WO2009131155A1 - 無線通信システム及びにそれに用いる送信装置 - Google Patents

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WO2009131155A1
WO2009131155A1 PCT/JP2009/058009 JP2009058009W WO2009131155A1 WO 2009131155 A1 WO2009131155 A1 WO 2009131155A1 JP 2009058009 W JP2009058009 W JP 2009058009W WO 2009131155 A1 WO2009131155 A1 WO 2009131155A1
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frequency
signal
unit
transmission
assigned
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PCT/JP2009/058009
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藤 晋平
窪田 稔
泰弘 浜口
中村 理
一成 横枕
政一 三瓶
伸一 宮本
信介 衣斐
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シャープ株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/2634Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H04L27/2636Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation with FFT or DFT modulators, e.g. standard single-carrier frequency-division multiple access [SC-FDMA] transmitter or DFT spread orthogonal frequency division multiplexing [DFT-SOFDM]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0037Inter-user or inter-terminal allocation
    • H04L5/0039Frequency-contiguous, i.e. with no allocation of frequencies for one user or terminal between the frequencies allocated to another
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
    • H04W72/563Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the wireless resources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03171Arrangements involving maximum a posteriori probability [MAP] detection

Definitions

  • the present invention can accommodate more terminals in a limited band by setting the number of subcarriers constituting one subchannel smaller than the number of signals output in parallel from the DFT section of each terminal. And a wireless communication system capable of obtaining a higher transmission rate and a transmission device used therefor.
  • the E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • the OFDMA scheme is a scheme in which a user accesses a resource block unit divided by time and frequency using an OFDM signal excellent in resistance to multipath fading, but has a high PAPR (Peak-to-Average Power Ratio). ) Because of its characteristics, it is not suitable as an uplink transmission method with severe transmission power limitation.
  • the SC-FDMA scheme is suitable for uplink transmission because PAPR characteristics can be kept low and a wide coverage can be ensured compared to a multicarrier scheme such as OFDM (Non-patent Document 1).
  • FIG. 10 shows the configuration of a terminal device when this SC-FDMA method is used for uplink transmission.
  • transmission section error correction encoding is performed in encoding section 1000, and modulation section 1001 performs modulation.
  • the modulated transmission signal is serial-parallel converted in an S / P (Serial-to-Parallel) conversion unit 1002 and then converted into a frequency-domain signal in a DFT (Discrete-Fourier-Transform) unit 1003.
  • the transmission signal thus converted into a frequency domain signal is assigned to a subcarrier used for transmission in subcarrier mapping section 1004.
  • the assignment at this time is performed based on mapping information transmitted from the base station apparatus, received by the receiving antenna unit 1011, demodulated by the receiving unit 1014 via the radio unit 1012, the A / D (Analog-to-Digital) converting unit 1013. In other words, zeros are inserted in subcarriers that are not used for transmission.
  • DFT section 1003 time-frequency conversion having the same size as the number of subcarriers constituting one subchannel determined by the system is performed, and all signals after time-frequency conversion are given subcarriers (subchannels). Assigned and transmitted.
  • FIG. 11 (a) shows a localized arrangement
  • FIG. 11 (b) shows a distributed arrangement
  • the number of subcarriers constituting one subchannel is 12, and 6 users are frequency division multiplexed. Yes.
  • the localized arrangement is suitable for obtaining multi-user diversity gain
  • the distributed arrangement is suitable for obtaining frequency diversity gain.
  • a transmission signal allocated on a subcarrier (subchannel) used for transmission in the subcarrier mapping unit 1004 of the terminal apparatus of FIG. 10 is then input to an IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) unit 1005, and the frequency domain Are converted to time domain signals.
  • IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
  • a CP (Cyclic Prefix) inserting unit 1007 inserts a CP (a signal obtained by copying the symbol after IDFT) via a P / S (Parallel to Serial) converting unit 1006, and D / A (Digital to Analog).
  • the radio unit 1009 After being converted into an analog signal by the conversion unit 1008, the radio unit 1009 up-converts it to a radio frequency band signal and transmits it from the transmission antenna unit 1010.
  • the transmission signal generated in this way has a feature that the PAPR is lower than that of the multicarrier signal.
  • FIG. 12 shows the configuration of a base station apparatus that receives a signal transmitted from the terminal apparatus of FIG.
  • a base station apparatus that receives an SC-FDMA signal a signal received by an antenna unit 2000 is first converted to a frequency that can be A / D converted by a radio unit 2001, and then A The digital signal is converted by the / D converter 2002.
  • symbol synchronization is established in the synchronization unit 2003, and after the CP is removed for each symbol in the CP removal unit 2004, the time domain signal is transmitted to the frequency domain in the DFT unit 2006 via the S / P conversion unit 2005. Converted to a signal.
  • a pilot signal for propagation path estimation converted into a frequency domain signal (a known signal transmitted together with the data signal in the terminal device) is sent to the propagation path estimation unit 2007, and the propagation path is estimated.
  • the signal received by the base station apparatus is obtained by frequency-division multiplexing signals transmitted from a plurality of terminals, and mapping information determined in advance by the scheduling unit 2012 (which terminal apparatus is which Based on the information indicating whether or not subcarriers are used, the subcarrier demapping unit 2008 collects the used subcarriers (subcarriers constituting one subchannel) for each terminal device. Then, the equalization unit 2009 performs equalization processing on the reception subcarriers grouped for each terminal device using the propagation path estimation value, and the IDFT unit 2010 converts the frequency domain signal into the time domain signal. Thereafter, the demodulation / error correction decoding unit 2011 reproduces transmission data for each terminal device.
  • the reception level measurement pilot signal is sent from the DFT unit 2006 to the scheduling unit 2012. Based on the measurement result of the reception level using this signal, the scheduling unit 2012 performs scheduling in consideration of the propagation status of each terminal.
  • the mapping information determined in the scheduling unit 2012 is modulated in the transmission unit 2013, transmitted through the D / A unit 2014, the radio unit 2015, and the like, and then transmitted from the antenna unit 2016 to each terminal. This mapping information is used for transmission on the terminal side after the next frame.
  • the SC-FDMA scheme described above is the most promising candidate for the uplink transmission scheme of the E-UTRA system.
  • the SC-FDMA system like the OFDMA system, is a system that allows users to access resource blocks that are completely divided by time and frequency.
  • the PAPR characteristics are kept low and a wide coverage is secured.
  • a 1-cell reuse system can be realized.
  • the frequency resource strain is further accelerating as the number of users increases, there is a limit to the number of users that can be accommodated in the SC-FDMA system. It is necessary to construct a realized system.
  • the present invention intends to provide a radio communication system capable of accommodating a larger number of terminals in a limited band and capable of obtaining a higher transmission rate as a whole system, and a transmission device used therefor. Is.
  • a frequency-spread transmission signal is transmitted to any one of a plurality of frequency channels defined by a certain frequency band composed of a plurality of subcarriers and to a plurality of time channels defined by a certain time length.
  • a wireless communication system comprising: a transmission device that allocates and transmits; and a reception device that receives the transmission signal, The transmitter deletes a part of the frequency spread signal assigned to the frequency channel, reduces the number of subcarriers per frequency channel, converts the signal into a time domain signal, and transmits,
  • the receiving apparatus is characterized in that the received signal is converted into a frequency domain signal and separated into signals for each frequency channel, and nonlinear transmission equalization is performed to reproduce a transmission signal.
  • the transmitting apparatus deletes a signal corresponding to one or more subcarriers from one or both ends of the spread spectrum signal allocated to the frequency channel, and allocates the signal to the frequency channel. .
  • the transmission device is characterized in that the number of signals to be deleted is changed according to a frequency channel to which a frequency spread signal is assigned.
  • the transmission device is characterized in that the number of signals to be deleted is changed according to a time channel to which a frequency spread signal is assigned.
  • the transmission device is characterized in that the number of frequency spread signals allocated to the frequency channel and actually transmitted is the same among a plurality of transmission devices.
  • the receiving apparatus is characterized in that a zero is inserted into one or more subcarrier positions from one or both ends deleted in the transmitting apparatus, and nonlinear non-linear equalization processing is performed.
  • the present invention assigns a frequency-spread transmission signal to any one of a plurality of frequency channels defined by a certain frequency band composed of a plurality of subcarriers and to a plurality of time channels defined by a certain time length.
  • a transmitting device for transmitting Modulating means for modulating a transmission signal, frequency converting means for frequency-spreading the modulated signal to convert it to a frequency domain signal, and removing a part of the frequency spread signal assigned to the frequency channel, Clipping means for reducing the number of subcarriers per channel, mapping means for assigning frequency signals after clipping to frequency channels, Time conversion means for converting a frequency domain signal into a time domain signal and assigning it to a time channel.
  • the clipping means is characterized in that the number of signals to be deleted is changed according to a frequency channel to which a frequency spread signal is assigned.
  • the clipping means is characterized in that the number of signals to be deleted is changed according to a time channel to which a frequency spread signal is assigned.
  • mapping means is characterized in that the number of frequency spread signals allocated to the frequency channel and actually transmitted is the same in a plurality of transmission apparatuses.
  • part of the frequency spread signal assigned to the frequency channel is deleted, and the number of subcarriers per frequency channel is reduced, so that more frequency channels can be provided, and frequency efficiency can be increased.
