JP2009089447A - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせて伝送効率の良い通信を行うこと。
【解決手段】符号化器１０１は、送信するデータを符号化して変調器１０２に出力する。変調器１０２は、データを変調して拡散器１０３に出力する。拡散器１０３は、データに拡散符号を乗算してマッピング部１０６に出力する。判定部１０５は、伝搬路状況が所定のレベル以上か未満かサブキャリア毎に判定し、判定結果をマッピング部１０６に出力する。マッピング部１０６は、データが拡散されたチップを時間軸方向に配置する。また、マッピング部１０６は、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに、データが拡散されたチップを周波数方向に配置する。そして、マッピング部１０６は、各サブキャリアに配置されたデータ（チップ）をＩＦＦＴ部１０７に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関し、特にＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせた無線通信装置及び無線通信方法に関する。

近年、大量のデータを高速に伝送する方法として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiple)とＣＤＭＡを組み合わせたシステムが検討されている。ＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせたシステムでは、データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置する方式と、時間方向でサブキャリアに配置する方式とがある。

周波数方向に拡散した場合、マルチパス環境に起因する周波数選択性フェージングにより、周波数方向の伝搬路変動が激しいため、逆拡散時の周波数ダイバーシチ効果は得られるが、拡散符号間の直交性が崩れ、受信特性が悪化する。

時間軸方向に拡散した場合、時間軸方向の伝搬路変動は、周波数方向と比較して、相対的に緩やかであるため、周波数ダイバーシチ効果は得られないが、拡散符号間の直交性は保たれる。しかし、落ち込みの激しいサブキャリアに割り当てられたデータは受信ＳＮＲが非常に小さくなるため、完全に誤る可能性が高い。

特に１６ＱＡＭなどの多値変調を用いてコード多重した場合、拡散コード間の直交性の崩れによる受信性能の劣化は激しいため、周波数方向の拡散よりも時間軸方向の拡散の方が、特性が良い。

しかしながら、従来の装置においては、いずれの方法も一長一短があり、ＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせて伝送効率を上げることが難しいという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせて伝送効率の良い通信を行うことのできる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、送信データに拡散符号を乗算して拡散する拡散手段と、拡散符号間の直交性が要求される送信データが拡散されたチップをサブキャリアに時間軸方向に配置し、また落ち込みのない受信品質が要求される送信データが拡散されたチップをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置するマッピング手段と、前記マッピング手段により各サブキャリアに配置されたチップを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリアの伝搬路状況または送信するデータが必要とする拡散符号の直交性及び受信信号の品質に応じて、データが拡散されたチップを時間方向または周波数方向でサブキャリアに配置することにより、伝送効率の良い通信を行うことができる。

本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、推定された伝搬路環境が所定のレベル以上であるかサブキャリア単位で比較する判定手段と、を具備し、マッピング手段は、送信データが拡散されたチップを所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向に配置し、また送信データが拡散されたチップを所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置する構成を採る。

この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、送信データが拡散されたチップの配置を、所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向で配置し、所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向で配置することにより、時間方向にチップを拡散した場合の拡散符号間の直交性を保つ効果と、周波数方向にチップを拡散した場合の周波数ダイバーシチ効果の両方を同時に得ることができる。

本発明の第３の態様に係る無線通信装置は、送信データを符号化して送信データ自身である情報ビットとパリティビットとする符号化手段を具備し、拡散手段は、前記情報ビットと前記パリティビットに拡散符号を乗算して拡散し、マッピング手段は、前記情報ビットとパリティビットが拡散されたチップをサブキャリアに時間軸方向に配置し、前記情報ビットが拡散されたチップをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置する構成を採る。

この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、情報ビットを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、パリティビットを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、情報ビットが極端にレベル低下することを防ぎ、またパリティビットの直交性を保つことができるので、誤り訂正に必要な各ビットの特性を生かすことができる。

本発明の第４の態様に係る無線通信装置は、相異なる送信データを異なる符号化率で送信データ符号化する符号化手段を具備し、拡散手段は、符号化された送信データに拡散符号を乗算して拡散し、マッピング手段は、所定の符号化率より低い符号化率で符号化された送信データをサブキャリアに時間軸方向に配置し、所定の符号化率より高い符号化率で符号化された送信データをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置する構成を採る。

この構成によれば、相異なる複数の符号化率で符号化したデータを送信する場合に、高い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、低い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、高い符号化率で符号化されたデータについて極端に受信品質が悪いビットが発生することを防ぎ、少ないパリティビットが正しく受信されず誤り訂正が正しく行われない状態になることを防ぐことができる。

本発明の第５の態様に係る無線通信装置は、拡散手段は、送信データを所定の拡散率で拡散する第１拡散手段と、前記第１拡散手段より高い拡散率で送信データを拡散する第２拡散手段とを具備し、マッピング手段は、前記第１拡散手段で拡散された送信データをサブキャリアに時間軸方向に配置し、前記第２拡散手段で拡散された送信データをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置する構成を採る。

本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、送信データを所定の変調方式で変調する第１変調手段と、前記第１変調手段より一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で送信データを変調する第２変調手段とを具備し、マッピング手段は、前記第１変調手段で変調された送信データをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置し、前記第２変調手段で変調された送信データをサブキャリアに時間軸方向に配置する構成を採る。

本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信手段と、サブキャリアに時間軸方向で配置されたチップを一つのデータに並べなおし、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置されたチップを一つのデータに並べなおすデマッピング手段と、前記デマッピング手段で並べなおされたデータを逆拡散する逆拡散手段と、を具備する構成を採る。

これらの構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリアの伝搬路状況または送信するデータが必要とする拡散符号の直交性及び受信信号の品質に応じて、データが拡散されたチップを時間方向または周波数方向でサブキャリアに配置することにより、伝送効率の良い通信を行うことができる。

本発明の第８の態様に係る無線通信装置は、推定された伝搬路環境が所定のレベル以上であるかサブキャリア単位で比較する判定手段と、を具備し、デマッピング手段は、送信データが拡散されたチップを所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアにおいて時間軸方向で配置されたチップを一つのデータに並べなおし、また送信データが拡散されたチップを所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアにおいて周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置されたチップを一つのデータに並べなおす構成を採る。

