(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムであって、
前記第２の通信装置は、
前記第１の通信装置がシングルキャリア信号に対してスペクトル整形を行うために、複数の離散周波数をブロック化したブロック毎に、送信電力の利得に関する情報を算出する周波数平均部と、
前記各ブロックの前記情報を量子化する量子化部と、
量子化された前記ブロックの情報毎に２以上のグループにグループ化し、該グループ毎に割り当てられる定められた情報ビットを送信する送信部とを有し、
前記情報ビットのビット数は、前記各グループに属する前記ブロックの情報の数に応じて異なることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信装置および前記第２の通信装置は、前記ブロック毎の情報を周波数方向に内挿または外挿の少なくともいずれか一方を用いて算出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記情報ビットのビット数は、前記ブロックの情報の数が大きい程少ない情報ビットを割り当てることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の通信装置は、クリッピングされた周波数にビット数の少ない情報ビットを割り当てることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記送信部は、前記送信電力の利得に関する情報のうち、クリッピングした周波数に割り当てられる情報ビットのみを送信することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置であって、
前記第１の通信装置がシングルキャリア信号に対してスペクトル整形を行うために、複数の離散周波数をブロック化したブロック毎に、送信電力の利得に関する情報を算出する周波数平均部と、
前記各ブロックの情報を量子化する量子化部と、
量子化された前記ブロックの情報毎に２以上のグループにグループ化し、該グループ毎に割り当てられる定められた情報ビットを送信する送信部と、を有し、
前記情報ビットのビット数は、前記各グループに属する前記ブロックの情報の数に応じて異なることを特徴とする第２の通信装置。
【請求項７】
前記ブロック毎の情報を周波数方向に内挿または外挿の少なくともいずれか一方を用いて算出することを特徴とする請求項６に記載の第２の通信装置。
【請求項８】
前記情報ビットのビット数は、前記ブロックの情報の数が大きい程少ない情報ビットを割り当てることを特徴とする請求項６又は７に記載の第２の通信装置。
【請求項９】
クリッピングされた周波数にビット数の少ない情報ビットを割り当てることを特徴とする請求項８に記載の第２の通信装置。
【請求項１０】
前記送信部は、前記送信電力の利得に関する情報のうち、クリッピングした周波数に割り当てられる情報ビットのみを送信することを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の第２の通信装置。
【請求項１１】
周波数信号にスペクトル整形を行って送信された信号を受信し、通信を行う通信方法であって、
通信相手である第１の通信装置がスペクトル整形を行うために、複数の離散周波数をブロック化したブロック毎に、送信電力の利得に関する情報を算出する周波数平均ステップと、
前記各ブロックの情報を量子化する量子化ステップと、
量子化された前記ブロックの情報毎に２以上のグループにグループ化し、該グループ毎に割り当てられる定められた情報ビット送信する送信ステップとを含み、
前記情報ビットのビット数は、前記各グループに属する前記ブロックの情報の数に応じて異なることを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通信方法を実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムの標準化がほぼ完了し、最近ではＬＴＥシステムをより発展させた第４世代の無線通信システムであるＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）の標準化が開始された。
【０００３】
一般的に、移動通信システムの上り回線（移動局から基地局への通信）では、移動局が送信局となるため、限られた送信電力で増幅器の電力利用効率を高く維持できるピーク電力の低いシングルキャリア方式（ＬＴＥではＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が採用されている）が有効とされている。なお、ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とも呼ばれる。
【０００４】
ＳＣ−ＦＤＭＡなどのシングルキャリア方式は、スペクトルの連続配置を前提としているため、無線伝搬路における電波の遅延により生じる周波数選択フェージング環境下においては、一部のスペクトルで伝搬路の利得が低くなることから受信電力が著しく小さくなり、適応等化技術（周波数領域等化など）を用いたとしてもそのエネルギーの損失はそのまま残る。
【０００５】
