JP2012124860A

JP2012124860A - 通信システムおよび通信方法

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Publication number: JP2012124860A
Application number: JP2010276236A
Authority: JP
Inventors: Jungo Goto; 淳悟後藤; Hiroki Takahashi; 宏樹高橋; Osamu Nakamura; 理中村; Kazunari Yokomakura; 一成横枕; Yasuhiro Hamaguchi; 泰弘浜口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-28
Also published as: WO2012077753A1; US20130272254A1

Abstract

【課題】伝搬路の状態に応じたクリッピングを行うことができる通信システムを提供すること。
【解決手段】周波数領域の信号の一部を削除した信号を送信する第１の通信装置と、該送信された信号を受信する第２の通信装置とを備える通信システムであって、第２の通信装置は、第１の通信装置にて削除する信号を決定し、該決定した削除する信号の位置を示す情報を送信し、第１の通信装置は、削除する信号の位置を示す情報を受信し、該情報に基づき、周波数領域の信号の一部を削除して送信することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システムおよび通信方法に関する。

第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）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）の標準化が行われている。

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、シングルキャリア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；離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access；シングルキャリア周波数分割多元接続）とも称される）が採用されている。この伝送方式は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などと比べて、ＰＡＰＲ（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ）特性が良好となる。また、ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに加えて、周波数利用効率を向上させる目的で、シングルキャリアスペクトルを複数のクラスタに分割し、クラスタ化された信号スペクトルを非連続な周波数帯域に配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ダイナミックスペクトル制御（ＤＳＣ：Dynamic Spectrum Control）、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭｗｉｔｈＳＤＣ（Spectrum Division Control；スペクトル分割制御）とも呼称される）を採用することが決定している。

ＬＴＥ−Ａのアップリンクの伝送方式として採用されたＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、連続的な周波数帯域を使用するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭに比べて、帯域の割当に関する制御情報量が増加する。その理由は、連続的な周波数帯域の割り当ては、割当開始の周波数位置と帯域幅を通知すれば良いのに対し、離散的な周波数帯域の割り当てはクラスタ毎の周波数位置を通知する必要がある為、クラスタ数に応じて制御情報量が増加するためである。そのため、ＬＴＥ−Ａでは制御情報量の増加を抑えるために、ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのクラスタ数を２に制限し、最小の割り当て単位をＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭより広くすることが決定している（非特許文献１参照）。

一方、シングルキャリア伝送時に周波数利用効率の向上が可能なクリッピング技術（ＣｌｉｐｐｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ、周波数領域パンクチャリングなどとも呼ばれる）が提案されている（非特許文献２参照）。クリッピング技術では、送信機でシングルキャリアスペクトルの一部を削除して伝送し、受信機で受信信号のＤＦＴなどによる拘束を利用し、ターボ等化技術などによってスペクトルを復元する。そのため、ターボ等化技術でスペクトルを復元可能な場合には、伝送特性（例えば、ビットエラーレート）を劣化させることなく、使用する周波数資源を少なくすることができる。この技術はＬＴＥ−Ａでも使用されるＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにも適用可能であり、非常に有効な技術である。

3GPP Draft Report of 3GPP TSG RAN WG1 #62 v0.1.0 A.Okada, S.Ibi, and S.Sampei, "Spectrum Shaping Technique Combined with SC/MMSE Turbo Equalizer for High Spectral Efficient Broadband Wireless Access Systems," ICSPCS2007, Gold Coast, Australia, Dec. 2007

しかしながら、上述のクリッピング技術においては、データ送信を行う移動局装置と、それを受信する基地局装置とで伝搬路情報を共有し、この伝搬路情報に基づき、移動局装置がクリッピングを行う。このため、伝搬路情報を制御情報として、基地局装置から移動局装置に通知する必要があり、制御情報が増加するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、制御情報の増加を抑えつつ、伝搬路の状態に応じたクリッピングを行うことができる通信システムおよび通信方法を提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、周波数領域の信号の一部を削除した信号を送信する第１の通信装置と、該送信された信号を受信する第２の通信装置とを備える通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置にて削除する信号を決定し、該決定した削除する信号の位置を示す情報を送信し、前記第１の通信装置は、前記削除する信号の位置を示す情報を受信し、該情報に基づき、周波数領域の信号の一部を削除して送信することを特徴とする。

（２）また、本発明の別の態様は、上述の通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置が送信に用いる周波数帯域を決定し、前記削除する信号の位置を示す情報は、少なくとも３つの周波数位置を示す情報を含むことを特徴とする。

（３）また、本発明の別の態様は、上述の通信システムであって、前記３つの周波数位置のうち、予め決められた規則に基づき選択された２つの周波数位置の間が削除する信号の位置であることを特徴とする。

（４）また、本発明の別の態様は、上述の通信システムであって、前記予め決められた規則は、前記３つの周波数位置のうち、差が最も小さい２つの周波数位置を選択することを特徴とする。

（５）また、本発明の別の態様は、上述の通信システムであって、前記削除する信号の位置を示す情報は、４つの周波数位置を示す情報を含むことを特徴とする。

（６）また、本発明の別の態様は、周波数領域の信号の一部を削除した信号を送信する第１の通信装置と、該送信された信号を受信する第２の通信装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置にて削除する信号を決定し、該決定した削除する信号の位置を示す情報を送信する第１の過程と、前記第１の通信装置が、前記削除する信号の位置を示す情報を受信し、該情報に基づき、周波数領域の信号の一部を削除して送信する第２の過程とを有することを特徴とする。

この発明によれば、制御情報の増加を抑えつつ、伝搬路の状態に応じたクリッピングを行うことができる。

この発明の第１の実施形態による無線通信システム１０の構成を示す概念図である。同実施形態における移動局装置１１の構成を示す概略ブロック図である。同実施形態におけるクリッピングを説明する概念図である。同実施形態における基地局装置２０の構成を示す概略ブロック図である。同実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域の割り当ての例を示す図である。第１の実施形態における制御情報生成部２１６および制御情報送信部２１７の動作例を説明するフローチャートである。同実施形態における制御情報処理部１１１の動作例を説明するフローチャートである。同実施形態における制御情報処理部１１１によるＩ_１からＩ_４を抽出する処理を説明するフローチャートである。第１の実施形態の変形例における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。第１の実施形態の変形例における周波数帯域の割り当ての別の例を示す図である。この発明の第２の実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。同実施形態における制御情報生成部２１６および制御情報送信部２１７の動作例を説明するフローチャートである。第２の実施形態の変形例におけるにおける周波数帯域の割り当ての例を示す図である。第２の実施形態の別の変形例におけるにおける周波数帯域の割り当ての例を示す図である。この発明の第３の実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。同実施形態における周波数帯域の割り当ての別の例を示す図である。同実施形態における制御情報生成部２１６と制御情報送信部２１７の動作を説明するフローチャートである。ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと本実施形態の周波数帯域割当の制御情報のビット数とを比較する表である。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、同実施形態による無線通信システム１０の構成を示す概念図である。本実施形態における通信システムである無線通信システム１０は、移動局装置１１（第２の通信装置）、１２、１３と、基地局装置２０（第１の通信装置）とを含んで構成される。基地局装置２０は、複数の移動局装置１１、１２、１３からの送信信号を受信する。

