專利名稱：無線通信系統(tǒng)、無線通信裝置、以及無線通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)、無線通信裝置、以及無線通信方法。本申請根據(jù)2008年4月28日向日本提出的特愿2008-117759號主張優(yōu)先權，并 在此引用其內容。
背景技術：
近年，下一代移動通信系統(tǒng)的研究盛行，作為用于提高系統(tǒng)頻率利用效率的方 式，提出了通過各單元使用相同的頻帶從而各單元能夠利用被系統(tǒng)分配的全部頻帶的單 頻復用蜂窩系統(tǒng)。在下行鏈路(從基站裝置向移動站的通信)中，OFDMA(OrthogonalFrequency Division Multiple Access 正交頻分多址)方式成為最有力的候選。OFDMA方式中使用根 據(jù) 64QAM (64-ary Quadrature AmplitudeModulation 64 值正交振幅調制)和 BPSK (Binary Phase Shift Keying 二相相移鍵控)等接收狀況對信息數(shù)據(jù)施加不同的調制方式來進行通 信的OFDM信號，由多個移動用戶裝置靈活地分配由時間軸和頻率軸構成的無線資源， 來進行通信。在此情況下，因為使用OFDM信號，所以存在PAPR (Peak to AveragePower
Ratio 峰值平均功率比)變得非常大，峰值功率變高的情況。高峰值功率雖然在發(fā)送功 率放大功能上比較優(yōu)越的下行鏈路通信中不是大問題，但在發(fā)送功率放大功能上不足的 上行鏈路(從移動站向基站裝置的通信)中，在放大時峰值功率超過放大器(amplifier)的 線性區(qū)域，所以會成為在發(fā)送的信號中產(chǎn)生變形的致命的問題。因此，在上行鏈路(從移動站向基站裝置的通信)中，優(yōu)選以PAPR較低的單載 波方式為基礎的通信方式。然而，若使用單載波方式，則存在不能進行像OFDMA方式那樣的使用 時間軸和頻率軸的靈活的資源分配的問題。作為解決此問題的通信方式，提出了 SC-ASA (Single Carrier-Adaptive Spectrum Allocation 單載波適應頻譜分配，也稱 DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread OFDM 離散傅里葉變換擴展正交頻分
復用))(例如，非專利文獻1)。因為這種通信方法使用了與單載波通信方式相同的手法，所以峰值平均功率比 PAPR較低。此外，通過像OFDM信號那樣插入循環(huán)前綴(cyclicprefbOCP，能夠進行 模塊間無干擾的數(shù)據(jù)處理(以下，將插入循環(huán)前綴CP的間隔，即進行離散傅里葉變換 DFT (Discrete Fourier Transform)的數(shù)據(jù)處理單位稱為 “DFT-S-OFDM 符號”)。并且，
因為通過離散傅里葉變換DFT —時作成了頻率波形，所以有能夠容易進行以副載波為單 位的資源控制的優(yōu)點。圖17A、圖17B是對SC-ASA方式的概念進行說明的圖。圖17A表示發(fā)送頻 譜。通過時間頻率變換而變換為頻率信號的原發(fā)送數(shù)據(jù)的頻譜，如圖17A左側所示的曲 線那樣配置于連續(xù)的頻率中。在SC-ASA方式中，在選擇了接收側的接收狀況(接收品質)良好的副載波，并如圖17A的右側所示的曲線那樣對該頻譜重新映射后，進行發(fā)送。 圖17B的左側所示的曲線表示接收頻譜，如圖17B的右側所示的曲線那樣，接收到的頻 率信號通過反映射為與原發(fā)送數(shù)據(jù)相同的排列就能夠還原。也就是說，因為能夠適應性 地選擇接收狀況良好的頻率來進行傳輸，所以傳輸特性得到改善。圖18A、圖18B是表示應用SC-ASA通信方式來傳輸信息的發(fā)送站裝置和接收 站裝置的結構的概略模塊圖。在圖18A的發(fā)送站裝置中，發(fā)送比特列被編碼部1000編 碼，編碼后的發(fā)送比特被交差存取部1001重新排列，并由調制部1002進行調制。由調 制部1002調制后的調制信號在S/P(串行(serial) /并行(parallel))變換部1003中被并行 化之后，由DFT部1004變換為頻率軸上的信號。此后，該頻率軸上的信號被頻譜映射 部1005映射到副載波上。此時，向該副載波的映射是將接收狀況例如接收SNR(Signal to Noise Ratio 信噪比)或 SNIR (Signal to Noiselnterference Ratio 信號對噪聲加干擾功率 比)較好的頻率的副載波分配到頻率中的同時，對沒有被分配的副載波輸入0。接著，映射后的頻率軸上的發(fā)送信號被IDFT (逆離散傅里葉變換)部1006變換 為時間軸的信號，由P/S (并行/串行)變換部1007將時間軸的信號串行化。同時，由導 頻信號生成部1008生成用于估計傳輸路徑的頻率特性的導頻信號，在導頻復用部1009中 與P/S變換部1007串行化之后的數(shù)據(jù)信號復用。復用之后的信號由循環(huán)前綴CP(Cydic Prefix)插入部1010插入循環(huán)前綴CP。