WO2005078978A1

WO2005078978A1 - 送信装置、受信装置及び無線通信方法

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Publication number: WO2005078978A1
Application number: PCT/JP2005/002016
Authority: WO
Inventors: Yutaka Murakami; Kiyotaka Kobayashi; Masayuki Orihashi; Toshiyuki Morii
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2005-08-25
Also published as: CN1918838B; EP1708398B1; US20100118987A1; EP1708398A1; US8223878B2; US20070160161A1; JPWO2005078978A1; JP4482523B2; CN1918838A; US7684506B2; EP1708398A4

Abstract

　無線通信におけるデータ伝送効率を向上させる。時空間ブロック符号信号（１０３、１０４）を送信する際に、送信データに応じて時空間ブロック符号信号（１０３、１０４）のパターンを変えるようにする。これにより、時空間ブロック符号信号（１０３、１０４）によって得られる品質の良いデータ伝送を行うことができるといった効果に加えて、時空間ブロック符号信号（１０３、１０４）のパターンによってデータを伝送できるので、データ伝送効率を向上させることができるようになる。

Description

明細書

送信装置、受信装置及び無線通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信において周波数利用効率を向上させる技術に関する。

背景技術

[0002] 従来、無線通信において周波数利用効率を向上させるための技術として、例えば、時空間ブロック符号のように、複数のアンテナを用いてブロック単位のシンボルを送信するものが知られている。この技術は、例えば文献「 "Space-Time Block Codes from Orthogonal Designs ΙϋβΕ Transactions on Information Theory,

pp.1456-1467, vol.45, no.5, July 1999」に開示されている。以下、この非特許文献 1 に開示された内容について図面を用いて説明する。

[0003] 図 1に示すように、送信装置は複数のアンテナ AN1、 AN2を有し、各アンテナ AN 1、 AN2から同時に信号を送信する。受信装置は、同時に送信された複数の信号をアンテナ AN3で受信する。

[0004] 図 2に、各アンテナ AN 1、 AN2から送信される信号のフレーム構成を示す。アンテナ AN1からは送信信号 Aが送信され、これと同時にアンテナ AN2からは送信信号 B が送信される。送信信号 A及び送信信号 Bは、符号化利得とダイバーシチ利得とが得られるように同じシンボルが複数回配置されたシンボルブロック力もなる。

[0005] さらに詳しく説明する。図 2において、 Sl、 S2はそれぞれ異なるシンボルを示すと共に、複素共役を" * "で示す。時空間ブロック符号ィ匕では、時点 iにおいて、第 1のアンテナ AN 1からシンボル S 1を送信すると同時に第 2のアンテナ AN2からシンボル S2を送信し、続く時点 i+ 1において、第 1のアンテナ AN1からシンボル S2*を送信すると同時に第 2のアンテナ AN2からシンボル S1 *を送信する。

[0006] 受信装置のアンテナ AN3では、アンテナ AN1とアンテナ AN3間の伝送路変動 hi

(t)を受けた送信信号 Aと、アンテナ AN2とアンテナ AN3間の伝送路変動 h2 (t)を受けた送信信号 Bとが合成された信号が受信される。

[0007] 受信装置は、伝送路変動 hl (t)と h2 (t)を推定し、その推定値を用いることにより、合成された受信信号から元の送信信号 Aと送信信号 Bを分離した後に、各シンボルを復調するようになって、る。

[0008] この際、図 2に示すような時空間ブロック符号化された信号を用いると、信号分離時に、伝送路変動 hi (t)、 h2 (t)に拘わらず各シンボル Sl、 S2を最大比合成できるようになるので、大きな符号化利得とダイバーシチ利得とが得られるようになる。この結果、受信品質を向上させることができる。

非特干文献 1： Space-Time BIOC し odes from Orthogonal Designs IEEE

Transactions on Information Theory, pp.1456— 1467, vol.45, no.5, July 1999 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] ところで、時空間ブロック符号ィ匕した信号を用いると、確かに受信品質は向上するものの、伝送効率が低下する欠点がある。すなわち、時点 i+ 1で送信される S1 *や S 2*は、受信装置においては Sl、 S2として復調されるので、実質的には時点 iで送信された Sl、 S2と同じ情報である。このため、同じ情報を 2度送信していることになり、この分データの伝送効率が低下する。

[0010] 例えば一般的なマルチアンテナ通信システムにお、ては、時点 i+ 1ぉ、てシンポル S l、 S2とは異なるシンボル S3、 S4を送信するので、時点 iから時点 i+ 1の期間では 4つのシンボル S1— S4を送信することができる。つまり、単純に考えると、時空間ブロック符号ィ匕技術を用いた場合、データ伝送効率が、一般的なマルチアンテナ通信の半分に低下してしまう。

[0011] 本発明の目的は、無線通信におけるデータ伝送効率を一段と向上させることである課題を解決するための手段

[0012] 本発明の送信装置の一つの態様は、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成するベースバンド信号形成手段と、当該ベースバンド信号を無線信号に変換する無線手段と、当該無線信号を送信する送信アンテナとを具備する構成を採る。 [0013] この構成によれば、送信データに応じてチャネル行列パターンを変えるようにしたので、チャネル行列の各要素である変調シンボルに加えて、チャネル行列のパターンでもデータを伝送できるようになる。この結果、周波数帯域を広げることなぐデータ伝送量を増やすことができ、周波数利用効率を向上させることができる。

[0014] 本発明の受信装置の一つの態様は、複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、このチャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づいて送信データを推定する送信データ推定手段とを具備する構成を採る。

[0015] 本発明の無線通信方法の一つの態様は、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成して送信する送信ステップと、複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定し、チャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づ V、て送信データを推定する受信ステップとを含むようにする。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、チャネル行列のパターンでデータを伝送するようにしたので、データ伝送効率を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]従来のマルチアンテナ通信システムの構成を示すブロック図

[図 2]時空間ブロック符号の説明に供する図

[図 3]実施の形態のマルチアンテナ通信システムの構成を示すブロック図

[図 4]実施の形態 1の送信装置の構成を示すブロック図

[図 5]時空間ブロック符号信号形成部の構成を示すブロック図

[図 6]図 6Aは、送信データが「0」の場合に、アンテナ AN 1に供給される信号の様子を示す図であり、図 6Bは、送信データが「1」の場合に、アンテナ AN1に供給される信号の様子を示す図

[図 7]図 7Aは、送信データが「0」の場合に、アンテナ AN2に供給される信号の様子を示す図であり、図 7Bは、送信データが「1」の場合に、アンテナ AN2に供給される信号の様子を示す図

[図 8]図 8Aは、送信データが「0」の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図であり、図 8Bは、送信データ力「l」の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図

