JP4941300B2 - 信号生成装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のサブキャリアにデータが多重されたマルチキャリア信号を生成する信号生成装置及び方法に関し、特に、ピーク電力が低減されたマルチキャリア信号を生成する信号生成装置及び方法に関する。

ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続方式）のように複数のサブキャリア（サブ搬送波）にデータシンボルを多重しそれぞれのサブキャリアに対応する複数の搬送波を同時に送信するマルチキャリア伝送システムでは、複数の搬送波が同位相になることにより高い電力ピークを生じ、ピーク電力と平均電力との比であるＰＡＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きくなる。

高いＰＡＲを有するマルチキャリア信号は、そのマルチキャリア信号を送信する際に、非線形な入出力関係を有する増幅器によって大きく歪むこととなり、そのマルチキャリア信号を受信する際の受信特性が劣化するという問題を有する。高いＰＡＲを有するマルチキャリア信号を線形増幅するためには、送信機において大きな入力バックオフを設定する必要がある。しかしながら、入力バックオフを大きくすると、最大の送信電力が制限され、送信電力の制限は、カバレッジの広さに直接的な影響を及ぼす。マルチキャリア伝送システムにおいて広いカバレッジを達成するためには、少ないバックオフ量で線形増幅を達成できるように、マルチキャリア信号におけるＰＡＲを低減する必要がある。

ＰＡＲを低減する方法として、搬送波が相互に同位相にならないような位相回転係数を、各サブキャリア成分に乗算する方法がある。例えば、Ｒ． Ｗ． Ｂａｕｍｌ ｅｔ ａｌ．， “Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ，” Ｅｌｅｃｔｒｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ． ３２， Ｎｏ． ２２， ｐｐ． ２０５６−２０５７， Ｏｃｔ． １９９６には、ランダムに発生させた位相回転系列を複数用意し、複数の位相回転系列を構成する位相回転係数を同一のデータシンボルに乗算することによって送信波形が異なる複数の送信信号を生成し、これらの中からＰＡＲが最小となる信号を選択することによって、ＰＡＲを低減することが開示されている。以下、図１及び図２を参照して、ＢａｕｍｌらによるＰＡＲを低減する方法を説明する。

図１に示す従来の信号生成装置２０００は、データシンボル情報生成部２００１、位相回転系列生成部２００２、データ系列生成部２００３、周波数割り当て情報生成部２００４、送信信号生成部２００５、及び最小ピーク電力信号選択部２００６を備えている。ここで送信信号生成部２００５は、図２に示すように、複製部２１０１、Ｎ個の回転系列乗算部２１０２、Ｎ個のチャネル割り当て部２１０４、及びＮ個のＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部２１０６を備えている。

図１に示す信号生成装置２０００において、データシンボル情報生成部２００１は、Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の自然数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個のサブキャリアの中のＥ個のサブキャリアに多重するデータシンボルの数に対応するデータシンボル情報Ｓ_ＤＩを生成し、出力する。位相回転系列生成部２００２は、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに対応するＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎを生成し、出力する。データ系列生成部２００３は、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに対応するＥ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列Ｓ_ＤＴを生成し、出力する。周波数割り当て情報生成部２００４は、Ｄ及びＭはＤ×Ｍ＝Ｅを満たす自然数として、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、それぞれＤ個の連続するサブキャリアからなる第１乃至第Ｍのサブチャネルの周波数チャネルに対応する情報を、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡとして生成し、出力する。

送信信号生成部２００５において、図２に示すように、複製部２１０１は、データシンボル系列Ｓ_ＤＴを、Ｎ系列分複製し、第１乃至第Ｎのデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎを出力する。回転系列乗算部２１０２は、ｉをＮ以下の自然数として、それぞれ、第ｉのデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−ｉを構成するデータシンボルに、第ｉの位相回転系列を構成する位相回転係数を順番に乗算することにより、位相回転係数が乗算されたＥ個のデータシンボルからなる第ｉの位相乗算データ系列Ｓ_ＣＲ−ｉを生成し、出力する。チャネル割り当て部２１０４〜２１０５は、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに対応したサブキャリアに、第ｉの位相乗算データ系列Ｓ_ＣＲ−ｉのデータシンボルを多重し、残りの（Ｆ−Ｅ）個のサブキャリア成分をゼロとして、合計Ｆ個のサブキャリアからなる第ｉのサブキャリア多重信号Ｓ_ＣＣ−ｉを生成し、出力する。ＩＦＦＴ部２１０６は、第ｉのサブキャリア多重信号Ｓ_ＣＣ−ｉに対してＦポイントの逆フーリエ変換を行い、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信候補信号系列Ｓ_ＶＳ−ｉを生成し、出力する。

図１に戻り、信号生成装置２０００の最小ピーク電力信号選択部２００６は、第１乃至第Ｎの送信候補信号系列Ｓ_ＶＳ−１〜Ｓ_ＶＳ−Ｎの中から、ピーク電力が最小となる信号を選択し、送信信号（マルチキャリア信号Ｓ_ＰＭ）として出力する。この送信信号は、例えば、不図示のアンテナから送信される。

このように構成された送信装置は、サブキャリア成分に複数の位相係数を乗算した信号をそれぞれ逆フーリエ変換することによって生成した複数の信号の中から、ピーク電力が最小となる信号を選択することで、マルチキャリア信号でのピーク電力を低減することができる。
Ｒ． Ｗ． Ｂａｕｍｌ ｅｔ ａｌ．， "Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ，" Ｅｌｅｃｔｒｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ． ３２， Ｎｏ． ２２， ｐｐ． ２０５６−２０５７， Ｏｃｔ． １９９６

