(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、
前記マルチキャリア送信装置は、前記マルチキャリア信号を指向性送信可能に構成され、
送信対象の受信装置を当該受信装置が位置する方向に応じてグルーピングし、各グループに属する２つの受信装置宛の変調信号に関して、第１の変調信号がシンボルごとに周波数領域で分離された複数の周波数成分に、第２の変調信号を時間領域の信号のまま重畳した合成信号を用いて前記マルチキャリア信号を形成する、
マルチキャリア送信装置。
【請求項２】
前記各グループについて形成されたマルチキャリア信号を空間分割多重送信する、請求項１に記載のマルチキャリア送信装置。
【請求項３】
第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、
前記第１の変調信号をシンボルごとに周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するフーリエ変換手段と、
前記Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、前記第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号として前記形成したＮ２個のパラレル信号を出力する信号マッピング手段と、
前記複数のサブキャリア信号の電力を測定する電力測定手段と、
前記測定された電力値に基づいて、前記マッピング対象サブキャリアを決定する決定手段と、
を具備するマルチキャリア送信装置。
【請求項４】
第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、
前記第１の変調信号をシンボルごとに周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するフーリエ変換手段と、
前記Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、前記第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号として前記形成したＮ２個のパラレル信号を出力する信号マッピング手段と、
所定サブキャリア間隔だけ互いに離れたサブキャリアからなるサブキャリア群を前記マッピング対象サブキャリアとする決定手段と、
を具備するマルチキャリア送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア送信装置に関し、特に異なる変調多値数で変調された複数の変調信号を多重する階層変調多重（ＳＣＭ）技術を利用するマルチキャリア送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
階層変調多重（ＳＣＭ）は、異なるユーザの変調信号を階層化して多重伝送する技術である。この階層変調多重伝送は、例えば、非特許文献１に開示されている。同文献では、基地局装置（ＢＳ）から、遠方ユーザ（ＭＳ♯１）に対する送信電力の大きい変調信号と、近傍ユーザ（ＭＳ♯２）に対する送信電力の小さい変調信号とを多重して送信する（図１参照）。ＳＣＭ時に、送信電力係数が大きいユーザは、「遠方ユーザ」であり、小さいユーザは、「近傍ユーザ」である。
【０００３】
このように階層変調多重伝送では、遠方ユーザに対する変調信号と、近傍ユーザに対する変調信号と間に送信電力の比（すなわち、両者の送信電力の差）があることから、異なるユーザの変調信号が受信側にて分離可能であると考えられている。
【０００４】
図２には、２つの変調信号が合成された合成信号に対応する信号点配置が示されている。ここでは、遠方ユーザ（ＭＳ♯１）に対応する送信電力係数をα、近傍ユーザ（ＭＳ♯２）に対応する送信電力係数をβとする。そして、両変調信号の送信電力の比率は、α２：β２＝４：１である。遠方ユーザ（ＭＳ♯１）に対する変調信号は、ＱＰＳＫで変調され、近傍ユーザ（ＭＳ♯２）に対する変調信号は、１６ＱＡＭで変調されている。
【０００５】
合成信号は、両ユーザ宛の変調シンボル（遠方ユーザに対する変調シンボルをＳ１、近傍ユーザに対する変調シンボルをＳ２とする。）を、送信電力比率に応じて重み付けした上で加算することにより得られる。すなわち、階層変調多重した変調信号Ｓは、Ｓ＝αＳ１＋βＳ２で表される。
【０００６】
受信側では、受信信号に対して伝搬路の回線変動を等化した後に、図２に示されるような信号点配置を用いて信号点判定（シンボル判定）を行う。
【０００７】
図２に示すようにαがβより十分に大きい場合には、合成信号に対応する信号点配置は、信号点同士で重なることがない。また、近傍ユーザの変調シンボル（Ｓ２）に着目した場合、最小信号点間距離は、Ｓ２を単独で送信した場合でもＳ１と合成して送信した場合でも、同一である。
【０００８】
一方、遠方ユーザの変調シンボル（Ｓ１）に着目した場合、最小信号点間距離は、Ｓ１を単独で送信した場合よりもＳ２と合成して送信した場合の方が小さくなる。この結果、受信特性劣化が生じてしまうことが考えられる。しかし、αがβより十分大きく（α＞＞β）とすることで、その劣化の影響を小さくすることができる。
【０００９】
以上のことから、従来の階層変調多重（ＳＣＭ）伝送では、受信信号に所望のシンボルのみならず他のユーザ宛の信号が含まれていても、受信側は、所望のシンボルのみを検出することができると考えられている。すなわち、基地局装置から端末装置への下り回線送信時に、余剰の送信電力を他ユーザに振り分けることができ、収容可能なユーザ数を増大し、無線通信システムのスループット向上に寄与する。
【非特許文献１】IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group 寄書：IEEE C802.16m-07/116
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の階層化変調多重（ＳＣＭ）を用いる場合、以下のような受信品質の劣化が生じる。
【００１１】
（１）近傍ユーザにおける受信品質
一般的に、受信装置の復調処理部は、周波数変換された受信信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を有している。そして、復調処理部は、Ａ／Ｄ変換後の信号を用いて、ディジタル信号処理を行う。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器は、所定の入力レンジで、アナログの受信信号を量子化する。一般的に、Ａ／Ｄ変換を行う際には、受信信号の入力レベルをＡ／Ｄ変換器の入力レンジに合うように、自動ゲイン制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）が行われる。
【００１３】
上述のようにＳＣＭを用いる場合、近傍ユーザは、遠方ユーザに対する大きな送信電力で送信された信号を含む受信信号を受信する。そのため自動ゲイン制御は、近傍ユーザにとって所望の信号ではない遠方ユーザに対する信号を基準に、行われることになる。
【００１４】
よって、近傍ユーザでは、β／αが小さくなりすぎると、Ａ／Ｄ変換時の量子化雑音が増大し、受信品質（ＳＮＲ）が低下する。このため、遠方ユーザに対する近傍ユーザの送信電力の比が大きいほど、近傍ユーザの受信特性が劣化する。
【００１５】
（２）遠方ユーザにおける受信品質
遠方ユーザは、近傍ユーザの変調信号が干渉信号成分として付加された受信信号を受信する。αがβより十分大きい（α＞＞β）場合、遠方ユーザでは、受信品質（ＳＩＮＲ）の劣化は無視できる。しかし、上記近傍ユーザの受信特性が劣化しない送信電力設定とする場合、遠方ユーザの最小信号点間距離が、遠方ユーザの変調信号（Ｓ１）のみを同じ送信電力（α２）で伝送した場合に比べて小さくなる。その結果として、受信特性が劣化する。なお、最小距離の劣化度合いは、次式で概算できる。
Ｄ＝（α−β）／α
【００１６】
以上のように、近傍ユーザの受信を考えた場合、α／βは小さい方が良い。しかし、α／βを小さくすると、遠方ユーザの受信特性が劣化する。すなわち、従来のＳＣＭシステムでは、近傍ユーザ及び遠方ユーザの双方の受信特性を良好な状態とすることが困難である。
【００１７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、階層変調多重通信における受信特性を向上する、マルチキャリア送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様であるマルチキャリア送信装置は、第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、前記マルチキャリア送信装置は、前記マルチキャリア信号を指向性送信可能に構成され、送信対象の受信装置を当該受信装置が位置する方向に応じてグルーピングし、各グループに属する２つの受信装置宛の変調信号に関して、第１の変調信号がシンボルごとに周波数領域で分離された複数の周波数成分に、第２の変調信号を時間領域の信号のまま重畳した合成信号を用いて前記マルチキャリア信号を形成する構成を採る。
【００１９】
本発明の一態様であるマルチキャリア送信装置は、第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、
前記第１の変調信号をシンボルごとに周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するフーリエ変換手段と、
前記Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、前記第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号として前記形成したＮ２個のパラレル信号を出力する信号マッピング手段と、
前記複数のサブキャリア信号の電力を測定する電力測定手段と、
前記測定された電力値に基づいて、前記マッピング対象サブキャリアを決定する決定手段と、を具備する構成を採る。
【００２０】
本発明の一態様であるマルチキャリア送信装置は、第１の変調信号から形成される複数の離散的周波数領域成分に、第２の変調信号を重畳したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置であって、前記第１の変調信号をシンボルごとに周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するフーリエ変換手段と、前記Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、前記第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号として前記形成したＮ２個のパラレル信号を出力する信号マッピング手段と、所定サブキャリア間隔だけ互いに離れたサブキャリアからなるサブキャリア群を前記マッピング対象サブキャリアとする決定手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、階層変調多重通信における受信特性を向上する、マルチキャリア送信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
図３に示すように本実施の形態のマルチキャリア送信装置としての基地局装置１００は、ユーザ多重制御部１０５と、変調部１１０と、変調部１１５と、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）部１２０と、Ｓ／Ｐ部１２５と、ＳＣＭ送信電力制御部１３０と、乗算部１３５と、乗算部１４０と、合成部１４５と、フレーム形成部１５０と、パイロット信号生成部１５５と、共有制御情報生成部１６０と、サブキャリア割当制御部１６５と、サブキャリアマッピング部１７０と、ＩＦＦＴ部１７５と、ＣＰ付加部１８０と、送信ＲＦ部１８５とを有する。
【００２５】
なお、同図には、ＯＦＤＭＡが適用される場合の基地局装置１００の構成が示されている。また、以下では、Ｎ１個のサブキャリアを用いたＳＣＭ伝送が行われる場合について説明する。ここで、Ｎ＿ＦＦＴをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部でのＦＦＴサイズとした場合、Ｎ１≧Ｎ＿ＦＦＴの関係が成り立つ。
【００２６】
ユーザ多重制御部１０５は、基地局装置１００と受信側との間の伝搬路の回線品質に関する測定結果であるＣＱＩ(チャネル品質情報)を基に、多重伝送の対象である端末装置（ＭＳ＃１，ＭＳ＃２）宛の送信データに対して適用される変調多値数を決定し、決定された変調多値数を第１の変調部１１０及び第２の変調部１１５に出力する。ユーザ多重制御部１０５は、回線品質が良い程、変調多値数の次数を高くする。
【００２７】
この変調多値数の決定に用いられる回線品質の測定結果としては、基地局装置１００から送信された信号に基づいて端末装置が測定した結果を基地局装置１００にフィードバックするものを用いても良いし、又は、端末装置からの送信信号を基に基地局装置１００が測定したものを用いても良い。
【００２８】
第１の変調部１１０及び第２の変調部１１５は、ユーザ多重制御部１０５で決定された変調多値数に基づいて、端末装置への送信データビット（例えば、誤り訂正符号化、パンクチャリング、インターリーブを施された後のビット列）を変調する。第１の変調部１１０及び第２の変調部１１５は、入力されるビット列を変調シンボルにマッピングすることで、変調信号を生成する。ここで送信データには、ユーザ個別のデータ信号及びユーザ個別の制御信号が含まれる。
【００２９】
ＤＦＴ（離散フーリエ変換）部１２０は、第１の変調部１１０の出力信号を１シンボル毎に複数の周波数成分に分離する。第１の変調部１１０に対するサブキャリア配分がＮ１個である場合、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）部は、第１の変調部１１０から出力される、Ｎ１個の変調シンボルデータを１つのブロックとして、ＤＦＴ処理を行う。すなわち、ＤＦＴ部１２０では、Ｎ１個の変調シンボルデータが周波数領域に変換され、互いに周波数が異なるＮ１個の信号（以下、この信号のそれぞれは、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアと呼ばれることがある。）が出力される。
【００３０】