図２は、移動局装置１１の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置１１は、符号化部１０１、変調部１０２、ＤＦＴ部１０３、削除処理部１０５、マッピング部１０６、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０７、参照信号多重部１０８、送信処理部１０９、アンテナ１１０、制御情報処理部１１１、参照信号生成部１１２、受信部１２０を含んで構成される。受信部１２０は、アンテナ１１０が受信した基地局装置２０からの信号を、ベースバンド周波数にダウンコンバートする。受信部１２０は、ダウンコンバートした信号を復調し、受信データビットＲｍと、制御情報とを得る。制御情報処理部１１１は、受信部１２０が復調した制御情報から、各部に指示する制御情報を抽出し、各部に出力する。抽出する制御情報には、データ伝送に用いる周波数帯域割当の制御情報、変調方式、符号化率などが含まれる。また、制御情報処理部１１１は、この周波数帯域割当の制御情報から、クリッピングする周波数位置を示す情報、送信するデータの帯域に関する情報を生成する。なお、このクリッピングする周波数位置を示す情報、送信するデータの帯域に関する情報の詳細および生成方法については、後述する。

制御情報処理部１１１は、抽出した制御情報に含まれる符号化率の情報を符号化部１０１に出力する。また、制御情報処理部１１１は、変調多値数の情報を変調部１０２に出力する。また、制御情報処理部１１１は、送信するデータの帯域に関する情報をＤＦＴ部１０３に出力する。また、制御情報処理部１１１は、クリッピングする周波数位置を示す情報を削除処理部１０５に出力する。また、制御情報処理部１１１は、周波数帯域割当情報をマッピング部１０６と参照信号生成部１１２に出力する。符号化部１０１は、入力されたデータビットＴｍに対し、ターボ符号やＬＤＰＣ(ＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙＣｈｅｃｋ)符号などの誤り訂正符号化を施し、符号ビットとして出力する。なお、符号化部１０１は、制御情報処理部１１１が出力した符号化率の情報に従い、この誤り訂正符号化を行う。

変調部１０２は、符号ビットに対して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）などの変調方式のうち、制御情報処理部１１１が出力した変調多値数の変調方式で変調を施し、変調シンボルを生成する。ＤＦＴ部１０３は、変調部１０２から出力された変調シンボル列を、離散フーリエ変換して、時間領域から周波数領域の信号に変換し、該信号を削除処理部１０５へ出力する。なお、ＤＦＴ部１０３は、離散フーリエ変換する単位（変調シンボル数）を、制御情報処理部１１１が出力した送信するデータの帯域に関する情報に従った値とする。

削除処理部１０５は、制御情報処理部１１１が出力したクリッピングする周波数位置を示す情報に基づいて、周波数領域の信号の一部を削除し、残りをマッピング部１０６に出力する。具体的には、周波数領域の信号の一部（削除する信号）をゼロに置き換える。例えば、クリッピングする周波数位置を示す情報が、周波数Ｆ２からＦ１を示しているときは、図３の符号Ｍ１のように、周波数Ｆ０からＦ１に割り当てられた周波数領域の信号に対して、周波数Ｆ２（Ｆ０＜Ｆ２＜Ｆ１）からＦ１の信号をゼロに置き換え（ゼロパディング）て、図３の符号Ｍ２のような周波数領域の信号を生成する。なお、削除処理部１０５は、信号をゼロに置き換える代わりに、該当する信号をマッピング部１０６に出力せず、残りの信号のみを出力するようにしてもよい。

マッピング部１０６は、削除処理部１０５が出力した信号を、制御情報処理部１１１が出力した周波数帯域割当情報が示す周波数に配置する。ＩＦＦＴ部１０７は、マッピング部１０６により配置された信号を、逆高速フーリエ変換して、時間領域の信号に変換する。参照信号多重部１０８は、参照信号生成部１１２から入力されたデータ伝送に用いる帯域幅分の復調用参照信号をデータ伝送と同じ帯域に配置して多重する。参照信号多重部１０８で多重される参照信号は、参照信号生成部１１２が、周波数領域の信号として生成し、時間領域の信号に変換したものである。なお、本実施形態では、時間領域で参照信号を多重する構成としたが、ＩＦＦＴ部１０７により時間領域の信号に変換される前、すなわち周波数領域で参照信号を多重する構成としても良い。

送信処理部１０９は、参照信号多重部１０８により参照信号が多重された信号に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ；ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ）を挿入し、Ｄ／Ａ（Digital Analog；ディジタル／アナログ）変換する。送信処理部１０９は、さらにＤ／Ａ変換したアナログ信号を、無線周波数にアップコンバートする。送信処理部１０９が備えるＰＡ（Power Amplifier；パワーアンプ）が、このアップコンバートされた信号を送信電力に増幅し、アンテナ１１０を介して、基地局装置２０に無線送信する。

図４は、基地局装置２０の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置２０は、アンテナ２０１、受信処理部２０２、参照信号分離部２０３、ＦＦＴ部２０４、デマッピング部２０５、ソフトキャンセラ部２０６、等化部２０７、ＩＤＦＴ部２０９、復調部２１０、復号部２１１、レプリカ生成部２１２、ＤＦＴ部２１３、削除処理部２１４、伝搬路推定部２１５、制御情報生成部２１６、制御情報送信部２１７、送信部２１８を含んで構成される。

アンテナ２０１は、移動局装置１１、１２、１３からの信号を受信する。受信処理部２０２は、アンテナ２０１が受信した信号をベースバンド周波数にダウンコンバートする。受信処理部２０２は、ダウンコンバートされた信号を、Ａ／Ｄ（Analogue/Digital；アナログ／ディジタル）変換を行うことでディジタル信号に変換し、さらに、この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。参照信号分離部２０３は、受信処理部２０２によりサイクリックプレフィックスが除去された信号を、参照信号とデータ信号に分離し、参照信号は伝搬路推定部２１５に出力し、データ信号はＦＦＴ部２０４に出力する。

伝搬路推定部２１５は、参照信号分離部２０３が出力した参照信号と、予め記憶している参照信号とを比較して、移動局装置１１、１２、１３との間の伝搬路の周波数応答を推定する。伝搬路推定部２１５は、推定した周波数応答を、制御情報生成部２１６と等化部２０７と削除処理部２１４とに出力する。制御情報生成部２１６は、移動局装置１１、１２、１４の各々について、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当て、符号化率、変調方式などの情報を決定する。また、制御情報生成部２１６は、周波数帯域の割り当てを示す情報と、クリッピングする周波数位置を示す情報とをデマッピング部２０５に出力し、変調多値数を示す情報を復調部２１０およびレプリカ生成部２１２に出力し、符号化率を示す情報を復号部２１１に出力する。さらに、制御情報生成部２１６は、クリッピングする周波数位置を示す情報を削除処理部２１４に出力し、送信するデータの帯域を示す情報をＩＤＦＴ部２０９とＤＦＴ部２１３に出力する。

