JP5528123B2 - 通信装置、通信装置の制御プログラムおよび集積回路 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナから同一のデータを送信する送信ダイバーシチ技術に関し、特に受信装置が送信装置に対して通知する制御情報量の低減方法に関する。

次世代のセルラシステムではアップリンクの通信方式として、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭＡ（Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiple Accessの略であり、SC-FDMA：Single Carrier Frequency Division Multiple AccessあるいはDFT Precoded OFDMとも呼ばれる）が使用されることが検討されている。ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号は連続するサブキャリアに信号を配置し、シングルキャリア方式の信号の性質を持つことに特徴がある。よって、非常にＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性がよい方式であると言える。さらに、周波数利用効率の改善を目的とし、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭという通信方式が提案されている。この方式は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭで生成される周波数信号をＣｌｕｓｔｅｒと呼ばれる複数のサブキャリアで構成されるグループに分割し、離散的に周波数を利用する方式であり、ＰＡＰＲ特性の劣化を許容し、周波数選択ダイバーシチ効果と周波数利用効率を高める方式である。

また、複数のアンテナから同一のデータを送信し、受信特性を改善する送信ダイバーシチ技術が検討されている。様々な送信ダイバーシチ技術があるが、大きく２つに分類でき、送信側で伝搬路情報を必要としないオープンループの送信ダイバーシチ（以下OLTxDと称する）、送信側で伝搬路情報を必要とするクローズドループの送信ダイバーシチ（以下CLTxDと称する）がある。ＣＬＴｘＤの一つに各送信アンテナの位相を制御して受信感度を改善する方法（以下プレコーディングと称する）があり、様々な検討がなされている。

プレコーディングには、使用する全周波数帯域に共通のプレコーディングを行なう場合と、周波数帯域によって異なるプレコーディングを行なう場合とがある。以下、本発明では、使用する全周波数領域で同一のプレコーディングを行なう送信方法をシングルプレコーディング、周波数領域毎に異なるプレコーディングを行なう送信方法をマルチプレコーディングと称する。非特許文献１には、周波数領域毎に異なるプレコーディングを行なうメリットが記載されている。

R1-094029, Sharp, "Considerations on multiple precoding scheme for clustered DFT-S-OFDM", 3GPP RAN WG1 #58bis, November, 2009

しかしながら、無線通信システムが複雑になると、通信を行なうために必要となる通知情報（制御情報）が多くなる。複数のアクセス方式を使用する場合がその一例であり、例えば、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭとＣｌｕｓｔｅｒｅｄ−ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを使用し、かつ、複数の送信アンテナを用いる送信ダイバーシチ技術を適用する場合が考えられる。この場合、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのみであれば、基地局装置は、シングルプレコーディングについての制御情報を移動局装置に送信する。しかし、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを使用することを考えると、Ｃｌｕｓｔｅｒ毎にプレコーディングを行なった方が通信性能が良いので、基地局装置は、マルチプレコーディングについての制御情報も移動局装置に送信する方が良い。ただし、マルチプレコーディングでは、周波数領域毎に異なるプレコーディングを行なうので、制御情報が大きくなる。また、非特許文献１には基地局装置が通知する通知情報の削減には触れられていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、周波数を離散的に使用する無線通信方式において、性能への影響を抑えつつ、通知情報を少なくすることができる通信装置、通信装置の制御プログラムおよび集積回路を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式と周波数を離散的に使用する通信方式とを切り替え、各通信方式に対応するパラメータを設定して無線通信を行なう通信装置であって、前記周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する一方、前記周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定することを特徴とする。

このように、通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する一方、周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定するので、少ない制御情報量で受信特性改善効果を得ることが可能となる。

（２）また、本発明の通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式と周波数を離散的に使用する通信方式とを切り替え、各通信方式に対応するパラメータを設定して無線通信を行なう通信装置であって、前記周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する一方、前記周波数を離散的に使用する通信方式では、離散的に配置された周波数帯域毎に異なるパラメータを設定することを特徴とする。

