(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第１通信装置及び第２通信装置と、該第１通信装置及び第２通信装置の各々から送信された信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する第３通信装置と、を備える無線通信システムにおいて、
前記第３通信装置は、
前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出部と、
前記第２通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定し、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定部と、
前記サブキャリア割当決定部が決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を通知するサブキャリア割当通知部と、
を備え、
前記第１通信装置は、
前記第３通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記第３通信装置のサブキャリア割当通知部から通知された情報のサブキャリアであって前記第３通信装置と前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアとするサブキャリア割当部を備え、
前記第２通信装置は、
前記第３通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記第３通信装置のサブキャリア割当通知部から通知された情報のサブキャリアであって前記第３通信装置と前記第２通信装置との通信に用いるサブキャリアとするサブキャリア割当部を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第２通信装置から送信されたデータの前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性が、所定の信頼性より高くなるように、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアを選択し、前記第２通信装置との通信に用いるサブキャリアを選択し、
前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアとして選択したサブキャリアの少なくとも一部を変更することで、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置から送信された信号の伝搬路特性に基づいて前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアを選択し、前記第２通信装置から送信された信号の伝搬路特性に基づいて前記第２通信装置との通信に用いるサブキャリアを選択し、
前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアとして選択したサブキャリアの少なくとも一部を変更することで、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信し、
前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置が前記第２通信装置と共有するサブキャリアを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第２通信装置から送信されたデータの前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性が、所定の信頼性より高くなるように、前記第１通信装置が前記第２通信装置と共有するサブキャリアを決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信し、
前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置が前記第２通信装置と共有しないサブキャリアを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置のサブキャリアの選択の自由度を下げて、前記第２通信装置のサブキャリアの選択の自由度を上げるように、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置から送信された信号の伝搬路特性と、前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置から送信された信号の伝搬路特性を低くし、前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報が表わす信頼性を高くするように、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置から送信されたデータの前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性と前記第２通信装置から送信されたデータの前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性の両方が、所定の信頼性より高くなるように、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記サブキャリア割当決定部は、前記第１通信装置から送信されたデータと前記第２通信装置から送信されたデータの両方が、スタック状態にならないように、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信し、
前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置と前記第２通信装置に共有させるサブキャリアの数を調整する
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置と前記第２通信装置にサブキャリアを共有させるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記所定の信頼性は、前記復号処理に係る相互情報量の入出力特性に基づく信頼性である
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記等化データ信頼性情報は、等化後の等価振幅利得から算出される相互情報量である
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記等化データ信頼性情報は、使用するサブキャリアの周波数応答と、前記第３通信装置における熱雑音の分散値に基づく信頼性情報である
ことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記第３通信装置は、前記等化処理と前記復号処理を繰り返し行い、
前記等化データ信頼性検出部は、前記繰り返しのうち少なくとも２つ以上の前記等化処理の等化データ信頼性情報を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記繰り返しのうち少なくとも２つ以上の前記等化処理の等化データ信頼性情報は、最初の前記等化処理についての等化データ信頼性情報と、伝送経路の歪みが完全に補償される場合の前記等化処理についての等化データ信頼性情報とである
ことを特徴とする請求項１８に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記等化処理は、周波数領域における最小二乗誤差法に基づいた処理である
ことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
前記無線通信システムは、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信する複数の前記第１の通信装置を備え、
前記等化データ信頼性情報は、伝搬路の周波数領域での振幅変動を示す情報である
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２２】
前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性情報が表す値が近似する複数の前記第１の通信装置ごとに、サブキャリアの割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２３】
第１通信装置及び第２通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置において、
前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出部と、
前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定部と、
前記サブキャリア割当決定部が決定したサブキャリアの割り当てを示す情報を、前記第１の通信装置へ通知するサブキャリア割当通知部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２４】
伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する他の通信装置に対し、誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第１通信装置において、
前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報であって、前記他の通信装置に対して誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて前記他の通信装置が決定したサブキャリアとするサブキャリア割当部を備える
ことを特徴とする第１通信装置。
【請求項２５】
第１通信装置及び第２通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置における無線通信方法であって、
前記通信装置が、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する第１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の過程にて検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する第２の過程と、
前記通信装置が、前記第２の過程にて決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を、前記第１の通信装置へ通知する第３の過程と、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２６】
伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する他の通信装置に対し、誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第１通信装置における無線通信方法であって、
前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報であって、前記他の通信装置に対して誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて前記他の通信装置が決定したサブキャリアとするサブキャリア割当過程
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２７】
第１通信装置及び第２通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置のコンピュータに、
前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出手段、
前記等化データ信頼性検出過程にて検出した等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定手段、
前記サブキャリア割当決定過程にて決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を、前記第１の通信装置へ通知するサブキャリア割当通知手段、
として機能させる無線通信プログラム。
【請求項２８】
伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する他の通信装置に対し、誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第１通信装置のコンピュータに、
前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報であって、前記他の通信装置に対して誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて前記他の通信装置が決定したサブキャリアとするサブキャリア割当手段、
として機能させる無線通信プログラム。
【請求項２９】
第１通信装置及び第２通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置におけるプロセッサにおいて、
前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報であって前記第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて、前記第１通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するプロセッサ。
【請求項３０】
伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する他の通信装置に対し、誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第１通信装置におけるプロセッサにおいて、
前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報であって、前記他の通信装置に対して誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する第２通信装置から送信されたデータの等化データ信頼性情報を用いて前記他の通信装置が決定したサブキャリアとするプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、及びプロセッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９３年にターボ符号およびターボ復号が発見され、通信の理論的限界であるシャノン限界に近づく誤り訂正符号として、注目を集めている。ターボ符号では、２つの同じ結線を有する２つのＲＳＣ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号部を装備し、情報ビットを２つの符号部に入力するがこのときに一方のＲＳＣ符号部に入力する前にインターリーバを挿入し、情報ビットを並び替えて一方の符号部に入力することで２つの独立な拘束条件で畳み込まれた符号ビットが生成される。したがって、復号部では２つの最大事後確率（ＭＡＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）推定部により復号を行い、それぞれの復号により得られる信頼性を相互に交換することで送信ビットを高精度に検出できる。
【０００３】
このような２つの独立な拘束条件を与えれば繰り返しを行うことで特性を徐々に改善できるという観点に立ち、無線伝搬路のインパルス応答により時間的に以前の時刻の信号が干渉となるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響を受けやすいシングルキャリア方式に基づいた伝送方式の場合について考えてみる。この場合、誤り訂正を目的とした情報ビットの畳み込みを外符号、伝搬路のインパルス応答による畳み込みを内符号として２つの独立な符号部が直列に接続しているものとみなし、受信側で無線伝搬路による歪みを補償する等化部と、復号部のそれぞれから得られる信頼性を互いの送信ビットの検出のための事前情報として活用することで反復処理により徐々に信号検出することを可能とするターボ等化技術が提案されている。
【０００４】
従来、複数のユーザを周波数領域で多重する場合、互いに使用するサブキャリアが重ならないよう制御されていたが、非特許文献１には、上述したターボ等化技術を利用して、一部のサブキャリアの重複使用を可能にするＳＯＲＭ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：スペクトル重複リソースマネジメント）方式が提案されている。この方式は受信アンテナ数が送信アンテナ数より少ない場合でも（以降、このような状態をＲａｎｋ落ちと称する）、スペクトルを分離可能にする方式であり、ユーザを周波数領域で完全に分離する方式より、通信効率等の性能が良くなることが示されている。
一方で、複数のユーザが、同じ周波数を使用し、空間分割で通信する方式であるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）は、受信アンテナ本数が送信アンテナ本数と等しい、あるいは多い場合を想定する技術であり、ＳＯＲＭとは異なる方式である。
