(57)【要約】【課題】異なる占有帯域をもつパイロット信号及びデータ信号に対して波形整形する場合に、データ信号の占有帯域の一部において、低品質なパイロット信号等がマッピングされることを回避して、データ信号の復調能力を向上させて、PAPRを抑制しつつ、データ信号の受信特性を向上する。【解決手段】パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する無線送信方法であって、
前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信過程と、
前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信過程と、
少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御過程とを有することを特徴とする、無線送信方法。
【請求項２】
前記データ送信過程において、
前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割して、当該分割帯域をそれぞれ前記部分帯域として前記データ信号を送信するとともに、
前記波形制御過程において、
前記データ信号と前記パイロット信号とについて、前記分割帯域単位で、周波数領域で同じ形状になるように波形整形することを特徴とする、請求項１記載の無線送信方法。
【請求項３】
前記波形制御過程において、
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形することを特徴とする、請求項２記載の無線送信方法。
【請求項４】
データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する無線受信方法であって、
前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成過程と、
該パイロットレプリカ生成過程で生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御過程と、
該波形制御過程で波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう復調過程とを有することを特徴とする、無線受信方法。
【請求項５】
データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する無線送信装置であって、
前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信手段と、
前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信手段と、
少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御手段とを有することを特徴とする、無線送信装置。
【請求項６】
前記データ送信手段が、
前記データ信号を、前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割した分割帯域に対応して分割するデータ信号帯域分割部と、
該データ信号帯域分割部により分割されたデータ信号単位で波形整形するデータ信号フィルタ部と、
該データ信号フィルタ部による波形整形後のデータ信号を前記部分帯域である前記分割帯域にマッピングするデータ信号マッピング部とをそなえて構成されるとともに、
前記パイロット送信手段が、
前記パイロット信号を前記分割帯域単位で分割するパイロット信号帯域分割部と、
周波数領域でデータ信号と同じ形状になるように、該パイロット信号帯域分割部により分割されたパイロット信号単位で波形整形するパイロット信号フィルタ部と、
該パイロット信号フィルタ部による波形整形後のパイロット信号を前記分割帯域にマッピングするパイロット信号マッピング部とをそなえて構成され、且つ、
前記のデータ信号帯域分割部、データ信号フィルタ部、パイロット信号帯域分割部、及び、パイロット信号フィルタ部が該波形制御手段を構成していることを特徴とする、請求項５記載の無線送信装置。
【請求項７】
該パイロット信号フィルタ部が、
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形すべく構成されたことを特徴とする、請求項６記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状が、前記データ信号が存在する前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状と異なることを特徴とする、請求項７記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記波形整形は、周波数領域で実施することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項１０】
データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する無線受信装置であって、
前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成手段と、
該パイロットレプリカ生成手段により生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御手段と、
該波形制御手段により波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう復調手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信方法及び無線受信方法並びに無線送信装置及び無線受信装置に関し、例えば、無線アクセス方式の１つであるDFT（Discrete Fourier Transform）-Spread OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を採用する次世代移動通信システムに用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代移動通信システムにおける移動端末（ＭＳ：Mobile Station）から基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）への上りリンクの無線アクセス方式に求められる特性（要件）としては、主に、周波数利用効率が高いことと、送信信号のPAPR (Peak-to-Average Power Ratio)が低いこととが挙げられる。これらの要件を満たす無線アクセス方式として、シングルキャリア（ＳＣ）でのFDMA（Frequency Division Multiple Access）の採用が議論されており（例えば、後記非特許文献１参照）、中でも、DFT-Spread OFDM方式（例えば、後記非特許文献２，３参照）は、前記要件を満たす無線アクセス方式の１つとして注目されている。
【０００３】
その特徴としては、まず、ＤＦＴ処理後の周波数領域の信号処理を用いることにより、シングルキャリア（ＳＣ）の信号成分を周波数領域で柔軟に配置できることが挙げられる。
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、いずれも周波数領域での信号の配置例を表す図である。これらの図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）において、ＲＢとは、リソースブロックの略称であり、システム周波数帯域（システム帯域幅）のうち、各送信局（例えば、ＭＳ）が使用する周波数帯域の最小単位を意味している。
【０００４】
そして、図１０（Ａ）はシステム周波数帯域においてＲＢを局所（localized）配置した場合の一例を示しており、連続した周波数（サブキャリア）を束ねて１個のＲＢとしている。これに対して、図１０（Ｂ）はシステム周波数帯域においてＲＢを分散（distributed）配置した場合の一例を示しており、不連続（飛び飛び）に配置された同じＲＢ番号＃ｉ（ｉ＝１，２，３，４，…）のサブキャリアを束ねると、図１０（Ａ）における１ＲＢ相当の周波数帯域を占有することを示している。
【０００５】
従って、図１０（Ａ）に示す局所配置、図１０（Ｂ）に示す分散配置のいずれにおいても、各送信局が異なるＲＢを使用することにより、同一セル内でのマルチユーザ干渉の発生を回避することができ、周波数利用効率が高い。また、図１０（Ａ）に示す局所配置で、周波数スケジューリングを併用すると、各送信局に受信品質の高いＲＢを割り当てることにより、セル全体でのスループットが向上する。
【０００６】
別の特徴としては、シングルキャリア伝送方式であるために、OFDM等のマルチキャリア伝送方式と比べて、PAPRが低いことが挙げられる。また、周波数領域での窓（Windowing）処理に基づく、演算量の小さい波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）を併用することにより、PAPRをさらに低減することができる。
以降では、DFT-Spread OFDM方式の詳細について説明する。
【０００７】
図１１に送信局１００の送信処理系に着目した機能ブロック図を示す。
この図１１に示す送信局１００は、送信処理系として、例えば、ターボ符号器１０１、データ変調部１０２、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部１０３、サブキャリアマッピング部１０４、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０５、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部１０６、パイロット信号生成部１０７、ＤＦＴ部１０８、サブキャリアマッピング部１０９、ＩＦＦＴ部１１０、ＣＰ挿入部１１１、データ・パイロット信号多重部１１２、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部１１３、送信ＲＦ（Radio Frequency）部１１４、及び、送信アンテナ１１５をそなえて構成されている。なお、１２１は受信アンテナ、１２２は受信局２００から受信アンテナ１２１により受信される制御信号を復調する制御信号復調部を表し、いずれも送信局１００の受信処理系の構成要素である。
【０００８】
かかる構成を有する送信局１００では、制御信号復調部１２１において、受信局２００からフィードバックされ、受信アンテナ１２１で受信された制御信号を復調し、ＲＢの割り当て情報を抽出する。抽出されたＲＢの割り当て情報は、ＤＦＴ部１０３及びサブキャリアマッピング部１０４にそれぞれ供給される。なお、ＲＢの割り当て情報には、例えば、割り当て数、ＲＢ番号が含まれる。
【０００９】
一方、受信局２００へ送信すべきデータ信号については、まず、ターボ符号器１０１にてターボ符号化（誤り訂正符号化）され、データ変調部１０２にてデータ変調されて、ＤＦＴ部１０３に入力される。
ＤＦＴ部１０３では、制御信号復調部１２２からのＲＢの割り当て情報（ＲＢの割り当て数）に応じたシンボル単位でＤＦＴ処理を行ない、時間領域のデータ信号を周波数領域の信号に変換する。例えば、ＲＢのサブキャリア数をＮcとし、割り当て数をＮRBとすると、Ｎc×ＮRBシンボル単位でＤＦＴ処理を行なう。
