JP2005012357A - 送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭに対してマルチビ−ムと時空符号を用いる送信ダイバ−シチにおいて、チャネルの周波数選択性と時間変動に対して優れた耐性を有する送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラムを提供する。
【解決手段】送信側において、送信信号を時空符号化し、時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる。
【選択図】 図６
【解決手段】送信側において、送信信号を時空符号化し、時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間方向と周波数方向の２次元拡散を行う直交周波数多重符号分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｄｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ−ＣＤＭ）を適用した送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラムに関する。特に移動通信システムに用いられる送信アンテナアレ−及び時間空間送信ダイバ−シチシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送信ダイバ−シチ技術の中で図１０に示す時空間符号を用いる時間空間送信ダイバ−シチがある（非特許文献１を参照）。送信シンボルをｓ１、ｓ２とすると２行２列の直交時空間符号化行列は次式で表される。
【０００３】
【数１】
【０００４】
時刻１においてアンテナ＃１からｓ１が、アンテナ＃２からｓ２が同時に送信される。また、時刻２においてアンテナ＃１から−ｓ２ ＊が、アンテナ＃２からｓ１＊が同時に送信される。
今、アンテナ＃１から端末へのチャネル応答をｈ１とし、アンテナ＃２から端末へのチャネル応答をｈ２とすると、時刻１での受信信号ｒ１は、
【０００５】
【数２】
【０００６】
となり、時刻２での受信信号ｒ２は、
【０００７】
【数３】
【０００８】
となる。
受信側でアンテナ＃１からののチャネル応答ｈ１とアンテナ＃２からのチャネル応答ｈ２をそれぞれ推定し、得られるｈ１、ｈ２を用いて復号を行うと、
【０００９】
【数４】
【００１０】
【数５】
【００１１】
となり、ｓ１、ｓ２それぞれを検出することができ、かつ、ｈ１とｈ２の最大比合成を実現することができる。
【００１２】
また、非特許文献２には、図１１〜図１３に示すように、最適なビームを選択して伝送特性を改善するための技術について記載されている。
この先行技術によれば、基地局において固定マルチビームを用いて、移動局側において各ビームからのチャネル応答を推定して電力を計算し（マルチアキャリアでは各サブキャリアでの電力値を加算する）、隣接する２つのビームからのチャネル応答の電力和が最大となる２ビームを選択して、そのビームインデックスを基地局に送り返す。
このビームインデックスに基づいて、送信側において、送信信号を２行２列の直交時空符号化行列を用いて時空符号化した後、時空符号化出力を移動局から指定された２つのビームに割り当てている。ビーム形成用アレーウェイトベクトルで重みづけされた信号は、時間方向にのみに拡散を行うＯＦＤＭ−ＣＤＭを用いて拡散された後、他のユーザ信号と多重化されている。
一方、受信側では、他のユーザ信号と多重化された受信信号に対して、時間方向の逆拡散を行うことで、自ユーザ以外の信号をすべて抑圧し、所望の信号を復号する構成としている。
【００１３】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ、“ａ ｓｉｍｐｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ“ ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ Ｉｎ Ｃｏｍｍｕｒｉｃａｔｉｏｎｓ、 Ｖｏｌ． １６、 Ｎｏ．８、 ｐｐ． １４５１−１４５８、 Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９８．
【非特許文献２】
Ｍ．Ｆｕｊｉｉ、“Ｂｅａｍｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ ｓｐｒｅａｄｉｎｇＯＦＤＭ−ＣＤＭ ｓｙｓｔｅｍｓ、“ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｖｏｌ． Ｅ８６−ｂ、 Ｎ０． １、 ｐｐ．３４４−３５１、 Ｊａｎｕａｒｙ ２００３．
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に従来の時間空間送信ダイバーシチにおける時空符号化出力の拡散領域への割り当てについて示す。時空符号器において、送信データは時空符号化された後、空間方向の２つの時空符号化出力［ｓ１、ｓ２］、［−ｓ２ ＊、ｓ１＊］を順にビ−ムステアリングベクトル（Ｗｂ１、Ｗｂ２）でそれぞれビームステアリングして加算器において多重化される。
この時間方向に２つの加算器出力（ｓ１Ｗｂ１＋ｓ２Ｗｂ２、−ｓ２ ＊Ｗｂ１＋ｓ１＊Ｗｂ２）は、時間方向に２つの拡散領域（２×ＳＦＴｉｍｅ）において拡散される。
従って、時間方向の逆拡散においてコ−ド間の直交性を保つために、時間方向のチャネルの変動の影響を受けない程度に拡散率を制限しておく必要がある。
【００１５】
このように、時空符号では時間方向に出力される複数のシンボルのタイムスロット長でチャンネル応答が時不変である必要がある。したがって、２つの拡散領域に渡って時間方向の変動を受けない程度に設計する必要がある。このため、時間方向の拡散率は一定値以下に抑えられ、拡散率の制限に伴って、収容できるユ−ザ数が少なくなる、あるいは、２つの拡散領域で時間変動の影響を受けると伝送特性が劣化するという問題があった。
また、上述したように時間空間送信ダイバーシチにおいては送信信号を時間方向にのみ拡散しており、システム的により柔軟な２次元拡散を使用することができないという問題点がある。
【００１６】
また、上述したような、常に２ビームを選択する方法では、図１５に示すように、ユーザがビーム間に位置している場合にはビームダイバーシチ利得が得られるため伝送特性を改善することができる。
しかし、図１６に示すように、ユーザがビームの最大利得付近に位置し、かつ、電波の角度広がりがビーム幅に比べて狭い場合には、ビーム利得は得られるが、複数のビームを使用しているにも関わらず、実質的には、１つのビームから送信された信号のみが移動局に到達し、他のビームに配分された信号電力を無駄にしてしまうという問題がある。
【００１７】
また、上述したような時間空間送信ダイバーシチにおいては、送信信号に対して時間方向のみに拡散を行うため、受信側の逆拡散において自ユーザ信号以外の信号をすべて抑圧する構成となっている。例えば、複数のユ−ザ間で異なるビ−ムペアを使用し、かつ、１つの同じビ−ムを共有している場合、時空間符号の復号時に互いに干渉を引き起こすので、他ユ−ザの信号をすべて時間方向の逆拡散で抑圧することにより、干渉の発生を防止する構成としている。
しかし、時間方向と周波数方向の両方に拡散を行う２次元拡散においては、時空符号を復号する際に、２次元拡散領域での時間方向の部分的な逆拡散では、１つのビ−ムを共有する他の複数ビ−ムに割り当てられた時空符号との干渉を必ずしも抑圧できないという問題がある。
【００１８】
この様子を図１７に示す。ユーザ＃１に対してビーム＃１とビーム＃２が使用され、ユーザ＃２に対してビーム＃２とビーム＃３が使用されている。
したがって、ユーザ＃１に送信される信号を（ｓ１，ｓ２）、ユーザ＃２に送信される信号を（ｓ３，ｓ４）とし、ビーム＃１とビーム＃２からユーザ＃１へのｍ番目のサブキャリアでのチャネル応答をそれぞれｈｍ，１、ｈｍ，２とすると、ユーザ＃１にはｍ番目のサブキャリアにおいて、
【００１９】
【数６】
【００２０】
【数７】
【００２１】
で表される受信信号ｒｍ，１、ｒｍ，２が受信される。この受信信号ｒｍ，１、ｒｍ，２について、チャンネル応答ｈｍ，１、ｈｍ，２を用いて復号を行うと、
【００２２】
【数８】
【００２３】
【数９】
【００２４】
となる。ここで、右辺の第２項と第３項に干渉成分が発生する。
【００２５】
すなわち、時間方向のみに拡散を行う構成の場合、チャンネル応答が時不変とみなせる範囲内で拡散コードを使用するため、他のユーザ信号を逆拡散により抑圧することができ、上記の干渉成分の発生が無い。
ところが、２次元拡散ではそれぞれのサブキャリアでは必ずしも拡散コード間での部分相関が０ではない。このため、上述した干渉成分が発生してしまい、復号成分と、自ユーザ信号の応答成分（｜ｈｍ，１｜２＋｜ｈｍ，２｜２）とが異なるため、周波数方向に合成を行ってもこの干渉成分を完全に除去することができないという問題点がある。
【００２６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭに対してマルチビ−ムと時空符号を用いる送信ダイバ−シチにおいて、チャネルの周波数選択性と時間変動に対して優れた耐性を有する送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラムを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチシステムにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てるビ−ム割当手段と、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる拡散コード割当手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、前記ビ−ム割当手段は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアを選択し、当該ビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、前記ビ−ム割当手段が選択したビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、前記ビ−ム割当手段が選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項６に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てることを特徴とする。
【００３４】
また、請求項８に記載の発明は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項９に記載の発明は、前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１０に記載の発明は、前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１１に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てる処理と、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる処理とを実行させるための通信プログラムである。
【００３８】
また、請求項１２に記載の発明は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てる処理を実行させるための通信プログラムである。
【００３９】
また、請求項１３に記載の発明は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てる処理を実行させるための通信プログラムである。
【００４０】
また、請求項１４に記載の発明は、前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化する処理と、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てる処理とを実行させるための通信プログラムである。
【００４１】