插入了循環(huán)前綴CP的信號由D/A變換部1011變 換為模擬信號，并且由無線部1012向上變頻(Up Convert)至無線頻率，從各發(fā)送站的發(fā) 送天線1013進行發(fā)送。在圖18B的接收站裝置中，接收信號由接收天線1100接收，該接收信號被無線 部1101向下變頻至基帶信號。降頻后的接收信號由A/D變換部1102變換為數(shù)字信號。 接著，該數(shù)字信號由CP除去部1103除去循環(huán)前綴CP，并由導頻分離部1104將用于估計 傳輸路徑特性的導頻信號和數(shù)據(jù)信號分離。分離后的導頻信號由傳輸路徑估計 噪聲分 散估計部1105計算傳輸路徑的頻率特性和噪聲的分散。估計出的傳輸路徑的頻率特性由傳輸路徑特性反映射部1106只提取在傳輸中實 際使用了的頻率特性，另一方面由離散頻率選擇部1107選擇接收狀況好的離散頻率。此 時，頻譜分配是計算各離散頻率的接收狀況，從增益高的頻率開始順次選擇使用的離散 頻率。在頻譜分配信息生成部1108中根據(jù)決定的頻譜分配生成下一個傳輸時機的分配信 息信號，并反饋到發(fā)送裝置。另一方面，分離后的數(shù)據(jù)信號由S/P變換部1109將除去了循環(huán)前綴CP的數(shù)字信 號并行化。并行化之后的數(shù)字信號被DFT部1110變換為頻率軸的信號，并由頻譜反映 射部1111將各個頻率軸的信號的副載波還原為原配置，從而使得頻譜的排列與原發(fā)送信 號相同。此后，由均衡部1112實施補償由傳輸路徑產(chǎn)生的變形的均衡處理，并被IDFT 部1113變換為時間軸的信號。此后被P/S變換部1114串行化，并由解調部1115從調制 信號解調為編碼比特單位的可靠度(似然)。最后，每個編碼比特的似然由反交差存取部 1116將被編碼的發(fā)送比特的排列還原，并由解碼部1117分別得到從發(fā)送站發(fā)送的信號的 解碼數(shù)據(jù)。非專利文獻1:真嶋、三瓶，關于使用了動態(tài)頻譜控制的寬頻帶單載波傳輸方 式的研究，RCS2006-233，2007年1月
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在上述的SC-ASA通信方式中，作為對頻率信號副載波的配置方法，存在配置 的副載波在頻率方向上分散的分散配置、和在頻率方向上連續(xù)的連續(xù)配置。因為分散配 置在選擇配置的副載波時的自由度高，所以能夠選擇傳輸特性較好的副載波，但存在峰 值平均功率比PAPR比連續(xù)配置高的特征。因為連續(xù)配置在選擇配置的副載波時受到限 制，所以未必能夠選擇傳輸特性最好的副載波，但存在能夠使峰值平均功率比PAPR比分 散配置低的特征。因此，有在發(fā)送功率較大時，使用連續(xù)配置，在發(fā)送功率較小時，使 用分散配置的方法。然而，在上述根據(jù)發(fā)送功率來切換分散配置和連續(xù)配置的方法中，存在如下的 問題，在發(fā)送功率較大時，盡管有時比起通過使用峰值平均功率比PAPR較低的連續(xù)配置 來降低峰值功率，即使峰值平均功率比PAPR較高也使用副載波選擇的自由度較高的分散 配置，并且可使得降低平均發(fā)送功率方面的傳輸特性較好，但還是使用了連續(xù)配置，這 樣無法以傳輸效率最好的方式將頻率信號配置到副載波上。
發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于這種情況而提出的，其目的在于提供一種無線通信系統(tǒng)、無線通信 裝置、以及無線通信方法，在將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置到副 載波上進行發(fā)送的通信方式中，能夠得到優(yōu)異的傳輸效率。本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)具備第1通信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置于 副載波上來進行無線發(fā)送；和第2通信裝置，接收由第1通信裝置無線發(fā)送的信號。該無 線通信系統(tǒng)特征在于具備選擇部，針對各個預先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定 段大小和表示規(guī)定平均發(fā)送功率的信息的組合，利用作為所述頻率信號向副載波的配置 的按照該選擇候補的每個段大小對頻率信號進行分段并將構成該段的頻率信號配置于連 續(xù)的副載波上的配置和該選擇候補的所述平均發(fā)送功率，計算表示所述第1通信裝置進 行發(fā)送時的所述第2通信裝置中的接收品質的值，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值， 從所述選擇候補中選擇所述第1通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述選擇候補是所述第1通信裝置發(fā)送信號時的發(fā)送功率的峰值功率不超過預先決定的閾 值的所述規(guī)定段大小和所述規(guī)定平均發(fā)送功率的組合。