制御情報送信部２１７は、制御情報生成部２１６が決定したこれらの情報を表す制御情報を、各移動局装置にフィードバックするためのフォーマットに変換する。本実施形態では、制御情報送信部２１７は、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当てを、周波数帯域の割当情報に変換する。この変換については、詳細を後述する。送信部２１８は、制御情報送信部２１７により変換された制御情報を、変調する。また、送信部２１８は、各移動局装置に送信する送信データＴｅを変調し、変調した制御情報と多重する。送信部２１８は、この多重の結果得られた信号を、無線周波数にアップコンバートして、アンテナ２０１を介して移動局装置１１、１２、１３に送信する。

一方、ＦＦＴ部２０４は、参照信号分離部２０３によって分離されたデータ信号を、高速フーリエ変換して、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。以降のデマッピング部２０５、ソフトキャンセラ部２０６、等化部２０７、ＩＤＦＴ部２０９、復調部２１０、復号部２１１、レプリカ生成部２１２、ＤＦＴ部２１３、削除処理部２１４は、移動局装置１１〜１３からの信号毎に処理を行うが、ここでは、代表して移動局装置１１からの信号を処理するとして説明する。なお、これらの各部が、移動局装置１１〜１３からの信号について処理するのではなく、これらの各部を複数備え、それぞれが移動局装置１１〜１３からの信号のうち、いずれかを処理するようにしてもよい。

デマッピング部２０５は、制御情報生成部２１６から受けた周波数帯域の割り当てを示す情報に従い、ＦＦＴ部２０４により変換された周波数領域の信号から、移動局装置１１に割り当てられた周波数帯域の信号を抽出する。デマッピング部２０５は、さらに、クリッピングする周波数位置を示す情報に基づき、先に抽出した信号に、クリッピングされている周波数位置に「０」を付加した信号Ｒ_ｍａｐ∈Ｃ^Ｎ×１を生成する。ここで、Ｃ^ｘ×ｙは、ｘ行ｙ列の複素行列を示す。また、Ｎは、移動局装置１１のＤＦＴ部１０３で離散フーリエ変換する単位（変調シンボル数）である。ソフトキャンセラ部２０６は、デマッピング部２０５が抽出した信号Ｒ_ｍａｐから、削除処理部２１４により生成された周波数領域のレプリカを、次式（１）を用いてキャンセルして、信号Ｒ_{ｒｅｓｉｄｕａｌ}を生成する。なお、この周波数領域のレプリカは、復号部２１１により得られた復号ビットから生成されたものである。

Ｒ_{ｒｅｓｉｄｕａｌ}＝Ｒ_ｍａｐ−ＰＨＦｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}・・・式（１）
式（１）において、ｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}∈Ｃ^Ｎ×１は復号部２１１より得られた復号ビットから生成される時間領域のレプリカ（レプリカ生成部２１２の出力）、Ｆ∈Ｃ^Ｎ×Ｎはフーリエ変換行列（ＤＦＴ部２１３による操作）、Ｈ∈Ｃ^Ｎ×Ｎは伝搬路の行列（伝搬路推定部２１５の出力（削除処理部２１４による操作））、Ｐ∈Ｃ^１×Ｎはクリッピングの行列（削除処理部２１４による操作）をそれぞれ表す。ただし、ソフトキャンセラ部２０６〜削除処理部２１４は、同一の信号に対して繰り返し処理を行うが、この繰り返しのうち、１回目のソフトキャンセラの処理では、復号部２１１より得られる情報がないため、何もしない。

また、上述のソフトレプリカの時間領域におけるｋ番目の値ｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}（ｋ）は、例えば、変調方式をＱＰＳＫとし、ＱＰＳＫシンボルを構成する１ビット目をλ_１、２ビット目をλ_２で表わされるものとすると、レプリカ生成部２１２により、式（２）を用いて算出される。

また、クリッピングの行列Ｐは、制御情報生成部２１６が出力したクリッピングする周波数位置を示す情報に基づき生成され、クリッピングにより削除する信号の周波数位置に対応する要素を「０」、削除しない周波数位置に対応する要素を「１」で示し、周波数位置ｐ_１からｐ_２までをクリッピングする場合の１行ｋ列の成分のＰ（ｋ）は次式（３）で表わされる。

等化部２０７は、残留干渉成分を含む信号Ｒ_{ｒｅｓｉｄｕａｌ}∈Ｃ^Ｎ×１に対し、伝搬路推定部２１５から入力された伝搬路特性を用いて、無線伝搬路の歪みを補償もしくは残留干渉の抑圧と、希望信号（ＤＦＴ部２１３の出力）の合成とをする等化処理を行い、ＩＤＦＴ部２０９に出力する。ここで、無線伝搬路の歪みを補償もしくは残留干渉を抑圧する等化処理は、ＭＭＳＥ（ＭｉｎｉｍｕｍＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ）規範に基づく重みやＺＦ（ＺｅｒｏＦｏｒｃｉｎｇ）重み等を乗算することである。重みをｗとすると、等化部２０７は、等化処理として、式（４）に示す演算を行う。なお、この重みｗを算出する際に、クリッピングされた信号の伝搬路利得を「０」とする。
Ｒ_{ｅｑ＿ｏｕｔ}＝ｗＲ_{ｒｅｓｉｄｕａｌ}＋Ｆｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ} ・・・・・式（４）
ただし、Ｆｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}は、ＤＦＴ部２１３の出力である。

ＩＤＦＴ部２０９は、等化部２０７が出力した信号を、逆離散フーリエ変換して、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。復調部２１０は、制御情報生成部２１６が伝搬路特性に基づいて決定し、移動局装置１１へ通知した変調多値数の情報を記憶している。復調部２１０は、この変調多値数の情報を基に、ＩＤＦＴ部２０９が変換した時間領域の信号に対してシンボルの復調をして、符号ビットを得る。復号部２１１は、この符号ビットを、移動局装置１１へ通知した符号化率の情報を基に、誤り訂正復号を施し、誤り訂正された符号ビットと、データビットとを得る。復号部２１１は、誤り訂正された符号ビットは、ターボ等化処理を行うための繰り返しを続けるときは、レプリカ生成部２１２に出力する。なお、この繰り返しの終了条件を満たすとき、例えば、所定の回数繰り返したときや、データビットが誤り検出符号を含んでおり、該誤り検出符号にて誤りが検出されないときなどは、繰り返しを終了し、データビットＲｅを出力する。

レプリカ生成部２１２は、誤り訂正された符号ビットに対して、制御情報生成部２１６から受けた変調多値数を基に、再度変調を施すことで時間領域のレプリカｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}を生成する。ＤＦＴ部２１３は、制御情報生成部２１６から受けた送信するデータの帯域を示す情報を基に、移動局装置１１のＤＦＴ部１０３と同じシンボル数を単位として、時間領域のレプリカｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}を離散フーリエ変換する。これにより、ＤＦＴ部２１３は、時間領域のレプリカｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}を、周波数領域Ｆｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}に変換し、等化部２０７と削除処理部２１４とに出力する。削除処理部２１４は、制御情報生成部２１６から受けたクリッピングする周波数位置を示す情報と、伝搬路推定部２１５から受けた周波数応答とを用いて、ＤＦＴ部２１３の出力から、基地局装置２０が受信する信号のレプリカであるＰＨＦｓ_{ｍａｐ＿ｒｅｐ}を算出する。

