JP5512458B2 - Precoding method, precoding device, transmission method, transmission device, reception method, and reception device - Google Patents

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Description

本発明は、特にマルチアンテナを用いた通信を行うプリコーディング方法、プリコーディング装置、送信方法、送信装置、受信方法および受信装置に関する。   The present invention relates to a precoding method, a precoding device, a transmission method, a transmission device, a reception method, and a reception device that perform communication using a multi-antenna in particular.

従来、マルチアンテナを用いた通信方法として例えばMIMO(Multiple−Input Multiple−Output)と呼ばれる通信方法がある。MIMOに代表されるマルチアンテナ通信では、複数系列の送信データをそれぞれ変調し、各変調信号を異なるアンテナから同時に送信することで、データの通信速度を高めるようになっている。   Conventionally, as a communication method using multiple antennas, for example, there is a communication method called MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). In multi-antenna communication typified by MIMO, data transmission speed is increased by modulating transmission data of a plurality of sequences and transmitting each modulated signal simultaneously from different antennas.

図28は、送信アンテナ数2、受信アンテナ数2、送信変調信号(送信ストリーム)数2のときの送受信装置の構成の一例を示している。送信装置では、符号化されたデータをインタリーブし、インタリーブ後のデータを変調し、周波数変換等を行い送信信号が生成され、送信信号はアンテナから送信される。このとき、送信アンテナからそれぞれ異なる変調信号が同一時刻に同一周波数に送信する方式が空間多重MIMO方式である。   FIG. 28 shows an example of the configuration of the transmission / reception apparatus when the number of transmission antennas is 2, the number of reception antennas is 2, and the number of transmission modulation signals (transmission streams) is 2. In the transmission apparatus, the encoded data is interleaved, the interleaved data is modulated, frequency conversion or the like is performed to generate a transmission signal, and the transmission signal is transmitted from the antenna. At this time, a scheme in which different modulation signals are transmitted from the transmission antenna to the same frequency at the same time is the spatial multiplexing MIMO scheme.

このとき、特許文献1では送信アンテナごとに異なるインタリーブパターンを具備する送信装置が提案されている。つまり、図28の送信装置において2つのインタリーブ(πa、πb)が互いに異なるインタリーブパターンを有していることになる。そして、受信装置において、非特許文献1、非特許文献2に示されているように、ソフト値を用いた検波方法(図28におけるMIMO detector)を、反復して行うことによって、受信品質が向上することになる。
ところで、無線通信における実伝搬環境のモデルとして、レイリーフェージング環境で代表されるNLOS(non−line of sight)環境、ライスフェージング環境で代表されるLOS(line of sight)環境が存在する。送信装置においてシングルの変調信号を送信し、受信装置において複数のアンテナで受信した信号に対して最大比合成を行い、最大比合成後の信号に対して復調、及び復号を行う場合、LOS環境、特に、散乱波の受信電力に対する直接派の受信電力の大きさを示すライスファクタが大きい環境では、良好な受信品質を得ることができる。しかし、例えば、空間多重MIMO伝送方式では、ライスファクタが大きくなると受信品質が劣化するという問題が発生する。(非特許文献3参照)
図29の(A)(B)は、レイリ−フェージング環境、及びライスファクタK=3、10、16dBのライスフェージング環境において、LDPC(low−density parity−check)符号化されたデータを2×2(2アンテナ送信、2アンテナ受信)空間多重MIMO伝送した場合のBER(Bit Error Rate)特性(縦軸:BER、横軸:SNR(signal−to−noise power ratio))のシミュレーション結果の一例を示している。図29の(A)は、反復検波を行わないMax−log−APP(非特許文献1、非特許文献2参照)(APP:a posterior probability)のBER特性、図29の(B)は、反復検波を行ったMax−log−APP(非特許文献1、非特許文献2参照)(反復回数5回)のBER特性を示している。図29(A)(B)からわかるように、反復検波を行う、または行わないに関係なく、空間多重MIMOシステムでは、ライスファクタが大きくなると受信品質が劣化することが確認できる。このことから、「空間多重MIMOシステムでは、伝搬環境が安定的になると受信品質が劣化する」という従来のシングルの変調信号を送信するシステムにはない、空間多重MIMOシステム固有の課題をもつことがわかる。
At this time, Patent Document 1 proposes a transmission apparatus having a different interleave pattern for each transmission antenna. That is, in the transmission apparatus of FIG. 28, two interleaves (πa, πb) have different interleave patterns. In the receiving apparatus, as shown in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, reception quality is improved by repeatedly performing a detection method using a soft value (MIMO detector in FIG. 28). Will do.
By the way, there are an NLOS (non-line of sight) environment represented by a Rayleigh fading environment and an LOS (line of sight) environment represented by a rice fading environment as models of an actual propagation environment in wireless communication. In the case of transmitting a single modulated signal in a transmitting device, performing maximum ratio combining on signals received by a plurality of antennas in a receiving device, and performing demodulation and decoding on the signal after maximum ratio combining, a LOS environment, In particular, good reception quality can be obtained in an environment where the rice factor indicating the magnitude of the direct reception power relative to the reception power of the scattered wave is large. However, for example, in the spatial multiplexing MIMO transmission system, there is a problem that reception quality deteriorates when the rice factor increases. (See Non-Patent Document 3)
29A and 29B show 2 × 2 LDPC (low-density parity-check) encoded data in a Rayleigh fading environment and a rice fading environment with Rise factors K = 3, 10, and 16 dB. (2 antenna transmission, 2 antenna reception) An example of a simulation result of BER (Bit Error Rate) characteristics (vertical axis: BER, horizontal axis: signal-to-noise power ratio (SNR)) when spatial multiplexing MIMO transmission is performed ing. FIG. 29A shows the BER characteristics of Max-log-APP (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2) (APP: a posteriprovability) without iterative detection, and FIG. The BER characteristic of Max-log-APP (refer nonpatent literature 1 and nonpatent literature 2) (number of repetitions 5 times) which performed the detection is shown. As can be seen from FIGS. 29A and 29B, regardless of whether or not iterative detection is performed, in the spatial multiplexing MIMO system, it can be confirmed that reception quality deteriorates as the rice factor increases. Therefore, the spatial multiplexing MIMO system has a problem inherent to the spatial multiplexing MIMO system, which is not found in a conventional system that transmits a single modulation signal, such as “the reception quality deteriorates when the propagation environment becomes stable”. Recognize.

放送やマルチキャスト通信は、見通し内のユーザに対するサービスであり、ユーザが所持する受信機と放送局との間の電波伝搬環境はLOS環境であることが多い。前述の課題をもつ空間多重MIMOシステムを、放送やマルチキャスト通信に用いた場合、受信機において、電波の受信電界強度は高いが、受信品質の劣化によりサービスを受けることができない、という現象が発生する可能性がある。つまり、空間多重MIMOシステムを放送やマルチキャスト通信で用いるには、NLOS環境、及びLOS環境のいずれの場合においても、ある程度の受信品質が得られるMIMO伝送方式の開発が望まれる。
非特許文献8では、通信相手からのフィードバック情報からプリコーディングに用いるコードブック(プリコーディング行列)を選択する方法について述べられているが、上記のように、放送やマルチキャスト通信のように、通信相手からのフィードバック情報が得られない状況において、プリコーディングを行う方法については全く記載されていない。
Broadcasting and multicast communication are services for users who are in line of sight, and the radio wave propagation environment between a receiver and a broadcasting station owned by the user is often a LOS environment. When a spatial multiplexing MIMO system with the above-mentioned problems is used for broadcasting or multicast communication, a phenomenon occurs in which the receiver receives a service due to a deterioration in reception quality although the received electric field strength of radio waves is high. there is a possibility. In other words, in order to use the spatial multiplexing MIMO system in broadcasting or multicast communication, it is desired to develop a MIMO transmission system that can obtain a certain level of reception quality in both NLOS and LOS environments.
Non-Patent Document 8 describes a method of selecting a codebook (precoding matrix) to be used for precoding from feedback information from a communication partner, but as described above, a communication partner, such as broadcast or multicast communication, is described. In the situation where the feedback information from cannot be obtained, there is no description about a method for performing precoding.

一方、非特許文献4では、フィードバック情報が無い場合にも適用することができる、時間とともに、プリコーディング行列を切り替える方法について述べられている。この文献では、プリコーディングに用いる行列として、ユニタリ行列を用いること、また、ユニタリ行列をランダムに切り替えることについて述べられているが、上記で示したLOS環境での受信品質の劣化に対する適用方法については全く記載されていなく、単にランダムに切り替えることのみが記載されている。当然であるが、LOS環境の受信品質の劣化を改善するためのプリコーディング方法、および、プリコーディング行列の構成方法に関する記述は一切されていない。   On the other hand, Non-Patent Document 4 describes a method of switching a precoding matrix with time, which can be applied even when there is no feedback information. In this document, it is described that a unitary matrix is used as a matrix used for precoding and that the unitary matrix is randomly switched. However, as to the application method for the degradation of reception quality in the LOS environment described above, It is not described at all, and only switching at random is described. As a matter of course, there is no description about a precoding method for improving degradation of reception quality in a LOS environment and a method for constructing a precoding matrix.

国際公開第2005/050885号International Publication No. 2005/050885

“Achieving near−capacity on a multiple−antenna channel” IEEE Transaction on communications, vol.51, no.3, pp.389−399, March 2003.“Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Transaction on communications, vol. 51, no. 3, pp. 389-399, March 2003. “Performance analysis and design optimization of LDPC−coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing., vol.52, no.2, pp.348−361, Feb. 2004.“Performance analysis and design optimization of LDPC-coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing. , Vol. 52, no. 2, pp. 348-361, Feb. 2004. “BER performance evaluation in 2x2 MIMO spatial multiplexing systems under Rician fading channels,” IEICE Trans. Fundamentals, vol.E91−A, no.10, pp.2798−2807, Oct. 2008.“BER performance evaluation in 2 × 2 MIMO spatial multiplexing systems under Rician fading channels,” IEICE Trans. Fundamentals, vol. E91-A, no. 10, pp. 2798-2807, Oct. 2008. “Turbo space−time codes with time varying linear transformations, ”IEEE Trans. Wireless communications, vol.6, no.2, pp.486−493, Feb. 2007.“Turbo space-time codes with time varying linear transformations,” IEEE Trans. Wireless communications, vol. 6, no. 2, pp. 486-493, Feb. 2007. “Likelihood function for QR−MLD suitable for soft−decision turbo decoding and its performance,” IEICE Trans. Commun., vol.E88−B, no.1, pp.47−57, Jan. 2004.“Likelihood function for QR-MLD suite for soft-decision turbo decoding and its performance,” IEICE Trans. Commun. , Vol. E88-B, no. 1, pp. 47-57, Jan. 2004. 「Shannon限界への道標:“Parallel concatenated (Turbo) coding”, “Turbo (iterative) decoding”とその周辺」電子情報通信学会、信学技法IT98−51“Signpost to Shannon limit:“ Parallel concordated (Turbo) coding ”,“ Turbo (iterative) decoding ”and its surroundings” The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE IT98-51 “Advanced signal processing for PLCs: Wavelet−OFDM,” Proc. of IEEE International symposium on ISPLC 2008, pp.187−192, 2008.“Advanced signal processing for PLCs: Wavelet-OFDM,” Proc. of IEEE International symposium on ISPLC 2008, pp. 187-192, 2008. D. J. Love, and R. W. heath, Jr., “Limited feedback unitary precoding for spatial multiplexing systems,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol.51, no.8, pp.2967−1976, Aug. 2005.D. J. et al. Love, and R.M. W. heat, Jr. "Limited feedback unitary precoding for spatial multiplexing systems," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 51, no. 8, pp. 2967-1976, Aug. 2005. DVB Document A122, Framing structure, channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting syste,m (DVB−T2), June 2008.DVB Document A122, Framing structure, channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial broadcasting system, m (DVJ-Tun. L. Vangelista, N. Benvenuto, and S. Tomasin, “Key technologies for next−generation terrestrial digital television standard DVB−T2,” IEEE Commun. Magazine, vo.47, no.10, pp.146−153, Oct. 2009.L. Vangelista, N.A. Benvenuto, and S.M. Thomasin, “Key technologies for next-generation terrestrial digital television standard DVB-T2,” IEEE Commun. Magazine, vo. 47, no. 10, pp. 146-153, Oct. 2009. T. Ohgane, T. Nishimura, and Y. Ogawa, “Application of space division multiplexing and those performance in a MIMO channel,” IEICE Trans. Commun., vo.88−B, no.5, pp.1843−1851, May 2005.T.A. Ohgane, T .; Nishimura, and Y. Ogawa, “Application of space division multiplexing and this performance in a MIMO channel,” IEICE Trans. Commun. , Vo. 88-B, no. 5, pp. 1843-1851, May 2005.

本発明は、LOS環境における受信品質を改善することが可能なMIMOシステムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a MIMO system capable of improving reception quality in a LOS environment.

かかる課題を解決するため、本発明の一態様であるプリコーディング方法は、それぞれ同相成分及び直交成分で表される複数の選択された変調方式に基づく信号から、同一の周波数帯域に同時に送信される複数のプリコーディングされた信号を生成するプリコーディング方法であって、複数のプリコーディングウェイト行列の中から一つのプリコーディングウェイト行列を規則的に切り替えながら選択し、前記選択されたプリコーディングウェイト行列を前記複数の選択された変調方式に基づく信号に乗算することで前記複数のプリコーディングされた信号を生成する。   In order to solve such a problem, a precoding method according to one aspect of the present invention is simultaneously transmitted from a signal based on a plurality of selected modulation schemes represented by an in-phase component and a quadrature component to the same frequency band, respectively. A precoding method for generating a plurality of precoded signals, wherein one precoding weight matrix is selected from among a plurality of precoding weight matrices while switching regularly, and the selected precoding weight matrix is selected. The plurality of precoded signals are generated by multiplying signals based on the plurality of selected modulation schemes.

また、本発明の一態様であるプリコーディング装置は、それぞれ同相成分及び直交成分で表される複数の選択された変調方式に基づく信号から、同一の周波数帯域に同時に送信される複数のプリコーディングされた信号を生成するプリコーディング装置であって、複数のプリコーディングウェイト行列の中から一つのプリコーディングウェイト行列を規則的に切り替えながら選択するプリコーディングウェイト生成部と、前記選択されたプリコーディングウェイト行列に応じて前記複数の選択された変調方式に基づく信号を重み付け合成することで前記複数のプリコーディングされた信号を生成する重み付け合成部とを備える。   In addition, a precoding device according to an aspect of the present invention includes a plurality of precoding signals simultaneously transmitted in the same frequency band from signals based on a plurality of selected modulation schemes represented by in-phase components and quadrature components, respectively. A precoding apparatus for generating a received signal, wherein a precoding weight generation unit that selects one precoding weight matrix from among a plurality of precoding weight matrices and regularly selects the precoding weight matrix; And a weighting / synthesizing unit that generates the plurality of precoded signals by weighting and combining signals based on the plurality of selected modulation schemes.

また、本発明の一態様である送信方法は、送信するデータを選択された変調方式に基づいて変調することにより、それぞれ同相成分及び直交成分で表される複数の選択された変調方式に基づく信号を生成し、複数のプリコーディングウェイト行列の中から一つのプリコーディングウェイト行列を規則的に切り替えながら選択し、前記選択されたプリコーディングウェイト行列を前記複数の選択された変調方式に基づく信号に乗算することで前記複数のプリコーディングされた信号を生成し、前記複数のプリコーディングされた信号を同一の周波数帯域に同時に送信する。   In addition, the transmission method according to one aspect of the present invention modulates data to be transmitted based on a selected modulation scheme, thereby causing signals based on a plurality of selected modulation schemes respectively represented by an in-phase component and a quadrature component. And selecting one precoding weight matrix from among a plurality of precoding weight matrices while switching regularly, and multiplying the selected precoding weight matrix by a signal based on the plurality of selected modulation schemes Thus, the plurality of precoded signals are generated, and the plurality of precoded signals are simultaneously transmitted to the same frequency band.

また、本発明の一態様である送信装置は、送信するデータを選択された変調方式に基づいて変調することにより、それぞれ同相成分及び直交成分で表される複数の選択された変調方式に基づく信号を生成する変調部と、複数のプリコーディングウェイト行列の中から一つのプリコーディングウェイト行列を規則的に切り替えながら選択するプリコーディングウェイト生成部と、前記選択されたプリコーディングウェイト行列に応じて前記複数の選択された変調方式に基づく信号を重み付け合成することで前記複数のプリコーディングされた信号を生成する重み付け合成部と、前記複数のプリコーディングされた信号を同一の周波数帯域に同時に送信する送信部と、を備える。   In addition, the transmission device according to one embodiment of the present invention modulates data to be transmitted based on a selected modulation scheme, thereby causing signals based on a plurality of selected modulation schemes respectively represented by an in-phase component and a quadrature component. A precoding weight generation unit that selects one precoding weight matrix by switching regularly among a plurality of precoding weight matrices, and the plurality of precoding weight matrices according to the selected precoding weight matrix A weighting / synthesizing unit for generating the plurality of precoded signals by weighting and synthesizing signals based on the selected modulation scheme, and a transmitting unit for simultaneously transmitting the plurality of precoded signals to the same frequency band And comprising.

また、本発明の一態様である受信方法は、送信装置から同一の周波数帯域に同時に送信された複数のプリコーディングされた信号を受信し、前記複数のプリコーディングされた信号はそれぞれ同相成分及び直交成分で表される選択された変調方式に基づく信号にプリコーディングを施すことにより生成されており、前記選択された変調方式に基づく信号は送信データを選択された変調方式に基づいて変調した信号であり、前記受信した信号を前記選択された変調方式に応じた復調方式により復調して前記送信データを再生し、前記複数のプリコーディングされた信号は、複数のプリコーディングウェイト行列の中から規則的に切り替えながら選択された一つのプリコーディングウェイト行列を前記複数の選択された変調方式に基づく信号に乗算して生成されている。   The reception method according to one aspect of the present invention receives a plurality of precoded signals simultaneously transmitted from the transmission apparatus in the same frequency band, and the plurality of precoded signals are in-phase component and quadrature, respectively. Generated by precoding the signal based on the selected modulation method represented by the component, and the signal based on the selected modulation method is a signal obtained by modulating transmission data based on the selected modulation method. The received signal is demodulated by a demodulation method corresponding to the selected modulation method to reproduce the transmission data, and the plurality of precoded signals are regularly selected from a plurality of precoding weight matrices. A precoding weight matrix selected while switching to a signal based on the plurality of selected modulation schemes. It has been produced.

また、本発明の一態様である受信装置は、送信装置から同一の周波数帯域に同時に送信された複数のプリコーディングされた信号を受信し、前記複数のプリコーディングされた信号はそれぞれ同相成分及び直交成分で表される選択された変調方式に基づく信号にプリコーディングを施すことにより生成されており、前記選択された変調方式に基づく信号は送信データを選択された変調方式に基づいて変調した信号である、受信部と、前記受信した信号を前記選択された変調方式に応じた復調方式により復調して前記送信データを再生する復調部と、を備え、前記複数のプリコーディングされた信号は、複数のプリコーディングウェイト行列の中から規則的に切り替えながら選択された一つのプリコーディングウェイト行列を前記複数の選択された変調方式に基づく信号に乗算して生成されている。   In addition, the receiving device which is one embodiment of the present invention receives a plurality of precoded signals transmitted simultaneously from the transmitting device in the same frequency band, and the plurality of precoded signals are in-phase component and quadrature, respectively. Generated by precoding the signal based on the selected modulation method represented by the component, and the signal based on the selected modulation method is a signal obtained by modulating transmission data based on the selected modulation method. A reception unit; and a demodulation unit that demodulates the received signal by a demodulation method according to the selected modulation method and reproduces the transmission data, and the plurality of precoded signals are a plurality of signals. One precoding weight matrix selected by regularly switching from among the precoding weight matrices is selected from the plurality of precoding weight matrices. It is generated by multiplying the signal based on the modulation scheme.

上記の本発明の各態様によると、複数のプリコーディングウェイト行列の中から規則的に切り替えながら選択された一つのプリコーディングウェイト行列によりプリコーディングされた信号を送受信することにより、プリコーディングに使用されるプリコーディングウェイト行列が予め決められた複数のプリコーディングウェイト行列のいずれかとなるため、複数のプリコーディングウェイト行列の設計に応じてLOS環境における受信品質を改善することができる。   According to each aspect of the present invention described above, a signal precoded by one precoding weight matrix selected while switching regularly among a plurality of precoding weight matrices is used for precoding. Since the precoding weight matrix is one of a plurality of precoding weight matrices determined in advance, the reception quality in the LOS environment can be improved according to the design of the plurality of precoding weight matrices.

このように本発明によれば、LOS環境における受信品質の劣化を改善するプリコーディング方法、プリコーディング装置、送信方法、受信方法、送信装置、受信装置を提供することができるため、放送やマルチキャスト通信において見通し内のユーザに対して、品質の高いサービスを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a precoding method, a precoding device, a transmission method, a reception method, a transmission device, and a reception device that improve degradation of reception quality in the LOS environment. Therefore, it is possible to provide a high-quality service to a user who is in the line of sight.

空間多重MIMO伝送システムにおける送受信装置の構成の例Example of configuration of transmission / reception device in spatial multiplexing MIMO transmission system フレーム構成の一例Example of frame configuration プリコーディングウェイト切り替え方法適用時の送信装置の構成の例Example of transmitter configuration when applying precoding weight switching method プリコーディングウェイト切り替え方法適用時の送信装置の構成の例Example of transmitter configuration when applying precoding weight switching method フレーム構成の例Frame configuration example プリコーディングウェイト切り替え方法の例Example of precoding weight switching method 受信装置の構成例Example of receiver configuration 受信装置の信号処理部の構成例Configuration example of signal processing unit of receiving apparatus 受信装置の信号処理部の構成例Configuration example of signal processing unit of receiving apparatus 復号処理方法Decryption processing method 受信状態の例Example of reception status BER特性例Example of BER characteristics プリコーディングウェイト切り替え方法適用時の送信装置の構成の例Example of transmitter configuration when applying precoding weight switching method プリコーディングウェイト切り替え方法適用時の送信装置の構成の例Example of transmitter configuration when applying precoding weight switching method フレーム構成の例Frame configuration example フレーム構成の例Frame configuration example フレーム構成の例Frame configuration example フレーム構成の例Frame configuration example フレーム構成の例Frame configuration example 受信品質劣悪点の位置Position of poor reception quality 受信品質劣悪点の位置Position of poor reception quality フレーム構成の一例Example of frame configuration フレーム構成の一例Example of frame configuration マッピング方法の一例Example of mapping method マッピング方法の一例Example of mapping method 重み付け合成部の構成の例Example of weighted composition unit configuration シンボルの並び換え方法の一例Example of how symbols are rearranged 空間多重MIMO伝送システムにおける送受信装置の構成の例Example of configuration of transmission / reception device in spatial multiplexing MIMO transmission system BER特性例Example of BER characteristics 空間多重型の2x2MIMOシステムモデルの例Example of spatially multiplexed 2x2 MIMO system model 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の複素平面における最小距離の特性例Example of characteristics of minimum distance in complex plane of reception poor point 受信劣悪点の複素平面における最小距離の特性例Example of characteristics of minimum distance in complex plane of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 実施の形態7における送信装置の構成の一例Example of configuration of transmitting apparatus according to Embodiment 7 送信装置が送信する変調信号のフレーム構成の一例Example of frame structure of modulated signal transmitted by transmitting apparatus 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 受信劣悪点の位置Position of reception poor point 時間−周波数軸におけるフレーム構成の一例Example of frame structure on time-frequency axis 時間−周波数軸におけるフレーム構成の一例Example of frame structure on time-frequency axis 信号処理方法Signal processing method 時空間ブロック符号を用いたときの変調信号の構成Configuration of modulated signal using space-time block code 時間−周波数軸におけるフレーム構成の詳細の例Example of frame configuration details on the time-frequency axis 送信装置の構成の一例Example of transmission device configuration 図52の変調信号生成部#1〜#Mの構成の一例An example of the configuration of the modulation signal generators # 1 to #M in FIG. 図52におけるOFDM方式関連処理部(5207_1、および、5207_2)の構成を示す図The figure which shows the structure of the OFDM system related process part (5207_1 and 5207_2) in FIG. 時間−周波数軸におけるフレーム構成の詳細の例Example of frame configuration details on the time-frequency axis 受信装置の構成の一例Example of receiver configuration 図56におけるOFDM方式関連処理部(5600_X、5600_Y)の構成を示す図The figure which shows the structure of the OFDM system related process part (5600_X, 5600_Y) in FIG. 時間−周波数軸におけるフレーム構成の詳細の例Example of frame configuration details on the time-frequency axis 放送システムの一例An example of a broadcasting system 受信劣悪点の位置Position of reception poor point

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態の送信方法、送信装置、受信方法、受信装置について詳しく説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The transmission method, transmission device, reception method, and reception device of this embodiment will be described in detail.

本説明を行う前に、従来システムである空間多重MIMO伝送システムにおける、送信方法、復号方法の概要について説明する。
xN空間多重MIMOシステムの構成を図1に示す。情報ベクトルzは、符号化およびインタリーブが施される。そして、インタリーブの出力として、符号化後ビットのベクトルu=(u,…,uNt)が得られる。ただし、u=(ui1,…,uiM)とする(M:シンボル当たりの送信ビット数)。送信ベクトルs=(s,…,sNtとすると送信アンテナ#iから送信信号s=map(u)とあらわし、送信エネルギーを正規化するとE{|s}=Es/Ntとあらわされる(E:チャネル当たりの総エネルギー)。そして、受信ベクトルをy=(y,…,yNrとすると、式(1)のようにあらわされる。
Prior to this description, an outline of a transmission method and a decoding method in a spatial multiplexing MIMO transmission system which is a conventional system will be described.
The configuration of the N t × N r spatial multiplexing MIMO system is shown in FIG. The information vector z is encoded and interleaved. As a result of interleaving, a vector u = (u 1 ,..., U Nt ) of encoded bits is obtained. However, u i = (u i1 ,..., U iM ) (M: number of transmission bits per symbol). When the transmission vector s = (s 1 ,..., S Nt ) T , the transmission signal s i = map (u i ) is represented from the transmission antenna #i, and when transmission energy is normalized, E {| s i | 2 } = Es / Nt (E s : total energy per channel). Then, if the received vector is y = (y 1 ,..., Y Nr ) T , it is expressed as in equation (1).

このとき、HNtNrはチャネル行列、n=(n,…,nNrはノイズベクトルであり、nは平均値0、分散σのi.i.d.複素ガウス雑音である。受信機で導入する送信シンボルと受信シンボルの関係から、受信ベクトルに関する確率は、式(2)のように多次元ガウス分布で与えることができる。 At this time, H NtNr channel matrix, n = (n 1, ... , n Nr) T is the noise vector, n i is zero mean, variance sigma 2 of i. i. d. Complex Gaussian noise. From the relationship between the transmission symbol and the reception symbol introduced by the receiver, the probability regarding the reception vector can be given by a multidimensional Gaussian distribution as shown in Equation (2).

ここで、outer soft−in/soft−outデコーダとMIMO検波からなる図1のような反復復号を行う受信機を考える。図1における対数尤度比のベクトル(L−value)は式(3)−(5)のようにあらわされる。 Here, consider a receiver that performs iterative decoding as shown in FIG. 1 comprising an outer soft-in / soft-out decoder and MIMO detection. The log-likelihood ratio vector (L-value) in FIG. 1 is expressed as in equations (3)-(5).

<反復検波方法>
ここでは、NxN空間多重MIMOシステムにおけるMIMO信号の反復検波について述べる。
mnの対数尤度比を式(6)のように定義する。
<Repetitive detection method>
Here, iterative detection of a MIMO signal in an N t × N r spatial multiplexing MIMO system will be described.
The log likelihood ratio of x mn is defined as in Equation (6).

ベイズの定理より、式(6)は、式(7)のようにあらわすことができる。 From Bayes' theorem, equation (6) can be expressed as equation (7).

ただし、Umn,±1={u|umn=±1}とする。そして、lnΣa〜max ln aで近似すると式(7)は式(8)のように近似することができる。なお、上の「〜」の記号は近似を意味する。 However, U mn, ± 1 = {u | u mn = ± 1}. When approximated by lnΣa j to max ln a j , Expression (7) can be approximated as Expression (8). Note that the symbol “˜” above represents approximation.

式(8)におけるP(u|umn)とln P(u|umn)は以下のようにあらわされる。 P (u | u mn ) and ln P (u | u mn ) in Expression (8) are expressed as follows.

ところで、式(2)で定義した式の対数確率は式(12)のようにあらわされる。 By the way, the logarithmic probability of the equation defined by equation (2) is expressed as in equation (12).

したがって、式(7),(13)から、MAP、または、APP(a posteriori probability)では、事後のL−valueは、以下のようにあらわされる。 Therefore, from the formulas (7) and (13), the posterior L-value is expressed as follows in MAP or APP (a posteriori probability).

以降では、反復APP復号と呼ぶ。また、式(8),(12)から、Max−Log近似に基づく対数尤度比(Max−Log APP)では、事後のL−valueは、以下のようにあらわされる。 Hereinafter, it is called iterative APP decoding. In addition, from the equations (8) and (12), in the log likelihood ratio (Max-Log APP) based on the Max-Log approximation, the posterior L-value is expressed as follows.

以降では、反復Max−log APP復号と呼ぶ。そして、反復復号のシステムで必要とする外部情報は、式(13)または(14)から事前入力を減算することで、求めることができる。
<システムモデル>
図28に、以降の説明につながるシステムの基本構成を示す。ここでは、2×2空間多重MIMOシステムとし、ストリームA,Bではそれぞれにouterエンコーダがあり、2つのouterエンコーダは同一のLDPC符号のエンコーダとする(ここではouterエンコーダとしてLDPC符号のエンコーダを用いる構成を例に挙げて説明するが、outerエンコーダが用いる誤り訂正符号はLDPC符号に限ったものではなく、ターボ符号、畳み込み符号、LDPC畳み込み符号等の他の誤り訂正符号を用いても同様に実施することができる。また、outerエンコーダは、送信アンテナごとに有する構成としているがこれに限ったものではなく、送信アンテナが複数であっても、outerエンコーダは一つであってもよく、また、送信アンテナ数より多くのouterエンコーダを有していてもよい。)。そして、ストリームA,Bではそれぞれにインタリーバ(π,π)がある。ここでは、変調方式を2−QAMとする(1シンボルでhビットを送信することになる。)。
受信機では、上述のMIMO信号の反復検波(反復APP(またはMax−log APP)復号)を行うものとする。そして、LDPC符号の復号としては、例えば、sum−product復号を行うものとする。
図2はフレーム構成を示しており、インタリーブ後のシンボルの順番を記載している。このとき、以下の式のように(i,j),(i,j)をあらわすものとする。
Hereinafter, it is called iterative Max-log APP decoding. The external information required in the iterative decoding system can be obtained by subtracting the prior input from the equation (13) or (14).
<System model>
FIG. 28 shows a basic configuration of a system that leads to the following description. Here, a 2 × 2 spatial multiplexing MIMO system is used, and streams A and B each have an outer encoder, and the two outer encoders are encoders of the same LDPC code (in this case, an LDPC code encoder is used as the outer encoder). However, the error correction code used by the outer encoder is not limited to the LDPC code, and other error correction codes such as a turbo code, a convolutional code, and an LDPC convolutional code are used in the same manner. In addition, the outer encoder is configured to be provided for each transmission antenna, but the configuration is not limited thereto, and there may be a plurality of transmission antennas or a single outer encoder. Has more outer encoders than antennas Even if it is.). In streams A and B, there are interleavers (π a , π b ), respectively. Here, the modulation scheme is 2 h -QAM (h bits are transmitted in one symbol).
In the receiver, it is assumed that the MIMO signal is iteratively detected (iterative APP (or Max-log APP) decoding). As the decoding of the LDPC code, for example, sum-product decoding is performed.
FIG. 2 shows a frame structure and describes the order of symbols after interleaving. At this time, it is assumed that (i a , j a ) and (i b , j b ) are expressed as in the following equations.

このとき、i,i:インタリーブ後のシンボルの順番、j,j:変調方式におけるビット位置(j,j=1,・・・,h)、π,π:ストリームA,Bのインタリーバ、Ω ia,ja,Ω ib,jb:ストリームA,Bのインタリーブ前のデータの順番、を示している。ただし、図2では、i=iのときのフレーム構成を示している。
<反復復号>
ここでは、受信機におけるLDPC符号の復号で用いるsum−product復号およびMIMO信号の反復検波のアルゴリズムについて詳しく述べる。
At this time, i a , i b : order of symbols after interleaving, j a , j b : bit positions (j a , j b = 1,..., H) in modulation scheme, π a , π b : stream A and B interleavers, Ω a ia, ja , Ω b ib, jb : The order of data before interleaving of streams A and B is shown. However, FIG. 2 shows a frame configuration when i a = i b .
<Iterative decoding>
Here, the sum-product decoding and the iterative detection algorithm of the MIMO signal used in decoding of the LDPC code in the receiver will be described in detail.

sum−product復号
2元MxN行列H={Hmn}を復号対象とするLDPC符号の検査行列とする。集合[1,N]={1,2,・・・,N}の部分集合A(m),B(n)を次式のように定義する。
Sum-product decoding Let a binary MxN matrix H = {H mn } be a parity check matrix of an LDPC code that is to be decoded. Subsets A (m) and B (n) of the set [1, N] = {1, 2,..., N} are defined as follows:

このとき、A(m)は検査行列Hのm行目において、1である列インデックスの集合を意味し、B(n)は検査行列Hのn行目において1である行インデックスの集合である。sum−product復号のアルゴリズムは以下のとおりである。
Step A・1(初期化):Hmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して事前値対数比βmn=0とする。ループ変数(反復回数)lsum=1とし、ループ最大回数をlsum,maxと設定する。
Step A・2(行処理):m=1,2,・・・,Mの順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、以下の更新式を用いて外部値対数比αmnを更新する。
At this time, A (m) means a set of column indexes that are 1 in the m-th row of the check matrix H, and B (n) is a set of row indexes that are 1 in the n-th row of the check matrix H. . The sum-product decoding algorithm is as follows.
Step A · 1 (initialization): Prior-value log ratio β mn = 0 for all pairs (m, n) satisfying H mn = 1. A loop variable (number of iterations) is set to l sum = 1, and the maximum number of loops is set to l sum, max .
Step A · 2 (row processing): logarithm of external values using the following update formula for all pairs (m, n) satisfying H mn = 1 in the order of m = 1, 2,... Update the ratio α mn .

このとき、fはGallagerの関数である。そして、λの求め方については以降で詳しく説明する。
Step A・3(列処理):n=1,2,・・・,Nの順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、以下の更新式を用いて外部値対数比βmnを更新する。
At this time, f is a Gallager function. The method for obtaining λ n will be described in detail later.
Step A · 3 (column processing): logarithm of external values using the following update formula for all pairs (m, n) satisfying H mn = 1 in the order of n = 1, 2,... Update the ratio β mn .

Step A・4(対数尤度比の計算):n∈[1,N]について対数尤度比Lを以下のように求める。 Step A · 4 (calculation of log-likelihood ratio): The log-likelihood ratio L n is obtained as follows for n∈ [1, N].

Step A・5(反復回数のカウント):もしlsum<lsum,maxならばlsumをインクリメントして、step A・2に戻る。lsum=lsum,maxの場合、この回のsum−product復号は終了する。 Step A · 5 (counting the number of iterations): If l sum <l sum, max , increment l sum and return to step A · 2. In the case of l sum = l sum, max , this round of sum-product decoding ends.


以上が、1回のsum−product復号の動作である。その後、MIMO信号の反復検波が行われる。上述のsum−product復号の動作の説明で用いた変数m,n,αmn,βmn,λ,Lにおいて、ストリームAにおける変数をm,n,α mana,β mana,λna,Lna、ストリームBにおける変数をm,n,α mbnb,β mbnb,λnb,Lnbであらわすものとする。
<MIMO信号の反復検波>
ここでは、MIMO信号の反復検波におけるλの求め方について詳しく説明する。

The above is one sum-product decoding operation. Thereafter, iterative detection of the MIMO signal is performed. Variable m used in the description of the operation of the aforementioned sum-product decoding, n, α mn, β mn , at λ n, L n, the variables in the stream A m a, n a, α a mana, β a mana, λ na, L na, variables m b in the stream B, n b, α b mbnb , β b mbnb, λ nb, shall be represented by L nb.
<Repeated detection of MIMO signal>
Here, a method of obtaining λ n in the MIMO signal iterative detection will be described in detail.

式(1)から、次式が成立する。     From the expression (1), the following expression is established.

図2のフレーム構成から、式(16)(17)から、以下の関係式が成立する。 From the frame configuration of FIG. 2, the following relational expressions are established from the equations (16) and (17).

このとき、n,n∈[1,N]となる。以降では、MIMO信号の反復検波の反復回数kのときのλna,Lna,λnb,Lnbをそれぞれλk,na,Lk,na,λk,nb,Lk,nbとあらわすものとする。 At this time, n a , n b ε [1, N]. Hereinafter, λ na , L na , λ nb , and L nb at the iteration number k of the MIMO signal iterative detection are represented as λ k, na , L k, na , λ k, nb , L k, nb , respectively. And

Step B・1(初期検波;k=0):初期検波のとき、λ0,na,λ0,nbを以下のように求める。
反復APP復号のとき:
Step B · 1 (initial detection; k = 0): At the time of initial detection, λ 0, na , λ 0, nb is obtained as follows.
For iterative APP decoding:

反復Max−log APP復号のとき: For iterative Max-log APP decoding:

ただし、X=a,bとする。そして、MIMO信号の反復検波の反復回数をlmimo=0とし、反復回数の最大回数をlmimo,maxと設定する。
Step B・2(反復検波;反復回数k):反復回数kのときのλk,na,λk,nbは、式(11)(13)−(15)(16)(17)から式(31)−(34)のようにあらわされる。ただし、(X,Y)=(a,b)(b,a)となる。
反復APP復号のとき:
However, X = a, b. Then, the number of iterations of MIMO signal iterative detection is set to l mimo = 0, and the maximum number of iterations is set to l mimo, max .
Step B · 2 (iterative detection; number of iterations k): λ k, na , λ k, nb when the number of iterations is k is obtained from equations (11), (13)-(15), (16), and (17). 31)-(34). However, (X, Y) = (a, b) (b, a).
For iterative APP decoding:

反復Max−log APP復号のとき: For iterative Max-log APP decoding:

Step B・3(反復回数のカウント、符号語推定):もしlmimo<lmimo,maxならばlmimoをインクリメントして、step B・2に戻る。lmimo=lmimo,maxの場合、推定符号語を以下のようにもとめる。 Step B · 3 (count of iterations, codeword estimation): If l mimo <l mimo, max , increment l mimo and return to step B · 2. In the case of l mimo = l mimo, max , the estimated codeword is stopped as follows.

ただし、X=a,bとする。
図3は、本実施の形態における送信装置300の構成の一例である。符号化部302Aは、情報(データ)301A、フレーム構成信号313を入力とし、フレーム構成信号313(符号化部302Aがデータの誤り訂正符号化に使用する誤り訂正方式、符号化率、ブロック長等の情報が含まれており、フレーム構成信号313が指定した方式を用いることになる。また、誤り訂正方式は、切り替えても良い。)にしたがい、例えば、畳み込み符号、LDPC符号、ターボ符号等の誤り訂正符号化を行い、符号化後のデータ303Aを出力する。
However, X = a, b.
FIG. 3 is an example of a configuration of transmitting apparatus 300 in the present embodiment. The encoding unit 302A receives the information (data) 301A and the frame configuration signal 313 as input, and the frame configuration signal 313 (the error correction method used by the encoding unit 302A for error correction encoding of data, the encoding rate, the block length, etc.) For example, a convolutional code, an LDPC code, a turbo code, or the like may be used in accordance with a method specified by the frame configuration signal 313. Error correction encoding is performed, and encoded data 303A is output.

インタリーバ304Aは、符号化後のデータ303A、フレーム構成信号313を入力とし、インタリーブ、つまり、順番の並び替えを行い、インタリーブ後のデータ305Aを出力する。(フレーム構成信号313に基づき、インタリーブの方法は、切り替えても良い。)
マッピング部306Aは、インタリーブ後のデータ305A、フレーム構成信号313を入力とし、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM(64 Quadrature Amplitude Modulation)等の変調を施し、ベースバンド信号307Aを出力する。(フレーム構成信号313に基づき、変調方式は、切り替えても良い。)
図24は、QPSK変調におけるベースバンド信号を構成する同相成分Iと直交成分QのIQ平面におけるマッピング方法の一例としている。例えば、図24(A)のように、入力データが「00」の場合、I=1.0、Q=1.0が出力され、以下同様に、入力データが「01」の場合、I=―1.0、Q=1.0が出力され、・・・、が出力される。図24(B)は、図24(A)とは異なるQPSK変調のIQ平面におけるマッピング方法の例であり、図24(B)が図24(A)と異なる点は、図24(A)における信号点が、原点を中心に回転させることで図24(B)の信号点を得ることができる。このようなコンスタレーションの回転方法については、非特許文献9、非特許文献10に示されており、また、非特許文献9、非特許文献10に示されているCyclic Q Delayを適用してもよい。図24とは別の例として、図25に16QAMのときのIQ平面における信号点配置を示しており、図24(A)に相当する例が図25(A)であり、図24(B)に相当する例が図25(B)となる。
The interleaver 304A receives the encoded data 303A and the frame configuration signal 313, performs interleaving, that is, rearranges the order, and outputs the interleaved data 305A. (The interleaving method may be switched based on the frame configuration signal 313.)
The mapping unit 306A receives the interleaved data 305A and the frame configuration signal 313, and performs QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM (64 Quadrature Amplitude Modulation), and so on. The signal 307A is output. (The modulation method may be switched based on the frame configuration signal 313.)
FIG. 24 shows an example of a mapping method on the IQ plane of the in-phase component I and the quadrature component Q constituting the baseband signal in QPSK modulation. For example, as shown in FIG. 24A, when input data is “00”, I = 1.0 and Q = 1.0 are output. Similarly, when input data is “01”, I = -1.0, Q = 1.0 is output, and so on. FIG. 24B is an example of a mapping method on the IQ plane of QPSK modulation different from that in FIG. 24A. FIG. 24B is different from FIG. 24A in that FIG. The signal point in FIG. 24B can be obtained by rotating the signal point around the origin. Such constellation rotation methods are shown in Non-Patent Document 9 and Non-Patent Document 10, and even if the Cyclic Q Delay shown in Non-Patent Document 9 and Non-Patent Document 10 is applied. Good. As an example different from FIG. 24, FIG. 25 shows signal point arrangement on the IQ plane at 16QAM, and an example corresponding to FIG. 24A is FIG. 25A, and FIG. An example corresponding to is shown in FIG.

