JP2001333121A

JP2001333121A - 無線送信装置及び無線送信方法

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Publication number: JP2001333121A
Application number: JP2000148199A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Uesugi; 充上杉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-30
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP4409722B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多値化をしても情報量あたりのエネルギ
ーが増加することなく、高速伝送を行うこと。【解決手段】同じ資源上で複数の情報信号を重ねて伝
送することにより、伝送効率を向上させる。送信側で複
数の信号に対して異なる係数を乗じるか、誤り訂正を施
してあれば、重ねて伝送した情報信号を受信側で分離す
ることができるので、このように送信することが可能で
ある。なお、干渉キャンセラを用いる場合、干渉キャン
セラの性能次第では、多値化による情報量あたりのエネ
ルギーの増大を大幅に抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信システムにおいて使用される無線送信装置及び無線送
信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル無線通信システムにお
いて高速伝送が行われるようになってきている。特に、
次世代の移動体通信システムでは、下り回線の情報量が
上り回線の情報量をはるかに上回ることが想定され、こ
のため下り回線での高速伝送が必須になっている。

【０００３】使用する周波数帯域は限られており、この
限られた周波数帯域で高速の伝送を行おうとすると、変
調方式として多値変調方式を用いなければならない。図
１５は、従来の多値変調方式を用いる無線送信装置の構
成を示すブロック図である。また、図１６は、従来の多
値変調方式を用いる無線受信装置の構成を示すブロック
図である。

【０００４】図１５に示す無線送信装置においては、送
信データは誤り訂正符号化部１で誤り訂正符号化され、
Ｓ／Ｐ変換部２に送られる。Ｓ／Ｐ変換部２では、シリ
アルデータである送信データをシリアル／パラレル変換
し、それぞれの信号を多値マッピング部３に送る。多値
マッピング部３では、送信データを多値変調方式の信号
点にマッピングする。

【０００５】マッピング後の送信データは、変調部４に
送られて、変調部４でディジタル変調処理が行われる。
ディジタル変調後の送信データは、無線送信部５に送ら
れて、無線送信部５で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変
換、アップコンバート）された後に、アンテナ６を介し
て通信相手に送信される。

【０００６】図１６に示す無線受信装置においては、通
信相手から送信された信号をアンテナ７を介して無線受
信部８で受信する。無線受信部８では、受信信号に対し
て所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変
換）を行い、無線受信処理後の受信データを復調部９に
送る。復調部９では、受信データに対してディジタル復
調処理を行った後に、多値デコーダ部１０に送る。

【０００７】多値デコーダ部１０では、多値変調された
受信データを復号し、復号後の受信データをＰ／Ｓ変換
部１１に送る。Ｐ／Ｓ変換部１１では、受信データをパ
ラレル／シリアル変換した後に、誤り訂正復号部１２に
送る。誤り訂正復号部１２では、送信側で行った誤り訂
正符号化に対応して誤り訂正復号を行う。これにより、
受信データが得られる。

【０００８】このように上記無線送信装置及び無線受信
装置では、１つの情報源の信号を、多値変調によって高
速に伝送することができる。例えば、ＢＰＳＫ方式では
１シンボルで１ビットを、ＱＰＳＫ方式では１シンボル
で２ビットを、８ＰＳＫ方式では１シンボルで３ビット
を、１６ＱＡＭ方式では１シンボルで４ビットを、６４
ＱＡＭ方式では、１シンボルで６ビットを同じ周波数で
それぞれ伝送することができる。このように、多値変調
の多値化を増やすことにより、１シンボルで伝送できる
情報量を増加させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多値変調方式では、同じ通信品質を維持した状態で
多値変調の多値化を増やせば増やすほど、情報量あたり
のエネルギーが余分に必要となり、伝送効率が悪くな
る。例えば、２倍の情報量のビットを伝送するのに、２
倍のエネルギーが必要なのであれば、１ビットあたりの
エネルギーが等しいので、無駄ではないのであるが、２
倍のビットを送るのに３倍も４倍ものエネルギーがかか
るのでは、効率が悪い。

