知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特許6598146無線通信装置、無線モジュールおよびそれらを備える無線通信システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6598146
(24)【登録日】2019年10月11日
(45)【発行日】2019年10月30日
(54)【発明の名称】無線通信装置、無線モジュールおよびそれらを備える無線通信システム
(51)【国際特許分類】
H04L 27/26 20060101AFI20191021BHJP
H04J 1/00 20060101ALI20191021BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20191021BHJP
【ＦＩ】
H04L27/26 113
H04J1/00
H04W72/04 111
H04W72/04 132
【請求項の数】12
【全頁数】42
(21)【出願番号】特願2015-31771(P2015-31771)
(22)【出願日】2015年2月20日
(65)【公開番号】特開2016-154296(P2016-154296A)
(43)【公開日】2016年8月25日
【審査請求日】2018年1月24日
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「５Ｇに向けた高度化マルチキャリアによる柔軟な多元接続の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】393031586
【氏名又は名称】株式会社国際電気通信基礎技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100125704
【弁理士】
【氏名又は名称】坂根 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【弁理士】
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100112715
【弁理士】
【氏名又は名称】松山 隆夫
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(72)【発明者】
【氏名】菅野 一生
(72)【発明者】
【氏名】ロヒット ダッタ
(72)【発明者】
【氏名】有吉 正行
【審査官】
高野 洋
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１４／１２１８４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１３／１７９４７２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０１９０３９４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１１／１０４９９８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
欧州特許出願公開第０２６０８４７４（ＥＰ，Ａ１）
【文献】
特表２００９−５２２９１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−００９２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
欧州特許出願公開第０２２００２４４（ＥＰ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１４／１０１１７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１４／０２７４０８８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
N. Michailow（他3名），Integration of a GFDM secondary system in an OFDM primary system，Future Network & Mobile Summit，米国，２０１１年 ６月１５日
【文献】
R. Datta (他2名），Adaptive Subcarrier Bandwidth for 5G GFDM Transmission，信学技報SR2014-105 スマート無線研究会（SR），日本，電子情報通信学会，２０１５年 １月２９日
【文献】
R.Datta（他1名），Improved ACLR by Cancellation Carrier Insertion in GFDM Based Cognitive Radios，IEEE Vehicular Technology Conference (VTC)，米国，２０１４年 ５月１８日
【文献】
G.Fettweis（他３名），GFDM-Generalized Frequency Division Multiplexing，IEEE Vehicular Technology Conference (VTC)，米国，２００９年 ４月２６日
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｌ ２７／２６
Ｈ０４Ｊ １／００
Ｈ０４Ｗ ７２／０４
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
サブキャリアが直交している信号波形を用いる第１のマルチキャリア無線通信方式と、サブキャリアが非直交である信号波形を用いる第２のマルチキャリア無線通信方式とのいずれかを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、
前記第１のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第１の無線モジュールと前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第２の無線モジュールとの無線通信状況に応じて、予め決められたシステム周波数帯域において、当該無線通信装置と前記第１の無線モジュールとの間の無線通信に第１のサブキャリアを割り当てるとともに、当該無線通信装置と前記第２の無線モジュールとの間の無線通信に第２のサブキャリアを割り当てる割当手段と、
前記第１および第２のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する送信手段とを備え、
前記割当手段は、前記システム周波数帯域の中心周波数を中心として前記第１のサブキャリアを割り当てるとともに、前記第２のサブキャリアを前記システム周波数帯域の両端に割り当てる無線通信装置。
前記第１のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第１の無線モジュールと前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第２の無線モジュールとの無線通信状況に応じて、予め決められたシステム周波数帯域において、当該無線通信装置と前記第１の無線モジュールとの間の無線通信に第１のサブキャリアを割り当てるとともに、当該無線通信装置と前記第２の無線モジュールとの間の無線通信に第２のサブキャリアを割り当てる割当手段と、
前記第１および第２のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する送信手段とを備え、
前記割当手段は、前記システム周波数帯域の中心周波数を中心として前記第１のサブキャリアを割り当てるとともに、前記第２のサブキャリアを前記システム周波数帯域の両端に割り当てる無線通信装置。
【請求項2】
前記割当手段は、更に、前記システム周波数帯域において、前記第１および第２のサブキャリアと異なる第３のサブキャリアを前記第２の無線モジュール同士が当該無線通信装置を介さずに行うデバイス間無線通信に割り当て、
前記送信手段は、更に前記第３のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、前記第１および第２の無線モジュールと、前記デバイス間無線通信を行う前記第２の無線モジュールとへ送信する、請求項１に記載の無線通信装置。
前記送信手段は、更に前記第３のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、前記第１および第２の無線モジュールと、前記デバイス間無線通信を行う前記第２の無線モジュールとへ送信する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記割当手段は、更に、前記システム周波数帯域において、前記第１のサブキャリアと前記第２のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第１のギャップサブキャリアを割り当て、
前記送信手段は、更に前記第１のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
前記送信手段は、更に前記第１のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記割当手段は、更に、前記システム周波数帯域において、前記第１のサブキャリアと前記第３のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第２のギャップサブキャリアを割り当て、
前記送信手段は、更に前記第２のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
前記送信手段は、更に前記第２のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記割当手段は、更に、前記システム周波数帯域において、前記第２のサブキャリアと前記第３のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第３のギャップサブキャリアを割り当て、
前記送信手段は、更に前記第３のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項４に記載の無線通信装置。
前記送信手段は、更に前記第３のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信する、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項6】
前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う送信機を更に備え、
前記割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアを前記第２のサブキャリアの端に割り当て、
前記送信手段は、更に前記キャンセレーションサブキャリアの割当を示す前記サブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信し、
前記送信機は、前記信号波形が非直交である送信信号を前記第２のサブキャリアにおいて生成し、前記キャンセル信号を前記キャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を前記送信信号に重畳して前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
前記割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアを前記第２のサブキャリアの端に割り当て、
前記送信手段は、更に前記キャンセレーションサブキャリアの割当を示す前記サブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信し、
前記送信機は、前記信号波形が非直交である送信信号を前記第２のサブキャリアにおいて生成し、前記キャンセル信号を前記キャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を前記送信信号に重畳して前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項7】
前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う送信機を更に備え、
前記割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアを前記システム周波数帯域の両端に割り当て、
前記送信手段は、更に前記キャンセレーションサブキャリアの割当を示す前記サブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信し、
前記送信機は、前記信号波形が非直交である送信信号を前記第２のサブキャリアにおいて生成し、前記キャンセル信号を前記キャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を前記送信信号に重畳して前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
前記割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアを前記システム周波数帯域の両端に割り当て、
前記送信手段は、更に前記キャンセレーションサブキャリアの割当を示す前記サブキャリア割当情報を前記第１および第２の無線モジュールへ送信し、
前記送信機は、前記信号波形が非直交である送信信号を前記第２のサブキャリアにおいて生成し、前記キャンセル信号を前記キャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を前記送信信号に重畳して前記第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項8】
請求項１に記載の前記第１および第２のマルチキャリア無線通信方式のいずれかを用いて無線通信を行う無線モジュールであって、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置から送信された前記サブキャリア割当情報によって示された前記第２のサブキャリアに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に送信データを変換し、その変換したデータブロック構造を前記第２のサブキャリアのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対してパルス整形および逆フーリエ変換を順次実行して信号波形が非直交である送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する第１の送信処理ユニットと、
前記信号波形が非直交である信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う第１の受信処理ユニットとを備える無線モジュール。
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置から送信された前記サブキャリア割当情報によって示された前記第２のサブキャリアに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に送信データを変換し、その変換したデータブロック構造を前記第２のサブキャリアのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対してパルス整形および逆フーリエ変換を順次実行して信号波形が非直交である送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する第１の送信処理ユニットと、
前記信号波形が非直交である信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う第１の受信処理ユニットとを備える無線モジュール。
【請求項9】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置から送信された前記サブキャリア割当情報によって示された前記第１のサブキャリアに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に送信データを変換し、その変換したデータブロック構造を前記第１のサブキャリアのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して逆フーリエ変換を実行して信号波形が直交する送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する第２の送信処理ユニットと、
前記信号波形が直交する信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う第２の受信処理ユニットとを更に備える、請求項８に記載の無線モジュール。
前記信号波形が直交する信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う第２の受信処理ユニットとを更に備える、請求項８に記載の無線モジュール。
【請求項10】
前記第２の送信処理ユニットは、シングルキャリア周波数分割多元接続方式を用いて前記送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信し、
前記第２の受信処理ユニットは、シングルキャリア周波数分割多元接続方式によって送信された信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う、請求項９に記載の無線モジュール。
前記第２の受信処理ユニットは、シングルキャリア周波数分割多元接続方式によって送信された信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う、請求項９に記載の無線モジュール。
【請求項11】
前記第１の送信処理ユニット以外の送信処理ユニットと前記第１の受信処理ユニット以外の受信処理ユニットとを備えていない、請求項８に記載の無線モジュール。
【請求項12】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置と、
請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線モジュールとを備える無線通信システム。
請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線モジュールとを備える無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無線通信装置、無線モジュールおよびそれらを備える無線通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在では、移動通信は、世界中で人々の日常生活に必須のものとなっている。将来は、さらに、あらゆる人とモノが無線でインターネットにつながり、移動通信の重要度は、ますます増大するものと予想される。
【0003】
移動通信技術は、第三世代（３Ｇ）移動通信システムから、スマートフォン等の普及に伴い、より高速な伝送速度を低遅延かつ高効率に提供できるＬＴＥ（Long Term Evolution）のサービスが普及するようになっている。
【0004】
現在では、さらに、急激に増加する無線アクセスの通信量（トラフィック）に対応するために、ＬＴＥをさらに発展させた第４世代 （４Ｇ）といえるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄが、展開されようとしている。
【0005】
さらに、今後は、大スクリーンの無線装置や革新的なサービスの増加、ならびに、モバイル端末のユーザがますます増加することで、無線周波数スペクトルに対する大きな需要は、この不足をより厳しいものにしている。さらに、サービスは、今後、さらに多様化すると予想される。
【0006】
このような新しい市場傾向は、来る第五世代（５Ｇ）モバイルネットワークの必要性をさらに高めるような先例のない挑戦的な必要条件を課することになる。
【0007】
５Ｇについての最近公表された白書（たとえば、非特許文献１）によれば、５Ｇに関して、最もハイ・レベルなターゲットは、さらなるシステム大容量化、データ伝送速度の高速化、極めて多数の端末の接続性、伝送遅延の低減、そして経済性、エネルギー効率性、ならびに頑強性ということになる。
【0008】
次世代ネットワークは、ＩｏＴ（Internet of Things）のために、クラウドサービスおよび機械型デバイスの接続性を支持するネットワークに、膨大な数のデバイスが同時に接続されることを許容しなければならない。
【0009】
このような状況においては、第４世代（４Ｇ）の端末と第５世代（５Ｇ）の端末とが混在することが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】欧州特許公開ＥＰ２２００２４４号公報
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】ドコモ５Ｇホワイトペーパー ２０２０年以降の５Ｇ無線アクセスにおける要求条件と技術コンセプト、株式会社ＮＴＴドコモ、２０１４年９月
【非特許文献2】G. Fettweis, M. Krondorf and S. Bittner, “GFDM - General Frequency Division Multiplexing”, in Proceedings of IEEE 69th Vehicular Technology Conference (VTC Spring’09)， 26-29 April 2009.
【非特許文献3】R. Datta et al., “Interference Cancellation in Generalized Frequency Division Multiplexing“, in the proceedings of IEEE VTC Fall 2012.
【非特許文献4】R. Datta et al., “Generalized Frequency Division Multiplexi ng in Cognitive Radios”, in the proceedings of EUSIPCO 2012.
