JP2006197319A - 無線通信システム及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多重化通信を行う無線通信システム及び無線通信装置に関し、既知の信号を用いてピーク電力対平均電力比を抑圧する。
【解決手段】 データとパイロット信号等の既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システム及び無線通信装置であって、パイロット信号等の既知の信号と、この既知の信号に対してピーク電力対平均電力比を抑圧できるように位相又は振幅の何れか一方又は両方を処理した信号とを、それぞれ所定の期間となるように、時間軸上に組み合わせて送信する手段を備え、受信側は、既知の信号の位相又は振幅を処理した信号を、既知の信号を基に、位相又は振幅を元の既知の信号に戻す処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パイロット信号等の既知信号を送受信すると共に、ピーク電力対平均電力の比を抑圧可能とした無線通信システム及び無線通信装置に関する。

近年の無線通信システムに於いては、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式等の通信方式が適用される場合が多くなっている。例えば、図１２は、無線通信システムの概要を示すもので、図示を省略したネットワークに接続された複数の基地局ＢＳ１，ＢＳ２が配置され、移動局ＭＳは、移動位置に対応した受信特性が良い基地局との間で無線通信を行うものであり、前述のＣＤＭ方式を適用した場合、異なる複数のコードを用いて拡散処理することによって多重化する方式であり、多重化する為のコード数が多くなると、平均電力に比べてピーク電力が大きくなる問題が生じる。又ＯＦＤＭ方式を適用した場合、直交する複数のサブキャリアを用いてそれぞれ変調して送信する方式であり、多重化するサブキャリアの位相関係によっては、平均電力に比べてピーク電力が大きくなるという問題が生じる。

前述の基地局ＭＳ１，ＭＳ２及び移動局ＭＳ等の無線通信装置は、アンテナにより受信した信号の復調、復号を行う受信処理部と、アンテナから符号化、変調を行った信号を送信する送信処理部とを含む構成を有し、その送信処理部は、無線周波数の信号を増幅する送信増幅器を備えている。この送信増幅器の増幅特性は、入力信号振幅が大きいと、非線形特性領域で増幅動作を行うことになるから、増幅出力信号は増幅歪を含むものとなる。この増幅歪によって、使用帯域外輻射や無線特性の劣化が生じる問題がある。このような問題に対して、従来は、ＣＤＭ方式に於いては、１シンボル分の送信データのピークを検出し、このピーク値が、送信増幅器の非線形特性により定まる入力制限値を超える場合に、そのピーク値を打ち消すようなダミーシンボルを用いて、ピーク抑圧を行う手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

又ＯＦＤＭ方式に於いては、複数のサブキャリアを変調し、合成して送信するものであるから、そのサブキャリア数に対応して、合成変調波のピーク電力及び平均電力が増大する。特に、直流オフセットによる影響が大きいもので、複数のサブキャリアの中に、情報伝送用ではない非情報用のサブキャリアを用いて、合成変調波のピーク値が最小となる非情報信号を生成して合成する手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１０６５４８号公報 特開平１１−２０５２７６号公報

前述のように、送信増幅器は、ピーク電力まで歪なく増幅する構成とすると、コストアップとなる問題があり、その為に、前述の従来のＣＤＭ方式に於けるように、ピーク抑圧用のダミーコードを設ける方式、又はＯＦＤＭ方式に於けるように、ピーク抑圧用のサブキャリアを設ける方式を適用して、ピーク抑圧を行い、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ；Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の改善を図るものであるが、新たにＰＡＰＲ抑圧用のダミーコードや非情報信号を用いるものであるから、データ情報の伝送効率が悪くなるという問題が生じる。

本発明は、前述の従来の問題点を解決するものであり、既知の信号又は既知信号を送信するチャネルを利用して、ＰＡＰＲを改善することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、データと既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システムに於いて、前記既知の信号と、ピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号とを、時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えている。
又、前記既知の信号は、少なくともある周波数で送信される場合に、前記送信部は、該ある周波数で送信する既知の信号と、該ある周波数で送信するピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号とを時間的に重複なく送信する。
又、前記既知の信号は、少なくともある拡散コードを用いて拡散処理して送信される場合に、該送信部は、該ある拡散コードで拡散して送信する既知の信号と、該ある拡散コードで拡散して送信するピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号と、時間的に重複なく送信する。