上述のように、制御情報生成部２１６は、各移動局装置について、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当て、符号化率、変調方式などの情報を決定し、制御情報送信部２１７が、これらの情報を送信するためのフォーマットの変換を行なう。符号化率および変調方式を送信するためのフォーマットは、本実施形態では、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどで用いられている公知のものを用いるので、詳細な説明は省略する。ここでは、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当ての情報を送信するためのフォーマットについて説明する。なお、本実施形態では、移動局装置１１がデータ伝送に用いる帯域は、連続した周波数帯域である。また、クリッピングする周波数位置は、移動局装置１１のＤＦＴ部１０３が変換した結果のうち、最も周波数の低い方から連続した領域とする。

図５は、本実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。本実施形態および以下の各実施形態では、周波数帯域の割り当ては、リソースブロックグループを単位とした割り当てとする。リソースブロックグループは、システム帯域を、その端から所定の数のリソースブロック毎に分割したものである。また、リソースブロックは、周波数方向に所定のサブキャリア数、時間方向に所定のＯＦＤＭシンボル数の幅を持つ領域である。なお、本実施形態および以下の各実施形態では、この所定のサブキャリア数は１２であり、所定のＯＦＤＭシンボル数は１４である。

図５において、横軸は周波数軸であり、ＲＢインデックスは、各リソースブロックに周波数の低い方から順に付されたインデックスである。このＲＢインデックスを、ここでは＃に続けてインデックス番号を示す数字を記載することで表記する。また、リソースブロックグループには、周波数の小さい方から順に、０から始まるインデックスであるＲＢＧインデックスが付されている。このＲＢＧインデックスを、ここでは、ＲＢＧ＃に続けてインデックス番号を示す数字を記載することで表記する。例えば、周波数の小さい方から３番目のリソースブロックグループのＲＢＧインデックスは、「ＲＢＧ＃２」と表記する。

図５に示す例では、ＲＢＧ＃２とＲＢＧ＃３を、データの伝送に用いる周波数帯域として割り当て、図中でハッチングが施された領域、すなわち周波数の低い側の１リソースブロックグループ分の信号をクリッピングすることを示している。このとき、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当ての情報を表す、周波数帯域割当の制御情報として、制御情報送信部２１７は、図５に示す４つのＲＢＧインデックス（インデックス１〜４；以降、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４と表記）を通知する。なお、制御情報送信部２１７は、周波数帯域割当の制御情報としては、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４のＲＢＧインデックスの値そのものを通知するのではなく、式（５）に従って、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４の数字を変換した通知データＴＩ_１、ＴＩ_２、ＴＩ_３、ＴＩ_４を通知する。ただし、Ｉ_１、Ｉ_２は削除処理（クリッピング）する前の信号を割り当てた場合の周波数（リソースブロックグループ）の開始位置であり、Ｉ_３は実際に伝送に用いる周波数の開始位置であり、Ｉ_４は実際に伝送に用いる周波数の終了位置を示す。

なお、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４に対して１を加算するのは、異なる４つの数字を通知する式（６）を用いるためであり、式（５）の様に通知を行うことでクリッピングするＲＢＧ数が１の場合にも通知可能となる。
制御情報送信部２１７は、上述の通知データＴＩ_１、ＴＩ_２、ＴＩ_３、ＴＩ_４を用いて、式（６）の演算を行い、得られた結果ＦＧを、送信すべき周波数帯域割当の制御情報として、送信部２１８に出力する。

なお、Ｎ_ＲＢＧはＲＢＧを構成するＲＢ数のＰと、全体のＲＢ数を表わすＮから以下の式（７）で得られる値である。
Ｎ_ＲＢＧ＝ｃｅｉｌ（Ｎ／Ｐ）・・・式（７）

例えば、図５の例では、ＴＩ_１＝Ｉ_１＝１、ＴＩ_２＝Ｉ_２＋１＝１＋１＝２、ＴＩ_３＝Ｉ_３＋１＝２＋１＝３、ＴＩ_４＝Ｉ_４＋１＝３＋１＝４である。Ｎ_ＲＢＧ＝８とすると、これらを式（６）に代入すると、以下の式（８）となり、通知する周波数帯域割当の制御情報は「６９」である。

なお、式（６）は、ＬＴＥ−Ａにおいて、ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる伝送を行う際の周波数帯域割当の制御情報と同様のフォーマットである。ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる伝送では、移動局装置は、図６に示すように、２つの連続する周波数帯域（ＲＢＧ＃１〜ＲＢＧ＃２と、ＲＢ＃４）に、信号を配置する。この２つの連続する周波数帯域各々の開始位置のＲＢＧインデックスと、終了位置の次のＲＢＧインデックスとを、通知データＴＩ_１、ＴＩ_２、ＴＩ_３、ＴＩ_４とする。すなわち、ＬＴＥ−Ａの基地局装置は、ＴＩ_１＝１、ＴＩ_２＝３、ＴＩ_３＝４、ＴＩ_４＝５を式（６）に代入し、得られたＦＧを周波数帯域割当の制御情報として、移動局装置に通知する。ただし、Ｉ_１〜Ｉ_４からＴＩ_１〜ＴＩ_４の算出は次式（９）を用いる。

このように、本実施形態における周波数帯域割当の制御情報と、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域割当の制御情報とは、同様のフォーマットであり、ＬＴＥ−Ａから本実施形態を用いたシステムに移行する際に、新たなフォーマットを追加する必要がない。また、同じフォーマットであるので、周波数帯域割当の制御情報のビット数も同一である。

なお、この周波数帯域割当の制御情報のビット数は、以下の式（１０）で表される。
ｃｅｉｌ（ｌｏｇ_２（（Ｎ_ＲＢＧ＋１）Ｎ_ＲＢＧ（Ｎ_ＲＢＧ−１）（Ｎ_ＲＢＧ−２）／４！））・・・式（１０）
ただし、Ｘ！はＸの階乗である。

図７は、制御情報生成部２１６および制御情報送信部２１７の動作例を説明するフローチャートである。まず、制御情報生成部２１６は、移動局装置に割り当てる周波数位置と、移動局装置に割り当てる周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}を決定する（Ｓ１）。ただし、Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}は１より大きい整数とする。これらの決定は、従来と同様に、移動局装置１１の伝搬路特性や周波数多重で同一時刻にデータ送信する他の移動局装置の伝搬路特性を考慮して行なう。例えば、各移動局装置からの参照信号に基づき、伝搬路の特性を推定し、伝搬路特性の良い周波数帯域を、各移動局装置に割り当てる。次に、制御情報送信部２１７は、割り当てる周波数位置と、周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}とから、Ｉ_３と_４とを算出する（Ｓ２）。

