JP2018064196A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は低消費電力で符号間干渉を抑制した無線通信システムの提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る無線通信システムにおいて、複数の基地局１０１，１０２は、移動局２００に対して同一周波数複局同時送信方式で信号の送信を行い、移動局２００から基地局１０１，１０２への信号の送信に使用される上り回線には少なくとも１つのシングルキャリアが含まれ、基地局１０１，１０２から移動局２００への信号の送信に使用される下り回線には複数のシングルキャリアが含まれ、下り回線に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多く、下り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅は、上り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信システムに関する。

狭帯域デジタル通信方式（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ）に関しては、非特許文献１および２に詳しく説明されている。この標準規格に則り、同報通信を単一周波数で行う同一周波数複局同時送信方式が知られている。

同一周波数複局同時送信方式における無線通信システムの一例を説明する。第１の基地局および第２の基地局は同一周波数、同一タイミングで移動局に対して情報を送信する。移動局はアンテナで第１および第２の基地局から送信された信号を受信する。これを下り回線という。また、移動局はアンテナから信号を送信し、第１および第２の基地局は移動局から送信された信号を受信する。これを上り回線という。

ここで、例えば、移動局が第２の基地局よりも第１の基地局に近い位置に存在するとする。この場合、移動局は第１の基地局から送信される信号をより早く受信する。つまり、移動局が受信する信号に時間的なずれが生じるため、移動局は符号間干渉を受けることになる。

符号間干渉を抑制するための対策として、適応等化器の採用、キャリア又はサブキャリアの占有信号帯域幅の縮小が挙げられる。狭帯域デジタル通信方式の一例として、上り回線と下り回線の占有信号帯域幅が同一に設定される。

次に、マルチキャリア伝送に関して説明する。直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）でマルチキャリア伝送を行う場合、隣接するサブキャリアにおいて互いにオーバーラップする部分が存在する。

非特許文献３においては、多重シングルキャリア伝送方式が提案されている。多重シングルキャリア伝送方式は、複数のシングルキャリアを並列伝送するものであり、隣接するサブキャリアは互いにオーバーラップしない。

多重シングルキャリ伝送方式は、ＯＦＤＭと比較すると、シングルキャリア（即ちサブキャリア）間のオーバーラップが無いため、ドップラー広がりによる干渉の発生が少ない。一方で、ＯＦＤＭはサブキャリア間がオーバーラップするため、周波数利用効率がより高い。

また、高速に変動する伝送路に関しては、差動符号化および差動時空符号化が有効であり、この内容に関しては非特許文献４に詳細に記載されている。

"狭帯域デジタル通信方式（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ） ARIB STD-T61 1.2版 第１分冊"、[online]、社団法人電波産業会、［平成28年9月26日検索］、インターネット〈URL:http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T61v1_2-1p3.pdf〉 "狭帯域デジタル通信方式（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ） ARIB STD-T61 1.2版 第２分冊"、[online]、社団法人電波産業会、［平成28年9月26日検索］、インターネット〈URL:http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T61v1_2-2p3.pdf〉 宮崎律子，他１名，"高速フェージングのためのマルチキャリア高次予測判定帰還遅延検波"，信学技法，電子情報通信学会，２０１４年６月，第１１４巻，第８６号，ｐ．１９−２４ 久保博嗣，"高速時変伝送路に適した差動時空符号化とその無線通信システムへの応用"，信学技法，電子情報通信学会，２０１３年１１月，第１１１巻，第３０１号，ｐ．１１１−１１６

上り回線および下り回線ともにシングルキャリアで信号を送信する場合、符号間干渉を抑制するためには、適切な適応等化器を導入する必要があった。また、適応等化器を導入できない場合は、基地局間の距離を小さくする、回線の占有信号帯域幅を小さく設定するなどして符号間干渉を抑制する必要があった。

