JP2014506020A - 無線送信装置、無線送信方法および無線送信プログラム - Google Patents

Abstract

与干渉抑圧信号は、送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する。無線送信装置において、与干渉抑圧信号波形整形部は、送信情報シンボルと切り離して与干渉抑圧信号の波形整形を行う。

Description

本発明は、無線送信装置、無線送信方法および無線送信プログラムに関する。

次世代無線通信システムに関して、伝送速度の広帯域化およびシステムの多様化に起因して、周波数資源が枯渇することが懸念されている。近年、周辺の電波環境や利用者のニーズを認知し、認知結果に基づいて自律的に最適な通信を行うコグニティブ無線システムが検討されている。コグニティブ無線の分野において、周波数資源の有効利用の観点からダイナミックスペクトルアクセス方法が注目を集めている。ダイナミックスペクトルアクセス方法では、既存の無線システムに割り当てられている周波数帯が、別の無線システムで２次利用される。

具体的には、ダイナミックスペクトルアクセス方法では、新規の無線システムである２次システムが、既存の無線システムである１次システムに割り当てられた周波数帯の空きスペクトルを１次システムの通信を妨げないように利用する。

図１６は、ダイナミックスペクトルアクセスを行う通信システムの一例を示す説明図である。図１６に示す例では、１次システム２２１０に割り当てられた周波数帯の空きスペクトルが、１次システム２２１０の通信を妨げないように２次システム２２２０で利用される。すなわち、２次システム２２２０の上り回線または下り回線において、１次システム２２１０の上り回線または下り回線に割り当てられた周波数帯が共用される。

図１６に示す例では、１次システム２２１０は、基地局２２１１と、移動局２２１２と、移動局２２１３とを含む。基地局２２１１は、移動局２２１２および１移動局２２１３とデータの送受信を行う。

２次システム２２２０は、基地局２２２１と、移動局２２２２と、移動局２２２３とを含む。基地局２２２１は、移動局２２２２および移動局２２２３とデータの送受信を行う。２次システム２２２０の基地局および移動局は、１次システム２２１０の通信を妨げないように１次システム２２２０に割り当てられた周波数帯の空きスペクトルを利用して、通信（データの送信）を行う。

ダイナミックスペクトルアクセスの他の例として、ダイナミックスペクトルアクセスに関する標準化規格ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．２２ ＷＲＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に基づくダイナミックスペクトルアクセスがある。ＩＥＥＥ８０２．２２は、米国において１次システムである地上波ＴＶ放送の周波数帯の空きチャネルを、２次システムである固定無線アクセスシステムが利用するための標準規格である。

次に、ダイナミックスペクトルアクセスに関する与干渉抑圧技術を説明する。図１７Ａおよび図１７Ｂは、１次システムの使用帯域と２次システムのスペクトルの例を示す説明図である。図１７Ａには、与干渉抑圧技術適用前のスペクトルの例が示されている。図１７はＢには、与干渉抑圧技術適用後のスペクトルの例が示されている。

基本的に、２次システムでは、１次システムの通信を妨げないように通信が行われることが要請される。従って、２次システムでは、スペクトル２３０２−１、２には、１次システムの使用帯域２３０１−１、２、３に干渉を与えないように抑圧されることが求められる。しかし、図１７Ａに示すように、実際の送信スペクトルには、送信帯域外に漏れ込む漏洩電力が存在するので、２次システムの一部のスペクトルが１次システムに対して干渉を及ぼす可能性がある。

２次システム側で、１次システム使用帯域との間に十分なガードバンドが設けられれば、１次システムへの干渉が抑圧される。しかし、十分なガードバンドは、周波数利用効率の低下をもたらす可能性がある。

以上に説明したように、複数のシステムが同一周波数帯を共用するコグニティブ無線方式では、２次システムにおいて、データを送信するときに、周波数利用効率を低下させず、かつ、１次システムに対する与干渉が抑圧されることが重要である。２次システムがＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ベースの無線アクセス方式を採用するシステムである場合には、サブキャリアのサイドローブ成分により帯域外への漏洩電力が大きくなる。そのため、何らかの与干渉抑圧対策が施されることが重要である。

１次システムに対する与干渉を抑圧する与干渉抑圧伝送方式（方法）として、例えば、デジタルフィルタを使用する方法、ヌル再生法、ガウス形マルチキャリア方法、サブキャリアウェイティング、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ、ＡＩＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）、ＣＣ（Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ Ｃａｒｒｉｅｒ）がある。

デジタルフィルタを使用する方法では、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｌｕｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｌｕｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタによってスペクトルが整形される。ヌル再生法では、複数のＯＦＤＭシンボルが結合された後に、ヌルサブキャリア置換のためにＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が実行される。さらに、ヌルサブキャリア置換した後にＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が実行される。ガウス形マルチキャリア方法は、ガウスパルス波形でスペクトル整形を行うマルチキャリア伝送方法である。サブキャリアウェイティングでは、サブキャリア信号に変換されるシンボル間に重み付けが行われる。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇでは、時間領域でＯＦＤＭシンボルが整形される。ＡＩＣおよびＣＣでは、帯域外漏洩成分をキャンセルするためのトーンが発生される。

以下、商用化されている既存の無線システムとの親和性が高く、周囲の電波状況に合わせて動的に与干渉抑圧できるＡＩＣおよびＣＣを説明する。なお、ＡＩＣ方式とＣＣ方式とが統一して説明される。

図１８は、非特許文献１に記載されたＣＣ方式を実現するための無線送信機の構成例を示すブロック図である。図１８に示す無線送信機は、ＣＣ方式を実装した送信機であって、変調部２４０１と、ＣＣ信号生成挿入部２４０２と、逆フーリエ変換部２４０３と、ゼロパディング挿入部２４０４とを備えている。

変調部２４０１は、送信情報ビット列を入力し、入力された送信情報ビット列の各ビットを変調の単位であるシンボル（変調シンボル点）にマッピングする変調処理を行う。変調部２４０１は、変調処理によって得た送信情報シンボルをＣＣ信号生成挿入部２４０２に出力する。

ＣＣ信号生成挿入部２４０２は、変調部２４０１から出力される送信情報シンボルを入力する。ＣＣ信号生成挿入部２４０２は、与干渉回避帯域のうち送信帯域近傍の部分与干渉回避帯域において与干渉を抑圧するような与干渉抑圧信号（ＣＣ信号）を計算する。ＣＣ信号生成挿入部２４０２は、ＣＣ信号が挿入された送信情報シンボルを逆フーリエ変換部２４０３に出力する。

逆フーリエ変換部２４０３は、ＣＣ信号が挿入された送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルに対して逆フーリエ変換処理を施す。逆フーリエ変換部２４０３は、逆フーリエ変換により生成されたＯＦＤＭシンボルをゼロパディング挿入部２４０４に出力する。

ゼロパディング挿入部２４０４は、逆フーリエ変換により生成されたＯＦＤＭシンボルを入力し、ＯＦＤＭシンボル間にゼロパディング（ＺＰ）ガードインターバルを挿入する。ゼロパディング挿入部２４０４は、ゼロパディングガードインターバルが挿入されたＯＦＤＭシンボルを送信変調信号として出力する。

図１９は、ＣＣ信号生成挿入部２４０２のより詳細な構成例を示すブロック図である。図１９に示すように、ＣＣ信号生成挿入部２４０２は、コピー部３００１と、ＣＣ信号計算部３００２と、ＣＣ信号挿入部３００３とを含む。

