(57)【要約】【課題】変調信号変換装置の処理量が膨大になり処理遅延が生じることを防ぐことができる変調信号変換方法及び変調信号変換装置を提供する。【解決手段】変調信号変換装置の処理量を検知するステップと前記処理量に応じて分割する前記ブロックの数を変更し、該ブロック毎に位相回転パターンを与えるステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2013110531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ通信帯域を所定数のサブキャリア毎にブロックに分割し、該ブロック毎に位相回転パターンを与える変調信号変換方法であって、
変調信号変換装置の処理量を検知するステップと、
前記処理量に応じて分割する前記ブロックの数を変更するステップと、
該ブロック毎に複数の位相回転パターンの試行を行う試行ステップと、
前記複数の位相回転パターンから選択した位相回転パターンを前記ブロックに与える付与ステップと、
を含むことを特徴とする変調信号変換方法。
【請求項２】
前記試行ステップは、前記各位相回転パターンによるＰＡＰＲ低減量を検知するステップを含み、
前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンがある場合、前記複数の位相回転パターンを全て試行する前であっても、前記試行ステップを終了し、
前記付与ステップは、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンを前記ブロックに与える、ことを特徴とする請求項１に記載の変調信号変換方法。
【請求項３】
前記変調信号変換方法はさらに、前記処理量が所定値以上の場合は、前記試行ステップを行わないことを特徴とする請求項１又は２に記載の変調信号変換方法。
【請求項４】
ＯＦＤＭ通信帯域を所定数のサブキャリア毎にブロックに分割し、該ブロック毎に位相回転パターンを与える変調信号変換装置であって、
前記変調信号変換装置の処理量を検知する処理量検知部と、
前記処理量に応じて分割する前記ブロックの数を変更し、該ブロック毎に複数の位相回転パターンの試行を行い、前記複数の位相回転パターンから選択した位相回転パターンを前記ブロックに与える制御部と、
を有する変調信号変換装置。
【請求項５】
前記変調信号変換装置はさらに、前記各位相回転パターンによるＰＡＰＲ低減量を検知するＰＡＰＲ低減量検知部を有し、
前記制御部は、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンがある場合、前記複数の位相回転パターンを全て試行する前であっても該試行を終了し、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンを前記ブロックに与えることを特徴とする請求項４に記載の変調信号変換装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記処理量が所定値以上の場合は、前記試行を行わないことを特徴とする請求項４又は５に記載の変調信号変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調信号変換装置及び変調信号変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第4世代移動通信や高速無線ＬＡＮでの利用が検討されているＯＦＤＭ方式では、瞬時的なピーク電力の発生が問題となっている。その解決法の一つとして、サブキャリアを複数のブロックに分割しＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が低くなるよう、各ブロックに位相回転パターンを与えて変調信号を変換して送信することでピーク電力を削減する部分系列伝送（ＰＴＳ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）法による変調信号変換方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ＰＴＳ法における最適な位相回転パターン算出方法は各種存在するが、ＯＦＤＭ信号は図５に示すとおり時間軸上では白色雑音に近い信号となっており、適した位相回転パターンを算出するのは困難である。一般的に、何パターンか位相回転を与えてみて、その各々の場合においてＰＡＰＲを算出し、最もＰＡＰＲが小さいときの回転パターンが採用される。基本的に、位相回転パターンを与える試行回数を増やすことで、ＰＡＰＲ低減量は大きくなっていく。また、従来のＰＴＳによる変調信号変換方法では、複数のサブキャリア毎にブロックに分けて位相回転パターンを与える。図６は、サブキャリアを８つのブロックに分けて、各ブロックに対して４８回の位相回転パターンを与えていることを示している。図中の各ブロック内の矢印は、各ブロックにそれぞれ所定の位相回転パターンを加えていることを表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＰＴＳによる変調信号変換方法では、位相回転パターンを与える試行回数が大きくなればなるほど処理量が膨大になり、処理遅延が生じる課題がある。また位相回転を行うブロックの数が多い程（すなわちブロック内のサブキャリア数が少ない程）、ＰＡＰＲ低減効果が大きくなる傾向があるが、その代わりに処理量が膨大になり、送信処理に遅延が生じるといった課題があった。
