JP5484637B2 - 送信装置、受信装置および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法に関する。

デジタル通信システムにおいて、送信信号が建物などに反射して起こるマルチパスフェージングや端末の移動によって起こるドップラ変動によって、伝送路の周波数選択性と時間変動が発生する。このようなマルチパス環境において、受信信号は送信シンボルと遅延時間が経って届くシンボルと干渉した信号となる。

このような周波数選択性のある伝送路において、最良の受信特性を得るためシングルキャリア伝送方式が近年注目を集めている（例えば、下記非特許文献１参照）。シングルキャリア（Single Carrier：ＳＣ）伝送方式は、マルチキャリア（Multiple Carrier：ＭＣ）伝送であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送方式（例えば、下記非特許文献２参照）に比べピーク電力を低くすることができる。

ＳＣ伝送を行う送信機では、例えば次のような伝送を行うことによりマルチフェージング対策を行っている。まず、”Modulator”においてデジタル変調信号であるＰＳＫ（Phase Shift Keying）信号やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）信号を生成後、プリコーダおよびＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）処理部によりデジタル変調信号を時間領域信号に変換する。その後マルチパスフェージング対策として、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部においてＣＰが挿入される。ＣＰ挿入部では時間領域信号の後ろの所定数のサンプルをコピーして、送信信号の初めに付加する。この他に、マルチパスフェージング対策手段として、データのはじめ又はおわりの部分にゼロを挿入するＺＰ（zero padding：ゼロ挿入）が行われる。

また、送信ピーク電力を抑圧するため、ＳＣ伝送を行う送信機では、プリコーダでは一般的にＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）処理が行われる。

N． Benvenuto，R． Dinis，D． Falconer and S． Tomasin，"Single carrier modulation with nonlinear frequency domain equalization：an idea whose time has come−again"，Proceeding of the IEEE，vol．98，no．1 Jan 2010，pp．69−96 J．A．C．Bingham，"Multicarrier modulation for data transmission：an idea whose time has come"，IEEE Commun．Mag．，vol．28，no．5，May 1990，pp．5−14.

上記従来のＳＣ伝送の技術によれば、マルチパスフェージングの影響を低減しつつ送信ピーク電力を抑圧している。しかしながら、電力効率の向上等の観点からピーク電力はより低減することが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送信電力を抑圧することができる送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、１ブロックのデータを、Ｍを２以上としてＭ個の分割データに分割するデータ分割部と、前記Ｍ個の分割データごとにフーリエ変換処理を行い、Ｍ個のフーリエ変換後データを生成するＭ個のフーリエ変換部と、前記Ｍ個のフーリエ変換後データのそれぞれに対して所定の制御処理を行いＭ個の制御処理後データを生成するＭ個の制御処理部と、前記Ｍ個の制御処理後データに対して逆フーリエ変換処理を行い１つの信号への合成を行う合成処理部と、前記合成された信号に対して所定の送信処理を行い送信信号とする送信処理部と、前記Ｍ個の制御処理部で実施される制御処理に用いられるＭ個の制御値を１組とする制御値候補を所定数保持し、前記送信信号の電力情報に基づいて前記制御値候補のうちの１つを選択候補として選択する候補選択部と、前記選択候補に含まれるＭ個の制御値をそれぞれ対応する前記制御処理部へ設定するためのＭ個の制御信号を生成し、前記制御信号をそれぞれ対応する前記制御処理部へ入力する制御信号生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、送信電力を抑圧することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１の送信装置の機能構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の受信装置の機能構成例を示す図である。 図３は、パイロット信号を送信する場合の送信装置の機能構成例を示す図である。 図４は、パイロット信号が送信される場合の受信装置の機能構成例を示す図である。 図５は、実施の形態１の解除制御値のセット（制御値の候補）の選択手順の一例を示す図である。 図６は、実施の形態２の送信装置の機能構成例を示す図である。 図７は、実施の形態２の制御信号生成部の処理手順の一例を示す図である。 図８は、実施の形態２の制御処理信号生成部およびパイロットシンボル生成部の構成例を示す図である。 図９は、循環シフトを用いる例を示す図である。 図１０は、実施の形態２の受信装置の機能構成例を示す図である。 図１１は、実施の形態３の送信装置の機能構成例を示す図である。 図１２は、実施の形態３の制御信号生成部およびパイロットシンボル生成部の構成例を示す図である。 図１３は、実施の形態４の送信装置の機能構成例を示す図である。 図１４は、位相回転部に用いる位相回転器の一例を示す図である。 図１５は、式（２）を用いる場合のパイロットシンボルとＤＦＴ出力シンボルの信号配置の一例を示す図である。 図１６は、ＳＣ信号用位相回転とＭＣ信号用位相回転の比較を示す図である。 図１７は、分割されたＳＣ信号用位相回転の一例を示す図である。 図１８は、実施の形態５の送信装置の機能構成例を示す図である。 図１９は、実施の形態６の送信装置の機能構成例を示す図である。 図２０は、実施の形態７の送信装置の機能構成例を示す図である。 図２１は、実施の形態８の送信装置の機能構成例を示す図である。 図２２は、実施の形態９の制御方法の一例を示す図である。 図２３は、実施の形態１０の送信装置の機能構成例を示す図である。 図２４は、ＩＤＦＴ出力信号を記憶しておく場合の実施の形態１０の送信装置の構成例を示す図である。 図２５は、演算量を削減するための実施の形態１０の送信装置の構成例を示す図である。 図２６は、循環シフト量の検索方法の一例を示す図である。 図２７は、制御信号生成部での循環シフト量の検索手順の一例を示す図である。 図２８は、循環シフトの例を示す図である。

以下に、本発明にかかる送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる送信装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の送信装置は、グループ処理部１と、信号処理部２−１〜２−Ｍ（Ｍは２以上の整数）と、制御処理部３−１〜３−Ｍと、合成処理部４と、送信処理部５と、送信アンテナ６と、電力測定部７と、制御信号生成部８と、を備える。

グループ処理部１には、入力信号として送信信号が入力される。入力信号は、例えば、ＰＳＫやＱＡＭなどの方式で変調されたデジタル変調信号である。また、入力信号は誤り訂正符号が付加された信号でも良い。グループ処理部１は、入力信号の１ブロックをＭ個に分割し、分割したデータをそれぞれ信号処理部２−１〜２−Ｍへ入力する。なお、ここでは、グループ処理部１がＭ個に分割するようにしたが、グループ処理部１はＭ個未満の数に１ブロックのデータを分割してもよい。また、グループ処理部１は、１ブロックを分割する際、各分割データのデータ量を全て等しくなるように分割してもよいし、分割データごとにデータ量が異なるように分割してもよい。

また、１ブロックは、何シンボルで構成されていてもよいが、例えば、従来の送信装置で１回の送信で送信していたデータ量とする。例えば、従来のＳＣ伝送を行う送信装置では、送信信号を所定数のシンボル単位でＤＦＴ処理を行って周波数上の配置を行い、その後ＩＤＦＴ処理により時間領域信号に変換して送信する。本実施の形態では、例えば、この所定数のシンボルを１ブロックとする。

信号処理部２−１〜２−Ｍは、入力された分割データに対して、それぞれ所定の信号処理を実施し、処理後の分割データをそれぞれ制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力する。所定の信号処理としては、例えば、ＤＦＴ処理等が実施される。

制御処理部３−１〜３−Ｍは、入力されたデータに対して、制御信号生成部８からの制御信号に基づいて、所定の制御処理を実施する。所定の制御処理は、送信電力を抑制するための処理であり、例えば、位相回転、タイミングシフト、循環シフトや電力配分等であり、これらの組み合わせであってもよい。合成処理部４は、制御処理部３−１〜３−Ｍによって所定の制御処理が施された後の分割データを所定の合成処理により１つの合成信号に合成し、送信処理部５へ入力する。所定の合成処理は、例えば、ＩＤＦＴ処理であり、ＣＰ挿入処理やＺＰ処理等を含んでいてもよい。

送信処理部５は、合成処理部４により合成された合成信号に対して無線信号として送信するための所定の送信処理を実施して送信信号とし、送信信号を送信アンテナ６から送出する。

電力測定部７は、送信処理部５から出力される送信信号の電力を測定し、所定の電力情報を取得する。所定の電力情報は、本実施の形態の送信装置に対する要求が規定されている（設計値等として定められている）情報を用いればよく、例えば、送信ピーク電力、送信平均電力、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power ratio）等を用いることができる。

