(57)【要約】    【課題】      ピーク抑制用信号を少ない演算回数で的確に選択してピーク電力を有効に抑制し得るマルチキャリア送信装置を提供すること。    【解決手段】  ピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４によって、ピーク抑圧用のサブキャリアに順次＋１又は−１のピーク抑圧用信号を配置し、ピーク抑圧用信号選択部１０７によって、＋１を配置したＯＦＤＭ信号と−１を配置したＯＦＤＭ信号とのピーク電力のどちらのピーク電力が小さかったかを比較することで、順次ピーク抑圧用サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号を選択する。  【選択図】      図１
2006121511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
＋１又は−１のピーク抑圧用信号を生成するピーク抑圧用信号生成手段と、
前記ピーク抑圧用信号と送信信号とを用いてＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、
前記ＯＦＤＭ信号形成手段によって形成されたＯＦＤＭ信号のピーク電力を測定し、サブキャリア毎に＋１のピーク抑圧用信号を配置するか又は−１のピーク抑圧用信号を配置するかを選択するピーク抑圧用信号選択手段と
を具備するマルチキャリア送信装置。
【請求項２】
第１及び第２のピーク抑圧用信号生成手段と、
前記第１のピーク抑圧用信号生成手段によって生成されたピーク抑圧用信号と送信信号とを用いてＯＦＤＭ信号を形成する第１のＯＦＤＭ信号形成手段と、
前記第２のピーク抑圧用信号生成手段によって生成されたピーク抑圧用信号と送信信号とを用いてＯＦＤＭ信号を形成する第２のＯＦＤＭ信号形成手段と
を具備し、
前記第１及び第２のピーク抑圧用信号生成手段から互いに符号の反転したピーク抑圧用信号をサブキャリア毎に順次生成し、
前記ピーク抑圧用信号選択手段は、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号形成手段により得られたＯＦＤＭ信号のピーク電力を比較し、サブキャリア毎に順次＋１のピーク抑圧用信号を配置するか又は−１のピーク抑圧用信号を配置するかを選択する
請求項１に記載のマルチキャリア送信装置。
【請求項３】
ピーク抑圧用のサブキャリアに順次＋１又は−１のピーク抑圧用信号を配置し、
＋１を配置したＯＦＤＭ信号と−１を配置したＯＦＤＭ信号とのピーク電力を測定して、どちらのＯＦＤＭ信号のピークが小さかったかを比較することで、順次ピーク抑圧用サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号を決定する
マルチキャリア送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)のように、複数サブキャリアを送信データに応じて変調して送信するマルチキャリア送信装置及びマルチキャリア送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送においては、独立に変調した複数のサブキャリアを同一時間で多重して伝送するため、時間波形の振幅変動と最大値振幅が大きくなる。そのためマルチキャリア伝送に用いられる送信装置及び受信装置においては、幅広いダイナミックレンジが必要となる。
【０００３】
マルチキャリア伝送に用いられるマルチキャリア送信装置においては、一般に送信電力増幅器のバックオフを小さく設定すると非線形歪が生じ、伝送特性が著しく劣化する。したがって、送信電力増幅器のバックオフを大きく設定する必要がある。しかし、送信電力増幅器のバックオフを大きく設定すると、送信電力増幅器の利用効率が悪くなる問題がある。
【０００４】
そこで従来、送信電力増幅器を効率的に使用するために、マルチキャリア伝送時の時間波形の振幅変動と最大値振幅を抑制する種々の方法が提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、回線品質の悪いサブキャリアにピーク抑圧用のパイロットデータを配置することにより、マルチキャリア信号のピーク電力を抑制する方法が開示されている。具体的には、下り回線における品質情報を上り回線で基地局にフィードバックし、品質の良いサブキャリアで本来伝送すべきデータを配置する一方、品質の悪いサブキャリアではピークを抑圧するためのパイロットデータを配置するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−２６８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、ピーク電力を抑制するための方法（品質の悪いサブキャリアにピーク抑制用のパイロットデータを配置する方法）が記載されているものの、具体的にピーク抑圧用のパイロットデータをどのようなパターンで配置するかについては配慮されていない。このため、実際にピークを抑圧するためには不十分であると考えられる。