符号化部302Bは、情報(データ)301B、フレーム構成信号313を入力とし、フレーム構成信号313(使用する誤り訂正方式、符号化率、ブロック長等の情報が含まれており、フレーム構成信号313が指定した方式を用いることになる。また、誤り訂正方式は、切り替えても良い。)にしたがい、例えば、畳み込み符号、LDPC符号、ターボ符号等の誤り訂正符号化を行い、符号化後のデータ303Bを出力する。   Encoding section 302B receives information (data) 301B and frame configuration signal 313 as input, and includes frame configuration signal 313 (including information such as an error correction method to be used, a coding rate, and a block length). In addition, the error correction method may be switched, for example, error correction coding such as convolutional code, LDPC code, turbo code, etc., and the encoded data. 303B is output.

インタリーバ304Bは、符号化後のデータ303B、フレーム構成信号313を入力とし、インタリーブ、つまり、順番の並び替えを行い、インタリーブ後のデータ305Bを出力する。(フレーム構成信号313に基づき、インタリーブの方法は、切り替えても良い。)
マッピング部306Bは、インタリーブ後のデータ305B、フレーム構成信号313を入力とし、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM(64 Quadrature Amplitude Modulation)等の変調を施し、ベースバンド信号307Bを出力する。(フレーム構成信号313に基づき、変調方式は、切り替えても良い。)
重み付け合成情報生成部314は、フレーム構成信号313を入力とし、フレーム構成信号313に基づいた重み付け合成方法に関する情報315を出力する。なお、重み付け合成方法は、規則的に重み付け合成方法が切り替わりことが特徴となる。
The interleaver 304B receives the encoded data 303B and the frame configuration signal 313, performs interleaving, that is, rearranges the order, and outputs the interleaved data 305B. (The interleaving method may be switched based on the frame configuration signal 313.)
The mapping unit 306B receives the interleaved data 305B and the frame configuration signal 313, and performs QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM (64 Quadrature Amplitude Modulation), and so on. The signal 307B is output. (The modulation method may be switched based on the frame configuration signal 313.)
The weighted synthesis information generation unit 314 receives the frame configuration signal 313 and outputs information 315 related to the weighting synthesis method based on the frame configuration signal 313. Note that the weighting synthesis method is characterized in that the weighting synthesis method is regularly switched.

重み付け合成部308Aは、ベースバンド信号307A、ベースバンド信号307B、重み付け合成方法に関する情報315を入力とし、重み付け合成方法に関する情報315に基づいて、ベースバンド信号307Aおよびベースバンド信号307Bを重み付け合成し、重み付け合成後の信号309Aを出力する。なお。重み付け合成の方法の詳細については、後で詳しく説明する。   The weighting combining unit 308A receives the baseband signal 307A, the baseband signal 307B, and the information 315 related to the weighting combining method as inputs, and weights and combines the baseband signal 307A and the baseband signal 307B based on the information 315 related to the weighting combining method. The signal 309A after the weighted synthesis is output. Note that. Details of the weighting method will be described later.

無線部310Aは、重み付け合成後の信号309Aを入力とし、直交変調、帯域制限、周波数変換、増幅等の処理を施し、送信信号311Aを出力し、送信信号511Aは、アンテナ312Aから電波として出力される。   Radio section 310A receives signal 309A after weighted synthesis, performs processing such as quadrature modulation, band limitation, frequency conversion, and amplification, and outputs transmission signal 311A. Transmission signal 511A is output as a radio wave from antenna 312A. The

重み付け合成部308Bは、ベースバンド信号307A、ベースバンド信号307B、重み付け合成方法に関する情報315を入力とし、重み付け合成方法に関する情報315に基づいて、ベースバンド信号307Aおよびベースバンド信号307Bを重み付け合成し、重み付け合成後の信号309Bを出力する。   The weighting synthesis unit 308B receives the baseband signal 307A, the baseband signal 307B, and the information 315 regarding the weighting synthesis method as inputs, and weights and synthesizes the baseband signal 307A and the baseband signal 307B based on the information 315 regarding the weighting synthesis method. The signal 309B after the weighted synthesis is output.

図26に重み付け合成部の構成を示す。ベースバンド信号307Aは、w11(t)と乗算し、w11(t)s1(t)を生成し、w21(t)と乗算し、w21(t)s1(t)を生成する。同様に、ベースバンド信号307Bは、w12(t)と乗算し、w12(t)s2(t)を生成し、w22(t)と乗算し、w22(t)s2(t)を生成する。次に、z1(t)=w11(t)s1(t)+w12(t)s2(t)、z2(t)=w21(t)s1(t)+w22(t)s2(t)を得る。
なお。重み付け合成の方法の詳細については、後で詳しく説明する。
FIG. 26 shows the configuration of the weighting synthesis unit. The baseband signal 307A is multiplied by w11 (t) to generate w11 (t) s1 (t), and is multiplied by w21 (t) to generate w21 (t) s1 (t). Similarly, the baseband signal 307B is multiplied by w12 (t) to generate w12 (t) s2 (t) and is multiplied by w22 (t) to generate w22 (t) s2 (t). Next, z1 (t) = w11 (t) s1 (t) + w12 (t) s2 (t) and z2 (t) = w21 (t) s1 (t) + w22 (t) s2 (t) are obtained.
Note that. Details of the weighting method will be described later.

無線部310Bは、重み付け合成後の信号309Bを入力とし、直交変調、帯域制限、周波数変換、増幅等の処理を施し、送信信号311Bを出力し、送信信号511Bは、アンテナ312Bから電波として出力される。   Radio section 310B receives weighted signal 309B as input, performs processing such as quadrature modulation, band limitation, frequency conversion, and amplification, and outputs transmission signal 311B. Transmission signal 511B is output as a radio wave from antenna 312B. The

図4は、図3とは異なる送信装置400の構成例を示している。図4において、図3と異なる部分について説明する。
符号化部402は、情報(データ)401、フレーム構成信号313を入力とし、フレーム構成信号313に基づき、誤り訂正符号化を行い、符号化後のデータ402を出力する。
FIG. 4 shows a configuration example of a transmission apparatus 400 different from that in FIG. In FIG. 4, a different part from FIG. 3 is demonstrated.
Encoding section 402 receives information (data) 401 and frame configuration signal 313 as input, performs error correction encoding based on frame configuration signal 313, and outputs encoded data 402.

分配部404は符号化後のデータ403を入力とし、分配し、データ405Aおよびデータ405Bを出力する。なお、図4では、符号化部が一つの場合を記載したが、これに限ったものではなく、符号化部をm(mは1以上の整数)とし、各符号化部で作成された符号化データを分配部が、2系統のデータにわけて出力する場合についても、本発明は同様に実施することができる。   The distribution unit 404 receives and distributes the encoded data 403, and outputs data 405A and data 405B. In FIG. 4, the case where there is one encoding unit is described. However, the present invention is not limited to this, and the encoding unit is m (m is an integer of 1 or more), and the codes created by each encoding unit The present invention can also be implemented in the same way when the distribution unit outputs divided data into two systems of data.

図5は、本実施の形態における送信装置の時間軸におけるフレーム構成の一例を示している。シンボル500_1は、受信装置に、送信方法を通知するためのシンボルであり、例えば、データシンボルを伝送するために用いる誤り訂正方式、その符号化率の情報、データシンボルを伝送するために用いる変調方式の情報等を伝送する。   FIG. 5 shows an example of a frame configuration on the time axis of the transmission apparatus according to the present embodiment. Symbol 500_1 is a symbol for notifying the receiving apparatus of the transmission method. For example, an error correction method used for transmitting a data symbol, information on its coding rate, and a modulation method used for transmitting a data symbol The information etc. is transmitted.

シンボル501_1は、送信装置が送信する変調信号z1(t){ただし、tは時間}のチャネル変動を推定するためのシンボルである。シンボル502_1は変調信号z1(t)が(時間軸における)シンボル番号uに送信するデータシンボル、シンボル503_1は変調信号z1(t)がシンボル番号u+1に送信するデータシンボルである。   Symbol 501_1 is a symbol for estimating channel fluctuation of modulated signal z1 (t) {where t is time} transmitted by the transmission apparatus. Symbol 502_1 is a data symbol transmitted by modulated signal z1 (t) to symbol number u (on the time axis), and symbol 503_1 is a data symbol transmitted by modulated signal z1 (t) to symbol number u + 1.

シンボル501_2は、送信装置が送信する変調信号z2(t){ただし、tは時間}のチャネル変動を推定するためのシンボルである。シンボル502_2は変調信号z2(t)がシンボル番号uに送信するデータシンボル、シンボル503_2は変調信号z2(t)がシンボル番号u+1に送信するデータシンボルである。   Symbol 501_2 is a symbol for estimating channel fluctuation of modulated signal z2 (t) {where t is time} transmitted by the transmission apparatus. Symbol 502_2 is a data symbol transmitted from modulated signal z2 (t) to symbol number u, and symbol 503_2 is a data symbol transmitted from modulated signal z2 (t) to symbol number u + 1.

送信装置が送信する変調信号z1(t)と変調信号z2(t)、及び、受信装置における受信信号r1(t)、r2(t)の関係について説明する。
図5において、504#1、504#2は送信装置における送信アンテナ、505#1、505#2は受信装置における受信アンテナを示しており、送信装置は、変調信号z1(t)を送信アンテナ504#1、変調信号z2(t)を送信アンテナ504#2から送信する。このとき、変調信号z1(t)および変調信号z2(t)は、同一(共通の)周波数(帯域)を占有しているものとする。送信装置の各送信アンテナと受信装置の各アンテナのチャネル変動をそれぞれh11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)とし、受信装置の受信アンテナ505#1が受信した受信信号をr1(t)、受信装置の受信アンテナ505#2が受信した受信信号をr2(t)とすると、以下の関係式が成立する。
The relationship between the modulation signal z1 (t) and the modulation signal z2 (t) transmitted by the transmission device and the reception signals r1 (t) and r2 (t) in the reception device will be described.
In FIG. 5, 504 # 1 and 504 # 2 indicate transmission antennas in the transmission apparatus, 505 # 1 and 505 # 2 indicate reception antennas in the reception apparatus, and the transmission apparatus transmits the modulated signal z1 (t) to the transmission antenna 504. # 1, modulated signal z2 (t) is transmitted from transmitting antenna 504 # 2. At this time, it is assumed that the modulation signal z1 (t) and the modulation signal z2 (t) occupy the same (common) frequency (band). The channel fluctuation of each transmission antenna of the transmission device and each antenna of the reception device is set to h11 (t), h12 (t), h21 (t), and h22 (t), respectively, and reception received by the reception antenna 505 # 1 of the reception device. When the signal is r1 (t) and the received signal received by the receiving antenna 505 # 2 of the receiving device is r2 (t), the following relational expression is established.

図6は、本実施の形態における重み付け方法(プリコーディング(Precoding)方法)に関連する図であり、重み付け合成部600は、図3の重み付け合成部308Aと308Bの両者を統合した重み付け合成部である。図6に示すように、ストリームs1(t)およびストリームs2(t)は、図3のベースバンド信号307Aおよび307Bに相当する、つまり、QPSK、16QAM、64QAMなどの変調方式のマッピングにしたがったベースバンド信号同相I、直交Q成分となる。そして、図6のフレーム構成のようにストリームs1(t)は、シンボル番号uの信号をs1(u)、シンボル番号u+1の信号をs1(u+1)、・・・とあらわす。同様に、ストリームs2(t)は、シンボル番号uの信号をs2(u)、シンボル番号u+1の信号をs2(u+1)、・・・とあらわす。そして、重み付け合成部600は、図3におけるベースバンド信号307A(s1(t))および307B(s2(t))、重み付け情報に関する情報315を入力とし、重み付け情報に関する情報315にしたがった重み付け方法を施し、図3の重み付け合成後の信号309A(z1(t))、309B(z2(t))を出力する。このとき、z1(t)、z2(t)は以下のようにあらわされる。
シンボル番号4iのとき(iは0以上の整数とする):
FIG. 6 is a diagram related to the weighting method (precoding method) in the present embodiment. The weighting synthesis unit 600 is a weighting synthesis unit that integrates both the weighting synthesis units 308A and 308B of FIG. is there. As shown in FIG. 6, the stream s1 (t) and the stream s2 (t) correspond to the baseband signals 307A and 307B of FIG. 3, that is, the base according to the mapping of modulation schemes such as QPSK, 16QAM, and 64QAM. Band signal in-phase I and quadrature Q components. 6, the stream s1 (t) represents the signal with symbol number u as s1 (u), the signal with symbol number u + 1 as s1 (u + 1), and so on. Similarly, in the stream s2 (t), a signal with a symbol number u is represented as s2 (u), a signal with a symbol number u + 1 is represented as s2 (u + 1), and so on. Then, the weighting synthesis unit 600 receives the baseband signals 307A (s1 (t)) and 307B (s2 (t)) in FIG. 3 and the information 315 related to the weighting information, and performs a weighting method according to the information 315 related to the weighting information. Then, the signals 309A (z1 (t)) and 309B (z2 (t)) after the weighted synthesis in FIG. 3 are output. At this time, z1 (t) and z2 (t) are expressed as follows.
For symbol number 4i (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号4i+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

このように、図6の重み付け合成部は、4スロット周期で規則的にプリコーディングウェイトを切り替えるものとする。(ただし、ここでは、4スロットで規則的にプリコーディングウェイトを切り替える方式としているが、規則的に切り替えるスロット数は4スロットに限ったものではない。)
ところで、非特許文献4において、スロットごとにプリコーディングウェイトを切り替えることが述べられており、非特許文献4では、プリコーディングウェイトをランダムに切り替えることを特徴としている。一方で、本実施の形態では、ある周期を設け規則的にプリコーディングウェイトを切り替えることを特徴としており、また、4つのプリコーディングウェイトで構成される2行2列のプリコーディングウェイト行列において、4つのプリコーディングウェイトの各絶対値が等しく(1/sqrt(2))、この特徴をもつプリコーディングウェイト行列を規則的に切り替えることを特徴としている。
As described above, the weighting / synthesizing unit in FIG. 6 regularly switches the precoding weights in a 4-slot period. (However, here, the precoding weight is regularly switched in 4 slots, but the number of regularly switched slots is not limited to 4 slots.)
Incidentally, Non-Patent Document 4 describes switching precoding weights for each slot, and Non-Patent Document 4 is characterized by switching precoding weights at random. On the other hand, the present embodiment is characterized in that a predetermined period is provided and the precoding weights are switched regularly. In a 2 × 2 precoding weight matrix composed of four precoding weights, 4 The absolute values of the two precoding weights are equal (1 / sqrt (2)), and the precoding weight matrix having this characteristic is switched regularly.

LOS環境では、特殊なプリコーディング行列を用いると、受信品質が大きく改善する可能性があるが、直接波の状況により、その特殊なプリコーディング行列は異なる。しかし、LOS環境には、ある規則があり、この規則に従い特殊なプリコーディング行列を規則的に切り替えれば、データの受信品質が大きく改善する。一方、ランダムにプリコーディング行列を切り替えた場合、先にのべた特殊なプリコーディング行列以外のプリコーディング行列も存在することになる可能性、また、LOS環境には適さない片寄ったプリコーディング行列のみでプリコーディングを行う可能性も存在し、これにより、必ずしもLOS環境で、良好な受信品質が得られるとは限らない。したがって、LOS環境に適したプリコーディング切り替え方法を実現する必要があり、本発明は、それに関するプリコーディング方法を提案している。   In a LOS environment, reception quality may be greatly improved by using a special precoding matrix, but the special precoding matrix differs depending on the situation of the direct wave. However, there is a certain rule in the LOS environment. If a special precoding matrix is regularly switched according to this rule, the data reception quality is greatly improved. On the other hand, if the precoding matrix is switched at random, there may be precoding matrices other than the special precoding matrix described above, and only the precoding matrix that is not suitable for the LOS environment is offset. There is also the possibility of performing precoding, and this does not always provide good reception quality in a LOS environment. Therefore, it is necessary to realize a precoding switching method suitable for the LOS environment, and the present invention proposes a precoding method related thereto.

図7は、本実施の形態における受信装置700の構成の一例を示している。無線部703_Xは、アンテナ701_Xで受信された受信信号702_Xを入力とし、周波数変換、直交復調等の処理を施し、ベースバンド信号704_Xを出力する。
送信装置で送信された変調信号z1におけるチャネル変動推定部705_1は、ベースバンド信号704_Xを入力とし、図5におけるチャネル推定用のリファレンスシンボル501_1を抽出し、式(36)のh11に相当する値を推定し、チャネル推定信号706_1を出力する。
FIG. 7 shows an example of the configuration of receiving apparatus 700 in the present embodiment. Radio section 703_X receives reception signal 702_X received by antenna 701_X, performs processing such as frequency conversion and orthogonal demodulation, and outputs baseband signal 704_X.
Channel fluctuation estimation section 705_1 in modulated signal z1 transmitted by the transmission apparatus receives baseband signal 704_X, extracts channel estimation reference symbol 501_1 in FIG. 5, and obtains a value corresponding to h11 in equation (36). The channel estimation signal 706_1 is output.

送信装置で送信された変調信号z2におけるチャネル変動推定部705_2は、ベースバンド信号704_Xを入力とし、図5におけるチャネル推定用のリファレンスシンボル501_2を抽出し、式(36)のh12に相当する値を推定し、チャネル推定信号706_2を出力する。   Channel fluctuation estimation section 705_2 in modulated signal z2 transmitted by the transmission apparatus receives baseband signal 704_X, extracts channel estimation reference symbol 501_2 in FIG. 5, and obtains a value corresponding to h12 in equation (36). The channel estimation signal 706_2 is output.

無線部703_Yは、アンテナ701_Yで受信された受信信号702_Yを入力とし、周波数変換、直交復調等の処理を施し、ベースバンド信号704_Yを出力する。
送信装置で送信された変調信号z1におけるチャネル変動推定部707_1は、ベースバンド信号704_Yを入力とし、図5におけるチャネル推定用のリファレンスシンボル501_1を抽出し、式(36)のh21に相当する値を推定し、チャネル推定信号708_1を出力する。
Radio section 703_Y receives reception signal 702_Y received by antenna 701_Y, performs processing such as frequency conversion and orthogonal demodulation, and outputs baseband signal 704_Y.
Channel fluctuation estimation section 707_1 in modulated signal z1 transmitted from the transmission apparatus receives baseband signal 704_Y as input, extracts channel estimation reference symbol 501_1 in FIG. 5, and obtains a value corresponding to h21 in equation (36). The channel estimation signal 708_1 is output.

送信装置で送信された変調信号z2におけるチャネル変動推定部707_2は、ベースバンド信号704_Yを入力とし、図5におけるチャネル推定用のリファレンスシンボル501_2を抽出し、式(36)のh22に相当する値を推定し、チャネル推定信号708_2を出力する。   Channel fluctuation estimation section 707_2 in modulated signal z2 transmitted from the transmission apparatus receives baseband signal 704_Y as input, extracts channel estimation reference symbol 501_2 in FIG. The channel estimation signal 708_2 is output.

制御情報復号部709は、ベースバンド信号704_Xおよび704_Yを入力とし、図5の送信方法を通知するためのシンボル500_1を検出し、送信装置が通知した送信方法の情報に関する信号710を出力する。   Control information decoding section 709 receives baseband signals 704_X and 704_Y, detects symbol 500_1 for notifying the transmission method of FIG. 5, and outputs a signal 710 related to the transmission method information notified by the transmission apparatus.

信号処理部711は、ベースバンド信号704_X、704_Y、チャネル推定信号706_1、706_2、708_1、708_2、及び、送信装置が通知した送信方法の情報に関する信号710を入力とし、検波、復号を行い、受信データ712_1および712_2を出力する。   The signal processing unit 711 receives the baseband signals 704_X and 704_Y, the channel estimation signals 706_1, 706_2, 708_1, and 708_2, and the signal 710 related to the transmission method notified by the transmission apparatus, performs detection and decoding, and performs reception data 712_1 and 712_2 are output.

次に、図7の信号処理部711の動作について詳しく説明する。図8は、本実施の形態における信号処理部711の構成の一例を示している。図8は、主にINNER MIMO検波部とsoft−in/soft−outデコーダ、重み付け係数生成部から構成されている。この構成における反復復号の方法については、非特許文献2、非特許文献3で詳細が述べられているが、非特許2、非特許文献3に記載されているMIMO伝送方式は空間多重MIMO伝送方式であるが、本実施の形態における伝送方式は、時間とともにプリコーディングウェイトを変更するMIMO伝送方式である点が、非特許文献2、非特許文献3と異なる点である。式(36)における(チャネル)行列をH(t)、図6におけるプリコーディングウェイト行列をW(t)(ただし、tによりプリコーディングウェイト行列は変化する。)、受信ベクトルをR(t)=(r1(t),r2(t))、ストリームベクトルS(t)=(s1(t),s2(t))とすると以下の関係式が成立する。 Next, the operation of the signal processing unit 711 in FIG. 7 will be described in detail. FIG. 8 shows an example of the configuration of the signal processing unit 711 in the present embodiment. FIG. 8 mainly includes an INNER MIMO detection unit, a soft-in / soft-out decoder, and a weighting coefficient generation unit. The details of the iterative decoding method in this configuration are described in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3, but the MIMO transmission system described in Non-Patent 2 and Non-Patent Document 3 is a spatial multiplexing MIMO transmission system. However, the transmission method in the present embodiment is a MIMO transmission method in which the precoding weight is changed over time, which is different from Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3. In Equation (36), the (channel) matrix is H (t), the precoding weight matrix in FIG. 6 is W (t) (where the precoding weight matrix changes depending on t), and the received vector is R (t) = When (r1 (t), r2 (t)) T and stream vector S (t) = (s1 (t), s2 (t)) T , the following relational expression is established.

このとき、受信装置は、H(t)W(t)をチャネル行列と考えることで、受信ベクトルをR(t)に対して非特許文献2、非特許文献3の復号方法を適用することができる。
したがって、図8の重み付け係数生成部819は、送信装置が通知した送信方法の情報に関する信号818(図7の710に相当)を入力とし、重み付け係数の情報に関する信号820を出力する。
At this time, the receiving apparatus considers H (t) W (t) as a channel matrix, and can apply the decoding methods of Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3 to R (t) as a received vector. it can.
Therefore, the weighting coefficient generation unit 819 in FIG. 8 receives a signal 818 (corresponding to 710 in FIG. 7) related to the transmission method information notified by the transmission apparatus, and outputs a signal 820 related to the weighting coefficient information.

INNNER MIMO検波部803は、重み付け係数の情報に関する信号820を入力とし、この信号を利用して、式(41)の演算を行うことになる。そして、反復検波・復号を行うことになるがその動作について説明する。   The INNNER MIMO detection unit 803 receives a signal 820 related to the weighting coefficient information, and uses this signal to perform the calculation of Expression (41). Then, iterative detection and decoding will be performed, and the operation will be described.

図8の信号処理部では、反復復号(反復検波)を行うため図10に示すような処理方法を行う必要がある。初めに、変調信号(ストリーム)s1の1符号語(または、1フレーム)、および、変調信号(ストリーム)s2の1符号語(または、1フレーム)の復号を行う。その結果、soft−in/soft−outデコーダから、変調信号(ストリーム)s1の1符号語(または、1フレーム)、および、変調信号(ストリーム)s2の1符号語(または、1フレーム)の各ビットの対数尤度比(LLR:Log−Likelihood Ratio)が得られる。そして、そのLLRを用いて再度、検波・復号が行われる。この操作が複数回行われる(この操作を反復復号(反復検波)と呼ぶ。)。以降では、1フレームにおける特定の時間のシンボルの対数尤度比(LLR)の作成方法を中心に説明する。   The signal processing unit in FIG. 8 needs to perform a processing method as shown in FIG. 10 in order to perform iterative decoding (iterative detection). First, one codeword (or one frame) of the modulation signal (stream) s1 and one codeword (or one frame) of the modulation signal (stream) s2 are decoded. As a result, from the soft-in / soft-out decoder, one codeword (or one frame) of the modulation signal (stream) s1 and one codeword (or one frame) of the modulation signal (stream) s2 A log-likelihood ratio (LLR) is obtained. Then, detection and decoding are performed again using the LLR. This operation is performed a plurality of times (this operation is called iterative decoding (iterative detection)). In the following, the description will focus on a method for creating a log likelihood ratio (LLR) of a symbol at a specific time in one frame.

図8において、記憶部815は、ベースバンド信号801X(図7のベースバンド信号704_Xに相当する。)、チャネル推定信号郡802X(図7のチャネル推定信号706_1、706_2に相当する。)、ベースバンド信号801Y(図7のベースバンド信号704_Yに相当する。)、チャネル推定信号郡802Y(図7のチャネル推定信号708_1、708_2に相当する。)を入力とし、反復復号(反復検波)を実現するために、式(41)におけるH(t)W(t)を実行(算出)し、算出した行列を変形チャネル信号群として記憶する。そして、記憶部815は、必要なときに上記信号を、ベースバンド信号816X、変形チャネル推定信号郡817X、ベースバンド信号816Y、変形チャネル推定信号郡817Yとして出力する。   8, the storage unit 815 has a baseband signal 801X (corresponding to the baseband signal 704_X in FIG. 7), a channel estimation signal group 802X (corresponding to the channel estimation signals 706_1 and 706_2 in FIG. 7), and a baseband. The signal 801Y (corresponding to the baseband signal 704_Y in FIG. 7) and the channel estimation signal group 802Y (corresponding to the channel estimation signals 708_1 and 708_2 in FIG. 7) are input to realize iterative decoding (iterative detection). Then, H (t) W (t) in equation (41) is executed (calculated), and the calculated matrix is stored as a modified channel signal group. Then, the storage unit 815 outputs the above signals as a baseband signal 816X, a modified channel estimation signal group 817X, a baseband signal 816Y, and a modified channel estimation signal group 817Y when necessary.

その後の動作については、初期検波の場合と反復復号(反復検波)の場合を分けて説明する。
<初期検波の場合>
INNER MIMO検波部803は、ベースバンド信号801X、チャネル推定信号郡802X、ベースバンド信号801Y、チャネル推定信号郡802Yを入力とする。ここでは、変調信号(ストリーム)s1、変調信号(ストリーム)s2の変調方式が16QAMとして説明する。
Subsequent operations will be described separately for the case of initial detection and the case of iterative decoding (iterative detection).
<In case of initial detection>
The INNER MIMO detection unit 803 receives the baseband signal 801X, the channel estimation signal group 802X, the baseband signal 801Y, and the channel estimation signal group 802Y. Here, the modulation scheme of the modulation signal (stream) s1 and the modulation signal (stream) s2 will be described as 16QAM.

INNER MIMO検波部803は、まず、チャネル推定信号郡802X、チャネル推定信号郡802YからH(t)W(t)を実行し、ベースバンド信号801Xに対応する候補信号点を求める。そのときの様子を図11に示す。図11において、●(黒丸)は、IQ平面における候補信号点であり、変調方式が16QAMのため、候補信号点は256個存在する。(ただし、図11では、イメージ図を示しているため、256個の候補信号点は示していない。)ここで、変調信号s1で伝送する4ビットをb0、b1、b2、b3、変調信号s2で伝送する4ビットをb4、b5、b6、b7とすると、図11において(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)に対応する候補信号点が存在することになる。そして、受信信号点1101(ベースバンド信号801Xに相当する。)と候補信号点それぞれとの2乗ユークリッド距離を求める。そして、それぞれの2乗ユークリッド距離をノイズの分散σで除算する。したがって、(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)に対応する候補信号点と受信信号点2乗ユークリッド距離をノイズの分散で除算した値をE(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)が求まることになる。 The INNER MIMO detection unit 803 first executes H (t) W (t) from the channel estimation signal group 802X and the channel estimation signal group 802Y, and obtains candidate signal points corresponding to the baseband signal 801X. The state at that time is shown in FIG. In FIG. 11, ● (black circle) is a candidate signal point on the IQ plane. Since the modulation method is 16QAM, there are 256 candidate signal points. (However, since the image diagram is shown in FIG. 11, 256 candidate signal points are not shown.) Here, 4 bits transmitted by the modulation signal s1 are b0, b1, b2, b3, and the modulation signal s2. If the 4 bits to be transmitted are b4, b5, b6, and b7, there are candidate signal points corresponding to (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) in FIG. Then, the squared Euclidean distance between the reception signal point 1101 (corresponding to the baseband signal 801X) and each candidate signal point is obtained. Then, each square Euclidean distance is divided by the noise variance σ 2 . Therefore, a value obtained by dividing the candidate signal points and a received signal point square Euclidean distances corresponding with the variance of noise (b0, b1, b2, b3 , b4, b5, b6, b7) E X (b0, b1, b2 , B3, b4, b5, b6, b7).

同様に、チャネル推定信号郡802X、チャネル推定信号郡802YからH(t)W(t)を実行し、ベースバンド信号801Yに対応する候補信号点をもとめ、受信信号点(ベースバンド信号801Yに相当する。)との2乗ユークリッド距離を求め、この2乗ユークリッド距離をノイズの分散σで除算する。したがって、(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)に対応する候補信号点と受信信号点2乗ユークリッド距離をノイズの分散で除算した値をE(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)が求まることになる。 Similarly, H (t) W (t) is executed from channel estimation signal group 802X and channel estimation signal group 802Y, a candidate signal point corresponding to baseband signal 801Y is obtained, and a received signal point (corresponding to baseband signal 801Y) And the square Euclidean distance is divided by the noise variance σ 2 . Therefore, a value obtained by dividing the candidate signal point corresponding to (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) and the received signal point squared Euclidean distance by the variance of noise is represented by E Y (b0, b1, b2 , B3, b4, b5, b6, b7).

そして、E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)+E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)=E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)を求める。 Then, E X (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) + E Y (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) = E (b0, b1, b2, b3) , B4, b5, b6, b7).

INNER MIMO検波部803は、E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)を信号804として出力する。
対数尤度算出部805Aは、信号804を入力とし、ビットb0およびb1およびb2およびb3の対数尤度(log likelihood)を算出し、対数尤度信号806Aを出力する。ただし、対数尤度の算出では、“1”のときの対数尤度および“0”のときの対数尤度が算出される。その算出方法は、式(28)、式(29)、式(30)に示した通りであり、詳細については、非特許文献2、非特許文献3に示されている。
The INNER MIMO detection unit 803 outputs E (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) as a signal 804.
Log likelihood calculation section 805A receives signal 804 as input, calculates log likelihood for bits b0 and b1, and b2 and b3, and outputs log likelihood signal 806A. However, in the calculation of the log likelihood, the log likelihood when “1” and the log likelihood when “0” are calculated. The calculation method is as shown in Expression (28), Expression (29), and Expression (30), and details are shown in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3.

同様に、対数尤度算出部805Bは、信号804を入力とし、ビットb4およびb5およびb6およびb7の対数尤度を算出し、対数尤度信号806Bを出力する。
デインタリーバ(807A)は、対数尤度信号806Aを入力とし、インタリーバ(図3のインタリーバ(304A))に対応するデインタリーブを行い、デインタリーブ後の対数尤度信号808Aを出力する。
Similarly, log likelihood calculation section 805B receives signal 804 as input, calculates log likelihood of bits b4 and b5 and b6 and b7, and outputs log likelihood signal 806B.
The deinterleaver (807A) receives the log likelihood signal 806A, performs deinterleaving corresponding to the interleaver (interleaver (304A in FIG. 3)), and outputs a log likelihood signal 808A after deinterleaving.

同様に、デインタリーバ(807B)は、対数尤度信号806Bを入力とし、インタリーバ(図3のインタリーバ(304B))に対応するデインタリーブを行い、デインタリーブ後の対数尤度信号808Bを出力する。   Similarly, the deinterleaver (807B) receives the log likelihood signal 806B as input, performs deinterleaving corresponding to the interleaver (interleaver (304B) in FIG. 3), and outputs a log likelihood signal 808B after deinterleaving.

対数尤度比算出部809Aは、デインタリーブ後の対数尤度信号808Aを入力とし、図3の符号化器302Aで符号化されたビットの対数尤度比(LLR:Log−Likelihood Ratio)を算出し、対数尤度比信号810Aを出力する。   Log likelihood ratio calculation section 809A receives log likelihood signal 808A after deinterleaving, and calculates a log likelihood ratio (LLR: Log-Likelihood Ratio) of bits encoded by encoder 302A in FIG. The log likelihood ratio signal 810A is output.

同様に、対数尤度比算出部809Bは、デインタリーブ後の対数尤度信号808Bを入力とし、図3の符号化器302Bで符号化されたビットの対数尤度比(LLR:Log−Likelihood Ratio)を算出し、対数尤度比信号810Bを出力する。   Similarly, log-likelihood ratio calculation section 809B receives log-likelihood signal 808B after deinterleaving and inputs the log-likelihood ratio (LLR: Log-Likelihood Ratio) of bits encoded by encoder 302B in FIG. ) And a log likelihood ratio signal 810B is output.

Soft−in/soft−outデコーダ811Aは、対数尤度比信号810Aを入力とし、復号を行い、復号後の対数尤度比812Aを出力する。
同様に、Soft−in/soft−outデコーダ811Bは、対数尤度比信号810Bを入力とし、復号を行い、復号後の対数尤度比812Bを出力する。
The soft-in / soft-out decoder 811A receives the log likelihood ratio signal 810A, performs decoding, and outputs a log likelihood ratio 812A after decoding.
Similarly, Soft-in / soft-out decoder 811B receives log-likelihood ratio signal 810B as input, performs decoding, and outputs log-likelihood ratio 812B after decoding.

<反復復号(反復検波)の場合、反復回数k>
インタリーバ(813A)は、k−1回目のsoft−in/soft−outデコードで得られた復号後の対数尤度比812Aを入力とし、インタリーブを行い、インタリーブ後の対数尤度比814Aを出力する。このとき、インタリーブ(813A)のインタリーブのパターンは、図3のインタリーバ(304A)のインタリーブパターンと同様である。
<In the case of iterative decoding (iterative detection), the number of iterations k>
The interleaver (813A) receives the log likelihood ratio 812A after decoding obtained in the (k-1) th soft-in / soft-out decoding, performs interleaving, and outputs a log likelihood ratio 814A after interleaving. . At this time, the interleave pattern of the interleaver (813A) is the same as the interleave pattern of the interleaver (304A) of FIG.

インタリーバ(813B)は、k−1回目のsoft−in/soft−outデコードで得られた復号後の対数尤度比812Bを入力とし、インタリーブを行い、インタリーブ後の対数尤度比814Bを出力する。このとき、インタリーブ(813B)のインタリーブのパターンは、図3のインタリーバ(304B)のインタリーブパターンと同様である。   The interleaver (813B) receives the log likelihood ratio 812B after decoding obtained in the (k-1) th soft-in / soft-out decoding, performs interleaving, and outputs the log likelihood ratio 814B after interleaving. . At this time, the interleave pattern of the interleaver (813B) is the same as the interleave pattern of the interleaver (304B) of FIG.

INNER MIMO検波部803は、ベースバンド信号816X、変形チャネル推定信号郡817X、ベースバンド信号816Y、変形チャネル推定信号郡817Y、インタリーブ後の対数尤度比814A、インタリーブ後の対数尤度比814Bを入力とする。ここで、ベースバンド信号801X、チャネル推定信号郡802X、ベースバンド信号801Y、チャネル推定信号郡802Yではなく、ベースバンド信号816X、変形チャネル推定信号郡817X、ベースバンド信号816Y、変形チャネル推定信号郡817Yを用いているのは、反復復号のため、遅延時間が発生しているためである。   The INNER MIMO detection unit 803 inputs a baseband signal 816X, a modified channel estimation signal group 817X, a baseband signal 816Y, a modified channel estimation signal group 817Y, an interleaved log likelihood ratio 814A, and an interleaved log likelihood ratio 814B. And Here, not the baseband signal 801X, the channel estimation signal group 802X, the baseband signal 801Y, and the channel estimation signal group 802Y, but the baseband signal 816X, the modified channel estimation signal group 817X, the baseband signal 816Y, and the modified channel estimation signal group 817Y. Is used because of a delay time due to iterative decoding.

INNER MIMO検波部803の反復復号時の動作と、初期検波時の動作の異なる点は、インタリーブ後の対数尤度比814A、インタリーブ後の対数尤度比814Bを信号処理の際に用いていることである。INNNER MIMO検波部803は、まず、初期検波のときと同様に、E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)を求める。加えて、インタリーブ後の対数尤度比814A、インタリーブ後の対数尤度比914Bから、式(11)、式(32)に相当する係数を求める。そして、E(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)の値をこの求めた係数を用いて補正し、その値をE’(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7)とし、信号804として出力する。   The difference between the operation at the time of iterative decoding and the operation at the time of initial detection of the INNER MIMO detection unit 803 is that the log likelihood ratio 814A after interleaving and the log likelihood ratio 814B after interleaving are used in signal processing. It is. The INNNER MIMO detection unit 803 first obtains E (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) as in the case of initial detection. In addition, coefficients corresponding to Equation (11) and Equation (32) are obtained from the log likelihood ratio 814A after interleaving and the log likelihood ratio 914B after interleaving. Then, the value of E (b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) is corrected using the obtained coefficient, and the value is changed to E ′ (b0, b1, b2, b3, b4, b5). , B6, b7) and output as a signal 804.

対数尤度算出部805Aは、信号804を入力とし、ビットb0およびb1およびb2およびb3の対数尤度(log likelihood)を算出し、対数尤度信号806Aを出力する。ただし、対数尤度の算出では、“1”のときの対数尤度および“0”のときの対数尤度が算出される。その算出方法は、式(31)、式(数32)、式(33)、式(34)、式(35)に示した通りであり、非特許文献2、非特許文献3に示されている。   Log likelihood calculation section 805A receives signal 804 as input, calculates log likelihood for bits b0 and b1, and b2 and b3, and outputs log likelihood signal 806A. However, in the calculation of the log likelihood, the log likelihood when “1” and the log likelihood when “0” are calculated. The calculation method is as shown in Expression (31), Expression (Formula 32), Expression (33), Expression (34), and Expression (35), and is shown in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3. Yes.

同様に、対数尤度算出部805Bは、信号804を入力とし、ビットb4およびb5およびb6およびb7の対数尤度を算出し、対数尤度信号806Bを出力する。デインタリーバ以降の動作は、初期検波と同様である。   Similarly, log likelihood calculation section 805B receives signal 804 as input, calculates log likelihood of bits b4 and b5 and b6 and b7, and outputs log likelihood signal 806B. The operation after the deinterleaver is the same as the initial detection.

なお、図8では、反復検波を行う場合の、信号処理部の構成について示したが、反復検波は必ずしも良好な受信品質を得る上で必須の構成ではなく、反復検波のみに必要とする構成部分、インタリーバ813A、813Bを有していない構成でもよい。このとき、INNNER MIMO検波部803は、反復的な検波を行わないことになる。
そして、本実施の形態で重要な部分は、H(t)W(t)の演算を行うことである。なお、非特許文献5等に示されているように、QR分解を用いて初期検波、反復検波を行ってもよい。
また、非特許文献11に示されているように、H(t)W(t)に基づき、MMSE(Minimum Mean Square Error)、ZF(Zero Forcing)の線形演算を行い、初期検波を行ってもよい。
FIG. 8 shows the configuration of the signal processing unit in the case of performing iterative detection. However, iterative detection is not necessarily an essential configuration for obtaining good reception quality, and is a component required only for iterative detection. The interleaver 813A or 813B may be omitted. At this time, the INNNER MIMO detection unit 803 does not perform repetitive detection.
An important part of the present embodiment is to calculate H (t) W (t). In addition, as shown in Non-Patent Document 5 and the like, initial detection and iterative detection may be performed using QR decomposition.
Further, as shown in Non-Patent Document 11, linear calculation of MMSE (Minimum Mean Square Error) and ZF (Zero Forcing) is performed based on H (t) W (t), and initial detection is performed. Good.

図9は、図8と異なる信号処理部の構成であり、図4の送信装置が送信した変調信号のための信号処理部である。図8と異なる点は、soft−in/soft−outデコーダの数であり、soft−in/soft−outデコーダ901は、対数尤度比信号810A、810Bを入力とし、復号を行い、復号後の対数尤度比902を出力する。分配部903は、復号後の対数尤度比902を入力とし、分配を行う。それ以外の部分については、図8と同様の動作となる。   FIG. 9 shows a configuration of a signal processing unit different from that in FIG. 8, and is a signal processing unit for a modulated signal transmitted by the transmission apparatus in FIG. The difference from FIG. 8 is the number of soft-in / soft-out decoders. The soft-in / soft-out decoder 901 receives log likelihood ratio signals 810A and 810B as inputs and performs decoding. A log likelihood ratio 902 is output. The distribution unit 903 receives the log likelihood ratio 902 after decoding as input, and performs distribution. The other parts are the same as those in FIG.

図12に、図29のときと同様の条件で、伝送方式を本実施の形態のプリコーディングウェイトを用いた送信方法としたときのBER特性を示す。図12の(A)は、反復検波を行わないMax−log−APP(非特許文献1、非特許文献2参照)(APP:a posterior probability)のBER特性、図12の(B)は、反復検波を行ったMax−log−APP(非特許文献1、非特許文献2参照)(反復回数5回)のBER特性を示している。図12と図29を比較すると、本実施の形態の送信方法を用いると、ライスファクタが大きいときのBER特性が、空間多重MIMO伝送を用いたときのBER特性より大きく改善していることがわかり、本実施の形態の方式の有効性が確認できる。   FIG. 12 shows BER characteristics when the transmission method is the transmission method using the precoding weight of the present embodiment under the same conditions as in FIG. 12A shows the BER characteristic of Max-log-APP (Non-patent Document 1 and Non-patent Document 2) (APP: a posteriprobability) in which iterative detection is not performed, and FIG. The BER characteristic of Max-log-APP (refer nonpatent literature 1 and nonpatent literature 2) (number of repetitions 5 times) which performed the detection is shown. Comparing FIG. 12 and FIG. 29, it can be seen that, when the transmission method of the present embodiment is used, the BER characteristic when the rice factor is large is greatly improved compared to the BER characteristic when using spatial multiplexing MIMO transmission. Thus, the effectiveness of the system of this embodiment can be confirmed.

