(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、
離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、
前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント化されたデータに対して多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、
サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、
前記逆離散フーリエ変換して得られた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、
前記送信部が送信した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通信システム。
【請求項２】
送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、
前記受信装置は、
前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、
前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部とを備え、
前記送信装置は、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、
離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、
前記通知部から通知される割当情報に基づいてセグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てるサブキャリア割当部と、
サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、
前記逆離散フーリエ変換して得られた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通信システム。
【請求項３】
受信装置と通信する送信装置であって、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、
離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、
前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント化されたデータに対して多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、
サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、
前記逆離散フーリエ変換して得られた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。
【請求項４】
前記サブキャリア割当部は、更に前記送信データを送信する際の送信電力が大きいほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
送信データを離散フーリエ変換し、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化し、セグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てる送信装置と通信する受信装置であって、
前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、
前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
送信装置と受信装置とを用いた通信方法であって、
前記送信装置は、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換過程と、
離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化過程と、
前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当過程と、
サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、
前記逆離散フーリエ変換して得られた送信データを前記受信装置に送信する送信過程と、
を有し、
前記受信装置は、
前記送信過程で送信された送信データを受信する受信過程を有することを特徴とする通信方法。
【請求項７】
送信装置と受信装置とを用いた通信方法であって、
前記受信装置は、
前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定過程と、
前記サブキャリア割当決定過程で決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知過程と、
を有し、
前記送信装置は、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、
離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、
前記通知過程で通知される割当情報に基づいてセグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てるサブキャリア割当過程と、
サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換過程と、
前記逆離散フーリエ変換して得られた送信データを前記受信装置に送信する送信過程と、
を有することを特徴とする通信方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、送信装置、受信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代移動体通信システムの研究が盛んに行われ、システムの周波数利用効率を高めるための方式として、各セルが同じ周波数帯域を使用する１周波数繰り返しセルラシステムが提案されている。
下りリンク（基地局装置（送信装置）から移動局装置（受信装置）への通信）においては、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数多元接続）方式が最も有力な候補となっている。
【０００３】
ＯＦＤＭＡ方式は、情報データに６４ＱＡＭ（６４−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：６４値直交振幅変調）やＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）などの変調をかけたＯＦＤＭ信号を用いて、時間軸と周波数軸で構成されるアクセス単位であるリソースブロックを複数の移動局装置で分割して通信を行うシステムである。
【０００４】
ＯＦＤＭ信号を使用するため、非常にＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ピーク対平均電力比）が高くなることがあり、高いピーク電力が、送信電力増幅機能に比較的余裕のある下りリンクの通信においては大きな問題とはならないが、送信電力増幅機能に余裕のない上りリンク（移動局装置から基地局装置への通信）では致命的な問題となってしまう。
