JPWO2012077299A1 - 信号生成方法及び信号生成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にマルチアンテナを用いた通信を行う送信装置および受信装置に関する。
図24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24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24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24(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。
ことを特徴とする。
(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。
ここでは、NtxNr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。
umnの対数尤度比を式(6)のように定義する。
<システムモデル>
図23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(πa,πb)がある。ここでは、変調方式を2h−QAMとする(1シンボルでhビットを送信することになる。)。
<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。
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。
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。
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。
<MIMO信号の反復検波>
ここでは、MIMO信号の反復検波におけるλnの求め方について詳しく説明する。
反復APP復号のとき:
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:
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。
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。
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19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19(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19(B)は、図19(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19(B)が図19(A)と異なる点は、図19(A)における信号点が、原点を中心に回転させることで図19(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19とは別の例として、図20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19(A)に相当する例が図20(A)であり、図19(B)に相当する例が図20(B)となる。
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。)
信号処理方法情報生成部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に基づいた信号処理方法に関する情報315を出力する。なお、信号処理方法に関する情報315は、どのプリコーディング行列を固定的に用いるのかを指定する情報と、位相を変更する位相変更パターンの情報を含む。
あるいは、上記式(36)において、αは、
なお、プリコーディング行列は、式(36)に限ったものではなく、式(39)に示すものを用いてもよい。
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。
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。
規則的な位相変更の周期は4に限ったものではない。この周期の数が多くなればその分だけ、受信装置の受信性能(より正確には誤り訂正性能)の向上を促すことができる可能性がある(周期が大きければよいというわけではないが、2のような小さい値は避ける方がよい可能性が高い。)。
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(40)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。
したがって、図8の係数生成部819は、送信装置が通知した送信方法の情報(用いた固定のプリコーディング行列及び位相を変更していた場合の位相変更パターンを特定するための情報)に関する信号818(図7の710に相当)を入力とし、信号処理方法の情報に関する信号820を出力する。
<初期検波の場合>
INNER MIMO検波部803は、ベースバンド信号801X、チャネル推定信号群802X、ベースバンド信号801Y、チャネル推定信号群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。
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。
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。
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。
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。
また、非特許文献11に示されているように、H(t)×Y(t)×F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。
図12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12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。
逆高速フーリエ変換部1306Aは、並び換え後の信号1305A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1307Aを出力する。
逆高速フーリエ変換部1306Bは、並び換え後の信号1305B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1307Bを出力する。
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14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15、図16を用いて説明する。
(実施の形態2)
上記実施の形態1においては、重み付け合成された(固定のプリコーディング行列でプリコーディングされた)信号z(t)の位相を変更することとした。ここでは、上記実施の形態1と同等の効果を得られる位相変更方法の各種の実施形態について開示する。
しかしながら、位相の変更を実行するタイミングとしては、重み付け合成部600によるプリコーディングの前に実行することとしてもよく、送信装置は、図6に示した構成に代えて、図25に示すように、位相変更部317Bを重み付け合成部600の前段に設ける構成としてもよい。
時刻8kのとき、y1(8k)=ej0、y2(8k)=1、
時刻8k+1のとき、y1(8k+1)=ejπ/2、y2(8k+1)=1、
時刻8k+2のとき、y1(8k+2)=ejπ、y2(8k+2)=1、
時刻8k+3のとき、y1(8k+3)=ej3π/2、y2(8k+3)=1、
時刻8k+4のとき、y1(8k+4)=1、y2(8k+4)=ej0、
時刻8k+5のとき、y1(8k+5)=1、y2(8k+5)=ejπ/2、
時刻8k+6のとき、y1(8k+6)=1、y2(8k+6)=ejπ、
時刻8k+7のとき、y1(8k+7)=1、y2(8k+7)=ej3π/2
となる。
図29の位相変更部317Aは、s1’(t)=y1(t)s1(t)となるように、また、位相変更部317Bは、s2’(t)=y2(t)s2(t)となるように、位相の変更を行うことになる。
時刻8kのとき、y1(8k)=ej0、y2(8k)=1、
時刻8k+1のとき、y1(8k+1)=ejπ/2、y2(8k+1)=1、
時刻8k+2のとき、y1(8k+2)=ejπ、y2(8k+2)=1、
時刻8k+3のとき、y1(8k+3)=ej3π/2、y2(8k+3)=1、
時刻8k+4のとき、y1(8k+4)=1、y2(8k+4)=ej0、
時刻8k+5のとき、y1(8k+5)=1、y2(8k+5)=ejπ/2、
時刻8k+6のとき、y1(8k+6)=1、y2(8k+6)=ejπ、
時刻8k+7のとき、y1(8k+7)=1、y2(8k+7)=ej3π/2
となる。
これによって、受信装置側における送信信号z1(t)及びz2(t)を受信したときのそれぞれの受信状態を均等にすることができるとともに、受信した信号z1(t)及びz2(t)それぞれのシンボルにおいて位相が周期的に切り替えられることにより、誤り訂正復号後の誤り訂正能力を向上させることができるので、LOS環境における受信品質を向上させることができる。
本実施の形態では、シングルキャリア方式を例、つまり、位相変更を時間軸に対して行う場合について説明したが、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。前述したように、本実施の形態では、位相変更を行う説明として、時間t軸方向で位相変更を行う場合で説明したが、実施の形態1と同様に、周波数軸方向に位相変更を行う、つまり、本実施の形態において、t方向での位相変更の説明において、tをf(f:周波数((サブ)キャリア))に置き換えて、考えることで、本実施の形態で説明した位相変更方法を、周波数方向に位相変更ことに適用することができることになる。また、本実施の形態の位相変更方法は、実施の形態1の説明と同様に、時間−周波数方向に対する位相変更に対して、適用することも可能である。
(実施の形態3)
上記実施の形態1及び2においては、位相を規則的に変更することとした。本実施の形態3においては、送信装置から見て、各所に点在することになる受信装置において、受信装置がどこに配置されていても、各受信装置が良好なデータの受信品質を得るための手法について開示する。
図31は、規則的に位相を変更する送信方式において、OFDM方式のようなマルチキャリア方式を用いたときの、時間−周波数軸における信号の一部のシンボルのフレーム構成の一例を示している。
(なお、図6では時間軸方向で位相変更を行う場合を示しているが、図6において、時間tをキャリアfに置き換えて考えることで、周波数方向での位相変更を行うことに相当し、時間tを時間t、周波数f、つまり(t)を(t、f)に置き換えて考えることで、時間周波数のブロックで位相変更を行うことに相当する。)
図31は、図12に示した位相変更部317Bの入力である変調信号z2’のフレーム構成を示しており、1つの四角がシンボル(ただし、プリコーディングを行っているため、s1とs2の両者の信号を含んでいるのが通常であるが、プリコーディング行列の構成次第では、s1とs2の一方の信号のみであることもある。)を示している。
キャリア2において、時刻$2に時間的に最も隣接するシンボル、つまりキャリア2の時刻$1のシンボル3103と時刻$3のシンボル3101のそれぞれのチャネル状態は、キャリア2、時刻$2のシンボル3100のチャネル状態と、非常に相関が高い。
本明細書において、規則的に位相を変更する送信方法において、乗じる位相として、N種類の位相(但し、Nは2以上の整数)を用意しているものとする。図31に示したシンボルには、例えば、「ej0」という記載を付しているが、これは、このシンボルにおける図6における信号z2’に対し、「ej0」が乗じられて位相が変更されたことを意味する。つまり、図31の各シンボルに記載している値は、式(42)におけるy(t)、および、実施の形態2で説明したz2(t)=y2(t)z2’(t)におけるy2(t)の値となる。
<条件#1>
図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、時間軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYがいずれもデータシンボルであり、これら3つのデータシンボルに対応するプリコーディング後のベースバンド信号z2’、つまり、時間X・キャリアY、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYにおけるそれぞれのプリコーディング後のベースバンド信号z2’では、いずれも異なる位相変更が行われる。
<条件#2>
図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、周波数軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1がいずれもデータシンボルである場合、これら3つのデータシンボルに対応するプリコーディング後のベースバンド信号z2’、つまり、時間X・キャリアY、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1におけるそれぞれのプリコーディング後のベースバンド信号z2’では、いずれも異なる位相変更が行われる。
この<条件#1><条件#2>が導出される理由は以下の通りである。
<条件#3>
図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、時間軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYがいずれもデータシンボルであり、かつ、周波数軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1がいずれもデータシンボルである場合、これら5つのデータシンボルに対応するプリコーディング後のベースバンド信号z2’、つまり、時間X・キャリアYおよび時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYおよび時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1におけるそれぞれのプリコーディング後のベースバンド信号z2’では、いずれも異なる位相変更が行われる。
