(57)【要約】【課題】簡単かつ安価にできて、低消費電力化が図れ、しかも汎用性に優れた無線通信装置および送信制御方法を提供する。【解決手段】相手側へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、バーストデータを送信する無線通信装置であって、バーストデータを送信するための送信手段(11-1〜11-m,17-1〜17-m，19-1〜19-m)と、第１領域におけるバーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの第２領域における送信領域を把握するバーストデータ領域把握手段１３と、把握された送信領域に基づいて、送信手段の動作を制御する制御手段１３と、を有する。【選択図】図１
2008271483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを送信するための送信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域に基づいて、前記送信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた逆高速フーリエ変換処理ポイント数を有する逆高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記送信領域に対応するサブキャリアのみ逆高速フーリエ変換を行うように前記逆高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記相手側となる他の無線通信装置に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第１領域に割り当てる前記バーストデータの割り当て情報を生成する割り当て情報生成手段とをさらに備え、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を生成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記情報取得手段は、前記相手側となる他の無線通信装置の移動を検出することを特徴とする、請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記第２領域に割り当てる前記他の無線通信装置のバーストデータが、前記第２領域にて時間軸方向の後方に配置されるように、前記バーストデータの割り当て情報を選択的に生成することを特徴とする、請求項５または６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
相手側へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置の送信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するステップと、
把握された前記送信領域に基づいて、前記バーストデータの送信を制御するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の送信制御方法。
【請求項９】
相手側から受信するバーストデータの割り当て情報が割り当てられる第１領域と、前記バーストデータが割り当てられる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを受信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを受信するための受信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における受信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域に基づいて、前記受信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記受信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記受信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記受信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた高速フーリエ変換処理ポイント数を有する高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記受信領域に対応するサブキャリアのみ高速フーリエ変換を行うように前記高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
相手側から受信するバーストデータの割り当て情報が割り当てられる第１領域と、前記バーストデータが割り当てられる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを受信する無線通信装置の受信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における受信領域を把握するステップと、
把握された前記受信領域に基づいて、前記バーストデータの受信を制御するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の受信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を採用した無線通信装置、送信制御方法および受信制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信速度の向上を図った無線通信システムとして、複数のサブキャリアで構成するマルチキャリアを使用するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を変調方式として採用するものが知られている。また、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers：電気電子学会）８０２．１６ｅ−２００５の標準規格では、多元接続方式としてＯＦＤＭをベースとするＯＦＤＭＡが採用されており、より高速な無線通信が可能となっている。
【０００３】
上記の標準規格には、ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリア配置方式として、アダプティブ・アンテナ・システム（ＡＡＳ:Adaptive Antenna System）による空間分割多元接続（ＳＤＭＡ:Spatial Division Multiple Access）を実現するために、図１７に示すように、連続的なサブキャリアを束ねる連続配置方式（AMC permutation）と、図１８に示すように、不連続のサブキャリアを束ねる不連続配置方式（PUSC permutation）とが定義されており、モビリティやスループットなどのバランスから最適な配置方式が選択できるようになっている。なお、図１７および図１８において、（ａ）は論理サブキャリアの配列を示しており、（ｂ）は物理サブキャリアの配列を示している。
【０００４】
また、上記の標準規格には、図１９に示すような、ＯＦＤＭＡのフレーム構造が示されている。このフレーム構造は、１フレームを、ダウンリンク(Down link)のサブフレームと、アップリンク(Up link)のサブフレームとに時間分割したＴＤＤ(Time Division Duplexing)を採用している。なお、図１９において、横軸は時間を、縦軸は周波数をそれぞれ示しており、時間軸方向のｋは、ＯＦＤＭＡのシンボル番号(symbol number)を示し、周波数軸方向のＮは、複数のサブキャリアからなる論理サブチャネル(logical subchannel)を示している。
【０００５】
ダウンリンクサブフレームは、基地局からユーザ端末に対する送信フレームで、ブロードキャスト情報領域と、それに続くバーストデータ領域とからなっている。ブロードキャスト情報領域には、プリアンブル(Preamble)、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ:Frame Control Header）、ユーザ端末へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる下り回線割り当て情報（ＤＬ−ＭＡＰ:Downlink Map）、基地局へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる上り回線割り当て情報（ＵＬ−ＭＡＰ:Uplink Map）等が含まれており、バーストデータ領域には、各々のユーザ端末への転送データであるバーストデータが割り当てられている。なお、図１９は、サブチャネルをフルに使用して、７台のユーザ端末＃１〜＃７が基地局と通信している場合を示しており、バーストデータ領域には、７台のユーザ端末＃１〜＃７に対するバーストデータであるDL burst#1〜#7が割り当てられている。
【０００６】
アップリンクサブフレームは、ユーザ端末から基地局に対する送信フレームで、バーストデータ領域からなっており、このバーストデータ領域には、各々のユーザ端末から基地局への転送データであるバーストデータ（図１９では、５台のユーザ端末＃１〜＃５からのバーストデータであるUL burst#1〜#5）や、測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)が割り当てられている。
【０００７】
ここで、ダウンリンクサブフレームにおけるＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを含むブロードキャスト情報領域が第１領域に対応し、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域およびアップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域が第２領域に対応している。なお、ＡＭＣ配置方式の場合も同様で、ダウンリンクサブフレームにおけるＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを含むブロードキャスト情報領域が第１領域に対応し、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域およびアップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域が第２領域に対応する。
【０００８】
なお、ダウンリンクサブフレームは、基地局からユーザ端末に対する送信フレームであり、アップリンクサブフレームは、ユーザ端末から基地局に対する送信フレームであるが、ダウンリンクサブフレームは、ユーザ端末から見れば、基地局から受信する受信フレームであり、アップリンクサブフレームは、基地局から見れば、ユーザ端末から受信する受信フレームである。
【０００９】
次に、図２０に示すＯＦＤＭＡのフレーム構造の例を用いて、受信の際の基地局およびユーザ端末の動作について説明する。フレーム構造そのものは図１９で説明したものと同じであるが、この例では、３台のユーザ端末#1〜#3が基地局と通信している場合を示しており、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域には、３台のユーザ端末＃１〜＃３に対するバーストデータであるDL burst#1〜#3が割り当てられており、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域にも、３台のユーザ端末#1〜#3に対するバーストデータであるUL burst#1〜#3が割り当てられている。
【００１０】
ダウンリンクサブフレームでは、ユーザ端末は、基地局から送信される第１領域のブロードキャスト情報に引き続き第２領域のバーストデータを受信し、またアップリンクサブフレームでは、基地局が、各ユーザ端末から送信される第２領域のバーストデータを受信する。
【００１１】
図２１は、ＯＦＤＭＡを採用する従来の無線通信装置である基地局やユーザ端末の送信部の構成を示す機能ブロック図である。送信部１０１は、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）１０２、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ:Inverse Fast Fourier Transform）１０３、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）１０４、フィルタ回路１０５およびＤ／Ａ変換回路１０６を有している。
【００１２】
この送信部１０１では、図示しないモデム部で変調された信号を、直並列変換回路１０２でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路１０３でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路１０４で直列の信号に変換している。その後、フィルタ回路１０５でＤＵＣ(Digital Up Converter)等によるフィルタ処理を行った後、Ｄ／Ａ変換回路１０６でアナログ信号に変換し、そのアナログ信号を無線回路部（ＲＦ）１０７で増幅してアンテナ１０８から出力するようにしている。
【００１３】
なお、アダプティブ・アンテナ・システムを採用する基地局のように、複数のアンテナを有する場合には、各アンテナに対応して送信部１０１および無線回路部１０７が設けられる。このように、複数のアンテナに対応する複数の送信部および無線回路部を設ける場合は、その分だけ消費電力は大きくなる傾向にある。
【００１４】
また、図示しないが、ＯＦＤＭＡを採用する従来の無線通信装置である基地局やユーザ端末の受信部も、図２１の送信部とほぼ同様で逆の構成になっている。すなわち、受信部は、Ａ／Ｄ変換回路、フィルタ回路、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ:Fast Fourier Transform）、および並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）を有している。
【００１５】
受信部側では、アンテナから入力されるアナログ信号を、無線回路部を経て受信し、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換した後、フィルタ回路でＤＤＣ(Digital Down Converter)等によるフィルタ処理を行う。その後、このデジタル信号を、直並列変換回路でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路がアンテナから入力されたアナログ信号を、無線回路部を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路でＦＦＴ処理して、サブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路で直列の信号に変換して、モデム部に送信するようにしている。
【００１６】
ところが、上述した従来の基地局では、送信の際に、接続しているユーザ端末が少なく、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末#2のみが接続されて、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してシンボル番号８〜１３でDL burst#2を送信する場合であっても、逆高速フーリエ変換回路１０３は、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域（シンボル番号８〜２２）の全期間において、全サブキャリアのＩＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１７】
また、ユーザ端末は、ダウンリンクサブフレームのＵＬ−ＭＡＰで割り当てられた上り回線に対応するサブキャリアを使用してUL burstを送信するが、従来のユーザ端末にあっては、基地局の場合と同様に、アップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域の全期間（シンボル番号２５〜３４）において、逆高速フーリエ変換回路１０３により全サブキャリアのＩＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１８】
さらに、基地局およびユーザ端末において、バーストデータの受信を行う際にも、同様の問題が生じる。すなわち、例えば前述の図２０の場合において、ダウンリンクサブフレームで、例えばユーザ端末#2が基地局からのバーストデータDL burst#2を受信する際には、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域の全期間において、全サブキャリアのＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１９】