圆 9]実際のフレーム構成例を示す図

圆 10]実施の形態 1の受信装置の構成を示すブロック図

[図 11]復調部の構成を示すブロック図

圆 12]実施の形態 2の送信装置の構成を示すブロック図

圆 13]時空間ブロック符号信号形成部の構成を示すブロック図

[図 14]図 14Aは、送信データが「0」の場合に、アンテナ AN 1に供給される信号の様子を示す図であり、図 14Bは、送信データが「1」の場合に、アンテナ AN1に供給される信号の様子を示す図

[図 15]図 15Aは、送信データが「0」の場合に、アンテナ AN2に供給される信号の様子を示す図であり、図 15Bは、送信データが「1」の場合に、アンテナ AN2に供給される信号の様子を示す図

[図 16]図 16Aは、送信データが「0」の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図であり、図 16Bは、送信データ力「l」の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図

圆 17]実際のフレーム構成例を示す図

圆 18]実施の形態 2の受信装置の構成を示すブロック図

[図 19]復調部の構成を示すブロック図

[図 20]図 20Aは、時空間ブロック符号を時間方向に配置した場合における、送信データが「0」の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図であり、図 20Bは、時空間ブロック符号を時間方向に配置した場合における、送信データが「の場合の時空間ブロック符号のパターンを示す図

[図 21]時空間ブロック符号を時間方向に配置した場合における、実際のフレーム構成を示す図

[図 22]図 22Aは、（1)式の時空間ブロック符号パターンで送信した場合の信号点配置例を示す図であり、図 22Bは、（2)式の時空間ブロック符号パターンで送信した場合の信号点配置例を示す図 [図 23]図 23Aは、送信データが「0」の場合の他の時空間ブロック符号パターン例を示す図であり、図 23Bは、送信データが「1」の場合の他の時空間ブロック符号パターン例を示す図

[図 24]M aryスペクトル拡散通信方式を用いた送信装置の構成を示すブロック図 [図 25]図 25Aは、データ「0」を送る場合の M aryの直交符号割り当て例を示し、図 2 5Bは、データ「1」を送る場合の M aryの直交符号割り当て例を示す図

[図 26]図 26Aは、データ「00」を送る場合のチャネル行列の例を示し、図 26Bは、データ「01」を送る場合のチャネル行列の例を示し、図 26Cは、データ「10」を送る場合のチャネル行列の例を示し、図 26Dは、データ「11」を送る場合のチャネル行列の例を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0018] 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。

[0019] (実施の形態 1)

図 3に、本実施の形態のマルチアンテナ通信システム 10の全体構成を示す。マルチアンテナ通信システム 10において、送信装置 100は複数のアンテナ AN1、 AN2 を有し、各アンテナ AN1、 AN2から同時に信号を送信する。受信装置 200は、同時に送信された複数の信号をアンテナ AN3で受信する。なお、アンテナ AN1から送信された信号は伝送路変動 hi (t)を受けてアンテナ AN3で受信され、アンテナ AN2 から送信された信号は伝送路変動 h2 (t)を受けてアンテナ AN3で受信される。

[0020] 図 4に、本実施の形態の送信装置 100の構成を示す。送信装置 100は、送信ディジタル信号 (以下これを単に送信データと呼ぶ） 101を時空間ブロック符号信号形成部 102に入力する。時空間ブロック符号信号形成部 102は、フレーム構成信号生成部 109によって生成されたフレーム構成信号 110に従って、送信データ 101を時空間ブロック符号化処理し、これにより得た時空間ブロック符号信号 103、 104をそれぞれ拡散部 105 - A、 105 - Bに送出する。

[0021] 各拡散部 105 - A、 105 - Bは、時空間ブロック符号信号 103、 104に拡散符号を乗算することにより拡散信号 106-A、 106-Bを得、これを無線部 107-A、 107-Bに送出する。各無線部 107-A、 107-Bは、拡散信号 106-A、 106-Bに対して直交変調や周波数変換等の所定の無線処理を施し、これにより得た無線送信信号 108 - A、 108— Bをアンテナ AN 1、 AN2に供給する。

[0022] 図 5に、時空間ブロック符号信号形成部 102の構成を示す。時空間ブロック符号信号形成部 102は、送信データ 101を先ずデータ分流部 120に入力する。データ分流部 120は、送信データ 101を送信データ 101-A、 101-B、 101— Cに分流し、送信データ 101— Aを変調部 121に、送信データ 101— Bを変調部 122に、送信データ 10 1 Cを信号選択部 127にそれぞれ送出する。

[0023] 変調部 121は、送信データ 101— Aに対して QPSK(Quadrature Phase Shift

Keying)や 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調処理を施すことにより、送信シンボル S1を得る。例えば QPSKの場合には、 2ビットの送信データ 101— Aから 1つの送信シンボル S1を得る。変調部 121は、これにより得た送信シンボル S1を変調信号 123として出力すると共にその複素共役 S1 *を変調信号 124として出力する。

[0024] 同様に変調部 122は、送信データ 101— Bに対して QPSKや 16QAM等のディジタル変調処理を施すことにより、送信シンボル S2を得る。変調部 122は、これにより得た送信シンボル S2を変調信号 125として出力すると共にその負の複素共役 S2*を変調信号 126として出力する。

[0025] 信号選択部 127は、変調部 121からの変調信号 123、 124及び変調部 122からの変調信号 125、 126を、データ分流部 120からの送信データ 101— Cに応じた順序で、かつ送信データ 101-Cに応じて出力信号 103又は出力信号 104に割り振って出力する。これにより、送信データ 101-Cに応じてパターンの異なる時空間ブロック符号信号 103、 104が形成される。なお、信号選択部 127は、フレーム構成信号 110に従った位置に、パイロット信号生成部 128によって生成されパイロット信号 129を挿入する。

[0026] 図 6A、 6B、図 7A、 7B、図 8A、 8B及び図 9を用いて、信号選択部 127による具体的な処理を説明する。図 6A、 6Bに信号 103の様子を示し、図 7A、 7Bに信号 104の様子を示す。図 6Aに示すように、信号選択部 127は、送信データ 101— Cが「0」の場合には、 Sl、—S2*の順でシンボルを出力することで信号 103を得る。これに対して、図 6Bに示すように、送信データ 101— C力「l」の場合には、 S2、 SI*の順でシンボルを出力することで信号 103を得る。

[0027] また図 7Aに示すように、信号選択部 127は、送信データ 101— Cが「0」の場合には、 S2、 SI *の順でシンボルを出力することで信号 104を得る。これに対して、図 7Bに示すように、送信データ 101— Cが「1」の場合には、 Sl、—S2*の順でシンボルを出力することで信号 104を得る。