ここで、「異なる位相変更」について、補足を行う。位相変更は、0ラジアンから2πラジアンで定義されることになる。例えば、時間X・キャリアYにおいて、図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に対して施す位相変更をejθX,Y、時間X−1・キャリアYにおいて、図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に対して施す位相変更をejθX−1,Y、時間X+1・キャリアYにおいて、図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に対して施す位相変更をejθX+1,Yとすると、0ラジアン≦θX,Y<2π、0ラジアン≦θX−1,Y<2π、0ラジアン≦θX+1,Y<2πとなる。したがって、<条件#1>では、θX,Y≠θX−1,YかつθX,Y≠θX+1,YかつθX+1,Y≠θX−1,Yが成立することになる。同様に考えると、<条件#2>では、θX,Y≠θX,Y−1かつθX,Y≠θX,Y+1かつθX,Y−1≠θX−1,Y+1が成立することになり、<条件#3>では、θX,Y≠θX−1,YかつθX,Y≠θX+1,YかつθX,Y≠θX,Y−1かつθX,Y≠θX,Y+1かつθX−1,Y≠θX+1,YかつθX−1,Y≠θX,Y−1かつθX−1,Y≠θX,Y+1かつθX+1,Y≠θX,Y−1かつθX+1,Y≠θX,Y+1かつθX,Y−1≠θX,Y+1が成立することになる。
図31は<条件#3>の例であり、シンボルAに該当するシンボル3100に相当する図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に乗じられている位相と、そのシンボル3100に時間的に隣接するシンボル3101に相当する図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’、3103に相当する図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に乗じられている位相と、周波数的に隣接するシンボル3102に相当する図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’、3104に相当する図6のプリコーディング後のベースバンド信号z2’に乗じられている位相が互いに異なるように配されており、これによって、受信側においてシンボル3100の受信品質が劣悪であろうとも、その隣接するシンボルの受信品質は非常に高くなるため、誤り訂正復号後の高い受信品質を確保できる。
図32を見ればわかるように、いずれのデータシンボルにおいても、その位相が周波数軸方向及び時間軸方向の双方において隣接しあうシンボルに対して変更された位相の度合いは互いに異なる位相変更量となっている。このようにすることで、受信装置における誤り訂正能力を更に向上させることができる。
同様に、図32では、周波数方向で隣接するシンボルにデータシンボルが存在していた場合、<条件#2>がすべてのX、すべてのYで成立している。
図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’、および、プリコーディング後のベースバンド信号z2’の両者に位相変更を与える場合、位相変更方法について、いくつかの方法がある。その点について、詳しく説明する。
以上のようにすることで、プリコーディング後のベースバンド信号z2’の位相変更は周期10であるが、プリコーディング後のベースバンド信号z1’の位相変更とプリコーディング後のベースバンド信号z2’の位相変更の両者を考慮したときの周期は10より大きくすることができるという効果を得ることができる。これにより、受信装置のデータの受信品質が向上する可能性がある。
図51において、重み付け合成部308A、308B、および、位相変更部317Bは、フレーム構成信号313がデータシンボルであるタイミングを示しているときのみ動作することになる。
選択部5301は、複数のベースバンド信号を入力とし、フレーム構成信号313が示したシンボルのベースバンド信号を選択し、出力する。
同様に、位相変更部5201は、図54のように、複数のベースバンド信号を入力とする。そして、フレーム構成信号313が、データシンボルであることを示していた場合、位相変更部5201は、プリコーディング後のベースバンド信号309Aに対し、位相変更を施す。そして、フレーム構成信号313が、パイロットシンボル(またはヌルシンボル)、または、制御情報シンボルであることを示していた場合、位相変更部5201は、位相変更の動作を停止し、各シンボルのベースバンド信号をそのまま出力する。(解釈としては、「ej0」に相当する位相回転を強制的に行っていると考えればよい。)
上述の説明では、パイロットシンボルと制御シンボルとデータシンボルを例に説明したが、これに限ったものではなく、プリコーディングとは異なる伝送方法、例えば、1アンテナ送信、時空間ブロック符号を用いた伝送方式、等を用いて伝送するシンボルであれば、同様に、位相変更を与えない、ということが重要となり、これとは逆に、プリコーディングを行ったシンボルに対しては、位相変更を行うことが本発明では重要なこととなる。
(実施の形態4)
上記実施の形態1及び2においては、位相を規則的に変更すること、実施の形態3においては、隣り合うシンボルの位相の変更の度合いを異ならせることを開示した。
以下の表1には、送信装置が設定した各種設定パラメータに応じて設定する位相変更方法の一例を示している。
表1における#1は上記実施の形態1の変調信号s1(送信装置が設定した変調方式のベースバンド信号s1)、#2は変調信号s2(送信装置が設定した変調方式のベースバンド信号s2)を意味する。表1における符号化率の列は、#1, #2の変調方式に対し、誤り訂正符号の設定した符号化率を示している。表1における位相変更パターンの列は、実施の形態1から実施の形態3で説明したように、プリコーディング後のベースバンド信号z1(z1’)、z2(z2’)に対して施す位相変更方法を示しており、位相変更パターンをA、B、C、D、E、・・・というように定めているが、これは、実際には、位相を変更する度合いの変化を示す情報であり、例えば、上記式(46)や式(47)に示すような変更パターンを示すものとする。なお、表1における位相変更パターンの例において「‐」と記載しているが、これは、位相変更を行わないことを意味している。
即ち、変調信号s1(t)のマッピング方式を16QAM、変調信号s2(t)のマッピング方式を16QAMであったものを、例えば、変調信号s2(t)に適用するマッピング方式を規則的に、16QAM→16APSK(16 Amplitude Phase Shift Keying)→I-Q平面において16QAM、16APSKとは異なる信号点配置となる第1のマッピング方法→I-Q平面において16QAM、16APSKとは異なる信号点配置となる第2のマッピング方法→・・・というように変更することで、上述してきたように位相を規則的に変更する場合と同様に、受信装置において、データの受信品質を向上する効果を得ることができる。
(実施の形態A1)
本実施の形態では、非特許文献12〜非特許文献15に示されているように、QC(Quasi Cyclic) LDPC(Low-Density Prity-Check)符号(QC−LDPC符号でない、LDPC符号であってもよい)、LDPC符号とBCH符号(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code)の連接符号、テイルバイティングを用いたターボ符号またはDuo-Binary Turbo Code等のブロック符号を用いたときの規則的に位相を変更する方法について詳しく説明する。ここでは、一例として、s1、s2の2つのストリームを送信する場合を例に説明する。ただし、ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等が必要でないとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数(ただし、この中に、以下で記載するような制御情報等が含まれていてもよい。)と一致する。ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等(例えば、CRC(cyclic redundancy check)、伝送パラメータ等)が必要であるとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数と制御情報等のビット数の和であることもある。
図34に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図4の送信装置の位相変更部のために、5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする(実施の形態1から実施の形態4における「周期」となる)(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。この5つの位相変更値(または、位相変更セット)をPHASE[0], PHASE[1], PHASE[2],PHASE[3], PHASE[4]とあらわすものとする。
<条件#A01>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であるとよい。
<条件#A02>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
図35は、ブロック符号を用いたとき、2つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図である。図35は、図3の送信装置および図12の送信装置に示したように、s1、s2の2つのストリームを送信し、かつ、送信装置が、2つの符号化器を有している場合の「ブロック符号を用いたとき、1つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図」である。(このとき、伝送方式としては、シングルキャリア伝送、OFDMのようなマルチキャリア伝送、いずれを用いてもよい。)
図35に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図3および図12の送信装置の位相変更部のために、5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする(実施の形態1から実施の形態4における「周期」となる)(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。この5つの位相変更値(または、位相変更セット)をPHASE[0], PHASE[1], PHASE[2],PHASE[3], PHASE[4]とあらわすものとする。
<条件#A03>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であり、第1の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相PHASE[0]を使用する回数をK0,1, 位相PHASE[1]を使用する回数をK1,1、位相PHASE[i]を使用する回数をKi,1(i=0,1,2,・・・,N-1)、 位相PHASE[N-1] を使用する回数をKN-1,1としたとき、
<条件#A04>
K0,1=K1,1=・・・=Ki,1=・・・=KN-1,1、つまり、Ka,1=Kb,1、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であり、第2の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相PHASE[0]を使用する回数をK0,2, 位相PHASE[1]を使用する回数をK1,2、位相PHASE[i]を使用する回数をKi,2(i=0,1,2,・・・,N-1)、 位相PHASE[N-1] を使用する回数をKN-1,2としたとき、
<条件#A05>
K0,2=K1,2=・・・=Ki,2=・・・=KN-1,2、つまり、Ka,2=Kb,2、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であるとよい。
<条件#A06>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
<条件#A07>
Ka,1とKb,1の差は0または1、つまり、|Ka,1―Kb,1|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
<条件#A08>
Ka,2とKb,2の差は0または1、つまり、|Ka,2―Kb,2|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
以上のように、符号化後のブロックと乗じる位相の関係付けを行うことで、符号化ブロックを伝送するために使用する位相にかたよりがなくなるため、受信装置において、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
特に、規則的に位相を変更する方法を選択した(サブ)キャリア群では、本実施の形態を実施するとよい。
(実施の形態B1)
以下では、上記各実施の形態で示した送信方法及び受信方法の応用例とそれを用いたシステムの構成例を説明する。
また、本実施の形態の受信機3700は、復調部3702で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データ(場合によっては、復調部3702で復調されて得られる信号に対して誤り訂正復号を行わないこともある。また、受信機3700は、誤り訂正復号後に他の信号処理が施されることもある。以降について、同様の表現を行っている部分についても、この点は同様である。)に含まれるデータ、または、そのデータに相当するデータ(例えば、データを圧縮することによって得られたデータ)や、動画、音声を加工して得られたデータを、磁気ディスク、光ディスク、不揮発性の半導体メモリ等の記録メディアに記録する記録部(ドライブ)3708を備える。ここで光ディスクとは、例えばDVD(Digital Versatile Disc)やBD(Blu−ray Disc)等の、レーザ光を用いて情報の記憶と読み出しがなされる記録メディアである。磁気ディスクとは、例えばFD(Floppy Disk)(登録商標)やハードディスク(Hard Disk)等の、磁束を用いて磁性体を磁化することにより情報を記憶する記録メディアである。不揮発性の半導体メモリとは、例えばフラッシュメモリや強誘電体メモリ(Ferroelectric Random Access Memory)等の、半導体素子により構成された記録メディアであり、フラッシュメモリを用いたSDカードやFlash SSD(Solid State Drive)などが挙げられる。なお、ここで挙げた記録メディアの種類はあくまでその一例であり、上記の記録メディア以外の記録メディアを用いて記録を行っても良いことは言うまでもない。
