(57)【要約】  DFT-s-OFDMにおいて、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保する無線送信装置及び無線送信方法を開示する。ＳＤ数決定部（１５２）は、移動局のチャネル品質情報と、閾値設定部（１５１）によって設定された閾値とに基づいて、ＳＤ数を決定し、送信帯域幅決定部（１５３）は、送信データを送信するために必要となる送信帯域幅を決定し、割当開始位置決定部（１５４）は、送信データの割当開始位置を決定する。ＳＤ数が閾値以上の場合、分割帯域幅決定部（１５５）は、分割帯域幅を全て等しい値に決定し、また、周波数間隔決定部（１５６）は、周波数間隔を全て等しい値に決定する。
2009153998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング手段と、
生成された前記データ割当情報を送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記スケジューリング手段は、前記所定の閾値を３に設定する閾値設定手段を具備する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記スケジューリング手段は、前記通信相手の通信条件に応じて、前記閾値を制御する制御手段を具備する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記通信相手のパワーヘッドルームが大きいほど、前記閾値を大きくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記通信相手が送信パワーアンプの前でストリーム多重する場合、送信パワーアンプの前でストリーム多重しない場合に比べ、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記通信相手が送信データに多値変調を用いる場合、多値変調を用いない場合に比べ、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記通信相手が送信する送信データの送信帯域幅が大きいほど、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記スケジューリング手段は、前記送信データ全体の総電力の割合が所定値以上となる送信データについて周波数を割り当てる請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項９】
DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング工程と、
生成された前記データ割当情報を送信する送信工程と、
を具備する無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform spread Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を適用した無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）の拡張版であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、上り回線において、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを切り替える送信方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
マルチキャリア送信の利点は、シングルキャリア送信（連続した周波数帯域を使う送信）と比較して、周波数の割り当て自由度を向上できるため、周波数スケジューリングゲインが得られることである。一方、マルチキャリア送信の欠点は、シングルキャリア送信と比較して、送信信号のピークと平均電力の比を示すＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio）及びＣＭ（Cubic Metric）が増加することである。そのため、マルチキャリア送信を行う場合、送信信号を歪なく送信するために電力増幅器のバックオフをより大きくとる必要がある。よって、マルチキャリア送信は、実際に送信可能な最大電力が小さくなるため、カバレッジ性能が劣化する傾向がある。特に、マルチキャリア送信としてＣＭ（又はＰＡＰＲ）が大きいＯＦＤＭＡを用いると、カバレッジ性能が大きく劣化してしまう。【０００４】
そこで、移動局の通信環境に応じて、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを適応的に切り替えることにより、それぞれの利点を得ることが検討されている。このような送信方法として、非特許文献１に記載されているDFT-s-OFDM with SDC (Spectrum Division Control)がある。【０００５】
図１は、DFT-s-OFDM with SDC方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、この送信装置では、データ信号にＤＦＴ処理を行い、ＤＦＴ後のデータ信号を周波数領域にマッピングする。マッピングしたデータ信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理及びＣＰ（Cyclic Prefix）付加して送信する。図１に示すサブキャリアマッピング部がデータ信号の周波数領域へのマッピング方法を制御することにより、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを切り替えることができる。具体的には、周波数領域でのデータ分割数（以下、「ＳＤ：Spectrum Division数」という）が１ならば、シングルキャリア送信となり、ＳＤ数≧２ならばマルチキャリア送信となる。基地局は、移動局の通信環境に応じてＳＤ数を制御することにより、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを適応的に切り替えることができる。【０００６】
なお、DFT-s-OFDM with SDCの利点は、ＯＦＤＭＡと比較して、マルチキャリア送信時のＣＭ（又はＰＡＰＲ）を小さくできることである。これにより、マルチキャリア送信の適用範囲を広げることができ、カバレッジ性能を改善することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】NEC, R1-081752, "Proposals on PHY related aspects in LTE Advanced", 3GPP TSG RAN1#53, Kansas City, MO, USA, 5-9 May, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したDFT-s-OFDM with SDCは、ＳＤ数が増えるほどＣＭが増加するという問題がある。以下、この問題について簡単に説明する。【０００９】
図２に、ＱＰＳＫ使用時のＳＤ数とＣＭとの関係を示す。図２より、DFT-s-OFDM with SDC（実線）では、ＳＤ数が増大するほどＣＭ［ｄＢ］も増加することが分かる。一方、ＯＦＤＭＡ（点線）では、ＳＤ数にかわわらず、ＣＭが４ｄＢと大きい。ＳＤ数が５以上では、DFT-S-OFDMA with SDCとＯＦＤＭＡとのＣＭ差は１ｄＢ以内になってしまう。【００１０】
よって、ＣＭの増加を抑えようとすると、使用できるＳＤ数が制限されてしまい、周波数の割り当て自由度が低下してしまう。例えば、ＣＭを２．５ｄＢ以下に抑えようとすると、図２より、使用できるＳＤ数は３以下に制限されてしまう。また、周波数の割り当て自由度を得るために、ＳＤ数を大きくとるとＣＭが増加し、カバレッジ性能が劣化してしまう。【００１１】
