(57)【要約】【課題】周期定常性を付与する際のフレーム効率の低下を抑制することができる通信システムを提供すること。【解決手段】第１の通信装置と、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、第１の通信装置は、第２の通信装置に送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える周期定常性付与部を具備し、第２の通信装置は、第１の通信装置が他の装置に通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する周波数間隔決定部を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2014039128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と、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１の通信装置または前記第２の通信装置は、
前記第１の通信装置が他の装置に通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する周波数間隔決定部
を具備し、
前記第１の通信装置は、
前記第２の通信装置に送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、前記所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える周期定常性付与部
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記周期定常性付与部は、前記２つのサブキャリアのうちの一方のサブキャリアであって、データ信号が配置されているサブキャリアの信号の複製を、他方のサブキャリアに配置することで、前記２つのサブキャリアの信号に相関を与えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記他方のサブキャリアは、データ信号が配置されていないサブキャリアであり、
前記第１の通信装置または前記第２の通信装置は、
データ信号が配置されていないサブキャリアであって、該サブキャリアから前記所定の周波数間隔だけ離れたサブキャリアにはデータ信号が配置されているサブキャリアのうち、利得の最も高いものを選択し、前記他方のサブキャリアとする周期定常性決定部
を具備することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置または前記第２の通信装置は、
前記データ信号が配置されているサブキャリアのうち、最も利得が低いものを選択し、前記一方のサブキャリアとする周期定常性決定部
を具備することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記２つのサブキャリアは、データ信号が配置されているサブキャリアであり、
前記周期定常性付与部は、前記２つのサブキャリアの信号各々が表すビット同士の排他的論理和に基づく信号を、前記２つのサブキャリアに配置することで、前記２つのサブキャリアの信号に相関を与えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記第２の通信装置は、
前記第１の通信装置から受信した信号のうち、前記排他的論理和に基づく信号に関する情報を合成する合成部と、
前記受信した信号を復号する復号部と、
前記合成部による合成結果と、前記復号部による復号結果とから前記排他的論理和したビットの値を示す情報を算出するＸＯＲビット算出部と
を具備することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える第１の通信装置と通信する通信装置であって、
前記第１の通信装置が他の装置に通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する周波数間隔決定部
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
他の通信装置に送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える周期定常性付与部
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する第１の過程と、
送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、前記所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える第２の過程と
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、通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの無線アクセスシステムでは、一定帯域幅の無線帯域を各システムが運用する形態がとられているが、その形態では、端末の移動に伴う伝搬変動によって伝送特性が大きく揺らぐこととなる。CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を適用した自営無線アクセスシステムの場合、隠れ端末問題によるパケット衝突が生じ、伝送性能の低下が問題視されている。
【０００３】
この問題の解決のため、一定の帯域を複数ユーザで周波数共用することを前提に、各ユーザが、無線帯域内の周波数特性に応じて通信路容量の高いスペクトルを適宜選択して伝送するダイナミックスペクトル制御（DSC; Dynamic Spectrum Control）技術が提案されている。この方式は、各ユーザが、チャネル利得の高い離散スペクトルを自律的に獲得することで、ユーザダイバーシチ効果によるチャネル内ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio: 信号対干渉＋雑音電力比）の向上を実現し、伝送特性を向上させるものである。
【０００４】
さらに、非特許文献１では、各ユーザが帯域内の干渉状況を監視しながら自律的に利用する帯域を判断する方式も提案されている。
【０００５】
ここで、各ユーザが自律的に使用帯域を判断すると、各ユーザの送信機会の公平性が担保されない。公平性が担保する一つの解決策は、中央制御局を設置し、接続しているユーザ数を把握して制御することである。
しかしながら、自立分散システムでは、複数の中央制御局が協調すること自体が現実的ではない。よって、自律分散制御システムにおいても各ユーザの送信機会の公平性が損なわれない技術が求められる。
【０００６】
公平性を考慮して帯域幅を決定する際には，同時に通信しているユーザ数の把握が重要であるが、その際にも、ユーザ数を把握する際、各ユーザが使用しているスペクトルや帯域に関する知識を共有することなく把握できることが要求される。
【０００７】
特許文献１には、信号波形の変調方式などを問わず、信号にＩＤを付与する技術として、周期定常性付与技術があり、サイクリック周波数ｆ１の周期定常性を付与するためには、周波数がｆ１だけ離れた周波数成分に同一の信号をコピーすればよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−６１２１４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】T. Aoki, S. Ibi and S. Sampei, “Enhancement of throughput Efficiency using Adaptive Bandwidth Control for Autonomous Distributed networks in Multiuser Environments,” PIMRC2010,Sept. 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の周期定常性付与技術においては、周期定常性付与のためにサブキャリアを占有している。このため、周期定常性検出精度を向上させるために周期定常性付与のためのサブキャリア数を増やすと、フレーム効率の低下を招くという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、周期定常性を付与する際のフレーム効率の低下を抑制することができる通信システム、通信装置およ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】