【０００７】
さらに実際にピークを抑圧するためのピーク抑圧用の信号のパターン選択に必要となる演算量については配慮されていなかった。例えば、ピーク電力を抑圧するためのサブキャリア（特許文献１では品質の悪いサブキャリア）がｎ本存在し、各サブキャリアに＋１又は−１を割り当てることを考えると、ピーク抑圧用の信号の符号パターンは最大２ｎ通り存在する。従って、その全パターンを計算する回路規模又はテーブルや、その中からピーク電力を抑制するためのパターンを選択するための回路規模は、ｎの値が大きくなるほど膨大な量になる問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ピーク抑制用信号を少ない演算回数で的確に選択してピーク電力を有効に抑制し得るマルチキャリア送信装置及びマルチキャリア送信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】
【０００９】
かかる課題を解決するため本発明のマルチキャリア送信装置は、＋１又は−１のピーク抑圧用信号を生成するピーク抑圧信号生成手段と、ピーク抑圧用信号と送信信号とを用いてＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、ＯＦＤＭ信号形成手段によって形成されたＯＦＤＭ信号のピーク電力を測定し、サブキャリア毎に＋１のピーク抑圧用信号を配置するか又は−１のピーク抑圧用信号を配置するかを選択するピーク抑圧用信号選択手段とを具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ピーク抑制用信号を少ない演算回数で的確に選択してピーク電力を有効に抑制し得るマルチキャリア送信装置及びマルチキャリア送信方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
（実施の形態）
図１に、本発明の実施の形態に係るマルチキャリア送信装置の構成を示す。マルチキャリア送信装置１００は、全サブキャリア数をＮとしたとき、ｎ個のサブキャリアに＋１又は−１のピーク抑圧用信号を配置すると共に、残りのＮ−ｎ個のサブキャリアに送信信号（すなわち送信データ）を配置するようになっている。
【００１３】
マルチキャリア送信装置１００は、符号化及び変調後の送信信号をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１０１、１０２に入力する。各シリアルパラレル変換部１０１、１０２は、送信信号をＮ−ｎ個の並列信号に変換して出力する。ここでシリアルパラレル変換部１０１の出力する並列信号とシリアルパラレル変換部１０２の出力する並列信号は同一のものである。
【００１４】
マルチキャリア送信装置１００は、ｎ個の＋１、−１又は０の信号からなる並列信号を生成する第１のピーク抑圧用信号生成部１０３と、ｎ個の＋１、−１又は０の信号からなる並列信号を生成する第２のピーク抑圧用信号生成部１０４とを有する。第１及び第２のピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４は、ピーク抑圧用信号選択部１０７からの選択結果に応じて並列信号の何番目を＋１、−１又は０にするかが制御される。
【００１５】
シリアルパラレル変換部１０１から出力されたＮ−ｎ個の並列信号と、ピーク抑圧用信号生成部１０３から出力されたｎ個の並列信号は、第１のＯＦＤＭ信号形成手段としての逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０５によってＮサブキャリア分の時間領域信号とされる。同様に、シリアルパラレル変換部１０２から出力されたＮ−ｎ個の並列信号と、ピーク抑圧用信号生成部１０４から出力されたｎ個の並列信号は、第２のＯＦＤＭ信号形成手段としての逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０６によってＮサブキャリア分の時間領域信号とされる。
