CN1886923A - 多载波通信中的无线发送装置及峰值功率的抑制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在多载波通信中，不导致吞吐量下降及传输效率下降，而能够抑制峰值功率的无线发送装置。该装置包括，编码单元(11)对发送数据进行编码；调制单元(12)调制已编码的数据生成码元；分配单元(13)把码元分配给构成多载波信号的多个副载波的其中之一；变化单元(15)在不超过I－Q平面的信号点的判定分界线的范围内，改变多个副载波的各个相位；IFFT单元(16)通过逆快速傅里叶变换生成多载波信号。

Description

多载波通信中的无线发送装置及峰值功率的抑制方法

技术领域

本发明涉及多载波通信中的无线发送装置及峰值功率抑制方法。

背景技术

在移动通信方面，高速地传输语音，动画，数据等各种各样的媒体的需求正日益高涨。因此，作为高速分组传输，正在研讨能够减轻移动通信特有的多径通路传播路径影响的OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)和MC-CDMA(Multi Carrier-Code DivisionMultiple Access，多载波-码分多址)等多载波通信的使用。

但是，使用多个副载波的多载波通信，当各副载波的相位一致时，对于平均功率而言，峰值功率就变得非常大。峰值功率增大时，由于线性放大器的限制，使信号失真，从而使传输特性(譬如，BER：Bit Error Rate，比特误码率)恶化。因此，为了避免大的峰值功率的发生，而进行着各种各样的研讨。

作为这些研讨课题之一，有一种是为了不进行接收质量低的副载波的传输，而加以控制的方法。通过生成不进行发送的副载波来抑制峰值功率(例如，参照非专利文献1)。

另外，作为其它的研讨方向，还有各副载波中加上对每个副载波各异的相位旋转，来进行发送的方法。通过使各副载波的相位不同，来抑制峰值功率(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利申请第2002-359606号公开公报

非专利文献1：Maeda，Sampei，Morinaga，“Characteristics of a system forcontrolling subcarrier transmission power usng a delay profile information channelin an OFDM/FDD system”，IEICE Transactions，B，Vol.J84-B，No.2，pp.205-213(February，2001)(前田，三瓶，森永：“使用OFDM/FDD***中的延迟分布信息信道的副载波发送功率控制方式的特性”，电子信息通信学会论文杂志，B，Vol.J84-B，No.2，pp.205-213(2001年2月))。

发明内容

然而，在非专利文献1记载的技术中，因为产生不进行发送的副载波，所以使能够发送的比特数减少，从而降低了吞吐量。另外，由于必须把关于不进行发送的副载波位置的信息，另行通知给接收机方，从而降低了传输效率。

另外，在专利文献1记载的技术中，由于必须把“相位旋转了多少”的关于相位旋转的信息，另行通知给接收机方，从而降低了传输效率。

本发明的目的在于提供一种不导致吞吐量下降及传输效率下降，而能够抑制峰值功率的无线发送装置及峰值功率抑制方法。

本发明在不超过配置被分配到构成多载波信号的多个副载波的各个码元的I-Q平面上的信号点和与其信号点相邻的信号点的判定分界线的范围内，改变上述多个副载波的各个相位，以抑制上述多载波信号的峰值功率。

根据本发明，在多载波通信中，既能够防止吞吐量的下降及传输效率的下降，还能够减少峰值功率。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例1及实施例2的无线发送装置的结构方框图；

图2是表示根据本发明的实施例1的峰值功率的确定方法的图；

图3是根据本发明的实施例1的判定分界线的说明图(BPSK)；

图4是根据本发明的实施例1的判定分界线的说明图(QPSK)；

图5是根据本发明的实施例1的判定分界线的说明图(8PSK)；

图6是根据本发明的实施例1的判定分界线的说明图(16QAM)；

图7是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例1)；

图8是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例2)；

图9是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例3)；

图10是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例4)；

图11是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例5)；

图12是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例6)；

图13是表示根据本发明的实施例1的模拟结果的图；

图14是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例7)；

图15是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例8)；

图16是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例9)；

图17是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例10)；

图18是表示根据本发明的实施例1的变化范围的图(变化例11)；

图19是根据本发明的实施例1的处理流程图；

图20是根据本发明的实施例1的处理时序图；

图21是表示根据本发明的实施例3的无线发送装置的结构方框图；

图22是表示根据本发明的实施例4的无线发送装置的结构方框图；

图23是根据本发明的实施例4的MCS选择表；

图24是表示根据本发明的实施例5的无线发送装置的结构方框图；

图25是根据本发明的实施例5的SIR余量(margin)的说明图；以及

图26是表示根据本发明的实施例6的无线发送装置的结构方框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例。

