JP2007243913A - 無線送信機、無線送信方法、無線通信システム、そのプログラムおよびｉｆｆｔ演算回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ単位の循環遅延送信ＣＤＴを行なうこと。
【解決手段】複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機であって、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、を備え、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線送信機、無線送信方法、無線通信システム、そのプログラムおよびＩＦＦＴ演算回路、特に、複数の送信アンテナを使用して信号を送信する無線送信機、無線送信方法、無線通信システム、そのプログラム、および、特に入力データに逆フーリエ変換を施すとともに、位相回転を与えるＩＦＦＴ演算回路に関する。

近年、複数の送信アンテナを具備する無線送信機から、送信信号に対して送信アンテナ毎に異なる循環遅延を与えて同時に送信し、等価的にパス数を増やすことで周波数ダイバーシチ効果を高めることのできるＣＤＴＤ（Cyclic Delay Transmit Diversity：循環遅延送信ダイバーシチ）が提案されている（例えば、非特許文献１）。

上記の循環遅延送信ダイバーシチ方式を用いると、常にチャネルの周波数選択性を強くできるため、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重変調）方式などのマルチキャリア伝送では、高い周波数ダイバーシチ効果が得られ、優れた平均ＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）特性を得ることが可能となる。

ここではＯＦＤＭ方式でＣＤＴ（Cyclic Delay Transmit：循環遅延送信）を行なう場合の無線送信機の簡略化したブロック図を図２４に示す。

図２４はｎ本のアンテナ１０８ａ〜１０８ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１０１、変調部１０２、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）演算部１０３、循環遅延部１０４ｂ、１０４ｃ、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）付加部１０５ａ〜１０５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１０６ａ〜１０６ｃ、無線送信部１０７ａ〜１０７ｃから構成される。

送信される情報データは、誤り訂正符号化部１０１において、誤り訂正符号化が施される。次いで、変調部１０２において変調が施される。その後、ＩＦＦＴ演算部１０３においてＩＦＦＴが施される。

アンテナ１０８ａに対しては、ＩＦＦＴ後にＧＩ付加部１０５ａにおいて、ＧＩが付加される。ガードインターバルＧＩはＯＦＤＭシンボルを受信する際、シンボル間干渉を低減させるために挿入されるものである。さらに、データはＤ／Ａ変換部１０６ａでアナログ信号に変換された後、無線送信部１０７ａにおいて、送信すべき周波数に変換された後、アンテナ１０８ａよりパケット化された情報データがバースト信号として送信される。

次にアンテナ１０８ｂからアンテナ１０８ｃに対しては、ＩＦＦＴ後に循環遅延部１０４ｂ〜１０４ｃにおいて、各アンテナで異なる循環遅延が加えられる。その後、各ＧＩ付加部１０５ｂ〜１０５ｃにおいて、ＧＩが付加され、Ｄ／Ａ変換部１０６ｂ〜１０６ｃでアナログ信号に変換される。変換された信号は無線送信部１０７ｂ〜１０７ｃにおいて、送信すべき周波数に変換され、各アンテナ１０８ｂ〜１０８ｃよりパケット化された情報データがバースト信号として送信される。

上記ブロック構成の無線送信機を用いることにより循環遅延送信ＣＤＴをＯＦＤＭ伝送方式に適用することができる。

一方、近年、主にマルチキャリア伝送システムにおいて、周波数軸と時間軸からなる送信空間に複数のブロックを設けて、このブロックを基本としてユーザのスケジューリングを行う方法が提案されている（例えば、非特許文献２）。ここでは周波数軸において複数の連続するサブキャリアを１つのチャネルと定義し、時間軸において複数の連続するＯＦＤＭシンボルを１つのスロットと定義する。１つのブロックは１チャネルと１スロットで構成される領域である。

ユーザ割り当ての一例として、伝搬路変動の少ないユーザに対しては、伝搬路状況の良いチャネルのブロックを割り当てることによりマルチユーザダイバーシチ効果を出し、伝搬路変動の激しいユーザに対しては複数のチャネルのブロックを割り当てることにより周波数ダイバーシチ効果を出すことなどが考えられる。ここでは５ユーザを割り当てる場合の一例を図２５に示す。図２５ではユーザ１・２に対してマルチユーザダイバーシチ効果を出すために伝送特性の良い帯域（チャネル）を割り当てて、ユーザ３・４・５に対しては周波数ダイバーシチ効果を出すためにユーザ１・２よりも広い帯域（複数のチャネル）を割り当てている。また図２５においてユーザ３・４・５は１つのブロックのスロットを３つに分割して共有している。
「周波数領域等化を用いるDS-CDMAへのCyclic Delay Transmit Diversityの適用効果」、信学技報ＲＣＳ２００４−３９２、社団法人電子情報通信学会、２００５年３月発行 "Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink"、R1−050707、3GPP TSG RAN WG1 #42 on LTE London, UK、August 29-September 2,2005

しかしながら、非特許文献２に示す無線送信機は、逆高速フーリエ変換後に循環遅延を与えるため、全てのチャネルで同じ遅延量となる。ユーザ単位でスケジューリングを行い、周波数ダイバーシチ効果を出すユーザに対してのみ循環遅延送信ＣＤＴを行なうには、チャネル毎に異なる遅延量を与える必要があるため、各アンテナに対する信号について、サブキャリア単位に信号を扱うことができる逆高速フーリエ変換前に、循環遅延を与えることになる。そのために、ＩＦＦＴ演算部の前段に循環遅延部を設けると、循環遅延部とＩＦＦＴ演算部をアンテナ毎に設けるという規模の大きな回路が必要となり、無線送信機の消費電力が大きくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザ単位の循環遅延送信ＣＤＴを行なうことを可能とする無線送信機、無線送信方法、無線通信システム、そのプログラムおよびＩＦＦＴ演算回路を提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機であって、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、を備え、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行うことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線送信機であって、周波数軸と時間軸からなる空間における複数のブロックに対して、各々通信相手の端末を割り当て、該割り当て結果をブロック割り当て情報として出力するスケジューリング手段、を備え、前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、前記各入力データに対する位相回転量を生成し、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づき回転因子を生成する回転因子生成手段と、前記回転因子生成手段が生成した回転因子および前記入力データに基づき、バタフライ演算を行うバタフライ演算手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無線送信機であって、前記バタフライ演算手段は、前記回転因子をＷ^ｋとすると、入力ｘ、ｙに対し、出力Ｘ、Ｙを、式Ｘ＝ｘ＋ｙＷ^ｋ、Ｙ＝ｘ−ｙＷ^ｋにて算出する、基数２の時間間引き型アルゴリズムのバタフライ演算を行ない、前記回転因子生成手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量をφとすると、式Ｗ^ｋ＝ｅｘｐ（ｊφ）により回転因子Ｗ^ｋを生成し、前記ＩＦＦＴ演算手段は、逆フーリエ変換の演算を行う前に、前記入力ｘとして定数０を、前記入力ｙとして各前記入力データを前記バタフライ演算手段へ出力するデータセレクタ手段を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の無線送信機であって、前記回転因子生成手段は、第１ステージの演算を行なう際に、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づき、各前記入力データに対する乗算係数を算出し、逆高速フーリエ変換を行うためのバタフライ演算に用いる回転因子に、前記算出した乗算係数を乗算し、前記乗算した結果を回転因子として出力することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の無線送信機であって、前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、各前記入力データに循環遅延を与えるかを判断し、循環遅延を与えるときは、各前記入力データのサブキャリア番号をω、前記入力データに対応する各前記送信アンテナに固有の遅延量をτとすると、生成する位相回転量を、−ωτとすることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の無線送信機であって、前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、各前記入力データに循環遅延を与えるかを判断し、循環遅延を与えるときは、各前記入力データのサブキャリア番号をω、初期位相係数をω’、前記入力データに対応する各前記送信アンテナの固有値をτとすると、生成する位相回転量を、−（ω−ω’）τとすることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線送信機であって、前記端末からの受信品質値を受ける受信手段を備え、前記位相回転量生成手段は、前記受信品質値が所定の基準を満たさない場合は、前記初期位相係数ω’を変更することを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の無線送信機であって、周波数軸と時間軸からなる空間における複数のブロックに対して、各々通信相手の端末を割り当て、該割り当て結果をブロック割り当て情報として出力するスケジューリング手段、を備え、前記スケジューリング手段は、前記通信相手ごとに遅延の当否を判定し、判定結果に応じて、前記割り当てを行う、ことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の無線送信機であって、前記逆高速フーリエ変換は、前記入力データを、所定量ずつ互いに異なるサブキャリアに対応付けて行われ、前記サブキャリアをグループ化し、グループごとに、少なくとも１つのサブキャリアに対応付けられる入力データの一部を既知の伝搬路推定用データとし、前記位相回転量生成手段は、前記グループの構成に基づいて、前記各入力データに対する位相回転量を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、複数の端末と、それぞれ各端末に対して送信すべき複数のデータからなる入力データであって、複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機とからなる無線通信システムであって、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、を備え、前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行って得られる１又は複数のデータを送信し、前記各端末は、前記無線送信機が送信した１又は複数のデータを受信し、該データについて高速フーリエ変換を行うことを特徴とする無線通信システムである。