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述選擇部使計算所述接收品質時利用的所述頻率信號向副載波的配置成為相應選擇候 補的段大小上的頻率信號的配置、向能配置的副載波中接收狀態(tài)最佳的副載波的配置。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述第2通信裝置具備所述選擇部；控制信息生成部，生成頻譜分配信息和發(fā)送功率信 息，該頻譜分配信息表示所述選擇部選擇的選擇候補的接收品質計算時所使用的配置， 該發(fā)送功率信息表示所述選擇候補的所述規(guī)定平均發(fā)送功率；和選擇結果發(fā)送部，發(fā) 送所述控制信息生成部生成的頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息，所述第1通信裝置具 備選擇結果接收部，接收所述頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息；映射部，按照接收 到的所述頻譜分配信息，將所述頻率信號配置于副載波上；和發(fā)送部，根據(jù)接收到的所述發(fā)送功率信息，以所述規(guī)定平均發(fā)送功率發(fā)送所述映射部所配置的信號。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述無線通信系統(tǒng)具有多個所述第1通信裝置、和所述第2通信裝置，所述第2通信裝置具 備測定部，其測定從各個所述第1通信裝置接收到的信號的衰減量，所述選擇部針對 所述第1通信裝置中在所述測定部的測定結果中衰減量最大的所述第1通信裝置選擇所述 組合，針對除了所述衰減量最大的第1通信裝置以外的所述第1通信裝置，使段大小與所 述選擇的組合的段大小相同或更小。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述選擇部在對所述第1通信裝置計算表示所述接收品質的值時，按照每個段大小將能進 行頻譜分配的頻帶分割為子信道，并將所述段配置于該子信道。此外，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述無線通信系統(tǒng)的基礎上，其特征在于，所 述選擇部針對除了所述衰減量最大的第1通信裝置以外的所述第1通信裝置，根據(jù)該第 1通信裝置的衰減量決定平均發(fā)送功率，從所述規(guī)定平均發(fā)送功率比該平均發(fā)送功率大的 所述選擇候補中選擇選擇候補，并使用所選擇的選擇候補的段大小。此外，本發(fā)明的無線通信裝置將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號 配置于副載波上，接收由其他無線通信裝置無線發(fā)送的信號。該無線通信裝置特征在于 具備選擇部，針對各個預先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定段大小和規(guī)定平均發(fā) 送功率的組合，利用作為所述頻率信號向副載波的配置的按照該選擇候補的每個段大小 對頻率信號進行分段并將構成該段的頻率信號配置于連續(xù)的副載波上的配置和該選擇候 補的所述平均發(fā)送功率，計算表示所述其他無線通信裝置進行發(fā)送時的該無線通信裝置 中的接收品質的值，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值，從所述選擇候補中選擇所述其 他無線通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補；控制信息生成部，生成頻譜分配信息和發(fā) 送功率信息，該頻譜分配信息表示所述選擇部選擇的選擇候補的接收品質計算時所使用 的配置，該發(fā)送功率信息表示所述選擇候補的所述規(guī)定平均發(fā)送功率；和選擇結果發(fā)送 部，將所述控制信息生成部生成的頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息發(fā)送到所述其他無 線通信裝置。此外，本發(fā)明的無線通信方法應用于無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)具備 第1通信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置于副載波上來進行 無線發(fā)送；和第2通信裝置，接收由第1通信裝置無線發(fā)送的信號。所述無線通信方法 特征在于，所述第1通信裝置或所述第2通信裝置具備第1過程，在該第1過程中，針對 各個預先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定段大小和規(guī)定平均發(fā)送功率的組合，利用 作為所述頻率信號向副載波的配置的按照該選擇候補的每個段大小對頻率信號進行分段 并將構成該段的頻率信號配置于連續(xù)的副載波上的配置和該選擇候補的所述平均發(fā)送功 率，計算表示所述第1通信裝置進行發(fā)送時的所述第2通信裝置中的接收品質的值，根據(jù) 該計算出的表示接收品質的值，從所述選擇候補中選擇所述第1通信裝置進行發(fā)送時使 用的選擇候補。