JP2011188311A

JP2011188311A - 送信装置および送信方法

Info

Publication number: JP2011188311A
Application number: JP2010052375A
Authority: JP
Inventors: Yohei Murakami; 洋平村上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】受信装置によるチャネル推定の精度を維持したまま、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲを低減することができる送信装置および送信方法を提供する。
【解決手段】基地局１２は、複数のデータシンボルと同時に送信され、データシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルを生成する既知シンボル生成部２２と、データシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成する小振幅シンボル生成部２４と、複数のデータシンボルと、１以上の既知シンボルと、１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列するシンボル配列部３０と、シンボル配列部３０で配列されたそれらのシンボルをＩＦＦＴにより複数のキャリア信号に変換するＩＦＦＴ部３２と、複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、そのマルチキャリア信号を電力増幅器に入力する信号多重部３６と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、送信装置および送信方法に関する。

従来、異なる周波数で同時に送信される複数のシンボルに逆フーリエ変換を施した後、得られた複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、そのマルチキャリア信号を電力増幅器（パワーアンプ）で増幅してから無線送信する送信装置が知られている。

たとえば、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式およびＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex：時分割多元接続／時分割複信）方式を採用するＸＧＰ（eXtended Global Platform）では、基地局が、同時に送信される複数のシンボルに、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）、ＧＩ（Guard Interval）の付加、信号多重（並直列変換）、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなどを施した後、得られたＯＦＤＭ信号を電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから無線送信する（たとえば非特許文献１参照）。

"ARIB STD-T95 Version 1.2「OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System (Next Generation PHS)」"、平成２１年３月１８日、社団法人電波産業会

図１０は、ＸＧＰにおいて無線チャネルの最小単位であるＰＲＵ（Physical Resource Unit）を介して順次送信される複数のシンボルの配列フォーマットを規定したＰＲＵ構成の一例を示す図である（横軸：シンボル番号（時間）、縦軸：サブキャリア番号（周波数））。図１０に示すＰＲＵは、Ｆ１に配置されるヌルシンボル（ガードキャリア）と、Ｆ１３に配置されるヌルシンボル（ＤＣキャリア）と、Ｓ１に配置されるトレーニングシンボル（タイミング同期用の既知シンボル）と、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７に分散配置されるパイロットシンボル（チャネル推定用の既知シンボル）と、その他の位置に配置されるデータシンボル（データ伝送用のシンボル）と、を含んで構成されている。

このうち、既知シンボル（パイロットシンボルとトレーニングシンボル）は、データシンボルのように誤り訂正符号の付加やインターリーブなどが施されてない。このため、既知シンボルは、受信装置に正しく受信されるよう、データシンボルより高い送信レベルで無線送信される。つまり、同時に送信される既知シンボルとデータシンボルとの間には、一定の振幅差が設けられる。これは、ＸＧＰ以外の無線通信システムでも同様である。

しかしながら、同時に送信される既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を拡大すると、逆フーリエ変換処理および信号多重処理を介して電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）が増大するため、電力増幅器において信号が歪みやすくなる。

一方、既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を一定未満に抑えると、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲは低減されるものの、逆に受信装置によるチャネル推定の精度が悪化しやすくなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、受信装置によるチャネル推定の精度を維持したまま、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲを低減することができる送信装置および送信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る送信装置は、複数のデータシンボルと同時に送信され、該データシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルを生成する既知シンボル生成手段と、前記データシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成する小振幅シンボル生成手段と、それぞれが周波数の異なる所定の搬送波で送信されるよう、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列するシンボル配列手段と、前記シンボル配列手段により配列された、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を逆フーリエ変換により複数のキャリア信号に変換する逆フーリエ変換手段と、前記複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、該マルチキャリア信号を電力増幅器に入力する信号多重手段と、を含み、前記電力増幅器で増幅された前記マルチキャリア信号を受信装置に無線送信することを特徴とする。