【００１０】実際に、同じ通信品質を維持した状態で１
ビットあたりに必要なエネルギーは、ＢＰＳＫ方式と比
べてＱＰＳＫ方式では１倍であるのに対して、８ＰＳＫ
方式では１．１４倍であり、１６ＱＡＭ方式では２．５
倍であり、６４ＱＡＭ方式では７倍である。これは、送
受信において歪みが無くかつ回線推定精度が十分に良い
場合である。推定精度誤差の影響や変復調の歪みや直流
オフセットなどの影響は、多値数が大きくなればなるほ
ど大きくなるため、これらの要因を考慮すると、多値変
調の効率はあまり良くならない。

【００１１】すなわち、上記従来の多値変調方式では、
多値化をすればするほど伝送する情報量あたりのエネル
ギーが多く必要となり、伝送効率を上げるのが困難であ
るという問題がある。

【００１２】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、多値化をしても情報量あたりのエネルギーが増加
することなく、高速伝送を行うことができる無線送信装
置及び無線送信方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の無線送信装置
は、各通信相手への送信信号をそれぞれ所定の変調方式
でマッピングする少なくとも２つのマッピング手段と、
前記マッピング手段によりマッピングされた各送信信号
を同一資源上に多重する多重手段と、多重した後の信号
を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

【００１４】この構成によれば、同じ資源（システム効
率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを
増加させることなく、高速伝送を実現することができ
る。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする
場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行う
ことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も
小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミ
ックレンジの低減を図ることもできる。

【００１５】本発明の無線送信装置は、上記構成におい
て、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信
信号の振幅及び／又は位相が互いに異なるように、送信
信号の振幅及び／又は位相を変える振幅・位相変更手段
を具備する構成を採る。

【００１６】本発明の無線送信装置は、上記構成におい
て、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信
信号に対して異なる送信電力制御を行う送信電力制御手
段と具備する構成を採る。

【００１７】これらの構成によれば、複数の情報系列が
多重されていても、受信側において受信信号から自局へ
のデータを容易に抽出することができ、自局へのデータ
を正確に復調することができる。

【００１８】本発明の無線送信装置は、上記構成におい
て、各送信信号の送信電力制御を単位時間毎に変更する
タイミング制御手段を具備する構成を採る。

【００１９】この構成によれば、送信電力制御値を時間
変化させることにより、送信信号間の品質を同一にする
ことができる上に、信号の重なりかたが時変なために位
相点の縮退が連続して生じることがない。このため、受
信側でより信号分離がし易くなる。さらに、これによっ
てインタリーブ効果も得られるため、特に誤り訂正符号
を併用した場合には効果が大きい。

【００２０】本発明の無線送信装置は、上記構成におい
て、通信相手の数に対応してアンテナを有しており、前
記通信相手毎に異なるアンテナで送信信号を送信する構
成を採る。

【００２１】この構成によれば、情報系列を各々異なる
アンテナから送信することにより、自動的に各情報系列
の送信電力大小や位相関係を必然的に時間変化させるこ
とができる。これにより、受信側で信号分離をさらに容
易にさせることができる。さらに、アンテナあたりの送
信電力を下げることができるので、送信アンプへの要求
性能が緩和される。

【００２２】本発明の無線送信装置は、上記構成におい
て、送信信号に対して誤り訂正符号化を行う誤り訂正符
号化手段を具備する構成を採る。

【００２３】この構成によれば、送信側で送信データに
誤り訂正符号化処理を施すことにより、受信側で自局へ
のデータを正確に復調することができる。

【００２４】本発明の基地局装置は、上記無線送信装置
を備えたことを特徴とする。本発明の通信端末装置は、
上記無線送信装置を備えたことを特徴とする。これらの
構成により、大量の下り回線信号に対する高速伝送を実
現することができる。

【００２５】本発明の無線送信方法は、各通信相手への
送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少
なくとも２つのマッピング工程と、前記マッピング工程
においてマッピングされた各送信信号を同一資源上に多
重する多重工程と、多重した後の信号を送信する送信工
程と、を具備する。

【００２６】この方法によれば、同じ資源（システム効
率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを
増加させることなく、高速伝送を実現することができ
る。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする
場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行う
ことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も
小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミ
ックレンジの低減を図ることもできる。

【００２７】本発明のデータ伝送方法は、基地局装置に
おいて、各通信端末装置への送信信号をそれぞれ所定の
変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング
工程と、前記マッピング工程においてマッピングされた
各送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、多重し
た後の信号を送信する送信工程と、通信端末装置におい
て、多重した後の信号を受信する受信工程と、受信した
信号から自局への信号を抽出して受信データを得る抽出
工程と、を具備する。