コピー部３００１は、変調部２４０１から送信情報シンボルを入力し、送信情報シンボルをコピーする。コピー部３００１は、コピーした送信情報シンボルをＣＣ信号計算部３００２およびＣＣ信号挿入部３００３に出力する。

ＣＣ信号計算部３００２は、コピー部３００１から送信情報シンボルを入力し、与干渉を抑圧するＣＣ信号を計算する。ＣＣ信号計算部３００２は、計算したＣＣ信号をＣＣ信号挿入部３００３に出力する。

ＣＣ信号挿入部３００３は、コピー部３００１から送信情報シンボルを入力し、ＣＣ信号計算部３００２からＣＣ信号とを入力する。ＣＣ信号挿入部３００３は、送信情報シンボルにＣＣ信号を挿入する。ＣＣ信号挿入部３００３は、ＣＣ信号が挿入された送信情報シンボルを逆フーリエ変換部２４０３に出力する。

図２０は、非特許文献２に記載されたＣＣ方式による与干渉抑圧の例を示す説明図である。図２０において、横軸は周波数を示し、縦軸は電力密度を示す。図２０には、送信帯域２６０２と送信帯域外（与干渉回避帯域）２６０１の周波数位置との関係が示されている。図２０には、送信帯域２６０２と与干渉回避帯域２６０１とが示されている。ＣＣ方式では、２次システムの無線送信機は、２次システムの送信帯域２６０２から与干渉回避帯域２６０１へのスペクトル漏れ込み成分を打ち消すための与干渉抑圧信号（ＣＣ信号）２６０３を設定する。ＣＣ信号２６０３は文献１に開示されたＡＩＣトーンに相当する。ＣＣ信号２６０３は、与干渉回避帯域２６０１のうち送信帯域２６０２近傍の一部の帯域、すなわち部分与干渉抑圧帯域の電力を抑圧するように生成される。図２０には、送信帯域２６０２において与干渉回避帯域２６０１の近傍に２本のＣＣ信号２６０３が設定された例が示されている。ＣＣ信号２６０３は、与干渉回避帯域２６０１のうち、特に漏れ込み電力が大きい部分与干渉回避帯域への漏洩電力を最小化する。従って、与干渉回避帯域幅が広い場合に、ＡＩＣ方式と比べて漏洩電力を抑圧することができる。すなわち、ＣＣ方式は、ダイナミックスペクトルアクセスを用いた２次システムの送信装置に好適に適用可能である。特許文献１にもＡＩＣによる与干渉抑圧処理の一例が記載されている。

特開２００９−８９３９３号公報

Ｈ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，"Ａｃｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ ｆｏｒ ＭＢ−ＯＦＤＭ ｃｏｎｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ"， ３４ｔｈ ＥＭＣ，２００４．）および文献２（Ｓ．Ｂｒａｎｄｅｓ，Ｉ．Ｃｏｓｏｖｉｃ，Ｍ．Ｓｃｈｎｅｌｌ， "Ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｎ ＯＦＤＭ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂｙ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｃａｒｒｉｒｅｓ"， ＶＴＣ２００５，２００５． Ｓ．Ｂｒａｎｄｅｓ，Ｉ．Ｃｏｓｏｖｉｃ，Ｍ．Ｓｃｈｎｅｌｌ， "Ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｎ ＯＦＤＭ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂｙ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｃａｒｒｉｒｅｓ"， ＶＴＣ２００５，２００５．

ＡＩＣ方式およびＣＣ方式の課題を説明する。文献１に記載されたＡＩＣ方式や文献２に記載されたＣＣ方式では、与干渉抑圧効果を高めるために、与干渉抑圧信号であるＣＣ信号のＯＦＤＭシンボル間にゼロパディングガードインターバルが挿入される。このため、ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボル間の不連続性が大きくなる。その結果、与干渉が抑圧される部分与干渉回避帯域外では、ＣＣ信号のサイドローブ成分によって与干渉電力スペクトル密度が増大する。
本発明は、１次システムに対する与干渉をより低減できる無線送信装置、無線送信方法を提供することを目的とする。

本発明による無線送信装置は、送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、送信情報シンボルと切り離して波形整形する与干渉抑圧信号波形整形手段を備えることを特徴とする。

また、本発明による無線送信方法は、送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、送信情報シンボルと切り離して波形整形することを特徴とする。

また、本発明による無線通信プログラムは、コンピュータに、送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、送信情報シンボルと切り離して波形整形する処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、与干渉抑圧信号による部分与干渉回避帯域における与干渉抑圧の効果が維持されつつ、部分与干渉回避帯域外においても与干渉抑圧の効果を得ることができる。従って、１次システムに対する与干渉がより低減する。

第１の実施形態の無線送信装置が備えるベースバンド部１００の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態のベースバンド部１００の動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の無線送信装置が備えるベースバンド部５００の構成例を示すブロック図である。 ＣＣ信号生成分離部５０５のより詳細な構成例を示すブロック図である。 ＣＣ信号計算部１００２のより詳細な構成例を示すブロック図である。 ゼロパディング挿入部５０７の出力信号を模式的に示す説明図である。 サイクリックエクステンション部５０８の出力信号を模式的に示す説明図である。 Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９の出力信号を模式的に示す説明図である。 ＩＦＦＴ処理部５０６−１の入力信号の例を示す入力信号パターン図である。 ＩＦＦＴ処理部５０６−２の入力信号の例を示す入力信号パターン図である。 第２の実施形態のベースバンド部５００の動作の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の無線送信装置が備えるベースバンド部５００’の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態による与干渉抑圧の例を示す説明図である。 本発明の概要を示すブロック図である。 本発明の概要を示すブロック図である。 ダイナミックスペクトルアクセスを行う通信システムの一例を示す説明図である。 １次システムの使用帯域と与干渉抑圧技術適用前の２次システムのスペクトルの例を示す説明図である。 １次システムの使用帯域と与干渉抑圧技術適用後の２次システムのスペクトルの例を示す説明図である。 ＣＣ方式を実現するための無線送信機の構成例を示すブロック図である。。 ＣＣ信号生成挿入部２４０２の構成を示すブロック図である。 文献２に記載されたＣＣ方式による与干渉抑圧の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、各実施形態では、無線アクセス方式としてＯＦＤＭを適用したシステムが想定されている。また、各実施形態では、本発明の無線送信装置が２次システムの送信機に適用されている。

実施形態１．
図１は、本発明の第１の実施形態の無線送信装置に備えられるディジタル処理を行うベースバンド部１００の構成例を示すブロック図である。一般に、ベースバンド部１００は、ＲＦ部の前段に位置する。ベースバンド部１００は、送信情報ビット列を入力し、デジタル処理によって送信変調信号を生成して出力する。本実施形態では、与干渉抑圧処理は、ベースバンド部１００において、送信変調信号を生成する際に行われる。

図１に示すように、ベースバンド部１００は、与干渉抑圧信号生成分離部１０１と、送信情報信号処理部１０２と、与干渉抑圧信号処理部１０３と、合成部１０４とを備える。

与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、変調処理された送信情報シンボルを入力し、周波数領域の処理によって与干渉抑圧信号を生成する。与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、周波数領域の処理による与干渉抑圧信号の生成方式として、ＣＣ方式を用いてもよい。与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、例えば、与干渉回避帯域のうちの送信帯域近傍の部分与干渉回避帯域において与干渉を抑圧するような与干渉抑圧信号を生成する。与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、入力された送信情報シンボルを送信情報信号処理部１０２に出力し、生成した与干渉抑圧信号を与干渉抑圧信号処理部１０３に出力する。すなわち、与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、入力された送信情報シンボルに与干渉抑圧信号を挿入せず、入力された送信情報シンボルを後段の処理部に出力し、生成された与干渉抑圧信号を後段の他の処理部に出力する。