制御信号生成部８は、電力測定部７が取得した電力情報に基づいて、電力情報が目標値を満たすよう制御処理部３−１〜３−Ｍを制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力する。目標値は、例えば送信電力に関する設計目標等である。例えば、電力測定部７が電力情報として送信ピーク電力を取得し、制御信号生成部８は、送信ピーク電力が所定の目標値（設計目標等）以下となるよう制御信号を生成する。なお、一般的な設計目標は送信ピーク電力を最小にすることであるが、設計目標はこれに限定されない。

なお、ここでは、説明の簡易化のため送信アンテナの数を１本とした例について説明するが、本実施の形態の動作は、数本の送信アンテナを用いたシステムに適用することも可能である。この場合、数本の送信アンテナが、同一の送信信号を送信してもよいし、異なる送信信号を送信してもよい。異なる送信信号を送信する場合は、例えば、合成処理部４、送信処理部を複数備え、送信アンテナごとに合成処理部４が合成信号を生成すればよい。この場合、例えば、電力測定部７は送信処理部ごとに電力情報を取得し、制御信号生成部８は、同一の送信アンテナに接続される制御処理部３−１〜３−Ｍごとに、電力情報が設計目標を満たすように制御信号を生成する。

次に、制御信号生成部８における制御信号の生成処理について説明する。なお、以下の説明では、具体的な一例として電力情報を送信ピーク電力とし、設計目標を送信ピーク電力が所定の目標値以下とすることとする場合について説明する。制御信号生成部８は、制御処理部３−１〜３−Ｍに設定するための制御値のセットを複数セットあらかじめ保持しておく。制御値の１セットは、制御処理部３−１〜３−Ｍにそれぞれ対応する制御値が含まれているとする。制御処理部３−１〜３−Ｍが実施する制御処理として、位相回転を行う場合には、制御信号生成部８は、制御処理部３−１〜３−Ｍが各々回転させる位相回転量を制御値のセットとして保持する。制御処理部３−１〜３−Ｍは、初期状態（制御信号を受信しない状態）では、信号処理部２−１〜２−Ｍからの入力信号をそのまま出力するよう設定されていてもよいし、初期状態で上述の制御値のセットのいずれか１セットに対応する制御値がそれぞれ設定されていてもよい。

制御信号生成部８は、保持している制御値のセットのうちあるセットに対応する制御信号を生成して、それぞれ対応する制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力し、その制御値のセットに対応する電力情報を電力測定部７から取得する。同様に、全てのセットについて対応する送信ピーク電力を取得し、送信ピーク電力が所定の目標値以下でかつ最適な制御値のセットを選択する。最適な制御値のセットの選択方法は、電力情報が何であるか、設計目標がどのようなものであるかに依存するが、電力情報が送信ピーク電力である場合には、例えば、送信ピーク電力が低いものを最適な制御値のセットとして選択することができる。最適な制御値のセットの選択後、制御信号生成部８は、選択した制御値のセットに対応する制御信号を生成して、それぞれ対応する制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力する。このように、本実施の形態では、制御信号生成部８は、制御信号を生成する制御信号生成部としての機能とともに制御値の候補を選択する候補選択部としての機能を有する。

次に、本実施の形態の送信装置によって送信された信号を受信する受信装置について説明する。図２は、本実施の形態の受信装置の機能構成例を示す図である。図２に示すように、本実施の形態の受信装置は、受信アンテナ１１と、受信処理部１２と、合成解除・分割部（分割部）１３と、制御信号生成部１４と、制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍと、受信信号処理部１６−１〜１６−Ｍと、復調処理部１７と、を備える。

本実施の形態の送信装置によって送信された送信信号は、受信装置の受信アンテナ１１により受信され、受信処理部１２に入力される。受信処理部１２は、受信した信号に対して所定の受信処理を実施して合成解除・分割部１３へ入力する。合成解除・分割部１３は、送信装置の合成処理と逆の処理を実施し、受信した信号を分解して制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍへそれぞれ入力する。

制御信号生成部１４は、送信装置が保持している制御値のセットごとに、制御を解除するための制御値（以下、解除制御値という）のセットを保持している。制御信号生成部１４は、保持している解除制御値のうちのあるセットに対応する制御信号を生成して制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍに入力する。制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍは、入力された制御信号に基づいて送信装置の制御処理部３−１〜３−Ｍが実施した処理を逆の処理（制御処理解除）を実施する。例えば、制御処理が位相回転の場合は、送信装置が回転させた位相回転量と絶対値が同じで符号が逆となる位相分回転される。

受信信号処理部１６−１〜１６−Ｍは、制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍによりそれぞれ制御処理解除が施された信号に対して送信装置の信号処理部２−１〜２−Ｍが実施した処理と逆の処理を実施し、復調処理部１７へ入力する。復調処理部１７は、信号処理部２−１〜２−Ｍから入力された信号に対して送信側で実施された変調や符号化処理に対応した復調処理を実施し、復調処理により得られた復調誤差（メトリック値）を制御信号生成部１４へ入力する。

制御信号生成部１４は、復調処理部１７から入力されたメトリック（メトリック値）を解除制御値のセットと対応づけて保持し、以降同様に、保持している全ての解除制御値のセットに対応するメトリックを取得する。そして、制御信号生成部１４は、メトリックの低い解除制御値のセットを最適なセットとして選択し、選択した解除制御値のセットに対応する制御信号を生成して制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍへそれぞれ入力する。以降は、選択された解除制御値のセットに対応する制御信号に基づいて制御処理解除が実施される。

また、本実施の形態の送信装置がパイロット信号を送信する場合に、本実施の形態の動作を適用してもよい。図３は、パイロット信号を送信する場合の送信装置の機能構成例を示す図である。図３に示すように、この送信装置の構成は、パイロットシンボル生成部９と制御処理部３−（Ｍ＋１）を追加する以外は、図１の構成と同様である。図３の構成例では、パイロットシンボル生成部９は所定のパイロットシンボルを生成し、制御処理部３−（Ｍ＋１）がパイロットシンボルに対して所定の制御処理を行う。合成処理部４は、分割データとともにパイロット信号を合成して合成信号を生成する。また、制御信号生成部８は、制御処理部３−１〜３−（Ｍ＋１）に対応する制御値のセットを保持し、制御処理部３−１〜３−（Ｍ＋１）に対する制御信号を生成する。これ以外の動作は、図１の例と同様である。

また、図４は、図３に示した送信装置が送信した送信信号を受信する受信装置の構成例である。図４に示す受信装置は、パイロット処理部１８を追加する以外は図２に示した受信装置と同様である。図４に示した受信装置では、合成解除・分割部１３が、受信信号の分解の際に、分解したパイロットシンボルをパイロット処理部１８へ入力し、パイロット処理部１８がパイロットシンボルを用いて伝送路推定等の処理を実施し、処理結果を復調処理部１７へ入力する。復調処理部１７は、この復調の際にこの伝送路推定値を用いて復調処理を行う。これ以外の動作は、図２の例と同様である。

図３の構成例では、パイロットシンボル生成部９が、既知信号であるパイロットシンボルを生成し、合成処理部４が、データとパイロットシンボルとを合成する。これにより、パイロットシンボルを１ブロックのデータの間に挿入することができる。従来の１ブロックのデータを分割しないで送信するＳＣ伝送では、例えば所定数のブロックのデータごとにパイロットシンボルが送信される等パイロットシンボルの配置に制約があった。これに対し、本実施の形態では、実施の形態１と同様に１ブロックのデータを分割し、分割したデータの間にパイロットシンボルを配置することができるため、パイロットシンボルの配置の自由度が高まる。

このようにパイロットシンボルをデータと合成して送信する場合、データのみで送信する場合に比べ、ピーク電力が高くなる。本実施の形態では、実施の形態１と同様に、電力情報に基づいて適切な制御値のセットを選択して所定の制御処理を行うため、パイロットシンボルをデータと合成して送信する場合にもピーク電力を抑えることができる。

パイロットシンボルとしてはどのようなものを用いてもよいが、例えば「S． Beyme and C． Leung，“Efficient computation of DFT of Zadoff−Chu sequences”,Electronics Letters，vol．45，no．9，Apr．2009，pp．461−463」で紹介されているようなZadoff Chu系列などのピーク電力を抑制する系列を用いることができる。

