(57)【要約】【課題】、ＴＨＰを用いた通信システムにおいて、誤り率を少なくでき、かつ、送信信号の送信電力を抑圧することができること。【解決手段】クリッピング幅決定部ａ１４３は、送信信号の変調方式に基づいて、第２の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定する。非線形変換部ａ１４４は、クリッピング幅決定部が決定したクリッピング幅に基づいて、除算信号を加算する剰余演算を行う。【選択図】図４
2011009946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置から送信された送信信号に前記干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する第２の通信装置と、を具備する通信システムにおいて、
前記第１の通信装置は、
前記送信信号の変調方式に基づいて、前記第２の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定部と、
前記クリッピング幅決定部が決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換部と、を備え、
前記第２の通信装置は、
前記送信信号の変調方式に基づいて前記クリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ部と、
前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記変換部は、前記減算信号がクリッピング幅内の信号である場合に前記除算信号を加算する剰余演算を行い、前記減算信号がクリッピング幅外の信号である場合に前記除算信号を加算する剰余演算を行わないことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記クリッピング幅は、変調方式に応じた奇数の整数値を、前記剰余幅に乗じた幅であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、複数の変調方式から変調方式を選択し、前記送信信号の変調方式の切り替えを行う変調方式切替部を備え、
前記クリッピング幅は、変調方式各々の信号点間距離が小さくなるに従って、小さくなる幅であることを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の通信装置は、複数の変調方式から変調方式を選択し、前記送信信号の変調方式の切り替えを行う変調方式切替部を備え、
前記量子化部は、前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号を予め定めたステップ数の値にデジタル変換し、
前記クリッピング幅は、前記複数の変調方式のすべてで、前記信号点間距離内の前記ステップ数が一定になるような幅であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記クリッピング幅は、変調方式に応じた奇数の整数値を、前記剰余幅に乗じた幅であり、
前記奇数の整数は、前記複数の変調方式のすべてで、同じ値の前記信号点間距離内の前記ステップ数を用いて算出されることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記クリッピング幅から前記剰余幅を減算した値の半分の大きさの閾値を用いて、上限閾値は正の前記閾値で表わされ、下限閾値は負の前記閾値で表わされ、
前記変換部は、
前記下限閾値のより小さい前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記減算信号に前記下限閾値を減算し、
前記下限閾値以上、かつ前記上限閾値以下である前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記剰余演算を行い、
前記上限閾値のより大きい前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記減算信号に前記上限閾値を減算することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記クリッピング幅の半分の大きさの閾値を用いて、上限閾値は正の前記閾値で表わされ、下限閾値は負の前記閾値で表わされ、
前記変換部は、
前記上限閾値及び下限閾値に基づいて前記減算信号の出力先を切り替える剰余切替部と、
入力された信号の実部及び虚部を合成して複素信号を生成する複素合成部と、
入力された減算信号の実部又は虚部に対して、それぞれ前記除算信号の実部又は虚部を加算する剰余演算を行い、当該剰余演算を行った信号の実部及び虚部を前記複素合成部に出力する剰余部と、
を備え、
前記剰余切替部は、前記下限閾値のより小さい前記減算信号の実部或いは虚部、又は前記上限閾値より大きい前記減算信号の実部或いは虚部を前記剰余部に出力し、前記下限閾値以上、かつ前記上限閾値以下である前記減算信号の実部又は虚部を前記複素合成部に出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記干渉信号は、前記送信信号の遅延波であり、
前記第１の通信装置は、
前記遅延波が遅延する時間を示す遅延時間前の前記送信信号を記憶する送信信号保持部と、
前記送信信号保持部が記憶する遅延時間前の前記送信信号と、前記遅延波の伝搬路を示す伝搬路推定値と、に基づいて前記干渉信号を算出する干渉信号算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記干渉信号は、第３の通信装置の送信信号であり、
前記第３の通信装置は、前記第３の通信装置の送信信号を第１の通信装置に送信し、
受信した前記第３の通信装置の送信信号、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との伝搬路を示す伝搬路推定値、及び、前記第２の通信装置と前記第３の通信装置との伝搬路を示す伝搬路推定値、に基づいて前記干渉信号を算出する干渉信号算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの項に記載の通信システム。
【請求項１１】
送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置において、
前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定部と、
前記クリッピング幅決定部が決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置において、
前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ部と、
前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置における通信方法において、
前記通信装置が、前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定する第１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の過程にて決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う弟２の過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置における通信方法において、
前記通信装置が、前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行う弟１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の過程にて調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う第２の過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１５】
送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置のコンピュータを、
前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定手段、
前記クリッピング幅決定手段にて決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換手段、
として機能させる通信プログラム。
【請求項１６】
他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置のコンピュータを、
前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ手段、
前記ＡＧＣ手段にて調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化手段、
として機能させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信装置、通信方法、及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
＜ＴＨＰについて＞
基地局装置が送信信号を送信して移動局装置と通信するシステムにおいて、基地局装置が移動局装置の受ける干渉信号を予め減算した送信信号を送信する技術が知られている。この技術では、基地局装置からの送信信号を受信した移動局装置は、干渉信号がキャンセルされた受信信号を受信する。
しかしながら、この技術では、送信信号から干渉信号を減算するので、干渉信号の電力が大きくなると送信信号の電力が増大してしまうという問題があった。また、電力が増大する場合、データ信号を送信するために割ける電力が少なくなり、つまり、結果的に通信品質が落ち、通信速度が低下するという問題があった。
そこで、送信電力の増加を抑圧する技術として、Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ  Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ（ＴＨＰ）が提案されている（非特許文献１参照）。このＴＨＰでは、基地局装置が、干渉信号を減算した送信信号の振幅に対して、変調方式に応じて定まる幅を変数とするＭｏｄｕｌｏ（剰余）演算を施し、Ｍｏｄｕｌｏ演算を施した信号を送信する。ここで、Ｍｏｄｕｌｏ演算とは、ある値にＭｏｄｕｌｏ幅δの適当な整数倍を加算することによって、信号を［―δ／２，δ／２］の範囲の信号に変換する演算のことをいう。このとき移動局装置では、基地局装置が送信した送信信号を受信し、受信した受信信号に対して基地局装置と同じＭｏｄｕｌｏ演算を施すことにより、干渉信号がキャンセルされた信号を得ることができる。