また、請求項１１に記載の発明は、複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機における無線送信方法であって、前記ＩＦＦＴ演算手段が、前記各入力データに対する位相回転量を生成する第１の過程と、前記ＩＦＦＴ演算手段が、前記第１の過程が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う第２の過程とを備えることを特徴とする無線送信方法である。

また、請求項１２に記載の発明は、複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機に設置されたコンピュータを、前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、として機能させ、前記ＩＦＦＴ演算手段に、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行わせるためのプログラムである。

また、請求項１３に記載の発明は、入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算回路であって、前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、を備え、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行うことを特徴とするＩＦＦＴ演算回路である。

本発明によれば、ユーザ単位のＣＤＴを行なうことができるので、ユーザごとに最適な通信環境を実現することが可能となる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態にかかる無線送信機及び無線送信方法について、図面を参照しつつ説明を行なう。なお、以下の各実施形態では、特に通信システムを限定していないが、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）システムに適用することが考えられる。

まず、周波数領域での循環遅延送信について説明する。従来の無線送信機における循環遅延部における循環遅延処理は、時間領域で遅延を加える処理であるが、これは時間領域での信号をｆ（ｔ）、周波数領域での信号（ｆ（ｔ）の式（１）のフーリエ変換後の信号）をＦ（ω）、遅延量をτ（式（２））とおくと、時間領域で遅延を加えた信号ｆ（ｔ−τ）の周波数領域での信号（ｆ（ｔ−τ）のフーリエ変換後の信号）Ｆ’（ω）は、式（３）で示される。

すなわち、周波数領域ではｅｘｐ（−ｊωτ）を乗算することと等価となる。これは無線送信機においては、逆高速フーリエ変換の前に位相回転を施す処理となる。

本実施形態にかかる無線送信機の簡略化したブロック図を図１に示す。図１は３本の送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、ＩＦＦＴ演算部（逆高速フーリエ変換演算部）１４ａ〜１４ｃ、ＧＩ付加部（ガードインターバル付加部）１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部（ディジタル／アナログ変換部）１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、位相回転部１８ｂ、１８ｃ、スケジューリング部１９、パイロット信号生成部３２から構成される。ただし、送信アンテナおよびそれに連なる信号経路の個数は２以上の任意数であればよい。

送信される各ユーザのパケット化された情報データは、誤り訂正符号化部１１において、誤り訂正符号化が施される。次いで、変調部１２において変調が施される。また、パイロット信号生成部３２は、既知の伝搬路推定用データ（パイロット信号と称する。）を生成し、チャネル割り当て部３１に出力する。一方、スケジューリング部１９では、周波数軸と時間軸からなる送信空間における複数のブロックに対して、ユーザの割り当てを行い、割り当て結果をブロック割り当て情報としてチャネル割り当て部１３へ出力する。このブロック割り当て情報に従って、ユーザ毎に変調された情報データ及びパイロット信号はチャネル割り当て部１３において、各チャネルに割り当てが行なわれる。送信アンテナ１０ａに対しては、割り当てが行なわれた全ユーザの情報データはＩＦＦＴ演算部１４ａにおいて逆高速フーリエ変換が施され、ＧＩ付加部１５ａにおいて、ガードインターバルが付加される。さらに、データはＤ／Ａ変換部１６ａでディジタル信号からアナログ信号に変換された後、無線送信部１７ａにおいて、送信すべき周波数に変換され、送信アンテナ１０ａよりパケット化された情報データがバースト信号として送信される。

次に送信アンテナ１０ｂ、送信アンテナ１０ｃに対しては、割り当てが行なわれた全ユーザのパケット化された情報データが送信アンテナ毎に用意された位相回転部１８ｂ、１８ｃに出力される。

位相回転部１８ｂ、１８ｃ及びＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃは、各入力データに対する位相回転量を生成し、生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う。

具体的には、位相回転部１８ｂ、１８ｃでは、スケジューリング部１９が生成したブロック割り当て情報を基にＣＤＴ（循環遅延送信）を行なうユーザデータにのみ位相回転（循環遅延）が施される。位相回転部１８ｂ、１８ｃから出力されたデータは、各ＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃにおいて逆高速フーリエ変換処理が行なわれる。

その後、ＧＩ付加部１５ｂ、１５ｃにおいて、ガードインターバルが付加され、Ｄ／Ａ変換部１６ｂ、１６ｃでディジタル信号からアナログ信号に変換される。変換された信号は無線送信部１７ｂ、１７ｃにおいて、送信すべき周波数に変換され、各送信アンテナ１０ｂ、１０ｃよりパケット化された情報データがバースト信号として送信される。

上記ブロック構成の無線送信機を用いることによりＣＤＴ（循環遅延送信）を一部のユーザ（チャネル）に対してのみ適用することができる。

次に、位相回転部１８ｂ、１８ｃを用いる前記無線送信機の位相回転部１８ｂ、１８ｃ及びＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃの詳細な説明を行なう。まず位相回転部１８ｂ、１８ｃの概略構成図を図２に示す。

位相回転部１８ｂ、１８ｃの各々は位相回転係数生成部１８１、複素乗算部１８２、カウンタ１８３を具備する。一例として、入力データは１ＯＦＤＭシンボル分のデータが１サブキャリアずつ順番に入力される。入力データは複素乗算部１８２とカウンタ１８３に入力される。カウンタ１８３では、現在の入力データが何番目のサブキャリアのデータであるかの情報を保持する。位相回転係数生成部１８１ではスケジューリング部１９（図１）からくるブロック割り当て情報とカウンタ１８３の値とから、現在の入力データが循環遅延送信を行なうデータであるか否かを判断し、循環遅延送信を行なう場合は位相回転を行なうための乗算係数を算出して複素乗算部１８２へ出力し、循環遅延送信を行なわない場合は乗算係数として１を複素乗算部１８２へ出力する。複素乗算部１８２では入力データと、位相回転係数生成部１８１から出力された乗算係数を複素乗算して出力データとしてＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃへ出力する。

なお、位相回転部１８ｂ、１８ｃ（図１）は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この位相回転部１８ｂ、１８ｃは図示しないメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）を具備し、位相回転部１８ｂ、１８ｃの機能を実現するためのプログラムをこのメモリにロードして実行することにより、その機能を実現させるものであってもよい。該プログラムによる場合の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。

位相回転部１８ｂ、１８ｃ（図１）は、１ＯＦＤＭシンボル分のデータを１サブキャリアずつ順番に入力データとして受け付けて、該入力データが位相回転の対象であるかを、ブロック割り当て情報および何番目の入力データであるかに基づき、判断する（Ｓａ１）。ここで、該入力データが位相回転の対象であったとすると、ステップＳａ２に遷移して、位相回転部１８ｂ、１８ｃは、位相回転を行うための乗算係数を算出する。次に、位相回転部１８ｂ、１８ｃは、算出した乗算係数と入力データを複素乗算して、その結果を出力する（Ｓａ３）。次に、全ての入力データについて処理を完了しているかを判定する（Ｓａ４）。完了している場合は、終了する。入力データに残りがある場合は、ステップＳａ１に戻る。ステップＳａ１では、位相回転部１８ｂ、１８ｃは、次の入力データを受け付けて、該入力データが位相回転の対象であるかを、ブロック割り当て情報および何番目の入力データであるかに基づき、判断する（Ｓａ１）。ここで、該入力データが位相回転の対象でなかったとすると、位相回転部１８ｂ、１８ｃは、そのまま該入力データを出力して、ステップＳａ４に遷移し、再び全ての入力データについて処理を完了しているかを判定する。以降、全ての入力データについて処理を完了するまで、位相回転部１８ｂ、１８ｃは、これらの動作を繰り返す。

次に、ＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃの概略構成図を図４に示す。ＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃは、バタフライ演算部１４１、回転因子生成部１４２、データセレクタ１４３、データセレクタ制御部１４４、メモリ１４５、アドレス生成部１４６、ステージカウンタ１４７を具備する。