【００１０】
次に、サブキャリアマッピング部１０４では、制御信号復調部１２２からのＲＢの割り当て情報に基づいて、ＤＦＴ部１０３からの出力信号を周波数領域において例えば局所配置〔図１０（Ａ）参照〕でサブキャリアにマッピングし、ＩＦＦＴ部１０５では、このようにサブキャリアにマッピングされた周波数領域の信号をＩＦＦＴ処理することにより再び時間領域の信号に変換する。
【００１１】
ＣＰ挿入部１０６では、主にマルチパス干渉に対する耐性向上を目的として、上記ＩＦＦＴ部１０５からの出力信号に対して、サンプル（ＦＦＴブロック）単位でサイクリックプリフィックス（ＣＰ）〔ガードインターバル（ＧＩ）とも呼ばれる〕を挿入する。
一方、パイロット信号については、パイロット信号生成部１０７にてパイロット信号が生成され、ＤＦＴ部１０８にて１個のＲＢに対応したシンボル単位でＤＦＴ処理が施される。
【００１２】
サブキャリアマッピング部１０９では、受信局２００において各ＲＢの無線チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を測定するために、ＤＦＴ部１０８からの出力信号をシステム周波数帯域の全帯域にわたって分散配置〔図１０（Ｂ）参照〕でサブキャリアにマッピングする。
ＩＦＦＴ部１１０では、このように分散配置でマッピングされた周波数領域の信号をＩＦＦＴ処理することにより再び時間領域の信号に変換し、ＣＰ挿入部１１１では、当該ＩＦＦＴ部１１０からの出力信号にサンプル単位でＣＰを挿入する。
【００１３】
次に、データ・パイロット信号多重部１１２では、ＣＰ挿入部１０６からのデータ信号とＣＰ挿入部１１１からのパイロット信号とを時間多重する。時間多重された信号（送信信号）は、Ｄ／Ａ変換部１１３にてＤ／Ａ変換された後、送信ＲＦ部１１４にて、直交変調され、ベースバンド信号から無線周波数信号へと変換（アップコンバート）された上で、送信アンテナ１１５から受信局２００に向けて送信される。
【００１４】
図１２は、上記送信信号におけるデータ信号及びパイロット信号の配置例を、時間及び周波数方向のマトリックスで表した図である。
前述の通り、この図１２において、データ信号用の領域及びパイロット信号用の領域は時間多重されており、１サブフレームの両端にパイロット信号用の領域が配置され、その間にデータ信号用の領域が配置されている。また、各送信局が使用する周波数帯域の最小単位であるＲＢは、データ信号用については局所的に、パイロット信号用については分散的に配置されている。なお、この図１２に示す例では、網掛けで示すように、送信局Ａのパイロット信号用にＲＢ２が固定的に割り当てられ、データ信号用にＲＢ１及びＲＢ２がＲＢの割り当て情報に基づいて割り当てられている様子が示されている。
【００１５】
次に、図１３に受信局２００の受信処理系に着目した機能ブロック図を示す。
この図１３に示す受信局２００は、受信処理系として、例えば、受信アンテナ２０１、受信ＲＦ部２０２、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部２０３、ＣＰ削除部２０４、パスサーチ部２０５、データ・パイロット信号分離部２０６、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０７，２０８、チャネル推定部２０９、時間・周波数補間部２１０、重み係数生成部２１１、周波数等化部２１２、サブキャリアデマッピング部２１３、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部２１４、データ復調部２１５、ターボ復号器２１６、パイロット信号生成部２１７、ＤＦＴ部２１８、サブキャリアマッピング部２１９、ＳＩＲ推定部２２０、ＲＢ割当部２２１、バッファ２２２、及び、有効サブキャリア判定部２２３をそなえて構成されている。なお、２３１は、ＲＢ割当部２２１からの次回のＲＢの割り当て情報を含む制御信号を変調する制御信号変調部、２３２は送信アンテナをそれぞれ表し、いずれも受信局２００の送信処理系の構成要素である。
【００１６】
かかる構成を有する受信局２００では、まず、受信ＲＦ部２０２において、送信局１００から送信され受信アンテナ２０１により受信された無線周波数の信号がベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）され、直交復調された後、Ａ／Ｄ変換部２０３にて、Ａ／Ｄ変換される。
Ａ／Ｄ変換後のディジタル信号は、ＣＰ削除部２０４とパスサーチ部２０５とに入力され、パスサーチ部２０５では、時間領域で受信信号と送信パイロット信号のレプリカ（以下、パイロットレプリカという）との相関演算を行なうことにより、各パスの受信タイミング（有効信号成分の始点）を検出する。
【００１７】
ＣＰ削除部２０４では、パスサーチ部２０５にて検出された受信タイミングの情報に基づいて、受信信号からＣＰを削除し、有効信号成分を抽出する。抽出された有効信号成分は、データ・パイロット信号分離部２０６に入力されて、時間多重されたデータ信号とパイロット信号とに分離される。
そして、受信パイロット信号は、ＦＦＴ部２０８に入力されてＦＦＴ処理されることにより、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された上でチャネル推定部２０９に入力される。また、パイロット信号生成部２１７において、時間領域の送信パイロットレプリカが生成され、当該パイロットレプリカがＤＦＴ部２１８にてＤＦＴ処理されることにより時間領域の信号から周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部２１９において、送信局１００と同じサブキャリア配置（分散配置）にマッピングされる。
【００１８】
チャネル推定部２０９では、パイロット信号が分散配置されたサブキャリアについて、周波数領域でＦＦＴ部２０９からの受信パイロット信号とサブキャリアマッピング部２１９からの送信パイロットレプリカとの相関演算を行なうことにより、無線チャネルにおける周波数領域のチャネル歪みを推定する（つまり、チャネル推定値を求める）。
ＳＩＲ推定部２２０では、第１の目的としては、チャネル推定部２０９で得られたチャネル推定値を用いて、データ信号用の各ＲＢに対する受信ＳＩＲを推定する。推定方法の例としては、データ信号用のＲＢ毎に、対象とする送信局１００のパイロット信号が配置されたサブキャリアのチャネル推定値を用いて、複素数で表されるチャネル推定値の実数部と虚数部のそれぞれの２乗の和を希望信号成分Ｓとみなし、複数のシンボルにおける分散値を干渉信号電力Ｉとみなし、ＳとＩの比を受信ＳＩＲの推定値とする。
【００１９】
第２の目的としては、後述する重み係数生成部２１１で用いる雑音電力推定値を算出する。具体的には、受信ＳＩＲの推定値を求める過程で得られた、データ信号用の各ＲＢの干渉電力ＩをＲＢ間で平均することにより算出する。
ＲＢ割当部２２１では、データ信号用の各ＲＢの受信ＳＩＲ推定値を用いて、送信局１００からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢを割り当てる。割り当て方法の例としては、受信ＳＩＲ推定値が規定の閾値を超えたＲＢを割り当てる方法などがある。
【００２０】
時間・周波数補間部２１０では、チャネル推定部２０９で得られたサブフレーム内の一部のサブキャリア、ＦＦＴブロックのチャネル推定値を用いて、時間方向、周波数方向で補間処理（線形補間等）を行なうことにより、サブフレーム内の全サブキャリア、全ＦＦＴブロックのチャネル推定値を算出する。
重み係数生成部２１１では、後述する周波数等化部２１２で用いるＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）ウェイトを算出する。例えば、特定のサブキャリア、ＦＦＴブロックについて、チャネル推定値をＨ、雑音電力推定値をＮ2とすると、ＭＭＳＥウェイトＷは次式（１）で求められる。ここで、Ｈ*はＨの複素共役を表す。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
一方、受信データ信号については、ＦＦＴ部２０７にてＦＦＴ処理されることにより、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換され、周波数等化部２１２にて周波数等化が施される。具体的には、特定のサブキャリア、ＦＦＴブロックについて、受信データ信号と、それに対応する前述のＭＭＳＥウェイトＷを乗算する。
有効サブキャリア判定部２２３では、ＲＢ割当部２２１からバッファ２２２に保持されたＲＢの割り当て情報を用いて、有効なデータ信号が配置されているサブキャリア（有効サブキャリア）の位置を判定する。
【００２３】
サブキャリアデマッピング部２１３では、有効サブキャリア判定部２２３で判定された有効サブキャリアの情報を用いて、周波数等化部２１２による周波数等化後の各ＦＦＴブロックの受信信号から、対象とする送信局１００のデータ信号が配置されたＲＢの信号を抽出する。
ＩＤＦＴ部２１４では、上記サブキャリアデマッピング部２１３からの周波数領域のデータ信号をＩＤＦＴ処理することにより時間領域の信号に変換する。当該時間領域の信号は、データ復調部２１５にて、データ復調された後、ターボ復号器２１６にてターボ復号（誤り訂正復号）され、これにより復元されたデータ信号が得られる。
【００２４】
なお、制御信号変調部２３１は、ＲＢ割当部２２１で求められた、送信局１００からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢの割り当て情報を、制御信号にマッピングし、送信アンテナ２３２を通じて送信局１００にフィードバックする。
【非特許文献１】Rui Dinis, et al. “A Multiple Access Scheme for the Uplink of Broadband Wireless Systems”，IEEE Globecom 2004，December, 2004
【非特許文献２】NTT DoCoMo, “Optimum Roll-off Factor for DFT-Spread OFDM Based SC-FDMA in Uplink” (R1-060318)，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #44 ，Denver, USA, 13-17 February, 2006
【非特許文献３】Motorola, “Uplink Multiple Access for EUTRA” (R1-050245)，3GPP TSG RAN1 #40 bis Meeting，Beijing, China, April 4-8, 2005
【非特許文献４】Huawei, “Improved SC-FDMA PAPR reduction by non root-raised cosine spectrum-shaping functions” (R1-051092)，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #42bis，San Diego, USA, 10-14 October, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