【０００３】
上記のＴＨＰを、図２６を用いて説明する。
図２６は、従来技術に係る信号の変調シンボルの一例を示す概略図である。この図において、横軸はＩチャネル（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ；同相チャネル）、縦軸はＱチャネル（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｃｈａｎｎｅｌ;直交チャネル）を示す。
この図のＩＱ平面において、符号ｚ１を付した領域ｚ１内にある丸印はシンボルを配置する信号点を示し、この図はＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）変調の場合を示す。なお、信号点間の距離Ｄを信号点間距離Ｄという。また、この図において、破線は、図の説明のために、領域ｚ１と領域ｚ１内の信号点を繰り返して表示したものである。
【０００４】
図２６において、格子状の線でハッチングした変調シンボルｘ１１は干渉信号を減算する前の変調シンボルを示す。また、ベクトルｙ１は減算する干渉信号を示し、格子状の線でハッチングした変調シンボルｘ１２は、変調シンボルｘ１１から干渉信号を減算した後の変調シンボルを示す。この図が示すように、干渉信号の電力（ベクトルｙ１の大きさ）が大きくなると、変調シンボルｘ１２の振幅（電力）が大きくなる。
【０００５】
図２６において、横線でハッチングした変調シンボルｘ１３は、変調シンボルｘ１２にＭｏｄｕｌｏ演算が施された信号を示す。ここで、領域ｚ１内での変調シンボルｘ１３の位置は、符号ｚ２を付した領域ｚ２内での変調シンボルｘ１２の位置と同じ位置である。例えば、この図は、変調シンボルｘ１３は、変調シンボルｘ１２にＭｏｄｕｌｏ幅δの２倍の信号（除算信号という）が加算されたことを示す。
この変調シンボルｘ１３の信号（信号ｘ１３という）が、ＴＨＰにおける基地局装置の送信信号である。この図が示すように、変調シンボルｘ１３は、変調シンボルｘ１２と比較して振幅が小さい。つまり、信号ｘ１３は送信電力の増加が抑圧されている。
信号ｘ１３が送信されると、信号ｘ１３には、ベクトルｙ１と逆のベクトルｙ２が示す干渉信号が加算される（干渉信号が加算された信号ｘ１３を、信号ｘ１２という）。移動局装置は、信号ｘ２１を受信して復調し、変調シンボルｘ２１を得る。この図が示すように、変調シンボルｘ２１（信号ｘ２１）は、干渉信号が大きくなると振幅が大きくなる。また、この図は、変調シンボルｘ２１は、変調シンボルｘ１１にＭｏｄｕｌｏ幅δの２倍の信号が加算されたことを示す。このように、ＴＨＰを用いた通信では、受信信号の変調シンボルは、干渉信号を減算する前の変調シンボルにＭδ（Ｍは整数）の信号が加算されたシンボルとなる。
【０００６】
＜量子化について＞
一方、移動局装置は、受信したアナログ信号をデジタル信号として処理するために、アナログ―デジタル変換を行う。このアナログ−デジタル変換は、アナログ値として連続して存在する値を、離散的なデジタル値に変換する処理であり、信号の量子化処理という。この量子化処理について説明をする。
図２７は、従来技術に係る量子化処理の一例を示す概略図である。この図において、横軸は入力信号（アナログ信号）を示し、縦軸は出力信号（デジタル信号）を示す。この図において、デジタル信号が表すことができる値の個数をステップ数と呼ぶ。ステップ数は、図２７では、離散的になっている出力の値の総数、つまり階段上の応答関数における階段の段数である。
この図は、入力アナログ信号の振幅が正または負の方向に大きい場合、デジタル値で表現できる範囲（量子化用信号幅）を超えてしまい、出力のデジタル信号が一定の値になってしまうことを示す。この現象をクリッピングと呼び、このとき正しく量子化できる幅をクリッピング幅Δと呼ぶ。このクリッピングが発生した場合、量子化処理によって大きな誤差が生じてしまうため、例えば、尤度を正確に検出することができず、伝送特性が劣化してしまう。
【０００７】
ここで、尤度とは、各送信ビットが０（もしくは１）であることが、どれくらい尤もらしいかを示す値であり、デジタル信号を受信した受信装置が復調をする際、軟推定をすることにより出力される値である。実際には、あるビットが０（もしくは１）であることに対応する信号点と、実際の受信信号点との距離によって決めることができる。この信号点と実際の受信点とが近いほど尤度が高く、遠いほど尤度が低くなる。そのため受信点と信号点の距離を正確に計算することが、正確な尤度計算にとって重要であり、ひいては尤度に基づいて復号する誤り訂正符号を用いるとき、伝送特性に大きく影響することとなる。
【０００８】
上記のように、ＴＨＰを用いた通信システムでは、干渉除去後にＭｏｄｕｌｏ演算を行うことにより送信信号の振幅（電力）が小さくなるが、干渉信号の振幅が大きいと受信信号の振幅は大きくなる。受信信号の振幅が大きくなると、量子化処理時にクリッピングが起こる可能性が高くなる。一方、干渉除去後にＭｏｄｕｌｏ演算をせずに送信したとき、受信信号の振幅は小さくなるが、送信電力が大きくなる。
【０００９】
特許文献１には、送信装置が、Ｍｏｄｕｌｏ演算を伴う計算を行った後、あらかじめ受信信号の振幅を計算し、その振幅が、送受信装置の両方で予め記憶している一定のクリッピング幅Δを超えない場合、ＴＨＰと全く同じ方法で計算した信号を送信することが記載されている。また、この送信装置は、クリッピング幅Δを超えた場合には、上記の加算するＭδの信号についてのＭの値を、受信信号がクリッピング幅Δを超えない範囲で最も大きい整数値にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５８５４８１２号明細書
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｈａｒａｓｈｉｍａ，Ｍｉｙａｋａｗａ，“Ｍａｔｃｈｅｄ−Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆ  ｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｉｆｅｒｅｎｃｅ”，ｐ７７４−ｐ７８０，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．ＣＯＭ−２０，ＮＯ．４，Ａｕｇｕｓｔ  １９７２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、一般に変調方式（ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭなど）が異なると、それぞれ信号点間距離も異なる。しかしながら、端末の回路構成及びコストの観点から、一般的に量子化処理に用いるアナログ−デジタル変換器は全変調方式で共通のものが使用される。つまり、量子化ビット数から決まるステップ数は変調方式に関わらず一定となる。クリッピング幅を一定にした場合、ステップ数は上記理由で一定であるため、ステップ幅も一定の値となり、以下のような課題が発生する。
例えば、クリッピング幅が大きいために、ステップ幅が大きな値である場合、６４ＱＡＭのようにＢＰＳＫ等と比較して信号点間の距離が小さい変調方式では、信号点間のステップ数が少なくなる。この場合、通信装置は受信信号の尤度を正確に計算することができず、受信信号の誤り率が増加するという欠点があった。
一方、クリッピング幅が小さいために、ステップ幅が小さな値である場合、特許文献１記載の技術では、受信信号の振幅がすぐにクリッピング幅Δを超えてしまい、送信電力の増加を十分に抑圧することができないという欠点があった。また、例えば、ＢＰＳＫのように６４ＱＡＭ等と比較して信号点間の距離が大きい変調方式では、信号点間のステップ数が多くなり、必要以上にクリッピング幅Δが小さな値となる場合がある。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＴＨＰを用いた通信システムにおいて、誤り率を少なくでき、かつ、送信信号の送信電力を抑圧することができる通信システム、通信装置、通信方法、及び通信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明は、送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置から送信された送信信号に前記干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する第２の通信装置と、を具備する通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、前記送信信号の変調方式に基づいて、前記第２の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定部と、前記クリッピング幅決定部が決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換部と、を備え、前記第２の通信装置は、前記送信信号の変調方式に基づいて前記クリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ部と、前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化部と、を備えることを特徴とする通信システムである。
上記構成によると、前記通信システムは、前記第１の通信装置が前記送信信号の変調方式に基づいてクリッピング幅を決定し、決定したクリッピング幅に基づいて前記減算信号に前記除算信号を加算する剰余演算を行うので、第２の通信装置が変調方式に応じたクリッピング幅内の信号を受信
送信することができ、誤り率を少なくでき、かつ、送信装置の送信信号を抑圧することができる。
また、上記構成によると、前記通信システムは、前記第２の通信装置が前記送信信号の変調方式に基づいて前記クリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うので、前記第２の通信装置での雑音の影響を無視することができ、当該雑音による誤り率が増大することを防止することができる。
【００１５】