次に、制御情報生成部２１６は、送信するデータの帯域を、リソースブロックグループ数で表したＤＦＴ_ＲＢＧを決定する（Ｓ３）。この決定は、例えば、従来の変調方式および符号化率の決定と同様に、クリッピングする信号の割合を決定し、該割合と周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}とから、送信するデータの帯域ＤＦＴ_ＲＢＧを算出する。より具体的には、伝搬路特性と、該伝搬路特性のときに、所定の誤り率を満たす、変調方式、符号化、クリッピングする信号の割合の組み合わせとを対応付けて記憶しておき、推定した伝搬路特性と対応付けて記憶していた組み合わせを用いるようにする。そして、該組み合わせのクリッピングする信号の割合で、周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}を割った結果を、ＤＦＴ_ＲＢＧとする。

次に、制御情報送信部２１７は、ＤＦＴ_ＲＢＧからＮ_{ＡＬＬＯＣ}を引いて、クリッピングする周波数帯域幅（リソースブロックグループ数）であるＮ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出する（Ｓ４）。制御情報送信部２１７は、Ｉ_３からＮ_{ＲＥＭＯＶＥ}を引いて、Ｉ_１およびＩ_２を算出する（Ｓ５）。制御情報送信部２１７は、Ｉ_１からＩ_４を、式（５）、（６）を用いて、周波数帯域割当の制御情報に変換する（Ｓ６）。制御情報送信部２１７は、送信部２１８に、この変換した制御情報を出力して、移動局装置１１に送信する（Ｓ７）。

図８は、制御情報処理部１１１の動作例を説明するフローチャートである。まず、制御情報処理部１１１は、受信部１２０から受けた制御情報中の周波数帯域割当の制御情報ＦＧから、Ｉ_１からＩ_４を抽出する（Ｓａ１）。次に、制御情報処理部１１１は、Ｉ_３とＩ_４とを周波数帯域割当の情報として、マッピング部１０６に出力する（Ｓａ２）。なお、このとき、通知する値を、ＲＢＧインデックスの値ではなく、サブキャリアのインデックスに変換した値としてもよい。

次に、制御情報処理部１１１は、式（１１）の演算を行い、Ｉ_４、Ｉ_１からＤＦＴ_ＲＢＧを算出する（Ｓａ３）。
ＤＦＴ_ＲＢＧ＝Ｉ_４−Ｉ_１＋１・・・式（１１）
制御情報処理部１１１は、算出したＤＦＴ_ＲＢＧをＤＦＴ部１０３に出力する（Ｓａ４）。このとき、通知する値を、リソースブロックグループの数ではなく、サブキャリアの数に変換した値としてもよい。

次に、制御情報処理部１１１は、Ｉ_３、Ｉ_１からクリッピングする周波数位置を算出する（Ｓａ５）。すなわち、式（１２）を用いて、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出し、ＤＦＴ部１０３が変換した結果のうち、周波数の最も低い方から、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}をクリッピングする周波数位置とする。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}＝Ｉ_３−Ｉ_１・・・式（１２）
制御情報処理部１１１は、クリッピングする周波数位置として、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}を削除処理部１０５に出力する（Ｓａ６）。このとき、通知する値Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}を、リソースブロックグループの数ではなく、サブキャリアの数に変換した値としてもよい。

図９は、ステップＳａ１における制御情報ＦＧからＩ_１からＩ_４を抽出する処理を説明するフローチャートである。制御情報処理部１１１は、まず、制御情報ＦＧの値を変数Ｑの初期値として代入し、さらに、ＲＢＧインデックス候補の変数ｓの初期値として「０」を代入し、ＲＢＧインデックス番号の変数ｉの初期値として「１」を代入する（Ｓｂ１）。次に、ステップＳｂ２において、制御情報処理部１１１は、式（１３）を満たすか否かを判定する。

式（１３）を満たさないと判定したときは、制御情報処理部１１１は、ｓが指定されたインデックスでないと判断し、ステップＳｂ７に遷移する。ステップＳｂ７では、制御情報処理部１１１は、次のインデックス候補を確認するために、ｓに１を加算し、ステップＳｂ２に戻る。一方、ステップＳｂ２において、式（１３）を満たすと判定したときは、制御情報処理部１１１は、ステップＳｂ３に遷移し、Ｉ_ｉがｓであると判断し、記憶する。次に、制御情報処理部１１１は、次のインデックス候補を確認するために、式（１３）の左辺から右辺を引いた値にＱを更新する（Ｓｂ４）。次に、制御情報処理部１１１は、ｉに１を加算する（Ｓｂ５）。次に、制御情報処理部１１１は、ｉが「４」より大きいか否かを判定する（Ｓｂ６）。「４」より大きくないと判定したときは、４つのインデックスが確定していないので、ステップＳｂ７に戻る。また、ステップＳｂ６にてｉが「４」より大きいと判定したときは、４つのインデックスが確定しているので、処理を終了する。以上のフローにより、制御情報ＦＧにより通知された値から４つのＲＢＧインデックスを取得する。

また、各移動局装置が、クリッピングして送信するか、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭを用いて送信するかを、物理層より上位の階層のプロトコルにより基地局装置２０とその移動局装置との間で、予め共有しておくようにしてもよい。この場合、制御情報処理部１１１は、この共有している情報に基づき、周波数帯域割当の制御情報を、上述のように、クリッピングする場合の周波数帯域の割り当てを示す情報として処理するか、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域割当の制御情報として処理するかを決定する。

このように、基地局装置２０の制御情報生成部２１６が決定したクリッピングする周波数位置を示す情報を、移動局装置１１に通知し、移動局装置１１の削除処理部１０５は、該情報に従いクリッピングを行うので、伝搬路の状態に応じたクリッピングを行うことができる。
また、クリッピングする周波数位置を示す情報を、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域割当の制御情報と同様のフォーマット（４つのインデックス）の周波数帯域割当の制御情報に含めているので、ＬＴＥ−Ａから本実施形態を用いたシステムに移行する際に、新たなフォーマットを追加する必要がない。また、同じフォーマットであるので、周波数帯域割当の制御情報のビット数も同一であり、制御情報の増加による伝送効率の低下を防ぐことができる。

［第１の実施形態の変形例］
第１の実施形態では、図５に示したように、クリッピングをする周波数位置を、周波数の最も低い方から連続する領域としたが、周波数の最も高い方から連続する領域としてもよい。なお、クリッピングする周波数位置を、最も低い方からとするか、最も高い方からとするかは、予め基地局装置２０と、移動局装置１１、１２、１３との間で、共有されている。

図１０は、本変形例における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。図１０において、横軸は周波数軸である。また、ＲＢＧ＃２からＲＢＧ＃４の周波数帯域が割り当てられ、周波数の高いほうの１リソースブロックグループをクリッピングすることを示している。このとき、Ｉ_３、Ｉ_４は削除処理（クリッピング）する前の信号を割り当てた場合の周波数（リソースブロックグループ）の終了位置であり、Ｉ_１は実際に伝送に用いる周波数の開始位置であり、Ｉ_２は実際に伝送に用いる周波数の終了位置を示す。本変形例では、第１の実施形態における式（５）に変えて、以下に示す式（１４）を用いる。