送信情報信号処理部１０２は、与干渉抑圧信号生成分離部１０１から出力される送信情報シンボルを入力し、所定の信号処理（以下、第１の信号処理という。）を行う。シンボル信号処理は、送信情報シンボルを、送信する周波数にマッピングする処理を含む。第１の信号処理として、例えば、逆フーリエ変換処理がある。さらに、第１の信号処理は、例えばゼロパディング挿入処理などの信号処理を含んでもよい。このように、「第１の信号処理」は、１つの処理に限られず、送信情報シンボルに対する一連の信号処理によって実現される処理でもよい。また、送信情報信号処理部１０２は、送信情報シンボルに第１の信号処理が施された信号（以下、送信情報信号という。）を合成部１０４に出力する。

与干渉抑圧信号処理部１０３は、与干渉抑圧信号生成分離部１０１から出力される与干渉抑圧信号を入力し、与干渉抑圧信号に対して波形整形を含む所定の信号処理（以下、第２の信号処理という。）を行う。第２の信号処理は、少なくとも、送信する周波数に与干渉抑圧信号をマッピングする処理と、周波数マッピングされた与干渉抑圧信号を波形整形する処理とを含む。「第２の信号処理」は、１つのセクションで実現されてもよいし、周波数マッピング機能を実現するセクションと波形整形機能を実現するセクションとで実現されてもよい。例えば、第２の信号処理における周波数マッピング処理として逆フーリエ変換処理が使用され、波形整形処理としてサイクリックエクステンション処理およびＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理が使用される。このように、「第２の信号処理」は、１つの処理に限られず、与干渉抑圧信号に対する一連の信号処理によって実現される処理でもよい。また、与干渉抑圧信号処理部１０３は、与干渉抑圧信号に第２の信号処理を施した信号（以下、波形整形与干渉抑圧信号という。）を合成部１０４に出力する。

合成部１０４は、送信情報信号処理部１０２から出力される送信情報信号と、与干渉抑圧信号処理部１０３から出力される波形整形与干渉抑圧信号とを入力し、これらを合成する。合成部１０４は、合成した信号を送信変調信号として出力する。

図２は、ベースバンド部１００の与干渉抑圧処理に関する動作の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、変調処理された送信情報シンボルが入力されると、入力された送信情報シンボルに対する周波数領域の処理により与干渉抑圧信号を生成し、入力された送信情報シンボルと生成した与干渉抑圧信号とを分離して出力する（ステップＡ０１）。

次に、送信情報信号処理部１０２は、与干渉抑圧信号生成分離部１０１から出力された送信情報シンボルを入力して、第１の信号処理を行い、信号処理が施された信号（すなわち、送信情報信号）を合成部１０４に出力する（ステップＡ０２）。

与干渉抑圧信号処理部１０３は、与干渉抑圧信号生成分離部１０１から出力される与干渉抑圧信号を入力して、波形整形を含む第１の信号処理を行い、信号処理が施された信号（すなわち、波形整形与干渉抑圧信号）を合成部１０４に出力する（ステップＡ０３）。

合成部１０４は、送信情報信号処理部１０２から出力される送信情報信号および与干渉抑圧信号処理部１０３から出力される波形整形与干渉抑圧信号を入力し、送信情報信号と波形整形与干渉抑圧信号とを合成する（ステップＡ０４）。そして、合成部１０４は、合成した信号を送信変調信号として出力する。

なお、与干渉抑圧信号生成分離部１０１における与干渉抑圧信号の計算方法は、文献２に記載された方法と同様でよい。すなわち、与干渉抑圧信号生成分離部１０１は、例えば、部分与干渉回避帯域の漏洩電力を抑圧するように与干渉抑圧信号を計算する。

また、ステップＡ０２およびステップＡ０３の処理の順序に制約はない。例えば、ステップＡ０２の処理とステップＡ０３の処理との実行順序を逆にしてもよい。ステップＡ０２の処理とＡ０３の処理とが並列して実行されてもよい。

本実施形態では、与干渉抑圧信号が送信情報シンボルとは切り離して波形整形されるので、与干渉抑圧信号のサイドローブ成分により発生する与干渉が低減する。すなわち、与干渉が抑圧される部分与干渉回避帯域に加えて部分与干渉回避帯域外でも与干渉抑圧の効果を得ることができ、１次システムに対する与干渉がより低減される。

また、１次システムに対する与干渉量が一定レベルに保たれるようにした場合には、２次システムの送信電力の増大が抑制されるか、または１次システムと２次システムとの空間的な離隔距離が小さくなる。

実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態の無線送信装置に備えられるディジタル処理を行うベースバンド部５００の構成例を示すブロック図である。図３に示すベースバンド部５００は、符号化部５０１と、インタリーバ５０２と、変調部５０３と、サブキャリアマッピング部５０４と、ＣＣ信号生成分離部５０５と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部５０６−１、５０６−２と、ゼロパディング挿入部５０７と、サイクリックエクステンション部５０８と、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９と、加算部５１０とを備える。

符号化部５０１は、送信情報ビット列を入力し、誤り訂正用の符号化処理を行い、符号化したビット列をインタリーバ５０２に出力する。符号化部５０１は、符号化処理で、例えば、畳み込み符号やターボ符号などを用いる。

インタリーバ５０２は、符号化部５０１から符号化ビット列を入力し、ビットの配列を変更するインタリーブ処理を行い、インタリーブしたビット列を変調部５０３に出力する。

変調部５０３は、インタリーバ５０２からビット列を入力し、ビット列をシンボルにマッピングする変調処理を行う。また、変調部５０３は、変調した送信情報シンボルをサブキャリアマッピング部５０４に出力する。

サブキャリアマッピング部５０４は、変調部５０３から出力される送信情報シンボルを入力し、入力される送信情報シンボルを所定単位（例えば、送信フレーム単位）のパラレル信号に変換するシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換を行い、送信するサブキャリアに対応するように送信情報シンボルを周波数マッピングする。サブキャリアマッピング部５０４は、周波数マッピングした送信情報シンボルをＣＣ信号生成分離部５０５に出力する。

ＣＣ信号生成分離部５０５は、サブキャリアマッピング部５０４から出力される周波数マッピングされた送信情報シンボルを入力する。ＣＣ信号生成分離部５０５は、入力された送信情報シンボルに対する周波数領域の処理を実行することによって、部分与干渉回避帯域における与干渉電力を低減するようにＣＣ信号（与干渉抑圧信号）を生成する。ＣＣ信号生成分離部５０５は、送信情報シンボルをＩＦＦＴ処理部５０６−１に出力し、生成したＣＣ信号をＩＦＦＴ処理部５０６−２に出力する。

ＩＦＦＴ処理部５０６−１は、ＣＣ信号生成分離部５０５から出力される送信情報シンボルを入力する。ＩＦＦＴ処理部５０６−１は、入力された送信情報シンボルに対してＩＦＦＴ処理（逆フーリエ変換処理）を施すことによって、ＯＦＤＭシンボルを生成する。ＩＦＦＴ処理部５０６−１は、生成した送信情報のＯＦＤＭシンボルをゼロパディング挿入部５０７に出力する。

ゼロパディング挿入部５０７は、ＩＦＦＴ処理部５０６−１から出力される送信情報のＯＦＤＭシンボルを入力する。ゼロパディング挿入部５０７は、入力された送信情報のＯＦＤＭシンボル間にゼロパディングガードインターバルを挿入する。ゼロパディング挿入部５０７は、ゼロパディングガードインターバルが挿入されたＯＦＤＭシンボルを加算部５１０に出力する。