（２）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記変換部は、前記減算信号がクリッピング幅内の信号である場合に前記除算信号を加算する剰余演算を行い、前記減算信号がクリッピング幅外の信号である場合に前記除算信号を加算する剰余演算を行わないことを特徴とする。
上記構成によると、前記通信システムは、クリッピング幅内の減算信号については、剰余演算を行って送信電力を抑圧しつつ、クリッピング幅内の受信信号として受信させることができる。また、前記通信システムは、クリッピング幅外の減算信号については、剰余演算を行わずに、前記剰余幅内の受信信号として受信させ、クリッピング幅を超えて誤り率が増加することを防止することができる。
【００１６】
（３）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記クリッピング幅は、変調方式に応じた奇数の整数値を、前記剰余幅に乗じた幅であることを特徴とする。上記構成によると、前記通信システムは、クリッピング幅Δが変調方式に応じた奇数の整数値（倍率Ｎ）を剰余幅δに乗じた幅であるので、移動局装置ｂ１が全ての受信信号を、基地局装置ａ１と同じ大きさのクリッピング幅Δで受信することができ、誤り率を少なくできる。
【００１７】
（４）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、複数の変調方式から変調方式を選択し、前記送信信号の変調方式の切り替えを行う変調方式切替部を備え、前記クリッピング幅は、変調方式各々の信号点間距離が小さくなるに従って、小さくなる幅であることを特徴とする。
上記構成によると、前記通信システムは、前記クリッピング幅が変調方式各々の信号点間距離が小さくなるに従って小さくなる幅であり、ステップ幅も小さくなるので、信号点間のステップ数が少なくなって誤り率が増大することを防止することができる。
【００１８】
（５）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、複数の変調方式から変調方式を選択し、前記送信信号の変調方式の切り替えを行う変調方式切替部を備え、前記量子化部は、前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号を予め定めたステップ数の値にデジタル変換し、前記クリッピング幅は、前記複数の変調方式のすべてで、前記信号点間距離内の前記ステップ数が一定になるような幅であることを特徴とする。
上記構成によると、前記クリッピング幅は、前記複数の変調方式のすべてで、前記信号点間距離内の前記ステップ数が一定になるような幅であるので、変調方式によって信号点間のステップ数が変わり、誤り率が増大することを防止することができる。
【００１９】
（６）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記クリッピング幅は、変調方式に応じた奇数の整数値を、前記剰余幅に乗じた幅であり、前記奇数の整数、前記複数の変調方式のすべてで、同じ値の前記信号点間距離内の前記ステップ数を用いて算出されることを特徴とする。
【００２０】
（７）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記クリッピング幅から前記剰余幅を減算した値の半分の大きさの閾値を用いて、上限閾値は正の前記閾値で表わされ、下限閾値は負の前記閾値で表わされ、前記変換部は、前記下限閾値のより小さい前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記減算信号に前記下限閾値を減算し、前記下限閾値以上、かつ前記上限閾値以下である前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記剰余演算を行い、前記上限閾値のより大きい前記減算信号の実部又は虚部に対して、前記減算信号に前記上限閾値を減算することを特徴とする。
【００２１】
（８）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記クリッピング幅の半分の大きさの閾値を用いて、上限閾値は正の前記閾値で表わされ、下限閾値は負の前記閾値で表わされ、前記変換部は、前記上限閾値及び下限閾値に基づいて前記減算信号の出力先を切り替える剰余切替部と、入力された信号の実部及び虚部を合成して複素信号を生成する複素合成部と、入力された減算信号の実部又は虚部に対して、それぞれ前記除算信号の実部又は虚部を加算する剰余演算を行い、当該剰余演算を行った信号の実部及び虚部を前記複素合成部に出力する剰余部と、を備え、前記剰余切替部は、前記下限閾値のより小さい前記減算信号の実部或いは虚部、又は前記上限閾値より大きい前記減算信号の実部或いは虚部を前記剰余部に出力し、前記下限閾値以上、かつ前記上限閾値以下である前記減算信号の実部又は虚部を前記複素合成部に出力することを特徴とする。
【００２２】
（９）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記干渉信号は、前記送信信号の遅延波であり、前記第１の通信装置は、前記遅延波が遅延する時間を示す遅延時間前の前記送信信号を記憶する送信信号保持部と、前記送信信号保持部が記憶する遅延時間前の前記送信信号と、前記遅延波の伝搬路を示す伝搬路推定値と、に基づいて前記干渉信号を算出する干渉信号算出部と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
（１０）また、本発明は、上記の通信システムにおいて、前記干渉信号は、第３の通信装置の送信信号であり、前記第３の通信装置は、前記第３の通信装置の送信信号を第１の通信装置に送信し、受信した前記第３の通信装置の送信信号、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との伝搬路を示す伝搬路推定値、及び、前記第２の通信装置と前記第３の通信装置との伝搬路を示す伝搬路推定値、に基づいて前記干渉信号を算出する干渉信号算出部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
（１１）また、本発明は、送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置において、前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定部と、前記クリッピング幅決定部が決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換部と、を備えることを特徴とする通信装置である。
【００２５】
（１２）また、本発明は、他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置において、前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ部と、前記ＡＧＣ部が調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化部と、を備えることを特徴とする通信装置である。
【００２６】
（１３）また、本発明は、送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置における通信方法において、前記通信装置が、前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う弟２の過程と、を有することを特徴とする通信方法である。
【００２７】
（１４）また、本発明は、他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置における通信方法において、前記通信装置が、前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行う弟１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う第２の過程と、を有することを特徴とする通信方法である。
【００２８】
（１５）また、本発明は、送信する情報信号から干渉信号を予め減算した減算信号に対して、変調方式に応じて予め定められた剰余幅に前記減算信号に応じた整数値を乗じた除算信号を加算する剰余演算を行い、前記剰余演算を行った信号をアナログ変換した送信信号を、他の通信装置へ送信する通信装置のコンピュータを、前記送信信号の変調方式に基づいて、前記他の通信装置にてデジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を決定するクリッピング幅決定手段、前記クリッピング幅決定手段にて決定したクリッピング幅に基づいて、前記除算信号を加算する剰余演算を行う変換手段、として機能させる通信プログラムである。
【００２９】
（１６）また、本発明は、他の通信装置から送信された送信信号に干渉信号が加算された受信信号を受信し、前記受信信号の振幅を調整してデジタル変換した信号に対して前記除算信号を減算する剰余演算を行って前記情報信号を抽出する通信装置のコンピュータを、前記送信信号の変調方式に基づいて、デジタル変換可能な信号の振幅の幅を示すクリッピング幅を選択し、選択したクリッピング幅に基づいて前記受信信号の振幅の調整を行うＡＧＣ手段、前記ＡＧＣ手段にて調整した振幅の信号に対してデジタル変換を行う量子化手段、として機能させる通信プログラムである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、通信システムは、送信信号の変調方式に基づいてクリッピング幅を決定し、決定したクリッピング幅に基づいて除算信号を加算する剰余演算を行うので、変調方式に応じたクリッピング幅内の信号を送信することができ、誤り率を少なくでき、かつ、送信装置の送信信号を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る通信システムの概念図である。
【図２】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るＩＱ平面を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係るＴＨＰ部の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本実施形態に係るクリッピング幅情報テーブルの一例を示す概略図である。
