配的图。这里，将全频带的两端频道优先分配给限定频带终端。该图12中，从频道#1或#10侧分配。通过采用第4实施方式，需要实施对策用时隙的频道只变为单侧相邻的，能够更加有效地利用时隙。
(第5实施方式)
图13为表示第5实施方式的相关给限定频带终端分配频道的图。图13中，如面向纸面左侧所示，预先对子载波限定数设定专用频道。进而，为了让限定频带终端尽可能使用同一个时隙，而按照相连接的方式进行分配。通过这样，能够让对策用时隙共通化，提高时隙的利用效率。
一般来说，帧的开头设有控制用时隙。这是由于按每一个频道来说，给哪个时隙分配哪个用户的这种信息是必要的，因此所有的用户都需要能够解调自己频道部分的控制信息。由于该数据通过低调制速度来调制，因此在混合有限定频带终端的环境下，所有的终端没有什么特别的间题，都能够解调。但通过如图13所示的分配，能够将对策用时隙所加入的频道固定起来，因此能够让控制用时隙的功率等与对策用时隙不同。
图14中示出了该控制时隙的功率控制的两种具体例子。这里，与图13不同，示出了1限定频带终端用时隙设置在全频带中的帧结构，也即每隔1频道加入1对策用时隙的帧结构为例。通过像这样设置，能够对应限定为1、3、5...这些奇数频道的终端。虽然无法对应2、4、6...这些偶数限定频道终端，但由于能够对应限定为最低1频道的终端，因此即使中间不衔接地设置，也没有对本质产生影响。
这样，对策用频道(对策用时隙)是固定的，如图所示，通过将对策用频道内的功率限制为一定水平，或将功率限制向频带内的两端，让对策用时隙的功率在频道边界附近相对相邻频道的相邻边界附近的功率变得更低，来进行对应，通过这样，限定频带终端的控制信息中也能够改善混叠的影响，进一步改善解调能力。另外，从图14可以得知，能够在频带全体中设置限定频带终端的选择候补频道，很容易从全频带选择接收状态较好的频道。对于全频带终端来说，虽然低调制速率降低了功率，但也没有影响。
该图14中，将第偶数个频道设为对策用频道，但当然也可以考虑在任意的定时将奇数偶数互换。另外，如果全频道的数目为奇数，则能够进行更加适当的分配。
图15为表示控制时隙的功率控制与终端的分配方法之一例的图。频道的分配与图14一样。因此，控制频道的功率以每1频道重复其大小。该帧中示出了1、3、5限定频带终端如何分配。通过以该模式进行控制信道的功率控制，能够给所有的频道发送控制信息，同时能够让各个限定频带终端在全频带中几乎均等地存在。
(第6实施方式)
图16为表示第6实施方式的相关OFDM通信系统中的通信帧之一例的图。基站在将与分配给n限定频带终端的频道相邻的频道分配给其他终端时，不从该限定频带终端所能够接收的频率范围的两端向内侧给任意数目的子载波赋予功率。这是对于任意数目的子载波，将品质较差的信息通知给基站，通过这样，以限定频带终端为主导，不对相应的子载波进行功率分配。
对照图17对这样的终端进行说明。图17为表示第6实施方式的相关便携式终端的概要构成的框图。天线部161中所接收到的无线信号，由高频电路部162从高频信号变换成基带信号，并分配给推定传送路的失真的传送路推定部163与进行FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立叶变换)的FFT部164。接下来，在均衡部165中，根据传送路推定结果，对基于多路径的延迟失真等所引起的接收信号的恶化进行校准，并在子载波解调部166中，按每一个子载波进行解调。
另外，终端接收品质信息数据生成部167，根据来自传送路推定部163的信息，生成接收品质信息。通过终端接收品质信息数据生成部167所生成的数据，在控制部168中作为发送数据的一部分，经发送信号处理部169、高频电路部162、以及天线部161发送给通信对象。
从图17中所示的便携式终端，对于希望频道以及该频道内的下侧b个与上侧b个，总是作为接收状态较差的信息发送给基站。通过这样，基站不需要考虑对相邻频道的分配。
