(57)【要約】【課題】ＯＦＣＤＭ信号や時分割ＯＦＤＭ信号を用いた無線通信システムでの下り通信において、受信側でのフィルタ仕様の緩和あるいはフィルタの点数削減を図ること。【解決手段】サブキャリア指定手段１０６が下り通信を行っている端末が利用できるサブキャリア周波数帯の情報を端末情報データベース１０５から取得し、Ｓ／Ｐ変換器１０２に対して送信信号をパラレル変換する信号幅を与える。Ｓ／Ｐ変換器１０２では、可変Ｓ／Ｐ変換器１０３を制御して、シリアル−パラレル変換での出力パラレル信号の幅を変化させる。さらに、シリアル−パラレル変換で出力を行わない残りの出力データビットには、０出力部１０４を用いて“０”ビットを出力させることで、必要最小限のサブキャリアを用いる当該端末への送信に用いるそのサブキャリアを限定する。【選択図】図１
2006203877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択するサブキャリア指定手段と、
シリアル信号を前記サブキャリア指定手段で選択されたサブキャリア数のパラレル信号に変換して出力するベースバンド処理手段と、
前記ベースバンド処理手段から出力された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成する周波数分割多重手段と、
前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信手段と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記ベースバンド処理手段は、ユーザ毎の互いに直交した拡散符号にて拡散処理した前記パラレル信号を出力し、
前記周波数分割多重手段は、前記ベースバンド処理手段から出力された前記パラレル信号を拡散多重した拡散多重信号を周波数分割多重することにより前記ＯＦＤＭ信号を生成する請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記ベースバンド処理手段は、前記パラレル信号の利得を所定の値だけ大きくして出力する請求項１または請求項２記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信手段で送信された前記ＯＦＤＭ信号を受信する通信端末装置の台数を監視するサブキャリア利用率監視手段と、
前記台数がしきい値以上の場合に前記台数がしきい値未満の場合に比べて前記全周波数帯の中で選択するサブキャリア数が多くなるように制御するサブキャリア変移手段と、
前記台数がしきい値以上の場合に前記台数がしきい値未満の場合に比べて長い拡散符号に変更する拡散符号可変手段とを具備し、
前記ベースバンド処理手段は、前記拡散符号可変手段で変更された拡散符号にて拡散処理した前記パラレル信号を出力する請求項２または請求項３記載の送信装置。
【請求項５】
前記ベースバンド処理手段は、前記受信装置でアナログ／デイィジタル変換する際のサンプリング周波数の２分の１の周波数で折り返した際に、希望波周波数帯にて互いに重なり合うサブキャリアの信号が同相になるように前記パラレル信号を出力する請求項１から請求項４のいずれかに記載の送信装置。
【請求項６】
前記ベースバンド処理手段から出力された前記パラレル信号をユーザ毎に時間多重する時間多重手段を具備し、
前記周波数分割多重手段は、前記時間多重手段で時間多重されたパラレル信号を周波数分割多重することにより前記ＯＦＤＭ信号を生成する請求項１記載の送信装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の送信装置から送信された前記ＯＦＤＭ信号を受信する前記受信装置であって、
前記受信装置は、
受信信号の不要周波数帯の信号を抑圧する前記受信フィルタである帯域制限フィルタ手段と、
前記帯域制限フィルタ手段で不要周波数帯の信号が抑圧された受信信号を直交復調する直交復調手段と、
アナログ／ディジタル変換の際のサンプリング周波数を許容値まで低くするサンプリング周波数可変手段と、
前記サンプリング周波数可変手段にて前記許容値まで低くされたサンプリング周波数で前記直交復調手段にて直交復調された受信信号をアナログ／ディジタル変換してディジタル信号を出力するアナログ／ディジタル変換手段と、
を具備する受信装置。
【請求項８】
前記サンプリング周波数可変手段でサンプリング周波数が前記許容値まで低くされたことにより狭まった帯域幅に対応するように高速フーリエ変換の際のポイント数を調整するとともに、調整した前記ポイント数で前記ディジタル信号を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換手段を具備する請求項７記載の受信装置。
【請求項９】
前記サンプリング周波数可変手段でサンプリング周波数が前記許容値まで低くされたことにより減少したサンプリングポイントを補間するインターポレーション手段と、
前記インターポレーション手段で前記サンプリングポイントが補間された前記ディジタル信号を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換手段と、
を具備する請求項７記載の受信装置。
【請求項１０】
受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択するステップと、
シリアル信号を選択された前記サブキャリア数のパラレル信号に変換するステップと、
変換された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
送信装置が前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、
前記送信装置が送信した前記ＯＦＤＭ信号を前記受信装置が受信するステップと、
受信信号の不要周波数帯の信号を前記受信フィルタで抑圧するステップと、
を具備する信号抑圧方法。
【請求項１１】
受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択する手順と、
シリアル信号を選択されたサブキャリア数のパラレル信号に変換する手順と、
出力された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成する手順と、
前記ＯＦＤＭ信号を送信する手順と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重接続）信号の各サブキャリアに対して送信信号を拡散多重するＯＦＣＤＭ（直交周波数・符号分割多重接続）信号、または、ＯＦＤＭ信号を時分割多重した時分割多重ＯＦＤＭ信号を用いる送信装置及び信号抑圧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式は、周波数軸を複数の狭帯域の直交周波数に分割しそれぞれに異なる搬送波（サブキャリア）を割り当てて伝送情報を多重伝送する方式である。このＯＦＤＭ方式では、数百〜数千本ものサブキャリアを周波数軸上に最密に配置して多重伝送することができるので、高速大容量通信を可能にしている。このＯＦＤＭ方式を用いた無線通信方式は、無線ＬＡＮや地上波ディジタル放送に採用されているが、移動体通信への適用も検討されている。
【０００３】
ＯＦＤＭ方式を用いた無線通信方式には何種類か存在し、その一つにＯＦＤＭ信号の各サブキャリアに伝送情報を拡散多重するＯＦＣＤＭ方式がある。以下、図１５〜図１９を参照して、ＯＦＣＤＭ信号を用いた無線通信システムにおける基地局から端末への下り送信系について説明する。したがって、端末から基地局への上り送信系については説明を省略する。
【０００４】
図１５は、ＯＦＣＤＭ信号の送信を行う従来の基地局送信部の構成例を示すブロック図である。図１５では、説明を簡単にするため基地局が処理するユーザ数は２としているが、図１５に示すように、基地局送信部では、ユーザＡ用のベースバンド処理部１０ａ、ユーザＢ用のベースバンド処理部１０ｂというように、ユーザ毎にベースバンド処理部を備える。ベースバンド処理部１０ａ，１０ｂは、それぞれ同様の構成である。
【０００５】
即ち、ベースバンド処理部１０ａは、シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１１ａと、Ｓ／Ｐ変換器１１ａの出力毎に設けられる符号拡散部１５ａ−１〜１５ａ−ｎとを備えている。また、ベースバンド処理部１０ｂは、シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１１ｂと、Ｓ／Ｐ変換器１１ｂの出力毎に設けられる符号拡散部１５ｂ−１〜１５ｂ−ｎとを備えている。
【０００６】
そして、ベースバンド処理部１０ａ，１０ｂにおける対応する２つ符号拡散部毎に設けられ２つの拡散出力をそれぞれ加算する加算器２０−１〜２０−ｎと、加算器２０−１〜２０−ｎの各加算結果を受ける逆ＦＦＴ部（ＩＦＦＴ部）２５と、ＩＦＦＴ部２５の２出力をそれぞれ受けるディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）２６、２７と、Ｄ／Ａ変換器２６、２７の各出力を受ける直交変調器（ＭＯＤ）３０と、ローカル発振器３１と、ＭＯＤ３０の出力を一方の入力とし、ローカル発振器３１の出力を他方の入力とするミキサ３２と、ミキサ３２の出力を受けるパワーアンプ３３と、パワーアンプ３３の出力によって励振される送信アンテナ３４とを備えている。
【０００７】
次に、図１５に示す従来の基地局送信部の動作について説明する。図１５において、ベースバンド処理部１０ａでは、ユーザＡに対して送信する情報がビットシリアルの信号として生成されＳ／Ｐ変換器１１ａに入力される。Ｓ／Ｐ変換器１１ａは、入力されるシリアル信号をサブキャリア数に応じた数ｎビットのパラレル信号に変換して出力する。符号拡散部１５ａ−１〜１５ａ−ｎは、Ｓ／Ｐ変換器１１ａの対応する出力信号にユーザＡ用の拡散符号を乗じて符号拡散を行う。符号拡散部１５ａ−１〜１５ａ−ｎの各出力拡散信号が加算器２０−１〜２０−ｎの対応する一方の入力となる。
【０００８】
また、ベースバンド処理部１０ｂでは、ユーザＢに対して送信する情報がビットシリアルの信号として生成されＳ／Ｐ変換器１１ｂに入力される。Ｓ／Ｐ変換器１１ｂは入力されるシリアル信号をサブキャリア数に応じた数ｎビットのパラレル信号に変換して出力する。符号拡散部１５ｂ−１〜１５ｂ−ｎは、Ｓ／Ｐ変換器１１ｂの対応する出力信号にユーザＢ用の拡散符号を乗じて符号拡散を行う。符号拡散部１５ｂ−１〜１５ｂ−ｎの各出力拡散信号が加算器２０−１〜２０−ｎの対応する他方の入力となる。
【０００９】