次に、本実施の形態の制御信号生成部１４について詳細に説明する。本実施の形態では、図２の構成例の場合も図４の構成例の場合も制御信号生成部１４の動作は同様である。図５は、本実施の形態の制御信号生成部１４が実施する解除制御値のセット（制御値の候補）の選択手順の一例を示す図である。なお、ここでは、保持している全ての解除制御値のセットの数をＣ個とし、候補＃１〜候補＃ＣのＣ個の候補から最適な候補を選択するとして説明する。図５に示すように、制御信号生成部１４は、初期化として比較用メトリック値ｘを無限大（できるだけ大きな値）に設定する（ステップＳ１）。次に、制御信号生成部１４は、Ｃ個の候補から候補＃１を選択し、選択した候補番号ｋを１とする（ステップＳ２）。

候補＃ｋの解除制御値に対応する制御信号を生成して、制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍへ入力し復調処理を実施する（ステップＳ３）。制御信号生成部１４は、候補＃ｋに対する復調結果のメトリック値ｘ_kを復調処理部１７から取得し（ステップＳ４）、ｘ_kがｘより小さいか否かを判断する（ステップＳ５）。ｘ_kがｘより小さい場合（ステップＳ５ Ｙｅｓ）、ｘ＝ｘ_kとし、best＿cand（最適候補の番号）＝ｋとする（ステップＳ６）。その後、制御信号生成部１４は、ｋ＝ｋ＋１として候補＃（ｋ＋１）を選択し（ステップＳ７）、ｋがＣより大きいか否かを判断する（ステップＳ８）。ｋがＣより大きい場合（ステップＳ８ Ｙｅｓ）、best＿candに対応する復調結果を出力結果とする復調結果に指示する（ステップＳ９）。

ステップＳ５でｘ_kがｘ以上であった場合（ステップＳ５ Ｎｏ）、ステップＳ７へ進む。ステップＳ８でｋがＣ以下の場合（ステップＳ８ Ｎｏ）、ステップＳ３へ戻る。

なお、ここでは、受信装置が、送信装置においてどの制御値のセットが選択されたかを知らないことを前提として説明したが、送信装置が、なんらかの手段でどの制御値のセットを選択したかを受信装置に通知するようにしてもよい。その場合は、受信装置の制御信号生成部１４は、全ての解除制御値のセットについてメトリックを取得する処理を実施する必要はなく、通知に基づいて解除制御値のセットを選択すればよい。

以上のように、本実施の形態では、送信するデータを複数の分割データに分割し、制御処理部３−１〜３−Ｍが分割データごとに所定の制御処理を行い、合成処理部４が制御処理後の信号を合成し、送信処理部５が合成後信号を送信するようにした。そして、電力測定部７が、送信処理部５が生成した送信信号の電力に基づいて電力情報を取得し、制御信号生成部１４が、複数の制御値のセットを保持し、電力情報に基づいて、保持しているセットのうちのひとつを選択して選択した制御値に基づいて制御信号を生成し、制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力するようにした。このため、送信電力を抑圧することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明にかかる送信装置の実施の形態２の機能構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態の送信装置の構成は、パイロットシンボル生成部９の代わりにパイロットシンボル生成部９ａを備える以外は、実施の形態１の図３の例と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

本実施の形態では、以下のように、パイロットシンボルを選択した制御値のセット（候補）によって異なる値にする。このようにすると、受信側でパイロットシンボルに基づいて送信側で選択した候補を知ることができ、受信側の処理を削減することができる。

なお、図６では、パイロットシンボル生成部９ａの出力に対しては、制御処理が施されない例を示しているが、制御処理の内容によっては、パイロットシンボル生成部９ａの出力に対しても制御処理を施すようにしてもよい。例えば、受信側において、パイロットシンボルに制御処理が施されていても、パイロット系列の特定への影響が少ない制御処理（例えば、電力制御等）については、パイロットシンボル生成部９ａの出力に対しても制御処理を施すようにしてもよい。

図７は、本実施の形態の制御信号生成部８の処理手順の一例を示す図である。図８は、本実施の形態の制御信号生成部８およびパイロットシンボル生成部９ａの構成例を示す図である。図７および図８を用いてパイロットシンボルを選択した制御値のセット（候補）によって異なる値とする場合の動作例について説明する。

図８に示すように、本実施の形態の制御信号生成部８は、選択部８１と、選択回路８２と、メモリ８３と、を備える。メモリ８３には、実施の形態１で説明した制御値の候補（セット）がＣ個（制御値候補＃１〜制御値候補＃Ｃ）格納されている。本実施の形態のパイロットシンボル生成部９ａは、選択回路９１と、メモリ９２と、を備える。メモリ９２は、パイロット系列＃１〜パイロット系列＃Ｃが格納されている。パイロット系列＃１〜パイロット系列＃Ｃは、互いに異なる系列とする。ここでは“系列”は一定の順序に従い並べられた複素数又は実数とするが、これに限らずどのような系列を用いても良い。

図７に示すように、制御信号生成部８では、選択部８１が、初期化として比較用ピーク電力ｘを無限大（できるだけ大きな値）に設定する（ステップＳ１１）。次に、選択部８１は、メモリ８３に格納されているＣ個の制御値候補から制御値候補＃１を選択し、選択した候補番号ｋを１とする（ステップＳ１２）。

選択部８１は、制御値候補＃ｋに対応する制御信号を生成して、制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力し、またパイロットシンボル生成部９ａに候補番号（ｋ）を選択したことを通知する選択信号を入力し、パイロットシンボル生成部９ａは選択信号に基づいて候補番号（ｋ）に対応するシンボル系列を選択してパイロットシンボルとして合成処理部４へ入力する（ステップＳ１３）。これにより、候補番号ｋに対応する制御値とパイロット系列を用いた合成信号が生成され、送信処理部５へ入力される。

選択部８１は、電力測定部７から電力情報ｘ_kを取得し（ステップＳ１４）、ｘ_kがｘより小さいか否かを判断する（ステップＳ１５）。ｘ_kがｘより小さい場合（ステップＳ１５ Ｙｅｓ）、ｘ＝ｘ_kとし、best＿cand（最適候補の番号）＝ｋとする（ステップＳ１６）。その後、制御信号生成部８は、候補番号をｋ＝ｋ＋１とし（ステップＳ１７）、ｋがＣより大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。ｋがＣより大きい場合（ステップＳ１８ Ｙｅｓ）、best＿candに対応する制御値のセットに基づいて制御信号を生成して制御処理部３−１〜３−Ｍへ入力するとともに候補番号best＿candを選択する選択信号をパイロットシンボル生成部９へ入力する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１５でｘ_kがｘ以上であった場合（ステップＳ１５ Ｎｏ）、ステップＳ１７へ進む。ステップＳ１８でｋがＣ以下の場合（ステップＳ１８ Ｎｏ）、ステップＳ１３へ戻る。

明確化のために、制御処理部３−１〜３−Ｍが制御処理として循環シフトを用いる例について説明する。図９は、循環シフトを用いる例を示す図である。ここでは、グループ処理部１が１ブロックのデータを２つの分割データ（２つのグループ）に分けるとし、１系列あたりのパイロットシンボル数は２とし、制御値のセット数（候補数）Ｃを３とする。また、各信号処理部２−１〜２−Ｍは、各々３つの信号を出力する（各分割データがそれぞれ３つの信号で構成される）とする。

図９に示すように、信号生成部２−１は、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２を出力し、信号生成部２−２は、信号Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２を出力するとする。また、制御値候補＃１，＃２，＃３をそれぞれ０シフト，＋１シフト，＋２シフトとし、０シフトの場合に対応するパイロット系列をＰ０１，Ｐ０２とし、＋１シフトの場合に対応するパイロット系列をＰ１１，Ｐ１２とし、＋２シフトの場合に対応するパイロット系列をＰ２１，Ｐ２２とする。また、＋１シフトの場合は、制御処理部３−１，３−２に対して制御値としてそれぞれシフト無し、＋１シフトを設定し、＋２シフトの場合は、制御処理部３−１，３−２に対して制御値としてそれぞれシフト無し、＋１シフトを設定するとする。

この場合、図９の上段に示した循環シフトを用いない場合は、合成処理部４において信号生成部２−１，２−２が出力した順番で合成される。図９の下段に示したように循環シフトを用いて＋１シフトが選択された場合は、信号生成部２−２が出力した信号は、制御処理部３−２により＋１シフトされて合成処理部４へ出力される。この場合、パイロットシンボルとして、パイロット系列Ｐ１１，Ｐ１２が生成され、合成処理部４へ入力される。

