CN110233693B - 发送装置和发送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的发送装置具备：第1信号生成部(24)，其根据数据生成通过单载波块传输而发送的第1信号；第2信号生成部(25)，其根据RS生成通过正交频分复用传输而发送的第2信号；切换装置(212)，其在第1传输期间内选择并输出第2信号，在第2传输期间内选择并输出第1信号；天线，其发送从切换装置(212)输出的信号；以及控制信号生成部(213)，其控制第2信号生成部(25)，使得在第1传输期间内，将RS配置在能够在OFDM中使用的频带中的、为了从本装置发送RS而分配的频带中。

Description

发送装置和发送方法
本申请是申请日为2015年08月07日，申请号为201580081127.3，发明名称为“发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及进行块传输的发送装置和发送方法。
背景技术
在数字通信系统中，近年来，单载波(Single Carrier：SC)块传输方式已开始引起关注(例如，参照下述非专利文献1)。
此外，作为能够复用多个用户的通信信号即面向多用户复用的SC块传输方式，存在SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access：单载波频分多址)方式。在SC-FDMA方式中，通常将频带分配给各用户，在频率上复用多个用户的通信信号。在非专利文献3等中记载有SC-FDMA方式的细节。SC-FDMA方式用于在LTE(Long TermEvolution：长期演进)-Advanced方式等的通信系统中从终端即用户终端(UserEquipment：UE)向基站发送的通信路径即上行链路。在上行链路中使用SC块传输方式的理由在于，能够生成抑制了峰值功率/平均功率之比的发送信号，由此，可以期待放宽对于用于UE发送系统的放大器等要求的性能等。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1:N.Benvenuto，R.Dinis，D.Falconerand S.Tomasin，“SingleCarrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization：An Idea WhoseTime Has Come-Again”，Proceeding softhe IEEE，vol.98，No.1，Jan.2010，pp.69-96.
非专利文献2:J.A.C.Bingham，“Multicarrier Modulation for DataTransmission：An Idea Whose Time Has Come”，IEEE Commun.Mag.，vol.28，No.5，May1990，pp.5-14.
非专利文献3:H.G.Myung，et.al，“Single Carrier FDMA for Uplink WirelessTransmission”，IEEE Vehicular Tech.Magazine,Sept.2006,pp.30-38.
发明内容
发明要解决的课题
然而，在SC-FDMA方式中，在发送用于例如传输路径估计、符号同步、帧同步或者用户判别的已知信号作为用于发送的频带中的信号的情况下，要使用整个频带发送已知信号。例如，在LTE-Advanced方式的通信系统中，从UE向基站即NB(Node B)发送被称作RS(Reference Symbol：参考符号)的已知信号。该情况下，UE是发送作为已知信号的RS的发送装置。
在使用这样的SC-FDMA方式的通信系统的情况下，当多个UE在相同的频带内向相同的基站发送RS时，需要将来自多个UE的各个UE的RS配置在1个时隙内。这里，时隙是通信时间的单位之一。例如，基站以时隙为单位进行传输路径估计。此外，1个时隙由多个块构成。块是通信时间的单位。如上所述，在使用SC-FDMA方式的情况下，使用与用户数据相同的带宽来发送RS，因此，在多个UE进行发送的情况下，在1个时隙内，与UE的数量相同数量的块将被RS占用。因此，在SC-FDMA方式中，在多个UE发送RS的情况下，存在发生传输效率恶化这样的问题。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，得到一种发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法，能够在抑制传输效率恶化的同时实现从多个发送装置发送已知信号的复用化。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题而达到目的，本发明的发送装置具备：第1信号生成部，其根据数据生成通过单载波块传输而发送的第1信号；以及第2信号生成部，其根据已知信号生成通过正交频分复用传输而发送的第2信号。此外，该发送装置具备：切换装置，其被输入第1信号和第2信号，在第1传输期间内选择并输出第2信号，在第2传输期间内选择并输出第1信号；以及天线，其发送从切换装置输出的信号。进而，该发送装置具备控制部，该控制部控制第2信号生成部，使得在第1传输期间内，将已知信号配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送已知信号而分配的频带中。
发明效果
本发明的发送装置起到如下的效果：能够在抑制传输效率恶化的同时实现从多个发送装置发送已知信号的复用化。
附图说明
图1是示出实施方式1的通信系统的结构例的图。
图2是示出实施方式1的基站的功能结构例的图。
图3是示出实施方式1的终端的功能结构例的图。
图4是示出实施方式1的基站形成的模拟波束的一例的图。
图5是示出实施方式1的天线波束的切换的一例的图。
图6是示出在SC-FDMA方式中为了RS而分配1个块的例子的图。
图7是示出实施方式1的向各终端分配资源的一例的图。
图8是示出实施方式1的利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple：正交频分复用)块发送控制信号时的资源分配的一例的图。
图9是示出实施方式1的分配将通过将在SC-FDMA方式中使用的频带分割而成的频带分割成终端而得到的频带时的资源分配的一例的图。
图10是示出实施方式的基站的调度器中的资源分配处理顺序的一例的流程图。
图11是示出实施方式1的终端的发送部的结构例的图。
图12是示出实施方式1的控制电路的结构例的图。
图13是示出实施方式1的电子电路的结构例的图。
图14是示出实施方式1的发送部中的发送处理顺序的一例的图。
图15是示出实施方式1的接收部的结构例的图。
图16是示出实施方式1的电子电路的结构例的图。
图17是示出实施方式1的基站的接收部中的接收处理顺序的一例的流程图。
图18是示出实施方式2的终端的结构例的图。
图19是示出实施方式2的终端的发送部的结构例的图。
图20是示出比较例的多流传输的一例的图。
图21是示出实施方式3的通信系统的结构例的图。
图22是示出实施方式3的资源分配的一例的图。
图23是示出实施方式3的基站的结构例的图。
图24是示出实施方式3的调度器中的资源分配顺序的一例的流程图。
图25是示出实施方式3的控制电路的结构例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式的发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法详细地进行说明。另外，本发明并不受本实施方式限定。
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的通信系统的结构例的图。本实施方式的通信系统具备基站1和终端2-1～2-6。另外，在图1中，示出设基站的数量为1、终端的数量为6的示例，但是基站的数量不限于1，终端的数量不限于6。终端2-1～2-6是也被称作用户终端或UE的通信装置，向基站1发送作为后述的已知信号的RS。此外，基站1是将从终端2-1～2-6朝向基站1的方向的通信路径即上行链路的资源分配给各终端2-1～2-6的通信装置。在上行链路的通信中，终端2-1～2-6是发送装置，基站1是接收装置。以下，当不区分彼此地表示终端2-1～2-6时，将终端2-1～2-6适当地记作终端2。