【００２８】この方法によれば、同じ資源（システム効
率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを
増加させることなく、高速伝送を実現することができ
る。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする
場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行う
ことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も
小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミ
ックレンジの低減を図ることもできる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明者は、多値変調方式におい
て、通信品質を維持した状態で多値数を多くすると、誤
りにくくするために振幅を大きくとる必要があり、この
ためにエネルギーが増加することに着目して本発明をす
るに至った。

【００３０】すなわち、本発明の骨子は、ＱＰＳＫ方式
やＢＰＳＫ方式のようにエネルギーを増加させなくても
ある程度の通信品質を維持できる変調方式を同じ資源
（システム効率）上で多重して、エネルギーを増加させ
ることなく高速伝送を実現することである。

【００３１】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１に係る
無線送信装置の構成を示すブロックを示すブロック図で
ある。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る無線
送信装置と無線通信を行う無線受信装置の構成を示すブ
ロック図である。

【００３２】本実施の形態においては、説明を簡単にす
るために、２つの情報を重ねて送信する場合について説
明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重
ねて送信する場合にも適用することができる。

【００３３】図１に示す無線送信装置においては、送信
データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１
ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピン
グ部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピン
グ部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の
送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピン
グし、それぞれの信号を多重部１０３に送る。多重部１
０３では、ＱＰＳＫマッピングされた送信データを多重
し、多重後の送信データを変調部１０４に送る。

【００３４】変調部１０４では、多重後の送信データに
対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調
後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線
送信部１０５で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アッ
プコンバート）された後に、アンテナ１０６を介して通
信相手に送信される。

【００３５】図２に示す無線受信装置においては、通信
相手から送信された信号をアンテナ２０１を介して無線
受信部２０２で受信する。無線受信部２０２では、受信
信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、
Ａ／Ｄ変換）を行い、無線受信処理後の受信データを復
調部２０３に送る。復調部２０３では、受信データに対
してディジタル復調処理を行った後に、信号点判定部２
０４に送る。

【００３６】信号点判定部２０４では、２つの情報が多
重された受信データについて信号点配置を判定し、２つ
の情報を分離する。このようにして、自局に送信された
データのみを抽出する。抽出された自局へのデータは、
誤り誤り訂正復号部２０５に送られ、誤り訂正復号部２
０５で、送信側で行った誤り訂正符号化に対応して誤り
訂正復号を行う。これにより、受信データが得られる。

【００３７】上記構成を有する無線送信装置及び無線受
信装置の動作について図３から図５を用いて説明する。

【００３８】図３は、本発明の実施の形態１に係る無線
送信装置における送信データを説明するための図であ
る。図４は、図３に示す送信データを多重した際の信号
点配置を対応つけるテーブルを示す図である。図５は、
図３に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す
信号空間ダイヤグラムを示す図である。

【００３９】送信データ＃１は、誤り訂正符号化された
後に、図３に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。こ
こで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表
す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、図
３に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。ここで、Ｑ
ＰＳＫマッピングされた信号点を〜で表す。

【００４０】多重部１０３では、上記送信データ＃１と
送信データ＃２を多重する。この場合、多重された信号
は、１，を（−１，１）とし、２，を（１，１）と
し、３，を（１，−１）とし、４，を（−１，−
１）とすると、図４に示すテーブルのような組み合わせ
をとる。このテーブルにおいて、多重データの信号点配
置は、図５に示すように、Ａ〜Ｉまでの９点に表すこと
ができる。

【００４１】無線受信装置では、復調部２０３で復調さ
れると、図５に示す信号点で表される。このとき、信号
点Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｉは、送信データ＃１，送信データ＃２
がいずれも同じであるので、信号点判定部２０４では必
然的にＡ：（−１，１）、Ｃ：（１，１）、Ｉ：（１，
−１）、Ｇ：（−１，−１）と判定することができる。