そこで、上りリンクの通信においては、ＰＡＰＲ特性がが比較的優れているシングルキャリアの通信方式が提案されている。その１つがＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ：離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ）である（非特許文献１）。
【０００５】
図１０は、従来から知られている移動局装置５００の構成を示す概略ブロック図である。この移動局装置５００では、入力された送信データを符号化部１１１が誤り訂正符号化し、さらにＢＰＳＫなどの変調を施して生成した時間軸信号をＳ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ：シリアル／パラレル）変換部１０１により並列信号に変換した後に、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）部１０２にてフーリエ変換することより時間軸信号を周波数信号に変換し、変換された周波数信号をサブキャリア割り当て部１０４を介することにより、後述する規則に従ってＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散フーリエ変換）部１０５に出力する。
【０００６】
ＩＤＦＴ部１０５では、入力がないＩＤＦＴポイントには０を挿入し、逆離散フーリエ変換することにより時間波形を得る。これらの時間波形を次にＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ガードインターバル）挿入部１０６を介することにより、ガードインターバルを挿入し、次にＰ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ：パラレル／シリアル）変換部１０７により直列信号に変換する。
【０００７】
この信号は、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ：ディジタル／アナログ）変換部１０８によりアナログ信号に変換され、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）部１０９により無線周波数帯域信号にさらにアップコンバートされて、アンテナＡ３を介して基地局装置に送信される。
複数のユーザのデータを多重するシステムでは離散フーリエ変換のポイント数より逆離散フーリエ変換のポイント数の方を大きくして、０入力されたサブキャリアは他の移動局装置によって使用される。
【０００８】
このように生成されたデータはシングルキャリアの変調と同等であり、ＰＡＰＲ特性は優れている。しかも、離散フーリエ変換により周波数波形を一旦作っているため、周波数軸の制御が容易にできるといった利点がある。
この周波数配置の規則として２つの方法が提案されている。１つはローカライズド（Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ：以降「Ｌ配置」という）という方式であり、もう１つはディストリビューティッド（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ：以降「Ｄ配置」という）という方式である。
【０００９】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、従来から知られている移動局装置５００のＩＤＦＴ部１０５の処理を説明するための図である。
図１１（ａ）は、ＩＤＦＴ部１０５がＬ配置を用いる場合を示している。Ｌ配置は、離散フーリエ変換後の周波数データを、ＩＤＦＴ部１０５の入力にその配置を変えずに連続して割り当てる方式である。
図１１（ｂ）は、ＩＤＦＴ部１０５がＤ配置を用いる場合を示している。Ｄ配置は、離散フーリエ変換後の周波数データを、ＩＤＦＴ部１０５の入力に一定間隔でばらして割り当てる方式である。
【００１０】
Ｌ配置ではユーザ間で適切な周波数帯域を選択することで得られるダイバーシチ効果、即ちユーザダイバーシチ効果を得ることできる。Ｄ配置では、周波数帯域を広く使用することから、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
しかしながら、両方式とも通信に最適なサブキャリアを選択しているわけではなく、特に周波数選択性が強い伝搬路環境、他セルからの干渉信号が多い環境においては、十分な性能が得られない。
【００１１】
一方で同様の上りリンクの通信方式としてシングルキャリアＣＩ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）法も提案されている（非特許文献２）。この方式もＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭと同じ信号生成方法により、送信信号を生成することが可能である。この非特許文献２には、前述の配置規則に対して柔軟な配置規則が提案されている。
これは、図１０におけるＤＦＴ部１０２から出力される周波数信号を数本のサブキャリアにブロック（セグメント）化し、ＩＤＦＴ部１０５に入力する際、他のセルからの影響の少ないサブキャリアを選択して配置する方法である（以降ＬＳ配置と定義する）。
【００１２】
この方法では、先に示したＬ配置に対して、より通信精度の高いサブキャリアを選択することが可能となる。また、セグメント内の周波数信号数を多くすることで、ＰＡＰＲ特性の劣化を、軽減することが可能となる。
また、このセグメント内の周波数信号数を１とした場合、最適なサブキャリアを選択することが可能となるが（ここでは、ＩＤＦＴ部１０５へ入力する際に、ランダムな位置関係で配置されることからＲ配置と定義する）、ＰＡＰＲは特性が劣化する。
【００１３】
図１２は、従来から知られている移動装置５００からの出力信号のＰＡＰＲ特性の一例を示す図である。図１２において、横軸はシンボル毎のＰＡＰＲ（ｄＢ）であり、縦軸は累積分布（％）である。
ただし、離散フーリエ変換のポイント数は１６であり、逆離散フーリエ変換のポイント数は６４であり、時間軸のデータをＢＰＳＫで変調した場合を示している。
図１２において、ＬはＬ配置、ＤはＤ配置、ＲはＲ配置であり、ＳはＬＳ配置の一例である。ＬＳ配置において、１セグメント内の周波数信号数は４としている。
図１２から分かるように、Ｌ配置、Ｄ配置はＰＡＰＲ特性に差はない。また、Ｒ配置が最もＰＡＰＲ特性が悪く、ＬＳ配置の特性はＬ（Ｄ）配置とＲ配置のほぼ中間の分布になっている。
【００１４】
図１３（ａ）〜図１３（ｅ）は、移動局装置５００が使用するサブキャリアを示す図である。図１３（ａ）〜図１３（ｅ）において、横軸は周波数である。
図１３（ａ）は、移動局装置５００が使用できるサブキャリアの候補を示している。ここでは、移動局装置５００が、１番目〜６４番目のサブキャリアを使用することができる。
図１３（ｂ）は、移動局装置５００がＬ配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１２のＬ配置（Ｌ）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１番目〜１６番目のサブキャリアを使用する。
【００１５】
図１３（ｃ）は、移動局装置５００がＤ配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１２のＤ配置（Ｄ）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１、５、９、１３、１７、２１、２５、２９、３３、３７、４１、４５、４９、５３、５７、６１番目のサブキャリアを使用する。