本实施方式的通信系统在上行链路的数据传输中使用基于SC-FDMA方式的通信方式。作为从基站1朝向终端2-1～2-6的方向的通信路径的下行链路的通信方式可以使用任何方式。例如将OFDM方式用作下行链路的通信方式。
图2是示出本实施方式的基站1的功能结构例的图。基站1具备天线11-1～11-R、波束控制器12、接收部13、发送部14和调度器15。R是大于等于2的整数。基站1使用天线11-1～11-R形成作为发送波束的模拟波束。模拟波束具有照射1个以上的方向的指向性。即，天线11-1～11-R能够形成照射1个以上的照射方向的波束即模拟波束。此外，如后所述，波束控制部12能够以一定时间例如时隙为单位切换波束。当基站1掌握终端2的方向时，形成模拟波束以照射终端2的方向。即，该情况下，模拟波束中的1个以上的照射方向分别被设定成与1个以上的终端分别对应的方向。基站1可以通过形成分别照射多个终端2的模拟波束而与多个终端2进行通信。
接收部13对经由天线11-1～11-R以及波束控制部12接收到的接收信号进行接收处理。接收部13接收从1个以上的终端2发送的数据和RS。接收部13的结构和处理的细节容后再述。发送部14按照每个终端2对发往终端2的数据实施发送处理，生成数据信号，并将生成的数据信号输出至波束控制部12。此外，发送部14生成发往终端2的控制信息，对生成的控制信息实施发送处理，生成控制信号，并将生成的控制信号输出至波束控制部12。发送处理包含例如编码处理、调制处理等。此外，当将OFDM方式用于下行链路时，发送处理包含IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform：离散傅立叶逆变换)处理。
波束控制部12对使用天线11-1～11-R形成模拟波束即波束成形进行控制。具体而言，例如，根据作为表示终端2的位置的信息的位置信息和基站1的位置信息，确定模拟波束的指向方向，根据指向方向确定波束成形用权重。终端2的位置信息是例如各终端2使用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)求出的位置信息，终端2将该位置信息发送给基站1。此外，作为基站1的位置信息，例如使用基站1使用GPS求出的位置信息。然后，波束控制部12对从发送部14输入的每个终端2的数据信号和控制信号乘以波束成形用权重并输出至天线11-1～11-R。此外，波束控制部12将从天线11-1～11-R接收到的信号输出至接收部13。如后所述，波束控制部12能够以一定时间例如时隙为单位切换模拟波束。另外，波束控制部12和天线11-1～11-R也可以能够同时形成多个模拟波束。
调度器15经由天线11-1～11-R和接收部13从终端2接收连接请求、请求分配资源的资源分配请求等的控制信号，根据控制信号掌握连接中的终端2。另外，作为连接请求、资源分配请求等的控制信号，可以存储终端2请求分配的数据量。作为资源分配请求，可以使用在LTE等中使用的控制信号。此外，根据控制信号取得从终端2请求的数据量，根据数据量将资源分配给终端2。资源分配方法的细节容后再述。
图3是示出本实施方式的终端2的功能结构例的图。如图3所示，终端2具备天线21、发送部22和接收部23。接收部23对由天线21接收到的信号实施接收处理。此外，当接收到的信号是控制信号时，接收部23实施由控制信号指示的处理。接收处理包含例如解调处理、解码处理等。此外，当将OFDM方式用于下行链路时，接收处理包含DFT(Discrete FourierTransform：离散傅里叶变换)处理。发送部22生成发送给基站1的信号，经由天线21发送。发送部22的结构和处理的细节容后再述。
如上所述，在本实施方式的通信系统中，在上行链路的数据传输中使用基于SC-FDMA方式的通信方法。
在本实施方式中，以基站1能够以时隙为单位切换模拟波束的情况为例进行说明。图4是示出基站1形成的模拟波束的一例的图。如图4所示，基站1能够形成照射多个终端的模拟波束3。模拟波束3示意性地示出基站1形成的模拟波束的形状的概略包络区域。图4的31～34示出从终端2-1～2-4发送上行链路信号的发送方向。在图4的示例中，示出基站1掌握终端2-1～2-4的位置而形成将终端2-1～2-4包含在照射范围内的模拟波束3的示例。
图5是示出模拟波束的切换的一例的图。在图5的示例中，示出基站1以时隙为单位切换天线波束的示例，示出在第k时隙形成模拟波束3，在第(k+1)时隙形成模拟波束4的示例。另外，k是表示时隙序号的整数，是0以上的整数或1以上的整数。由图5的第k时隙形成的模拟波束3与图4的示例相同。在第(k+1)时隙中，形成以终端2-5、2-6为照射方向的模拟波束4。
在图5的示例中，示出在2个时隙中作为通信对象的终端2不同的示例。该情况下，如图5所示，以时隙为单位进行模拟波束的切换。另外，在图5中，对以1个时隙为单位切换模拟波束的示例进行了说明，但是也可以不总是以1个时隙为单位实施模拟波束的切换。在仅用1个模拟波束就能够照射全部终端2时等，也可以不进行模拟波束的切换。
在以时隙为单位切换模拟波束的情况下，基站1在上行链路中接收的信号的发送方终端2按照每个时隙而变化。因此，优选的是，基站1按照每个时隙从终端2接收RS。
图6是示出为了与本实施方式进行比较，在上行链路的全部时隙中使用SC-FDMA方式时，为了RS而分配1个块的示例的图。图6示出当与基站1连接的终端2是1个时，为了终端2的RS而每1个时隙分配1个块的示例。阴影块表示RS用的块。在图6的示例中，1个时隙由8个块构成。另外，当与基站1连接的终端2是1个时，为了RS而使用的块是每1个时隙1个，但是，当与基站1连接的终端2是多个时，每1个时隙有多个块用于RS。例如，当与基站1连接的终端2是4个时，构成1个时隙的8个块中的4个块用于RS，用于传输数据的块为4个。
在本实施方式中，在时隙内设置1个以上用于发送RS的块，在用于发送RS的块中，通过OFDM方式发送信号。以下，将通过SC-FDMA方式发送的信号称作SC-FDMA信号，将通过OFDM方式发送的信号称作OFDM信号。此外，将发送SC-FDMA信号的块称作SC-FDMA块，将发送OFDM信号的块称作OFDM块。
设1个时隙内的总块数为NB，1个时隙内的OFDM块数为NO，1个时隙内的SC-FDMA块数为NS时，NB＝NO+NS。以下，在本实施方式中，对NB＝5、NO＝1、NS＝4的示例进行说明，但NB、NO、NS的值不限于此。
图7是示出本实施方式的对各终端2分配资源的一例的图。在图7中，示出基站1向终端2-1～2-4的上行链路中的1个时隙内的资源分配结果的一例。在图7的示例中，设1个时隙内的第1个块为用于发送RS的OFDM块。在图7中，用其中记有p的矩形表示为了各终端2的RS而分配的资源。
如图7所示，1个时隙内的第1个OFDM块由频带5-1～5-8这8个频带构成。频带5-1、5-5被分配用于终端2-1的RS发送，频带5-2、5-6被分配用于终端2-2的RS发送，频带5-3、5-7被分配用于终端2-3的RS发送，频带5-4、5-8被分配用于终端2-4的RS发送。此外，作为1个时隙内的第2个块的SC-FDMA块被分配用于终端2-1的数据，作为1个时隙内的第3个块的SC-FDMA块被分配用于终端2-2的数据。此外，作为1个时隙内的第4个块的SC-FDMA块被分配用于终端2-3的数据，作为1个时隙内的第5个块的SC-FDMA块被分配用于终端2-4的数据。
此外，数据发送用的资源分配方法可以使用任何方法，例如可以是通知从终端2发送的数据量并根据通知的数据量对终端2分配资源的方法，也可以是对进行上行链路通信的终端2平均分配资源的方法。在通知从终端2发送的数据量的方法时，基站1分配给各终端2的资源根据从各终端2请求的数据量以及空闲的资源而变化。在通知资源的分配结果时，基站1可以在指定块时利用时隙内的块的序号进行指定。此外，在指定OFDM块内的频带时，基站1使用例如载波序号等来表示分配的频带。另外，载波表示频带，载波序号表示对频带预先确定的序号。例如，在LTE等中，将汇集多个载波而成的单位称作资源块(Resourceblock)。基站1也可以以该资源块为单位分配OFDM块内的频带，并使用资源块序号将分配给各终端2的频带通知给终端2。
此外，作为终端2发送的信号的RS2可以使用按照每个终端而不同的符号，也可以使用在终端2间相同的符号即相同的RS符号。此外，在图7的示例中，按照每个终端2将2个频带分配给RS，但是，终端2也可以在这2个频带中发送互不相同的RS符号。例如，可以将Zadoff-Chu sequence用作RS符号。另外，如上所述，终端2通过OFDM方式发送RS符号。
