JP4708351B2 - 通信システム、基地局制御装置、基地局装置、通信方法、送信信号形成方法、及び制御情報送出方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、基地局制御装置、基地局装置、通信方法、送信信号形成方法、及び制御情報送出方法に関し、特に基地局装置、これを制御する基地局制御装置、複数の基地局装置および基地局制御装置を備える通信システム、通信方法、送信信号形成方法、並びに制御情報送出方法に関する。

従来の基地局制御装置を有する無線通信システムにおいて、複数の基地局装置から、ある移動局装置に対して、同一チャネルにてデータを送信することにより、ダイバーシチ効果を得る技術として、マクロダイバーシチ技術がある。ＩＭＴ−２０００におけるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式を用いた無線通信システムにおいては、基地局制御装置が複数の基地局装置を介し、１つの移動局装置に音声やパケットおよび制御情報などの信号を送信するダイバーシチ送信技術が導入されている。これは、基地局制御装置において送信信号を複製し、その複製した送信信号を複数の基地局装置に複数の有線伝送路を介して並列に伝送し、さらに、複数の基地局装置から無線伝送路によって移動局装置へ伝送してダイバーシチ利得を得ることにより、高品質通信を確保する技術である。

図１は、従来の無線通信システム１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、従来の無線通信システム１０は、コアネットワーク１１と、基地局制御装置１２と、複数の基地局装置１３―１、１３−２と、移動局装置１４とを有する。なお、基地局装置１３の数は２以上であっても同様に成り立つ。

コアネットワーク１１と基地局制御装置１２とは有線伝送路１５で接続され、基地局制御装置１２と複数の基地局装置１３−１、１３−２とは、それぞれ独立な有線伝送路１６−１、１６−２により接続されている。また、移動局装置１４は、複数の基地局装置１３−１、１３−２とそれぞれ無線伝送路１７−１、１７−２とを介し通信を行う。

以上のような構成において、コアネットワーク１１から移動局装置１４へデータを送信する場合の動作を次に説明する。

まず、コアネットワーク１１が、有線伝送路１５を介して基地局制御装置１２へデータフレームを送信する。このデータフレームを受信した基地局制御装置１２は、複数の基地局装置１３−１、１３−２に送信するために受信したデータフレームを複製し、有線伝送路１６−１、１６−２を介して基地局装置１３−１、１３−２の各々に対して送信する。

複数の基地局装置１３−１、１３−２は、受信したデータフレームに制御情報を付加して無線フレームを構成し、無線伝送路１７−１、１７−２を介して移動局装置１４へ伝送する。

次に、移動局装置１４においては、受信した両無線フレームの間の無線伝送路１７−１、１７−２における伝送遅延を補正して位相を揃えた後に、両無線フレームの合成を行い、受信データを復元する。

以上のように、従来の無線通信システム１０においては、同一のデータフレームを複数の無線伝送路１７−１、１７−２を介し移動局装置１４にて受信することにより、フェージングなどの要因で、例えば他方の無線伝送路１７−１の伝搬環境が劣化した場合でも、もう一方の無線伝送路１７−２を介して受信するデータフレームを合成することにより、より高品質な通信が実現される。
3GPP TS25.427 UTRAN Iub/Iur Interface User Plane Protocol for DCH data Streams

しかしながら、従来の通信システムにおいては、複数の基地局から送信される信号が、伝搬路の状況によっては、お互いに打ち消しあう位相関係となる場合があり、この場合には十分な特性が得られず、通信品質が十分でないことがある。また、基地局装置から離れたセルエッジにおいては、移動局装置の受信レベルが十分に得られないという課題がある。

本発明の目的は、通信品質を向上する通信システム、基地局制御装置、基地局装置、通信方法、送信信号形成方法、及び制御情報送出方法を提供することである。

本発明の第１の特徴は、通信システムにおいて、送信データを複製することでＮ（２以上の自然数）個の複製データを形成する複製手段と、各複製データのヘッダ部分に伝搬路誤り訂正符号化に関する制御情報を付加する制御情報付加手段と、前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出手段とを具備する基地局制御装置と、それぞれが、前記複製データから前記制御情報を抽出する制御情報抽出手段と、抽出した前記制御情報に応じた伝搬路誤り訂正符号化を施した符号化系列信号を形成する符号化部とを具備する基地局装置と、を具備したことにある。

本発明の第２の特徴は、基地局装置において、データフレームのヘッダ部分から伝搬路誤り訂正符号化に関する制御情報を抽出する制御情報抽出手段と、送信信号に既知のパイロットシンボルを含めるパイロットシンボル付加部と、抽出した前記制御情報に応じてパイロット信号を含む前記送信信号から符号化系列信号を形成する符号化部とを具備したことである。

本発明の第３の特徴は、基地局制御装置において、送信データを複製することでＮ個の複製データを形成する複製手段と、各複製データのヘッダ部分に制御情報を付加する制御情報付加手段と、前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出手段と、を具備することである。

本発明によれば、通信品質を向上する通信システム、基地局制御装置、基地局装置、通信方法、送信信号形成方法、及び制御情報送出方法を提供することができる。

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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
図２に示すように、本実施の形態に係る無線通信システム１００は、コアネットワーク１１０と、基地局制御局装置１２０と、複数の基地局装置１３０―１、１３０−２と、移動局装置１４０とを備える。なお、実施の形態においては、無線通信システムの備える基地局装置の数Ｎｃが２の場合を示しているが、Ｎｃが２以上であっても同様に成り立つ。

コアネットワーク１１０と基地局制御装置１２０とは、有線伝送路１５０で接続され、基地局制御装置１２０と複数の基地局装置１３０−１、１３０−２とは、それぞれ独立な有線伝送路１６０―１、１６０−２で接続されている。

また、移動局装置１４０は、複数の基地局装置１３０―１、１３０−２とそれぞれ無線伝送路１７０−１、１７０−２を介し通信を行う。

基地局制御装置１２０は、伝送路ＩＦ（インターフェース）部１２１と、ユーザチャネル単位に設けられた送信制御部１２２と、送信フレーム形成制御部１２３と、制御情報付与部１２４と、複製部１２５と、基地局伝送路ＩＦ部１２６とを備える。

伝送路ＩＦ部１２１は、コアネットワーク１１０から有線伝送路１５０を介して送信されるデータを受信し、この受信データからデータフレームを抽出する。

送信制御部１２２は、伝送路ＩＦ部１２１にて抽出されたデータフレームを、予め定められた時間周期ごとに、制御情報付与部１２４に出力する。なお、出力すべきデータフレームがない場合には、データがない旨の情報を出力する。

送信フレーム形成制御部１２３は、基地局装置１３０との間で通信を行い、基地局伝送ＩＦ部１２６を介して各基地局装置１３０からの通信可否情報を受け取り、移動局装置１４０と通信可能な基地局装置１３０の数である基地局数情報Ｎｂを集計し、この基地局数情報Ｎｂを制御情報付与部１２４および複製部１２５に出力するとともに、移動局装置１４０と通信可能な基地局装置１３０の基地局装置識別情報を複製部１２５に出力する。

制御情報付与部１２４は、送信制御部１２２から送出されたデータフレームに対して、送信フレーム形成制御部１２３からの基地局数情報Ｎｂをヘッダ情報として付加し、複製部１２５に出力する。