図１３（ｄ）は、移動局装置５００がＲ配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１２のＲ配置（Ｒ）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１、５、７、１０、１８、２１、２５、２９、３６、３８、４３、４４、４９、５３、５６、６２番目のサブキャリアを使用する。このR配置は周波数選択ダイバーシチ効果が最も高い配置であり、ＰＡＰＲ特性を考慮しなくてよいシステムでは、通信特性が最もよくなる配置である。
【００１６】
図１３（ｅ）は、移動局装置５００がＬＳ配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１２のＬＳ配置（Ｓ）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１〜４、１４〜１７、２５〜２８、４９〜５２番目のサブキャリアを使用する。
次にＬＳ配置において、セグメント内に含まれる周波数信号数すなわちサブキャリア数を変えた場合のＰＡＰＲ特性について説明する。
【００１７】
図１４は、従来から知られている移動局装置５００からの出力信号のＰＡＰＲ特性の一例を示す図である。図１４において、横軸はシンボル毎のＰＡＰＲ（ｄＢ）であり、縦軸は累積分布（％）である。
図１４において、Ｓ１はＬS配置の場合であってセグメント内サブキャリア数が１の場合（ＬＳ１配置、Ｒ配置と同等）を示しており、Ｓ２はＬS配置の場合であってセグメント内サブキャリア数が２の場合（ＬＳ２配置）を示しており、Ｓ４はＬS配置の場合であってセグメント内サブキャリア数が４の場合（ＬＳ４配置）を示しており、Ｓ８はＬS配置の場合であってセグメント内サブキャリア数が８の場合（ＬＳ８配置）を示しており、Ｓ１６はＬS配置の場合であってセグメント内サブキャリア数が１６の場合（ＬＳ１６配置）を示している。
図１４から分かるように、セグメント内の周波数信号数が多くなるに従って、ＰＡＰＲ特性は改善される。
【００１８】
図１５（ａ）〜図１５（ｅ）は、移動局装置５００が使用するサブキャリアを示す図である。図１５（ａ）〜図１５（ｅ）において、横軸は周波数である。
図１５（ａ）は、移動局装置５００がＬＳ１６配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１４のＬＳ１６配置（Ｓ１６）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１番目〜１６番目のサブキャリアを使用する。
図１５（ｂ）は、移動局装置５００がＬＳ８配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１４のＬＳ８配置（Ｓ８）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１０〜１７、４５〜５２番目のサブキャリアを使用する。
【００１９】
図１５（ｃ）は、移動局装置５００がＬＳ４配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１４のＬＳ４配置（Ｓ４）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１〜４、１４〜１７、２５〜２８、４０〜５２番目のサブキャリアを使用する。
図１５（ｄ）は、移動局装置５００がＬＳ２配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１４のＬＳ２配置（Ｓ２）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、４、５、７、８、１８、１９、２５、２６、３６、３７、４３、４４、４９、５０、６１、６２番目のサブキャリアを使用する。
【００２０】
図１５（ｅ）は、移動局装置５００がＬＳ１配置を用いる場合に使用するサブキャリアの一例を示しており、図１４のＬＳ１配置（Ｓ１）に対応している。ここでは、移動局装置５００が、１、５、７、１０、１８、２１、２５、２９、３６、３８、４３、４４、４９、５３、５６、６２番目のサブキャリアを使用する。
なお、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ法やＣＩ法のように、マルチキャリア信号を生成するような方法で、シングルキャリアの信号を生成し、生成されるスペクトルを制御して通信する方法を総称して、スペクトラム制御シングルキャリア（ＳＣ＾２：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ）通信と称する。
【非特許文献１】３ＧＰＰ  Ｒ１−０５０７０２  “ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ  ｗｉｔｈ  Ｐｕｌｓｅ  Ｓｈａｐｉｎｇ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｉｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｏｍａｉｎ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｕｐｌｉｎｋ”  ＮＴＴ  ＤｏＣｏＭｏ
【非特許文献２】Ｔｈｅ  １７ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ、Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ’０６）  “ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＩＣ  ＳＰＥＣＴＲＵＭ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ  ＵＳＩＮＧ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＯＭＥＴＲＹ  ＦＯＲ  ＯＮＥ−ＣＥＬＬ  ＲＥＵＳＥ  ＳＩＮＧＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＴＤＭＡ  ＳＹＳＴＥＭＳ”  大阪大学
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、従来の技術のように周波数選択ダイバーシチ利得のみに注目し使用する周波数配置を決定するとＰＡＰＲ特性が劣化し、アナログ回路の非直線成分（例えば、増幅器の飽和特性）のために大電力で移動局装置から基地局装置に送信しようとする時に出力信号が歪み、帯域外に電波が漏れる問題や通信効率が低下するといった問題がある。一方でＰＡＰＲ特性のみに着目してセグメント内のサブキャリア数を決定すると、ＰＡＰＲ特性は所望の特性を維持できるものの周波数選択ダイバーシチ利得を確保しにくく、送信装置である移動局装置と受信装置である基地局装置との間の通信効率が低下するという問題があった。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信装置と受信装置との間の通信効率を向上させることができる通信システム、送信装置、受信装置及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（１）  本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント化されたデータに対して多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、前記逆離散フーリエ変換して得られた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、前記送信部が送信した送信データを受信する受信部を備える。