另外，图7仅是一例，1个时隙内的OFDM块位置以及将构成OFDM块的各频带分配给终端2的顺序不限于图7的示例。例如，基站1可以每1个终端2将1个频带分配给RS，也可以将3个以上的频带分配给RS。而且，可以以多个时隙为单位设置OFDM块。例如，也可以每多个时隙设置1个以上的OFDM块。即，只要基站1以如下方式进行资源分配即可：设置终端2每隔1个以上的时隙即一定期间进行OFDM传输的OFDM块即OFDM传输期间，在OFDM传输期间以外进行SC-FDMA传输。
基站1将RS发送用和数据发送用的资源分配给各终端2，并将资源分配结果发送给各终端2。基站1可以以时隙为单位实施资源分配，并按照每个时隙利用下行链路将分配结果通知给终端2，也可以以多个时隙为单位实施资源分配，按照每多个时隙利用下行链路将分配结果通知给终端2。资源分配的实施时机和分配结果的通知时机不限于此，只要是在进行终端2的上行链路的发送之前通知分配结果的时机即可。
如图7所示，基站1对各终端2实施资源分配，使得发送来自各终端2的发送信号的频率或时间不重合。如上所述，由于已由基站1事先向各终端2通知了用于发送数据和RS的资源，因此，终端2进行发送，使得频率和时间中的至少一方互不相同。在图7的示例中，例如，终端2-1在使用OFDM块的RS发送之后立即通过SC-FDMA方式发送数据，终端2-3在使用OFDM块的发送之后等待2个块的时间再通过SC-FDMA方式发送数据。此外，从各终端2发送的RS的频带不同。
这样，由于从各终端2发送的数据和RS的频率和时间中的至少一方互不相同，因此，当基站1接收到这些信号时，可以分离各个信号，并且可以避免信号间的干扰。此外，由于基站1能够在1个时隙内从多个终端2接收RS，因此，能够针对与多个终端2之间的传输路径分别进行传输路径的估计，能够使用传输路径的估计结果来解调从各终端2接收到的信号。
虽然在图7中示出在OFDM块中发送RS符号的示例，但是，也可以在OFDM块中发送RS符号以外的信号。例如，也可以使用OFDM块的一部分频带以发送RS以外的控制信号。作为控制信号，存在例如用于在基站确定模拟波束的指向性的信息、从资源分配的终端对基站的请求等。虽然存在控制信号的内容和有无发送控制信号按照每个时隙变化的可能性，但是，基站1无法预先获知控制信号的变化。因此，例如优选的是，每1个时隙预先分配用于发送控制信号的频带。当发送的控制信号没有变化时，即，当不需要发送不同的控制信号时，例如，也可以是，终端2利用分配给控制信号的频带发送与上次发送的控制信号相同的内容，或者发送表示相对于上次的信息没有变化的预先确定的固定信息。此外，基站1也可以按照每个终端2确定是否在OFDM块内分配用于发送控制信号的频带。
图8是示出利用OFDM块发送控制信号时的资源分配的一例的图。在图8的示例中，OFDM块由RS用的频带5-1、5-2、5-4、5-5、5-7、5-8和控制信号用的频带6-1、6-2构成。对于终端2-1、2-4，如图7的示例同样，为了RS而分配OFDM块中的2个频带。另一方面，对于终端2-2，为了控制信号而分配OFDM块中的频带6-2，为了RS而分配频带5-2。此外，对于终端2-3，为了控制信号而分配OFDM块中的频带6-1，为了RS而分配频带5-7。
另外，在图7、8中，示出全部终端在SC-FDMA方式中使用相同频带的示例，但是，也可以将在SC-FDMA方式中使用的频带分割成多个，将分割而成的频带分配给一部分终端。图9是示出将通过将在SC-FDMA方式中使用的频带分割而成的频带分配给终端时的资源分配的一例的图。在图9的示例中，基站1对终端2-1分配将在SC-FDMA方式中使用的频带分割成2个频带中的频率较低的频带，对终端2-2分配频率较高的频带。即，在作为时隙内的第2个块的SC-FDMA块中，终端2-1和终端2-2的数据被频率复用。该情况下，也与图7的示例同样，可以为了发送RS而分配OFDM块内的频带。对终端2-3～2-5分配在SC-FDMA方式中使用的全部频带。另外，在图9中，对终端2-1、2-2分配在频率上连续的频带，但是，如非专利文献3所述，也可以将在SC-FDMA方式中使用的频带内的分散的频带分配给各终端2。
图10是示出本实施方式的基站1的调度器15中的分配处理即资源分配处理顺序的一例的流程图。首先，调度器15掌握在各时隙内分配资源的终端2的数量(步骤S1)。例如，从波束控制部12取得在各时隙内进行资源分配的终端2的数量。另外，根据从终端2取得的终端2的位置、基站1的位置以及可由1个模拟波束指向的终端数量的上限值，计算在各时隙内进行资源分配的终端2。
例如，当与6个终端2进行通信时，如果能够用1个模拟波束照射6个终端2，则能够在不进行模拟波束的切换的情况下形成照射6个终端2的模拟波束。另一方面，当可由1个模拟波束指向的终端数量的上限值为5以下时，或者当终端2存在于可由1个模拟波束覆盖的范围之外时，基站1进行模拟波束的切换。例如，基站1求出作为6个终端2的位置的几何中心的位置，判断能否用1个模拟波束照射除距该位置的距离最远的终端外的5个终端，在能够用1个模拟波束照射时，在某一时隙中形成指向这5个终端2的模拟波束，在下一个时隙中形成指向其余的1个终端2的模拟波束。这些判断和控制可以由波束控制部12实施，也可以由未图示的其它控制部等实施。
接下来，调度器15根据从在步骤S1中掌握的终端2即在时隙内分配上行链路的资源的终端请求的数据量和构成1个时隙的SC-FDMA块的数量NS，分配数据用的SC-FDMA块(步骤S2)。另外，调度器15根据经由接收部13接收到的来自各终端2的资源分配请求，掌握从各终端2请求的数据量。这时，如图9所示，也可以将从多个终端2发送的数据频率复用到1个SC-FDMA块。例如，基站1可以预先确定作为频率复用对象的终端2，也可以在存在多个请求的数据量为阈值以下的终端2的情况下，选择这些终端2的数据作为频率复用对象。
接下来，调度器15根据在1个时隙内分配上行链路资源的终端2的数量，将构成OFDM块的频带分配给终端(步骤S3)。此外，这时，调度器15以OFDM块的频带的分配单位例如上述的资源块单位来确定分配给每个终端2的频带的数量。例如，将能够用作OFDM块的频带即能够在正交频分复用传输中使用的频带分割成NR个资源块，在时隙内分配上行链路资源的终端2的数量为NUE时，将NR/NUE以下的最大整数个资源块分配给各终端2。具体而言，关于分配哪个资源块，例如可以按照终端2的标识符由小到大的顺序或按照与基站1连接的时刻从早到晚的顺序，从频率高的资源块起依次分配等，可以使用任意的分配方法。此外，如图7、8、9所示，在分配分离的两处频带的情况下，可以将NUE个资源块分割成频率高的组和频率低的组这2个组，在各组内对各终端2分配RS用的频带。RS用的频带分配方法不限于这些方法，可以使用任意的方法。
此外，如图8所示，在OFDM块内为了控制信号而分配频带时，调度器15与上述同样地为了RS和控制信号而分配OFDM块内的频带。另外，可以预先确定在OFDM块内为了控制信号对哪个终端2分配频带，也可以在终端2请求时由基站1为了控制信号而在OFDM块内分配频带。
如上所述，调度器15实施上述分配处理，对1个以上的终端2分配作为一定期间的时隙内的频带和发送时间。在分配处理中，调度器15确定在时隙内进行正交频分复用传输的期间即OFDM块即作为正交频分复用传输期间的第1传输期间和进行单载波块传输的期间即SC-FDMA块。然后，调度器15对从1个以上的终端2发送RS的发送时间分配第1传输期间，对1个以上的终端2分别分配第1传输期间内的RS发送用的频带，使得频带在1个以上的终端2间不重复。此外，调度器15为了发送数据而将进行单载波块传输的期间的发送时间和频带分别分配给1个以上的终端2。
调度器15以时隙为单位实施以上叙述的处理，并将表示各时隙的资源分配结果的分配信息通知给发送部14。
分配信息例如由表示是数据用的分配结果、还是RS用的分配结果、还是控制信号用的分配结果的表示信号类别的信息即发送信号信息以及表示对该信号的分配结果的资源信息构成。资源信息例如由表示时隙内分配的块的位置的发送时机信息和表示分配的频带的使用频带信息构成。
因此，例如，在数据用的分配信息中，作为发送信号信息，存储有表示是数据用分配结果的信息，在资源信息的发送时机信息中，存储有表示为了数据而分配给终端2的SC-FDMA块的时隙内的位置的信息，在使用频带信息中，存储有表示用于发送该SC-FDMA块的频率的信息。此外，在RS用的分配信息中，作为发送信号信息，存储有表示是RS用的分配结果的信息，在资源信息的发送时机信息中，存储有表示为了RS而分配给终端2的OFDM块的时隙内的位置的信息，在使用频带信息中，存储有表示用于发送RS的OFDM块内的频带的信息。此外，在控制信号用的分配信息中，作为发送信号信息，存储有表示是控制信号用的分配结果的信息，在资源信息的发送时机信息中，存储有表示为了控制信号而分配给终端2的OFDM块的时隙内的位置的信息，在使用频带信息中，存储有表示用于发送控制信号的OFDM块内的频带的信息。