加算器２０−１〜２０−ｎでは、このように、ベースバンド処理部１０ａから並列に出力されるユーザＡ用拡散信号とベースバンド処理部１０ｂから並列に出力されるユーザＢ用拡散信号とが加算されるが、ユーザＡ用とユーザＢ用の拡散符号は直交しているので、両者の拡散信号を加算しても後で各ユーザの信号を分離することは可能である。
【００１０】
加算されたｎ個の並列拡散信号（パラレル信号）は、ＩＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴ処理を受け直交する２つの時系列信号（Ｉ信号，Ｑ信号）に変換される。２つの時系列信号の一方はＤ／Ａ変換器２６にてアナログ信号に変換され、他方はＤ／Ａ変換器２７にてアナログ信号に変換される。アナログ変換されたＩ信号とＱ信号は、ＭＯＤ３０にて直交変調される。直交変調信号は、ミキサ３２にてローカル発振器３１で生成されるローカル信号とミキシングされ無線周波数帯の送信信号にアップコンバートされる。そして、ミキサ３２が出力する無線周波数帯の送信信号はパワーアンプ３３にて増幅され、送信アンテナ３４から端末に対して無線送信される。
【００１１】
図１６は、ＯＦＣＤＭ信号のサブキャリア配置を示したスペクトラム図である。ＩＦＦＴ部２５の出力以降の信号について周波数解析を行うと、図１６のようなスペクトラムとなっている。スペクトラムは、サブキャリア４６ａ〜４６ｎから構成されている。各サブキャリアは、ＩＦＦＴ部２５に入力されたｎ個の並列拡散信号（パラレル信号）にそれぞれ対応する。なお、ＯＦＤＭ信号の場合も同様のスペクトラムとなる。
【００１２】
次に、図１７は、ＯＦＣＤＭ信号の受信を行う従来の端末受信部の構成例を示すブロック図である。図１７において、各ユーザがそれぞれ用いる端末受信部は、受信アンテナ５０と、アンテナ５０の受信信号を受ける低雑音増幅器５１と、局部発振器５２と、低雑音増幅器５１の出力と局部発振器５２の出力とを受けるミキサ５３と、ミキサ５３の出力を受ける帯域制限フィルタ５４と、帯域制限フィルタ５４の出力を受ける増幅器５５と、増幅器５５の出力を受ける直交復調器（ＤＥＭＯＤ）５６と、直交復調器５６の２出力をそれぞれ受けるアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）６２，６３と、Ａ／Ｄ変換器６２，６３の各出力を受けるＦＦＴ部６５と、ＦＦＴ部６５の並列出力を受けるベースバンド処理部７０とを備えている。ベースバンド処理部７０は、ＦＦＴ部６５の並列出力をそれぞれ受ける逆拡散部７１−１〜７１−ｎと、逆拡散部７１−１〜７１−ｎの各出力を並列に受けるパラレル／シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）７５とを備えている。
【００１３】
次に、図１７に示す端末受信部の動作について説明する。図１７において、基地局が無線送信するＯＦＣＤＭ信号は、受信アンテナ５０にて受信される。受信アンテナ５０の受信信号は、低雑音増幅器５１にて低雑音で増幅され、ミキサ５３の一方の入力となる。ミキサ５３の他方の入力端には、局部発振器５２が生成するローカル信号が入力される。ミキサ５３では、無線周波数帯の受信信号を局部発振器５２が生成するローカル信号とミキシングすることでＩＦ周波数帯にダウンコンバートする。
【００１４】
ミキサ５３が出力するＩＦ周波数帯の受信信号は、帯域制限フィルタ５４にて不要周波数帯の信号を抑圧する処理を受け、増幅器５５にて増幅され、直交復調器５６に入力し、直交する２つのベースバンドアナログ信号（Ｉ信号，Ｑ信号）に復元分離される。そして、復元分離された直交する２つのベースバンドアナログ信号（Ｉ信号，Ｑ信号）は、それぞれ低域通過フィルタ６０，６１にて不要周波数帯の信号を抑圧する処理を受け、それぞれＡ／Ｄ変換器６２，６３にてベースバンドディジタル信号（Ｉ信号，Ｑ信号）に変換され、ＦＦＴ部６５に入力する。なお、低域通過フィルタは、以降、ベースバンドフィルタと称する。
【００１５】
ＦＦＴ部６５では、直交する２つのベースバンドディジタル信号（Ｉ信号，Ｑ信号）についてＦＦＴ処理を行い、サブキャリアの数ｎに対応した数の受信信号を並列にベースバンド処理部７０に出力する。ＦＦＴ部６５が並列に出力する受信信号は、図１５に示した逆ＦＦＴ部２５の並列入力信号に相当している。
【００１６】
ベースバンド処理部７０では、逆拡散部７１−１〜７１−ｎにて受信信号に拡散符号を乗じて元の情報を取り出し、Ｐ／Ｓ変換器７５からシリアル信号の受信信号が出力される。逆拡散部７１−１〜７１−ｎにて用いる拡散符号は、ユーザＡの端末では基地局送信部の符号拡散部１５ａ−１〜１５ａ−ｎにて用いたのと対応するユーザＡ用である。また、ユーザＢの端末では基地局送信部の符号拡散部１５ｂ−１〜１５ｂ−ｎにて用いたのと対応するユーザＢ用である。したがって、ユーザＡの端末でのＰ／Ｓ変換器７５から出力されるシリアル信号は、基地局送信部のＳ／Ｐ変換器１１ａの入力シリアル信号に対応したものになる。また、ユーザＢの端末でのＰ／Ｓ変換器７５から出力されるシリアル信号は、基地局送信部のＳ／Ｐ変換器１１ｂの入力シリアル信号に対応したものになる。
【００１７】
基地局−端末間での下り通信では、以上のような動作が行なわれる。次に、図１７〜図１９を参照して、端末受信部におけるフィルタの役割について説明する。
【００１８】
一般的に、端末受信部では、ＩＦ周波数帯での帯域通過フィルタ（図１７中の帯域制限フィルタ５４）と、直交復調後のベースバンド周波数帯での低域通過フィルタ（図１７中のベースバンド６０，６１である。ここでは、一方を取って「ベースバンドフィルタ６０」と記す）を用いる。帯域制限フィルタ５４における主な役割は、受信アンテナ５０で受信した信号中の希望波以外の周波数成分を抑圧すること、及び局部発振器５２で生成したローカル信号の漏れを抑圧することである。ベースバンドフィルタ６０の主な役割としては、その出力段に存するＡ／Ｄ変換器６２，６３（ここでは、一方を取って「Ａ／Ｄ変換器６２」と記す）でのエリアジングによる折り返し雑音成分を抑圧することである。
【００１９】
図１８と図１９は、エリアジングの影響について説明する図である。図１８は、従来の端末受信部で十分なフィルタ抑圧特性が得られている場合を説明する信号スペクトラム図である。図１８では、ベースバンドフィルタ６０が十分な帯域外抑圧性能を持っていて、かつ急峻な遷移特性を有する場合の信号スペクトラムが示されている。図１８（ａ）は、ベースバンドフィルタ６０の出力スペクトラム、図１８（ｂ）はＡ／Ｄ変換器６２の出力スペクトラムである。また、図１８において、符号８０は希望波成分のスペクトラム、符号８５及び８６は雑音成分スペクトラムを示している。また、図中横軸のｆｓはＡ／Ｄ変換器６２のサンプリング周波数である。
【００２０】
図１８（ａ）に示すように、ベースバンドフィルタ６０が十分に雑音成分を抑圧できている場合には、ベースバンドフィルタ６０の出力に現れる雑音成分８５のレベルは小さい。エリアジングの影響によってＡ／Ｄ変換器６２のサンプリング周波数ｆｓの半分（ｆｓ／２）で信号が折り返すので、Ａ／Ｄ変換器６２の出力には、雑音成分８５が希望信号８０の帯域内に印加された信号が現れる。しかし、ベースバンドフィルタ６０によって雑音成分８５が十分抑圧できているので、図１８（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器６２の出力に現れる雑音成分８６のレベルは希望波成分８０に対して小さくなり、受信品質の劣化は小さい。
【００２１】
これに対して、図１９は、従来の端末受信部で十分なフィルタ抑圧特性が得られていない場合を説明する信号スペクトラム図である。図１９では、ベースバンドフィルタ６０が十分な帯域外抑圧性能を持たず、かつ急峻な遷移特性を持たない場合の信号スペクトラムが示されている。図１９（ａ）はベースバンドフィルタ６０の出力スペクトラム、図１９（ｂ）はＡ／Ｄ変換器６２の出力スペクトラムである。また、図１９において、符号９０及び９１は雑音成分スペクトラムを示している。
【００２２】
図１９（ａ）に示すように、ベースバンドフィルタ６０が十分に雑音成分を抑圧できていない場合は、ベースバンドフィルタ６０の出力には、大きなレベルの雑音成分９０が現れる。エリアジングの影響によってＡ／Ｄ変換器６２のサンプリング周波数ｆｓの半分（ｆｓ／２）で信号が折り返すので、Ａ／Ｄ変換器６２の出力には、雑音成分９０が希望信号８０の帯域内に印加された信号が現れる。この場合には、ベースバンドフィルタ６０の抑圧性能が不十分であるので、図１９（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器６２の出力に現れる雑音成分９１は相当に大きくなり希望波成分８０に対して十分なＳＮ比が取れない。このため、雑音成分９１によって受信品質が大きく劣化してしまうことになる。
【００２３】
以上のように、端末受信部におけるベースバンドフィルタの抑圧特性は、受信性能を決める重要な要素であると言える。このベースバンドフィルタの抑圧特性は、実際の端末受信部の設計においては、帯域通過フィルタとの性能の兼ね合いで考えることになる。つまり、図１８に示したように雑音が抑圧されたベースバンド信号を得るためには、帯域制限フィルタ５４の抑圧特性とベースバンドフィルタ６０の抑圧特性との合計が所要性能を満たすように設計するのが一般的である。
【特許文献１】特開平１０−２４７８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、ベースバンドフィルタでは、帯域外抑圧を大きく、かつ遷移域を急峻にすることは難しく、回路構成が複雑化し回路規模が大きくなり高価になるという問題がある。前述のように、ＯＦＣＤＭ信号やＯＦＤＭ信号では、多くのサブキャリアを周波数軸上に最密に配置することで通信速度を向上しているので、通常は周波数帯域を広く使うことになる。このため、ベースバンドフィルタでは、通過帯域が広帯域で、かつ通過帯域内の特性が平坦であることも同時に求められるため、条件はさらに厳しくなる。
【００２５】
また、Ａ／Ｄ変換器のエリアジングによる雑音折り返しの影響を低減する方法として、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数ｆｓを信号帯域幅よりも大きく取る（オーバーサンプリングの倍数を大きく取る）方法が一般的である。しかし、これについてもＯＦＣＤＭ信号やＯＦＤＭ信号では信号帯域幅が広帯域になることから実現は難しい。例えば、図１８に示した希望波信号の帯域幅が５０ＭＨｚであった場合、４倍オーバーサンプリングでは２００ＭＨｚ以上、８倍オーバーサンプリングでは４００ＭＨｚ以上のサンプリング周波数が必要になる。このような高速なＡ／Ｄ変換器は高価であり、回路規模が大きく、消費電力も大きい。