また、変調方式としてＯＦＤＭを採用する方策も考えられるが、低消費電力化が求められる移動局において送信電力効率が悪くなる問題があった。さらに、占有信号帯域幅が小さい場合には大きなドップラー変動時に対応できないという問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、低消費電力で符号間干渉を抑制した無線通信システムの提供を目的とする。

本発明に係る無線通信システムは、複数の基地局と、移動局と、を備え、複数の基地局は、移動局に対して同一周波数複局同時送信方式で信号の送信を行い、移動局から基地局への信号の送信に使用される上り回線には少なくとも１つのシングルキャリアが含まれ、基地局から移動局への信号の送信に使用される下り回線には複数のシングルキャリアが含まれ、下り回線に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多く、下り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅は、上り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅よりも小さい。

本発明に係る無線通信システムにおいては、下り回線に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多いため、上り回線において、移動局の送信電力効率を改善することが可能である。また、下り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅は、上り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅よりも小さいため、下り回線において符号間干渉を抑制することが可能である。

実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。 複数の基地局から送信された信号の移動局における受信タイミングを示す図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの上り回線の信号を示す模式図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの下り回線の信号を示す模式図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの基地局のブロック図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの移動局のブロック図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの基地局のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの移動局のハードウェア構成図である。 実施の形態２に係る無線通信システムの上り回線の信号を示す模式図である。 実施の形態２に係る無線通信システムの基地局のブロック図である。 実施の形態２に係る無線通信システムの移動局のブロック図である。 実施の形態３に係る無線通信システムの基地局のブロック図である。 実施の形態３に係る無線通信システムの移動局のブロック図である。 実施の形態４に係る無線通信システムの基地局のブロック図である。 実施の形態４に係る無線通信システムの移動局のブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における無線通信システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１における無線通信システムは、複数の基地局１０１，１０２と、移動局２００とを備える。複数の基地局１０１，１０２のそれぞれは、送信部１０と受信部２０を備える。移動局２００は送信部３０と受信部４０を備える。なお、本実施の形態１において、基地局１０１と１０２を区別しない場合は、単に基地局１００と記載する。

本実施の形態１において、複数の基地局１０１，１０２は、移動局２００に対して同一周波数複局同時送信方式で信号の送信を行う。つまり、複数の基地局１０１，１０２の送信部１０は、同一周波数、同一タイミングで移動局２００に対して信号を送信する。移動局２００の受信部４０は複数の基地局１０１，１０２から送信された信号を受信する。これを下り回線という。また、移動局２００の送信部３０は信号を送信する。複数の基地局１０１，１０２の受信部２０は移動局２００から送信された信号を受信する。これを上り回線という。

例えば、図１に示すように、移動局２００が基地局１０２よりも基地局１０１に近い位置に存在するとする。図２は、下り回線において基地局１０１，１０２からシングルキャリアが同時に送信された場合の移動局２００の受信タイミングを示す図である。図２に示すように、移動局２００は、基地局１０１から送信された信号ＳＧ１を基地局１０２から送信された信号ＳＧ２よりも早く受信する。つまり、移動局２００が受信する信号に時間的なずれが生じるため、移動局２００は符号間干渉の影響を受けることになる。実施の形態１から４は、このような課題を解決するためのものである。

本実施の形態１における無線通信システムにおいて、移動局２００から基地局１０１，１０２への信号の送信に使用される上り回線では、単一のシングルキャリアからなる信号が送信される。また、基地局１０１，１０２から移動局２００への信号の送信に使用される下り回線では、複数（例えば４個）のシングルキャリアからなる信号が送信される。

図３は、本実施の形態１における上り回線の信号を示す模式図である。また、図４は、本実施の形態１における下り回線の信号を示す模式図である。

図３および図４に示すように、本実施の形態１において、下り回線の信号に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多い。また、下り回線の信号において、シングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ１は、上り回線の信号におけるシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ２よりも小さい。

