(57)【要約】  実施形態の無線通信装置は、セグメント分割部と、リファレンスシンボル挿入部と、位相回転付与部と、加算部と、ピーク対平均電力比評価部と、を持つ。セグメント分割部は、複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割する。リファレンスシンボル挿入部は、複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントのそれぞれに対して位相を有する少なくとも一つのシンボルを含む少なくとも一つのリファレンスシンボルを挿入する。位相回転付与部は、複数のセグメントそれぞれに対して与える複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンに基づいて、複数のセグメントそれぞれに対して位相回転を与える。加算部は、位相回転付与部により位相回転を与えられた複数のセグメントに含まれるサブキャリアに対応する信号同士を加算して送信信号を生成する。ピーク対平均電力比評価部は、複数の異なる組み合わせパターンごとに生成される送信信号のピーク対平均電力比を算出し、算出した複数のピーク対平均電力比のうちピーク対平均電力比が最も低い送信信号を選択する。
2016098733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割するセグメント分割部と、
前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントのそれぞれに対して位相を有する少なくとも一つのシンボルを含む少なくとも一つのリファレンスシンボルを挿入するリファレンスシンボル挿入部と、
前記複数のセグメントそれぞれに対して与える複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンに基づいて、前記複数のセグメントそれぞれに対して前記位相回転を与える位相回転付与部と、
前記位相回転付与部により前記位相回転を与えられた前記複数のセグメントに含まれる前記サブキャリアに対応する信号同士を加算して送信信号を生成する加算部と、
前記複数の異なる組み合わせパターンごとに生成される送信信号のピーク対平均電力比を算出し、算出した複数の前記ピーク対平均電力比のうち前記ピーク対平均電力比が最も低い送信信号を選択するピーク対平均電力比評価部と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記ピーク対平均電力比評価部が選択した前記送信信号を送信するＲＦ処理部を更に備える、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記リファレンスシンボル挿入部は、位相を有する複数の前記シンボルを一つの前記リファレンスシンボルに含める、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記位相回転付与部は、前記少なくとも一つのセグメント以外のリファレンスシンボルが挿入されない残りのセグメントに対する位相回転を０度にする、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記位相回転パターン記憶部に記憶されている位相回転の前記複数の異なる組み合わせパターンは、リファレンスシンボルが挿入される前記少なくとも一つのセグメントに対する位相回転に基づいて、前記少なくとも一つのセグメント以外のリファレンスシンボルが挿入されない残りのセグメントに対する位相回転が一意に定まる位相回転の組み合わせパターンである、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
受信信号に含まれる複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割するセグメント分割部と、
前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントに含まれる少なくとも一つのリファレンスシンボルの位相と前記少なくとも一つのリファレンスシンボルに対応する位相とに基づいて、前記少なくとも一つのセグメントに対して与えられた位相回転を特定し、前記少なくとも一つのセグメントに対する前記位相回転に基づいて、前記複数のセグメントそれぞれに対して与えられる複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンからいずれか一つの組み合わせパターンを検出する位相回転パターン検出部と、
前記位相回転パターン検出部が検出した前記複数の位相回転を含む前記一つの組み合わせパターンに基づいて、前記複数のセグメントに与えられた前記複数の位相回転を打ち消す位相回転キャンセル部と
を備える無線通信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信装置を含む集積回路。
【請求項８】
請求項７に記載の集積回路と、
前記送信信号を送信するアンテナと、
を備える無線通信装置。
【請求項９】
請求項６に記載の無線通信装置を含む集積回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の集積回路と、
前記受信信号を受信するアンテナと、
を備える無線通信装置。
【請求項１１】
複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割するセグメント分割ステップと、
前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントのそれぞれに対して位相を有する少なくとも一つのシンボルを含む少なくとも一つのリファレンスシンボルを挿入するリファレンスシンボル挿入ステップと、
前記複数のセグメントそれぞれに対して与える複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンごとに、前記複数のセグメントそれぞれに対して前記位相回転を与える位相回転付与ステップと、
前記位相回転付与ステップにおいて前記位相回転を与えられた前記複数のセグメントに含まれる前記サブキャリアに対応する信号同士を加算して送信信号を生成する加算ステップと、
前記複数の異なる組み合わせパターンごとに生成される送信信号のピーク対平均電力比を算出し、算出した複数の前記ピーク対平均電力比のうち前記ピーク対平均電力比が最も低い送信信号を選択するピーク対平均電力比評価ステップと、
を含む送信方法。
【請求項１２】
受信信号に含まれる複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割するセグメント分割ステップと、
前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントに含まれる少なくとも一つのリファレンスシンボルの位相と前記少なくとも一つのリファレンスシンボルに対応する位相とに基づいて、前記少なくとも一つのセグメントに対して与えられた位相回転を特定し、前記少なくとも一つのセグメントに対する前記位相回転に基づいて、前記複数のセグメントそれぞれに対して与えられる複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンからいずれか一つの組み合わせパターンを検出する位相回転パターン検出ステップと、
前記位相回転パターン検出ステップにおいて検出した前記複数の位相回転を含む前記一つの組み合わせパターンに基づいて、前記複数のセグメントに与えられた前記複数の位相回転を打ち消す位相回転キャンセルステップと、
を含む受信方法。
【請求項１３】
複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割する第１のセグメント分割ステップと、
前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントのそれぞれに対して位相を有する少なくとも一つのシンボルを含む少なくとも一つのリファレンスシンボルを挿入するリファレンスシンボル挿入ステップと、
前記複数のセグメントそれぞれに対して与える複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンごとに、前記複数のセグメントそれぞれに対して前記位相回転を与える位相回転付与ステップと、
前記位相回転付与ステップにおいて前記位相回転を与えられた前記複数のセグメントに含まれる前記サブキャリアに対応する信号同士を加算して送信信号を生成する加算ステップと、
前記複数の異なる組み合わせパターンごとに生成される送信信号のピーク対平均電力比を算出し、算出した複数の前記ピーク対平均電力比のうち前記ピーク対平均電力比が最も低い送信信号を選択するピーク対平均電力比評価ステップと、
前記ピーク対平均電力比評価ステップにおいて選択した前記送信信号を送信するＲＦ処理ステップと、
受信した前記送信信号に含まれる複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割する第２のセグメント分割ステップと、