また、請求項１５に記載の発明は、前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てる処理とを実行させるための請求項１２または請求項１３に記載の通信プログラムである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの構成を示す構成図である。
本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムは、移動局１（送受信機）と、基地局２（送受信機）とから構成される。図１に示すように、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムは、クローズドループ型ビーム選択方式を採用する。すなわち、移動局１は、アンテナ１０と、スイッチ１１と、チャンネル推定器１２−１〜１２−４と、電力計算器１３−１〜１３−４と、加算器１４−１〜１４−４と、最大検出器１５と、ビームペア選択器１６と、電力差比較器１７と、シングル／マルチビーム選択器１８とから構成されるクローズドループ型ビーム選択器を備える。
【００４３】
アンテナ１０は、基地局２の送信アレーアンテナ２０（図１を参照）から放射された複数のビーム♯１〜♯４を受信して、当該受信信号をスイッチ１１に出力するとともに、スイッチ１１から入力される選択ビームインデックス（後述する）を放射する。
スイッチ１１は、アンテナ１０から入力される受信信号をチャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力するとともに、シングル／マルチビーム選択器１８から入力される選択ビームインデックスをアンテナ１０に対して出力する。なお、当該スイッチ１１の入出力処理の切り替えは制御器（図示せず）からの制御命令に基づいて行われる。
高速フーリエ変換器６０は、アンテナ１０から受信信号の入力を受けて、ダウンコンバート後、受信信号からガードインターバルを取り除き、ＦＦＴを用いてサブキャリア信号に変換し、ビーム＃１〜＃４用のチャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力する。
チャンネル推定器１２−１〜１２−４は、高速フーリエ変換器６０から入力されるサブキャリア受信をそれぞれの拡散コードで逆拡散してパイロット信号の変調成分を取り除いて、チャンネル応答を推定し（後述する）、電力計算器１３−１〜１３−４に対して出力する。
【００４４】
電力計算器１３−１〜１３−４は、チャンネル推定器１２−１〜１２−４から入力されるチャネル応答の電力を計算し、全サブキャリアで合計することにより、各ビームからの電力を推定し、加算器１４−１〜１４−４、ビームペア選択器１６に対して出力する。具体的には、電力計算器１３−１は、加算器１４−１、１４−４、ビームペア選択器１６に対してビーム♯１の電力推定値Ｐ１を出力する。また、電力計算器１３−２は、加算器１４−１、１４−２、ビームペア選択器１６に対してビーム♯２の電力推定値Ｐ２を出力する。また、電力計算器１３−３は、加算器１４−２、１４−３、ビームペア選択器１６に対してビーム♯３の電力推定値Ｐ３を出力する。また、電力計算器１３−４は、加算器１４−３、１４−４、ビームペア選択器１６に対してビーム♯４の電力推定値Ｐ４を出力する。
【００４５】
加算器１４−１〜１４−４は、電力計算器１３−１〜１３−４から入力されるビーム♯１〜♯４の電力推定値Ｐ１〜Ｐ４をそれぞれ加算して、最大検出器１５に対して出力する。具体的には、加算器１４−１は、ビーム♯１、♯２の電力推定値Ｐ１、Ｐ２の入力を受けて、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−２は、ビーム♯２、♯３の電力推定値Ｐ２、Ｐ３の入力を受けて、電力加算値Ｐ２＋Ｐ３を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−３は、ビーム♯３、♯４の電力推定値Ｐ３、Ｐ４の入力を受けて、電力加算値Ｐ３＋Ｐ４を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−４は、ビーム♯４、♯１の電力推定値Ｐ４、Ｐ１の入力を受けて、電力加算値Ｐ４＋Ｐ１を最大検出器１５に対して出力する。
【００４６】
最大検出器１５は、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２、Ｐ２＋Ｐ３、Ｐ３＋Ｐ４、Ｐ４＋Ｐ１の入力を受けて、それぞれの電力加算値を比較し、最大であると判定した電力加算値についてビームペアインデックスをビームペア選択器１６に対して出力する。
ここで、ビームペアインデックスとは、電力加算値と対応するビームの組み合わせであって、例えば、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２が最大である場合、対応するビームの組み合わせは（ビーム♯１、♯２）となる。また、他の電力加算値についても、同様にビームペアインデックスが定義される。
【００４７】
ビームペア選択器１６は、電力計算器１３−１〜４から電力推定値Ｐ１〜Ｐ４の入力を受けるとともに、最大検出器１５からビームペアインデックスの入力を受けて、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値を電力差比較器１７に対して出力する。
ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値とは、最大検出器１５が出力するビームペアインデックスと対応する複数のビームの電力値であって、例えば、最大検出器１５が出力するビームペアインデックスが、（ビーム♯１、♯２）である場合、当該ビームペアインデックスと対応する複数のビームの電力値は、電力推定値Ｐ１、Ｐ２となる。
【００４８】
電力差比較器１７は、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値との入力を受けて、当該複数のビームの電力値の差を所定の閾値と比較し、当該比較結果をシングル／マルチビーム選択器１８に対して出力する。
シングル／マルチビーム選択器１８は、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値の差の比較結果の入力を受けて、シングルビーム、又は、マルチビームを選択し、選択ビームインデックスをスイッチ１１に対して出力する。
具体的には、電力値の差が所定の閾値より大きい場合、シングル／マルチビーム選択器１８は、ビームペアインデックスが示す複数のビームより、電力値の大きいビームのみを選択し、電力値の差が所定の閾値より小さい場合、ビームペアインデックスが示す複数のビームすべてを選択する。
【００４９】
図２に示すように、基地局２は、送信アレーアンテナ２０と、誤り訂正符号器２１と、マッピング器２２と、インターリーバ２３と、時空符号器２４と、アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎ（ｎは自然数）、拡散コード割り当て制御部２６とから構成される。
誤り訂正符号器２１は、送信データの入力を受けて、誤り訂正符号化し、マッピング器２２に対して出力する。
マッピング器２２は、誤り訂正符号化された送信データの入力を受けて、変調コンステレーションヘマッピングし、インターリーバ２３へ出力する。
インターリーバ２３は、バーストエラーを拡散させるため、マッピングされたデータの入力を受けて、データの順序の入替えを行い、時空符号器２４に出力する。
【００５０】
時空符号器２４は、上述の式（１）に示す２行２列の直交時空符号化行列を用いて、インターリーバ２３の出力信号を符号化し、移動局１から受信する選択ビームインデックスが示すビームに対して割り当てて出力する。本実施形態においては、一例として、選択ビームインデックスが（ビーム♯１、♯２）である場合として、ビーム♯１、♯２に時空符号化出力を割り当てて対応するアンテナブランチ２５−１〜２５−ｎに対して出力する。
【００５１】
アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎは、それぞれ多重器３０と、Ｓ／Ｐ変換器３１、３２−１，２と、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍ（ｍは自然数）と、多重器３４と、他ユーザ信号多重器３５と、パイロット信号多重器３６と、高速逆フーリエ変換器（＝ＩＦＦＴ＋ＧＩ）３７から構成される。
多重器３０は、時空符号器２４が選択ビームインデックスのビームに対して割り当てた時空符号化出力の入力を受けて、複数のビームを多重化し、ブロックＳ／Ｐ変換器３１に対して出力する。例えば、本実施形態において、多重器３０は、時空符号化送信シンボルに送信アレイアンテナ２０におけるアレーウェイトを乗算して２ビーム（ビーム♯１、♯２）を多重化する。
【００５２】
Ｓ／Ｐ変換器３１は、複数のビームについて多重化されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、２シンボル毎に直並列変換を行い、Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２に対して出力する。この２つの出力信号は時空符号化器２４の時間方向の出力信号に相当する。
Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２は、Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２からの２つの出力信号をそれぞれ拡散セグメント数に直並列変換し、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれに対して出力する。
２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍは、直並列変換されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、図３に示すように拡散セグメントに割り当て、各拡散セグメントにおいてウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元拡散し、多重器３４に対して出力する。
このとき、２次元拡散セグメントは、図３に示すように、セグメント内の時間方向のＯＦＤＭシンボル数（ＳＦＴｉｍｅ）と周波数方向のサブキャリア数（ＳＦＦｒｅｑ）により拡散領域が設定される。また、拡散コードとして、拡散コード割り当て制御器２６から割り当てられた拡散率ＳＦＴｉｍｅ×ＳＦＦｒｅｑ（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）の拡散コードを用いる。また、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍは、まず最初のサブキャリアで時間方向に拡散を行い、次に隣のサブキャリアで更に時間方向に拡散を行うといった拡散処理を繰り返すことで、時間方向と周波数方向の２次元拡散を行う。
多重器３４−１〜ｍは、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれの時間方向の２シンボルを同一拡散領域において多重化し、他ユーザ信号多重器３５に出力する。例えば、多重器３４−１は、２次元拡散器３３−１、２から出力される時間方向の２シンボルを同一拡散領域において多重化し、他ユーザ信号多重器３５に出力する。
【００５３】
他ユーザ信号多重器３５は、時間方向と周波数方向の２次元に拡散されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、複数のユーザ間で多重化し、パイロット信号多重器３６に対して出力する。
パイロット信号多重器３６は、各ビーム用パイロット信号を時間方向に拡散して、他ユーザ多重された拡散データとさらに多重し、高速逆フーリエ変換器３７に対して出力する。
高速逆フーリエ変換器３７は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて時間領域信号に変換する。また、ガードインターバル（ＧＩ）を付加し、キャリア周波数にアップコンバートして送信アレーアンテナ２０に出力する。
送信アレーアンテナ２０は、各アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎと対応する複数（ｎ個）のアンテナから構成され、各アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎの高速逆フーリエ変換器３７から入力される複数の送信信号を放射する。