次に、本実施の形態の受信装置について説明する。図１０は、本実施の形態の受信装置の機能構成例を示す図である。図１０に示すように、本実施の形態の受信装置は、制御信号生成部１４，パイロット処理部１８の代わりに制御信号生成部１４ａ，パイロット処理部１８ａを備える以外は、実施の形態１の図４の例と同様である。

本実施の形態の受信装置では、合成解除・分割部１３が、受信信号の分解の際に、分解したパイロットシンボルをパイロット処理部１８ａへ入力し、パイロット処理部１８ａが、パイロットシンボルを用いて伝送路推定等の処理を実施し、処理結果を復調処理部１７へ入力する。さらに、本実施の形態のパイロット処理部１８ａは、送信装置が保持する制御値候補ごとのパイロット系列を保持しており、保持しているパイロット系列と受信信号に含まれるパイロット系列を比較する（例えば相関処理等）ことにより、どのパイロット系列が送信されたかを判定してその結果（候補番号）を選択信号として制御信号生成部１４ａへ入力する。制御信号生成部１４ａは、選択信号に基づいて、保持している解除制御値のセット（候補）を選択して制御信号を生成して制御処理解除部１５−１〜１５−Ｍに入力する。

このように、本実施の形態の受信装置では、どのパイロット系列が送信されたかを判定することにより、解除制御値の候補を選択することができるため、全ての候補についてメトリックを比較して候補を選択する動作を行わなくてよい。

以上のように、本実施の形態では、パイロット系列を制御値の候補に１対１に対応するよう定めておき、送信装置が、選択した制御値の候補に対応するパイロット系列をパイロットシンボルとして生成して、合成信号に含めて送信するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに受信装置の処理を削減することができる。

実施の形態３．
図１１は、本発明にかかる送信装置の実施の形態３の機能構成例を示す図である。図１１に示すように、本実施の形態の送信装置の構成は、パラメタ計算部１０を追加し、電力測定部７を削除し、制御信号生成部８の代わりに制御信号生成部８ａを備える以外は、実施の形態２の送信装置と同様である。実施の形態２と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態２と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１、２では送信信号の電力情報に基づいて最適な制御信号を選択する方法を示した。実施の形態１、２では最適な候補を見つけるために、候補の検索を行う必要がある。一方、送信信号量が少ない場合等には、入力信号等に応じて事前に最適値となる制御値を選ぶことが可能である。本実施の形態では、このように、事前に最適値となる制御値を選ぶ例について説明する。

まず、入力信号は、グループ処理部１に入力されるとともにパラメタ計算部１０に入力される。パラメタ計算部１０は、入力信号に基づいて計算によりＣ個の制御値の候補から最適な候補を選択する。そして、選択した候補の候補番号を示す選択信号を制御信号生成部８ａおよびパイロットシンボル生成部９ａに入力する。

図１２は、本実施の形態の制御信号生成部８ａおよびパイロットシンボル生成部９ａの構成例を示す図である。パイロットシンボル生成部９ａの構成は実施の形態２と同様であるが、選択信号はパラメタ計算部１０から入力される。また、制御信号生成部８ａは、実施の形態１の制御信号生成部８から選択部８１を削除した構成であり、パラメタ計算部１０から入力された選択信号に基づいて選択回路８２が制御値候補を選択する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態２と同様である。

実施の形態１では制御信号生成部８が候補を選択する候補選択部としての機能を有したが、本実施の形態では、パラメタ計算部１０が、計算により電力情報が目標を満たす（例えば、送信ピーク電力が最小となる）候補を求める候補選択部としての機能を有する。

なお、本実施の形態では、実施の形態２と同様の構成にパラメタ計算部１０を追加する構成を示したが、実施の形態１と同様の構成の送信装置にパラメタ計算部１０を追加して制御信号生成部８の代わりに制御信号生成部８ａを備えることにより、本実施の形態と同様に計算により最適な候補を求めるようにしてもよい。

このように、本実施の形態では、パラメタ計算部１０が入力信号に基づいて最適な制御値の候補を選択するようにした。このため、実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、送信装置の処理を削減することができる。

実施の形態４．
図１３は、本発明にかかる送信装置の実施の形態４の機能構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態２で述べた送信装置を、ＳＣ伝送を行う送信装置とした場合の具体例について説明する。図１３に示すように、本実施の形態の送信装置は、Ｓ／Ｐ（シリアルパラレル変換）部２１と、変調部２２と、ＤＦＴ部（フーリエ変換部）２３−１〜２３−Ｍと、位相回転部３１−１〜３１−Ｍと、周波数配置部４１と、ＩＤＦＴ部（逆フーリエ変換部）４２と、Ｐ／Ｓ部４３と、ＣＰ／ＺＰ挿入部４４と、送信処理部５と、送信アンテナ６と、電力測定部７と、制御信号生成部８と、パイロットシンボル生成部９ａと、を備える。

送信処理部５、送信アンテナ６、電力測定部７、制御信号生成部８およびパイロットシンボル生成部９ａは、実施の形態２の送信処理部５、送信アンテナ６、電力測定部７、制御信号生成部８およびパイロットシンボル生成部９ａとそれぞれ同様である。ＤＦＴ部２１−１〜２１−Ｍは、実施の形態２の信号処理部２−１〜２−Ｍに相当する。位相回転部３１−１〜３１−Ｍは、実施の形態２の制御処理部３−１〜３−Ｍに相当する。周波数配置部４１、ＩＤＦＴ部４２、Ｐ／Ｓ部４３およびＣＰ／ＺＰ挿入部４４は、合成処理部４に相当する。

Ｓ／Ｐ部２１および変調部２２は、実施の形態２のグループ処理部１としての機能を有する。なお、実施の形態２では、入力信号が変調信号であるとして説明したが、本実施の形態のように、グループ処理部１で変調を行うようにしてもよい。Ｓ／Ｐ部２１は、直列信号である入力信号を並列信号に変換して変調部２２へ入力する。変調部２２は、入力信号をデジタル変調して変調データとし、変調データをＧ（Ｇは２以上でＭ以下の整数）個のグループに分割し、分割した変調データ各々異なるＤＦＴ部２１−１〜２１−Ｇへ入力する。

ＤＦＴ部２１−１〜２１−Ｇは、各々入力された変調データに対してＤＦＴを施すことによりＳＣ信号を生成し、ＳＣ信号を接続する位相回転部３１−１〜３１−Ｍへ入力する。なお、変調データのシンボル数が２のべき乗の場合、ＤＦＴの変わりにＤＦＴよりも少ない演算量を必要とするＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いてもよい。

位相回転部３１−１〜３１−Ｇは、制御信号生成部８から入力される制御信号に基づいて、各々入力されたＳＣ信号に位相回転を与える。

位相回転部３１−１〜３１−Ｍとして、例えば、図１４に示す位相回転器を用いることができる。位相回転量はどのように決定してもよいが、分割された変調データのグループの番号をｋ＝１，２，…，Ｇとし、ｎ番目のグループのシンボル数をＮ_nとすると、ｎ番目の位相回転部３１−ｎが与える位相回転量は、例えば、式（１）に示す位相回転量を用いることができる。なお、Ψ_nは、ｎ番目の位相回転部３１−ｎに指示される位相回転量である。
θ⁽ⁿ⁾ _m＝ｅｘｐ（ｊΨ_nｍ／Ｎ_n），０≦ｍ≦Ｎ_n−１ …（１）

図１４では、ｓ⁽ⁿ⁾ _mは、入力されるｎ番目のグループのｍ番目のシンボルを示し、ｙ⁽ⁿ⁾ _m、ｎ番目のグループのｍ番目の出力信号（位相回転後の信号）を示している。

また、Ｉ⁽ⁿ⁾ _mを全体におけるｎ番目のグループ内のｍ番目の出力信号の位置とすると、位相回転は下記の式（２）のように与えても良い。
θ⁽ⁿ⁾ _m＝ｅｘｐ（ｊΨ_nＩ⁽ⁿ⁾ _m／（Ｎ／Ｍ）），
０≦Ｉ⁽ⁿ⁾ _m≦Ｎ／Ｍ−１ …（２）
ここでは説明を簡略化するためにＮ_n＝Ｎ／Ｍとする。図１５は、式（２）を用いる場合のパイロットシンボルとＤＦＴ出力シンボルの信号配置の一例を示す図である。

