JP2009177629A

JP2009177629A - 移動通信システムにおける送信装置及び方法

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Publication number: JP2009177629A
Application number: JP2008015495A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Higuchi; 健一樋口
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-08-06
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Abstract

【課題】マルチキャリア信号のピーク電力及び平均電力の低下を図ること。
【解決手段】移動通信システムにおける送信装置は、所定数のデータ一組をシンボルコンステレーションの基準信号点にマッピングするデータ変調手段と、データ変調後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域信号を生成する逆フーリエ変換手段と、時間領域信号が所定の条件を満たす場合、ピーク電力が下がるように時間領域信号を抑圧するピーク抑圧手段と、ピーク抑圧後の信号をフーリエ変換し、周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、周波数領域信号を修正し、修正後の信号を逆フーリエ変換手段に与える修正手段とを有する。修正手段では、シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移される。
【選択図】図５

Description

本発明は移動通信の技術分野に関し、特にマルチキャリア方式で信号を送信する送信装置及び方法に関する。

マルチキャリア変調方式は、シンボル周期の長期化及びガードインターバルの挿入等により、広帯域無線通信で特に問題となるマルチパス干渉を効果的に低減できる。直交周波数分割多重(OFDM)方式は、今後の無線通信システムで特に有望である。しかしながら、OFDM方式のようなマルチキャリア変調方式では、複数のサブキャリア各々に変調信号を独立にマッピングするので、時間領域での送信信号は高いピーク電力を示す可能性がある。このため、送信電力用の増幅器のバックオフを大きく確保しなければならなくなる。このことは低消費電力化が重要になる移動端末で特に大きな問題となってしまう。ピーク電力、より正確にはピーク電力対平均電力比(PAPR: Peak-to-Average Power Ratio)を低減することについては、従来いくつもの方法が提案されている。

例えば、PTS(Partial Transmit Sequence)法、SLM(SeLected Mapping)法及びインターリーブ法等は、送信データ系列の伝送法(データ変調方式、周波数方向のビットパターン、シンボルインターリーブパターン等)を変更し、ピーク電力が小さくなるようにする。これらの方法では、伝送法をどのように変更したかが送信側から受信側に通知されなければならない。従ってその通知(シグナリング)用に無線リソースがいくらか消費され、その分だけデータスループットが低下してしまう問題がある。この問題は、OFDM方式にとっての利点(高周波数利用効率を実現することおよびマルチパス環境でも高品質伝送が可能であること)を減らしてしまう。

伝送法のような付随制御情報(サイド情報)のシグナリングを要しない方法としては、クリッピングアンドフィルタリング法がある。この方法は、時間領域でピーク電力を有する信号成分の振幅を抑圧し、その結果生じた帯域外歪等を時間領域フィルタで除去する。振幅を抑圧することは、本来の信号をいくらか歪ませることに相当する。言い換えれば、クリッピングアンドフィルタリング法は、ピーク電力が減るように、本来の信号に意図的な干渉信号を重畳させる方法である、とも言える。この方法はピーク電力を減らす点で直接的であるが、信号波形を本来の波形から逸脱させる傾向が強く、信号の受信誤り率の観点からは好ましくない。

更に、トーンリザベーション(Tone Reservation)法は、サブキャリアをデータ伝送用とピーク抑圧専用に分け、後者では専らピーク電圧を抑圧するように振幅及び／又は位相が設定される。この方法は、データ伝送用のサブキャリアの信号を維持できるので、信号誤り率の観点からは好ましい。しかしながら、データ伝送に使用できないサブキャリアがいくらか確保されなければならないので、その分だけデータスループットが低下してしまう。

これらの問題点に鑑みて案出された方法に、ACE(Active Constellation Extension)法がある。ACE法もクリッピングアンドフィルタリング法を前提とし、本来の信号に意図的な干渉信号を重畳させる方法である。但し、ACE法ではシンボルの受信誤り率が劣化しないような工夫がなされる。

