WO2010116397A1 - 無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法 Download PDF

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WO2010116397A1
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transmission
subcarrier
transmission data
unit
subcarriers
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PCT/JP2009/001444
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伊達木隆
瀬山崇志
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富士通株式会社
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    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0037Inter-user or inter-terminal allocation
    • H04L5/0041Frequency-non-contiguous

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a transmission device, a reception device, and a radio communication method in the radio communication system.
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division
  • Multiples Access is used (for example, Non-Patent Document 1 below).
  • SC-FDMA has a peak-to-average power ratio (PAPR: Peak) compared to multi-carrier communication schemes such as OFDM. to Average Power Ratio) is low. Therefore, the SC-FDMA communication method can realize lower cost and lower power consumption of the transmission amplifier of the terminal device than the multicarrier communication method.
  • PAPR Peak
  • OFDM Average Power Ratio
  • FIGS. 22A to 22C are diagrams illustrating an example of subcarrier arrangement by Clustered SC-FDMA.
  • “b0” to “b7” are arranged in cluster 1
  • “b8” to “b11” are arranged in cluster 2.
  • Clustered SC-FDMA can perform communication using a plurality of discontinuous subcarrier groups, communication using a wider transmission band than LTE, such as LTE-A (LTE-Advanced), is possible. It is effective when it is done.
  • LTE-A LTE-Advanced
  • Multi-carrier transmission is a transmission signal waveform in which waveforms for transmitting a plurality of independent data are overlapped. Compared to single carrier transmission that is a transmission signal waveform obtained by interpolating a waveform of constant amplitude, PAPR is large.
  • the PAPR characteristic of the clustered SC-FDMA is deteriorated as compared with the single carrier transmission such as SC-FDMA.
  • one of the objects of the present invention is to provide a radio communication system, a transmission apparatus, a reception apparatus, and a radio communication method in the radio communication system that improve PAPR characteristics.
  • the transmission device expands a sequence length of the transmission data by repeating a transmission data sequence; While maintaining the positional relationship of each component included in the expanded transmission data, each component is arranged in each subcarrier, and when the subcarrier is a subcarrier that is not used for transmission, the subcarrier is arranged in the subcarrier.
  • a first subcarrier arrangement unit that punctures a component of transmission data; and a transmission unit that transmits the transmission data arranged on the subcarrier to the reception device, wherein the reception device receives the transmission data.
  • a receiving unit is provided.
  • the transmission device transmits transmission data in a size equal to the number of subcarriers allocated to the transmission device.
  • a conversion unit for converting to transmission data in the frequency domain, and arranging each component in each subcarrier while maintaining the positional relationship of each component included in the transmission data converted to the frequency domain, the subcarrier is When a subcarrier is not used for transmission, a first subcarrier arrangement unit that punctures a component of the transmission data arranged in the subcarrier, and converts the transmission data arranged in the subcarrier into transmission data in a time domain
  • a transmission unit that transmits the transmission data to the reception device, and the reception device includes a reception unit that receives the transmission data. .
  • an expansion unit that expands a sequence length of the transmission data by repeating a transmission data sequence, and the expanded transmission data While maintaining the positional relationship between the components included in the subcarrier, the components are arranged on the subcarriers.
  • the components of the transmission data arranged on the subcarriers are punctured.
  • a first subcarrier arrangement unit that performs transmission, and a transmission unit that transmits the transmission data arranged on the subcarrier to the reception device.
  • a transmission apparatus that performs radio communication with a reception apparatus, conversion that converts transmission data into transmission data in a frequency domain with a size equal to the number of subcarriers allocated to the transmission apparatus And maintaining the positional relationship of each component included in the transmission data converted to the frequency domain, each component is arranged in each subcarrier, and when the subcarrier is a subcarrier that is not used for transmission, A first subcarrier arrangement unit that punctures the component of the transmission data arranged in the subcarrier; and the transmission apparatus that converts the transmission data arranged in the subcarrier into transmission data in a time domain, And a transmission unit for transmitting to.
  • the sequence length of the transmission data is expanded by repeating the sequence of transmission data, and is included in the expanded transmission data
  • the component of the transmission data arranged on the subcarrier is punctured when the component is arranged on each subcarrier and the subcarrier is not used for transmission.
  • a receiving unit that receives the transmission data arranged on the subcarrier.
  • transmission data is converted into frequency domain transmission data with a size equal to the number of subcarriers allocated to the transmitting apparatus, While maintaining the positional relationship of each component included in the transmission data converted to the frequency domain, each component is arranged in each subcarrier, and when the subcarrier is a subcarrier that is not used for transmission, the subcarrier A receiving unit that receives the transmission data after the components of the transmission data arranged in puncture and the transmission data arranged in the subcarriers are converted into transmission data in the time domain.
  • a wireless communication method in a wireless communication system that performs wireless communication between a transmission device and a reception device, wherein the transmission device repeats a sequence of transmission data to thereby transmit the transmission data. While expanding the sequence length and maintaining the positional relationship of each component included in the expanded transmission data, placing each component on each subcarrier, when the subcarrier is a subcarrier that is not used for transmission, The component of the transmission data arranged on the subcarrier is punctured, the transmission data arranged on the subcarrier is transmitted to the receiving apparatus, and the receiving apparatus receives the transmission data.
  • a wireless communication method in a wireless communication system that performs wireless communication between a transmission device and a reception device, wherein the transmission device is equal to the number of subcarriers allocated to the transmission device.
  • the transmission data is converted into frequency domain transmission data, and the respective components are arranged in each subcarrier while maintaining the positional relationship of each component included in the transmission data converted into the frequency domain,
  • a subcarrier is a subcarrier that is not used for transmission
  • the component of the transmission data arranged in the subcarrier is punctured
  • the transmission data arranged in the subcarrier is converted into transmission data in the time domain, and then the transmission data Is transmitted to the receiving device, and the receiving device receives the transmission data.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 5A to FIG. 5D are diagrams showing examples of arrangement on subcarriers.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of subcarrier arrangement.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams showing examples of arrangement on subcarriers.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus.
  • FIG. 10A to FIG. 10E are diagrams showing examples of arrangement on subcarriers.
  • FIG. 10A to FIG. 10E are diagrams showing examples of arrangement on subcarriers.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus.
  • FIGS. 14A to 14C are diagrams showing examples of arrangement on subcarriers.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus.
  • FIG. 18A and FIG. 18B are flowcharts showing an operation example.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a simulation result. 22 (A) to 22 (C) are diagrams showing a conventional arrangement example of subcarriers and the like.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radio
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10.
  • the transmission device 100 is expanded with an expansion unit 150 that expands the transmission data sequence length by repeating the transmission data sequence.
  • the transmission data is arranged on the subcarrier when the subcarrier is not used for transmission while the components are arranged on each subcarrier while maintaining the positional relationship of the components included in the transmission data.
  • a first subcarrier arrangement unit 160 that punctures the components of the first and second transmission units 170 that transmit the transmission data arranged on the subcarriers to the reception device, and the reception device 200 receives the transmission data.
  • Receiving section 250 receives the transmission data.
  • the expansion unit 150 expands the transmission data sequence length by repeating the transmission data sequence for the input transmission data.
  • the first subcarrier arrangement unit 160 receives the enlarged transmission data, and arranges the components on the subcarriers while maintaining the positional relationship of the components included in the transmission data. At this time, first subcarrier arrangement section 160 punctures the components of transmission data arranged on subcarriers where subcarriers are not used for transmission.
  • the transmission unit 170 transmits the transmission data arranged on the subcarrier by the first subcarrier arrangement unit 160 to the reception device.
  • the receiving unit 250 of the receiving device 200 receives the transmission data transmitted from the transmitting unit 170.
  • the transmission data sequence is repeated and expanded by the expansion unit 150, and the first subcarrier arrangement unit 160 arranges the transmission data sequence on the subcarrier while maintaining the positional relationship of the expanded transmission data sequence. .
  • the probability that the component of the transmission data sequence arranged in the subcarrier is arranged in a subcarrier different from the positional relationship of the transmission data sequence before being input to the expansion unit 150 is compared with the case of Clustered SC-OFDM. Less. Therefore, the wireless system 10 has improved PAPR characteristics as compared to Clustered SC-OFDM.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100 in the wireless communication system 10
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the reception device 200 in the wireless communication system 10.
  • the transmission device 100 is a terminal device and the reception device 200 is a base station device, and data and the like are transmitted from the transmission device 100 to the reception device 200 in the uplink direction.
  • the transmission apparatus 100 includes a serial / parallel conversion unit 101 and a DFT (discrete (Fourier Transform) section 102, sequence length expanding section 103, subcarrier arrangement section 104, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) 105, parallel serial converter 106, CP (Cyclic) Prefix) addition section 107, transmission antenna 108, reception antenna 110, transmission subcarrier arrangement information acquisition section 111, and DFT size determination section 112.
  • DFT discrete (Fourier Transform) section 102
  • sequence length expanding section 103 sequence length expanding section 103
  • subcarrier arrangement section 104 subcarrier arrangement section 104
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • parallel serial converter 106 parallel serial converter
  • CP (Cyclic) Prefix) addition section 107 addition section 107
  • transmission antenna 108 reception antenna 110
  • transmission subcarrier arrangement information acquisition section 111 reception antenna 110
  • the expansion unit 150 in the first embodiment corresponds to, for example, the sequence length expansion unit 103
  • the first subcarrier arrangement unit 160 corresponds to, for example, the subcarrier arrangement unit 104
  • the transmission unit 170 for example, the IFFT unit 105 To the transmitting antenna 110.