複製部１２５は、送信フレーム形成制御部１２３からの基地局数情報Ｎｂに基づき、制御情報付与部１２４から出力されたデータフレームをＮｂ個複製する。そして、複製したＮｂ個の複製データフレームに対し、ストリーム番号Ｎｓとして１からＮｂまでの整数値を順次割り振る。そして、複製データフレームの各々に対して割り振ったストリーム番号Ｎｓを各々のヘッダ情報に含め（付加し）、さらにその複製データフレームの各々に対し、送信フレーム形成制御部１２３からの基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。すなわち、複製部１２５は、データの複製手段だけでなく、制御情報の付加手段としても機能する。なお、ストリーム番号Ｎｓは、基地局装置１３０において、無線フレームを生成する際に使用される。

基地局伝送路ＩＦ部１２６は、Ｎｂ個の複製データフレームの各々を、それに付加されている基地局識別情報が示す基地局装置１３０に対し、有線伝送路１６０を介して有線伝送フレームとして送信する。

なお、送信フレーム形成制御部１２３が出力すべきデータフレームがない旨の情報を出力した場合には、制御情報付与部１２４は、基地局数情報Ｎｂを付加したヘッダ情報のみを複製部１２５に送出し、複製部１２５は、ヘッダ情報をＮｂ個複製し、各々に対して割り振ったストリーム番号Ｎｓを各々のヘッダ情報に含め、さらにその各々に対し送信フレーム形成制御部１２３からの基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。そして、基地局伝送路ＩＦ部１２６は、データ本体をもたないヘッダ情報のみの複製データフレームを有線伝送フレームとして送信する。

基地局装置１３０は、伝送路ＩＦ部１３１と、ユーザチャネル毎に複製データフレームをバッファする受信バッファ部１３２と、クロック部１３３と、クロック部１３３に同期してユーザチャネル毎に複製データフレームを読み出すバッファ読み出し部１３４と、複製データフレームから制御情報を抽出する制御情報抽出部１３５と、無線フレーム生成部１３６と、伝送路時空間符号化部１３７とを備える。

伝送路ＩＦ部１３１は、有線伝送路１６０を介して受信する有線伝送フレーム（ここでは、複製データフレーム）を受信バッファ１３２に送出する。

受信バッファ部１３２は、伝送路ＩＦ部１３１からの複製データフレームを格納する。

クロック部１３３は、基地局制御装置１２０の送信制御部１２２におけるクロックに同期したクロック信号を生成し、バッファ読み出し部１３４に供給する。

バッファ読み出し部１３４は、クロック部１３３からのクロック信号に同期して、受信バッファ部１３２に保持されている複製データフレームを読み出して、制御情報抽出部１３５および無線フレーム生成部１３６に送出する。

制御情報抽出部１３５は、バッファ読み出し部１３４からの複製データフレームのヘッダに含まれる制御情報のうち、基地局数情報Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを抽出し、伝送路時空間符号化部１３７に送出する。

無線フレーム生成部１３６は、バッファ読み出し部１３４から送出された複製データフレームのヘッダ情報を削除してデータ本体を抽出し、このデータ本体に対し無線伝送路用の制御情報および所定のパイロットシンボルを付加して無線フレームを生成する。この無線フレームは、伝送路時空間符号化部１３７に送出される。

なお、無線フレーム生成部１３６は、バッファ読み出し部１３４からの複製データフレームがデータ本体を有さずヘッダ情報のみである場合には、無線フレームの生成は行わない。従って、この場合には、移動局装置１４０に対する無線フレームの送信は行われない。

伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５の出力（通信可能な基地局数情報Ｎｂ、ストリーム番号Ｎｓ）および無線フレーム生成部１３６の出力を用いて、次の動作を行う。

伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報Ｎｂが１である場合には、入力される無線フレームに対し、時空間符号化は施さない。従って、無線伝送路に伝送するための所定の通信路符号化後に、所定の変調方式により変調し、さらに、無線周波数帯に周波数変換を行いアンテナ１３８から送信する。

また、伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報Ｎｂが２以上である場合には、入力される無線フレームに対し、ストリーム番号Ｎｓに従って通信路符号化を施し、時空間符号化系列を形成する。ここで、ストリーム番号Ｎｓと符号化方式とに関しては、所定の時空間符号の生成方式に基づき、予め決定されていることとする。なお、変調方式および符号化の際の符号化率に関しては、無線通信路の状況に応じて適応的に可変する方式の適用も可能である。

なお、無線通信システム１００において行われる時空間符号化には、文献B.Vucetic, J.Yuan著, “Space-Time Coding”, John Wiley & Sons Ltd.にて開示されている、時空間ブロック符号、時空トレリス符号、時空間ターボ符号などの技術及びそれらを組み合わせた技術が適用できる。

また、各基地局装置１３０において、適当なフレーム長にわたりインターリーバーの適用も可能である。この場合、各基地局装置１３０において共通のインターリーバーを用いることが必要である。

ここで、文献S.M.Alamouti, “ A simple transmit diversity technique for wirelesscommunications”, IEEE Journal Select. Areas Commnun., vol.16, no.8, pp.1451-1458, Oct. 1998に基づく時空間ブロック符号を無線通信システム１００に適用した場合について説明する。なお、ここでは、特に、基地局数情報Ｎｂが２の場合について説明する。

基地局数情報Ｎｂが２の場合には、ストリーム番号Ｎｓは１または２となる。このとき伝送路時空間符号化部１３７、Ｍ値の変調方式を用いる場合、log₂Ｍビットごとに無線フレームをグループ化する。そして、伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５から出力されたストリーム番号Ｎｓが１の場合には、Ｓ（２ｍ―１）、―Ｓ（２ｍ）＊（ただし、ｍ＝１，…，Ｋ／２）となるように時空間符号を施し、時空間符号化系列を形成する。また、制御情報抽出部１３５から出力されたストリーム番号Ｎｓが２の場合には、Ｓ（２ｍ）、Ｓ（２ｍ−１）＊（ただし、ｍ＝１，…，Ｋ／２）となるよう時空間符号を施し、時空間符号化系列を形成する。なお、ここでは、変調を施された結果の変調シンボルをＳ（ｋ）（ただし、ｋ＝１，…，Ｋ）とし、＊は複素位相平面内における位相共役演算子を意味している。

なお、時空間トレリス符号又は時空間ターボ符号を無線通信システム１００に適用した場合には、ストリーム番号ごとに異なる生成行列を用いてトレリス符号化を施すことにより時空間符号化を実現できる。

伝送路時空間符号化部１３７においては、このようにして時空間符号化された時空間符号化系列は、所定の変調を施され、無線周波帯に周波数変換されて、アンテナ１３８から移動局装置１４０に対して送信される。

移動局装置１４０は、複数の基地局装置（ここでは、基地局装置１３０―１および基地局装置１３０−２）の各々から送信された複数の時空間符号化された時空間符号化系列を受信する。

なお、この無線フレームの受信が行われる前処理として、基地局装置１３０と移動局装置１４０との間で次の処理が行われる。具体的には、まず、基地局装置１３０―１又は基地局装置１３０−２は、制御チャネルを用いて、時空間符号化を行う基地局装置１３０の識別情報およびフレームタイミングを予め移動局装置１４０に対して通知する。続いて、移動局装置１４０は、基地局装置１３０からの時空間符号化伝送通知に応じたフレームの受信準備が完了したときに、受信準備が完了した旨を基地局識別情報の通知を受けた基地局装置１３０に対し制御チャネル回線を用いて通知する。こうして、移動局装置１４０における受信体制が整うこととなる。