そこで、下記非特許文献１では、受信エネルギーを最大化できる注水定理（ＷＦ（Ｗａｔｅｒ  Ｆｉｌｌｉｎｇ  ｔｈｅｏｒｅｍ）とも呼ばれる。）によるスペクトル整形を施す技術が開示されている。
【０００６】
図８は、非特許文献１に記載されている原理を示す図である。図８上において、横軸は周波数、縦軸は受信信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）であり、図８（ａ）のＬ１００１は、上り回線で推定された各周波数の伝搬路利得を表している。また、図８（ｂ）において、横軸は周波数、縦軸は各周波数の送信電力を表している。図８（ａ）と図８（ｂ）の横軸は合わせられている。このような周波数選択性フェージング環境下では、Ｆ１００１の帯域のように伝搬路の利得が高い周波数もあれば、Ｆ１００２のように、著しく利得が低い周波数もある。そこで、図８（ｂ）のＳ１００１に示されるように、シングルキャリアスペクトルに対してＦ１００１の帯域にはより高い送信電力を割り当て、利得の低い周波数には低い送信電力を割り当てる。さらに、Ｆ１００２のように著しく利得の低い周波数に対しては電力を割り当てないクリッピング処理により、同じ送信電力で受信エネルギーを最大化する。
【０００７】
受信側では、このように最大化された受信エネルギーを活用するために、注水定理による割り当てを伝搬路の周波数利得とみなしてターボ等化による検出を行うことで正しく検出することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】岡田他、“ターボ等化に対する周波数クリッピングによるスペクトル整形の提案、”電子情報通信学会技術報告（信学技報）、ＲＣＳ２００６−２５９、２００７年３月。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記に記載の方式は、送信装置となる移動局に対して各周波数に割り当てる電力量を通知する必要があり、その制御情報量が膨大になってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、その目的はシングルキャリアに対してスペクトル整形を行う無線通信システムにおいて、少ない制御情報量で送信装置となる移動局に対して各周波数に割り当てる電力量を通知することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置がスペクトル整形を行うために必要な割り当てる送信電力の利得に関する情報を、複数の離散周波数でブロック化する周波数平均部と、各ブロックの代表値を量子化する量子化部と、量子化した信号を送信する送信部と、を有することを特徴とする無線通信システムが提供される。前記第１の通信装置および前記第２の通信装置は、さらに、各離散周波数の割り当てる送信電力の利得を内挿または外挿の少なくともいずれか一方を用いて算出することが好ましい。また、前記第２の通信装置は、量子化した送信電力の利得を情報源符号化処理する際に、確率の高いレベルに対して少ない情報ビットを割り当て、確率の低いレベルほど多い情報ビットを割り当てることが好ましい。前記情報源符号化処理は、クリッピングされた周波数に少ない情報ビットを割り当てることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置がスペクトル整形を行うために必要な割り当てる送信電力の利得に関する情報のうち、クリッピングした周波数のみを通知することを特徴とする無線通信システムである。
【００１３】
また、本発明は、周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムにおける第２の通信装置であって、前記第１の通信装置がスペクトル整形を行うために必要な割り当てる送信電力の利得に関する情報を、複数の離散周波数でブロック化する周波数平均部と、各ブロックの代表値を量子化する量子化部と、量子化した信号を送信する送信部と、を有することを特徴とする第２の通信装置である。前記第１の通信装置および前記第２の通信装置は、さらに、各離散周波数の割り当てる送信電力の利得を内挿または外挿の少なくともいずれか一方を用いて算出することが好ましい。量子化した送信電力の利得を情報源符号化処理する際に、確率の高いレベルに対して少ない情報ビットを割り当て、確率の低いレベルほど多い情報ビットを割り当てることが好ましい。前記情報源符号化処理は、クリッピングされた周波数に少ない情報ビットを割り当てることが好ましい。
【００１４】
本発明は、周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムにおける第２の通信装置であって、前記第１の通信装置がスペクトル整形を行うために必要な割り当てる送信電力の利得に関する情報のうち、クリッピングした周波数のみを通知することを特徴とする第２の通信装置である。
【００１５】
また、本発明は、周波数信号にスペクトル整形を行って送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置が送信した信号を受信する第２の通信装置と、を具備する無線通信システムにおける第２の通信装置の通信方法であって、前記第１の通信装置がスペクトル整形を行うために必要な割り当てる送信電力の利得に関する情報を、複数の離散周波数でブロック化する周波数平均ステップと、各ブロックの代表値を量子化する量子化ステップと、量子化した信号を前記第１の通信装置に送信する送信ステップと、を有することを特徴とする通信方法である。