第２のセグメント分割ステップにおいて分割された前記複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントに含まれる少なくとも一つのリファレンスシンボルの位相と前記少なくとも一つのリファレンスシンボルに対応する位相とに基づいて、前記少なくとも一つのセグメントに対して与えられた位相回転を特定し、前記少なくとも一つのセグメントに対する前記位相回転に基づいて、前記複数のセグメントそれぞれに対して与えられる複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンからいずれか一つの組み合わせパターンを検出する位相回転パターン検出ステップと、
前記位相回転パターン検出ステップにおいて検出した前記複数の位相回転を含む前記一つの組み合わせパターンに基づいて、前記複数のセグメントに与えられた前記複数の位相回転を打ち消す位相回転キャンセルステップと、
を含む通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置、集積回路、送信方法、受信方法及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式は、ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）が高い。ＰＡＰＲの高い信号は電力増幅器における歪みを生じさせやすいため、ＰＡＰＲを低減させる数々の手法が考案されている。考案された手法のうち、ＰＴＳ（Partial Transmit Sequence）は、信号に歪みを生じさせずにＰＡＰＲを低減することができるという特徴を有するため、実システムに好適な手法である。ＰＴＳは、ＯＦＤＭ方式における複数のサブキャリアをいくつかのグループに分割し、グループごとにサブキャリアの信号に対して位相回転を与えてＰＡＰＲを低減させる手法である。複数のサブキャリアを分割したグループは、セグメントと呼ばれる。【０００３】
受信装置は、送信装置において各セグメントに含まれるサブキャリアの信号に対して与えられた位相回転量を取得する必要がある。送信装置から受信装置へ位相回転量を通知する手法としては、例えば、送信装置がセグメントごとに既知の位相を有するリファレンスシンボルを送信し、受信装置がリファレンスシンボルの位相の変位からＰＴＳにより与えられた各セグメントの位相回転量を推定する手法がある。【０００４】
前述の手法では、リファレンスシンボルを挿入されるサブキャリアがデータを伝送できないため、データレートが低下してしまう。リファレンスシンボルはセグメントごとに必要であるため、セグメント数に比例してデータレートが低下することになる。ＯＦＤＭ方式においてサブキャリア数が多い場合、リファレンスシンボルによるデータレートの低下率は微小である。しかし、ＰＴＳで与えた位相回転の通知を堅牢化するためにリファレンスシンボルの情報量を増加させると、リファレンスシンボルによるデータレート低下の影響が大きくなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５２４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ＰＴＳにおける位相回転を通知するリファレンスシンボルによるデータレート低下を抑えることができる無線通信装置、集積回路、送信方法、受信方法及び通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】
【０００７】
実施形態の無線通信装置は、セグメント分割部と、リファレンスシンボル挿入部と、位相回転付与部と、加算部と、ピーク対平均電力比評価部と、を持つ。セグメント分割部は、複数のサブキャリアを複数のセグメントに分割する。リファレンスシンボル挿入部は、複数のセグメントのうち少なくとも一つのセグメントのそれぞれに対して位相を有する少なくとも一つのシンボルを含む少なくとも一つのリファレンスシンボルを挿入する。位相回転付与部は、複数のセグメントそれぞれに対して与える複数の位相回転を含む複数の異なる組み合わせパターンに基づいて、複数のセグメントそれぞれに対して位相回転を与える。加算部は、位相回転付与部により位相回転を与えられた複数のセグメントに含まれるサブキャリアに対応する信号同士を加算して送信信号を生成する。ピーク対平均電力比評価部は、複数の異なる組み合わせパターンごとに生成される送信信号のピーク対平均電力比を算出し、算出した複数のピーク対平均電力比のうちピーク対平均電力比が最も低い送信信号を選択する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態における無線通信装置の送信に関する構成を示すブロック図。
【図２】無線通信装置の受信に関する構成を示すブロック図。
【図３】ＰＴＳを適用していない時間領域信号の時間変化を示すグラフ。
【図４】ＰＴＳを適用した時間領域信号の時間変化を示すグラフ。
【図５】第２の実施形態における無線通信装置の送信に関する構成を示すブロック図。
【図６】無線通信装置の受信に関する構成を示すブロック図。
【図７】第３の実施形態における無線通信装置の送信に関する構成を示すブロック図。
【図８】無線通信装置の受信に関する構成を示すブロック図。
【図９】第４の実施形態における無線通信装置の第１の外観図。
【図１０】無線通信装置の第２の外観図。
【図１１】無線通信装置の第３の外観図。
【図１２】第５の実施形態における無線通信装置の概要を示す図。
【図１３】実施形態における無線通信システムの評価結果を示すＣＣＤＦグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の無線通信装置、集積回路、送信方法、受信方法及び通信方法を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線通信装置１００の送信に関する構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、ＯＦＤＭ方式で用いられる複数のサブキャリアが３つのセグメントに分割される場合について説明する。セグメントの数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００１１】
図１に示すように、無線通信装置１００は、誤り訂正符号化部１０１と、コンスタレーションマッパ１０２と、シリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１０３と、セグメント分割部１０４と、リファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−３と、ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と、乗算部１０７−１〜１０７−３と、位相回転パターン生成部１０８と、加算部１０９と、ＰＡＰＲ評価部１１０と、ＧＩ挿入部１１１と、ＲＦ処理部１１２とを備える。同図において、ｓ１０１、ｓ１０２−１〜ｓ１０２−３、ｓ１０３−１〜ｓ１０３−３、ｓ１０４−１〜ｓ１０４−３及びｓ１０５の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置１００における信号を表す。
【００１２】
無線通信装置１００が送信するデータが、ランダムな「０」と「１」とのビット列である場合について説明する。誤り訂正符号化部１０１は、送信対象のビット列に対して誤り訂正符号化を行い、得られたビット列をコンスタレーションマッパ１０２へ供給する。コンスタレーションマッパ１０２は、誤り訂正符号化部１０１で符号化されたビット列を、複素平面上のシンボルにマッピングし、得られた変調シンボルをシリアル・パラレル変換部１０３へ供給する。
【００１３】
シリアル・パラレル変換部１０３は、コンスタレーションマッパ１０２から供給される変調シンボル列を、Ｎdat個の変調シンボルが並列化された変調シンボル列ｓ１０１に変換する。シリアル・パラレル変換部１０３は、変調シンボル列ｓ１０１をセグメント分割部１０４へ供給する。無線通信装置１００がデータの送信に利用するサブキャリア数をＮscとしたとき、ＮdatはＮsc未満（Ｎdat＜Ｎsc）でなければならない。
【００１４】
セグメント分割部１０４は、変調シンボル列ｓ１０１をＮseg個のセグメントに分割する。セグメントｓ１０２−１〜ｓ１０２−３は、Ｋdat個の変調シンボル列を有するセグメントである。本実施形態では、前述したように、セグメント数Ｎseg＝３としている。セグメント分割部１０４は、分割により得られた３個のセグメントｓ１０２−１〜ｓ１０２−３をリファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−３へ供給する。
【００１５】
