特許 7720002 無線通信方法、無線通信システム、及び送信装置

(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】

(24)【登録日】2025-07-30

(45)【発行日】2025-08-07

(54)【発明の名称】無線通信方法、無線通信システム、及び送信装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20250731BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 200

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023576287

(86)(22)【出願日】2022-01-25

(86)【国際出願番号】 JP2022002671

(87)【国際公開番号】W WO2023144887

(87)【国際公開日】2023-08-03

【審査請求日】2024-07-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】ＮＴＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗山 圭太

(72)【発明者】

【氏名】福園 隼人

(72)【発明者】

【氏名】宮城 利文

(72)【発明者】

【氏名】鬼沢 武

【審査官】齊藤 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１９４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４１０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５２４１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】Adriana LIPOVAC et al.，“BER Based OFDM PAPR Estimation”，2018 26th International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM)，2018年09月，p.1-6，DOI: 10.23919/SOFTCOM.2018.8555780

【文献】Yanhui Duan et al.，A New SLM Method with Feedback Searching for Uplink SC-FDMA System，2012 8th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing，2012年09月23日

【文献】Seung Hee Han et al.，An overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for multicarrier transmission，IEEE Wireless Communications，2005年04月18日

【文献】F.S. Alharbi et al.，A combined SLM and closed-loop QO-STBC for PAPR mitigation in MIMO-OFDM transmission，2008 16th European Signal Processing Conference，2008年08月29日

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記送信装置から前記受信装置に送信する送信処理と
を含み、
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる前記位相シフト量を定義し、
前記位相シフト量決定処理は、
前記複数種類の位相シフトパターンの中から、前記プリコーディング処理後の前記送信データのＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が最小となる１つ、あるいは、前記受信装置における前記送信データの受信品質が最高となる１つを選択することと、
前記選択された位相シフトパターンに従って、前記サブキャリア毎の前記位相シフト量を決定することと
を含み、
前記無線通信方法は、更に、前記選択された位相シフトパターンを示すインデックス信号を前記送信データに付加する信号付加処理を更に含み、
前記位相シフト量決定処理及び前記信号付加処理は、フレームあるいはスロットである所定のデータ単位で行われ、
前記信号付加処理は、前記インデックス信号を前記所定のデータ単位の先頭または末尾に付加する
無線通信方法。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記位相シフト量は、前記送信データの２以上のサブキャリア間で異なっている
無線通信方法。

【請求項3】

請求項２に記載の無線通信方法であって、
前記位相シフト量は、前記送信データの前記２以上のサブキャリア間で一定量ずつ異なっている
無線通信方法。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信方法であって、
前記送信装置から送信された前記送信データを前記受信装置において受信データとして受信する処理と、
前記インデックス信号で示される前記選択された位相シフトパターンに基づいて前記受信データの復調を行う復調処理と
を更に含む
無線通信方法。

【請求項5】

送信装置と、
受信装置と
を備え、
前記送信装置は、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記受信装置に送信する送信処理と
を実行し、
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる前記位相シフト量を定義し、
前記位相シフト量決定処理は、
前記複数種類の位相シフトパターンの中から、前記プリコーディング処理後の前記送信データのＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が最小となる１つ、あるいは、前記受信装置における前記送信データの受信品質が最高となる１つを選択することと、
前記選択された位相シフトパターンに従って、前記サブキャリア毎の前記位相シフト量を決定することと
を含み、
前記送信装置は、更に、前記選択された位相シフトパターンを示すインデックス信号を前記送信データに付加する信号付加処理を実行し、
前記位相シフト量決定処理及び前記信号付加処理は、フレームあるいはスロットである所定のデータ単位で行われ、
前記信号付加処理は、前記インデックス信号を前記所定のデータ単位の先頭または末尾に付加する
無線通信システム。

【請求項6】

請求項５に記載の無線通信システムであって、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信された前記送信データを受信データとして受信し、
前記インデックス信号で示される前記選択された位相シフトパターンに基づいて前記受信データの復調を行う
無線通信システム。