【００２６】
上述の問題は、特に移動通信の端末などでは小型化、低コスト化の妨げとなり大きな問題となる。この問題に関し、例えば特許文献１では、受信回路に高精度の帯域通過フィルタを不用にする技術が開示されている。即ち、特許文献１では、ＦＦＴ後に出力されるパラレルデータのそれぞれに対してフィルタを設け、ＦＦＴ処理前に設置するフィルタが高精度のものである必要をなくす技術が提案されている。
【００２７】
しかしながら、特許文献１が提案する技術では、パラレル信号の数に応じたフィルタが必要となるので、受信回路全体としてみた場合、小型化、低コスト化といったメリットは小さいという問題がある。
【００２８】
その一方で、ＯＦＣＤＭ信号やＯＦＤＭ信号を用いた無線通信システムであっても、全ての端末が高速通信を利用するとは限らない。例えば、移動体通信システムにおいては、利用者によっては音声通信や小さいデータの通信のみしか必要としない場合も十分考えられる。このような場合には、高速通信ができないことよりも端末自体の小型化、低コスト化の方のメリットが大きいと考えられる。
【００２９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＯＦＣＤＭ信号や時分割ＯＦＤＭ信号を用いた無線通信システムでの下り通信において、受信側でのフィルタ仕様を緩和することができるとともにフィルタの点数を削減することができ、端末の小型化及び低コスト化を図ることができる送信装置及び信号抑圧方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の送信装置は、受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択するサブキャリア指定手段と、シリアル信号を前記サブキャリア指定手段で選択されたサブキャリア数のパラレル信号に変換して出力するベースバンド処理手段と、前記ベースバンド処理手段から出力された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成する周波数分割多重手段と、前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００３１】
本発明の信号抑圧方法は、受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択するステップと、シリアル信号を選択された前記サブキャリア数のパラレル信号に変換するステップと、変換された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成するステップと、送信装置が前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、前記送信装置が送信した前記ＯＦＤＭ信号を前記受信装置が受信するステップと、受信信号の不要周波数帯の信号を前記受信フィルタで抑圧するステップと、を具備するようにした。
【００３２】
本発明のコンピュータプログラムは、受信装置が装備する受信フィルタの雑音抑圧特性に基づいて、全周波数帯の複数のサブキャリア内の一部のサブキャリアを選択する手順と、シリアル信号を選択されたサブキャリア数のパラレル信号に変換する手順と、出力された前記パラレル信号を周波数分割多重することによりＯＦＤＭ信号を生成する手順と、前記ＯＦＤＭ信号を送信する手順と、をコンピュータに実行させるようにした。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ＯＦＣＤＭ信号や時分割ＯＦＤＭ信号を用いた無線通信システムでの下り通信において、受信側でのフィルタ仕様を緩和することができるとともにフィルタの点数を削減することができ、端末の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置である基地局送信部１００の構成を示すブロック図である。なお、図１では、図１５（従来例）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態１に関わる部分を中心に説明する。但し、図１では、図１５に示した周波数分割多重手段である逆ＩＦＦＴ部２５から送信アンテナ３４に至る経路の構成は図示を省略している。
【００３６】
図１において、基地局送信部１００は、ユーザ毎にベースバンド処理部１０１を備える。ベースバンド処理部１０１は、図１５（従来例）に示したベースバンド処理部（１０ａ，１０ｂ）において、Ｓ／Ｐ変換器（１１ａ，１１ｂ）に代えてＳ／Ｐ変換器１０２が設けられている。
【００３７】
Ｓ／Ｐ変換器１０２と符号拡散部１５−１〜１５−ｎとの関係は、図１５（従来例）に示したベースバンド処理部（１０ａ，１０ｂ）におけるＳ／Ｐ変換器（１１ａ，１１ｂ）と符号拡散部（１５ａ−１〜１５ａ−ｎ，１５ｂ−１〜１５ｂ−ｎ）との関係と同様である。
【００３８】
Ｓ／Ｐ変換器１０２は、可変Ｓ／Ｐ変換器１０３と０出力部１０４とを備えている。可変Ｓ／Ｐ変換器１０３は、入力するシリアルデータを任意の幅のパラレルデータに変換することができる。０出力部１０４は、可変Ｓ／Ｐ変換器１０３が信号を出力しないパラレルデータ部分に“０”ビットデータを出力するようになっている。
【００３９】
そして、各ベースバンド処理部１０１を制御する機構として、端末情報データベース１０５とサブキャリア指定手段１０６とが設けられている。端末情報データベース１０５には、当該基地局が送信するＯＦＣＤＭ信号の受信処理を行う各端末受信部におけるフィルタ性能が記憶されている。サブキャリア指定手段１０６は、端末情報データベース１０５から取り出した各端末受信部におけるフィルタ性能に基づき当該基地局がＯＦＣＤＭ信号を送信する端末に対してどのサブキャリアを用いるかを指定する機能を備えている。
【００４０】
次に、図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置である端末受信部の構成を示すブロック図である。なお、図２では、図１７（従来例）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態１に関わる部分を中心に説明する。
【００４１】
図２に示すように、本実施の形態１に係る端末受信部２００では、図１７（従来例）に示した構成において、ベースバンドフィルタ６０、６１が削除され、またベースバンド処理部７０に代えてベースバンド処理部２０１が設けられている。ベースバンド処理部２０１では、ベースバンド処理部７０におけるＰ／Ｓ変換器７５に代えて選択Ｐ／Ｓ変換器２０２が設けられている。
【００４２】
選択Ｐ／Ｓ変換器２０２は、逆拡散部７１−１〜７１−ｎから入力するパラレル信号中の任意の幅についてパラレル−シリアル変換を行うことができる。即ち、本実施の形態１に係る端末受信部は、必要最小限数のサブキャリアを用いる構成となっている。
【００４３】
次に、図３は、図２に示す端末受信部におけるＡ／Ｄ変換器の出力状態を説明する信号スペクトラム図である。図３に示すように、ベースバンドフィルタ６０，６１を削除したので、Ａ／Ｄ変換器６２，６３の出力には、エリアジングによって折り返されたレベルの大きい雑音成分３０１が現れている。なお、符号３１０は、従来の受信処理で用いていたＯＦＣＤＭ信号の周波数帯、つまり全周波数帯である。また、符号３１１は、本実施の形態１での受信処理で用いるＯＦＣＤＭ信号の一部周波数帯である。
【００４４】
また、図４は、従来と同様の受信処理を行う場合と本実施の形態による受信処理を行う場合とで端末受信部が持つ受信フィルタに要求されるフィルタ特性を比較して示すフィルタ特性図である。
【００４５】
図４（ａ）は、従来と同様の受信処理を行う場合に端末受信部が持つ受信フィルタに要求されるフィルタ特性を示す図である。図４（ｂ）は、本発明による受信処理を行う場合に端末受信部が持つ受信フィルタに要求されるフィルタ特性を示す図である。図４において、符号４０１，４１１は、希望波を通過させる周波数帯域を規定するフィルタ仕様である。符号４０２，４１２は、帯域外の抑圧を規定するフィルタ仕様である。
【００４６】
以下、図１〜図４を参照して、本実施の形態１に係る下り通信系での送受信動作について説明する。
【００４７】
本発明のポイントは、端末受信部におけるベースバンドフィルタの削除あるいは仕様を緩和することである。本実施の形態１では、ベースバンドフィルタを削除したので、受信スペクトラムは、図３に示すようになる。図３において、受信方法を従来の受信方法と同じにすると、周波数帯３１０、つまりＯＦＣＤＭ信号の全周波数帯を用いて受信を行うことになるが、フィルタリング性能の不足とＡ／Ｄ変換器６２，６３における折り返し雑音３０１によって、希望波と雑音の比が取れていないため利用できない。
【００４８】
そこで、本実施の形態１では、全周波数帯３１０を使うのではなく、希望波と雑音との比が取れている一部周波数帯３１１のみを選択的に利用して受信処理が行えるように送受信を行うようにする。以下、周波数帯３１１を用いて下り通信を行う具体的な方法について説明する。
【００４９】
まず、前処理として、基地局送信部１００において、通信を行う可能性のある必要最小限数のサブキャリアを用いる各端末受信部２００の受信フィルタが持つフィルタ性能と、そのフィルタ性能により実際に使用できるサブキャリア周波数帯がどこであるかという情報とをデータベース化し、端末情報データベース１０５に保存しておく。ここで、端末受信部２００の受信フィルタが持つフィルタ性能は、前述したように、ＩＦ周波数帯の帯域制限フィルタとベースバンドフィルタとの全体特性によって実現されるが、本実施の形態１では、ベースバンドフィルタは削除しているので、ＩＦ周波数帯の帯域制限フィルタ５４によって実現されるフィルタ特性ということになる。
【００５０】
基地局は、下り通信を行っている端末が端末情報データベース１０５に登録されている機種と判断した場合、利用できるサブキャリア周波数帯の情報を端末情報データベース１０５から取得し、それをサブキャリア指定手段１０６に渡す。なお、基地局が端末の種類を判断する方法としては、端末に割り当てられた識別番号（あるいは電話番号）から判断するなどの方法がある。
【００５１】
サブキャリア指定手段１０６は、端末情報データベース１０５から得たサブキャリア周波数帯の情報に従い、基地局送信部１００のＳ／Ｐ変換器１０２に対して送信信号をパラレル変換する信号幅を送信する。
【００５２】
ここで、逆ＦＦＴ部２５に入力されるパラレル信号の各々は、図１６に示すサブキャリアの各々に対応する。しかし、本実施の形態１では、特定のサブキャリアのみを使う。そのためには、逆ＦＦＴ部２５に入力されるパラレル信号のうち、そのサブキャリアに対応するパラレル信号線に対してのみ情報を流してやればよく、使用しないサブキャリアに対応するパラレル信号線には“０”ビットを出力してやれば良い。これにより、任意のサブキャリアだけを利用した送信信号を得ることができる。
