JP5277673B2 - 無線通信システム及び無線通信方法並びに送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本技術は、無線通信システム及び無線通信方法並びに送信装置及び受信装置に関する。本技術は、無線通信方式の一例としてのＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）方式に用いられる場合がある。

無線通信システムの一例としての移動体通信システムでは、フェージングの影響を受ける場合がある。このフェージングによる回線品質の劣化を軽減する手段の一つとして、ダイバーシティ方式が知られている。ダイバーシティ方式には、送信アンテナを複数用いる送信ダイバーシティと、受信アンテナを複数用いる受信ダイバーシティとがある。

移動体通信システムでは、移動局に対して小型化の要求があるため、移動局に実装できるアンテナ数は限られる。このため、基地局から移動局への方向（ダウンリンク）の通信においては、送信ダイバーシティ方式が用いられる場合がある。

また、近年、移動体通信システムにおいて、データレートの高速化やセル容量の増大が求められているため、ＭＩＭＯ技術やアレーアンテナ技術などのマルチアンテナ技術が採用されることがある。
特表２００５−５２８０３８号公報 国際公開ＷＯ２００４／０９５７３０号パンフレット 特表２００５−５２４３３２号公報

ＭＩＭＯ方式において受信局で信号（シンボル）分離を行なうには、所望の受信信号強度、例えば、signal to noise ratio（ＳＮＲ）が確保されないと困難である。ＳＮＲを改善するための技術としては、複数系列の送信信号に対して伝搬路（チャネル）情報に応じた重み付け制御を行なうことで電波指向性を演算的に制御するビームフォーミング技術を用いることができる。

送信局においてビームフォーミングを行なうためには、受信局との間のチャネル情報を送信局が認識する必要がある。frequency division duplex（ＦＤＤ）の場合は、受信局において、チャネル情報を測定し、その測定結果をフィードバックチャネルにて送信局に通知する必要がある。time division duplex（ＴＤＤ）の場合は、受信局から送信局への方向のチャネル情報を前記送信局が受信局からの受信信号を基に測定する必要がある。

本技術の目的の一つは、受信局での受信信号強度（ＳＮＲ）を改善できるようにすることにある。

なお、前記目的に限らず、後述する実施形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本技術の他の目的の一つとして位置付けることができる。

例えば、以下の手段を用いる。
（１）複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、信号ストリームについてビームフォーミングを施すビームフォーマと、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重する多重部と、をそなえ、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する、送信装置と、前記送信装置から受信した信号からビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離する個別チャネル分離部と、前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、をそなえた受信装置と、を具備する、無線通信システムを用いることができる。

（２）送信装置と受信装置とをそなえた無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信装置は、複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信し、信号ストリームについてビームフォーミングを施し、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重し、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信し、前記受信装置は、前記送信装置から受信した信号からビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離し、前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離し、前記分離された複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する、無線通信方法を用いることができる。

（３）複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、信号ストリームについてビームフォーミングを施すビームフォーマと、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重する多重部と、をそなえ、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する、送信装置を用いることができる。

（４）複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、前記直交化処理された各信号系列を複数のアンテナから送信し、信号ストリームについてビームフォーミングを施し、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重し、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する送信装置、から受信した信号に対して、ビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離する個別チャネル分離部と、前記送信装置から受信した信号に対して、前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、をそなえる、受信装置を用いることができる。

本技術によれば、受信装置での受信信号強度を改善することが可能となる。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。

〔Ａ〕第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る無線通信システムの一例としてのＭＩＭＯ通信システムの構成例を示すブロック図である。この図１に示すＭＩＭＯ通信システムは、例示的に、４本の送信アンテナ＃０，＃１，＃２，＃３を有する送信装置（ＭＩＭＯ送信機）１０と、２本の受信アンテナ＃０，＃１を有する受信装置（ＭＩＭＯ受信機）５０と、をそなえる。

これらの送信装置１０と受信装置５０とは、１つの無線装置の送信系及び受信系として用いることもできる。例示的に、送信装置１０は、無線基地局の送信系に用いることができ、受信装置５０は、前記無線基地局と無線リンクにより通知する無線端末（移動局）に用いることができる（以降の実施例においても同様）。なお、送信アンテナ数及び受信アンテナ数は、これらに限定されない。

送信装置１０は、複数の送信ストリーム系列（以下、単に「送信ストリーム」ともいう）、例えば、送信ストリーム＃０と送信ストリーム＃１との２ストリームを前記送信アンテナ＃０〜＃３から受信装置５０に向けて送信することができる。

例えば、ストリーム番号ｘ（本例ではｘ＝０又は１）の時刻（タイミング）ｙ（＝０，１，２，…）の送信信号（シンボル）をSxyと表すこととして、第１の送信ストリーム＃０のシンボル系列（S0y）は、第１のシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１１−０にて２つの信号（例えばシンボル）系列にＳ／Ｐ変換されたのち、第１の直交化処理部１２−０にて、直交化処理を施されて、互いに直交関係にある２つの信号（例えばシンボル）系列に変換され、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃１から送信される。

同様に、第２の送信ストリーム＃１のシンボル系列（S1y）は、第２のＳ／Ｐ変換部１１−１にて２つのシンボル系列にＳ／Ｐ変換されたのち、第２の直交化処理部１２−１にて、直交化処理を施されて互いに直交関係にある２つのシンボル系列に変換され、送信アンテナ＃２及び送信アンテナ＃３から送信される。

なお、図１に例示する送信装置１０において、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

前記直交化処理には、符号、周波数、時間（タイミング）等の無線リソースの直交性を利用することができる。符号の直交性（直交コード）を用いる場合を例にすると、前記送信ストリーム＃０のシンボル系列（S0y）は、（S0y，S0y）及び（S0(y+1)，−S0(y+1)）の２つのシンボル系列に直交化することができる。同様に、前記送信ストリーム＃１のシンボル系列（S1y）は、（S1y，S1y）及び（S1(y+1)，−S1(y+1)）の２つのシンボル系列に直交化することができる。

ここで、（Sxy，Sxy）のように同一シンボルを冗長に表記するのは、送信ストリーム＃０又は＃１に属するシンボルSxyがＮパラレル（ここでは一例としてＮ＝２）の前記Ｓ／Ｐ変換によって時間軸上でＮ＝２倍の長さ（Ｎ＝２シンボル時間）をもつシンボル（シンボルレートは１／Ｎ）になることを便宜的に表現したものである。

したがって、前記Ｓ／Ｐ変換後のシンボルSxyに対しては、Ｓ／Ｐ変換前のシンボル周期で直交コードを乗じる等の直交化処理を施すことができる。例えば、（Sxy，−Sxy）は、前記Ｓ／Ｐ変換後の１シンボルSxyが占有する２シンボル時間のうち最初の１シンボル時間で＋１のコードが乗算され、次の１シンボル時間で−１のコードが乗算されたことを表す。

そして、送信ストリーム＃０から得られた２つのシンボル系列（S0y，S0y）及び（S0(y+1)，−S0(y+1)）の和をとると、シンボルS0yの成分が残り、それらの差をとると、シンボルS0(y+1)の成分が残る。同様に、送信ストリーム＃１から得られた２つのシンボル系列（S1y，S1y）及び（S1(y+1)，−S1(y+1)）の和をとると、シンボルS1yの成分が残り、それらの差をとると、シンボルS1(y+1)の成分が残る。このようにして、シンボル系列間に直交性をもたせる、つまりは「合成された信号に対して所定の演算を施せば個々の信号成分を分離することが可能である」という関係性をもたせることができる。

なお、直交コードは、上記のように前記Ｓ／Ｐ変換前のシンボル周期（シンボルレート）で乗じることもできるし、それよりも短い周期、例えば、Code Division Multiple Access（ＣＤＭＡ）方式におけるチップ周期で乗じることもできる。また、後述するようにCode Division Multiplexing（ＣＤＭ）シンボル周期や、Orthogonal Frequency Division Multiplexing（ＯＦＤＭ）方式又はOrthogonal Frequency Division Multiple Access（ＯＦＤＭＡ）方式でのＯＦＤＭシンボル周期で乗じることもできる。

各送信アンテナ＃０〜＃３から送信されたシンボル系列は、空間で合成（多重）されて受信装置５０の２本の受信アンテナ＃０，＃１で受信される。ここで、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃２から送信された信号と、送信アンテナ＃１及び送信アンテナ＃３から送信された信号とは、前記直交化処理により互いに直交関係にある。

そこで、受信装置５０では、直交分離部５１−０，５１−１にて、それぞれ受信信号に対して前記直交化処理に対応する直交分離処理を施して、前記受信信号を、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃２から送信された信号成分（前記直交コードを用いる例の場合であればS0yとS1yの多重信号。以下、S0y＋S1yとも表記する。）と、送信アンテナ＃１及び送信アンテナ＃３から送信された信号成分（前記直交コードを用いる例の場合であればS0(y+1)とS1(y+1)の多重信号。以下、S0(y+1)＋S1(y+1)とも表記する。）と、に分離する。

なお、図１に例示する受信装置５０において、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

説明を分かり易くするために、ｙ＝０，１の場合に着目してシンボル表記を行なうと、前記直交コードを用いる場合、例えば、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃２から送信された信号成分は、シンボルS00とシンボルS10との多重信号（S00＋S10）であり、送信アンテナ＃１及び送信アンテナ＃３から送信された信号成分は、シンボルS01とシンボルS11との多重信号（S01＋S11）である。

各直交分離部５１−０及び５１−１でそれぞれ分離された、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃２からの受信信号成分（S00＋S10）は、第１のシンボル分離部（ＭＩＭＯ分離部）５２−０に入力され、直交分離部５１−０及び５１−１でそれぞれ分離された、送信アンテナ＃１及び送信アンテナ＃３からの受信信号成分（S01＋S11）は、第２のシンボル分離部（ＭＩＭＯ分離部）５２−１に入力される。

そして、第１のシンボル分離部（信号分離部）５２−０では、送信アンテナ＃０及び送信アンテナ＃２からの受信信号成分（S00＋S10）を、ＭＩＭＯ分離手法を用いて、送信アンテナ＃０から送信された信号成分（S00）と、送信アンテナ＃２から送信された信号成分（S10）と、に分離する。

同様に、第２のシンボル分離部（信号分離部）５２−１では、送信アンテナ＃１及び送信アンテナ＃３からの受信信号成分（S01＋S11）を、ＭＩＭＯ分離手法を用いて、送信アンテナ＃１から送信された信号成分（S01）と、送信アンテナ＃３から送信された信号成分（S11）と、に分離する。
なお、上記分離処理の詳細な一例については後述する。

シンボル分離部５２−０で分離された信号成分（S00）及びシンボル分離部５２−１で分離された信号成分（S01）は、第１のパラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部５３−０にてＰ／Ｓ変換されて、送信ストリーム＃０に対応する受信ストリーム＃０として出力される。

同様に、シンボル分離部５２−０で分離された受信信号成分（S10）及びシンボル分離部５２−１で分離された受信信号成分（S11）は、第２のＰ／Ｓ変換部５３−１にてＰ／Ｓ変換されて、送信ストリーム＃１に対応する受信ストリーム＃１として出力される。

（Ａ１）実施例１
前記直交化処理及び直交分離処理の一例として符号の直交性を利用する場合、送信装置１０の直交化処理部１２−０（１２−１）の一例としては、図２及び図３に示すように、直交コード生成部１２０と、乗算器１２１−０，１２１−１（１２１−２，１２１−３）と、をそなえる符号化部を用いることができる。なお、直交コード生成部１２０は、直交化処理部１２−０及び１２−１に個別にそなえてもよいし、共通なものとしていずれか一方にそなえることもできる。

一方、受信装置５０の直交分離部５１−０（５１−１）の一例としては、図２及び図４に示すように、直交コード生成部５１０と、乗算器５１１−０，５１１−１（５１１−２，５１１−３）と、加算器５１２−０，５１２−１（５１２−２，５１２−３）と、遅延回路５１３−０，５１３−１（５１３−２，５１３−３）と、をそなえる復号部を用いることができる。

なお、直交コード生成部５１０については、各直交分離部５１−０，５１−１に共通とすることができる。その場合、直交分離部５１−０，５１−１のいずれにそなえることとしてもよいし、直交分離部５１−０，５１−１に個別にそなえることとしてもよい。