本発明の目的は、DFT-s-OFDMにおいて、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保する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】
【００１２】
本発明の無線送信装置は、DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング手段と、生成された前記データ割当情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【００１３】
本発明の無線送信方法は、DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング工程と、生成された前記データ割当情報を送信する送信工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、DFT-s-OFDMにおいて、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】DFT-s-OFDM with SDC方式の送信装置の概略構成を示すブロック図
【図２】ＱＰＳＫ使用時のＳＤ数とＣＭの関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図４】データ割当情報の説明に供する図
【図５Ａ】均等配置の説明に供する図
【図５Ｂ】不均等配置の説明に供する図
【図６】ＳＤ数とＣＭの関係を示す図
【図７】図３に示したスケジューリング部の内部構成を示すブロック図
【図８】ＳＤ数が閾値以上の場合に周波数を割り当てる様子を示す図
【図９】本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るスケジューリング部の内部構成を示すブロック図
【図１１】移動局のＰＨＲと閾値との関係を示すテーブル
【図１２】送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無と閾値との関係を示すテーブル
【図１３】送信データの変調方式と閾値との関係を示すテーブル
【図１４】送信データの送信帯域幅と閾値との関係を示すテーブル
【図１５】送信データの一部が不均等配置の様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。以下、図３を用いて基地局１００の構成について説明する。
【００１８】
受信ＲＦ部１０２は、移動局から送信された信号をアンテナ１０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施してＣＰ除去部１０３に出力する。
【００１９】
ＣＰ除去部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力された信号のＣＰを除去し、ＣＰを除去した信号をＤＦＴ部１０４に出力する。
【００２０】
ＤＦＴ部１０４は、ＣＰ除去部１０３から出力された信号にＤＦＴ処理を施して、時間領域から周波数領域に変換した信号をサブキャリアデマッピング部１０５に出力する。
【００２１】
サブキャリアデマッピング部１０５は、ＤＦＴ部１０４から出力された周波数領域の信号のうち、後述するスケジューリング部１０８から出力されたデータ割当情報が示す周波数帯域に該当する受信データを抽出し、抽出した受信データをＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部１０６に出力する。
【００２２】
ＩＤＦＴ部１０６は、サブキャリアデマッピング部１０５から出力された受信データにＩＤＦＴ処理を施し、時間領域の信号に変換してデータ復号部１０７に出力する。
【００２３】
データ復号部１０７は、ＩＤＦＴ部１０６から出力されたデータを復号し、復号したデータを受信データとして出力する。
【００２４】
スケジューリング部１０８は、移動局によって測定された下り回線の品質を示すチャネル品質情報と移動局が送信したいデータサイズとに基づいて、スケジューリングを行って、データ割当情報を生成する。データ割当情報とは、図４を用いて説明すると、ＳＤ数（＝ｎ）、割当開始位置（＝ｓ）、分割帯域幅（＝ａ［１］〜ａ［ｎ］）及び周波数間隔（＝ｂ［１］〜ｂ［ｎ−１］）を指す。なお、分割帯域幅は、例えば、連続するリソースブロック数（１も含む）を意味し、周波数間隔は、例えば、断続するリソースブロック間の間隔を意味する。生成されたデータ割当情報はサブキャリアデマッピング部１０５及び変調部１０９に出力される。なお、スケジューリング部１０８の詳細については後述する。
【００２５】
変調部１０９は、スケジューリング部１０８から出力されたデータ割当情報を変調し、変調信号を送信ＲＦ部１１０に出力する。
【００２６】
送信ＲＦ部１１０は、変調部１０９から出力された変調信号にＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を施してアンテナ１０１から移動局へ送信する。
【００２７】
ここで、図５Ａに示すように、リソースブロックの帯域幅（＝ａ）が等しく、かつ、リソースブロック間の周波数間隔（＝ｂ）が等しい状態を均等配置という。また、均等配置ではない配置を不均等配置という。不均等配置とは、図５Ｂに示すように、割り当てたリソース帯域幅（＝ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）が異なる場合、または、リソース間の周波数間隔（＝ｂ１，ｂ２，ｂ３）が異なる場合のいずれかでも含む状態を意味する。
【００２８】
図６に、計算機シミュレーションによって取得したＳＤ数とＣＭとの関係を示す。実線は不均等配置を示し、点線は均等配置を示す。図６より、不均等配置の場合には、ＳＤ数が増えるごとにＣＭも増加するが、均等配置の場合には、ＳＤ数が増えてもＣＭの増加が抑えられることが分かる。特に、ＳＤ数が３以上では、ＣＭは約２．２ｄＢでほぼ一定となり、ＣＭがほとんど増加しないことが分かる。
【００２９】
次に、スケジューリング部１０８の詳細について説明する。図７は、図３に示したスケジューリング部１０８の内部構成を示すブロック図である。この図において、閾値設定部１５１は、ＳＤ数の閾値をＳＤ数決定部１５２、分割帯域幅決定部１５５及び周波数間隔決定部１５６に設定する。閾値は、例えば、システムによって予め決定され、閾値設定部１５１は決定された閾値を保持するようにしておく。具体的には、図６に示したＳＤ数とＣＭとの関係より、均等配置を適用する場合には、ＳＤ数が３以上ではＣＭは増加しないことから、閾値を３に設定することにより、全てのＳＤ数における最大ＣＭ値を最小化することができる。また、閾値をセル毎に決定してもよい。すなわち、セル内で許容できる最大のＣＭに基づいて決める。例えば、カバレッジ性能の観点から、送信データのＣＭが２．８ｄＢまで許容できる場合には、図６に示す関係より、閾値は３に設定すればよい。なお、このようにセル毎に閾値を決める場合は、基地局がセル内の移動局に閾値を報知する必要がある。
【００３０】
ＳＤ数決定部１５２は、移動局のチャネル品質情報と、閾値設定部１５１によって設定された閾値とに基づいて、ＳＤ数を決定する。ＳＤ数決定部１５２は、例えば、移動局のチャネル品質の時間変動量に応じてＳＤ数を決定する。具体的には、高速で移動する移動局のように、チャネル品質の時間変動が速い場合には、周波数スケジューリングによる利得が期待できないため、閾値以上のＳＤ数を決定し、周波数ダイバーシチによる利得を優先させる。閾値以上のＳＤ数では、均等配置を行うことにより、ＳＤ数を増やしてもＣＭの増加を抑えられるので、システムの最小割当単位で割り切れる最も大きなＳＤ数を設定すると、周波数ダイバーシチの効果を最大化できる。