  • a higher transmission rate can be obtained as a whole system.
  • the received signal is converted into a frequency domain signal and separated into signals for each frequency channel, and non-linear repetitive equalization is performed to regenerate the transmission signal. Therefore, the number of subcarriers that can be used for transmission is reduced. Despite being smaller than the number of signals to be transmitted (the number of signals output from the DFT unit), it is possible to transmit without significantly degrading the characteristics.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example when subcarriers are applied to a distributed arrangement in the SC-FDMA wireless communication system according to the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the terminal device which performs uplink transmission in 1st embodiment of the radio
  • the present invention can accommodate more terminals in a limited band by setting the number of subcarriers constituting one subchannel smaller than the number of signals output in parallel from the DFT section of each terminal.
  • the present invention relates to an SC-FDMA system that can obtain a higher transmission rate, and can greatly improve frequency utilization efficiency as compared with an E-UTRA system.
  • FIG. 1 shows an example when the present invention is applied to a localized arrangement.
  • FIG. 1 shows that the number of frequency signals (spectrums) that are frequency-spread and output in parallel from the DFT part of each terminal is 12 (that is, the DFT size is 12), whereas one subchannel (one frequency) In this example, the number of subcarriers constituting a channel is 10 or 11.
  • the users (users A and G) assigned to the subchannels (frequency channels) at both ends of the band perform transmission of one end (for one subcarrier) of the frequency signals output from the DFT unit.
  • the users (users B to F) assigned to the other subchannels do not transmit the frequency signals (for two subcarriers) at both ends.
  • the clipping process in single carrier transmission assumes that the gain of the frequency characteristic of the propagation path in the subcarrier missing due to clipping is zero, so not only the linear equalization process cannot reproduce, but also the time When the signal is observed, the impulse response of the propagation path becomes long, and the influence of intersymbol interference that the time signal affects the next signal as interference becomes strong.
  • the only way to detect a signal that has spread on the time axis is to reduce the coding rate of the error correction code. As a result, the transmission rate is lowered by the amount of clipping. It will end up.
  • the number of frequency signals to be clipped by the users assigned to the subchannels at both ends of the band and the other subchannels is different is shown.
  • the configuration may be such that the number of frequency signals clipped by the user is the same, and such an example is shown in FIG.
  • the users assigned to the subchannels at both ends of the band also clip the both ends of the frequency signal output from the DFT unit, and the number of subcarriers is smaller than in the case of FIG. It can be seen that 72 subcarriers are all 70 subcarriers in FIG. 2), and that more users can be accommodated while maintaining the transmission rate of each user.
  • FIG. 3 shows an example in which the present invention is applied to a distributed arrangement.
  • FIG. 3 shows the result of clipping the both ends (for two subcarriers) of the frequency signal output from each DFT unit by each user in the distributed arrangement, as in the case shown in FIG. 2 (FIG. 3).
  • 150 indicates a clipped subcarrier). That is, while the number of frequency signals (spectrums) output in parallel from the DFT unit of each user is 12, the number of subcarriers actually transmitted is 10 subcarriers per user. In this way, even by arranging and transmitting a signal obtained by clipping a part of the frequency signal in a distributed arrangement, the transmission rate of each user can be maintained with a smaller number of subcarriers than in the conventional SC-FDMA system. It can accommodate many users.
  • each user clips at least one spectrum at one end (two clipping when clipping at both ends) is shown, but a system with higher frequency utilization efficiency is constructed. In some cases, it may be configured to clip several spectra from the end. However, the number of spectrums to be clipped and their positions (whether only one end or only one end) are preferably determined in advance by the system. In this way, by previously determining the number of spectra to be clipped and their positions, it is not necessary to add extra control information.
  • a guard band a band that does not transmit a signal (subcarrier), which is called a guard band, due to the performance problem of the analog filter. Since signal transmission is not performed at all in this guard band, it is not preferable to provide a guard band from the viewpoint of frequency utilization efficiency.
  • clipping as in the present invention, prevention of frequency utilization efficiency is prevented. You can also. This can be realized by setting the total number of spectra to be clipped after DFT equal to the number of subcarriers to be a guard band.
  • the output frequency signal of the DFT part is defined as the guard band.
  • a signal clipped from the end by the number of subcarriers is transmitted. By performing such clipping, it is possible to transmit the same amount of signals as when no guard band is provided even though the guard band is provided, thereby preventing a decrease in frequency utilization efficiency due to the guard band. be able to.
  • FIG. 4 shows the configuration of a terminal apparatus that performs uplink transmission as described above.
  • transmission section error correction encoding is performed in encoding section 100, and modulation section 101 performs modulation.
  • the modulated transmission signal is serial-parallel converted by the S / P converter 102 and then converted to a frequency domain signal by a DFT (DiscretecreFourier Transform) unit 103.
  • the spectrum clipping unit 104 performs clipping on the frequency signal (spectrum) subjected to time-frequency conversion in this way. This clipping is an operation of deleting several signals (spectrums) from both ends or one end of the output of the DFT unit 103.
  • the number of input / output signals of the spectrum clipping unit 104 is M and N, respectively, M> N holds.
  • the number of signals to be clipped may vary depending on the assigned subchannel, but the spectrum clipping unit 104 performs clipping in consideration of this.
  • a signal obtained by clipping some signals at the end in the spectrum clipping unit 104 is input to the subcarrier mapping unit 105 and assigned to a subcarrier used for transmission.
  • the allocation at this time is performed based on mapping information transmitted from the base station apparatus, received by the receiving antenna unit 112, demodulated by the receiving unit 115 via the radio unit 113 and the A / D conversion unit 114, and used for transmission.
  • Zeros are inserted in subcarriers (other subchannels) that are not received.
  • the number of subcarriers constituting one subchannel is N, which is the same as the number of output signals of the spectrum clipping unit 104.
  • the total transmission power is maintained by adding the power of the previously clipped signal to the signal used for actual transmission (mapped signal).
  • the transmission signal allocated on the subcarrier (subchannel) used for transmission in the subcarrier mapping unit 105 is then input to an IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) unit 106 and a signal in the frequency domain.
  • IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
  • the signals of the users multiplexed in the frequency domain use the same time channel.
  • a CP (Cyclic Prefix) insertion unit 108 inserts a CP (a signal obtained by copying the symbol after the IDFT), and the D / A conversion unit 109 converts it into an analog signal.
  • the radio unit 110 up-converts the signal to a radio frequency band signal and transmits the signal from the transmission antenna unit 111.
  • the terminal device In the SC-FDMA system in which the number of subcarriers constituting one subchannel is set to be smaller than the number of signals output in parallel from the DFT unit, the terminal device has the above configuration. Signals can be transmitted without causing interference to other users (using duplicate subcarriers). Further, although the number of subcarriers that can be used for transmission is smaller than the number of signals to be transmitted (the number of signals output from the DFT unit), transmission can be performed without significantly degrading the characteristics.
  • nonlinear iterative equalization for example, frequency domain SC / MMSE (Soft Canceller followed by Minimum Mean Square Error)
  • SC / MMSE Soft Canceller followed by Minimum Mean Square Error
  • FIG. 5 shows a base station apparatus according to the present embodiment.
  • the base station apparatus according to the present embodiment includes a reception antenna unit 200, a radio unit 201, an A / D conversion unit 202, a synchronization unit 203, a CP removal unit 204, an S / P conversion unit 205, a DFT.
  • Unit 206 subcarrier demapping unit 207, zero insertion unit 208, cancellation unit 209, equalization unit 210, IDFT unit 211, demodulation / error correction decoding unit 212, repetition control unit 213, determination unit 214, propagation path estimation unit 215, zero insertion unit 216, propagation path multiplication unit 217, DFT unit 218, replica generation unit 219, scheduling unit 220, transmission unit 221, D / A conversion unit 222, radio unit 223, and transmission antenna unit 224.
  • signals received by receiving antenna section 200 are converted into frequencies that can be A / D converted by radio section 201, and then A / D
  • the conversion unit 202 converts the digital signal.
  • symbol synchronization is established by the synchronization unit 203, and after the CP is removed for each symbol by the CP removal unit 204, the DFT unit 206 passes through the S / P conversion unit 205 and the frequency domain signal from the time domain signal. Each is converted to a signal.
  • the signal converted into the frequency domain signal is separated into signals for each subchannel (user) in the subcarrier demapping unit 207, and the subsequent processing is performed for each received signal of each user.
  • the signal for one subchannel (one user) separated in the subcarrier demapping unit 207 is less than the output of the DFT used on the transmission side, it is clipped on the transmission side by the zero insertion unit 208 Insert zeros in the same frequency component as the signal. This is an operation of adding zeros to both ends or one end of the output signal of the subcarrier demapping unit 207, so that the same number of frequency signals as the DFT output used on the transmission side are added to the zero insertion unit 208. Will be output. This zero insertion is also performed in the zero insertion unit 216 with respect to the propagation channel estimation value calculated in the propagation channel estimation unit 215 using the pilot signal for propagation channel estimation.
  • equalization is performed by treating the spectrum clipped on the transmission side as if it has been lost due to a drop in the propagation path.
  • the zero insertion unit 208 is also provided after the subcarrier demapping unit 207, but this is not essential. This is because zero insertion is performed on the pilot signal for propagation path estimation in the zero insertion unit 216, so that the clipped spectrum is treated as 0 even without the zero insertion unit 208 and is synthesized in the equalization unit 210. This is because there is nothing.