【非特許文献１】横枕一成、他著「ダイナミックスペクトル制御を用いたスペクトル重複リソースマネジメント」２００８年電子情報通信学会総合大会講演論文集４３７頁、電子情報通信学会２００８年３月５日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これまでの技術では、無線通信に用いるサブキャリアを決定する際に、誤り訂正符号を施されたデータを復号できるか否かが考慮されておらず、該決定されたサブキャリアによっては、誤り訂正符号を施して送信したデータを復号できないことがあるという欠点がある。
例えば、これまでの技術では、１つのデータに関する情報を数本のサブキャリアに分割して送信する通信方式では、使用するサブキャリアの平均のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対干渉雑音比）やＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）により使用するサブキャリアを決定しており、該決定されたサブキャリアによっては、伝搬路の影響や干渉の影響で誤り訂正符号を施したデータを復号できないことがある。
また、例えば、これまでの技術では、特に、複数の端末が同一の周波数帯域からサブキャリアを選択して通信するシステムにおいて、該選択されたサブキャリアによっては、ある端末との通信では、誤り訂正符号を施したデータをすぐに復号できるが、他の端末では、誤り訂正符号を施して送信したデータを復号できないことがある。
【０００６】
また、例えば、これまでの技術では、ターボ等化技術のように繰り返し処理が行われる受信機を想定し、繰り返し処理が適切に行われることを考慮して使用するサブキャリアを選択するといった方法がなく、該選択されたサブキャリアによっては、ターボ符号を施して送信したデータを復号できないことがある。
また、例えば、これまでの技術では、ＳＯＲＭ方式のシステムのように、複数の送信装置でサブキャリアを重複使用し、送信アンテナ数より少ない受信アンテナ数で通信を行うＲａｎｋ落ちに対応できるようなシステムにおいて、ターボ等化技術のように繰り返し処理が行われる受信機を想定し、繰り返し処理が適切に行われる方法がなく、重複使用するサブキャリアによっては、ターボ符号を施して送信したデータを復号できないことがある。
【０００７】
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、誤り訂正符号を施して送信したデータを受信した装置が復号することができるように、サブキャリアを割り当てることができる無線通信システム、通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、及びプロセッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（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、その一態様は、誤り訂正符号を施したデータを送信する第１の通信装置と、該第１の通信装置から送信されたデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する第２の通信装置と、を備える無線通信システムにおいて、前記第２の通信装置は、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出部と、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報を用いて、前記第１の通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を通知するサブキャリア割当通知部と、を備え、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記第２の通信装置のサブキャリア割当通知部から通知された情報のサブキャリアとするサブキャリア割当部を備える。
上記構成によると、無線通信システムは、誤り訂正符号を施して送信したデータを復号できるか否かを判断できる情報である前記等化データ信頼性情報を用いて、前記第１の通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するので、誤り訂正符号を施して送信したデータを受信した装置が復号することができるように、サブキャリアを割り当てることができる。
【０００９】
（２）また、本発明の一態様は、前記無線通信システムは、複数の前記第１の通信装置を備え、前記等化データ信頼性検出部は、サブキャリアの割り当てに応じた前記等化データ信頼性情報を検出し、前記サブキャリア割当決定部は、複数の前記第１の通信装置から送信されたデータ各々の前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性が、所定の信頼性より高くなるサブキャリアを選択して割り当てを決定する。
【００１０】
（３）また、本発明の一態様は、前記無線通信システムは、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信する複数の前記第１の通信装置を備え、等化データ信頼性検出部は、サブキャリアの割り当てに応じた前記等化データ信頼性情報を検出し、前記サブキャリア割当決定部は、複数の前記第１の通信装置から送信されたデータ各々の前記等化データ信頼性情報が表わす信頼性が、所定の信頼性より高くなるサブキャリアを選択して割り当てを決定する。
上記構成によると、前記無線通信システムは、複数の前記第１の通信装置がサブキャリアを共有してデータを送信するので、通信効率を高めることができる。
【００１１】
（４）また、本発明の一態様は、前記所定の信頼性は、前記復号処理に係る相互情報量の入出力特性に基づく信頼性である。
【００１２】
（５）また、本発明の一態様は、前記等化データ信頼性情報は、等化後の等価振幅利得から算出される相互情報量である。
【００１３】
（６）また、本発明の一態様は、前記等化データ信頼性情報は、使用するサブキャリアの周波数応答と、前記第２の通信装置における熱雑音の分散値に基づく信頼性情報である。
【００１４】
（７）また、本発明の一態様は、前記第２の通信装置は、前記等化処理と前記復号処理を繰り返し行い、前記等化データ信頼性検出部は、前記繰り返しのうち少なくとも２つ以上の前記等化処理の前記等化データ信頼性情報を検出する。
上記構成によると、前記無線通信システムは、前記等化データ信頼性情報の計算量を少なくすることができ、負荷を軽減することができる。
【００１５】
（８）また、本発明の一態様は、前記少なくとも２以上の等化データ信頼性情報は、最初の等化処理についての等化データ信頼性情報と、伝送経路の歪みが完全に補償された場合の等化処理についての等化データ信頼性情報とである。
【００１６】
（９）また、本発明の一態様は、前記等化処理は、周波数領域における最小二乗誤差法に基づいた処理である。
【００１７】
（１０）また、本発明の一態様は、前記無線通信システムは、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信する複数の前記第１の通信装置を備え、前記等化データ信頼性情報は、伝搬路の周波数領域での振幅変動を示す情報である。
【００１８】
（１１）また、本発明の一態様は、前記サブキャリア割当決定部は、前記等化データ信頼性情報が表す値が近似する複数の前記第１の通信装置ごとに、サブキャリアの割り当てを決定する。
【００１９】
（１２）また、本発明の一態様は、前記サブキャリア割当決定部が決定するサブキャリアの割り当ては、前記共有するサブキャリアの数である。
【００２０】
（１３）また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置において、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出部と、前記等化データ信頼性検出部が検出した等化データ信頼性情報を用いて、前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定部と、前記サブキャリア割当決定部が決定したサブキャリアの割り当てを示す情報を通知するサブキャリア割当通知部と、を備える。
【００２１】
（１４）また、本発明の一態様は、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する他の通信装置に対し、誤り訂正符号を施したデータの信号を送信する通信装置において、前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアを、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を用いて決定されたサブキャリアとするサブキャリア割当部を備える。
【００２２】
（１５）また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置における通信方法であって、前記通信装置が、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて検出した等化データ信頼性情報を用いて、前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する第２の過程と、前記通信装置が、前記第２の過程にて決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を通知する第３の過程と、を有する。
【００２３】
（１６）また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された誤り訂正符号を施したデータの信号に対し、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正符号による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号する通信装置のコンピュータに、前記等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する等化データ信頼性検出手段、前記等化データ信頼性検出過程にて検出した等化データ信頼性情報を用いて、前記他の通信装置との通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するサブキャリア割当決定手段、前記サブキャリア割当決定過程にて決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報を通知するサブキャリア割当通知手段、として機能させる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、無線通信システムは、誤り訂正符号を施して送信したデータを復号できるか否かを判断できる情報である前記等化データ信頼性情報を用いて、通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定するので、誤り訂正符号を施して送信したデータを受信した装置が復号することができるように、サブキャリアを割り当てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。
この図において、基地局装置Ａ（第３の通信装置、他の通信装置）と移動局装置１〜３（移動局装置Ｘ、第１の通信装置、第２の通信装置）とは、無線通信を行う。後述するように、基地局装置Ａは、移動局装置１〜３が通信に用いる上りリンクのサブキャリアの割り当てを決定し、移動局装置１〜３に通知する。また、移動局装置１〜３は、基地局装置Ａに対し、伝搬路推定に用いるパイロット信号を送信している。
【００２６】
基地局装置Ａは、等化方式として、シングルキャリア方式に周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥ（Ｓｏｆｔ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ  ｆｏｌｌｏｗｅｄ  ｂｙ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）ターボ等化技術を用いる。しかし、本発明はこれに限らず、基地局装置Ａは、例えば、移動局装置Ｘでサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を付加し、受信装置でターボ等化技術を使用できるシステムであればＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式を用い、いずれの通信方式に等化技術を用いてもよい。
また、等化技術についても、基地局装置Ａは、周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥに限らず、例えば、時間領域ＳＣ／ＭＭＳＥや最大事後確率（ＭＡＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）等化などを用いてもよい。また、基地局装置Ａは、繰り返し等化処理を行う技術を採用しているが、繰り返し等化処理を行わない技術についても、繰り返し回数を１回と考えることで採用することができる。
【００２７】
以下、各移動局装置Ｘと基地局装置Ａが通信に用いる帯域の中から互いに周波数軸上で直交する関係にあるサブキャリアを選択する通信方式であって、該サブキャリアを移動局装置Ｘ各々について重複しないように選択して通信をする通信方式を、ＤＳＣ−ＦＤＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式といい、また、重複するように選択をしてもよい通信方式を、ＳＯＲＭ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）方式という。
本実施形態では、通信方式をＤＳＣ−ＦＤＭとする。
【００２８】
まず、移動局装置Ｘ（移動局装置１〜３）について説明をする。
図２は、本実施形態に係る移動局装置Ｘの構成を示す概略的ブロック図である。移動局装置Ｘは、アンテナｘ１０１、ｘ１１３、受信部ｘ１０２、制御部ｘ１０３、符号化部ｘ１０４、Ｓ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ：シリアル／パラレル）変換部ｘ１０５、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）部ｘ１０６、サブキャリア割当部ｘ１０７、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散フーリエ変換）部ｘ１０８、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ：サイクリックプレフィックス）挿入部ｘ１０９、Ｐ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ：パラレル／シリアル）変換部ｘ１１０、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ：ディジタル／アナログ）変換部ｘ１１１、及びＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）部ｘ１１２を備えている。
【００２９】
受信部ｘ１０２は、アンテナｘ１０１を介して受信した受信信号を無線周波数の信号からベースバンドの信号にダウンコンバートし、次いでアナログ／ディジタル変換によりディジタル信号に変換したデータを、制御部ｘ１０３に出力する。例えば、受信部ｘ１０２は、後述する基地局装置Ａ１が通知したサブキャリアの割り当てを表わす情報（割り当て情報）を制御部ｘ１０３に出力する。
制御部ｘ１０３は、受信部ｘ１０２から入力されたデータから、サブキャリアの割り当てを表わす情報を抽出し、サブキャリア割当部ｘ１０７に対し、該サブキャリアの割り当て情報のサブキャリアに信号を割り当てさせる制御情報を出力する。
【００３０】
符号化部ｘ１０４は、入力された送信データに対して、誤り訂正などの符号化を行い、さらに、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）やＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）などの変調を行って時間軸信号を生成し、Ｓ／Ｐ変換部ｘ１０５に出力する。
Ｓ／Ｐ変換部ｘ１０５は、符号化部ｘ１０４から入力された時間軸信号をシリアル／パラレル変換し、ＤＦＴ部ｘ１０６に出力する。
ＤＦＴ部ｘ１０６は、Ｓ／Ｐ変換部ｘ１０５から入力された時間軸信号に離散フーリエ変換を行い、周波数信号を生成してサブキャリア割当部ｘ１０７に出力する。
【００３１】
サブキャリア割当部ｘ１０７は、ＤＦＴ部ｘ１０６から入力された周波数信号を、制御部ｘ１０３から入力された制御情報に従って、サブキャリアに割り当て、ＩＤＦＴ部ｘ１０８に出力する。すなわち、基地局装置Ａ１との通信に用いるサブキャリアを、基地局装置Ａ１から通知されたサブキャリアとする。
【００３２】
ＩＤＦＴ部ｘ１０８は、サブキャリア割当部ｘ１０７から入力されたサブキャリアに割り当てられた周波数信号に逆離散フーリエ変換を行って時間信号を得て、これをＣＰ挿入部ｘ１０９に出力する。
ＣＰ挿入部ｘ１０９は、ＩＤＦＴ部ｘ１０８から入力された信号に、所定のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を挿入し、Ｐ／Ｓ変換部ｘ１１０に出力する。
Ｐ／Ｓ変換部ｘ１１０は、ＣＰ挿入部ｘ１０９から入力された信号に対して、パラレル／シリアル変換を行い、Ｄ／Ａ変換部ｘ１１１に出力する。
Ｄ／Ａ変換部ｘ１１１は、Ｐ／Ｓ変換部ｘ１１０から入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ部ｘ１１２に出力する。
ＲＦ部ｘ１１２は、Ｄ／Ａ変換部ｘ１１１から入力されたアナログ信号を、無線周波数の信号にアップコンバートし、アンテナｘ１１３を介し、基地局装置Ａ１に送信する。
