JP2009010693A - 送信装置および無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のサブキャリアのうちの一部を使用する際に、歪みの発生を低減したい。
【解決手段】決定部１４は、所定の周波数帯域内に配置された複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべき一部のサブチャネルを決定する。また、決定部１４は、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブチャネルの使用を決定する。さらに、サブキャリア配置部１２、ＩＦＦＴ部１６、直交変調部１８、周波数変換部２０、増幅部２２、アンテナ２４は、決定部１４において決定した一部のサブチャネルを使用したマルチキャリア信号に対して、周波数変換および増幅を実行した後に、出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、送信技術に関し、特にマルチキャリア信号を送信する送信装置および無線装置に関する。

周波数軸上で直交する複数のサブキャリアを用いることによって、基地局装置と端末装置との間の通信速度の高速化が実現される。一方、低速伝送から高速伝送までの通信速度への柔軟な対応も要求される。低速伝送を実現するために、複数のサブキャリアのうちの一部が使用される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２１４７４６号公報

周波数軸上において複数のサブキャリアを直交させる変調方式は、一般的に、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式と呼ばれている。また、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式は、ＯＦＤＭを使用しながら、複数のユーザを多重する技術である。例えば、複数のサブキャリアを複数のグループに分割し、分割したグループのそれぞれにユーザが割り当てられる。このような状況下において、低速伝送を実現するために、グループに含まれる複数のサブキャリアのうちの一部が使用される。しかしながら、一部のサブキャリアが周波軸上において連続せず、例えば、周波数軸上の２カ所の部分に分かれて配置されることがある。このような場合に、２カ所の部分の信号をもとに相互変調による歪みが発生する。また、相互変調による歪みは、キャリアリークの影響によっても生ずる。このような歪みは、隣接したグループに対して影響を及ぼし、隣接したグループの品質を悪化させる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のサブキャリアのうちの一部を使用する際に、歪みの発生を低減させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、所定の周波数帯域内に配置された複数のサブキャリアのうち、通信に使用すべき一部のサブキャリアを決定する決定部と、決定部において決定した一部のサブキャリアを使用したマルチキャリア信号に対して、周波数変換および増幅を実行した後に、出力する送信部とを備える。決定部は、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブキャリアの使用を決定する。

本発明の別の態様は、無線装置である。この装置は、複数のサブキャリアのうちの一部を使用したマルチキャリア信号であって、かつ中間周波数帯のマルチキャリア信号を生成する生成部と、生成部において生成した中間周波数帯のマルチキャリア信号に対して、ローカル信号を混合することによって、無線周波数帯のマルチキャリア信号を生成するとともに、生成した無線周波数のマルチキャリア信号を出力する変換部とを備える。生成部は、受信したマルチキャリア信号をもとに、使用済のサブキャリアを特定する特定部と、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブキャリア、ローカル信号、キャリアリーク成分との相互作用によって生じる歪み成分の周波数と、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブキャリアとの関係を予め記憶したテーブルを参照しながら、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべき一部のサブキャリアとして、特定部において特定したサブキャリアと、歪み成分の周波数とが一致しなくなるようなサブキャリアを優先的に選択する選択部とを備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、複数のサブキャリアのうちの一部を使用する際に、歪みの発生を低減できる。

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と、少なくともひとつの端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムにおいて、各フレームは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって形成され、各タイムスロットは、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、直交周波数分割多重であるＯＦＤＭＡ方式が使用されている。つまり、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式とＯＦＤＭＡ方式による多重化がなされている。

基地局装置は、各タイムスロットに含まれた複数のサブチャネルのそれぞれを端末装置に割り当てることによって、複数の端末装置との通信を実行する。なお、ひとつの端末装置に対する通信速度が低速である場合、複数のサブチャネルのうち、一部のサブチャネルだけが使用される。その際、チャネル内における周波数軸上の２カ所に分かれるように、一部のサブチャネルが使用されれば、それらの相互変調によって、歪みが発生する。このような歪みは、スプリアスとして、隣接したチャネルに生じるので、隣接したチャネルに割り当てられた端末装置での通信品質が悪化される。これに対応するために、本実施例に係る通信システムは、以下の処理を実行する。