图18与图19是表示第6实施方式的相关基站的动作的流程图。图中，“k”为0或1，分配刚开始之后就只变为“0”。通过k来求出全终端的请求传送频带，同时对限定频带终端进行暂时分配。“i”是整数，循环终端数目次，决定优先级。“j”是整数，在检索此时的优先级最高的终端时使用。“B”表示来自分配剩下的终端的请求传送频带的合计。
首先，在第一次的循环中判断每一个终端的优先级，同时求出全体所需要的位速率。也即，设k＝0，B＝0(步骤T1)，i＝1(步骤T2)。接下来，判断是否是k＝0(步骤T3)，在k＝0的情况下，判断是否是MT(i)＝FSCT(全频带终端)(步骤T4)。在不是MT(i)＝FSCT，也即是LSCT的情况下，给该LSCT(限定频带终端)暂时分配希望频道的必要时隙(步骤T5)。步骤T4中，在MT(i)＝FSCT的情况下，转移到步骤T6。
接下来，设为B＝B+RBR(i)(第i个终端的请求传送频带)，给MT(i)赋予优先级1至NMT(访问中的终端数)(步骤T7)。接下来，判断是否为i＝NMT(步骤T8)，在不是i＝NMT的情况下，使i＝i+1(步骤T9)，转移到步骤T3。另外，步骤T8中，在i＝NMT的情况下，判断是否为B＞TLIM(通信量混杂度的判断基准值)(步骤T10)，在不是B＞TLIM的情况下，将所有LSCT的暂时分配时隙设为真分配(步骤T11)。也即，使得C＝NMT-全LSCT数。并且，给FSCT分配希望频道的必要时隙，在不足的情况下，也分配不希望的频道进行补充(步骤T12)，处理结束。
接下来，步骤T10中，在B＞TLIM的情况下，设为j＝1(步骤T13)，判断是否为MT(j)＝1(步骤T14)。在不是MT(j)＝1的情况下，设为j＝j+1(步骤T15)，转移到步骤T14。另外，步骤T14中，在MT(j)＝1的情况下，判断是否是FSCT(步骤T16)。在是FSCT的情况下，判断是否是希望的空频道(步骤T17)，在是希望的空频道的情况下，分配希望的空频道的1时隙(步骤T18)。也即，将通过该分配所得到的位速率b输入给1时隙分配ARB。
步骤T16中，在不是FSCT的情况下，判断是否有MT(j)的暂时分配(步骤T19)，在有MT(j)的暂时分配时隙的情况下，将暂时分配时隙设为真分配(步骤T20)。另外，步骤T19中，在没有暂时分配时隙的情况下，设为没有分配(步骤T21)。也即，将通过该分配所得到的位速率z输入给1时隙分配ARB。
另外，步骤T17中，在没有希望的空频道的情况下，判断是否有接收状态良好的其他空频道(步骤T22)。在有接收状态良好的其他空频道的情况下，分配该频道的1时隙(步骤T23)。也即，将通过该分配所得到的位速率c输入给1时隙分配ARB。
步骤T22中，在没有接收状态良好的其他空频道的情况下，判断对LSCT的分配频道中接收状态是否良好(步骤T24)。在对LSCT的分配频道中接收状态良好的情况下，分配该频道的1时隙(步骤T25)。也即，将通过该分配所得到的位速率d输入给1时隙分配ARB。
接下来，设为B＝B-ABR，，RBR(j)＝RBR(j)-ABR(步骤T26)，判断是否为B＝0(步骤T27)。在不是B＝0的情况下，判断是否有可分配的空时隙(步骤T28)，在有可分配的空时隙的情况下，设为k＝1(步骤T29)，转移到步骤T2。另外，在步骤T27中，B＝0的情况下，另外，在步骤T28中没有可分配的空时隙的情况下，结束处理。
(第7实施方式)
图20为表示第7实施方式的相关OFDMA通信系统中的通信帧之一例的图。第7实施方式中，基站按每一个终端检测出接收功率。并且，在分配给限定频带终端的频道中，给相邻信道分配其他终端时，分配因接近基站等而使得接收功率较高的终端。并且，将该时隙的发送功率设为低于分配给限定频带终端的频道的功率。这样的发送功率的控制，能够与上述各实施方式并用。
(第8实施方式)