【００１６】
本発明は、上記に記載の通信方法を実行するためのプログラムであっても良く、該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。該プログラムは、インターネットなどの伝送媒体によって取得されるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、少ない制御情報量でスペクトル整形を行うことが出来るため、伝送効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の概念を説明するための図である。
【図２】本実施の形態による移動局装置（送信装置、電力割当情報を通知され、スペクトル整形を施す通信装置）の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】基地局装置（受信装置）の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】量子化された送信電力割当の利得を、周波数方向に内挿あるいは外挿による補完を用いて再生した上で、スペクトル整形を施す概念の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】非特許文献１に記載されている注水定理によるスペクトル整形を施す技術の原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、この発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の実施形態では、ＳＣ−ＦＤＭＡに対してスペクトル整形を行うことを前提として説明するが、本発明は、この場合に限定されない。例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号のスペクトルを複数のクラスタに分割して分散配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ダイナミックスペクトル制御（ＤＳＣ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などとも呼ばれる。）などにも適用可能である。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の概念を説明するための図である。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号の離散スペクトル数を１６として説明する。図１（ａ）において、横軸のＲ１〜Ｒ１６は離散周波数（サブキャリア）インデックスを表しており、縦軸は割り当てられる送信電力を表している。これは、非特許文献１の手法であり、注水定理に基づいて各離散周波数に割り当てる電力量を設定している。
【００２１】
一方、図１（ｂ）は、本実施の形態において、各離散周波数に割り当てる送信電力を示す。まず、注水定理に基づき図１（ａ）のように送信電力を決定する。次に、得られた送信電力の割当に関する情報（例えば、整形しない場合の振幅に対する利得）を周波数方向にブロック化する。例えば、図１（ｂ）では、４サブキャリア毎にブロック化し、送信電力割当における利得の平均値（その他、最小値、最大値などを用いても良い。）をブロック内の代表値とする。次に、得られたブロック内の代表値を量子化する。図１（ｂ）は、周波数方向にブロック化し、ブロック内の代表値を量子化レベル０から３までの４レベルに量子化したものである。このように割り当てる送信電力を設定することで、送信処理に必要な制御情報量を大幅に削減することができる。例えば、スペクトル整形情報をそのまま通知することを想定した場合、サブキャリア数を１０２４、割り当てる送信電力を８ビットとすると、１０２４×８＝８１９２ビットが必要となるが、周波数方向に１６サブキャリアでブロック化し、４レベルに量子化すると、４レベルの量子化は２２＝４より２ビットで表現できるので、必要なビット数は、１０２４／１６×２＝１２８ビットとなる。量子化については、割り当てる送信電力の利得の真値を量子化しても良いし、デシベル値を量子化しても良い。また、図１（ｂ）では等間隔に量子化しているが、等間隔量子化する必要性は必ずしもなく、異なる間隔に量子化するようにしても良い。
【００２２】
図２は、本実施の形態による移動局装置（送信装置、電力割当情報を通知され、スペクトル整形を施す通信装置）の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示す送信装置は、受信アンテナ１、受信部２、スペクトル整形情報検出部３、符号部４、変調部５、ＤＦＴ部６、スペクトル整形部７、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＤＦＴ）部８、参照信号生成部９、参照信号多重部１０、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）挿入部１１、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）部１２、無線部１３、送信アンテナ１４、を有して構成される。
