JP4323669B2 - データ伝送装置及びデータ伝送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiple)変調方式を用いた移動体通信システムにおける携帯電話機や、携帯電話機能及びコンピュータ機能を備えた情報端末装置等の移動局装置、又は移動局装置と無線通信を行う基地局装置等に適用され、伝送効率の向上又はピーク抑圧を行うことが可能なデータ伝送装置及びデータ伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のデータ伝送装置及びデータ伝送方法としては、特開平１１−１７６４３号公報に記載されているものがある。
【０００３】
図９は、従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
最初にＯＦＤＭ変調方式では、図１０に示すように、マルチキャリアｆ１〜ｆｎにおける隣同士のキャリア周波数信号ｆ１及びｆ２において、波線で示すように一方のキャリア周波数信号ｆ１のピークレベル点に他方のキャリア周波数信号ｆ２の０レベル点が同一周波数軸上に重なるように配置されている。
【０００５】
また、ピークレベル点と０レベル点とが重なる周波数間隔は、等間隔であり、シンボルレートの逆数の周波数間隔となっている。例えば１μｓｅｃのシンボルレートだと１ＭＨｚ毎の周波数間隔となっている。
【０００６】
このような複数のキャリア周波数信号ｆ１〜ｆｎが存在する中央の信号伝送帯域１００１の他に、帯域１００１外への電力漏洩を押さえるために、キャリアを乗せない周波数帯域であるガード周波数帯域１００２，１００３を設けている。これによって、帯域１００１外の他の通信に影響を与えないように成されている。
【０００７】
このようなＯＦＤＭ変調方式を用いた図９に示す移動体通信システムは、２ユーザ対応の場合の基地局装置９００と、２ユーザの第１及び第２移動局装置９０１，９０２とを備えて構成されている。
【０００８】
基地局装置９００は、送信部９０３と、第１及び第２受信部９０４，９０５を備えるが、受信部９０４，９０５においては双方とも同一構成なので、第１受信部９０４を代表して説明し、また、移動局装置９０１，９０２では、第１移動局装置９０２を代表して説明する。
【０００９】
送信部９０３は、Ｓ／Ｐ(Serial/Parallel)変換部９１１，９１２と、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)部９１３と、変調部９１４とを備えて構成されている。
【００１０】
第１受信部９０４は、フィルタ部９２１と、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)部９２２と、Ｐ／Ｓ(Parallel/Serial)変換部９２３とを備えて構成されている。
【００１１】
また、送信部９０３の変調部９１４の出力信号は、サーキュレータ９１５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ９１５を介してフィルタ部９２１へ出力されるようになっている。
【００１２】
第１移動局装置９０１は、Ｓ／Ｐ変換部９３１と、ＩＦＦＴ部９３３と、変調部９３４と、ＦＦＴ部９４２と、Ｐ／Ｓ変換部９４３とを備えて構成されている。
【００１３】
また、変調部９３４の出力信号は、サーキュレータ９３５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ９３５を介してＦＦＴ部９４２へ出力されるようになっている。
【００１４】
このような構成において、基地局装置９００から第１及び第２移動局装置９０１，９０２へ送信データＤＡ，ＤＢが送信される場合、Ｓ／Ｐ変換部９１１，９１２でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部９１３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部９１４で変調された後、サーキュレータ９１５を介してアンテナから送信される。
【００１５】
この送信信号は、第１移動局装置９０１のアンテナで受信され、サーキュレータ９３５を介してＦＦＴ部９４２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部９４３でシリアル変換されることによって受信データＤＡが得られる。
【００１６】
第１移動局装置９０１から基地局装置９００へ送信データＵＡが送信される場合、Ｓ／Ｐ変換部９３１でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部９３３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部９３４で変調された後、サーキュレータ９３５を介してアンテナから送信される。
【００１７】
この送信信号は、基地局装置９００のアンテナで受信され、サーキュレータ９１５を介してフィルタ部９２１で所定の周波数信号のみが通過させられ、ＦＦＴ部９２２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部９２３でシリアル変換されることによって受信データＵＡが得られる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置においては、ガード周波数帯域１００２，１００３が信号の伝送に使用できないので、その分、周波数の利用率が下がるという問題がある。
【００１９】
また、ＯＦＤＭ変調方式においては、同じキャリア周波数信号が重なった場合、振幅（ピーク）が４倍になるのでピーク対平均電力が大きいが、少数のキャリアをピーク抑圧用に割り当てることで、それを減少させている。しかし、ピーク抑圧用のキャリアを設けると、更に周波数利用効率が下がるという問題がある。
【００２０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、周波数利用効率を向上することができ、同時にピーク抑圧を行うことができるデータ伝送装置及びデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ伝送装置は、送信側に、送信データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、前記逆フーリエ変換後のＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように、他の送信データを帯域制限する第１フィルタ手段と、この第１フィルタ手段で帯域制限された帯域制限信号のスペクトルを、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工する第２フィルタ手段と、この第２フィルタ手段でスペクトルを加工された帯域制限信号と前記ＯＦＤＭ変調信号とを加算する加算手段と、を具備し、受信側に、送信されてきた前記帯域制限信号のみを通過させる第３フィルタ手段と、この第３フィルタ手段を通過した受信帯域制限信号に対して、前記加工の逆加工を行う第４フィルタ手段と、を具備する、構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、ガード周波数帯域も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。また、ガード周波数帯域に信号を重畳する場合、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の両端に重ならないように重畳され、この信号でピーク抑圧を行うこともできる。また、この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号と共に受信した帯域制限信号のみを抽出することができる。また、この構成によれば、送信時のＯＦＤＭ変調信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００２５】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、第１フィルタ手段は、拡散データを、ガード周波数帯域に重畳されるように帯域制限する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、帯域制限信号として拡散データを用いることで、帯域制限信号は、より干渉に強くなり品質が向上する。