【００１２】
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、第１の通信装置と、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１の通信装置または前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置が他の装置に通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する周波数間隔決定部を具備し、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置に送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、前記所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える周期定常性付与部を具備することを特徴とする。
【００１３】
（２）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の通信システムであって、前記周期定常性付与部は、前記２つのサブキャリアのうちの一方のサブキャリアであって、データ信号が配置されているサブキャリアの信号の複製を、他方のサブキャリアに配置することで、前記２つのサブキャリアの信号に相関を与えることを特徴とする。
【００１４】
（３）また、本発明の他の態様は、（２）に記載の通信システムであって、前記他方のサブキャリアは、データ信号が配置されていないサブキャリアであり、前記第１の通信装置または前記第２の通信装置は、データ信号が配置されていないサブキャリアであって、該サブキャリアから前記所定の周波数間隔だけ離れたサブキャリアにはデータ信号が配置されているサブキャリアのうち、利得の最も高いものを選択し、前記他方のサブキャリアとする周期定常性決定部を具備することを特徴とする。
【００１５】
（４）また、本発明の他の態様は、（２）に記載の通信システムであって、前記第１の通信装置または前記第２の通信装置は、前記データ信号が配置されているサブキャリアのうち、最も利得が低いものを選択し、前記一方のサブキャリアとする周期定常性決定部を具備することを特徴とする。
【００１６】
（５）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の通信システムであって、前記２つのサブキャリアは、データ信号が配置されているサブキャリアであり、前記周期定常性付与部は、前記２つのサブキャリアの信号各々が表すビット同士の排他的論理和に基づく信号を、前記２つのサブキャリアに配置することで、前記２つのサブキャリアの信号に相関を与えることを特徴とする。
【００１７】
（６）また、本発明の他の態様は、（５）に記載の通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から受信した信号のうち、前記排他的論理和に基づく信号に関する情報を合成する合成部と、前記受信した信号を復号する復号部と、前記合成部による合成結果と、前記復号部による復号結果とから前記排他的論理和したビットの値を示す情報を算出するＸＯＲビット算出部とを具備することを特徴とする。
【００１８】
（７）また、本発明の他の態様は、送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える第１の通信装置と通信する通信装置であって、前記第１の通信装置が他の装置に通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する周期定常性部を具備することを特徴とする通信装置である。
【００１９】
（８）また、本発明の他の態様は、他の通信装置に送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える周期定常性付与部を具備することを特徴とする通信装置である。
【００２０】
（９）また、本発明の他の態様は、通知すべき情報に応じて、所定の周波数間隔を決定する第１の過程と、送信するデータ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、前記所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える第２の過程とを有することを特徴とする通信方法である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、周期定常性を付与する際のフレーム効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態における無線通信システム１０の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における周期定常性付与部２０５の動作を説明する図である。
【図４】同実施形態におけるＩＤ取得部２１７の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】同実施形態における地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同実施形態におけるデータ処理部１０６の構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】同実施形態におけるスケジューリング部１０８と周期定常性決定部１１３との動作を説明するフローチャートである。
【図８】同実施形態における周期定常性決定部１１３の動作を説明する図である。
【図９】同実施形態における周期定常性決定部１１３の動作を説明する別の図である。
【図１０】同実施形態の変形例におけるスケジューリング部１０８と周期定常性決定部１１３との動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における周期定常性付与部２０５ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】同実施形態における周期定常性付与部２０５ａの処理を説明する概念図である。
【図１３】同実施形態におけるデータ処理部１０６ａの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における無線通信システム１０の構成を示す概略ブロック図である。無線通信システム１０は、基地局装置１００（第２の通信装置）、複数の端末装置２００（第１の通信装置）を含んで構成される。なお、図１には、端末装置２００を２つ示したが、これは例示である。複数の端末装置２００は、その大綱において同じ構成を有しているが、各々に異なるＩＤが割り振られている。
【００２４】
また、本実施形態では、伝送方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）を用いた場合について説明を行うが、シングルキャリア伝送を用いてもよいし、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi-Carrier Code Division Multiple Access；マルチキャリア符号分割多元接続）のように、ＯＦＤＭを拡散する伝送方式を用いてもよい。また、端末装置２００からの送信において、送信アンテナ数が１である場合を説明するが、送信アンテナ数が複数であり、送信アンテナダイバーシチやＭＩＭＯ多重伝送等、公知の送信方法を用いるようにしてもよい。