【００３１】
一方、低速で移動する移動局のように、チャネル品質の時間変動が遅い場合には、周波数スケジューリングによる利得が期待できるため、閾値未満のＳＤ数を設定し、周波数スケジューリングによる利得を優先させる。移動局のチャネル品質に基づいて、周波数スケジューリングの利得が最も得られるＳＤ数を設定する。
【００３２】
送信帯域幅決定部１５３は、移動局のチャネル品質情報と移動局が送信したいデータサイズ情報とに基づいて、送信データを送信するために必要となる送信帯域幅（分割前）を決定し、決定した送信帯域幅を分割帯域幅決定部１５５に出力する。
【００３３】
割当開始位置決定部１５４は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、移動局に割り当てる周波数の開始位置である割当開始位置（＝ｓ）を決定し、決定した割当開始位置をデータ割当情報として出力する。
【００３４】
分割帯域幅決定部１５５は、ＳＤ数決定部１５２から出力されたＳＤ数（＝ｎ）、移動局のチャネル品質情報、閾値設定部１５１によって設定された閾値、送信帯域幅決定部１５３から出力された送信帯域幅（＝ＢＷ）に基づいて、分割帯域幅（リソースブロック数）（＝ａ［１］〜ａ［ｎ］）を決定する。
【００３５】
具体的には、ＳＤ数が閾値以上の場合、分割帯域幅決定部１５５は、分割帯域幅を全て等しい値とする。例えば、式（１）に示すように、分割帯域幅を決定する。
ａ［ｉ］＝ＢＷ／ＳＤ，ｉ＝１，２，…，ｎ（ｎ≧閾値）…（１）
【００３６】
一方、ＳＤ数が閾値未満の場合、分割帯域幅決定部１５５は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、周波数スケジューリングによる利得が最大化できるような分割帯域幅を決定する。つまり、必ずしも等しくはない分割帯域幅を決定する。
【００３７】
周波数間隔決定部１５６は、ＳＤ数決定部１５２から出力されたＳＤ数（＝ｎ）、移動局のチャネル品質情報、閾値設定部１５１によって設定された閾値に基づいて、周波数間隔（＝ｂ［１］〜ｂ［ｎ−１］）を決定する。
【００３８】
具体的には、ＳＤ数が閾値以上の場合、周波数間隔決定部１５６は、周波数間隔を全て等しい値とする。周波数間隔はできるだけ大きい値を設定することにより、周波数ダイバーシチの効果を最大化できる。例えば、システムの全帯域幅をＳｙｓＢＷと表すと、式（２）に示すように、周波数間隔を決定する。
ｂ［ｉ］＝（ＳｙｓＢＷ−ＢＷ）／ｎ，ｉ＝１，２，…，ｎ−１（ｎ≧閾値）…（２）
【００３９】
一方、ＳＤ数が閾値未満の場合、周波数間隔決定部１５６は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、周波数スケジューリングによる利得が最大化できる周波数間隔を決定する。つまり、必ずしも等しくはない周波数間隔を決定する。
【００４０】
スケジューリング部１０８は、上述したように決定したＳＤ数、周波数間隔、分割帯域幅、割当開始位置をデータ割当情報として出力する。参考までに、ＳＤ数が閾値以上の場合に周波数を割り当てる様子を図８に示す。
【００４１】
なお、ＳＤ数が閾値以上の場合と閾値未満の場合とで、データ割当情報を基地局から移動局に通知するのに必要なシグナリング量が変わってくる。ＳＤ数が閾値未満の場合には、ＳＤ数分の分割帯域幅とＳＤ数−１分の周波数間隔をシグナリングする必要がある。一方、ＳＤ数が閾値以上の場合には、分割帯域幅と周波数間隔はそれぞれ１つの値のみをシグナリングすればよい。よって、ＳＤ数が閾値以上か閾値未満かに応じて、データ割当情報のシグナリングフォーマットを変更することにより、基地局から移動局へのシグナリング量を低減することができる。
【００４２】
図９は、本発明の実施の形態１に係る移動局２００の構成を示すブロック図である。以下、図９を用いて移動局２００の構成について説明する。
【００４３】
データ生成部２０１は、移動局２００が送信するデータを生成し、生成したデータをＤＦＴ部２０２に出力する。
【００４４】
ＤＦＴ部２０２は、データ生成部２０１から出力されたデータにＤＦＴ処理を施してサブキャリアマッピング部２０３に出力する。
【００４５】
サブキャリアマッピング部２０３は、後述するスケジューリング情報検出部２１０から出力されたデータ割当情報に基づいて、ＤＦＴ部２０２から出力されたデータを周波数帯域にマッピングしてＩＤＦＴ部２０４に出力する。
【００４６】
ＩＤＦＴ部２０４は、サブキャリアマッピング部２０３から出力された周波数領域の信号にＩＤＦＴ処理を施し、時間領域の信号に変換してＣＰ付加部２０５に出力する。
【００４７】
ＣＰ付加部２０５は、ＩＤＦＴ部２０４から出力された信号のフレーム後端の一部をＣＰとしてコピーし、ＣＰを信号のフレーム先頭に付加する。ＣＰが付加された信号は送信ＲＦ部２０６に出力される。
【００４８】
送信ＲＦ部２０６は、ＣＰ付加部２０５から出力された信号にＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を施してアンテナ２０７から基地局１００へ送信する。
【００４９】
受信ＲＦ部２０８は、基地局１００から送信された信号をアンテナ２０７を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施して復調部２０９に出力する。
【００５０】
復調部２０９は、受信ＲＦ部２０８から出力された信号に等化処理及び復調処理を行い、復調結果をスケジューリング情報検出部２１０に出力する。
【００５１】
スケジューリング情報検出部２１０は、復調部２０９から出力された信号のうち、基地局によって指示されたスケジューリング情報を検出し、検出したスケジューリング情報に含まれるデータ割当情報をサブキャリアマッピング部２０３に出力する。なお、上述したように、ＳＤ数が閾値以上か閾値未満かに応じて、データ割当情報のシグナリングフォーマットが変わる場合には、スケジューリング情報検出部２１０がＳＤ数と閾値とに基づいて、シグナリングフォーマットを判断して、データ割当情報を得る必要がある。
【００５２】
このように実施の形態１によれば、ＳＤ数が閾値以上の場合、送信データを周波数領域に均等配置することにより、ＣＭの増加を抑制することができると共に、周波数ダイバーシチ効果を向上させることができ、ＳＤ数が閾値未満の場合、送信データを周波数領域に不均等配置することにより、周波数の割り当て自由度を確保することができると共に、周波数スケジューリング効果を向上させることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る基地局の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図３に示した構成と同様であるので、図３を援用して、異なる機能について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２に係るスケジューリング部１６０の内部構成を示すブロック図である。図１０が図７と異なる点は、通信条件設定部１６１を追加した点と、閾値設定部１５１を閾値制御部１６２に変更した点である。
【００５４】
通信条件設定部１６１は、移動局の送信電力の余力（増加可能な電力）を示すパワーヘッドルーム（以下、「ＰＨＲ：Power headroom」という）、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無、送信データの変調方式、送信データの送信帯域幅など移動局の通信条件を取得して閾値制御部１６２に出力する。
【００５５】
閾値制御部１６２は、通信条件設定部１６１から出力された移動局の通信条件に基づいて閾値を制御する。以下、移動局の通信条件毎に閾値を制御する方法について説明する。
【００５６】