又データと既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システムに於いて、前記既知の信号を、第１の既知の信号と、第２の既知の信号とに分け、前記既知の信号を、前記ピーク電力対平均電力比を抑圧できる位相に回転して前記第２の信号とし、該第２の信号と、前記既知の信号のままの前記第１の既知の信号とを、時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えた送信側の装置と、前記第１の既知の信号と前記第２の信号とを受信して、前記第１の既知の信号を基に、前記第２の信号を元の既知の信号に復元する手段を備えた受信側の装置とを備えている。

又本発明の無線通信装置は、複数のデータと既知の信号とを多重化した信号を送受信する無線通信装置に於いて、前記既知の信号を、第１の既知の信号と、第２の既知の信号とに分け、前記既知の信号を、前記複数のデータを多重化した信号を基にピーク電力対平均電力比を抑圧できるように位相と振幅との何れか一方又は両方を処理して第２の信号とし、該第２の信号と、前記既知の信号のままの前記第１の既知の信号とを時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えている。

又前記複数のデータを多重化した信号を基にピーク電力対平均電力比を抑圧できるように前記既知の信号の位相と振幅との何れか一方又は両方を処理して前記第２の信号とするピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部と、前記既知の信号を、そのままの第１の既知の信号と、前記ピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部に入力して前記第２の信号との期間を制御する切替部とを備えている。

又前記既知の信号のままの第１の既知の信号と、前記既知の信号を前記ピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部により処理した第２の信号との時間軸上の組み合わせの期間を、適応的に変更するように前記切替部を制御する制御手段を備えている。
又、既知信号を送信するチャネルを有し、該チャネルを介して送信する信号を他のチャネルの送信データと共通の増幅部で増幅して送信する無線通信装置において、前記既知信号を送信するチャネルに、既知信号でない信号を含めてから前記増幅部に与えるように制御する制御部を備えている。

本発明によれば、既知の信号と、該既知の信号に対してピーク電力対平均電力を抑圧できる用に処理した信号とを時間軸上に組み合わせて送信するので、伝送効率の低下を抑制しつつ、ＰＡＰＲ抑圧が可能となる。又、本発明によれば、既知の信号を送信するチャネルの一部を利用するので、ピーク抑圧の為の特別のチャネルを新たに導入しなくともよい。即ち、既知の信号を送信するチャネルと異なる周波数や、異なる拡散コードを抑圧の為に新たに割当てる必要はない。

本発明の無線通信システムは、データとパイロット信号等の既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システムに於いて、パイロット信号等の既知の信号と、ピーク電力対平均電力比を抑圧できるように位相又は振幅の何れか一方又は両方を処理した信号とを、それぞれ所定の期間となるように、時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えている。

本発明の無線通信装置は、複数のデータと既知の信号とを多重化した信号を送受信する無線通信装置に於いて、パイロット信号等の既知の信号を、第１の既知の信号と、第２の既知の信号とに分け、既知の信号を、複数のデータを多重化した信号を基にピーク電力対平均電力比を抑圧できるように位相と振幅との何れか一方又は両方を処理して、第２の信号とし、この第２の信号と、前記既知の信号のままの第１の既知の信号とを時間軸上に組み合わせ、多重化部３により多重化して、送信増幅部２により増幅し、アンテナ１から送信する手段を備えている。

図１は、本発明の実施例１の要部説明図であり、ＣＤＭ方式に適用し無線通信装置の送信機能の要部を示す。同図に於いて、１はアンテナ、２は送信増幅部、３は多重化部、４はＰＡＰＲ（ピーク電力対平均電力比）抑圧信号計算部、５−１〜５−ｎ，６は拡散部、７は合成部、８は切替部、９は制御部を示す。