この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、送信データが拡散されたチップの配置を、所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向で配置し、所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向で配置することにより、時間方向にチップを拡散した場合の拡散符号間の直交性を保つ効果と、周波数方向にチップを拡散した場合の周波数ダイバーシチ効果の両方を同時に得ることができる。

本発明の第９の態様に係る無線通信装置は、データの情報ビットとパリティビットからデータを復号化する復号化手段を具備し、デマッピング手段は、パリティビットが拡散されたチップをサブキャリアにおいて時間軸方向で並べなおし、また情報ビットが拡散されたチップを周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で並べなおす構成を採る。

この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、情報ビットを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、パリティビットを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、情報ビットが極端にレベル低下することを防ぎ、またパリティビットの直交性を保つことができるので、誤り訂正に必要な各ビットの特性を生かすことができる。

本発明の第１０の態様に係る無線通信装置は、相異なる送信データを異なる符号化率で符号化されたデータを復号化する復号化手段を具備し、デマッピング手段は、第１の符号化率で符号化された第１データについて、前記第１データが拡散されたチップをサブキャリアにおいて時間軸方向で並べなおし、また前記第１の符号化率より高い符号化率で符号化された第２データについて、前記第２データが拡散されたチップを周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で並べなおす構成を採る。

この構成によれば、相異なる複数の符号化率で符号化したデータを送信する場合に、高い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、低い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、高い符号化率で符号化されたデータについて極端に受信品質が悪いビットが発生することを防ぎ、少ないパリティビットが正しく受信されず誤り訂正が正しく行われない状態になることを防ぐことができる。

本発明の第１１の態様に係る無線通信装置は、逆拡散手段は、受信したデータを所定の拡散率で逆拡散する第１逆拡散手段と、前記第１逆拡散手段より高い拡散率で受信したデータを逆拡散する第２逆拡散手段とを具備し、デマッピング手段は、サブキャリアに時間軸方向に配置されたチップを並べなおして前記第１逆拡散手段に出力し、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置されたチップを並べなおして前記第２逆拡散手段に出力し、前記第１逆拡散手段は、サブキャリアに時間軸方向に配置されたチップを並べなおしたデータを逆拡散し、前記第２逆拡散手段は、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元に配置されたチップを並べなおしたデータを逆拡散する構成を採る。

本発明の第１２の態様に係る無線通信装置は、受信したデータを所定の変調方式で復調する第１復調手段と、前記第１復調手段より一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で受信したデータを復調する第２変調手段とを具備し、デマッピング手段は、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置されたチップを並べなおして前記第１復調手段に出力し、サブキャリアに時間軸方向に配置されたチップを並べなおして前記第２復調手段に出力し、前記第１復調手段は、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元に配置されたチップを並べなおしたデータを復調し、前記第２復調手段は、サブキャリアに時間軸方向に配置されたチップを並べなおしたデータを復調する構成を採る。

本発明の第１３の態様に係る基地局装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。本発明の第１４の態様に係る通信端末装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。

これらの構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリアの伝搬路状況または送信するデータが必要とする拡散符号の直交性及び受信信号の品質に応じて、データが拡散されたチップを時間方向または周波数方向でサブキャリアに配置することにより、伝送効率の良い通信を行うことができる。

本発明の第１５の態様に係る無線通信方法は、送信側において、送信データを拡散し、拡散符号間の直交性が要求される送信データが拡散されたチップをサブキャリアに時間軸方向に配置し、また落ち込みのない受信品質が要求される送信データが拡散されたチップをサブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置し、各サブキャリアにチップを配置された信号を送信し、受信側において、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信し、サブキャリアに時間軸方向で配置されたチップを一つのデータに並べなおし、サブキャリアに周波数方向または周波数方向と時間軸方向の二次元で配置されたチップを一つのデータに並べなおし、並べなおされたデータを逆拡散するようにした。

この方法によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリアの伝搬路状況または送信するデータが必要とする拡散符号の直交性及び受信信号の品質に応じて、データが拡散されたチップを時間方向または周波数方向でサブキャリアに配置することにより、伝送効率の良い通信を行うことができる。

本発明によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、伝送効率の良い通信を行うことができる。

送信データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置して送信した場合、周波数選択性フェージングにより各サブキャリアに配置したチップのレベルがばらつくことにより、拡散符号間の直交性が崩れる。

また、送信データが拡散されたチップを時間方向で配置して各サブキャリアから送信した場合、伝搬路環境の悪いサブキャリアで送信した送信データは、受信時のＳＮＲが非常に小さくなる。

本発明者は、時間軸方向の変動が周波数軸の変動より緩やかであることに着目し、本発明をするに至った。

本発明では、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリアの伝搬路状況または送信するデータが必要とする拡散符号の直交性及び受信信号の品質に応じて、データが拡散されたチップを時間方向または周波数方向でサブキャリアに配置する。

以下、本発明の実施の形態について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に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１の無線通信装置１００は、符号化器１０１と、変調器１０２と、拡散器１０３と、無線受信部１０４と、判定部１０５と、マッピング部１０６と、ＩＦＦＴ部１０７と、Ｐ／Ｓ変換器１０８と、Ｇ．Ｉ付加部１０９と、無線送信部１１０と、から主に構成される。

図１において、符号化器１０１は、送信するデータを符号化して変調器１０２に出力する。変調器１０２は、データを変調して拡散器１０３に出力する。拡散器１０３は、データに拡散符号を乗算してマッピング部１０６に出力する。

無線受信部１０４は、通信相手から送信された無線信号を受信し、増幅、ベースバンド周波数に変換、復調、及び、復号を行い各サブキャリアの伝搬路状況の情報を得る。そして、無線受信部１０４は、伝搬路状況の情報を判定部１０５に出力する。判定部１０５は、伝搬路状況が所定のレベル以上か未満かサブキャリア毎に判定し、判定結果をマッピング部１０６に出力する。

マッピング部１０６は、データが拡散されたチップを時間軸方向に配置する。また、マッピング部１０６は、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに、データが拡散されたチップを周波数方向に配置する。そして、マッピング部１０６は、各サブキャリアに配置されたデータ（チップ）をＩＦＦＴ部１０７に出力する。