【０００６】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、変調信号変換装置の処理量の増大に伴う送信処理遅延の問題を防ぎ、ＰＡＰＲを低減することができる変調信号変換方法及び変調信号変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る変調信号変換方法は、
ＯＦＤＭ通信帯域を所定数のサブキャリア毎にブロックに分割し、該ブロック毎に位相回転パターンを与える変調信号変換方法であって、
変調信号変換装置の処理量を検知するステップと、
前記処理量に応じて分割する前記ブロックの数を変更するステップと、
該ブロック毎に複数の位相回転パターンの試行を行う試行ステップと、
前記複数の位相回転パターンから選択した位相回転パターンを前記ブロックに与える付与ステップと、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係る変調信号変換方法はさらに、
前記試行ステップが、前記各位相回転パターンによるＰＡＰＲ低減量を検知するステップを含み、
前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンがある場合、前記複数の位相回転パターンを全て試行する前であっても、前記試行ステップを終了し、
前記付与ステップは、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンを前記ブロックに与えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る変調信号変換方法はさらに、前記変調信号変換方法はさらに、前記処理量が所定値以上の場合は、前記試行ステップを行わないことを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係る変調信号変換装置は、
ＯＦＤＭ通信帯域を所定数のサブキャリア毎にブロックに分割し、該ブロック毎に位相回転パターンを与える変調信号変換装置であって、
前記変調信号変換装置の処理量を検知する処理量検知部と、
前記処理量に応じて分割する前記ブロックの数を変更し、該ブロック毎に複数の位相回転パターンの試行を行い、前記複数の位相回転パターンから選択した位相回転パターンを前記ブロックに与える制御部と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る変調信号変換装置は、
前記各位相回転パターンによるＰＡＰＲ低減量を検知するＰＡＰＲ低減量検知部を有し、
前記制御部は、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンがある場合、前記複数の位相回転パターンを全て試行する前であっても該試行を終了し、前記ＰＡＰＲ低減量が所定の閾値以上となる位相回転パターンを前記ブロックに与えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る変調信号変換装置は、前記制御部が、前記処理量が所定値以上の場合は、前記試行を行わないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変調信号変換装置の処理量の増大に伴う送信処理遅延の問題を防ぎ、ＰＡＰＲを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る変調信号変換装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＴＳ処理の概念を表す図である。
【図３】位相回転の試行回数と、ＰＡＰＲの低減量の測定結果を表す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る変調信号変換装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来のＯＦＤＭ信号の例を示す図である。
【図６】従来のＰＴＳ処理の概念を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施形態に係る変調信号変換装置１のブロック図である。本発明の一実施形態に係る変調信号変換装置１は、直並列変換部１０と、サブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎと、ＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎと、並直列変換部１３と、制御部１４と、処理量検知部１５と、ＰＡＰＲ低減量検知部１６とを備える。
【００１７】
直並列変換部１０は、送信データを各サブキャリアのデータに分割し、各々のデータをサブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎに渡す。サブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎはサブキャリアの個数分設けられており、それぞれ直並列変換部１０から受取ったデータのサブキャリア変調を行い、サブキャリア信号を生成する。サブキャリア変調は、サブキャリア毎にＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、及び１６ＱＡＭ等、各種の変調方式を用いることが可能である。サブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎはそれぞれ、生成したサブキャリア信号を対応するＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎに渡す。
【００１８】
ＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎは、対応するサブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎから受取ったサブキャリア信号を逆フーリエ変換する。そしてＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎは、逆フーリエ変換したサブキャリア信号を並直列変換部１３に渡す。
【００１９】
並直列変換部１３は、ＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎが逆フーリエ変換したサブキャリア信号に、制御部１４により位相回転が加えられた信号を受取って合成し、ＯＦＤＭ変調信号として出力する。
【００２０】
制御部１４は、サブキャリア信号に対する変調信号の変換処理を制御する。具体的には、制御部１４は、後述する処理量検知部１５から受けとった処理量に基づき、ＯＦＤＭ信号帯域を分割するブロック数を増減することで位相回転をするブロックに含まれるサブキャリア数を増減する。そして制御部１４は、分割したブロック毎に複数の位相回転パターンを試行する。すなわち制御部１４は、逆フーリエ変換されたそれぞれのサブキャリア信号に対して、複数の位相回転パターンを試行する。なお、同一のブロックに属するサブキャリア信号には、同一の位相回転パターンを試行する。複数の位相回転パターンは、ＰＴＳ法によるものと同様に予め定められる。
【００２１】
そして制御部１４は、複数の位相回転パターンから選択した位相回転パターンを前記ブロックに与える。当該選択は、複数の位相回転パターンのうち、最もＰＡＰＲ低減量の大きいものが選択される。
【００２２】
また制御部１４は、ＰＡＰＲ低減量検知部１６から受取ったＰＡＰＲ低減量に基づき、変調信号の変換処理を制御する。当該制御については図３を用いて後述する。
【００２３】
処理量検知部１５は、変調信号変換装置１の処理量を検知し、制御部１４に検知した処理量を渡す。該処理量は、例えば変調信号変換装置１における送信データが膨大になった場合等に増加する。
【００２４】
ＰＡＰＲ低減量検知部１６は、並直列変換部１３で合成されたＯＦＤＭ変調信号の、位相回転パターンによるＰＡＰＲの低減量を検知し、当該ＰＡＰＲ低減量を制御部１４に渡す。
【００２５】
制御部１４が処理量検知部１５から受けとった処理量に基づき、変調信号の変換処理を制御する概念図を図２に示す。変調信号変換装置１は、処理量検知部１５が検知した変調信号変換装置１の処理量に基づき、処理量が“大”の場合には、ＯＦＤＭ通信帯域を２つのブロックに分け、それぞれのブロックに位相回転を行う。また処理量が“中”の場合には、ＯＦＤＭ通信帯域を４つのブロックに分割し、それぞれのブロックに位相回転を行う。また処理量が“小”の場合には、ＯＦＤＭ通信帯域を８つのブロックに分割し、それぞれのブロックに位相回転を行う。なおブロックを分割する数を減少させた場合、１ブロック内のサブキャリア数が多くなる。1ブロック内のサブキャリア数が大きい場合、ＰＡＰＲ低減効果が小さくなる傾向にあるものの、位相回転に伴う変調信号変換装置１の処理量を低減することができる。このようにして変調信号変換装置１の処理量が大きい場合には１ブロック内のサブキャリア数を増やし、変調信号変換装置１のトータルの処理量を下げることで、変調信号変換装置の処理量の増大に伴う送信処理遅延の問題を防ぎ、効率のよいＰＴＳ処理を行う。
【００２６】
なお、処理量が“小”であるとは、処理量が所定の閾値（閾値Ａ）未満の場合を示し、処理量が“中”であるとは、閾値Ａ以上であり、かつ閾値Ａよりも大きい所定の閾値Ｂ未満であることを示す。また、処理量が“大”であるとは、閾値Ｂ以上であることを示す。閾値Ａ、閾値Ｂは装置の処理能力に応じて様々な値をとり得る。
【００２７】
図３は、ＰＴＳ処理における最大試行回数と、ＰＡＰＲの低減量の測定結果を表す図である。なお最大試行回数とは、位相回転パターンを各ブロックに与える最大の試行回数である。当該最大試行回数分行った試行の中から最適な位相回転パターンが探索される。最適な位相回転パターンは、位相回転を試行回数繰り返した中で最もＰＡＰＲが小さい場合の位相回転パターンである。またＰＡＰＲの低減量とは、初期状態のＯＦＤＭ信号におけるＰＡＰＲの値と、最適な位相回転パターンを信号に与えた場合におけるＰＡＰＲの値の比率である。図３に示すとおり、位相回転の最大試行回数が大きい程、ＰＡＰＲ低減量は大きくなるが、低減量はある所定値に収束することが測定結果から判明している。本発明の一実施形態に係る変調信号変換装置１においては、ある所定値よりも低い閾値（閾値Ｃ）を設ける。そしてＰＡＰＲ低減量検知部１６が検知したＰＡＰＲ低減量が、閾値Ｃ以上になった場合には最大試行回数に達していなくても位相回転の試行を終了することにより、効率よく変調信号変換処理を行う。閾値Ｃは、例えば１．２ｄＢとして設定することができる。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る変調信号変換装置１の動作について、図４に示すフローチャートによりその動作を説明する。なお、動作の初期状態において、位相回転パターンの試行回数は０に設定されているものとする。試行回数とは、ＰＴＳの位相回転パターンを試行する回数を表し、具体的にはステップＳ１３〜ステップＳ１５を繰り返した回数である。
【００２９】
はじめに、直並列変換部１０が送信データを受取ると、直並列変換部１０は、送信データを各サブキャリアのデータに分割し、各々のデータをサブキャリア変調部１１ａ〜１１ｎに渡す（ステップＳ１０）。