また、アップリンクサブフレームにおいて、基地局が、各ユーザ端末からのバーストデータおよび測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)を受信する際においても、全サブキャリアについてバーストデータ領域の全期間にてＦＦＴ処理を行っている。
【００２０】
このため、基地局およびユーザ端末においては、有効データ送信および受信領域以外でも回路が動作することとなって、不要な電力を消費するという問題がある。特に、ＯＦＤＭＡ変調方式のようなマルチキャリア通信方式の場合には、キャリア帯域幅が大きくなるためにより多くの処理能力が要求され、基地局およびユーザ端末の双方共に回路の消費電力は大きくなる傾向にある。したがって、特に、ユーザ端末がバッテリ駆動される移動端末の場合においては、消費電力が大きくなって、長時間動作ができなくなるという問題がある。
【００２１】
このような問題を解決するものとして、例えば、送信部の逆高速フーリエ変換回路のＩＦＦＴ点数を、２のべき乗単位で可変に構成するとともに、この逆高速フーリエ変換回路の前段に、直並列変換回路で変換された並列信号を２のべき乗間隔に並び替えてサブキャリアの割り当てを行う並び替え手段を設け、伝送する情報量の増減に応じて、並べ替え手段により、使用するサブキャリアの間隔を２のべき乗の間隔に変更することにより、伝送する情報量が少ない場合に、逆高速フーリエ変換回路におけるＩＦＦＴ点数を削減したり、受信においても同様に、受信する情報量が少ない場合に、高速フーリエ変換回路におけるＦＦＴ点数を削減したりして、総演算量を低減し、これにより低消費電力化を図った無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−３４６２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記特許文献１に開示の無線通信装置にあっては、送信においては、直並列変換回路と逆高速フーリエ変換回路との間に、新たに、サブキャリアの割り当てを行う並び替え手段を設ける必要があるとともに、逆高速フーリエ変換回路のＩＦＦＴ点数、および逆高速フーリエ変換回路の後段に配置される並直列変換回路のサンプル数を、２のべき乗単位で可変に構成する必要がある。受信においても同様に、高速フーリエ変換回路のＦＦＴ点数、ならびに高速フーリエ変換回路の前段に配置される直並列変換回路および後段に配置される並直列変換回路のサンプル数を、２のべき乗単位で可変に構成する必要がある。
【００２４】
このため、回路構成が複雑になるとともに、コストアップになることが懸念される。また、送信の際、直並列変換回路で変換された並列信号を２のべき乗間隔に並び替えてサブキャリアの割り当てを行うため、不連続のサブキャリアを束ねるＰＵＳＣ配置方式には適用できず、汎用性に欠けることが懸念される。
【００２５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡単かつ安価にできて、低消費電力化が図れ、しかも汎用性に優れた無線通信装置、送信制御方法および受信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成する請求項１に係る無線通信装置の発明は、
相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを送信するための送信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域に基づいて、前記送信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記送信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた逆高速フーリエ変換処理ポイント数を有する逆高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記送信領域に対応するサブキャリアのみ逆高速フーリエ変換を行うように前記逆高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記相手側となる他の無線通信装置に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第１領域に割り当てる前記バーストデータの割り当て情報を生成する割り当て情報生成手段とをさらに備え、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を生成することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の無線通信装置において、
前記情報取得手段は、前記相手側となる他の無線通信装置の移動を検出することを特徴とするものである。
【００３２】
請求項７に係る発明は、請求項５または６に記載の無線通信装置において、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記第２領域に割り当てる前記他の無線通信装置のバーストデータが、前記第２領域にて時間軸方向の後方に配置されるように、前記バーストデータの割り当て情報を選択的に生成することを特徴とするものである。
【００３３】
さらに、請求項８に係る送信制御方法の発明は、
相手側へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置の送信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するステップと、
把握された前記送信領域に基づいて、前記バーストデータの送信を制御するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【００３４】
さらに、請求項９に係る無線通信装置の発明は、
相手側から受信するバーストデータの割り当て情報が割り当てられる第１領域と、前記バーストデータが割り当てられる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを受信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを受信するための受信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における受信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域に基づいて、前記受信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の無線通信装置において、
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記受信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１１に係る発明は、請求項９または１０に記載の無線通信装置において、
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記受信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１２に係る発明は、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記受信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた高速フーリエ変換処理ポイント数を有する高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記受信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記受信領域に対応するサブキャリアのみ高速フーリエ変換を行うように前記高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００３８】
さらに、請求項１３に係る受信制御方法の発明は、
相手側から受信するバーストデータの割り当て情報が割り当てられる第１領域と、前記バーストデータが割り当てられる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを受信する無線通信装置の受信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における受信領域を把握するステップと、
把握された前記受信領域に基づいて、前記バーストデータの受信を制御するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの送信領域または受信領域を把握して、バーストデータの送信または受信を制御するようにしたので、サブキャリアの配置方式に制限されることなく、簡単かつ安価な構成で、送信または受信に必要な回路のみを動作させることが可能となる。したがって、低消費電力化を図ることができるとともに、汎用性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００４１】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、複数のアンテナ１１−１〜１１−ｍを有する基地局を構成するもので、バスライン１２に接続された制御部１３、記憶部１４、ネットワーク部１５およびモデム部１６を有しており、モデム部１６とアンテナ１１−１〜１１−ｍとの間には、送信部１７−１〜１７−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍと、無線回路部（ＲＦ）１９−１〜１９−ｍが接続されている。
【００４２】
制御部１３は、基地局の各部を制御し、通信に関わる処理を実行する。記憶部１４は、制御部１３のワークメモリとして動作するとともに、制御部１３によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持する。ネットワーク部１５は、図示しない通信ネットワークに接続されて、通信ネットワークからのデータを受信して制御部１３に出力したり、制御部１３の指示に従ってデータを通信ネットワークに対して送信したりする。また、モデム部１６は、アンテナ１１−１〜１１−ｍから無線回路部１９−１〜１９−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍを経て受信されたユーザ端末からの信号を復調して、制御部１３に出力したり、制御部１３から入力される指示に従って、制御部１３から入力される信号を変調して、送信部１７−１〜１７−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよびアンテナ１１−１〜１１−ｍを経てユーザ端末に送信したり、といった処理を実行する。したがって、本実施の形態では、送信部１７−１〜１７−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよびアンテナ１１−１〜１１−ｍを含んで、送信手段を構成している。
【００４３】
送信部１７−１〜１７−ｍは、同様に構成されており、図２に代表して送信部１７−１の機能ブロック図を示すように、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）２１、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ:Inverse Fast Fourier Transform）２２、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）２３、フィルタ回路２４およびＤ／Ａ変換回路２５を有している。
【００４４】
この送信部１７−１では、モデム部１６で変調された信号を、直並列変換回路２１でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路２２でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路２３で直列の信号に変換する。その後、フィルタ回路２４でＤＵＣ(Digital Up Converter)等によるフィルタ処理を行い、さらに、Ｄ／Ａ変換回路２５でアナログ信号に変換してから、無線回路部１９−１で増幅してアンテナ１１−１から出力する。
【００４５】
ここで、逆高速フーリエ変換回路２２は、サブキャリア数に応じたＩＦＦＴ処理ポイントを有しているが、本実施の形態では、各ＩＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＤＬ−ＭＡＰに基づいて制御部１３からのＩＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００４６】
次に、本実施の形態による基地局の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４７】
先ず、制御部１３は、記憶部１４にフレームデータが準備できた時点（ステップＳ１）で、その第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ）から、各バーストデータを送信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析して、第２領域であるバーストデータ領域における各バーストデータの送信領域を把握し、その各バーストデータのバウンダリのテーブル情報（有効サブキャリアが変化するときのシンボルオフセット値）である、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、記憶部１４にサブキャリアテーブルとして書き込む（ステップＳ２）。
【００４８】
ここで、バリッドサブキャリアデータは、採用するサブキャリア配置方式に応じて準備する。すなわち、ＰＵＳＣ配置方式の場合には、予め定義された変換式に従って、論理サブチャネルから物理サブチャネルへ変換して、サブキャリアを割り当てる。また、ＡＭＣ配置方式の場合には、論理サブチャネルと物理サブチャネルとが等しいので、論理サブチャネルの情報をそのまま反映する。
【００４９】
これにより、例えば、図４に示すように、１０２４キャリアを用いる場合において、ユーザ端末#2のみが接続されて、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してバーストデータDL burst#2を送信する場合には、フレーム開始前に、ＤＬ−ＭＡＰのＯＦＤＭＡシンボルオフセット(OFDMA Symbol offset)およびサブチャネルオフセット(Subchannel offset)と、ＯＦＤＭＡシンボル番号(No. OFDMA Symbols)およびサブチャネル番号(No. Subchannels)とから、DL burst#2の送信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、サブキャリアテーブルに書き込む。
【００５０】
次に、制御部１３に設けられているシンボルカウンタ２０をリセットし（ステップＳ３）、フレームが開始したら（ステップＳ４）、送信を開始して、シンボルカウンタ２０による時間軸方向におけるシンボルの計数を開始する。ここで、フレーム開始直後のデータは、ブロードキャスト情報（プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ）なので、全サブキャリアを使用して送信を開始する。
【００５１】
その後、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ２０の計数値とを比較し（ステップＳ５）、一致した時（例えば、図２２において、シンボル番号８に達した時）は、バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部１３にセットして（ステップＳ６）、逆高速フーリエ変換回路２２の対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＩＦＦＴ処理を実行する（ステップＳ７）。
【００５２】
上記のステップＳ５〜Ｓ７の処理を、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達するまで（図２２において、シンボル番号２２まで）、シンボルカウンタ２０をインクリメントしながら実行する（ステップＳ８，Ｓ９）。また、図２２において、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボル番号１４に達した場合、サブキャリアテーブルから以降の送信データが有る場合には、次のバリッドサブキャリアデータをセットし、送信データが無い場合には、全サブキャリアのＩＦＦＴ回路を停止させる制御を行う。そして、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達した時点で、逆高速フーリエ変換回路２２の全てのＩＦＦＴ処理を終了して（ステップＳ１０）、ステップＳ１に移行する。したがって、本実施の形態では、制御部１３が、バーストデータ領域把握手段および送信手段の制御手段を構成している。