送信増幅部２は、多重化部３により多重化された信号を送信無線周波数にアップコンバートする手段と共に増幅してアンテナ１から送信する為の送信増幅器を備えている。又拡散部５−１〜５−ｎは、複数のデータＤａｔａ＃１〜Ｄａｔａ＃ｎをそれぞれ割り当てられた拡散コードにより拡散処理するものであり、送信データが複数種類の場合を示す。そして、各拡散部５−１〜５−ｎの拡散出力信号を、合成部７により多重合成する。又既知の信号として、パイロット信号Ｐｉｌｏｔを用いる場合を示し、このパイロット信号Ｐｉｌｏｔを、切替部８により、直接的（そのまま）に拡散部６に入力するか、又はＰＡＰＲ抑圧信号計算部４を介して拡散部６に入力するかを切替える。この切替えの制御を制御部９により行うものである。この場合の拡散部６に直接的に入力する既知の信号としてのパイロット信号を、第１の既知の信号としての第１のパイロット信号Ｐ１、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４を介して拡散部６に入力する信号（この場合、パイロット信号Ｐｉｌｏｔ）を、第２の信号としての信号Ｐ２とする。

又ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４は、合成部７により多重合成された信号を用いて、ピーク値を抑圧する第２の信号Ｐ２を、パイロット信号Ｐｉｌｏｔから生成して拡散部６に入力する構成を有するものである。この場合の切替部８の切替処理は、予め定めた切替パターン（例えば、スロットや、フレームの先頭部分の所定期間は上側、その他の期間は下側を選択するようにする等）とするか、又はピーク抑圧を効率よく行うように、例えば、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４による計算結果を基に、制御部９により制御することができる。従って、送信増幅部２に入力して増幅する多重化信号は、ピーク抑圧された状態となるから、送信増幅器を必要以上の容量のものを設ける必要がなく、且つ不要輻射成分を抑圧することも可能となる。尚、Ｐ１、Ｐ２ともに同じ拡散部６で拡散処理している為、適用する拡散コードは同じであり、この場合は、Ｐ１，Ｐ２は切替部８により、時間的に重複して送信されないことに留意すべきである。又Ｐ１を複数の拡散コードで送信することもできるが、拡散部６は、少なくともＰ２に対して、その複数の拡散コードのうちの１つの拡散コードを適用するものとする。又、周波数関係についても、Ｐ１、Ｐ２は同じ周波数で送信されるものであり、Ｐ１を複数の周波数で送信することもできるが、少なくともＰ２に対して、その複数の周波数のうちの１つの周波数を適用するものとする。

前述のパイロット信号Ｐｉｌｏｔは、ＣＤＭ方式又はＯＦＤＭ方式に於いて、送信側から既知のパターンとして多重化して送信し、受信側では、このパイロット信号Ｐｉｌｏｔを受信分離処理して、無線伝播路の状態を示す情報を得ることにより、データの受信処理に於ける伝播路補正を行うことができる。又本発明に於いては、ＰＡＰＲ抑圧の為の特別な信号を送信する為のチャネル等を必要としないものであり、パイロット信号等の既知の信号を利用して、ＰＡＰＲ抑圧を行うものである。又受信側に於いては、第１の既知の信号、例えば、第１のパイロット信号Ｐ１を基に、第２の信号Ｐ２を受信分離して、その位相や振幅を、補正処理して、総て既知のパイロット信号とし、伝播路補正等を行うことができる。

