(57)【要約】  いかなる伝搬チャネルにおいても、良好な誤り率特性を得ることができるＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置。この装置において、決定部（１５１）は、総パンクチャリング量における、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合をパンクチャリング決定ルールに基づいて決定し、設定部（１５２）は、上記割合に基づいて、時間パンクチャリング量及び周波数パンクチャリング量を設定する。ここで、上記パンクチャリング決定ルールでは、上記割合は、符号化データに対するＭＣＳと、符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と送信装置（１００）との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
2013031119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化データの各ビットを時間領域のビット単位でパンクチャリングする時間パンクチャリング、及び、周波数領域の複数のシンボルに各ビットが重畳された前記符号化データをシンボル単位でパンクチャリングする周波数パンクチャリングを行う送信装置であって、
時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングにおいて前記符号化データがパンクチャされる成分に相当する総電力量における、時間パンクチャリングでパンクチャされるビットに相当する第１の電力量と周波数パンクチャリングでパンクチャされるシンボルに相当する第２の電力量との割合を、パンクチャリング決定ルールに基づいて決定する、決定手段と、
前記割合に基づいて、前記第１の電力量及び前記第２の電力量を設定する設定手段と、
前記第１の電力量に従って、前記符号化データに対して時間パンクチャリングを行う第１のパンクチャリング手段と、
前記第２の電力量に従って、時間パンクチャリング後の前記符号化データに対して周波数パンクチャリングを行う第２のパンクチャリング手段と、
を具備し、
前記パンクチャリング決定ルールでは、前記割合は、前記符号化データに対するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）と、前記符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と前記送信装置との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される、
送信装置。
【請求項２】
前記パンクチャリング決定ルールでは、前記ＭＣＳと、前記リソース数と、前記遅延スプレッドとから、前記割合の複数の候補の中のいずれか１つが特定される、
請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記パンクチャリング決定ルールに基づいて、周波数パンクチャリング率を決定し、前記周波数パンクチャリング率は、前記第１の電力量と前記第２の電力量との合計値である前記総電力量に占める、前記第２の電力量の比率であり、
前記設定手段は、前記周波数パンクチャリング率に基づいて、前記第１の電力量及び前記第２の電力量を設定する、
請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記パンクチャリング決定ルールにおいて、前記ＭＣＳ及び前記リソース数が同一である条件下では、前記遅延スプレッドが大きいほど、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項１記載の送信装置。
【請求項５】
前記遅延スプレッドに基づいて生成されるフィードバック情報を前記受信装置から受信する受信手段、を更に具備し、
前記決定手段は、前記パンクチャリング決定ルール、及び、前記フィードバック情報を用いて、前記周波数パンクチャリング率を決定し、
前記フィードバック情報は、前記ＭＣＳ及び前記リソース数が同一である条件下において、前記遅延スプレッドの大きさに応じて選択される、前記周波数パンクチャリング率の複数の候補の中のいずれか１つを示す、
請求項４記載の送信装置。
【請求項６】
前記パンクチャリング決定ルールにおいて、前記ＭＣＳ及び前記遅延スプレッドが同一である条件下では、前記リソース数が多いほど、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項１記載の送信装置。
【請求項７】
前記パンクチャリング決定ルールにおいて、前記ＭＣＳに示される変調レベル、前記リソース数及び前記遅延スプレッドが同一である条件下では、前記ＭＣＳに示される符号化率が低いほど、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項１記載の送信装置。
【請求項８】
前記パンクチャリング決定ルールにおいて、前記ＭＣＳに示される符号化率、前記リソース数及び前記遅延スプレッドが同一である条件下では、前記ＭＣＳに示される変調レベルが高いほど、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項１記載の送信装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記受信装置が備えるアンテナ数が少ない場合に用いられる第１のパンクチャリング決定ルールと、前記受信装置が備えるアンテナ数が多い場合に用いられる第２のパンクチャリング決定ルールと、に基づいて前記周波数パンクチャリング率を決定し、
前記ＭＣＳ、前記リソース数及び前記遅延スプレッドが同一である条件下では、前記第１のパンクチャリング決定ルールの方が、前記第２のパンクチャリング率決定ルールよりも、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項３記載の送信装置。
【請求項１０】
前記送信装置は、前記符号化データを構成する周波数領域の複数のシンボルを分割して複数のクラスタを生成し、
前記決定手段は、前記クラスタの数が多い場合に用いられる第１のパンクチャリング決定ルールと、前記クラスタの数が少ない場合に用いられる第２のパンクチャリング決定ルールと、に基づいて前記周波数パンクチャリング率を決定し、
前記ＭＣＳ、前記リソース数及び前記遅延スプレッドが同一である条件下では、前記第１のパンクチャリング決定ルールの方が、前記第２のパンクチャリング率決定ルールよりも、前記周波数パンクチャリング率はより小さい、
請求項３記載の送信装置。
【請求項１１】
前記パンクチャリング決定ルールは、前記送信装置及び前記受信装置で共有される、
請求項１記載の送信装置。
【請求項１２】
符号化データの各ビットを時間領域のビット単位でパンクチャリングする時間パンクチャリング、及び、周波数領域の複数のシンボルに各ビットが重畳された前記符号化データをシンボル単位でパンクチャリングする周波数パンクチャリングを行う送信方法であって、
時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングにおいて前記符号化データがパンクチャされる成分に相当する総電力量における、時間パンクチャリングでパンクチャされるビットに相当する第１の電力量と周波数パンクチャリングでパンクチャされるシンボルに相当する第２の電力量との割合を、パンクチャリング決定ルールに基づいて決定し、
前記割合に基づいて、前記第１の電力量及び前記第２の電力量を設定し、
前記第１の電力量に従って、前記符号化データに対して時間パンクチャリングを行い、
前記第２の電力量に従って、時間パンクチャリング後の前記符号化データに対して周波数パンクチャリングを行い、
前記パンクチャリング決定ルールでは、前記割合は、前記符号化データに対するＭＣＳと、前記符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と前記送信装置との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される、
送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置及び送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ  ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）では、上りリンクのアクセス方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）が採用されている。ＳＣ−ＦＤＭＡの特徴は、シングルキャリア化による低いＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）の実現、サブキャリア周波数への柔軟なデータ割当、受信側での周波数領域の信号処理におけるマルチパスに対する強い耐性等が挙げられる。【０００３】
ＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、例えば、送信側では、時間領域のシンボルがＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）により周波数成分に変換され、各周波数成分がそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングされ、更に、マッピングされた周波数成分がＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）により時間領域の波形に戻され、時間領域の信号にＣＰ（Cyclic Prefix）が付加されることで、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号が形成される。一方、受信側では、送信側からの時間領域の信号がＤＦＴにより周波数成分に変換され、周波数成分に対して周波数等化処理が施され、周波数等化処理後の信号がＩＤＦＴにより時間領域の信号に戻される。このように、ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信側のＤＦＴ（以下、送信ＤＦＴと呼ぶ）と受信側のＩＤＦＴ（以下、受信ＩＤＦＴと呼ぶ）とが対応し、送信側のＩＤＦＴ（以下、送信ＩＤＦＴと呼ぶ）と受信側のＤＦＴ（以下、受信ＤＦＴと呼ぶ）とが対応する。【０００４】
また、ターボ符号化の新しい符号化率制御方法として、周波数領域でのパンクチャリング（周波数パンクチャリング。freqency puncturing。以下、ＦＰと呼ぶこともある）が注目されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。周波数パンクチャリングは、基本的にＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおいて適用されるパンクチャリング方法であり、送信ＤＦＴ後の周波数領域の信号に対してパンクチャリングを実施する。【０００５】
ここで、周波数パンクチャリング、及び、ターボ符号化の従来の符号化率制御方法である時間領域でのパンクチャリング（時間パンクチャリング。time puncturing。以下、ＴＰと呼ぶこともある）の動作について説明する（図１参照）。【０００６】
時間パンクチャリングは、ターボ符号化直後（つまり、送信ＤＦＴよりも前）の時間領域の符号化ビットに対して、ビット単位でパンクチャリングを実施する。例えば、図１では、１０ビットの符号化ビットのうち、最後尾の２ビットがパンクチャされる（間引かれる）。一方、周波数パンクチャリングは、周波数領域の複数のシンボルに各符号化ビットが重畳されたパンクチャリング対象データをシンボル単位でパンクチャリングする。例えば、図１では、８つのサブキャリアにマッピングされた８シンボルのうち、高周波数側の２シンボルがパンクチャされる（間引かれる）。つまり、時間パンクチャリングでは、時間領域での一部の符号化ビット（又はシンボル）そのものが完全にパンクチャされる。これに対して、周波数パンクチャリングでは、各符号化ビットの一部の成分がそれぞれ同程度パンクチャされる。つまり、周波数パンクチャリングでは、時間パンクチャリングのように一部の符号化ビットそのものが完全にパンクチャされるわけではない。【０００７】