【００２９】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、帯域制限信号をマルチキャリア化する手段を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、帯域制限信号がマルチキャリア化されるので、ＯＦＤＭ変調信号に隣接する帯域に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００３１】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、ＯＦＤＭ変調信号の合成振幅に応じて、前記合成振幅を抑制するピーク抑圧用信号を生成する生成手段と、前記生成されたピーク抑圧用信号を、ガード周波数帯域に重畳する手段とを具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【００３３】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、ピーク抑圧用信号をガード周波数帯域に重畳する際に、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に配置されるように行う構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に近いサブキャリアは、元々ＯＦＤＭ変調信号からの干渉が大きいので品質が悪いが、ピーク抑圧信号自体は意味がないので復調しなくて良いため、品質が悪くても問題とならない。これによって、ＯＦＤＭ変調信号の帯域から離れた干渉の小さいサブキャリアに任意の情報を載せることができ、その情報の伝送品質を確保することができる。
【００３５】
本発明の移動局装置は、上記いずれかと同構成のデータ伝送装置を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、移動局装置において、上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
本発明の基地局装置は、上記いずれかと同構成のデータ伝送装置を具備する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、基地局装置において、上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
本発明のデータ伝送方法は、送信側で、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように帯域制限した帯域制限信号のスペクトルを、前記ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工し、スペクトルを加工した後のＯＦＤＭ変調信号を前記ＯＦＤＭ変調信号に重畳して送信し、受信側で、送信されてきた前記帯域制限信号に対して前記加工の逆加工を行って受信信号を得る、ようにした。
【００４０】
この方法によれば、ＯＦＤＭ変調信号の隣接帯域も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。また、前記の隣接帯域に信号を重畳する場合、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の両端には重ならないように重畳され、この信号でピーク抑圧を行うこともできる。また、この方法によれば、送信時のＯＦＤＭ変調信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００４３】
本発明のデータ伝送方法は、上記方法において、帯域制限信号をマルチキャリア化するようにした。
【００４４】
この方法によれば、帯域制限信号がマルチキャリア化されるので、ＯＦＤＭ変調信号に隣接する帯域に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００４５】
本発明のデータ伝送方法は、上記方法において、帯域制限信号の全て又は一部を、ＯＦＤＭ変調信号のピーク抑圧用に用いるようにした。
【００４６】
この方法によれば、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図１に示す移動体通信システムは、２ユーザ対応の場合の基地局装置１００と、２ユーザの第１及び第２移動局装置１０１，１０２とを備えて構成されている。
【００５０】
基地局装置１００は、送信部１０３と、第１及び第２受信部１０４，１０５を備えるが、受信部１０４，１０５においては双方とも同一構成なので、第１受信部１０４を代表して説明し、また、移動局装置１０１，１０２では、第１移動局装置１０２を代表して説明する。
【００５１】
送信部１０３は、Ｓ／Ｐ変換部１１１，１１２と、ＩＦＦＴ部１１３と、変調部１１４と、拡散部１１６と、帯域制限フィルタ部１１７と、加算部１１８とを備えて構成されている。
【００５２】
第１受信部１０４は、フィルタ部１２１と、ＦＦＴ部１２２と、Ｐ／Ｓ変換部１２３とを備えて構成されている。
【００５３】
また、送信部１０３の変調部１１４の出力信号は、サーキュレータ１１５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ１１５を介してフィルタ部１２１へ出力されるようになっている。
【００５４】
第１移動局装置１０１は、Ｓ／Ｐ変換部１３１と、ＩＦＦＴ部１３３と、変調部１３４と、ＦＦＴ部１４２と、Ｐ／Ｓ変換部１４３と、受信フィルタ部１４４と、復調部１４５と、逆拡散部１４６と、レイク受信部１４７とを備えて構成されている。
【００５５】
また、変調部１３４の出力信号は、サーキュレータ１３５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ１３５を介してＦＦＴ部１４２及び受信フィルタ部１４４へ出力されるようになっている。
【００５６】
このような構成において、基地局装置１００から第１及び第２移動局装置１０１，１０２へデータを送信する場合の動作を説明する。
【００５７】
送信データＤＡ，ＤＢが、Ｓ／Ｐ変換部１１１，１１２でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部１１３で、ガード周波数帯域２０２，２０３を形成するための０データと共に逆フーリエ変換される。
【００５８】
この逆フーリエ変換によって、図２に示す信号伝送帯域２０１のマルチキャリアに各々の送信信号が重畳され、ＯＦＤＭ変調信号が出力される。
【００５９】
また、報知情報ＭＥが、拡散部１１６で拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７で、図２に示すガード周波数帯域２０２（又は２０３）となるように帯域制限が行われる。この帯域制限によって、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥが重畳されることになる。
【００６０】
この帯域制限信号とＯＦＤＭ変調信号とが加算部１１８で加算された後、変調部１１４で変調され、サーキュレータ１１５を介してアンテナから送信される。
【００６１】
この送信信号が、第１移動局装置１０１のアンテナで受信され、サーキュレータ１３５を介してＦＦＴ部１４２及び受信フィルタ部１４４へ出力される。
【００６２】
ＦＦＴ部１４２では、受信信号がフーリエ変換されることによって復調され、この復調信号がＰ／Ｓ変換部１４３でシリアル変換される。これによって受信データＤＡが得られる。
【００６３】
また、受信フィルタ部１４４では、受信信号からガード周波数帯域２０２（又は２０３）の信号が通過され、この通過信号が復調部１４５で復調された後、逆拡散部１４６で逆拡散され、更にレイク受信部１４７でレイク受信されることによって報知情報ＭＥが得られる。
【００６４】
一方、第１移動局装置１０１から基地局装置１００へ送信データＵＡが送信される場合、送信データＵＡがＳ／Ｐ変換部１３１でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部１３３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部１３４で変調された後、サーキュレータ１３５を介してアンテナから送信される。
【００６５】