基地局装置は、ひとつのチャネルに含まれた複数のサブチャネルのうち、一部を端末装置に割り当てるとき、当該チャネルにおいて、周波数軸上の中央部分のサブチャネルを使用する。つまり、基地局装置は、周波数軸上の中央部分のサブチャネルを隣接させるように使用する。中央で隣接化されているので、チャネル内外での相互変調により発生する歪みの影響は、低減される。

図１（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る通信システムにおけるフレーム構成を示す。図の横方向が時間軸に相当する。フレームは、８つのタイムスロットの時間多重によって形成されている。また、８つのタイムスロットは、４つの上りタイムスロットと４つの下りタイムスロットから構成されている。ここでは、４つの上りタイムスロットを「第１上りタイムスロット」から「第４上りタイムスロット」として示し、４つの下りタイムスロットを「第１下りタイムスロット」から「第４下りタイムスロット」として示す。また、図示したフレームは、連続して繰り返される。

なお、フレームの構成は、図１（ａ）に限定されず、例えば、４つのタイムスロットや１６個のタイムスロットによって構成されてもよいが、ここでは、説明を明瞭にするために、フレームの構成を図１（ａ）として説明する。また、説明を簡潔にするために、上りのタイムスロットと下りのタイムスロットの構成は、同一であるとする。そのため、上りタイムスロットと下りタイムスロットのいずれかについてのみ説明を行う場合もあるが、他方のタイムスロットも同様の説明が有効である。さらに、図１（ａ）に示されたフレームが複数連続することによって、スーパーフレームが形成される。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のうちのひとつのタイムスロットの構成を示す。図の縦方向が周波数軸に相当する。図示のごとく、ひとつのタイムスロットは、「第１チャネル」と「第２チャネル」のふたつのチャネルの周波数多重によって形成され、各チャネルは、「第１サブチャネル」から「第１６サブチャネル」までの「１６」個のサブチャネルの周波数多重によって形成される。また、これらの複数のサブチャネルは、直交周波数分割多重されている。各タイムスロットが図１（ｂ）のように構成されているので、タイムスロットとサブチャネルとの組合せによって、前述の通信チャネルが特定される。また、図１（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルに対応したフレーム構成が図１（ａ）であるとしてもよい。なお、ひとつのタイムスロットに配置されるチャネルの数は、「２」個でなくてもよく、サブチャネルの数は、「１６」個でなくてもよい。ここで、上りタイムスロットにおけるサブチャネルの割当と、下りタイムスロットにおけるサブチャネルの割当とは、同一であるものとする。また、スーパーフレームを単位にして、少なくともひとつの制御信号が割り当てられるものとする。例えば、スーパーフレームに含まれた複数の下りタイムスロットのうち、ひとつのタイムスロットのひとつのサブチャネルに制御信号が割り当てられる。また、上り回線も同様である。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルの構成、特に「第１サブチャネル」と「第１６サブチャネル」との構成を示す。図１（ａ）や図１（ｂ）と同様に、図の横方向が時間軸に相当し、図の縦方向が周波数軸に相当する。また、周波数軸に対して、「１」から「２９」の番号を付与しているが、これらは、サブキャリアの番号を示す。このように、サブチャネルは、マルチキャリア信号によって構成されており、特にＯＦＤＭ信号によって構成されている。図中の「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、既知の値によって構成される。また、「ＴＳ」中に制御信号が含まれてもよいものとする。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。「ＰＳ」は、パイロットシンボルに相当し、既知の値によって構成される。「ＤＳ」は、データシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」は、ガードタイムに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。

図２は、通信システムにおけるサブチャネルの配置を示す。図２では、横軸に周波数軸が示されており、図１（ｂ）に示したタイムスロットに対するスペクトルが示される。ひとつのタイムスロットには、前述のごとく、第１サブチャネルから第１６サブチャネルの１６個のサブチャネルが周波数分割多重されている。各サブチャネルは、マルチキャリア信号、ここでは、ＯＦＤＭ信号によって構成されている。

図３は、本発明の実施例に係る送信装置１００の構成を示す。送信装置１００は、マッピング部１０と総称される第１マッピング部１０ａ、第２マッピング部１０ｂ、第Ｎマッピング部１０ｎ、サブキャリア配置部１２、決定部１４、ＩＦＦＴ部１６、直交変調部１８、周波数変換部２０、増幅部２２、アンテナ２４、制御部２６を含む。なお、送信装置１００は、例えば、前述の基地局装置における送信機能の部分に相当する。

