WO2006059680A1

WO2006059680A1 - 無線通信装置およびデータ多重方法

Info

Publication number: WO2006059680A1
Application number: PCT/JP2005/022079
Authority: WO
Inventors: Masaru Fukuoka; Isamu Yoshii; Kenichi Miyoshi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2006-06-08
Also published as: JPWO2006059680A1; CN101069258A; KR20070091128A; BRPI0515803A; US7817744B2; JP4571152B2; EP1818968A1; US20090279527A1

Abstract

　データストリーム受信側での受信特性を向上させることができる無線送信装置。この装置において、ＩＱ分離部（１１０、１１２）は、多重する複数のデータストリームのいずれかに含まれる第１のデータの変調シンボルを第１の同相成分および第１の直交成分に分離するとともに、多重する複数のデータストリームのうち他のデータストリームに含まれる第２のデータの変調シンボルを第２の同相成分および第２の直交成分に分離する。ＩＱ変換部（１１４）は、第１の同相成分を第３の直交成分に変換するとともに、第２の直交成分を第４の同相成分に変換する。マルチコード多重部は、第１の直交成分および第３の直交成分に対してマルチコード多重を施して第１の多重信号を得るとともに、第２の同相成分および第４の同相成分に対してマルチコード多重を施して第２の多重信号を得る。ＩＱ合成部（１２４）は、第１の多重信号および第２の多重信号を互いに合成して合成信号を得る。

Description

無線通信装置およびデータ多重方法

技術分野

[0001] 本発明は、拡散されたデータストリームの送受信に用いられる無線通信装置およびデータ多重方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、無線による移動体通信においては、音声データ以外に画像データや動画データなど、様々な情報が通信の対象物となっている。これに伴い、無線データ通信の高速ィ匕および大容量ィ匕が求められている。移動体通信において高速伝送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が無視できなくなり、周波数選択性フェージングにより受信特性の劣化が発生し得ることが知られている。

[0003] 周波数選択性フェージング対策技術の一例として、 OFDM (Orthogonal Frequenc y Division Multiplexing)方式が注目されており、中でも、 CDMA (Code Division Mul tiple Access)方式と組み合わせられた MC (Multi Carrier) - ΟϋΜΑ^ϊζ (OFCDM 方式とも言う）についての様々な検討が行われている。 MC— CDMA方式には、大別して、時間軸方向の拡散および周波数軸方向の拡散がある（例えば非特許文献 1 参照)。

[0004] 周波数方向拡散を用いた無線送信方法では、変調シンボルの拡散により生成される複数のチップ力同一時刻においてそれぞれ異なるサブキャリアに配置される。一方、時間方向拡散を用いた無線送信方法では、複数のチップが、同一周波数において時系列に配置される。

[0005] また、 MC— CDMA方式では、それぞれ個別に設定された変調方式やその他の伝送パラメータなどによってチャネルコーデックを受けた複数のデータストリームを、同一フレーム内にコード多重することができる。各データストリームの受信特性は、その変調方式やパラメータの設定によって変動する。例えば、周波数方向拡散を用いた方が良好な受信特性が得られる場合もあれば、時間方向拡散を用いた方が良好な受信特性が得られる場合もある (例えば、非特許文献 2参照)。非特許文献 1 :「OFCDMにおける時間軸拡散に関する検討」、信学技報、 RCS200 1 - 179

非特許文献 2 :「2次元拡散を用いる VSF— OFCDMとその特性」、信学技報、 RCS 2002-61

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、従来の無線送信方法においては、複数のデータストリームをコード多重する場合、直交性を維持するためには、いずれかのデータストリームの拡散方向を他のデータストリームの拡散方向に合わせる必要がある。具体的には、互いにコード多重される複数のデータストリームの中に、受信特性がより良好となる拡散方向が周波数方向であるものと時間方向であるものとが存在した場合、少なくともいずれかのデータストリームに対しては、受信特性がより良好とならな、方向の拡散または二次元拡散 (つまり、周波数方向拡散および時間方向拡散の両方）が施される。このため、受信特性がより良好とならない方向の拡散または二次元拡散を施されるデータストリームにとっての所要 E ZN (または所要 E ZN

b 0 s 0 )が大きくなり、受信特性が劣化するという問題があった。

[0007] 本発明の目的は、データストリーム受信側での受信特性を向上させることができる無線通信装置およびデータ多重方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の無線通信装置は、第 1のデータと第 2のデータとを多重する無線通信装置であって、前記第 1のデータの変調シンボルを第 1の同相成分および第 1の直交成分に分離するとともに、前記第 2のデータの変調シンボルを第 2の同相成分および第 2の直交成分に分離する分離手段と、前記第 1の同相成分を第 3の直交成分に変換するとともに、前記第 2の直交成分を第 4の同相成分に変換する変換手段と、前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分に対してマルチコード多重を施して第 1 の多重信号を得るとともに、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分に対してマルチコード多重を施して第 2の多重信号を得る多重手段と、前記第 1の多重信号および前記第 2の多重信号を互いに合成して合成信号を得る合成手段と、を有する構成を採る。