図１はQPSK方式で使用される送信信号のシンボルコンステレーションを示す。図中、各象限に１つずつ基準信号点S₁,S₂,S₃,S₄が示されている。ピーク電力が減るように信号波形を歪ませることは、各基準信号点に合わせてマッピングされている信号点を、基準信号点からいくらか離れた点に再マッピングすることに相当する。この場合に、いかなる再マッピングも許容するのが、上記のクリッピングアンドフィルタリング法である。ACE法では、図中波線矢印及び影の付いた領域への再マッピングは許容されるが、他への再マッピングは禁止される。例えば、基準信号点S₁にマッピングされていた信号点をT₁に再マッピングすることは許可されるが、T₂に再マッピングすることは禁止される。図示の便宜上、影の付いた領域は有限の正方形を表すように描かれているが、理論的には無限の領域に対応する。このような領域内での再マッピングであれば、信号点のシンボル判定に影響せずに信号波形を歪ませる(ピーク電力を抑圧する)ことができる。信号点T₁に関する硬判定結果は常に基準信号点S₁に至るからである。このようなACE法については、非特許文献１に記載されている。
B.S. Krongold and D.L. Jones, "PAR Reduction in OFDM via Active Constellation Extension," IEEE Trans. on Broadcasting, Vol. 49, No.3, pp.258-268, September 2003.

ところで、図１の信号点S₁をT₁に再マッピングすると、そのシンボルに関して信号電力は増えてしまうことがわかる。ピーク電力は抑制されるかもしれないが、信号の平均電力は増えてしまうことが懸念される。また、変調多値数が増えると、ピーク電力を抑制する能力が弱くなってしまう。

図２は16QAM方式で使用されるシンボルコンステレーションを示す。図２には、図１と同様に、信号点の再マッピングの可能な領域が波線矢印及び影の付いた領域で示されている。図示されているように、16QAM方式では、外側の基準信号点は波線矢印又は影の付いた領域に再マッピングできるが、原点近傍の４つの基準信号点は別の信号点に再マッピングできない。このため、ピーク電力を抑制する能力が弱くなってしまう。この傾向は、変調多値数が増えるほど顕著になる。また、図示の再マッピング可能な領域は、信号電力を増やすように機能するので、ピーク電力は抑制できたとしても、信号の平均電力を増やしてしまうおそれがある。

送信ビット系列に対して誤り訂正のためのチャネル符号化を適用し、受信側で軟判定復号を行う場合、ACE法では、送信信号点が大きくずれることに起因して受信側でのビットレベルの尤度(likelihood)は著しく異なるようになるかもしれない。軟判定復号処理では、比較的同程度の尤度の信号の方がより誤り訂正が働くため、極端に尤度の異なるビット信号が軟判定復号処理の途中に登場することは好ましくない。即ち、ACE法で許容する信号点のズレは、軟判定復号処理の観点からは必ずしも高精度化に寄与しないという問題がある。

本発明の課題は、マルチキャリア信号のピーク電力及び平均電力の低下を図ることである。

本発明の一形態では、移動通信システムにおける送信装置が使用される。送信装置は、所定数のデータ一組をシンボルコンステレーションの基準信号点にマッピングするデータ変調手段と、データ変調後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域信号を生成する逆フーリエ変換手段と、前記時間領域信号が所定の条件を満たす場合、ピーク電力が下がるように前記時間領域信号を抑圧するピーク抑圧手段と、ピーク抑圧後の信号をフーリエ変換し、周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、前記周波数領域信号を修正し、修正後の信号を前記逆フーリエ変換手段に与える修正手段とを有する。前記修正手段では、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移される。

本発明によれば、マルチキャリア信号のピーク電力及び平均電力の低下を図ることができる。

上記の本発明の一形態では、シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移される。このような点変換は、ピーク抑圧だけでなく、送信信号電力を節約する観点からも好ましい。周辺領域は、基準信号点に対して特定の方向だけでなく、基準信号点を中心としてどの方向にも広がっている。従って、どの基準信号点についても、ピーク抑圧効果を或る程度確保でき、この点、従来のACE法と大きく異なる。周辺領域は基準信号点のある限定された範囲に広がっているので、軟判定復号が行われるならば、ビットレベルでの尤度が同等となる（著しい差がなくなる）ため、結果的に高精度な軟判定復号を行うことができるようになる。