さらに、受信機3700は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部3710を備える。受信機3700は、ユーザの操作に応じて操作入力部3710に入力される制御信号に基づいて、電源のON/OFFの切り替えや、受信するチャネルの切り替え、字幕表示の有無や表示する言語の切り替え、音声出力部3706から出力される音量の変更等の様々な動作の切り替えや、受信可能なチャネルの設定等の設定の変更を行う。
(多重化データ)
次に、多重化データの構造の一例について詳細に説明する。放送に用いられるデータ構造としてはMPEG2−トランスポートストリーム(TS)が一般的であり、ここではMPEG2−TSを例に挙げて説明する。しかし、上記各実施の形態で示した送信方法及び受信方法で伝送される多重化データのデータ構造はMPEG2−TSに限られず、他のいかなるデータ構造であっても上記の各実施の形態で説明した効果を得られることは言うまでもない。
図43は、その多重化データ情報ファイルの構成を示す図である。多重化データ情報ファイルは、図43に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと1対1に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
(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(例えば、USB)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。
また、2ストリームのベースバンド信号s1(i)、s2(i)(ただし、iは、(時間、または、周波数(キャリア)の)順番をあらわす)に対し、規則的な位相変更およびプリコーディングを行い(順番はどちらが先であってもよい)生成された、両者の信号処理後のベースバンド信号z1(i)、z2(i)において、両者の信号処理後のベースバンド信号z1(i)の同相I成分をI1(i)、直交成分をQ1(i)とし、両者の信号処理後のベースバンド信号z2(i)の同相I成分をI2(i)、直交成分をQ2(i)とする。このとき、ベースバンド成分の入れ替えを行い、
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をQ2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をQ1(i)
とし、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)に相当する変調信号を送信アンテナ1、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)に相当する変調信号を送信アンテナ2から、同一時刻に同一周波数を用いて送信する、というように、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)に相当する変調信号と入れ替え後のベースバンド信号r2(i)を異なるアンテナから、同一時刻に同一周波数を用いて送信するとしてもよい。また、
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をI2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をQ2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をQ2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をI2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をQ2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をI2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をI2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をI2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をQ2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をQ2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をI2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をQ2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i)、直交成分をQ2(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をI2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i)、直交成分をQ1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i)、直交成分をI1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i)、直交成分をI2(i)
としてもよい。また、上述では、2ストリームの信号に対し両者の信号処理を行い、両者の信号処理後の信号の同相成分と直交成分の入れ替えについて説明したが、これに限ったものではなく、2ストリームより多い信号に対し両者の信号処理後を行い、両者の信号処理後の信号の同相成分と直交成分の入れ替えを行うことも可能である。
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をI2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をI2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をI2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をI2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をI2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をI2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をI1(i+v)、直交成分をQ2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をI2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をI2(i+w)、直交成分をQ1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号r2(i)の同相成分をQ2(i+w)、直交成分をI1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)の同相成分をQ1(i+v)、直交成分をI2(i+w)
図55は、上記の記載を説明するためのベースバンド信号入れ替え部5502を示す図である。図55に示すように、両者の信号処理後のベースバンド信号z1(i)5501_1、z2(i)5501_2において、両者の信号処理後のベースバンド信号z1(i)5501_1の同相I成分をI1(i)、直交成分をQ1(i)とし、両者の信号処理後のベースバンド信号z2(i)5501_2の同相I成分をI2(i)、直交成分をQ2(i)とする。そして、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)5503_1の同相成分をIr1(i)、直交成分をQr1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)5503_2の同相成分をIr2(i)、直交成分をQr2(i)とすると、入れ替え後のベースバンド信号r1(i)5503_1の同相成分Ir1(i)、直交成分Qr1(i)、入れ替え後のベースバンド信号r2(i)5503_2の同相成分Ir2(i)、直交成分をQr2(i)は上述で説明したいずれかであらわされるものとする。なお、この例では、同一時刻(同一周波数((サブ)キャリア))の両者の信号処理後のベースバンド信号の入れ替えについて説明したが、上述のように、異なる時刻(異なる周波数((サブ)キャリア))の両者の信号処理後のベースバンド信号の入れ替えであってもよい。
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。
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
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。
本発明の説明において、ベースバンド信号、s1、s2、z1、z2は複素信号となるが、複素信号とは、同相信号をI、直交信号をQとしたとき、複素信号はI + jQ(jは虚数単位)とあらわされることになる。このとき、Iがゼロとなってもよいし、Qがゼロとなってもよい。
また、本明細書では、2つの変調信号を複数のアンテナで送信する場合における位相変更方法について詳しく説明したが、これに限ったものでは、なく、3つ以上の変調方式のマッピングを行ったベースバンド信号に対し、プリコーディング、位相変更を行い、プリコーディング、位相変更後のベースバンド信号に対し、所定の処理を行い、複数のアンテナから送信する場合についても、同様に実施することができる。
(実施の形態C1)
本実施の形態では、実施の形態1で、送信パラメータを変更した際、使用するプリコーディング行列を切り替える場合について説明したが、本実施の形態では、その詳細の例について、上述の(その他の補足)で述べたように、送信パラメータとして、ストリームs1(t)、s2(t)において、異なるデータを伝送する場合と同一のデータを伝送する場合で切り替えるときに、使用するプリコーディング行列を切り替える方法、および、これに伴う位相変更方法について説明する。
上記の別の方法としては、図58のように、同一データ送信を行う場合、分配部404は、分配後のデータ405Aとしてx1、x2、x3、x4、x5、x6、・・・を出力し、分配後のデータ405Bには、出力を行わない。したがって、フレーム構成信号313が、「同一データ送信」を示している場合、分配部404の動作は上述のとおりであり、また、図56におけるインタリーバ304B、マッピング部306Bは動作しないことになる。そして、図56におけるマッピング部306Aの出力であるベースバンド信号307Aのみが有効となり、重み付け合成部308Aおよび308Bの両者の入力信号となる。
なお、図56において、位相変更後のベースバンド信号5202は、OFDMを用いている場合、IFFT、周波数変換等の処理を施し、送信アンテナから送信される。(図13参照)(したがって、位相変更後のベースバンド信号5202は、図13の信号1301Aであると考えればよい。)同様に、位相変更後のベースバンド信号309Bは、OFDMを用いている場合、IFFT、周波数変換等の処理を施し、送信アンテナから送信される。(図13参照)(したがって、位相変更後のベースバンド信号309Bは、図13の信号1301Bであると考えればよい。)
一方、送信モードとして、「異なるデータを送信する」が選択されている場合、実施の形態1で示したように、式(36)、式(39)、式(50)のいずれかであらわされるものとする。このとき、図56の位相変更部5201、317Bは、「同一のデータを送信」する場合とは異なる位相変更方法を行うことが重要となる。特に、この場合、実施の形態1で述べたように、例えば、位相変更部5201は位相変更を行い、位相変更部317Bは位相変更を行わない、または、位相変更部5201は位相変更を行わず、位相変更部317Bは位相変更を行う、というように、2つの位相変更部のうち、いずれか一方のみ位相変更を行う、というようにすれば、LOS環境、NLOS環境の両者で、受信装置は、良好なデータの受信品質を得ることができる。
(実施の形態C2)
本実施の形態では、実施の形態C1を応用した基地局の構成方法について説明する。
基地局A(5902A)および基地局B(5902B)いずれも、実施の形態C1で説明したように、図56および図13で構成された送信装置を具備している。そして、基地局A(5902A)は、図60のように送信する場合、周波数帯域Xにおいては、実施の形態C1で説明したように、異なる2つの変調信号を生成し(プリコーディング、位相変更を行う)、2つの変調信号をそれぞれ図59のアンテナ5904Aおよび5906Aから送信する。周波数帯域Yにおいては、基地局A(5902A)は、図56において、インタリーバ304A、マッピング部306A、重み付け合成部308A、位相変更部5201を動作させ、変調信号5202を生成し、変調信号5202に相当する送信信号を図13のアンテナ1310A、つまり、図59のアンテナ5904Aから送信する。同様に、基地局B(5902B)は、図56において、インタリーバ304A、マッピング部306A、重み付け合成部308A、位相変更部5201を動作させ、変調信号5202を生成し、変調信号5202に相当する送信信号を図13のアンテナ1310A、つまり、図59のアンテナ5904Bから送信する。
(実施の形態C3)
本実施の形態では、実施の形態C1を応用した中継器の構成方法について説明する。なお、中継器は、中継局と呼称されることもある。
図65は、中継器の受信部と送信部の構成の一例を示しており、図56と同様に動作するものについては、同一符号を付した。受信部6203Xは、受信アンテナ6501aで受信した受信信号6502a、および、受信アンテナ6501bで受信した受信信号6502bを入力とし、周波数帯域Xの成分に対し、信号処理(信号の分離または合成、誤り訂正復号等の処理)を施し、基地局が周波数帯域Xを用いて伝送したデータ6204Xを得て、これを分配部404に出力するとともに、制御情報に含まれる送信方法の情報を得(中継器が送信する際の送信方法の情報も得る)、フレーム構成信号313を出力する。
中継器A(6203A)と中継器B(6203B)は、図64のように送信する場合、周波数帯域Xにおいては、実施の形態C1で説明したように、異なる2つの変調信号を生成し(プリコーディング、位相変更を行う)、2つの変調信号をそれぞれ、中継器A(6203A)は図62のアンテナ6210Aおよび6212Aから、中継器B(6203B)は図62のアンテナ6210Bおよび6212Bから送信する。