まず、移動局のＰＨＲに基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１１に示すテーブルを備えているものとする。図１１において、最大ＳＤ数とは、システムで設定可能なＳＤ数の最大値を意味する。すなわち、閾値を最大ＳＤ数に設定した場合、全てのＳＤ数において、周波数領域に送信データを自由に割り当てることを意味する。
【００５７】
移動局のＰＨＲが高いほど（送信電力の余力がある場合）、閾値制御部１６２は、図１１に示したテーブルに従って、閾値を上げて、周波数領域に自由に送信データを割り当てるＳＤ数の範囲を広げる。ＰＨＲが高い移動局は、送信データのＣＭが大きくても、送信電力レベルの低下は生じないため、割り当ての自由度を上げ、スループット性能を向上させる。
【００５８】
逆に、移動局のＰＨＲが低いほど（送信電力の余力がない場合）、閾値制御部１６２は、図１１に示したテーブルに従って、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。ＰＨＲが低い移動局は、送信データのＣＭの増加の影響を受け、送信電力レベルが低下してしまうので、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００５９】
次に、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無に応じて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１２に示すテーブルを備えているものとする。送信パワーアンプ前でのストリーム多重ありの場合、閾値制御部１６２は、ストリーム多重なしに比べて、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。DFT-s-OFDM構成では、送信パワーアンプ前でストリーム多重するとＣＭが増加してしまうため、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００６０】
次に、送信データの変調方式に基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１３に示すテーブルを備えているものとする。変調方式が１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのような多値変調の場合、閾値制御部１６２は、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫに比べて、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。多値変調を行う場合、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫに比べて、ＣＭが増加してしまうため、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００６１】
次に、送信データの送信帯域幅に基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１４に示すテーブルを備えているものとする。送信帯域幅が大きいほど、閾値制御部１６２は、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。送信帯域幅が大きい場合、データの割当方法を均等配置に制限しても、周波数ダイバーゲインは十分得られるので、受信性能劣化量は小さい。よって、受信性能を維持しつつ、ＣＭの増加を抑える。
【００６２】
このように実施の形態２によれば、移動局のＰＨＲ、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無、送信データの変調方式、送信データの送信帯域幅など移動局の通信条件に基づいて閾値を制御することにより、移動局の通信条件に応じて周波数を割り当てることができるので、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る基地局の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図３及び図７と同様であるので、図３及び図７を援用して、異なる機能について説明する。
【００６４】
図７において、周波数間隔決定部１５６は、ＳＤ数が閾値以上の場合、送信データ全体の総電力のＹ％（例えば、Ｙ＝８５％など予め許容できるＣＭ値をもとに設定する）までの送信データは、等しい周波数間隔を設定（均等配置）する。残り（１００−Ｙ％）の送信データは、異なる周波数間隔を設定する。異なる周波数間隔としては、マイナスやゼロを設定してもよい。
【００６５】
図１５に示すように、送信データの一部が不均等配置であっても、ＣＭの増加量は小さい。本発明者が行った計算機シミュレーションによれば、ＳＤ数が８の場合、均等配置する場合にはＣＭが２．２ｄＢ、図１５に示すように１つの分割帯域のみ周波数間隔を変えた場合にはＣＭが２．７ｄＢ、全ての周波数間隔を変えたときはＣＭが３．４ｄＢとなる。つまり、送信データの一部が不均等配置であっても、ＣＭの増加量を抑えることができる。
【００６６】
これにより、例えば、他の移動局が周波数領域を固定的に占有している場合など、全て等しい周波数間隔で送信データを割り当てるのが困難なときに、他の移動局を避けるために、一部が異なる周波数間隔を設定する。これにより、周波数領域への割り当て自由度を向上させることができる。
【００６７】
このように実施の形態３によれば、ＳＤ数が閾値以上の場合、一定の条件のもと、送信データの一部を不均等配置することにより、周波数の割り当て自由度が向上し、スループットを改善することができる。
【００６８】
上記各実施の形態では、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、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００６９】
また、上記各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、一部又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。
【００７０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又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。
【００７１】
さらには、半導体技術の進歩又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。
【００７２】
なお、上記各実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。
【００７３】
アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
【００７４】
例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。
【００７５】
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【００７６】
２００８年６月２０日出願の特願２００８−１６２０９１の日本出願に含まれる明細書、図面及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】
【００７７】
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、例えば、移動通信システムの基地局装置等に適用できる。
【図１】
2009153998.tif 000003
【図２】