データシンボルおよび既知シンボルとともに逆フーリエ変換される小振幅シンボルは、逆フーリエ変換後の信号多重処理において、既知シンボルの振幅成分を低減する作用を有する。このため、本発明によれば、既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を縮小することなく、つまり、受信装置によるチャネル推定の精度を維持したまま、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲを低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記既知シンボルは、チャネル推定用のパイロットシンボルであり、前記シンボル配列手段は、前記複数のデータシンボルと同時に２以上の既知シンボルが送信される場合、該２以上の既知シンボルを前記複数のデータシンボルの間に所定間隔以上離して配列してもよい。

この態様によれば、既知シンボルが周波数方向に分散配列されるため、受信装置は、送信装置から送信されたマルチキャリア信号が伝搬する無線チャネルの特性を精度よく推定することができる。

また、本発明の一態様では、前記シンボル配列手段により配列される前記小振幅シンボルの数は、前記シンボル配列手段により配列される前記既知シンボルの数と同じであってもよい。

この態様によれば、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲをより低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記小振幅シンボルは、振幅がゼロであるヌルシンボルであってもよい。

この態様によれば、電力増幅器に入力されるマルチキャリア信号のＰＡＰＲをさらに低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記逆フーリエ変換は、逆高速フーリエ変換であり、前記マルチキャリア信号は、ＯＦＤＭ信号であってもよい。

この態様によれば、電力増幅器に入力されるＯＦＤＭ信号のＰＡＰＲを低減することができる。

また、本発明に係る送信方法は、複数のデータシンボルと同時に送信され、該データシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルを生成するステップと、前記データシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成するステップと、それぞれが周波数の異なる所定の搬送波で送信されるよう、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列するシンボル配列ステップと、前記シンボル配列ステップで配列された、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を逆フーリエ変換により複数のキャリア信号に変換するステップと、前記複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、該マルチキャリア信号を電力増幅器に入力するステップと、前記電力増幅器で増幅された前記マルチキャリア信号を受信装置に無線送信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。本実施形態に係る無線通信システムにおける無線チャネル構成を示す図である。本実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。本実施形態に係るＰＲＵ構成の一例を示す図である。本実施形態に係るＰＲＵ構成の一例（フォーマット１）を示す図である。本実施形態に係るＰＲＵ構成の一例（フォーマット２）を示す図である。本実施形態に係るＰＲＵ構成の他の例（フォーマット１）を示す図である。本実施形態に係るＰＲＵ構成の他の例（フォーマット２）を示す図である。本実施形態に係るフォーマット配置の一例を示す図である。本実施形態に係るフォーマット配置の他の例を示す図である。ＭＩＭＯ方式を適用する場合のＰＲＵ構成の一例（レイヤ１）を示す図である。ＭＩＭＯ方式を適用する場合のＰＲＵ構成の一例（レイヤ２）を示す図である。ＭＩＭＯ方式を適用する場合のレイヤ配置の一例を示す図である。ＭＩＭＯ方式を適用する場合のレイヤ配置の他の例を示す図である。ＸＧＰにおけるＰＲＵ構成の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０の構成を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１０は、基地局１２と、複数の移動局１４（ここでは移動局１４−１〜１４−３のみを示す）と、を含んで構成される。

基地局１２は、ＯＦＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により、自局のセル内に位置する移動局１４と無線通信を行う。なお、移動局１４には、携帯電話機、通信カード、通信機能を内蔵した携帯情報端末などが該当する。

図２は、無線通信システム１０における無線チャネル構成を示す図である（横軸：時間、縦軸：周波数）。図２に示すように、無線通信システム１０では、所定周期（ここでは５ｍｓ）のＴＤＭＡフレームが上りサブフレーム（２．５ｍｓ）と下りサブフレーム（２．５ｍｓ）とに区分され、さらに各サブフレームがそれぞれ複数のタイムスロット（ここではＳｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）に区分されている。また、所定の周波数帯域（ここではシステム帯域幅８．１ＭＨｚ）に複数のＯＦＤＭＡサブチャネル（ここではＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９）が予め定められている。