根據(jù)本發(fā)明，由于針對作為規(guī)定段大小和規(guī)定平均發(fā)送功率的組合的各個選擇 候補計算接收品質，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值，從選擇候補中選擇發(fā)送時使用 的選擇候補，因此能夠得到優(yōu)異的傳輸效率。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的第1通信裝置100的結構的概略模塊圖。圖2是表示該實施方式中的第2通信裝置200的結構的概略模塊圖。圖3是表示該實施方式中的峰值平均功率比PAPR的互補累積概率分布特性 (C.C.D.F. Complimentary Cumulative Distribution Function)的圖。圖4A是對該實施方式中的段大小1的分段的概念進行說明的圖。圖4B是對該實施方式中的段大小2的分段的概念進行說明的圖。圖4C是對該實施方式中的段大小4的分段的概念進行說明的圖。圖4D是對該實施方式中的段大小8的分段的概念進行說明的圖。圖5是對該實施方式中的表1的段大小和平均發(fā)送功率的減少量AP之間的關系 進行說明的圖。圖6是對該實施方式中的發(fā)送功率 頻譜分配決定部8的動作進行說明的流程 圖。圖7是表示在本發(fā)明的第2實施方式的用戶數(shù)為“4”、段大小為“2”時的移 動通信系統(tǒng)的狀態(tài)例的概念圖。圖8是表示該實施方式中的第2通信裝置200a的結構的概略模塊圖。圖9是對該實施方式中的發(fā)送功率 頻譜分配決定部8a的頻譜分配處理動作進 行說明的流程圖。圖10是對本發(fā)明的第3實施方式的無線通信系統(tǒng)中的子信道的概念進行說明的 圖。圖11是表示該實施方式中的第2通信裝置200b的結構的概略模塊圖。圖12是對該實施方式中的發(fā)送功率 頻譜分配決定部8b的頻譜分配處理動作 進行說明的流程圖。圖13是表示本發(fā)明的第4實施方式的第2通信裝置200c的結構的概略模塊圖。圖14是對該實施方式中的發(fā)送功率 頻譜分配決定部8c的頻譜分配處理動作 進行說明的流程圖。圖15是表示本發(fā)明的第5實施方式的第2通信裝置200d的結構的概略模塊圖。圖16是對該實施方式中的發(fā)送功率 頻譜分配決定部8d的頻譜分配處理動作 進行說明的流程圖。圖17A是表示現(xiàn)有的SC-ASA方式的發(fā)送頻譜的圖。圖17B是表示現(xiàn)有的SC-ASA方式的接收頻譜的圖。圖18A是表示應用現(xiàn)有的SC-ASA通信方式來傳輸信息的發(fā)送站裝置的結構的 概略模塊圖。圖18B是表示應用現(xiàn)有的SC-ASA通信方式來傳輸信息的接收站裝置的結構的 概略模塊圖。符號說明1…接收天線2…無線部
83…A/D變換部 4-CP除去部 5…導頻分離部
6、6a…傳輸路徑特性 噪聲分散估計部
7、7a…傳輸路徑特性反映射部
8、8a、8b、8c、8d…發(fā)送功率 頻譜分配決定部 9…選擇候補存儲部
10、10a…控制信息生成部 11-S/P變換部 12...DFT 部
13、13a…頻譜反映射部
14…均衡部
15...IDFT 部
16…P/S變換部
17…解調部
18…反交差存取部
19…解碼部
20…發(fā)送部
21…發(fā)送天線
22a…各用戶信號處理部
31…編碼部
32…交差存取部
33…調制部
34...S/P變換部
35...DFT 部
36…頻譜映射部
37...IDFT 部
38…P/S變換部
39…導頻復用部
40…CP插入部
41…D/A變換部
42…無線部
43…發(fā)送天線
44…導頻信號生成部
45…接收天線
46…接收部
47…控制部
100…第1通信裝置
200、200a、200b、200c、200d…第 2 通信裝置
具體實施例方式[第1實施方式]以下，參照附圖，對本發(fā)明的第1實施方式中的無線通信系統(tǒng)進行說明。本實 施方式中的無線通信系統(tǒng)具有一個第1通信裝置(其他無線通信裝置)100和一個第2通 信裝置(無線通信裝置)200。從第1通信裝置100向第2通信裝置200的傳輸方式為 SC-ASA (Single Carrier-AdaptiveSpectram Allocation 單載波適應頻譜分配)方式。將第 1通信裝置100使用于發(fā)送的副載波數(shù)設為使用副載波數(shù)Nu，將可利用頻帶的副載波數(shù)設 為總副載波數(shù)Nd，以后使用Nd、Nu來進行說明。另外，因為假定使用OFDM方式作為多 載波方式，所以在本說明書中有時也將SC-ASA方式稱作DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal FrequencyDivision Multiplex 離散傅里葉變換 _ 擴展 _ 正交頻 分復用)。在以下所示的實施方式中，只要沒有特別地預先說明，都是對作為一般所說 的從移動站(第1通信裝置)向基站(第2通信裝置)的通信即上行鏈路中使用SC-ASA 的情況進行說明，但作為本發(fā)明的對象的通信不限于此。本實施方式是關于一個用戶(第1通信裝置100)用SC-ASA方式進行傳輸時的控 制方法。