CN101072068B - 无线电发送方法和装置及无线电接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供无线电发送方法和装置及无线电接收方法和装置。利用预定频带发送导频信号并利用所述频带中的部分频带发送数据信号，并且控制通过至少所述部分频带发送的导频信号和数据信号的波形，使得导频信号和数据信号在频域中具有相同的波形。这样，在控制具有不同占用频带的导频信号和数据信号的波形的情况下，在数据信号的占用频带的一部分中可以避免映射低质量导频信号等，提高了数据信号解调能力并在抑制峰均功率比的同时改善了数据信号接收性能。

Description

无线电发送方法和装置及无线电接收方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线电发送方法、无线电接收方法、无线电发送装置和无线电接收装置，例如，本发明涉及一种适用于下一代移动通信系统的技术，该系统采用作为一种无线电接入方式的DFT(离散傅立叶变换)-扩展OFDM(正交频分复用)方法。

背景技术

在下一代移动通信系统中，作为关于从移动终端(MS：移动站)到基站(BTS：基站收发信台)的上行链路的无线电接入方式所需的主要特征(必需条件)，要求频率利用率高并且发送信号的PAPR(峰均功率比)低。为了满足这些要求，已经讨论了关于单载波(SC)利用FDMA(频分多址)(例如，参见稍后提及的非专利文献1)。作为能满足上述要求的无线电接入方式的一种，特别关注了DFT-扩展OFDM模式(例如参见稍后提及的非专利文献2和3)。

DFT-扩展OFDM模式的一个特征是在DFT处理之后利用频域中的信号处理使得单载波(SC)的信号分量能够灵活地布置在该频域中。

图10(A)和图10(B)均表示频域中信号布置的示例。在图10(A)和图10(B)中，RB是资源块的缩写，表示系统频带(系统带宽)、各个发送站(例如，MS)使用的频带的最小单位。

另外，图10(A)例示了RB以局部状态布置(局部布置)在系统频带中的情况的一个示例，其中将连续的频率(副载波)捆束成一个RB。另一方面，图10(B)例示了RB以分散状态布置(分散布置)在系统频带中的情况的一个示例，其中将不连续(间隔)布置的具有相同的RB编号#i(i＝1，2，3，4…)的副载波捆束起来，从而占用与图10(A)中的一个RB相对应的频带。

因此，对于图10(A)所示的局部布置和图10(B)所示的分散布置中的每一个，都可按照使各个发送站使用不同RB的方式避免在同一单元中出现多用户干扰，这提供了高的频率利用率。而且，在图10(A)所示的局部布置的情况中同时使用频率调度的情况下，如果将具有高接收质量的RB分配给各个发送站，则可以提高整个单元的处理量。

DFT-扩展OFDM模式的另一个特征是，由于单载波发送系统的原因，所以其PAPR低于诸如OFDM的多载波发送系统的PAPR。另外，根据频域中的加窗处理，通过同时利用运算量小的波形整形滤波器(滚降滤波器)，可使PAPR更低。

下面将详细描述DFT-扩展OFDM模式。

图11是关于发送站100的发送处理系统的功能框图。

图11所示的该发送站100作为发送处理系统例如由以下部件构成：turbo编码器101、数据调制器102、DFT(离散傅立叶变换器)103、副载波映射器104、IFFT(逆快速傅立叶变换器)105、CP(循环前缀)插入部106、导频信号生成器107、DFT 108、副载波映射器109、IFFT 110、CP插入部111、数据/导频信号复用器112、数/模(D/A)转换器113、RF(射频)发送器114和发送天线115。此外，附图标号121表示接收天线，标号122表示控制信号解调器，其用于对通过接收天线121从接收站200接收到的控制信号进行解调，接收天线和控制信号解调器均是发送站100的接收处理系统的部件。

在如此构成的发送站100中，控制信号解调器122对从接收站200反馈并通过接收天线121接收到的控制信号进行解调，从而提取RB分配信息。将从其提取的RB分配信息提供给DFT 103并进一步提供给副载波映射器104。例如，RB分配信息包括所分配的RB的数量和RB编号。

另一方面，待发送给接收站200的数据信号首先在turbo编码器101中进行turbo编码(纠错编码)，然后在数据调制器102中进行数据调制并输入到DFT 103。

DFT 103以与来自控制信号解调器122的RB分配信息(所分配的RB的数量)相对应的码元为单位执行DFT处理，从而将时域中的数据信号转换成频域中的信号。例如，当取RB的副载波的数量为N_C并且取所分配的RB的数量为N_RB时，以N_C×N_RB个码元为单位进行DFT处理。

另外，副载波映射器104基于来自控制信号解调器122的RB分配信息将来自DFT 103的输出信号映射到频域中例如局部布置(参见图10(A))下的副载波，IFFT 105对频域中这样映射到副载波的信号进行IFFT处理，从而再次将其转换成时域中的信号。

主要出于改善抗多路干扰能力的目的，CP插入部106以采样(FFT块)为单位将循环前缀(CP)(同样称为“保护间隔”(GI))插入到来自上述IFFT 105的输出信号。

另一方面，对于导频信号，导频信号生成器107产生导频信号，DFT108以与一个RB相对应的码元为单位执行DFT处理。

此外，为了测量接收站200中的各个RB的无线电信道质量信息(CQI：信道质量指示)，副载波映射器109将来自DFT 108的输出信号映射到整个系统频带中在分散布置(参见图10(B))下的副载波。

IFFT 110对频域中的如此按照分散布置映射的信号进行IFFT处理，从而再次将其转换成时域中的信号，并且CP插入部111以采样为单位将CP插入到来自该IFFT 110的输出信号。

另外，数据/导频信号复用器112对来自CP插入部106的数据信号和来自CP插入部111的导频信号进行时分复用。经时分复用的信号(发送信号)在D/A转换器113中进行D/A转换，然后在RF发送器114中进行正交调制，从而从基带信号转换(上变频)成射频信号，最终通过发送天线115发送到接收站200。

图12以时间和频率方向的矩阵形式示出了数据信号和导频信号在上述发送信号中的布置的示例。

如上所述，在图12中，用于数据信号的域和用于导频信号的域是时分复用的，并且用于导频信号的域布置在一个子帧的两端部处，而用于数据信号的域布置在这两端部之间。而且，均形成各个发送站使用的频带的最小单位的RB对于数据信号来说是局部布置的并对于导频信号来说是分散布置的。在图12所示的示例中，如阴影所示，基于RB分配信息，将RB2固定分配给发送站A的导频信号，而将RB1和RB2分配给数据信号。

图13是关于接收站200的接收处理系统的功能框图。

图13所示的接收站200作为接收处理系统例如由以下部件构成：接收天线201、RF接收器202、模/数(A/D)转换器203、CP删除部204、路径搜索器205、数据/导频信号解复用器206、FFT(快速傅立叶变换器)207和208、信道估计器209、时/频内插器210、权重因子生成器211、频域均衡器212、副载波解映射器213、IDFT(逆离散傅立叶变换器)214、数据解调器215、turbo解码器216、导频信号生成器217、DFT 218、副载波映射器219、SIR估计器220、RB分配部221、缓冲器222以及有效载波判断器223。此外，附图标号231表示控制信号调制器，其对包括来自RB分配器221的下一RB分配信息的控制信号进行调制，标号232表示发送天线，控制信号调制器和发送天线均是接收站200的发送处理系统的部件。

在如此构成的接收站200中，RF接收器202首先将从发送站100发送并通过接收天线201接收到的射频信号转换(下变频)成基带信号，并且在正交解调后，由A/D转换器203对其执行A/D转换。

A/D转换后的数字信号被输入到CP删除部204和路径搜索器205。路径搜索器205在时域中执行接收信号与发送导频信号的副本(下文称为“导频副本”)之间的相关运算，从而检测各个路径的接收定时(有效信号分量的起始点)。

CP删除部204基于路径搜索器205检测到的关于接收定时的信息，从接收信号中删除CP，从而提取有效信号分量。提取出的有效信号分量被输入到数据/导频信号解复用器206，从而对经时分复用的数据信号和导频信号进行解复用。