【００５３】
即ち、Ｓ／Ｐ変換器１０２では、サブキャリア指定手段１０６からの信号により、可変Ｓ／Ｐ変換器１０３を制御して、シリアル−パラレル変換での出力パラレル信号の幅を変化させる。さらに、シリアル−パラレル変換で出力を行わない残りの出力データビットには、０出力部１０４を用いて“０”ビットを出力させる。このようにＳ／Ｐ変換器１０２が行う送信情報のシリアル−パラレル変換において、パラレル信号の出力幅は通信を行う端末に応じて可変となる。
【００５４】
Ｓ／Ｐ変換器１０２の出力以降は、従来の基地局送信部（図１５）と同様であり、加算器２０−１〜２０−ｎにて他ユーザの信号と加算され、逆ＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴされることで時系列信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器２６，２７にてアナログ信号に変換され、無線処理を経て送信アンテナ３４から端末に向けて送信される。
【００５５】
次に、上述の信号を受信する端末受信部２００で必要になるフィルタの抑圧特性について図４を参照して説明する。従来と同様の受信処理を行う場合は、図４（ａ）に示すように、全周波数帯域３１０内の全てのサブキャリアを用いた信号を受信するので、受信フィルタは、希望波を通過させる周波数帯仕様４０１および帯域外の抑圧仕様４０２を満たす特性曲線を持つ必要がある。希望波を通過させる周波数帯仕様４０１では、任意のリップル特性を満たしたフラットさを規定している。Ａ／Ｄ変換機６２，６３においてサンプリング周波数ｆｓでサンプリングすると、エリアジングの影響によって被サンプリング信号は周波数ｆｓ／２で折り返すことになる。つまり、帯域外の抑圧仕様４０２で示した周波数以上の雑音が希望波帯域内に折り返すため、所要の信号対雑音比を確保するために任意のレベルまで雑音を抑圧する性能が必要になる。帯域外の抑圧仕様４０２はこの性能を規定するものである。
【００５６】
これに対して、本実施の形態１に係る端末受信部２００では、必要最小限数のサブキャリアを受信処理すれば良いので、必要となる受信フィルタの抑圧特性は、図４（ｂ）に示すようになる。即ち、希望波を通過させる周波数帯仕様４１１は図４（ａ）での仕様４０１と同様に任意のリップル特性を満たしてフラットである必要があるが、仕様４０１に比べ帯域は狭くなる。これは、本実施の形態１では、通信に用いているサブキャリアが一部周波数帯域３１１のみにしか存在しないためである。加えて、Ａ／Ｄ変換器６２，６３での雑音折り返しについても周波数帯域３１１にかからないように考えればよい。このような理由により、帯域外の抑圧仕様４１２は図４（ａ）での仕様４０２に比べて高い周波数帯にずらせることになる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態１における必要最小限数のサブキャリアを用いる端末の受信部に要求されるフィルタ抑圧性能は、通過帯域が狭くてよく、かつＡ／Ｄ変換器の折り返し雑音が希望波の周波数帯域に掛かる周波数帯が高くなるため遷移域も急峻である必要はなくなる。このようなフィルタ抑圧特性は、従来必要としていたフィルタに比べ容易に実現できる。
【００５８】
図２に示す必要最小限数のサブキャリアを受信処理する端末受信部２００では、ベースバンドフィルタの削減についてのみ示したが、前述のように受信部のフィルタ抑圧特性はＩＦ周波数帯の帯域制限フィルタ５４とベースバンドフィルタの性能との合計性能であることから、各フィルタの性能割り振り方に応じた各種の構成を採ることができる。例えば、帯域制限フィルタ５４とベースバンドフィルタ６０，６１の両方を備えるが、どちらの仕様も緩和する設計や、ベースバンドフィルタ６０，６１は従来どおり備えているが、帯域制限フィルタ５４の仕様を緩める、あるいは削減する設計などがある。
【００５９】
また、ＦＦＴ部６５の出力パラレル信号のうち、幾つかのサブキャリアには受信すべき信号が含まれていない。このため、選択Ｐ／Ｓ変換器２０２では、当該端末受信部２００のフィルタ抑圧性能に応じて使われるサブキャリアの数に応じて、パラレル−シリアル変換を行う入力パラレル信号の幅を任意に変更する。このことにより、選択Ｐ／Ｓ変換器２０２では、受信されるべき信号が再生できる。
【００６０】
本実施の形態１では、端末受信部２００への信号送信に用いるサブキャリアの数を減らすため、基地局−端末間の通信速度は当然ながら低くなる。しかしながら、ここでは小型で安価である代わりに通信速度の低下を許容することを前提にしているため、問題にはならない。
【００６１】
加えて、本実施の形態１では、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末はＯＦＣＤＭの全周波数帯を使った受信ができないので、基地局からセル内の全移動局に制御信号などを送信するような基地局での下り通信制御では、次のような通信制御方法を採ることができるので、問題は生じない。即ち、（１）全周波数帯３１０と一部周波数帯３１１との２種類を使用する。あるいは、（２）全周波数帯３１０を用いる端末についても、当該制御信号等の制御通信時については一部周波数帯３１１のみを使用する。
【００６２】
以上のように、本実施の形態１によれば、基地局送信部において、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末のフィルタ性能を記憶した端末性能データベースを有し、サブキャリア指定手段が端末性能データベースからの情報をもとに当該端末との通信に使用するサブキャリアを指定し、Ｓ／Ｐ変換器では送信信号を任意の幅でシリアル−パラレル変換を行い、残りのパラレル出力には“０”ビットを出力することで、当該端末への通信に用いるサブキャリアを限定する。これにより必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末においてはフィルタの抑圧特性を緩和することができるとともにフィルタの点数を削減することができ、端末の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、本実施の形態１によれば、基地局は、端末に割り当てられた識別番号または電話番号に基づいて端末の種類を判断して端末毎に通信に用いるサブキャリアを指定するので、簡単に一部のサブキャリアを限定することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態１では、端末情報データベース１０５を基地局内に備えるようにしたが、各端末のフィルタ性能の情報は各端末が保持し、基地局―端末間の通信開始時に任意の通信手順によって当該情報を基地局に送信するようにしても良い。但し、本実施の形態１にて示したように、基地局内に端末情報データベース１０５を設けると、このような利用サブキャリアを特定するための通信が不用になるという利点がある。
【００６４】
また、本実施の形態１では、Ｓ／Ｐ変換器１０２において、通信に利用しないサブキャリアについて“０”ビットを出力するようにしたが、これを任意のデータに変更しても構わない。
【００６５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る送信装置である基地局送信部５００の構成を示すブロック図である。なお、図５では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００６６】
本実施の形態２では、図１（実施の形態１）に示した端末情報データベース１０５、サブキャリア指定手段１０６、Ｓ／Ｐ変換器１０２については、ＯＦＣＤＭ通信方式に限らず、時間分割多重ＯＦＤＭ通信方式にも適用可能であり、同様の効果を得ることができることが示されている。
【００６７】
即ち、本実施の形態２に係る基地局送信部５００がユーザ毎に備えるベースバンド処理部５０１ａ，５０１ｂは、それぞれ、Ｓ／Ｐ変換器１０２を備えている。そして、時間分割多重ＯＦＤＭ通信方式では、各ユーザのパラレル信号（各Ｓ／Ｐ変換器１０２のパラレル信号）に拡散多重しないので、図１（実施の形態１）に示した符号拡散部１５−１〜１５−ｎ及び加算器２０−１〜２０−ｎに代えて、各Ｓ／Ｐ変換器１０２のパラレル信号を受ける時間多重手段である切替スイッチ５０２−１〜５０２−ｎが設けられている。切替スイッチ５０２−１〜５０２−ｎは、各ユーザのパラレル信号（各Ｓ／Ｐ変換器１０２のパラレル信号）を切り替えてＩＦＦＴ部２５に伝える。
【００６８】
必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に対しての通信に用いるサブキャリアの制限方法については、実施の形態１にて説明したように、サブキャリア指定手段１０６が端末情報データベース１０５から該当端末のフィルタ特性情報を取得して各Ｓ／Ｐ変換器１０２を制御する。これによって、実施の形態１にて説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態２によれば、基地局送信部において、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末のフィルタ性能を記憶した端末性能データベースを有し、サブキャリア指定手段が端末性能データベースからの情報をもとに当該端末との通信に使用するサブキャリアを指定し、Ｓ／Ｐ変換器では送信信号を任意の幅でシリアル−パラレル変換を行い、残りのパラレル出力には“０”ビットを出力することで、当該端末への通信に用いるサブキャリアを限定する。これにより必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末においてはフィルタの抑圧特性を緩和することができるとともにフィルタの点数を削減することができ、端末の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、本実施の形態２によれば、基地局は、端末に割り当てられた識別番号または電話番号に基づいて端末の種類を判断して端末毎に通信に用いるサブキャリアを指定するので、簡単に一部のサブキャリアを限定することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態２では、端末情報データベース１０５を基地局内に備えるようにしたが、各端末のフィルタ性能の情報は各端末が保持し、基地局―端末間の通信開始時に任意の通信手順によって当該情報を基地局に送信するようにしても良い。但し、本実施の形態２にて示したように、基地局内に端末情報データベース１０５を設けると、このような利用サブキャリアを特定するための通信が不用になるという利点がある。