(実施の形態C4)
本実施の形態では、「実施の形態1」、「その他補足」で説明した位相変更方法とは異なる位相変更方法について説明する。
このようにすると、受信装置において、特に、電波伝搬環境が、LOS環境のとき、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。これは、LOS環境において、位相変更を行わなかった場合、定常的な位相関係であったものが、位相変更を行うことで、位相関係の変更が行われ、これにより、バースト的に伝搬環境が悪い状況が回避されるからである。また、式(54)とは別の方法として、PHASE[k]を以下のように与えてもよい。
また、別の位相変更方法として、PHASE[k]を以下のように与えてもよい。
また、別の位相変更方法として、PHASE[k]を以下のように与えてもよい。
以上のように、本実施の形態のような位相変更を行うことで、受信装置は、良好な受信品質を得ることができる可能性が高くなる、という効果を得ることができる。
(実施の形態C5)
本実施の形態では、「実施の形態1」、「その他補足」、「実施の形態C4」で説明した位相変更方法とは異なる位相変更方法について説明する。
式(59)のn+1個の異なる位相変更値PHASE[0], PHASE[1],・・・, PHASE[i],・・・, PHASE[n-1], PHASE[n]において、PHASE[0]を1回用い、かつ、PHASE[1]〜PHASE[n]をそれぞれ2回用いる(PHASE[1]を2回用い、PHASE[2]を2回用い、・・・、PHASE[n-1]を2回用い、PHASE[n]を2回用いる)ことで、周期N=2n+1の規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法とすることで、少ない位相変更値で規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法を実現することができ、受信装置は、良好なデータの受信品質を得ることができる。用意する位相変更値が少ないため、送信装置、受信装置の効果を削減できる効果を得ることができる。
式(60)のn+1個の異なる位相変更値PHASE[0], PHASE[1],・・・, PHASE[i],・・・, PHASE[n-1], PHASE[n]において、PHASE[0]を1回用い、かつ、PHASE[1]〜PHASE[n]をそれぞれ2回用いる(PHASE[1]を2回用い、PHASE[2]を2回用い、・・・、PHASE[n-1]を2回用い、PHASE[n]を2回用いる)ことで、周期N=2n+1の規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法とすることで、少ない位相変更値で規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法を実現することができ、受信装置は、良好なデータの受信品質を得ることができる。用意する位相変更値が少ないため、送信装置、受信装置の効果を削減できる効果を得ることができる。
式(61)のn+1個の異なる位相変更値PHASE[0], PHASE[1],・・・, PHASE[i],・・・, PHASE[n-1], PHASE[n]において、PHASE[0]を1回用い、かつ、PHASE[1]〜PHASE[n]をそれぞれ2回用いる(PHASE[1]を2回用い、PHASE[2]を2回用い、・・・、PHASE[n-1]を2回用い、PHASE[n]を2回用いる)ことで、周期N=2n+1の規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法とすることで、少ない位相変更値で規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法を実現することができ、受信装置は、良好なデータの受信品質を得ることができる。用意する位相変更値が少ないため、送信装置、受信装置の効果を削減できる効果を得ることができる。
本実施の形態の位相変更は、シングルキャリア方式をへの適用に限ったものではなく、マルチキャリア伝送の場合も適用することができる。したがって、例えば、スペクトル拡散通信方式、OFDM方式、SC−FDMA、SC−OFDM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。前述したように、本実施の形態では、位相変更を行う説明として、時間t軸方向で位相変更を行う場合があるが、実施の形態1と同様に、周波数軸方向に位相変更を行うときと同様に、つまり、本実施の形態において、t方向での位相変更の説明において、tをf(f:周波数((サブ)キャリア))に置き換えて、考えることで、本実施の形態で説明した位相変更変更を、周波数方向に位相変更に適用することができることになる。また、本実施の形態の位相変更方法は、実施の形態1の説明と同様に、時間−周波数方向に対する位相変更に対して、適用することも可能である。
(実施の形態C6)
本実施の形態では、非特許文献12〜非特許文献15に示されているように、QC(Quasi Cyclic) LDPC(Low-Density Prity-Check)符号(ただし、QC−LDPC符号でないLDPC(ブロック)符号であってもよい)、LDPC符号とBCH符号(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code)の連接符号等のブロック符号、ターボ符号またはDuo-Binary Turbo Code等のブロック符号を用いたときの、特に、実施の形態C5で述べた規則的に位相変更値を切り替える位相変更方法を用いたときについて詳しく説明する。ここでは、一例として、s1、s2の2つのストリームを送信する場合を例に説明する。ただし、ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等が必要でないとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数(ただし、この中に、以下で記載するような制御情報等が含まれていてもよい。)と一致する。ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等(例えば、CRC(cyclic redundancy check)、伝送パラメータ等)が必要であるとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数と制御情報等のビット数の和であることもある。
図34に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、周期5の規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図4の送信装置の位相変更部のために、周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする。ただし、実施の形態C5で述べたように、異なる位相変更値は3つ存在することになる。したがって、周期5のための5つの位相変更値の中には、同一の位相変更値が存在することになる。(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)をP[0], P[1], P [2], P [3], P [4]とあらわすものとする。
変調方式がQPSKのとき、1つの符号化後のブロックを構成するビット数6000ビットを送信するための上記で述べた1500スロットにおいて、位相変更値P[0]を使用するスロットが300スロット、位相変更値P[1]を使用するスロットが300スロット、位相変更値P[2]を使用するスロットが300スロット、位相変更値P[3]を使用するスロットが300スロット、位相変更値P[4]を使用するスロットが300スロットである必要がある。これは、使用する位相変更値にかたよりがあると、多くの数を使用した位相変更値の影響が大きいデータの受信品質となるからである。
<条件#C01>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=K2n、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
であるとよい。
<条件#C02>
2×G0=G1=・・・=Gi=・・・=Gn、つまり、2×G0=Ga、(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは1からnの整数))
そして、通信システムが、複数の変調方式をサポートしており、サポートしている変調方式から選択して使用する場合、サポートしている変調方式において、<条件#C01>(<条件#C02>)が成立するとよいことになる。
<条件#C03>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
<条件#C03>を別の表現にすると、以下の条件となる。
<条件#C04>
GaとGbの差は0または1または2、つまり、|Ga―Gb|は0または1または2
(for∀a、∀b、ただし、a, b=1,2,・・・, n-1,n(a, bは、1からnの整数)、a≠b)
および
2×G0とGaの差は0または1または2、つまり、|2×G0―Ga|は0または1または2
(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは、1からnの整数))
図35は、ブロック符号を用いたとき、2つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図である。図35は、図3の送信装置および図12の送信装置に示したように、s1、s2の2つのストリームを送信し、かつ、送信装置が、2つの符号化器を有している場合の「ブロック符号を用いたとき、1つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図」である。(このとき、伝送方式としては、シングルキャリア伝送、OFDMのようなマルチキャリア伝送、いずれを用いてもよい。)
図35に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、周期5の規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図4の送信装置の位相変更部のために、周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする。ただし、実施の形態C5で述べたように、異なる位相変更値は3つ存在することになる。したがって、周期5のための5つの位相変更値の中には、同一の位相変更値が存在することになる。(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)をP[0], P[1], P [2], P [3], P [4]とあらわすものとする。
<条件#C05>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=K2n、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
であり、第1の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値P[0]を使用する回数をK0,1, 位相変更値P[1]を使用する回数をK1,1、位相変更値P[i]を使用する回数をKi,1(i=0,1,2,・・・,2n-1,2n)、位相変更値P[2n] を使用する回数をK2n,1としたとき、
<条件#C06>
K0,1=K1,1=・・・=Ki,1=・・・=K2n,1、つまり、Ka,1=Kb,1、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
であり、第2の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値P[0]を使用する回数をK0,2, 位相変更値P[1]を使用する回数をK1,2、位相変更値P[i]を使用する回数をKi,2(i=0,1,2,・・・,2n-1,2n)、 位相変更値P[2n] を使用する回数をK2n,2としたとき、
<条件#C07>
K0,2=K1,2=・・・=Ki,2=・・・=K2n,2、つまり、Ka,2=Kb,2、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
であるとよい。
<条件#C08>
2×G0=G1=・・・=Gi=・・・=Gn、つまり、2×G0=Ga、(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは1からnの整数))
であり、第1の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値PHASE[0]を使用する回数をG0,1, 位相変更値PHASE[1]を使用する回数をK1,1、位相変更値PHASE[i]を使用する回数をGi,1(i=0,1,2,・・・,n-1,n)、位相変更値PHASE[n] を使用する回数をGn,1としたとき、
<条件#C09>
2×G0,1=G1,1=・・・=Gi,1=・・・=Gn,1、つまり、2×G0,1=Ga,1、(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは1からnの整数))
であり、第2の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値PHASE[0]を使用する回数をG0,2, 位相変更値PHASE[1]を使用する回数をG1,2、位相変更値PHASE[i]を使用する回数をGi,2(i=0,1,2,・・・,n-1,n)、位相変更値PHASE[n] を使用する回数をGn,2としたとき、
<条件#C10>
2×G0,2=G1,2=・・・=Gi,2=・・・=Gn,2、つまり、2×G0,2=Ga,2、(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは1からnの整数))
であるとよい。
<条件#C11>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
<条件#C12>
Ka,1とKb,1の差は0または1、つまり、|Ka,1―Kb,1|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
<条件#C13>
Ka,2とKb,2の差は0または1、つまり、|Ka,2―Kb,2|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・, 2n-1,2n(a, bは、0から2nの整数)、a≠b)