上記の説明では、DFT-Spread OFDM方式の基本的な装置構成について説明した。以降では、送信信号のPAPRをさらに削減することを目的として、送信局１００において、周波数領域のWindowing処理に基づく波形整形フィルタリングを行なう場合の装置構成について説明する。
図１４は、波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）による処理手順を示す模式図である。
【００２６】
まず、図１４の（１）及び（２）に示すように、周波数領域のＮTXサンプルの信号（フィルタ適用前の信号）のうち、両端の各ＮTX_EXTサンプル（斜線部参照）をそれぞれ巡回的にコピーした信号s(n)を生成する。ここで、ＮTX_EXTは、後述するロールオフ率αを用いて、次式（２）で求められる。
【００２７】
【数２】
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【００２８】
次に、前記信号s(n)に対して、周波数領域の窓関数を乗算する。窓関数として、図１４の（３）に示すようなRoot raised cosine関数を用いた場合、フィルタ（ルートコサインロールオフフィルタ）適用後の信号k(n)は、次式（３），（４），（５）で求められる〔図１４の（４）参照〕。
【００２９】
【数３】
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【００３０】
したがって、フィルタ適用後の信号k(n)について、ロールオフ率αが大きいほど、占有帯域幅は広くなるが、その一方でPAPRは小さくなることが知られている。
なお、送信信号のPAPRを低減するためには、Root raised cosine関数以外の窓関数を用いてもよい。例えば、前記非特許文献４では、変調方式毎に最適化された、ロールオフ率で規定されない窓関数により、PAPRが小さくなることが示されている。
【００３１】
次に、図１５に、波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）を適用した送信局１００の送信処理系に着目した機能ブロック図を示す。
この図１５に示す送信局１００は、図１１により前述した送信局１００に比して、データ信号のためのＤＦＴ部１０３とサブキャリアマッピング部１０４との間に、ＰＳＦ切替部１１６，１１８と、全ＲＢの数ＮRBallに対応した複数の波形整形フィルタ（Pulse Shaping Filter）１１７−１〜１１７−ＮRBall〔PSF(1)〜PSF(NRBall)〕とがそなえられるとともに、パイロット信号のためのＤＦＴ部１０８とサブキャリアマッピング部１０９との間に、波形整形フィルタ（PSFp）１１９がそなえられ、データ信号及びパイロット信号のそれぞれについて、ＤＦＴ処理とサブキャリアマッピング処理との間で、波形整形を行なうようになっている点が異なる（その他の既述の符号と同一符号を付した構成要素は、特に断らない限り、既述の構成要素と同一若しくは同様のものである）。
【００３２】
即ち、データ信号については、前述したように、ＲＢの割り当て数ＮRBに応じて、ＤＦＴ部１０３からの出力シンボル数が変化するため、全ＲＢの個数をＮRBallとすると、ＲＢの割当数１〜ＮRBallに対応した波形整形フィルタ１１７−１〜１１７−ＮRBallを用意し、前記ＲＢ割り当て情報に基づいて、ＰＳＦ切替部１１６及び１１８を同期して切り替えることにより、適切な波形整形フィルタ１１７−ｉ（ｉ＝１〜NRBall）を適用する。
【００３３】
例えば図１６の（１）に示すような、ＤＦＴ部１０３においてＮc×ＮRBシンボル単位でＤＦＴ処理されたデータ信号について、適切な波形整形フィルタ１１７−ｉを適用することで、図１６の（２）に示すように、フィルタ出力として、ロールオフ率αに応じて有効サブキャリアの占有帯域幅（Ｎc×ＮRB）よりも広がりをもった占有帯域幅Ｎc×ＮRB×（１＋α）のデータ信号が得られる。なお、波形整形フィルタ１１７−ｉの適用方法は、ＲＢ割り当て情報によって一意に決まり、受信局２００において既知とする。
【００３４】
波形整形フィルタ１１７−ｉ適用後のデータ信号は、サブキャリアマッピング部１０４において、例えば図１６の（３）に示すような局所配置でサブキャリアマッピングされる。ただし、ここでは、全部でＮRBall個のＲＢのうち、ＮRB個が有効サブキャリアとして割り当てられている例を示している。
一方、パイロット信号については、ＤＦＴ部１０８からの出力シンボル数は一定なので、ＤＦＴ部１０８からの出力信号に対して、直接、波形整形フィルタ１１９を適用する。例えば図１７の（１）に示すような、ＤＦＴ部１０８においてＮcシンボル単位でＤＦＴ処理された信号について、波形整形フィルタ１１９を適用することで、図１７の（２）に示すように、フィルタ出力として、ロールオフ率αに応じた広がりをもつ占有帯域幅Ｎc×（１＋α）のパイロット信号が得られる。
【００３５】
そして、波形整形フィルタ１１９適用後のパイロット信号は、サブキャリアマッピング部１０９において、例えば図１７の（３）に示すように、システム帯域幅〔Ｎc×ＮRBall×（１＋α）〕において分散配置でサブキャリアマッピングされる。
次に、図１８に、波形整形フィルタを適用した受信局２００の受信処理系に着目した機能ブロック図を示す。
【００３６】
この図１８に示す受信局２００は、図１３により前述した構成に比して、パイロットレプリカ生成のためのＤＦＴ部２１８とサブキャリアマッピング部２１９との間に、送信局１００側の波形整形フィルタ１１９と同じ窓関数（ロールオフ率α）を適用する波形整形フィルタ（PSFp）２２４がそなえられ、周波数領域の送信パイロットレプリカを生成する際に、送信局１００側の波形整形フィルタ１１９による波形整形と同じ波形整形を行なうようになっている点が異なる。また、この場合、有効サブキャリア判定部２２３では、ＲＢの割り当て情報を用いて、送信局１００における波形整形フィルタ１１７−ｉの適用によってデータ信号の占有帯域幅が広がることを考慮して、データ信号が配置されている有効サブキャリアの位置を判定することになる。なお、その他の既述の符号と同一符号を付した構成要素は、既述の構成要素と同一若しくは同様のものである。
【００３７】
ここで、図１９に、図１６に示すデータ信号のサブキャリア配置と、図１７に示すパイロット信号のサブキャリア配置とを比較して示す。
この図１９に示すように、データ信号とパイロット信号とで、同じロールオフ率αの波形整形フィルタ１１７−ｉ，１１９を異なる帯域幅で適用する場合、例えば、データ信号の占有帯域の両端近傍において、低品質なパイロット信号がマッピングされていたり、チャネル歪みが両信号間で異なっているために、受信局２００での受信特性が劣化するおそれがある
即ち、例えば、データ信号の占有帯域の右端（高周波側）では、一部の有効サブキャリアで、波形整形フィルタ１１９により振幅が減衰した品質（Ｓ／Ｎ）の低いパイロット信号がマッピングされているため、チャネル推定精度が低下し、受信特性が劣化するおそれがある。一方、データ信号の占有帯域の左端（低周波側）では、一部の有効サブキャリアで、波形整形フィルタ１１７−ｉ，１１９を含めたチャネル歪みがデータ信号とパイロット信号との間で異なるため、データ信号のチャネル補償が不正確になり、データ信号の受信特性が劣化するおそれがある。
【００３８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、異なる占有帯域をもつパイロット信号及びデータ信号に対して波形整形フィルタを適用する場合に、データ信号の占有帯域の一部において、低品質なパイロット信号、あるいは、チャネル歪みがデータ信号と異なるパイロット信号がマッピングされることを回避して、データ信号の復調能力（チャネル推定精度やチャネル補償の正確性）を向上させて、PAPRを抑制しつつ、データ信号の受信特性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記の目的を達成するために、本発明では、下記の無線送信方法及び無線受信方法並びに無線送信装置及び無線受信装置を用いることを特徴としている。即ち、
（１）本発明の無線送信方法は、データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する方法であって、前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信過程と、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信過程と、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御過程とを有することを特徴としている。
【００４０】
（２）ここで、前記データ送信過程において、前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割して、当該分割帯域をそれぞれ前記部分帯域として前記データ信号を送信するとともに、前記波形制御過程において、前記データ信号と前記パイロット信号とについて、前記分割帯域単位で、周波数領域で同じ形状になるように波形整形するようにしてもよい。
（３）また、前記波形制御過程において、前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形するようにしてもよい。
【００４１】
（４）さらに、本発明の無線受信方法は、データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する方法であって、前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成過程と、該パイロットレプリカ生成過程で生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御過程と、該波形制御過程で波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう復調過程とを有することを特徴としている。
【００４２】
（５）また、本発明の無線送信装置は、データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する装置であって、前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信手段と、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信手段と、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御手段とを有することを特徴としている。
【００４３】