  • the output signal of the zero insertion unit 208 is input to the cancellation unit 209, and zero is set at the position of the clipped spectrum and the soft replica of the transmission signal generated by the replica generation unit 219 based on the reliability of the own signal.
  • a soft replica of the received signal calculated by multiplication of the inserted propagation path estimation value (calculated by the propagation path multiplication unit 217) is subtracted.
  • the soft replica of the received signal is once canceled from the received signal, and the residual signal component is calculated.
  • the equalization unit 210 (to be described later) performs an inverse matrix operation, so if the cancellation and equalization are repeated leaving only the desired signal, the inverse matrix operation is performed at least as many times as the desired signal included in the block.
  • the residual signals can be handled in common within the block, and all weights can be calculated by performing an inverse matrix operation once within the block. For this reason, the amount of computation associated with the inverse matrix computation is reduced by separately inputting a soft replica of the transmission signal to the equalization unit 210 and reconfiguring it.
  • the cancel process is not performed and the received signal is sent to the equalization unit 210 as it is.
  • the equalization unit 210 performs signal equalization using the residual component output from the cancellation unit 209, the propagation path estimation value of the desired signal, and the desired signal soft replica. Specifically, the equalization unit 210 calculates optimal weights from residual components, propagation path estimation values, and signal soft replicas, and outputs a final time-equalized signal multiplied by the optimal weights. is doing. However, since the soft replica is not input in the case of the first processing, this is equivalent to the conventional MMSE equalization without cancellation.
  • the equalized signal is converted into a time-domain signal by the IDFT unit 211, and then demodulated and error-corrected by the demodulation / error correction decoding unit 212. Then, the demodulation / error correction decoding unit 212 outputs an outer log likelihood ratio (LLR: Log Likelihood Ratio) of the sign bit with improved reliability.
  • LLR Log Likelihood Ratio
  • the external LLR represents reliability improved only by error correction processing.
  • the external LLR output from the demodulation / error correction decoding unit 212 is controlled by the iterative control unit 212 to determine whether or not to repeat the process.
  • the replica LLR 219 When the process is repeated, the replica LLR 219 generates a soft replica of the signal. Entered. As described above, the replica generation unit 219 generates a soft replica proportional to the reliability according to the LLR of the sign bit.
  • the soft replica generated in this way is sent to the DFT unit 218 for once canceling the received signal component to which the desired frequency signal contributes in the cancel unit 209, and so on for reconfiguring the desired signal at the time of equalization. Is input to the conversion unit 210.
  • an example of a base station configuration in which received signals of respective users (subchannels) are sequentially selected and processing for the selected signals is serially illustrated, but the zero insertion unit 208, the cancellation unit 209, etc.
  • the predetermined number of repetitions may be fixed, or adaptive control such as repetition until there is no error in the result of the demodulation / error correction decoding unit 212 is possible.
  • the number of repetitions in the receiving apparatus may be set to be different for each subchannel.
  • the reception level measurement pilot signal is sent from the DFT unit 206 to the scheduling unit 220.
  • the scheduling unit 220 Based on the measurement result of the reception level using this signal, the scheduling unit 220 performs scheduling in consideration of the propagation status of each user (determination of which user is assigned to which subchannel). In this scheduling, by assigning each user to a subchannel with better propagation path conditions and obtaining gain due to multiuser diversity, better reception characteristics can be obtained even when a part of the spectrum at the end is clipped. Can do.
  • the mapping information determined in the scheduling unit 220 is modulated in the transmission unit 221, passes through the D / A conversion unit 222, the radio unit 223, and the like, and is transmitted from the transmission antenna unit 224 to each user. This mapping information is used for transmission from each user after the next frame. Further, it is also used for processing of subcarriers for each subchannel in the subcarrier demapping unit 207 when receiving a corresponding frame.
  • FIG. 6 shows the relationship between frames and subchannels in this embodiment.
  • each frame is composed of a plurality of symbols.
  • a different number of subchannels is provided for each frame by clipping a different number of frequency signals for each frame.
  • the number of frequency signals clipped by each user assigned to frame 1 in FIG. 6 is 2, and 7 subchannels can be provided, whereas in frame 2, each user does not perform clipping, and the subchannel The number is six.
  • the number of subchannels in frame 3 is 8, and each user assigned to this frame clips three frequency signals. In this way, by setting the number of frequency signals to be clipped differently for each frame, a different number of subchannels can be provided for each frame, and a system that can flexibly use limited resources is constructed. Is possible.
  • reception characteristics usually deteriorate as the number of frequency signals to be clipped increases.
  • users assigned to each frame It is possible to prevent degradation of reception characteristics by adaptively selecting. For example, among users to be allocated, a user with a better propagation path condition is allocated to a frame with a large number of clippings, and a user with a poor propagation path condition is allocated to a frame with a small number of clippings (or no clipping). That's it.
  • some threshold values relating to the received SNR may be set in advance, and these threshold values may be associated with the number of clippings. However, a larger number of clippings is set to a higher threshold.
  • the reception characteristics greatly depend on not only the value of the received SNR but also the fluctuation state on the frequency axis of the propagation path. This is because the influence of intersymbol interference is small when the frequency response of the assigned propagation path is relatively flat, whereas the influence of intersymbol interference is large when the frequency response varies greatly. It is by receiving. Therefore, considering not only the received SNR but also the frequency response of the propagation path, when the frequency response of the assigned propagation path is relatively flat, it is assigned and assigned to a frame composed of subchannels with a large number of clippings. When the frequency response of the propagation path is not flat, it is possible to further improve the reception characteristics by assigning to a frame composed of subchannels with a small number of clippings.
  • an index indicating the fluctuation state of the frequency response of the propagation path there are, for example, delay time and power of a delay wave, and a user who uses a propagation path having a delay wave with high power and a long delay time has a small number of clippings.
  • Allocating to a frame subchannel composed of subchannels a user who uses a propagation path with few high-power delayed waves is allocated to a frame composed of subchannels with a large number of clippings.
  • the propagation state of the propagation path can be grasped to some extent by simple control such as calculating the number of subcarriers that are lower than the average power level of the subchannel.
  • the propagation path of the subchannel is relatively flat, and is assigned to a frame composed of subchannels with a large number of clippings.
  • a frame to be allocated may be selected according to the position of each user in the cell. This is effective in a system in which the target value of transmission power control for users close to the base station is higher than the target value for users far from the base station. A user far from the base station is assigned to a frame with a small number of clippings.
  • EXIT chart EXtrinsic Information Transfer chart
  • the horizontal axis represents the equalization unit input mutual information amount
  • the vertical axis represents the equalization unit output mutual information amount.
  • the mutual information amount output from the equalization unit is input to the decoding unit, so that the vertical axis coincides with the decoding unit input mutual information amount.
  • the horizontal axis corresponds to the mutual information amount of the decoding unit.
  • the mutual information amount is the amount of information that can be obtained from Y with respect to X when a certain signal X is sent and the received signal Y is obtained.
  • the maximum value is constrained to 1.
  • the line 300 is the input / output relationship of the mutual information amount in the decoding unit with the vertical axis as the input and the horizontal axis as the output, and as the coding rate increases, much power is required for decoding.
  • the line translates upward in the figure.
  • a line 301 represents the input / output relationship of the mutual information amount in the equalization unit with the horizontal axis as input and the horizontal axis as output.
  • the line 300 indicating the input / output characteristics of the decoding unit is uniquely determined with respect to the structure of the error correction code to be used, it is possible to know the characteristics before iterative processing.
  • the line 301 indicating the input / output characteristics of the equalizer is determined by the propagation path characteristics and the SNR, details cannot be drawn in advance.
  • the value of the input external mutual information amount 0 of the equalization unit point A in FIG. 7 and this position is referred to as the start point
  • the value of the input external mutual information amount 1 point F in FIG. 7
  • This position is referred to as the end point
  • the approximation characteristic 301 of the equalizer can be calculated by approximating the start point and the end point with a straight line.
  • the mutual information amount of input is 0 in the first process
  • the mutual information amount of point A is obtained as the output of the equalization unit.
  • the output mutual information amount of this equalization unit becomes the input mutual information amount to the decoding unit, it moves like a dotted line, and the output mutual information amount of the decoding unit comes to point B.
  • the end point of the equalizer characteristic means that all the interference components have been removed, and the characteristic is determined only by the received power and noise power of only the desired signal.
  • the intersymbol interference enhanced by clipping can be completely removed.
  • a dotted line representing this movement is called an EXIT trajectory.
  • FIG. 8 shows a statistical EXIT locus when the number of frequency signals to be clipped is changed.
  • the line 303 in FIG. 8 indicates the equalization characteristic when the clipping number is M
  • the line 304 indicates the equalization characteristic when the clipping number is N (M> N)
  • the line 302 indicates the decoding characteristic.
  • the starting point of the equalization unit characteristic is lowered. This shows that the influence of stronger intersymbol interference is manifested by the large number of clippings. This indicates that the interference cannot be removed at the first stage of the iterative process.
  • the end point is a characteristic when the influence of intersymbol interference due to clipping is removed by iterative processing, it matches on average (in lines 304 and 302) regardless of the number of clipping.
  • the line 304 of the equalization unit is above the line 302 of the decoding unit, and therefore can be separated by repetition.
