JP5096208B2

JP5096208B2 - Ｓｃ−ｆｄｍａ送信装置及びｓｃ−ｆｄｍａ送信信号形成方法

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Publication number: JP5096208B2
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Description

本発明は、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置及びＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法に関する。

現在、３ＧＰＰで標準化が行われているＬＴＥ(Long Term Evolution)において、上り回線の無線アクセス方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-carrier FDMA）方式が採用される。

図１３には、従来のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成が示されている。図１３に示すＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置は、Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、逆フーリエ変換して得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する。

各サブキャリアでは、Ｎ個の１次変調シンボルの周波数成分が表れる。このとき、Ｎ個の１次変調シンボルの位相関係に起因して、周波数成分によって互いに強めあうことや打ち消しあい弱めあうことがある。そのため、図１４に示すようにＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける電力は、周波数に対して一定ではなく、分布が存在する。すなわち、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルごとに、その周波数応答特性が変化する。図１４において、横軸は周波数（つまり、サブキャリア）であり、縦軸は電力である。
3GPP TR 25.814 V7.1.0 (2006-09)

ところで、伝搬路の周波数応答には、マルチパスフェージングにより周波数選択特性が存在する。

そのためＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが無線送信される場合には、伝搬路の周波数応答によって信号が歪み、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの伝送効率が低下する問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の伝送効率を向上するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置及びＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法を提供することを目的とする。

本発明のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置は、Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを逆フーリエ変換処理した上で送信するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置であって、受信側との間の伝搬路における周波数選択特性を取得する取得手段と、前記周波数選択特性に基づいて、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する調整手段と、を具備し、前記調整手段は、前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関演算を行い、当該相関結果に基づいて前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する構成を採る。

本発明のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法は、Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを逆フーリエ変換処理することによりＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を形成するＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法であって、受信側との間の伝搬路における周波数選択特性を取得する取得ステップと、前記周波数選択特性に基づいて、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する調整ステップと、を具備し、前記調整ステップでは、前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関演算を行い、当該相関結果に基づいて前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する。

本発明によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の伝送効率を向上するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置及びＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法を提供することができる。

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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
図１に示すように本実施の形態に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１０５と、サイクリックシフト部１１０と、相関特性判定部１１５と、サブキャリアマッピング部１２０と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１２５と、ＣＰ付加部１３０と、制御情報生成部１３５と、信号多重部１４０と、無線送信部１４５と、無線受信部１５０と、伝搬路情報復号部１５５とを有する。

ＤＦＴ部１０５は、１次変調シンボル系列を入力とし、入力信号に対して離散フーリエ変換処理を施すことにより複数の周波数成分を得る。ＤＦＴ部１０５は、Ｎ_ＴＸ個の１次変調シンボルを処理単位として、ＤＦＴ処理を行う。ＤＦＴ処理によって得られた信号は、１処理単位ごとに、サイクリックシフト部１１０に出力される。

サイクリックシフト部１１０は、上記した複数の周波数成分からなる系列を入力とし、入力系列に対して巡回シフト処理を施す。巡回シフト処理とは、シフト量と同じ長さの、系列の末尾部分を初期先頭位置の前に移動することにより、初期先頭位置をシフト量だけシフトする処理である。サイクリックシフト部１１０は、同一入力系列に対して複数のシフト量で巡回シフト処理を行う。こうしてそれぞれ異なるシフト量（つまり、シフトパタン）で巡回シフト処理された複数の系列（１系列はそれぞれ上記複数の周波数成分からなる）が得られ、当該複数の系列は相関特性判定部１１５に入力される。

相関特性判定部１１５は、各系列の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関をとる。具体的には、各系列と伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部１１５は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）系列を選択し、当該選択された系列をサブキャリアマッピング部１２０に出力すると共に、当該選択された系列に対してサイクリックシフト部１１０で施されたシフト量を制御情報生成部１３５に出力する。

サブキャリアマッピング部１２０は、入力系列を所定の周波数位置（つまり、サブキャリア）にマッピングし、得られた信号をＩＦＦＴ部１２５に出力する。

ＩＦＦＴ部１２５は、入力系列を逆高速フーリエ変換し、得られた信号をＣＰ付加部１３０に出力する。

ＣＰ付加部１３０は、入力系列の末尾を先頭にコピーすることによりＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘを付加し、得られた信号を信号多重部１４０に出力する。