2009153998.tif 000004
【図３】
2009153998.tif 000005
【図４】
2009153998.tif 000006
【図５Ａ】
2009153998.tif 000007
【図５Ｂ】
2009153998.tif 000008
【図６】
2009153998.tif 000009
【図７】
2009153998.tif 000010
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月25日(2010.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform spread Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を適用した無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）の拡張版であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、上り回線において、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを切り替える送信方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
マルチキャリア送信の利点は、シングルキャリア送信（連続した周波数帯域を使う送信）と比較して、周波数の割り当て自由度を向上できるため、周波数スケジューリングゲインが得られることである。一方、マルチキャリア送信の欠点は、シングルキャリア送信と比較して、送信信号のピークと平均電力の比を示すＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio）及びＣＭ（Cubic Metric）が増加することである。そのため、マルチキャリア送信を行う場合、送信信号を歪なく送信するために電力増幅器のバックオフをより大きくとる必要がある。よって、マルチキャリア送信は、実際に送信可能な最大電力が小さくなるため、カバレッジ性能が劣化する傾向がある。特に、マルチキャリア送信としてＣＭ（又はＰＡＰＲ）が大きいＯＦＤＭＡを用いると、カバレッジ性能が大きく劣化してしまう。
【０００４】
そこで、移動局の通信環境に応じて、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを適応的に切り替えることにより、それぞれの利点を得ることが検討されている。このような送信方法として、非特許文献１に記載されているDFT-s-OFDM with SDC (Spectrum Division Control)がある。
【０００５】
図１は、DFT-s-OFDM with SDC方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、この送信装置では、データ信号にＤＦＴ処理を行い、ＤＦＴ後のデータ信号を周波数領域にマッピングする。マッピングしたデータ信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理及びＣＰ（Cyclic Prefix）付加して送信する。図１に示すサブキャリアマッピング部がデータ信号の周波数領域へのマッピング方法を制御することにより、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを切り替えることができる。具体的には、周波数領域でのデータ分割数（以下、「ＳＤ：Spectrum Division数」という）が１ならば、シングルキャリア送信となり、ＳＤ数≧２ならばマルチキャリア送信となる。基地局は、移動局の通信環境に応じてＳＤ数を制御することにより、シングルキャリア送信とマルチキャリア送信とを適応的に切り替えることができる。
【０００６】
なお、DFT-s-OFDM with SDCの利点は、ＯＦＤＭＡと比較して、マルチキャリア送信時のＣＭ（又はＰＡＰＲ）を小さくできることである。これにより、マルチキャリア送信の適用範囲を広げることができ、カバレッジ性能を改善することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】NEC, R1-081752, "Proposals on PHY related aspects in LTE Advanced", 3GPP TSG RAN1#53, Kansas City, MO, USA, 5-9 May, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したDFT-s-OFDM with SDCは、ＳＤ数が増えるほどＣＭが増加するという問題がある。以下、この問題について簡単に説明する。
【０００９】
図２に、ＱＰＳＫ使用時のＳＤ数とＣＭとの関係を示す。図２より、DFT-s-OFDM with SDC（実線）では、ＳＤ数が増大するほどＣＭ［ｄＢ］も増加することが分かる。一方、ＯＦＤＭＡ（点線）では、ＳＤ数にかわわらず、ＣＭが４ｄＢと大きい。ＳＤ数が５以上では、DFT-S-OFDMA with SDCとＯＦＤＭＡとのＣＭ差は１ｄＢ以内になってしまう。
【００１０】
よって、ＣＭの増加を抑えようとすると、使用できるＳＤ数が制限されてしまい、周波数の割り当て自由度が低下してしまう。例えば、ＣＭを２．５ｄＢ以下に抑えようとすると、図２より、使用できるＳＤ数は３以下に制限されてしまう。また、周波数の割り当て自由度を得るために、ＳＤ数を大きくとるとＣＭが増加し、カバレッジ性能が劣化してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、DFT-s-OFDMにおいて、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保する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】
【００１２】
本発明の無線送信装置は、DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング手段と、生成された前記データ割当情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１３】
本発明の無線送信方法は、DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング工程と、生成された前記データ割当情報を送信する送信工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、DFT-s-OFDMにおいて、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】DFT-s-OFDM with SDC方式の送信装置の概略構成を示すブロック図
【図２】ＱＰＳＫ使用時のＳＤ数とＣＭの関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図４】データ割当情報の説明に供する図
【図５Ａ】均等配置の説明に供する図
【図５Ｂ】不均等配置の説明に供する図
【図６】ＳＤ数とＣＭの関係を示す図
【図７】図３に示したスケジューリング部の内部構成を示すブロック図
【図８】ＳＤ数が閾値以上の場合に周波数を割り当てる様子を示す図
【図９】本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るスケジューリング部の内部構成を示すブロック図
【図１１】移動局のＰＨＲと閾値との関係を示すテーブル
【図１２】送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無と閾値との関係を示すテーブル