以上のように、本実施の形態のように、MIMO伝送システムの送信装置が複数アンテナから複数の変調信号を送信する際、時間とともにプリコーディングウェイトを切り替えるとともに、切り替えを規則的に行うことで、直接波が支配的なLOS環境において、従来の空間多重MIMO伝送を用いるときと比べ、伝送品質が向上するという効果を得ることができる。   As described above, when the transmission apparatus of the MIMO transmission system transmits a plurality of modulated signals from a plurality of antennas as in the present embodiment, the precoding weight is switched over time and the switching is performed regularly. In the LOS environment where the direct wave is dominant, it is possible to obtain an effect that the transmission quality is improved as compared with the case of using the conventional spatial multiplexing MIMO transmission.

本実施の形態において、特に、受信装置の構成については、アンテナ数を限定して、動作を説明したが、アンテナ数が増えても、同様に実施することができる。つまり、受信装置におけるアンテナ数は、本実施の形態の動作、効果に影響を与えるものではない。また、本実施の形態では、特にLDPC符号を例に説明したがこれに限ったものではなく、また、復号方法についても、soft−in/soft−outデコーダとして、sum−product復号を例に限ったものではなく、他のsoft−in/soft−outの復号方法、例えば、BCJRアルゴリズム、SOVAアルゴリズム、Msx−log−MAPアルゴリズムなどがある。詳細については、非特許文献6に示されている。   In this embodiment, the operation of the receiving apparatus is described with the number of antennas being limited, but it can be similarly implemented even when the number of antennas is increased. That is, the number of antennas in the receiving apparatus does not affect the operation and effect of the present embodiment. In this embodiment, the LDPC code has been particularly described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the decoding method is limited to the sum-product decoding as an example of a soft-in / soft-out decoder. However, there are other soft-in / soft-out decoding methods such as BCJR algorithm, SOVA algorithm, Msx-log-MAP algorithm, and the like. Details are described in Non-Patent Document 6.

また、本実施の形態では、シングルキャリア方式を例に説明したが、これに限ったものではなく、マルチキャリア伝送を行った場合でも同様に実施することができる。したがって、例えば、スペクトル拡散通信方式、OFDM(Orthogonal Frequency−Division Multiplexing)方式、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)、SC−OFDM(Single Carrier Orthogonal Frequency−Division Multiplexing)方式、非特許文献7等で示されているウェーブレットOFDM方式等を用いた場合についても同様に実施することができる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード等)、制御情報の伝送用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。   In the present embodiment, the single carrier scheme has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly implemented even when multicarrier transmission is performed. Therefore, for example, spread spectrum communication system, OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) system, SC-FDMA (Single Carrier Frequency Multiple Access), SC-OFDM (Single Carrier Multiple Access), SC-OFDM (Single Carrier Multiple Access). The same can be applied to the case of using the wavelet OFDM method shown in FIG. In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, etc.), control information transmission symbols, and the like may be arranged in any manner.

以下では、マルチキャリア方式の一例として、OFDM方式を用いたときの例を説明する。
図13は、OFDM方式を用いたときの送信装置の構成を示している。図13において、図3と同様に動作するものについては、同一符号を付した。
Hereinafter, an example in which the OFDM method is used as an example of the multicarrier method will be described.
FIG. 13 shows a configuration of a transmission apparatus when the OFDM method is used. In FIG. 13, the same reference numerals are given to those that operate in the same manner as in FIG. 3.

OFDM方式関連処理部1301Aは、重み付け後の信号309Aを入力とし、OFDM方式関連の処理を施し、送信信号1302Aを出力する。同様に、OFDM方式関連処理部1301Bは、重み付け後の信号309Bを入力とし、送信信号1302Bを出力する。   The OFDM scheme-related processing unit 1301A receives the weighted signal 309A, performs OFDM scheme-related processing, and outputs a transmission signal 1302A. Similarly, OFDM scheme related processing section 1301B receives weighted signal 309B and outputs transmission signal 1302B.

図14は、図13のOFDM方式関連処理部1301A、1301B以降の構成の一例を示しており、図13の1301Aから312Aに関連する部分が、1401Aから1410Aであり、1301Bから312Bに関連する部分が1401Bから1410Bである。   FIG. 14 shows an example of the configuration after the OFDM scheme-related processing units 1301A and 1301B in FIG. 13, and portions related to 1301A to 312A in FIG. Are 1401B to 1410B.

シリアルパラレル変換部1402Aは、重み付け後の信号1401A(図13の重み付け後の信号309Aに相当する)シリアルパラレル変換を行い、パラレル信号1403Aを出力する。   The serial / parallel converter 1402A performs serial / parallel conversion on the weighted signal 1401A (corresponding to the weighted signal 309A in FIG. 13), and outputs a parallel signal 1403A.

並び換え部1404Aは、パラレル信号1403Aを入力とし、並び換えを行い、並び換え後の信号1405Aを出力する。なお、並び換えについては、後で詳しく述べる。
逆高速フーリエ変換部1406Aは、並び換え後の信号1405Aを入力とし、逆高速フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換後の信号1407Aを出力する。
Rearrangement section 1404A receives parallel signal 1403A as input, performs rearrangement, and outputs rearranged signal 1405A. The rearrangement will be described in detail later.
The inverse fast Fourier transform unit 1406A receives the rearranged signal 1405A, performs an inverse fast Fourier transform, and outputs a signal 1407A after the inverse Fourier transform.

無線部1408Aは、逆フーリエ変換後の信号1407Aを入力とし、周波数変換、増幅等の処理を行い、変調信号1409Aを出力し、変調信号1409Aはアンテナ1410Aから電波として出力される。
シリアルパラレル変換部1402Bは、重み付け後の信号1401B(図13の重み付け後の信号309Bに相当する)シリアルパラレル変換を行い、パラレル信号1403Bを出力する。
Radio section 1408A receives signal 1407A after inverse Fourier transform as input, performs processing such as frequency conversion and amplification, outputs modulated signal 1409A, and modulated signal 1409A is output from antenna 1410A as a radio wave.
The serial / parallel converter 1402B performs serial / parallel conversion on the weighted signal 1401B (corresponding to the weighted signal 309B in FIG. 13), and outputs a parallel signal 1403B.

並び換え部1404Bは、パラレル信号1403Bを入力とし、並び換えを行い、並び換え後の信号1405Bを出力する。なお、並び換えについては、後で詳しく述べる。
逆高速フーリエ変換部1406Bは、並び換え後の信号1405Bを入力とし、逆高速フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換後の信号1407Bを出力する。
Rearranger 1404B receives parallel signal 1403B as input, performs rearrangement, and outputs rearranged signal 1405B. The rearrangement will be described in detail later.
The inverse fast Fourier transform unit 1406B receives the rearranged signal 1405B as input, performs inverse fast Fourier transform, and outputs a signal 1407B after inverse Fourier transform.

無線部1408Bは、逆フーリエ変換後の信号1407Bを入力とし、周波数変換、増幅等の処理を行い、変調信号1409Bを出力し、変調信号1409Bはアンテナ1410Bから電波として出力される。   The radio unit 1408B receives the signal 1407B after the inverse Fourier transform, performs frequency conversion, amplification, and the like, outputs a modulation signal 1409B, and the modulation signal 1409B is output as a radio wave from the antenna 1410B.

図3の送信装置では、マルチキャリアを用いた伝送方式でないため、図6のように、4周期となるようにプリコーディングを切り替え、プリコーディング後のシンボルを時間軸方向に配置している。図13に示すようなOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、当然、図3のようにプリコーディング後のシンボルを時間軸方向に配置し、それを各(サブ)キャリアごとに行う方式が考えられるが、マルチキャリア伝送方式の場合、周波数軸方向、または、周波数軸・時間軸両者を用いて配置する方法が考えられる。以降では、この点について説明する。   Since the transmission apparatus of FIG. 3 is not a transmission method using multicarriers, precoding is switched so as to have four periods as shown in FIG. 6, and symbols after precoding are arranged in the time axis direction. When a multi-carrier transmission scheme such as the OFDM scheme shown in FIG. 13 is used, naturally, symbols after precoding are arranged in the time axis direction as shown in FIG. In the case of the multi-carrier transmission method, a method of arranging using the frequency axis direction or both the frequency axis and the time axis can be considered. Hereinafter, this point will be described.

図15は、横軸周波数、縦軸時間における、図14の並び替え部1401A、1401Bにおけるシンボルの並び替え方法の一例を示しており、周波数軸は、(サブ)キャリア0から(サブ)キャリア9で構成されており、変調信号z1とz2は、同一時刻(時間)に同一の周波数帯域を使用しており、図15(A)は変調信号z1のシンボルの並び替え方法、図15(B)は変調信号z2のシンボルの並び替え方法を示している。シリアルパラレル変換部1402Aが入力とする重み付け後の信号1401Aのシンボルに対し、順番に、#1、#2、#3、#4、・・・と番号をふる。このとき、図15(a)のように、シンボル#1、#2、#3、#4、・・・をキャリア0から順番に配置し、シンボル#1から#9を時刻$1に配置し、その後、シンボル#10から#19を時刻$2に配置するというように規則的に配置するものとする。   FIG. 15 shows an example of the symbol rearrangement method in the rearrangement units 1401A and 1401B in FIG. 14 at the horizontal axis frequency and the vertical axis time, and the frequency axis ranges from (sub) carrier 0 to (sub) carrier 9 The modulation signals z1 and z2 use the same frequency band at the same time (time), and FIG. 15A shows a symbol rearrangement method of the modulation signal z1, and FIG. Indicates a rearrangement method of symbols of the modulation signal z2. Numbers such as # 1, # 2, # 3, # 4,... Are sequentially assigned to the symbols of the weighted signal 1401A input to the serial / parallel converter 1402A. At this time, as shown in FIG. 15A, symbols # 1, # 2, # 3, # 4,... Are arranged in order from carrier 0, and symbols # 1 to # 9 are arranged at time $ 1. Thereafter, symbols # 10 to # 19 are regularly arranged such that they are arranged at time $ 2.

同様に、シリアルパラレル変換部1402Bが入力とする重み付け後の信号1401Bのシンボルに対し、順番に、#1、#2、#3、#4、・・・と番号をふる。このとき、図15(b)のように、シンボル#1、#2、#3、#4、・・・をキャリア0から順番に配置し、シンボル#1から#9を時刻$1に配置し、その後、シンボル#10から#19を時刻$2に配置するというように規則的に配置するものとする。   Similarly, # 1, # 2, # 3, # 4,... Are sequentially assigned to the symbols of the weighted signal 1401B input to the serial / parallel converter 1402B. At this time, as shown in FIG. 15B, symbols # 1, # 2, # 3, # 4,... Are arranged in order from carrier 0, and symbols # 1 to # 9 are arranged at time $ 1. Thereafter, symbols # 10 to # 19 are regularly arranged such that they are arranged at time $ 2.

そして、図15に示すシンボル群1501、シンボル群1502は、図6示すプリコーディングウェイト切り替え方法を用いたときの1周期分のシンボルであり、シンボル#0は図6のスロット4iのプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#1は図6のスロット4i+1のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#2は図6のスロット4i+2のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#3は図6のスロット4i+3のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルである。したがって、シンボル#xにおいて、x mod 4が0のとき、シンボル#xは図6のスロット4iのプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 4が1のとき、シンボル#xは図6のスロット4i+1のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 4が2のとき、シンボル#xは図6のスロット4i+2のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 4が3のとき、シンボル#xは図6のスロット4i+3のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルである。   A symbol group 1501 and a symbol group 1502 shown in FIG. 15 are symbols for one period when the precoding weight switching method shown in FIG. 6 is used, and symbol # 0 is a precoding weight of slot 4i in FIG. Symbol # 1 is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 1 in FIG. 6 is used, and symbol # 2 is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 2 in FIG. 6 is used. Yes, symbol # 3 is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 3 in FIG. 6 is used. Therefore, in symbol #x, when x mod 4 is 0, symbol #x is a symbol when the precoding weight of slot 4i in FIG. 6 is used, and when x mod 4 is 1, symbol #x is 6 is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 1 is used, and when x mod 4 is 2, symbol #x is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 2 of FIG. 6 is used, and x mod 4 Is # 3, symbol #x is a symbol when the precoding weight of slot 4i + 3 in FIG. 6 is used.

このように、OFDM方式などのマルチキャリア伝送方式を用いた場合、シングルキャリア伝送のときとは異なり、シンボルを周波数軸方向に並べることができるという特徴を持つことになる。そして、シンボルの並べ方については、図15のような並べ方に限ったものではない。他の例について、図16、図17を用いて説明する。   As described above, when a multi-carrier transmission scheme such as the OFDM scheme is used, unlike single carrier transmission, symbols can be arranged in the frequency axis direction. The way of arranging the symbols is not limited to the arrangement as shown in FIG. Another example will be described with reference to FIGS.

図16は、図15とは異なる、横軸周波数、縦軸時間における、図14の並び替え部1401A、1401Bにおけるシンボルの並び替え方法の一例を示しており、図16(A)は変調信号z1のシンボルの並び替え方法、図16(B)は変調信号z2のシンボルの並び替え方法を示している。図16(A)(B)が図15と異なる点は、変調信号z1のシンボルの並び替え方法と変調信号z2のシンボルの並び替え方法が異なる点であり、図16(B)では、シンボル#0から#5をキャリア4からキャリア9に配置し、シンボル#6から#9をキャリア0から3に配置し、その後、同様の規則で、シンボル#10から#19を各キャリアに配置する。このとき、図15と同様に、図16に示すシンボル群1601、シンボル群1602は、図6示すプリコーディングウェイト切り替え方法を用いたときの1周期分のシンボルである。   FIG. 16 shows an example of the symbol rearrangement method in the rearrangement units 1401A and 1401B in FIG. 14 at the horizontal axis frequency and the vertical axis time different from FIG. 15, and FIG. 16 (A) shows the modulation signal z1. FIG. 16B shows a symbol rearrangement method of the modulation signal z2. FIGS. 16A and 16B differ from FIG. 15 in that the symbol rearrangement method of the modulation signal z1 and the symbol rearrangement method of the modulation signal z2 are different. In FIG. 0 to # 5 are allocated from carrier 4 to carrier 9, symbols # 6 to # 9 are allocated to carriers 0 to 3, and then symbols # 10 to # 19 are allocated to each carrier according to the same rule. At this time, similarly to FIG. 15, symbol group 1601 and symbol group 1602 shown in FIG. 16 are symbols for one period when the precoding weight switching method shown in FIG. 6 is used.

図17は、図15と異なる、横軸周波数、縦軸時間における、図14の並び替え部1401A、1401Bにおけるシンボルの並び替え方法の一例を示しており、図17(A)は変調信号z1のシンボルの並び替え方法、図17(B)は変調信号z2のシンボルの並び替え方法を示している。図17(A)(B)が図15と異なる点は、図15では、シンボルをキャリアに順々に配置しているのに対し、図17では、シンボルをキャリアに順々に配置していない点である。当然であるが、図17において、図16と同様に、変調信号z1のシンボルの並び替え方法と変調信号z2の並び替え方法を異なるようにしてもよい。   FIG. 17 shows an example of the symbol rearrangement method in the rearrangement units 1401A and 1401B in FIG. 14 at the horizontal axis frequency and the vertical axis time different from FIG. 15, and FIG. 17 (A) shows the modulation signal z1. A symbol rearrangement method, and FIG. 17B shows a symbol rearrangement method of the modulation signal z2. 17A and 17B differ from FIG. 15 in that symbols are arranged in order on the carrier in FIG. 15, whereas symbols are not arranged in order on the carrier in FIG. Is a point. Of course, in FIG. 17, the rearrangement method of the modulation signal z1 and the rearrangement method of the modulation signal z2 may be different as in FIG.

図18、図15〜17とは異なる、横軸周波数、縦軸時間における、図14の並び替え部1401A、1401Bにおけるシンボルの並び替え方法の一例を示しており、図18(A)は変調信号z1のシンボルの並び替え方法、図18(B)は変調信号z2のシンボルの並び替え方法を示している。図15〜17では、シンボルを周波数軸方向に並べているが、図18ではシンボルを周波数、時間軸の両者を利用して配置している。   FIG. 18 shows an example of a symbol rearrangement method in rearrangement sections 1401A and 1401B in FIG. 14 at a horizontal axis frequency and a vertical axis time different from those in FIGS. 18 and 15 to 17, and FIG. The symbol rearrangement method of z1 and FIG. 18B show the symbol rearrangement method of the modulation signal z2. 15 to 17, symbols are arranged in the frequency axis direction, but in FIG. 18, symbols are arranged using both the frequency and the time axis.

図6では、プリコーディングウェイトの切り替えを4スロットで切り替える場合の例を説明したが、ここでは、8スロットで切り替える場合を例に説明する。図18に示すシンボル群1801、シンボル群1802は、プリコーディングウェイト切り替え方法を用いたときの1周期分のシンボル(したがって、8シンボル)であり、 シンボル#0はスロット8iのプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#1はスロット8i+1のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#2はスロット8i+2のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#3はスロット8i+3のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#4はスロット8i+4のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#5はスロット8i+5のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#6はスロット8i+6のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、シンボル#7はスロット8i+7のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルである。したがって、シンボル#xにおいて、x mod 8が0のとき、シンボル#xはスロット8iのプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が1のとき、シンボル#xはスロット8i+1のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が2のとき、シンボル#xはスロット8i+2のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が3のとき、シンボル#xはスロット8i+3のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が4のとき、シンボル#xはスロット8i+4のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が5のとき、シンボル#xはスロット8i+5のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が6のとき、シンボル#xはスロット8i+6のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルであり、x mod 8が7のとき、シンボル#xはスロット8i+7のプリコーディングウェイトを用いたときのシンボルである。図18のシンボルの並べ方では、時間軸方向に4スロット、周波数軸方向で2スロットの計4×2=8スロットを用いて、1周期分のシンボルを配置しているが、このとき、1周期分のシンボルの数をm×nシンボル(つまり、プリコーディングウェイトはm×n種類存在する。)1周期分のシンボルを配置するのに使用する周波数軸方向のスロット(キャリア数)をn、時間軸方向に使用するスロットをmとすると、m>nとするとよい。これは、直接波の位相は、時間軸方向の変動は、周波数軸方向の変動と比較し、緩やかである。したがって、定常的な直接波の影響を小さくするために本実施の形態のプリコーディングウェイト変更を行うので、プリコーディングウェイトの変更を行う周期では直接波の変動を小さくしたい。したがって、m>nとするとよい。また、以上の点を考慮すると、周波数軸方向のみ、または、時間軸方向のみにシンボルを並び替えるより、図18のように周波数軸と時間軸の両者を用いて並び換えを行うほうが、直接波は定常的になる可能性が高く、本発明の効果を得やすいという効果が得られる。ただし、周波数軸方向に並べると、周波数軸の変動が急峻であるため、ダイバーシチゲインを得ることが出来る可能性があるので、必ずしも周波数軸と時間軸の両者を用いて並び換えを行う方法が最適な方法であるとは限らない。   In FIG. 6, an example in which the switching of precoding weight is switched in 4 slots has been described, but here, a case in which switching is performed in 8 slots will be described as an example. Symbol group 1801 and symbol group 1802 shown in FIG. 18 are symbols for one period when using the precoding weight switching method (and therefore, eight symbols), and symbol # 0 uses the precoding weight of slot 8i. Symbol # 1 is a symbol when the precoding weight of slot 8i + 1 is used, symbol # 2 is a symbol when the precoding weight of slot 8i + 2 is used, and symbol # 3 is slot 8i + 3 The symbol # 4 is a symbol when the precoding weight of the slot 8i + 4 is used, and the symbol # 5 is a symbol when the precoding weight of the slot 8i + 5 is used. , Symbol # 6 is the symbol when using the precoding weight of slot 8i + 6 symbols # 7 is a symbol when using the precoding weight of slot 8i + 7. Therefore, in symbol #x, when x mod 8 is 0, symbol #x is a symbol when the precoding weight of slot 8i is used, and when x mod 8 is 1, symbol #x is a pre-slot of slot 8i + 1. Symbol when using coding weight, when x mod 8 is 2, symbol #x is a symbol when using precoding weight of slot 8i + 2, and when symbol x mod 8 is 3, symbol #x is Symbol when using precoding weight of slot 8i + 3, when x mod 8 is 4, symbol #x is a symbol when using precoding weight of slot 8i + 4, and when x mod 8 is 5, Symbol #x is the precoding weight of slot 8i + 5 When x mod 8 is 6, symbol #x is a symbol when the precoding weight of slot 8i + 6 is used, and when x mod 8 is 7, symbol #x is a pre-slot of slot 8i + 7. This is a symbol when coding weight is used. In the arrangement of symbols in FIG. 18, symbols for one period are arranged using 4 slots in the time axis direction and 2 slots in the frequency axis direction in total, 4 × 2 = 8 slots. The number of symbols per minute is m × n symbols (that is, there are m × n types of precoding weights). The slot (number of carriers) in the frequency axis direction used for arranging symbols for one period is n, time When the slot used in the axial direction is m, it is preferable that m> n. This is because the phase of the direct wave is more gradual in fluctuation in the time axis direction than in the frequency axis direction. Therefore, since the precoding weight change of this embodiment is performed in order to reduce the influence of the stationary direct wave, it is desired to reduce the fluctuation of the direct wave in the period in which the precoding weight is changed. Therefore, m> n is preferable. Further, considering the above points, it is more direct wave to perform rearrangement using both the frequency axis and the time axis as shown in FIG. 18 than to rearrange symbols only in the frequency axis direction or only in the time axis direction. Is likely to be stationary, and the effect of easily obtaining the effects of the present invention can be obtained. However, when arranged in the frequency axis direction, since the fluctuation of the frequency axis is steep, there is a possibility that diversity gain can be obtained, so the method of rearranging using both the frequency axis and the time axis is not necessarily optimal This is not always the case.

図19は、図18とは異なる、横軸周波数、縦軸時間における、図14の並び替え部1401A、1401Bにおけるシンボルの並び替え方法の一例を示しており、図19(A)は変調信号z1のシンボルの並び替え方法、図19(B)は変調信号z2のシンボルの並び替え方法を示している。図19は、図18と同様、シンボルを周波数、時間軸の両者を利用して配置しているが、図18と異なる点は、図18では、周波数方向を優先し、その後、時間軸方向にシンボルを配置しているのに対し、図19では、時間軸方向を優先し、その後、時間軸方向にシンボルを配置している点である。図19において、シンボル群1901、シンボル群1902は、プリコーディング切り替え方法を用いたときの1周期分のシンボルである。   FIG. 19 shows an example of the symbol rearrangement method in the rearrangement units 1401A and 1401B in FIG. 14 at the horizontal axis frequency and the vertical axis time, which is different from FIG. 18, and FIG. 19A shows the modulation signal z1. FIG. 19B shows a symbol rearrangement method of the modulation signal z2. In FIG. 19, symbols are arranged using both the frequency and the time axis as in FIG. 18, but the difference from FIG. 18 is that in FIG. 18, the frequency direction is given priority, and then in the time axis direction. In contrast to symbols being arranged, in FIG. 19, the time axis direction is prioritized, and thereafter symbols are arranged in the time axis direction. In FIG. 19, a symbol group 1901 and a symbol group 1902 are symbols for one period when the precoding switching method is used.

なお、図18、図19では、図16と同様に、変調信号z1のシンボルの配置方法と変調信号z2のシンボル配置方法が異なるように配置しても同様に実施することができ、また、高い受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。また、図18、図19において、図17のようにシンボルを順々に配置していなくても、同様に実施することができ、また、高い受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。   In FIG. 18 and FIG. 19, similar to FIG. 16, even if the symbol arrangement method of the modulation signal z1 and the symbol arrangement method of the modulation signal z2 are arranged differently, it can be implemented in the same manner. An effect that reception quality can be obtained can be obtained. 18 and 19, even if symbols are not arranged sequentially as shown in FIG. 17, it can be carried out in the same manner, and an effect that high reception quality can be obtained can be obtained. it can.

図27は、上記とは異なる、横軸周波数、縦軸時間における図14の並び替え部1401A、140Bにおけるシンボルの並び換え方法の一例を示している。式(37)〜式(40)のような4スロットを用いて規則的にプリコーディング行列を切り替える場合を考える。図27において特徴的な点は、周波数軸方向にシンボルを順に並べているが、時間軸方向に進めた場合、サイクリックにn(図27の例ではn=1)シンボルサイクリックシフトさせている点である。図27における周波数軸方向のシンボル群2710に示した4シンボルにおいて、式(37)〜式(40)のプリコーディング行列の切り替えを行うものとする。   FIG. 27 shows an example of the symbol rearrangement method in the rearrangement units 1401A and 140B in FIG. 14 at the horizontal axis frequency and the vertical axis time different from the above. Consider a case where the precoding matrix is switched regularly using four slots such as Expression (37) to Expression (40). In FIG. 27, the characteristic point is that symbols are arranged in order in the frequency axis direction, but when proceeding in the time axis direction, cyclic shift is performed cyclically by n (n = 1 in the example of FIG. 27). It is. In the four symbols shown in the symbol group 2710 in the frequency axis direction in FIG. 27, the precoding matrixes of Expressions (37) to (40) are switched.

このとき、#0のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#1では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#2では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#3では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   At this time, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is used for the symbol # 0, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is used for # 1, and precoding matrix of Expression (39) is used for # 2. In # 3, precoding using the precoding matrix of Equation (40) is performed.

周波数軸方向のシンボル群2720についても同様に、#4のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#5では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#6では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#7では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   Similarly, for the symbol group 2720 in the frequency axis direction, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is used for the symbol # 4, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is used for # 5, # 6 Then, precoding using the precoding matrix of Expression (39) is performed, and precoding using the precoding matrix of Expression (40) is performed in # 7.

時間$1のシンボルにおいて、上記のようなプリコーディング行列の切り替えを行ったが、時間軸方向において、サイクリックシフトしているため、シンボル群2701、2702、2703、2704については以下のようにプリコーディング行列の切り替えを行うことになる。   Although the precoding matrix is switched as described above for the symbol of time $ 1, since the cyclic shift is performed in the time axis direction, the symbol groups 2701, 2702, 2703, and 2704 are pre-coded as follows. The coding matrix is switched.

時間軸方向のシンボル群2701では、#0のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#9では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#18では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#27では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   In the symbol group 2701 in the time axis direction, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is performed for the symbol # 0, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is used for # 9, and Expression ( It is assumed that precoding using the precoding matrix of 39) and precoding using the precoding matrix of Equation (40) are performed in # 27.

時間軸方向のシンボル群2702では、#28のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#1では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#10では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#19では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   In the symbol group 2702 in the time axis direction, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is used for the symbol # 28, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is used for # 1, and expression ( It is assumed that precoding using the precoding matrix of 39) and precoding using the precoding matrix of Equation (40) are performed in # 19.

時間軸方向のシンボル群2703では、#20のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#29では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#1では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#10では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   In the symbol group 2703 in the time axis direction, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is performed for the symbol # 20, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is performed for # 29, and Expression ( It is assumed that precoding using the precoding matrix of 39) and precoding using the precoding matrix of Equation (40) are performed in # 10.

時間軸方向のシンボル群2704では、#12のシンボルでは式(37)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#21では式(38)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#30では式(39)のプリコーディング行列を用いたプリコーディング、#3では式(40)のプリコーディング行列を用いたプリコーディングを行うものとする。   In the symbol group 2704 in the time axis direction, precoding using the precoding matrix of Expression (37) is used for the symbol # 12, precoding using the precoding matrix of Expression (38) is used for # 21, and Expression ( It is assumed that precoding using the precoding matrix of 39) and precoding using the precoding matrix of Equation (40) are performed in # 3.

図27においての特徴は、例えば#11のシンボルに着目した場合、同一時刻の周波数軸方向の両隣のシンボル(#10と#12)は、ともに#11とは異なるプリコーディング行列を用いてプリコーディングを行っているとともに、#11のシンボルの同一キャリアの時間軸方向の両隣のシンボル(#2と#20)は、ともに#11とは異なるプリコーディング行列を用いてプリコーディングを行っていることである。そして、これは#11のシンボルに限ったものではなく、周波数軸方向および時間軸方向ともに両隣にシンボルが存在するシンボルすべてにおいて#11のシンボルと同様の特徴をもつことになる。これにより、効果的にプリコーディング行列を切り替えていることになり、直接波の定常的な状況に対する影響を受けづらくなるため、データの受信品質が改善される可能性が高くなる。   The feature in FIG. 27 is that, for example, when attention is paid to the symbol # 11, both adjacent symbols (# 10 and # 12) in the frequency axis direction at the same time are both precoded using a precoding matrix different from # 11. And the symbols (# 2 and # 20) on both sides in the time axis direction of the same carrier of the symbol # 11 are both precoded using a precoding matrix different from # 11. is there. This is not limited to the # 11 symbol, and all symbols having symbols on both sides in the frequency axis direction and the time axis direction have the same characteristics as the # 11 symbol. As a result, the precoding matrix is effectively switched and the influence of the direct wave on the steady state is less likely to occur, so that there is a high possibility that the data reception quality is improved.

図27では、n=1として説明したが、これに限ったものではなく、n=3としても同様に実施することができる。また、図27では、周波数軸にシンボルを並べ、時間が軸方向にすすむ場合、シンボルの配置の順番をサイクリックシフトするという特徴を持たせることで、上記の特徴を実現したが、シンボルをランダム(規則的であってもよい)に配置することで上記特徴を実現するような方法もある。   In FIG. 27, the case where n = 1 is described. However, the present invention is not limited to this, and the same can be implemented when n = 3. Also, in FIG. 27, when the symbols are arranged on the frequency axis and the time advances in the axial direction, the above feature is realized by providing the feature of cyclically shifting the order of symbol arrangement. There is also a method for realizing the above characteristics by arranging them in a regular manner (which may be regular).

(実施の形態2)
実施の形態1では、図6に示すようなプリコーディングウェイトを規則的に切り替える場合について説明したが、本実施の形態では、図6のプリコーディングウェイトとは異なる具体的なプリコーディングウェイトの設計方法について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case where the precoding weights are switched regularly as shown in FIG. 6 has been described, but in this embodiment, a specific precoding weight design method different from the precoding weights in FIG. Will be described.

図6では、式(37)〜式(40)のプリコーディングウェイトを切り替える方法を説明した。これを一般化した場合、プリコーディングウェイトは以下のように変更することができる。(ただし、プリコーディングウェイトの切り替え周期は4とし、式(37)〜式(40)と同様の記載を行う。)
シンボル番号4iのとき(iは0以上の整数とする):
In FIG. 6, the method of switching the precoding weights of Expression (37) to Expression (40) has been described. When this is generalized, the precoding weight can be changed as follows. (However, the precoding weight switching cycle is 4, and the same description as in equations (37) to (40) is given.)
For symbol number 4i (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号4i+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

そして、式(36)および式(41)から、受信ベクトルをR(t)=(r1(t),r2(t))を以下のようにあらわすことができる。
シンボル番号4iのとき:
From the equations (36) and (41), the received vector R (t) = (r1 (t), r2 (t)) T can be expressed as follows.
For symbol number 4i:

シンボル番号4i+1のとき: For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

このとき、チャネル要素h11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)において、直接波の成分しか存在しないと仮定し、その直接波の成分の振幅成分は全て等しく、また、時間において、変動が起こらないとする。すると、式(46)〜式(49)は以下のようにあらわすことができる。
シンボル番号4iのとき:
At this time, it is assumed that only direct wave components exist in the channel elements h 11 (t), h 12 (t), h 21 (t), and h 22 (t), and the amplitude components of the direct wave components are Assume that all are equal and that there is no variation in time. Then, Formula (46)-Formula (49) can be expressed as follows.
For symbol number 4i:

シンボル番号4i+1のとき: For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

ただし、式(50)〜式(53)において、Aは正の実数であり、qは複素数であるものとする。このA及びqの値は、送信装置と受信装置との位置関係に応じて決まる。そして、式(50)〜式(53)を以下のようにあらわすものとする。
シンボル番号4iのとき:
However, in Formula (50)-Formula (53), A shall be a positive real number and q shall be a complex number. The values of A and q are determined according to the positional relationship between the transmission device and the reception device. Formulas (50) to (53) are expressed as follows.
For symbol number 4i:

シンボル番号4i+1のとき: For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

すると、qが以下のようにあらわされるとき、r1、r2に、s1またはs2のいずれか一方に基づく信号成分が含まれなくなるため、s1、s2のいずれかの信号を得ることができなくなる。
シンボル番号4iのとき:
Then, when q is expressed as follows, a signal component based on one of s1 and s2 is not included in r1 and r2, and thus it is impossible to obtain a signal of either s1 or s2.
For symbol number 4i:

シンボル番号4i+1のとき: For symbol number 4i + 1:

シンボル番号4i+2のとき: For symbol number 4i + 2:

シンボル番号4i+3のとき: For symbol number 4i + 3:

このとき、シンボル番号4i、4i+1、4i+2、4i+3において、qが同一の解をもつと、直接波のチャネル要素は大きな変動がないため、qの値が上記の同一解と等しいチャネル要素を有する受信装置は、いずれのシンボル番号においても、良好な受信品質を得ることができなくなるため、誤り訂正符号を導入しても、誤り訂正能力を得ることが難しい。したがって、qが同一の解をもたないためには、qの2つの解のうち、δを含まないほうの解に着目すると、式(58)〜式(61)から、以下の条件が必要となる。 At this time, if q has the same solution in symbol numbers 4i, 4i + 1, 4i + 2, and 4i + 3, the channel component of the direct wave does not vary greatly. Since the apparatus cannot obtain good reception quality at any symbol number, it is difficult to obtain error correction capability even if an error correction code is introduced. Therefore, in order for q not to have the same solution, focusing on the solution that does not include δ among the two solutions of q, the following conditions are necessary from the equations (58) to (61). It becomes.

(xは0,1,2,3であり、yは0,1,2,3であり、x≠yである。)

条件#1を満たす例として、
(例#1)
<1> θ11(4i)=θ11(4i+1)=θ11(4i+2)=θ11(4i+3)=0ラジアン
とし、
<2> θ21(4i)=0ラジアン
<3> θ21(4i+1)=π/2ラジアン
<4> θ21(4i+2)=πラジアン
<5> θ21(4i+3)=3π/2ラジアン
と設定する方法が考えられる。(上記は例であり、(θ21(4i),θ21(4i+1),θ21(4i+2),θ21(4i+3))のセットには、0ラジアン、π/2ラジアン、πラジアン、3π/2ラジアンが一つずつ存在すればよい。)このとき、特に、<1>の条件があると、ベースバンド信号S1(t)に対し、信号処理(回転処理)を与える必要がないため、回路規模の削減を図ることができるという利点がある。別の例として、
(例#2)
<6> θ11(4i)=0ラジアン
<7> θ11(4i+1)=π/2ラジアン
<8> θ11(4i+2)=πラジアン
<9> θ11(4i+3)=3π/2ラジアン
とし、
<10> θ21(4i)=θ21(4i+1)=θ21(4i+2)=θ21(4i+3)=0 ラジアン
と設定する方法も考えられる。(上記は例であり、(θ11(4i),θ11(4i+1),θ11(4i+2),θ11(4i+3))のセットには、0ラジアン、π/2ラジアン、πラジアン、3π/2ラジアンが一つずつ存在すればよい。)このとき、特に、<6>の条件があると、ベースバンド信号S2(t)に対し、信号処理(回転処理)を与える必要がないため、回路規模の削減を図ることができるという利点がある。さらに別の例として、以下をあげる。
(例#3)
<11> θ11(4i)=θ11(4i+1)=θ11(4i+2)=θ11(4i+3)=0 ラジアン
とし、
<12> θ21(4i)=0ラジアン
<13> θ21(4i+1)=π/4ラジアン
<14> θ21(4i+2)=π/2ラジアン
<15> θ21(4i+3)=3π/4ラジアン
(上記は例であり、(θ21(4i),θ21(4i+1),θ21(4i+2),θ21(4i+3))のセットには、0ラジアン、π/4ラジアン、π/2ラジアン、3π/4ラジアンが一つずつ存在すればよい。)
(例#4)
<16> θ11(4i)=0ラジアン
<17> θ11(4i+1)=π/4ラジアン
<18> θ11(4i+2)=π/2ラジアン
<19> θ11(4i+3)=3π/4ラジアン
とし、
<20> θ21(4i)=θ21(4i+1)=θ21(4i+2)=θ21(4i+3)=0 ラジアン
(上記は例であり、(θ11(4i),θ11(4i+1),θ11(4i+2),θ11(4i+3))のセットには、0ラジアン、π/4ラジアン、π/2ラジアン、3π/4ラジアンが一つずつ存在すればよい。)
なお、4つの例をあげたが、条件#1を満たす方法はこれに限ったものではない。
(X is 0, 1, 2, 3, y is 0, 1, 2, 3, and x ≠ y.)

As an example that satisfies condition # 1,
(Example # 1)
<1> θ11 (4i) = θ11 (4i + 1) = θ11 (4i + 2) = θ11 (4i + 3) = 0 radians,
<2> θ21 (4i) = 0 radians <3> θ21 (4i + 1) = π / 2 radians <4> θ21 (4i + 2) = π radians <5> θ21 (4i + 3) = 3π / 2 radians is considered It is done. (The above is an example, and in the set of (θ21 (4i), θ21 (4i + 1), θ21 (4i + 2), θ21 (4i + 3)), 0 radians, π / 2 radians, π radians, and 3π / 2 radians are one. At this time, especially if there is a condition <1>, it is not necessary to apply signal processing (rotation processing) to the baseband signal S1 (t), so the circuit scale can be reduced. There is an advantage of being able to plan. As another example,
(Example # 2)
<6> θ11 (4i) = 0 radians <7> θ11 (4i + 1) = π / 2 radians <8> θ11 (4i + 2) = π radians <9> θ11 (4i + 3) = 3π / 2 radians,
<10> A method of setting θ21 (4i) = θ21 (4i + 1) = θ21 (4i + 2) = θ21 (4i + 3) = 0 radians is also conceivable. (The above is an example, and in the set of (θ11 (4i), θ11 (4i + 1), θ11 (4i + 2), θ11 (4i + 3)), 0 radians, π / 2 radians, π radians, and 3π / 2 radians are one. At this time, especially if there is a condition <6>, it is not necessary to apply signal processing (rotation processing) to the baseband signal S2 (t). There is an advantage of being able to plan. Another example is as follows.
(Example # 3)
<11> θ11 (4i) = θ11 (4i + 1) = θ11 (4i + 2) = θ11 (4i + 3) = 0 radians,
<12> θ21 (4i) = 0 radians <13> θ21 (4i + 1) = π / 4 radians <14> θ21 (4i + 2) = π / 2 radians <15> θ21 (4i + 3) = 3π / 4 radians In the set of (θ21 (4i), θ21 (4i + 1), θ21 (4i + 2), θ21 (4i + 3)), 0 radians, π / 4 radians, π / 2 radians, and 3π / 4 radians one by one It only has to exist.)
(Example # 4)
<16> θ11 (4i) = 0 radians <17> θ11 (4i + 1) = π / 4 radians <18> θ11 (4i + 2) = π / 2 radians <19> θ11 (4i + 3) = 3π / 4 radians
<20> θ21 (4i) = θ21 (4i + 1) = θ21 (4i + 2) = θ21 (4i + 3) = 0 radians (The above is an example, (θ11 (4i), θ11 (4i + 1), θ11 (4i + 2), θ11 ( In the set of 4i + 3), it is only necessary to have 0 radians, π / 4 radians, π / 2 radians, and 3π / 4 radians one by one.)
Although four examples have been given, the method satisfying the condition # 1 is not limited to this.

次に、θ11、θ12のみだけではなく、λ、δについての設計要件について説明する。λについ、ある値に設定すればよく、要件としては、δについての要件を与える必要がある。そこで、λを0ラジアンとした場合のδの設定方法について説明する。   Next, not only θ11 and θ12 but also design requirements for λ and δ will be described. It is only necessary to set a certain value for λ. As a requirement, it is necessary to give a requirement for δ. Therefore, a method for setting δ when λ is 0 radians will be described.

この場合、δに対し、π/2ラジアン≦|δ|≦πラジアン、とすると、特に、LOS環境において、良好な受信品質を得ることができる。
ところで、シンボル番号4i、4i+1、4i+2、4i+3において、それぞれ、悪い受信品質となるqは2点存在する。したがって、2×4=8点の点が存在することになる。LOS環境において、特定の受信端末において受信品質が劣化することを防ぐためには、これら8点がすべて異なる解であるとよい。この場合、<条件#1>に加え、<条件#2>の条件が必要となる。
In this case, when π / 2 radians ≦ | δ | ≦ π radians with respect to δ, it is possible to obtain good reception quality particularly in the LOS environment.
By the way, in symbol numbers 4i, 4i + 1, 4i + 2, and 4i + 3, there are two points q each having bad reception quality. Therefore, there are 2 × 4 = 8 points. In order to prevent the reception quality from deteriorating at a specific receiving terminal in the LOS environment, these 8 points may be all different solutions. In this case, in addition to <condition # 1>, the condition <condition # 2> is required.

加えて、これら8点の位相が均一に存在するとよい。(直接波の位相は、一様分布となる可能性が高いと考えられるので)以下では、この要件を満たすδの設定方法について説明する。 In addition, it is preferable that the phases of these eight points exist uniformly. In the following, a method for setting δ that satisfies this requirement will be described (because it is highly likely that the phase of the direct wave has a uniform distribution).