ＩＦＦＴ処理部５０６−２は、ＣＣ信号生成分離部５０５から出力されるＣＣ信号を入力する。ＩＦＦＴ処理部５０６−２は、入力されたＣＣ信号に対してＩＦＦＴ処理を施すことによって、ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルを生成する。ＩＦＦＴ処理部５０６−２は、生成したＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルをサイクリックエクステンション部５０８に出力する。

サイクリックエクステンション部５０８は、ＩＦＦＴ処理部５０６−２から出力されるＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルを入力する。サイクリックエクステンション部５０８は、時間領域においてＯＦＤＭシンボルを拡張するサイクリックエクステンション処理を行う。サイクリックエクステンション部５０８は、サイクリックエクステンション処理された拡張ＯＦＤＭシンボルをＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９に出力する。

Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、サイクリックエクステンション部５０８から出力される拡張ＯＦＤＭシンボルを入力し、時間領域の窓関数処理によって、拡張ＯＦＤＭシンボルの波形整形を行う。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、波形整形された拡張ＯＦＤＭシンボルを加算部５１０に出力する。

加算部５１０は、ゼロパディング挿入部５０７から出力されるゼロパディングガードインターバルが付加されたＯＦＤＭシンボルと、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９から出力される波形整形された拡張ＯＦＤＭシンボルとを入力する。加算部５１０は、入力された両信号を加算し、加算結果を送信変調信号として出力する。

なお、本実施形態では、第１の実施形態における送信情報信号処理部１０２のより具体的な例として、ＩＦＦＴ処理部５０６−１と、ゼロパディング挿入部５０７とが示されている。また、第１の実施形態における与干渉抑圧信号処理部１０３のより具体的な例として、ＩＦＦＴ処理部５０６−２と、サイクリックエクステンション部５０８と、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９とが示されている。

図４は、ＣＣ信号生成分離部５０５のより詳細な構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ＣＣ信号生成分離部５０５は、コピー部１００１と、ＣＣ信号計算部１００２とを含んでいてもよい。

コピー部１００１は、サブキャリアマッピング部５０４から出力される周波数マッピングされた送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルをコピーする。コピー部１００１は、コピーによって２つになった送信情報シンボルの一方（例えば、入力された送信情報シンボル）をＩＦＦＴ処理部５０６−１に出力し、他方の送信情報シンボル（例えば、コピーによって生成された送信情報シンボル）をＣＣ信号計算部１００２に出力する。

ＣＣ信号計算部１００２は、コピー部１００１から出力される送信情報シンボルを入力する。ＣＣ信号計算部１００２は、送信情報シンボルを元に、部分与干渉回避帯域における与干渉を抑圧するようにＣＣ信号を計算して生成する。ＣＣ信号計算部１００２は、生成されたＣＣ信号をＩＦＦＴ処理部５０６−２に出力する。

図５は、ＣＣ信号計算部１００２のより詳細な構成例を示すブロック図である。図５に示すように、ＣＣ信号計算部１００２は、ＣＣ係数生成部１１０１と、ＣＣ係数乗算部１１０２とを含んでいてもよい。

ＣＣ係数生成部１１０１は、ＣＣ係数を計算し、計算されたＣＣ係数をＣＣ係数乗算部１１０２に出力する。ＣＣ係数は、例えば、後述する式（７）の行列Ｗに相当する。なお、ＣＣ係数生成部１１０１におけるＣＣ係数の生成タイミングは、与干渉抑圧が行われる周波数位置が決定された後であればよく、特に限定されない。例えば、ＣＣ係数生成部１１０１は、ＣＣ信号を計算するときに、算出対象となるＣＣ信号により与干渉抑圧が行われる周波数位置を入力する。しかし、与干渉抑圧が行われる周波数位置が事前に決定されているようなシステムでは、当該周波数位置に対応するＣＣ係数が予め計算されていてもよい。

ＣＣ係数乗算部１１０２は、ＣＣ係数生成部１１０１からＣＣ係数を入力し、コピー部１００１から送信情報シンボルを入力し、ＣＣ係数と送信情報シンボルとを乗算することによってＣＣ信号を生成する。ＣＣ係数乗算部１１０２は、生成したＣＣ信号をＩＦＦＴ処理部５０６−２に出力する。ＣＣ信号は、例えば、後述の式（７）により計算される。

次に、ＣＣ信号計算部１００２におけるＣＣ信号生成式の例を、図２０に示された送信帯域と与干渉回避帯域との例を参照して説明する。図２０に示された例では、ＣＣ信号によって、送信帯域２６０２における送信サブキャリア２６０４の与干渉抑圧が行われる。ＣＣ信号による与干渉抑圧では、与干渉回避帯域２６０１に隣接する送信帯域２６０２内にＮ_ＣＣ本のＣＣ信号２６０３が挿入される。ＣＣ信号２６０３は、Ｎ_ｉ本のサブキャリアに相当する与干渉回避帯域２６０１のうち、送信帯域２６０２近傍のＮ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}本に相当する部分与干渉回避帯域に対して抑圧を行う。

ＩＦＦＴ処理部５０６−２の出力である時間領域のサンプルｎ（ｎ＝０、１、・・・、Ｎ−１）のＯＦＤＭ信号ｘ（ｎ）は、以下の式（１）で表される。

式（１）において、Ｘ（ｋ）、ｋ（ｋ＝０、１、・・・、Ｎ−１）は、送信するシンボルを示す。なお、ＮはＩＦＦＴのＦＦＴサイズを示す。

また、Ｍ倍（Ｍ≧１）にアップサンプリングした周波数位置ｌ（ｌ＝０、１、・・・、ＮＭ−１）におけるＯＦＤＭ信号のスペクトルＹ（ｌ）は、以下の式（２）で表される。

式（１）と式（２）から、ＯＦＤＭ信号のスペクトルＹ（ｌ）は、以下の式（３）で表される。なお、式（３）において、Ｐ（ｌ、ｋ）は、変換カーネルを示す。

与干渉回避帯域のアップサンプリング前のサブキャリア数をＮ_ｉとし、与干渉回避帯域のうち、ＣＣ信号によって与干渉電力が最小化される部分与干渉回避帯域のアップサンプリング前のサブキャリア数をＮ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}＜Ｎ_ｉ）とし、部分与干渉回避帯域におけるアップサンプリング後のサイドローブ成分Ｍ（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}−１）＋１行の列ベクトルｄ_１は、以下の式（４）で表される。

ｄ_１＝Ｐ_Ｓｇ ・・・式（４）

式（４）において、Ｐ_Ｓは、Ｐ（ｌ、ｋ）を要素とする行列Ｐの部分行列である。部分行列は、行列Ｐから、部分与干渉回避帯域におけるアップサンプリング後のサイドローブ成分に相当するＭｕ〜Ｍ（ｕ＋Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}−１）行が抽出された（Ｍ（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}−１）＋１）×Ｎの行列である。ｇは与干渉回避帯域およびＣＣ信号に相当する成分をゼロにした送信情報シンボルから構成されるＮ行の列ベクトルを示す。ｕはアップサンプリング前の部分与干渉回避帯域の開始サブキャリア番号を示す。