このように、通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する一方、周波数を離散的に使用する通信方式では、離散的に配置された周波数帯域毎に異なるパラメータを設定するので、周波数帯域毎にパラメータを設定できる利得を得ながら、制御情報をできるだけ少なくすることが可能になる。

（３）また、本発明の通信装置において、システム帯域幅が異なる複数種類の無線通信システムに適用可能であって、前記周波数を離散的に使用する通信方式では、システム帯域幅に応じて前記パラメータを設定する最大の周波数帯域数を決定することを特徴とする。

このように、通信装置は、周波数を離散的に使用する通信方式では、システム帯域幅に応じてパラメータを設定する最大の周波数帯域数を決定するので、システム帯域幅を可変とするシステムにおいても、周波数帯域毎にパラメータを設定する際に、効果が異なるという問題を解決することができる。

（４）また、本発明の通信装置において、前記周波数を連続的に使用する通信方式と、前記周波数を離散的に使用する通信方式とは、相互にＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が異なることを特徴とする。

このように、周波数を連続的に使用する通信方式と、周波数を離散的に使用する通信方式とは、相互にＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が異なるので、本発明の通信装置は、ＰＡＰＲ特性に応じて異なった制御情報を設定することができる。

（５）また、本発明の通信装置において、前記周波数を連続的に使用する通信方式と、前記周波数を離散的に使用する通信方式とは、相互に前記通信方式に対応するパラメータを通知するために必要な情報量が同一であることを特徴とする。

このように、周波数を連続的に使用する通信方式と、周波数を離散的に使用する通信方式とは、相互に通信方式に対応するパラメータを通知するために必要な情報量が同一であるので、通信装置は、周波数を離散的に使用する場合でも、制御情報量を減らしつつ、パラメータの設定を行なうことができる。

（６）また、本発明の通信装置において、前記通信方式に対応するパラメータは、クローズドループの送信ダイバーシチ（CLTxD）で用いられるパラメータであることを特徴とする。

このように、通信方式に対応するパラメータは、クローズドループの送信ダイバーシチ（CLTxD）で用いられるパラメータであるので、通信装置は、送信ダイバーシチ制御を行なう際に、周波数を連続的に使用する場合と、離散的に使用する場合とで、パラメータの情報量に大差がないようにすることができる。

（７）また、本発明の通信装置において、前記離散的に配置された各周波数帯域において、最小または最大の周波数と、その周波数帯域幅を指定し、前記指定毎に前記パラメータを設定することを特徴とする。

このように、通信装置は、離散的に配置された各周波数帯域において、最小または最大の周波数と、その周波数帯域幅を指定し、指定毎にパラメータを設定するので、周波数帯域が３つに分割された場合でも、問題なく３つのパラメータを設定することができる。

（８）また、本発明の通信装置の制御プログラムは、周波数を連続的に使用する通信方式と周波数を離散的に使用する通信方式とを切り替え、各通信方式に対応するパラメータを設定して無線通信を行なう通信装置の制御プログラムであって、前記周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する処理と、前記周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定する処理と、の一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。

このように、通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定し、周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定するので、少ない制御情報量で受信特性改善効果を得ることが可能となる。

（９）また、本発明の集積回路は、通信装置に実装されることにより、前記通信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、周波数を連続的に使用する通信方式と周波数を離散的に使用する通信方式とを切り替え、各通信方式に対応するパラメータを設定して無線通信を行なう機能と、前記周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定する機能と、前記周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定する機能とを、前記通信装置に発揮させることを特徴とする。

このように、通信装置は、周波数を連続的に使用する通信方式では、周波数帯域全体に対し、同一のパラメータを設定し、周波数を離散的に使用する通信方式では、周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域毎に異なるパラメータを設定するので、少ない制御情報量で受信特性改善効果を得ることが可能となる。