ここでＩＦＦＴ演算部１４ｂ、１４ｃの動作説明を行なう前に、逆高速フーリエ変換についての説明を行なう。図５に基数２のバタフライ演算を用いた際の、サンプル数Ｎ＝８の時間間引き型の逆高速フーリエ変換の模式図を示す。３つのステージ（第１〜第３ステージ）で構成されており、各ステージにおいて４つの後述するバタフライ演算が行なわれる。左端のＦ（ｎ） （ｎ＝０，１，…，７）が入力信号であり、３つのステージのバタフライ演算が行なわれた結果が右端の逆高速フーリエ変換出力ｆ（ｎ） （ｎ＝０，１，…，７）となる。ここで、３つのステージ（第１ステージ、第２ステージ、第３ステージ）の各々のバタフライ演算は、後述のバタフライ演算表記によって、示されている。バタフライ演算の詳細を図６に示す。図６（ｂ）が前述の図５のバタフライ演算表記である。
このバタフライ演算の意味するところは図６（ａ）であり、２つの出力信号Ｘ，Ｙは、２つの入力信号ｘ，ｙ及び回転因子Ｗ^ｋを用いて以下の式（４）および式（５）で表される。

ここで、

すなわち、出力信号Xは、入力信号ｘに、入力信号ｙと回転因子W^ｋを複素数乗算した結果を複素数加算したものである。出力信号Yは、入力信号ｘから、入力信号ｙと回転因子W^ｋを複素数乗算した結果を複素数減算したものである。バタフライ演算は、回転因子W^ｋの周期性を利用して、計算回数を減らすことを可能にする。上述のバタフライ演算を組み合わせることにより逆高速フーリエ変換が行なわれる。

なお、図６の（ｃ）については、第４の実施形態にて説明する。

なお、ここではサンプル数Ｎ＝８における説明を行なったが、Ｎ＝２^ｍ（ｍは自然数）のサンプル数においても上記バタフライ演算を繰り返すことにより逆高速フーリエ変換が可能であり、また、その際の第１ステージにおける回転因子Ｗ^ｋの値は常にＷ^０である。

上記Ｎ＝８における逆高速フーリエ変換をＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃで行なう場合の動作説明を行なう。ステージカウンタ１４７（図４）は、逆高速フーリエ変換におけるステージのカウントを行なう。データセレクタ制御部１４４は、ステージカウンタ１４７の値をもとに、データセレクタ１４３を用いて逆高速フーリエ変換の各ステージの処理に必要な信号の入出力を制御する。データセレクタ１４３は、データセレクタ制御部１４４の制御により、後述するメモリ１４５、バタフライ演算部１４１、およびＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃの外部に対するデータの入出力を切り替える。回転因子生成部１４２は、ステージカウンタ１４７の値をもとにバタフライ演算に必要な回転因子Ｗ^ｋを生成し、バタフライ演算部１４１へ出力する。バタフライ演算部１４１は、データセレクタ１４３から入力されるｘ、ｙと回転因子生成部１４２で生成される回転因子Ｗ^ｋをもとにバタフライ演算を行なう。アドレス生成部１４６は、ステージカウンタ１４７の値をもとに、メモリ１４５への入出力データのアドレスを生成する。メモリ１４５は、アドレス生成部１４６の生成したアドレスに対してデータセレクタ１４３へのデータの入出力を行なう。

まず、１ＯＦＤＭシンボル分のデータを処理する前にステージカウンタ１４７が０にリセットされる。データセレクタ制御部１４４はステージカウンタ１４７の値が０の時には、データセレクタ１４３を制御し、位相回転部１８ｂ〜１８ｃ或いはチャネル割り当て部１３からの入力データをメモリ１４５へ順次格納する。メモリ１４５内の格納するアドレスはアドレス生成部１４６により生成される。

全てのデータがメモリ１４５へ格納されるとステージカウンタ１４７が１になり、図５における第１ステージのバタフライ演算が実行される。アドレス生成部１４６で各バタフライ演算に用いられるデータのアドレスが選択され、メモリ１４５内のデータｘ、ｙがデータセレクタ１４３を通じてバタフライ演算部１４１に入力される。さらに回転因子生成部１４２ではバタフライ演算に必要な回転因子Ｗ^ｋとしてW^０を生成し、バタフライ演算部１４１へ出力する。バタフライ演算部１４１ではデータｘ、ｙと回転因子Ｗ^ｋを用いて式（４）および式（５）のバタフライ演算を行ない、結果Ｘ、Ｙがデータセレクタ１４３を介して、メモリ１４５へ格納される。第１ステージのバタフライ演算が全て行なわれるとステージカウンタ１４７が２となり、第１ステージと同様に第２ステージの処理が行なわれる。第２ステージでは、図５に示すように、１回目と２回目のバタフライ演算の際は、回転因子生成部１４２は、回転因子Ｗ^ｋとしてW^０を生成して出力し、３回目と４回目のバタフライ演算の際は、回転因子生成部１４２は、回転因子Ｗ^ｋとしてW^−２を生成して出力する。第２ステージの処理が全て行なわれるとステージカウンタ１４７が３となり、第３ステージの演算が行なわれる。第３ステージでは、回転因子生成部１４２が生成する回転因子Ｗ^ｋは、１回目のバタフライ演算の際はW^０、２回目の際はW^−２、３回目の際はW^−１、４回目の際はW^−３、となる。第３ステージのバタフライ演算が全て行なわれると、その演算結果が逆高速フーリエ変換結果としてメモリ１４５内に格納される。第３ステージの演算が終了するとステージカウンタ１４７は４となり、メモリ１４５内に格納されたデータを既定のアドレス順で出力データとしてＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃへと出力する。すべてのデータが出力されるとステージカウンタ１４７は０に戻り、次のＯＦＤＭシンボルを処理する。

以下では上述の逆高速フーリエ変換を基数２の基本ＩＦＦＴ演算と呼称し、基数２の基本ＩＦＦＴ演算にて用いているバタフライ演算を基数２のバタフライ演算と呼称する。

なお、本実施形態においては、各ステージの演算の入出力データの保持に１つのメモリ１４５を用いているが、各ステージにそれぞれメモリ、およびバタフライ演算部を置くことにより、複数シンボルの逆高速フーリエ変換を高速に行なうことも可能である。また、１つのバタフライ演算に対して複数データの入出力を行なう必要があるが、入出力時間を短縮するために複数のメモリを用意し、並列処理で高速にデータの入出力処理を行なうことも可能である。さらにバタフライ演算部を複数持つことにより、各ステージ内のバタフライ演算を並列で行なうことも可能である。

なお、ＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃは、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、このＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃはメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、ＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃの機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。該プログラムによる場合の動作を図７に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、ＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃは、入力データを受け付け、これをメモリに書込む（Ｓｂ１）。１ＯＦＤＭシンボル分の入力データを受け付けるまで、ステップＳｂ１を繰り返す（Ｓｂ２）。次に、ＩＦＦＴ演算部１４ａ〜１４ｃは、バタフライ演算を行うデータをメモリから読み出す（Ｓｂ３）。読み出したデータに対してバタフライ演算を行うための回転因子を生成する（Ｓｂ４）。ステップＳｂ３にて読み出したデータと、ステップＳｂ４にて生成した回転因子とに基づき、バタフライ演算を行う（Ｓｂ５）。ステップＳｂ５にて演算した結果をメモリに書込む（Ｓｂ６）。第１ステージでは、該バタフライ演算を全ての入力データに対して実施し、第２ステージでは、バタフライ演算を第１ステージの全ての演算結果に対して実施し、以降、全てのステージが終了するまで、ステップＳｂ３〜Ｓｂ６を繰り返す（Ｓｂ７）。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態にかかる無線送信機について、図面を参照しつつ説明を行なう。

第１の実施形態にかかる無線送信機では、送信を行なう送信アンテナの本数に比例してＩＦＦＴ演算部、位相回転部が増えることになる。または、各送信アンテナの信号を、一組のＩＦＦＴ演算部、位相回転部を用いて順次処理することにより回路規模を低減させることはできるが、処理遅延が増大することになる。

本実施形態においては以下に示す実施形態のＩＦＦＴ演算部において位相回転処理をも行なうことにより上記位相回転部を不要とし、それによって回路規模ないし処理遅延を低減させる。

本実施形態にかかる無線送信機の簡略化したブロック図を図８に示す。図８は送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、基数２の基本ＩＦＦＴ演算を行うＩＦＦＴ演算部（逆高速フーリエ変換演算部）２０ａ〜２０ｃ、ＧＩ付加部（ガードインターバル付加部）１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部（ディジタル／アナログ変換部）１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、パイロット信号生成部３２から構成される。ただし、送信アンテナおよびそれに連なる信号経路の個数は２以上の任意数であってもよい。

ここで本実施形態における誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、ＩＦＦＴ演算部２０ａ、パイロット信号生成部３２の動作は上述の図１に示す無線送信機と同じであるため説明を省略し、以下ではＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃについて説明する。

ＩＦＦＴ演算部２０ｂ、２０ｃは、各入力データに対する位相回転量を生成し、生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う。以下、具体的に説明する。

各ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃは、簡略化したブロック図である図９に示すように、バタフライ演算部２０１、回転因子生成部２０２、データセレクタ２０３、データセレクタ制御部２０４、メモリ２０５、アドレス生成部２０６、ステージカウンタ２０７、位相回転量生成部２０８を具備する。

ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃでは、まず１ＯＦＤＭシンボル分のデータを処理する前にステージカウンタ２０７が０にリセットされる。データセレクタ制御部２０４はステージカウンタ２０７の値が０の時には、データセレクタ２０３を制御し、データセレクタ２０３は、チャネル割り当て部１３からの入力データをデータｙとして、またデータｘの値を０としてバタフライ演算部２０１へ出力する。また位相回転量生成部２０８では上述の位相回転部１８ｂ〜１８ｃにおける位相回転係数生成部１８１と同様に、ブロック割り当て情報から現在のバタフライ演算部２０１に入力されているデータｙが循環遅延送信ＣＤＴを行なうデータであるかを判断し、循環遅延送信ＣＤＴを行なう場合はバタフライ演算部２０１へ位相回転を行なうための送信アンテナ１０ｂ〜１０ｃ毎の位相回転量φを算出して、回転因子生成部２０２に出力する。回転因子生成部２０２は、位相回転量φを受けると、乗算係数ｅｘｐ（ｊφ）を算出して、これを回転因子Ｗ^ｋとして出力する。循環遅延送信ＣＤＴを行なわない場合は、位相回転量生成部２０８は、位相回転量として「０」を出力し、これを受けた回転因子生成部２０２は、回転因子Ｗ^ｋとしてＷ^０を出力する。

ここで、乗算係数ｅｘｐ（ｊφ）は、式（３）よりｅｘｐ（−ｊωτ）となる。ここで、τは送信アンテナ１０ｂ〜１０ｃ毎に異なる任意の数（遅延量）であり、ωはサブキャリア番号である。また、式（６）より回転因子Ｗ^ｋはｅｘｐ（−ｊ２πｋ／Ｎ）である。よって、回転因子生成部２０２においてｋ＝ωτＮ／２πとすることにより位相回転を行なうための乗算係数を算出し、回転因子Ｗ^ｋとして出力することができる。

バタフライ演算部２０１では、上記データセレクタ２０３の出力データｘ，ｙと回転因子Ｗ^ｋを用いて、基数２のバタフライ演算が行なわれる。ステージカウンタ２０７の値が０のときは、入力データｘは「０」であり、回転因子W^ｋはｅｘｐ（−ｊωτ）であるため、バタフライ演算ではＸ＝ｘ＋ｙＷ^ｋ＝０＋ｙ×ｅｘｐ（−ｊωτ）の演算が行なわれる。すなわち、Ｘは入力データｙに対して位相回転を行なったものである。

例えば、Ｎ＝５１２として、スケジューリング部１９が、ユーザ１にサブキャリア１，２，・・，７５、ユーザ２にサブキャリア７６，７７，・・，１５０、ユーザ３にサブキャリア３６２，３６３，・・，４３６、ユーザ４にサブキャリア４３７，４３８，・・，５１１を割り当てて、ユーザ２とユーザ３のデータにのみＣＤＴを行なう場合には、第１ステージの前（ここでは第０ステージと呼ぶ）のバタフライ演算は、式（４）より
Ｘ＝０＋Ｆ（ω）Ｗ_ωτ ^ｋ
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ（２πｋ／N＋ωτ））
ω＝０，１，２，・・，５１１となり、回転因子生成部２０２の生成する回転因子を
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊωτ） （７５＜ω＜１５１または３６１＜ω＜４３７）
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ０）＝１ （ω＜７６または１５０＜ω＜３６２またはω＞４３６）
とすることで、ユーザ２とユーザ３の割り当てられたチャネルのデータにのみ位相回転（循環遅延）を施すことができる。

バタフライ演算部２０１の出力であるデータＸはデータセレクタ２０３を介してメモリ２０５へ格納される。１ＯＦＤＭシンボル分のデータＸがメモリ２０５へ格納されるとステージカウンタ２０７が１になり、上述の図４に示した基数２の基本ＩＦＦＴ演算手順のステージカウンタ１４７の値が１以降の逆高速フーリエ変換処理が行なわれる。すなわち本実施形態に係るＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃでは、図１の位相回転部１８ｂ〜１８ｃでの処理をＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃにおける回転因子生成部２０２が生成する回転因子の値を制御することで実現し、これにより、回路規模の削減と低消費電力化を可能にしている。

なお、ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃは、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、このＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃはメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃの機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。該プログラムによる場合の動作を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。

ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃは、スケジューリング部１９から受けたブロック割り当て情報に基づき、各入力データについて、位相回転を与える対象であるかを判定する（Ｓｃ１）。判定条件は、該入力データが、周波数ダイバーシチ効果を出すユーザに割り当てられたブロックに所属していることである。ここで、位相回転を与える対象で無かった場合は、該入力データをメモリへ書き込み（Ｓｃ６）、ステップＳｃ７に遷移する。逆に、位相回転を与える対象であった場合は、ステップＳｃ２に遷移し、まず、ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃは、該入力データをバタフライ演算の入力信号ｙとし、値「０」をバタフライ演算の入力信号ｘとする（Ｓｃ２）。次に、該入力データに与える位相回転量φを生成し（位相回転量生成手段）、該位相回転量φに基づき、乗算係数ｅｘｐ（ｊφ）を生成し、これを回転因子Ｗ^ｋとする（Ｓｃ３：回転因子生成手段）。ステップＳｃ２にて、用意した入力信号ｘ、ｙと、ステップＳｃ３にて生成した回転因子Ｗ^ｋを用いて、出力信号Ｘ、Ｙを、式Ｘ＝ｘ＋ｙＷ^ｋとＹ＝ｘ−ｙＷ^ｋにて算出するバタフライ演算を行う（Ｓｃ４：バタフライ演算手段）。次に、ＩＦＦＴ演算部２０ｂ〜２０ｃは、ステップＳｃ４にて算出した出力信号Ｘ、Yのうち、出力信号Xのみをメモリに書き込み（Ｓｃ５）、ステップＳｃ７に遷移する。

ステップＳｃ７では、全ての入力データについて処理を行ってメモリに書き込んだかを判定する。全ての入力データを処理していないときは、ステップＳｃ１に戻り、残りの入力データを全て処理するまで、前述のステップＳｃ１〜Ｓｃ６を繰り返す。全ての入力データを処理し終わると、ステップＳｃ８に遷移する。

ステップＳｃ８以降は、図７に示した逆高速フーリエ変換を行うフローチャートのステップＳｂ３〜Ｓｂ７と同様にして、逆高速フーリエ変換を行う。

これにより、循環遅延送信ＣＤＴを行う場合は、該当するチャネルについてのみ、入力データに対して位相回転（循環遅延）を与えた後に、逆高速フーリエ変換を実施することがＩＦＦＴ演算部にて可能となり、循環遅延部が不要となるため、プログラム規模を抑制できる。

［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態に係る無線送信機及び無線送信方法について、図面を参照しつつ説明を行なう。

本実施形態に係る無線送信機のブロック図を図１１に示す。図１１は送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、基数２のＩＦＦＴ演算部２１ａ〜２１ｃ、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、パイロット信号生成部３２から構成される。ただし、送信アンテナおよびそれに連なる信号経路の個数は２以上の任意数であればよい。

ここで本実施形態における誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、ＩＦＦＴ演算部２１ａ、パイロット信号生成部３２の動作は図１の無線送信機と同じであるため説明を省略し、以下ではＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃについて説明する。

各ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、簡略化したブロック図である図１２に示すように、バタフライ演算部２１１、回転因子生成部２１２、データセレクタ２１３、データセレクタ制御部２１４、メモリ２１５、アドレス生成部２１６、ステージカウンタ２１７、位相回転量生成部２１８を具備する。

ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃでは、１ＯＦＤＭシンボル分のデータを処理する前にステージカウンタ２１７が０にリセットされる。データセレクタ制御部２１４はステージカウンタ２１７の値が０の時には、データセレクタ２１３を制御し、チャネル割り当て部１３からの入力データをメモリ２１５へ順次格納する。格納されるメモリ２１５のアドレスはアドレス生成部２１６により生成される。