ＩＦＦＴ部１０７は、各サブキャリアに配置されたデータを逆高速フーリエ変換し、変換後のデータをＰ／Ｓ変換器１０８に出力する。Ｐ／Ｓ変換器１０８は、ＩＦＦＴ後のデータをパラレル−シリアル変換し、Ｇ．Ｉ付加部１０９に出力する。

Ｇ．Ｉ付加部１０９は、データにガードインターバルを付加して無線送信部１１０に出力する。無線送信部１１０は、データを無線周波数に変換して送信する。

次に、本実施の形態に係る無線通信装置のデータ配置の動作について説明する。図２は、周波数方向のチャネル変動の一例を示す図である。図２において、縦軸は受信レベルを示し、横軸は周波数を示す。また、ｆ１〜ｆ１２は、サブキャリアの周波数を示す。図２において、ｆ２、ｆ５、ｆ８、ｆ１１の信号は、周波数選択性フェージングにより、受信レベルが非常に低い。そして、周波数毎のレベル差は、非常に大きい。例えば、ｆ１０の信号とｆ１１の信号のレベル差、またはｆ１１の信号とｆ１２の信号のレベル差は、非常に大きい。

一方、各周波数における時間方向の変化は、周波数方向の変化よりレベル差が少ない。図３は、時間軸上のチャネル変動の一例を示す図である。図３において、縦軸は受信レベルを示し、横軸は時刻を示す。図３の受信レベルと図２の受信レベルは同一スケールで表している。

図３では、図２の周波数ｆ１０、ｆ１１、及びｆ１２の信号の時間方向の変動を示している。各信号の時間方向の変動は、図２と比較してレベル差が小さいことがわかる。

そこで、本発明は、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル以上あるキャリアに時間方向で配置して送信し、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル未満であるキャリアに周波数方向で配置して送信する。

図４は、本実施の形態の無線通信装置のチップ配置の一例を示す図である。図４において、縦軸は時刻を示し、横軸は周波数を示す。また、図４の周波数ｆ１〜ｆ１２は、図２の周波数ｆ１〜ｆ１２に対応する。

無線通信装置１００は、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル以上である周波数ｆ１、ｆ３、ｆ４、ｆ６、ｆ７、ｆ９、ｆ１０、及びｆ１２のサブキャリアに時間方向で配置する。例えば、ある送信データを拡散して得られたチップを４１１、４１２、４１３、及び４１４の位置に配置する。

そして、無線通信装置１００は、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル未満である周波数ｆ２、ｆ５、ｆ８、及びｆ１１のサブキャリアに周波数方向で配置する。例えば、ある送信データを拡散して得られたチップをそれぞれ４２１、４３１、４４１、及び４５１の位置に配置する。

次に、マッピング部１０６の詳細について説明する。図５は、本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。図５のマッピング部１０６は、マッピング制御器５０１と、スイッチ５０２と、時間方向マッピング部５０３と、周波数方向マッピング部５０４と、スイッチ５０５とから主に構成される。

図５において、マッピング制御器５０１は、判定部１０５から出力された判定結果に基づき、スイッチ５０２とスイッチ５０５を制御する。

マッピング制御器５０１は、最初に時間方向マッピング部５０３から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアに配置するデータを拡散器１０３から時間方向マッピング部５０３に出力する指示をスイッチ５０２に出力する。次に、マッピング制御器５０１は、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに配置するデータを拡散器１０３から周波数方向マッピング部５０４に出力する指示をスイッチ５０２に出力する。

また、マッピング制御器５０１は、チップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向マッピング部５０３に出力し、チップを伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向マッピング部５０４に出力する。また、マッピング制御器５０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ５０５に出力する。

スイッチ５０２は、マッピング制御器５０１の指示に従い、拡散器１０３において拡散されたチップを時間方向マッピング部５０３または周波数方向マッピング部５０４に出力する。時間方向マッピング部５０３は、チップを時間方向で各サブキャリアに配置してスイッチ５０５に出力する。周波数方向マッピング部５０４は、チップを周波数方向で各サブキャリアに配置してスイッチ５０５に出力する。

スイッチ５０５は、時間方向マッピング部５０３から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアに出力し、周波数方向マッピング部５０４から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに出力する。

以下、上記構成を用いてマッピングする例について説明する。図６は、拡散後のデータの一例を示す図である。図７は、サブキャリアにデータを配置した一例を示す図である。図６のデータはそれぞれ拡散率４でされ、一つのデータが４つのチップに拡散されている。また、図７において、キャリア周波数ｆ１、ｆ３、ｆ６、及びｆ７は、伝搬路状況が所定のレベル以上にあり、キャリア周波数ｆ２、ｆ４、ｆ５、及びｆ８は、伝搬路状況が所定のレベル未満である。

データ６０１は、図７の周波数ｆ１にマッピングされる。次に、データ６０２が図７の周波数ｆ３、データ６０３が図７の周波数ｆ６、データ６０４が図７の周波数ｆ７に時間軸方向でマッピングされる。

伝搬路状況が所定のレベル以上にあるキャリア周波数にデータが時間軸方向でマッピングされた後、伝搬路状況が所定のレベル未満にあるキャリア周波数にデータが周波数方向でマッピングされる。

データ６０５は、周波数ｆ２、ｆ４、ｆ５、及びｆ８の７０１、７０２、７０３、及び７０４の位置にマッピングされる。同様に、データ６０６、６０７、及び６０８が周波数ｆ２、ｆ４、ｆ５、及びｆ８に各チップ単位でマッピングされる。

以上の動作により、無線通信装置１００は、伝搬路状況が所定のレベル以上にあるキャリア周波数にデータを時間軸方向でマッピングし、伝搬路状況が所定のレベル未満にあるキャリア周波数にデータを周波数方向でマッピングする。

次に、無線通信装置１００が送信したデータを受信する例について説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図８の、無線通信装置８００は、無線受信部８０１と、Ｇ．Ｉ削除部８０２と、Ｓ／Ｐ変換器８０３と、ＦＦＴ部８０４と、デマッピング部８０５と、チャネル推定部８０６と、判定部８０７と、無線送信部８０８と、逆拡散器８０９と、復調器８１０と、復号化器８１１とから主に構成される。