【００５３】
これにより、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末#2のみが接続され、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してDL burst#2を送信する場合には、逆高速フーリエ変換回路２２は、フレーム開始からシンボルカウンタ２０の計数値がシンボル番号７までは、全サブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントにおいてＩＦＦＴ処理を実行するが、その後のシンボルエンド（シンボル番号２２）までは、DL burst#2の送信領域に対応するシンボル番号８からシンボル番号１３までにおいて、DL burst#2の送信に対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。このような逆高速フーリエ変換回路２２におけるＩＦＦＴ処理が、送信部１７−１〜１７−ｍの全てにおいて行われる。
【００５４】
このように、本実施の形態では、基地局の送信部１７−１〜１７−ｍの各々の逆高速フーリエ変換回路２２を、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの送信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。しかも、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることができる。
【００５５】
（第２実施の形態）
図５は、本発明の第２実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、ユーザ端末を構成するもので、バスライン３１に接続された制御部３２、記憶部３３およびモデム部３４を有しており、モデム部３４には、送信部３５および受信部３６を経て無線回路部（ＲＦ）３７が接続され、さらに無線回路部３７にはアンテナ３８が接続されている。また、制御部３２には、マイク４１、スピーカ４２、入力部４３、表示部４４等が接続されている。なお、アンテナダイバーシティを行うために、モデム部３４に、さらに、アンテナを含む受信系を接続する場合もある。
【００５６】
制御部３２は、入力部４３からの入力信号や基地局からの信号等に基づいて、ユーザ端末の各部を制御し、通信に関わる処理を実行する。記憶部３３は、制御部３２のワークメモリとして動作するとともに、制御部３２によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持する。また、モデム部３４は、アンテナ３８から無線回路部３７および受信部３６を経て受信された基地局からの信号を復調して、制御部３２を介して、例えばスピーカ４２や表示部４４に出力したり、制御部３２から入力される指示に従って、制御部３２から入力される例えばマイク４１からの信号を変調して、送信部３５、無線回路部３７およびアンテナ３８を経て基地局に送信したり、といった処理を実行する。したがって、本実施の形態では、送信部３５、無線回路部３７およびアンテナ３８を含んで、送信手段を構成している。
【００５７】
送信部３５は、図６に示すように、図２と同様の直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）４５、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）４６、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）４７、フィルタ回路４８およびＤ／Ａ変換回路４９を有しており、モデム部３４で変調された信号を、直並列変換回路４５でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路４６でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路４７で直列の信号に変換する。その後、フィルタ回路４８でＤＵＣ等によるフィルタ処理を行い、さらに、Ｄ／Ａ変換回路４９でアナログ信号に変換してから、無線回路部３７で増幅してアンテナ３８から出力する。
【００５８】
ここで、逆高速フーリエ変換回路４６は、サブキャリア数に応じたＩＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＩＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＵＬ−ＭＡＰに基づいて制御部３２からのＩＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００５９】
すなわち、本実施の形態では、ダウンリンクサブフレームにおいて基地局から送信された第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＵＬ−ＭＡＰ）に基づいて、第２領域であるアップリンクサブフレームの開始前に、制御部３２において、当該ユーザ端末に割り当てられたアップリンクサブフレームにおける送信領域を把握し、その把握結果に基づいてバーストデータを送信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析して、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成し、記憶部３３にサブキャリアテーブルとして書き込む。
【００６０】
バリッドサブキャリアデータは、第１実施の形態で説明した基地局の場合と同様に、採用するサブキャリア配置方式に応じて準備する。すなわち、ＰＵＳＣ配置方式の場合には、予め定義された変換式に従って、論理サブチャネルから物理サブチャネルへ変換して、サブキャリアを割り当てる。また、ＡＭＣ配置方式の場合には、論理サブチャネルと物理サブチャネルとが等しいので、論理サブチャネルの情報をそのまま反映する。
【００６１】
これにより、例えば、図７に示すように、ＵＬ−ＭＡＰの当該ユーザ端末に対応する所定区間のシンボル数(Duration)に基づいて、当該ユーザ端末が送信するバーストデータUL burst#2の送信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、サブキャリアテーブルに書き込む。図７は、１０２４キャリアが使用可能な場合を示している。なお、送信領域の開始位置は、当該フレームのＵＬ−ＭＡＰや前のフレームのＵＬ−ＭＡＰなどから特定する。
【００６２】
その後、送信／受信切り替えギャップ（ＴＴＧ:Transmit/Receive Transition Gap）の終了後に、サブキャリアテーブルに従って、制御部３２により逆高速フーリエ変換回路４６のＩＦＦＴポイントの動作を制御し、これにより当該ユーザ端末が送信するバーストデータの送信領域に対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＩＦＦＴ処理を実行する。
【００６３】
すなわち、フレームの開始において、制御部３２のシンボルカウンタ５１により時間軸方向におけるシンボルの計数を開始し、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とが一致したとき（例えば、図２２において、シンボル番号２５に達したとき）バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部３２にセットして、逆高速フーリエ変換回路４６の対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させる。
【００６４】
その後、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達するまで（図２２において、シンボル番号３４まで）、シンボルカウンタ５１をインクリメントしながら、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とを比較し、両者が一致したら、所定シンボル数分（図２２においては、シンボル番号２５から３１までを示す）、逆高速フーリエ変換回路４６の対応するＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させてＩＦＦＴ処理を実行して、バーストデータを送信する。その後、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達した時点で、逆高速フーリエ変換回路４６の全てのＩＦＦＴ処理を終了して、次のフレームの処理にそなえる。したがって、本実施の形態では、制御部３２が、バーストデータ領域把握手段および送信手段の制御手段を構成している。
【００６５】
これにより、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末＃２がサブキャリアの一部のみを使用してUL burst#2を送信する場合には、逆高速フーリエ変換回路４６は、フレーム開始からのシンボルカウンタ５１の計数値がUL burst#2の送信領域に対応するシンボル番号２５からシンボル番号３１までにおいて、UL burst#2の送信に対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。
【００６６】
このように、本実施の形態では、ユーザ端末の送信部３５の逆高速フーリエ変換回路４６を、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＵＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの送信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。したがって、特にユーザ端末がバッテリ駆動される移動端末の場合には、長時間動作が期待できる。しかも、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００６７】
（第３実施の形態）
図８は、本発明の第３実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の受信部３６の構成を示す機能ブロック図である。この受信部３６は、上述した第２実施の形態の図５において説明したユーザ端末の受信部３６を表し、同じ機能ブロックには同じ参照番号を付してある。
【００６８】
受信部３６は、Ａ／Ｄ変換回路５２、フィルタ回路５３、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）５４、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）５５、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）５６を有しており、アンテナ３８で受信した信号を、無線回路部（ＲＦ）３７にてＲＦ帯からベースバンド信号に復調し、その後、この信号を、Ａ／Ｄ変換回路５２でデジタル信号に変換してから、フィルタ回路５３でＤＤＣ（Digital Down Converter）等によるフィルタ処理を行い、直並列変換回路５４でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路５２がアンテナ３８から入力されたアナログ信号を、無線回路部（ＲＦ）３７を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路５５でＦＦＴ処理してサブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路５６で直列の信号に変換してから、モデム部３４に送信する。したがって、本実施の形態では、アンテナ３８、無線回路部３７および受信部３６を含んで、受信手段を構成している。なお、アンテナダイバーシティを行うために、モデム部３４に、さらに、アンテナを含む受信系を接続する場合もある。
【００６９】
ここで、高速フーリエ変換回路５５は、サブキャリア数に応じたＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＤＬ−ＭＡＰに基づいて制御部３２からのＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００７０】
次に、本実施の形態によるユーザ端末の動作について、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ユーザ端末は、端末の起動後に基地局をサーチして通信可能なアイドル状態になっているものとし、基地局は、第１実施の形態で説明したように、送信すべきデータが準備できた時点で、マップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰ）を生成して、フレーム開始タイミングで送信を開始するものとする。
【００７１】
先ず、ユーザ端末は、基地局からのデータを受信するに際し、制御部３２に設けられているシンボルカウンタ５１をリセットし（ステップＳ１１）、基地局から送信されたデータのフレームが開始したら（ステップＳ１２）、受信を開始して、シンボルカウンタ５１による時間軸方向におけるシンボルの計数を開始する。ここで、フレーム開始直後のデータは、第１領域のブロードキャスト情報（プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ）であり、この情報を、全サブキャリアを使用して受信およびデコードする（ステップＳ１３）。
【００７２】
この時、ユーザ端末の制御部３２は、基地局から受信したブロードキャスト情報のうち、受信データのマップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ）をデコードすることで、フレーム内の第２領域における当該ユーザ端末宛のバーストデータの配置（シンボルオフセット、サブキャリアオフセット、シンボル数およびサブチャネル数）を把握する。さらに、そのバーストデータのバウンダリのテーブル情報である、使用サブキャリアが変化する際のシンボル数（バーストバウンダリデータ）、およびそのバウンダリに対応した有効ＦＦＴポイント情報（バリッドサブキャリアデータ）を作成し、記憶部３３にサブキャリアテーブルとして書き込む（ステップＳ１４）。
【００７３】
これにより、例えば図１０に示すように、基地局から、バーストデータDL burst#2が多数のサブキャリアのうち一部を使用して送信されてくる場合には、制御部３２は、ＤＬ−ＭＡＰのＯＦＤＭＡシンボルオフセット(OFDMA Symbol offset)およびサブチャネルオフセット(Subchannel offset)と、ＯＦＤＭＡシンボル番号(No. OFDMA Symbols)およびサブチャネル番号(No. Subchannels)とから、DL burst#2の受信領域を把握できるようになる。なお、この例では、サブチャネルオフセットがゼロであり、サブチャネルがサブチャネル番号ゼロから始まることを示している。
【００７４】
端末のシンボルカウンタ５１は、プリアンブルデータからカウンタのインクリメントを開始し、シンボル時間ごとに使用サブキャリアの変化の有無を判定するため、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ５１の計数値とを比較して（ステップＳ１５）、一致した時（例えば、図１１において、シンボル番号２６に達した時）は、制御部３２は、サブキャリアテーブルから使用するＦＦＴポイントの情報（バリッドサブキャリアデータ）を高速フーリエ変換回路５５に設定し（ステップＳ１６）、高速フーリエ変換回路５５の対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＦＦＴ処理を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１５にて、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ５１の計数値とが一致しない場合には、両者が一致するまで現在の設定を維持する。
【００７５】