（６）ここで、前記データ送信手段は、前記データ信号を、前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割した分割帯域に対応して分割するデータ信号帯域分割部と、該データ信号帯域分割部により分割されたデータ信号単位で波形整形するデータ信号フィルタ部と、該データ信号フィルタ部による波形整形後のデータ信号を前記部分帯域である前記分割帯域にマッピングするデータ信号マッピング部とをそなえて構成されるとともに、前記パイロット送信手段が、前記パイロット信号を前記分割帯域単位で分割するパイロット信号帯域分割部と、周波数領域で同じ形状になるように、該パイロット信号帯域分割部により分割されたパイロット信号単位で波形整形するパイロット信号フィルタ部と、該パイロット信号フィルタ部による波形整形後のパイロット信号を前記分割帯域にマッピングするパイロット信号マッピング部とをそなえて構成され、且つ、前記のデータ信号帯域分割部、データ信号フィルタ部、パイロット信号帯域分割部、及び、パイロット信号フィルタ部が該波形制御手段を構成していてもよい。
【００４４】
（７）また、該パイロット信号フィルタ部は、前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形すべく構成されていてもよい。
（８）さらに、前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状は、前記データ信号が存在する前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状とは異なっていてもよい。
【００４５】
（９）また、前記波形整形は周波数領域で実施するのが好ましい。
（１０）さらに、本発明の無線受信装置は、データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する装置であって、前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成手段と、該パイロットレプリカ生成手段により生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御手段と、該波形制御手段により波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう復調手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００４６】
上記本発明によれば、少なくとも以下に示すいずれかの効果ないし利点が得られる。
（１）パイロット信号を送信する周波数帯域における部分帯域にてデータ信号を送信する場合に、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号（受信側ではレプリカ）とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形するので、データ信号の全ての有効周波数に対し、前記波形整形により振幅が減衰していない品質の高いパイロット信号、あるいは、チャネル歪みがデータ信号と同等のパイロット信号をマッピングすることができる。したがって、送信信号のPAPRを抑制しつつ、受信側でのデータ信号の復調処理能力（チャネル推定精度や、チャネル補償能力）を向上させて、受信特性を向上することができる。
【００４７】
（２）また、有効なデータ信号が存在しない周波数成分のパイロット信号（パイロットレプリカ）については、データ信号の復調には用いられないため、複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形することもできるので、データ信号復調以外の他の用途に都合が良いように、データ信号とは異なる帯域単位で、周波数領域において異なる形状の波形整形を適用するなど、柔軟なアレンジが可能である。
【００４８】
（３）さらに、前記部分帯域のデータ信号及びパイロット信号に対する波形整形を周波数領域で実施することにより、任意の帯域についての波形整形を容易に実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１及び図４はそれぞれ本発明の一実施形態に係る無線通信システムとしてシングルキャリア伝送方式の１つであるDFT-Spread OFDMを採用したシステムの構成を示すブロック図で、図１は送信局（無線送信装置）１の構成に着目した機能ブロック図、図４は受信局（無線受信装置）４の構成に着目した機能ブロック図である。そして、本例においても、図１０（Ａ），図１０（Ｂ），図１２により前述したのと同様に、システム周波数帯域を一定の帯域（ＲＢ）単位で分割し、任意の数の前記帯域単位でデータ信号を送信し、システム周波数帯域の全帯域にわたって分散配置でパイロット信号を送信するFDMA通信方式を前提とする。なお、図１及び図４では、送信局１と受信局４との１対１の通信に着目している。
【００５０】
（Ａ１）送信局１の説明
まず、図１に示すように、送信局１は、送信処理系として、例えば、ターボ符号器１１、データ変調部１２、ＤＦＴ部１３、ＲＢ分割部１４、複数（ＮRBall個）の波形整形フィルタ１５−１〜１５−ＮRBall〔PSFp(1)〜PSFp(ＮRBall)〕、サブキャリアマッピング部１６、ＩＦＦＴ部１７、ＣＰ挿入部１８、パイロット信号生成部１９、ＤＦＴ部２０、ＲＢ分割部２１、複数（全ＲＢ数ＮRBall個）の波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）２２−１〜２２−ＮRBall〔PSFp(1)〜PSFp(ＮRBall)〕、サブキャリアマッピング部２３、ＩＦＦＴ部２４、ＣＰ挿入部２５、データ・パイロット信号多重部２６、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部２７、送信ＲＦ部２８、及び、送信アンテナ２９をそなえて構成されている。なお、本例においても、３０は受信アンテナ、３１は制御信号復調部を表し、いずれも送信局１の受信処理系の構成要素である。
【００５１】
ここで、制御信号復調部３１は、受信局４からフィードバックされ、受信アンテナ３０で受信された制御信号を復調し、ＲＢの割り当て情報を抽出するもので、抽出したＲＢの割り当て情報は、ＤＦＴ部１３、ＲＢ分割部１４及びサブキャリアマッピング部１６にそれぞれ供給されるようになっている。なお、本例においても、ＲＢの割り当て情報には、例えば、割り当て数、ＲＢ番号が含まれる。
【００５２】
また、ターボ符号器１１は、受信局４へ送信すべきデータ信号をターボ符号化（誤り訂正符号化）するものであり、データ変調部１２は、このターボ符号化されたデータ信号を変調するものであり、ＤＦＴ部１３は、制御信号復調部３１からのＲＢの割り当て情報（ＲＢの割り当て数）に応じたシンボル単位でＤＦＴ処理を行ない、時間領域のデータ信号を周波数領域の信号に変換するもので、本例においても、例えば、ＲＢのサブキャリア数をＮcとし、割り当て数をＮRBとすると、Ｎc×ＮRBシンボル単位でＤＦＴ処理を行なうようになっている。
【００５３】
ＲＢ分割部（データ信号帯域分割部）１４は、ＤＦＴ部１３からの出力データ信号をＲＢ単位に分割して波形整形フィルタ１５−ｉ（ｉ＝１〜ＮRBall）に入力するもので、ここでは、制御信号復調部３１からの前記ＲＢの割り当て情報によって、データ信号を送信することを指示されたＲＢ番号のデータ信号を波形整形フィルタ１５−ｉに入力するようになっている。
【００５４】
波形整形フィルタ１５−ｉは、全ＲＢ数ＮRBallに対応した同一の波形整形フィルタであり、ＲＢ分割部１４から入力されたデータ信号に対して、図１４及び図１６により前述したごとく、周波数領域において波形整形（窓処理）を行なうもので、これにより、ＲＢ単位でデータ信号の波形整形が行なわれることになる。つまり、波形整形フィルタ１５−ｉは、ＲＢ分割部１４により分割されたデータ信号単位でロールオフ率αのフィルタを適用して波形整形するデータ信号フィルタ部としての機能を果たすものである。
【００５５】
サブキャリアマッピング部（データ信号マッピング部）１６は、制御信号復調部３１からの前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、波形整形フィルタ１５−ｉによる波形整形後の出力信号を周波数領域において例えば局所配置でサブキャリア（システム帯域の部分帯域であるＲＢ単位の分割帯域）にマッピングするものであり、ＩＦＦＴ部１７は、このようにサブキャリアにマッピングされた周波数領域の信号をＩＦＦＴ処理することにより再び時間領域の信号に変換するものである。
【００５６】
ＣＰ挿入部１８は、上記ＩＦＦＴ部１７からの出力信号に対して、サンプル（ＦＦＴブロック）単位でサイクリックプリフィックス（ＣＰ）〔ガードインターバル（ＧＩ）〕を挿入するものである。
一方、パイロット信号生成部１９は、受信局４において受信データ信号のチャネル補償に用いられるパイロット信号を生成するものであり、ＤＦＴ部２０は、当該パイロット信号を１個のＲＢに対応したシンボル単位でＤＦＴ処理することにより周波数領域の信号に変換するものである。
【００５７】
ＲＢ分割部（パイロット信号帯域分割部）２１は、上記ＤＦＴ部２０によるＤＦＴ処理後のパイロット信号を、全ＲＢ数（NRBall個）で分割するものであり、波形整形フィルタ２２−ｉは、それぞれ、全ＲＢ数ＮRBallに対応した同一の波形整形フィルタであって、データ信号についての波形整形フィルタ１５−ｉと同じフィルタリング特性（ロールオフ率α）を有するもので、これにより、ＲＢ分割部２１によりＲＢ単位に分割されたパイロット信号についてそれぞれデータ信号に対する波形整形（窓処理）と同じ波形整形が周波数領域において施されるようになっている。つまり、波形整形フィルタ２２−ｉは、ＲＢ分割部２１により分割されたパイロット信号単位でロールオフ率αの波形整形フィルタを適用して波形整形するパイロット信号フィルタ部として機能するものである。
【００５８】
サブキャリアマッピング部（パイロット信号マッピング部）２３は、受信局４において各ＲＢの無線チャネル品質情報（ＣＱＩ）を測定するために、波形整形フィルタ２２−ｉからの出力信号をシステム周波数帯域の全帯域にわたって分散配置でサブキャリアにマッピングするものであり、ＩＦＦＴ部２４は、このように分散配置でマッピングされた周波数領域の信号をＩＦＦＴ処理することにより再び時間領域の信号に変換するものであり、ＣＰ挿入部２５は、当該ＩＦＦＴ部２４からの出力信号にサンプル単位でＣＰを挿入するものである。
【００５９】
データ・パイロット信号多重部２６は、ＣＰ挿入部１８からのデータ信号とＣＰ挿入部２５からのパイロット信号とを時間多重するものであり、Ｄ／Ａ変換部２７は、時間多重された信号（送信信号）をＤ／Ａ変換するものであり、送信ＲＦ部２８は、Ｄ／Ａ変換された送信信号を直交変調し、ベースバンド信号から無線周波数信号へと変換（アップコンバート）するもので、アップコンバート後の送信信号は、送信アンテナ２９を通じて受信局４に向けて送信される。
【００６０】
つまり、上記のパイロット信号生成部１９，ＤＦＴ部２０，ＲＢ分割部２１，波形整形フィルタ２２−ｉ，サブキャリアマッピング部２３，ＩＦＦＴ部２４，ＣＰ挿入部２５，データ・パイロット信号多重部２６，Ｄ／Ａ変換部２７及び送信ＲＦ部２８から成るブロックは、パイロット信号を所定の周波数帯域（システム帯域）にて送信するパイロット送信手段として機能し、ターボ符号器１１，データ変調部１２，ＤＦＴ部１３，ＲＢ分割部１４，波形整形フィルタ１５−ｉ，サブキャリアマッピング部１６，ＩＦＦＴ部１７，ＣＰ挿入部１８，データ・パイロット信号多重部２６，Ｄ／Ａ変換部２７及び送信ＲＦ部２８から成るブロックは、データ信号をシステム帯域における部分帯域にて送信するデータ信号送信手段として機能する。