<条件#C11><条件#C12><条件#C13>を別の表現にすると、以下の条件となる。
<条件#C14>
GaとGbの差は0または1または2、つまり、|Ga―Gb|は0または1または2
(for∀a、∀b、ただし、a, b=1,2,・・・, n-1,n(a, bは、1からnの整数)、a≠b)
および
2×G0とGaの差は0または1または2、つまり、|2×G0―Ga|は0または1または2
(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは、1からnの整数))
<条件#C15>
Ga,1とGb,1の差は0または1または2、つまり、|Ga,1―Gb,1|は0または1または2
(for∀a、∀b、ただし、a, b=1,2,・・・, n-1,n(a, bは、1からnの整数)、a≠b)
および
2×G0,1とGa,1の差は0または1または2、つまり、|2×G0,1―Ga,1|は0または1または2
(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは、1からnの整数))
<条件#C16>
Ga,2とGb,2の差は0または1または2、つまり、|Ga,2―Gb,2|は0または1または2
(for∀a、∀b、ただし、a, b=1,2,・・・, n-1,n(a, bは、1からnの整数)、a≠b)
および
2×G0,2とGa,2の差は0または1または2、つまり、|2×G0,2―Ga,2|は0または1または2
(for∀a、ただし、a =1,2,・・・, n-1,n(aは、1からnの整数))
以上のように、符号化後のブロックと位相変更値の関係付けを行うことで、符号化ブロックを伝送するために使用する位相変更値にかたよりがなくなるため、受信装置において、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
(実施の形態C7)
本実施の形態では、非特許文献12〜非特許文献15に示されているように、QC(Quasi Cyclic) LDPC(Low-Density Prity-Check)符号(ただし、QC−LDPC符号でないLDPC(ブロック)符号であってもよい)、LDPC符号とBCH符号(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code)の連接符号等のブロック符号、ターボ符号またはDuo-Binary Turbo Code等のブロック符号を用いたときの、実施の形態A1、実施の形態C6を一般化させた場合について説明する。ここでは、一例として、s1、s2の2つのストリームを送信する場合を例に説明する。ただし、ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等が必要でないとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数(ただし、この中に、以下で記載するような制御情報等が含まれていてもよい。)と一致する。ブロック符号を用いて符号化を行った際、制御情報等(例えば、CRC(cyclic redundancy check)、伝送パラメータ等)が必要であるとき、符号化後のブロックを構成するビット数は、ブロック符号を構成するビット数と制御情報等のビット数の和であることもある。
図34に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
そして、図4の送信装置では、2つのストリームを同時に送信することになるため、変調方式がQPSKのとき、前述の3000シンボルは、s1に1500シンボル、s2に1500シンボル割り当てられることになるため、s1で送信する1500シンボルとs2で送信する1500シンボルを送信するために1500スロット(ここでは「スロット」と名付ける。)が必要となる。
ここでは、周期5の規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。周期5の規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)をP[0], P[1], P[2], P[3], P[4]とする。ただし、P[0], P[1], P[2], P[3], P[4]には、少なくとも2つ以上の異なる位相変更値が含まれていればよい(P[0], P[1], P[2], P[3], P[4]に同一の位相変更値が含まれていてもよい。)。(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。
<条件#C17>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
であるとよい。
<条件#C18>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
図35は、ブロック符号を用いたとき、2つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図である。図35は、図3の送信装置および図12の送信装置に示したように、s1、s2の2つのストリームを送信し、かつ、送信装置が、2つの符号化器を有している場合の「ブロック符号を用いたとき、1つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図」である。(このとき、伝送方式としては、シングルキャリア伝送、OFDMのようなマルチキャリア伝送、いずれを用いてもよい。)
図35に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、周期5の規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図4の送信装置の位相変更部のために、周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)P[0], P[1], P[2],P[3], P[4]を用意するものとする。ただし、P[0], P[1], P[2],P[3], P[4]には、少なくとも2つ以上の異なる位相変更値が含まれていればよい(P[0], P[1], P[2],P[3], P[4]に同一の位相変更値が含まれていてもよい。)。(図6のように、プリコーディング後のベースバンド信号z2’のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、図26のように、プリコーディング後のベースバンド信号z1’およびz2’の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)。周期5のための5つの位相変更値(または、位相変更セット)をP[0], P[1], P [2], P [3], P [4]とあらわすものとする。
<条件#C19>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
であり、第1の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値P[0]を使用する回数をK0,1, 位相変更値P[1]を使用する回数をK1,1、位相変更値P[i]を使用する回数をKi,1(i=0,1,2,・・・,N-1)、位相変更値P[N-1] を使用する回数をKN-1,1としたとき、
<条件#C20>
K0,1=K1,1=・・・=Ki,1=・・・=KN-1,1、つまり、Ka,1=Kb,1、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
であり、第2の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相変更値P[0]を使用する回数をK0,2, 位相変更値P[1]を使用する回数をK1,2、位相変更値P[i]を使用する回数をKi,2(i=0,1,2,・・・,N-1)、位相変更値P[N-1] を使用する回数をKN-1,2としたとき、
<条件#C21>
K0,2=K1,2=・・・=Ki,2=・・・=KN-1,2、つまり、Ka,2=Kb,2、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
であるとよい。
<条件#C22>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
<条件#C23>
Ka,1とKb,1の差は0または1、つまり、|Ka,1―Kb,1|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
<条件#C24>
Ka,2とKb,2の差は0または1、つまり、|Ka,2―Kb,2|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1(a, bは、0からN-1の整数)、a≠b)
以上のように、符号化後のブロックと位相変更値の関係付けを行うことで、符号化ブロックを伝送するために使用する位相変更値にかたよりがなくなるため、受信装置において、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
(実施の形態D1)
本実施の形態では、まず、実施の形態1の変形例について説明する。図67は、本実施の形態における送信装置の構成の一例であり、図3と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、また、以降では、図3での説明と同様に動作素部部分については、説明を省略する。そして、図67が図3と異なる点は、重み付け合成部の直後にベースバンド信号入れ替え部6702が挿入されている部分である。したがって、以降では、ベースバンド信号入れ替え部6702周辺の動作の動作を中心に説明を行う。
・
但し、上記式(62)において、αは、
である。
あるいは、上記式(62)において、αは、
である。
また、プリコーディング行列は、式(62)に限ったものではなく、
このとき、ベースバンド信号入れ替え部6702は、ベースバンド成分の入れ替えを行い、
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をQp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をQp1(i)
とし、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)に相当する変調信号を送信アンテナ1、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)に相当する変調信号を送信アンテナ2から、同一時刻に同一周波数を用いて送信する、というように、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)に相当する変調信号と入れ替え後のベースバンド信号q2(i)を異なるアンテナから、同一時刻に同一周波数を用いて送信するとしてもよい。また、
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をIp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をQp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をQp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をIp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をQp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をIp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をIp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をIp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をQp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をQp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をIp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をQp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i)、直交成分をQp2(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をIp2(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i)、直交成分をQp1(i)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i)、直交成分をIp1(i)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i)、直交成分をIp2(i)
としてもよい。また、上述では、重み付け合成後の信号309Aおよび重み付け合成後の信号316Bの同相成分と直交成分の入れ替えについて説明したが、これに限ったものではなく、2つの信号より多い信号同相成分と直交成分の入れ替えを行うことも可能である。
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をIp1(i+v)、直交成分をQp2(i+w)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をIp2(i+w)、直交成分をQp1(i+v)
・入れ替え後のベースバンド信号q2(i)の同相成分をQp2(i+w)、直交成分をIp1(i+v)、入れ替え後のベースバンド信号q1(i)の同相成分をQp1(i+v)、直交成分をIp2(i+w)
重み付け合成後の信号309A(p1(i))の同相I成分Ip1(i)、直交Q成分をQp1(i)とあらわし、重み付け合成後の信号316B(p2(i))の同相I成分Ip2(i)、直交Q成分をQp2(i)とあらわす。そして、入れ替え後ベースバンド信号6701A(q1(i))の同相I成分Iq1(i)、直交Q成分をQq1(i)とあらわし、入れ替え後ベースバンド信号6701B(q2(i))の同相I成分Iq2(i)、直交Q成分をQq2(i)とあらわす。
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。