(实施例1)

图1是表示根据本发明的实施例1的无线发送装置的结构方框图。图1所示的无线发送装置，包括：编码单元11、调制单元12、分配单元13、副载波选择单元14、变化单元15、逆快速傅里叶变换(IFFT)单元16、判定单元17、保护间隔(GI)单元18、无线发送单元19以及天线20。

编码单元11，对发送数据(比特串)，进行纠错编码。

调制单元12，通过从编码的数据中生成码元，并将其生成的码元配置在I-Q平面上的多个信号点的其中任意一个中，以调制数据。I-Q平面上的多个信号点，根据调制单元12使用的调制方式而定。详情后述。

分配单元13，把从调制单元12串行输入的调制后的码元变换成并行形式后，输入到变化单元15。分配单元13，每次串行输入构成一个OFDM码元的多个副载波的若干个码元时，均把这些码元分别分配到多个副载波后，输入到变化单元15。另外，分配单元13，把表示哪个码元分配到哪个副载波的分配信息，输入到副载波选择单元14。在这里，把构成一个OFDM码元的副载波数设定为f₁～f_N的N根。

副载波选择单元14，根据分配信息，从副载波f₁～f_N中，选择变化相位、振幅的副载波，把选择结果输入到变化单元15。副载波选择单元14，把分配到导频码元或控制数据等比较重要的信息的副载波以外的副载波，作为变化对象来选择。

变化单元15，按照后述的判定单元17中的判断结果，改变由副载波选择单元14选择的副载波的相位、振幅。变化方法后述。变化单元15，把改变相位、振幅的副载波f₁～f_N输入到IFFT单元16。

IFFT单元16，对从变化单元15输入的副载波f₁～f_N进行逆快速傅里叶变换，从频域转换为时域后，生成是多载波信号的OFDM码元，并把该OFDM码元输入到判定单元17。

如图2所示，判定单元17，对输入的OFDM码元测定相对于平均功率的峰值功率，判定其峰值功率是否大于或等于阈值。判定的结果，如果峰值功率小于阈值，则判定单元17把OFDM码元输入到GI单元18。另外，如果峰值功率大于或等于阈值，则判定单元17对变化单元15发出变化指令，变化单元15按照该指令，改变从分配单元13输入的副载波f₁～f_N中，由副载波选择单元14选择的副载波的相位、振幅。

然后，OFDM码元，在GI单元18加保护间隔后，在无线发送单元19实施上变频等预定的无线处理，由天线20对无线接收装置进行无线发送。

下面，对于I-Q平面上的信号点配置及在变化单元15的变化方法进行说明。

图3至图6分别表示调制方式分别为BPSK(Binary Phase Shift Keying，二相相移键控)、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying，四相相位键控)、8PSK(Phase Shift Keying，相移键控)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)时的信号点配置。

BPSK以1比特为1个码元，其信号点配置如图3所示。也就是说，在无线发送装置上，由BPSK调制的码元，配置在2点的信号点的其中任意一个上。这时，相邻的信号点间的判定分界线为Q轴。所以，无线接收装置，在接收码元位于I≥0的区域时，判定为“1”；在接收码元位于I＜0的区域时，则判定为“0”。

QPSK以2比特为1个码元，其信号点配置如图4所示。也就是说，在无线发送装置上，由QPSK调制的码元，配置在4点的信号点的其中任意一个上。这时，相邻的信号点间的判定分界线为I轴和Q轴。所以，无线接收装置，在接收码元位于I≥0，Q≥0的区域(第1象限)时，判定为“10”；位于I＜0，Q≥0的区域(第2象限)时，判定为“00”；位于I＜0，Q＜0的区域(第3象限)时，判定为“01”；位于I≥0，Q＜0的区域(第4象限)时，判定为“11”。

8PSK以3比特为1个码元，其信号点配置如图5所示。也就是说，在无线发送装置上，由8PSK调制的码元，配置在8点的信号点的其中任意一个上。这时，相邻的信号点间的判定分界线为I轴和Q轴，以及和I轴及Q轴距离π/4的直线。所以，无线接收装置，在接收码元譬如位于0≤θ＜π/4的区域时，判定为“001”，如位于π/4≤θ＜π/2的区域时，判定为“010”。