リファレンスシンボル挿入部１０５−１は、セグメント分割部１０４から供給されるセグメントｓ１０２−１における所定のサブキャリアにリファレンスシンボルｓ１０３−１を挿入する。リファレンスシンボル挿入部１０５−１は、リファレンスシンボルｓ１０３−１を挿入したセグメントｓ１０２−１をＩＦＦＴ処理部１０６−１へ供給する。リファレンスシンボル挿入部１０５−２、１０５−３は、リファレンスシンボル挿入部１０５−１と同様に、セグメントｓ１０２−１、ｓ１０２−２における所定のサブキャリアにリファレンスシンボルｓ１０３−２、ｓ１０３−３を挿入し、ＩＦＦＴ処理部１０６−２、１０６−３へ供給する。
【００１６】
リファレンスシンボルｓ１０３−１〜ｓ１０３−３それぞれは、Ｋref個のシンボルを有する。Ｋref個それぞれのシンボルは、送信側の装置と受信側の装置との間で事前に取り決めた既知の位相を有する。Ｋrefは１以上の整数である。リファレンスシンボルｓ１０３−１〜ｓ１０３−３におけるシンボルは、それぞれが異なる位相を有していてもよいし、それぞれが異なる振幅を有していてもよい。また、リファレンスシンボルｓ１０３−１〜ｓ１０３−３が割り当てられるサブキャリアは、図１に示すように、セグメントの端である必要はなく、任意のサブキャリアであってもよい。なお、リファレンスシンボルが割り当てられるサブキャリアを示す情報は、送信側と受信側とにおいて共有されている必要がある。
【００１７】
１セグメントあたりＫref個のリファレンスシンボルを挿入するため、全セグメントにおいて挿入されるリファレンスシンボルのシンボル数Ｎrefは、（Ｎseg×Ｋref）となる。各セグメントにおいて、Ｎsc＝Ｎdat＋Ｎrefの関係を満たす必要がある。
【００１８】
ＩＦＦＴ処理部１０６−１は、ＩＦＦＴにより、リファレンスシンボルｓ１０３−１を含むセグメントｓ１０２−１の変調シンボルを時間領域信号ｓ１０４−１に変換する。ＩＦＦＴ処理部１０６−１は、変換により得られた時間領域信号ｓ１０４−１を乗算部１０７−１へ供給する。ＩＦＦＴ処理部１０６−２は、ＩＦＦＴ処理部１０６−１と同様に、ＩＦＦＴにより、リファレンスシンボルｓ１０３−２を含むセグメントｓ１０２−２の変調シンボルを時間領域信号ｓ１０４−２に変換し、乗算部１０７−２へ供給する。ＩＦＦＴ処理部１０６−３は、ＩＦＦＴ処理部１０６−１と同様に、ＩＦＦＴにより、リファレンスシンボルｓ１０３−３を含むセグメントｓ１０２−３の変調シンボルを時間領域信号ｓ１０４−３に変換し、乗算部１０７−３へ供給する。ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３におけるＩＦＦＴは、Ｎscポイントで行われる。
【００１９】
乗算部１０７−１は、ＩＦＦＴ処理部１０６−１から時間領域信号ｓ１０４−１を入力し、位相回転パターン生成部１０８から複素数のスカラー値ｃ１を入力する。乗算部１０７−１は、時間領域信号ｓ１０４−１とスカラー値ｃ１とを乗算することで、時間領域信号ｓ１０４−１に位相回転を与える。乗算部１０７−１は、乗算結果を加算部１０９へ供給する。乗算部１０７−２、１０７−３は、ＩＦＦＴ処理部１０６−２、１０６−３から時間領域信号ｓ１０４−２、ｓ１０４−３を入力し、位相回転パターン生成部１０８から複素数のスカラー値ｃ２、ｃ３を入力する。乗算部１０７−２は、時間領域信号ｓ１０４−２とスカラー値ｃ２との乗算結果を加算部１０９へ供給する。乗算部１０７−３は、時間領域信号ｓ１０４−３とスカラー値ｃ３との乗算結果を加算部１０９へ供給する。乗算部１０７−１、１０７−２、１０７−３は、それぞれ位相回転付与部として動作する。
【００２０】
位相回転パターン生成部１０８は、スカラー値ｃ１〜ｃＮsegの組み合わせパターンＣを生成し、各スカラー値ｃ１〜ｃＮsegを乗算部１０７−１〜１０７−３それぞれへ供給する。組み合わせパターンＣ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃＮseg｝に含まれる各スカラー値は、複素平面における単位円上のＭ個の点のうちいずれかの点に対応する値を有する。例えば、Ｍ＝４の場合、スカラー値は［＋１，＋ｊ，−１，−ｊ］のいずれかの値となる。なお、ｊは虚数単位である。スカラー値が取り得る値の位相は、等間隔である必要はなく、任意の間隔で選ばれてもよい。位相回転パターン生成部１０８が生成する組み合わせパターンＣの数は、Ｍ（Ｎseg）通りである。位相回転パターン生成部１０８は、Ｍ（Ｎseg）通りの組み合わせパターンＣからＰ（≦Ｍ（Ｎseg））通りの組み合わせパターンＣをランダム又は所定の規則に従って生成し、Ｐ通りの組み合わせパターンＣを乗算部１０７−１〜１０７−３へ供給する。すなわち、乗算部１０７−１〜１０７−３は、時間領域信号ｓ１０４−１〜ｓ１０４−３が入力される都度、Ｐ回の時間領域信号ｓ１０４とスカラー値ｃとの乗算を行う。
【００２１】
加算部１０９は、乗算部１０７−１〜１０７−３それぞれから乗算結果が供給される都度、乗算結果を加算し、加算結果をＯＦＤＭ信号ｓ１０５としてＰＡＰＲ評価部１１０へ供給する。ＰＡＰＲ評価部１１０は、位相回転パターン生成部１０８が生成するＰ通りの組み合わせパターンに対応するＯＦＤＭ信号ｓ１０５それぞれのＰＡＰＲを評価する。ＰＡＰＲ評価部１１０は、Ｐ通りのＰＡＰＲのうち最小のＰＡＰＲに対応するＯＦＤＭ信号を選択し、当該ＯＦＤＭ信号をＧＩ挿入部１１１へ供給する。なお、ＰＡＰＲ評価部１１０が行う評価とは、各組み合わせパターンに対応するＯＦＤＭ信号ｓ１０５それぞれのＰＡＰＲを算出して、最小のＰＡＰＲに対応するＯＦＤＭ信号ｓ１０５を選択することである。
【００２２】
ＧＩ挿入部１１１は、ＰＡＰＲ評価部１１０から供給されるＯＦＤＭ信号にガードインターバルを挿入してＲＦ処理部１１２へ供給する。ＲＦ処理部１１２は、ＧＩ挿入部１１１から供給されるガードインターバルが挿入されたＯＦＤＭ信号に対して送信信号処理を施してアンテナから送出する。ＲＦ処理部１１２における送信信号処理は、例えばデジタル・アナログ変換、無線周波数へのアップコンバート、送信電力への増幅などである。
【００２３】
図２は、第１の実施形態における無線通信装置２００の受信に関する構成を示すブロック図である。同図には示すように、無線通信装置２００は、ＲＦ処理部２０１と、ＧＩ除去部２０２と、ＦＦＴ処理部２０３と、セグメント分割部２０４と、位相回転パターン検出部２０５と、複素共役算出部２０６と、乗算部２０７−１〜２０７−３と、セグメント合成部２０８と、パラレル・シリアル変換部２０９と、コンスタレーションデマッパ２１０と、誤り訂正復号部２１１とを備える。また、同図において、ｓ２０１、ｓ２０２、ｓ２０３−１〜ｓ２０３−３及びｓ２０４の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置２００における信号を表す。無線通信装置２００は、無線通信装置１００から送信された信号を受信して、信号に含まれるデータを取得する。
【００２４】
ＲＦ処理部２０１は、アンテナで受信された信号を取得し、当該信号に対して受信信号処理を施してデジタルのベースバンド信号をＧＩ除去部２０２へ供給する。ＲＦ処理部２０１における受信信号処理は、例えば低ノイズ増幅、ＯＦＤＭ信号の帯域を抽出するフィルタリング、無線周波数からベースバンド周波数へのダウンコンバートなどである。ＧＩ除去部２０２は、ＲＦ処理部２０１から供給されるベースバンド信号からガードインターバルを除去する。ＧＩ除去部２０２は、ガードインターバルを除去して得られた信号ｓ２０１をＦＦＴ処理部２０３へ供給する。
【００２５】
ＦＦＴ処理部２０３は、信号ｓ２０１をＦＦＴにより周波数領域の信号に変換することで、サブキャリアごとの並列シンボルｓ２０２に展開する。ＦＦＴ処理部２０３は、変換により得られた並列シンボルｓ２０２をセグメント分割部２０４へ供給する。ＦＦＴ処理部２０３におけるＦＦＴは、Ｎscポイントで行われる。セグメント分割部２０４は、ＦＦＴ処理部２０３から供給される並列シンボルｓ２０２をＮseg個のセグメントに分割する。並列シンボルｓ２０２を分割して得られた各セグメントのシンボルｓ２０３−１〜ｓ２０３−３に含まれるリファレンスシンボルは、位相回転パターン検出部２０５へ供給される。また、各セグメントのシンボルｓ２０３−１〜ｓ２０３−３に含まれるデータのシンボルは、乗算部２０７−１〜２０７−３へ供給される。
【００２６】
位相回転パターン検出部２０５は、セグメント分割部２０４から供給される各セグメントのリファレンスシンボルから、各セグメントに対して与えられた位相回転を検出する。無線通信装置１００において挿入されるリファレンスシンボルの位相は既知であるため、位相回転パターン検出部２０５は、受信信号から得られたリファレンスシンボルの位相と既知の位相とを比較することにより、各セグメントに与えられた位相回転を得ることができる。すなわち、位相回転パターン検出部２０５は、位相回転の組み合わせパターンＣを検出する。位相回転パターン検出部２０５は、検出した組み合わせパターンＣを複素共役算出部２０６へ供給する。
【００２７】
位相回転パターン検出部２０５による動作をより詳細に説明する。無線通信装置１００が第ｎセグメントに挿入したリファレンスシンボル（複素数）をｒｎとし、リファレンスシンボルｒｎに対応する受信シンボルがＲｎとする。無線通信装置１００と無線通信装置２００との間における通信路においてノイズや干渉がないと仮定すれば、Ｒｎ＝ｃｎ×ｒｎとなる。よって、ｃｎ＝Ｒｎ／ｒｎを、ｎ＝１，２，…，Ｎsegに対して算出することにより、Ｃ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃＮseg｝を検出することができる。