図８において、無線受信部８０１は、無線通信装置１００から送信された無線信号を受信し、この無線信号をベースバンド周波数に変換し、得られた受信信号をＧ．Ｉ削除部８０２に出力する。Ｇ．Ｉ削除部８０２は、受信信号からガードインターバルを取り除き、Ｓ／Ｐ変換器８０３に出力する。

Ｓ／Ｐ変換器８０３は、データのシリアル−パラレル変換を行い、ＦＦＴ部８０４に出力する。ＦＦＴ部８０４は、受信信号を高速フーリエ変換し、変換された受信信号をデマッピング部８０５に出力する。

デマッピング部８０５は、判定部８０７の判定結果に従い、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの受信信号について、時間軸方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとし、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの受信信号について、周波数方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとする。

そして、デマッピング部８０５は、並べ替えられたデータを逆拡散器８０９に出力する。また、デマッピング部８０５は、各サブキャリアの受信信号をチャネル推定部８０６に出力する。

チャネル推定部８０６は、サブキャリア毎に伝搬路環境を推定し、推定した結果を判定部８０７と無線送信部８０８に出力する。例えば、チャネル推定部８０６は、サブキャリア毎に挿入されたパイロット信号の受信品質を測定し、この受信品質からサブキャリア毎の伝搬路環境を推定する。

判定部８０７は、伝搬路状況が所定のレベル以上か未満かサブキャリア毎に判定し、判定結果をデマッピング部８０５に出力する。判定部８０７は、無線通信装置１００の判定部１０５と同じ基準で判定を行うことにより、無線通信装置１００のマッピング部１０６と無線通信装置８００のデマッピング部８０５が、時間方向でデータのチップ成分を配置するサブキャリアと周波数方向でデータのチップ成分を配置するサブキャリアとを同じくすることができる。

無線送信部８０８は、推定した伝搬路状況の情報を変調、及び無線周波数に変換して無線信号として無線通信装置１００に送信する。逆拡散器８０９は、並べ替えられた受信データに拡散符号を乗算して逆拡散し、復調器８１０に出力する。復調器８１０は、受信データを復調して復号化器８１１に出力する。復号化器８１１は、受信データを復号化する。

次に、デマッピング部８０５の詳細について説明する。図９は、本実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。図９のデマッピング部８０５は、デマッピング制御器９０１と、スイッチ９０２と、時間方向デマッピング部９０３と、周波数方向デマッピング部９０４と、スイッチ９０５とから主に構成される。

デマッピング制御器９０１は、判定部８０７から出力された判定結果に基づき、スイッチ９０２とスイッチ９０５を制御する。また、デマッピング制御器９０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ９０２に出力する。

デマッピング制御器９０１は、チップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向デマッピング部９０３に出力し、チップを伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向デマッピング部９０４に出力する。

スイッチ９０２は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアで伝送された受信信号を時間方向デマッピング部９０３に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアで伝送された受信信号を周波数方向デマッピング部９０４に出力する。

時間方向デマッピング部９０３は、時間方向で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つのデータとし、スイッチ９０５に出力する。周波数方向デマッピング部９０４は、周波数方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのデータとし、スイッチ９０５に出力する。

スイッチ９０５は、時間方向デマッピング部９０３から出力された受信データを逆拡散器８０９に出力し、その後、周波数方向デマッピング部９０４から出力された受信データを逆拡散器８０９に出力する。

このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、送信データが拡散されたチップの配置を、所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向で配置し、所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向で配置することにより、時間方向にチップを拡散した場合の拡散符号間の直交性を保つ効果と、周波数方向にチップを拡散した場合の周波数ダイバーシチ効果の両方を同時に得ることができる。

なお、上記実施の形態では、伝搬路環境の悪いサブキャリアについては、データが拡散されたチップを周波数方向で配置しているが、このチップを周波数方向と時間軸方向の二次元に配置しても良い。以下、チップを二次元に配置した例について説明する。

図１０は、本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。但し、図５と同一の構成となるものについては、図５と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図１０のマッピング部１０６は、周波数方向マッピング部５０４のかわりに二次元マッピング部１００１を具備する。二次元マッピング部１００１は、伝搬路環境の悪いサブキャリアについてデータが拡散されたチップを周波数方向と時間軸方向の二次元に配置してスイッチ５０５に出力する。

図１１は、周波数方向のチャネル変動の一例を示す図である。図１１において、縦軸は受信レベルを示し、横軸は周波数を示す。また、ｆ１〜ｆ１２は、サブキャリアの周波数を示す。図１１において、ｆ２、ｆ５、ｆ８、ｆ９、ｆ１０、及びｆ１１の信号は、周波数選択性フェージングにより、受信レベルが非常に低い。ｆ１、ｆ３、ｆ４、ｆ６、ｆ７、及びｆ１２の信号では、受信レベルが閾値１１０１より高い。

図１２は、本実施の形態の無線通信装置のチップ配置の一例を示す図である。図１２において、縦軸は時刻を示し、横軸は周波数を示す。また、図１２の周波数ｆ１〜ｆ１２は、図１１の周波数ｆ１〜ｆ１２に対応する。

無線通信装置１００は、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル以上である周波数ｆ１、ｆ３、ｆ４、ｆ６、ｆ７、及びｆ１２のサブキャリアに時間方向で配置する。例えば、ある送信データを拡散して得られたチップを１２１１、１２１２、１２１３、及び１２１４の位置に配置する。

そして、無線通信装置１００は、データが拡散されたチップを受信レベルが所定のレベル未満である周波数ｆ２、ｆ５、ｆ８、ｆ９、ｆ１０、及びｆ１１のサブキャリアに周波数方向と時間軸方向の二次元で配置する。例えば、ある送信データを拡散して得られたチップをそれぞれ１２２１、１２２２、１２２３、及び１２２４の位置に配置する。

図１３は、本実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。但し、図９と同一の構成となるものについては、図９と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図１３のデマッピング部８０５は、周波数方向デマッピング部９０４のかわりに二次元デマッピング部１３０１を具備する。二次元デマッピング部１３０１は、伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向と時間軸方向の二次元に配置されたチップをまとめて一つのデータとし、スイッチ９０５に出力する。