制御情報生成部１３５は、入力情報から送信制御情報を生成し、当該送信制御情報を信号多重部１４０に出力する。シフト量が送信制御情報に含められて送信されることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００が巡回シフト処理を行っても、受信側は送信制御情報を利用して受信処理を行うことができる。

信号多重部１４０は、制御情報生成部１３５から受け取る制御情報と、ＣＰ付加部１３０から受け取るデータ情報とを多重し、多重信号を無線送信部１４５に出力する。

無線送信部１４５は、信号多重部１４０から受け取る多重信号に対して所定の送信無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。

無線受信部１５０は、アンテナを介して受信した無線信号に対して所定の受信無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施し、受信無線処理後の受信信号を伝搬路情報復号部１５５に出力する。

伝搬路情報復号部１５５は、受信信号に含まれる、通信相手から送信された伝搬路情報を復号し、得られた伝搬路情報を相関特性判定部１１５に出力する。伝搬路情報は、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００と通信相手との間の伝搬路における周波数選択特性に関する情報である。また、伝搬路情報復号部１５５は、サブキャリアマッピング位置情報を決定し、当該サブキャリアマッピング位置情報をサブキャリアマッピング部１２０に出力する。

以上の構成を有するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００の動作について説明する。

サイクリックシフト部１１０では、入力される複数の周波数成分からなる系列に対して巡回シフト処理が施される。巡回シフト処理ではただ単に系列の末尾部分が前に移されるだけなので、図２に示すように巡回シフト処理前後の時間波形形状自体に変化はない。

そして、サイクリックシフト部１１０では、それぞれ異なるシフト量で巡回シフト処理された複数の系列が得られる。なお、系列を構成する周波数成分の個数をＮ_ＴＸとすると、サイクリックシフト部１１０はシフト量１〜Ｎ−１の全てについて巡回シフト処理を行ってもよい。又は、コヒーレントな周波数ブロック単位でシフト量を決定してもよい。例えば、５、１０、１５、…、Ｎのように所定幅でシフト量を変更して各シフト量について巡回シフト処理してもよい。Ｎ_ＴＸは、ＤＦＴのインデックス数と一致する。また、上記した所定幅で巡回シフトする例において、所定幅に対応する５インデックスは、リソースブロック（ＲＢ）と呼ばれる。

相関特性判定部１１５では、各系列の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関がとられる（図３参照）。伝搬路の周波数選択特性は、伝搬路情報として通信相手から送信されてくる。その伝搬路情報としてＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００に通知される伝搬路の周波数選択特性は、その通信相手との通信に割り当てられるサブキャリア群に関する周波数応答である。すなわち、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００のＩＦＦＴ部１２５でのマッピングポイントについて考慮された周波数応答が、通信相手から通知される。

そして相関特性判定部１１５は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）系列を選択する。すなわち、相関特性判定部１１５は、その周波数応答と伝搬路の周波数応答との相関が最も高い系列を選択する。

この選択された系列の周波数応答は、伝搬路の周波数応答で電力が落ち込んでいる周波数では電力が落ち込んでおり、伝搬路の周波数応答で電力が高い部分では電力が高くなっている。ここで系列の周波数応答において電力が落ち込んでいる周波数は通信品質の悪い周波数であり、一方電力が高い周波数は通信品質の良い周波数である。

以上のようしてＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００は、伝搬路の周波数選択性との相関が大きくなるように巡回シフト処理された系列を通信相手に送信することができる。

ここで図４に示すようにその周波数応答と伝搬路の周波数選択性との相関が低いＳＣ−ＦＤＭＡ信号が送信されると、伝送データの誤り率が高くなる、つまり通信品質が低下する。

これは、その周波数応答と伝搬路の周波数選択性との相関が低い状態でＳＣ−ＦＤＭＡ信号が送信されると、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号における通信品質の良い周波数の電力が伝搬路の影響により低下してしまうためである。

これに対して、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００からは、その周波数応答と伝搬路の周波数選択性との相関が高い状態でＳＣ−ＦＤＭＡ信号が送信される。こうすることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号においてもともと電力の小さい周波数と伝搬路の周波数応答における通信品質の悪い周波数とを合わせることができる。そもそも電力の小さい周波数の通信品質がさらに悪化しても、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号全体の通信品質に与える影響は小さい。ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００から送信されるＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号における電力の大きい周波数の電力は伝搬路の影響により低下することがないないので、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号全体の通信品質を向上することができる。