【００２８】
複素共役算出部２０６は、位相回転パターン検出部２０５により検出された組み合わせパターンＣに含まれる各スカラー値ｃｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎseg）の複素共役を算出して、組み合わせパターンＣの複素共役Ｃ＊＝｛ｃ１＊，ｃ２＊，…，ｃＮseg＊｝を得る。複素共役算出部２０６は、算出した各スカラー値の複素共役（ｃ１＊，ｃ２＊，ｃ３＊）を乗算部２０７−１〜２０７−３へ供給する。
【００２９】
乗算部２０７−１は、シンボルｓ２０３−１に含まれるデータのシンボルと、複素共役算出部２０６から供給されるスカラー値（ｃ１＊）とを乗算することで、無線通信装置１００において与えられた位相回転を打ち消す。乗算部２０７−１は、位相回転を打ち消したシンボル、すなわち乗算結果のシンボルをセグメント合成部２０８へ供給する。乗算部２０７−２は、シンボルｓ２０３−２に含まれるデータのシンボルとスカラー値（ｃ２＊）とを乗算し、乗算結果のシンボルをセグメント合成部２０８へ供給する。乗算部２０７−３は、シンボルｓ２０３−３に含まれるデータのシンボルとスカラー値（ｃ３＊）とを乗算し、乗算結果のシンボルをセグメント合成部２０８へ供給する。乗算部２０７−１〜２０７−３は、各セグメントに与えられた位相回転を打ち消す位相回転キャンセル部として動作する。
【００３０】
セグメント合成部２０８は、乗算部２０７−１〜２０７−３それぞれから供給されるシンボルを合成して、並列シンボルｓ２０４に復元する。セグメント合成部２０８は、復元した並列シンボルｓ２０４をパラレル・シリアル変換部２０９へ供給する。パラレル・シリアル変換部２０９は、並列シンボルｓ２０４を一列のシンボル列に変換し、得られたシンボル列をコンスタレーションデマッパ２１０へ供給する。コンスタレーションデマッパ２１０は、パラレル・シリアル変換部２０９から供給されるシンボル列に含まれるシンボルそれぞれをビット列に復調する。コンスタレーションデマッパ２１０は、復調して得られたビット列を誤り訂正復号部２１１へ供給する。誤り訂正復号部２１１は、ビット列に対して誤り検出及び誤り訂正を施して、復号したビット列をデータとして出力する。
【００３１】
ここで、ＰＴＳによってＰＡＰＲが低減される原理について説明する。ここでは、セグメント数Ｎsegを３とする。図３は、ＰＴＳを適用していない時間領域信号の時間変化を示すグラフである。図４は、ＰＴＳを適用した時間領域信号の時間変化を示すグラフである。時間領域信号は、図１における時間領域信号ｓ１０４−１〜ｓ１０４−３に対応する。図３及び図４では、３個の第１〜第３セグメントそれぞれの時間領域信号を２０サンプル分プロットし、サンプル時間が隣接するプロットを線で結んでいる。
【００３２】
時間領域信号は複素数であるため、複素平面に各サンプルをプロットして軌跡を表している。ＰＴＳが適用されない場合（図３）、第１〜第３セグメントの時間領域信号を単純に加算した結果がＯＦＤＭ信号となる。図３に示す例では、第１〜第３セグメントそれぞれの時間領域信号の軌跡が同相であり、加算後のＯＦＤＭ信号のピークが大きくなる。また、ＯＦＤＭ信号の波形の平均値とピークとの比、すなわちＰＡＰＲも大きくなってしまう。
【００３３】
一方、ＰＴＳが適用された場合（図４）、第１〜第３セグメントの時間領域信号に対して位相回転を付与して加算した結果がＯＦＤＭ信号となる。図４に示す例では、第１〜第３セグメントの時間領域信号それぞれに対して、９０度、２７０度、１８０度の位相回転が与えられている。この結果、各時間領域信号の軌跡は逆相になり、加算後の波形であるＯＦＤＭ信号のピーク及びＰＡＰＲが低下している。ＰＴＳでは、様々な位相回転の組み合わせパターンＣを生成し、組み合わせパターンＣそれぞれを適用したときのＰＡＰＲを評価する。評価の結果、ＰＡＰＲが最小のＯＦＤＭ信号が実際に送信される。
【００３４】
第１の実施形態における無線通信装置１００と無線通信装置２００とを備える無線通信システムによれば、無線通信装置１００が各セグメントに対してＫref個の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを挿入することにより、無線通信装置２００が受信した信号から検出する位相回転の組み合わせパターンをより精度よく検出することができる。例えば、セグメントごとに１個のシンボルをリファレンスシンボルとして挿入した場合、無線通信装置２００における検出で誤差が生じると正しいデータを得ることができない可能性がある。第１の実施形態では、前述のように、複数（Ｋref個）の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを用いることにより、通信路におけるノイズや干渉又は検出における誤差があったとしても、位相回転の通知を堅牢に行うことができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態における無線通信システムでは、すべてのセグメントに対してリファレンスシンボルが挿入されない構成が第１の実施形態における無線通信システムと異なる。一部のセグメントは、リファレンスシンボルが挿入されない。リファレンスシンボルが挿入されないセグメントにおける位相回転は、リファレンスシンボルが挿入された他のセグメントにおける位相回転の組み合わせに基づいて一意に定められる。第２の実施形態の無線通信システムでは、リファレンスシンボルが挿入された他のセグメントにおける位相回転の組み合わせに基づいて、リファレンスシンボルが挿入されないセグメントにおける位相回転が一意に特定できる構成を特徴とする。
【００３６】
例えば、全サブキャリアを３分割する場合（Ｎseg＝３）において第３セグメントにリファレンスシンボルを挿入しない構成について説明する。第１セグメント及び第２セグメントそれぞれに対して与える位相回転を［＋１，＋ｊ，−１，−ｊ］の４通りとしたとき、第１セグメントと第２セグメントとに対する位相回転の組み合わせパターンは、１６（＝４２）通りとなる。この１６通りの組み合わせパターンに対して、第３セグメントに与える位相回転を［＋１，＋ｊ，−１，−ｊ］のうちのいずれか１つに定める。第３セグメントの位相回転を、第１及び第２セグメントの位相回転の組み合わせに対して１つに定めておくことで、受信側の装置は、第１及び第２セグメントの位相回転を検出することで、第３セグメントに対する位相回転を特定できる。
【００３７】
具体的な位相回転の組み合わせパターンＣを以下に例示する。以下の位相回転の組み合わせパターンＣ＝｛ｃ１，ｃ２，ｃ３｝が予め定められている場合、送信側の装置は、以下の位相回転の組み合わせパターンからいずれか１つを選択しＰＡＰＲを低減させることになる。
【００３８】
Ｃ＝｛＋１，＋１，＋１｝，｛＋１，＋ｊ，＋１｝，
｛＋１，−１，＋ｊ｝，｛＋１，−ｊ、＋ｊ｝，
｛＋ｊ，＋１，＋ｊ｝，｛＋ｊ，＋ｊ，＋１｝，
｛＋ｊ，−１，＋ｊ｝，｛＋ｊ，−ｊ、−１｝，
｛−１，＋１，−１｝，｛−１，＋ｊ，−ｊ｝，
｛−１，−１，＋ｊ｝，｛−１，−ｊ、＋１｝，
｛−ｊ，＋１，＋ｊ｝，｛−ｊ，＋ｊ，＋ｊ｝，
｛−ｊ，−１，＋ｊ｝，｛−ｊ，−ｊ、−１｝
【００３９】
図５は、第２の実施形態における無線通信装置１００Ａの送信に関する構成を示すブロック図である。なお、同図に示す無線通信装置１００Ａは、Ｎseg＝３の場合における構成である。無線通信装置１００Ａは、第３セグメントに対してリファレンスシンボルを挿入しない構成を有している。同図に示すように、無線通信装置１００Ａは、誤り訂正符号化部１０１と、コンスタレーションマッパ１０２と、シリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１０３と、セグメント分割部１２４と、リファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−２と、ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と、乗算部１０７−１〜１０７−３と、位相回転パターン記憶部１３１と、位相回転パターン生成部１２８と、加算部１０９と、ＰＡＰＲ評価部１１０と、ＧＩ挿入部１１１と、ＲＦ処理部１１２とを備える。同図において、ｓ１０１、ｓ１０２−１〜ｓ１０２−３、ｓ１０３−１〜ｓ１０３−２、ｓ１０４−１〜ｓ１０４−３及びｓ１０５の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置１００Ａ内の信号を表す。
【００４０】
無線通信装置１００Ａは、リファレンスシンボル挿入部１０５−３を備えないこと、セグメント分割部１０４に代えてセグメント分割部１２４を備えること、位相回転パターン生成部１０８に代えて位相回転パターン生成部１２８を備えること、位相回転パターン記憶部１３１を備えることが、第１の実施形態の無線通信装置１００（図１）と異なる。無線通信装置１００Ａにおいて、無線通信装置１００が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