基地局１２が移動局１４に割り当てる無線チャネルの最小単位はＰＲＵ（Physical Resource Unit）と呼ばれ、各ＰＲＵは、タイムスロット（Ｓｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）のいずれかと、サブチャネル（Ｓｃｈ１〜Ｓｃｈ９）のいずれかと、に属する。なお、上りサブフレームおよび下りサブフレームともに、３６のＰＲＵが、たとえば１から始まる連続するＰＲＵ番号（１，２，３，・・・）で識別されるよう定められており、ＰＲＵ番号の同じＰＲＵは上下ペアで使用されるようになっている。

基地局１２は、同時に送信される複数のシンボル（データシンボル、タイミング同期用の既知シンボル、チャネル推定用の既知シンボルなど）に、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）、ＧＩの付加、信号多重（並直列変換）、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなどを施した後、得られたＯＦＤＭ信号を電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから無線送信する。

このうち、既知シンボルは、データシンボルのように誤り訂正符号の付加やインターリープなどが施されてない。このため、既知シンボルは、受信装置に正しく受信されるよう、データシンボルより高い送信レベルで送信される。つまり、同時に送信される既知シンボルとデータシンボルとの間には、一定の振幅差が設けられる。

しかし、同時に送信される既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を拡大すると、ＩＦＦＴ処理および信号多重処理を介して電力増幅器に入力されるＯＦＤＭ信号のＰＡＰＲが増大するため、電力増幅器において信号が歪みやすくなる。

この点、基地局１２では、複数のデータシンボルと、そのデータシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルと、そのデータシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列し、配列したそれらのシンボルをＩＦＦＴによって複数のサブキャリア信号に変換する。データシンボルおよび既知シンボルとともにＩＦＦＴが施される小振幅シンボルは、ＩＦＦＴ後に行われるサブキャリア信号の多重処理において、既知シンボルの振幅成分を低減する作用を有する。このため、基地局１２は、既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を縮小することなく、つまり、移動局１４（受信装置）によるチャネル推定の精度を維持したまま、電力増幅器に入力されるＯＦＤＭ信号のＰＡＰＲを低減することができる。

以下では、上記処理を実現するために基地局１２が備える構成（主に送信に係る構成）について具体的に説明する。

図３は、基地局１２の機能ブロック図である。同図に示すように、基地局１２は、データシンボル生成部２０、既知シンボル生成部２２、小振幅シンボル生成部２４、チャネル割当部２６、ベースバンド部２８（シンボル配列部３０、ＩＦＦＴ部３２、ＧＩ付加部３４、信号多重部３６、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ３８、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）４０）、送信ＲＦ（Radio Frequency）部４２、およびアンテナ４４を含んで構成される。

データシンボル生成部２０は、誤り検出符号化部、スクランブラ、誤り訂正符号化部、ビットインターリーバ、およびシンボルマッパを含み、移動局１４宛てに送信される複数のデータシンボルを生成し、それらのデータシンボルをベースバンド部２８に出力する。具体的には、まず、データシンボル生成部２０が、図示しない上位層から入力される送信データに、移動局１４（受信装置）がそのデータに誤りがあるか否かを検出できるよう、誤り検出用のビットを付加する。次に、データシンボル生成部２０は、誤り検出用のビットが付加された送信データに暗号化とビットの平衡化を施した後、エラー耐性を強化するために、誤り訂正符号を付加する。そして、データシンボル生成部２０は、誤り訂正能力をさらに向上させるために、誤り訂正符号が付加された送信データに対して、フェージングによって発生するバースト誤りをランダム誤りに変換するビットインターリーブ（ビット単位の入れ替え）を施す。最後に、データシンボル生成部２０は、ビットインターリーブが施された送信データを事前に決定された変調方式で変調することにより、データシンボルに変換する。