【００３３】
次に、本実施形態に係る基地局装置Ａ（図１）である基地局装置Ａ１について説明をする。
図３は、本実施形態に係る基地局装置Ａ１の構成を示す概略的ブロック図である。
なお、本実施形態に係る基地局装置Ａ１は、２つの移動局装置Ｘ（例えば、移動局装置１、２）からの送信信号を同時に復号するとした場合（以下、２ユーザ多重という）の基地局装置である。
【００３４】
基地局装置Ａ１は、アンテナａ１０１、ａ１１２、受信部ａ１０２、パイロット分離部ａ１０３、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ：サイクリックプレフィックス）除去部ａ１０５、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）部ａ１０６、等化・復号化部ａ１０７、サブキャリア割当決定部ａ１０８、等化データ信頼性検出部ａ１０９、サブキャリア割当通知部ａ１１０、送信部ａ１１１から構成される。
【００３５】
受信部ａ１０２は、アンテナａ１０１を介して、移動局装置Ｘから受信した受信信号を無線周波数の信号からベースバンドの信号にダウンコンバートし、パイロット分離部ａ１０３に出力する。
パイロット分離部ａ１０３は、受信部ａ１０２から入力された受信信号を、パイロット信号と受信データ信号とに分離する。パイロット分離部ａ１０３は、該分離したパイロット信号を伝搬路特性・分散推定部ａ１０４に出力する。また、パイロット分離部ａ１０３は、該分離した受信データ信号をＣＰ除去部ａ１０５に出力する。
【００３６】
伝搬路特性・分散推定部ａ１０４は、受信部ａ１０２から入力されたパイロット信号を用いて、移動局装置Ｘの伝搬路の周波数応答（以下、伝搬路特性ξＸ（ｋ）いう。ｋは、ｋ番目の離散周波数）と基地局装置Ａ１における熱雑音の分散σ２（または、全帯域の平均受信信号雑音比）を推定する。伝搬路特性・分散推定部ａ１０４は、該推定した伝搬路特性ξＸ（ｋ）と熱雑音の分散σ２の情報を、移動局装置Ｘの情報ごとに、等化・復号化部ａ１０７とサブキャリア割当決定部ａ１０８とに出力する。
なお、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４は、連続して通信を行っている場合、前回の通信で推定した伝搬路特性ξＸ（ｋ）を用いてもよい。
【００３７】
ＣＰ除去部ａ１０５は、パイロット分離部ａ１０３から入力された受信データ信号のサイクリックプレフィックスを除去し、該サイクリックプレフィックスを除去した信号をＦＦＴ部ａ１０６に出力する。
ＦＦＴ部ａ１０６は、ＣＰ除去部ａ１０５から入力された時間信号である受信データ信号を、高速フーリエ変換によって周波数信号に変換し、該変換した信号を、後述するサブキャリアの割り当てを表わす情報に基づき、移動局装置Ｘの信号ごとに等化・復号化部ａ１０７に出力する。
等化・復号化部ａ１０７は、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号して復号ビットを出力する。等化・復号化部ａ１０７の処理の詳細は、後述する。
【００３８】
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）に基づき、移動局装置Ｘとの通信に用いるサブキャリアを選択する。サブキャリア割当決定部ａ１０８は、該選択したサブキャリアの伝搬路特性ξＸ（ｋ）と、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された熱雑音の分散σ２とを等化データ信頼性検出部ａ１０９に出力する。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、後述する等化データ信頼性検出部ａ１０９が算出した等化器出力相互情報量ＩＸを用いて、移動局装置Ｘとの通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する。サブキャリア割当決定部ａ１０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法は、後述する。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、決定したサブキャリアの割り当てを表わす情報をサブキャリア割当通知部ａ１１０に出力する。
【００３９】
等化データ信頼性検出部ａ１０９は、サブキャリアの割当決定部ａ１０８から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）と熱雑音の分散の情報σ２から、後述する等化部１２−１（１２−２）の移動局装置Ｘについての出力の出力相互情報量（等化データ信頼性情報）を算出する。すなわち、基地局装置Ａ１における等化処理後のデータの信頼性を表わす等化データ信頼性情報を検出する。以下、等化部１２−１（１２−２）の移動局装置Ｘについての出力の出力相互情報量を等化器出力相互情報量ＩＸという。
なお、出力相互情報量、及び等化データ信頼性検出部ａ１０９が行う等化器出力相互情報量ＩＸの検出方法の詳細は、後述する。
等化データ信頼性検出部ａ１０９は、算出した等化器出力相互情報量ＩＸをサブキャリア割当決定部ａ１０８に出力する。
【００４０】
サブキャリア割当通知部ａ１１０は、サブキャリア割当決定部ａ１０８から入力されたサブキャリアの割り当てを表わす情報を、送信部ａ１１１及びアンテナａ１１２を介して、各移動局装置Ｘに通知する。
送信部ａ１１１は、移動局装置Ｘに送信するデータ信号を、ディジタル／アナログ変換によりアナログ信号に変換して送信信号として、無線周波数の信号にアップコンバートし、アンテナａ１１２を介し、移動局装置Ｘに送信する。
【００４１】
以下、等化・復号化部ａ１０７について説明をする。図４は、等化・復号化部ａ１０７の構成を示す概略的ブロック図である。なお、本実施形態では、２ユーザ多重の場合であるため、処理構成が２系統としている。しかし、本発明はこれに限られず、２系統よりも多い系統を処理する基地局装置Ａ１にも適用することができる。
等化・復号化部ａ１０７は、等化処理を行う等化器ｃ１１−１、ｃ１１−２、復号処理を行う復号器ｃ１２、デインターリーバ１４−１、１４−２、及びインターリーバ１６−１、１６−２を含んで構成される。
等化器ｃ１１−１は、ソフトキャンセル部１１−１、等化部１２−１、復調部１３−１、ソフトレプリカ生成部１７−１、及び伝搬路特性乗算部１８−１を含んで構成される。また、等化器ｃ１１−２は、ソフトキャンセル部１１−２、等化部１２−２、復調部１３−２、ソフトレプリカ生成部１７−２、及び伝搬路特性乗算部１８−２を含んで構成される。また、復号器ｃ１２は、復号部１５を含んで構成される。
【００４２】
ソフトキャンセル部１１−１は、ＦＦＴ部ａ１０６から入力された移動局装置Ｘの受信データ信号から、伝搬路特性乗算部１８−１によって得られた信頼性に比例した振幅を有する受信信号レプリカ（伝搬路における干渉成分の信号）をキャンセルし、該キャンセル処理を施した受信データ信号を等化部１２−１に出力する。
なお、１回目の処理では、ソフトレプリカ生成部１７−１によるソフトレプリカが生成されていないため、受信信号レプリカも生成されていない。そのため、ソフトキャンセル部１１−１はキャンセル処理を行わない。
【００４３】
等化部１２−１は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４が推定した移動局装置Ｘの伝搬路特性ξＸ（ｋ）と、ソフトレプリカ生成部１７−１が生成したソフトレプリカＳｓｏｆｔと、ソフトキャンセル部１１−１がキャンセル処理を行った受信データ信号とが入力される。等化部１２−１は、伝搬路特性ξＸ（ｋ）、ソフトレプリカＳｓｏｆｔを用いてソフトキャンセルされた受信データ信号に対して、伝搬路における信号の歪みを補償する処理（等化処理）を施し、該等化処理後の受信データ信号を復調部１３−１に出力する。
【００４４】
復調部１３−１は、等化部１２−１から入力された受信データ信号を復調し、該復調した各受信データ信号の各ビットの対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を算出し、該算出した対数尤度比ＬＬＲをデインターリーバ１４−１に出力する。
デインターリーバ１４−１は、受信データ信号のビット列の時間順を、図示しない移動局装置Ｘのインターリーバで並び換えられた前の並びに戻す。
【００４５】
復号部１５は、デインターリーバ１４−１が並びを元に戻した各受信データ信号の対数尤度比ＬＬＲに対して誤り訂正処理を施し、該誤り訂正処理を施して信頼性の高まった各受信データ信号の対数尤度比ＬＬＲを算出し、インターリーバ１６−１に出力する。
インターリーバ１６−１は、復号部１５から入力された受信データ信号の時間順を、再び移動局装置Ｘのインターリーバでのように並び換える。
ソフトレプリカ生成部１７−１は、インターリーバ１６−１が再び並び換えた対数尤度比ＬＬＲより、信頼性に比例した振幅を有するソフトレプリカＳｓｏｆｔを生成する。ソフトレプリカ生成部１７−１は、例えば、式（１）によってソフトレプリカＳｓｏｆｔを算出することができる。
【００４６】
【数１】
0005178320.tif 000002
【００４７】
ここで、式（１）は、変調方式を４相位相変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）とした場合のソフトレプリカＳｓｏｆｔである。また、ｌ１は、ＱＰＳＫ信号を構成する１ビット目の対数尤度比ＬＬＲであり、ｌ２は、２ビット目の対数尤度比ＬＬＲである。
【００４８】
ソフトレプリカ生成部１７−１は、式（１）により算出して生成したソフトレプリカＳｓｏｆｔを等化部１２−１に出力する。また、ソフトレプリカ生成部１７−１は、式（１）により生成したソフトレプリカＳｓｏｆｔを、高速フーリエ変換によって周波数信号に変換し、該変換した信号を伝搬路特性乗算部１８−１に出力する。
【００４９】
伝搬路特性乗算部１８−１は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）を、ソフトレプリカ生成部１７−１から入力されたソフトレプリカの周波数信号に乗算し、受信信号レプリカを生成する。伝搬路特性乗算部１８−１は、該生成した受信信号レプリカを、ソフトキャンセル部１１−１に出力する。
【００５０】
ソフトキャンセル部１１−１は、上述のように、再び受信データ信号から、伝搬路特性乗算部１８−１から入力された受信信号レプリカをキャンセルする。等化・復号化部ａ１０７は、以上の処理を予め決められた回数繰り返し、最後に復号部１５で得られた対数尤度比ＬＬＲを判定することで復号ビットを得る。
【００５１】
なお、ソフトキャンセル部１１−２、等化部１２−２、復調部１３−２、デインターリーバ１４−２、インターリーバ１６−２、ソフトレプリカ生成部１７−２、及び伝搬路特性乗算部１８−２が備える機能は、それぞれ、ソフトキャンセル部１１−１、等化部１２−１、復調部１３−１、デインターリーバ１４−１、インターリーバ１６−１、ソフトレプリカ生成部１７−１、及び伝搬路特性乗算部１８−１が備える機能と同じである。
また、例えば、後述する等化器ｃ１１−１と等化器ｃ１１−２には、それぞれ、移動局装置１と移動局装置２の受信データ信号が入力される。
【００５２】
以下、サブキャリア割当決定部ａ１０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。
まず、ターボ等化技術の理論的な仕組みについて説明し、次に、本実施形態に係る等化データ信頼性検出部ａ１０９が行う等化器出力相互情報量ＩＸの検出方法について説明して、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ１０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。
【００５３】
まず、ターボ等化技術の理論的な仕組みについて説明する。
図５は、ターボ等化技術を実現するための機能構成を示す概略ブロック図である。図６〜図１０は、ターボ等化技術の繰り返し処理を視覚的に表す外部情報交換（ＥＸＩＴ：ＥＸｔｒｉｎｓｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）チャートである。
【００５４】
図５に示されるように、一般的なターボ等化技術は、伝搬路の畳み込みから信頼性を得る等化器ｃ１と、誤り訂正処理により信頼性を得る復号器ｃ２を用いて実現される。
等化器ｃ１及び復号器ｃ２は、相互にデータ信号に関する信頼性の値を交換し、この信頼性の値を互いの信号検出における事前情報として活用する。そのため、等化部出力対数尤度比ＬＬＲが復号部入力対数尤度比ＬＬＲとなる。また、復号部出力対数尤度比ＬＬＲが等化部入力対数尤度比ＬＬＲとなる。
なお、等化器ｃ１は、図４の点線で囲った等化器ｃ１１−１に相当する。また、復号器ｃ２は、図４の点線で囲った復号器ｃ１２に相当する。なお、原則として等化器ｃ１と復号器ｃ２との間に、デインターリーバ１４−１と、インターリーバ１６−１とが設けられる。
【００５５】
図６は、ターボ等化技術を説明するための説明図である。この図は、図５の等化器ｃ１及び復号器ｃ２における処理を数値化し、視覚的に表したＥＸＩＴチャートである。
この図において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器外部入力相互情報量（等化器入力相互情報量）及び復号器外部出力相互情報量（復号器出力相互情報量）を示す。また、この図においてＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器外部出力相互情報量（等化器出力相互情報量）及び復号器外部入力相互情報量（復号器入力相互情報量）を示す。
【００５６】
ここで、相互情報量とは、送信信号Ｙを送信し、受信信号Ｚが得られたときに、受信信号Ｚから送信信号Ｙに関してどれほどの情報量を得られたかを定量的に表したものである。
また、外部相互情報量とは、出力対数尤度比ＬＬＲから入力対数尤度比ＬＬＲを除算した対数尤度比ＬＬＲ、即ち直前の処理のみによって改善した相互情報量を表す。つまり、外部相互情報量とは、等化器ｃ１または復号器ｃ２の直前の処理のみで改善した相互情報量を表しており、入力された時点で把握していた信頼性による相互情報量は減算されている（外部相互情報量を、単に相互情報量という）。この場合、対数尤度比ＬＬＲを得たときのデータ信号についての相互情報量は「０」から「１」の間の値に拘束される。
また、相互情報量が「０」であるということは、データ信号に関する情報が得られていないことを意味する。また、相互情報量が「１」であるということは、データ信号に関する情報を完全に得ている、即ち完全にデータ信号を再生できることを意味している。
【００５７】
この図は、等化器ｃ１の相互情報量の入出力関係を曲線Ｌ２１、復号器ｃ２の相互情報量の入出力関係を曲線Ｌ２２として示す。繰り返し処理は、矢印（これを「ＥＸＩＴ軌跡」と言う。）によって、視覚的に表すことができる。まず、１回目の繰り返し処理では、事前情報は一切得られていないため、等化器ｃ１の入力相互情報量は「０」である。そして、等化器ｃ１は、矢印Ａ２１−１に従って、等化器出力相互情報量「０．６５」を得る。
【００５８】
次に、等化器ｃ１の出力相互情報量は復号器ｃ２の入力相互情報量となるため、復号器ｃ２にはこの等化器出力相互情報量が入力される。復号器ｃ２は、矢印Ａ２２−１に従って、出力相互情報量「０．９５」を得る。ここで、等化器ｃ１及び復号器ｃ２の処理がそれぞれ一度完了したため、１回目の繰り返し処理が完了する。
次に、等化器ｃ１は、復号器ｃ２の出力相互情報量を入力相互情報量として用い、矢印Ａ２１−２に従って、出力相互情報量「０．８」を得る。復号器ｃ２は、等化器ｃ１の出力相互情報量を入力相互情報量として用い、矢印Ａ２２−２に従って、出力相互情報量「１」を得る。このとき、得られた復号器出力相互情報量が「１」に到達したため、この段階で復調を行うことによって誤りなく信号を検出することができる。
この図の場合、復号器ｃ２が２回動作すれば、復号器ｃ２からの復号器出力相互情報量は、「１」となり、誤りなく送信信号を復号することが可能になることを意味する。  
【００５９】
図７は、ターボ等化技術を説明するための別の説明図である。この図は、図５の等化器ｃ１及び復号器ｃ２における処理を数値化し、視覚的に表したＥＸＩＴチャートである。図７において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器入力相互情報量及び復号器出力相互情報量を示し、ＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器出力相互情報量及び復号器入力相互情報量を示す。
【００６０】
この図は、等化器ｃ１の相互情報量の入出力関係を曲線Ｌ３１、復号器ｃ２の相互情報量の入出力関係を曲線Ｌ３２として示す。また、この図では、等化器ｃ１の相互情報量の入出力関係は、図６の等化器ｃ１の相互情報量の入出力関係に比べ、等化器ｃ１の入力相互情報量に対する出力相互情報量が低くなっている。これは、この図で示される場合が、図６で示される場合に比べ、信号電力に対してノイズ電力や干渉電力が多くなっていることを意味する。なお、この図の曲線Ｌ３２は、図６中の曲線Ｌ２２と同じ曲線を示す。
【００６１】
図７のＥＸＩＴ軌跡について説明をする。
まず、１回目の繰り返し処理では、事前情報は一切得られていないため、等化器ｃ１の入力相互情報量は「０」である。そして、等化器ｃ１は、矢印Ａ３１−１に従って、等化器出力相互情報量「０．４」を得る。
【００６２】