【請求項7】

受信装置と無線通信を行う送信装置であって、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定部と、
前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調部と、
変調後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング部と、
前記プリコーディング後の前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と
を備え、
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる前記位相シフト量を定義し、
前記位相シフト量決定部は、
前記複数種類の位相シフトパターンの中から、前記プリコーディング後の前記送信データのＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が最小となる１つ、あるいは、前記受信装置における前記送信データの受信品質が最高となる１つを選択し、
前記選択された位相シフトパターンに従って、前記サブキャリア毎の前記位相シフト量を決定し、
前記送信装置は、更に、前記選択された位相シフトパターンを示すインデックス信号を前記送信データに付加する信号付加部を備え、
前記位相シフト量決定部及び前記信号付加部による処理は、フレームあるいはスロットである所定のデータ単位で行われ、
前記信号付加部は、前記インデックス信号を前記所定のデータ単位の先頭または末尾に付加する
送信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信技術に関する。特に、本発明は、送信側において送信データに対してプリコーディングを行う無線通信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合がある。例えば、周波数選択性フェージング環境下で広帯域伝送を行う場合に、プリコーディングによりチャネル等化が行われる。他の例として、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムでは、プリコーディングによりストリーム分離が行われる。

【0003】

送信側においてプリコーディングが行われる場合、信号重畳によりＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio：ピーク電力対平均電力比）が増大する。送信信号はアンテナから送信される前に電力増幅器によって増幅されるが、ＰＡＰＲの高い信号が電力増幅器に入力されると、電力増幅器の非線形特性の影響を受け、非線形歪みが発生するおそれがある。送信信号の非線形歪みが発生すると、誤りの多い通信となるおそれがある。

【0004】

非特許文献１は、広帯域シングルキャリアＭＩＭＯシステムにおいてＰＡＰＲを削減する技術を開示している。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】栗山他，「可変タップ長ＦＩＲビーム形成を用いた広帯域シングルキャリアＭＩＭＯシステムにおけるＰＡＰＲ削減（PAPR Reduction on Wideband Single-Carrier MIMO Systems with Variable Tap-Length FIR Beamforming）」，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会, B-5-70, 2021年9月.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の通り、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合、ＰＡＰＲが増大する。

【0007】

本発明の１つの目的は、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の観点は、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信方法に関連する。
無線通信方法は、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
送信データを変調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する送信処理と
を含む。
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる位相シフト量を定義する。
位相シフト量決定処理は、
複数種類の位相シフトパターンの中から、プリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲが最小となる１つ、あるいは、受信装置における送信データの受信品質が最高となる１つを選択することと、
選択された位相シフトパターンに従って、サブキャリア毎の位相シフト量を決定することと
を含む。

【0009】

第２の観点は、無線通信システムに関連する。
無線通信システムは、送信装置と受信装置とを備える。
送信装置は、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
送信データを変調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
プリコーディング処理後の送信データを受信装置に送信する送信処理と
を実行するように構成される。
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる位相シフト量を定義する。
位相シフト量決定処理は、
複数種類の位相シフトパターンの中から、プリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲが最小となる１つ、あるいは、受信装置における送信データの受信品質が最高となる１つを選択することと、
選択された位相シフトパターンに従って、サブキャリア毎の位相シフト量を決定することと
を含む。

【0010】

第３の観点は、受信装置と無線通信を行う送信装置に関連する。
送信装置は、
送信データのサブキャリア毎の位相シフト量を決定する位相シフト量決定部と、
送信データを変調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調部と、
変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング部と、
プリコーディング処理後の送信データを受信装置に送信する送信部と
を備える。
予め用意された複数種類の位相シフトパターンは、それぞれ異なる位相シフト量を定義する。
位相シフト量決定部は、複数種類の位相シフトパターンの中から、プリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲが最小となる１つ、あるいは、受信装置における送信データの受信品質が最高となる１つを選択する。
そして、位相シフト量決定部は、選択された位相シフトパターンに従って、サブキャリア毎の位相シフト量を決定する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態に係る無線通信システムの構成を概略的に示す概念図である。

【図2】プリコーディングを行う送信装置の基本的な構成例を示すブロック図である。

【図3】増幅部の増幅特性を説明するための概念図である。

【図4】コンスタレーションの歪みを説明するための概念図である。

【図5】実施の形態に係る位相シフトの基本を説明するための概念図である。

【図6】実施の形態に係る位相シフトの概要を説明するための概念図である。

【図7】実施の形態に係る位相シフトパターンの一例を説明するための概念図である。

【図8】実施の形態に係る信号付加処理を説明するための概念図である。

【図9】実施の形態に係る位相シフトによる効果を説明するための概念図である。

【図10】実施の形態に係る送信装置による処理を要約的に示すフローチャートである。

【図11】実施の形態に係る送信装置の第１の構成例を示すブロック図である。

【図12】実施の形態に係る送信装置の第２の構成例を示すブロック図である。

【図13】実施の形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

【0014】

１．無線通信システムの概要
図１は、本実施の形態に係る無線通信システム１の構成を概略的に示す概念図である。無線通信システム１は、送信装置１００と受信装置２００を含んでいる。送信装置１００と受信装置２００は、無線通信を行う。無線通信システム１は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムであってもよいし、ＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）システムであってもよいし、その他であってもよい。無線通信システム１は、シングルキャリア伝送を行ってもよいし、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等に基づくマルチキャリア伝送を行ってもよい。