Ｓ／Ｐ部１２５は、第２の変調部１１５の出力信号を直並列変換することにより、複数のパラレル信号を形成する。Ｓ／Ｐ部１２５は、第２の変調部１１５に対するサブキャリア配分がＮ１個である場合、Ｎ１個の変調シンボルデータ（これは、シリアルのデータである）を１つのブロックとして、直並列変換処理を行う。Ｓ／Ｐ部１２５は、直並列変換により得られたＮ１個のパラレル信号（以下、この信号のそれぞれは、Ｓ／Ｐ部１２５の出力サブキャリアと呼ばれることがある。）を、出力する。
【００３１】
ＳＣＭ送信電力制御部１３０は、ＤＦＴ部１２０の出力信号、及び、Ｓ／Ｐ部１２５の出力信号に対する送信電力制御に用いられる、電力制御係数α、βを乗算部１３５及び乗算部１４０に出力する。
【００３２】
ここで本実施の形態では、基地局装置１００から近い端末装置（近傍ユーザ）宛の変調信号がＳ／Ｐ部１２５で処理され、また、その端末装置よりも基地局装置１００から離れている端末装置（遠方ユーザ）宛の変調信号がＤＦＴ部１２０で処理される。そのため、ＤＦＴ部１２０の出力信号に対して乗算部１３５で乗算されるαは、Ｓ／Ｐ部１２５の出力信号に対して乗算部１４０で乗算されるβよりも大きい。
【００３３】
また、ＳＣＭ送信電力制御部１３０は、上述のように近傍ユーザの受信特性に対する量子化誤差の影響を抑えるために、電力制御係数α、β間の送信電力オフセット範囲を限定する。具体的には、電力制御係数α、βは、以下の条件を満たすように決定される。
ＳＣＭの識別可能条件：  α／β＞２
量子化誤差の影響が出ない条件：  Ｄ＞(β／(α+β))
Ｄ＝６〜１２ｄＢ程度
【００３４】
またここで、予め（α、β）のセットを複数用意しておき、各セットにインデックスを付してテーブル化しておき、ＳＣＭ送信電力制御部１３０が、決定された電力制御係数のセットに対応するインデックス情報を乗算部１３５，１４０に通知する。これにより、シグナリング量を低減することができる。
【００３５】
乗算部１３５は、ＤＦＴ部１２０の出力信号に対して、送信電力係数αを乗算する。上述の通り、ＤＦＴ部１２０の出力信号はＮ１個の周波数成分から成る。そのため、乗算部１３５は、Ｎ１個の周波数成分のそれぞれに対して送信電力係数αを乗算する。
【００３６】
乗算部１４０は、Ｓ／Ｐ部１２５の出力信号に対して、送信電力係数βを乗算する。上述の通り、Ｓ／Ｐ部１２５の出力信号は、Ｎ１個のパラレル信号から成る。そのため、乗算部１４０は、Ｎ１個のパラレル信号のそれぞれに対して送信電力係数βを乗算する。
【００３７】
合成部１４５は、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアＤ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数αが乗算された後の信号と、Ｓ／Ｐ部１２５の出力サブキャリアＳ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数βが乗算された後の信号とを重畳する。具体的には、αＤ＿ＳＣ（ｋ）＋βＳ＿ＳＣ（ｋ）から合成信号が求められる。ここで、ｋ＝１〜Ｎ１である。なお、変調部１１０、変調部１１５から合成部１４５までに行われる処理については、後に動作説明で詳述する。
【００３８】
フレーム形成部１５０は、合成部１４５から出力される合成信号、パイロット信号生成部１５５から出力されるパイロット信号、及び、共有制御情報生成部１６０から出力される共有制御信号を入力する。そして、フレーム形成部１５０は、合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号を用いて、フレームを構成する。このフレームでは、例えば、合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号がそれぞれ異なる時間区間に配置される。すなわち、合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号がＴＤＤで送信される。
【００３９】
図４には、フレームにおける合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号の配置、並びに、各信号の送信電力の関係が示されている。なお、図４ではＴＤＭ（時分割多重）で合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号を多重しているが、ＦＤＭ、あるいはＴＤＭとＦＤＭを組み合わせて上記信号を送信しても良い。
【００４０】
図４（ａ）に示されるフレームでは、パイロット信号及び共有制御信号の送信電力は、遠方ユーザ宛に送信される信号の送信電力と一致する。すなわち、パイロット信号及び共有制御信号は、遠方ユーザ宛に送信される信号に乗算される送信電力係数αを用いて、その送信電力が制御される。この場合、遠方ユーザは、パイロット信号を基に伝搬路の回線推定（以下、チャネル推定）を行い、このチャネル推定結果をそのまま用いて復調処理を行うことができる。
【００４１】
また、この場合、パイロット信号の送信電力と、近傍ユーザ宛に送信される信号の送信電力とが異なるため、これらの信号に係る送信電力の相違（例えば、β／α）を近傍ユーザに通知する必要がある。すなわち、近傍ユーザでは、送信電力係数αで送信電力制御されたパイロット信号を用いて得られるチャネル推定値を、送信電力係数βで送信電力制御されたその近傍ユーザ宛の信号に合わせて調整する必要がある。
【００４２】
そのため、送信電力の相違（例えば、β／α）に関する情報は、共有制御信号に含めて送信される。なお、送信電力の相違（例えば、β／α）に関する情報などの、ＳＣＭにて送られた信号の受信側での処理に必要な情報は、以下、「ＳＣＭ情報」と呼ばれることがある。
【００４３】
図４（ｂ）に示されるフレームでは、パイロット信号、共有制御信号、及び、合成信号（近傍ユーザ宛の信号及び遠方ユーザ宛の信号の合成信号）のそれぞれの送信電力が一致する。すなわち、パイロット信号及び共有制御信号は、送信電力係数α及び送信電力係数βを用いて、その送信電力が制御される。この場合、遠方ユーザ及び近傍ユーザの送信電力は、それぞれパイロット信号の送信電力と異なる。
【００４４】
そのため、送信電力の相違（例えば、β／α、Ｌ１）が近傍ユーザ及び遠方ユーザの双方に通知される必要がある。送信電力の相違（例えば、β／α、Ｌ１）に関する情報は、共有制御信号に含めて送信される。なお、Ｌ１は、パイロット信号の送信電力に対するαの比である。
【００４５】
図４（ｃ）に示されるフレームでは、パイロット信号及び共有制御信号の送信電力が、合成信号（近傍ユーザ宛の信号及び遠方ユーザ宛の信号の合成信号）の送信電力よりも大きい。この場合にも、送信電力の相違（例えば、β／α、Ｌ１）が近傍ユーザ及び遠方ユーザの双方に通知される必要がある。なお、近傍ユーザ宛の信号、遠方ユーザ宛の信号の中に、ユーザ個別のパイロット信号、ユーザ個別の制御信号を含ませることもできる。
【００４６】
サブキャリア割当制御部１６５は、フレーム形成部１５０にて形成されたフレームの送信に利用されるサブキャリアの割り当てを行う。すなわち、サブキャリア割当制御部１６５は、フレーム形成部１５０にて形成されたフレームの送信に利用されるサブキャリアを決定し、決定されたサブキャリアに関する情報をサブキャリアマッピング部１７０に出力する。このサブキャリアの割り当て方法としては、図５に示すように、連続したサブキャリアを割り当てる（localized配置）方法、又は、等間隔のサブキャリアを使用する（distributed配置）方法が用いられる。
【００４７】
サブキャリアマッピング部１７０は、合成部１４５から出力された合成信号を含むフレームを、サブキャリア割当制御部１６５からの制御情報に基づいて対応サブキャリアに配置して、ＩＦＦＴ部１７５へ出力する。
【００４８】
ＩＦＦＴ部１７５は、Ｎ_ＦＦＴのサイズでＩＦＦＴ処理を行うことにより、ＯＦＤＭ信号を形成する。ＣＰ付加部１８０は、ＩＦＦＴ部１７５で得られたＯＦＤＭ信号にＣＰ（Cyclic  Prefix）を付加する。送信ＲＦ部１８５は、ＣＰが付加されたＯＦＤＭ信号に所定の送信無線処理を施してアンテナを介して送信する。
【００４９】
図６に示すように本実施の形態のマルチキャリア信号受信装置としての端末装置２００は、受信ＲＦ部２０５と、ＣＰ除去部２１０と、ＦＦＴ部２１５と、チャネル推定部２２０と、周波数領域等化部２２５と、制御情報抽出部２３０と、ＳＣＭ情報抽出部２３５と、サブキャリアデマッピング部２４５と、干渉信号抽出部２５０と、ＳＣＭ干渉抑圧部２８０と、Ｐ／Ｓ部２８５と、送信電力オフセット情報抽出部２４０と、送信電力オフセット補償部２９０と、シンボル判定部２９５とを有する。
【００５０】
干渉信号抽出部２５０は、ＩＤＦＴ部２５５と、送信電力オフセット補償部２６０と、シンボル硬判定部２６５と、送信電力オフセット部２７０と、ＤＦＴ部２７５とを有する。図６には、特に、基地局装置１００から近い位置にある近傍ユーザである、端末装置２００の構成が示されている。
【００５１】
基地局装置１００から送信された信号は、受信ＲＦ部２０５で所定の無線受信処理を施された後、ＣＰ除去部２１０でＣＰが除去される。そして、ＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ部２１５で周波数領域の信号に変換される。
【００５２】
チャネル推定部２２０は、ＦＦＴ部２１５の出力信号に含まれるパイロット信号を用いて、チャネル推定値を算出する。チャネル推定部２２０は、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出する。
【００５３】
周波数領域等化部２２５は、サブキャリア毎のチャネル推定値を用いて、ＦＦＴ部２１５から出力されるサブキャリア信号に対して周波数領域等化を行う。この周波数領域等化には、ＺＦ規範、又は、ＭＭＳＥ規範が用いられる。周波数領域等化処理後のサブキャリア信号は、制御情報抽出部２３０及びサブキャリアデマッピング部２４５に出力される。
【００５４】
制御情報抽出部２３０は、周波数領域等化部２２５の出力信号における共有制御信号に対応する部分に、復調及び復号処理を施すことにより、共有制御情報を復元する。この共有制御信号は、送信側である基地局装置１００で予め既知の変調方式及び符号化方式により処理されて送信されている。また、この共有制御信号は、図４に示したようにパイロット信号と同じ送信電力で送信される。
【００５５】
ＳＣＭ情報抽出部２３５は、共有制御情報に含まれるＳＣＭ情報（遠方ユーザ及び近傍ユーザのＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）情報）を抽出する。
【００５６】
送信電力オフセット情報抽出部２４０は、共有制御情報に含まれる送信電力オフセット情報（遠方ユーザ宛の信号、近傍ユーザ宛の信号、及びパイロット信号の送信電力比に関する情報、すなわち上述の送信電力の相違に関する情報）を抽出する。この抽出情報は、送信電力オフセット補償部２９０に出力される。
【００５７】
なお、送信側の基地局装置１００がＭＣＳセットのテーブルの項目に送信電力比の情報を含めたテーブルを記憶し、選択したＭＣＳセットに対応するインデックス情報を端末装置２００に通知してくる場合には、送信電力オフセット情報抽出部２４０は、そのインデックス情報を抽出する。通知にインデックス情報を利用することにより、基地局装置１００と端末装置２００との間のトラヒック量を低減することができる。そして、送信電力オフセット情報抽出部２４０は、端末装置２００でも記憶している上記テーブルから、抽出したインデックス情報に対応する送信電力比の情報を特定し、その特定情報を送信電力オフセット補償部２９０に出力する。
【００５８】
サブキャリアデマッピング部２４５は、制御情報抽出部２３０で抽出された共有制御情報に含まれる周波数リソース割当情報に基づいて、自装置宛の信号に割り当てられたサブキャリア群を干渉信号抽出部２５０に出力する。本実施の形態では、近傍ユーザ宛の信号がＮ１個のパラレル信号で送信されているので、そのサブキャリア群は、Ｎ１個のパラレル信号から成る。また、本実施の形態では、そのＮ１個のパラレル信号のそれぞれには、遠方ユーザ宛の信号が分離された周波数成分が重畳されている。
【００５９】
干渉信号抽出部２５０は、サブキャリアデマッピング部２４５の出力信号から、自装置にとって干渉信号となる、遠方ユーザ宛の信号を抽出する。なお上述の通り、送信側の基地局装置１００からの送信信号は、遠方ユーザ宛の変調信号が１シンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、近傍ユーザ宛の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されたものである。すなわち、サブキャリアデマッピング部２４５の出力信号も、遠方ユーザ宛の変調信号が１シンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、近傍ユーザ宛の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されたものである。
【００６０】
具体的には、干渉信号抽出部２５０のＩＤＦＴ部２５５は、サブキャリアデマッピング部２４５から受け取るＮ１個のパラレル信号に対してＮ１のサイズでＩＤＦＴ処理を行うことにより、周波数領域から時間領域への変換を行う。
【００６１】
送信電力オフセット補償部２６０は、パイロット信号の送信電力と遠方ユーザ宛の信号の送信電力との間に電力差（オフセット）がある場合、ＩＤＦＴ部２５５で得られた時間領域信号に対して、その電力差を補償する。すなわち、パイロット信号を基準としたときの遠方ユーザ宛の信号の送信振幅比（Ｌ１）がある場合、送信電力オフセット補償部２６０は、入力信号に１／Ｌ１を乗算した信号を出力する。
【００６２】
シンボル硬判定部２６５は、送信電力オフセット補償部２６０を介してＩＤＦＴ部２５５から受け取る信号に対する変調シンボル判定を行う。この変調シンボル判定は、ＳＣＭ情報抽出部２３５からの情報に基づいて行われる。すなわち、ＳＣＭ情報抽出部２３５で抽出される情報によって近傍ユーザにとって干渉信号となる遠方ユーザ宛の信号に適用されている変調多値数が特定されるので、シンボル硬判定部２６５は、遠方ユーザ宛の信号に適用されている変調方式に対応した変調シンボル判定を行う。
【００６３】