【００２５】
端末装置２００は、データを所定の帯域幅を持つ信号に変調する。その際、変調信号に対して自装置のＩＤに応じた周期定常性を付与し、基地局装置１００に送信する。送信された信号は基地局装置１００で受信される一方、他の端末装置２００でも受信される。端末装置２００では、データの復調は行わず、付与されている周期定常性を検知することで、端末装置２００が通信を行っていることを認識することができる。
【００２６】
図２は、端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。端末装置２００は、符号化部２０１、変調部２０２、スペクトルマッピング部２０４、周期定常性付与部２０５、参照信号生成部２０６、参照信号多重部２０７、ＩＦＦＴ部２０８、ＣＰ付加部２０９、無線送信部２１０、送信アンテナ２１１、受信アンテナ２１２、無線受信部２１３、制御情報取得部２１４、スケジューリング情報取得部２１５、周期定常性情報取得部２１６、ＩＤ取得部２１７を含んで構成される。
【００２７】
符号化部２０１は、基地局装置１００に送信するデータビットＢを、誤り訂正符号化して、符号化ビットを生成する。この誤り訂正符号化には、例えば、ターボ符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号などを用いる。なお、データビットＢは、いわゆるユーザデータを表すビットであってもよいし、制御情報を表すビットであってもよい。変調部２０２は、符号化部２０１が生成した符号化ビットに対して、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（16-ary Quadrature Amplitude Modulation）等の変調を施し、変調シンボル（データ信号）を生成する。変調部２０２は、Ｎｓ個の変調シンボルからなる変調信号Ｓを、スペクトルマッピング部２０４に入力する。
【００２８】
スペクトルマッピング部２０４は、スケジューリング情報取得部２１５が取得したスケジューリング情報Ｓｃにて指定された周波数（サブキャリア）に、変調信号Ｓの各変調シンボルを配置して、周波数信号ｆｓを生成する。なお、スケジューリング情報Ｓｃは、端末装置２００が送信に用いるサブキャリアとして、システム帯域を構成するＮＦＦＴ個のサブキャリアのうちのＮｓ個のサブキャリアを指定する情報である。ただし、ＮＦＦＴ≧Ｎｓである。本実施形態のように、ＯＦＤＭでは、変調シンボルをそのままサブキャリアに載せるため、変調シンボルはスペクトルとも呼ばれる。
【００２９】
周期定常性付与部２０５は、周期定常性情報取得部２１６から入力された周期定常性情報に従い、スペクトルマッピング部２０４が生成した周波数信号に対して、周期定常性を付与し、送信信号Ｆｓを生成する。具体的には、周期定常性付与部２０５は、スペクトルマッピング部２０４が生成した周波数信号のうちの第１のサブキャリアの信号をコピーして、スペクトルマッピング部２０４が変調シンボルを配置していない、第２のサブキャリアに配置する。すなわち、周期定常性付与部２０５は、データ信号が配置されているサブキャリアを少なくとも１つ含む２つのサブキャリアであって、所定の周波数間隔を有する２つのサブキャリアの信号に相関を与える。なお、周期定常性情報は、上述の第１のサブキャリアと、第２のサブキャリアとを指定する情報であり、これらを指定することで、所定の周波数間隔を指定している。
【００３０】
参照信号生成部２０６は、参照信号を生成する。なお、参照信号生成部２０６が生成する参照信号は、端末装置２００と基地局装置１００との間で既知の信号であり、基地局装置１００で、伝搬路（チャネル）の影響を補償したり、次回の伝送機会でどのサブキャリアを用いて伝送を行うかを決定したりするために用いられる。参照信号多重部２０７は、参照信号生成部２０６が生成した参照信号と、周期定常性付与部２０５が周期定常性を付与した送信信号Ｆｓとを多重して、送信フレームを構成する。なお、本実施形態では、参照信号と送信信号Ｆｓとは、時間多重されるが、その他の多重方法であってもよい。
【００３１】
ＩＦＦＴ部２０８は、参照信号多重部２０７により多重された信号に対して、ＮＦＦＴポイントのＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform；逆高速フーリエ変換）を適用することで周波数領域の信号から時間領域信号への変換を行う。ＣＰ付加部２０９は、ＩＦＦＴ部２０８が変換した時間領域信号に対して、ＮＦＦＴポイント毎に、ＣＰ（Cyclic Prefix；サイクリックプレフィックス）の付加を行なう。無線送信部２１０は、ＣＰが付加された信号に対して、Ｄ／Ａ（Digital／Analogue；デジタル／アナログ）変換、フィルタリング処理、搬送波周波数へのアップコンバージョン等を適用し、送信アンテナ２１１から送信する。
【００３２】
受信アンテナ２１２は、基地局装置１００および他の端末装置２００が送信した信号を受信する。無線受信部２１３は、受信アンテナ２１２が受信した信号に対して、ベースバンドへのダウンコンバージョン、フィルタリング処理、Ａ／Ｄ（Analogue／Digital；アナログ／デジタル）変換等を施して、デジタル受信信号に変換する。制御情報取得部２１４は、デジタル受信信号から、基地局装置１００が送信した制御情報を検出する。スケジューリング情報取得部２１５は、検出された制御情報からスケジューリング情報Ｓｃを抽出する。
【００３３】
周期定常性情報取得部２１６は、制御情報取得部２１４により検出された制御情報から周期定常性情報を抽出する。ここで、周期定常性情報は、周期定常性付与部２０５において信号をコピーする際のコピー元のサブキャリア（第１のサブキャリア）と、コピー先の周期定常性付与サブキャリア（第２のサブキャリア）とを示す情報である。ＩＤ取得部２１７は、無線受信部２１３が生成したデジタル受信信号における周期定常性を検出し、該周期定常性における周期に基づき、信号を送信した他の端末装置２００のＩＤを取得する。なお、ＩＤ取得部２１７の詳細については、後述する。
【００３４】
図３は、周期定常性付与部２０５の動作を説明する図である。図３において、横軸は周波数であり、横軸に付された数値は、サブキャリア番号である。すなわち、サブキャリア番号は、周波数の小さい方から順に、各サブキャリアに振られた通し番号となっている。図３の例では、スケジューリング情報Ｓｃにより、サブキャリア番号１〜１５の１５サブキャリアが指定されており、これらのサブキャリアに変調信号Ｓが配置されている。また、周期定常性情報により、コピー元である第１のサブキャリアとしてサブキャリア番号６が指定され、コピー先である第２のサブキャリアとしてサブキャリア番号１７が指定されている。なお、以降、スペクトルマッピング部２０４が変調信号Ｓを配置したサブキャリアをデータサブキャリアという。
【００３５】
このとき、周期定常性付与部２０５は、矢印Ａｒ１にて示すように、サブキャリア番号６の信号をコピーして、周期定常性サブキャリアとして、サブキャリア番号１７に配置する。これにより、サブキャリア番号６と、サブキャリア番号１７との間隔、すなわち周波数間隔αｍ＝１１の周期定常性を送信信号に与えている。なお、この周波数間隔αｍは、後述するように、当該端末装置２００のＩＤに応じた値となっている。
【００３６】