セグメント分割部１２４は、変調シンボル列ｓ１０１をＮseg個のセグメントに分割する。セグメントｓ１０２−１、ｓ１０２−２は、Ｋdat個の変調シンボル列を有するセグメントである。セグメントｓ１０２−３は、（Ｋdat＋Ｋref）個の変調シンボル列を有するセグメントである。第３セグメントの変調シンボルとしてのセグメントｓ１０２−３は、リファレンスシンボルが挿入されないため、その分データの変調シンボルをサブキャリアに割り当てることができる。
【００４２】
セグメント分割部１２４は、分割により得られたセグメントｓ１０２−１、セグメントｓ１０２−２をリファレンスシンボル挿入部１０５−１、１０５−２へ供給する。セグメント分割部１２４は、分割により得られたセグメントｓ１０２−３をＩＦＦＴ処理部１０６−３へ供給する。ＩＦＦＴ処理部１０６−３は、ＩＦＦＴにより、セグメント分割部１２４から供給されるセグメントｓ１０２−３を時間領域信号ｓ１０４−３に変換する。
【００４３】
位相回転パターン記憶部１３１には、位相回転の組み合わせパターンＣが予め記憶されている。Ｎseg＝３かつＭ＝４であり、１つのセグメントにリファレンスシンボルを挿入しない場合、位相回転パターン記憶部１３１には、１６通りの位相回転の組み合わせパターンが記憶される。なお、位相回転パターン記憶部１３１に記憶される位相回転の組み合わせパターンは、１６通り以下であってもよい。
【００４４】
位相回転パターン生成部１２８は、位相回転パターン記憶部１３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンＣ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃＮseg｝を読み出す。位相回転パターン生成部１２８は、読み出した位相回転の組み合わせパターンＣに含まれる各スカラー値を乗算部１０７−１〜１０７−３それぞれへ供給する。位相回転パターン生成部１２８は、位相回転パターン記憶部１３１に記憶されているすべての位相回転の組み合わせパターンを乗算部１０７−１〜１０７−３へ供給してもよいし、ランダムに選択した所定数の位相回転の組み合わせパターンを乗算部１０７−１〜１０７−３へ供給してもよい。
【００４５】
無線通信装置１００Ａは、第３セグメントにリファレンスシンボルを挿入しないことで、第３セグメントのサブキャリアに対して割り当てるデータの変調シンボルを増やすことができる。
【００４６】
図６は、第２の実施形態における無線通信装置２００Ａの受信に関する構成を示すブロック図である。同図に示すように、無線通信装置２００Ａは、ＲＦ処理部２０１と、ＧＩ除去部２０２と、ＦＦＴ処理部２０３と、セグメント分割部２２４と、位相回転パターン記憶部２３１と、位相回転パターン検出部２２５と、複素共役算出部２０６と、乗算部２０７−１〜２０７−２と、セグメント合成部２０８と、パラレル・シリアル変換部２０９と、コンスタレーションデマッパ２１０と、誤り訂正復号部２１１とを備える。また、同図において、ｓ２０１、ｓ２０２、ｓ２０３−１〜ｓ２０３−３及びｓ２０４の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置２００Ｂにおける信号を表す。
【００４７】
無線通信装置２００Ａは、セグメント分割部２０４に代えてセグメント分割部２２４を備えること、位相回転パターン検出部２０５に代えて位相回転パターン検出部２２５を備えること、位相回転パターン記憶部２３１を備えることが、第１の実施形態の無線通信装置２００（図２）と異なる。無線通信装置２００Ａにおいて、無線通信装置２００が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
セグメント分割部２２４は、ＦＦＴ処理部２０３から供給される並列シンボルｓ２０２をＮseg個のセグメントに分割する。並列シンボルｓ２０２を分割して得られた各セグメントのシンボルｓ２０３−１〜ｓ２０３−３のうちシンボルｓ２０３−３は、リファレンスシンボルを含んでいないため、すべてのシンボルが乗算部２０７−３へ供給される。シンボルｓ２０３−１、ｓ２０３−２に含まれるリファレンスシンボルは、位相回転パターン検出部２２５へ供給される。シンボルｓ２０３−１、ｓ２０３−２に含まれるデータのシンボルは、乗算部２０７−１〜２０７−２へ供給される。
【００４９】
位相回転パターン記憶部２３１には、位相回転の組み合わせパターンＣが予め記憶されている。位相回転パターン記憶部２３１に記憶される位相回転の組み合わせパターンＣは、無線通信装置１００Ａの位相回転パターン記憶部１３１に記憶される位相回転の組み合わせパターンＣと同じである。
【００５０】
位相回転パターン検出部２２５は、セグメント分割部２２４から供給される各セグメントのリファレンスシンボルと、位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンとに基づいて、各セグメントに対して与えられた位相回転を検出する。位相回転パターン検出部２２５は、受信信号から得られたリファレンスシンボルの位相と既知の位相とを比較することにより、リファレンスシンボルが挿入された各セグメントに対して与えられた位相回転を得る。
【００５１】
位相回転パターン検出部２２５は、得られた位相回転の組み合わせを含む１つの位相回転の組み合わせパターンを、位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンから検出する。位相回転パターン検出部２２５が位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンから１つの位相回転の組み合わせパターンから検出することにより、リファレンスシンボルが挿入されていないセグメントに対する与えられた位相回転を特定することができる。位相回転パターン検出部２２５は、検出した位相回転の組み合わせパターンＣを複素共役算出部２０６へ供給する。なお、位相回転パターン検出部２２５は、位相回転パターン検出部２０５と同様の動作で、各セグメントのリファレンスシンボルから位相回転を検出する。
【００５２】
第２の実施形態における無線通信装置１００Ａと無線通信装置２００Ａとを備える無線通信システムによれば、無線通信装置１００Ａが各セグメントに対してＫref個の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを挿入することにより、無線通信装置２００Ａが受信した信号から検出する位相回転の組み合わせパターンを精度よく検出することができる。無線通信装置１００ＡがＫref個の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを挿入しないセグメントを設けることにより、リファレンスシンボルが占有する帯域を削減することができ、ＰＴＳにおける位相回転を通知するリファレンスシンボルによるデータレート低下を抑えることができる。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態における無線通信システムは、第２の実施形態における無線通信システムの変形例である。第２の実施形態では、リファレンスシンボルを挿入しないセグメントの数を１個としていた。第３の実施形態では、リファレンスシンボルを挿入しないセグメントの数を２個とする場合について説明する。リファレンスシンボルが挿入されない２個のセグメントにおける位相回転は、第２の実施形態と同様に、リファレンスシンボルが挿入されるセグメントに与えられる位相回転に基づいて一意に定められる。
【００５４】
例えば、全サブキャリアを３分割する場合（Ｎseg＝３）において第２及び第３セグメントにリファレンスシンボルを挿入しない構成について説明する。第１セグメントに対して与える位相回転を［＋１，＋ｊ，−１，−ｊ］の４通りとする。この場合、位相回転の組み合わせパターンＣ＝｛ｃ１，ｃ２，ｃ３｝は、例えば以下のように定められる。
Ｃ＝｛＋１，−１，＋１｝，｛＋ｊ，＋ｊ，＋１｝，
｛−ｊ，−ｊ，＋ｊ｝，｛−１，−ｊ、＋ｊ｝
【００５５】
図７は、第３の実施形態における無線通信装置１００Ｂの送信に関する構成を示すブロック図である。なお、同図に示す無線通信装置１００Ｂは、第２の実施形態と同様に、Ｎseg＝３の場合における構成である。無線通信装置１００Ａは、第２及び第３セグメントに対してリファレンスシンボルを挿入しない構成を有している。同図に示すように、無線通信装置１００Ｂは、誤り訂正符号化部１０１と、コンスタレーションマッパ１０２と、シリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１０３と、セグメント分割部１３４と、リファレンスシンボル挿入部１０５−１と、ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と、乗算部１０７−１〜１０７−３と、位相回転パターン記憶部１３１と、位相回転パターン生成部１２８と、加算部１０９と、ＰＡＰＲ評価部１１０と、ＧＩ挿入部１１１と、ＲＦ処理部１１２とを備える。同図において、ｓ１０１、ｓ１０２−１〜ｓ１０２−３、ｓ１０３−１、ｓ１０４−１〜ｓ１０４−３及びｓ１０５の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置１００Ｂ内の信号を表す。