[0028] 図 6A、 6B及び図 7A、 7Bをまとめたものを、図 8A、 8Bに示す。すなわち、信号選択部 127は、送信データ 101— Cが「0」の場合には、図 8Aに示すようなパターンの時空間ブロック符号信号 103、 104を形成する。これに対して、信号選択部 127は、送信データ 101— Cが「1」の場合には、図 8Bに示すようなパターンの時空間ブロック符号信号 103、 104を形成する。

[0029] 実際のフレーム構成例を、図 9に示す。図中の網掛け部分はパイロットシンボルを示す。時点 i-1で各アンテナ AN1、 AN2からパイロットシンボルが送信される。続く時点 i及び時点 i+ 1にお、て、データ「0」に対応するパターンの時空間ブロック符号信号 103、 104が送信される。さらに続く時点 i+ 2及び時点 i+ 3において、データ「1 」に対応するパターンの時空間ブロック符号信号 103、 104が送信される。

[0030] これにより、送信装置 100においては、シンボル Sl、 S2により伝送されるデータにカロえて、時空間ブロック符号のパターンによってデータを伝送できるので、この分だけ時間当たりに送信できるデータ量を増やすことができる。

[0031] 例えば変調部 121、 122によって QPSK変調を行う場合を考える。シンボル Sl、 S 2は、 1シンボル当たり 2ビットのデータを伝送できるので、時点ら時点 i+ 1の期間において変調シンボル Sl、 S2で送信できるデータは、 4ビットである。これに加えて、時点 iと時点 i+ 1の期間において、時空間ブロック符号のパターンによって 1ビット伝送できるので、合計 5ビット伝送できるようになる。

[0032] 因みに、変調部 121、 122が QPSK変調を行う場合には、データ分流部 120によつて、送信データ 101の最初の 2ビットを変調部 121に送出し、次の 2ビットを変調部 12 2に送出し、次の 1ビットを信号選択部 127に送出すればよい。

[0033] 図 10に、送信装置 100から送信された時空間ブロック符号信号を受信する受信装置 200の構成を示す。受信装置 200は、アンテナ AN3で受信した信号 201を無線部 202に入力する。無線部 202は、周波数変換や直交復調等の所定の無線受信処理を施し、これにより得た受信ベースバンド信号 203を逆拡散部 204に送出する。逆拡散部 204は、受信ベースバンド信号 203を逆拡散し、逆拡散後の受信ベースバンド信号 205を、第 1伝送路推定部 206、第 2伝送路推定部 207、同期部 210及び復調部 212に送出する。

[0034] 第 1伝送路推定部 206は、アンテナ AN1から送信された信号に含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナ AN1とアンテナ AN3との間の伝送路変動 hiを求め、これを伝送路推定信号 208として復調部 212に送出する。第 2伝送路推定部 207は、アンテナ AN2から送信された信号に含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナ AN2とアンテナ AN3との間の伝送路変動 h2を求め、これを伝送路推定信号 20 9として復調部 212に送出する。

[0035] 同期部 210は、各アンテナ AN1、 AN2から送信された信号に含まれるノィロットシンボルに基づき、各アンテナ AN1、 AN2から送信された信号の同期をとり、同期のためのタイミング信号 211を復調部 212に送出する。

[0036] 図 11に、復調部 212の構成を示す。復調部 212は、検波部 220と行列推定部 221 を有し、これらに伝送路推定信号 208、 209、受信ベースバンド信号 205及びタイミング信号 211を入力する。行列推定部 221は、伝送路推定行列の行列パターンを推定することにより、どのパターンの時空間ブロック符号を受信したかを推定する。

[0037] 具体的に説明する。アンテナ AN3では、アンテナ AN1から送信された信号と、アンテナ AN2から送信された信号が合成されて受信される。時点 tにおける合成受信信号を R (t)とする。また時点 tでの伝送路推定値 hi、 h2をそれぞれ hi (t)、 h2 (t)とする。すると、図 8Aに示すようなパターンの時空間ブロック符号が送信された場合には、次式の関係式が成り立つ。

[数 1]

R(i) ( ）

I R(i + 1) J /J2

[0038] これに対して、図 8Bに示すようなパターンの時空間ブロック符号が送信された場合には、次式の関係式が成り立つ。

[数 2]

( ）

R(i + l)

[0039] したがって、行列推定部 221は、（1)式が成り立つか、又は（2)式が成り立つかを推定する。換言すれば、行列推定部 221は、送信装置 100によって、時点ら時点 i + 1で、どのパターンの時空間ブロック符号が送信されたかを推定する。例えば、（1) 式及び（2)式を用いて、ー且、 Sl、 S2を推定し、どちらの式で推定した Sl、 S2の方がシンボルとして確からしいかを判断する方法が考えられる。そして、行列推定部 22 1は、（2)式よりも（1)式の方が確からしいと推定した場合には、受信データ 215として「0」を出力する。これに対して、行列推定部 221は、（1)式よりも（2)式の方が確からしいと推定した場合には、受信データ 215として「1」を出力する。

[0040] この受信データ 215は、検波部 220にも送出される。検波部 220は、受信データ 21 5として「0」が入力された場合には（1)式を用い、（1)式についての逆行列演算を行うことによりシンポノレ Sl、 S2を推定した後、各シンポノレ Sl、 S2を復調することにより、シンボル S1についての受信データ 213とシンボル S2についての受信データ 214を得る。これに対して、検波部 220は、受信データ 215として「1」が入力された場合には（2)式を用い、（2)式についての逆行列演算を行うことによりシンボル Sl、 S2を推定した後、各シンボル Sl、 S2を復調することにより、シンボル S1についての受信データ 213とシンボル S2についての受信データ 214を得る。

[0041] このようにして、受信装置 200は、時空間ブロック符号にて伝送されたデータと、時空間ブロック符号のパターンにて伝送されたデータと力なる送信データの全てを復元することができる。

[0042] 力べして本実施の形態によれば、複数のアンテナを用いて時空間ブロック符号信号を送信する際に、送信データに応じて時空間ブロック符号のパターンを変えるようにしたことにより、時空間ブロック符号によって得られる品質の良いデータ伝送を行うことができると!、つた効果に加えて、時空間ブロック符号のパターンによってデータを伝送できるので、データ伝送効率を向上させることができる送信装置 100を実現できる [0043] また受信した時空間ブロック符号のパターンを識別することにより時空間ブロック符号のパターンにより伝送されたデータを推定する行列推定部 221と、行列推定部 22 1によって推定されたチャネル推定行列を用いて時空間ブロック符号を構成する各変調信号を分離し復調する信号分離復調手段としての検波部 220とを設けるよう〖こしたことにより、送信データに応じてパターンの変えられた時空間ブロック符号信号から伝送データを全て復元し得る受信装置 200を実現できる。