よって、送信電力を同一とする条件（つまり、パンクチャされる成分に対応する電力を同一とする条件）の下では、周波数パンクチャリングは、時間パンクチャリングと比較して１回の送信あたりのパリティビット数を増やすことができる。このように、周波数パンクチャリングでは、時間パンクチャリングと比較して、送信されるパリティビットの増加により、誤り訂正符号化利得を改善させることができる。ただし、送信電力を同一とする条件の下では、時間パンクチャリングと周波数パンクチャリングとでパンクチャリングされる総送信電力は同一であるので、周波数パンクチャリング後の信号では、時間パンクチャリング後の信号と比較して、ビット当たりの送信電力は減少する。【０００８】
一方で、周波数パンクチャリングは、送信ＤＦＴと受信ＩＤＦＴとの間（つまり、送信ＤＦＴ後、かつ、受信ＩＤＦＴ前）で各符号化ビットの周波数成分の一部をパンクチャする。このため、送信ＤＦＴで用いるＤＦＴ行列と、受信ＩＤＦＴで用いるＩＤＦＴ行列との間のユニタリ性（直交性）が崩れてしまい、符号間干渉が発生してしまう。これに対して、時間パンクチャリングは、送信ＤＦＴの前に符号化ビットの一部をパンクチャする。このため、送信ＤＦＴで用いるＤＦＴ行列と受信ＩＤＦＴで用いるＩＤＦＴ行列との間のユニタリ性を維持することができる。【０００９】
このように、周波数パンクチャリング及び時間パンクチャリングにおいて、「パリティビットの増加による誤り訂正符号化利得の改善」と「送信側のＤＦＴ行列と受信側のＩＤＦＴ行列との間のユニタリ性の担保」との間にはトレードオフの関係が存在する。【００１０】
例えば、ＬＴＥでは、時間パンクチャリングにおいてパンクチャリングされるビット数（パンクチャリング数）Ｎは、次式（１）に従って算出される。
【数１】
2013031119.tif 000003
【００１１】
ここで、ＴＢＳはトランスポートブロックサイズ（Transport Block Size）を示し、ターボ符号化器への入力ビット数を表す。また、符号化率（オリジナル符号化率）Ｒｏはパンクチャリング前の符号化率を示す。例えば、ＬＴＥよりも更なる通信の高速化を実現する３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（以下、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄという）では、Ｒｏ＝１／３となる。割当ＲＢ数ＮＰＲＢは、送信データが割り当てられるＲＢ数を示す。【００１２】
例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、式（１）に示す符号化率Ｒｏ、サブフレーム内のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル数、及び、割当ＲＢ当りのサブキャリア数は、システムによって予め決定されている。一方、式（１）に示す、ＴＢＳ、変調レベル、及び、割当ＲＢ数ＮＰＲＢは、基地局でサブフレーム毎に決定され、下り制御チャネルを介して端末へ通知される。【００１３】
また、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、図２Ａ及び図２Ｂに示す２つのテーブルを用いて、ＴＢＳが決定される。図２Ａは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）インデックスとＴＢＳインデックスとの対応付けを示すテーブルであり、図２Ｂは、ＴＢＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢと、ＴＢＳとの対応付けを示すテーブルである。例えば、基地局と端末との間で、図２Ａ及び図２Ｂのテーブルが共有される。【００１４】
基地局は、まず、データ送信を要求する端末の受信ＳＩＮＲ又はデータ量等に応じて、ＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢを決定する。基地局は、決定したＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢを端末へ通知する。次いで、基地局及び端末は、図２Ａに示すテーブルを参照して、ＭＣＳインデックスから変調方式及びＴＢＳインデックスを決定する。次いで、基地局及び端末は、図２Ｂに示すテーブルを参照して、ＴＢＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢから、ＴＢＳを決定する。【００１５】
例えば、ＭＣＳインデックスが１１であり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが５０の場合について説明する。まず、図２Ａを参照して、ＭＣＳインデックス＝１１に対応する、変調方式：１６ＱＡＭ及びＴＢＳインデックス＝１０が決定される。次いで、図２Ｂを参照して、ＴＢＳインデックス＝１０及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０に対応するＴＢＳ＝８７６０が決定される。【００１６】
このように、基地局及び端末において、図２Ａ及び図２Ｂに示すテーブルを共有することで、基地局から端末へＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢをフィードバックしさえすれば、端末は自機向けのＴＢＳを特定することができる。以上により、端末は、式（１）においてパンクチャリング数Ｎを算出するために使用される全てのパラメータを特定することが可能となる。【００１７】
また、特許文献２には、スタティック（Additive White Gaussian Noise：ＡＷＧＮ）チャネルにおいて、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングを組み合わせることで、時間パンクチャリングのみを用いる場合よりも誤り率特性が優れていることが示されている。一方、特許文献２には、マルチパスフェージングチャネルにおいて、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングを組み合わせると、時間パンクチャリングのみを用いる場合よりも誤り率特性が劣化することも示されている。【００１８】
また、周波数リソース利用効率を向上させるための従来技術として、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを複数のクラスタ（cluster）に分割し、複数のクラスタを周波数リソースにマッピングするクラスタードＳＣ−ＦＤＭＡ（clustered SC-FDMA）が提案されている。各クラスタは、複数のリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）から構成される。クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡでは、基地局は、端末が送信に使用するクラスタサイズ（クラスタを構成するシンボル数）及びクラスタの割当位置を決定し、決定した情報を下り制御チャネルで端末に通知する。例えば、基地局は、周波数領域において、平均受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）の良いリソースをクラスタの割当位置に設定する。一方、端末は、下り制御チャネルを用いて通知されたクラスタサイズに相当するシンボル数を、ＤＦＴ（送信ＤＦＴ）への入力シンボル数に決定する。そして、端末は、ＤＦＴ後のシンボルで構成される各クラスタを、下り制御チャネルを用いて通知された割当位置にマッピングする。マッピングされた各クラスタはＩＤＦＴ後に送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】田原興一、樋口健一著、「周波数領域パンクチャリングを行うターボ符号の検討」、信学技報、ＲＣＳ２０１０−３３、２０１０年６月、ｐｐ.９１−９６（K.Tahara, K.Higuchi, "Frequency-Domain Punctured Turbo Codes," IEICE Technical Report, RCS2010-33, 2010-6, pp.91-96）
【非特許文献２】田原興一、樋口健一著、「周波数領域パンクチャリングを行うターボ符号におけるシステマチックビットとパリティビットを区別したパンクチャリングの検討」、信学技報、ＲＣＳ２０１０−２２９、２０１１年１月、ｐｐ.１７９−１８４（K.Tahara, K.Higuchi, "Systematic-Parity Bits Separated Puncturing Method for Frequency-Domain Punctured Turbo Codes," IEICE Technical Report, RCS2010-229, 2011-1, pp.179-184）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述したクラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに対して周波数パンクチャリングを適用して、チャネル利得が良好な周波数リソースにクラスタを割り当てることが考えられる。【００２１】
具体的には、クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに周波数パンクチャリングを適用した方式における端末の構成例を図３に示す。図３に示すように、周波数パンクチャリング（ＦＰ）は、送信するシンボル（又は間引くシンボル）を決定（選択）する機能と、シンボルを送信に使用される帯域（割当帯域）にマッピングする機能とを有する。この際、図３において、端末は、ＤＦＴ（送信ＤＦＴ）から出力されるシンボルから、式（１）で特定されるパンクチャリング数Ｎに相当するシンボル（図３では４シンボル）を間引く。また、端末は、基地局から通知された割当帯域（割当位置）に、パンクチャリング後のシンボルをマッピングする。【００２２】
このように、クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに対して周波数パンクチャリングを適用することで、チャネル品質（例えばＳＩＮＲ）が良好な帯域にクラスタがマッピングされる。このため、上述した、マルチパスフェージングチャネルで周波数パンクチャリングを適用することによる誤り率特性劣化の影響の緩和が期待できる。【００２３】
しかしながら、クラスタサイズは、各クラスタがマッピングされる各ＲＢのＳＩＮＲのみでなく、データ全体のサイズも考慮して決定される。このため、必ずしも良好なＳＩＮＲのクラスタに送信シンボルがマッピングされるとは限らない。よって、各クラスタ内でもＳＩＮＲ特性が劣悪な状況、すなわち、チャネル利得の落ち込みが発生する状況が生じてしまう。特にマルチパスフェージングチャネルにおいては、このような状況が発生しやくすく、クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに周波数パンクチャリングを適用すると各クラスタ内の誤り率特性が劣化してしまう。【００２４】
本発明の目的は、いかなる伝搬チャネルにおいても、良好な誤り率特性を得ることができるＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置及び送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明のＳＣ−ＦＤＭＡ送信装置は、符号化データの各ビットを時間領域のビット単位でパンクチャリングする時間パンクチャリング、及び、周波数領域の複数のシンボルに各ビットが重畳された前記符号化データをシンボル単位でパンクチャリングする周波数パンクチャリングを行う送信装置であって、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングにおいて前記符号化データがパンクチャされる成分に相当する総電力量における、時間パンクチャリングでパンクチャされるビットに相当する第１の電力量と周波数パンクチャリングでパンクチャされるシンボルに相当する第２の電力量との割合を、パンクチャリング決定ルールに基づいて決定する、決定手段と、前記割合に基づいて、前記第１の電力量及び前記第２の電力量を設定する設定手段と、前記第１の電力量に従って、前記符号化データに対して時間パンクチャリングを行う第１のパンクチャリング手段と、前記第２の電力量に従って、時間パンクチャリング後の前記符号化データに対して周波数パンクチャリングを行う第２のパンクチャリング手段と、を具備し、前記パンクチャリング決定ルールでは、前記割合は、前記符号化データに対するＭＣＳと、前記符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と前記送信装置との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。【００２６】