【００６１】
そして、上記のＲＢ分割部１４，波形整形フィルタ１５−ｉ，サブキャリアマッピング部１６，ＲＢ分割部２１，波形整形フィルタ２２−ｉ及びサブキャリアマッピング部２３から成るブロックは、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ同じロールオフ率αのフィルタを用いることにより、周波数領域で同じ形状となるように波形整形する波形制御手段として機能するのである。なお、以降の説明において、「同じロールオフ率α」とは、厳密な同一性を要求するものではなく、誤差程度の相違はもちろん、後述するデータ信号の復調処理能力（チャネル推定精度やチャネル補償の正確性）に影響を与えない範囲の相違は許容される。
【００６２】
以下、上述のごとく構成された本実施形態の送信局１の動作について説明すると、まず、制御信号復調部３１において、受信局４からフィードバックされ、受信アンテナ３０で受信された制御信号が復調され、ＲＢの割り当て情報が抽出される。抽出されたＲＢの割り当て情報は、ＤＦＴ部１３、ＲＢ分割部１４及びサブキャリアマッピング部１６にそれぞれ供給される。
【００６３】
一方、送信すべきデータ信号については、ターボ符号器１１にて、ターボ符号化（誤り訂正符号化）され、データ変調部１２にてデータ変調された後、ＤＦＴ部１３にて、制御信号復調部３１からの前記ＲＢの割り当て情報（ＲＢの割り当て数）に応じたシンボル単位でＤＦＴ処理が施されて、時間領域から周波数領域の信号に変換される。具体的には、例えば、ＲＢのサブキャリア数をＮcとし、割り当て数をＮRBとすると、Ｎc×ＮRBシンボル単位でＤＦＴ処理される。
【００６４】
ＤＦＴ処理後のデータ信号〔図２の（１）参照〕は、ＲＢ分割部１４にて、周波数軸上でＲＢ単位に分割され〔図２の（２）参照〕、制御信号復調部３１からの前記ＲＢの割り当て情報によって、データ信号を送信することを指示されたＲＢ番号のデータ信号が、対応する波形整形フィルタ１５−ｉに入力される。
波形整形フィルタ１５−ｉでは、それぞれ、同じロールオフ率αの窓関数により、図１４及び図１６により前述したごとく、ＲＢ単位に分割された入力データ信号について波形整形を行なう（波形制御過程）。これにより、例えば図２の（３）に示すように、ロールオフ率αに応じて、フィルタ適用前のデータ信号の占有帯域幅Ｎcよりも広がった占有帯域幅Nc×（１＋α）をもつデータ信号がフィルタ出力として得られる。
【００６５】
そして、波形整形後の各データ信号は、サブキャリアマッピング部１６にて、制御信号復調部３１からの前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、例えば図２の（４）に示すようにシステム帯域幅Ｎc×ＮRBall×（１＋α）の周波数領域において局所配置でＮc本のサブキャリア（有効サブキャリア）にマッピングされる。
このようにサブキャリアにマッピングされたデータ信号は、ＩＦＦＴ部１７にて、ＩＦＦＴ処理されることにより再び時間領域の信号に変換された後、ＣＰ挿入部１８にて、サンプル（ＦＦＴブロック）単位でＣＰ（ＧＩ）が挿入されて、データ・パイロット信号多重部２６に入力される。
【００６６】
一方、パイロット信号生成部１９では、パイロット信号を生成しており、当該パイロット信号は、ＤＦＴ部２０にて、１個のＲＢに対応したシンボル（Ｎc）単位でＤＦＴ処理されることにより周波数領域の信号に変換された上で〔図３の（１）参照〕、ＲＢ分割部２１にて、全ＲＢ数（NRBall個）で分割されて〔図３の（２）参照〕、波形整形フィルタ２２−ｉにそれぞれ入力される。
【００６７】
波形整形フィルタ２２−ｉでは、それぞれ、データ信号についての波形整形フィルタ１５−ｉと同じロールオフ率αでパイロット信号の波形整形を行なう（波形制御過程）。これにより、ＲＢ単位に分割されたパイロット信号についてそれぞれデータ信号に対する波形整形と同じ波形整形が施される。その結果、例えば図３の（３）に示すように、ロールオフ率αに応じて、フィルタ適用前のパイロット信号の占有帯域幅Ｎc／ＮRBallよりも広がった占有帯域幅（Nc／ＮRBall）×（１＋α）をもつデータ信号がフィルタ出力として得られる。
【００６８】
このようにＲＢ単位で波形整形された後の各パイロット信号〔１パイロット信号あたりの占有帯域幅＝Ｎc×（１＋α）〕は、サブキャリアマッピング部２３にて、例えば図３の（４）に示すように、システム帯域幅Ｎc×ＮRBall×（１＋α）の全帯域にわたって分散配置でサブキャリアにマッピングされる。
このようにサブキャリアに分散配置でマッピングされたパイロット信号は、その後、ＩＦＦＴ部２４にて、ＩＦＦＴ処理されることにより再び時間領域の信号に変換された上で、ＣＰ挿入部２５にて、サンプル単位でＣＰが挿入されてデータ・パイロット信号多重部２６に入力される。
【００６９】
データ・パイロット信号多重部２６では、ＣＰ挿入部１８からのデータ信号とＣＰ挿入部２５からのパイロット信号とを時間多重し、その時間多重信号が、Ｄ／Ａ変換部２７にて、Ｄ／Ａ変換され、送信ＲＦ部２８にて、直交変調され、ベースバンド信号から無線周波数信号へと変換（アップコンバート）された上で、送信アンテナ２９を通じて受信局４に向けて送信される。
【００７０】
つまり、送信局１では、パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信する（パイロット送信過程）とともに、データ信号を当該周波数帯域における部分帯域にて送信し（データ送信過程）、少なくともその部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ同じロールオフ率αのフィルタを用いて周波数領域で同じ形状になるように波形整形する（波形制御過程）のである。
【００７１】
（Ａ２）受信局４の説明
一方、受信局４は、図４に示すように、受信処理系として、例えば、受信アンテナ４１、受信ＲＦ部４２、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部４３、ＣＰ削除部４４、パスサーチ部４５、データ・パイロット信号分離部４６、ＦＦＴ部４７，４８、チャネル推定部４９、時間・周波数補間部５０、重み係数生成部５１、周波数等化部５２、サブキャリアデマッピング部５３、ＩＤＦＴ部５４、データ復調部５５、ターボ復号器５６、パイロット信号生成部５７、ＤＦＴ部５８、ＲＢ分割部５９、複数（ＮRBall個）の波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）６０−１〜６０−ＮRBall〔PSFp(1)〜PSFp(ＮRBall)〕、サブキャリアマッピング部６１、ＳＩＲ推定部６２、ＲＢ割当部６３、バッファ６４、及び、有効サブキャリア判定部６５をそなえて構成されている。なお、７１は、制御信号変調部、７２は送信アンテナをそれぞれ表し、いずれも受信局４の送信処理系の構成要素である。
【００７２】
ここで、受信ＲＦ部４２は、送信局１から送信され受信アンテナ４１により受信された無線周波数の信号をベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）し、直交復調するものであり、Ａ／Ｄ変換部４３は、この受信ＲＦ部４１からの受信ベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するものであり、パスサーチ部４５は、時間領域において、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号と送信パイロットレプリカとの相関演算を行なうことにより、各パスの受信タイミング（有効信号成分の始点）を検出するものである。
【００７３】
ＣＰ削除部４４は、上記パスサーチ部４５にて検出された受信タイミングの情報に基づいて、受信信号からＣＰを削除し、有効信号成分を抽出するものであり、データ・パイロット信号分離部４６は、ＣＰ削除部４４からの有効信号成分を時間多重されたデータ信号とパイロット信号とに分離するもので、データ信号はＦＦＴ部４７へ、パイロット信号はＦＦＴ部４８へ入力するようになっている。
【００７４】
ＦＦＴ部４７は、データ・パイロット信号分離部４６からのデータ信号をＦＦＴ処理することにより時間領域から周波数領域の信号に変換するものであり、ＦＦＴ部４８は、データ・パイロット信号分離部４６からのパイロット信号をＦＦＴ処理することにより時間領域から周波数領域の信号に変換するものである。
パイロット信号生成部５７は、時間領域の送信パイロットレプリカを生成するものであり、ＤＦＴ部５８は、当該パイロットレプリカをＤＦＴ処理することにより時間領域から周波数領域の信号に変換するものであり、ＲＢ分割部５９は、送信局１側と同様に、ＤＦＴ処理後のパイロット信号を、全ＲＢ数（NRBall個）で分割して波形整形フィルタ６０−ｉにそれぞれ入力するものである。
【００７５】
波形整形フィルタ（波形制御手段）６０−ｉは、それぞれ、送信局１における波形整形フィルタ２２−ｉと同等のもので、ＲＢ分割部５９によりＲＢ単位に分割されたパイロットレプリカ（つまり、データ信号が送信される分割帯域）についてそれぞれ送信局１側と同じ波形整形（窓処理）を周波数領域において行なうものである。
サブキャリアマッピング部６１は、各波形整形フィルタ６０−ｉによる波形整形後のパイロットレプリカを送信局１側と同じサブキャリア配置（分散配置）でサブキャリアにマッピングするものである。
【００７６】
チャネル推定部４９は、周波数領域において、ＦＦＴ部４８からの受信パイロット信号とサブキャリアマッピング部６１からのパイロットレプリカとの相関演算を行なうことにより、無線チャネルにおける周波数領域のチャネル歪みを推定する（つまり、チャネル推定値を求める）ものである。
ＳＩＲ推定部６２は、チャネル推定部４９で得られたチャネル推定値を用いて、データ信号用の各ＲＢに対する受信ＳＩＲを推定するとともに、後述する重み係数生成部５１で用いる雑音電力推定値を算出するものである。前者のＳＩＲの推定方法の例としては、本実施形態においても、データ信号用のＲＢ毎に、対象とする送信局１のパイロット信号が配置されたサブキャリアのチャネル推定値を用いて、複素数で表されるチャネル推定値の実数部と虚数部のそれぞれの２乗の和を希望信号成分Ｓとみなし、複数のシンボルにおける分散値を干渉信号電力Ｉとみなし、ＳとＩの比を受信ＳＩＲの推定値とすることができる。また、後者の雑音電力推定値は、受信ＳＩＲの推定値を求める過程で得られた、データ信号用の各ＲＢの干渉電力ＩをＲＢ間で平均することにより算出することができる。
【００７７】
ＲＢ割当部６３は、データ信号用の各ＲＢの受信ＳＩＲ推定値を用いて、送信局１からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢを割り当てるもので、本例においても、割り当て方法として、受信ＳＩＲ推定値が規定の閾値を超えたＲＢを割り当てる方法などを用いることができる。
時間・周波数補間部５０は、チャネル推定部４９で得られたサブフレーム内の一部のサブキャリア、ＦＦＴブロックのチャネル推定値を用いて、時間方向、周波数方向で補間処理（線形補間等）を行なうことにより、サブフレーム内の全サブキャリア、全ＦＦＴブロックのチャネル推定値を算出するものである。