【００２４】
（２）  また、本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記受信装置は、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部とを備え、前記送信装置は、送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、前記通知部から通知される割当情報に基づいてセグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てるサブキャリア割当部と、サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、前記逆離散フーリエ変換して得られた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。
【００２５】
（３）  また、本発明の一態様による送信装置は、受信装置と通信する送信装置であって、
送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント化されたデータに対して多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、前記逆離散フーリエ変換して得られた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。
【００２６】
（４）  また、本発明の一態様による送信装置の前記サブキャリア割当部は、更に前記送信データを送信する際の送信電力が大きいほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てる。
【００２７】
（５）  また、本発明の一態様による受信装置は、送信データを離散フーリエ変換し、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化し、セグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てる送信装置と通信する受信装置であって、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部と、を備える。
【００２８】
（６）  また、本発明の一態様による通信方法は、送信装置と受信装置とを用いた通信方法であって、前記送信装置は、送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換過程と、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化過程と、前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当過程と、サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換部と、前記逆離散フーリエ変換して得られた送信データを前記受信装置に送信する送信過程と、を有し、前記受信装置は、前記送信過程で送信された送信データを受信する受信過程を有する。
【００２９】
（７）  また、本発明の一態様による通信方法は、送信装置と受信装置とを用いた通信方法であって、前記受信装置は、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定過程と、前記サブキャリア割当決定過程で決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知過程と、を有し、前記送信装置は、送信データを離散フーリエ変換する離散フーリエ変換部と、離散フーリエ変換後のデータをセグメント化するセグメント化部と、前記通知過程で通知される割当情報に基づいてセグメント化されたデータをサブキャリアに割り当てるサブキャリア割当過程と、サブキャリアに割り当てられたデータを逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換過程と、前記逆離散フーリエ変換して得られた送信データを前記受信装置に送信する送信過程と、を有する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の通信システム、送信装置、受信装置及び通信方法では、伝搬路の周波数変動が小さいほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるようにしたため、送信装置と受信装置との間の通信効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
以下の実施形態においては、前述のスペクトラム制御シングルキャリアＳＣ＾２方式はセルラの上りリンク（移動局装置から基地局装置への通信）に使用され、移動局装置はサブキャリア単位のＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：周波数分割多重）かつＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：時間分割多重）で基地局装置にアクセスする。
【００３２】
そして、基地局装置では各移動局装置のサブキャリア毎のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉および雑音電力比）を何らかの方法で測定する。その測定方法の一例として、移動局装置が一定周期で周波数帯域全てのサブキャリアのＳＮＲが測定可能な基地局装置で既知の信号を送信する方法を用いることができる。
【００３３】
また、基地局装置は、移動局装置から基地局装置までの伝搬路の周波数選択性フェージングに関する情報を何らかの方法で測定する。ここで周波数選択性とは、使用する帯域中における周波数領域での伝搬路の変動を示す指標を意味している。以下の実施形態では周波数選択性フェージングに関する情報として遅延分散を使用する場合について説明する。周波数選択性フェージングと遅延分散の関係は、遅延分散が大きくなると周波数選択性の度合いが大きくなり（即ち、周波数領域で伝搬路が激しく変動する）、小さくなると周波数選択性の度合いは小さくなる（即ち、周波数領域で伝搬路の変動がゆるやかになる）。
遅延分散の測定方法の一例として、復調時に使用する伝搬路の周波数応答を離散フーリエ変換によりインパルス応答に変換し、出力ポイントにおいて一定電力以上の信号を有効遅延波とみなし、遅延分散を計算する方法を用いることができる。
【００３４】
以下の実施形態では使用できるサブキャリア総数は３８４本とし、移動局装置は３２本のサブキャリアを使用してアクセスする。即ち最大同時アクセス数である移動局装置数は１２となる。
ただし、１セグメント内の周波数信号数は移動局装置毎に異なり、３２（分割しない、Ｌ配置相当）、１６、４、１（Ｒ配置相当）から選択する。以下の実施形態では説明を簡単にするために、配置が同じ端末をグルーピングして帯域に割り当てるものとする。即ち、３８４サブキャリアのうち、サブキャリア１から９６はセグメント内サブキャリア数が３２の端末、９７から１９２は１６の端末、１９３から２８８は４の端末、２８９から３８４は１の端末がアクセスするものとする。またこの４つの領域をサブチャネルと称する。ただし、このサブチャネル化に関する概念は必然性があるものではない。
以下の実施形態では、セグメント内の周波数信号数を、移動局装置毎また通信システムにより適応的に変化させる。
