無線送信装置、制御プログラムおよび集積回路
【課題】非連続な周波数帯域を用いた伝送を行なう通信システムにおいて、必要最低限のＭＰＲを適用する送信電力制御を行なう。
【解決手段】システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部１０５１と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部１０５５と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部１０５３と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部１０５７と、を備える。
【解決手段】システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部１０５１と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部１０５５と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部１０５３と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部１０５７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信電力制御の技術に関し、特に、必要以上のＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を適用することを防ぐことができる無線送信装置、制御プログラムおよび集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）システムの標準化がほぼ終了し、最近では第４世代の無線通信システムの候補として、ＬＴＥシステムをより発展させたＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced、IMT-Aなどとも称する。）の標準化が行なわれている。
【０００３】
ＬＴＥシステムのアップリンク（移動局から基地局への通信）では、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が良好となるスペクトルを連続的な周波数帯域に割り当てるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される。）が採用されている。ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに加えて、クラスタ化した信号スペクトルを非連続な周波数帯域に配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ダイナミックスペクトル制御（DSC:Dynamic Spectrum Control）、DFT-S-OFDM with SDC（Spectrum Division Control）とも呼称される。）を採用することが決定している。
【０００４】
さらに、ピークデータレートを向上するために広帯域化することも決定しており、ＬＴＥシステムで使用するシステム帯域をコンポーネントキャリア（CC:Component Carrier,Primary Component Carrier,Secondary Component Carrierとも呼称される。）とし、複数ＣＣを同時送信するキャリアアグリゲーション（CA:Carrier Aggregation）を行なうことも決定している。アップリンクにおけるＣＡでのデータ伝送は、ＣＣ毎にそれぞれＤＦＴにより生成した周波数信号を割り当てるマルチキャリア伝送のＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが採用されている。
【０００５】
ＬＴＥ−Ａのアップリンクの伝送方式として採用されたＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、１ＣＣ内で非連続にスペクトルを配置し、伝搬路の良い周波数を使用することで周波数選択ダイバーシチ利得が得られるため、周波数利用効率が向上する。一方、Ｎ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、非連続の周波数帯域にスペクトルを配置することになる複数のＣＣでの同時送信を行なうため、広帯域伝送を実現でき、ピークデータレートの向上が可能となる。
【０００６】
しかしながら、このような非連続な周波数帯域を用いたデータ伝送では、特に離れた周波数帯域にスペクトルを配置する場合、帯域外輻射が大きくなることが問題となる（非特許文献１参照）。ＬＴＥシステムのアップリンクで連続的な周波数帯域でのデータ伝送が前提となっていることから、送信電力制御（TPC:Transmit Power Control）も連続的な周波数帯域による伝送に対して最適化されている。この帯域外輻射の問題は、この送信電力制御の方法をＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭやＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに適用することで生じる。このＴＰＣに関して、非連続な周波数帯域によるデータ伝送に適した方法の検討が行なわれている。例えば、非連続に周波数帯域を用いる場合に、信号を割り当てる周波数の間隔により、ＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を変える方法などである（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】R1-101720, “LS on Simultaneous PUSCH and PUCCH and Clustered SC-FDMA”, RAN4.
【非特許文献２】R1-102033, “Influence of UE power back-off to system performance for clustered PUSCH transmission”, Panasonic
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、現在検討されている帯域外輻射の問題を解決するＴＰＣは、非連続となる周波数帯域の間隔のみしか考慮されておらず、割り当て周波数帯域を考慮していないことから必要以上のＭＰＲを適用してしまう可能性があり、通信品質が劣化する問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、非連続な周波数帯域を用いた伝送を行なう通信システムにおいて、必要最低限のＭＰＲを適用する送信電力制御を行なう無線送信装置、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（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、本発明の無線送信装置は、システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする。
【００１１】
このように、システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１２】
（２）また、本発明の無線送信装置は、前記システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする。
【００１３】
このように、システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１４】
（３）また、本発明の無線送信装置は、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１６】
（４）また、本発明の無線送信装置は、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００１７】
このように、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１８】
（５）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げることを特徴とする。
【００１９】
このように、システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２０】
（６）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定することを特徴とする。
【００２１】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定するので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２２】
（７）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００２３】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、複数のコンポーネントキャリアを伝送に用いるキャリアアグリゲーションにおいて、隣接するコンポーネントキャリア全体をシステム帯域とみなして送信電力制御を行なうことができる。これにより、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２４】
（８）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００２５】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、複数のコンポーネントキャリアを伝送に用いるキャリアアグリゲーションにおいて、隣接するコンポーネントキャリア全体をシステム帯域とみなして送信電力制御を行なうことができる。これにより、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２６】
（９）また、本発明の無線送信装置は、同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なることを特徴とする。
【００２７】
このように、同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２８】
（１０）また、本発明の無線送信装置は、前記送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうことを特徴とする。
【００２９】
このように、送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３０】
（１１）また、本発明の制御プログラムは、システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置の制御プログラムであって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する処理と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する処理と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう処理と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる処理と、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう処理と、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。
【００３１】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３２】
（１２）また、本発明の集積回路は、無線送信装置に実装されることによって、前記無線送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する機能と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する機能と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう機能と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる機能と、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう機能と、の一連の機能を、前記無線送信装置に発揮させることを特徴とする。