16QAM以4比特为1个码元，其信号点配置如图6所示。也就是说，在无线发送装置上，由16QAM调制的码元，配置在16点的信号点的其中任意一个上。这时，相邻的信号点间的判定分界线为I轴、Q轴和与I轴或Q轴平行且与各信号点有等距离的线。譬如，把信号点配置为I或Q＝-3，-1，1，3时，相邻信号点间的判定分界线为I轴、Q轴、I＝-2，2和Q＝-2，2。所以，无线接收装置，在接收码元例如位于0≤I＜2，-2≤Q＜0的区域时，判定为“0111”；如果位于-2≤I＜0，Q≥2的区域时，判定为“1001”。

然后，变化单元15，在不超过各信号点间的判定分界线的范围内，改变由副载波选择单元14选择的副载波的相位、振幅。譬如，调制方式为BPSK，在“1”的信号点配置码元时，在不超过与“1”信号点相邻的信号点“0”的判定分界线的范围(也就是说，I≥0的范围)内，改变分配该码元的副载波的相位、振幅。另外，调制方式为QPSK，在“10”的信号点配置码元时，在分别不超过与“10”信号点相邻的信号点“11”及“00”的判定分界线的范围(也就是说，I≥0，Q≥0的范围)内，改变分配该码元的副载波的相位、振幅。另外，调制方式为8PSK，在“010”的信号点配置码元时，在分别不超过与“010”信号点相邻的“001”及“011”的信号点的判定分界线的范围(也就是说，π/4≤θ＜π/2的范围)内，改变分配该码元的副载波的相位、振幅。再有，调制方式为16QAM，在“1111”的信号点配置码元时，在不超过与“1111”信号点相邻的“0111”、“1110”、“1011”、“1101”信号点的判定分界线的范围(也就是说，0≤I＜2，0≤Q＜2的范围)内，改变分配该码元的副载波的相位、振幅。

如上所述，变化单元15改变副载波的相位、振幅的理由如下：也就是说，无线接收装置判断接收码元时，进行如上述的区域判断。因此，即使由于改变副载波的相位、振幅，使之在多少偏移了上述图3至图6所示的信号点配置(理想的信号点配置)的位置接收码元，如果该偏移位置在不超过与相邻信号点的判定分界线的范围内，无线接收装置就能够正确判断接收码元。另外，因为无线接收装置用如上述的区域判断来判断接收码元，所以只要在不超过与相邻的信号点的判定分界线的范围内改变副载波的相位、振幅，无线接收装置即使不特别从无线发送装置另行通知关于变化量的信息，也能够用以往那样的方法正确地判断接收码元，从而可以防止由于通知信号的发送而导致传输效率的降低。另外，变化单元15错开信号点配置，受传播路径中的噪声等的影响，而产生超过判定分界线的码元，从而使码元的可靠性下降，而使发生差错的概率提高。但是，由于编码单元11进行纠错编码，所以可以通过无线接收装置的纠错解码来纠错。

下面，将对变化单元15的变化方法，进行更具体的说明。

变化例1至6是调制方式为QPSK时的变化例。调制单元12在图4中的“10”的信号点配置码元时，也就是说，信号点的振幅及功率(振幅的平方)为1，其坐标为(1/√2，1/√2)时的变化例。

(变化例1)

变化例1，在如图7所示的变化范围内改变副载波的相位及振幅。具体地说，变化单元15将下式(1)所示的a_k乘上由副载波选择单元14选择的副载波。

【式1】

a_k＝p·e^jθ    ...(1)

其中，p是用于改变振幅的变量0＜p＜1，θ是用于改变相位的变量π/4＜θ＜π/4，它们都是用于每个副载波的随机变量。另外，k是1，2...，N(N是包含在一个OFDM码元里的总副载波数)。这样，随机改变θ来改变各副载波的相位时，可以使各副载波的相位不同步，其结果可以抑制OFDM码元的峰值功率。另外，由于p是0＜p＜1，所以变化范围为振幅增减分界线(半径1的圆的一部分)的内侧的范围，变化后的副载波与变化前的副载波相比较，其振幅及功率必然减少。OFDM码元的发送功率，是作为包含在该OFDM码元里的多个副载波的平均功率求出的，所以如果根据变化例1，作为变化对象的副载波的数目越多就越能够减少OFDM码元的发送功率。可以通过减少发送功率来减少对其它通信的干扰。另外，可以把减少部分的发送功率分配给其它通信，从而可以提高整个***的传输效率。也就是说，变化例1通过随机变化各副载波的相位来抑制峰值功率，同时通过减少各副载波的振幅来减少多载波信号的发送功率。