【００５６】
無線通信装置１００Ｂは、セグメント分割部１２４に代えてセグメント分割部１３４を備えること、リファレンスシンボル挿入部１０５−２を備えないことが、第２の実施形態の無線通信装置１００Ａ（図５）と異なる。無線通信装置１００Ｂにおいて、無線通信装置１００Ａが備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。なお、第３の実施形態においては、位相回転パターン記憶部１３１に記憶される位相回転の組み合わせパターンは４通りになる。
【００５７】
セグメント分割部１３４は、変調シンボル列ｓ１０１をＮseg個のセグメントに分割する。セグメントｓ１０２−１は、Ｋdat個の変調シンボル列を有するセグメントである。セグメントｓ１０２−２、ｓ１０２−３は、（Ｋdat＋Ｋref）個の変調シンボル列を有するセグメントである。第２及び第３セグメントの変調シンボルとしてのセグメントｓ１０２−２、ｓ１０２−３は、リファレンスシンボルが挿入されないため、その分データの変調シンボルをサブキャリアに割り当てることができる。
【００５８】
セグメント分割部１３４は、分割により得られたセグメントｓ１０２−１をリファレンスシンボル挿入部１０５−１へ供給する。セグメント分割部１３４は、分割により得られたセグメントｓ１０２−２、ｓ１０２−３をＩＦＦＴ処理部１０６−２、１０６−３へ供給する。ＩＦＦＴ処理部１０６−２は、ＩＦＦＴにより、セグメント分割部１３４から供給されるセグメントｓ１０２−２を時間領域信号ｓ１０４−２に変換する。ＩＦＦＴ処理部１０６−３は、ＩＦＦＴにより、セグメント分割部１３４から供給されるセグメントｓ１０２−３を時間領域信号ｓ１０４−３に変換する。
【００５９】
図８は、第３の実施形態における無線通信装置２００Ｂの受信に関する構成を示すブロック図である。同図に示すように、無線通信装置２００Ｂは、ＲＦ処理部２０１と、ＧＩ除去部２０２と、ＦＦＴ処理部２０３と、セグメント分割部２３４と、位相回転パターン記憶部２３１と、位相回転パターン検出部２３５と、複素共役算出部２０６と、乗算部２０７−１〜２０７−２と、セグメント合成部２０８と、パラレル・シリアル変換部２０９と、コンスタレーションデマッパ２１０と、誤り訂正復号部２１１とを備える。また、同図において、ｓ２０１、ｓ２０２、ｓ２０３−１〜ｓ２０３−３及びｓ２０４の符号が付され、ハッチングされた矩形は、無線通信装置２００Ｂにおける信号を表す。
【００６０】
無線通信装置２００Ｂは、セグメント分割部２２４に代えてセグメント分割部２３４を備えること、位相回転パターン検出部２２５に代えて位相回転パターン検出部２３５を備えることが、第２の実施形態の無線通信装置２００Ａ（図６）と異なる。無線通信装置２００Ｂにおいて、無線通信装置２００Ａが備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。なお、第３の実施形態においては、位相回転パターン記憶部２３１に記憶される位相回転の組み合わせパターンは４通りになる。
【００６１】
セグメント分割部２３４は、ＦＦＴ処理部２０３から供給される並列シンボルｓ２０２をＮseg個のセグメントに分割する。並列シンボルｓ２０２を分割して得られた各セグメントのシンボルｓ２０３−１〜ｓ２０３−３のうちシンボルｓ２０３−２、ｓ２０３−３は、リファレンスシンボルを含んでいないため、すべてのシンボルが乗算部２０７−２、２０７−３へ供給される。シンボルｓ２０３−１に含まれるリファレンスシンボルは、位相回転パターン検出部２３５へ供給される。シンボルｓ２０３−１に含まれるデータのシンボルは、乗算部２０７−１へ供給される。
【００６２】
位相回転パターン検出部２３５は、セグメント分割部２３４から供給されるセグメントのリファレンスシンボルと、位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンとに基づいて、各セグメントに対して与えられた位相回転を検出する。位相回転パターン検出部２３５は、受信信号から得られたリファレンスシンボルの位相と既知の位相とを比較することにより、リファレンスシンボルが挿入されたセグメントに対して与えられた位相回転を得る。
【００６３】
位相回転パターン検出部２３５は、得られた位相回転を含む１つの位相回転の組み合わせパターンを、位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンから検出する。位相回転パターン検出部２３５が位相回転パターン記憶部２３１に記憶されている位相回転の組み合わせパターンから１つの位相回転の組み合わせパターンから検出することにより、リファレンスシンボルが挿入されていない各セグメントに対する与えられた位相回転を特定することができる。位相回転パターン検出部２３５は、検出した位相回転の組み合わせパターンＣを複素共役算出部２０６へ供給する。なお、位相回転パターン検出部２３５は、位相回転パターン検出部２０５と同様の動作で、各セグメントのリファレンスシンボルから位相回転を検出する。
【００６４】
第３の実施形態における無線通信装置１００Ｂと無線通信装置２００Ｂとを備える無線通信システムによれば、無線通信装置１００Ｂが第１セグメントに対してＫref個の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを挿入することにより、無線通信装置２００Ｂが受信した信号から検出する位相回転を精度よく検出することができる。無線通信装置１００ＢがＫref個の既知のシンボルを含むリファレンスシンボルを挿入しないセグメントを設けることにより、リファレンスシンボルが占有する帯域を更に削減することができ、ＰＴＳにおける位相回転を通知するリファレンスシンボルによるデータレート低下を抑えることができる。
【００６５】
（第４の実施形態）
図９、図１０及び図１１は、第４の実施形態における無線通信装置の外観図である。図９に示す無線通信装置は、ノートブック型コンピュータ５０１であり、通信モジュール５０５を備えている。通信モジュール５０５は、第１〜第３の実施形態における無線通信装置のいずれかが備える構成要素を含み構成される。通信モジュール５０５は、例えば第２の実施形態における無線通信装置２００Ａ（図６）が備える、ＲＦ処理部２０１とＧＩ除去部２０２とＦＦＴ処理部２０３とセグメント分割部２２４と位相回転パターン記憶部２３１と位相回転パターン検出部２２５と複素共役算出部２０６と乗算部２０７−１〜２０７−２とセグメント合成部２０８とパラレル・シリアル変換部２０９とコンスタレーションデマッパ２１０と誤り訂正復号部２１１とを実装した一つの集積回路を含み構成される。
【００６６】
また、通信モジュール５０５は、ＲＦ処理部２０１を実装したアナログＩＣ、及び、ＧＩ除去部２０２とＦＦＴ処理部２０３とセグメント分割部２２４と位相回転パターン記憶部２３１と位相回転パターン検出部２２５と複素共役算出部２０６と乗算部２０７−１〜２０７−２とセグメント合成部２０８とパラレル・シリアル変換部２０９とコンスタレーションデマッパ２１０と誤り訂正復号部２１１とを実装したベースバンド信号処理用の集積回路を含み構成されてもよい。また、第１の実施形態における無線通信装置１００又は無線通信装置２００、第２の実施形態における無線通信装置１００Ａ、第３の実施形態における無線通信装置１００Ｂ又は無線通信装置２００Ｂのいずれかが備える構成要素が集積回路に実装されてもよい。
【００６７】
図１０に示す無線通信装置は、移動体端末５１１であり、通信モジュール５０５を備えている。なお、通信モジュール５０５を備える無線通信装置は、図９及び図１０に示したノートブック型コンピュータ５０１及び移動体端末５１１に限定されない。例えば、無線通信装置は、スマートフォン、タブレット型端末、テレビ受像機、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、ゲーム機、ナビゲーション装置などの車両に搭載される装置などであってもよい。また、無線通信装置は、持ち運びが容易な携帯型と据え置き型とのいずれであってもよい。また、図１１に示すように、通信モジュール５０５を備えるメモリカード５２１が無線通信装置であってもよい。メモリカード５２１を装着した装置は、メモリカード５２１が備える通信モジュール５０５により取得したデータを利用したり、通信モジュール５０５を介してデータを送信したりすることが可能となる。
【００６８】