全てのデータがメモリ２１５へ格納されるとステージカウンタ２１７の値が１になり、図５における第１ステージのバタフライ演算が実行される。アドレス生成部２１６で各バタフライ演算に用いられるデータｘ、ｙのアドレスが選択され、メモリ２１５内のデータｘ、ｙがデータセレクタ２１３を通じてバタフライ演算部２１１に入力される。ここで回転因子生成部２１２では第１ステージでは回転因子Ｗ^ｋとして通常Ｗ^０すなわち１を出力するが、本実施形態においては、位相回転量生成部２１８が、ブロック割り当て情報を用いて、現在のバタフライ演算部２１１に入力されているデータｙが循環遅延送信ＣＤＴを行なうデータであるかを判断し、循環遅延送信ＣＤＴを行なう場合は、位相回転量φを算出して回転因子生成部２１２に出力する。回転因子生成部２１２は、位相回転量φを受けると、位相回転を行なうための送信アンテナ毎の乗算係数を算出して回転因子Ｗ^ｋとして、バタフライ演算部２１１へ出力する。循環遅延送信ＣＤＴを行なわない場合は、位相回転量生成部２１８は位相回転量として「０」を出力し、これを受けた回転因子生成部２１２は、回転因子Ｗ^ｋとしてＷ^０すなわち１を、バタフライ演算部２１１へ出力する。バタフライ演算部２１１ではデータｘ、ｙと回転因子Ｗ^ｋを用いてバタフライ演算を行ない、結果がメモリ２１５へ格納される。

すなわち回転因子生成部２１２では回転因子Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ（２πｋ／Ｎ＋ωτ））の演算を行なう。第１ステージではｋ＝０となるため、基数２のバタフライ演算は
Ｘ＝ｘ＋ｙＷ_ωτ ^ｋ
Ｙ＝ｘ−ｙＷ_ωτ ^ｋ
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊωτ）
と表すことができ、結果として入力データｙに位相回転を施すことになる。

例えば、Ｎ＝５１２として、ユーザ１にサブキャリア１，２，・・，７５、ユーザ２にサブキャリア７６，７７，・・，１５０、ユーザ３にサブキャリア３６２，３６３，・・，４３６、ユーザ４にサブキャリア４３７，４３８，・・，５１１を割り当てて、ユーザ３のデータにのみＣＤＴを行なう場合には、

第１ステージのバタフライ演算は、上記式より
Ｘ＝Ｆ（ω）＋Ｆ（ω＋５１２／２）Ｗ_ωτ ^ｋ
Ｙ＝Ｆ（ω）−Ｆ（ω＋５１２／２）Ｗ_ωτ ^ｋ
ω＝０，１，２，・・，５１２／２−１
となり、回転因子を
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊωτ） （３６１＜ω＋２５６＜４３７）
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ０）＝１ （ω＋２５６＜３６２またはω＋２５６＞４３６）
となるように制御することで、ユーザ３の割り当てられたチャネルのデータにのみ位相回転（循環遅延）を施すことができる。

第１ステージのバタフライ演算が全て行なわれるとステージカウンタ２１７が２となり、上述の図４の基数２の基本ＩＦＦＴ演算のステージカウンタ２以降の逆高速フーリエ変換処理が行なわれる。

すなわち本実施形態に係るＩＦＦＴ演算部では、第１ステージにおける式（４）の回転因子Ｗ^ｋを、通常のＷ^０ではなく位相回転部１８ｂ〜１８ｃの乗算係数としてバタフライ演算を行なうことにより位相回転部１８ｂ〜１８ｃを削減することを可能にしている。

本実施形態では、上述のようにデータｙに対してのみ位相回転処理を行なうため、循環遅延送信ＣＤＴを行うユーザをデータｙの領域に割り当てる必要がある。しかし、逆高速フーリエ変換の第１ステージの処理と位相回転処理を同時に行なうため、回路規模の抑制と低消費電力化のみならず、第１の実施形態および図１に示した無線送信機と比較して位相回転処理時間を削減し、演算時間の短縮を可能にしている。

なお、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、このＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃはメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃの機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。該プログラムによる場合の動作を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。

ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、入力データを受け付け、これをメモリに書込む（Ｓｄ１）。１ＯＦＤＭシンボル分の入力データを受け付けるまで、ステップＳｄ１を繰り返す（Ｓｄ２）。次に、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、バタフライ演算を行うデータｘ、ｙをメモリから読み出す（Ｓｄ３）。次に、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、スケジューリング部１９から受けたブロック割り当て情報に基づき、ステップＳｄ３にて読み出したデータｙが、位相回転を与える対象であるか判定する（Ｓｄ４）。判定条件は、当該ステージが第１ステージであり、該データｙが、周波数ダイバーシチ効果を出すユーザに割り当てられたブロックに所属していることである。ここで、位相回転を与える対象でなかった場合は、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、データｘ、ｙに対してバタフライ演算を行うための回転因子Ｗ^ｋを生成し（Ｓｄ６：回転因子生成手段）、ステップＳｄ７に遷移する。逆に、位相回転を与える対象であった場合は、ステップＳｄ５に遷移し、データｙに与える位相回転量φを生成し（位相回転量生成手段）、該位相回転量φに基づく乗算係数ｅｘｐ（ｊφ）を回転因子Ｗ^ｋとして出力した後（Ｓｄ５：回転因子生成手段）、ステップＳｄ７に遷移する。

ステップＳｄ７では、ステップＳｄ３にて読み出したデータと、ステップＳｄ５またはステップＳｄ６にて生成した回転因子とに基づき、式（４）および式（５）によるバタフライ演算を行う（バタフライ演算手段）。次に、ＩＦＦＴ演算部２１ｂ〜２１ｃは、ステップＳｄ７にて演算した結果をメモリに書込む（Ｓｂ８）。第１ステージでは、該バタフライ演算を全ての入力データに対して実施し、第２ステージでは、バタフライ演算を第１ステージの全ての演算結果に対して実施し、以降、全てのステージが終了するまで、ステップＳｄ３〜Ｓｄ８を繰り返す（Ｓｄ９）。

これにより、入力データに対して、循環遅延送信ＣＤＴを行う場合は位相回転（循環遅延）を与えた後に、逆高速フーリエ変換を実施することができる。

また、上記第１から第３の実施形態では位相回転の乗算係数としてｅｘｐ（−ｊωτ）を用いている。τは送信アンテナ毎に定めた任意の値であり、ωはサブキャリア番号である。そのため、ＣＤＴを行なうチャネルのサブキャリア位置によって、位相回転の初期位相が変化する。初期位相が異なると受信端末における伝搬路環境が異なる結果となる。

ここでＣＤＴを行なう各チャネルの開始サブキャリア番号をωｓとおき、初期位相係数ω’＝ωｓとして、位相回転の乗算係数としてｅｘｐ（−ｊ（ω―ω’）τ）を用いることにより、任意の複数のチャネルの初期位相をそろえることが可能である。

また、受信手段にて、受信機から復調データのビット誤り率、パケット誤り率などの受信品質値の通知を受け、受信品質値が悪い場合は、位相回転量生成部にて、ω’の値を変える（すなわち初期位相を変える）ことにより、受信品質を変化させることが可能となる。他にも無線送信機ではスロット毎にチャネルの初期位相を変化させ、無線受信機から通知されるスロット毎の受信品質値を基に、最も受信品質値がよい初期位相を当該受信機に用いることも考えられる。

［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態に係る無線送信機及び無線送信方法について、図面を参照しつつ説明を行なう。本実施形態においては基数４のＩＦＦＴ演算を行なうＩＦＦＴ演算部２２ａ〜２２ｃ（図１５）を用いる。ここで本実施形態におけるＩＦＦＴ演算部の動作説明を行なう前に、基数４のＩＦＦＴ演算についての説明を行なう。

図１４に基数４のバタフライ演算をバタフライ演算とした、サンプル数Ｎ＝１６の時間間引き型の逆高速フーリエ変換の模式図を示す。２つのステージ（第１ステージ、第２ステージ）で構成されており、各ステージにおいて４つの後述するバタフライ演算が行なわれる。左端のＦ（ｎ） （ｎ＝０，１，…，１５）が入力信号であり、２つのステージのバタフライ演算が行なわれた結果が右端の逆高速フーリエ変換出力ｆ（ｎ） （ｎ＝０，１，…，１５）となる。図６（ｃ）が前述の図１４のバタフライ演算表記である。この演算での４つの出力信号Ｘ（０），Ｘ（１），Ｘ（２），Ｘ（３）は、４つの入力信号ｘ（０），ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３） 及びＫ（１），Ｋ（２），Ｋ（３）を用いて以下の式（７）で表される。

ここで、図１４に示すように、第１ステージにおいては、Ｋ（１）＝Ｋ（２）＝Ｋ（３）＝０であり、第２ステージにおいては１つ目のバタフライ演算においては、Ｋ（１）＝Ｋ（２）＝Ｋ（３）＝０であり、２つ目のバタフライ演算においては、Ｋ（１）＝−１、Ｋ（２）＝−２、Ｋ（３）＝−３であり、３つ目のバタフライ演算においては、Ｋ（１）＝−２、Ｋ（２）＝−４、Ｋ（３）＝−６であり、４つ目のバタフライ演算においては、Ｋ（１）＝−３、Ｋ（２）＝−６、Ｋ（３）＝−９である。