また、図３および図４に示すように、本実施の形態１において、上り回線の回線周波数帯域幅と、下り回線の回線周波数帯域幅は同じ帯域幅Ｗ３であるとする。回線周波数帯域幅とは、その回線の通信で使用される周波数帯域の幅である。なお、本実施の形態１において、上り回線の信号は単一のシングルキャリアからなるため、サブキャリア周波数帯域幅Ｗ２と回線周波数帯域幅Ｗ３は同じとなる。

上述したように、本実施の形態１においては、上り回線は単一のシングルキャリア伝送を採用するため、回線周波数帯域幅を単一のシングルキャリアで使用する。一方、下り回線は多重シングルキャリア伝送を採用するため、回線周波数帯域幅を多重するシングルキャリアの数で分割する必要がある。そのため、１つのシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅は、上り回線よりも下り回線において小さく設定される。

図５は、本実施の形態１における基地局１００のブロック図である。図５に示すように、基地局１００の送信部１０は、符号化部１１と、複数の周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、多重化部１３と、送信アンテナ１４を備える。符号化部１１は、入力される送信データを符号化した後、符号化した送信データをＮ個（本実施の形態１では、例えばＮ＝４）に分配する。Ｎ個の周波数変換部１２−１〜１２−Ｎのそれぞれは、入力される符号化したデータを、多重シングルキャリア伝送における各サブキャリアの周波数に周波数シフトして出力する。多重化部１３は、入力されるＮ個の周波数変換したデータを多重化して出力する。送信アンテナ１４は多重化したデータを送信する。

図５に示すように、基地局１００の受信部２０は、復号部２１と、周波数変換部２２と、受信アンテナ２４を備える。受信アンテナ２４は、移動局２００から送信された信号を受信する。周波数変換部２２は、シングルキャリアの周波数からベースバンド周波数に周波数シフトする。復号部２１は、周波数変換されたデータに対して復号処理を行い、受信データとして出力する。

図６は、本実施の形態１における移動局２００のブロック図である。図６に示すように、移動局２００の送信部３０は、符号化部３１と、周波数変換部３２と、送信アンテナ３４を備える。符号化部３１は、入力される送信データを符号化する。周波数変換部３２は、入力される符号化したデータを、シングルキャリア伝送におけるシングルキャリアの周波数に周波数シフトして出力する。送信アンテナ３４は周波数シフトされたデータを送信する。

図６に示すように、移動局２００の受信部４０は、復号部４１と、複数の周波数変換部４２−１〜４２−Ｎと、分離部４３と、受信アンテナ４４を備える。受信アンテナ４４は、基地局１００から送信された信号を受信する。分離部４３は、受信したデータを多重シングルキャリアの各サブキャリアに分離する。Ｎ個の周波数変換部４２−１〜４２−Ｎのそれぞれは、分離したデータに対して多重シングルキャリアの各サブキャリアの周波数をベースバンド周波数に周波数シフトする。復号部４１は、周波数変換されたＮ個のデータに対して復号処理を行い、受信データとして出力する。

図７は、基地局１００のハードウェア構成を示す図である。基地局１００の送信部１０は送信回路ＨＷ１１および送信アンテナ１４により実現される。基地局１００の受信部２０は受信回路ＨＷ１２および受信アンテナ２４により実現される。また、送信部１０および受信部２０の一部の機能は、処理回路ＨＷ１３およびメモリＨＷ１４により実現されてもよい。処理回路ＨＷ１３は、専用のハードウェアであっても、メモリＨＷ１４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理回路ＨＷ１３が専用のハードウェアである場合、処理回路ＨＷ１３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

処理回路ＨＷ１３がＣＰＵの場合、送信部１０および受信部２０の機能はソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ１４に格納される。処理回路ＨＷ１３は、メモリＨＷ１４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信部１０および受信部２０の機能を実現する。また、このプログラムは、送信部１０および受信部２０の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリＨＷ１４とは、例えば、ＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等のあらゆる記憶媒体が該当する。