また、部分与干渉回避帯域におけるサイドローブ成分を打ち消すための信号は、以下の式（５）で表される。

Ｐ_１ｈ＝−ｄ_１・・・式（５）

ＣＣ信号数をＮ_ＣＣと仮定すると、Ｐ_１は部分与干渉回避帯域に相当する行のみが考慮された行列Ｐ_Ｓの部分行列である。部分行列は、行列Ｐ_Ｓから、ｕ−Ｎ_ＣＣ〜ｕ＋Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}−１列が抽出された（Ｍ（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}−１）＋１）×（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}＋Ｎ_ＣＣ）の行列である。ｈは干渉成分を打ち消すＣＣ信号の（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}＋Ｎ_ＣＣ）行の列ベクトルである。

行列Ｐ_１は正方行列でないため、最小自乗誤差法によって列ベクトルｈが求められる。式（５）に基づいて、自乗誤差e^２は、例えば、以下の式（６）で表される。

ｅ^２＝‖Ｐ_１ｈ＋ｄ_１‖^２ ・・・式（６）

式（６）に基づいて、干渉成分を打ち消す列ベクトルｈは、以下の式（７）で表される。

Ｗは（Ｎ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}＋Ｎ_ＣＣ）×Ｎの行列であり、ＣＣ係数生成部１１０１の出力信号に相当する。以上のように、干渉成分を打ち消すＣＣ信号の列ベクトルｈは、行列Ｗと送信情報シンボルの列ベクトルｇから計算される。ＣＣ信号の列ベクトルｈは、ＣＣ係数乗算部１１０２の出力に相当する。なお、ＣＣ信号の列ベクトルｈはＮ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}＋Ｎ_ＣＣ個の要素から構成されるが、ＣＣ信号は、Ｎ_ＣＣに相当する要素のみを含む信号でもよい。

図６は、ゼロパディング挿入部５０７の出力信号を模式的に示す説明図である。図６に示すように、ゼロパディング挿入部５０７は、入力された送信情報のＯＦＤＭシンボル６０２の先頭に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）長（Ｌ_ＣＰ）［サンプル］のゼロパディングガードインターバル（ＺＰ）６０１を付加する。

図７は、サイクリックエクステンション部５０８の出力信号を模式的に示す説明図である。図７に示すように、サイクリックエクステンション部５０８は、入力されたＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルにおける後方のＬ_ＣＰ長の部分を、当該ＯＦＤＭシンボル先頭に付加する。なお、ＯＦＤＭシンボル先頭に付加されたこの信号（ＯＦＤＭシンボルにおける後方部分（Ｌ_ＣＰ）のコピー）をＣＰ７０１と呼ぶ。さらに、サイクリックエクステンション部５０８は、ＯＦＤＭシンボルにおける前方部分のＷｉｎｄｏｗ重複長（Ｌ_ＯＶ）［サンプル］を、当該ＯＦＤＭシンボル最後部に付加する。ＯＦＤＭシンボル最後部に付加されたこの信号（ＯＦＤＭシンボルの前方部分（Ｌ_ＯＶ）のコピー）をＴａｉｌ７０３と呼ぶ。

図８は、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９の出力信号を模式的に示す説明図である。図８に示すように、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、サイクリックエクステンション部５０８により拡張されたＯＦＤＭシンボルの両端を、時間領域において波形整形する。波形整形として、例えばナイキストの第１基準を満たすレイズドコサインロールオフ波形に基づく波形整形がある。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、サイクリックエクステンションする前段階のＯＦＤＭシンボル区間に対して波形整形を施してもよい。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、波形整形されたＯＦＤＭシンボルの周波数応答のゼロクロス位置が、図６に示されたゼロパディングガードインターバル（ＺＰ）が付加されたＯＦＤＭシンボルの周波数応答のゼロクロス位置と一致するように波形整形してもよい。

波形整形された信号は、例えばＯＦＤＭシンボルのＣＰ区間（Ｈｅａｄ ｗｉｎｄｏｗ８０１）と前方のＯＦＤＭシンボルのＴａｉｌ区間（Ｔａｉｌ ｗｉｎｄｏｗ８０３）の一部とが重複している信号でもよい。また、波形整形された信号は、ＯＦＤＭシンボルのＴａｉｌ区間と後方のＯＦＤＭシンボルのＣＰ区間の一部とが重複している信号でもよい。

図９は、ＩＦＦＴ処理部５０６−１の入力信号の例を示す入力信号パターン図である。図９には、ＣＣ信号に相当するシンボルおよび与干渉回避帯域に相当するシンボルにゼロが挿入され、送信情報シンボルのみが入力される例が示されている。

図１０は、ＩＦＦＴ処理部５０６−２の入力信号の例を示す入力信号パターン図である。図１０には、送信情報シンボルおよび与干渉回避帯域に相当するシンボルにゼロが挿入され、ＣＣ信号のみが入力される例が示されている。

次に、本実施形態の動作を説明する。図１１は、本実施形態におけるベースバンド部５００の動作の一例を示すフローチャートである。図１１に示す例では、まず、変調部５０３が、符号化およびインタリーブされたビット列を入力して変調シンボルを生成する（ステップＢ０１）。

次に、サブキャリアマッピング部５０４は、変調部５０３から変調された送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルをＳ／Ｐ変換して周波数マッピングを行う（ステップＢ０２）。

次に、ＣＣ信号生成分離部５０５は、サブキャリアマッピング部５０４から周波数マッピングされた送信情報シンボルを入力する。ＣＣ信号生成分離部５０５は、入力された送信情報シンボルを基に、与干渉回避帯域のうちの送信帯域近傍の部分与干渉回避帯域において与干渉を抑圧するようなＣＣ信号を生成する。そして、入力された送信情報シンボルと生成したＣＣ信号とを分離して出力する（ステップＢ０３）。

次に、ＩＦＦＴ処理部５０６−１は、ＣＣ信号生成分離部５０５から送信情報シンボルを入力し、送信情報シンボルに対してＩＦＦＴ処理を施す（ステップＢ０４）。

ＩＦＦＴ処理部５０６−１がＩＦＦＴ処理が完了すると、ゼロパディング挿入部５０７は、ＩＦＦＴ処理部５０６−１からＯＦＤＭシンボルを入力し、ＯＦＤＭシンボル間にゼロパディングガードインターバルを挿入する（ステップＢ０５）。

ＩＦＦＴ処理部５０６−２は、ＣＣ信号生成分離部５０５からＣＣ信号を入力し、ＣＣ信号に対してＩＦＦＴ処理を施す（ステップＢ０６）。

ＩＦＦＴ処理部５０６−２がＩＦＦＴ処理が完了すると、サイクリックエクステンション部５０８は、ＩＦＦＴ処理部５０６−２からＯＦＤＭシンボルを入力し、サイクリックエクステンション処理によってＯＦＤＭシンボルを拡張する（ステップＢ０７）。

次いで、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９は、サイクリックエクステンション部５０８から拡張ＯＦＤＭシンボルを入力し、時間領域の窓関数によって拡張ＯＦＤＭシンボルの波形整形を行う（ステップＢ０８）。

ゼロパディング挿入部５０７による送信情報のＯＦＤＭシンボルに対するゼロパディングガードインターバルの挿入処理およびＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９によるＣＣ信号の拡張ＯＦＤＭシンボルに対する波形整形処理が完了すると、加算部５１０は、ゼロパディング挿入部５０７からゼロパディングガードインターバルが挿入されたＯＦＤＭシンボルを入力し、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９から波形整形された拡張ＯＦＤＭシンボルを入力し、ＯＦＤＭシンボルと拡張ＯＦＤＭシンボルとを加算する合成処理を行う（ステップＢ０９）。