【００５４】
拡散コード割当制御器２６は、１のユーザが使用するシングルビームと、他のユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームとが同じである場合、あるいは、ユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームと、他のユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームとが同じである場合、時間方向拡散において、部分相関が０となる拡散コードを割り当て、あるいは、同一のビームペアを使用する複数のユーザに対して、時間方向拡散において、それぞれ部分相関が０となる拡散コードを割り当てて、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれに対して出力する。
【００５５】
図４に具体的な拡散コードの割り当て方法を示す。
今、ビームペア（＃１，＃２）を用いるユーザと、ビームペア（＃３，＃４）を用いるユーザとをグループＡとし、ビームペア（＃２，＃３）を用いるユーザと、ビームペア（＃４，＃１）を用いるユーザとをグループＢとする。
基地局から各端末のへのパスの角度広がりが適度に狭い場合、同じグループ内で異なるビームペアではビーム分離によりそれぞれに割り当てられた信号が干渉しあうことがない。また、同じビームペア内の複数のユーザに対しては同じ２ビームを使用するので時間空間符号の復号時に干渉成分は発生しない。
【００５６】
一方、異なるグループに属するユーザ間では、上述したように（式８、９を参照）干渉成分が発生する。
従って、当該干渉成分を抑制するために、図４に示すウォルシュ系列の拡散コード木のように、同一のグループが使用するビームに対しては、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点（ノード）において、各節点から生成される葉（リーフ）に該当する拡散コードを割り当て、異なるグループが使用するビームに対しては、同一の節点から生成される拡散コードを割り当てず、時間方向拡散の拡散率よりも根方向の節点から生成される葉に該当する、異なる拡散コードを割り当てる。
【００５７】
このとき、図４に示す例では、グループＡに属するユーザ、つまり、ビームインデックスに示すように、ビームペア（＃１，＃２）を用いるユーザと、ビームペア（＃３，＃４）を用いるユーザには、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点において、各節点Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４から生成される葉である３２ビットの拡散コード０〜１５を割り当て（図４のＡ部を参照）、グループＢに属するユーザ（ビームペア（＃２，＃３）を用いるユーザと、ビームペア（＃４，＃１）を用いるユーザ）には、他のグループＡと同一の節点から生成される拡散コード０〜１５を割り当てず、時間方向拡散の拡散率よりも根方向の節点や根（ルート）から生成される葉に該当する、異なる拡散コード、つまり、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点において、各節点Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８から生成される葉である３２ビットの拡散コード１６〜３２を割り当てる（図４のＢ部を参照）。
【００５８】
すなわち、拡散コード割当制御器２６において、拡散コードは以下の規則に基づいて割り当てられる。
１）異なるグル−プは時間方向拡散の拡散コードにおいて、異なる枝から生成される拡散コードを割り当てる。
２）同一のユ−ザに対して用いる２つの拡散コ−ドは、時間方向拡散の拡散率において異なる枝から生成される拡散コードを割り当てる。
３）同一のビ−ムペアを使用する他のユ−ザには、時間方向拡散の拡散率において、異なる枝から生成される拡散コードが余っている場合にはその符号を割り当てる。
４）同一のグル−プ内で異なるビ−ムペアに属するユ−ザには、割当の拘束条件が無い、すなわち、同じ拡散コードを使用しても良い。
【００５９】
また、移動局１は、図５に示すように、高速フーリエ変換器６０と、時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎと、チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎと、時間空間復号器６３−１〜６３−ｎと、周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎと、ブロックＰ／Ｓ変換器６５と、デインターリーバ６６と、誤り訂正復号器６７とから構成される時空復号化器を備える。
高速フーリエ変換器６０は、アンテナ１０から受信信号の入力を受けて、ダウンコンバート後、受信信号からガードインターバルを取り除き、ＦＦＴを用いてサブキャリア信号に変換し、時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎと、チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎとに出力する。
チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎは、逆拡散された信号に対して、パイロット信号の変調位相成分を取り除いて、チャネル応答を推定し、推定結果を時空符号器時空復号器６１−１〜６１−ｎに出力する。
時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎは、サブキャリア信号の入力を受けて、パイロット信号、パイロット信号用拡散コードと得られたチャネル推定値を用いて各送信アンテナからのパイロット信号の受信レプリカを生成するとともに、フーリエ変換した受信サブキャリア信号から受信パイロット信号レプリカを減算し、このパイロット信号を減算した受信サブキャリア信号に対して、自ユーザに割り当てられている拡散コードを用いて時間方向に逆拡散を行う。
【００６０】
時間空間復号器６３−１〜６３−ｎは、逆拡散器６１−１〜６１−ｎが出力する時間方向逆拡散後の信号に対して、自ユーザが使用している拡散コードを用いて受信サブキャリア信号を逆拡散し、チャネル推定値を用いて時空復号を行う。
周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎは、時間空間復号器６３−１〜６３−ｎより時空復号出力を受けて、周波数方向に合成し、ブロックＳ／Ｐ変換器６５に出力する。
ブロックＰ／Ｓ変換器６５は、周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎで合成された合成信号をブロック並列／直列変換し、デインターリーバ６６に出力する。
デインターリーバ６６は、ブロックＰ／Ｓ変換器６５の出力信号を受けて、インターリーバ２３と逆にデータの順序の入替えを行い、誤り訂正復号器６７に出力する。
誤り訂正復号器６７は、デインターリーバ６６の出力信号を受けて、誤り訂正し、再生データを得る。
【００６１】
次に、図面を参照して、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの動作について説明する。図６は、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの基地局２側における時間ビーム空間送信ダイバーシチ処理の過程を示す図である。
今、図１に示すように、基地局２のアレイアンテナ２０からビーム♯１〜♯４が放射されると、移動局１側において、アンテナ１０が放射された複数のビーム♯１〜♯４を受信し、スイッチ１１を介して、チャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力する。チャンネル推定器１２−１〜１２−４において、入力される受信信号を逆拡散してチャンネル応答を推定し、電力計算器１３−１〜１３−４に対して出力する。
【００６２】
電力計算器１３−１〜１３−４は、入力されるチャネル応答の電力を計算し、全サブキャリアで合計し、平均することにより、各ビームからの電力を推定し、加算器１４−１〜１４−４において、それぞれ隣接する２ビームからのチャネル応答の電力和を算出し、最大検出器１５に対して出力する。
最大検出器１５は、電力和の入力を受けて、それぞれの電力和を比較し、最大であると判定した電力和についてビームペアインデックス及びビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値を電力差比較器１６に対して出力する。これにより、隣接する２ビームからのチャネル応答の電力和が最大となる２ビームが選択される。
【００６３】
電力差比較器１６は、選択された２ビームに対応するチャネル応答の電力差を計算し、その差がある閾値以下であるか否かをシングル／マルチビーム選択器１７に出力する。すなわち、電力差比較器１６は、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値との入力を受けて、当該複数のビームの電力値の差を所定の閾値と比較し、当該比較結果をシングル／マルチビーム選択器１７に対して出力する。
シングル／マルチビーム選択器１７は、電力差比較器１６において、計算する電力差がある閾値以下である場合にはその２ビームを選択し、ある閾値以上である場合には、電力の大きいほうのビームのみを使用するべくその１つのビームを選択する。すなわち、シングル／マルチビーム選択器１７は、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値の差の比較結果の入力を受けて、シングルビーム、又は、マルチビームを選択し、選択ビームインデックスをスイッチ１１にを介して、アンテナ１０に対して出力する。アンテナ１０は、そのビームインデックスを基地局２に送り返す。
【００６４】
次に、基地局２では、送信データを誤り訂正符号化して変調信号点にマッピング、インターリーブにより送信順序をランダム化して、上述した２行２列の直交時空符号化行列を用いて時空符号化する。そして、その時空符号化出力を移動局２から受信した選択ビームインデックスが指定する２ビームに割り当てる。
すなわち、図６に示すように、時空符号化出力の２つのストリ−ム［ｓ１，−ｓ２ ＊］と［ｓ２，ｓ１ ＊］をそれぞれユ−ザが位置する方向を挟む２つのビ−ムのビ−ムステアリングベクトルでビ−ムフォ−ミングを行う。この２つのビ−ムのビ−ムインデックスをｂ１とｂ２すると、ｓ１と−ｓ２ ＊に対してはビ−ムステアリングベクトル
【００６５】
【数１０】
【００６６】
でビ−ムフォ−ミングを行い、ｓ２とｓ１ ＊に対してはビ−ムステアリングベクトル
【００６７】
【数１１】
【００６８】
でビ−ムフォ−ミングを行って多重化を行う。時刻１では、
【００６９】
【数１２】
【００７０】
が出力され、時刻２では、
【００７１】
【数１３】
【００７２】
が出力される。ここで、Ｖの各要素が各アンテナブランチに対応する。
すなわち、各アンテナブランチで時間１においてＶ１ ｉＡが得られ、時刻２においてＶ２ ｉＡが得られる。
【００７３】
この出力信号Ｖ１ ｉＡ、Ｖ２ ｉＡを更に直並列変換し、アンテンブランチ＃ｉＡにおいて、Ｖ１ ｉＡ、Ｖ２ ｉＡをそれぞれ拡散コードｃ１とｃ２を用いて拡散し、同じ拡散セグメントにおいて多重する。
今、図７に示すビームペアの分類のように、グループＡ、Ｂそれぞれにビームが割り当てられている場合、例えば、パイロット信号について時間方向拡散の拡散率の２倍の拡散率の拡散コードを割り当てるとすると、図７に示すウォルシュ系列の拡散コード木のように、同一のグループが使用するビームに対しては、時間方向拡散の拡散率（図７のＺ部を参照）が同一の複数の節点（ノード）において、各節点から生成される葉（リーフ）に該当する拡散コードを割り当てる。
この場合、パイロット信号について時間方向拡散の拡散率の２倍の拡散率の拡散コードを割り当てることから、１６ビットの拡散コード１´〜４´がグループＡ、Ｂのユーザ信号以外のパイロット信号に対して割り当てられる。
【００７４】