【００２３】
処理の流れについて説明する。基地局装置から通知された制御信号は、まず、受信アンテナ１で受信され、受信部２により制御情報を検出し、スペクトル整形情報検出部３によりスペクトル整形のための送信電力の割当情報を検出する。
【００２４】
一方、基地局装置に伝送する情報ビット列は、符号部４により誤り訂正符号化され、変調部５により変調信号が生成される。次に、ＤＦＴ部６において周波数信号に変換し、スペクトル整形部７においてスペクトル整形情報検出部３で得られた各離散周波数に割り当てられる送信電力からスペクトル整形を行う。スペクトル整形がなされた周波数信号はＩＤＦＴ部８により時間信号に変換される。その後、伝搬路特性を推定するための既知の参照信号を参照信号生成部９により生成し、参照信号多重部１０においてＩＤＦＴ部８の出力と多重する。多重された信号はＣＰ挿入部１１により波形の後方の一部をＣＰとして波形の先頭に付加する。その後、送信信号はＤ／Ａ部１２においてアナログ信号に変換され、無線部１３により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ１４から送信される。
【００２５】
図３は、基地局装置（受信装置）の一構成例を示す機能ブロック図である。図３に示す基地局装置は、受信アンテナ２１、無線部２２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）部２３、ＣＰ除去部２４、参照信号分離部２５、伝搬路推定部２６、スペクトル整形情報生成部２７、周波数平均部２８、量子化部２９、送信部３０、送信アンテナ３１、バッファ３２、等価伝搬路算出部３３、ソフトキャンセル部３４、等化部３５、復調部３６、復号部３７、ソフトレプリカ生成部３８を有して構成される。
【００２６】
処理の流れについて説明する。受信信号は、受信アンテナ２１で受信され、無線部２２によりベースバンドにダウンコンバートされる。その後、Ａ／Ｄ部２３によりディジタル信号に変換され、ＣＰ除去部２４によりＣＰが除去される。次に、ＣＰが除去された受信信号は、参照信号分離部２５により参照信号が分離される。分離された参照信号は、伝搬路推定部２６により入力され、伝搬路の周波数特性が推定される。推定された伝搬路の周波数特性は、スペクトル整形情報生成部２７により注水定理に基づく送信電力の割当が決定され、上述したように、周波数平均部２８により、複数のサブキャリアでブロック化し、各ブロックの送信電力利得の平均値を算出する。その後、量子化部２９において、各ブロックにおける送信電力利得を量子化し、送信部３０において送信信号に変換し、送信アンテナ３１から移動局装置へ送信される。
【００２７】
一方、量子化部２９により得られたスペクトル整形のための送信電力利得に関する情報は、次の伝送機会で送信される信号のスペクトル整形に用いられるため、バッファ３２に保存される。その後、伝搬路推定部２６が出力する伝搬路の周波数特性と、バッファ３２に保存されていた１つ前の伝送機会のスペクトル整形のための送信電力の利得を乗算した等価伝搬路特性を等価伝搬路算出部３３において算出する。このようにして得られた等価伝搬路は、参照信号分離部２５で分離された参照信号以外の受信信号（受信データ信号と称する。）とソフトレプリカ生成部３８とともにソフトキャンセル部３４に入力され、シンボル間干渉をキャンセルする。その後、ソフトキャンセル後の信号は等化部３５により受信データ信号を等化され、復調部３６によりビット毎の対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）に分解される。得られたＬＬＲは、復号部３７により誤り訂正復号がなされ、信頼性の改善したＬＬＲをソフトレプリカ生成部３８に入力する。ソフトレプリカ生成部３８では、入力されたＬＬＲから得られる信頼性に比例した振幅を有するソフトレプリカを生成し、再びソフトキャンセル部３４に入力する。例えば、変調方式をＱＰＳＫ（Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）とし、ＱＰＳＫシンボルを構成するビットのＬＬＲをそれぞれλ１、λ２とすると、ソフトレプリカｓｓｏｆｔは式（１）で表される。
【００２８】
【数１】
0005394894.tif 000002
【００２９】
ただし、ｔａｎｈ（ｘ）は双曲線正接関数、ｊはｊ２＝−１を満たす虚数単位を示す。以上の処理を任意の回数繰り返し、最後に復号部３７から得られた情報ビット列のＬＬＲを硬判定することで、情報ビットを得る。本発明はこのような構成で実施できる。本実施例では、各ブロックの送信電力割当の利得をそれぞれ通知しているが、隣接ブロック間の差分を通知しても良い。
【００３０】
本実施形態においては、少ない制御情報量でスペクトル整形を行うことが出来るため、伝送効率が高まる。
【００３１】