[0044] なおこの実施の形態では、スペクトル拡散通信方式を用いた場合の構成を例にとつて説明したが、スペクトル拡散通信方式を用いないときにおいても同様に実施することがでさる。

[0045] (実施の形態 2)

この実施の形態では、実施の形態 1で説明した、送信データに応じてパターンを変えた時空間ブロック符号信号を、 OFDM変調して送信することを提案する。

[0046] 図 4との対応部分に同一符号を付して示す図 12に、本実施の形態の送信装置の構成を示す。送信装置 300は、時空間ブロック符号信号形成部 301の構成が若干異なることと、 OFDM変調手段としての、シリアルパラレル変換部（SZP) 304— A、 3 04— B及び逆フーリエ変換部（idft) 306— A、 306— Bを有することを除いて、図 4の送信装置 100とほぼ同様の構成でなる。

[0047] 送信装置 300は、時空間ブロック符号信号形成部 301によって形成した時空間ブロック符号信号 302、 303をそれぞれ、シリアルパラレル変換部 304— A、 304— Bに送出する。各シリアルパラレル変換部 304— A、 304— Bにより得られたパラレル信号 3 05— A、 305— Bはそれぞれ、逆フーリエ変換部 306— A、 306— Bによって逆フーリエ変換されることにより、 OFDM信号 307— A、 307— Bとされる。 OFDM信号 307— A、 307— Bは、無線部 308— A、 308— Bによって所定の無線処理が施されることにより送信 OFDM信号 309— A、 309— Bとされた後、アンテナ AN1、 AN2に供給される。

[0048] 図 13に、時空間ブロック符号信号形成部 301の構成を示す。なお図 13では、図 5 との対応部分に同一符号を付し、ここではその部分の説明は省略する。信号選択部 320は、送信データ 101— Cに応じて時空間ブロック符号のパターンを変える。ここで信号選択部 320による選択処理は、図 5の信号選択部 127による選択処理とほぼ同じだが、本実施の形態では時空間ブロック符号を OFDM送信するので、選択のパターンが若干異なる。

[0049] 図 14A、 14B、図 15A、 15B、図 16A、 16B及び図 17を用いて、信号選択部 320 による具体的な処理を説明する。図 14A、 14Bに OFDM信号 307— Aの様子を示し、図 15A、 15Bに OFDM信号 307— Bの様子を示す。図 14Aに示すように、信号選択部 320は、送信データ 101— Cが「0」の場合には、信号 302としてシンボル S1とシンボルー S2*を出力する。そしてこれら各シンボル Sl、—S2*がシリアルパラレル変換部 304— A及び逆フーリエ変換部 306— Aによって OFDM変調されることにより、シンボル S1がキャリア 1に、シンボル S2*がキャリア 2に配置され、アンテナ AN1から送信される。これに対して、図 14Bに示すように、送信データ 101— Cが「1」の場合には、信号 302としてシンボル S2とシンボル S1*を出力する。そしてこれら各シンボル S2 、 S1 *がシリアルパラレル変換部 304— A及び逆フーリエ変換部 306— Aによって OF DM変調されることにより、シンボル S2がキャリア 1に、シンボル S1*がキャリア 2に配置され、アンテナ AN1から送信される。

[0050] また図 15Aに示すように、信号選択部 320は、送信データ 101— Cが「0」の場合には、信号 303としてシンボル S2とシンボル S1 *を出力する。そしてこれら各シンボル S 2、 S1 *がシリアルパラレル変換部 304— B及び逆フーリエ変換部 306— Bによって OF DM変調されることにより、シンボル S2がキャリア 1に、シンボル S1*がキャリア 2に配置され、アンテナ AN2から送信される。これに対して、図 15Bに示すように、送信データ 101— C力「l」の場合には、信号 303としてシンボル S1とシンボル S2*を出力する。そしてこれら各シンボル Sl、—S2*がシリアルパラレル変換部 304— B及び逆フ一リエ変換部 306— Bによって OFDM変調されることにより、シンボル S1がキャリア 1 に、シンボル— S2*がキャリア 2に配置され、アンテナ AN2から送信される。

[0051] 図 14A、 14B及び図 15A、 15Bをまとめたものを、図 16A、 16Bに示す。すなわち、送信データ 101— Cが「0」の場合には、図 16Aに示すようなシンボル配置の OFD M信号 307— A、 307— Bが各アンテナ AN1、 AN2から送信される。つまり、 OFDM 信号 307— Aがアンテナ AN1から送信されると共に OFDM信号 307— Bがアンテナ AN2から送信される。これに対して、送信データが「1」の場合には、図 16Bに示すようなシンボル配置の OFDM信号 307— A、 307— Bが各アンテナ AN 1、 AN2から送信される。

[0052] 実際のフレーム構成例を、図 17に示す。図中の網掛け部分はパイロットシンボルを示す。時点 i-1で各アンテナ AN1、 AN2からパイロットシンボルが送信される。続く時点 iにおいて、各アンテナ AN1、 AN2から OFDM変調された時空間ブロック符号が送信される。図 17には、 2つのアンテナ AN1、 AN2のキャリア 1とキャリア 2を使つて送信データ「0」に対応するパターンの時空間ブロック符号を送信し、キャリア 3とキャリア 4を使って送信データ「1」に対応するパターンの時空間ブロック符号を送信する場合を示す。

[0053] 因みに、図 17では、図の対応関係を分力り易くするために、キャリア 3とキャリア 4に割り当てられたシンボル S 1とシンボル S2を、キャリア 1とキャリア 2に割り当てられたシンボル S1と S2と同じ符号を用いて記している力キャリア 1とキャリア 2に割り当てられるシンポノレ Sl、 S2と、キャリア 3、 4に害 ijり当てられるシンポノレ Sl、 S2は、異なるデータカ得られた異なるシンボルである。

[0054] これにより、送信装置 300においては、サブキャリア 1とサブキャリア 2のシンボル S1 、 S2によって伝送するデータにカ卩えて、その時空間ブロック符号のパターンによってデータを伝送でき、さらにサブキャリア 3とサブキャリア 4のシンボルによって伝送できるデータに加えて、その時空間ブロック符号のパターンによってデータを伝送できるようになる。

[0055] 図 18に、送信装置 300から送信された OFDM信号を受信する受信装置の構成を示す。受信装置 400は、アンテナ AN3で受信した OFDM信号 401を無線部 402に入力する。無線部 402は、周波数変換や直交復調等の所定の無線受信処理を施し、これにより得た OFDM受信ベースバンド信号 403をフーリエ変換部（dft) 404に送出する。フーリエ変換部 404は、 OFDM受信ベースバンド信号 403をフーリエ変換し、フーリエ変換後の受信ベースバンド信号 405を、第 1伝送路推定部 406、第 2伝送路推定部 407、同期部 410及び復調部 412に送出する。