また、図２に例示する送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

さらに、図２に例示する受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

直交化処理部（符号化部）１２−０（１２−１）では、Ｓ／Ｐ変換部１１−０（１１−１）から入力される前記２つのシンボル系列＃０及び＃１（＃２及び＃３）に対して、それぞれ直交コード生成部１２０で生成されたウォルシュコード等の直交コードを乗算器１２１−０，１２１−１（１２１−２，１２１−３）にて乗算することで、各シンボル系列の符号化（直交化）を行なう。なお、図４では、直交コードは、一例として、前記Ｓ／Ｐ変換前のシンボル周期で（＋１，＋１）及び（＋１，−１）のコードパターンをもつコードとしている。

この場合、前記ｙ＝０，１の場合に着目した符号化（直交化）後のシンボル系列＃０〜＃３は、それぞれ以下のようになる。

シンボル系列＃０→（S00，S00）
シンボル系列＃１→（S01，−S01）
シンボル系列＃２→（S10，S10）
シンボル系列＃３→（S11，−S11）

すなわち、先に説明したように、シンボル系列＃０とシンボル系列＃１との間には、それらの和をとるとシンボルS00の成分が残り、それらの差をとるとシンボルS01の成分が残るという直交性があり、同様に、シンボル系列＃２とシンボル系列＃３との間には、それらの和をとるとシンボルS10の成分が残り、それらの差をとるとシンボルS11の成分が残るという直交性がある。

前記各シンボル系列＃０〜＃３の信号は、送信アンテナ＃０〜＃３から送信され、空間において合成（多重）される。空間を伝搬した信号は、受信アンテナ＃０，＃１において受信される。

ここで、図１及び図２中に例示するように、送信アンテナ＃ｉ（ｉ＝０〜３のいずれか）から受信アンテナ＃ｊ（ｊ＝０又は１）への伝搬路（チャネル）値（ベクトル）をhijと表し、受信アンテナ＃ｊで時刻ｔ＝ｋ（ｋ＝０，１，２，…）に受信された信号をrjkと表すとすると、受信アンテナ＃０で時刻ｔ＝０，１にそれぞれ受信した信号（r00，r01）は、下記の式（１）及び式（２）により表すことができ、受信アンテナ＃１で時刻ｔ＝０，１にそれぞれ受信した信号（r10，r11）は、下記の式（３）及び式（４）により表すことができる。

r00=h00・S00＋h10・S01＋h20・S10＋h30・S11 …（１）
r01=h00・S00−h10・S01＋h20・S10−h30・S11 …（２）
r10=h01・S00＋h11・S01＋h21・S10＋h31・S11 …（３）
r11=h01・S00−h11・S01＋h21・S10−h31・S11 …（４）

直交分離部（復号部）５１−０，５１−１では、前記直交コード＃０，＃１のレプリカを用いて、受信信号を、送信アンテナ＃０及び＃２から送信された信号成分と、送信アンテナ＃１及び＃３から送信された信号成分と、に分離する。

例えば図４に示すように、直交コード生成部５１０で生成した前記直交コード＃０，＃１のレプリカ（＋１，＋１），（＋１，−１）を、受信アンテナ＃０（＃１）で受信した信号系列r00，r01（r10，r11）に対して、乗算器５１１−０，５１１−１（５１１−２，５１１−３）にて乗算し、遅延回路５１３−０，５１３−１（５１３−２，５１３−３）及び加算器５１２−０，５１２−１（５１２−２，５１２−３）により、異なる時間の受信信号r00（r10）と受信信号r01（r11）とを加算（積算）する。

ここで、一方の受信信号（シンボル）系列には、２シンボル時間毎に直交コード＃１として（＋１，−１）のパターンが乗算されているから、一方の加算器５１２−０（５１２−２）では、時刻ｔ＝０において受信した信号r00（r10）と、時刻ｔ＝１において受信した信号r01（r11）との和を求めることになり、第２の加算器５１２−１（５１２−３）では、それらの差を求めることになる。

したがって、直交コード＃０，＃１（レプリカ）を用いて分離した結果は、下記の式（５）〜（８）で表すことができる。

r00＋r01=2・h00・S00＋2・h20・S10 …（５）
r00−r01=2・h10・S01＋2・h30・S11 …（６）
r10＋r11=2・h01・S00＋2・h21・S10 …（７）
r10−r11=2・h11・S01＋2・h31・S11 …（８）

上記の式（５）と式（７）の組は、チャネル値h00，h01，h20，h21を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S00，S10）との積に相当し、同様に、式（６）と式（８）の組は、チャネル値h10，h11，h30，h31を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S01，S11）との積に相当する。

つまり、式（５）と式（７）の組は、ＭＩＭＯ信号分離手法により、受信シンボルS00と受信シンボルS10とを分離可能であることを表し、式（６）と式（８）の組は、受信シンボルS01と受信シンボルS11とを分離可能であることを表している。

したがって、シンボル分離部５２−０では、式（５）と式（７）の組から、ＭＩＭＯ信号分離手法により、送信アンテナ＃０から送信されたシンボルS00と送信アンテナ＃２から送信されたシンボルS10とを分離することができる。

同様に、シンボル分離部５２−１では、式（６）と式（８）の組から、ＭＩＭＯ信号分離手法により、送信アンテナ＃１から送信されたシンボルS01と送信アンテナ＃３から送信されたシンボルS11とを分離することができる。

ＭＩＭＯ信号分離手法（アルゴリズム）の一例としては、Minimum Mean Square Error（ＭＭＳＥ、最小平均２乗誤差）法や、Maximum Likelihood Detection（ＭＬＤ、最尤検出）法、Successive Interference Canceller（ＳＩＣ）法などの、チャネル（伝搬路）推定行列に基づく信号分離手法を適用することができる。チャネル推定行列（チャネル推定値）は、パイロット信号等の既知の受信信号を基に求めることができる。これらの点については、以降の説明においても同様である。

また、直交分離の結果を表す前記の各式（５）〜（８）の右辺の各項には、１よりも大きい定数（＝２）が乗じられているから、受信装置５０の直交分離後（シンボル分離前）のステージにおいて、理論的には３ｄＢ程度の送信ダイバーシティによる受信特性（例えば、ＳＮＲ）の改善を見込むことができる。

以上のように、送信装置１０において、複数の送信ストリームをそれぞれ直交化処理して複数の送信アンテナから送信し、受信装置５０において、受信信号に対して、前記直交化処理に対応する直交分離処理を施してＭＩＭＯ信号分離可能な受信信号を得ることで、ビームフォーミングによらなくても、ＭＩＭＯ信号分離前での送信ダイバーシティによる受信特性（ＳＮＲ）の改善を図ることが可能となる。

また、ビームフォーミングによらないので、キャリブレーション機能、チャネル測定機能、フィードバックチャネル等を不要にすることができ、送信装置１０及び受信装置５０の小型化を図ることも可能である。また、受信装置５０が無線端末等であって移動した場合でも、送信装置１０は、その移動に追従するようにビームフォーミング制御しなくてもよい。

さらに、ビームフォーミングによる電波指向性がないため、共通チャネルやブロードキャストチャネルなど、複数の受信装置５０宛に送信するようなチャネルに容易に適用可能である。そのため、第３実施形態にて後述するように、例えば、個別チャネルについてはビームフォーミングによる送信を行ない、共通チャネルやブロードキャストチャネルについては上述した直交化処理を用いた送信を行なう等、チャネルの性質等に適した通信方式を選択することも可能になり、チャネルの品質及び容量の増大を図ることも可能である。

以下、より詳細な一例について説明する。なお、以降に示す実施例においても、送信アンテナ数は４（＃０〜＃３）、受信アンテナ数は２（＃０，＃１）、送信ストリーム数は２（＃０，＃１）である場合について説明するが、もちろん、これらに限定されない。

（Ａ２）実施例２
図５は、前記直交化処理の一例として符号の直交性（直交コード）を利用するcode division multiplexing（ＣＤＭ、符号分割多重）送信装置の構成例を示すブロック図である。また、図７は、この図５に例示するＣＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＣＤＭ受信装置５０の構成例を示すブロック図である。

（ＣＤＭ送信装置１０）
図５に示すＣＤＭ送信装置１０は、例示的に、２つの送信ストリーム＃０，＃１に対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、前記直交化処理部１２−０及び１２−１の一例として用いられる、直交コード生成部１２０、及び、Ｓ／Ｐ変換後の４系統のシンボル系列に対応した乗算器（直交コード乗算器）１２１−０，１２１−１，１２１−２，１２１−３と、をそなえる。また、このＣＤＭ送信装置１０は、直交化処理後の各信号系列に対してそれぞれスクランブリングコードを乗算する拡散処理部１３をそなえる。そのため、この拡散処理部１３は、例示的に、スクランブリングコード生成部１３０と、前記４系統のシンボル系列に対応した乗算器（拡散コード乗算器）１３１−０，１３１−１，１３１−２，１３１−３と、をそなえる。

なお、本例においても、直交コード生成部１２０は、直交化処理部１２−０及び１２−１に個別にそなえてもよいし、共通なものとしていずれか一方にそなえることもできる。図５では、例示的に、直交化処理部１２−１に直交コード生成部１２０を設けている。また、図５に例示するＣＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

このようなＣＤＭ送信装置１０において、送信ストリーム＃０（S00，S01）は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０にてパラレル信号に変換されて、シンボル系列＃０，＃１となり、送信ストリーム＃１（S10，S11）は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１にてパラレル信号に変換されて、シンボル系列＃２，＃３となる。

各シンボル系列＃ｉ（ｉ＝０〜３）は、それぞれ、直交化処理部１２において、直交コード生成部１２０で生成されたウォルシュコード等の直交コードと直交コード乗算器１２１−ｉにて乗算される。ここで、直交コードは拡散コード（チャネライゼーションコード）と兼ねることができ、その場合、各シンボル系列＃ｉは、直交コードが乗じられることにより直交化と拡散（チャネライゼーション）とが施されることになる。

次いで、直交化処理後の各シンボル系列＃ｉは、拡散処理部１３において、スクランブリングコード生成部１３０で生成されたスクランブリングコード（拡散コード）と乗算器１３１−ｉにて乗算され、対応する送信アンテナ＃ｉからそれぞれ送信される。なお、スクランブリングコードは、ＣＤＭ送信装置（例えば、無線基地局）１０の無線エリア（セル又はセクタ）の識別に用いられるコードである。つまり、前記のチャネライゼーションコードとの組み合わせにより、セル（セクタ）及びチャネルの指定が可能となる。

図６に、送信ストリームを上述のごとく直交コードで拡散した場合のタイミングチャートの一例を示す。この図６では、（７）及び（８）に示すように、１ＣＤＭシンボルあたり、直交コード＃０が（＋１，＋１，＋１，＋１，…）、直交コード＃１が（＋１，−１，＋１，−１，…）のチップパターン（チップレート）を有する場合を例示している。なお、図６の（１）〜（１２）は、図５中に示す信号（１）〜（１２）に対応している。

すなわち、図５及び図６の（１）に例示する送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０でＳ／Ｐ変換されて、図５及び図６の（３）及び（４）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１に入力される。同様に、図５及び図６の（２）に例示する送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１でＳ／Ｐ変換されて、図５及び図６の（５）及び（６）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３に入力される。

そして、図５及び図６の（３）及び（４）に例示する信号（S00，S01）は、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１にて、それぞれ、図６の（７）及び（８）に例示するチップパターンの直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図６の（９）及び（１０）に例示する信号となる。

同様に、図５及び図６の（５）及び（６）に例示する信号（S10，S11）は、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３にて、それぞれ、図６の（７）及び（８）に例示するチップパターンの直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図６の（１１）及び（１２）に例示する信号となる。

そして、図５及び図６の（９）〜（１２）に例示する信号は、それぞれ乗算器１３１−ｉにて、スクランブリングコード生成部１３０で生成されたスクランブリングコードと乗算されて、送信アンテナ＃ｉから送信される。

（ＣＤＭ受信装置５０）
一方、図７に示すＣＤＭ受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃１に対応するＣＤＭ復調部５４−０，５４−１と、直交分離部（復号部）５１−０，５１−１と、シンボル分離部５２−０，５２−１と、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１と、をそなえる。

図７に例示するＣＤＭ受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。また、直交分離部（復号部）５１−０，５１−１の構成は、図４に例示した構成と同一若しくは同様でよい。

本例のＣＤＭ受信装置５０において、受信アンテナ＃０で受信された信号は、ＣＤＭ復調部５４−０にて前記スクランブリングコードのレプリカ（チップパターン）を用いて逆拡散（復調）され、図８の（１）に例示するようなチップ系列の受信信号＃０として、直交分離部５１−０に入力される。