［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。上記の第１の実施形態では、複数のサブキャリアでブロック化し、その代表値を量子化したものそのものを送信電力割当の利得として取り扱ったが、本実施形態では、量子化された送信電力割当の利得を、周波数方向に内挿あるいは外挿による補完を用いて再生した上で、スペクトル整形を施す。図４は、その概念の一例を示す図である。図４（ａ）は、図２（ｂ）と同じ図であり、周波数方向にブロック化され、量子化されている。本実施形態では、さらに図４（ｂ）のように、各ブロックの代表値を各ブロックの中心の周波数における送信電力割当のための利得であるとみなして、隣接するブロック間で内挿あるいは外挿により各離散周波数の送信電力割当のための利得を算出する。
【００３２】
例えば、同図（ｂ）に示されるように、ブロック化する離散周波数の数を４、ブロックｋにおける送信電力割当のための利得をＣ（ｋ）、隣接するブロックｋ＋１における送信電力割当のための利得をＣ（ｋ＋１）とすると、各ブロックの中心の周波数は２番目と３番目の真ん中にくるので、ブロックｋにおける３番目・４番目の離散周波数Ｃ（ｋ，３）、Ｃ（ｋ，４）およびブロックｋ＋１における１番目・２番目の離散周波数Ｃ（ｋ＋１，１）、Ｃ（ｋ＋１，２）を算出できる。一般に、ブロック内に含まれる離散周波数の数をｍ、ブロックｋにおけるｌ番目のサブキャリアにおける送信電力割当のための利得をＣ（ｋ，ｌ）とすると、次式で表される。
【００３３】
【数２】
0005394894.tif 000003
【００３４】
上記の式(２)、(３)に基づいて各離散周波数の電力利得を算出する。なお、周波数の両端については、低い周波数の端については式（２）のｌ（エル）の範囲を１〜ｍとし、高い周波数の端については、式（３）のｌ（エル）の範囲を１〜ｍとすることで両端の周波数については外挿を行えばよい。
【００３５】
図５は、本実施形態の移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図５において、図２と同一の符号が割り当てられた機能および手段を表すブロックは、図２と同一であるので、説明を省略する。ここで、新たに追加された手段は、スペクトル整形情報算出部４１である。スペクトル整形情報算出部４１では、式（２）、（３）に基づいて各離散周波数に割り当てる送信電力の利得を算出する。
【００３６】
図６に、本実施形態の基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。同様に、図３と同一の符号が割り当てられた機能および手段を表すブロックは図３と同一である。ここで、新たに追加された手段は、スペクトル整形情報算出部５１である。ここでも、図５と同様に式（２）、（３）に基づいてスペクトル整形情報を算出する。このように、量子化された送信電力の利得を内挿・外挿により離散周波数毎に算出することで、伝送特性をさらに良好にできる。なお、本実施形態では１次関数を用いて補完した例を示したが、送受信側で同一の補完方法を用いればよく、２次関数や三角関数などによる補完処理を用いても良い。
【００３７】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、ハフマン符号化などを用いて、さらに制御情報量を削減する手法である。例えば、スペクトル整形を用いて複数のユーザを周波数領域で多重する場合に、２つの移動局の送信信号を周波数分割多重することを前提に周波数スペクトルの５０％をクリッピングする（電力を割り当てない）手段が開示されており（岡田他， " ターボ等化における周波数クリッピングによるスペクトル整形技術を活用した部分スペクトル多重方式に関する検討，" 2007 信学全大, B-5-114，Mar. 2007.）、この場合にはクリッピングされている周波数が半分存在していることがわかっている。このように、量子化された利得のレベルの割合が一様でない場合もある（例えば、４レベルに量子化した場合で、レベル０（割り当てない）：５０％、レベル１：１０％、レベル２：１０％、レベル３：３０％）。このような場合には、クリッピングする周波数に割り当てる利得を表すビット数を少なくできる。表１に、５０％がクリッピングされる場合の各量子化レベルに割り当てるビットの例を示す。
【００３８】
【表１】
0005394894.tif 000004
表１において、レベル０がクリッピングを表し、レベルの数字が高いほど大きい利得を表す。一般に、総送信電力が一定の条件で、クリッピングの割合が大きい場合には、送信電力の再配分により他の周波数に多くの電力が割り当てられるため、レベル３の確率が高いことを想定している。但し、この想定に限定されるわけではなく、周波数軸で確率の高い量子化レベルほど少ないビットを割り当て、確率の低い量子化レベルほど多いビットを割り当てれば本質的に同一である。この場合、２ビットで４レベルを表現していた場合には、１０２４サブキャリアで周波数方向に１６ポイントの離散周波数でブロック化するものとすると１０２４／１６×２＝１２８ビットであったが、表１に示す方法を用いると、レベル０：５０％、レベル１：１０％、レベル２：１０％、レベル３：３０％の場合には、１×１０２４／１６×０．５＋２×１０２４／１６×０．３＋３×１０２４／１６×０．１＋３×１０２４／１６×０．１＝１０８．８となり、さらに通知に必要なビット数を削減可能である。なお、この符号の識別方法に関して説明すると、表１から分かるように、各ブロックに割り当てられたビットは、１が現れるか、０が３回続いたときに続くビットは次の情報であることが分かるため、特に通知する必要ない。このような符号はハフマン符号と呼ばれ、同様の考え方の情報源符号化方法を用いても本質的に同一である。