この送信信号は、基地局装置１００のアンテナで受信され、サーキュレータ１１５を介してフィルタ部１２１で所定の周波数信号のみが通過させられ、ＦＦＴ部１２２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部１２３でシリアル変換されることによって受信データＵＡが得られる。
【００６６】
このように、実施の形態１のデータ伝送装置によれば、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥを重畳するようにしたので、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。
【００６７】
また、図２に示すように、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥを重畳する場合、信号伝送帯域２０１の両端には重ならないように重畳し、ＭＥの伝送の替わりにピーク抑圧を行うこともできる。
【００６８】
また、上記では、報知情報ＭＥを片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳する例を説明したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３に重畳するようにしてもよい。
【００６９】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号は、報知情報ＭＥに限らず、どのような情報でも良い。
【００７０】
また、送信側ではＯＦＤＭ変調信号と帯域制限された報知情報ＭＥである帯域制限信号とを同じアンテナから送信し、受信側では同じアンテナで受信するようにしているので、フェージング相関が大きく、それほど劣悪なＣＩＲ（信号対干渉比）にはならず、これによって、ある程度の品質でデータが伝送できる。
【００７１】
また、帯域制限信号として、特に上記のようにＣＤＭＡ信号を用いることで、帯域制限信号は、より干渉に強くなり品質が向上する。
【００７２】
また、上記では、拡散部１１６によって拡散を行うＣＤＭＡの例を示したが、どのような多重及び変調方式でも良い。
【００７３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００７４】
但し、この図３に示す実施の形態２において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
図３に示す実施の形態２が図１に示した実施の形態１と異なる点は、基地局装置３００において、帯域制限フィルタ部１１７と加算部１１８との間に、スペクトラムカラーリングフィルタ部３１０を接続し、また、第１移動局装置３０１において、受信フィルタ部１４４と復調部１４５との間に、スペクトラムデカラーリングフィルタ部３１１を接続したことにある。
【００７６】
本実施の形態２の要点は、図４に示す信号伝送帯域２０１では、中心に近づくほどに干渉が大きくなるので、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳される帯域制限信号（帯域制限された報知情報ＭＥ）の電力を、４０１で示すように信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きくして送信し、受信側で逆にして受けることによって、帯域制限信号の干渉が少なくなるようにしたことにある。
【００７７】
即ち、スペクトラムカラーリングフィルタ部３１０は、帯域制限フィルタ部１１７から出力される帯域制限信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きく加工して通過させる。
【００７８】
また、スペクトラムデカラーリングフィルタ部３１１は、受信フィルタ部１４４を介して受信された帯域制限信号を、上記加工の逆加工して通過させる。この逆加工によって受信帯域制限信号が元の平坦な周波数スペクトルに戻る。
【００７９】
このように、実施の形態２のデータ伝送装置によれば、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳される帯域制限信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにした。
【００８０】
これによって、送信時の信号伝送帯域２０１の信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００８１】
また、上記では、報知情報ＭＥを片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳する例を説明したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３に重畳するようにしてもよい。
【００８２】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号は、報知情報ＭＥに限らず、どのような情報でも良い。
【００８３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００８４】
但し、この図５に示す実施の形態３において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
図５に示す実施の形態３が図１に示した実施の形態１と異なる点は、図６に示すように、帯域制限を行ってガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号を、符号６０１〜６０６で示すようにマルチキャリア化したことにある。
【００８６】
図６に示す例は、一方のガード周波数帯域２０２に３つのサブキャリア信号６０１〜６０３を、他方のガード周波数帯域２０３に３つのサブキャリア信号６０４〜６０６を重畳したケースである。
【００８７】
図５に示す移動体通信システムは、片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に、報知情報ＭＥを２つのサブキャリア信号に変換して重畳する構成例である。
【００８８】
即ち、基地局装置５００においては、報知情報ＭＥが入力されるＳ／Ｐ変換部４０１を備え、このＳ／Ｐ変換部４０１に拡散部１１６ａ，１１６ｂ及び帯域制限フィルタ部１１７ａ，１１７ｂを並列に接続し、一方の系列の帯域制限フィルタ部１１７ｂに周波数シフト部４０２を接続し、この周波数シフト部４０２と他方の系列の帯域制限フィルタ部１１７ａとを加算部４０３で接続し、更に加算部４０３と加算部１１８とを接続した。
【００８９】
第１移動局装置５０１においては、２系列の受信フィルタ部１４４ａ，１４４ｂと、復調部１４５ａ，１４５ｂと、逆拡散部１４６ａ，１４６ｂと、レイク受信部１４７ａ，１４７ｂとを備え、これらレイク受信部１４７ａ，１４７ｂをＰ／Ｓ変換部４０４に接続した。
【００９０】
このような構成において、まず、基地局装置５００において、報知情報ＭＥをＳ／Ｐ変換部４０１でパラレルに変換され、この変換された信号が一方の系列の拡散部１１６ａで拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７ａでガード周波数帯域２０２（又は２０３）を２分割した内の１つの帯域となるように帯域制限される。
【００９１】
同様に、変換された信号が他方の系列の拡散部１１６ｂで拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７ｂでガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、周波数シフト部４０２へ出力される。
【００９２】
周波数シフト部４０２では、その帯域制限信号の周波数がシフトされる。このシフトは、他の帯域制限フィルタ部１１７ａでの帯域制限信号が重畳される一方の２分割帯域と異なる他方の２分割帯域に重畳されるように行われる。
【００９３】
次に、第１移動局装置５０１において、一方の受信系列の受信フィルタ部１４４ａで、受信信号から一方の送信系列の帯域制限信号が通過され、この通過信号が復調部１４５ａで復調された後、逆拡散部１４６ａで逆拡散され、更にレイク受信部１４７ａでレイク受信される。
【００９４】
同様に、他方の受信系列の受信フィルタ部１４４ｂで、受信信号から他方の送信系列の帯域制限信号が通過され、この通過信号が復調部１４５ｂで復調された後、逆拡散部１４６ｂで逆拡散され、更にレイク受信部１４７ｂでレイク受信される。
【００９５】
これらレイク受信された信号が、Ｐ／Ｓ変換部でシリアル信号に変換されることによって報知情報ＭＥが得られる。