なお、ステップＢ０４〜Ｂ０５の送信情報シンボルに対する信号処理（送信情報信号処理群）と、ステップＢ０６〜Ｂ０８のＣＣ信号に対する信号処理（与干渉抑圧信号処理群）との実行順序に制約はない。例えば、ステップＢ０６〜Ｂ０８の与干渉抑圧信号処理群の後に、ステップＢ０４〜Ｂ０５の送信情報信号処理群が実行されてもよい。また、ステップＢ０４〜Ｂ０５の送信情報信号処理群と、ステップＢ０６〜Ｂ０８の与干渉抑圧信号処理群とが並列実行されてもよい。

また、送信情報のＯＦＤＭシンボルに対して行われる周波数領域の処理による与干渉抑圧伝送方式は、ＣＣ方式に限定されず、他の方式を採用することができる。また、ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルに対して行われる時間領域の処理による与干渉抑圧伝送方式は、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇに限定されず、他の方式を採用することができる。

以上のように、本実施形態では、ＣＣ信号が窓関数で処理されることによって、ＣＣ信号自身の時間領域における不連続性が軽減されつつ、干渉源となる送信サブキャリアのサイドローブ成分とＣＣ信号のサイドローブ成分との周波数軸上のゼロクロスが維持される。このため、ＣＣ信号による部分与干渉回避帯域における与干渉抑圧効果が維持されつつ、部分与干渉回避帯域外においても与干渉抑圧効果が得られる。

一般的な技術が用いられる場合には、干渉源となる送信サブキャリアのサイドローブ成分とＣＣ信号のサイドローブ成分とが周波数軸上でゼロクロスし、与干渉抑圧効果を高めるためにＣＣ信号にゼロパディングガードインターバルが挿入される。本実施形態では、ＣＣ信号にゼロパディングが挿入されずにサイクリックエクステンションされて波形整形されることによって周波数軸上のゼロクロスが維持される。その結果、ＣＣ信号の時間軸上での不連続性が軽減されつつ、部分与干渉回避帯域における与干渉抑圧効果が高くなる。すなわち、部分与干渉回避帯域に加えて部分与干渉回避帯域外においても与干渉抑圧効果を得ることができ、１次システムに対する与干渉がより低減される。

ＣＣ信号の時間軸上での不連続性が軽減されれば、周波数軸上におけるＣＣ信号のサイドローブ成分の減衰特性が急峻になり、部分与干渉回避帯域外におけるＣＣ信号自身の与干渉電力スペクトル密度が低減するからである。

なお、仮に送信信号全域（送信情報のＯＦＤＭシンボル＋ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボル）に対して波形整形を含む信号処理が行われると、送信情報のＯＦＤＭシンボルに歪みが生じて伝送特性が劣化する。しかし、ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルは、伝送特性に直接的な影響を及ぼさないので、伝送特性の劣化を抑えつつＯＦＤＭシンボルを波形整形することが可能である。このため、本実施形態では、ＣＣ信号のみが切り出されて送信情報シンボルとは別に波形整形が行われる。

また、本実施形態では、１次システムに対する与干渉量が一定レベルに保たれるようにした場合に、２次システムの送信電力の増大が抑制されるか、または１次システムと２次システムとの空間的な離隔距離が小さくなる。

本実施形態では、２次システムは、１次システムの使用帯域外の周波数を用いて通信することが前提である。２次システム送信機の送信帯域外の与干渉電力スペクトル密度は、２次システムの送信機の送信帯域内の電力密度が大きいほど増大する。２次システム送信機が１次システム受信機に与える干渉量が一定レベルに保たれると仮定した場合、本実施形態の効果（すなわち、２次システム送信機が送信帯域外の与干渉電力スペクトル密度を抑圧する効果）の分だけ、２次システムの送信機の送信帯域内の電力密度を増大できるからである。また、２次システム送信機が１次システム受信機に与える干渉量が一定レベルに保たれると仮定した場合、本実施形態による効果の分だけ、２次システム送信機と１次システム受信機の伝搬損失が小さい（離隔距離が短い）位置関係が許容される。

実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、図３に示された第２の実施形態の変形例である。以下、第２の実施形態とは異なる部分のみを説明する。図１２は、本実施形態の無線送信装置に備えられるディジタル処理を行うベースバンド部５００’の構成例を示すブロック図である。

図１２に示すベースバンド部５００’は、図３に示された第２の実施形態のベースバンド部５００の構成に、ＩＦＦＴ処理部５０６−３と、サイクリックエクステンション部１２０２と、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３とが付加されている。また、第２の実施形態におけるベースバンド部５００のサブキャリアマッピング部５０４に代えて、サブキャリアマッピング部１２０１が設けられている。加算部５１０に代えて加算部１２０４が設けられている。。

サブキャリアマッピング部１２０１は、変調部５０３から変調された送信情報シンボルを入力し、入力される送信情報シンボルを所定単位（例えば、送信フレーム単位）のパラレル信号に変換するＳ／Ｐ変換を行う。サブキャリアマッピング部１２０１は、Ｓ／Ｐ変換によって周波数マッピングされた送信情報シンボルのうち、与干渉回避帯域近傍に周波数マッピングされる送信情報シンボルをＣＣ信号生成分離部５０５に出力する。また、サブキャリアマッピング部１２０１は、周波数マッピングされた送信情報シンボルのうち、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報シンボルをＩＦＦＴ処理部５０６−３に出力する。

ＩＦＦＴ処理部５０６−３は、サブキャリアマッピング部１２０１から出力される送信情報シンボル（送信帯域において与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報シンボル）を入力し、入力された送信情報シンボルに対してＩＦＦＴ処理を施してＯＦＤＭシンボルを生成する。ＩＦＦＴ処理部５０６−３は、ＩＦＦＴ処理された与干渉回避帯域から遠方の送信情報のＯＦＤＭシンボルをサイクリックエクステンション部１２０２に出力する。

サイクリックエクステンション部１２０２は、ＩＦＦＴ処理部５０６−３から出力されるＯＦＤＭシンボル（与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報のＯＦＤＭシンボル）を入力する。サイクリックエクステンション部１２０２は、入力されたＯＦＤＭシンボルに対して時間領域においてＯＦＤＭシンボルを拡張するサイクリックエクステンション処理を施す。サイクリックエクステンション部１２０２は、サイクリックエクステンション処理された拡張ＯＦＤＭシンボルをＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３に出力する。

Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３は、サイクリックエクステンション部１２０２から出力される拡張ＯＦＤＭシンボル（与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報の拡張ＯＦＤＭシンボル）を入力し、入力された拡張ＯＦＤＭシンボルに対して時間領域の窓関数処理により波形整形を施す。すなわち、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３は、遠方送信情報シンボルに対して、波形整形処理を含む所定の第３の信号処理を施す。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３は、波形整形された拡張ＯＦＤＭシンボルを加算部１２０４に出力する。なお、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３の波形整形特性は、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９の波形整形特性とは異なる。Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３は、例えば、ＯＦＤＭシンボル区間の波形整形を行わずにＣＰ区間およびＴａｉｌ区間のみを波形整形する。