本発明によれば、通信装置は、少ない制御情報量で受信特性改善効果を得ることが可能になる。

本発明における送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態について、システム帯域幅が異なる場合のマルチプレコーディングのプレコーダーの指定方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態について、システム帯域幅が異なる場合のマルチプレコーディングのプレコーダーの指定方法を示す図である。 プレコーディングを用いるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を送信する送信機の簡単なブロック図を示す。 周波数領域によって異なるプレコーディングを施すことが可能な送信機の構成を示すブロック図である。

図６は、プレコーディングを用いるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を送信する送信機の簡単なブロック図を示す。図６において、スクランブル部１００は送信データに対して秘匿化等のランダマイズを行なう。変調部１０１は誤り訂正やディジタル変調を行なう。ＤＦＴ部１０２はＤＦＴを行なう。リソースマップ部１０３は送信するデータを送信するサブキャリアに割り当てる。また、リソースマップ部１０３はＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成する際は連続したサブキャリアに対してマッピングを行ない、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成する際は離散的なサブキャリアにデータをマッピングする。ＯＦＤＭ信号生成部１０４はガードインターバルを含むＯＦＤＭ信号を生成する。プレコーディング部１０５はアンテナ毎の位相を決定しコーディングを行なう。ＲＦ部１０６はＤ／Ａ変換（ディジタル／アナログ変換）部からアンテナまでのアナログ回路で構成される。プレコーディング部１０５から複数の矢印が出力されているのはアンテナ数分のプレコーディングされたデータを出力することを意味している。なお、図６においては使用する全周波数帯域に共通のプレコーディングを行なう場合を示している。

図７は、周波数領域によって異なるプレコーディングを施すことが可能な送信機の構成を示すブロック図である。（非特許文献１には周波数領域毎に異なるプレコーディングを行なうメリットが記載されている）全周波数帯域に同一のプレコーディングを行なう図６の送信機と比べると、プレコーディング部１１０の位置が異なっている。これは周波数領域毎に異なるプレコーディングを行なう必要があるためであり、ＯＦＤＭ信号生成部１１１の周波数・時間変換部より前にプレコーディング部１１０を配置する必要があることを意味する。プレコーディング部１１０は周波数領域毎に異なるプレコーディングを施し出力するため、ＯＦＤＭ信号生成部１１１はその出力信号数分の処理が必要になる。もちろん、図７における構成でも、全周波数帯域に同一のプレコーディングを施すことは容易である。逆に図６に示すブロック図構成で、周波数領域に異なるプレコーディングを行なうことは難しい。

次にプレコーディングを行なうためのプレコーディングマトリックスについて説明する。

このプレコーディングマトリックスは送信するデータ１つに対して、４本のアンテナを使用して送信する場合であり、４つのマトリックスを使用する例である。ｊは虚数単位を意味する。送信機では送信を行なう際、受信機での特性が最もよくなると想定されるマトリックスを１つ選択し、図６や図７のプレコーディング部１０５、１１０で、プレコーディングを行ない、データを送信する。図７の送信機では周波数領域毎に異なるマトリックスを使用する。

本発明では移動局が基地局にアクセスする単位をリソースブロック（以降RB）と称し、ＲＢは１あるいは複数のサブキャリアで構成されるものとする。また、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおけるクラスタは、１つ以上のＲＢで構成され得る。以下の説明においては連続してＲＢを使用するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを単にＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと称し、離散的にＲＢを使用するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭをＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと称する。

第１、第２の実施形態ではＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのときにマルチプレコーディングを用い、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの際はシングルプレコーディングを用いる場合を示しているが、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、ＰＡＰＲ特性が優れていることが特徴であるにも関わらず、マルチプレコーディングを使用するとその特性が損なわれるためである。しかしながら、マルチプレコーディングを、連続するＲＢを使用するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに適用することも可能であり、除外するものではない。第３の実施形態ではＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭとＯＦＤＭを切り替えて使用する場合について示す。第１の実施形態〜第３の実施形態で示した通信方式の例はその一例であり、これらに限るものではない。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
本実施形態では、予めシステム帯域を分割してプレコーダーを指定する形態について説明する。