移動局装置１４０は、無線フレームの受信が開始すると、各基地局装置１３０から送信される既知のパイロット信号系列を基にして、各基地局装置１３０から移動局１４０までのチャネル推定を行う。そして、移動局装置１４０は、チャネル推定により求めたチャネル推定値ｈｊ（ただし、ｊ＝１，…，Ｎｂ）を用いて、受信した複数の無線フレームを復号化する。

なお、時空間ブロック符号、時空トレリス符号、時空間ターボ符号等の技術及びそれらを組み合わせた技術により符号化された信号の具体的な受信方法については、例えば、文献B.Vucetic, J.Yuan著, “Space-Time Coding”, John Wiley & Sons Ltd.に記載されており、ここでの説明は省略する。

なお、無線通信システム１００においては、基地局制御装置１２０において、基地局数情報Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを各々有線送信フレームのヘッダに含め、基地局装置１３０に対して送信しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通信可能な基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓのペアとこのペアのペア識別情報とを対応させ、このペア識別情報を有線送信フレームのヘッダに含めて基地局装置１３０に送信することとしてもよい。この場合には、基地局装置１３０において、基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓのペアとペア識別情報とを対応させたテーブルを予め保持しておく必要がある。そして、制御情報抽出部１３５は、バッファ読み出し部１３４から出力されるサブデータフレームのヘッダに含まれるペア識別情報を抽出し、このペア識別情報をキーとして上記テーブルを参照し、対応する基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを伝送路時空間符号化部１３７に出力する。

なお、無線通信システム１００においては、基地局制御装置１２０および複数の基地局装置１３０は、同期した送信動作を行うが、複数の基地局装置１３０と移動局装置１４０との間の無線通信路が一般的には異なるため、複数の基地局装置１３０から送信された送信信号には、移動局装置１４０への到来時間に時間差が生じる。

この時間差がシンボル間隔に対し無視できなくなる場合、時空間符号の特性が劣化することが予想されるため、基地局制御装置１２０は、基地局装置１３０の各々から送信される時空間符号化系列が移動局装置１４０にて受信される受信タイミングが所定時間差内に収まるように、基地局装置１３０間の送信タイミングを制御することにより、受信タイミングの偏差に起因する特性劣化を防ぐことができる。

移動局装置１４０において、時空間符号化系列の受信タイミングを所定の時間差内に収める方法としては、まず、基地局装置１３０−１と基地局装置１３０−２との間で無線フレームを送信するタイミングの同期がとれている場合は、移動局装置１４０が基地局装置１３０−１および基地局装置１３０−２の各々に対して同じ信号を送信し、これらの信号が基地局装置１３０−１および基地局装置１３０−２に到達するタイミングの差を検出する。そして、基地局装置１３０にて検出したタイミング差に基づいて、基地局制御装置１２０の基地局伝送路ＩＦ部１２６が各基地局装置１３０に対して複製データフレームを送るタイミングを制御することにより移動局装置１４０における受信タイミングを所定の時間差内に収めることができる。

また、別な方法として、特許第３２９６８２２号で情報開示されているダウンリンクにおける伝送信号を用いた基地局間の伝送時間差の検出方法を利用することも可能である。

図３は、基地局装置１３０から移動局装置１４０に対して送信されるダウンリンクの送信信号を用いた基地局装置間の伝送時間差の検出に係る制御フローを示す。

まず、基地局装置１３０−１又は基地局装置１３０−２が、移動局装置１４０との間にリンクを確立する（ステップＳＴ４０１）。

次に、移動局装置１４０は、基地局装置１３０−１および基地局装置１３０−２から制御チャネルを用いて送信される送信信号の受信強度を測定し、両基地局装置から送信された送信信号の受信タイミングの時間差Ｔｎ（フレームオフセット）を測定する（ステップＳＴ４０２）。なお、制御チャンネルは、基地局装置１３０が常に放送している共通の制御チャネルである。

続いて、移動局装置１４０における時間差Ｔｎの測定結果を、リンクを確立している基地局装置１３０−１又は基地局装置１３０−２を通して基地局制御装置１２０に通知する（ステップＳＴ４０３）。そして、移動局装置１４０にて検出した時間差Ｔｎに基づいて、基地局制御装置１２０の基地局伝送路ＩＦ部１２６が各基地局装置１３０に対して複製データフレームを送るタイミングを調整する（ステップＳＴ４０４）ことにより移動局装置１４０における受信タイミングを所定の時間差内に収めることができる。

なお、無線通信システム１００においては、基地局制御装置１２０が、複数の基地局装置（ここでは、基地局装置１３０−１および基地局装置１３０−２）から送信される送信信号の移動局装置１４０における受信品質を所定のレベルにし、かつ、その受信レベルの差が所定のレベル差内に収まるように制御することにより、移動局装置１４０における、各基地局装置１３０から送信される無線フレームの復号化を精度良く行うことができる。その結果、通信システム１００における通信品質を向上することができる。

例えば、各基地局装置１３０から送信される送信信号の移動局装置１４０における受信レベルおよび受信品質に関する情報を、基地局装置１３０側にフィードバックすることにより、制御が可能となる。

図４は、基地局装置１３０から移動局装置１４０に対して送信されるダウンリンクの送信信号を用いた受信レベルおよび受信品質の検出に係る制御フローを示す。

まず、基地局装置１３０−１又は基地局装置１３０−２が、移動局装置１４０との間にリンクを確立する（ステップＳＴ５０１）。

次に、移動局装置１４０は、基地局装置１３０−１および基地局装置１３０−２から制御チャネルを用いて送信される送信信号の受信強度を測定し、両基地局装置から送信された送信信号の受信電力差Ｐｎ（またはＳＩＲ）を測定する（ステップＳＴ５０２）。なお、制御チャンネルは基地局装置１３０が常に放送している共通の制御チャネルである。

続いて、移動局装置１４０における受信電力差Ｐｎの測定結果を受信電力情報として、リンクを確立している基地局装置１３０−１又は基地局装置１３０−２を通して基地局制御装置１２０に通知する（ステップＳＴ５０３）。そして、移動局装置１４０にて検出した受信電力差Ｐｎに基づいて、基地局制御装置１２０が各基地局装置１３０の伝送路時空間符号化部１３７の送信パワーを制御（ステップＳＴ５０４）することにより、移動局装置１４０における受信品質を所定のレベルにし、かつ、その受信レベルの差を所定のレベル差内に収めることができる。

このように、本実施の形態に係る無線通信システム１００において、基地局制御装置１２０においては、移動局装置１４０と通信可能な基地局装置１３０の数である基地局数情報Ｎｂを集計し、データフレームをＮｂ個複製し、複製した複製データフレームの各々に対して、ストリーム番号Ｎｓとして１からＮｂまでの整数値を順次割り振って、ＮｂおよびＮｓをヘッダ情報に含めたＮｂ個の複製データフレームを形成する。そして、移動局装置１４０と通信可能な基地局装置１３０の各々に対して、ヘッダ情報のＮｓが異なる複製データフレームを送信する。そして、基地局装置１３０においては、基地局制御装置１２０から受け取る複製データフレームに含まれるＮｓおよびＮｂに基づいて、複製データフレームのデータ本体に時空間符号化を施し時空間符号化系列を形成する。