送信電力オフセット部２７０は、送信電力オフセット補償部２６０と逆の動作を行う。送信電力オフセット部２７０は、パイロット信号の送信電力と遠方ユーザ宛の信号の送信電力に電力差（オフセット）がある場合、シンボル硬判定部２６５の出力信号に対して、その電力差を補償する。すなわち、パイロット信号を基準としたときの遠方ユーザ宛の信号の送信振幅比（Ｌ１）がある場合、入力信号にＬ１を乗算した信号を出力する。
【００６４】
ＤＦＴ部２７５は、シンボル硬判定部２６５の判定結果に対して、ＩＤＦＴ部２５５におけるＩＤＦＴ処理の対象であるＮ１個のパラレル信号に対応する判定結果を単位として、ＤＦＴ処理を行う。このＤＦＴ処理後の信号は、近傍ユーザである端末装置２００にとって干渉信号となる遠方ユーザ宛の信号であり、具体的には、遠方ユーザ宛の信号がシンボル毎に分離されたＮ１個の周波数成分から成る。
【００６５】
ＳＣＭ干渉抑圧部２８０は、サブキャリアデマッピング部２４５の出力であるＮ１個のパラレル信号から、当該Ｎ１個のパラレル信号より干渉信号抽出部２５０にて抽出した遠方ユーザ宛の信号を減算する。この減算処理は、各パラレル信号と、当該各パラレル信号に対応する周波数成分との間で行われる。こうして、近傍ユーザである端末装置２００宛の信号に重畳されている、遠方ユーザ宛の信号を除去することができる。
【００６６】
Ｓ／Ｐ部２８５は、ＳＣＭ干渉抑圧部２８０で干渉信号が除去されたＮ１個のパラレル信号を並直列変換することにより、シリアル信号を形成する。
【００６７】
送信電力オフセット補償部２９０は、送信電力オフセット情報抽出部２４０で抽出された送信電力オフセット情報に基づいて、ＳＣＭ干渉抑圧部２８０で干渉信号が除去された信号に対してオフセット補償を行う。
【００６８】
このオフセット補償処理は、チャネル推定用のパイロット信号が近傍ユーザ宛の信号の送信電力と異なる電力で送信されている状況でも、近傍ユーザ宛の変調信号に対する適切なシンボル判定を可能とするために行われる。このオフセット補償処理では、近傍ユーザ宛の信号が基地局装置１００から送信された送信レベルで、シンボル判定部２９５の入力レベルが正規化される。
【００６９】
具体的には、パイロット信号を基準としたときの近傍ユーザ宛の信号の送信振幅比が（Ｌ２）である場合、送信電力オフセット補償部２９０は、入力信号に１／Ｌ２を乗算した信号を出力する。こうして近傍ユーザの信号レベルに対して重畳された振幅方向のオフセットを補償することで、後段のシンボル判定部２９５におけるシンボル判定が正常に行われるようにする。
【００７０】
シンボル判定部２９５は、送信電力オフセット補償部２９０から出力される変調シンボルについてシンボル判定を行う。このシンボル判定の結果は、デインターリーブ、デパンクチャ、誤り訂正復号などの処理が施されて、送信データとして復元される。
【００７１】
図７に示すように本実施の形態のマルチキャリア信号受信装置としての端末装置３００は、サブキャリアデマッピング部３１０と、ＩＤＦＴ部３２０と、送信電力オフセット補償部３３０とを有する。図７には、特に、基地局装置１００から遠い位置にある遠方ユーザである、端末装置３００の構成が示されている。
【００７２】
サブキャリアデマッピング部３１０は、制御情報抽出部２３０で抽出された共有制御情報に含まれる周波数リソース割当情報に基づいて、自装置宛の信号に割り当てられたサブキャリア群をＩＤＦＴ部３２０に出力する。本実施の形態では、遠方ユーザ宛の信号がＮ１個の周波数成分に分けられて送信されているので、そのサブキャリア群は、Ｎ１個の周波数成分を含むＮ１個のパラレル信号から成る。また、本実施の形態では、そのＮ１個のパラレル信号のそれぞれには、近傍ユーザ宛の信号が時間領域の信号のまま重畳されている。
【００７３】
ＩＤＦＴ部３２０は、サブキャリアデマッピング部３１０から受け取るＮ１個のパラレル信号に対してＮ１のサイズでＩＤＦＴ処理を行うことにより、周波数領域から時間領域への変換を行う。
【００７４】
送信電力オフセット補償部３３０は、パイロット信号の送信電力と遠方ユーザ宛の信号の送信電力との間に電力差（オフセット）がある場合、ＩＤＦＴ部３２０で得られた時間領域信号に対して、その電力差を補償する。すなわち、パイロット信号を基準としたときの遠方ユーザの宛の信号の送信振幅比（Ｌ１）がある場合、送信電力オフセット補償部３３０は、入力信号に１／Ｌ１を乗算した信号を出力する。
【００７５】
次に上記構成を有する基地局装置１００、端末装置２００、及び端末装置３００の動作について説明する。
【００７６】
基地局装置１００では、変調部１１０が遠方ユーザ宛のデータを変調し、変調信号（図８（ａ）に示される信号Ｂ）を出力する。通常、遠方ユーザの回線品質は良くないので、図８（ｂ）に示すようにＱＰＳＫなど低次の変調多値数が適用される。図８（ｂ）の下段には、シンボル列からなる変調信号（信号Ｂ）が示されている。ここでは１シンボルは、ＴＦＦＴ／Ｎ１の時間長である。
【００７７】
変調信号（信号Ｂ）は、ＤＦＴ部１２０で１シンボル毎にＮ１個の周波数成分（信号Ｃ）に分離される。この場合、各シンボルは、ＤＦＴ部１２０でＤＦＴ処理されることにより、複数（Ｎ１個）の離散的な周波数領域成分に変換された信号を、ＩＱ平面上で観測する場合は、時間領域の変調信号（信号Ｂ）とは異なり、明確な信号点配置は表れずに、統計的にガウス分布に近似されるような分布を持つようになる。
【００７８】
図８（ｃ）においては、縦軸方向が周波数方向を示している。また、縦軸方向に積み重ねられた各矩形は、各周波数成分（同図では、これはサブキャリアと記載されている）を示している。また、ＤＦＴ部１２０では、Ｎ１個の変調シンボルデータを１つのブロックとしたＤＦＴ処理が行われているため、各矩形では、Ｎ１個のシンボルから得られる周波数成分が混合されている。
【００７９】
また、基地局装置１００では、変調部１１５が近傍ユーザ宛のデータを変調し、変調信号（信号Ｄ）を出力する。通常、近傍ユーザの回線品質は遠方ユーザの回線品質よりも良いので、遠方ユーザ宛の信号には、近傍ユーザ宛の信号に適用された変調多値数よりも高次の変調多値数が適用される。図８（ｄ）には変調信号（信号Ｄ）が示されており、１シンボルは、ＴＦＦＴの時間長である。
【００８０】
変調信号（信号Ｄ）は、Ｓ／Ｐ部１２５でＮ１個の変調シンボルデータを１つのブロックとして直並列変換され、Ｎ１個のパラレル信号（信号Ｅ）が形成される（図８（ｅ）参照）。
【００８１】
そしてＮ１個の周波数成分（信号Ｃ）及びＮ１個のパラレル信号（信号Ｅ）は、それぞれ乗算部１３５及び乗算部１４０にて送信電力係数を乗算された後に、合成部１４５にて合成される。
【００８２】
すなわち、合成部１４５にて形成されるマルチキャリア信号は、第１のサブキャリアには、第１の変調シンボルデータ列（遠方ユーザ宛の変調シンボルデータ列）が周波数領域で分離されて得られる周波数成分のうちの第１の周波数成分と、第２の変調シンボルデータ列（近傍ユーザ宛の変調シンボルデータ列）のうちの１のシンボルとが重畳されている。また、第２のサブキャリアには、その第１の変調シンボル列が周波数領域で分離されて得られる周波数成分のうちの前記第１の周波数成分とは異なる第２の周波数成分と、その第２の変調シンボル列のうちの前記１のシンボルとは時間的に異なる他のシンボルと、が重畳されている。
【００８３】
このように基地局装置１００では、階層変調多重方式（ＳＣＭ）を用いて送信される２つの変調信号のうち、一方を周波数領域の信号に変換した後に他方と合成することにより、時間領域の変調信号同士を合成していた従来のＳＣＭに比べて、得られるＯＦＤＭ信号におけるＰＡＰＲを低減することができる。その結果、遠方ユーザ宛の信号の送信電力を高めることができる。
【００８４】
そして、基地局装置１００から送信された信号は、端末装置２００及び端末装置３００にて受信処理される。
【００８５】
端末装置２００は、受信信号から遠方ユーザである端末装置３００宛の信号を除去した後に、シンボル判定部２９５にて復号処理する。
【００８６】
具体的には、干渉信号抽出部２５０は、基地局装置１００の合成部１４５にて合成された合成信号に対応する信号をサブキャリアデマッピング部２４５から受け取る。そして、干渉信号抽出部２５０のＩＤＦＴ部２５５がそのサブキャリアデマッピング部２４５から受け取った信号に対してＩＤＦＴ処理を施すことにより、その信号に含まれている信号Ｃ（遠方ユーザ宛の信号）に対応する信号は、時間領域の信号に変換される。
【００８７】
一方、サブキャリアデマッピング部２４５から受け取った信号に含まれている信号Ｅ（近傍ユーザ宛の信号）に対応する信号は、もともと時間領域の信号のまま送信されているので、周波数領域の信号に変換される。すなわち、サブキャリアデマッピング部２４５から受け取った信号に含まれている近傍ユーザ宛の信号は、ＩＤＦＴ処理により白色雑音又はそれに近い雑音に等しい状態になっている。
【００８８】
すなわち、遠方ユーザの最小信号点間距離が、従来のＳＣＭに比べて、平均的に大きくなる。そのため、ＩＤＦＴ処理後の信号では、近傍ユーザ宛の信号による干渉の影響を従来よりも小さくでき、遠方ユーザ宛の時間領域信号（端末装置２００にとっての干渉信号）のＳＩＮＲを改善することができる。従って、シンボル硬判定部２６５における硬判定誤りを低減することができる。
【００８９】
そして、ＩＤＦＴ処理後の信号がシンボル硬判定部２６５にてシンボル判定された結果をＤＦＴ部２７５にてＤＦＴ処理することにより、信号Ｃに対応する信号が得られる。そして、送信側からは信号Ｃと信号Ｅとを合成した信号が送信されてきているので、ＤＦＴ処理により得られた信号をサブキャリアマッピング部１７０の出力信号から減算することにより、近傍ユーザ宛の信号である信号Ｅに対応する信号のみを得ることができる。
【００９０】
なお、干渉信号を抽出する際のシンボル硬判定で判定誤りが発生すると、干渉信号を制度良く抽出することができなくなる。その結果、干渉信号抑圧の精度が落ちるため、近傍ユーザの受信特性に劣化が生じることになる。
【００９１】
しかしながら、ＳＣＭでは遠方ユーザ宛の変調信号に適用される変調多値数は、近傍ユーザ宛の変調信号に適用される変調多値数よりも小さいため、近傍ユーザである端末装置２００で遠方ユーザ宛の信号を復調する場合、シンボル判定誤りが生じにくい。さらに、本実施の形態では、遠方ユーザ宛の信号は、シンボルが複数の周波数成分に分けられた状態で送信される。
【００９２】
そのため、一部の周波数成分の受信品質が悪い場合でも、その複数の周波数成分から得られる時間領域信号に対するその受信品質の悪い周波数成分の影響は少ない。こうして本実施の形態に示される方法で信号が送信されることにより、干渉信号を抽出する際のシンボル硬判定では、シンボル判定誤りが生じにくい。
【００９３】
また、端末装置３００は、端末装置２００と異なり、受信信号から近傍ユーザである端末装置２００宛の信号を除去する干渉信号除去処理を行うことなしに、シンボル判定部２９５にて復号処理する。
【００９４】
すなわち、ＩＤＦＴ部３２０がサブキャリアデマッピング部３１０から受け取った信号に対してＩＤＦＴ処理を施すことにより、その信号に含まれている信号Ｃ（遠方ユーザ宛の信号）に対応する信号は、時間領域の信号に変換される。一方、サブキャリアデマッピング部３１０から受け取った信号に含まれている信号Ｅ（近傍ユーザ宛の信号）に対応する信号は、もともと時間領域の信号のまま送信されているので、周波数領域の信号に変換される。
【００９５】
すなわち、サブキャリアデマッピング部３１０から受け取った信号に含まれている近傍ユーザ宛の信号は、ＩＤＦＴ処理により白色雑音又はそれに近い雑音に等しい状態になっている。つまり、遠方ユーザの最小信号点間距離が、従来のＳＣＭに比べて、平均的に大きくなっている。
【００９６】
そのため、ＩＤＦＴ処理後の信号を用いることで、精度の良いシンボル判定を行うことができる。
【００９７】
このように本実施の形態によれば、遠方ユーザ宛の変調信号、及び、その遠方ユーザ宛の変調信号と異なる変調多値数で変調された近傍ユーザ宛の変調信号が重畳されたマルチキャリア信号を送信する基地局装置１００には、遠方ユーザ宛の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離するＤＦＴ部１２０と、近傍ユーザ宛の変調信号を直並列変換することによりＮ１個のパラレル信号を形成するＳ／Ｐ部１２５と、ＤＦＴ部１２０にて得られたＮ１個の周波数成分と、時間領域の信号である前記Ｎ１個のパラレル信号とを合成する合成部１４５とが設けられる。
【００９８】
こうすることにより、遠方ユーザ宛の変調信号を周波数領域で分離してから近傍ユーザ宛の変調信号と合成することにより、合成信号のＮ１個の各要素において遠方ユーザ宛の変調信号の電力比率を低減することができる。
【００９９】
また、こうして合成信号が形成されるので、この合成信号の受信側では、受信信号に対してＩＤＦＴ処理を行うことにより、近傍ユーザ宛の信号が白色雑音或いはそれに近い雑音として扱うことができる状態で重畳された遠方ユーザ宛の変調信号を得ることができる。また、遠方ユーザ宛の信号が複数の周波数成分に分けられた状態で送信されるので、一部の周波数成分の受信品質が劣化しても、受信側では、他の受信品質の良い周波数成分により遠方ユーザ宛の信号を復調することができる。
【０１００】
すなわち、遠方ユーザ宛の変調信号が精度良く復元される。この結果、従来のＳＣＭで生じている量子化雑音が大きくなる問題を解決するために、送信側でα／βを小さく設定しても、遠方ユーザにおける受信特性を向上することができる。
【０１０１】
そして、遠方ユーザ宛の変調信号は近傍ユーザにとって干渉信号であるため、ＩＤＦＴ処理により得られる精度の良い遠方ユーザ宛変調信号を受信信号から除去することにより、近傍ユーザ宛の変調信号に対応する受信信号のみを精度良く得ることができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、遠方ユーザ宛の変調信号から得られる周波数成分の数と、近傍ユーザ宛の変調信号から得られるパラレル信号の数とを一致させ、それぞれの要素を１対１で合成している。しかしながら、周波数成分の数とパラレル信号の数とは、同数である必要はない。また、本実施の形態では、周波数成分及びパラレル信号のすべての要素を合成する必要もない。
【０１０３】
要は、遠方ユーザ宛の変調信号がシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分のうち少なくとも一部に、近傍ユーザ宛の変調信号を時間領域の信号のまま重畳されていれば、上述の効果が得られる。近傍ユーザでは、その少なくとも一部の周波数成分が重畳されている合成信号についてＩＤＦＴ処理を行うことにより、近傍ユーザにとって干渉信号となっている遠方ユーザ宛の変調信号を復元することができる。