【非特許文献5】R. Datta et.ai., “Improved ACLR by Cancellation Carrier Insertion in GFDM based Cognitive Radios,” Proc. IEEE VTC-Spring 2014, Mat 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかし、第４世代（４Ｇ）の端末と第５世代（５Ｇ）の端末とが混在する場合に、第４世代（４Ｇ）の端末と、第５世代（５Ｇ）の端末とを異なる周波数帯で運用すると、基地局の設置コストおよび運用コストが高くなるという問題がある。
【0013】
そこで、この発明の実施の形態によれば、第４世代（４Ｇ）の端末と第５世代（５Ｇ）の端末とを低コストで運用可能な無線通信装置を提供する。
【0014】
また、この発明の実施の形態によれば、第４世代（４Ｇ）の端末と第５世代（５Ｇ）の端末とを低コストで運用可能な無線モジュールを提供する。
【0015】
更に、この発明の実施の形態によれば、第４世代（４Ｇ）の端末と第５世代（５Ｇ）の端末とを低コストで運用可能な無線通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0016】
この発明の実施の形態によれば、無線通信装置は、サブキャリアが直交している信号波形を用いる第１のマルチキャリア無線通信方式と、サブキャリアが非直交である信号波形を用いる第２のマルチキャリア無線通信方式とのいずれかを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、割当手段と、送信手段とを備える。割当手段は、第１のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第１の無線モジュールと第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第２の無線モジュールとの無線通信状況に応じて、予め決められたシステム周波数帯域において、当該無線通信装置と第１の無線モジュールとの間の無線通信に第１のサブキャリアを割り当てるとともに、当該無線通信装置と第２の無線モジュールとの間の無線通信に第２のサブキャリアを割り当てる。送信手段は、第１および第２のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。
【0017】
この発明の実施の形態によれば、割当手段は、システム周波数帯域内において第１および第２のサブキャリアを割り当て、第１および第２のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。その結果、第１および第２の無線モジュールは、それぞれ、第１および第２のサブキャリアを用いて無線通信を行う。その結果、第１の無線モジュール用の無線通信装置と、第２の無線モジュール用の無線通信装置とを別々に設置する必要が無く、１個の無線通信装置によって第１および第２の無線モジュールの無線通信を制御できる。
【0018】
従って、第１および第２の無線モジュールに対する通信サービスを低コストで運用できる。
【0019】
好ましくは、割当手段は、更に、システム周波数帯域において、第１および第２のサブキャリアと異なる第３のサブキャリアを第２の無線モジュール同士が当該無線通信装置を介さずに行うデバイス間無線通信に割り当てる。送信手段は、更に第３のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、第１および第２の無線モジュールと、デバイス間無線通信を行う第２の無線モジュールとへ送信する。
【0020】
無線通信装置を介さずに行われるデバイス間無線通信を１個の無線通信装置によって制御できる。
【0021】
好ましくは、割当手段は、第１のサブキャリアの外側に第２のサブキャリアを割り当てる。
【0022】
第１のマルチキャリア無線通信方式による無線通信用の第１のサブキャリアを現在の仕様の制約に従って設定できる。
【0023】
好ましくは、割当手段は、第２のサブキャリアをシステム周波数帯域の両端に割り当てる。
【0024】
第２のマルチキャリア無線通信方式による送信信号は、サイドローブが小さくなり、第２のマルチキャリア無線通信方式による無線通信用の第２のサブキャリアを第１のサブキャリアよりも外側に割り当てることによってシステム周波数帯域の外側への漏洩電力が低くなる。
【0025】
従って、システム周波数帯域と異なる周波数帯域で行う無線通信に対する干渉信号を低減できる。
【0026】
好ましくは、割当手段は、更に、システム周波数帯域において、第１のサブキャリアと第２のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第１のギャップサブキャリアを割り当てる。送信手段は、更に第１のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を、第１および第２の無線モジュールへ送信する。
【0027】
第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号のサイドローブが大きくても、第１のギャップサブキャリアが存在するため、第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号のサイドローブが第２のマルチキャリア無線通信方式による送信信号に与える影響が低減される。同時に、第２のマルチキャリア無線通信方式による送信信号が第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号に与える影響が低減される。
【0028】
従って、第１のマルチキャリア無線通信方式による無線通信と第２のマルチキャリア無線通信方式による無線通信とで相互に生じる干渉を低減できる。
【0029】
好ましくは、割当手段は、更に、システム周波数帯域において、第１のサブキャリアと第３のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第２のギャップサブキャリアを割り当てる。記送信手段は、更に第２のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。
【0030】
第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号のサイドローブが大きくても、第２のギャップサブキャリアが存在するため、第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号のサイドローブが第２の無線モジュール同士の無線通信における送信信号に与える影響が低減される。同時に、第２の無線モジュール同士の無線通信による送信信号が第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号に与える影響が低減される。
【0031】
従って、無線通信装置と第１の無線モジュールとの間の無線通信と第２の無線モジュール同士の無線通信とで相互に生じる干渉を低減できる。
【0032】
好ましくは、割当手段は、更に、システム周波数帯域において、第２のサブキャリアと第３のサブキャリアとの間にヌルサブキャリアからなる第３のギャップサブキャリアを割り当てる。送信手段は、更に第３のギャップサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。
【0033】
無線通信装置と第２の無線モジュールとの間の無線通信における送信信号が第２の無線モジュール同士の無線通信における送信信号に与える影響が低減される。同時に、第２の無線モジュール同士の無線通信における送信信号が無線通信装置と第２の無線モジュールとの間の無線通信における送信信号に与える影響が低減される。
【0034】
従って、無線通信装置と第２の無線モジュールとの間の無線通信と第２の無線モジュール同士の無線通信との間の相互干渉を低減できる。
【0035】
好ましくは、無線通信装置は、第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う送信機を更に備える。そして、割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアを第２のサブキャリアの端に割り当てる。送信手段は、更にキャンセレーションサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。送信機は、サブキャリアが非直交である信号波形からなる送信信号を第２のサブキャリアにおいて生成し、キャンセル信号をキャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を送信信号に重畳して第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する。
【0036】
第１のマルチキャリア無線通信方式による送信信号のサイドローブがキャンセル信号によって低減される。
【0037】
従って、第１のマルチキャリア無線通信方式による無線通信と第２のマルチキャリア無線通信方式による無線通信との間の相互干渉を低減できる。
【0038】
好ましくは、割当手段は、更に、干渉を低減するためのキャンセル信号の送信に用いられるキャンセレーションサブキャリアをシステム周波数帯域の両端に割り当てる。送信手段は、更にキャンセレーションサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュールへ送信する。送信機は、信号波形が非直交である送信信号を第２のサブキャリアにおいて生成し、キャンセル信号をキャンセレーションサブキャリアにおいて生成し、その生成したキャンセル信号を送信信号に重畳して第２のマルチキャリア無線通信方式によって送信する。
【0039】
システム周波数帯域外への漏洩電力が低減される。
【0040】
従って、システム周波数帯域と異なる周波数帯域で行われる無線通信への干渉を低減できる。
【0041】
また、この発明の実施の形態によれは、無線モジュールは、請求項１に記載の第１および第２のマルチキャリア無線通信方式のいずれかを用いて無線通信を行う無線モジュールであって、第１の送信処理ユニットと、第１の受信処理ユニットとを備える。第１の送信処理ユニットは、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信装置から送信されたサブキャリア割当情報によって示された第２のサブキャリアに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に送信データを変換し、その変換したデータブロック構造を第２のサブキャリアのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対してパルス整形および逆フーリエ変換を順次実行して信号波形が非直交である送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する。第１の受信処理ユニットは、信号波形が非直交である信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う。
【0042】
無線モジュールは、無線通信装置によって割り当てられた第２のサブキャリアを用いてサイドローブが小さい送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信するともに、第２のサブキャリアを用いて送信された信号の受信処理を行う。
【0043】
従って、無線モジュールは、無線通信装置による制御に従って信号を送受信できる。
【0044】
好ましくは、無線モジュールは、第２の送信処理ユニットと、第２の受信処理ユニットとを更に備える。第２の送信処理ユニットは、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信装置から送信されたサブキャリア割当情報によって示された第１のサブキャリアに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に送信データを変換し、その変換したデータブロック構造を第１のサブキャリアのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して逆フーリエ変換を実行して信号波形が直交する送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する。第２の受信処理ユニットは、信号波形が直交する信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う。
【0045】
無線モジュールは、更に、無線通信装置によって割り当てられた第１のサブキャリアを用いて信号を送受信する。
【0046】
従って、無線モジュールは、無線通信装置による制御に従って第１および第２のサブキャリアを用いて信号を送受信できる。
【0047】
好ましくは、第２の送信処理ユニットは、シングルキャリア周波数分割多元接続方式を用いて送信信号を生成し、その生成した送信信号を送信する。第２の受信処理ユニットは、シングルキャリア周波数分割多元接続方式によって送信された信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理を行う。
【0048】
シングルキャリア周波数分割多元接続方式を用いて信号を送受信できる。
【0049】
好ましくは、無線モジュールは、第１の送信処理ユニット以外の送信処理ユニットと第１の受信処理ユニット以外の受信処理ユニットとを備えていない。
【0050】
無線モジュールは、無線通信装置による制御に従って第２のマルチキャリア無線通信方式による無線通信のみを行うことができる。
【0051】
更に、この発明の実施の形態によれば、無線通信システムは、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信装置と、請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の無線モジュールとを備える。
【0052】
従って、第１の無線モジュールと第２の無線モジュールとが混在する環境において、１個の無線通信装置を用いて第１および第２の無線モジュールに対する通信サービスを低コストで運用できる。
【発明の効果】
【0053】
第１および第２の無線モジュールに対する通信サービスを低コストで運用できる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。
【図15】サブキャリアの概念図である。
【図16】サブキャリアの割当の例を示す概念図である。
【図17】非同期になる隣接リソースの利用ペア数と、ギャップサブキャリア数との関係を示す図である。
【図18】実施の形態１におけるサブキャリアの割当方法を示すフローチャートである。
【図19】無線基地局と端末装置との無線通信の動作を示すフローチャートである。
【図20】端末間の無線通信の動作を示すフローチャートである。
【図26】非同期になる隣接リソース利用ペア数とキャンセレーションサブキャリア数との関係を示す図である。
【図27】実施の形態２におけるサブキャリアの割当方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0055】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0056】
図１は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム１０は、無線基地局１と、端末装置２〜６と、端末装置７〜９，１１と、機器１２，１３とを備える。
【0057】
無線基地局１は、通信領域ＲＥＧを有する。端末装置２〜６、端末装置７〜９，１１および機器１２，１３は、通信領域ＲＥＧ内に配置される。