位相回転部３１−１〜３１−Ｍにより位相回転が施されたＳＣ信号とパイロットシンボル生成部９ａから出力されるパイロットシンボルとは、周波数配置部４１に入力され、周波数配置部４１により周波数上で分散して配置され、ＩＤＦＴ部４２へ入力される。ＩＤＦＴ部４２は、周波数配置部４１から入力された周波数領域の信号に対してＩＤＦＴ処理を実施することにより時間領域の合成信号を生成する。ＩＤＦＴへの入力のデータ数が２のべき乗の場合、ＩＤＦＴの代わりにＩＤＦＴよりも少ない演算量を必要とするＩＦＦＴ（Inverse ＦＦＴ）を用いても良い。

そして、Ｐ／Ｓ部４３は、並列信号である合成信号を直列信号に変換して、ＣＰ／ＺＰ挿入部４４へ入力する。ＣＰ／ＺＰ挿入部４４は、入力された信号にＣＰ処理やＺＰ挿入処理等を実施して、送信処理部５へ入力する。送信処理部５、送信アンテナ６、電力測定部７、制御信号生成部８およびパイロットシンボル生成部９ａの動作は、実施の形態２と同様である。

位相回転部３１−１〜３１−Ｇが回転させる位相回転量は、制御信号生成部８からの制御信号により指示される。制御信号生成部８は、実施の形態２で述べたように、複数の制御値の候補（セット）を保持している。この候補は、どのように設定してもよいが、以下に、具体例を示す。

例えば、Ｍ＝Ｇとし、グループ数Ｇ＝３とし、位相回転させる位相回転量（制御値）を、０、π、−πの３種類とする。この場合に、１グループ目に与える位相回転量をａとし、２グループ目に与える位相回転量をｂとし、３グループ目に与える位相回転量をｃとすると、各グループに与えられる位相回転量の候補（セット）は以下に示すＣ＝３²＝９候補ある。
（０，０，０），（０，０，π），（０，０，−π），（０，π，０），（０，π，π），（０，π，−π），（０，−π，０），（０，−π，π），（０，−π，−π）

各グループ内の各シンボルに対する位相回転の与え方は、例えば上記式（１）に示したような与え方を用いてよいが、これに限定されない。制御信号生成部８は、実施の形態２で述べたように、電力情報に基づいて上記の９候補のうち送信ピーク電力の最小となる候補を選択して、選択した候補に対応する制御信号を生成して位相回転部３１−１〜３１−Ｇへ入力するとともに、選択した候補に対応する候補番号を選択信号としてパイロットシンボル生成部９ａへ入力する。

ＳＣ伝送の場合、上述のように、ｋ番目のグループに対して位相回転量を１つ指示すれば、上記式（１）で例示したように各シンボルに対する位相回転量が決まる。これに対し、ＭＣ伝送では、各シンボルについて位相回転量を指定する必要があるため、ＭＣ伝送において位相回転を用いて送信ピーク電力を低減させる場合、位相回転量の候補の数は非常に大きな数となる。

図１６は、ＳＣ信号用位相回転（ＳＣ伝送を行う場合の位相回転）とＭＣ信号用位相回転（ＭＣ伝送を行う場合の位相回転）の比較を示す図である。図１６では、データの分割を行わない場合のＳＣ信号用位相回転を上段に示し、ＭＣ信号用位相回転を下段に示している。図１６の下段に示したＭＣ信号用位相回転では、例えば、位相回転量を０，π，−πの３種類とし、Ｇ＝２とし、Ｎをトータルのシンボル数とした場合、Ｃ＝３⁶³個の候補を備えることになる。これに対し、図上段に示した、ｋ番目の位相回転部３１−ｋにおけるＳＣ信号用位相回転では、位相回転量を０，π，−πの３種類とし、Ｇ＝２の場合、Ｃ＝３個の候補を備えればよいことになる。このように、ＳＣ伝送における位相回転では、ＭＣ伝送に比べ候補数を少なくすることができるため、ＭＣ伝送の位相回転より容易に実現できる。

図１７は、分割されたＳＣ信号用位相回転の一例を示す図である。図１７は、本実施の形態で述べたように変調データを複数のグループに分割してＤＦＴを行う場合のＳＣ信号用位相回転の例を示している。ｎグループ目に対して（位相回転部３１−ｎに対して）、Ｃ個の候補のうちｋ番目の候補を指示する場合の位相回転量をλ^(k,n)とすると、ｎ番目のグループのｍ番目のシンボルに対する位相回転量は、以下の式（３）で表すことができる。図１７では、例としてｎ＝０，１の場合を図示している。
θ⁽ⁿ⁾ _m＝ｅｘｐ（ｊλ^(k,n)ｍ／Ｎ），０≦ｍ≦Ｎ−１，０≦ｎ≦Ｍ−１ …（３）

なお、上記の式（３）では、グループ間で各グループを構成するシンボル数Ｎが等しいとしている。グループ間でシンボル数が異なる場合には、Ｎの代わりにＮ_nを用いればよい。

なお、本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転処理を行う場合に、実施の形態２と同様に選択した候補番号に応じたパイロット系列を送信するようにしたが、実施の形態１で述べたように候補番号の通知のためにパイロット信号を用いない場合に、同様にＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転処理を行うよう構成することもできる。

図１７には、グループをｎ＝０，１の２つとし、各グループの位相回転量を０，−π，π，−π／２，π／２の５種類とした場合、５個の候補例｛（０，０），（０，π），（０，−π），（０，π／２），（０，−π／２）｝が記載されている。なお、図１７に示した候補例は一例であり、候補例はこれに限定されない。

本実施の形態の受信装置は、実施の形態２で説明した受信装置と同様であり、本実施の形態で述べた制御処理解除部や受信信号処理部では送信装置側の処理と逆の処理を実施すればよい。

このように、本実施の形態では、ＳＣ伝送を行う場合に、制御処理として位相回転処理を用いて実施の形態２で述べたように送信ピーク電力を最小にする位相回転量を選択して設定するようにした。このため、ＳＣ伝送においてパイロットシンボルを分割したデータと合成して送信する場合に、送信ピーク電力を抑えることができる。

実施の形態５．
図１８は、本発明にかかる送信装置の実施の形態５の機能構成例を示す図である。本実施の形態では、Ｓ／Ｐ部２１−１〜２１−Ｌ（ＬはＣ以上の整数）と、変調部２２−１〜２２−Ｌと、ＤＦＴ部２３−１〜２３−（Ｌ×Ｍ）と、位相回転部３１−１〜３１−（Ｌ×Ｍ）と、周波数配置部４１−１〜４１−Ｌと、ＩＤＦＴ部４２−１〜４２−Ｌと、電力測定部７−１〜７−２と、送信信号選択部１００と、送信処理部５と、送信アンテナ６と、パイロットシンボル生成部９−１〜９−２と、を備える。なお、図１８では、図の簡略化のため、Ｌ＝１，２について図示しＬが３以上の構成要素は図示を省略している。

送信処理部５および送信アンテナ６は、実施の形態１の送信処理部５および送信アンテナ６と同様である。また、Ｓ／Ｐ部２１−ｉ、変調部２２−ｉ、２３−（Ｍ×（ｉ−１）＋１）〜２３−（ｉ×Ｍ）、位相回転部３１−（ｉ×（Ｍ−１）＋１）〜３１−（ｉ×Ｍ）、周波数配置部４１−ｉ、ＩＤＦＴ部４２−ｉおよび電力測定部７−ｉは、実施の形態４のＳ／Ｐ部２１、変調部２２、ＤＦＴ部２３−１〜２３−Ｍ、位相回転部３１−１〜３１−Ｍ、周波数配置部４１、ＩＤＦＴ部４２および電力測定部７とそれぞれ同様である。すなわち、本実施の形態では、実施の形態４のＳ／Ｐ部２１、変調部２２、ＤＦＴ部２３−１〜２３−Ｍ、位相回転部３１−１〜３１−Ｍ、周波数配置部４１、ＩＤＦＴ部４２および電力測定部７で構成される送信信号生成部をＬ組備えている。なお、図１８では、Ｐ／Ｓ部およびＣＰ／ＺＰ挿入部を省略しているが、送信信号生成部ごとに実施の形態４と同様にＰ／Ｓ部およびＣＰ／ＺＰ挿入部を備える。