【０１０４】
遠方ユーザでは、受信信号に含まれる上記複数の周波数成分に対してＩＤＦＴ処理を施すことで、時間領域信号である近傍ユーザ宛の信号が白色雑音化されるので、遠方ユーザ宛の変調信号を精度良く復元することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態によれば、端末装置２００には、受信マルチキャリア信号に対して、逆フーリエ変換を施すことで、遠方ユーザ宛の変調信号に対応する成分を抽出する干渉信号抽出部２５０が設けられる。
【０１０６】
ここで、受信マルチキャリア信号は、遠方ユーザ宛の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、遠方ユーザ宛の変調信号とは異なる変調多値数を用いて変調された近傍ユーザ（端末装置２００）宛の変調信号が、時間領域の信号のまま重畳されている信号である。
【０１０７】
こうすることにより、近傍ユーザ宛の信号が白色雑音或いはそれに近い雑音として扱うことができる状態で重畳された遠方ユーザ宛の変調信号を得ることができる。すなわち、近傍ユーザである端末装置２００にとって干渉信号である遠方ユーザ宛の変調信号を精度良く復元することができる。
【０１０８】
そして、端末装置２００には、受信マルチキャリア信号から、干渉信号抽出部２５０で抽出された遠方ユーザ宛の変調信号に対応する成分を減算するＳＣＭ干渉抑圧部２８０が設けられる。
【０１０９】
こうすることにより、ＩＤＦＴ処理により得られる精度の良い遠方ユーザ宛変調信号を受信信号から除去することにより、近傍ユーザ宛の変調信号に対応する受信信号のみを精度良く得ることができる。
【０１１０】
なお、チャネル推定用のパイロット信号の送信方法として、パイロット信号の送信電力と遠方ユーザの送信電力とを一致させて送信する方法（図８（ａ））を採用する場合、遠方ユーザである端末装置３００において、送信電力オフセット補償部３３０は不要となる。また、この場合、近傍ユーザである端末装置２００において、送信電力オフセット補償部２６０及び送信電力オフセット部２７０が不要となる。これは、端末装置２００にて遠方ユーザ信号を基準としたチャネル推定値を得ることができるためである。
【０１１１】
また、端末装置２００は、ＩＤＦＴ部２５５及びＤＦＴ部２７５の処理の代わりに、ユニタリ性を有する直交変換行列を用いた処理を行っても良い。この場合でも、上述したものと同様な効果を得ることができる。
【０１１２】
また、基地局装置１００は、ＤＦＴ部２７５の前後に、ピーク抑圧するためのローパスフィルタ（レイズドコサインロールオフフィルタなど）を挿入しても良い。これにより、さらにＰＡＰＲの低減及び他ユーザ干渉の低減を図ることができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、基地局装置から送信される信号は、個別のユーザ（端末装置）に対する個別のデータ信号として説明を行ったが、ブロードキャストデータ、あるいはブロードキャストデータであっても良い。
【０１１４】
また、基地局装置から送信される信号は、ＭＳ＃１宛に送信される信号を個別のデータ信号とし、ＭＳ＃２宛に送信される信号をブロードロードキャストデータ、あるいはブロードキャストデータとしても良い。
【０１１５】
また、基地局装置から送信される信号は、逆に、ＭＳ＃２宛に送信される信号を個別のデータ信号とし、ＭＳ＃１宛に送信される信号をブロードロードキャストデータ、あるいはブロードキャストデータとしても良い。これらは以降の実施の形態でも同様に適用が可能である。
【０１１６】
（実施の形態２）
本実施の形態は、第１の変調信号がシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、第２の変調信号を時間領域の信号のまま重畳した信号を送信する点では、実施の形態１と同様である。ただし、実施の形態１では、第１の変調信号の変調信号及び第２の変調信号がそれぞれ遠方ユーザ宛の信号及び近傍ユーザ宛の信号であったのに対して、本実施の形態では、その逆に、第１の変調信号の変調信号及び第２の変調信号がそれぞれ近傍ユーザ宛の信号及び遠方ユーザ宛の信号である。
【０１１７】
すなわち、本実施の形態の基地局装置は、図３に示される基地局装置１００と同様の構成を有している。しかし、変調部１１０、ＤＦＴ部１２０、及び乗算部１３５で処理されるのは、近傍ユーザ宛の信号であり、変調部１１５、Ｓ／Ｐ部１２５、及び乗算部１４０で処理されるのは、遠方ユーザ宛の信号である。そのため、ＳＣＭ送信電力制御部１３０で決定された送信電力係数α、βは、それぞれ乗算部１４０及び乗算部１３５で用いられる。なお、送信電力係数α、βは、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１１８】
そして合成部１４５では、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアＤ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数βが乗算された後の信号と、Ｓ／Ｐ部１２５の出力サブキャリアＳ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数αが乗算された後の信号とが重畳される。具体的には、βＤ＿ＳＣ（ｋ）＋αＳ＿ＳＣ（ｋ）から合成信号が求められる。ここで、ｋ＝１〜Ｎ１である。
【０１１９】
図９に示すように本実施の形態のマルチキャリア信号受信装置としての端末装置４００は、サブキャリアデマッピング部４０５と、干渉信号抽出部４１０と、ＳＣＭ干渉抑圧部４２５と、ＩＤＦＴ部４３０とを有する。干渉信号抽出部４１０は、Ｐ／Ｓ部４１５と、Ｓ／Ｐ部４２０とを有する。図９には、特に、基地局装置１００から近い位置にある近傍ユーザである、端末装置４００の構成が示されている。
【０１２０】
サブキャリアデマッピング部４０５は、制御情報抽出部２３０で抽出された共有制御情報に含まれる周波数リソース割当情報に基づいて、自装置宛の信号に割り当てられたサブキャリア群を干渉信号抽出部４１０に出力する。本実施の形態では、近傍ユーザ宛の信号がシンボル毎に分離されたＮ１個の周波数成分で送信されているので、そのサブキャリア群は、Ｎ１個の周波数成分を含むＮ１個のパラレル信号から成る。また、本実施の形態では、そのＮ１個のパラレル信号のそれぞれには、遠方ユーザ宛の信号が時間領域の信号のまま重畳されている。
【０１２１】
干渉信号抽出部４１０は、サブキャリアデマッピング部４０５の出力信号から、自装置にとって干渉信号となる、遠方ユーザ宛の信号を抽出する。なお上述の通り、送信側の基地局装置１００からの送信信号は、近傍ユーザ宛の変調信号が１シンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、遠方ユーザ宛の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されたものである。すなわち、サブキャリアデマッピング部４０５の出力信号も、近傍ユーザ宛の変調信号が１シンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、遠方ユーザ宛の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されたものである。
【０１２２】
具体的には、干渉信号抽出部４１０のＰ／Ｓ部４１５は、サブキャリアデマッピング部４０５から受け取るＮ１個のパラレル信号に対して並直列変換処理を行うことにより、パラレル信号からシリアル信号への変換を行う。
【０１２３】
Ｓ／Ｐ部４２０は、シンボル硬判定部２６５の判定結果に対して、Ｐ／Ｓ部４１５における並直列変換処理の対象であるＮ１個のパラレル信号に対応する判定結果を単位として、直並列変換処理を行う。この直並列変換処理後の信号は、近傍ユーザである端末装置４００にとって干渉信号となる遠方ユーザ宛の信号に対応する信号であり、具体的には、遠方ユーザ宛のＮ１個のパラレル信号から成る。
【０１２４】
ＳＣＭ干渉抑圧部４２５は、サブキャリアデマッピング部４０５の出力であるＮ１個のパラレル信号から、当該Ｎ１個のパラレル信号より干渉信号抽出部４１０にて抽出した遠方ユーザ宛の信号を減算する。こうして、近傍ユーザである端末装置４００宛の信号に重畳されている、遠方ユーザ宛の信号を除去することができる。すなわち、ＳＣＭ干渉抑圧部４２５の出力信号は、近傍ユーザ宛の変調信号がシンボル毎に分離されたＮ１個の周波数成分から成る。
【０１２５】
ＩＤＦＴ部４３０は、ＳＣＭ干渉抑圧部４２５の出力信号に対して、Ｎ１のサイズでＩＤＦＴ処理を行うことにより、周波数領域から時間領域への変換を行う。こうして周波数領域に分散された周波数成分が集められて、分散前のシンボルが復元されることになる。
【０１２６】
図１０に示すように実施の形態のマルチキャリア信号受信装置としての端末装置５００は、サブキャリアデマッピング部５１０と、Ｐ／Ｓ部５２０とを有する。図１０には、特に、基地局装置１００から遠い位置にある遠方ユーザである、端末装置５００の構成が示されている。
【０１２７】
サブキャリアデマッピング部５１０は、制御情報抽出部２３０で抽出された共有制御情報に含まれる周波数リソース割当情報に基づいて、自装置宛の信号に割り当てられたサブキャリア群をＰ／Ｓ部５２０に出力する。本実施の形態では、遠方ユーザ宛の信号がＮ１個のパラレル信号に分けられて送信されているので、そのサブキャリア群は、Ｎ１個のパラレル信号から成る。また、本実施の形態では、そのＮ１個のパラレル信号のそれぞれには、近傍ユーザ宛の信号がシンボル毎に分離された周波数成分が重畳されている。
【０１２８】
Ｐ／Ｓ部５２０は、サブキャリアデマッピング部５１０の出力信号をＮ１個のサイズで並直列変換する。
【０１２９】
次に、上記構成を有する端末装置４００及び端末装置５００の動作について説明する。
【０１３０】
端末装置４００は、本実施の形態の基地局装置より送信された受信信号から遠方ユーザである端末装置５００宛の信号を除去した後に、シンボル判定部２９５にて復号処理する。
【０１３１】
具体的には、干渉信号抽出部４１０は、基地局装置の合成部１４５にて合成された合成信号に対応する信号をサブキャリアデマッピング部４０５から受け取る。そして、干渉信号抽出部４１０では、実施の形態１の端末装置２００と異なり、サブキャリアデマッピング部４０５の出力信号に対して、周波数領域から時間領域への変換を行うことなしに、そのままシンボル硬判定処理を行う。
【０１３２】
これは、本実施の形態では、端末装置４００宛の信号がシンボル毎に分離された周波数成分に、端末装置４００にとって干渉信号である遠方ユーザ宛の信号が時間領域の信号のままの状態で重畳されているためである。すなわち、サブキャリアデマッピング部４０５から受け取った信号に含まれている近傍ユーザ宛の信号は、白色雑音又はそれに近い雑音に等しい状態になっている。
【０１３３】
そのため、サブキャリアデマッピング部４０５から受け取った信号では、近傍ユーザ宛の信号を無視することができ、遠方ユーザ宛の時間領域信号（端末装置４００にとっての干渉信号）のみが存在しているものとして扱うことができる。
【０１３４】
そして、サブキャリアデマッピング部４０５からの信号がシンボル硬判定部２６５にてシンボル判定された結果を直並列変換することにより、送信側のＳ／Ｐ部１２５の出力信号に対応する信号が得られる。そして、送信側からは信号Ｃと信号Ｅとを合成した信号が送信されてきているので、Ｓ／Ｐ部４２０により得られた信号をサブキャリアデマッピング部４０５の出力信号から減算することにより、近傍ユーザ宛の信号のみを得ることができる。
【０１３５】
なお、干渉信号を抽出する際のシンボル硬判定で判定誤りが発生すると、干渉信号を制度良く抽出することができなくなる。その結果、干渉信号抑圧の精度が落ちるため、近傍ユーザの受信特性に劣化が生じることになる。しかしながら、ＳＣＭでは遠方ユーザ宛の変調信号に適用される変調多値数は、近傍ユーザ宛の変調信号に適用される変調多値数よりも小さいため、近傍ユーザである端末装置４００で遠方ユーザ宛の信号を復調する場合、シンボル判定誤りが生じにくい。
【０１３６】
また本実施の形態では、近傍ユーザ宛の信号は、シンボルが複数の周波数成分に分けられた状態で送信される。そのため、一部の周波数成分の受信品質が悪い場合でも、その複数の周波数成分からＩＤＦＴ部４３０で得られる時間領域信号に対するその受信品質の悪い周波数成分の影響は少ない。こうして本実施の形態に示される方法で信号が送信されることにより、近傍ユーザである端末装置４００のシンボル判定部２９５では、シンボル判定誤りが生じにくい。
【０１３７】
また、端末装置５００は、端末装置４００と異なり、受信信号から近傍ユーザである端末装置４００宛の信号を除去する干渉信号除去処理を行うことなしに、シンボル判定部２９５にて復号処理する。これは、サブキャリアデマッピング部４０５の出力信号に含まれている近傍ユーザ宛の信号は、白色雑音又はそれに近い雑音に等しい状態になっているからである。
【０１３８】
このように本実施の形態によれば、遠方ユーザ宛の変調信号、及び、その遠方ユーザ宛の変調信号と異なる変調多値数で変調された近傍ユーザ宛の変調信号が重畳されたマルチキャリア信号を送信する基地局装置１００には、近傍ユーザ宛の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離するＤＦＴ部１２０と、遠方ユーザ宛の変調信号を直並列変換することによりＮ１個のパラレル信号を形成するＳ／Ｐ部１２５と、ＤＦＴ部１２０にて得られたＮ１個の周波数成分と、時間領域の信号である前記Ｎ１個のパラレル信号とを合成する合成部１４５とが設けられる。
【０１３９】
こうすることにより、近傍ユーザ宛の変調信号を周波数領域で分離してから遠方ユーザ宛の変調信号と合成することにより、合成信号のＮ１個の各要素において近傍ユーザ宛の変調信号の電力比率を低減することができる。
【０１４０】
また、こうして合成信号が形成されるので、この合成信号を受信する遠方ユーザでは、近傍ユーザ宛の信号が白色雑音或いはそれに近い雑音として扱うことができる状態で重畳された遠方ユーザ宛の変調信号を得ることができる。これにより、遠方ユーザにおける受信シンボルの最小信号点間距離が、従来のＳＣＭに比べて、平均的に大きくなる。この結果、遠方ユーザの受信特性が向上する。