【００３３】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明を適用することにより、必要以上のＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を適用することを防ぎ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るマッピング部１０５の構成の一例を示すブロック図である。
【図３Ａ】周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。
【図３Ｂ】周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る参照信号生成部１０７の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る１本の受信アンテナ２０１を有する受信装置である基地局の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るデマッピング部２１７の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、表１のクラスタの割り当てによる送信電力制御を行なった場合について示す図である。
【図９Ａ】本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るＣＣ信号受信部４０７Ｘの構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るクラスタ単位もしくは、ＲＢ単位での送信電力制御を説明するための図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る送信装置が周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る送信電力制御について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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。以下の実施形態では、データ伝送を行なう送信装置を移動局とし、データを受信する受信装置を基地局とする伝送のアップリンクについて説明するが、ダウンリンク（基地局から移動局へ伝送）にも適用可能である。
【００３７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の一例を示すブロック図である。ただし、本発明を説明するのに必要な最小限のブロック図としている。図１の送信装置では、受信装置より通知された制御情報を制御情報受信部１０１で受信する。制御情報には、データ伝送に用いる帯域割当情報や変調方式などが含まれる。また、この制御情報には、図１では省略されている符号化部で用いる符号化率の情報やＴＰＣの制御量の情報が含まれても良い。制御情報受信部１０１は、受信した制御情報に含まれる変調多値数に関する情報を変調部１０３に入力し、帯域割当情報をマッピング部１０５と参照信号生成部１０７に入力する。変調部１０３は、誤り訂正符号化が施された符号ビットが入力され、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying；四相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16-ary Quadrature Amplitude Modulation；１６直交振幅変調）などの変調のうち、制御情報受信部１０１より通知された変調多値数の変調を施す。変調部１０３から出力された変調シンボルをＦＦＴ部１０９で時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部１０５へ出力する。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るマッピング部１０５の構成の一例を示すブロック図である。マッピング部１０５は、制御情報受信部１０１から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域の信号を非連続な周波数帯域に割り当てるクラスタに分割する。ただし、帯域割当情報により連続的な周波数帯域を用いた伝送を行なう場合には、分割部１０５１は入力信号をそのまま電力制御部１０５３に入力する。一方、電力制御量決定部１０５５は各クラスタが割り当てられる周波数帯域により、各クラスタの送信電力を決定する。ここで、送信電力の詳細な決定方法は後述する。また、分割された周波数領域信号のクラスタは、電力制御部１０５３において電力制御量決定部１０５５で決定された送信電力にし、割当部１０５７に出力する。割当部１０５７は、送信電力制御されたクラスタを制御情報として通知された帯域割当の情報に基づいて割り当てる。
【００３９】
図３Ａ、図３Ｂは、周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。図３Ａ、図３Ｂはそれぞれ連続、非連続な帯域割当をした場合であり、ＬＴＥのＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは図３Ａの割当を行なう。また、ＬＴＥ−Ａで採用されたＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、図３Ｂの割当となる。このように帯域割当を行なった信号をマッピング部１０５から出力する。ＩＦＦＴ部１１５は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この時間領域の信号を参照信号多重部１１７に対して出力する。参照信号多重部１１７は、時間領域において送信信号に対して参照信号生成部１０７から出力された参照信号を多重する処理を行なう。本例では、時間領域で参照信号を多重する構成としたが、周波数領域で参照信号を多重する構成としても良い。
【００４０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る参照信号生成部１０７の構成の一例を示すブロック図である。参照信号生成部１０７では、入力された送受信装置で既知の参照信号に対して、分割部１０７１から割当部１０７７までデータ信号と同様の処理を施す。割当部１０７７から出力された信号は、ＩＦＦＴ部１０７９で周波数領域から時間領域の信号に変換され、この時間領域の信号を参照信号生成部１０７より出力する。
【００４１】
図１に戻り、参照信号が多重された信号は、送信処理部１１１でＣＰ（Cyclic Prefix;サイクリックプレフィックス）が挿入され、Ｄ／Ａ（Digital/Analog;ディジタル／アナログ）変換でアナログの信号に変換された後に無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートした後に、ＰＡ（Power Amplifier）で送信電力に増幅された後に送信アンテナ１１３から送信される。本例における送信装置は、アップリンクとして説明していることから移動局の例で説明したが、ダウンリンクでは基地局が送信装置になる。基地局が送信装置の場合には、制御情報受信部１０１では受信装置より制御情報として伝搬路情報を受信し、帯域割当などの制御情報を決定する。また、帯域割当などの制御情報を受信装置へ通知する為の制御情報送信部が図１に追加され、決定された制御情報が変調部１０３やマッピング部１０５に使用される。
【００４２】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る１本の受信アンテナ２０１を有する受信装置である基地局の構成例を示すブロック図である。ただし、受信アンテナ２０１は複数有していても良い。受信装置では、送信装置からの信号を受信アンテナ２０１で受信し、受信処理部２０３においてベースバンド周波数にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行なうことでディジタル信号に変換し、ディジタル信号からサイクリックプレフィックスを除去する。受信処理部２０３から出力された信号は、参照信号分離部２０５で参照信号とデータ信号に分離され、参照信号は伝搬路推定部２０７へ、データ信号はＦＦＴ部２０９へ出力される。
【００４３】
伝搬路推定部２０７は、送受信装置で既知の参照信号により、伝搬路の周波数応答を推定し、推定した伝搬路特性を制御情報生成部２１１と等化部２１３に出力する。制御情報生成部２１１は、送信装置がデータを送信する際の、帯域割当（周波数帯域の割当情報）、符号化率、変調方式、ＴＰＣの制御量などを決定する。制御情報送信部２１５は、決定した周波数帯域の割当情報、符号化率、変調方式、ＴＰＣの制御量等からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、変調部、無線部および送信アンテナを介して送信装置に通知する。また、制御情報生成部２１１は、周波数帯域の割当情報をデマッピング部２１７に入力する。一方、参照信号分離部２０５によって分離されたデータ信号は、ＦＦＴ部２０９において時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された後、デマッピング部２１７に出力される。
【００４４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るデマッピング部２１７の構成例を示すブロック図である。図６のように、データ抽出部２１７１は、内部に記憶されている送信装置に対して前に通知した帯域割当情報に基づいて、ＦＦＴ部２０９から入力された周波数領域の受信信号から、受信信号を抽出する。ここで、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの様な非連続な周波数帯域に割り当てられたクラスタを抽出した場合はクラスタを結合部２１７３で結合し、出力する。また、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのような連続的な周波数帯域を割り当てられた信号の受信処理では、結合部２１７３は何も行なわずにそのまま信号を出力する。
【００４５】
等化部２１３は、デマッピング部２１７から出力された信号を、伝搬路推定部２０７から入力された伝搬路特性により、無線伝搬路の歪みを補償する等化処理を行ない、ＩＦＦＴ部２１９に出力する。ここで、等化処理は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）規範に基づく重みやＺＦ（Zero Forcing）重み等を乗算するなどのことである。等化部２１３から入力された信号は、ＩＦＦＴ部２１９により周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。復調部２２１では、制御情報生成部２１１で伝搬路特性に基づいて決定し、送信装置へ通知した変調多値数の情報が記憶されており、変調多値数の情報を基にシンボルの復調を施し、符号ビットを得る。以上の処理により、送信装置より送信された符号ビットの受信処理を行なう。連続的な周波数帯域をデータ伝送に用いるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける送信電力制御を式（１）に示す。
ＴＸＴＯＴＡＬ＝Ｍｉｎ｛ＰＭＡＸ，ＴＸＯＰ＋ＴＸＣＬ｝ …（１）
【００４６】
式（１）において、ＴＸＯＰは送信装置が判断するオープンループＴＰＣであり、使用するリソースブロック数やパスロス等が含まれている。ここで、リソースブロック（RB:Resource Block）とは、１２サブキャリアをグループ化したものである。ＴＸＣＬは制御情報で通知されるクローズドループＴＰＣである。ＰＭＡＸは送信装置の最大送信電力である。また、Ｍｉｎは｛｝内で小さい値を選ぶものとする。
【００４７】
Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのような非連続な周波数帯域を使用する場合に、式（１）の送信電力制御を行なうと、各々のクラスタの送信電力は式（２）となる。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝） …（２）
【００４８】