図１は、本発明における送信機の構成を示すブロック図である。Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成できる送信機の簡単なブロック構成である。図１において、スクランブル部１は送信データに対して秘匿化等のランダマイズを行なう。変調部２は誤り訂正やディジタル変調を行なう。ＤＦＴ部３はＤＦＴを行なう。リソースマップ部４は送信するデータを送信するサブキャリアに割り当てる。また、リソースマップ部４はＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成する際は連続したサブキャリアに対してマッピングを行ない、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成する際は離散的なサブキャリアにデータをマッピングする。

プレコーディング部５はアンテナ毎の位相を決定し、プレコーディングマトリックスを乗算する。ＯＦＤＭ信号生成部６はガードインターバルを含むＯＦＤＭ信号を生成する。ＲＦ部７はＤ／Ａ変換（ディジタル／アナログ変換）部からアンテナまでのアナログ回路で構成される。プレコーディング部５は周波数領域毎に異なるプレコーディングを施し出力するため、ＯＦＤＭ信号生成部６はその出力信号数分の処理が必要になる。また制御部１０は、各送信ブロックを制御するが、本発明の特徴的な制御としては、リソースマップ部４の使用するＲＢの選択の制御や、プレコーディングのプレコーダーの選択の制御を行なう。

図２は、本発明の第１の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。図中の四角が１ＲＢを示し、網掛けの四角が実際使用するＲＢを示している。システム全体で使用可能なＲＢ数は、２４である。また、この例では１クラスタは２ＲＢで構成されるため、システム全体で使用可能なクラスタ数は１２となる。端末はｎクラスタを使用して通信を行なうものとし、使用するＲＢはクラスタ単位で指定するものとする。ただし、図２においてはｎ＝５の場合であり、使用するクラスタのインデックスは、２、４、７、１０、１１である。１つのプレコーダーを通知するのに必要なビット数をｍビットとすると、クラスタ単位でシステム全体を指定した場合、ｍ×１２ビット、通信に使用するクラスタのみ指定すると、ｍ×ｎビット必要となる。

これに対して本実施形態では予め周波数帯域をｘ分割する場合を示している。図２においてはｘ＝２である。このようにプレコーダーを設定するとプレコーダーを通知するのに必要な情報量は２×ｍビットとなる。従って、図２に示すケースではクラスタ単位で指定する場合より、３×ｍビットの制御情報を少なくすることが可能となる。また、制御情報も通信に使用するクラスタ数によらず一定になることも明らかである。

ただし、このようなプレコーダーを使用しても、依然としてシングルプレコーディングによる送信方法に比べると制御情報が多くなってしまう。従って更に制御情報を削減するには、プレコーダーの種類を減らす、即ち、‖ｍ／ｘ‖にすることで、シングルプレコーディングに必要な制御情報量と同じにすることもできる。ただし、‖Ｘ‖はＸを超えないもっともＸに近い整数である（Xが整数でない場合はPadding Bit等が必要になる場合がある）。次の表にシングルプレコーディングとマルチプレコーディングの制御情報量を同一とした場合のプレコーダーの指定方法について示す。ただし、ｍ＝４、ｘ=２とする。これは、受信装置が送信装置に対して指定する情報である。

上記の表において、シングルプレコーディングをＳ、マルチプレコーディングをＭで示している。ただし、使用する周波数の指定方法は、同じ情報量で指定することを前提としている（表中ではX、Yと示しているが重要な意味は持たない）。また、シングルプレコーディングあるいはマルチプレコーディングであるかを示すために１ビット使用しているが、使用周波数が連続の場合はシングルプレコーディング、不連続の場合はマルチプレコーディングと予めシステムで定義しておけば、このビットは必要なくなり、情報量の削減に貢献することもできる。また、使用周波数の指定方法や通知方法がシングルプレコーディングとマルチプレコーディングで異なる場合は、指定方法によってシングルプレコーディングかマルチプレコーディングか選択するといった方法もある。