【００３５】
［第１の実施形態］
始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、上りリンクにおいてＳＣ＾２方式の周波数制御を行うことのできる移動局装置について説明する。本発明の第１の実施形態による通信システムは、移動局装置１００と基地局装置３００とを備えている。
【００３６】
図１は、本発明の第１の実施形態による移動局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置１００（受信装置とも称する）は、符号化部１３、Ｓ／Ｐ変換部１、ＤＦＴ部２、セグメント化部３、サブキャリア割り当て部４、ＩＤＦＴ部５、ＧＩ挿入部６、Ｐ／Ｓ変換部７、Ｄ／Ａ変換部８、ＲＦ部９、制御部１０、受信部７０、アンテナＡ１を備えている。
【００３７】
図１において、符号化部１３は、入力された送信データに対して、誤り訂正などの符号化を行い、さらに、ＢＰＳＫやＱＰＳＫなどの変調を行って時間軸信号を生成し、Ｓ／Ｐ変換部１に出力する。
Ｓ／Ｐ変換部１は、符号化等が施された時間軸信号をシリアル／パラレル変換し、ＤＦＴ部２に出力する。
ＤＦＴ部２は、時間軸信号に離散フーリエ変換を行い、周波数信号を生成してセグメント化部３に出力する。
セグメント化部３は、制御部１０からの制御情報Ｃ１により指定される周波数信号数毎にセグメント化を行い、サブキャリア割り当て部４に出力する。セグメント化部３には、制御情報Ｃ１として、セグメント内の周波数信号数がフレーム単位等で入力される。
【００３８】
サブキャリア割り当て部４は、送信するサブキャリアにセグメント化された周波数信号を割り当て、ＩＤＦＴ部５に出力する。
ＩＤＦＴ部５は、サブキャリアに割り当てられた周波数信号に逆離散フーリエ変換を行い、切り替え部１１に出力する。
パイロット信号生成部１２は、同期や伝搬路推定のためにデータの送信に先立って送信するパイロット信号を生成し、切り替え部１１に出力する。
切り替え部１１は、パイロット信号生成部１２から出力される信号と、ＩＤＦＴ部５から出力される信号のどちらをＧＩ挿入部６に出力するかを切り替える。切り替えは制御部１０によって行われ、データの送信を開始する際にパイロット信号を必要な分だけ出力されるように制御される。
【００３９】
基地局装置はこのパイロット信号を受信し、伝搬路の遅延分散と各サブキャリアのＳＮＲの測定を行う。
ＧＩ挿入部６は、切り替え部１１から出力される信号に、通信システムで規定されるガードインターバル（ＧＩ）を挿入し、Ｐ／Ｓ変換部７に出力する。
Ｐ／Ｓ変換部７は、ＧＩ挿入部６から出力される信号に対して、パラレル／シリアル変換を行い、Ｄ／Ａ変換部８に出力する。
Ｄ／Ａ変換部８は、Ｐ／Ｓ変換部７から出力されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ部９に出力する。
【００４０】
なお、移動局装置１００は、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭと呼ばれる方式にて信号を基地局装置に送信するが、ＤＦＴ部２がフーリエ変換することにより周波数信号を生成する代わりに、各時間軸信号に異なる位相回転を与えることで周波数信号を生成するシングルキャリアＣＩ法と呼ばれる方式にて信号を基地局装置に送信しても良い。以降の実施形態においても同様である。
【００４１】
ＲＦ部９は、アンテナＡ１から無線信号を送信するための周波数変換などを、制御部１０から出力される制御情報Ｃ２に基づいて、Ｄ／Ａ変換部８から出力されたアナログ信号に対して行う。
制御部１０は、制御情報Ｃ１を生成し、セグメント化部３、サブキャリア割り当て部４に出力する。また、制御部１０は、切り替え情報を生成し、切り替え部１１に出力する。また、制御部１０は、制御情報Ｃ２を生成し、ＲＦ部９に出力する。
受信部７０は、アンテナＡ１を介して基地局装置から信号を受信し、その信号から受信データを取り出す。
【００４２】
図２は、本発明の第１の実施形態によるＲＦ部９の構成を示す概略ブロック図である。ＲＦ部９は、ＴＰＣアンプ９１、ＴＰＣアンプ９２を備えている。
ＲＦ部９は、送信電力制御を行うために増幅率を変更可能なＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ９１、ＴＰＣアンプ９１の出力に高利得増幅を行うためのＨＰ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ）アンプ９２を備えている。ＴＰＣアンプ９１とＨＰアンプ９２は、直列接続されている。
【００４３】
ここで、ＨＰアンプ９２は、非常に高い利得を有するアンプであり、様々な入出力特性を持つアンプを利用可能である。何れのアンプを使用する場合においても、非線形領域で信号を増幅する可能性がある場合は、信号の歪みなどに注意を払う必要がある。
制御部１０から出力される制御情報Ｃ２により、ＴＰＣアンプ９１は、その利得を変更することにより送信電力制御を制御する。
また、制御部１０から出力される制御情報Ｃ２により、ＨＰアンプ９２のバイアス電圧制御が行われる。
【００４４】
ＴＰＣアンプ９１は通信システム等で要求される送信電力に応じて、増幅率を指示された値に変えることができるアンプであり、ＨＰアンプ９２への入力電力を制御する。本実施形態では、ＨＰアンプ９２への入力電力を制御する方法としてＴＰＣアンプ９１を例に示しているが、これに限るものではない。例えば、Ｄ／Ａ変換部８の出力を変えることによって、ＨＰアンプ９２への入力を変えることも可能である。
【００４５】
ＨＰアンプ９２は、増幅率は固定で、入力信号のバイアス電圧を制御することができるアンプである。この増幅率とバイアス電圧は制御情報Ｃ２によって制御部１０から制御される。バイアス電圧が十分に掛けられる場合、そのアンプの最高性能で動作させることが可能になり、線形動作領域が広くなる。逆にバイアス電圧を低くすると、消費電力を下げることが可能になるが、反面、線形動作領域は狭くなる。本実施形態では移動局装置１００に設定された最大電力を出力するように制御情報Ｃ２によって設定される。
【００４６】
次に、制御情報Ｃ１によってセグメント内のサブキャリア数とサブキャリア配置を制御する方法について説明する。制御情報Ｃ１は送信データを送信する際に、セグメント内のサブキャリア数をいくつにするか、セグメント内のサブキャリアをどこに割り当てるかの情報が含まれる情報であり、基地局装置から送信され、受信部７０から出力される受信データに含まれる。
制御部１０は受信データ中に含まれる制御情報Ｃ１を取り出し、セグメント化部３とサブキャリア割り当て部４に出力する。
【００４７】
セグメント化部３では制御情報Ｃ１含まれるセグメント内のサブキャリア数になるように、入力される情報をセグメント化する。セグメント化された情報はサブキャリア割り当て部４に出力され、サブキャリア割り当て部４によって制御情報Ｃ１に含まれるセグメントの配置位置に割り当てられる。
【００４８】
図３は、本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置３００は、移動局装置１００（図１）から送信される信号を受信する。
基地局装置３００（受信装置とも称する）は、ＲＦ部３０１、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部３０２、Ｓ／Ｐ変換部３０３、同期／ＧＩ除去部３０４、切り替え部３０５、伝搬路推定部３０６、周波数等化部３０７、サブキャリア選択部３０８（サブキャリア割当部とも称する）、セグメント合成部３０９、ＩＤＦＴ部３１０、Ｐ／Ｓ変換部３１１、制御部３１２、ＤＦＴ部３１３、送信部３２０、アンテナＡ２を備えている。