式（２）は、ｉ番目のクラスタの送信電力であり、ＣＳＩＺＥ（ｉ）はｉ番目のクラスタの帯域幅であり、ＮＲＢはすべてのクラスタの合計した帯域幅である。また、ＴＸ’ＴＯＴＡＬは、次式より表される。
ＴＸ’ＴＯＴＡＬ＝１０＾（ＴＸＴＯＴＡＬ／１０） …（２’）
【００４９】
ただし、Ａ＾ＢはＡを底とし、Ｂを冪指数とする冪乗の演算を示す。ここで、本実施形態における電力制御量決定部１０５５では、クラスタ毎の送信電力を式（３）で決定する。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝）−ＣＰＯＳ（ｉ） …（３）
ただし、ＣＰＯＳ（ｉ）は、ｉ番目のクラスタの帯域割当によって、決定される。
【００５０】
図７は、本発明の第１の実施形態に係るＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法の一例を説明するための図である。図７は、データの伝送に用いることができるシステム帯域Ａを帯域Ｂ１、帯域Ｃ１、帯域Ｄ１、…とシステム帯域の端から、帯域幅に応じて決定されているものとする。このような場合、よりシステム帯域の端にクラスタを配置すると３次高調波による帯域外輻射の問題が大きくなるため、ＣＰＯＳ（ｉ）を決定方法の一例として、表１の様にする。ただし、Ｃｂ＞Ｃｃ＞Ｃｄとする。
【００５１】
【表１】
図８は、本発明の第１の実施形態において、表１のクラスタの割り当てによる送信電力制御を行なった場合について示す図である。ここで、クラスタの帯域幅であるクラスタサイズのＣＳＩＺＥ（ｉ）は、ＲＢの整数倍とする。本図では、第１のクラスタが帯域Ｂ１に割当が行なわれるため、送信電力をＣｂ下げる。また、同様に第２、第３のクラスタは送信電力をＣｄ下げ、第４のクラスタは送信電力をＣｃ下げる。ここで、システム帯域Ａの中心付近の周波数帯域では帯域外輻射の影響は小さいため、電力を下げなくても良い。例えば、帯域Ｄ１、帯域Ｄ２では、Ｃｄ＝０としても良い。また、クラスタが帯域Ｂ１、Ｃ１に跨って割り当てる場合には、ＲＢインデックスの最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、ＣＰＯＳ（ｉ）はクラスタ単位での送信電力制御において、送信電力を下げるのみではなく、ＣＰＯＳ（ｉ）＜０とする送信電力を上げる制御をしても良い。例えば、システム帯域の端に割り当てるクラスタには、送信電力を下げ、システム帯域の端以外に割り当てるクラスタは送信電力を上げることをしても良い。
【００５２】
ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。
ＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｍａｘ｛０，ＣＰＭＡＸ＋（−１）α×β×ＲＢｉｄｘ（ｉ）}…（４）
【００５３】
ただし、Ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝はＡとＢで大きい値を選ぶものとし、ＣＰＭＡＸは１クラスタ当たりで下げる電力の最大値であり、図８ではＣｂに相当する。ＲＢｉｄｘ（ｉ）はクラスタを割り当てるＲＢインデックスとする。クラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。αは、表２で定義される。
【００５４】
【表２】
ＮＴＯＴＡＬは、システム帯域Ａ内のＲＢ数とする。βは、式（５）で表される値とする。
β＝｜ＣＰＭＡＸ−ＭＲＰＭＩＮ｜／ＭＲＰＲＢ …（５）
【００５５】
ただし、ＭＲＰＭＩＮは１クラスタ当たりで下げる電力の最小値であり、ＭＲＰＲＢはＣＰＭＡＸだけ電力を下げる必要のあるシステム帯域の端のＲＢからＭＲＰＭＩＮを適用するＲＢまでのＲＢ数とする。そのため、βは、１ＲＢ当たりの送信電力制御量の差分を表す。
【００５６】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。電力制御量決定部１０５５は、図９Ａ、図９Ｂのように制御し、βはＣＰＯＳ（ｉ）の傾きの絶対値となる。図９Ｂにおけるｍ１は、ＮＴＯＴＡＬ／２である。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、ＲＢ単位で送信電力制御しても良い。ＲＢ単位で送信電力制御をする場合は、式（６）を適用する。
ＣＰＯＳ（ｉ，ｋ）＝Ｍａｘ｛０，ＣＰＭＡＸ＋（−１）α×β×ＲＢｉｄｘ（ｉ，ｋ）｝
…（６）
【００５７】
ＣＰＯＳ（ｉ，ｋ）は、ｉ番目のクラスタ内におけるｋ番目のＲＢインデックスの送信電力制御する値であり、ＲＢｉｄｘ（ｉ，ｋ）は、ｉ番目のクラスタ内におけるｋ番目のＲＢインデックスである。
【００５８】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。また、本実施形態では、常にクラスタ単位での送信電力制御を行なう例について説明したが、式（１）の送信電力制御を適用し、式（１）で所定の電力以上となる場合や、クラスタがシステム帯域の端に割り当てられた場合、クラスタ数が所定の数以下の場合などの限定的な場合のみに式（３）と、式（４）もしくは、式（６）のいずれかによる送信電力制御を適用してもよい。また、本実施形態では、１ＣＣ内で非連続な帯域割り当ての場合にクラスタ単位での送信電力制御の例について説明したが、連続的な帯域割り当ての場合に、スペクトルの一部である部分スペクトル単位で本実施形態の送信電力制御を適用して良い。
【００５９】
以上の様にクラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢにより、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００６０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、複数のＣＣを同時送信するＣＡと、１ＣＣ内でシングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを併用する場合について説明する。
【００６１】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。図１０における送信装置では、複数のＣＣに対して伝送を行なう構成であり、本実施形態では、伝送に用いるＣＣ数を簡単の為に２として、ＣＣ＃１とＣＣ＃２の構成される場合について説明する。変調部３０３−１には、ＣＣ＃１を用いて伝送を行なう符号化されたデータビットが入力され、変調部３０３−２はＣＣ＃２を用いて伝送を行なう符号化されたデータビットが入力されるものとする。変調部３０３−１から参照信号多重部３１７−１までの処理と、変調部３０３−２から参照信号多重部３１７−２までの処理が図１の変調部１０３から参照信号多重部１１７までの処理と同様のため、説明を省略する。
【００６２】
信号加算部３１９には、参照信号多重部３１７−１よりＣＣ＃１を用いて伝送を行なう参照信号が多重された時間領域の信号が入力され、参照信号多重部３１７−２よりＣＣ＃２を用いて伝送を行なう参照信号が多重された時間領域の信号が入力される。入力されたＣＣ＃１とＣＣ＃２の信号は、信号加算部３１９でｅｊ２πｆｔを乗算後に加算され、送信処理部３１１で送信処理部１１１と同様の処理が施され、送信アンテナ３１３より送信される。ただし、ｅｊ２πｆｔのｆは各ＣＣの周波数分だけシフトするものである。
【００６３】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。各ＣＣで周波数領域の信号を分割してクラスタ化し、非連続な周波数帯域を割り当て、伝送を行なう。
【００６４】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。受信装置では、複数のＣＣに配置された信号を受信アンテナ４０１で受信し、受信処理部４０３で受信処理部２０３と同様の処理を施す。参照信号分離部４０５では、受信処理部４０３より入力された複数のＣＣで伝送された信号から参照信号を分離し、ＣＣ＃１で伝送された参照信号をＣＣ信号受信部４０７Ｘに出力し、ＣＣ＃２で伝送された参照信号をＣＣ信号受信部４０７Ｙに出力する。また、参照信号分離部４０５で分離されたデータ信号は、ＦＦＴ部４０９に入力され、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された後に、ＣＣ＃１で伝送されたデータはＣＣ信号受信部４０７Ｘに出力され、ＣＣ＃２で伝送されたデータはＣＣ信号受信部４０７Ｙに出力される。
【００６５】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るＣＣ信号受信部４０７Ｘの構成例を示すブロック図である。ＣＣ信号受信部４０７ＸとＣＣ信号受信部４０７Ｙは同様の処理を行なうため、ここではＣＣ信号受信部４０７Ｘのみを示す。ＣＣ信号受信部４０７Ｘでは、ＣＣ＃１で伝送された参照信号とデータがそれぞれ伝搬路推定部５０１とデマッピング部５０３へ入力される。伝搬路推定部５０１から制御情報送信部５０７では、伝搬路推定部２０７から制御情報送信部２１５と同様の処理を施す。また、デマッピング部５０３から復調部５１３においても、デマッピング部２１７から復調部２２１と同様の処理を施し、復調データを得る。
【００６６】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るクラスタ単位もしくは、ＲＢ単位での送信電力制御を説明するための図である。図１４は、伝送可能な周波数帯域をＣＣ＃１とＣＣ＃２とし、それぞれのＣＣは隣接する周波数帯域とする。この場合、ＣＣ＃１の周波数帯域もしくはＣＣ＃２の周波数帯域以外への３次高調波による帯域外輻射を、式（３）の送信電力制御により低減する。ただし、複数のＣＣによる伝送を行なう場合には、ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、図１４に示す通りに隣接するＣＣ＃１の周波数帯域とＣＣ＃２の周波数帯域をシステム帯域とみなし、帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表（１）の様にＣＰＯＳ（ｉ）を決定する。ただし、Ｃｂ＞Ｃｃ＞Ｃｄとする。
【００６７】
ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。式（４）のクラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００６８】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。以上の様に複数のＣＣを伝送に用いるＣＡの場合において、隣接するＣＣ全体をシステム帯域と見なし、クラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢにより、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００６９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、複数のＣＣを伝送に用い、１ＣＣ内でシングルキャリアのスペクトルを連続的に割り当てるＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける場合について説明する。本実施形態における送信受信装置の構成例は、第２の実施形態と同様に図１０と図１２となる。
【００７０】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置が周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。送信装置は、ＣＣ内でＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭによるシングルキャリア伝送を行なうが、同時に複数のＣＣを使用するため、マルチキャリア伝送となる。本実施形態における送信電力制御に式（３）を適用するが、本実施形態ではクラスタ化を行なわないため、ＣＳＩＺＥ（ｉ）＝ＮＲＢとなり、式（７）となる。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ）−ＣＰＯＳ（ｉ） …（７）
【００７１】