(例#1)(例#2)の場合、δを±3π/4ラジアンと設定することで、受信品質の悪い点を、位相が均一に存在するようになる。例えば、(例#1)とし、δを3π/4ラジアンとすると、(Aは正の実数とする)図20のように、4スロットに1回受信品質が悪くなる点が存在する。(例#3)(例#4)の場合、δを±πラジアンと設定することで、受信品質の悪い点を、位相が均一に存在するようになる。例えば、(例#3)とし、δをπラジアンとすると図21のように、4スロットに1回受信品質が悪くなる点が存在する。(チャネル行列Hにおける要素qが、図20、図21に示す点に存在すると、受信品質が劣化することになる。)
以上のようにすることで、LOS環境において、良好な受信品質を得ることができる。上記では、4スロット周期で、プリコーディングウェイトを変更する例で説明したが、以下では、Nスロット周期で、プリコーディングウェイトを変更する場合について説明する。実施の形態1、および、上述の説明と同様に考えると、シンボル番後に対し、以下であらわされるような処理を行うことになる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
In the case of (Example # 1) and (Example # 2), by setting δ to be ± 3π / 4 radians, the point where the reception quality is poor is uniformly present. For example, if (example # 1) and δ is 3π / 4 radians, there is a point that the reception quality deteriorates once every four slots as shown in FIG. 20 (A is a positive real number). (Example # 3) In the case of (Example # 4), by setting δ to ± π radians, the phase with poor reception quality is present uniformly. For example, when (example # 3) is assumed and δ is π radians, there is a point that the reception quality deteriorates once every four slots as shown in FIG. (If the element q in the channel matrix H is present at the points shown in FIGS. 20 and 21, the reception quality is degraded.)
As described above, good reception quality can be obtained in the LOS environment. In the above description, the example in which the precoding weight is changed at a 4-slot period has been described. However, the case where the precoding weight is changed at an N-slot period will be described below. When considered in the same manner as in the first embodiment and the above description, the following processing is performed after the symbol number.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

よって、r1、r2は以下のようにあらわされる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
Therefore, r1 and r2 are expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

このとき、チャネル要素h11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)において、直接波の成分しか存在しないと仮定し、その直接波の成分の振幅成分は全て等しく、また、時間において、変動が起こらないとする。すると、式(66)〜式(69)は以下のようにあらわすことができる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
At this time, it is assumed that only direct wave components exist in the channel elements h 11 (t), h 12 (t), h 21 (t), and h 22 (t), and the amplitude components of the direct wave components are Assume that all are equal and that there is no variation in time. Then, Formula (66)-Formula (69) can be expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

ただし、式(70)〜式(73)において、Aは実数であり、qは複素数であるものとする。このA及びqの値は、送信装置と受信装置との位置関係に応じて決まる。そして、式(70)〜式(73)を以下のようにあらわすものとする。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
However, in Formula (70)-Formula (73), A shall be a real number and q shall be a complex number. The values of A and q are determined according to the positional relationship between the transmission device and the reception device. Formulas (70) to (73) are expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

すると、qが以下のようにあらわされるとき、r1、r2に、s1またはs2のいずれか一方に基づく信号成分が含まれなくなるため、s1、s2のいずれかの信号を得ることができなくなる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
Then, when q is expressed as follows, a signal component based on one of s1 and s2 is not included in r1 and r2, and thus it is impossible to obtain a signal of either s1 or s2.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

シンボル番号Ni+1のとき: For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

このとき、シンボル番号N〜Ni+N−1において、qが同一の解をもつと、直接波のチャネル要素は大きな変動がないため、qの値が上記の同一解と等しい受信装置は、いずれのシンボル番号においても、良好な受信品質を得ることができなくなるため、誤り訂正符号を導入しても、誤り訂正能力を得ることが難しい。したがって、qが同一の解をもたないためには、qの2つの解のうち、δを含まないほうの解に着目すると、式(78)〜式(81)から、以下の条件が必要となる。 At this time, in the symbol numbers N to Ni + N−1, if q has the same solution, the channel component of the direct wave does not change greatly. Even in the case of numbers, it is difficult to obtain good reception quality, so even if an error correction code is introduced, it is difficult to obtain error correction capability. Therefore, in order for q not to have the same solution, focusing on the solution that does not include δ among the two solutions of q, the following conditions are necessary from equations (78) to (81): It becomes.

(xは0,1,2,・・・,N−2,N−1であり、yは0,1,2,・・・,N−2,N−1であり、x≠yである。)

次に、θ11、θ12のみだけではなく、λ、δについての設計要件について説明する。λについ、ある値に設定すればよく、要件としては、δについての要件を与える必要がある。そこで、λを0ラジアンとした場合のδの設定方法について説明する。
(X is 0, 1, 2,..., N−2, N−1, y is 0, 1, 2,..., N−2, N−1, and x ≠ y. .)

Next, not only θ11 and θ12 but also design requirements for λ and δ will be described. It is only necessary to set a certain value for λ. As a requirement, it is necessary to give a requirement for δ. Therefore, a method for setting δ when λ is 0 radians will be described.

この場合、4スロット周期でプリコーディングウェイトを変更する方法のときと同様に、δに対し、π/2ラジアン≦|δ|≦πラジアン、とすると、特に、LOS環境において、良好な受信品質を得ることができる。   In this case, as in the case of the method of changing the precoding weight in the 4-slot period, if π / 2 radians ≦ | δ | ≦ π radians with respect to δ, particularly in the LOS environment, good reception quality can be obtained. Can be obtained.

シンボル番号Ni〜Ni+N−1において、それぞれ、悪い受信品質となるqは2点存在する、したがって、2N点の点が存在することになる。LOS環境において、良好な特性を得るためには、これら2N点がすべて異なる解であるとよい。この場合、<条件#3>に加え、<条件#4>の条件が必要となる。   In symbol numbers Ni to Ni + N−1, there are two points q each having bad reception quality, and therefore there are 2N points. In order to obtain good characteristics in the LOS environment, these 2N points are all preferably different solutions. In this case, in addition to <condition # 3>, the condition <condition # 4> is required.

加えて、これら2N点の位相が均一に存在するとよい。(各受信装置における直接波の位相は、一様分布となる可能性が高いと考えられるので)
以上のように、MIMO伝送システムの送信装置が複数アンテナから複数の変調信号を送信する際、時間とともにプリコーディングウェイトを切り替えるとともに、切り替えを規則的に行うことで、直接波が支配的なLOS環境において、従来の空間多重MIMO伝送を用いるときと比べ、伝送品質が向上するという効果を得ることができる。
In addition, the phase of these 2N points should exist uniformly. (Because the direct wave phase in each receiver is likely to have a uniform distribution)
As described above, when the transmission apparatus of the MIMO transmission system transmits a plurality of modulated signals from a plurality of antennas, the precoding weight is switched over time, and the switching is regularly performed, so that a direct wave is dominant in the LOS environment. As compared with the conventional spatial multiplexing MIMO transmission, the effect of improving the transmission quality can be obtained.

本実施の形態において、受信装置の構成は、実施の形態1で説明したとおりであり、特に、受信装置の構成については、アンテナ数を限定して、動作を説明したが、アンテナ数が増えても、同様に実施することができる。つまり、受信装置におけるアンテナ数は、本実施の形態の動作、効果に影響を与えるものではない。また、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、誤り訂正符号は限定されるものではない。   In this embodiment, the configuration of the receiving apparatus is as described in Embodiment 1. In particular, the configuration of the receiving apparatus has been described by limiting the number of antennas, but the number of antennas has increased. Can also be implemented in the same manner. That is, the number of antennas in the receiving apparatus does not affect the operation and effect of the present embodiment. In the present embodiment, the error correction code is not limited as in the first embodiment.

また、本実施の形態では、実施の形態1と対比させ、時間軸におけるプリコーディングウェイト変更方法について説明したが、実施の形態1で説明したように、マルチキャリア伝送方式を用い、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイト変更方法しても同様に実施することができる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。   Also, in this embodiment, the method of changing the precoding weight on the time axis has been described in comparison with the first embodiment. However, as described in the first embodiment, the multi-carrier transmission scheme is used, and the frequency axis and frequency -By arranging symbols on the time axis, the same method can be implemented even if the precoding weight is changed. In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, etc.), control information symbols, etc. may be arranged in any manner.

(実施の形態3)
実施の形態1、実施の形態2では、プリコーディングウェイトを規則的に切り替える方式において、プリコーディングウェイトの行列の各要素の振幅が等しい場合について説明したが、本実施の形態では、この条件を満たさない例について説明する。
実施の形態2と対比するために、Nスロット周期で、プリコーディングウェイトを変更する場合について説明する。実施の形態1、および、実施の形態2と同様に考えると、シンボル番号に対し、以下であらわされるような処理を行うことになる。ただし、βは正の実数とし、β≠1とする。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the case where the amplitudes of the elements of the precoding weight matrix are equal in the method of regularly switching the precoding weights has been described. However, this embodiment satisfies this condition. An example that does not exist will be described.
For comparison with the second embodiment, a case where the precoding weight is changed in an N slot period will be described. When considered in the same manner as in the first embodiment and the second embodiment, the following processing is performed on the symbol number. However, β is a positive real number, and β ≠ 1.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

よって、r1、r2は以下のようにあらわされる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
Therefore, r1 and r2 are expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

このとき、チャネル要素h11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)において、直接波の成分しか存在しないと仮定し、その直接波の成分の振幅成分は全て等しく、また、時間において、変動が起こらないとする。すると、式(86)〜式(89)は以下のようにあらわすことができる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
At this time, it is assumed that only direct wave components exist in the channel elements h 11 (t), h 12 (t), h 21 (t), and h 22 (t), and the amplitude components of the direct wave components are Assume that all are equal and that there is no variation in time. Then, Formula (86)-Formula (89) can be expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

ただし、式(90)〜式(93)において、Aは実数であり、qは複素数であるものとする。そして、式(90)〜式(93)を以下のようにあらわすものとする。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
However, in Formula (90)-Formula (93), A shall be a real number and q shall be a complex number. Formulas (90) to (93) are expressed as follows.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

すると、qが以下のようにあらわされるとき、s1、s2のいずれかの信号を得ることができなくなる。
シンボル番号Niのとき(iは0以上の整数とする):
Then, when q is expressed as follows, it becomes impossible to obtain any signal of s1 and s2.
For symbol number Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

シンボル番号Ni+1のとき: For symbol number Ni + 1:




シンボル番号Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号Ni+N−1のとき:



For symbol number Ni + N-1:

このとき、シンボル番号N〜Ni+N−1において、qが同一の解をもつと、直接波のチャネル要素は大きな変動がないため、いずれのシンボル番号においても、良好な受信品質を得ることができなくなるため、誤り訂正符号を導入しても、誤り訂正能力を得ることが難しい。したがって、qが同一の解をもたないためには、qの2つの解のうち、δを含まないほうの解に着目すると、式(98)〜式(101)から、以下の条件が必要となる。 At this time, if q has the same solution in symbol numbers N to Ni + N−1, the channel component of the direct wave does not vary greatly, so that it is impossible to obtain good reception quality at any symbol number. Therefore, it is difficult to obtain error correction capability even if an error correction code is introduced. Therefore, in order for q not to have the same solution, focusing on the solution that does not include δ among the two solutions of q, the following conditions are necessary from equations (98) to (101): It becomes.

(xは0,1,2,・・・,N−2,N−1であり、yは0,1,2,・・・,N−2,N−1であり、x≠yである。)

次に、θ11、θ12のみだけではなく、λ、δについての設計要件について説明する。λについ、ある値に設定すればよく、要件としては、δについての要件を与える必要がある。そこで、λを0ラジアンとした場合のδの設定方法について説明する。
(X is 0, 1, 2,..., N−2, N−1, y is 0, 1, 2,..., N−2, N−1, and x ≠ y. .)

Next, not only θ11 and θ12 but also design requirements for λ and δ will be described. It is only necessary to set a certain value for λ. As a requirement, it is necessary to give a requirement for δ. Therefore, a method for setting δ when λ is 0 radians will be described.

この場合、4スロット周期でプリコーディングウェイトを変更する方法のときと同様に、δに対し、π/2ラジアン≦|δ|≦πラジアン、とすると、特に、LOS環境において、良好な受信品質を得ることができる。   In this case, as in the case of the method of changing the precoding weight in the 4-slot period, if π / 2 radians ≦ | δ | ≦ π radians with respect to δ, particularly in the LOS environment, good reception quality can be obtained. Can be obtained.

シンボル番号Ni〜Ni+N−1において、それぞれ、悪い受信品質となるqは2点存在する、したがって、2N点の点が存在することになる。LOS環境において、良好な特性を得るためには、これら2N点がすべて異なる解であるとよい。この場合、<条件#5>に加え、βは正の実数とし、β≠1であることを考慮すると、<条件#6>の条件が必要となる。   In symbol numbers Ni to Ni + N−1, there are two points q each having bad reception quality, and therefore there are 2N points. In order to obtain good characteristics in the LOS environment, these 2N points are all preferably different solutions. In this case, in addition to <Condition # 5>, β is a positive real number, and considering that β ≠ 1, the condition <Condition # 6> is required.

以上のように、MIMO伝送システムの送信装置が複数アンテナから複数の変調信号を送信する際、時間とともにプリコーディングウェイトを切り替えるとともに、切り替えを規則的に行うことで、直接波が支配的なLOS環境において、従来の空間多重MIMO伝送を用いるときと比べ、伝送品質が向上するという効果を得ることができる。   As described above, when the transmission apparatus of the MIMO transmission system transmits a plurality of modulated signals from a plurality of antennas, the precoding weight is switched over time, and the switching is regularly performed, so that the LOS environment in which the direct wave is dominant. In this case, it is possible to obtain an effect that the transmission quality is improved as compared with the conventional spatial multiplexing MIMO transmission.

本実施の形態において、受信装置の構成は、実施の形態1で説明したとおりであり、特に、受信装置の構成については、アンテナ数を限定して、動作を説明したが、アンテナ数が増えても、同様に実施することができる。つまり、受信装置におけるアンテナ数は、本実施の形態の動作、効果に影響を与えるものではない。また、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、誤り訂正符号は限定されるものではない。   In this embodiment, the configuration of the receiving apparatus is as described in Embodiment 1. In particular, the configuration of the receiving apparatus has been described by limiting the number of antennas, but the number of antennas has increased. Can also be implemented in the same manner. That is, the number of antennas in the receiving apparatus does not affect the operation and effect of the present embodiment. In the present embodiment, the error correction code is not limited as in the first embodiment.

また、本実施の形態では、実施の形態1と対比させ、時間軸におけるプリコーディングウェイト変更方法について説明したが、実施の形態1で説明したように、マルチキャリア伝送方式を用い、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイト変更方法しても同様に実施することができる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。   Also, in this embodiment, the method of changing the precoding weight on the time axis has been described in comparison with the first embodiment. However, as described in the first embodiment, the multi-carrier transmission scheme is used, and the frequency axis and frequency -By arranging symbols on the time axis, the same method can be implemented even if the precoding weight is changed. In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, etc.), control information symbols, etc. may be arranged in any manner.

(実施の形態4)
実施の形態3では、プリコーディングウェイトを規則的に切り替える方式において、プリコーディングウェイトの行列の各要素の振幅を1とβ
の2種類の場合を例に説明した。
(Embodiment 4)
In Embodiment 3, in the method of switching precoding weights regularly, the amplitude of each element of the precoding weight matrix is set to 1 and β
The two cases have been described as an example.

なお、ここでは、   Here,

は無視している。

続いて、βの値をスロットで切り替える場合の例について説明する。
実施の形態3と対比するために、2×Nスロット周期で、プリコーディングウェイトを変更する場合について説明する。
実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3と同様に考えると、シンボル番号に対し、以下であらわされるような処理を行うことになる。ただし、βは正の実数とし、β≠1とする。また、αは正の実数とし、α≠βとする。
シンボル番号2Niのとき(iは0以上の整数とする):
Is ignored.

Subsequently, an example in which the value of β is switched in a slot will be described.
For comparison with the third embodiment, a case where the precoding weight is changed in a 2 × N slot period will be described.
When considered in the same manner as in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the following processing is performed on the symbol number. However, β is a positive real number, and β ≠ 1. Α is a positive real number, and α ≠ β.
For symbol number 2Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + 1:




シンボル番号2Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+N−1のとき:



For symbol number 2Ni + N-1:

シンボル番号2Ni+Nのとき(iは0以上の整数とする): When the symbol number is 2Ni + N (i is an integer of 0 or more):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+N+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + N + 1:




シンボル番号2Ni+N+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + N + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+2N−1のとき:



For symbol number 2Ni + 2N-1:

よって、r1、r2は以下のようにあらわされる。
シンボル番号2Niのとき(iは0以上の整数とする):
Therefore, r1 and r2 are expressed as follows.
For symbol number 2Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + 1:




シンボル番号2Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+N−1のとき:



For symbol number 2Ni + N-1:

シンボル番号2Ni+Nのとき(iは0以上の整数とする): When the symbol number is 2Ni + N (i is an integer of 0 or more):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+N+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + N + 1:




シンボル番号2Ni+N+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + N + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+2N−1のとき:



For symbol number 2Ni + 2N-1:

このとき、チャネル要素h11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)において、直接波の成分しか存在しないと仮定し、その直接波の成分の振幅成分は全て等しく、また、時間において、変動が起こらないとする。すると、式(110)〜式(117)は以下のようにあらわすことができる。
シンボル番号2Niのとき(iは0以上の整数とする):
At this time, it is assumed that only direct wave components exist in the channel elements h 11 (t), h 12 (t), h 21 (t), and h 22 (t), and the amplitude components of the direct wave components are Assume that all are equal and that there is no variation in time. Then, Formula (110)-Formula (117) can be expressed as follows.
For symbol number 2Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + 1:




シンボル番号2Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+N−1のとき:



For symbol number 2Ni + N-1:

シンボル番号2Ni+Nのとき(iは0以上の整数とする): When the symbol number is 2Ni + N (i is an integer of 0 or more):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+N+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + N + 1:




シンボル番号2Ni+N+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + N + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+2N−1のとき:



For symbol number 2Ni + 2N-1:

ただし、式(118)〜式(125)において、Aは実数であり、qは複素数であるものとする。そして、式(118)〜式(125)を以下のようにあらわすものとする。
シンボル番号2Niのとき(iは0以上の整数とする):
However, in Formula (118)-Formula (125), A shall be a real number and q shall be a complex number. Formulas (118) to (125) are expressed as follows.
For symbol number 2Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + 1:




シンボル番号2Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+N−1のとき:



For symbol number 2Ni + N-1:

シンボル番号2Ni+Nのとき(iは0以上の整数とする): When the symbol number is 2Ni + N (i is an integer of 0 or more):

ただし、jは虚数単位。
シンボル番号2Ni+N+1のとき:
However, j is an imaginary unit.
For symbol number 2Ni + N + 1:




シンボル番号2Ni+N+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + N + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+2N−1のとき:



For symbol number 2Ni + 2N-1:

すると、qが以下のようにあらわされるとき、s1、s2のいずれかの信号を得ることができなくなる。
シンボル番号2Niのとき(iは0以上の整数とする):
Then, when q is expressed as follows, it becomes impossible to obtain any signal of s1 and s2.
For symbol number 2Ni (i is an integer greater than or equal to 0):

シンボル番号2Ni+1のとき: For symbol number 2Ni + 1:




シンボル番号2Ni+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+N−1のとき:



For symbol number 2Ni + N-1:

シンボル番号2Ni+Nのとき(iは0以上の整数とする): When the symbol number is 2Ni + N (i is an integer of 0 or more):

シンボル番号2Ni+N+1のとき: For symbol number 2Ni + N + 1:




シンボル番号2Ni+N+k(k=0、1、・・・、N−1)のとき:



When symbol number 2Ni + N + k (k = 0, 1,..., N−1):




シンボル番号2Ni+2N−1のとき:



For symbol number 2Ni + 2N-1:

このとき、シンボル番号2N〜2Ni+N−1において、qが同一の解をもつと、直接波のチャネル要素は大きな変動がないため、いずれのシンボル番号においても、良好な受信品質を得ることができなくなるため、誤り訂正符号を導入しても、誤り訂正能力を得ることが難しい。したがって、qが同一の解をもたないためには、qの2つの解のうち、δを含まないほうの解に着目すると、式(134)〜式(141)および、α≠βより、<条件#7>または<条件#8>が必要となる。 At this time, if q has the same solution in symbol numbers 2N to 2Ni + N−1, the channel component of the direct wave does not change greatly, so that it is impossible to obtain good reception quality at any symbol number. Therefore, it is difficult to obtain error correction capability even if an error correction code is introduced. Therefore, in order for q not to have the same solution, focusing on the solution that does not include δ among the two solutions of q, from Equation (134) to Equation (141) and α ≠ β, <Condition # 7> or <Condition # 8> is required.

このとき、<条件#8>は、実施の形態1〜実施の形態3で述べた条件と、同様の条件であるが、<条件#7>は、α≠βであるが故に、qの2つの解のうち、δを含まないほうの解は、異なる解を持つことになる。 At this time, <Condition # 8> is the same as the condition described in Embodiments 1 to 3, but <Condition # 7> is set to 2 of q because α ≠ β. Of the two solutions, the solution that does not include δ will have a different solution.

次に、θ11、θ12のみだけではなく、λ、δについての設計要件について説明する。λについ、ある値に設定すればよく、要件としては、δについての要件を与える必要がある。そこで、λを0ラジアンとした場合のδの設定方法について説明する。   Next, not only θ11 and θ12 but also design requirements for λ and δ will be described. It is only necessary to set a certain value for λ. As a requirement, it is necessary to give a requirement for δ. Therefore, a method for setting δ when λ is 0 radians will be described.

この場合、4スロット周期でプリコーディングウェイトを変更する方法のときと同様に、δに対し、π/2ラジアン≦|δ|≦πラジアン、とすると、特に、LOS環境において、良好な受信品質を得ることができる。   In this case, as in the case of the method of changing the precoding weight in the 4-slot period, if π / 2 radians ≦ | δ | ≦ π radians with respect to δ, particularly in the LOS environment, good reception quality can be obtained. Can be obtained.

シンボル番号2Ni〜2Ni+2N−1において、それぞれ、悪い受信品質となるqは2点存在する、したがって、4N点の点が存在することになる。LOS環境において、良好な特性を得るためには、これら4N点がすべて異なる解であるとよい。このとき、振幅に着目すると、<条件#7>または<条件#8>に対して、α≠βであるので以下の条件が必要となる。   In the symbol numbers 2Ni to 2Ni + 2N−1, there are two points q each having bad reception quality, and therefore there are 4N points. In order to obtain good characteristics in the LOS environment, all these 4N points should be different solutions. At this time, focusing on the amplitude, since α ≠ β with respect to <Condition # 7> or <Condition # 8>, the following condition is necessary.

以上のように、MIMO伝送システムの送信装置が複数アンテナから複数の変調信号を送信する際、時間とともにプリコーディングウェイトを切り替えるとともに、切り替えを規則的に行うことで、直接波が支配的なLOS環境において、従来の空間多重MIMO伝送を用いるときと比べ、伝送品質が向上するという効果を得ることができる。   As described above, when the transmission apparatus of the MIMO transmission system transmits a plurality of modulated signals from a plurality of antennas, the precoding weight is switched over time, and the switching is regularly performed, so that the LOS environment in which the direct wave is dominant. In this case, it is possible to obtain an effect that the transmission quality is improved as compared with the conventional spatial multiplexing MIMO transmission.

本実施の形態において、受信装置の構成は、実施の形態1で説明したとおりであり、特に、受信装置の構成については、アンテナ数を限定して、動作を説明したが、アンテナ数が増えても、同様に実施することができる。つまり、受信装置におけるアンテナ数は、本実施の形態の動作、効果に影響を与えるものではない。また、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、誤り訂正符号は限定されるものではない。   In this embodiment, the configuration of the receiving apparatus is as described in Embodiment 1. In particular, the configuration of the receiving apparatus has been described by limiting the number of antennas, but the number of antennas has increased. Can also be implemented in the same manner. That is, the number of antennas in the receiving apparatus does not affect the operation and effect of the present embodiment. In the present embodiment, the error correction code is not limited as in the first embodiment.

また、本実施の形態では、実施の形態1と対比させ、時間軸におけるプリコーディングウェイト変更方法について説明したが、実施の形態1で説明したように、マルチキャリア伝送方式を用い、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイト変更方法しても同様に実施することができる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。   Also, in this embodiment, the method of changing the precoding weight on the time axis has been described in comparison with the first embodiment. However, as described in the first embodiment, the multi-carrier transmission scheme is used, and the frequency axis and frequency -By arranging symbols on the time axis, the same method can be implemented even if the precoding weight is changed. In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, etc.), control information symbols, etc. may be arranged in any manner.

(実施の形態5)
実施の形態1〜実施の形態4では、プリコーディングウェイトを規則的に切り替える方法について説明したが、本実施の形態では、その変形例について説明する。
(Embodiment 5)
In Embodiments 1 to 4, the method of switching precoding weights regularly has been described, but in the present embodiment, a modified example thereof will be described.

実施の形態1〜実施の形態4では、プリコーディングウェイトを図6のように規則的に切り替える方法について説明した。本実施の形態では、図6とは異なる規則的にプリコーディングウェイトを切り替える方法について説明する。   In Embodiments 1 to 4, the method of switching the precoding weight regularly as shown in FIG. 6 has been described. In the present embodiment, a method for regularly switching precoding weights different from that in FIG. 6 will be described.

図6と同様に、4つの異なるプリコーディングウェイト(行列)を切り替える方式で、図6とは異なる切り替え方法に関する図を図22に示す。図22において、4つの異なるプリコーディングウェイト(行列)をW、W、W、Wとあらわすものとする。(例えば、Wを式(37)におけるプリコーディングウェイト(行列)、Wを式(38)におけるプリコーディングウェイト(行列)、Wを式(39)におけるプリコーディングウェイト(行列)、Wを式(40)におけるプリコーディングウェイト(行列)とする。)そして、図3と図6と同様に動作するものについては同一符号を付している。図22において、固有な部分は、
・第1の周期2201、第2の周期2202、第3の周期2203、・・・はすべて、4スロットで構成されている。
・4スロットではスロットごとに異なるプリコーディングウェイト行列、つまり、W、W、W、Wをそれぞれ1度用いる。
・第1の周期2201、第2の周期2202、第3の周期2203、・・・において、必ずしもW、W、W、Wの順番を同一とする必要がない。
である。これを実現するために、プリコーディングウェイト行列生成部2200は重み付け方法に関する信号を入力とし、各周期における順番にしたがったプリコーディングウェイトに関する情報2210を出力する。そして、重み付け合成部600は、この信号と、s1(t)、s2(t)を入力とし、重み付け合成を行い、z1(t)、z2(t)を出力する。
Similar to FIG. 6, FIG. 22 shows a diagram relating to a switching method different from that in FIG. 6 in a method of switching four different precoding weights (matrixes). In FIG. 22, four different precoding weights (matrixes) are represented as W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 . (For example, W 1 is a precoding weight (matrix) in equation (37), W 2 is a precoding weight (matrix) in equation (38), W 3 is a precoding weight (matrix) in equation (39), W 4 Is a precoding weight (matrix) in the equation (40).) The same reference numerals are given to components that operate in the same manner as in FIGS. In FIG. 22, the unique part is
The first cycle 2201, the second cycle 2202, the third cycle 2203,... Are each composed of 4 slots.
In 4 slots, a different precoding weight matrix for each slot, that is, W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 is used once.
In the first period 2201, the second period 2202, the third period 2203,..., The order of W 1 , W 2 , W 3 , W 4 is not necessarily the same.
It is. In order to realize this, precoding weight matrix generation section 2200 receives as input a signal related to a weighting method, and outputs information 2210 related to precoding weights according to the order in each period. The weighting / synthesizing unit 600 receives the signal and s1 (t) and s2 (t) as inputs, performs weighting / synthesizing, and outputs z1 (t) and z2 (t).

図23は、上述のプリコーディング方法に対し、図22とは重み付け合成方法を示している。図23において、図22の異なる点は、重み付け合成部以降に並び換え部を配置し、信号の並び換えを行うことで、図22と同様な方法を実現している点である。   FIG. 23 shows a weighted synthesis method with respect to the above-described precoding method. 23 differs from FIG. 22 in that a rearrangement unit is arranged after the weighting synthesis unit and signals are rearranged to realize the same method as in FIG.

図23において、プリコーディングウェイト生成部2200は、重み付け方法に関する情報315を入力とし、プリコーディングウェイトW、W、W、W4、、W、W、W4、・・・の順にプリコーディングウェイトの情報2210を出力する。したがって、重み付け合成部600は、プリコーディングウェイトW、W、W、W4、、W、W、W4、・・・の順にプリコーディングウェイトを用い、プリコーディング後の信号2300A、2300Bを出力する。 23, a precoding weight generation unit 2200 receives information 315 on the weighting method as an input, and precoding weights W 1 , W 2 , W 3 , W 4, W 1 , W 2 , W 3 , W 4 ,. Output precoding weight information 2210 in the order of Therefore, the weighting synthesis unit 600 uses precoding weights in the order of precoding weights W 1 , W 2 , W 3 , W 4, W 1 , W 2 , W 3 , W 4 ,. Signals 2300A and 2300B are output.

並び替え部2300は、プリコーディング後の信号2300A、2300Bを入力とし、図23の第1の周期2201、第2の周期2202、第3の周期2203の順番となるように、プリコーディング後の信号2300A、2300Bについて並び換えを行い、z1(t)、z2(t)を出力する。
なお、上述では、プリコーディングウェイトの切り替え周期を図6と比較するために4として説明したが、実施の形態1〜実施の形態4のように、周期4以外のときでも同様に実施することが可能である。
また、実施の形態1〜実施の形態4、および、上述のプリコーディング方法において、周期内では、δ、βの値をスロットごとに同一であるとして説明したが、スロットごとにδ、βの値を切り替えるようにしてもよい。
Reordering section 2300 receives precoded signals 2300A and 2300B as input, and outputs the signals after precoding so that the first cycle 2201, the second cycle 2202, and the third cycle 2203 in FIG. Rearrangement is performed for 2300A and 2300B, and z1 (t) and z2 (t) are output.
In the above description, the switching cycle of the precoding weight has been described as 4 in order to compare with FIG. 6. However, as in Embodiments 1 to 4, the switching can be performed in the same way even when the cycle is not 4. Is possible.
In Embodiments 1 to 4 and the above-described precoding method, the values of δ and β are the same for each slot within the period. However, the values of δ and β for each slot are described. May be switched.

以上のように、MIMO伝送システムの送信装置が複数アンテナから複数の変調信号を送信する際、時間とともにプリコーディングウェイトを切り替えるとともに、切り替えを規則的に行うことで、直接波が支配的なLOS環境において、従来の空間多重MIMO伝送を用いるときと比べ、伝送品質が向上するという効果を得ることができる。   As described above, when the transmission apparatus of the MIMO transmission system transmits a plurality of modulated signals from a plurality of antennas, the precoding weight is switched over time, and the switching is regularly performed, so that the LOS environment in which the direct wave is dominant. In this case, it is possible to obtain an effect that the transmission quality is improved as compared with the conventional spatial multiplexing MIMO transmission.

本実施の形態において、受信装置の構成は、実施の形態1で説明したとおりであり、特に、受信装置の構成については、アンテナ数を限定して、動作を説明したが、アンテナ数が増えても、同様に実施することができる。つまり、受信装置におけるアンテナ数は、本実施の形態の動作、効果に影響を与えるものではない。また、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、誤り訂正符号は限定されるものではない。   In this embodiment, the configuration of the receiving apparatus is as described in Embodiment 1. In particular, the configuration of the receiving apparatus has been described by limiting the number of antennas, but the number of antennas has increased. Can also be implemented in the same manner. That is, the number of antennas in the receiving apparatus does not affect the operation and effect of the present embodiment. In the present embodiment, the error correction code is not limited as in the first embodiment.

また、本実施の形態では、実施の形態1と対比させ、時間軸におけるプリコーディングウェイト変更方法について説明したが、実施の形態1で説明したように、マルチキャリア伝送方式を用い、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイト変更方法しても同様に実施することができる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。   Also, in this embodiment, the method of changing the precoding weight on the time axis has been described in comparison with the first embodiment. However, as described in the first embodiment, the multi-carrier transmission scheme is used, and the frequency axis and frequency -By arranging symbols on the time axis, the same method can be implemented even if the precoding weight is changed. In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, etc.), control information symbols, etc. may be arranged in any manner.

(実施の形態6)
実施の形態1〜4において、プリコーディングウェイトを規則的に切り替える方法について述べたが、本実施の形態では、実施の形態1〜4で述べた内容を含め、再度、プリコーディングウェイトを規則的に切り替える方法について説明する。
(Embodiment 6)
In Embodiments 1 to 4, the method for switching the precoding weights regularly has been described. In this embodiment, the precoding weights are regularly changed again, including the contents described in Embodiments 1 to 4. A method of switching will be described.

ここでは、まず、LOS環境を考慮した、通信相手からのフィードバックが存在しないプリコーディングを適用した空間多重型の2x2MIMOシステムのプリコーディング行列の設計方法について述べる。   Here, first, a method for designing a precoding matrix of a spatial multiplexing type 2x2 MIMO system to which precoding without feedback from a communication partner is applied in consideration of the LOS environment will be described.

図30は、通信相手からのフィードバックが存在しないプリコーディングを適用した空間多重型の2x2MIMOシステムモデルを示している。情報ベクトルzは、符号化およびインタリーブが施される。そして、インタリーブの出力として、符号化後ビットのベクトルu(p)=(u1(p),u2(p))が得られる(pはスロット時間である。)。ただし、ui(p)=(ui1(p)…,uih(p))とする(h:シンボル当たりの送信ビット数)。変調後(マッピング後)の信号をs(p)=(s1(p),s2(p))Tとすると、プリコーディング行列をF(p)とするとプリコーディング後の信号x(p)=(x1(p),x2(p))Tは次式であらわされる。 FIG. 30 shows a spatial multiplexing type 2 × 2 MIMO system model to which precoding without feedback from a communication partner is applied. The information vector z is encoded and interleaved. Then, an encoded bit vector u (p) = (u 1 (p), u 2 (p)) is obtained as an interleave output (p is a slot time). Here, u i (p) = (u i1 (p)..., U ih (p)) (h: number of transmission bits per symbol). If the signal after modulation (after mapping) is s (p) = (s 1 (p), s 2 (p)) T , and the precoding matrix is F (p), the signal after precoding x (p) = (x 1 (p), x 2 (p)) T is expressed by the following equation.

したがって、受信ベクトルをy(p)=(y1(p), y2(p))Tとすると、次式であらわされる。 Therefore, if the received vector is y (p) = (y 1 (p), y 2 (p)) T , the following expression is obtained.

このとき、H(p)はチャネル行列、n(p)=(n1(p),n2(p))Tはノイズベクトルであり、ni(p)は平均値0、分散σ2のi.i.d.複素ガウス雑音である。そして、ライスファクタをKとしたとき、上式は、以下のようにあらわすことができる。 At this time, H (p) is a channel matrix, n (p) = (n 1 (p), n 2 (p)) T is a noise vector, n i (p) is an average value 0, and variance σ 2 iid complex Gaussian noise. And when the rice factor is K, the above equation can be expressed as follows.

このとき、Hd(p)は直接波成分のチャネル行列、Hs(p)は散乱波成分のチャネル行列である。したがって、チャネル行列H(p)を以下のようにあらわす。 At this time, H d (p) is a channel matrix of the direct wave component, and H s (p) is a channel matrix of the scattered wave component. Therefore, the channel matrix H (p) is expressed as follows.

式(145)において、直接波の環境は通信機同士の位置関係で一意に決定すると仮定し、直接波成分のチャネル行列Hd(p)は時間的には変動がないものとする。また、直接波成分のチャネル行列Hd(p)において、送信アンテナ間隔と比較し、送受信機間の距離が十分長い環境となる可能性が高いため、直接波成分のチャネル行列正則行列であるものとする。したがって、チャネル行列Hd(p)を以下のようにあらわすものとする。 In Expression (145), it is assumed that the environment of the direct wave is uniquely determined by the positional relationship between the communication devices, and the channel matrix H d (p) of the direct wave component does not vary with time. In addition, the channel matrix H d (p) of the direct wave component is a channel matrix regular matrix of the direct wave component because there is a high possibility that the distance between the transmitter and receiver is sufficiently long compared to the transmission antenna interval. And Therefore, the channel matrix H d (p) is represented as follows.

ここで、Aは正の実数であり、qは複素数であるものとする。以下では、LOS環境を考慮した、通信相手からのフィードバックが存在しないプリコーディングを適用した空間多重型の2x2MIMOシステムのプリコーディング行列の設計方法について述べる。   Here, A is a positive real number, and q is a complex number. The following describes a precoding matrix design method for a spatially multiplexed 2x2 MIMO system that applies precoding that does not have feedback from the communication partner in consideration of the LOS environment.

式(144),(145)から、散乱波を含んだ状態での解析は困難であることから、散乱波を含んだ状態で適切なフィードバックなしのプリコーディング行列を求めるのは困難となる。加えて、NLOS環境では、LOS環境と比較し、データの受信品質の劣化が少ない。したがって、LOS環境での適切なフィードバックなしのプリコーディング行列の設計方法(時間とともにプリコーディング行列を切り替えるプリコーディング方法のプリコーディング行列)について述べる。   From the equations (144) and (145), it is difficult to analyze in a state including a scattered wave. Therefore, it is difficult to obtain an appropriate precoding matrix without feedback in a state including a scattered wave. In addition, in the NLOS environment, data reception quality is less degraded than in the LOS environment. Therefore, an appropriate precoding matrix design method without feedback in the LOS environment (precoding matrix of a precoding method for switching a precoding matrix with time) will be described.

上述したように、式(144),(145)から、散乱波を含んだ状態での解析は困難であることから、直接波のみの成分を含むチャネル行列において、適切なプリコーディング行列を求めることにする。したがって、式(144)において、チャネル行列が直接波のみの成分を含む場合を考える。したがって、式(146)から、以下のようにあらわすことができる。   As described above, since it is difficult to analyze in a state including a scattered wave from equations (144) and (145), an appropriate precoding matrix is obtained in a channel matrix including a component of only a direct wave. To. Therefore, consider a case in which the channel matrix includes a component of only a direct wave in Expression (144). Therefore, from the formula (146), it can be expressed as follows.

ここで、プリコーディング行列として、ユニタリ行列を用いるものとする。したがって、プリコーディング行列を以下のようにあらわす。   Here, a unitary matrix is used as the precoding matrix. Therefore, the precoding matrix is expressed as follows.

このときλは固定値である。したがって、式(147)は、以下のようにあらわすことができる。   At this time, λ is a fixed value. Therefore, Formula (147) can be expressed as follows.

式(149)からわかるように、受信機がZF(zero forcing)やMMSE(minimum mean squared error)の線形演算を行った場合、s1(p), s2(p)によって送信したビットを判定することはできない。このことから、実施の形態1で述べたような反復APP(または、反復Max-log APP)またはAPP(または、Max-log APP)を行い(以降ではML(Maximum Likelihood)演算とよぶ)、s1(p), s2(p)で送信した各ビットの対数尤度比を求め、誤り訂正符号における復号を行うことになる。したがって、ML演算を行う受信機に対するLOS環境での適切なフィードバックなしのプリコーディング行列の設計方法について説明する。 As can be seen from equation (149), when the receiver performs a linear operation such as ZF (zero forcing) or MMSE (minimum mean squared error), the bit transmitted by s 1 (p), s 2 (p) is determined. I can't do it. From this, iterative APP (or iterative Max-log APP) or APP (or Max-log APP) as described in the first embodiment is performed (hereinafter referred to as ML (Maximum Likelihood) operation), and s The log likelihood ratio of each bit transmitted in 1 (p), s 2 (p) is obtained, and decoding in the error correction code is performed. Therefore, a method for designing a precoding matrix without an appropriate feedback in an LOS environment for a receiver that performs ML calculation will be described.

式(149)におけるプリコーディングを考える。1行目の右辺、および、左辺にe-jΨを乗算し、同様に、2行目の右辺、および、左辺にe-jΨを乗算する。すると、次式のようにあらわされる。 Consider precoding in equation (149). The right side and the left side of the first row are multiplied by e −jΨ , and similarly, the right side and the left side of the second row are multiplied by e −jΨ . Then, it is expressed as the following formula.

e-jΨy1(p), e-jΨy2(p), e-jΨqをそれぞれy1(p), y2(p), qと再定義し、また、e-jΨn(p)=(e-jΨn1(p), e-jΨn2(p))Tとなり、e-jΨn1(p), e-jΨn2(p)は平均値0、分散σ2のi.i.d.(independent identically distributed)複素ガウス雑音となるので、e-jΨn(p)をn(p)と再定義する。すると、式(150)を式(151)のようにしても一般性は失われていない。 e -jΨ y 1 (p), e -jΨ y 2 (p), e -jΨ q are redefined as y 1 (p), y 2 (p), q, respectively, and e -jΨ n (p ) = (e -jΨ n 1 (p), e -jΨ n 2 (p)) T , and e -jΨ n 1 (p), e -jΨ n 2 (p) is the mean of 0 and the variance σ 2 Since it becomes iid (independent identically distributed) complex Gaussian noise, e −jΨ n (p) is redefined as n (p). Then, even if Expression (150) is changed to Expression (151), generality is not lost.

次に、式(151)を理解しやすいように式(152)のように変形する。   Next, the equation (151) is transformed into the equation (152) so that the equation (151) can be easily understood.

このとき、受信信号点と受信候補信号点とのユークリッド距離の最小値をdmin 2としたとき、dmin 2がゼロという最小値をとる劣悪点であるとともに、s1(p)で送信するすべてのビット、または、s2(p)で送信するすべてのビットが消失するという劣悪な状態となるqが2つ存在する。 At this time, when the minimum value of the Euclidean distance between the reception signal point and the reception candidate signal point is d min 2 , d min 2 is a bad point that takes a minimum value of zero and is transmitted at s 1 (p) There are two qs that are in a bad state where all bits or all bits transmitted in s 2 (p) are lost.

式(152)においてs1(p)が存在しない:
In formula (152), s 1 (p) does not exist:

式(152)においてs2(p)が存在しない: In formula (152), s 2 (p) does not exist:

(以降では、式(153),(154)を満たすqをそれぞれ「s1, s2の受信劣悪点」と呼ぶ)
式(153)を満たすとき、s1(p)により送信したビットすべてが消失しているためs1(p)により送信したビットすべての受信対数尤度比を求めることができず、式(154)を満たすとき、s2(p)により送信したビットすべてが消失しているためs2(p)により送信したビットすべての受信対数尤度比を求めることができない。
(Hereinafter, q satisfying equations (153) and (154) will be referred to as “reception bad points of s 1 and s 2 ”, respectively)
When the expression (153) is satisfied, all the bits transmitted by s 1 (p) are lost, and therefore the reception log likelihood ratio of all the bits transmitted by s 1 (p) cannot be obtained. When all of the bits transmitted by s 2 (p) are lost, the received log likelihood ratio of all the bits transmitted by s 2 (p) cannot be obtained.