マッピング部１０は、送信すべきデータのビット列をコンスタレーションに配置する。ここで、コンスタレーションは、予め規定された変調方式に相当し、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等に相当する。また、送信すべきデータのビット列は、シリアルの信号系列であり、コンスタレーションに配置された信号は、パラレルの信号系列である。後者は、同相成分と直交成分とを含む。さらに、マッピング部１０は、第１マッピング部１０ａから第Ｎマッピング部１０ｎのごとく、複数備えられており、各マッピング部１０は、上記の処理をユーザ単位に実行する。ユーザ単位とは、ユーザに使用されている端末装置単位を意味し、端末装置に含まれた受信装置単位であってもよい。なお、ここでは、説明を明瞭にするために、ひとつの端末装置に対して、図１（ｂ）および図２に示したひとつのサブチャネルを割り当てるものとする。そのため、マッピング部１０の総数は「１６」であり、各マッピング部１０は各サブチャネルに対応する。

決定部１４は、所定の周波数帯域内に、例えばチャネル内に配置された複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべきサブチャネルを決定する。決定部１４は、入力されるデータのビット列をもとに通信速度を決定したり、後述の制御部２６からの指示をもとに通信速度を決定する。ここで、端末装置に対する通信速度が低速である場合、チャネルに含まれた複数のサブチャネルの一部だけが使用されればよい。そのため、決定部１４は、複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべき一部のサブチャネルを決定する。具体的には、決定部１４は、チャネルの中央部分に配置された一部のサブチャネルの使用を決定する。例えば、図１（ｂ）の場合、「第７サブチャネル」や「第８サブチャネル」のように、１カ所に集約されたサブチャネルが使用される。決定部１４は、以上の処理をユーザ単位、ここではサブチャネル単位に実行する。これは、マッピング部１０単位の実行に相当する。決定部１４は、マッピング部１０単位に決定した結果をサブキャリア配置部１２に出力する。

サブキャリア配置部１２は、決定部１４からの指示にしたがって、マッピング部１０からの信号をサブチャネルに配置させる。配置した結果は、図１（ｂ）や図２のようなマルチキャリア信号になる。サブキャリア配置部１２においてサブチャネルに配置されたマルチキャリア信号は、周波数領域の信号といえる。サブキャリア配置部１２は、周波数領域のマルチキャリア信号をＯＦＤＭシンボル単位にＩＦＦＴ部１６に出力する。ＩＦＦＴ部１６は、サブキャリア配置部１２からの周波数領域のマルチキャリア信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって、周波数領域のマルチキャリア信号を時間領域のマルチキャリア信号へ変換する。ここで、時間領域のマルチキャリア信号は、同相成分と直交成分とを有する。ＩＦＦＴ部１６は、時間領域のマルチキャリア信号を直交変調部１８に出力する。

直交変調部１８は、ＩＦＦＴ部１６からの時間領域のマルチキャリア信号を直交変調する。つまり、直交変調部１８は、ベースバンドのマルチキャリア信号を中間周波数のマルチキャリア信号に変換する。直交変調部１８は、中間周波数のマルチキャリア信号を周波数変換部２０に出力する。周波数変換部２０は、中間周波数のマルチキャリア信号を無線周波数のマルチキャリア信号に周波数変換する。周波数変換部２０は、図示しない局部発振器およびミキサを備えており、ミキサは、局部発振器から出力される発振信号を使用することによって、中間周波数のマルチキャリア信号から無線周波数のマルチキャリア信号への周波数変換を実行する。増幅部２２は、無線周波数のマルチキャリア信号を増幅する。増幅部２２は、増幅した無線周波数のマルチキャリア信号をアンテナ２４から送信させる。つまり、周波数変換部２０および増幅部２２は、決定部１４において決定した一部のサブチャネルを使用したマルチキャリア信号に対して、周波数変換および増幅を実行した後に出力する。制御部２６は、送信装置１００の動作を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４（ａ）−（ｃ）は、送信装置１００から出力される信号のスペクトルを示す。図４（ａ）は、前述した決定部１４の処理を実行しない場合のスペクトルを示しており、本実施例の比較対象となるスペクトルといえる。横軸が周波数を示し、縦軸が信号強度を示す。また、点線は、ひとつのチャネルのうちのすべてのサブチャネルに信号を配置させた場合のスペクトルである。実線は、一部のサブチャネルに信号を配置させた場合のスペクトルであり、特に、ひとつのチャネルのうち、低い周波数の部分と高い周波数の部分に分かれるようにサブチャネルを使用した場合のスペクトルである。