本発明の送信方法は、符号化データの各ビットを時間領域のビット単位でパンクチャリングする時間パンクチャリング、及び、周波数領域の複数のシンボルに各ビットが重畳された前記符号化データをシンボル単位でパンクチャリングする周波数パンクチャリングを行う送信方法であって、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングにおいて前記符号化データがパンクチャされる成分に相当する総電力量における、時間パンクチャリングでパンクチャされるビットに相当する第１の電力量と周波数パンクチャリングでパンクチャされるシンボルに相当する第２の電力量との割合を、パンクチャリング決定ルールに基づいて決定し、前記割合に基づいて、前記第１の電力量及び前記第２の電力量を設定し、前記第１の電力量に従って、前記符号化データに対して時間パンクチャリングを行い、前記第２の電力量に従って、時間パンクチャリング後の前記符号化データに対して周波数パンクチャリングを行い、前記パンクチャリング決定ルールでは、前記割合は、前記符号化データに対するＭＣＳと、前記符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と前記送信装置との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、いかなる伝搬チャネルにおいても、良好な誤り率特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングを示す図
【図２】ＭＣＳとＴＢＳと割当ＲＢ数との対応関係を示す図
【図３】周波数パンクチャリングが適用されたクラスタードＳＣ−ＦＤＭＡを示す図
【図４】本発明の各実施の形態に係る総パンクチャリング量、時間パンクチャリング量及び周波数パンクチャリング量の対応関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る送信装置の主要構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態１に係る周波数パンクチャリング率と誤り率との関係を示す図
【図９】伝搬チャネルでのチャネル利得の落ち込みを示す図
【図１０】ＩＳＩの発生要因の一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態１に係る周波数パンクチャリングの適用可否を示す図
【図１２】本発明の実施の形態１に係る周波数パンクチャリング率決定テーブルを示す図
【図１３】本発明の実施の形態１に係る時間パンクチャリング処理の一例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態１に係る周波数パンクチャリング処理の一例を示す図
【図１５】本発明の本実施の形態１に係る周波数パンクチャリングが適用されたクラスタードＳＣ−ＦＤＭＡを示す図
【図１６】本発明の実施の形態２に係る割当クラスタ数に応じたチャネル推定精度を示す図
【図１７】本発明の実施の形態２に係る周波数パンクチャリング率決定テーブルを示す図
【図１８】本発明の実施の形態３に係る受信装置の受信アンテナ数に応じたチャネル利得を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００３０】
以下の説明において、各実施の形態に係る送信装置（ＳＣ−ＦＤＭＡ装置）は例えば端末であり、各実施の形態に係る受信装置は例えば基地局である。
【００３１】
なお、以下の説明では、各実施の形態に係る送信装置は、符号化データの各ビットを時間領域のビット単位でパンクチャリングする時間パンクチャリング（ＴＰ）、及び、周波数領域の複数のシンボルに各ビットが重畳されたパンクチャリング対象データをシンボル単位でパンクチャリングする周波数パンクチャリング（ＦＰ）を行う。
【００３２】
また、以下の説明では、図４に示すように、時間パンクチャリングでパンクチャされるビットに相当する電力量を時間パンクチャリング量Ｎｔとし、周波数パンクチャリングでパンクチャされるシンボルに相当する電力量を周波数パンクチャリング量Ｎｆとする。また、式（２）に示すように、時間パンクチャリング量Ｎｔ及び周波数パンクチャリング量Ｎｆの合計（総電力量）を総パンクチャリング量ＮＰとする。また、式（３）に示すように、総パンクチャリング量ＮＰに占める、周波数パンクチャリング量Ｎｆの比率を、周波数パンクチャリング率Ｒｆとする。すなわち、以下では、総パンクチャリング量ＮＰにおける、時間パンクチャリング量Ｎｔと周波数パンクチャリング量Ｎｆとの割合を、周波数パンクチャリング率Ｒｆとして表す場合について説明する。
【数２】
2013031119.tif 000004
【数３】
2013031119.tif 000005
【００３３】
（実施の形態１）
図５は、本実施の形態に係る送信装置１００の主要構成部を示す。図５に示す送信装置１００は、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングを行い、決定部１５１は、時間パンクチャリング及び周波数パンクチャリングにおいて符号化データがパンクチャされる成分に相当する総パンクチャリング量における、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合をパンクチャリング決定ルールに基づいて決定し、設定部１５２は、上記割合に基づいて、時間パンクチャリング量及び周波数パンクチャリング量を設定し、時間パンクチャリング部１０２は、時間パンクチャリング量に従って符号化データに対して時間パンクチャリングを行い、周波数パンクチャリング部１０５は、周波数パンクチャリング量に従って時間パンクチャリング後の符号化データに対して周波数パンクチャリングを行う。ここで、上記パンクチャリング決定ルールでは、上記割合は、符号化データに対するＭＣＳと、符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
【００３４】
図６は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【００３５】
符号化部１０１は、情報データに対して符号化（例えば、ターボ符号化）を施し、符号化ビットを生成する。符号化ビットはシステマチックビット（情報データそのもの）及びパリティビット（冗長データ）から構成される。符号化部１０１は、生成した符号化ビットを時間パンクチャリング部１０２に出力する。
【００３６】
時間パンクチャリング部１０２は、ＣＢ（Circular Buffer）を備え、符号化部１０１から入力される符号化ビットを格納する。また、時間パンクチャリング部１０２には、後述する制御部１１１から時間パンクチャリング量Ｎｔが入力される。時間パンクチャリング部１０２は、時間パンクチャリング量Ｎｔに従って、符号化ビットに対して時間パンクチャリングを行う。換言すると、時間パンクチャリング部１０２は、ＣＢに格納された符号化ビットから、時間パンクチャリング量Ｎｔに相当するビット数を間引く。このように、時間パンクチャリング部１０２は、ＣＢに格納された符号化ビットから、送信単位のデータを抽出する。つまり、時間パンクチャリング（ビット単位のパンクチャリング）とは、ビット単位での抽出処理を行うことである。時間パンクチャリング部１０２は、抽出した符号化ビットを変調部１０３に出力する。
【００３７】
変調部１０３は、フィードバック情報復調部１１０から入力される変調レベルに従って、時間パンクチャリング部１０２から入力される符号化ビットをディジタル変調して、変調シンボルを生成する。変調部１０３は、生成した変調シンボルをＤＦＴ部１０４に出力する。
【００３８】
ＤＦＴ部１０４は、変調部１０３から入力される変調シンボルに対してＤＦＴ処理（送信ＤＦＴ）を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号（シンボル）に変換する。ＤＦＴ部１０４は、ＤＦＴ後の変調シンボルを周波数パンクチャリング部１０５に出力する。
【００３９】
周波数パンクチャリング部１０５には、制御部１１１から周波数パンクチャリング量Ｎｆが入力される。周波数パンクチャリング部１０５は、周波数パンクチャリング量Ｎｆに従って、ＤＦＴ部１０４から入力される周波数領域の変調シンボルに対して周波数パンクチャリングを行う。そして、周波数パンクチャリング部１０５は、周波数パンクチャリング後の変調シンボルをマッピング部１０６に出力する。
【００４０】
マッピング部１０６は、周波数パンクチャリング部１０５から入力される変調シンボルを、フィードバック情報復調部１１０から入力される割当帯域情報（割当クラスタ情報）に示される周波数リソースにマッピングする。すなわち、マッピング部１０６は、周波数パンクチャリング後のシンボルを分割して生成される複数のクラスタを、割当帯域情報に示される割当位置にそれぞれマッピングする。マッピング部１０６は、周波数リソースにマッピングされた変調シンボルをＩＤＦＴ部１０７に出力する。
【００４１】
ＩＤＦＴ部１０７は、マッピング部１０６から入力される変調シンボル（周波数領域）に対してＩＤＦＴ処理（送信ＩＤＦＴ）を施し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。このとき、ＩＤＦＴ部１０７は、周波数パンクチャリングされた周波数リソース（サブキャリア）にはゼロを挿入（ゼロパディング）してＩＤＦＴを実施する。ＩＤＦＴ部１０７は、ＩＤＦＴ後の信号（時間領域）をＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０８に出力する。
【００４２】
ＣＰ付加部１０８には、パイロット信号（参照信号。図示せず）と、ＩＤＦＴ部１０７からの変調シンボル（つまり、データ信号）とが入力される。ＣＰ付加部１０８は、パイロット信号と変調シンボルとの多重信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとして信号の先頭に付加して、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を生成する。生成されたＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、アンテナ１０９を介して送信される。
【００４３】
フィードバック情報復調部１１０は、後述する受信装置２００（図７）から送信されたフィードバック情報をアンテナ１０９を介して受信し、受信したフィードバック情報を復調する。
【００４４】
フィードバック情報には、再送の有無を示す情報、ＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ、送信データの割当位置を示す割当帯域情報、及び、周波数パンクチャリング率に関する情報であるＦＰインデックス等が含まれる。このＦＰインデックスは、送信装置１００と受信装置２００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドに基づいて生成されるフィードバック情報である。フィードバック情報復調部１１０は、例えば図２Ａに示すテーブルを参照してＭＣＳインデックスから特定される変調レベル（変調方式）を変調部１０３に出力する。また、フィードバック情報復調部１１０は、割当帯域情報をマッピング部１０６に出力する。また、フィードバック情報復調部１１０は、ＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ、及び、ＦＰインデックスを制御部１１１に出力する。
【００４５】
制御部１１１は、決定部１５１及び設定部１５２を含む構成を採る。
【００４６】
決定部１５１は、フィードバック情報復調部１１０から入力される情報を用いて、総パンクチャリング量ＮＰにおける、時間パンクチャリング量Ｎｔと周波数パンクチャリング量Ｎｆとの割合を、パンクチャリング決定ルールに基づいて決定する。ここでは、例えば、決定部１５１は、ＭＣＳ（符号化率及び変調方式）、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ、及び、ＦＰインデックスを用いて、周波数パンクチャリング決定ルールを参照して、周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定する。すなわち、パンクチャリング決定ルールでは、周波数パンクチャリング率Ｒｆ（時間パンクチャリング量Ｎｔと周波数パンクチャリング量Ｎｆとの割合）は、符号化データに対するＭＣＳ（符号化率及び変調方式）と、符号化データに対して割り当てられたリソース数（割当ＲＢ数ＮＰＲＢ）と、受信装置２００と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。ただし、上記遅延スプレッドは、受信装置２００（例えば基地局）で算出されるものの、例えば下りリンク制御チャネルを用いてフィードバックされないことが想定される。そのため、送信装置１００（例えば端末）では遅延スプレッドそのものを把握できないことが想定される。これに対して、決定部１５１は、受信装置２００から例えば下りリンク制御チャネルを用いてフィードバックされる、ＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ、及びＦＰインデックス（受信装置２００と送信装置１００との間の遅延スプレッドに基づいて生成される情報）と、決定部１５１が保持する周波数パンクチャリング決定ルールとを用いて、周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定する。これにより、送信装置１００では、上記遅延スプレッドそのものがフィードバックされない場合でも、上記遅延スプレッドに基づく周波数パンクチャリング率Ｒｆの決定処理を行うことができる。決定部１５１は、決定した周波数パンクチャリング率Ｒｆ（ＮｔとＮｆとの割合）を設定部１５２に出力する。