[0009] 本発明のデータ多重方法は、第 1のデータと第 2のデータとを多重するデータ多重方法であって、前記第 1のデータの変調シンボルを第 1の同相成分および第 1の直交成分に分離するとともに、前記第 2のデータの変調シンボルを第 2の同相成分および第 2の直交成分に分離する分離ステップと、前記第 1の同相成分を第 3の直交成分に変換するとともに、前記第 2の直交成分を第 4の同相成分に変換する変換ステツプと、前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分に対してマルチコード多重を施して第 1の多重信号を得るとともに、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分に対してマルチコード多重を施して第 2の多重信号を得る多重ステップと、前記第 1の多重信号および前記第 2の多重信号を互いに合成して合成信号を得る合成ステップと、を有するようにした。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、データストリーム受信側での受信特性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 2]本発明の実施の形態 1に係る各データストリームの変調方式と各信号成分に対して個別に設定された拡散方向との対応関係を示す図

[図 3]本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置における拡散多重処理動作を説明するための図

[図 4]本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 5]本発明の実施の形態 2に係る拡散多重方法決定部における動作を説明するためのフロー図

[図 6]本発明の実施の形態 2に係る所要 E ZN特性の選択を説明するための図 b 0

[図 7]本発明の実施の形態 2に係る各データストリームの各信号成分が個別に拡散されな、場合の多重パターンを示す図

[図 8]本発明の実施の形態 2に係る各データストリームの各信号成分が個別に拡散される場合の多重パターンを示す図

[図 9]本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の構成を示すブロック図発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

[0013] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る、 MC— CDMA方式の無線通信装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の無線通信装置 100は、複数のデータストリームを多重して送信する無線送信装置として使用される。なお、本実施の形態では、 2つのデータストリーム A、 Bを多重する場合を例に挙げて説明する力多重するデータストリームの数は、 3以上であっても良い。

[0014] 無線通信装置 100は、変調部 102、 104、シリアルパラレル変換 (SZP)部 106、 1 08、 IQ分離部 110、 112、 IQ変換部 114、拡散部 116、 118、多重部 120、 122、 I Q合成部 124、制御情報多重部 126、 IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)部 12 8、 GI (Guard Interval)挿入部 130、アンテナ 132、拡散方向決定部 134、拡散コード生成器 136、 138を有する。変調部 102、 SZP部 106および IQ分離部 110の組み合わせを含む構成は、データストリーム Aを個別に処理するために設けられており、変調部 104、 SZP部 108および IQ分離部 112の組み合わせを含む構成は、データストリーム Bを個別に処理するために設けられている。

[0015] 変調部 102は、データストリーム Aに含まれる各データ信号を変調し同相成分 (Ich 成分)および直交成分 (Qch成分)から成る変調シンボルを生成する。具体的には、変調部 102は、データストリーム Aの送信先との間の伝搬路の状態に応じて選択された変調方式で、データストリーム Aを変調する。使用される変調方式としては、例えば QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)および 16Q AM (Quadrature Amplitude Mo dulation)などが挙げられる。変調部 102は、選択された変調方式に対応するコンスタレーシヨン上にデータをマッピングすることによりデータ変調を行う。

[0016] 変調部 104は、データストリーム Bに含まれる各データ信号を変調し同相成分 (Ich 成分)および直交成分 (Qch成分)から成る変調シンボルを生成する。具体的には、変調部 104は、データストリーム Bの送信先との間の伝搬路の状態に応じて選択された変調方式で、データストリーム Bを変調する。使用される変調方式としては、例えば QPSKおよび 16QAMなどが挙げられる。変調部 104は、選択された変調方式に対応するコンスタレーシヨン上にデータをマッピングすることによりデータ変調を行う。なお、データストリーム Bは、データストリーム Aとは異なる伝送パラメータでチャネルコ一デックを受けるデータストリームである。

[0017] SZP部 106は、変調部 102により生成された各変調シンボルをシリアルパラレル変換する。また、 SZP部 108は、変調部 104により生成された各変調シンボルをシリアルパラレル変換する。