また、ＣＰＯＳ（ｉ）を図１４のように帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表（１）を用いて決定する。ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。式（４）のＲＢインデックスは、連続的なＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号が複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号で同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００７２】
図１６Ａ、図１６Ｂは、本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。図１６Ａは、送信電力制御を行なっていない場合であり、図１６Ｂは式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった場合である。本実施形態では、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号の一部である部分スペクトル単位でＣＰＯＳ（ｉ）を適用するため、連続的に割り当てられたＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号に対し、本図のように一律でない送信電力制御が行なわれる。ＣＣ＃１の周波数帯域に割り当てられた周波数領域の信号では、帯域Ｂ１に割り当てられている部分スペクトルがＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｃｂだけ電力を下げ、帯域Ｃ１に割り当てられている部分スペクトルはＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｃｃだけ電力を下げる。
【００７３】
本実施形態では、図１６Ｂの様に、割り当て周波数帯域により異なる送信電力制御を適用し、同一スペクトルでも部分スペクトル単位でＣｂ、Ｃｃ、Ｃｄのいずれかを適用したが、これに限らない。例えば、同一スペクトルでもＲＢ単位で送信電力制御を行なうのではなく、連続的なスペクトルの割り当てで最もシステム帯域の端のＲＢの送信電力制御を行なっても良い。その一例として、連続的な割当でＣｂとＣｃを適用する帯域にスペクトルを割り当てる場合には、Ｃｂ＞Ｃｃであることから最も電力を下げる量が大きいＣｂを連続的なスペクトルに一律で適用する、などである。また、部分スペクトル単位の送信電力制御ではなく、式（６）によるＲＢ単位でＣＰＯＳ（ｉ）を決定する送信電力制御を行なっても良い。
【００７４】
以上の様に複数のＣＣを伝送に用いるＣＡの場合において、隣接するＣＣ全体をシステム帯域と見なし、連続的なスペクトルを割り当てＲＢにより、それぞれ異なる送信電力を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００７５】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、１ＣＣ内で非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの送信電力制御において、クラスタを割り当てる周波数帯域とクラスタ間の帯域幅により送信電力制御を行なう一例について説明する。本実施形態では、１ＣＣの場合について説明するが、ＣＡの場合にも同様に適用可能である。本実施形態における送信受信装置の構成例は、１ＣＣの場合は図１と図５と同様であり、ＣＡの場合には図１０と図１２と同様になる。
【００７６】
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る送信電力制御について説明するための図である。図１７では、第１〜第４のクラスタを割り当て、クラスタ（ｉ）とクラスタ（ｊ）の間の帯域幅をＷｉｊと表す。例えば、第１のクラスタと第２のクラスタの間隔の帯域幅はＷ１２となる。３次高調波による帯域外輻射の問題は、システム帯域の端に割り当てが行なわれ、さらにクラスタ間の帯域幅が広い場合により影響が大きくなる。そのため、本実施形態における送信電力制御は式（３）に加えて、さらにクラスタの間隔の帯域幅も考慮するＣＷ（ｉ）を追加した式（８）により行なう。
ＴＸＣ（ｉ）＝ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝−ＣＰＯＳ（ｉ）＋ＣＷ（ｉ）
…（８）
【００７７】
ここで、ＣＰＯＳ（ｉ）を図１７のように帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表１を用いて決定する。また、ＣＷ（ｉ）は、ｉ番目のクラスタとその他のクラスタとの帯域幅Ｗｉｊの中で最も小さい値のｍｉｎ（Ｗｉｊ）により表３で決定する。
【００７８】
【表３】
ただし、ＣＷ（ｉ）は、常に｜ＣＰＯＳ（ｉ）｜＞｜ＣＷ（ｉ）｜を満たすものとし、ＣＷ１＝０＜ＣＷ２＜ＣＷ３となるように送信電力制御量を決定する。γ１、γ２、γ３は、クラスタ間の帯域幅により送信電力制御を行なう閾値とし、クラスタ間の帯域幅が広い場合に帯域外輻射の問題が大きく影響するため、１＞γ１＞γ２＞γ３＞０を満たす。例えば、γ１＝０．５、γ２＝０．３であれば、クラスタ間の帯域幅がシステム帯域の５０％以上となる場合には（ＣＰＯＳ（ｉ）−ＣＷ１）だけ送信電力を下げ、クラスタ間の帯域幅がシステム帯域の３０％以上かつ半分未満の場合に（ＣＰＯＳ（ｉ）−ＣＷ２）だけ送信電力を下げる。また、ｍｉｎ（Ｗｉｊ）は、ｊをｊ≠ｉを満たす任意のクラスタとした場合のＷｉｊの最小値である。例えば、図１７の様にＷ１３＞Ｗ２３＞Ｗ３４をみたす場合にはｍｉｎ（Ｗ３ｊ）＝Ｗ３４となる。このように、システム帯域の端にクラスタが割り当てられ、クラスタ間の帯域幅がより広い場合に、より送信電力を下げるように制御を行なう。
【００７９】
式（８）のＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、表１の方法に限らず、式（４）を適用しても良い。式（４）のクラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００８０】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。また、１ＣＣにおける実施形態について説明したが、複数のＣＣを伝送に用いるＣＡにも適用可能であり、複数の隣接するＣＣをシステム帯域と見なし、本実施形態の送信電力制御を行なっても良い。
【００８１】
以上の様にクラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢと、クラスタ間の帯域幅により、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【符号の説明】
【００８６】
１０１ 制御情報受信部
１０３ 変調部
１０５ マッピング部
１０７ 参照信号生成部
１０９ ＦＦＴ部
１１１ 送信処理部
１１３ 送信アンテナ
１１５ ＩＦＦＴ部
１１７ 参照信号多重部
２０１ 受信アンテナ
２０３ 受信処理部
２０５ 参照信号分離部
２０７ 伝搬路推定部
２０９ ＦＦＴ部
２１１ 制御情報生成部
２１３ 等化部
２１５ 制御情報送信部
２１７ デマッピング部
２１９ ＩＦＦＴ部
２２１ 復調部
３０１ 制御情報受信部
３０３−１、３０３−２ 変調部
３０５−１、３０５−２ マッピング部
３０７ 参照信号生成部
３０９−１、３０９−２ ＦＦＴ部
３１１ 送信処理部
３１３ 送信アンテナ
３１５−１、３１５−２ ＩＦＦＴ部
３１７−１、３１７−２ 参照信号多重部
３１９ 信号加算部
４０１ 受信アンテナ
４０３ 受信処理部
４０５ 参照信号分離部
４０７Ｘ、４０７Ｙ ＣＣ信号受信部
４０９ ＦＦＴ部
５０１ 伝搬路推定部
５０３ デマッピング部
５０５ 制御情報生成部
５０７ 制御情報送信部
５０９ 等化部
５１１ ＩＦＦＴ部
５１３ 復調部
１０５１ 分割部
１０５３ 電力制御部
１０５５ 電力制御量決定部
１０５７ 割当部
１０７１ 分割部
１０７３ 電力制御部
１０７５ 電力制御量決定部
１０７７ 割当部
１０７９ ＩＦＦＴ部
２１７１ データ抽出部
２１７３ 結合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信電力制御の技術に関し、特に、必要以上のＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を適用することを防ぐことができる無線送信装置、制御プログラムおよび集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）システムの標準化がほぼ終了し、最近では第４世代の無線通信システムの候補として、ＬＴＥシステムをより発展させたＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced、IMT-Aなどとも称する。）の標準化が行なわれている。
【０００３】
ＬＴＥシステムのアップリンク（移動局から基地局への通信）では、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が良好となるスペクトルを連続的な周波数帯域に割り当てるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される。）が採用されている。ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに加えて、クラスタ化した信号スペクトルを非連続な周波数帯域に配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ダイナミックスペクトル制御（DSC:Dynamic Spectrum Control）、DFT-S-OFDM with SDC（Spectrum Division Control）とも呼称される。）を採用することが決定している。
【０００４】
さらに、ピークデータレートを向上するために広帯域化することも決定しており、ＬＴＥシステムで使用するシステム帯域をコンポーネントキャリア（CC:Component Carrier,Primary Component Carrier,Secondary Component Carrierとも呼称される。）とし、複数ＣＣを同時送信するキャリアアグリゲーション（CA:Carrier Aggregation）を行なうことも決定している。アップリンクにおけるＣＡでのデータ伝送は、ＣＣ毎にそれぞれＤＦＴにより生成した周波数信号を割り当てるマルチキャリア伝送のＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが採用されている。
【０００５】
ＬＴＥ−Ａのアップリンクの伝送方式として採用されたＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、１ＣＣ内で非連続にスペクトルを配置し、伝搬路の良い周波数を使用することで周波数選択ダイバーシチ利得が得られるため、周波数利用効率が向上する。一方、Ｎ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、非連続の周波数帯域にスペクトルを配置することになる複数のＣＣでの同時送信を行なうため、広帯域伝送を実現でき、ピークデータレートの向上が可能となる。
【０００６】
しかしながら、このような非連続な周波数帯域を用いたデータ伝送では、特に離れた周波数帯域にスペクトルを配置する場合、帯域外輻射が大きくなることが問題となる（非特許文献１参照）。ＬＴＥシステムのアップリンクで連続的な周波数帯域でのデータ伝送が前提となっていることから、送信電力制御（TPC:Transmit Power Control）も連続的な周波数帯域による伝送に対して最適化されている。この帯域外輻射の問題は、この送信電力制御の方法をＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭやＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに適用することで生じる。このＴＰＣに関して、非連続な周波数帯域によるデータ伝送に適した方法の検討が行なわれている。例えば、非連続に周波数帯域を用いる場合に、信号を割り当てる周波数の間隔により、ＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を変える方法などである（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】R1-101720, “LS on Simultaneous PUSCH and PUCCH and Clustered SC-FDMA”, RAN4.