发送部14将分配处理的分配结果即分配信息作为控制信号发送给各终端2。另外，如上所述，基站1可以按照每个时隙实施资源的分配处理和分配结果的通知，也可以以多个时隙为单位来进行。
接下来，对本实施方式的结构和动作的细节进行说明。图11是示出本实施方式的终端2的发送部22的结构例的图。如图11所示，发送部22具备数据生成部201、DFT部202、插值部203、频率上配置部204、IDFT部205、CP附加部206、RS生成控制信息生成部207(已知信号生成部)、插值部208、频率上配置部209、IDFT部210、CP附加部211和切换装置212。数据生成部201、DFT部202、插值部203、频率上配置部204、IDFT部205以及CP附加部206构成第1信号生成部24，该第1信号生成部24根据数据生成SC-FDMA信号即通过单载波块传输而发送的第1信号。RS生成控制信息生成部207、插值部208、频率上配置部209、IDFT部210以及CP附加部211构成第2信号生成部25，该第2信号生成部25根据作为已知信号的RS生成OFDM信号即通过正交频分复用传输而发送的第2信号。
数据生成部201生成数据。具体而言，数据生成部201生成对要发送的数据进行调制后的数据信号。例如，数据生成部201生成通过PSK(Phase Shift Keying：相移键控)调制后的信号即PSK信号、通过QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交调幅)调制后的信号即QAM信号等。
DFT部202对从数据生成部201输出的数据信号实施DFT处理而将数据信号转换成频域信号并输出频域信号。即，DFT部202是将数据转换成频域信号而输出的时间频率转换部。另外，也可以使用将时域信号转换成频域信号的任意构成要素来代替DFT部202，例如也可以使用进行FFT(Fast Discrete Fourier Transform：快速离散傅里叶变换)的FFT部来代替DFT部202。
插值部203对从DFT部202输出的频域信号实施插值处理。该插值处理例如使用在“B.Porat，“A Coursein Digital Signal Processing”，John Wiley and Sons Inc.，1997”中记述的信号插值式等进行过采样处理(提高采样率即减小采样间隔的处理)，对输入的信号进行过采样，使得每1个符号的采样点为L个。另外，L是插值处理后的采样率与插值前的采样率之比即过采样率。具体而言，该插值处理是由DFT部202对频域信号进行0插入的处理。即，插值部203将0插入至与对应于插值处理后的采样率的频率对应的部分。当从DFT部202输出的频域信号是NDFT点时，实施0插入，使得合计点数成为L×NDFT点。另外，插值处理中的过采样率可以是1，即，终端2也可以不具备插值部203。
频率上配置部204根据来自控制信号生成部213的指示，将从插值部203输出的信号配置在频率轴上并输出至IDFT部205。IDFT部205通过对从频率上配置部204输出的信号实施IDFT处理而将从频率上配置部204输出的信号转换成时域信号而输出。即，IDFT部205是将频域信号转换成时域信号而输出的第1频率时间转换部。另外，可以使用将时域信号转换成频域信号的任意构成要素来代替IDFT部205，例如也可以使用进行IFFT的IFFT部来代替IDFT部205。
CP(CyclicPrefix：循环前缀)附加部206将CP附加到从IDFT部205输出的信号中。即，CP附加部206是将CP附加到从IDFT部205输出的信号中并作为第1信号输出至切换装置212的第1CP附加部。具体而言，CP附加部206复制从IDFT部205输出的信号的最后NCP个数据，将复制的数据附加到从IDFT部205输出的信号的起始并输出至切换装置212。通过以上处理，由数据生成部201生成的信号成为SC-FDMA信号并被输入到切换装置212。
RS生成控制信息生成部207是生成已知信号的已知信号生成部，生成作为已知信号的RS并输出至插值部208。插值部208进行插值处理并将插值处理后的信号输出至频率上配置部209。插值处理与插值部208中的插值处理同样，具体而言是例如0插入处理。另外，插值处理中的过采样率也可以是1。即，终端2也可以不具备插值部208。
频率上配置部209根据来自控制信号生成部213的指示，将从插值部208输出的信号配置在频率轴上并输出至IDFT部210。即，频率上配置部209将RS配置在为了从本装置发送RS而分配的频带中。IDFT部210通过对从频率上配置部209输出的信号实施IDFT处理而将从频率上配置部209输出的信号转换成时域信号而输出。即，IDFT部210是将从频率上配置部209输出的信号转换成时域信号的第2频率时间转换部。另外，可以使用将时域信号转换成频域信号的任意构成要素来代替IDFT部210，例如也可以使用进行IFFT的IFFT部来代替IDFT部210。
CP附加部211将CP附加到从IDFT部210输出的信号中。即，CP附加部211是将CP附加到从IDFT部210输出的信号中并作为第2信号输出至切换装置212的第2CP附加部。具体而言，CP附加部211复制从IDFT部210输出的信号的最后NCP个数据，将复制的数据附加到从IDFT部210输出的信号的起始并输出至切换装置212。通过以上处理，由RS生成控制信息生成部207生成的RS成为OFDM信号并被输入到切换装置212。
此外，在利用OFDM块发送控制信号时，RS生成控制信息生成部207根据控制信号生成部213的指示，生成与RS符号一起作为控制信号发送的控制信息并输出至插值部208。插值部208对RS符号和控制信息进行插值处理。频率上配置部209根据控制信号生成部213的指示，在频率轴上配置与RS符号对应的数据和与控制信息对应的数据。即，第2信号生成部25根据控制信号生成第2信号，控制信号生成部213控制第2信号生成部25，使得在第1传输期间内，将控制信号配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送控制信号而分配的频带中。
控制信号生成部213根据经由接收部23从基站1接收到的信号来掌握发送时机信息、使用频带信息和发送信号信息。如上所述，发送时机信息和使用频带信息表示由基站1分配的资源。控制信号生成部213将数据用的使用频带信息指示给频率上配置部204，将RS用的使用频带信息指示给频率上配置部209，将控制信号用的使用频带信息指示给频率上配置部209。此外，控制信号生成部213根据数据用的发送时机信息和RS用的发送时机信息，指示数据生成部201生成数据，指示RS生成控制信息生成部207生成RS或RS和控制信息。此外，控制信号生成部213根据数据用的发送时机信息和RS用的发送时机信息，指示切换装置212切换从切换装置212输出的信号。在由基站1通知了控制信号用的资源信息的情况下，控制信号生成部213指示RS生成控制信息生成部207生成控制信息，在未由基站1通知控制信号用的资源信息的情况下，指示数据生成部201生成控制信息。数据生成部201在由控制信号生成部213指示生成控制信息的情况下，生成控制信息，并对控制信息进行调制后输出至DFT部202。并且，也可以使控制信号和数据双方混合而输出至DFT部202。
控制信号生成部213是如下的控制部：控制第2信号生成部25，使得在OFDM块即第1传输期间内，将RS配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送RS而分配的频带中。
切换装置212根据来自控制信号生成部213的指示，选择从CP附加部206输出的SC-FDMA信号和从CP附加部211输出的OFDM信号中的任意一方并输出至天线21。即，切换装置212被输入第1信号和第2信号，在第1传输期间内选择并输出第2信号，在SC-FDMA块中的、为了本装置的数据而分配的期间即第2传输期间内，选择并输出第1信号。图3所示的天线21发送从切换装置212输出的信号。如上所述，第1传输期间是OFDM块。第2传输期间是由作为对包含本装置的1个以上的终端2进行资源分配的装置的基站1在作为一定期间的时隙中的除第1传输期间外的期间即第3传输期间内，为了从本装置发送数据而分配给终端2的期间。具体而言，在图7的示例中，第1传输期间是作为一定期间的时隙内的第1个块，第3传输期间是第2个～第5个块即4个SC-FDMA块。此外，例如，终端2-1的第2传输期间是时隙内的第2个块。