上記の所定の条件は、時間領域信号のピーク電圧が所定値を越えていることでもよい。

前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の基準信号点に移されるようにしてもよいし、
前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域の境界上の点に移されるようにしてもよい。その際、前記ピーク抑圧後の信号点及び前記境界上の点の間で、直交変調成分の一方が等しく維持されるようにしてもよい。或いは、前記周辺領域の境界上の点は、ピーク抑圧前後の２点を結ぶ直線上に位置するようにしてもよい。

前記周辺領域の各々は、各自に対応する基準信号点の周囲を囲む円形の領域でもよいし、方形の領域でもよい。

前記修正手段では、データサブキャリアとヌルサブキャリアで修正法が異なっていてもよい。具体的には、データサブキャリアについて、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移されてもよい。そして、ヌルサブキャリアについて、ピーク抑圧後の信号電力が所定値以下になるように、ピーク抑圧後の信号点が移されるようにしてもよい。

当該送信装置は、移動通信システムの無線基地局に設けられてもよい。

本発明の一形態では、移動通信システムの送信装置における方法が使用される。本方法は、所定数のデータ一組をシンボルコンステレーション中の基準信号点にマッピングするデータ変調ステップと、データ変調後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、前記時間領域信号が所定の条件を満たす場合、ピーク電力が下がるように前記時間領域信号を抑圧するピーク抑圧ステップと、ピーク抑圧後の信号をフーリエ変換し、周波数領域信号を生成するフーリエ変換ステップと、前記周波数領域信号を修正し、修正後の信号を前記逆フーリエ変換ステップにおける前記データ変調後の信号にする修正ステップとを有する。前記修正ステップでは、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移される。

前記送信装置は、ユーザ装置と無線通信する無線基地局でもよい。この場合、所定の伝送レートより遅いレートで信号伝送を行っているユーザ装置に対する送信データのみについて、当該方法が使用されてもよい。

また、前記送信装置は、無線基地局と無線通信するユーザ装置でもよい。

発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。

図３は本発明の一実施例による動作例のフローチャートを示す。本実施例では、OFDM方式の信号が用意される。ステップS1では、送信すべきデータが何らかのデータ変調方式で変調される。制御データ又はユーザトラフィックデータを表すデータの系列の内、所定数個のデータ一組が、シンボルコンステレーション上の１つの基準信号点にマッピングされる。例えば、QPSK方式の場合、２つのデータ一組が、４つの基準信号点(図１のS₁,S₂,S₃,S₄に対応する)の何れかにマッピングされる。マッピングされるデータは典型的にはチャネル符号化後のデータであるが、チャネル符号化されていなくてもよい。AMC(Adaptive Modulation and channel Coding)制御が行われる場合、データ変調方式等は適宜変更される。

ステップS2では、データ変調後の信号が高速逆フーリエ変換される。これにより周波数領域の信号が時間領域信号に変換される。

ステップS3では、時間領域信号のピーク電圧が抑制される。言い換えれば、ピーク電圧が抑制されるように、時間領域信号に意図的な干渉信号が重畳される。

ステップS4では、ピーク電力の抑圧後の信号が高速フーリエ変換され、ピーク電力の抑圧された時間領域信号に対応する周波数領域信号が導出される。

ステップS5では、その周波数領域信号に対して修正処理がなされる。

図４は修正処理を行うための詳細なフローチャートを示す。修正処理は、各サブキャリア上の信号点に対して行われる。ステップS1では先ず考察対象のサブキャリアがデータサブキャリアであるか或いはヌルサブキャリアであるかが確認される。データサブキャリアは、データ伝送に使用可能な対域内のサブキャリアである。ヌルサブキャリアは、データ伝送に使用可能な帯域の外側のサブキャリアである（ちなみに、上述のトーンリザベーション法で確保されるサブキャリアは、データ伝送に使用可能な帯域内のサブキャリアであり、ヌルサブキャリアとは異なる）。サブキャリアがヌルサブキャリアであった場合、フローはステップS2に進み、データサブキャリアであった場合、フローはステップS3に進む。