【０１４１】
また、遠方ユーザ宛の変調信号は近傍ユーザにとって干渉信号であるため、近傍ユーザでは、遠方ユーザでの受信処理と同様にして得られる遠方ユーザ宛の変調信号を受信信号から除去することにより、近傍ユーザ宛の変調信号に対応する受信信号のみを精度良く得ることができる。また、近傍ユーザ宛の信号が複数の周波数成分に分けられた状態で送信されるので、一部の周波数成分の受信品質が劣化しても、近傍ユーザでは、他の受信品質の良い周波数成分により近傍ユーザ宛の信号を精度良く復調することができる。
【０１４２】
なお、本実施の形態では、近傍ユーザ宛の変調信号から得られる周波数成分の数と、遠方ユーザ宛の変調信号から得られるパラレル信号の数とを一致させ、それぞれの要素を１対１で合成している。しかしながら、周波数成分の数とパラレル信号の数とは、同数である必要はない。また、本実施の形態では、周波数成分及びパラレル信号のすべての要素を合成する必要もない。
【０１４３】
要は、近傍ユーザ宛の変調信号が、シンボル毎に周波数領域において分離された複数の周波数成分のうち少なくとも一部に、遠方ユーザ宛の変調信号を時間領域の信号のまま重畳されていれば、上述の効果が得られる。近傍ユーザでは、その少なくとも一部の周波数成分が重畳されている合成信号についてシンボル硬判定するだけで、近傍ユーザにとって干渉信号となっている遠方ユーザ宛の変調信号を復元することができる。遠方ユーザでは、受信信号に含まれる近傍ユーザに対する信号が白色雑音化されているので、受信信号をシンボル判定するだけで遠方ユーザ宛の信号を精度良く復元することができる。
【０１４４】
また、本実施の形態によれば、端末装置４００には、受信マルチキャリア信号をシンボル硬判定して遠方ユーザ宛の変調信号に対応する成分を抽出する干渉信号抽出部４１０と、受信マルチキャリア信号から、干渉信号抽出部４１０で抽出された遠方ユーザ宛の変調信号に対応する成分を減算する干渉信号抑圧部４２５とが設けられる。
【０１４５】
ここで、受信マルチキャリア信号とは、近傍ユーザ宛の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離した複数の周波数成分に、近傍ユーザ宛の変調信号とは異なる変調多値数を用いて変調された遠方ユーザ宛の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されている信号である。
【０１４６】
こうすることにより、精度良く復元された遠方ユーザ宛変調信号（近傍ユーザにとっての干渉信号に相当）を受信信号から除去することにより、近傍ユーザ宛の変調信号に対応する受信信号のみを得ることができる。
【０１４７】
なお、チャネル推定用のパイロット信号の送信方法として、パイロット信号の送信電力と遠方ユーザの送信電力とを一致させて送信する方法（図４（ａ））を採用する場合、遠方ユーザである端末装置５００において、送信電力オフセット補償部３３０は不要となる。また、この場合、近傍ユーザである端末装置４００において、送信電力オフセット補償部２６０及び送信電力オフセット部２７０が不要となる。これは、端末装置４００にて遠方ユーザ信号を基準としたチャネル推定値を得ることができるためである。
【０１４８】
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３に係るマルチキャリア送信装置としての基地局装置６００の構成を示すブロック図である。基地局装置６００は、基地局装置１００と同様に、第１の変調信号がシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、第２の変調信号を時間領域の信号のまま重畳した信号を送信する。
【０１４９】
ただし、図１１に示すように、基地局装置６００は、構成上、次の点で基地局装置１００と異なる。すなわち、基地局装置６００は、ＤＦＴ部１２０から出力されるサブキャリアに対し所定のサブキャリアブロック毎の振幅を所定時間にわたり測定するＤＦＴ出力電力測定部６１０と、ＤＦＴ出力電力測定部６１０の出力に基づいて、ＤＦＴ部１２０の出力に対して変調部１１５の出力変調信号をマッピングするサブキャリアを決定するサブキャリアマッピング決定部６２０と、サブキャリアマッピング決定部６２０にて決定されたマッピング情報を含む制御信号を生成する制御信号生成部６４０と、を有すると共に、基地局装置１００のＳ／Ｐ部１２５の代わりに、サブキャリアマッピング決定部６２０の出力に基づいて変調部１１５の出力変調信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部６３０を有する。
【０１５０】
なお、図１１には、ＯＦＤＭＡが適用される場合の基地局装置の構成が示されている。なお、以下では、Ｎ１個のサブキャリアを用いたＳＣＭ伝送が行われる場合について説明する。ここで、Ｎ＿ＦＦＴをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部でのＦＦＴサイズとした場合、Ｎ１≧Ｎ＿ＦＦＴの関係が成り立つ。
【０１５１】
また、変調部１１０の出力に対し割当てるＤＦＴ部１２０のサブキャリア数Ｎ１は、変調部１１５の出力に対し割当てるサブキャリア数Ｎ２よりも多くすること、すなわちＮ１＞Ｎ２として以下説明を行う。
【０１５２】
ＤＦＴ出力電力測定部６１０は、ＤＦＴ出力部１２０から出力される周波数サブキャリア信号の電力を測定する。この電力測定は、所定のサブキャリアブロック毎に、所定時間にわたって行われる。つまり、この電力測定によって、各サブキャリアブロックの単位測定時間当たりの電力値が得られる。
【０１５３】
ここで、所定のサブキャリアブロックは、固定としても良いし、分割する数だけを固定しておき、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリア群を分割して得られるものでも良い。又は、所定のサブキャリアブロックは、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリア数Ｎ１及び変調部１１５の出力に対して割当てるサブキャリア数Ｎ２に応じて可変させても良い。
【０１５４】
また、単位測定時間には、ＯＦＤＭＡシンボル、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間、あるいは、フレームを用いることができる。なお、単位測定時間が短いほど、より瞬時的な変動に追従できる代わりに、サブキャリアマッピング決定部６２０によるマッピング変更頻度が高くなる。
【０１５５】
そのため、端末装置に通知する制御情報通知のオーバーヘッドが高くなるといったトレードオフが生じる。従って、単位測定時間には、ユーザ多重が行われる複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間を用いることが好適である。
【０１５６】
サブキャリアマッピング決定部６２０は、ＤＦＴ出力電力測定部６１０の出力に基づいて、ＤＦＴ部１２０の出力に対して変調部１１５の出力変調信号をマッピングするサブキャリアを決定する。ここでは、サブキャリアマッピング決定部６２０は、ＤＦＴ出力電力測定部６１０にて測定された電力値が小さいサブキャリアブロックからその構成サブキャリア数の合計がＮ２に到達するまで選択する。
【０１５７】
これにより、ＤＦＴ出力電力測定部６１０にて測定された電力値が大きいサブキャリアブロックは、変調部１１５の出力変調信号がマッピングされるマッピング対象サブキャリアから排除される。サブキャリアマッピング決定部６２０は、決定したマッピング対象サブキャリアに関する情報をサブキャリアマッピング部６３０に出力する。このマッピング対象サブキャリアに関する情報は、単位測定時間毎に定期的に送信される。
【０１５８】
サブキャリアマッピング部６３０は、サブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに、変調部１１５の出力変調信号をマッピングする。サブキャリアマッピング部６３０は、Ｎ２より多く且つＮ１より少ない数のサブキャリアを出力できるように構成されている。各サブキャリアは、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアと１対１で対応付けられている。
【０１５９】
従って、サブキャリアマッピング部６３０がサブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに変調部１１５の出力変調信号をマッピングすることにより、測定電力の小さいＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアに対応するサブキャリアにのみ変調部１１５の出力変調信号をマッピングすることができる。
【０１６０】
制御信号生成部６４０は、サブキャリアマッピング決定部６２０からマッピング対象サブキャリアに関する情報を受け取り、当該情報を含んだ制御信号を生成する。この制御情報は、フレーム形成部１５０に出力される。こうして通信相手である端末装置に対してマッピング対象サブキャリアを通知することができる。
【０１６１】
ここで、ＤＦＴ出力電力測定部６１０、サブキャリアマッピング決定部６２０、及びサブキャリアマッピング部６３０の動作について説明する。図１２は、ＤＦＴ出力電力測定部６１０、サブキャリアマッピング決定部６２０、及びサブキャリアマッピング部６３０の動作説明に供する図である。
【０１６２】
図１２の上図には、ＤＦＴ出力電力測定部６１０における電力測定結果が示されている。ここでは、変調部１１０の出力に対し割当てるＤＦＴ部１２０の出力サブキャリア（上述のようにその数は、Ｎ１）に対し、分割数Ｄ＿Ｎ１＝４と設定され、その結果、４つのサブキャリアブロック（図１２における、ＳＢ♯１〜♯４）が設けられている。
【０１６３】
そして、ここでは、単位測定時間は、ユーザ多重が行われるＯＦＤＭＡシンボル分Ｎ＿ｓｙｍとされている。すなわち、図１２の上図には、サブキャリアブロックＳＢ＃ｋ（ｋ＝１、…、Ｄ＿Ｎ１）の単位測定時間における電力値（あるいは振幅値）の加算結果が示されている。そして、図１２の上図においては、電力測定結果が高い順に、ＳＢ＃２＞ＳＢ＃４＞ＳＢ＃１＞ＳＢ＃３となっている。
【０１６４】
このようなＤＦＴ出力電力測定部６１０の測定結果に基づいて、サブキャリアマッピング決定部６２０は、マッピング対象サブキャリアを決定する。サブキャリアマッピング決定部６２０は、ＤＦＴ出力電力測定部６１０にて測定された電力値が小さいサブキャリアブロックからその構成サブキャリア数の合計がＮ２に到達するまで選択する。
【０１６５】
ここで、Ｎ２＝０．７５Ｎとすると、最も電力値の大きいサブキャリアブロックＳＢ♯２を除くＳＢ＃１、ＳＢ＃３、ＳＢ＃４が選択される。
【０１６６】
そして、サブキャリアマッピング部６３０は、図１２の下図に示すように、サブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに、変調部１１５の出力変調信号をマッピングする。
【０１６７】
なお、分割数Ｄ＿Ｎ１＝４及びＮ２＝０．７５Ｎ１の場合、マッピング対象サブキャリアに関する情報を、多くとも２ビットで端末装置に通知することができる。
【０１６８】
以上のような構成により、基地局装置６００は、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアのうち比較的電力の小さいサブキャリアに、変調部１１５の変調信号をマッピングすることができる。これにより、変調部１１５の送信ＳＩＮＲを高めることができ、その結果として受信側の端末装置における受信特性を向上することができる。
【０１６９】
図１３は、実施の形態３に係るマルチキャリア信号受信装置としての端末装置７００を示すブロック図である。なお、図１３には、特に、基地局装置６００から近い位置にある近傍ユーザである、端末装置７００の構成が示されている。
【０１７０】
図１３に示すように、端末装置７００は、構成上、次の点で、実施の形態１で説明した図６に示す端末装置２００と異なる。すなわち、端末装置７００は、Ｐ／Ｓ部２８５の代わりに、サブキャリアデマッピング部７１０を有する。
【０１７１】
制御情報抽出部２３０は、周波数領域等化部２２５の出力信号における制御信号に対応する部分に、復調及び復号処理を施すことにより、制御情報を復元する。ここで復元される制御情報には、基地局装置６００のサブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに関する情報が含まれている。
【０１７２】
サブキャリアデマッピング部７１０は、制御情報抽出部２３０から受け取る、マッピング対象サブキャリアに関する情報に基づいて、ＳＣＭ干渉抑圧部２８０から出力されるＮ１個のパラレル信号のうち、マッピング対象サブキャリアに対応する信号のみを抽出し、シリアル信号として送信電力オフセット補償部２９０に出力する。
【０１７３】
ここで、マッピング対象サブキャリアに関する情報は、単位測定時間毎に送信されてくる。この単位測定時間には、ＯＦＤＭＡシンボル、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間、あるいは、フレームを用いることができる。この情報は、端末装置７００で認識されている必要がある。
【０１７４】
従って、単位測定時間として、どの期間が用いられるのかに関する情報は、基地局装置６００から端末装置７００宛に制御信号に含められて通知される。特に、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間が用いられる場合には、周波数リソース割当情報と共に通知される。
【０１７５】
以上のような構成により、単位測定時間毎にマッピング対象サブキャリアが変更される場合でも、端末装置７００は、自装置宛の第２の変調信号を受信することができる。
【０１７６】
なお、基地局装置６００から遠い位置にある遠方ユーザである、端末装置には、実施の形態１の図７に示したものを適用できる。また、本実施の形態において、遠方ユーザ宛のＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアのうちの一部は、階層変調多重（ＳＣＭ）されずに送付される。これにより、その一部の出力サブキャリアの送信ＳＩＮＲが高められるので、受信品質改善効果が期待される。
【０１７７】