【００３０】
次にサブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎはそれぞれ、受取ったデータのサブキャリア変調を行い、サブキャリア信号を生成する（ステップＳ１１）。サブキャリア変調は、サブキャリア毎にＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、及び１６ＱＡＭ等、各種の変調方式を用いることが可能である。サブキャリア変調部１１ａ〜サブキャリア変調部１１ｎはそれぞれ、生成したサブキャリア信号を対応するＩＦＦＴ部１２ａ〜ＩＦＦＴ部１２ｎに渡す。
【００３１】
次にＩＦＦＴ部１２ａ〜１２ｎは、サブキャリア信号を逆フーリエ変換する（ステップＳ１２）。
【００３２】
続いて、処理量検知部１５が変調信号変換装置１の処理量を検知し、制御部１４は当該処理量を受取る。そして制御部１４は、当該処理量が“小”であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。処理量が“小”の場合は、ＯＦＤＭ通信帯域を全部で８つのブロックに分割し（ステップＳ１４）、各ブロックに対して複数の位相回転パターンのうちひとつの位相回転パターンの試行を行う（ステップＳ１５）。
【００３３】
続いて、ＰＡＰＲ低減量検知部１６は、並直列変換部１３で合成されたＯＦＤＭ変調信号の、位相回転パターンの試行によるＰＡＰＲの低減量を検知し、制御部１４は当該ＰＡＰＲ低減量を受取る。そしてＰＳＴ制御部１４は、ＰＡＰＲの低減量が閾値Ｃ以上であるか否か、または試行回数が最大試行回数と同一か否かを判定する（ステップＳ１６）。ＰＡＰＲの低減量が閾値Ｃ以上の場合、当該位相回転パターンを選択した位相回転パターンとし、該選択した位相回転パターンを各ブロックに付与し（ステップＳ１７）、処理を終了する。また、試行回数が最大試行回数と同一の場合には、制御部１４は、過去の試行の中で、ＰＡＰＲ低減量が最大となる位相回転パターンを探索し、当該位相回転パターンを選択した位相回転パターンとして、該選択した位相回転パターンを各ブロックに与え（ステップＳ１７）、処理を終了する。最大試行回数は適宜定められ、例えば４８回等である。したがってステップＳ１６においてＰＡＰＲ低減量が閾値Ｃ以上の場合には、最大試行回数に達していなくても位相回転の試行を終了することになる。
【００３４】
ステップＳ１６において、ＰＡＰＲの低減量が閾値Ｃ以上でなく、かつ試行回数が最大試行回数と同一でない場合には、試行回数の値を１回分インクリメントし（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に進む。その後のステップＳ１３〜ステップＳ１５において、過去に試行した位相回転パターンとは異なる位相回転パターンを試行する。
【００３５】
ステップＳ１３の処理量の判定において、処理量が“小”ではない場合、制御部１４は、処理量が“中”であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。処理量が“中”の場合は、ＯＦＤＭ通信帯域を全部で４つのブロックに分割し（ステップＳ１８）、各ブロックに対して位相回転パターンを試行する（ステップＳ１５）。以後、ステップＳ１６に進む。
【００３６】
ステップＳ１７の処理量の判定において、処理量が“中”ではない場合、すなわち処理量が“大”の場合は、ＯＦＤＭ通信帯域を全部で２つのブロックに分割し（ステップＳ１９）、各ブロックに対して位相回転パターンを試行する（ステップＳ１５）。以後、ステップＳ１６に進む。
【００３７】
このように本発明の実施形態によれば、変調信号変換装置１の処理量に応じて、1ブロック内のサブキャリア数と試行回数を変更して行うことで、変調信号変換装置１の処理量が膨大になり処理遅延が生じることを防ぐことができる。
【００３８】
また、ＰＡＰＲ低減量が閾値以上の場合において、処理を終了することにより、さらに変調信号変換装置１の処理量が膨大になり処理遅延が生じることを防ぐことができる。
【００３９】
なお、ＰＡＰＲ低減量検知部１６を設けずに、最大試行回数の試行回転数に達したら処理を終了するようにしてもよい。
【００４０】
なお、ステップＳ１４、ステップＳ１８、ステップＳ１９における分割するブロックの数は上述の例に限られず、より多い、又はより少ない分割数であってもよい。より分割数を増やした場合にはＰＡＰＲ低減量を増やすことができ、またより少ない分割数であれば、変調信号変換装置１の処理量を低減することができる。
【００４１】
なお、ステップＳ１７において、処理量が“中”でない場合、すなわち処理量が“大”の場合に、位相回転パターンの試行を行わないようにしてもよい。このようにすることで、変調信号変換装置１の処理量を一切増やさないことにより、変調信号変換装置１の処理量増大による送信処理遅延の問題を防止することができる。
【００４２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  変調信号変換装置
１０  直並列変換部
１１ａ、１１ｂ、１１ｎ  サブキャリア変調部
１２ａ、１２ｂ、１２ｎ  ＩＦＦＴ部
１３  並直列変換部
１４  制御部
１５  処理量検知部
１６  ＰＡＰＲ低減量検知部
【図１】
2013110531.tif 000003
【図２】
2013110531.tif 000004
【図３】
2013110531.tif 000005
【図４】
2013110531.tif 000006
【図５】
2013110531.tif 000007
【図６】
2013110531.tif 000008