  • the serial / parallel conversion unit 101 converts serial format data a0, a1,..., A N ⁇ 1 to a parallel format.
  • the DFT unit 102 performs time-domain data conversion into frequency-domain data b0, b1,..., BN ⁇ 1 by performing DFT processing on the data after parallel conversion.
  • the sequence length enlarging unit 103 expands the sequence length (or data length) of the data by repeating the data after the DFT processing based on the DFT size and the subcarrier arrangement information. Details will be described later.
  • the subcarrier arrangement unit 104 arranges the expanded data on the subcarrier according to the transmission subcarrier arrangement information. Details will be described later.
  • the IFFT unit 105 performs IFFT processing on the output of the subcarrier arrangement unit 104 and converts the frequency domain data into time domain data.
  • the parallel-serial conversion unit 106 converts the output of the IFFT unit 105 into a serial format.
  • CP adding section 107 adds a CP to the data after serial conversion and outputs the data.
  • the transmitting antenna 108 transmits the output of the CP adding unit 107 to the receiving device 200 as a radio signal.
  • the receiving antenna 110 receives a radio signal transmitted from the receiving device 200.
  • the transmission subcarrier arrangement information acquisition unit 111 demodulates a radio signal received by the reception antenna 110 and acquires transmission subcarrier arrangement information from the demodulated radio signal. Transmission subcarrier arrangement information acquisition section 111 outputs the acquired transmission subcarrier arrangement information to DFT size determination section 112, sequence length extension section 103, and subcarrier arrangement section 104.
  • the DFT size determination unit 112 determines the DFT size based on the transmission subcarrier arrangement information, and outputs the DFT size to the serial / parallel conversion unit 101, the DFT unit 102, and the sequence length expansion unit 103.
  • the DFT unit 102 or the like performs DFT processing or the like with the determined DFT size.
  • the receiving apparatus 200 includes a receiving antenna 201, a CP removing unit 202, a serial / parallel converting unit 203, an FFT (Fast Fourier transform) unit 204, subcarrier extraction unit 205, sequence length reduction unit 206, IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) unit 207, parallel serial conversion unit 208, subcarrier arrangement determination unit 209, transmission subcarrier arrangement information generation unit 210, IDFT size determination unit 211, frame configuration unit 212, modulation unit 213, And a transmission antenna 214.
  • FFT Fast Fourier transform
  • the receiving unit 250 in the first embodiment corresponds to, for example, the receiving antenna 201 to the parallel / serial conversion unit 208 and the IDFT size determining unit 211.
  • the reception antenna 201 receives the radio signal transmitted from the transmission device 100 and converts it into data before the radio signal conversion of the transmission device 100.
  • the CP removing unit 202 removes the CP from the data received from the receiving antenna 201.
  • the serial / parallel converter 203 converts the data from which the CP is removed into a parallel format.
  • the FFT unit 204 performs FFT processing on the data converted into the parallel format, and converts the data from the time domain to the frequency domain.
  • the subcarrier extraction unit 205 extracts data arranged on the subcarrier with respect to the output of the FFT unit 204 according to the subcarrier arrangement information.
  • the sequence length reduction unit 206 reduces the data expanded by the sequence length expansion unit 103 of the transmission apparatus 100 according to the transmission subcarrier arrangement information and the IDFT size.
  • the IDFT unit 207 performs IDFT processing on the data b0, b1,..., BN ⁇ 1 output from the sequence length reduction unit 206 and converts the data into time domain data.
  • the parallel-serial conversion unit 208 converts the data after the IDFT processing into a serial format and outputs it.
  • the subcarrier arrangement determining unit 209 determines in which subcarrier the data transmitted from the transmission apparatus 100 is arranged.
  • Transmission subcarrier arrangement information generation section 210 is a transmission sub that indicates which subcarrier to use when transmitting apparatus 100 transmits data, based on the subcarrier arrangement determined by subcarrier arrangement determination section 209 and the like. Carrier arrangement information is generated.
  • the IDFT size determination unit 211 determines the IDFT size based on the transmission subcarrier arrangement information, and outputs the determined IDFT size to the sequence length reduction unit 206, the IDFT unit 207, and the parallel serial conversion unit 208.
  • the IDFT unit 207 and the like perform processing such as IDFT based on the IDFT size.
  • the frame configuration unit 212 generates a frame so that the transmission subcarrier arrangement information is included in the frame.
  • the modulation unit 213 modulates the output from the frame configuration unit 212.
  • the transmission antenna 214 converts the output from the modulation unit 213 into a radio signal and transmits it to the transmission device 100.
  • Receiving device 200 transmits transmission subcarrier arrangement information to transmitting device 100.
  • FIG. 4 shows an example of arrangement processing on subcarriers
  • FIGS. 5A to 5D show examples of arrangement on subcarriers.
  • DFT processing is performed on the 12 input data series a0, a1,..., A11 in the DFT unit 102, and post-DFT data series b0, b1,. Since one resource block includes 12 subcarriers, an example of FIG. 5A and the like will be described using 12 sequences as an example. Of course, other numbers of series may be used.
  • the sequence length expansion unit 103 outputs the data sequences b0, b1,..., B11, b0, b1,... By repeatedly expanding the data sequences b0, b1,.
  • Sequence length expanding section 103 performs repetition so that the number of subcarriers from the subcarrier with the lowest subcarrier frequency to the subcarrier with the highest subcarrier frequency is greater than or equal to the number of subcarriers used for transmission.
  • the transmission subcarrier arrangement information includes the largest subcarrier frequency, the smallest subcarrier frequency, or the number of subcarriers used for transmission.
  • Sequence length expanding section 103 can determine the number of repetitions (or the number of expansions) based on this transmission subcarrier arrangement information.
  • the subcarrier arrangement unit 104 sequentially arranges the repeated data series b0, b1, ..., b11, b0, b1, ... on the subcarriers according to the transmission subcarrier arrangement information.
  • Subcarrier arrangement section 104 sequentially arranges data sequences b0, b1,..., B11, b0, b1,. In other words, the subcarrier arrangement unit 104 arranges the data series b0, b1,..., B11, b0, b1,... On the subcarrier while maintaining the positional relationship of the data series after repetition (or after DFT). .
  • the subcarrier arrangement unit 104 arranges the data series b0 to b7 on the subcarrier as cluster 1, and the data series b9 to b11, b0 as cluster 2 on the subcarrier. Place on the carrier.
  • the subcarrier arrangement unit 104 punctures data series (b8 in the example of FIG. 5D) arranged on subcarriers that are not used for transmission (arranges “0”).
  • the subcarrier arrangement unit 104 has subcarriers that are not used for transmission due to the presence of subcarriers that are not used for transmission when data sequences are sequentially arranged on the subcarriers while maintaining the positional relationship, so that the data series after DFT May become insufficient.
  • the sequence length expanding unit 103 expands the data sequence after the DFT in order to compensate for the data sequence that has become insufficient.
  • 11 subcarriers b0 to b7 and b9 to b11 are arranged at the same position as the output sequence after DFT. .
  • 11 subcarriers have the same subcarrier arrangement as that of a single carrier.
  • a data sequence (a transmission sequence having a signal waveform that is difficult to change from a single carrier) is obtained in which most of the 12 subcarriers (11 subcarriers) have the same waveform components as in the case of a single carrier. It is done.
  • FIGS. 6 and 7A to 7C are diagrams showing examples of arrangements in such a case.
  • each cluster #k includes N C (k) subcarriers. Further, let N D (k) be between cluster #k and cluster # (k + 1) (the number of subcarriers not used for transmission).
  • n s (0) is a subcarrier number having the smallest frequency among the subcarriers used for transmission
  • the number of the subcarrier included in each cluster #k is
  • N data when the number of input data series to the DFT unit 102 is N data , when the DFT unit 102 performs the same number of DFT processes as N C (k) subcarriers in the cluster,
  • Subcarrier arrangement section 104 arranges N data DFT outputs y (i) on N C (k) subcarriers in cluster #k. That is, the subcarrier arrangement unit 104 includes, in each subcarrier of cluster #k,
  • Equation 4 corresponds to the repeated enlargement process in the sequence length enlargement unit 103.
  • the sequence length expanding unit 103 repeatedly performs the expansion process on the data sequence after DFT, and the subcarrier arrangement unit 104 performs the data sequence after the expansion process (or after DFT).
  • the subcarriers are sequentially arranged while maintaining the position (or arrangement) relationship of the (data series).
  • subcarrier arrangement section 104 punctures data to subcarriers that are not used for transmission.
  • the transmission waveform of the transmission apparatus 100 approaches the transmission waveform of single carrier transmission as compared with Clustered SC-FDMA. The characteristics can be improved.
  • Equation 8 b (k mod T) and exp (2 ⁇ jnk / T) are both periodic functions of the period T. That means
  • Equation 12 if k is replaced by k + T and the addition interval is changed from [T, 2T ⁇ 1] to [0, T ⁇ 1], the second term on the right side is
  • the output waveform ⁇ 1 (t) output from the IFFT unit 105 is the low-pass filter of the output waveform ⁇ 2 (t) in the frequency domain. Waveforms passed through are the same waveform.
  • the output waveform of the series in which “0” is further repeatedly arranged in the output after the DFT in the frequency domain is enlarged so that the sample points during the interpolation are made small without changing the signal points in the even samples.
  • Waveform. Therefore, the output waveform ⁇ 1 (t) is the same as the time waveform of single carrier transmission.