図１０の例では、Ｉ_１からＩ_４は、ＲＢＧ＃２、４、５、５であり、式（１４）に代入すると、ＴＩ_１からＴＩ_４は、２、４、５、６となる。これらを、第１の実施形態と同様に、式（６）に代入して、周波数帯域割当の制御情報を生成する。
なお、本変形例における移動局装置１１の制御情報処理部１１１は、Ｉ_１、Ｉ_２をマッピング部１０６に出力し、Ｉ_２、Ｉ_４からクリッピングする周波数位置を算出する。すなわち、式（１５）により、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出し、ＤＦＴ部１０３が変換した結果のうち、周波数の最も高い方から、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}をクリッピングする周波数位置とする。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}＝Ｉ_４−Ｉ_２・・・式（１５）

なお、第１の実施形態およびその変形例では、削除するリソースブロックグループの数が１つの例を示したが、Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}＞１を満たす範囲であれば、複数のリソースブロックグループを削除するようにしてもよい。図１１は、第１の実施形態の変形例において、２つのリソースブロックグループを削除する場合の例である。この例では、ＲＢＧ＃０からＲＢＧ＃２までを割り当て、ＲＢＧ＃３、４に相当する周波数位置をクリッピングする。この場合、Ｉ_１からＩ_４として、ＲＢＧ＃０、２、４、５を通知する。
このように、第１の実施形態の変形例においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、周波数領域の信号の最も低い方から連続する領域をクリッピングする場合を示し、第１の実施形態の変形例では、最も高い方から連続する領域をクリッピングする場合を示した。本実施形態では、周波数領域の信号の両端を削除する。本実施形態における無線通信システム１０は、第１の実施形態における無線通信システム１０とは、基地局装置２０の制御情報生成部２１６、制御情報送信部２１７、移動局装置１１、１２、１３の制御情報処理部１１１の機能のみが異なる。

図１２は、本実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。図１２に示す例では、ＲＢＧ＃１（Ｉ_２）からＲＢＧ＃３（Ｉ_３）を、データの伝送に用いる周波数帯域として割り当て、図中でハッチングが施された領域、すなわちＲＢＧ＃０（Ｉ_１）からＲＢＧ＃１（Ｉ_２）−１までとＲＢＧ＃３（Ｉ_３）＋１からＲＢＧ＃４（Ｉ_４）までとをクリッピングすることを示している。このとき、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当ての情報を表す、周波数帯域割当の制御情報として、制御情報送信部２１７は、図１２に示す４つのＲＢＧインデックス（Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４）を、第１の実施形態と同様に、通知する。

ただし、Ｉ_１は削除処理する前の信号を割り当てた場合の周波数の開始位置であり、Ｉ_２、Ｉ_３はそれぞれ実際に伝送に用いる周波数の開始と終了位置であり、Ｉ_４は削除処理する前の信号を割り当てた場合の周波数の終了位置である。また、本実施形態では、第１の実施形態における式（５）に変えて、以下に示す式（１６）を用いる。

図１３は、制御情報生成部２１６および制御情報送信部２１７の動作例を説明するフローチャートである。まず、制御情報生成部２１６は、移動局装置に割り当てる周波数位置と、移動局装置に割り当てる周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}を決定する（Ｓｃ１）。次に、制御情報送信部２１７は、割り当てる周波数位置と、周波数帯域幅Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}とから、Ｉ_２と_３とを算出する（Ｓｃ２）。次に、制御情報生成部２１６は、送信するデータの帯域を、リソースブロックグループ数で表したＤＦＴ_ＲＢＧを決定する（Ｓｃｂ３）。クリッピングする信号の周波数方向の長さは、ＤＦＴ_ＲＢＧとＮ_{ＡＬＬＯＣ}から一意に求められることから、ステップＳｃ３で実質的に決定する。

次に、制御情報生成部２１６は、クリッピングするリソースブロックグループのうち、周波数が高い方の数Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}と、周波数が低い方の数Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}を、ＤＦＴ_ＲＢＧとＩ_２、Ｉ_３、Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}から算出する（Ｓｃ４）。例えば、ＤＦＴ_ＲＢＧからＮ_{ＡＬＬＯＣ}を引いて、クリッピングするリソースブロックグループ数を求める。これを半分にした値を、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}と、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}とする。なお、クリッピングするリソースブロックグループ数が奇数のときは、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}と、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}とのどちらかは、半分にした値の端数を切捨て、もう一方は端数を切り上げるようにする。次に、制御情報送信部２１７は、クリッピングしない場合の割当開始と終了の周波数位置Ｉ_１、Ｉ_４をＮ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}、Ｉ_２、Ｉ_３から算出する（Ｓｃ５）。制御情報送信部２１７は、ステップＳｂ５までで決定したＩ_１〜Ｉ_４を、式（１６）、（６）を用いて、周波数帯域割当の制御情報に変換し（Ｓｃ６）、送信部２１８に出力して、移動局装置に通知する（Ｓｃ７）。
なお、本実施形態におけるＩ_１〜Ｉ_４の決定過程では、割り当てる周波数位置とＮ_{ＡＬＬＯＣ}を決定した後にＤＦＴ_ＲＢＧを決定したが、異なる手順で決定しても良い。例えば、送信するデータの長さであるＤＦＴ_ＲＢＧと割り当てる周波数位置を決定し、他の移動局への割り当てや伝搬路情報に基づいてＮ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}とＮ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}を決め、これらの情報からＮ_{ＡＬＬＯＣ}とＩ_１〜Ｉ_４を算出するなどである。

なお、本実施形態における移動局装置１１の制御情報処理部１１１は、Ｉ_２、Ｉ_３をマッピング部１０６に出力し、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４からクリッピングする周波数位置を算出する。すなわち、式（１７）、（１７’）により、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}を算出し、ＤＦＴ部１０３が変換した結果のうち、周波数の最も高い方からＮ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}と、周波数の最も低い方からＮ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}とをクリッピングする周波数位置とする。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＩＮ}＝Ｉ_２−Ｉ_１・・・式（１７）
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ＿ＭＡＸ}＝Ｉ_４−Ｉ_３・・・式（１７’）

［第２の実施形態の変形例］
第２の実施形態では、図１２に示したように、クリッピングをする周波数位置を、周波数の最も低い方から連続する領域と、周波数の最も高い方から連続する領域としたが、中間の領域としてもよい。

図１４は、本変形例における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。図１４において、横軸は周波数軸である。また、ＲＢＧ＃１（Ｉ_１）、ＲＢＧ＃２、ＲＢＧ＃５（Ｉ_４）の周波数帯域が割り当てられ、中間の領域、すなわちＲＢＧ＃３（Ｉ_２）とＲＢＧ＃４（Ｉ_３）に対応する信号をクリッピングすることを示している。このとき、Ｉ_１は実際に伝送に用いる周波数（リソースブロックグループ）の開始位置であり、Ｉ_２は削除処理（クリッピング）する周波数の開始位置であり、Ｉ_３は削除処理（クリッピング）する周波数の終了位置であり、Ｉ_４は実際に伝送に用いる周波数の終了位置である。

本変形例では、第２の実施形態における式（１６）に変えて、式（１８）を用いる。図１４の例では、Ｉ_１からＩ_４は、ＲＢＧ＃１、３、４、５であり、式（１８）に代入すると、ＴＩ_１からＴＩ_４は、１、３、５、６となる。これらを、第２の実施形態と同様に、式（６）に代入して、周波数帯域割当の制御情報を生成する。