【００７１】
また、本実施の形態２では、Ｓ／Ｐ変換器１０２において、通信に利用しないサブキャリアについて“０”ビットを出力するようにしたが、これを任意のデータに変更しても構わない。
【００７２】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図である。なお、図６では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００７３】
図６に示すように、本実施の形態３に係る基地局送信部６００では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ベースバンド処理部１０１に代えてベースバンド処理部６０１が設けられている。ベースバンド処理部６０１では、符号拡散部１５−１〜１５−ｎの出力段に乗算部６０２が設けられ、加算器２０−１〜２０−ｎへのパラレル信号は乗算部６０２から出力するようになっている。乗算部６０２は、符号拡散部１５−１〜１５−ｎと１対１に対応する乗算器６０２−１〜６０２−ｎを備えている。
【００７４】
そして、乗算部６０２を構成する乗算器６０２−１〜６０２−ｎと端末情報データベース１０５との間に利得調整手段６０３が設けられている。利得調整手段６０３は、端末情報データベース１０５から端末との通信に用いることのできるサブキャリア情報を読み出し、それに基づき乗算部６０２を構成する各乗算器に与える変数を生成し、加算器２０−１〜２０−ｎへのパラレル信号の振幅を任意に調整する機能を備えている。
【００７５】
以下、本実施の形態３に係る下り通信系での送受信動作について説明する。ＯＦＣＤＭ通信方式やＯＦＤＭ通信方式の特徴のひとつとして、周波数選択性フェージングに強いことが挙げられる。この理由は、サブキャリアを多く配置して広帯域で通信を行うため、仮に周波数選択性フェージングによって特定の周波数帯の受信レベルが減衰したとしても、それは全周波数帯の一部であり全体としての影響が小さいためである。
【００７６】
しかし、前述の実施の形態１では、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に対しては、利用するサブキャリアを減らして、つまり周波数帯を狭めて下り通信を行っているので、フェージング耐性が劣化している。そこで、本実施の形態３では、サブキャリアを減らして通信を行う際に、そのサブキャリアの利得を上げることで、耐雑音性能を向上し周波数選択性フェージングの影響を受け難くするようにしている。
【００７７】
図６において、基地局送信部６００では、実施の形態１と同様に、通信相手の端末が必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末であると判断した場合は、端末情報データベース１０５から当該端末に対して利用できるサブキャリアに関する情報を読み出し、サブキャリア指定手段１０６とＳ／Ｐ変換器１０２とによって利用するサブキャリアを制限する。
【００７８】
本実施の形態３では、これに加え、利得調整手段６０３も端末情報データベース１０５から当該端末に利用できるサブキャリアの情報を読み出す。利得調整手段６０３はこの情報をもとに、各サブキャリアに対応するパラレル信号の乗算部６０２を構成する各乗算器に変数を渡す。乗算部６０２は、渡された変数をパラレル信号に乗算して出力する。
【００７９】
それ以降は、実施の形態１にて説明した流れと同じである。即ち、加算器２０−１〜２０−ｎで他ユーザに対する信号と合成し、逆ＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴを行い、変調器、無線処理を経て端末に無線送信される。
【００８０】
このように、本実施の形態３によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、必要最小限数のサブキャリアを用いる端末への信号送信において、減らしたサブキャリアの利得を利得調整手段６０３と乗算部６０２とによって上げることができるので、周波数選択性フェージングなどを原因とする特定周波数の受信レベル低下による通信品質の劣化を起こし難くすることができ、耐雑音性能が向上して周波数選択性フェージングの影響を受け難くすることができる。
【００８１】
なお、従来から通信環境の変化によって１次変調方式を変更する方法が広く採用されている。これらの措置は、Ｓ／Ｐ変換器１０２に入力される前の信号に施されている変調方式を通信状態によって変化させるものである。例として伝播環境がよく通信状態が良い場合には６４ＱＡＭなどの多値変調を用いて通信速度を向上させ、逆に通信状態が良くない場合にはＱＰＳＫなど比較的雑音耐性の強い変調方式を用いるという方法である。本実施の形態３では、サブキャリアの利得について着目したが、これとあわせて１次変調方式を変更するとより効果がある。
【００８２】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図である。なお、図７では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００８３】
図７に示すように、本実施の形態４に係る基地局送信部７００では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ベースバンド処理部１０１に代えてベースバンド処理部７０１が設けられている。ベースバンド処理部７０１では、符号拡散部１５−１〜１５−ｎに代えて可変符号拡散部７０２（７０２−１〜７０２−ｎ）が設けられている。そして、ベースバンド処理部７０１を制御する拡散符号可変手段７０３と、サブキャリア変移手段７０４と、サブキャリア利用率監視手段７０５とが追加されている。
【００８４】
拡散符号可変手段７０３は、可変符号拡散部７０２−１〜７０２−ｎと端末情報データベース１０５との間に設けられ、サブキャリア変移手段７０４の指示を受けて端末情報データベース１０５から端末との通信に用いることのできるサブキャリア情報を読み出し、それに基づき可変符号拡散部７０２−１〜７０２−ｎに与える拡散符号を生成し、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に用いるサブキャリアに適用する拡散符号を変更する機能を備えている。
【００８５】
サブキャリア利用率監視手段７０５は、サブキャリア指定手段１０６の指定状況から基地局が処理している必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末の台数とサブキャリアの利用状況を監視し、所定台数を超えるとその旨をサブキャリア変移手段７０４に通知する機能を備えている。
【００８６】
サブキャリア変移手段７０４は、サブキャリア利用率監視手段７０５から通知を受けて必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に対して用いるサブキャリアを変更する指示をサブキャリア指定手段１０６に発行し、また拡散符号可変手段７０３に対して拡散符号の変更指示を発行する機能を備えている。
【００８７】
以下、図７と図８を参照して、本実施の形態４による下り通信での送受信動作について説明する。なお、図８は、図７に示す基地局送信部が送信するＯＦＣＤＭ信号のサブキャリアの周波数帯を説明するスペクトラム図である。この図８は、実施の形態１の説明で用いた図３に対応するものであり、端末受信部２００のＡ／Ｄ変換器６２，６３の出力ディジタル信号のスペクトラムである。図８では、実施の形態１で用いた一部周波数帯３１１以外の一部周波数帯８００が示されている。本実施の形態４では、一部周波数帯３１１の他に、残りの一部周波数帯８００も用いるようにしている。
【００８８】
即ち、本実施の形態４でのポイントは、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に対してサブキャリア数を減らして通信を行うことに加え、場合によっては実施の形態１で用いなかった一部周波数帯域８００も利用することにある。
【００８９】
実施の形態１による下り通信制御方法では、基地局のカバーするエリア内に多数の必要最小限数のサブキャリアを用いる端末が集まった場合、それら端末は全て一部周波数帯３１１を利用することになる。この一部周波数帯３１１にユーザが集中すると、当該周波数帯に位置するサブキャリアの符号間干渉が大きくなる。その一方、残りの一部周波数帯８００は、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末以外の端末のみが一部周波数帯３１１と合わせて利用していることになる。つまり、残りの一部周波数帯８００は、余り利用されないので、周波数帯域の利用効率が良くない。
【００９０】
そこで、本実施の形態４では、一部周波数帯３１１を利用する必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末が任意の数を超えた場合、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末であっても周波数帯８００を利用できるように切り替える。この際、フィルタの抑圧性能不足による雑音の影響を抑えるため、次のようにして長い拡散符号を用いて雑音に対する耐性を高めるようにしている。
【００９１】
図７において、サブキャリア利用率監視手段７０５は、一部周波数帯３１１のサブキャリアを用いて通信している必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末の数を、サブキャリア指定手段１０６との信号送受によって把握する。サブキャリア利用率監視手段７０５は、一部周波数帯３１１を利用している必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末の数が任意の台数以上になった場合にサブキャリア変移手段７０４にその旨を通知する。
【００９２】
サブキャリア変移手段７０４は、その台数以降の必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末との通信確立時には一部周波数帯３１１ではなく、一部周波数帯８００のサブキャリアを用いるように、当該必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末との通信を処理するサブキャリア指定手段１０６に指示を出す。
【００９３】