ステップS3では、ピーク電力の抑制後の信号点が所定の周辺領域に属するか否かが確認される。本実施例では、シンボルコンステレーション中の基準信号点各々の周囲に或る周辺領域が設定されている。

図５はQPSK方式の場合に設定可能な周辺領域を示す。図示の周辺領域は、基準信号点S₁,S₂,S₃,S₄各々を包囲する半径Rの円形の領域に設定されている。円の直径(２×R)は、隣接する基準信号点間の距離より短い適切な何らかの値に設定される。

図６は、QPSK方式の場合に設定可能な別の周辺領域を示す。図示の周辺領域は、基準信号点S₁,S₂,S₃,S₄各々を包囲する一辺が２×Rの正方形の領域に設定されている。一辺の長さ２×Rも、隣接する基準信号点間の距離より短い適切な何らかの値に設定される。

図７は、16QAM方式の場合に設定可能な周辺領域を示す。図示の周辺領域は、基準信号点各々を包囲する半径Rの円形の領域に設定されている。円の直径(２×R)は、隣接する基準信号点間の距離より短い適切な何らかの値に設定される。

図８は、16QAM方式の場合に設定可能な別の周辺領域を示す。図示の周辺領域は、基準信号点各々を包囲する一辺が２×Rの正方形の領域に設定されている。一辺の長さ２×Rも、隣接する基準信号点間の距離より短い適切な何らかの値に設定される。

このように本発明の一実施例では、所定数のデータ一組がマッピングされる基準信号点各々の周囲に、周辺領域が設定され、どのデータ変調方式でも各周辺領域は同程度の有限の面積を有する。これらの事項はACE法で使用される領域と大きく異なる。データ変調方式はQPSK及び16QAMに限定されず、如何なる多値変調方式が使用されてもよい。

図４のステップS3では、ピーク電力の抑制後の信号点が所定の周辺領域に属するか否かが確認される。ピーク電力抑制前の信号点は、その周辺領域内の基準信号点に対応付けられている。上述したように、ピーク電力を抑制するように時間領域信号を変形させると(干渉信号を重畳させると)、個々のサブキャリアにマッピングされている信号点は基準信号点から逸脱した点に移る可能性がある。ステップS3では、考察対象のデータサブキャリアにマッピングされている信号点について、ピーク電力抑圧後の信号点が、例えば図５の円形領域内に収まっているか否かが確認される。収まっていた場合、フローはステップS7に進み、そのサブキャリアにマッピングされている信号点については、何ら修正を施さず、フローはステップS8に進む。ステップS3の判定の結果、ピーク電力抑圧後の信号点が、その信号点の対応する周辺領域内に収まっていなかった場合、フローはステップS5に進む。

ステップS5では、ピーク電力抑圧後の信号点が、その信号点に関連する周辺領域内に収まるように修正(再マッピング)される。

図９は、信号点を周辺領域内に移す様子を示す図である。周辺領域は、基準信号点Sを中心とする半径Rの円内の領域である。ある一組のデータが基準信号点Sにマッピングされていたところ、ピーク電力の抑制により、信号点S'に移ったとする。本実施例では、周辺領域は、境界も含む。一例として、信号点S'は、I成分又はQ成分が等しい境界上の点T₁に移されてもよい。信号点S'を別の点に移すと、ピーク抑圧効果は減少してしまうが、ピーク抑圧効果をなるべく大きく維持する観点からは、境界上の点に移すことが好ましい。信号点S'を基準信号点Sに戻した場合、そのサブキャリアが寄与するピーク抑圧効果はゼロになる。信号コンステレーション上での点変換を簡易化する観点からは、信号点T₁のように、I成分又はQ成分を信号点S'のものと等しくすることが好ましい。或いは、信号点SをS'に変えた際の位相回転量を維持しつつ、点変換を簡易化する観点からは、信号点S,S'を通る直線上の点に信号点を移すことが好ましい。このような観点からは、信号点T₂のように、信号点S,S'を結ぶ直線と、周辺領域の境界との交点に信号点を移すことが好ましい。

なお、図中、ピーク抑圧の結果、信号点がSからS"に移った場合、それは周辺領域内にあるので、信号点の位置は修正されない。これは図４のフローでステップS3からS7に至った場合に相当する。