【００４７】
設定部１５２は、決定部１５１で決定された周波数パンクチャリング率Ｒｆに基づいて、周波数パンクチャリング量Ｎｆ及び時間パンクチャリング量Ｎｔを決定する。例えば、設定部１５２は、式（４）に従って、まず、総パンクチャリング量ＮＰと周波数パンクチャリング率Ｒｆとから周波数パンクチャリング量Ｎｆを算出する。次いで、設定部１５２は、式（４）に従って、総パンクチャリング量ＮＰと周波数パンクチャリング量Ｎｆとから時間パンクチャリング量Ｎｔを算出する。設定部１５２は、時間パンクチャリング量Ｎｔを時間パンクチャリング部１０２に出力し、周波数パンクチャリング量Ｎｆを周波数パンクチャリング部１０５に出力する。
【数４】
2013031119.tif 000006
【００４８】
また、制御部１１１は、フィードバック情報に含まれる再送の有無を示す情報に従って、送信データの再送制御を行う。
【００４９】
図７は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【００５０】
図７に示す受信装置２００において、ＣＰ除去部２０２は、送信装置１００（図６）から送信されるＳＣ−ＦＤＭＡ信号（アナログ信号）をアンテナ２０１を介して受信し、受信したＳＣ−ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去する。
【００５１】
ＤＦＴ部２０３は、ＣＰ除去部２０２から入力される受信信号（時間領域）に対してＤＦＴ処理（受信ＤＦＴ）を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。そして、ＤＦＴ部２０３は、ＤＦＴ後の信号、すなわち、周波数領域の信号をチャネル推定部２０４及び周波数等化部２０５に出力する。
【００５２】
チャネル推定部２０４は、ＤＦＴ部２０３から入力される周波数領域の信号に含まれるパイロット信号を用いてチャネル推定を行う。なお、チャネル推定部２０４でのチャネル推定に用いられるパイロット信号には、例えば、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）及びＤＭＲＳ（DeModulation Reference Signal）の２種類がある。ＳＲＳは、送信装置１００の送信帯域全体に渡ってマッピングされ、例えば、受信装置２００（後述するフィードバック情報生成部２１０）での各送信装置１００へのリソース割当（クラスタ割当）に使用される。一方、ＤＭＲＳは、送信装置１００に割り当てられたリソース（クラスタ）内にマッピングされ、各送信装置１００からの送信信号の復調処理に使用される。すなわち、チャネル推定部２０４は、ＤＭＲＳを用いて求めたチャネル推定値を周波数等化部２０５へ出力し、ＳＲＳを用いて求めたチャネル推定値をフィードバック情報生成部２１０に出力する。また、チャネル推定部２０４は、ＳＲＳを用いて、送信帯域全体における各ＲＢの平均ＳＩＮＲを推定し、推定結果をフィードバック情報生成部２１０に出力してもよい。
【００５３】
周波数等化部２０５は、チャネル推定部２０４から入力されるチャネル推定値を用いて、ＤＦＴ部２０３から入力される周波数領域の信号に含まれるデータ信号に対して周波数等化を行う。例えば、周波数等化部２０５は、チャネル推定値を用いて、周波数等化処理に用いる周波数等化重みを生成し、周波数等化重みをデータ信号（シンボル）が配置されたサブキャリア毎に乗算することで、干渉（例えば、マルチパスフェージング）の影響を除去する。周波数等化部２０５は、周波数等化後のデータ信号をデマッピング部２０６に出力する。
【００５４】
デマッピング部２０６は、図示しない制御部から入力される割当帯域情報に基づいて、周波数等化部２０５から入力されるデータ信号（周波数領域の変調シンボル）から、対象装置（送信装置１００）が使用している周波数リソースに割り当てられているクラスタをデマッピング（抽出）する。デマッピング部２０６は、デマッピング後の信号をＩＤＦＴ部２０７に出力する。
【００５５】
ＩＤＦＴ部２０７は、デマッピング部２０６から入力されるデータ信号（周波数領域の変調シンボル）に対してＩＤＦＴ処理（受信ＩＤＦＴ）を施し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。そして、ＩＤＦＴ部２０７は、時間領域の信号を復調部２０８に出力する。
【００５６】
復調部２０８は、ＩＤＦＴ部２０７から入力される信号に対して復調処理（例えば、ＩＱ平面での軟判定処理）を施し、復調後の信号（例えば、軟判定ビット）を復号部２０９に出力する。
【００５７】
復号部２０９は、復調部２０８から入力される信号を復号（例えば、ターボ復号）し、復号後の信号を受信データ（情報データ）として出力する。また、復号部２０９は、復号結果（復号の成否）をフィードバック情報生成部２１０に出力する。
【００５８】
フィードバック情報生成部２１０は、チャネル推定部２０４から入力されるチャネル推定値に基づいて、送信装置１００が送信する送信データに対するＭＣＳ、及び、送信データの割当位置を決定する。また、フィードバック情報生成部２１０は、チャネル推定値に基づいて、送信装置１００と受信装置２００との間の伝搬路（チャネル）における遅延スプレッドを算出する。そして、フィードバック情報生成部２１０は、算出した遅延スプレッドに基づいて周波数パンクチャリング率に関する情報であるＦＰインデックスを生成する。ＦＰインデックスは、例えば、送信装置１００に設定されたＭＣＳ及び割当ＲＢ数Ｎ
ＰＲＢが同一である条件下における遅延スプレッドの大きさに応じて決定される情報であり、周波数パンクチャリング率Ｒｆの複数の候補の中のいずれか１つを示す情報である。
【００５９】
また、フィードバック情報生成部２１０は、復号部２０９から入力される復号結果に基づいて、再送の有無を示す情報（すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報）を生成する。そして、フィードバック情報生成部２１０は、再送の有無、ＭＣＳを示すＭＣＳインデックス、割当位置を示す割当帯域情報、及び、ＦＰインデックスを含むフィードバック情報を生成し、フィードバック情報をアンテナ２０１を介して送信装置１００へ送信する。
【００６０】
次に、送信装置１００（図６）の動作について説明する。
【００６１】
ここで、図８に、周波数パンクチャリング率Ｒｆと誤り率との関係を示す。図８において、Ｒｆ＝０は周波数パンクチャリングが行われないことを表し（つまり、時間パンクチャリング（ＴＰ）のみが行われる。）、Ｒｆ＝１は周波数パンクチャリングのみが行われることを表す。
【００６２】
総パンクチャリング量ＮＰが一定の場合、図８に示すＲｆ＝０から、Ｒｆが大きくなるほど、周波数パンクチャリングに起因する符号間干渉（ＩＳＩ）の増大よりも符号化利得が増大する。よって、図８に示すように、Ｒｆ＝０から或る値（最適点）までは誤り率が低下（改善）する。一方、図８に示すように、最適点よりもＲｆが更に大きくなると、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得の影響よりもＩＳＩの影響がより支配的となる。すなわち、符号化利得の増大による誤り率の改善度合よりも、ＩＳＩの増大による誤り率の劣化度合の方が大きくなる。よって、図８に示すように、最適点よりもＲｆが大きくなると、誤り率が急激に増加（劣化）する。
【００６３】
よって、周波数パンクチャリング率Ｒｆは、図８に示す最適点付近に制御されることが望ましい。
【００６４】
一方、上述したＩＳＩの発生要因としては周波数パンクチャリング以外にも存在する。なお、ＩＳＩは、主に、送信装置１００（例えば端末）のＤＦＴ（送信ＤＦＴ）と受信装置２００（例えば基地局）のＩＤＦＴ（受信ＩＤＦＴ）との間での処理、及び、チャネル利得の歪みによって生じる。
【００６５】
例えば、周波数パンクチャリング以外のＩＳＩの発生要因として、伝搬チャネルの落ち込み数が挙げられる。例えば、伝搬チャネルの落ち込み数は、チャネル利得が一定値未満となるサブキャリア数（以下、落ち込みサブキャリア数（Ｎｄ）と呼ぶ。）で表される。
【００６６】
例えば、図９Ａに示すように、周波数選択性が弱い（遅延スプレッドが小さい）フェージングチャネルでは、落ち込みサブキャリア数Ｎｄは少ない。よって、図９Ａに示すように、周波数選択性が弱いフェージングチャネルでは、各クラスタ（クラスタＡ及びクラスタＢ）内でチャネル利得が落ち込む確率は低い。
【００６７】
一方、図９Ｂに示すように、周波数選択性が強い（遅延スプレッドが大きい）フェージングチャネルでは、落ち込みサブキャリア数Ｎｄは多い。よって、図９Ｂに示すように、周波数選択性が強いフェージングチャネルでは、各クラスタ（クラスタＡ及びクラスタＢ）内でチャネル利得が落ち込む確率は高い。図９ＢではクラスタＢ内でチャネル利得の落ち込みが発生している。このように、周波数選択性が強い（遅延スプレッドが大きい）フェージングチャネル（マルチパスフェージングチャネル）では、クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに対して周波数パンクチャリングを適用することによる誤り特性劣化の影響がより大きくなる。
【００６８】
すなわち、図１０に示すように、周波数パンクチャリング（図１０Ａ参照）のみでなく、伝搬チャネルにおける落ち込みサブキャリアの増加（図１０Ｂ参照）が、ＩＳＩの発生要因となる（図１０Ｃ参照）。換言すると、図１０Ｃに示すように、周波数パンクチャリングすることと、チャネル利得がゼロ付近に落ち込むこととは等価である。
【００６９】
次に、落ち込みサブキャリア数Ｎｄの表現方法について述べる。
【００７０】
落ち込みサブキャリア数Ｎｄを表現する方法として、例えば、単位帯域幅当たりの周波数選択性の強さを表す遅延スプレッド（τｒｍｓ）、及び、符号化データ（複数のクラスタ）がマッピングされる帯域幅を表す割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（クラスタサイズ）を用いることが考えられる。
【００７１】
具体的には、遅延スプレッドτｒｍｓが大きいほど、周波数選択性が強くなるので（図９Ｂ参照）、クラスタ内でチャネル利得が落ち込む確率は高くなる。つまり、遅延スプレッドτｒｍｓが大きいほど、落ち込みサブキャリア数Ｎｄがより多くなる。よって、図１１に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが大きい場合には、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用せずに、時間パンクチャリングのみを適用することが好ましい。一方、図１１に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが小さい場合（図９Ａ参照）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用することが好ましい。
【００７２】
また、マルチパスフェージングチャネルでは、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多いほど（割当帯域幅が大きいほど）、クラスタ内でチャネル利得が落ち込む確率は高くなる。つまり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多いほど（割当帯域幅が大きいほど）、クラスタ内に含まれる落ち込みサブキャリア数Ｎｄがより多くなる。よって、図１１に示すように、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多い場合（割当帯域幅が大きい場合）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用せずに、時間パンクチャリングのみを適用することが好ましい。一方、図１１に示すように、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが少ない場合（割当帯域幅が小さい場合）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用することが好ましい。