  • the line 303 of the equalization unit crosses the line 302 of the decoding unit, and the mutual information beyond the crossed point cannot be obtained. That is, the intersymbol interference is so strong that it cannot be removed even if iterative processing is performed. Therefore, in this case, it is possible to design the number of frequency signals clipped by each user as N, and the number of subchannels can be adjusted accordingly.
  • the number of frequency signals to be clipped can be set adaptively by drawing the EXIT trajectory as a trajectory with respect to the instantaneous propagation path fluctuation in units such as every frame instead of a statistical one like the 1% value.
  • the EXIT trajectory of the equalization unit when the number of clippings is changed is drawn as described above, and the line of the decoding unit The number of clippings that do not cross will be selected. For example, a user assigned to a subchannel with good propagation path conditions sets a larger number of clippings, and a user assigned to a subchannel with poor propagation path conditions sets a smaller number of clippings.
  • the DFT size of each user can be changed according to the number of clippings (the DFT size is increased when the number of clippings is large, and the DFT size is decreased when the number of clippings is small).
  • the number of clippings it is possible to construct a system that can realize different transmission rates for each subchannel (each user) even if the number of subcarriers constituting each subchannel is the same. it can.
  • this is a coding rate that does not cross the line 307 of the equalization unit (in this case, the line 306 of the coding rate L does not cross.
  • the line 305 of the coding rate K crosses.
  • this can be achieved by setting K> L) and increasing the resistance to interference that cannot be removed in the first iteration.
  • the coding rate is shown here, the coding method (turbo code, convolutional code, low density parity check (LDPC) code, etc.) can be changed and designed. The flexibility when designing can be increased.
  • Such selection of coding rate and coding method can also be performed adaptively by drawing an EXIT locus on the base station side in units such as every frame.
  • the above embodiments are directed to the SC-FDMA scheme that generates a spread spectrum signal using DFT, but unlike this, a scheme that generates a spread spectrum signal by multiplying a spread code (for example, MC- (CDMA system) also, it is sufficient to delete a part of the end of the signal after frequency spreading on the transmission side, insert zero on the reception side at the position of the signal deleted on the transmission side, and perform repeated equalization processing,
  • MC- CDMA system

Abstract

 限られた帯域の中により多くの端末を収容可能とし、より高い伝送レートを得ることができるようにする。  各端末のDFT部から周波数拡散されて並列に出力される周波数信号(スペクトル)数が12であるのに対し、1サブチャネルを構成するサブキャリア数を10または11とする。この場合、帯域の両端のサブチャネルに割り当てられたユーザ(ユーザA、G)は、DFT部から出力される周波数信号のうち端の1つ(1サブキャリア分)の伝送を行わず、その他のサブチャネルに割り当てられたユーザ(ユーザB~F)は両端の周波数信号(2サブキャリア分)の伝送を行わない。このような伝送は、各端末のDFT部から出力される周波数信号の両端または片側の端から、それぞれ適切な数の信号を削除(クリッピング)し、クリッピング後の周波数信号を各サブチャネルに割り当てることで実現できる。

Description

無線通信システム及びにそれに用いる送信装置
 本発明は、各端末のDFT部から並列に出力される信号の数に比べ、1サブチャネルを構成するサブキャリア数を少なく設定することにより、限られた帯域の中により多くの端末を収容可能とし、より高い伝送レートを得ることができる無線通信システム及びそれに用いる送信装置に関するものである。
 近年のデータ通信量の増加に伴い、より高い周波数利用効率を有する移動体通信システムの必要性が高まっており、全てのセルで同じ周波数帯域を使用する1セルリユースセルラシステムに関する様々な検討が進められている。1セルリユースセルラシステムの1つであり、3GPP(3rd Generation Partnership Project)を中心に標準化が進められているE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)システムでは、ダウンリンクの伝送方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式が、アップリンクの伝送方式としてはSC-FDMA(Single Carrier‐Frequency Division Multiple Access)方式が最も有力な候補として検討されている。
 このうちOFDMA方式は、マルチパスフェージングに対する耐性に優れたOFDM信号を用いて、時間及び周波数で分割されたリソースブロック単位でユーザがアクセスする方式であるが、高いPAPR(Peak‐to‐Average Power Ratio)特性を有するため、送信電力制限の厳しいアップリンクの伝送方式としては適さない。これに対し、SC-FDMA方式はOFDM等のマルチキャリア方式に対してPAPR特性を低く抑え、広いカバレッジを確保できることから、アップリンクの伝送に適した方式である(非特許文献1)。
 このSC-FDMA方式をアップリンクの伝送に用いた場合の端末装置の構成を図10に示す。図10に示すように、SC-FDMA方式を用いる端末装置では、まず符号部1000において送信データの誤り訂正符号化が行われ、変調部1001において変調が施される。次に、変調された送信信号はS/P(Serial to Parallel)変換部1002においてシリアル・パラレル変換された後、DFT(Discrete Fourier Transform)部1003において周波数領域の信号に変換される。このように周波数領域の信号に変換された送信信号は、サブキャリア・マッピング部1004において、伝送に用いるサブキャリアに割り当てられる。この時の割り当ては、基地局装置から送信され、受信アンテナ部1011で受信され無線部1012、A/D(Analog to Digital)変換部1013を経て受信部1014において復調されたマッピング情報に基づいて行われ、伝送に用いられないサブキャリアにはゼロが挿入される。DFT部1003では、システムで定められた1サブチャネルを構成するサブキャリア数と同じサイズの時間-周波数変換が行われ、時間-周波数変換後の全信号が、与えられたサブキャリア(サブチャネル)に割り当てられ伝送される。これは、例えば、1サブチャネルを構成するサブキャリア数が12である場合に、DFT部1003で行われる時間-周波数変換のサイズも12であり、DFT部1003の出力が全てサブキャリア・マッピング部1004へ入力されることを示している。
 この時の割り当て方法として、E-UTRAシステムでは、連続するサブキャリアを用いるLocalizedと呼ばれる割り当てや、一定間隔だけ離れたサブキャリアを用いるDistributedと呼ばれる割り当てが検討されている。これら2つの割り当て例を図11に示す。図11(a)はLocalized配置を、(b)はDistributed配置をそれぞれ示しており、ここでは1サブチャネルを構成するサブキャリア数が12で、6ユーザが周波数分割多重されている場合を示している。これらの割り当てのうち、Localized配置はマルチユーザダイバーシチ利得を得るのに適しており、Distributed配置は周波数ダイバーシチ利得を得るのに適している。