既知シンボル生成部２２は、データシンボル生成部２０で生成されるデータシンボルと同時に送信される１以上のパイロットシンボル（チャネル推定用の既知シンボル）と、１以上のトレーニングシンボル（タイミング同期用の既知シンボル）と、を生成し、それらのシンボルをベースバンド部２８に出力する。具体的には、まず、既知シンボル生成部２２が、無線通信システム１０において予め定められた、既知のパイロットデータと、既知のトレーニングデータと、を生成する。次に、既知シンボル生成部２２は、生成したパイロットデータおよびトレーニングデータを所定の変調方式で変調することにより、パイロットシンボルおよびトレーニングシンボルにそれぞれ変換する。最後に、既知シンボル生成部２２は、エラー耐性を強化するため、パイロットシンボルの振幅およびトレーニングシンボルの振幅をデータシンボル生成部２０で生成されるデータシンボルの振幅より大きくする（これを「ブースト」ともいう）。これにより、パイロットシンボルおよびトレーニングシンボルがデータシンボルより高い送信レベルで無線送信されるようになるため、移動局１４（受信装置）によるチャネル推定の精度やタイミング同期の精度が向上する。

小振幅シンボル生成部２４は、データシンボル生成部２０で生成されるデータシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成し、その小振幅シンボルをベースバンド部２８に出力する。本実施形態では、小振幅シンボル生成部２４が、データシンボル、パイロットシンボル、トレーニングシンボルのいずれも割り当てない振幅がゼロのシンボル（原点「０＋０ｊ」で定義されるシンボル）、つまり、ヌルシンボルを小振幅シンボルとして生成するものとする。

チャネル割当部２６は、図２に示す複数のＰＲＵの少なくとも１つを通信用のＰＲＵ（ＥＸＣＨ：Extra Channel）として移動局１４に割り当てる。たとえば、チャネル割当部２６は、キャリアセンス（干渉信号測定）の結果に基づいて、干渉信号レベルが所定値未満であるＰＲＵを空きチャネルと判定し、空きチャネルと判定されたＰＲＵの少なくとも１つをＥＸＣＨとして移動局１４に割り当てる。

ベースバンド部２８は、シンボル配列部３０、ＩＦＦＴ部３２、ＧＩ付加部３４、信号多重部３６、ＦＩＲフィルタ３８、およびＤＡＣ４０を含み、データシンボル生成部２０、既知シンボル生成部２２、および小振幅シンボル生成部２４からそれぞれ入力される複数のシンボルに、ＩＦＦＴ、ＧＩの付加、信号多重（並直列変換）、Ｄ／Ａ変換などを施す。

シンボル配列部３０は、チャネル割当部２６によるＰＲＵの割り当て結果に基づいて、それぞれが周波数の異なる所定のサブキャリアで送信されるよう、データシンボル生成部２０から入力される複数のデータシンボルと、既知シンボル生成部２２から入力される１以上の既知シンボルと、小振幅シンボル生成部２４から入力される１以上の小振幅シンボルと、の少なくとも一部（同時に送信される複数のシンボル）を無線通信システム１０において予め定められた順序で配列し、配列されたシンボルをＩＦＦＴ部３２に順次出力する。

ここで、シンボル配列部３０によるシンボルの配列についてより具体的に説明する。

図４は、本実施形態に係るＰＲＵ構成の一例を示す図である。図４に示すＰＲＵは、Ｆ１に配置されるヌルシンボル（ガードキャリア）と、Ｆ１３に配置されるヌルシンボル（ＤＣキャリア）と、Ｓ１に配置されるトレーニングシンボル（タイミング同期用の既知シンボル）と、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７に３サブキャリア分の間隔だけ離して配置されるパイロットシンボル（チャネル推定用の既知シンボル）と、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７に分散配置されるヌルシンボル（小振幅シンボル）と、その他の位置に配置されるデータシンボル（データ伝送用のシンボル）と、を含んで構成されている。

無線通信システム１０において図４に示すＰＲＵ構成が予め定められている場合（基地局１２および移動局１４の双方に図４に示すＰＲＵ構成が予め設定されている場合）、シンボル配列部３０は、Ｓｃｈ１からＳｃｈ９にわたり、そのＰＲＵ構成に従う順序で、同時に送信される複数のシンボル（図４に示すＰＲＵ構成において同一の列に配置されるシンボル）を配列する。