【0058】
無線基地局１は、一般化周波数分割多重化(ＧＦＤＭ：Generalized Frequency Division Multiplexing)技術を用いて端末装置２，３と無線通信を行う。また、無線基地局１は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術を用いて端末装置７，８と無線通信を行う。
【0059】
この発明の実施の形態においては、ＧＦＤＭ技術を用いて無線通信を行う端末装置を「５Ｇ端末」と言い、ＯＦＤＭ技術を用いて無線通信を行う端末装置を「４Ｇ端末」と言う。
【0060】
端末装置２，３は、無線基地局１と無線リンクを確立する過程において自己が５Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、端末装置２，３は、無線基地局１と無線リンクを確立すると、ＧＦＤＭ技術を用いて無線基地局１と無線通信を行う。
【0061】
端末装置４，５は、自己が５Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、端末装置４，５は、ＧＦＤＭ技術を用いて、無線基地局１を介さずに相互に無線通信を行う。即ち、端末装置４，５は、ＧＦＤＭ技術を用いてＤ２Ｄの無線通信を行う。
【0062】
端末装置６は、自己が５Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、端末装置６は、ＧＦＤＭ技術を用いて、無線基地局１を介さずに機器１２，１３と相互に無線通信を行う。
【0063】
端末装置７，８は、無線基地局１と無線リンクを確立する過程において自己が４Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、端末装置７，８は、ＯＦＤＭ技術を用いて無線基地局１と無線通信を行う。
【0064】
端末装置９，１１は、自己が４Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、端末装置９，１１は、ＳＣＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access）技術を用いて、無線基地局１を介さずに相互に無線通信を行う。即ち、端末装置９，１１は、ＳＣＦＤＭＡ技術を用いてＤ２Ｄの無線通信を行う。
【0065】
機器１２，１３は、自己が５Ｇ端末であることを示すＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇを無線基地局１へ送信する。そして、機器１２，１３は、ＧＦＤＭ技術を用いて、無線基地局１を介さずに相互に無線通信を行う。また、機器１２，１３は、ＧＦＤＭ技術を用いて、無線基地局１を介さずに端末装置６と無線通信を行う。
【0066】
ＧＦＤＭ技術は、マルチキャリアの無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）の設計に対する比較的新しい考え方として検討されているものである（たとえば、特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４を参照）。
【0067】
そして、ＧＦＤＭは、ブロック毎に分割し、フィルターバンクを用いるマルチキャリア送信に基づいた方式であり、各ブロックの送信データが時間および周波数領域で分配され、各サブキャリアは、調整可能なパルス整形フィルタで整形されたパルス形状を有する。
【0068】
[実施の形態１]図２は、図１に示す無線基地局１の実施の形態１における構成図である。図２を参照して、無線基地局１は、アンテナ１４と、受信機１５と、送信機１６と、送信手段１７と、ホストシステム１８とを含む。ホストシステム１８は、割当手段１８Ａを含む。
【0069】
受信機１５は、ＳＣＦＤＭＡ方式（シングルキャリア周波数分割多元接続方式）による波形およびＧＦＤＭＡ（Generalized Frequency Division Multiplexing Access）方式による波形のいずれかを示す波形情報ＩＦ＿ＷＶをホストシステム１８から受ける。また、受信機１５は、アンテナ１４を介して電波を受信する。そして、受信機１５は、その受信した受信電波および波形情報ＩＦ＿ＷＶに基づいて後述する方法によって受信データを検出し、その検出した受信データをホストシステム１８へ出力する。
【0070】
また、受信機１５は、端末装置７〜９，１１からＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇをアンテナ１４を介して受信し、その受信したカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇをホストシステム１８へ出力する。
【0071】
更に、受信機１５は、端末装置２〜６および機器１２，１３からＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇをアンテナ１４を介して受信し、その受信したカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇをホストシステム１８へ出力する。
【0072】
送信機１６は、基地局−端末間の接続か端末間通信を行うかの情報であるＵＥ接続種別情報と、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ（またはＣＴＧ＿５Ｇ）とをホストシステム１８から受ける。また、送信機１６は、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式によって無線基地局１−端末装置７（または端末装置８）間で無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲ（ＯＦＤＭＡサブキャリア）と、ＧＦＤＭＡ方式によって無線基地局１−端末装置２（または端末装置３）間で無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲ（ＧＦＤＭＡサブキャリア）とをホストシステム１８の割当手段１８Ａから受ける。更に、送信機１６は、送信データをホストシステム１８から受ける。
【0073】
そうすると、送信機１６は、ＵＥ接続種別情報に基づいて、基地局−端末間で無線通信が行われるか端末間で無線通信が行われるかを判定する。そして、送信機１６は、基地局−端末間で無線通信が行われると判定したとき、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ（またはＣＴＧ＿５Ｇ）に基づいて、無線基地局１−端末装置２（または端末装置３）間で無線通信が行われるか無線基地局１−端末装置７（または端末装置８）間で無線通信が行われるかを判定する。
【0074】
無線基地局１−端末装置２（または端末装置３）間で無線通信が行われると判定されたとき、送信機１６は、送信データを送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルをサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に変換してサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して、パルス整形および対応するサイズの逆フーリエ変換を順次実行し、逆フーリエ変換された信号をアンテナ１４を介して同時に送信する。
【0075】
一方、無線基地局１−端末装置７（または端末装置８）間で無線通信が行われると判定されたとき、送信機１６は、送信データを送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルをサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に変換してサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して、対応するサイズの逆フーリエ変換を実行し、逆フーリエ変換された信号をアンテナ１４を介して同時に送信する。
【0076】
送信手段１７は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬを予め保持している。そして、送信手段１７は、ＯＦＤＭＡ方式によって基地局−端末間で無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲ、ＧＦＤＭＡ方式によって基地局−端末間で無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲ、ＧＦＤＭ技術を用いて端末間で無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿Ｄ２Ｄ（ＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリア）、およびヌルサブキャリアからなるギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣが割り当てられたサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣをホストシステム１８の割当手段１８Ａから受ける。そして、送信手段１７は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬを用いてサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣをアンテナ１４を介して端末装置２〜９，１１および機器１２，１３へ送信する。
【0077】
ホストシステム１８は、波形情報ＩＦ＿ＷＶを受信機１５へ出力する。また、ホストシステム１８は、受信機１５から受信データを受ける。更に、ホストシステム１８は、受信機１５からＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ，ＣＴＧ＿５Ｇを受ける。更に、ホストシステム１８は、過去の通信状況を記憶しており、その記憶した過去の通信状況に基づいて端末装置２〜９，１１および機器１２，１３の各々が基地局−端末間の接続か端末間通信を行うかの情報であるＵＥ接続種別情報を決定する。更に、ホストシステム１８は、送信データを生成する。
【0078】
そうすると、ホストシステム１８は、ＵＥ接続種別情報、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ（またはＣＴＧ＿５Ｇ）および送信データを送信機１６へ出力する。また、ホストシステム１８は、ＵＥ接続種別情報と、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ，ＣＴＧ＿５Ｇとを割当手段１８Ａへ出力する。
【0079】
割当手段１８Ａは、無線通信システム１０において用いられる周波数帯域であるシステム周波数帯域ＢＷを予め保持している。割当手段１８Ａは、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ，ＣＴＧ＿５ＧおよびＵＥ接続種別情報をホストシステム１８から受ける。そして、割当手段１８Ａは、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇ，ＣＴＧ＿５Ｇに基づいて、４Ｇ端末の台数および５Ｇ端末の台数をカウントする。引き続いて、割当手段１８Ａは、４Ｇ端末の台数、５Ｇ端末の台数およびＵＥ接続種別情報に基づいて、後述する方法によって、端末装置２，３、端末装置４〜６、端末装置７，８、端末装置９，１１および機器１２，１３が無線通信を行うためのサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲ，ＳＣ＿５Ｇ＿Ｄ２Ｄ，ＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲ，ＳＣ＿４Ｇ＿Ｄ２Ｄ，ＳＣ＿５Ｇ＿Ｄ２Ｄを割り当てる。なお、サブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿Ｄ２Ｄは、端末装置９，１１が無線基地局１を介さずに相互に無線通信を行うためのサブキャリアである。
【0080】
その後、割当手段１８Ａは、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを後述する方法によって割り当てる。
【0081】
そうすると、割当手段１８Ａは、サブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲ，ＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲを送信機１６へ出力する。また、割当手段１８Ａは、割り当てられたサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲ，ＳＣ＿５Ｇ＿Ｄ２Ｄ，ＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲ，ＳＣ＿４Ｇ＿Ｄ２Ｄ，ＳＣ＿５Ｇ＿Ｄ２ＤおよびギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを示すサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣを生成し、その生成したサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣを送信手段１７へ出力する。
【0083】
受信機２２は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬを予め保持している。そして、受信機２２は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬにおいてアンテナ２１を介してサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣを受信し、その受信したサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣをホストシステム２４へ出力する。
【0084】
受信機２２は、ホストシステム２４から波形情報ＩＦ＿ＷＶを受ける。また、受信機２２は、アンテナ２１を介してＳＣＦＤＭＡ方式による電波またはＯＦＤＭＡ方式による電波を受信する。そして、受信機２２は、その受信した受信電波および波形情報ＩＦ＿ＷＶに基づいて、後述する方法によって受信データを検出し、その検出した受信データをホストシステム２４へ出力する。
【0085】
送信機２３は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣ、波形情報ＩＦ＿ＷＶおよび送信データをホストシステム２４から受ける。そして、送信機２３は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣ、送信データおよび波形情報ＩＦ＿ＷＶに基づいて、ＳＣＦＤＭＡ方式またはＧＦＤＭＡ方式によって送信信号を生成し、その生成した送信信号をアンテナ２１を介して送信する。
【0086】
より具体的には、送信機２３は、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＧＦＤＭＡ方式による波形を示す場合、送信データを送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルをサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に変換してサブキャリアＳＣ＿５Ｇ＿ＤＲのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して、パルス整形および対応するサイズの逆フーリエ変換を順次実行し、逆フーリエ変換された信号をアンテナ２１を介して同時に送信する。