 図10の端末装置のサブキャリア・マッピング部1004において伝送に用いられるサブキャリア(サブチャネル)上に割り当てられた送信信号は、次に、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)部1005に入力され、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換される。そして、P/S(Parallel to Serial)変換部1006を経由して、CP(Cyclic Prefix)挿入部1007においてCP(IDFT後のシンボル後方をコピーした信号)が挿入され、D/A(Digital to Analog)変換部1008においてアナログ信号に変換された後、無線部1009において無線周波数帯域信号にアップコンバートされ、送信アンテナ部1010から送信される。このように生成された送信信号は、マルチキャリア信号と比較してPAPRが低いという特長を有する。
 また、図10の端末装置から送信される信号を受信する基地局装置の構成を図12に示す。図12に示すように、SC-FDMA方式の信号を受信する基地局装置では、まずアンテナ部2000で受信された信号が無線部2001にてA/D変換可能な周波数に変換された後、A/D変換部2002においてディジタル信号に変換される。次いで、同期部2003にてシンボル同期が確立され、CP除去部2004においてシンボル毎にCPが除去された後、S/P変換部2005を経由してDFT部2006において時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。周波数領域の信号に変換された伝搬路推定用のパイロット信号(端末装置でデータ信号と共に送信された既知の信号)は伝搬路推定部2007へ送られ、伝搬路の推定が行われる。
 基地局装置が受信する信号は、図11に示すように複数の端末から送信された信号が周波数分割多重されたものであり、スケジューリング部2012で事前に決められたマッピング情報(どの端末装置がどのサブキャリアを使用しているかを示す情報)を基に、サブキャリア・デマッピング部2008において端末装置毎の使用サブキャリア(1サブチャネルを構成するサブキャリア)がまとめられる。そして、等化部2009において、端末装置毎にまとめられた受信サブキャリアに対する等化処理が伝搬路推定値を用いて行われ、IDFT部2010において周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換された後、復調・誤り訂正復号部2011において端末装置毎の送信データの再生が行われる。
 また、受信レベル測定用のパイロット信号は、DFT部2006からスケジューリング部2012へ送られる。この信号を用いた受信レベルの測定結果に基づいて、スケジューリング部2012では各端末の伝搬状況を考慮したスケジューリングが行われる。スケジューリング部2012において決定されたマッピング情報は、送信部2013において変調等が施され、D/A部2014、無線部2015等を経由した後、アンテナ部2016から各端末へ送信される。そして、このマッピング情報は、次フレーム以降の端末側の送信に利用される。
 先に述べたように、E-UTRAシステムのアップリンクの伝送方式として上述のSC-FDMA方式が最も有力な候補である。SC-FDMA方式もOFDMA方式と同じく、時間及び周波数で完全に分割されたリソースブロック単位でユーザがアクセスする方式であり、SC-FDMA方式を用いることによりPAPR特性を低く抑え、広いカバレッジを確保した1セルリユースシステムが実現できる。しかし、ユーザ数増大に伴い周波数資源の逼迫がさらに加速している現在の環境では、SC-FDMA方式においても収容可能なユーザ数に限界があり、このユーザ数を増加させ更なる周波数有効利用を実現したシステムの構築が必要である。
 本発明は、かかる実情に鑑み、限られた帯域の中により多くの端末を収容可能とし、システム全体として、より高い伝送レートを得ることができる無線通信システム及びそれに用いる送信装置を提供しようとするものである。
 本発明は、周波数拡散した送信信号を、複数のサブキャリアから構成される一定の周波数帯域で定められる複数の周波数チャネルのいずれかと、且つ一定の時間長で定められる複数の時間チャネルのいずれかに割り当てて送信する送信装置と、前記送信信号を受信する受信装置と、を具備する無線通信システムであって、
 前記送信装置は、前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうちの一部を削除し、前記周波数チャネル当たりのサブキャリア数を少なくして時間領域の信号に変換して送信し、
 前記受信装置は、受信した信号に対して周波数領域の信号に変換して周波数チャネル毎の信号に分離して、非線形繰り返し等化を行って送信信号を再生することを特徴とする。
 ここで、前記送信装置は、前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうち、片側又は両側の端から1つ以上のサブキャリア分の信号を削除して、前記周波数チャネルに割り当てることを特徴とする。
 また前記送信装置は、周波数拡散信号が割り当てられる周波数チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする。
 また、前記送信装置は、周波数拡散信号が割り当てられる時間チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする。
 また、前記送信装置は、前記周波数チャネルに割り当てられ、実際に伝送される周波数拡散信号数を、複数の送信装置において同一とすることを特徴とする。
 また、前記受信装置は、前記送信装置において削除された片側又は両側の端から1つ以上のサブキャリアの位置にゼロを挿入し、非線形繰り返し等化処理を行うことを特徴とする。
 本発明は、周波数拡散した送信信号を、複数のサブキャリアから構成される一定の周波数帯域で定められる複数の周波数チャネルのいずれかと、一定の時間長で定められる複数の時間チャネルのいずれかに割り当てて送信する送信装置であって、
 送信信号を変調する変調手段と、変調された信号を周波数拡散して周波数領域の信号に変換する周波数変換手段と、前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうちの一部を削除し、前記周波数チャネル当たりのサブキャリア数を少なくするクリッピング手段と、クリッピング後の周波数信号を周波数チャネルに割り当てるマッピング手段と、
 周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換して時間チャネルに割り当てる時間変換手段と、を具備することを特徴とする。
 ここで、前記クリッピング手段は、周波数拡散信号が割り当てられる周波数チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする。
 また、前記クリッピング手段は、周波数拡散信号が割り当てられる時間チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする。
 また、前記マッピング手段は、前記周波数チャネルに割り当てられ、実際に伝送される周波数拡散信号数を、複数の送信装置において同一とすることを特徴とする。
 本発明によれば、前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうちの一部を削除し、前記周波数チャネル当たりのサブキャリア数を少なくするので、より多くの周波数チャネルを設けることができ、周波数効率を向上させて、システム全体としてより高い伝送レートを得ることができる。また、受信した信号に対して周波数領域の信号に変換して周波数チャネル毎の信号に分離して、非線形繰り返し等化を行って送信信号を再生するので、伝送に用いることができるサブキャリア数が伝送すべき信号数(DFT部から出力される信号の数)に比べて少ないにも関わらず、特性をさほど劣化させることなく伝送することができる。
 また、周波数拡散信号が割り当てられる周波数チャネルに応じて、削除する信号数を変更することにより、各ユーザの伝搬路状況に合わせて周波数チャネルの割り当てを行うことができ、大きく特性を劣化することなく送信データの再生を行うことができる。
 また、周波数拡散信号が割り当てられる時間チャネルに応じて、削除する信号数を変更することにより、時間チャネルごとに異なる周波数チャネルを設けるけることができ、各ユーザの伝搬路状況に合わせて時間チャネルの割り当てを行うことができ、大きく特性を劣化することなく送信データの再生を行うことができる。
本発明に係るSC-FDMA方式の無線通信システムにおいて、サブキャリアをLocalized配置に適用した場合の例を示す図である。 本発明に係るSC-FDMA方式の無線通信システムにおいて、全てのユーザでクリッピングする周波数信号数が同一とするLocalized配置を示す図である。 本発明に係るSC-FDMA方式の無線通信システムにおいて、サブキャリアをDistributed配置に適用した場合の例を示す図である。 本発明に係る無線通信システムの第一の実施形態におけるアップリンク伝送を行う端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線通信システムの第二の実施形態における基地局装置を示すブロック図である。 本発明に係る無線通信システムの第三の実施形態におけるフレームとサブチャネルの関係を示す図である。 本発明に係る無線通信システムの第四の実施形態におけるターボ原理のような繰り返しの内部を解析するための外部情報交換チャートの例を示す図である。 クリッピングする周波数信号の数を変化させた場合の統計的なEXIT軌跡を示す図である。 サブチャネルあたりのクリッピング数が予め決まっている場合に等化部のラインとクロスしないような符号化率に設定した統計的なEXIT軌跡を示す図である。 従来のSC-FDMA方式をアップリンクの伝送に用いた場合の端末装置を示す構成図である。 従来のE-UTRAシステムにおけるサブキャリアのLocalized配置と、Distributed配置を示す図である。 図10の端末装置から送信される信号を受信する基地局装置を示す構成図である。
 以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
 本発明は、各端末のDFT部から並列に出力される信号の数に比べ、1サブチャネルを構成するサブキャリア数を少なく設定することにより、限られた帯域の中により多くの端末を収容可能とし、より高い伝送レートを得ることができるSC-FDMAシステムに関するものであり、E-UTRAシステムに比べ周波数利用効率を大きく向上することができる。
 (第一の実施形態)
 本実施の形態では、まず、各端末のDFT部から並列に出力される信号の数に比べ、1サブチャネルを構成するサブキャリア数を少なく設定したSC-FDMAシステムにおけるサブキャリアの割り当て方法について示す。