なお、図３では、複製した信号を配置する周期定常性サブキャリアは、データサブキャリアと孤立しているが、隣接していてもよい。また、図３では、周期定常性サブキャリアは、スケジューリング情報Ｓｃで指定されていないサブキャリア、すなわち、データサブキャリアではないサブキャリアであるが、これに限らない。すなわち、データサブキャリアを、周期定常性サブキャリアとするようにしてもよい。例えば、サブキャリア番号１７のサブキャリアがデータサブキャリアであっても、もともとのデータスペクトルの代わりに第６サブキャリアのスペクトルのコピーを配置するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、周期定常性付与部２０５は、複製した信号に位相回転を与えてから、サブキャリアに配置してもよい。例えば、周波数間隔と、位相回転量との組み合わせを、端末装置２００のＩＤと対応付けておくことで、より多くのＩＤを識別可能となる。また、位相回転を与えることにより、他の端末装置２００における周期定常性の検出率を向上させることができる。これは例えばＱＰＳＫの場合、変調シンボルは４種類であるので、ある特定のサブキャリアから周波数間隔αｍのサブキャリアでは、１／４の確率で、該特定のサブキャリアと同じ信号点配置が送信されるのに対し、例えばπ／４の位相回転を与えることで、偶発的に信号点が一致することによる検出率の劣化を抑えることができる。
【００３８】
図４は、ＩＤ取得部２１７の構成を示す概略ブロック図である。ＩＤ取得部２１７は、ＣＰ除去部２６１、ＦＦＴ部２６２、Ｎ個の信号抽出部２６３−１〜２６３−Ｎ、Ｎ個の相関検出部２６４−１〜２６４−Ｎ、ＩＤ検出部２６５を含んで構成される。ここで、Ｎは、識別可能なＩＤの数である。ＣＰ除去部２６１は、無線受信部２１３が生成したデジタル受信信号から、サイクリックプレフィックスを除去する。ＦＦＴ部２６２は、サイクリックプレフィックスが除去された信号に対して、高速フーリエ変換を施し、周波数領域の信号に変換する。
【００３９】
信号抽出部２６３−１〜２６３−Ｎは、ＦＦＴ部２６２が生成した周波数領域の信号から、それぞれ特定のＩＤに対応する周期定常性を検出するためのサブキャリアの組を抽出する。例えば、信号抽出部２６３−１が検出する周期定常性が、１０であるときは、信号抽出部２６３−１は、サブキャリア番号が１０離れた全ての組を抽出する。すなわち、信号抽出部２６３−１は、サブキャリア番号１と１１の組、２と１２の組、３と１３の組、・・・、ＮＦＦＴ−１０とＮＦＦＴの組を抽出する。相関検出部２６４−１〜２６４−Ｎは、それぞれ対応する信号抽出部２６３−１〜２６３−Ｎが抽出した全ての組について、相関を算出し、それらを合計し、出力する。ここで、抽出した組のうち、１つ目のサブキャリア番号のサブキャリアの信号を信号Ｒ１（ｔ）、２つ目のサブキャリア番号のサブキャリアの信号を信号Ｒ２（ｔ）とする。このとき、該組の相関は、Ｒ１（ｔ）×Ｒ２（ｔ）＊により算出される。なお、＊は、複素共役を示す演算子である。
【００４０】
ＩＤ検出部２６５は、相関検出部２６４−１〜２６４−Ｎ各々からの出力について、予め設定された閾値よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定したときは、該出力に相当するＩＤを、検出したＩＤとする。この際、閾値より大きいＩＤが複数存在するときは、複数のＩＤを検出する。例えば、相関検出部２６４−１および相関検出部２６４−３の出力が、閾値よりも大きいと判定したときは、信号抽出部２６３−１に対応するＩＤと、信号抽出部２６３−３に対応するＩＤとを検出したＩＤとする。一方、全ての出力について、大きくないと判定したときは、ＩＤ検出部２６５は、ＩＤが検出されなかったとする。なお、相関検出部２６４−１〜２６４−Ｎは、相関を算出する際に、例えば、１フレームなど、所定の期間に亘る合計あるいは平均を算出するようにしてもよい。
【００４１】
図５は、基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００は、受信アンテナ１０１、無線受信部１０２、ＣＰ除去部１０３、ＦＦＴ部１０４、参照信号分離部１０５、データ処理部１０６、チャネル推定部１０７、スケジューリング部１０８、制御信号生成部１０９、無線送信部１１０、送信アンテナ１１１、周波数間隔決定部１１２、周期定常性決定部１１３を含んで構成される。
【００４２】
受信アンテナ１０１は、端末装置２００が送信した信号を受信する。無線受信部１０２は、受信アンテナ１０１が受信した信号に対して、ベースバンドへのダウンコンバージョン、フィルタリング処理、Ａ／Ｄ変換等を行なった後、ＣＰ除去部１０３に入力する。ＣＰ除去部１０３は、無線受信部１０２から入力された信号に対して、送信側（端末装置２００）で付加されたＣＰの除去を行ない、ＦＦＴ部１０４に入力する。
【００４３】
ＦＦＴ部１０４は、ＣＰ除去部１０３がＣＰを除去した信号に対して、ＮＦＦＴポイントのＦＦＴを適用することで、時間領域信号から周波数領域信号への変換を行う。参照信号分離部１０５は、ＦＦＴ部１０４の変換により得られた周波数領域信号から受信参照信号を抽出し、チャネル推定部１０７に入力する。一方、参照信号分離部１０５は、周波数領域信号から受信参照信号を抽出した残りである、受信データ信号Ｒｓを、データ処理部１０６に入力する。
【００４４】
チャネル推定部１０７は、受信信号が受けたチャネル（伝搬路）の影響を補償するためのチャネル推定値Ｅｃを、入力された受信参照信号を用いて算出し、データ処理部１０６に入力する。また、チャネル推定部１０７は、次回の伝送においてどの周波数を用いるかを決定するためのチャネル状態情報を、入力された受信参照信号を用いて生成し、スケジューリング部１０８と周期定常性決定部１１３に入力する。ただし、チャネル推定値Ｅｃの算出とチャネル状態情報の算出は、各々異なる時間、周波数で送信された参照信号により行なうようにしてもよい。
【００４５】
データ処理部１０６は、参照信号分離部１０５から入力された受信データ信号Ｒｓに対して、等化処理、復調処理および復号処理をして、復元したデータビットＢ’を生成し、外部に出力する。なお、データ処理部１０６は、等化処理を行う際に、チャネル推定部１０７から入力されたチャネル推定値Ｅｃを用いる。
【００４６】
スケジューリング部１０８は、チャネル推定部１０７から入力されたチャネル状態情報を用いて、各端末装置２００が送信に用いるサブキャリアを決定し、決定したサブキャリアを各端末装置２００に通知するスケジューリング情報Ｓｃを生成する。周波数間隔決定部１１２は、各端末装置２００のＩＤと、周期定常性を与えるための周波数間隔αｍとの対応を示す情報を予め記憶している。周波数間隔決定部１１２は、対象とする端末装置２００のＩＤと対応付けて記憶する周波数間隔αｍを取得する。周期定常性決定部１１３は、周波数間隔決定部１１２が取得した、対象とする端末装置２００の周波数間隔αｍと、該端末装置２００のスケジューリング情報Ｓｃと、該端末装置２００のチャネル状態情報とを用いて、該端末装置２００について、周期定常性を与えるための第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとを決定する。周期定常性決定部１１３は、各端末装置２００について、決定した第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとを示す周期定常性情報を生成する。なお、周期定常性決定部１１３の詳細については、後述する。
【００４７】
制御信号生成部１０９は、スケジューリング情報Ｓｃと、周期定常性情報とを送信する制御信号に加えて、端末装置２００が用いる変調方式、符号化率等の他の制御情報を送信する制御信号を生成する。無線送信部１１０は、制御信号生成部１０９が生成した制御信号に対して、Ｄ／Ａ変換、フィルタリング処理、搬送波周波数へのアップコンバージョン等を適用し、送信アンテナ１１１から送信する。なお、無線送信部１１０は、各端末装置２００向けのデータ信号についても、制御信号と同様に処理して送信するようにしてもよい。
【００４８】