上記の表では、シングルプレコーディングとマルチプレコーディングの通知に使用する情報量が同じになる場合を示したが、マルチプレコーダーにおける情報量を削減するといった観点からは、特定の周波数領域（あるいは特定のクラスタ）には、シングルプレコーダーと同じ情報量でプレコーダーを通知し、それ以外の周波数領域（あるいはクラスタ）では、情報量を削減してプレコーダーを通知するといった方法も考えられる。更に、プレコーダーに特殊なマトリックス（例えば、特定のアンテナからの送信を０にするようなマトリックス）がある場合、シングルプレコーダーと同じ情報量で通知される周波数領域（あるいはクラスタ）でその特殊なマトリックスが選択された場合は、他の周波数領域（あるいはクラスタ）も同じマトリックスが選択されるといった制限を加えることも可能である。

ここまでの例では周波数領域毎にプレコーダーを設定する場合を示したが、単純に使用可能なクラスタ数を設定可能なプレコーダー数で割り、その数を単位にプレコーディングをかけるといった方法もある。

システム帯域幅については、各国の周波数利用事情等により、帯域幅を可変とするシステムを提供することが望ましい。この場合、システム帯域を分割するマルチプレコーディングではシステム帯域幅によって、効果が異なることになり、システム帯域が違う場合、受信性能が異なってしまい、システム設計が難しくなるといった問題がある。このようなシステムでは周波数帯域を分割する分割数を一定とするのではなく、分割する帯域幅を一定とすることで、このような問題を解決することが可能になる。この方法については通信方式を切り替えない通信方式にも適用可能である。

図３は、本発明の第１の実施形態について、システム帯域幅が異なる場合のマルチプレコーディングのプレコーダーの指定方法を示す図である。上からシステム帯域幅が広い順になっている。図３の真ん中のシステム帯域幅の場合では、第３のプレコーダーの指定する周波数領域が他のプレコーダーの指定領域より小さくなっている。これは、システム帯域幅の関係により完全に一定の帯域幅に分割できない場合の例である。

また、帯域を分割し、分割した帯域の中では、離散的な割り当てを行なわないといった制限を加えると、使用するクラスタ番号を指定する情報量を削減することができ、このような方法はシングルプレコーディングしか使用しない無線通信システムに使用可能である。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では予め分割した周波数領域毎にプレコーダーを指定することで、マルチプレコーディングの効果をできるだけ保持しながらプレコーダーの通知に費やす制御情報量を削減する方法について示したが、本実施形態では、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける最大使用クラスタ数（あるいは分割数）を決める方法について示す。第１の実施形態でも示したようにクラスタ毎にプレコーダーを指定することの問題点は、クラスタ数が増えるに従って制御情報量が多くなることと、制御情報量を一定にできないことである。本実施形態では最大分割数を指定することで、その問題点を解決できる。

図４Ａは、本発明の第２の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。図中の四角が１ＲＢを示し、網掛けの四角が実際使用するＲＢを示している。システム全体で使用可能なＲＢ数は、２４であり、最大分割数を３としている。また、この例では１クラスタは２ＲＢで構成され、端末はｎクラスタを使用して通信を行なうものとし、使用するＲＢはクラスタ単位で指定するものとする。ただし、図４Ａにおいてはｎ＝５の場合であり、使用するクラスタインデックスは、２、３、７、１０、１１である。１つのプレコーダーを通知するのに必要なビット数をｍビットとすると、クラスタ単位でシステム全体を指定した場合、ｍ×１２ビット、通信に使用するクラスタのみ指定すると、ｍ×ｎビット必要となる。

これに対して本実施形態では予め最大分割数をｙ分割とする場合を示している。図４Ａにおいてはｙ＝３である。このようにプレコーダーを設定するとプレコーダーを通知するのに必要な情報量は３×ｍビットとなる。従って、図４Ａに示すケースではクラスタ単位で指定する場合より、２×ｍビットの制御情報を少なくすることが可能となる。また、制御情報も通信に使用するクラスタ数によらず一定になることも明らかである。