【図１３】送信データの変調方式と閾値との関係を示すテーブル
【図１４】送信データの送信帯域幅と閾値との関係を示すテーブル
【図１５】送信データの一部が不均等配置の様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。以下、図３を用いて基地局１００の構成について説明する。
【００１８】
受信ＲＦ部１０２は、移動局から送信された信号をアンテナ１０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施してＣＰ除去部１０３に出力する。
【００１９】
ＣＰ除去部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力された信号のＣＰを除去し、ＣＰを除去した信号をＤＦＴ部１０４に出力する。
【００２０】
ＤＦＴ部１０４は、ＣＰ除去部１０３から出力された信号にＤＦＴ処理を施して、時間領域から周波数領域に変換した信号をサブキャリアデマッピング部１０５に出力する。
【００２１】
サブキャリアデマッピング部１０５は、ＤＦＴ部１０４から出力された周波数領域の信号のうち、後述するスケジューリング部１０８から出力されたデータ割当情報が示す周波数帯域に該当する受信データを抽出し、抽出した受信データをＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部１０６に出力する。
【００２２】
ＩＤＦＴ部１０６は、サブキャリアデマッピング部１０５から出力された受信データにＩＤＦＴ処理を施し、時間領域の信号に変換してデータ復号部１０７に出力する。
【００２３】
データ復号部１０７は、ＩＤＦＴ部１０６から出力されたデータを復号し、復号したデータを受信データとして出力する。
【００２４】
スケジューリング部１０８は、移動局によって測定された下り回線の品質を示すチャネル品質情報と移動局が送信したいデータサイズとに基づいて、スケジューリングを行って、データ割当情報を生成する。データ割当情報とは、図４を用いて説明すると、ＳＤ数（＝ｎ）、割当開始位置（＝ｓ）、分割帯域幅（＝ａ［１］〜ａ［ｎ］）及び周波数間隔（＝ｂ［１］〜ｂ［ｎ−１］）を指す。なお、分割帯域幅は、例えば、連続するリソースブロック数（１も含む）を意味し、周波数間隔は、例えば、断続するリソースブロック間の間隔を意味する。生成されたデータ割当情報はサブキャリアデマッピング部１０５及び変調部１０９に出力される。なお、スケジューリング部１０８の詳細については後述する。
【００２５】
変調部１０９は、スケジューリング部１０８から出力されたデータ割当情報を変調し、変調信号を送信ＲＦ部１１０に出力する。
【００２６】
送信ＲＦ部１１０は、変調部１０９から出力された変調信号にＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を施してアンテナ１０１から移動局へ送信する。
【００２７】
ここで、図５Ａに示すように、リソースブロックの帯域幅（＝ａ）が等しく、かつ、リソースブロック間の周波数間隔（＝ｂ）が等しい状態を均等配置という。また、均等配置
ではない配置を不均等配置という。不均等配置とは、図５Ｂに示すように、割り当てたリソース帯域幅（＝ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）が異なる場合、または、リソース間の周波数間隔（＝ｂ１，ｂ２，ｂ３）が異なる場合のいずれかでも含む状態を意味する。
【００２８】
図６に、計算機シミュレーションによって取得したＳＤ数とＣＭとの関係を示す。実線は不均等配置を示し、点線は均等配置を示す。図６より、不均等配置の場合には、ＳＤ数が増えるごとにＣＭも増加するが、均等配置の場合には、ＳＤ数が増えてもＣＭの増加が抑えられることが分かる。特に、ＳＤ数が３以上では、ＣＭは約２．２ｄＢでほぼ一定となり、ＣＭがほとんど増加しないことが分かる。
【００２９】
次に、スケジューリング部１０８の詳細について説明する。図７は、図３に示したスケジューリング部１０８の内部構成を示すブロック図である。この図において、閾値設定部１５１は、ＳＤ数の閾値をＳＤ数決定部１５２、分割帯域幅決定部１５５及び周波数間隔決定部１５６に設定する。閾値は、例えば、システムによって予め決定され、閾値設定部１５１は決定された閾値を保持するようにしておく。具体的には、図６に示したＳＤ数とＣＭとの関係より、均等配置を適用する場合には、ＳＤ数が３以上ではＣＭは増加しないことから、閾値を３に設定することにより、全てのＳＤ数における最大ＣＭ値を最小化することができる。また、閾値をセル毎に決定してもよい。すなわち、セル内で許容できる最大のＣＭに基づいて決める。例えば、カバレッジ性能の観点から、送信データのＣＭが２．８ｄＢまで許容できる場合には、図６に示す関係より、閾値は３に設定すればよい。なお、このようにセル毎に閾値を決める場合は、基地局がセル内の移動局に閾値を報知する必要がある。
【００３０】
ＳＤ数決定部１５２は、移動局のチャネル品質情報と、閾値設定部１５１によって設定された閾値とに基づいて、ＳＤ数を決定する。ＳＤ数決定部１５２は、例えば、移動局のチャネル品質の時間変動量に応じてＳＤ数を決定する。具体的には、高速で移動する移動局のように、チャネル品質の時間変動が速い場合には、周波数スケジューリングによる利得が期待できないため、閾値以上のＳＤ数を決定し、周波数ダイバーシチによる利得を優先させる。閾値以上のＳＤ数では、均等配置を行うことにより、ＳＤ数を増やしてもＣＭの増加を抑えられるので、システムの最小割当単位で割り切れる最も大きなＳＤ数を設定すると、周波数ダイバーシチの効果を最大化できる。
【００３１】
一方、低速で移動する移動局のように、チャネル品質の時間変動が遅い場合には、周波数スケジューリングによる利得が期待できるため、閾値未満のＳＤ数を設定し、周波数スケジューリングによる利得を優先させる。移動局のチャネル品質に基づいて、周波数スケジューリングの利得が最も得られるＳＤ数を設定する。
【００３２】
送信帯域幅決定部１５３は、移動局のチャネル品質情報と移動局が送信したいデータサイズ情報とに基づいて、送信データを送信するために必要となる送信帯域幅（分割前）を決定し、決定した送信帯域幅を分割帯域幅決定部１５５に出力する。
【００３３】
割当開始位置決定部１５４は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、移動局に割り当てる周波数の開始位置である割当開始位置（＝ｓ）を決定し、決定した割当開始位置をデータ割当情報として出力する。
【００３４】
分割帯域幅決定部１５５は、ＳＤ数決定部１５２から出力されたＳＤ数（＝ｎ）、移動局のチャネル品質情報、閾値設定部１５１によって設定された閾値、送信帯域幅決定部１５３から出力された送信帯域幅（＝ＢＷ）に基づいて、分割帯域幅（リソースブロック数）（＝ａ［１］〜ａ［ｎ］）を決定する。
【００３５】
具体的には、ＳＤ数が閾値以上の場合、分割帯域幅決定部１５５は、分割帯域幅を全て等しい値とする。例えば、式（１）に示すように、分割帯域幅を決定する。
ａ［ｉ］＝ＢＷ／ＳＤ，ｉ＝１，２，…，ｎ（ｎ≧閾値）…（１）
【００３６】
一方、ＳＤ数が閾値未満の場合、分割帯域幅決定部１５５は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、周波数スケジューリングによる利得が最大化できるような分割帯域幅を決定する。つまり、必ずしも等しくはない分割帯域幅を決定する。
【００３７】
周波数間隔決定部１５６は、ＳＤ数決定部１５２から出力されたＳＤ数（＝ｎ）、移動局のチャネル品質情報、閾値設定部１５１によって設定された閾値に基づいて、周波数間隔（＝ｂ［１］〜ｂ［ｎ−１］）を決定する。
【００３８】