【0015】

送信装置１００は、送信データを受信装置２００に送信する前に、送信データに対してプリコーディングを行う。プリコーディングは周知技術である。例えば、周波数選択性フェージング環境下で広帯域伝送を行う場合に、プリコーディングによりチャネル等化が行われる。他の例として、ＭＩＭＯシステムでは、プリコーディングによりストリーム分離が行われる。

【0016】

図２は、プリコーディングを行う送信装置１００の基本的な構成例を示すブロック図である。送信装置１００は、変調部１１０、プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、及び増幅部１４０を含んでいる。

【0017】

変調部１１０は、送信装置１００から受信装置２００に送信される送信データ（送信信号）ＴＤ０を受け取る。変調部１１０は、送信データＴＤ０を所定の変調方式で変調する「変調処理」を行う。所定の変調方式としては、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、等が例示される。変調部１１０は、変調処理後の送信データＴＤ１を出力する。

【0018】

プリコーディング部１２０は、変調処理後の送信データＴＤ１を受け取る。プリコーディング部１２０は、送信データＴＤ１に対してプリコーディングを行う「プリコーディング処理」を行う。プリコーディング処理に用いられるプリコーディングウェイト（プリコーディング行列）としては、様々な例が知られている。本実施の形態では、プリコーディングウェイトは特に限定されない。プリコーディング部１２０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を出力する。

【0019】

Ｄ／Ａ変換部１３０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を受け取る。Ｄ／Ａ変換部１３０は、送信データＴＤ２をＤ／Ａ変換し、送信データＴＤ３を出力する。

【0020】

増幅部１４０は、Ｄ／Ａ変換後の送信データＴＤ３を受け取る。増幅部１４０は、電力増幅器を含んでおり、送信データＴＤ３を増幅する「増幅処理」を行う。

【0021】

更に、増幅部１４０は、増幅処理後の送信データ（送信信号）ＴＤ４をアンテナを介して受信装置２００に送信する「送信処理」を行う。増幅部１４０は、送信処理を行う「送信部」としても機能する。

【0022】

図３は、増幅部１４０の増幅特性を説明するための概念図である。横軸は入力信号電力を表し、縦軸は出力信号電力を表している。図３に示されるように、増幅特性は線形領域だけでなく非線形領域も含んでおり、入力信号電力が高くなると非線形特性の影響が強くなる。平均電力が線形領域に含まれるとしても、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio：ピーク電力対平均電力比）の高い入力信号は、非線形特性の影響を受ける。その結果、送信データのコンスタレーションの歪みが発生するおそれがある。

【0023】

図４は、送信データのコンスタレーションの歪みを説明するための概念図である。ここでは、一例として、６４ＱＡＭの場合の送信データのコンスタレーションが示されている。線形領域ではコンスタレーションには歪みが生じていない。しかしながら、非線形領域ではコンスタレーションには歪みが生じる。

【0024】

上述の通り、本実施の形態では、送信装置１００（プリコーディング部１２０）が、送信データに対してプリコーディングを行う。信号重畳を伴うプリコーディングは、ＰＡＰＲを増大させる傾向にある。そのため、ＰＡＰＲの高い送信データ（送信信号）が増幅部１４０に入力され、非線形特性の影響を受け、非線形歪みが発生するおそれがある。送信データの非線形歪みが発生すると、誤りの多い通信となるおそれがある。

【0025】

そこで、本実施の形態は、送信装置１００が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することができる技術を提供する。本実施の形態は、ＰＡＰＲを低減するために、以下に説明される「位相シフト」を導入する。

【0026】

２．位相シフトを利用したＰＡＰＲ低減
図５は、本実施の形態に係る位相シフトの基本を説明するための概念図である。ここでは、一例として、変調方式が６４ＱＡＭの場合が示されている。但し、変調方式は６４ＱＡＭに限定されない。