  • the output waveform will maintain the waveform of single carrier transmission.
  • subcarrier arrangement determining section 209 of receiving apparatus 200 determines the arrangement of subcarriers for data transmitted from transmitting apparatus 100. Then, transmission subcarrier arrangement information generation section 210 generates transmission subcarrier arrangement information based on the arrangement on subcarriers determined by subcarrier arrangement determination section 209. Thereafter, the transmission subcarrier arrangement information is transmitted from the transmission antenna 214 to the transmission apparatus 100 via the frame configuration unit 212 and the modulation unit 213.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of the transmission apparatus 100.
  • the serial / parallel converter 101 converts the input data (or transmission data or transmission signal) into a parallel format (S11).
  • DFT unit 102 based on the DFT size determined by the DFT size determination unit 112 performs DFT processing on the input data after the parallel conversion, data in the frequency domain b0, b1, ..., to b N-1 Conversion is performed (S12).
  • sequence length extending section 103 performs expansion processing on data b0, b1,..., B N ⁇ 1 based on transmission subcarrier arrangement information and DFT size size transmitted from receiving apparatus 200 (S13). ).
  • subcarrier arrangement section 104 assigns the expanded data series b0, b1,..., B N ⁇ 1 , b0, b1, ... on each subcarrier in the transmission frequency band. These are sequentially arranged (S14).
  • the subcarrier arrangement unit 104 maintains the arrangement relationship of the data sequences b0, b1,..., BN ⁇ 1 , b0, b1,. Arrange sequentially.
  • the subcarrier arrangement unit 104 punctures data sequence components corresponding to subcarriers not used for transmission.
  • the IFFT unit 105 performs IFFT processing on the output from the subcarrier arrangement unit 104 and converts it into a time-domain data series (S16).
  • the parallel-serial conversion unit 106 serially converts the output of the IFFT unit 105 (S18), and the CP adding unit 107 adds a CP (S18). Then, a series of processing ends (S19).
  • the receiving device 200 that has received the data series operates as follows. That is, CP removing section 202 removes the CP from the received data received by receiving antenna 201, and serial / parallel converting section 203 converts the received data after the CP removal into a parallel format. The converted received data is converted into frequency domain data by the FFT unit 204. Thereafter, according to the transmission subcarrier arrangement information generated by transmission subcarrier arrangement information generation section 210, subcarrier extraction section 205 extracts the data series arranged on the subcarrier.
  • sequence length of the extracted data sequence is reduced by the sequence length reduction unit 206, and the same data b0, b1,..., B N ⁇ 1 as after the DFT in the transmitting apparatus 100 is obtained.
  • the data b0, b1,..., B N ⁇ 1 are converted into a time domain sequence by the IDFT unit 207, and after serial conversion by the parallel-serial conversion unit 208, the input data a0, a1,. N-1 is obtained.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100 according to the third embodiment.
  • the receiving apparatus 200 is the same as that of the second embodiment (see FIG. 3).
  • the transmission device 100 further includes a subcarrier holding unit 115 and a subcarrier replacement unit 116.
  • the subcarrier holding unit 115 holds the components of the data series punctured by the subcarrier arrangement unit 104 (“b8” in the example of FIG. 5C).
  • the subcarrier arrangement unit 104 holds the component by outputting the component to the subcarrier holding unit 115 when performing puncturing.
  • the subcarrier replacement unit 116 reads the punctured component from the subcarrier holding unit 115 and rearranges it on the subcarrier.
  • the rearrangement is performed, for example, by replacing a component that has been repeatedly expanded among the components of the data series arranged in the subcarrier with a punctured component.
  • 10A to 10E are diagrams showing examples of subcarrier arrangement.
  • the examples shown in these figures are examples in which the component “b0” that has been repeatedly expanded is replaced with the component “b8” that is punctured.
  • the receiving apparatus 200 can accurately reproduce the transmission data.
  • the data is arranged on the subcarrier while maintaining the positional relationship of the data series after the series expansion. Therefore, the wireless communication system 10 in the third embodiment can improve PAPR.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a processing example in the transmission apparatus 100.
  • the subcarrier replacement unit 116 reads the punctured component from the subcarrier holding unit 115. Then, the subcarrier replacement unit 116 replaces the repeatedly expanded component arranged on the subcarrier with the punctured component (S21). The subsequent processing is the same as in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the reception device 200.
  • the DFT size determination unit 112 of the transmission apparatus 100 determines the number of subcarriers from the smallest subcarrier number to the largest subcarrier number among the subcarriers used for transmission as the DFT size based on the subcarrier arrangement information. In this case, the number of subcarriers including the punctured subcarrier is the DFT size.
  • FIGS. 14A to 14C are diagrams showing an example of subcarrier arrangement.
  • the number of subcarriers used for transmission is “12”
  • the number of subcarriers not used for transmission is “1”
  • the DFT size is “13”.
  • the DFT size determination unit 112 outputs the information “13” to the serial / parallel conversion unit 101 and the DFT unit 102.
  • the serial / parallel converter 101 outputs a parallel signal for every “13”.
  • the DFT unit 102 outputs DFT output sequences b0 to b12 having a length of “13”.
  • the subcarrier arrangement unit 104 arranges the output sequences b0 to b12 on the subcarrier.
  • the subcarrier in which “b8” is arranged is not used for transmission, and thus the subcarrier arrangement unit 104 punctures the component “b8” (arranges “0”).
  • the subsequent steps are the same as in the second embodiment.
  • the subcarrier number included in the cluster #k is
  • subcarrier arrangement section 104 arranges N data DFT outputs y (i) on the subcarriers of each cluster. That is, subcarrier arrangement section 104 assigns N C (k) subcarriers of cluster #k to
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of processing.
  • the DFT size determination unit 112 determines a DFT size that is larger than the number of subcarriers allocated for transmission. For example, as described above, the DFT size determining unit 112 sets the number obtained by adding the number of subcarriers used for transmission and the number of subcarriers not used for transmission as the DFT size.
  • the DFT unit 102 performs DFT processing with the determined DFT size (S31). The subsequent steps are the same as in the second embodiment.
  • the transmission device 100 does not have the sequence length enlargement unit 103 and the reception device 200 does not have the sequence length reduction unit 206, and the number of parts is smaller than that of the second embodiment. It becomes less and is easy to design.
  • the fourth embodiment can also be applied to the third embodiment described above.
  • the data after DFT processing is transmitted to receiving apparatus 200 as transmission data after subcarriers are replaced in subcarrier replacement section 116.
  • ⁇ Fifth embodiment> a fifth embodiment will be described. It is known that multi-carrier transmission such as OFDM is superior in reception performance in a frequency selective fading environment although PAPR is large as compared with a single carrier transmission scheme. PAPR characteristics depend on the allocation of subcarriers (number and size of clusters, arrangement, etc.). In particular, when the number of punctured subcarriers is larger than the number of subcarriers used for transmission, the PAPR tends to increase. Therefore, in the fifth embodiment, the transmission method is switched from the transmission method described in the second embodiment to OFDM (or vice versa) under certain conditions.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of the reception device 200.
  • Transmitting apparatus 100 further includes an OFDM subcarrier arrangement unit 118, a transmission method information acquisition unit 119, and a selection unit 120.
  • the receiving apparatus 200 further includes a transmission method determining unit 220.
  • the transmission method determination unit 220 determines a transmission method based on the subcarrier arrangement determined by the subcarrier arrangement determination unit 209. For example, when the number of subcarriers used for transmission is A and the number of subcarriers to be punctured is B, the transmission method determination unit 220 is B / A ⁇ X (X is a threshold value). If B / A> X, select OFDM. The determined transmission method is transmitted as transmission method information to the transmission apparatus 100 via the frame configuration unit 212 or the like.
  • the transmission method information acquisition unit 119 acquires transmission method information and outputs it to the selection unit 120.
  • the OFDM subcarrier arrangement unit 118 arranges the input data after the parallel conversion in the subcarrier according to the transmission subcarrier arrangement information.
  • the selection unit 120 selects the output of the subcarrier arrangement unit 104 when the transmission method information indicates the transmission method of the second embodiment, and selects the output from the OFDM subcarrier arrangement unit 118 when the transmission method information indicates OFDM. Select output and output. The subsequent steps are the same as in the second embodiment.
  • FIG. 18A is a flowchart showing an example of operation of the receiving apparatus 200.
  • the subcarrier arrangement determining unit 209 of the receiving apparatus 200 determines a subcarrier arrangement for the transmitting apparatus 100, and the transmission subcarrier arrangement information generating unit 210 generates transmission subcarrier arrangement information based on the determined arrangement (S41).
  • the transmission method determination unit 220 determines the transmission method (S42). Two pieces of information, that is, transmission method information and transmission subcarrier arrangement information are transmitted to transmitting apparatus 100 (S43 to S44). The two pieces of information are transmitted as control information, for example.
  • the transmission method information acquisition unit 119 of the transmission apparatus 100 acquires transmission method information
  • the transmission subcarrier arrangement information acquisition unit 111 acquires transmission subcarrier arrangement information (S51).
  • the subcarrier arrangement unit 104 and the OFDM subcarrier arrangement unit 118 each arrange a data sequence in the subcarrier (S52), and the selection unit 120 selects and outputs one according to the transmission method information (S53). Thereafter, processing such as IFFT is performed on the selected data, and the data is transmitted to the receiving apparatus 200 (S54 to S55).