以上のように本実施の形態によれば、基地局装置６００に、第１の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するＤＦＴ部１２０と、Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号としてＮ２個のパラレル信号を出力するサブキャリアマッピング部６３０と、ＤＦＴ部１２０から出力される複数のサブキャリア信号の電力を測定するＤＦＴ出力電力測定部６１０と、測定された電力値に基づいて、マッピング対象サブキャリアを決定するサブキャリアマッピング決定部６２０と、を設けた。
【０１７８】
こうすることで、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアのうち比較的電力の小さいサブキャリアに、第２の変調信号をマッピングすることができる。これにより、第２の変調信号の送信ＳＩＮＲを高めることができ、その結果として受信側の端末装置における受信特性を向上することができる。
【０１７９】
なお、以上の説明では、電力の測定、及び、第２の変調信号のマッピング位置の決定は、サブキャリアブロック単位で行われているが、これに限定されるものではなく、サブキャリア単位で行われても良い。
【０１８０】
（実施の形態４）
本実施の形態は、第１の変調信号がシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分に、第２の変調信号を時間領域の信号のまま重畳した信号を送信する点では、実施の形態３と同様である。ただし、実施の形態３では、第１の変調信号の変調信号及び第２の変調信号がそれぞれ遠方ユーザ宛の信号及び近傍ユーザ宛の信号であったのに対して、本実施の形態では、その逆に、第１の変調信号の変調信号及び第２の変調信号がそれぞれ近傍ユーザ宛の信号及び遠方ユーザ宛の信号である。
【０１８１】
すなわち、本実施の形態の基地局装置は、図１１に示される基地局装置６００と同様の構成を有している。しかし、変調部１１０、ＤＦＴ部１２０、及び乗算部１３５で処理されるのは、近傍ユーザ宛の信号であり、変調部１１５、サブキャリアマッピング部６３０、及び乗算部１４０で処理されるのは、遠方ユーザ宛の信号である。そのため、ＳＣＭ送信電力制御部１３０で決定された送信電力係数α、βは、それぞれ乗算部１４０及び乗算部１３５で用いられる。なお、送信電力係数α、βは、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１８２】
そして合成部１４５では、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアＤ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数βが乗算された後の信号と、サブキャリアマッピング部６３０の出力サブキャリアＳ＿ＳＣ（ｋ）に送信電力係数αが乗算された後の信号とが重畳される。具体的には、βＤ＿ＳＣ（ｋ）＋αＳ＿ＳＣ（ｋ）から合成信号が求められる。ここで、ｋ＝１〜Ｎ１である。
【０１８３】
図１４は、実施の形態４に係るマルチキャリア信号受信装置としての端末装置８００の構成を示すブロック図である。なお、図１４には、特に、基地局装置から近い位置にある近傍ユーザである、端末装置の構成が示されている。実施の形態２で説明した図９に示す端末装置４００と異なる点は、Ｐ／Ｓ部４１５の代わりに、干渉信号抽出部８１０がサブキャリアデマッピング部８２０を有することである。
【０１８４】
制御情報抽出部２３０は、周波数領域等化部の出力信号における制御信号に対応する部分に、復調及び復号処理を施すことにより、制御情報を復元する。ここで復元される制御情報には、基地局装置６００のサブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに関する情報が含まれている。
【０１８５】
サブキャリアデマッピング部８２０は、制御情報抽出部２３０から受け取る、マッピング対象サブキャリアに関する情報に基づいて、サブキャリアデマッピング部４０５から出力されるＮ１個のパラレル信号のうち、マッピング対象サブキャリアに対応する信号のみを抽出し、シリアル信号として送信電力オフセット補償部２６０に出力する。
【０１８６】
ここでマッピング対象サブキャリアに関する情報は、単位測定時間毎に送信されてくる。この単位測定時間には、ＯＦＤＭＡシンボル、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間、あるいは、フレームを用いることができる。この情報は、端末装置８００で認識されている必要がある。
【０１８７】
従って、単位測定時間としてどの期間が用いられるのかに関する情報は、基地局装置６００から端末装置８００宛に制御信号に含められて通知される。特に、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間が用いられる場合には、周波数リソース割当情報と共に通知される。
【０１８８】
以上のような構成により、端末装置８００は、単位測定時間毎に第２の変調信号のマッピング対象サブキャリアが変更される場合でも、自装置にとって干渉信号であるその第２の変調信号を除去した上で、自装置宛の第１の変調信号を受信することができる。
【０１８９】
図１５は、実施の形態４に係るマルチキャリア信号受信装置としての端末装置９００の構成を示すブロック図である。なお、図１５には、特に、基地局装置から遠い位置にある遠方ユーザである、端末装置の構成が示されている。
【０１９０】
実施の形態２で説明した図１０に示す端末装置と異なる点は、Ｐ／Ｓ部５２０の代わりに、サブキャリアデマッピング部９１０を有することである。
【０１９１】
制御情報抽出部２３０は、周波数領域等化部の出力信号における制御信号に対応する部分に、復調及び復号処理を施すことにより、制御情報を復元する。ここで復元される制御情報には、基地局装置６００のサブキャリアマッピング決定部６２０で決定されたマッピング対象サブキャリアに関する情報が含まれている。
【０１９２】
サブキャリアデマッピング部９１０は、制御情報抽出部２３０から受け取る、マッピング対象サブキャリアに関する情報に基づいて、サブキャリアデマッピング部５１０から出力されるＮ１個のパラレル信号のうち、マッピング対象サブキャリアに対応する信号のみを抽出し、シリアル信号として送信電力オフセット補償部３３０に出力する。
【０１９３】
ここでマッピング対象サブキャリアに関する情報は、単位測定時間毎に送信されてくる。この単位測定時間には、ＯＦＤＭＡシンボル、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間、あるいは、フレームを用いることができる。この情報は、端末装置９００で認識されている必要がある。
【０１９４】
従って、単位測定時間としてどの期間が用いられるのかに関する情報は、基地局装置６００から端末装置９００宛に制御信号に含められて通知される。特に、ユーザ毎にＳＣＭが行われる、複数のＯＦＤＭＡシンボルからなる期間が用いられる場合には、周波数リソース割当情報と共に通知される。
【０１９５】
以上のような構成により、単位測定時間毎にマッピング対象サブキャリアが変更される場合でも、端末装置９００は、自装置宛の第２の変調信号を受信することができる。
【０１９６】
（実施の形態５）
本実施の形態は、基地局装置の別の構成に関する。すなわち、実施の形態３で説明した基地局装置６００においては、サブキャリアマッピング決定部６２０が、ＤＦＴ出力電力測定部６１０の出力に基づいて、ＤＦＴ部１２０の出力に対して変調部１１５の出力変調信号をマッピングするサブキャリアを決定する。これに対して、本実施の形態に係る基地局装置には、ＤＦＴ出力電力測定部が設けられていない。
【０１９７】
図１６は、実施の形態５に係るマルチキャリア送信装置としての基地局装置１０００の構成を示すブロック図である。
【０１９８】
基地局装置１０００において、サブキャリアマッピング決定部１０１０は、マッピング対象サブキャリアに関する情報をサブキャリアマッピング部６３０に出力する。
【０１９９】
ここでは、マッピング対象サブキャリアとしては、図１７に示すように、所定のサブキャリア間隔（ΔＳＣ）だけ互いに離れているサブキャリアからなるサブキャリア群が用いられる。すなわち、マッピング対象サブキャリアは、分散して配置されている。具体的には、ΔＳＣ＝Ｎ１／Ｎ２とすることで、マッピング対象サブキャリアが、均等に分散されている。
【０２００】
以上の構成により、変調部１１５の変調信号が重畳される、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアを分散させることができるので、変調部１１０を介して送信される送信信号における送信ＳＩＮＲを平均的に改善することができる。この効果は、Ｎ１がＮ２より十分大きい場合（Ｎ１＞＞Ｎ２の場合）に、顕著となる。
【０２０１】
なお、マッピング対象サブキャリアは、Ｎ１とＮ２の関数である所定のサブキャリア間隔（ΔＳＣ）だけ互いに離れて分散配置される。すなわち、Ｎ１とＮ２の情報とリンクしたサブキャリアマッピングが行われている。従って、受信側である端末装置が予めＮ１及びＮ２の値を知っていれば、基地局装置１００による制御情報の通知は、不要となる。
【０２０２】
これにより、データ伝送の際のオーバーヘッドの削減効果が得られる。また、これに伴い、端末装置では、制御情報抽出部２３０による、マッピング対象サブキャリアに関する情報の抽出動作が不要となり、これにより、受信側における処理負担が軽減される。
【０２０３】
以上のように本実施の形態によれば、基地局装置１０００に、第１の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離することにより、Ｎ１個のサブキャリア信号を形成するＤＦＴ部１２０と、Ｎ１個のサブキャリア信号と１対１で対応するＮ１個のパラレル信号を出力可能に構成され、第２の変調信号を直並列変換することによってＮ１より小さいＮ２個のパラレル信号を形成し、マッピング対象サブキャリアに対応するパラレル信号としてＮ２個のパラレル信号を出力するサブキャリアマッピング部６３０と、所定サブキャリア間隔だけ互いに離れたサブキャリアからなるサブキャリア群をマッピング対象サブキャリアとするサブキャリアマッピング決定部１０１０と、を設けた。
【０２０４】
こうすることで、第２の変調信号が重畳される、ＤＦＴ部１２０の出力サブキャリアを分散させることができるので、第２の変調信号に関する送信ＳＩＮＲを平均的に改善することができる。
【０２０５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、基地局装置（ＢＳ）が指向性送信可能に構成されている場合について説明される。
【０２０６】
本実施の形態の基地局装置は、複数の送信アンテナを有している。基地局装置は、いくつかの指向性ビームパタンを有しており、各指向性ビームパタンでパイロット信号を送信する。
【０２０７】
基地局装置のカバーするセル内に存在する端末装置は、基地局装置から送信されたパイロット信号に基づいて最適な指向性ビームパタンを選択し、選択パタンを基地局装置に通知する。
【０２０８】
また、最適な指向性ビームパタンの選択手法には以下のような別な手法がある。すなわち、基地局装置は、基地局装置が備えるアンテナ素子単位で、それぞれパイロット信号を送信する。この際、端末装置において、それぞれのパイロット信号が分離受信できるように、基地局装置は、ＦＤＭ、ＴＤＭ、あるいはＣＤＭを用いて、パイロット信号を多重して送信する。
【０２０９】
端末装置においては、パイロット信号を受信して、チャネル推定値を算出する。端末装置は、チャネル推定値を基に、送信指向性を形成する予め既知の指向性ビームパタン候補から、受信のＳＮＲが最大となる最適な指向性ビームパタンの情報を基地局装置に通知する。
【０２１０】
そして、基地局装置は、端末装置から通知される選択パタンに基づいて、端末装置をグルーピングする。すなわち、基地局装置は、端末装置が存在する方向に応じて端末装置をグルーピングする。
【０２１１】
さらに基地局装置は、同じグループに属する端末装置のうち、基地局装置から遠い位置に存在する端末装置と、基地局装置から近い位置に存在する端末装置との組み合わせを選択する。図１８に示されるＭＳ（端末装置）♯１及びＭＳ♯２のように、同じグループに属す遠近の端末装置が選択される。
【０２１２】
そして、基地局装置は、その組み合わせに係る２つの端末装置宛の変調信号を上述の実施の形態１又は実施の形態２で示した方法により合成し、合成信号を指向性送信する。すなわち、合成信号が１つの指向性ビームにより送信される。
【０２１３】
（実施の形態７）
本実施の形態では、基地局装置（ＢＳ）が空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）可能に構成されている場合について説明される。「空間分割多元接続」とは、端末装置の空間上の物理的分離及び指向性ビームを用いて信号を送受信する送受信部の機能によって、複数の端末装置が同時に同一周波数帯を用いて通信することが可能なアクセスメカニズムを指す。
【０２１４】
本実施の形態の基地局装置は、実施の形態３の基地局装置と同様に、端末装置をグルーピングし、同じグループに属する端末装置のうち遠近２つの端末装置の組み合わせを選択する。さらに、本実施の形態の基地局装置は、その組み合わせに係る２つの端末装置宛の変調信号を上述の実施の形態１又は実施の形態２で示した方法により合成し、合成信号を指向性送信する。すなわち、合成信号が１つの指向性ビームにより送信される。
【０２１５】
さらに、本実施の形態の基地局装置は、異なる指向性ビームパタンを選定した端末装置を、さらに、空間分割多重する。
【０２１６】
すなわち、図１９に示すように基地局装置は、端末装置♯１及び端末装置♯２から成る組み合わせに対して指向性ビーム♯１で合成信号を送信すると共に、端末装置♯３及び端末装置♯４から成る組み合わせに対して指向性ビーム♯２で合成信号を送信する。
【０２１７】
一方、合成信号の受信側である端末装置では、自装置宛の合成信号の送信に用いられているビームが、他のビームの干渉を受けることがある。そのため、端末装置は、備える複数のアンテナを用いて、自装置が受信対象としていない他のビームを空間領域で除去する干渉除去処理を行う。
【０２１８】
この干渉除去処理を受信側が行えるようにするために、基地局装置は、空間領域での干渉除去が可能なパイロット信号を送信する。この送信方法としては、以下の２つが考えられる。