另外，接收到的导频信号被输入到FFT 208，在FFT 208处对该导频信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，然后将其输入到信道估计器209。还有，导频信号生成器217产生时域中的发送导频副本，在DFT 218中对该导频副本进行DFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，然后通过副载波映射器219按照与发送站100的副载波布置相同的副载波布置(分散布置)对其进行映射。

信道估计器209针对其中导频信号以分散方式布置的副载波在频域中执行从FFT 208接收到的导频信号与来自副载波映射器219的发送导频副本之间的相关运算，从而估计无线电信道中频域的信道失真(即，获得信道估计值)。

作为第一目的，SIR估计器220基于信道估计器209获得的信道估计值，来估计对于用于数据信号的各个RB的接收SIR。作为估计方法的示例，通过使用副载波(其中针对用于数据信号的各个RB布置发送站100的目标导频信号)的信道估计值，由复数表示的信道估计值的实部的平方及其虚部的平方之和被认为是期望的信号分量S，多个码元的方差被视为干扰信号功率I，并且将S与I的比设为接收SIR估计值。

作为第二目的，SIR估计器220计算要在稍后提及的权重因子生成器211中使用的噪声功率估计值。具体来说，通过在RB之间对各个数据信号RB干扰功率I(其为在获得接收SIR估计值的过程中获得的)取平均来计算噪声功率估计值。

RB分配器221基于用于数据信号的各个RB的接收SIR估计值，分配用于来自发送站100的下一数据信号发送的RB。作为分配方法的示例，存在一种分配其接收SIR估计值超出规定阈值的RB的方法。

时/频内插器210基于通过信道估计器209获得的子帧中部分副载波和FFT块的信道估计值，在时间方向和频率方向上执行内插处理(线性内插等)，从而计算子帧中全部副载波和全部FFT块的信道估计值。

权重因子生成器211产生要在稍后提及的频域均衡器212中使用的MMSE(最小均方差)权重。例如，对于特定的副载波和FFT块，当信道估计值取为H并且噪声功率估计值取为N²时，通过以下等式(1)给出MMSE权重W，其中H^*表示H的复共轭。

$W=\frac{H^{*}}{\left|H^2\right|+N^2}...\left(1\right)$

另一方面，通过FFT 207对接收到的数据信号进行FFT处理，从而从时域中的信号转换成频域中的信号，然后通过频域均衡器212进行频域均衡。具体来说，对于特定的副载波和FFT块，进行将接收到的数据信号乘以与其相对应的上述MMSE权重W的运算。

有效副载波判断器223基于保持在缓冲器222中的来自RB分配部221的RB分配信息，判断布置有有效数据信号的副载波(有效副载波)的位置。

副载波解映射器213基于有效副载波判断器223判断的关于有效副载波的信息，从经过频域均衡器212进行频域均衡之后的各个FFT块的接收信号中提取布置有发送站100的目标数据信号的RB的信号。

IDFT 214对来自上述副载波解映射器213的频域中的数据信号执行IDFT处理，以转换成时域中的信号。由数据解调器215对该时域中的信号进行数据解调，然后通过turbo解码器216对其进行turbo解码(纠错解码)，从而提供恢复的数据信号。

控制信号调制器231将RB分配器221请求的、要用于从发送站100进行下一数据信号发送的RB分配信息(其为通过RB分配器221而获得的)映射到控制信号并通过发送天线232将其反馈到发送站100。

[非专利文献1]Rui Dinis等，“A Multiple Access Scheme for the Uplinkof Broadband Wireless Systems”，IEEE Globecom 2004，December，2004

[非专利文献2]NTT DoCoMo，“Optimum Roll-off Factor forDFT-Spread OFDM Based SC-FDMA in Uplink”(R1-060318)，3GPPTSG-RAN WG1 Meeting#44，Denver，USA，13-17February，2006

[非专利文献3]Motorola，“Uplink Multiple Access for EUTRA”(R1-050245)，3GPP TSG RAN1 #40bis Meeting，Beijing，China，April4-8，2005

[非专利文献4]Huawei，“Improved SC-FDMA PAPR reduction by nonroot-raised cosine spectrum-shaping functions”(R1-051092)，3GPPTSG-RAN WG 1Meeting #42bis，San Diego，USA，10-14October，2005

以上说明涉及根据DFT-扩展OFDM的基本装置构造。下面将描述这样的情况，其中为了进一步减小发送信号的PAPR，在发送站100中根据频域中的加窗处理进行波形整形滤波。

图14例示性地示出了波形整形滤波器(滚降滤波器)中的处理过程。

首先，如图14中的(1)和(2)所示，通过循环复制频域中的N_TX采样信号(在应用滤波器之前的信号)两端处的各个N_{TX_EXT}采样(参见斜线部分)产生信号s(n)。在这种情况下，使用稍后将提及的滚降率α根据以下等式(2)给出N_{TX_EXT}。

$N_{\mathrm{TX}\_\mathrm{EXT}}=\left[\frac{\mathrm{\α}\·N_{\mathrm{TX}}}{2}\right]...\left(2\right)$

之后，将前述的信号s(n)乘以频域中的窗函数。在使用图14的(3)所示的根升余弦函数作为窗函数的情况下，通过以下等式(3)、(4)和(5)给出在应用(采用)滤波器(根余弦滚降滤波器)之后的信号k(n)(参见图14中的(4))。

$N_{{\mathrm{TX}}^2}=N_{\mathrm{TX}}+N_{\mathrm{TX}\_\mathrm{EXT}}\·2$ …(3)

$f_n=\frac{1+\mathrm{\α}}{N_{{\mathrm{TX}}^2}}\·(n+\frac{1}{2})-\frac{1+\mathrm{\α}}{2}...\left(4\right)$

$k\left(n\right)=s\left(n\right)\sqrt{\frac{1}{2}\{1-\sin [\frac{\mathrm{\π}}{2\mathrm{\α}}(2\×|f_n|-1)\left]\right\}}...\left(5\right)$

(n＝0，…，2·N_{TX_EXT}-1，

，…，

)

k(n)＝s(n)

(n＝2·N_{TX_EXT}，…，

)

因此，已知对于滤波器应用之后的信号k(n)，尽管随着滚降率增加，所占带宽变大，但是PAPR变小。

在这方面，为了减小发送信号的PAPR，也可以使用除根升余弦函数之外的窗函数。例如，上述非专利文献4公开了通过采用对各个调制模式优化且不由滚降率指定的窗函数来减小PAPR。

图15是关于应用了波形整形滤波器(滚降滤波器)的发送站100的发送处理系统的功能框图。

图15中所示的发送站100与上述参照图11所述的发送站100的不同之处在于：在DFT 103与用于数据信号的副载波映射器104之间设置有PSF切换部116和118以及与RB的总数N_RBall相对应的多个波形整形滤波器(脉冲整形滤波器)117-1至117-N_RBall(PSF(1)至PSF(N_RBall))，在DFT 108与用于导频信号的副载波映射器109之间设置有波形整形滤波器(PSFp)119，并且对于各个数据信号和导频信号，在DFT处理与副载波映射处理之间进行波形整形(除非另外特别规定，否则其他标以与以上采用的附图标号相同的附图标号的其他部件与上述部件相同或与之相对应)。

即，对于数据信号，因为如上所述来自DFT 103的输出码元数量随所分配的RB的数量N_RB而改变，所以当取RB的总数为N_RBall时，准备与所分配的RB的数量(1至N_RBall)相对应的波形整形滤波器117-1至117-N_RBall，以基于上述RB分配信息同步切换PSF切换器116和118，从而应用合适的波形整形滤波器117-i(i＝1至N_RBall)。

例如，当如图16的(1)所示在DFT 103中对于以N_C×N_RB个码元为单位进行了DFT处理的数据信号应用合适的波形整形滤波器117-i时，可以获得根据滚降率α其占用带宽N_C×N_RB×(1+α)比有效副载波的占用带宽(N_C×N_RB)更宽(进行了扩展)的数据信号作为滤波器输出，如图16的(2)所示。顺便提及，应用波形整形滤波器117-i的方法是根据RB分配信息而唯一确定的，并且在接收站200中是公知的。