すなわち、伝搬路の影響による、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の電力損が低減されることにより受信ＳＮＲが向上する結果、伝送特性が改善される。

ここで相関特性判定部１１５における相関演算は、次の数式（１）で表現できる。

ここでＣ（ｌ）は相関結果である。Ｓは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号の周波数応答であり、Ｈは、伝搬路情報である。ｌはシフト量であり、Ｓ（ｋ−ｌ）は巡回シフト後の周波数応答である。数式（１）では電力相関が示されている。

また、復素相関の場合には、相関特性判定部１１５における相関演算は、次の数式（２）で表現できる。

また、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号の受信側において、チャネル等化処理が行われる場合には、Ｈ’がＨの代わりに用いられる。Ｈ’とＨとの関係は、Ｈ’（ｋ）＝Ｈ（ｋ）Ｗ（ｋ）である。Ｗ（ｋ）は、受信側の復号器のタップ係数である。この場合、伝搬路情報には、等化チャネルが含まれる。

このように本実施の形態によれば、Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを逆フーリエ変換処理した上で送信するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置１００において、伝搬路情報復号部１５５が受信側との間の伝搬路における周波数選択特性を取得し、サイクリックシフト部１１０及び相関特性判定部１１５が、その周波数選択特性に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する。

その調整は、伝搬路の周波数選択特性とＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関演算を行い、当該相関結果に基づいて行われる。より具体的には、その調整には、サイクリックシフト後の複数の周波数成分と伝搬路の周波数選択特性との相関演算により得られた相関結果が用いられる。

こうすることにより、伝搬路の周波数選択特性とＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関を高めることにより、伝搬路の影響による、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の電力損が低減される。これにより受信ＳＮＲが向上する結果、伝送効率が向上する。

（実施の形態２）
実施の形態２では、サイクリックシフト部が相関特性判定部からの命令信号に基づいて、巡回シフト処理後の系列を相関特性判定部に出力する。

図５に示すように実施の形態２に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置２００は、サイクリックシフト部２１０と、相関特性判定部２２０とを有する。

相関特性判定部２２０は、サイクリックシフト部２１０から受け取る系列と、伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部２２０は、相関結果と所定の閾値とを比較する。相関特性判定部２２０は、相関結果が所定の閾値以上のときには一定レベル以上の相関があると判断し、このときの系列を後段の処理部に出力する。相関特性判定部２２０は、相関結果が所定の閾値よりも小さいときには、今回の系列とシフト量が異なる系列の出力命令信号をサイクリックシフト部２１０に出力する。

サイクリックシフト部２１０は、相関特性判定部２２０から出力命令信号を受け取ると、変更後のシフト量で系列を巡回シフトし、得られた系列を相関特性判定部２２０に出力する。

このように本実施の形態によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置２００において、サイクリックシフト部２１０が、相関特性判定部２２０からの命令信号に応じて、シフト量を順次変更し、各シフト量で系列をサイクリックシフトし、相関特性判定部２２０が、所定レベル以上の相関結果が得られる、サイクリックシフト後の系列を選択し、当該選択された系列をサブキャリアマッピング部１２０に出力する。

こうすることにより、相関特性判定部２２０及びサイクリックシフト部２１０の並列処理数を低減できるので、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置２００の回路規模を削減することができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、周波数領域信号に対して巡回シフトを施してＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行った。周波数軸における巡回シフト処理は、時間軸における位相回転処理と等価である。そこで実施の形態３では、時間領域信号である１次変調信号系列に位相回転処理を施してＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行う。

図６に示すように実施の形態３に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置３００は、位相回転処理部３１０と、相関特性判定部３２０とを有する。

位相回転処理部３１０は、１次変調シンボル系列を入力とし、入力系列に対して位相回転処理を施す。位相回転処理前後の系列は同じ振幅を持つが、互いに位相が異なっている。位相回転処理部３１０は、同一入力系列に対して複数の位相回転量で位相回転処理を行う。こうしてそれぞれ異なる位相回転量（つまり、位相回転パタン）で位相回転処理された複数の１次変調シンボル系列が得られ、当該複数の１次変調シンボル系列はＤＦＴ部１０５に入力される。ＤＦＴ部１０５では、位相回転処理部３１０で得られた複数の１次変調シンボルのそれぞれについて、離散フーリエ変換処理を行う。