【００９６】
このように、実施の形態３のデータ伝送装置によれば、帯域制限を行ってガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号をマルチキャリア化したので、ガード周波数帯域２０２，２０３に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００９７】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳される各サブキャリア信号の電力を、図７に示すように、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなるもの程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにしてもよい。
【００９８】
これは、実施の形態２で説明したように、各サブキャリア信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなるもの程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにするものである。
【００９９】
これによって、各サブキャリア信号に変調された信号の品質を同等にすることができる。
【０１００】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０１０１】
但し、この図８に示す実施の形態４において図１の実施の形態１及び図５の実施の形態３の各部に対応する部分には同一符号を付す。
【０１０２】
図８に示す実施の形態４の特徴は、第１及び第２移動局装置１０１，１０２においては同一構成であるが、基地局装置８００において、ＩＦＦＴ部１１３と加算部１１８との間にバッファ部８０１を接続し、バッファ部８０１にピーク抑圧用信号生成部８０２を接続し、ピーク抑圧用信号生成部８０２に帯域制限フィルタ部８０３を接続し、また、帯域制限フィルタ部１１７に実施の形態３で説明した周波数シフト部４０２を接続し、周波数シフト部４０２と帯域制限フィルタ部８０３とを加算部８０４に接続し、この加算部８０４を加算部１１８に接続して構成したことにある。
【０１０３】
このような構成において、ＩＦＦＴ部１１３から出力されるＯＦＤＭ変調信号がバッファ部８０１に蓄積される。この蓄積されたＯＦＤＭ変調信号の合成振幅（合成ピーク）に応じて、ピーク抑圧用信号生成部８０２からピーク抑圧用信号が生成される。このピーク抑圧用信号は、その合成振幅を所定レベルまで下げるものである。
【０１０４】
ピーク抑圧用信号は、帯域制限フィルタ部８０３で、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、加算部１１８へ出力される。
【０１０５】
一方、拡散部１１６から出力される拡散信号は、帯域制限フィルタ部１１７でガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、周波数シフト部４０２へ出力される。
【０１０６】
周波数シフト部４０２では、その帯域制限信号の周波数がシフトされる。このシフトは、他の帯域制限フィルタ部８０３での帯域制限信号が重畳される一方の２分割帯域と異なる他方の２分割帯域に重畳されるように行われる。
【０１０７】
この後、加算部８０４で、ピーク抑圧用信号と帯域制限信号とが加算され、この加算信号が、加算部１１８でバッファ部８０１から出力されるＯＦＤＭ変調信号と加算され、変調部１１４へ出力される。以降の動作は実施の形態１と同様である。
【０１０８】
このように、実施の形態４のデータ伝送装置によれば、ＯＦＤＭ変調信号の合成振幅を抑制するピーク抑圧用信号を、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）を２分割した内の一方の２分割帯域に重畳し、報知情報Ｍを他方の２分割帯域に重畳して送信するようにした。
【０１０９】
これによって、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号が重畳される信号伝送帯域２０１に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【０１１０】
この実施の形態４では、報知情報ＭＥを片側のガード周波数帯域２０２（又は２０３）の２分割されたサブキャリアのうち一方に重畳し、他方にピーク抑圧用信号を重畳する例を示したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３を複数のサブキャリアに分けて使用しても良く、その内の何れをピーク抑圧用に使用しても良く、また全てをピーク抑圧用に使用しても良い。
【０１１１】
また、信号伝送帯域２０１に近いサブキャリアをピーク抑圧に用いるようにしてもよい。このようにすれば、信号伝送帯域２０１に近いサブキャリアは、元々ＯＦＤＭ変調信号からの干渉が大きいので品質が悪いが、ピーク抑圧信号自体は意味がないので復調しなくて良いため、品質が悪くても問題とならない。
【０１１２】
これによって、信号伝送帯域２０１から離れた干渉の小さいサブキャリアに報知情報ＭＥ等の情報を載せることができ、その情報の伝送品質を確保することができる。
【０１１３】
なお、以上説明した実施の形態１〜４において、移動局装置と基地局装置との発明の特徴構成は、互いに逆であってもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周波数利用効率を向上することができ、同時にピーク抑圧を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図３】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図５】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図７】実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される他の信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図８】本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図９】従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【符号の説明】
１００，３００，５００，８００ 基地局装置
１０１，３０１，５０１ 第１移動局装置
１０２，３０２，５０２ 第２移動局装置
１１３ ＩＦＦＴ部
１１６，１１６ａ，１１６ｂ 拡散部
１１７，１１７ａ，１１７ｂ，８０３ 帯域制限フィルタ部
１１８，４０３，８０４ 加算部
１４４，１４４ａ，１４４ｂ 受信フィルタ部
２０１ 信号伝送帯域
２０２，２０３ ガード周波数帯域
３１０ スペクトラムカラーリングフィルタ部
６０１〜６０６，７０１〜７０６ 帯域制限信号
４０２ 周波数シフト部
８０１ バッファ部
８０２ ピーク抑圧用信号生成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiple)変調方式を用いた移動体通信システムにおける携帯電話機や、携帯電話機能及びコンピュータ機能を備えた情報端末装置等の移動局装置、又は移動局装置と無線通信を行う基地局装置等に適用され、伝送効率の向上又はピーク抑圧を行うことが可能なデータ伝送装置及びデータ伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のデータ伝送装置及びデータ伝送方法としては、特開平１１−１７６４３号公報に記載されているものがある。
【０００３】
図９は、従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
最初にＯＦＤＭ変調方式では、図１０に示すように、マルチキャリアｆ１〜ｆｎにおける隣同士のキャリア周波数信号ｆ１及びｆ２において、波線で示すように一方のキャリア周波数信号ｆ１のピークレベル点に他方のキャリア周波数信号ｆ２の０レベル点が同一周波数軸上に重なるように配置されている。
【０００５】
また、ピークレベル点と０レベル点とが重なる周波数間隔は、等間隔であり、シンボルレートの逆数の周波数間隔となっている。例えば１μｓｅｃのシンボルレートだと１ＭＨｚ毎の周波数間隔となっている。
【０００６】