ここで、プリコーディング行列を切り替えない場合の放送・マルチキャスト通信システムを考える。このとき、プリコーディング行列を切り替えないプリコーディング方式を用いて変調信号を送信する基地局あり、基地局が送信した変調信号を受信する端末が複数(Γ個)存在するシステムモデルを考える。   Here, consider a broadcast / multicast communication system in which the precoding matrix is not switched. At this time, consider a system model in which there is a base station that transmits a modulated signal using a precoding scheme that does not switch the precoding matrix, and there are a plurality (Γ) of terminals that receive the modulated signal transmitted by the base station.

基地局・端末間の直接波の状況は、時間による変化は小さいと考えられる。すると、式(153),(154)から、式(155)または式(156)の条件にあてはまるような位置にあり、ライスファクタが大きいLOS環境にある端末は、データの受信品質が劣化するという現象に陥る可能性がある。したがって、この問題を改善するためは、時間的にプリコーディング行列を切り替える必要がある。   The state of direct waves between the base station and the terminal is considered to change little over time. Then, from the equations (153) and (154), a terminal that is in a position that satisfies the condition of the equation (155) or the equation (156) and that is in an LOS environment with a large Rice factor is said to have deteriorated data reception quality. There is a possibility of falling into a phenomenon. Therefore, in order to improve this problem, it is necessary to switch the precoding matrix temporally.

そこで、時間周期をNスロットとし、規則的にプリコーディング行列を切り替える方法(以降ではプリコーディングホッピング方法と呼ぶ)を考える。
時間周期Nスロットのために、式(148)に基づくN種類のプリコーディング行列F[i]を用意する(i=0,1,…,N-1)。このとき、プリコーディング行列F[i]を以下のようにあらわす。
Accordingly, a method of switching the precoding matrix regularly with a time period of N slots (hereinafter referred to as a precoding hopping method) is considered.
For the time period N slots, N types of precoding matrices F [i] based on the equation (148) are prepared (i = 0, 1,..., N−1). At this time, the precoding matrix F [i] is expressed as follows.

ここで、αは時間的に変化しないものとし、λも時間的に変化しないものとする(変化させてもよい。)。
そして、実施の形態1と同様に、時点(時刻)N×k+i(kは0以上の整数、i=0,1,…,N-1)の式(142)におけるプリコーディング後の信号x(p= N×k+i)を得るために用いられるプリコーディング行列がF[i]となる。これについては、以降でも同様である。
Here, it is assumed that α does not change with time, and λ also does not change with time (may be changed).
Then, as in the first embodiment, the signal after precoding in the equation (142) of time (time) N × k + i (k is an integer equal to or greater than 0, i = 0, 1,..., N−1) The precoding matrix used to obtain x (p = N × k + i) is F [i]. The same applies to the following.

このとき、式 (153),(154)に基づき、以下のようなプリコーディングホッピングのプリコーディング行列の設計条件が重要となる。   At this time, based on the equations (153) and (154), the following precoding hopping precoding matrix design conditions are important.

<条件#10>により、Γ個の端末すべてにおいて、時間周期内のNにおいて、s1の受信劣悪点をとるスロットは1スロット以下となる。したがって、N-1スロット以上s1(p)で送信したビットの対数尤度比を得ることができる。同様に、<条件#11>により、Γ個の端末すべてにおいて、時間周期内のNにおいて、s2の受信劣悪点をとるスロットは1スロット以下となる。したがって、N-1スロット以上s2(p)で送信したビットの対数尤度比を得ることができる。 According to <Condition # 10>, in all the Γ terminals, the number of slots having the poor reception of s 1 is 1 slot or less at N in the time period. Therefore, the log likelihood ratio of bits transmitted in s 1 (p) over N−1 slots can be obtained. Similarly, the <Condition # 11>, in all Γ number of terminals, in N time period, the slot taking the reception poor point of s 2 is less than or equal to 1 slot. Therefore, the log likelihood ratio of bits transmitted in s 2 (p) over N−1 slots can be obtained.

このように、<条件#10>、<条件#11>のプリコーディング行列の設計規範を与えることで、s1(p)で送信したビットの対数尤度比が得られるビット数、および、s2(p)で送信したビットの対数尤度比が得られるビット数をΓ個の端末すべてにおいて一定数以上に保証することで、Γ個の端末すべてにおいて、ライスファクタが大きいLOS環境でのデータ受信品質の劣化を改善することを考える。 In this way, by giving the precoding matrix design criteria of <Condition # 10> and <Condition # 11>, the number of bits from which the log likelihood ratio of the bits transmitted in s 1 (p) can be obtained, and s 2 By guaranteeing the number of bits that can obtain the log-likelihood ratio of the bits transmitted in (p) to a certain number or more in all Γ terminals, data in the LOS environment with a large Rice factor in all Γ terminals Consider improving the degradation of reception quality.

以下では、プリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列の例を記載する。
直接波の位相の確率密度分布は[0 2π]の一様分布であると考えることができる。したがって、式(151),(152)におけるqの位相の確率密度分布も[0 2π]の一様分布であると考えることができる。よって、qの位相のみが異なる同一のLOS環境において、Γ個の端末に対し、可能な限り公平なデータの受信品質を与えるための条件として、以下を与える。
<条件#12>
時間周期Nスロットのプリコーディングホッピング方法を用いた場合、時間周期内のNにおいて、s1の受信劣悪点を位相に対し一様分布となるように配置し、かつ、s2の受信劣悪点を位相に対し一様分布となるように配置する。
Hereinafter, an example of a precoding matrix in the precoding hopping method will be described.
The probability density distribution of the phase of the direct wave can be considered as a uniform distribution of [0 2π]. Therefore, the probability density distribution of the phase of q in the equations (151) and (152) can also be considered to be a uniform distribution of [0 2π]. Therefore, in the same LOS environment in which only the phase of q is different, the following conditions are given as conditions for giving the Γ terminals as fair a data reception quality as possible.
<Condition # 12>
When the precoding hopping method of time period N slots is used, the reception bad points of s 1 are arranged so as to have a uniform distribution with respect to the phase in N within the time period, and the reception bad points of s 2 are It arrange | positions so that it may become uniform distribution with respect to a phase.

そこで、<条件#10>から<条件#12>に基づくプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列の例を説明する。式(157)のプリコーディング行列のα=1.0とする。
(例#5)
時間周期N=8とし、<条件#10>から<条件#12>を満たすために、次式のような時間周期N=8のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列を与える。
Therefore, an example of a precoding matrix in the precoding hopping method based on <condition # 10> to <condition # 12> will be described. Let α = 1.0 of the precoding matrix in equation (157).
(Example # 5)
In order to satisfy <Condition # 10> to <Condition # 12> with a time period N = 8, a precoding matrix in a precoding hopping method with a time period N = 8 as shown in the following equation is given.

ただし、jは虚数単位であり、i=0,1,…,7である。式(160)のかわりに式(161)と与えてもよい(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 However, j is an imaginary unit, and i = 0, 1,. Expression (161) may be given instead of expression (160) (λ, θ 11 [i] shall not change over time (may change)).

したがって、s1, s2の受信劣悪点は図31(a)(b)のようになる。(図31において、横軸は実軸、縦軸は虚軸となる。)また、式(160)、式(161)のかわりに式(162)、式(163)と与えてもよい(i=0,1,…,7)(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 Therefore, the poor reception points of s 1 and s 2 are as shown in FIGS. 31 (a) and 31 (b). (In FIG. 31, the horizontal axis is the real axis and the vertical axis is the imaginary axis.) Also, instead of the equations (160) and (161), the equations (162) and (163) may be given (i = 0, 1,..., 7) (λ and θ 11 [i] shall not change over time (may change)).

次に、条件12とは異なる、qの位相のみが異なる同一のLOS環境において、Γ個の端末に対し、可能な限り公平なデータの受信品質を与えるための条件として、以下を与える。
<条件#13>
時間周期Nスロットのプリコーディングホッピング方法を用いた場合、
Next, in the same LOS environment where only the phase of q is different from the condition 12, the following is given as a condition for giving the data reception quality as fair as possible to the Γ terminals.
<Condition # 13>
When using the precoding hopping method of time period N slots,

の条件を付加し、また、時間周期内のNにおいて、s1の受信劣悪点を位相とs2の受信劣悪点を位相に対し、一様分布となるように配置する。
そこで、<条件#10>, <条件#11>, <条件#13>に基づくプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列の例を説明する。式(157)のプリコーディング行列のα=1.0とする。
(例#6)
時間周期N=4とし、次式のような時間周期N=4のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列を与える。
In addition, in N within the time period, the reception bad points of s 1 are arranged in a uniform distribution with respect to the phase and the bad reception points of s 2 with respect to the phase.
Therefore, an example of a precoding matrix in the precoding hopping method based on <Condition # 10>, <Condition # 11>, and <Condition # 13> will be described. Let α = 1.0 of the precoding matrix in equation (157).
(Example # 6)
A precoding matrix in a precoding hopping method with a time period N = 4 and a time period N = 4 as shown in the following equation is given.

ただし、jは虚数単位であり、i=0,1,2,3である。式(165)のかわりに式(166)と与えてもよい(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 However, j is an imaginary unit and i = 0, 1, 2, and 3. Instead of the equation (165), the equation (166) may be given (λ, θ 11 [i] does not change with time (may change)).

したがって、s1, s2の受信劣悪点は図32のようになる。(図32において、横軸は実軸、縦軸は虚軸となる。)また、式(165)、式(166)のかわりに式(167)、式(168)と与えてもよい(i=0,1,2,3)(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 Therefore, the poor reception points of s 1 and s 2 are as shown in FIG. (In FIG. 32, the horizontal axis is the real axis, and the vertical axis is the imaginary axis.) Also, instead of the expressions (165) and (166), the expressions (167) and (168) may be given (i = 0,1,2,3) (λ and θ 11 [i] shall not change over time (may change)).

次に、非ユニタリ行列を用いたプリコーディングホッピング方法について述べる。
式(148)に基づき、本検討で扱うプリコーディング行列を以下のようにあらわす。
Next, a precoding hopping method using a non-unitary matrix will be described.
Based on equation (148), the precoding matrix treated in this study is expressed as follows.

すると、式(151),(152)に相当する式は、次式のようにあらわされる。   Then, the expressions corresponding to the expressions (151) and (152) are expressed as the following expressions.

このとき、受信信号点と受信候補信号点とのユークリッド距離の最小値dmin 2がゼロとなるqが2つ存在する。
式(171)においてs1(p)が存在しない:
At this time, there are two qs where the minimum value d min 2 of the Euclidean distance between the reception signal point and the reception candidate signal point is zero.
In formula (171), s 1 (p) does not exist:

式(171)においてs2(p)が存在しない: In formula (171), s 2 (p) does not exist:

時間周期Nのプリコーディングホッピング方法において、式(169)を参考にし、N種類のプリコーディング行列F[i]を以下のようにあらわす。   In the precoding hopping method of time period N, N types of precoding matrices F [i] are expressed as follows with reference to Equation (169).

ここで、αおよびδは時間的に変化しないものとする。このとき、式(34), (35)に基づき、以下のようなプリコーディングホッピングのプリコーディング行列の設計条件を与える。   Here, α and δ are assumed not to change with time. At this time, the following precoding hopping precoding matrix design conditions are given based on equations (34) and (35).

(例#7)
式(174)のプリコーディング行列のα=1.0とする。そして、時間周期N=16とし、<条件#12>, <条件#14>, <条件#15>を満たすために、次式のような時間周期N=8のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列を与える。
(Example # 7)
It is assumed that α of the precoding matrix in Expression (174) is 1.0. In order to satisfy <Condition # 12>, <Condition # 14>, and <Condition # 15> with a time period N = 16, a precoding matrix in a precoding hopping method with a time period N = 8 as shown in the following equation: give.

i=0,1,…,7のとき:   When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

また、式(177)、式(178)と異なるプリコーディング行列として、以下のように与えることができる。
i=0,1,…,7のとき:
Further, as a precoding matrix different from the equations (177) and (178), it can be given as follows.
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

したがって、s1, s2の受信劣悪点は図33(a)(b)のようになる。
(図33において、横軸は実軸、縦軸は虚軸となる。)また、式(177)、式(178)および式(179)、式(180)のかわりに以下のようにプリコーディング行列を与えても良い。
Therefore, the poor reception points of s 1 and s 2 are as shown in FIGS.
(In FIG. 33, the horizontal axis is the real axis and the vertical axis is the imaginary axis.) Also, instead of the equations (177), (178), (179), and (180), precoding is performed as follows. A matrix may be given.

i=0,1,…,7のとき:   When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

(また、式(177)〜(184)において、7π/8を−7π/8としてもよい。)
次に、<条件#12>とは異なる、qの位相のみが異なる同一のLOS環境において、Γ個の端末に対し、可能な限り公平なデータの受信品質を与えるための条件として、以下を与える。
<条件#16>
時間周期Nスロットのプリコーディングホッピング方法を用いた場合、
(In formulas (177) to (184), 7π / 8 may be set to −7π / 8.)
Next, in the same LOS environment where only the phase of q is different from <Condition # 12>, the following is given as a condition for giving the Γ number of terminals as fair a data reception quality as possible: .
<Condition # 16>
When using the precoding hopping method of time period N slots,

の条件を付加し、また、時間周期内のNにおいて、s1の受信劣悪点を位相とs2の受信劣悪点を位相に対し、一様分布となるように配置する。
そこで、<条件#14>, <条件#15>, <条件#16>に基づくプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列の例を説明する。式(174)のプリコーディング行列のα=1.0とする。
(例#8)
時間周期N=8とし、次式のような時間周期N=8のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列を与える。
In addition, in N within the time period, the reception bad points of s 1 are arranged in a uniform distribution with respect to the phase and the bad reception points of s 2 with respect to the phase.
Therefore, an example of a precoding matrix in the precoding hopping method based on <Condition # 14>, <Condition # 15>, and <Condition # 16> will be described. It is assumed that α of the precoding matrix in Expression (174) is 1.0.
(Example # 8)
A precoding matrix in a precoding hopping method with a time period N = 8 and a time period N = 8 as shown in the following equation is given.

ただし、i=0,1,…,7である。
また、式(186)と異なるプリコーディング行列として、以下のように与えることができる(i=0,1,…,7)(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。
However, i = 0,1, ..., 7.
Further, as a precoding matrix different from the equation (186), it can be given as follows (i = 0, 1,..., 7) (λ, θ 11 [i] is assumed not to change with time ( May change)).

したがって、s1, s2の受信劣悪点は図34のようになる。また、式(186)、式(187)のかわりに以下のようにプリコーディング行列を与えても良い(i=0,1,…,7)(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 Therefore, the poor reception points of s 1 and s 2 are as shown in FIG. Further, instead of the equations (186) and (187), a precoding matrix may be given as follows (i = 0, 1,..., 7) (λ, θ 11 [i] changes with time. (Do not change.)

または、   Or

(また、式(186)〜式(189)において、7π/8を−7π/8としてもよい。)
次に、式(174)のプリコーディング行列において、α≠1とし、受信劣悪点同士の複素平面における距離の点を考慮した(例#7), (例#8)と異なるプリコーディングホッピング方法について考える。
(Also, in Formula (186) to Formula (189), 7π / 8 may be set to −7π / 8.)
Next, a precoding hopping method different from (Example # 7) and (Example # 8) in which α ≠ 1 in the precoding matrix of Expression (174) and considering the distance point in the complex plane between the reception poor points Think.

ここでは、式(174)の時間周期Nのプリコーディングホッピング方法を扱っているが、このとき、<条件#14>により、Γ個の端末すべてにおいて、時間周期内のNにおいて、s1の受信劣悪点をとるスロットは1スロット以下となる。したがって、N-1スロット以上s1(p)で送信したビットの対数尤度比を得ることができる。同様に、<条件#15>により、Γ個の端末すべてにおいて、時間周期内のNにおいて、s2の受信劣悪点をとるスロットは1スロット以下となる。したがって、N-1スロット以上s2(p)で送信したビットの対数尤度比を得ることができる。 Here, the precoding hopping method of time period N in Expression (174) is handled. At this time, according to <Condition # 14>, reception of s 1 is received at N in the time period by all Γ terminals. Slots that take inferiority will be 1 slot or less. Therefore, the log likelihood ratio of bits transmitted in s 1 (p) over N−1 slots can be obtained. Similarly, according to <Condition # 15>, in all Γ terminals, the number of slots having the reception poor point of s 2 is 1 slot or less at N in the time period. Therefore, the log likelihood ratio of bits transmitted in s 2 (p) over N−1 slots can be obtained.

したがって、時間周期Nは大きい値をしたほうが、対数尤度比を得ることができるスロット数が大きくなることがわかる。
ところで、実際のチャネルモデルでは、散乱波成分の影響をうけるため、時間周期Nが固定の場合、受信劣悪点の複素平面上の最小距離は可能な限り大きい方が、データの受信品質が向上する可能性があると考えられる。したがって、(例#7), (例#8)において、α≠1とし、(例#7), (例#8)を改良したプリコーディングホッピング方法について考える。まず、理解が容易となる、(例#8)を改良したプリコーディング方法について述べる。
(例#9)
式(186)から、(例#7)を改良した時間周期N=8のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列を次式で与える。
Therefore, it can be seen that the larger the time period N, the larger the number of slots in which the log likelihood ratio can be obtained.
By the way, since the actual channel model is affected by the scattered wave component, when the time period N is fixed, the reception quality of data is improved when the minimum distance on the complex plane of the reception poor point is as large as possible. There seems to be a possibility. Therefore, consider a precoding hopping method in which α ≠ 1 in (Example # 7) and (Example # 8) and (Example # 7) and (Example # 8) are improved. First, a precoding method improved from (Example # 8) that facilitates understanding will be described.
(Example # 9)
From the equation (186), the precoding matrix in the precoding hopping method with the time period N = 8 improved from (Example # 7) is given by the following equation.

ただし、i=0,1,…,7である。また、式(190)と異なるプリコーディング行列として、以下のように与えることができる(i=0,1,…,7)(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。 However, i = 0,1, ..., 7. Further, as a precoding matrix different from the equation (190), it can be given as follows (i = 0, 1,..., 7) (λ, θ 11 [i] shall not change with time ( May change)).

または、   Or

または、   Or

または、   Or

または、   Or

または、   Or

または、   Or

したがって、s1, s2の受信劣悪点はα<1.0のとき図35(a)、α>1.0のとき図35(b)のようにあらわされる。
(i)α<1.0のとき
α<1.0のとき、受信劣悪点の複素平面における最小距離は、受信劣悪点#1と#2の距離(d#1,#2)および、受信劣悪点#1と#3の距離(d#1,#3)に着目すると、min{d#1,#2, d#1,#3}とあらわされる。このとき、αとd#1,#2およびd#1,#3の関係を図36に示す。そして、min{d#1,#2, d#1,#3}を最も大きくするαは
Accordingly, the poor reception points of s 1 and s 2 are shown in FIG. 35 (a) when α <1.0 and as shown in FIG. 35 (b) when α> 1.0.
(i) When α <1.0 When α <1.0, the minimum distance in the complex plane of the reception poor point is the distance between the reception poor points # 1 and # 2 (d # 1, # 2 ) and the reception poor point # 1. And # 3 (d # 1, # 3 ), min {d # 1, # 2 , d # 1, # 3 } is expressed. At this time, the relationship between α and d # 1, # 2 and d # 1, # 3 is shown in FIG. And α that maximizes min {d # 1, # 2 , d # 1, # 3 } is

となる。このときのmin{d#1,#2, d#1,#3}は It becomes. Min {d # 1, # 2 , d # 1, # 3 } at this time is

となる。したがって、式(190)〜式(197)においてαを式(198)で与えるプリコーディング方法が有効となる。ただし、αの値を式(198)と設定することは、良好なデータの受信品質を得るための一つの適切な方法である。しかし、式(198)に近いような値をとるようにαを設定しても、同様に、良好なデータの受信品質を得ることができる可能性がある。したがって、αの設定値は、式(198)に限ったものではない。 It becomes. Therefore, a precoding method in which α is given by equation (198) in equations (190) to (197) is effective. However, setting the value of α as equation (198) is one suitable method for obtaining good data reception quality. However, even if α is set to take a value close to Equation (198), there is a possibility that good data reception quality can be obtained in the same manner. Therefore, the set value of α is not limited to the equation (198).

(ii)α>1.0のとき
α>1.0のとき、受信劣悪点の複素平面における最小距離は、受信劣悪点#4と#5の距離(d#4,#5)および、受信劣悪点#4と#6の距離(d#4,#6)に着目すると、min{d#4,#5, d#4,#6}とあらわされる。このとき、αとd#4,#5およびd#4,#6の関係を図37に示す。そして、min{d#4,#5, d#4,#6}を最も大きくするαは
(ii) When α> 1.0 When α> 1.0, the minimum distance in the complex plane of the reception inferior point is the distance between the reception inferior points # 4 and # 5 (d # 4, # 5 ) and the reception inferior point # 4. And # 6 (d # 4, # 6 ), min {d # 4, # 5 , d # 4, # 6 } is expressed. At this time, the relationship between α and d # 4, # 5 and d # 4, # 6 is shown in FIG. And α that maximizes min {d # 4, # 5 , d # 4, # 6 } is

となる。このときのmin{d#4,#5, d#4,#6}は It becomes. Min {d # 4, # 5 , d # 4, # 6 } at this time is

となる。したがって、式(190)〜式(197)においてαを式(200)で与えるプリコーディング方法が有効となる。ただし、αの値を式(200)と設定することは、良好なデータの受信品質を得るための一つの適切な方法である。しかし、式(200)に近いような値をとるようにαを設定しても、同様に、良好なデータの受信品質を得ることができる可能性がある。したがって、αの設定値は、式(200)に限ったものではない。
(例#10)
(例#9)の検討から(例#7)を改良した時間周期N=16のプリコーディングホッピング方法におけるプリコーディング行列は次式で与えることができる(λ、θ11[i]は時間的に変化しないものとする(変化してもよい)。)。
It becomes. Therefore, the precoding method in which α is given by equation (200) in equations (190) to (197) is effective. However, setting the value of α as equation (200) is one suitable method for obtaining good data reception quality. However, even if α is set to take a value close to Equation (200), there is a possibility that good data reception quality can be obtained similarly. Therefore, the set value of α is not limited to the formula (200).
(Example # 10)
The precoding matrix in the precoding hopping method with improved time period N = 16 from the examination of (Example # 9) can be given by the following equation (λ, θ 11 [i] is temporally (It may change).

i=0,1,…,7のとき:   When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

または、
i=0,1,…,7のとき:
Or
When i = 0,1, ..., 7:

i=8,9,…,15のとき:   When i = 8,9, ..., 15:

ただし、αは式(198)または式(200)となると良好なデータの受信品質を得るのに適している。このとき、s1の受信劣悪点はα<1.0のとき図38(a)(b)、α>1.0のとき図39(a)(b)のようにあらわされる。 However, α is suitable for obtaining good data reception quality when the equation (198) or the equation (200) is satisfied. At this time, the poor reception point of s 1 is shown in FIGS. 38A and 38B when α <1.0, and FIGS. 39A and 39B when α> 1.0.

本実施の形態では、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法のためのN個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成したN個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つようにN個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。   In the present embodiment, the configuration method of N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] are prepared as N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [N-2], F [N-1] are described in this order. However, the present invention is not limited to this, and N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment are not necessarily limited to this. , F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method of time period N, the same effect can be obtained even when N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use N different precoding matrices to have.

<条件#10>から<条件#16>に基づき、例#5から例#10を示したが、プリコーディング行列の切り替え周期を長くするために、例えば、例#5から例#10から複数の例を選び、その選択した例で示したプリコーディング行列を用いて長い周期のプリコーディング行列切り替え方法を実現してもよい。例えば、例#7で示したプリコーディング行列と例#10で示したプリコーディング行列を用いて、長い周期のプリコーディング行列切り替え方法を実現するということになる。この場合、<条件#10>から<条件#16>に必ずしもしたがうとはかぎらない。(<条件#10>の式(158)、<条件#11>の式(159)、<条件#13>の式(164)、<条件#14>の式(175)、<条件#15>の式(176)において、「すべてのx、すべてのy」としているところを「存在することのx、存在することのy」という条件が、良好な受信品質を与える上で重要となる、ということになる。)別の視点で考えた場合、周期N(Nは大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、例#5から例#10のいずれかのプリコーディング行列が含まれると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、実施の形態1〜6で説明した規則的にプリコーディング行列を切り替える送信方法で送信された変調信号を受信する受信装置の構成について説明する。
Example # 5 to Example # 10 are shown based on <Condition # 10> to <Condition # 16>. In order to increase the switching cycle of the precoding matrix, for example, from Example # 5 to Example # 10, a plurality of examples An example may be selected, and a long-period precoding matrix switching method may be realized using the precoding matrix shown in the selected example. For example, using the precoding matrix shown in Example # 7 and the precoding matrix shown in Example # 10, a long-period precoding matrix switching method is realized. In this case, it does not necessarily follow from <Condition # 10> to <Condition # 16>. (<Condition # 10> Formula (158), <Condition # 11> Formula (159), <Condition # 13> Formula (164), <Condition # 14> Formula (175), <Condition # 15> In the equation (176), the condition that “all x, all y” is “existence x, existence y” is important to give good reception quality. From another viewpoint, in the precoding matrix switching method of period N (N is a large natural number), it is preferable that any of the precoding matrices of Example # 5 to Example # 10 is included. There is a high possibility of giving a good reception quality.
(Embodiment 7)
In this embodiment, a configuration of a receiving apparatus that receives a modulated signal transmitted by the transmission method that regularly switches the precoding matrix described in Embodiments 1 to 6 will be described.

実施の形態1では、規則的にプリコーディング行列を切り替える送信方法を用いて変調信号を送信する送信装置が、プリコーディング行列に関する情報を送信し、受信装置が、その情報に基づき、送信フレームに用いられている規則的なプリコーディング行列切り替え情報を得、プリコーディングの復号、および、検波を行い、送信ビットの対数尤度比を得、その後、誤り訂正復号を行う方法について説明した。   In the first embodiment, a transmission apparatus that transmits a modulated signal using a transmission method that regularly switches a precoding matrix transmits information on the precoding matrix, and a reception apparatus uses it for a transmission frame based on the information. A method has been described in which regular precoding matrix switching information is obtained, decoding of precoding and detection are performed, a log likelihood ratio of transmission bits is obtained, and then error correction decoding is performed.

本実施の形態では、上記とは異なる受信装置の構成、および、プリコーディング行列の切り替え方法について説明する。
図40は、本実施の形態における送信装置の構成の一例を示しており、図3と同様に動作するものについては同一符号を付した。符号化器群(4002)は、送信ビット(4001)を入力とする。このとき、符号化器群(4002)は、実施の形態1で説明したように、誤り訂正符号の符号化部を複数個保持しており、フレーム構成信号313に基づき、例えば、1つの符号化、2つの符号化器、4つの符号化器のいずれかの数の符号化器が動作することになる。
In the present embodiment, a configuration of a receiving apparatus different from the above and a precoding matrix switching method will be described.
FIG. 40 shows an example of the configuration of the transmission apparatus according to the present embodiment, and components that operate in the same manner as in FIG. The encoder group (4002) receives the transmission bit (4001). At this time, as described in Embodiment 1, the encoder group (4002) holds a plurality of error correction code encoding units, and, for example, one encoding is performed based on the frame configuration signal 313. Any number of encoders of two encoders and four encoders will operate.

1つの符号化器が動作する場合、送信ビット(4001)は、符号化が行われ、符号化後の送信ビットが得られ、この符号化後の送信ビットを2系統に分配し、分配されたビット(4003A)および分配されたビット(4003B)を符号化器群(4002)は出力する。   When one encoder operates, the transmission bit (4001) is encoded to obtain a transmission bit after encoding, and the transmission bit after encoding is distributed to two systems and distributed. The encoder group (4002) outputs the bits (4003A) and the distributed bits (4003B).

2つの符号化器が動作する場合、送信ビット(4001)を2つに分割して(分割ビットA、Bと名付ける)、第1の符号化器は、分割ビットAを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットを分配されたビット(4003A)として出力する。第2の符号化器は、分割ビットBを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットを分配されたビット(4003B)として出力する。   When two encoders operate, the transmission bit (4001) is divided into two (named as divided bits A and B), and the first encoder receives the divided bits A and performs encoding. The encoded bits are output as distributed bits (4003A). The second encoder receives the divided bits B as input, performs encoding, and outputs the encoded bits as distributed bits (4003B).

4つの符号化器が動作する場合、送信ビット(4001)を4つに分割して(分割ビットA、B、C、Dと名付ける)、第1の符号化器は、分割ビットAを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットAを出力する。第2の符号化器は、分割ビットBを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットBを出力する。第3の符号化器は、分割ビットCを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットCを出力する。第4の符号化器は、分割ビットDを入力とし、符号化を行い、符号化後のビットDを出力する。そして、符号化後のビットA、B、C、Dを分配されたビット(4003A)、分配されたビット(4003B)に分割する。   When four encoders operate, the transmission bit (4001) is divided into four (named as divided bits A, B, C, and D), and the first encoder receives the divided bits A as input. Encoding is performed, and the encoded bit A is output. The second encoder receives the divided bits B, performs encoding, and outputs the encoded bits B. The third encoder receives the divided bits C, performs encoding, and outputs the encoded bits C. The fourth encoder receives the divided bits D, performs encoding, and outputs the encoded bits D. Then, the encoded bits A, B, C, and D are divided into distributed bits (4003A) and distributed bits (4003B).

送信装置は、一例として、以下の表1(表1Aおよび表1B)のような送信方法をサポートすることになる。   As an example, the transmission apparatus supports a transmission method as shown in Table 1 (Table 1A and Table 1B) below.

表1に示すように、送信信号数(送信アンテナ数)としては、1ストリームの信号の送信と2ストリームの信号の送信をサポートする。また、変調方式はQPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAMをサポートする。特に、送信信号数が2のとき、ストリーム#1とストリーム#2は別々に変調方式を設定することが可能であり、例えば、表1において、「#1: 256QAM, #2: 1024QAM」は「ストリーム#1の変調方式は256QAM、ストリーム#2の変調方式は1024QAM」ということを示している(他についても同様に表現している)。誤り訂正符号化方式としては、A、B、Cの3種類をサポートしているものとする。このとき、A、B、Cはいずれも異なる符号であってもよいし、A、B、Cは異なる符号化率であってもよいし、A、B、Cは異なるブロックサイズの符号化方法であってもよい。   As shown in Table 1, as the number of transmission signals (the number of transmission antennas), transmission of 1 stream signal and transmission of 2 stream signals are supported. The modulation scheme supports QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, and 1024QAM. In particular, when the number of transmission signals is 2, stream # 1 and stream # 2 can set modulation schemes separately. For example, in Table 1, “# 1: 256QAM, # 2: 1024QAM” is “ This indicates that the modulation method of stream # 1 is 256QAM, and the modulation method of stream # 2 is 1024QAM (others are also expressed in the same manner). Assume that three types of error correction coding schemes A, B, and C are supported. At this time, A, B, and C may all be different codes, A, B, and C may be different coding rates, and A, B, and C are coding methods having different block sizes. It may be.

表1の送信情報は、「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」を定めた各モードに対し、各送信情報を割り当てる。したがって、例えば、「送信信号数:2」「変調方式:#1:1024QAM、#2:1024QAM」「符号化器数:4」「誤り訂正符号化方法:C」の場合、送信情報を01001101と設定する。そして、送信装置は、フレームにおいて、送信情報、および、送信データを伝送する。そして、送信データを伝送する際、特に、「送信信号数」が2のとき、表1にしたがって、「プリコーディング行列切り替え方法」を用いることになる。表1において、「プリコーディング行列切り替え方法」としては、D,E,F,G,Hの5種類を用意しておき、この5種類のいずれかを、表1にしたがって、設定することになる。このとき、異なる5種類の実現方法としては、
・プリコーディング行列が異なる5種類を用意し、実現する。
・異なる5種類の周期、例えば、Dの周期を4、Eの周期を8、・・・、とすることで、実現する。
・異なるプリコーディング行列、異なる周期の両者を併用することで、実現する。
等が考えられる。
In the transmission information of Table 1, each transmission information is assigned to each mode in which “number of transmission signals”, “modulation method”, “number of encoders”, and “error correction coding method” are defined. Therefore, for example, in the case of “the number of transmission signals: 2”, “modulation method: # 1: 1024QAM, # 2: 1024QAM”, “number of encoders: 4”, and “error correction coding method: C”, the transmission information is 01001101. Set. Then, the transmission device transmits transmission information and transmission data in the frame. When transmitting transmission data, especially when the “number of transmission signals” is 2, the “precoding matrix switching method” is used according to Table 1. In Table 1, five types of D, E, F, G, and H are prepared as “precoding matrix switching methods”, and any one of these five types is set according to Table 1. . At this time, as five different implementation methods,
-Prepare and implement 5 types of different precoding matrices.
This is realized by setting five different periods, for example, the period of D is 4, the period of E is 8, and so on.
Realize by using both different precoding matrices and different periods.
Etc. are considered.

図41は、図40の送信装置が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、送信装置は、2つの変調信号z1(t)とz2(t)を送信するようなモードの設定、および、1つの変調信号を送信するモードの両者の設定が可能であるものとする。   FIG. 41 shows an example of the frame configuration of the modulation signal transmitted by the transmission apparatus of FIG. 40. The transmission apparatus sets a mode for transmitting two modulation signals z1 (t) and z2 (t). It is also possible to set both modes for transmitting one modulated signal.

図41において、シンボル(4100)は、表1に示されている「送信情報」を伝送するためのシンボルである。シンボル(4101_1、および、4101_2)は、チャネル推定用のリファレンス(パイロット)シンボルである。シンボル(4102_1、4103_1)は、変調信号z1(t)で送信するデータ伝送用のシンボル、シンボル(4102_2、4103_2)は、変調信号z2(t)で送信するデータ伝送用のシンボルであり、シンボル(4102_1)およびシンボル(4102_2)は同一時刻に同一(共通)周波数を用いて伝送され、また、シンボル(4103_1)およびシンボル(4103_2)は同一時刻に同一(共通)周波数を用いて伝送される。そして、シンボル(4102_1、4103_1)、および、シンボル(4102_2、4103_2)は、実施の形態1〜4、および、実施の形態6で説明した規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列演算後のシンボルとなる(したがって、実施の形態1で説明したように、ストリームs1(t)、s2(t)の構成は、図6のとおりである。)
さらに、図41において、シンボル(4104)は、表1に示されている「送信情報」を伝送するためのシンボルである。シンボル(4105)は、チャネル推定用のリファレンス(パイロット)シンボルである。シンボル(4106、4107)は、変調信号z1(t)で送信するデータ伝送用のシンボルであり、このとき、変調信号z1(t)で送信するデータ伝送用のシンボルは、送信信号数が1なので、プリコーディングが行われていないことになる。
In FIG. 41, a symbol (4100) is a symbol for transmitting “transmission information” shown in Table 1. Symbols (4101_1 and 4101_2) are reference (pilot) symbols for channel estimation. Symbol (4102_1, 4103_1) is a symbol for data transmission transmitted with modulated signal z1 (t), symbol (4102_2, 4103_2) is a symbol for data transmission transmitted with modulated signal z2 (t), and symbol ( 4102_1) and symbols (4102_2) are transmitted using the same (common) frequency at the same time, and symbols (4103_1) and symbols (4103_2) are transmitted using the same (common) frequency at the same time. The symbols (4102_1, 4103_1) and symbols (4102_2, 4103_2) are pre-coded when the method of switching the precoding matrix regularly described in Embodiments 1 to 4 and Embodiment 6 is used. The symbols are obtained after the coding matrix calculation (therefore, as described in Embodiment 1, the structures of the streams s1 (t) and s2 (t) are as shown in FIG. 6).
Furthermore, in FIG. 41, a symbol (4104) is a symbol for transmitting the “transmission information” shown in Table 1. Symbol (4105) is a reference (pilot) symbol for channel estimation. Symbols (4106, 4107) are data transmission symbols transmitted with the modulated signal z1 (t). At this time, the number of transmission signals is one for the data transmission symbol transmitted with the modulated signal z1 (t). This means that precoding is not performed.

よって、図40の送信装置は、図41のフレーム構成、および、表1にしたがった変調信号を生成し、送信することになる。図40において、フレーム構成信号313は、表1に基づき設定した「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に関する情報を含んでいることになる。そして、符号化部(4002)、マッピング部306A,B、重み付け合成部308A,B、は、フレーム構成信号を入力とし、表1に基づき設定した「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に基づく動作を行うことになる。また、設定した「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に相当する「送信情報」についても受信装置に送信することになる。   Therefore, the transmission apparatus of FIG. 40 generates and transmits a modulated signal according to the frame configuration of FIG. 41 and Table 1. In FIG. 40, the frame configuration signal 313 includes information related to “number of transmission signals”, “modulation method”, “number of encoders”, and “error correction coding method” set based on Table 1. The encoding unit (4002), the mapping units 306A and B, and the weighting synthesis units 308A and B receive the frame configuration signal as input and set the “number of transmission signals”, “modulation scheme”, and “encoder” set based on Table 1 The operation based on “number” and “error correction coding method” is performed. Also, “transmission information” corresponding to the set “number of transmission signals”, “modulation scheme”, “number of encoders”, and “error correction coding method” is transmitted to the receiving apparatus.

受信装置の構成は、実施の形態1と同様図7であらわすことができる。実施の形態1と異なる点は、表1の情報を、送受信装置が予め共有しているため、送信装置が、規則的に切り替えるプリコーディング行列の情報を送信しなくても、「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に相当する「送信情報」を送信装置が送信し、受信装置がこの情報を得ることで、表1から、規則的に切り替えるプリコーディング行列の情報を得ることができる、という点である。したがって、図7の受信装置は、制御情報復号部709が、図40の送信装置が送信した「送信情報」を得ることで、表1に相当する情報から、規則的に切り替えるプリコーディング行列の情報を含む送信装置が通知した送信方法の情報に関する信号710を得ることができる。したがって、信号処理部711は、送信信号数2のとき、プリコーディング行列の切り替えパターンに基づく検波を行うことができ、受信対数尤度比を得ることができる。   The configuration of the receiving apparatus can be represented in FIG. 7 as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that since the information in Table 1 is shared in advance by the transmission / reception device, the “transmission signal number” even if the transmission device does not transmit the information of the precoding matrix to be switched regularly. The transmission apparatus transmits “transmission information” corresponding to “modulation method”, “number of encoders”, and “error correction coding method”, and the reception apparatus obtains this information, so that the pre-switching regularly switched from Table 1. It is that the information of a coding matrix can be obtained. Therefore, in the receiving apparatus of FIG. 7, the control information decoding unit 709 obtains “transmission information” transmitted by the transmitting apparatus of FIG. 40, so that information on the precoding matrix that is regularly switched from the information corresponding to Table 1 is obtained. It is possible to obtain a signal 710 relating to information on the transmission method notified by the transmission apparatus including Therefore, when the number of transmission signals is 2, the signal processing unit 711 can perform detection based on the switching pattern of the precoding matrix, and can obtain a reception log likelihood ratio.

なお、上述では、表1のように、「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に対し、「送信情報」を設定し、これに対し、プリコーディング行列切り替え方法を設定しているが、必ずしも、「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」に対し、「送信情報」を設定しなくてもよく、例えば、表2のように、「送信信号数」「変調方式」に対し、「送信情報」を設定し、これに対し、プリコーディング行列切り替え方法を設定してもよい。   In the above description, as shown in Table 1, “transmission information” is set for “number of transmission signals”, “modulation method”, “number of encoders”, and “error correction coding method”, and precoding is performed for this. Although the matrix switching method is set, it is not always necessary to set “transmission information” for “number of transmission signals”, “modulation method”, “number of encoders”, and “error correction coding method”. As shown in Table 2, “transmission information” may be set for “number of transmission signals” and “modulation scheme”, and a precoding matrix switching method may be set for this.

ここで、「送信情報」、および、プリコーディング行列切り替え方法の設定方法は、表1や表2に限ったものではなく、プリコーディング行列切り替え方法は、「送信信号数」「変調方式」「符号化器数」「誤り訂正符号化方法」等の送信パラメータに基づいて切り替えるように予め規則が決められていれば(送信装置、受信装置で予め決められている規則が共有されていれば)、(つまり、プリコーディング行列切り替え方法を、送信パラメータのいずれか、(または、送信パラメータの複数で構成されたいずれか)によって、切り替えていれば)、送信装置は、プリコーディング行列切り替え方法に関する情報を伝送する必要がなく、受信装置は、送信パラメータの情報を判別することで、送信装置が用いたプリコーディング行列切り替え方法を判別することができるので、的確な復号、検波を行うことができる。なお、表1、表2では、送信変調信号数が2のとき、規則的にプリコーディング行列を切り替える送信方法を用いるものとしているが、送信変調信号数が2以上であれば、規則的にプリコーディング行列を切り替える送信方法を適用することができる。   Here, the “transmission information” and the setting method of the precoding matrix switching method are not limited to those in Tables 1 and 2, but the precoding matrix switching method includes “number of transmission signals”, “modulation scheme”, “sign” If the rules are determined in advance so as to switch based on the transmission parameters such as “number of encoders” and “error correction encoding method” (if the rules determined in advance by the transmitting device and the receiving device are shared) (That is, if the precoding matrix switching method is switched according to one of the transmission parameters (or any one of a plurality of transmission parameters)), the transmission apparatus can obtain information on the precoding matrix switching method. There is no need to transmit, and the receiving device determines the transmission parameter information, thereby switching the precoding matrix used by the transmitting device. Since the method can be determined, it is possible to perform accurate decoding, the detection. In Tables 1 and 2, a transmission method that regularly switches the precoding matrix when the number of transmission modulation signals is 2 is used. However, if the number of transmission modulation signals is 2 or more, the transmission method is regularly updated. A transmission method for switching a coding matrix can be applied.

したがって、送受信装置が、プリコーディング切り替え方法に関する情報を含む送信パラメータに関する表を共有していれば、送信装置が、プリコーディング切り替え方法に関する情報を送信せず、プリコーディング切り替え方法に関する情報を含まない制御情報を送信し、受信装置が、この制御情報を得ることで、プリコーディング切り替え方法を推定することができることになる。   Therefore, if the transmission / reception apparatus shares a table regarding transmission parameters including information on the precoding switching method, the transmission apparatus does not transmit information on the precoding switching method and does not include information on the precoding switching method. Information is transmitted, and the receiving apparatus obtains this control information, so that the precoding switching method can be estimated.