【図６】本実施形態に係る応答関数の一例を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る応答関数の別の一例を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係る応答関数の別の一例を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る量子化処理の一例を示す概略図である。
【図１１】本実施形態に係る振幅の調整処理の一例を示す概略図である。
【図１２】本実施形態に係る振幅の調整処理の別の一例を示す概略図である。
【図１３】倍率を変化させない場合の信号点間距離内のステップ数との関係を示す概略図である。
【図１４】本実施形態に係る倍率と信号点間距離内のステップ数との関係を示す概略図である。
【図１５】本実施形態に係る受信信号の一例を示す概念図である。
【図１６】倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の一例を示す概念図である。
【図１７】倍率が奇数の整数でない場合についてのシンボルと受信信号の関係の一例を示す概略図である。
【図１８】倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の別の一例を示す概念図である。
【図１９】倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の別の一例を示す概念図である。
【図２０】本実施形態に係る受信信号の別の一例を示す概念図である。
【図２１】この発明の第２の実施形態に係る通信システムの概念図である。
【図２２】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２３】この発明の第３の実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２４】本実施形態に係るＴＨＰ部の構成を示す概略ブロック図である。
【図２５】本実施形態に係る応答関数の一例を示す概略図である。
【図２６】従来技術に係る信号の変調シンボルの一例を示す概略図である。
【図２７】従来技術に係る量子化処理の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る通信システムの概念図である。
この図において、通信システムは、基地局装置Ａ（第１の通信装置）及び移動局装置Ｂ（第２の通信装置）を具備する。なお、この通信システムは、時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の通信システム、つまり、基地局装置Ａから移動局装置Ｂへの通信と、移動局装置Ｂから基地局装置Ａへの通信と、が時間を分けて同じ周波数を用いて行う通信システムである。
【００３３】
図１は、基地局装置Ａから送信された送信信号が、２つの伝搬路（伝搬路ｄ１、ｄ２）を介して移動局装置Ｂに受信されることを示す。なお、伝搬路は３つ以上あってもよい。
この図において、実線の矢印で示す伝搬路ｄ１は、基地局装置Ａと移動局装置Ｂとを直接結ぶ伝搬路である。また、図１では例として基地局装置Ａと移動局装置Ｂとを直接結ぶ伝搬路として書いたが、伝搬路ｄ１は他の伝搬路と比較して距離が最も短ければ、基地局装置Ａと移動局装置Ｂとを直接結ぶ伝搬路でなくてもよい。この伝搬路ｄ１の伝搬路推定値を、伝搬路推定値ｈｓという。また、破線の矢印で示す伝搬路ｄ２は、基地局装置Ａと移動局装置Ｂとを、反射物Ｒを介して結ぶ伝搬路である。この伝搬路ｄ２の伝搬路推定値を、伝搬路推定値ｈｆという。
移動局装置Ｂにおいて、伝搬路ｄ２を介して受信した信号は、遅延波となって、伝搬路ｄ１を介して受信した送信信号と干渉する。つまり、伝搬路ｄ２を介して受信した信号は、符号間干渉（ＩｎｔｅｒＳｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）ＩＳＩの信号となる。
【００３４】
基地局装置Ａは、検出した伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆに基づいて、送信信号の干渉信号（遅延波）を算出する。基地局装置Ａは、算出した干渉信号を予め減算した変調シンボルを生成し、この変調シンボルの送信信号を送信する。
本実施形態では、基地局装置Ａと移動局装置Ｂとは、変調方式に応じてクリッピング幅Δを決定し、決定したクリッピング幅Δに基づいて通信を行う。
以下、基地局装置Ａと移動局装置Ｂの構成について説明をする。本実施形態では、基地局装置Ａを基地局装置ａ１といい、移動局装置Ｂを移動局装置ｂ１という。
【００３５】
＜基地局装置ａ１の構成について＞
図２は、本実施形態に係る基地局装置ａ１の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置ａ１は、無線受信部ａ１１１、干渉信号生成部ａ１２、符号部ａ１１２、変調方式切替部ａ１１３、変調部ａ１１４、ＴＨＰ（Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ  Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）部ａ１４、伝搬路補償部ａ１１５、及び無線送信部ａ１３を含んで構成される。干渉信号生成部ａ１２は、伝搬路推定部ａ１２１、送信信号保持部ａ１２２、及び干渉計算部ａ１２３を含んで構成される。無線送信部ａ１３は、マッピング部ａ１３１、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ）変換部ａ１３２、及び送信部ａ１３３を含んで構成される。また、基地局装置ａ１は、その他、基地局装置の一般的な公知の機能を備える。
【００３６】
無線受信部ａ１１１は、移動局装置ｂ１が送信した信号を、アンテナを介して受信する。無線受信部ａ１１１は、受信した信号を復調して出力する。また、無線受信部ａ１１１は、移動局装置ｂ１が送信したパイロット信号を受信し、伝搬路推定部ａ１２１に出力する。
伝搬路推定部ａ１２１は、無線受信部ａ１１１から入力されたパイロット信号と、予め記憶するパイロット信号のレプリカと、を用いて伝搬路推定を行う。例えば、伝搬路推定部ａ１２１は、図１中の伝搬路ｄ１、ｄ２を介して受信したパイロット信号から、それぞれ、伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆを検出する。伝搬路推定部ａ１２１は、検出した伝搬路推定値ｈｓを干渉計算部ａ１２３及び伝搬路補償部ａ１１５に出力し、伝搬路推定値ｈｓを干渉計算部ａ１２３に出力する。
また、伝搬路推定部ａ１２１は、図１中の伝搬路ｄ１、ｄ２を介して受信したパイロット信号の時間差（遅延時間と呼ぶ）を検出し、送信信号保持部ａ１２２に出力する。
送信信号保持部ａ１２２は、伝搬路補償部ａ１５５から入力されたシンボルｘを記憶する。送信信号保持部ａ１２２は、遅延時間前に無線送信部ａ１３にて送信処理を行ったシンボルｘを、干渉信号算出部ａ１１３に出力する（遅延時間前のシンボルｘを、シンボルｘ’と呼ぶ）。
【００３７】
干渉計算部ａ１２３は、伝搬路推定部ａ１２１から入力された伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆと、送信信号保持部ａ１２２から入力されたシンボルｘ’と、を用いて干渉信号のシンボル（干渉シンボルと呼ぶ）ｆ＝ｈｆ×ｘ’を算出する。なお、干渉信号（遅延波）が複数ある場合、干渉計算部ａ１２３は、干渉シンボルｆ＝ｆ１＋ｆ２＋…を算出する。ただし、ｆ１＝ｈｆ１×ｘ１’、ｆ２＝ｈｆ２×ｘ２’、…である。ここで、ｈｆ１、ｈｆ２は各干渉信号の伝搬路推定値、ｘ１’、ｘ２’は、それぞれの遅延時間前に無線送信部ａ１３にて送信処理を行ったシンボルｘを示す。
干渉計算部ａ１２３は、算出した干渉シンボルｆを、ＴＨＰ部ａ１４に出力する。
【００３８】
符号部ａ１１２は、入力された情報を符号化し、符号化した符号化ビットｂを変調部ａ１１４に出力する。
変調方式切替部ａ１１３は、要求通信レートなどのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、伝搬路状態、または通信内容などに基づいて変調方式を決定する。変調方式には、例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）、１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、１６値直交振幅変調）、又は、６４ＱＡＭ（６４ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、６４値直交振幅変調）などがある。
変調方式切替部ａ１１３は、決定した変調方式を示す情報を変調部ａ１１４、ＴＨＰ部ａ１４に出力する。また、変調方式切替部ａ１１３は、符号化して変調した変調方式を示す情報をマッピング部ａ１３１に出力する。なお、マッピング部ａ１３１に出力された変調方式を示す情報は、制御チャネルの信号として移動局装置ｂ１に送信される。
【００３９】
変調部ａ１１４は、符号部ａ１１２から入力された符号化ビットｂを、変調方式切替部ａ１１３から入力された情報が示す変調方式で変調する。変調部ａ１１４は、変調した変調シンボルＳをＴＨＰ部ａ１４に出力する。
ＴＨＰ部ａ１４は、干渉計算部ａ１２３から入力された干渉成分ｆと、変調方式切換部ａ１１３から入力された変調方式を用いて、変調シンボルＳから干渉成分ｆを減算し、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う干渉キャンセル処理を行う。このＴＨＰ部ａ１４が行う干渉キャンセル処理の詳細については後述する。これにより、移動局装置ｂ１では、基地局装置ａ１から伝搬路ｄ２を介して受信する干渉信号の影響を予め除去した信号を受信することができる。
ＴＨＰ部ａ１４は、干渉キャンセル処理を行ったシンボルｄを伝搬路補償部ａ１１５に出力する。
【００４０】
伝搬路補償部ａ１１５は、ＴＨＰ部ａ１４から入力されたシンボルｄから、伝搬路推定部ａ１２１から入力された伝搬路推定値ｈｓを除算する。具体的には、伝搬路補償部ａ１１５は、除算後のシンボルをｘとして、ｘ＝ｄ／ｈｓを算出する。これにより、移動局装置ｂ１では、伝搬路ｄ１の影響を予め除去した信号を受信することができる。伝搬路補償部ａ１１５は、算出したシンボルｘを送信信号保持部ａ１２２及びマッピング部ａ１３１に出力する。
【００４１】
無線送信部ａ１３のマッピング部ａ１３１は、伝搬路補償部ａ１１５から入力されたシンボルｘ、及び変調方式切替部ａ１１３から入力された変調シンボルをマッピングして周波数領域の信号を生成し、Ｄ／Ａ変換部ａ１３２に出力する。