  • OFDM subcarrier placement section 118 performs placement on subcarriers based on the respective schemes.
  • the fifth embodiment can also be applied to the third and fourth embodiments.
  • the output of subcarrier replacement section 116 may be output to selection section 120.
  • the DFT size of DFT section 102 can be made equal to or larger than the number of subcarriers allocated to transmission apparatus 100, and the output of DFT section 102 can be directly output to subcarrier arrangement section 104. .
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the reception device 200.
  • the transmission device 100 is a base station device
  • the reception device 200 is a terminal device.
  • the transmission apparatus 100 further includes a subcarrier arrangement determination unit 209, a transmission subcarrier arrangement information generation unit 210, a frame configuration unit 212, a modulation unit 213, and a transmission antenna 214.
  • the subcarrier arrangement determining unit 209 determines the arrangement of transmission subcarriers for the receiving apparatus 200.
  • the transmission subcarrier arrangement information generation unit 210 generates transmission subcarrier arrangement information based on the determined arrangement of subcarriers.
  • the transmission subcarrier arrangement information is output to sequence length extension section 103, subcarrier arrangement section 104, and DFT size determination section 112.
  • the sequence length enlarging unit 103 repeatedly performs the expansion process based on the transmission subcarrier arrangement information and the DFT size as in the second embodiment. Also, subcarrier arrangement section 104 sequentially arranges output sequences on subcarriers while maintaining the positional relationship of output sequences based on transmission subcarrier arrangement information, and punctures subcarriers that are not used for transmission.
  • the generated transmission subcarrier arrangement information is transmitted from the transmission antenna 214 to the reception apparatus 200 via the frame configuration unit 212 and the modulation unit 213.
  • the receiving apparatus 200 receives data in the downlink direction based on the transmission subcarrier arrangement information.
  • the receiving apparatus 200 includes a transmission subcarrier arrangement information acquisition unit 111.
  • Transmission subcarrier arrangement information acquisition section 111 outputs the acquired transmission subcarrier arrangement information to subcarrier extraction section 205, sequence length reduction section 206, and IDFT size determination section 211.
  • the subcarrier extraction unit 205 extracts data arranged on subcarriers based on transmission subcarrier arrangement information. Further, sequence length reduction section 206 reduces the sequence length expanded by transmitting apparatus 100 based on the transmission subcarrier arrangement information and the IDFT size. The subsequent steps are the same as in the second embodiment.
  • the transmission waveform is arranged while maintaining the positional relationship of the transmission data sequence, so that the transmission waveform is a single carrier transmission as in the second embodiment. It is equivalent to the signal waveform. Even if the data sequence after DFT is expanded by the sequence length expanding unit 103, the property of single carrier transmission is maintained as in the second embodiment. Therefore, the PAPR characteristic is improved in the downlink direction as compared with Clustered SC-FDMA.
  • the expanded component can be replaced with the punctured component (see the third embodiment), and the DFT size is for transmission. It is also possible to make the number larger than the number of subcarriers assigned to (see the fourth embodiment). In the latter case, the transmitting apparatus 100 may not include the sequence length expanding unit 103, and the receiving apparatus 200 may not include the sequence length reducing unit 206. Furthermore, even in the downlink direction, when the number of punctured subcarriers and the number of subcarriers used for transmission are constant, switching of the transmission method according to OFDM or the second embodiment may be performed (first order). See Example 5).
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a simulation result.
  • the horizontal axis indicates PAPR, and the vertical axis indicates the probability that PAPR is less than or equal to the value on the horizontal axis among samples of the transmission signal waveform.
  • PAPR in the transmission method of the second embodiment is almost the same as single carrier transmission. Also, the PAPR in the transmission method of the second embodiment is lower than that of Clustered SC-ODMA. From the above, the data transmission in the second embodiment can improve the PAPR.
  • the sequence length expanding unit 103 expands the sequence length by repeatedly arranging the data sequences b0, b1,..., BN ⁇ 1 (see, for example, FIG. 5C).
  • the sequence length expanding unit 103 may expand the data sequences b0, b1,..., BN ⁇ 1 by repeatedly arranging “0”.

Abstract

 送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信装置は、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部と、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記送信データを受信する受信部を備える。

Description

無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法
 本発明は、無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法に関する。
 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long
Term Evolution)において、アップリンク方向はSC‐FDMA(Single Carrier-Frequency Division
Multiples Access)が用いられる(たとえば、以下の非特許文献1)。SC‐FDMAは、OFDMなどのマルチキャリアの通信方式と比較して、ピーク対平均電力比(PAPR:Peak
to Average Power Ratio)が低い。そのため、SC‐FDMAによる通信方式は、マルチキャリアによる通信方式と比較して、端末装置の送信アンプの低コスト、低消費電力を実現することができる。
 また、Clustered SC‐FDMAと呼ばれる技術も提案されている(例えば、以下の非特許文献2)。Clustered SC‐FDMAでは、例えば、DFT後のデータ系列が複数のクラスタに分割され、分割された系列が各サブキャリア群に配置される。図22(A)~同図(C)は、Clustered SC‐FDMAによるサブキャリア配置例を示す図である。これらの図に示す例は、12個のサブキャリアのうち、「b0」~「b7」までがクラスタ1、「b8」~「b11」までがクラスタ2に配置される例である。Clustered SC‐FDMAは、複数の不連続なサブキャリア群を用いて通信を行うことができるため、例えばLTE‐A(LTE-Advanced)など、LTEと比較して広い伝送帯域を利用して通信が行われる場合には有効である。