図６は、データ処理部１０６の構成例を示す概略ブロック図である。データ処理部１０６は、スペクトルデマッピング部１６１、チャネル補償部１６２、スペクトル合成部１６３、復調部１６４、復号部１６５を含んで構成される。スペクトルデマッピング部１６１には、参照信号分離部１０５が分離した受信データ信号Ｒｓ、スケジューリング部１０８が生成したスケジューリング情報Ｓｃ、周期定常性決定部１１３が生成した周期定常性情報Ｃｆが入力される。スペクトルデマッピング部１６１は、受信データ信号ＲｓのＮＦＦＴポイントのサブキャリアの中から、端末装置２００が通信に用いたＮｓ個のデータサブキャリア、および周期定常性付与サブキャリアが別に送信されている場合にはそのサブキャリアも抽出し、受信スペクトルとして、チャネル補償部１６２に入力する。スペクトルデマッピング部１６１は、スケジューリング情報Ｓｃを参照してデータサブキャリアを判定し、周期定常性情報Ｃｆを参照して周期定常性付与サブキャリア（第２のサブキャリア）を判定する。
【００４９】
チャネル補償部１６２は、チャネル推定部１０７から入力されたチャネル推定値Ｅｃから、チャネルの影響を補償するための重みを算出する。チャネル補償部１６２は、スペクトルデマッピング部１６１から入力された受信スペクトルに対し、算出した重みを乗算する。これにより、チャネルの影響が補償される。チャネル補償部１６２は、この乗算結果、すなわち補償後のスペクトルをスペクトル合成部１６３に入力する。スペクトル合成部１６３は、補償後のスペクトルのうち、周期定常性情報Ｃｆが示す第１のサブキャリアと第２のサブキャリア（周期定常性付与サブキャリア）とを合成（加算）する。スペクトル合成部１６３は、第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとを除いた補償後のスペクトルに、合成した信号を加えて、復調部１６４に入力する。なお、スペクトル合成部１６３は、合成した信号を、第１のサブキャリアの位置に配置することで、第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとを除いた補償後のスペクトルに、合成した信号を加える。
【００５０】
第２のサブキャリアが送信されている場合、同じスペクトルが異なる周波数で送信されていることになるため、スペクトル合成部１６３は、それらを合成（加算）することで、Ｎｓデータサブキャリアを生成し、復調部１６４へ入力する。復調部１６４は、端末装置２００の変調部２０２で適用された変調方式に基づいて、各データサブキャリアに対して、シンボルからビットＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）への変換を行う。変換結果のビットＬＬＲは復号部１６５に入力される。復号部１６５は、端末装置２００の符号化部２０１で適用された誤り訂正符号に基づいて、入力されたビットＬＬＲに対する誤り訂正復号を行う。復号部１６５は、誤り訂正復号により得られた情報ビットの硬判定値をデータビットＢ’として出力する。
【００５１】
図７は、スケジューリング部１０８と周期定常性決定部１１３との動作を説明するフローチャートである。ただし、データサブキャリア数がＮｓ、周期定常性付与サブキャリア数がＭであり、合計Ｎｓ＋Ｍサブキャリアを送信する場合のフローチャートである。スケジューリング部１０８は、ステップＳ１０１において、サブキャリア毎のチャネル状態情報を参照して、データサブキャリアとして用いるＮｓサブキャリアを決定する。スケジューリング部１０８による決定方法の一例としては、チャネル利得の高い方から順にＮｓサブキャリアを選択し、それらをデータサブキャリアとして用いるＮｓサブキャリアとする方法がある。例えば、図８に示すようにＮＦＦＴ＝１６個のサブキャリアの中からチャネル利得の高い方から順にＮｓ＝８サブキャリア（サブキャリア番号１，２，３、６，７、１１、１２、１３のサブキャリア）を選択し、データ伝送用のサブキャリア（データサブキャリア）とする。
【００５２】
次に、ステップＳ１０２において、周期定常性決定部１１３は、カウンタｉ、ｍを初期化して、ｉ＝ｍ＝１とする。その後、ステップＳ１０３において、周期定常性決定部１１３は、データサブキャリア以外で、ｉ番目にチャネル利得の高いサブキャリアを選択する。なお、ステップＳ１０１にてチャネル利得の高い方から順にＮｓサブキャリアを選択している場合は、周期定常性決定部１１３が、ＮＦＦＴサブキャリアの中から、Ｎｓ＋ｉ番目に利得の高いサブキャリアを選択するようにしてもよい。図８の例では、Ｎｓ＋１番目に利得の高いサブキャリアとして、サブキャリア番号１６のサブキャリアが選択されている。なお、図８において、破線ＣＳは、チャネル状態を表す。また、図８は、サブキャリア番号１、２、３、６、７、１１、１２、１３のサブキャリアが、データスペクトルが配置されるデータサブキャリアであり、周波数間隔αｍが「２」である場合の例を示している。
【００５３】
ステップＳ１０４では、周期定常性決定部１１３は、ステップＳ１０３で選択したサブキャリアから±αｍ離れたサブキャリアがデータサブキャリアまたは周期定常性付与サブキャリアであるか否かをチェックする。次に、ステップＳ１０５で、周期定常性決定部１１３は、チェックしたサブキャリアがデータサブキャリアあるいは周期定常性付与サブキャリアであるときは（Ｓ１０５−Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進み、データサブキャリアでも周期定常性付与サブキャリアでもないときは（Ｓ１０５−Ｎｏ）、ステップＳ１０７に進む。図８の例ではデータスペクトルが存在しないため、ステップＳ１０７に進む。
【００５４】
ステップＳ１０７では、周期定常性決定部１１３は、カウンタｉの値に１を加算する。更新されたｉの値で、ステップＳ１０３およびステップＳ１０４を再度実行する。例えば、ｉ＝２のときのステップＳ１０３における処理例として、図９では、Ｎｓ＋２番目に利得の高いサブキャリアとして、サブキャリア番号５のサブキャリアＣＣが選択されている。ステップＳ１０６では、周期定常性決定部１１３は、ステップＳ１０３にて選択したサブキャリアを周期定常性付与サブキャリアとする。また、周期定常性決定部１１３は、周期定常性付与サブキャリアとしたサブキャリアから±αｍ離れたサブキャリアのうち、データサブキャリアまたは周期定常性付与サブキャリアとなっているサブキャリアを、周期定常性付与サブキャリアにデータスペクトルをコピーする際のコピー元のサブキャリア（第１のサブキャリア）とする。
【００５５】
図９の例では、サブキャリア番号５のサブキャリアＣＣから±αｍ離れたサブキャリアがデータサブキャリアである。このため、ステップＳ１０３でサブキャリア番号５のサブキャリアを選択したときは、ステップＳ１０６では、サブキャリア番号５のサブキャリアを周期定常性付与サブキャリアとし、サブキャリア番号３あるいは７のサブキャリアをコピー元のサブキャリアとする。このとき、図９のように、コピー元とするサブキャリアの候補が複数あるときは、どちらをコピー元としてもよい。例えば、予めどちらをコピー元とするかの規則を通信システムで規定しておくようにしてもよいし、ランダムに決定してもよい。
【００５６】
ステップＳ１０８では、周期定常性決定部１１３は、ｍとＭの値が一致しているかをチェックし、一致していない場合は、ステップＳ１０９に進み、カウンタｍの値に１を加算し、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６を再度実行する。つまり１ＯＦＤＭシンボル内の周期定常性付与サブキャリア数がＭサブキャリアになるまで繰り返す。
ステップＳ１０８において、ｍ＝Ｍ、つまり既定の数だけ周期定常性付与サブキャリアを選択すると、ステップＳ１１０に進み、周期定常性決定部１１３は、選択した周期定常性付与サブキャリア（第２のサブキャリア）と、コピー元のサブキャリア（第１のサブキャリア）とを示す周期定常性情報を生成する。
【００５７】