図４Ｂは、本発明の第２の実施形態について、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数領域のＲＢの使用法の一例を示す図である。図４Ｂのように、３つに分割した場合でも、偶然に分割したＲＢが連続する場合に問題がある。このような場合は分割数を２つとみなし、プレコーダーを設定すればよい。このとき、連続するクラスタは、「離散的に配置された各周波数帯域」に対応する。制御情報量が一定であることを前提とすると、図４Ｂの場合は、第２のプレコーダーまでを指定し、第３のプレコーダーにはダミーの情報を挿入する。また、使用するクラスタの指定方法が、クラスタ毎のビットマップではなく、最初のクラスタ番号ｆと、連続するクラスタ数ｋを（ｆ、ｋ）のような形式で指定するような方式であれば、その指定毎にプレコーダーを設定すれば問題なく３つのプレコーダーを設定できる。図４Ｂの場合は、各周波数帯域で（２、２）、（９、１）、（１０、２）と使用するＲＢを指定することになる。

なお、第１の実施形態で説明した通り、更に制御情報を削減するために、プレコーダーの種類を減らす、即ち‖ｍ／ｘ‖にすることで、シングルプレコーディングに必要な制御情報量と同じにすることもできる。第１の実施形態にも示したが、システム帯域幅については、各国の周波数利用事情等により、帯域幅を可変とするシステムを提供することが望ましい。この場合、システム帯域幅によらず、最大クラスタ数や分割数を決定してしまうと、広い帯域幅がある場合、ＲＢの割りあて方に制限を生じることになり非常に効率が悪くなる。このようなシステムではシステム帯域幅に応じて最大分割数を変えることで、このような問題を解決することが可能になる。この方法については通信方式を切り替えない通信方式にも適用可能である。

図５は、本発明の第２の実施形態について、システム帯域幅が異なる場合のマルチプレコーディングのプレコーダーの指定方法を示す図である。上からシステム帯域幅が広い順になっており、最大分割数を順に３、２、１とした場合である。このように最大分割数をシステム帯域幅に依存させて決定することで、マルチプレコーディングの利得を得ながら、制御情報をできるだけ少なくすることが可能になる。

このシステム帯域幅に応じて、最大分割数を決める方法はシングルプレコーディングしか使用しないシステムに適用可能であることは言うまでもなく、システム帯域幅に応じて柔軟なプレコーダーの指定が可能になる。

［第３の実施形態］
第１、第２の実施形態ではＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭとＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを用いる場合について、プレコーダーを例に示したが、例えばＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭをＯＦＤＭに置き換えると、プレコーダーの他にも第１、第２の実施形態で示したような制御情報量の抑制する方法を適用することが可能になる。ここで、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭとＯＦＤＭを置き換える例について説明するのは、双方ともＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに対してＰＡＰＲ特性が劣化する方式ということで共通点があるからである。プレコーダーの他に以下のような情報について、第１、第２の実施形態を適用することが可能である。

その一つが変調方式である。ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭはそのスペクトルを周波数領域に分割して送信するためクラスタ毎に変調方式を決めることはできない。しかしながらＯＦＤＭはクラスタ単位（サブキャリア単位でも）で、変調方式や符号化率を指定することが可能である。従って、第１、第２の実施形態を適用することで、変調方式等を指定するための情報量を抑えつつ、変調方式を指定可能なクラスタ単位での適応変調が可能になる。

送信電力についても同様の効果を得ることができる。ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、クラスタ単位で送信電力を変更した場合、電力の改善による特性改善効果を得ることはできるものの、復調方法によっては、同時にシンボル間干渉が起こり、特性の劣化の要因を生じることにもなる。しかしながらＯＦＤＭでは、電力が増加したことによる特性改善効果をそのまま期待できる。従って、第１、第２の実施形態を適用することで、送信電力を指定するための情報量を抑えつつ、送信電力を指定可能なクラスタ単位での送信電力制御が可能になる。