【００３９】
図７は、本実施の形態による基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図５と同一の符号を付された機能および手段を表すブロックは図５と同一であるため、説明を省略する。図７において、図５と異なるのは、量子化した後に、ハフマン符号化部６１が設けられていることである。量子化部２９で得られた量子化された割り当てる送信電力のための利得に関する情報をハフマン符号化し、送信部３０を介して送信する。なお、図示しないが、移動局装置における受信部２（図２、図５）においてハフマン符号化を復号することは自明である。
【００４０】
このように、本実施の形態による技術を用いることで、さらに制御情報量を削減でき、スペクトル整形を用いたシングルキャリア伝送を行うことができる。なお、以上の実施形態はシングルキャリアをベースとしたが、各サブキャリアを独立に変調して送信するマルチキャリア方式（ＯＦＤＭなど）でも適用することができる。また、第３の実施形態については、第２の実施形態と組み合わせることができることは勿論である。
【００４１】
［第４の実施形態］
第４の実施形態として、クリッピングした周波数のみを通知する方法について述べる。これは、第１の実施形態において量子化レベルを２とした場合に相当する。この場合は、各周波数ブロックについてクリッピングされた周波数に“０”を、信号電力が割り当てられる周波数に“１”を割り当てて通知するため、１０２４サブキャリアで周波数方向に１６ポイントの離散周波数でブロック化するものとすると１０２４／１６＝６４ビットの情報でよい。ここで、本実施形態のようなクリッピングされた周波数だけを送受信側で把握できる場合には、図５のスペクトル整形情報算出部４１や図６のスペクトル整形情報算出部５１においてクリッピングされた周波数の電力をクリッピングされない周波数のスペクトルに再配分することで実現できる。送受信機装置は、図５および図６と同一であり、上述した処理がスペクトル整形情報算出部において行われる。以上の処理により、制御情報量を削減することができる。
【００４２】
本実施の形態で説明した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各部の処理を行ってもよい。尚、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。
【００４３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００４４】
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、短時間の間、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、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、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。
【００４５】
また、本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【００４６】
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【００４７】
以上、この発明の実施形態を、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。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、携帯電話装置を移動局装置とする移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００４９】
１…受信アンテナ、２…受信部、３…スペクトル整形情報検出部、４…符号部、５…変調部、６…ＤＦＴ部、７…スペクトル整形部、８…ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＤＦＴ）部、９…参照信号生成部、１０…参照信号多重部、１１…ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）挿入部、１２…Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）部、１３…無線部、１４…送信アンテナ、２１…受信アンテナ、２２…無線部、２３…Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）部、２４…ＣＰ除去部、２５…参照信号分離部、２６…伝搬路推定部、２７…スペクトル整形情報生成部、２８…周波数平均部、２９…量子化部、３０…送信部、３１…送信アンテナ、３２…バッファ、３３…等価伝搬路算出部、３４…ソフトキャンセル部、３５…等化部、３６…復調部、３７…復号部、３８…ソフトレプリカ生成部。
【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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