【０２１９】
第１の方法では、基地局装置は、自装置が備えるアンテナ素子単位でパイロット信号を送信する。この際、端末装置において、それぞれのパイロット信号が分離受信できるように、ＦＤＭ、ＴＤＭ、あるいはＣＤＭを用いて、パイロット信号を多重して送信する。また、基地局装置は、同時に、複数ビームを形成する際に用いられるウエイト情報を通知する。
【０２２０】
第２の方法では、基地局装置は、指向性ビーム間で分離可能なパイロット信号を送信する。
【０２２１】
以上のように、基地局装置（ＢＳ）が空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）を利用することにより、基地局装置が備えるアンテナ数を超えたユーザ多重を行うことができ、下り回線におけるアベレージスループットをさらに改善できる。
【０２２２】
（実施の形態８）
本実施の形態は、上り回線の通信に関する。本実施の形態に係る無線通信システムは、上記した第１の変調信号を用いて個別データを送信する第１の端末装置１１００（ＭＳ＃１，図２０参照）と、端末装置１１００と同一の周波数及び時間リソースで、上記した第２の変調信号を用いて個別データを送信する第２の端末装置１２００（ＭＳ＃２，図２１参照）と、端末装置１１００から送信された信号と端末装置１２００から送信された信号とが空間多重された空間多重信号を受信する基地局装置１３００（図２２参照）と、を具備する。
【０２２３】
なお、図２０及び図２１には、ＯＦＤＭＡが適用される場合の端末装置１１００及び端末装置１２００の構成が示されている。また、以下では、Ｎ１個のサブキャリアを用いたＳＣＭ伝送が行われる場合について説明する。ここで、Ｎ＿ＦＦＴをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部でのＦＦＴサイズとした場合、Ｎ１≧Ｎ＿ＦＦＴの関係が成り立つ。
【０２２４】
図２０は、本実施の形態に係る第１の端末装置１１００の構成を示すブロック図である。
【０２２５】
図２０において、端末装置１１００は、受信ＲＦ部１１０５と、復調復号部１１１０と、制御情報抽出部１１１５と、ＭＣＳ情報抽出部１１２０と、ＳＣＭ送信電力情報抽出部１１２５と、パイロット信号生成部１１３０と、制御信号生成部１１３５と、フレーム形成部１１４０と、を有する。
【０２２６】
受信ＲＦ部１１０５は、基地局装置１３００から送信され、アンテナにより受信された受信信号を周波数変換してベースバンド信号を得る。
【０２２７】
復調復号部１１１０は、受信ＲＦ部１１０５で得られたベースバンド信号に含まれる制御信号及びデータ信号を復調及び復号する。
【０２２８】
制御情報抽出部１１１５は、復調復号部１１１０から受け取る制御信号に含まれる制御情報を抽出する。
【０２２９】
ＭＣＳ情報抽出部１１２０は、制御情報抽出部１１１５で抽出された制御情報に含まれるＭＣＳ情報を抽出する。このＭＣＳ情報から定まる変調多値数は、変調部１１０における変調処理に用いられる。
【０２３０】
ＳＣＭ送信電力情報抽出部１１２５は、制御情報抽出部１１１５で抽出された制御情報に含まれるＳＣＭ送信電力情報を抽出する。ＳＣＭ送信電力情報抽出部１１２５は、ＳＣＭ送信電力情報に基づいて、ＤＦＴ部１２０の出力信号に対する送信電力制御に用いられる電力制御係数α、βを求め、乗算部１３５及びパイロット信号生成部１１３０に出力する。
【０２３１】
パイロット信号生成部１１３０は、パイロット信号を生成し、フレーム形成部１１４０に出力する。このパイロット信号の電力値は、電力制御係数α、βによって制御される。
【０２３２】
制御信号生成部１１３５は、ＣＱＩ測定結果を入力とし、当該ＣＱＩ測定結果を含めた制御情報を生成する。
【０２３３】
サブキャリア割当情報抽出部１１４５は、制御情報抽出部１１１５で抽出された制御情報に含まれるサブキャリア割当情報を抽出する。このサブキャリア割当情報は、サブキャリアマッピング部１７０に出力される。
【０２３４】
変調部１１０、ＤＦＴ部１２０、及び、乗算部１３５は、実施の形態１の基地局装置１００に設けられたものと同様の機能を有する。
【０２３５】
フレーム形成部１１４０は、乗算部１３５から出力される信号、パイロット信号生成部１１３０から出力されるパイロット信号、及び、制御信号生成部１１３５から出力される制御信号を入力する。そして、フレーム形成部１１４０は、乗算部１３５の出力信号、パイロット信号、及び制御信号を用いて、フレームを構成する。このフレームでは、例えば、乗算部１３５の出力信号、パイロット信号、及び制御信号がそれぞれ異なる時間区間に配置される。すなわち、乗算部１３５の出力信号、パイロット信号、及び制御信号がＴＤＤで送信される。
【０２３６】
ここで、端末装置１１００から送信されるパイロット信号は、基地局装置１３００が端末装置１２００から送信されるパイロット信号と分離できるように、ＦＤＭ，ＴＤＭ、ＣＤＭあるいはそれらの組み合わせなどによって多重して送信される。また、パイロット信号の送信電力は、乗算部１３５の出力と同じ送信電力とする。
【０２３７】
ただし、別な方法として、予め規定のオフセット量を用いることで送信電力を増加させてパイロット信号を送信しても良い(つまり、パイロット信号ブースト手法が用いられても良い)。この場合、パイロット信号の送信電力を高めることができるので、受信側におけるチャネル推定精度の向上が図られ、受信特性を向上することができる。
【０２３８】
図２１は、本実施の形態に係る第１の端末装置１２００の構成を示すブロック図である。図２１において、端末装置１２００は、フレーム形成部１２１０を有する。
【０２３９】
フレーム形成部１２１０は、乗算部１４０から出力される信号、パイロット信号生成部１１３０から出力されるパイロット信号、及び、制御信号生成部１１３５から出力される制御信号を入力する。そして、フレーム形成部１２１０は、乗算部１４０の出力信号、パイロット信号、及び制御信号を用いて、フレームを構成する。
【０２４０】
このフレームでは、例えば、乗算部１４０の出力信号、パイロット信号、及び制御信号がそれぞれ異なる時間区間に配置される。すなわち、乗算部１４０の出力信号、パイロット信号、及び制御信号がＴＤＤで送信される。
【０２４１】
ここで、端末装置１２００から送信されるパイロット信号は、基地局装置１３００が端末装置１１００から送信されるパイロット信号と分離できるように、ＦＤＭ，ＴＤＭ、ＣＤＭあるいはそれらの組み合わせなどによって多重して送信される。また、パイロット信号の送信電力は、乗算部１４０の出力と同じ送信電力とする。
【０２４２】
ただし、別な方法として、予め規定のオフセット量を用いることで送信電力を増加させてパイロット信号を送信しても良い(つまり、パイロット信号ブースト手法が用いられても良い)。この場合、パイロット信号の送信電力を高めることができるので、受信側におけるチャネル推定精度の向上が図られ、受信特性を向上することができる。
【０２４３】
なお、変調部１１５、Ｓ／Ｐ部１２５、及び、乗算部１４０は、実施の形態１の基地局装置１００に設けられたものと同様の機能を有する。
【０２４４】
図２２は、本実施の形態に係る基地局装置１３００の構成を示すブロック図である。
【０２４５】
図２２において、基地局装置１３００は、受信ＲＦ部１３０５と、ＣＰ除去部１３１０と、ＦＦＴ部１３１５と、チャネル推定部１３２０，１３２５と、周波数領域等化部１３３０，１３３５と、サブキャリアデマッピング部１３４０，１３４５と、制御情報抽出部１３５０と、ＣＱＩ情報抽出部１３５５と、ユーザ多重制御部１３６０と、Ｐ／Ｓ部１３６５と、ＳＣＭ情報抽出部１３７０と、復調復号部１３７５と、送信電力オフセット情報抽出部１３８０と、干渉信号抽出部１３８５と、ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０と、ＩＤＦＴ部１３９５と、復調復号部１４００と、ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部１４０５と、サブキャリア割当情報生成部１４１０と、制御信号生成部１４１５と、送信ＲＦ部１４２０と、を有する。
【０２４６】
このうち、主にチャネル推定部１３２０、周波数領域等化部１３３０、サブキャリアデマッピング部１３４０、ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０、ＩＤＦＴ部１３９５、及び、復調復号部１４００は、端末装置１１００から送信された信号の受信処理に関わる。
【０２４７】
一方、主にチャネル推定部１３２５、周波数領域等化部１３３５、サブキャリアデマッピング部１３４０、Ｐ／Ｓ部１３６５、及び、復調復号部１３７５は、端末装置１２００から送信された信号の受信処理に関わる。
【０２４８】
端末装置１１００及び端末装置１２００から送信された信号は、受信ＲＦ部１３０５で所定の無線受信処理を施された後、ＣＰ除去部１３１０でＣＰが除去される。そして、ＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ部１３１５で周波数領域の信号に変換される。
【０２４９】
チャネル推定部１３２０は、ＦＦＴ部１３１５の出力信号に含まれる端末装置１１００から送信されたパイロット信号を用いて、チャネル推定値を算出する。一方、チャネル推定部１３２５は、ＦＦＴ部１３１５の出力信号に含まれる端末装置１２００から送信されたパイロット信号を用いて、チャネル推定値を算出する。チャネル推定部１３２０及びチャネル推定部１３２５は、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出する。
【０２５０】
周波数領域等化部１３３０は、チャネル推定部１３２０で算出されたチャネル推定値を用いて、ＦＦＴ部１３１５から出力されるサブキャリア信号に対して周波数領域等化を行う。一方、周波数領域等化部１３３５は、チャネル推定部１３２５で算出されたチャネル推定値を用いて、ＦＦＴ部１３１５から出力されるサブキャリア信号に対して周波数領域等化を行う。
【０２５１】
周波数領域等化には、ＺＦ規範、又は、ＭＭＳＥ規範が用いられる。周波数領域等化処理後のサブキャリア信号は、制御情報抽出部１３５０、サブキャリアデマッピング部１３４０、及び、サブキャリアデマッピング部１３４５に出力される。
【０２５２】
制御情報抽出部１３５０は、周波数領域等化部１３３０及び周波数領域等化部１３３５の出力信号における制御信号に対応する部分に、復調及び復号処理を施すことにより、制御情報を復元する。この制御信号は、送信側である端末装置１１００及び端末装置１２００で予め既知の変調方式及び符号化方式により処理されて送信されている。
【０２５３】
ＣＱＩ情報抽出部１３５５は、制御情報抽出部１３５０で得られた制御情報から、端末装置１１００及び端末装置１２００より送信されたＣＱＩ(チャネル品質情報)をそれぞれ抽出する。このＣＱＩ(チャネル品質情報)は、基地局装置１３００と、端末装置１１００（又は、端末装置１２００）との間の伝搬路の回線品質に関する測定結果である。
【０２５４】
ユーザ多重制御部１３６０は、端末装置１１００及び端末装置１２００に割り当てる周波数リソース（つまり、サブキャリア）を決定する。
【０２５５】
また、ユーザ多重制御部１３６０は、端末装置１１００及び端末装置１２００で用いられる変調多値数をそれぞれ決定し、決定された変調多値数をＳＣＭ送信電力/ＭＣＳ情報生成部１４０５に出力する。ユーザ多重制御部１３６０は、ＣＱＩの示す回線品質が良い程、変調多値数の次数を高くする。
【０２５６】
この変調多値数の決定に用いられる回線品質の測定結果としては、基地局装置１３００から送信された信号に基づいて端末装置１１００及び端末装置１２００が測定した結果を基地局装置１３００にフィードバックするものを用いるが、別な方法として、端末装置１１００及び端末装置１２００からの送信信号を基に基地局装置１３００が測定したものを用いても良い。
【０２５７】
また、ユーザ多重制御部１３６０は、ターゲットとなる受信品質（ブロックエラー率、パケットエラー率で規定される）を満たすために、設定されたＭＣＳに対して一般的に行われる電力制御に加えて、さらに、遠方ユーザの受信特性に対する量子化誤差の影響を抑えるために、電力制御係数α、β間の送信電力オフセット範囲を限定する。具体的には、電力制御係数α、βは、以下の条件を満たすように決定される。
ＳＣＭの識別可能条件：  α／β＞１/２
量子化誤差の影響が出ない条件：  Ｄ＞(α／(α+β))
Ｄ＝６〜１２ｄＢ程度
【０２５８】
また、ユーザ多重制御部１３６０は、さらに、端末装置１１００及び端末装置１２００によるデータ信号の送信に利用されるサブキャリアの割り当てを行う。このサブキャリアの割り当て方法としては、図５に示すように、連続したサブキャリアを割り当てる（localized配置）方法、又は、等間隔のサブキャリアを使用する（distributed配置）方法が用いられる。
【０２５９】
ＳＣＭ情報抽出部１３７０は、ユーザ多重制御部１３６０で決定された変調多値数に関する情報を受け取る。
【０２６０】
送信電力オフセット情報抽出部１３８０は、ユーザ多重制御部１３６０から送信電力オフセット情報（端末装置１１００のデータ信号、端末装置１２００のデータ信号、及びパイロット信号の送信電力比に関する情報）を受け取り、干渉信号抽出部１３８５に出力する。
【０２６１】
サブキャリアデマッピング部１３４０は、ユーザ多重制御部１３６０で決定された周波数リソース割当情報に基づいて、端末装置１１００に割り当てられたサブキャリア群を抽出し、ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０に出力する。一方、サブキャリアデマッピング部１３４５は、ユーザ多重制御部１３６０で決定された周波数リソース割当情報に基づいて、端末装置１２００に割り当てられたサブキャリア群を抽出し、Ｐ／Ｓ部１３６５に出力する。
【０２６２】
Ｐ／Ｓ部１３６５は、端末装置１２００の信号がＮ１個のパラレル信号で送信されているので、それらパラレル信号として入力される周波数サブキャリア信号をシリアル信号に変換する。
【０２６３】
復調復号部１３７５は、ＳＣＭ情報抽出部１３７０から受け取る、端末装置１２００で用いられている変調多値数に関する情報に基づいて、Ｐ／Ｓ部１３６５から受け取る信号を復調及び復号する。これにより、端末装置１２００から送信されたデータ信号が得られる。
【０２６４】