規則的な位相変更の周期は4に限ったものではない。この周期の数が多くなればその分だけ、受信装置の受信性能(より正確には誤り訂正性能)の向上を促すことができる可能性がある(周期が大きければよいというわけではないが、2のような小さい値は避ける方がよい可能性が高い。)。
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(66)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。
<初期検波の場合>
INNER MIMO検波部803は、ベースバンド信号801X、チャネル推定信号群802X、ベースバンド信号801Y、チャネル推定信号群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。
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。
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67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。
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。
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67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。
図70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70において、図3、図12、図67と同様に動作するものについては、同一符号を付した。
逆高速フーリエ変換部1306Aは、並び換え後の信号1305A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1307Aを出力する。
逆高速フーリエ変換部1306Bは、並び換え後の信号1305B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1307Bを出力する。
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14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15、図16を用いて説明する。
キャリア2において、時刻$2に時間的に最も隣接するシンボル、つまりキャリア2の時刻$1のシンボル3103と時刻$3のシンボル3101のそれぞれのチャネル状態は、キャリア2、時刻$2のシンボル610aのチャネル状態と、非常に相関が高い。
本明細書において、規則的に位相を変更する送信方法において、乗じる位相として、N種類の位相(但し、Nは2以上の整数)を用意しているものとする。図31に示したシンボルには、例えば、「ej0」という記載を付しているが、これは、このシンボルにおける図6における信号z2’に対し、「ej0」が乗じられて位相が変更されたことを意味する。つまり、図31の各シンボルに記載している値は、式(70)におけるy(t)の値となる。
<条件#D1−1>
図69のように、入れ替え後のベースバンド信号q2に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、時間軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYがいずれもデータシンボルであり、これら3つのデータシンボルに対応する入れ替え後のベースバンド信号q2、つまり、時間X・キャリアY、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYにおけるそれぞれの入れ替え後のベースバンド信号q2では、いずれも異なる位相変更が行われる。
<条件#D1−2>
図69のように、入れ替え後のベースバンド信号q2に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、周波数軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1がいずれもデータシンボルである場合、これら3つのデータシンボルに対応する入れ替え後のベースバンド信号q2、つまり、時間X・キャリアY、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1におけるそれぞれの入れ替え後のベースバンド信号q2では、いずれも異なる位相変更が行われる。
そして、<条件#D1−1>を満たすデータシンボルが存在するとよい。同様に、<条件#D2−1>を満たすデータシンボルが存在するとよい。
当該<条件#D1−1><条件#D1−2>が導出される理由は以下の通りである。
<条件#D1−3>
図69のように、入れ替え後のベースバンド信号q2に対し、規則的に位相を変更する送信方法において、OFDMのようなマルチキャリア伝送方式を用いている場合、時間X・キャリアYがデータ伝送用のシンボル(以下、データシンボルと呼称する)であり、時間軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYがいずれもデータシンボルであり、かつ、周波数軸方向で隣接するシンボル、即ち、時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1がいずれもデータシンボルである場合、これら5つのデータシンボルに対応する入れ替え後のベースバンド信号q2、つまり、時間X・キャリアYおよび時間X−1・キャリアYおよび時間X+1・キャリアYおよび時間X・キャリアY−1および時間X・キャリアY+1におけるそれぞれの入れ替え後のベースバンド信号q2では、いずれも異なる位相変更が行われる。
ここで、「異なる位相変更」について、補足を行う。位相変更は、0ラジアンから2πラジアンで定義されることになる。例えば、時間X・キャリアYにおいて、図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に対して施す位相変更をejθX,Y、時間X−1・キャリアYにおいて、図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に対して施す位相変更をejθX−1,Y、時間X+1・キャリアYにおいて、図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に対して施す位相変更をejθX+1,Yとすると、0ラジアン≦θX,Y<2π、0ラジアン≦θX−1,Y<2π、0ラジアン≦θX+1,Y<2πとなる。したがって、<条件#D1−1>では、θX,Y≠θX−1,YかつθX,Y≠θX+1,YかつθX+1,Y≠θX−1,Yが成立することになる。同様に考えると、<条件#D1−2>では、θX,Y≠θX,Y−1かつθX,Y≠θX,Y+1かつθX,Y−1≠θX−1,Y+1が成立することになり、<条件#D1−3>では、θX,Y≠θX−1,YかつθX,Y≠θX+1,YかつθX,Y≠θX,Y−1かつθX,Y≠θX,Y+1かつθX−1,Y≠θX+1,YかつθX−1,Y≠θX,Y−1かつθX−1,Y≠θX,Y+1かつθX+1,Y≠θX,Y−1かつθX+1,Y≠θX,Y+1かつθX,Y−1≠θX,Y+1が成立することになる。
図31は<条件#D1−3>の例であり、シンボルAに該当するシンボル3100に相当する図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に乗じられている位相と、そのシンボル3100に時間的に隣接するシンボル3101に相当する図69の入れ替え後のベースバンド信号q2、3103に相当する図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に乗じられている位相と、周波数的に隣接するシンボル3102に相当する図69の入れ替え後のベースバンド信号q2、3104に相当する図69の入れ替え後のベースバンド信号q2に乗じられている位相が互いに異なるように配されており、これによって、受信側においてシンボル3100の受信品質が劣悪であろうとも、その隣接するシンボルの受信品質は非常に高くなるため、誤り訂正復号後の高い受信品質を確保できる。
図32を見ればわかるように、いずれのデータシンボルにおいても、その位相が周波数軸方向及び時間軸方向の双方において隣接しあうシンボルに対して変更された位相の度合いは互いに異なる位相変更量となっている。このようにすることで、受信装置における誤り訂正能力を更に向上させることができる。
同様に、図32では、周波数方向で隣接するシンボルにデータシンボルが存在していた場合、<条件#D1−2>がすべてのX、すべてのYで成立している。
入れ替え後のベースバンド信号q1、および、入れ替え後のベースバンド信号q2の両者に位相変更を与える場合、位相変更方法について、いくつかの方法がある。その点について、詳しく説明する。
以上のようにすることで、入れ替え後のベースバンド信号q2の位相変更は周期10であるが、入れ替え後のベースバンド信号q1の位相変更と入れ替え後のベースバンド信号q2の位相変更の両者を考慮したときの周期は10より大きくすることができるという効果を得ることができる。これにより、受信装置のデータの受信品質が向上する可能性がある。
選択部5301は、複数のベースバンド信号を入力とし、フレーム構成信号313が示したシンボルのベースバンド信号を選択し、出力する。
同様に、位相変更部5201は、図54のように、複数のベースバンド信号を入力とする。そして、フレーム構成信号313が、データシンボルであることを示していた場合、位相変更部5201は、プリコーディング後のベースバンド信号309Aに対し、位相変更を施す。そして、フレーム構成信号313が、パイロットシンボル(またはヌルシンボル)、または、制御情報シンボルであることを示していた場合、位相変更部5201は、位相変更の動作を停止し、各シンボルのベースバンド信号をそのまま出力する。(解釈としては、「ej0」に相当する位相回転を強制的に行っていると考えればよい。)
上述の説明では、パイロットシンボルと制御シンボルとデータシンボルを例に説明したが、これに限ったものではなく、プリコーディングとは異なる伝送方法、例えば、1アンテナ送信、時空間ブロック符号を用いた伝送方式、等を用いて伝送するシンボルであれば、同様に、位相変更を与えない、ということが重要となり、これとは逆に、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替えを行ったシンボルに対しては、位相変更を行うことが本発明では重要なこととなる。
図34に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、上述の送信装置の位相変更部のために、5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする。(図69のように、入れ替え後のベースバンド信号q2のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、入れ替え後のベースバンド信号q1および入れ替え後のベースバンド信号q2の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)この5つの位相変更値(または、位相変更セット)をPHASE[0], PHASE[1], PHASE[2],PHASE[3], PHASE[4]とあらわすものとする。
<条件#D1−4>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であるとよい。
<条件#D1−5>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
図35は、ブロック符号を用いたとき、2つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図である。図35は、図67の送信装置および図70の送信装置に示したように、s1、s2の2つのストリームを送信し、かつ、送信装置が、2つの符号化器を有している場合の「ブロック符号を用いたとき、1つの符号化後のブロックに必要なシンボル数、スロット数の変化を示した図」である。(このとき、伝送方式としては、シングルキャリア伝送、OFDMのようなマルチキャリア伝送、いずれを用いてもよい。)
図35に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
ここでは、規則的に位相を変更する方法のために用意する位相変更値(または、位相変更セット)の数を5とする。つまり、図67の送信装置および図70の送信装置の位相変更部のために、5つの位相変更値(または、位相変更セット)を用意するものとする。(図69のように、入れ替え後のベースバンド信号q2のみに位相変更を行う場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更値を用意すればよい。また、入れ替え後のベースバンド信号q1および入れ替え後のベースバンド信号q2の両者に対し位相変更を行う場合、1スロットのために、2つの位相変更値が必要となる。この2つの位相変更値を位相変更セットとよぶ。したがって、この場合、周期5の位相変更を行うためには、5つの位相変更セットを用意すればよい)この5つの位相変更値(または、位相変更セット)をPHASE[0], PHASE[1], PHASE[2],PHASE[3], PHASE[4]とあらわすものとする。
<条件#D1−6>
K0=K1=・・・=Ki=・・・=KN-1、つまり、Ka=Kb、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であり、第1の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相PHASE[0]を使用する回数をK0,1, 位相PHASE[1]を使用する回数をK1,1、位相PHASE[i]を使用する回数をKi,1(i=0,1,2,・・・,N-1)、 位相PHASE[N-1] を使用する回数をKN-1,1としたとき、
<条件#D1−7>
K0,1=K1,1=・・・=Ki,1=・・・=KN-1,1、つまり、Ka,1=Kb,1、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であり、第2の符号化後のブロックを構成するビットをすべて送信する際に、位相PHASE[0]を使用する回数をK0,2, 位相PHASE[1]を使用する回数をK1,2、位相PHASE[i]を使用する回数をKi,2(i=0,1,2,・・・,N-1)、 位相PHASE[N-1] を使用する回数をKN-1,2としたとき、
<条件#D1−8>