たとえば、シンボル配列部３０は、Ｓ１では、Ｆ１にヌルシンボル（ガードキャリア）、Ｆ２〜Ｆ１２，Ｆ１４〜Ｆ２４にトレーニングシンボル、Ｆ１３にヌルシンボル（ＤＣキャリア）、がそれぞれ配置されるよう、データシンボル生成部２０から入力されるデータシンボルと、既知シンボル生成部２２から入力されるトレーニングシンボルと、を配列する。一方、Ｓ５では、Ｆ１にヌルシンボル（ガードキャリア）、Ｆ２，Ｆ５〜Ｆ６，Ｆ９〜Ｆ１０，Ｆ１６〜Ｆ１７，Ｆ２０〜Ｆ２１，Ｆ２４にデータシンボル、Ｆ３，Ｆ７，Ｆ１１，Ｆ１５，Ｆ１９，Ｆ２３にパイロットシンボル、Ｆ４，Ｆ８，Ｆ１２，Ｆ１４，Ｆ１８，Ｆ２２にヌルシンボル（小振幅シンボル）、Ｆ１３にヌルシンボル（ＤＣキャリア）、がそれぞれ配置されるよう、データシンボル生成部２０から入力されるデータシンボルと、既知シンボル生成部２２から入力されるパイロットシンボルと、小振幅シンボル生成部２４から入力されるヌルシンボルと、を配列する。シンボル配列部３０は、Ｓｃｈ１からＳｃｈ９にわたって、このような配列を１タイムスロット当たり１９回（Ｓ１〜Ｓ１９）行い、配列されたシンボルをＩＦＦＴ部３２に順次出力する。

図４に示すＰＲＵ構成では、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７それぞれに、パイロットシンボルの数と同数のヌルシンボル（小振幅シンボル）が配置されている。このヌルシンボルは、ＩＦＦＴ後の信号多重処理において、パイロットシンボルの振幅成分を低減する作用を有している。

次に、図５Ａおよび図５Ｂは、本実施形態に係るＰＲＵ構成の他の例を示す図である。図５ＡにＰＲＵは、Ｆ１に配置されるヌルシンボル（ガードキャリア）と、Ｆ１３に配置されるヌルシンボル（ＤＣキャリア）と、Ｓ１に配置されるトレーニングシンボルと、Ｓ４，Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１６に３サブキャリア分の間隔だけ離して配置されるヌルシンボル（小振幅シンボル）と、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７に３サブキャリア分の間隔だけ離して配置されるパイロットシンボルと、その他の位置に配置されるデータシンボルと、を含んで構成されている（フォーマット１）。一方、図５ＢにＰＲＵ構成は、図５Ａに示すＰＲＵ構成と類似しているが、Ｓ４，Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１６に３サブキャリア分の間隔だけ離してパイロットシンボルが配置され、Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１７に３サブキャリア分の間隔だけ離してヌルシンボル（小振幅シンボル）が配置される点が異なる（フォーマット２）。これらは、図５Ａに示すＰＲＵ（フォーマット１）と図５Ｂに示すＰＲＵ（フォーマット２）を周波数方向（縦方向）に並べた場合に、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１６，Ｓ１７のそれぞれで、パイロットシンボルの数とヌルシンボル（小振幅シンボル）の数とが同じになるよう策定されたものである。

たとえば、図５Ａに示すＰＲＵ（フォーマット１）と図５Ｂに示すＰＲＵ（フォーマット２）とが同数（または略同数）になるよう、図７Ａまたは図７Ｂに示すようなパターンで配置されると、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１６，Ｓ１７のそれぞれで、パイロットシンボルの数とヌルシンボル（小振幅シンボル）の数とが同じ（または略同数）になる。こうすれば、ＩＦＦＴ後の信号多重処理において、パイロットシンボルの振幅成分がヌルシンボル（小振幅シンボル）によって低減されることになる。

このため、無線通信システム１０において、図５Ａに示すＰＲＵ構成（フォーマット１）と、図５Ｂに示すＰＲＵ構成（フォーマット２）と、図７Ａまたは図７Ｂに示すフォーマット配置と、が予め定められている場合、シンボル配列部３０は、そのＰＲＵ構成とフォーマット配置とに従う順序で、同時に送信される複数のシンボル（図５Ａおよび図５Ｂに示すＰＲＵ構成において同一の列に配置されるシンボル）を配列する。