【００７８】
重み係数生成部５１は、後述する周波数等化部５２での周波数等化（チャネル補償）に用いる重み係数としてＭＭＳＥウェイトを算出するものである。例えば、特定のサブキャリア、ＦＦＴブロックについて、チャネル推定値をＨ、雑音電力推定値をＮ2とすると、ＭＭＳＥウェイトＷは既述の式（１）により求めることができる。
一方、受信データ信号についてのＦＦＴ部４７は、データ・パイロット信号分離部４６からのデータ信号をＦＦＴ処理することにより、時間領域から周波数領域の信号へ変換するものであり、周波数等化部５２は、当該ＦＦＴ処理後のデータ信号について重み係数生成部５１で生成された重み係数（ＭＭＳＥウェイト）を用いて周波数等化（チャネル補償）を行なうもので、具体的には、特定のサブキャリア、ＦＦＴブロックについて、受信データ信号と、それに対応する前述のＭＭＳＥウェイトを乗算することによりチャネル補償を行なうようになっている。
【００７９】
有効サブキャリア判定部６５は、ＲＢ割当部６３からバッファ６４に保持されたＲＢの割り当て情報を用いて、データ信号が配置されている有効サブキャリアの位置を判定するものであり、サブキャリアデマッピング部５３は、この有効サブキャリア判定部６５で判定された有効サブキャリアの情報を用いて、周波数等化部５２による周波数等化後の各ＦＦＴブロックの受信信号から、対象とする送信局１のデータ信号が配置されたＲＢの信号を抽出するものである。ただし、送信局１における波形整形フィルタ１５−ｉの適用によって、図２により前述したごとくデータ信号の占有帯域幅が広がることを考慮して、データ信号が配置されている有効サブキャリアの位置を判定する。
【００８０】
ＩＤＦＴ部５４は、上記サブキャリアデマッピング部５３からの周波数領域のデータ信号をＩＤＦＴ処理することにより時間領域の信号に変換するものであり、データ復調部５５は、当該時間領域のデータ信号を復調するものであり、ターボ復号器５６は、当該復調後のデータ信号をターボ復号（誤り訂正復号）するものである。
つまり、上記のチャネル推定部４９，時間・周波数補間部５０，重み係数生成部５１，周波数等化部５２，サブキャリアマッピング部５３，ＩＤＦＴ部５４，データ復調部５５，ターボ復号器５６，ＳＩＲ推定部６２，ＲＢ割当部６３，バッファ６４及び有効サブキャリア判定部６５から成るブロックは、前記波形整形されたパイロットレプリカと受信パイロット信号とに基づいてＲＢ単位の分割帯域のデータ信号についての復調処理を行なう復調手段として機能する。
【００８１】
制御信号変調部７１は、ＲＢ割当部６３で求められた、送信局１からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢの割り当て情報を、制御信号にマッピングするもので、当該制御信号は、送信アンテナ７２を通じて送信局１にフィードバックされることになる。
以下、上述のごとく構成された本実施形態の受信局４の動作について説明すると、送信局１から送信された無線周波数信号は、受信アンテナ４１にて受信され、受信ＲＦ部４２にて、ベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）され、直交復調された後、Ａ／Ｄ変換部４３にて、Ａ／Ｄ変換されて、ＣＰ削除部４４とパスサーチ部４５とに入力される。
【００８２】
パスサーチ部４５では、時間領域において、Ａ／Ｄ変換部４３からの信号と送信パイロットレプリカとの相関演算を行なうことにより、各パスの受信タイミング（有効信号成分の始点）を検出する。
ＣＰ削除部４４では、上記パスサーチ部４５にて検出された受信タイミングの情報に基づいて、受信信号からＣＰを削除し、有効信号成分を抽出する。抽出された有効信号成分は、データ・パイロット信号分離部４６にて、時間多重されたデータ信号とパイロット信号とが分離されて、データ信号はＦＦＴ部４７へ、パイロット信号はＦＦＴ部４８へそれぞれ入力される。
【００８３】
ＦＦＴ部４７では、データ・パイロット信号分離部４６からのデータ信号をＦＦＴ処理することにより時間領域から周波数領域の信号に変換し、同様に、ＦＦＴ部４８では、データ・パイロット信号分離部４６からのパイロット信号をＦＦＴ処理することにより時間領域から周波数領域の信号に変換する。
一方、パイロット信号生成部５７では、時間領域の送信パイロットレプリカが生成されており（パイロットレプリカ生成過程）、当該パイロットレプリカが、ＤＦＴ部５８にて、ＤＦＴ処理されることにより時間領域から周波数領域の信号に変換された上で、ＲＢ分割部５９にて、送信局１側と同様に、全ＲＢ数（NRBall個）で分割されて、波形整形フィルタ６０−ｉにそれぞれ入力される。
【００８４】
波形整形フィルタ６０−ｉでは、それぞれ、送信局１における波形整形フィルタ２２−ｉと同じロールオフ率αをもつ窓関数により、ＲＢ分割部５９によりＲＢ単位に分割されたパイロットレプリカについてそれぞれ送信局１側と同じ波形整形を行なう（波形制御過程）。
波形整形後のパイロットレプリカは、以下のデータ信号の復調処理（復調過程）に用いられる。即ち、当該パイロットレプリカは、サブキャリアマッピング部６１にて、送信局１側と同じサブキャリア配置（分散配置）でサブキャリアにマッピングされた上で、チャネル推定部４９に入力される。
【００８５】
チャネル推定部４９では、周波数領域において、ＦＦＴ部４８からの受信パイロット信号と上記サブキャリアマッピング部６１からのパイロットレプリカとの相関演算を行なうことにより、無線チャネルにおける周波数領域のチャネル歪みを推定する（つまり、チャネル推定値を求める）。
得られたチャネル推定値は、時間・周波数補間部５０とＳＩＲ推定部６２とに入力され、ＳＩＲ推定部６２では、当該チャネル推定値を用いて、データ信号用の各ＲＢに対する受信ＳＩＲを推定するとともに、重み係数生成部５１で用いる雑音電力推定値を算出し、受信ＳＩＲの推定値はＲＢ割当部６３に、雑音電力推定値は重み係数生成部５１にそれぞれ入力される。
【００８６】
そして、ＲＢ割当部６３では、ＳＩＲ推定部６２からのデータ信号用の各ＲＢの受信ＳＩＲ推定値を用いて、送信局１からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢを割り当てる。時間・周波数補間部５０では、チャネル推定部４９で得られたサブフレーム内の一部のサブキャリア、ＦＦＴブロックのチャネル推定値を用いて、時間方向、周波数方向で補間処理（線形補間等）を行なうことにより、サブフレーム内の全サブキャリア、全ＦＦＴブロックのチャネル推定値を算出する。
【００８７】
重み係数生成部５１では、周波数等化部５２での周波数等化（チャネル補償）に用いる重み係数としてＭＭＳＥウェイトＷを、例えば、既述の式（１）により算出し、周波数等化部５２に出力する。
周波数等化部５２では、ＦＦＴ部４７でＦＦＴ処理された受信データ信号について重み係数生成部５１で生成された重み係数（ＭＭＳＥウェイト）Ｗを用いて周波数等化（チャネル補償）する。
【００８８】
また、有効サブキャリア判定部６５では、ＲＢ割当部６３からバッファ６４に保持された今回のＲＢの割り当て情報を用いて、データ信号が配置されている有効サブキャリアの位置を判定し、その情報をサブキャリアマッピング部５３へ出力する。
サブキャリアマッピング部５３では、この有効サブキャリア判定部６５で判定された有効サブキャリアの情報を用いて、周波数等化部５２による周波数等化後の各ＦＦＴブロックの受信信号から、対象とする送信局１のデータ信号が配置されたＲＢの信号を抽出する。
【００８９】
そして、サブキャリアデマッピング部５３により抽出されたデータ信号は、ＩＤＦＴ部５４にて、ＩＤＦＴ処理されることにより周波数領域から時間領域の信号に変換された後、データ復調部５５にて、データ復調され、ターボ復号器５６にて、ターボ復号（誤り訂正復号）されて、送信局１からの送信データ信号が復元される。
つまり、受信局４では、送信局１から送信されるパイロット信号のレプリカを生成し（パイロットレプリカ生成過程）、生成したパイロットレプリカの少なくともシステム帯域の部分帯域（分割帯域）についてロールオフ率αの波形整形フィルタ６０−ｉを用いて波形整形し（波形制御過程）、波形整形されたパイロットレプリカと送信局１から受信されるパイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう（復調過程）のである。
【００９０】
なお、ＲＢ割当部６３で割り当てられた、送信局１からの次回のデータ信号の送信に用いるＲＢの割り当て情報は、制御信号変調部７１にて、送信局１への制御信号にマッピングされて、送信アンテナ７２を通じて送信局１にフィードバックされる。
ここで、図５に、図２に示すデータ信号のサブキャリア配置と、図３に示すパイロット信号のサブキャリア配置とを比較して示す。
【００９１】
この図５に示すように、本例では、サブキャリアマッピングの方法やＤＦＴ出力サンプル数が異なる場合においても、システム帯域の部分帯域（ＲＢ単位の分割帯域）におけるデータ信号とパイロット信号とで同じロールオフ率αの波形整形フィルタ１５−ｉ，２２−ｉを同じ帯域（ＲＢ）単位で適用していることになる。そのため、データ信号の全ての有効サブキャリアに対して、波形整形フィルタ１５−ｉにより振幅が減衰していない品質（Ｓ／Ｎ）の高いパイロット信号がマッピングされることになり、チャネル推定部４９でのチャネル推定精度が向上する。また、波形整形フィルタ１５−ｉ，２２−ｉを含めたチャネル歪みがデータ信号とパイロット信号との間で同等になるため、周波数等化部５２でのチャネル補償の正確性も向上する。
【００９２】
つまり、ＲＢ割り当てのバリエーションによらず、送信信号のPAPRを抑制しつつ、復調処理能力を向上して、受信特性の向上を図ることが可能となる。
また、本例ではＲＢ単位（部分帯域）のデータ信号及びパイロット信号に対する波形整形を周波数領域で実施するため、任意の帯域についての波形整形を容易に実現することが可能となっている。
【００９３】
〔Ｂ〕変形例の説明
図６は図１により上述した送信局の変形例、図８は図４により上述した受信局の変形例をそれぞれ示す機能ブロック図で、図６に示す送信局（無線送信装置）１Ａは、図１に示す送信局１に比して、パイロット信号についてのＲＢ分割部２１とサブキャリアマッピング部２３との間に、ＰＳＦ切替部３２，３４と複数（ＮRBall個）の波形整形フィルタ３３−１〜３３−ＮRBall〔PSFq(1)〜PSFq(NRBall)〕とが追加されている点が異なり、図８に示す受信局４Ａは、図４に示す受信局４に比して、パイロットレプリカについてのＲＢ分割部５９とサブキャリアマッピング部６１との間に、送信局１Ａ側と同様に、ＰＳＦ切替部６６，６８と複数（ＮRBall個）の波形整形フィルタ６７−１〜６７−ＮRBall〔PSFq(1)〜PSFq(NRBall)〕とが追加されている点が異なる。その他の既述の同一符号を付した構成要素については、特に断らない限り、既述の構成要素と同一若しくは同様のものである。
【００９４】