【0087】
一方、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＳＣＦＤＭＡ方式による波形を示す場合、送信機２３は、送信データを送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルをフーリエ変換し、サブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に変換してサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して、対応するサイズの逆フーリエ変換を実行し、逆フーリエ変換された信号をアンテナ２１を介して同時に送信する。
【0088】
また、送信機２３は、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇをホストシステム２４から受け、その受けたＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇをアンテナ２１を介して送信する。
【0089】
ホストシステム２４は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣおよび受信データを受信機２２から受ける。
【0090】
ホストシステム２４は、送信データを生成する。そして、ホストシステム２４は、送信データをＳＣＦＤＭＡ方式によって送信する場合、ＳＣＦＤＭＡ方式による波形を示す波形情報ＩＦ＿ＷＶを生成し、送信データをＧＦＤＭＡ方式によって送信する場合、ＧＦＤＭＡ方式による波形情報ＩＦ＿ＷＶを生成する。
【0091】
そうすると、ホストシステム２４は、波形情報ＩＦ＿ＷＶを受信機２２へ出力する。また、ホストシステム２４は、送信データ、波形情報ＩＦ＿ＷＶおよびサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣを送信機２３へ出力する。
【0094】
受信機４１は、アンテナ２１を介してＳＣＦＤＭＡ方式による電波またはＧＦＤＭＡ方式による電波を受信する。また、受信機４１は、波形情報ＩＦ＿ＷＶをホストシステム２４から受ける。そして、受信機４１は、その受信した受信電波および波形情報ＩＦ＿ＷＶに基づいて、後述する方法によって受信データを検出し、その検出した受信データをホストシステム２４へ出力する。受信機４１は、その他、受信機２２と同じ機能を果たす。
【0095】
なお、図１に示す端末装置５，６は、図４に示す端末装置４と同じ構成からなる。また、図１に示す機器１２，１３は、図４に示す端末装置４と同じ構成からなる無線モジュール１２ＭＧ，１３ＭＧを搭載している。
【0098】
受信機７２は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬを予め保持している。そして、受信機７２は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬにおいて、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣをアンテナ７１を介して受信し、その受信したサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣをホストシステム７４へ出力する。
【0099】
また、受信機７２は、ＯＦＤＭＡ方式による電波をアンテナ７１を介して受信し、その受信した受信電波に基づいて、後述する方法によって受信データを検出し、その検出した受信データをホストシステム７４へ出力する。
【0100】
送信機７３は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣおよび送信データをホストシステム７４から受ける。そして、送信機７３は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣによって示されるサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲにおいて送信データをＳＣＦＤＭＡ方式によって変調等して送信する。より具体的には、送信機７３は、送信データを送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルをフーリエ変換し、サブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲに対応する周波数時間領域のデータブロック構造に変換してサブキャリアＳＣ＿４Ｇ＿ＤＲのグループに分配し、その分配した複数のデータブロック構造に対して、対応するサイズの逆フーリエ変換を実行し、逆フーリエ変換された信号をアンテナ７１を介して同時に送信する。
【0101】
また、送信機７３は、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇをアンテナ７１を介して送信する。
【0102】
ホストシステム７４は、サブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣおよび受信データを受信機７２から受ける。
【0103】
ホストシステム７４は、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇを送信機７３へ出力する。
【0104】
ホストシステム７４は、送信データを生成する。そして、ホストシステム７４は、送信データおよびサブキャリア割当情報ＩＦ＿ＳＣ＿ＡＬＬＣを送信機７３へ出力する。
【0108】
受信機９１は、ＳＣＦＤＭＡ方式による電波をアンテナ７１を介して受信し、その受信した受信電波に基づいて、後述する方法によって受信データを検出し、その検出した受信データをホストシステム７４へ出力する。受信機９１は、その他、受信機７２と同じ機能を果たす。
【0110】
図７は、図２に示す受信機１５の構成図である。図７を参照して、受信機１５は、無線ユニット１５１と、ＡＤ変換器１５２と、切替器１５３と、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１，Ｕｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１とを含む。
【0111】
受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１は、ＧＦＤＭＡ方式によって送信された信号の受信処理を行う。そして、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１は、ガードインターバル除去器１５４と、等化器１５５と、チャネル推定器１５６と、サブキャリアダウンコンバータ１５７−１〜１５７−Ｋ（Ｋは、１以上の整数）と、マッチドフィルタ１５８−１〜１５８−Ｋと、ダウンサンプリング処理部１５９−１〜１５９−Ｋと、パラレルシリアル変換器１６０と、シンボルデマッパ１６１と、デコーダ１６２とを含む。
【0112】
受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１は、ＳＣＦＤＭＡ方式によって送信された信号の受信処理を行う。そして、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１は、ガードインターバル除去器１６３と、シリアルパラレル変換器１６４と、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）１６５と、逆離散フーリエ変換器（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）１６６と、チャネル推定器１６７と、シンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊ（Ｊは、１以上の整数）と、パラレルシリアル変換器１６９と、デコーダ１７０とを含む。
【0113】
無線ユニット１５１は、アンテナ２１を介して電波を受信し、その受信した電波のうち、ベースバンド信号の周波数を有する電波（＝ベースバンド信号）をＡＤ変換器１５２へ出力する。
【0114】
ＡＤ変換器１５２は、無線ユニット１５１からベースバンド信号を受け、その受けたベースバンド信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換し、その変換したベースバンド信号を切替器１５３へ出力する。
【0115】
切替器１５３は、スイッチ１５３１と、端子１５３２，１５３３とを含む。スイッチ１５３１は、ＡＤ変換器１５２に接続される。端子１５３２は、ガードインターバル除去器１５４に接続される。端子１５３３は、ガードインターバル除去器１６３に接続される。
【0116】
切替器１５３は、ＡＤ変換器１５２からベースバンド信号を受け、ホストシステム１８から波形情報ＩＦ＿ＷＶを受ける。
【0117】
そして、切替器１５３は、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＧＦＤＭＡ方式による波形を示すとき、スイッチ１５３１を端子１５３２に接続し、端子１５３２を介してベースバンド信号をガードインターバル除去器１５４へ出力する。
【0118】
また、切替器１５３は、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＳＣＦＤＭＡ方式による波形を示すとき、スイッチ１５３１を端子１５３３に接続し、端子１５３３を介してベースバンド信号をガードインターバル除去器１６３へ出力する。
【0119】
ガードインターバル除去器１５４は、ベースバンド信号からガードインターバルを除去し、ガードインターバルを除去した信号（＝受信信号）を等化器１５５およびチャネル推定器１５６へ出力する。
【0120】
等化器１５５は、受信信号をガードインターバル除去器１５４から受け、受信信号の周波数特性をチャネル推定器１５６から受ける。そして、等化器１５５は、伝搬チャネルの周波数特性に基づいて受信信号を等化する。その後、等化器１５５は、等化器出力ｙ［ｎ］をサブキャリアダウンコンバータ１５７−１〜１５７−Ｋへ出力する。
【0121】
チャネル推定器１５６は、受信信号をガードインターバル除去器１５４から受け、その受けた受信信号の周波数特性を検出して等化器１５５へ出力する。
【0122】
ＧＦＤＭＡ方式は、送信データを変調し、その変調した送信データをＫＭ個の複素データシンボルのシーケンスに分割し、その分割したＫＭ個の複素データシンボルの各々を処理して同時に送信する方式である。そして、このシーケンスは、Ｋ個のサブキャリアとＭ個のタイムスロットとに分配される。
【0123】
サブキャリアダウンコンバータ１５７−１〜１５７−Ｋは、Ｋ個のサブキャリアに対応して設けられる。
【0124】
サブキャリアダウンコンバータ１５７−ｋ（ｋは、１≦ｋ≦Ｋを満たす整数）は、対応するサブキャリアへ受信信号ｙ［ｎ］をデジタルダウンコンバートし、次式（１）によって表されるサブキャリア受信信号を得る。
【0125】
【数1】
【0126】
そして、サブキャリアダウンコンバータ１５７−ｋは、サブキャリア受信信号をマッチドフィルタ１５８−ｋへ出力する。
【0127】
マッチドフィルタ１５８−１〜１５８−Ｋは、それぞれ、サブキャリアダウンコンバータ１５７−１〜１５７−Ｋに対応して設けられる。
【0128】
マッチドフィルタ１５８−ｋは、サブキャリア受信信号をサブキャリアダウンコンバータ１５７−ｋから受け、その受けたサブキャリア受信信号に対して受信機整合フィルタｇ［ｎ］により畳み込み演算を行う。そして、畳み込み演算後の信号は、次式（２）によって定義されるものとする。
【0129】
【数2】
【0130】
従って、サブキャリアダウンコンバータ１５７−ｋおよびマッチドフィルタ１５８−ｋにおける処理は、それぞれ、式（３），（４）によって示される。
【0131】
【数3】
【0132】
【数4】
【0133】
そして、マッチドフィルタ１５８−ｋの出力は、上記式（２）によって表される。
【0134】
ダウンサンプリング処理部１５９−ｋは、マッチドフィルタ１５８−ｋの出力（＝式（２））を受け、その受けた出力をダインサンプリングすることにより、次式（５）によって表されるダウンサンプリング受信データシンボルが得られる。
【0135】
【数5】
【0136】
このダウンサンプリングは、次式（６）のような処理である。
【0137】
【数6】
【0138】
パラレルシリアル変換器１６０は、ダウンサンプリング処理部１５７−１〜１５７−ＫからＫ個のダウンサンプリング受信データシンボル（式（６））を受け、その受けたＫ個のダウンサンプリング受信データシンボルをパラレルシリアル変換し、その変換後のシリアル系列のデータシンボルをシンボルデマッパ１６１へ出力する。
【0139】
シンボルデマッパ１６１は、パラレルシリアル変換器１６０からシリアル系列のデータシンボルを受け、その受けたシリアル系列のデータシンボルから復調系列を抽出し、その抽出した復調系列をデコーダ１６２へ出力する。
【0140】
デコーダ１６２は、復調系列をシンボルデマッパ１６１から受け、その受けた系列を復号して復号系列を得る。そして、デコーダ１６２は、復号系列をホストシステム１８へ出力する。
【0141】
ガードインターバル除去器１６３は、端子１５３３を介してベースバンド信号を受け、その受けたベースバンド信号からガードインターバルを除去し、ガードインターバルを除去した信号（＝受信信号）をシリアルパラレル変換器１６４へ出力する。
【0142】
シリアルパラレル変換器１６４は、受信信号をガードインターバル除去器１６３から受け、その受けた受信信号をシリアルパラレル変換し、その変換したパラレル系列の受信信号をＦＦＴ１６５へ出力する。
【0143】
ＦＦＴ１６５は、パラレル系列の受信信号を高速フーリエ変換し、その変換後の受信信号をＩＤＦＴ１６６へ出力する。
【0144】
ＩＤＦＴ１６６は、ＦＦＴ１６５から高速フーリエ変換された受信信号を受け、その受けた受信信号を逆離散フーリエ変換する。
【0145】
受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１は、ＳＣＦＤＭＡ方式によって送信された電波の受信処理を行い、ＳＣＦＤＭＡ方式は、１つのリソースブロックＲＢを用いて信号を送信し、１つのリソースブロックＲＢは、１２個のサブキャリアおよび２個のタイムスロットを含む。
【0146】
従って、ＩＤＦＴ１６６によって逆離散フーリエ変換された受信信号は、周波数が異なる１２個の受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）からなる。
【0147】
ＩＤＦＴ１６６は、受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）をチャネル推定器１６７へ出力するとともに、受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）をそれぞれシンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊ（Ｊは整数（＝１２））へ出力する。
【0148】
シンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊは、１２個のサブキャリア（周波数ｆ１〜ｆ１２）に対応して設けられる。
【0149】
チャネル推定器１６７は、受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）の周波数特性を検出する。そして、チャネル推定器１６７は、受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）の周波数特性をそれぞれシンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊへ出力する。