同様に、無線通信システム１０において、図６Ａに示すＰＲＵ構成（フォーマット１）と、図６Ｂに示すＰＲＵ構成（フォーマット２）と、図７Ａまたは図７Ｂに示すフォーマット配置と、が予め定められている場合、シンボル配列部３０は、そのＰＲＵ構成とフォーマット配置とに従う順序で、同時に送信される複数のシンボル（図６Ａおよび図６Ｂに示すＰＲＵ構成において同一の列に配置されるシンボル）を配列する。この場合も、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１６，Ｓ１７のそれぞれで、パイロットシンボルの数とヌルシンボル（小振幅シンボル）の数とが略同数になる。このため、ＩＦＦＴ後の信号多重処理において、パイロットシンボルの振幅成分がヌルシンボル（小振幅シンボル）によって低減されることになる。

ＩＦＦＴ部３２は、シンボル配列部３０において所定の順序で配列された複数のシンボルをＩＦＦＴにより複数のサブキャリア信号（デジタル信号）に変換し（周波数領域から時間領域に変換）、それらのサブキャリア信号をＧＩ付加部３４に出力する。

ＧＩ付加部３４は、マルチパス（遅延波）耐性を得るために、ＩＦＦＴ部３２から入力される複数のサブキャリア信号にそれぞれＧＩを付加し（各サブキャリア信号の後端の一部と同じ信号をそのサブキャリア信号の先頭に付加）、ＧＩが付加されたサブキャリア信号を信号多重部３６に出力する。

信号多重部３６は、ＧＩ付加部３４から入力されるＧＩが付加された複数のサブキャリア信号を並直列変換により多重し（直並列変換）、１つのＯＦＤＭ信号を生成する。

ＦＩＲフィルタ３８は、使用しない周波数帯を遮断する帯域通過フィルタである。ＦＩＲフィルタ３８は、信号多重部３６から入力されるＯＦＤＭ信号の不要な周波数成分（スプリアス）を減衰させ、所望の周波数成分だけを通過させる。

ＤＡＣ４０は、ＦＩＲフィルタ３８を通過したデジタルのＯＦＤＭ信号をアナログのＯＦＤＭ信号に変換し、アナログ信号に変換されたＯＦＤＭ信号を送信ＲＦ部４２に出力する。

送信ＲＦ部４２は、電力増幅器および周波数変換器を含み、ＤＡＣ４０から入力されるアナログのＯＦＤＭ信号を無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ４４に供給する。

アンテナ４４は、送信ＲＦ部４２から供給される無線信号を移動局１４に対して送信する。

以上説明した基地局１２では、複数のデータシンボルと、そのデータシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボル（ここではパイロットシンボル）と、そのデータシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボル（たとえばヌルシンボル）と、を所定の順序で配列し、配列されたそれらのシンボルをＩＦＦＴによって複数のサブキャリア信号に変換する。データシンボルおよび既知シンボルとともにＩＦＦＴが施される小振幅シンボルは、ＩＦＦＴ後に行われるサブキャリア信号の多重処理において、既知シンボルの振幅成分を低減する作用を有する。このため、基地局１２は、既知シンボルとデータシンボルとの振幅差を縮小することなく、つまり、移動局１４（受信装置）によるチャネル推定の精度を維持したまま、電力増幅器に入力されるＯＦＤＭ信号のＰＡＰＲを低減することができる。

また、図４〜図６Ｂに示すように、チャネル推定用のパイロットシンボルが周波数方向に分散配列されるため、移動局１４は、基地局１２から送信されたＯＦＤＭ信号が伝搬するＰＲＵ（無線チャネル）の特性を精度よく推定することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

たとえば、図４〜図６Ｂには、振幅がゼロであるヌルシンボルを小振幅シンボルとして用いる例を示したが、ヌルシンボルの代わりにデータシンボルより振幅の小さいシンボルを小振幅シンボルとして用いてもよい。

もちろん、本発明は、ＯＦＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用する基地局に限らず、異なる周波数で同時に送信される複数のシンボルに逆フーリエ変換を施した後、得られた複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、そのマルチキャリア信号を電力増幅器で増幅してから無線送信する送信装置のうち、既知シンボルとデータシンボルとの間に一定の振幅差を設けるもの全般に対して広く適用可能である。