次に、等化器ｃ１の出力相互情報量は復号器ｃ２の入力相互情報量となるため、復号器ｃ２にはこの等化器出力相互情報量が入力される。復号器ｃ２は、矢印Ａ３２−１に従って、出力相互情報量「０．２」を得る。ここで、等化器ｃ１及び復号器ｃ２の処理がそれぞれ一度完了したため、１回目の繰り返し処理が完了する。同様の処理を繰り返すと、ＥＸＩＴ軌跡が、この図のＰ１より先に進めなくなる。これは、何度繰り返し処理を行っても、復号器ｃ２の出力相互情報量が「０．２６」を超えることができないことを示し、そのパケットについて、送信ビットを誤りなく信号を検出することができず、誤りとなってしまう。このような状態をスタック状態という。
【００６３】
このように、等化器ｃ１及び復号器ｃ２による繰り返し処理は、等化器ｃ１と復号器ｃ２の相互情報量の入出力特性が交わらない場合（図６の場合）に、復号器出力相互情報量として「１」を取得することができ、送信ビットを誤りなく検出できる。
一方、入出力特性が途中で交わる場合（図７の場合）は、交差した点で繰り返し処理が止まってしまい、それ以上は特性が向上せず、送信ビットを誤りなく検出することができない（スタック状態）。
【００６４】
なお、等化器ｃ１の相互情報量の入出力特性（以下、「等化器ｃ１の入出力特性」又は「等化器入出力特性」という。）は、伝搬路特性と受信信号雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）に基づいて決まるため、伝送機会毎に等化器ｃ１における相互情報量の入出力関係は変化する。そのため、適応的に制御するためには伝送機会毎に入出力特性を算出する必要がある。これに対し、復号器ｃ２の相互情報量の入出力特性（以下、「復号器ｃ２の入出力特性」又は「復号器入出力特性」という。）は、どのデータ信号も送信装置によって同一の誤り訂正符号化が施されることから、一意に決まる。
【００６５】
図８は、２ユーザ多重の場合のターボ等化技術を説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。この場合の構成は、等化器ｃ１及び復号器ｃ２を２つ並列に備えた構成であり、例えば、図４に示したように、等化器ｃ１１−１及び復号器ｃ１２、並びに、等化器ｃ１１−２及び復号器ｃ１２を並列に備えた構成である。
この図において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器入力相互情報量及び復号器出力相互情報量を示し、ＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器出力相互情報量及び復号器入力相互情報量を示す。
なお、この図は、２つの移動局装置Ｘが１つのシステムバンドにおけるサブキャリアを直交する関係（サブキャリアの重複使用を許さない関係）で使用した場合のＥＸＩＴチャートである。また、この図は、等化器出力相互情報量（等化データ信頼性情報）を用いないで、任意に、サブキャリアを割り当てた場合のＥＸＩＴチャートの一例である。
【００６６】
この図は、この場合において、等化器ｃ１１−１の入出力特性を曲線Ｌ４１−１、等化器ｃ１１−２の入出力特性を曲線Ｌ４１−２として示す。また、この図は、復号器ｃ１２の入出力特性を曲線Ｌ４２として示す。以下、曲線Ｌ４１−１は、移動局装置１の信号に関する曲線であり、曲線Ｌ４１−２は、移動局装置２の信号に関する曲線であるとする。
ＥＸＩＴチャートにおける等化部の入力相互情報量が「０」のとき（以下、始点という）の出力値を始点等化器出力相互情報量ＩＸＳという。この図において、曲線Ｌ４１−１と曲線Ｌ４２−１の始点等化器出力相互情報量ＩＸＳは、それぞれ、始点ＢＰ４１−１、始点ＢＰ４２−１における等化器出力相互情報量Ｉ１、Ｉ２である。
また、ＥＸＩＴチャートにおける等化部の入力相互情報量が「１」のとき（以下、終点という）の出力値を終点等化器出力相互情報量ＩＸＥという。この図において、曲線Ｌ４１−１と曲線Ｌ４２−１の終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは、それぞれ、終点ＥＰ４１−１、終点ＥＰ４１−２における等化器出力相互情報量Ｉ１、Ｉ２である。
【００６７】
この図において、曲線Ｌ４１−１と曲線Ｌ４１−２を比較すると、始点等化器出力相互情報量Ｉ２Ｓと終点等化器出力相互情報量Ｉ２Ｅは、始点等化器出力相互情報量Ｉ１Ｓと終点等化器出力相互情報量Ｉ１Ｅと比べ低い値となっている。このような状況は、伝搬路特性に関して、移動局装置２からの信号の受信電力が、移動局装置１からの信号の受信電力に対して低い場合に観測される特性である。この場合、曲線Ｌ４１−２とＬ４２は交差し、つまり、スタック状態が発生する。このような状況で通信を行うと、移動局装置２の信号の復号処理では、上述のようにスタック状態が生じ、移動局装置２のデータ信号について、復号データに誤りが生じる。
【００６８】
次に、本実施形態に係る等化データ信頼性検出部ａ１０９が行う等化器出力相互情報量ＩＸの検出方法について説明する。
まず、移動局装置Ｘの受信信号雑音比ＳＮＲＸを検出する式を示し、次に、該受信信号雑音比ＳＮＲＸから等化器相互情報量ＩＸを算出する式を示す。ここで、本実施形態に係る等化データ信頼性検出部ａ１０９は、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを検出する。すなわち、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、最初の等化処理についての等化データ信頼性情報と、伝送経路の歪みが完全に補償された場合の等化処理についての等化データ信頼性情報を検出する。
【００６９】
本実施形態に係る基地局装置Ａ１は、後述するように、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥにより直線近似した等化器出力相互情報量ＩＸを用いることで、計算量を少なくすることができ、基地局装置Ａ１の負荷を軽減することができる。始点の受信信号雑音比ＳＮＲ（ＳＮＲＸＳ）と、終点の受信信号雑音比ＳＮＲ（ＳＮＲＸＥ）は、たとえば、等化後の等価振幅利得μＸの始点における値μＸＳ、終点における値μＸＥを用いて、式（２）、（３）で表される。
【００７０】
【数２】
0005178320.tif 000003
【００７１】
【数３】
0005178320.tif 000004
【００７２】
【数４】
0005178320.tif 000005
【００７３】
μＸはＳＣ／ＭＭＳＥ等化（ＭＭＳＥ:最小二乗誤差）により算出される等価振幅利得であり、入力されるソフトレプリカの信頼度により決まる値である。すなわち、等化・復号部ａ１０７での等化処理は、周波数領域における最小二乗誤差法に基づいた処理である。式（４）において、δは始点では「０」、終点では「１」であり、始点におけるγＸ（γＸＳ）と終点におけるγＸ（γＸＥ）は、それぞれ、式（５）、（６）で表される。
【００７４】
【数５】
0005178320.tif 000006
【００７５】
【数６】
0005178320.tif 000007
【００７６】
式（５）、（６）において、ξＸ（ｋ）は、移動局装置Ｘについてｋ番目の離散周波数における伝搬路特性であり、σ２は基地局装置Ａ１における熱雑音の分散値、Ｋは各移動局装置Ｘが使用するサブキャリア総数であり、Ｎは使用するシステム帯域におけるサブキャリア総数である。ｋは通信に使用するサブキャリアの番号（ｋは１からＮの自然数）であり、使用しない場合、ξＸ（ｋ）は「０」として扱う。
【００７７】
以上の式により計算したＳＮＲＸＳ（式（２））とＳＮＲＸＥ（式（３））とを用いて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは、それぞれ、式（７）、（８）で表される。
【００７８】
【数７】
0005178320.tif 000008
【００７９】
【数８】
0005178320.tif 000009
【００８０】
ここで、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３はそれぞれＨ１＝０．３０７３、Ｈ２＝０．８９３５、Ｈ３＝１．１０６４である。式（７）、式（８）において、４×ＳＮＲＸＳ、４×ＳＮＲＸＥの４という定数倍は変調方式固有の値であり、ＱＰＳＫやＢＰＳＫの場合が４である。なお、他の変調方式でも同様の定数が存在するため、この値を変更すれば他の変調方式にも対応できる。
【００８１】
等化データ信頼性検出部ａ１０９は、式（７）、式（８）を用いて始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを移動局装置Ｘ（例えば、移動局装置１、２）毎に算出する。すなわち、データの信頼性を表わす情報は、等化後の等価振幅利得μＸから算出される等化器出力相互情報量ＩＸである。また、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは、使用するサブキャリアｋの周波数応答ξＸ（ｋ）と、基地局装置Ａ１における熱雑音の分散値σ２に基づく信頼性情報である。
なお、通常、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳに対して終点等化器出力相互情報量ＩＸＥの方が大きな値をとるが、これは終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが、伝搬路により生じる符号間干渉を完全に除去した状態を前提しているのに対し、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳは符号間干渉がある状態を示しているからである。
【００８２】
次に、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ１０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。上述のように、繰り返し処理を用いる基地局装置Ａ１において、誤りなくデータを復号するには、スタック状態とならないことが必要であり、スタック状態とならないようにするためには、等化器の相互情報量の入出力特性と、復号器の相互情報量の入出力特性が交わらないことが条件となる。
【００８３】
本実施形態では、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、等化データ信頼性検出部ａ１０９が検出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとを用いて、等化器ｃ１１−１（ｃ１１−２）の入出力特性を直線で近似し、ＥＸＩＴチャートにて、復号器ｃ１２の入出力特性が交わらないようにサブキャリアの割り当てを決定する。
本来、ＥＸＩＴチャートにおける等化部の入出力特性は、取得した伝搬路情報に対し、等化部に入力する相互情報量を変数として算出するが、例えば「０．１」間隔で算出するとしても、計算量の負荷が大きい。本実施形態によれば、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとを用いて近似することで、該計算量の負荷を軽減することができる。
なお、本実施形態は、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥの２点の値を用いてサブキャリアの割り当てを決定しているが、本実施形態はこれに限らず、例えば、２以上の等化器出力相互情報量ＩＸを用いてサブキャリアの割り当てを決定してもよく、その際には、始点、終点、その他の等化器入力情報量ＩＸの数点に対応する等化器出力相互情報量ＩＸの諸点の間を順次結ぶ直線によって等化器の入出力特性を近似してもよい。すなわち、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、繰り返しのうち少なくとも２つ以上の等化器出力相互情報量ＩＸを検出するとしてもよい。
【００８４】
また、本実施形態では、復号器ｃ１２の入出力特性を予め測定し、該入出力特性と交わらない直線の始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを算出しておき、該算出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥをそれぞれの閾値Ｉ１、Ｉ２として、サブキャリア割当決定部ａ１０８の記憶部（図示せず）に記憶させる。
【００８５】
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、等化データ信頼性検出部ａ１０９が検出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとが、それぞれ、予めサブキャリア割当決定部ａ１０８の記憶部に記憶する閾値Ｉ１、Ｉ２を上回るようにサブキャリアの配置を決定する。このとき、同じ値の等化器入力相互情報量と復号器出力相互情報量について、該等化器入力相互情報量に対応する等化器出力相互情報量が、該復号器出力相互情報量に対応する復号器入力相互情報量より高くなり、ＥＸＩＴチャートの等化器ｃ１１−１の入出力関係を示す曲線が、復号器ｃ１２の入出力関係を示す曲線を上回る。すなわち、複数の移動局装置Ｘから送信されたデータ各々の等化器出力相互情報量ＩＸが、復号器の入力相互情報量（復号処理に係る相互情報量の入出力特性に基づく所定の信頼性）より高くなるサブキャリアを選択して割り当てを決定する。
【００８６】
図９と図１０は、始点等化器出力相互情報量と終点等化器出力相互情報量の閾値の算出方法を説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。この図は、例えば、図５の等化器ｃ１及び復号器ｃ２における処理を数値化し、視覚的に表したＥＸＩＴチャートである。
図９と図１０において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器入力相互情報量及び復号器出力相互情報量を示し、ＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器出力相互情報量及び復号器入力相互情報量を示す。
図９と図１０とは、それぞれ、互いに異なる復号器ｃ２、ｃ２’についての相互情報量の入出力関係を示している。
【００８７】
図９は、復号器ｃ２の入出力特性が曲線Ｌ４２であることを示す。図示するように、等化器ｃ１の入出力特性が曲線Ｌ４２を上回るためには、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは少なくとも、「０．８」（図中の三角印）であることが必要となる。また、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを「０．８」として、等化器ｃ１の入出力特性を近似する直線が、曲線Ｌ４２と交わらないためには、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳは、直線近似（Ｌ５１）を用いて、約「０．３５」（図中の丸印）であることが必要となる。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、復号器ｃ２の入出力特性が曲線Ｌ４２である場合、閾値Ｉ１をＩ１＝０．３５、閾値Ｉ２をＩ２＝０．８として記憶し、等化データ信頼性検出部ａ１０９が検出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとが、それぞれ、閾値Ｉ１＝０．３５、閾値Ｉ２＝０．８より高くなるように、サブキャリアの割り当てを決定する。
【００８８】
一方、図１０は、復号器ｃ２’の相互情報量の入出力関係が曲線Ｌ６２であることを示す。図示するように、等化器ｃ１の入出力特性が曲線Ｌ６２を上回るためには、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは少なくとも、「０．８」（図中の三角印）であることが必要となる。しかし、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを「０．８」として、等化器ｃ１の入出力特性を近似する直線が、曲線Ｌ６２と交わらないためには、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳは、直線近似（Ｌ６１）を用いて、約「０．６」（図中の丸印）であることが必要となる。
【００８９】
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、復号器ｃ１２の入出力特性が曲線Ｌ６２である場合、閾値Ｉ１をＩ１＝０．６、閾値Ｉ２をＩ２＝０．８として記憶し、等化データ信頼性検出部ａ１０９が検出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとが、それぞれ、閾値Ｉ１＝０．６、閾値Ｉ２＝０．８より高くなるように、サブキャリアの割り当てを決定する。
このように復号器の特性により、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥで必要となる相互情報量は異なる値になる。
【００９０】
以下、等化データ信頼性検出部ａ１０９とサブキャリア割当決定部ａ１０８が行うサブキャリアの割り当てを決定する方法について、図１１を用いて説明する。
本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する方法は、後述するように、サブキャリアを割り当てる各移動局装置Ｘについて、該移動局装置Ｘからの信号にスタック状態が発生しない状態になるまで、優先して１つずつサブキャリアを選択する。そして、信号にスタック状態が発生しない状態となった移動局装置Ｘについては、全ての他の移動局装置Ｘについてスタック状態が発生しない状態となってから、残りのサブキャリアを選択する。サブキャリア割当決定部ａ１０８は、このようにして選択したサブキャリアを、各移動局装置Ｘが信号を割り当てるサブキャリアとして決定する。