【0150】
シンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊは、それぞれ、受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）の周波数特性に基づいて、対応する周波数ｆ１〜ｆ１２を有する受信信号ｙ（ｆ１）〜ｙ（ｆ１２）からシンボルを抽出し、その抽出したシンボルをパラレルシリアル変換器１６９へ出力する。
【0151】
パラレルシリアル変換器１６９は、シンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊから各サブキャリアの復調系列を受け、その受けた系列をパラレルシリアル変換し、シリアル系列の系列をデコーダ１７０へ出力する。
【0152】
デコーダ１７０は、シリアル系列をパラレルシリアル変換器１６９から受け、その受けたシリアル系列を復号して復号系列を得る。そして、デコーダ１７０は、復号系列をホストシステム１８へ出力する。
【0153】
図８は、図２に示す送信機１６の構成図である。図８を参照して、送信機１６は、シンボルマッパ１７１と、リソーススケジューラ１７２と、波形割当部１７３と、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１，Ｕｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１と、加算器１８４と、ＤＡ変換器１８５と、無線ユニット１８８とを含む。
【0154】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１は、ＧＦＤＭＡ方式による送信処理を行う。そして、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１は、シリアルパラレル変換器１７４と、アップサンプリング処理部１７５−１〜１７５−Ｋと、波形整形フィルタ１７６−１〜１７６−Ｋと、サブキャリアアップコンバータ１７７−１〜１７７−Ｋと、加算器１７８と、ガードインターバル挿入器１７９とを含む。
【0155】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１は、ＯＦＤＭＡ方式による送信処理を行う。そして、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１は、シリアルパラレル変換器１８０と、ＩＦＦＴ１８１と、パラレルシリアル変換器１８２と、ガードインターバル挿入器１８３とを含む。
【0156】
シンボルマッパ１７１は、符号化情報ビットをホストシステム１８から受け、その受けた符号化情報ビットを複素数データからなる送信シンボルに変調する。そして、シンボルマッパ１７１は、その変調した送信シンボルを波形割当部１７３へ出力する。
【0157】
リソーススケジューラ１７２は、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ（またはＣＴＧ＿４Ｇ）およびＵＥ接続種別情報をホストシステム１８から受ける。リソーススケジューラ１７２は、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ（またはＣＴＧ＿４Ｇ）およびＵＥ接続種別情報に基づいて、指示信号ＩＮＴ＿５Ｇまたは指示信号ＩＮＴ＿４Ｇを生成し、その生成した指示信号ＩＮＴ＿５Ｇまたは指示信号ＩＮＴ＿４Ｇを波形割当部１７３へ出力する。
【0158】
この場合、リソーススケジューラ１７２は、ＵＥカテゴリー情報がＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇであり、ＵＥ接続種別情報が基地局−端末間の接続であるとき、指示信号ＩＮＴ＿５Ｇを生成する。また、リソーススケジューラ１７２は、ＵＥカテゴリー情報がＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿４Ｇであり、ＵＥ接続種別情報が基地局−端末間の接続であるとき、指示信号ＩＮＴ＿４Ｇを生成する。
【0159】
なお、リソーススケジューラ１７２は、ＵＥ接続種別情報が端末間接続であるとき、指示信号を生成しない。
【0160】
波形割当部１７３は、シンボルマッパ１７１から送信シンボルを受け、リソーススケジューラ１７２から指示信号ＩＮＴ＿５Ｇまたは指示信号ＩＮＴ＿４Ｇを受ける。そして、波形割当部１７３は、指示信号ＩＮＴ＿５Ｇを受けると、送信シンボルをシリアルパラレル変換器１７４へ出力し、指示信号ＩＮＴ＿４Ｇを受けると、送信シンボルをシリアルパラレル変換器１８０へ出力する。
【0161】
シリアルパラレル変換器１７４は、送信シンボルを波形割当部１７３から受け、その受けた送信シンボルをＫ個のサブキャリアとＭ個のタイムスロットに分配する。このようにして分配されたデータは、ブロック構造によって次式（７）によって表される。
【0162】
【数7】
【0163】
ここで、複素数データの送信シンボルｄｋ［ｍ］は、ｋ番目のサブキャリアで、ｍ番目のタイムスロット中で送信されるデータシンボルである。
【0164】
従って、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１では、各サブキャリアに対応して、Ｋ個の同様の処理系統が構成される。
【0165】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１のこのようなｋ番目の処理系統に注目すると、複素数データの送信シンボルｄｋ［ｍ］（ｍ＝０，１，・・・，Ｍ−１）は、アップサンプリング処理部１７５−ｋによってＮ倍にアップサンプリングされ、次式（８）で表される信号に変換される。
【0166】
【数8】
【0167】
ここで、δ［・］は、ディラック関数である。
【0168】
従って、次式（９）が成り立つ。
【0169】
【数9】
【0170】
続いて、波形整形フィルタ１７６−ｋは、フィルタ長さＬ（≦Ｍ）のパルス整形フィルタｇ［ｎ］（ｎ＝０，１，・・・，（ＬＮ−１））をデータシーケンスｄＮｋ［ｎ］に適用する。
【0171】
ここで、フィルタリングによる伝送レートの低下は、以下の公知文献１に記述されるテイルバイティング技術およびそれに続くディジタル・サブキャリアアップコンバートにより回避される。
【0172】
公知文献１：G. Fettweis, M. Krondorf, and S. Bittner,”Gfdm - Generalized Frequency Division Multiplexing,” in Vehicular Technology Conference, 2009. VTC Spring 2009 IEEE 69th， april 2009， pp. 1 -4．従って、サブキャリアアップコンバータ１７７−ｋから出力されるサブキャリア送信信号ｘｋ［ｎ］は、次式（１０）によって表すことができる。
【0173】
【数10】
【0174】
ここで、○内にＸの記号は、巡回畳込を表示し、ｗｋｎは、次式（１１）によって表される。
【0175】
【数11】
【0176】
Ｎは、サブキャリアの各々のパルス波形に必要なアップサンプリングファクタであり、この実施の形態においては、Ｎ＝Ｋとする。
【0177】
式（７）と同様に、送信信号ｘｋ［ｎ］も、次式（１２）のようなブロック構造で表現することができる。
【0178】
【数12】
【0179】
その後、加算器１７８は、サブキャリア信号を全て加算することにより、データブロックＤの送信信号を、次式（１３）のように生成する。
【0180】
【数13】
【0181】
そして、加算器１７８は、式（１３）により表されるデータブロックＤの送信信号をガードインターバル挿入器１７９へ出力する。
【0182】
ガードインターバル挿入器１７９は、データブロックＤの送信信号にガードインターバルを挿入して加算器１８４へ出力する。
【0183】
シリアルパラレル変換器１８０は、送信シンボルを波形割当部１７３から受け、その受けた送信シンボルをシリアルパラレル変換し、パラレル系列の送信シンボルをＩＦＦＴ１８１へ出力する。
【0184】
ＩＦＦＴ１８１は、パラレル系列の送信シンボルをシリアルパラレル変換器１８０から受け、その受けたパラレル系列の送信シンボルを逆高速フーリエ変換する。そして、ＩＦＦＴ１８１は、逆高速フーリエ変換したパラレル系列の送信シンボルをパラレルシリアル変換器１８２へ出力する。
【0185】
パラレルシリアル変換器１８２は、パラレル系列の送信シンボルをＩＦＦＴ１８１から受け、その受けたパラレル系列の送信シンボルをパラレルシリアル変換し、シリアル系列の送信シンボルをガードインターバル挿入器１８３へ出力する。
【0186】
ガードインターバル挿入器１８３は、シリアル系列の送信シンボルをパラレルシリアル変換器１８２から受け、その受けたシリアル系列の送信シンボルにガードインターバルを挿入して送信信号を生成する。そして、ガードインターバル挿入器１８３は、送信信号を加算器１８４へ出力する。
【0187】
加算器１８４は、ガードインターバル挿入器１７９およびガードインターバル挿入器１８３から送信信号を受け、その受けた２つの送信信号を加算する。この場合、加算器１８４は、ガードインターバル挿入器１７９およびガードインターバル挿入器１８３のいずれか一方から送信信号を受けるので、実質的に、ガードインターバル挿入器１７９またはガードインターバル挿入器１８３から受けた送信信号をＤＡ変換器１８５へ出力する。
【0188】
ＤＡ変換器１８５は、送信信号を加算器１８４から受け、その受けた送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、その変換したアナログ信号からなる送信信号を無線ユニット１８６へ出力する。
【0189】
無線ユニット１８６は、ＤＡ変換器１８５から受けた送信信号をベースバンド信号に変換し、その変換したベースバンド信号をアンテナ２１を介して送信する。
【0190】
図９は、図３に示す受信機２２の構成図である。図９を参照して、受信機２２は、図７に示す受信機１５の受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１を受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２に代え、基地局に適した無線ユニット１５１を端末に適した無線ユニット１５１Ａに代えたものであり、その他の構成は、受信機１５と同じである。
【0191】
無線ユニット１５１Ａは、無線ユニット１５１と同じように、ベースバンド信号の周波数を有する電波（＝ベースバンド信号）をＡＤ変換器１５２へ出力する。
【0192】
受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２は、ＯＦＤＭＡ方式によって送信された信号の受信処理を行う。受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２においては、ＦＦＴ１６５は、高速フーリエ変換後の受信信号をシンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊへ出力する。シンボルデマッパ１６８−１〜１６８−Ｊは、チャネル推定器１６７で推定した周波数応答に基づいて復調系列をパラレルシリアル変換器１６９へ出力し、パラレルシリアル変換器１６９は、復調系列をパラレルシリアル変換して、シリアル系列をデコーダ１７０に入力し、デコーダ１７０は、シリアル系列を復号して復号系列を得る。
【0193】
図１０は、図３に示す送信機２３の構成図である。図１０を参照して、送信機２３は、図８に示す送信機１６のリソーススケジューラ１７２を削除し、波形割当部１７３を切替部２３１に代え、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１を送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２に代え、基地局に適した無線ユニット１８６を端末に適した無線ユニット１８６Ａに代えたものであり、その他の構成は、送信機１６と同じである。
【0194】
切替部２３１は、スイッチ２３１１と、端子２３１２，２３１３とを含む。スイッチ２３１１は、シンボルマッパ１７１に接続される。端子２３１２は、シリアルパラレル変換器１７４に接続される。端子２３１３は、シリアルパラレル変換器１８０に接続される。
【0195】
送信機２３においては、シンボルマッパ１７１は、符号化情報ビットを複素数データからなる送信シンボルに変調し、その変調した送信シンボルを切替器２３１へ出力する。
【0196】
切替器２３１は、ホストシステム２４から波形情報ＩＦ＿ＷＶを受け、シンボルマッパ１７１から変調された送信シンボルを受ける。そして、切替器２３１は、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＧＦＤＭＡ方式による波形を示すとき、スイッチ２３１１を端子２３１２に接続し、変調された送信シンボルを端子２３１２を介してシリアルパラレル変換器１７４へ出力する。また、切替器２３１は、波形情報ＩＦ＿ＷＶがＳＣＦＤＭＡ方式による波形を示すとき、スイッチ２３１１を端子２３１３に接続し、変調された送信シンボルを端子２３１３を介してシリアルパラレル変換器１８０へ出力する。
【0197】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２は、ＳＣＦＤＭＡ方式による送信処理を行う。そして、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２は、図８に示す送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１にＤＦＴ２３３を追加したものであり、その他の構成は、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１と同じである。
【0198】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２においては、シリアルパラレル変換器１８０は、切替器２３１の端子２３１３を介して、変調された送信シンボルを受ける。そして、シリアルパラレル変換器１８０は、変調された送信シンボルをシリアルパラレル変換し、パラレル系列の送信シンボルをＤＦＴ２３３へ出力する。
【0199】
ＤＦＴ２３３は、パラレル系列の送信シンボルをシリアルパラレル変換器１８０から受け、その受けたパラレル系列の送信シンボルを離散フーリエ変換し、その変換したパラレル系列の送信シンボルをＩＦＦＴ１８１へ出力する。
【0200】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２についてのその他の説明は、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ１の説明と同じである。
【0202】
図１１は、図５に示す受信機７２の構成図である。図１１を参照して、受信機７２は、図９示す受信機２２の切替器１５３および受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１を削除したものであり、その他の構成は、受信機２２と同じである。
【0203】
受信機７２においては、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２は、ＡＤ変換器１５２に接続される。そして、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２においては、ガードインターバル除去器１６３は、ＡＤ変換器１５２から受信信号を受ける。受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２については、上述したとおりである。