ここで、送信局１Ａにおいて、ＰＳＦ切替部３２は、制御信号復調部３１からのＲＢの割り当て情報に基づいて、その入出力が切り替えられることにより、ＲＢ分割部２１にて全ＲＢ数（NRBall個）で分割されたパイロット信号のうち任意（いずれか）のＲＢのパイロット信号を任意（いずれか）の波形整形フィルタ３３−ｉ（ｉ＝１〜ＮRBall）に入力することができるもので、本例では、前記ＲＢの割り当て情報を基に、有効なデータ信号が割り当てられていないＲＢ（分割帯域）に対応するパイロット信号をいずれかの波形整形フィルタ３３−ｉに入力して、周波数領域において隣接（連続）する２以上のＲＢに対応するパイロット信号に対して、連続した周波数帯域で（つまり、一帯域として）一括して波形整形を実施できるようになっている。
【００９５】
波形整形フィルタ３３−ｉは、それぞれ、システム周波数帯域における異なる周波数帯域に対応したフィルタであり、例えば、データ信号のＲＢの占有帯域幅を最小単位として、その単位で隣接する異なる周波数帯域の信号を同じロールオフ率αの窓関数により一括して周波数領域において波形整形することができるようになっている。
ＰＳＦ切替部３４は、前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、ＰＳＦ切替部３２と同期してその入出力が切り替えられることにより、各波形整形フィルタ３３−ｉによる波形整形後のパイロット信号をサブキャリアマッピング部２３に出力するものである。
【００９６】
つまり、本例の送信局１Ａは、ＤＦＴ部２０によるＤＦＴ処理後のパイロット信号を、ＲＢ分割部２１にて全ＲＢ数（NRBall個）で分割した後、前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、有効なデータ信号が割り当てられたＲＢに対応するパイロット信号については、分割した単位で波形整形フィルタ２２−ｉを適用し、有効なデータ信号が割り当てられていない２以上の隣接ＲＢに対応するパイロット信号については、ＰＳＦ切替部３２及び３４を同期して切り替えて適切な波形整形フィルタ３３−ｉを適用することで、連続した周波数帯域で一括して同じロールオフ率αのフィルタ３３−ｉを適用できるようになっているのである。
【００９７】
これにより、例えば図７の（１）に示すように、サブキャリア数Ｎcのシンボル単位でＤＦＴ部２０にてＤＦＴ処理されたパイロット信号は、図７の（２）に示すように、例えば＃１，＃２，＃３，＃４のＲＢ単位の信号に分割されるが、ここで、ＲＢ＃１及び＃２のパイロット信号に対応する有効なデータ信号が存在し、ＲＢ＃３及び＃４のパイロット信号に対応する有効なデータ信号が存在しない場合、ＲＢ＃１及び＃２のパイロット信号については、既述の実施形態と同様に、それぞれ波形整形フィルタ２２−ｉが適用されて、図７の（３）に示すように、フィルタ適用前のパイロット信号の占有帯域幅Ｎc／ＮRBallよりも広がった占有帯域幅（Nc／ＮRBall）×（１＋α）をもつパイロット信号がフィルタ出力として得られ、図７の（４）に示すように、サブキャリアマッピング部２３により、システム帯域幅Ｎc×ＮRBall×（１＋α）においてそれぞれ占有帯域幅Ｎc×（１＋α）をもって分散配置でサブキャリアマッピングされる（矢印３００，４００参照）。
【００９８】
これに対し、ＲＢ＃３及び＃４のパイロット信号については、ＰＳＦ切替部３２を通じて、これら２つのＲＢ#３及び＃４のパイロット信号の合計占有帯域幅Ｎc×（ＮRBall−ＮRB）／ＮRBallに対応した波形整形フィルタ３３−ｉに入力されて、当該帯域幅で一括して波形整形される。これにより、例えば図７の（３）に示すように、フィルタ適用前のパイロット信号の占有帯域幅Ｎc×（ＮRBall−ＮRB）／ＮRBallよりも広がった占有帯域幅｛Ｎc×（ＮRBall−ＮRB）／ＮRBall｝×（１＋α）をもつパイロット信号がフィルタ出力として得られ（矢印５００参照）、図７の（４）に示すように、サブキャリアマッピング部２３により、システム帯域幅Ｎc×ＮRBall×（１＋α）において占有帯域幅｛Ｎc×（ＮRBall−ＮRB）／ＮRBall｝×（１＋α）をもって分散配置でサブキャリアマッピングされる（矢印６００参照）。
【００９９】
一方、図８に示す受信局（無線受信装置）４Ａにおいて、ＰＳＦ切替部６６は、バッファ６４からの今回のＲＢの割り当て情報に基づいて、その入出力が切り替えられることにより、ＲＢ分割部５９にて全ＲＢ数（NRBall個）で分割されたパイロットレプリカのうち任意（いずれか）のＲＢのパイロットレプリカを任意（いずれか）の波形整形フィルタ６７−ｉに入力することができるもので、本例では、前記ＲＢの割り当て情報を基に、有効なデータ信号が割り当てられていないＲＢに対応するパイロットレプリカをいずれかの波形整形フィルタ６７−ｉに入力して、周波数領域において隣接する２以上のＲＢに対応するパイロットレプリカに対して、連続した周波数帯域で一括して波形整形を実施できるようになっている。
【０１００】
波形整形フィルタ６７−ｉは、それぞれ、送信局１Ａ側の波形整形フィルタ３３−ｉと同等のもので、システム周波数帯域における異なる周波数帯域に対応したフィルタであり、例えば、データ信号のＲＢの占有帯域幅を最小単位として、その単位で隣接する異なる周波数帯域の信号を同じロールオフ率αの窓関数により一括して周波数領域において波形整形することができるようになっている。
【０１０１】
ＰＳＦ切替部６８は、前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、ＰＳＦ切替部３２と同期してその入出力が切り替えられることにより、各波形整形フィルタ６７−ｉによる波形整形後のパイロットレプリカをサブキャリアマッピング部６１に出力するものである。
つまり、本例の受信局４Ａは、ＤＦＴ部５８によるＤＦＴ処理後の周波数領域の送信パイロットレプリカを、送信局１Ａと同様にして、ＲＢ分割部５９により全ＲＢ数（NRBall個）で分割した後、前記ＲＢの割り当て情報に基づいて、有効なデータ信号が割り当てられたＲＢに対応するパイロットレプリカについては、分割した単位で波形整形フィルタ６０−ｉを適用し、有効なデータ信号が割り当てられていない２以上の隣接ＲＢに対応するパイロットレプリカについては、ＰＳＦ切替部６６及び６８を同期して切り替えて適切な波形整形フィルタ６７−ｉを適用することで、連続した周波数帯域で一括して同じロールオフ率αの波形整形フィルタ６７−ｉを適用できるようになっているのである。
【０１０２】
これにより、例えば図７により前述した送信局１Ａ側でのパイロット信号の分散配置と同じ配置で、チャネル推定部４９でのチャネル推定に用いられるパイロットレプリカがサブキャリアマッピング部６１にてサブキャリアマッピングされることになる。
したがって、データ信号のサブキャリア配置（図２参照）と、図７に示すパイロット信号（パイロットレプリカ）のサブキャリア配置とを比較して示すと、図９に示すようになる。この図９から理解されるように、有効なデータ信号がマッピングされた有効サブキャリアに対しては、パイロット信号が既述の実施形態（図５参照）と同様にマッピングされているため、データ信号についての復調性能（チャネル推定精度、チャネル補償の正確性）が向上し、データ信号の受信特性が向上する。
【０１０３】
これに対して、有効なデータ信号がマッピングされていないサブキャリアにマッピングされたパイロット信号（パイロットレプリカ）は、データ信号の復調には用いられないため、波形整形フィルタの適用法については不問であり、その他のＳＩＲ推定等の用途に都合が良いように、データ信号とは異なる帯域単位で、異なるロールオフ率αの波形整形フィルタを適用してもよく、柔軟なアレンジが可能である。
【０１０４】
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
例えば、上述した例においては、システム帯域を一定周波数幅で帯域分割しているが、少なくとも有効なデータ信号が存在するサブキャリア（システム帯域の部分帯域）においてデータ信号とパイロット信号とで同じロールオフ率αの波形整形フィルタを適用することを前提とすれば、分割する帯域幅は自由に変更可能である（一定の帯域単位である必要はない）。
【０１０５】
さらに、上述した実施形態では、データ信号とパイロット信号とで同じロールオフ率αの波形整形フィルタを適用することを前提にしているが、既述のように、送信信号のPAPRを低減するためには、Root raised cosine関数以外の窓関数を用いてもよいので、ロールオフ率で規定されない窓関数を適用して、周波数領域で同じ形状になるように波形整形（フィルタリング）を行なうようにしてもよい。
【０１０６】
また、上述した例では、DFT-Spread OFDMを前提としているが、本発明はこれに限定されず、少なくともパイロット信号とデータ信号とで占有帯域の異なる状態で送信が行なわれる無線方式であれば、同様に適用され、上述した実施形態及び変形例と同様の効果ないし利点が期待できる。
〔Ｃ〕付記
（付記１）
データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する無線送信方法であって、
前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信過程と、
前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信過程と、
少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御過程とを有することを特徴とする、無線送信方法。
【０１０７】
（付記２）
前記データ送信過程において、
前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割して、当該分割帯域をそれぞれ前記部分帯域として前記データ信号を送信するとともに、
前記波形制御過程において、
前記データ信号と前記パイロット信号とについて、前記分割帯域単位で、周波数領域で同じ形状になるように波形整形することを特徴とする、付記１記載の無線送信方法。
【０１０８】
（付記３）
前記波形制御過程において、
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形することを特徴とする、付記２記載の無線送信方法。
【０１０９】
（付記４）
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状が、前記データ信号が存在する前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状と異なることを特徴とする、付記３記載の無線送信方法。
（付記５）
前記波形制御過程において、
前記波形整形を周波数領域で実施することを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線送信方法。
【０１１０】
（付記６）
データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する無線受信方法であって、
前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成過程と、
該パイロットレプリカ生成過程で生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御過程と、