第8实施方式的特征在于一并具有第1、第2与第7实施方式的功能。图21与图22是表示第8实施方式的相关基站的动作的流程图。图中，“k”按每一个循环将要处理的优先级减1。“i”是整数，在终端的优先级决定、用来以优先级进行处理的循环中使用。“B”表示来自分配剩下的终端的请求传送频带的合计。“NLSC”表示限定频带终端的限定频道数。“NRSC”表示各个终端所请求的频道数。“GBH”为0或1，如果是“1”则表示实施对上(频率较高)侧相邻频道的对策，“0”则表示不需要。“GBL”是0或1，如果是“1”则表示实施对下(频率较低)侧相邻频道的对策，“0”则表示不需要。另外，图21、图22中的“k”以及“i”，以与图18、图19中的“k”以及“i”不同的意义来使用。
如图21及图22所示，首先，在第一次的循环中判断每一个终端的优先级，同时求出全体所需要的位速率。也即，使得终端符号i＝1，该终端的请求传送频带B＝0(步骤S1)，给访问中的终端给MT(i)赋予优先级1至NMT(访问中的终端数)(步骤S2)。接下来，计算出B＝B+RBR(i)(第i个终端的请求传送频带)(步骤S3)，判断是否为i＝NMT(步骤S4)，在不是i＝NMT的情况下，使i＝i+1(步骤S5)，转移到步骤S2。
另外，步骤S4中，在i＝NMT的情况下，判断是否为B＜TLIM(通信量混杂度的判断基准值)(步骤S6)。在不是B＜TLIM的情况下，也即在通信量混杂的情况下，给限定频带终端分配位于全频带的两端的频道，同时，将频带偏内的部分分配给全频带终端，并进行通知(步骤S7)。在没有该通知时，使用各个终端中的接收状况良好的频道。
接下来，使i＝1，k＝1(步骤S8)，判断是否为MT(i)＝k(步骤S9)。在不是MT(i)＝k的情况下，设为i＝i+1(步骤S10)，转移到步骤S9。另外，在MT(i)＝k的情况下，判断该终端是否是FSCT(步骤S11)，在该终端是FSCT的情况下，将GBH与GBL设为0。
另外，步骤S11中，在该终端不是FSCT的情况下，也即是LSCT(限定频带终端)的情况下，如果最大、最小请求信道的间隔比限定信道数窄2频道以上，便设定为不分配限定频带的两侧，通过这样，由于频带外也不需要确保对策用频道，因此GBH、GBL变为0。也即，判断是否为(RSC#max-RSC#min)≤(NLSC-2)(步骤S13)，在(RSC#max-RSC#min)≤(NLSC-2)的情况下，设为GBH＝0，GBL＝0(步骤S14)，NRSC＝NRSC+2，给RSC#追加RSC#max+1与RSC#min-1(步骤S15)。
另外，在最大、最小请求信道的间隔只有1频道，请求频道没有包括全频带的端的情况下，由于两侧必须确保对策频道，因此将GBH与GBL均设为1。也即，步骤S13中，不是(RSC#max-RSC#min)≤(NLSC-2)的情况下，判断RSC#中是否含有SCH#min至SCH#max(步骤S16)，在RSC#中不含有SCH#min至SCH#max的情况下，设为GBH＝1，GBL＝1(步骤S17)。
另外，在步骤S16中，在RSC#中含有SCH#min至SCH#max的情况下，判断RSC#中是否含有SCH#min(步骤S19)，在含有的情况下，设GBH＝1，GBL＝0(步骤S19)，在不含有的情况下，设GBH＝0，GBL＝1(步骤S20)。
另外，分配时隙，直到终端能够在请求频道确保必要位速率。也即，判断是否为GBL＝0(步骤S21)，在GBL＝0的情况下，判断是否为GBH＝0(步骤S22)。在不是GBH＝0的情况下，以相同的时隙来分配终端的请求SCH(频道)与含有其的限定带宽的上侧所相邻的SCH(步骤S24)。另外，步骤S22中，在GBH＝0的情况下，以必要时隙来分配终端的请求SCH(步骤S25)。
步骤S21中，在不是GBL＝0的情况下，判断是否是GBH＝0(步骤S23)。在GBH＝0的情况下，以相同的时隙来分配终端的请求SCH(频道)与含有其的限定带宽的下侧所相邻的SCH(步骤S26)。另外，步骤S23中，在不是GBH＝0的情况下，以相同的时隙来分配终端的请求SCH(频道)与含有其的限定带宽的两侧所相邻的SCH(步骤S27)。