【0204】
図１２は、図５に示す送信機７３の構成図である。図１２を参照して、送信機７３は、図１０に示す送信機２３の切替器２３１、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ２および加算器１８４を削除したものであり、その他の構成は、送信機２３と同じである。
【0205】
送信機７３においては、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２は、シンボルマッパ１７１に接続される。
【0206】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２においては、シリアルパラレル変換器１８０は、変調された送信シンボルをシンボルマッパ１７１から受ける。また、ガードインターバル挿入器１８３は、ガードインターバルを挿入した送信信号をＤＡ変換器１８５へ出力する。
【0207】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２についてのその他の説明は、上述したとおりである。
【0208】
図１３は、図６に示す受信機９１の構成図である。図１３を参照して、受信機９１は、図７に示す受信機１５の切替器１５３および受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１を削除したものであり、その他の構成は、受信機１５と同じである。
【0209】
受信機９１においては、受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１は、ＡＤ変換器１５２に接続される。
【0210】
受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１においては、ガードインターバル除去器１６３は、ＡＤ変換器１５２から受信信号を受ける。受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ１についての説明は、上述したとおりである。
【0212】
図１４を参照して、無線基地局１は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ（５Ｇ）方式による受信処理を行う受信機と、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを備える。
【0213】
端末装置２，３の各々は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ（５Ｇ）方式による受信処理を行う受信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを備える。
【0214】
端末装置４〜６および機器１２，１３の各々は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ（５Ｇ）方式による受信処理を行う受信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを備える。
【0215】
端末装置７，８の各々は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを備える。
【0216】
端末装置９，１１の各々は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを備える。
【0217】
そして、無線基地局１は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を端末装置２，３へ送信し、端末装置２，３の各々は、ＧＦＤＭＡ（５Ｇ）方式による受信処理を行う受信機を用いて、無線基地局１から送信された信号の受信処理を行う。
【0218】
また、端末装置２，３の各々は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を無線基地局１へ送信し、無線基地局１は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機を用いて、端末装置２，３からから送信された信号の受信処理を行う。
【0219】
更に、端末装置２，３の各々は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、４Ｇ方式によって無線基地局１と無線通信を行う。
【0220】
更に、無線基地局１は、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を端末装置７，８へ送信し、端末装置７，８の各々は、ＯＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機を用いて、無線基地局１から送信された信号の受信処理を行う。
【0221】
また、端末装置７，８の各々は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を無線基地局１へ送信し、無線基地局１は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機を用いて、端末装置７，８から送信された信号の受信処理を行う。
【0222】
端末装置４は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を端末装置５へ送信し、端末装置５は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機を用いて、端末装置４から送信された信号の受信処理を行う。
【0223】
また、端末装置５は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機を用いて送信信号を端末装置４へ送信し、端末装置４は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機を用いて、端末装置５から送信された信号の受信処理を行う。
【0224】
このように、端末装置４，５は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、相互に端末間の無線通信を行う。
【0225】
更に、端末装置４，５の各々は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、端末装置９，１１と端末間の無線通信を行う。
【0226】
更に、端末装置６は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、機器１２（または機器１３）と端末間の無線通信を行う。
【0227】
更に、端末装置９，１１は、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＳＣＦＤＭＡ方式（４Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、相互に端末間の無線通信を行う。
【0228】
機器１２は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、端末装置６または機器１３と端末間の無線通信を行う。
【0229】
更に、機器１３は、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による送信処理を行う送信機と、ＧＦＤＭＡ方式（５Ｇ）による受信処理を行う受信機とを用いて、端末装置６または機器１２と端末間の無線通信を行う。
【0231】
そして、無線基地局１の割当手段１８Ａは、ＯＦＤＭＡ方式用のサブキャリアＯＦＤＭＡ＿ＳＣをシステム周波数帯域ＢＷの中央部に割り当てる。
【0232】
また、割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷの両端にＧＦＤＭＡ方式用のサブキャリアＧＦＤＭＡ＿ＳＣを割り当てる。
【0233】
更に、割当手段１８Ａは、サブキャリアＯＦＤＭＡ＿ＳＣとサブキャリアＧＦＤＭＡ＿ＳＣとの間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを割り当てる。
【0234】
このように、割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷにおいて、サブキャリアＯＦＤＭＡ＿ＳＣとサブキャリアＧＦＤＭＡ＿ＳＣとを割り当てる。即ち、割当手段１８Ａは、同じ周波数帯域においてサブキャリアＯＦＤＭＡ＿ＳＣとサブキャリアＧＦＤＭＡ＿ＳＣとを割り当てる。
【0235】
これによって、ＧＦＤＭＡ方式による無線通信を行う端末装置２〜６とＯＦＤＭＡ方式による無線通信を行う端末装置７〜９，１１とが混在する環境において、ＯＦＤＭＡ方式による無線通信を行う無線基地局と、ＧＦＤＭＡ方式による無線通信を行う無線基地局とを別々に設ける必要がない。即ち、１個の無線基地局１を設けることによって、端末装置２〜６および端末装置７〜９，１１は、無線基地局１と無線通信を行うとともに、端末間の無線通信を行う。
【0236】
従って、５Ｇ端末と４Ｇ端末とが混在する状況下で通信サービスを低コストで運用することができる。
【0237】
図１６は、サブキャリアの割当の例を示す概念図である。図１６において、縦軸は、サブキャリア（周波数）を表し、横軸は、時間スロットを表す。また、１つのブロックは、リソースブロックＲＢを表す。
【0238】
図１６を参照して、割当手段１８Ａは、例えば、４Ｇ端末と５Ｇ端末との台数割合およびトラヒック種別に応じて、ＯＦＤＭＡリソース、ＧＦＤＭＡリソースおよびＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースを割り当てる。
【0239】
図１６に示す場合、ＯＦＤＭＡリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数は、７個であり、ＧＦＤＭＡリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数は、３個であり、ＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数は、４個である。その結果、ＧＦＤＭＡリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数とＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数の和は、７個（３個＋４個）となり、ＦＤＭＡリソースのサブキャリア方向のリソースブロックＲＢの数と等しくなる。
【0240】
このように、割当手段１８Ａは、５Ｇ端末の台数と４Ｇ端末の台数とが等しい場合、ＯＦＤＭＡリソースにおけるリソースブロックＲＢの総数がＧＦＤＭリソース（ＧＦＤＭＡリソース＋ＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソース）におけるリソースブロックＲＢの総数に等しくなるようにＯＦＤＭＡリソース、ＧＦＤＭＡリソースおよびＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースを割り当てる。
【0241】
そして、ＯＦＤＭＡリソースをシステム周波数帯域ＢＷのほぼ中央部に割り当てる。また、割当手段１８Ａは、図１６の紙面上、システム周波数帯域ＢＷの下端側にＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソース（ＧＦＤＭによる端末間通信のリソース）を割り当て、システム周波数帯域ＢＷの上端側にＧＦＤＭＡリソースを割り当てる。更に、割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷの下側において、ＯＦＤＭＡリソースとＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースとの間にＧＦＤＭＡリソースを割り当て、システム周波数帯域ＢＷの上側において、ＯＦＤＭＡリソースとＧＦＤＭＡリソースとの間にＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースを割り当てる。更に、割当手段１８Ａは、ＯＦＤＭＡリソースとＧＦＤＭＡリソースとの間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ１を割り当て、ＯＦＤＭＡリソースとＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースとの間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ２を割り当て、ＧＦＤＭ−Ｄ２ＤリソースとＧＦＤＭＡリソースとの間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ３を割り当てる。
【0242】
図１６に示すように、ＯＦＤＭＡリソースにおいては、各リソースブロックＲＢは、同期が取れている。
【0243】
一方、ＧＦＤＭＡリソースにおけるリソースブロックＲＢ（またはＧＦＤＭ−Ｄ２ＤリソースにおけるリソースブロックＲＢ）と、ＯＦＤＭＡリソースにおけるリソースブロックＲＢとは、非同期である。また、ＧＦＤＭＡリソースおよびＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースにおいては、リソースブロックＲＢ間で、必ずしも同期が取れている必要はない。
【0244】
５Ｇ端末のＤ２Ｄトラヒック（端末間トラヒック）に対しても、ＧＦＤＭＡ方式を適用してリソースを割り当てることで、周波数軸上でリソースブロックＲＢが分割された各Ｄ２Ｄ接続（端末間接続）が非同期な状態でも柔軟に収容できる。
【0245】
割当手段１８Ａは、無線基地局１と端末装置２，３との間の無線通信にＧＦＤＭＡリソースのサブキャリアを割り当て、無線基地局１と端末装置７，８との間の無線通信にＯＦＤＭＡリソースのサブキャリアを割り当て、端末装置４，５間の無線通信と、端末６および機器１２，１３の相互間の無線通信とにＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースのサブキャリアを割り当てる。
【0246】
また、５Ｇ端末間の無線通信（端末装置４，５間の無線通信）は、基地局−端末間の無線通信（無線基地局１と端末装置２，３，７，８との無線通信）および他の端末間通信（端末装置６および機器１２，１３相互間の無線通信）と非同期でよい。
【0247】
更に、割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷ内において、ＯＦＤＭＡリソースよりも外側にＧＦＤＭリソースを割り当てる。これは、ＯＦＤＭでは、ガードバンドとしている周波数帯も、サイドローブが低いＧＦＤＭでは使用可能になる特徴を利用したものである。
【0248】
更に、異波形間または異なる接続間で使用するサブキャリア間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを配置する。これは、異なる波形間および非同期接続間の干渉による影響を低減するためである。
【0249】
図１６に示す例では、異なる波形間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ１，ＧＡＰ＿ＳＣ２を配置し、非同期接続間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ３を配置している。
【0250】