K0,2=K1,2=・・・=Ki,2=・・・=KN-1,2、つまり、Ka,2=Kb,2、(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
であるとよい。
<条件#D1−9>
KaとKbの差は0または1、つまり、|Ka―Kb|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
<条件#D1−10>
Ka,1とKb,1の差は0または1、つまり、|Ka,1―Kb,1|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
<条件#D1−11>
Ka,2とKb,2の差は0または1、つまり、|Ka,2―Kb,2|は0または1
(for∀a、∀b、ただし、a, b=0,1,2,・・・,N-1、a≠b)
以上のように、符号化後のブロックと乗じる位相の関係付けを行うことで、符号化ブロックを伝送するために使用する位相にかたよりがなくなるため、受信装置において、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
(実施の形態D2)
本実施の形態では、図4の送信装置の場合、図4の送信装置に対しOFDM方式のようなマルチキャリア方式に対応した場合、図67、図70の送信装置に対し図4のように、一つの符号化器と分配部を適用した場合において、本明細書の中で説明した規則的に位相変更を行った場合の位相変更のイニシャライズ方法について説明する。
図34に示すように、ブロック符号における1つの符号化後のブロックを構成するビット数を6000ビットであるとする。この6000ビットを送信するためには、変調方式がQPSKのとき3000シンボル、16QAMのとき1500シンボル、64QAMのとき1000シンボルが必要となる。
次に、第2符号化ブロックの各スロットに対し、位相変更を適用することになる。本明細書では、マルチキャスト通信、放送に適用する場合を想定しているので、ある受信端末は、第1符号化ブロックを必要とせず、第2符号化ブロックのみ抽出する場合が考えられる。この場合、第1符号化ブロックの最後のスロットを送信するために位相変更値#0を用いたからといって、第2符号化ブロックを伝送するために、最初に位相変更値#1を用いたものとする。すると、
(a):前述の端末は、第1符号化ブロックがどのように送信されたかを監視、つまり、第1符号化ブロックの最後のスロットの送信に位相変更値がどのパターンであるかを監視し、第2符号化ブロックの最初のスロットに使用する位相変更値を推定する、
(b):(a)を行わないために、送信装置は、第2符号化ブロックの最初のスロットに使用する位相変更値の情報を伝送する
という方法が考えられる。(a)の場合、端末は第1符号化ブロックの伝送を監視する必要があるため消費電力が増大してしまい、(b)の場合、データの伝送効率の低下を招くことになる。
なお、本実施の形態では、符号化ブロックごとに位相変更値をイニシャライズする方法、つまり、いずれの符号化ブロックの最初のスロットに使用する位相変更値は、#0と固定と方法について述べたが、別の方法として、フレーム単位で行うことも可能である。例えば、プリアンブルや制御シンボル伝送後の情報を伝送するためのシンボルにおいて、最初のスロットで使用する位相変更値は#0と固定としてもよい。
(実施の形態D3)
なお、上述の各実施の形態では、重み付け合成部がプリコーディングに使用するプリコーディング行列を複素数で表現しているが、プリコーディング行列を実数で表現することもできる。
(実施の形態E1)
本実施の形態では、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を、DVB(Digital Video Broadcasting)−T2(T:Terrestrial)規格を用いた放送システムに適用する場合について説明する。はじめに、DVB―T2規格を用いた放送システムのフレーム構成について説明する。
L1 Pre-Signalling data(7402)により、送信フレームで使用するガードインターバルの情報、PAPR(Peak to Average Power Ratio)を削減するために行う信号処理方法に関する情報、L1 Post-Signalling dataを伝送する際の変調方式、誤り訂正方式(FEC: Forward Error Correction)、誤り訂正方式の符号化率の情報、L1 Post-Signalling dataのサイズおよび情報サイズの情報、パイロットパターンの情報、セル(周波数領域)固有番号の情報、ノーマルモードおよび拡張モード(ノーマルモードと拡張モードでは、データ伝送に用いるサブキャリア数が異なる。)のいずれの方式を用いているかの情報等を伝送する。
図74のフレーム構成では、P1 Signalling data(7401)、L1 Pre-Signalling data(7402)、L1 Post-Signalling data(7403)、Common PLP(7404)、PLP#1〜#N(7405_1〜6105_N)は時分割で送信されているように記載しているが、実際は、同一時刻に2種類以上の信号が存在している。その例を図75に示す。図75に示すように、同一時刻に、L1 Pre-Signalling data、L1 Post-Signalling data、Common PLPが存在していたり、同一時刻に、PLP#1、PLP#2が存在したりすることもある。つまり、各信号は、時分割および周波数分割を併用し、フレームが構成されている。
区間3は、ストリームs1、ストリームs2を用いてPLP#3のシンボル群7703を伝送しており、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いてデータを伝送するものとする。
DVB−T2規格では、S1の制御情報(3ビットの情報)により、DVB−T2の規格を用いているかどうか、また、DVB−T2規格を用いている場合、用いている送信方法を受信装置が判断できるようになっている。
DVB−T2規格では、“010”〜“111”は将来のために「Reserve」となっている。ここで、DVB−T2との互換性があるように本発明を適用するために、3ビットのS1情報として、例えば“010”と設定した場合(“000”“001”以外であればよい。)、送信する変調信号がDVB−T2以外の規格に準拠しているを示すことにし、端末の受信装置は、この情報が“010”であることがわかると、放送局が送信した変調信号がDVB−T2以外の規格に準拠していることを知ることができる。
なお、上記表3において、各略語は以下の意味で用いられている。
SISO: Single-Input Single-Output (一つの変調信号送信、一つのアンテナで受信)
SIMO: Single-Input Multiple-Output(一つの変調信号送信、複数のアンテナで受信)
MISO: Multiple-Input Single-Output(複数の変調信号を複数アンテナで送信、一つのアンテナで受信)
MIMO: Multiple-Input Multiple-Output(複数の変調信号を複数アンテナで送信、複数のアンテナで受信)
表3に示した2ビットの情報である「PLP_MODE」は、図77に示したように、各PLP(図77ではPLP#1のシンボル群から#4のシンボル群で示される。以下、簡略のために「のシンボル群」は省略して記載する。)の送信方法を端末に通知するための制御情報であり、PLP_MODEの情報は、PLPごとに存在することになる。つまり、図77の場合、PLP#1のためのPLP_MODEの情報、PLP#2のためのPLP_MODEの情報、PLP#3のためのPLP_MODEの情報、PLP#4のためのPLP_MODEの情報・・・が、放送局から送信されることになる。当然であるが、端末は、この情報を復調(また、誤り訂正復号も行う)することで、放送局がPLPに用いた伝送方式を認識することができる。
・#Aに用いる複数の位相変更と#Bに用いる複数の位相変更の中に、同一の位相変更を含むが、周期が異なる、
・#Aには含まれているが#Bには含まれていない位相変更値が存在する、
・#Aで使用する複数の位相変更を、#Bの方法では使用する位相変更に含まない
という3つの方法がある。
・ 固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、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が選択可能な送信方法
・ 固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、時空間ブロック符号化が選択可能な送信方法
・ 固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、ストリームs1のみ送信する伝送方式が選択可能な送信方法
・ プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、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が選択可能な送信方法
・ 固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法
・ プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、時空間ブロック符号化が選択可能な送信方法
・ プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、ストリームs1のみ送信する伝送方式が選択可能な送信方法
のように、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を含むことで、LOS環境で、高速なデータ伝送を行うことができ、かつ、受信装置の受信データ品質を確保することができるという効果を得ることができる。
表5が表3とは異なる点は、「PLP_MODE」を“11”としたときはReserveとしている点である。このように、PLPの伝送方式として、選択可能な伝送方式が上記で示した例のような場合、選択可能な伝送方式の数によって、例えば、表3、表5のPLP_MODEを構成するビット数を大きく、または、小さくすればよい。
図79は、図77とは異なる、P1シンボル、P2シンボル、Common PLPを送信した後の、周波数−時間軸における、ストリームs1およびs2のシンボルの配置方法の一例を示している。図79において、「#1」と記載されているシンボルは、図77におけるPLP#1のシンボル群のうちの1シンボルを示している。同様に、「#2」と記載されているシンボルは、図77におけるPLP#2のシンボル群のうちの1シンボルを示しており、「#3」と記載されているシンボルは、図77におけるPLP#3のシンボル群のうちの1シンボルを示しており、「#4」と記載されているシンボルは、図77におけるPLP#4のシンボル群のうちの1シンボルを示している。そして、図77と同様、PLP#1は、図23に示した、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伝送方式を用いてデータを伝送するものとする。そして、PLP#2は、一つの変調信号を送信することでデータを伝送するものとする。PLP#3は、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いてデータを伝送するものとする。PLP#4は、時空間ブロック符号を用いてデータを伝送するものとする。
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「時空間ブロック符号」、「固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式」を選択可能
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「時空間ブロック符号」を選択可能
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式」を選択可能
としてもよい。
図82は、T2フレーム内に一つのみPLPが存在する場合の、時間―周波数軸におけるストリームs1およびs2のフレーム構成の一例を示している。図82において、「制御シンボル」と記載しているが、これは、上述で説明したP1シンボル、および、P2シンボル等のシンボルを意味している。そして、図82では、区間1を用いて第1のT2フレームを送信しており、同様に、区間2を用いて第2のT2フレームを送信しており、区間3を用いて第3のT2フレームを送信しており、区間4を用いて第4のT2フレームを送信している。
第3のT2フレームでは、PLP#3−1のシンボル群8103を送信しており、送信方法としては、「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」を選択している。
図82において、s1、s2、両者で、同一サブキャリアの同一時刻にシンボルが存在している場合、同一周波数に2つのストリームのシンボルが存在していることになる。なお、他の実施の形態で説明したように、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いている場合、s1、s2は、プリコーディング行列を用いて重み付け、および、合成が行われ、(また、場合によっては、その後ベースバンド信号入れ替えが行われ)、加えて、位相変更が行われる。これにより、得られる信号をここでは、z1、z2とすると、z1、z2が、それぞれ、アンテナから出力されることになる。
区間3は、ストリームs1、ストリームs2を用いてPLP#3のシンボル群7703を伝送しており、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いてデータを伝送するものとする。
放送局が、図77のように各PLPを送信した場合、図64の送信信号を受信する受信装置では、各PLPの送信方法を知る必要がある。したがって、前述で述べたように、第1、第2 Signalling dataを用いて、各PLPの送信方法の情報を伝送する必要がある。以下では、このときのP1シンボルの構成方法、および、第1、第2 Signalling dataの構成方法の一例について説明する。P1シンボルを用いて送信する制御情報の具体例は表2のとおりである。
DVB−T2規格では、“010”〜“111”は将来のために「Reserve」となっている。ここで、DVB−T2との互換性があるように本発明を適用するために、3ビットのS1情報として、例えば“010”と設定した場合(“000”“001”以外であればよい。)、送信する変調信号がDVB−T2以外の規格に準拠しているを示すことにし、端末の受信装置は、この情報が“010”であることがわかると、放送局が送信した変調信号がDVB−T2以外の規格に準拠していることを知ることができる。