なお、図４（ａ）では、低い周波数の部分を「Ｐ１」と示し、高い周波数の部分を「Ｐ２」と示す。周波数変換部２０に含まれたミキサ、増幅部２２によって、「Ｐ１」と「Ｐ２」との間に相互変調が生じる。例えば、「Ｐ１」に対応した周波数と「Ｐ２」に対応した周波数も、それぞれ「Ｐ１」と「Ｐ２」と代表されるとき、２×Ｐ１−Ｐ２および２×Ｐ２−Ｐ１に相互変調の歪みが発生する。このような歪みは、一般的にスプリアスと呼ばれる。図４（ａ）では、スプリアスを「Ｐ３」および「Ｐ４」と示す。このようなスプリアスは、隣接したチャネルに影響を与える。

図４（ｂ）は、前述した決定部１４の処理を実行する場合のスペクトルを示す。点線は、図４（ａ）と同様である。実線は、一部のサブチャネルに信号を配置させた場合のスペクトルであり、特に、ひとつのチャネルのうち、中央部分の周波数を選択するようにサブチャネルを使用した場合のスペクトルである。このようなサブチャネルを使用することによって、図４（ａ）のようなスプリアスは低減される。なお、図４（ｂ）では、中央部分の周波数を選択しているが、使用されるサブチャネルは、中央部分から低い方の周波数あるいは高い方の周波数にシフトしてもよい。図４（ｃ）は、中央部分から高い方の周波数にシフトしたサブチャネルを使用する場合のスペクトルを示す。図４（ｃ）でも、図４（ｂ）と同様に、スプリアスは低減される。

以下に変形例を説明する。これまでは、相互変調の歪みとして、チャネル内のサブチャネル間の相互変調を起因とするものを考慮した。変形例では、中間周波数からのキャリアリーク成分が存在することによって発生する相互変調を考慮する。なお、変形例に係る通信システムのフレーム構成およびチャネル配置は、図１（ａ）−（ｃ）および図２と同様である。

図５は、本発明の変形例に係る送信装置１００の構成を示す。送信装置１００は、マッピング部１０と総称される第１マッピング部１０ａ、第２マッピング部１０ｂ、第Ｎマッピング部１０ｎ、サブキャリア配置部１２、ＩＦＦＴ部１６、直交変調部１８、周波数変換部２０、増幅部２２、送受信切替スイッチ４２、アンテナ２４、制御部２６、ＬＮＡ４４、周波数変換部３０、直交検波部３２、ＦＦＴ部３４、特定部３６、計算部３８、記憶部４０を含む。図５に示された送信装置１００も、図３に示された送信装置１００と同様に、基地局装置における送信機能の部分に相当する。

マッピング部１０、サブキャリア配置部１２、ＩＦＦＴ部１６、直交変調部１８は、図３と同様であり、複数のサブチャネルのうちの一部を使用したマルチキャリア信号であって、かつ中間周波数帯のマルチキャリア信号を生成する。また、周波数変換部２０、増幅部２２も、図３と同様であり、中間周波数帯のマルチキャリア信号に対して、図示しない局部発振器からの発振信号をミキサにて混合することによって、無線周波数帯のマルチキャリア信号を生成する。さらに、生成した無線周波数のマルチキャリア信号は、送受信切替スイッチ４２を介して、アンテナ２４から出力される。

アンテナ２４は、無線周波数のマルチキャリア信号を受信し、送受信切替スイッチ４２を介して、ＬＮＡ４４に入力する。ここで、アンテナ２４において受信される無線周波数のマルチキャリア信号は、図示しない他の基地局装置から送信されたマルチキャリア信号、あるいは通信対象でない端末装置から送信されたマルチキャリア信号である。つまり、これは、送信装置１００を含んだ基地局装置が必要としないマルチキャリア信号に相当し、周囲の基地局装置において使用されるマルチキャリア信号である。このようなマルチキャリア信号の受信は、キャリアセンスに相当する。ＬＮＡ４４は、無線周波数のマルチキャリア信号を増幅し、周波数変換部３０に入力する。