接下来，在请求频道中没有空时隙时，讨论是否将分配完成的全频带终端转移到其他频道中，如果有候补便进行交换(步骤S28)。该一系列的作业重复终端数目次。也即，判断是否为k＝NMT(步骤S29)，在不是k＝NMT的情况下，设k＝k+1，i＝1(步骤S30)，转移到步骤S9。另外，步骤S29中，在k＝NMT的情况下，结束处理。
如上所述，通过采用本实施方式，在通信对象只能够在通信帧内使用限定数目的频道的情况下，使得与通信帧内分配给该通信对象的通信时隙的频道侧相邻，且没有分配给上述通信对象的通信时隙所对应的全部或一部分子载波的发送功率的大小减小，因此在通信对象中为了低消耗功率化而使用低抽样频率的情况下，也能够减少从在频率方向上相邻的通信时隙所受到的影响。通过这样，即使在能够一并处理的频带被限定的通信对象之间，也能够实现无线通信。

Claims (10)

1.一种发送装置，发送由全频带所包含的至少一个频道构成的OFDM信号，其特征在于，
所述频道由以等间隔配置的子载波构成，
所述发送装置对于能够接收所述全频带所包含的所有频道的全频带接收装置，利用所述全频带来发送数据，而对于只接收所述全频带内的一部分频道的限定频带接收装置，利用特定的频道或连续的多个特定的频道来发送数据。
2.一种发送装置，发送由全频带所包含的至少一个频道构成的OFDM信号，其特征在于，
所述发送装置对于只接收所述全频带内的一部分频道的限定频带接收装置，利用特定的频道或连续的多个特定的频道来发送数据。
3.根据权利要求2所述的发送装置，其特征在于，
所述发送装置对于接收所有频道的全频带接收装置，利用所述全频带所包含的至少一个频道来发送数据。
4.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，
所述发送装置基于表示所述限定频带接收装置或所述全频带接收装置的可接收带宽的信息来确定使用的频道数。
5.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，
所述发送装置在利用所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道向所述限定频带接收装置发送数据的期间，在数据发送中不使用与所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道的至少一方相邻的频道。
6.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，
所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道位于所述全频带的端部。
7.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，
利用控制信号告知表示所述限定频带接收装置接收的所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道的信息。
8.一种接收装置，与权利要求1～7中任一项所述的发送装置进行通信，其特征在于，
所述接收装置能够接收的频道数被限定，通过所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道接收从所述发送装置发送的数据。
9.根据权利要求8所述的接收装置，其特征在于，
所述接收装置基于从所述发送装置接收的控制信号，确定所述特定的频道或所述连续的多个特定的频道。
10.根据权利要求8或9所述的接收装置，其特征在于，
所述接收装置向所述发送装置通知表示自身装置的可接收带宽的信息。
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