しかしながら、上述した従来の方法では、上りリンクＯＦＤＭＡのように、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合においても、位相回転係数を乗算した複数の位相乗算データ系列毎に、送信信号と同じサンプル数の信号を生成する必要がある。つまり、全帯域と同じポイント数の逆フーリエ変換を、位相回転系列毎に行うため、実際にそのユーザが使用するサブキャリア数によらずに膨大な演算が必要になる。

本発明の目的は、ＯＦＤＭＡのように、逆フーリエ変換のポイント数Ｆに比べて十分に少ないＥ個のサブキャリアにデータシンボルを多重する場合において、ＰＡＲを低減する送信信号を生成する処理を、使用するサブキャリア数に合わせて削減することのできる信号生成装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、ＯＦＤＭＡのように、逆フーリエ変換のポイント数Ｆに比べて十分に少ないＥ個のサブキャリアにデータシンボルを多重する場合において、ＰＡＲを低減する送信信号を生成する処理を、使用するサブキャリア数に合わせて削減することのできる信号生成方法を提供することにある。

本発明の目的は、複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力する信号生成装置であって、Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成するリソース割り当て情報生成手段と、リソース割り当て情報を入力として受け取り、Ｎを２以上の整数として、割り当てられるサブキャリアの数Ｅをリソース割り当て情報から抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、リソース割り当て情報を入力として受け取り、割り当てられるサブキャリアの数Ｅをリソース割り当て情報から抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成するデータ系列生成手段と、第１乃至第Ｎの位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報を入力として受け取り、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、第１乃至第Ｎの位相回転系列にそれぞれ対応させて生成する回転系列選択信号生成手段と、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、第１乃至第Ｎの位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報を入力として受け取り、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、最適回転系列選択信号系列に対応する位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する最小ピーク電力信号生成手段と、を備える信号生成装置によって達成される。

本発明の信号生成装置において、回転系列選択信号生成手段は、例えば、複数の位相回転系列に基づいて、サブキャリア間の位相関係を変化させて、実際の送信信号より少ないサンプルからなる複数の回転系列選択信号を生成する。最小ピーク電力信号生成手段は、例えば、複数の回転系列選択信号の中から、ピーク電力が最小となる信号を選択し、選択された信号に乗算された位相回転系列を用いて、実際の送信信号を生成する。

本発明の第２の目的は、複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力する信号生成方法であって、Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成する段階と、リソース割り当て情報に基づき、Ｎを２以上の整数として、割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する段階と、リソース割り当て情報に基づき、割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成する段階と、第１乃至第Ｎの位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報に基づき、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、第１乃至第Ｎの位相回転系列それぞれに対応させて生成する段階と、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、第１乃至第Ｎの位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報に基づき、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、最適回転系列選択信号系列に対応する位相回転系列、データシンボル系列及びリソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する段階と、を備える信号生成方法によって達成される。

本発明によれば、データシンボルが多重されるサブキャリアが帯域中に多数ある場合に、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用するときには、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて大きく削減することができる。このため本発明を適用することにより、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

なお、ピーク電力が最小となる信号に乗算された位相回転系列を示す情報は、受信機に送信される。この際、位相回転系列を示す情報は、ピーク電力が高くならないように送信される必要がある。例えば、位相回転系列を示す情報は、データが多重されていない時間に対応するＯＦＤＭシンボルにおいて、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭなどのシングルキャリア伝送によって送信される。本処理により、データ部分のピーク電力に影響を与えずに、位相回転系列を示す情報を低いピーク電力で送信することができる。受信機は、受信した位相回転系列を示す情報を用いて、データを復調する。

本発明の範疇には、本発明による信号生成方法をコンピュータに実施させるためのプログラムや、そのようなプログラムからなるプログラムプロダクト、そのようなプログラムを格納した記録媒体、そのようなプログラムを伝送する伝送媒体も含まれる。

従来の信号生成装置の構成の一例を示すブロック図である。 従来の信号生成装置における送信信号生成部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の信号生成装置の構成を示すブロック図である。 図３に示す信号生成装置における回転系列選択信号生成部の構成を示すブロック図である。 図４に示す回転系列選択信号生成部におけるサブグループチャネル情報生成部が生成するサブグループチャネルの構成を示す図である。 図４に示す回転系列選択信号生成部におけるサンプル数削減信号生成部の構成を示すブロック図である。 図３に示す信号生成装置における最小ピーク電力信号生成部の構成を示すブロック図である。 図７に示す最小ピーク電力信号生成部における送信信号生成部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の信号生成装置における回転系列選択信号生成部の構成を示すブロック図である。 図９に示す回転系列選択信号生成部におけるキャリア周波数近似合成部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の信号生成装置においてサブグループチャネル情報生成部が生成するサブグループチャネルの構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態の信号生成装置においてサブグループチャネル情報生成部が生成するサブグループチャネルの構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態の信号生成装置における最小ピーク電力信号生成部の構成を示すブロック図である。 図１３に示す最小ピーク電力信号生成部における送信信号生成部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０００，２０００ 信号生成装置
１００１，２００１ データシンボル情報生成部
１００２，２００２ 位相回転系列生成部
１００３，２００３ データ系列生成部
１００４，２００４ 周波数割り当て情報生成部
１００５，１５００ 回転系列選択信号生成部
１００６，１７００ 最小ピーク電力信号生成部
１１０１，２１０１ 複製部
１１０２，１４０１，１８０１，２１０２ 回転系列乗算部
１１０４ サブグループチャネル情報生成部
１１０５ サンプル数削減信号生成部
１１０７ 包絡線近似合成部
１２０１ サブグループ信号生成部
１２０２ ゼロ成分補間部
１２０４ 削減型ＩＦＦＴ部
１３０１，１７０１ 最小ピーク回転系列選択部
１３０２，１７０２，２００５ 送信信号生成部
１４０２，１８０２，２１０４ チャネル割り当て部
１４０３，１８０３，２１０６ ＩＦＦＴ部
１５０７ キャリア周波数近似合成部
１６０１ キャリア位相変動計算部
１６０２ キャリア位相変動乗算部
１６０４ 加算部
２００６ 最小ピーク電力信号選択部