接下来，对终端2的硬件结构进行说明。构成图3所示的终端2的天线21是天线，发送部22是发送机，接收部23是接收机。构成图11所示的发送部22的各构成要素可以构成为全部是硬件的处理电路，也可以通过软件来实现一部分或全部。
在图11所示的构成要素中存在通过软件来实现的构成要素时，例如，通过图12所示的控制电路来实现通过软件来实现的构成要素。图12所示的控制电路400具备作为接收从外部输入的数据的接收部的输入部401、处理器402、存储器403以及作为向外部发送数据的发送部的输出部404。输入部401是将从控制电路400的外部输入的数据提供给处理器的接口电路，输出部404是将来自处理器或存储器的数据发送至控制电路400的外部的接口电路。在由图12所示的控制电路400来实现图11所示的构成要素中的至少一部分的情况下，是通过处理器402读出并执行存储器403中存储的、与通过软件来实现的发送部22的各个构成要素对应的程序来实现的。此外，存储器403还被用作处理器402实施的各处理中的临时存储器。
此外，在图11所示的构成要素作为硬件实现的情况下，这些构成要素是通过图13所示的电子电路500来实现的。如图13所示，电子电路500具备作为接收从外部输入的数据的接收部的输入部501、处理电路502、存储器503以及作为向外部发送数据的发送部的发送处理部504。输入部501是将从外部输入的数据提供给处理电路502的接口电路，发送处理部504是将来自处理电路502或存储器503的数据发送至外部的接口电路。在图11所示的构成要素通过电子电路500来实现的情况下，处理电路502具备与各个构成要素对应的1个以上的处理电路。此外，存储器503还被用作处理电路502实施的各处理中的临时存储器。
接下来，对发送部22中的发送处理进行说明。图14是示出本实施方式的发送部22中的发送处理顺序的一例的图。发送部22探测时隙即发送时隙的起始(步骤S11)。例如，假设基站1正在对终端2发送能够确定发送时隙的起始位置的信息作为控制信息。终端2的控制信号生成部213根据该信息求出作为发送时隙起始的时刻，并将该时刻作为发送时隙的起始进行探测。另外，也可以是，在接收部23中接收来自基站1的信号并检测时隙的时机，由发送部22基于检测结果进行探测。
接下来，发送部22参照从基站1接收到的控制信号，使用OFDM块发送RS(步骤S12)。具体而言，控制信号生成部213参照从基站1接收到的控制信号来掌握RS用的资源分配结果，并根据分配结果控制RS生成控制信息生成部207、频率上配置部209和切换部212以发送RS。如上所述，RS生成控制信息生成部207在由控制信号生成部213指示的时机生成RS。生成的RS经由插值部208、频率上配置部209、IDFT部210和CP附加部211而被输入到切换装置212。切换装置212在由控制信号生成部213指示的时机经由天线21发送从CP附加部211输入的信号。
接下来，发送部22参照从基站1接收到的控制信号，使用SC-FDMA块发送数据(步骤S13)。具体而言，控制信号生成部213参照从基站1接收到的控制信号来掌握数据用的资源分配结果，并根据分配结果控制数据生成部201、频率上配置部204和切换部212以发送数据。如上所述，数据生成部201在由控制信号生成部213指示的时机生成数据。生成的数据经由DFT部202、插值部203、频率上配置部204、IDFT部205和CP附加部206而被输入到切换装置212。切换装置212在由控制信号生成部213指示的时机经由天线21发送从CP附加部206输入的信号。
接下来，发送部22的控制信号生成部213等待到发送时隙的末尾(步骤S14)，判断从本终端发送数据是否已结束(步骤S15)。当从本终端发送数据已结束时(步骤S15“是”)，结束处理。当从本终端发送数据未结束时(步骤S15“否”)，返回到步骤S11而开始下一个发送时隙的发送处理。
接下来，对基站1的接收部13的结构和接收处理进行说明。图15是示出本实施方式的接收部13的结构例的图。如图15所示，接收部13具备同步处理部101、CP去除部102、DFT部103、均衡处理部104、传输路径估计部105和解调处理部106。
同步处理部101判别经由天线11和波束控制部12接收到的接收信号是OFDM信号还是SC-FDMA信号，实施同步处理。此外，同步处理部101将接收信号是OFDM信号还是SC-FDMA信号的判别结果输入到CP去除部102、DFT部103、传输路径估计部105和解调处理部106。此外，同步处理部101根据从调度器15取得的资源分配结果来掌握OFDM信号的频带与被分配的终端2之间的对应，并将该对应通知给传输路径估计部105。此外，当通过OFDM信号还发送控制信号时，同步处理部101在上述对应中还包含表示是每个频带的控制信号还是RS的信息。CP去除部102根据从同步处理部101输入的判别结果去除CP。在判别结果是OFDM信号的情况下，CP去除部102去除对OFDM信号附加的CP，在判别结果是SC-FDMA信号的情况下，去除对SC-FDMA信号附加的CP。另外，假设分别附加到OFDM信号和SC-FDMA信号中的CP的个数是预先确定的。
DFT部103对由CP去除部102去除CP后的信号实施DFT处理，由此，将由CP去除部102去除CP后的信号转换成频域信号而输入到传输路径估计部105和均衡处理部104。此外，当在终端2中作为插值处理而进行了0插入时，DFT部103实施与0插入相反的处理即删除被插入0的部分的处理。由于存在OFDM信号和SC-FDMA信号中0插入位置和0插入个数不同的情况，因此，DFT部103根据输入的判别结果而实施与0插入相反的处理。传输路径估计部105根据输入的信号而实施传输路径估计处理。传输路径估计处理是计算作为传输路径上的脉冲响应的传输路径估计值的处理。也可以在频域中实施传输路径估计处理。此外，在使用RS进行传输路径估计的情况下，传输路径估计部105使SC-FDMA信号与从SC-FDMA信号的发送方终端发送的RS对应起来而进行传输路径估计，并将传输路径估计值输出至均衡处理部104。
均衡处理部104根据由传输路径估计部105得到的传输路径估计值和从DFT部103输入的信号而实施频域中的均衡处理。另外，频域的均衡处理是用于频域中的失真校正的处理，可以使用最小均方误差(MMSE)规范的均衡处理等任何方法，例如可以使用非专利文献1中记载的方法。
解调处理部106对均衡处理后的信号进行解调。此外，当从同步处理部101输入的判别结果是SC-FDMA信号时，解调处理部106对均衡处理后的信号实施IDFT处理之后进行解调。
接下来，对基站1的硬件结构进行说明。构成图2所示的基站1的天线11是天线，发送部14是发送机，接收部13是接收机。构成波束控制部12和图15所示的接收部13的各构成要素可以构成为全部是硬件的处理电路，也可以通过软件来实现一部分或全部。
在构成波束控制部12和图15所示的接收部13的各构成要素中存在通过软件来实现的构成要素时，例如，通过图12所示的控制电路400来实现通过软件来实现的构成要素。在构成波束控制部12和图15所示的接收部13的各构成要素中的至少一部分通过软件来实现的情况下，是通过处理器402读出并执行存储器403中存储的、与这些构成要素对应的程序来实现的。此外，存储器403还被用作处理器402实施的各处理中的临时存储器。
此外，在构成波束控制部12和图15所示的接收部13的各构成要素作为硬件来实现的情况下，这些构成要素例如是通过图16所示的电子电路600来实现的。如图16所示，电子电路600具备作为接收从外部输入的数据的接收部的接收装置601、处理电路602、存储器603以及作为向外部发送数据的发送部的输出部604。接收装置601是将从外部输入的数据提供给处理电路602的接口电路，输出部604是将来自处理电路602或存储器603的数据发送至外部的接口电路。在存在由电子电路600实现的构成要素的情况下，处理电路602具备与各个构成要素对应的1个以上的处理电路。此外，存储器603还被用作处理电路602实施的各处理中的临时存储器。
图17是示出本实施方式的基站1的接收部13中的接收处理顺序的一例的流程图。接收部13将作为时隙计数器的n值设定成初始值即将n初始化(步骤S21)。初始值例如是0。具体而言，同步处理部101将n值初始化。