另外，在本實施方式中，因為以SC-ASA方式進行發(fā)送的第1通信裝置100為 一個，所以可以不考慮與其他通信裝置的沖突，自由地設定使用的離散頻率。因此，在 本實施方式中，由第2通信裝置200決定頻譜分配(頻率信號向副載波的配置)，并生成 頻譜分配信息，但頻譜分配的決定和頻譜分配信息的生成也可以由第1通信裝置進行。圖1是表示第1通信裝置100的結構的概略模塊圖。第1通信裝置100具備 編碼部31、交差存取部32、調制部33、S/P(Serial/Parallel 串行/并行)變換部34、 DFT (Discrete Fourier Transform 離散傅里葉變換)部 35、頻譜映射部 36、IDFT (Inversed Discrete Fourier Transform 逆離散傅里葉變換)部 37、P/S (Parallel/Serial 并行 / 串 行)變換部38、導頻復用部39、CP (Cyclic Prefix循環(huán)前綴)插入部40、D/A (Digital/ Analogue)變換部41、無線部42、發(fā)送天線43、導頻信號生成部44、接收天線45、接收 部46、和控制部47。編碼部31對輸入到第1通信裝置100的發(fā)送比特列進行編碼。交差存取部32 對該編碼后的發(fā)送比特列的比特的時間順序進行重新排序。調制部33對排序后的比特列 進行調制并生成調制信號(單載波信號)。S/P變換部34將調制部33調制后的調制信號 并行化。DFT部35對并行化之后的調制信號進行離散傅里葉變換(時間頻率變換)，變 換為作為頻率軸上的信號的頻率信號。頻譜映射部(映射部)36按照來自控制部47的頻 譜分配信息，將該頻率信號配置到副載波上(映射、頻譜分配)。此時，頻譜映射部36 對未配置頻率信號的副載波輸入0。IDFT部37對映射后的頻率信號進行逆離散傅里葉變換，變換為時間軸上的信 號。P/S變換部38將該時間軸上的信號串行化。導頻信號生成部44生成用于估計傳輸 路徑的頻率特性的導頻信號。導頻復用部39將其復用于被P/S變換部38串行化后的時 間軸上的信號上。CP插入部40在復用后的信號中插入循環(huán)前綴CP (Cyclic Prefix)。D/ A變換部41將插入了循環(huán)前綴CP的信號變換為模擬信號。無線部(發(fā)送部)42將該模 擬信號向上變頻至無線頻率，根據(jù)來自控制部47的發(fā)送功率信息，放大到該發(fā)送功率信息所表示的平均發(fā)送功率，并經(jīng)由發(fā)送天線43發(fā)送到第2通信裝置200。接收部(選擇結果接收部)46經(jīng)由接收天線45接收來自第2通信裝置200的信 號，將接收到的信號中的包含頻譜分配信息以及發(fā)送功率信息的控制數(shù)據(jù)輸出到控制部 47，并將第2通信裝置200傳輸來的數(shù)據(jù)的解碼比特列輸出到外部?？刂撇?7接收來自 接收部46的控制數(shù)據(jù)，將該控制數(shù)據(jù)內的頻譜分配信息輸出到頻譜映射部36，并將發(fā)送 功率信息輸出到無線部42。圖2是表示本實施方式中的第2通信裝置200的結構的概略模塊圖。第2通信 裝置200具備接收天線1、無線部2、A/D變換部3、CP除去部4、導頻分離部5、傳 輸路徑特性 噪聲分散估計部6、傳輸路徑特性反映射部7、發(fā)送功率 頻譜分配決定 部8、選擇候補存儲部9、控制信息生成部10、S/P變換部11、DFT部12、頻譜反映射部 13、均衡部14、IDFT部15、P/S變換部16、解調部17、反交差存取部18、解碼部19、 發(fā)送部20、和發(fā)送天線21。無線部2經(jīng)由接收天線1接收來自第1通信裝置的接收信號，并對該接收信號進 行向下變頻從而生成基帶信號。A/D變換部3將該基帶信號變換為數(shù)字信號。接著， CP除去部4從該數(shù)字信號中除去循環(huán)前綴CP。導頻分離部5從除去了循環(huán)前綴CP的數(shù) 字信號中分離出用于估計傳輸路徑特性的導頻信號和數(shù)據(jù)信號。傳輸路徑特性 噪聲分 散估計部6根據(jù)分離出的導頻信號，計算傳輸路徑的頻率特性和噪聲的分散。傳輸路徑 特性反映射部7根據(jù)計算出的傳輸路徑的頻率特性，僅提取與發(fā)送功率 頻譜分配決定 部8所指定的副載波、即在傳輸中實際使用了的副載波相關的傳輸路徑的頻率特性。另一方面，S/P變換部11將導頻分離部5分離出的數(shù)據(jù)信號并行化。DFT部12 對并行化之后的數(shù)據(jù)信號進行離散傅里葉變換，生成頻率信號。頻譜反映射部13提取由 發(fā)送功率 頻譜分配決定部8所指定的副載波、即在傳輸中實際使用了的副載波的頻率 信號，并還原為原配置，來使頻譜的排列與原發(fā)送信號(第1通信裝置100的DFT部35 的輸出信號)相同。均衡部14使用從傳輸路徑特性反映射部7收到的在傳輸中實際使用 了的副載波的頻率特性和分散，來進行針對頻譜的排序被還原了的數(shù)據(jù)信號補償因傳輸 路徑而產(chǎn)生的變形的均衡處理。在本實施方式中，作為均衡處理，以實施最小均方誤差(MMSE: Minimum Mean Square Error)基準型的均衡處理來進行說明。IDFT部15對均衡部14進行了均衡處理的數(shù)據(jù)信號進行逆離散傅里葉變換，變 換為時間軸上的信號。