【００４２】一方、信号点Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈについて
は、送信データ＃１と送信データ＃２の信号について複
数の組み合わせが考えられる。この場合、信号点判定部
２０４では、Ａ：（−１，１）、Ｃ：（１，１）、Ｉ：
（１，−１）、Ｇ：（−１，−１）のいずれかで可能性
のたかい信号点に仮に判定する。そして、この判定の状
態で誤り訂正復号部２０５において誤り訂正復号を行
う。もし、信号点判定部２０４における判定が誤ってい
たとしても、誤り訂正復号部２０５で誤りが訂正される
ので、自局に対するデータを得ることができる。

【００４３】例えば、この無線受信装置が送信データ＃
１を受信する装置である場合において無線送信装置が１
を送信したと考える。復調部２０３で復調された信号点
が例えば図５に示すＢ点であるときには、信号点は１＋
又は２＋のいずれかである。すなわち、送信データ
＃１では、１又は２、（−１，１）又は（１，１）であ
る。この場合、信号点をＡ又はＣのいずれかに仮に判定
する。

【００４４】仮に、信号点判定部２０４において信号点
をＡと判定すると、Ａは正しい判定であるので、正確に
受信データとして得られる。一方、信号点判定部２０４
において信号点をＣと判定すると、判定は誤っている
が、誤り訂正復号部２０５で誤りが訂正されて受信デー
タとして得られる。このように、送信側で送信データに
誤り訂正符号化処理を施すことにより、受信側で自局へ
のデータを正確に復調することができる。

【００４５】このように、本実施の形態によれば、同じ
資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているの
で、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現
することができる。例えば、ＱＰＳＫ方式では１シンボ
ルで同時に２ビットが伝送でき、１６ＱＡＭ方式では１
シンボルで４ビットが伝送できる。しかしながら、１６
ＱＡＭ方式では、ＱＰＳＫ方式に比べて１ビット当たり
平均２．５倍のエネルギーが必要となる。本実施の形態
の方式によれば、２系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場
合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うこ
とができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小
さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミッ
クレンジの低減を図ることもできる。

【００４６】図６は、本発明の実施の形態１に係る無線
送信装置の他の構成を示すブロック図である。図６に示
す無線送信装置においては、送信データは、誤り訂正符
号化部６０１で誤り訂正符号化され、Ｓ／Ｐ変換部６０
２でシリアル／パラレル変換されて、それぞれＱＰＳＫ
マッピング部６０３ａ，６０３ｂに送られる。ＱＰＳＫ
マッピング部６０３ａ，６０３ｂでは、誤り訂正符号化
処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置に
マッピングし、それぞれの信号を多重部６０４に送る。
多重部６０４では、ＱＰＳＫマッピングされた送信デー
タを多重し、多重後の送信データを変調部６０５に送
る。

【００４７】変調部６０５では、多重後の送信データに
対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調
後の送信データは、無線送信部６０６に送られて、無線
送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテ
ナ６０７を介して通信相手に送信される。

【００４８】このような無線送信装置においても、上記
無線送信装置と同様に、エネルギーを増加させることな
く、高速伝送を実現することができる。

【００４９】（実施の形態２）本実施の形態において
は、複数の情報を振幅及び／又は位相を変えて多重して
送信して、受信側で多重した複数の情報から自局に対す
る信号を抽出し易くする場合について説明する。

【００５０】図７は、本発明の実施の形態２に係る無線
送信装置の構成を示すブロックを示すブロック図であ
る。なお、図７において、図１と同じ部分については図
１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。ま
た、図７に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信
装置は図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて
図２に示す無線受信装置を参照して説明する。

【００５１】本実施の形態においては、説明を簡単にす
るために、２つの情報を重ねて送信する場合について説
明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重
ねて送信する場合にも適用することができる。

【００５２】図７に示す無線送信装置においては、送信
データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１
ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピン
グ部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピン
グ部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の
送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピン
グし、それぞれの信号を複素乗算部７０１ａ，７０１ｂ
に送る。

【００５３】複素乗算部７０１ａ，７０１ｂでは、それ
ぞれＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでマッピ
ングされた信号点配置の振幅及び／又は位相が異なるよ
うに、マッピング後の送信データに対して複素乗算処理
を行う。複素乗算後の送信データは、多重部１０３に送
られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングされ、
複素乗算された送信データを多重し、多重後の送信デー
タを変調部１０４に送る。

【００５４】変調部１０４では、多重後の送信データに
対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調
後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線
送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテ
ナ１０６を介して通信相手に送信される。