干渉信号抽出部１３８５は、サブキャリアデマッピング部１３４０の出力信号から、端末装置１１００の送信信号にとって干渉信号となる、端末装置１２００の信号成分を除去するためのレプリカ信号を生成する。サブキャリアデマッピング部１３４０の出力信号には、端末装置１１００の変調信号が時間領域の信号のまま重畳されたものが干渉成分として含まれることで、端末装置１２００から送信された信号の受信特性に劣化を与えるため、その干渉信号を予め除去することで、受信特性を改善する効果を有する。
【０２６５】
具体的には、干渉信号抽出部１３８５は、再符号化／変調部１３８５、送信電力オフセット部１３８７、及び、Ｓ／Ｐ部１３８８を有する。
【０２６６】
再符号化／変調部１３８６は、ＳＣＭ情報抽出部１３７０から受け取る、端末装置１２００で用いられている変調多値数に関する情報に基づいて、復調復号部１３７５で得られた復号結果に対して、端末装置１２００において行った符号化及び変調処理と同様の処理を行うことで、端末装置１２００の送信レプリカ信号を生成する。
【０２６７】
送信電力オフセット部１３８７は、端末装置１２００の送信電力と端末装置１１００の送信電力との間に電力差（オフセット）を調整する。端末装置１１００からの送信信号を基準としたときの端末装置１２００の送信信号の送信振幅比（Ｌ１＝β／α）がある場合、送信電力オフセット部は、入力信号にＬ１を乗算した信号を出力する。
【０２６８】
Ｓ／Ｐ部１３８８は、シリアルデータである送信電力オフセット部１３８７の出力を、サブキャリア毎のパラレル信号に変換する。ここではＮ１個のパラレルなサブキャリア信号が出力される。
【０２６９】
ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０は、サブキャリアデマッピング部１３４０の出力であるＮ１個のパラレル信号Ｄ１（ｋ）から、干渉信号抽出部１３８５にて再生成した端末装置１２００のサブキャリア毎のレプリカ信号Ｒｅｐ＿Ｄ２（ｋ）を、チャネル変動を考慮して次式（１）を用いて減算処理する。ここでＨｊ（ｋ）、Ｈ２（ｋ）は第ｋ番目のサブキャリアの第ｊのチャネル推定部１３２５で得られたチャネル推定値である。ここでｊは１又は２である。ここで、ｋはサブキャリア番号である。ｋは１からＮ１の自然数をとる。
Ｄ１＿ＲＤ（ｋ）＝Ｄ１（ｋ）−Ｈ２（ｋ）Ｒｅｐ＿Ｄ２（ｋ）／Ｈ１（ｋ）…（１）
【０２７０】
こうして、端末装置１２００からの信号成分を除去することができるので、端末装置１１００からの信号の受信特性を向上することができる。
【０２７１】
ＩＤＦＴ部１３９５は、ＳＣＭ干渉抑圧部からの出力に対してＮ１のサイズでＩＤＦＴ処理を行うことにより、周波数領域から時間領域への変換を行う。
【０２７２】
復調復号部１４００は、ＳＣＭ情報抽出部１３７０から受け取る、端末装置１１００で用いられている変調多値数に関する情報に基づいて、ＩＤＦＴ部１３９５から受け取る信号を復調及び復号する。これにより、端末装置１１００から送信されたデータ信号が得られる。
【０２７３】
ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部１４０５は、ユーザ多重制御部１３６０からの変調多値数に関する情報を基に、端末装置１１００及び端末装置１２００に通知するための既知フォーマットに従って、制御情報を生成する。ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部１４０５は、さらに、ユーザ多重制御部１３６０において決定された電力制御係数α、βを基に、端末装置１１００及び端末装置１２００に通知するための既知フォーマットに従って、制御情報を生成する。
【０２７４】
ここで、ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部１４０５は、ユーザ多重制御部１３６０において予め決定された（α、β）のセットを複数用意し、各セットにインデックスを付してテーブル化しておき、決定された電力制御係数のセットに対応するインデックス情報を端末装置１１００及び端末装置１２００に通知する。これにより、シグナリング量を低減することができる。
【０２７５】
サブキャリア割当情報生成部１４１０は、ユーザ多重制御部１３６０で決定された周波数リソース情報を、端末装置１１００及び端末装置１２００に通知するため既知フォーマットに従って、制御情報を生成する。
【０２７６】
制御信号生成部１４１５は、ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部１４０５及びサブキャリア割当情報生成部１４１０で生成された制御情報を基に制御信号を生成し、送信ＲＦ部１４２０を介して、端末装置１１００及び端末装置１２００に送信する。
【０２７７】
このように本実施の形態によれば、端末装置１１００には、第１の変調信号をシンボル毎に周波数領域で分離することにより、複数の離散的周波数領域成分を形成するＤＦＴ部１２０と、複数の離散的周波数領域成分を第１のサブキャリア群にマッピングすることにより、送信マルチキャリア信号を形成するサブキャリアマッピング部１７０と、送信マルチキャリア信号を基地局装置１３００に送信する送信ＲＦ部１８５とが設けられている。
【０２７８】
また、端末装置１２００には、第２の変調信号を直並列変換することにより複数のパラレル信号を形成するＳ／Ｐ部１２５と、複数のパラレル信号を第１のサブキャリア群と周波数帯域が重なる第２のサブキャリア群にマッピングすることにより、第２の送信マルチキャリア信号を形成するサブキャリアマッピング部１７０と、第２のマルチキャリア信号を基地局装置１３００に送信するＲＦ送信部１８５とが設けられている。そして、端末装置１１００と端末装置１２００とは、同じ時間リソースを使用する。
【０２７９】
こうすることで、基地局装置１３００で受信される空間多重信号は、実施の形態１又は２における端末装置の受信信号と同様なものとなる。すなわち、この空間多重信号では、端末装置１１００から送信される第１の変調信号がシンボル毎に分離された周波数成分に、端末装置１１００にとって干渉信号である端末装置１２００から送信される第２の変調信号が時間領域の信号のままの状態で重畳されている。
【０２８０】
従って、基地局装置１３００は、実施の形態１又は２に示した端末装置における受信処理と基本的に同様の受信処理を行うことにより、受信した空間多重信号から第１の変調信号及び第２の変調信号を分離することができる。
【０２８１】
具体的には、基地局装置１３００には、受信した空間多重信号を並直列変換することによりシリアル信号列を得るＰ／Ｓ部１３６５と、シリアル信号列を復調すると共に復号する復調復号部１３７５と、が設けられる。この構成により、端末装置１２００から送信された第２の変調信号を復元することができる。
【０２８２】
そして、受信した空間多重信号では、端末装置１１００から送信された信号は、白色雑音又はそれに近い雑音に等しい状態になっている。そのため、端末装置１２００から送信された信号の最小信号点間距離が、平均的に大きくなっている。従って、端末装置１１００からの送信信号の影響が低く抑えられた状況で端末装置１２００の送信信号に対する受信処理を行うことができるため、受信データの誤り率を改善することができる。
【０２８３】
また、基地局装置１３００には、復調復号部１３７５の復号結果から、第２の変調信号のレプリカ信号を形成する干渉信号抽出部１３８５が設けられる。
【０２８４】
さらに、基地局装置１３００には、干渉信号抽出部１３８５で形成されたレプリカ信号を受信した空間多重信号から減算するＳＣＭ干渉抑圧部１３９０と、ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０で得られた信号を逆フーリエ変換するＩＤＦＴ部１３９５と、ＩＤＦＴ部１３９５で得られた信号列を復調すると共に復号する復調復号部１４００とが設けられる。
【０２８５】
こうすることで、第１の変調信号を精度良く復元することができる。すなわち、ＳＣＭ干渉抑圧部１３９０において、誤り率が改善された端末装置１２００の受信データを用いて、端末装置１１００からの信号に含まれる端末装置１２００の干渉信号を除去する処理を行うことができるため、端末装置１１００からの送信信号に対する誤り率を低減することができる。
【０２８６】
なお、本実施の形態では、端末装置１１００における変調信号から得られる周波数成分の数と、端末装置１２００における変調信号から得られるパラレル信号の数とを一致させている。しかしながら、周波数成分の数とパラレル信号の数とは、同数である必要はない。
【０２８７】
つまり、基地局装置１３００で受信される空間多重信号は、端末装置１１００における変調信号がシンボル毎に周波数領域で分離された複数の周波数成分のうち少なくとも一部に、端末装置１２００における変調信号を時間領域の信号のまま重畳されていれば、上述の効果が得られる。
【０２８８】
なお、端末装置１１００、基地局装置１３００は、ＩＤＦＴ部及びＤＦＴ部の処理の代わりに、ユニタリ性を有する直交変換行列を用いた処理を行っても良い。この場合でも、上述したものと同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８９】
本発明のマルチキャリア送信装置は、階層変調多重通信における受信特性を向上するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２９０】
【図１】従来の階層変調多重（ＳＣＭ）の説明に供する図
【図２】従来の階層変調多重（ＳＣＭ）の説明に供する図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の主要構成を示すブロック図
【図４】図３の基地局装置が送信するフレームにおける合成信号、パイロット信号、及び共有制御信号の配置、並びに、各信号の送信電力の関係を示す図
【図５】サブキャリアの割り当て方法の説明に供する図
【図６】実施の形態１に係る端末装置（近傍ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図７】実施の形態１に係る端末装置（遠方ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図８】図３の基地局装置における合成信号の形成までの処理の説明に供する図
【図９】実施の形態２に係る端末装置（近傍ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態２に係る端末装置（遠方ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３に係る基地局装置の主要構成を示すブロック図
【図１２】ＤＦＴ出力電力測定部、サブキャリアマッピング決定部、及びサブキャリアマッピング部の動作説明に供する図
【図１３】実施の形態３に係る端末装置（近傍ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図１４】実施の形態４に係る端末装置（近傍ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態４に係る端末装置（遠方ユーザ）の主要構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態５に係る基地局装置の主要構成を示すブロック図
【図１７】サブキャリアマッピング決定部及びサブキャリアマッピング部の動作説明に供する図
【図１８】実施の形態６に係る基地局装置の送信方法の説明に供する図
【図１９】実施の形態７に係る基地局装置の送信方法の説明に供する図
【図２０】実施の形態８に係る第１の端末装置の主要構成を示すブロック図
【図２１】実施の形態８に係る第２の端末装置の主要構成を示すブロック図
【図２２】実施の形態８に係る基地局装置の主要構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０２９１】
１００，６００，１０００，１３００  基地局装置
１０５  ユーザ多重制御部
１１０，１１５  変調部
１２０  ＤＦＴ部
１２５，２８５，４２０，１３８８  Ｓ／Ｐ部
１３０  ＳＣＭ送信電力制御部
１３５，１４０  乗算部
１４５  合成部
１５０，１１４０，１２１０  フレーム形成部
１５５  パイロット信号生成部
１６０  共有制御情報生成部
１６５  サブキャリア割当制御部
１７０，６３０  サブキャリアマッピング部
１７５  ＩＦＦＴ部
１８０  ＣＰ付加部
１８５，１４２０  送信ＲＦ部
２００，３００，４００，５００，７００，８００，９００，１１００，１２００  端末装置
２０５，１１０５，１３０５  受信ＲＦ部
２１０，１３１０  ＣＰ除去部
２１５，１３１５  ＦＦＴ部
２２０，１３２０，１３２５  チャネル推定部
２２５，１３３０，１３３５  周波数領域等化部
２３０，１１１５，１３５０  制御情報抽出部
２３５，１３７０  ＳＣＭ情報抽出部
２４０，１３８０  送信電力オフセット情報抽出部
２４５，３１０，４０５，５１０，７１０，８１０，９１０，１３４０，１３４５  サブキャリアデマッピング部
２５０，４１０，１３８５  干渉信号抽出部
２５５，３２０，４３０，１３９５  ＩＤＦＴ部
２６０，２９０，３３０  送信電力オフセット補償部
２６５  シンボル硬判定部
２７０  送信電力オフセット部
２７５  ＤＦＴ部
２８０，４２５，１３９０  ＳＣＭ干渉抑圧部
２８５，４１５，５２０，１３６５  Ｐ／Ｓ部
２９５  シンボル判定部
６１０  ＤＦＴ出力電力測定部
６２０，１０１０  サブキャリアマッピング決定部
６４０  制御信号生成部
１１１０，１３７５，１４００  復調復号部
１１２０  ＭＣＳ情報抽出部
１１２５  ＳＣＭ送信電力抽出部
１１３０  パイロット信号生成部
１１３５，１４１５  制御信号生成部
１１４５  サブキャリア割当情報抽出部
１３５５  ＣＱＩ情報抽出部
１３６０  ユーザ多重制御部
１３８６  再符号化／変調部
１３８７  送信電力オフセット部
１４０５  ＳＣＭ送信電力／ＭＣＳ情報生成部
１４１０  サブキャリア割当情報生成部
【図１】
0005366494.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005366494.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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