[0056] 第 1伝送路推定部 406は、アンテナ AN1から送信された OFDM信号の各キャリアに含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナ AN1とアンテナ AN3との間の各キャリア毎の伝送路変動を求め、これを伝送路推定信号 408として復調部 412に送出する。第 2伝送路推定部 407は、アンテナ AN2から送信された OFDM信号の各キャリアに含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナ AN2とアンテナ AN3との間の各キャリア毎の伝送路変動を求め、これを伝送路推定信号 409として復調部 41 2に送出する。

[0057] 同期部 410は、各アンテナ AN1、 AN2から送信された信号に含まれるノィロットシンボルに基づき、各アンテナ AN1、 AN2から送信された信号の同期をとり、同期のためのタイミング信号 411を復調部に送出する。

[0058] 図 19に、復調部 412の構成を示す。復調部 412は、検波部 420と行列推定部 421 を有し、これらに伝送路推定信号 408、 409、受信ベースバンド信号 405及びタイミング信号 411を入力する。行列推定部 421は、伝送路推定行列の行列パターンを推定することにより、どのパターンの時空間ブロック符号を受信したかを推定する。

[0059] 具体的に説明する。アンテナ AN3では、アンテナ AN1から送信された信号と、アンテナ AN2から送信された信号が合成されて受信される。時点 tにおける合成受信信号を R (t)とする。また時点 tでの伝送路推定値 hi、 h2をそれぞれ hi (t)、 h2 (t)とする。すると、図 16Aに示すようなパターンの時空間ブロック符号が送信された場合には、次式の関係式が成り立つ。

[数 3]

(

[0060] これに対して、図 16Bに示すようなパターンの時空間ブロック符号が送信された場合には、次式の関係式が成り立つ。

画

(₄₎

[0061] 行列推定部 421は、例えば図 17に示すようなフレーム構成の信号を受信した場合には、キャリア 1とキャリア 2については（3)式のパターンの時空間ブロック符号が使われたと推定して、受信データ 415として「0」を出力すると共に、このことを検波部 420 に通知する。またキャリア 3とキャリア 4については（4)式のパターンの時空間ブロック符号が使われたと推定して、受信データ 415として「1」を出力すると共に、このことを検波部 420に通知する。

[0062] このとき検波部 420は、キャリア 1とキャリア 2については（3)式を用い、（3)式の逆行列演算を行うことによりシンボル Sl、 S2を推定した後、各シンボル Sl、 S2を復調することにより、シンボル S1についての受信データ 413とシンボル S2についての受信データ 414を得る。また検波部 420は、キャリア 3とキャリア 4については (4)式を用い、（4)式の逆行列演算を行うことによりシンボル Sl、 S2 (実際にはこのシンボル SI 、 S2はキャリア 1、 2のシンボルとは異なる）を推定した後、各シンボル Sl、 S2を復調することにより、シンボル S1についての受信データ 413とシンボル S2についての受信データ 414を得る。

[0063] このようにして、受信装置 400は、時空間ブロック符号にて伝送されたデータと、時空間ブロック符号のパターンにて伝送されたデータと力なる送信データの全てを復元することができる。

[0064] 力べして本実施の形態によれば、 OFDM信号のサブキャリアに時空間ブロック符号を割り当てて送信するにあたって、送信データに応じて時空間ブロック符号のパターンを変えるようにしたことにより、時空間ブロック符号によって得られる品質の良いデータ伝送を行うことができるといった効果にカ卩えて、時空間ブロック符号のパターンによってデータを伝送できるので、データ伝送効率を向上させることができる。

[0065] 特に、 OFDM信号の各サブキャリアに時空間ブロック符号を割り当てると、単位時間に伝送できる時空間ブロック符号を増やすことができるので、単位時間当たりの伝送データ量を増やすことができるようになる。

[0066] なおこの実施の形態では、複数のキャリアに時空間ブロック符号を割り当てる場合 ( すなわち、周波数方向に時空間ブロックを割り当てる場合）について説明したが、図 20A、 20B及び図 21に示すように、時空間ブロック符号を単一のキャリア（図 20A、 2 OB及び図 21の場合にはキャリア 1)単位で割り当てる（すなわち、時間方向に時空間ブロックを割り当てる）ようにしてもよい。この場合、当然、他のキャリア 2、 3、 4にも他の時空間ブロック符号を割り当てることができる。

[0067] 具体的に説明する。送信データが「0」の場合には、図 20Aに示す OFDM信号 30 7— A、 307— Bを各アンテナ AN 1、 AN2から送信する。これに対して、送信データが「1」の場合には、図 20Bに示す OFDM信号 307— A、 307— Bを各アンテナ AN1、 A N2から送信する。

[0068] 実際のフレーム構成例を、図 21に示す。時点 iにてパイロットシンボルを送信した後、時点 i、 i+ 1にてデータ「0」に対応するパターンの時空間ブロック符号をキャリア 1に配置して送信し、続く時点 i+ 2、 i+ 3にてデータ「1」に対応するパターンの時空間ブロック符号をキャリア 1に配置して送信する。

[0069] このように時空間ブロック符号の各キャリアへの配置の仕方としては、図 16A、 16B 及び図 17に示したように周波数方向に配置する方法、図 20A、 20B及び図 21に示したように時間方向に配置する方法、又は周波数と時間の両方向に配置する方法のどの方法を採用してもよい。

[0070] なおこの実施の形態では、 OFDM方式を例にとって説明した力 OFDM方式以外のマルチキャリア方式に適用した場合にも、同様の効果を得ることができる。

[0071] (実施の形態 3)

本実施の形態では、受信装置側で、受信した時空間ブロック符号のパターンを識別する具体的な方法にっ、て詳述する。

[0072] 例えば実施の形態 1では、（1)式の送信信号が送信されたのか、（2)式の送信信号が送信されたのかを、受信側で識別することで 1ビットのデータを得ることになるが、本実施の形態では、その識別の方法の例について詳しく説明する。

[0073] 実際上、実施の形態 1の場合、時空間ブロック符号のパターンの識別を、図 11の行列推定部 221によって行うので、ここでは行列推定部 221の動作について詳しく説明する。本実施の形態では、送信装置 100の変調部 121、 122で QPSK変調が行われた場合を例にとって説明する。