このように、本実施形態に係る無線通信システムは、スタック状態が発生しうる移動局装置Ｘに対し、優先してサブキャリアを割り当てることにより、より多くの移動局装置Ｘについて、スタック状態を発生させず通信をすることができる。
なお、一度スタックが起こらないことを確定した端末は、全ての移動局装置Ｘの割当が終了した後、残りのあいているサブキャリアに対して、割当を行うように示しているが、この最後の割り当ては行わないで送信することも可能である。これは図１１においてステップＳ１１０を行わないことを意味する。
【００９１】
図１１は、本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の一例を示すフロー図である。
まず、サブキャリア割当決定部ａ１０８と等化データ信頼性検出部ａ１０９は、パラメータの初期設定をする。具体的に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎをｎ＝１とし、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、各移動局装置Ｘに対するξＸ（ｋ）を全てのサブキャリア番号ｋに対して０にする（Ｓ１０１）。
次に、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から、各移動局装置Ｘの伝搬路特性ξＸ（ｋ）（以下、ξ’Ｘ（ｋ）とする）と基地局装置Ａ１における熱雑音の分散σ２を取得する（Ｓ１０２）。
【００９２】
等化データ信頼性検出部ａ１０９とサブキャリア割当決定部ａ１０８は、一の移動局装置Ｘに対し、以下のステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を行い、続いて、他の移動局装置Ｘに対し、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を行う。等化データ信頼性検出部ａ１０９とサブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアを割り当てる全ての移動局装置Ｘについて、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を行い（Ｓ１０３、Ｓ１０７のループ）、その処理が完了すると、ステップＳ１０８の処理をする。
【００９３】
等化データ信頼性検出部ａ１０９は、ステップＳ１０２にて取得した伝搬路特性ξＸ（ｋ）とσ２とを用いて、（７）と式（８）より、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳ、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを算出する（Ｓ１０４）。なお、ここでは熱雑音の分散を推定しているが、全帯域にわたる平均受信ＳＮＲＸを算出し、その逆数で置き換えてもよい。
【００９４】
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ１０３にて算出された始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが予め記憶する閾値Ｉ１（本実施形態では、Ｉ１＝０．３５とする）未満、あるいは、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが予め記憶する閾値Ｉ２（本実施形態では、Ｉ２＝０．８とする）未満か否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、この判定基準を満たさないと、この端末はＥＸＩＴチャートにおいてスタックせず、通信が成功する確率が十分に高い条件を満たすことになる。
【００９５】
ステップＳ１０５の判定にて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが「０．３５」未満、あるいは、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが「０．８」未満と判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、選択されてないサブキャリアから、通信性能のよいサブキャリアを１つ選択し、該サブキャリアを移動局装置Ｘに割り当てる。具体的に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに対し、伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が大きい、つまり、より等化器出力相互情報量ＩＸを増加させるサブキャリアを１つ選択する。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、該選択したサブキャリアについて、伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）を伝搬路特性ξＸ（ｋ）に代入する（Ｓ１０６）。
一方、ステップＳ１０５の判定にて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが「０．３５」未満、あるいは、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが「０．８」未満と判定されない場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、他の移動局装置ＸについてステップＳ１０４の処理をする。
【００９６】
ステップＳ１０３〜Ｓ１０７の処理により、各移動局装置Ｘに対し、１のサブキャリアが割り当てられる。次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎを１増加させる（Ｓ１０８）。
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに割り当てたサブキャリアの数ｎが、各移動局装置Ｘが使用するサブキャリアの総数Ｋより大きいか否かを判定する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９にて、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎが、各移動局装置が使用するサブキャリアの総数Ｋより大きいと判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ１１０の処理をする。
一方、ステップＳ１０９にて、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎが、各移動局装置Ｘが使用するサブキャリアの総数Ｋ以下と判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０７の処理をする。
【００９７】
ステップＳ１０９までの処理にて、ステップＳ１０５の判定により、サブキャリアが未選択（選択したサブキャリアがＫ以下）の移動局装置Ｘが存在する場合がある。しかしながら、それらの移動局装置Ｘは、十分な相互情報量ＩＸを得ることができ、誤りなく通信が行える移動局装置Ｘである。
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアが未選択の移動局装置Ｘに対し、未使用のサブキャリアから適宜サブキャリアを選択する（Ｓ１１０）。この選択については、当然、できるだけ品質の良いサブキャリアを選択する方がより通信が誤りなく行われる可能性が高くなるが、ランダムに選択しても大きな問題は生じない。また、先にも示したが、このフローを省略することも可能である。
なお、このフローでは、サブキャリアを１つずつ選択し、ｎを１ずつ増加させているが、サブキャリアを２つまたはそれ以上ずつ選択し、該選択した数ずつ増加させることも可能である。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、以上の動作により選択したサブキャリアを、各移動局装置Ｘが信号を割り当てるサブキャリアとして決定する。
【００９８】
以下、図１１で示した動作について、具体的な数値を用いて説明する。ただし、説明を簡単にするために、同時に帯域を共有する移動局装置Ｘの数を「２」（移動局装置１、２）とし、サブキャリア総数Ｎを「８」、各移動局装置Ｘが使用するサブキャリア数Ｋを「４」とする。また、ノイズの分散であるσ２を「０．３１６」の場合を示す。
表１は移動局装置１（ＴＸ１）、２（ＴＸ２）と、基地局装置Ａ１の間のサブキャリア番号ｋ（ｋ＝１〜８）ごとに、該サブキャリア番号ｋのサブキャリア（以下、サブキャリアｋという）における伝搬路特性の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜を示す。
【００９９】
【表１】
0005178320.tif 000010
【０１００】
図１１のフローにおいて、まず、ｎ＝１のとき、移動局装置１についての等化器出力相互情報量は、Ｉ１Ｓ＝Ｉ１Ｅ＝０である。この場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、図１１中におけるステップＳ１０６の処理にて、移動局装置１対して、伝搬路特性の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が最大となるサブキャリア１を選択する。次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、同様にして、移動局装置２に対して、サブキャリア５を選択する。
【０１０１】
このように選択されるサブキャリアとＩＸＳ、ＩＸＥの関係をまとめると表２のようになる。
表２は、図１１中におけるステップＳ１０９での判定が真（ｎ＝Ｋ＝４）になるまでの関係であって、移動局装置１（ＴＸ１）、２（ＴＸ２）のそれぞれについて、サブキャリア割当決定部ａ１０８が割り当てるサブキャリアｋと、Ｓ１０４で算出される始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとの関係を示す。
【０１０２】
【表２】
0005178320.tif 000011
【０１０３】
この表は、図１１中でｎ＝４の場合におけるステップＳ１０５の判定で、移動局装置１の始点等化器出力相互情報量Ｉ１Ｓと終点等化器出力相互情報量Ｉ１Ｅとは、それぞれ、閾値Ｉ１、Ｉ２以上であるので、ステップＳ１０６の処理は行わず、ステップＳ１０７に進むことを示す。つまり、移動局装置１では、通信（復号）に必要な相互情報量が得られるため、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアの選択は行わない。なお、この場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ１１１にて、未選択のサブキャリア８を移動局装置１に対し選択する。
【０１０４】
表２のように割り当てられたサブキャリアに加えて、ステップＳ１１１にて選択したサブキャリアについて最終的な等化器出力相互情報量ＩＸを計算すると、Ｉ１Ｓ＝０．７９、Ｉ１Ｅ＝０．９１、Ｉ２Ｓ＝０．８２、Ｉ２Ｅ＝０．８４となる。つまり、本実施形態に係るサブキャリアの割り当て方法によると、何れの移動局装置も通信に必要な相互情報量を得ることができていることを示す。
仮に、サブキャリアの割り当てを、単純に移動局装置１と移動局装置２とを交互に行ったとすると、移動局装置１にはサブキャリア１、２、３、７が割り当てられ、移動局装置２にはサブキャリア４、５、６、８が割り当てられる。この場合、移動局装置２の終点等化器出力相互情報量Ｉ２Ｅ＝０．７９となり、十分な相互情報量（Ｉ２Ｅ≧Ｉ２＝０．８）を得ることができない。つまり、移動局装置２からの信号は、スタックが発生し、復号することできない。
このように、本実施形態に係るサブキャリアの割り当て方法では、スタック状態が発生しうる移動局装置２に対し、信号にスタック状態が発生しない状態になった移動局装置１より、優先してサブキャリアを割り当てるので、基地局装置Ａ１は、より多くの移動局装置Ｘの信号にスタック状態が発生しないように、サブキャリアを割り当てることができる。
【０１０５】
図１２は、本実施形態に係るサブキャリアの割り当ての効果を説明する説明図（ＥＸＩＴチャート）である。
図１２は、本実施形態に係る、等化器出力相互情報量ＩＸを用いてサブキャリアを割り当てた場合の等化器ｃ１１−１の入出力特性（実線：曲線Ｌ７１−１）及び等化器ｃ１１−２の入出力特性（実線：曲線Ｌ７１−２）と、等化器出力相互情報量ＩＸを用いない場合の等化部の入出力特性（点線：曲線Ｌ４１−１、曲線Ｌ４１−２）を示す。また、図１２は、復号器ｃ１２の入出力特性を曲線Ｌ４２として示す。
なお、この図において、曲線Ｌ４１−１、曲線Ｌ４１−２、曲線Ｌ４２は、図８の曲線と同じ曲線である。
【０１０６】
この図は、本実施形態では、等化器出力相互情報量ＩＸ（始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥ）を用いて、サブキャリアを割り当てることで、多重される移動局装置Ｘの特性がスタックすることを避けることができることを示す。
つまり、本実施形態によるサブキャリアの割り当て方法は、元来特性に余裕のあった移動局装置１のサブキャリアの選択の自由度を下げたり、移動局装置２のサブキャリアの選択の自由度を上げたりすることができ、多重される移動局装置Ｘの特性がスタックすることを避ける（曲線Ｌ７１−１、曲線Ｌ７１−２）ことができる。
【０１０７】
以下、サブキャリアの割り当て方法の別の一例について説明する。
図１３は、本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の別の一例を示すフロー図である。
図１１で示したサブキャリアの割り当て方法は、多重される移動局装置Ｘを任意に選択してサブキャリアを割り当てる方法であった。図１３にサブキャリアの割り当て方法は、移動局装置Ｘに優先度を設定し、該優先度に従った順序で、サブキャリアの割当を行う例である。この優先度は、サービス品質クラスＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）や、セルにおける移動局装置Ｘの位置等によって設定され、例えば、セルエッジに存する移動局装置Ｘは優先度が高い（先にサブキャリアを割り当てる）、又は、セル中央に存する移動局装置Ｘは優先度が高いとして、例えば、サブキャリア割当決定部ａ１０８により、設定される。
【０１０８】
まず、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアの割り当てについて、移動局装置Ｘの優先度を決定する。また、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、各移動局装置Ｘに対するξＸ（ｋ）を、全てのサブキャリア番号ｋに対して０にする（Ｓ２０１）。例えば、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、各移動局装置Ｘからの信号の受信電力によって、各移動局装置Ｘの位置を推定し、優先度を決定する。なお、この場合、優先度の決定は、Ｓ２０２の後であってもよい。
【０１０９】
次に、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から、各移動局装置Ｘの伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）と基地局装置Ａ１における熱雑音の分散σ２を取得する（Ｓ２０２）。
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアを割り当てていない移動局装置Ｘのうち、Ｓ２０１にて決定した優先度が一番高い移動局装置Ｘを選択する（Ｓ２０３）。サブキャリア割当決定部ａ１０８は、該選択した移動局装置Ｘについて、Ｓ２０４〜Ｓ２１０の処理を行う。また、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、選択した移動局装置Ｘに割り当てたサブキャリアの数ｎをｎ＝０とする（Ｓ２０４）。
【０１１０】
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに対し、未選択のサブキャリアから、通信性能のよい、つまり、伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が大きいサブキャリアを１つ選択する（Ｓ２０５）。サブキャリア割当決定部ａ１０８は、選択したサブキャリアについて、伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）を伝搬路特性ξＸ（ｋ）に代入する（Ｓ１０６）。
次に、等化データ信頼性検出部ａ１０９は、伝搬路特性ξＸ（ｋ）とσ２とを用いて、（７）と式（８）より、始点等化器出力相互情報量IＸＳ、終点等化器出力相互情報量IＸＥを算出する（Ｓ２０６）。
【０１１１】
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ２０６にて算出された始点等化器出力相互情報量IＸＳが予め記憶する閾値Ｉ１（「０．３５」）未満、あるいは、終点等化器出力相互情報量IＸＥが予め記憶する閾値Ｉ２（「０．８」）未満か否かを判定する（Ｓ２０７）。ここで、この判定基準を満たさなくなると、その移動局装置ＸはＥＸＩＴチャートにおいてスタックせず、通信が成功する確率が十分に高い条件を満たすことになる。
【０１１２】
ステップＳ２０７の判定にて、等化器出力相互情報量IＸＳが「０．３５」未満、あるいは、等化器出力相互情報量IＸＥが「０．８」未満と判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎを１増加させる（Ｓ２０８）。