すなわち、本実施の形態に係る無線通信システム１００において、基地局制御装置１２０においては、データフレームを複製することで、移動局装置１４０と通信可能な基地局装置１３０の数である基地局数情報Ｎｂ（２以上の自然数）個形成し、この複製データフレームのヘッダ部分にパラメータＮおよび各複製データに対し割り当てるストリーム番号Ｎｓ（１からＮまでのいずれかの整数値）を付加して無線フレームとして別々の基地局装置１３０に送出する。基地局装置１３０のそれぞれは、無線フレームからパラメータＮおよびストリーム番号Ｎｓを抽出し、抽出したパラメータＮおよびストリーム番号Ｎｓに応じた時空間符号化系列信号を形成する。そして、基地局装置１３０の各々から時空間符号系列信号を移動局装置１４０が受信する。

従って、基地局制御装置１２０が制御情報としてパラメータＮｂおよびストリーム番号Ｎｓを付加すれば、基地局装置１３０の各々がその制御情報に基づき時空間符号化系列の形成を行うため、基地局制御装置１２０において時空間符号化系列形成処理を行う必要がないので、基地局制御装置１２０における処理負担を軽減した上で、異なる複数の基地局装置１３０を用いて時空間符号化を用いた通信を可能とすることができる。また、基地局装置１３０の各々から時空間符号化系列信号を移動局装置１４０が受信する、時空間符号化伝送がなされることにより、ダイバーシチ効果が得られ、通信品質を向上することができる。この結果、セルエッジでの受信品質の改善を図ることが出来る。

また、基地局制御装置１２０からの制御情報に基づき各基地局装置１３０が送信する送信信号は、異なる基地局装置１３０間で時空間符号化伝送されたストリームとなる。そのため、ストリーム毎の位相差は同一の位相が保持されることなく時間的に変化するため、移動局装置１４０が受信する際の位相が打ち消しあう場所も時間的に変化する。この結果、通信品質の場所的な依存性を小さくすることができる。

さらに、本実施の形態の無線通信システム１００において、基地局制御装置１２０においては、各基地局装置１３０からの時空間符号化系列信号の移動局装置１４０おける受信タイミングが所定の時間差内に収まるように、各基地局装置１３０への複製データフレームの送出タイミングを調整する。

従って、移動局装置１４０おける受信タイミングの偏差に起因する、時空間符号化伝送の特性劣化を防止することができる。

また、本実施の形態の無線通信システム１００において、基地局制御装置１２０においては、基地局装置１３０の各々から送信される送信信号を受信する移動局装置１４０からの受信品質情報に基づいて、各基地局装置１３０に、時空間符号化系列信号の送信電力を制御する送信電力制御信号を送出する。

従って、移動局装置１４０における、各基地局装置１３０から送信される無線フレームの復号化を精度良く行うことができる。その結果、無線通信システム１００における通信品質を向上することができる。

（実施の形態２）
図５に示す実施の形態２に係る無線通信システム１００Ａは、図２の無線通信システム１００と同様の全体構成を有する。ただし、基地局制御装置１２０Ａにおいては、基地局制御装置１２０における複製部１２５が直並列変換部２２１に置き換わり、基地局装置１３０Ａにおいて、基地局装置１３０の伝送路時空間符号化部１３７が伝送路空間多重部２３１に置き換わっている点で異なる。

基地局制御装置１２０Ａにおいて、直並列変換部２２１は、送信フレーム形成制御部１２３からの基地局数情報Ｎｂに基づき、制御情報付与部１２４より出力された直列データであるデータフレームから、直／並列変換によりＮｂ個のサブデータフレームを生成する。さらに、生成したサブデータフレームに対し、ストリーム番号Ｎｓとして１からＮｂまでの整数値を順次割り振る。そして、サブデータフレームの各々に対して割り振ったストリーム番号を各々のヘッダ情報に含め、さらにそのサブデータフレームに対し送信フレーム形成制御部１２３から出力される基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。なお、ストリーム番号Ｎｓは、基地局装置において無線フレームを生成する際に、および、移動局装置１４０Ａにおいて空間多重伝送により並列伝送されたサブデータフレームを元の直列データであるデータフレームに復元する際に使用する。

基地局伝送路ＩＦ部１２６は、Ｎｂ個のサブデータフレームの各々を、それに付加されている基地局識別情報が示す基地局装置１３０Ａに対し有線伝送路１６０を介して有線伝送フレームとして送信する。

基地局装置１３０Ａにおいて、伝送路空間多重部２３１は、制御情報抽出部１３５の出力（通信可能な基地局数情報Ｎｂ）および無線フレーム生成部１３６の出力を用いて、次の動作を行う。

伝送路空間多重部２３１は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報Ｎｂが１である場合には、入力される無線フレームに対し、空間多重伝送は行わない。従って、無線伝送路に伝送するための所定の通信路符号化後に、所定の変調方式により変調し、さらに、無線周波数帯に周波数変換を行いアンテナ１３８から送信する。

また、伝送路空間多重部２３１は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報Ｎｂが２以上である場合には、入力される無線フレームに対し、通信路符号化を施す。

ここで、ストリーム番号Ｎｓと符号化方式とに関しては、所定の時空間符号の生成方式に基づき、予め決定されていることとする。なお、変調方式および符号化の際の符号化率に関しては、無線通信路の状況に応じて適応的に可変する方式の適用も可能である。

そして、伝送路空間多重部２３１において、このようにして通信路符号化された無線フレームは、所定の変調を施され、無線周波帯に周波数変換されて、アンテナ１３８から移動局装置１４０Ａに対して送信される。

このように、基地局制御装置１２０Ａにおいて、直並列変換されたＮｂ個のサブフレームの各々が、別々の基地局装置１３０Ａから移動局装置１４０Ａに送信されることにより、例えば、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）のような空間多重伝送を実現することができる。

移動局装置１４０Ａは、複数の基地局装置（ここでは、基地局装置１３０Ａ―１および基地局装置１３０Ａ−２）の各々から送信された複数の無線フレームを受信する。

なお、この無線フレームの受信が行われる前処理として、基地局装置１３０Ａと移動局装置１４０Ａとの間で、次の処理が行われる。具体的には、まず、基地局装置１３０Ａ―１又は基地局装置１３０Ａ−２は、制御チャネルを用いて、無線フレームを送信する基地局装置１３０Ａの識別情報およびフレームタイミングを予め移動局装置１４０Ａに対して通知する。続いて、移動局装置１４０Ａは、基地局装置１３０Ａからの通知に応じたフレームの受信準備が完了したときに、受信準備が完了した旨を基地局識別情報の通知を受けた基地局装置１３０Ａに対し制御チャネル回線を用いて通知する。こうして、移動局装置１４０Ａにおける体制が整うこととなる。