第１の実施形態：
図３に示されるように、本発明の第１の実施形態の信号生成装置１０００は、送信すべきデータシンボルが与えられてデータシンボル情報Ｓ_ＤＩを生成するデータシンボル情報生成部１００１と、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいてＮ個の位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎを生成する位相回転系列生成部１００２と、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいてデータシンボル系列Ｓ_ＤＴを生成するデータ系列生成部１００３と、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを生成する周波数割り当て情報生成部１００４と、Ｎ個の位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに基づいてＮ個の回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎを生成する回転系列選択信号生成部１００５と、Ｎ個の位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎ、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ、Ｎ個の回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに基づいて最小ピーク電力信号Ｓ_ＰＭを出力する最小ピーク電力信号生成部１００６と、を備えている。

この信号生成装置１０００において回転系列選択信号生成部１００５は、図４に示すように、データシンボル系列Ｓ_ＤＴを複製してＮ個のデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎを出力する複製部１１０１と、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎと対応する位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎとを乗算して位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−１〜Ｓ_ＲＭ−Ｎを出力するＮ個の回転系列乗算部１１０２と、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに基づいて図５に示すようにサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧを生成するサブグループチャネル情報生成部１１０４と、位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−１〜Ｓ_ＲＭ−Ｎとサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧとに基づいてサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−１（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−１（Ｍ）}，…，Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（Ｍ）}を生成するＮ個のサンプル数削減信号生成部１１０５と、サンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−１（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−１（Ｍ）}，…，Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（Ｍ）}に基づいて回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎを生成して出力するＮ個の包絡線近似合成部１１０７と、を備えている。

回転系列選択信号生成部１００５においてサンプル数削減信号生成部１１０５はＮ個設けられているが、いずれも同一の構成である。ここでｉ番目（１≦ｉ≦Ｎ）のサンプル数削減信号生成部に着目すると、サンプル数削減信号生成部１１０５は、図６に示すように、ｉ番目の位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−ｉとサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧとからＭ個のサブグループ信号系列Ｓ_{ＧＣ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＧＣ−ｉ（Ｍ）}を生成するサブグループ信号生成部１２０１と、サブグループ信号系列Ｓ_{ＧＣ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＧＣ−ｉ（Ｍ）}におけるゼロ成分を補間してゼロ補間信号系列Ｓ_{ＺＩ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＺＩ−ｉ（Ｍ）}を生成するＭ個のゼロ成分補間部１２０２と、ゼロ補間信号系列Ｓ_{ＺＩ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＺＩ−ｉ（Ｍ）}に対して後述する削減型の高速逆フーリエ変換を行ってサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}を生成し出力する削減型ＩＦＦＴ部１２０４と、を備えている。

図３に示す信号生成装置１０００において、最小ピーク電力信号生成部１００６は、図７に示されるように、回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎと位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎとを入力とし、回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎの中から最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳを選択して出力する最小ピーク回転系列選択部１３０１と、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを入力とし、送信信号すなわちマルチキャリア信号Ｓ_ＰＭを出力する送信信号生成部１３０２と、を備えている。送信信号生成部１３０２は、図８に示されるように、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ及びデータシンボル系列Ｓ_ＤＴからキャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲを生成する回転系列乗算部１４０１と、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡ及びキャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲからＦ個のサブキャリアからなるＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡを生成するチャネル割り当て部１４０２と、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡに対して高速逆フーリエ変換を行って送信信号（マルチキャリア信号Ｓ_ＰＭ）を生成するＩＦＦＴ部１４０３と、を備えている。

次に、第１の実施形態の信号生成装置１０００の動作を説明する。

ここでは、Ｆは２以上の整数であるとして、帯域内にＦ個のサブキャリアが設定されるものとする。ここで、値Ｆは、ＩＦＦＴ部１４０３での逆フーリエ変換のポイント数と等しいものとする。

データシンボルが与えられると、データシンボル情報生成部１００１は、Ｆ個のサブキャリアの中のＥ個のサブキャリアに多重するデータシンボルの数に対応するデータシンボル情報Ｓ_ＤＩを生成し出力する。当然、Ｅ≦Ｆである。データシンボル情報Ｓ_ＤＩは、データシンボル情報生成部１００１から位相回転系列生成部１００２、データ系列生成部１００３及び周波数割り当て情報生成部１００４に供給される。位相回転系列生成部１００２は、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに対応するそれぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎを生成し、この位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎを回転系列選択信号生成部１００５及び最小ピーク電力信号生成部１００６に供給する。データ系列生成部１００３は、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに対応するＥ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列Ｓ_ＤＴを生成し、このデータシンボル系列Ｓ_ＤＴを回転系列選択信号生成部１００５及び最小ピーク電力信号生成部１００６に供給する。周波数割り当て情報生成部１００４は、データシンボル情報Ｓ_ＤＩに基づいて、それぞれＤ個の連続するサブキャリアからなる第１乃至第Ｍのサブチャネルの周波数チャネルに対応する情報を、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡとして生成し、この周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを回転系列選択信号生成部１００５及び最小ピーク電力信号生成部１００６に供給する。ここでＤ及びＭは、Ｄ×Ｍ＝Ｅを満たす自然数である。ここでは、図５に示すように、帯域内にＭ個のサブチャネルが設定されており、各サブチャネルは、それぞれ、周波数軸上で連続して配置されているＤ個のサブキャリアから構成されている。