上記のステップＳ１５〜１７の処理を、シンボルカウンタ５１の計数値がダウンリンクサブフレームのシンボルエンドに達するまで（図１１において、シンボル番号３２まで）、シンボルカウンタ５１をインクリメントしながら実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。また、図１１において、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達した（図１１においてシンボル番号３２）場合には、全サブキャリアの、高速フーリエ変換回路５５の全てのＦＦＴ処理を終了して（ステップＳ２０）、ステップＳ１１に移行する。したがって、本実施の形態では、制御部３２が、バーストデータ領域把握手段および受信手段の制御手段を構成している。
【００７６】
これにより、例えば、図１１に示すように、ユーザ端末＃２が、基地局からのサブキャリアの一部のみを使用したDL burst#2を受信する場合には、高速フーリエ変換回路５５は、フレーム開始からシンボルカウンタ５１の計数値がシンボル番号５までは、全サブキャリアのＦＦＴ処理ポイントにおいてＦＦＴ処理を実行するが、その後、シンボル番号６〜２５までは全サブキャリアにおいてＦＦＴ処理は行わず、さらにその後、DL burst#2の受信領域に対応するシンボル番号２６からシンボルエンド（シンボル番号３２）までにおいて、DL burst#2の受信に対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。
【００７７】
このように、本実施の形態では、受信部３６の各々の高速フーリエ変換回路５５を、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。さらに、第１実施の形態と同様に、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００７８】
（第４実施の形態）
図１２は、本発明の第４実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の受信部１８−１の構成を示す機能ブロック図である。この受信部１８−１は、上述した第１実施の形態の図１において説明した基地局の受信部１８−１を表し、同じ機能ブロックには同じ参照番号を付してある。なお、受信部１８−１〜１８−ｍは、同様に構成されており、図１２には代表して受信部１８−１の機能ブロック図を示す。
【００７９】
受信部１８−１は、Ａ／Ｄ変換回路２６、フィルタ回路２７、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）２８、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２９、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）３０を有しており、アンテナ１１−１で受信した信号を、無線回路部（ＲＦ）１９−１にてＲＦ帯からベースバンド信号に復調し、その後、この信号を、Ａ／Ｄ変換回路２６でデジタル信号に変換してから、フィルタ回路２７でＤＤＣ（Digital Down Converter）等によるフィルタ処理を行い、直並列変換回路２８でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路２６が、アンテナ１１−１から入力されたアナログ信号を無線回路部（ＲＦ）１９−１を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路２９でＦＦＴ処理してサブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路３０で直列の信号に変換してから、モデム部１６に送信する。したがって、本実施の形態では、アンテナ１１−１〜１１−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍを含んで、受信手段を構成している。
【００８０】
ここで、高速フーリエ変換回路２９は、サブキャリア数に応じたＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＵＬ−ＭＡＰに基づいて制御部１３からのＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００８１】
本実施の形態では、基地局にて作成した、ダウンリンクサブフレームの第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＵＬ−ＭＡＰ）に基づいて、第２領域のアップリンクサブフレームの開始前に、制御部１３において、各ユーザ端末に割り当てたアップリンクサブフレームにおける受信領域は把握できており、その把握結果に基づいてバーストデータを受信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析し、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成したものが、記憶部１４にサブキャリアテーブルとして書き込まれている。
【００８２】
すなわち、例えば図１３に示すように、ある１つのユーザ端末のみから、バーストデータUL burst#1が多数のサブキャリアのうち一部を使用して送信されてくる場合には、制御部１３は、ＵＬ−ＭＡＰの各ユーザ端末に対応する所定区間のシンボル数(Duration)に基づいて、例えば図１３の例の場合には、当該ユーザ端末から送信されるUL burst#1の受信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成し、それらをサブキャリアテーブルに書き込んでおく。なお、受信領域の開始位置は、各フレームのＵＬ−ＭＡＰや前のフレームのＵＬ−ＭＡＰなどから特定する。
【００８３】
その後、送信／受信切り替えギャップ（ＴＴＧ:Transmit/Receive Transition Gap）の終了後に、サブキャリアテーブルに従って、制御部１３により高速フーリエ変換回路２９のＦＦＴポイントの動作を制御し、これにより当該ユーザ端末から送信されるバーストデータの受信領域に対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＦＦＴ処理を実行する。
【００８４】
すなわち、フレームの開始において、制御部１３のシンボルカウンタ２０により時間軸方向におけるシンボルの計数を開始し、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とが一致したとき（例えば、図１１において、シンボル番号３３に達したとき）バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部１３にセットして、高速フーリエ変換回路２９の対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させる。
【００８５】
その後、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達するまで（図１１において、シンボル番号４７まで）、シンボルカウンタ２０をインクリメントしながら、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とを比較し、両者が一致したら、高速フーリエ変換回路２９のＦＦＴ処理を終了して、次のフレームの処理にそなえる。したがって、本実施の形態では、制御部１３が、バーストデータ領域把握手段および受信手段の制御手段を構成している。
【００８６】
これにより、例えば、図１３に示すように、基地局にユーザ端末#1のみが接続され、基地局がサブキャリアの一部のみを使用してUL burst#1を受信する場合には、高速フーリエ変換回路２９は、フレーム開始からのシンボルカウンタ２０の計数値がUL burst#1の受信領域に対応するシンボル番号（図１１においてはシンボル番号３３〜３９）において、UL burst#1の受信に対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。なお、この場合、Ranging Subchannel領域のＦＦＴは常に有効とする。
【００８７】
このように、本実施の形態では、基地局の受信部１８−１の高速フーリエ変換回路２９を、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＵＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。さらに、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００８８】
（第５実施の形態）
図１４は、本発明の第５実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、第１実施の形態にて説明した基地局とほぼ同様に構成することができ、前述したのと同じ機能ブロックに対しては同じ参照番号を付してある。
【００８９】
本実施の形態による無線通信装置では、制御部１３が、情報取得手段である移動量検出部５２を備えている。この移動量検出部５２は、各ユーザ端末からアップリンクサブフレームのバーストデータUL burstに含められて送信されるＧＰＳ位置情報から、各ユーザ端末本体の移動量を検出することができるように構成する。このようにして検出された移動量が大きいユーザ端末は、データ処理速度が抑制されていることが多い、バッテリにより駆動される移動端末である可能性が高いと推測することができる。
【００９０】
したがって、基地局と通信しているユーザ端末の中で、検出された移動量が大きいユーザ端末が存在する場合には、制御部１３は、次以降のフレームのＤＬ−ＭＡＰを生成する際に、ダウンリンクサブフレームの第２領域において、移動量の大きいユーザ端末のバーストデータを優先的に時間軸方向の後方から詰める配置となるように割り当て情報を生成する。したがって、本実施の形態では、制御部１３は、ユーザ端末に送信するバーストデータの割り当て情報をブロードキャスト情報領域のＤＬ−ＭＡＰに割り当てる割り当て情報生成手段を構成している。
【００９１】
すなわち、例えば、ユーザ端末#1〜#3の３端末の移動量が他の端末に比べて大きいと検出された場合、図１５に示すように、これら３端末のバーストデータを、優先的にダウンリンクサブフレームの第２領域にて時間軸方向の後方から詰めるような配置（DL burst#1〜#3）となるようにバーストデータ割り当て情報を生成し、このバーストデータ割り当て情報を次のフレームのＤＬ−ＭＡＰに含めるようにする。他の（移動量が比較的少ない）端末のバーストデータが存在する場合には、図１５のダウンリンクサブフレーム内で空いている所にバーストデータを収めるように配置する。
【００９２】
次に、本実施の形態による基地局およびユーザ端末の動作、ならびにデータの交換について、図１６に示す動作シーケンス図を参照しながら説明する。
【００９３】
先ず、基地局は、各ユーザ端末に、位置情報の要求を、ダウンリンクサブフレームに含めて送信する。各ユーザ端末は、この位置情報の要求を受信すると、端末内のＧＰＳ位置情報を処理して、得られた位置情報を含めたアップリンクサブフレームデータを生成して基地局に送信する（ＵＬデータ生成処理）。位置情報を受信した基地局は、各ユーザ端末から以前に受信した位置情報と比較するなどして、各ユーザ端末の移動量を検出し、この検出結果に基づいて、次のフレームを構成する際に、移動量の大きいユーザ端末から優先してダウンリンクサブフレーム内にて時間軸方向の後方からバーストデータを詰めるようにデータ配置スケジューリング（バーストデータ割り当て情報の生成）を行ってＤＬ−ＭＡＰを作成し、これをダウンリンクサブフレームに含めて各ユーザ端末に送信する。ＤＬ−ＭＡＰを含むデータを受信した各ユーザ端末は、これをデコードして、そのＤＬ−ＭＡＰ情報にしたがって、バーストデータを受信する際に、第３実施の形態で説明したＦＦＴ処理を行う。
【００９４】
これにより、例えばユーザ端末が高速移動する移動端末の場合であっても、ユーザ端末の受信部３６の各々の高速フーリエ変換回路５５が、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域において、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させる確実性が増し、より一層の低消費電力が期待できる。
【００９５】
すなわち、上述した第３実施の形態においては、基地局から送信されるダウンリンクサブフレームの第１領域におけるＤＬ−ＭＡＰ情報を各ユーザ端末が受信してデコードする際、高速フーリエ変換回路５５によるＦＦＴ処理以降の処理は、エラー訂正処理などを行うための時間を必要とする。しかしながら、事前にＭＡＰ情報を作成し把握しているため実際にアップリンクサブフレームのバーストデータの受信を開始するまでにサブキャリアテーブルを生成することができる基地局とは異なり、ユーザ端末においては、基地局と通信する各端末によって仕様や用途（固定、ノマディック、モバイルなど）などが異なるためにそれぞれの端末で処理能力に差が生じる場合も考えられ、ユーザ端末によっては、実際にダウンリンクサブフレームのバーストデータの受信を開始するまでに、（第３実施の形態で説明した）ＦＦＴ処理を必要最小限に低減させるための処理が終了しない恐れもある。
【００９６】
例えば、図２０のダウンリンクサブフレームのバーストデータDL burst#１およびDL burst#３を受信するユーザ端末＃１および＃３は、ＤＬ−ＭＡＰ情報のわずか２シンボル後にそれぞれの端末宛バーストデータの受信を開始することになり、例えばユーザ端末＃１および＃３が処理能力の低い移動端末である場合には、バーストデータの受信開始までにデコード処理およびテーブル設定などを完了させることができず、そのため、これらの処理が完了するまでは、全てのＦＦＴ回路を動作させなければならなくなる。
【００９７】
本実施の形態によれば、このようなユーザ端末を用いて通信を行う際でも、基地局側のスケジューリング制御により、ユーザ端末がデータ処理を行う時間を確保できるようなデータ配置にすることで、バーストデータ受信開始前にテーブル情報の設定を可能にし、必要最小限のＦＦＴ処理を行えるようにして、消費電力の低減を図ることができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、送信部の逆高速フーリエ変換回路を、バーストデータの送信に有効なサブキャリアに対応するＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるように制御したが、この制御に代えて、あるいはこの制御とともに、無線回路部（ＲＦ）を、有効なサブキャリアの送信時のみ動作させるように制御することもできる。このように、逆高速フーリエ変換回路の制御に代えて、無線回路部を制御すれば、同様の効果を得ることができ、また、両制御を同時に行うようにすれば、更なる低消費電力化が可能となり、特に、バッテリ駆動される移動端末の場合には、より長時間動作が期待できる。
【００９９】
また、上記第５実施の形態では、ユーザ端末の移動量を、ＧＰＳの位置情報から検出するようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、基地局においてパイロットシンボルから最大ドップラー周波数を算出することでユーザ端末の移動量を求めることもできる。さらに、アップリンクサブフレームに割り当てられる測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)を用いて、基地局とユーザ端末との間の距離を測定することで移動度を算出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る無線通信装置である基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図１に示す基地局の送信動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す基地局の送信動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る無線通信装置であるユーザ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図５に示す送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図５に示すユーザ端末の送信動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施の形態に係る、図５に示す受信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】図５に示すユーザ端末の受信動作を示すフローチャートである。
【図１０】図５に示すユーザ端末の受信動作を説明するための図である。