同様に、受信アンテナ＃１で受信された信号は、ＣＤＭ復調部５４−１にて前記スクランブリングコードのレプリカ（チップパターン）を用いて逆拡散（復調）され、図８の（２）に例示するようなチップ系列の受信信号＃１として、直交分離部５１−１に入力される。

なお、図８の（１）及び（２）においてrjk（ｊ＝０又は１、ｋ＝０，１，２，…）はチップ系列の信号を表し、受信アンテナ＃ｊで受信された時刻（チップタイミング）ｔ＝ｋの信号を意味する。

ここで、個々のチップの信号は、図８の（３）及び（４）に例示するように、ＣＤＭ送信装置１０の各送信アンテナ＃ｉから送信された信号が含まれる。すなわち、例えば、図８の（３）に例示するように、チップ信号r00は、前記の式（１）で表され、チップ信号r01は、前記の式（２）で表される。同様に、図８の（４）に例示するように、チップ信号r10は、前記の式（３）で表され、チップ信号r11は、前記の式（４）で表される。

これらの各チップ信号は、図４にて例示したように、直交分離部５１−０，５１−１にて、直交コード＃０，＃１のレプリカと乗算されて、送信アンテナ＃０及び＃２から送信された信号と、送信アンテナ＃１及び＃３から送信された信号と、に分離される。

例えば、受信信号＃０のチップ信号r00，r01は、乗算器５１１−０，５１１−１にて、それぞれ、図８の（５）に例示するチップ周期（＋１，＋１，＋１，＋１，…）の直交コード＃０のレプリカ及び図８の（６）に例示するチップ周期（＋１，−１，＋１，−１，…）の直交コード＃１のレプリカと乗算される。

同様に、受信信号＃１のチップ信号r10，r11は、乗算器５１１−２，５１１−３にて、それぞれ、図８の（５）に例示するチップ周期（＋１，＋１，＋１，＋１，…）の直交コード＃０のレプリカ及び図８の（６）に例示するチップ周期（＋１，−１，＋１，−１，…）の直交コード＃１のレプリカと乗算される。

その結果、乗算後の信号は、それぞれ、図８の（７），（８），（９），（１０）に示す信号となる。そして、これらの信号が、加算器５１２−ｉにて、それぞれ遅延回路５１３−ｉで１チップタイミングずつずらした信号と１シンボル分積算されることにより、図８の（１１），（１２），（１３），（１４）に例示する信号、すなわち、前記の式（５），（６），（７），（８）で表される信号となる。この処理は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式におけるコード多重と同様である。

次いで、上記の式（５）及び式（７）で表される信号の組（r00＋r01，r10＋r11）は、第１のシンボル分離部５２−０に入力され、上記の式（６）及び式（８）で表される信号の組（r00−r01，r10−r11）の組は、第２のシンボル分離部５２−１に入力される。

そして、シンボル分離部５２−０では、h00，h01，h20，h21を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S00，S10）とを基に、シンボル単位のＭＩＭＯ信号分離を行なう。同様に、シンボル分離部５２−１では、h10，h11，h30，h31を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S01，S11）とを基に、シンボル単位のＭＩＭＯ信号分離を行なう。

つまり、式（５）と式（７）の組から、図８の（１５）及び（１６）に例示するように、受信シンボルS00と受信シンボルS01とが分離され、式（６）と式（８）の組から、図８の（１７）及び（１８）に例示するように、受信シンボルS10と受信シンボルS11とが分離される。

そして、分離された受信シンボルS00と受信シンボルS01とが第１のＰ／Ｓ変換部５３−０に入力されて、図８の（１９）に例示するように、送信ストリーム＃０に対応する受信ストリーム＃０にＰ／Ｓ変換される。同様に、分離された残りの受信シンボルS10と受信シンボルS11とが第２のＰ／Ｓ変換部５３−１に入力されて、図８の（２０）に例示するように、送信ストリーム＃１に対応する受信ストリーム＃１にＰ／Ｓ変換される。

（Ａ３）実施例３
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、ＯＦＤＭ（又はＯＦＤＭＡ）方式の無線通信システムにおける周波数（サブキャリア）の直交性を利用する場合について説明する。

図９は、直交化処理の一例として周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。図１１は、この図９に例示するＯＦＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＯＦＤＭ受信装置５０の構成例を示すブロック図である。

（ＯＦＤＭ送信装置１０）
図９に示すＯＦＤＭ送信装置１０は、例示的に、４本の送信アンテナ＃０，＃１，＃２，＃３と、送信ストリーム＃０，＃１毎のＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、をそなえる。さらに、このＯＦＤＭ送信装置１０は、前記直交化処理部１２−０，１２−１の一例としてそれぞれ用いられるマッピング処理部をそなえる。そして、マッピング処理部１２−０は、Ｓ／Ｐ変換部１２５−０，１２５−１，マッパ１２６−０，１２６−１をそなえ、マッピング処理部１２−１は、Ｓ／Ｐ変換部１２５−２，１２５−３，マッパ１２６−２，１２６−３をそなえる。また更に、このＯＦＤＭ送信装置１０は、inverse fast Fourier transformer（ＩＦＦＴ）１４−０，１４−１，１４−２，１４−３と、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）付加部１５−０，１５−１，１５−２，１５−３と、Ｐ／Ｓ変換部１６−０，１６−１，１６−２，１６−３と、をそなえる。

なお、図９に例示するＯＦＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＯＦＤＭ送信装置１０において、送信ストリーム＃０，＃１は、それぞれ、対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１において、２つのシンボル系列に変換される。

例えば、送信ストリーム＃０の信号（シンボル）系列をS00，S01，S02，…と仮定し、送信ストリーム＃１の信号（シンボル）系列をS10，S11，S12，…と仮定する。その場合、送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０においてＳ／Ｐ変換されると、S00，S02，…の第１のシンボル系列と、S01，S03，…の第２のシンボル系列とに変換（分割）され、第１のシンボル系列はマッピング処理部１２−０のＳ／Ｐ変換部１２５−０に、第２のシンボル系列はマッピング処理部１２−０のＳ／Ｐ変換部１２５−１にそれぞれ入力される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１においてＳ／Ｐ変換されると、S10，S12，…の第１のシンボル系列と、S11，S13，…の第２のシンボル系列とに変換（分割）され、第１のシンボル系列はマッピング処理部１２−１のＳ／Ｐ変換部１２５−２に、第２のシンボル系列はマッピング処理部１２−１のＳ／Ｐ変換部１２５−３にそれぞれ入力される。

Ｓ／Ｐ変換部１２５−ｉ（ｉ＝０〜３のいずれか）は、入力されたシンボル系列をさらにサブキャリア数に応じたパラレル数にＳ／Ｐ変換して、シンボル毎にマッパ１２６−ｉに入力する。マッパ１２６−ｉは、前記第１のシンボル系列と前記第２のシンボル系列とが互いに直交関係にあるように、周波数（サブキャリア）に対するシンボルマッピングを行なう。

その一例を図１０に示す。この図１０においては、例示的に、送信ストリーム＃０の送信シンボルS00（S02）は、送信アンテナ＃０のサブキャリア＃０（＃２）にマッピングされ、送信シンボルS01（S03）は、このサブキャリア＃０（＃２）と周波数的に直交関係にある、送信アンテナ＃１のサブキャリア＃１（＃３）にマッピングされる様子を示している。

同様に、送信ストリーム＃１の送信シンボルS10（S12）は、送信アンテナ＃２のサブキャリア＃０（＃２）にマッピングし、送信シンボルS11（S13）は、このサブキャリア＃０（＃２）と周波数的に直交関係にある、送信アンテナ＃３のサブキャリア＃１（＃３）にマッピングすることができる。

以上のようにしてマッパ１２６−ｉによりサブキャリアへマッピングされた各送信シンボルは、ＩＦＦＴ（周波数／時間領域変換部）１４−ｉにおいて、時間領域の信号に変換され、マルチパス干渉の影響を軽減する目的でサイクリックプレフィクス（ガードインターバルとも呼ばれる）が付加されてＯＦＤＭシンボルに変換される。ＯＦＤＭシンボルは、Ｐ／Ｓ変換部１６−ｉにおいて、シリアル信号に変換されて、対応する送信アンテナ＃ｉから送信される。

（ＯＦＤＭ受信装置５０）
一方、図１１に示すＯＦＤＭ受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃１毎の、ＣＰ除去部５５−０，５５−１及びfast Fourier transformer（ＦＦＴ）５６−０，５６−１と、をそなえる。さらに、このＯＦＤＭ受信装置５０は、前記直交分離部５１−０，５１−１の一例としてのサブキャリア（周波数）分離部と、既述のものと同一若しくは同様の、シンボル分離部５２−０，５２−１と、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１と、をそなえる。

なお、図１１に例示するＯＦＤＭ受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

かかるＯＦＤＭ受信装置５０において、受信アンテナ＃０，＃１で受信された信号（ＯＦＤＭシンボル）は、それぞれ対応するＣＰ除去部５５−ｊ（ｊは受信アンテナ数を表し、本例ではｊ＝０又は１）において、ＣＰが時間領域で除去されて有効シンボル系列が検出される。

次いで、有効シンボル系列は、ＦＦＴ５６−ｊにおいて、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理されることにより、周波数領域の信号に変換されたのち、サブキャリア分離部５１−ｊにおいて、サブキャリア毎の周波数成分のシンボルが検出され、互いに直交関係にあるサブキャリアにマッピングされているシンボル毎に分離される。

例えば、ＯＦＤＭ送信装置１０において、図１０に例示したようにサブキャリアへのシンボルマッピングが行なわれている場合、サブキャリア分離部５１−ｊは、それぞれ、送信アンテナ＃０及び＃２のサブキャリア＃０（＃２）にマッピングされているシンボル系列と、送信アンテナ＃１及び＃３のサブキャリア＃１（＃３）にマッピングされているシンボル系列と、に分離する。

サブキャリア分離部５１−ｊでそれぞれ分離されたサブキャリア＃０（＃２）のシンボル系列の組は、第１のシンボル分離部５２−０に入力され、サブキャリア分離部５１−ｊでそれぞれ分離されたサブキャリア＃１（＃３）のシンボル系列の組は、第２のシンボル分離部５２−１に入力される。

シンボル分離部５２−ｊでは、それぞれ、ＭＩＭＯ信号分離手法を用いて、入力された前記シンボル系列の組についてシンボル分離を行なう。シンボル分離後の各シンボル系列は、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１において、シリアル信号に変換されて、送信ストリーム＃０，＃１に対応する受信ストリーム＃０，＃１として出力される。

（Ａ４）実施例４
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、時間の直交性を利用する場合について説明する。

図１２は、直交化処理の一例として時間の直交性を利用するtime division multiplexing（ＴＤＭ）送信装置の構成例を示すブロック図である。図１４は、この図１２に例示するＴＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＴＤＭ受信装置５０の構成例を示すブロック図である。

（ＴＤＭ送信装置１０）
図１２に示すＴＤＭ送信装置１０は、例示的に、４本の送信アンテナ＃０，＃１，＃２，＃３と、２つの送信ストリーム＃０，＃１毎のＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、をそなえる。さらに、このＴＤＭ送信装置１０は、前記直交化処理部１２−０，１２−１の一例としてそれぞれ用いられるＴＤＭ処理部をそなえる。ＴＤＭ処理部１２−０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０で送信ストリーム＃０をＳ／Ｐ変換して得られる２つのシンボル系列に対応したＴＤＭスイッチ１２８−０及び１２８−１をそなえる。ＴＤＭ処理部１２−１は、タイミング生成部１２７と、Ｓ／Ｐ変換部１１−１で送信ストリーム＃１をＳ／Ｐ変換して得られる２つのシンボル系列に対応したＴＤＭスイッチ１２８−２及び１２８−３と、をそなえる。

なお、タイミング生成部１２７は、ＴＤＭ処理部１２−０及び１２−１に共通としてＴＤＭ処理部１２−０，１２−１のいずれか一方に設けることができる。本実施例では、例示的に、ＴＤＭ処理部１２−１にタイミング生成部１２７を設けることとしている。また、タイミング生成部１２７は、各ＴＤＭ処理部１２−０，１２−１に個別に設けることもできる。

さらに、図１２に例示するＴＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＴＤＭ送信装置１０において、送信ストリーム＃０，＃１は、それぞれ、対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１において、２つのシンボル系列に変換される。