回転系列選択信号生成部１００５にデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡ及び位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎが与えられると、回転系列選択信号生成部１００５は、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎを生成して最小ピーク電力信号生成部１００６に供給する。このとき回転系列選択信号生成部１００５において、複製部１１０１は、入力してきたデータシンボル系列Ｓ_ＤＴをＮ系列分複製し、第１乃至第Ｎのデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎとして第１乃至第Ｎの回転系列乗算部１１０２にそれぞれ供給する。すると第１乃至第Ｎ回転系列乗算部１１０２は、それぞれ位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−１〜Ｓ_ＲＭ−Ｎを生成して、第１乃至第Ｎのサンプル数削減信号生成部１１０５に供給する。具体的には、１≦ｉ≦Ｎとして、第ｉの回転系列乗算部１１０２は、第ｉのデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−ｉを構成するデータシンボルに、第ｉの位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１を構成する位相回転係数を順に乗算し、このように位相回転係数が乗算されたＥ個のデータシンボルからなる第ｉの位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−ｉを生成し、出力する。

このときサブグループチャネル情報生成部１１０４は、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡからサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧを生成し、第１乃至第Ｍのサンプル数削減信号生成部１００５に出力する。ここでは、図５に示すように、それぞれ連続するＤ個のサブキャリアを有する第１乃至第Ｍのサブチャネルが周波数チャネルが設定されているが、サブチャネル単位でグループ化して第１乃至第Ｍのサブグループを設定する。サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧは、第１乃至第Ｍのサブグループからなる周波数チャネルに対応する。

Ｎ個設けられるサンプル数削減信号生成部１１０５は同一構成なので、ｉ番目（１≦ｉ≦Ｎ）のサンプル数削減信号生成部に着目すると、ｉ番目のサンプル数削減信号生成部１１０５において、サブグループ信号生成部１２０１は、第ｉの位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−ｉ及びサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧを入力として受け取り、サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧが示す第１乃至第Ｍのサブグループのサブキャリアに、第ｉの位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−ｉを順に多重する。そして、サブグループ信号生成部１２０１は、多重後の系列をそれぞれのサブグループに対応させて第１乃至第Ｍのサブグループ信号系列に分割することで、それぞれＤ個のサブキャリアからなる第（Ｍ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｍ×ｉ）のサブグループ信号系列Ｓ_{ＧＣ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＧＣ−ｉ（Ｍ）}を生成する。Ｍ個のサブグループ信号系列Ｓ_{ＧＣ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＧＣ−ｉ（Ｍ）}は、それぞれ、第１乃至第Ｍのゼロ成分補間部１２０２に供給される。Ｍ個のゼロ成分補間部１２０２は、それぞれ、サブグループ信号系列Ｓ_{ＧＣ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＧＣ−ｉ（Ｍ）}を入力とし、各サブグループ信号系列において両端の周波数にゼロ成分のサブキャリアを（Ｇ−Ｄ）個外挿し、Ｇ個のサブキャリアからなる第（Ｍ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｍ×ｉ）のゼロ補間信号系列Ｓ_{ＺＩ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＺＩ−ｉ（Ｍ）}として出力する。ここでＧは、Ｄ以上Ｆ以下の整数である。削減型ＩＦＦＴ部１２０４は、それぞれ、ゼロ補間信号系列Ｓ_{ＺＩ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＺＩ−ｉ（Ｍ）}を入力とし、Ｇ個のサブキャリアからなるゼロ補間信号系列に、逆フーリエ変換の中心周波数をゼロ補間信号系列の中心周波数としたＧポイントの高速逆フーリエ変換を行う。これによって、各削減型ＩＦＦＴ部１２０４において、Ｇ個のサンプルからなる時間軸上のサンプル数削減信号系列が生成する。第１乃至第Ｍの削減型ＩＦＦＴ部１２０４からは、それぞれ、第（Ｍ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｍ×ｉ）のサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}が出力される。

このように生成されたサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}は、ｉ番目（１≦ｉ≦Ｎ）の包絡線近似合成部１１０７に供給される。ｉ番目の包絡線近似合成部１１０７は、サンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}を入力として受け取り、この第（Ｍ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｍ×ｉ）のサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}において、サンプル毎の絶対値を加算し、Ｇ個のサンプルからなる時間軸上の第ｉの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−ｉを生成し、回転系列選択信号生成部１００５の出力として最小ピーク電力信号生成部１００６に供給する。回転系列選択信号生成部１００５内にはＮ個の包絡線近似合成部１１０７が設けられているので、結局、最小ピーク電力信号生成部１００６には、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎが供給されることになる。

最小ピーク電力信号生成部１００６では、最小ピーク回転系列選択部１３０１が、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎと第１乃至第Ｎの位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎとを入力として受け取って、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎの中から、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号に対応する位相回転系列を選択し、その選択した位相回転系列を最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳとして送信信号生成部１３０２に出力する。