そして、この発明の実施の形態においては、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣは、配置されても、配置されなくてもよい。ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣが配置される場合、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ１の優先度が最も高く、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ２の優先度が２番目に高く、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ３の優先度が最も低い。
【0251】
ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ１は、ＧＦＤＭＡリソースとＯＦＤＭＡリソースとの間、即ち、異波形間に配置されるため、異波形間における干渉の影響を低減するために、優先度が最も高くなっている。
【0252】
ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ２も、異波形間に配置されているが、ＯＦＤＭＡリソースは、無線基地局１と端末装置７，８との間の無線通信に割り当てられ、ＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースは、端末装置４，５間の無線通信に割り当てられるため、一方の無線通信が他方の無線通信に干渉を与える可能性が、無線基地局１−端末装置２，３間の無線通信と無線基地局１−端末装置７，８間の無線通信との間における干渉よりも低いので、優先度が２番目になっている。
【0253】
ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ３は、同一波形間に配置され、ＧＦＤＭＡリソースは、基地局−端末間の無線通信に割り当てられ、ＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースは、端末間の無線通信に割り当てられ、一方の無線通信が他方の無線通信に干渉の影響を与える可能性が最も低いので、優先度が最も低くなっている。
【0254】
割当手段１８Ａにおけるサブキャリアの割当方法を詳細に説明する。
【0255】
割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷ内の利用可能な全サブキャリアを接続台数の全数に対する４Ｇ端末の台数の割合に応じてＯＦＤＭサブキャリアを割り当てる。この場合、システム周波数帯域ＢＷ内の中心周波数を中心としてＯＦＤＭＡリソースを定義する。現在のＯＦＤＭＡの仕様の制約に合わせてサブキャリア数を設定できることが好ましい。ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、１２個のサブキャリアが１個のリソースブロックＲＢを構成するので、サブキャリア数は、１２の倍数になる。また、同期等のため、中心に配置された７２個のサブキャリアが必要である。
【0256】
その他の制約としては、システム周波数帯域ＢＷの両端側に、必ず、ＧＦＤＭサブキャリアを配置する。これは、ＯＦＤＭでは、帯域外漏洩電力規定をクリアすることができないサブキャリアも、ＧＦＤＭでは、使用できるからである。
【0257】
また、割当手段１８Ａは、ＯＦＤＭＡリソースを割り当てた結果、システム周波数帯域ＢＷ内で残ったサブキャリアの領域にＧＦＤＭサブキャリアとギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣとを割り当てる。
【0258】
そして、割当手段１８Ａは、基地局−端末間の接続に使用するＧＦＤＭサブキャリア数をＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄ接続要求数の割合に応じて適応的に変化させる。
【0259】
また、割当手段１８Ａは、異波形間（ＯＦＤＭとＧＦＤＭ間）には、必ず、予め決められた固定数のサブキャリアをギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣとして割り当てる。この場合、固定数は、例えば、４〜８である。
【0260】
更に、割当手段１８Ａは、非同期のＧＦＤＭ間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを割り当てる。
【0261】
例えば、割当手段１８Ａは、基地局−端末間のＧＦＤＭリソースとＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄリソースとの間、および異なる端末間にギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣを割り当てる。
【0262】
そして、割当手段１８Ａは、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣの数を適応的に割り振る。
【0263】
また、割当手段１８Ａは、非同期の接続数が多い場合には、各接続間のギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣの数を減少させる（０を含む）。
【0264】
図１７は、非同期になる隣接リソースの利用ペア数と、ギャップサブキャリア数との関係を示す図である。
【0265】
図１７を参照して、対応表ＴＢＬ１は、非同期になる隣接リソース利用ペア数と、ギャップサブキャリア数とを含む。非同期になる隣接リソース利用ペア数およびギャップサブキャリア数は、相互に対応付けられる。
【0266】
非同期になる隣接リソース利用ペア数が１〜１０である場合、ギャップサブキャリア数は、４に設定され、非同期になる隣接リソース利用ペア数が１１〜２０である場合、ギャップサブキャリア数は、２に設定され、非同期になる隣接リソース利用ペア数が２１〜４０である場合、ギャップサブキャリア数は、１に設定され、非同期になる隣接リソース利用ペア数が４１以上である場合、ギャップサブキャリア数は、０に設定される。
【0267】
割当手段１８Ａは、対応表ＴＢＬ１を内蔵している。そして、割当手段１８Ａは、対応表ＴＢＬ１を参照して、非同期になる隣接リソース利用ペア数に対応するギャップサブキャリア数を検出し、その検出したギャップサブキャリア数のギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣをシステム周波数帯域ＢＷ内に割り当てる。
【0268】
なお、割当手段１８Ａは、記憶している過去の通信状況に基づいて非同期になる隣接リソース利用ペア数を決定する。
【0269】
図１８は、実施の形態１におけるサブキャリアの割当方法を示すフローチャートである。図１８を参照して、サブキャリアの割当が開始されると、無線基地局１の受信機１５は、アンテナ１４を介してＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ，ＣＴＧ＿４Ｇを受信し（ステップＳ１）、その受信したＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ，ＣＴＧ＿４Ｇをホストシステム１８へ出力する。
【0270】
そして、ホストシステム１８は、受信機１５から受けたＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ，ＣＴＧ＿４Ｇを割当手段１８Ａへ出力する。
【0271】
割当手段１８Ａは、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ，ＣＴＧ＿４Ｇをホストシステム１８から受ける。また、割当手段１８Ａは、過去の通信状況に基づいてＵＥ接続種別情報を検出する（ステップＳ２）。
【0272】
その後、割当手段１８Ａは、ＵＥカテゴリー情報ＣＴＧ＿５Ｇ，ＣＴＧ＿４Ｇに基づいて、４Ｇ端末の台数と、４Ｇ端末の台数と５Ｇ端末の台数との合計台数とを検出する（ステップＳ３）。
【0273】
そして、割当手段１８Ａは、合計台数に対する４Ｇ端末の台数の割合を検出する（ステップＳ４）。
【0274】
そうすると、割当手段１８Ａは、システム周波数帯域ＢＷ内の全サブキャリアに対するＯＦＤＭＡサブキャリアの割合が、検出した割合に等しくなるようにＯＦＤＭＡサブキャリアを割り当てる（ステップＳ５）。この場合、割当手段１８Ａは、好ましくは、システム周波数帯域ＢＷ内の中央部にＯＦＤＭＡサブキャリアを割り当てる。
【0275】
その後、割当手段１８Ａは、ＵＥ接続種別情報に基づいて、システム周波数帯域ＢＷ内の残りのサブキャリアにＧＦＤＭＡサブキャリアおよびＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリアを割り当てる（ステップＳ６）。この場合、割当手段１８Ａは、ＧＦＤＭＡサブキャリアがシステム周波数帯域ＢＷの両端に位置するようにＧＦＤＭＡサブキャリアを割り当てる。
【0276】
更に、割当手段１８Ａは、上述したギャップサブキャリアの割当方法に従って、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣ１〜ＧＡＰ＿ＳＣを割り当てる（ステップＳ７）。これによって、サブキャリアの割当が終了する。
【0277】
なお、割当手段１８Ａによって割り当てられるサブキャリアは、単一のサブキャリアまたは複数のサブキャリアからなる。従って、この発明の実施の形態においては、「サブキャリア」は、単一のサブキャリアまたは複数のサブキャリアを意味する。
【0278】
図１９は、無線基地局１と端末装置２との無線通信の動作を示すフローチャートである。
【0279】
図１９を参照して、無線通信が開始されると、無線基地局１の割当手段１８Ａは、サブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を生成し、その生成したサブキャリア割当情報と波形情報ＩＦ＿ＷＶとを送信手段１７へ出力し、送信手段１７は、制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬでサブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶをアンテナ１４を介して送信する（ステップＳ１１）。
【0280】
端末装置２の受信機２２は、アンテナ２１を介してサブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶを制御チャネルＣｈ＿ＣＴＬで受信し（ステップＳ１２）、その受信したサブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶをホストシステム２４へ出力する。
【0281】
端末装置２のホストシステム２４は、サブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶを受信機２２から受ける。そして、端末装置２のホストシステム２４は、サブキャリア割当情報に基づいて、端末装置２に割り当てられたＧＦＤＭＡサブキャリアを検出する。また、端末装置２のホストシステム２４は、送信データを生成する。そうすると、端末装置２のホストシステム２４は、送信データ、ＧＦＤＭＡサブキャリアおよび波形情報ＩＦ＿ＷＶを送信機２３へ出力する。
【0282】
そして、端末装置２の送信機２３は、送信データ、ＧＦＤＭＡサブキャリアおよび波形情報ＩＦ＿ＷＶをホストシステム２４から受ける。
【0283】
その後、端末装置２の送信機２３は、送信データおよび波形情報ＩＦ＿ＷＶに基づいて、上述した方法によってＧＦＤＭＡサブキャリアにおいて送信信号を生成し（ステップＳ１３）、その生成した送信信号をアンテナ２１を介して無線基地局１へ送信する（ステップＳ１４）。
【0284】
無線基地局１の受信機１５は、アンテナ１４を介して送信信号を受信し（ステップＳ１５）、その受信した受信信号を上述した方法によって復号し、受信データをホストシステム１８へ出力する。そして、無線基地局１のホストシステム１８は、受信データを取得する（ステップＳ１６）。
【0285】
その後、無線基地局１のホストシステム１８は、送信データを生成し、割り当てられたＧＦＤＭＡサブキャリア、波形情報ＩＦ＿ＷＶおよび送信データを送信機２３へ出力する。
【0286】
そして、無線基地局１の送信機２３は、波形情報ＩＦ＿ＷＶおよび送信データに基づいて、上述した方法によってＧＦＤＭＡサブキャリアにおいて送信信号を生成し（ステップＳ１７）、その生成した送信信号をアンテナ１４を介して端末装置２へ送信する（ステップＳ１８）。
【0287】
その後、端末装置２の受信機２２は、アンテナ２１を介して送信信号を受信し（ステップＳ１９）、その受信した受信信号を上述した方法によって復号し、受信データをホストシステム２４へ出力する。そして、端末装置２のホストシステム２４は、受信データを取得する（ステップＳ２０）。これにより、無線通信が終了する。
【0288】
なお、無線基地局１−端末装置３間の無線通信および無線基地局１−端末装置７，８間の無線通信も、図１９に示すフローチャートに従って行われる。なお、無線基地局１−端末装置７，８間で無線通信が行われる場合、無線基地局１において、送信機２３は、ＯＦＤＭＡサブキャリアにおいて送信信号を生成し、受信機２２は、ＯＦＤＭＡサブキャリアで送信された信号を受信して復号する。端末装置７，８の受信機７２および送信機７３も同様である。
【0289】
図２０は、端末間の無線通信を示すフローチャートである。図２０に示すフローチャートは、図１９に示すフローチャートのステップＳ１１，Ｓ１２をステップＳ２１に代えたものであり、その他は、図１９に示すフローチャートと同じである。
【0290】
図２０を参照して、端末間の無線通信が開始されると、端末装置４，５の受信機４１は、アンテナ２１を介して、サブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶを受信し（ステップＳ２１）、その受信したサブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶをホストシステム２４へ出力する。
【0291】
そして、端末装置４，５のホストシステム２４は、サブキャリア割当情報および波形情報ＩＦ＿ＷＶを受け、その受けたサブキャリア割当情報に基づいて、割り当てられたサブキャリアを検出する。
【0292】
そうすると、端末装置４，５のホストシステム２４は、割り当てられたサブキャリアおよび波形情報ＩＦ＿ＷＶを送信機２３へ出力する。
【0293】
その後、上述したステップＳ１３〜Ｓ２０が順次実行され、端末装置４，５は、ＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリアを用いて上述した方法によって相互に無線通信を行う。
【0294】
なお、端末装置９−端末装置１１間の無線通信または端末装置６および機器１２，１３相互間の無線通信も、図２０に示すフローチャートに従って行われる。
【0297】
受信機２５は、アンテナ２１を介して信号を受信し、その受信した受信信号の受信処理をＳＣＦＤＭＡ方式によって行い、受信データをホストシステム２４へ出力する。
【0298】
端末装置２Ａは、受信機２５を備えることによって、４Ｇ端末である端末装置７〜９，１１との間で端末間通信を行うことができる。
【0299】
なお、受信機２５は、図１２に示す受信機７３と同じ構成からなる。
【0300】
また、端末装置３〜６は、図２１に示す端末装置２Ａと同じ構成ならなっていてもよい。
【0302】
図２２を参照して、無線基地局１Ａは、図２に示す無線基地局１の送信機１６を送信機１６Ａに代え、ホストシステム１８をホストシステム１８−１に代えたものであり、その他は、無線基地局１と同じである。
【0303】