これによって、サブキャリア指定手段１０６は、一部周波数帯８００のサブキャリアを利用するように、Ｓ／Ｐ変換器１０２でのシリアル−パラレル変換の出力パラレル信号を切り替える。
【００９４】
また、サブキャリア変移手段７０４は、当該必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末との通信を処理する拡散符号可変手段７０３に対しても適用する拡散符号を変化させる指示を発行する。
【００９５】
拡散符号可変手段７０３は、利用するサブキャリアの周波数帯と当該端末のフィルタ抑圧性能とから必要となる拡散利得を算出して適用する拡散符号を決定し、その決定した拡散符号を可変符号拡散部７０２（７０２−１〜７０２−ｎ）に送信する。可変符号拡散部７０２（７０２−１〜７０２−ｎ）は受け取った拡散符号を用いて各パラレル信号に対して拡散を行う。
【００９６】
受信を行う必要最小限数のサブキャリアを用いる図２に示した端末受信部では、選択Ｐ／Ｓ変換器２０２において、一部周波数帯８００に位置するサブキャリアについてパラレル−シリアル変換を行うことで、通信データが再生されることになる。
【００９７】
これにより、雑音レベルの大きい一部周波数帯８００のサブキャリアを用いて通信を行うが、拡散利得の大きい拡散符号を用いているので、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末での受信が可能になる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、必要最小限数のサブキャリアを用いる端末が特定のサブキャリアに集中しないようにし、さらに雑音が多い周波数帯のサブキャリアを用いる場合には拡散符号を長くして拡散利得を大きくするようにしたので、雑音が多い周波数帯のサブキャリアを用いる場合に通信品質の低下を抑圧することができ、周波数帯の利用効率を高めることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態４では、基地局のセル内に存在する必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末には最初は一部周波数帯３１１を使い、端末が増えてきたとき残りの一部周波数帯８００を使うように説明したが、一部周波数帯３１１を用いるユーザが増えてくるよりも前に一部周波数帯８００を使うようにしても良い。その方法としては、単にランダムに周波数の割り当てを変えていく方法や、受信信号レベルが高くフィルタの抑圧特性が低くても、希望波対雑音比が比較的良く取れている端末については優先的に一部周波数帯８００を用いるようにする方法などがある。
【０１００】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係る受信装置である端末受信部９００の構成を示すブロック図である。なお、図９では、図２（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。なお、本実施の形態５における基地局送信部は図１と同一構成である。
【０１０１】
図９に示すように、本実施の形態５に係る端末受信部９００では、図１７（従来例）に示した構成において、図示しない端末制御部からの指示によりＡ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を可変するクロック切替部９０１が設けられている。また、同様に、図示しない端末制御部からの指示により、受信処理の中で行うＦＦＴ処理のＦＦＴポイント数を切替える切替えＦＦＴ部９０２が設けられている。また、ベースバンド処理部２０１では、ベースバンド処理部７０におけるＰ／Ｓ変換器７５に代えて選択Ｐ／Ｓ変換器２０２が設けられている。
【０１０２】
クロック切替部９０１は、図示しない端末制御部からの制御信号により、Ａ／Ｄ変換器６２、６３へ供給するクロックを切り替えて、サンプリング周波数を許容値まで低くする。これにより、サンプリング周波数は通常の周波数よりも低い周波数になる。
【０１０３】
Ａ／Ｄ変換器６２、６３は、クロック切替部９０１から供給されるクロックを用いて、ベースバンドフィルタ６０、６１から入力するベースバンドアナログ信号をＡ／Ｄ変換する。
【０１０４】
切替えＦＦＴ部９０２は、使用するサブキャリア数が減った分だけ逆ＦＦＴのポイント数を減らして、Ａ／Ｄ変換器６２、６３から入力したディジタル信号を逆ＦＦＴする。
【０１０５】
選択Ｐ／Ｓ変換器２０２は、逆拡散部７１−１〜７１〜ｎから入力するパラレル信号中の任意の幅についてパラレル−シリアル変換を行うことができる。即ち、本実施の形態５に係る端末受信部９００は、必要最小限数のサブキャリアを用いる構成となっている。
【０１０６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、図９に示す端末受信部９００におけるＡ／Ｄ変換器６２、６３の入力および出力状態を説明する信号スペクトラム図であり、図１０（ｃ）は、従来のＡ／Ｄ変換器の入力および出力状態を説明する信号スペクトラム図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を可変としたことから、サンプリング周波数が従来のｆｓからｆｓ′に変化して周波数が小さくなっている。このため、エリアジングによって本来の希望波成分の一部と雑音成分１００１が折り返し、雑音成分１０００ａ、１０００ｂが現れている。
【０１０７】
以下、図９〜図１０（ｃ）を参照して、本実施の形態５に係る下り通信系での送受信動作について説明する。なお、本実施の形態５における基地局送信部は図１と同一構成であるので、図１を用いて説明する。
【０１０８】
本発明のポイントは、端末受信部９００におけるＡ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を低減することである。図１０（ｂ）はＡ／Ｄ変換された後のディジタル信号のスペクトラムを示しているが、ｆｓ′／２が本来の希望波帯域内にあるため、エリアジングによる信号の折り返しにより、ｆｓ′／２より周波数の高い本来の希望波成分と帯域外の雑音成分１００１が折り返し、雑音成分１０００ａ、１０００ｂとなって希望波帯域内に現れている。雑音成分１０００ａについては本来の希望波成分に対して十分な比が取れているため通信に影響は無いが、本来の希望波成分が折り返している周波数帯の雑音成分１０００ｂについては比が取れず、希望波同士がほぼ同じ電力費で干渉しあっているため、通信が困難になっている。従って、従来では図１０（ｃ）の周波数帯域１０１０全てのサブキャリアで通信が可能であったが、本実施の形態５では周波数帯域１０１０よりも帯域の狭い周波数帯域１００２に存在するサブキャリアでのみ通信が可能である。
【０１０９】
このため、本実施の形態５では、全周波数帯域１０１０を使うのではなく、希望波と雑音との比が取れている一部周波数帯域１００２のみを選択的に利用して受信処理が行えるように送受信を行うようにする。以下、周波数帯１００２を用いて下り通信を行う具体的な方法について説明する。
【０１１０】
まず、前処理として、基地局送信部１００において、通信を行う各端末について、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数の切り替えの可否、および設定できるサンプリング周波数、利用できるサブキャリアの周波数帯１００２などについてデータベース化し、端末情報データベース１０５に保存しておく。
【０１１１】
基地局送信部１００は、下り通信を行っている端末が、端末情報データベース１０５に登録されている機種と判断し、かつ高速通信を必要としない場合、例えば音声通話や小容量のメール送信等を行う場合、利用できるサブキャリア周波数帯の情報を端末情報データベース１０５から取得し、取得した利用できるサブキャリア周波数帯の情報をサブキャリア指定手段１０６に渡す。なお、基地局送信部１００が端末の種類を判断する方法としては、端末に割り当てられた識別番号（あるいは電話番号）から判断する等の方法がある。
【０１１２】
サブキャリア指定手段１０６は、端末情報データベース１０５から得たサブキャリア周波数帯の情報に従い、基地局送信部１００のＳ／Ｐ変換器１０２に対して送信信号をパラレル変換する信号幅を出力する。
【０１１３】
ここで、逆ＦＦＴ部２５に入力されるパラレル信号の各々は、図１０に示すサブキャリアの各々に対応する。しかし、本実施の形態５では、特定のサブキャリアのみを使う。そのためには、逆ＦＦＴ部２５に入力されるパラレル信号のうち、周波数帯１００２に存在するサブキャリアに対応するパラレル信号線に対してのみ情報を流せばよく、使用しないサブキャリアに対応するパラレル信号線には“０”ビットを出力すれば良い。これにより、任意のサブキャリアだけを利用した送信信号を得ることができる。
【０１１４】
即ち、Ｓ／Ｐ変換器１０２では、サブキャリア指定手段１０６からの信号により、可変Ｓ／Ｐ変換器１０３を制御して、シリアル−パラレル変換での出力パラレル信号の幅を変化させる。さらに、シリアル−パラレル変換で出力を行わない残りの出力データビットには、０出力部１０４を用いて“０”ビットを出力させる。このようにＳ／Ｐ変換器１０２が行う送信情報のシリアル−パラレル変換において、パラレル信号の出力幅は通信を行う端末に応じて可変となる。
【０１１５】
Ｓ／Ｐ変換器１０２の出力以降は、従来の基地局送信部と同様であり、加算器２０−１〜２０−ｎにて他ユーザの信号と加算され、逆ＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴされることで時系列信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器２６、２７にてアナログ信号に変換され、無線処理を経て送信アンテナ３４から端末に向けて送信される。
【０１１６】
次に、上述の信号を受信する端末受信部９００の動作について説明する。本実施の形態５に係る端末受信部９００では、必要最小限数のサブキャリアを受信処理すれば良いので、図示しない端末制御部からの制御信号による指示によりクロック切替部９０１は、Ａ／Ｄ変換器６２、６３への供給クロック、即ちサンプリング周波数を通常よりも低いｆｓ′になるようにする。これにより、図１０（ｂ）に示したようなディジタル信号がＡ／Ｄ変換器の出力信号となるが、基地局送信装置１００で周波数帯域１００２のみに必要な情報が入るようにしているため、通信は可能である。
【０１１７】