【００５５】上記構成を有する無線送信装置及び無線受
信装置の動作について図８及び図９を用いて説明する。

【００５６】図８は、本発明の実施の形態２に係る無線
送信装置における送信データを説明するための図であ
る。図９は、図８に示す送信データを多重した際の信号
点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図である。

【００５７】送信データ＃１は、誤り訂正符号化された
後に、図８に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。こ
こで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表
す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、Ｑ
ＰＳＫマッピングされる。ここで、１，を（−１，
１）とし、２，を（１，１）とし、３，を（１，−
１）とし、４，を（−１，−１）とする。

【００５８】送信データ＃２については、マッピング後
のデータは、複素乗算部７０１ｂで複素乗算処理され
て、振幅及び／又は位相が変えられる。この複素乗算さ
れたデータの信号点は、図８に示すように、〜で表
す。そして、多重部１０３では、上記送信データ＃１と
送信データ＃２を多重する。

【００５９】無線受信装置では、復調部２０３で復調さ
れると、図９に示す信号点で表される。このとき、送信
データ＃１と、送信データ＃２の組み合わせは、図９に
おける信号点が１６点に分離しているため、判定が可能
である。

【００６０】例えば、１６点を眺めて一気に１＋とい
うように復調する。４＋と１＋の信号点は、近いの
で誤り易いが、軟判定値を出して誤り訂正を行うことに
より、復調することが可能である。

【００６１】このように、本実施の形態によれば、実施
の形態１のように仮判定を行うことなく、自局に対する
データであることを抽出することができ、しかも、同じ
資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているの
で、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現
することができる。すなわち、本実施の形態の方式によ
れば、２系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビ
ット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができ
る。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなる
ので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジ
の低減を図ることもできる。

【００６２】本実施の形態では、送信データ＃１につい
ては振幅及び／又は位相の変更を行わず、送信データ＃
２のみに振幅及び／又は位相の変更を行った場合につい
て説明しているが、本発明はこれに限定されず、情報系
列に対して振幅及び／又は位相が互いに異なるように処
理を行う場合すべて含む。

【００６３】（実施の形態３）本実施の形態では、実施
の形態２における制御で行うマッピング後のデータに複
素乗算して振幅を変える際に送信電力制御を用いる場合
について説明する。

【００６４】複数の系統の信号が、異なるユーザに対す
る送信（又は同一ユーザへの異なる回線での伝送）であ
る場合には、それぞれの回線状況が異なるので、所望品
質を満たすために、異なる送信電力制御が行われる。

【００６５】したがって、回線状況が悪いユーザへの送
信データの振幅を大きくして、回線状況の良いユーザの
送信データの信号振幅を小さくする。これにより、回線
品質の良いユーザの受信においては、他ユーザの信号を
良好な品質で受信できるので、干渉キャンセラで分離す
ることが容易となる。逆に、回線品質の悪いユーザの受
信においては、自局への信号は大きく受信され、他ユー
ザの信号は小さく受信されるので、干渉の面でほとんど
影響がない。

【００６６】図１０は、本発明の実施の形態３に係る無
線送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１
０において、図１と同じ部分については図１と同じ符号
を付してその詳細な説明は省略する。また、図１０に示
す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図２に
示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示す無
線受信装置を参照して説明する。

【００６７】本実施の形態においては、説明を簡単にす
るために、２つの情報を重ねて送信する場合について説
明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重
ねて送信する場合にも適用することができる。

【００６８】図１０に示す無線送信装置においては、送
信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０
１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピ
ング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピ
ング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後
の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピ
ングする。ここで、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１
０２ｂには、それぞれ異なる送信電力指示信号＃１，＃
２が入力され、その送信電力指示信号＃１，＃２に基づ
いて送信電力制御されて、振幅が変更される。

【００６９】送信データ＃１，＃２は、多重部１０３に
送られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングさ
れ、振幅が変更された送信データを多重し、多重後の送
信データを変調部１０４に送る。

【００７０】変調部１０４では、多重後の送信データに
対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調
後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線
送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテ
ナ１０６を介して通信相手に送信される。

【００７１】上記構成を有する無線送信装置及び無線受
信装置の動作について図１１及び図１２を用いて説明す
る。

【００７２】図１１は、本発明の実施の形態３に係る無
線送信装置における送信データを説明するための図であ
る。図１２は、図１１に示す送信データを多重した際の
信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図であ
る。