図２は、前述の既知の信号として、第１のパイロット信号Ｐ１と、第２の信号Ｐ２との一例の説明図であり、パイロット信号を送信する場合の変調方式をＱＰＳＫ変調とした場合、既知のパイロット信号を（１，１）の信号点とすると、従来は、この（１，１）の信号点としたパイロット信号を、データ等と共に多重化して送信するものであるが、この実施例に於いては、パイロット信号の所定期間毎に、前述の既知の信号点（１，１）とした第１のパイロット信号Ｐ１を送信し、この第１のパイロット信号Ｐ１を送信した後、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４によるＰＡＰＲ抑圧を可能とするように、（１，１）、（１、−１）、（−１，１）、（−１、−１）の４種類の信号点の何れかを選択処理し、即ち、位相を制御した状態の第２のパイロット信号Ｐ２として送信する。なお、第１のパイロット信号Ｐ１は、所定の期間毎に単一又は複数を必ず送信し、この第１のパイロット信号Ｐ１の間に、第２のパイロット信号Ｐ２を時間軸上に多重化した状態（ここでも、時間的に重複させていない）で送信する。又第１のパイロット信号Ｐ１の時間間隔は、その間に於ける無線伝播路による位相変動が或る程度無視できるように選定することが好適である。又受信側に於いては、第１のパイロット信号Ｐ１の位相を基準として、第２のパイロット信号Ｐ２の位相を補正することができるから、既知の位相関係のパイロット信号に復元することができる。従って、パイロット信号を用いた受信側の伝播路補正手段により、受信したデータに対する補正処理が可能となる。

このように、第１のパイロット信号Ｐ１と第２信号Ｐ２とを時間軸上に組み合わせた（例えば、時間的に重複なく組み合わせた）パイロット信号を送信することにより、ＰＡＰＲ抑圧を行うものであり、受信側では、このパイロット信号を、図３に示すように、既知のパターンの第１のパイロット信号Ｐ１の間に受信した第２の信号Ｐ２の位相変動が無視できるとすると、第２の信号Ｐ２は、（１，１）、（１、−１）、（−１，１）、（−１、−１）の４種類の何れかの信号点であるから、第１のパイロット信号Ｐ１の既知の信号点（１，１）に戻す処理を行うことができる。従って、通常のパイロット信号を受信処理する場合と同様なパイロット信号としての処理を行うことができる。

前述の場合、第１のパイロット信号Ｐ１を、ＰＡＰＲ抑圧を行う為に、９０度単位でＰＡＰＲ抑圧効果が得られるように位相回転させた第２の信号Ｐ２を、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４に於ける計算結果に対応した位相とするものであるが、この第２の信号Ｐ２を、θ＝３６０／ｎ（ｎは２以上の整数）単位で位相回転させて、送信することができる。例えば、ｎ＝２とすると、０度と１８０度との２種類の中から、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４に於ける計算結果から選択した第２の信号Ｐ２を送信することができ、又ｎ＝４とすると、前述の４種類の位相回転の中から選択することができる。この場合、ｎの値を大きくする程、選択できる種類が多くなるから、ＰＡＰＲ抑圧効果を向上させることができる。

図４は、位相変動の説明図であり、（ａ）は、位相変動が点線矢印で示すように大きい場合、第２の信号Ｐ２の選択位相θを小さくして、選択種類を多くすると、受信側では、無線伝播経路に於ける位相変動と第２の信号Ｐ２の選択位相とが近似することにより、第２の信号Ｐ２の受信復調が困難となる。その場合には、第２の信号Ｐ２の選択位相θを大きくする。即ち、前述のθ＝３６０／ｎに於けるｎを小さい値とする。それにより、第２の信号Ｐ２の受信復調が容易となる。又図４の（ｂ）に示すように、位相変動が点線矢印で示すように小さい場合は、位相回転θを小さくしても、即ち、前述のθ＝３６０／ｎに於けるｎを大きい値としても、第２のパイロット信号Ｐ２の受信復調が容易となり、位相の選択を細かくすることができるから、ＰＡＰＲ抑圧効果を向上することができる。

又図１に於いて、第１のパイロット信号Ｐ１と第２の信号Ｐ２との何れか一方又は両方の振幅を、ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４による計算結果に応じて制御する振幅制御手段（図示を省略）を設けることができる。例えば、第２の信号Ｐ２に対する振幅を制御する場合、受信側に於いては、第１のパイロット信号Ｐ１の受信復調結果を基に、第２の信号Ｐ２の振幅を補正することができる。又ＰＡＰＲ抑圧信号計算部４による計算結果に対応して、第２の信号Ｐ２の位相と振幅との両方を制御することもできる。又第１のパイロット信号Ｐ１の振幅も制御することにより、ＰＡＰＲ抑圧を図ることができる。