一般的にＯＦＤＭ信号を用いた通信においては、サブキャリアの数とＦＦＴ及び逆ＦＦＴにおけるポイント数とを対応させるため、利用するサブキャリアが減った分、ＦＦＴおよび逆ＦＦＴのポイント数も減らすことができる。一例として、利用するサブキャリアを半分にし、サンプリング周波数を半分にする（ｆｓ＝２×ｆｓ′）ときには、切替えＦＦＴ部９０２のＦＦＴポイント数も半分にすることができる。このことで、逆拡散部７１−１〜７１−ｎに入力される信号も半分になるが、信号の入力のない逆拡散部の処理を停止することで消費電力を削減できる効果もある。
【０１１８】
具体的には、ＦＦＴ出力の周波数間隔は、（１）式にて表すことができる。
【０１１９】
ＦＦＴ出力の周波数間隔＝（ｆｓ／２）／ＦＦＴポイント数          （１）
ただし、ｆｓはサンプリング周波数
【０１２０】
一般に、ＦＦＴ出力の周波数間隔とＯＦＤＭのサブキャリアの周波数間隔とが一致するように、サンプリング周波数ｆｓ及びＦＦＴポイント数を設定する。サンプリング周波数をｆｓからｆｓ′に下げた場合のＦＦＴ出力の周波数間隔は（２）式にて表すことができる。
【０１２１】
ＦＦＴ出力の周波数間隔＝（ｆｓ′／２）／ＦＦＴポイント数          （２）
【０１２２】
この際、ＯＦＤＭのサブキャリアの周波数間隔は変化しないので、ＦＦＴ出力の周波数間隔とＯＦＤＭのサブキャリアの周波数間隔とを一致させるためには、（１）式のＦＦＴ出力の周波数間隔と（２）式のＦＦＴ出力の周波数間隔とが同一になるように（２）式のＦＦＴポイント数を下げる必要がある。
【０１２３】
なお、（２）式のＦＦＴ出力の周波数間隔が（１）式のＦＦＴ出力の周波数間隔より小さということは、つまりは、ＦＦＴ出力の周波数間隔がサブキャリア間隔以下ということになる。この際も、ＦＦＴポイントがサブキャリア間隔の整数分の１である限りは、隣接サブキャリア同士が直交したポイントでＦＦＴが行われるため、受信品質が低下することはない。
【０１２４】
例えば、利用するサブキャリアが通常の半分になったら、サンプリング周波数ｆｓも半分にでき、ＦＦＴポイント数も半分にできる。これにより、ＦＦＴ後の逆拡散部７１−１〜７１−ｎの半分を休止することができるので、消費電力を抑圧することができる。
【０１２５】
切替えＦＦＴ部９０２から出力されるＦＦＴの結果は、図１０（ｂ）の周波数帯１００３における各サブキャリアに対応したものであり、逆拡散部７１−１〜７１−ｎに出力される。このうち、周波数帯域１００２に存在するサブキャリアにのみ、通信する情報が含まれているため、選択Ｐ／Ｓ部２０２では、周波数帯域１００２に存在するサブキャリアについてのみパラレル−シリアル変換を行うことで、基地局から送信された信号を再生する。
【０１２６】
本実施の形態５では、端末受信部９００への信号送信に用いるサブキャリアの数を減らすため、基地局と端末間の通信速度は当然ながら低くなる。しかしながら、ここでは端末での消費電力削減の代わりに通信速度の低下を許容することを前提にしているため、問題にはならない。
【０１２７】
加えて、本実施の形態５では、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末はＯＦＣＤＭの全周波数帯を使った受信ができないので、基地局からセル内の全移動局に制御信号などを送信するような基地局での下り通信制御では、次のような通信制御方法を採ることができるので、問題は生じない。即ち、（１）全周波数帯１０１０と一部周波数帯１００２との２種類を使用する。あるいは、（２）全周波数帯１０１０を用いる端末についても、当該制御信号等の制御通信時については一部周波数帯１００２のみを使用する。
【０１２８】
通信に使用するサブキャリアを制限し、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を通常よりも低くして通信するのは、音声通話やメール等の小容量のデータ通信等の場合に限られる。こうした低速度での通信を行っているかの判断方法としては、端末側での通信要求によって行う方法がある。つまり、端末のユーザが高速通信を必要としないと考えたときは、所定の操作により基地局と、帯域を制限した通信を行うよう制御信号をやり取りし、通信を確立する。また、それとは逆に、基地局側が、端末と行っている通信の通信容量を監視し、高速通信が必要でないと判断した場合に基地局側の指示で切り替えても良い。この際にも端末と制御信号のやり取りを行って、通信を確立することになる。
【０１２９】
このように、本実施の形態５によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、受信する端末側では、必要最小限のサブキャリアでの通信を行う時にはＡ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を通常よりも低く設定することができるため、受信端末においてはＡ／Ｄ変換器の消費電力を小さくすることができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態５では、端末情報データベース１０５を基地局内に備えるようにしたが、各端末が必要最小限のサブキャリアでの受信が可能か否かの情報を保持し、基地局―端末間の通信開始時に任意の通信手順によって当該情報を基地局に送信するようにしても良い。但し、基地局内に端末情報データベース１０５を設けると、このような端末を認識するための通信が不用になるという利点がある。
【０１３１】
また、本実施の形態５では、Ｓ／Ｐ変換器１０２において、通信に利用しないサブキャリアについて“０”ビットを出力するようにしたが、これを任意のデータに変更しても構わない。また、本実施の形態５では、ＦＦＴポイント数を変化させるようにしたが、これに限らず、サンプリング周波数の低減により減ったサンプリングポイントをインターポレーション（interpolation）処理により補完して、サンプリング間隔が変化しないようにする方法をとっても良い。図１１は、このときの端末受信部１１００の構成を示すブロック図である。図９で用いた切替えＦＦＴ部９０２の代わりに、図示しない端末制御部からの制御信号により、Ａ／Ｄ変換器６２、６３の出力信号に対して信号点数を補完するインターポレーション部１１０１を持つことが特徴である。こうした構成をとることで、Ａ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数が低くなっても、ＦＦＴ部６５以降を実施の形態１と同様のものにできる。例えば、サンプリング周波数ｆｓを半分にした際には、２倍のインターポレーションを行い、ＦＦＴ部６５部以降の処理部分においては従来どおりのサンプリング周波数ｆｓでの受信ディジタル信号と同様に扱うことができる。
【０１３２】
具体的には、図１１では、図９のようにＦＦＴポイント数を少なくするのではなく、インターポレーションにより、ＦＦＴ部６５の入力信号のサンプリング間隔がｆｓになるようにする。これにより、ＦＦＴポイント数は変化しないので、ＦＦＴ部６５及びベースバンド処理部２０１の構成を実施の形態１と同じにすることができる。
【０１３３】
また、本実施の形態５はＯＦＣＤＭ方式での説明を行ったが、他のＯＦＤＭ方式においても有効である。例として、時分割多重ＯＦＤＭ方式での実現方法について、図５を用いて説明する。時分割多重ＯＦＤＭにおいて異なることは、ＯＦＣＤＭでは各ユーザのパラレル信号を拡散符号で拡散して加算器で多重した事に対し、各ユーザのパラレル信号に拡散多重せずに、スイッチ５０２−１〜５０２−ｎを切り替えることで、時系列に多ユーザへの送信信号を切り替えていくことである。通信に用いるサブキャリアの周波数帯域を制限して端末と通信を行う手順は前述の方法と同じである。また、図９において、逆拡散部７１−１〜７１−ｎを削除するとともに、切替えＦＦＴ部９０２とベースバンド処理部２０１との間にスイッチを設けて切り替えることにより、時分割多重ＯＦＤＭ方式に適用することができる。また、本実施の形態５は、上記実施の形態３に適用することができる。
【０１３４】
（実施の形態６）
図１２は、本発明の実施の形態６に係る送信装置である基地局送信部１２００の構成を示すブロック図である。なお、図１２では、図７に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
【０１３５】
図１２に示すように、本実施の形態６に係る基地局送信部１２００では、図１に示した構成において、ベースバンド処理部１０１に代えてベースバンド処理部７０１が設けられている。ベースバンド処理部７０１では、符号拡散部１５−１〜１５−ｎに代えて可変符号拡散部７０２（７０２−１〜７０２−ｎ）が設けられている。また、ベースバンド処理部７０１を制御する拡散符号可変手段１２０１が追加されている。
【０１３６】
拡散符号可変手段１２０１は、可変符号拡散部７０２−１〜７０２−ｎと端末情報データベース１０５との間に設けられ、可変符号拡散部７０２−１〜７０２−ｎに与える拡散符号を生成し、必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末に用いるサブキャリアに適用する拡散符号を変更する機能を備えている。
【０１３７】
本実施の形態６でのポイントは、必要最小限のサブキャリアを用いる受信端末に対してサブキャリアを減らして通信を行うことに加え、利用するサブキャリアに適用する拡散符号の長さを変化させ、拡散利得をより大きく得ることにある。
【０１３８】
ＯＦＤＭ通信方式は周波数選択性フェージングに強い特徴を持つが、本発明では利用する周波数帯域を狭くするため、影響を受けやすくなる恐れもある。実施の形態３では、利用する各サブキャリアの利得を調整することで、この課題を解決したが、本実施の形態６では拡散利得によって解決を図る点で異なっている。
【０１３９】
つまり、図１２において、基地局送信部１２００では、実施の形態１と同様に、通信相手の端末が必要最小限数のサブキャリアを用いる受信端末であると判断した場合は、端末情報データベース１０５から当該端末に対して利用できるサブキャリアに関する情報を読み出し、サブキャリア指定手段１０６とＳ／Ｐ変換器１０２とによって利用するサブキャリアを制限する。
【０１４０】
本実施の形態６では、これに加え、拡散符号可変手段１２０１も端末情報データベース１０５から当該端末に利用できるサブキャリアの情報を読み出す。拡散符号可変手段１２０１はこの情報をもとに、各サブキャリア対して用いる拡散符号を長くするよう、可変符号拡散部７０２に指示を出す。可変符号拡散部７０２は、当該情報によって長い拡散符号で各パラレル信号に拡散処理を行う。
【０１４１】
それ以降は、実施の形態１にて説明した流れと同じである。即ち、加算器２０−１〜２０−ｎで他ユーザに対する信号と合成し、ＩＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴを行い、変調器、無線処理を経て端末に無線送信される。