表4のように、1ビットの情報である「PLP_MODE」、1ビットの情報である「MIMO_MODE」、2ビットの情報である「MIMO_PATTERN#1」、2ビットの情報である「MIMO_PATTERN#2」が存在し、これら4つの制御情報は、図77に示したように、各PLP(図77ではPLP#1から#4)の送信方法を端末に通知するための情報であり、したがって、これら4つの制御情報は、PLPごとに存在することになる。つまり、図77の場合、PLP#1のためのPLP_MODEの情報/MIMO_MODEの情報/MIMO_PATTERN#1の情報/MIMO_PATTERN#2の情報、PLP#2のためのPLP_MODEの情報/MIMO_MODEの情報/MIMO_PATTERN#1の情報/MIMO_PATTERN#2の情報、PLP#3のためのPLP_MODEの情報/MIMO_MODEの情報/MIMO_PATTERN#1の情報/MIMO_PATTERN#2の情報、PLP#4のためのPLP_MODEの情報/MIMO_MODEの情報/MIMO_PATTERN#1の情報/MIMO_PATTERN#2の情報・・・が、放送局から送信されることになる。当然であるが、端末は、この情報を復調(また、誤り訂正復号も行う)することで、放送局がPLPに用いた伝送方式を認識することができる。
「PLP_MODE」が「1」、かつ、「MIMO_MODE」が「1」と設定された場合、「MIMO_PATTERN#2」の情報は有効な情報となる。このとき、「MIMO_PATTERN#2」として、“00”と設定した場合、位相変更#1のプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いて、データが伝送される。“01”と設定した場合、位相変更#2のプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いて、データが伝送される。“10”と設定した場合、位相変更#3のプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いて、データが伝送される。“11”と設定した場合、位相変更#4のプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いて、データが伝送される。ここで、位相変更#1〜#4はそれぞれ異なる方法となるが、このとき、異なる方法とは、例えば、#Aと#Bが異なる方法とすると、
・#Aに用いる複数の位相変更と#Bに用いる複数の位相変更の中に、同一の位相変更を含むが、周期が異なる、
・#Aには含まれるいるが#Bには含まれていない位相変更値が存在する、
・#Aで使用する複数の位相変更を、#Bの方法では使用する位相変更に含まない
という3つの方法がある。
・固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、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が選択可能な送信方法
・固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、時空間ブロック符号化が選択可能な送信方法
・固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、ストリームs1のみ送信する伝送方式が選択可能な送信方法
・プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、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が選択可能な送信方法
・固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法
・プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、時空間ブロック符号化が選択可能な送信方法
・プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法、ストリームs1のみ送信する伝送方式が選択可能な送信方法
のように、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を含むことで、LOS環境で、高速なデータ伝送を行うことができ、かつ、受信装置の受信データ品質を確保することができるという効果を得ることができる。
図79は、図77とは異なる、P1シンボル、第1、第2 Signalling data、Common PLPを送信後の、周波数−時間軸における、ストリームs1およびs2のシンボルの配置方法の一例を示している。
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「時空間ブロック符号」、「固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式」を選択可能
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「時空間ブロック符号」を選択可能
・「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」、「固定的なプリコーディング行列を用いるMIMO方式」を選択可能
としてもよい。
図82は、単位フレーム内に一つのみPLPが存在する場合の、時間―周波数軸におけるストリームs1およびs2のフレーム構成の一例を示している。
第3の単位フレームでは、PLP#3−1のシンボル群8103を送信しており、送信方法としては、「プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法」を選択している。
図82において、s1、s2、両者で、同一サブキャリアの同一時刻にシンボルが存在している場合、同一周波数に2つのストリームのシンボルが存在していることになる。プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を用いている場合、s1、s2は、プリコーディング行列を用いて重み付け、および、合成が行われ、(また、場合によっては、その後ベースバンド信号入れ替えが行われ)、加えて、位相変更が行われる。これにより、得られる信号をここでは、z1、z2とすると、z1、z2が、それぞれ、アンテナから出力されることになる。
図94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94の時空間ブロック符号化部(9402)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(9402)は、シンボルs1、シンボルs2、・・・を入力とする。すると、図94のように、時空間ブロック符号化が行われ、z1(9403A)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(9403B)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それぞれ異なるアンテナから送信されることになる。なお、時空間ブロック符号のシンボルの配置は、時間方向に限ったものではなく、周波数軸方向に配置してもよいし、時間―周波数で形成したシンボル群に適宜配置してもよい。また、時空間ブロック符号は、図94は時空間ブロック符号化方法の一例である、他の時空間ブロック符号を用いて、本明細書の各実施の形態を実施してもよい。
(実施の形態E2)
本実施の形態では、実施の形態E1で説明した、DVB−T2規格を用いた通信システムに、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を適用した方法を用いた時の受信方法、および、受信装置の構成について詳しく説明する。
(実施の形態E3)
実施の形態E1で記載した、DVB−T2規格に、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法を適用したシステムにおいて、L1 Pre-Signallingで、パイロットの挿入パターンを指定する制御情報が存在する。本実施の形態では、L1 pre-signallingでパイロット挿入パターンを変更するときの、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法の適用方法について説明する。
例えば、表6のように、変調方式が指定されると同時にプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法で使用する位相変更値が決定される場合、上述の説明と同様に考えることができ、P2シンボルの、パイロットパターンの制御情報とPLPの伝送方法の制御情報と変調方式の制御情報のみを伝送することで、端末の受信装置は、これらの制御情報を得ることで、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法の位相変更値の(周波数―時間軸における)割り当て方法を推定することができる。なお、表6において、位相変更パターンの列において、「-」は位相変更を行わないことを示しており、「#A」「#B」「#C」は、それぞれ、#A, #B, #Cの位相変更を行うことを示している。同様に、表1のように、変調方式および誤り訂正符号の方法が指定されると同時にプリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法で使用する位相変更値が決定される場合、P2シンボルの、パイロットパターンの制御情報とPLPの伝送方法の制御情報と変調方式の制御情報、誤り訂正符号の方法のみを伝送することで、端末の受信装置は、これらの制御情報を得ることで、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法の位相変更値の(周波数―時間軸における)割り当て方法を推定することができる。
例えば、放送局の送信装置が、パイロットの挿入パターンとして、図89を選択したものとし、かつ、プリコーディング後(または、プリコーディングおよびベースバンド信号入れ替え後)の信号に位相変更を行う送信方法として、Aという方法を選択したものとする。このとき、放送局の送信装置は、位相変更値の(周波数―時間軸における)割り当て方法として、図91,図93のいずれかを選択可能であるとする。例えば、放送局の送信装置が、図91を選択した場合、表7の「PHASE _FRAME_ARRANGEMENT」を「00」と設定し、図93を選択した場合、表7の「PHASE _FRAME_ARRANGEMENT」を「01」と設定するものとする。そして、端末の受信装置は、表7の制御情報を得ることで、位相変更値の(周波数―時間軸における)割り当て方法を知ることができる。なお、表7の制御情報は、P2シンボルにより伝送することが可能であり、また、第1、第2、Signalling dataにより、伝送することも可能である。
304A,304B インタリーバ
306A,306B マッピング部
314 信号処理方法情報生成部
308A,308B 重み付け合成部
310A,310B 無線部
312A,312B アンテナ
317A,317B 位相変更部
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
701_X,701_Y アンテナ
703_X,703_Y 無線部
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 係数生成部
901 Soft−in/soft−outデコーダ
903 分配部
1201A,1201B OFDM方式関連処理部
1302A,1302A シリアルパラレル変換部
1304A,1304B 並び換え部
1306A,1306B 逆高速フーリエ変換部
1308A,1308B 無線部
Claims (2)
- 複数のベースバンド信号から同一の周波数帯域かつ同一の時刻に送信される複数の信号を生成する信号生成方法であって、
所定の誤り訂正ブロック符号化方式を用いて、M(Mは自然数)組の第1の複数ビットとして用いられる第1の符号化ブロックとM組の第2の複数ビットとして用いられる第2の符号化ブロックとを生成し、
前記第1の複数ビットから生成された第1のベースバンド信号s1と前記第2の複数ビットから生成された第2のベースバンド信号s2との両方に対して位相変更を行い、Mシンボルの位相変更後の第1のベースバンド信号s1’とMシンボルの位相変更後の第2のベースバンド信号s2’とを生成し、
前記位相変更後の第1のベースバンド信号s1’と前記位相変更後の第2のベースバンド信号s2’の組み合わせに対して所定の行列Fに応じた重み付け合成を行い、M組の第1の重み付け合成信号z1と第2の重み付け合成信号z2との組み合わせを、前記同一の周波数帯域かつ同一の時刻に送信される複数の信号として生成し、
前記第1の重み付け合成信号z1及び前記第2の重み付け合成信号z2は、(z1、z2)T=F(s1’、s2’)Tを満たし、
前記第1のベースバンド信号s1及び前記第2のベースバンド信号s2に対して施される位相変更量は、それぞれN個の位相変更量の候補を切り替えながら選択された一つの位相変更量である、信号生成方法。 - 複数のベースバンド信号から同一の周波数帯域かつ同一の時刻に送信される複数の信号を生成する信号生成装置であって、
所定の誤り訂正ブロック符号化方式を用いて、M(Mは自然数)組の第1の複数ビットとして用いられる第1の符号化ブロックとM組の第2の複数ビットとして用いられる第2の符号化ブロックとを生成する符号化部と、
前記第1の複数ビットから生成された第1のベースバンド信号s1と前記第2の複数ビットから生成された第2のベースバンド信号s2との両方に対して位相変更を行い、Mシンボルの位相変更後の第1のベースバンド信号s1’とMシンボルの位相変更後の第2のベースバンド信号s2’とを生成する位相変更部と、
前記位相変更後の第1のベースバンド信号s1’と前記位相変更後の第2のベースバンド信号s2’の組み合わせに対して所定の行列Fに応じた重み付け合成を行い、M組の第1の重み付け合成信号z1と第2の重み付け合成信号z2との組み合わせを、前記同一の周波数帯域かつ同一の時刻に送信される複数の信号として生成する重み付け合成部と、を備え、
前記第1の重み付け合成信号z1及び前記第2の重み付け合成信号z2は、(z1、z2)T=F(s1’、s2’)Tを満たし、
前記第1のベースバンド信号s1及び前記第2のベースバンド信号s2に対して施される位相変更量は、それぞれN個の位相変更量の候補を切り替えながら選択された一つの位相変更量である、信号生成装置。
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