図１０は、信号点を別の周辺領域内に移す様子を示す図である。この場合、周辺領域は基準信号点S周囲を囲む一辺が２×Rの正方形をなす。境界領域の形状が異なる点を除いて、図９で説明したのと同様な点変換を行うことができる。

図４のステップS5では、図９又は図１０等に示されるような点変換を行うことで、考察対象のサブキャリアにマッピングされている信号点が修正される。以後、フローはステップS8に進む。

ステップS1で考察対象のサブキャリアが、ヌルサブキャリアであることが確認された場合、フローはステップS2に進む。

ステップS2では、ヌルサブキャリアに関連付けられている信号電力が判定される。ヌルサブキャリアは帯域外の周波数に対応するので、そのような信号電力が存在したならば、それは帯域外輻射となってしまう。ステップS2では、そのような帯域外輻射が許容範囲内であるか否かが確認される。許容範囲内になかった場合、フローはステップS4に進む。

ステップS4では、ヌルサブキャリアに関連付けられている信号電力が許容範囲内に収まるように修正される。理想的には、帯域外輻射はゼロであることが好ましいので、そのような信号電力を一律に全てゼロにすることも考えられる。或いは、許容範囲内の帯域外輻射により、少しでもピーク電力を抑圧するようにしてもよい。ヌルサブキャリアの信号電力を修正した後、フローはステップS8に進む。

ステップS2にて、ヌルサブキャリアに関連する信号電力が許容範囲内であった場合(ゼロであった場合も含む)、フローはステップS6に進み、そのヌルサブキャリアについて何らの修正も施さず、フローはステップS8に進む。

ステップS8では、全てのサブキャリアについて必要な修正がなされたか否かが確認される。未検討のサブキャリアが存在していたならば、フローはステップS1に戻り、説明済みの処理がなされる。全サブキャリアについて処理が完了していたならば、図３のステップS5(修正処理)は終了し、フローは図３のステップS6に進む。

図３のステップS6では、修正後の信号が逆高速フーリエ変換され、修正の信号についての時間領域信号が生成される。

ステップS7では、その時間領域信号が所定の条件を満たすか否かが判定される。所定の条件は、例えば、PAPRが所定値を越えていないこと、帯域外信号レベルが所定値を越えていないこと、キュービックメトリック(振幅の３乗値に基づき計算されるメトリック)が所定値を越えていないこと等で表現されてよい。いずれにせよ、所定の条件は、ピーク抑圧後の信号が無線伝送に適していることを確認するための条件である。所定の条件が満たされなかった場合、フローはステップS3に戻り、説明済みの処理が反復される。所定の条件が満たされた場合、フローはステップS8に進む。

ステップS8では処理済みの信号に例えばガードインターバルが付加され、OFDM方式で無線送信するための信号に変換され、その信号が送信されることで、フローは終了する。

図１１は、本発明の一実施例による送信装置の概略的な機能ブロック図を示す。送信装置は、OFDM方式に代表されるマルチキャリア変調方式で信号を送信する如何なる装置に設けられてもよい。典型的には、送信装置は、移動通信システムの無線基地局に設けられる。図１１には、マッピング部１１１、切替部１１２，１１４、逆高速フーリエ変換部１１３、無線部１１５、判定部１１６、ピーク抑圧部１１７、高速フーリエ変換部１１８及び修正部１１９が示されている。

マッピング部１１１は、データ変調を行い、ユーザトラフィックデータ又は制御データを表す所定数個のデータ一組を、信号コンステレーション上の１つの信号点にマッピングする。データ変調方式は、一定に維持されてもよいし、適宜切り替えられてもよい。

切替部１１２，１１４は、後述の判定部１１６からの切替制御信号に応じて信号伝送路を切り替える。

逆高速フーリエ変換部(IFFT)１１３は、データ変調後の修正後の又は未修正の信号を逆高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。

無線部１１５は、IFFT部１１３からの時間領域の信号にガードインターバルを付加し、無線送信用の信号に変換する。ガードインターバルは、サイクリックプレフィックス(CP: Cyclic Prefix)として用意されてもよい。