このような複数のキャリア周波数信号ｆ１〜ｆｎが存在する中央の信号伝送帯域１００１の他に、帯域１００１外への電力漏洩を押さえるために、キャリアを乗せない周波数帯域であるガード周波数帯域１００２，１００３を設けている。これによって、帯域１００１外の他の通信に影響を与えないように成されている。
【０００７】
このようなＯＦＤＭ変調方式を用いた図９に示す移動体通信システムは、２ユーザ対応の場合の基地局装置９００と、２ユーザの第１及び第２移動局装置９０１，９０２とを備えて構成されている。
【０００８】
基地局装置９００は、送信部９０３と、第１及び第２受信部９０４，９０５を備えるが、受信部９０４，９０５においては双方とも同一構成なので、第１受信部９０４を代表して説明し、また、移動局装置９０１，９０２では、第１移動局装置９０２を代表して説明する。
【０００９】
送信部９０３は、Ｓ／Ｐ(Serial/Parallel)変換部９１１，９１２と、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)部９１３と、変調部９１４とを備えて構成されている。
【００１０】
第１受信部９０４は、フィルタ部９２１と、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)部９２２と、Ｐ／Ｓ(Parallel/Serial)変換部９２３とを備えて構成されている。
【００１１】
また、送信部９０３の変調部９１４の出力信号は、サーキュレータ９１５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ９１５を介してフィルタ部９２１へ出力されるようになっている。
【００１２】
第１移動局装置９０１は、Ｓ／Ｐ変換部９３１と、ＩＦＦＴ部９３３と、変調部９３４と、ＦＦＴ部９４２と、Ｐ／Ｓ変換部９４３とを備えて構成されている。
【００１３】
また、変調部９３４の出力信号は、サーキュレータ９３５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ９３５を介してＦＦＴ部９４２へ出力されるようになっている。
【００１４】
このような構成において、基地局装置９００から第１及び第２移動局装置９０１，９０２へ送信データＤＡ，ＤＢが送信される場合、Ｓ／Ｐ変換部９１１，９１２でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部９１３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部９１４で変調された後、サーキュレータ９１５を介してアンテナから送信される。
【００１５】
この送信信号は、第１移動局装置９０１のアンテナで受信され、サーキュレータ９３５を介してＦＦＴ部９４２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部９４３でシリアル変換されることによって受信データＤＡが得られる。
【００１６】
第１移動局装置９０１から基地局装置９００へ送信データＵＡが送信される場合、Ｓ／Ｐ変換部９３１でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部９３３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部９３４で変調された後、サーキュレータ９３５を介してアンテナから送信される。
【００１７】
この送信信号は、基地局装置９００のアンテナで受信され、サーキュレータ９１５を介してフィルタ部９２１で所定の周波数信号のみが通過させられ、ＦＦＴ部９２２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部９２３でシリアル変換されることによって受信データＵＡが得られる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置においては、ガード周波数帯域１００２，１００３が信号の伝送に使用できないので、その分、周波数の利用率が下がるという問題がある。
【００１９】
また、ＯＦＤＭ変調方式においては、同じキャリア周波数信号が重なった場合、振幅（ピーク）が４倍になるのでピーク対平均電力が大きいが、少数のキャリアをピーク抑圧用に割り当てることで、それを減少させている。しかし、ピーク抑圧用のキャリアを設けると、更に周波数利用効率が下がるという問題がある。
【００２０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、周波数利用効率を向上することができ、同時にピーク抑圧を行うことができるデータ伝送装置及びデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ伝送装置は、送信側に、送信データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、前記逆フーリエ変換後のＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように、他の送信データを帯域制限する第１フィルタ手段と、この第１フィルタ手段で帯域制限された帯域制限信号のスペクトルを、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工する第２フィルタ手段と、この第２フィルタ手段でスペクトルを加工された帯域制限信号と前記ＯＦＤＭ変調信号とを加算する加算手段と、を具備し、受信側に、送信されてきた前記帯域制限信号のみを通過させる第３フィルタ手段と、この第３フィルタ手段を通過した受信帯域制限信号に対して、前記加工の逆加工を行う第４フィルタ手段と、を具備する、構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、ガード周波数帯域も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。また、ガード周波数帯域に信号を重畳する場合、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の両端に重ならないように重畳され、この信号でピーク抑圧を行うこともできる。また、この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号と共に受信した帯域制限信号のみを抽出することができる。また、この構成によれば、送信時のＯＦＤＭ変調信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００２５】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、第１フィルタ手段は、拡散データを、ガード周波数帯域に重畳されるように帯域制限する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、帯域制限信号として拡散データを用いることで、帯域制限信号は、より干渉に強くなり品質が向上する。
【００２９】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、帯域制限信号をマルチキャリア化する手段を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、帯域制限信号がマルチキャリア化されるので、ＯＦＤＭ変調信号に隣接する帯域に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００３１】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、ＯＦＤＭ変調信号の合成振幅に応じて、前記合成振幅を抑制するピーク抑圧用信号を生成する生成手段と、前記生成されたピーク抑圧用信号を、ガード周波数帯域に重畳する手段とを具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【００３３】
本発明のデータ伝送装置は、上記構成において、ピーク抑圧用信号をガード周波数帯域に重畳する際に、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に配置されるように行う構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に近いサブキャリアは、元々ＯＦＤＭ変調信号からの干渉が大きいので品質が悪いが、ピーク抑圧信号自体は意味がないので復調しなくて良いため、品質が悪くても問題とならない。これによって、ＯＦＤＭ変調信号の帯域から離れた干渉の小さいサブキャリアに任意の情報を載せることができ、その情報の伝送品質を確保することができる。