なお、本変形例における移動局装置１１の制御情報処理部１１１は、Ｉ_１からＩ_２−１と、Ｉ_３＋１からＩ_４とをマッピング部１０６に出力し、Ｉ_２、Ｉ_３からクリッピングする周波数位置を算出する。すなわち、式（１９）により、Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出し、ＤＦＴ部１０３が変換した結果のうち、Ｉ_２からＮ_{ＲＥＭＯＶＥ}をクリッピングする周波数位置とする。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}＝Ｉ_３−Ｉ_２＋１・・・式（１９）

このように、第２の実施形態の変形例においても、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
また、周波数領域の信号の中間の領域を削除する場合、離散的に帯域を使用せずに、図１５のようにシフトすることで、ＲＢＧ＃１からＲＢＧ＃３の連続的な帯域を使用するようにしても良い。

［第３の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、周波数領域の信号の一部を削除する場合の周波数帯域割当の制御情報を、第１および第２の実施形態より少ないビット数、すなわちＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのときより少ないビット数で表わす例である。本実施形態における無線通信システム１０は、第１の実施形態における無線通信システム１０とは、基地局装置２０の制御情報生成部２１６、制御情報送信部２１７、移動局装置１１、１２、１３の制御情報処理部１１１の機能のみが異なる。

本実施形態では、第１および第２の実施形態と同様に、リソースブロックグループ単位での周波数帯域の割り当てを行うが、第１および第２の実施形態とは異なり、ＲＢＧインデックスを３点のみ通知する。この３点により割り当てる周波数帯域とクリッピングする周波数位置を表わす。本実施形態では、３点のうちの中間点と最も大きい周波数の点で表される周波数帯域と、中間点と最も小さい周波数の点で表される周波数帯域のうち、狭い方の周波数帯域をクリッピングする周波数位置とする。そして、広い方の周波数帯域を割り当てる周波数帯域とする。図１６は、本実施形態における周波数帯域の割り当ての例を示す図である。図１６に示す例では、ＲＢＧ＃２（Ｉ_１）とＲＢＧ＃４（Ｉ_２）とＲＢＧ＃５（Ｉ_３）を通知し、この３点で表わされる周波数帯域のうち、広い方の周波数帯域であるＲＢＧ＃２（Ｉ_１）からＲＢＧ＃４（Ｉ_２）をデータの伝送に用いる周波数帯域として割り当てる。また、狭い方の周波数帯域である図中でハッチングが施された領域、すなわち割当てられた周波数帯域に隣接するリソースブロックグループであって、周波数の高い方に隣接するＲＢＧ＃５（Ｉ_３）に対応する信号をクリッピングすることを示している。このとき、送信するデータの帯域、クリッピングする周波数位置、周波数帯域の割り当ての情報を表す、周波数帯域割当の制御情報として、制御情報送信部２１７は、図１６に示す３つのＲＢＧインデックス（Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３）を通知する。

ただし、Ｉ_１〜Ｉ_３による帯域の割り当てとクリッピングする周波数位置は、次式で決まる。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}＝ｍｉｎ｛Ｉ_２−Ｉ_１＋１，Ｉ_３−Ｉ_２｝ …式（２０）
Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}＝ｍａｘ｛Ｉ_２−Ｉ_１＋１，Ｉ_３−Ｉ_２｝ …式（２１）
ただし、ｍｉｎ｛Ａ，Ｂ｝は、ＡとＢの中で小さい値を表し、ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝は、ＡとＢの中で大きい値を表す。
なお、制御情報送信部２１７は、周波数帯域割当の制御情報としては、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３のＲＢＧインデックスの値そのものを通知するのではなく、式（２２）に従って、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３の数字を変換した通知データＴＩ_１、ＴＩ_２、ＴＩ_３を通知する。

制御情報送信部２１７は、上述の通知データＴＩ_１、ＴＩ_２、ＴＩ_３を用いて、式（２３）の演算を行い、得られた結果ＦＧを、送信すべき周波数帯域割当の制御情報として、送信部２１８に出力する。

例えば、図１６の例では、ＴＩ_１＝Ｉ_１＝２、ＴＩ_２＝Ｉ_２＋１＝４＋１＝５、ＴＩ_３＝Ｉ_３＋１＝５＋１＝６である。Ｎ_ＲＢＧ＝８とすると、これらを式（２３）に代入すると、以下の式（２４）となり、通知する周波数帯域割当の制御情報は「２５」である。

図１７は、本実施形態における周波数帯域の割り当ての別の例を示す図である。図１７に示す例では、ＲＢＧ＃２（Ｉ_１）とＲＢＧ＃２（Ｉ_２）とＲＢＧ＃５（Ｉ_３）の３点を通知し、広い方の周波数帯域であるＲＢＧ＃３からＲＢＧ＃５（Ｉ_３）をデータの伝送に用いる周波数帯域として割り当てる。狭い方の周波数帯域である図中でハッチングが施された領域、すなわち割当てられた周波数帯域に隣接するリソースブロックグループであって、周波数の低い方に隣接するＲＢＧ＃２（Ｉ_１〜Ｉ_２）に対応する信号をクリッピングすることを示している。このような場合も、上述の式（２２）、式（２３）を用いて、制御情報送信部２１７は、周波数帯域割当の制御情報を生成する。ただし、図１７の例においてはＩ_１が削除処理する前の信号を割り当てた場合の周波数の開始位置であり、Ｉ_２＋１は実際に伝送に用いる周波数の開始位置であり、Ｉ_３は実際に伝送に用いる周波数の終了位置である。

図１８は、本実施形態における制御情報生成部２１６と制御情報送信部２１７の動作を説明するフローチャートである。まず、制御情報生成部２１６は、移動局装置が実際にデータ伝送で用いる周波数位置とＮ_{ＡＬＬＯＣ}を決定し、削除処理する前の信号の長さであるＤＦＴ_ＲＢＧを決定する（Ｓｄ１）。ただし、割り当て帯域幅よりクリッピングする帯域幅が狭くなるようにＮ_{ＡＬＬＯＣ}とＤＦＴ_ＲＢＧは、次式を満たすように設定される。
Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}＞ＤＦＴ_ＲＢＧ−Ｎ_{ＡＬＬＯＣ}・・・式（２５）
周波数位置は、移動局装置の伝搬路情報や周波数多重で同一時刻にデータ送信する他の移動局装置の伝搬路を考慮して決定する。削除する信号の長さは、ＤＦＴ_ＲＢＧとＮ_{ＡＬＬＯＣ}から一意に求められることから、ステップＳｄ１で実質的に決定されている。制御情報生成部2１６は、ステップＳｄ１で決定した周波数位置とＤＦＴ_ＲＢＧからＮ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出する（Ｓｄ２）。次に、制御情報送信部２１７は、ステップＳｄ１で決定した周波数位置とＤＦＴ_ＲＢＧから、Ｉ_１〜Ｉ_３を算出する（Ｓｄ３）。制御情報送信部２１７は、式（２２）、式（２３）を用いて、これらＩ_１〜Ｉ_３を周波数帯域割当の制御情報に変換し（Ｓｄ４）、送信部２１８に出力することで、移動局装置１１に通知する（Ｓｄ５）。