在副载波映射器104中，例如如图16的(3)所示，在局部布置下对应用波形整形滤波器117-i之后的数据信号进行副载波映射。然而，在该示例中，总共N_RBall个RB中的N_RB个RB被分配为有效副载波。

另一方面，对于导频信号，来自DFT部108的输出码元的数量是固定的，因此对于来自DFT 108的输出信号直接应用波形整形滤波器119。例如，当对于如图17的(1)所示在DFT 108中以N_C个码元为单位进行了DFT处理的信号应用波形整形滤波器119时，可获得占用带宽扩展了与滚降率α的量相对应的、为N_C×(1+α)的导频信号作为滤波器输出，如图17的(2)所示。

另外，在副载波映射器109中，例如如图17的(3)所示，在分散布置下针对系统带宽(N_C×N_RBall×(1+α))，对应用了波形整形滤波器119之后的导频信号进行副载波映射。

另外，图18是关于应用了波形整形滤波器的接收站200的接收处理系统的功能框图。

图18所示的接收站200与以上参照图13所述的构造的不同之处在于：在用于产生导频副本的DFT 218与副载波映射器219之间设置有波形整形滤波器(PSFp)224，该波形整形滤波器(PSFp)224具有与发送站100侧上的波形整形滤波器119的窗函数(滚降率α)相同的窗函数，从而在频域中产生发送导频副本时执行与发送站100侧的波形整形滤波器119的波形整形相同的波形整形。而且，在这种情况下，有效副载波判断器223通过使用RB分配信息，同时考虑在发送站100中应用波形整形滤波器117-i加宽了数据信号的占用带宽的事实，来判断布置有数据信号的有效副载波的位置。标以与以上使用的附图标号相同的附图标号的部件与上述部件相同或与之相对应。

图19例示了图16所示的数据信号的副载波布置与图17所示的导频信号的副载波布置之间的比较。

如图19所示，在对于数据信号和导频信号采用的波形整形滤波器117-i和119的滚降率α相同而带宽不同的情况下，例如，低质量导频信号可能映射在数据信号的占用频带的两个端部附近，并且因为两个信号之间的信道失真不同，所以在接收站200中接收性能劣化。

即，例如，在数据信号的占用频带的右端(较高频侧)，针对部分有效副载波映射振幅由于波形整形滤波器119而衰减的低质量(S/N)的导频信号，这会降低信道估计精度并劣化接收性能。另一方面，在数据信号的占用频带的左端(较低频侧)，对于部分副载波，由于包括波形整形滤波器117-i和119在内的装置使得信道失真在数据信号与导频信号之间不同，这会造成对数据信号的不正确的信道补偿，并劣化数据信号的接收性能。

发明内容

考虑上述问题做出了本发明，因此本发明的目的在于，当对于具有不同占用频带的导频信号和数据信号应用波形整形滤波器时，在数据信号的占用频带的一部分中避免映射低质量的导频信号或者信道失真与所述数据信号不同的导频信号，从而提高数据信号解调能力(信道估计精度和信道补偿精度)，使得在抑制PAPR的同时改进数据信号接收性能。

为此，本发明的特征在于使用以下的无线电发送方法、无线电接收方法、无线电发送装置以及无线电接收装置。

(1)根据本发明的一方面，提供了一种无线电发送方法，该无线电发送方法无线地发送数据信号和对所述数据信号进行解调处理所要使用的导频信号，所述无线电发送方法包括以下步骤：导频发送步骤，该导频发送步骤通过利用预定频带发送所述导频信号；数据发送步骤，该数据发送步骤通过利用所述预定频带的部分频带发送所述数据信号；以及波形控制步骤，该波形控制步骤对通过利用至少所述部分频带发送的所述导频信号和所述数据信号进行波形整形(控制所述导频信号和所述数据信号的波形)，使得所述导频信号和所述数据信号在频域中具有相同的形状(波形)。

(2)在这种情况下，也适当的是，在所述数据发送步骤中，按预定频带单位划分所述预定频带，使得在将各个划分频带设为所述部分频带的状态下发送所述数据信号，并且在所述波形控制步骤中，以所述划分频带为单位对所述数据信号和所述导频信号进行波形整形，使它们在频域中具有相同的形状(波形)。

(3)另外，也适当的是，在所述波形控制步骤中，在将所述划分频带中连续存在的且没有数据信号的多个划分频带设为一个频带的状态下，对所述多个划分频带中的所述导频信号共同进行波形整形。

(4)另外，根据本发明的另一方面，提供了一种无线电接收方法，该无线电接收方法无线地接收来自无线电发送装置的导频信号和数据信号，所述无线电发送装置通过利用预定频带发送对所述数据信号进行解调处理所要使用的所述导频信号，并通过利用所述预定频带中的部分频带发送所述数据信号，而且对通过利用至少所述部分频带发送的所述导频信号和所述数据信号进行波形整形，使得所述导频信号和所述数据信号在频域中具有相同的形状(波形)，所述无线电接收方法包括以下步骤：导频副本生成步骤，该导频副本生成步骤生成所述导频信号的副本；波形控制步骤，该波形控制步骤对所述导频副本生成步骤中生成的所述副本在至少所述部分频带中进行波形整形(控制所述副本的波形)；以及解调步骤，该解调步骤基于在所述波形控制步骤中进行了波形整形的所述副本和从所述无线电发送装置接收到的所述导频信号，对所述部分频带中的接收到的数据信号执行解调处理。

(5)另外，根据本发明的又一方面，提供了一种无线电发送装置，该无线电发送装置无线地发送数据信号和对所述数据信号进行解调处理所要使用的导频信号，所述无线电发送装置包括：导频发送装置，该导频发送装置用于通过利用预定频带发送所述导频信号；数据发送装置，该数据发送装置用于通过利用所述预定频带中的部分频带发送所述数据信号；以及波形控制装置，该波形控制装置用于对通过利用至少所述部分频带发送的所述导频信号和所述数据信号进行波形整形(控制所述导频信号和所述数据信号的波形)，使得所述导频信号和所述数据信号在频域中具有相同的形状(波形)。

(6)在这种情况下，也适当的是，所述数据发送装置包括：数据信号频带划分部，该数据信号频带划分部用于在与通过以预定频带单位划分所述预定频带得到的划分频带相关联的状态下划分所述数据信号；数据信号滤波部，该数据信号滤波部用于以通过所述数据信号频带划分部划分而得到的数据信号为单位对所述数据信号进行波形整形；以及数据信号映射器，该数据信号映射器用于将通过所述数据信号滤波部进行了波形整形之后的数据信号映射到形成所述部分频带的划分频带，并且所述导频发送装置包括：导频信号频带划分部，该导频信号频带划分部用于以划分频带单位划分所述导频信号；导频信号滤波部，该导频信号滤波部用于以通过所述导频信号频带划分部划分而得到的导频信号为单位对所述导频信号进行波形整形，从而在频域中产生相同的波形；以及导频信号映射器，该导频信号映射器用于将通过所述导频信号滤波部进行了波形整形之后的导频信号映射到划分频带，所述数据信号频带划分部、所述数据信号滤波部、所述导频信号频带划分部和所述导频信号滤波部构成所述波形控制装置。

(7)另外，也适当的是，所述导频信号滤波部用于在所述划分频带中连续存在的且没有数据信号的多个划分频带设为一个频带的状态下，对所述多个划分频带中的所述导频信号共同进行波形整形。

(8)另外，也可接受的是，在频域中，在连续存在且没有数据信号的所述多个划分频带中的所述导频信号的形状与在具有所述数据信号的划分频带中的所述导频信号的形状不同。

(9)另外，优选的是，在频域中进行所述波形整形。

(10)另外，根据本发明的再一方面，提供了一种无线电接收装置，该无线电接收装置无线地接收来自无线电发送装置的导频信号和数据信号，所述无线电发送装置通过利用预定频带发送对所述数据信号进行解调处理所要使用的所述导频信号，并通过利用所述预定频带中的部分频带发送所述数据信号，而且对通过利用至少所述部分频带发送的所述导频信号和所述数据信号进行波形整形，使得所述导频信号和所述数据信号在频域中具有相同的形状，所述无线电接收装置包括：导频副本生成装置，该导频副本生成装置用于生成所述导频信号的副本；波形控制装置，该波形控制装置用于对由所述导频副本生成装置生成的所述副本针对至少所述部分频带进行波形整形；以及解调装置，该解调装置基于由所述波形控制装置进行了波形整形的所述副本和从所述无线电发送装置接收到的所述导频信号，对所述部分频带中的接收到的数据信号执行解调处理。