以上のように、本実施の形態では、送信装置が、規則的にプリコーディング行列を切り替える方法に関する直接の情報を送信せずに、受信装置が、送信装置が用いた「規則的にプリコーディング行列を切り替える方法」のプリコーディングに関する情報を推定する方法について、説明した。これにより、送信装置は、規則的にプリコーディング行列を切り替える方法に関する直接の情報を送信しないので、その分、データの伝送効率が向上するという効果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the transmitting apparatus does not transmit the direct information regarding the method for switching the precoding matrix regularly, and the receiving apparatus uses the “regular precoding matrix used by the transmitting apparatus”. The method of estimating information related to precoding in “Method of switching” has been described. As a result, the transmission apparatus does not transmit the direct information regarding the method of switching the precoding matrix regularly, so that it is possible to obtain the effect that the data transmission efficiency is improved accordingly.

なお、本実施の形態において、時間軸におけるプリコーディングウェイト変更するときの実施の形態を説明したが、実施の形態1で説明したように、OFDM伝送等のマルチキャリア伝送方式を用いたときでも本実施の形態は同様に実施することができる。   In the present embodiment, the embodiment for changing the precoding weight in the time axis has been described. However, as described in the first embodiment, the present embodiment can be used even when a multicarrier transmission scheme such as OFDM transmission is used. Embodiments can be similarly implemented.

また、特に、プリコーディング切り替え方法が、送信信号数のみによって変更されているとき、受信装置は、送信装置が送信する送信信号数の情報を得ることで、プリコーディング切り替え方法をしることができる。   In particular, when the precoding switching method is changed only by the number of transmission signals, the reception device can perform the precoding switching method by obtaining information on the number of transmission signals transmitted by the transmission device. .

本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本発明における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。
また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
In this specification, it is conceivable that the transmission device is equipped with a communication / broadcasting device such as a broadcasting station, a base station, an access point, a terminal, a mobile phone, and the like. It is conceivable that the receiving device is equipped with a communication device such as a television, a radio, a terminal, a personal computer, a mobile phone, an access point, and a base station. In addition, the transmission device and the reception device in the present invention are devices having a communication function, and the devices provide some interface to a device for executing an application such as a television, a radio, a personal computer, or a mobile phone. It is also conceivable that the connection is possible.
In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, postamble, reference symbol, etc.), control information symbols, etc., are arranged in any manner. Good. Here, the pilot symbol and the control information symbol are named, but any naming method may be used, and the function itself is important.

パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボル(または、受信機が同期をとることによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。)であればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、(各変調信号の)チャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行うことになる。   The pilot symbol is, for example, a known symbol modulated by using PSK modulation in a transmitter / receiver (or the receiver may know the symbol transmitted by the transmitter by synchronizing the receiver). .), And the receiver uses this symbol to perform frequency synchronization, time synchronization, channel estimation (for each modulated signal) (estimation of CSI (Channel State Information)), signal detection, and the like. Become.

また、制御情報用のシンボルは、(アプリケーション等の)データ以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。   In addition, the control information symbol is information (for example, a modulation method, an error correction coding method used for communication, a communication information symbol) that needs to be transmitted to a communication partner in order to realize communication other than data (such as an application). This is a symbol for transmitting an error correction coding method coding rate, setting information in an upper layer, and the like.

なお、本発明は上記実施の形態1〜5に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。   The present invention is not limited to Embodiments 1 to 5 described above, and can be implemented with various modifications. For example, in the above embodiment, the case of performing as a communication device has been described. However, the present invention is not limited to this, and this communication method can also be performed as software.

また、上記では、2つの変調信号を2つのアンテナから送信する方法におけるプリコーディング切り替え方法について説明したが、これに限ったものではなく、4つのマッピング後の信号に対し、プリコーディングを行い、4つの変調信号を生成し、4つのアンテナから送信する方法、つまり、N個のマッピング後の信号に対し、プリコーディングを行い、N個の変調信号を生成し、N個のアンテナから送信する方法においても同様にプリコーディングウェイト(行列)を変更する、プリコーディング切り替え方法としても同様に実施することができる。   In the above description, the precoding switching method in the method of transmitting two modulated signals from two antennas has been described. However, the present invention is not limited to this, and precoding is performed on four mapped signals. In a method of generating one modulated signal and transmitting from four antennas, that is, a method of generating N modulated signals by performing precoding on N mapped signals and transmitting from N antennas Similarly, a precoding switching method for changing precoding weights (matrixes) can be similarly implemented.

本明細書では、「プリコーディング」「プリコーディングウェイト」等の用語を用いているが、呼び方自身は、どのようなものでもよく、本発明では、その信号処理自身が重要となる。   In the present specification, terms such as “precoding” and “precoding weight” are used, but any name may be used. In the present invention, the signal processing itself is important.

ストリームs1(t)、s2(t)により、異なるデータを伝送してもよいし、同一のデータを伝送してもよい。
送信装置の送信アンテナ、受信装置の受信アンテナ、共に、図面で記載されている1つのアンテナは、複数のアンテナにより構成されていても良い。
Different data may be transmitted by the streams s1 (t) and s2 (t), or the same data may be transmitted.
Both the transmitting antenna of the transmitting device and the receiving antenna of the receiving device may be configured by a plurality of antennas.

なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。   For example, a program for executing the communication method may be stored in a ROM (Read Only Memory) in advance, and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).

また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。   In addition, a program for executing the communication method is stored in a computer-readable storage medium, the program stored in the storage medium is recorded in a RAM (Random Access Memory) of the computer, and the computer is operated according to the program. You may do it.

そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。 ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。   Each configuration such as the above-described embodiments may be typically realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include all or part of the configurations of the respective embodiments. Although referred to here as LSI, depending on the degree of integration, it may also be called IC (Integrated Circuit), system LSI, super LSI, or ultra LSI. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。   Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. There is a possibility of adaptation of biotechnology.


(実施の形態8)
本実施の形態では、実施の形態1〜4、実施の形態6で説明したプリコーディングウェイトを規則的に切り替える方法の応用例について、ここでは説明する。

(Embodiment 8)
In this embodiment, an application example of the method for regularly switching the precoding weights described in Embodiments 1 to 4 and Embodiment 6 will be described here.

図6は、本実施の形態における重み付け方法(プリコーディング(Precoding)方法)に関連する図であり、重み付け合成部600は、図3の重み付け合成部308Aと308Bの両者を統合した重み付け合成部である。図6に示すように、ストリームs1(t)およびストリームs2(t)は、図3のベースバンド信号307Aおよび307Bに相当する、つまり、QPSK、16QAM、64QAMなどの変調方式のマッピングにしたがったベースバンド信号同相I、直交Q成分となる。そして、図6のフレーム構成のようにストリームs1(t)は、シンボル番号uの信号をs1(u)、シンボル番号u+1の信号をs1(u+1)、・・・とあらわす。同様に、ストリームs2(t)は、シンボル番号uの信号をs2(u)、シンボル番号u+1の信号をs2(u+1)、・・・とあらわす。そして、重み付け合成部600は、図3におけるベースバンド信号307A(s1(t))および307B(s2(t))、重み付け情報に関する情報315を入力とし、重み付け情報に関する情報315にしたがった重み付け方法を施し、図3の重み付け合成後の信号309A(z1(t))、309B(z2(t))を出力する。   FIG. 6 is a diagram related to the weighting method (precoding method) in the present embodiment. The weighting synthesis unit 600 is a weighting synthesis unit that integrates both the weighting synthesis units 308A and 308B of FIG. is there. As shown in FIG. 6, the stream s1 (t) and the stream s2 (t) correspond to the baseband signals 307A and 307B of FIG. 3, that is, the base according to the mapping of modulation schemes such as QPSK, 16QAM, and 64QAM. Band signal in-phase I and quadrature Q components. 6, the stream s1 (t) represents the signal with symbol number u as s1 (u), the signal with symbol number u + 1 as s1 (u + 1), and so on. Similarly, in the stream s2 (t), a signal with a symbol number u is represented as s2 (u), a signal with a symbol number u + 1 is represented as s2 (u + 1), and so on. Then, the weighting synthesis unit 600 receives the baseband signals 307A (s1 (t)) and 307B (s2 (t)) in FIG. 3 and the information 315 related to the weighting information, and performs a weighting method according to the information 315 related to the weighting information. Then, the signals 309A (z1 (t)) and 309B (z2 (t)) after the weighted synthesis in FIG. 3 are output.

このとき、例えば、実施の形態6における例8の周期N=8のプリコーディング行列切り替え方法を用いた場合、z1(t)、z2(t)は以下のようにあらわされる。
シンボル番号8iのとき(iは0以上の整数とする):
At this time, for example, when the precoding matrix switching method of period N = 8 in Example 8 in Embodiment 6 is used, z1 (t) and z2 (t) are expressed as follows.
For symbol number 8i (i is an integer greater than or equal to 0):

ただし、jは虚数単位、k=0。
シンボル番号8i+1のとき:
However, j is an imaginary unit and k = 0.
For symbol number 8i + 1:

ただし、k=1。
シンボル番号8i+2のとき:
However, k = 1.
For symbol number 8i + 2:

ただし、k=2。
シンボル番号8i+3のとき:
However, k = 2.
For symbol number 8i + 3:

ただし、k=3。
シンボル番号8i+4のとき:
However, k = 3.
For symbol number 8i + 4:

ただし、k=4。
シンボル番号8i+5のとき:
However, k = 4.
For symbol number 8i + 5:

ただし、k=5。
シンボル番号8i+6のとき:
However, k = 5.
For symbol number 8i + 6:

ただし、k=6。
シンボル番号8i+7のとき:
However, k = 6.
For symbol number 8i + 7:

ただし、k=7。
ここで、シンボル番号と記載しているが、シンボル番号は時刻(時間)と考えてもよい。他の実施の形態で説明したとおり、例えば、式(225)において、時刻8i+7のz1(8i+7)とz2(8i+7)は、同一時刻の信号であり、かつ、z1(8i+7)とz2(8i+7)は同一(共通の)周波数を用いて送信装置が送信することになる。つまり、時刻Tの信号をs1(T)、s2(T)、z1(T)、z2(T)とすると、何らかのプリコーディング行列とs1(T)およびs2(T)から、z1(T)およびz2(T)を求め、z1(T)およびz2(T)は同一(共通の)周波数を用いて(同一時刻(時間)に)送信装置が送信することになる。また、OFDM等のマルチキャリア伝送方式を用いた場合、(サブ)キャリアL、時刻Tにおけるs1、s2、z1、z2に相当する信号をs1(T,L)、s2(T,L)、z1(T,L)、z2(T,L)とすると、何らかのプリコーディング行列とs1(T,L)およびs2(T,L)から、z1(T,L)およびz2(T,L)を求め、z1(T,L)およびz2(T,L)は同一(共通の)周波数を用いて(同一時刻(時間)に)送信装置が送信することになる。
However, k = 7.
Here, the symbol number is described, but the symbol number may be considered as time (time). As described in other embodiments, for example, in Expression (225), z1 (8i + 7) and z2 (8i + 7) at time 8i + 7 are signals at the same time, and z1 (8i + 7) and z2 (8i + 7) Are transmitted by the transmitter using the same (common) frequency. That is, if the signal at time T is s1 (T), s2 (T), z1 (T), z2 (T), from some precoding matrix and s1 (T) and s2 (T), z1 (T) and z2 (T) is obtained, and z1 (T) and z2 (T) are transmitted by the transmission device using the same (common) frequency (at the same time (time)). When a multi-carrier transmission scheme such as OFDM is used, signals corresponding to (sub) carrier L and s1, s2, z1, and z2 at time T are s1 (T, L), s2 (T, L), and z1. If (T, L) and z2 (T, L), z1 (T, L) and z2 (T, L) are obtained from some precoding matrix and s1 (T, L) and s2 (T, L). , Z1 (T, L) and z2 (T, L) are transmitted by the transmitting device using the same (common) frequency (at the same time (time)).

このとき、αの適切な値として、式(198)、または、式(200)がある。
本実施の形態では、上記で述べた式(190)のプリコーディング行列をもとにし、周期を大きくするプリコーディング切り替え方法について述べる。
At this time, as an appropriate value of α, there is formula (198) or formula (200).
In the present embodiment, a precoding switching method for increasing the period based on the precoding matrix of Equation (190) described above will be described.

プリコーディング切り替え行列の周期を8Mとしたとき、異なるプリコーディング行列8M個を以下のようにあらわす。   When the period of the precoding switching matrix is 8M, 8M different precoding matrices are represented as follows.

このとき、i=0,1,2,3,4,5,6,7、k=0,1,・・・, M-2, M-1となる。
例えば、M=2としたとき、α<1とすると、k=0のときのs1の受信劣悪点(○)、および、s2の受信劣悪点(□)は、図42(a)のようにあらわされる。同様に、k=1のときのs1の受信劣悪点(○)、および、s2の受信劣悪点(□)は、図42(b)のようにあらわされる。このように、式(190)のプリコーディング行列をもとにすると、受信劣悪点は図42(a)ようになり、この式(190)の右辺の行列の2行目の各要素にejXを乗算した行列をプリコーディング行列とすることで(式(226)参照)、受信劣悪点が図42(a)に対し、回転した受信劣悪点をもつようにする(図42(b)参照)。(ただし、図42(a)と図42(b)の受信劣悪点は重なっていない。このように、ejXを乗算しても、受信劣悪点は重ならないようにするとよい。また、式(190)の右辺の行列の2行目の各要素にejXを乗算するのではなく、式(190)の右辺の行列の1行目の各要素にejXを乗算した行列をプリコーディング行列としてもよい。)このとき、プリコーディング行列F[0]〜F[15]は次式であらわされる。
At this time, i = 0,1,2,3,4,5,6,7, k = 0,1,..., M-2, M-1.
For example, assuming that M = 2 and α <1, the reception poor point (◯) of s1 and the reception bad point (□) of s2 when k = 0 are as shown in FIG. Appears. Similarly, the reception poor point (◯) of s1 when k = 1 and the reception poor point (□) of s2 are expressed as shown in FIG. Thus, based on the precoding matrix of Expression (190), the reception inferior point is as shown in FIG. 42A, and each element in the second row of the matrix on the right side of Expression (190) is set to e jX Is used as a precoding matrix (see equation (226)) so that the reception poor point has a rotated reception bad point with respect to FIG. 42 (a) (see FIG. 42 (b)). . (However, the poor reception points in FIGS. 42A and 42B do not overlap. In this way, even if e jX is multiplied, the bad reception points should not be overlapped. instead of multiplying e jX to each element of the second row of the right side of the matrix 190), a matrix obtained by multiplying the e jX to each element of the first row of the matrix of the right side of the equation (190) as a pre-coding matrix At this time, the precoding matrices F [0] to F [15] are expressed by the following equations.

ただし、i=0,1,2,3,4,5,6,7、k=0,1となる。
すると、M=2のとき、F[0]〜F[15]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[15]のプリコーディング行列は、どのような順番にならべてもよい。また、F[0]〜F[15]の行列がそれぞれ異なる行列であるとよい。)。そして、例えば、シンボル番号16iのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号16i+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号16i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、14、15)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)
以上をまとめると、式(82)〜式(85)を参考にし、周期Nのプリコーディング行列を次式であらわす。
However, i = 0,1,2,3,4,5,6,7 and k = 0,1.
Then, when M = 2, precoding matrices F [0] to F [15] are generated (the precoding matrices F [0] to F [15] are arranged in any order). In addition, the matrices F [0] to F [15] may be different from each other. Then, for example, precoding is performed using F [0] when the symbol number is 16i, precoding is performed using F [1] when the symbol number is 16i + 1, and F [h when the symbol number is 16i + h. ] To perform precoding (h = 0, 1, 2,..., 14, 15). (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.)
Summarizing the above, the precoding matrix of period N is expressed by the following equation with reference to equations (82) to (85).

このとき、周期がNであるので、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1となる。そして、式(228)をベースとする周期N×Mのプリコーディング行列を次式であらわす。   At this time, since the cycle is N, i = 0, 1, 2,..., N-2, N-1. A precoding matrix having a period N × M based on the equation (228) is expressed by the following equation.

このとき、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。
すると、F[0]〜F[N×M-1]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[N×M-1]のプリコーディング行列は、周期N×Mどのような順番にならべて使用してもよい。)。そして、例えば、シンボル番号N×M×iのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号N×M×i+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号N×M×i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、N×M-2、N×M-1)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)
このようにプリコーディング行列を生成すると、周期の大きいプリコーディング行列の切り替え方法を実現することができ、受信劣悪点の位置を簡単に変更することができることができ、これが、データの受信品質の向上につながる可能性がある。なお、周期N×Mのプリコーディング行列を式(229)のようしたが、前述のように、周期N×Mのプリコーディング行列を次式のようにしてもよい。
At this time, i = 0, 1, 2,..., N-2, N-1, k = 0, 1,.
Then, precoding matrices F [0] to F [N × M-1] are generated (the precoding matrices F [0] to F [N × M-1] have a period N × M. You can use them in any order.) For example, when symbol number N × M × i, precoding is performed using F [0], and when symbol number N × M × i + 1 is performed, precoding is performed using F [1],... When the symbol number is N × M × i + h, precoding is performed using F [h] (h = 0, 1, 2,..., N × M−2, N × M−1). (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.)
When the precoding matrix is generated in this way, a switching method of a precoding matrix having a large period can be realized, and the position of the reception poor point can be easily changed, which improves the reception quality of data. May lead to In addition, although the precoding matrix of the cycle N × M is expressed by the equation (229), as described above, the precoding matrix of the cycle N × M may be expressed by the following equation.

このとき、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。

なお、式(229)および式(230)において、0ラジアン≦δ<2πラジアンとしたとき、δ=πラジアンのときユニタリ行列となり、δ≠πラジアンのとき非ユニタリ行列となる。本方式では、π/2ラジアン≦|δ|<πラジアンの非ユニタリ行列のときが一つの特徴的な構成であり(δの条件については、他の実施の形態のときも同様である。)、良好なデータの受信品質が得られることになる。別の構成として、ユニタリ行列の場合もあるが、実施の形態10や実施の形態16において、詳しく述べるが、式(229)、式(230)において、Nを奇数とすると、良好なデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。
At this time, i = 0, 1, 2,..., N-2, N-1, k = 0, 1,.

In Equations (229) and (230), when 0 radians ≦ δ <2π radians, a unitary matrix is obtained when δ = π radians, and a non-unitary matrix is obtained when δ ≠ π radians. In this method, one characteristic configuration is a non-unitary matrix of π / 2 radians ≦ | δ | <π radians (the condition of δ is the same as in other embodiments). Therefore, good data reception quality can be obtained. As another configuration, a unitary matrix may be used. As will be described in detail in the tenth embodiment and the sixteenth embodiment, if N is an odd number in the equations (229) and (230), good data reception is possible. The possibility of obtaining quality increases.


(実施の形態9)
本実施の形態では、ユニタリ行列を用いたプリコーディング行列を規則的に切り替える方法について述べる。

(Embodiment 9)
In the present embodiment, a method for regularly switching a precoding matrix using a unitary matrix will be described.

実施の形態8で述べたように周期Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、式(82)〜式(85)を参考にした、周期Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。   As described in the eighth embodiment, in the method of switching the precoding matrix regularly in the cycle N, the precoding matrix prepared for the cycle N with reference to the equations (82) to (85) is represented by the following equation: It expresses.

このとき、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1となる。(α>0であるものとする。)本実施の形態では、ユニタリ行列を扱うので、式(231)のプリコーディング行列は次式であらわすことができる。 At this time, i = 0, 1, 2,..., N-2, N-1. (It is assumed that α> 0.) In this embodiment, since a unitary matrix is handled, the precoding matrix of Equation (231) can be expressed by the following equation.

このとき、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1となる。(α>0であるものとする。)このとき、実施の形態3の(数106)の条件5、および、(数107)の条件6から、以下の条件が、良好なデータの受信品質を得るためには重要となる。 At this time, i = 0, 1, 2,..., N-2, N-1. (It is assumed that α> 0.) At this time, from the condition 5 of (Equation 106) and the condition 6 of (Equation 107) in the third embodiment, the following conditions give good data reception quality. It is important to get.

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)

実施の形態6で説明した際、受信劣悪点間の距離について述べたが、受信劣悪点間の距離を大きくするためには、周期Nは3以上の奇数であることが重要となる。以下では、この点について説明する。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

In the description of the sixth embodiment, the distance between the reception poor points has been described. However, in order to increase the distance between the reception bad points, it is important that the period N is an odd number of 3 or more. This point will be described below.

実施の形態6で説明したように、受信劣悪点を複素平面上において、位相に対し、一様分布となるように配置するために、<条件19>または<条件20>を与える。
As described in the sixth embodiment, <condition 19> or <condition 20> is given in order to arrange the reception poor points so as to have a uniform distribution with respect to the phase on the complex plane.



つまり、<条件19>では、位相の差が2π/Nラジアンであることを意味している。また、<条件20>では、位相の差が−2π/Nラジアンであることを意味している。


そして、θ11(0)―θ21(0)=0ラジアンとし、かつ、α<1としたとき、周期N=3のときの、s1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図43(a)に、周期N=4のときのs1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図43(b)に示す。また、θ11(0)―θ21(0)=0ラジアンとし、かつ、α>1としたとき、周期N=3のときの、s1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図44(a)に、周期N=4のときのs1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図44(b)に示す。
That is, <Condition 19> means that the phase difference is 2π / N radians. <Condition 20> means that the phase difference is −2π / N radians.


Then, when θ 11 (0) −θ 21 (0) = 0 radians and α <1, on the complex plane of the reception poor point of s1 and the bad reception point of s2 when the period N = 3 FIG. 43 (a) shows the arrangement in FIG. 43, and FIG. 43 (b) shows the arrangement on the complex plane of the bad reception point of s1 and the bad reception point of s2 when the period N = 4. Further, when θ 11 (0) −θ 21 (0) = 0 radians and α> 1, when the period N = 3, the reception poor point of s1 and the reception bad point of s2 are on the complex plane. FIG. 44A shows the arrangement in FIG. 44A, and FIG. 44B shows the arrangement on the complex plane of the reception poor point of s1 and the bad reception point of s2 when the period N = 4.

このとき、受信劣悪点と原点とで形成する線分と、Realの軸において、Real≧0の半直線とで形成する位相(図43(a)参照。)を考えた場合、α>1、α<1いずれの場合についても、N=4のとき、s1に関する受信劣悪点における前述の位相とs2に関する受信劣悪点における前述の位相とが同一の値となる場合が必ず発生する。(図43の4301、4302、および図44の4401、4402参照)このとき、複素平面において、受信劣悪点間の距離が小さくなる。一方で、N=3のとき、s1に関する受信劣悪点における前述の位相とs2に関する受信劣悪点における前述の位相とが同一の値となる場合は発生しない。   At this time, when considering the phase formed by the line segment formed by the poor reception point and the origin and the half line of Real ≧ 0 in the Real axis (see FIG. 43A), α> 1, In any case of α <1, when N = 4, there is always a case where the above-described phase at the reception poor point regarding s1 and the above-described phase at the reception poor point regarding s2 have the same value. (Refer to 4301 and 4302 in FIG. 43 and 4401 and 4402 in FIG. 44) At this time, the distance between the reception inferior points becomes small in the complex plane. On the other hand, when N = 3, the above-described phase at the reception poor point for s1 and the above-mentioned phase at the reception poor point for s2 do not occur in the same value.

以上から、周期Nが偶数のときs1に関する受信劣悪点における前述の位相とs2に関する受信劣悪点における前述の位相とが同一の値となる場合が必ず発生することを考慮すると、周期Nが奇数のときのほうが、周期Nが偶数のときと比較し、複素平面において、受信劣悪点間の距離が大きくなる可能性が高い。ただし、周期Nが小さい値、例えば、N≦16以下の場合、複素平面における受信劣悪点の最小距離は、受信劣悪点の存在する個数が少ないため、ある程度の長さを確保することができる。したがって、N≦16の場合は、偶数であっても、データの受信品質を確保することができる場合が存在する可能性がある。   From the above, when the period N is an even number, considering that the above-described phase at the reception poor point for s1 and the above-mentioned phase at the reception poor point for s2 always have the same value, the period N is an odd number. When compared to when the period N is an even number, there is a high possibility that the distance between the reception inferior points will increase in the complex plane. However, when the period N is a small value, for example, N ≦ 16 or less, the minimum distance of reception poor points in the complex plane can be secured to some extent because the number of reception bad points is small. Therefore, when N ≦ 16, there is a possibility that the reception quality of data can be ensured even if the number is even.

したがって、式(232)に基づく規則的にプリコーディング行列を切り替える方式において、周期Nは奇数にすると、データの受信品質を向上させることができる可能性が高い。なお、式(232)に基づきF[0]〜F[N-1]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[N-1]のプリコーディング行列は、周期Nに対しどのような順番にならべて使用してもよい。)。そして、例えば、シンボル番号NiのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号Ni+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号N×i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、N-2、N-1)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)また、s1、s2の変調方式が、ともに16QAMのとき、αを   Therefore, in the method of regularly switching the precoding matrix based on the equation (232), if the period N is an odd number, there is a high possibility that the data reception quality can be improved. Note that the precoding matrices F [0] to F [N-1] are generated based on the equation (232) (the precoding matrices F [0] to F [N-1] have a period N). Can be used in any order.) Then, for example, precoding is performed using F [0] when the symbol number is Ni, precoding is performed using F [1] when the symbol number is Ni + 1, and F is performed when the symbol number is N × i + h. Precoding is performed using [h] (h = 0, 1, 2,..., N−2, N−1). (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.) When both of the modulation schemes of s1 and s2 are 16QAM, α is

とすると、IQ平面における16×16=256個の信号点間の最小距離をある特定のLOS環境において大きくできるという効果を得ることができる可能性がある。
本実施の形態では、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法のためのN個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成したN個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つようにN個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。
Then, there is a possibility that an effect that the minimum distance between 16 × 16 = 256 signal points on the IQ plane can be increased in a specific LOS environment may be obtained.
In the present embodiment, the configuration method of N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] are prepared as N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [N-2], F [N-1] are described in this order. However, the present invention is not limited to this, and N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment are not necessarily limited to this. , F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method of time period N, the same effect can be obtained even when N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use N different precoding matrices to have.

また、周期H(Hは上記規則的にプリコーディング行列を切り替える方式の周期Nはより大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、本実施の形態におけるN個の異なるプリコーディング行列が含まれていると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。このとき、<条件#17><条件#18>は以下のような条件に置き換えることができる。(周期はNとして考える。)   In addition, in the precoding matrix switching method of period H (where H is a period N in which the precoding matrix is regularly switched) is a larger natural number, N different precoding matrices in the present embodiment are included. If it is, the possibility of giving good reception quality increases. At this time, <condition # 17> and <condition # 18> can be replaced with the following conditions. (Consider the period as N.)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(実施の形態10)
本実施の形態では、ユニタリ行列を用いたプリコーディング行列を規則的に切り替える方法について、実施の形態9とは異なる例を述べる。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)
(Embodiment 10)
In the present embodiment, an example different from that in Embodiment 9 will be described regarding a method for regularly switching a precoding matrix using a unitary matrix.

周期2Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、周期2Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。   In the method of switching the precoding matrix regularly with the period 2N, the precoding matrix prepared for the period 2N is expressed by the following equation.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。 Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i).

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。(式(234)のαと式(235)のαは同一の値であるものとする。)
このとき、実施の形態3の(数106)の条件5、および、(数107)の条件6から、式(234)に対し、以下の条件が、良好なデータの受信品質を得るためには重要となる。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). (It is assumed that α in equation (234) and α in equation (235) have the same value.)
At this time, from the condition 5 in (Equation 106) and the condition 6 in (Equation 107) of the third embodiment, the following condition is obtained for the equation (234) in order to obtain good data reception quality: It becomes important.

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)

そして、以下の条件を付加することを考える。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

Consider adding the following conditions.

次に、実施の形態6で説明したように、受信劣悪点を複素平面上において、位相に対し、一様分布となるように配置するために、<条件#24>または<条件#25>を与える。   Next, as described in the sixth embodiment, <condition # 24> or <condition # 25> is set in order to arrange the reception inferior points so as to have a uniform distribution with respect to the phase on the complex plane. give.

つまり、<条件24>では、位相の差が2π/Nラジアンであることを意味している。また、<条件25>では、位相の差が−2π/Nラジアンであることを意味している。

そして、θ11(0)―θ21(0)=0ラジアンとし、かつ、α>1としたとき、N=4のときのs1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図45(a)(b)に示す。図45(a)(b)からわかるように、複素平面において、s1の受信劣悪点の最小距離は大きく保てており、また、同様に、s2の受信劣悪点の最小距離も大きく保てている。そして、α<1のときにも同様な状態となる。また、実施の形態9と同様に考えると、Nが奇数のときのほうが、Nが偶数のときと比較し、複素平面において、受信劣悪点間の距離が大きくなる可能性が高い。ただし、Nが小さい値、例えば、N≦16以下の場合、複素平面における受信劣悪点の最小距離は、受信劣悪点の存在する個数が少ないため、ある程度の長さを確保することができる。したがって、N≦16の場合は、偶数であっても、データの受信品質を確保することができる場合が存在する可能性がある。
In other words, <Condition 24> means that the phase difference is 2π / N radians. <Condition 25> means that the phase difference is −2π / N radians.

And when θ 11 (0) −θ 21 (0) = 0 radians and α> 1, when N = 4, the reception poor point of s1 and the reception bad point of s2 on the complex plane The arrangement is shown in FIGS. 45 (a) and 45 (b). As can be seen from FIGS. 45 (a) and 45 (b), in the complex plane, the minimum distance of the reception poor point of s1 is kept large, and similarly, the minimum distance of the reception bad point of s2 can be kept large. Yes. The same state is obtained when α <1. Considering the same as in the ninth embodiment, when N is an odd number, it is more likely that the distance between the reception inferior points is larger in the complex plane than when N is an even number. However, when N is a small value, for example, N ≦ 16 or less, the minimum distance of reception poor points in the complex plane can be ensured to some extent because the number of reception bad points is small. Therefore, when N ≦ 16, there is a possibility that the reception quality of data can be ensured even if the number is even.

したがって、式(234)、(235)に基づく規則的にプリコーディング行列を切り替える方式において、Nは奇数にすると、データの受信品質を向上させることができる可能性が高い。なお、式(234)、(235)に基づきF[0]〜F[2N-1]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[2N-1]のプリコーディング行列は、周期2Nに対しどのような順番にならべて使用してもよい。)。そして、例えば、シンボル番号2NiのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号2Ni+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号2N×i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、2N-2、2N-1)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)また、s1、s2の変調方式が、ともに16QAMのとき、αを式(233)とすると、IQ平面における16×16=256個の信号点間の最小距離をある特定のLOS環境において大きくできるという効果を得ることができる可能性がある。   Therefore, in the method of regularly switching the precoding matrix based on the equations (234) and (235), if N is an odd number, there is a high possibility that the data reception quality can be improved. Note that the precoding matrices F [0] to F [2N-1] are generated based on the equations (234) and (235) (the precoding matrices F [0] to F [2N-1]). Can be used in any order for period 2N.) For example, precoding is performed using F [0] when the symbol number is 2Ni, precoding is performed using F [1] when the symbol number is 2Ni + 1, and F is performed when the symbol number is 2N × i + h. Precoding is performed using [h] (h = 0, 1, 2,..., 2N−2, 2N−1). (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.) Also, when both the modulation schemes of s1 and s2 are 16QAM, α is expressed by the equation (233). ), It may be possible to obtain an effect that the minimum distance between 16 × 16 = 256 signal points in the IQ plane can be increased in a specific LOS environment.

また、<条件#23>と異なる条件として、以下の条件を考える。   Further, the following conditions are considered as conditions different from <Condition # 23>.

(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)

(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
このとき、<条件#21>かつ<条件#22>かつ<条件#26>かつ<条件#27>を満たすことで、複素平面におけるs1同士の受信劣悪点の距離を大きく、かつ、s2同士の受信劣悪点の距離を大きくすることができるため、良好なデータの受信品質を得ることができる。
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)
At this time, by satisfying <Condition # 21>, <Condition # 22>, <Condition # 26>, and <Condition # 27>, the distance between the poor reception points of s1 in the complex plane is increased, and between s2 Since the distance between the poor reception points can be increased, good data reception quality can be obtained.

本実施の形態では、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法のための2N個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、2N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成した2N個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、2N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つように2N個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。   In the present embodiment, the configuration method of 2N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period 2N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2], ..., F [2N-2], F [2N-1] are prepared as 2N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [2N-2], and F [2N-1] are described in this order, but the present invention is not necessarily limited to this, and 2N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment , F [1], F [2],..., F [2N-2], F [2N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method with a time period of 2N, the same effect can be obtained even when 2N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use 2N different precoding matrices to have.

また、周期H(Hは上記規則的にプリコーディング行列を切り替える方式の周期2Nはより大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、本実施の形態における2N個の異なるプリコーディング行列が含まれていると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。
(実施の形態11)
本実施の形態では、非ユニタリ行列を用いたプリコーディング行列を規則的に切り替える方法について述べる。
In addition, in the precoding matrix switching method of period H (where H is the above-described regular switching precoding matrix period 2N is a larger natural number), 2N different precoding matrices in this embodiment are included. If it is, the possibility of giving good reception quality increases.
(Embodiment 11)
In the present embodiment, a method for regularly switching a precoding matrix using a non-unitary matrix will be described.

周期2Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、周期2Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。   In the method of switching the precoding matrix regularly with the period 2N, the precoding matrix prepared for the period 2N is expressed by the following equation.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。また、δ≠πラジアンとする。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). Further, δ ≠ π radians.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。(式(236)のαと式(237)のαは同一の値であるものとする。)
このとき、実施の形態3の(数106)の条件5、および、(数107)の条件6から、式(236)に対し、以下の条件が、良好なデータの受信品質を得るためには重要となる。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). (It is assumed that α in equation (236) and α in equation (237) have the same value.)
At this time, from the condition 5 in (Equation 106) and the condition 6 in (Equation 107) of the third embodiment, the following condition is obtained for the equation (236) in order to obtain good data reception quality: It becomes important.

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)

そして、以下の条件を付加することを考える。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

Consider adding the following conditions.


なお、式(237)のかわりに、次式のプリコーディング行列を与えてもよい。
Note that a precoding matrix of the following equation may be given instead of equation (237).

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。(式(236)のαと式(238)のαは同一の値であるものとする。)
例として、実施の形態6で説明したように、受信劣悪点を複素平面上において、位相に対し、一様分布となるように配置するために、<条件#31>または<条件#32>を与える。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). (It is assumed that α in equation (236) and α in equation (238) have the same value.)
As an example, as described in the sixth embodiment, <condition # 31> or <condition # 32> is set in order to arrange the reception poor points so as to have a uniform distribution with respect to the phase on the complex plane. give.



つまり、<条件31>では、位相の差が2π/Nラジアンであることを意味している。また、<条件32>では、位相の差が−2π/Nラジアンであることを意味している。
そして、θ11(0)―θ21(0)=0ラジアンとし、かつ、α>1とし、δ=(3π)/4ラジアンとしたとき、N=4のときのs1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図46(a)(b)に示す。このようにすることで、プルコーディング行列を切り替える周期を大きくすることができ、かつ、複素平面において、s1の受信劣悪点の最小距離は大きく保てており、また、同様に、s2の受信劣悪点の最小距離も大きく保つことができるため、良好な受信品質を得ることができる。ここでは、α>1、δ=(3π)/4ラジアン、N=4のときを例に説明したがこれに限ったものではなく、π/2ラジアン≦|δ|<πラジアン、かつ、α>0、かつ、α≠1であれば同様の効果を得ることができる。
That is, <Condition 31> means that the phase difference is 2π / N radians. <Condition 32> means that the phase difference is −2π / N radians.
Then, when θ 11 (0) −θ 21 (0) = 0 radians, α> 1, and δ = (3π) / 4 radians, the reception poor point of s1 and s2 when N = 4 46 (a) and 46 (b) show the arrangement of reception poor points on the complex plane. In this way, the period for switching the pull coding matrix can be increased, and the minimum distance of the reception poor point of s1 can be kept large in the complex plane. Since the minimum distance between points can be kept large, good reception quality can be obtained. Here, the case where α> 1, δ = (3π) / 4 radians, and N = 4 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and π / 2 radians ≦ | δ | <π radians and α If> 0 and α ≠ 1, the same effect can be obtained.

また、<条件#30>と異なる条件として、以下の条件を考える。   The following conditions are considered as conditions different from <Condition # 30>.

(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)

(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
このとき、<条件#28>かつ<条件#29>かつ<条件#33>かつ<条件#34>を満たすことで、複素平面におけるs1同士の受信劣悪点の距離を大きく、かつ、s2同士の受信劣悪点の距離を大きくすることができるため、良好なデータの受信品質を得ることができる。
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)
At this time, by satisfying <Condition # 28>, <Condition # 29>, <Condition # 33>, and <Condition # 34>, the distance between the reception inferior points of s1 in the complex plane is increased, and between s2 Since the distance between the poor reception points can be increased, good data reception quality can be obtained.

本実施の形態では、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法のための2N個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、2N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成した2N個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、2N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つように2N個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。   In the present embodiment, the configuration method of 2N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period 2N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2], ..., F [2N-2], F [2N-1] are prepared as 2N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [2N-2], and F [2N-1] are described in this order, but the present invention is not necessarily limited to this, and 2N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment , F [1], F [2],..., F [2N-2], F [2N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method with a time period of 2N, the same effect can be obtained even when 2N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use 2N different precoding matrices to have.

また、周期H(Hは上記規則的にプリコーディング行列を切り替える方式の周期2Nはより大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、本実施の形態における2N個の異なるプリコーディング行列が含まれていると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。
(実施の形態12)
本実施の形態では、非ユニタリ行列を用いたプリコーディング行列を規則的に切り替える方法について述べる。
周期Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、周期Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。
In addition, in the precoding matrix switching method of period H (where H is the above-described regular switching precoding matrix period 2N is a larger natural number), 2N different precoding matrices in this embodiment are included. If it is, the possibility of giving good reception quality increases.
(Embodiment 12)
In the present embodiment, a method for regularly switching a precoding matrix using a non-unitary matrix will be described.
In the method of switching the precoding matrix regularly with period N, the precoding matrix prepared for period N is expressed by the following equation.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。また、δ≠πラジアン(iによらず固定値)、i=0,1,2,・・・,N-2,N-1とする。
このとき、実施の形態3の(数106)の条件5、および、(数107)の条件6から、式(239)に対し、以下の条件が、良好なデータの受信品質を得るためには重要となる。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). Further, δ ≠ π radians (a fixed value regardless of i), i = 0, 1, 2,..., N−2, N−1.
At this time, from the condition 5 in (Equation 106) and the condition 6 in (Equation 107) of the third embodiment, the following condition is obtained for the equation (239) in order to obtain good data reception quality: It becomes important.

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
例として、実施の形態6で説明したように、受信劣悪点を複素平面上において、位相に対し、一様分布となるように配置するために、<条件#37>または<条件#38>を与える。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)
As an example, as described in the sixth embodiment, <condition # 37> or <condition # 38> is set in order to arrange the reception poor points so as to have a uniform distribution with respect to the phase on the complex plane. give.



つまり、<条件37>では、位相の差が2π/Nラジアンであることを意味している。また、<条件38>では、位相の差が−2π/Nラジアンであることを意味している。
このとき、π/2ラジアン≦|δ|<πラジアン、かつ、α>0、かつ、α≠1であれば、複素平面におけるs1同士の受信劣悪点の距離を大きく、かつ、s2同士の受信劣悪点の距離を大きくすることができるため、良好なデータの受信品質を得ることができる。なお、<条件#37>、<条件#38>は必ず必要となる条件ではない。
That is, <Condition 37> means that the phase difference is 2π / N radians. <Condition 38> means that the phase difference is −2π / N radians.
At this time, if π / 2 radians ≦ | δ | <π radians, α> 0, and α ≠ 1, the distance between the reception inferior points of s1 in the complex plane is increased, and reception of s2 is performed. Since the distance between the bad points can be increased, good data reception quality can be obtained. <Condition # 37> and <Condition # 38> are not necessarily required conditions.

本実施の形態では、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法のためのN個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成した2N個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[N-2]、F[N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つようにN個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。   In the present embodiment, the configuration method of N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] are prepared as N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [N-2], F [N-1] are described in this order, but the present invention is not necessarily limited to this, and 2N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment , F [1], F [2],..., F [N-2], F [N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method of time period N, the same effect can be obtained even when N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use N different precoding matrices to have.

また、周期H(Hは上記規則的にプリコーディング行列を切り替える方式の周期Nはより大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、本実施の形態におけるN個の異なるプリコーディング行列が含まれていると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。このとき、<条件#35><条件#36>は以下のような条件に置き換えることができる。(周期はNとして考える。)   In addition, in the precoding matrix switching method of period H (where H is a period N in which the precoding matrix is regularly switched) is a larger natural number, N different precoding matrices in the present embodiment are included. If it is, the possibility of giving good reception quality increases. At this time, <condition # 35> <condition # 36> can be replaced with the following conditions. (Consider the period as N.)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)

(実施の形態13)
本実施の形態では、実施の形態8の別の例について説明する。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(Embodiment 13)
In the present embodiment, another example of the eighth embodiment will be described.

周期2Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、周期2Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。   In the method of switching the precoding matrix regularly with the period 2N, the precoding matrix prepared for the period 2N is expressed by the following equation.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。また、δ≠πラジアンとする。 Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). Further, δ ≠ π radians.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。(式(240)のαと式(241)のαは同一の値であるものとする。)
そして、式(240)および式(241)をベースとする周期2×N×Mのプリコーディング行列を次式であらわす。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). (It is assumed that α in equation (240) and α in equation (241) have the same value.)
A precoding matrix having a period of 2 × N × M based on the equations (240) and (241) is expressed by the following equation.

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。 At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1.