送信信号生成部１３０２に対して最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡが供給されると、送信信号生成部１３０２の回転系列乗算部１４０１は、データシンボル系列Ｓ_ＤＴを構成するデータシンボルに対し、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳを構成する位相回転係数を順に乗算し、Ｅ個のデータからなるキャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲを算出してチャネル割り当て部１４０２に出力する。チャネル割り当て部１４０２は、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに対応するＥ個のサブキャリアに、キャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲのデータシンボルを順に多重し、残りの（Ｆ−Ｅ）個のサブキャリア成分をゼロとしたＦ個のサブキャリアからなる信号を、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡとしてＩＦＦＴ部１４０３に出力する。ＩＦＦＴ部１４０３は、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡに対してＦポイントの高速逆フーリエ変換を行うことにより、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の信号を生成する。この信号は、マルチキャリア信号Ｓ_ＰＭであって、送信信号として用いられる。

なお、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳは、受信機に送信される。この際、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳは、ピーク電力が高くならないように送信される必要がある。例えば、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳは、データが多重されていない時間に対応するＯＦＤＭシンボルにおいて、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭなどのシングルキャリア伝送によって送信される。本処理により、データ部分のピーク電力に影響を与えずに、位相回転系列を示す情報を低いピーク電力で送信することができる。受信機は、受信した位相回転系列を示す情報を用いて、データを復調する。

本実施形態では、データシンボルを多重される多数のサブキャリアのうち、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合に、上述した動作によって、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて削減できる。このため、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

第２の実施形態：
本発明の第２の実施形態の信号生成装置は、図３に示した第１の実施形態の信号生成装置における回転系列選択信号生成部の構成を変更したものであり、他の部分については第１の実施形態と同様である。図９は、第２の実施形態で用いられる回転系列選択信号生成部１５００を示している。

第２の実施形態で使用される回転系列選択信号生成部１５００は、図９に示されるように、データシンボル系列Ｓ_ＤＴを複製してＮ個のデータシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎを出力する複製部１１０１と、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ−１〜Ｓ_ＤＴ−Ｎと対応する位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎとを乗算して位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−１〜Ｓ_ＲＭ−Ｎを出力するＮ個の回転系列乗算部１１０２と、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに基づいてサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧを生成するサブグループチャネル情報生成部１１０４と、位相乗算データ系列Ｓ_ＲＭ−１〜Ｓ_ＲＭ−Ｎとサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧとに基づいてサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−１（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−１（Ｍ）}，…，Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（Ｍ）}を生成するＮ個のサンプル数削減信号生成部１１０５と、サンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−１（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−１（Ｍ）}，…，Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−Ｎ（Ｍ）}とサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧと基づいて回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎを生成して出力するＮ個のキャリア周波数近似合成部１５０７と、を備えている。複製部１１０１と回転系列乗算部１１０２とサブグループチャネル情報生成部１１０４とサンプル数削減信号生成部１１０５については、図４に示した第１の実施形態における回転系列選択信号生成部１００５で使用されるものと同一であるので、説明を省略する。すなわち第２の実施形態の回転系列選択信号生成部１５００は、図４に示した第１の実施形態における回転系列選択信号生成部１００５において、包絡線近似合成部の代わりにキャリア周波数近似合成部１５０７を設けた構成のものである。サブグループチャネル情報生成部１１０４において生成されるサブグループの構成は、この第２の実施形態においても、図５に示すものと同様である。

Ｎ個設けられるキャリア周波数近似合成部１５０７はいずれも同じ構成であるので、ｉ番目（１≦ｉ≦Ｎ）のキャリア周波数近似合成部１５０７に着目すると、ｉ番目のキャリア周波数近似合成部１５０７は、図１０に示されるように、サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧに基づいてキャリア周波数位相系列Ｓ_ＣＦ−１〜Ｓ_ＣＦ−Ｍを生成するキャリア位相変動計算部１６０１と、サンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＲＤ−ｉ（Ｍ）}とキャリア周波数位相系列Ｓ_ＣＦ−１〜Ｓ_ＣＦ−Ｍとからキャリア周波数乗算データ系列Ｓ_{ＭＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＭＤ−ｉ（Ｍ）}を生成するＭ個のキャリア位相変動乗算部１６０２と、キャリア周波数乗算データ系列Ｓ_{ＭＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＭＤ−ｉ（Ｍ）}を加算して第ｉの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−ｉを出力する加算部１６０４とを備えている。

以下、第２の実施形態におけるキャリア周波数近似合成部１５０７をさらに詳しく説明する。

キャリア位相変動計算部１６０１は、サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧを入力として受け取ると、第１乃至第Ｍのサブグループの中心周波数の位相変動に対応した、それぞれがＧ個のサンプルからなるＭ個のキャリア周波数位相系列Ｓ_ＣＦ−１〜Ｓ_ＣＦ−Ｍを生成する。ここでｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）のキャリア周波数位相系列Ｓ_ＣＦ−ｊは、第ｊのキャリア位相変動乗算部１６０２に供給される。