すなわち、各拡散セグメントでは、ウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元に拡散される。このとき、使用する拡散コードは図７に示すように、使用するビームペアに応じて利用可能な拡散コードを使用する。
そして、同様にして得られた他のユ−ザ信号と多重し、２次元拡散領域内のそれぞれのサブキャリアで、ユ−ザ信号拡散用の拡散コードと直交する複数の拡散コードを用いてパイロット信号を拡散し、ユ−ザ信号と多重する。
このようにして生成されたフレ−ム信号（図８を参照）を高速逆フ−リエ変換（ＩＦＦＩ）を用いて時間領域信号に変換し、更にガ−ドインタ−バルを付加し、キャリア周波数にアップコンバ−トして、すべてのアレ−アンテナ素子から同時に送信を行う（図９に示す固定マルチビームのビームパターンを参照）。
【００７５】
移動局１（受信側）において、受信信号を高速フーリエ変換を用いて受信サブキャリア信号に変換し、各サブキャリアにおいてビーム用パイロット信号が割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散する。そして、逆拡散信号からパイロット信号の変調成分を除去するとビームからのチャネル推定値が得られる。
また、ユーザが割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散を行って、干渉を引き起こす信号成分を抑圧し、その後、時空復号を行って、周波数方向に合成する。この逆拡散された信号をデインターリーブして誤り訂正の復号を行って再生ビット系列を得る。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、２次元拡散を用いるＯＦＤＭ−ＣＤＭシステムにおいて送信マルチビ−ムアレ−と時空符号化を組み合わせて用いる伝送方式において時空符号の復号時に干渉を引き起こす信号を受信側での時間方向逆拡散において抑圧できるように送信側で拡散コ−ドの割り当てを行う。このため、干渉の発生を防ぐことができ、周波数選択性の影響によるコ−ド間干渉を低減することができる効果が得られる。
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号化出力の時間方向の複数のシンボルを複数の拡散コ−ドで拡散して同じ拡散領域で多重しているためドップラ−周波数による時間変動の影響を受けにくい。したがって、伝送特性を向上させることができ、システムの性能向上に寄与するところが大きい。
【００７７】
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号化器の空間方向の出力をビーム空間に割り当てるため、マルチビーム内でユーザが適度に散らばって位置している場合、各移動局に、多重しているすべての信号が到達するのではなく、当該ユーザが使用しているビームを共有しているユーザ信号が到達する。したがって、到達するユーザ信号の数を低減することが出来、コード間干渉を低減することができる。
また、従来方式では、時空符号器の時間方向の出力を時間方向に複数の拡散領域を使用するのに対して、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号器の時間方向の出力を複数の拡散符号に割り当て、同一拡散領域内で多重しているため、チャネルの時間変動に対する耐性が向上する。
すなわち、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、チャネルの周波数選択性によるコード間干渉とチャネルの時間変動によるコード間干渉と時空符号の復号特性劣化を低減することが出来る。
【００７８】
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、各ビームにはお互いに直交するパイロット信号が割り当てられる、または、パイロット信号が互いに直交する拡散符号で拡散されて多重されるため、受信側において各ビームからのチャネル応答を推定することができる。
したがって、各ビームからのチャネル推定値の電力を計算することにより、移動局がどのビーム領域に位置しているかを知ることができる。
また、基地局では２行２列の時空符号化出力を隣接する２ビームあるいはシングルビームに割り当てるため、受信側では隣接するビームからのチャネル推定値の電力和を計算し、電力和が最大となる隣接する２ビームのインデックスを検出することができる。
また、選択した２ビームからのチャネル応答の電力差が大きい場合には、送信電力を２つのビームに配分すると到達電力の小さいビームに配分した電力が有効に活用されないため、受信電力が大きい１つのビームのみを使用するように指定する。そして、このビーム選択情報を基地局にアップリンクにおいて送り返す。
したがって、基地局は、各移動局に割り当てるべき有効なビームを知ることができる。
【００７９】
また、１つの同じビームを共有し、かつ、異なるビームペアを使用するユーザは時空符号の復号時に互いに干渉を引き起こす。拡散コードの生成符号木において、異なる枝から分岐している拡散コード同士は異なる枝の拡散率に渡る部分相関において相関が０となる性質があるため、拡散コードを上記の割り当て方法によって割り当てておくと、干渉し合うユーザからの信号は受信機での時間方向逆拡散によって抑圧することができるため、時空符号の復号時に干渉が発生しないという功を奏する。
また、同一ユーザが使用する２つの拡散コードも時間方向拡散率において異なる枝から分岐する２次元拡散率のコードを割り当てておくことにより、時間方向逆拡散により信号を分離することができるため、時空間復号が可能となる。
更に、拡散コードの割り当てにおいて、同じビームペアを使用するユーザにもできるだけ時間方向拡散率において異なる枝から分岐する拡散コードを割り当てることにより、受信機での時間方向逆拡散によって他のユーザ信号を抑圧することができるため、周波数方向への合成時にコード間干渉が発生しにくくなるという功を奏する。
【００８０】
上述の移動局１、基地局２における送信機、受信機は、内部に、コンピュ−タシステムを有している。
そして、上述した時空符号化処理、時空復号化処理、ビームインデックス選択処理処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュ−タ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュ−タが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
すなわち、上述の移動局１、基地局２における送信機、受信機における、各処理手段、処理部は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置がＲＯＭやＲＡＭ等の主記憶装置に上記プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
ここでコンピュ−タ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュ−タプログラムを通信回線によってコンピュ−タに配信し、この配信を受けたコンピュ−タが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てるので、周波数選択性の影響によるコ−ド間干渉を低減することができる効果が得られるとともに、ドップラ−周波数による時間変動の影響を受けにくいことから、伝送特性を向上させることができる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動局（送受信機）におけるクローズドループビーム選択器の構成図である。
【図２】基地局（送信機）の構成図である。
【図３】２次元拡散の様子を示す説明図である。
【図４】拡散コード生成法と２ビーム選択の場合の拡散コード割り当てを示す説明図である。
【図５】移動局（受信機）の構成図である。
【図６】基地局２側における時間ビーム空間送信ダイバーシチ処理の過程を示す図である。
【図７】本実施形態における拡散コード生成法と２ビーム選択の場合のユーザ信号及びパイロット信号への拡散コード割り当てを示す説明図である。
【図８】本実施形態における拡散信号フレームの構成図である。
【図９】本実施形態における低サイドローブ固定マルチビームのビームパターンの説明図である。
【図１０】従来の時間空間送信ダイバーシチシステムの構成図である。
【図１１】従来の時間方向拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭ用時間ビーム間送信ダイバーシチシステムの構成図である。
【図１２】従来の時間方向拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭ用時間ビーム間送信ダイバーシチシステムにおける受信機の構成図である。
【図１３】従来のクローズドループによる２ビーム選択器の構成図である。
【図１４】従来の時空符号化出力の拡散領域への割り当てを示す説明図である。
【図１５】ユーザ位置とビームエリアの関係（角度広がりが広い場合）を示す説明図である。
【図１６】ユーザ位置とビームエリアの関係（角度広がりが狭い場合）を示す説明図である。
【図１７】２ユーザがそれぞれ２ビームを使用し、１つのビームを共有し合う場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…移動局
２…基地局
１０…アンテナ
１１…スイッチ
１２−１〜１２−４…チャンネル推定器
１３−１〜１３−４…電力計算器
１４−１−〜１４−４…加算器
１５…最大検出器
１６…ビームペア選択器
１７…電力差比較器
１８…シングル／マルチビーム選択器
２０…送信アレーアンテナ
２１…誤り訂正符号器
２２…マッピング器
２３…インターリーバ
２４…時空符号器
２５−１〜２５−ｎ…アンテナブランチ
３０…多重器
３１、３２−１、２…Ｓ／Ｐ変換器
３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍ…２次元拡散器
３４−１〜ｍ…多重器
３５…他ユーザ信号多重器
３６…パイロット信号多重器
３７…高速逆フーリエ変換器
６０…高速フーリエ変換器
６１−１〜６１−ｎ…時間方向逆拡散器
６２−１、２〜６２−ｎ、２ｎ…チャンネル推定器
６３−１〜６３−ｎ…時間空間復号器
６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎ…周波数方向合成器
６５…ブロックＰ／Ｓ変換器
６６…デインターリーバ
６７…誤り訂正復号器
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間方向と周波数方向の２次元拡散を行う直交周波数多重符号分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｄｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ−ＣＤＭ）を適用した送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラムに関する。特に移動通信システムに用いられる送信アンテナアレ−及び時間空間送信ダイバ−シチシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送信ダイバ−シチ技術の中で図１０に示す時空間符号を用いる時間空間送信ダイバ−シチがある（非特許文献１を参照）。送信シンボルをｓ１、ｓ２とすると２行２列の直交時空間符号化行列は次式で表される。
【０００３】
【数１】
時刻１においてアンテナ＃１からｓ１が、アンテナ＃２からｓ２が同時に送信される。また、時刻２においてアンテナ＃１から−ｓ２ ＊が、アンテナ＃２からｓ１＊が同時に送信される。
今、アンテナ＃１から端末へのチャネル応答をｈ１とし、アンテナ＃２から端末へのチャネル応答をｈ２とすると、時刻１での受信信号ｒ１は、
【０００５】
【数２】
となり、時刻２での受信信号ｒ２は、
【０００７】
【数３】
となる。
受信側でアンテナ＃１からののチャネル応答ｈ１とアンテナ＃２からのチャネル応答ｈ２をそれぞれ推定し、得られるｈ１、ｈ２を用いて復号を行うと、
【０００９】
【数４】
【数５】
となり、ｓ１、ｓ２それぞれを検出することができ、かつ、ｈ１とｈ２の最大比合成を実現することができる。
【００１２】
また、非特許文献２には、図１１〜図１３に示すように、最適なビームを選択して伝送特性を改善するための技術について記載されている。