【００７３】
そこで、本実施の形態では、送信装置１００は、ＩＳＩの発生要因の一方である伝搬チャネルの状況（例えば、遅延スプレッド又は割当ＲＢ数で表される落ち込みサブキャリア数の増減）に応じて、ＩＳＩの発生要因の他方である周波数パンクチャリングを制御する。すなわち、送信装置１００は、伝搬チャネルの状況に起因するＩＳＩが大きい場合、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩを低減するために、周波数パンクチャリング率を低くすればよい。また、送信装置１００は、伝搬チャネルの状況に起因するＩＳＩが小さい場合、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生よりも符号化利得の増大を優先させるために、周波数パンクチャリング率を高くすればよい。
【００７４】
また、符号化率が低いほど、送信データに占めるパリティビット数はより多くなる。すなわち、符号化率が低いほど、符号化処理により得られる符号化利得は大きい。よって、図１１に示すように、符号化率が低い場合、送信装置１００は、周波数パンクチャリングよりも、時間パンクチャリングの適用を優先することが好ましい。一方、図１１に示すように、符号化率が高い場合（符号化処理による符号化利得が小さい場合）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを優先的に適用することが好ましい。
【００７５】
よって、本実施の形態では、送信装置１００は、符号化率に応じて、周波数パンクチャリングを制御してもよい。すなわち、送信装置１００は、符号化率が低い場合、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得の増大よりもＩＳＩの発生を優先して抑えるために、周波数パンクチャリング率を低くすればよい。また、送信装置１００は、符号化率が高い場合、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得の増大を優先させるために、周波数パンクチャリング率を高くすればよい。
【００７６】
以下、本実施の形態に係る送信装置１００の送信処理、及び、受信装置２００のフィードバック情報の生成処理の動作について詳細に説明する。
【００７７】
まず、上述した周波数パンクチャリング決定ルールを示す周波数パンクチャリング決定テーブルの一例を図１２に示す。
【００７８】
図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルでは、ＭＣＳインデックス（０〜２６）、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（１〜１１０）及びＦＰインデックス（０，１）と、周波数パンクチャリング率Ｒｆとが対応付けられている。すなわち、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルでは、周波数パンクチャリング率Ｒｆは、ＭＣＳと、割当ＲＢ数ＮＰＲＢと、受信装置２００と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッド（ＦＰインデックス）とから特定される。より詳細には、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルでは、ＭＣＳと、割当ＲＢ数ＮＰＲＢと、上記遅延スプレッド（ＦＰインデックス）とから、周波数パンクチャリング率Ｒｆの複数の候補の中のいずれか１つが特定される。
【００７９】
なお、図１２において、ＭＣＳインデックス０〜１０に対応する変調方式はＱＰＳＫであり、ＭＣＳインデックス１１〜１９に対応する変調方式は１６ＱＡＭであり、ＭＣＳインデックス２０〜２６に対応する変調方式は６４ＱＡＭである。
【００８０】
また、図１２において、同一変調方式では、ＭＣＳインデックスが大きいほど符号化率がより高い。例えば、図１２に示すＱＰＳＫに対応するＭＣＳインデックス０〜１０のうち、ＭＣＳインデックス１０に対応する符号化率が最も高く、ＭＣＳインデックス０に対応する符号化率が最も低い。図１２に示す１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭにそれぞれ対応するＭＣＳインデックスについても同様である。
【００８１】
また、図１２では、ＦＰインデックス＝０，１と、周波数パンクチャリング率Ｒｆの２つの候補とがそれぞれ対応付けられている。例えば、図１２において、ＭＣＳインデックス＝１０、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１１０の場合、ＦＰインデックス＝０と周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補（０．５）とが対応付けられ、ＦＰインデックス＝１と周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補（０．７）とが対応付けられている。すなわち、ＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢが同一である条件下では、ＦＰインデックス＝０は低い周波数パンクチャリング率Ｒｆに対応し、ＦＰインデックス＝１は高い周波数パンクチャリング率Ｒｆに対応する。
【００８２】
送信装置１００及び受信装置２００は、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを共有する。
【００８３】
次に、受信装置２００におけるフィードバック情報の生成処理について説明する。
【００８４】
受信装置２００のフィードバック情報生成部２１０は、送信装置１００と受信装置２００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドτｒｍｓに基づいて、ＦＰインデックス（ｘｆｐ）を生成する。例えば、フィードバック情報生成部２１０は、式（５）に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが予め設定された閾値τｔｈよりも小さい場合、ＦＰインデックス＝１を生成する。一方、フィードバック情報生成部２１０は、式（５）に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが予め設定された閾値τｔｈ以上の場合、ＦＰインデックス＝０を生成する。
【数５】
2013031119.tif 000007
【００８５】
すなわち、フィードバック情報生成部２１０は、遅延スプレッドτｒｍｓが予め設定された閾値τｔｈよりも小さい場合（つまり、落ち込みサブキャリア数Ｎｄが少ないと想定される場合）、高い周波数パンクチャリング率Ｒｆを指示すべく、ＦＰインデックス＝１を生成する。一方、フィードバック情報生成部２１０は、遅延スプレッドτｒｍｓが予め設定された閾値τｔｈ以上の場合（つまり、落ち込みサブキャリア数Ｎｄが多いと想定される場合）、低い周波数パンクチャリング率Ｒｆを指示すべく、ＦＰインデックス＝０を生成する。
【００８６】
例えば、図１２において、ＭＣＳインデックス＝１０であり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０の場合について説明する。この場合、図１２に示すように、周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補（周波数パンクチャリング率の組み合わせＣＦＰ）は（０．６，０．８）となる。この場合、式（６）に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが閾値τｔｈよりも小さい場合、ＦＰインデックス＝１が生成され、周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補ＣＦＰ＝（０．６，０．８）のうち、高い周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．８が選択される。一方、式（６）に示すように、遅延スプレッドτｒｍｓが閾値τｔｈ以上の場合、ＦＰインデックス＝０が生成され、周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補ＣＦＰ＝（０．６，０．８）のうち、低い周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．６が選択される。
【数６】
2013031119.tif 000008
【００８７】
そして、受信装置２００（フィードバック情報生成部２１０）は、生成したＦＰインデックス（ｘｆｐ）を送信装置１００へフィードバックする。なお、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、上述したように、受信装置２００は、ＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢも送信装置１００へフィードバックする。すなわち、送信装置１００と受信装置２００とで図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを共有することで、例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、受信装置２００は、周波数パンクチャリング率Ｒｆの候補を示すＦＰインデックスのみを、フィードバック情報に新たに追加すればよい。
【００８８】
次に、送信装置１００における周波数パンクチャリング量及び時間パンクチャリング量の設定処理について説明する。
【００８９】
送信装置１００のフィードバック情報復調部１１０は、受信装置２００からフィードバックされるフィードバック情報（ＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックス（ｘｆｐ）を含む）を受信する。
【００９０】
次いで、制御部１１１において、決定部１５１は、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブル、及び、受信装置２００からフィードバックされるＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックス（ｘｆｐ）に基づいて、周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定する。
【００９１】
例えば、ＭＣＳインデックス＝１０、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０、ＦＰインデックスｘ
ｆｐ＝０の場合について説明する。この場合、決定部１５１は、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを参照して、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．６を決定する。
【００９２】
また、上述したように、決定部１５１は、受信装置２００からフィードバックされるＭＣＳインデックスに基づいて、図２Ａのテーブルを参照して、ＴＢＳインデックスを特定する。また、決定部１５１は、特定したＴＢＳインデックス、及び、受信装置２００からフィードバックされる割当ＲＢ数ＮＰＲＢに基づいて、図２Ｂのテーブルを参照して、ＴＢＳを特定する。これにより、決定部１５１は、例えば、式（１）に従って、総パンクチャリング量（ここではＮＰと表す）を算出する。
【００９３】
次いで、制御部１１１の設定部１５２は、決定部１５１で決定された総パンクチャリング量ＮＰ、及び、周波数パンクチャリング率Ｒｆに基づいて、式（４）に従って、周波数パンクチャリング量Ｎｆを設定する。また、設定部１５２は、総パンクチャリング量ＮＰ、及び、周波数パンクチャリング量Ｎｆに基づいて、式（４）に従って、時間パンクチャリング量Ｎｔを設定する。
【００９４】
そして、時間パンクチャリング部１０２は、図１３に示すように、設定部１５２で設定された時間パンクチャリング量Ｎｔ（図１３では２ビットに相当）に従って、符号化ビット（図１３では１０ビット）に対して時間パンクチャリングを行う。図１３では、時間パンクチャリング部１０２は、１０ビットの符号化ビットから２ビットを間引いて、８ビットの符号化データを抽出する。