（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態における無線通信装置の概要を示す図である。図１２に示す無線通信装置は、アンテナ装置６１１とＲＦ装置６１２とベースバンド装置６１３とを備え、建築物６０１に設置されている。アンテナ装置６１１は、例えば第２の実施形態において図５に示した無線通信装置１００Ａに接続する一つ又は複数のアンテナを備える。ＲＦ装置６１２は、無線通信装置１００Ａに備えられたＲＦ処理部１１２を備える。ベースバンド装置６１３は、無線通信装置１００Ａに備えられた、誤り訂正符号化部１０１とコンスタレーションマッパ１０２とシリアル・パラレル変換部１０３とセグメント分割部１２４とリファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−２とＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と乗算部１０７−１〜１０７−３と位相回転パターン記憶部１３１と位相回転パターン生成部１２８と加算部１０９とＰＡＰＲ評価部１１０とＧＩ挿入部１１１とを備える。すなわち、第５の実施形態における無線通信装置は、アンテナ装置６１１とＲＦ装置６１２とベースバンド装置６１３との３つの装置によって構成され、無線通信装置１００Ａと同様の処理を行う。なお、第５の実施形態における無線通信装置は、第１の実施形態における無線通信装置１００又は無線通信装置２００、第２の実施形態における無線通信装置２００Ａ、第３の実施形態における無線通信装置１００Ｂ又は無線通信装置２００Ｂのいずれかと同様の処理を行ってもよい。
【００６９】
図１２に示すように、アンテナ装置６１１は建築物６０１の高所に備え付けられる。なお、建築物６０１は、壁や屋根を有する構造であってもよいし、壁や屋根を有していない鉄骨構造であってもよい。ＲＦ装置６１２は、建築物６０１においてアンテナ装置６１１に近い位置に設置され、アンテナ装置６１１が備えるアンテナから送出するＯＦＤＭ信号を供給する。ベースバンド装置６１３は、建築物６０１のいずれかの位置に設置され、ＲＦ装置６１２へＯＦＤＭ信号を供給する。
【００７０】
ベースバンド装置６１３は、一つ又は複数のＦＰＧＡを含み構成されていてもよい。この場合、ＦＰＧＡは、ベースバンド装置６１３に備えられる非一時的な記憶媒体に記憶されたコンフィギュレーションを読み込むことにより、誤り訂正符号化部１０１とコンスタレーションマッパ１０２とシリアル・パラレル変換部１０３とセグメント分割部１２４とリファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−２とＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と乗算部１０７−１〜１０７−３と位相回転パターン記憶部１３１と位相回転パターン生成部１２８と加算部１０９とＰＡＰＲ評価部１１０とＧＩ挿入部１１１との動作を実行する。また、第５の実施形態における無線通信装置が、無線通信装置２００と同様の処理を行う場合には、ＦＰＧＡは、コンフィグレーションを読み込むことにより、ＧＩ除去部２０２とＦＦＴ処理部２０３とセグメント分割部２０４と位相回転パターン検出部２０５と複素共役算出部２０６と乗算部２０７−１〜２０７−３とセグメント合成部２０８とパラレル・シリアル変換部２０９とコンスタレーションデマッパ２１０と誤り訂正復号部２１１との動作を実行する。
【００７１】
また、ベースバンド装置６１３は、送信するデータを受け付けるインタフェース部を更に備えてもよい。また、ベースバンド装置６１３は、電源装置を更に備えてもよい。また、ベースバンド装置６１３は、非一時的な記憶媒体に記憶されているＦＰＧＡのコンフィギュレーションを更新するデータ更新部を更に備えてもよい。
【００７２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、バス、プロセッサ部、記憶部及び外部インタフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インタフェース部は、バスを介して各構成要素と接続される。プロセッサ部は、記憶部に記憶されているファームウエアを実行することにより、各構成要素を制御する。このように、無線通信装置がファームウエアを記憶した記憶部を含むことにより、ファームウエアを書き換えることによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。
【００７３】
（第７の実施形態）
第７の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロック信号を生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロック信号を出力する。このように、無線通信装置の内部で生成されたクロック信号を外部に出力し、外部に出力されたクロック信号によってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
【００７４】
（第８の実施形態）
第８の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、電源部、電源制御部及び無線電力供給部を備える。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
【００７５】
（第９の実施形態）
第９の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、ＳＩＭカードと制御部とを備える。制御部は、例えばＳＩＭカードに記憶されている識別情報を用いた認証を行い、承認結果に応じて無線通信装置において送信又は受信が行われないように制御する。このように、無線通信装置がＳＩＭカードと制御部とを備えることにより、認証結果に基づいた動作を行うことが可能となる。
【００７６】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、動画像圧縮・伸長部を備える。動画像圧縮・伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮・伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
【００７７】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、ＬＥＤ部と制御部とを備える。制御部は、各構成要素が動作しているか否か、送信又は受信しているデータ量などを取得する。制御部は、各構成要素の動作状況又は処理しているデータ量に応じて、ＬＥＤ部が有するＬＥＤを点灯又は点滅させる。無線通信装置の動作状態に応じてＬＥＤを点灯又は点滅させることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【００７８】
（第１２の実施形態）
第１２の実施形態における無線通信装置は、前述の各実施形態に係る無線通信装置いずれかが備える構成要素に加えて、バイブレータ部と制御部と含む。制御部は、各構成要素が動作しているか否か、送信又は受信しているデータ量などを取得する。制御部は、各構成要素の動作状況又は処理しているデータ量に応じて、バイブレータ部を動作させる。例えば、制御部は、バイブレータ部を動作させる際に、バイブレータ部が発生させる振動の大きさや間隔を制御する。バイブレータ部を動作させることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【００７９】
（第１３の実施形態）
第１３の実施形態における無線通信装置は、第１、第２又は第３の実施形態いずれかにおける無線通信装置が備える送信に関する構成要素を備え、受信に関する構成要素を備えない。第１３の実施形態における無線通信装置は、専らデータの送信を行う。
【００８０】
（第１４の実施形態）
第１４の実施形態における無線通信装置は、第１、第２又は第３の実施形態いずれかにおける無線通信装置が備える受信に関する構成要素を備え、送信に関する構成要素を備えない。第１４の実施形態における無線通信装置は、専らデータの受信を行う。
【００８１】
（第１５の実施形態）
第１５の実施形態における無線通信装置は、第１、第２又は第３の実施形態いずれかにおける無線通信装置が備える構成要素であって送信及び受信に関する構成要素を備える。第１５の実施形態における無線通信装置は、データの送信とデータの受信とを行う。
【００８２】
なお、前述の各実施形態において説明した無線通信システムにおいて、リファレンスシンボルを挿入しないセグメントに対する位相回転を常に０度にしてもよい。また、リファレンスシンボルを挿入しないセグメントが複数ある場合、リファレンスシンボルを挿入しないセグメントすべてに対する位相回転を０度にしてもよい。また、リファレンスシンボルを挿入し複数のセグメントのうち一部のセグメントに対する位相回転を０度にしてもよい。与える位相回転を常に０度にしたセグメントに対しては、送信側の無線通信装置における乗算部１０７と受信側の無線通信装置における乗算部２０７とが不要になり、無線通信装置の構成を簡易化できる。また、リファレンスシンボルを挿入せず、かつＰＴＳにおいて与える位相回転を０度にしたセグメントは、無線通信装置における演算誤差や、通信路におけるノイズ及び干渉などの影響を低減させることができる。
【００８３】