P/S變換部16將該時間軸上的信號串行化。解調部17對串行化 之后的時間軸上的信號進行解調，計算出編碼比特單位的似然(可靠度)。反交差存取部 18進行第1通信裝置100的交差存取部32的逆操作，將編碼比特單位的似然的時間順序 還原。解碼部19對時間順序被還原的編碼比特單位的似然進行解碼處理，生成解碼比特 列，并輸出到外部。發(fā)送功率 頻譜分配決定部(選擇部)8針對作為規(guī)定的段大小和平均發(fā)送功率 的減少量AP的組合的各個選擇候補，計算表示使用了頻率信號被分段為該選擇候補的 段大小的配置和平均發(fā)送功率的減少量AP時的第2通信裝置200中的接收品質的值。在 此，段是指將頻率信號按每個規(guī)定數(shù)值的段大小進行分段之后的結果，構成段的頻率信 號配置在連續(xù)的副載波上。平均發(fā)送功率的減少量AP是指，相對于第1通信裝置100以選擇候補中最大的段大小、即平均發(fā)送功率最大的段大小來進行發(fā)送時的平均發(fā)送功 率的減少量AP。另外，發(fā)送功率 頻譜分配決定部8使得針對各個選擇候補計算接收品質時使 用的所述頻率信號向副載波的配置，為該選擇候補的段大小中的頻率信號的配置，也是 向可配置的副載波中接收狀態(tài)最良好的副載波的配置。另外，關于選擇候補，由選擇候 補存儲部9來存儲預先規(guī)定的選擇候補。發(fā)送功率 頻譜分配決定部8根據(jù)表示上述計算出的接收品質的值，從選擇 候補中選擇所述第1通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補。在本實施方式中，發(fā)送功 率 頻譜分配決定部8將計算出的接收品質最好的選擇候補作為發(fā)送時使用的選擇候補 進行選擇。另外，也可以不是接收品質最好的選擇候補，而從滿足預先規(guī)定的接收品質 的選擇候補中任意選擇。選擇候補存儲部9存儲選擇候補，該選擇候補是后述的規(guī)定段大小和表示規(guī)定 平均發(fā)送功率的信息即平均發(fā)送功率的減少量AP之間的組合。控制信息生成部10生 成控制信息，該控制信息包含頻譜分配信息和發(fā)送功率信息。頻譜分配信息表示發(fā)送功 率 頻譜分配決定部8所選擇的選擇候補的接收品質計算時使用的配置，發(fā)送功率信息 表示所選擇的選擇候補的平均發(fā)送功率的減少量AP(平均發(fā)送功率)。發(fā)送部(選擇結 果發(fā)送部)20將控制信息生成部10所生成的控制信息以及作為從外部輸入的傳輸數(shù)據(jù)的 傳輸比特列，經(jīng)由發(fā)送天線21發(fā)送到第1通信裝置100。圖3是表示峰值平均功率比PAPR的互補累積概率分布特性(C.C.D.F.: Complimentary Cumulative Distribution Function)的圖。在該圖中，橫軸用分貝表示峰 值平均功率比PAPR?？v軸為互補累積概率C.C.D.F.，是從1中減去累積概率分布特性 (C.D.F. Cumulative Distribution Function)的值，表示峰值平均功率比PAPR根據(jù)橫軸的
值而變大的概率。也就是說，在該圖中特征越在左邊出現(xiàn)則峰值平均功率比PAPR越低， 表示作為峰值平均功率比PAPR特性越良好。另外，圖3表示假定使用副載波數(shù)Nu = 32，總副載波數(shù)Nd = 64時的PAPR的互補累積概率分布特性。圖3中作為段大小1時的C.C.D.F特性的曲線L1、作為段大小2時的C.C.D.F特 性的曲線L2、作為段大小4時的C.C.D.F特性的曲線L3、作為段大小8時的C.C.D.F特性 的曲線L4、作為段大小16時的C.C.D.F特性的曲線L5、作為段大小32時的C.C.D.F特 性的曲線L6所示的那樣，可知段大小越大，則曲線越靠近左側，峰值平均功率比PAPR 特性越良好。圖4A、圖4B、圖4C、圖4D是對分段的概念進行說明的圖。在該圖中，為了 簡單起見，假定使用副載波數(shù)為8，圖4A、圖4B、圖4C、圖4D分別表示段大小為1、 2、4、8的情況。例如，圖4C所示的段大小4的情況下，對于按每4個副載波來進行分 段而生成的2個段，僅在接收狀況良好的離散頻帶連續(xù)配置段內的副載波，以段為單位 分散配置。
[表1]
段大小發(fā)送功率的減少率AP(dB)320.0160.381.141.622.212.9 表1中表示作為選擇候補存儲部9所存儲的選擇候補的段大小和發(fā)送功率的差分 之間的組合例。在此，因為選擇候補的個數(shù)是能夠取得的段大小的個數(shù)，所以不容易成 為龐大的數(shù)字，這樣，選擇候補存儲部9預先存儲了所有的選擇候補，發(fā)送功率 頻譜 分配決定部8從選擇候補存儲部9中取得這些信息。表1所示的選擇候補是根據(jù)圖3所 示的峰值平均功率比PAPR特性決定的、第1通信裝置100發(fā)送信號時的發(fā)送功率的峰值 功率不超過預先規(guī)定的閾值的概率為規(guī)定的值的段大小和平均發(fā)送功率的減少量AP的 組合。在此，預先規(guī)定的閾值是將第1通信裝置100中的發(fā)送信號放大到發(fā)送功率的放 大器(amplifier)的線性區(qū)域的界限功率。例如，在上述峰值功率不超過閾值的概率為99%時，峰值平均功率比PAPR的 互補累積概率分布特性C.C.D.F.為0.01，也就是考慮以99%的概率發(fā)生的峰值平均功率 比PAPR，相對于以段大小32為基準的發(fā)送功率，其他的段大小中若以某種程度減少功 率，則表示峰值功率是否相同的值即平均發(fā)送功率的減少量AP與各段大小對應起來存 儲。也就是表示出在段大小為“16”時，與段大小為“32”時相比將平均發(fā)送功率 減少“0.3dB” ；在段大小為“8”時，與段大小為“32”時相比將平均發(fā)送功率減少