【００９５】
また、周波数パンクチャリング部１０５は、図１４に示すように、設定部１５２で設定された周波数パンクチャリング量Ｎｆ（図１４では２シンボルに相当）に従って、変調シンボル（図１４では８シンボル）に対して周波数パンクチャリングを行う。図１４では、周波数パンクチャリング部１０５は、８シンボルの変調シンボルから２シンボルを間引いて、６シンボルの変調シンボルを得る。
【００９６】
次に、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブル（周波数パンクチャリング決定ルール）の特徴について説明する。以下、上記特徴として、「遅延スプレッド」、「割当帯域幅」、「符号化率」及び「変調レベル」について説明する。
【００９７】
＜遅延スプレッド＞
図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルにおいて、ＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢが同一である条件下では、遅延スプレッドが大きいほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【００９８】
具体的には、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルでは、ＭＣＳインデックス及び割当ＲＢ数ＮＰＲＢが同一である条件下では、ＦＰインデックス＝０（遅延スプレッドが大きい場合）に対応する周波数パンクチャリング率Ｒｆは、ＦＰインデックス＝１（遅延スプレッドが小さい場合）に対応する周波数パンクチャリング率Ｒｆ以下となる。
【００９９】
これにより、送信装置１００は、遅延スプレッドが大きい場合（例えば図９Ｂ参照）、周波数パンクチャリング率Ｒｆを小さくすることで、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生を低減する。すなわち、送信装置１００は、遅延スプレッドが大きい場合（チャネル利得の落ち込みに起因するＩＳＩの発生が多い場合）、図１０Ｃに示すＩＳＩの発生要因のうち、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩ発生を抑えることで、誤り率特性の劣化を抑える。
【０１００】
一方、送信装置１００は、遅延スプレッドが小さい場合（例えば図９Ａ参照）、周波数パンクチャリング率Ｒｆを大きくする。すなわち、送信装置１００は、遅延スプレッドが小さい場合にはチャネル利得の落ち込みに起因するＩＳＩの発生が少ないので、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生を抑えるよりも、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得を得ることを優先して、誤り率特性を改善させる。
【０１０１】
＜割当帯域幅（割当ＲＢ数ＮＰＲＢ）＞
図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルにおいて、ＭＣＳインデックス及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下では、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）が多いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【０１０２】
例えば、図１２において、ＭＣＳインデックス＝１０、ＦＰインデックス＝０の場合について説明する。この場合、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．７となり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．６となり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１１０では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．５となる。
【０１０３】
同様に、図１２において、ＭＣＳインデックス＝１０、ＦＰインデックス＝１の場合について説明する。この場合、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．９となり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．８となり、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１１０では周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．７となる。
【０１０４】
このように、ＭＣＳインデックス及びＦＰインデックスが同一の条件下では、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多くなるほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。図１２において、他のＭＣＳインデックス及びＦＰインデックスの組み合わせについても同様である。
【０１０５】
上述したように、マルチパスフェージングチャネルでは、送信データが割り当てられる帯域幅が広くなるほど（割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多いほど）、割当帯域内（クラスタ内）でチャネル利得が落ち込む確率は高くなる。すなわち、マルチパスフェージングチャネルでは、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多いほど、チャネル利得の落ち込みに起因するＩＳＩの発生が多くなる。このため、マルチパスフェージングチャネルにおいて、送信装置１００は、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多い場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを小さくすることで、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生を低減する。すなわち、送信装置１００は、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが多い場合には、図１０Ｃに示すＩＳＩの発生要因のうち、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩ発生を抑えることで、誤り率特性の劣化を抑える。
【０１０６】
一方、送信装置１００は、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが少ない場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを大きくする。すなわち、送信装置１００は、割当ＲＢ数ＮＰＲＢが少ない場合には、割当帯域内（クラスタ内）でチャネル利得の落ち込みに起因するＩＳＩの発生が少ないので、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生を抑えるよりも、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得を得ることを優先して、誤り率特性を改善させる。
【０１０７】
＜符号化率＞
図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルにおいて、ＭＣＳに示される変調レベル、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下では、ＭＣＳに示される符号化率が低いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【０１０８】
例えば、図１２において、ＭＣＳに示される変調方式がＱＰＳＫ、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１、及び、ＦＰインデックス＝０の場合について説明する。この場合、ＭＣＳインデックス＝０では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．２となり、ＭＣＳインデックス＝１では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．３となり、ＭＣＳインデックス＝１０では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．７となる。
【０１０９】
同様に、図１２において、ＭＣＳに示される変調方式がＱＰＳＫ、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０、及び、ＦＰインデックス＝０の場合について説明する。この場合、ＭＣＳインデックス＝０では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．１となり、ＭＣＳインデックス＝１では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．２となり、ＭＣＳインデックス＝１０では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．６となる。
【０１１０】
このように、ＭＣＳに示される変調方式、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックスが同一の条件下では、ＭＣＳに示される符号化率が低いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。図１２において、他の変調方式、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及ＦＰインデックスの組み合わせについても同様である。
【０１１１】
上述したように、符号化率が低いほど、符号化データに占めるパリティビットはより多くなり、符号化利得はより大きくなる。すなわち、符号化率が低い場合には十分な符号化利得が得られる。このため、送信装置１００は、符号化率が低い場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを小さくすることで、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得の向上よりも、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩ発生を抑えることを優先して、誤り率特性の劣化を抑える。
【０１１２】
一方、送信装置１００は、符号化率が高い場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを大きくする。すなわち、送信装置１００は、符号化率が高い場合には十分な符号化利得が得られないので、周波数パンクチャリングによる符号化利得を得ることで、誤り率特性を向上させる。
【０１１３】
なお、周波数パンクチャリング決定テーブルにおける、上述した符号化率の具体的な表現方法の一例として、式（７）に示す符号化率Ｒがある。式（７）に示すように、符号化率Ｒは、パンクチャリング前の符号化ビット（ＴＢＳ／Ｒ０：分母）に対するパンクチャリング後の符号化ビット（（ＴＢＳ／Ｒ０）−ＮＰ：分子）の割合を表す。つまり、符号化率Ｒが低いほど、符号化ビット内でパンクチャされたビットの割合はより大きくなる。すなわち、符号化率Ｒが低いほど、符号化ビットに含まれるパリティビット数は少なくなる可能性が高くなり、符号化利得は小さくなる。換言すると、符号化率Ｒが高いほど、符号化ビットに含まれるパリティビット数は多くなる可能性が高くなり、符号化利得は大きくなる。よって、符号化率Ｒが低い場合（符号化ビットに含まれるパリティビットが少ない場合）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用することが好ましい。一方、符号化率Ｒが高い場合（符号化ビットに含まれるパリティビットが多い場合）、送信装置１００は、周波数パンクチャリングを適用せずに、時間パンクチャリングのみを適用することが好ましい。すなわち、式（７）に示す符号化率Ｒを用いる場合、送信装置１００及び受信装置２００は、変調レベル、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下において、符号化率Ｒが高いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆがより小さくなる周波数パンクチャリング決定ルールを用いればよい。