また、前述の各実施形態では、送信側の無線通信装置においてＩＦＦＴ処理部１０６から供給される各セグメントの時間領域信号に対して位相回転を与える構成を説明した。しかし、位相回転を与える演算は、ＩＦＦＴ処理部１０６が時間領域信号ｓ１０４を生成する前に行ってもよい。その場合、ＩＦＦＴ処理部１０６に入力される各セグメントの変調シンボルとリファレンスシンボルとに対して位相回転を与えるようにしてもよい。
【００８４】
また、前述の各実施形態において、無線通信装置がアンテナを備える構成を説明した。しかし、無線通信装置はアンテナを備えていなくてもよい。この場合、無線通信装置は、自装置に接続された一つ又は複数のアンテナを介して送信及び受信を行うことになる。
【００８５】
また、前述の各実施形態において、ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３がＩＦＦＴを行い、ＦＦＴ処理部２０３がＦＦＴを行う構成を説明した。ＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）に代えて、逆フーリエ変換又は逆離散フーリエ変換を行うことで、各セグメントの変調シンボルを時間領域信号に変換してもよい。また、ＦＦＴ処理部２０３は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）に代えて、フーリエ変換又は離散フーリエ変換を行うことで、受信信号から得られた信号を周波数領域の信号に変換してもよい。
【００８６】
また、前述の実施形態では、無線通信装置が位相回転パターン記憶部を備える構成を説明した。しかし、無線通信装置は、位相回転パターン記憶部を備えず、外部に設けられた位相回転パターン記憶部から位相回転の組み合わせパターンＣを読み出してもよい。位相回転パターン記憶部は、揮発性メモリと不揮発性メモリとのいずれを用いて構成されてもよい。また、位相回転パターン記憶部は、メモリ以外の非一時的な記憶媒体、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドライブなどを用いて構成されてもよい。
【００８７】
また、前述の各実施形態において説明した無線通信装置は、例えば汎用のプロセッサを含むハードウェアで実現することが可能である。無線通信装置が備える各構成要素は、無線通信装置が備えるハードウェアに含まれるプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。このプログラムは、ハードウェアに含まれる非一時的な記憶媒体であってプロセッサが読み出し可能な記憶媒体に予めインストールされていてもよい。また、ハードウェアは、ネットワークを介して配布されているプログラムを取得し、ハードウェアが備える非一時的な記憶媒体にインストールしてもよい。
【００８８】
例えば、プロセッサは、プログラムを実行することにより、無線通信装置１００Ａが備える、誤り訂正符号化部１０１とコンスタレーションマッパ１０２とシリアル・パラレル変換部１０３とセグメント分割部１２４とリファレンスシンボル挿入部１０５−１〜１０５−２とＩＦＦＴ処理部１０６−１〜１０６−３と乗算部１０７−１〜１０７−３と位相回転パターン記憶部１３１と位相回転パターン生成部１２８と加算部１０９とＰＡＰＲ評価部１１０とＧＩ挿入部１１１とＲＦ処理部１１２として動作する。この場合、プロセッサを含むハードウェアは、送信対象のビット列を含むデータを入力し、当該データからＯＦＤＭ信号を生成する。このハードウェアは、ガードインターバルを挿入したＯＦＤＭ信号に対する送信信号処理を行い、接続されたアンテナから送出する。
【００８９】
また、プロセッサと非一時的な記憶媒体とを含む集積回路が、前述の各実施形態において説明した無線通信装置が備える構成要素として動作してもよい。例えば集積回路のプロセッサが非一時的な記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することにより、プロセッサが無線通信装置１００Ａに備えられる各構成要素として動作する。この場合、集積回路は、送信対象のビット列を含むデータを入力し、当該データからＯＦＤＭ信号を生成する。この集積回路は、ガードインターバルを挿入したＯＦＤＭ信号に対する送信信号処理を行う。集積回路は、接続されたアンテナから、送信信号処理により得られた信号を送出する。
【００９０】
ここで、第２及び第３の実施形態における無線通信システムのＰＡＰＲ低減性能についての計算機シミュレーション結果について説明する。第２及び第３の実施形態では、説明を簡単にするためにセグメント数を３個としていたが、計算機シミュレーションでは全サブキャリア数Ｎscを５５１６本とし、セグメント数Ｎsegを１３個とした。
【００９１】
一般に、ＰＡＰＲ低減性能は、ＯＦＤＭ信号の瞬時振幅を横軸にとって、ＣＣＤＦ（Complementary Cumulative Distribution Function：相補累積分布関数）を縦軸にとったグラフによって評価される。このようなグラフにおいて、縦軸の値が１０−６に対応する横軸の値をＰＡＰＲとみなすことが行われている。
【００９２】
図１３は、実施形態における無線通信システムの評価結果を示すＣＣＤＦグラフである。同図において、グラフｓ９０１は、ＰＡＰＲ低減を施していない場合のＯＦＤＭ信号の特性を示す。グラフｓ９０２は、１３セグメントすべてにリファレンスシンボルを挿入し、かつ位相回転の組み合わせパターンを１６通りとした場合のＯＦＤＭ信号の特性を示す。グラフｓ９０３は、すべてのセグメントにリファレンスシンボルを挿入し、かつ位相回転の組み合わせパターンを１００通りとした場合のＯＦＤＭ信号の特性を示す。グラフｓ９０４は、１３セグメントのうち２セグメントにリファレンスシンボルを挿入し、他の１１セグメントにはリファレンスシンボルを挿入しない場合のＯＦＤＭ信号の特性を示す。グラフｓ９０５は、１３セグメントのうち２セグメントにリファレンスシンボルを挿入し、他の１１セグメントにはリファレンスシンボルを挿入せず、かつ１１セグメントには位相回転を与えない場合のＯＦＤＭ信号特性を示す。グラフｓ９０３が示す特性では、ＰＡＰＲ低減量が最も多いが、位相回転の組み合わせパターンを１００通りとしているために演算負荷が著しく増加している。
【００９３】
グラフｓ９０４が示す特性は、第２及び第３の実施形態における無線通信システムの特性に対応する。グラフｓ９０４が示す特性においては、適用可能な位相回転の組み合わせパターンは１６通りである。また、リファレンスシンボルを挿入する２セグメントの位相回転から他のセグメントの位相回転を検出するという制約が課されている。この制約があるにもかかわらず、適用可能な位相回転の組み合わせパターンの数が同じであるグラフｓ９０２が示す特性とほぼ同じ特性を得られることが確認できる。
【００９４】
すなわち、第２及び第３の実施形態における無線通信システムのように、位相回転の組み合わせパターンに制約を設けても、位相回転の組み合わせパターンの候補数を一定とするならばＰＡＰＲ低減性能の劣化がほとんどないことが確認できる。
【００９５】
また、グラフｓ９０５が示す特性も、第２及び第３の実施形態における無線通信システムの特性に対応する。ただし、図１３に示されるように、１１セグメントに対して位相回転を与えないため、グラフｓ９０４が示す特性よりも、ＰＡＰＲ低減性能が低くなっている。
【００９６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ＰＴＳにおける位相回転を通知するリファレンスシンボルを挿入しないセグメントを設ける送信側の無線通信装置と、リファレンスシンボルが挿入されたセグメントにおける位相回転に基づいてリファレンスシンボルが挿入されていないセグメントにおける位相回転を検出する受信側の無線通信装置とを持つことにより、リファレンスシンボルによるデータレート低下を抑えることができる。
【００９７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図１】
2016098733.tif 000003
【図２】
2016098733.tif 000004
【図３】
2016098733.tif 000005
【図４】
2016098733.tif 000006
【図５】
2016098733.tif 000007
【図６】
2016098733.tif 000008
【図７】
2016098733.tif 000009
【図８】
2016098733.tif 000010
【図９】
2016098733.tif 000011
【図１０】
2016098733.tif 000012
【図１１】
2016098733.tif 000013
【図１２】
2016098733.tif 000014
【図１３】
2016098733.tif 000015
【国際調査報告】
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2016098733.tif 000017
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