このように、伝搬路環境の悪いサブキャリアについては、データが拡散されたチップを周波数方向と時間軸方向の二次元に配置する。

また、上記説明では、受信機側のチャネル推定部８０６および判定部８０７に関して、判定部の入力に当該フレームの受信データによるチャネル推定値を用いているが、例えばＦＤＤを用いる場合、前フレームのチャネル推定値（当該フレームの送信側判定部入力）を保存しておき、これに基づきデマッピングする構成としてもよい。

また、ＴＤＤ方式の場合、送信側と受信側の無線通信装置が、それぞれ受信した信号に基づいてチャネル推定を行う構成とし、チャネル推定値を通信相手に送らない方法でも良い。

（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図１４の無線通信装置１４００は、符号化器１４０１と、変調器１４０２と、変調器１４０３と、拡散器１４０４と、拡散器１４０５と、マッピング部１４０６とを具備し、符号化されたデータの情報ビットについてチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、パリティビットについてチップを時間方向でサブキャリアに配置する点が図１と異なる。マッピング部１４０６は、二次元マッピング部１４０７と、時間方向マッピング部１４０８とから構成される。

図１４において、符号化器１４０１は、送信するデータを符号化し、データの情報ビットを変調器１４０２に出力し、パリティビットを変調器１４０３に出力する。変調器１４０２は、情報ビットを変調して拡散器１４０４に出力する。変調器１４０３は、パリティビットを変調して拡散器１４０５に出力する。

拡散器１４０４は、情報ビットに拡散符号を乗算して二次元マッピング部１４０７に出力する。拡散器１４０５は、パリティビットに拡散符号を乗算して時間方向マッピング部１４０８に出力する。

二次元マッピング部１４０７は、情報ビットが拡散されたチップを周波数方向と時間軸方向の二次元でサブキャリアに配置してＩＦＦＴ部１０７に出力する。時間方向マッピング部１４０８は、パリティビットが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置してＩＦＦＴ部１０７に出力する。

次に、本実施の形態の無線通信装置１４００のマッピングについて説明する。図１５は、拡散後のデータの一例を示す図である。図１５のデータはそれぞれ拡散率４で、一つのデータが４つのチップに拡散されている。また、図１５では、データは、符号化率１／２で符号化され、情報ビットは１５０１〜１５０４の４ビット、パリティビットは１５０５〜１５０８の４ビットとなっている。

図１６は、サブキャリアにデータを配置した一例を示す図である。図１６において、縦軸は周波数を示し、横軸は時刻を示す。図１６において、無線通信装置１４００は、情報ビット１５０１〜１５０４を周波数方向２チップ、時間方向２チップの二次元で配置する。また、無線通信装置１４００は、パリティビット１５０５〜１５０８を時間方向で配置する。

次に、無線通信装置１４００で送信されたデータを受信する無線通信装置について説明する。図１７は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図８と同一の構成となるものについては、図８と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図１７の無線通信装置１７００は、デマッピング部１７０１と、逆拡散器１７０２と、逆拡散器１７０３と、復調器１７０４と、復調器１７０５と、復号化器１７０６とを具備し、符号化されたデータの情報ビットについて周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置されたチップを一つの情報ビットまとめ、パリティビットについて時間方向でサブキャリアに配置されたチップを一つのパリティビットにまとめる点が図８の無線通信装置と異なる。デマッピング部１７０１は、二次元デマッピング部１７０７と時間方向デマッピング部１７０８とから構成される。

ＦＦＴ部８０４は、受信信号を高速フーリエ変換し、変換された受信信号を二次元デマッピング部１７０７と時間方向デマッピング部１７０８に出力する。

二次元デマッピング部１７０７は、周波数方向と時間方向の二次元で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つの情報ビットとし、逆拡散器１７０２に出力する。時間方向デマッピング部１７０８は、周波数方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのパリティビットとし、逆拡散器１７０３に出力する。

逆拡散器１７０２は、並べ替えられた情報ビットに拡散符号を乗算して逆拡散し、復調器１７０４に出力する。逆拡散器１７０３は、並べ替えられたパリティビットに拡散符号を乗算して逆拡散し、復調器１７０５に出力する。

復調器１７０４は、情報ビットを復調して復号化器１７０６に出力する。復調器１７０５は、パリティビットを復調して復号化器１７０６に出力する。復号化器１７０６は、情報ビットとパリティビットからデータを復号化する。

このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、情報ビットを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、パリティビットを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、情報ビットが極端にレベル低下することを防ぎ、またパリティビットの直交性を保つことができるので、誤り訂正に必要な各ビットの特性を生かすことができる。

なお、上記説明では、時間方向拡散用とニ次元拡散用のサブキャリアは完全に分離しているが、両方の拡散方法が適用されるサブキャリアがあっても良い。

（実施の形態３）
図１８は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図１８の無線通信装置１８００は、符号化器１８０１と、符号化器１８０２と、変調器１８０３と、変調器１８０４と、拡散器１８０５と、拡散器１８０６と、マッピング部１８０７とを具備し、相異なる複数の符号化率で符号化したデータを送信する場合に、高い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、低い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置する点が図１の無線通信装置と異なる。

符号化器１８０１は、送信するデータを符号化して変調器１８０３に出力する。符号化器１８０２は、符号化器１８０１より低い符号化率で送信するデータを符号化して変調器１８０４に出力する。

変調器１８０３は、データを変調して拡散器１８０５に出力する。変調器１８０４は、データを変調して拡散器１８０６に出力する。

拡散器１８０５は、データに拡散符号を乗算してマッピング部１８０７に出力する。拡散器１８０６は、データに拡散符号を乗算してマッピング部１８０７に出力する。

マッピング部１８０７は、拡散器１８０５から出力されたデータ、すなわち符号化率が高い符号化処理がなされたデータについて、データが拡散されたチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置する。また、マッピング部１８０７は、拡散器１８０６から出力されたデータ、すなわち符号化率が低い符号化処理がなされたデータについて、データが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置する。そして、マッピング部１８０７は、チップをサブキャリアに配置したデータをＩＦＦＴ部１０７に出力する。

次に、マッピング部１８０７の詳細について説明する。図１９は、本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。