例えば、送信ストリーム＃０の信号（シンボル）系列をS00，S01，S02，…と仮定し、送信ストリーム＃１の信号（シンボル）系列をS10，S11，S12，…と仮定する。その場合、送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０においてＳ／Ｐ変換されると、S00，S02，…の第１のシンボル系列と、S01，S03，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は直交化処理部１２−０のＴＤＭスイッチ１２８−０に、第２のシンボル系列は直交化処理部１２−０のＴＤＭスイッチ１２８−１にそれぞれ入力される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１においてＳ／Ｐ変換されると、S10，S12，…の第１のシンボル系列と、S11，S13，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は直交化処理部１２−１のＴＤＭスイッチ１２８−２に、第２のシンボル系列は直交化処理部１２−１のＴＤＭスイッチ１２８−３にそれぞれ入力される。

各ＴＤＭスイッチ１２８−ｉは、それぞれタイミング生成部１２７から与えられる制御信号に従って、そのスイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）が制御される。その際、前記第１のシンボル系列と、前記第２のシンボル系列とが互いに時間的な直交関係をもって、例えば、時間的な直交関係にあるタイムスロットにて、出力されるように前記スイッチングが制御される。その一例を図１３に示す。

この図１３の例では、送信ストリーム＃０についての第１の送信シンボル系列（S00，S02，S04，S06，…）は、送信アンテナ＃０の偶数タイムスロット（TS0，TS2，TS4，TS6，…）で送信され、送信ストリーム＃０についての第２の送信シンボル系列（S01，S03，S05，S07，…）は、前記送信アンテナ＃０の偶数ＴＳと時間的に直交関係にある、送信アンテナ＃１の奇数ＴＳ（TS1，TS3，TS5，TS7，…）で送信されるように、ＴＤＭスイッチ１２８−０，１２８−１のスイッチングが制御される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１についての第１の送信シンボル系列（S10，S12，S14，S16，…は、送信アンテナ＃２の偶数ＴＳ（TS0，TS2，TS4，TS6，…）で送信され、送信ストリーム＃１についての第２の送信シンボル系列（S11，S13，S15，S17，…）は、前記送信アンテナ＃２の偶数ＴＳと時間的に直交関係にある、送信アンテナ＃３の奇数ＴＳ（TS1，TS3，TS5，TS7，…）で送信されるように、ＴＤＭスイッチ１２８−２，１２８−３のスイッチングが制御される。

なお、上記スイッチング制御のルール（ＴＳの割当ルール）は、同じ送信ストリーム＃０又は＃１に属する第１及び第２のシンボル系列間の時間的な直交関係を保つことができれば、適宜、他のルールに変更してよい。

（ＴＤＭ受信装置５０）
一方、図１４に示すＴＤＭ受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃１毎のＴＤＭ信号復調部５７−０，５７−１と、をそなえる。さらに、このＴＤＭ受信装置５０は、前記直交分離部５１−０，５１−１の一例としてそれぞれ用いられるタイムスロット（ＴＳ）分離部５１−０，５１−１と、既述のものと同一若しくは同様の、シンボル分離部５２−０，５２−１及びＰ／Ｓ変換部５３−０，５３−１をそなえる。

なお、図１４に例示するＴＤＭ受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＴＤＭ受信装置５０において、受信アンテナ＃０，＃１で受信された信号は、それぞれ対応するＴＤＭ信号復調部５７−０，５７−１において復調されたあと、タイムスロット分離部５１−０，５１−１において、時間的な直交性（直交関係にあるＴＳ）を利用して、送信アンテナ＃０及び＃２からの受信信号と、送信アンテナ＃１及び＃３からの受信信号とに分離される。

例えば、ＴＤＭ送信装置１０が図１３に例示したＴＳの割当ルールに従って各送信アンテナ＃０〜＃４から送信ストリーム＃０，＃１を送信する場合、タイムスロット分離部５１−ｊは、それぞれ、受信信号系列から、偶数ＴＳ（TS0，TS2，TS4，TS6，…）で送信された第１のシンボル系列（送信アンテナ＃０及び＃２から送信されたシンボル系列S00/S10，S02/S12，S04/S14，S06/S16，…）と、奇数ＴＳ（TS1，TS3，TS5，TS7，…）で送信された第２のシンボル系列（送信アンテナ＃１及び＃３から送信されたシンボル系列S01/S11，S03/S13，S05/S15，S07/S17，…）と、を検出し、これらを分離する。

そして、各タイムスロット分離部５１−ｊでＴＳ検出、分離された前記第１のシンボル系列の組は、第１のシンボル分離部５２−０に入力され、各タイムスロット分離部５１−ｊでＴＳ検出、分離された前記第２のシンボル系列の組は、第２のシンボル分離部５２−１に入力される。

シンボル分離部５２−ｊでは、それぞれ、ＭＩＭＯ信号分離手法を用いて、入力された前記シンボル系列の組についてシンボル分離処理を行なう。そして、シンボル分離後の各シンボル系列は、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１において、シリアル信号に変換されて、送信ストリーム＃０，＃１に対応する受信ストリーム＃０，＃１として出力される。

（Ａ５）実施例５
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、符号の直交性と周波数の直交性とを複合的に用いる場合について説明する。

図１５は、直交化処理の一例として符号及び周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置１０の構成例を示すブロック図である。図１７は、この図１５に例示するＯＦＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＯＦＤＭ受信装置５０の構成例を示すブロック図である。

（ＯＦＤＭ送信装置１０）
図１５に示すＯＦＤＭ送信装置１０は、例示的に、４本の送信アンテナ＃０，＃１，＃２，＃３と、２つの送信ストリーム＃０，＃１毎のＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、をそなえる。さらに、このＯＦＤＭ送信装置１０は、前記直交化処理部１２−０，１２−１の一例としてそれぞれ用いられるマッピング処理部をそなえる。そして、マッピング処理部１２−０は、例示的に、Ｓ／Ｐ変換部１２５−０，１２５−１と、乗算器（直交コード乗算器）１２１−００，１２１−０１，１２１−０２，１２１−０３と、マッパ１２６−０，１２６−１と、をそなえる。また、マッピング処理部１２−１は、例示的に、直交コード生成部１２０ａと、Ｓ／Ｐ変換部１２５−２，１２５−３と、乗算器（直交コード乗算器）１２１−１０，１２１−１１，１２１−１２，１２１−１３と、マッパ１２６−２，１２６−３と、をそなえる。さらに、ＯＦＤＭ送信装置１０は、図９に例示したものと同一若しくは同様の、ＩＦＦＴ１４−０，１４−１，１４−２，１４−３と、ＣＰ付加部１５−０，１５−１，１５−２，１５−３と、Ｐ／Ｓ変換部１６−０，１６−１，１６−２，１６−３と、をそなえる。

なお、直交コード生成部１２０ａについては、各マッピング処理部１２−０，１２−１に共通とすることができ、その場合、マッピング処理部１２−０，１２−１のいずれにそなえることとしてもよい。図１５では、例示的に、マッピング処理部１２−１に設けることとしている。ただし、直交コード生成部１２０ａは、マッピング処理部１２−０，１２−１に個別にそなえることもできる。

また、図１５に例示するＯＦＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＯＦＤＭ送信装置１０において、送信ストリーム＃０，＃１は、それぞれ、対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１において、２つのシンボル系列に変換される。

例えば、送信ストリーム＃０の信号（シンボル）系列をS00，S01，S02，…と仮定し、送信ストリーム＃１の信号（シンボル）系列をS10，S11，S12，…と仮定する。その場合、送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０においてＳ／Ｐ変換されると、S00，S02，…の第１のシンボル系列と、S01，S03，…の第２のシンボル系列とに変換（分割）され、第１のシンボル系列はマッピング処理部１２−０のＳ／Ｐ変換部１２５−０に、第２のシンボル系列はマッピング処理部１２−０のＳ／Ｐ変換部１２５−１にそれぞれ入力される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１においてＳ／Ｐ変換されると、S10，S12，…の第１のシンボル系列と、S11，S13，…の第２のシンボル系列とに変換（分割）され、第１のシンボル系列はマッピング処理部１２−１のＳ／Ｐ変換部１２５−２に、第２のシンボル系列はマッピング処理部１２−１のＳ／Ｐ変換部１２５−３にそれぞれ入力される。

Ｓ／Ｐ変換部１２５−０は、入力された送信ストリーム＃０に属する第１のシンボル系列をさらにサブキャリア数に応じたパラレル数にＳ／Ｐ変換して、シンボル毎に乗算器１２１−００及び１２１−０１に入力し、同様に、Ｓ／Ｐ変換部１２５−１は、入力された送信ストリーム＃０に属する第２のシンボル系列をさらにサブキャリア数に応じたパラレル数にＳ／Ｐ変換して、シンボル毎に乗算器１２１−０２及び１２１−０３に入力する。

また、Ｓ／Ｐ変換部１２５−２は、入力された送信ストリーム＃１に属する第１のシンボル系列をさらにサブキャリア数に応じたパラレル数にＳ／Ｐ変換して、シンボル毎に乗算器１２１−１０及び１２１−１１に入力し、同様に、Ｓ／Ｐ変換部１２５−３は、入力された送信ストリーム＃１に属する第２のシンボル系列をさらにサブキャリア数に応じたパラレル数にＳ／Ｐ変換して、シンボル毎に乗算器１２１−１２及び１２１−１３に入力する。

そして、乗算器１２１−００，１２１−０２，１２１−１０，１２１−１２では、それぞれ、Ｓ／Ｐ変換後のシンボル周期で入力されるシンボルに対して直交コード生成部１２０ａで生成されたシンボル周期の一方の直交コード（＋１，＋１）が乗算され、残りの乗算器１２１−０１，１２１−０３及び１２１−１１，１２１−１３では、それぞれ、直交コード生成部１２０ａで生成されたシンボル周期の他方の直交コード（＋１，−１）が乗算される。

このように直交コードがそれぞれシンボル周期で乗算されたシンボルは、対応するマッパ１２６−ｉ（ｉ＝０〜３）に入力され、マッパ１２６−ｉにて、隣接する（あるいは近傍の）サブキャリア（周波数）へのシンボルマッピングが行なわれる。

その一例を図１６に示す。この図１６においては、例示的に、マッパ１２６−０により、送信シンボルS00は、送信アンテナ＃０のサブキャリア＃０及び＃１にそれぞれマッピングされ、送信シンボルS01は、マッパ１２６−１により、送信アンテナ＃１のサブキャリア＃０と、−S01として送信アンテナ＃１のサブキャリア＃１とにそれぞれマッピングされる。

同様に、送信シンボルS10は、マッパ１２６−２により、送信アンテナ＃２のサブキャリア＃０及び＃１にそれぞれマッピングされ、送信シンボルS01は、マッパ１２６−３により、送信アンテナ＃３のサブキャリア＃０と、−S01としてサブキャリア＃１とにそれぞれマッピングされる。

このように、Ｓ／Ｐ変換後のシンボル周期で前記直交コードをＳ／Ｐ変換後のシンボル系列に乗算して直交性をもたせることで、図１０に例示したマッピング例に比べて、周波数領域で互いに周波数スペクトラムがオーバーラップするサブキャリアにこれら２つのシンボル系列をマッピングしたとしても、分離することが可能である。したがって、周波数利用効率のさらなる向上を図ることが可能である。

なお、上述のマッピング例は、隣接サブキャリアへのマッピング例であるが、互いに１又は２以上離れたサブキャリアへのマッピングを行なってもよい。

以上のようにしてマッパ１２６−ｉによりサブキャリアへマッピングされた各送信シンボルは、ＩＦＦＴ１４−ｉにおいて、時間領域の信号に変換され、マルチパス干渉の影響を軽減する目的でＣＰが付加されてＯＦＤＭシンボルに変換される。ＯＦＤＭシンボルは、Ｐ／Ｓ変換部１６−ｉにおいて、シリアル信号に変換されて、対応する送信アンテナ＃ｉから送信される。

（ＯＦＤＭ受信装置５０）
一方、図１７に示すＯＦＤＭ受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃１毎のＣＰ除去部５５−０，５５−１及びＦＦＴ５６−０，５６−１をそなえる。また、このＯＦＤＭ受信装置５０は、前記直交分離部５１−０，５１−１の一例としてそれぞれ用いられるサブキャリア（周波数）間演算部をそなえるとともに、既述のものと同一若しくは同様の、シンボル分離部５２−０，５２−１及びＰ／Ｓ変換部５３−０，５３−１をそなえる。