Ｄ／Ａ変換部ａ１３２は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、送信部ａ１３３に出力する。
送信部ａ１３３は、Ｄ／Ａ変換部ａ１３２から入力されたアナログ信号をアップコンバートし、アップコンバートしたアナログ信号を送信信号として、アンテナを介して送信する。
【００４２】
＜干渉キャンセル処理について＞
以下、ＴＨＰ部ａ１４が行う干渉キャンセル処理の詳細について説明をする。まず、Ｍｏｄｕｌｏ幅δについて説明し、次に、ＴＨＰ部ａ１４について説明をする。
図３は、本実施形態に係るＩＱ平面を示す概略図である。この図において、横軸はＩチャネル（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ；同相チャネル）、縦軸はＱチャネル（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｃｈａｎｎｅｌ;直交チャネル）を示す。この図は変調方式が１６ＱＡＭの場合について示す。
【００４３】
図３において、白抜きの丸印は信号点を示し、変調シンボルが配置される点である。この図は、符号ｚ１を付した領域であって破線で囲まれた領域には、１６個の信号点があることを示す。この領域ｚ１のＩチャネル、Ｑチャネルの幅が、Ｍｏｄｕｌｏ幅δである。このＭｏｄｕｌｏ幅δは、各変調シンボルのコンスタレーションの外側になるよう規定した幅のことである。Ｍｏｄｕｌｏ幅δは、変調シンボルの平均電力を1に正規化した場合、変調方式に応じて予め定められた値となる。例えば、ＱＰＳＫではδ＝２√２（＝２．８２８）、１６ＱＡＭでは、δ＝８／√１０（＝２．５３０）、６４ＱＡＭではδ＝１６／√４２（＝２．４６９）である。なお、このＭｏｄｕｌｏ幅δの値は、基地局装置ａ１と移動局装置ｂ１とで予め記憶されている。また、Ｍｏｄｕｌｏ幅δの値は、他の値でもよく、基地局装置ａ１と移動局装置ｂ１とで予め記憶され、コンスタレーションの外側になるよう規定した幅であればよい。
また、図３において、Ｄは信号点間距離Ｄを示す。信号点間距離Ｄは、例えば、ＱＰＳＫでは１．１４１、１６ＱＡＭでは０．６３２、６４ＱＡＭでは０．３０９である。
【００４４】
図４は、本実施形態に係るＴＨＰ部ａ１４の構成を示す概略ブロック図である。ＴＨＰ部ａ１４は、減算部ａ１４１、クリッピング幅情報記憶部ａ１４２、クリッピング幅決定部ａ１４３、及び非線形変換部ａ１４４（変換部）を含んで構成される。
【００４５】
減算部ａ１４１は、図２中の変調部ａ１１４から入力された変調シンボルＳから、干渉信号算出部ａ１２３から入力された干渉シンボルｆを減算する。減算部ａ１４１は、減算したシンボルＳ−ｆを非線形変換部ａ１４４に出力する。
クリッピング幅情報記憶部ａ１４２は、クリッピング幅情報テーブル（図５）にクリッピング幅情報を予め記憶する。クリッピング幅情報は、変調方式毎に、倍率Ｎ（Ｎは奇数の整数）、クリッピング幅Δが対応づけられている情報である。
クリッピング幅決定部ａ１４３は、クリッピング幅情報記憶部ａ１４２から読み出したクリッピング幅情報に基づいて、図２中の変調方式切替部ａ１１３から入力された情報が示す変調方式に応じた倍率Ｎを選択する。また、クリッピング幅決定部ａ１４３は、クリッピング幅Δ＝Ｎδを算出する。ここで、Ｎは選択した倍率Ｎを示し、δはＭｏｄｕｌｏ幅δを示す。
クリッピング幅決定部ａ１４３は、選択した倍率Ｎ、及びクリッピング幅Δを、非線形変換部ａ１４４に出力する。
【００４６】
非線形変換部ａ１４４は、クリッピング幅決定部ａ１４３から入力された倍率Ｎに基づいて、減算部ａ１４１から入力されたシンボルＳ−ｆをシンボルｄに変換する。具体的には、非線形変換部ａ１４４は、シンボルＳ−ｆの実部、虚部のそれぞれに対して、以下のようにしてシンボルｄを算出する。また、以下、Ｔ１＝−（Ｎ−１）δ／２、Ｔ２＝（Ｎ−１）δ／２とする。
【００４７】
非線形変換部ａ１４４は、シンボルＳ−ｆの実部又は虚部がＴ１より小さい場合、Ｔ１より小さいシンボルＳ−ｆの実部又は虚部からＴ１を減算する。つまり、非線形変換部ａ１４４は、以下の式（１）、（２）が示す計算を行う。
【００４８】
【数１】
2011009946.tif 000003
【００４９】
【数２】
2011009946.tif 000004
【００５０】
なお、Ｒｅ［Ｘ］、Ｉｍ［Ｘ］は、それぞれ、Ｘの実部、虚部を示す。
また、非線形変換部ａ１４４は、シンボルＳ−ｆの実部又は虚部がＴ１以上Ｔ２以下である場合、Ｔ１以上Ｔ２以下であるシンボルＳ−ｆの実部又は虚部に対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う。つまり、非線形変換部ａ１４４は、以下の式（３）、（４）が示す計算を行う。
【００５１】
【数３】
2011009946.tif 000005
【００５２】
【数４】
2011009946.tif 000006
【００５３】
ここで、Ｍ（ν）は、νにＭｏｄｕｌｏ演算を行ったこと示し、以下の式（５）で表わされる。ただし、Ｍ（ν）＝Ｍ（Ｒｅ［ν］）＋ｊ×Ｍ（Ｉｍ［ν］）である。
【００５４】
【数５】
2011009946.tif 000007
【００５５】
また、非線形変換部ａ１４４は、シンボルＳ−ｆの実部又は虚部がＴ２より大きい場合、Ｔ２より大きいシンボルＳ−ｆの実部又は虚部からＴ２を減算する。つまり、非線形変換部ａ１４４は、以下の式（６）、（７）が示す計算を行う。
【００５６】
【数６】
2011009946.tif 000008
【００５７】
【数７】
2011009946.tif 000009
【００５８】
非線形変換部ａ１４４は、算出したシンボルｄ（ｄ＝Ｒｅ［ｄ］＋ｊ×Ｉｍ［ｄ］）を図２中の伝搬路補償部ａ１１５に出力する。
【００５９】
図５は、本実施形態に係るクリッピング幅情報テーブルの一例を示す概略図である。図示するようにクリッピング幅情報テーブルは、変調方式、倍率Ｎ、及びクリッピング幅Δの各項目の列を有している。クリッピング幅情報テーブルは、変調方式毎にクリッピング幅情報が格納される行と列からなる２次元の表形式のデータである。
図５は、クリッピング幅決定部ａ１４３が、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭに対して、それぞれ、倍率「９」、「５」、「３」を選択することを示す。
また、この図は、変調方式での信号点間距離が小さくなると、倍率Ｎ及びクリッピング幅Δが小さくなることを示す。
【００６０】
以下、非線形変換部ａ１４４の入出力を示す応答関数について説明をする。
図６は、本実施形態に係る応答関数の一例を示す概略図である。この図は、Ｎ＝３の場合の非線形変換部ａ１４４の入出力を示す。この図において、横軸は入力信号を示し、縦軸は出力信号を示す。
図６において、クリッピング幅Δ（＝３δ）内（１．５δ≦入力信号の振幅≦１．５δ）の入力信号（シンボルＳ−ｆ）は、δ内の出力信号（シンボルｄ）に変換されることを示す。
【００６１】
図７は、本実施形態に係る応答関数の別の一例を示す概略図である。この図は、Ｎ＝５の場合の非線形変換部ａ１４４の入出力を示す。この図において、横軸は入力信号を示し、縦軸は出力信号を示す。
図７において、クリッピング幅Δ（＝５δ）内（２．５δ≦入力信号の振幅≦２．５δ）の入力信号（シンボルＳ−ｆ）は、δ内の出力信号（シンボルｄ）に変換されることを示す。
【００６２】
図８は、本実施形態に係る応答関数の一例を示す概略図である。この図は、Ｎ＝９の場合の非線形変換部ａ１４４の入出力を示す。この図において、横軸は入力信号を示し、縦軸は出力信号を示す。
図８において、クリッピング幅Δ（＝９δ）内（４．５δ≦入力信号の振幅≦４．５δ）の入力信号（シンボルＳ−ｆ）は、δ内の出力信号（シンボルｄ）に変換されることを示す。
【００６３】
図６〜図８は、倍率Ｎが大きくなると、大きな入力信号（Ｎδ内の入力信号）に対して送信電力を低減することができることを示す。
なお、δ内の出力信号（シンボルｄ）が送信された場合、この信号は、干渉信号の影響を受け、クリッピング幅Δ（Ｎδ）内の信号として移動局装置ｂ１に受信される。また、Ｎδ外の出力信号（シンボルｄ）が送信された場合、この信号は、干渉信号の影響を受け、Ｍｏｄｕｌｏ幅δ内の信号として移動局装置ｂ１に受信される。
【００６４】
＜移動局装置ｂ１の構成について＞
図９は、本実施形態に係る移動局装置ｂ１の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置ｂ１は、パイロット生成部ｂ１１１、無線送信部ｂ１１２、受信部ｂ１１３、変調方式検出部ｂ１１４、クリッピング幅記憶部ｂ１１５、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）部ｂ１１６、量子化部ｂ１１７、デマッピング部ｂ１１８、剰余演算部ｂ１１９、復調部ｂ１２０、及び復号部ｂ１２１を含んで構成される。
【００６５】
パイロット生成部ｂ１１１は、パイロット信号を生成し、無線送信部ｂ１１２に出力する。
無線送信部ｂ１１２は、入力された情報を基地局装置ａ１から通知された変調方式で変調する。無線送信部ｂ１１２は、変調した信号とパイロット生成部ｂ１１１から入力されたパイロット信号とをアンテナを介して送信する。
【００６６】
受信部ｂ１１３は、基地局装置ａ１からの信号をアンテナを介して受信する。受信部ｂ１１３は、受信した信号（受信信号）をダウンコンバートしたアナログ信号を、ＡＧＣ部ｂ１１６に出力する。
変調方式検出部ｂ１１４は、復号部ｂ１２１が復号した情報から、制御チャネルに配置され復号された変調方式を示す情報を抽出する。変調方式検出部ｂ１１４は、抽出した変調方式を示す情報をＡＧＣ部ｂ１１６及び復調部ｂ１２０に出力する。なお、変調方式検出部ｂ１１４は、制御チャネルを復号するまで、予め定められた変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）を出力する。
【００６７】
クリッピング幅記憶部ｂ１１５は、クリッピング幅情報テーブル（図５）にクリッピング幅情報を予め記憶する。
また、ＡＧＣ部ｂ１１６は、クリッピング幅情報記憶部ｂ１１５から読み出したクリッピング幅情報に基づいて、変調方式検出部ｂ１１４から入力された情報が示す変調方式に応じたクリッピング幅Δを選択する。例えば、図５の一例の場合、ＡＧＣ部ｂ１１６は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭに対して、それぞれ、クリッピング幅「２５．４５２」、「１２．６５」、「７．４０７」を選択することを示す。
【００６８】