サンプルｔの波形整形特性ｇ（ｔ）は、例えば以下の式（８）で表される。なお、式（８）において、Ｎ_ＦＦＴはＦＦＴサイズを示す。

図１３は、本実施形態における与干渉抑圧の例を示す説明図である。本実施形態では、図１３に示すように、送信帯域１３０２において与干渉回避帯域１３０１から遠方の干渉源となる送信サブキャリア１３０４に対して、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇによって与干渉の抑圧が行われる。なお、送信帯域１３０２において与干渉回避帯域１３０１から近傍の干渉源となる送信サブキャリア数Ｑ本のサブキャリア１３０５に対して、上述した実施形態と同様ＣＣ方式によって与干渉の抑圧が行われる。すなわち、近傍送信情報シンボルに対して所定の第４の信号処理が施される。ＣＣ方式による与干渉抑圧が行われる場合、与干渉回避帯域１３０１に隣接する送信帯域１３０２内に時間領域において波形整形されたＮ_ＣＣ本のＣＣ信号１３０３が挿入される。なお、ＣＣ信号１３０３は、Ｎ_ｉ本のサブキャリアに相当する与干渉回避帯域１３０１のうち、送信帯域１３０２近傍のＮ_{ｉ＿ｐａｒｔｉａｌ}本に相当する部分与干渉回避帯域に対する抑圧を行う。

図１３には、干渉源となる送信帯域１３０２内のサブキャリアのうち与干渉回避帯域１３０１の近傍に位置する、Ｑ本のサブキャリア１３０５に対してＣＣ方式による与干渉抑圧が行われ、それ以外のサブキャリア１３０４に対して、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇによる与干渉抑圧が行われる例が示されている。

加算部１２０４は、ゼロパディング挿入部５０７からゼロパディングガードインターバルが付加された与干渉回避帯域の近傍の送信情報のＯＦＤＭシンボルを入力し、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９から波形整形されたＣＣ信号の拡張ＯＦＤＭシンボルを入力し、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３から波形整形された与干渉回避帯域から遠方の送信情報の拡張ＯＦＤＭシンボルを入力する。加算部１２０４は、入力された３つの信号を加算し、加算結果を送信変調信号として出力する。

なお、本実施形態では、ＩＦＦＴ処理部５０６−２とサイクリックエクステンション部５０８とＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９とで与干渉抑圧信号処理部１０３が構成される。また、ＩＦＦＴ処理部５０６−１とゼロパディング挿入部５０７とで送信情報（近傍）信号処理部１０２１が構成される。ＩＦＦＴ処理部５０６−３とサイクリックエクステンション部１２０２とＴｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３とで送信情報（遠方）信号処理部１０２２が構成される。また、本実施形態では、少なくとも送信情報（近傍）信号処理部１０２１が送信情報信号処理部１０２に相当する処理部である。なお、送信情報（近傍）信号処理部１０２１と送信情報（遠方）信号処理部１０２２とを合わせて送信情報信号処理部１０２とすることも可能である。

以上のように、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、ＣＣ信号が窓関数で処理されることによって、ＣＣ信号自身の時間領域における不連続性が軽減される。従って、部分与干渉回避帯域および部分与干渉回避帯域外において与干渉抑圧効果が得られるだけでなく、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報のサブキャリアに対して窓関数処理が施されることによって部分与干渉回避帯域外においてより高い与干渉抑圧効果が得られる。

なお、本実施形態では、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信情報のサブキャリアに対して波形整形を含む信号処理が施される。しかし、ＯＦＤＭシンボル区間の波形整形は行われず、ＣＰ区間およびＴａｉｌ区間のみの波形整形が行われる。よって、伝送特性の劣化が防止されつつ、部分与干渉回避帯域外においてより高い与干渉抑圧効果が得られる。

なお、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信サブキャリア１３０４と、ＣＣ信号１３０３とが異なるＩＦＦＴ信号処理系統（ＩＦＦＴ処理部５０６−３以降の処理部と、ＩＦＦＴ処理部５０６−２以降の処理部と）によって信号処理される例が示されたが、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信サブキャリア１３０４とＣＣ信号１３０３とが同一のＩＦＦＴ信号処理系統によって信号処理されてもよい。

また、本実施形態でも、与干渉回避帯域の近傍に周波数マッピングされる送信サブキャリア１３０５のＯＦＤＭシンボルに対して施される周波数領域の処理による与干渉抑圧伝送方式は、ＣＣ方式に限定されず、他の方式を採用することができる。また、与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる送信サブキャリア１３０４のＯＦＤＭシンボルに対して施される時間領域の処理による与干渉抑圧伝送方式、および、ＣＣ信号のＯＦＤＭシンボルに対して施される時間領域の処理による与干渉抑圧伝送方式は、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇに限定されず、他の方式を採用することができる。

また、上記の各実施形態では、マルチキャリア伝送におけるＯＦＤＭの無線送信装置が例にされたが、第１〜３の実施形態の構成は、例えば、シングルキャリア伝送のＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭにも適用可能である。

また、上記の各実施形態では、本発明による無線送信装置が２次システムに適用されたが、第１〜３の実施形態におけるベースバンド部の構成は、１次システムが備える無線送信装置（例えば、２次システム基地局や２次システム移動局）に可能である。

また、第１〜３の実施形態におけるベースバンド部の各構成は、例えば、ハードウェア回路として実現可能である。また、ベースバンド部の各構成は、例えば、制御プログラムに基づいて動作するコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））で実現可能である。その場合、制御プログラムは、無線送信装置またはベースバンド部内部の記憶媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等）、または外部の記憶媒体（例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等）に記憶され、コンピュータ回路によって読み出される。

次に、本発明の概要にを説明する。図１４および図１５は、本発明の概要を示すブロック図である。図１４に示すように、本発明による無線送信装置は、与干渉抑圧信号波形整形手段７１を備えることを特徴とする。与干渉抑圧信号波形整形手段７１は、送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、送信情報シンボルと切り離して波形整形する。なお、上記の実施形態において、与干渉抑圧信号波形整形手段７１は、例えば、与干渉抑圧信号処理部１０３、Ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９として開示されている。

与干渉抑圧信号波形整形手段７１は、例えば、与干渉抑圧信号を、時間領域の窓関数により波形整形する。

また、図１５に示すように、本発明による無線送信装置は、さらに与干渉抑圧信号生成分離手段７２を備えてもよい。与干渉抑圧信号生成分離手段７２は、送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧するための与干渉抑圧信号を生成し、入力された送信情報シンボルと生成した与干渉抑圧信号とを分離して出力する。なお、上記の実施形態において、与干渉抑圧信号生成分離手段７２は、例えば、与干渉抑圧信号生成分離部１０１として開示されている。

また、本発明による無線送信装置は、送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧するための与干渉抑圧信号を生成し、入力された送信情報シンボルと生成した与干渉抑圧信号とを分離して出力する与干渉抑圧信号生成分離手段（例えば、与干渉抑圧信号生成分離部１０１）と、与干渉抑圧信号生成分離手段から供給される送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルに対して、所定の信号処理を行う送信情報信号処理手段（例えば、送信情報信号処理部１０２）と、与干渉抑圧信号生成分離手段から供給される与干渉抑圧信号を入力し、入力された与干渉抑圧信号に対して、波形整形を含む所定の信号処理を行う与干渉抑圧信号処理手段（例えば、与干渉抑圧信号処理部１０３）と、送信情報信号処理手段から供給される、送信情報シンボルに対する所定の信号処理の結果得られる信号である送信情報信号と、与干渉抑圧信号処理手段から供給される、与干渉抑圧信号に対する波形整形を含む所定の信号処理の結果得られる信号である波形整形与干渉抑圧信号とを入力し、入力された送信情報信号と波形整形与干渉抑圧信号とを合成する合成手段（例えば、合成部１０４）とを備えていてもよい。無線送信装置がそのように構成の場合、与干渉抑圧信号波形整形手段７１は、与干渉抑圧信号処理手段として無線送信装置に実装される。