図５は、ＣＤＭ方式を適用した無線通信装置の受信部の要部構成を示し、１１はパイロット信号逆拡散部、１２，１３は切替部、１４はパイロット信号補償部、１５はパイロット信号補償量演算部、１６はデータ逆拡散部、１７は伝播路補正部、１８は制御部を示す。なお、受信アンテナや復調部等の高周波処理部の構成及び受信データの処理部等は図示を省略している。又切替部１２，１３は、制御部１８により、第１のパイロット信号Ｐ１の受信期間に於いては、図示の切替えの状態とし、第２の信号Ｐ２の受信期間に於いて、切替部１２は、パイロット信号逆拡散部１１とパイロット信号補償部１４との間を接続し、切替部１３は、パイロット信号補償部１４と伝播路補正部１７との間を接続するように切替動作を行う。この制御部１８による切替部１２，１３の切替制御は、予め第１、第２のパイロット信号Ｐ１，Ｐ２の送信期間を示すパイロット信号パターンを定めている場合は、そのパターンに従ったものとし、又適応的に変更する場合は、パイロット信号パターンを示す制御情報を受信することにより、第１、第２のパイロット信号Ｐ１，Ｐ２の送信期間に対応して切替制御することができる。

なお、第１のパイロット信号の受信期間を検出する必要があるが、種々の方法を適用することができる。例えば、第１のパイロット信号を送信する無線通信装置が、送信する別々のチャネルの信号を目印として検出することができる。例えば、別のチャネルの信号が特定の信号パターンとなる部分に対応する時間（その部分と同じタイミング又はその部分から所定時間前、又は後の時間）から第１のパイロット信号が送信されるようにし、受信側では、その特定の信号パターンの検出により、周期的に挿入される第１のパイロット信号の先頭を検出することができる。

又第１のパイロット信号を連続的に複数送信するようにすれば、連続して複数の同じ信号が受信されたことにより、第１のパイロット信号であることを検出し、その連続する期間を第１のパイロット信号の送信期間であると検出することができる。その際、第２のパイロット信号も連続して同じ信号となることを考慮して、連続する期間が既知の周期で複数回繰り返して出現することにより、第１のパイロット信号の送信期間を検出することができる。又第１のパイロット信号が周期的に送信されていれば、周期的に同じ信号を受信できることを複数周期分検出できれば、第１のパイロット信号の送信期間を検出することができる。

第１のパイロット信号Ｐ１及び第２の信号Ｐ２は、パイロット信号逆拡散部１１に於いて、パイロット信号に割り当てた拡散コードにより逆拡散処理し、第１のパイロット信号Ｐ１は、切替部１２，１３の図示の切替状態により、パイロット信号補償量演算部１６と伝播路補正部１７とに入力する。そして、通常のパイロット信号の場合と同様に、データ信号逆拡散部１６により逆拡散処理したデータを、伝播路補正部１７に於いて補正して、図示を省略した後段の処理部に転送する。

又第２の信号Ｐ２の送信期間に相当する期間に於いては、切替部１２，１３を図示状態から切替えて、第２の信号Ｐ２をパイロット信号補償部１４に入力して、パイロット信号補償量演算部１５に於いて第１のパイロット信号Ｐ１を基準にした第２の信号Ｐ２に対する位相回転等の補償量を基に、第２の信号Ｐ２に対する位相回転等の補償を行い、第１のパイロット信号と同様な既知のパターンのパイロット信号として伝播路補正部１７に入力する。従って、第２の信号Ｐ２を第１のパイロット信号Ｐ１と同様な既知のパターンのパイロット信号として、データに対する伝播路特性の補正を行うことができる。

図６は、図５に示す構成の一部を変更したＣＤＭ方式を適用した無線通信装置の受信部の要部構成を示し、図５と同一符号は同一名称部分を示す。なお、制御部１８は、図示を省略している。又図５に示す構成に於いては、第１のパイロット信号Ｐ１を用いて、その後の第２の信号Ｐ２の補償を行う場合を示すが、図６に於いては、パイロット信号補償部１４により補償された第２の信号Ｐ２もパイロット信号補償量演算部１５に入力して、第２の信号Ｐ２の補償を行う構成を有するものである。