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。また、Xk=Ykであってもよいし、Xk≠Ykであってもよい。
すると、F[0]〜F[2×N×M-1]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[2×N×M-1]のプリコーディング行列は、周期2×N×Mどのような順番にならべて使用してもよい。)。そして、例えば、シンボル番号2×N×M×iのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号2×N×M×i+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号2×N×M×i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、2×N×M-2、2×N×M-1)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)
このようにプリコーディング行列を生成すると、周期の大きいプリコーディング行列の切り替え方法を実現することができ、受信劣悪点の位置を簡単に変更することができることができ、これが、データの受信品質の向上につながる可能性がある。
At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1. Further, Xk = Yk may be satisfied, or Xk ≠ Yk may be satisfied.
Then, a precoding matrix of F [0] to F [2 × N × M-1] is generated (the precoding matrix of F [0] to F [2 × N × M-1] is Cycle 2 x N x M may be used in any order.) For example, when symbol number 2 × N × M × i, precoding is performed using F [0], and when symbol number 2 × N × M × i + 1 is performed, precoding is performed using F [1]. ..., precoding is performed using F [h] when symbol number 2 × N × M × i + h (h = 0, 1, 2,..., 2 × N × M-2, 2 × N × M-1) (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.)
When the precoding matrix is generated in this way, a switching method of a precoding matrix having a large period can be realized, and the position of the reception poor point can be easily changed, which improves the reception quality of data. May lead to


なお、周期2×N×Mのプリコーディング行列の式(242)を次式のようにしてもよい。

Note that the formula (242) of the precoding matrix having a period of 2 × N × M may be changed to the following formula.

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。
また、周期2×N×Mのプリコーディング行列の式(243)を式(245)〜式(247)のいずれかとしてもよい。
At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1.
Also, the equation (243) of the precoding matrix having a period of 2 × N × M may be any one of the equations (245) to (247).

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。
At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1.

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。 At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1.

このとき、k=0,1,・・・,M-2,M-1となる。
なお、受信劣悪点について着目すると、式(242)から式(247)において、
At this time, k = 0, 1,..., M-2, M-1.
When attention is paid to the reception inferior point, in the equations (242) to (247),

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。) (X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。) (X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)


のすべてを満たすと良好なデータの受信品質を得ることができる。なお、実施の形態8では、<条件#39>および<条件#40>を満たすとよい。
また、式(242)から式(247)のXk, Ykに着目すると、
If all of the above are satisfied, good data reception quality can be obtained. In the eighth embodiment, <condition # 39> and <condition # 40> may be satisfied.
When attention is paid to Xk and Yk in the equations (242) to (247),

(aは0,1,2,・・・,M-2, M -1であり、bは0,1,2,・・・, M-2, M-1であり、a≠bである。)
ただし、sは整数である。
(A is 0,1,2, ..., M-2, M-1 and b is 0,1,2, ..., M-2, M-1 and a ≠ b .)
However, s is an integer.


(aは0,1,2,・・・,M-2, M -1であり、bは0,1,2,・・・, M-2, M-1であり、a≠bである。)
ただし、uは整数である。
の2つの条件を満たすと良好なデータの受信品質を得ることができる。なお、実施の形態8では、<条件42>を満たすとよい。
(A is 0,1,2, ..., M-2, M-1 and b is 0,1,2, ..., M-2, M-1 and a ≠ b .)
However, u is an integer.
If these two conditions are satisfied, good data reception quality can be obtained. In the eighth embodiment, it is preferable to satisfy <condition 42>.

なお、式(242)および式(247)において、0ラジアン≦δ<2πラジアンとしたとき、δ=πラジアンのときユニタリ行列となり、δ≠πラジアンのとき非ユニタリ行列となる。本方式では、π/2ラジアン≦|δ|<πラジアンの非ユニタリ行列のときが一つの特徴的な構成であり、良好なデータの受信品質が得られることになる。別の構成として、ユニタリ行列の場合もあるが、実施の形態10や実施の形態16において、詳しく述べるが、式(242)から式(247)において、Nを奇数とすると、良好なデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。   In Expressions (242) and (247), when 0 radians ≦ δ <2π radians, a unitary matrix is obtained when δ = π radians, and a non-unitary matrix is obtained when δ ≠ π radians. In this method, a non-unitary matrix with π / 2 radians ≦ | δ | <π radians is one characteristic configuration, and good data reception quality can be obtained. As another configuration, a unitary matrix may be used. However, as will be described in detail in the tenth and sixteenth embodiments, good data reception is possible when N is an odd number in the equations (242) to (247). The possibility of obtaining quality increases.


(実施の形態14)
本実施の形態では、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式において、プリコーディング行列として、ユニタリ行列を用いる場合と非ユニタリ行列を用いる場合の使い分けの例について説明する。

(Embodiment 14)
In the present embodiment, an example of proper use when a unitary matrix is used as a precoding matrix and a non-unitary matrix is used as a precoding matrix in a method of switching a precoding matrix regularly.

例えば、2行2列のプリコーディング行列(各要素は複素数で構成されているものとする)を用いた場合、つまり、ある変調方式に基づいた2つの変調信号(s1(t)およびs2(t))に対し、プリコーディングを施し、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信する場合について説明する。
規則的にプリコーディング行列を切り替える方法を用いてデータを伝送する場合、図3の 図13の送信装置は、フレーム構成信号313により、マッピング部306A、306Bは、変調方式を切り替えることになる。このとき、変調方式の変調多値数(変調多値数:IQ平面における変調方式の信号点の数)とプリコーディング行列の関係について説明する。
For example, when a 2 × 2 precoding matrix (each element is composed of complex numbers) is used, that is, two modulation signals (s1 (t) and s2 (t )), A case where precoding is performed and two signals after precoding are transmitted from two antennas will be described.
When data is transmitted using a method of regularly switching the precoding matrix, the mapping unit 306A, 306B switches the modulation scheme in the transmission apparatus of FIG. At this time, the relationship between the modulation multi-level number of the modulation scheme (number of modulation multi-level: the number of signal points of the modulation scheme on the IQ plane) and the precoding matrix will be described.

規則的にプリコーディング行列を切り替える方法の利点は、実施の形態6において説明したようにLOS環境において、良好なデータの受信品質を得ることができる点であり、特に、受信装置がML演算やML演算に基づくAPP(または、Max-log APP)を施した場合、その効果が大きい。ところで、ML演算は、変調方式の変調多値数に伴い、回路規模(演算規模)に大きな影響を与える。例えば、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信し、2つの変調信号(プリコーディング前の変調方式に基づく信号)がいずれも同一の変調方式を用いているものとする場合、変調方式がQPSKの場合、IQ平面における候補信号点(図11の受信信号点1101)の数は4×4=16個、16QAMの場合16×16=256個、64QAMの場合64×64=4096個、256QAMの場合256×256=65536個、1024QAMの場合1024×1024=1048576個となり、受信装置の演算規模をある程度の回路規模で抑えるためには、変調方式がQPSK, 16QAM, 64QAMの場合は、受信装置において、ML演算(ML演算に基づく(Max-log)APP)を用い、256QAM, 1024QAMの場合は、MMSE, ZFのような線形演算を用いた検波を用いることになる。(場合によっては、256QAMの場合、ML演算を用いても良い。)
このような受信装置を想定した場合、多重信号分離後のSNR(signal-to-noise power ratio)を考えた場合、受信装置でMMSE, ZFのような線形演算を用いている場合は、プリコーディング行列としてユニタリ行列が適しており、ML演算を用いている場合は、プリコーディング行列としてユニタリ行列・非ユニタリ行列のいずれをもちいてもよい。上述のいずれかの実施の形態の説明を考慮すると、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信し、2つの変調信号(プリコーディング前の変調方式に基づく信号)がいずれも同一の変調方式を用いているものとする場合、変調方式の変調多値数が64値以下(または、256値以下)のとき、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用い、64値より大きい(または256値より大きい)場合、ユニタリ行列を用いると、通信システムがサポートしている全ての変調方式において、どの変調方式の場合においても、受信装置の回路規模を小さくしながら良好なデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる可能性が高くなる。
The advantage of the method of switching the precoding matrix regularly is that a good data reception quality can be obtained in the LOS environment as described in the sixth embodiment. When APP based on computation (or Max-log APP) is applied, the effect is great. By the way, the ML operation greatly affects the circuit scale (computation scale) with the modulation multi-level number of the modulation method. For example, when two signals after precoding are transmitted from two antennas and two modulation signals (signals based on the modulation method before precoding) both use the same modulation method, the modulation method Is QPSK, the number of candidate signal points (received signal points 1101 in FIG. 11) on the IQ plane is 4 × 4 = 16, 16 × 16 = 256 for 16QAM, 64 × 64 = 4096 for 64QAM, 256 × 256 = 65536 for 256QAM and 1024 × 1024 = 1048576 for 1024QAM. To reduce the computation scale of the receiver to a certain circuit scale, receive when the modulation method is QPSK, 16QAM, 64QAM. In the apparatus, ML calculation ((Max-log) APP based on ML calculation) is used, and in the case of 256QAM and 1024QAM, detection using linear calculation such as MMSE and ZF is used. (In some cases, ML operation may be used for 256QAM.)
Assuming such a receiving device, considering the signal-to-noise power ratio (SNR) after demultiplexing multiple signals, if the receiving device uses linear operations such as MMSE and ZF, precoding When a unitary matrix is suitable as a matrix and ML operation is used, either a unitary matrix or a non-unitary matrix may be used as a precoding matrix. Considering the description of any of the above-described embodiments, two signals after precoding are transmitted from two antennas, and the two modulation signals (signals based on the modulation scheme before precoding) are both the same modulation. Assuming that the method is used, when the modulation multi-level number of the modulation method is 64 values or less (or 256 values or less), the precoding matrix when the method of switching the precoding matrix regularly is used. If a unitary matrix is used and the unitary matrix is larger than 64 values (or larger than 256 values), if the unitary matrix is used, the circuit scale of the receiving apparatus in any modulation system supported by the communication system. There is a high possibility that it is possible to obtain the effect of obtaining good data reception quality while reducing the signal size.

また、変調方式の変調多値数が64値以下(または、256値以下)の場合においてもユニタリ行列を用いたほうがよい場合がある可能性がある。このようなことを考慮すると、変調方式の変調多値数が64値以下(または、256値以下)の複数の変調方式をサポートしている場合、サポートしている複数の64値以下の変調方式のいずれかの変調方式で規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用いる場合が存在することが重要となる。   In addition, there is a possibility that it is better to use the unitary matrix even when the modulation multi-level number of the modulation scheme is 64 or less (or 256 or less). In consideration of this, if multiple modulation schemes with a modulation multi-level number of 64 or less (or 256 or less) are supported, multiple supported modulation schemes of 64 or less are supported. It is important that there is a case where a non-unitary matrix is used as a precoding matrix when a method of regularly switching the precoding matrix is used in any of the modulation methods.

上述では、一例として、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信する場合について説明したが、これに限ったものではなく、プリコーディング後のN個の信号をN個のアンテナから送信し、N個の変調信号(プリコーディング前の変調方式に基づく信号)がいずれも同一の変調方式を用いているものとする場合、変調方式の変調多値数にβNという閾値を設け、変調方式の変調多値数がβN以下の複数の変調方式をサポートしている場合、サポートしているβN以下の複数の変調方式のいずれかの変調方式で規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用いる場合が存在し、変調方式の変調多値数がβNより大きい変調方式の場合、ユニタリ行列を用いると、通信システムがサポートしている全ての変調方式において、どの変調方式の場合においても、受信装置の回路規模を小さくしながら良好なデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる可能性が高くなる。(変調方式の変調多値数がβN以下のとき、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を常に用いてもよい。)
上述では、同時に送信するN個の変調信号の変調方式が、同一の変調方式を用いている場合で説明したが、以下では、同時に送信するN個の変調信号において、2種類以上の変調方式が存在する場合について説明する。
In the above description, as an example, the case where two signals after precoding are transmitted from two antennas has been described. However, the present invention is not limited to this, and N signals after precoding are transmitted from N antennas. , N modulation signals (signals based on the modulation method before precoding) all use the same modulation method, a threshold value β N is provided for the modulation multi-level number of the modulation method, and the modulation method If multiple modulation schemes with a modulation multi-level number of β N or less are supported, a method of switching the precoding matrix regularly with any one of the supported modulation schemes of β N or less is supported. In some cases, a non-unitary matrix is used as a precoding matrix, and in the case of a modulation scheme in which the modulation multi-level number of the modulation scheme is larger than β N , if a unitary matrix is used, a communication system is used. In any modulation system supported by the system, there is a possibility that the effect of obtaining good data reception quality while reducing the circuit scale of the receiving apparatus can be obtained in any modulation system. Get higher. (When the modulation multi-level number of the modulation scheme is equal to or less than β N , a non-unitary matrix may always be used as a precoding matrix when a scheme that regularly switches the precoding matrix is used.)
In the above description, the modulation scheme of N modulation signals transmitted simultaneously is described as being the same modulation scheme. However, in the following, two or more modulation schemes are used in N modulation signals transmitted simultaneously. The case where it exists is demonstrated.

例として、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信する場合について説明する。2つの変調信号(プリコーディング前の変調方式に基づく信号)がいずれも同一の変調方式、または、異なる変調方式であるものとしたとき、変調多値数が2a1値の変調方式と変調多値数が2a2値の変調方式を用いているものとする。このとき、受信装置においてML演算(ML演算に基づく(Max-log)APP)を用いている場合、IQ平面における候補信号点(図11の受信信号点1101)の数は、2a1×2a2=2a1+a2の候補信号点が存在することになる。このとき、上記で述べたように、受信装置の回路規模を小さくしながら良好なデータの受信品質を得ることができるためには、2a1+a2に対し2βという閾値を設け、2a1+a2≦2βのとき、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用い、2a1+a2>2β場合、ユニタリ行列を用いるとよい。 As an example, a case where two signals after precoding are transmitted from two antennas will be described. When two modulation signals (signals based on a modulation scheme before precoding) are both the same modulation scheme or different modulation schemes, a modulation scheme having a modulation multi-level number of 2 a1 and a modulation multi-level It is assumed that the number 2a2 modulation method is used. At this time, when ML operation ((Max-log) APP based on ML operation) is used in the receiving apparatus, the number of candidate signal points (reception signal points 1101 in FIG. 11) on the IQ plane is 2 a1 × 2 a2 = 2 There is a candidate signal point of a1 + a2 . At this time, as described above, in order to be able to obtain reception quality of good data while reducing the circuit scale of the receiving apparatus, the threshold of relative 2 a1 + a2 2 β provided, 2 a1 + a2 ≦ 2 β In this case, it is preferable to use a non-unitary matrix as a precoding matrix when a method of regularly switching the precoding matrix is used, and use a unitary matrix when 2 a1 + a2 > 2 β .

また、2a1+a2≦2βの場合においてもユニタリ行列を用いたほうがよい場合がある可能性がある。このようなことを考慮すると、2a1+a2≦2βの複数の変調方式の組み合わせをサポートしている場合、サポートしている2a1+a2≦2βの複数の変調方式の組み合わせのいずれかの変調方式の組み合わせで規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用いる場合が存在することが重要となる。 Even in the case of 2 a1 + a2 , it may be better to use the unitary matrix. In view of such fact, 2 a1 + a2 ≦ 2 if it supports a combination of a plurality of modulation schemes beta, a combination of a plurality of modulation schemes 2 a1 + a2 ≦ 2 β supporting either modulation method It is important that there is a case where a non-unitary matrix is used as a precoding matrix when a method of switching precoding matrices regularly in combination is used.

上述では、一例として、プリコーディング後の2つの信号を2つのアンテナから送信する場合について説明したが、これに限ったものではない。例えば、N個の変調信号(プリコーディング前の変調方式に基づく信号)がいずれも同一の変調方式、または、異なる変調方式が存在する場合のとき、第iの変調信号の変調方式の変調多値数を2aiとする(i=1、2、・・・、N-1、N)。 In the above description, the case where two signals after precoding are transmitted from two antennas has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, when all of N modulation signals (signals based on a modulation scheme before precoding) have the same modulation scheme or different modulation schemes, the modulation multilevel of the modulation scheme of the i-th modulation signal Let the number be 2 ai (i = 1, 2,..., N−1, N).

このとき、受信装置においてML演算(ML演算に基づく(Max-log)APP)を用いている場合、IQ平面における候補信号点(図11の受信信号点1101)の数は、2a1×2a2×・・・×2ai×・・・×2aN=2a1+a2+・・・+ai+・・・+aNの候補信号点が存在することになる。このとき、上記で述べたように、受信装置の回路規模を小さくしながら良好なデータの受信品質を得ることができるためには、2a1+a2+・・・+ai+・・・+aNに対し2βという閾値を設け、 At this time, when ML operation ((Max-log) APP based on ML operation) is used in the receiving apparatus, the number of candidate signal points (reception signal points 1101 in FIG. 11) on the IQ plane is 2 a1 × 2 a2 X ... x2 ai x ... x2 aN = 2 a1 + a2 + ... + ai + ... + aN candidate signal points exist. At this time, as described above, in order to be able to obtain reception quality of good data while reducing the circuit scale of the receiving apparatus, 2 a1 + a2 + ··· + ai + ··· + threshold of 2 beta to aN Provided,

<条件#44>を満たす複数の変調方式の組み合わせをサポートしている場合、サポートしている<条件#44>を満たす複数の変調方式の組み合わせのいずれかの変調方式の組み合わせで規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用いる場合が存在し、 When a combination of a plurality of modulation schemes satisfying <Condition # 44> is supported, a combination of modulation schemes of a plurality of modulation schemes satisfying <Condition # 44> is pre-ordered regularly. There are cases where a non-unitary matrix is used as a precoding matrix when a coding matrix switching method is used,

<条件#45>を満たすすべての変調方式の組み合わせの場合、ユニタリ行列を用いると、通信システムがサポートしている全ての変調方式において、どの変調方式の組み合わせの場合においても、受信装置の回路規模を小さくしながら良好なデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる可能性が高くなる。(サポートしている<条件#44>を満たす複数の変調方式の組み合わせすべてにおいて、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式を用いたときのプリコーディング行列として非ユニタリ行列を用いてもよい。)
(実施の形態15)
本実施の形態では、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いた、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式のシステム例について説明する。
In the case of a combination of all modulation schemes that satisfy <Condition # 45>, if a unitary matrix is used, the circuit scale of the receiving apparatus is the same for all modulation schemes supported by the communication system in any modulation scheme combination. There is a high possibility that it is possible to obtain the effect of obtaining good data reception quality while reducing the signal size. (A non-unitary matrix may be used as a precoding matrix when a method of regularly switching precoding matrices is used in all combinations of a plurality of modulation schemes that satisfy <condition # 44> that are supported.)
(Embodiment 15)
In this embodiment, a system example of a system that regularly switches a precoding matrix using a multicarrier transmission system such as OFDM will be described.

図47は、本実施の形態におけるOFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いた、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式のシステムにおいて、放送局(基地局)が送信する送信信号の、時間−周波数軸におけるフレーム構成の一例を示している。(時間$1から時間$Tまでのフレーム構成とする。)図47(A)は、実施の形態1等で説明したストリームs1の時間−周波数軸におけるフレーム構成、図47(B)は、実施の形態1等で説明したストリームs2の時間−周波数軸におけるフレーム構成を示している。ストリームs1とストリームs2の同一時間、同一(サブ)キャリアのシンボルは、複数のアンテナを用いて、同一時間、同一周波数で送信されることになる。   FIG. 47 shows a time-frequency of a transmission signal transmitted by a broadcast station (base station) in a system that regularly switches a precoding matrix using a multicarrier transmission method such as OFDM in this embodiment. An example of a frame configuration on the shaft is shown. (The frame configuration from time $ 1 to time $ T is assumed.) FIG. 47A shows the frame configuration on the time-frequency axis of the stream s1 described in Embodiment 1 and the like, and FIG. The frame configuration on the time-frequency axis of the stream s2 described in the first embodiment is shown. The symbols of the same (sub) carrier in the stream s1 and the stream s2 are transmitted at the same time and the same frequency using a plurality of antennas.

図47(A)(B)では、OFDMを用いたときに使用される(サブ)キャリアは、(サブ)キャリアa〜(サブ)キャリアa+Naで構成されたキャリア群#A、(サブ)キャリアb〜(サブ)キャリアb+Nbで構成されたキャリア群#B、(サブ)キャリアc〜(サブ)キャリアc+Ncで構成されたキャリア群#C、(サブ)キャリアd〜(サブ)キャリアd+Ndで構成されたキャリア群#D、・・・で分割するものとする。そして、各サブキャリア群では、複数の送信方法をサポートするものとする。ここで、複数の送信方法をサポートすることで、各送信方法がもつ利点を効果的に活用することが可能となる。例えば、図47(A)(B)では、キャリア群#Aは、空間多重MIMO伝送方式、または、プリコーディング行列が固定のMIMO伝送方式を用いるものとし、キャリア群#Bは規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO伝送方式を用いるものとし、キャリア群#Cはストリームs1のみ送信し、キャリア群#Dは時空間ブロック符号を用いて送信するものとする。
図48は、本実施の形態におけるOFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いた、規則的にプリコーディング行列を切り替える方式のシステムにおいて、放送局(基地局)が送信する送信信号の、時間−周波数軸におけるフレーム構成の一例を示しており、図47とは異なる時間の時間$Xから時間$X+T’までのフレーム構成を示している。図48は、図47と同様に、OFDMを用いたときに使用される(サブ)キャリアは、(サブ)キャリアa〜(サブ)キャリアa+Naで構成されたキャリア群#A、(サブ)キャリアb〜(サブ)キャリアb+Nbで構成されたキャリア群#B、(サブ)キャリアc〜(サブ)キャリアc+Ncで構成されたキャリア群#C、(サブ)キャリアd〜(サブ)キャリアd+Ndで構成されたキャリア群#D、・・・で分割するものとする。そして、図48が図47と異なる点は、図47で用いられている通信方式と図48で用いられている通信方式が異なるキャリア群が存在することである。図48では、(A)(B)では、キャリア群#Aは、時空間ブロック符号を用いて送信するものとし、キャリア群#Bは規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO伝送方式を用いるものとし、キャリア群#Cは規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO伝送方式を用いるものとし、キャリア群#Dはストリームs1のみ送信するものとする。
47 (A) and 47 (B), (sub) carriers used when OFDM is used are carrier group #A composed of (sub) carrier a to (sub) carrier a + Na, and (sub) carrier b. Carrier group #B composed of (sub) carrier b + Nb, carrier group #C composed of (sub) carrier c to (sub) carrier c + Nc, (sub) carrier d to (sub) carrier d + Nd It shall be divided by carrier group #D,. Each subcarrier group supports a plurality of transmission methods. Here, by supporting a plurality of transmission methods, it is possible to effectively utilize the advantages of each transmission method. For example, in FIGS. 47A and 47B, the carrier group #A uses a spatial multiplexing MIMO transmission scheme or a MIMO transmission scheme with a fixed precoding matrix, and the carrier group #B is regularly precoded. It is assumed that a MIMO transmission method for switching a matrix is used, carrier group #C transmits only stream s1, and carrier group #D transmits using a space-time block code.
FIG. 48 shows a time-frequency of a transmission signal transmitted by a broadcast station (base station) in a system that regularly switches a precoding matrix using a multi-carrier transmission method such as OFDM in the present embodiment. 48 shows an example of a frame configuration on the axis, and shows a frame configuration from time $ X to time $ X + T ′, which is different from FIG. In FIG. 48, as in FIG. 47, (sub) carriers used when OFDM is used are a carrier group #A composed of (sub) carrier a to (sub) carrier a + Na, and (sub) carrier b. Carrier group #B composed of (sub) carrier b + Nb, carrier group #C composed of (sub) carrier c to (sub) carrier c + Nc, (sub) carrier d to (sub) carrier d + Nd It shall be divided by carrier group #D,. 48 differs from FIG. 47 in that there are carrier groups in which the communication method used in FIG. 47 differs from the communication method used in FIG. In FIG. 48, in (A) and (B), carrier group #A is transmitted using a space-time block code, and carrier group #B is assumed to use a MIMO transmission scheme that regularly switches a precoding matrix. Suppose that the carrier group #C uses a MIMO transmission system that regularly switches the precoding matrix, and the carrier group #D transmits only the stream s1.

次に、サポートする送信方法について説明する。
図49は、空間多重MIMO伝送方式、または、プリコーディング行列が固定のMIMO伝送方式を用いたときの信号処理方法を示しており、図6と同様の番号を付している。
ある変調方式にしたがったベースバンド信号である、重み付け合成部600は、ストリームs1(t)(307A)およびストリームs2(t)(307B)、および、重み付け方法に関する情報315を入力とし、重み付け後の変調信号z1(t)(309A)および重み付け後の変調信号z2(t)(309B)を出力する。ここで、重み付け方法に関する情報315が、空間多重MIMO伝送方式を示していた場合、図49の方式#1の信号処理が行われる。つまり、以下の処理が行われる。
Next, a supported transmission method will be described.
FIG. 49 shows a signal processing method when a spatial multiplexing MIMO transmission scheme or a MIMO transmission scheme with a fixed precoding matrix is used, and the same numbers as those in FIG. 6 are given.
The weighting synthesizer 600, which is a baseband signal according to a certain modulation method, receives the stream s1 (t) (307A), the stream s2 (t) (307B), and information 315 on the weighting method as input, Modulation signal z1 (t) (309A) and weighted modulation signal z2 (t) (309B) are output. Here, when the information 315 regarding the weighting method indicates the spatial multiplexing MIMO transmission method, the signal processing of the method # 1 in FIG. 49 is performed. That is, the following processing is performed.

ただし、1つの変調信号を送信する方式をサポートしている場合、送信電力の点から、式(250)は、式(251)のようにあらわされることもある。   However, when a method for transmitting one modulated signal is supported, Expression (250) may be expressed as Expression (251) from the viewpoint of transmission power.

そして、重み付け方法に関する情報315が、プリコーディング行列が固定のMIMO伝送方式を示している場合、例えば、図49の方式#2の信号処理が行われる。つまり、以下の処理が行われる。   Then, when the information 315 on the weighting method indicates a MIMO transmission method in which the precoding matrix is fixed, for example, signal processing of method # 2 in FIG. 49 is performed. That is, the following processing is performed.

ここで、θ11、θ12、λ、δは固定値となる。
図50は、時空間ブロック符号を用いたときの変調信号の構成を示している。図50の時空間ブロック符号化部(5002)は、ある変調信号に基づくベースバンド信号が入力とする。例えば、時空間ブロック符号化部(5002)は、シンボルs1、シンボルs2、・・・を入力とする。すると、図50のように、時空間ブロック符号化が行われ、z1(5003A)は、「シンボル#0としてs1」「シンボル#1として−s2」「シンボル#2としてs3」「シンボル#3として−s4」・・・となり、z2(5003B)は、「シンボル#0としてs2」「シンボル#1としてs1」「シンボル#2としてs4」「シンボル#3としてs3」・・・となる。このとき、z1におけるシンボル#X、z2におけるシンボル#Xは同一時間に同一周波数によりアンテナから送信されることになる。
Here, θ11, θ12, λ, and δ are fixed values.
FIG. 50 shows the structure of a modulation signal when a space-time block code is used. The space-time block encoding unit (5002) in FIG. 50 receives a baseband signal based on a certain modulation signal. For example, the space-time block encoding unit (5002) receives the symbols s1, s2,. Then, as shown in FIG. 50, space-time block coding is performed, and z1 (5003A) is “s1 as symbol # 0”, “−s2 * as symbol # 1,” “s3 as symbol # 2,” “symbol # 3”. -S4 * "..., And z2 (5003B) is" s2 as symbol # 0 "," s1 * as symbol # 1, "" s4 as symbol # 2, "" s3 * as symbol # 3, "and so on. Become. At this time, symbol #X in z1 and symbol #X in z2 are transmitted from the antenna at the same time and at the same frequency.

図47、図48では、データを伝送するシンボルのみを記載しているが、実際には、伝送方式、変調方式、誤り訂正方式等の情報を伝送する必要がある。例えば、図51のように、1つの変調信号z1のみでこれらの情報を定期的に伝送すれば、これらの情報を通信相手に伝送することができる。また、伝送路の変動、つまり、受信装置がチャネル変動を推定するためのシンボル(例えば、パイロットシンボル、リファレンスシンボル、プリアンブル、送受信で既知の(PSK:Phase Shift Keying)シンボル)を伝送する必要がある。図47、図48では、これらのシンボルを省略して記述しているが、実際は、チャネル変動を推定するためのシンボルが時間―周波数軸のフレーム構成において、含まれることになる。したがって、各キャリア群は、データを伝送するためのシンボルのみだけで構成されているわけではない。(この点については、実施の形態1においても同様である。)
図52は、本実施の形態における放送局(基地局)の送信装置の構成の一例を示している。送信方法決定部(5205)は、各キャリア群のキャリア数、変調方式、誤り訂正方式、誤り訂正符号の符号化率、送信方法等の決定を行い、制御信号(5205)として出力する。
変調信号生成部#1(5201_1)は、情報(5200_1)および制御信号(5205)を入力とし、制御信号(5205)の通信方式の情報に基づき、図47、図48のキャリア群#Aの変調信号z1(5202_1)および変調信号z2(5203_1)を出力する。
47 and 48, only symbols for transmitting data are described, but actually, it is necessary to transmit information such as a transmission method, a modulation method, and an error correction method. For example, as shown in FIG. 51, if these pieces of information are periodically transmitted using only one modulation signal z1, these pieces of information can be transmitted to the communication partner. In addition, it is necessary to transmit transmission path fluctuations, that is, symbols for the receiver to estimate channel fluctuations (for example, pilot symbols, reference symbols, preambles, and known (PSK: Phase Shift Keying) symbols). . In FIG. 47 and FIG. 48, these symbols are omitted and described, but actually, symbols for estimating channel fluctuation are included in the frame configuration of the time-frequency axis. Therefore, each carrier group is not composed only of symbols for transmitting data. (This also applies to the first embodiment.)
FIG. 52 illustrates an example of a configuration of a transmission device of a broadcast station (base station) in the present embodiment. The transmission method determination unit (5205) determines the number of carriers in each carrier group, the modulation method, the error correction method, the coding rate of the error correction code, the transmission method, and the like, and outputs it as a control signal (5205).
Modulation signal generation unit # 1 (5201_1) receives information (5200_1) and control signal (5205) as inputs, and modulates carrier group #A in FIGS. 47 and 48 based on the communication method information of control signal (5205). The signal z1 (5202_1) and the modulation signal z2 (5203_1) are output.

同様に、変調信号生成部#2(5201_2)は、情報(5200_2)および制御信号(5205)を入力とし、制御信号(5205)の通信方式の情報に基づき、図47、図48のキャリア群#Bの変調信号z1(5202_2)および変調信号z2(5203_2)を出力する。   Similarly, modulation signal generation section # 2 (5201_2) receives information (5200_2) and control signal (5205) as input, and based on the communication method information of control signal (5205), carrier group # in FIG. 47 and FIG. B modulation signal z1 (5202_2) and modulation signal z2 (5203_2) are output.

同様に、変調信号生成部#3(5201_3)は、情報(5200_3)および制御信号(5205)を入力とし、制御信号(5205)の通信方式の情報に基づき、図47、図48のキャリア群#Cの変調信号z1(5202_3)および変調信号z2(5203_3)を出力する。   Similarly, modulation signal generation section # 3 (5201_3) receives information (5200_3) and control signal (5205) as input, and based on information on the communication method of control signal (5205), carrier group # in FIG. 47 and FIG. The C modulation signal z1 (5202_3) and the modulation signal z2 (5203_3) are output.

同様に、変調信号生成部#4(5201_4)は、情報(5200_4)および制御信号(5205)を入力とし、制御信号(5205)の通信方式の情報に基づき、図47、図48のキャリア群#Dの変調信号z1(5202_4)および変調信号z2(5203_4)を出力する。   Similarly, modulation signal generation section # 4 (5201_4) receives information (5200_4) and control signal (5205) as input, and based on the communication method information of control signal (5205), carrier group # in FIG. 47 and FIG. D modulation signal z1 (5202_4) and modulation signal z2 (5203_4) are output.




同様に、変調信号生成部#M(5201_M)は、情報(5200_M)および制御信号(5205)を入力とし、制御信号(5205)の通信方式の情報に基づき、あるキャリア群の変調信号z1(5202_M)および変調信号z2(5203_M)を出力する。



Similarly, the modulation signal generation unit #M (5201_M) receives the information (5200_M) and the control signal (5205) as inputs, and based on the communication method information of the control signal (5205), the modulation signal z1 (5202_M) of a certain carrier group. ) And the modulated signal z2 (5203_M).

OFDM方式関連処理部(5207_1)は、キャリア群#Aの変調信号z1(5202_1)、キャリア群#Bの変調信号z1(5202_2)、キャリア群#Cの変調信号z1(5202_3)、キャリア群#Dの変調信号z1(5202_4)、・・・、あるキャリア群の変調信号z1(5202_M)、および、制御信号(5206)を入力とし、並び換え、逆フーリエ変換、周波数変換、増幅等の処理を施し、送信信号(5208_1)を出力し、送信信号(5208_1)は、アンテナ(5209_1)から電波として出力される。   The OFDM-related processing unit (5207_1) includes a modulation signal z1 (5202_1) of carrier group #A, a modulation signal z1 (5202_2) of carrier group #B, a modulation signal z1 (5202_3) of carrier group #C, and a carrier group #D. Modulation signal z1 (5202_4),..., And a modulation signal z1 (5202_M) of a certain carrier group and a control signal (5206) are input, and processing such as rearrangement, inverse Fourier transform, frequency conversion, and amplification is performed. The transmission signal (5208_1) is output, and the transmission signal (5208_1) is output as a radio wave from the antenna (5209_1).

同様に、OFDM方式関連処理部(5207_2)は、キャリア群#Aの変調信号z1(5203_1)、キャリア群#Bの変調信号z2(5203_2)、キャリア群#Cの変調信号z2(5203_3)、キャリア群#Dの変調信号z2(5203_4)、・・・、あるキャリア群の変調信号z2(5203_M)、および、制御信号(5206)を入力とし、並び換え、逆フーリエ変換、周波数変換、増幅等の処理を施し、送信信号(5208_2)を出力し、送信信号(5208_2)は、アンテナ(5209_2)から電波として出力される。   Similarly, the OFDM system-related processing unit (5207_2) includes a modulation signal z1 (5203_1) of carrier group #A, a modulation signal z2 (5203_2) of carrier group #B, a modulation signal z2 (5203_3) of carrier group #C, and a carrier. The modulation signal z2 (5203_4) of the group #D,..., The modulation signal z2 (5203_M) of a certain carrier group, and the control signal (5206) are input, and rearrangement, inverse Fourier transform, frequency conversion, amplification, etc. Processing is performed and a transmission signal (5208_2) is output, and the transmission signal (5208_2) is output as a radio wave from the antenna (5209_2).

図53は、図52の変調信号生成部#1〜#Mの構成の一例を示している。誤り訂正符号化部(5302)は、情報(5300)および、制御信号(5301)を入力とし、制御信号(5301)にしたがって、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化の符号化率を設定し、誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のデータ(5303)を出力する。(誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化の符号化率の設定により、例えば、LDPC符号、ターボ符号、畳み込み符号等を用いたとき、符号化率によっては、パンクチャを行い、符号化率を実現する場合がある。)
インタリーブ部(5304)は、誤り訂正符号化後のデータ(5303)、制御信号(5301)を入力とし、制御信号(5301)に含まれるインタリーブ方法の情報に従い、誤り訂正符号化後のデータ(5303)の並び換えを行い、インタリーブ後のデータ(5305)を出力する。
FIG. 53 shows an example of the configuration of the modulation signal generators # 1 to #M in FIG. The error correction coding unit (5302) receives the information (5300) and the control signal (5301) as input, and sets the error correction coding method and the coding rate of the error correction coding according to the control signal (5301). Then, error correction encoding is performed, and data (5303) after error correction encoding is output. (By setting the error correction coding method and the error correction coding rate, for example, when using LDPC code, turbo code, convolutional code, etc., depending on the coding rate, puncturing is performed to realize the coding rate. May be.)
The interleaving unit (5304) receives the data (5303) after error correction coding and the control signal (5301) as input, and the data after error correction coding (5303) according to the information of the interleaving method included in the control signal (5301). ) And rearranged data (5305) is output.

マッピング部(5306_1)は、インタリーブ後のデータ(5305)および制御信号(5301)を入力とし、制御信号(5301)に含まれる変調方式の情報に従い、マッピング処理を行い、ベースバンド信号(5307_1)を出力する。   The mapping unit (5306_1) receives the interleaved data (5305) and the control signal (5301) as input, performs mapping processing according to the modulation scheme information included in the control signal (5301), and generates the baseband signal (5307_1). Output.

同様に、マッピング部(5306_2)は、インタリーブ後のデータ(5305)および制御信号(5301)を入力とし、制御信号(5301)に含まれる変調方式の情報に従い、マッピング処理を行い、ベースバンド信号(5307_2)を出力する。   Similarly, mapping section (5306_2) receives interleaved data (5305) and control signal (5301) as input, performs mapping processing according to the modulation scheme information included in control signal (5301), and performs baseband signal ( 5307_2) is output.

信号処理部(5308)は、ベースバンド信号(5307_1)、ベースバンド信号(5307_2)および制御信号(5301)を入力とし、制御信号(5301)に含まれる伝送方法(ここでは、例えば、空間多重MIMO伝送方式、固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO方式、時空間ブロック符号化、ストリームs1のみ送信する伝送方式)の情報に基づき、信号処理を行い、信号処理後の信号z1(5309_1)および信号処理後のz2(5309_2)を出力する。なお、ストリームs1のみを送信する伝送方式が選択された場合、信号処理部(5308)は、信号処理後のz2(5309_2)を出力しないこともある。また、図53では、誤り訂正符号化部が一つの場合の構成を示したがこれに限ったものではなく、例えば、図3に示すように、複数の符号化器を具備していてもよい。   The signal processing unit (5308) receives the baseband signal (5307_1), the baseband signal (5307_2), and the control signal (5301) as inputs, and a transmission method (here, for example, spatial multiplexing MIMO) included in the control signal (5301). Signal processing based on information of a transmission method, a MIMO method using a fixed precoding matrix, a MIMO method that regularly switches the precoding matrix, a space-time block coding, and a transmission method that transmits only the stream s1) The signal z1 (5309_1) after processing and z2 (5309_2) after signal processing are output. When the transmission method for transmitting only the stream s1 is selected, the signal processing unit (5308) may not output z2 (5309_2) after the signal processing. FIG. 53 shows the configuration in the case where there is one error correction encoding unit. However, the configuration is not limited to this. For example, as shown in FIG. 3, a plurality of encoders may be provided. .

図54は、図52におけるOFDM方式関連処理部(5207_1、および、5207_2)の構成の一例を示しており、図14と同様に動作するものについては同一符号を付している。並び替え部(5402A)は、キャリア群#Aの変調信号z1(5400_1)、キャリア群#Bの変調信号z1(5400_2)、キャリア群#Cの変調信号z1(5400_3)、キャリア群#Dの変調信号z1(5400_4)、・・・、あるキャリア群の変調信号z1(5400_M)、および、制御信号(5403)を入力とし、並び替えを行い、並び替え後の信号1405Aおよび1405Bを出力する。なお、図47、図48、図51では、キャリア群の割り当てを、集合したサブキャリアで構成する例で説明しているが、これに限ったものではなく、時間ごとに離散的なサブキャリアによりキャリア群を構成してもよい。また、図47、図48、図51では、キャリア群のキャリア数は、時間において変更しない例で説明しているが、これに限ったものではない。この点については、別途、後で、説明する。   FIG. 54 shows an example of the configuration of the OFDM scheme-related processing units (5207_1 and 5207_2) in FIG. 52, and the same reference numerals are given to those that operate in the same way as in FIG. Rearranger (5402A) modulates modulated signal z1 (5400_1) of carrier group #A, modulated signal z1 (5400_2) of carrier group #B, modulated signal z1 (5400_3) of carrier group #C, and modulated of carrier group #D. The signal z1 (5400_4),..., The modulation signal z1 (5400_M) of a certain carrier group and the control signal (5403) are input, rearrangement is performed, and rearranged signals 1405A and 1405B are output. 47, FIG. 48, and FIG. 51, the carrier group allocation is described as an example of the configuration of aggregated subcarriers. However, the present invention is not limited to this. You may comprise a carrier group. 47, FIG. 48, and FIG. 51, the number of carriers in the carrier group is described as an example that does not change in time, but is not limited thereto. This point will be described later separately.

図55は、図47、図48、図51のようにキャリア群ごとに伝送方式を設定する方式の時間−周波数軸におけるフレーム構成の詳細の例を示している。図55において、制御情報シンボルを5500、個別制御情報シンボルを5501、データシンボルを5502、パイロットシンボルを5503で示す。また、図55(A)はストリームs1の時間―周波数軸におけるフレーム構成を示しており、図55(B)はストリームs2の時間―周波数軸におけるフレーム構成を示している。   FIG. 55 shows an example of the details of the frame configuration on the time-frequency axis in the method of setting the transmission method for each carrier group as shown in FIG. 47, FIG. 48, and FIG. In FIG. 55, control information symbols are indicated by 5500, individual control information symbols by 5501, data symbols by 5502, and pilot symbols by 5503. FIG. 55A shows the frame configuration of the stream s1 on the time-frequency axis, and FIG. 55B shows the frame configuration of the stream s2 on the time-frequency axis.

制御情報シンボルは、キャリア群共通の制御情報を伝送するためのシンボルであり、送受信機が周波数、時間同期を行うためのシンボル、(サブ)キャリアの割り当てに関する情報等で構成されている。そして、制御制御シンボルは、時刻$1において、ストリームs1のみから送信されるものとする。   The control information symbol is a symbol for transmitting control information common to the carrier group, and includes a symbol for the transceiver to perform frequency and time synchronization, information on (sub) carrier allocation, and the like. It is assumed that the control control symbol is transmitted only from stream s1 at time $ 1.

個別制御情報シンボルは、サブキャリア群個別の制御情報を伝送するためのシンボルであり、データシンボルの、伝送方式・変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化の符号化率・誤り訂正符号のブロックサイズ等の情報、パイロットシンボルの挿入方法の情報、パイロットシンボルの送信パワーの情報等で構成されている。個別制御情報シンボルは、時刻$1において、ストリームs1のみから送信されるものとする。   The individual control information symbol is a symbol for transmitting control information for each subcarrier group, and the data symbol transmission scheme, modulation scheme, error correction coding scheme, error correction coding rate, and error correction code. Block size information, pilot symbol insertion method information, pilot symbol transmission power information, and the like. It is assumed that the individual control information symbol is transmitted only from the stream s1 at time $ 1.