本実施の形態では、制御信号生成部８が、位相回転量の各候補を順次設定していく代わりに、位相回転量の数Ｃ個以上の送信信号生成部を備え、各送信信号生成部の位相回転部３１−１〜３１−（Ｌ×Ｍ）に、各候補に対応する位相回転量（位相回転量候補＃１，＃２，…）をあらかじめ設定しておくことにより、一度に候補ごとの電力情報を得る。例えば、位相回転部３１−１〜３１−Ｍには、１番目の位相回転量の候補を設定し、位相回転部３１−（Ｍ＋１）〜３１−２Ｍには、２番目の位相回転量候補を設定し、…、というように予め位相回転量を固定して設定しておく。また、パイロットシンボル９−ｋは、ｋ番目の位相回転量の候補番号に対応するシンボル系列を生成する。

そして、送信信号選択部１００は、電力測定部７−１〜７−Ｌから入力されるＬ個の電力情報のうち送信ピーク電力の最小となる電力情報を選択し、選択した電力情報に対応する送信信号生成部から入力された合成信号を最適な制御処理が施された合成信号として選択して送信処理部５へ出力する。

なお、本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転処理を行う場合に、位相回転量の各候補を順次設定していく代わりに一度に候補ごとの電力情報を得る場合を説明したが、ＳＣ伝送でない場合や制御処理として位相回転以外を行う場合にも同様に一度に候補ごとの電力情報を得る構成とすることができる。

このように、本実施の形態では、位相回転量の数Ｃ個以上の送信信号生成部を備え、各送信信号生成部の位相回転部３１−１〜３１−（Ｌ×Ｍ）に、各候補に対応する位相回転量をあらかじめ設定しておくことにより、一度に候補ごとの電力情報を得て、送信信号選択部１００が電力情報に基づいて最適な合成信号を選択するようにした。このため、実施の形態４と同様の効果が得られるとともに短時間で最適な制御処理が施された送信信号を選択することができる。

実施の形態６．
図１９は、本発明にかかる送信装置の実施の形態６の機能構成例を示す図である。図１９に示すように、本実施の形態の送信装置は、実施の形態４の送信装置に電力制御部３２−１〜３２−（Ｍ＋１）を追加する以外は、実施の形態４の送信装置と同様である。実施の形態４と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態４と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態４では、制御処理として位相回転を行う例について説明したが、本実施の形態では、位相回転と電力制御の両方を行う。位相回転部３１−１〜３１−Ｍにより位相回転が行われた信号とパイロットシンボル生成部９ａにより生成されたパイロットシンボルとは、電力制御部３２−１〜３２−（Ｍ＋１）へそれぞれ入力される。

電力制御部３２−１〜３２−（Ｍ＋１）は、制御信号生成部８から入力される制御信号に基づいて所定の電力配分が所定の配分比となるよう電力（信号の大きさ）を制御する。例えば、Ｍ＝２とし、電力制御部３２−１〜３２−３の３つの配分比の候補を、「１：１：１」「１：２：１」「２：１：１」「１：１：２」の４種類を用意しておき、これらの候補に基づいて順に制御信号を生成する。

位相回転と電力制御の両方を行う場合、位相回転量の候補の数をＣ１とし、電力制御の配分比の候補の数をＣ２とすると、Ｃ１×Ｃ２とおりの組み合わせができることになる。制御信号生成部８は、これらの組み合わせの全てについて、順次設定して電力情報を取得して、最適な組み合わせを選択してもよいし、入力信号やその他の条件に応じて位相回転と電力制御のうちどちらか一方のみを選択して、Ｃ１またはＣ２通りの組み合わせから最適な候補を選択するようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、位相回転と電力制御の２つの組み合わせについて説明したが、循環シフトと電力制御等、他の２つ以上の制御処理を組み合わせてもよく、また３つ以上の制御処理を組み合わせてもよい。

このように、本実施の形態では、制御処理として位相回転と電力制御の両方を行うようにした。このため、より１つの制御処理を用いる場合に比べより効果的に送信ピーク電力を抑制することができる。

実施の形態７．
図２０は、本発明にかかる送信装置の実施の形態７の機能構成例を示す図である。図２０に示すように、本実施の形態の送信装置は、電力測定部７を削除し、パラメタ計算部１０を追加し、制御信号生成部８の代わりに制御信号生成部８ａを備える以外は実施の形態４の送信装置と同様である。実施の形態４と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態４と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転を行う場合に、実施の形態３と同様にパラメタ計算により最適な候補を選択する。本実施の形態のパラメタ計算部１０は、実施の形態３で述べたパラメタ計算部１０と同様であり、入力信号に基づいて、制御値（この場合は位相回転量）の最適な候補を選択して、選択信号を制御信号生成部８ａおよびパイロットシンボル生成部９ａへ入力する。制御信号生成部８ａは、実施の形態３と同様に、選択信号に基づいて最適な候補に対応する制御信号を生成し、位相回転部３１−１〜３−Ｍへ入力する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態３または４と同様である。

このように、本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転を行う場合に、実施の形態３と同様にパラメタ計算により最適な候補を選択するようにした。このため、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転を行う場合に、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

実施の形態８．
図２１は、本発明にかかる送信装置の実施の形態８の機能構成例を示す図である。図２１に示すように、本実施の形態の送信装置は、電力測定部７を削除し、パラメタ計算部１０を追加し、制御信号生成部８の代わりに制御信号生成部８ａを備える以外は実施の形態６の送信装置と同様である。実施の形態６と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態６と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転および電力制御を行う場合に、実施の形態３と同様にパラメタ計算により最適な候補を選択する。本実施の形態のパラメタ計算部１０は、実施の形態３で述べたパラメタ計算部１０と同様であり、入力信号に基づいて、制御値（この場合は位相回転量および電力配分の配分比）の最適な候補を選択して、選択信号を制御信号生成部８ａおよびパイロットシンボル生成部９ａへ入力する。制御信号生成部８ａは、実施の形態３と同様に、選択信号に基づいて最適な候補に対応する制御信号を生成し、位相回転部３１−１〜３１−Ｍおよび電力制御部３２−１〜３２−（Ｍ＋１）へ入力する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態３または６と同様である。

このように、本実施の形態では、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転および電力制御を行う場合に、実施の形態３と同様にパラメタ計算により最適な候補を選択するようにした。このため、ＳＣ伝送を行い制御処理として位相回転および電力制御を行う場合に、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

実施の形態９．
以上の実施の形態では１ブロックのデータを分割し、１ブロックのシンボルの送信電力が目標値以下となるように制御手法を選ぶ方法を説明したが、複数のブロックの送信電力が目標値以下となるように連帯的に制御手法を選ぶことも可能である。この場合、対象のブロック数をＮＢとし、１ブロックの信号に対する制御手法の候補数をＣとすると、制御値の候補数はＣ^NBとなる。例えば電力情報を送信ピーク電力とすると、送信側はＮＢデータブロックをメモリに蓄え、各ブロックの送信ピーク電力が最小となるようにＣ^NB候補の中からそれぞれのブロックに対して最適な候補を選ぶ。そして、送信側は、選択した候補に基づいて１ブロック目に対応する制御信号を生成した後に、次のブロックに対応する制御信号を生成し、というようにＮＢブロックまでの制御信号を１ブロックのデータの入力ごとに制御信号を生成する。また、受信側は、制御が与えられたＮＢ受信ブロックをメモリに蓄え、制御処理の解除および復調を行う。

実施の形態２で用いた具体例を用いてＮＢ＝２ブロックとした場合のデータシンボルの送信手法の説明を行う。図２２は、本実施の制御方法の一例を示す図である。図２２では、一例としてパイロットシンボルを選択した候補に応じて変更する例を示している。図２２において、第１ブロックに対する循環シフトをａ（シフト量）、第２ブロックに対する循環シフトをｂ（シフト量）とし、２グループ分のシフト候補を｛ａ，ｂ｝と表す。図２２に示す例においてはＣ^NB＝３²＝９候補のシフト量が存在する。本実施の形態の送受信機はそれぞれのシフト候補に対しパイロット系列を用意し、参照用のテーブルを作る。図２２に示す例においては，第１ブロックの送信ピーク電力を最小とするシフト量はａ＝＋１であり、第２ブロックの送信ピーク電力を最小とするシフト量はａ＝＋２であるので、シフト量の候補は｛＋１，＋２｝となる。図２２に示したテーブルから、シフト量候補｛＋１，＋２｝に対する第１ブロックのパイロット系列は｛Ｐ５１，Ｐ５２｝となり、第２ブロックのパイロット系列は｛Ｐ４１，Ｐ４２｝となる。ここでは、２ブロックを用い、制御手法を循環シフトとした例を示したが、位相回転などの他の制御手法を用いたり、複数のデータブロックに適用したりすることが可能である。そして、参照用テーブルにおけるパイロットシンボルの並べ方はどのような基準を用いて設定しても良い。