なお、周期定常性情報は、第１のサブキャリアと、第２のサブキャリアを示す情報として、これらのサブキャリアのサブキャリア番号を含むようにしてもよい。また、いずれか一方のサブキャリアのサブキャリア番号と、もう一方のサブキャリアまでの周波数間隔とを含むようにしてもよい。また、周波数間隔αｍの値は端末装置２００で既知であるので、一方のサブキャリアのサブキャリア番号と、もう一方のサブキャリアまでの周波数間隔が正であるか負であるかを示す情報とを含むようにしてもよい。さらに、周波数間隔の正、負が予め決められているときは、一方のサブキャリアのサブキャリア番号のみを含むようにしてもよい。
【００５８】
一般に、周期定常性付与のために追加するサブキャリアは、冗長なサブキャリアとなるので、周期定常性検出精度を向上させるために周期定常性付与のためのサブキャリア数を増やすと、冗長性の増加によるフレーム効率の低下を招くという問題が発生する。しかしながら、本実施形態におけるスケジューリング部１０８は、周波数間隔αｍだけ離れたサブキャリアがデータサブキャリアとなっているサブキャリアのうち、最も利得の高いサブキャリアを周期定常性付与サブキャリアとするため、コピーされたデータスペクトルの受信品質を大幅に改善できる。そのため、より高い多値数の変調方式や符号化率を選択できるため、従来のようにチャネル利得を考慮せず周期定常性を付与する場合と比較して、端末装置２００と基地局装置１００間のスループット特性を改善することができる。
【００５９】
このように端末装置２００は、送信信号に周期定常性を付与することで、自装置が通信を行っていることを、他の端末装置２００に通知することができる。また、周期定常性を付与するための２つのサブキャリアはデータから構成されるので、周期定常性を付与することによるフレーム効率の低下を抑制することができる。
さらに、周期定常性付与サブキャリアは、高いチャネル利得で基地局装置１００の受信アンテナにおいて受信されるため、従来の方式のように周期定常性付与サブキャリアが単に冗長となるのではなく、伝送特性の向上に寄与することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態ではＯＦＤＭを代表とする、マルチキャリア伝送を例に説明を行ったが、広帯域シングルキャリアにも適用可能である。ＯＦＤＭの場合は、一定周波数間隔で同一のデータスペクトルが配置されるようにしたが、広帯域シングルキャリアの場合も同様に、スペクトルの一部（例えば、ＤＦＴした結果の一部）をコピーして、一定周波数間隔離れたサブキャリアに配置すればよい。この時、シングルキャリア伝送における瞬時の電力スペクトル密度は周波数で一定ではないため、スペクトルのうち、電力スペクトル密度が小さい部分をコピーした場合は、検出率が低下してしまう。しかし、１シンボル内、あるいは１フレーム内に複数のペアを設定することで、電力スペクトル密度が小さい部分のみをコピーする確率を抑え、他の端末装置２００における周期定常性の検出率を向上させることができる。
【００６１】
さらに、ＯＦＤＭで、例えば、変調方式としてＱＰＳＫを用いた場合、あるサブキャリアＡから周波数間隔αｍだけ離れたサブキャリアＢには、１／４の確率で、サブキャリアＡと同じ信号点配置が送信される。しかし、シングルキャリアでは、スペクトルの位相と振幅はガウス分布に従うため、周波数間隔αｍだけ離れたサブキャリアの信号同士が同じ位相、振幅となる確率は１／４より小さくなり、周期定常性の誤検出を抑えることができる。
【００６２】
＜第１の実施形態の変形例＞
上記第１の実施形態の周期定常性決定部１１３では、利得の高いサブキャリアを優先して周期定常性付与サブキャリアとする例について示したが、コピーされるデータスペクトルのチャネル利得が十分に高い場合、コピーすることで周波数ダイバーシチ効果を得る必要性が薄い。そこで、本変形例では、チャネル利得の低いデータスペクトルを優先してコピーすることで、周波数ダイバーシチ効果を得る。
【００６３】
図１０は、スケジューリング部１０８と周期定常性決定部１１３との動作を説明するフローチャートである。図１０におけるフローチャートは、図７のフローチャートとは、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６に替えて、Ｓ２０３〜Ｓ２０６を有する点が異なる。その他のステップＳ１０１、１０２、１０７〜１１０は、図７と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ２０３では、周期定常性決定部１１３は、ステップＳ１０１で選択したＮｓサブキャリア、すなわちデータサブキャリアの中から、Ｎｓ−ｉ番目に利得の高いサブキャリアを選択する。つまり、初回（ｉ＝０）では、データサブキャリアのうち、最も利得の低いデータスペクトルが選択される。次に、ステップＳ２０４で、周期定常性決定部１１３は、Ｎｓ−ｉ番目に利得の高いデータサブキャリアから±αｍ離れたサブキャリアをチェックする。
【００６５】
次にステップＳ２０５で、チェックしたサブキャリアが空きサブキャリアの場合は、ステップＳ２０６に進み、既にデータスペクトルあるいは周期定常性付与サブキャリアが存在している場合は、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ２０６では、周期定常性決定部１１３は、チェックした空きサブキャリアを周期定常性付与サブキャリアとする。なお、±αｍ離れたサブキャリアが両方空きサブキャリアである場合は、両サブキャリアを周期定常性付与サブキャリアとしてもよい。あるいは、システムで規定されているルール（例えば、利得の大きい方を選択）に従ってどちらか一方を周期定常性付与サブキャリアとしてもよいし、ランダムに選択してもよい。
【００６６】
本変形例においても、第１の実施形態と同様に、周期定常性を付与するための２つのサブキャリアはデータから構成されるので、周期定常性を付与することによるフレーム効率の低下を抑制することができる。
また、周期定常性決定部１１３が、上記のような処理によって周期定常性付与サブキャリアを送信することで、利得が低いデータスペクトルに対して周波数ダイバーシチ効果が得られる。
【００６７】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、チャネル状態に応じて、あるデータサブキャリアをαｍ離れたサブキャリアにコピーすることで、周期定常性を付与しつつ、伝送特性を最大限改善する方法について説明を行った。第２の実施形態では、受信側での繰り返し処理を前提とした場合に、周期定常性付与による特性改善を最大化する方法について説明を行う。
【００６８】
本実施形態における端末装置２００ａの構成は、図２と、ほぼ同様となるが、周期定常性付与部２０５に替えて、図１１に示す周期定常性付与部２０５ａを有する点のみが異なる。周期定常性付与部２０５ａは、データ信号が配置されている２つのサブキャリアの信号各々が表すビット同士の排他的論理和に基づく信号を、該２つのサブキャリアに配置することで、該２つのサブキャリアの信号に相関を与える。
【００６９】
図１１は、周期定常性付与部２０５ａの構成を示す概略ブロック図である。図１１に示すように、周期定常性付与部２０５ａは、周期定常性付与サブキャリア抽出部２５１、復調部２５２、ＸＯＲ部２５３、変調部２５４、コピー部２５５、更新部２５６を含んで構成される。
【００７０】
スペクトルマッピング部２０４から入力される周波波信号ｆｓは、更新部２５６と周期定常性付与サブキャリア抽出部２５１に入力される。周期定常性付与サブキャリア抽出部２５１は、周期定常性情報取得部２１６から入力された周期定常性情報Ｃｆにより指定された周期定常性を付与するスペクトルのペアを、周波数信号ｆｓから抽出する。ここで、スペクトルのペアとは、周期定常性が付与されるサブキャリアに配置されたスペクトルの組を表し、第１の実施形態における第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとの組に相当する。本実施形態では、これらのサブキャリアは、データサブキャリアであり、ペアリングされるサブキャリア（スペクトル、シンボル）同士は異なるスペクトルである。周期定常性が与えられるペアが複数指定されているときは、それぞれのペアに対してスペクトルの抽出を行う。周期定常性付与サブキャリア抽出部２５１が抽出したスペクトルのペアは、復調部２５２に入力される。