図１９のマッピング部１８０７は、二次元マッピング部１９０１と、時間方向マッピング部１９０２と、加算器１９０３とから主に構成される。

二次元マッピング部１９０１は、高い符号化率で符号化されたデータについて、データが拡散されたチップを周波数方向と時間軸方向の二次元でサブキャリアに配置して加算器１９０３に出力する。時間方向マッピング部１９０２は、低い符号化率で符号化されたデータについて、データが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置して加算器１９０３に出力する。

加算器１９０３は、二次元マッピング部１９０１から出力されたデータと時間方向マッピング部１９０２から出力されたデータとをサブキャリア毎に加算してＩＦＦＴ部１０７に出力する。

図２０は、拡散後のデータの一例を示す図である。図２０のデータは低い符号化率で符号化されたデータ２００１と、データ２００１より高い符号化率で符号化されたデータ２００２〜２００５から成る。図２１は、サブキャリアにデータを配置した一例を示す図である。図２１において、縦軸は符号多重化を示し、横軸は周波数を示す。また、右斜め方向の軸は、時刻を示す。

低い符号化率のデータ２００１は、時間方向でチップをサブキャリアに配置し、高い符号化率のデータ２００２〜２００５は、周波数方向と時間方向の二次元でチップをサブキャリアに配置する。

次に、無線通信装置１８００で送信されたデータを受信する無線通信装置について説明する。図２２は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図８と同一の構成となるものについては、図８と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図２２において、無線通信装置２２００は、デマッピング部２２０１と、逆拡散器２２０２と、逆拡散器２２０３と、復調器２２０４と、復調器２２０５と、復号化器２２０６と、復号化器２２０７とを具備し、高い符号化率で符号化されたデータについて周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置されたチップを一つの情報ビットまとめ、低い符号化率で符号化されたデータについて時間方向でサブキャリアに配置されたチップを一つのパリティビットにまとめる点が図８の無線通信装置と異なる。

図２２において、ＦＦＴ部８０４は、受信信号を高速フーリエ変換し、変換された受信信号をデマッピング部２２０１に出力する。

デマッピング部２２０１は、周波数方向と時間方向の二次元で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つの情報ビットとし、逆拡散器２２０２に出力し、時間方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのパリティビットとし、逆拡散器２２０３に出力する。

逆拡散器２２０２は、並べ替えられたデータに拡散符号を乗算して逆拡散し、復調器２２０４に出力する。逆拡散器２２０３は、並べ替えられたデータに拡散符号を乗算して逆拡散し、復調器２２０５に出力する。

復調器２２０４は、データを復調して復号化器２２０６に出力する。復調器２２０５は、データを復調して復号化器２２０７に出力する。

復号化器２２０６及び復号化器２２０７は、データを復号化する。復号化器２２０６が処理するデータの符号化率は、符号化器１８０１に対応し、復号化器２２０７が処理するデータの符号化率は、符号化器１８０２に対応する。すなわち復号化器２２０６が処理するデータの符号化率は、復号化器２２０７が処理するデータの符号化率より高い。

次に、デマッピング部２２０１の詳細について説明する。図２３は、本実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。

図２３のデマッピング部２２０１は、二次元デマッピング部２３０１と、時間方向デマッピング部２３０２とから主に構成される。

二次元デマッピング部２３０１は、高い符号化率で符号化されたデータについて、周波数方向と時間方向の二次元で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つの情報ビットとし、逆拡散器２２０２に出力する。時間方向デマッピング部２３０２は、低い符号化率で符号化されたデータについて、周波数方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのパリティビットとし、逆拡散器２２０３に出力する。

このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、相異なる複数の符号化率で符号化したデータを送信する場合に、高い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、低い符号化率で符号化したデータについて、データを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置することにより、高い符号化率で符号化されたデータについて極端に受信品質が悪いビットが発生することを防ぎ、少ないパリティビットが正しく受信されず誤り訂正が正しく行われない状態になることを防ぐことができる。

なお、上記説明では、符号化率を２種類としているが、３種類以上の符号化率を混在させてもよい。例えば、所定の符号化率以上で符号化されたデータについて、データを拡散したチップを周波数方向と時間方向の二次元でサブキャリアに配置し、所定の拡散符号化率未満で符号化されたデータについて、データを拡散したチップを時間方向でサブキャリアに配置してもよい。

また、上記説明では、拡散率を４として一つのビットを４つのチップに拡散している例について説明しているが、拡散率に限定はなく、いずれの拡散率で適用できる。

（実施の形態４）
図２４は、本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図２４の無線通信装置２４００は、符号化器２４０１と、変調器２４０２と、拡散器２４０３と、拡散器２４０４と、マッピング部２４０５とを具備し、周波数軸方向に拡散するシンボルを時間軸方向に拡散するシンボルよりも高い拡散率で拡散している点が図１の無線通信装置と異なる。また、マッピング部２４０５は、周波数方向マッピング部２４０６と、時間方向マッピング部２４０７とから主に構成される。

符号化器２４０１は、送信するデータを符号化して変調器２４０２に出力する。変調器２４０２は、データを変調し、変調後のデータの一部を拡散器２４０３に出力し、他の一部のデータを拡散器２４０４に出力する。

拡散器２４０３は、データを拡散してマッピング部２４０５内の周波数方向マッピング部２４０６に出力する。拡散器２４０４は、拡散器２４０３より低い拡散率でデータを拡散してマッピング部２４０５内の時間方向マッピング部２４０７に出力する。

周波数方向マッピング部２４０６は、データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置し、チップをサブキャリアに配置したデータをＩＦＦＴ部１０７に出力する。時間方向マッピング部２４０７は、データが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置し、チップをサブキャリアに配置したデータをＩＦＦＴ部１０７に出力する。

次に、マッピング部２４０５の詳細について説明する。図２５は、本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。

マッピング制御器２５０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向マッピング部２４０７に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向マッピング部２４０６に出力する。また、マッピング制御器２５０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ２５０２に出力する。

周波数方向マッピング部２４０６は、拡散器２４０３から出力されたデータについて、データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置してスイッチ２５０２に出力する。時間方向マッピング部２４０７は、低い拡散率で拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置してスイッチ２５０２に出力する。

スイッチ２５０２は、時間方向マッピング部２４０７から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアに出力し、周波数方向マッピング部２４０６から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに出力する。