 図1に、本発明をLocalized配置に適用した場合の例を示す。この図1は、各端末のDFT部から周波数拡散されて並列に出力される周波数信号(スペクトル)数が12である(つまりDFTのサイズが12である)のに対し、1サブチャネル(1周波数チャネル)を構成するサブキャリア数を10または11とした場合の例を示している。この場合、帯域の両端のサブチャネル(周波数チャネル)に割り当てられたユーザ(ユーザA、G)は、DFT部から出力される周波数信号のうち端の1つ(1サブキャリア分)の伝送を行わず、その他のサブチャネルに割り当てられたユーザ(ユーザB~F)は両端の周波数信号(2サブキャリア分)の伝送を行わないことになる。このような伝送は、各端末のDFT部から出力される周波数信号の両端または片側の端から、それぞれ適切な数の信号を削除(クリッピング)し、クリッピング後の周波数信号を各サブチャネルに割り当てることで実現できる。これにより従来のSC-FDMAシステム(図11)の場合と同じサブキャリア数(この場合は72サブキャリア)で、より多くのサブチャネルを設ける(より多くのユーザを収容する)ことができることがわかり(図11では6サブチャネルであるのに対し図1では7サブチャネル)、システム全体としてみた場合にはより高い伝送レートを得ることが可能となる。
 通常、シングルキャリア伝送におけるクリッピング処理は、クリッピングにより欠落したサブキャリアにおける伝搬路の周波数特性の利得がゼロであるとみなすことになるため、線形等化処理では再生不可能となるだけでなく、時間信号で観測すると伝搬路のインパルス応答が長くなり、時間信号が次の信号に干渉として影響を及ぼす符号間干渉の影響が強くなってしまう。このことは、時間軸上に拡散してしまった信号を検出するためには、誤り訂正符号の符号化率を低くするという手法しかなく、クリッピングを行った分だけ結果的に伝送レートを下げてしまうことになる。
 しかしながら、本発明では時間軸上に拡散した送信信号を誤り訂正符号による符号化利得により欠落したサブキャリアを再生しつつ、キャンセリングを含む非線形繰り返し等化により符号間干渉を抑圧することでエネルギーを合成してクリッピングされたサブキャリアを再生している。つまり、本発明により、各ユーザ(各サブチャネル)の伝送レートを維持しつつ、より多くのユーザを収容することが可能となるため、従来のSC-FDMAシステムに比べ周波数利用効率を向上させることができる。
 図1に示すサブチャネルの配置では、帯域の両端のサブチャネルとそれ以外のサブチャネルに割り当てられるユーザでクリッピングを行う周波数信号数が異なっている例を示したが、これとは別に、全てのユーザでクリッピングする周波数信号数が同一となる構成としてもよく、このような例を図2に示す。図2に示す構成では、帯域の両端のサブチャネルに割り当てられたユーザもDFT部から出力される周波数信号の両端をクリッピングしており、図1の場合に比べ少ないサブキャリア数(図1では全72サブキャリアのところを図2では全70サブキャリア)で、各ユーザの伝送レートを維持しつつ、より多くのユーザを収容できることがわかる。
 また、本発明をDistributed配置に適用した場合の例を図3に示す。図3は、図2に示した場合と同じく各ユーザがそれぞれのDFT部から出力される周波数信号の両端(2サブキャリア分)をクリッピングした結果をDistributed配置にしたものを表している(図3の150は、クリッピングされたサブキャリアを示す)。つまり、各ユーザのDFT部から並列に出力される周波数信号(スペクトル)数は12であるのに対し、実際に伝送するサブキャリア数は1ユーザあたり10サブキャリアとなっている。このように、一部の周波数信号をクリッピングした信号をDistributed配置に並べて伝送することによっても、従来のSC-FDMAシステムに比べて少ないサブキャリア数で、各ユーザの伝送レートを維持しつつ、より多くのユーザを収容できる。
 これら図1~図3では、各ユーザは少なくとも片側の端の1スペクトルをクリッピングする(両端をクリッピングする場合には2つクリッピング)例を示したが、周波数利用効率をより高めたシステムを構築する場合には、端から数スペクトルをクリッピングする構成としてもよい。但し、クリッピングするスペクトル数とその位置(両端か片側の端のみか)は、システムで予め決めておくことが好ましい。このように、クリッピングするスペクトル数とその位置を予め決めておくことにより、余分な制御情報を追加する必要がなくなる。
 さらに、通常の無線通信システムでは、アナログフィルタの性能の問題により、ガードバンドと呼ばれる、信号(サブキャリア)の伝送を行わない帯域を設ける必要がある。このガードバンドでは信号の伝送が全く行われないため、ガードバンドを設けることは周波数利用効率の観点から好ましくないが、本発明のようなクリッピングを適用することにより、周波数利用効率の低下を防ぐこともできる。これは、DFT後にクリッピングするスペクトルの総数をガードバンドとなるサブキャリア数と等しく設定しておくことにより実現できる。例えば、1ユーザがガードバンド以外の全サブキャリアを使用するような状況において、ガードバンドも含めた全帯域幅のサイズのDFT部を有する場合には、そのDFT部の出力周波数信号をガードバンドとなるサブキャリア数分だけ端からクリッピングした信号を伝送することとなる。このようなクリッピングを行うことにより、ガードバンドが設けられているにも関わらず、ガードバンドを設けない場合と同じだけ信号を伝送することが可能となり、ガードバンドによる周波数利用効率の低下を防止することができる。
 ここで、以上のようなアップリンク伝送を行う端末装置の構成を図4に示す。図4に示すように、本実施の形態における端末装置では、まず符号部100において送信データの誤り訂正符号化が行われ、変調部101において変調が施される。次に、変調された送信信号はS/P変換部102においてシリアル・パラレル変換された後、DFT(Discrete Fourier Transform)部103において周波数領域の信号に変換される。そして、このように時間-周波数変換された周波数信号(スペクトル)に対して、スペクトル・クリッピング部104においてクリッピングが行われる。このクリッピングは、DFT部103の出力の両端または片側の端から幾つかの信号(スペクトル)を削除する動作であり、スペクトル・クリッピング部104の入出力信号数をそれぞれM、Nとすると、M>Nが成り立つ。図1に示した例のように、割り当てられるサブチャネルによってクリッピングされる信号数が変わることがあるが、スペクトル・クリッピング部104ではそのことも考慮したクリッピングが行われる。
 スペクトル・クリッピング部104において端の幾つかの信号がクリッピングされた信号は、サブキャリア・マッピング部105に入力され、伝送に用いるサブキャリアに割り当てられる。この時の割り当ては、基地局装置から送信され、受信アンテナ部112で受信され無線部113、A/D変換部114を経て受信部115において復調されたマッピング情報に基づいて行われ、伝送に用いられないサブキャリア(他のサブチャネル)にはゼロが挿入される。但し、1サブチャネルを構成するサブキャリア数は、スペクトル・クリッピング部104の出力信号数と同じNである。ここで、実際の伝送に用いられる信号(マッピングされた信号)に、先にクリッピングされた信号分の電力を加算することにより、全体の送信電力を保つようにする。
 このように、サブキャリア・マッピング部105において伝送に用いられるサブキャリア(サブチャネル)上に割り当てられた送信信号は、次に、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)部106に入力され、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換される。この時、周波数領域で多重されている各ユーザの信号は、同じ時間チャネルを利用することになる。そして、P/S変換部107を経由して、CP(Cyclic Prefix)挿入部108においてCP(IDFT後のシンボル後方をコピーした信号)が挿入され、D/A変換部109においてアナログ信号に変換された後、無線部110において無線周波数帯域信号にアップコンバートされ、送信アンテナ部111から送信される。
 以上のような端末装置の構成とすることにより、DFT部から並列に出力される信号の数に比べ1サブチャネルを構成するサブキャリア数が少なく設定されたSC-FDMAシステムにおいて、同一セル内の他のユーザに干渉を与える(重複したサブキャリアを用いてしまう)ことなく信号を伝送することができる。また、伝送に用いることができるサブキャリア数が伝送すべき信号数(DFT部から出力される信号の数)に比べて少ないにも関わらず、特性をさほど劣化させることなく伝送することができる。
 (第二の実施形態)
 本実施の形態では、一部のスペクトルがクリッピングされた信号を受信する場合でも、優れた干渉抑圧機能を有した非線形繰り返し等化(例えば、周波数領域SC/MMSE(Soft Canceller followed by Minimum Mean Square Error)ターボ等化)を用いることにより特性をさほど劣化させることなく送信データの再生を可能とする受信装置(基地局装置)の構成について示す。
 本実施の形態における基地局装置を図5に示す。図5に示すように、本実施の形態における基地局装置は、受信アンテナ部200、無線部201、A/D変換部202、同期部203、CP除去部204、S/P変換部205、DFT部206、サブキャリア・デマッピング部207、ゼロ挿入部208、キャンセル部209、等化部210、IDFT部211、復調・誤り訂正復号部212、繰り返し制御部213、判定部214、伝搬路推定部215、ゼロ挿入部216、伝搬路乗算部217、DFT部218、レプリカ生成部219、スケジューリング部220、送信部221、D/A変換部222、無線部223、送信アンテナ部224から構成される。
 図5に示すように、本実施の形態における基地局装置では、まず受信アンテナ部200で受信された信号がそれぞれ無線部201にてA/D変換可能な周波数に変換された後、A/D変換部202においてディジタル信号に変換される。次いで、同期部203にてシンボル同期が確立され、CP除去部204においてシンボル毎にCPが除去された後、S/P変換部205を経由してDFT部206において時間領域の信号から周波数領域の信号にそれぞれ変換される。周波数領域の信号に変換された信号は、サブキャリア・デマッピング部207においてサブチャネル(ユーザ)毎の信号に分離され、これ以降の処理は各ユーザの受信信号毎に行われることとなる。
 サブキャリア・デマッピング部207において分離された1サブチャネル(1ユーザ)分の信号は、送信側で用いられたDFTの出力よりも少ないため、ゼロ挿入部208にて、送信側でクリッピングされた信号と同じ周波数成分にゼロを挿入する。これは、サブキャリア・デマッピング部207の出力信号の両端または片側の端にゼロを追加する動作であり、これにより送信側で用いられたDFTの出力と同じ数の周波数信号がゼロ挿入部208から出力されることになる。このゼロ挿入は、伝搬路推定用のパイロット信号を用いて伝搬路推定部215において算出された伝搬路推定値に対してもゼロ挿入部216において行われる。このように、本実施の形態における受信装置では、送信側でクリッピングされたスペクトルを、あたかも伝搬路の落ち込みによって欠けてしまったかのように扱って等化を行う。但し、ここでは、説明を分かり易くするために、サブキャリア・デマッピング部207の後にもゼロ挿入部208を設けているが、これは必須ではない。これは、ゼロ挿入部216において伝搬路推定用のパイロット信号にゼロ挿入がなされているため、ゼロ挿入部208がなくてもクリッピングされたスペクトルは0として扱われ、等化部210において合成されることはないためである。