具体的には、ＳＤ数が閾値以上の場合、周波数間隔決定部１５６は、周波数間隔を全て等しい値とする。周波数間隔はできるだけ大きい値を設定することにより、周波数ダイバーシチの効果を最大化できる。例えば、システムの全帯域幅をＳｙｓＢＷと表すと、式（２）に示すように、周波数間隔を決定する。
ｂ［ｉ］＝（ＳｙｓＢＷ−ＢＷ）／ｎ，ｉ＝１，２，…，ｎ−１（ｎ≧閾値）…（２）
【００３９】
一方、ＳＤ数が閾値未満の場合、周波数間隔決定部１５６は、移動局のチャネル品質情報に基づいて、周波数スケジューリングによる利得が最大化できる周波数間隔を決定する。つまり、必ずしも等しくはない周波数間隔を決定する。
【００４０】
スケジューリング部１０８は、上述したように決定したＳＤ数、周波数間隔、分割帯域幅、割当開始位置をデータ割当情報として出力する。参考までに、ＳＤ数が閾値以上の場合に周波数を割り当てる様子を図８に示す。
【００４１】
なお、ＳＤ数が閾値以上の場合と閾値未満の場合とで、データ割当情報を基地局から移動局に通知するのに必要なシグナリング量が変わってくる。ＳＤ数が閾値未満の場合には、ＳＤ数分の分割帯域幅とＳＤ数−１分の周波数間隔をシグナリングする必要がある。一方、ＳＤ数が閾値以上の場合には、分割帯域幅と周波数間隔はそれぞれ１つの値のみをシグナリングすればよい。よって、ＳＤ数が閾値以上か閾値未満かに応じて、データ割当情報のシグナリングフォーマットを変更することにより、基地局から移動局へのシグナリング量を低減することができる。
【００４２】
図９は、本発明の実施の形態１に係る移動局２００の構成を示すブロック図である。以下、図９を用いて移動局２００の構成について説明する。
【００４３】
データ生成部２０１は、移動局２００が送信するデータを生成し、生成したデータをＤＦＴ部２０２に出力する。
【００４４】
ＤＦＴ部２０２は、データ生成部２０１から出力されたデータにＤＦＴ処理を施してサブキャリアマッピング部２０３に出力する。
【００４５】
サブキャリアマッピング部２０３は、後述するスケジューリング情報検出部２１０から出力されたデータ割当情報に基づいて、ＤＦＴ部２０２から出力されたデータを周波数帯域にマッピングしてＩＤＦＴ部２０４に出力する。
【００４６】
ＩＤＦＴ部２０４は、サブキャリアマッピング部２０３から出力された周波数領域の信号にＩＤＦＴ処理を施し、時間領域の信号に変換してＣＰ付加部２０５に出力する。
【００４７】
ＣＰ付加部２０５は、ＩＤＦＴ部２０４から出力された信号のフレーム後端の一部をＣＰとしてコピーし、ＣＰを信号のフレーム先頭に付加する。ＣＰが付加された信号は送信ＲＦ部２０６に出力される。
【００４８】
送信ＲＦ部２０６は、ＣＰ付加部２０５から出力された信号にＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を施してアンテナ２０７から基地局１００へ送信する。
【００４９】
受信ＲＦ部２０８は、基地局１００から送信された信号をアンテナ２０７を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施して復調部２０９に出力する。
【００５０】
復調部２０９は、受信ＲＦ部２０８から出力された信号に等化処理及び復調処理を行い、復調結果をスケジューリング情報検出部２１０に出力する。
【００５１】
スケジューリング情報検出部２１０は、復調部２０９から出力された信号のうち、基地局によって指示されたスケジューリング情報を検出し、検出したスケジューリング情報に含まれるデータ割当情報をサブキャリアマッピング部２０３に出力する。なお、上述したように、ＳＤ数が閾値以上か閾値未満かに応じて、データ割当情報のシグナリングフォーマットが変わる場合には、スケジューリング情報検出部２１０がＳＤ数と閾値とに基づいて、シグナリングフォーマットを判断して、データ割当情報を得る必要がある。
【００５２】
このように実施の形態１によれば、ＳＤ数が閾値以上の場合、送信データを周波数領域に均等配置することにより、ＣＭの増加を抑制することができると共に、周波数ダイバーシチ効果を向上させることができ、ＳＤ数が閾値未満の場合、送信データを周波数領域に不均等配置することにより、周波数の割り当て自由度を確保することができると共に、周波数スケジューリング効果を向上させることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る基地局の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図３に示した構成と同様であるので、図３を援用して、異なる機能について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２に係るスケジューリング部１６０の内部構成を示すブロック図である。図１０が図７と異なる点は、通信条件設定部１６１を追加した点と、閾値設定部１５１を閾値制御部１６２に変更した点である。
【００５４】
通信条件設定部１６１は、移動局の送信電力の余力（増加可能な電力）を示すパワーヘッドルーム（以下、「ＰＨＲ：Power headroom」という）、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無、送信データの変調方式、送信データの送信帯域幅など移動局の通信条件を取得して閾値制御部１６２に出力する。
【００５５】
閾値制御部１６２は、通信条件設定部１６１から出力された移動局の通信条件に基づいて閾値を制御する。以下、移動局の通信条件毎に閾値を制御する方法について説明する。
【００５６】
まず、移動局のＰＨＲに基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１１に示すテーブルを備えているものとする。図１１において、最大ＳＤ数とは、システムで設定可能なＳＤ数の最大値を意味する。すなわち、閾値を最大ＳＤ数に設定した場合、全てのＳＤ数において、周波数領域に送信データを自由に割り当てることを意味する。
【００５７】
移動局のＰＨＲが高いほど（送信電力の余力がある場合）、閾値制御部１６２は、図１１に示したテーブルに従って、閾値を上げて、周波数領域に自由に送信データを割り当て
るＳＤ数の範囲を広げる。ＰＨＲが高い移動局は、送信データのＣＭが大きくても、送信電力レベルの低下は生じないため、割り当ての自由度を上げ、スループット性能を向上させる。
【００５８】
逆に、移動局のＰＨＲが低いほど（送信電力の余力がない場合）、閾値制御部１６２は、図１１に示したテーブルに従って、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。ＰＨＲが低い移動局は、送信データのＣＭの増加の影響を受け、送信電力レベルが低下してしまうので、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００５９】
次に、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無に応じて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１２に示すテーブルを備えているものとする。送信パワーアンプ前でのストリーム多重ありの場合、閾値制御部１６２は、ストリーム多重なしに比べて、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。DFT-s-OFDM構成では、送信パワーアンプ前でストリーム多重するとＣＭが増加してしまうため、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００６０】