上述的本发明能提供以下效果和优点中的至少一个：

(1)在通过利用用于发送导频信号的频带的部分频带发送数据信号的情况下，对通过利用至少所述部分频带发送的导频信号(接收侧上的副本)和数据信号进行波形整形以使它们在频域中具有相同的形状，从而映射对于数据信号的全部有效频率其振幅都不会由于波形整形而衰减的导频信号或信道失真都与数据信号相同的导频信号。这能够在抑制发送信号的PAPR的同时提高接收侧上对数据信号的解调处理能力(信道估计精度和信道补偿精度)，从而改善接收性能。

(2)另外，因为不使用不含有效数据信号的频率分量的导频信号(导频副本)用于数据信号的解调，所以多个划分频带也能作为一个频带共同进行波形整形，这样使得能够进行灵活的变型，例如为了便于除数据信号解调之外的其他应用，以与数据信号的频带单位不同的频带单位来波形整形成频域中的不同形状。

(3)另外，在频域中进行对上述部分频带中的数据信号和导频信号的波形整形，这使得能够针对任意频带容易地实现波形整形。

附图说明

图1是关于在作为根据本发明实施例的无线电通信系统的采用作为一种单载波发送模式的DFT-扩展OFDM的系统中的发送站的构造的功能框图；

图2是用于说明对于图1所示的发送站中的数据信号应用波形整形滤波器的方法以及副载波映射(局部布置)的图；

图3是用于说明对于图1所示的发送站中的导频信号应用波形整形滤波器的方法以及副载波映射(分散布置)的图；

图4是关于图1所示的系统的接收站的构造的功能框图；

图5是例示图2所示的数据信号的副载波布置与图3所示的导频信号的副载波布置之间的比较的图；

图6是表示图1所示的发送站的变型的功能框图；

图7是用于说明对于图6所示的发送站中的导频信号应用波形整形滤波器的方法以及副载波映射(分散布置)的图；

图8是表示图4所示的发送站的变型的功能框图；

图9是例示图2所示的数据信号的副载波布置与图7所示的导频信号的副载波布置之间的比较的图；

图10(A)和10(B)各自表示频域中的信号布置方法(局部布置或分散布置)；

图11是关于现有移动通信系统中发送站的发送处理系统的功能框图；

图12是例示图11所示的发送站中的发送信号的数据信号和导频信号随时间和频率的布置的示例的图；

图13是关于现有移动通信系统中接收站的接收处理系统的功能框图；

图14是用于说明要在图11所示的发送站和图13所示的接收站中使用的波形整形滤波器中的处理过程的图；

图15是表示在图11所示的发送站中应用波形整形滤波器的情况下的构造示例的功能框图；

图16是用于说明对于图15所示的发送站中的数据信号应用波形整形滤波器的方法以及副载波映射(局部布置)的图；

图17是用于说明对于图15所示的发送站中的导频信号应用波形整形滤波器的方法以及副载波映射(分散布置)的图；

图18是表示在图13所示的接收站中应用波形整形滤波器的情况下的构造示例的功能框图；并且

图19是例示图16所示的数据信号的副载波布置与图17所示的导频信号的副载波布置之间的比较的图。

具体实施方式

[A]对实施例的描述

图1和图4是表示作为根据本发明实施例的无线电通信系统的采用作为一种单载波发送模式的DFT-扩展OFDM的系统的构造的功能框图，图1是关于发送站(无线电发送装置)1的构造的功能框图，而图4是关于接收站(无线电接收装置)4的构造的功能框图。如以上参照图10(A)、图10(B)和图12所述，本实施例也基于FDMA通信模式，其中以固定频带(RB)划分系统频带，并以数量任意设置的频带为单位发送数据信号，而在整个系统频带中以分散布置方式发送导频信号。顺便提及，在图1和图4中，在发送站1与接收站4之间进行点对点通信。

(A1)对发送站1的描述

首先，如图1所示，发送站1作为发送处理系统例如包括：turbo编码器11、数据调制器12、DFT 13、RB划分器14、多个(N_RBall个)波形整形滤波器15-1至15-N_RBall(PSFp(1)至PSFp(N_RBall))、副载波映射器16、IFFT 17、CP插入部18、导频信号生成器19、DFT 20、RB划分器21、多个(总共N_RBall个RB)波形整形滤波器(滚降滤波器)22-1至22-N_RBall(PSFp(1)至PSFp(N_RBall))、副载波映射器23、IFFT 24、CP插入部25、数据/导频信号复用器26、数/模(D/A)转换器27、RF发送器28以及发送天线29。另外在本实施例中，附图标号30表示接收天线，标号31表示控制信号解调器，接收天线和控制信号解调器均是发送站1的接收处理系统的部件。

在该构造中，控制信号解调器31对从接收站4反馈的并通过接收天线30接收到的控制信号进行解调，从而提取RB分配信息。将从控制信号中提取的RB分配信息提供给DFT 13、RB划分器14以及副载波映射器16。另外在本实施例中，RB分配信息包括所分配的RB的数量和RB编号。

另外，turbo编码器11用于对要发送给接收站4的数据信号进行turbo编码(纠错编码)，数据调制器12用于对经turbo编码的数据信号进行调制，DFT 103以与来自控制信号解调器31的RB分配信息(所分配的RB的数量)相对应的码元为单位执行DFT处理，以将时域中的数据信号转换成频域中的信号。而且在本实施例中，当取RB的副载波的数量为N_C并取所分配的RB数量为N_RB时，以N_C×N_RB个码元为单位进行DFT处理。

RB划分器(数据信号频带划分器)14用于将来自DFT部13的输出数据信号划分为RB单位，以将它们输入到波形整形滤波器15-i(i＝1至N_RBall)。在这种情况下，将带有作为数据信号发送的指示对象的RB编号的数据信号输入到波形整形滤波器15-i。

波形整形滤波器15-i是数量上与RB的总数N_RBall相对应的同一类型的滤波器，并且如以上参照图14和图16所述，它们被设计成在频域中执行波形整形(加窗处理)，从而实现以RB为单位对数据信号进行波形整形。即，波形整形滤波器15-i各自起到数据信号滤波部的作用，从而通过以RB划分器14获得的经划分的数据信号为单位应用滚降率为α的滤波器来进行波形整形。

副载波映射器(数据信号映射器)16用于基于来自控制信号解调器31的上述RB分配信息将通过波形整形滤波器15-i进行波形整形之后的输出信号映射到频域中例如在局部布置下的副载波(形成系统带的部分频带的以RB为单位的划分频带)，并且IFFT 17对频域中这样映射成副载波的信号进行IFFT处理，从而将其重新转换成时域中的信号。

CP插入部18用于以采样(FFT块)为单位将循环前缀(CP)(保护间隔(GI))插入来自上述IFFT 17的输出信号。

导频信号生成器19用于产生用以对接收站4中的接收数据信号进行信道补偿的导频信号，DFT 20用于以与一个RB相对应的码元为单位对导频信号执行DFT处理，从而将其转换成频域中的信号。

RB划分器(导频信号频带划分器)21用于以RB的总数(N_RBall)来划分通过上述DFT 20进行DFT处理之后的导频信号，波形整形滤波器22-i是数量上与RB的总数N_RBall相对应的同一类型的滤波器，其具有与关于数据信号的波形整形滤波器15-i的滤波性能相同的滤波性能。因此，各个导频信号在通过RB划分器21划分成RB单位后经历与在频域中对数据信号的波形整形(加窗处理)相同的波形整形。即，波形整形滤波器22-i起到导频信号滤波部的作用，从而通过以由RB划分器21划分获得的导频信号为单位采用滚降率为α的波形整形滤波器实现波形整形。