Ｍ個設けられるキャリア位相変動乗算部１６０２はいずれも同じ構成であり、ここでｉ番目（１≦ｉ≦Ｍ）のキャリア位相変動乗算部に着目すると、ｉ番目のキャリア位相変動乗算部１６０２は、第ｊのキャリア周波数位相系列Ｓ_ＣＦ−ｊと第（Ｍ×（ｉ−１）＋ｊ）のサンプル数削減信号系列Ｓ_{ＲＤ−ｉ（ｊ）}とを入力として受け取って、サンプル数削減信号系列のサンプル毎に、キャリア周波数位相系列を構成するサンプルを順に乗算し、Ｇ個のサンプルからなる第（Ｍ×（ｉ−１）＋ｊ）のキャリア周波数乗算データ系列Ｓ_{ＭＤ−ｉ（ｊ）}を生成し、加算部１６０４に出力する。Ｍ個のキャリア位相変動乗算部１６０２からのキャリア周波数乗算データ系列Ｓ_{ＭＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＭＤ−ｉ（Ｍ）}を入力して受け取り、これらのキャリア周波数乗算データ系列Ｓ_{ＭＤ−ｉ（１）}〜Ｓ_{ＭＤ−ｉ（Ｍ）}をサンプル毎に加算し、Ｇ個のサンプルからなる第ｉの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−ｉとして出力する。

第２の実施形態においても、データシンボルを多重される多数のサブキャリアのうち、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合に、上述した動作によって、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて削減できる。このため、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

第３の実施形態：
本発明の第３の実施形態の信号生成装置は、装置構成としては上述の第１及び第２の実施形態の信号生成装置と同様であるが、サブグループチャネル情報生成部において生成されるサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧが示すサブグループの構成が、第１及び第２の実施形態の場合と異なるものである。図１１は、第３の実施形態で使用するサブグループの構成を説明する図であり、第３の実施形態の信号生成装置においてサブグループチャネル情報生成部１１０４が生成するサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧが示すサブグループの構成を示している。

第３の実施形態においてサブグループチャネル情報生成部１１０４は、Ｑ及びＲはＱ×Ｒ＝Ｍを満たす自然数であるとして、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを入力として受け取ると、図１１に示すよう、第１乃至第（Ｑ×Ｒ）のサブチャネルがＱ個のサブチャネル毎にグループ化され、合計でＲ個のサブグループが構成されるものとして、第１乃至第Ｒのサブグループの周波数チャネルに対応する情報を、サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧとして出力する。このとき、ｊをＲ以下の自然数として、第ｊのサブグループは、第（Ｑ×（ｊ−１）＋１）乃至第（Ｑ×ｊ）のサブチャネルを構成するサブキャリアと、これらの第（Ｑ×（ｊ−１）＋１）乃至第（Ｑ×ｊ）のサブチャネルの間のゼロ成分のサブキャリアとからなる周波数チャネルである。

この第３の実施形態においても、データシンボルを多重される多数のサブキャリアのうち、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合に、上述した動作によって、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて削減できる。このため、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

第４の実施形態：
本発明の第４の実施形態の信号生成装置は、装置構成としては上述の第１及び第２の実施形態の信号生成装置と同様であるが、サブグループチャネル情報生成部において生成されるサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧが示すサブグループの構成が、第１乃至第３の実施形態の場合と異なるものである。図１２は、第４の実施形態で使用するサブグループの構成を説明する図であり、第４の実施形態の信号生成装置においてサブグループチャネル情報生成部１１０４が生成するサブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧが示すサブグループの構成を示している。

サブグループチャネル情報生成部１１０４は、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを入力として受け取ると、図１２に示されるように、Ｆ個のサブキャリアからなる周波数チャネルをＶ個の連続するサブキャリア毎に分割して第１乃至第Ｗの分割周波数チャネルを生成し、第１乃至第Ｗの分割周波数チャネルにおいて、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡが示すサブキャリアを含む分割周波数チャネルを、第１乃至第Ｘのサブグループとして抽出し、第１乃至第Ｘのサブグループの周波数チャネルに対応する情報を、サブグループチャネル情報Ｓ_ＳＧとして出力する。ここで、Ｆは、第１の実施形態の場合と同様に、ＩＦＦＴ部での高速逆フーリエ変換のポイント数である。Ｖ及びＷはＶ×Ｗ＝Ｆを満たす自然数であり、ＸはＷ以下の自然数である。

第４の実施形態においても、データシンボルを多重される多数のサブキャリアのうち、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合に、上述した動作によって、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて削減できる。このため、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

第５の実施形態：
本発明の第４の実施形態の信号生成装置は、上述の第１乃至第４の実施形態の信号生成装置における最小ピーク電力信号生成部の構成を変更したものであり、他の部分については第１乃至第４の実施形態の場合と同様である。図１３は、第５の実施形態で用いられる最小ピーク電力信号生成部１７００を示している。最小ピーク電力信号生成部１７００以外の他の機能ブロックにおける処理は、第１乃至第４の実施形態と同じである。なお、本実施形態では、サブグループチャネル情報生成部１７００において生成されるサブグループの構成は、図５、図１１、図１２に示したいずれの構成とすることができる。

最小ピーク電力信号生成部１７００は、図１３に示されるように、回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎを入力としてその中から最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳを選択して出力する最小ピーク回転系列選択部１７０１と、位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎ、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを入力とし、送信信号すなわちマルチキャリア信号Ｓ_ＰＭを出力する送信信号生成部１７０２と、を備えている。送信信号生成部１７０２は、図１４に示されるように、位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎ、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ及びデータシンボル系列Ｓ_ＤＴからキャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲを生成する回転系列乗算部１８０１と、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡ及びキャリア位相回転乗算データ系列Ｓ_ＢＲからＦ個のサブキャリアからなるＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡを生成するチャネル割り当て部１８０２と、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡに対して高速逆フーリエ変換を行って送信信号（マルチキャリア信号Ｓ_ＰＭ）を生成するＩＦＦＴ部１８０３と、を備えている。