なお、図１７に例示するＯＦＤＭ受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＯＦＤＭ受信装置５０において、各受信アンテナ＃０，＃１で受信された信号（ＯＦＤＭシンボル）は、それぞれ対応するＣＰ除去部５５−ｊ（ｊは受信アンテナ数を表し、本例ではｊ＝０又は１）において、ＣＰが時間領域で除去されて有効シンボル系列が検出される。

次いで、有効シンボル系列は、ＦＦＴ５６−ｊにおいて、ＦＦＴ処理されることにより、周波数領域の信号に変換されたのち、サブキャリア間演算部５１−ｊにおいて、送信アンテナ＃０及び＃２から送信された信号と、送信アンテナ＃１及び＃３から送信された信号と、に分離される。

例えば、ＯＦＤＭ送信装置１０において、図１６に例示したようにサブキャリア＃０，＃１へのシンボルマッピングが行なわれている場合、サブキャリア間演算部５１−ｊは、それぞれ、シンボル周期で、サブキャリア＃０にマッピングされているシンボルと、サブキャリア＃１にマッピングされているシンボルとの和をとることにより、送信アンテナ＃０及び＃２のサブキャリア＃０及び＃１にマッピングされているシンボル系列（S00，S10）を検出、分離する。

また、サブキャリア間演算部５１−ｊは、それぞれ、シンボル周期で、サブキャリア＃０にマッピングされているシンボルと、サブキャリア＃１にマッピングされているシンボルとの差をとることにより、送信アンテナ＃１及び＃３のサブキャリア＃０及び＃１にマッピングされているシンボル系列（S01，S11）を検出、分離する。

そして、サブキャリア間演算部５１−ｊでそれぞれ上述のごとく和をとることにより分離された送信アンテナ＃０及び＃２からのシンボル系列（S00，S10）の組は、第１のシンボル分離部５２−０に入力され、サブキャリア分離部５１−ｊでそれぞれ上述のごとく差をとることにより分離された送信アンテナ＃１及び＃３からのシンボル系列（S01，S11）の組は、第２のシンボル分離部５２−１に入力される。

シンボル分離部５２−ｊでは、それぞれ、ＭＩＭＯ信号分離手法を用いて、入力された前記シンボル系列の組についてシンボル分離を行なう。シンボル分離後の各シンボル系列は、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１において、シリアル信号に変換されて、送信ストリーム＃０，＃１に対応する受信ストリーム＃０，＃１として出力される。

（Ａ６）実施例６
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、符号の直交性と時間の直交性とを複合的に用いる場合について説明する。

図１８は、直交化処理の一例として符号及び時間の直交性を利用するＴＤＭ送信装置１０の構成例を示すブロック図である。図２０は、この図１８に例示するＴＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＴＤＭ受信装置５０の構成例を示すブロック図である。

（ＴＤＭ送信装置１０）
図１８に示すＴＤＭ送信装置１０は、例示的に、４本の送信アンテナ＃０〜＃３と、２つの送信ストリーム＃０，＃２毎のＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、をそなえる。さらに、このＴＤＭ送信装置１０は、前記直交化処理部１２−０，１２−１の一例としてそれぞれ用いられる符号化部をそなえる。符号化部１２−０は、例示的に、乗算器１２１−０，１２１−１をそなえ、符号化部１２−１は、例示的に、直交コード生成部１２０と、乗算器１２１−２，１２１−３と、をそなえる。

なお、直交コード生成部１２０は、符号化部１２−０及び１２−１に共通として符号化部１２−０，１２−１のいずれか一方に設けることができる。本例では、例示的に、符号化部１２−１に直交コード生成部１２０を設けることとしている。ただし、直交コード生成部１２０は、各符号化部１２−０，１２−１に個別に設けることもできる。

さらに、図１８に例示するＴＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＴＤＭ送信装置１０において、送信ストリーム＃０，＃１は、それぞれ、対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１において、２つのシンボル系列に変換される。

例えば、送信ストリーム＃０の信号（シンボル）系列をS00，S01，S02，…と仮定し、送信ストリーム＃１の信号（シンボル）系列をS10，S11，S12，…と仮定する。その場合、送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０においてＳ／Ｐ変換されると、S00，S02，…の第１のシンボル系列と、S01，S03，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は、符号化部１２−０の乗算器１２１−０に、第２のシンボル系列は符号化部１２−０の乗算器１２１−１にそれぞれ入力される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１においてＳ／Ｐ変換されると、S10，S12，…の第１のシンボル系列と、S11，S13，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は符号化部１２−１の乗算器１２１−２に、第２のシンボル系列は符号化部１２−１の乗算器１２１−３にそれぞれ入力される。

各乗算器１２１−ｉは、入力シンボル系列に対して、直交コード生成部１２０から与えられる直交コードを乗算して、前記第１のシンボル系列と前記第２のシンボル系列との間に直交性をもたせる。ここで、乗算器１２１−ｉは、それぞれ、Ｓ／Ｐ変換前のシンボル周期で前記直交コードを乗算する。

例えば、直交コード生成部１２０は、直交コードの一例として、（＋１，＋１，＋１，＋１，…）及び（＋１，−１，＋１，−１，…）の周期的なシンボルパターンをもつ直交コードを生成し、その一方（例えば前者のパターン）を各符号化部１２−０，１２−１の第１の乗算器１２１−０，１２１−２に与え、他方（例えば、後者のパターン）を各符号化部１２−０，１２−１の第２の乗算器１２１−２，１２１−３に与える。

したがって、図１８中に例示するように、乗算器１２１−０の出力シンボル系列は、S00，S00，S02，S02，…と表すことができ、乗算器１２１−１の出力シンボル系列は、S01，−S01，S03，−S03，…と表すことができる。同様に、乗算器１２１−２の出力シンボル系列は、S10，S10，S12，S12，…と表すことができ、乗算器１２１−３の出力シンボル系列は、S11，−S11，S13，−S13，…と表すことができる。

このようにしてシンボル間に直交コードにより直交性をもたせると、各送信アンテナ＃ｉの隣接（連続）するタイムスロットにそれぞれシンボルを割り当てる、すなわち、例えば図１３に例示したタイムスロットのうち未送信（未割当）のタイムスロットにシンボルを割り当てるとしても、受信装置５０において適切に分離することが可能となる。したがって、無線リソースの一例としてのタイムスロットの利用効率の向上を図ることが可能となる。その一例を図１９に示す。

この図１９の例では、送信ストリーム＃０についての第１の送信シンボル系列（S00，S02，S04，S06，…）に属するシンボルS00は、送信アンテナ＃０の隣接（連続）する２つのタイムスロット（TS0，TS1）でそれぞれ送信され、送信ストリーム＃０についての第２の送信シンボル系列（S01，S03，S05，S07，…）に属するシンボルS01は、送信アンテナ＃１のタイムスロット（TS0）と、−S01としてタイムスロット（TS1）とでそれぞれ送信される。

同様に、送信ストリーム＃１についての第１の送信シンボル系列（S10，S12，S14，S16，…）に属するシンボルS10は、送信アンテナ＃２の隣接（連続）する２つのタイムスロット（TS0，TS1）でそれぞれ送信され、送信ストリーム＃１についての第２の送信シンボル系列（S11，S13，S15，S17，…）に属するシンボルS11は、送信アンテナ＃３のタイムスロット（TS0）と、−S11としてタイムスロット（TS1）とでそれぞれ送信される。

送信ストリーム＃０の他のシンボルS02，S04，S06，…及びS03，S05，S07，…についても、同様にして、送信アンテナ＃０及び＃１の隣接（連続）する２タイムスロットずつを用いて送信することができ、送信ストリーム＃１の他のシンボルS12，S14，S16，…及びS13，S15，S17，…についても、送信アンテナ＃２及び＃３の隣接（連続）する２タイムスロットずつを用いて連続的に送信することができる。

なお、上述した例は、隣接（連続）するタイムスロットにシンボルを割り当てる例であるが、前記直交化処理を施されたシンボルは、必ずしも隣接（連続）するタイムスロットに割り当てられる必要はない。１又は２以上互いに離れたタイムスロットに割り当てられてもよい。

（ＴＤＭ受信装置５０）
一方、図２０に示すＴＤＭ受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃２毎のＴＤＭ信号復調部５７−０，５７−１と、をそなえる。さらに、このＴＤＭ受信装置５０は、前記直交分離部５１−０，５１−１の一例としてそれぞれ用いられるタイムスロット間演算部と、既述のものと同一若しくは同様の、シンボル分離部５２−０，５２−１及びＰ／Ｓ変換部５３−０，５３−１をそなえる。

なお、図２０に例示するＴＤＭ受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

本例のＴＤＭ受信装置５０において、受信アンテナ＃０，＃１で受信された信号は、それぞれ対応するＴＤＭ信号復調部５７−０，５７−１において復調されたあと、タイムスロット間演算部５１−０，５１−１において、２タイムスロット分の受信シンボルの和及び差を求めることより、符号及び時間の直交性を利用して、送信アンテナ＃０及び＃２からの受信信号と、送信アンテナ＃１及び＃３からの受信信号とに分離される。

例えば、ＴＤＭ送信装置１０が図１９に例示したＴＳ割当に従って各送信アンテナ＃０〜＃４から送信ストリーム＃０，＃１を送信する場合、タイムスロット間演算部５１−ｊは、それぞれ、シンボル周期で、２タイムスロット（例えば、TS0及びTS1）分の受信シンボルの和をとることにより、送信アンテナ＃０から送信されたシンボルS00及び送信アンテナ＃２から送信されたシンボルS10を検出、分離することができる。

また、タイムスロット間演算部５１−ｊは、同じ２タイムスロット（TS0及びTS1）分の受信シンボルの差をとることにより、送信アンテナ＃１から送信されたシンボルS01及び送信アンテナ＃３から送信されたシンボルS11を検出、分離することができる。

以降のタイムスロットで受信した信号についても、同様に、シンボル周期で、２タイムスロットずつの和及び差を求めることにより、送信アンテナ＃０及び＃２から送信された信号と、送信アンテナ＃１及び＃３から送信された信号と、を検出、分離することができる。

そして、各タイムスロット間演算部５１−ｊでそれぞれ和をとることにより分離された第１のシンボル系列の組は、第１のシンボル分離部５２−０に入力され、各タイムスロット間演算部５１−ｊでそれぞれ差をとることにより分離された第２のシンボル系列の組は、第２のシンボル分離部５２−１に入力される。

シンボル分離部５２−ｊでは、それぞれ、ＭＩＭＯ信号分離手法を用いて、入力された前記シンボル系列の組についてシンボル分離処理を行なう。そして、シンボル分離後の各シンボル系列は、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１において、シリアル信号に変換されて、送信ストリーム＃０，＃１に対応する受信ストリーム＃０，＃１として出力される。

（Ａ７）実施例７
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、符号の直交性を用いる別の態様について説明する。

図２１は、直交化処理の一例として符号の直交性を利用するＣＤＭ送信装置１０の構成例を示すブロック図である。本例のＣＤＭ送信装置１０は、実施例２の図５に例示したＣＤＭ送信装置１０の変形例に相当する。実施例２では、直交コードの一例としてチップ周期のコードパターン〔図６の（７）及び（８）参照〕を用いたのに対し、本例では、ＣＤＭシンボル周期のコードパターン〔図２２の（７）及び（８）参照〕を用いる点が主に異なる。

そのため、本例のＣＤＭ送信装置１０は、例示的に、ＣＤＭシンボル周期のコードパターンを生成する直交コード生成部１２０ｂを代替的にそなえる。この直交コード生成部１２０ｂについても、直交化処理部１２−０及び１２−１に個別にそなえてもよいし、共通なものとしていずれか一方にそなえることもできる。図２１には、共通なものとして直交化処理部１２−１に設けることを例示している。

なお、図２１に例示するＣＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

図２２に、送信ストリーム＃０，＃１をＣＤＭシンボル周期（パターン）の直交コードを用いて拡散した場合のタイミングチャートの一例を示す。この図２２では、（７）及び（８）に示すように、例示的に、ＣＤＭシンボル周期で、（＋１，＋１）及び（＋１，−１）の周期的なシンボルパターンを有する直交コード＃０，＃１が直交コード生成部１２０ｂにより生成される場合を示している。なお、図２２の（１）〜（１２）は、図２１中に示す信号（１）〜（１２）に対応している。