【００７３】送信データ＃１は、誤り訂正符号化された
後に、図１１に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。
ここで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表
す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、Ｑ
ＰＳＫマッピングされる。ここで、１，を（−１，
１）とし、２，を（１，１）とし、３，を（１，−
１）とし、４，を（−１，−１）とする。

【００７４】ここでは、送信データ＃２が回線状況が悪
いとして、マッピング後の送信データ＃２について、送
信電力指示信号＃２にしたがって送信電力制御が行わ
れ、振幅を大きくする。この送信電力制御されたデータ
の信号点は、図１１に示すように、〜で表す。そし
て、多重部１０３では、上記送信データ＃１と送信デー
タ＃２を多重する。

【００７５】無線受信装置において復調部２０３で受信
データを復調すると、受信データは図１２に示すような
信号点配置となる。

【００７６】まず、回線状況が良い、送信データ＃１に
対する無線受信装置では、他ユーザの信号を良好な品質
で受信できるので、信号点判定部２０４で自局のデータ
（送信データ＃１を容易に分離することできる。この場
合、図１２における信号点配置において、送信データ＃
１のみが抽出されると、図１２の各象限にある４つの信
号点が図１１に示す送信データ＃１の信号点配置とな
る。これにより、信号点を判定することが可能である。

【００７７】一方、回線品質の悪い、送信データ＃２に
対する無線受信装置では、自局への信号は大きく受信さ
れる。このため、図１２の各象限に存在する４つの信号
点をまとめて一つの信号点として見ることができ、これ
により、信号点を判定することが可能である。また、他
ユーザの信号は小さく受信されるので、干渉の面でほと
んど影響がない。

【００７８】このように、送信電力制御値が大きく異な
る信号を故意に組み合わせることにより、伝送効率を向
上することができる。しかも、同じ資源（システム効
率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを
増加させることなく、高速伝送を実現することができ
る。すなわち、本実施の形態の方式によれば、２系統の
ＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍
のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この
場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易
になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ること
もできる。

【００７９】本実施の形態では、送信データ＃１につい
ては振幅を大きくせず、送信データ＃２のみに振幅を大
きくする送信電力制御を行った場合について説明してい
るが、本発明はこれに限定されず、情報系列に対して振
幅の大きさが互いに異なるように送信電力制御を行う場
合すべて含む。

【００８０】（実施の形態４）本実施の形態では、各情
報系列への送信電力制御値（乗算値）を時間変化させる
場合について説明する。このように送信電力制御値を時
間変化させることにより、受信側でより信号分離がし易
くなる。

【００８１】図１３は、本発明の実施の形態４に係る無
線送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１
３において、図１０と同じ部分については図１０と同じ
符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図１３
に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図
２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示
す無線受信装置を参照して説明する。

【００８２】本実施の形態においては、説明を簡単にす
るために、２つの情報を重ねて送信する場合について説
明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重
ねて送信する場合にも適用することができる。

【００８３】図１３に示す無線送信装置においては、送
信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０
１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピ
ング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピ
ング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後
の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピ
ングする。ここで、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１
０２ｂには、それぞれ異なる送信電力指示信号＃１，＃
２が入力され、その送信電力指示信号＃１，＃２に基づ
いて送信電力制御されて、振幅が変更される。

【００８４】このとき、タイミング制御により、送信電
力指示信号＃１，＃２を変える。例えば、タイミング信
号＃１，＃２にしたがって、送信電力指示信号＃１，＃
２をあるパターンで入力してマッピング後の送信データ
の振幅を変える。このタイミングは、特に制限はない
が、シンボル毎に変えると、信号の帯域を不変にするこ
とができる。なお、無線受信装置では、このタイミング
変更パターンをあらかじめ知っていれば復号は容易とな
る。

【００８５】送信データ＃１，＃２は、多重部１０３に
送られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングさ
れ、振幅が変更された送信データを多重し、多重後の送
信データを変調部１０４に送る。

【００８６】変調部１０４では、多重後の送信データに
対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調
後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線
送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテ
ナ１０６を介して通信相手に送信される。