実施の形態１０．
図２３は、本発明にかかる送信装置の実施の形態１０の機能構成例を示す図である。実施の形態３では、位相回転を行い、ピーク電力を抑圧する方法を説明したが、本実施の形態では、時間領域においてピーク電力抑圧制御を与える手法を説明する。ここでは具体例として、循環シフトを各信号に加え時間領域において多重する構成例を示す。

本実施の形態の送信装置は、ＤＦＴ部２４−１〜２４−Ｍとゼロ挿入部２５−１〜２５−Ｍを備え、周波数配置部２６−１〜２６−Ｍを用いてＤＦＴ出力（ＤＦＴ部２４−１〜２４−Ｍからの出力）とゼロ（ゼロ挿入部２５−１〜２５−Ｍから出力されるゼロ）を周波数領域に配置する。ＩＤＦＴ部２７−１〜２７−Ｍは、周波数配置部２６−１〜２６−Ｍにより周波数領域に配置された信号を時間領域信号に変換して、制御処理部３３−１〜３３−Ｍに出力する。

制御処理部３３−１〜３３−Ｍは、制御信号生成部８ｂから指示される制御処理量に基づいて入力された時間領域信号に対して所定の制御処理を与える。所定の制御処理は、送信電力を抑制するための処理であり、実施の形態１と同様であり、位相回転、タイミングシフト、循環シフトや電力配分等でもよく、これらの組み合わせであってもよい。多重部４２ａは、制御処理部３３−１〜３３−Ｍによる制御処理後の信号と、パイロットシンボル生成部９ｂから出力される信号との多重を行う。多重部４２ａでは、どのような多重方法を用いても良いが、例えば、複素数であるＭチャネル分の信号を足すなどといった多重方式がある。

パイロットシンボル生成部９ｂから出力されるパイロットシンボルは時間領域信号である。多重部４２ａにより多重された信号は、Ｐ／Ｓ部４３、ＣＰ／ＺＰ挿入部４４、送信処理部５を経由してアンテナ６から送出される。電力測定部７は、送信信号の送信ピーク電力を測定する。制御信号生成部８ｂは、Ｃ個の制御処理候補を保持しており、Ｃ個のうちの１つを選択して制御処理量として入力し、Ｃ個の制御処理候補に応じた送信信号がそれぞれ生成されるまで順次制御処理量を入力する。これにより、制御信号生成部８ｂは、最小の送信ピーク電力が得られる制御処理候補を選択する。

また、ＩＤＦＴ部２７−１〜２７−Ｍから出力される信号とパイロットシンボル（時間領域）とを記憶しておけば、制御処理候補ごとにＩＤＦＴ処理を行う必要がない。図２４は、ＩＤＦＴ部２７−１〜２７−Ｍから出力される信号を記憶しておく場合の本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。図２４の構成例では、ＩＤＦＴ部２７−１〜２７−Ｍから出力される信号を記憶しておく記憶部２８を備える。これにより、制御処理候補数Ｃが多数の場合でも低演算量でピーク電力抑圧を達成することができる。

以下、さらに演算量を削減する手法を説明する。ここでは説明の簡略化のため、制御処理を循環シフト処理として説明を行うが、制御処理はこれに限定されない。図２５は、演算量を削減するための本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。循環シフト候補量を減らし、演算量をさらに削減するため、図２５に示すようにＩＤＦＴ部２７−１〜２７−Ｍから出力される信号を制御信号生成部８ｃに入力し、ピーク電力が低減されるような循環シフトを選ぶことができる。ピーク電力が低減される循環シフト量の検索方法は限定しないが、ここでは循環シフト量の一例をあげる。図２５では、制御処理部３３−１〜３３−Ｍは循環シフト処理を行うため、制御処理部３３−１〜３３−Ｍを循環シフト部３３−１〜３３−Ｍとして記載している。

図２６は、循環シフト量の検索方法の一例を示す図である。図２６では、Ｍ＝２とし、点線はＩＤＦＴ部２７−１（チャネル＃１とする）の出力信号の波形の例を示し、実線はＩＤＦＴ部２７−２（チャネル＃２とする）の出力信号の波形の例を示す。説明の簡略化のため、チャネル＃１、チャネル＃２の出力信号は実数とするが、この手法は複素数信号に対しても用いることが可能である。この例においては実線の信号に循環シフトを与え、多重された信号のピーク電力を抑圧する。

図２６に示すように、ｎ＝２９付近にチャネル＃２の波形のピークが存在することが分る。時間領域における多重はＩＤＦＴ部出力の足し算となるので、チャネル＃１の波形において、ピークと逆位相となる位置までチャネル＃２出力の信号に循環シフトを与えればよい。例えばチャネル＃１の波形で、チャネル＃２のピークが生じる位置の位相と逆位相となる位置はｎ＝２８（図２６の（１）），ｎ＝１４（図２６の（２）），ｎ＝１１（図２６の（３）），ｎ＝９（図２６の（４））である。従って、左方向に＋１，＋１５，＋１８，＋２０のシフトが有力な循環シフトの候補となる。なお、検索に必要な演算量を削減するために、全ての循環シフト候補のピーク電力を探さずに有力な候補だけを探せばよい。この例では循環シフトの検索候補数は循環シフトを与えないケースも含め、Ｃ＝５（０，＋１，＋１５，＋１８，＋２０）となる。このような検索は制御信号生成部８ｃにて行われる。

図２７は、制御信号生成部８ｃでの循環シフト量の検索手順の一例を示す図である。まず、制御信号生成部８ｃは、初期化として比較用ピーク電力値ｘを無限大（大きい値）に設定する（ステップＳ２１）。ＩＤＦＴ部２７−１，２７−２からの出力信号に基づいて、全循環シフト候補のうち、ピーク電力が下がりそうな候補を抽出し候補数Ｃを更新する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２で抽出した候補のうちから１つの候補を選択し候補番号を示すｋをｋ＝１とする（ステップＳ２３）。

制御信号生成部８ｃは、候補ｋに対応する制御処理信号を制御処理部３３−１〜３３−Ｍへ入力し、候補ｋに対応する制御処理の結果とパイロット信号とで生成される送信信号を生成する（ステップＳ２４）。そして、制御信号生成部８ｃは、電力測定部７によるピーク電力の測定値ｘ_kを取得し（ステップＳ２５）、ｘ_kがｘより小さいか否かを判断する（ステップＳ２６）。ｘ_kがｘより小さい場合（ステップＳ２６ Ｙｅｓ）、ｘ＝ｘ_kとし、best＿cand（最適候補の番号）＝ｋとする（ステップＳ２７）。そして、ｋ＝ｋ＋１とし（ステップＳ２８）、ｋがＣより大きいか否かを判断する（ステップＳ２９）。ｋがＣより大きい場合（ステップＳ２９ Ｙｅｓ）、best＿candに対応する制御処理信号を制御処理部３３−１〜３３−Ｍへ入力しbest＿candに対応する制御処理の結果とパイロット信号とで生成される送信信号を生成する（ステップＳ３０）。

一方、ステップＳ２６でｘ_kがｘ以上である場合（ステップＳ２６ Ｎｏ）、ステップＳ２８へ進む。また、ステップＳ２９でｋがＣ以下である場合（ステップＳ２９ Ｎｏ）、ステップＳ２４へ戻る。以上の手順により、少ない候補数でピーク電力抑圧を行うことができる。なお、ここではパイロットシンボルを送信する例を説明したが、パイロットシンボルを送信しない場合には、パイロットシンボルについての処理を省けばよい。

循環シフトの与え方に制限は無い。例えば、図２８に示すように，時間領域で１シンボル単位ずらす毎に信号全体を反転させる処理としてもよい。図２８は、循環シフトを右に１シンボル単位でずらす例と２シンボル単位でずらす例を示している。また、シンボル間隔の循環シフトだけではなく、一般に用いられるポリフェーズ補完フィルタ等のシンボル間補完技術を用い、分数単位（０．５，０．３，２．７シンボル間隔等）で循環シフトを与えた手法を用いても良い。