この先行技術によれば、基地局において固定マルチビームを用いて、移動局側において各ビームからのチャネル応答を推定して電力を計算し（マルチアキャリアでは各サブキャリアでの電力値を加算する）、隣接する２つのビームからのチャネル応答の電力和が最大となる２ビームを選択して、そのビームインデックスを基地局に送り返す。
このビームインデックスに基づいて、送信側において、送信信号を２行２列の直交時空符号化行列を用いて時空符号化した後、時空符号化出力を移動局から指定された２つのビームに割り当てている。ビーム形成用アレーウェイトベクトルで重みづけされた信号は、時間方向にのみに拡散を行うＯＦＤＭ−ＣＤＭを用いて拡散された後、他のユーザ信号と多重化されている。
一方、受信側では、他のユーザ信号と多重化された受信信号に対して、時間方向の逆拡散を行うことで、自ユーザ以外の信号をすべて抑圧し、所望の信号を復号する構成としている。
【００１３】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ、“ａ ｓｉｍｐｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ“ ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ Ｉｎ Ｃｏｍｍｕｒｉｃａｔｉｏｎｓ、 Ｖｏｌ． １６、 Ｎｏ．８、 ｐｐ． １４５１−１４５８、 Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９８．
【非特許文献２】
Ｍ．Ｆｕｊｉｉ、“Ｂｅａｍｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ ｓｐｒｅａｄｉｎｇＯＦＤＭ−ＣＤＭ ｓｙｓｔｅｍｓ、“ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｖｏｌ． Ｅ８６−ｂ、 Ｎ０． １、 ｐｐ．３４４−３５１、 Ｊａｎｕａｒｙ ２００３．
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に従来の時間空間送信ダイバーシチにおける時空符号化出力の拡散領域への割り当てについて示す。時空符号器において、送信データは時空符号化された後、空間方向の２つの時空符号化出力［ｓ１、ｓ２］、［−ｓ２ ＊、ｓ１＊］を順にビ−ムステアリングベクトル（Ｗｂ１、Ｗｂ２）でそれぞれビームステアリングして加算器において多重化される。
この時間方向に２つの加算器出力（ｓ１Ｗｂ１＋ｓ２Ｗｂ２、−ｓ２ ＊Ｗｂ１＋ｓ１＊Ｗｂ２）は、時間方向に２つの拡散領域（２×ＳＦＴｉｍｅ）において拡散される。
従って、時間方向の逆拡散においてコ−ド間の直交性を保つために、時間方向のチャネルの変動の影響を受けない程度に拡散率を制限しておく必要がある。
【００１５】
このように、時空符号では時間方向に出力される複数のシンボルのタイムスロット長でチャンネル応答が時不変である必要がある。したがって、２つの拡散領域に渡って時間方向の変動を受けない程度に設計する必要がある。このため、時間方向の拡散率は一定値以下に抑えられ、拡散率の制限に伴って、収容できるユ−ザ数が少なくなる、あるいは、２つの拡散領域で時間変動の影響を受けると伝送特性が劣化するという問題があった。
また、上述したように時間空間送信ダイバーシチにおいては送信信号を時間方向にのみ拡散しており、システム的により柔軟な２次元拡散を使用することができないという問題点がある。
【００１６】
また、上述したような、常に２ビームを選択する方法では、図１５に示すように、ユーザがビーム間に位置している場合にはビームダイバーシチ利得が得られるため伝送特性を改善することができる。
しかし、図１６に示すように、ユーザがビームの最大利得付近に位置し、かつ、電波の角度広がりがビーム幅に比べて狭い場合には、ビーム利得は得られるが、複数のビームを使用しているにも関わらず、実質的には、１つのビームから送信された信号のみが移動局に到達し、他のビームに配分された信号電力を無駄にしてしまうという問題がある。
【００１７】
また、上述したような時間空間送信ダイバーシチにおいては、送信信号に対して時間方向のみに拡散を行うため、受信側の逆拡散において自ユーザ信号以外の信号をすべて抑圧する構成となっている。例えば、複数のユ−ザ間で異なるビ−ムペアを使用し、かつ、１つの同じビ−ムを共有している場合、時空間符号の復号時に互いに干渉を引き起こすので、他ユ−ザの信号をすべて時間方向の逆拡散で抑圧することにより、干渉の発生を防止する構成としている。
しかし、時間方向と周波数方向の両方に拡散を行う２次元拡散においては、時空符号を復号する際に、２次元拡散領域での時間方向の部分的な逆拡散では、１つのビ−ムを共有する他の複数ビ−ムに割り当てられた時空符号との干渉を必ずしも抑圧できないという問題がある。
【００１８】
この様子を図１７に示す。ユーザ＃１に対してビーム＃１とビーム＃２が使用され、ユーザ＃２に対してビーム＃２とビーム＃３が使用されている。
したがって、ユーザ＃１に送信される信号を（ｓ１，ｓ２）、ユーザ＃２に送信される信号を（ｓ３，ｓ４）とし、ビーム＃１とビーム＃２からユーザ＃１へのｍ番目のサブキャリアでのチャネル応答をそれぞれｈｍ，１、ｈｍ，２とすると、ユーザ＃１にはｍ番目のサブキャリアにおいて、
【００１９】
【数６】
【数７】
で表される受信信号ｒｍ，１、ｒｍ，２が受信される。この受信信号ｒｍ，１、ｒｍ，２について、チャンネル応答ｈｍ，１、ｈｍ，２を用いて復号を行うと、
【００２２】
【数８】
【数９】
となる。ここで、右辺の第２項と第３項に干渉成分が発生する。
【００２５】
すなわち、時間方向のみに拡散を行う構成の場合、チャンネル応答が時不変とみなせる範囲内で拡散コードを使用するため、他のユーザ信号を逆拡散により抑圧することができ、上記の干渉成分の発生が無い。
ところが、２次元拡散ではそれぞれのサブキャリアでは必ずしも拡散コード間での部分相関が０ではない。このため、上述した干渉成分が発生してしまい、復号成分と、自ユーザ信号の応答成分（｜ｈｍ，１｜２＋｜ｈｍ，２｜２）とが異なるため、周波数方向に合成を行ってもこの干渉成分を完全に除去することができないという問題点がある。
【００２６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭに対してマルチビ−ムと時空符号を用いる送信ダイバ−シチにおいて、チャネルの周波数選択性と時間変動に対して優れた耐性を有する送信ダイバ−シチシステム、送信ダイバ−シチ方法及びそのプログラムを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチシステムにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てるビ−ム割当手段と、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる拡散コード割当手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、前記ビ−ム割当手段は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアを選択し、当該ビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、前記ビ−ム割当手段が選択したビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明は、前記拡散コード割当手段は、前記ビ−ム割当手段が選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項６に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てることを特徴とする。
【００３４】
また、請求項８に記載の発明は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項９に記載の発明は、前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１０に記載の発明は、前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１１に記載の発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てる処理と、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる処理とを実行させるための通信プログラムである。
【００３８】
また、請求項１２に記載の発明は、受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てる処理を実行させるための通信プログラムである。
【００３９】
また、請求項１３に記載の発明は、１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てる処理を実行させるための通信プログラムである。
【００４０】
また、請求項１４に記載の発明は、前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化する処理と、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てる処理とを実行させるための通信プログラムである。
【００４１】
また、請求項１５に記載の発明は、前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てる処理とを実行させるための請求項１２または請求項１３に記載の通信プログラムである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの構成を示す構成図である。
本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムは、移動局１（送受信機）と、基地局２（送受信機）とから構成される。図１に示すように、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムは、クローズドループ型ビーム選択方式を採用する。すなわち、移動局１は、アンテナ１０と、スイッチ１１と、チャンネル推定器１２−１〜１２−４と、電力計算器１３−１〜１３−４と、加算器１４−１〜１４−４と、最大検出器１５と、ビームペア選択器１６と、電力差比較器１７と、シングル／マルチビーム選択器１８とから構成されるクローズドループ型ビーム選択器を備える。
【００４３】
アンテナ１０は、基地局２の送信アレーアンテナ２０（図１を参照）から放射された複数のビーム♯１〜♯４を受信して、当該受信信号をスイッチ１１に出力するとともに、スイッチ１１から入力される選択ビームインデックス（後述する）を放射する。
スイッチ１１は、アンテナ１０から入力される受信信号をチャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力するとともに、シングル／マルチビーム選択器１８から入力される選択ビームインデックスをアンテナ１０に対して出力する。なお、当該スイッチ１１の入出力処理の切り替えは制御器（図示せず）からの制御命令に基づいて行われる。
高速フーリエ変換器６０は、アンテナ１０から受信信号の入力を受けて、ダウンコンバート後、受信信号からガードインターバルを取り除き、ＦＦＴを用いてサブキャリア信号に変換し、ビーム＃１〜＃４用のチャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力する。
チャンネル推定器１２−１〜１２−４は、高速フーリエ変換器６０から入力されるサブキャリア受信をそれぞれの拡散コードで逆拡散してパイロット信号の変調成分を取り除いて、チャンネル応答を推定し（後述する）、電力計算器１３−１〜１３−４に対して出力する。
【００４４】