接下来，接收部13的同步处理部101从调度器15取得每个时隙的资源分配结果，根据分配结果判别经由天线11和波束控制部12接收到的信号是OFDM信号还是SC-FDMA信号，即判别信号类别，由此检测OFDM信号(步骤S22)。在判别处理后，接收部13实施同步处理并进行传输路径估计和均衡处理(步骤S23)。具体而言，同步处理部101实施同步处理，传输路径估计部105进行传输路径估计，均衡处理部104进行均衡处理。
接下来，接收部13的解调处理部106对每个终端2的SC-FDMA信号进行解调(步骤S24)。接下来，解调处理部106判断是否已进行了在该时隙中进行了发送的全部终端2的解调(步骤S25)，在已进行了在该时隙中进行了发送的全部终端2的解调的情况下(步骤S25“是”)，将作为时隙计数器的n值更新成n+1(步骤S26)，并返回到步骤S22。当在该时隙中进行了发送的终端2中存在未进行数据的解调的终端2的情况下(步骤S25“否”)，变更处理对象的终端2而实施步骤S24。
接下来，对波束控制部12中的波束控制处理进行说明。波束控制处理是通过与被称作预编码矩阵的矩阵相乘来形成模拟波束的处理。作为预编码矩阵，例如是用于以增大期望的方向即存在终端2的方向等的波束输出，减小期望的方向以外的输出的方式计算天线权重的矩阵。作为使用这样的预编码矩阵的波束控制，例如可以使用反对角化方法等。波束控制处理不限于此，可以使用任何方法。
另外，以上叙述的基站1中的资源的分配顺序、向终端2通知分配的资源的通知方法以及反映出终端2中的由基站1通知的资源分配结果的发送实现方法仅是一例，如图7～图9所例示的那样，只要是终端2能够利用OFDM块发送RS并利用SC-FDMA块发送数据的方法，则不限于上述的示例，可以使用任何方法。
此外，在本实施方式中，设终端2的天线数量为1，但是，终端2的天线数量也可以是多个。
如上所述，在本实施方式中，在从终端2进行的发送中使用的时隙内设置OFDM块，终端2利用OFDM块发送RS，利用SC-FDMA块发送数据。因此，能够在抑制传输效率恶化的同时从多个终端2发送RS。
实施方式2
图18是示出本发明的实施方式2的终端2a的结构例的图。本实施方式的通信系统的结构除了将实施方式1的终端2替换成终端2a以外，与实施方式1的通信系统相同。基站1的结构与实施方式1相同，基站1的动作除了均衡处理部104进行后述的后编码处理以外，与实施方式1相同。以下，对与实施方式1不同的部分进行说明。
如图18所示，终端2a具备天线21-1～21-K、发送部22a以及接收部23a。K是2以上的整数。接收部23a是对由天线21-1～21-K中的至少1个天线接收到的信号进行接收处理的接收机。另外，也可以是，终端2a与天线21-1～21-K分体地具备接收天线，接收部23a对由接收天线接收到的信号进行接收处理。当由天线21-1～21-K中的多个天线21-1～21-K接收到信号时，可以选择接收到信号的天线21-1～21-K中的1个天线，对由选择出的天线接收到的信号进行接收处理，也可以将由多个天线21-1～21-K接收到的信号合成。
图19是示出本实施方式的终端2a的发送部22a的结构例的图。如图19所示，发送部22a具有数据生成部201-1～201-M、DFT部202-1～202-M、预编码(Precoding)部214、插值部203-1～203-K、频率上配置部204-1～204-K、IDFT部205-1～205-K、CP附加部206-1～206-K、RS生成控制信息生成部207-1～207-M(已知信号生成部)、预编码部215、插值部208-1～208-K、频率上配置部209-1～209-K、IDFT部210-1～210-K、CP附加部211～211-K、切换装置212a和控制信号生成部213a。M是2以上的整数。
数据生成部201-1～201-M、DFT部202-1～202-M、预编码部214、插值部203-1～203-K、频率上配置部204-1～204-K、IDFT部205-1～205K以及CP附加部206-1～206-K构成第1信号生成部24a，该第1信号生成部24a根据数据生成SC-FDMA信号即通过单载波块传输而发送的第1信号。RS生成控制信息生成部207-1～207-M、预编码部215、插值部208-1～208-K、频率上配置部209-1～209-K、IDFT部210-1～210K以及CP附加部211-1～211-K构成第2信号生成部25a，该第2信号生成部25a根据作为已知信号的RS生成OFDM信号即通过正交频分复用传输而发送的第2信号。
在实施方式1中，对各终端2发送的流的数量为1的示例进行了说明，但是本实施方式的终端2a进行多流传输，该多流传输是进行M个流的传输。流是生成发送信号的单位，例如也可以按照每个流而改变调制方式等。以下，将由数据生成部201-m(m＝1,2，...，M)生成并由DFT部202-m进行了DFT处理后的信号适当称作第m流的信号。
图20是示出本实施方式的多流传输的一例的图。基站1的调度器15与实施方式1同样地在时隙内设置OFDM块，为了RS符号而分配OFDM块的频带。在图20的示例中，设时隙的第1个块为OFDM块，将作为时隙的第2个块的SC-FDMA块分配给作为本实施方式的终端2a之一的终端2a-1。终端2a-1利用分配给终端2a-1的SC-FDMA块发送数据。这时，如图20所示，对多个流的信号实施预编码处理并从多个天线发送。由此，能够使用相同的时间和频率资源对多个流信号进行空间复用。
返回到图19的说明，数据生成部201-1～201-M生成对各自发送的流的数据进行调制后的数据信号。例如，数据生成部201-1～201-M生成作为通过PSK调制后的信号的PSK信号、作为通过QAM调制后的信号的QAM信号等。数据生成部201-1～201-M生成的数据信号可以互不相同，也可以相同。
DFT部202-1～202-M对从数据生成部201-1～201-M分别输出的数据信号分别实施DFT处理而将数据信号转换成频域信号并输出频域信号。
预编码部214对从DFT部202-1～202-M输出的信号乘以预编码矩阵。具体而言，实施以下处理。设DFT部202-1～202-M实施的DFT处理的输出点数为N。即，假设DFT部202-1～202-M分别实施N点DFT处理。预编码部214设从DFT部202-m输出的信号即第m个流信号的N点数据中的第n个数据为sm，n。此外，如上所述，K是终端2a的天线的数量。zk,n是从第k(k＝1，2，…，K)个天线发送的信号，并且是被输出至插值部203-k的第n(n＝1，2，…，N)个数据。P(粗体)n是尺寸为K×M的预编码矩阵。这时，预编码部214进行的预编码处理可以由以下的公式(1)表示。
Figure BDA0002079805000000211
P(粗体)n也可以按照每个n而不同。由于n是频率的索引，因此，当在传输路径特性中存在频率选择性时，需要按照每个n而改变P(粗体)n。P(粗体)n例如可以预先确定，也可以根据终端2a与基站1之间的传输路径估计值进行变更。该情况下，例如，由于可以根据基站1从终端2a接收到的信号来计算终端2a与基站1之间的传输路径估计值，因此，从基站1取得该传输路径估计值。如上所述，预编码部214是实施第1预编码处理的第1预编码部，该第1预编码处理用于将从DFT部202-1～202-M输出的M个频域信号转换成分别与天线21-1～21-K对应的K个信号。
插值部203-1～203-K对从预编码部214输出的信号分别实施插值处理。该插值处理与实施方式1的插值部203中的插值处理相同，例如是0插入处理。
频率上配置部204-1～204-K根据来自控制信号生成部213a的指示，将从插值部203-1～203-K输出的信号分别配置在频率轴上并输出至IDFT部205-1～205-K。
IDFT部205-1～205-K通过对从频率上配置部204-1～204-K分别输出的信号实施IDFT处理，将从频率上配置部204-1～204-K输出的信号转换成时域信号而输出。
CP附加部206-1～206-K分别将CP附加到从IDFT部205-1～205-K输出的信号中并输出至切换装置212a。通过以上处理，由数据生成部206-1～206-K生成的信号分别成为SC-FDMA信号并被输入到切换装置212a。
RS生成控制信息生成部207-1～207-M生成RS符号并输出至预编码部215。RS生成控制信息生成部207-1～207-M生成的RS符号可以相同，也可以互不相同。在RS符号按照每个流而不同的情况下，基站1需要获知在传输路径估计处理中发送了哪个RS符号，因此，假设设定有对基站1按照每个流而发送哪个RS符号。