【０１４２】
このように、本実施の形態６によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、必要最小限数のサブキャリアを用いる端末への信号送信において、減らしたサブキャリアに対して用いる拡散符号を拡散符号可変手段１２０１と可変符号拡散部７０２とによって変えることができるので、周波数選択性フェージングなどを原因とする特定周波数の受信レベル低下による通信品質の劣化を起こし難くすることができる。
【０１４３】
なお、本実施の形態６は上記実施の形態５に適用することができる。即ち、上記実施の形態５において、基地局送信部１００に代えて本実施の形態６の基地局送信部１２００を適用することができる。
【０１４４】
（実施の形態７）
図１３は、本発明の実施の形態７に係る送信装置である基地局送信部１３００の構成を示すブロック図である。なお、図１３では、図１に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。なお、端末受信部は、図９と同一構成である。
【０１４５】
図１３に示すように、本実施の形態７に係る基地局送信部１３００では、図１に示した構成において、ベースバンド処理部１０１に代えてベースバンド処理部１３０１が設けられている。ベースバンド処理部１３０１では、Ｓ／Ｐ変換器１０２に代えて、Ｓ／Ｐ変換器１３０２が設けられている。Ｓ／Ｐ変換器１３０２は、Ｓ／Ｐ変換器１０２に対して、可変Ｓ／Ｐ変換部１０３が出力する一部サブキャリアを他のサブキャリアにおいて同相で出力する同相出力部１３０３を持つことが異なる。
【０１４６】
同相出力部１３０３は、本来の希望波成分が折り返してしまう帯域のサブキャリアに対応する各パラレル信号を可変Ｓ／Ｐ変換部１０３から読み出す。そして、同相出力部１３０３は、可変Ｓ／Ｐ変換部１０３から読み出したパラレル信号を、サンプリング周波数の２分の１の周波数以上の帯域のサブキャリに対応するパラレル信号として出力する。
【０１４７】
図１４は、端末受信部のＡ／Ｄ変換器の入力時点でのスペクトラムであり、本発明の実施の形態７に係る送信装置が出力する信号のサブキャリアの配置を示すものである。周波数ｆｓ′は端末受信部のＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数である。エリアジングによって、受信信号は周波数ｆｓ′／２で折り返し、サブキャリア１４０１はサブキャリア１４０１′と重なり合い、同様にサブキャリア１４０２はサブキャリア１４０２′と重なり合うことを示している。
【０１４８】
以下、本実施の形態７に係る下り通信系での送受信動作について、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、端末受信部は図９と同一構成であるので、図９を用いて説明する。
【０１４９】
本発明の実施の形態７においては、端末受信部９００のＡ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を下げ、そのことにより本来利用する希望周波数帯の一部がエリアジングで折り返して干渉してしまうが、残る周波数帯域１４０３を用いて通信を行う方法を示した。本実施の形態７のポイントは、実施の形態５でのエリアジングによる折り返しで干渉してしまう周波数帯域も通信に利用することにある。このために、送信側では、エリアジングによる折り返しで重なり合うサブキャリアについて同相の信号を送信するようにする。
【０１５０】
まず、図１３の基地局送信部１３００において、Ｓ／Ｐ変換部１３０２は、サブキャリア指定手段１０６から端末への通信に用いるサブキャリアを制限するよう指示を受ける。実施の形態５で示した方法では、端末受信部でＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数が低くなっても信号のエリアジングによる折り返しの影響を受けない周波数帯域１４０３に対応するサブキャリアに対して、可変Ｓ／Ｐ変換部１０３でシリアル−パラレル変換を行うが、本実施の形態７では周波数帯域を広げ、周波数ｆｓ′／２までのサブキャリアを利用するように可変Ｓ／Ｐ変換部１０３を動作させる。同相出力部１３０３は、本来の希望波成分が折り返してしまう帯域、即ち周波数帯１４０３より高く、周波数ｆｓ′／２以下の帯域のサブキャリアに対応する各パラレル信号を可変Ｓ／Ｐ変換部１０３から読み出す。次に、同相出力部１３０３は、当該パラレル信号を、周波数ｆｓ′／２以上の帯域のサブキャリに対応するパラレル信号として出力する。この際、同相出力部１３０３が出力するパラレル信号は、受信Ａ／Ｄ変換時に周波数ｆｓ′／２で折り返して互いが重なり合う各サブキャリアが同じになるようにする。つまり、サブキャリア１４０１とサブキャリア１４０１′、及びサブキャリア１４０２とサブキャリア１４０２′が同じ（同相）のサブキャリア信号となるように送信ベースバンド部１３０１は出力する。以降の送信処理は、実施の形態１と同様である。即ち、加算器２０−１〜２０−ｎで他ユーザに対する信号と合成し、ＩＦＦＴ部２５にて逆ＦＦＴを行ない、変調器、無線処理を経て端末に無線送信される。
【０１５１】
受信端末部９００においては、実施の形態５と同様に、クロック切替部９０１によってＡ／Ｄ変換器６２、６３のサンプリング周波数を通常よりも低いｆｓ′に切り替える。これにより、Ａ／Ｄ変換器６２、６３が出力するディジタル信号のスペクトラムは図１４において、周波数ｆｓ′／２で折り返したものとなる。ただ、本実施の形態７では、基地局送信部でサブキャリア１４０１とサブキャリア１４０１′、及びサブキャリア１４０２とサブキャリア１４０２′がそれぞれ同相の信号となっているため、エリアジングによって互いの信号が重なり合っても、これらサブキャリアは信号を強めあうことになる。
【０１５２】
なお、これに伴い、切替ＦＦＴ部９０２では周波数帯域１４０３に存在するサブキャリアに対応するＦＦＴポイント数ではなく、周波数ｆｓ′／２以下に存在するサブキャリアに対応するＦＦＴポイントでＦＦＴを行う必要がある。
【０１５３】
このように、本実施の形態７によれば、上記実施の形態１及び実施の形態５の効果に加えて、基地局送信側で同相のサブキャリア信号を出力することにより、実施の形態５で示した周波数帯域１４０３の利用に加え、周波数ｆｓ′／２以下までのサブキャリアも用いて通信を行うことが可能になるので、周波数利用効率を向上させることができる。また、本実施の形態７によれば、異なる周波数帯のサブキャリアで同相の信号を送信するので、周波数ダイバーシチの効果を得ることができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態７の通信方法については、Ａ／Ｄ変換器におけるエリアジング現象を利用したものであり、サブキャリア１４０１とサブキャリア１４０１′、あるいはサブキャリア１４０２とサブキャリア１４０２′が正確に重なり合う必要がある。このため、例えば周波数帯域１４０３の信号を用いて正確なチャネル推定を可能にするなどの工夫が必要であるが、その方法については限定しない。
【０１５５】
なお、上記実施の形態１〜実施の形態７の処理を、コンピュータプログラムにより実現することも可能であり、このソフトウェアを収めた記録媒体から読み出して上記実施の形態１〜実施の形態７の処理を実現することも可能である。この場合、用いる記録媒体として、例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記録装置がある。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明にかかる送信装置及び信号抑圧方法は、ＯＦＣＤＭ信号や時分割ＯＦＤＭ信号を用いた無線通信システムでの下り通信において、受信側でのフィルタ仕様の緩和あるいはフィルタの点数削減を図るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信装置である端末受信部の構成を示すブロック図
【図３】図２に示す端末受信部におけるＡ／Ｄ変換器の出力状態を説明する信号スペクトラム図
【図４】従来と同様の受信処理を行う場合と本実施の形態による受信処理を行う場合とで端末受信部が持つ受信フィルタに要求されるフィルタ特性を比較して示すフィルタ特性図
【図５】本発明の実施の形態２に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図８】図７に示す基地局送信部が送信するＯＦＣＤＭ信号のサブキャリアの周波数帯を説明するスペクトラム図
【図９】本発明の実施の形態５に係る受信装置である端末受信部の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る端末受信部におけるＡ／Ｄ変換器の入力および出力状態を説明する図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る他の受信装置である端末受信部の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態６に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態７に係る送信装置である基地局送信部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態７に係る受信装置である端末受信部のＡ／Ｄ変換器の入力時点でのスペクトラムを示す図
【図１５】ＯＦＣＤＭ信号の送信を行う従来の基地局送信部の構成例を示すブロック図
【図１６】ＯＦＣＤＭ信号のサブキャリア配置を示したスペクトラム図
【図１７】ＯＦＣＤＭ信号の受信を行う従来の端末受信部の構成例を示すブロック図
【図１８】従来の端末受信部で十分なフィルタ抑圧特性が得られている場合を説明する信号スペクトラム図
【図１９】従来の端末受信部で十分なフィルタ抑圧特性が得られていない場合を説明する信号スペクトラム図
【符号の説明】
【０１５８】
１５−１〜１５−ｎ  符号拡散部
２０−１〜２０−ｎ  加算器
２５  ＩＦＦＴ部
１００  基地局送信部（送信装置）
１０１  ベースバンド処理部
１０２  Ｓ／Ｐ変換器
１０３  可変Ｓ／Ｐ変換器
１０４  ０出力部
１０５  端末情報データベース
１０６  サブキャリア指定手段
【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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【図１９】
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