一方、ステップＳ２０７の判定にて、等化器出力相互情報量IＸＳが「０．３５」未満、あるいは、等化器出力相互情報量IＸＥが「０．８」未満と判定されない場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎをＫとする（Ｓ２０９）。つまり、該移動局装置Ｘの信号は、ＥＸＩＴチャートにおいてスタックせず、通信が成功する確率が十分に高い条件を満たすので、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎをＫとすることで、ステップＳ２１０の判定により、該移動局装置Ｘのサブキャリアの割当を一旦終了させる。
【０１１３】
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎが、移動局装置Ｘが使用するサブキャリアの総数Ｋと等しいか否かを判定する（Ｓ２１０）。
ステップＳ１０９にて、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎが、移動局装置Ｘが使用するサブキャリアの総数Ｋと等しいと判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ２１１の判定をする。
一方、ステップＳ１０９にて、移動局装置Ｘに選択したサブキャリアの数ｎが、移動局装置Ｘが使用するサブキャリアの総数Ｋと等しくないと判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ２０５の処理をする。
【０１１４】
次に、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、サブキャリアの選択処理を行っていない移動局装置Ｘがないか否かを判定する（Ｓ２１１）。
ステップＳ２１１にて、サブキャリアの選択処理を行っていない移動局装置Ｘがあると判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ２０３の処理をする。
一方、ステップＳ２１１にて、サブキャリアの選択処理を行っていない移動局装置Ｘがないと判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ１０８は、ステップＳ２１２の処理をする。
【０１１５】
ステップＳ２１１までの処理にて、ステップＳ２０７の判定により、サブキャリアが未選択（選択したサブキャリアがＫ以下）の移動局装置Ｘが存在する場合がある。しかしながら、それらの移動局装置Ｘは、十分な相互情報量ＩＸを得ることができ、誤りなく通信が行える移動局装置である。
次に、サブキャリアが未選択の移動局装置Ｘに対し、未使用のサブキャリアから適宜サブキャリアを選択する（Ｓ２１２）。この選択については、当然、できるだけ品質の良いサブキャリアを割り当てる方がより通信が誤りなく行われる可能性が高くなるが、ランダムに選択しても大きな問題は生じない。
サブキャリア割当決定部ａ１０８は、以上の動作により選択したサブキャリアを、各移動局装置Ｘが信号を割り当てるサブキャリアとして決定する。
【０１１６】
図１４は、本実施形態に係る無線通信システムの動作の一例を示すフロー図である。
まず、基地局装置Ａ１は、各移動局装置Ｘからのパイロット信号を受信する（Ｓ３０１）。
基地局装置Ａ１は、各移動局装置Ｘの伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）と基地局装置Ａ１における熱雑音の分散σ２を検出して等化器出力相互情報量（始点等化器出力相互情報量IＸＳ、終点等化器出力相互情報量IＸＥ）を算出する（Ｓ３０２）。
基地局装置Ａ１は、各移動局装置Ｘに対し、各移動装置Ｘの信号についてスタックが発生しないように、サブキャリアの割り当てを決定する（Ｓ３０３）。
基地局装置Ａ１は、ステップＳ３０３にて割り当てを決定したサブキャリアの情報を、各移動装置ｘ１０に対して通知する（Ｓ３０４）。
各移動装置Ｘは、ステップＳ３０４にて通知された情報のサブキャリアに、信号を割り当て、基地局装置Ａ１と通信をする（Ｓ３０５）。
基地局装置Ａ１は、ステップＳ３０５にて送信された信号を受信し、復号する（Ｓ３０６）。
【０１１７】
このように、本実施形態によれば、基地局装置Ａ１は、サブキャリアの割り当てに応じた等化器出力相互情報量IＸを検出し、該検出した等化器出力相互情報量IＸが復号器出力相互情報量より大きい値となるように、つまり、スタック状態が発生しないように、サブキャリアの割り当てを決定する。これにより、基地局装置Ａ１は、移動局装置Ｘからの誤り訂正符号を施して送信したデータを復号することができる。
【０１１８】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２実施形態について説明する。
第１の実施形態では、無線通信システムは、複数のユーザを周波数領域で多重する場合、互いに使用するサブキャリアが重ならないよう制御されていた。本実施形態では、無線通信システムは、ターボ等化技術を利用して、他ユーザが一部のサブキャリアの重複使用を可能にするＳＯＲＭ方式の無線通信システムである。すなわち、無線通信システムは、少なくとも一部のサブキャリアを共有してデータを送信する複数の移動局装置Ｘを備える。
なお、本実施形態に係る無線通信システムの概念図は、図１と同じである。また、本実施形態に係る移動局装置Ｘは、第１の実施形態と同じである。
【０１１９】
まず、本実施形態に係る基地局装置Ａ（図１）である基地局装置Ａ２について説明をする。
図１５は、この発明の第２の実施形態に係る基地局装置Ａ２の構成を示す概略的ブロック図である。
本実施形態による基地局装置Ａ２（図１５）と、第１の実施形態による基地局装置Ａ１（図３）を比較すると、等化・復号化部ａ２０７、サブキャリア割当決定部ａ２０８、及び等化データ信頼性検出部ａ２０９が異なる。しかし、他の構成要素（アンテナａ１０１、ａ１１２、受信部ａ１０２、パイロット分離部ａ１０３、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４、ＣＰ除去部ａ１０５、ＦＦＴ部ａ１０６、サブキャリア割当通知部ａ１１０、送信部ａ１１１）が持つ機能は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１２０】
等化・復号化部ａ２０７は、伝送経路の歪みを補償する等化処理、及び、誤り訂正による復号処理を施して、誤り訂正符号を施す前のデータを復号して出力する。等化・復号化部ａ２０７の処理の詳細は、後述する。
【０１２１】
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）に基づき、移動局装置Ｘとの通信に用いるサブキャリアを選択する。サブキャリア割当決定部ａ２０８は、該選択した伝搬路特性ξＸ（ｋ）と、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された熱雑音の分散σ２とを等化データ信頼性検出部ａ２０９に出力する。サブキャリア割当決定部ａ２０８は、後述する等化データ信頼性検出部ａ２０９が算出した等化器出力相互情報量ＩＸを用いて、移動局装置Ｘとの通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する。サブキャリア割当決定部ａ２０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法は、後述する。サブキャリア割当決定部ａ２０８は、決定したサブキャリアの割り当て情報をサブキャリア割当通知部ａ１１０に出力する。
【０１２２】
等化データ信頼性検出部ａ２０９は、サブキャリア割当決定部ａ２０８から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）と熱雑音の分散の情報σ２から、等化部１２−１（１２−２）が出力する出力相互情報量ＩＸを算出する。等化データ信頼性検出部ａ２０９は、算出した等化器出力相互情報量ＩＸをサブキャリア割当決定部ａ２０８に出力する。なお、等化データ信頼性検出部ａ２０９が行う等化器出力相互情報量ＩＸの検出方法は、後述する。
【０１２３】
以下、等化・復号化部ａ２０７について説明をする。図１６は、本実施形態に係る等化・復号化部ａ２０７の構成を示す概略的ブロック図である。なお、本実施形態では、２ユーザ多重を前提にしているため、処理構成を２系統としている。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、２よりも多い系統を処理する基地局装置Ａ２に適用することができる。
本実施形態による等化・復号化部ａ２０７（図１６）と、第１の実施形態による等化・復号化部ａ１０７（図４）を比較すると、ソフトキャンセル部２１−１、２１−２、伝搬路特性乗算部２８−１、２８−２が異なる。しかし、他の構成要素（等化部１２−１、１２−２、復調部１３−１、１３−２、デインターリーバ１４−１、１４−２、復号部１５、インターリーバ１６−１、１６−２、ソフトレプリカ生成部１７−１、１７−２）が持つ機能は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
また、等化器ｃ２１−１は、ソフトキャンセル部２１−１、等化部等化部１２−１、復調部１３−１、ソフトレプリカ生成部１７−１、及び伝搬路特性乗算部２８−１を含んで構成される。また、等化器ｃ２１−２は、ソフトキャンセル部２１−２、等化部等化部１２−２、復調部１３−２、ソフトレプリカ生成部１７−２、及び伝搬路特性乗算部２８−１を含んで構成される。また、復号器ｃ１２は、復号部１５を含んで構成される。
【０１２４】
ソフトキャンセル部２１−１は、ＦＦＴ部ａ１０６から入力されたデータ信号から、伝搬路特性乗算部２８−１、２８−２によって得られた信頼性に比例した振幅を有する受信信号レプリカ（伝搬路における干渉成分の信号）をキャンセルし、該キャンセル処理を施したデータ信号を等化部１２−１に出力する。
なお、１回目の処理では、ソフトレプリカ生成部１７−１によるソフトレプリカが生成されていないため、受信信号レプリカも生成されていない。そのため、ソフトキャンセル部１１−１）はキャンセル処理を行わない。
【０１２５】
伝搬路特性乗算部２８−１は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）を、ソフトレプリカ生成部１７−１から入力されたソフトレプリカの周波数信号に乗算し、受信信号レプリカを生成する。伝搬路特性乗算部２８−１は、該生成した受信信号レプリカを、ソフトキャンセル部２１−１に出力する。
また、本実施形態に係るＳＯＲＭ方式の基地局装置Ａ２では、サブキャリアを重複使用することを前提としているため、伝搬路特性乗算部２８−１は、生成した受信信号レプリカを、ソフトキャンセル部２１−２に出力する。
なお、ソフトキャンセル部２１−２、及び伝搬路特性乗算部２８−２が備える機能は、それぞれ、ソフトキャンセル部２１−１、及び伝搬路特性乗算部２８−１が備える機能と同じである。
【０１２６】
以下、まず、ＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性について説明し、次に、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ２０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。
【０１２７】
図１７と図１８は、ＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性を説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。これらの図において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器入力相互情報量及び復号器出力相互情報量を示し、ＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器出力相互情報量及び復号器入力相互情報量を示す。
図１７は、ＳＯＲＭ方式を適用した場合としない場合について説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。
この図は、曲線Ｌ４１−１は、多重しない場合について、等化器ｃ１の入出力特性を示す曲線（例えば、移動局装置１）である。また、曲線Ｌ８１−１は、移動局装置Ｘについて、他の移動局装置Ｘの同一の帯域に多重し、かつ、他の移動局装置Ｘと一部のサブキャリアの重複使用をした場合、つまり、ＳＯＲＭによるユーザ多重を行った場合について、等化器ｃ１の入出力特性を示す曲線である。また、この図は、復号器の入出力特性を、曲線Ｌ４２として示す。
なお、この図において、曲線Ｌ４１−１、曲線Ｌ４２は、図８の曲線と同じ曲線である。
【０１２８】
この図において、曲線Ｌ４１−１と曲線Ｌ８１−１とを比較すると、ＳＯＲＭによるユーザ多重を行った曲線Ｌ８１−１の始点ＢＰ８１−１が、曲線Ｌ４１−１の始点ＢＰ４１−１より下がっている。これは、ターボ等化の繰り返しの初段では、重複使用をしたサブキャリアについて互いの信号が干渉となるためである。
なお、曲線Ｌ４１−１と曲線Ｌ８１−１の終点ＥＰ４１−１は、ほぼ一致する。これは多重した場合でも、移動局装置Ｘの信号は、重複使用するサブキャリアにおける他の移動局装置Ｘの信号からの干渉を完全にキャンセルできている状態を示す。つまり、図８に示す等化器の入出力特性（曲線Ｌ４１−１）である場合、ＳＯＲＭによるユーザ多重を行っても、等化器の入出力特性は、曲線Ｌ８１−１に示す入出力特性となり、最終的には多重しない場合と同じ特性を得ることが可能であることを意味する。ただし、この復号器の入出力特性を算出する際、移動局装置Ｘの信号を復号処理する復号器の出力相互情報量が、サブキャリアを重複使用する他の移動局装置Ｘの信号を復号処理する復号器の出力相互情報量と一致する場合ある。
【０１２９】
図１８は、２ユーザ多重の場合にＳＯＲＭ方式を適用した場合としない場合について説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。
２ユーザ多重の場合にＳＯＲＭ方式を適用した場合の構成は、例えば、図１６に示したように、等化器ｃ２１−１及び復号器ｃ１２、等化器ｃ２１−２及び復号器ｃ１２を備えた構成である。
この図では、曲線Ｌ９１−１と曲線Ｌ９１−２は、ＳＯＲＭ方式を適用しない場合の曲線である。また、曲線Ｌ９１−１は、移動局装置１の受信データ信号に関する曲線であり、曲線Ｌ９１−２は、移動局装置２の受信データ信号に関する曲線であるとする。曲線Ｌ９１−１、曲線Ｌ９１−２は、始点が異なり、終点が同一の場合の等化器ｃ１の入出力特性を示す曲線である。
等化器の入出力特性は、該等化器を含む基地局装置Ａ２でのノイズ電力との比により、上下にシフトする。移動局装置１と移動局装置２とが重複してサブキャリアを使用すると、つまり、ＳＯＲＭ方式を適用すると、重複使用したサブキャリアの影響でそれぞれ始点等化器出力相互情報量Ｉ１Ｓ、Ｉ２Ｓが下がる。
この図のＢＰ１は、移動局装置１に対し、ＳＯＲＭ方式を適用した場合の始点を示し、この図のＢＰ２は、移動局装置２に対し、ＳＯＲＭ方式を適用した場合の始点を示す。
【０１３０】
図１８の場合では、図１７の場合とは異なり、重複使用した移動局装置Ｘの信号の復号処理をする復号器各々から得られる相互情報量は一致するという前提は妥当ではなくなってしまう。従って、ＳＯＲＭによるユーザ多重を行った場合、ＥＸＩＴチャートを２次元で表現することは困難となる。
信号電力に対するノイズ電力が変動すると、等化器の入出力特性を示す曲線は、上下に平行に移動する。従って、受信電力が下がると、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳの低い移動局装置Ｘの信号に先にスタックが発生することは明白で、スタックを起こしてしまうと、サブキャリアを重複使用する始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが大きい他の移動局装置Ｘにも影響を及ぼしてしまう。
【０１３１】
次に、本実施形態に係る等化データ信頼性検出部ａ２０９が行う等化器出力相互情報量ＩＸの検出方法について説明する。
まず、移動局装置Ｘの受信信号雑音比ＳＮＲＸを検出する式を示し、次に、該受信信号雑音比ＳＮＲＸから等化器相互情報量ＩＸを算出する式を示す。等化データ信頼性検出部ａ２０９は、移動局装置Ｘについて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを検出する。
移動局装置Ｘについて、始点の受信信号雑音比ＳＮＲＸＳと、終点の受信信号雑音比ＳＮＲＸＥは、たとえば、等化後の等価振幅利得μＸの始点における値μＸＳ、終点における値μＸＥを用いて、式（９）、（１０）で表される。
【０１３２】
【数９】
0005178320.tif 000012
【０１３３】
【数１０】
0005178320.tif 000013
【０１３４】
【数１１】
0005178320.tif 000014
【０１３５】
μＸはＳＣ／ＭＭＳＥ等化（ＭＭＳＥ:最小二乗誤差）により算出される等価振幅利得であり、入力されるソフトレプリカの信頼度により決まる値である。ここで、Ｋは各移動局装置Ｘが使用するサブキャリア総数であり、Ｎは使用するシステム帯域におけるサブキャリア総数である。また、ｋは通信に使用するサブキャリアの番号（ｋは１からＮの自然数）である。
また、ξＸ（ｋ）は移動局装置Ｘにおけるｋ番目の離散周波数における伝搬路特性であり、式（９）において、分母のΣの項は、移動局装置Ｘで使用されるサブキャリアのみについて演算される。また、式（９）、式（１０）では多重される信号も、始点のレプリカ信号電力を０、終点ではレプリカ信号電力を１として演算している。式（１１）において、δは始点では０、終点では１であり、始点におけるγＸ（γＸＳ）と終点におけるγＸ（γＸＥ）は、それぞれ、式（１２）、（１３）で表される。