 次に、ゼロ挿入部208の出力信号はキャンセル部209に入力され、自信号の信頼性に基づいてレプリカ生成部219で生成される送信信号のソフトレプリカと、クリッピングされたスペクトルの位置にゼロを挿入した伝搬路推定値の乗算(伝搬路乗算部217にて算出)により算出される受信信号のソフトレプリカが減算される。このように、本実施の形態で対象とする周波数領域SC/MMSEターボ等化では、一旦、受信信号のソフトレプリカが受信信号からキャンセルされ、残留信号成分が計算される。これは、後述する等化部210では逆行列演算を行うため、希望信号だけ残してキャンセル、等化を繰り返すと、ブロック内に含まれる希望信号と少なくとも同じ数の回数分の逆行列演算をする必要があるのに対し、全てキャンセルした残留成分を入力とすることで、残留信号はブロック内で共通に扱え、ブロック内で逆行列演算を1回すれば全ての重みを計算できる。そのため、等化部210に送信信号のソフトレプリカを別に入力して再構成する形にすることで、逆行列演算に伴う演算量を削減している。但し、1回目の処理では信号レプリカが生成されていないため、キャンセル処理は行われず、受信信号がそのまま等化部210へ送られる。
 等化部210では、キャンセル部209の出力である残留成分と、希望信号の伝搬路推定値、及び希望信号のソフトレプリカを用いて信号の等化が行われる。具体的には、等化部210では最適な重みを残留成分や伝搬路推定値、信号のソフトレプリカから算出し、その最適重みを乗積した最終的な等化後の時間軸の信号を出力している。但し、1回目の処理の場合はソフトレプリカが入力されないので、キャンセルを行わない従来のMMSE等化と等しいものとなる。
 等化された信号はIDFT部211において時間領域の信号に変換された後、復調・誤り訂正復号部212で復調され、誤り訂正される。そして、復調・誤り訂正復号部212からは信頼性の高まった符号ビットの外部対数尤度比(LLR:Log Likelihood Ratio)が出力される。ここで、外部LLRとは、誤り訂正処理のみで改善した信頼性を表している。これは、等化部210から入力されたLLR(事前LLRという)から誤り訂正処理により最終的に出力されるのは等化部210から得られた信頼性まで加味した事後LLRであり、ターボ等化においては、再び等化部210にフィードバックすることから入力された事前LLRを減算している。復調・誤り訂正復号部212から出力された外部LLRは、繰り返し制御部212により処理を繰り返すかどうかが制御され、処理を繰り返す場合には、信号のソフトレプリカを生成するためにレプリカ生成部219に入力される。先に述べたように、レプリカ生成部219では、符号ビットのLLRに応じてその信頼性に比例したソフトレプリカが生成される。このように生成されたソフトレプリカは、キャンセル部209において希望周波数信号が寄与する受信信号成分を一旦キャンセルするためにDFT部218に、また、等化の際に希望信号を再構成するために等化部210に入力される。
 このように、キャンセル部209以降の処理を繰り返して行うことにより、徐々に信頼性の高まった符号ビットを得ることができ、繰り返し制御部213で制御される所定の回数だけ繰り返した後、情報ビットのLLRを判定部214で硬判定し、復号データを得る。
 本実施の形態では、各ユーザ(サブチャネル)の受信信号を順次選択し、選択された信号に対する処理をシリアルに行う基地局構成の例を示したが、ゼロ挿入部208、キャンセル部209、等化部210、IDFT部211、復調・誤り訂正復号部212、レプリカ生成部219、DFT部218、伝搬路乗算部217等をサブチャネル数と同じだけ設けた構成とすることにより、全てのユーザに対して同時に処理を行うこともできる。さらに、所定の繰り返し回数は固定でもよいし,復調・誤り訂正復号部212の結果に誤りがなくなるまで繰り返すといった適応的な制御も可能である。さらに、図1に示す配置のように、クリッピングする周波数信号数が異なるサブチャネルがあるシステムにおいては、受信装置における繰り返し数をサブチャネル毎に異なるように設定してもよい。
 また、受信レベル測定用のパイロット信号は、DFT部206からスケジューリング部220へ送られる。この信号を用いた受信レベルの測定結果に基づいて、スケジューリング部220では各ユーザの伝搬状況を考慮したスケジューリング(どのサブチャネルにどのユーザを割り当てるかの決定)が行われる。このスケジューリングにおいては、各ユーザをそれぞれの伝搬路状況のより良いサブチャネルへ割り当て、マルチユーザダイバーシチによる利得を得ることで、端の一部のスペクトルをクリッピングした場合にもより良い受信特性を得ることができる。スケジューリング部220において決定されたマッピング情報は、送信部221において変調等が施され、D/A変換部222、無線部223等を経由した後、送信アンテナ部224から各ユーザへ送信される。そして、このマッピング情報は、次フレーム以降の各ユーザからの送信に利用される。また、該当するフレームを受信する際の、サブキャリア・デマッピング部207におけるサブチャネル毎のサブキャリアをまとめる処理にも用いられる。
 このような基地局構成とすることにより、各端末のDFT部から並列に出力される信号の端を一部だけクリッピングしてサブチャネルに割り当てるFDMAシステムにおいても、クリッピングによる処理を無線伝搬路による歪ととらえて非線形繰り返し等化を行えば各ユーザから送信された信号をそれぞれ正しく復調することができる。
 (第三の実施形態)
 本実施の形態では、時間チャネル(フレーム)毎にクリッピングする周波数信号数が異なる場合の例について示す。本実施の形態におけるフレームとサブチャネルの関係を図6に示す。但し、図6では図示していないが、各フレームは複数のシンボルから構成されている。図6に示すように、本実施の形態では、フレーム毎に異なる数の周波数信号をクリッピングすることにより、フレーム毎に異なるサブチャネル数(最大収容ユーザ数)を設ける。例えば、図6のフレーム1に割り当てられた各ユーザがそれぞれクリッピングする周波数信号数は2であり、7サブチャネルを設けることができるのに対し、フレーム2では各ユーザはクリッピングを行わず、サブチャネル数は6となっている。また、フレーム3のサブチャネル数は8であり、このフレームに割り当てられた各ユーザは3つの周波数信号をクリッピングすることとなる。このように、フレーム毎にクリッピングする周波数信号数を異なるように設定することで、フレーム毎に異なる数のサブチャネルを設けることができ、限られたリソースを柔軟に利用することができるシステムの構築が可能となる。
 ここで、通常、クリッピングする周波数信号数が多くなるにしたがって受信特性は劣化してしまうが、本実施の形態のようにフレーム毎にクリッピングする周波数信号数が異なるシステムにおいては、各フレームに割り当てるユーザを適応的に選択することにより受信特性の劣化を防ぐことができる。これは、例えば、割り当て対象となるユーザのうち、伝搬路状況のより良いユーザをクリッピング数の多いフレームに割り当て、伝搬路状況がさほど良くないユーザはクリッピング数の少ない(またはクリッピングしない)フレームに割り当てるというものである。この時に、受信SNRに関する閾値を予め幾つか設定し、さらに、それらの閾値とクリッピング数を関連付けておいてもよい。但し、より高い閾値には、クリッピング数をより多く設定しておく。
 さらに、受信特性は受信SNRの値だけでなく伝搬路の周波数軸上の変動状態にも大きく依存する。これは、割り当てられた伝搬路の周波数応答が比較的平坦な場合にはシンボル間干渉の影響が少ないのに対し、周波数応答が大きく変動しているような場合にはシンボル間干渉の影響を大きく受けてしまうことによるものである。したがって、受信SNRだけでなく、伝搬路の周波数応答も考慮し、割り当てられた伝搬路の周波数応答が比較的平坦な場合にはクリッピング数が多いサブチャネルで構成されるフレームへ割り当て、割り当てられた伝搬路の周波数応答が平坦ではない場合にはクリッピング数が少ないサブチャネルで構成されるフレームへ割り当てることにより、さらに受信特性を向上させることが可能となる。
 ここで、伝搬路の周波数応答の変動状態を表す指標としては、例えば遅延波の遅延時間や電力等があり、電力が高く遅延時間の長い遅延波を有する伝搬路を用いるユーザはクリッピング数が少ないサブチャネルで構成されるフレームサブチャネルへ割り当て、電力の高い遅延波があまりない伝搬路を用いるユーザはクリッピング数が多いサブチャネルで構成されるフレームへ割り当てるようにする。また、割り当てられたサブチャネルにおいて、そのサブチャネルの平均電力レベルを下回るサブキャリアの数を算出するといった簡易な制御でも、伝搬路の変動状態をある程度把握することができる。この場合は、平均電力レベルを下回るサブキャリアの数が多い場合には、サブチャネル内で伝搬路が大きく変動しているものとみなし、クリッピング数が少ないサブチャネルで構成されるフレームへ割り当て、平均電力レベルを下回るサブキャリアの数が少ない場合には、サブチャネルの伝搬路が比較的平坦であるものとみなし、クリッピング数が多いサブチャネルで構成されるフレームへ割り当てることとなる。
 このような割り当てを行うことにより、図6のフレーム3のようなクリッピング数が多いフレームに割り当てられたユーザも、それぞれの伝搬路状況が良いため、大きく特性を劣化することなく送信データの再生を行うことができる。また、セル内の各ユーザの位置に応じて、割り当てを行うフレームを選択するようにしてもよい。これは、基地局に近いユーザにおける送信電力制御の目標値が、基地局から遠いユーザにおける目標値と比較して高いようなシステムにおいて有効であり、基地局に近いユーザはクリッピング数の多いフレームへ、基地局から遠いユーザはクリッピング数の少ないフレームへ割り当てられることとなる。
 (第四の実施形態)
 本実施の形態では、等化部の相互情報量の入出力関係と復号部の相互情報量の入出力関係を用いて、クリッピングを行う周波数信号数を設計する例について示す。また、クリッピング数が決められている場合に、伝送に用いる符号化率を最適に設計する例についても示す。
 まず初めに、ターボ原理のような繰り返しの内部を解析するための外部情報交換チャート(EXITチャート:EXtrinsic Information Transfer チャート)を用いる手法について述べる。図7に、EXITチャートの例を示す。
 図7において、横軸は等化部入力相互情報量、縦軸は等化部出力相互情報量を表す。また、繰り返し処理においては、等化部で出力された相互情報量が復号部に入力されるので、縦軸が復号部入力相互情報量に一致する。さらに、復号部の出力は等化部の入力相互情報量になるので、横軸は復号部の相互情報量に一致する。ここで、相互情報量は、ある信号Xを送り、受信信号Yを得たときに、YからXに関して得ることができる情報量である。但し、EXIT解析では、受信信号Yを得たときに、Yから得られるXに関する情報量と定義する場合には、その最大値は1に拘束される。