周波数変換部３０は、受信した無線周波数のマルチキャリア信号を中間周波数のマルチキャリア信号に周波数変換する。また、周波数変換部３０は、中間周波数のマルチキャリア信号を直交検波部３２に出力する。直交検波部３２は、中間周波数のマルチキャリア信号を直交検波する。また、直交検波部３２は、ベースバンドのマルチキャリア信号をＦＦＴ部３４に出力する。ＦＦＴ部３４は、ベースバンドのマルチキャリア信号に対してＦＦＴを実行することによって、時間領域のマルチキャリア信号を周波数領域のマルチキャリア信号へ変換する。周波数領域のマルチキャリア信号は、例えば、図１（ｂ）や図２のごとく示される。

特定部３６は、ＦＦＴ部３４から、周波数領域のマルチキャリア信号を受けつけ、受けつけたマルチキャリア信号もとに、使用済のサブチャネルを特定する。特定部３６は、信号強度をサブチャネル単位に測定し、信号強度がしきい値よりも大きい場合に、当該サブチャネルを使用中と決定する。例えば、特定部３６は、第１チャネルの第１サブチャネルと第２サブチャネルが使用中であると特定する。特定部３６は、特定した結果を計算部３８に出力する。

記憶部４０は、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブチャネル、周波数変換部２０に含まれる局部発振器からの発振信号、キャリアリーク成分との相互作用によって生じる歪み成分の周波数と、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブチャネルとの関係が示されたテーブルを予め記憶する。ここで、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブチャネルとは、サブキャリア配置部１２において配置されるサブチャネルの候補に相当する。

なお、ベースバンドのマルチキャリア信号と中間周波数のマルチキャリア信号とは互いに対応づけられるので、サブキャリア配置部１２におけるベースバンドのサブチャネルが特定されると、中間周波数のサブチャネルも特定される。一方、キャリアリーク成分の周波数をｆ１とし、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブチャネルの周波数をｆ２とし、局部信号の周波数をｆ３としたときに、歪み成分の周波数は、２×ｆ１−ｆ２＋ｆ３や２×ｆ２−ｆ１＋ｆ３や−ｆ１＋２×ｆ２＋ｆ３等と示される。なお、無線周波数は、ｆ２＋ｆ３と示される。ここで、ｆ２とｆ３は、固定の周波数であるので、記憶部４０のテーブルは、ｆ１の値を変化させたときの歪み成分の周波数を記憶する。なお、キャリアリークは公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。

計算部３８は、所定の周波数帯域内に、例えばチャネル内に配置された複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべきサブチャネルを決定する。ここで、端末装置に対する通信速度が低速である場合、チャネルに含まれた複数のサブチャネルのすべてが必要でなくなる。その際、計算部３８は、複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべき一部のサブチャネルを決定する。具体的には、計算部３８は、記憶部４０に記憶したテーブルを参照しながら、テーブルに記憶された歪み成分の周波数と、特定部３６において特定したサブチャネルとが一致しなくなるようなサブチャネルを優先的に選択する。

つまり、計算部３８は、テーブルにおいて、特定部３６において特定したサブチャネル以外の周波数となる歪み成分を選択し、当該選択した歪み成分に対応した周波数であって、かつ中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブチャネルの周波数を特定する。特定されたサブチャネルは、ベースバンドでのサブチャネルに相当し、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべき一部のサブチャネルとして使用される。計算部３８は、以上の処理をユーザ単位、ここではサブチャネル単位に実行する。これは、マッピング部１０単位の実行に相当する。計算部３８は、マッピング部１０単位に決定した結果をサブキャリア配置部１２に出力する。なお、図１（ａ）のようなフレームは、複数のタイムスロットを含みながら、周期的に繰り返されている。例えば、送信装置１００が第１下りタイムスロットにおいてマルチキャリア信号を送信する場合、過去のフレームにおける第１下りタイムスロットのタイミングにおいて、計算部３８は、前述の処理を実行する。