“l(fā).ldB”。另外，表1所示的例子是針對使用副載波Nu = 32時的段大小的平均發(fā)送功 率的減少量AP。此外，該表是使用圖3的C.C.D.F. = 0.01即99%值的峰值平均功率比 PAPR計算出的。圖5是對表1的段大小和平均發(fā)送功率的減少量AP之間的關系進行說明的圖。 對于圖5所示的兩個曲線，橫軸為時間“s”，縱軸為發(fā)送功率“dBm”。并且，左側 的曲線G1是在段大小為32且平均發(fā)送功率為AVG1時的曲線，右側的曲線G2是在段大 小為16且平均發(fā)送功率為AVG2時的曲線。此外，峰值功率P1是預先規(guī)定的閾值，是 將第1通信裝置100中的發(fā)送信號放大到發(fā)送功率的放大器的線性區(qū)域的界限功率。如圖5所示，由于左側的曲線G1和右側的曲線G2的最大點為峰值功率P1，所 以平均發(fā)送功率AVG1是在段大小32時峰值功率為P1的平均發(fā)送功率的值，平均發(fā)送功 率AVG2是在段大小16時峰值功率為P1的平均發(fā)送功率的值。并且，在表1中與段大
13小“16”相對應的發(fā)送功率的減少量AP “0.3”為圖5所示的AP，即從平均發(fā)送功率 AVG1到平均發(fā)送功率AVG2的減少量。另外，在本實施方式的說明中，選擇候補存儲部9是將段大小和平均發(fā)送功率 的減少量AP對應起來存儲的，但與段大小對應起來存儲的值可以是代表用于使峰值功 率不超過預先規(guī)定的閾值的平均發(fā)送功率的值，也可以是平均發(fā)送功率自身的值，可以 是用于使其成為平均發(fā)送功率的信號的放大器的放大率，也可以是放大率的減少量(差 分)或比例。此外，在本實施方式的說明中，使用峰值平均功率比PAPR作為表示發(fā)送功率的 峰值功率的指標，但也可以使用CM (Cubic Metric)等表示峰值功率的其他指標。接著，對由發(fā)送功率 頻譜分配決定部8進行的段大小的決定和頻譜分配的決 定方法進行說明。首先，針對各個段大小，以該段大小的段為單位選擇接收狀況良好的 頻率，并暫時地對分配進行選擇。接著，針對各段大小的暫定性的分配，計算由式(1)表示的均衡后的接收品質Q。[式1]
權利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，具備第1通信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后 的頻率信號配置于副載波上來進行無線發(fā)送；和第2通信裝置，接收由所述第1通信裝置 無線發(fā)送的信號，其特征在于，具備選擇部，針對各個預先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定的段大小和表示 規(guī)定的平均發(fā)送功率的信息的組合，利用作為所述頻率信號向副載波的配置的按照該選 擇候補的每個段大小對頻率信號進行分段并將構成該段的頻率信號配置于連續(xù)的副載波 上的配置、和該選擇候補的所述平均發(fā)送功率，計算表示所述第1通信裝置進行發(fā)送時 的所述第2通信裝置中的接收品質的值，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值，從所述選 擇候補中選擇所述第1通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇候補是所述第1通信裝置發(fā)送信號時的發(fā)送功率的峰值功率不超過預先決 定的閾值的所述規(guī)定的段大小和所述規(guī)定的平均發(fā)送功率的組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇部使計算所述接收品質時利用的所述頻率信號向副載波的配置成為相應 該選擇候補的段大小上的頻率信號的配置、即向能配置的副載波中接收狀態(tài)最佳的副載 波的配置。