3GPP TS36.211 V8.3.0 3GPP R1-082945, "Uplink multipleaccess schemes for LTE-A", LG Electronics
 しかし、Clustered SC‐FDMAにおいて、DFT後のデータ系列のうち、一部の成分(例えば、図22(C)の例では、「b8」~「b11」)が、クラスタ分割前の状態と異なるサブキャリアに配置される。かかるサブキャリア配置で時間領域の信号に変換すると、変換後はクラスタ分割前の状態に戻らず、その送信波形はマルチキャリア伝送のように変化する。
 マルチキャリア伝送では、複数の独立なデータを伝送する波形が重ね合った送信信号波形となっており、一定振幅の波形を補間した送信信号波形となっているシングルキャリア伝送と比較して、PAPRが大きい。
 従って、Clustered SC‐FDMAは、SC‐FDMAなどのシングルキャリア伝送と比較してPAPR特性が劣化する。
 そこで、本発明の目的の一つは、PAPR特性を向上させるようにした無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法を提供することにある。
 一態様によれば、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信装置は、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部と、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記送信データを受信する受信部を備える。
 また、他の態様によれば、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信装置は、前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換する変換部と、前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記送信データを受信する受信部を備える。
 さらに、他の態様によれば、受信装置との間で無線通信を行う送信装置において、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部と、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備える。
 さらに、他の態様によれば、受信装置との間で無線通信を行う送信装置において、前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換する変換部と、前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備える。
 さらに、他の態様によれば、送信装置との間で無線通信を行う受信装置において、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長が拡大されて、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係が維持されたまま、前記各成分が各サブキャリアに配置され、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置される前記送信データの成分がパンクチャされ、前記サブキャリアに配置された前記送信データを受信する受信部を備える。
 さらに、他の態様によれば、送信装置との間で無線通信を行う受信装置において、前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データが周波数領域の送信データに変換され、前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分が各サブキャリアに配置され、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置された前記送信データの成分がパンクチャされて、前記サブキャリアに配置された前記送信データが時間領域の送信データに変換された後の当該送信データを受信する受信部を備える。
 さらに、他の態様によれば、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信装置は、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大し、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャし、前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信し、前記受信装置は、前記送信データを受信する。
 さらに、他の態様によれば、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信装置は、前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換し、前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャし、前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信し、前記受信装置は、前記送信データを受信する。
 PAPR特性を向上させるようにした無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法を提供することができる。
図1は無線通信システムの構成例を示す図である。 図2は送信装置の構成例を示す図である。 図3は受信装置の構成例を示す図である。 図4は動作例を示す図である。 図5(A)~図5(D)はサブキャリアへの配置例等を示す図である。 図6はサブキャリア配置例を示す図である。 図7(A)~図7(C)はサブキャリアへの配置例等を示す図である。 図8は動作例を示すフローチャートである。 図9は送信装置の構成例を示す図である。 図10(A)~図10(E)はサブキャリアへの配置例等を示す図である。 図11は動作例を示すフローチャートである。 図12は送信装置の構成例を示す図である。 図13は受信装置の構成例を示す図である。 図14(A)~図14(C)はサブキャリアへの配置例等を示す図である。 図15は動作例を示すフローチャートである。 図16は送信装置の構成例を示す図である。 図17は受信装置の構成例を示す図である。 図18(A)と図18(B)は動作例を示すフローチャートである。 図19は送信装置の構成例を示す図である。 図20は受信装置の構成例を示す図である。 図21はシミュレーション結果の例を示す図である。 図22(A)~図22(C)は従来におけるサブキャリアへの配置例等を示す図である。
符号の説明
10:無線通信システム        100:送信装置
102:DFT部           103:系列長拡大部
104:サブキャリア配置部      105:IFFT部
111:送信サブキャリア配置情報取得部
112:DFTサイズ決定部      115:サブキャリア保持部
116:サブキャリア置換部      118:OFDM用サブキャリア配置部
119:送信方法情報取得部      120:選択部
200:受信装置           209:サブキャリア配置決定部
210:送信サブキャリア配置情報生成部
220:送信方法決定部
 本発明を実施するための形態について以下説明する。
 <第1の実施例>
 第1の実施例について説明する。図1は無線通信システム10の構成例を示す図である。送信装置100と受信装置200との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信装置100は、送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部150と、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部160と、前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部170とを備え、前記受信装置200は、前記送信データを受信する受信部250を備える。
 拡大部150は、入力された送信データに対して、送信データの系列を繰り返すことで送信データの系列長を拡大する。
 第1のサブキャリア配置部160は、拡大された送信データが入力され、当該送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置する。このとき、第1のサブキャリア配置部160は、サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアに配置する送信データの成分をパンクチャする。
 送信部170は、第1のサブキャリア配置部160によりサブキャリアに配置された送信データを受信装置に送信する。
 受信装置200の受信部250は、送信部170から送信された送信データを受信する。
 無線通信システム10は、拡大部150により送信データ系列が繰り返されて拡大され、第1のサブキャリア配置部160により、拡大された送信データ系列の位置関係が維持されたままサブキャリアに配置される。
 したがって、サブキャリアに配置された送信データ系列の成分が、拡大部150に入力される前の送信データ系列の位置関係と異なるサブキャリアに配置される確率が、Clustered SC‐OFDMの場合と比較して少なくなる。よって、本無線システム10はPAPRの特性はClustered SC‐OFDMと比較して向上する。
 <第2の実施例>
 次に第2の実施例について説明する。図2は無線通信システム10における送信装置100、図3は無線通信システム10における受信装置200の各構成例を示す図である。第2の実施例において、例えば、送信装置100は端末装置、受信装置200は基地局装置であり、データ等が送信装置100から受信装置200にアップリンク方向で送信される。
 送信装置100は、シリアルパラレル変換部101と、DFT(discrete
Fourier Transform)部102と、系列長拡大部103と、サブキャリア配置部104と、IFFT(Inverse
Fast Fourier Transform)部105と、パラレルシリアル変換部106と、CP(Cyclic
Prefix)付加部107と、送信アンテナ108と、受信アンテナ110と、送信サブキャリア配置情報取得部111と、DFTサイズ決定部112とを備える。
 第1の実施例における拡大部150は、例えば系列長拡大部103に対応し、第1のサブキャリア配置部160は、例えばサブキャリア配置部104に対応し、送信部170は、例えばIFFT部105から送信アンテナ110までに対応する。
 シリアルパラレル変換部101は、シリアル形式のデータa0,a1,…,aN-1をパラレル形式に変換する。
 DFT部102は、パラレル変換後のデータをDFT処理することにより、時間領域のデータを周波数領域のデータb0,b1,…,bN-1に変換する。
 系列長拡大部103は、DFTサイズとサブキャリア配置情報に基づいて、DFT処理後のデータを繰り返すことで当該データの系列長(またはデータ長)を拡大する。詳細は後述する。
 サブキャリア配置部104は、送信サブキャリア配置情報に従って、拡大後のデータをサブキャリアに配置する。詳細は後述する。
 IFFT部105は、サブキャリア配置部104の出力に対してIFFT処理を行い、周波数領域のデータを時間領域のデータに変換する。
 パラレルシリアル変換部106は、IFFT部105の出力をシリアル形式に変換する。
 CP付加部107は、シリアル変換後のデータにCPを付加して出力する。
 送信アンテナ108は、CP付加部107の出力を無線信号として受信装置200に送信する。
 受信アンテナ110は、受信装置200から送信された無線信号を受信する。
 送信サブキャリア配置情報取得部111は、受信アンテナ110で受信した無線信号を復調等し、復調等された無線信号から送信サブキャリア配置情報を取得する。送信サブキャリア配置情報取得部111は、取得した送信サブキャリア配置情報をDFTサイズ決定部112、系列長拡大部103、及びサブキャリア配置部104に出力する。
 DFTサイズ決定部112は、送信サブキャリア配置情報に基づいて、DFTサイズを決定し、シリアルパラレル変換部101、DFT部102、及び系列長拡大部103に出力する。DFT部102等は、決定したDFTサイズでDFT処理等を行う。
 受信装置200は、受信アンテナ201と、CP除去部202と、シリアルパラレル変換部203と、FFT(Fast
Fourier Transform)部204と、サブキャリア抽出部205と、系列長縮小部206と、IDFT(Inverse
Discrete Fourier Transform)部207と、パラレルシリアル変換部208と、サブキャリア配置決定部209と、送信サブキャリア配置情報生成部210と、IDFTサイズ決定部211と、フレーム構成部212と、変調部213と、送信アンテナ214とを備える。
 第1の実施例における受信部250は、例えば、受信アンテナ201からパラレルシリアル変換部208までと、IDFTサイズ決定部211とに対応する。
 受信アンテナ201は、送信装置100から送信された無線信号を受信し、送信装置100の無線信号変換前のデータに変換する。
 CP除去部202は、受信アンテナ201からのデータに対してCPを除去する。
 シリアルパラレル変換部203は、CPが除去されたデータをパラレル形式に変換する。
 FFT部204は、パラレル形式に変換後のデータをFFT処理し、時間領域から周波数領域のデータに変換する。