なお、送信部１０および受信部２０の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

図８は、移動局２００のハードウェア構成を示す図である。移動局２００の送信部３０は送信回路ＨＷ２１および送信アンテナ３４により実現される。移動局２００の受信部４０は受信回路ＨＷ２２および受信アンテナ４４により実現される。また、送信部３０および受信部４０の一部の機能は、処理回路ＨＷ２３およびメモリＨＷ２４により実現されてもよい。処理回路ＨＷ２３は、専用のハードウェアであっても、メモリＨＷ２４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理回路ＨＷ２３が専用のハードウェアである場合、処理回路ＨＷ２３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

処理回路ＨＷ２３がＣＰＵの場合、送信部３０および受信部４０の機能はソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ２４に格納される。処理回路ＨＷ２３は、メモリＨＷ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信部３０および受信部４０の機能を実現する。また、このプログラムは、送信部３０および受信部４０の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリＨＷ２４とは、例えば、ＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等のあらゆる記憶媒体が該当する。

なお、送信部３０および受信部４０の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

なお、図１においては２つの基地局１０１，１０２を記載したが、基地局の個数は複数であればこれに限定されない。また、図１においては１つの移動局２００を記載したが、移動局２００は複数であってもよい。また、図３においては下り回線におけるシングルキャリアの多重化の個数を４としたが、多重化の個数は複数であればこれに限定されない。

なお、下り回線における複数のシングルキャリアにおいて、サブキャリア周波数帯域幅Ｗ１が同じであるとしたが、シングルキャリアごとにサブキャリア周波数帯域幅が異なっていてもよい。

＜効果＞
本実施の形態１における無線通信システムは、複数の基地局１０１，１０２と、移動局２００と、を備え、複数の基地局１０１，１０２は、移動局２００に対して同一周波数複局同時送信方式で信号の送信を行い、移動局２００から基地局１０１，１０２への信号の送信に使用される上り回線には少なくとも１つのシングルキャリアが含まれ、基地局１０１，１０２から移動局２００への信号の送信に使用される下り回線には複数のシングルキャリアが含まれ、下り回線に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多く、下り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ１は、上り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ２よりも小さい。

下り回線に含まれるシングルキャリアの個数は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多いため、上り回線において、移動局２００の送信電力効率を改善することが可能である。また、下り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ１は、上り回線のシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ２よりも小さいため、下り回線において符号間干渉を抑制することが可能である。

また、本実施の形態１における無線通信システムにおいて、上り回線に含まれる少なくとも１つのシングルキャリアは単一である。従って、上り回線において、移動局２００の送信電力効率をより改善することが可能である。

また、本実施の形態１における無線通信システムにおいて、上り回線の回線周波数帯域幅と、下り回線の回線周波数帯域幅が同じである。本実施の形態１においては、下り回線に含まれるシングルキャリアの個数が、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数よりも多いため、上り回線と下り回線で回線周波数帯域幅が同じ場合、下り回線の１キャリアあたりの周波数帯域幅はより小さく設定される。従って、下り回線において符号間干渉を抑制することが可能である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態２における無線通信システムは、実施の形態１と同様、複数の基地局１０１，１０２と、移動局２００Ａとを備える。本実施の形態２において、基地局１０１と１０２を区別しない場合は、単に基地局１００Ａと記載する。

実施の形態１の無線通信システムにおいては、上り回線において単一のシングルキャリアで伝送を行い、下り回線において多重シングルキャリア伝送を行った。一方、本実施の形態２の無線通信システムにおいては、上り回線においても多重シングルキャリア伝送を採用する。