移動局装置１１の制御情報処理部１１１は、受信部１２０から受けた制御情報中の周波数帯域割当の制御情報ＦＧから、Ｉ_１からＩ_３を抽出する。ここで、Ｉ_１からＩ_３の抽出方法は、図９に示す第１および第２の実施形態とステップＳｂ２とＳｂ６以外は同様であり、本実施形態では、ステップＳｂ２における判定は、次式となる。

また、ステップＳｂ６における判定は、ｉ＞３を満たすか否かである。制御情報処理部１１１は、ＤＦＴ部１０３から出力される送信信号のＲＢＧ数ＤＦＴ_ＲＢＧを、式（２７）により算出する。
ＤＦＴ_ＲＢＧ＝Ｉ_３−Ｉ_１＋１・・・式（２７）

制御情報処理部１１１は、Ｉ_１からＩ_３のうち、予め決められた規則に基づき選択された２つのＲＢＧインデックスの間を削除する信号の位置とする。ここでは、制御情報処理部１１１は、これらのＲＢＧインデックスのうち、差が小さい２つを選択する。すなわち、削除する信号は、ＲＢＧインデックスがＩ_２−Ｉ_１＋１＞Ｉ_３−Ｉ_２を満たす場合、削除する信号の開始ＲＢＧをＩ_２＋１とし、ＲＢＧ数をＩ_３−Ｉ_２とする。一方、Ｉ_３−Ｉ_２＞Ｉ_２−Ｉ_１＋１を満たす場合、削除する信号の開始ＲＢＧをＩ_１とし、ＲＢＧ数をＩ_２−Ｉ_１＋１とする。そのため、削除する信号のＲＢＧ数は、次式（２８）でＮ_{ＲＥＭＯＶＥ}を算出する。
Ｎ_{ＲＥＭＯＶＥ}＝ｍｉｎ｛Ｉ_２−Ｉ_１＋１，Ｉ_３−Ｉ_２｝・・・式（２８）
ただし、ｍｉｎ｛Ａ，Ｂ｝は、ＡとＢの中で小さい値とする。
なお、ここでは、３つのＲＢＧインデックスのうち、差が小さい２つを選択し、これらの間を削除するとしたが、値が大きい方の２つ、あるいは、値が小さい方の２つを選択し、これらの間を削除するなど、予め決められた規則に基き、クリッピングする周波数位置や割り当てる周波数帯域が決まるようにしてもよい。

Ｉ_３−Ｉ_２＞Ｉ_２−Ｉ_１＋１を満たす例では、図１７のように小さいＲＢＧインデックスの周波数領域の信号を削除し、送信する。なお、Ｉ_２−Ｉ_１＋１＝Ｉ_３−Ｉ_２を満たす場合には、移動局装置１１と基地局装置２０との間で予め決められた周波数位置の信号を削除するとしても良い。例えば、ＲＢＧインデックスの大きい方もしくは、小さい方などである。

本実施形態の周波数帯域割当の制御情報に要するビットサイズは、３つのインデックスを指定するため、以下の式（２９）で表わされる。
ｃｅｉｌ（ｌｏｇ_２（（Ｎ_ＲＢＧ＋１）Ｎ_ＲＢＧ（Ｎ_ＲＢＧ−１）／３！））・・・式（２９）
図１９は、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域割当の制御情報のビット数と、本実施形態の周波数帯域割当の制御情報のビット数とを比較する表である。ここでは、リソースブロックグループの総数が４〜２５の場合について示す。この図より、リソースブロックグループ数が９以上であれば、ＬＴＥ−Ａに比べて本実施形態の方が、ビット数が小さくなる。この未使用のビットを、Ｉ_２−Ｉ_１＋１＝Ｉ_３−Ｉ_２の場合に周波数領域の信号を削除するＲＢＧインデックスを通知するフラグとして使用しても良い。

このように、基地局装置２０の制御情報生成部２１６が決定したクリッピングする周波数位置を示す情報を、移動局装置１１に通知し、移動局装置１１の削除処理部１０５は、該情報に従いクリッピングを行うので、伝搬路の状態に応じたクリッピングを行うことができる。
また、クリッピングする周波数位置を示す情報を、３つの周波数位置のみを指定している周波数帯域割当の制御情報に含めているので、ＬＴＥ−ＡのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭにおける周波数帯域割当の制御情報のビット数よりも少ないビット数となり、制御情報の増加による伝送効率の低下を防ぐことができる。

なお、上述の各実施形態において、移動局装置は、マルチアンテナによるＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ；多入力／多出力）送信や送信ダイバーシチなどを用いてデータ伝送を行っていてもよい。なお、移動局装置の一部は、シングルアンテナによるデータ伝送を行い、その他は、マルチアンテナによるＭＩＭＯや送信ダイバーシチを行なっていてもよい。

上述の各実施形態におけ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、上述の各実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。

また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。

また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

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

１０…無線通信システム
１１、１２、１３…移動局装置
２０…基地局装置
１０１…符号化部
１０２…変調部
１０３…ＤＦＴ部
１０５…削除処理部
１０６…マッピング部
１０７…ＩＦＦＴ部
１０８…参照信号多重部
１０９…送信処理部
１１０…アンテナ
１１１…制御情報処理部
１１２…参照信号生成部
１２０…受信部
２０１…アンテナ
２０２…受信処理部
２０３…参照信号分離部
２０４…ＦＦＴ部
２０５…デマッピング部
２０６…ソフトキャンセラ部
２０７…等化部
２０９…ＩＤＦＴ部
２１０…復調部
２１１…復号部
２１２…レプリカ部
２１３…ＤＦＴ部
２１４…削除処理部
２１５…伝搬路推定部
２１６…制御情報生成部
２１７…制御情報送信部
２１８…送信部

Claims

周波数領域の信号の一部を削除した信号を送信する第１の通信装置と、該送信された信号を受信する第２の通信装置とを備える通信システムであって、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置にて削除する信号を決定し、該決定した削除する信号の位置を示す情報を送信し、
前記第１の通信装置は、前記削除する信号の位置を示す情報を受信し、該情報に基づき、周波数領域の信号の一部を削除して送信すること
を特徴とする通信システム。
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置が送信に用いる周波数帯域を決定し、
前記削除する信号の位置を示す情報は、少なくとも３つの周波数位置を示す情報を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記３つの周波数位置のうち、予め決められた規則に基づき選択された２つの周波数位置の間が削除する信号の位置であること
を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
前記予め決められた規則は、前記３つの周波数位置のうち、差が最も小さい２つの周波数位置を選択することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
前記削除する信号の位置を示す情報は、４つの周波数位置を示す情報を含むこと
を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
周波数領域の信号の一部を削除した信号を送信する第１の通信装置と、該送信された信号を受信する第２の通信装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置にて削除する信号を決定し、該決定した削除する信号の位置を示す情報を送信する第１の過程と、
前記第１の通信装置が、前記削除する信号の位置を示す情報を受信し、該情報に基づき、周波数領域の信号の一部を削除して送信する第２の過程と
を有することを特徴とする通信方法。