【0027】

送信装置１００（変調部１１０）は、送信データを所定の変調方式で変調する変調処理を行う。この変調処理において、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調するだけでなく、更に送信データに位相シフトを加える。位相シフト量はθｓである。つまり、変調処理において、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調すると共に、位相シフト量θｓに従って送信データの位相を更にシフトする。

【0028】

図６は、本実施の形態に係る位相シフトの概要を説明するための概念図である。送信装置１００は、ＯＦＤＭ等に基づくマルチキャリア伝送を行う。本実施の形態によれば、送信データのサブキャリア毎に、位相シフト量θｓが決定され、位相シフトが行われる。つまり、周波数方向のサブキャリア単位で位相シフト量θｓが別々に決定され、サブキャリア毎に位相シフト量θｓに従って位相シフトが行われる。

【0029】

また、本実施の形態によれば、サブキャリア毎の位相シフト量θｓを定義する「位相シフトパターンＰＡＴ」が予め用意される。位相シフトパターンＰＡＴは、２以上のサブキャリア間で位相シフト量θｓが異なるように、サブキャリア毎の位相シフト量θｓを定義する。

【0030】

図７は、本実施の形態に係る位相シフトパターンＰＡＴの一例を説明するための概念図である。位相シフト処理は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）で行われる。ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）により、周波数領域における送信データが得られる。位相シフト量θｓは、サブキャリア毎に別々に決定される。具体的には、各サブキャリアＳｉ（ｉ＝１，２，３・・・）の位相シフト量θｓは、次の式（１）で表される。

【0031】

式（１）：θｓ＝（ｉ－１）π／Ｎ

【0032】

ここで、パラメータＮは、０以外の整数である。このように、図７に示される例では、位相シフト量θｓは、サブキャリアＳｉ間で順番に一定量（π／Ｎ）ずつ異なっている。

【0033】

更に、本実施の形態によれば、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴが予め用意される。複数種類の位相シフトパターンＰＡＴは、それぞれ異なる位相シフト量θｓを定義する。例えば、図７に示される例では、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴは、それぞれ異なるパラメータＮ（例：Ｎ＝４，６，８・・・）に基づいて位相シフト量θｓを定義する。尚、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴには、それぞれ異なるインデックスが与えられる。

【0034】

送信装置１００は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択する。例えば、送信装置１００は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれを用いて変調処理を行い、更に後段の処理を行う。そして、送信装置１００は、プリコーディング部１２０によるプリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲを算出し、ＰＡＰＲが最小となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。他の例として、送信装置１００は、受信装置２００から受信品質（例：ＢＥＲ（Bit Error Rate））の情報を取得し、受信品質が最高となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択してもよい。

【0035】

そして、送信装置１００は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴに従って、送信データのサブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。その後、送信装置１００は、決定した位相シフト量θｓに従って変調処理を行い、更に後段の処理を行う。

【0036】

図８は、本実施の形態に係る「信号付加処理」を説明するための概念図である。送信装置１００は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴを示すインデックス信号（制御信号）を送信データに付加する。より詳細には、送信装置１００は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）の先頭または末尾にインデックス信号を付加する。

【0037】

受信装置２００は、送信装置１００から送信された送信データを受信データとして受信する。受信装置２００は、受信データに付加されているインデックス信号に基づいて、所定のデータ単位に適用されている位相シフトパターンＰＡＴを認識することができる。そして、受信装置２００は、当該データ単位に適用されている位相シフトパターンＰＡＴを考慮して、受信データの復調を行う。すなわち、受信装置２００は、受信データを復調する際、受信データのサブキャリア毎に位相シフト量θｓだけ位相を戻す。

【0038】

図９は、本実施の形態に係る位相シフトによる効果を説明するための概念図である。図９に示されるように、位相シフトにより、コンスタレーションにおけるシンボル系列の分布（シンボル分布）が円形に近づく。ピーク電力となるシンボル位相がずれるため、プリコーディングによる信号重畳時にピーク電力が減少する。更に、点対称位置のシンボルへ推移する際に零点を通過しないため、位相シフトが行われない場合と比較して平均電力が増加する。このように、送信データの変調処理時に位相シフトを行うことにより、ＰＡＰＲを低減することが可能となる。

【0039】

図１０は、本実施の形態に係る送信装置１００による処理を要約的に示すフローチャートである。

【0040】

ステップＳ１１０において、送信装置１００は、「位相シフト量決定処理」を行う。つまり、送信装置１００は、送信データのサブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。より詳細には、送信装置１００は、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択する。例えば、送信装置１００は、プリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲが最小となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。他の例として、送信装置１００は、受信装置２００における送信データの受信品質が最高となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択してもよい。そして、送信装置１００は、選択した位相シフトパターンＰＡＴに従って、サブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。