ＡＧＣ部ｂ１１６は、選択したクリッピング幅Δが予め定められた量子化用信号幅になるような比率で、アナログ信号の振幅を拡大又は縮小する。ここで、ＡＧＣ部ｂ１１６は、このアナログ信号のクリッピング幅Δを超える振幅を持つ部分に対しては、一律に量子化用信号幅の上の境界又は下の境界の振幅に縮小する。なお、ＡＧＣ部ｂ１１６が行う振幅の拡大又は縮小処理を振幅の調整処理という。この振幅の調整処理の詳細については、後述する。
ＡＧＣ部ｂ１１６は、振幅の調整処理を行ったアナログ信号を、量子化部ｂ１１７に出力する。
【００６９】
量子化部ｂ１１７は、ＡＧＣ部ｂ１１４から入力されたアナログ信号をデジタル信号にデジタル変換（量子化）する。量子化部ｂ１１７が行う量子化処理については、振幅の調整処理とあわせて後述する。
量子化部ｂ１１７は、
生成したデジタル信号をデマッピング部ｂ１１８に出力する。
デマッピング部ｂ１１８は、入力された信号にデマッピング処理を施し、変調シンボルを抽出する。この変調シンボルはｄ＋ｆで表される。つまり、この変調シンボルは、シンボルｘが伝播路ｄ１の影響を受けたシンボルｄ（＝ｈｓ×ｘ）に、干渉シンボルｆが合算されたシンボルである。デマッピング部ｂ１１８は、抽出した変調シンボルを剰余演算部ｂ１１９に出力する。
【００７０】
剰余演算部ｂ１１９は、デマッピング部ｂ１１８から入力されたシンボルｈｓ×ｘ＋ｆに対してＭｏｄｕｌｏ演算を行う。ここで、Ｍｏｄｕｌｏ演算は、式（５）で表わされる。剰余演算部ｂ１１９は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を施したシンボルＳ’を復調部ｂ１２０に出力する。
復調部ｂ１２０は、入力された情報を変調方式検出部ｂ１１５から入力された変調方式に基づいて、軟推定により尤度計算を行う。復調部ｂ１２０は、尤度計算により抽出した尤度を符号化ビットとして、復号部ｂ１２１に出力する。
復号部ｂ１２１は、復調部ｂ１２０から入力された符号化ビットを復号し、復号した情報を出力する。
【００７１】
＜振幅の調整処理について＞
以下、ＡＧＣ部ｂ１１６が行う振幅の調整処理について説明をする。まず、量子化部ｂ１１７での量子化処理について説明し、その後、振幅の調整処理について説明をする。
図１０は、本実施形態に係る量子化処理の一例を示す概略図である。この図において、横軸はＡＧＣ部ｂ１１６に入力される入力信号（アナログ信号）の振幅を示し、縦軸は量子化部ａ１１７が出力する出力信号（デジタル信号）のデジタル値を示す。この図において、デジタル信号が表すことができる値の個数をステップ数ｎｑと呼ぶ。ステップ数ｎｑは、図１０では、離散的になっている出力の値の総数、つまり階段上の応答関数における階段の段数である。例えば、量子化ビット数を８ビットとしたとき、ステップ数ｎｑは２８個となる。
本実施形態では、ステップ数ｎｑ及び量子化用信号幅は、予め定められた値で固定されており、例えば、変調方式にかかわらず一定の値である。よって、量子化用信号幅を量子化ステップ数ｎｑで割った量子化ステップ幅も一定の値である。なお、入力信号の振幅において、量子化ステップ幅に対応する幅をステップ幅Ｆと呼ぶ。
【００７２】
図１１は、本実施形態に係る振幅の調整処理の一例を示す概略図である。この図は、信号点間距離が大きい変調方式（ＱＰＳＫ）の場合の図を示す。また、この図において、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。
図１１において、符号１１Ａを付した一点鎖線で囲まれた図１１Ａは、ＡＧＣ部ｂ１１６に入力されたアナログ信号（受信信号）を示す。また、符号１１Ｂを付した一点鎖線で囲まれた図１１Ｂは、ＡＧＣ部ｂ１１６から出力されたアナログ信号を示す。
図１１において、符号Ｍ１１、Ｍ１２を付した長さＭ１１、Ｍ１２は、それぞれ、信号点間距離Ｄ、及び振幅の調整処理後の信号点間距離を示す。また、符号Ｗ１１、Ｗ１２を付した長さＷ１１、Ｗ１２は、それぞれ、ステップ幅Ｆ、量子化ステップ幅を示す。
【００７３】
図１１Ａにおいて、符号Ｃ１１を付した破線で囲まれた信号Ｃ１１は、クリッピング幅Δを超える振幅の信号の一つを示す。図１１Ｂにおいて、符号Ｃ１２を付した破線で囲まれた点線Ｃ１２は、信号Ｃ１１に対して振幅の調整処理が行われ、信号Ｃ１１が量子化用信号幅の下の境界の振幅に縮小されたことを示す。
このように、本実施形態では、ＡＧＣ部ｂ１１６は、入力されたアナログ信号に対して振幅をクリッピング幅Δに収める調整は行わず、変調方式に応じたクリッピング幅Δに基づいて振幅の調整処理を行う。
なお、基地局装置ａ１からの送信信号は、振幅がクリッピング幅Δ（Ｎδ）内の信号として移動局装置ｂ１に受信されるが、移動局装置ｂ１で加わる雑音により、クリッピング幅Δを超えてしまう場合がある。しかし、この信号の候補信号点は、クリッピング幅Δ内に収まっている。つまり、雑音が無ければクリッピング幅を超えることがなく、雑音が振幅を増大させる方向に加わったからクリッピングが起こったことになる。そのためクリッピングするということは、その雑音の影響を小さくする方向に影響するため、この信号を復調、復号をしても、クリッピングによって誤り特性が大きく増加することはない。
【００７４】
図１２は、本実施形態に係る振幅の調整処理の別の一例を示す概略図である。この図は、信号点間距離が小さい変調方式（６４ＱＡＭ）の場合の図を示す。また、この図において、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。
図１２において、符号１２Ａを付した一点鎖線で囲まれた図１２Ａは、ＡＧＣ部ｂ１１６に入力されたアナログ信号（受信信号）を示す。また、符号１２Ｂを付した一点鎖線で囲まれた図１２Ｂは、ＡＧＣ部ｂ１１６から出力されたアナログ信号を示す。
図１２において、符号Ｍ２１、Ｍ２２を付した長さＭ２１、Ｍ２２は、それぞれ、信号点間距離Ｄ、及び振幅の調整処理後の信号点間距離を示す。また、符号Ｗ２１、Ｗ１２を付した長さＷ２１、Ｗ１２は、それぞれ、ステップ幅、量子化ステップ幅を示す。なお、長さＷ１２は図１１中の長さＷ１２と同じ長さである。
【００７５】
信号点間距離が異なる図１１Ａ（ＱＰＳＫの場合）と図１２Ａ（６４ＱＡＭの場合）を比較すると、クリッピング幅Δが異なる。具体的には、図１１Ａのクリッピング幅は「２５．４５２」、図１２Ａのクリッピング幅は「７．４０７」である（図５参照）。このように、本実施形態では、信号点間距離が小さくなると、幅が小さくなるクリッピング幅Δを選択している。
一方、図１１Ｂと図１２Ｂとを比較すると、長さＭ１２と長さＭ２２、つまり、信号点間距離はほとんど変わらない。また、図１１Ｂと図１２Ｂとで量子化ステップ幅を示す長さＷ１２は同じである。つまり、本実施形態では、異なる変調方式であっても、信号点間距離を量子化ステップ幅で除算した信号点間距離内のステップ数Ｆはほとんど変わらない。これにより、本実施形態では、変調方式を切り替える場合であっても、量子化処理において信号点間距離内のステップ数Ｆが少なくなることによって誤り率が増加することを防止することができる。
【００７６】
＜クリッピング情報について＞
以下、クリッピング幅情報記憶部ａ１４２、ｂ１１６が記憶するクリッピング幅情報について説明をする。本実施形態では、振幅の調整処理後における信号点間距離を量子化ステップ幅で割った値、つまり、信号点間距離内のステップ数Ｆが、全ての変調方式で同じ値となるように、クリッピング幅情報の倍率Ｎ及びクリッピング幅Δを決定している。
信号点間距離内のステップ数Ｆは、以下の式（８）で表わされる。
【００７７】
【数８】
2011009946.tif 000010
【００７８】
ただし、ｎｑ、Ｄ、Ｎ、δは、それぞれ、ステップ数ｎｑ、倍率Ｎ、Ｍｏｄｕｌｏ幅δを示す。つまり、この式は、信号点間距離Ｄをステップ幅Ｎδ／ｎｑで除算した結果が、信号点間距離内のステップ数Ｆであることを示す。式（９）は、この式を変形した式である。
【００７９】
【数９】
2011009946.tif 000011
【００８０】
なお、式（９）の計算で左辺が奇数の整数にならない場合、左辺の計算結果に最も近い奇数の整数をＮとする。本実施形態に係るクリッピング幅情報の倍率Ｎは、信号点間距離内のステップ数Ｆを定数として算出した倍率Ｎである。なお、ステップ数Ｆは、例えば、ステップ数Ｆが十分大きいときからの特性劣化を計算機シミュレーションなどにより計算し、その劣化が一定値以内に収まる最小のステップ数Ｆを用いる。ここで、ステップ数Ｆをより大きくしても特性が上がるが、そのかわり送信電力が上がることになるので、劣化が一定値以内の劣化に収まる最小のステップ数Ｆを用いる。これにより、移動局装置ｂ１の量子化処理による特性劣化を一定値以内に収めることができるので、このステップ数Ｆを用いて計算した倍率Ｎを用いれば、最低限の送信電力で、量子化による特性劣化を抑えた送信信号を送信することができる。
例えば、図５に示すクリッピング幅情報の倍率Ｎは、信号点間距離内のステップ数Ｆが、１３≦Ｆ≦１６である場合の値である。
【００８１】
以下、倍率Ｎと信号点間距離内のステップ数Ｆとの関係について説明をする。まず、仮に倍率Ｎを変化させないとした場合について説明をする。
図１３は、倍率Ｎを変化させない場合の倍率Ｎと信号点間距離内のステップ数Ｆとの関係を示す概略図である。この図は、倍率ＮがＮ＝９の場合の図である。
例えば、図１３で変調方式が「ＱＰＳＫ」である場合の情報は、以下のように算出される。この図は、変調方式「ＱＰＳＫ」では、Ｍｏｄｕｌｏ幅δが「２．８２８」（２√２）、信号点間距離Ｄが「１．４１４」（√２）であることを示す。また、この図は、倍率Ｎが「９」なので、クリッピング幅Δ＝９δをステップ数２８で除算したステップ幅ｎｑが「０．０９９」であることを示す。この図は、信号点間距離「１．４１４」をステップ幅「０．０９９」で除算した信号点間距離内のステップ数Ｆは、「１４．２２２」であることを示す。
図１３は、同様に、変調方式が「１６ＱＡＭ」、「６４ＱＡＭ」である場合、信号点間距離内のステップ数Ｆは、それぞれ、「７．１１１」、「３．５５６」であることを示す。例えば、変調方式「１６ＱＡＭ」では、信号点間距離内のステップ数Ｆが、変調方式「ＱＰＳＫ」の場合の半分の値となっている。また、変調方式「６４ＱＡＭ」では、信号点間距離内のステップ数Ｆが、変調方式「１６ＱＡＭ」の場合の半分の値となっている。
このように、図１３は、多値数が多い変調方式になると、つまり、信号点距離Ｄが小さい変調方式になると、信号点間距離内のステップ数Ｆが小さな値となり、尤度を正確に算出できなくなり、誤り率が増加することを示す。
【００８２】
次に、本実施形態のように、倍率Ｎを変化させる場合について説明をする。