次に、送信データの変調方式に基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１３に示すテーブルを備えているものとする。変調方式が１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのような多値変調の場合、閾値制御部１６２は、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫに比べて、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。多値変調を行う場合、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫに比べて、ＣＭが増加してしまうため、均等配置を適用する範囲を広げ、ＣＭの増加を抑える。
【００６１】
次に、送信データの送信帯域幅に基づいて閾値を制御する場合について説明する。この場合、閾値制御部１６２は、図１４に示すテーブルを備えているものとする。送信帯域幅が大きいほど、閾値制御部１６２は、閾値を下げて、均等配置するＳＤ数の範囲を広げる。送信帯域幅が大きい場合、データの割当方法を均等配置に制限しても、周波数ダイバーゲインは十分得られるので、受信性能劣化量は小さい。よって、受信性能を維持しつつ、ＣＭの増加を抑える。
【００６２】
このように実施の形態２によれば、移動局のＰＨＲ、送信パワーアンプ前でのストリーム多重の有無、送信データの変調方式、送信データの送信帯域幅など移動局の通信条件に基づいて閾値を制御することにより、移動局の通信条件に応じて周波数を割り当てることができるので、ＣＭの増加を抑えつつ、周波数の割り当て自由度を確保することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る基地局の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図３及び図７と同様であるので、図３及び図７を援用して、異なる機能について説明する。
【００６４】
図７において、周波数間隔決定部１５６は、ＳＤ数が閾値以上の場合、送信データ全体の総電力のＹ％（例えば、Ｙ＝８５％など予め許容できるＣＭ値をもとに設定する）までの送信データは、等しい周波数間隔を設定（均等配置）する。残り（１００−Ｙ％）の送信データは、異なる周波数間隔を設定する。異なる周波数間隔としては、マイナスやゼロを設定してもよい。
【００６５】
図１５に示すように、送信データの一部が不均等配置であっても、ＣＭの増加量は小さい。本発明者が行った計算機シミュレーションによれば、ＳＤ数が８の場合、均等配置する場合にはＣＭが２．２ｄＢ、図１５に示すように１つの分割帯域のみ周波数間隔を変え
た場合にはＣＭが２．７ｄＢ、全ての周波数間隔を変えたときはＣＭが３．４ｄＢとなる。つまり、送信データの一部が不均等配置であっても、ＣＭの増加量を抑えることができる。
【００６６】
これにより、例えば、他の移動局が周波数領域を固定的に占有している場合など、全て等しい周波数間隔で送信データを割り当てるのが困難なときに、他の移動局を避けるために、一部が異なる周波数間隔を設定する。これにより、周波数領域への割り当て自由度を向上させることができる。
【００６７】
このように実施の形態３によれば、ＳＤ数が閾値以上の場合、一定の条件のもと、送信データの一部を不均等配置することにより、周波数の割り当て自由度が向上し、スループットを改善することができる。
【００６８】
上記各実施の形態では、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、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００６９】
また、上記各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、一部又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。
【００７０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又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。
【００７１】
さらには、半導体技術の進歩又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。
【００７２】
なお、上記各実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。
【００７３】
アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
【００７４】
例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。
【００７５】
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【００７６】
２００８年６月２０日出願の特願２００８−１６２０９１の日本出願に含まれる明細書、図面及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】
【００７７】
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、例えば、移動通信システムの基地局装置等に適用できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング手段と、
生成された前記データ割当情報を送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記スケジューリング手段は、前記所定の閾値を３に設定する閾値設定手段を具備する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記スケジューリング手段は、前記通信相手の通信条件に応じて、前記閾値を制御する制御手段を具備する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記通信相手のパワーヘッドルームが大きいほど、前記閾値を大きくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記通信相手が送信パワーアンプの前でストリーム多重する場合、送信パワーアンプの前でストリーム多重しない場合に比べ、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記通信相手が送信データに多値変調を用いる場合、多値変調を用いない場合に比べ、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記通信相手が送信する送信データの送信帯域幅が大きいほど、前記閾値を小さくする請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記スケジューリング手段は、前記送信データ全体の総電力の割合が所定値以上となる送信データについて周波数を割り当てる請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項９】
DFT-s-OFDM方式において、通信相手の送信データを周波数領域に分割して配置する分割数が所定の閾値以上の場合、前記送信データを周波数領域に分割した複数の帯域幅のそれぞれが等しく、かつ、分割した複数の帯域幅間の間隔がそれぞれ等しくなるように周波数を割り当て、割り当て結果を含むデータ割当情報を生成するスケジューリング工程と、
生成された前記データ割当情報を送信する送信工程と、
を具備する無線送信方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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