4.根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第2通信裝置具備所述選擇部；控制信息生成部，生成頻譜分配信息和發(fā)送功率信息，該頻譜分配信息表示所述選 擇部選擇的選擇候補的接收品質計算時所使用的配置，該發(fā)送功率信息表示所述選擇候 補的所述規(guī)定平均發(fā)送功率；和選擇結果發(fā)送部，發(fā)送所述控制信息生成部生成的頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息？所述第1通信裝置具備選擇結果接收部，接收所述頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息；映射部，按照接收到的所述頻譜分配信息，將所述頻率信號配置于副載波上；和發(fā)送部，根據(jù)接收到的所述發(fā)送功率信息，以所述規(guī)定的平均發(fā)送功率發(fā)送所述映 射部所配置的信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)具有多個所述第1通信裝置、和所述第2通信裝置，所述第2通信裝置具備測定部，其測定從各個所述第1通信裝置接收到的信號的衰 減量，所述選擇部針對所述第1通信裝置中在所述測定部的測定結果中衰減量最大的所述 第1通信裝置選擇所述組合，針對除了所述衰減量最大的第1通信裝置以外的所述第1通 信裝置，使段大小與所述選擇的組合的段大小相同或更小。
6.根據(jù)權利要求5所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇部在對所述第1通信裝置計算表示所述接收品質的值時，按照每個段大小 將能進行頻譜分配的頻帶分割為子信道，并將所述段配置于該子信道。
7.根據(jù)權利要求5所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇部針對除了所述衰減量最大的第1通信裝置以外的所述第1通信裝置，根據(jù) 該第1通信裝置的衰減量決定平均發(fā)送功率，從所述規(guī)定的平均發(fā)送功率比該平均發(fā)送 功率大的所述選擇候補中選擇出選擇候補，并使用所選擇的選擇候補的段大小。
8.一種無線通信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置于副載 波上，接收由其他無線通信裝置無線發(fā)送的信號，其特征在于，具備選擇部，針對各個預先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定的段大小和規(guī)定 的平均發(fā)送功率的組合，利用作為所述頻率信號向副載波的配置的按照該選擇候補的每 個段大小對頻率信號進行分段并將構成該段的頻率信號配置于連續(xù)的副載波上的配置、 和該選擇候補的所述平均發(fā)送功率，計算表示所述其他無線通信裝置進行發(fā)送時的該無 線通信裝置中的接收品質的值，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值，從所述選擇候補中 選擇所述其他無線通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補；控制信息生成部，生成頻譜分配信息和發(fā)送功率信息，該頻譜分配信息表示所述選 擇部選擇的選擇候補的接收品質計算時所使用的配置，該發(fā)送功率信息表示所述選擇候 補的所述規(guī)定的平均發(fā)送功率；和選擇結果發(fā)送部，將所述控制信息生成部生成的頻譜分配信息和所述發(fā)送功率信息 發(fā)送到所述其他無線通信裝置。
9.一種無線通信方法，其應用于無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)具備第1通 信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置于副載波上來進行無線發(fā) 送；和第2通信裝置，接收由第1通信裝置無線發(fā)送的信號，所述無線通信方法特征在 于，所述第1通信裝置或所述第2通信裝置具備第1過程，在該第1過程中，針對各個預 先決定的選擇候補，該選擇候補是規(guī)定的段大小和規(guī)定的平均發(fā)送功率的組合，利用作 為所述頻率信號向副載波的配置的按照該選擇候補的每個段大小對頻率信號進行分段并 將構成該段的頻率信號配置于連續(xù)的副載波上的配置、和該選擇候補的所述平均發(fā)送功 率，計算表示所述第1通信裝置進行發(fā)送時的所述第2通信裝置中的接收品質的值，根據(jù) 該計算出的表示接收品質的值，從所述選擇候補中選擇所述第1通信裝置進行發(fā)送時使 用的選擇候補。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)，其具備第1通信裝置，將對單載波信號進行時間頻率變換后的頻率信號配置于副載波上來進行無線發(fā)送；和第2通信裝置，接收由第1通信裝置無線發(fā)送的信號。通過具備如下選擇部，來得到優(yōu)異的傳輸效率，該選擇部針對各個作為規(guī)定的段大小和表示規(guī)定的平均發(fā)送功率的信息之間的組合的選擇候補，來計算表示第1通信裝置進行發(fā)送時的第2通信裝置中的接收品質的值，該第1通信裝置進行發(fā)送時利用使用了規(guī)定的段大小的頻率信號向副載波的配置和規(guī)定的平均發(fā)送功率，根據(jù)該計算出的表示接收品質的值，從選擇候補中選擇第1通信裝置進行發(fā)送時使用的選擇候補。
文檔編號H04J11/00GK102017486SQ200980114780
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權日2008年4月28日
發(fā)明者中村理, 橫枕一成, 浜口泰弘, 藤晉平 申請人:夏普株式會社