図６（ａ）−（ｂ）は、図５の送信装置から出力される信号のスペクトルを示す。図６（ａ）−（ｂ）は、キャリアリーク成分が存在することによって生じる歪み成分を示す。図６（ａ）では、Ｐ５の位置のサブチャネルが使用される。その際、Ｐ６の位置に歪み成分が発生する。つまり、特定部３６において特定したサブチャネルの周波数がＰ６でなければ、計算部３８は、Ｐ５の周波数のサブチャネルを特定する。図６（ｂ）も、図６（ａ）と同様であり、Ｐ７の位置のサブチャネルが使用されたときに、Ｐ８の位置に歪み成分が発生する。

図７（ａ）−（ｂ）は、送信装置１００から出力される別の信号のスペクトルを示す。図７（ａ）では、Ｐ９、Ｐ１０の位置のサブチャネルが使用され、Ｐ１１の位置にキャリアリーク成分が存在する。図７（ｂ）では、Ｐ１２、Ｐ１３の位置のサブチャネルが使用される。しかしながら、Ｐ１２、Ｐ１３の位置の信号強度は、すべてのサブチャネルが使用されている場合、つまり点線の場合の信号強度と同等である。その結果、隣接したチャネルに発生される歪み成分の影響が低減される。

図５に戻る。計算部３８によって決定されたサブチャネルが、図７（ａ）のごとく、チャネル内において周波数軸上の２カ所に分かれるようであれば、それらの相互変調によって、前述のごとく、歪みが発生する。そのため、計算部３８は、図３の決定部１４のごとく、チャネルの中央部分のサブチャネルを優先的に選択するべきである。しかしながら、中央部分のサブチャネルが、特定部３６において特定されれば、計算部３８は、中央部分のサブチャネルを選択できない。

その際、計算部３８は、所定の周波数帯域内の中央部分以外に離散的に配置された一部のサブチャネルの使用を決定した場合に、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブチャネルの使用を決定した場合よりも送信電力を低下させるように増幅部２２に指示する。例えば、送信電力を一定にするために、使用すべきサブチャネルの数が１／２になれば、サブチャネル単位の信号強度は２倍にされるべきである。しかしながら、所定の周波数帯域内の中央部分以外に離散的に配置された一部のサブチャネルが使用される場合に、増幅部２２は、使用すべきサブチャネルの数が１／２になっても、サブチャネル単位の信号強度を維持する。

以上の構成による送信装置１００の動作を説明する。図８は、送信装置１００におけるサブチャネルの決定手順を示すフローチャートである。制御部２６の指示をもとに、周波数変換部３０、直交検波部３２、ＦＦＴ部３４は、キャリアセンスを実行する（Ｓ１０）。特定部３６は、キャリアセンスの結果をもとに、既に使用されているサブチャネルを特定する（Ｓ１２）。計算部３８は、使用予定のサブチャネルを仮決定する（Ｓ１４）。計算部３８は、記憶部４０を参照しながら、使用されているサブチャネルと歪み成分との周波数軸上の重なりを導出する。重なりがしきい値よりも大きければ（Ｓ１６のＹ）、計算部３８は、ステップ１４に戻る。重なりがしきい値よりも大きくなければ（Ｓ１６のＮ）、計算部３８は、使用すべきサブチャネルを決定する（Ｓ１８）。

本発明の実施例によれば、所定の周波数帯域内に配置された複数のサブチャネルのうち、通信に使用すべき一部のサブチャネルとして、所定の周波数帯域内の中央部分に配置されたサブチャネルを選択するので、相互変調によるスプリアスの影響を低減できる。また、スプリアスの影響が低減されるので、隣接のチャネルに及ぼす影響を低減できる。また、隣接のチャネルに及ぼす影響が低減されるので、隣接のチャネルの通信品質の悪化を抑制できる。また、所定の周波数帯域内の中央部分以外に離散的に配置された一部のサブチャネルを使用する場合の送信電力を、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブチャネルを使用する場合の送信電力よりも低下させるので、相互変調によるスプリアスの影響を低減できる。