送信機１６Ａは、ホストシステム１８−１の割当手段１８Ｂから、両端にキャンセレーションサブキャリアが設定されたＧＦＤＭＡサブキャリアＳＣ＿ＧＦＤＭＡ＿ＣＣを受ける。そして、送信機１６Ａは、ＧＦＤＭＡサブキャリアＳＣ＿ＧＦＤＭＡ＿ＣＣのキャンセレーションサブキャリアを除くサブキャリアにおいて上述した方法によって送信信号を生成するとともに、キャンセレーションサブキャリアにキャンセル信号を挿入する。その後、送信機１６Ａは、キャンセル信号を挿入した送信信号をアンテナ１４を介して送信する。
【0304】
ホストシステム１８−１は、図２に示すホストシステム１８の割当手段１８Ａを割当手段１８Ｂに代えたものであり、その他は、ホストシステム１８と同じである。
【0305】
割当手段１８Ｂは、割当手段１８Ａと同じ方法によってＯＦＤＭＡサブキャリアを割り当てるとともに、両端にキャンセレーションサブキャリアを設定したＧＦＤＭＡサブキャリアおよびＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリアを割り当てる。
【0306】
割当手段１８Ｂは、その他、割当手段１８Ａと同じ機能を果たす。
【0309】
送信機２３Ａは、ホストシステム２４から、両端にキャンセレーションサブキャリアが設定されたＧＦＤＭＡサブキャリアＳＣ＿ＧＦＤＭＡ＿ＣＣを受ける。そして、送信機２３Ａは、ＧＦＤＭＡサブキャリアＳＣ＿ＧＦＤＭＡ＿ＣＣのキャンセレーションサブキャリアを除くサブキャリアにおいて上述した方法によって送信信号を生成するとともに、キャンセレーションサブキャリアにキャンセル信号を挿入する。その後、送信機２３Ａは、キャンセル信号を挿入した送信信号をアンテナ２１を介して送信する。
【0310】
図２４は、図２２に示す送信機１６Ａの構成図である。図２４を参照して、送信機１６Ａは、図８に示す送信機１６の送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１を送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ２に代えたものであり、その他の構成は、送信機１６と同じである。
【0311】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ２は、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１に加算器１８７およびキャンセレーションキャリア生成器１８８を追加したものであり、その他の構成は、送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１と同じである。
【0312】
加算器１８７は、加算器１７８の出力と、キャンセレーションキャリア生成器１８８の出力ｈとを加算し、その加算結果をガードインターバル挿入器１７９へ出力する。
【0313】
キャンセレーションキャリア生成器１８８は、波形割当部１７３から送信シンボルｕを受け、その受けた送信シンボルｕに基づいて、キャンセレーションキャリアにキャンセル信号を挿入し、その挿入したキャンセル信号ｈを加算器１８７へ出力する。
【0314】
キャンセレーションキャリア生成器１８８は、次式（１４）によってキャンセル信号ｈをキャンセレーションキャリアに挿入する（非特許文献５）。
【0315】
【数14】
【0316】
なお、式（１４）において、Ａは、ＮＭ×ＫＭ個の複素数変調行列であり、ｕは、キャンセレーションサブキャリアを持ったデータサブキャリアのベクトルである。
【0317】
図２５は、図２３に示す送信機２３Ａの構成図である。図２５を参照して、送信機２３Ａは、図１０に示す送信機２３の送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１を送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ２に代えたものであり、その他の構成は、送信機２３と同じである。
【0318】
送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ２については、図２４において説明したとおりである。
【0319】
実施の形態２におけるサブキャリアの割当方法について説明する。無線基地局１Ａの割当手段１８Ｂは、割当手段１８Ａにおける割当方法と同じ方法によって、ＯＦＤＭＡサブキャリア、ＧＦＤＭＡサブキャリア、ＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリアおよびギャップサブキャリアを割り当てる。
【0320】
そして、割当手段１８Ｂは、基地局−端末間のＧＦＤＭ伝送とＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄ伝送との間、または異なるＧＦＤＭ−Ｄ２Ｄ伝送間にキャンセレーションサブキャリアを割り当てる。
【0321】
この場合、割当手段１８Ｂは、キャンセレーションサブキャリアの数を適応的に割り振る。
【0322】
図２６は、非同期になる隣接リソース利用ペア数とキャンセレーションサブキャリア数との関係を示す図である。
【0323】
図２６を参照して、対応表ＴＢＬ２は、非同期になる隣接リソース利用ペア数とキャンセレーションサブキャリア数とを含む。非同期になる隣接リソース利用ペア数およびキャンセレーションサブキャリア数は、相互に対応付けられる。
【0324】
非同期になる隣接リソース利用ペア数が１〜２０であるとき、キャンセレーションサブキャリア数は、２に設定され、非同期になる隣接リソース利用ペア数が２１〜４０であるとき、キャンセレーションサブキャリア数は、１に設定され、非同期になる隣接リソース利用ペア数が４１以上であるとき、キャンセレーションサブキャリア数は、０に設定される。
【0325】
割当手段１８Ｂは、対応表ＴＢＬ２を更に内蔵している。そして、割当手段１８Ｂは、対応表ＴＢＬ２を参照して、非同期になる隣接リソース利用ペア数に応じてキャンセレーションサブキャリア数を決定し、その決定したキャンセレーションサブキャリア数のキャンセレーションサブキャリアをＧＦＤＭサブキャリアに設定する。
【0326】
また、割当手段１８Ｂは、システム周波数帯域ＢＷ内の両端にキャンセレーションサブキャリアを設定する。これにより、システム周波数帯域ＢＷ外の漏洩電力を規定値以下に落とす条件下で、より多くのデータサブキャリアを設定できる。
【0327】
図２７は、実施の形態２におけるサブキャリアの割当方法を示すフローチャートである。
【0329】
図２７を参照して、サブキャリアの割当が開始されると、割当手段１８Ｂは、上述したステップＳ１〜ステップＳ７を順次実行する。
【0330】
そして、ステップＳ７の後、割当手段１８Ｂは、キャンセレーションサブキャリアを割り当てる（ステップＳ３１）。より具体的には、割当手段１８Ｂは、次の２つのいずれか一方を実行する。
【0331】
（ｉ）ＧＦＤＭサブキャリアの両端にキャンセレーションサブキャリアを割り当てる。
【0332】
（ｉｉ）ＧＦＤＭサブキャリアの両端およびシステム周波数帯域ＢＷの両端にキャンセレーションサブキャリアを割り当てる。
【0333】
割当手段１８Ｂは、（ｉ）または（ｉｉ）において、対応表ＴＢＬ２を参照してキャンセレーションサブキャリア数を決定し、その決定したキャンセレーションサブキャリア数を有するキャンセレーションサブキャリアを割り当てる。
【0334】
そして、ステップＳ３１の後、サブキャリアの割当が終了する。
【0335】
割当手段１８Ｂは、サブキャリアの割当が終了すると、ＯＦＤＭＡサブキャリア、ＧＦＤＭＡサブキャリア、ＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリア、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣおよびキャンセレーションサブキャリアを有するサブキャリア割当情報を生成し、その生成したサブキャリア割当情報を送信手段１７へ出力する。
【0336】
なお、送信手段１７は、ギャップサブキャリアＧＡＰ＿ＳＣとキャンセレーションサブキャリアを必ずしも区別して扱う必要はない。
【0337】
無線基地局１Ａと端末装置２（２Ａ）とは、図１９に示すフローチャートに従って相互に無線通信を行う。
【0338】
この場合、端末装置２（２Ａ）は、ステップＳ１３において、ＧＦＤＭＡサブキャリアの両端に設定されたキャンセレーションサブキャリアにキャンセル信号を挿入して送信信号を生成する。
【0339】
また、無線基地局１Ａは、ステップＳ１６において、ＧＦＤＭＡサブキャリアの両端に設定されたキャンセレーションサブキャリアにキャンセル信号を挿入して送信信号を生成する。
【0340】
実施の形態２におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。
【0341】
上述したＯＦＤＭＡ方式による信号は、サブキャリアが直交している信号波形を有し、ＧＦＤＭＡ方式による信号は、サブキャリアが非直交である信号波形を有する。
【0342】
従って、無線基地局１は、サブキャリアが直交している信号波形を用いる第１のマルチキャリア無線通信方式と、サブキャリアが非直交である信号波形を用いる第２のマルチキャリア無線通信方式とのいずれかを用いて無線通信を行う。
【0343】
上記においては、割当手段１８Ａ，１８Ｂは、ＯＦＤＭＡサブキャリアをシステム周波数帯域ＢＷ内の中央部に割り当てると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、割当手段１８Ａ，１８Ｂは、ＯＦＤＭＡサブキャリアをシステム周波数帯域ＢＷ内の任意の位置に割り当ててもよい。
【0344】
また、上記においては、無線基地局１の割当手段１８Ａおよび無線基地局１Ａの割当手段１８Ｂは、基地局−端末間の無線通信に用いられるＯＦＤＭＡサブキャリア、基地局−端末間の無線通信に用いられるＧＦＤＭＡサブキャリア、および端末間の無線通信に用いられるＧＦＤＭＡ−Ｄ２Ｄサブキャリアをシステム周波数帯域ＢＷ内に割り当てると説明したが、この発明の実施の形態においては、割当手段１８Ａ，１８Ｂは、少なくとも、基地局−端末間の無線通信に用いられるＯＦＤＭＡサブキャリアと、基地局−端末間の無線通信に用いられるＧＦＤＭＡサブキャリアとをシステム周波数帯域ＢＷ内に割り当てればよい。
【0345】
基地局−４Ｇ端末間の無線通信用のＯＦＤＭＡサブキャリアと、基地局−５Ｇ端末間の無線通信用のＧＦＤＭＡサブキャリアとをシステム周波数帯域ＢＷ内で割り当てれば、４Ｇ端末用の無線基地局と５Ｇ端末用の無線基地局とを別々に設置する必要が無く、４Ｇ端末および５Ｇ端末が混在する状況において通信サービスを低コストで運用できるからである。
【0346】
従って、この発明の実施の形態による無線通信装置（無線基地局）は、サブキャリアが直交している信号波形を用いる第１のマルチキャリア無線通信方式と、サブキャリアが非直交である信号波形を用いる第２のマルチキャリア無線通信方式とのいずれかを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、第１のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第１の無線モジュール（端末装置７，８）と第２のマルチキャリア無線通信方式によって無線通信を行う第２の無線モジュール（端末装置２，３）との無線通信状況に応じて、予め決められたシステム周波数帯域において、当該無線通信装置と第１の無線モジュール（端末装置７，８）との間の無線通信に第１のサブキャリア（ＯＦＤＭＡサブキャリア）を割り当てるとともに、当該無線通信装置と第２の無線モジュール（端末装置２，３）との間の無線通信に第２のサブキャリア（ＧＦＤＭＡサブキャリア）を割り当てる割当手段と、第１および第２のサブキャリアの割当を示すサブキャリア割当情報を第１および第２の無線モジュール（端末装置７，８および端末装置２，３）へ送信する送信手段とを備えていればよい。
【0347】
更に、上述した端末装置２〜６は、ＧＦＤＭＡ方式またはＯＦＤＭＡ方式によって送信処理を行う送信機２３と、ＧＦＤＭＡ方式またはＯＦＤＭＡ方式によって受信処理を行う受信機２２，４１とを備える。また、機器１２，１３は、送信機２３と同じ機能を有する送信機と、受信機２２，４１と同じ機能を有する受信機とを備える。
【0348】
従って、この発明の実施の形態においては、端末装置２〜６および機器１２，１３は、サブキャリアが直交している信号波形を用いる第１のマルチキャリア無線通信方式と、サブキャリアが非直交である信号波形を用いる第２のマルチキャリア無線通信方式とのいずれかを用いて無線通信を行う「無線モジュール」を構成する。
【0349】
更に、この発明の実施の形態においては、上述した端末装置２，３は、ＧＦＤＭＡ方式によって送信処理を行う送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１と、ＧＦＤＭＡ方式によって受信処理を行う受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１とを備え、ＯＦＤＭＡ方式によって送信処理を行う送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２と、ＯＦＤＭＡ方式によって受信処理を行う受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２とを備えていなくてもよい。
【0350】
更に、この発明の実施の形態においては、上述した端末装置４〜６は、ＧＦＤＭＡ方式によって送信処理を行う送信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｔ１と、ＧＦＤＭＡ方式によって受信処理を行う受信処理ユニットＵｎｉｔ＿５Ｇ＿Ｒ１とを備え、ＯＦＤＭＡ方式によって送信処理を行う送信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｔ２と、ＯＦＤＭＡ方式によって受信処理を行う受信処理ユニットＵｎｉｔ＿４Ｇ＿Ｒ２とを備えていなくてもよい。
【0351】
このように、この発明の実施の形態によれば、端末装置２〜６は、ＧＦＤＭＡ方式によって信号を送受信する機能のみを備え、ＯＦＤＭＡ方式によって信号を送受信する機能を備えていなくてもよい。
【0352】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0353】
この発明は、無線通信装置、無線モジュールおよびそれらを備える無線通信システムに適用される。
【符号の説明】
【0354】
１，１Ａ 無線基地局２〜９，１１，２Ａ，２Ｂ 端末装置、１０ 無線通信システム、１２，１３ 機器、１４，２１，７１ アンテナ、１５，２２，２５，４１，７２，９１ 受信機、１６，１６Ａ，２３Ａ，２３，７３ 送信機、１７ 送信手段、１８，１８−１，２４，７４ ホストシステム、１８Ａ，１８Ｂ 割当手段、１５１，１５１Ａ，１８６，１８６Ａ 無線ユニット、１５２ ＡＤ変換器、１５３，２３１ 切替器、１５４，１６３ ガードインターバル除去器、１５５ 等化器、１５６，１６７ チャネル推定器、１５７−１〜１５７−Ｋ サブキャリアダウンコンバータ、１５８−１〜１５８−Ｋ マッチドフィルタ、１５９−１〜１５９−Ｋ ダウンサンプリング処理部、１６０，１６９，１８２ パラレルシリアル変換器、１６１，１６８−１〜１６８−Ｊ シンボルデマッパ、１６２，１７０ デコーダ、１６４，１７４，１８０ シリアルパラレル変換器、１６５ ＦＦＴ、１６６ ＩＤＦＴ、１７１ シンボルマッパ、１７２ リソーススケジューラ、１７３ 波形割当部、１７５−１〜１７５−Ｋ アップサンプリング処理部、１７６−１〜１７６−Ｋ 波形整形フィルタ、１７７−１〜１７７−Ｋ サブキャリアアップコンバータ、１７８，１８４，１８７ 加算器、１７９，１８３ ガードインターバル挿入器、１８１ ＩＦＦＴ、１８５ ＤＡ変換器、１８８ キャンセレーションキャリア生成器、２３３ ＤＦＴ、１５３１，２３１１ スイッチ、１５３２，１５３３，２３１２，２３１３ 端子。