预编码部215对从RS生成控制信息生成部207-1～207-M输出的信号进行预编码处理并输出至插值部208-1～208-K。预编码部215进行的预编码处理与预编码部214实施的预编码处理相同。预编码部215是实施第2预编码处理的第2预编码部，该第2预编码处理用于将从RS生成控制信息生成部207-1～207-M输出的M个已知信号转换成分别与天线21-1～21-K对应的K个信号。
插值部208-1～208-K进行插值处理并将插值处理后的信号输出至频率上配置部209-1～209-K。插值部208-1～208-K进行的插值处理与插值部203-1～203-K中的插值处理相同，例如是0插入处理。频率上配置部209-1～209-K根据来自控制信号生成部213a的指示，将从插值部208-1～208-K输出的信号分别配置在频率轴上并输出至IDFT部210-1～210-K。
IDFT部210-1～210-K通过对从频率上配置部209-1～209-K输出的信号实施IDFT处理，将从频率上配置部209-1～209-K输出的信号转换成时域信号而输出。
CP附加部211-1～211-K分别将CP附加到从IDFT部210-1～210-K输出的信号中。通过以上处理，由RS生成控制信息生成部207-1～207-K生成的RS符号成为OFDM信号并被输入到切换装置212a。此外，在利用OFDM块发送控制信号时，RS生成控制信息生成部207-1～207-M根据控制信号生成部213a的指示，生成与RS符号一起作为控制信号发送的控制信息并输出至插值部208-1～208-K。插值部208-1～208-K对RS符号和控制信息进行插值处理。频率上配置部209-1～209-K根据控制信号生成部213的指示，在频率轴上配置与RS符号对应的数据和与控制信息对应的数据。即，频率上配置部209-1～209-K将第2预编码处理后的信号配置在为了从本装置发送RS而分配的频率轴上。
控制信号生成部213a与实施方式1同样地，根据经由接收部13从基站1接收到的信号来掌握发送时机信息、使用频带信息和发送信号信息。如上所述，发送时机信息和使用频带信息表示由基站1分配的资源。控制信号生成部213a将数据用的使用频带信息指示给频率上配置部204-1～204-K，将RS用的使用频带信息指示给频率上配置部209-1～209-K，将控制信号用的使用频带信息指示给频率上配置部209-1～209-K。此外，控制信号生成部213a根据数据用的发送时机信息和RS用的发送时机信息，指示数据生成部201-1～201-M生成数据，指示RS生成控制信息生成部207-1～207-M生成RS或RS和控制信息。
控制信号生成部213a是如下的控制部：控制第2信号生成部25，使得在OFDM块即第1传输期间内，将RS配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送RS而分配的频带中。
此外，控制信号生成部213a根据数据用的发送时机信息和RS用的发送时机信息，指示切换从切换装置212a输出的信号。在由基站1通知了控制信号用的资源信息的情况下，控制信号生成部213a指示RS生成控制信息生成部207-1～207-M生成控制信息，在未由基站1通知控制信号用的资源信息的情况下，指示数据生成部201-1～201-M生成控制信息。数据生成部201-1～201-M在由控制信号生成部213指示生成控制信息的情况下，生成控制信息，并对控制信息进行调制后输出至DFT部202-1～202-M。或者，也可以使控制信号和数据双方混合而输出至DFT部202-1～202-M。
切换装置212a根据来自控制信号生成部213a的指示，选择从CP附加部206-1～206-K输出的SC-FDMA信号和从CP附加部211-1～211-K输出的OFDM信号中的任意一方并分别输出至天线21-1～21-K。即，切换装置212a被输入第1信号和第2信号，在第1传输期间内选择并输出第2信号，在SC-FDMA块中的、作为为了本装置的数据而分配的期间的第2传输期间内选择并输出第1信号。图18所示的天线21-1～21-K发送从切换装置212a输出的信号。
如上所述，由发送部22a对要发送的数据和RS实施预编码处理。各个预编码处理中的预编码矩阵在数据与RS之间也可以不同。在本实施方式中，使用相同的时间和频率资源对多个流信号进行空间复用。
构成图19所示的发送部22a的各构成要素可以构成为全部是硬件的处理电路，也可以通过软件来实现一部分或全部。
在图19所示的构成要素中存在通过软件来实现的构成要素时，例如，通过图12所示的控制电路400来实现通过软件来实现的构成要素。在图19所示的构成要素中存在通过软件来实现的构成要素时，是通过处理器402读出并执行存储器403中存储的、与发送部22a的通过软件来实现的各个构成要素对应的程序来实现的。此外，存储器403还被用作处理器402实施的各处理中的临时存储器。
此外，在图19所示的构成要素作为硬件实现的情况下，这些构成要素是通过图13所示的电子电路500来实现的。在图19所示的构成要素通过电子电路500来实现的情况下，处理电路502具备与各个构成要素对应的1个以上的处理电路。此外，存储器503还被用作处理电路502实施的各处理中的临时存储器。
关于基站1的动作，除了均衡处理部104实施后编码处理以外与实施方式1相同。后编码处理是将后编码矩阵Q(粗体)n与接收信号相乘的处理。以如下方式来确定后编码矩阵Q(粗体)n：当设上述预编码矩阵为P(粗体)n，传输路径矩阵为H(粗体)n时，例如P(粗体)n H(粗体)n Q(粗体)n为块对角化矩阵。
如上所述，在本实施方式中，在终端2a通过预编码处理对多个流信号进行空间复用并发送的情况下，与实施方式1同样地，利用OFDM块发送RS。因此，能够得到与实施方式1相同的效果，并且能够使用相同的时间和频率资源对多个流信号进行空间复用传输。
实施方式3
图21是示出本发明的实施方式3的通信系统的结构例的图。如图21所示，本实施方式的通信系统由基站1a和终端2-1～2-5构成。终端2-1～2-5与实施方式1的终端2相同。以下，对与实施方式1不同的部分进行说明，省略与实施方式1重复的说明。
基站1a与实施方式1的基站1同样地形成模拟波束。基站1a能够同时形成多个模拟波束。在同一模拟波束内存在多个终端2的情况下，如实施方式1所述，以在上行链路中时隙的时间和频率中的至少一方不同的方式对这些终端2分配资源。对此，当以相邻的方式发送作为基站1同时形成的模拟波束的第1模拟波束和第2模拟波束时，如果以模拟波束为单位进行时隙的资源分配，则作为第1模拟波束7-1的照射对象的终端2发送的信号有可能成为对作为第2模拟波束7-2的照射对象的终端2的干扰信号。同样地，作为第2模拟波束7-2的照射对象的终端2发送的信号有可能成为对作为第1模拟波束7-1的照射对象的终端2的干扰信号。将由这样相邻的模拟波束造成的干扰称作波束间干扰。在模拟波束的端部发生波束间干扰的可能性特别大。
在图21的示例中，在从被第1模拟波束7-1照射的终端2-1发送的信号与从被第2模拟波束7-2照射的终端2-5发送的信号之间有可能发生干扰。
在本实施方式中，为了避免波束间干扰，在存在相邻的即距离在一定值以内且同时存在于不同模拟波束内的终端2的情况下，以使从这些终端2发送的信号不会发生干扰的方式对终端2分配资源。
图22是示出本实施方式的资源分配的一例的图。如图22所示，在本实施方式中，以使被第1模拟波束7-1照射的终端2-1和被第2模拟波束7-2照射的终端2-5的发送时间和频率中的至少一方不同的方式，分配上行链路的资源。在图22的示例中，为了终端2-5的数据而分配作为时隙内的第2个块的OFDM块，为了终端2-1的数据而分配作为时隙内的第3个块的SC-FDMA块。此外，在图22的示例中，对终端2-1和终端2-5分配作为时隙内的第1个块的OFDM块内的不同频带。
图23是示出本实施方式的基站1a的结构例的图。基站1a除了具备调度器15a以取代调度器15以外，与实施方式1的基站1相同。调度器15a从波束控制部12取得每个模拟波束的模拟波束照射信息。模拟波束照射信息包含形成模拟波束的时隙序号和表示由该模拟波束设定为照射方向的终端2的信息。此外，调度器15a从接收部13取得各终端2的位置信息。调度器15a根据模拟波束照射信息和终端2的位置信息，以避免波束间干扰的方式进行终端2的上行链路的资源分配。
图24是示出本实施方式的调度器15a中的资源分配顺序的一例的流程图。首先，调度器15a判断被不同的模拟波束照射的终端2间的距离是否在阈值以下(步骤S31)。具体而言，调度器15a根据模拟波束照射信息和终端2的位置信息，分别计算被同时照射的不同的模拟波束照射的终端2间的距离。并且，在计算出的距离中，只要有1个距离在阈值以下，调度器15a就判断为被不同的模拟波束照射的终端2间的距离在阈值以下，当在计算出的距离中没有1个距离在阈值以下时，判断为被不同的模拟波束照射的终端2间的距离不在阈值以下。