 サブキャリア抽出部205は、サブキャリア配置情報に従い、FFT部204の出力に対してサブキャリアに配置されたデータを抽出する。
 系列長縮小部206は、送信サブキャリア配置情報とIDFTサイズとに従って、送信装置100の系列長拡大部103により拡大されたデータを縮小する。
 IDFT部207は、系列長縮小部206から出力されたデータb0,b1,…,bN-1に対してIDFT処理を行い、時間領域のデータに変換する。
 パラレルシリアル変換部208は、IDFT処理後のデータをシリアル形式に変換して出力する。
 サブキャリア配置決定部209は、送信装置100から送信されるデータをどのサブキャリアに配置させるか等を決定する。
 送信サブキャリア配置情報生成部210は、サブキャリア配置決定部209により決定されたサブキャリアの配置等に基づいて、送信装置100がデータを送信するときにどのサブキャリアを用いるか等を示す送信サブキャリア配置情報を生成する。
 IDFTサイズ決定部211は、送信サブキャリア配置情報に基づいて、IDFTサイズを決定し、決定したIDFTサイズを系列長縮小部206、IDFT部207、パラレルシリアル変換部208に出力する。IDFT部207等は、IDFTサイズに基づいて、IDFT等の処理を行う。
 フレーム構成部212は、フレーム内に送信サブキャリア配置情報を含めるように、フレームを生成する。
 変調部213は、フレーム構成部212からの出力を変調する。
 送信アンテナ214は、変調部213からの出力を無線信号に変換して、送信装置100に送信する。受信装置200は、送信サブキャリア配置情報を送信装置100に送信する。
 次に、送信装置100の系列長拡大部103とサブキャリア配置部104とで行われる処理の例について説明する。図4はサブキャリアへの配置処理の例、図5(A)~同図(D)はサブキャリアへの配置例をそれぞれ示す図である。
 12個の入力データ系列a0,a1,…,a11に対して、DFT部102においてDFT処理がなされ、DFT後のデータ系列b0,b1,…,b11が得られる。1つのリソースブロックは12サブキャリアを含むため、図5(A)等の例では12個の系列を例にして説明する。勿論、それ以外の系列数でもよい。
 系列長拡大部103は、DFT後のデータ系列b0,b1,…,b11を繰り返して拡大させることで、データ系列b0,b1,…,b11,b0,b1,…を出力する。系列長拡大部103は、送信に利用する複数のサブキャリアのうち、サブキャリア周波数の最も小さいサブキャリアから最も大きいサブキャリアまでのサブキャリア数以上となるように繰り返しを行う。送信サブキャリア配置情報には、最も大きいサブキャリア周波数、最も小さいサブキャリア周波数、または送信に利用されるサブキャリア数等が含まれる。系列長拡大部103はこの送信サブキャリア配置情報に基づいて、繰り返しの数(または拡大数)を決定できる。
 サブキャリア配置部104は、送信サブキャリア配置情報に従い、繰り返し後のデータ系列b0,b1,…,b11,b0,b1,…をサブキャリア上に順次配置する。サブキャリア配置部104は、クラスタ分割前と同じサブキャリア位置にデータ系列b0,b1,…,b11,b0,b1,…を順次配置する。言い換えると、サブキャリア配置部104は、繰り返し後(またはDFT後)のデータ系列の位置関係を維持したまま、データ系列b0,b1,…,b11,b0,b1,…をサブキャリア上に配置する。図5(B)及び図5(C)の例では、サブキャリア配置部104は、データ系列b0~b7をクラスタ1としてサブキャリア上に配置し、データ系列b9~b11,b0をクラスタ2としてサブキャリア上に配置する。サブキャリア配置部104は、送信に利用されないサブキャリアに配置されるデータ系列(図5(D)の例はb8)をパンクチャする(「0」を配置する)。
 なお、サブキャリア配置部104は、位置関係を維持したままデータ系列を順次サブキャリアに配置するときに送信に利用されないサブキャリアの存在により、送信に利用するサブキャリアが余り、DFT後のデータ系列が足りなくなってしまう場合もある。系列長拡大部103は、この足りなくなったデータ系列を補償するために、DFT後のデータ系列を拡大する。
 DFT後の出力系列b0,b1,…,b11とサブキャリア配置後の系列とを比較すると、b0~b7と、b9~b11の11サブキャリアは、DFT後の出力系列と同じ位置に配置される。言い換えると、11サブキャリアは、シングルキャリアの場合と同じサブキャリア配置となっている。これにより、全12サブキャリアのうち、大部分の成分(11サブキャリア)がシングルキャリアの場合と同じ波形成分となるようなデータ系列(シングルキャリアから変化しにくい信号波形を有する送信系列)が得られる。
 図5(A)等の例では、シングルキャリア信号であるDFT後のデータ系列(またはクラスタ分割前のデータ系列)に対して、サブキャリア配置後は高々1サブキャリアの相違である。よって、本例の場合、シングルキャリア伝送の場合と比較して、PAPR特性の変化は小さい。
 また、Clustered SC‐FDMAによる従来例(図22(A)~同図(C))では、4サブキャリアがDFT後のデータ系列(シングルキャリア伝送のデータ系列)に対して異なる位置に配置される。一方、図5(A)等の例では、シングルキャリア伝送のデータ系列とは1サブキャリアの相違である。よって、本例の場合は、Clustered SC‐FDMAと比較して、シングルキャリア伝送による性質に近づくため、PAPRの特性の劣化を抑えることができる。
 次に一般的な例でサブキャリア配置例を説明する。図6、図7(A)~図7(C)はかかる場合の配置例を示す図である。
 クラスタの個数kをk=0,1,…,M-1とし、各クラスタ#kには、N(k)個のサブキャリアが含まれるものとする。また、クラスタ#kとクラスタ#(k+1)との間(送信に利用されないサブキャリア数)をN(k)とする。
 ここで、n(0)を送信に用いられるサブキャリアの中で最も周波数の小さいサブキャリア番号とすると、各クラスタ#kに含まれるサブキャリアの番号は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
として、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
となる。
 DFT部102への入力データ系列の個数をNdataとしたとき、DFT部102がクラスタ内のN(k)個のサブキャリアと同数のDFT処理を行う場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
が得られる。
 サブキャリア配置部104は、Ndata個のDFT出力y(i)をクラスタ#k内のN(k)個の各サブキャリアに配置する。すなわち、サブキャリア配置部104は、クラスタ#kの各サブキャリアには、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
を配置する。数4のmod演算が系列長拡大部103における繰り返し拡大処理に対応する。
 このように、第2の実施例では、系列長拡大部103によりDFT後のデータ系列に対して繰り返し拡大処理が行われ、サブキャリア配置部104により、拡大処理後のデータ系列(またはDFT後のデータ系列)の位置(または配置)関係を維持したまま順次サブキャリアへの配置が行われる。このとき、サブキャリア配置部104は送信に利用されないサブキャリアへのデータをパンクチャする。
 本第2の実施例は、データ系列の位置関係が維持されたままサブキャリアへの配置が行われるため、Clustered SC‐FDMAと比較してシングルキャリア伝送の送信波形に近づき、送信装置100のPAPR特性を向上させることができる。
 次に、系列長拡大部103によりDFT後のデータ系列が拡大された場合でも、シングルキャリア伝送の性質が維持される点について説明する。一例として、DFT部102はT個の入力シンボルに対してサイズTのDFT変換を行い、IFFT部105はサイズ2TでIDFT変換を行い、時間波形を生成する例で説明する。
 T個の入力シンボルa(0)~a(T-1)に対して、サイズTのDFT変換が行われたとき、DFT後の出力系列b(k)は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
となる。
 繰り返し拡大処理により、この出力系例b(k)を繰り返してサイズを2Tとした場合を考える。出力系列b(k)の繰り返しにより、サイズ2TのIFFT変換を行うと、IFFT部105からの出力波形ξ(t)は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
となる。
 一方、出力系列b(k)にT個の「0」を追加する(サイズは2T)ことで拡大処理を行った場合、IFFT部105からの出力波形ξ(t)は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
となる。
 この2つの出力波形ξ(t),ξ(t)について考察する。まず、出力波形ξ(t)について、偶数サンプルでの位置t=2nでは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
となる。ここで、数8の括弧内の右辺第2項において、b(k
mod T)およびexp(2πjnk/T)は、共に周期Tの周期関数となっている。つまり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
であること、及びk=0~T-1に対して、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
であることから、数8は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
と変形される。出力波形ξ(t)について、偶数サンプルt=2nでの位置での値は、入力信号a(n)と同じ値となる。
 次に、出力波形ξ(t)の奇数サンプルt=2n+1については、数6から、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
となる。数12の右辺第2項について、kをk+T、加算区間を[T,2T-1]から[0,T-1]に置き換えると、右辺第2項は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
となる。数13を数12に代入すると、数12は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
となる。つまり、周波数領域でb(k)が繰り返し配置されて拡大処理が行われることで、IFFT部105から出力される出力波形ξ(t)は、時間領域では偶数サンプルに成分が局所化され、奇数サンプルでは「0」となる波形となる。従って、周波数領域でDFT後の出力系列を繰り返すことで拡大された系列の時間波形は、シングルキャリア伝送と同等の波形となる。
 一方、周波数領域で「0」が繰り返し配置されて拡大処理が行われた場合、IFFT部105から出力される出力波形ξ(t)は、出力波形ξ(t)を周波数領域でローパスフィルタを通した波形を同じ波形となる。この場合、出力波形ξ(t)は、ξ(t)の成分でサブキャリア上「0」となっていた奇数サンプル位置t=2n+1での値を補間して生成したような波形となる。よって、周波数領域でDFT後の出力にさらに「0」が繰り返し配置されて拡大された系列の出力波形は、偶数サンプルでの信号点を変えずに、補間された間のサンプル点を小さくするような波形となる。従って、出力波形ξ(t)についてもシングルキャリア伝送の時間波形と同等の波形となる。
 以上から、拡大処理が行われても、出力波形はシングルキャリア伝送の波形を維持することになる。
 次に、第2の実施例の動作例を説明する。まず、受信装置200のサブキャリア配置決定部209は送信装置100から送信されるデータに対するサブキャリアの配置を決定する。そして、送信サブキャリア配置情報生成部210は、サブキャリア配置決定部209で決定したサブキャリアへの配置に基づいて送信サブキャリア配置情報を生成する。その後、送信サブキャリア配置情報は、フレーム構成部212、変調部213を経由して、送信アンテナ214から送信装置100に送信される。
 図8は送信装置100の動作例を示すフローチャートである。処理が開始されると(S10)、シリアルパラレル変換部101は、入力データ(または送信データ、あるいは送信信号)をパラレル形式に変換する(S11)。
 次いで、DFT部102は、DFTサイズ決定部112で決定したDFTサイズに基づいて、パラレル変換後の入力データに対してDFT処理を行い、周波数領域のデータb0,b1,…,bN-1に変換する(S12)。
 次いで、系列長拡大部103は、受信装置200から送信された送信サブキャリア配置情報とDFTサイズサイズとに基づいて、データb0,b1,…,bN-1に対して拡大処理を行う(S13)。
 次いで、サブキャリア配置部104は、送信サブキャリア配置情報に基づいて、送信周波数帯域の各サブキャリア上に、拡大後のデータ系列b0,b1,…,bN-1,b0,b1,…を順次配置する(S14)。サブキャリア配置部104は、送信に用いない不連続なサブキャリアがあっても、データ系列b0,b1,…,bN-1,b0,b1,…の配置関係をそのまま維持させて、サブキャリアに順次配置する。サブキャリア配置部104は、送信に用いないサブキャリアに対応するデータ系列の成分をパンクチャする。
 次いで、IFFT部105は、サブキャリア配置部104からの出力に対して、IFFT処理を行い時間領域のデータ系列に変換する(S16)。
 次いで、パラレルシリアル変換部106は、IFFT部105の出力をシリアル変換し(S18)、CP付加部107はCPを付加する(S18)。そして、一連の処理が終了する(S19)。