[0074] 行列推定部 221は、入力される hi (208)、 h2 (209)から、時間 iにおける 16点の候補信号点と、時間 i+ 1における 16点の候補信号点とを求める。その様子の一例を図 22A、 22Bに示した。図 22A、 22Bにおいて、〇は候補信号点を示し、 Xは受信点を示す。また、參は、（送信シンボル S1で送信した 2ビット，送信シンボル S2で送信した 2ビット） = (00, 00)に対応する候補信号点を示すものである。因みに、（送信シンボル S1で送信した 2ビット，送信シンボル S2で送信した 2ビット）は、（00, 00)— (11, 11)の 16点の候補信号点の、ずれかで表現される。

[0075] 図 22Aは、（1)式の時空間ブロック符号パターンを用いた信号が受信された場合における、時間 iと時間 i+ 1での信号点の状態を示す。図 22Bは、（2)式の時空間ブロック符号パターンを用いた信号が受信された場合における、時間 iと時間 i+ 1での信号点の状態を示す。

[0076] 行列推定部 221は、受信点と各候補信号点とのユークリッド距離に基づいて、図 2 2Aのパターンの信号が送信されたの力、図 22Bのパターンの信号が送信されたのかを識別する。

[0077] 具体的に説明する。行列推定部 221は、先ず、図 22Aに示すような、（1)式で送信されたと仮定した場合の信号点の状態に関し、候補信号点と受信信号点のユータリッド距離の 2乗を求める。例えば、（00, 00)についての時間 iの候補信号点と受信信号点とのユークリッド距離の 2乗を DxOOOO (i)とし、 (00, 00)についての時間 i+ 1の候補信号点と受信信号点とのユークリッド距離の 2乗を DxOOOO (i+ 1)として、 (00,

00)〖こ対する受信信号点のユークリッド距離の 2乗 DxOOOO = DxOOOO (i) +DxOO 00 (i+ 1)を求める。同様に DxOOOl力ら Dxl 111につ!/ヽてち求める。

[0078] 同様に、図 22Bに示すような、（2)式で送信されたと仮定した場合の信号点の状態に関し、候補信号点と受信信号点のユークリッド距離の 2乗を求める。このとき、受信信号点については、（1)式のときと同様の位置に存在する力候補信号点については異なる位置に存在することになる。例えば、（00, 00)についての時間 iの候補信号点と受信信号点とのユークリッド距離の 2乗を DyOOOO (i)とし、 (00, 00)についての時間 i+ 1の候補信号点と受信信号点とのユークリッド距離の 2乗を DyOOOO (i+ 1)として、 (00, 00)〖こ対する受信信号点のユークリッド距離の 2乗 DyOOOO = DyOOOO (

1) + DyOOOO (i+ 1)を求める。同様に DyOOOl力ら Dyl 111につ!/ヽても求める。

[0079] そして、行列推定部 221は、 DxOOOO力ら Dxl 111の中の最小値 Dx, minを探索すると共に、 DyOOOO力ら Dyl l l lの中の最 /J、値 Dy, minを探索する。次に、行歹 IJ 推定部 221は、 Dx, minと Dy, minを比較し、小さい値の方が確からしいと判断して、時空間ブロック符号パターンを識別する。

[0080] つまり、行列推定部 221は、 Dx, min>Dy, minのときには、（2)式の時空間ブロック符号パターンで信号が送信されたと判断し、受信データ 215として「1」のデータを得る。これに対して、 Dy, min>Dx, minのときには、（1)式の時空間ブロック符号パターンで信号が送信されたと判断し、受信データ 215として「0」のデータを得る。

[0081] このようにして、行列推定部 221は、受信データ 215を得ることができる。

[0082] なお、本実施の形態では、最小値のみに基づき、（1)式の時空間ブロック符号パターンで送信されたか、 (2)式の時空間ブロック符号パターンで送信されたかを判断した力これに限ったものではなぐ例えば Dxの複数の値と Dyの複数の値を用いて判断してちょい。

[0083] また本実施の形態では、実施の形態 1の送信装置によって送信された信号の時空間ブロック符号パターンを識別する方法を例にとって説明したが、これに限ったものではなぐ要は、受信点と候補信号点とのユークリッド距離に基づいて、時空間ブロック符号パターンの確からしさを比較するようにすればよい。このようにすれば、種々の時空間ブロック符号パターンが用いられても、どの時空間ブロック符号パターンが用 V、られたかを識別することができる。

[0084] (他の実施の形態）

なお上述した実施の形態 1、 2では、送信アンテナ数が 2で受信アンテナ数が 1の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、送信アンテナが 2本よりも多い場合、例は文献 Space-time block codes from orthogonal designs lEEE

Transactions on Information Theory, pp.1456- 1467, vol.45, no.5, July 1999や文献" A quasi-orthogonal space-time block code"lEEE Transactions on Communications, pp.1-4, vol.49, no.l, January 2001で示されているような時空間ブロック符号を用いたときも同様に実施することができる。

[0085] また上述した実施の形態 1では、（1)式及び（2)式からも分力るように、送信データに応じてシンボルを供給するアンテナを切り替えることで、行列の列要素を入れ替えるような時空間ブロック符号のパターンを形成した場合について述べた力図 23A、 23Bに示すように、送信データに応じてシンボルを出力する順序を変えることで、行列の行要素を入れ替えるような時空間ブロック符号のパターンを用いるようにしてもよい。さらに、実施の形態 1のようなパターンの作り方と、図 23A、 23Bのようなパターンの作り方を複合的に用いれば、 4つのパターンを作ることができるので、時空間ブロック符号を構成するシンボルの情報にカ卩えて、 2ビットのデータを伝送できるようになる

[0086] また、特に、送信アンテナ数力以上の場合には、上記文献を例とするように、ダイバーシチゲインが得られる時空間ブロック符号ィ匕方式が複数提案されている。本発明においては、送信データに応じて、これらのいずれかの時空間ブロック符号ィ匕方式を選択して送信することで、データを伝送するようにしてもよい。受信側では、どの符号ィ匕方式が使われたかを行列のノターンで認識することで、データを得るようにすればよい。つまり、時空間ブロック符号のパターンとして用いることができるのは、実施の形態 1や実施の形態 2で説明したものに限らず、受信側でダイバーシチゲインの得られる種々のものを適用することができる。

[0087] さらには、実施の形態 1で説明したようなパターンの作り方や図 23A、 23Bに示したようなパターンの作り方、異なる符号ィ匕方式を用いたパターンの作り方を複合的に用いてパターンを作るようにしてもよい。このようにすれば、多数の時空間ブロック符号のパターンを作ることができるようになるので、時空間ブロック符号のパターンによつて伝送できるデータ量をさらに増やすことができる。