図９は、本実施の形態２における上り回線の信号を示す模式図である。また、本実施の形態２において下り回線の信号は実施の形態１（図４）と同じである。

図９および図４に示すように、本実施の形態２において、下り回線の信号に含まれるシングルキャリアの個数（例えば４個）は、上り回線に含まれるシングルキャリアの個数（例えば２個）よりも多い。また、下り回線の信号において、シングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ１は、上り回線の信号におけるシングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅Ｗ２よりも小さい。

また、図９および図４に示すように、本実施の形態２において、上り回線の回線周波数帯域幅と、下り回線の回線周波数帯域幅は同じ帯域幅Ｗ３であるとする。

図１０は、本実施の形態２における基地局１００Ａのブロック図である。なお、本実施の形態２において基地局１００Ａの送信部１０Ａの構成は実施の形態１（図５）と同じである。

図１０に示すように、基地局１００Ａの受信部２０Ａは、復号部２１と、複数の周波数変換部２２−１〜２２−Ｍと、分離部２３と、受信アンテナ２４を備える。受信アンテナ２４は、移動局２００Ａから送信された信号を受信する。分離部２３は、受信したデータを多重シングルキャリアの各サブキャリアに分離する。Ｍ個の周波数変換部２２−１〜２２−Ｍのそれぞれは、分離したデータに対して多重シングルキャリアの各サブキャリアの周波数をベースバンド周波数に周波数シフトする。ここで、本実施の形態２では例えばＭ＝２である。復号部２１は、周波数変換されたＭ個のデータに対して復号処理を行い、受信データとして出力する。

図１１は、本実施の形態２における移動局２００Ａのブロック図である。なお、本実施の形態２において移動局２００Ａの受信部４０Ａの構成は実施の形態１（図６）と同じである。

図１１に示すように、移動局２００Ａの送信部３０Ａは、符号化部３１と、複数の周波数変換部３２−１〜２２−Ｍと、多重化部３３と、送信アンテナ３４を備える。符号化部３１は、入力される送信データを符号化した後、符号化した送信データをＭ個に分配する。Ｍ個の周波数変換部３２−１〜３２−Ｍのそれぞれは、入力される符号化したデータを、多重シングルキャリア伝送における各サブキャリアの周波数に周波数シフトして出力する。多重化部３３は、入力されるＭ個の周波数変換したデータを多重化して出力する。送信アンテナ３４は多重化したデータを送信する。

＜効果＞
本実施の形態２における無線通信システムにおいて、上り回線に含まれる少なくとも１つのシングルキャリアは複数である。本実施の形態２においては、上り回線および下り回線ともに多重シングルキャリア伝送方式を採用する。上り回線のシングルキャリアの多重数よりも下り回線のシングルキャリアの多重数のほうが多いため、上り回線では、下り回線よりも移動局２００Ａの送信電力効率を改善することが可能である。また、下り回線では、上り回線よりもシングルキャリアの多重数が多くなるため、上り回線よりも符号間干渉の影響を抑えることが可能である。

＜実施の形態３＞
本実施の形態３における無線通信システムは、実施の形態１および２と同様、複数の基地局１０１，１０２と、移動局２００Ｂとを備える。本実施の形態３において、基地局１０１と１０２を区別しない場合は、単に基地局１００Ｂと記載する。本実施の形態３は、実施の形態２の無線通信システムの上り回線および下り回線の符号化方式に差動符号化方式を適用する。

図１２は、本実施の形態３における基地局１００Ｂのブロック図である。図１２に示すように、基地局１００Ｂの送信部１０Ｂは、符号化部１１に代えて差動符号化部１５を備える。また、基地局１００Ｂの受信部２０Ｂは、復号部２１に代えて差動復号部２５を備える。その他の構成は基地局１００Ａ（図１０）と同じである。差動符号化部１５は、差動符号化方式で送信データを符号化する。また、差動復号部２５は、差動符号化方式で受信データを復号する。