 かかるデータ系列を受信した受信装置200は以下のように動作する。すなわち、CP除去部202は受信アンテナ201で受信した受信データからCPを除去し、シリアルパラレル変換部203はCP除去後の受信データをパラレル形式に変換する。変換後の受信データは、FFT部204にて周波数領域のデータに変換される。その後、送信サブキャリア配置情報生成部210で生成された送信サブキャリア配置情報に従って、サブキャリア抽出部205においてサブキャリア上に配置されたデータ系列が抽出される。
 その後、抽出されたデータ系列は、系列長縮小部206にて系列長が縮小されて、送信装置100でのDFT後と同じデータb0,b1,…,bN-1が得られる。そして、データb0,b1,…,bN-1はIDFT部207において時間領域の系列に変換され、パラレルシリアル変換部208にてシリアル変換後、送信装置100の入力データa0,a1,…,aN-1が得られる。
 <第3の実施例>
 次に第3の実施例について説明する。図9は、第3の実施例における送信装置100の構成例を示す図である。受信装置200は第2の実施例と同様である(図3参照)。
 図9に示すように、送信装置100は、さらに、サブキャリア保持部115と、サブキャリア置換部116を備える。
 サブキャリア保持部115は、サブキャリア配置部104でパンクチャされたデータ系列の成分を保持する(図5(C)の例では「b8」)。例えば、サブキャリア配置部104はパンクチャ処理するときに当該成分をサブキャリア保持部115に出力することで当該成分が保持される。
 サブキャリア置換部116は、サブキャリア保持部115からパンクチャされた成分を読み出し、サブキャリア上に再配置する。再配置は、例えば、サブキャリアに配置したデータ系列の成分のうち、繰り返し拡大された成分をパンクチャされた成分に置換することで行われる。
 図10(A)~同図(E)はサブキャリアの配置例を示す図である。これらの図に示す例は、繰り返し拡大された成分「b0」がパンクチャされる成分「b8」に置換される例である。
 このように、パンクチャされる成分が送信データとして受信装置200に送信されるため、受信装置200は送信データを正確に再生できる。また、本第3の実施例でも、第2の実施例と同様に系列拡大後にデータ系列の位置関係が維持されたまま、当該データがサブキャリアに配置される。よって、第3の実施例における無線通信システム10はPAPRを改善できる。
 図11は送信装置100における処理例を示すフローチャートである。サブキャリアマッピング(S14)後、サブキャリア置換部116はサブキャリア保持部115からパンクチャされた成分を読み出す。そして、サブキャリア置換部116はサブキャリア上に配置された繰り返し拡大された成分を、パンクチャされた成分に置換する(S21)。その後の処理は第2の実施例と同様である。
 <第4の実施例>
 次に第4の実施例を説明する。図12は送信装置100、図13は受信装置200の構成例を示す図である。
 送信装置100のDFTサイズ決定部112は、サブキャリア配置情報に基づいて、送信に用いるサブキャリアのうち、最も小さいサブキャリア番号から最も大きいサブキャリア番号までのサブキャリア数をDFTサイズとして決定する。この場合、パンクチャされるサブキャリアを含めたサブキャリア数がDFTサイズとなる。
 図14(A)~同図(C)はサブキャリアの配置例等を示す図である。この例の場合、送信に用いるサブキャリア数は「12」、送信に用いないサブキャリア数は「1」、よってDFTサイズは「13」となる。
 DFTサイズ決定部112は「13」の情報をシリアルパラレル変換部101とDFT部102に出力する。シリアルパラレル変換部101は、「13」個ごとにパラレル信号を出力する。DFT部102は、長さ「13」のDFT出力系列b0~b12を出力する。
 サブキャリア配置部104は、この出力系列b0~b12をサブキャリア上に配置する。図14(a)に示す例は、「b8」が配置されるサブキャリアは送信に利用されないため、サブキャリア配置部104は成分「b8」をパンクチャする(「0」を配置する)。以後は、第2の実施例と同様である。
 一般的な例でサブキャリア配置例を説明する。第2の実施例と同様に、各クラスタ#k(=0,1,…,M-1)がそれぞれN(k)個のサブキャリアを有し、クラスタ#kとクラスタ#(k+1)との間隔(送信に用いられないサブキャリア数)をN(k)(k=0~M-2)とする。このとき、クラスタ#kに含まれるサブキャリア番号は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
として、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
となる。送信に用いないサブキャリア数N(k)とクラスタ#kに含まれるサブキャリア数N(k)とを加算したものがDFTサイズとなるため、DFT部102への入力データの個数Ndataは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
となる。
 そして、サブキャリア配置部104は、Ndata個のDFT出力y(i)を各クラスタのサブキャリアに配置する。すなわち、サブキャリア配置部104は、クラスタ#kのN(k)個のサブキャリアに、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
を配置する。
 図15は処理の例を示すフローチャートである。DFT処理の際に、DFTサイズ決定部112で送信のために割り当てられたサブキャリア数よりも大きくしたDFTサイズを決定する。例えば、上述したように、DFTサイズ決定部112は、送信に用いるサブキャリア数と送信に用いないサブキャリア数とを加算した数をDFTサイズとする。DFT部102は決定したDFTサイズによりDFT処理を行う(S31)。以後は、第2の実施例と同様である。
 第4の実施例では、繰り返し拡大処理を含まないため、第2の実施例と比較して、送信装置100は系列長拡大部103、受信装置200は系列長縮小部206がなく、部品点数が少なくなり、設計も容易となる。
 なお、本第4の実施例は、上述した第3の実施例においても適用可能である。DFT処理後のデータがサブキャリア置換部116においてサブキャリアが置換された後、送信データとして受信装置200に送信される。
 <第5の実施例>
 次に第5の実施例を説明する。OFDMなどのマルチキャリア伝送は、シングルキャリア伝送方式と比較して、PAPRは大きいものの周波数選択性フェージング環境における受信性能は優れていることが知られている。PAPRの特性は、割り当てられるサブキャリアの配置(クラスタの数や大きさ、配置など)に依存する。とくにパンクチャされるサブキャリア数が送信に利用するサブキャリア数より大きい場合、PAPRが大きくなる傾向がある。そこで、第5の実施例では、一定の条件の場合に、第2の実施例で説明した送信方式からOFDMに送信方法を切り替える(あるいはその逆)ようにする。
 図16は送信装置100、図17は受信装置200の構成例を示す図である。送信装置100は、更に、OFDM用のサブキャリア配置部118と、送信方法情報取得部119と、選択部120とを備える。また、受信装置200は、さらに送信方法決定部220を備える。
 送信方法決定部220は、サブキャリア配置決定部209で決定したサブキャリア配置に基づいて送信方法を決定する。例えば、送信方法決定部220は、送信に用いるサブキャリア数をA、パンクチャされるサブキャリア数をBとすると、B/A≦X(Xは閾値)であれば第2の実施例の送信方法を選択し、B/A>XであればOFDMを選択する。決定した送信方法は、送信方法情報としてフレーム構成部212等を介して送信装置100に送信される。
 送信方法情報取得部119は、送信方法情報を取得し選択部120に出力する。
 OFDM用サブキャリア配置部118は、送信サブキャリア配置情報に従い、パラレル変換後の入力データをサブキャリアに配置する。
 選択部120は、送信方法情報が第2の実施例の送信方法を示すとき、サブキャリア配置部104の出力を選択し、送信方法情報がOFDMを示すとき、OFDM用サブキャリア配置部118からの出力を選択して、出力する。以後は第2の実施例と同様である。
 図18(A)は受信装置200、同図(B)は送信装置100の動作例を示すフローチャートである。
 受信装置200のサブキャリア配置決定部209は、送信装置100に対するサブキャリア配置を決定し、送信サブキャリア配置情報生成部210は決定した配置に基づいて送信サブキャリア配置情報を生成する(S41)。送信方法決定部220は送信方法を決定する(S42)。送信方法情報と送信サブキャリア配置情報の2つの情報が送信装置100に送信される(S43~S44)。2つの情報は、例えば制御情報として送信される。
 一方、送信装置100の送信方法情報取得部119は送信方法情報を取得し、送信サブキャリア配置情報取得部111は送信サブキャリア配置情報を取得する(S51)。サブキャリア配置部104とOFDM用サブキャリア配置部118はそれぞれサブキャリアにデータ系列を配置させ(S52)、選択部120は送信方法情報に従いいずれかを選択し出力する(S53)。以後、選択されたデータに対してIFFT等の処理が行われて、当該データが受信装置200に送信される(S54~S55)。
 なお、本第5の実施例では、マルチキャリア伝送など他の方式に切り替えが行われればよいため、OFDM以外にもOFDMAやClustered SC‐OFDMなどに切り替えが行われてもよい。この場合、OFDM用サブキャリア配置部118はそれぞれの方式に基づくサブキャリアへの配置が行われる。
 また、本第5の実施例は、第3及び第4の実施例でも適用可能である。送信装置100において、サブキャリア置換部116の出力が選択部120に出力させるようにすることもできる。また、送信装置100において、DFT部102のDFTサイズを送信装置100に割り当てられたサブキャリア数と同じまたはそれ以上として、そのDFT部102の出力をサブキャリア配置部104に直接出力させることもできる。
 <第6の実施例>
 第6の実施例はダウンリンク方向の例である。図19は送信装置100、図20は受信装置200の構成例をそれぞれ示す図である。本第6の実施例の場合、送信装置100は基地局装置、受信装置200は端末装置となる。
 第6の実施例における送信装置100は、サブキャリア配置決定部209と、送信サブキャリア配置情報生成部210と、フレーム構成部212と、変調部213と、送信アンテナ214とをさらに備える。
 サブキャリア配置決定部209は、受信装置200に対する送信サブキャリアの配置を決定する。
 送信サブキャリア配置情報生成部210は、決定したサブキャリアの配置に基づいて、送信サブキャリア配置情報を生成する。送信サブキャリア配置情報は、系列長拡大部103、サブキャリア配置部104、及びDFTサイズ決定部112に出力される。
 系列長拡大部103は、送信サブキャリア配置情報とDFTサイズとに基づいて、第2の実施例と同様に、繰り返し拡大処理を行う。また、サブキャリア配置部104は、送信サブキャリア配置情報に基づいて、出力系列の位置関係を維持したまま、出力系列をサブキャリアに順次配置し、送信に用いないサブキャリアに対してパンクチャする。
 生成された送信サブキャリア配置情報は、フレーム構成部212、変調部213を介して、送信アンテナ214から受信装置200に送信される。受信装置200は送信サブキャリア配置情報に基づいてダウンリンク方向のデータを受信する。
 受信装置200は、送信サブキャリア配置情報取得部111を備える。送信サブキャリア配置情報取得部111は、取得した送信サブキャリア配置情報をサブキャリア抽出部205、系列長縮小部206、及びIDFTサイズ決定部211に出力する。
 サブキャリア抽出部205は、送信サブキャリア配置情報に基づいて、サブキャリアに配置されたデータを抽出する。また、系列長縮小部206は、送信サブキャリア配置情報とIDFTサイズに基づいて、送信装置100で拡大された系列長を縮小する。以後は第2の実施例と同様である。
 ダウンリンク方向の場合も、送信データ系列をサブキャリアに配置するとき、送信データ系列の位置関係を維持したまま配置されるため、第2の実施例と同様に、送信波形はシングルキャリア伝送のときの信号波形と同等である。また、系列長拡大部103によりDFT後のデータ系列が拡大されても、第2の実施例と同様に、シングルキャリア伝送の性質は維持される。従って、ダウンリンク方向の場合も、PAPR特性はClustered SC‐FDMAと比較して向上する。
 ダウンリンク方向の場合でも、サブキャリアに配置したデータ系列の成分のうち、拡大された成分がパンクチャされた成分に置換されることもでき(第3の実施例参照)、DFTサイズが送信のために割り当てられたサブキャリア数より大きくさせることもできる(第4の実施例参照)。後者の場合、送信装置100は系列長拡大部103、受信装置200は系列長縮小部206を有しないようにすることもできる。さらに、ダウンリンク方向の場合でも、パンクチャされるサブキャリア数と送信に用いられるサブキャリア数とが一定の場合に、OFDMまたは第2の実施例による送信方法の切り替えが行われてもよい(第5の実施例参照)。
 <シミュレーション結果>
 最後に第2の実施例におけるシミュレーション結果について説明する。図21はシミュレーション結果の例を示す図である。横軸はPAPR、縦軸は送信信号波形のサンプルのうちPAPRが横軸の値以下となる確率を示す。「mode=なし」は連続したNalloc(=1600)個のサブキャリアを用いて送信(シングルキャリア送信)する場合、「mode=分割」はClustered SC‐ODMAで送信する場合、「mode=puncture」は第2の実施例で送信した場合をそれぞれ示す。
 図21に示すように、第2の実施例の送信方法におけるPAPRは、シングルキャリア送信とほとんど変わらない。また、第2の実施例の送信方法におけるPAPRは、Clustered SC‐ODMAと比較して低くなっている。以上から、第2の実施例でのデータ送信は、PAPRを向上させることができる。