【００４９】
ＲＦ部３０１は、アンテナＡ２が移動局装置１００から受信した信号から必要な信号を取り出し、ベースバンド信号に変換し、ＲＦ部３０１に出力する。
Ａ／Ｄ変換部３０２は、ＲＦ部３０１から出力されるアナログのベースバンド信号をディジタル信号に変換し、Ｓ／Ｐ変換部３０３に出力する。
Ｓ／Ｐ変換部３０３は、Ａ／Ｄ変換部３０２から出力されるシリアルデータをパラレルデータに変換し、同期／ＧＩ除去部３０４に出力する。
同期／ＧＩ除去部３０４は、受信データからパイロット信号を検出し、ＯＦＤＭシンボル同期をしてガードインターバルを取り除いた信号をＤＦＴ部３１３に出力する。また、同期／ＧＩ除去部３０４は、同期の検出が行われた場合には、制御部３１２にも通知する。
【００５０】
ＤＦＴ部３１３は、同期／ＧＩ除去部３０４から出力される信号を離散フーリエ変換して、切り替え部３０５に出力する。
切り替え部３０５は、ＤＦＴ部３１３から出力される信号の出力先を、伝搬路推定部３０６と周波数等化部３０７のいずれかに切り替える。切り替え部３０５の切り替えは、制御部３１２から出力される切り替え情報に基づいて行われる。
伝搬路推定部３０６は、切り替え部３０５から出力されるパイロット信号から伝搬路の周波数応答とＳＮＲ、遅延分散を推定する。そして、伝搬路推定部３０６は、周波数応答を周波数等化部３０７に出力し、ＳＮＲと遅延分散を制御部３１２に出力する。
【００５１】
周波数等化部３０７は、伝搬路推定部３０６から出力される周波数応答に基づいて受信データを周波数等化し、サブキャリア選択部３０８に出力する。
サブキャリア選択部３０８は、周波数等化部３０７の出力から復調に使用するセグメントとセグメントに含まれるサブキャリアを選択し、セグメント合成部３０９に出力する。
セグメント合成部３０９は、サブキャリア選択部３０８から出力されるセグメント毎のデータを合成し、ＩＤＦＴ部３１０に出力する。
ＩＤＦＴ部３１０は、セグメント合成部３０９から出力されるデータを逆離散フーリエ変換し、Ｐ／Ｓ変換部３１１に出力する。
【００５２】
Ｐ／Ｓ変換部３１１は、ＩＤＦＴ部３１０から出力されるパラレルデータをシリアルデータに変換して、受信データとして出力する。
制御部３１２は、基地局装置３００の各部を制御し、移動局装置１００に対する送信データを生成し、送信部３２０に出力する。また、制御部３１２は、制御情報Ｃ１を生成し、セグメント合成部３０９、サブキャリア選択部３０８に出力する。また、制御部３１２は、切り替え情報を生成し、切り替え部３０５に出力する。
送信部３２０は、移動局装置１００にアンテナＡ２を利用して送信データと制御データを送信する。
【００５３】
通信開始時は移動局装置１００と基地局装置３００間の伝搬路が判らないため、基地局装置３００の制御部３１２は移動局装置１００に対して任意のセグメント位置と、セグメント内のサブキャリア数を割り当てる。例えば、制御部３１２は未使用のサブキャリアを利用してセグメント内のサブキャリア数が一番多く設定できる配置を使用する。
割り当てが決まったら制御部３１２は送信部３２０を使用して移動局装置１００に対して、使用するセグメント位置とセグメント内のサブキャリア数を通知する。同時に通知した情報に従ってサブキャリア選択部３０８、セグメント合成部３０９の設定を行い、切り替え部３０５の出力先を伝搬路推定部３０６に設定する。
【００５４】
移動局装置１００に使用するセグメント位置とセグメント中のサブキャリア数を通知すると、移動局装置１００からパイロット信号が先頭に付加された信号が送信されてくる。パイロット信号は同期／ＧＩ除去部３０４で検出され、制御部３１２に同期の通知がされると共に切り替え部３０５により伝搬路推定部３０６に出力される。
制御部３１２は、パイロット信号が伝搬路推定部３０６に出力された直後に切り替え部３０５の出力先を周波数等化部３０７に切り替える。伝搬路推定部３０６は入力されたパイロット信号を利用して伝搬路の周波数応答と遅延分散を推定する。
制御部３１２は、推定した遅延分散とＳＮＲを利用して移動局装置１００に対するセグメント位置とセグメント中のサブキャリア数の割り当てを行い、割り当て情報を送信データとして送信部３２０を使用して移動局装置１００に通知する。割り当て方法は後述する。
【００５５】
周波数応答は周波数等化部３０７に入力され、以降の受信信号の周波数等化に使用される。切り替え部３０５から出力されるパイロット信号に続く信号は周波数等化部３０７に出力され、伝搬路の周波数応答に基づいて周波数等化が行われる。周波数応答の推定に時間が掛かる場合は、周波数等化部３０７の前にバッファを用意して時間調整をしても良い。
サブキャリア選択部３０８は、制御部３１２からの指示に従って周波数等化部３０７から出力される信号から必要なサブキャリアを選択し、セグメント合成部３０９に出力する。セグメント合成部３０９では制御部３１２からの指示に従い、セグメント内のサブキャリアを再配置し、送信時にセグメント分割する前の並びと同じ状態にする。
その後、ＩＤＦＴ部３１０により逆離散フーリエ変換され、Ｐ／Ｓ変換部３０１によりシリアル化された受信データが得られる。
【００５６】
次に、制御部３１２が行うセグメントの割り当て、セグメント内のサブキャリア数の設定について説明する。この説明に先立ち、遅延分散と適切なセグメント内サブキャリア数の関係について説明する。
【００５７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における周波数応答の振幅値の一例を示す図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、横軸は周波数であり、縦軸は振幅である。
図４（ａ）は、遅延分散が小さい時の周波数応答の振幅値の一例を示しており、図４（ｂ）は、遅延分散の大きい時の周波数応答の振幅値の一例を示している。遅延分散が小さいほど周波数応答の振幅値の変化が緩やかで（図４（ａ）参照）、遅延分散が大きい時は周波数応答の振幅値の変化が早い（図４（ｂ）参照）。
【００５８】
雑音が周波数方向にほぼ一様と仮定すると、周波数応答の振幅が大きいほどＳＮＲが大きいとみなすことができる。これは伝搬状態の良い周波数、すなわち周波数応答の振幅値が大きい周波数は遅延分散が小さいほど広く、遅延分散が大きい時は狭く分布することを意味している。
従って、遅延分散が小さい移動局装置に対してセグメント内のサブキャリア数を多く設定し、遅延分散が大きい移動局装置に対してセグメント内のサブキャリア数を少なく設定し、伝搬状態の良い周波数を選択すると、従来例に示したＲ配置が得られる周波数選択ダイバーシチ効果とほぼ同等の通信効率を実現することが可能となる。
【００５９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるサブキャリアの割り当て方法について説明するための図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、横軸は周波数であり、縦軸はＳＮＲである。
図５（ａ）は遅延分散が小さい時のＳＮＲの周波数特性の一例を示しており、図５（ｂ）は遅延分散が大きい時のＳＮＲの周波数特性の一例を示している。ここでは遅延分散が小さい時に１セグメント当たりに４本のサブキャリアを割り当て（図５（ａ）参照）、遅延分散が大きい時に１セグメント当たりに２本のサブキャリアを割り当てる例を示している（図５（ｂ）参照）。