【００１６】
各ＩＦＦＴ１０５、１０６の出力は、ピーク抑圧用信号選択部１０７に入力される。ピーク抑圧用信号選択部１０７は、ＩＦＦＴ１０５出力のピーク電力と、ＩＦＦＴ１０６出力のピーク電力を比較し、ピーク電力が小さい方を選択する。
【００１７】
実際上、マルチキャリア送信装置１００は、第１及び第２のピーク抑圧信号生成部１０３、１０４から互いに符号の反転したピーク抑圧用信号をサブキャリア毎に順次形成し、ピーク抑圧信号選択部１０７によってサブキャリア毎に順次＋１のピーク抑圧用信号を配置するか又は−１のピーク抑圧用信号を配置するかを選択する。
【００１８】
具体的に、図２及び図３を用いて説明する。ここでは、ｎ本のサブキャリアにピーク抑圧用信号を配置（重畳）する場合について説明する。なお、図２Ａ及び図３Ａはピーク抑圧用信号生成部１０３からの出力を示し、図２Ｂ及び図３Ｂはピーク抑圧用信号生成部１０４からの出力を示す。
【００１９】
先ず、全サブキャリアのピーク抑圧用信号を０に設定する。すなわち、第１のピーク抑圧用信号生成部１０３から出力するｎ本の並列信号を全て０に設定すると共に、第２のピーク抑圧用信号生成部１０４から出力するｎ本の並列信号を全て０に設定する。
【００２０】
次に、図２に示すように、ピーク抑圧用信号生成部１０３からキャリアＮｏ１用の信号として＋１を出力し（図２Ａ）、ピーク抑圧用信号生成部１０４からキャリアＮｏ１用の信号として−１を出力する（図２Ｂ）。そしてこのときの各ＩＦＦＴ１０５、１０６からの出力のピーク電力をピーク抑圧用信号選択部１０７で比較し、ピーク電力の小さかった方のピーク抑圧用信号をキャリアＮｏ１のピーク抑圧用信号として選択する。ピーク抑圧用信号選択部１０７は、選択結果をピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４に通知する。
【００２１】
次に、図３に示すように、選択したキャリアＮｏ１のピーク抑圧用信号（図３の例ではキャリアＮｏ１のピーク抑圧用信号として−１が選択された場合を示す）に加えて、キャリアＮｏ２用の信号として、第１のピーク抑圧信号生成部１０３から＋１（図３Ａ）を、第２のピーク抑圧信号生成部１０４から−１（図３Ｂ）を出力する。そしてこのときの各ＩＦＦＴ１０５、１０６からの出力のピーク電力をピーク抑圧用信号選択部１０７で比較し、ピーク電力の小さかった方のピーク抑圧用信号をキャリアＮｏ２のピーク抑圧用信号として選択する。そしてピーク抑圧用信号選択部１０７は、そのキャリアＮｏ２のピーク抑圧用信号選択結果をピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４に通知する。
【００２２】
以下同様の処理を、キャリアＮｏがｎになるまで繰り返すことにより、全てのピーク抑圧用信号の符号を選択する。これにより、最もピークを抑圧できる符号パターンが選択される。最後に、ピーク抑圧用信号選択部１０７は、選択した符号パターンのピーク抑圧用信号を含むＩＦＦＴ出力をパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１０８に送出する。パラレルシリアル変換部１０８から出力された信号は、ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）１０９及び送信増幅器１１０を介してアンテナ１１１から輻射される。
【００２３】
マルチキャリア送信装置１００のピーク抑圧用信号選択処理をまとめると、図４のようになる。マルチキャリア送信装置１００は、ステップＳＴ０でピーク抑圧用信号選択処理を開始すると、ステップＳＴ１でピーク抑圧用信号を全て０にする。つまり、ピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４から出力する全ての並列信号を０に設定する。
【００２４】
ステップＳＴ２では、ピーク抑圧用のサブキャリア番号ｋをインクリメントする。続くステップＳＴ３Ａ、３Ｂでは、ｋ番目のピーク抑圧用サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号として、互いに符号の反転した信号を生成してｋ番目のピーク抑圧用のサブキャリアに配置する。具体的には、ステップＳＴ３Ａでは、ピーク抑圧用信号生成部１０３によってｋ番目のピーク抑圧用サブキャリアに配置する信号として＋１の信号を生成すると共に、ステップＳＴ３Ｂでは、ピーク抑圧用信号生成部１０４によってｋ番目のピーク抑圧用サブキャリアに配置する信号として−１の信号を生成する。因みに、各ピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４は、１〜ｋ−１（ｋ＞２）番目までのピーク抑圧用サブキャリアに配置する信号としては、既に選択されている＋１又は−１の信号を配置する。