該波形制御過程で波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域の受信データ信号についての復調処理を行なう復調過程とを有することを特徴とする、無線受信方法。
【０１１１】
（付記７）
前記波形制御過程において、
前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割した分割帯域をそれぞれ前記部分帯域とし、当該分割帯域単位で、波形整形することを特徴とする、付記６記載の無線受信方法。
（付記８）
前記波形制御過程において、
前記受信データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記レプリカについては、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形することを特徴とする、付記７記載の無線受信方法。
【０１１２】
（付記９）
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状が、前記データ信号が存在する前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状と異なることを特徴とする、付記８記載の無線受信方法。
（付記１０）
前記波形制御過程において、
前記波形整形を周波数領域で実施することを特徴とする、付記６〜９のいずれか１項に記載の無線受信方法。
【０１１３】
（付記１１）
データ信号と当該データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号とを無線により送信する無線送信装置であって、
前記パイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するパイロット送信手段と、
前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信するデータ送信手段と、
少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する波形制御手段とを有することを特徴とする、無線送信装置。
【０１１４】
（付記１２）
前記データ送信手段が、
前記データ信号を、前記所定の周波数帯域を所定の帯域単位で分割した分割帯域に対応して分割するデータ信号帯域分割部と、
該データ信号帯域分割部により分割されたデータ信号単位で波形整形するデータ信号フィルタ部と、
該データ信号フィルタ部による波形整形後のデータ信号を前記部分帯域である前記分割帯域にマッピングするデータ信号マッピング部とをそなえて構成されるとともに、
前記パイロット送信手段が、
前記パイロット信号を前記分割帯域単位で分割するパイロット信号帯域分割部と、
周波数領域でデータ信号と同じ形状となるように、該パイロット信号帯域分割部により分割されたパイロット信号単位で波形整形するパイロット信号フィルタ部と、
該パイロット信号フィルタ部による波形整形後のパイロット信号を前記分割帯域にマッピングするパイロット信号マッピング部とをそなえて構成され、且つ、
前記のデータ信号帯域分割部、データ信号フィルタ部、パイロット信号帯域分割部、及び、パイロット信号フィルタ部が該波形制御手段を構成していることを特徴とする、付記１１記載の無線送信装置。
【０１１５】
（付記１３）
該パイロット信号フィルタ部が、
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域における前記パイロット信号については、当該複数の分割帯域を一帯域として一括して波形整形すべく構成されたことを特徴とする、付記１２記載の無線送信装置。
【０１１６】
（付記１４）
前記データ信号が存在しない連続する複数の前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状が、前記データ信号が存在する前記分割帯域におけるパイロット信号の周波数領域の形状と異なることを特徴とする、付記１３記載の無線送信装置。
（付記１５）
前記波形整形を周波数領域で実施することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【０１１７】
（付記１６）
データ信号の復調処理に用いられるパイロット信号を所定の周波数帯域にて送信するとともに、前記データ信号を前記周波数帯域における部分帯域にて送信し、且つ、少なくとも前記部分帯域にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形する無線送信装置から前記パイロット信号と前記データ信号とを無線により受信する無線受信装置であって、
前記パイロット信号のレプリカを生成するパイロットレプリカ生成手段と、
該パイロットレプリカ生成手段により生成された前記レプリカの少なくとも前記部分帯域について波形整形する波形制御手段と、
該波形制御手段により波形整形されたレプリカと該無線送信装置から受信される前記パイロット信号とに基づいて前記部分帯域のデータ信号についての復調処理を行なう復調手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、無線受信装置。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上詳述したように、本発明によれば、システム帯域の部分帯域（分割帯域）にて送信されるパイロット信号とデータ信号とについて、それぞれ周波数領域で同じ形状になるように波形整形するので、データ信号の全ての有効周波数に対し、品質の高いパイロット信号、あるいは、チャネル歪みがデータ信号と同等のパイロット信号をマッピングすることができる。したがって、送信信号のPAPRを抑制しつつ、受信側でのデータ信号の復調処理能力（チャネル推定精度や、チャネル補償能力）を向上させて、データ信号の受信特性を向上することができるので、無線通信技術分野、特に、移動通信技術に極めて有用と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムとしてシングルキャリア伝送方式の１つであるDFT-Spread OFDMを採用したシステムを送信局の構成に着目して示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す送信局でのデータ信号に対する波形整形フィルタの適用方法及びサブキャリアマッピング（局所配置）を説明するための図である。
【図３】図１に示す送信局でのパイロット信号に対する波形整形フィルタの適用方法及びサブキャリアマッピング（分散配置）を説明するための図である。
【図４】図１に示すシステムを受信局の構成に着目して示す機能ブロック図である。
【図５】図２に示すデータ信号のサブキャリア配置と図３に示すパイロット信号のサブキャリア配置とを比較して示す図である。
【図６】図１に示す送信局の変形例を示す機能ブロック図である。
【図７】図６に示す送信局でのパイロット信号に対する波形整形フィルタの適用方法及びサブキャリアマッピング（分散配置）を説明するための図である。
【図８】図４に示す受信局の変形例を示す機能ブロック図である。
【図９】図２に示すデータ信号のサブキャリア配置と図７に示すパイロット信号のサブキャリア配置とを比較して示す図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ周波数領域での信号の配置方法（局所配置及び分散配置）を説明するための図である。
【図１１】既存移動通信システムにおける送信局の送信処理系に着目した機能ブロック図である。
【図１２】図１１に示す送信局の送信信号におけるデータ信号とパイロット信号の時間及び周波数配置例を示す図である。
【図１３】既存移動通信システムにおける受信局の受信処理系に着目した機能ブロック図である。
【図１４】図１１に示す送信局及び図１３に示す受信局で用いられる波形整形フィルタの処理手順を説明するための図である。
【図１５】図１１に示す送信局に波形整形フィルタを適用した場合の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１６】図１５に示す送信局でのデータ信号に対する波形整形フィルタの適用方法及びサブキャリアマッピング（局所配置）を説明するための図である。
【図１７】図１５に示す送信局でのパイロット信号に対する波形整形フィルタの適用方法及びサブキャリアマッピング（分散配置）を説明するための図である。
【図１８】図１３に示す受信局に波形整形フィルタを適用した場合の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１９】図１６に示すデータ信号のサブキャリア配置と図１７に示すパイロット信号のサブキャリア配置とを比較して示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１Ａ  送信局（無線送信装置）
１１  ターボ符号器
１２  データ変調部
１３  ＤＦＴ部
１４  ＲＢ分割部（データ信号帯域分割部）
１５−１〜１５−ＮRBall  波形整形フィルタ（データ信号フィルタ部）
１６  サブキャリアマッピング部（データ信号マッピング部）
１７  ＩＦＦＴ部
１８  ＣＰ挿入部
１９  パイロット信号生成部
２０  ＤＦＴ部
２１  ＲＢ分割部（パイロット信号帯域分割部）
２２−１〜２２−ＮRBall  波形整形フィルタ（パイロット信号フィルタ部）
２３  サブキャリアマッピング部(パイロット信号マッピング部)
２４  ＩＦＦＴ部
２５  ＣＰ挿入部
２６  データ・パイロット信号多重部
２７  ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部
２８  送信ＲＦ部
２９  送信アンテナ
３０  受信アンテナ
３１  制御信号復調部
３２，３４  ＰＳＦ切替部
３３−１〜３３−ＮRBall  波形整形フィルタ（波形制御手段）
４，４Ａ  受信局（無線受信装置）
４１  受信アンテナ
４２  受信ＲＦ部
４３  アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部
４４  ＣＰ削除部
４５  パスサーチ部
４６  データ・パイロット信号分離部
４７，４８  ＦＦＴ部
４９  チャネル推定部
５０  時間・周波数補完部
５１  重み係数生成部
５２  周波数等化部
５３  サブキャリアデマッピング部
５４  ＩＤＦＴ部
５５  データ復調部
５６  ターボ復号器
５７  パイロット信号生成部
５８  ＤＦＴ部
５９  ＲＢ分割部
６０−１〜６０−ＮRBall  波形整形フィルタ
６１  サブキャリアマッピング部
６２  ＳＩＲ推定部
６３  ＲＢ割当部
６４  バッファ
６５  有効サブキャリア判定部
６６，６８  ＰＳＦ切替部
６７−１〜６７−ＮRBall  波形整形フィルタ
７１  制御信号変調部
７２  送信アンテナ
【図１】
2007306131.tif 000006
【図２】
2007306131.tif 000007
【図３】
2007306131.tif 000008
【図４】
2007306131.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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