図７は、第１のパイロット信号Ｐ１と第２の信号Ｐ２との送信比率の説明図であり、第１のパイロット信号Ｐ１のＭシンボルと、第２の信号Ｐ２のＮシンボルとをパイロットフレームとすると、このパイロットフレームを繰り返し送信することができる。この場合のパイロットフレームの長さは、前述のように、第１のパイロット信号Ｐ１間の第２の信号Ｐ２の伝送期間に於ける位相変動を無視できる程度の期間とすることも可能である。又第１のパイロット信号Ｐ１と第２の信号Ｐ２との比率Ｍ／Ｎを予め設定した値とする場合が一般的であるが、無線伝播路の状態等を基に変更することも可能である。

図８の（Ａ）は、１パイロットフレーム内に、第１のパイロット信号Ｐ１−１をＭシンボル、次に第２の信号Ｐ２をＮシンボル、次に第１のパイロット信号Ｐ１−２をＬシンボルとして配置したパイロット信号を用いる場合を示し、それらの比率Ｍ／Ｎ／Ｌは、予め設定した値とすることができる。又第１のパイロット信号Ｐ１−１，Ｐ１−２との間は、前述のように、位相変動を無視できる程度の期間とすることができる。

又図８の（Ｂ）の（ａ）、（ｂ）は、パイロット信号が送信されない区間が存在する場合の説明図であり、（ａ）は、図７に示すパイロット信号のパターンを用いる場合について示し、（ｂ）は、図８の（Ａ）に示すパイロット信号のパターンを用いる場合について示す。パイロット信号が送信されない区間に於ける位相変動が大きい場合には、（ａ）に示すパイロット信号のパターンの場合、送信されない区間の終わりは、第２の信号Ｐ２であり、（ｂ）に示すパイロット信号のパターンの場合は、第１のパイロット信号Ｐ１−２であるから、受信側のパイロット信号の復調に於ける第２の信号Ｐ２の復調処理が、（ａ）に示す場合に比較して、復調精度が良くなる利点がある。

図９の（Ａ）は、第１のパイロット信号Ｐ１と、第２の信号Ｐ２との比率を、Ｍ１：Ｎ１，Ｍ２：Ｎ２，Ｍ３：Ｎ３のように変更すると共に、このパターンを繰り返して、パイロット信号を送信する場合を示す。このように、パイロットフレーム毎に比率を変更したパターンによりパイロット信号を送信する場合、図１に於ける制御部９により切替部８を制御することにより行うことができる。このような切替制御を、例えば、パイロット信号を用いて同期をとる無線通信システムに適用した場合、第１のパイロット信号Ｐ１の比率が高いパイロットフレームを用いることにより、受信側は、他の比率のパイロットフレームを用いる場合に比較して、精度良く同期をとることができる。

又図９の（Ｂ）は、Ｃａｓｅ１，Ｃａｓｅ２として示すように、パイロットフレームの第１のパイロット信号Ｐ１と第２の信号Ｐ２との比率を相違させ、Ｃａｓｅ１，Ｃａｓｅ２の何れのパターンを採用するかを、適応的に変更することができる。例えば、ＰＡＰＲが大きいとＰＡＰＲ抑圧信号計算部４（図１参照）に於いて判定された時、或いは、ＣＤＭ方式に於ける拡散コード数が多い時に、ＰＡＰＲ抑圧を行う為の第２の信号Ｐ２を多く含むＣａｓｅ２を選択し、ＰＡＰＲが小さいと判定された時、或いは、ＣＤＭ方式に於ける拡散コード数が少ない時に、第１のパイロット信号Ｐ１を多く含むＣａｓｅ１を選択し、受信側に対しては、このパイロット信号のパターンを通知する為に、例えば、１ビット構成によるＣａｓｅ１＝０、Ｃａｓｅ２＝１として、制御情報により受信側へ通知する。なお、２種類のＣａｓｅ１、Ｃａｓｅ２より更に多種類のパイロット信号パターンの中から選択する場合は、その種類数に対応したビット数により、受信側へパイロット信号のパターンを通知することができる。それにより、例えば、図５に示す受信側の制御部１８により、切替部１１，１２の切替制御を行うことになる。