このように遅延分散によりセグメント内サブキャリア数を変更することで、遅延分散の小さい端末は、セグメント内サブキャリ数を大きくしても、Ｒ配置とほぼ同等の周波数選択ダイバーシチ利得を実現できる。セグメント内サブキャリア数を多くできることにより、ＰＡＰＲ特性はＲ配置より改善されるため、より大きい送信電力でデータを送信しても、信号を歪ませることなくデータを送信することができる。大きい送信電力が必要にならない端末に対してはバイアス電圧を低くすることが可能となるため、消費電力を低減することが可能になる。また、別の角度からは、基地局が各端末に制御情報として使用するサブキャリア位置を通知する際、セグメント内サブキャリア数が多い場合は、通知しなくてはならない情報を削減できるため、逆方向（下り：基地局装置→移動局装置）の通信効率をも改善することが可能になる。
【００６０】
図６は、本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２の処理を示すフローチャートである。
最初に、各移動局装置からの伝搬路の遅延分散と各サブキャリアのＳＮＲを取得する（ステップＳ６０１）。このステップで同時にパラメータの初期値を設定するｓｋはサブチャネルkに割り当てられた端末数を示すパラメータであり、初期値は０となる。
続いて、割り当てを行う移動局装置を選択する（ステップＳ６０２）。
続いて、ステップＳ６０２で選択した移動局装置の遅延分散から、割り当てを行うサブチャネルを決定し、そのサブチャネルのセグメント内サブキャリア数をｍに代入する。この場合ｍは１、４、１６、３２のいずれかの値になる（ステップＳ６０３）。
【００６１】
図７は、本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２が記憶しているテーブルの一例を示す図である。制御部３１２は、このテーブルに基づいて、図６のステップＳ６０３の処理を行う。
つまり、制御部３１２は、遅延分散とセグメント内のサブキャリア数とを対応付けて記憶しており、遅延分散に対応するセグメント内のサブキャリア数を決定する。
制御部３１２は、遅延分散が大きくなるほど、セグメント内のサブキャリア数が小さくなるテーブルを記憶している。
【００６２】
ここでは、遅延分散がａ以上の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１であり、遅延分散がｂ以上ａ未満の場合にはセグメント内のサブキャリア数が４であり、遅延分散がｃよりも大きくｂ未満の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１６であり、遅延分散がｃ以下の場合にはセグメント内のサブキャリア数が３２である。なお、図７において、ａ＞ｂ＞ｃである。
【００６３】
図６に戻り、割り当てを行おうとするサブチャネルに空きがあるかを検索する（ステップＳ６０４）。本実施形態ではサブチャネル内のサブキャリア数を９６、移動局装置が使用するサブキャリア数を３２としているため、各サブチャネルに割り当てられる移動局数は最大３となる。従ってＳ６０４ではＳｋが３未満であるかを比較し、３未満であれば続いて処理を行うが、３以上の場合は再度、移動局装置を選択するステップに戻る。
続いて、実際に割り当てを行うサブキャリアを選択する。セグメント内サブキャリア数がｍの場合、９６サブキャリア中に最大９６／ｍのセグメントが割り当て可能となるが、そのセグメントから平均のＳＮＲの高い３２／ｍのセグメントを選択する。（ステップＳ６０５）
割り当て後、既に割り当てが行われた移動局数が割り当て可能移動局数に達したかどうかを比較する（ステップＳ６０６）。本実施形態では最大１２の移動局装置に対して割り当てが可能であるため、Ｓ１からＳ４までを加算し、１２になっているかどうかを比較する。１２未満の場合は次のステップに移り、１２以上の場合は割り当てのフローを終了する。
サブチャネルに割り当ての余力がある場合は、割り当てを行う移動局装置が残っているかを検索する（ステップＳ６０７）。まだ、割り当てを行う移動局装置が残っている場合は、Ｓ６０２からフローを繰り返し、移動局装置がない場合はフローを終了する。
【００６４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態における移動局装置と基地局装置の構成は、第１の実施形態における移動局装置１００（図１）と基地局装置（図３）の構成と同じであるため、それらの説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、更に移動局装置１００の送信電力を考慮してサブキャリアの割り当てを行う。基地局装置３００が複数の移動局装置１００からの信号を受信する際、基地局装置３００のＲＦ部３０１のＳＮＲとＡ／Ｄ変換部３０２のダイナミックレンジが有限であることから、一部の受信信号の受信電力が大きく異なると受信性能が劣化することがある。
通常この問題を軽減するために複数の受信信号の受信電力がおおよそ等しくなるように移動局装置における送信電力を制御する。
一方、移動局装置１００のＲＦ部９のアンプには非直線特性があるため、送信電力が大きい時にピークレベルの大きい信号、すなわちＰＡＰＲの大きい信号の時に出力信号が歪んでしまう問題がある。
【００６６】
セグメント内のサブキャリア数を変えることでＰＡＰＲの制御をすることができ、ＰＡＰＲを小さくするためにはセグメント内のサブキャリア数を増やす必要がある。
一方、セグメント内のサブキャリア数を減らしたい遅延分散が大きい環境は、基地局装置３００と移動局装置１００間の距離が大きい場合であることが多く、送信電力が必要になる。
【００６７】
移動局装置１００は第１の実施形態の場合と同様の動作をすると共に、制御部１０は受信データ中に含まれる送信電力の制御情報Ｃ２を受信し、ＲＦ部９に指示を出すことで送信電力の制御を行う。
【００６８】
次に、基地局装置３００の動作を説明する。本実施形態において、基地局装置３００では各移動局装置１００の送信電力を帯域全体のＳＮＲによって決定する。また、セグメント内のサブキャリア数は第１の実施形態と同様に遅延分散が小さいほど多くなるが、送信電力が増えるに従ってセグメント内のサブキャリア数の下限を大きくする。この手順を図８のフローチャートを利用して詳細に説明する。
【００６９】
図８は、本発明の第２の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２の処理を示すフローチャートである。図６と同じ処理のステップでは同じ番号を付して説明を省略する。
まず、各移動局装置からの伝搬路の遅延分散と各サブキャリアのＳＮＲを取得し、送信電力を決定する（ステップＳ８０１）。
続いて、ステップＳ６０２に示す処理を行う。
続いて、遅延分散と送信電力からセグメント内サブキャリア数を決定し、割り当てを行うサブチャネルｋを選択する（ステップＳ８０３）。
【００７０】
図９は、本発明の第２の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２が記憶しているテーブルの一例を示す図である。制御部３１２は、このテーブルに基づいて、図８のステップＳ６０４の処理を行う。
つまり、制御部３１２は、遅延分散と、セグメント内のサブキャリア数と、送信電力とを対応付けて記憶しており、遅延分散と送信電力に対応するセグメント内のサブキャリア数を決定する。
制御部３１２は、遅延分散が大きくなるほど、セグメント内のサブキャリア数が小さくなるテーブルを記憶している。また、制御部３１２は、送信電力が増えるに従ってセグメント内のサブキャリア数の下限が増えるテーブルを記憶している。
【００７１】