以上の実施の形態では、ＳＣ伝送を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されず有線を含むさまざまな方式の送信装置および受信装置に適用が可能である。また、制御処理の内容についても、位相回転、電力制御、循環シフトについて説明したが、これらに限定されず、他の手法を用いることもでき、複数の手法を組み合わせてもよい。また、送信装置および受信装置の構成は、各実施の形態で示された装置構成に限定されない。また、実施の形態において説明した周波数配置部において、周波数上の信号配置はどのような置き方を行っても良い。

１ グループ処理部
２−１〜２−Ｍ 信号処理部
３−１〜３−（Ｍ＋１） 制御処理部
４ 合成処理部
５ 送信処理部
６ 送信アンテナ
７，７−１，７−２ 電力測定部
８，８ａ 制御信号生成部
９，９ａ パイロットシンボル生成部
２１，２１−１，２１−２ Ｓ／Ｐ部
２２，２２−１，２２−２ 変調部
２３−１〜２３−２Ｍ ＤＦＴ部
３１−１〜３１−２Ｍ 位相回転部
３２−１〜３２−Ｍ 電力制御部
４１，４１−１，４１−２ 周波数配置部
４２，４２−１，４２−２ ＩＤＦＴ部
４３ Ｐ／Ｓ部
４４ ＣＰ／ＺＰ挿入部
１００ 送信信号選択部

Claims (16)

1. １ブロックのデータを、Ｍを２以上としてＭ個の分割データに分割するデータ分割部と、
   前記Ｍ個の分割データごとにフーリエ変換処理を行い、Ｍ個のフーリエ変換後データを生成するＭ個のフーリエ変換部と、
   前記Ｍ個のフーリエ変換後データのそれぞれに対して所定の制御処理を行いＭ個の制御処理後データを生成するＭ個の制御処理部と、
   前記Ｍ個の制御処理後データに対して逆フーリエ変換処理を行い１つの信号への合成を行う合成処理部と、
   前記合成された信号に対して所定の送信処理を行い送信信号とする送信処理部と、
   前記Ｍ個の制御処理部で実施される制御処理に用いられるＭ個の制御値を１組とする制御値候補を所定数保持し、前記送信信号の電力情報に基づいて前記制御値候補のうちの１つを選択候補として選択する候補選択部と、
   前記選択候補に含まれるＭ個の制御値をそれぞれ対応する前記制御処理部へ設定するためのＭ個の制御信号を生成し、前記制御信号をそれぞれ対応する前記制御処理部へ入力する制御信号生成部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記送信信号の電力を測定し、測定結果に基づいて前記電力情報を取得する電力測定部、
   を備え、
   前記候補選択部は、保持している全ての前記制御値候補について、前記制御値候補に対応する制御信号を生成して前記制御処理部へ入力して前記制御値候補に対応する前記電力情報を取得し、前記制御値候補ごとの前記電力情報に基づいて前記選択候補を選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記候補選択部は、前記データ分割部へ入力される前記データに基づいて、前記制御値候補に対応する前記電力情報を計算し、前記制御値候補ごとの前記電力情報に基づいて前記選択候補を選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 前記所定数のパイロット系列を保持し、保持している前記パイロット系列のうちの１つを選択してパイロットシンボルとして出力するパイロットシンボル生成部、
   をさらに備え、
   前記候補選択部は、前記制御値候補と前記パイロット系列とを１対１に対応させ、前記選択候補に対応するパイロット系列を選択するよう指示する選択信号を前記パイロットシンボル生成部へ入力し、
   前記合成処理部は、さらに前記パイロットシンボルを合成して前記１つの信号を生成する、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信装置。
5. 前記分割データごとに前記分割データに対してフーリエ変換処理およびゼロ挿入を行い、フーリエ変換およびゼロ挿入処理後のデータを周波数領域において信号配置を行うＭ個の信号配置部と、
   信号配置後の信号を逆フーリエ変換処理により時間領域の信号に変換して、変換後の信号をそれぞれ前記制御処理部へ入力するＭ個の逆フーリエ変換部と、
   を備え、
   前記制御処理部は、前記逆フーリエ変換処理後のデータを前記制御処理の対象とし、
   前記合成処理部は、多重処理により前記１つの信号への合成を行う、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の送信装置。
6. 前記逆フーリエ変換部から出力される前記逆フーリエ変換処理後のデータを格納するための記憶部、を備え、
   前記逆フーリエ変換部から出力される前記逆フーリエ変換処理後のデータを前記記憶部へ格納し、
   前記制御処理部は、同一データに対する２回目以降の前記制御処理では、前記記憶部から読み出された時間領域信号を前記制御処理の対象とすることを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
7. 前記制御信号生成部は、前記逆フーリエ変換処理後のデータに基づいて前記所定数の前記制御値候補のうちから前記所定数未満の数の前記制御値候補を選択し、選択した前記所定数未満の数の前記制御値候補に対応する前記制御処理を実施して得られる前記送信信号の電力情報に基づいて前記選択候補を選択することを特徴とする請求項５または６に記載の送信装置。
8. 前記電力情報を送信ピーク電力とする、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の送信装置。
9. 前記制御処理として循環シフト処理を含む、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の送信装置。
10. 前記制御処理として位相回転処理を含む、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の送信装置。
11. 前記制御処理として前記Ｍ個の分割データに対する電力の配分比を制御する処理を含む、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の送信装置。
12. 前記候補選択部は、前記制御値候補は複数ブロックに対応する制御値を含み、複数ブロックの送信信号の電力情報に基づいて前記制御値候補を選択する、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の送信装置。
13. 請求項１に記載の送信装置が送信する送信信号を受信する受信装置であって、
    前記送信信号を分割データに分割する分割部と、
    前記分割データごとに前記送信機において実施された処理の逆の処理である解除処理を実施する制御処理解除部と、
    前記解除処理後のデータに基づいて復調処理を行って復調信号を生成し、前記復調信号の復調誤差を求める復調処理部と、
    を備え、
    所定数の制御値候補に各々対応した前記解除処理に用いる制御値である解除制御値候補を保持し、保持している全ての前記解除制御値候補について、前記解除制御値候補に対応する制御信号を生成して前記制御処理解除部へ入力して前記解除制御値候補に対応する前記復調誤差を取得し、前記解除制御値候補ごとの前記復調誤差に基づいて１つの解除制御値候補を選択し、選択した解除制御値候補に対応する前記復調信号を選択して復調結果として出力するよう前記復調処理部へ指示する制御信号生成部と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
14. 請求項４に記載の送信装置が送信する送信信号を受信する受信装置であって、
    前記送信信号に含まれるパイロット系列に基づいて、前記送信信号に対して施された所定の制御処理において用いられた前記制御値候補を選択するパイロット処理部、
    を備え、
    前記分割部は、前記送信信号を前記分割データおよび前記パイロット系列に分割し、前記パイロット系列を前記パイロット処理部へ入力し、
    前記制御信号生成部は、保持している前記解除制御値候補のうち前記パイロット処理部が選択した前記制御値候補に対応する前記解除制御値候補に基づいて制御信号を生成して前記制御処理解除部へ入力する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
15. 前記送信信号を複数ブロック分保持する記憶部、
    を備え、
    前記制御信号生成部は、前記解除制御値候補は複数ブロックに対応する制御値を含み、前記制御信号を複数ブロック分生成する、ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の受信装置。
16. １ブロックのデータを、Ｍを２以上としてＭ個の分割データに分割するデータ分割ステップと、
    前記Ｍ個の分割データごとにフーリエ変換処理を行い、Ｍ個のフーリエ変換後データを生成するフーリエ変換ステップと、
    前記Ｍ個のフーリエ変換後データのそれぞれに対して所定の制御処理をＭ個の制御処理部により行いＭ個の制御処理後データを生成する制御処理ステップと、
    前記Ｍ個の制御処理後データに対して逆フーリエ変換処理を行い１つの信号への合成を行う合成処理ステップと、
    前記合成された信号に対して所定の送信処理を行い送信信号とする送信処理ステップと、
    前記Ｍ個の制御処理部で実施される制御処理に用いられるＭ個の制御値を１組とする制御値候補を所定数保持し、前記送信信号の電力情報に基づいて前記制御値候補のうちの１つを選択候補として選択する候補選択ステップと、
    前記選択候補に含まれるＭ個の制御値をそれぞれ対応する前記制御処理部へ設定するためのＭ個の制御信号を生成し、前記制御信号をそれぞれ対応する前記制御処理部へ入力する制御信号生成ステップと、
    を含むことを特徴とする通信方法。

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