【非特許文献２】R1-102033, “Influence of UE power back-off to system performance for clustered PUSCH transmission”, Panasonic
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、現在検討されている帯域外輻射の問題を解決するＴＰＣは、非連続となる周波数帯域の間隔のみしか考慮されておらず、割り当て周波数帯域を考慮していないことから必要以上のＭＰＲを適用してしまう可能性があり、通信品質が劣化する問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、非連続な周波数帯域を用いた伝送を行なう通信システムにおいて、必要最低限のＭＰＲを適用する送信電力制御を行なう無線送信装置、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（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、本発明の無線送信装置は、システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする。
【００１１】
このように、システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１２】
（２）また、本発明の無線送信装置は、前記システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする。
【００１３】
このように、システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１４】
（３）また、本発明の無線送信装置は、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１６】
（４）また、本発明の無線送信装置は、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００１７】
このように、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１８】
（５）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げることを特徴とする。
【００１９】
このように、システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２０】
（６）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定することを特徴とする。
【００２１】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定するので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２２】
（７）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００２３】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、複数のコンポーネントキャリアを伝送に用いるキャリアアグリゲーションにおいて、隣接するコンポーネントキャリア全体をシステム帯域とみなして送信電力制御を行なうことができる。これにより、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２４】
（８）また、本発明の無線送信装置は、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする。
【００２５】
このように、システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げるので、複数のコンポーネントキャリアを伝送に用いるキャリアアグリゲーションにおいて、隣接するコンポーネントキャリア全体をシステム帯域とみなして送信電力制御を行なうことができる。これにより、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２６】
（９）また、本発明の無線送信装置は、同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なることを特徴とする。
【００２７】
このように、同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００２８】
（１０）また、本発明の無線送信装置は、前記送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうことを特徴とする。
【００２９】
このように、送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３０】
（１１）また、本発明の制御プログラムは、システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置の制御プログラムであって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する処理と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する処理と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう処理と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる処理と、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう処理と、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。
【００３１】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３２】
（１２）また、本発明の集積回路は、無線送信装置に実装されることによって、前記無線送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する機能と、前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する機能と、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう機能と、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる機能と、前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう機能と、の一連の機能を、前記無線送信装置に発揮させることを特徴とする。
【００３３】
このように、スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定し、前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行ない、前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てるので、帯域外輻射を軽減する必要最低限度の電力のみを下げることが可能となる。その結果、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明を適用することにより、必要以上のＭＰＲ（Maximum Power Reduction）を適用することを防ぎ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るマッピング部１０５の構成の一例を示すブロック図である。
【図３Ａ】周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。
【図３Ｂ】周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る参照信号生成部１０７の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る１本の受信アンテナ２０１を有する受信装置である基地局の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るデマッピング部２１７の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、表１のクラスタの割り当てによる送信電力制御を行なった場合について示す図である。
【図９Ａ】本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るＣＣ信号受信部４０７Ｘの構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るクラスタ単位もしくは、ＲＢ単位での送信電力制御を説明するための図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る送信装置が周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る送信電力制御について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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。以下の実施形態では、データ伝送を行なう送信装置を移動局とし、データを受信する受信装置を基地局とする伝送のアップリンクについて説明するが、ダウンリンク（基地局から移動局へ伝送）にも適用可能である。
【００３７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の一例を示すブロック図である。ただし、本発明を説明するのに必要な最小限のブロック図としている。図１の送信装置では、受信装置より通知された制御情報を制御情報受信部１０１で受信する。制御情報には、データ伝送に用いる帯域割当情報や変調方式などが含まれる。また、この制御情報には、図１では省略されている符号化部で用いる符号化率の情報やＴＰＣの制御量の情報が含まれても良い。制御情報受信部１０１は、受信した制御情報に含まれる変調多値数に関する情報を変調部１０３に入力し、帯域割当情報をマッピング部１０５と参照信号生成部１０７に入力する。変調部１０３は、誤り訂正符号化が施された符号ビットが入力され、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying；四相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16-ary Quadrature Amplitude Modulation；１６直交振幅変調）などの変調のうち、制御情報受信部１０１より通知された変調多値数の変調を施す。変調部１０３から出力された変調シンボルをＦＦＴ部１０９で時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部１０５へ出力する。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るマッピング部１０５の構成の一例を示すブロック図である。マッピング部１０５は、制御情報受信部１０１から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域の信号を非連続な周波数帯域に割り当てるクラスタに分割する。ただし、帯域割当情報により連続的な周波数帯域を用いた伝送を行なう場合には、分割部１０５１は入力信号をそのまま電力制御部１０５３に入力する。一方、電力制御量決定部１０５５は各クラスタが割り当てられる周波数帯域により、各クラスタの送信電力を決定する。ここで、送信電力の詳細な決定方法は後述する。また、分割された周波数領域信号のクラスタは、電力制御部１０５３において電力制御量決定部１０５５で決定された送信電力にし、割当部１０５７に出力する。割当部１０５７は、送信電力制御されたクラスタを制御情報として通知された帯域割当の情報に基づいて割り当てる。