判定部１１６は、IFFT部113からの時間領域の信号が、所定の条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて切替制御信号の内容を決定する。所定の条件は、例えば、PAPRが所定値を越えていないこと、帯域外信号レベルが所定値を越えていないこと、キュービックメトリックが所定値を越えていないこと等で表現されてよい。いずれにせよ、所定の条件は、ピーク抑圧後の信号が無線伝送に適していることを確認するための条件である。所定の条件が満たされなかった場合、切替制御信号により、IFFT部１１３からの信号がピーク抑制部１１７に与えられるように、及び修正部１１９からの信号がIFFT部１１３に与えられるように、スイッチ１１２，１１４が切り替えられる。所定の条件が満たされた場合、切替制御信号により、IFFT部１１３からの信号が無線部１１５に与えられるように、及びマッピング部１１１からの信号がIFFT部１１３に与えられるように、スイッチ１１２，１１４が切り替えられる。

ピーク抑圧部１１７は、ピーク電力が抑圧されるように、時間領域信号を抑圧する。

高速フーリエ変換部(FFT)１１８は、ピーク電力の抑圧された時間領域信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を生成する。

修正部１１９は、その周波数領域の信号を修正する。修正方法は、図３のステップS5で説明したとおりの方法である。

本実施例によるピーク電力の抑圧及び信号点の修正を行う方法は、OFDM方式に代表されるマルチキャリア伝送方式で信号を伝送する如何なる移動通信システムに適用されてもよい。下りリンクにOFDM方式を採用する際の無線基地局に本実施例が使用される場合、本方法は、全てのユーザ装置に適用されてもよいし、一部のユーザ装置に限定して適用されてもよい。例えば、データレートの遅いデータ変調方式(より正確には、データレートの遅いMCS)を使用するユーザに対して本方法が適用されるが、データレートの速いデータ変調方式(より正確には、データレートの速いMCS)を使用するユーザには本方法が適用されないようにしてもよい。MCS(Modulation and channel Coding Scheme)の組み合わせは、データ変調方式及びチャネル符号化方式(又はデータサイズ)の組み合わせを表す。

ピーク電力の抑圧及び送信電力の節約等の観点からは、全ユーザについて一律に電力を抑制することが好ましいかもしれない。しかしながら、ピーク電力を抑圧すると、信号誤り率をいくらか増やしてしまうことになる。本実施例による方法は従来方法よりも信号誤り率を増やしにくくするが、それでも若干の信号誤り率が生じるかもしれない。信号誤り率は、データ伝送速度が高速であるほど、システムのデータスループットに悪影響を及ぼす。例えば、信号誤り率が10％であったとすると（実際にはそれ程高くはならない。説明の簡明化のための数値例である。）、例えばQPSK方式で500kbpsの信号伝送を行っているユーザに対しては、信号伝送速度が450kbps程度に劣化することになる。しかしながら、64QAM方式で10Mbpsの信号伝送を行っているユーザに対しては、信号伝送速度が9Mbps程度になり、1Mbpsも劣化してしまう。ピーク電力の抑圧及び信号点の修正による影響は、高速のデータ伝送を行っているユーザほど大きな影響を受ける。そこで、上記のように、本実施例による方法を高速ユーザには適用せず、低速ユーザにのみ適用することが考えられる。低速ユーザの場合でもデータレートの劣化は生じるが、それはシステム全体のスループットに大きな影響を及ぼさない。更に、低速であるということは、誤りにくいデータ変調方式(MCS)が使用されており、高速ユーザよりも誤り耐性は強いと考えられる。これにより、システム全体のスループットをハイレベルに維持しつつ、基地局の電力リソースを節約することができる。

また、上りリンクにOFDM方式を採用する際の無線基地局に本実施例が使用される場合、本方法は、全てのユーザ装置に適用されてもよいし、一部のユーザ装置に限定して適用されてもよい。例えば、ピーク抑圧の必要な（送信電力の制限の厳しい）セル端付近に位置するユーザ装置に対してのみ本方法が適用されるようにしてもよい。さらに、セル端付近に位置するユーザ装置に対しては、誤りにくいデータ変調方式(MCS)が使用されているため誤り耐性は強く、より大きなピーク抑圧効果を期待できる。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。