【００８７】本実施の形態によれば、上記効果に加え
て、送信電力制御値を時間変化させることにより、信号
の重なり方が時変であるため、連続して不確定性（２つ
の信号の複数の組み合わせが判別不可能になること）が
生じることがなくなるために、受信側でより信号分離が
し易くなる。また、各情報系列の送信電力にあまり差が
ない場合には、交互に大小を切り替えることで平均パワ
ーを同一にしながら上記を達成できるために、振幅の大
小を時間変化させることでインタリーブ効果を得ること
ができる。

【００８８】（実施の形態５）本実施の形態では、情報
系列を各々異なるアンテナから送信することにより、自
動的に各情報系列の送信電力大小や位相関係を必然的に
時間変化させることができる。これにより、実施の形態
４における効果をさらに増すことができる。

【００８９】図１４は、本発明の実施の形態５に係る無
線送信装置の構成を示すブロック図である。また、図１
４に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は
図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に
示す無線受信装置を参照して説明する。

【００９０】本実施の形態においては、説明を簡単にす
るために、２つの情報を重ねて送信する場合について説
明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重
ねて送信する場合にも適用することができる。

【００９１】図１４に示す無線送信装置においては、送
信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１４
０１ａ，１４０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマ
ッピング部１４０２ａ，１４０２ｂに送られる。ＱＰＳ
Ｋマッピング部１４０２ａ，１４０２ｂでは、誤り訂正
符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点
配置にマッピングする。

【００９２】マッピングされた送信データ＃１，＃２
は、変調部１４０３ａ，１４０３ｂに送る。変調部１４
０３ａ，１４０３ｂでは、それぞれマッピング後の送信
データ＃１，＃２に対してディジタル変調処理が行われ
る。ディジタル変調後の送信データ＃１，＃２は、無線
送信部１４０４ａ，１４０４ｂに送られて、無線送信部
１４０４ａ，１４０４ｂで所定の無線送信処理された後
に、アンテナ１４０５ａ，１４０５ｂを介して通信相手
に送信される。

【００９３】本実施の形態によれば、情報系列を各々異
なるアンテナから送信することにより、自動的に各情報
系列の送信電力大小や位相関係を必然的に時間変化させ
ることができる。これにより、上記効果に加えて、実施
の形態４における効果をさらに増すことができる。

【００９４】本発明は、ディジタル無線通信システムに
おける種々のアクセス方式、例えばＣＤＭＡ（Code Div
ision Multiple Access）方式、ＴＤＭＡ（Time Divisi
on Multiple Access）方式、ＦＤＭＡ（Frequency Divi
sion Multiple Access）方式に適用することができる。
例えば、ＣＤＭＡ方式においては、各情報系列に対して
同じ拡散符号（同じ資源）で拡散変調処理して伝送を行
う。ＴＤＭＡ方式においては、各情報系列に対して同じ
単位時間（同じ資源）に伝送を行う。ＦＤＭＡ方式にお
いては、各情報系列に対して同じ周波数（同じ資源）に
伝送を行う。なお、上記実施の形態１〜５は適宜組み合
わせて実施することが可能である。

【００９５】本発明は上記実施の形態に限定されず種々
変更して実施することが可能である。例えば、上記実施
の形態において誤り訂正方法はどのようなものでも良
い。特に、ビタビ復号やターボ符号のように、信号間で
拘束条件を有しているような誤り訂正方法であることが
望ましい。

【００９６】また、受信側で信号点判定の性能次第で
は、使用しなくても良く、誤り検出のみでも良い。この
場合、仮に判定した信号点について誤りが検出されたと
きに、判定が誤りであると判断して他の候補でさらに誤
り検出を行う。また、干渉キャンセラと誤り訂正を併用
すると、シンボル間の拘束がきいて、受信側で信号の分
離、抽出がより容易となる。例えば、畳み込み符号であ
れば、連続した数ビットによって送信データが決定され
るので、瞬時の判定ができないような場合でも、前後の
ビットパターンから真値を推定することが可能であり、
干渉キャンセラの信号分離性能が向上する。

【００９７】また、上記実施の形態１〜５においては、
マッピングを行う変調方式としてＱＰＳＫ方式を用いた
場合について説明しているが、本発明においては、マッ
ピングを行う変調方式はどのようなものでも良い。特
に、ＱＰＳＫ方式やＢＰＳＫ方式のように、エネルギー
を増加させなくてもある程度の通信品質を維持できる変
調方式が良好な性能を示すので望ましい。