図１３は、本実施の形態３における移動局２００Ｂのブロック図である。図１３に示すように、移動局２００Ｂの送信部３０Ｂは、符号化部３１に代えて差動符号化部３５を備える。また、移動局２００Ｂの受信部４０Ｂは、復号部４１に代えて差動復号部４５を備える。その他の構成は移動局２００Ａ（図１１）と同じである。差動符号化部３５は、差動符号化方式で送信データを符号化する。また、差動復号部４５は、差動符号化方式で受信データを復号する。

＜効果＞
本実施の形態３における無線通信システムにおいて、複数の基地局１００Ｂのそれぞれは、移動局２００Ｂに対して差動符号化方式で信号の送信を行い、移動局２００Ｂは、複数の基地局１００Ｂに対して差動符号化方式で信号の送信を行う。

本実施の形態３における無線通信システムにおいては、下り回線および上り回線において、差動符号化方式を適用するため、実施の形態１および２で述べた効果に加えてドップラー変動耐性を高めることが可能である。

＜実施の形態４＞
本実施の形態４における無線通信システムは、実施の形態１および２と同様、複数の基地局１０１，１０２と、移動局２００Ｃとを備える。本実施の形態４において、基地局１０１と１０２を区別しない場合は、単に基地局１００Ｃと記載する。本実施の形態４は、実施の形態２の無線通信システムの上り回線および下り回線の符号化方式に差動時空符号化方式を適用する。ここで、差動時空符号化とは例えば、差動時空ブロック符号化、差動時空トレリス符号化などである。

図１４は、本実施の形態４における基地局１００Ｃのブロック図である。図１４に示すように、基地局１００Ｃの送信部１０Ｃは、差動符号化部１５に代えて差動時空符号化部１６を備える。また、基地局１００Ｃの送信部１０は、複数の多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１，ＴＸ１０−２を備える。多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１，ＴＸ１０−２のそれぞれは、送信アンテナ１４−１，１４−２に接続される。

図１４に示すように、多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１は、Ｎ個（例えば４個）の周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、多重化部１３を備える。多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−２の構成は、多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１と同じである。

差動時空符号化部１６は、入力される送信データを差動時空符号化し、差動時空符号化されたデータをＮ個に分配する。Ｎ個のデータは、多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１，ＴＸ１０−２のそれぞれに入力される。

多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１，ＴＸ１０−２のそれぞれは、差動時空符号化したＮ個のデータのそれぞれを周波数変換した後、多重して出力する。多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−１において多重化されたデータは送信アンテナ１４−１から送信される。また、多重シングルキャリア送信部ＴＸ１０−２において多重化されたデータは送信アンテナ１４−２から送信される。

また、基地局１００Ｃの受信部２０Ｃは、差動復号部２５に代えて差動時空復号部２６を備える。差動時空復号部２６は、差動時空符号化方式で受信データを復号する。基地局１００Ｃの受信部２０Ｃのその他の構成は、基地局１００Ｂの受信部２０Ｂ（図１２）と同じである。

図１５は、本実施の形態４における移動局２００Ｃのブロック図である。図１４に示すように、移動局２００Ｃの送信部３０Ｃは、差動符号化部３５に代えて差動時空符号化部３６を備える。また、移動局２００Ｃの送信部３０は、複数の多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１，ＴＸ３０−２を備える。多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１，ＴＸ３０−２のそれぞれは、送信アンテナ３４−１，３４−２に接続される。

図１５に示すように、多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１は、Ｎ個（例えば４個）の周波数変換部３２−１〜３２−Ｎと、多重化部３３を備える。多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−２の構成は、多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１と同じである。

差動時空符号化部３６は、入力される送信データを差動時空符号化し、差動時空符号化されたデータをＭ個に分配する。Ｍ個のデータは、多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１，ＴＸ３０−２のそれぞれに入力される。

多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１，ＴＸ３０−２のそれぞれは、差動時空符号化したＭ個のデータのそれぞれを周波数変換した後、多重して出力する。多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−１において多重化されたデータは送信アンテナ３４−１から送信される。また、多重シングルキャリア送信部ＴＸ３０−２において多重化されたデータは送信アンテナ３４−２から送信される。