(变化例2)

变化例2，在如图8所示的变化范围内(以原来的信号点为中心的圆的范围内)改变副载波的相位及振幅。具体地说，变化单元15把上式(1)所示的a_k加到由副载波选择单元14选择的副载波上。其中，在变化例2中，p为0＜p＜1/√2，θ为0＜θ≤2π，它们都是每个副载波的随机变量。在变化例2中，变化范围由于振幅增减分界线的外侧比内侧大，所以就概率而言，OFDM码元的发送功率增加了。这样，可以通过增加OFDM码元的发送功率，使无线接收装置的差错率与变化例1相比得以降低。

(变化例3)

变化例3，在如图9所示的变化范围内(使变化例2中的圆的中心向I轴侧及Q轴侧错动的范围内)改变副载波的相位及振幅。具体地说，变化单元15，把常数s_k(0＜S_k≤1)乘上由副载波选择单元14选择的副载波后，再加上上式(1)所示的a_k。但是，在变化例3中，p为0＜p≤s_k/√2的常数，θ为0＜θ≤2π的每个副载波的随机变量。变化例3中的变化范围，由于振幅增减分界线的内侧比外侧大，所以就概率而言，OFDM码元的发送功率减少了。

(变化例4)

变化例4，在如图10所示的变化范围内(把变化例3中的圆变成椭圆的范围内)改变副载波的相位及振幅。变化例4与变化例3一样，变化范围由于振幅增减分界线的内侧比外侧大，所以就概率而言，OFDM码元的发送功率减少了。

(变化例5)

变化例5，在图11所示的变化范围内(振幅增减分界线上)改变副载波的相位。也就是说，不改变振幅，而只改变相位。具体地说，变化单元15把下式(2)所示的a_k乘上由副载波选择单元14选择的副载波。

【式2】

a_k＝e^jθ    ...(2)

其中，θ是π/4＜θ＜π/4，是每个副载波的随机变量。在该变化例5中，可以在维持OFDM码元的发送功率的状态下，来抑制峰值功率。

(变化例6)

变化例6，在图12所示的变化范围内改变副载波的相位及振幅。在变化例6中，关于上述变化例1，也有设定P＞0，增加振幅的情形。但是，增加振幅时，不改变原来的信号点和相位，而只增加振幅。这样做是为了防止：当增加振幅时，如果改变相位，虽然增加了OFDM码元的发送功率，但是由于SNR(Signal to Noise Ratio，信号对噪声比)发生恶化，会造成效率差的情况的发生。

在这里，用图13来表示作为变化方法使用变化例2及变化例5时的模拟结果(峰值功率发生概率分布评价：PAPR分布评价)。可得知，当峰值功率发生概率＝1％时，与不进行峰值功率对策时相比，在变化例2峰值功率减少2dB，在变化例5峰值功率减少1.6dB。

下述的变化例7至11是调制方式为BPSK，8PSK，16QAM时的变化例，是与QPSK时的上述变化例1相对应的情形。也就是说，下述的变化例7至11的无论哪一个都可以通过随机改变各副载波的相位来抑制峰值功率，同时，通过减少各副载波的振幅来减少多载波信号的发送功率。因此，下述的变化例7至11的无论哪一个都与上述变化例1一样，即，变化范围被与相邻的码元的判定分界线围起来，且是其中不增加振幅的范围。

(变化例7)

图14所示的变化例7是调制方式为BPSK时的变化例，是调制单元12把码元配置在图3中的“1”信号点时的变化例。变化例7在图14所示的变化范围内，改变副载波的相位及振幅。

(变化例8)

图15所示的变化例8是调制方式为8PSK时的变化例，是调制单元12把码元配置在图5中的“010”的信号点时的变化例。变化例8在图15所示的变化范围内，改变副载波的相位及振幅。

(变化例9)

图16所示的变化例9是调制方式为16QAM时的变化例，是调制单元12把码元配置在图6中的“1111”的信号点时的变化例。变化例9在图16所示的变化范围内，改变副载波的相位及振幅。

(变化例10)

图17所示的变化例10是调制方式为16QAM时的变化例，是调制单元12把码元配置在图6中的“1110”信号点时的变化例。变化例10在图17所示的变化范围内，改变副载波的相位及振幅。