 <その他の実施例>
 第2の実施例等において、系列長拡大部103は、データ系列b0,b1,…,bN-1を繰り返し配置させることで系列長を拡大した(例えば、図5(C)参照)。系列長拡大部103は、「0」を繰り返し配置させることでデータ系列b0,b1,…,bN-1を拡大させてもよい。

Claims (14)

  1.  送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
     前記送信装置は、
     送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部と、
     拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備え、
     前記受信装置は、
     前記送信データを受信する受信部を備え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、さらに、繰り返し拡大して前記サブキャリアに配置された前記送信データの成分を、前記パンクチャされた送信データの成分に置換して前記サブキャリアに配置するサブキャリア置換部を備えることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  3.  前記送信装置は、さらに、
     第1の通信方式に基づいて前記送信データを前記サブキャリアに配置する第2のサブキャリア配置部と、
     送信に利用される前記サブキャリアと送信に利用されない前記サブキャリアの夫々の数に基づいて、前記第1または第2のサブキャリア配置部からの出力を選択して出力する選択部とを備えることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  4.  前記選択部は、送信に利用される前記サブキャリアと送信に利用されない前記サブキャリアの夫々の数の比と閾値とを比較結果に基づいて、前記第1または第2のサブキャリア配置部からの出力を選択して出力することを特徴とする請求項3記載の無線通信システム。
  5.  送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
     前記送信装置は、
     前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換する変換部と、
     前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信する送信部とを備え、
     前記受信装置は、
     前記送信データを受信する受信部を備えることを特徴とする無線通信システム。
  6.  前記送信装置は、さらに、繰り返し拡大して前記サブキャリアに配置された前記送信データの成分を、前記パンクチャされた送信データの成分に置換して前記サブキャリアに配置するサブキャリア置換部を備えることを特徴とする請求項5記載の無線通信システム。
  7.  前記送信装置は、さらに、
     第1の通信方式に基づいて前記送信データを前記サブキャリアに配置する第2のサブキャリア配置部と、
     送信に利用される前記サブキャリアと送信に利用されない前記サブキャリアの夫々の数に基づいて、前記第1または第2のサブキャリア配置部からの出力を選択して出力する選択部とを備えることを特徴とする請求項5記載の無線通信システム。
  8.  前記選択部は、送信に利用される前記サブキャリアと送信に利用されない前記サブキャリアの夫々の数の比と閾値とを比較結果に基づいて、前記第1または第2のサブキャリア配置部からの出力を選択して出力することを特徴とする請求項7記載の無線通信システム。
  9.  受信装置との間で無線通信を行う送信装置において、
     送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大する拡大部と、
     拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と
     を備えることを特徴とする送信装置。
  10.  受信装置との間で無線通信を行う送信装置において、
     前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換する変換部と、
     前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャする第1のサブキャリア配置部と、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信する送信部と
     を備えることを特徴とする送信装置。
  11.  送信装置との間で無線通信を行う受信装置において、
     送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長が拡大されて、拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係が維持されたまま、前記各成分が各サブキャリアに配置され、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置される前記送信データの成分がパンクチャされ、前記サブキャリアに配置された前記送信データを受信する受信部
     を備えることを特徴とする受信装置。
  12.  送信装置との間で無線通信を行う受信装置において、
     前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データが周波数領域の送信データに変換され、前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分が各サブキャリアに配置され、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置された前記送信データの成分がパンクチャされて、前記サブキャリアに配置された前記送信データが時間領域の送信データに変換された後の当該送信データを受信する受信部
     を備えることを特徴とする受信装置。
  13.  送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
     前記送信装置は、
     送信データの系列を繰り返すことで前記送信データの系列長を拡大し、
     拡大された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャし、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを前記受信装置に送信し、
     前記受信装置は、
     前記送信データを受信することを特徴とする無線通信方法。
  14.  送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
     前記送信装置は、
     前記送信装置に割り当てられたサブキャリア数と等しいサイズで、送信データを周波数領域の送信データに変換し、
     前記周波数領域に変換された前記送信データに含まれる各成分の位置関係を維持したまま、前記各成分を各サブキャリアに配置し、前記サブキャリアが送信に利用されないサブキャリアのとき、当該サブキャリアに配置する前記送信データの成分をパンクチャし、
     前記サブキャリアに配置された前記送信データを時間領域の送信データに変換後、当該送信データを前記受信装置に送信し、
     前記受信装置は、
     前記送信データを受信することを特徴とする無線通信方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155472A1 (ja) * 2010-06-07 2011-12-15 シャープ株式会社 無線通信システム、送信装置および送信方法
JP2014522608A (ja) * 2011-06-29 2014-09-04 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線通信システムにおいてセル間干渉を制御する方法及び装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525084C2 (ru) 2008-11-14 2014-08-10 Панасоник Корпорэйшн Устройство терминала беспроводной связи, устройство базовой станции беспроводной связи и способ установки констелляции кластеров
WO2013031118A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 パナソニック株式会社 送信装置及び送信方法
CN111182638B (zh) * 2016-04-01 2023-04-28 展讯通信(上海)有限公司 用户设备、网络侧设备及用户设备的控制方法
KR20200092778A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 삼성전자주식회사 밀리미터파 무선 통신 시스템에서 단일 반송파 전송 방법 및 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006011524A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線送信装置および無線受信装置
JP2009505504A (ja) * 2005-08-08 2009-02-05 クゥアルコム・インコーポレイテッド 単一搬送波周波数分割多元接続システムにおける符号分割多重化

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100401801B1 (ko) * 2001-03-27 2003-10-17 (주)텔레시스테크놀로지 데이터 전송 성능을 개선하기 위한 직교주파수 분할 다중통신 시스템 및 방법
KR100866237B1 (ko) * 2004-01-20 2008-10-30 삼성전자주식회사 고속 무선 데이터 시스템을 위한 변조 차수 결정 장치 및 방법과 그 데이터 수신 장치 및 방법
KR100770902B1 (ko) * 2004-01-20 2007-10-26 삼성전자주식회사 고속 무선 데이터 시스템을 위한 가변 부호율의 오류 정정부호 생성 및 복호 장치 및 방법
CN1993912A (zh) * 2004-08-06 2007-07-04 松下电器产业株式会社 多载波通信中的无线发送装置以及无线发送方法
JP4903150B2 (ja) * 2005-09-16 2012-03-28 パナソニック株式会社 無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法及び無線受信方法
CN1960351A (zh) * 2005-10-31 2007-05-09 华为技术有限公司 一种无线通信系统中终端信息发射方法及终端发射机
US8509344B2 (en) * 2007-08-08 2013-08-13 Panasonic Corporation Radio transmission device and radio communication method
KR101513044B1 (ko) * 2008-08-05 2015-04-17 엘지전자 주식회사 Papr을 줄이기 위한 무선 접속 방식
US8995537B2 (en) * 2010-04-27 2015-03-31 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting uplink control information in a wireless communication system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006011524A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線送信装置および無線受信装置
JP2009505504A (ja) * 2005-08-08 2009-02-05 クゥアルコム・インコーポレイテッド 単一搬送波周波数分割多元接続システムにおける符号分割多重化

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155472A1 (ja) * 2010-06-07 2011-12-15 シャープ株式会社 無線通信システム、送信装置および送信方法
JP2014522608A (ja) * 2011-06-29 2014-09-04 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線通信システムにおいてセル間干渉を制御する方法及び装置
KR101571735B1 (ko) * 2011-06-29 2015-11-25 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 제어하는 방법 및 장치
US9319189B2 (en) 2011-06-29 2016-04-19 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for controlling inter-cell interference in wireless communication system

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