この最小ピーク電力信号生成部１７００では、第１乃至Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎが供給されると、最小ピーク回転系列選択部１７０１は、第１乃至第Ｎの回転系列選択信号Ｓ_ＲＳ−１〜Ｓ_ＲＳ−Ｎの中から、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号に対応する番号を、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳとして送信信号生成部１７０２に出力する。送信信号生成部１７０２が最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳ、第１乃至第Ｎの位相回転系列Ｓ_ＲＴ−１〜Ｓ_ＲＴ−Ｎ、データシンボル系列Ｓ_ＤＴ及び周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡを入力として受け取ると、送信信号生成部１７０２の回転系列乗算部１８０１は、データシンボル系列Ｓ_ＤＴを構成するデータシンボルに、最適回転系列選択情報Ｓ_ＭＳに対応する位相回転系列を構成する位相回転係数を順に乗算し、Ｅ個のデータからなるキャリア位相回転乗算データＳ_ＢＲをチャネル割り当て部１８０２に出力する。チャネル割り当て部１８０２は、周波数割り当て情報Ｓ_ＣＡに対応するＥ個のサブキャリアに、キャリア位相回転乗算データＳ_ＢＲのデータシンボルを多重し、他の（Ｆ−Ｅ）個のサブキャリア成分をゼロとしたＦ個のサブキャリアからなる信号を、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡとしてＩＦＦＴ部１８０３に出力する。ＩＦＦＴ部１８０３は、ＩＦＦＴ信号Ｓ_ＢＡにＦポイントの高速逆フーリエ変換を行うことにより、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号すなわちマルチキャリア信号Ｓ_ＰＭを生成する。

第５の実施形態においても、データシンボルを多重される多数のサブキャリアのうち、１ユーザが全帯域中の一部のサブキャリアを使用する場合に、上述した動作によって、ピーク電力が最小となる位相回転系列を選択する際に使用する信号のサンプル数を、実際の送信信号のサンプル数に比べて削減できる。このため、従来の方法に比べて少ない演算量で、ピーク電力を低減したマルチキャリア信号を生成することができる。

前述の第１乃至第５の実施形態の信号生成装置は、上述した各構成部を個別のハードウェア装置として備えるものとして構成してもよいし、あるいは、プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現されるようにしてもよい。その場合、上述の信号生成方法を実行するためのプログラムは、磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶装置に記憶され、信号生成装置を構成するＣＰＵに読み込まれ、信号生成装置の動作を制御する。すなわち、記憶装置を備えたコンピュータを用いて本発明の信号生成装置を構成することができる。

Claims (10)