【００３９】
図３Ａ、図３Ｂは、周波数領域の信号の割り当ての例を示す図である。図３Ａ、図３Ｂはそれぞれ連続、非連続な帯域割当をした場合であり、ＬＴＥのＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは図３Ａの割当を行なう。また、ＬＴＥ−Ａで採用されたＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、図３Ｂの割当となる。このように帯域割当を行なった信号をマッピング部１０５から出力する。ＩＦＦＴ部１１５は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この時間領域の信号を参照信号多重部１１７に対して出力する。参照信号多重部１１７は、時間領域において送信信号に対して参照信号生成部１０７から出力された参照信号を多重する処理を行なう。本例では、時間領域で参照信号を多重する構成としたが、周波数領域で参照信号を多重する構成としても良い。
【００４０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る参照信号生成部１０７の構成の一例を示すブロック図である。参照信号生成部１０７では、入力された送受信装置で既知の参照信号に対して、分割部１０７１から割当部１０７７までデータ信号と同様の処理を施す。割当部１０７７から出力された信号は、ＩＦＦＴ部１０７９で周波数領域から時間領域の信号に変換され、この時間領域の信号を参照信号生成部１０７より出力する。
【００４１】
図１に戻り、参照信号が多重された信号は、送信処理部１１１でＣＰ（Cyclic Prefix;サイクリックプレフィックス）が挿入され、Ｄ／Ａ（Digital/Analog;ディジタル／アナログ）変換でアナログの信号に変換された後に無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートした後に、ＰＡ（Power Amplifier）で送信電力に増幅された後に送信アンテナ１１３から送信される。本例における送信装置は、アップリンクとして説明していることから移動局の例で説明したが、ダウンリンクでは基地局が送信装置になる。基地局が送信装置の場合には、制御情報受信部１０１では受信装置より制御情報として伝搬路情報を受信し、帯域割当などの制御情報を決定する。また、帯域割当などの制御情報を受信装置へ通知する為の制御情報送信部が図１に追加され、決定された制御情報が変調部１０３やマッピング部１０５に使用される。
【００４２】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る１本の受信アンテナ２０１を有する受信装置である基地局の構成例を示すブロック図である。ただし、受信アンテナ２０１は複数有していても良い。受信装置では、送信装置からの信号を受信アンテナ２０１で受信し、受信処理部２０３においてベースバンド周波数にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行なうことでディジタル信号に変換し、ディジタル信号からサイクリックプレフィックスを除去する。受信処理部２０３から出力された信号は、参照信号分離部２０５で参照信号とデータ信号に分離され、参照信号は伝搬路推定部２０７へ、データ信号はＦＦＴ部２０９へ出力される。
【００４３】
伝搬路推定部２０７は、送受信装置で既知の参照信号により、伝搬路の周波数応答を推定し、推定した伝搬路特性を制御情報生成部２１１と等化部２１３に出力する。制御情報生成部２１１は、送信装置がデータを送信する際の、帯域割当（周波数帯域の割当情報）、符号化率、変調方式、ＴＰＣの制御量などを決定する。制御情報送信部２１５は、決定した周波数帯域の割当情報、符号化率、変調方式、ＴＰＣの制御量等からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、変調部、無線部および送信アンテナを介して送信装置に通知する。また、制御情報生成部２１１は、周波数帯域の割当情報をデマッピング部２１７に入力する。一方、参照信号分離部２０５によって分離されたデータ信号は、ＦＦＴ部２０９において時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された後、デマッピング部２１７に出力される。
【００４４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るデマッピング部２１７の構成例を示すブロック図である。図６のように、データ抽出部２１７１は、内部に記憶されている送信装置に対して前に通知した帯域割当情報に基づいて、ＦＦＴ部２０９から入力された周波数領域の受信信号から、受信信号を抽出する。ここで、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの様な非連続な周波数帯域に割り当てられたクラスタを抽出した場合はクラスタを結合部２１７３で結合し、出力する。また、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのような連続的な周波数帯域を割り当てられた信号の受信処理では、結合部２１７３は何も行なわずにそのまま信号を出力する。
【００４５】
等化部２１３は、デマッピング部２１７から出力された信号を、伝搬路推定部２０７から入力された伝搬路特性により、無線伝搬路の歪みを補償する等化処理を行ない、ＩＦＦＴ部２１９に出力する。ここで、等化処理は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）規範に基づく重みやＺＦ（Zero Forcing）重み等を乗算するなどのことである。等化部２１３から入力された信号は、ＩＦＦＴ部２１９により周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。復調部２２１では、制御情報生成部２１１で伝搬路特性に基づいて決定し、送信装置へ通知した変調多値数の情報が記憶されており、変調多値数の情報を基にシンボルの復調を施し、符号ビットを得る。以上の処理により、送信装置より送信された符号ビットの受信処理を行なう。連続的な周波数帯域をデータ伝送に用いるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける送信電力制御を式（１）に示す。
ＴＸＴＯＴＡＬ＝Ｍｉｎ｛ＰＭＡＸ，ＴＸＯＰ＋ＴＸＣＬ｝ …（１）
【００４６】
式（１）において、ＴＸＯＰは送信装置が判断するオープンループＴＰＣであり、使用するリソースブロック数やパスロス等が含まれている。ここで、リソースブロック（RB:Resource Block）とは、１２サブキャリアをグループ化したものである。ＴＸＣＬは制御情報で通知されるクローズドループＴＰＣである。ＰＭＡＸは送信装置の最大送信電力である。また、Ｍｉｎは｛｝内で小さい値を選ぶものとする。
【００４７】
Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのような非連続な周波数帯域を使用する場合に、式（１）の送信電力制御を行なうと、各々のクラスタの送信電力は式（２）となる。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝） …（２）
【００４８】
式（２）は、ｉ番目のクラスタの送信電力であり、ＣＳＩＺＥ（ｉ）はｉ番目のクラスタの帯域幅であり、ＮＲＢはすべてのクラスタの合計した帯域幅である。また、ＴＸ’ＴＯＴＡＬは、次式より表される。
ＴＸ’ＴＯＴＡＬ＝１０＾（ＴＸＴＯＴＡＬ／１０） …（２’）
【００４９】
ただし、Ａ＾ＢはＡを底とし、Ｂを冪指数とする冪乗の演算を示す。ここで、本実施形態における電力制御量決定部１０５５では、クラスタ毎の送信電力を式（３）で決定する。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝）−ＣＰＯＳ（ｉ） …（３）
ただし、ＣＰＯＳ（ｉ）は、ｉ番目のクラスタの帯域割当によって、決定される。
【００５０】
図７は、本発明の第１の実施形態に係るＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法の一例を説明するための図である。図７は、データの伝送に用いることができるシステム帯域Ａを帯域Ｂ１、帯域Ｃ１、帯域Ｄ１、…とシステム帯域の端から、帯域幅に応じて決定されているものとする。このような場合、よりシステム帯域の端にクラスタを配置すると３次高調波による帯域外輻射の問題が大きくなるため、ＣＰＯＳ（ｉ）を決定方法の一例として、表１の様にする。ただし、Ｃｂ＞Ｃｃ＞Ｃｄとする。
【００５１】
【表１】
図８は、本発明の第１の実施形態において、表１のクラスタの割り当てによる送信電力制御を行なった場合について示す図である。ここで、クラスタの帯域幅であるクラスタサイズのＣＳＩＺＥ（ｉ）は、ＲＢの整数倍とする。本図では、第１のクラスタが帯域Ｂ１に割当が行なわれるため、送信電力をＣｂ下げる。また、同様に第２、第３のクラスタは送信電力をＣｄ下げ、第４のクラスタは送信電力をＣｃ下げる。ここで、システム帯域Ａの中心付近の周波数帯域では帯域外輻射の影響は小さいため、電力を下げなくても良い。例えば、帯域Ｄ１、帯域Ｄ２では、Ｃｄ＝０としても良い。また、クラスタが帯域Ｂ１、Ｃ１に跨って割り当てる場合には、ＲＢインデックスの最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、ＣＰＯＳ（ｉ）はクラスタ単位での送信電力制御において、送信電力を下げるのみではなく、ＣＰＯＳ（ｉ）＜０とする送信電力を上げる制御をしても良い。例えば、システム帯域の端に割り当てるクラスタには、送信電力を下げ、システム帯域の端以外に割り当てるクラスタは送信電力を上げることをしても良い。
【００５２】
ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。
ＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｍａｘ｛０，ＣＰＭＡＸ＋（−１）α×β×ＲＢｉｄｘ（ｉ）}…（４）
【００５３】
ただし、Ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝はＡとＢで大きい値を選ぶものとし、ＣＰＭＡＸは１クラスタ当たりで下げる電力の最大値であり、図８ではＣｂに相当する。ＲＢｉｄｘ（ｉ）はクラスタを割り当てるＲＢインデックスとする。クラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。αは、表２で定義される。
【００５４】
【表２】
ＮＴＯＴＡＬは、システム帯域Ａ内のＲＢ数とする。βは、式（５）で表される値とする。
β＝｜ＣＰＭＡＸ−ＭＲＰＭＩＮ｜／ＭＲＰＲＢ …（５）
【００５５】
ただし、ＭＲＰＭＩＮは１クラスタ当たりで下げる電力の最小値であり、ＭＲＰＲＢはＣＰＭＡＸだけ電力を下げる必要のあるシステム帯域の端のＲＢからＭＲＰＭＩＮを適用するＲＢまでのＲＢ数とする。そのため、βは、１ＲＢ当たりの送信電力制御量の差分を表す。
【００５６】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る式（４）の送信電力制御を示す図である。電力制御量決定部１０５５は、図９Ａ、図９Ｂのように制御し、βはＣＰＯＳ（ｉ）の傾きの絶対値となる。図９Ｂにおけるｍ１は、ＮＴＯＴＡＬ／２である。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、ＲＢ単位で送信電力制御しても良い。ＲＢ単位で送信電力制御をする場合は、式（６）を適用する。
ＣＰＯＳ（ｉ，ｋ）＝Ｍａｘ｛０，ＣＰＭＡＸ＋（−１）α×β×ＲＢｉｄｘ（ｉ，ｋ）｝
…（６）
【００５７】
ＣＰＯＳ（ｉ，ｋ）は、ｉ番目のクラスタ内におけるｋ番目のＲＢインデックスの送信電力制御する値であり、ＲＢｉｄｘ（ｉ，ｋ）は、ｉ番目のクラスタ内におけるｋ番目のＲＢインデックスである。