移動局装置１４０Ａは、無線フレームの受信が開始すると、各基地局装置１３０Ａから送信される既知のパイロット信号系列を基にして、各基地局装置１３０Ａから移動局装置１４０Ａまでのチャネル推定を行う。そして、移動局装置１４０Ａは、チャネル推定により求めたチャネル推定値ｈｊ（ただし、ｊ＝１，…，Ｎｂ）を用いて、受信した複数の無線フレームに対し、最尤復号、干渉キャンセラー等の手法を用いて、それぞれ分離受信し、復号化して、複数のサブデータフレームを得る。そして、複数のサブデータフレームのヘッダ情報に含まれるストリーム番号Ｎｓに基づき、元の直列データであるデータフレームに復元する。

なお、具体的な受信方法については文献A.Paulraj, R.Nabar and D.Gore著, “Introduction to Space-Time Wireless Communications”, Cambridge university pressに記載されており、ここでの説明は省略する。

なお、無線通信システム１００Ａにおいても、基地局制御装置１２０Ａにおいて、基地局数情報Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを各々有線送信フレームのヘッダに含め、基地局装置１３０Ａに対して送信することに限定されるものではなく、通信可能な基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓのペアとこのペアのペア識別情報とを対応させ、このペア識別情報を有線送信フレームのヘッダに含めて基地局装置１３０Ａに送信することとしてもよい。この場合には、基地局装置１３０Ａにおいて、基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓのペアとペア識別情報とを対応させたテーブルを予め保持しておく必要がある。そして、制御情報抽出部１３５は、バッファ読み出し部１３４から出力されるサブデータフレームのヘッダに含まれるペア識別情報を抽出し、このペア識別情報をキーとして上記テーブルを参照し、対応する基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを伝送路空間多重部２３１に出力する。

なお、無線通信システム１００Ａにおいても、無線通信システム１００と同様に、複数の基地局装置１３０Ａから送信された送信信号に関し、移動局装置１４０Ａへの到来時間差がシンボルタイミングに対し無視できなくなる場合があり、その場合には空間多重伝送の特性が劣化することが予想される。実施の形態１にて説明した無線フレームの受信タイミングを所定の時間差内に収める方法を適用することにより、無線通信システム１００Ａにおける空間多重の特性の劣化を防ぐことができる。

また、無線通信システム１００Ａにおいても、実施の形態１にて説明した複数の基地局装置から送信される送信信号の移動局装置１４０Ａにおける受信品質を所定のレベルにし、かつ、その受信レベルの差が所定のレベル差内に収まるように制御する方法を適用することができる。

このように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ａにおいて、基地局制御装置１２０Ａにおいては、直列のデータフレームを直並列変換してＮｂ個のサブデータフレームを形成し、そのサブフレームの各々に対して、ストリーム番号Ｎｓとして１からＮｂまでの整数値を順次割り振って、ＮｂおよびＮｓをヘッダ情報に含めた（付加した）Ｎｂ個のサブフレームを形成する。基地局装置１３０Ａにおいては、基地局制御装置１２０Ａから受け取るサブフレームを基に、空間多重伝送される送信フレームを形成する。そして、基地局装置１３０Ａの各々から送信される送信フレームを移動局装置１４０Ａが受信する。

従って、複数の基地局装置１３０Ａと移動局装置１４０Ａとの間で空間多重伝送を行うことができるので、伝送レートを向上することができる。その結果、無線通信システム１００Ａにおけるスループットを向上することができる。

なお、実施の形態２においては、通信可能な各基地局装置１３０から複数の基地局装置を用いて空間多重伝送をする場合に、基地局装置毎に１つのストリームを、１つアンテナを用いて送信する形態について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、通信可能な各基地局装置１３０が複数のアンテナを有して複数のストリームを送信できる場合、当該基地局装置１３０に割り当てられたストリームを更に、指向性ビームを形成して送信してもよい。これにより指向性利得の向上により通信品質の改善を図ることができる。

また、時空間符号化を施した後に、それらの複数のストリームを１つの基地局装置１３０から送信することも可能である。これにより、通信可能な基地局装置１３０における個々の空間的な自由度を活用することができ、その結果、さらに送信の空間ダイバーシチ効果を増大する効果が得られる。

（実施の形態３）
図６に示す実施の形態３に係る無線通信システム１００Ｂは、図２の無線通信システム１００と同様の全体構成を有する。ただし、基地局制御装置１２０Ｂは、フレーム形成部３２１を有し、このフレーム形成部３２１は、複製部１２５に加えて直並列変換部２２１を有する。また、基地局装置１３０Ｂは、無線フレーム処理部３３１を有し、この無線フレーム処理部３３１は、伝送路時空間符号化部１３７に加えて伝送路空間多重部２３１を有する。

この無線通信システム１００Ｂは、複数の基地局装置１３０Ｂを用いた時空間符号化伝送と、空間多重伝送とを、基地局装置１３０Ｂと移動局装置１４０Ｂとの間の無線伝送路の状況に応じて、適応的に切り替えることを特徴とする。

まず、無線通信システム１００Ｂにおける、時空間符号化伝送と、空間多重伝送との切り換え動作について説明する。

図７に示すように、まず、基地局装置１３０Ｂ−１又は基地局装置１３０Ｂ−２が、移動局装置１４０Ｂとの間にリンクを確立する（ステップＳＴ６０１）。

次に、移動局装置１４０Ｂは、基地局装置１３０Ｂ−１および基地局装置１３０Ｂ−２から制御チャネルを用いて送信される送信信号の受信強度を測定し、両基地局装置から送信された送信信号の受信品質（またはＳＩＲ）を求める（ステップＳＴ６０２）。

そして、移動局装置１４０Ｂは、リンクを確立している基地局装置１３０Ｂ−１又は基地局装置１３０Ｂ−２を通して、基地局制御装置１２０Ｂに対し基地局装置１３０Ｂから送信された送信信号の受信品質を通知する（ステップＳＴ６０３）。なお、制御チャンネルは基地局装置１３０Ｂが常に放送している共通の制御チャネルである。

続いて、基地局制御装置１２０Ｂにおいては、送信フレーム形成制御部１２３Ｂが、移動局装置１４０Ｂから受け取った受信品質のすべてが、所定の受信品質レベルを超えているか否かを判定する（ステップＳＴ６０４）。

そして、送信フレーム形成制御部１２３Ｂは、受信品質のすべてが所定の受信品質レベルを超えている場合（ステップＳＴ６０４：ＹＥＳ）には、空間多重伝送モードへの切り換え制御を行う（ステップＳＴ６０５）。一方、受信品質に所定の受信品質レベルを超えないものを含む場合（ステップＳＴ６０４：ＮＯ）には、送信フレーム形成制御部１２３Ｂは、時空間符号化伝送モードへの切り換え制御を行う（ステップＳＴ６０６）。

詳細には、受信品質のすべてが所定の受信品質レベルを超えている場合（ステップＳＴ６０４：ＹＥＳ）には、送信フレーム形成制御部１２３Ｂは、制御情報付与部１２４Ｂおよびフレーム形成部３２１に対して、空間多重伝送を選択する空間多重伝送選択情報を送出する。

一方、受信品質に所定の受信品質レベルを超えないものを含む場合（ステップＳＴ６０４：ＮＯ）には、送信フレーム形成制御部１２３Ｂは、制御情報付与部１２４Ｂおよびフレーム形成部３２１に対して、時空間符号化伝送を選択する時空間符号化伝送選択情報を送出する。