たとえば、本発明は、ＳＭ（Spatial Multiplexing：空間多重化）やＳＴＢＣ（Space-Time Block Coding：時空間ブロック符号化）などのＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）方式を用いてマルチキャリア信号を無線送信する送信装置にも適用可能である。たとえば、送信装置がアンテナ２本（アンテナ＃１，＃２）を用いて２レイヤ（２ストリーム）でマルチキャリア信号を無線送信する場合、送信装置は、図８Ａに示すＰＲＵ構成（レイヤ１）と、図８Ｂに示すＰＲＵ構成（レイヤ２）と、図９Ａまたは図９Ｂに示すレイヤ配置と、に従って、データシンボルと、パイロットシンボル（受信装置側で分離可能なレイヤ１用のパイロットシンボルとレイヤ２用のパイロットシンボルとが必要）と、トレーニングシンボル（受信装置側で分離可能なレイヤ１用のトレーニングシンボルとレイヤ２用のトレーニングシンボルとが必要）と、ヌルシンボル（小振幅シンボル）と、を配置すれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１０無線通信システム、１２基地局、１４移動局、２０データシンボル生成部、２２既知シンボル生成部、２４小振幅シンボル生成部、２６チャネル割当部、２８ベースバンド部、３０シンボル配列部、３２ＩＦＦＴ部、３４ＧＩ付加部、３６信号多重部、３８ＦＩＲフィルタ、４０ＤＡＣ、４２送信ＲＦ部、４４アンテナ。

Claims

複数のデータシンボルと同時に送信され、該データシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルを生成する既知シンボル生成手段と、
前記データシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成する小振幅シンボル生成手段と、
それぞれが周波数の異なる所定の搬送波で送信されるよう、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列するシンボル配列手段と、
前記シンボル配列手段により配列された、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を逆フーリエ変換により複数のキャリア信号に変換する逆フーリエ変換手段と、
前記複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、該マルチキャリア信号を電力増幅器に入力する信号多重手段と、
を含み、
前記電力増幅器で増幅された前記マルチキャリア信号を受信装置に無線送信する、
ことを特徴とする送信装置。
請求項１に記載の送信装置において、
前記既知シンボルは、チャネル推定用のパイロットシンボルであり、
前記シンボル配列手段は、前記複数のデータシンボルと同時に２以上の既知シンボルが送信される場合、該２以上の既知シンボルを前記複数のデータシンボルの間に所定間隔以上離して配列する、
ことを特徴とする送信装置。
請求項１または２に記載の送信装置において、
前記シンボル配列手段により配列される前記小振幅シンボルの数は、前記シンボル配列手段により配列される前記既知シンボルの数と同じである、
ことを特徴とする送信装置。
請求項１から３のいずれかに記載の送信装置において、
前記小振幅シンボルは、振幅がゼロであるヌルシンボルである、
ことを特徴とする送信装置。
請求項１から４のいずれかに記載の送信装置において、
前記逆フーリエ変換は、逆高速フーリエ変換であり、
前記マルチキャリア信号は、ＯＦＤＭ信号である、
ことを特徴とする送信装置。
複数のデータシンボルと同時に送信され、該データシンボルより振幅の大きい１以上の既知シンボルを生成するステップと、
前記データシンボルより振幅の小さい１以上の小振幅シンボルを生成するステップと、
それぞれが周波数の異なる所定の搬送波で送信されるよう、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を所定の順序で配列するシンボル配列ステップと、
前記シンボル配列ステップで配列された、前記複数のデータシンボルと、前記１以上の既知シンボルと、前記１以上の小振幅シンボルと、を逆フーリエ変換により複数のキャリア信号に変換するステップと、
前記複数のキャリア信号を多重して１つのマルチキャリア信号を生成し、該マルチキャリア信号を電力増幅器に入力するステップと、
前記電力増幅器で増幅された前記マルチキャリア信号を受信装置に無線送信するステップと、
を含むことを特徴とする送信方法。