【００９８】本発明の無線送信装置及び無線送信方法
は、ディジタル無線通信システム、放送システム、固定
通信システムにおける送受信装置、基地局装置、移動局
のような通信端末装置に適用することができる。これに
より、大量の下り回線信号に対する高速伝送を実現する
ことができる。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
通信相手への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッ
ピングし、マッピングされた各送信信号を同一資源上に
多重して送信するので、同じ資源（システム効率）上で
２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させ
ることなく、高速伝送を実現することができる。また、
例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１
ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができ
る。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなる
ので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジ
の低減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の構
成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置と無
線通信を行う無線受信装置の構成を示すブロック図

【図３】上記実施の形態１に係る無線送信装置における
送信データを説明するための図

【図４】図３に示す送信データを多重した際の信号点配
置を対応つけるテーブルを示す図

【図５】図３に示す送信データを多重した際の信号点配
置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図

【図６】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の他
の構成を示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構
成を示すブロック図

【図８】上記実施の形態２に係る無線送信装置における
送信データを説明するための図

【図９】図８に示す送信データを多重した際の信号点配
置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図

【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の
構成を示すブロック図

【図１１】上記実施の形態３に係る無線送信装置におけ
る送信データを説明するための図

【図１２】図１１に示す送信データを多重した際の信号
点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図

【図１３】本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の
構成を示すブロック図

【図１４】本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の
構成を示すブロック図

【図１５】従来の多値変調方式を用いる無線送信装置の
構成を示すブロック図

【図１６】従来の多値変調方式を用いる無線受信装置の
構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１ａ，１０１ｂ，６０１誤り訂正符号化部１０２ａ，１０２ｂ，６０３ａ，６０３ｂＱＰＳＫマ
ッピング部１０３，６０４多重部１０４，６０５変調部１０５，６０６無線送信部１０６，２０１，６０７アンテナ２０２無線受信部２０３復調部２０４信号点判定部２０５誤り訂正復号部６０２Ｓ／Ｐ変換部７０１ａ，７０１ｂ複素乗算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各通信相手への送信信号をそれぞれ所定
の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピン
グ手段と、前記マッピング手段によりマッピングされた
各送信信号を同一資源上に多重する多重手段と、多重し
た後の信号を送信する送信手段と、を具備することを特
徴とする無線送信装置。
【請求項２】前記マッピング手段によりマッピングさ
れた各送信信号の振幅及び／又は位相が互いに異なるよ
うに、送信信号の振幅及び／又は位相を変える振幅・位
相変更手段を具備することを特徴とする請求項１記載の
無線送信装置。
【請求項３】前記マッピング手段によりマッピングさ
れた各送信信号に対して異なる送信電力制御を行う送信
電力制御手段と具備することを特徴とする請求項１記載
の無線送信装置。
【請求項４】各送信信号の振幅及び／又は位相を単位
時間毎に変更するタイミング制御手段を具備することを
特徴とする請求項３記載の無線送信装置。
【請求項５】通信相手の数に対応してアンテナを有し
ており、前記通信相手毎に異なるアンテナで送信信号を
送信することを特徴とする請求項１から請求項４のいず
れかに記載の無線送信装置。
【請求項６】送信信号に対して誤り訂正符号化を行う
誤り訂正符号化手段を具備することを特徴とする請求項
１から請求項５のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
の無線送信装置を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項８】請求項１から請求項６のいずれかに記載
の無線送信装置を備えたことを特徴とする通信端末装
置。
【請求項９】各通信相手への送信信号をそれぞれ所定
の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピン
グ工程と、前記マッピング工程においてマッピングされ
た各送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、多重
した後の信号を送信する送信工程と、を具備することを
特徴とする無線送信方法。
【請求項１０】基地局装置において、各通信端末装置
への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングす
る少なくとも２つのマッピング工程と、前記マッピング
工程においてマッピングされた各送信信号を同一資源上
に多重する多重工程と、多重した後の信号を送信する送
信工程と、通信端末装置において、多重した後の信号を
受信する受信工程と、受信した信号から自局への信号を
抽出して受信データを得る抽出工程と、を具備すること
を特徴とするデータ伝送方法。