電力計算器１３−１〜１３−４は、チャンネル推定器１２−１〜１２−４から入力されるチャネル応答の電力を計算し、全サブキャリアで合計することにより、各ビームからの電力を推定し、加算器１４−１〜１４−４、ビームペア選択器１６に対して出力する。具体的には、電力計算器１３−１は、加算器１４−１、１４−４、ビームペア選択器１６に対してビーム♯１の電力推定値Ｐ１を出力する。また、電力計算器１３−２は、加算器１４−１、１４−２、ビームペア選択器１６に対してビーム♯２の電力推定値Ｐ２を出力する。また、電力計算器１３−３は、加算器１４−２、１４−３、ビームペア選択器１６に対してビーム♯３の電力推定値Ｐ３を出力する。また、電力計算器１３−４は、加算器１４−３、１４−４、ビームペア選択器１６に対してビーム♯４の電力推定値Ｐ４を出力する。
【００４５】
加算器１４−１〜１４−４は、電力計算器１３−１〜１３−４から入力されるビーム♯１〜♯４の電力推定値Ｐ１〜Ｐ４をそれぞれ加算して、最大検出器１５に対して出力する。具体的には、加算器１４−１は、ビーム♯１、♯２の電力推定値Ｐ１、Ｐ２の入力を受けて、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−２は、ビーム♯２、♯３の電力推定値Ｐ２、Ｐ３の入力を受けて、電力加算値Ｐ２＋Ｐ３を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−３は、ビーム♯３、♯４の電力推定値Ｐ３、Ｐ４の入力を受けて、電力加算値Ｐ３＋Ｐ４を最大検出器１５に対して出力する。また、加算器１４−４は、ビーム♯４、♯１の電力推定値Ｐ４、Ｐ１の入力を受けて、電力加算値Ｐ４＋Ｐ１を最大検出器１５に対して出力する。
【００４６】
最大検出器１５は、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２、Ｐ２＋Ｐ３、Ｐ３＋Ｐ４、Ｐ４＋Ｐ１の入力を受けて、それぞれの電力加算値を比較し、最大であると判定した電力加算値についてビームペアインデックスをビームペア選択器１６に対して出力する。
ここで、ビームペアインデックスとは、電力加算値と対応するビームの組み合わせであって、例えば、電力加算値Ｐ１＋Ｐ２が最大である場合、対応するビームの組み合わせは（ビーム♯１、♯２）となる。また、他の電力加算値についても、同様にビームペアインデックスが定義される。
【００４７】
ビームペア選択器１６は、電力計算器１３−１〜４から電力推定値Ｐ１〜Ｐ４の入力を受けるとともに、最大検出器１５からビームペアインデックスの入力を受けて、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値を電力差比較器１７に対して出力する。
ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値とは、最大検出器１５が出力するビームペアインデックスと対応する複数のビームの電力値であって、例えば、最大検出器１５が出力するビームペアインデックスが、（ビーム♯１、♯２）である場合、当該ビームペアインデックスと対応する複数のビームの電力値は、電力推定値Ｐ１、Ｐ２となる。
【００４８】
電力差比較器１７は、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値との入力を受けて、当該複数のビームの電力値の差を所定の閾値と比較し、当該比較結果をシングル／マルチビーム選択器１８に対して出力する。
シングル／マルチビーム選択器１８は、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値の差の比較結果の入力を受けて、シングルビーム、又は、マルチビームを選択し、選択ビームインデックスをスイッチ１１に対して出力する。
具体的には、電力値の差が所定の閾値より大きい場合、シングル／マルチビーム選択器１８は、ビームペアインデックスが示す複数のビームより、電力値の大きいビームのみを選択し、電力値の差が所定の閾値より小さい場合、ビームペアインデックスが示す複数のビームすべてを選択する。
【００４９】
図２に示すように、基地局２は、送信アレーアンテナ２０と、誤り訂正符号器２１と、マッピング器２２と、インターリーバ２３と、時空符号器２４と、アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎ（ｎは自然数）、拡散コード割り当て制御部２６とから構成される。
誤り訂正符号器２１は、送信データの入力を受けて、誤り訂正符号化し、マッピング器２２に対して出力する。
マッピング器２２は、誤り訂正符号化された送信データの入力を受けて、変調コンステレーションヘマッピングし、インターリーバ２３へ出力する。
インターリーバ２３は、バーストエラーを拡散させるため、マッピングされたデータの入力を受けて、データの順序の入替えを行い、時空符号器２４に出力する。
【００５０】
時空符号器２４は、上述の式（１）に示す２行２列の直交時空符号化行列を用いて、インターリーバ２３の出力信号を符号化し、移動局１から受信する選択ビームインデックスが示すビームに対して割り当てて出力する。本実施形態においては、一例として、選択ビームインデックスが（ビーム♯１、♯２）である場合として、ビーム♯１、♯２に時空符号化出力を割り当てて対応するアンテナブランチ２５−１〜２５−ｎに対して出力する。
【００５１】
アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎは、それぞれ多重器３０と、Ｓ／Ｐ変換器３１、３２−１，２と、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍ（ｍは自然数）と、多重器３４と、他ユーザ信号多重器３５と、パイロット信号多重器３６と、高速逆フーリエ変換器（＝ＩＦＦＴ＋ＧＩ）３７から構成される。
多重器３０は、時空符号器２４が選択ビームインデックスのビームに対して割り当てた時空符号化出力の入力を受けて、複数のビームを多重化し、ブロックＳ／Ｐ変換器３１に対して出力する。例えば、本実施形態において、多重器３０は、時空符号化送信シンボルに送信アレイアンテナ２０におけるアレーウェイトを乗算して２ビーム（ビーム♯１、♯２）を多重化する。
【００５２】
Ｓ／Ｐ変換器３１は、複数のビームについて多重化されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、２シンボル毎に直並列変換を行い、Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２に対して出力する。この２つの出力信号は時空符号化器２４の時間方向の出力信号に相当する。
Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２は、Ｓ／Ｐ変換器３２−１、２からの２つの出力信号をそれぞれ拡散セグメント数に直並列変換し、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれに対して出力する。
２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍは、直並列変換されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、図３に示すように拡散セグメントに割り当て、各拡散セグメントにおいてウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元拡散し、多重器３４に対して出力する。
このとき、２次元拡散セグメントは、図３に示すように、セグメント内の時間方向のＯＦＤＭシンボル数（ＳＦＴｉｍｅ）と周波数方向のサブキャリア数（ＳＦＦｒｅｑ）により拡散領域が設定される。また、拡散コードとして、拡散コード割り当て制御器２６から割り当てられた拡散率ＳＦＴｉｍｅ×ＳＦＦｒｅｑ（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）の拡散コードを用いる。また、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍは、まず最初のサブキャリアで時間方向に拡散を行い、次に隣のサブキャリアで更に時間方向に拡散を行うといった拡散処理を繰り返すことで、時間方向と周波数方向の２次元拡散を行う。
多重器３４−１〜ｍは、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれの時間方向の２シンボルを同一拡散領域において多重化し、他ユーザ信号多重器３５に出力する。例えば、多重器３４−１は、２次元拡散器３３−１、２から出力される時間方向の２シンボルを同一拡散領域において多重化し、他ユーザ信号多重器３５に出力する。
【００５３】
他ユーザ信号多重器３５は、時間方向と周波数方向の２次元に拡散されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、複数のユーザ間で多重化し、パイロット信号多重器３６に対して出力する。
パイロット信号多重器３６は、各ビーム用パイロット信号を時間方向に拡散して、他ユーザ多重された拡散データとさらに多重し、高速逆フーリエ変換器３７に対して出力する。
高速逆フーリエ変換器３７は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて時間領域信号に変換する。また、ガードインターバル（ＧＩ）を付加し、キャリア周波数にアップコンバートして送信アレーアンテナ２０に出力する。
送信アレーアンテナ２０は、各アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎと対応する複数（ｎ個）のアンテナから構成され、各アンテナブランチ２５−１〜２５−ｎの高速逆フーリエ変換器３７から入力される複数の送信信号を放射する。
【００５４】
拡散コード割当制御器２６は、１のユーザが使用するシングルビームと、他のユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームとが同じである場合、あるいは、ユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームと、他のユーザが使用するマルチビームのうちの１のビームとが同じである場合、時間方向拡散において、部分相関が０となる拡散コードを割り当て、あるいは、同一のビームペアを使用する複数のユーザに対して、時間方向拡散において、それぞれ部分相関が０となる拡散コードを割り当てて、２次元拡散器３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍそれぞれに対して出力する。
【００５５】
図４に具体的な拡散コードの割り当て方法を示す。
今、ビームペア（＃１，＃２）を用いるユーザと、ビームペア（＃３，＃４）を用いるユーザとをグループＡとし、ビームペア（＃２，＃３）を用いるユーザと、ビームペア（＃４，＃１）を用いるユーザとをグループＢとする。
基地局から各端末のへのパスの角度広がりが適度に狭い場合、同じグループ内で異なるビームペアではビーム分離によりそれぞれに割り当てられた信号が干渉しあうことがない。また、同じビームペア内の複数のユーザに対しては同じ２ビームを使用するので時間空間符号の復号時に干渉成分は発生しない。
【００５６】
一方、異なるグループに属するユーザ間では、上述したように（式８、９を参照）干渉成分が発生する。
従って、当該干渉成分を抑制するために、図４に示すウォルシュ系列の拡散コード木のように、同一のグループが使用するビームに対しては、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点（ノード）において、各節点から生成される葉（リーフ）に該当する拡散コードを割り当て、異なるグループが使用するビームに対しては、同一の節点から生成される拡散コードを割り当てず、時間方向拡散の拡散率よりも根方向の節点から生成される葉に該当する、異なる拡散コードを割り当てる。
【００５７】
このとき、図４に示す例では、グループＡに属するユーザ、つまり、ビームインデックスに示すように、ビームペア（＃１，＃２）を用いるユーザと、ビームペア（＃３，＃４）を用いるユーザには、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点において、各節点Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４から生成される葉である３２ビットの拡散コード０〜１５を割り当て（図４のＡ部を参照）、グループＢに属するユーザ（ビームペア（＃２，＃３）を用いるユーザと、ビームペア（＃４，＃１）を用いるユーザ）には、他のグループＡと同一の節点から生成される拡散コード０〜１５を割り当てず、時間方向拡散の拡散率よりも根方向の節点や根（ルート）から生成される葉に該当する、異なる拡散コード、つまり、時間方向拡散の拡散率（図４のＸ部を参照）が同一の複数の節点において、各節点Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８から生成される葉である３２ビットの拡散コード１６〜３２を割り当てる（図４のＢ部を参照）。