ここでは、遅延分散がａ以上であって送信電力がＮ以下の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１であり、遅延分散がｂ以上ａ未満であって送信電力がＮ以下の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１であり、遅延分散がｃより大きくｂ未満であって送信電力がＮ以下の場合にはセグメント内のサブキャリア数が４であり、遅延分散がｃ以下の場合であって送信電力がＮ以下にはセグメント内のサブキャリア数が１６である。
【００７２】
また、遅延分散がｂ以上ａ未満であって送信電力がＭ以上の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１６であり、遅延分散がｂ以上ａ未満であって送信電力がＮより大きくＭ未満の場合にはセグメント内のサブキャリア数が４であり、遅延分散がｂ以上ａ未満であって送信電力がＮ以下の場合にはセグメント内のサブキャリア数が１である。つまり、移動局装置の送信電力が大きいほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるようになっている。（表では同じになっている場合もある）
なお、図９において、ａ＞ｂ＞ｃであり、Ｍ＞Ｎである。
【００７３】
図８のフローチャートのような処理を行うことで、移動局装置の送信電力を考慮してＰＡＰＲが大きくなることで発生する歪みの発生を低減しながら遅延分散を考慮したサブキャリアの割り当てを行うことが可能となる。
【００７４】
なお、本明細書ではセグメント内サブキャリア数の決定を基地局装置で行う場合について示したがこの構成に限定されるものではない。
例えば、基地局装置３００のサブキャリア選択部３０８や制御部３１２の処理を移動局装置１００側で行い、その処理結果を移動局装置１００から基地局装置３００に通知して、基地局装置３００でサブキャリアの割り当てを行うようにしても良い。
本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、前記サブキャリア割当部が割り当てたサブキャリアを用いて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、前記送信部が送信した送信データを受信する受信部を備える。
また、本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記受信装置は、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部とを備え、前記送信装置は、前記通知部から通知される割当情報に基づいて前記受信装置にサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、前記サブキャリア割当部が割り当てたサブキャリアを用いて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。
また、本発明の一態様による送信装置は、受信装置と通信する送信装置であって、前記受信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当部と、前記サブキャリア割当部が割り当てたサブキャリアを用いて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。
また、本発明の一態様による送信装置の前記サブキャリア割当部は、前記受信装置の送信電力が大きいほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てる。
また、本発明の一態様による受信装置は、送信装置と通信する受信装置であって、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知部とを備える。
また、本発明の一態様による通信方法は、送信装置と受信装置とを用いた通信方法であって、前記受信装置は、前記送信装置との間の伝搬路の周波数変動が小さいときほど１つのセグメント内に多くのサブキャリアを割り当てることを決定するサブキャリア割当決定過程と、前記サブキャリア割当決定過程で決定した割当情報を前記送信装置に通知する通知過程とを有し、前記送信装置は、前記通知過程で通知される割当情報に基づいて前記受信装置にサブキャリアを割り当てるサブキャリア割当過程と、前記サブキャリア割当過程で割り当てたサブキャリアを用いて送信データを前記受信装置に送信する送信過程とを有する。
【００７５】
なお、以上説明した実施形態において、移動局装置（図１）や基地局装置（図３）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局装置や基地局装置の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７６】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施形態による移動局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるＲＦ部９の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における周波数応答の振幅値の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるサブキャリアの割り当て方法について説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２が記憶しているテーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態による基地局装置３００の制御部３１２が記憶しているテーブルの一例を示す図である。
【図１０】従来から知られている移動局装置５００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】従来から知られている移動局装置５００のＩＤＦＴ部１０５の処理を説明するための図である。
【図１２】従来から知られている移動局装置５００におけるＩＤＦＴ部１０５の出力時のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の一例を示す図である。
【図１３】移動局装置５００が使用するサブキャリアを示す図である。
【図１４】従来から知られている移動局装置５００におけるＩＤＦＴ部１０５の出力時のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の他の一例を示す図である。
【図１５】移動局装置５００が使用するサブキャリアを示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・Ｓ／Ｐ変換部、２・・・ＤＦＴ部、３・・・セグメント化部、４・・・サブキャリア割り当て部、５・・・ＩＤＦＴ部、６・・・ＧＩ挿入部、７・・・Ｐ／Ｓ変換部、８・・・Ｄ／Ａ変換部、９・・・ＲＦ部、１０・・・制御部、１３・・・符号化部、
７０・・・受信部、１００・・・移動局装置、３００・・・基地局装置、３０１・・・ＲＦ部、３０２・・・Ａ／Ｄ変換部、３０３・・・Ｓ／Ｐ変換部、３０４・・・同期／ＧＩ除去部、３０５・・・切り替え部、３０６・・・伝搬路推定部、３０７・・・周波数等化部、３０８・・・サブキャリア選択部、３０９・・・セグメント合成部、３１０・・・ＩＤＦＴ部、３１１・・・Ｐ／Ｓ変換部、３１２・・・制御部、３１３・・・ＤＦＴ部、３２０・・・送信部、Ａ１・・・アンテナ、Ａ２・・・アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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