[0088] また本発明は、換言すると、送信データに応じたチャネル行列のパターンを形成して、このチャネル行列のパターンでデータを送っている言うことができる。このようにすることにより、チャネル行列のパターンに情報をのせることができるようになるので、伝送データ量を増やすことができる。このうち、上述した実施の形態 1、 2は、各アンテナに供給するシンボルブロックのパターンを、送信データに応じて選択するようにしたものである。また上述した実施の形態 1、 2は、シンボルブロックとして、時空間ブロック符号を用いたものである。

[0089] また本発明を用いれば、さらなる応用として、シンボル Sl、 S2の信号点を固定とし、送信データにより変調されたチャネル行列のみでデータを伝送することも考えられる。

[0090] 上述した実施の形態 1、 2では、時空間ブロックを例にとって説明した力本発明の送信装置は、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成するベースバンド信号形成手段を備えるようにすればよい。これにより、上述した実施の形態 1、 2で説明したのと同様に、チャネル行列のパターンでデータを送ることができるので、データ伝送効率を向上させることができるようになる。

[0091] また本発明の受信装置は、複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、チャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づ!/、て送信データを推定する送信データ推定手段とを備えるようにすればよい。これにより、チャネル行列のパターンで送信データを推定することができるようになる。

[0092] ここで本発明のチャネル行列のパターン生成についての簡単な一例と、従来方式である M aryスペクトル拡散通信方式との違いについて説明する。ここでは、送信アンテナが 1つで、受信アンテナが 1つの場合を例として説明する。

[0093] 図 24に、 M aryスペクトル拡散通信方式を用いた送信装置の構成を示す。各系列発生部（系列 1発生部 501— 1一系列 M発生部 501— M)は、互いに直交した拡散符号 503— 1— 503 - Mを発生する。選択部 504は、送信データ 502及び直交拡散符号 503—1— 503— Mを入力し、送信データ 502に応じて直交拡散符号 503—1— 50 3—Mのうちのいずれかを選択し、それをベースバンド信号 505として無線部 506に送出する。無線部 506はベースバンド信号 505に対して、直交変調、帯域制限、周波数変換、信号増幅などの処理を施すことにより送信信号 507を得、これをアンテナ 508に送出する。

[0094] この M aryスペクトル拡散通信方式の特徴として、次の 2つが挙げられる。 ·系列 1から系列 Mの拡散符号 503— 1— 503— Mは、直交 (または相互相関が小さい）した系列であること。 ·拡散利得分のデータ伝送効率の低下を招くこと。

[0095] 一例として、時間軸方向の 2スロットで M aryスペクトル拡散通信方式を用いたときのフレーム構成例について説明する。図 25に示すように、送信データが「0」のときには、時間 iにおいて（I, Q) = (l, 1)、時間 i+ 1において（I, Q) = (l, 1)を送信する。一方、送信データが「1」のときには、時間 iにおいて (I, Q) = (1,— 1)、時間 i+ 1において (I, Q) = (1,—1)を送信する。すると、時間 iにおける受信信号を R(i)、時間 i + 1における受信信号を R (i+ 1)とし、伝搬係数を h (t)とすると、送信データが「0」のときには（5)式が成立し、送信データが「1」のときには（6)式が成立する。

[数 5]

[数 6]

[0096] M aryスペクトル拡散通信方式においても、上式のように、行列で表すことは可能となるが、 M aryスペクトル拡散通信方式と本発明とは、以下の点で異なる。 M aryスぺタトル拡散通信方式は、次の特徴があると言える。 ·拡散系列が基礎となっており、直交した (または相互相関が小さい)系列で、行列を生成している。 '拡散利得を得る技術であり、データの伝送効率 (周波数利用効率）が向上する技術ではない。つまり、 QPSKと 16QAMの関係のような伝送効率の違いを生み出すものではない。

[0097] これに対して、本発明のチャネル行列のパターンを用いてデータを伝送する方法においては、データの伝送効率 (周波数利用効率)を向上させることができる。図 26に、本発明のチャネル行列のパターンを用いてデータを伝送する方法におけるフレーム構成例を示す。図 26では、時間方向の 2スロットに着目した。なおここでは時間方向のスロットについて説明する力 S、周波数軸方向のスロットでチャネル行列を形成した場合にっヽても同様のことが言える。

[0098] 送信データが「00」のとき、時間 iにおいて（I, Q) = (1, 3)、時間 i+ 1において（I, Q) = (3, 1)を送信する。また、送信データが「01」のとき、時間 iにおいて (I, Q) = ( —1, 3)、時間 i+ 1において (I, Q) = (3, 1)を送信する。また、送信データが「10」のとき、時間 iにおいて（I, Q) = (l, 3)、時間 i+ 1において（I, Q) = (-3, 1)を送信する。また、送信データが「11」のとき、時間 iにおいて (I, Q) = (3, 1)、時間 i+ 1において (I, Q) = (-3, 1)を送信する。 [0099] したがって、時間 iにおける受信信号を R(i)、時間 i+ 1における受信信号を R(i+ 1 )とし、伝搬係数を Mt)とすると、送信データが「00」のときには（7)式が、送信データが「01」のときには（8)式力送信データが「10」のときには（9)式力送信データが「 11」のときには（10)式が成立する。

[数 7]

[数 8]

R(i) ^ - h(i) 3h(i)

( 8 )

R(i + 1) 3h(i + 1) - h(i + 1)

[数 9]

R(i) h(i) h(i)

( 9 )

R(i + 1) i 3h(i + l) 3h(i + l)

[数 10]

¹ R(i) ( 3h(i) - 3h(i)

( 1 0 )

h(i + l) h(i + l)

[0100] このように、本発明は、スペクトル拡散通信方式と比較すると、直交した (または相互相関が小さ、）系列を利用して、な、点、拡散利得を求めて、な、点が異なる。そして、本発明では、 M aryと比較すると、データの伝送効率 (周波数利用効率)を向上させることができるといった顕著な効果を得ることができる。つまり、 QPSKと 16QAM の関係のような伝送効率の違いを生み出すことができる。

[0101] なお、ここでは説明を簡単ィ匕するために、送信アンテナが 1つで、受信アンテナが 1 つの例を示したが、本発明はこれに限らない。例えば送信アンテナが 2つで、受信ァンテナが 2つの場合には、上述した（7)式一（10)式の各式が 4行 X 4列のチャネル行列となる。すなわち、送信側で、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、 4行 X 4列のチャネル行列と等価となるベースバンド信号を形成して、チャネル行列のパターンにデータをのせた送信を行う。そして、受信側では、複数スロットのデータを用いて 4行 X 4列のチャネル行列を推定し、このチヤネル行列へのデータ割り当てパターンに基づいて送信データを推定する。つまり、本発明は、 MIMO通信への適用も可能であり、 MIMO通信に適用した場合にはチヤネル行列のパターンを増やすことができるので、チャネル行列のパターンで伝送するデータ量を増やすことができるようになる。