【００３５】
本発明の移動局装置は、上記いずれかと同構成のデータ伝送装置を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、移動局装置において、上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
本発明の基地局装置は、上記いずれかと同構成のデータ伝送装置を具備する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、基地局装置において、上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
本発明のデータ伝送方法は、送信側で、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように帯域制限した帯域制限信号のスペクトルを、前記ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工し、スペクトルを加工した後のＯＦＤＭ変調信号を前記ＯＦＤＭ変調信号に重畳して送信し、受信側で、送信されてきた前記帯域制限信号に対して前記加工の逆加工を行って受信信号を得る、ようにした。
【００４０】
この方法によれば、ＯＦＤＭ変調信号の隣接帯域も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。また、前記の隣接帯域に信号を重畳する場合、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の両端には重ならないように重畳され、この信号でピーク抑圧を行うこともできる。また、この方法によれば、送信時のＯＦＤＭ変調信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００４３】
本発明のデータ伝送方法は、上記方法において、帯域制限信号をマルチキャリア化するようにした。
【００４４】
この方法によれば、帯域制限信号がマルチキャリア化されるので、ＯＦＤＭ変調信号に隣接する帯域に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００４５】
本発明のデータ伝送方法は、上記方法において、帯域制限信号の全て又は一部を、ＯＦＤＭ変調信号のピーク抑圧用に用いるようにした。
【００４６】
この方法によれば、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図１に示す移動体通信システムは、２ユーザ対応の場合の基地局装置１００と、２ユーザの第１及び第２移動局装置１０１，１０２とを備えて構成されている。
【００５０】
基地局装置１００は、送信部１０３と、第１及び第２受信部１０４，１０５を備えるが、受信部１０４，１０５においては双方とも同一構成なので、第１受信部１０４を代表して説明し、また、移動局装置１０１，１０２では、第１移動局装置１０２を代表して説明する。
【００５１】
送信部１０３は、Ｓ／Ｐ変換部１１１，１１２と、ＩＦＦＴ部１１３と、変調部１１４と、拡散部１１６と、帯域制限フィルタ部１１７と、加算部１１８とを備えて構成されている。
【００５２】
第１受信部１０４は、フィルタ部１２１と、ＦＦＴ部１２２と、Ｐ／Ｓ変換部１２３とを備えて構成されている。
【００５３】
また、送信部１０３の変調部１１４の出力信号は、サーキュレータ１１５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ１１５を介してフィルタ部１２１へ出力されるようになっている。
【００５４】
第１移動局装置１０１は、Ｓ／Ｐ変換部１３１と、ＩＦＦＴ部１３３と、変調部１３４と、ＦＦＴ部１４２と、Ｐ／Ｓ変換部１４３と、受信フィルタ部１４４と、復調部１４５と、逆拡散部１４６と、レイク受信部１４７とを備えて構成されている。
【００５５】
また、変調部１３４の出力信号は、サーキュレータ１３５を介してアンテナから送信され、アンテナでの受信信号はサーキュレータ１３５を介してＦＦＴ部１４２及び受信フィルタ部１４４へ出力されるようになっている。
【００５６】
このような構成において、基地局装置１００から第１及び第２移動局装置１０１，１０２へデータを送信する場合の動作を説明する。
【００５７】
送信データＤＡ，ＤＢが、Ｓ／Ｐ変換部１１１，１１２でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部１１３で、ガード周波数帯域２０２，２０３を形成するための０データと共に逆フーリエ変換される。
【００５８】
この逆フーリエ変換によって、図２に示す信号伝送帯域２０１のマルチキャリアに各々の送信信号が重畳され、ＯＦＤＭ変調信号が出力される。
【００５９】
また、報知情報ＭＥが、拡散部１１６で拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７で、図２に示すガード周波数帯域２０２（又は２０３）となるように帯域制限が行われる。この帯域制限によって、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥが重畳されることになる。
【００６０】
この帯域制限信号とＯＦＤＭ変調信号とが加算部１１８で加算された後、変調部１１４で変調され、サーキュレータ１１５を介してアンテナから送信される。
【００６１】
この送信信号が、第１移動局装置１０１のアンテナで受信され、サーキュレータ１３５を介してＦＦＴ部１４２及び受信フィルタ部１４４へ出力される。
【００６２】
ＦＦＴ部１４２では、受信信号がフーリエ変換されることによって復調され、この復調信号がＰ／Ｓ変換部１４３でシリアル変換される。これによって受信データＤＡが得られる。
【００６３】
また、受信フィルタ部１４４では、受信信号からガード周波数帯域２０２（又は２０３）の信号が通過され、この通過信号が復調部１４５で復調された後、逆拡散部１４６で逆拡散され、更にレイク受信部１４７でレイク受信されることによって報知情報ＭＥが得られる。
【００６４】
一方、第１移動局装置１０１から基地局装置１００へ送信データＵＡが送信される場合、送信データＵＡがＳ／Ｐ変換部１３１でパラレル変換された後、ＩＦＦＴ部１３３で０データと共に逆フーリエ変換され、更に変調部１３４で変調された後、サーキュレータ１３５を介してアンテナから送信される。
【００６５】
この送信信号は、基地局装置１００のアンテナで受信され、サーキュレータ１１５を介してフィルタ部１２１で所定の周波数信号のみが通過させられ、ＦＦＴ部１２２でフーリエ変換されることによって復調され、Ｐ／Ｓ変換部１２３でシリアル変換されることによって受信データＵＡが得られる。
【００６６】
このように、実施の形態１のデータ伝送装置によれば、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥを重畳するようにしたので、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）も信号の伝送に使用することができ、これによって周波数利用効率を向上することができる。
【００６７】
また、図２に示すように、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に報知情報ＭＥを重畳する場合、信号伝送帯域２０１の両端には重ならないように重畳し、ＭＥの伝送の替わりにピーク抑圧を行うこともできる。
【００６８】
また、上記では、報知情報ＭＥを片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳する例を説明したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３に重畳するようにしてもよい。
【００６９】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号は、報知情報ＭＥに限らず、どのような情報でも良い。
【００７０】
また、送信側ではＯＦＤＭ変調信号と帯域制限された報知情報ＭＥである帯域制限信号とを同じアンテナから送信し、受信側では同じアンテナで受信するようにしているので、フェージング相関が大きく、それほど劣悪なＣＩＲ（信号対干渉比）にはならず、これによって、ある程度の品質でデータが伝送できる。