そして、制御情報付与部１２４Ｂは、送信制御部１２２から送出されたデータフレームに対して、送信フレーム形成制御部１２３Ｂからの基地局数情報Ｎｂに加えて、時空間符号化選択情報又は空間多重伝送選択情報をヘッダ情報として付加し、フレーム形成部３２１に送出する。

フレーム形成部３２１において、送信フレーム形成制御部１２３Ｂから時空間符号化伝送選択情報を受け取ったときには、複製部１２５は、制御情報付与部１２４Ｂから受け取るヘッダ情報として時空間符号化伝送選択情報が付加されているデータフレームをＮｂ個複製する。そして、複製データフレームの各々に対して割り振ったストリーム番号を各々のヘッダ情報に含め、さらにその複製データフレームの各々に対し送信フレーム形成制御部１２３Ｂからの基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。

また、フレーム形成部３２１において、送信フレーム形成制御部１２３Ｂから空間多重伝送選択情報を受け取ったときには、直並列変換部２２１は、制御情報付与部１２４Ｂから受け取るヘッダ情報として空間多重伝送選択情報が付加されているデータフレームから、直／並列変換によりＮｂ個のサブデータフレームを生成する。そして、サブデータフレームの各々に対して割り振ったストリーム番号を各々のヘッダ情報に含め、さらにそのサブデータフレームに対し送信フレーム形成制御部１２３Ｂからの基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。

このように、送信フレーム形成制御部１２３Ｂが移動局装置１４０Ｂから受け取る、この移動局装置１４０Ｂと通信可能な基地局装置１３０Ｂとの間の伝搬環境を示す受信品質に基づいて、時空間符号化伝送又は空間多重伝送を選択し、この選択情報に基づいて、複製部１２５又は直並列変換部２２１が作動することにより、時空間符号化伝送と、空間多重伝送との適応的な切り換えをしている。

そして、制御情報付与部１２４Ｂにおいて空間多重伝送選択情報又は時空間符号化伝送選択情報をヘッダ情報にされている有線伝送フレームを、基地局装置１３０Ｂは受信する。そして、制御情報抽出部１３５は、空間多重伝送選択情報又は時空間符号化伝送選択情報をヘッダから抽出し、ヘッダに含まれていた選択情報が時空間符号化伝送選択情報である場合には、フレーム処理部３３１に対して、伝送路時空間符号化部１３７が作動する命令信号を送出する。一方、ヘッダに含まれていた選択情報が空間多重伝送選択情報である場合には、伝送路空間多重部２３１が作動する命令信号を送出する。

伝送路時空間符号化部１３７および伝送路空間多重部２３１は、制御情報抽出部１３５から自身が作動することを命じる命令信号を受け取ることにより作動する。このようにして、時空間符号化伝送と、伝送路空間多重伝送とが切り換えられる。

なお、無線通信システム１００Ｂにおいても、無線通信システム１００と同様に、複数の基地局装置１３０Ｂから送信された送信信号に関し、移動局装置１４０Ｂへの到来時間差がシンボルタイミングに対し無視できなくなる場合があり、その場合には時空間符号化伝送および空間多重伝送の特性が劣化することが予想される。実施の形態１にて説明した無線フレームの受信タイミングを所定の時間差内に収める方法を適用することにより、無線通信システム１００Ｂにおける時空間符号化伝送および空間多重伝送の特性の劣化を防ぐことができる。

また、無線通信システム１００Ｂにおいても、実施の形態１にて説明した複数の基地局装置から送信される送信信号の移動局装置１４０Ｂにおける受信品質を所定のレベルにし、かつ、その受信レベルの差が所定のレベル差内に収まるように制御する方法を適用することができる。

このように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｂにおいて、基地局制御装置１２０Ｂにおいては、移動局装置１４０Ｂと基地局装置１３０Ｂとの間の伝搬環境を示す受信品質に基づいて、時空間符号化伝送又は空間多重伝送を選択し、この選択情報に基づいて、複製部１２５又は直並列変換部２２１が基地局装置１３０Ｂに送信する有線伝送フレームを形成する。具体的には、受信品質が良い場合には、空間多重伝送が選択されて複製部１２５が作動し、受信品質が悪い場合には、時空間符号化伝送が選択されて直並列変換部２２１が作動する。

そして、基地局制御装置１２０Ｂから基地局装置１３０Ｂに送信される有線伝送データフレームのヘッダには、切換制御情報としての時空間符号化伝送情報又は空間多重伝送情報が含められる。

そして、基地局装置１３０Ｂにおいては、ヘッダに含められた切換制御情報としての時空間符号化伝送情報および空間多重伝送情報に基づいて、伝送路時空間符号化部１３７又は伝送路空間多重部２３１が作動する。

すなわち、無線通信システム１００Ｂにおいては、基地局装置１３０Ｂと移動局装置１４０Ｂとの間の伝搬環境に基づいて、時空間符号化伝送と、空間多重伝送との適応的な切り換えがなされている。具体的には、伝搬環境が良好なときには、空間多重伝送に切り換えられ、伝搬環境が良好でないときには、時空間符号化伝送に切り換えられる。

従って、伝搬環境が良好なときには、伝送レートの向上を期待できる空間多重伝送がなされ、伝搬環境が良好でなく受信品質が劣化しているときには、時空間符号化伝送がなされるので、システム全体として通信品質が向上し、かつ、スループットを向上することができる。

なお、本実施の形態では伝搬環境に応じた、時空間符号化伝送あるいは空間多重伝送の適応的な切り換え制御の説明を行ったが、別な制御方法として、移動局装置への送信データのQoSに応じた処理を加えても良い。その場合、送信データの要求レート低い場合、非リアルタイムデータである場合、あるいは伝送すべきデータ量が少ないような場合は、伝搬環境が良好であっても、空間多重伝送行わず、時空間符号化伝送行う制御を加えてもよい。これにより、基地局装置からの所用の送信電力を低減することができ、他セルへの与干渉を低減することができ、システム全体のスループットの改善に寄与することができる。

（他の実施の形態）
（１）実施の形態１および実施の形態３においては、通信可能な各基地局装置１３０から時空間符号化された１つのストリームを１つのアンテナから送信する形態について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、通信可能な各基地局装置１３０が複数のアンテナを有する場合、時空間符号化された信号系列に対し、所望の移動局装置１４０に指向性が向くように指向性を形成して送信してもよい。この場合、指向性利得の向上により通信品質の向上が図られる。

（２）実施の形態１においては、通信可能な各基地局装置１３０から時空間符号化された１つのストリームを送信する形態について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、通信可能な各基地局装置１３０が複数のアンテナを有して複数のストリームを送信できる場合、時空間符号化された複数のストリームを１つの基地局装置１３０から送信することも可能である。これにより、通信可能な基地局装置１３０における個々の空間的な自由度を活用することができ、その結果、さらに送信の空間ダイバーシチ効果を増大する効果が得られる。

図２を参照して具体的に説明すると、基地局制御装置１２０の送信フレーム形成制御部１２３は、基地局装置１３０との間で通信を行い、基地局伝送路ＩＦ部１２６を介して通信可能なすべての基地局装置１３０―１から１３０―Ｎｂにおける送信可能なストリーム数をＮｍ（ｋ）として集計する。ここで、Ｎｍ（ｋ）は第ｋ番目の通信可能な基地局装置１３０―ｋにおける送信可能なストリーム数、ｋは１からＮｂまでの自然数を示す。