相関特性判定部３２０は、各系列の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関をとる。具体的には、各系列と伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部３２０は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）系列を選択し、当該選択された系列をサブキャリアマッピング部１２０に出力すると共に、当該選択された系列に対して位相回転処理部３１０で施された移動回転量を制御情報生成部１３５に出力する。

なお、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置３００においても、実施の形態２のように、相関特性判定部３２０が位相回転処理部３１０に命令信号を出力し、位相回転処理部３１０がその命令信号に応じて位相回転量を変更し、得られた系列をＤＦＴ部１０５に出力するようにしてもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４では、スクランブリングコードを用いて、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行う。

図７に示すように実施の形態４に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置４００は、スクランブル処理部４１０と、相関特性判定部４２０とを有する。

スクランブル処理部４１０は、１次変調シンボル系列を入力とし、入力系列に対してスクランブル処理を施す。スクランブル処理前後の系列は、図８に示すように、その周波数応答が異なっている。スクランブル処理部４１０は、同一入力系列に対して複数のスクランブリングコードでスクランブル処理を行う。こうしてそれぞれ異なるスクランブリングコードでスクランブル処理された複数の１次変調シンボル系列が得られ、当該複数の１次変調シンボル系列はＤＦＴ部１０５に入力される。ＤＦＴ部１０５では、スクランブル処理部４１０で得られた複数の１次変調シンボルのそれぞれについて、離散フーリエ変換処理を行う。

相関特性判定部４２０は、各系列の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関をとる。具体的には、各系列と伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部４２０は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）系列を選択し、当該選択された系列をサブキャリアマッピング部１２０に出力すると共に、当該選択された系列に対してスクランブル処理部４１０でスクランブルしたスクランブリングコードの識別情報を制御情報生成部１３５に出力する。

ここで相関特性判定部４２０における相関演算は、次の数式（３）で表現できる。

ここでＣは相関結果である。Ｓは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号の周波数応答であり、Ｈは、伝搬路情報である。相関特性判定部４２０は、Ｃを最大にするＳ（ｋ）（スクランブル後の系列）を選択する。

このように本実施の形態によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置４００において、離散フーリエ変換処理の入力段に設けられたスクランブル処理部４１０が、Ｎ個の一次変調シンボルをスクランブリングコードでスクランブルし、相関特性判定部４２０が、当該スクランブル後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答と調整する。

（実施の形態５）
実施の形態５では、実施の形態２のように、相関特性判定部がスクランブル処理部に命令信号を出力し、スクランブル処理部がその命令信号に応じてスクランブリングコードを変更し、得られた系列をＤＦＴ部に出力する

図９に示すように実施の形態５に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置５００は、スクランブル処理部５１０と、相関特性判定部５２０とを有する。

相関特性判定部５２０は、スクランブル処理部５１０から受け取る系列と、伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部５２０は、相関結果と所定の閾値とを比較する。相関特性判定部５２０は、相関結果が所定の閾値以上のときには一定レベル以上の相関があると判断し、このときの系列を後段の処理部に出力する。相関特性判定部５２０は、相関結果が所定の閾値よりも小さいときには、今回の系列とシフト量が異なる系列の出力命令信号をスクランブル処理部５１０に出力する。

スクランブル処理部５１０は、相関特性判定部５２０から出力命令信号を受け取ると、変更後のスクランブリングコードで系列をスクランブルし、得られた系列を相関特性判定部５２０に出力する。

このように本実施の形態によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置５００において、スクランブル処理部５１０が、相関特性判定部５２０からの命令信号に応じて、スクランブリングコードを順次変更し、各スクランブリングコードでＮ個の一次変調シンボルをスクランブルし、相関特性判定部５２０が、所定レベル以上の相関結果が得られる複数の周波数成分を選択し、当該選択された複数の周波数成分をマッピング処理に出力する。

こうすることにより、相関特性判定部５２０及びスクランブル処理部５１０の平均処理量を削減できるので、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置５００の消費電力を削減することができる。

（実施の形態６）
実施の形態６では、時間領域信号であるＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を、畳み込み演算しながらスクランブルして、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行う。

図１０に示すように実施の形態６に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置６００は、スクランブル処理部６１０と、相関特性判定部６２０とを有する。