すなわち、図２１及び図２２の（１）に例示する送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０でＳ／Ｐ変換されて、図２１及び図２２の（３）及び（４）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１に入力される。同様に、図２１及び図２２の（２）に例示する送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１でＳ／Ｐ変換されて、図２１及び図２２の（５）及び（６）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３に入力される。

そして、図２１及び図２２の（３）及び（４）に例示する信号（S00，S01）は、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１にて、それぞれ、図２２の（７）及び（８）に例示するＣＤＭシンボル周期の直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図２２の（９）及び（１０）に例示する信号となる。

同様に、図２１及び図２２の（５）及び（６）に例示する信号（S10，S11）は、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３にて、それぞれ、図２２の（７）及び（８）に例示するＣＤＭシンボル周期の直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図２２の（１１）及び（１２）に例示する信号となる。

そして、図２１及び図２２の（９）〜（１２）に例示する信号は、それぞれ乗算器１３１−ｉにて、スクランブリングコード生成部１３０で生成されたスクランブリングコードと乗算されて、送信アンテナ＃ｉから送信される。

なお、図２１に例示するＣＤＭ送信装置１０から送信された信号を受信するＴＤＭ受信装置５０は、図７に例示したＴＤＭ受信装置５０において、直交分離部５１−０，５１−１で用いる直交コード（レプリカ）の一例として前記ＣＤＭシンボル周期のコードパターンを適用したものに相当する。

したがって、その受信動作（Ｓ／Ｐ変換、直交分離、シンボル分離、Ｐ／Ｓ変換）については、実施例２の図８に例示したタイミングチャートにおいて適用する直交コード（レプリカ）のパターン（チップパターン、チップタイミング）をＣＤＭシンボル周期（タイミング）に読み替えたものに相当する。

（Ａ８）実施例８
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、符号の直交性と周波数の直交性とを複合的に用いる別の態様について説明する。

図２３は、直交化処理の一例として符号及び周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置１０の構成例を示すブロック図である。本例のＯＦＤＭ送信装置１０は、実施例５の図１５に例示したＯＦＤＭ送信装置１０の変形例に相当する。本例では、直交コードの一例としてＯＦＤＭシンボル周期のコードパターン〔図２５の（７）及び（８）参照〕を用いて、ＯＦＤＭシンボル間に直交性をもたせる。

そのため、本例のＯＦＤＭ送信装置１０は、例示的に、ＯＦＤＭシンボル周期のコードパターンを生成する直交コード生成部１２０ｃを代替的にそなえる。この直交コード生成部１２０ｃについても、直交化処理部（マッピング処理部）１２−０及び１２−１に個別にそなえてもよいし、共通なものとしていずれか一方にそなえることもできる。図２３には、共通なものとしてマッピング処理部１２−１に設けることを例示している。

なお、図２３において、既述の符号と同一符号を付した要素は、特に断らない限り、既述の要素と同一若しくは同様の要素を表す。また、図２３に例示するＯＦＤＭ送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

図２５に、送信ストリーム＃０，＃１をＯＦＤＭシンボル周期の直交コードを用いて拡散し直交周波数にマッピングする場合のタイミングチャートの一例を示す。この図２５では、（７）及び（８）に示すように、例示的に、１送信シンボルあたり２ＯＦＤＭシンボルを用いて送信すると仮定して、ＯＦＤＭシンボル周期で、（＋１，＋１）及び（＋１，−１）の周期的なシンボルパターンを有する直交コード＃０，＃１が直交コード生成部１２０ｃにより生成される場合を示している。なお、図２５の（１）〜（１２）は、図２３中に示す信号（１）〜（１２）に対応している。

すなわち、図２３及び図２５の（１）に例示する送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０でＳ／Ｐ変換されて、図２３及び図２５の（３）及び（４）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１に入力される。同様に、図２３及び図２５の（２）に例示する送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１でＳ／Ｐ変換されて、図２３及び図２５の（５）及び（６）に例示する信号となり、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３に入力される。

そして、図２３及び図２５の（３）及び（４）に例示する信号（S00，S01）は、直交コード乗算器１２１−０，１２１−１にて、それぞれ、図２５の（７）及び（８）に例示するＯＦＤＭシンボル周期の直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図２５の（９）及び（１０）に例示する信号となる。

同様に、図２３及び図２５の（５）及び（６）に例示する信号（S10，S11）は、直交コード乗算器１２１−２，１２１−３にて、それぞれ、図２５の（７）及び（８）に例示するＯＦＤＭシンボル周期の直交コード＃０，＃１と乗算されて直交化され、図２５の（１１）及び（１２）に例示する信号となる。

そして、図２３及び図２５の（９）〜（１２）に例示する信号は、対応するＳ／Ｐ変換部１２５−ｉにてＳ／Ｐ変換され、マッパ１２６−ｉにて、ＯＦＤＭシンボル毎にいずれかのサブキャリア（周波数）にマッピングされる。

その一例を図２４に示す。本例においては、１つの送信シンボルを２ＯＦＤＭシンボル時間＃０，＃１で送信することに相当し、送信アンテナ＃０，＃１から送信されるＯＦＤＭシンボル間に直交コードにより直交性をもたせているから、図２４に例示するように、異なるタイミングの各ＯＦＤＭシンボルを同じサブキャリア（周波数）にマッピングしたとしても、受信装置５０において前記直交コードのレプリカを用いて適切に分離することが可能となる。

なお、本例のＯＦＤＭ送信装置１０に対応するＯＦＤＭ受信装置５０は、例えば図１７に例示した構成において、サブキャリア間演算部５１−ｊで和及び差をとる対象をいずれかのサブキャリアで検出された前記２つのＯＦＤＭシンボル＃０，＃１とすればよい。

（Ａ９）実施例９
次に、前記の直交化処理及び直交分離処理の一例として、時間の直交性と符号の直交性とを複合的に用いる更に別の態様について説明する。

図２６は、直交化処理の一例として時間及び符号の直交性を利用する送信装置１０の構成例を示すブロック図である。この図２６に示す送信装置１０は、実施例６（図１８）の変形例に相当し、例示的に、４本の送信アンテナ＃０〜＃３と、２つの送信ストリーム＃０，＃１毎のＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、をそなえる。さらに、この送信装置１０は、前記直交化処理部１２−０，１２−１の一例としてそれぞれ用いられる符号化部をそなえる。符号化部１２−０は、例示的に、シンボル繰り返し生成部１２９−０，１２９−１と、乗算器（直交コード乗算器）１２１−０，１２１−１と、をそなえる。また、符号化部１２−１は、例示的に、シンボル繰り返し生成部１２９−２，１２９−３と、直交コード生成部１２０ｄと、乗算器（直交コード乗算器）１２１−２，１２１−３と、をそなえる。

なお、直交コード生成部１２０ｄは、符号化部１２−０及び１２−１に共通として符号化部１２−０，１２−１のいずれか一方に設けることができる。本例では、例示的に、符号化部１２−１に直交コード生成部１２０ｄを設けることとしている。ただし、直交コード生成部１２０ｄは、各符号化部１２−０，１２−１に個別に設けることもできる。

さらに、図２６に例示する送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

本例の送信装置１０において、送信ストリーム＃０，＃１は、それぞれ、対応するＳ／Ｐ変換部１１−０，１１−１において、２つのシンボル系列に変換される。

例えば、図２７の（１）に例示するように、送信ストリーム＃０の信号（シンボル）系列をS00，S01，S02，…と仮定し、図２７の（２）に例示するように、送信ストリーム＃１の信号（シンボル）系列をS10，S11，S12，…と仮定する。

その場合、送信ストリーム＃０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０においてＳ／Ｐ変換されると、S00，S02，…の第１のシンボル系列と、S01，S03，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は、符号化部１２−０の第１のシンボル繰り返し生成部１２９−０に、第２のシンボル系列は符号化部１２−０の第２のシンボル繰り返し生成部１２９−１にそれぞれ入力される。

同様に、もう１つの送信ストリーム＃１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１においてＳ／Ｐ変換されると、S10，S12，…の第１のシンボル系列と、S11，S13，…の第２のシンボル系列とに変換され、第１のシンボル系列は符号化部１２−１の第１のシンボル繰り返し生成部１２９−２に、第２のシンボル系列は符号化部１２−１の第２のシンボル繰り返し部１２９−３にそれぞれ入力される。

各シンボル繰り返し生成部１２９−ｉは、それぞれ、入力シンボル系列をコピーすることを所定回数繰り返して所定シンボル数のシンボル系列を生成する。前記所定シンボル数は、例えば、所定の送信単位である１送信フレームあたりのシンボル数とすることができる。

シンボル繰り返し生成部１２９−０及び１２９−２で生成されたシンボル系列（送信フレーム）は、それぞれ対応する乗算器１２１−０及び１２９−２に入力され、直交コード生成部１２０ｄで生成された一方の直交コード＃０と乗算される。同様に、シンボル繰り返し生成部１２９−１及び１２９−３で生成されたシンボル系列（送信フレーム）は、それぞれ対応する乗算器１２１−１及び１２９−３に入力され、直交コード生成部１２０ｄで生成された他方の直交コード＃１と乗算される。

ここで、直交コード生成部１２０ｄは、図２７の（３）及び（４）に示すように、例示的に、前記送信フレーム周期（レート）の直交コード＃０（＋１，＋１）及び＃１（＋１，−１）のパターンを生成する。したがって、図２７の（５）〜（８）に例示するように、前記Ｓ／Ｐ変換後の各シンボル系列は、前記送信フレーム周期で直交コード＃０，＃１が乗じられて直交化されることになる。なお、図２７の（１）〜（８）に示す信号は、それぞれ、図２６中に（１）〜（８）で示す信号に対応する。

そして、図２６及び図２７の（５）〜（８）に例示する直交化処理後の各シンボル系列は、それぞれ対応する送信アンテナ＃ｉから前記送信フレーム単位で送信される。

なお、本例のＴＤＭ送信装置１０に対応するＴＤＭ受信装置５０は、例えば図２０に例示した構成において、直交分離部５１−ｊで和及び差をとる単位（周期）を前記送信フレームの単位（周期）とすればよい。その意味で、図２０に例示したタイムスロット間演算部は、フレーム間演算部とすればよい。

以上の第１実施形態（実施例１〜９）に示したように、前記直交化処理及び直交分離処理は、様々な無線通信方式の無線通信システムにおいて実現することが可能であり、それぞれの無線通信方式における利点を活かしながら、受信装置５０での受信特性の改善を図ることが可能である。

〔Ｂ〕第２実施形態
図２８は、第２実施形態に係る無線通信システムの一例としてのＭＩＭＯ通信システムの構成例を示すブロック図である。この図２８に示すＭＩＭＯ通信システムは、第１実施形態（例えば図１）に例示したシステムが、送信装置１０において、同じ送信ストリームのＳ／Ｐ変換後のシンボル系列間で直交化処理を施したのに対して、異なる送信ストリームのＳ／Ｐ変換後のシンボル系列間で直交化処理を施す点が異なる。

即ち、直交化処理部１２−０は、Ｓ／Ｐ変換部１１−０によるＳ／Ｐ変換後の送信ストリーム＃０のシンボル系列と、Ｓ／Ｐ変換部１１−１によるＳ／Ｐ変換後の送信ストリーム＃１のシンボル系列と、を入力として、これらのシンボル系列に対して第１実施形態（実施例１〜９）で説明した直交化処理を行なう。

同様に、直交化処理部１２−１は、Ｓ／Ｐ変換部１１−１によるＳ／Ｐ変換後の送信ストリーム＃１のシンボル系列と、Ｓ／Ｐ変換部１１−０によるＳ／Ｐ変換後の送信ストリーム＃０のシンボル系列と、を入力として、これらのシンボル系列に対して第１実施形態（実施例１〜９）で説明した直交化処理を行なう。

また、このように送信装置１０において異なる送信ストリームのＳ／Ｐ変換後のシンボル系列間で直交化処理を施すことに伴い、受信装置５０については、第１実施形態（例えば図１）ではＰ／Ｓ変換部５３−０（５３−１）に、各シンボル分離部５３−０，５３−１の一方の出力が組として入力されていたのに対し、図２８では、Ｐ／Ｓ変換部５３−０（５３−１）に、シンボル分離部５２−０（５２−１）の各出力が組として入力される点が異なる。

なお、本実施形態においても、これらの送信装置１０と受信装置５０とは、１つの無線装置の送信系及び受信系として用いることもできる。例示的に、送信装置１０は、無線基地局の送信系に用いることができ、受信装置５０は、前記無線基地局と無線リンクにより通知する無線端末（移動局）に用いることができる。送信アンテナ数及び受信アンテナ数も、図２８に例示する数に限定されない。