为了测量接收站4中的各个RB的无线电信道质量信息(CQI)，副载波映射器(导频信号映射器)23用于将来自各个波形整形滤波器22-i的输出信号映射到整个系统频带中在分散布置下的副载波，IFFT 24对频域中这样在分散布置下映射的信号进行IFFT处理，从而将其重新转换成时域中的信号，CP插入部25用于以采样为单位将CP插入到来自该IFFT24的输出信号。

数据/导频信号复用器26用于在来自CP插入部18的数据信号与来自CP插入部25的导频信号之间进行时分复用，D/A转换器27对经时分复用的信号进行D/A转换，RF发送器28对经D/A转换的发送信号进行正交调制而从基带信号转换(上变频)成射频信号，并通过发送天线29将上变频后的发送信号发送到接收站4。

即，由上述导频信号生成器19、DFT 20、RB划分器21、波形整形滤波器22-i、副载波映射器23、IFFT 24、CP插入部25、数据/导频信号复用器26、D/A转换器27以及RF发送器28构成的块起到导频发送装置的作用，用以通过使用预定的频带(系统频带)发送导频信号；而由上述turbo编码器11、数据调制器12、DFT 13、RB划分器14、波形整形滤波器15-i、副载波映射器16、IFFT 17、CP插入部18、数据/导频信号复用器26、D/A转换器27以及RF发送器28构成的块起到数据信号发送装置的作用，用以通过使用系统频带的部分频带来发送数据信号。

另外，由上述RB划分器14、波形整形滤波器15-i、副载波映射器16、RB划分器21、波形整形滤波器22-i以及副载波映射器23构成的块起到波形控制装置的作用，用以通过使用具有相同滚降率α的滤波器，对通过使用至少上述部分频带发送的导频信号和数据信号进行波形整形以使得它们在频域中具有相同形状。在以下描述中，“相同滚降率α”不要求严格一致，而是不仅允许误差范围内的差异，而且还允许稍后要描述的对数据信号解调处理能力(信道估计精度和信道补偿精度)没有影响的范围内的差异。

下面将描述根据本实施例如此构成的发送站1的操作。首先，控制信号解调器31对从接收站4反馈的并通过接收天线30接收到的控制信号进行解调，以提取RB分配信息。将提取出的RB分配信息提供给DFT

13、RB划分器14以及副载波映射器16中的每一个。

另一方面，在turbo编码器11中对要发送的数据信号进行turbo编码(纠错编码)，并且在通过数据调制器12进行数据调制之后，在DFT 13中以与来自控制信号解调器31的RB分配信息(所分配的RB的数量)相对应的码元为单位执行DFT处理，从而将时域中的信号转换成频域中的信号。具体地说，例如，当RB的副载波的数量取为N_C并且所分配的RB的数量取为N_RB时，以N_C×N_RB个码元为单位进行DFT处理。

通过RB划分器14将DFT处理之后的数据信号(参见图2中的(1))分成频率轴上的RB单位(参见图2中的(2))，并根据上述RB分配信息将带有作为数据信号发送指示的对象的RB编号的数据信号输入到对应的波形整形滤波器15-i。

每个波形整形滤波器15-i如以上参照图14和图16所述，通过使用具有相同滚降率α的窗函数，对通过以RB为单位进行划分而得到的输入数据信号执行波形整形(波形控制步骤)。因此，例如，如图2的(3)所示，可以获得根据滚降率α其占用带宽N_C×(1+α)比应用(采用)滤波器之前的数据信号的占用带宽N_C更宽(扩展)的数据信号作为滤波器输出。

另外，例如，如图2的(4)所示，在副载波映射器16中，基于来自控制信号解调器31的上述RB分配信息，在系统带宽为N_C×N_RBall×(1+α)的频域中将波形整形之后的各个数据信号映射到局部布置下的N_C个副载波(有效副载波)。

在IFFT 17中对这样映射成副载波的数据信号进行IFFT处理，从而再次转换成时域中的信号，并且在CP插入部18中以采样(FFT块)为单位向其插入CP(GI)之后，将数据信号输入到数据/导频信号复用器26。

另一方面，在DFT 20中以与一个RB相对应的码元(N_C)为单位对导频信号生成器19产生的导频信号执行DFT处理，从而将其转换成频域中的信号(参见图3中的(1))，然后在RB划分器21中以RB的总数(N_RBall)对其进行划分(参见图3中的(2))，并且将所划分的导频信号分别输入至波形整形滤波器22-i。

每个波形整形滤波器22-i以与波形整形滤波器15-i对数据信号的滚降率相同的滚降率α对导频信号执行波形整形(波形控制步骤)。从而，对于通过分成RB单位而获得的各个导频信号进行与对于数据信号的波形整形相同的波形整形。因此，例如如图3的(3)所示，可以获得根据滚降率α其占用带宽(N_C/N_RBall)×(1+α)比应用滤波器之前的导频信号的占用带宽N_C/N_RBall更宽的数据信号作为滤波器输出。

例如如图3的(4)所示，通过副载波映射器23，在整个系统带宽N_C×N_RBall×(1+α)中将以RB为单位进行波形整形之后的各个导频信号(每个导频信号的占用带宽＝N_C×(1+α))映射成分散布置下的副载波。

然后在IFFT 24中对这样映射成分散布置下的副载波的导频信号进行IFFT处理，以将其再次转换成时域中的信号，并且在通过CP插入部25中以采样为单位向其插入CP之后，将导频信号输入到数据/导频信号复用器26。

数据/导频信号复用器26对来自CP插入部18的数据信号和来自CP插入部25的导频信号进行时分复用，并且通过D/A转换器27对经时分复用的信号进行D/A转换，通过RF发送器28对其进行正交调制而从基带信号转换(上变频)成射频信号，然后通过发送天线29将其发送到接收站4。

即，在发送站1中，通过使用预定的频带发送导频信号(导频发送步骤)，通过使用该频带的部分频带发送数据信号(数据信号发送步骤)，并且使用具有相同滚降率α的滤波器对通过使用至少部分频带发送的导频信号和数据信号进行波形整形，以使它们在频域中具有相同形状。

(A2)对接收站4的描述

另一方面，例如，如图4所示，接收站4作为接收处理系统包括：接收天线41、RF接收器42、模/数(A/D)转换器43、CP删除部44、路径搜索器45、数据/导频信号解复用器46、FFT 47和48、信道估计器49、时/频内插器50、权重因子生成器51、频域均衡器52、副载波解映射器53、IDFT 54、数据解调器55、turbo解码器56、导频信号生成器57、DFT 58、RB划分器59、多个(N_RBall个)波形整形滤波器(滚降滤波器)60-1至60-N_RBall(PSFp(1)至PSFp(N_RBall))、副载波映射器61、SIR估计器62、RB分配器63、缓冲器64以及有效副载波判断器65。此外，附图标号71表示控制信号调制器，标号72表示发送天线，控制信号调制器和发送天线均是接收站4的发送处理系统的部件。

在该构造中，RF接收器42用于将从发送站1发送的并通过接收天线41接收到的射频信号转换(下变频)成基带信号用于进行正交解调，A/D转换器43用于对来自RF接收器42的接收到的基带信号进行A/D转换，并且路径搜索器45用于在时域中对执行来自A/D转换器43的输出信号与发送导频副本之间的相关运算，用以检测各个路径的接收定时(有效信号分量的起始点)。

CP删除部44基于上述路径搜索器45检测到的接收定时信息，从接收信号中删除CP，从而提取有效信号分量，而数据/导频信号解复用器46将来自CP删除部44的有效信号分量解复用成曾处于时分复用状态下的数据信号和导频信号，并将数据信号输入到FFT 47，而将导频信号输入到FFT 48。

FFT 47用于对来自数据/导频信号解复用器46的数据信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，FFT 48对来自数据/导频信号解复用器46的导频信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号。

导频信号生成器57用于产生时域中的发送导频副本，DFT 58用于对该导频副本进行DFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，RB划分器59与发送站1侧的类似，用于以RB的总数(N_RBall)划分DFT处理之后的导频信号，并将经划分的信号分别输入到波形整形滤波器60-i。