この結果、Ｎｍ（ｋ）の総計ＮＬがＮｂを越える場合、通信可能な基地局装置１３０のうち少なくとも一つは、複数のストリームを送信することが可能となる。

このような場合、複製部１２５は、送信フレーム形成制御部１２３からの基地局数情報ＮＬに基づき、制御情報付与部１２４から出力されたデータフレームをＮＬ個複製する。そして、複製したＮＬ個の複製データフレームであって第ｋ番目の基地局装置１３０−ｋへ送出するデータフレームに対しては、ストリーム番号Ｎｓとして１からＮＬまでの整数値を重複がないようにＮｍ（ｋ）個分だけ順次割り振る。そして、複製データフレームの各々に対して割り振ったストリーム番号Ｎｓを各々のヘッダ情報に含め（付加し）、さらにその複製データフレームの各々に対し送信フレーム形成制御部１２３からの基地局識別情報の各々を付加して、基地局伝送路ＩＦ部１２６へ出力する。なお、上記複数のストリームを送信する基地局装置１３０に対して送られる複製データフレームのヘッダ情報には、その数に応じた複数のストリーム番号が含められることになる。

一方、基地局装置１３０において、制御情報抽出部１３５は、バッファ読み出し部１３４からの複製データフレームのヘッダに含まれる制御情報のうち、基地局数情報ＮＬおよびストリーム番号Ｎｓを抽出し、伝送路時空間符号化部１３７に送出する。無線フレーム生成部１３６は、バッファ読み出し部１３４から送出された複製データフレームのヘッダ情報を削除してデータ本体を抽出し、このデータ本体に対し無線伝送路用の制御情報および所定のパイロットシンボルを付加して無線フレームを生成する。この無線フレームは、伝送路時空間符号化部１３７に送出される。

伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５の出力（通信可能な基地局数情報ＮＬ、ストリーム番号Ｎｓ）および無線フレーム生成部１３６の出力を用いて、次の動作を行う。

具体的には、伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報ＮＬが１である場合には、入力される無線フレームに対し、時空間符号化は施さない。従って、無線伝送路に伝送するための所定の通信路符号化後に、所定の変調方式により変調し、さらに、無線周波数帯に周波数変換を行いアンテナ１３８から送信する。

また、伝送路時空間符号化部１３７は、制御情報抽出部１３５から出力された基地局数情報ＮＬが２以上である場合には、入力される無線フレームに対し、ストリーム番号Ｎｓに従って通信路符号化を施し、時空間符号化系列を形成する。ただし、割り振られたストリーム番号Ｎｓが複数ある場合、すなわち複数のストリームを送信する基地局装置１３０である場合には、この基地局装置１３０は、予め決定されている時空間符号化の生成方式に基づき、複数の時空間符号化系列を生成し送信する。

なお、基地局装置１３０から複数の符号化されたストリームを送信する場合において、基地局数情報Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを各々有線送信フレームのヘッダに含め、基地局装置１３０に対して送信しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通信可能な基地局数ＮＬおよびストリーム番号Ｎｓ（１つ又は複数）のペアとこのペアのペア識別情報とを対応させ、このペア識別情報を有線送信フレームのヘッダに含めて基地局装置１３０に送信することとしてもよい。この場合には、基地局装置１３０において、基地局数ＮＬおよびストリーム番号Ｎｓのペアとペア識別情報とを対応させたテーブルを予め保持しておく必要がある。そして、制御情報抽出部１３５は、バッファ読み出し部１３４から出力されるサブデータフレームのヘッダに含まれるペア識別情報を抽出し、このペア識別情報をキーとして上記テーブルを参照し、対応する基地局数Ｎｂおよびストリーム番号Ｎｓを伝送路時空間符号化部１３７に出力する。

（３）実施の形態１および実施の形態３においては、基地局装置１３０が伝送路時空間符号化部１３７を用いて時空間符号化を施した信号系列を送信する場合について説明を行ったが、ＯＦＤＭのようなマルチキャリア伝送を用いる場合には、伝送路時空間符号化部１３７の代わりに伝送路空間周波数符号化部を設け、これを用いて空間周波数符号化を施した信号系列を送信してもよい。こうすることにより、時間軸方向の代わりにサブキャリア方向に異なる符号化が施されることになり、時空間符号化を用いる場合と同様な効果を得ることができる。なお、空間周波数符号化に関しては、文献K.F Lee and D.B.Williams, ‘Space-Frequency Transmitter Diversity Technique for OFDM Systems’, IEEE Globecom 2000, Vol.3, 2000, pp.1473-1477によって情報開示されており、ここでの詳細な説明は省略する。

本発明の通信システム、基地局制御装置、基地局装置、通信方法、送信信号形成方法、及び制御情報送出方法は、通信品質を向上するものとして有用である。

従来の無線通信システムの全体構成図 本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図 基地局装置から移動局装置に対して送信されるダウンリンクの送信信号を用いた基地局装置間の伝送時間差の検出に係る制御フロー 基地局装置から移動局装置に対して送信されるダウンリンクの送信信号を用いた受信レベルおよび受信品質の検出に係る制御フロー 実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図 実施の形態３に係る無線通信システムの構成を示すブロック図 時空間符号化伝送と、空間多重伝送との切り換え動作を説明するためのフロー図

Claims (24)