【数７】
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【０１１４】
＜変調レベル＞
図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルにおいて、ＭＣＳに示される符号化率、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下では、ＭＣＳに示される変調レベル（変調方式）が高いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【０１１５】
例えば、図１２において、ＭＣＳに示される最も高い符号化率にそれぞれ対応するＭＣＳインデックス＝１０，１９，２６、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝１、及び、ＦＰインデックス＝０の場合について説明する。
【０１１６】
この場合、変調方式＝ＱＰＳＫ（ＭＣＳインデックス＝１０）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．７となり、変調方式＝１６ＱＡＭ（ＭＣＳインデックス＝１９）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．６となり、変調方式＝６４ＱＡＭ（ＭＣＳインデックス＝２６）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆ＝０．５となる。
【０１１７】
このように、ＭＣＳに示される符号化率、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックスが同一の条件下では、ＭＣＳに示される変調レベル（変調方式）が高いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。図１２において、他の符号化率、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックスの組み合わせについても同様である。
【０１１８】
変調レベルが高いほど、ビットがマッピングされる信号点（constellation point）間距離はより狭くなるので、干渉に対する耐性が弱くなり、誤り率特性が劣化する。このため、送信装置１００は、変調レベルが高い場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを小さくすることで、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩの発生を抑える。すなわち、送信装置１００は、変調レベルが高い場合には、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得の向上よりも、周波数パンクチャリングによるＩＳＩ発生を抑えることを優先して、誤り率特性の劣化を抑える。
【０１１９】
一方、送信装置１００は、変調レベルが低い場合、周波数パンクチャリング率Ｒｆを大きくする。すなわち、送信装置１００は、変調レベルが低い場合には、周波数パンクチャリングによる符号化利得を得ることで、誤り率特性を向上させる。
【０１２０】
以上、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルの特徴について説明した。
【０１２１】
このように、送信装置１００は、受信装置２００からのフィードバック情報に基づいて、時間パンクチャリング（ＴＰ）及び周波数パンクチャリング（ＦＰ）の双方のパンクチャリングの制御を行う（図１５参照）。具体的には、送信装置１００は、総パンクチャリング量における、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合（ここでは周波数パンクチャリング率）を、パンクチャリング決定ルール（ここでは周波数パンクチャリング決定テーブル）に基づいて決定する。また、パンクチャリング決定ルールでは、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合（周波数パンクチャリング率）は、符号化データに対するＭＣＳ（符号化率及び変調レベル）と、符号化データに対して割り当てられたリソース数と、受信装置２００と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
【０１２２】
図１２に示すパンクチャリング決定テーブルでは、例えば、遅延スプレッドで表される、伝搬チャネルでのチャネル利得の落ち込みに起因するＩＳＩの増減が考慮された周波数パンクチャリング率が設定されている。すなわち、本実施の形態では、クラスタードＳＣ−ＦＤＭＡに周波数パンクチャリングが適用される場合、送信装置１００は、マルチパスフェージングチャネルにおけるＩＳＩの発生要因（ここでは一定のチャネル利得の閾値を下回る伝搬チャネル）を考慮して、周波数パンクチャリング率を決定する。
【０１２３】
これにより、送信装置１００は、伝搬チャネルの変動状況（遅延スプレッドの大小）に応じた適切な周波数パンクチャリング率（すなわち、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合）を用いて、周波数パンクチャリングを行うことができる。すなわち、送信装置１００は、伝搬チャネルでのチャネル利得の落ち込みが多い場合、周波数パンクチャリング率を小さくして、符号化利得の向上よりも、ＩＳＩの発生を優先的に抑える。一方、送信装置１００は、伝搬チャネルでのチャネル利得の落ち込みが少ない場合、周波数パンクチャリング率を大きくして、ＩＳＩ発生の低減よりも、符号化利得を優先的に向上させる。
【０１２４】
よって、本実施の形態によれば、いかなる伝搬チャネルにおいても、良好な誤り率特性を得ることができる。
【０１２５】
また、本実施の形態では、周波数パンクチャリングが適用されたクラスタードＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、周波数パンクチャリングを決定するための受信装置２００からのフィードバック情報として、ＦＰインデックスを用いた。すなわち、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを用いる場合には、受信装置２００は、１ビット（０又は１）のＦＰインデックスのみを新たなフィードバック情報として送信装置１００へ通知すればよい。よって、本実施の形態によれば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄと比較して、周波数パンクチャリング率を決定するために追加するシグナリング量を最小限に抑えつつ、良好な誤り率特性を得ることができる。
【０１２６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、更に、送信装置に割り当てられるクラスタ数（割当クラスタ数。以下、ＮＣで表す）に応じて周波数パンクチャリング率が設定される場合について説明する。
【０１２７】
受信装置２００（図７）は、例えば、ＤＭＲＳを用いたチャネル推定値に基づいて、送信装置１００（図６）から送信されるクラスタの復調処理を行う。このＤＭＲＳは、クラスタが割り当てられる周波数帯域にマッピングされる。また、受信装置２００は、例えば、推定対象であるサブキャリア、及び、推定対象のサブキャリアの両側に隣接するサブキャリアの３サブキャリアを用いて、各周波数帯域（サブキャリア）のチャネル推定値（例えば、ＳＩＮＲ）を推定する。このため、クラスタの端のサブキャリアが推定対象である場合、受信装置２００は、推定対象のサブキャリアに隣接する一方のサブキャリア（ＤＭＲＳがマッピングされていないサブキャリア）を用いることができない。
【０１２８】
よって、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、各クラスタの中央付近の周波数ではチャネル推定精度は良好となるのに対して、各クラスタの両端付近の周波数ではチャネル推定精度が劣悪となる。
【０１２９】
図１６Ａと図１６Ｂとを比較すると、割当クラスタ数が少ない場合（図１６Ａ）と比較して、クラスタ数が多い場合（図１６Ｂ）の方が、クラスタの両端に該当するサブキャリア数が多くなるため、チャネル推定精度が劣悪となるサブキャリアがより多くなる。すなわち、割当クラスタ数が多くなるほど、ＩＳＩが増加してしまう。
【０１３０】
そこで、本実施の形態では、送信装置１００の割当クラスタ数ＮＣに応じて、周波数パンクチャリング率（すなわち、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との比率）を異ならせる。
【０１３１】
具体的には、送信装置１００及び受信装置２００は、送信装置１００の割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルール、及び、送信装置１００に割り当てられる割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールの２つのルールを共有する。
【０１３２】
すなわち、送信装置１００において、制御部１１１の決定部１５１（図６）は、割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールと、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられるパンクチャリング決定ルールと、に基づいて周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定する。
【０１３３】
ここで、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールを表す周波数パンクチャリング決定テーブルを図１７に示し、割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールを表す周波数パンクチャリング決定テーブルを図１２に示す。
【０１３４】
図１７及び図１２に示す２つの周波数パンクチャリング決定テーブルでは、実施の形態１と同様、周波数パンクチャリング率Ｒｆは、ＭＣＳと、割当ＲＢ数ＮＰＲＢと、受信装置２００と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
【０１３５】
ただし、図１７と図１２とを比較すると、ＭＣＳ、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下では、割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２）の方が、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１７）よりも、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【０１３６】
例えば、ＭＣＳインデックス＝１０、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０、ＦＰインデックス＝０の場合について説明する。この場合、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１７）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆは０．７となる。一方、割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆは０．６となる。
【０１３７】
同様に、ＭＣＳインデックス＝１０、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ＝５０、ＦＰインデックス＝１の場合について説明する。この場合、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１７）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆは０．９となる。一方、割当クラスタ数ＮＣが多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２）では、周波数パンクチャリング率Ｒｆは０．８となる。
【０１３８】