【００５８】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。また、本実施形態では、常にクラスタ単位での送信電力制御を行なう例について説明したが、式（１）の送信電力制御を適用し、式（１）で所定の電力以上となる場合や、クラスタがシステム帯域の端に割り当てられた場合、クラスタ数が所定の数以下の場合などの限定的な場合のみに式（３）と、式（４）もしくは、式（６）のいずれかによる送信電力制御を適用してもよい。また、本実施形態では、１ＣＣ内で非連続な帯域割り当ての場合にクラスタ単位での送信電力制御の例について説明したが、連続的な帯域割り当ての場合に、スペクトルの一部である部分スペクトル単位で本実施形態の送信電力制御を適用して良い。
【００５９】
以上の様にクラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢにより、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００６０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、複数のＣＣを同時送信するＣＡと、１ＣＣ内でシングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを併用する場合について説明する。
【００６１】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。図１０における送信装置では、複数のＣＣに対して伝送を行なう構成であり、本実施形態では、伝送に用いるＣＣ数を簡単の為に２として、ＣＣ＃１とＣＣ＃２の構成される場合について説明する。変調部３０３−１には、ＣＣ＃１を用いて伝送を行なう符号化されたデータビットが入力され、変調部３０３−２はＣＣ＃２を用いて伝送を行なう符号化されたデータビットが入力されるものとする。変調部３０３−１から参照信号多重部３１７−１までの処理と、変調部３０３−２から参照信号多重部３１７−２までの処理が図１の変調部１０３から参照信号多重部１１７までの処理と同様のため、説明を省略する。
【００６２】
信号加算部３１９には、参照信号多重部３１７−１よりＣＣ＃１を用いて伝送を行なう参照信号が多重された時間領域の信号が入力され、参照信号多重部３１７−２よりＣＣ＃２を用いて伝送を行なう参照信号が多重された時間領域の信号が入力される。入力されたＣＣ＃１とＣＣ＃２の信号は、信号加算部３１９でｅｊ２πｆｔを乗算後に加算され、送信処理部３１１で送信処理部１１１と同様の処理が施され、送信アンテナ３１３より送信される。ただし、ｅｊ２πｆｔのｆは各ＣＣの周波数分だけシフトするものである。
【００６３】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。各ＣＣで周波数領域の信号を分割してクラスタ化し、非連続な周波数帯域を割り当て、伝送を行なう。
【００６４】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。受信装置では、複数のＣＣに配置された信号を受信アンテナ４０１で受信し、受信処理部４０３で受信処理部２０３と同様の処理を施す。参照信号分離部４０５では、受信処理部４０３より入力された複数のＣＣで伝送された信号から参照信号を分離し、ＣＣ＃１で伝送された参照信号をＣＣ信号受信部４０７Ｘに出力し、ＣＣ＃２で伝送された参照信号をＣＣ信号受信部４０７Ｙに出力する。また、参照信号分離部４０５で分離されたデータ信号は、ＦＦＴ部４０９に入力され、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された後に、ＣＣ＃１で伝送されたデータはＣＣ信号受信部４０７Ｘに出力され、ＣＣ＃２で伝送されたデータはＣＣ信号受信部４０７Ｙに出力される。
【００６５】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るＣＣ信号受信部４０７Ｘの構成例を示すブロック図である。ＣＣ信号受信部４０７ＸとＣＣ信号受信部４０７Ｙは同様の処理を行なうため、ここではＣＣ信号受信部４０７Ｘのみを示す。ＣＣ信号受信部４０７Ｘでは、ＣＣ＃１で伝送された参照信号とデータがそれぞれ伝搬路推定部５０１とデマッピング部５０３へ入力される。伝搬路推定部５０１から制御情報送信部５０７では、伝搬路推定部２０７から制御情報送信部２１５と同様の処理を施す。また、デマッピング部５０３から復調部５１３においても、デマッピング部２１７から復調部２２１と同様の処理を施し、復調データを得る。
【００６６】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るクラスタ単位もしくは、ＲＢ単位での送信電力制御を説明するための図である。図１４は、伝送可能な周波数帯域をＣＣ＃１とＣＣ＃２とし、それぞれのＣＣは隣接する周波数帯域とする。この場合、ＣＣ＃１の周波数帯域もしくはＣＣ＃２の周波数帯域以外への３次高調波による帯域外輻射を、式（３）の送信電力制御により低減する。ただし、複数のＣＣによる伝送を行なう場合には、ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、図１４に示す通りに隣接するＣＣ＃１の周波数帯域とＣＣ＃２の周波数帯域をシステム帯域とみなし、帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表（１）の様にＣＰＯＳ（ｉ）を決定する。ただし、Ｃｂ＞Ｃｃ＞Ｃｄとする。
【００６７】
ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。式（４）のクラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００６８】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。以上の様に複数のＣＣを伝送に用いるＣＡの場合において、隣接するＣＣ全体をシステム帯域と見なし、クラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢにより、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００６９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、複数のＣＣを伝送に用い、１ＣＣ内でシングルキャリアのスペクトルを連続的に割り当てるＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける場合について説明する。本実施形態における送信受信装置の構成例は、第２の実施形態と同様に図１０と図１２となる。
【００７０】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置が周波数領域の信号を割り当てた一例を示す図である。送信装置は、ＣＣ内でＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭによるシングルキャリア伝送を行なうが、同時に複数のＣＣを使用するため、マルチキャリア伝送となる。本実施形態における送信電力制御に式（３）を適用するが、本実施形態ではクラスタ化を行なわないため、ＣＳＩＺＥ（ｉ）＝ＮＲＢとなり、式（７）となる。
ＴＸＣ（ｉ）＝１０ｌｏｇ１０（ＴＸ’ＴＯＴＡＬ）−ＣＰＯＳ（ｉ） …（７）
【００７１】
また、ＣＰＯＳ（ｉ）を図１４のように帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表（１）を用いて決定する。ＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、上記の例に限らず、式（４）により決定しても良い。式（４）のＲＢインデックスは、連続的なＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号が複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号で同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００７２】
図１６Ａ、図１６Ｂは、本発明の第３の実施形態において、式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった一例について示す図である。図１６Ａは、送信電力制御を行なっていない場合であり、図１６Ｂは式（３）と表１を用いた送信電力制御を行なった場合である。本実施形態では、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号の一部である部分スペクトル単位でＣＰＯＳ（ｉ）を適用するため、連続的に割り当てられたＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの信号に対し、本図のように一律でない送信電力制御が行なわれる。ＣＣ＃１の周波数帯域に割り当てられた周波数領域の信号では、帯域Ｂ１に割り当てられている部分スペクトルがＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｃｂだけ電力を下げ、帯域Ｃ１に割り当てられている部分スペクトルはＣＰＯＳ（ｉ）＝Ｃｃだけ電力を下げる。
【００７３】
本実施形態では、図１６Ｂの様に、割り当て周波数帯域により異なる送信電力制御を適用し、同一スペクトルでも部分スペクトル単位でＣｂ、Ｃｃ、Ｃｄのいずれかを適用したが、これに限らない。例えば、同一スペクトルでもＲＢ単位で送信電力制御を行なうのではなく、連続的なスペクトルの割り当てで最もシステム帯域の端のＲＢの送信電力制御を行なっても良い。その一例として、連続的な割当でＣｂとＣｃを適用する帯域にスペクトルを割り当てる場合には、Ｃｂ＞Ｃｃであることから最も電力を下げる量が大きいＣｂを連続的なスペクトルに一律で適用する、などである。また、部分スペクトル単位の送信電力制御ではなく、式（６）によるＲＢ単位でＣＰＯＳ（ｉ）を決定する送信電力制御を行なっても良い。
【００７４】
以上の様に複数のＣＣを伝送に用いるＣＡの場合において、隣接するＣＣ全体をシステム帯域と見なし、連続的なスペクトルを割り当てＲＢにより、それぞれ異なる送信電力を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００７５】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、１ＣＣ内で非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの送信電力制御において、クラスタを割り当てる周波数帯域とクラスタ間の帯域幅により送信電力制御を行なう一例について説明する。本実施形態では、１ＣＣの場合について説明するが、ＣＡの場合にも同様に適用可能である。本実施形態における送信受信装置の構成例は、１ＣＣの場合は図１と図５と同様であり、ＣＡの場合には図１０と図１２と同様になる。
【００７６】
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る送信電力制御について説明するための図である。図１７では、第１〜第４のクラスタを割り当て、クラスタ（ｉ）とクラスタ（ｊ）の間の帯域幅をＷｉｊと表す。例えば、第１のクラスタと第２のクラスタの間隔の帯域幅はＷ１２となる。３次高調波による帯域外輻射の問題は、システム帯域の端に割り当てが行なわれ、さらにクラスタ間の帯域幅が広い場合により影響が大きくなる。そのため、本実施形態における送信電力制御は式（３）に加えて、さらにクラスタの間隔の帯域幅も考慮するＣＷ（ｉ）を追加した式（８）により行なう。
ＴＸＣ（ｉ）＝ＴＸ’ＴＯＴＡＬ×｛ＣＳＩＺＥ（ｉ）／ＮＲＢ｝−ＣＰＯＳ（ｉ）＋ＣＷ（ｉ）
…（８）
【００７７】
ここで、ＣＰＯＳ（ｉ）を図１７のように帯域Ｂ、帯域Ｃ、帯域Ｄ、…とシステム帯域の端から帯域幅に応じて表１を用いて決定する。また、ＣＷ（ｉ）は、ｉ番目のクラスタとその他のクラスタとの帯域幅Ｗｉｊの中で最も小さい値のｍｉｎ（Ｗｉｊ）により表３で決定する。
【００７８】
【表３】