【0041】

ステップＳ１２０において、送信装置１００は、送信データに対して「変調処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調すると共に、サブキャリア毎に上記の位相シフト量θｓに従って位相を更にシフトする。

【0042】

ステップＳ１３０において、送信装置１００は、送信データに対して「信号付加処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴを示すインデックス信号（制御信号）を送信データに付加する。

【0043】

ステップＳ１４０において、送信装置１００は、送信データに対して「プリコーディング処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行う。

【0044】

ステップＳ１５０において、送信装置１００は、プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する「送信処理」を行う。

【0045】

尚、通信中に、送信装置１００は、位相シフトパターンＰＡＴの更新を適宜実施してもよい。更新時、送信装置１００は、全種類の位相シフトパターンＰＡＴを再度検討し、全種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択してもよい。あるいは、送信装置１００は、前回比較的優れていた一定数の位相シフトパターンＰＡＴだけを再度検討し、それら一定数の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択してもよい。

【0046】

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、送信データに対して位相シフトを適用することにより、プリコーディングが行われる場合のＰＡＰＲを低減することが可能となる。

【0047】

３．構成例
以下、送信装置１００及び受信装置２００の構成例について説明する。

【0048】

３－１．送信装置の構成例
３－１－１．第１の構成例
図１１は、送信装置１００の第１の構成例を示すブロック図である。送信装置１００は、変調部１１０Ａ、プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、増幅部１４０、位相シフト量決定部１５０、信号付加部１６０、及びＰＡＰＲ算出部１７０を含んでいる。変調部１１０Ａは、図２で示された変調部１１０の機能に加えて、位相シフト機能を備えている。プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、及び増幅部１４０は、図２で示されたものと同様である。

【0049】

位相シフト量決定部１５０は、「位相シフト量決定処理」を行う。つまり、位相シフト量決定部１５０は、送信データＴＤ０のサブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。

【0050】

より詳細には、位相シフト量決定部１５０は、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの情報を保持している。複数種類の位相シフトパターンＰＡＴは、それぞれ異なる位相シフト量θｓを定義している。位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴを一つずつ順番に仮選択する。位相シフト量決定部１５０は、仮選択した位相シフトパターンＰＡＴで定義されるサブキャリア毎の位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。

【0051】

変調部１１０Ａは、サブキャリア毎の位相シフト量θｓの情報を位相シフト量決定部１５０から受け取る。変調処理において、変調部１１０Ａは、所定の変調方式で送信データＴＤ０を変調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量θｓに従って位相を更にシフトする（図７参照）。変調部１１０Ａは、変調処理後の送信データＴＤ１を出力する。

【0052】

プリコーディング部１２０は、変調処理後の送信データＴＤ１を受け取る。プリコーディング部１２０は、送信データＴＤ１に対してプリコーディングを行い、送信データＴＤ２を出力する。

【0053】

ＰＡＰＲ算出部１７０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を受け取る。ＰＡＰＲ算出部１７０は、所定の計算式に従って、所定のデータ単位の送信データＴＤ２のＰＡＰＲを算出する。ＰＡＰＲ算出部１７０は、算出したＰＡＰＲの情報を位相シフト量決定部１５０に出力する。

【0054】

位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれの場合のＰＡＰＲの情報を取得する。そして、位相シフト量決定部１５０は、ＰＡＰＲが最小となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。位相シフト量決定部１５０は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴに従って、サブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。そして、位相シフト量決定部１５０は、決定したサブキャリア毎の位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。その後、変調部１１０Ａは、位相シフト量決定部１５０から通知された位相シフト量θｓを用いて変調処理を行う。

【0055】

信号付加部１６０は、位相シフト量決定部１５０によって選択された１つの位相シフトパターンＰＡＴの情報を受け取る。更に、信号付加部１６０は、選択された１つの位相シフトパターンＰＡＴを示すインデックス信号（制御信号）を生成する。そして、信号付加部１６０は、インデックス信号を送信データＴＤ１に付加する「信号付加処理」を行う（図８参照）。より詳細には、信号付加部１６０は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）の先頭または末尾にインデックス信号を付加する。尚、インデックス信号に関しては、位相シフトは行われない。