【００２５】
続くステップＳＴ４ＡでＩＦＦＴ１０５によってＩＦＦＴ処理を施すと共に、ステップＳＴ４ＢでＩＦＦＴ１０６によってＩＦＦＴ処理を施す。
【００２６】
ステップＳＴ５では、ピーク抑圧用信号選択部１０７によって、２つのＩＦＦＴ処理結果それぞれのピーク電力を比較する。続くステップＳＴ６では、ピーク抑圧用のサブキャリア番号ｋがピーク抑圧用の全サブキャリア数ｎになったか否か判断する。ｋがｎ未満のときには、ステップＳＴ７に移ってピーク抑圧用信号選択部１０７によってピーク電力が小さい方をピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４に通知し、ｋ番目のピーク抑圧用サブキャリアとして生成するピーク抑圧用信号をピーク電力が小さかった方の信号に合わせる。
【００２７】
このようにして、マルチキャリア送信装置１００は、ステップＳＴ２−ＳＴ３Ａ，ＳＴ３Ｂ−ＳＴ４Ａ，ＳＴ４Ｂ−ＳＴ５−ＳＴ６−ＳＴ７−ＳＴ２の処理ループをｎ回繰り返すことにより、全てのピーク抑圧用サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号を順次選択していく。
【００２８】
やがて、ステップＳＴ８で肯定結果が得られると（すなわち最後のピーク抑圧用信号の選択が終了すると）、ピーク抑圧用信号選択部１０７はピーク電力が小さかった方のＩＦＦＴ出力を選択して、パラレルシリアル変換部１０８に送出する。そしてステップＳＴ９で、当該ピーク抑圧用信号選択処理を終了する。
【００２９】
このように、マルチキャリア送信装置１００においては、ｎ個のサブキャリアそれぞれに配置する＋１又は−１のピーク抑圧信号をｎ回の繰り返し演算により選択する。ここで実際には各繰り返し処理毎に、第１のＩＦＦＴ１０５のピーク電力と第２のＩＦＦＴ１０６のピーク電力の２系統のピーク電力を測定する必要があるので、実際の演算回数は２ｎ回となる。
【００３０】
ここで、ｎ個のサブキャリアに＋１又は−１の信号を配置するパターンは、全部で２ｎ個存在する。従って、これら全パターンについてのピーク電力を測定し、最もピーク電力を抑制できるパターンを選択すると、２ｎ回の演算が必要となる。本実施の形態では、この２ｎ回の演算を２ｎ回に削減することができる。
【００３１】
かくして本実施の形態によれば、ピーク抑圧用のサブキャリアに順次＋１又は−１のピーク抑圧用信号を配置し、＋１を配置したＯＦＤＭ信号と−１を配置したＯＦＤＭ信号とのピーク電力のどちらのＯＦＤＭ信号のピーク電力が小さかったかを比較することで、順次ピーク抑圧用サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号を選択するようにしたことにより、ピーク抑制用信号を少ない演算回数で的確に選択してピーク電力を有効に抑制し得るマルチキャリア送信装置１００を実現できる。
【００３２】
なお本実施の形態では、ピーク抑圧用のサブキャリアとしてどのようなサブキャリアを用いるかについては言及しなかったが、本発明による演算回数はピーク抑圧用のサブキャリアの位置には依存せず、ピーク抑圧用のサブキャリアの本数にのみ依存する。つまり、どの位置にピーク抑圧用のサブキャリアを配置する場合においても有効である。
【００３３】
上述した実施の形態では、ピーク抑圧用の全サブキャリアに配置するピーク抑圧用信号を、順次サブキャリア番号を増やしながらピーク電力を比較することで選択する場合について説明した。しかし、本発明では、ｎ個の全てのピーク抑圧信号を上述した方法で選択する場合に限らず、一部のピーク抑圧用信号のみを上述した方法で選択する場合でも、演算回数を有効に削減できる。以下にそのいくつかの変形例を挙げる。
【００３４】
（変形例１）
図５に示すように、最初のサブキャリアに＋１か−１のどちらかの符号を割り当て（この例では＋１を割り当てる）、図６に示すように、２番目のサブキャリアには最初のサブキャリアとは反対の符号を割り当てる。
【００３５】