また、移動局２００Ｃの受信部４０Ｃは、差動復号部４５に代えて差動時空復号部４６を備える。差動時空復号部４６は、差動時空符号化方式で受信データを復号する。移動局２００Ｃの受信部４０Ｃのその他の構成は、移動局２００Ｂの受信部４０Ｂ（図１３）と同じである。

なお、本実施の形態４における基地局１００Ｃにおいては、複数の送信アンテナで信号を送信し、１つの受信アンテナで信号を受信する構成としたが、複数の送信アンテナで信号を送信し、複数の受信アンテナで信号を受信する構成としてもよい。同様に、本実施の形態４における移動局２００Ｃにおいては、複数の送信アンテナで信号を送信し、１つの受信アンテナで信号を受信する構成としたが、複数の送信アンテナで信号を送信し、複数の受信アンテナで信号を受信する構成としてもよい。

また、実施の形態１から４における基地局１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにおいて、送信アンテナと受信アンテナを共通化してもよい。同様に、実施の形態１から４における移動局２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃにおいて、送信アンテナと受信アンテナを共通化してもよい。

＜効果＞
本実施の形態４における無線通信システムにおいて、複数の基地局１００Ｃのそれぞれは、移動局２００Ｃに対して差動時空符号化方式で信号の送信を行い、移動局２００Ｃは、複数の基地局１００Ｃに対して差動時空符号化方式で信号の送信を行う。

本実施の形態４における無線通信システムにおいては、下り回線および上り回線において、差動時空符号化方式を適用するため、実施の形態１および２で述べた効果に加えてドップラー変動耐性を高めることが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 送信部、２０ 受信部、１１，３１ 符号化部、１２，１２−１，１２−Ｎ，２２，２２−１，２２−Ｍ，３２，３２−１，３２−Ｍ，４２，４２−１，４２−Ｎ 周波数変換部、１３，３３ 多重化部、１４，１４−１，１４−２，３４，３４−１，３４−２ 送信アンテナ、２１，４１ 復号部、２３，４３ 分離部、２４，４４ 受信アンテナ、１５，３５ 差動符号化部、２５，４５ 差動復号部、１６，３６ 差動時空符号化部、２６，４６ 差動時空復号部、１００，１０１，１０２，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 基地局、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 移動局。

Claims (6)

1. 複数の基地局と、
   移動局と、
   を備え、
   前記複数の基地局は、前記移動局に対して同一周波数複局同時送信方式で信号の送信を行い、
   前記移動局から前記基地局への信号の送信に使用される上り回線には少なくとも１つのシングルキャリアが含まれ、
   前記基地局から前記移動局への信号の送信に使用される下り回線には複数のシングルキャリアが含まれ、
   前記下り回線に含まれる前記シングルキャリアの個数は、前記上り回線に含まれる前記シングルキャリアの個数よりも多く、
   前記下り回線の前記シングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅は、前記上り回線の前記シングルキャリアあたりのサブキャリア周波数帯域幅よりも小さい、
   無線通信システム。
2. 前記上り回線に含まれる前記少なくとも１つのシングルキャリアは単一である、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記上り回線に含まれる前記少なくとも１つのシングルキャリアは複数である、
   請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記上り回線の回線周波数帯域幅と、前記下り回線の回線周波数帯域幅が同じである、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
5. 前記複数の基地局のそれぞれは、前記移動局に対して差動符号化方式で信号の送信を行い、
   前記移動局は、前記複数の基地局に対して差動符号化方式で信号の送信を行う、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記複数の基地局のそれぞれは、前記移動局に対して差動時空符号化方式で信号の送信を行い、
   前記移動局は、前記複数の基地局に対して差動時空符号化方式で信号の送信を行う、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。

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