【００７１】
復調部２５２は、入力されたスペクトル（シンボル）各々に対して、シンボルからビット列への復調処理を行う。復調部２５２は、復調処理結果のビット列を、ＸＯＲ部２５３に入力する。ＸＯＲ部２５３は、復調部２５２から入力されるビット列に対して、ペア毎にＸＯＲ（eXclusive OR；排他的論理和）演算が適用される。例えば、変調方式が１６ＱＡＭであり、周期定常性を付与されるスペクトルのペアのビット列が‘００１０’と‘１０１１’であった場合、ビット毎のＸＯＲ演算処理を行うことで、‘１００１’が出力される。ビット列が‘１１１１’と‘００１０’の場合は、‘１１０１’が出力される。
【００７２】
変調部２５４は、ＸＯＲ部２５３の演算結果に対して、変調部２０２と同様にしてビット列からシンボルへの変換を行う。変調部２５４で生成されたシンボルはコピー部２５５に入力される。コピー部２５５は、入力されたシンボルをコピーして、２つのシンボルにする。コピー部２５５は、これら２つのシンボルを、更新部２５６に入力する。更新部２５６は、周波数信号ｆｓのうち、周期定常性情報Ｃｆで指定された周期定常性を付与するスペクトルのペアを、コピー部２５５から入力された２つシンボルで上書きし、参照信号多重部２０７に入力する。
【００７３】
図１２は、本実施形態における周期定常性付与部２０５ａの処理を説明する概念図である。図１２は、周期定常性を付与するサブキャリアが、サブキャリア番号６のサブキャリアと、サブキャリア番号１１のサブキャリアである場合の例である。周期定常性付与部２０５ａは、サブキャリア番号６、１１のサブキャリアを復調することでそれぞれビット列に変換し、ビット毎にＸＯＲ処理を行う。得られたＸＯＲ処理後のビット列に対して変調処理を行い、それをコピーし、第６、第１１サブキャリアに配置する。このようにＸＯＲとコピーを適用することで、送信信号中に周期定常性を付与できる。さらにＸＯＲを適用しているものの、適切に受信側で処理を行うことで、ＸＯＲ適用前のビット列を復元できれば、送信するデータ量は適用前から減少しない。
【００７４】
次に、本実施形態における基地局装置１００ａの構成について説明する。本実施形態における基地局装置１００ａの構成は、図５と、ほぼ同様となるが、データ処理部１０６に替えて、図１３に示すデータ処理部１０６ａを有する点と、周期定常性決定部１１３に替えて、周期定常性決定部１１３ａを有する点が異なる。
【００７５】
周期定常性決定部１１３ａは、周期定常性決定部１１３とは異なり、スケジューリング情報Ｓｃで示された、データ信号が配置されるサブキャリアの中から、周波数間隔がαｍである２つのサブキャリアを選択し、これらを周期定常性を付与するためのサブキャリアの組とする。周期定常性決定部１１３ａは、このサブキャリアの組を示す周期定常性情報Ｃｆを生成する。なお、周期定常性決定部１１３ａは、このサブキャリアの組を選択する際に、例えば、データ信号が配置されるサブキャリアのうち、最も利得の低いサブキャリアと、該サブキャリアと周波数間隔がαｍであるサブキャリアとを選択する。なお、その他の方法により決定してもよい。また、周期定常性を付与するためのサブキャリアの組を複数選択するようにしてもよい。
【００７６】
図１３は、本実施形態におけるデータ処理部１０６ａの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図６の各部に対応する部分には同一の符号（１６２、１６４）を付し、詳細な説明を省略する。データ処理部１０６ａは、スペクトルデマッピング部１６１ａ、チャネル補償部１６２、復調部１６４、ＬＬＲ合成部１６６、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７、復号部１６５ａを含んで構成される。
【００７７】
スペクトルデマッピング部１６１ａには、参照信号分離部１０５から入力された受信データ信号Ｒｓが入力される。スペクトルデマッピング部１６１ａは、受信データ信号Ｒｓを構成するＮＦＦＴポイントのサブキャリアの中から、端末装置２００が通信に用いたＮｓ個のデータサブキャリアを抽出する。スペクトルデマッピング部１６１ａは、抽出したデータサブキャリアを、受信スペクトルとしてチャネル補償部１６２に入力する。なお、スペクトルデマッピング部１６１ａは、いずれのサブキャリアがデータサブキャリアであるかを、スケジューリング情報Ｓｃを参照して判定する。
【００７８】
チャネル補償部１６２は、スペクトルデマッピング部１６１ａから入力された受信スペクトルに対し、チャネル推定部１０７から入力されたチャネル推定値Ｅｃを用いて、チャネルの影響を補償する。チャネル補償部１６２は、補償後のスペクトルを復調部１６４に入力する。復調部１６４は、端末装置２００ａで適用された変調方式に基づいて、シンボルからビットＬＬＲへの変換を行なう。復調部１６４は、変換により得られたビットＬＬＲをＬＬＲ合成部１６６に入力する。
【００７９】
ＬＬＲ合成部１６６は、図１１のＸＯＲ部２５３によりＸＯＲ処理されたビットに対応するビットＬＬＲ同士を合成（加算）する。ＬＬＲ合成部１６６は、合成結果のビットＬＬＲで、合成前のそれぞれのビットＬＬＲを上書きし、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７に入力する。つまり、ＸＯＲ演算が適用された複数のビット間で、合成後のＬＬＲを共有することになる。このとき、ＬＬＲ合成部１６６は、いずれのビットＬＬＲがＸＯＲ処理されたビットに対応するかを、周期定常性情報Ｃｆを参照して判定する。なお、本実施形態では復調後のＬＬＲを合成する例を示したが、第一の実施形態と同様に、チャネル補償部１６２と復調部１６４の間にスペクトル合成部を設けて、チャネル補償後にスペクトルを合成する構成としてもよい。
【００８０】
ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７は、ＬＬＲ合成部１６６から入力されたビットＬＬＲのうち、ＬＬＲ合成部１６６が合成したビットＬＬＲを、図１１のＸＯＲ部２５３による排他的論理和演算（ＸＯＲ処理）前の２ビットに対応する２つのビットＬＬＲに分解し、その他のビットＬＬＲとともに復号部１６５ａに入力する。例えば、ＸＯＲ部２５３がビットＡとビットＢをＸＯＲ処理し、ＸＯＲ処理結果であるビットＣが送信された場合を例に説明する。ＬＬＲ合成部１６６が合成したビットＣのＬＬＲをＬ（Ｃ）とすると、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７は、ビットＡのＬＬＲであるＬ（Ａ）を次式（１）によって算出する。
【００８１】
【数１】
2014039128.tif 000003
【００８２】
ここでＬ’（Ｂ）は復号部１６５ａから入力されるビットＢのＬＬＲである。一方同様に、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７は、ビットＢのＬＬＲであるＬ（Ｂ）を次式（２）によって算出する。
【００８３】
【数２】
2014039128.tif 000004
【００８４】
ここでＬ’（Ａ）は復号部１６５ａから入力されるビットＡのＬＬＲである。なお、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７と復号部１６５とは、交互に処理を繰り返す繰り返し処理を行うが、この繰り返し処理の初回では、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７に復号部１６５から入力されるビットＬＬＲであるＬ’（Ａ）およびＬ’（Ｂ）は、ゼロに設定されている。この時、式（１）は次式のようになる。
【００８５】
【数３】
2014039128.tif 000005
【００８６】