【0056】

３－１－２．第２の構成例
図１２は、送信装置１００の第２の構成例を示すブロック図である。図１１で示された第１の構成例と重複する説明は適宜省略される。

【0057】

第２の構成例では、送信装置１００は、ＰＡＰＲ算出部１７０の代わりに受信品質情報取得部１８０を含んでいる。受信品質情報取得部１８０は、受信装置２００から送信データの受信品質（例：ＢＥＲ）の情報を取得する。受信品質情報取得部１８０は、受信品質の情報を位相シフト量決定部１５０に出力する。

【0058】

位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれの場合の受信品質の情報を取得する。そして、位相シフト量決定部１５０は、受信品質が最高となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。位相シフト量決定部１５０は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴに従って、サブキャリア毎の位相シフト量θｓを決定する。そして、位相シフト量決定部１５０は、決定したサブキャリア毎の位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。その後、変調部１１０Ａは、位相シフト量決定部１５０から通知された位相シフト量θｓを用いて変調処理を行う。

【0059】

３－１－３．ハードウェア構成例
送信装置１００は、１又は複数のプロセッサ（以下、単に「プロセッサ」と呼ぶ）と１又は複数の記憶装置（以下、単に「記憶装置」と呼ぶ）を含んでいる。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。記憶装置は、プロセッサによる処理に必要な各種情報を格納する。記憶装置としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、等が例示される。

【0060】

プロセッサは、コンピュータプログラムである制御プログラムを実行してもよい。制御プログラムは、記憶装置に格納される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。プロセッサが制御プログラムを実行することにより、プロセッサの機能が実現される。

【0061】

記憶装置には、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの情報が格納される。プロセッサと記憶装置との協働により、変調部１１０Ａ、プリコーディング部１２０、位相シフト量決定部１５０、信号付加部１６０、ＰＡＰＲ算出部１７０、受信品質情報取得部１８０、等の機能が実現される。

【0062】

３－２．受信装置の構成例
図１３は、受信装置２００の構成例を示すブロック図である。受信装置２００は、増幅部２１０、Ａ／Ｄ変換部２２０、復調部２３０を含んでいる。

【0063】

受信装置２００は、送信装置１００から送信された送信データを受信データ（受信信号）ＲＤ０として受信する。増幅部２１０は、受信データＲＤ０を増幅し、受信データＲＤ１を出力する。Ａ／Ｄ変換部２２０は、受信データＲＤ１をＡ／Ｄ変換し、受信データＲＤ２を出力する。

【0064】

復調部２３０は、受信データＲＤ２を復調する「復調処理」を行う。このとき、復調部２３０は、位相シフト量θｓを考慮して受信データＲＤ２の復調を行う。

【0065】

より詳細には、復調部２３０は、位相シフトパターン取得部２４０を含んでいる。位相シフトパターン取得部２４０は、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの情報を保持している。また、受信データＲＤ２には、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）の送信データに適用された１つの位相シフトパターンＰＡＴを示すインデックス信号が付加されている。位相シフトパターン取得部２４０は、そのインデックス信号に基づいて、所定のデータ単位の送信データに適用されている位相シフトパターンＰＡＴを認識する。そして、位相シフトパターン取得部２４０は、認識した位相シフトパターンＰＡＴで定義されるサブキャリア毎の位相シフト量θｓを取得する。復調部２３０は、所定の復調方式で受信データＲＤ２を復調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量θｓだけ位相を戻す。

【0066】

受信装置２００は、１又は複数のプロセッサ（以下、単に「プロセッサ」と呼ぶ）と１又は複数の記憶装置（以下、単に「記憶装置」と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサは、コンピュータプログラムである制御プログラムを実行してもよい。制御プログラムは、記憶装置に格納される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。プロセッサが制御プログラムを実行することにより、プロセッサの機能が実現される。記憶装置には、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの情報が格納される。プロセッサと記憶装置との協働により、復調部２３０、位相シフトパターン取得部２４０、等の機能が実現される。

【符号の説明】

【0067】

１ 無線通信システム
１００ 送信装置
１１０，１１０Ａ 変調部
１２０ プリコーディング部
１３０ Ｄ／Ａ変換部
１４０ 増幅部
１５０ 位相シフト量決定部
１６０ 信号付加部
１７０ ＰＡＰＲ算出部
１８０ 受信品質情報取得部
２００ 受信装置
２１０ 増幅部
２２０ Ａ／Ｄ変換部
２３０ 復調部
２４０ 位相シフトパターン取得部
ＰＡＴ 位相シフトパターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】