以上の動作により、無線通信装置２４００は、伝搬路状況が所定のレベル以上にあるキャリア周波数にデータを時間軸方向でマッピングし、時間軸方向でマッピングしたデータよりも高い拡散率で拡散したデータを伝搬路状況が所定のレベル未満にあるキャリア周波数に周波数方向でマッピングする。

次に、無線通信装置２４００が送信したデータを受信する例について説明する。図２６は、本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図２６の無線通信装置２６００は、デマッピング部２６０１と、逆拡散器２６０２と、逆拡散器２６０３と、復調器２６０４と、復号化器２６０５とを具備し、周波数軸方向に拡散されているシンボルを時間軸方向に拡散されているシンボルよりも高い拡散率で逆拡散している点が図８の無線通信装置と異なる。また、デマッピング部２６０１は、周波数方向デマッピング部２６０６と、時間方向デマッピング部２６０７から主に構成される。

デマッピング部２６０１は、判定部８０７の判定結果に従い、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの受信信号について、時間軸方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとし、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの受信信号について、周波数方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとする。

逆拡散器２６０２は、並べ替えられたデータを逆拡散し、復調器２６０４に出力する。逆拡散器２６０３は、逆拡散器２６０２より低い拡散率で、並べ替えられたデータを逆拡散し、復調器２６０４に出力する。復調器２６０４は、受信データを復調して復号化器２６０５に出力する。復号化器２６０５は、受信データを復号化する。

次に、デマッピング部２６０１の詳細について説明する。図２７は、本実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。図２７のデマッピング部２６０１は、デマッピング制御器２７０１と、スイッチ２７０２と、周波数方向デマッピング部２６０６と、時間方向デマッピング部２６０７とから主に構成される。

デマッピング制御器２７０１は、判定部８０７から出力された判定結果に基づき、スイッチ２７０２を制御する。また、デマッピング制御器２７０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ２７０２に出力する。

デマッピング制御器２７０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向デマッピング部２６０７に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向デマッピング部２６０６に出力する。

スイッチ２７０２は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアで伝送された受信信号を時間方向デマッピング部２６０７に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアで伝送された受信信号を周波数方向デマッピング部２６０６に出力する。

時間方向デマッピング部２６０７は、時間方向で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つのデータとし、逆拡散器２６０３に出力する。周波数方向デマッピング部２６０６は、周波数方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのデータとし、逆拡散器２６０２に出力する。

このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、周波数軸方向に拡散するシンボルを時間軸方向に拡散するシンボルよりも高い拡散率で拡散し、送信データが拡散されたチップの配置を、所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向で配置し、所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向で配置することにより、時間方向にチップを拡散した場合の拡散符号間の直交性を保つ効果と、周波数方向にチップを拡散した場合の周波数ダイバーシチ効果の両方を同時に得ることができる。

（実施の形態５）
図２８は、本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。

図２８の無線通信装置２８００は、符号化器２８０１と、変調器２８０２と、変調器２８０３と、拡散器２８０４と、拡散器２８０５と、マッピング部２８０６とを具備し、時間軸方向に拡散するシンボルを周波数軸方向に拡散するシンボルよりも、一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で変調している点が図１の無線通信装置と異なる。また、マッピング部２８０６は、周波数方向マッピング部２８０７と、時間方向マッピング部２８０８とから主に構成される。

符号化器２８０１は、送信するデータを符号化し、符号化後のデータの一部を変調器２８０２に出力し、他の一部のデータを変調器２８０３に出力する。

変調器２８０２は、データを変調して拡散器２８０４に出力する。変調器２８０３は、変調器２８０２よりも一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式でデータを変調して拡散器２８０５に出力する。例えば、変調器２８０２は、ＢＰＳＫまたはＱＰＳＫで変調し、変調器２８０３は、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭで変調する。

拡散器２８０４は、データを拡散してマッピング部２８０６内の周波数方向マッピング部２８０７に出力する。拡散器２８０５は、データを拡散してマッピング部２８０６内の時間方向マッピング部２８０８に出力する。

周波数方向マッピング部２８０７は、データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置し、チップをサブキャリアに配置したデータをＩＦＦＴ部１０７に出力する。時間方向マッピング部２８０８は、データが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置し、チップをサブキャリアに配置したデータをＩＦＦＴ部１０７に出力する。

次に、マッピング部２８０６の詳細について説明する。図２９は、本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。

マッピング制御器２９０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向マッピング部２８０８に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向マッピング部２８０７に出力する。また、マッピング制御器２９０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ２９０２に出力する。

周波数方向マッピング部２８０７は、拡散器２８０４から出力されたデータについて、データが拡散されたチップを周波数方向でサブキャリアに配置してスイッチ２９０２に出力する。時間方向マッピング部２８０８は、多値数が高い変調方式で変調されたデータについて、データが拡散されたチップを時間方向でサブキャリアに配置してスイッチ２９０２に出力する。

スイッチ２９０２は、時間方向マッピング部２８０８から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアに出力し、周波数方向マッピング部２８０７から出力されたチップを伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアに出力する。

以上の動作により、無線通信装置２８００は、伝搬路状況が所定のレベル未満にあるキャリア周波数にデータを周波数方向でマッピングし、周波数軸方向に拡散するシンボルよりも一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で変調したデータを、伝搬路状況が所定のレベル以上にあるキャリア周波数にデータを時間軸方向でマッピングする。

次に、無線通信装置２８００が送信したデータを受信する例について説明する。図３０は、本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図３０の無線通信装置３０００は、デマッピング部３００１と、逆拡散器３００２と、逆拡散器３００３と、復調器３００４と、復調器３００５と、復号化器３００６とを具備し、時間軸方向に拡散されたデータの逆拡散後のシンボルを周波数方向に拡散されたデータの逆拡散後のシンボルよりも多値数が高い復調方式で復調している点が図８の無線通信装置と異なる。また、デマッピング部３００１は、周波数方向デマッピング部３００７と、時間方向デマッピング部３００８から主に構成される。

デマッピング部３００１は、判定部８０７の判定結果に従い、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの受信信号について、時間軸方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとし、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの受信信号について、周波数方向に配置されたチップをまとめて一つのデータとする。