【図１１】同じく、図５に示すユーザ端末の受信動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第４実施の形態に係る、図１に示す受信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１に示す基地局の受信動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第５実施の形態に係る無線通信装置である基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】図１４に示す基地局の送信動作を説明するための図である。
【図１６】図１４に示す基地局とユーザ端末との間の動作を説明するシーケンス図である。
【図１７】ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリアの連続配置方式を示す図である。
【図１８】ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリアの不連続配置方式を示す図である。
【図１９】ＯＦＤＭＡの一例のフレーム構造を示す図である。
【図２０】同じく、ＯＦＤＭＡの一例のフレーム構造を示す図である。
【図２１】従来の無線通信装置の送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図２２】接続端末数が少ない場合のフレーム構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１１−１〜１１−ｍ  アンテナ
１２，３１  バスライン
１３，３２  制御部
１４，３３  記憶部
１５  ネットワーク部
１６，３４  モデム部
１７−１〜１７−ｍ，３５  送信部
１８−１〜１８−ｍ，３６  受信部
１９−１〜１９−ｍ，３７  無線回路部（ＲＦ）
２０，５１  シンボルカウンタ
２１，２８，４５，５４  直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）
２２，４６  逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）
２３，３０，４７，５６  並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）
２４，２７，４８，５３  フィルタ回路
２５，４９  Ｄ／Ａ変換回路
２６，５２  Ａ／Ｄ変換回路
２９，５５  高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）
５２  移動量検出部
【図１】
2008271483.tif 000003
【図２】
2008271483.tif 000004
【図３】
2008271483.tif 000005
【図４】
2008271483.tif 000006
【図５】
2008271483.tif 000007
【図６】
2008271483.tif 000008
【図７】
2008271483.tif 000009
【図８】
2008271483.tif 000010
【図９】
2008271483.tif 000011
【図１０】
2008271483.tif 000012
【図１１】
2008271483.tif 000013
【図１２】
2008271483.tif 000014
【図１３】
2008271483.tif 000015
【図１４】
2008271483.tif 000016
【図１５】
2008271483.tif 000017
【図１６】
2008271483.tif 000018
【図１７】
2008271483.tif 000019
【図１８】
2008271483.tif 000020
【図１９】
2008271483.tif 000021
【図２０】
2008271483.tif 000022
【図２１】
2008271483.tif 000023
【図２２】
2008271483.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月30日(2008.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを送信するための送信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域に基づいて、前記送信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた逆高速フーリエ変換処理ポイント数を有する逆高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記送信領域に対応するサブキャリアのみ逆高速フーリエ変換を行うように前記逆高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記相手側となる他の無線通信装置に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第１領域に割り当てる前記バーストデータの割り当て情報を生成する割り当て情報生成手段とをさらに備え、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を生成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記情報取得手段は、前記相手側となる他の無線通信装置の移動を検出することを特徴とする、請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記第２領域に割り当てる前記他の無線通信装置のバーストデータが、前記第２領域にて時間軸方向の後方に配置されるように、前記バーストデータの割り当て情報を選択的に生成することを特徴とする、請求項５または６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
相手側へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置の送信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するステップと、
把握された前記送信領域に基づいて、前記バーストデータの送信を制御するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の送信制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を採用した無線通信装置および送信制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信速度の向上を図った無線通信システムとして、複数のサブキャリアで構成するマルチキャリアを使用するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を変調方式として採用するものが知られている。また、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers：電気電子学会）８０２．１６ｅ−２００５の標準規格では、多元接続方式としてＯＦＤＭをベースとするＯＦＤＭＡが採用されており、より高速な無線通信が可能となっている。
【０００３】
上記の標準規格には、ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリア配置方式として、アダプティブ・アンテナ・システム（ＡＡＳ:Adaptive Antenna System）による空間分割多元接続（ＳＤＭＡ:Spatial Division Multiple Access）を実現するために、図１７に示すように、連続的なサブキャリアを束ねる連続配置方式（AMC permutation）と、図１８に示すように、不連続のサブキャリアを束ねる不連続配置方式（PUSC permutation）とが定義されており、モビリティやスループットなどのバランスから最適な配置方式が選択できるようになっている。なお、図１７および図１８において、（ａ）は論理サブキャリアの配列を示しており、（ｂ）は物理サブキャリアの配列を示している。
【０００４】
また、上記の標準規格には、図１９に示すような、ＯＦＤＭＡのフレーム構造が示されている。このフレーム構造は、１フレームを、ダウンリンク(Down link)のサブフレームと、アップリンク(Up link)のサブフレームとに時間分割したＴＤＤ(Time Division Duplexing)を採用している。なお、図１９において、横軸は時間を、縦軸は周波数をそれぞれ示しており、時間軸方向のｋは、ＯＦＤＭＡのシンボル番号(symbol number)を示し、周波数軸方向のＮは、複数のサブキャリアからなる論理サブチャネル(logical subchannel)を示している。
【０００５】
ダウンリンクサブフレームは、基地局からユーザ端末に対する送信フレームで、ブロードキャスト情報領域と、それに続くバーストデータ領域とからなっている。ブロードキャスト情報領域には、プリアンブル(Preamble)、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ:Frame Control Header）、ユーザ端末へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる下り回線割り当て情報（ＤＬ−ＭＡＰ:Downlink Map）、基地局へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる上り回線割り当て情報（ＵＬ−ＭＡＰ:Uplink Map）等が含まれており、バーストデータ領域には、各々のユーザ端末への転送データであるバーストデータが割り当てられている。なお、図１９は、サブチャネルをフルに使用して、７台のユーザ端末＃１〜＃７が基地局と通信している場合を示しており、バーストデータ領域には、７台のユーザ端末＃１〜＃７に対するバーストデータであるDL burst#1〜#7が割り当てられている。
【０００６】
アップリンクサブフレームは、ユーザ端末から基地局に対する送信フレームで、バーストデータ領域からなっており、このバーストデータ領域には、各々のユーザ端末から基地局への転送データであるバーストデータ（図１９では、５台のユーザ端末＃１〜＃５からのバーストデータであるUL burst#1〜#5）や、測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)が割り当てられている。
【０００７】
ここで、ダウンリンクサブフレームにおけるＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを含むブロードキャスト情報領域が第１領域に対応し、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域およびアップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域が第２領域に対応している。なお、ＡＭＣ配置方式の場合も同様で、ダウンリンクサブフレームにおけるＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを含むブロードキャスト情報領域が第１領域に対応し、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域およびアップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域が第２領域に対応する。
【０００８】
なお、ダウンリンクサブフレームは、基地局からユーザ端末に対する送信フレームであり、アップリンクサブフレームは、ユーザ端末から基地局に対する送信フレームであるが、ダウンリンクサブフレームは、ユーザ端末から見れば、基地局から受信する受信フレームであり、アップリンクサブフレームは、基地局から見れば、ユーザ端末から受信する受信フレームである。
【０００９】
次に、図２０に示すＯＦＤＭＡのフレーム構造の例を用いて、受信の際の基地局およびユーザ端末の動作について説明する。フレーム構造そのものは図１９で説明したものと同じであるが、この例では、３台のユーザ端末#1〜#3が基地局と通信している場合を示しており、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域には、３台のユーザ端末＃１〜＃３に対するバーストデータであるDL burst#1〜#3が割り当てられており、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域にも、３台のユーザ端末#1〜#3に対するバーストデータであるUL burst#1〜#3が割り当てられている。
【００１０】
ダウンリンクサブフレームでは、ユーザ端末は、基地局から送信される第１領域のブロードキャスト情報に引き続き第２領域のバーストデータを受信し、またアップリンクサブフレームでは、基地局が、各ユーザ端末から送信される第２領域のバーストデータを受信する。
【００１１】
図２１は、ＯＦＤＭＡを採用する従来の無線通信装置である基地局やユーザ端末の送信部の構成を示す機能ブロック図である。送信部１０１は、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）１０２、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ:Inverse Fast Fourier Transform）１０３、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）１０４、フィルタ回路１０５およびＤ／Ａ変換回路１０６を有している。
【００１２】
この送信部１０１では、図示しないモデム部で変調された信号を、直並列変換回路１０２でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路１０３でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路１０４で直列の信号に変換している。その後、フィルタ回路１０５でＤＵＣ(Digital Up Converter)等によるフィルタ処理を行った後、Ｄ／Ａ変換回路１０６でアナログ信号に変換し、そのアナログ信号を無線回路部（ＲＦ）１０７で増幅してアンテナ１０８から出力するようにしている。
【００１３】
なお、アダプティブ・アンテナ・システムを採用する基地局のように、複数のアンテナを有する場合には、各アンテナに対応して送信部１０１および無線回路部１０７が設けられる。このように、複数のアンテナに対応する複数の送信部および無線回路部を設ける場合は、その分だけ消費電力は大きくなる傾向にある。
【００１４】
また、図示しないが、ＯＦＤＭＡを採用する従来の無線通信装置である基地局やユーザ端末の受信部も、図２１の送信部とほぼ同様で逆の構成になっている。すなわち、受信部は、Ａ／Ｄ変換回路、フィルタ回路、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ:Fast Fourier Transform）、および並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）を有している。
【００１５】
受信部側では、アンテナから入力されるアナログ信号を、無線回路部を経て受信し、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換した後、フィルタ回路でＤＤＣ(Digital Down Converter)等によるフィルタ処理を行う。その後、このデジタル信号を、直並列変換回路でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路がアンテナから入力されたアナログ信号を、無線回路部を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路でＦＦＴ処理して、サブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路で直列の信号に変換して、モデム部に送信するようにしている。
【００１６】
ところが、上述した従来の基地局では、送信の際に、接続しているユーザ端末が少なく、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末#2のみが接続されて、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してシンボル番号８〜１３でDL burst#2を送信する場合であっても、逆高速フーリエ変換回路１０３は、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域（シンボル番号８〜２２）の全期間において、全サブキャリアのＩＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１７】