ただし、ＣＷ（ｉ）は、常に｜ＣＰＯＳ（ｉ）｜＞｜ＣＷ（ｉ）｜を満たすものとし、ＣＷ１＝０＜ＣＷ２＜ＣＷ３となるように送信電力制御量を決定する。γ１、γ２、γ３は、クラスタ間の帯域幅により送信電力制御を行なう閾値とし、クラスタ間の帯域幅が広い場合に帯域外輻射の問題が大きく影響するため、１＞γ１＞γ２＞γ３＞０を満たす。例えば、γ１＝０．５、γ２＝０．３であれば、クラスタ間の帯域幅がシステム帯域の５０％以上となる場合には（ＣＰＯＳ（ｉ）−ＣＷ１）だけ送信電力を下げ、クラスタ間の帯域幅がシステム帯域の３０％以上かつ半分未満の場合に（ＣＰＯＳ（ｉ）−ＣＷ２）だけ送信電力を下げる。また、ｍｉｎ（Ｗｉｊ）は、ｊをｊ≠ｉを満たす任意のクラスタとした場合のＷｉｊの最小値である。例えば、図１７の様にＷ１３＞Ｗ２３＞Ｗ３４をみたす場合にはｍｉｎ（Ｗ３ｊ）＝Ｗ３４となる。このように、システム帯域の端にクラスタが割り当てられ、クラスタ間の帯域幅がより広い場合に、より送信電力を下げるように制御を行なう。
【００７９】
式（８）のＣＰＯＳ（ｉ）の決定方法は、表１の方法に限らず、式（４）を適用しても良い。式（４）のクラスタのＲＢインデックスは、クラスタが複数のＲＢから構成される場合、最小値もしくは最大値、平均値のいずれかにより決定しても良いし、システム帯域の最も端に近いＲＢインデックスの値から決めても良い。また、式（４）の送信電力制御の場合に、クラスタで同一のＣＰＯＳ（ｉ）である必要はなく、式（６）のＲＢ単位での送信電力制御としても良い。
【００８０】
本実施形態では、シングルキャリアのスペクトルを非連続な周波数帯域に割り当てるＣｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける例について説明したが、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送にも適用可能である。また、１ＣＣにおける実施形態について説明したが、複数のＣＣを伝送に用いるＣＡにも適用可能であり、複数の隣接するＣＣをシステム帯域と見なし、本実施形態の送信電力制御を行なっても良い。
【００８１】
以上の様にクラスタの割り当てもしくは、クラスタを割り当てるＲＢと、クラスタ間の帯域幅により、それぞれ異なる送信電力制御を適用し、帯域外輻射を軽減する必要最低限の電力のみ下げることができる。そのため、非連続な周波数帯域を用いた伝送時に、必要以上に電力を下げることによる通信品質の低下を防ぐことができる。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【符号の説明】
【００８６】
１０１ 制御情報受信部
１０３ 変調部
１０５ マッピング部
１０７ 参照信号生成部
１０９ ＦＦＴ部
１１１ 送信処理部
１１３ 送信アンテナ
１１５ ＩＦＦＴ部
１１７ 参照信号多重部
２０１ 受信アンテナ
２０３ 受信処理部
２０５ 参照信号分離部
２０７ 伝搬路推定部
２０９ ＦＦＴ部
２１１ 制御情報生成部
２１３ 等化部
２１５ 制御情報送信部
２１７ デマッピング部
２１９ ＩＦＦＴ部
２２１ 復調部
３０１ 制御情報受信部
３０３−１、３０３−２ 変調部
３０５−１、３０５−２ マッピング部
３０７ 参照信号生成部
３０９−１、３０９−２ ＦＦＴ部
３１１ 送信処理部
３１３ 送信アンテナ
３１５−１、３１５−２ ＩＦＦＴ部
３１７−１、３１７−２ 参照信号多重部
３１９ 信号加算部
４０１ 受信アンテナ
４０３ 受信処理部
４０５ 参照信号分離部
４０７Ｘ、４０７Ｙ ＣＣ信号受信部
４０９ ＦＦＴ部
５０１ 伝搬路推定部
５０３ デマッピング部
５０５ 制御情報生成部
５０７ 制御情報送信部
５０９ 等化部
５１１ ＩＦＦＴ部
５１３ 復調部
１０５１ 分割部
１０５３ 電力制御部
１０５５ 電力制御量決定部
１０５７ 割当部
１０７１ 分割部
１０７３ 電力制御部
１０７５ 電力制御量決定部
１０７７ 割当部
１０７９ ＩＦＦＴ部
２１７１ データ抽出部
２１７３ 結合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げ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無線送信装置。
【請求項５】
システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げ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無線送信装置。
【請求項６】
システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定することを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項７】
システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項８】
システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項９】
同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なることを特徴とする請求項８記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項１１】
システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置の制御プログラムであって、
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する処理と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する処理と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう処理と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる処理と、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう処理と、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制御プログラム。
【請求項１２】
無線送信装置に実装されることによって、前記無線送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する機能と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する機能と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう機能と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる機能と、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう機能と、の一連の機能を、前記無線送信装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【請求項１】
システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置であって、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記システム帯域内で、スペクトルを分割した複数の部分スペクトルの少なくとも一つを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する分割部と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する電力制御量決定部と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう電力制御部と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる割当部と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記スペクトルを割り当てる周波数帯域が、前記システム帯域の端部に近づくほど、大きく送信電力を下げ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無線送信装置。
【請求項５】
システム帯域内に少なくとも二つのスペクトルを割り当てる場合、前記各スペクトルを割り当てる周波数帯域間の帯域幅が大きいほど、送信電力を下げ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無線送信装置。
【請求項６】
システム帯域であるコンポーネントキャリア内に、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、前記クラスタを割り当てる周波数帯域またはリソースブロック毎に、送信電力を決定することを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項７】
システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを複数に分割したクラスタを非連続的に割り当てる場合、クラスタを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項８】
システム帯域であるコンポーネントキャリアを複数用いるキャリアアグリゲーションを行なう場合であって、スペクトルを連続的に割り当てる場合、スペクトルを割り当てる周波数帯域が、コンポーネントキャリアに含まれない周波数帯域に近づくほど、大きく送信電力を下げることを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項９】
同一スペクトルで送信電力の下げ幅が異なることを特徴とする請求項８記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記送信電力制御を、データ信号または参照信号の少なくとも一方に対して行なうことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項１１】
システム帯域内に少なくとも一つのスペクトルを割り当てると共に、送信電力制御を行なう無線送信装置の制御プログラムであって、
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する処理と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する処理と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう処理と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる処理と、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう処理と、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制御プログラム。
【請求項１２】
無線送信装置に実装されることによって、前記無線送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
帯域割り当て情報に基づいて、スペクトルを非連続なクラスタに分割する機能と、
前記スペクトルまたはクラスタを割り当てる周波数帯域に応じて、スペクトルまたは各クラスタの送信電力を決定する機能と、
前記スペクトルまたは各クラスタに対して、前記決定された送信電力で送信電力制御を行なう機能と、
前記送信電力制御されたスペクトルまたは各クラスタを前記帯域割り当て情報に基づいて、いずれかの周波数帯域に割り当てる機能と、
前記システム帯域内で、前記スペクトルを割り当てる周波数帯域に応じて、それぞれ異なる送信電力制御を行なう機能と、の一連の機能を、前記無線送信装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−４８２９（Ｐ２０１２−４８２９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７６３９（Ｐ２０１０−１３７６３９）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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