[0018] IQ分離部 110は、 SZP部 106によりシリアルパラレル変換された各変調シンボルを、 Ich成分および Qch成分に分離する。 IQ分離部 110での分離によって得られた I c成分および Qch成分は、 IQ変換部 114に出力される。また、 IQ分離部 112は、 SZ P部 108によってシリアルパラレル変換された各変調シンボルを、 Ich成分および Qc h成分に分離する。 IQ分離部 112での分離によって得られた Ich成分および Qch成分は、 IQ変換部 114に出力される。

[0019] 拡散方向決定部 134は、各データストリーム A、 Bに対して設定された伝送パラメ一タゃ、伝搬路状態を示す情報 (伝搬環境情報）に基づいて、各データストリーム A、 B の拡散方向を決定し、その結果を示す制御情報を IQ変換部 114、拡散コード生成器 136、 138および制御情報多重部 126に出力する。

[0020] 伝送パラメータとしては、送信データにおける変調符号化方式、拡散率およびコード多重数などが例として挙げられる。これは、受信側からのデータ量の要求や、送信側からの送信データ量などに因るものである。例えば、メール受信したいユーザ（つまり、データストリーム受信側）は少ない情報量で十分なので 16QAMよりも多値数の小さ!/、QPSKを使う一方、テレビ電話をした、ユーザはたくさんの情報量が必要なので QPSKよりも多値数の大きい 16QAMを使う、などのケースが挙げられる。この伝送パラメータに基づいて拡散方向設定を行う。例えば、多値数の変化に伴って時間方向拡散または周波数方向拡散の優先度を変更する。具体的には、多値数が所定値以上の変調方式が使用されるときには、時間方向拡散の優先度が上げられ (換言すれば、周波数方向拡散の優先度が下げられ)時間方向拡散が積極的に使用されるような設定が行われる。

[0021] また、伝搬路状態を示す情報としては、受信ユーザ毎の伝搬環境情報 (遅延スプレッドおよびドップラー周波数など）が例として挙げられる。これは、ユーザのおかれている状況、例えば、無線通信装置 100からの距離、見通環境またはシャドウイング環境、セルエッジ、高速移動環境、などに因るものであり、ユーザ力もフィードバックされる情報である。この伝搬路状態を示す情報に基づいて拡散方向設定を行う。例えば、遅延スプレッドまたはドップラー周波数の変化に伴って時間方向拡散または周波数方向拡散の優先度を変更する。具体的には、遅延スプレッドが所定値以上の場合には、時間方向拡散よりも周波数方向拡散の方が直交性の崩れが起こりやすくなるので、時間方向拡散の優先度が上げられ (換言すれば、周波数方向拡散の優先度が下げられ)時間方向拡散が積極的に使用されるような設定が行われる。また、ドッブラ一周波数が所定値以上の場合には、周波数方向拡散よりも時間方向拡散の方が直交性の崩れが起こりやすくなるので、周波数方向拡散の優先度が上げられ (換言すれば、時間方向拡散の優先度が下げられ)周波数方向拡散が積極的に使用されるような設定が行われる。

[0022] なお、ユーザからのフィードバック情報が得られて、な、通信初期の場合やフィードバック情報を受信できな力つた場合は、伝搬環境情報を取得することができな、が、この場合でも、下り回線の伝送パラメータは決まっているので、拡散方向設定を行うことができる。

[0023] IQ変換部 114は、拡散方向決定部 134から入力された制御情報に従って、 IQ分離部 110から入力された Ich成分および Qch成分のうちいずれか一方に対して IQ変換を施す。例えば、 Qch成分を Ich成分に変換する場合、入力された Qch成分の位相を 90° 回転することによって Ich成分を得る。この場合、 IQ分離部 110から入力された Ich成分および IQ変換によって得られた Ich成分は、拡散部 116に出力される。

[0024] また、 IQ変換部 114は、拡散方向決定部 134から入力された制御情報に従って、 I Q分離部 112から入力された Ich成分および Qch成分のうちいずれか一方に対して I Q変換を施す。例えば、 Ich成分を Qch成分に変換する場合、入力された Ich成分の位相を 90° 回転することによって Qch成分を得る。この場合、 IQ分離部 112から入力された Qch成分および IQ変換によって得られた Qch成分は、拡散部 118に出力される。 [0025] 拡散コード生成器 136は、各 Ich成分の拡散に用いられる拡散コードを生成する。拡散コードの周波数方向の拡散率または時間方向の拡散率は、拡散方向決定部 13 4から入力される制御情報に従って決定される。具体的には、 Ich成分の拡散方向が周波数方向に決定された場合は、周波数方向の拡散率 SFを有する拡散コードが、