【００７１】
また、帯域制限信号として、特に上記のようにＣＤＭＡ信号を用いることで、帯域制限信号は、より干渉に強くなり品質が向上する。
【００７２】
また、上記では、拡散部１１６によって拡散を行うＣＤＭＡの例を示したが、どのような多重及び変調方式でも良い。
【００７３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００７４】
但し、この図３に示す実施の形態２において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
図３に示す実施の形態２が図１に示した実施の形態１と異なる点は、基地局装置３００において、帯域制限フィルタ部１１７と加算部１１８との間に、スペクトラムカラーリングフィルタ部３１０を接続し、また、第１移動局装置３０１において、受信フィルタ部１４４と復調部１４５との間に、スペクトラムデカラーリングフィルタ部３１１を接続したことにある。
【００７６】
本実施の形態２の要点は、図４に示す信号伝送帯域２０１では、中心に近づくほどに干渉が大きくなるので、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳される帯域制限信号（帯域制限された報知情報ＭＥ）の電力を、４０１で示すように信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きくして送信し、受信側で逆にして受けることによって、帯域制限信号の干渉が少なくなるようにしたことにある。
【００７７】
即ち、スペクトラムカラーリングフィルタ部３１０は、帯域制限フィルタ部１１７から出力される帯域制限信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きく加工して通過させる。
【００７８】
また、スペクトラムデカラーリングフィルタ部３１１は、受信フィルタ部１４４を介して受信された帯域制限信号を、上記加工の逆加工して通過させる。この逆加工によって受信帯域制限信号が元の平坦な周波数スペクトルに戻る。
【００７９】
このように、実施の形態２のデータ伝送装置によれば、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳される帯域制限信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなる程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにした。
【００８０】
これによって、送信時の信号伝送帯域２０１の信号に対する帯域制限信号の干渉を小さくすることができ、また、受信時に帯域制限信号を元の平坦な周波数スペクトルに戻すことができる。
【００８１】
また、上記では、報知情報ＭＥを片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に重畳する例を説明したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３に重畳するようにしてもよい。
【００８２】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号は、報知情報ＭＥに限らず、どのような情報でも良い。
【００８３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００８４】
但し、この図５に示す実施の形態３において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
図５に示す実施の形態３が図１に示した実施の形態１と異なる点は、図６に示すように、帯域制限を行ってガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号を、符号６０１〜６０６で示すようにマルチキャリア化したことにある。
【００８６】
図６に示す例は、一方のガード周波数帯域２０２に３つのサブキャリア信号６０１〜６０３を、他方のガード周波数帯域２０３に３つのサブキャリア信号６０４〜６０６を重畳したケースである。
【００８７】
図５に示す移動体通信システムは、片方のガード周波数帯域２０２（又は２０３）に、報知情報ＭＥを２つのサブキャリア信号に変換して重畳する構成例である。
【００８８】
即ち、基地局装置５００においては、報知情報ＭＥが入力されるＳ／Ｐ変換部４０１を備え、このＳ／Ｐ変換部４０１に拡散部１１６ａ，１１６ｂ及び帯域制限フィルタ部１１７ａ，１１７ｂを並列に接続し、一方の系列の帯域制限フィルタ部１１７ｂに周波数シフト部４０２を接続し、この周波数シフト部４０２と他方の系列の帯域制限フィルタ部１１７ａとを加算部４０３で接続し、更に加算部４０３と加算部１１８とを接続した。
【００８９】
第１移動局装置５０１においては、２系列の受信フィルタ部１４４ａ，１４４ｂと、復調部１４５ａ，１４５ｂと、逆拡散部１４６ａ，１４６ｂと、レイク受信部１４７ａ，１４７ｂとを備え、これらレイク受信部１４７ａ，１４７ｂをＰ／Ｓ変換部４０４に接続した。
【００９０】
このような構成において、まず、基地局装置５００において、報知情報ＭＥをＳ／Ｐ変換部４０１でパラレルに変換され、この変換された信号が一方の系列の拡散部１１６ａで拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７ａでガード周波数帯域２０２（又は２０３）を２分割した内の１つの帯域となるように帯域制限される。
【００９１】
同様に、変換された信号が他方の系列の拡散部１１６ｂで拡散された後、帯域制限フィルタ部１１７ｂでガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、周波数シフト部４０２へ出力される。
【００９２】
周波数シフト部４０２では、その帯域制限信号の周波数がシフトされる。このシフトは、他の帯域制限フィルタ部１１７ａでの帯域制限信号が重畳される一方の２分割帯域と異なる他方の２分割帯域に重畳されるように行われる。
【００９３】
次に、第１移動局装置５０１において、一方の受信系列の受信フィルタ部１４４ａで、受信信号から一方の送信系列の帯域制限信号が通過され、この通過信号が復調部１４５ａで復調された後、逆拡散部１４６ａで逆拡散され、更にレイク受信部１４７ａでレイク受信される。
【００９４】
同様に、他方の受信系列の受信フィルタ部１４４ｂで、受信信号から他方の送信系列の帯域制限信号が通過され、この通過信号が復調部１４５ｂで復調された後、逆拡散部１４６ｂで逆拡散され、更にレイク受信部１４７ｂでレイク受信される。
【００９５】
これらレイク受信された信号が、Ｐ／Ｓ変換部でシリアル信号に変換されることによって報知情報ＭＥが得られる。
【００９６】
このように、実施の形態３のデータ伝送装置によれば、帯域制限を行ってガード周波数帯域２０２，２０３に重畳する信号をマルチキャリア化したので、ガード周波数帯域２０２，２０３に複数のサブキャリア信号を重畳することができる。
【００９７】
また、ガード周波数帯域２０２，２０３に重畳される各サブキャリア信号の電力を、図７に示すように、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなるもの程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにしてもよい。
【００９８】
これは、実施の形態２で説明したように、各サブキャリア信号の周波数スペクトルを、信号伝送帯域２０１への隣接部分に近くなるもの程に大きく加工して送信し、受信側で、その加工の逆加工を行うようにするものである。
【００９９】
これによって、各サブキャリア信号に変調された信号の品質を同等にすることができる。
【０１００】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０１０１】
但し、この図８に示す実施の形態４において図１の実施の形態１及び図５の実施の形態３の各部に対応する部分には同一符号を付す。
【０１０２】
図８に示す実施の形態４の特徴は、第１及び第２移動局装置１０１，１０２においては同一構成であるが、基地局装置８００において、ＩＦＦＴ部１１３と加算部１１８との間にバッファ部８０１を接続し、バッファ部８０１にピーク抑圧用信号生成部８０２を接続し、ピーク抑圧用信号生成部８０２に帯域制限フィルタ部８０３を接続し、また、帯域制限フィルタ部１１７に実施の形態３で説明した周波数シフト部４０２を接続し、周波数シフト部４０２と帯域制限フィルタ部８０３とを加算部８０４に接続し、この加算部８０４を加算部１１８に接続して構成したことにある。