本例の送信装置１０においても、複数の送信ストリーム、例えば、送信ストリーム＃０と送信ストリーム＃１との２ストリームを前記送信アンテナ＃０〜＃３から受信装置５０に向けて送信することができる。

例えば、第１の送信ストリーム＃０のシンボル系列（S0y）は、第１のＳ／Ｐ変換部１１−０にて２つのシンボル系列にＳ／Ｐ変換されたのち、一方は第１の直交化処理部１２−０に、他方は第２の直交化処理部１２−１にそれぞれ入力される。

同様に、第２の送信ストリーム＃１のシンボル系列（S1y）は、第２のＳ／Ｐ変換部１１−１にて２つのシンボル系列にＳ／Ｐ変換されたのち、一方は第１の直交化処理部１２−０に、他方は第２の直交化処理部１２−１にそれぞれ入力される。

そして、直交化処理部１２−０は、入力された異なる送信ストリーム＃０，＃１に属するシンボル系列に対して直交化処理を施し、互いに直交関係にある２つのシンボル系列に変換する。

同様に、直交化処理部１２−１も、入力された異なる送信ストリーム＃０，＃１に属するシンボル系列に対して直交化処理を施し、互いに直交関係にある２つのシンボル系列に変換する。

ここで、直交化処理の一例として、第１実施形態（実施例１）と同様に、符号の直交性を用いるとすると、直交化処理部１２−０（１２−１）では、それぞれ、入力された２つのシンボル系列に対して、ウォルシュコード等の直交コード＃０，＃１を乗算することで、各シンボル系列の符号化（直交化）を行なう。例えば、前記直交コード＃０の一例として、前記Ｓ／Ｐ変換前のシンボル周期（パターン）で（＋１，＋１）及び（＋１，−１）のコードパターンをもつ直交コードを乗算する。

この場合、前記ｙ＝０，１の場合に着目した符号化（直交化）後のシンボル系列＃０〜＃３は、それぞれ以下のようになる。

シンボル系列＃０→（S00，S00）
シンボル系列＃１→（S10，−S10）
シンボル系列＃２→（S01，S01）
シンボル系列＃３→（S11，−S11）

ここで、シンボル系列＃０とシンボル系列＃１との間には、それらの和をとるとシンボルS00の成分が残り、それらの差をとるとシンボルS10の成分が残るという直交性があり、同様に、シンボル系列＃２とシンボル系列＃３との間には、それらの和をとるとシンボルS01の成分が残り、それらの差をとるとシンボルS11の成分が残るという直交性がある。

前記各シンボル系列＃０〜＃３の信号は、送信アンテナ＃０〜＃３から送信され、空間において合成（多重）される。空間を伝搬した信号は、受信アンテナ＃０，＃１において受信される。

なお、図２８に例示する送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

また、図２８に例示する受信装置５０においても、受信アンテナ＃０，＃１で受信した無線信号を低雑音増幅する低雑音増幅器や、前記無線信号をベースバンド周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）する周波数変換器、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器等の受信処理に関する一部のブロック（受信部）の図示は便宜的に省略している。

ここで、本実施形態においても、図２８中に例示するように、送信アンテナ＃ｉ（ｉ＝０〜３のいずれか）から受信アンテナ＃ｊ（ｊ＝０又は１）への伝搬路（チャネル）値（ベクトル）をhijと表し、受信アンテナ＃ｊで時刻ｔ＝ｋ（ｋ＝０，１，２，…）に受信された信号をrjkと表すとすると、受信アンテナ＃０で時刻ｔ＝０，１にそれぞれ受信した信号（r00，r01）は、下記の式（９）及び式（１０）により表すことができ、受信アンテナ＃１で時刻ｔ＝０，１にそれぞれ受信した信号（r10，r11）は、下記の式（１１）及び式（１２）により表すことができる。

r00=h00・S00＋h10・S10＋h20・S01＋h30・S11 …（９）
r01=h00・S00−h10・S10＋h20・S01−h30・S11 …（１０）
r10=h01・S00＋h11・S10＋h21・S01＋h31・S11 …（１１）
r11=h01・S00−h11・S10＋h21・S01−h31・S11 …（１２）

直交分離部（復号部）５１−０，５１−１では、前記直交コード＃０，＃１のレプリカを用いて、受信信号を、送信アンテナ＃０及び＃２から送信された信号成分と、送信アンテナ＃１及び＃３から送信された信号成分と、に分離する。

例えば、直交コード生成部５１０で生成した前記シンボル周期の直交コード＃０，＃１のレプリカ（＋１，＋１），（＋１，−１）を、受信アンテナ＃０（＃１）で受信した信号系列r00，r11（r10，r11）に対して乗算し、異なる時間の受信信号r00（r10）と受信信号r11（r11）とを加算（積算）する。

このとき、一方の受信信号（シンボル）系列には、２シンボル時間毎に直交コード＃１として（＋１，−１）のパターンが乗算されているから、時刻ｔ＝０において受信した信号r00（r10）と、時刻ｔ＝１において受信した信号r01（r11）との和と、それらの差とが求められる。

したがって、直交コード＃０，＃１（レプリカ）を用いて分離した結果は、下記の式（１３）〜（１６）で表すことができる。

r00＋r01=2・h00・S00＋2・h20・S01 …（１３）
r00−r01=2・h10・S10＋2・h30・S11 …（１４）
r10＋r11=2・h01・S00＋2・h21・S01 …（１５）
r10−r11=2・h11・S10＋2・h31・S11 …（１６）

上記の式（１３）と式（１５）の組は、チャネル値h00，h01，h20，h21を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S00，S01）との積に相当し、同様に、式（１４）と式（１６）の組は、チャネル値h10，h11，h30，h31を要素とするチャネル行列と、送信信号ベクトル（S10，S11）との積に相当する。

したがって、シンボル分離部５２−０では、式（１３）と式（１５）の組から、既知のＭＩＭＯ信号分離手法により、送信アンテナ＃０から送信されたシンボルS00と送信アンテナ＃２から送信されたシンボルS01とを分離することができる。

同様に、シンボル分離部５２−１では、式（１４）と式（１６）の組から、送信アンテナ＃１から送信されたシンボルS10と送信アンテナ＃３から送信されたシンボルS11とを分離することができる。

また、各式（１３）〜（１６）の右辺の各項には、１よりも大きい定数（＝２）が乗じられているから、受信装置５０の直交分離後（シンボル分離前）のステージにおいて、理論的には３ｄＢ程度の送信ダイバーシティによる受信ＳＮＲの改善を見込むことができる。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、周波数の直交性、時間の直交性を用いて前記直交化処理及び直交分離処理を実施することができることはいうまでもない。すなわち、既述の実施例１〜９を、異なる送信ストリームに属するシンボル系列間に適用することも可能である。

〔Ｃ〕第３実施形態
上述した第１及び第２実施形態（実施例１〜９）で例示したシステムでは、ビームフォーミングによる電波指向性がないため、共通チャネルやブロードキャストチャネルなど、複数の受信装置５０宛に送信するようなチャネル（以下、共通チャネルと総称する）に容易に適用可能である。その場合、個別チャネルなどの特定の受信装置５０宛に送信するチャネルには、他の通信方式、例えば、ＭＩＭＯプリコーディング技術によるビームフォーミングを適用することができる。なお、前記各チャネルには、制御チャネル及び／又はデータチャネルが含まれ得る。

その一例としての送信装置１０の構成を図２９に示し、対応する受信装置５０の構成例を図３０に示す。なお、本実施形態においても、これらの送信装置１０と受信装置５０とは、１つの無線装置の送信系及び受信系として用いることができる。例示的に、送信装置１０は、無線基地局の送信系に用いることができ、受信装置５０は、前記無線基地局と無線リンクにより通知する無線端末（移動局）に用いることができる。なお、送信アンテナ数及び受信アンテナ数は、これらに限定されない。

図２９に示す送信装置１０は、例示的に、４本の送信アンテナ＃０〜＃３と、個別チャネルの送信ストリーム＃０，＃２に対して重み付け制御（ビームフォーミング）を行なうビームフォーマ１７と、送信アンテナ＃０〜＃３毎の加算器１８−０〜１８−３と、をそなえる。さらに、この送信装置１０は、共通チャネルの送信ストリーム＃０，＃１について、第１及び第２実施形態で説明した、Ｓ／Ｐ変換部１１−０，１１−１と、直交化処理部１２−０，１２−１と、をそなえる。

各直交化処理部１２−０，１２−１で第１（又は第２）実施形態にて説明したごとく直交化処理を施されたシンボル系列は、それぞれ対応する前記加算器１８−ｉにてビームフォーマ１７からの個別チャネルの送信ストリームと加算（多重）されて、送信アンテナ＃ｉから受信装置５０に向けて送信される。

なお、図２９に例示する送信装置１０においても、送信信号（シンボル系列）をアナログ信号に変換するＤＡ変換器や、前記アナログ信号を無線周波数に周波数変換（アップコンバージョン）する周波数変換器、無線信号を所定の送信電力に増幅する増幅器等の送信処理に関する一部のブロック（送信部）の図示は便宜的に省略している。

一方、図３０に示す受信装置５０は、例示的に、２本の受信アンテナ＃０，＃１と、これらの受信アンテナ＃０，＃１毎の復調部５８−０，５８−１と、個別チャネルの受信信号についてのシンボル分離部５９と、をそなえる。さらに、この受信装置５０は、共通チャネルの受信信号に関して、第１（又は第２）実施形態で説明した、直交分離部５１−０，５１−１と、シンボル分離部５２−０，５２−１と、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１と、をそなえる。

復調部５８−０，５８−１は、それぞれ、対応する受信アンテナ＃０，＃１で受信された信号（個別チャネル及び共通チャネルの信号を含む）を、送信装置１０で用いる変調方式に対応した復調方式で復調して、受信シンボル系列を出力する。復調部５８−０，５８−１は、それぞれ、第１（又は第２）実施形態における、ＣＤＭ復調部である場合もあるし、ＯＦＤＭ復調部（ＣＰ除去部、ＦＦＴ）である場合もあるし、ＴＤＭ信号復調部である場合もある。

シンボル分離部（個別チャネル分離部）５９は、復調部５８−０，５８−１からの受信シンボル系列から個別チャネルの送信ストリーム＃０，＃１のシンボル系列を分離する。例えば、シンボル分離部５９は、送信装置１０がビームフォーミングに用いた重み係数（プリコーディングマトリクス）に対応する重み係数を受信シンボル系列に乗じることで、個別チャネルの送信ストリーム＃０，＃１の受信シンボル系列を分離することができる。なお、送信装置１０がビームフォーミングに用いた重み係数の情報は、送信装置１０から例えば制御チャネルを用いて受信装置５０に通知することができる。

一方、共通チャネルに関しては、直交分離部５１−０，５１−１と、シンボル分離部５２−０，５２−１と、Ｐ／Ｓ変換部５３−０，５３−１と、により、第１（又は第２）実施形態で説明したように、復調部５８−０，５８−１により得られた受信シンボル系列に対して、直交分離、シンボル分離、Ｐ／Ｓ変換が施されることにより、共通チャネルの送信ストリーム＃０，＃１に対応する受信ストリーム＃０，＃１が得られる。

以上のように、本例によれば、個別チャネルについてはビームフォーミング（ＭＩＭＯプリコーディング）による送信を行ない、共通チャネルについては第１（又は第２）実施形態で上述した直交化処理及び直交分離処理を用いた送受信を行なう等、チャネルの性質に応じて適切な通信方式を選択することができる。

したがって、受信装置５０から送信装置１０へのフィードバック情報の増加を抑制しつつ、共通及び個別チャネルそれぞれの受信特性（例えば、ＳＮＲ）を改善することが可能であり、チャネルの品質及び容量の増大を図ることが可能である。

なお、前記直交化処理及び直交分離処理の対象としない信号の送信には、前記ビームフォーミング以外の通信方式を適用してもよい。また、前記直交化処理及び直交分離処理の対象とする信号は、個別チャネルの信号とすることができないわけではない。

〔Ｄ〕付記
（付記１）
複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、
前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、
をそなえた送信装置と、
前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、
前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、
をそなえた受信装置と、を具備することを特徴とする、無線通信システム。

（付記２）
送信装置と受信装置とをそなえた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記送信装置は、
複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、
前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離し、
前記分離された複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する、
ことを特徴とする、無線通信方法。