逆拡散器３００２は、並べ替えられたデータを逆拡散し、復調器３００４に出力する。逆拡散器３００３は、並べ替えられたデータを逆拡散し、復調器３００５に出力する。

復調器３００４は、受信データを復調して復号化器３００６に出力する。復調器３００５は、復調器３００４よりも一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で受信データを復調して復号化器３００６に出力する。例えば、復調器３００４は、ＢＰＳＫまたはＱＰＳＫで復調し、復調器３００５は、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭで復調する。復号化器３００６は、受信データを復号化する。

次に、デマッピング部３００１の詳細について説明する。図３１は、本実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図である。図３１のデマッピング部３００１は、デマッピング制御器３１０１と、スイッチ３１０２と、周波数方向デマッピング部３００７と、時間方向デマッピング部３００８とから主に構成される。

デマッピング制御器３１０１は、判定部８０７から出力された判定結果に基づき、スイッチ３１０２を制御する。また、デマッピング制御器３１０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの周波数と伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの周波数とをスイッチ３１０２に出力する。

デマッピング制御器３１０１は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアの数を時間方向デマッピング部３００８に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアの数を周波数方向デマッピング部３００７に出力する。

スイッチ３１０２は、伝搬路状況が所定のレベル以上であるサブキャリアで伝送された受信信号を時間方向デマッピング部３００８に出力し、伝搬路状況が所定のレベル未満であるサブキャリアで伝送された受信信号を周波数方向デマッピング部３００７に出力する。

時間方向デマッピング部３００８は、時間方向で各サブキャリアに配置したチップをまとめて一つのデータとし、逆拡散器３００３に出力する。周波数方向デマッピング部３００７は、周波数方向で各サブキャリアに配置されたチップをまとめて一つのデータとし、逆拡散器３００２に出力する。

このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信において、時間軸方向に拡散するシンボルを、周波数軸方向に拡散するシンボルよりも一つのシンボルで伝送できる情報の多値数が高い変調方式で変調し、送信データが拡散されたチップの配置を、所定のレベルより伝搬路環境の良いサブキャリアに時間軸方向で配置し、一方、多値数が低いもしくは多値を用いない変調方式で変調されたデータの拡散チップを、所定のレベルより伝搬路環境の悪いサブキャリアに周波数方向で配置することにより、時間方向にチップを拡散した場合の拡散符号間の直交性を保つ効果と、周波数方向にチップを拡散した場合の周波数ダイバーシチ効果の両方を同時に得ることができる。

なお、上記説明の周波数方向のマッピングは時間軸と周波数軸の二次元でマッピングしても良い。

また、上記説明の変調器および復調器は、ＢＰＳＫまたはＱＰＳＫと１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭの組み合わせで説明しているが、多値変復調方式としては、前記の限定はない。

また、上記説明では、データを複数のサブキャリアに重畳する方法として、逆高速フーリエ変換及び高速フーリエ変換を用いているが、離散コサイン変換等の直交変換を用いても良い。

なお、本発明では、時間方向にチップを配置することと、周波数方向にチップを配置することの順序に限定はなく、どちらを先に行っても良い。

また、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、上記実施の形態では、無線通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この無線通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。

例えば、上記無線通信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。

また、上記無線通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。

本願発明は、ＯＦＤＭとＣＤＭＡを組み合わせた無線通信装置、通信端末装置、及び基地局装置に用いて好適である。

本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 周波数方向のチャネル変動の一例を示す図 時間軸上のチャネル変動の一例を示す図 上記実施の形態の無線通信装置のチップ配置の一例を示す図 上記実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図 拡散後のデータの一例を示す図 サブキャリアにデータを配置した一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図 周波数方向のチャネル変動の一例を示す図 上記実施の形態の無線通信装置のチップ配置の一例を示す図 上記実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 拡散後のデータの一例を示す図 サブキャリアにデータを配置した一例を示す図 本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 本実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図 拡散後のデータの一例を示す図 サブキャリアにデータを配置した一例を示す図 本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のマッピング部の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態の無線通信装置のデマッピング部の構成の一例を示すブロック図

１０１、１４０１、１８０１、１８０２ 符号化器
１０２、１４０２、１４０３、１８０３、１８０４ 変調器
１０３、１４０４、１４０５、１８０５、１８０６ 拡散器
１０４、８０１ 無線受信部
１０５、８０７ 判定部
１０６、１４０６、１８０７ マッピング部
１０７ ＩＦＦＴ部
１０８ Ｐ／Ｓ変換器
１１０、８０８ 無線送信部
５０１ マッピング制御器
５０２、５０５、９０２、９０５ スイッチ
５０３、１４０８、１９０２ 時間方向マッピング部
５０４ 周波数方向マッピング部
８０３ Ｓ／Ｐ変換器
８０４ ＦＦＴ部
８０５、１７０１、２２０１ デマッピング部
８０６ チャネル推定部
８０９、１７０２、１７０３、２２０２、２２０３ 逆拡散器
８１０、１７０４、１７０５、２２０４、２２０５ 復調器
８１１、１７０６、２２０６、２２０７ 復号化器
９０１ デマッピング制御器
９０３、１７０８、２３０２ 時間方向デマッピング部
９０４ 周波数方向デマッピング部
１００１、１４０７、１９０１ 二次元マッピング部
１３０１、１７０７、２３０１ 二次元デマッピング部
１９０３ 加算器

Claims (3)

1. 互いに異なる２つの送信データを互いに異なる符号化率で符号化する符号化部と、
   符号化された２つの送信データに拡散符号を乗算してチップを生成する拡散部と、
   拡散された２つの送信データのうち、低い符号化率で符号化された送信データのチップを時間軸方向に配置し、高い符号化率で符号化された送信データのチップを周波数方向と時間軸方向の二次元で配置するマッピング部と、
   配置された各チップを送信する送信部と、
   を具備する無線通信装置。
2. 前記マッピング部は、符号化された２つの送信データから生成されたチップを混在させて配置する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 互いに異なる２つの送信データを互いに異なる符号化率で符号化し、
   符号化された２つの送信データに拡散符号を乗算してチップを生成し、
   拡散された２つの送信データのうち、低い符号化率で符号化された送信データのチップを時間軸方向に配置し、高い符号化率で符号化された送信データのチップを周波数方向と時間軸方向の二次元で配置し、
   配置された各チップを送信する、
   無線通信方法。

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