【００５８】
すなわち、拡散コード割当制御器２６において、拡散コードは以下の規則に基づいて割り当てられる。
１）異なるグル−プは時間方向拡散の拡散コードにおいて、異なる枝から生成される拡散コードを割り当てる。
２）同一のユ−ザに対して用いる２つの拡散コ−ドは、時間方向拡散の拡散率において異なる枝から生成される拡散コードを割り当てる。
３）同一のビ−ムペアを使用する他のユ−ザには、時間方向拡散の拡散率において、異なる枝から生成される拡散コードが余っている場合にはその符号を割り当てる。
４）同一のグル−プ内で異なるビ−ムペアに属するユ−ザには、割当の拘束条件が無い、すなわち、同じ拡散コードを使用しても良い。
【００５９】
また、移動局１は、図５に示すように、高速フーリエ変換器６０と、時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎと、チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎと、時間空間復号器６３−１〜６３−ｎと、周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎと、ブロックＰ／Ｓ変換器６５と、デインターリーバ６６と、誤り訂正復号器６７とから構成される時空復号化器を備える。
高速フーリエ変換器６０は、アンテナ１０から受信信号の入力を受けて、ダウンコンバート後、受信信号からガードインターバルを取り除き、ＦＦＴを用いてサブキャリア信号に変換し、時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎと、チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎとに出力する。
チャンネル推定器６２−１，２〜６２−ｎ，２ｎは、逆拡散された信号に対して、パイロット信号の変調位相成分を取り除いて、チャネル応答を推定し、推定結果を時空符号器時空復号器６１−１〜６１−ｎに出力する。
時間方向逆拡散器６１−１〜６１−ｎは、サブキャリア信号の入力を受けて、パイロット信号、パイロット信号用拡散コードと得られたチャネル推定値を用いて各送信アンテナからのパイロット信号の受信レプリカを生成するとともに、フーリエ変換した受信サブキャリア信号から受信パイロット信号レプリカを減算し、このパイロット信号を減算した受信サブキャリア信号に対して、自ユーザに割り当てられている拡散コードを用いて時間方向に逆拡散を行う。
【００６０】
時間空間復号器６３−１〜６３−ｎは、逆拡散器６１−１〜６１−ｎが出力する時間方向逆拡散後の信号に対して、自ユーザが使用している拡散コードを用いて受信サブキャリア信号を逆拡散し、チャネル推定値を用いて時空復号を行う。
周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎは、時間空間復号器６３−１〜６３−ｎより時空復号出力を受けて、周波数方向に合成し、ブロックＳ／Ｐ変換器６５に出力する。
ブロックＰ／Ｓ変換器６５は、周波数方向合成器６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎで合成された合成信号をブロック並列／直列変換し、デインターリーバ６６に出力する。
デインターリーバ６６は、ブロックＰ／Ｓ変換器６５の出力信号を受けて、インターリーバ２３と逆にデータの順序の入替えを行い、誤り訂正復号器６７に出力する。
誤り訂正復号器６７は、デインターリーバ６６の出力信号を受けて、誤り訂正し、再生データを得る。
【００６１】
次に、図面を参照して、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの動作について説明する。図６は、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムの基地局２側における時間ビーム空間送信ダイバーシチ処理の過程を示す図である。
今、図１に示すように、基地局２のアレイアンテナ２０からビーム♯１〜♯４が放射されると、移動局１側において、アンテナ１０が放射された複数のビーム♯１〜♯４を受信し、スイッチ１１を介して、チャンネル推定器１２−１〜１２−４に出力する。チャンネル推定器１２−１〜１２−４において、入力される受信信号を逆拡散してチャンネル応答を推定し、電力計算器１３−１〜１３−４に対して出力する。
【００６２】
電力計算器１３−１〜１３−４は、入力されるチャネル応答の電力を計算し、全サブキャリアで合計し、平均することにより、各ビームからの電力を推定し、加算器１４−１〜１４−４において、それぞれ隣接する２ビームからのチャネル応答の電力和を算出し、最大検出器１５に対して出力する。
最大検出器１５は、電力和の入力を受けて、それぞれの電力和を比較し、最大であると判定した電力和についてビームペアインデックス及びビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値を電力差比較器１６に対して出力する。これにより、隣接する２ビームからのチャネル応答の電力和が最大となる２ビームが選択される。
【００６３】
電力差比較器１６は、選択された２ビームに対応するチャネル応答の電力差を計算し、その差がある閾値以下であるか否かをシングル／マルチビーム選択器１７に出力する。すなわち、電力差比較器１６は、ビームペアインデックスと、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値との入力を受けて、当該複数のビームの電力値の差を所定の閾値と比較し、当該比較結果をシングル／マルチビーム選択器１７に対して出力する。
シングル／マルチビーム選択器１７は、電力差比較器１６において、計算する電力差がある閾値以下である場合にはその２ビームを選択し、ある閾値以上である場合には、電力の大きいほうのビームのみを使用するべくその１つのビームを選択する。すなわち、シングル／マルチビーム選択器１７は、ビームペアインデックスが示す複数のビームの電力値の差の比較結果の入力を受けて、シングルビーム、又は、マルチビームを選択し、選択ビームインデックスをスイッチ１１にを介して、アンテナ１０に対して出力する。アンテナ１０は、そのビームインデックスを基地局２に送り返す。
【００６４】
次に、基地局２では、送信データを誤り訂正符号化して変調信号点にマッピング、インターリーブにより送信順序をランダム化して、上述した２行２列の直交時空符号化行列を用いて時空符号化する。そして、その時空符号化出力を移動局２から受信した選択ビームインデックスが指定する２ビームに割り当てる。
すなわち、図６に示すように、時空符号化出力の２つのストリ−ム［ｓ１，−ｓ２ ＊］と［ｓ２，ｓ１ ＊］をそれぞれユ−ザが位置する方向を挟む２つのビ−ムのビ−ムステアリングベクトルでビ−ムフォ−ミングを行う。この２つのビ−ムのビ−ムインデックスをｂ１とｂ２すると、ｓ１と−ｓ２ ＊に対してはビ−ムステアリングベクトル
【００６５】
【数１０】
でビ−ムフォ−ミングを行い、ｓ２とｓ１ ＊に対してはビ−ムステアリングベクトル
【００６７】
【数１１】
でビ−ムフォ−ミングを行って多重化を行う。時刻１では、
【００６９】
【数１２】
が出力され、時刻２では、
【００７１】
【数１３】
が出力される。ここで、Ｖの各要素が各アンテナブランチに対応する。
すなわち、各アンテナブランチで時間１においてＶ１ ｉＡが得られ、時刻２においてＶ２ ｉＡが得られる。
【００７３】
この出力信号Ｖ１ ｉＡ、Ｖ２ ｉＡを更に直並列変換し、アンテンブランチ＃ｉＡにおいて、Ｖ１ ｉＡ、Ｖ２ ｉＡをそれぞれ拡散コードｃ１とｃ２を用いて拡散し、同じ拡散セグメントにおいて多重する。
今、図７に示すビームペアの分類のように、グループＡ、Ｂそれぞれにビームが割り当てられている場合、例えば、パイロット信号について時間方向拡散の拡散率の２倍の拡散率の拡散コードを割り当てるとすると、図７に示すウォルシュ系列の拡散コード木のように、同一のグループが使用するビームに対しては、時間方向拡散の拡散率（図７のＺ部を参照）が同一の複数の節点（ノード）において、各節点から生成される葉（リーフ）に該当する拡散コードを割り当てる。
この場合、パイロット信号について時間方向拡散の拡散率の２倍の拡散率の拡散コードを割り当てることから、１６ビットの拡散コード１´〜４´がグループＡ、Ｂのユーザ信号以外のパイロット信号に対して割り当てられる。
【００７４】
すなわち、各拡散セグメントでは、ウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元に拡散される。このとき、使用する拡散コードは図７に示すように、使用するビームペアに応じて利用可能な拡散コードを使用する。
そして、同様にして得られた他のユ−ザ信号と多重し、２次元拡散領域内のそれぞれのサブキャリアで、ユ−ザ信号拡散用の拡散コードと直交する複数の拡散コードを用いてパイロット信号を拡散し、ユ−ザ信号と多重する。
このようにして生成されたフレ−ム信号（図８を参照）を高速逆フ−リエ変換（ＩＦＦＩ）を用いて時間領域信号に変換し、更にガ−ドインタ−バルを付加し、キャリア周波数にアップコンバ−トして、すべてのアレ−アンテナ素子から同時に送信を行う（図９に示す固定マルチビームのビームパターンを参照）。
【００７５】
移動局１（受信側）において、受信信号を高速フーリエ変換を用いて受信サブキャリア信号に変換し、各サブキャリアにおいてビーム用パイロット信号が割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散する。そして、逆拡散信号からパイロット信号の変調成分を除去するとビームからのチャネル推定値が得られる。
また、ユーザが割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散を行って、干渉を引き起こす信号成分を抑圧し、その後、時空復号を行って、周波数方向に合成する。この逆拡散された信号をデインターリーブして誤り訂正の復号を行って再生ビット系列を得る。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、２次元拡散を用いるＯＦＤＭ−ＣＤＭシステムにおいて送信マルチビ−ムアレ−と時空符号化を組み合わせて用いる伝送方式において時空符号の復号時に干渉を引き起こす信号を受信側での時間方向逆拡散において抑圧できるように送信側で拡散コ−ドの割り当てを行う。このため、干渉の発生を防ぐことができ、周波数選択性の影響によるコ−ド間干渉を低減することができる効果が得られる。
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号化出力の時間方向の複数のシンボルを複数の拡散コ−ドで拡散して同じ拡散領域で多重しているためドップラ−周波数による時間変動の影響を受けにくい。したがって、伝送特性を向上させることができ、システムの性能向上に寄与するところが大きい。
【００７７】
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号化器の空間方向の出力をビーム空間に割り当てるため、マルチビーム内でユーザが適度に散らばって位置している場合、各移動局に、多重しているすべての信号が到達するのではなく、当該ユーザが使用しているビームを共有しているユーザ信号が到達する。したがって、到達するユーザ信号の数を低減することが出来、コード間干渉を低減することができる。
また、従来方式では、時空符号器の時間方向の出力を時間方向に複数の拡散領域を使用するのに対して、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、時空符号器の時間方向の出力を複数の拡散符号に割り当て、同一拡散領域内で多重しているため、チャネルの時間変動に対する耐性が向上する。
すなわち、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、チャネルの周波数選択性によるコード間干渉とチャネルの時間変動によるコード間干渉と時空符号の復号特性劣化を低減することが出来る。