Ｗは、式（６）から求める。上述のバタフライ演算を組み合わせることにより逆高速フーリエ変換が行なわれる。

なお、ここではサンプル数Ｎ＝１６における説明を行なったが、Ｎ＝４^ｍ（ｍは自然数）のサンプル数においても上記バタフライ演算を繰り返すことにより逆高速フーリエ変換が可能であり、またその際の第１ステージにおけるＫ（１），Ｋ（２），Ｋ（３）の値は常に０である。

本実施形態に係る無線送信機の簡略化したブロック図を図１５に示す。図１５は３本の送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、基数４のＩＦＦＴ演算を行うＩＦＦＴ演算部２２ａ〜２２ｃ、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、パイロット信号生成部３２から構成される。

ここで本実施形態における誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、ＩＦＦＴ演算部２２ａ、パイロット信号生成部３２の動作は上述の無線送信機と同じであるため説明を省略し、以下ではＩＦＦＴ演算部２２ｂ〜２２ｃについて説明する。

各ＩＦＦＴ演算部２２ｂ〜２２ｃは図１６に示すように、バタフライ演算部２２１、回転因子生成部２２２、データセレクタ２２３、データセレクタ制御部２２４、メモリ２２５、アドレス生成部２２６、ステージカウンタ２２７、位相回転量生成部２２８から構成される。

Ｎ＝１６におけるＩＦＦＴ演算部２２ｂ〜２２ｃでは、１ＯＦＤＭシンボル分のデータを処理する前にステージカウンタ２２７が０にリセットされる。データセレクタ制御部２２４はステージカウンタの値が０の時には、データセレクタ２２３を制御し、データセレクタ２２３は、チャネル割り当て部１３からの入力データをメモリ２２５へ順次格納する。格納されるメモリ２２５のアドレスはアドレス生成部２２６により生成される。

全てのデータがメモリ２２５へ格納されるとステージカウンタ２２７が１になり、図１４における第１ステージのバタフライ演算が実行される。アドレス生成部２２６で各バタフライ演算に用いられるデータｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）のアドレスが選択され、メモリ２２５内のデータがデータセレクタ２２３を通じてバタフライ演算部２２１に入力される。ここで回転因子生成部２２２は、第１ステージでは回転因子として通常、式（７）におけるＫ（１）＝Ｋ（２）＝Ｋ（３）＝０の各回転因子Ｗ^０〜Ｗ^９を出力する。しかし、本実施形態においては、位相回転量生成部２２８が、ブロック割り当て情報を用いて、現在のバタフライ演算部２２１に入力されているデータｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）が循環遅延送信ＣＤＴを行なうデータであるかを判断し、循環遅延送信ＣＤＴを行なうデータがある場合は、各データに対して、位相回転量φ（１）〜φ（３）を生成して、回転因子生成部２２２に出力する。回転因子生成部２２２は、位相回転量φ（１）〜φ（３）を受けると、Ｋ（１）〜Ｋ（３）の中で、当該循環遅延送信ＣＤＴを行なうデータの回転因子を算出する際に用いるものには位相回転量φ（１）〜φ（３）に基づき位相回転を行なうための値を代入し、循環遅延送信ＣＤＴを行なわないデータの回転因子を算出する際に用いるものには０を代入し、式（７）の回転因子Ｗ^{０＋Ｋ（１）}〜Ｗ^{９＋Ｋ（３）}を出力する。

バタフライ演算部２２１ではデータｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）と回転因子を用いてバタフライ演算を行ない、結果がメモリ２２５へ格納される。

第１ステージのバタフライ演算が全て行なわれるとステージカウンタ２２７の値が２となり、第１ステージと同様に第２ステージの処理が行なわれる。但し、第２ステージでは回転因子の算出において、上記位相回転のための処理は行なわず、図１４に示す通常の逆高速フーリエ変換で用いられるＫの値を用いる。

第２ステージの演算が終了するとステージカウンタ２２７の値は３となり、メモリ２２５内に格納されたデータを既定のアドレス順で出力データとしてＧＩ付加部１５ｂ〜１５ｃへと出力する。すべてのデータが出力されるとステージカウンタ２２７の値は０に戻り、次のＯＦＤＭシンボルを処理する。

すなわち本実施形態に係るＩＦＦＴ演算部２２ｂ〜２２ｃでは、第１ステージにおける式（７）の回転因子に用いるＫ（Ｋ（１）〜Ｋ（３））の値を０ではなく、ｅｘｐ（−ｊ２πＫ／Ｎ）の値が式（３）におけるｅｘｐ（−ｊωτ）となるようにＫの値を選択することにより位相回転部１８ｂ〜１８ｃを削減することを可能にしている。

本実施形態では、上述のようにデータｘ（１），ｘ（２），ｘ（３）に対してのみ位相回転処理を行なうため、循環遅延送信ＣＤＴを行うユーザをデータｘ（１），ｘ（２），ｘ（３）の領域に割り当てる必要がある。しかし、第３の実施形態と同様に位相回転処理時間の削減を可能にしている。

上記第１から第４の実施形態では、逆高速フーリエ変換におけるバタフライ演算として基数２あるいは基数４を仮定している。しかし、他の基数についても第１ステージのバタフライ演算で用いる回転因子を生成する際に、位相回転分を加えて生成することにより、第３、第４の実施形態と同様に、位相回転部１８ｂ〜１８ｃを削減することができる。

また、上記第１から第４の実施形態では逆高速フーリエ変換におけるバタフライ演算は基数２あるいは基数４で固定の場合を述べているが、実際に位相回転を施すのはＩＦＦＴ演算部２０１、２１１、２２１に入力されたデータをメモリ２０５、２１５、２２５へ格納する際（第２の実施形態の第０ステージ）、または逆高速フーリエ変換の第１ステージである。すなわち、第２ステージ以降の基数は第１ステージの基数と異なるものにすることが可能である。これは複数の基数を組み合わせて演算を行なうアルゴリズムに対応できることを意味する。図１７にサンプル数Ｎ＝８において、第１ステージでは基数４でバタフライ演算を行ない、第２ステージでは基数２でバタフライ演算をおこなう時間間引き型の逆高速フーリエ変換の模式図を示す。図１７に示すように第１ステージは基数４のバタフライ演算を行なうため、第４の実施形態における位相回転処理を行なうことができる。
（回転因子生成部に関して）

回転因子生成部の実装に関して、回転因子Ｗ^ｋをｋ’の値をアドレスとしたルックアップテーブルとしてメモリ上に保持してもよい。ｋ’はｋをＮで割った余りであり、ｋ’＝０，１，２，・・，Ｎ−１となる。

この回転因子生成部で位相回転の乗算係数を算出する場合、上述の実施形態より、Ｗ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ（２πｋ’／Ｎ＋ωτ））である。ここで、τ’を整数として、τ＝Ｎτ’／２πとおくと、前記式はＷ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ２π／Ｎ（ｋ’＋ωτ’））となり、前記ルックアップテーブルのデータのみで乗算係数を算出することができるため、回路規模の増大を抑えることが可能である。

［第５の実施形態］
以下、本発明の第５の実施形態にかかる無線送信機及び無線送信方法について、図面を参照しつつ説明を行なう。

第３の実施形態に示した無線送信機では、データｘについては位相回転を与えられない。その結果、チャネル割り当て部１３から出力されるデータの半分については、循環遅延送信を実施することができない。

図１８（ａ）は、第３の実施形態にかかる上記問題を説明するための図である。各データは、それぞれ互いに異なるサブキャリア（同図ではω＝０乃至１０２３）に対応している。このサブキャリアの半分（同図ではω＝５１２乃至１０２３）にかかるデータについて、第３の実施形態では循環遅延送信を実施することができない。

本実施形態では、遅延させることが必要なデータ全てについて、循環遅延送信を実施することができるようにするための構成を示す。

図１９は、本実施の形態にかかる無線送信機のシステム構成を示す図である。同図に示すように、本実施の形態にかかる無線送信機は送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、基数２のＩＦＦＴ演算部２１ａ〜２１ｃ、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部３０、パイロット信号生成部３２を含んで構成される。ただし、送信アンテナおよびそれに連なる信号経路の個数は２以上の任意数であればよい。この無線送信機も、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信システムに適用されるものである。

誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部１３、ＩＦＦＴ演算部２１ａ〜２１ｃ、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、パイロット信号生成部３２の動作は、第３の実施形態において示したもの（図１１）と同様である。以下では、スケジューリング部３０の動作について説明する。

スケジューリング部３０は、周波数軸と時間軸からなる送信空間における各サブチャネルが、循環遅延送信の対象であるか否かを示す情報を記憶する。ここで、循環遅延送信の対象であるサブチャネルとは、該サブチャネルを構成する複数のサブキャリアが、いずれも遅延ダイバーシチを実施できるサブキャリアであるサブチャネルである。