（付記３）
複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、
前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、
をそなえたことを特徴とする、送信装置。

（付記４）
前記直交化処理部は、
前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列間に乗算する乗算器と、
をそなえたことを特徴とする、付記３記載の送信装置。

（付記５）
前記直交化処理部は、
前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
前記シリアル／パラレル変換後の信号系列を周波数領域において直交関係にある前記無線リソースとしての周波数にマッピングするマッパと、
前記マッパの出力を時間領域の信号に変換する周波数／時間領域変換部と、
をそなえたことを特徴とする、付記３記載の送信装置。

（付記６）
前記直交化処理部は、
前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
前記シリアル／パラレル変換後の信号系列を直交関係にある前記無線リソースとしての異なるタイムスロットで前記送信アンテナへ出力する時分割スイッチ部と、
をそなえたことを特徴とする、付記３記載の送信装置。

（付記７）
前記直交化処理部は、
前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列間に乗算する乗算器と、
前記乗算後の信号系列を隣接する又は近傍の周波数にマッピングするマッパと、
前記マッパの出力を時間領域の信号に変換する周波数／時間領域変換部と、
をそなえたことを特徴とする、付記３記載の送信装置。

（付記８）
前記直交化処理部は、
前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列間に乗算する乗算器と、をそなえ、
前記乗算後の信号系列を隣接する又は近傍のタイムスロットで前記送信アンテナに出力する、ことを特徴とする、付記３記載の送信装置。

（付記９）
前記直交化処理部は、
異なる前記送信ストリーム系列に属する信号系列に対して前記直交化処理を施す、ことを特徴とする、付記３〜８のいずれか１項に記載の送信装置。

（付記１０）
前記送信ストリーム系列は、共通チャネルの信号ストリームであり、
前記送信装置は、
個別チャネルの信号ストリームについてビームフォーミングを施すビームフォーマと、
前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記送信アンテナから送信される信号系列に多重する多重部と、
をさらにそなえたことを特徴とする、付記３〜９のいずれか１項に記載の送信装置。

（付記１１）
複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、前記直交化処理された各信号系列を複数のアンテナから送信する送信装置、から受信した信号に対して、前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、
前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、
をそなえたことを特徴とする、受信装置。

（付記１２）
前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記無線リソースとしての互いに直交するコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列に乗算して送信する装置であり、
前記直交分離部は、
前記送信装置から受信した信号と前記直交コードのレプリカとを乗算し、その乗算結果を加算及び減算する復号部、をそなえたことを特徴とする、付記１１記載の受信装置。

（付記１３）
前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記信号系列を直交関係にある前記無線リソースとしての周波数にマッピングして送信する装置であり、
前記直交分離部は、
前記送信装置から受信した信号から前記直交関係にある周波数信号を分離する周波数分離部をそなえたことを特徴とする、付記１１記載の受信装置。

（付記１４）
前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記信号系列を直交関係にある前記無線リソースとしての異なるタイムスロットで送信する装置であり、
前記直交分離部は、
前記送信装置から受信した信号から前記異なるタイムスロットでの受信信号を分離するタイムスロット分離部をそなえたことを特徴とする、付記１１記載の受信装置。

（付記１５）
前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記信号系列に対して直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを乗算し、前記コードを乗算された前記信号系列を隣接する又は近傍の周波数にマッピングして送信する装置であり、
前記直交分離部は、
前記送信装置から受信した信号から前記周波数信号を分離し、分離した周波数信号間の加算及び減算処理を行なう周波数間演算部をそなえたことを特徴とする、付記１１記載の受信装置。

（付記１６）
前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記信号系列に対して直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを乗算し、前記コードを乗算された前記信号系列を隣接する又は近傍のタイムスロットで送信する装置であり、
前記直交分離部は、
前記送信装置から受信した信号から前記タイムスロットでの受信信号を分離し、分離したタイムスロット間の受信信号の加算及び減算処理を行なうタイムスロット間演算部と、
をそなえたことを特徴とする、付記１１記載の受信装置。

（付記１７）
前記送信装置は、個別チャネルの信号ストリームについてビームフォーミングを施して前記直交化処理された共通チャネルの信号系列とともに送信する装置であり、
前記受信装置は、
前記送信装置から受信した信号から前記ビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離する個別チャネル分離部をさらにそなえたことを特徴とする、付記１１〜１６のいずれか１項に記載の受信装置。

第１実施形態に係る無線通信システムの一例としてのＭＩＭＯ通信システムの構成例を示すブロック図である。 実施例１に係る無線通信システムの一例としてのＭＩＭＯ通信システムの構成例を示すブロック図である。 図２に示す符号化部の構成例を示すブロック図である。 図２に示す復号部の構成例を示すブロックである。 実施例２に係る符号の直交性（直交コード）を利用するＣＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図５に示すＣＤＭ送信装置の送信処理のタイミングチャートの一例を示す図である。 図５に示すＣＤＭ送信装置から送信された信号を受信するＣＤＭ受信装置の構成例を示す図である。 図７に示すＣＤＭ受信装置の受信処理のタイミングチャートの一例を示す図である。 実施例３に係る周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図９に示すＯＦＤＭ送信装置におけるサブキャリアマッピングの一例を示す図である。 図９に示すＯＦＤＭ送信装置から送信された信号を受信するＯＦＤＭ受信装置の構成例を示すブロック図である。 実施例４に係る時間の直交性を利用するＴＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図１２に示すＴＤＭ送信装置の送信処理（送信フレーム）の一例を示す図である。 図１２に示すＴＤＭ送信装置から送信された信号を受信するＴＤＭ受信装置の構成例を示すブロック図である。 実施例５に係る符号及び周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図１５に示すＯＦＤＭ送信装置におけるサブキャリアマッピングの一例を示す図である。 図１５に例示するＯＦＤＭ送信装置から送信された信号を受信するＯＦＤＭ受信装置の構成例を示すブロック図である。 実施例６に係る符号及び時間の直交性を利用するＴＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図１８に示すＴＤＭ送信装置の送信処理（送信フレーム）の一例を示すタイミングチャートの一例を示す図である。 図１８に示すＴＤＭ送信装置から送信された信号を受信するＴＤＭ受信装置の構成例を示すブロック図である。 実施例７に係る符号の直交性を利用するＣＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図２１に示すＣＤＭ送信装置の送信処理のタイミングチャートの一例を示す図である。 実施例８に係る符号及び周波数の直交性を利用するＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。 図２３に示すＯＦＤＭ送信装置のサブキャリアマッピングの一例を示す図である。 図２３に示すＯＦＤＭ送信装置の送信処理のタイミングチャートの一例を示す図である。 実施例９に係る時間及び符号の直交性を利用する送信装置の構成例を示すブロック図である。 図２６に示す送信装置の送信処理のタイミングチャートの一例を示す図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの一例としてのＭＩＭＯ通信システムの構成例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 送信装置
１１−０，１１−１ シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部
１２−０，１２−１ 直交化処理部（符号化部、マッピング処理部、ＴＤＭ処理部）
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ 直交コード生成部
１２１−０，１２１−１，１２１−２，１２１−３ 乗算器（直交コード乗算器）
１２１−００，１２１−０１，１２１−０２，１２１−０３，１２１−１０，１２１−１１，１２１−１２，１２１−１３ 乗算器（直交コード乗算器）
１２５−０，１２５−１，１２５−２，１２５−３ Ｓ／Ｐ変換部
１２６−０，１２６−１，１２６−２，１２６−３ マッパ
１２７ タイミング生成部
１２８−０，１２８−１，１２８−２，１２８−３ ＴＤＭスイッチ
１２９−０，１２９−１，１２９−２，１２９−３ シンボル繰り返し生成部
１３ 拡散処理部
１３０ スクランブリングコード生成部
１３１−０，１３１−１，１３１−２，１３１−３ 乗算器（スクランブリングコード乗算器）
１４−０，１４−１，１４−２，１４−３ ＩＦＦＴ（周波数／時間領域変換部）
１５−０，１５−１，１５−２，１５−３ ＣＰ付加部
１６−０，１６−１，１６−２，１６−３ Ｐ／Ｓ変換部
１７ ビームフォーマ
１８−０，１８−１，１８−２，１８−３ 加算器
５０ 受信装置
５１−０，５１−１ 直交分離部（復号部、サブキャリア（周波数）分離部、タイムスロット分離部、サブキャリア（周波数）間演算部、タイムスロット間演算部）
５１０ 直交コード生成部
５１１−０，５１１−１，５１１−２，５１１−３ 乗算器（直交コード乗算器）
５１２−０，５１２−１，５１２−２，５１２−３ 加算器
５１３−０，５１３−１，５１３−２，５１３−３ 遅延回路
５２−０，５２−１ シンボル（信号）分離部
５３−０，５３−１ パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部
５４−０，５４−１ ＣＤＭ復調部
５５−０，５５−１ ＣＰ除去部
５６−０，５６−１ ＦＦＴ
５７−０，５７−１ ＴＤＭ信号復調部
５８−０，５８−１ 復調部
５９ シンボル分離部（個別チャネル分離部）

Claims (8)

1. 複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、信号ストリームについてビームフォーミングを施すビームフォーマと、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重する多重部と、をそなえ、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する、送信装置と、
   前記送信装置から受信した信号からビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離する個別チャネル分離部と、前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、をそなえた受信装置と、を具備する、
   ことを特徴とする、無線通信システム。
2. 送信装置と受信装置とをそなえた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   前記送信装置は、
   複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、
   前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信し、
   信号ストリームについてビームフォーミングを施し、
   前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重し、
   共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信し、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から受信した信号からビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離し、
   前記送信装置から受信した信号に対して前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離し、
   前記分離された複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する、
   ことを特徴とする、無線通信方法。
3. 複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施す直交化処理部と、
   前記直交化処理後の各信号系列を複数のアンテナから送信する送信部と、
   信号ストリームについてビームフォーミングを施すビームフォーマと、
   前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重する多重部と、
   をそなえ、
   共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する、
   ことを特徴とする、送信装置。
4. 前記直交化処理部は、
   前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
   直交関係にある前記無線リソースとしてのコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列間に乗算する乗算器と、
   をそなえたことを特徴とする、請求項３記載の送信装置。
5. 前記直交化処理部は、
   前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換部と、
   前記シリアル／パラレル変換後の信号系列を周波数領域において直交関係にある前記無線リソースとしての周波数にマッピングするマッパと、
   前記マッパの出力を時間領域の信号に変換する周波数／時間領域変換部と、
   をそなえたことを特徴とする、請求項３記載の送信装置。
6. 複数の送信ストリーム系列のそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施し、前記直交化処理された各信号系列を複数のアンテナから送信し、信号ストリームについてビームフォーミングを施し、前記ビームフォーミングを施された信号ストリームを前記複数のアンテナから送信される信号系列に多重し、共通チャネルの信号ストリームについては、複数の信号ストリームのそれぞれを複数の信号系列に分割した各信号系列に対して、第１のタイミングで送信される各信号系列と、第２のタイミングで送信される各信号系列とが直交関係となるように、無線リソースの直交性に基づく直交化処理を施して送信する一方、個別チャネルの信号ストリームについては、ビームフォーミングを施して送信する送信装置、から受信した信号に対して、ビームフォーミングにより前記個別チャネルの信号ストリームを分離する個別チャネル分離部と、
   前記送信装置から受信した信号に対して、前記直交性に基づく直交分離処理を施して直交関係にある複数の受信信号系列を分離する直交分離部と、
   前記複数の受信信号系列のいずれかの組に対して、前記送信装置との間の伝搬路推定行列に基づく所定の信号分離手法を適用して、前記直交化処理前の信号系列を分離する信号分離部と、
   をそなえたことを特徴とする、受信装置。
7. 前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記無線リソースとしての互いに直交するコードを前記シリアル／パラレル変換後の前記信号系列に乗算して送信する装置であり、
   前記直交分離部は、
   前記送信装置から受信した信号と前記直交コードのレプリカとを乗算し、その乗算結果を加算及び減算する復号部、をそなえたことを特徴とする、請求項６記載の受信装置。
8. 前記送信装置は、前記複数の送信ストリーム系列を前記複数の信号系列にシリアル／パラレル変換し、前記信号系列を直交関係にある前記無線リソースとしての周波数にマッピングして送信する装置であり、
   前記直交分離部は、
   前記送信装置から受信した信号から前記直交関係にある周波数信号を分離する周波数分離部をそなえたことを特徴とする、請求項６記載の受信装置。

Images