次に、３番目のサブキャリアについては、図７に示すように、＋１を割り当てた場合（図７Ａ）と−１を割り当てた場合（図７Ｂ）でどちらのピーク電力が小さいかをピーク抑圧用信号選択部１０７で比較し、ピーク電力が小さい方を選択して、選択結果をピーク抑圧用信号生成部１０３、１０４にフィードバックする。４番目以降のサブキャリアについても、３番目のサブキャリアと同様の処理を行う。そしてｎ番目のサブキャリアまで同様の処理を行うことで、ピーク抑圧用信号の符号パターン全てを決定した後、そのＩＦＦＴ出力をパラレルシリアル変換部１０８に送出する。
【００３６】
この方法でピーク抑圧用信号の符号パターンを選択すると、３番目以降のサブキャリアについてのみ＋１又は−１の２つの符号からピークの小さい方を選択するという動作が繰り返されるため、２（ｎ−１）回の演算で全ての符号を選択することができるようになる。
【００３７】
（変形例２）
図８に示すように、奇数番目のサブキャリアの符号を固定する。図８の例では、奇数番目のサブキャリアの符号を＋１に固定した例を示す。また図８の例では、変形例１と同様に、キャリアＮｏ１、Ｎｏ２のサブキャリアの符号も固定としている。そして、３番目以降の偶数番目のサブキャリアについてのみ、実施の形態で示したような＋１又は−１の２つの符号からピークの小さい方を選択するという処理を繰り返す。これにより、ｎ−２回の演算回数で全ての符号を選択することができるようになる。
【００３８】
（変形例３）
図９に示すように、変形例２とは逆に、偶数番目のサブキャリアの符号を固定する。図９の例では、偶数番目のサブキャリアの符号を＋１に固定した例を示す。また図８の例では、変形例１と同様に、キャリアＮｏ１、Ｎｏ２のサブキャリアの符号も固定としている。そして、３番目以降の奇数番目のサブキャリアについてのみ、実施の形態で示したような＋１又は−１の２つの符号からピークの小さい方を選択するという処理を繰り返す。これにより、ｎ−２回の演算回数で全ての符号を選択することができるようになる。
【００３９】
（変形例４）
図１０に示すように、後半部分のサブキャリアの符号を固定する。図１０の例では、後半部分のサブキャリアを＋１に固定した例を示す。また図１０の例では、変形例１と同様に、キャリアＮｏ１、Ｎｏ２のサブキャリアの符号も固定としている。そして、３番目以降の前半部分のサブキャリアについてのみ、実施の形態で示したような＋１又は−１の２つの符号からピークの小さい方を選択するという処理を繰り返す。これにより、ｎ−４回の演算回数で全ての符号を選択することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、ピーク抑制用信号を少ない演算回数で的確に選択してピーク電力を有効に抑制する効果を有し、ＯＦＤＭ送信等のマルチキャリア送信を行う無線機器に広く適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチキャリア送信装置の構成を示すブロック図
【図２】第１のピーク抑圧用信号生成部により生成するピーク抑圧用信号（図２Ａ）及び第２のピーク抑圧用信号生成部により生成するピーク抑圧用信号（図２Ｂ）を示す図
【図３】第１のピーク抑圧用信号生成部により生成するピーク抑圧用信号（図３Ａ）及び第２のピーク抑圧用信号生成部により生成するピーク抑圧用信号（図３Ｂ）を示す図
【図４】実施の形態の動作の説明に供するフローチャート
【図５】変形例１のピーク抑圧信号の説明に供する図
【図６】変形例１のピーク抑圧信号の説明に供する図
【図７】変形例１のピーク抑圧信号の説明に供する図
【図８】変形例２のピーク抑圧信号の説明に供する図
【図９】変形例３のピーク抑圧信号の説明に供する図
【図１０】変形例４のピーク抑圧信号の説明に供する図
【符号の説明】
【００４２】
１００  マルチキャリア送信装置
１０１、１０２  シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）
１０３、１０４  ピーク抑圧用信号生成部
１０５、１０６  逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１０７  ピーク抑圧用信号選択部
１０８  パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）
【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】
2006121511.tif 000008
【図７】
2006121511.tif 000009
【図８】
2006121511.tif 000010
【図９】
2006121511.tif 000011
【図１０】
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