 図7において、ライン300が縦軸を入力、横軸を出力とする復号部における相互情報量の入出力関係であり、符号化率が高くなると復号するために多くの電力が必要になるので、そのラインは図の上の方に平行移動する。一方、ライン301は横軸を入力、横軸を出力とする等化部における相互情報量の入出力関係を表す。復号部特性は一意に決まるが、等化部特性は伝搬路変動によって上下するので、通常1%値のような統計的なものが利用されるが、始点と終点の値だけは伝搬路特性と受信品質のみで決定されるので、瞬時の伝搬路変動のスナップショットに対する特性として近似的に描くことも可能である。
 ここで、復号部の入出力特性を示すライン300は使用する誤り訂正符号の構造に対して一意に決定されることから、繰り返し処理の前にその特性を知ることが可能であるのに対し、等化部の入出力特性を示すライン301は伝搬路特性とSNRで決定されるため、予め詳細を描くことができない。しかしながら、等化部の入力外部相互情報量0の値(図7のA点のことであり、この位置を始点と称する)と、入力外部相互情報量1の値(図7のF点のことであり、この位置を終点と称する)だけは、ソフトレプリカに関する情報が全く得られていないか、ソフトレプリカの精度が完全で送信信号と一致するかということを表すことから、予め容易に計算することができる。したがって、始点と終点を直線で近似することで等化器の近似特性301を算出することができる。
 次に図7の見方について説明する。まず、1回目の処理では入力の相互情報量は0であることから、等化部の出力としてA点の相互情報量が得られる。次に、この等化部の出力相互情報量が復号部への入力相互情報量となるため、点線のように移動し、復号部の出力相互情報量はB点にくる。同様の処理を繰り返すことで相互情報量がC点、D点、E点、F点と移動することが確認でき、繰り返しによる内部の様子を図示することが可能となる。等化部特性の終点は、干渉成分が全て除去できたことを意味し、希望信号のみの受信電力と雑音電力のみで特性が決まる。即ち、クリッピングにより強められた符号間干渉を完全に除去できる状況ということになる。この動きを表す点線をEXIT軌跡といい、これを用いることにより、繰り返し処理で送信データを検出できるかを設計することができる。このとき、復号部のラインと等化部のラインが交差することなく、等化部の線の下に復号部の線があることが望ましい設計となる。
 図8に、クリッピングする周波数信号の数を変化させた場合の統計的なEXIT軌跡を示す。図8のライン303はクリッピング数をMとした場合、ライン304はクリッピング数をNとした場合(M>N)の等化部特性を、ライン302は復号部特性を示している。図8に示すように、クリッピングする周波数信号数が多い場合に等化部特性の始点が下がっているが、これは、クリッピングする数が多いことによってより強い符号間干渉の影響が表れており、繰り返し処理の最初の段階ではその干渉を除去できないことを示している。また、終点はクリッピングによる符号間干渉の影響を繰り返し処理により取り除いた場合の特性であるため、クリッピングする数に依らず(ライン304と302で)平均的に一致する。
 この図8では、クリッピング数がNの場合には、等化部のライン304が復号部のライン302より上にあるので、繰り返しによって分離することができる。一方、クリッピング数をMとすると、等化部のライン303が復号部のライン302とクロスし、クロスした点以上の相互情報量は得られない。即ち、繰り返し処理を行なっても除去できないぐらい符号間干渉が強いということになる。したがって、この場合は、各ユーザがクリッピングする周波数信号数をNとする設計を行うことができ、それに応じてサブチャネル数も調整することができる。
 また、EXIT軌跡を1%値のような統計的なものではなく、フレーム毎といった単位の瞬時の伝搬路変動に対する軌跡として描くことにより、クリッピングする周波数信号数を適応的に設定することもできる。この場合、フレーム毎に各ユーザが割り当てられたサブチャネルの伝搬路変動において、クリッピング数を変化させた際の等化部のEXIT軌跡を先に述べた近似の要領で描き、復号部のラインとクロスしないようなクリッピング数を選択することとなる。例えば、伝搬路状況の良好なサブチャネルに割り当てられたユーザはクリッピング数を多めに設定し、伝搬路状況のあまり良くないサブチャネルに割り当てられたユーザはクリッピング数を少なく設定するといった制御となる。この時、クリッピング数に応じて各ユーザのDFTのサイズを変更(クリッピング数が多い場合にはDFTサイズを大きく、クリッピング数が少ない場合はDFTサイズを小さく)することが可能な端末の構成となる。このように、クリッピング数を適応的に制御することにより、各サブチャネルを構成するサブキャリア数が全て同じでも、サブチャネル毎(ユーザ毎)に異なる伝送レートを実現可能なシステムを構築することができる。
 一方、サブチャネルあたりのクリッピング数が予め決まっている場合は、EXIT軌跡を考慮して符号化率を調整することにより受信特性の劣化を防ぐこともできる。これは、図9に示すように、等化部のライン307とクロスしないような符号化率(この場合は符号化率Lのライン306の方はクロスしない。符号化率Kのライン305はクロスする。但し、K>L)に設定し、繰り返しの最初の段階では除去できない干渉に対する耐性を高めることにより可能となる。ここでは、符号化率について示したが、符号化の方法(ターボ符号や畳み込み符号、低密度パリティ検査(LDPC:Low Density Parity Check)符号など)を変更して設計することも可能であり、システムを設計する際の柔軟性を高めることができる。このような符号化率や符号化方法の選択は、フレーム毎といった単位で基地局側においてEXIT軌跡を描くことにより適応的に行うこともできる。
 以上の実施形態では、DFTを用いて周波数拡散信号を生成するSC-FDMA方式を対象としたが、これとは異なり、拡散符号を乗算することにより周波数拡散信号を生成する方式(例えば、MC-CDMA方式)においても、送信側で周波数拡散後の信号の端の一部を削除し、送信側で削除された信号の位置に受信側でゼロを挿入して繰り返し等化処理を行えばよく、本発明は対応可能である。
 尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
100 符号部
101 変調部
102 S/P変換部
103 DFT部
104 スペクトル・クリッピング部
105 サブキャリア・マッピング部
106 IDFT部
107 P/S変換部
108 CP挿入部
109 D/A変換部
110 無線部
111 送信アンテナ部
112 受信アンテナ部
113 無線部
114 A/D変換部
115 受信部
200 受信アンテナ部
201 無線部
202 A/D変換部
203 同期部
204 CP除去部
205 S/P変換部
206 DFT部
207 サブキャリア・デマッピング部
208 ゼロ挿入部
209 キャンセル部
210 等化部
211 IDFT部
212 復調・誤り訂正復号部
213 繰り返し制御部
214 判定部
215 伝搬路推定部
216 ゼロ挿入部
217 伝搬路乗算部
218 DFT部
219 レプリカ生成部
220 スケジューリング部
221 送信部
222 D/A  変換部
223 無線部
224 送信アンテナ部

Claims (9)

  1.  周波数拡散した送信信号を、複数のサブキャリアから構成される一定の周波数帯域で定められる複数の周波数チャネルのいずれかと、且つ一定の時間長で定められる複数の時間チャネルのいずれかに割り当てて送信する送信装置と、
     前記送信信号を受信する受信装置と、
    を具備する無線通信システムであって、
     前記送信装置は、
     前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうちの一部を削除し、前記周波数チャネル当たりのサブキャリア数を少なくして時間領域の信号に変換して送信し、
     前記受信装置は、
     受信した信号に対して周波数領域の信号に変換して周波数チャネル毎の信号に分離して、非線形繰り返し等化を行って送信信号を再生することを特徴とする無線通信システム。
  2.  前記送信装置は、前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうち、片側又は両側の端から1つ以上のサブキャリア分の信号を削除して、前記周波数チャネルに割り当てることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3.  前記送信装置は、周波数拡散信号が割り当てられる周波数チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  4.  前記送信装置は、周波数拡散信号が割り当てられる時間チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信システム。
  5.  前記送信装置は、前記周波数チャネルに割り当てられ、実際に伝送される周波数拡散信号数を、複数の送信装置において同一とすることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の無線通信システム。
  6.  周波数拡散した送信信号を、複数のサブキャリアから構成される一定の周波数帯域で定められる複数の周波数チャネルのいずれかと、一定の時間長で定められる複数の時間チャネルのいずれかに割り当てて送信する送信装置であって、
     送信信号を変調する変調手段と、
     変調された信号を周波数拡散して周波数領域の信号に変換する周波数変換手段と、
     前記周波数チャネルに割り当てられる周波数拡散信号のうちの片側又は両側の端から1つ以上のサブキャリア分の信号を削除するクリッピング手段と、
     クリッピング後の周波数信号を周波数チャネルに割り当てるマッピング手段と、
     周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換して時間チャネルに割り当てる時間変換手段と、
    を具備することを特徴とする送信装置。
  7.  前記クリッピング手段は、周波数拡散信号が割り当てられる周波数チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする請求項6に記載の送信装置。
  8.  前記クリッピング手段は、周波数拡散信号が割り当てられる時間チャネルに応じて、削除する信号数を変更することを特徴とする請求項6又は7に記載の送信装置。
  9.  前記マッピング手段は、前記周波数チャネルに割り当てられ、実際に伝送される周波数拡散信号数を、複数の送信装置において同一とすることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の送信装置。
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