【０１０３】
このような構成において、ＩＦＦＴ部１１３から出力されるＯＦＤＭ変調信号がバッファ部８０１に蓄積される。この蓄積されたＯＦＤＭ変調信号の合成振幅（合成ピーク）に応じて、ピーク抑圧用信号生成部８０２からピーク抑圧用信号が生成される。このピーク抑圧用信号は、その合成振幅を所定レベルまで下げるものである。
【０１０４】
ピーク抑圧用信号は、帯域制限フィルタ部８０３で、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、加算部１１８へ出力される。
【０１０５】
一方、拡散部１１６から出力される拡散信号は、帯域制限フィルタ部１１７でガード周波数帯域２０２（又は２０３）を分割した内の１つの帯域となるように帯域制限され、周波数シフト部４０２へ出力される。
【０１０６】
周波数シフト部４０２では、その帯域制限信号の周波数がシフトされる。このシフトは、他の帯域制限フィルタ部８０３での帯域制限信号が重畳される一方の２分割帯域と異なる他方の２分割帯域に重畳されるように行われる。
【０１０７】
この後、加算部８０４で、ピーク抑圧用信号と帯域制限信号とが加算され、この加算信号が、加算部１１８でバッファ部８０１から出力されるＯＦＤＭ変調信号と加算され、変調部１１４へ出力される。以降の動作は実施の形態１と同様である。
【０１０８】
このように、実施の形態４のデータ伝送装置によれば、ＯＦＤＭ変調信号の合成振幅を抑制するピーク抑圧用信号を、ガード周波数帯域２０２（又は２０３）を２分割した内の一方の２分割帯域に重畳し、報知情報Ｍを他方の２分割帯域に重畳して送信するようにした。
【０１０９】
これによって、ＯＦＤＭ変調信号が重なった場合の振幅を押さえることができる。また、ピーク抑圧用信号は、ＯＦＤＭ変調信号が重畳される信号伝送帯域２０１に重畳されないので、従来のようにピーク抑圧用信号を用いた場合に周波数利用効率が下がることが無くなる。
【０１１０】
この実施の形態４では、報知情報ＭＥを片側のガード周波数帯域２０２（又は２０３）の２分割されたサブキャリアのうち一方に重畳し、他方にピーク抑圧用信号を重畳する例を示したが、両側のガード周波数帯域２０２，２０３を複数のサブキャリアに分けて使用しても良く、その内の何れをピーク抑圧用に使用しても良く、また全てをピーク抑圧用に使用しても良い。
【０１１１】
また、信号伝送帯域２０１に近いサブキャリアをピーク抑圧に用いるようにしてもよい。このようにすれば、信号伝送帯域２０１に近いサブキャリアは、元々ＯＦＤＭ変調信号からの干渉が大きいので品質が悪いが、ピーク抑圧信号自体は意味がないので復調しなくて良いため、品質が悪くても問題とならない。
【０１１２】
これによって、信号伝送帯域２０１から離れた干渉の小さいサブキャリアに報知情報ＭＥ等の情報を載せることができ、その情報の伝送品質を確保することができる。
【０１１３】
なお、以上説明した実施の形態１〜４において、移動局装置と基地局装置との発明の特徴構成は、互いに逆であってもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周波数利用効率を向上することができ、同時にピーク抑圧を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図３】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態２に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図５】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図７】実施の形態３に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される他の信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【図８】本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図９】従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置である基地局装置及び移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のＯＦＤＭ変調方式を用いた移動体通信システムにおけるデータ伝送装置で生成される信号伝送帯域及びガード周波数帯域の周波数スペクトラム図
【符号の説明】
１００，３００，５００，８００ 基地局装置
１０１，３０１，５０１ 第１移動局装置
１０２，３０２，５０２ 第２移動局装置
１１３ ＩＦＦＴ部
１１６，１１６ａ，１１６ｂ 拡散部
１１７，１１７ａ，１１７ｂ，８０３ 帯域制限フィルタ部
１１８，４０３，８０４ 加算部
１４４，１４４ａ，１４４ｂ 受信フィルタ部
２０１ 信号伝送帯域
２０２，２０３ ガード周波数帯域
３１０ スペクトラムカラーリングフィルタ部
６０１〜６０６，７０１〜７０６ 帯域制限信号
４０２ 周波数シフト部
８０１ バッファ部
８０２ ピーク抑圧用信号生成部
Claims (10)
- 送信側に、送信データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、前記逆フーリエ変換後のＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように、他の送信データを帯域制限する第１フィルタ手段と、この第１フィルタ手段で帯域制限された帯域制限信号のスペクトルを、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工する第２フィルタ手段と、この第２フィルタ手段でスペクトルを加工された帯域制限信号と前記ＯＦＤＭ変調信号とを加算する加算手段と、を具備し、
受信側に、送信されてきた前記帯域制限信号のみを通過させる第３フィルタ手段と、この第３フィルタ手段を通過した受信帯域制限信号に対して、前記加工の逆加工を行う第４フィルタ手段と、を具備する、
ことを特徴とするデータ伝送装置。 - 第１フィルタ手段は、拡散データを、ガード周波数帯域に重畳されるように帯域制限することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
- 帯域制限信号をマルチキャリア化する手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデータ伝送装置。
- ＯＦＤＭ変調信号の合成振幅に応じて、前記合成振幅を抑制するピーク抑圧用信号を生成する生成手段と、前記生成されたピーク抑圧用信号を、ガード周波数帯域に重畳する手段とを具備することを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載のデータ伝送装置。
- ピーク抑圧用信号をガード周波数帯域に重畳する際に、ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に配置されるように行うことを特徴とする請求項４記載のデータ伝送装置。
- 請求項１から請求項５いずれかに記載のデータ伝送装置を具備することを特徴とする移動局装置。
- 請求項１から請求項５いずれかに記載のデータ伝送装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 送信側で、ＯＦＤＭ変調信号の帯域に隣接する帯域となるように帯域制限した帯域制限信号のスペクトルを、前記ＯＦＤＭ変調信号の帯域の隣接部分に近くなる程に大きく加工し、スペクトルを加工した後のＯＦＤＭ変調信号を前記ＯＦＤＭ変調信号に重畳して送信し、
受信側で、送信されてきた前記帯域制限信号に対して前記加工の逆加工を行って受信信号を得る、
ことを特徴とするデータ伝送方法。 - 帯域制限信号をマルチキャリア化することを特徴とする請求項８記載のデータ伝送方法。
- 帯域制限信号の全て又は一部を、ＯＦＤＭ変調信号のピーク抑圧用に用いることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のデータ伝送方法。
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