(变化例11)

图18所示的变化例11是调制方式为16QAM时的变化例，是调制单元12把码元配置在图6中的“1010”信号点时的变化例。变化例11在图18所示的变化范围内，改变副载波的相位及振幅。

下面，用图19说明无线发送装置的处理流程。在步骤(ST)21，编码单元11对发送数据(比特串)进行编码(编码处理)；在ST22，调制单元12调制编码后的数据(调制处理)；在ST23，分配单元13把调制后的码元分配到各副载波(分配处理)；在ST24，副载波选择单元14选择改变相位、振幅的副载波(选择处理)；在ST25，变化单元15改变选择的副载波的相位、振幅(变化处理)；在ST26，IFFT单元16进行IFFT处理，生成OFDM码元(IFFT处理)；在ST27及ST28，判定单元17判定OFDM码元的峰值功率是否大于或等于阈值(峰值判定处理)，大于或等于阈值时，返回ST25的变化处理，小于阈值时，在ST29，GI单元18附加保护间隔，并由无线发送单元19发送OFDM码元(发送处理)。

从这个处理流程就可得知，重复进行变化处理到峰值判断处理的步骤，直到峰值功率小于阈值为止。每逢峰值功率大于或等于阈值时，变化单元15使变化量不同，以之来改变各副载波的相位、振幅。也就是说，重复进行变化处理，直到峰值功率小于阈值为止。因此，变化单元15具有缓冲作用，能把从分配单元13输入的副载波保持到规定的时间。但是，如图20的处理时序所示，从发送数据(比特串)输入到编码单元11后，再到发送OFDM码元期间，允许重复进行峰值功率的抑制处理(变化处理，IFFT处理，峰值判断处理的重复：ST25～ST28的重复)的时间受到限制。因此，为了抑制峰值的上述重复处理，最多也要在ST29的发送处理开始时停止。这时，如果峰值功率还大于或等于阈值时，则无线发送装置，在到此为止的重复处理中，选择峰值功率最小的OFDM码元进行发送。在进行该发送时，也可以把OFDM码元的功率限制在阈值的水平以内。

另外，关于最初的峰值功率小于阈值的OFDM码元，变化单元15的变动处理本来是不需要的，所以在图19所示的处理流程中，也可以使之不进行第1次的ST25，而首先进行ST26至ST28，当峰值功率大于或等于阈值时再开始进行初次ST25。

这样，根据本实施例，即使改变副载波的相位进行峰值功率的抑制，对于无线接收装置来说，由于不需要另行发送关于该相位的信息，所以能够防止传输功率的降低。另外，由于不存在不发送的副载波，所以能够不用降低吞吐量而抑制峰值功率。

(实施例2)

本实施例与上述实施例1相比较，只有变化单元15的操作不同。所以再次使用图1来说明根据本实施例的变化单元15的操作。

使用上述图19说明的ST25至ST28的重复处理中，变化单元15，在峰值功率大于或等于阈值时，慢慢增大上式(1)中的变化量来改变各副载波的相位、振幅。具体而言，变化单元15，在上式(1)中，从下述变化量等级中选择一个。另外，下述变化量等级的例子是使用作为调制方式的QPSK时的例子。

等级1：0.75＜P≤1.0，|θ|＜π/16

等级2：0.5＜P≤0.75，π/16≤|θ|＜π/12

等级3：0.25＜P≤0.5，π/12≤|θ|＜π/8

等级4：0＜P≤0.25，π/8≤|θ|＜π/4

这时，变化单元15在第1次的变化处理中选择等级1，在第2次的变化处理中选择等级2，在第3次的变化处理中选择等级3......以此类推，按照重复次数慢慢提高变化量的等级。变化量等级越大越能够使副载波的相位、振幅变大。然后，当判定单元17判断峰值功率小于阈值时，便进行发送处理。

这样，根据本实施例，峰值功率大于或等于阈值时，慢慢增大相位、振幅的变化量，在峰值功率小于阈值的时刻，发送OFDM码元，所以，能够用峰值功率小于阈值所需要的最小限的变化量来改变副载波的相位、振幅。因此，能够把由相位、振幅的变化引起的差错率的恶化抑制在必要的最小限度内，同时还能够抑制峰值功率。

(实施例3)