スクランブル処理部６１０は、ＣＰ付加前のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を入力とし、入力系列に対してスクランブル処理を施す。スクランブル処理部６１０は、同一入力系列に対して、畳み込み演算しながら複数のスクランブリングコードでスクランブル処理を行う。こうして得られた複数のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号は、相関特性判定部６２０に出力される。

相関特性判定部６２０は、各ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関をとる。具体的には、各ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号と伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部６２０は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を選択し、当該選択されたＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号、及び、当該選択されたＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号に対してスクランブル処理部６１０でスクランブルしたスクランブリングコードの識別情報を信号多重部１４０に出力する。なお、選択されたＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号は、ＣＰ付加部１３０でＣＰが付加されて、信号多重部１４０に入力される。

ここで相関特性判定部６２０における相関演算は、次の数式（４）で表現できる。

ここでｃは相関結果である。ｓは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号の周波数応答であり、ｈは、伝搬路情報である。相関特性判定部６２０は、ｃを最大にするｓ（ｎ）（スクランブル後の系列）を選択する。

このように本実施の形態によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置６００において、ＩＦＦＴ部１２５の出力段に設けられたスクランブル処理部６１０が、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをスクランブリングコードでスクランブルし、当該スクランブル後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと伝搬路の周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答を調整する。

こうすることにより、ＤＦＴ処理を複数回行う必要がないので、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置６００の消費電力を削減することができる。

（実施の形態７）
実施の形態７では、インターリーブパタンを変えることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行う。

図１１に示すように実施の形態７に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置７００は、インターリーブ処理部７１０と、相関特性判定部７２０とを有する。

インターリーブ処理部７１０は、１次変調シンボル系列を入力とし、入力系列に対してインターリーブ処理を施す。インターリーブ処理前後の系列は、図１２に示すように、その周波数応答が異なっている。インターリーブ処理部７１０は、同一入力系列に対して複数のインターリーブパタンでインターリーブ処理を行う。こうしてそれぞれ異なるインターリーブパタンでインターリーブ処理された複数の１次変調シンボル系列が得られ、当該複数の１次変調シンボル系列はＤＦＴ部１０５に入力される。ＤＦＴ部１０５では、インターリーブ処理部７１０で得られた複数の１次変調シンボルのそれぞれについて、離散フーリエ変換処理を行う。

相関特性判定部７２０は、各系列の周波数応答と伝搬路の周波数選択特性との相関をとる。具体的には、各系列と伝搬路情報復号部１５５から受け取る伝搬路情報との相関演算を行う。相関特性判定部７２０は、相関結果の相関特性が最も良い（相関値が最も大きい）系列を選択し、当該選択された系列をサブキャリアマッピング部１２０に出力すると共に、当該選択された系列に対してインターリーブ処理部７１０でインターリーブしたインターリーブパタンの識別情報を制御情報生成部１３５に出力する。

このように本実施の形態によれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置７００において、離散フーリエ変換処理の入力段に設けられたインターリーブ処理部７１０が、Ｎ個の一次変調シンボルをインターリーブパタンでインターリーブし、相関特性判定部７２０が、当該インターリーブ後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答と調整する。

こうすることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置７００と通信相手からなるシステムに再送制御が適用される場合、再送ごとに異なるインターリーブパタンが選択されることが期待される。従って再送利得を向上することができる。

なお、インターリーブ処理部７１０及び相関特性判定部７２０は、ＩＦＦＴ部１２５の出力段に設けられてもよい。この場合、実施の形態６と同様に時間領域信号であるＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を畳み込み演算しながらインターリーブして、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答の調整を行う。

本発明のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置及びＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法は、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の伝送効率を向上するものとして有用である。

本発明の実施の形態１に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図図１のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の動作説明に供する図図１に示される相関特性判定部の処理の説明に供する図図１に示される相関特性判定部の処理の説明に供する図本発明の実施の形態２に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態４に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図図７のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置における、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答調整の説明に供する図本発明の実施の形態５に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態６に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態７に係るＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図図１１のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置における、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号の周波数応答調整の説明に供する図従来のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置の構成が示すブロック図ＳＣ−ＦＤＭＡ送信方式の説明に供する図

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置
１０５離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部
１１０，２１０サイクリックシフト部
１１５，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０相関特性判定部
１２０サブキャリアマッピング部
１２５逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部
１３０ＣＰ付加部
１３５制御情報生成部
１４０信号多重部
１４５無線送信部
１５０無線受信部
１５５伝搬路情報復号部
３１０位相回転処理部
４１０，５１０，６１０スクランブル処理部
７１０インターリーブ処理部