各个波形整形滤波器(波形控制装置)60-i等同于发送站1中的波形整形滤波器22-i，并用于对在频域中通过RB划分器59划分成RB单位而得到的导频副本(即，发送数据信号所利用的划分频带)执行与发送站1侧上的波形整形相同的波形整形(加窗处理)。

副载波映射器61用于将通过各个波形整形滤波器60-i进行波形整形之后的导频副本映射到与发送站1侧的副载波布置相同的副载波布置(分散布置)下的副载波。

信道估计器49执行来自FFT部48的接收到的导频信号与来自副载波映射器61的导频副本之间的相关运算，从而估计无线电信道中频域的信道失真(即，获得信道估计值)。

SIR估计器62基于信道估计器49获得的信道估计值，对于用于数据信号的各个RB估计接收SIR，并进一步计算要在稍后提及的权重因子生成器51中使用的噪声功率估计值。另外在本实施例中，作为前一SIR估计方法的示例，通过使用副载波(其中针对用于数据信号的各个RB布置发送站1的目标导频信号)的信道估计值，由复数表示的信道估计值的实部的平方与其虚部的平方之和被认为是期望的信号分量S，多个码元的方差被视为干扰信号功率I，并将S与I的比设为接收SIR估计值。此外，可通过在RB之间对用于数据信号的各个RB的干扰功率I(其为在获取接收SIR估计值的过程中获得的)取平均来计算后者的噪声功率估计值。

RB分配器63用于通过使用用于数据信号的各个RB的接收SIR估计值，来分配用于从发送站1发送下一数据信号的RB，而且在本实施例中，作为分配方法，可以采用分配其接收SIR估计值超出规定阈值的RB的方法，或者采用其他方法。

时/频内插器50用于通过使用信道估计器49获得的子帧中的部分副载波和FFT块的信道估计值，在时间方向和频率方向上执行内插处理(线性内插等)，从而计算子帧中全部副载波和全部FFT块的信道估计值。

权重因子生成器51用于计算作为要在稍后提及的频域均衡器52的频域均衡(信道补偿)中使用的权重因子的MMSE权重。例如，对于特定的副载波和FFT块，当信道估计值取为H并且噪声功率估计值取为N²时，通过上述等式(1)给出MMSE权重W。

另一方面，用于接收到的信号的FFT 47对来自数据/导频信号解复用器46的数据信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，并且频域均衡器52通过使用权重因子生成器51产生的权重因子(MMSE权重)，对经过FFT处理之后的数据信号进行频域均衡(信道补偿)。具体来说，对于特定的副载波和FFT块，通过将接收到的数据信号乘以与其相对应的上述MMSE权重来进行信道补偿。

有效副载波判断器65通过使用保持在缓冲器64中的来自RB分配器63的RB分配信息，判断布置有数据信号的有效副载波的位置，副载波解映射器53基于通过有效副载波判断器65判断的关于有效副载波的信息，从通过频域均衡器52进行频域均衡之后的各个FFT块的接收信号中提取布置有发送站1的目标数据信号的RB的信号。然而，要考虑到如上参照图2所述的通过在发送站1中应用(采用)波形整形滤波器15-i加宽了数据信号的占用带宽的事实，来判断布置有数据信号的有效副载波的位置。

IDFT 54用于对来自上述副载波解映射器53的频域中的数据信号执行IDFT处理，以转换成时域中的信号，数据解调器55用于对时域中的该数据信号进行解调，并且turbo解码器56用于对解调后的数据信号进行turbo解码(纠错解码)。

即，由上述信道估计器49、时/频内插器50、权重因子生成器51、频域均衡器52、副载波解映射器53、IDFT 54、数据解调器55、turbo解码器56、SIR估计器62、RB分配器63、缓冲器64以及有效副载波判断器65构成的块起到解调装置的作用，用于基于在上述波形整形之后的导频副本和接收到的导频信号，对按照RB单位的划分频带中的数据信号进行解调处理。

控制信号解调器71用于将由RB分配器63获得的用于从发送站1发送下一数据信号的RB分配信息映射成控制信号，通过发送天线72将该控制信号反馈至发送站1。

下面将描述根据本实施例如此构成的接收站4的操作。通过接收天线41接收从发送站1发送的射频信号，并在RF接收器42中将其转换(下变频)成基带信号以进行正交解调，并且在A/D转换器43进行A/D转换之后，将其输入到CP删除部44和路径搜索器45。

路径搜索器45在时域中执行来自A/D转换器43的信号与发送导频副本之间的相关运算，用以检测各个路径的接收定时(有效信号分量的起始点)。

CP删除部44基于路径搜索器45检测到的接收定时信息，从接收信号中删除CP，以提取有效信号分量。在数据/导频信号解复用器46中，将提取出的有效信号分量解复用成曾处于时分复用状态下的数据信号和导频信号，并将数据信号输入到FFT 47，而将导频信号输入到FFT 48。

FFT 47对来自数据/导频信号解复用器46的数据信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号，同样FFT 48对来自数据/导频信号解复用器46的导频信号进行FFT处理，以从时域中的信号转换成频域中的信号。

同时，导频信号生成器57产生时域中的发送导频副本(导频副本生成步骤)，在DFT 58中对该导频副本进行DFT处理以从时域中的信号转换成频域中的信号，并且与发送站1侧类似，在RB划分器59中以RB的总数(N_RBall)对该信号进行划分，并将经划分的信号分别输入到波形整形滤波器60-i。

波形整形滤波器60-i通过使用滚降率α与发送站1中的波形整形滤波器22-i的滚降率α相同的窗函数，分别对通过RB划分器59以RB单位进行划分而得到的导频副本执行与发送站1侧上的波形整形相同的波形整形(波形控制步骤)。

进行波形整形后的导频副本用于以下的数据信号解调处理(解调步骤)。即，在副载波映射器61中将导频副本映射到与发送站1侧的副载波布置相同的副载波布置(分散布置)下的副载波，然后将其输入到信道估计器49。

信道估计器49在频域中执行来自FFT 48的接收到的导频信号与来自副载波映射器61的导频副本之间的相关运算，从而估计无线电信道中频域的信道失真(即，获得信道估计值)。

将获得的信道估计值输入到时/频内插器50和SIR估计器62。基于该信道估计值，SIR估计器62估计对于用于数据信号的各个RB的接收SIR，并计算要在权重因子生成器51中使用的噪声功率估计值，将接收SIR估计值输入到RB分配器63，并将噪声功率估计值输入到权重因子生成器51。

RB分配器63通过使用来自SIR估计器62的用于数据信号的各个RB的接收SIR估计值，分配要用于从发送站1发送下一数据信号的RB。时/频内插器50基于由信道估计器49获得的子帧中的部分副载波和FFT块的信道估计值，在时间方向和频率方向上执行内插处理(线性内插等)，从而计算子帧中全部副载波和全部FFT块的信道估计值。

权重因子生成器51用于根据例如上述等式(1)计算作为要在频域均衡器52的频域均衡(信道补偿)中使用的权重因子的MMSE权重W，并将MMSE权重W输出到频域均衡器52。

频域均衡器52通过使用权重因子生成器51产生的权重因子(MMSE权重)W，对在FFT 47中进行FFT处理的接收数据信号进行频域均衡(信道补偿)。

此外，有效副载波判断器65通过使用保持在缓冲器64中的来自RB分配部63的当前RB分配信息，判断布置有数据信号的有效副载波的位置，并将该有效副载波信息输出到副载波解映射器53。

副载波解映射器53基于有效副载波判断器65判断的关于有效副载波的信息，从通过频域均衡器52进行频域均衡之后的各个FFT块的接收信号中提取布置有发送站1的目标数据信号的RB的信号。

在IDFT 54中对由副载波解映射器53提取的数据信号执行IDFT处理，以从频域中的信号转换成时域中的信号，然后在数据解调器55中对其进行数据解调，并在turbo解码器56中进行turbo解码(纠错解码)，从而恢复从发送站1发送的数据信号。