図１０は、パイロットフレームを一定ではなく、可変とした場合を示し、Ｃａｓｅ１とＣａｓｅ２とは、パイロットフレームの長さを同一とし、第１のパイロット信号Ｐ１と第２の信号Ｐ２との比率を相違させた場合、Ｃａｓｅ３とＣａｓｅ４とは、パイロットフレームの長さが、Ｃａｓｅ１，Ｃａｓｅ２に比較して短い場合を示す。このＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４の選択は、次に示す条件により行うことができる。
Ｃａｓｅ１：無線伝播路に於ける位相変動が小さく、且つＰＡＰＲが小さいと予想される場合、
Ｃａｓｅ２：無線伝播路に於ける位相変動が小さく、且つＰＡＰＲが大きいと予想される場合、
Ｃａｓｅ３：無線伝播路に於ける位相変動が大きく、且つＰＡＰＲが小さいと予想される場合、
Ｃａｓｅ４：無線伝播路に於ける位相変動が大きく、且つＰＡＰＲが大きいと予想される場合、
即ち、無線伝播路を含む通信経路の位相変動が大きい場合には，パイロットフレームを小さくすることによって、受信側でのパイロット復調信号の精度を向上させることが可能となる。このような適応的にパイロット信号パターンを変更する場合も、受信側に制御情報により通知することにより、受信側では、第１、第２のパイロット信号Ｐ１，Ｐ２を受信処理して、第２の信号Ｐ２を、第１のパイロット信号Ｐ１に戻すことができる。

図１１の（Ａ）は、ピーク抑圧効果のシミュレーション結果を示し、（Ｂ）は従来例と本発明との効果のシミュレーション結果を示す。図１１の（Ａ）は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式に於ける下りリンクの伝送速度を高速化する為のＨＳＰＤＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）を適用した場合のＰＡＰＲ抑圧効果を示すものであり、送信信号を２４Ｃｏｄｅ多重とし、ピーク電力抑圧用のパイロットチャネルは、ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）とし、全送信電力に対するＣＰＩＣＨの電力比を、０．１とした場合の計算機シミュレーション結果を示す。その横軸はピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）、縦軸は累積確率を示す。同図中の“ピーク抑圧あり”は、本発明に於ける第１のパイロット信号Ｐ１対第２の信号Ｐ２の比を、１：９とした場合の結果である。累積確率１０^−４に於いて、約０．８［ｄＢ］程度のピーク抑圧効果があることがわかる。

又図１１の（Ｂ）は、図１１の（Ａ）と同様に、ＨＳＰＤＡを適用し、移動無線通信装置の移動速度を、３［ｋｍ／ｈ］とした場合のシミュレーション結果を示し、横軸は、Ｉｏｒ／Ｉｏｃ（受信側に於ける自セルの電力対多セルの電力比）、縦軸はＨＳ−ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のスループットを示す。本発明に於いては、例えば、ＣＰＩＣＨによるパイロット信号を用いてピーク抑圧を行っている為、従来例のように、新たにピーク抑圧用のチャネルを設ける必要がないから、従来例のピーク抑圧用チャネルの分だけ、ＨＳ−ＤＳＣＨの電力を割り当てることができる。結果として、本発明に於いては、ＨＳ−ＤＳＣＨの受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）が、従来例よりも大きくなり、スループットが向上していることが判る。又従来例のＰＡＰＲ抑圧の手段から、本発明によるＰＡＰＲ抑圧の手段に変更することにより、スループットの増加率はＩｏｒ／Ｉｏｃ＝１５［ｄＢ］以上の領域に於いて１０％程度となる。