図１４は、本実施形態に係る倍率Ｎと信号点間距離内のステップ数Ｆとの関係を示す概略図である。
図１４は、変調方式が「ＱＰＳＫ」、「１６ＱＡＭ」、「６４ＱＡＭ」である場合の倍率Ｎが、それぞれ、「９」、「５」、「３」であることを示す。例えば、図１４で変調方式が「１６ＱＡＭ」である場合の情報は、以下のように算出される。この図は、変調方式「１６ＱＡＭ」では、Ｍｏｄｕｌｏ幅δが「２．５３０」、信号点間距離Ｄが「０．６３２」であることを示す。また、この図は、倍率Ｎが「５」なので、クリッピング幅Δ＝５δをステップ数２８で除算したステップ幅ｎｑが「０．０８９」であることを示す。この図は、信号点間距離「０．６３２」をステップ幅「０．０８９」で除算した信号点間距離内のステップ数Ｆは、「１２．８００」であることを示す。また、図１４は、同様に、変調方式が「６４ＱＡＭ」である場合、信号点間距離内のステップ数Ｆは、「１０．６６７」であることを示す。
【００８３】
図１４と図１３の信号点間距離内のステップ数Ｆを比較すると、図１４のステップ数Ｆは、各変調方式でほぼ同じ値となり、変調方式「１６ＱＡＭ」、「６４ＱＡＭ」では、このステップ数Ｆは、それぞれ、約２倍、約３倍になっている。このように、本実施形態では、変調方式にかかわらず、信号点間距離内のステップ数Ｆをほぼ同じ値とすることができる。よって、本実施形態では、尤度を正確に算出でき、誤り率が増加することを防止することができる。
【００８４】
このように、本実施形態によれば、通信システムは、基地局装置ａ１が送信信号の変調方式に基づいてクリッピング幅Δを決定し、決定したクリッピング幅Δに基づいてシンボルＳ−ｆにＭｏｄｕｌｏ演算を行うので、変調方式に応じたクリッピング幅Δ内の信号を送信することができ、誤り率を少なくでき、かつ、送信装置の送信信号を抑圧することができる。
具体的には、通信システムは、クリッピング幅Δ内のシンボルＳ−ｆについては、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行って送信電力を抑圧しつつ、クリッピング幅Δ内の受信信号として受信させることができる。また、通信システムは、クリッピング幅Δ外のシンボルＳ−ｆについては、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わずに、Ｍｏｄｕｌｏ幅δ内の受信信号として受信させ、クリッピング幅Δを超えて誤り率が増加することを防止することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、通信システムは、クリッピング幅Δが変調方式各々の信号点間距離Ｄが小さくなるに従って小さくなる幅であり、ステップ幅Ｆも小さくなるので、信号点間距離内のステップ数Ｆが少なくなって誤り率が増大することを防止することができる。
また、本実施形態によれば、通信システムは、クリッピング幅Δが複数の変調方式のすべてで、信号点間距離内のステップ数Ｆが一定になるような幅であるので、変調方式によって信号点間距離内のステップ数Ｆが変わり、誤り率が増大することを防止することができる。
また、本実施形態によれば、通信システムは、移動局装置ｂ１が送信信号の変調方式に基づいてクリッピング幅Δを選択し、選択したクリッピング幅Δに基づいて受信信号の振幅の調整を行うので、移動局装置ｂ１での雑音の影響を無視することができ、当該雑音による誤り率が増大することを防止することができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、クリッピング幅Δは、変調方式に応じた奇数の整数値（倍率Ｎ）を、剰余幅δに乗じた幅であるので、移動局装置ｂ１が全ての受信信号を、基地局装置ａ１と同じ大きさのクリッピング幅Δで受信することができ、誤り率を少なくできる。仮に倍率Ｎを奇数の整数値でないとしたとき、例えば、移動局装置ｂ１が基地局装置ａ１と同じ大きさのクリッピング幅Δを選択した場合、移動局装置ｂ１でクリッピングが発生し、一部の受信信号を正しく復調することができない。逆に、移動局装置ｂ１が基地局装置ａ１より大きいクリッピング幅Δを選択した場合、信号点間距離内のステップ数Ｆが少なくなって誤り率が増大する。
以下、倍率Ｎを奇数の整数倍とした場合の効果について具体的に説明をする。なお、この効果の説明において、変調方式がＱＰＳＫとして説明するが、他の変調方式の場合も同様である。
【００８７】
図１５は、本実施形態に係る受信信号の一例を示す概念図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝３（奇数の整数）を選択の場合の図である。また、この図において、点線で囲まれた領域はＭｏｄｕｌｏ幅δの領域である。
図１５において、点は移動局装置ｂ１（受信側）での受信信号を示す。この図は、受信信号が、破線で示す受信側のクリッピング幅Δの領域内で受信され、クリッピング幅Δの領域外では受信されないことを示す。この図は、受信信号が、基地局装置ａ１が選択したクリッピング幅３δの領域内で受信されることを示す。
【００８８】
図１６は、倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の一例を示す概念図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝２．８を選択した場合の図である。また、この図において、点線で囲まれた領域はＭｏｄｕｌｏ幅δの領域である。
図１６において、点は移動局装置ｂ１（受信側）での受信信号を示す。この図は、受信信号が、破線で示す受信側のクリッピング幅Δ（Δ＝３δ）の領域内で受信され、クリッピング幅Δの領域外では受信されないことを示す。この図は、受信信号が、基地局装置ａ１が選択したクリッピング幅２．８δより大きなクリッピング幅Δ（Δ＝３δ）の領域内で受信されることを示す。このことについて、図１７を用いて説明をする。
【００８９】
図１７は、倍率が奇数の整数でない場合についてのシンボルと受信信号の関係の一例を示す概略図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝２．８を選択した場合の図である。この図において、領域ｚ１、ｃ１、ｃ２のＩチャネル、Ｑチャネルの幅は、それぞれ、δ、２．８δ、３δである。
図１７において、格子状の線でハッチングしたシンボルν１１は、格子状の線でハッチングした変調シンボルＳ１１から干渉シンボルｆが減算されたシンボルを示す。横線でハッチングしたシンボルＭ１１は、シンボルν１１にＭｏｄｕｌｏ演算を施したシンボルである。このシンボルＭ１１の信号は、シンボルＲ１１の受信信号として受信される。
同様に、シンボルＭ１２は、変調シンボルＳ１２から干渉シンボルｆが減算されたシンボルν１１に、Ｍｏｄｕｌｏ演算が施されたシンボルである。このシンボルν１２の信号は、シンボルＲ１２の受信信号として受信される。
このように、Iチャネル、Ｑチャネルの成分の大きさ｜ν｜が１．４δ≦｜ν｜＜３δ／２であるシンボルνは、領域ｃ１（送信側のクリッピング幅２．８δの領域）外においても受信される。
【００９０】
図１８は、倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の別の一例を示す概念図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝３．２を選択した場合の図である。また、この図において、点線で囲まれた領域はＭｏｄｕｌｏ幅δの領域である。
図１８において、点は移動局装置ｂ１（受信側）での受信信号を示す。この図は、受信信号が、破線で示す受信側のクリッピング幅Δ（Δ＝４δ）の領域内で受信され、クリッピング幅Δの領域外では受信されないことを示す。この図は、受信信号が、基地局装置ａ１が選択したクリッピング幅３．２δより大きなクリッピング幅Δ（Δ＝４δ）の領域内で受信されることを示す。
【００９１】
図１９は、倍率が奇数の整数でない場合の受信信号の別の一例を示す概念図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝４を選択した場合の図である。また、この図において、点線で囲まれた領域はＭｏｄｕｌｏ幅δの領域である。
図１９において、点は移動局装置ｂ１（受信側）での受信信号を示す。この図は、受信信号が、破線で示す受信側のクリッピング幅Δ（Δ＝５δ）の領域内で受信され、クリッピング幅Δの領域外では受信されないことを示す。この図は、受信信号が、基地局装置ａ１が選択したクリッピング幅４δより大きなクリッピング幅Δ（Δ＝５δ）の領域内で受信されることを示す。
【００９２】
図２０は、本実施形態に係る受信信号の別の一例を示す概念図である。この図において、横軸はＩチャネル、縦軸はＱチャネルを示す。この図は、基地局装置ａ１（送信側）が倍率Ｎ＝５（奇数の整数）を選択した場合の図である。また、この図において、点線で囲まれた領域はＭｏｄｕｌｏ幅δの領域である。
図２０において、点は移動局装置ｂ１（受信側）での受信信号を示す。この図は、受信信号が、破線で示す受信側のクリッピング幅Δの領域内で受信され、クリッピング幅Δの領域外では受信されないことを示す。この図は、受信信号が、基地局装置ａ１が選択したクリッピング幅５δの領域内で受信されることを示す。
このように、クリッピング幅Δは、変調方式に応じた奇数の整数値（倍率Ｎ）を剰余幅δに乗じた幅であるので、移動局装置ｂ１が全ての受信信号を、基地局装置ａ１と同じ大きさのクリッピング幅Δで受信することができ、誤り率を少なくできる。
【００９３】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。第１の実施形態では、図１中の基地局装置Ａが送信する送信信号が干渉信号となる場合について説明をした。本実施形態では、他の基地局装置から送信される送信信号が干渉信号となる場合について説明をする。
【００９４】
図２１は、この発明の第２の実施形態に係る通信システムの概念図である。
この図において、通信システムは、基地局装置Ａ１、Ａ２（第１の通信装置）及び移動局装置Ｂ（第２の通信装置）を具備する。なお、この通信システムは、時分割多重の通信システムである。
図２１は、基地局装置Ａ１、Ａ２から送信された送信信号ｘ、ｘ’が、それぞれ、伝搬路ｄ１、ｄ２を介して移動局装置Ｂに受信されることを示す。また、実線で示す伝搬路ｄ１の伝搬路推定値を、伝搬路推定値ｈｓという。また、破線の矢印で示す伝搬路ｄ２の伝搬路推定値を、伝搬路推定値ｈｆという。
【００９５】