【００７８】
また、本実施形態の時間ビーム空間送信ダイバーシチシステムによれば、各ビームにはお互いに直交するパイロット信号が割り当てられる、または、パイロット信号が互いに直交する拡散符号で拡散されて多重されるため、受信側において各ビームからのチャネル応答を推定することができる。
したがって、各ビームからのチャネル推定値の電力を計算することにより、移動局がどのビーム領域に位置しているかを知ることができる。
また、基地局では２行２列の時空符号化出力を隣接する２ビームあるいはシングルビームに割り当てるため、受信側では隣接するビームからのチャネル推定値の電力和を計算し、電力和が最大となる隣接する２ビームのインデックスを検出することができる。
また、選択した２ビームからのチャネル応答の電力差が大きい場合には、送信電力を２つのビームに配分すると到達電力の小さいビームに配分した電力が有効に活用されないため、受信電力が大きい１つのビームのみを使用するように指定する。そして、このビーム選択情報を基地局にアップリンクにおいて送り返す。
したがって、基地局は、各移動局に割り当てるべき有効なビームを知ることができる。
【００７９】
また、１つの同じビームを共有し、かつ、異なるビームペアを使用するユーザは時空符号の復号時に互いに干渉を引き起こす。拡散コードの生成符号木において、異なる枝から分岐している拡散コード同士は異なる枝の拡散率に渡る部分相関において相関が０となる性質があるため、拡散コードを上記の割り当て方法によって割り当てておくと、干渉し合うユーザからの信号は受信機での時間方向逆拡散によって抑圧することができるため、時空符号の復号時に干渉が発生しないという功を奏する。
また、同一ユーザが使用する２つの拡散コードも時間方向拡散率において異なる枝から分岐する２次元拡散率のコードを割り当てておくことにより、時間方向逆拡散により信号を分離することができるため、時空間復号が可能となる。
更に、拡散コードの割り当てにおいて、同じビームペアを使用するユーザにもできるだけ時間方向拡散率において異なる枝から分岐する拡散コードを割り当てることにより、受信機での時間方向逆拡散によって他のユーザ信号を抑圧することができるため、周波数方向への合成時にコード間干渉が発生しにくくなるという功を奏する。
【００８０】
上述の移動局１、基地局２における送信機、受信機は、内部に、コンピュ−タシステムを有している。
そして、上述した時空符号化処理、時空復号化処理、ビームインデックス選択処理処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュ−タ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュ−タが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
すなわち、上述の移動局１、基地局２における送信機、受信機における、各処理手段、処理部は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置がＲＯＭやＲＡＭ等の主記憶装置に上記プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
ここでコンピュ−タ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュ−タプログラムを通信回線によってコンピュ−タに配信し、この配信を受けたコンピュ−タが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、送信側において、送信信号を時空符号化し、時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てるので、周波数選択性の影響によるコ−ド間干渉を低減することができる効果が得られるとともに、ドップラ−周波数による時間変動の影響を受けにくいことから、伝送特性を向上させることができる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動局（送受信機）におけるクローズドループビーム選択器の構成図である。
【図２】基地局（送信機）の構成図である。
【図３】２次元拡散の様子を示す説明図である。
【図４】拡散コード生成法と２ビーム選択の場合の拡散コード割り当てを示す説明図である。
【図５】移動局（受信機）の構成図である。
【図６】基地局２側における時間ビーム空間送信ダイバーシチ処理の過程を示す図である。
【図７】本実施形態における拡散コード生成法と２ビーム選択の場合のユーザ信号及びパイロット信号への拡散コード割り当てを示す説明図である。
【図８】本実施形態における拡散信号フレームの構成図である。
【図９】本実施形態における低サイドローブ固定マルチビームのビームパターンの説明図である。
【図１０】従来の時間空間送信ダイバーシチシステムの構成図である。
【図１１】従来の時間方向拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭ用時間ビーム間送信ダイバーシチシステムの構成図である。
【図１２】従来の時間方向拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭ用時間ビーム間送信ダイバーシチシステムにおける受信機の構成図である。
【図１３】従来のクローズドループによる２ビーム選択器の構成図である。
【図１４】従来の時空符号化出力の拡散領域への割り当てを示す説明図である。
【図１５】ユーザ位置とビームエリアの関係（角度広がりが広い場合）を示す説明図である。
【図１６】ユーザ位置とビームエリアの関係（角度広がりが狭い場合）を示す説明図である。
【図１７】２ユーザがそれぞれ２ビームを使用し、１つのビームを共有し合う場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…移動局
２…基地局
１０…アンテナ
１１…スイッチ
１２−１〜１２−４…チャンネル推定器
１３−１〜１３−４…電力計算器
１４−１−〜１４−４…加算器
１５…最大検出器
１６…ビームペア選択器
１７…電力差比較器
１８…シングル／マルチビーム選択器
２０…送信アレーアンテナ
２１…誤り訂正符号器
２２…マッピング器
２３…インターリーバ
２４…時空符号器
２５−１〜２５−ｎ…アンテナブランチ
３０…多重器
３１、３２−１、２…Ｓ／Ｐ変換器
３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍ…２次元拡散器
３４−１〜ｍ…多重器
３５…他ユーザ信号多重器
３６…パイロット信号多重器
３７…高速逆フーリエ変換器
６０…高速フーリエ変換器
６１−１〜６１−ｎ…時間方向逆拡散器
６２−１、２〜６２−ｎ、２ｎ…チャンネル推定器
６３−１〜６３−ｎ…時間空間復号器
６４−１，２〜６４−ｎ，２ｎ…周波数方向合成器
６５…ブロックＰ／Ｓ変換器
６６…デインターリーバ
６７…誤り訂正復号器
Claims (15)
- 送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチシステムにおいて、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てるビ−ム割当手段と、
時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる拡散コード割当手段と
を具備することを特徴とする送信ダイバ−シチシステム。 - 前記ビ−ム割当手段は、
受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアを選択し、
当該ビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の送信ダイバ−シチシステム。 - 前記拡散コード割当手段は、
１のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送信ダイバ−シチシステム。 - 前記拡散コード割当手段は、
前記ビ−ム割当手段が選択したビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、
拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の送信ダイバ−シチシステム。 - 前記拡散コード割当手段は、
前記ビ−ム割当手段が選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の送信ダイバ−シチシステム。 - 送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、
時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる
ことを特徴とする送信ダイバ−シチ方法。 - 受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てる
ことを特徴とする請求項６に記載の送信ダイバ−シチ方法。 - １のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てる
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の送信ダイバ−シチ方法。 - 前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化し、
拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てる
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の送信ダイバ−シチ方法。 - 前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てる
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の送信ダイバ−シチ方法。 - 送信側において、送信信号を時空符号化し、該時空符号化出力を時間方向と周波数方向に拡散し、該拡散出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する送信ダイバ−シチにおいて、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当てる処理と、
時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる処理と
を実行させるための通信プログラム。 - 受信機において受信する各ビ−ムに対するチャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアにおいて、各チャネル推定値の電力差が所定の値より大きい場合、当該ビ−ムペアより１のシングルビ−ムを選択し、前記空間方向の時空符号化出力を割り当てる処理
を実行させるための請求項１１に記載の通信プログラム。 - １のユ−ザが使用するシングルビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、あるいは、ユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムと、他のユ−ザが使用するマルチビ−ムのうちの１のビ−ムとが同じである場合、同一拡散領域において、部分相関が０となる拡散コードを割り当てる処理
を実行させるための請求項１１または請求項１２に記載の通信プログラム。 - 前記チャネル推定値の電力和が最大となるビ−ムペアについて、互いに干渉するビ−ムペアと、干渉しないビ−ムペアとに分類してグル−プ化する処理と、
拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを異なるビ−ムペアグル−プに割り当てる処理と
を実行させるための請求項１２または請求項１３に記載の通信プログラム。 - 前記選択した１のシングルビ−ムについて、拡散コード木の時間方向拡散率のレイヤにおいて、異なる技から分岐する２次元拡散率の拡散コードを割り当てる処理と
を実行させるための請求項１２または請求項１３に記載の通信プログラム。
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