このように、ＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックスが同一の条件下では、割当クラスタ数ＮＣが多いほど、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。図１２及び図１７において、他のＭＣＳインデックス、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ及びＦＰインデックスの組み合わせについても同様である。
【０１３９】
送信装置１００は、例えば、割当クラスタ数ＮＣに応じて、周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２及び図１７）を切り替えればよい。例えば、送信装置１００は、割当クラスタ数ＮＣと予め設定された閾値とを比較する。そして、送信装置１００は、割当クラスタ数ＮＣが閾値以上の場合、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを使用し、割当クラスタ数ＮＣが閾値未満の場合、図１７に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを使用する。
【０１４０】
これにより、送信装置１００は、割当クラスタ数ＮＣによるＩＳＩの発生度合（図１６Ａ及び図１６Ｂ参照）に応じて適切な周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定することができる。
【０１４１】
すなわち、送信装置１００は、割当クラスタ数ＮＣが多い場合（図１６Ｂ）、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩ発生を抑え、誤り率特性の劣化を抑える。一方、送信装置１００は、割当クラスタ数ＮＣが少ない場合（図１６Ａ）、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得を得ることで、誤り率特性を向上させる。
【０１４２】
こうすることで、本実施の形態によれば、送信装置１００は、伝搬チャネルの変動状況（遅延スプレッドの大小）に加え、送信装置１００の割当クラスタ数にも応じた適切な周波数パンクチャリング率（すなわち、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合）を用いて、周波数パンクチャリングを行うことができる。よって、本実施の形態によれば、いかなる伝搬チャネル及び割当クラスタ数においても、良好な誤り率特性を得ることができる。
【０１４３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、更に、受信装置が用いる受信アンテナ数に応じて周波数パンクチャリング率が設定される場合について説明する。
【０１４４】
図１８Ａは、受信装置２００（図７）が１本の受信アンテナを用いて送信装置１００（図６）からの信号を受信する場合（つまり、シングルアンテナ受信）のチャネル利得を示す。一方、図１８Ｂは、受信装置２００が複数の受信アンテナ（受信アンテナ数≧２本）を用いて送信装置１００からの信号を受信する場合（つまり、マルチアンテナ受信。又はアンテナダイバーシチ受信）のアンテナ合成後のチャネル利得を示す。
【０１４５】
図１８Ａと図１８Ｂとを比較すると、図１８Ｂに示すように、マルチアンテナ受信によって得られるアンテナ合成後のチャネル利得は、図１８Ａに示すシングルアンテナ受信により得られるチャネル利得よりも、ＩＳＩの発生要因となる落ち込みサブキャリア数が少ない。すなわち、マルチアンテナ受信の方がシングルアンテナ受信よりもＩＳＩを低減できる。
【０１４６】
そこで、本実施の形態では、受信装置２００が用いる受信アンテナ数に応じて、周波数パンクチャリング率（すなわち、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との比率）を異ならせる。
【０１４７】
具体的には、送信装置１００及び受信装置２００は、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合（例えば２本以上）に用いられる周波数パンクチャリング決定ルール、及び、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合（例えば１本）に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールの２つのルールを共有する。
【０１４８】
すなわち、送信装置１００において、制御部１１１の決定部１５１（図６）は、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールと、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合に用いられるパンクチャリング決定ルールと、に基づいて周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定する。
【０１４９】
ここで、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールを表す周波数パンクチャリング決定テーブルを図１７に示し、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定ルールを表す周波数パンクチャリング決定テーブルを図１２に示す。
【０１５０】
図１７及び図１２に示す２つの周波数パンクチャリング決定テーブルでは、実施の形態１と同様、周波数パンクチャリング率Ｒｆは、ＭＣＳと、割当ＲＢ数ＮＰＲＢと、受信装置２００と送信装置１００との間の伝搬チャネルにおける遅延スプレッドとから特定される。
【０１５１】
ただし、図１７と図１２とを比較すると、実施の形態２と同様、ＭＣＳ、割当ＲＢ数ＮＰＲＢ（リソース数）及びＦＰインデックス（遅延スプレッド）が同一である条件下では、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２）の方が、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合に用いられる周波数パンクチャリング決定テーブル（図１７）よりも、周波数パンクチャリング率Ｒｆはより小さくなる。
【０１５２】
送信装置１００は、例えば、受信装置２００が用いる受信アンテナ数に応じて、周波数パンクチャリング決定テーブル（図１２及び図１７）を切り替えればよい。例えば、送信装置１００は、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合、図１２に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを使用し、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合、図１７に示す周波数パンクチャリング決定テーブルを使用する。
【０１５３】
これにより、送信装置１００は、受信装置２００の受信アンテナ数によるＩＳＩの発生度合（図１８Ａ及び図１８Ｂ参照）に応じて適切な周波数パンクチャリング率Ｒｆを決定することができる。
【０１５４】
すなわち、送信装置１００は、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が少ない場合（図１８Ａ）、周波数パンクチャリングに起因するＩＳＩ発生を抑え、誤り率特性の劣化を抑える。一方、送信装置１００は、受信装置２００が用いる受信アンテナ数が多い場合（図１８Ｂ）、周波数パンクチャリングに起因する符号化利得を得ることで、誤り率特性を向上させる。
【０１５５】
こうすることで、本実施の形態によれば、送信装置１００は、伝搬チャネルの変動状況（遅延スプレッドの大小）に加え、受信装置２００の受信アンテナ数にも応じた適切な周波数パンクチャリング率（すなわち、時間パンクチャリング量と周波数パンクチャリング量との割合）を用いて、周波数パンクチャリングを行うことができる。よって、本実施の形態によれば、いかなる伝搬チャネル及び受信アンテナ数においても、良好な誤り率特性を得ることができる。
【０１５６】
なお、本実施の形態において、受信装置２００の受信アンテナ数を固定して設定してもよく、状況に応じて受信装置２００の受信アンテナ数を動的に切り替えてもよい。受信装置２００の受信アンテナ数を固定して設定する場合、受信装置２００は、当該受信アンテナ数に対応する周波数パンクチャリング決定テーブルのみを保持すればよい。一方、受信装置２００の受信アンテナ数を動的に切り替える場合、受信装置２００は、受信アンテナ数に応じた複数の周波数パンクチャリング決定テーブルを保持し、実際に使用する受信アンテナ数に応じて、周波数パンクチャリング決定テーブルを切り替えればよい。
【０１５７】
なお、本実施の形態において、受信装置２００の受信アンテナ数に応じた周波数パンクチャリング率の決定方法について説明した。つまり、ダイバーシチとして受信アンテナダイバーシチについて説明した。しかし、送信装置１００の送信アンテナ数（送信アンテナダイバーシチ）に対して本実施の形態を適用してもよい。この場合、特に、固有モード伝送方式では、レイヤ毎にチャネル変動が異なるので、送信装置１００は、レイヤ毎に異なる周波数パンクチャリング率を設定することになる。
【０１５８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【０１５９】
なお、上記実施の形態において、遅延スプレッド（単位帯域幅あたりの周波数選択性の強さ）の代わりに、クラスタの割当帯域内における、チャネル利得が或る閾値以下となるサブキャリア本数を用いてもよい。又は、遅延スプレッドの代わりに、全帯域内における、チャネル利得が或る閾値以下となるサブキャリア本数を用いてもよい。
【０１６０】
また、上記実施の形態では、図１２又は図１７に示す周波数パンクチャリング決定テーブルにおいて、総パンクチャリング量に占める周波数パンクチャリング量の比率（周波数パンクチャリング率）が設定される場合について説明した。しかし、周波数パンクチャリング決定テーブルでは、周波数パンクチャリング率の代わりに、例えば、周波数パンクチャリングによって間引かれるシンボル数（又は電力量）が設定されてもよい。
【０１６１】
また、上記実施の形態では、図１２及び図１７に示すように、周波数パンクチャリング率の候補が２つ設定され、ＦＰインデックスとして、（０，１）の２種類（１ビット）を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、周波数パンクチャリング率の候補を４つ設定し、ＦＰインデックスとして、（０〜３）の４種類（２ビット）を用いてもよい。
【０１６２】
また、上記実施の形態では、送信ＤＦＴと受信ＩＤＦＴとの間で信号（送信信号又は受信信号）を歪ませる要因を表す指標として落ち込みサブキャリア数、遅延スプレッド、割当クラスタ数、受信アンテナ数を用いる場合について説明した。しかし、送信ＤＦＴと受信ＩＤＦＴとの間で信号を歪ませる要因を表すパラメータのすべてが上記指標の対象となる。
【０１６３】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
【０１６４】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１６５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１６６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１６７】
２０１１年８月３０日出願の特願２０１１−１８６９１１の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、移動通信システム等に有用である。
【符号の説明】
【０１６９】
１００  送信装置
１０１  符号化部
１０２  時間パンクチャリング部
１０３  変調部
１０４，２０３  ＤＦＴ部
１０５  周波数パンクチャリング部
１０６  マッピング部
１０７，２０７  ＩＤＦＴ部
１０８  ＣＰ付加部
１０９，２０１  アンテナ
１１０  フィードバック情報復調部
１１１  制御部
１５１  決定部
１５２  設定部
２００  受信装置
２０２  ＣＰ除去部
２０４  チャネル推定部
２０５  周波数等化部
２０６  デマッピング部
２０８  復調部
２０９  復号部
２１０  フィードバック情報生成部
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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