本实施例与上述实施例1的区别在于，并行进行多个在变化单元15及IFFT单元16中的处理，并选择峰值功率最小的OFDM码元。

图21是表示根据本发明的实施例3的无线发送装置的结构方框图。另外，在图21中省略了与图1(实施例1)相同的操作部分的说明。

根据本实施例的无线发送装置，具有1至M的多个由变化单元15及IFFT单元16构成的峰值抑制单元31。峰值抑制单元31-1至M的各个变化单元15，并行地改变由选择单元14从分配单元13输入的副载波f₁至f_N中选择的副载波的相位、振幅。这时，峰值抑制单元31-1至M的各个变化单元15，对相同的副载波分别以不同的变化量改变相位、振幅。因此，由峰值抑制单元31-1至M的各个IFFT单元16生成的OFDM码元的峰值功率各自不同。这样，生成的M个OFDM码元并行输入到OFDM码元选择单元32。然后，OFDM码元选择单元32，从M个OFDM码元中选择峰值功率最小的OFDM码元，输入到GI单元18。

这样，根据本实施例，由于以并行进行多个变化处理来代替在上述实施例1进行的重复变化处理，所以与上述实施例1相比，能够在短时间内进行峰值功率的抑制。

另外，在多个即M个变化单元15中，也可以对各自不同的副载波改变其相位、振幅。这样，可以期待，从峰值抑制单元31-1至M，输出具有更随机的PAPR的M个OFDM码元。

(实施例4)

本实施例，就对于每个副载波进行自适应调制的情况进行说明。

图22是表示根据本发明的实施例4的无线发送装置的结构方框图。另外，在图22中省略了作为与图1(实施例1)相同的操作部分的说明。

接收从天线20发送的OFDM信号的无线接收装置，测定每个副载波的接收SIR(接收质量)，使用通知信号向图22的无线发送装置报告每个副载波的接收SIR值。通过天线20接收的通知信号，由接收处理单元41进行接收处理(无线处理和解调等)，每个副载波的接收SIR值被输入到MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码方式)选择单元42。

MCS选择单元42，参照图23所示的表来选择调制方式和编码率。MCS选择单元42选择调制方式和编码率，以便从无线接收装置报告的接收SIR值满足所需SIR值。例如，如果从无线接收装置报告的接收SIR值是7dB，就选择MCS号2(调制方式：QPSK，编码率R＝1/2)。如果从无线接收装置报告的接收SIR值是14dB，就选择MCS号3(调制方式：8PSK，编码率R＝3/4)。MCS选择单元42对每个副载波进行这样的选择。然后，把这样选择的每个副载波的MCS号输入到编码单元11、调制单元12以及变化单元15。

编码单元11使用根据所输入的MCS号的编码率进行编码，调制单元12使用根据所输入的MCS号的调制方式，对每个副载波进行自适应调制。

然后，变化单元15对MCS编号越大的副载波，就使其相位、振幅的变化量越小。也就是说，变化单元15在每个副载波的相位、振幅的变化上，由调制单元12使用的调制多值数越大，就使其变化量越小。更具体地说，变化单元15使用在上述实施例2所示的等级1至4来改变各副载波的相位、振幅，即，调制方式是BPSK时，作为等级4；调制方式是QPSK时，作为等级3；调制方式是8PSK时，作为等级2；调制方式是16QAM时，作为等级1。

由上述图3至6也可得知，因为调制多值数越大，相邻的信号点之间的距离就越近，所以，允许的变化量变得越小。因此，对每个副载波进行自适应调制的无线通信***，根据本实施例，能够以根据调制方式的适当的变化量(不超过与相邻的信号点的判定分界线的范围的变化量)来改变各副载波的相位、振幅，并且降低差错率。

(实施例5)

本实施例，与上述实施例4同样，就对每个副载波进行自适应调制的情况进行说明。

图24是表示根据本发明的实施例5的无线发送装置的结构方框图。另外，在图24中省略了作为与图1(实施例1)及图22(实施例4)相同的操作部分的说明。

由无线接收装置发送后通过天线20接收的通知信号，由接收处理单元41进行接收处理，每个副载波的接收SIR值，被输入到MCS选择单元42及余量算出单元51。

MCS选择单元42，把根据上述实施例4选择的每个副载波的MCS号输入到编码单元11及调制单元12。另外，MCS选择单元42，根据上述实施例4选择的每个副载波的MCS所需的SIR值输入到余量算出单元51。