【０１３６】
【数１２】
0005178320.tif 000015
【０１３７】
【数１３】
0005178320.tif 000016
【０１３８】
式（５）、（６）において、σ２は基地局装置Ａ２における熱雑音の分散値である。
以上の式により計算したＳＮＲＸＳ（式（９））とＳＮＲＸＥ（式（１０））とを用いて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥは、それぞれ、式（１４）、（１５）で表される。
【０１３９】
【数１４】
0005178320.tif 000017
【０１４０】
【数１５】
0005178320.tif 000018
【０１４１】
ここで、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３はそれぞれＨ１＝０．３０７３、Ｈ２＝０．８９３５、Ｈ３＝１．１０６４である。式（１４）、式（１５）において、４×ＳＮＲＸＳ、４×ＳＮＲＸＥの４という定数倍は変調方式固有の値であり、ＱＰＳＫやＢＰＳＫの場合が４である。なお、他の変調方式でも同様の定数が存在するため、この値を変更すれば他の変調方式にも対応できる。
【０１４２】
等化データ信頼性検出部ａ２０９は、式（１４）、式（１５）を用いて、各移動局装置Ｘ（移動局装置１〜３）の始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを算出する。
なお、式（１０）は、サブキャリアを重複使用する移動局装置Ｘの干渉が完全に除去されたあとの等化器相互情報量ＩＸを示すので、式（３）と完全に一致している。式（９）は式（２）に比べると複雑である。これを簡単に処理するために、等化データ信頼性検出部ａ２０９は、式（９）の変わりに式（２）を使用し、重複使用しているサブキャリアについては、式（２）の演算に考慮しないとしてもよい。
【０１４３】
次に、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ２０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。上述のように、繰り返し処理を用いる基地局装置Ａ２において、誤りなくデータを復号するには、スタック状態が発生しないことが必要であり、スタック状態を発生させないようにするためには、等化器の相互情報量の入出力特性と、復号器の相互情報量の入出力特性が交わらないことが条件となる。
【０１４４】
また、本実施形態に係る復号器ｃ１２の入出力特性は、第１の実施形態と同じく、図１７（図８）中の曲線Ｌ４２であり、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、該曲線Ｌ４２に対して直線近似により求めた閾値Ｉ１をＩ１＝０．３５、閾値Ｉ２をＩ２＝０．８を記憶する。
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、等化データ信頼性検出部ａ２０９が検出した始点等化器出力相互情報量ＩＸＳと終点等化器出力相互情報量ＩＸＥとが、それぞれ、閾値「０．３５」、閾値「０．８」を上回るように、サブキャリアの割り当てを決定する。
【０１４５】
ここで、本実施形態に係るＳＯＲＭの基地局装置Ａ２は、それぞれの移動局装置Ｘが使用するサブキャリアを自由に選択することに対し、この自由度を制限することで、それぞれの移動局装置Ｘの始点が閾値「０．３５」以上、終点が閾値「０．８」以上になるように制御する。ただし、ＳＯＲＭの基地局装置Ａ２では、完全に自由にサブキャリアを選択しているので、それ以上終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを改善することはできない。つまり、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳに着目して制御を行うことになる。
【０１４６】
図１９は、本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の一例を示すフロー図である。
まず、サブキャリア割当決定部ａ２０８と等化データ信頼性検出部ａ２０９は、パラメータの初期設定をする。具体的に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、後述する重複選択を解除するサブキャリアの数ｎをｎ＝１とする（Ｓ４０１）。
次に、等化データ信頼性検出部ａ２０９は、伝搬路特性・分散推定部ａ１０４から、各移動局装置Ｘの伝搬路特性ξ’Ｘ（ｋ）と基地局装置Ａ２における熱雑音の分散σ２を取得する（Ｓ４０２）。
【０１４７】
次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、各移動局装置Ｘに対し、各移動局装置Ｘの伝搬路特性の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が大きい、つまり、より等化器出力相互情報量ＩＸを増加させるサブキャリアを、Ｋ個選択する（Ｓ４０３）。このとき、一部のサブキャリアは、２以上の移動局装置Ｘに対し重複して選択（重複選択という）されることがある。
次に、等化データ信頼性検出部ａ２０９は、ステップＳ４０２にて取得した伝搬路特性ξＸ（ｋ）とσ２とを用いて、（１４）と式（１５）より、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳ、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを算出する（Ｓ４０４）。
次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、全ての移動局装置Ｘについて、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが閾値「０．８」以上であるか否かを判定する（Ｓ４０５）。ステップＳ４０５の判定にて、全ての移動局装置Ｘについて、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが「０．８」以上であると判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、ステップＳ４０６の判定を行う。
【０１４８】
一方、ステップＳ４０５の判定にて、全ての移動局装置Ｘについて、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥが「０．８」以上でないと判定された場合、フローを終了する。なぜなら、このフローは、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳを改善するためのものであるので、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥの相互情報量が閾値「０．８」以下になると基地局装置Ａ２で誤りが発生するので、これ以上、終点等化器出力相互情報量ＩＸＥを悪化させないためである。
【０１４９】
次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが閾値「０．３５」未満になる移動局装置Ｘがあるか否かを判定する（Ｓ４０６）。ステップＳ４０５の判定にて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが閾値「０．３５」未満になる移動局装置Ｘがあると判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、ステップＳ４０７の処理を行う。
一方、ステップＳ４０５の判定にて、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが閾値「０．３５」未満になる移動局装置Ｘがないと判定された場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、選択して該始点等化器出力相互情報量ＩＸＳとなったサブキャリアで割り当てを決定し、フローを終了する。
【０１５０】
ステップＳ４０７では、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが閾値「０．３５」未満になる移動局装置Ｘ（以下、移動局装置２とする）と、サブキャリアを重複使用している始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが閾値「０．３５」以上になる移動局装置Ｘ（以下、移動局装置１とする）を特定する。サブキャリア割当決定部ａ２０８は、移動局装置１と移動局装置２とが重複使用するサブキャリアｋのうち、移動局装置１の伝搬路特性の絶対値｜ξ’１（ｋ）｜が一番小さいサブキャリアｋについて、移動局装置１に対する選択を解除する。そして、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、移動局装置１に対して、未選択のサブキャリアのうち、｜ξ’１（ｋ）｜が一番大きいサブキャリアを選択する（Ｓ４０７）。
つまり、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、重複使用するとして選択されたサブキャリアについて、移動局装置１に対する選択を解除することにより、移動局装置２の始点等化器出力相互情報量I２Ｓを増加させ、始点等化器出力相互情報量I２Ｓが閾値「０．３５」以上となるようにサブキャリアの選択を変更する。
【０１５１】
次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、ｎを１増加する（Ｓ４０８）。
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、ｎがステップＳ４０３にて重複して選択されたサブキャリア数以下か否かを判定する（Ｓ４０９）。ステップＳ４０９の判定にて、ｎが重複して選択されたサブキャリア数以下と判定される場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、ステップＳ４０４の処理をする。
一方、ステップＳ４０９の判定にて、ｎが重複して選択されたサブキャリア数より大きいと判定される場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、処理を終了する。
なお、上記フローでは、ｎを１ずつ増加させているが、２以上ずつ増加させてもよい。この場合、ステップＳ４０７では、２以上の重複選択されたサブキャリアの選択を解除する。また、フローの繰り返し回数を制限してもよい。
【０１５２】
このように、図１９で示したサブキャリア割り当て決定方法によれば、重複使用するサブキャリア数を制限することで、始点等化器出力相互情報量IＸＳを高くすることができ、スタック現象が起こることによるパケットの誤りを、防ぐことができる。
【０１５３】
以下、図１９のフローを具体的な数値を用いて説明する。ただし、説明を簡単にするために、同時に帯域を共有する移動局装置Ｘの数を「２」とし、サブキャリア総数Ｓを「８」、使用するサブキャリア数Ｋを「４」とする。また、ノイズの分散であるσ２を「０．３１６」の場合を示す。
表３は移動局装置１（ＴＸ１）、２（ＴＸ２）と、基地局装置Ａ２の間のサブキャリア番号ｋ（ｋ＝１〜８）ごとに、該サブキャリア番号ｋのサブキャリア（以下、サブキャリアｋという）における伝搬路特性の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜を示す。
【０１５４】
【表３】
0005178320.tif 000019
【０１５５】
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、図１９のステップＳ４０３の処理にて、各移動局装置Ｘに伝搬路特性の絶対値｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が大きいサブキャリアを選択する。具体的に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、移動局装置１に対してサブキャリア２、３、４、５を選択し、移動局装置２に対してサブキャリア１、２、３、４を選択する。この場合、等化データ信頼性検出部ａ２０９は、図１９のステップＳ４０４の処理にて、移動局装置１、２の等化器出力相互情報量を、それぞれ、Ｉ１Ｓ＝０．５９、Ｉ１Ｅ＝０.９４、及び、Ｉ２Ｓ＝０．３４、Ｉ２Ｅ＝０．８６と算出する。
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、図１９のステップＳ４０５の処理にて、全ての移動局装置Ｘについて、終点等化器出力相互情報量IＸＥが閾値「０．８」以上であると判定し、次に、ステップＳ４０６の処理にて、始点等化器出力相互情報量IＸＳが閾値「０．３５」未満になる移動局装置Ｘ（移動局装置２）があると判定する。
【０１５６】
サブキャリア割当決定部ａ２０８は、この段階ではｎ＝１であるため、図１９のステップＳ４０７の処理にて、移動局装置１のサブキャリアの選択を変更する。サブキャリア割当決定部ａ２０８は、移動局装置１と移動局装置２の双方に重複選択され、移動局装置１に対する｜ξ’１（ｋ）｜の値が一番小さいサブキャリア２であるため、移動局装置１のセブキャリアの選択について、サブキャリア２の選択を解除し、未選択のサブキャリアのうち｜ξ’１（ｋ）｜が一番大きいサブキャリア６を選択する。
【０１５７】
図１９のステップＳ４０７の処理後、等化データ信頼性検出部ａ２０９は、図１９のステップＳ４０４の処理にて、移動局装置１、２の等化器出力相互情報量を、それぞれ、Ｉ１Ｓ＝０．７２、Ｉ１Ｅ＝０.９３のＩ２Ｓ＝０．３９、Ｉ２Ｅ＝０．８６と算出する。
つまり、本実施形態に係るサブキャリア割り当て方法により、移動局装置１の終点等化器出力相互情報量I１Ｅは、若干小さくなるものの、始点等化器出力相互情報量I１Ｓ、I２Ｓは、閾値Ｉ１（「０．３５」）以上を満たすことができ、また、終点等化器出力相互情報量I１Ｅ、I２Ｅは、Ｉ２（「０．８」）以上を満たすことができる。つまり、移動局装置１、２の信号について、スタックを発生させないことが可能となる。
【０１５８】
なお、図１９で示したサブキャリア割り当て決定方法では、全ての移動局装置Ｘに対する始点等化器出力相互情報量IＸＳを閾値「０．３５」以上にできない場合、その状態で通信を行うことになる。この場合、いずれかの移動局装置Ｘに対する始点等化器出力相互情報量IＸＳを閾値「０．３５」以上にできないと判定した時点で、多重する移動局装置Ｘの組み合わせを変更する等の処理、例えば、始点等化器出力相互情報量IＸＳが閾値「０．３５」以上にならない移動局装置Ｘを多重する移動局装置から外し、他の移動局装置Ｘと多重する処理により、全ての移動局装置Ｘに対する始点等化器出力相互情報量IＸＳを閾値「０．３５」以上にすることができる。
【０１５９】
また、図１９で示したサブキャリア割り当て決定方法では、まず、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、各移動局装置Ｘに、独立にサブキャリアを選択（Ｓ４０３）することにより、つまり、サブキャリアの重複使用を完全に許すことにより、終点等化器出力相互情報量IＸＥの値が大きな値となるようにサブキャリアを選択する。次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、重複使用するサブキャリアの選択を解除することにより、始点等化器出力相互情報量IＸＳの値を大きくし（Ｓ４０７）、閾値Ｉ１以上となるようにサブキャリアの割り当てを決定している。このことは、セルラシステム等の場合、基地局装置Ａ２が自セルにおいて、サブキャリアの重複使用により、使用しないサブキャリアを多くした方が、他のセルへの影響を小さくすることができるからである。
しかし、本発明はこれに限らず、例えば、他セルへの影響を考慮しない場合、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、まず、重複使用を全く許さないようにサブキャリアを選択して、始点等化器出力相互情報量IＸＳの値を大きな値とする。次に、サブキャリア割当決定部ａ２０８は、閾値Ｉ１以上を満たす限り、｜ξ’Ｘ（ｋ）｜が大きいサブキャリアを重複使用するように選択することにより、終点等化器出力相互情報量IＸＥの値を大きくし、閾値Ｉ２以上となるようにサブキャリアの割り当てを決定してもよい。
【０１６０】
本実施形態に係る移動局装置Ｘの構成は、第１の実施形態（図２）と同じであり、また、本実施形態に係る無線通信システムの動作は、第１の実施形態（図１４）と同じであるので、説明は省略する。
【０１６１】
このように、本実施形態によれば、基地局装置Ａ２は、サブキャリアの割り当てに応じた等化器出力相互情報量IＸを検出し、該検出した等化器出力相互情報量IＸが復号器出力相互情報量より大きい値となるように、つまり、スタックが発生しないように、サブキャリアの割り当てを決定する。これにより、ＳＯＲＭ方式を適用した基地局装置Ａ２でも、移動局装置Ｘからの誤り訂正符号を施して送信したデータを復号することができる。
【０１６２】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３実施形態について説明する。
第２の実施形態では、ＳＯＲＭ方式の無線通信システムは、重複使用するサブキャリアを、システム帯域から任意に選択してサブキャリアの割り当てを決定していた。本実施形態では、無線通信システムは、予め重複使用するサブキャリアが決められているＳＯＲＭ方式の無線通信システムである。