データシンボルは、データ(情報)を伝送するためのシンボルであり、図47〜図50を用いて説明したように、例えば、空間多重MIMO伝送方式、固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO方式、時空間ブロック符号化、ストリームs1のみ送信する伝送方式のいずれかの伝送方式のシンボルである。なお、キャリア群#A、キャリア群#B、キャリア群#C、キャリア群#Dにおいて、ストリームs2にデータシンボルが存在するように記載しているが、ストリームs1のみ送信する伝送方式を用いている場合は、ストリームs2にデータシンボルが存在しない場合もある。   The data symbol is a symbol for transmitting data (information). As described with reference to FIGS. 47 to 50, for example, a spatial multiplexing MIMO transmission scheme, a MIMO scheme using a fixed precoding matrix, a rule This symbol is a symbol of any one of the MIMO scheme that switches the precoding matrix, the space-time block coding, and the transmission scheme that transmits only the stream s1. In addition, in the carrier group #A, the carrier group #B, the carrier group #C, and the carrier group #D, the data symbol is described so as to exist in the stream s2, but a transmission scheme that transmits only the stream s1 is used. In some cases, there may be no data symbol in the stream s2.

パイロットシンボルは、受信装置が、チャネル推定、つまり、式(36)のh11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)に相当する変動を推定するためのシンボルである。(ここでは、OFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式を用いているため、サブキャリアごとにh11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)に相当する変動を推定するためのシンボルということになる。)したがって、パイロットシンボルは、例えば、PSK伝送方式を用いており、送受信機で既知のパターンとなるように構成することになる。また、パイロットシンボルを、受信装置は、周波数オフセットの推定、位相ひずみ推定、時間同期に用いてもよい。   The pilot symbol is a symbol used by the receiving apparatus for channel estimation, that is, estimation of fluctuations corresponding to h11 (t), h12 (t), h21 (t), and h22 (t) in Expression (36). (Here, since a multi-carrier transmission scheme such as the OFDM scheme is used, fluctuations corresponding to h11 (t), h12 (t), h21 (t), and h22 (t) are estimated for each subcarrier. Therefore, the pilot symbol uses, for example, the PSK transmission method and is configured to have a known pattern in the transceiver. In addition, the receiving apparatus may use the pilot symbols for frequency offset estimation, phase distortion estimation, and time synchronization.

図56は、図52の送信装置が送信した変調信号を受信するための受信装置の構成の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては同一符号を付している。
図56において、OFDM方式関連処理部(5600_X)は、受信信号702_Xを入力とし、所定の処理を行い、信号処理後の信号704_Xを出力する。同様に、OFDM方式関連処理部(5600_Y)は、受信信号702_Yを入力とし、所定の処理を行い、信号処理後の信号704_Yを出力する。
FIG. 56 shows an example of the configuration of a receiving apparatus for receiving the modulated signal transmitted by the transmitting apparatus of FIG. 52, and the same reference numerals are given to those operating in the same manner as in FIG.
In FIG. 56, the OFDM scheme-related processing unit (5600_X) receives the received signal 702_X, performs predetermined processing, and outputs a signal 704_X after signal processing. Similarly, the OFDM scheme-related processing unit (5600_Y) receives the received signal 702_Y, performs predetermined processing, and outputs a signal 704_Y after signal processing.

図56の制御情報復号部709は、信号処理後の信号704_Xおよび信号処理後の信号704_Yを入力とし、図55における制御情報シンボルおよび個別制御情報シンボルを抽出し、これらのシンボルで伝送した制御情報を得、この情報を含む制御信号710を出力する。   Control information decoding section 709 in FIG. 56 receives signal processed signal 704_X and signal processed signal 704_Y as input, extracts control information symbols and individual control information symbols in FIG. 55, and transmits the control information using these symbols. And a control signal 710 containing this information is output.

変調信号z1のチャネル変動推定部705_1は、信号処理後の信号704_X、および、制御信号710を入力とし、この受信装置が必要とするキャリア群(所望のキャリア群)におけるチャネル推定を行い、チャネル推定信号706_1を出力する。   The channel fluctuation estimation unit 705_1 of the modulated signal z1 receives the signal 704_X after signal processing and the control signal 710 as input, performs channel estimation in a carrier group (desired carrier group) required by this receiving apparatus, and performs channel estimation The signal 706_1 is output.

同様に、変調信号z2のチャネル変動推定部705_2は、信号処理後の信号704_X、および、制御信号710を入力とし、この受信装置が必要とするキャリア群(所望のキャリア群)におけるチャネル推定を行い、チャネル推定信号706_2を出力する。   Similarly, channel fluctuation estimation section 705_2 of modulated signal z2 receives signal processed signal 704_X and control signal 710 as input, and performs channel estimation in a carrier group (desired carrier group) required by this receiving apparatus. The channel estimation signal 706_2 is output.

同様に、変調信号z1のチャネル変動推定部705_1は、信号処理後の信号704_Y、および、制御信号710を入力とし、この受信装置が必要とするキャリア群(所望のキャリア群)におけるチャネル推定を行い、チャネル推定信号708_1を出力する。   Similarly, channel fluctuation estimation section 705_1 of modulated signal z1 receives signal processed signal 704_Y and control signal 710 as input, and performs channel estimation in a carrier group (desired carrier group) required by this receiving apparatus. The channel estimation signal 708_1 is output.

同様に、変調信号z2のチャネル変動推定部705_2は、信号処理後の信号704_Y、および、制御信号710を入力とし、この受信装置が必要とするキャリア群(所望のキャリア群)におけるチャネル推定を行い、チャネル推定信号708_2を出力する。   Similarly, channel fluctuation estimation section 705_2 of modulated signal z2 receives signal processed signal 704_Y and control signal 710 as input, and performs channel estimation in a carrier group (desired carrier group) required by this receiving apparatus. The channel estimation signal 708_2 is output.

そして、信号処理部711は、信号706_1、706_2、708_1、708_2、704_X、704_Y、および制御信号710を入力とし、制御信号710に含まれている、所望のキャリア群で伝送したデータシンボルにおける、伝送方式・変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化の符号化率・誤り訂正符号のブロックサイズ等の情報に基づき、復調、復号の処理を行い、受信データ712を出力する。   Then, the signal processing unit 711 receives the signals 706_1, 706_2, 708_1, 708_2, 704_X, 704_Y, and the control signal 710, and transmits the data symbols transmitted in a desired carrier group included in the control signal 710. Based on information such as the system, modulation system, error correction coding system, coding rate of error correction coding, block size of error correction code, etc., demodulation and decoding are performed, and received data 712 is output.

図57は、図56におけるOFDM方式関連処理部(5600_X、5600_Y)の構成を示しており、周波数変換部(5701)は、受信信号(5700)を入力とし、周波数変換を行い、周波数変換後の信号(5702)を出力する。   FIG. 57 shows the configuration of the OFDM system-related processing units (5600_X, 5600_Y) in FIG. 56. The frequency conversion unit (5701) receives the received signal (5700) as an input, performs frequency conversion, and performs frequency conversion. The signal (5702) is output.

フーリエ変換部(5703)は、周波数変換後の信号(5702)を入力とし、フーリエ変換を行い、フーリエ変換後の信号(5704)を出力する。
以上のように、OFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式を用いているとき、複数のキャリア群に分割し、キャリア群ごとに伝送方式を設定することで、キャリア群ごとに受信品質、かつ、伝送速度を設定することができるため、柔軟なシステムを構築できるという効果を得ることができる。このとき、他の実施の形態で述べたような、規則的にプリコーディング行列を切り替える方法を選択できるようにすることで、LOS環境に対し、高い受信品質を得ることができるとともに、高い伝送速度を得ることができる、という利点を得ることができる。なお、本実施の形態では、キャリア群が設定可能な伝送方式として、「空間多重MIMO伝送方式、固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO方式、時空間ブロック符号化、ストリームs1のみ送信する伝送方式」をあげたがこれに限ったものではなく、このとき、時空間符号として、図50の方式を説明したがこれに限ったものではなく、また、固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式は、図49の方式#2に限ったものではなく、固定的なプリコーディング行列で構成されていればよい。また、本実施の形態では、送信装置のアンテナ数を2の場合で説明したがこれに限ったものではなく、2より大きい場合においても、キャリア群ごとに「空間多重MIMO伝送方式、固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、規則的にプリコーディング行列を切り替えるMIMO方式、時空間ブロック符号化、ストリームs1のみ送信する伝送方式」のいずれか伝送方式を選択できるようにすれば、同様の効果を得ることができる。
The Fourier transform unit (5703) receives the signal (5702) after frequency conversion, performs Fourier transform, and outputs a signal (5704) after Fourier transform.
As described above, when a multi-carrier transmission scheme such as the OFDM scheme is used, by dividing into a plurality of carrier groups and setting a transmission scheme for each carrier group, the reception quality and transmission for each carrier group are set. Since the speed can be set, an effect that a flexible system can be constructed can be obtained. At this time, by making it possible to select a method for switching the precoding matrix regularly as described in the other embodiments, it is possible to obtain high reception quality and a high transmission rate for the LOS environment. The advantage that can be obtained can be obtained. In this embodiment, as a transmission scheme in which a carrier group can be set, a “spatial multiplexing MIMO transmission scheme, a MIMO scheme using a fixed precoding matrix, a MIMO scheme that regularly switches a precoding matrix, a space-time block, Although the encoding method and the transmission method for transmitting only the stream s1 have been described, the present invention is not limited to this. At this time, the method of FIG. 50 has been described as the space-time code, but the method is not limited to this, and is not fixed. The MIMO scheme using a typical precoding matrix is not limited to scheme # 2 in FIG. 49, but may be composed of a fixed precoding matrix. Further, in the present embodiment, the case where the number of antennas of the transmission apparatus is two has been described. However, the present invention is not limited to this, and even when the number of antennas is larger than two, “spatial multiplexing MIMO transmission scheme, fixed If the transmission method can be selected from the MIMO method using a precoding matrix, the MIMO method that regularly switches the precoding matrix, the space-time block coding, and the transmission method that transmits only the stream s1, the same effect can be obtained. Can be obtained.

図58は、図47、図48、図51とは異なるキャリア群の割り当て方法を示している。図47、図48、図51、図55では、キャリア群の割り当てを、集合したサブキャリアで構成する例で説明しているが、図58では、キャリア群のキャリアを離散的に配置していることが特徴となっている。図58は、図47、図48、図51、図55とは異なる、時間−周波数軸におけるフレーム構成の一例を示しており、図58では、キャリア1からキャリアH、時間$1から時間$Kのフレーム構成を示しており、図55と同様のものについては同一符号を付している。図58のデータシンボルにおいて、「A」と記載されているシンボルはキャリア群Aのシンボルであること、「B」と記載されているシンボルはキャリア群Bのシンボルであること、「C」と記載されているシンボルはキャリア群Cのシンボルであること、「D」と記載されているシンボルはキャリア群Dのシンボルであること、を示している。このようにキャリア群は、(サブ)キャリア方向において、離散的に配置しても同様に実施することができ、また、時間軸方向において、常に同一のキャリアを使用する必要はない。このような配置を行うことで、時間、周波数ダイバーシチゲインを得ることができるという効果を得ることができる。   FIG. 58 shows a carrier group allocation method different from that in FIGS. 47, 48, and 51. 47, FIG. 48, FIG. 51, and FIG. 55 illustrate an example in which the allocation of carrier groups is configured with aggregated subcarriers, but in FIG. 58, carriers in the carrier groups are discretely arranged. It is a feature. FIG. 58 shows an example of a frame configuration on the time-frequency axis that is different from FIGS. 47, 48, 51, and 55. In FIG. 58, carrier 1 to carrier H, time $ 1 to time $ K The same structure as that of FIG. 55 is denoted by the same reference numeral. In the data symbols of FIG. 58, a symbol described as “A” is a symbol of carrier group A, a symbol described as “B” is a symbol of carrier group B, and is described as “C”. Indicates that the symbol is a symbol of the carrier group C, and a symbol described as “D” is a symbol of the carrier group D. As described above, the carrier groups can be similarly implemented even if they are arranged discretely in the (sub) carrier direction, and it is not always necessary to use the same carrier in the time axis direction. By performing such an arrangement, it is possible to obtain an effect that time and frequency diversity gain can be obtained.

図47、図48、図51、図58において、制御情報シンボル、固有制御情報シンボルをキャリア群ごとに同一の時間に配置しているが、異なる時間に配置してもよい。また、キャリア群が使用する(サブ)キャリア数は、時間とともに変更してもよい。   47, 48, 51, and 58, the control information symbols and the unique control information symbols are arranged at the same time for each carrier group, but may be arranged at different times. Further, the number of (sub) carriers used by the carrier group may be changed with time.



(実施の形態16)
本実施の形態では、実施の形態10と同様、ユニタリ行列を用いたプリコーディング行列を規則的に切り替える方法について、Nを奇数とする場合について述べる。


(Embodiment 16)
In the present embodiment, as in Embodiment 10, a method for regularly switching a precoding matrix using a unitary matrix will be described in the case where N is an odd number.

周期2Nの規則的にプリコーディング行列を切り替える方法において、周期2Nのために用意するプリコーディング行列を次式であらわす。   In the method of switching the precoding matrix regularly with the period 2N, the precoding matrix prepared for the period 2N is expressed by the following equation.

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。 Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i).

α>0であるものとし、(iによらず)固定値であるものとする。(式(253)のαと式(254)のαは同一の値であるものとする。)
このとき、実施の形態3の(数106)の条件5、および、(数107)の条件6から、式(253)に対し、以下の条件が、良好なデータの受信品質を得るためには重要となる。
Let α> 0 and assume a fixed value (regardless of i). (It is assumed that α in equation (253) and α in equation (254) have the same value.)
At this time, from the condition 5 in (Equation 106) and the condition 6 in (Equation 107) of the third embodiment, the following condition is obtained for the equation (253) in order to obtain good data reception quality: It becomes important.

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

(xは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、yは0,1,2,・・・,N-2,N-1であり、x≠yである。)

そして、以下の条件を付加することを考える。
(X is 0,1,2, ..., N-2, N-1, y is 0,1,2, ..., N-2, N-1 and x ≠ y .)

Consider adding the following conditions.


次に、実施の形態6で説明したように、受信劣悪点を複素平面上において、位相に対し、一様分布となるように配置するために、<条件#49>または<条件#50>を与える。   Next, as described in the sixth embodiment, <condition # 49> or <condition # 50> is set in order to arrange the reception inferior points so as to have a uniform distribution with respect to the phase on the complex plane. give.



つまり、<条件49>では、位相の差が2π/Nラジアンであることを意味している。また、<条件50>では、位相の差が−2π/Nラジアンであることを意味している。
そして、θ11(0)―θ21(0)=0ラジアンとし、かつ、α>1としたとき、N=3のときのs1の受信劣悪点とs2の受信劣悪点の複素平面上での配置を図60(a)(b)に示す。図60(a)(b)からわかるように、複素平面において、s1の受信劣悪点の最小距離は大きく保てており、また、同様に、s2の受信劣悪点の最小距離も大きく保てている。そして、α<1のときにも同様な状態となる。また、実施の形態10の図45と比較すると、実施の形態9と同様に考えると、Nが奇数のときのほうが、Nが偶数のときと比較し、複素平面において、受信劣悪点間の距離が大きくなる可能性が高い。ただし、Nが小さい値、例えば、N≦16以下の場合、複素平面における受信劣悪点の最小距離は、受信劣悪点の存在する個数が少ないため、ある程度の長さを確保することができる。したがって、N≦16の場合は、偶数であっても、データの受信品質を確保することができる場合が存在する可能性がある。
That is, <Condition 49> means that the phase difference is 2π / N radians. <Condition 50> means that the phase difference is −2π / N radians.
Then, when θ 11 (0) −θ 21 (0) = 0 radians and α> 1, when N = 3, the reception bad point of s1 and the bad reception point of s2 on the complex plane The arrangement is shown in FIGS. 60 (a) and 60 (b). As can be seen from FIGS. 60A and 60B, in the complex plane, the minimum distance of the reception poor point of s1 is kept large, and similarly, the minimum distance of the reception bad point of s2 can be kept large. Yes. The same state is obtained when α <1. Compared with FIG. 45 of the tenth embodiment, when considered in the same manner as in the ninth embodiment, when N is an odd number, the distance between reception poor points in the complex plane is larger than when N is an even number. Is likely to grow. However, when N is a small value, for example, N ≦ 16 or less, the minimum distance of reception poor points in the complex plane can be ensured to some extent because the number of reception bad points is small. Therefore, when N ≦ 16, there is a possibility that the reception quality of data can be ensured even if the number is even.

したがって、式(253)、(254)に基づく規則的にプリコーディング行列を切り替える方式において、Nは奇数にすると、データの受信品質を向上させることができる可能性が高い。なお、式(253)、(254)に基づきF[0]〜F[2N-1]のプリコーディング行列が生成されたことになる(F[0]〜F[2N-1]のプリコーディング行列は、周期2Nに対しどのような順番にならべて使用してもよい。)。そして、例えば、シンボル番号2NiのときF[0]を用いてプリコーディングを行い、シンボル番号2Ni+1のときF[1]を用いてプリコーディングを行い、・・・、シンボル番号2N×i+hのときF[h]を用いてプリコーディングを行う(h=0、1、2、・・・、2N-2、2N-1)ことになる。(ここでは、以前の実施の形態で述べたように、必ずしも規則的にプリコーディング行列を切り替えなくてもよい。)また、s1、s2の変調方式が、ともに16QAMのとき、αを式(233)とすると、IQ平面における16×16=256個の信号点間の最小距離をある特定のLOS環境において大きくできるという効果を得ることができる可能性がある。   Therefore, in the method of regularly switching the precoding matrix based on the equations (253) and (254), if N is an odd number, there is a high possibility that the data reception quality can be improved. Note that the precoding matrices F [0] to F [2N-1] are generated based on the expressions (253) and (254) (the precoding matrices F [0] to F [2N-1]) Can be used in any order for period 2N.) For example, precoding is performed using F [0] when the symbol number is 2Ni, precoding is performed using F [1] when the symbol number is 2Ni + 1, and F is performed when the symbol number is 2N × i + h. Precoding is performed using [h] (h = 0, 1, 2,..., 2N−2, 2N−1). (Here, as described in the previous embodiment, it is not always necessary to switch the precoding matrix regularly.) Also, when both the modulation schemes of s1 and s2 are 16QAM, α is expressed by the equation (233). ), It may be possible to obtain an effect that the minimum distance between 16 × 16 = 256 signal points in the IQ plane can be increased in a specific LOS environment.

また、<条件#48>と異なる条件として、以下の条件を考える。   Further, the following conditions are considered as conditions different from <Condition # 48>.

(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)


(xはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、yはN,N+1,N+2,・・・,2N-2,2N-1であり、x≠yである。)
このとき、<条件#46>かつ<条件#47>かつ<条件#51>かつ<条件#52>を満たすことで、複素平面におけるs1同士の受信劣悪点の距離を大きく、かつ、s2同士の受信劣悪点の距離を大きくすることができるため、良好なデータの受信品質を得ることができる。
(X is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 and y is N, N + 1, N + 2, ..., 2N-2,2N-1 And x ≠ y.)
At this time, by satisfying <Condition # 46>, <Condition # 47>, <Condition # 51>, and <Condition # 52>, the distance between the poor reception points of s1 in the complex plane is increased, and between s2 Since the distance between the poor reception points can be increased, good data reception quality can be obtained.

本実施の形態では、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法のための2N個の異なるプリコーディング行列の構成方法について説明した。このとき、2N個の異なるプリコーディング行列として、F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]を用意することになるが、本実施の形態は、シングルキャリア伝送方式のときを例に説明しているため時間軸(または、周波数軸)方向にF[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]の順に並べる場合について説明したが、必ずしもこれに限ったものではなく、本実施の形態で生成した2N個の異なるプリコーディング行列F[0]、F[1]、F[2]、・・・、F[2N-2]、F[2N-1]をOFDM伝送方式等のマルチキャリア伝送方式に適用することもできる。この場合の適用方法については、実施の形態1と同様に、周波数軸、周波数―時間軸に対し、シンボルを配置することで、プリコーディングウェイトを変更することができる。なお、時間周期2Nのプリコーディングホッピング方法として説明しているが、2N個の異なるプリコーディング行列をランダムに用いるようにしても同様の効果を得ることができる、つまり、必ずしも、規則的な周期を持つように2N個の異なるプリコーディング行列を用いる必要はない。   In the present embodiment, the configuration method of 2N different precoding matrices for the precoding hopping method of time period 2N has been described. At this time, F [0], F [1], F [2], ..., F [2N-2], F [2N-1] are prepared as 2N different precoding matrices. However, since the present embodiment is described by taking the case of the single carrier transmission method as an example, F [0], F [1], F [2],... In the time axis (or frequency axis) direction. , F [2N-2], and F [2N-1] are described in this order, but the present invention is not necessarily limited to this, and 2N different precoding matrices F [0] generated in the present embodiment , F [1], F [2],..., F [2N-2], F [2N-1] can be applied to a multicarrier transmission scheme such as an OFDM transmission scheme. As for the application method in this case, as in the first embodiment, the precoding weight can be changed by arranging symbols on the frequency axis and the frequency-time axis. Although described as a precoding hopping method with a time period of 2N, the same effect can be obtained even when 2N different precoding matrices are used at random, that is, a regular period is not necessarily used. It is not necessary to use 2N different precoding matrices to have.

また、周期H(Hは上記規則的にプリコーディング行列を切り替える方式の周期2Nはより大きな自然数とする)のプリコーディング行列切り替え方法において、本実施の形態における2N個の異なるプリコーディング行列が含まれていると良好な受信品質を与える可能性が高くなる。   In addition, in the precoding matrix switching method of period H (where H is the above-described regular switching precoding matrix period 2N is a larger natural number), 2N different precoding matrices in this embodiment are included. If it is, the possibility of giving good reception quality increases.



(その他補足)
本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本発明における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを介して接続できるような形態であることも考えられる。


(Other supplements)
In this specification, it is conceivable that the transmission device is equipped with a communication / broadcasting device such as a broadcasting station, a base station, an access point, a terminal, a mobile phone, and the like. It is conceivable that the receiving device is equipped with a communication device such as a television, a radio, a terminal, a personal computer, a mobile phone, an access point, and a base station. In addition, the transmission device and the reception device in the present invention are devices having a communication function, and the devices provide some interface to a device for executing an application such as a television, a radio, a personal computer, or a mobile phone. It is also conceivable that the connection can be made via a network.

また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。   In the present embodiment, symbols other than data symbols, for example, pilot symbols (preamble, unique word, postamble, reference symbol, etc.), control information symbols, etc., are arranged in any manner. Good. Here, the pilot symbol and the control information symbol are named, but any naming method may be used, and the function itself is important.

パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボル(または、受信機が同期をとることによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。)であればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、(各変調信号の)チャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行うことになる。   The pilot symbol is, for example, a known symbol modulated by using PSK modulation in a transmitter / receiver (or the receiver may know the symbol transmitted by the transmitter by synchronizing the receiver). .), And the receiver uses this symbol to perform frequency synchronization, time synchronization, channel estimation (for each modulated signal) (estimation of CSI (Channel State Information)), signal detection, and the like. Become.

また、制御情報用のシンボルは、(アプリケーション等の)データ以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。   In addition, the control information symbol is information (for example, a modulation method, an error correction coding method used for communication, a communication information symbol) that needs to be transmitted to a communication partner in order to realize communication other than data (such as an application). This is a symbol for transmitting an error correction coding method coding rate, setting information in an upper layer, and the like.

なお、本発明は上記実施の形態1〜5に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。   The present invention is not limited to Embodiments 1 to 5 described above, and can be implemented with various modifications. For example, in the above embodiment, the case of performing as a communication device has been described. However, the present invention is not limited to this, and this communication method can also be performed as software.

また、上記では、2つの変調信号を2つのアンテナから送信する方法におけるプリコーディング切り替え方法について説明したが、これに限ったものではなく、4つのマッピング後の信号に対し、プリコーディングを行い、4つの変調信号を生成し、4つのアンテナから送信する方法、つまり、N個のマッピング後の信号に対し、プリコーディングを行い、N個の変調信号を生成し、N個のアンテナから送信する方法においても同様にプリコーディングウェイト(行列)を変更する、プリコーディング切り替え方法としても同様に実施することができる。   In the above description, the precoding switching method in the method of transmitting two modulated signals from two antennas has been described. However, the present invention is not limited to this, and precoding is performed on four mapped signals. In a method of generating one modulated signal and transmitting from four antennas, that is, a method of generating N modulated signals by performing precoding on N mapped signals and transmitting from N antennas Similarly, a precoding switching method for changing precoding weights (matrixes) can be similarly implemented.

本明細書では、「プリコーディング」「プリコーディングウェイト」等の用語を用いているが、呼び方自身は、どのようなものでもよく、本発明では、その信号処理自身が重要となる。   In the present specification, terms such as “precoding” and “precoding weight” are used, but any name may be used. In the present invention, the signal processing itself is important.

ストリームs1(t)、s2(t)により、異なるデータを伝送してもよいし、同一のデータを伝送してもよい。
送信装置の送信アンテナ、受信装置の受信アンテナ、共に、図面で記載されている1つのアンテナは、複数のアンテナにより構成されていても良い。
Different data may be transmitted by the streams s1 (t) and s2 (t), or the same data may be transmitted.
Both the transmitting antenna of the transmitting device and the receiving antenna of the receiving device may be configured by a plurality of antennas.


本明細書において、「∀」は全称記号(universal quantifier)をあらわしており、「∃」は存在記号(existential quantifier)をあらわしている。

In this specification, “∀” represents a universal quantifier, and “∃” represents an existent quantifier.

また、本明細書において、複素平面における、例えば、偏角のような、位相の単位は、「ラジアン(radian)」としている。
複素平面を利用すると、複素数の極座標による表示として極形式で表示できる。複素数 z = a + jb (a、bはともに実数であり、jは虚数単位である)に、複素平面上の点 (a, b) を対応させたとき、この点が極座標で[r, θ] とあらわされるなら、
a=r×cosθ、
b=r×sinθ
Further, in this specification, the unit of phase, such as declination, in the complex plane is “radian”.
Using a complex plane, it can be displayed in polar form as a display of complex polar coordinates. When a complex number z = a + jb (a and b are both real numbers and j is an imaginary unit) and a point (a, b) on the complex plane is made to correspond, this point is expressed in polar coordinates [r, θ ]
a = r × cos θ,
b = r × sin θ

が成り立ち、r は z の絶対値 (r = |z|) であり、θ が偏角 (argument)となる。そして、z = a + jbは、rejθとあらわされる。
本明細書で説明した規則的にプリコーディング行列を切り替える方法を用いた放送システムの一例を図59に示す。図59において、映像符号化部5901は、映像を入力とし、映像符号化を行い、映像符号化後のデータ5902を出力する。音声符号化部5903は、音声を入力とし、音声符号化を行い、音声符号化後のデータ5904を出力する。データ符号化部5905は、データを入力とし、データの符号化(例えば、データ圧縮)を行い、データ符号化後のデータ5906を出力する。これらをまとめて、情報源符号化部5900とする。
Where r is the absolute value of z (r = | z |) and θ is the argument. Z = a + jb is expressed as re .
FIG. 59 shows an example of a broadcasting system using the method for switching the precoding matrix regularly described in this specification. In FIG. 59, a video encoding unit 5901 receives video as input, performs video encoding, and outputs video 5902 after video encoding. The speech encoding unit 5903 receives speech as input, performs speech encoding, and outputs speech encoded data 5904. The data encoding unit 5905 receives data, performs data encoding (for example, data compression), and outputs data 5906 after data encoding. These are collectively referred to as an information source encoding unit 5900.

送信部5907は、映像符号化後のデータ5902、音声符号化後のデータ5904、データ符号化後のデータ5906を入力とし、これらのデータのいずれか、または、これらのデータ全てを送信データとし、誤り訂正符号化、変調、プリコーディング等の処理(例えば、図3の送信装置における信号処理)を施し、送信信号5908_1から5908_Nを出力する。そして、送信信号5908_1から5908_Nはそれぞれアンテナ5909_1から5909_Nにより、電波として送信される。   The transmission unit 5907 receives the data 5902 after video encoding, the data 5904 after audio encoding, and the data 5906 after data encoding as one of these data or all of these data as transmission data. Processing such as error correction coding, modulation, and precoding (for example, signal processing in the transmission apparatus in FIG. 3) is performed, and transmission signals 5908_1 to 5908_N are output. Transmission signals 5908_1 to 5908_N are transmitted as radio waves by antennas 5909_1 to 5909_N, respectively.

受信部5912は、アンテナ5910_1から5910_Mで受信した受信信号5911_1から5911_Mを入力とし、周波数変換、プリコーディングのデコード、対数尤度比算出、誤り訂正復号等の処理(例えば、図7の受信装置における処理)を施し、受信データ5913、5915、5917を出力する。情報源復号部5919は、受信データ5913、5915、5917を入力とし、映像復号化部5914は、受信データ5913を入力とし、映像用の復号を行い、映像信号を出力し、映像は、テレビ、ディスプレーに表示される。また、音声復号化部5916は、受信データ5915を入力とし。音声用の復号を行い、音声信号を出力し、音声は、スピーカーから流れる。また、データ復号化部5918は、受信データ5917を入力とし、データ用の復号を行い、データの情報を出力する。   The receiving unit 5912 receives the received signals 5911_1 to 5911_M received by the antennas 5910_1 to 5910_M, and performs processing such as frequency conversion, precoding decoding, log likelihood ratio calculation, error correction decoding, etc. (for example, in the receiving apparatus of FIG. 7). Process) and output received data 5913, 5915, 5917. The information source decoding unit 5919 receives the received data 5913, 5915, and 5917, and the video decoding unit 5914 receives the received data 5913, decodes the video, and outputs a video signal. Appears on the display. The voice decoding unit 5916 receives the received data 5915 as an input. Audio decoding is performed and an audio signal is output, and the audio flows from the speaker. The data decoding unit 5918 receives the received data 5917, performs data decoding, and outputs data information.



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


For example, a program for executing the communication method may be stored in a ROM (Read Only Memory) in advance, and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).

また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。   In addition, a program for executing the communication method is stored in a computer-readable storage medium, the program stored in the storage medium is recorded in a RAM (Random Access Memory) of the computer, and the computer is operated according to the program. You may do it.

そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。 ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。   Each configuration such as the above-described embodiments may be typically realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include all or part of the configurations of the respective embodiments. Although referred to here as LSI, depending on the degree of integration, it may also be called IC (Integrated Circuit), system LSI, super LSI, or ultra LSI. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。   Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. There is a possibility of adaptation of biotechnology.

本発明は、複数のアンテナからそれぞれ異なる変調信号を送信する無線システムに広く適用でき、例えばOFDM−MIMO通信システムに適用して好適である。また、複数の送信箇所を持つ有線通信システム(例えば、PLC(Power Line Communication)システム、光通信システム、DSL(Digital Subscriber Line:デジタル加入者線)システム)において、MIMO伝送を行う場合についても適用することができ、このとき、複数の送信箇所を用いて、本発明で説明したような複数の変調信号を送信することになる。また、変調信号は、複数の送信箇所から送信されてもよい。   The present invention can be widely applied to wireless systems that transmit different modulated signals from a plurality of antennas, and is suitable for application to, for example, an OFDM-MIMO communication system. The present invention also applies to a case where MIMO transmission is performed in a wired communication system having a plurality of transmission points (for example, a PLC (Power Line Communication) system, an optical communication system, a DSL (Digital Subscriber Line) system). At this time, a plurality of modulated signals as described in the present invention are transmitted using a plurality of transmission locations. The modulated signal may be transmitted from a plurality of transmission locations.

302A,302B 符号化器
304A,304B インタリーバ
306A,306B マッピング部
314 重み付け合成情報生成部
308A,308B 重み付け合成部
310A,310B 無線部
312A,312B アンテナ
402 符号化器
404 分配部
504#1,504#2 送信アンテナ
505#1,505#2 受信アンテナ
600 重み付け合成部
703_X 無線部
701_X アンテナ
705_1 チャネル変動推定部
705_2 チャネル変動推定部
707_1 チャネル変動推定部
707_2 チャネル変動推定部
709 制御情報復号部
711 信号処理部
803 INNER MIMO検波部
805A,805B 対数尤度算出部
807A,807B デインタリーバ
809A,809B 対数尤度比算出部
811A,811B Soft−in/soft−outデコーダ
813A,813B インタリーバ
815 記憶部
819 重み付け係数生成部
901 Soft−in/soft−outデコーダ
903 分配器
1301A,1301B OFDM方式関連処理部
1402A,1402A シリアルパラレル変換部
1404A,1404B 並び換え部
1406A,1406B 逆高速フーリエ変換部
1408A,1408B 無線部
2200 プリコーディングウェイト行列生成部
2300 並び替え部
4002 符号化器群
302A, 302B Encoder 304A, 304B Interleaver 306A, 306B Mapping unit 314 Weighted synthesis information generation unit 308A, 308B Weighting synthesis unit 310A, 310B Radio unit 312A, 312B Antenna 402 Encoder 404 Distribution unit 504 # 1, 504 # 2 Transmitting antenna 505 # 1, 505 # 2 receiving antenna 600 weighting combining section 703_X radio section 701_X antenna 705_1 channel fluctuation estimating section 705_2 channel fluctuation estimating section 707_1 channel fluctuation estimating section 707_2 channel fluctuation estimating section 709 control information decoding section 711 signal processing section 803 INNER MIMO detection unit 805A, 805B log likelihood calculation unit 807A, 807B deinterleaver 809A, 809B log likelihood ratio calculation unit 811A, 811B Soft- n / soft-out decoders 813A and 813B Interleaver 815 Storage unit 819 Weighting coefficient generation unit 901 Soft-in / soft-out decoder 903 Distributor 1301A and 1301B OFDM system related processing units 1402A and 1402A Serial parallel conversion units 1404A and 1404B Rearrangement 1406A, 1406B Inverse fast Fourier transform units 1408A, 1408B Radio unit 2200 Precoding weight matrix generation unit 2300 Rearrangement unit 4002 Encoder group

Claims (4)

送信方法であって、
複数の変調信号に対して施すプリコーディング処理を規定するN個の行列F[i](ただし、iは0以上N−1以下の整数であり、Nは3以上の整数である。)、の中から一つの行列をスロット毎に切り替えて選択し、
前記スロット毎に第1のビット群から生成された第1の変調信号s1と第2のビット群から生成された第2の変調信号s2とに対して、前記選択された行列F[i]に応じたプリコーディング処理を施すことにより、第1の送信信号z1と第2の送信信号z2とを生成し、
前記第1の送信信号z1と前記第2の送信信号z2を、それぞれ第1のアンテナ及び第2のアンテナから同一の周波数で同時に送信し、
前記第1の送信信号z1及び前記第2の送信信号z2は、(z1、z2)T=F[i](s1、s2)Tを満たし、
前記N個の行列F[i]は、

ただし、λは任意の角度、αは1を除く正の実数であり、
θ11(i)及びθ21(i)は、

または

を満たし、
前記N個の行列のそれぞれは、所定数のスロット内で少なくとも一回選択される、
送信方法。
A transmission method,
N matrices F [i] (where i is an integer from 0 to N-1 and N is an integer of 3 or more) defining precoding processing to be applied to a plurality of modulated signals. Select one of the matrix by switching for each slot,
For the first modulated signal s1 generated from the first bit group and the second modulated signal s2 generated from the second bit group for each slot, the selected matrix F [i] By performing a corresponding precoding process, a first transmission signal z1 and a second transmission signal z2 are generated,
Transmitting the first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 simultaneously from the first antenna and the second antenna at the same frequency, respectively;
The first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 satisfy (z1, z2) T = F [i] (s1, s2) T ,
The N matrices F [i] are

Where λ is an arbitrary angle, α is a positive real number excluding 1,
θ 11 (i) and θ 21 (i) are

Or

The filling,
Each of the N matrices is selected at least once within a predetermined number of slots.
Transmission method.
送信装置であって、
複数の変調信号に対して施すプリコーディング処理を規定するN個の行列F[i](ただし、iは0以上N−1以下の整数であり、Nは3以上の整数である。)の中から一つの行列をスロット毎に切り替えて選択する重み付け合成情報生成部と、
前記スロット毎に第1のビット群から生成された第1の変調信号s1と第2のビット群から生成された第2の変調信号s2とに対して、前記選択された行列F[i]に応じたプリコーディング処理を施すことにより第1の送信信号z1と第2の送信信号z2を生成する、重み付け合成部と、
前記第1の送信信号z1と前記第2の送信信号z2を、それぞれ第1のアンテナ及び第2のアンテナから同一の周波数で同時に送信させる送信部とを、備え、
前記第1の送信信号z1及び前記第2の送信信号z2は、(z1、z2)T=F[i](s1、s2)Tを満たし、
前記N個の行列F[i]は、

ただし、λは任意の角度、αは1を除く正の実数であり、
θ11(i)及びθ21(i)は、

または

を満たし、
前記N個の行列のそれぞれは、所定数のスロット内で少なくとも一回選択される、
送信装置。
A transmitting device,
Among N matrices F [i] (where i is an integer from 0 to N-1 and N is an integer of 3 or more) that defines precoding processing to be applied to a plurality of modulated signals. A weighted synthesis information generation unit that selects and selects one matrix from slot to slot;
For the first modulated signal s1 generated from the first bit group and the second modulated signal s2 generated from the second bit group for each slot, the selected matrix F [i] A weighting and synthesizing unit that generates a first transmission signal z1 and a second transmission signal z2 by performing a corresponding precoding process;
A transmission unit for transmitting the first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 simultaneously from the first antenna and the second antenna at the same frequency, respectively,
The first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 satisfy (z1, z2) T = F [i] (s1, s2) T ,
The N matrices F [i] are

Where λ is an arbitrary angle, α is a positive real number excluding 1,
θ 11 (i) and θ 21 (i) are

Or

The filling,
Each of the N matrices is selected at least once within a predetermined number of slots.
Transmitter device.
受信方法であって、
それぞれ第1のアンテナ及び第2のアンテナから同一の周波数で同時に送信された第1の送信信号z1と第2の送信信号z2とを受信して得られた信号である受信信号を取得し、
前記第1の送信信号z1及び前記第2の送信信号z2は、スロット毎に第1のビット群から生成された第1の変調信号s1及び第2のビット群から生成された第2の変調信号s2にプリコーディング処理を施して生成されており、前記プリコーディング処理は、N個の行列F[i](ただし、iは0以上N−1以下の整数であり、Nは3以上の整数である。)の中からスロット毎に切り替えて選択された一つの行列に応じた処理であり、
前記第1の送信信号z1及び前記第2の送信信号z2は(z1、z2)T=F[i](s1、s2)Tの関係を満たし、
前記N個の行列F[i]は、

ただし、λは任意の角度、αは1を除く正の実数であり、
θ11(i)及びθ21(i)は、

または

を満たし、
前記N個の行列のそれぞれは、所定数のスロット内で少なくとも一回選択され、
さらに、前記受信方法は、送信側において各スロット毎に選択された行列に応じて、前記受信信号を復調することにより受信データを生成するステップを含む受信方法。
A receiving method,
Obtaining a reception signal that is a signal obtained by receiving the first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 transmitted simultaneously at the same frequency from the first antenna and the second antenna, respectively;
The first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 are the first modulation signal s1 generated from the first bit group and the second modulation signal generated from the second bit group for each slot. s2 is generated by performing precoding processing, and the precoding processing is performed by N matrices F [i] (where i is an integer of 0 to N−1 and N is an integer of 3 or more). Is a process corresponding to one matrix selected by switching from slot to slot,
The first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 satisfy the relationship of (z1, z2) T = F [i] (s1, s2) T ,
The N matrices F [i] are

Where λ is an arbitrary angle, α is a positive real number excluding 1,
θ 11 (i) and θ 21 (i) are

Or

The filling,
Each of the N matrices is selected at least once within a predetermined number of slots;
Furthermore, the reception method includes a step of generating reception data by demodulating the reception signal in accordance with a matrix selected for each slot on the transmission side.
受信装置であって、
それぞれ第1のアンテナ及び第2のアンテナから同一の周波数で同時に送信された第1の送信信号z1と第2の送信信号z2とを受信して得られた信号である受信信号を取得する、受信信号取得部を備え、
前記第1の送信信号z1及び前記第2の送信信号z2は、スロット毎に第1のビット群から生成された第1の変調信号s1及び第2のビット群から生成された第2の変調信号s2にプリコーディング処理を施して生成されており、前記プリコーディング処理は、N個の行列F[i](ただし、iは0以上N−1以下の整数であり、Nは3以上の整数である。)の中からスロット毎に切り替えて選択された一つの行列に応じた処理であり、
前記第1のプリコーディングされた信号z1及び前記第2のプリコーディングされた信号z2は(z1、z2)T=F[i](s1、s2)Tの関係を満たし、
前記N個の行列F[i]は、

ただし、λは任意の角度、αは1を除く正の実数であり、
θ11(i)及びθ21(i)は、

または
を満たし、
前記N個の行列のそれぞれは、所定数のスロット内で少なくとも一回選択され、
さらに、前記受信装置は、送信側において各スロット毎に選択された行列に応じて、前記受信信号を復調することにより受信データを生成する信号処理部を備える受信装置。
A receiving device,
Receiving a received signal, which is a signal obtained by receiving the first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 that are simultaneously transmitted from the first antenna and the second antenna at the same frequency, respectively. A signal acquisition unit,
The first transmission signal z1 and the second transmission signal z2 are the first modulation signal s1 generated from the first bit group and the second modulation signal generated from the second bit group for each slot. s2 is generated by performing precoding processing, and the precoding processing is performed by N matrices F [i] (where i is an integer of 0 to N−1 and N is an integer of 3 or more). Is a process corresponding to one matrix selected by switching from slot to slot,
The first precoded signal z1 and the second precoded signal z2 satisfy the relationship (z1, z2) T = F [i] (s1, s2) T
The N matrices F [i] are

Where λ is an arbitrary angle, α is a positive real number excluding 1,
θ 11 (i) and θ 21 (i) are

Or
The filling,
Each of the N matrices is selected at least once within a predetermined number of slots;
Furthermore, the receiving apparatus includes a signal processing unit that generates received data by demodulating the received signal according to a matrix selected for each slot on the transmitting side.
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