また、所定の周波数帯域内の中央部分以外に離散的に配置された一部のサブチャネルを使用するので、一部のサブチャネルの選択の自由度を向上できる。また、キャリアリーク成分をもとにした歪み成分と一致しないサブチャネルを優先的に使用するので、キャリアリーク成分をもとにした歪み成分の影響を低減できる。また、キャリアリーク成分をもとにした歪み成分の影響が低減されるので、通信品質の悪化を抑制できる。また、複数のサブチャネルのうちの一部を使用する際に、歪みの発生を低減できる。

また、スプリアスを低減できるようにサブチャネルを配置するので、増幅部に対する線形性を低くできる。また、線形性が低くなるので、コストを低下できる。また、線形性が低くなるので、消費電力を低減できる。また、送信装置において発生するスプリアスが低減されるので、通信システムにおける帯域内の干渉を低減できる。また、隣接サブチャネルをセット化して計算することによって、計算量を低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、通信システムはＯＦＤＭＡを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｇ規格に準拠した無線ＬＡＮシステムのごとく、ＯＦＤＭを使用したシステムであってもよい。その場合、送信装置１００には、ひとつのマッピング部１０のみが備えられる。また、ＯＦＤＭＡを使用した通信システムであっても、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に準拠したシステムのように、サブチャネルが形成されていなくてもよい。本変形例によれば、さまざまな通信システムに本発明を適用できる。

本発明の実施例において、サブキャリア配置部１２は、使用すべきサブチャネルを選択している。つまり、サブチャネル単位の選択がなされている。しかしながらこれに限らず例えば、サブキャリア配置部１２は、ひとつのサブチャネル内の一部のサブキャリアを選択してもよい。その際、これまでの説明におけるサブチャネルがサブキャリアに変更される。本変形例によれば、通信速度をさらに詳細に設定できる。

本発明の実施例に係る通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 本発明の実施例に係る通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 本発明の実施例に係る通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 図１の通信システムにおけるサブチャネルの配置を示す図である。 本発明の実施例に係る送信装置の構成を示す図である。 図４（ａ）−（ｃ）は、図３の送信装置から出力される信号のスペクトルを示す図である。 本発明の変形例に係る送信装置の構成を示す図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、図５の送信装置から出力される信号のスペクトルを示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、図５の送信装置から出力される別の信号のスペクトルを示す図である。 図５の送信装置におけるサブチャネルの決定手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ マッピング部、 １２ サブキャリア配置部、 １４ 決定部、 １６ ＩＦＦＴ部、 １８ 直交変調部、 ２０ 周波数変換部、 ２２ 増幅部、 ２４ アンテナ、 ２６ 制御部、 ３０ 周波数変換部、 ３２ 直交検波部、 ３４ ＦＦＴ部、 ３６ 特定部、 ３８ 計算部、 ４０ 記憶部、 １００ 送信装置。

Claims (3)

1. 所定の周波数帯域内に配置された複数のサブキャリアのうち、通信に使用すべき一部のサブキャリアを決定する決定部と、
   前記決定部において決定した一部のサブキャリアを使用したマルチキャリア信号に対して、周波数変換および増幅を実行した後に、出力する送信部とを備え、
   前記決定部は、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブキャリアの使用を決定することを特徴とする送信装置。
2. 前記送信部は、前記決定部が、所定の周波数帯域内の中央部分以外に離散的に配置された一部のサブキャリアの使用を決定した場合に、所定の周波数帯域内の中央部分に配置された一部のサブキャリアの使用を決定した場合よりも送信電力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 複数のサブキャリアのうちの一部を使用したマルチキャリア信号であって、かつ中間周波数帯のマルチキャリア信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した中間周波数帯のマルチキャリア信号に対して、ローカル信号を混合することによって、無線周波数帯のマルチキャリア信号を生成するとともに、生成した無線周波数のマルチキャリア信号を出力する変換部とを備え、
   前記生成部は、
   受信したマルチキャリア信号をもとに、使用済のサブキャリアを特定する特定部と、
   中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブキャリア、ローカル信号、キャリアリーク成分との相互作用によって生じる歪み成分の周波数と、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべきサブキャリアとの関係を予め記憶したテーブルを参照しながら、中間周波数帯のマルチキャリア信号において使用すべき一部のサブキャリアとして、前記特定部において特定したサブキャリアと、歪み成分の周波数とが一致しなくなるようなサブキャリアを優先的に選択する選択部とを備えることを特徴とする無線装置。

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