本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

４、１０３ リソースマップ部
５、１０５、１１０ プレコーディング部
６、１０４、１１１ ＯＦＤＭ信号生成部
７、１０６ ＲＦ部
１０ 制御部

Claims (9)

1. ２以上の通信方式を切り替えて無線通信を行なう通信装置であって、
   前記通信方式は、ＤＦＴされた送信信号を、周波数帯域に対して連続的に割り当てる第１の通信方式と、該送信信号を２以上のグループに分割し、少なくとも２つの該グループを周波数帯域に対して離散的に割り当てる第２の通信方式とを含み、
   前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に連続的に割り当てられた前記送信信号に対して１つのパラメータを設定し、前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に割り当てられた前記グループ毎に異なるパラメータを設定する制御部と、
   少なくとも前記通信方式に関する情報と前記設定したパラメータに関する情報とを含む制御情報を送信する送信部とを備え、
   前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量は、前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量と同じであることを特徴とする通信装置。
2. ２以上の通信方式を切り替えて無線通信を行なう通信装置であって、
   前記通信方式は、ＤＦＴされた送信信号を、周波数帯域に対して連続的に割り当てる第１の通信方式と、該送信信号を２以上のグループに分割し、少なくとも２つの該グループを周波数帯域に対して離散的に割り当てる第２の通信方式とを含み、
   前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に連続的に割り当てられた前記送信信号に対して１つのパラメータを設定し、前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域を複数の帯域に分割し、該分割した帯域毎に異なるパラメータを設定する制御部と、
   少なくとも前記通信方式に関する情報と前記設定したパラメータに関する情報とを含む制御情報を送信する送信部とを備え、
   前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量は、前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量と同じであることを特徴とする通信装置。
3. システム帯域幅が異なる複数種類の無線通信システムに適用可能であって、
   前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記システム帯域幅に応じて前記パラメータを設定する最大のグループ数又は分割した帯域数を決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の通信装置。
4. 前記第１の通信方式と前記第２の通信方式とは、相互にＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が異なることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信装置。
5. 前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、設定するパラメータの数を減らすことによって、前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量と同じ情報量とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信装置。
6. 前記制御情報には、クローズドループの送信ダイバーシチ（CLTxD）で用いられるパラメータを含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記分割された帯域の最小又は最大数と、前記分割された帯域の帯域幅を設定することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
8. ２以上の通信方式を切り替えて無線通信を行なう通信装置の制御プログラムであって、
   前記通信方式は、ＤＦＴされた送信信号を、周波数帯域に対して連続的に割り当てる第１の通信方式と、該送信信号を２以上のグループに分割し、少なくとも２つの該グループを該周波数帯域に対して離散的に割り当てる第２の通信方式とを含み、
   前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に連続的に割り当てられた前記送信信号に対して１つのパラメータを設定し、前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に割り当てられた前記グループ毎に異なるパラメータを設定する処理と、
   少なくとも前記通信方式に関する情報と前記設定したパラメータに関する情報とを含む制御情報を送信する処理とを含み、
   前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量は、前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量と同じであることを特徴とする通信装置の制御プログラム。
9. 通信装置に実装されることにより、該通信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
   ＤＦＴされた送信信号を、周波数帯域に対して連続的に割り当てる第１の通信方式と、該送信信号を２以上のグループに分割し、少なくとも２つの該グループを周波数帯域に対して離散的に割り当てる第２の通信方式とを切り替えて無線通信を行なう機能と、
   前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に連続的に割り当てられた前記送信信号に対して１つのパラメータを設定し、前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合、前記周波数帯域に割り当てられた前記グループ毎に異なるパラメータを設定する機能と、
   少なくとも前記通信方式に関する情報と前記設定したパラメータに関する情報とを含む制御情報を送信する機能とを含み、
   前記第２の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量は、前記第１の通信方式を用いて無線通信を行う場合の前記制御情報の情報量と同じであることを特徴とする集積回路。

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