如图25所示，余量算出单元51，对每个副载波算出从无线接收装置报告的接收SIR值和由MCS选择单元42选择的MCS的需要SIR值的差(接收SIR值-所需SIR值)，即对每个副载波算出SIR余量。然后，把已算出的SIR余量输入到副载波选择单元14及变化单元15。例如，在图25中，关于副载波f₃，因为选择了MCS号2(调制方式：QPSK，编码率R＝1/2)的MCS，所以从上述图23来看，所需SIR值是5dB。另外，从无线接收装置报告的副载波f₃的接收SIR值，从图25来看，是8.3dB。因此，余量算出单元51计算出的副载波f₃的SIR余量为3.3dB。

副载波选择单元14，选择SIR余量大于或等于阈值的副载波，把选择结果输入到变化单元15。因此，变化单元15在包含在一个OFDM码元里的多个副载波中，以无线接收装置中的接收SIR和由调制单元12使用的调制方式所需的SIR的差大于或等于阈值的副载波为变化对象。例如，对于图25所示的SIR余量，把阈值设定为2.5dB时，在副载波f₁至f₈之中，f₃，f₄，f₇为变化对象。

另外，变化单元15对由副载波选择单元14选择的副载波，根据SIR余量的大小决定变化量。例如，在上述实施例1的变化例2中，如果SIR余量是3dB，就把p设定为0＜p＜√0.5的随机变量。因为，如果设定这样的p，由振幅的变化导致的SNR的恶化为3dB以下，所以，无线接收装置能在所需的PER(Packet Error Rate，分组差错率)以下进行接收。说的更通俗一些，如果把SIR余量设定为M[dB]，那么，在上式(1)中，把p设定为0＜p＜10^M/20。然后，通过把这样由上式(1)求出的a_k加在由副载波选择单元14选择的副载波上，可以增加峰值功率的抑制，而且，无线接收装置还可以在所需的PER以下进行接收。

另外，在SIR余量的阈值的设定上，考虑在下一个发送帧上预测的SIR的波动。也就是说，衰减的时间波动快，而且，由下一个发送帧预测到SIR波动3dB时，把阈值设定为3dB。还有，SIR的波动的预测算法，有平均过去的波动的方法和使用线性滤波器的方法等。另外，也可以根据无线接收装置上的差错状况来改变阈值。例如，如果在分组上有差错，就把阈值提高0.5dB；如果在分组上没有差错，就降低0.5dB。在这里，因为无线接收装置通过ACK/NACK信号，把接收的有无分组的差错通知给无线发送装置，所以无线发送装置能够掌握有无分组差错。这时，由接收处理单元41接收的ACK/NACK信号，被输出到余量算出单元51。

这样，根据本实施例，由于把SIR余量大于或等于阈值的副载波作为变化对象，所以，能够只把即使改变相位及振幅也不会发生差错的副载波作为变化对象。另外，由于根据SIR余量的大小决定变化量，所以能够在不发生差错的范围内改变相位及振幅。因为这样能够防止由相位及振幅的变化导致的差错的发生，所以能够防止由重发导致的传送效果的降低。

(实施例6)

本实施例，就将发送数据(比特串)使用***码进行编码的turbo码等用作纠错码的情况进行说明。

图26是表示根据本发明的实施例6的无线发送装置的结构方框图。另外，在图26中省略了作为与图1(实施例1)相同的操作部分的说明。

编码单元61使用turbo码等***码对发送数据(比特串)进行纠错编码。编码单元61，通过使用***码对发送比特串进行编码，以生成发送比特其本身的***位S和冗余位的奇偶校验位P。在这里，由于设定编码率R＝1/3，所以对于1个发送比特，编制1个***位S和2个奇偶校验位P₁、P₂。已生成的***位S和奇偶校验位P₁、P₂，这3个被并行输入到P/S单元62。

P/S单元62，将已被并行输入的比特串转换为串行，按S，P₁、P₂的顺序输入到调制单元12。

调制单元12，调制已被输入的***位S及奇偶校验位P₁、P₂，以编制码元。在这里编制的码元具有3种码元，包括仅由***位组成的码元、***位与奇偶校验位组成的码元以及仅由奇偶校验位组成的码元。调制后的码元被输入到分配单元13。

分配单元13的操作与上述实施例1相同。

在这里，因为***位是发送比特本身，而奇偶校验位是冗余位，所以，无线接收装置即使错误地判定仅由奇偶校验位组成的码元，给BER(Bit ErrorRate，比特误码率)的恶化带来的影响也很小。但如果错误地判定包含***位的码元，那么，给BER的恶化带来的影响就会很大。