即，在接收站4中，生成从发送站1发送的导频信号的副本(导频副本生成步骤)，并通过使用滚降率为α的波形整形滤波器60-i在系统频带的至少部分频带(划分频带)中对所生成的导频副本进行波形整形(波形控制步骤)，并基于经波形整形的导频副本和从发送站1接收的导频信号对在上述部分频带中的接收数据信号进行解调处理(解调步骤)。

通过控制信号调制器71将由RB分配器63分配的关于RB的分配信息(其要用于从发送站1发送下一数据信号)映射到对于发送站1的控制信号，然后通过发送天线72反馈至发送站1。

图5是例示图2所示的数据信号的副载波布置与图3所示的导频信号的副载波布置之间的比较的图。

如图5所示，在本示例中，即使在副载波映射方法或DFT输出采样数不同的情况下，对于系统频带的部分频带(RB单位的划分频带)中的以相同的频带(RB)为单位的数据信号和导频信号应用具有相同滚降率α的波形整形滤波器15-i和22-i。因此，对于数据信号的全部有效副载波，映射振幅不会由于波形整形滤波器15-i而衰减的高质量(S/N)导频信号，这提高了信道估计器49的信道估计精度。而且，由于包括波形整形滤波器15-i和22-i在内的装置而造成的信道失真在数据信号与导频信号之间变为相同，这提高了频域均衡器52中的信道补偿的精度。

即，可以与RB分配变化无关地在抑制发送信号的PAPR的同时增强解调处理能力，从而改善接收性能。

而且，在本实施例中，因为在频域中对按RB单位(部分频带)的数据信号和导频信号进行波形整形，所以可容易地实现对任意频带的波形整形。

[B]对变型例的描述

图6是表示以上参照图1所述的发送站的变型的功能框图，图8是表示以上参照图4所述的接收站的变型的功能框图。图6所示的发送站(无线电发送装置)1A与图1所示的发送站1的不同之处在于，在关于导频信号的RB划分器21与副载波映射器23之间另外设置有PSF切换器32、34以及多个(N_RBall个)波形整形滤波器33-1至33-N_RBall(PSFq(1)至PSFq(N_RBall))。另外，图8所示的接收站4A与图4所示的接收站4的不同之处在于，与发送站1A侧相同，在关于导频副本的RB划分器59与副载波映射器61之间另外设置有PSF切换器66、68以及多个(N_RBall个)波形整形滤波器67-1至67-N_RBall(PSFq(1)至PSFq(N_RBall))。除非另外特别规定，否则标以与上述使用的附图标号相同的附图标号的其他部件与上述部件相同或与之相对应。

在该构造中，在发送站1A中，PSF切换器32基于来自控制信号解调器31的RB分配信息进行输入/输出的切换，使得可将通过在RB划分器21中以RB的总数(N_RBall)划分导频信号而获得的经划分导频信号中的任意(任一个)RB的导频信号输入到任意(任一个)波形整形滤波器33-i(i＝1至N_RBall)。在该变型中，基于上述RB分配信息将与未分配有效数据信号的RB(划分频带)相对应的导频信号输入到一个波形整形滤波器33-i，因此，将频域中与彼此相邻(连续存在)的两个或更多个RB相对应的导频信号在连续存在的频带(即，作为一个频带)中共同进行波形整形。

波形整形滤波器33-i分别处理系统频带中的不同频带，并被设计成例如在将数据信号的RB的占用带宽设为最小单位的情况下，通过使用滚降率α相同的窗函数，对于频域中的按照该单位的彼此相邻的不同频带的信号共同进行波形整形。

PSF切换器34基于上述RB分配信息与PSF切换器32同步地进行输入/输出的切换，从而在通过各个波形整形滤波器33-i进行波形整形之后将导频信号输出至副载波映射器23。

即，在根据本变型的发送站1A中，在RB划分器21中以RB的总数(N_RBall)对经DFT 20进行DFT处理的导频信号进行划分之后，以划分为单位对于与基于上述RB分配信息向其分配了有效数据信号的RB相对应的导频信号应用波形整形滤波器22-i，而按照PSF切换器32和34彼此同步地进行切换操作的方式，对于未向其分配有效数据信号的彼此相邻的两个或更多个RB的导频信号应用适当的波形整形滤波器33-i，从而在连续存在的频带中能够共同应用滚降率α相同的滤波器33-i。

因此，例如，将如图7的(1)所示的以副载波数量＝N_C为码元单位的经DFT处理的导频信号划分为例如如图7的(2)所示的RB单位#1、#2、#3、#4，并且在存在与RB#1和RB#2的导频信号相对应的有效数据信号而不存在与RB#3和RB#4的导频信号相对应的有效数据信号的情况下，与上述实施例相同，对于RB#1和RB#2的导频信号应用波形整形滤波器22-i，使得如图7的(3)所示获得占用带宽(N_C/N_RBall)×(1+α)均比应用滤波器之前的导频信号的占用带宽(N_C/N_RBall)更宽的导频信号作为滤波器输出，并且在副载波映射器23中针对系统带宽N_C×N_RBall×(1+α)的占用带宽N_C×(1+α)在分散布置下进行副载波映射，如图7的(4)所示(参见箭头300和400)。

另一方面，通过PSF切换器32将RB#3和RB#4的导频信号输入到与RB#3和RB#4的这两个导频信号的总占用带宽N_C×(N_RBall-N_RB)/N_RBall相对应的波形整形滤波器33-i，并且对于该带宽共同进行波形整形。因此，例如如图7的(3)所示，获得占用带宽{N_C×(N_RBall-N_RB)/N_RBall}×(1+α)比应用滤波器之前的导频信号的占用带宽N_C×(N_RBall-N_RB)/N_RBall更宽的导频信号作为滤波器输出(参见箭头500)，并且如图7的(4)所示，在副载波映射器23中针对系统带宽N_C×N_RBall×(1+α)的占用带宽{N_C×(N_RBall-N_RB)/N_RBall}×(1+α)在分散布置下进行副载波映射(参见箭头600)。

同时，在图8所示的接收站(无线电接收装置)4A中，PSF切换器66基于来自缓冲器64的当前RB分配信息进行输入/输出的切换，使得可将通过在RB划分器59中以RB的总数(N_RBall)对导频副本进行划分而获得的经划分的导频副本中的任意(任一个)RB的导频副本输入到任意(任一个)波形整形滤波器67-i。在该变型中，基于上述RB分配信息将与未分配有效数据信号的RB相对应的导频副本输入到一个波形整形滤波器67-i，因此，将与频域中彼此相邻的两个或更多个RB相对应的导频副本在连续存在的频带中共同进行波形整形。

波形整形滤波器67-i等同于发送站1A侧上的波形整形滤波器33-i并分别处理系统频带中的不同频带，且被设计成例如在将数据信号的RB的占用带宽设为最小单位的情况下，通过使用滚降率α相同的窗函数，对频域中的按照该单位的彼此相邻的不同频带的信号共同进行波形整形。

PSF切换器68基于上述RB分配信息与PSF切换器66同步地进行输入/输出的切换，从而将在经各个波形整形滤波器67-i进行波形整形之后的导频副本输出至副载波映射器61。

即，在根据本变型的接收站4A中，与发送站1A相同，在RB划分器59中以RB的总数(N_RBall)对经DFT部58进行了DFT处理的频域中的发送导频副本进行划分之后，以划分为单位对于与基于上述RB分配信息向其分配了有效数据信号的RB相对应的导频副本应用波形整形滤波器60-i，而按照PSF切换器66和68彼此同步地进行切换操作的方式，对于未向其分配有效数据信号的彼此相邻的两个或更多个RB的导频副本应用适当的波形整形滤波器67-i，从而在连续存在的频带中能够共同应用滚降率α相同的滤波器67-i。

因此，在例如以上参照图7所述的与发送站1A侧上的导频信号的分散布置相同的布置下，在副载波映射器61中对要用于信道估计器49的信道估计中的导频副本进行副载波映射。

图9是例示了数据信号的副载波布置(参见图2)与图7所示的导频信号(导频副本)的副载波布置之间的比较的图。从图9可见，因为与上述实施例(参见图5)相同，对于有效副载波将导频信号映射到有效数据信号，所以可提高数据信号的解调性能(信道估计精度和信道补偿精度)，并且可提高数据信号接收性能。