また、スケジューリング部１９は、各ユーザの伝搬路状況を取得し、これに基づいてユーザごとの遅延の当否を判定する。つまり、循環遅延送信の対象とするか否かを判定する。そして、判定結果に応じて、上記割り当てを行う。具体的には、循環遅延送信の対象とするユーザに対し、循環遅延送信の対象であるサブチャネルのブロックを割り当てる。一方、循環遅延送信の対象としないユーザに対し、循環遅延送信の対象でないサブチャネルのブロックを割り当てる。

より具体的には、スケジューリング部１９は、伝搬路変動の激しいユーザについては循環遅延送信の対象とすることとし、循環遅延送信の対象であるサブチャネルの中から複数のサブチャネルのブロックを割り当てる。一方、伝搬路変動の少ないユーザについては循環遅延送信の対象としないこととし、循環遅延送信の対象でないサブチャネルのうち、比較的伝搬路状況のよいサブチャネルのブロックを割り当てる。

以下、具体的な例を挙げて、スケジューリング部１９の上記処理による効果を説明する。ここではサンプル数が２０４８であるとすると、位相回転を施すことができるのは図１８（ｂ）に示すように、ω＝０乃至１０２３のデータである。このωの数は、図１８（ａ）で示した全サブキャリア数と一致する。すなわち、サブキャリアの数を従来に比べて倍にすることにより、スケジューリング部１９の上記処理の結果、全てのユーザについて遅延量が０でない場合にも、全てのデータについて、遅延ダイバーシチを実施することができるようになる。この場合、チャネル割り当て部１３は、ω＝１０２４乃至２０４７に対応するデータに、ヌルデータなどのダミーデータを設定することとなる。

以上説明したように、本実施形態にかかる無線送信機によれば、遅延させることが必要なデータの位相を、確実に回転させることができる。遅延させることが必要なデータが、遅延させることが必要でないデータに比して多いときにも、同様に、遅延させることが必要なデータの位相を、確実に回転させることができる。結果として、遅延させることが必要なデータ全てについて、循環遅延送信を実施することができるようになっている。

［第６の実施形態］
以下、本発明の第６の実施形態にかかる無線送信機及び無線送信方法について、図面を参照しつつ説明を行なう。

本実施形態では、サブキャリアが所定数ずつグループ化される。このグループはサブチャネル単位であってもよいし、そうでなくてもよい。そして、グループ（サブキャリアグループと称する。）ごとに少なくとも１つのサブキャリア（代表サブキャリアと称する。）について、１スロット内で送信される複数のデータのうちの１つを上記パイロット信号としている。無線受信機は、このパイロット信号に基づいて代表サブキャリア及びサブキャリアグループ内の他のサブキャリアの伝搬路状態を推定し、推定結果に基づいて、各サブキャリアにおいて送信される各データを受信する。具体的な例では、パイロット信号の受信電力から増幅率を決定する処理や、受信タイミングを取得する処理を行う。

このような前提の下では、代表サブキャリア以外のサブキャリアについては、適切に伝搬路状態が推定できない場合がある。その例を図２０に示す。同図に示す例では、複数の代表サブキャリアにおいて送信される複数のパイロット信号の受信電力による線形補完を行い、他のサブキャリアの受信電力を推定しているが、周波数によって受信電力が大きく異なっているため、サブキャリアによっては、推定誤差が大きくなってしまっている。

上記各実施形態に示したような位相回転による循環遅延送信を行う場合、式（３）に示されるように、サブキャリアごとに位相回転量が異なる。周波数が互いに異なる２つのサブキャリア間で位相回転量が異なれば、他の撹乱要因がない場合であっても、両サブキャリアの受信電力が異なってしまうことが知られており、循環遅延送信により上記推定誤差が増大してしまう。そこで本実施形態では、サブキャリアグループ内で位相回転量を揃えることにより、循環遅延送信による上記推定誤差の増大を防止する。

図２１は、本実施形態にかかる無線送信機のシステム構成を示す図である。同図に示すように、本実施の形態にかかる無線送信機は送信アンテナ１０ａ〜１０ｃを用いる無線送信機であり、誤り訂正符号化部１１、変調部１２、チャネル割り当て部３１、基数２のＩＦＦＴ演算部２０ａ，２３ｂ，２３ｃ、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、パイロット信号生成部３２を含んで構成される。ただし、送信アンテナおよびそれに連なる信号経路の個数は２以上の任意数であればよい。この無線送信機も、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信システムに適用されるものである。

誤り訂正符号化部１１、変調部１２、ＧＩ付加部１５ａ〜１５ｃ、Ｄ／Ａ変換部１６ａ〜１６ｃ、無線送信部１７ａ〜１７ｃ、スケジューリング部１９、ＩＦＦＴ演算部２０ａ、パイロット信号生成部３２の動作は、第２の実施形態において示したもの（図８）と同様である。以下では、チャネル割り当て部３１、ＩＦＦＴ演算部２３ｂ，２３ｃについて説明する。

チャネル割り当て部３１は、各変調部１２から複数のデータを取得するとともに、パイロット信号生成部３２からパイロット信号を取得する。そして、ブロック割り当て情報に従ってこれらのデータを各サブチャネルに割り当てる。この場合において、チャネル割り当て部３１は、代表サブキャリアについて、スロットごとに１つのパイロット信号を含めるようにする。

図２２は、ＩＦＦＴ演算部２３ｂ，２３ｃの内部構成を示す図である。同図に示すように、ＩＦＦＴ演算部２３ｂ，２３ｃの各々は、バタフライ演算部２０１、回転因子生成部２０２、データセレクタ２０３、データセレクタ制御部２０４、メモリ２０５、アドレス生成部２０６、ステージカウンタ２０７、位相回転量生成部２３８を含んで構成される。

バタフライ演算部２０１、回転因子生成部２０２、データセレクタ２０３、データセレクタ制御部２０４、メモリ２０５、アドレス生成部２０６、ステージカウンタ２０７の動作は、第２の実施形態において示したもの（図９）と同様である。以下では、位相回転量生成部２３８について説明する。

位相回転量生成部２３８は、チャネル割り当て部３１からデータが入力されると、まず、データ列を構成する各データシンボルを、サブキャリアグループに基づいてグループ化する。そして、関数Ａ（ω）＝ω_Ｄを定義する。ただし、ωはグループ内の各データシンボルに対応するサブキャリアを示し、ω_Ｄは代表サブキャリアを示している。

次に、位相回転量生成部２３８は、位相回転係数生成部１８１（図２）と同様の処理により、ブロック割り当て情報に基づいて、バタフライ演算部２０１に入力されているデータｙが循環遅延送信の対象であるかを判断し、対象である場合には、遅延量τを取得する。そして、この遅延量τと、サブキャリアグループの構成と、に基づいて、位相回転を行なうための位相回転量φ＝Ａ（ω）τを算出し、回転因子生成部２０２に出力する。具体的には、遅延量τと上記関数Ａ（ω）とに基づいて、位相回転を行なうための位相回転量φ＝Ａ（ω）τを算出し、回転因子生成部２０２に出力する。このようにして、位相回転量生成部２３８は、グループ内の各データについて、位相回転量を同一としている。

以上の処理の結果、位相回転量はサブキャリアグループ内で統一され、少なくとも位相回転量の相違によってサブキャリアグループ内で受信電力が異なることのないようにすることができる。図２３には、このようにして循環遅延送信を行った場合の受信電力の具体的な例が示されている。同図において、点線は受信信号、黒点はパイロット信号についての周波数対受信電力を示し、サブキャリアグループ内の横方向の線分はサブキャリアグループ内のパイロット信号による伝搬路推定結果を示している。同図に示す例では、図２０に示した例とは異なり線形補完を行っていないが、上記推定誤差はほとんどなくなっている。

以上の処理を、Ｎ＝５１２の場合を例として取り上げ、より具体的に説明する。ここでは、スケジューリング部１９が、サブキャリア１，２，・・，７５にユーザ１のデータを、サブキャリア７６，７７，・・，１５０にユーザ２のデータを、サブキャリア３６２，３６３，・・，４３６にユーザ３のデータを、サブキャリア４３７，４３８，・・，５１１にユーザ４のデータを、それぞれ割り当てて、ユーザ３のデータのみ循環遅延送信を行なう場合を考える。この場合、回転因子は、以下の各式のようになる。
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊＡ（ω）τ） （３６１＜ω＋２５６＜４３７）
Ｗ_ωτ ^ｋ＝ｅｘｐ（−ｊ０）＝１ （ω＋２５６＜３６２またはω＋２５６＞４３６）

以上説明したように、本実施形態にかかる無線送信機によれば、循環遅延送信による上記推定誤差の増大が防止され、パイロット信号を含むサブキャリア以外のサブキャリアについても、正しい伝搬路状態が得られる可能性が高まる。