また、ユーザ端末は、ダウンリンクサブフレームのＵＬ−ＭＡＰで割り当てられた上り回線に対応するサブキャリアを使用してUL burstを送信するが、従来のユーザ端末にあっては、基地局の場合と同様に、アップリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域の全期間（シンボル番号２５〜３４）において、逆高速フーリエ変換回路１０３により全サブキャリアのＩＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１８】
さらに、基地局およびユーザ端末において、バーストデータの受信を行う際にも、同様の問題が生じる。すなわち、例えば前述の図２０の場合において、ダウンリンクサブフレームで、例えばユーザ端末#2が基地局からのバーストデータDL burst#2を受信する際には、ダウンリンクサブフレームにおけるバーストデータ領域の全期間において、全サブキャリアのＦＦＴ処理を行うようにしている。
【００１９】
また、アップリンクサブフレームにおいて、基地局が、各ユーザ端末からのバーストデータおよび測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)を受信する際においても、全サブキャリアについてバーストデータ領域の全期間にてＦＦＴ処理を行っている。
【００２０】
このため、基地局およびユーザ端末においては、有効データ送信および受信領域以外でも回路が動作することとなって、不要な電力を消費するという問題がある。特に、ＯＦＤＭＡ変調方式のようなマルチキャリア通信方式の場合には、キャリア帯域幅が大きくなるためにより多くの処理能力が要求され、基地局およびユーザ端末の双方共に回路の消費電力は大きくなる傾向にある。したがって、特に、ユーザ端末がバッテリ駆動される移動端末の場合においては、消費電力が大きくなって、長時間動作ができなくなるという問題がある。
【００２１】
このような問題を解決するものとして、例えば、送信部の逆高速フーリエ変換回路のＩＦＦＴ点数を、２のべき乗単位で可変に構成するとともに、この逆高速フーリエ変換回路の前段に、直並列変換回路で変換された並列信号を２のべき乗間隔に並び替えてサブキャリアの割り当てを行う並び替え手段を設け、伝送する情報量の増減に応じて、並べ替え手段により、使用するサブキャリアの間隔を２のべき乗の間隔に変更することにより、伝送する情報量が少ない場合に、逆高速フーリエ変換回路におけるＩＦＦＴ点数を削減したり、受信においても同様に、受信する情報量が少ない場合に、高速フーリエ変換回路におけるＦＦＴ点数を削減したりして、総演算量を低減し、これにより低消費電力化を図った無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−３４６２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記特許文献１に開示の無線通信装置にあっては、送信においては、直並列変換回路と逆高速フーリエ変換回路との間に、新たに、サブキャリアの割り当てを行う並び替え手段を設ける必要があるとともに、逆高速フーリエ変換回路のＩＦＦＴ点数、および逆高速フーリエ変換回路の後段に配置される並直列変換回路のサンプル数を、２のべき乗単位で可変に構成する必要がある。
【００２４】
このため、回路構成が複雑になるとともに、コストアップになることが懸念される。また、送信の際、直並列変換回路で変換された並列信号を２のべき乗間隔に並び替えてサブキャリアの割り当てを行うため、不連続のサブキャリアを束ねるＰＵＳＣ配置方式には適用できず、汎用性に欠けることが懸念される。
【００２５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡単かつ安価にできて、低消費電力化が図れ、しかも汎用性に優れた無線通信装置および送信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成する請求項１に係る無線通信装置の発明は、
相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置であって、
前記バーストデータを送信するための送信手段と、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するバーストデータ領域把握手段と、
該バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域に基づいて、前記送信手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、
前記バーストデータ領域把握手段は、前記第２領域におけるサブキャリア配置方式を把握し、
前記制御手段は、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域および前記サブキャリア配置方式に基づいて、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記制御手段は、前記第２領域についてのみ、前記送信手段の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記送信手段は、使用可能なサブキャリア数に応じた逆高速フーリエ変換処理ポイント数を有する逆高速フーリエ変換回路を有し、
前記制御手段は、フレームの時間軸方向におけるシンボル数を計数するシンボルカウンタを有し、該シンボルカウンタの計数値と、前記バーストデータ領域把握手段で把握された前記送信領域のシンボル番号との比較に基づいて、前記送信領域に対応するサブキャリアのみ逆高速フーリエ変換を行うように前記逆高速フーリエ変換回路の動作を制御する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記相手側となる他の無線通信装置に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第１領域に割り当てる前記バーストデータの割り当て情報を生成する割り当て情報生成手段とをさらに備え、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記相手側に送信するバーストデータの割り当て情報を生成することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の無線通信装置において、
前記情報取得手段は、前記相手側となる他の無線通信装置の移動を検出することを特徴とするものである。
【００３２】
請求項７に係る発明は、請求項５または６に記載の無線通信装置において、
前記割り当て情報生成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記第２領域に割り当てる前記他の無線通信装置のバーストデータが、前記第２領域にて時間軸方向の後方に配置されるように、前記バーストデータの割り当て情報を選択的に生成することを特徴とするものである。
【００３３】
さらに、請求項８に係る送信制御方法の発明は、
相手側へ送信するバーストデータの割り当て情報を割り当てる第１領域と、前記バーストデータを割り当てる第２領域とを有するフレーム構造を用いる直交周波数分割多元接続を採用して、前記バーストデータを送信する無線通信装置の送信制御方法であって、
前記第１領域における前記バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの前記第２領域における送信領域を把握するステップと、
把握された前記送信領域に基づいて、前記バーストデータの送信を制御するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、バーストデータの割り当て情報に基づいて、対応するバーストデータの送信領域を把握して、バーストデータの送信を制御するようにしたので、サブキャリアの配置方式に制限されることなく、簡単かつ安価な構成で、送信に必要な回路のみを動作させることが可能となる。したがって、低消費電力化を図ることができるとともに、汎用性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００３６】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、複数のアンテナ１１−１〜１１−ｍを有する基地局を構成するもので、バスライン１２に接続された制御部１３、記憶部１４、ネットワーク部１５およびモデム部１６を有しており、モデム部１６とアンテナ１１−１〜１１−ｍとの間には、送信部１７−１〜１７−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍと、無線回路部（ＲＦ）１９−１〜１９−ｍが接続されている。
【００３７】
制御部１３は、基地局の各部を制御し、通信に関わる処理を実行する。記憶部１４は、制御部１３のワークメモリとして動作するとともに、制御部１３によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持する。ネットワーク部１５は、図示しない通信ネットワークに接続されて、通信ネットワークからのデータを受信して制御部１３に出力したり、制御部１３の指示に従ってデータを通信ネットワークに対して送信したりする。また、モデム部１６は、アンテナ１１−１〜１１−ｍから無線回路部１９−１〜１９−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍを経て受信されたユーザ端末からの信号を復調して、制御部１３に出力したり、制御部１３から入力される指示に従って、制御部１３から入力される信号を変調して、送信部１７−１〜１７−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよびアンテナ１１−１〜１１−ｍを経てユーザ端末に送信したり、といった処理を実行する。したがって、本実施の形態では、送信部１７−１〜１７−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよびアンテナ１１−１〜１１−ｍを含んで、送信手段を構成している。
【００３８】
送信部１７−１〜１７−ｍは、同様に構成されており、図２に代表して送信部１７−１の機能ブロック図を示すように、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）２１、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ:Inverse Fast Fourier Transform）２２、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）２３、フィルタ回路２４およびＤ／Ａ変換回路２５を有している。
【００３９】
この送信部１７−１では、モデム部１６で変調された信号を、直並列変換回路２１でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路２２でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路２３で直列の信号に変換する。その後、フィルタ回路２４でＤＵＣ(Digital Up Converter)等によるフィルタ処理を行い、さらに、Ｄ／Ａ変換回路２５でアナログ信号に変換してから、無線回路部１９−１で増幅してアンテナ１１−１から出力する。
【００４０】
ここで、逆高速フーリエ変換回路２２は、サブキャリア数に応じたＩＦＦＴ処理ポイントを有しているが、本実施の形態では、各ＩＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＤＬ−ＭＡＰに基づいて制御部１３からのＩＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００４１】
次に、本実施の形態による基地局の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
先ず、制御部１３は、記憶部１４にフレームデータが準備できた時点（ステップＳ１）で、その第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ）から、各バーストデータを送信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析して、第２領域であるバーストデータ領域における各バーストデータの送信領域を把握し、その各バーストデータのバウンダリのテーブル情報（有効サブキャリアが変化するときのシンボルオフセット値）である、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、記憶部１４にサブキャリアテーブルとして書き込む（ステップＳ２）。
【００４３】
ここで、バリッドサブキャリアデータは、採用するサブキャリア配置方式に応じて準備する。すなわち、ＰＵＳＣ配置方式の場合には、予め定義された変換式に従って、論理サブチャネルから物理サブチャネルへ変換して、サブキャリアを割り当てる。また、ＡＭＣ配置方式の場合には、論理サブチャネルと物理サブチャネルとが等しいので、論理サブチャネルの情報をそのまま反映する。
【００４４】
これにより、例えば、図４に示すように、１０２４キャリアを用いる場合において、ユーザ端末#2のみが接続されて、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してバーストデータDL burst#2を送信する場合には、フレーム開始前に、ＤＬ−ＭＡＰのＯＦＤＭＡシンボルオフセット(OFDMA Symbol offset)およびサブチャネルオフセット(Subchannel offset)と、ＯＦＤＭＡシンボル番号(No. OFDMA Symbols)およびサブチャネル番号(No. Subchannels)とから、DL burst#2の送信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、サブキャリアテーブルに書き込む。
【００４５】
次に、制御部１３に設けられているシンボルカウンタ２０をリセットし（ステップＳ３）、フレームが開始したら（ステップＳ４）、送信を開始して、シンボルカウンタ２０による時間軸方向におけるシンボルの計数を開始する。ここで、フレーム開始直後のデータは、ブロードキャスト情報（プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ）なので、全サブキャリアを使用して送信を開始する。
【００４６】
その後、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ２０の計数値とを比較し（ステップＳ５）、一致した時（例えば、図２２において、シンボル番号８に達した時）は、バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部１３にセットして（ステップＳ６）、逆高速フーリエ変換回路２２の対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＩＦＦＴ処理を実行する（ステップＳ７）。
【００４７】
上記のステップＳ５〜Ｓ７の処理を、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達するまで（図２２において、シンボル番号２２まで）、シンボルカウンタ２０をインクリメントしながら実行する（ステップＳ８，Ｓ９）。また、図２２において、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボル番号１４に達した場合、サブキャリアテーブルから以降の送信データが有る場合には、次のバリッドサブキャリアデータをセットし、送信データが無い場合には、全サブキャリアのＩＦＦＴ回路を停止させる制御を行う。そして、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達した時点で、逆高速フーリエ変換回路２２の全てのＩＦＦＴ処理を終了して（ステップＳ１０）、ステップＳ１に移行する。したがって、本実施の形態では、制御部１３が、バーストデータ領域把握手段および送信手段の制御手段を構成している。
【００４８】
これにより、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末#2のみが接続され、基地局からサブキャリアの一部のみを使用してDL burst#2を送信する場合には、逆高速フーリエ変換回路２２は、フレーム開始からシンボルカウンタ２０の計数値がシンボル番号７までは、全サブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントにおいてＩＦＦＴ処理を実行するが、その後のシンボルエンド（シンボル番号２２）までは、DL burst#2の送信領域に対応するシンボル番号８からシンボル番号１３までにおいて、DL burst#2の送信に対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。このような逆高速フーリエ変換回路２２におけるＩＦＦＴ処理が、送信部１７−１〜１７−ｍの全てにおいて行われる。