Claims

Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを逆フーリエ変換処理した上で送信するＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置であって、
受信側との間の伝搬路における周波数選択特性を取得する取得手段と、
前記周波数選択特性に基づいて、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する調整手段と、
を具備し、
前記調整手段は、前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関演算を行い、当該相関結果に基づいて前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する、
ＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記調整手段は、前記複数の周波数成分をサイクリックシフトするサイクリックシフト手段を含み、前記サイクリックシフト後の前記複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記サイクリックシフト手段は、シフト量を順次変更し、各シフト量で前記複数の周波数成分をサイクリックシフトし、
前記調整手段は、所定レベル以上の前記相関結果が得られる、前記サイクリックシフト後の前記複数の周波数成分を選択し、当該選択された複数の周波数成分をマッピング処理に出力する、請求項２に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記調整手段は、前記離散フーリエ変換処理の入力段に設けられ、前記Ｎ個の一次変調シンボルに位相回転処理を施す位相回転処理手段を含み、当該位相回転処理後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記位相回転処理手段は、位相回転量を順次変更し、各位相回転量で前記Ｎ個の一次変調シンボルに位相回転処理を施し、
前記調整手段は、所定レベル以上の前記相関結果が得られる前記複数の周波数成分を選択し、当該選択された複数の周波数成分をマッピング処理に出力する、請求項４に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記調整手段は、前記離散フーリエ変換処理の入力段に設けられ、前記Ｎ個の一次変調シンボルをスクランブリングコードでスクランブルするスクランブル手段を含み、当該スクランブル後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記スクランブル手段は、前記スクランブリングコードを順次変更し、各スクランブリングコードで前記Ｎ個の一次変調シンボルをスクランブルし、
前記調整手段は、所定レベル以上の前記相関結果が得られる前記複数の周波数成分を選択し、当該選択された複数の周波数成分をマッピング処理に出力する、請求項６に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記調整手段は、前記逆フーリエ変換処理の出力段に設けられ、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをスクランブリングコードでスクランブルするスクランブル手段を含み、当該スクランブル後の前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記調整手段は、前記離散フーリエ変換処理の入力段に設けられ、前記Ｎ個の一次変調シンボルをインターリーブパタンでインターリーブするインターリーバを含み、当該インターリーブ後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記インターリーバは、前記インターリーブパタンを順次変更し、各インターリーブパタンで前記Ｎ個の一次変調シンボルをスクランブルし、
前記調整手段は、所定レベル以上の前記相関結果が得られる、前記複数の周波数成分を選択し、当該選択された複数の周波数成分をマッピング処理に出力する、請求項９に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関は、電力相関である、請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関は、復素相関である、請求項１に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。
Ｎ個の一次変調シンボルからなる一次変調信号系列を離散フーリエ変換処理することで得られた複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングし、得られたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを逆フーリエ変換処理することによりＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号を形成するＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法であって、
受信側との間の伝搬路における周波数選択特性を取得する取得ステップと、
前記周波数選択特性に基づいて、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する調整ステップと、
を具備し、
前記調整ステップでは、前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関演算を行い、当該相関結果に基づいて前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答を調整する、
ＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。
前記調整ステップは、前記複数の周波数成分をサイクリックシフトするサイクリックシフトステップを含み、前記サイクリックシフト後の前記複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、請求項１３に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。
前記調整ステップは、前記Ｎ個の一次変調シンボルに位相回転処理を施す位相回転処理ステップを含み、当該位相回転処理後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１３に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。
前記調整ステップは、前記Ｎ個の一次変調シンボルをスクランブリングコードでスクランブルするスクランブルステップを含み、当該スクランブル後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１３に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。
前記調整ステップは、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをスクランブリングコードでスクランブルするスクランブルステップを含み、当該スクランブル後の前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１３に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。
前記調整ステップは、前記Ｎ個の一次変調シンボルをインターリーブパタンでインターリーブするインターリーバステップを含み、当該インターリーブ後のＮ個の一次変調シンボルが離散フーリエ変換処理されて得られた複数の周波数成分と前記周波数選択特性との相関演算を行い、当該相関結果を前記周波数選択特性と前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの周波数応答との相関結果として用いる、
請求項１３に記載のＳＣ−ＦＤＭＡ送信信号形成方法。