つまり、繰り返し初回では、Ｌ（Ｃ）の値によらずＬ（Ａ）の値はゼロとなる。Ｌ（Ｂ）についても同様にゼロとなる。一方、繰り返し２回目以降では、復号部１６５からＬ’（Ａ）およびＬ’（Ｂ）がフィードバックされるため、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７は、式（１）（２）を演算して更新したＬ（Ａ）、Ｌ（Ｂ）を復号部１６５ａに入力する。
【００８７】
復号部１６５ａは、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７から入力されたビットＬＬＲに対して、端末装置２００ａで適用された誤り訂正符号に基づいて、誤り訂正復号を行う。復号部１６５ａは、誤り訂正復号による復号結果のうち、送信側でＸＯＲ演算が行なわれたビットに関する復号結果を、外部ＬＬＲとしてＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７に入力する。すなわち、復号部１６５ａは、上述のＬ’（Ａ）およびＬ’（Ｂ）を、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７に入力する。外部ＬＬＲは、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７において式（１）および式（２）の情報ビットのＬ’（Ａ）、Ｌ’（Ｂ）のように用いられる。ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７と復号部１６５ａでＬＬＲの交換を任意の回数繰り返した後、復号部１６５ａは情報ビットのＬＬＲを硬判定しデータビットＢ’として出力する。
【００８８】
なお、復号部１６５ａは、繰り返しの２回目以降は、前回の復号結果を、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７が算出したＬ（Ａ）、Ｌ（Ｂ）とで上書きしたビットＬＬＲ列に対して誤り訂正復号してもよいし、ＸＯＲビットＬＬＲ算出部１６７が入力した、復号処理されていないビットＬＬＲ列をＬ（Ａ）、Ｌ（Ｂ）とで上書きしたビットＬＬＲ列に対して誤り訂正復号してもよい。
【００８９】
このように、端末装置２００ａがＸＯＲ演算を行うことで送信ビットを圧縮し、圧縮によって生成した空きサブキャリアで、同一スペクトルを送信することで周期定常性を付与する場合について説明を行った。周期定常性を付与するための２つのサブキャリアにデータサブキャリアを用いているので、フレーム効率を低下させることなく、周期定常性を付与することができる。
【００９０】
また、基地局装置１００ａではＸＯＲによって圧縮されたデータを繰り返し処理によって復元することで、圧縮による情報量の低下を抑圧することができる。さらに同じスペクトルを複数のサブキャリアで送信することによる周波数ダイバーシチ利得も得ることができるため、ＸＯＲを適用しない場合と比較して伝送特性を改善することも可能となる。
【００９１】
なお、上述の各実施形態では、スペクトルマッピング部２０４の後に、周期定常性付与部２０５、２０５ａにおいて信号の複製や信号が表すビットの排他的論理和の算出を行っているが、スペクトルマッピング部２０４の前に、信号の複製を行ってもよいし、さらに変調前にビットの排他的論理和の算出を行ってもよい。
【００９２】
また、上述の各実施形態では、基地局装置１００、１００ａが、周期定常性決定部１１３、１１３ａを備えるとして説明したが、端末装置２００、２００ａが備えるようにしてもよい。なお、その場合、各サブキャリアの利得を基地局装置１００、１００ａが端末装置２００、２００ａに通知し、周期定常性決定部１１３、１１３ａは、該通知された利得を参照して、周期定常性を付与するためのサブキャリアを決定する。あるいは、上りリンクと下りリンクとで同一の周波数帯域を用いていれば、下りリンクにおける利得を端末装置２００、２００ａで測定し、周期定常性決定部１１３、１１３ａは、該利得を参照して、周期定常性を付与するためのサブキャリアを決定するようにしてもよい。
【００９３】
また、上述の各実施形態では、周期定常性により通知すべき情報が、端末装置２００、２００ａのＩＤである場合を示したが、その他の情報を通知すべき情報としてもよい。また、上述の各実施形態では、端末装置２００、２００ａが周期定常性によりＩＤを通知しているが、基地局装置が周期定常性によりＩＤあるいはその他の情報を通知するようにしてもよい。
また、上述の各実施形態では、周期定常性を検出する装置は、他の端末装置２００、２００ａであったが、その他の装置であってもよい。例えば、通信相手の基地局装置１００、１００ａであってもよいし、その他の基地局装置であってもよい。
【００９４】
上述の各実施形態に関わる端末装置２００、２００ａおよび基地局装置１００、１００ａの機能もしくは一部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、各装置を実現してもよい。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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、上述した各実施形態における端末装置２００、２００ａおよび基地局装置１００、１００ａ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。端末装置２００、２００ａおよび基地局装置１００、１００ａ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よい。集積回路は、ハイブリッド、モノリシックのいずれのものでも良い。また、上記のプログラムの営む機能は、一部は、ハードウェアにより、一部はソフトウェアにより実現させても良い。
【００９７】
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変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…無線通信システム
１００、１００ａ…基地局装置
１０１…受信アンテナ
１０２…無線受信部
１０３…ＣＰ除去部
１０４…ＦＦＴ部
１０５…参照信号分離部
１０６、１０６ａ…データ処理部
１０７…チャネル推定部
１０８…スケジューリング部
１０９…制御信号生成部
１１０…無線送信部
１１１…送信アンテナ
１１２…周波数間隔決定部
１１３…周期定常性決定部
１６１、１６１ａ…スペクトルデマッピング部
１６２…チャネル補償部
１６３…スペクトル合成部
１６４…復調部
１６５、１６５ａ…復号部
１６６…ＬＬＲ合成部
１６７…ＸＯＲビットＬＬＲ算出部
２００、２００ａ…端末装置
２０１…符号化部
２０２…変調部
２０４…スペクトルマッピング部
２０５、２０５ａ…周期定常性付与部
２０６…参照信号生成部
２０７…参照信号多重部
２０８…ＩＦＦＴ部
２０９…ＣＰ付加部
２１０…無線送信部
２１１…送信アンテナ
２１２…受信アンテナ
２１３…無線受信部
２１４…制御情報取得部
２１５…スケジューリング情報取得部
２１６…周期定常性情報取得部
２１７…ＩＤ取得部
２５１…周期定常性付与サブキャリア抽出部
２５２…復調部
２５３…ＸＯＲ部
２５４…変調部
２５５…コピー部
２５６…更新部
２６１…ＣＰ除去部
２６２…ＦＦＴ部
２６３−１、２６３−Ｎ…信号抽出部
２６４−１、２６４−Ｎ…相関検出部
２６５…ＩＤ検出部
【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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【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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