なお、位相回転量生成部２３８は、次のようにしてその処理を行ってもよい。すなわち、位相回転量生成部２３８は、代表サブキャリアに対応するデータについて位相回転量φ＝ωτを算出する。この算出は、位相回転係数生成部１８１と同様の処理により、ブロック割り当て情報に基づいて行われる。位相回転量生成部２３８は、算出した各位相回転量φを、それぞれサブキャリアグループと対応付けて記憶する。次に、位相回転量生成部２３８は、バタフライ演算部２０１にデータｙが入力されると、データｙが循環遅延送信の対象であるかを判断する。そして、対象である場合には、データｙの属するサブキャリアグループを取得する。そして、取得したサブキャリアグループと対応付けて記憶している位相回転量φを、回転因子生成部２０２に出力する。このようにしても、位相回転量生成部２３８の処理を行うことができる。

なお、上記各実施形態にかかる無線送信機の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記各処理を行ってもよい。

ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、この「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

さらに、上記プログラムは、上述した各機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した各機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

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

本発明は、循環遅延送信を行う無線送信機、無線送信方法、無線通信システム、そのプログラム、およびＩＦＦＴ演算回路に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかる位相回転部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかる位相回転部をソフトウェアにて実現する場合のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 基数２の時間間引き型アルゴリズムにおけるバタフライ演算を説明する図である。 バタフライ演算の基本構成を説明する図である。 本発明の第１の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部をソフトウェアにて実現する場合のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部をソフトウェアにて実現する場合のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部をソフトウェアにて実現する場合のフローチャートである。 基数４の時間間引き型アルゴリズムにおけるバタフライ演算を説明する図である。 本発明の第４の実施形態にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 基数４のバタフライ演算と基数２のバタフライ演算を組み合わせた逆高速フーリエ変換を説明する図である。 本発明の第３の実施形態において遅延ダイバーシチの対象とならないデータについて説明するための図である。 本発明の第５の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 代表サブキャリア以外のサブキャリアについて、適切に伝搬路状態が推定できない状態を説明するための図である。 本発明の第６の実施形態にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施形態にかかるＩＦＦＴ演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施形態にかかる循環遅延送信を行った場合の受信電力の具体的な例を示す図である。 背景技術にかかる無線送信機の構成を示すブロック図である。 周波数軸と時間軸からなる空間におけるブロックへのユーザの割り当てを説明する図である。

符号の説明

１０ａ〜１０ｃ…送信アンテナ １１…誤り訂正符号化部 １２…変調部 １３、３１…チャネル割り当て部 １４ａ〜１４ｃ…ＩＦＦＴ演算部 １５ａ〜１５ｃ…ＧＩ付加部 １６ａ〜１６ｃ…Ｄ／Ａ変換部 １７ａ〜１７ｃ…無線送信部 １８ｂ、１８ｃ…位相回転部 １９、３０…スケジューリング部 ３２…パイロット信号生成部 １８１…位相回転係数生成部 １８２…複素乗算部 １８３…カウンタ １４１…バタフライ演算部 １４２…回転因子生成部 １４３…データセレクタ １４４…データセレクタ制御部 １４５…メモリ １４６…アドレス生成部 １４７…ステージカウンタ ２０ａ〜２０ｃ、２１ａ〜２１ｃ、２２ａ〜２２ｃ…ＩＦＦＴ演算部 ２０１、２１１、２２１…バタフライ演算部 ２０２、２１２、２２２…回転因子生成部 ２０３、２１３、２２３…データセレクタ ２０４、２１４、２２４…データセレクタ制御部 ２０５、２１５、２２５…メモリ ２０６、２１６、２２６…アドレス生成部 ２０７、２１７、２２７…ステージカウンタ ２０８、２１８、２２８、２３８…位相回転量生成部

Claims (13)

1. 複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機であって、
   前記ＩＦＦＴ演算手段は、
   前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、
   を備え、
   前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う
   ことを特徴とする無線送信機。
2. 周波数軸と時間軸からなる空間における複数のブロックに対して、各々通信相手の端末を割り当て、該割り当て結果をブロック割り当て情報として出力するスケジューリング手段、
   を備え、
   前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、前記各入力データに対する位相回転量を生成し、
   前記ＩＦＦＴ演算手段は、
   前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づき回転因子を生成する回転因子生成手段と、
   前記回転因子生成手段が生成した回転因子および前記入力データに基づき、バタフライ演算を行うバタフライ演算手段と、
   を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線送信機。
3. 前記バタフライ演算手段は、前記回転因子をＷ^ｋとすると、入力ｘ、ｙに対し、出力Ｘ、Ｙを、式Ｘ＝ｘ＋ｙＷ^ｋ、Ｙ＝ｘ−ｙＷ^ｋにて算出する、基数２の時間間引き型アルゴリズムのバタフライ演算を行ない、
   前記回転因子生成手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量をφとすると、式Ｗ^ｋ＝ｅｘｐ（ｊφ）により回転因子Ｗ^ｋを生成し、
   前記ＩＦＦＴ演算手段は、逆フーリエ変換の演算を行う前に、前記入力ｘとして定数０を、前記入力ｙとして各前記入力データを前記バタフライ演算手段へ出力するデータセレクタ手段を備えること
   を特徴とする請求項２に記載の無線送信機。
4. 前記回転因子生成手段は、第１ステージの演算を行なう際に、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づき、各前記入力データに対する乗算係数を算出し、逆高速フーリエ変換を行うためのバタフライ演算に用いる回転因子に、前記算出した乗算係数を乗算し、前記乗算した結果を回転因子として出力すること
   を特徴とする請求項２に記載の無線送信機。
5. 前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、各前記入力データに循環遅延を与えるかを判断し、循環遅延を与えるときは、各前記入力データのサブキャリア番号をω、前記入力データに対応する各前記送信アンテナに固有の遅延量をτとすると、生成する位相回転量を、−ωτとすること
   を特徴とする請求項３または請求項４に記載の無線送信機。
6. 前記位相回転量生成手段は、前記ブロック割り当て情報に基づき、各前記入力データに循環遅延を与えるかを判断し、循環遅延を与えるときは、各前記入力データのサブキャリア番号をω、初期位相係数をω’、前記入力データに対応する各前記送信アンテナの固有値をτとすると、生成する位相回転量を、−（ω−ω’）τとすること
   を特徴とする請求項３または請求項４に記載の無線送信機。
7. 前記端末からの受信品質値を受ける受信手段を備え、
   前記位相回転量生成手段は、前記受信品質値が所定の基準を満たさない場合は、前記初期位相係数ω’を変更すること
   を特徴とする請求項６に記載の無線送信機。
8. 周波数軸と時間軸からなる空間における複数のブロックに対して、各々通信相手の端末を割り当て、該割り当て結果をブロック割り当て情報として出力するスケジューリング手段、
   を備え、
   前記スケジューリング手段は、前記通信相手ごとに遅延の当否を判定し、判定結果に応じて、前記割り当てを行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線送信機。
9. 前記逆高速フーリエ変換は、前記入力データを、所定量ずつ互いに異なるサブキャリアに対応付けて行われ、
   前記サブキャリアをグループ化し、グループごとに、少なくとも１つのサブキャリアに対応付けられる入力データの一部を既知の伝搬路推定用データとし、
   前記位相回転量生成手段は、前記グループの構成に基づいて、前記各入力データに対する位相回転量を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線送信機。
10. 複数の端末と、それぞれ各端末に対して送信すべき複数のデータからなる入力データであって、複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機とからなる無線通信システムであって、
    前記ＩＦＦＴ演算手段は、
    前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、
    を備え、
    前記ＩＦＦＴ演算手段は、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行って得られる１又は複数のデータを送信し、
    前記各端末は、前記無線送信機が送信した１又は複数のデータを受信し、該データについて高速フーリエ変換を行う
    ことを特徴とする無線通信システム。
11. 複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機における無線送信方法であって、
    前記ＩＦＦＴ演算手段が、前記各入力データに対する位相回転量を生成する第１の過程と、
    前記ＩＦＦＴ演算手段が、前記第１の過程が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う第２の過程と
    を備えることを特徴とする無線送信方法。
12. 複数の送信アンテナ各々に対応した入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算手段を備える無線送信機に設置されたコンピュータを、
    前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、
    として機能させ、
    前記ＩＦＦＴ演算手段に、前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行わせる
    ためのプログラム。
13. 入力データに対して逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ演算回路であって、
    前記各入力データに対する位相回転量を生成する位相回転量生成手段、
    を備え、
    前記位相回転量生成手段が生成した位相回転量に基づいて前記入力データの位相を回転させつつ、該入力データについて逆高速フーリエ変換を行う
    ことを特徴とするＩＦＦＴ演算回路。

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