另一方面，因为不采用映射到其中未映射有效数据信号的副载波的导频信号(导频副本)用于数据信号解调，所以波形整形滤波器应用方法是毫无疑问的，并且在与数据信号的频带单位不同的频带单位下可使用具有不同滚降率α的波形整形滤波器，以便于诸如SIR估计的其他应用。

应理解，本发明不限于上述实施例和变型，其旨在涵盖不脱离本发明精神和范围的对本发明的实施例的全部修改。

例如，虽然在以上描述中以固定频宽对系统频带进行频带划分，但在针对关于至少存在有效数据信号的副载波(系统频带的部分频带)的数据信号和导频信号应用具有相同滚降率α的波形整形滤波器的前提下，划分带宽可自由变化(不需要固定频带单位)。

另外，虽然在上述实施例中对于数据信号和导频信号应用具有相同滚降率α的波形整形滤波器，但因为还可以采用除根升余弦函数之外的窗函数来如上所述地减小发送信号的PAPR，所以也可以通过使用不由滚降率定义的窗函数执行波形整形(滤波)，从而提供频域中的相同形状。

另外，虽然在以上描述中使用了DFT-扩展OFDM，但本发明不限于此，本发明同样可应用于无线电方法，其中在导频信号与数据信号之间采取至少不同的占用频带的状态下进行发送，并且在该情况下有望提供与上述实施例及变型例类似的效果和优点。

如上详细所述，根据本发明，因为对通过使用系统频带的部分频带发送的导频信号和数据信号进行波形整形以在频域中具有相同形状，所以可以对于数据信号的全部有效频率来映射高质量导频信号或信道失真等同于数据信号的导频信号。因此，可以在抑制发送信号的PAPR的同时提高接收侧的数据信号解调处理能力(信道估计精度和信道补偿能力)，这改善了数据信号接收性能。因此，显然本发明对于无线电通信技术领域、尤其对于移动通信技术领域极为有用。

本申请基于2006年5月9日在日本提交的日本申请No.2006-130396并要求其优先权，此处通过引用并入其内容。

Claims (11)

1.一种无线电发送方法，该无线电发送方法无线地发送数据信号和对所述数据信号进行解调处理所要使用的导频信号，所述无线电发送方法的特征在于包括以下步骤：

导频发送步骤，该导频发送步骤利用预定频带发送所述导频信号；以及

数据发送步骤，该数据发送步骤利用所述预定频带中的部分频带发送所述数据信号；

其中，所述数据发送步骤包括：

数据信号频带划分步骤，该数据信号频带划分步骤用于在与通过以预定频带单位划分所述预定频带而得到的划分频带相关联的状态下划分所述数据信号；

数据信号滤波步骤，该数据信号滤波步骤用于以通过所述数据信号频带划分步骤进行划分而得到的数据信号为单位来控制所述数据信号的波形；以及

数据信号映射步骤，该数据信号映射步骤用于将波形由所述数据信号滤波步骤控制的所述数据信号映射到形成所述部分频带的所述划分频带，并且

所述导频发送步骤包括：

导频信号频带划分步骤，该导频信号频带划分步骤用于以划分频带为单位划分所述导频信号；

导频信号滤波步骤，该导频信号滤波步骤应用了与所述数据信号滤波步骤相同的滚降率，用于以通过所述导频信号频带划分步骤进行划分而得到的导频信号为单位来控制所述导频信号的波形；以及

导频信号映射步骤，该导频信号映射步骤用于将波形由所述导频信号滤波步骤控制的所述导频信号映射到所述划分频带。

2.根据权利要求1所述的无线电发送方法，该无线电发送方法的特征在于，在所述波形控制步骤中，在将所述划分频带中连续存在的且未分配有数据信号的多个划分频带设为一个频带的状态下，共同控制所述多个划分频带中的所述导频信号的波形。

3.根据权利要求2所述的无线电发送方法，该无线电发送方法的特征在于，在频域中，在连续存在的且未分配有数据信号的所述多个划分频带中的所述导频信号的波形与在分配有所述数据信号的所述划分频带中的所述导频信号的波形不同。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的无线电发送方法，该无线电发送方法的特征在于，在所述波形控制步骤中，在频域中进行波形控制。

5.一种无线电接收方法，该无线电接收方法无线地接收无线电发送装置(1，1A)根据权利要求1所述的无线电发送方法所发送的导频信号和数据信号，所述无线电接收方法的特征在于包括以下步骤：

导频副本生成步骤，该导频副本生成步骤生成所述导频信号的副本；

波形控制步骤，该波形控制步骤控制在所述导频副本生成步骤中生成的所述副本在至少所述部分频带中的波形；以及

解调步骤，该解调步骤基于在所述波形控制步骤中控制了其波形的所述副本和从所述无线电发送装置(1，1A)接收到的所述导频信号，对所述部分频带中的接收到的数据信号执行解调处理，其中

所述波形控制步骤使用所述滚降率对所述导频副本进行波形整形。

6.根据权利要求5所述的无线电接收方法，该无线电接收方法的特征在于，在所述波形控制步骤中，在频域中进行波形控制。

7.一种无线电发送装置，该无线电发送装置无线地发送数据信号和对所述数据信号进行解调处理所要使用的导频信号，所述无线电发送装置的特征在于包括：

导频发送装置，该导频发送装置用于利用预定频带发送所述导频信号；以及

数据发送装置，该数据发送装置用于利用所述预定频带中的部分频带发送所述数据信号；

其中，所述数据发送装置包括：

数据信号频带划分器(14)，该数据信号频带划分器用于在与通过以预定频带单位划分所述预定频带而得到的划分频带相关联的状态下划分所述数据信号；

数据信号滤波部(15-i；i＝1至N_RBall)，该数据信号滤波部用于以通过所述数据信号频带划分器(14)进行划分而得到的数据信号为单位来控制所述数据信号的波形；以及

数据信号映射器(16)，该数据信号映射器用于将波形由所述数据信号滤波部(15-i)控制的所述数据信号映射到形成所述部分频带的所述划分频带，并且

所述导频发送装置包括：

导频信号频带划分器(21)，该导频信号频带划分器用于以划分频带为单位划分所述导频信号；

导频信号滤波部(22-i)，该导频信号滤波部具有与所述数据信号滤波部(15-i)相同的滚降率，用于以通过所述导频信号频带划分器(21)进行划分而得到的导频信号为单位来控制所述导频信号的波形；以及

导频信号映射器(23)，该导频信号映射器用于将波形由所述导频信号滤波部(22-i)控制的所述导频信号映射到所述划分频带。

8.根据权利要求7所述的无线电发送装置，该无线电发送装置的特征在于，所述导频信号滤波部(22-i)在将所述划分频带中连续存在的且未分配有数据信号的多个划分频带设为一个频带的状态下，共同控制所述多个划分频带中的所述导频信号的波形。

9.根据权利要求8所述的无线电发送装置，该无线电发送装置的特征在于，在频域中，在连续存在的且未分配有数据信号的所述多个划分频带中的所述导频信号的波形与在具有所述数据信号的所述划分频带中的所述导频信号的波形不同。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的无线电发送装置，该无线电发送装置的特征在于，在频域中进行波形控制。

11.一种无线电接收装置，该无线电接收装置无线地接收根据权利要求7所述的无线电发送装置(1，1A)所发送的导频信号和数据信号，所述无线电接收装置的特征在于包括：

导频副本生成装置(57)，该导频副本生成装置用于生成所述导频信号的副本；

波形控制装置(60-i)，该波形控制装置用于控制由所述导频副本生成装置(57)生成的所述副本对于至少所述部分频带的波形；以及

解调装置(49至56，62至65)，该解调装置基于波形由所述波形控制装置(60-i)控制的所述副本和从所述无线电发送装置(1，1A)接收到的所述导频信号，对所述部分频带中的数据信号执行解调处理，其中

所述波形控制装置(60-i)使用所述滚降率对所述导频副本进行波形整形。

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