発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。

説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。

本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

QPSKの場合にACE法で再マッピング可能な領域を示す図である。 16QAMの場合にACE法で再マッピング可能な領域を示す図である。本発明の一実施例による動作例のフローチャートを示す。図３の修正処理(S5)を行うための詳細なフローチャートを示す。本発明の一実施例により設定可能な周辺領域(QPSK方式の場合)を示す。本発明の一実施例により設定可能な別の周辺領域(QPSK方式の場合)を示す。本発明の一実施例により設定可能な周辺領域(16QAM方式の場合)を示す。本発明の一実施例により設定可能な別の周辺領域(16QAM方式の場合)を示す。信号点を周辺領域内に移す様子を示す図である。信号点を別の周辺領域内に移す様子を示す図である。本発明の一実施例による送信装置の機能ブロック図を示す。

符号の説明

１１１マッピング部
１１２，１１４切替部
１１３逆高速フーリエ変換部
１１５無線部
１１６判定部
１１７ピーク抑圧部
１１８高速フーリエ変換部
１１９修正部

Claims

移動通信システムにおける送信装置であって、
所定数のデータ一組をシンボルコンステレーションの基準信号点にマッピングするデータ変調手段と、
データ変調後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域信号を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記時間領域信号が所定の条件を満たす場合、ピーク電力が下がるように前記時間領域信号を抑圧するピーク抑圧手段と、
ピーク抑圧後の信号をフーリエ変換し、周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
前記周波数領域信号を修正し、修正後の信号を前記逆フーリエ変換手段に与える修正手段と、
を有し、前記修正手段では、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移されるようにした送信装置。
前記所定の条件は、前記時間領域信号のピーク電圧が所定値を越えていることである請求項1記載の送信装置。
前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の基準信号点に移されるようにした請求項１記載の送信装置。
前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域の境界上の点に移されるようにした請求項１記載の送信装置。
前記ピーク抑圧後の信号点及び前記境界上の点の間で、直交変調成分の一方が等しく維持されるようにした請求項４記載の送信装置。
前記周辺領域の境界上の点は、ピーク抑圧前後の２点を結ぶ直線上に位置するようにした請求項４記載の送信装置。
前記周辺領域の各々は、各自に対応する基準信号点の周囲を囲む円形の領域であるようにした請求項１記載の送信装置。
前記周辺領域の各々は、各自に対応する基準信号点の周囲を囲む方形の領域であるようにした請求項１記載の送信装置。
前記修正手段では、
データサブキャリアについて、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移され、
ヌルサブキャリアについて、ピーク抑圧後の信号電力が所定値以下になるように、ピーク抑圧後の信号点が移されるようにした請求項１記載の送信装置。
当該送信装置が、移動通信システムの無線基地局に設けられる請求項１記載の送信装置。
当該送信装置が、移動通信システムのユーザ装置に設けられる請求項１記載の送信装置。
移動通信システムの送信装置で使用される方法であって、
所定数のデータ一組をシンボルコンステレーション中の基準信号点にマッピングするデータ変調ステップと、
データ変調後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記時間領域信号が所定の条件を満たす場合、ピーク電力が下がるように前記時間領域信号を抑圧するピーク抑圧ステップと、
ピーク抑圧後の信号をフーリエ変換し、周波数領域信号を生成するフーリエ変換ステップと、
前記周波数領域信号を修正し、修正後の信号を前記逆フーリエ変換ステップにおける前記データ変調後の信号にする修正ステップと、
を有し、前記修正ステップでは、前記シンボルコンステレーションにおけるピーク抑圧後の信号点が、前記基準信号点各々を包囲する所定の周辺領域に属していなかった場合、ピーク抑圧後の信号点は該周辺領域内の点に移されるようにした方法。
前記送信装置が、ユーザ装置と無線通信する無線基地局である請求項１２記載の方法。
所定の伝送レートより遅いレートで信号伝送を行っているユーザ装置について、当該方法が使用される請求項１３記載の方法。
前記送信装置が、無線基地局と無線通信するユーザ装置である請求項１２記載の方法。