前述の既知の信号として、主として、ＣＤＭ方式に於けるパイロット信号を用いる場合について説明しているが、ＯＦＤＭ方式等の多重化伝送方式に於けるパイロット信号等の既知の信号を、第１の既知の信号と、ＰＡＰＲ抑圧を行うように、位相又は振幅の何れか一方又は両方を制御する第２の信号として送信することができる。
又、チャネルの異同の概念であるが、送信周波数、拡散コードが同じであれば、送信時間が異なっていても同じチャネルであるとみなすことができる。
即ち、例えば図７に於いて、Ｐ１の送信部分、Ｐ２の送信部分は時間的に異なる部分であるが、送信周波数、拡散コードは同じであり、Ｐ１、Ｐ２も同じチャネル（パイロットチャネル）で送信しているとみなすことができる。

本発明の実施例１の要部説明図である。 送信側に於ける第１、第２のパイロット信号の説明図である。 受信側に於ける第１、第２のパイロット信号の説明図である。 パイロット信号の位相変動の説明図である。 無線通信装置の受信部の要部説明図である。 無線通信装置の受信部の要部説明図である。 第１、第２のパイロット信号のパターン説明図である。 第１、第２のパイロット信号のパターン説明図である。 第１、第２のパイロット信号のパターン説明図である。 第１、第２のパイロット信号のパターン説明図である。 シミュレーションによる効果の説明図である。 無線通信システムの概要説明図である。

符号の説明

１ アンテナ
２ 送信増幅部
３ 多重化部
４ ＰＡＰＲ抑圧信号計算部
５−１〜５−ｎ，６ 拡散部
７ 合成部
８ 切替部
９ 制御部

Claims (8)

1. データと既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システムに於いて、
   前記既知の信号と、ピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号とを、時間軸上に組み合わせて送信する送信部を備えた
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記既知の信号は、少なくともある周波数で送信される場合に、前記送信部は、該ある周波数で送信する既知の信号と、該ある周波数で送信するピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号とを時間的に重複なく送信する
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 前記既知の信号は、少なくともある拡散コードを用いて拡散処理して送信される場合に、該送信部は、該ある拡散コードで拡散して送信する既知の信号と、該ある拡散コードで拡散して送信するピーク電力対平均電力比を抑圧できるように処理した信号と、時間的に重複なく送信することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. データと既知の信号とを含む多重化信号を用いて無線通信を行う無線通信システムに於いて、
   前記既知の信号を、第１の既知の信号と、第２の既知の信号とに分け、前記既知の信号を、前記ピーク電力対平均電力比を抑圧できる位相に回転して前記第２の信号とし、該第２の信号と、前記既知の信号のままの前記第１の既知の信号とを、時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えた送信側の装置と、
   前記第１の既知の信号と前記第２の信号とを受信して、前記第１の既知の信号を基に、前記第２の信号を元の既知の信号に復元する手段を備えた受信側の装置と
   を備えたことを特徴とする無線通信システム。
5. 複数のデータと既知の信号とを多重化した信号を送受信する無線通信装置に於いて、
   前記既知の信号を、第１の既知の信号と、第２の既知の信号とに分け、前記既知の信号を、前記複数のデータを多重化した信号を基にピーク電力対平均電力比を抑圧できるように位相と振幅との何れか一方又は両方を処理して前記第２の信号とし、該第２の信号と、前記既知の信号のままの前記第１の既知の信号とを時間軸上に組み合わせて送信する手段を備えた
   ことを特徴とする無線通信装置。
6. 前記複数のデータを多重化した信号を基にピーク電力対平均電力比を抑圧できるように前記既知の信号の位相と振幅との何れか一方又は両方を処理して前記第２の信号とするピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部と、前記既知の信号を、そのままの第１の既知の信号と、前記ピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部に入力して前記第２の信号との期間を制御する切替部とを備えたことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
7. 前記既知の信号のままの第１の既知の信号と、前記既知の信号を前記ピーク電力対平均電力比抑圧信号計算部により処理した第２の信号との時間軸上の組み合わせの期間を、適応的に変更するように前記切替部を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
8. 既知信号を送信するチャネルを有し、該チャネルを介して送信する信号を他のチャネルの送信データと共通の増幅部で増幅して送信する無線通信装置に於いて、
   前記既知信号を送信するチャネルに、既知信号でない信号を含めてから前記増幅部に与えるように制御する制御部
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。

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