因此，副载波选择单元14根据分配信息在副载波f₁至f_N当中选择副载波，该副载波作为改变相位、振幅的副载波，是被分配到在上述3种码元当中仅由奇偶校验位组成的码元副载波。然后，把选择结果输入到变化单元15。因此，变化单元15在包含在一个0FDM码元里的多个副载波之中，只分配仅由奇偶校验位组成的码元的副载波为变化对象。

这样根据本实施例，因为在纠错码上，没有使较重要的***位的质量恶化的情况，所以能够防止BER的恶化，同时抑制峰值功率。

另外，说明上述各实施例中所采用的各功能块，其典型是以集成电路LSI来实现的。其中，可以个别地制成单片，也可以包括部分或者全部地进行单片化。

这里，虽然称做LSI，但根据集成度的不同也可称为IC(集成电路)、***LSI(***大规模集成电路)、超LSI(超大规模集成电路)、极大LSI(极大规模集成电路)。

另外，集成电路化的技术不限于LSI，也可以使用专用电路或者通用处理器来实现。制造LSI后，也可以利用能够编程序的FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)，或可以利用将LSI内部的电路块连接或设定重新配置的可重配置处理器(Reconfigurable Processor)。

再有，如果随着半导体技术的进步或者其他技术的派生，出现了替换LSI集成电路的技术，当然也可以利用该技术来实现功能块的集成化。也有应用生物工程技术等的可能性。

本说明书是根据2003年12月2日提交的第2003-403415号日本专利。其全部内容通过引用并入本文。

工业实用性

本发明适用于在移动通信***中使用的无线通信基站装置和无线通信移动台装置等。

Claims (11)

1.一种无线发送装置，包括

对数据进行编码的编码单元；

从已编码的数据中生成码元，并把该码元配置在I-Q平面上的多个信号点的其中之一中的调制单元；

把已生成的码元分配在构成多载波信号的多个副载波的其中之一中的分配单元；

在不超过配置已分配到上述多个副载波的各个码元的信号点和与其信号点相邻的信号点的判定分界线的范围内，改变上述多个副载波的各个相位的变化单元；

从已改变相位的上述多个副载波中生成多载波信号的生成单元；以及

把上述多载波信号发送到无线接收装置的发送单元。

2.如权利要求1所述的无线发送装置，其中，

上述变化单元，还在不超过配置已分配到上述多个副载波的各个码元的信号点和与其信号点相邻的信号点的判定分界线的范围内，改变上述多个副载波的各个振幅。

3.如权利要求2所述的无线发送装置，其中，

上述变化单元，减少上述多个副载波的各个振幅来减少上述发送功率。

4.如权利要求1所述的无线发送装置，还包括：

测定上述多载波信号的峰值功率，判定其峰值功率是否大于或等于阈值的判定单元；其中，

上述变化单元，在上述峰值功率大于或等于上述阈值时，增加变化量。

5.如权利要求1所述的无线发送装置，其中，

上述调制单元，进行每个副载波的自适应调制；

上述变化单元，在上述调制单元中使用的调制多值数越大，就使变化量变得越小。

6.如权利要求1所述的无线发送装置，其中，

上述调制单元，进行每个副载波的自适应调制；

上述变化单元，在上述多个副载波中，把在上述无线接收装置中的接收质量和在上述调制单元中使用的调制方式的所需质量的差大于或等于阈值的副载波作为变化对象。

7.如权利要求6所述的无线发送装置，其中，

上述变化单元，根据上述接收质量和上述所需质量的差来决定变化量。

8.如权利要求1所述的无线发送装置，其中，

上述编码单元，对上述数据进行编码，以生成***位及奇偶校验位；

上述调制单元，调制已由上述编码单元生成的***位及奇偶校验位来生成码元；

上述变化单元，在上述多个副载波中，只把分配到仅由奇偶校验位组成的码元的副载波作为变化对象。

9.一种无线通信基站装置，包括权利要求1所述的无线发送装置。

10.一种无线通信移动台装置，包括权利要求1所述的无线发送装置。

11.一种峰值功率抑制方法，包括：

在多载波通信中，在不超过配置被分配到构成多载波信号的多个副载波的码元的I-Q平面上的信号点和与其信号点相邻的信号点的判定分界线的范围内，改变上述多个副载波的各个相位，以抑制上述多载波信号的峰值功率的步骤。

Images