【００４９】
このように、本実施の形態では、基地局の送信部１７−１〜１７−ｍの各々の逆高速フーリエ変換回路２２を、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの送信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。しかも、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることができる。
【００５０】
（第２実施の形態）
図５は、本発明の第２実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、ユーザ端末を構成するもので、バスライン３１に接続された制御部３２、記憶部３３およびモデム部３４を有しており、モデム部３４には、送信部３５および受信部３６を経て無線回路部（ＲＦ）３７が接続され、さらに無線回路部３７にはアンテナ３８が接続されている。また、制御部３２には、マイク４１、スピーカ４２、入力部４３、表示部４４等が接続されている。なお、アンテナダイバーシティを行うために、モデム部３４に、さらに、アンテナを含む受信系を接続する場合もある。
【００５１】
制御部３２は、入力部４３からの入力信号や基地局からの信号等に基づいて、ユーザ端末の各部を制御し、通信に関わる処理を実行する。記憶部３３は、制御部３２のワークメモリとして動作するとともに、制御部３２によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持する。また、モデム部３４は、アンテナ３８から無線回路部３７および受信部３６を経て受信された基地局からの信号を復調して、制御部３２を介して、例えばスピーカ４２や表示部４４に出力したり、制御部３２から入力される指示に従って、制御部３２から入力される例えばマイク４１からの信号を変調して、送信部３５、無線回路部３７およびアンテナ３８を経て基地局に送信したり、といった処理を実行する。したがって、本実施の形態では、送信部３５、無線回路部３７およびアンテナ３８を含んで、送信手段を構成している。
【００５２】
送信部３５は、図６に示すように、図２と同様の直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）４５、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）４６、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）４７、フィルタ回路４８およびＤ／Ａ変換回路４９を有しており、モデム部３４で変調された信号を、直並列変換回路４５でサブキャリア単位に並列に変換した後、逆高速フーリエ変換回路４６でＩＦＦＴ処理して、周波数領域の信号からサブキャリア数の時間領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路４７で直列の信号に変換する。その後、フィルタ回路４８でＤＵＣ等によるフィルタ処理を行い、さらに、Ｄ／Ａ変換回路４９でアナログ信号に変換してから、無線回路部３７で増幅してアンテナ３８から出力する。
【００５３】
ここで、逆高速フーリエ変換回路４６は、サブキャリア数に応じたＩＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＩＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＵＬ−ＭＡＰに基づいて制御部３２からのＩＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００５４】
すなわち、本実施の形態では、ダウンリンクサブフレームにおいて基地局から送信された第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＵＬ−ＭＡＰ）に基づいて、第２領域であるアップリンクサブフレームの開始前に、制御部３２において、当該ユーザ端末に割り当てられたアップリンクサブフレームにおける送信領域を把握し、その把握結果に基づいてバーストデータを送信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析して、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成し、記憶部３３にサブキャリアテーブルとして書き込む。
【００５５】
バリッドサブキャリアデータは、第１実施の形態で説明した基地局の場合と同様に、採用するサブキャリア配置方式に応じて準備する。すなわち、ＰＵＳＣ配置方式の場合には、予め定義された変換式に従って、論理サブチャネルから物理サブチャネルへ変換して、サブキャリアを割り当てる。また、ＡＭＣ配置方式の場合には、論理サブチャネルと物理サブチャネルとが等しいので、論理サブチャネルの情報をそのまま反映する。
【００５６】
これにより、例えば、図７に示すように、ＵＬ−ＭＡＰの当該ユーザ端末に対応する所定区間のシンボル数(Duration)に基づいて、当該ユーザ端末が送信するバーストデータUL burst#2の送信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成して、サブキャリアテーブルに書き込む。図７は、１０２４キャリアが使用可能な場合を示している。なお、送信領域の開始位置は、当該フレームのＵＬ−ＭＡＰや前のフレームのＵＬ−ＭＡＰなどから特定する。
【００５７】
その後、送信／受信切り替えギャップ（ＴＴＧ:Transmit/Receive Transition Gap）の終了後に、サブキャリアテーブルに従って、制御部３２により逆高速フーリエ変換回路４６のＩＦＦＴポイントの動作を制御し、これにより当該ユーザ端末が送信するバーストデータの送信領域に対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＩＦＦＴ処理を実行する。
【００５８】
すなわち、フレームの開始において、制御部３２のシンボルカウンタ５１により時間軸方向におけるシンボルの計数を開始し、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とが一致したとき（例えば、図２２において、シンボル番号２５に達したとき）バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部３２にセットして、逆高速フーリエ変換回路４６の対応するサブキャリアのＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させる。
【００５９】
その後、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達するまで（図２２において、シンボル番号３４まで）、シンボルカウンタ５１をインクリメントしながら、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とを比較し、両者が一致したら、所定シンボル数分（図２２においては、シンボル番号２５から３１までを示す）、逆高速フーリエ変換回路４６の対応するＩＦＦＴポイントの回路だけを動作させてＩＦＦＴ処理を実行して、バーストデータを送信する。その後、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達した時点で、逆高速フーリエ変換回路４６の全てのＩＦＦＴ処理を終了して、次のフレームの処理にそなえる。したがって、本実施の形態では、制御部３２が、バーストデータ領域把握手段および送信手段の制御手段を構成している。
【００６０】
これにより、例えば、図２２に示すように、ユーザ端末＃２がサブキャリアの一部のみを使用してUL burst#2を送信する場合には、逆高速フーリエ変換回路４６は、フレーム開始からのシンボルカウンタ５１の計数値がUL burst#2の送信領域に対応するシンボル番号２５からシンボル番号３１までにおいて、UL burst#2の送信に対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、ユーザ端末の送信部３５の逆高速フーリエ変換回路４６を、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＵＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの送信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。したがって、特にユーザ端末がバッテリ駆動される移動端末の場合には、長時間動作が期待できる。しかも、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００６２】
（第３実施の形態）
図８は、本発明の第３実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の受信部３６の構成を示す機能ブロック図である。この受信部３６は、上述した第２実施の形態の図５において説明したユーザ端末の受信部３６を表し、同じ機能ブロックには同じ参照番号を付してある。
【００６３】
受信部３６は、Ａ／Ｄ変換回路５２、フィルタ回路５３、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）５４、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）５５、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）５６を有しており、アンテナ３８で受信した信号を、無線回路部（ＲＦ）３７にてＲＦ帯からベースバンド信号に復調し、その後、この信号を、Ａ／Ｄ変換回路５２でデジタル信号に変換してから、フィルタ回路５３でＤＤＣ（Digital Down Converter）等によるフィルタ処理を行い、直並列変換回路５４でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路５２がアンテナ３８から入力されたアナログ信号を、無線回路部（ＲＦ）３７を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路５５でＦＦＴ処理してサブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路５６で直列の信号に変換してから、モデム部３４に送信する。したがって、本実施の形態では、アンテナ３８、無線回路部３７および受信部３６を含んで、受信手段を構成している。なお、アンテナダイバーシティを行うために、モデム部３４に、さらに、アンテナを含む受信系を接続する場合もある。
【００６４】
ここで、高速フーリエ変換回路５５は、サブキャリア数に応じたＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＤＬ−ＭＡＰに基づいて制御部３２からのＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００６５】
次に、本実施の形態によるユーザ端末の動作について、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ユーザ端末は、端末の起動後に基地局をサーチして通信可能なアイドル状態になっているものとし、基地局は、第１実施の形態で説明したように、送信すべきデータが準備できた時点で、マップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰ）を生成して、フレーム開始タイミングで送信を開始するものとする。
【００６６】
先ず、ユーザ端末は、基地局からのデータを受信するに際し、制御部３２に設けられているシンボルカウンタ５１をリセットし（ステップＳ１１）、基地局から送信されたデータのフレームが開始したら（ステップＳ１２）、受信を開始して、シンボルカウンタ５１による時間軸方向におけるシンボルの計数を開始する。ここで、フレーム開始直後のデータは、第１領域のブロードキャスト情報（プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ）であり、この情報を、全サブキャリアを使用して受信およびデコードする（ステップＳ１３）。
【００６７】
この時、ユーザ端末の制御部３２は、基地局から受信したブロードキャスト情報のうち、受信データのマップ情報（ＤＬ−ＭＡＰ）をデコードすることで、フレーム内の第２領域における当該ユーザ端末宛のバーストデータの配置（シンボルオフセット、サブキャリアオフセット、シンボル数およびサブチャネル数）を把握する。さらに、そのバーストデータのバウンダリのテーブル情報である、使用サブキャリアが変化する際のシンボル数（バーストバウンダリデータ）、およびそのバウンダリに対応した有効ＦＦＴポイント情報（バリッドサブキャリアデータ）を作成し、記憶部３３にサブキャリアテーブルとして書き込む（ステップＳ１４）。
【００６８】
これにより、例えば図１０に示すように、基地局から、バーストデータDL burst#2が多数のサブキャリアのうち一部を使用して送信されてくる場合には、制御部３２は、ＤＬ−ＭＡＰのＯＦＤＭＡシンボルオフセット(OFDMA Symbol offset)およびサブチャネルオフセット(Subchannel offset)と、ＯＦＤＭＡシンボル番号(No. OFDMA Symbols)およびサブチャネル番号(No. Subchannels)とから、DL burst#2の受信領域を把握できるようになる。なお、この例では、サブチャネルオフセットがゼロであり、サブチャネルがサブチャネル番号ゼロから始まることを示している。
【００６９】
端末のシンボルカウンタ５１は、プリアンブルデータからカウンタのインクリメントを開始し、シンボル時間ごとに使用サブキャリアの変化の有無を判定するため、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ５１の計数値とを比較して（ステップＳ１５）、一致した時（例えば、図１１において、シンボル番号２６に達した時）は、制御部３２は、サブキャリアテーブルから使用するＦＦＴポイントの情報（バリッドサブキャリアデータ）を高速フーリエ変換回路５５に設定し（ステップＳ１６）、高速フーリエ変換回路５５の対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＦＦＴ処理を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１５にて、バーストバウンダリデータのシンボル番号とシンボルカウンタ５１の計数値とが一致しない場合には、両者が一致するまで現在の設定を維持する。
【００７０】
上記のステップＳ１５〜１７の処理を、シンボルカウンタ５１の計数値がダウンリンクサブフレームのシンボルエンドに達するまで（図１１において、シンボル番号３２まで）、シンボルカウンタ５１をインクリメントしながら実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。また、図１１において、シンボルカウンタ５１の計数値がシンボルエンドに達した（図１１においてシンボル番号３２）場合には、全サブキャリアの、高速フーリエ変換回路５５の全てのＦＦＴ処理を終了して（ステップＳ２０）、ステップＳ１１に移行する。したがって、本実施の形態では、制御部３２が、バーストデータ領域把握手段および受信手段の制御手段を構成している。
【００７１】
これにより、例えば、図１１に示すように、ユーザ端末＃２が、基地局からのサブキャリアの一部のみを使用したDL burst#2を受信する場合には、高速フーリエ変換回路５５は、フレーム開始からシンボルカウンタ５１の計数値がシンボル番号５までは、全サブキャリアのＦＦＴ処理ポイントにおいてＦＦＴ処理を実行するが、その後、シンボル番号６〜２５までは全サブキャリアにおいてＦＦＴ処理は行わず、さらにその後、DL burst#2の受信領域に対応するシンボル番号２６からシンボルエンド（シンボル番号３２）までにおいて、DL burst#2の受信に対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。
【００７２】
このように、本実施の形態では、受信部３６の各々の高速フーリエ変換回路５５を、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。さらに、第１実施の形態と同様に、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００７３】
（第４実施の形態）