[0102] なお、実施の形態 1は、時空間ブロック符号を用いたときの例であり、このときは、特に、ダイバーシチゲインを得ながら、データの伝送効率の向上を図ることができる。

[0103] 上述した各実施の形態で説明したように、本発明は以下のような態様を採ることができる。

[0104] 本発明の送信装置の一つの態様は、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成するベースバンド信号形成手段と、当該ベースバンド信号を無線信号に変換する無線手段と、当該無線信号を送信する送信アンテナとを具備する構成を採る。

[0105] この構成によれば、送信データに応じてチャネル行列パターンを変えるようにしたので、チャネル行列の各要素である変調シンボルに加えて、チャネル行列のパターンでもデータを伝送できるようになる。この結果、周波数帯域を広げることなぐデータ伝送量を増やすことができ、周波数利用効率を向上させることができる。

[0106] 本発明の送信装置の一つの態様は、送信アンテナは複数のアンテナで構成され、ベースバンド信号形成手段は、チャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を、複数アンテナぶん形成する構成を採る。

[0107] この構成によれば、複数アンテナ分のチャネル行列パターンを用いてデータを伝送できるようになるので、一段とデータ伝送量を増やすことができるようになる。またこの構成によれば、 MIMO通信におけるデータ伝送量を増やすことができるようになる。

[0108] 本発明の送信装置の一つの態様は、送信アンテナは、複数のアンテナで構成され、ベースバンド信号形成手段は、送信データに応じて時空間ブロック符号のパターンを変える時空間ブロック符号信号形成手段を具備する構成を採る。

[0109] この構成によれば、時空間ブロック符号によって品質の良いデータ伝送を行うことができるのにカ卩えて、時空間ブロック符号のパターンでデータを伝送できるので、伝送データ量を増やすことができるようになる。 [0110] 本発明の送信装置の一つの態様は、時空間ブロック符号信号形成手段が、送信データから第 1の送信シンボルを形成する第 1の変調手段と、送信データから第 2の送信シンボルを形成する第 2の変調手段と、第 1及び第 2の送信シンボルを入力し、第 1及び第 2の送信シンボルとそれらの複素共役信号の出力順序を送信データに応じて変えて、第 1及び第 2のアンテナに出力することにより、時空間ブロック符号信号を形成する信号選択手段とを具備する構成を採る。

[0111] この構成によれば、信号選択手段によって送信データに応じて異なるパターンの時空間ブロック符号信号が得られるので、第 1及び第 2の変調シンボル力なる時空間ブロック符号によって伝送されるデータに加えて、時空間ブロック符号信号のパターンによってデータを伝送できるようになる。

[0112] 本発明の送信装置の一つの態様は、さらに、時空間ブロック符号信号形成手段によって形成された信号を、複数のサブキャリアに割り当てるマルチキャリア変調手段を具備し、複数のアンテナ力マルチキャリア変調された時空間ブロック符号信号を送信する構成を採る。

[0113] この構成によれば、時空間ブロック符号を、例えば OFDM方式により送信するにあたっての伝送データ量を増やすことができるようになる。

[0114] 本発明の受信装置の一つの態様は、複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、このチャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づいて送信データを推定する送信データ推定手段とを具備する構成を採る。

[0115] 本発明の受信装置の一つの態様は、送信データ推定手段は、受信した時空間ブロック符号のパターンを識別することにより、送信データを推定する構成を採る。

[0116] 本発明の受信装置の一つの態様は、送信データ推定手段は、各送受信アンテナ間でのチャネル推定行列のパターンを識別することにより、時空間ブロック符号のパターンを識別する構成を採る。

[0117] これらの構成によれば、時空間ブロック符号によって伝送されたデータに加えて、時空間ブロック符号のパターンによって伝送されたデータを復元できるようになる。

[0118] 本発明の無線通信方法の一つの態様は、送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成して送信する送信ステップと、複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定し、チャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づ V、て送信データを推定する受信ステップとを含むようにする。

[0119] 本発明は、上述した実施の形態に限定されずに、種々変更して実施することができる。

[0120] 本明細書は、 2004年 2月 13日出願の特願 2004— 37088及び 2004年 12月 14日出願の特願 2004— 361105に基づく。この内容は全てここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0121] 本発明は、例えば無線 LAN (Local Area Network)の基地局やその端末、移動通信システムの基地局やその端末に適用し得る。

Claims

請求の範囲

[1] 送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成するべ一スバンド信号形成手段と、

前記ベースバンド信号を無線信号に変換する無線手段と、

前記無線信号を送信する送信アンテナと

を具備する送信装置。

[2] 前記送信アンテナは、複数のアンテナで構成され、

前記ベースバンド信号形成手段は、前記チャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を、前記複数アンテナぶん形成する

請求項 1に記載の送信装置。

[3] 前記送信アンテナは、複数のアンテナで構成され、

前記ベースバンド信号形成手段は、送信データに応じて時空間ブロック符号のパターンを変える時空間ブロック符号信号形成手段を具備する

請求項 1に記載の送信装置。

[4] 前記時空間ブロック符号信号形成手段は、

送信データから第 1の送信シンボルを形成する第 1の変調手段と、

送信データから第 2の送信シンボルを形成する第 2の変調手段と、

前記第 1及び第 2の送信シンボルを入力し、第 1及び第 2の送信シンボルとそれらの複素共役信号の出力順序を送信データに応じて変えて、第 1及び第 2のアンテナに出力することにより、時空間ブロック符号信号を形成する信号選択手段と

を具備する請求項 3に記載の送信装置。

[5] さらに、前記時空間ブロック符号信号形成手段によって形成された信号を、複数のサブキャリアに割り当てるマルチキャリア変調手段を具備し、

前記複数のアンテナ力マルチキャリア変調された時空間ブロック符号信号を送信する

請求項 3に記載の送信装置。

[6] 複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、前記チャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づヽて送信データを推定する送信データ推定手段と

を具備する受信装置。

[7] 前記送信データ推定手段は、受信した時空間ブロック符号のパターンを識別することにより、前記送信データを推定する

請求項 6に記載の受信装置。

[8] 前記送信データ推定手段は、各送受信アンテナ間でのチャネル推定行列のバターンを識別することにより、前記時空間ブロック符号のパターンを識別する

請求項 7に記載の受信装置。

[9] 送信データに応じて変調信号の複数スロットへの割り当て方を変えることにより、送信データに応じてチャネル行列パターンの異なるベースバンド信号を形成して送信する送信ステップと、

複数スロットのデータを用いてチャネル行列を推定し、チャネル行列へのデータ割り当てパターンに基づヽて送信データを推定する受信ステップと

を含む無線通信方法。