図２１は、基地局装置Ａ１からの送信信号が、基地局装置Ａ２からの送信信号と干渉することを示す（基地局装置Ａ２を干渉元基地局装置という）。また、この図は、基地局装置Ａ１が干渉元基地局装置Ａ２の送信信号ｘ’及び伝搬路推定値ｈｆを、干渉元基地局装置Ａ２から受信することを示す。なお、この基地局装置間の通信は、移動局装置Ｂとの通信に用いる周波数と異なる周波数を用いた無線通信、又は光ファイバーなどの有線通信である。
以下、基地局装置Ａ１を基地局装置ａ２という。なお、移動局装置Ｂは第１の実施形態の移動局装置ｂ１と同じ構成及び機能を持つので、説明は省略する。
【００９６】
＜基地局装置ａ２の構成について＞
図２２は、本実施形態に係る基地局装置ａ２の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置ａ２（図２２）と第１の実施形態に係る基地局装置ａ１（図２）とを比較すると、干渉信号生成部ａ２２が異なる。しかし、他の構成要素（無線受信部ａ１１１、符号部ａ１１２、変調方式切替部ａ１１３、変調部ａ１１４、ＴＨＰ部ａ１４、伝搬路補償部ａ１１５、及び無線送信部ａ１３）が持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【００９７】
干渉信号生成部ａ１２は、干渉伝搬路取得部ａ２２１、干渉送信信号取得部ａ２２２、及び干渉計算部ａ２２３を含んで構成される。
干渉伝搬路取得部ａ２２１は、図１中の干渉元基地局装置Ａ２から受信した伝搬路推定値ｈｆを、干渉信号計算部ａ２２３に出力する。
干渉送信信号取得部ａ２２２は、図１中の干渉元基地局装置Ａ２から受信した干渉元基地局装置Ａ２の送信信号ｘ’を、干渉信号計算部ａ２２３に出力する。
【００９８】
干渉計算部ａ２２３は、次のように、干渉信号のシンボルｆ（干渉シンボルｆと呼ぶ）を算出する。干渉計算部ａ２２３は、伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆ、及びシンボルｘ’を用いて干渉成分ｆ＝ｈｆ×ｘ’を算出する。なお、干渉元基地局装置Ａ２が複数ある場合、干渉計算部ａ１２３は、干渉成分ｆ＝ｆ１＋ｆ２＋…を算出する。ただし、ｆ１＝ｈｆ１×ｘ１’、ｆ２＝ｈｆ２×ｘ２’、…である。ここで、ｈｆ１、ｈｆ２、及び送信信号ｘ１’、ｘ２’は各干渉元基地局装置Ａ２と移動局装置Ｂの伝搬路推定値、各干渉元基地局装置Ａ２の送信信号を示す。
これにより、移動局装置Ｂは、基地局装置ａ１から干渉信号ｈｆｘ’を減算した信号を受信する。また、移動局装置Ｂは、干渉元基地局装置Ａ２から干渉信号ｈｆｘ’を受信する。よって、これらの信号が加算された結果、移動局装置Ｂは、ｘを受信することができる。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、他の基地局装置等の信号の干渉を受ける場合であっても、変調方式に応じたクリッピング幅Δ内の信号を送信することができ、誤り率を少なくでき、かつ、送信装置の送信信号を抑圧することができる。
【０１００】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態のＴＨＰ部ａ１４とは、異なる構成及び機能にてシンボルＳ−ｆをシンボルｄに変換する場合について説明する。
本実施形態に係る通信システムの概念図は、図１と同じである。以下、図１中の基地局装置Ａを基地局装置ａ３という。なお、移動局装置Ｂは第１の実施形態の移動局装置ｂ１と同じ構成及び機能を持つので、説明は省略する。
【０１０１】
＜基地局装置ａ３の構成について＞
図２３は、この発明の第３の実施形態に係る基地局装置ａ３の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置ａ３（図２３）と第１の実施形態に係る基地局装置ａ１（図２）とを比較すると、ＴＨＰ部ａ３４が異なる。しかし、他の構成要素（無線受信部ａ１１１、干渉信号生成部ａ１２、符号部ａ１１２、変調方式切替部ａ１１３、変調部ａ１１４、伝搬路補償部ａ１１５、及び無線送信部ａ１３）が持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１０２】
図２４は、本実施形態に係るＴＨＰ部ａ３４の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るＴＨＰ部ａ３４（図２４）と第１の実施形態に係るＴＨＰ部ａ１４（図４）とを比較すると、変換部（剰余演算切替部ａ３４４、剰余演算部ａ３４５、及び複素信号合成部ａ３４６）が異なる。しかし、他の構成要素（剰余演算切替部ａ３４４、剰余演算部ａ３４５、及び複素信号合成部ａ３４６）が持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１０３】
剰余演算切替部ａ３４４は、クリッピング幅決定部ａ１４３から入力された倍率Ｎに基づいて、減算部ａ１４１から入力されたシンボルＳ−ｆを、剰余演算部ａ３４５又は複素信号合成部ａ３４６のいずれかに出力する。
具体的には、剰余演算切替部ａ３４４は、シンボルＳ−ｆの実部、虚部のそれぞれに対して以下の判定を行い、出力先を切り替える。また、以下、Ｔ３＝−Ｎδ／２、Ｔ４＝Ｎδ／２とする。
【０１０４】
剰余演算切替部ａ３４４は、シンボルＳ−ｆの実部又は虚部がＴ３以上Ｔ４以下である場合、Ｔ３以上Ｔ４以下であるシンボルＳ−ｆの実部又は虚部を、剰余演算部ａ３４５に出力する。
一方、剰余演算切替部ａ３４４は、シンボルＳ−ｆの実部或いは虚部がＴ３より小さい場合又はＴ４より大きい場合、Ｔ３より小さい又はＴ４より大きいシンボルＳ−ｆの実部又は虚部を、それぞれ、シンボルｄの実部（Ｒｅ［ｄ］）又は虚部（Ｉｍ［ｄ］）として、複素信号合成部ａ３４６に出力する。
【０１０５】
剰余演算部ａ３４５は、剰余演算切替部ａ３４４からシンボルＳ−ｆの実部又は虚部が入力された場合、それぞれ、式（３）、式（４）の変換、つまり、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う。剰余演算部ａ３４５は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行って、算出したシンボルｄの実部（Ｒｅ［ｄ］）又は虚部（Ｉｍ［ｄ］）を複素信号合成部ａ３４６に出力する。
複素信号合成部ａ３４６は、剰余演算切替部ａ３４４又は剰余演算部ａ３４５から入力されたシンボルｄの実部及び虚部を合成し、シンボルｄ＝Ｒｅ［ｄ］＋ｊ×Ｉｍ［ｄ］を生成する。複素信号合成部ａ３４６は、生成したシンボルｄを図２３中の伝搬路補償部ａ１１５に出力する。
【０１０６】
図２５は、本実施形態に係る応答関数の一例を示す概略図である。この図は、Ｎ＝５の場合の図である。この図において、横軸は剰余演算切替部ａ３４４への入力信号を示し、縦軸は複素信号合成部ａ３４６からの出力信号を示す。
図２５において、振幅がクリッピング幅Δ（＝５δ）内（２．５δ≦入力信号の振幅≦２．５δ）の入力信号（シンボルＳ−ｆ）は、振幅がδ内の出力信号（シンボルｄ）に変換されることを示す。つまり、振幅がクリッピング幅Δ（＝５δ）内の入力信号は、図７と同じ出力信号として出力される。
【０１０７】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態のＴＨＰ部ａ１４と比較して、簡易な計算でシンボルＳ−ｆをシンボルｄに変換し、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、上記各実施形態では、通信システムが時分割複信の通信システムである場合を説明し、基地局装置Ａ、Ａ１、Ａ２が、移動局装置Ｂから基地局装置Ａ、Ａ１、Ａ２へ送信されたパイロット信号を用いて、基地局装置Ａから移動局装置Ｂへの伝搬路を推定する場合について説明をした。しかし、本発明はこれに限らず、時分割複信の通信システムでなくてもよい。この場合、例えば、移動局装置Ｂが推定した伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆを基地局装置Ａ、Ａ１、Ａ２に送信し、基地局装置Ａ、Ａ１は移動局装置Ｂ又は基地局装置Ａ２から受信した伝搬路推定値ｈｓ、ｈｆに基づいて、（例えば、干渉信号算出部ａ１１３にて）干渉シンボルｆの算出、及び（例えば、伝搬路補償部ａ１１５にて）伝搬路補償を行う。
【０１０９】
なお、上述した実施形態における基地局装置ａ１〜ａ３、移動局装置ｂ１の一部、例えば、変調方式切替部ａ１１３、変調部ａ１１４、干渉伝搬路取得部ａ２２１、送信信号保持部ａ１２２、干渉元送信信号取得部ａ２２２、干渉計算部ａ１２３、ａ２２３、減算部ａ１４１、クリッピング幅情報記憶部ａ１４２、クリッピング幅決定部ａ１４３、非線形変換部ａ１４４、剰余演算切替部ａ３４４、剰余演算部ａ３４５、複素信号合成部ａ３４６、ＡＧＣ部ｂ１１４、変調方式検出部ｂ１１５、及び量子化部ｂ１１７をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、基地局装置ａ１〜ａ３又は移動局装置ｂ１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１１０】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
Ａ、Ａ１、ａ１〜ａ３・・・基地局装置（第１の通信装置）、Ｂ・・・移動局装置（第２の通信装置）、ａ１１１・・・無線受信部、ａ１２、ａ２２・・・干渉信号生成部、ａ１１２・・・符号部、ａ１１３・・・変調方式切替部、ａ１１４・・・変調部、ａ１４、ａ３４・・・ＴＨＰ部、ａ１１５・・・伝搬路補償部、ａ１３・・・無線送信部、ａ１２１・・・伝搬路推定部、ａ２２１・・・干渉伝搬路取得部、ａ１２２・・・送信信号保持部、ａ２２２・・・干渉元送信信号取得部、ａ１２３、ａ２２３・・・干渉計算部、ａ１３１・・・マッピング部、ａ１３２・・・Ｄ／Ａ変換部、ａ１３３・・・送信部、ａ１４１・・・減算部、ａ１４２・・・クリッピング幅情報記憶部、ａ１４３・・・クリッピング幅決定部、ａ１４４・・・非線形変換部（変換部）、ａ３４４・・・剰余演算切替部、ａ３４５・・・剰余演算部、ａ３４６・・・複素信号合成部、ｂ１１１・・・パイロット生成部、ｂ１１２・・・無線送信部、ｂ１１３・・・受信部、ｂ１１４・・・ＡＧＣ部、ｂ１１５・・・変調方式検出部、ｂ１１６・・・クリッピング幅記憶部、ｂ１１７・・・量子化部、ｂ１１８・・・デマッピング部、ｂ１１９・・・剰余演算部、ｂ１２０・・・復調部、ｂ１２１・・・復号部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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