また、送信情報信号処理手段は、入力された送信情報シンボルを逆フーリエ変換してＯＦＤＭシンボルを生成する第１逆フーリエ変換手段（例えば、ＩＦＦＴ処理部５０６−１）と、第１逆フーリエ変換手段によって生成されたＯＦＤＭシンボルに、ゼロパディングガードインターバルを付加するゼロパディング挿入手段（例えば、ゼロパディング挿入部５０７）とを含んでいてもよい。

また、与干渉抑圧信号処理手段は、入力された与干渉抑圧信号を逆フーリエ変換してＯＦＤＭシンボルを生成する第２逆フーリエ変換手段（例えば、ＩＦＦＴ処理部５０６−２）と、第２逆フーリエ変換手段によって生成されたＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域における拡張処理を行う第１時間領域拡張手段（例えば、サイクリックエクステンション部５０８）と、第１時間領域拡張手段による拡張処理の結果得られる拡張ＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域の窓関数による波形整形処理を行う第１波形整形処理手段（ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５０９）とを含んでいてもよい。

また、第１波形整形処理手段は、拡張ＯＦＤＭシンボルを、ナイキストの第１基準を満たすロールオフフィルタ特性に基づいて、時間領域の波形整形を行ってもよい。

また、本発明による無線送信装置は、送信情報シンボルを入力し、入力された送信情報シンボルを、送信帯域において与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる遠方送信情報シンボルと、送信帯域において与干渉回避帯域の近傍に周波数マッピングされる近傍送信情報シンボルとに分離するサブキャリアマッピング手段（例えば、サブキャリアマッピング部１２０１）と、サブキャリアマッピング手段から供給される遠方送信情報シンボルを入力し、入力された遠方送信情報シンボルに対して、波形整形を含む所定の信号処理を施す遠方送信情報信号処理手段（例えば、送信情報（遠方）信号処理部１０２２）とを備え、与干渉抑圧信号生成分離手段は、サブキャリアマッピング手段から供給される近傍送信情報シンボルを入力し、近傍送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を生成し、送信情報信号処理手段は、与干渉抑圧信号生成分離手段から供給される近傍送信情報シンボルを入力し、入力された近傍送信情報シンボルに対して、所定の信号処理を施してもよい。

また、そのような場合には、無線送信装置は、近傍送信情報シンボルに対する所定の信号処理の結果得られる信号である近傍送信情報信号と、与干渉抑圧信号に対する波形整形を含む所定の信号処理の結果得られる信号である波形整形与干渉抑圧信号と、遠方送信情報シンボルに対する波形整形を含む所定の信号処理の結果得られる信号である波形整形遠方送信情報信号とを入力し、入力された送信情報信号と波形整形与干渉抑圧信号とを合成する合成手段（例えば、加算部１２０４）を備えていてもよい。

なお、遠方送信情報信号処理手段は、例えば、入力された遠方送信情報シンボルを逆フーリエ変換してＯＦＤＭシンボルを生成する第３逆フーリエ変換手段（例えば、ＩＦＦＴ処理部５０６−３）と、第３逆フーリエ変換手段によって生成されたＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域における拡張処理を施す第２時間領域拡張手段（例えば、サイクリックエクステンション部１２０２）と、第２時間領域拡張手段による拡張処理の結果得られる拡張ＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域の窓関数による波形整形処理を行う第２波形整形処理手段（ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部１２０３）とを含む。

本発明は、上記の実施形態および実施例に好適に開示されているが、本発明は、それらには限定されず、当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形を行うことが可能である。

この出願は、２０１１年２月２２日に出願された日本特許出願２０１１−３６２３３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、送信帯域以外の帯域への与干渉を抑圧して無線信号を送信する必要がある装置、方法、プログラムであれば好適に適用可能である。

Claims (11)

1. 送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、前記送信情報シンボルと切り離して波形整形する与干渉抑圧信号波形整形手段を備える
   ことを特徴とする無線送信装置。
2. 前記与干渉抑圧信号波形整形手段は、与干渉抑圧信号を、時間領域の窓関数により波形整形する
   請求項１に記載の無線送信装置。
3. 入力された前記送信情報シンボルと生成した前記与干渉抑圧信号とを分離して出力する与干渉抑圧信号生成分離手段と、
   前記与干渉抑圧信号生成分離手段から入力される前記送信情報シンボルに対して、所定の第１の信号処理を施すことによって送信情報信号を生成する送信情報信号処理手段と、
   前記与干渉抑圧信号生成分離手段から入力される前記与干渉抑圧信号に対して、波形整形処理を含む所定の第２の信号処理を施すことによって波形整形与干渉抑圧信号を生成する与干渉抑圧信号処理手段と、
   前記送信情報信号と前記波形整形与干渉抑圧信号とを合成する合成手段とを備える
   請求項１または請求項２に記載の無線送信装置。
4. 窓関数は、少なくとも送信ＯＦＤＭ情報シンボル間の信号を処理する
   請求項２に記載の無線送信装置。
5. 前記送信情報信号処理手段は、
   前記送信情報シンボルを逆フーリエ変換することによって、ＯＦＤＭシンボルを生成する第１逆フーリエ変換手段と、
   前記第１逆フーリエ変換手段によって生成されたＯＦＤＭシンボルに、ゼロパディングガードインターバルを付加するゼロパディング挿入手段とを含む
   請求項３に記載の無線送信装置。
6. 前記与干渉抑圧信号処理手段は、
   前記与干渉抑圧信号を逆フーリエ変換することによって、ＯＦＤＭシンボルを生成する第２逆フーリエ変換手段と、
   前記第２逆フーリエ変換手段によって生成されたＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域における拡張処理を施す第１時間領域拡張手段と、
   前記拡張処理の結果得られる拡張ＯＦＤＭシンボルに対して、時間領域の窓関数による波形整形処理を施す第１波形整形処理手段とを含む
   請求項３または請求項５に記載の無線送信装置。
7. 前記第１波形整形処理手段は、ナイキストの第１基準を満たすロールオフフィルタ特性に基づいて、時間領域の波形整形処理を行う
   請求項６に記載の無線送信装置。
8. 入力された前記送信情報シンボルを、送信帯域において与干渉回避帯域から遠方に周波数マッピングされる遠方送信情報シンボルと、送信帯域において与干渉回避帯域の近傍に周波数マッピングされる近傍送信情報シンボルとに分離するサブキャリアマッピング手段と、
   前記遠方送信情報シンボルに対して、波形整形処理を含む所定の第３の信号処理を施す遠方送信情報信号処理手段とを備え、
   前記与干渉抑圧信号生成分離手段は、前記与干渉抑圧信号として、前記近傍送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する信号を生成し、
   前記送信情報信号処理手段は、前記与干渉抑圧信号生成分離手段から供給される前記近傍送信情報シンボルを入力し、入力された前記近傍送信情報シンボルに対して、所定の第４の信号処理を施す
   請求項３から請求項７のうちのいずれか１項に記載の無線送信装置。
9. 送信情報信号処理手段から供給される、前記第４の信号処理の結果得られる信号である近傍送信情報信号と、前記第２の信号処理の結果得られる信号である波形整形与干渉抑圧信号と、遠方送信情報信号処理手段から供給される、前記第３の信号処理の結果得られる信号である波形整形遠方送信情報信号とを入力し、入力された送信情報信号と波形整形与干渉抑圧信号とを合成する合成手段を備える
   請求項８に記載の無線送信装置。
10. 送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、前記送信情報シンボルと切り離して波形整形する
    ことを特徴とする無線送信方法。
11. コンピュータに、
    送信情報シンボルによる所望送信帯域外の漏洩電力を抑圧する与干渉抑圧信号を、前記送信情報シンボルと切り離して波形整形する処理
    を実行させるための無線送信プログラム。

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