例如，在图22的示例中，第1模拟波束7-1在照射方向上朝向终端2-1～2-4设定，第2模拟波束7-2在照射方向上朝向终端2-5设定，并且，第1模拟波束7-1和第2模拟波束7-2同时形成。该情况下，调度器15a计算终端2-5与终端2-1～2-4的各个终端之间的距离。假设在计算出的距离中，终端2-5与终端2-1之间的距离在阈值以下，终端2-5与终端2-1～2-3的各个终端之间的距离大于阈值。该情况下，调度器15a在步骤S31中判定为“是”。另外，在图22的示例中，第2模拟波束7-2照射的终端的数量是1个，但是，当第2模拟波束7-2照射的终端的数量为多个时，对于多个终端的各个终端，分别计算其与被第1模拟波束7-1照射的终端2-1～2-4之间的距离。
接下来，调度器15a确定作为距离在第1阈值以下的终端2之一的第1终端的发送时机和频率(步骤S32)。发送时机表示数据用的时隙内的SC-FDMA块的位置。此外，频率表示RS或RS和控制信号用的OFDM块内的频带。此外，当在SC-FDMA块内进行频率复用时，频率还包含数据用的频带。例如，在图22的示例中，设终端2-1为第1终端时，确定终端2-1的RS用的OFDM块中的频带以及终端2-1的数据用的SC-FDMA块的位置。
接下来，调度器15a以不与第1终端发生干扰方式，确定距离在第1阈值以下的终端2中的、不是第1终端的第2终端的发送时机和频率(步骤S33)。具体而言，调度器15a为了数据和RS(或者为了RS和控制信号)而分配发送时机和频率，使得发送时机和频率中的至少一方在第2终端和第1终端不重复。例如，在图22的示例中，设终端2-5为第2终端时，确定终端2-5的RS用的OFDM块中的频带以及终端2-5的数据用的SC-FDMA块的位置。
然后，调度器15a按照每个模拟波束确定被该模拟波束照射的终端2的发送时机和频率(步骤S34)，并结束处理。在步骤S34中，确定除已确定发送时机和频率的第1终端和第2终端外的终端2的发送时机和频率。这时，与实施方式1同样地，确定发送时机和频率，使得在被模拟波束照射的终端2间发送时机和频率中的至少一方不同。例如，在图22的示例中，在步骤S34中，确定被模拟波束7-1照射的终端2-1～2-4中的终端2-1～2-3的发送时机和频率。此外，由于被模拟波束7-2照射的终端2只有终端2-5，因此在步骤S34中，不实施对被模拟波束7-2照射的终端2的分配。
在步骤S31中，当调度器15a判断为被不同的模拟波束照射的终端2间的距离不在阈值以下时(步骤S31：否)，前进至步骤S34。另外，在存在多个距离在阈值以下的终端2的情况下，反复进行步骤S32和步骤S33，然后前进至步骤S34。
另外，在以上示例中，为了避免波束间干扰而使相邻的终端2的发送时机和频率中的至少一方不同，但是，也可以取而代之，使用对数据乘以扩散符号的方法等来减少波束间干扰。此外，在本实施方式的示例中，是使用终端间的距离来进行资源分配，但是，也可以测定来自其它模拟波束的干扰功率，使用干扰功率使终端2的发送时机和频率中的至少一方不同。
此外，调度器15a例如通过软件来实现。该情况下，调度器15a可以通过图25所示的控制电路700来实现。具备作为接收从外部输入的数据的接收部的输入部701、处理器702、存储器703以及作为向外部发送数据的发送部的输出部704。输入部701是接收从控制电路400外部输入的数据而提供给处理器的接口电路，输出部704是将来自处理器702或存储器703的数据发送至控制电路外部的接口电路。在通过图25所示的控制电路700来实现调度器15a时，是通过处理器702读出并执行存储器703中存储的、与通过软件实现的调度器15a对应的程序来实现的。此外，存储器703还被用作处理器702实施的各处理中的临时存储器。在本实施方式中，模拟波束照射信息和各终端2的位置信息成为输入到调度器15a中的输入值，资源的分配结果成为调度器15a的输出。每当输入这些输入值时，处理器702可以进行处理，也可以将一定期间的输入值蓄积在存储器703中，处理器702进行统一处理。
另外，在本实施方式中，当终端2与实施方式1相同时，进行避免波束间干扰的处理，但是，也可以针对实施方式2的终端2a进行避免波束间干扰的处理。该情况下，将实施方式2的基站1的调度器变更成本实施方式的调度器15a，与本实施方式同样地实施避免波束间干扰的处理。
如上所述，在本实施方式中，与实施方式1同样地，在时隙中设置OFDM块，终端2利用OFDM块发送RS，在被同时形成的不同的模拟波束照射的终端2间的距离在阈值以下的情况下，以使距离在阈值以下的终端2的发送时机和频率中的至少一方不同的方式来确定。因此，能够得到与实施方式1相同的效果，并且能够抑制波束间干扰。
以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，还可以与别的公知技术进行组合，并且，还可以在不脱离本发明宗旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号说明
1、1a：基站；2、2-1～2-6、2a：终端；3、4、7-1、7-2：模拟波束；11-1～11-R、21、21-1～21-K：天线；12：波束控制部；13、13a：接收部；14：发送部；15、15a：调度器；22、22a：发送部；23：接收部；101：同步处理部；102：CP去除部；103、202、202-1～202-M：DFT部；104：均衡处理部；105：传输路径估计部；106：解调处理部；201、201-1～201-M：数据生成部；203、203-1～203-K、208-1～208-K：插值部；204、204-1～204-K、209-1～209-K：频率上配置部；205、205-1～205-K、210-1～210-K：IDFT部；206、206-1～206-K、211-1～211-K：CP附加部；207、207-1～207-M：RS生成控制信息生成部；212、212a：切换装置；213、213a：控制信号生成部；214、215：预编码部。

Claims (4)

1.一种发送装置，其特征在于，所述发送装置具备：
第1信号生成部，其根据第1数据生成通过单载波块传输而发送的第1信号；
第2信号生成部，其根据包含已知信号的第2数据生成通过正交频分复用传输而发送的第2信号；
切换装置，其被输入所述第1信号和所述第2信号，在第1传输期间内选择并输出所述第2信号，在第2传输期间内选择并输出所述第1信号；
天线，其发送从所述切换装置输出的信号；以及
控制部，其控制所述第2信号生成部，使得在所述第1传输期间内，将所述第2数据配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送所述第2数据而分配的频带中，该频带是与为了从其它装置发送包含已知信号的第2数据而分配的频带不同的频带。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
所述第2数据是由所述已知信号和控制信号构成的数据，
所述控制部控制所述第2信号生成部，使得在所述第1传输期间内，将所述已知信号配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送所述已知信号而分配的频带中，将所述控制信号配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了从本装置发送所述控制信号而分配的频带中。
3.根据权利要求2所述的发送装置，其特征在于，
所述控制信号包含请求分配资源的资源分配请求的信息。
4.一种发送方法，其特征在于，所述发送方法包含：
第1步骤，根据第1数据生成通过单载波块传输而发送的第1信号；
第2步骤，根据包含已知信号的第2数据生成通过正交频分复用传输而发送的第2信号；
第3步骤，控制所述第2步骤，使得在第1传输期间内，将所述第2数据配置在能够在正交频分复用传输中使用的频带中的、为了发送所述第2数据而分配的频带中，该频带是与为了从其它装置发送包含已知信号的第2数据而分配的频带不同的频带；
第4步骤，在所述第1信号和所述第2信号中，在第1传输期间内选择所述第2信号，在第2传输期间内选择所述第1信号；以及
第5步骤，发送在所述第4步骤中选择出的信号。
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