1. 複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力する信号生成装置であって、
   Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成するリソース割り当て情報生成手段と、
   前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、Ｎを２以上の整数として、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを前記リソース割り当て情報から抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、
   前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを前記リソース割り当て情報から抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成するデータ系列生成手段と、
   前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列にそれぞれ対応させて生成する回転系列選択信号生成手段と、
   前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、前記最適回転系列選択信号系列に対応する前記位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する最小ピーク電力信号生成手段と、
   を備える信号生成装置。
2. 前記回転系列選択信号生成手段は、
   前記第１乃至第Ｎの位相回転系列及び前記データシンボル系列を入力として受け取り、ｉをＮ以下の自然数として、前記データシンボル系列を構成する第１乃至第Ｅのデータシンボルに対し、第ｉの位相回転系列を構成する第１乃至第Ｅの位相回転係数をそれぞれ乗算して、第１乃至第Ｅの位相乗算データからなる第ｉの位相乗算データ系列を生成する回転系列乗算手段と、
   前記第ｉの位相乗算データ系列及び前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、前記リソース割り当て情報に基づいて生成される第１乃至第Ｔのグループチャネルに対応する情報を出力し、前記第１乃至第Ｔのグループチャネルそれぞれに対応させたＧ個のサンプルからなる第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列を生成し、出力するサンプル数削減信号生成手段と、
   前記第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列を入力として受け取り、それぞれＧ個のサンプルからなる前記第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列におけるサンプル毎の絶対値を加算し、Ｇ個のサンプルからなる第ｉの回転系列選択信号系列を生成する包絡線近似合成手段と、
   を備える、請求項１に記載の信号生成装置。
3. 前記回転系列選択信号生成手段は、
   前記第１乃至第Ｎの位相回転系列及び前記データシンボル系列を入力として受け取り、ｉをＮ以下の自然数として、前記データシンボル系列を構成する第１乃至第Ｅのデータシンボルに対し、第ｉの位相回転系列を構成する第１乃至第Ｅの位相回転係数をそれぞれ乗算して、第１乃至第Ｅの位相乗算データからなる第ｉの位相乗算データ系列を生成する回転系列乗算手段と、
   前記第ｉの位相乗算データ系列及び前記リソース割り当て情報を入力として受け取り、前記リソース割り当て情報に基づいて生成される第１乃至第Ｔのグループチャネルに対応する情報を出力し、前記第１乃至第Ｔのグループチャネルそれぞれに対応させたＧ個のサンプルからなる第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列を生成し、出力するサンプル数削減信号生成手段と、
   前記第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列及び前記グループ割り当て情報を入力として受け取り、それぞれＧ個のサンプルからなる前記第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のサンプル数削減信号系列に対し、前記第１乃至第Ｔのそれぞれのグループチャネルのキャリア周波数に対応する位相回転係数を乗算することによって、第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のキャリア周波数乗算信号を生成し、前記第（Ｔ×（ｉ−１）＋１）乃至第（Ｔ×ｉ）のキャリア周波数乗算信号をサンプル毎に加算し、Ｇ個のサンプルからなる第ｉの回転系列選択信号系列を生成するキャリア周波数近似合成手段と、
   を備える、請求項１に記載の信号生成装置。
4. 前記サンプル数削減信号生成手段は、
   前記リソース割り当て情報、前記第ｉの位相乗算データ系列及び前記グループ割り当て情報を入力として受け取り、前記リソース割り当て情報に基づいて生成される第１乃至第Ｔのグループチャネルに対応するグループ割り当て情報を出力し、ＰをＧ以下であってＰ×Ｔ≧Ｅを満たす自然数として、前記第ｉの位相乗算データ系列を前記グループチャネル情報に対応させて、それぞれＰ個のサブキャリアから成る第１乃至第Ｔのグループデータ信号系列を生成するサブグループ信号生成手段と、
   前記第１乃至第Ｔのグループデータ信号系列を入力とし、それぞれのグループ信号系列における両端の周波数にゼロ成分のサブキャリアを合計（Ｇ−Ｐ）個外挿し、Ｇ個のサブキャリアからなる第１乃至第Ｔのゼロ補間信号系列を生成するゼロ成分補間手段と、
   前記第１乃至第Ｔのゼロ補間信号系列を入力とし、逆フーリエ変換の中心周波数を前記第１乃至第Ｔのゼロ補間信号系列のそれぞれの中心周波数としたＧポイントの逆フーリエ変換により、前記第１乃至第Ｔのゼロ補間信号系列から、それぞれＧサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｔのサンプル数削減信号系列を生成する削減型ＩＦＦＴ手段と、
   を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号生成装置。
5. 前記回転系列選択信号生成手段において前記リソース割り当て情報に基づいて生成されるグループチャネルの構成が、それぞれが前記リソース割り当て情報が示すＤ個の連続したサブキャリアからなる第１乃至第Ｍのサブチャネルからなる構成である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号生成装置。
6. 前記回転系列選択信号生成手段において前記リソース割り当て情報に基づいて生成されるグループチャネルの構成が、ｊをＲ以下の自然数とし、Ｑ及びＲはＱ×Ｒ）＝Ｍを満たす自然数として、前記リソース割り当て情報が示すＤ個の連続したサブキャリアからなる第１乃至第Ｍのサブチャネルにおける第（Ｑ（ｊ−１）＋１）乃至第（ｊ×Ｑ）のサブチャネルに含まれる（Ｄ×Ｑ）個のサブキャリアと、第（Ｑ（ｊ−１）＋１）乃至第（ｊ×Ｑ）のサブチャネル間のゼロ成分のサブキャリアとからなる周波数チャネルを前記第ｊのグループチャネルとする、第１乃至第Ｒのグループチャネルからなる構成である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号生成装置。
7. Ｖ及びＷはＶ×Ｗ＝Ｆを満たす自然数であり、ＸはＷ以下の自然数であるとして、Ｆ個のサブキャリアからなる周波数チャネルを分割することによってＶ個のサブキャリアから成る第１乃至第Ｗの分割周波数チャネルが構成されており、前記回転系列選択信号生成手段において前記リソース割り当て情報に基づいて生成されるグループチャネルが、前記リソース割り当て情報が示すサブキャリアを含む前記分割周波数チャネルに対応する第１乃至第Ｘのグループチャネルである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号生成装置。
8. 複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力する信号生成方法であって、
   Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成する段階と、
   前記リソース割り当て情報に基づき、Ｎを２以上の整数として、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する段階と、
   前記リソース割り当て情報に基づき、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成する段階と、
   前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列それぞれに対応させて生成する段階と、
   前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、前記最適回転系列選択信号系列に対応する前記位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する段階と、
   を備える信号生成方法。
9. 複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力するコンピュータに、
   Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成する処理と、
   前記リソース割り当て情報に基づき、Ｎを２以上の整数として、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する処理と、
   前記リソース割り当て情報に基づき、割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成する処理と、
   前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列のそれぞれに対応させて生成する処理と、
   前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、前記最適回転系列選択信号系列に対応する前記位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する処理と、
   を実行させるプログラム。
10. コンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、
    複数のサブキャリアにデータが多重されているマルチキャリア信号を出力する前記コンピュータに、
    Ｆを２以上の整数とし、ＥをＦ以下の整数として、逆フーリエ変換のポイント数と等しいＦ個の全サブキャリアの中で割り当てられるＥ個のサブキャリアを示す情報をリソース割り当て情報として生成する処理と、
    前記リソース割り当て情報に基づき、Ｎを２以上の整数として、前記割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、それぞれＥ個の位相回転係数からなる第１乃至第Ｎの位相回転系列を生成する処理と、
    前記リソース割り当て情報に基づき、割り当てられるサブキャリアの数Ｅを抽出し、Ｅ個のデータシンボルからなるデータシンボル系列を１系列生成する処理と、
    前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、ＧをＦ未満の自然数として、それぞれＧ個のサンプルからなる時間軸上の第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列を、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列のそれぞれに対応させて生成する処理と、
    前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列、前記第１乃至第Ｎの位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報に基づき、前記第１乃至第Ｎの回転系列選択信号系列の中で、ピーク電力が最小となる回転系列選択信号系列を最適回転系列選択信号系列として選択し、前記最適回転系列選択信号系列に対応する前記位相回転系列、前記データシンボル系列及び前記リソース割り当て情報を用いて、Ｆ個のサンプルからなる時間軸上の送信信号を生成する処理と、
    を実行させるプログラムを格納した記録媒体。

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