1. 基地局制御装置と複数の基地局装置を含む通信システムであって、
   前記基地局制御装置は、
   送信データを複製することでＮ（２以上の自然数）個の複製データを形成する複製手段と、
   各複製データのヘッダ部分に通信路符号化に関する制御情報を付加する制御情報付加手段と、
   前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出手段と、
   を具備し、
   前記制御情報付加手段は、前記制御情報として、各基地局装置が送信するストリームの数に関する情報を付加し、
   前記複数の基地局装置のそれぞれは、
   前記複製データから前記制御情報を抽出する制御情報抽出手段と、
   前記制御情報に含まれる、前記ストリームの数に関する情報において、自基地局装置が送信するストリームが単数である場合、単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成し、前記制御情報に含まれる、前記ストリームの数に関する情報において、自基地局装置が送信するストリームが複数である場合、複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成する符号化部と、
   を具備する、
   通信システム。
2. 前記制御情報付加手段は、各複製データのヘッダ部分に空間周波数符号化に関する制御情報を付加し、
   前記符号化部は、前記制御情報に応じて空間周波数符号化された符号化系列信号を形成する、
   請求項１記載の通信システム。
3. 前記制御情報付加手段は、各複製データのヘッダ部分に時空間符号化に関する制御情報を付加し、
   前記符号化部は、前記制御情報に応じて時空間符号化された符号化系列信号を形成する、
   請求項１記載の通信システム。
4. 前記ストリームの数に関する情報は、各複製データに対し割り当てるストリーム番号を用いて得られる情報である、
   請求項１乃至請求項３記載の通信システム。
5. 前記制御情報には、更に、通信可能な基地局装置の数に関する情報が含まれる、
   請求項１記載の通信システム。
6. 前記基地局制御装置に設けられ、直列データを直並列変換する直並列変換部と、
   前記基地局装置に設けられ、空間多重伝送される送信信号を形成する伝送路空間多重部と、
   をさらに具備し、
   前記基地局制御装置は、前記基地局装置と移動局装置との間の伝搬環境情報に基づいて、前記複製手段と前記直並列変換部とを適応的に切り換え、
   前記基地局装置は、前記基地局制御装置における切り換えに応じて、前記符号化部と前記伝送路空間多重部とを切り換える、
   請求項１乃至請求項５記載の通信システム。
7. 前記制御情報付加手段は、前記伝搬環境情報又は当該伝搬環境情報に応じた切換制御情報を付加し、
   前記基地局装置は、前記伝搬環境情報又は前記切換制御情報に基づいて、前記符号化部と前記伝送路空間多重部とを切り換える、
   請求項６記載の通信システム。
8. 前記送出手段は、移動局装置における各基地局装置からの前記符号化系列信号の移動局装置おける受信タイミングが所定の時間差内に収まるように、各基地局装置への前記複製データの送出タイミングを調整する、
   請求項１乃至請求項６記載の通信システム。
9. 前記基地局制御装置は、前記基地局装置の各々から送信される送信信号を受信する移動局装置からの受信品質情報に基づいて、各基地局装置に対し、前記符号化系列信号の送信電力を制御する送信電力制御信号を送出する、
   請求項１乃至請求項６記載の通信システム。
10. 基地局制御装置から送信された信号に含まれるデータフレームのヘッダ部分から他の基地局装置と連携した通信路符号化に関する制御情報を抽出する制御情報抽出手段と、
    抽出した前記制御情報に応じて送信信号に既知のパイロットシンボルを含めるパイロットシンボル付加部と、
    抽出した前記制御情報に応じて前記パイロットシンボルを含む前記送信信号から符号化系列信号を形成する符号化部と、
    を具備し、
    前記制御情報抽出手段は、前記制御情報として、自基地局装置が送信するストリームの数に関する情報を抽出し、
    前記符号化部は、
    前記自基地局装置が送信するストリームの数が単数である場合、単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成し、前記自基地局装置が送信するストリームの数が複数である場合、複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成する、
    基地局装置。
11. 前記符号化部は、抽出した前記制御情報に応じて前記送信信号から時空間符号化された符号化系列信号を形成する、
    請求項１０記載の基地局装置。
12. 前記符号化部は、抽出した前記制御情報に応じて前記送信信号から空間周波数符号化された符号化系列信号を形成する、
    請求項１０記載の基地局装置。
13. 前記自基地局装置が送信するストリームの数に関する情報は、各基地局装置に対し割り当てられるストリーム番号を用いて得られる情報である、
    請求項１０記載の基地局装置。
14. 前記制御情報には、更に、通信可能な基地局装置の数の情報が含まれる、
    請求項１０記載の基地局装置。
15. 前記パイロット信号を含む前記送信信号を空間多重伝送される空間多重伝送信号に形成する伝送路空間多重部を具備し、
    自装置と移動局装置との間の伝搬環境情報に基づいて、前記符号化部と前記伝送路空間多重部とを適応的に切り換える、
    請求項１０乃至請求項１３記載の基地局装置。
16. 送信データを複製することでＮ個の複製データを形成する複製手段と、
    各複製データのヘッダ部分に空間周波数符号化又は時空間符号化に関する制御情報を付加する制御情報付加手段と、
    前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出手段と、
    を具備し、
    前記制御情報付加手段は、
    付加対象の複製データを受信する対象基地局装置が単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を送信する場合には、前記付加対象の複製データに、前記対象基地局装置が送信するストリームが単数となる情報を前記制御情報として付加し、
    前記対象基地局装置が複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を送信する場合には、前記対象基地局装置が送信するストリームが複数となる情報を前記制御情報として付加する、
    基地局制御装置。
17. 前記対象基地局装置が送信するストリームの数に関する情報は、前記複製データの各々に対し割り当てるストリーム番号を用いて得られる情報である、
    請求項１６記載の基地局制御装置。
18. 前記制御情報には、更に、通信可能な基地局装置の数の情報が含まれる、
    請求項１６記載の基地局制御装置。
19. 直列データを直並列変換する直並列変換部をさらに具備し、
    前記基地局装置と移動局装置との間の伝搬環境情報に基づいて、前記複製部と前記直並列変換部とを適応的に切り換える、
    請求項１６乃至請求項１８記載の基地局制御装置。
20. 前記送出手段は、移動局装置における各基地局装置から送信される信号の移動局装置おける受信タイミングが所定の時間差内に収まるように、各基地局装置への送信信号の送出タイミングを調整する、
    請求項１６乃至請求項１８記載の基地局制御装置。
21. 前記基地局装置の各々から送信される送信信号を受信する移動局装置からの受信品質情報に基づいて、各基地局装置に対し、前記送信信号の送信電力を制御する送信電力制御信号を送出する、
    請求項１６乃至請求項１８記載の基地局制御装置。
22. 基地局制御装置と複数の基地局装置を含む通信システムにおける通信方法であって、
    前記基地局制御装置において、
    送信データを複製することでＮ（２以上の自然数）個の複製データを形成する複製ステップと、
    各複製データのヘッダ部分に通信路符号化に関する制御情報を付加する制御情報付加ステップと、
    前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出ステップと、
    を具備し、
    前記制御情報付加ステップは、
    前記制御情報として、各基地局装置が送信するストリームの数に関する情報を付加し、
    前記複数の基地局装置のそれぞれにおいて、
    前記複製データから前記制御情報を抽出する制御情報抽出ステップと、
    前記制御情報に含まれる前記各基地局が送信するストリームの数に関する情報において、ストリームが単数である場合、単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成し、前記制御情報に含まれる前記各基地局が送信するストリームの数に関する情報において、ストリームが複数である場合、複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成する符号化ステップと、
    を具備する、
    通信方法。
23. 基地局制御装置から送信された信号に含まれるデータフレームのヘッダ部分から他の基地局装置と連携した通信路符号化に関する制御情報を抽出する制御情報抽出ステップと、
    抽出した前記制御情報に応じて送信信号に既知のパイロットシンボルを含めるパイロットシンボル付加ステップと、
    抽出した前記制御情報に応じて、前記パイロットシンボルを含む前記送信信号から符号化系列信号を形成する符号化ステップと、
    を具備し、
    前記制御情報抽出ステップは、前記制御情報として、自基地局装置が送信するストリームの数に関する情報を抽出し、
    前記符号化ステップは、
    前記制御情報に含まれる前記自基地局装置が送信するストリームの数に関する情報において、ストリームが単数である場合、単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成し、
    前記制御情報に含まれる前記自基地局装置が送信するストリームの数に関する情報において、ストリームが複数である場合、複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を形成する、
    送信信号形成方法。
24. 送信データを複製することでＮ個の複製データを形成する複製ステップと、
    各複製データのヘッダ部分に空間周波数符号化又は時空間符号化に関する制御情報を付加する制御情報付加ステップと、
    前記制御情報が付加された各複製データを別々の基地局装置に送出する送出ステップと、
    を具備し、
    前記制御情報付加ステップは、前記制御情報として、
    前記各基地局装置に対し、単数の通信路符号化を施した符号化系列信号を送信させる場合は、前記各基地局装置が送信するストリームが単数となる情報を付加し、
    前記各基地局装置に対し、複数の通信路符号化を施した符号化系列信号を送信させる場合は、前記各基地局装置が送信するストリームが複数となる情報を付加する、
    制御情報送出方法。

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