なお、本実施形態に係る無線通信システムの概念図は、図１と同じである。また、本実施形態に係る移動局装置Ｘは、第２の実施形態と同じである。
【０１６３】
図２０は、この発明の第３の実施形態に係る重複使用するサブキャリアについて説明をする説明図である。
この図において、横軸は周波数であり、縦方向の矢印がサブキャリアである。また、破線の矢印は、重複使用するサブキャリアを示す。また、この図において、Ｓ１〜１０各々で示される範囲をサブチャネルといい、無線通信システムは、１のサブチャネルを１の移動局装置Ｘに割り当てる。
この図は、サブチャネルのサブキャリア数は８であり、各移動局装置Ｘに割り当てるサブキャリア数は、８であることを示す。また、図２０（ａ）〜（ｃ）は、システム帯域中の使用可能なサブキャリア総数は、それぞれ、６４であることを示す。
【０１６４】
図２０（ａ）は、サブキャリアを重複使用しない無線通信システム（例えば、第１の実施形態）のサブキャリアの割り当てを示す。この場合、システム帯域中のサブキャリアを割り当てることができる移動局装置Ｘの数は、最大８台（トータル８サブチャネル）である。
図２０（ｂ）は、各サブチャネルについて、隣接するサブチャネルと１のサブキャリアを重複使用する無線通信システムのサブキャリアの割り当てを示す。この場合、システム帯域中のサブキャリアを割り当てることができる移動局装置Ｘの数は、最大９台（トータル９サブチャネル）である。
【０１６５】
図２０（ｃ）は、各サブチャネルについて、隣接するサブチャネルと２のサブキャリアを重複使用する無線通信システムのサブキャリアの割り当てを示す。この場合、システム帯域中のサブキャリアを割り当てることができる移動局装置Ｘの数は、最大１０台（トータル１０サブチャネル）である。
このように、図２０（ａ）〜（ｃ）を比較すると、サブキャリアの重複使用する無線通信システム（図２０（ｃ）、（ｂ））は、重複使用しない無線通信システム（図２０（ａ））に比べ、基地局装置Ａに対し、同時にアクセスできる移動局装置Ｘの数を多くすることできる。
【０１６６】
まず、本実施形態に係る基地局装置Ａ（図１）である基地局装置Ａ３について説明をする。
図２１は、本実施形態に係る基地局装置Ａ３の構成を示す概略的ブロック図である。
本実施形態による基地局装置Ａ３（図２１）と、第２の実施形態による基地局装置Ａ１（図１５）を比較すると、伝搬路特性・分散推定部ａ３０４、サブキャリア割当決定部ａ３０８、等化データ信頼性検出部ａ３０９が異なる。しかし、他の構成要素（アンテナａ１０１、ａ１１２、受信部ａ１０２、パイロット分離部ａ１０３、ＣＰ除去部ａ１０５、ＦＦＴ部ａ１０６、等化・復号化部ａ２０７、サブキャリア割当通知部ａ１１０、送信部ａ１１１）が持つ機能は第１の実施形態と同じであるので、第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１６７】
伝搬路特性・分散推定部ａ３０４は、受信部ａ１０２から入力されたパイロット信号を用いて、移動局装置Ｘの伝搬路特性ξＸ（ｋ）と基地局装置Ａ３における熱雑音の分散σ２（または、全帯域の平均受信信号雑音比）を推定する。伝搬路特性・分散推定部ａ３０４は、該推定した伝搬路特性ξＸ（ｋ）と熱雑音の分散σ２の情報を、移動局装置Ｘの情報ごとに、等化・復号化部ａ２０７と等化データ信頼性検出部ａ３０９とに出力する。
【０１６８】
等化データ信頼性検出部ａ３０９は、伝搬路特性・分散推定部ａ３０４から入力された伝搬路特性ξＸ（ｋ）と熱雑音の分散の情報σ２から、サブチャネルにおける受信信号雑音比ＳＮＲＸと、伝搬路の周波数応答ξＸ（ｋ）の振幅のダイナミックレンジ（等化データ信頼性情報、以下、ダイナミックレンジＡＤＲという）とを検出する。すなわち、等化データ信頼性情報は、伝搬路の周波数領域での振幅変動を示す情報である。
等化データ信頼性検出部ａ３０９は、算出した受信信号雑音比ＳＮＲＸとダイナミックレンジＡＤＲとをサブキャリア割当決定部ａ３０８に出力する。
【０１６９】
サブキャリア割当決定部ａ３０８は、等化データ信頼性検出部ａ３０９から入力されたダイナミックレンジＡＤＲと受信信号雑音比ＳＮＲＸとを用いて、各移動局装置Ｘとの通信に用いるサブキャリアの割り当てを決定する。サブキャリア割当決定部ａ３０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法は、後述する。サブキャリア割当決定部ａ３０８は、決定したサブキャリアの割り当て情報を、サブキャリア割当通知部ａ１１０に出力する。
【０１７０】
以下、まず、予め重複使用するサブキャリアが決められているＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性について説明し、次に、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ３０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。
【０１７１】
図２２は、予め重複使用するサブキャリアが決められているＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性を説明するための図（ＥＸＩＴチャート）である。この図において、ＥＸＩＴチャートの横軸は、等化器入力相互情報量及び復号器出力相互情報量を示し、ＥＸＩＴチャートの縦軸は、等化器出力相互情報量及び復号器入力相互情報量を示す。
この図において、曲線１０１−１と曲線１０１−２とは、それぞれ、ダイナミックレンジＡＤＲが異なる場合の等化器ｃ１の入出力特性を示す曲線である。曲線１０１−２は、曲線１０１−１で示される場合に比べ、ダイナミックレンジＡＤＲが大きい場合の等化器ｃ１の入出力特性を示す曲線である。
なお、予め重複使用するサブキャリアが決められているＳＯＲＭ方式の無線通信システムでは、移動局装置Ｘが選択できるサブキャリアの自由度がなくなると、ダイナミックレンジＡＤＲの影響を受けるため、サブキャリアを自由に選択する無線通信システム（第１の実施形態、第２の実施形態）に比べ、遅延分散の影響を受けやすくなる。
【０１７２】
この図において、曲線Ｌ１０１−１と曲線Ｌ１０１−２とを比較すると、ダイナミックレンジＡＤＲが大きい場合の曲線Ｌ１０１−２の始点ＢＰ１０１−２が、曲線Ｌ１０１−１の始点ＢＰ１０１−１より下がっている。つまり、ダイナミックレンジＡＤＲが大きい場合、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳは小さい値となる。これは、ダイナミックレンジＡＤＲが大きい場合、シンボル間干渉の影響が大きくなるからである。なお、終点ＥＰ１０１については、基地局装置Ａ３における受信信号雑音比ＳＮＲＸに依存する。
【０１７３】
次に、本実施形態に係るサブキャリア割当決定部ａ３０８が行うサブキャリアの割り当て決定方法について説明をする。
本実施形態では、予め重複使用するサブキャリアが決められており（図２０（ｂ）、（ｃ））、各移動局装置Ｘに割り当てるサブキャリアと、重複使用するサブキャリアが限定されている。よって、上記第１の実施形態、第２の実施形態で示したようなサブキャリアの選択により、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳや終点等化器出力相互情報量ＩＸＥの制御を行うことができず、特性を改善するには統計的な処理が必要になる。
【０１７４】
図２２で示したように、受信電力が同じになる伝搬路を想定した場合、ダイナミックレンジＡＤＲの大きい伝搬路の方が、始点等化器出力相互情報量ＩＸＳが小さい値となる。
サブキャリア割当決定部ａ３０８は、ダイナミックレンジＡＤＲの大きい移動局装置Ｘから、受信信号雑音比ＳＮＲＸが大きいサブチャネルを選択していくことで、サブキャリアの割り当てを決定する。なお、ダイナミックレンジＡＤＲの大きい移動局装置Ｘとは、サブチャネルごとのダイナミックレンジＡＤＲについて、すべてのサブチャネルについての平均値が大きい移動局装置Ｘである。ただし、本発明はこれに限らず、例えば、システム帯域についてのダイナミックレンジＡＤＲであってもよい。
これにより、ダイナミックレンジＡＤＲの大きい移動局装置Ｘについての始点等化器出力相互情報量ＩＸＳの値が小さくなることでスタック状態が発生することを回避することができる。
【０１７５】
一方、始点を揃えるために、ダイナミックレンジＡＤＲの値が近似する移動局装置Ｘをグルーピングし、該グループに含まれる移動局装置Ｘについてサブキャリアを重複させてもよい。すなわち、サブキャリア割当決定部ａ３０８は、ダイナミックレンジＡＤＲ（伝搬路の周波数領域での振幅変動の値）が近似する複数の移動局装置Ｘごとに、サブキャリアの割り当てを決定する。
このように制御すると、サブキャリアを重複使用するいずれかの移動局装置Ｘのみにスタック状態が発生し、他の移動局装置Ｘと重複するサブキャリアの信号に誤りが発生することで、他の移動局装置Ｘにも連鎖的に誤りが発生することを防止することができる。この場合、該グループに、誤りが発生するような受信電力では、該グループに属する全ての移動局装置Ｘが誤りとなるが、グループに誤りが発生する確率を低くすることができる。
【０１７６】
また、ダイナミックレンジＡＤＲによって、重複使用するサブキャリア数を変更してもよい。例えば、サブキャリア割当決定部ａ３０８は、ダイナミックレンジＡＤＲが比較的小さい移動局装置Ｘのグループに対しては、重複使用するサブキャリア数が多いサブキャリアの割り当て（例えば、図２０（ｃ））に決定し、ダイナミックレンジＡＤＲが比較的大きい移動局装置Ｘのグループに対しては、重複使用するサブキャリア数が少ないサブキャリアの割り当て（例えば、図２０（ｂ））に決定してもよい。すなわち、サブキャリア割当決定部ａ３０８は、ダイナミックレンジＡＤＲの値が近似する複数の移動局装置Ｘごとに、重複使用（共有）するサブキャリアの数を決定する。
【０１７７】
更に、ダイナミックレンジＡＤＲが大きいグループや使用するサブキャリアを重ねると明らかに通信が不可能なグループのために図２０（ａ）のようなサブキャリアが重複しない構成をフレームに挿入してもよい。
なお、本実施形態では、グループに対し重複使用するサブキャリア数を決定しているが、本発明はこれに限らず、例えば、ダイナミックレンジＡＤＲの閾値を予め決めておき、移動局装置ＸのダイナミックレンジＡＤＲの平均値が、該閾値以下の場合には、重複使用するサブキャリア数が多いサブキャリアの割り当て（例えば、図２０（ｃ））に決定し、該閾値より小さい場合には、重複使用するサブキャリア数が少ないサブキャリアの割り当て（例えば、図２０（ｂ））に決定してもよい。
なお、本実施形態に係る無線通信システムの動作は、第２の実施形態（図１４）と同じであるので説明は省略する。
【０１７８】
このように、本実施形態によれば、基地局装置Ａ３は、ダイナミックレンジＡＤＲと受信信号雑音比ＳＮＲＸとを検出し、該検出したダイナミックレンジＡＤＲと受信信号雑音比ＳＮＲＸに基づき、等化器出力相互情報量IＸが復号器出力相互情報量より大きい値となるように、つまり、スタックが発生しないように、サブキャリアの割り当てを決定する。これにより、基地局装置Ａ３は、移動局装置Ｘからの誤り訂正符号を施して送信したデータを復号することができる。
【０１７９】
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Ｘの一部、等化データ信頼性検出部ａ１０９、ａ２０９、サブキャリア割当決定部ａ１０８、ａ２０８、サブキャリア割当通知部ａ１１０、サブキャリア割当部ｘ１０７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基地局装置、移動局装置に内蔵させた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、移動局装置または基地局装置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、一定時刻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。
【０１８０】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【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】本実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略的ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略的ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る等化・復号化部の構成を示す概略的ブロック図である。
【図５】ターボ等化技術を実現するための機能構成を示す概略ブロック図である。
【図６】ターボ等化技術を説明するための説明図である。
【図７】ターボ等化技術を説明するための別の説明図である。
【図８】２ユーザ多重の場合のターボ等化技術を説明するための図である。
【図９】始点等化器出力相互情報量と終点等化器出力相互情報量の閾値の算出方法を説明するための図である。
【図１０】始点等化器出力相互情報量と終点等化器出力相互情報量の閾値の算出方法を説明するための別の図である。
【図１１】本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の一例を示すフロー図である。
【図１２】本実施形態に係るサブキャリアの割り当ての効果を説明する説明図である。
【図１３】本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の別の一例を示すフロー図である。
【図１４】本実施形態に係る無線通信システムの動作の一例を示すフロー図である。
【図１５】この発明の第２の実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略的ブロック図である。
【図１６】本実施形態に係る等化・復号化部の構成を示す概略的ブロック図である。
【図１７】ＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性を説明するための図である。
【図１８】ＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性を説明するための別の図である。
【図１９】本実施形態に係るサブキャリアの割り当てを決定する動作の一例を示すフロー図である。
【図２０】この発明の第３の実施形態に係る重複使用するサブキャリアについて説明をする説明図である。
【図２１】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略的ブロック図である。
【図２２】予め重複使用するサブキャリアが決められているＳＯＲＭ方式の等化器の入出力特性を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１８２】
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・基地局装置
ａ１０１，ａ１１２・・・アンテナ、ａ１０２・・・受信部、ａ１０３・・・パイロット分離部、ａ１０４・・・伝搬路特性・分散推定部、ａ１０５・・・ＣＰ除去部、ａ１０６・・・ＦＦＴ部、ａ１０７，ａ２０７・・・等化・復号化部、ａ１０８，ａ２０８・・・等化データ信頼性検出部、ａ１０９，ａ２０９・・・サブキャリア割当決定部、ａ１１０・・・サブキャリア割当通知部、ａ１１１・・・送信部
１１−１，１１−２，２１−１，２１−２・・・ソフトキャンセル部、１２−１，１２−２・・・等化部、１３−１，１３−２・・・復調部、１４−１，１４−２・・・デインターリーバ、１５・・・復号部、１６−１，１６−２・・・インターリーバ、１７−１，１７−２・・・ソフトレプリカ生成部、１８−１，１８−２，２８−１，２８−２・・・伝搬路特性乗算部
ｃ１１−１，ｃ１１−２，ｃ２１−１，ｃ２１−２，ｃ１・・・等化器、ｃ１２，ｃ２・・・復号器
Ｘ（１，２，３）・・・移動局装置
ｘ１０１，ｘ１１３・・・アンテナ、ｘ１０２・・・受信部、ｘ１０３・・・制御部、ｘ１０４・・・符号化部、ｘ１０５・・・Ｓ／Ｐ変換部、ｘ１０６・・・ＤＦＴ部、ｘ１０７・・・サブキャリア割当部、ｘ１０８・・・ＩＤＦＴ部、ｘ１０９・・・ＣＰ挿入部
ｘ１１０・・・Ｐ／Ｓ変換部、ｘ１１１・・・Ｄ／Ａ変換部、ｘ１１２・・・ＲＦ部
【図１】
0005178320.tif 000020
【図２】
0005178320.tif 000021
【図３】
0005178320.tif 000022
【図４】
0005178320.tif 000023
【図５】
0005178320.tif 000024
【図６】
0005178320.tif 000025
【図７】
0005178320.tif 000026
【図８】
0005178320.tif 000027
【図９】
0005178320.tif 000028
【図１０】
0005178320.tif 000029
【図１１】
0005178320.tif 000030
【図１２】
0005178320.tif 000031
【図１３】
0005178320.tif 000032
【図１４】
0005178320.tif 000033
【図１５】
0005178320.tif 000034
【図１６】
0005178320.tif 000035
【図１７】
0005178320.tif 000036
【図１８】
0005178320.tif 000037
【図１９】
0005178320.tif 000038
【図２０】
0005178320.tif 000039
【図２１】
0005178320.tif 000040
【図２２】
0005178320.tif 000041