図１２は、本発明の第４実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の受信部１８−１の構成を示す機能ブロック図である。この受信部１８−１は、上述した第１実施の形態の図１において説明した基地局の受信部１８−１を表し、同じ機能ブロックには同じ参照番号を付してある。なお、受信部１８−１〜１８−ｍは、同様に構成されており、図１２には代表して受信部１８−１の機能ブロック図を示す。
【００７４】
受信部１８−１は、Ａ／Ｄ変換回路２６、フィルタ回路２７、直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）２８、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２９、並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）３０を有しており、アンテナ１１−１で受信した信号を、無線回路部（ＲＦ）１９−１にてＲＦ帯からベースバンド信号に復調し、その後、この信号を、Ａ／Ｄ変換回路２６でデジタル信号に変換してから、フィルタ回路２７でＤＤＣ（Digital Down Converter）等によるフィルタ処理を行い、直並列変換回路２８でサンプル時間単位（Ａ／Ｄ変換回路２６が、アンテナ１１−１から入力されたアナログ信号を無線回路部（ＲＦ）１９−１を経て取得するときの取得時間に起因するもの）に並列に変換した後、高速フーリエ変換回路２９でＦＦＴ処理してサブキャリア数の時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、さらに、並直列変換回路３０で直列の信号に変換してから、モデム部１６に送信する。したがって、本実施の形態では、アンテナ１１−１〜１１−ｍ、無線回路部１９−１〜１９−ｍおよび受信部１８−１〜１８−ｍを含んで、受信手段を構成している。
【００７５】
ここで、高速フーリエ変換回路２９は、サブキャリア数に応じたＦＦＴ処理ポイント数の回路を有しているが、本実施の形態では、各ＦＦＴ処理ポイントの回路動作を、ＵＬ−ＭＡＰに基づいて制御部１３からのＦＦＴポイント動作／停止信号により制御する。
【００７６】
本実施の形態では、基地局にて作成した、ダウンリンクサブフレームの第１領域であるブロードキャスト情報領域における送信データのマップ情報（ＵＬ−ＭＡＰ）に基づいて、第２領域のアップリンクサブフレームの開始前に、制御部１３において、各ユーザ端末に割り当てたアップリンクサブフレームにおける受信領域は把握できており、その把握結果に基づいてバーストデータを受信する際に使用する有効なサブキャリアおよびシンボル時間を解析し、バーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成したものが、記憶部１４にサブキャリアテーブルとして書き込まれている。
【００７７】
すなわち、例えば図１３に示すように、ある１つのユーザ端末のみから、バーストデータUL burst#1が多数のサブキャリアのうち一部を使用して送信されてくる場合には、制御部１３は、ＵＬ−ＭＡＰの各ユーザ端末に対応する所定区間のシンボル数(Duration)に基づいて、例えば図１３の例の場合には、当該ユーザ端末から送信されるUL burst#1の受信領域を把握して、そのバーストバウンダリデータと、バウンダリに対応したバリッドサブキャリアデータとを作成し、それらをサブキャリアテーブルに書き込んでおく。なお、受信領域の開始位置は、各フレームのＵＬ−ＭＡＰや前のフレームのＵＬ−ＭＡＰなどから特定する。
【００７８】
その後、送信／受信切り替えギャップ（ＴＴＧ:Transmit/Receive Transition Gap）の終了後に、サブキャリアテーブルに従って、制御部１３により高速フーリエ変換回路２９のＦＦＴポイントの動作を制御し、これにより当該ユーザ端末から送信されるバーストデータの受信領域に対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させて、有効サブキャリアのみＦＦＴ処理を実行する。
【００７９】
すなわち、フレームの開始において、制御部１３のシンボルカウンタ２０により時間軸方向におけるシンボルの計数を開始し、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とが一致したとき（例えば、図１１において、シンボル番号３３に達したとき）バリッドサブキャリアデータを読出し、そのデータを制御部１３にセットして、高速フーリエ変換回路２９の対応するサブキャリアのＦＦＴポイントの回路だけを動作させる。
【００８０】
その後、シンボルカウンタ２０の計数値がシンボルエンドに達するまで（図１１において、シンボル番号４７まで）、シンボルカウンタ２０をインクリメントしながら、その計数値とバーストバウンダリデータのシンボル番号とを比較し、両者が一致したら、高速フーリエ変換回路２９のＦＦＴ処理を終了して、次のフレームの処理にそなえる。したがって、本実施の形態では、制御部１３が、バーストデータ領域把握手段および受信手段の制御手段を構成している。
【００８１】
これにより、例えば、図１３に示すように、基地局にユーザ端末#1のみが接続され、基地局がサブキャリアの一部のみを使用してUL burst#1を受信する場合には、高速フーリエ変換回路２９は、フレーム開始からのシンボルカウンタ２０の計数値がUL burst#1の受信領域に対応するシンボル番号（図１１においてはシンボル番号３３〜３９）において、UL burst#1の受信に対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみが動作し、他のサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路は動作を停止することになる。なお、この場合、Ranging Subchannel領域のＦＦＴは常に有効とする。
【００８２】
このように、本実施の形態では、基地局の受信部１８−１の高速フーリエ変換回路２９を、アップリンクサブフレームのバーストデータ領域においては、ＵＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるようにしたので、簡単かつ安価な構成で、低消費電力化が図れる。さらに、ＰＵＳＣ配置方式に限らず、ＡＭＣ配置方式にも適用できるので、汎用性を持たせることもできる。
【００８３】
（第５実施の形態）
図１４は、本発明の第５実施の形態に係るＯＦＤＭＡを採用する無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。この無線通信装置は、第１実施の形態にて説明した基地局とほぼ同様に構成することができ、前述したのと同じ機能ブロックに対しては同じ参照番号を付してある。
【００８４】
本実施の形態による無線通信装置では、制御部１３が、情報取得手段である移動量検出部５２を備えている。この移動量検出部５２は、各ユーザ端末からアップリンクサブフレームのバーストデータUL burstに含められて送信されるＧＰＳ位置情報から、各ユーザ端末本体の移動量を検出することができるように構成する。このようにして検出された移動量が大きいユーザ端末は、データ処理速度が抑制されていることが多い、バッテリにより駆動される移動端末である可能性が高いと推測することができる。
【００８５】
したがって、基地局と通信しているユーザ端末の中で、検出された移動量が大きいユーザ端末が存在する場合には、制御部１３は、次以降のフレームのＤＬ−ＭＡＰを生成する際に、ダウンリンクサブフレームの第２領域において、移動量の大きいユーザ端末のバーストデータを優先的に時間軸方向の後方から詰める配置となるように割り当て情報を生成する。したがって、本実施の形態では、制御部１３は、ユーザ端末に送信するバーストデータの割り当て情報をブロードキャスト情報領域のＤＬ−ＭＡＰに割り当てる割り当て情報生成手段を構成している。
【００８６】
すなわち、例えば、ユーザ端末#1〜#3の３端末の移動量が他の端末に比べて大きいと検出された場合、図１５に示すように、これら３端末のバーストデータを、優先的にダウンリンクサブフレームの第２領域にて時間軸方向の後方から詰めるような配置（DL burst#1〜#3）となるようにバーストデータ割り当て情報を生成し、このバーストデータ割り当て情報を次のフレームのＤＬ−ＭＡＰに含めるようにする。他の（移動量が比較的少ない）端末のバーストデータが存在する場合には、図１５のダウンリンクサブフレーム内で空いている所にバーストデータを収めるように配置する。
【００８７】
次に、本実施の形態による基地局およびユーザ端末の動作、ならびにデータの交換について、図１６に示す動作シーケンス図を参照しながら説明する。
【００８８】
先ず、基地局は、各ユーザ端末に、位置情報の要求を、ダウンリンクサブフレームに含めて送信する。各ユーザ端末は、この位置情報の要求を受信すると、端末内のＧＰＳ位置情報を処理して、得られた位置情報を含めたアップリンクサブフレームデータを生成して基地局に送信する（ＵＬデータ生成処理）。位置情報を受信した基地局は、各ユーザ端末から以前に受信した位置情報と比較するなどして、各ユーザ端末の移動量を検出し、この検出結果に基づいて、次のフレームを構成する際に、移動量の大きいユーザ端末から優先してダウンリンクサブフレーム内にて時間軸方向の後方からバーストデータを詰めるようにデータ配置スケジューリング（バーストデータ割り当て情報の生成）を行ってＤＬ−ＭＡＰを作成し、これをダウンリンクサブフレームに含めて各ユーザ端末に送信する。ＤＬ−ＭＡＰを含むデータを受信した各ユーザ端末は、これをデコードして、そのＤＬ−ＭＡＰ情報にしたがって、バーストデータを受信する際に、第３実施の形態で説明したＦＦＴ処理を行う。
【００８９】
これにより、例えばユーザ端末が高速移動する移動端末の場合であっても、ユーザ端末の受信部３６の各々の高速フーリエ変換回路５５が、ダウンリンクサブフレームのバーストデータ領域において、ＤＬ−ＭＡＰで把握したバーストデータの受信領域においてのみ、対応するサブキャリアのＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させる確実性が増し、より一層の低消費電力が期待できる。
【００９０】
すなわち、上述した第３実施の形態においては、基地局から送信されるダウンリンクサブフレームの第１領域におけるＤＬ−ＭＡＰ情報を各ユーザ端末が受信してデコードする際、高速フーリエ変換回路５５によるＦＦＴ処理以降の処理は、エラー訂正処理などを行うための時間を必要とする。しかしながら、事前にＭＡＰ情報を作成し把握しているため実際にアップリンクサブフレームのバーストデータの受信を開始するまでにサブキャリアテーブルを生成することができる基地局とは異なり、ユーザ端末においては、基地局と通信する各端末によって仕様や用途（固定、ノマディック、モバイルなど）などが異なるためにそれぞれの端末で処理能力に差が生じる場合も考えられ、ユーザ端末によっては、実際にダウンリンクサブフレームのバーストデータの受信を開始するまでに、（第３実施の形態で説明した）ＦＦＴ処理を必要最小限に低減させるための処理が終了しない恐れもある。
【００９１】
例えば、図２０のダウンリンクサブフレームのバーストデータDL burst#１およびDL burst#３を受信するユーザ端末＃１および＃３は、ＤＬ−ＭＡＰ情報のわずか２シンボル後にそれぞれの端末宛バーストデータの受信を開始することになり、例えばユーザ端末＃１および＃３が処理能力の低い移動端末である場合には、バーストデータの受信開始までにデコード処理およびテーブル設定などを完了させることができず、そのため、これらの処理が完了するまでは、全てのＦＦＴ回路を動作させなければならなくなる。
【００９２】
本実施の形態によれば、このようなユーザ端末を用いて通信を行う際でも、基地局側のスケジューリング制御により、ユーザ端末がデータ処理を行う時間を確保できるようなデータ配置にすることで、バーストデータ受信開始前にテーブル情報の設定を可能にし、必要最小限のＦＦＴ処理を行えるようにして、消費電力の低減を図ることができる。
【００９３】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、送信部の逆高速フーリエ変換回路を、バーストデータの送信に有効なサブキャリアに対応するＩＦＦＴ処理ポイントの回路のみを動作させるように制御したが、この制御に代えて、あるいはこの制御とともに、無線回路部（ＲＦ）を、有効なサブキャリアの送信時のみ動作させるように制御することもできる。このように、逆高速フーリエ変換回路の制御に代えて、無線回路部を制御すれば、同様の効果を得ることができ、また、両制御を同時に行うようにすれば、更なる低消費電力化が可能となり、特に、バッテリ駆動される移動端末の場合には、より長時間動作が期待できる。
【００９４】
また、上記第５実施の形態では、ユーザ端末の移動量を、ＧＰＳの位置情報から検出するようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、基地局においてパイロットシンボルから最大ドップラー周波数を算出することでユーザ端末の移動量を求めることもできる。さらに、アップリンクサブフレームに割り当てられる測距用サブチャネル(Ranging Subchannel)を用いて、基地局とユーザ端末との間の距離を測定することで移動度を算出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る無線通信装置である基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図１に示す基地局の送信動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す基地局の送信動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る無線通信装置であるユーザ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図５に示す送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図５に示すユーザ端末の送信動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施の形態に係る、図５に示す受信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】図５に示すユーザ端末の受信動作を示すフローチャートである。
【図１０】図５に示すユーザ端末の受信動作を説明するための図である。
【図１１】同じく、図５に示すユーザ端末の受信動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第４実施の形態に係る、図１に示す受信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１に示す基地局の受信動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第５実施の形態に係る無線通信装置である基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】図１４に示す基地局の送信動作を説明するための図である。
【図１６】図１４に示す基地局とユーザ端末との間の動作を説明するシーケンス図である。
【図１７】ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリアの連続配置方式を示す図である。
【図１８】ＯＦＤＭＡにおけるサブキャリアの不連続配置方式を示す図である。
【図１９】ＯＦＤＭＡの一例のフレーム構造を示す図である。
【図２０】同じく、ＯＦＤＭＡの一例のフレーム構造を示す図である。
【図２１】従来の無線通信装置の送信部の構成を示す機能ブロック図である。
【図２２】接続端末数が少ない場合のフレーム構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１１−１〜１１−ｍ  アンテナ
１２，３１  バスライン
１３，３２  制御部
１４，３３  記憶部
１５  ネットワーク部
１６，３４  モデム部
１７−１〜１７−ｍ，３５  送信部
１８−１〜１８−ｍ，３６  受信部
１９−１〜１９−ｍ，３７  無線回路部（ＲＦ）
２０，５１  シンボルカウンタ
２１，２８，４５，５４  直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）
２２，４６  逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）
２３，３０，４７，５６  並直列変換回路（Ｐ／Ｓ）
２４，２７，４８，５３  フィルタ回路
２５，４９  Ｄ／Ａ変換回路
２６，５２  Ａ／Ｄ変換回路
２９，５５  高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）
５２  移動量検出部