F

各 Ich成分に対応付けて生成され、拡散部 116に出力される。あるいは、 Ich成分の拡散方向が時間方向に決定された場合は、時間方向の拡散率 SFを有する拡散コ

T

ードが、各 Ich成分に対応付けて生成され、拡散部 116に出力される。使用される拡散率 SF、 SFはいずれも、固定値でも可変値でも良いが、本実施の形態では、説

F T

明の簡略化のために固定値とする。

[0026] 拡散コード生成器 138は、各 Qch成分の拡散に用いられる拡散コードを生成する。

拡散コードの周波数方向の拡散率または時間方向の拡散率は、拡散方向決定部 13 4から入力される制御情報に従って決定される。具体的には、 Qch成分の拡散方向が周波数方向に決定された場合は、周波数方向の拡散率 SF

Fを有する拡散コード

1S 各 Qch成分に対応付けて生成され、拡散部 118に出力される。あるいは、 Qch 成分の拡散方向が時間方向に決定された場合は、時間方向の拡散率 SF

Tを有する拡散コードが、各 Qch成分に対応付けて生成され、拡散部 118に出力される。使用される拡散率 SF

F、 SFはいずれも、固定値でも可変値でも良いが、本実施の形態で T

は、説明の簡略ィ匕のために固定値とする。

[0027] 拡散部 116は、 IQ変換部 114から入力された各 Ich成分を、拡散コード生成器 136 力も入力された拡散コードを用いて拡散して、 Ich拡散チップを生成する。

[0028] また、拡散部 118は、 IQ変換部 114から入力された各 Qch成分を、拡散コード生成器 138から入力された拡散コードを用いて拡散して、 Qch拡散チップを生成する。

[0029] 多重部 120は、拡散部 116によって生成された各 Ich拡散チップを互いに多重して

、 Ich多重信号を生成する。すなわち、拡散コード生成器 136、拡散部 116および多重部 120の組み合わせは、各 Ich成分に対してマルチコード多重を施すマルチコ一ド多重部を構成する。

[0030] 多重部 122は、拡散部 118によって生成された各 Qch拡散チップを互いに多重して、 Qch多重信号を生成する。すなわち、拡散コード生成器 138、拡散部 118および多重部 122の組み合わせは、各 Qch成分に対してマルチコード多重を施すマルチコード多重部を構成する。

[0031] IQ合成部 124は、多重部 120によって生成された Ich多重信号および多重部 122 によって生成された Qch多重信号を合成して、合成信号を生成する。

[0032] 制御情報多重部 126は、 IQ合成部 124によって生成された合成信号に、拡散方向決定部 134から入力された制御情報を多重して、送信信号を生成する。

[0033] IFFT部 128は、制御情報多重部 126によって生成された送信信号に対し IFFTを行う。 GI挿入部 130は、 IFFT後の送信信号の所定位置に GIを挿入し、 GI挿入後の送信信号に対して所定の無線処理 (DZA変換、アップコンバートなど）を施してから、アンテナ 132を介して送信信号を送信する。

[0034] 次いで、上記構成を有する無線通信装置 100における拡散多重処理動作について、図 2および図 3を用いて説明する。ここでは、合成信号の各信号成分 (つまり、多重後の Ich成分および多重後の Qch成分)の拡散方向が各データストリームの変調方式に基づいて決定される場合を例に挙げて説明する。図 2は、各データストリームの変調方式と各信号成分に対して個別に設定された拡散方向との対応関係を示す図であり、図 3は、無線通信装置 100における拡散多重処理動作を説明するための図である。

[0035] なお、この例示においては、拡散方向決定部 134によって、多重後の Ich成分の拡散方向が周波数方向に決定され且つ多重後の Qch成分の拡散方向が時間方向に決定されているものとする。ただし、多重後の Ich成分の拡散方向および多重後の Q ch成分の拡散方向を、各データストリームの変調方式に基づいて決定する代わりに、各データストリームのデータ量、拡散率、送信先の遅延スプレッドまたは送信先のドップラー周波数に基づ、て決定することもできる。

[0036] まず、 IQ分離部 110で、データストリーム Aに含まれるデータ信号の変調シンボル 1S Ich成分（Sa (I) )および Qch成分（Sa (Q) )に分離される (ST1010)とともに、 IQ 分離部 112で、データストリーム Bに含まれるデータ信号の変調シンボルが、 Ich成分 (Sb (I) )および Qch成分（Sb (Q) )に分離される（ST1020)。

[0037] ここで、データストリーム Aに含まれるデータ信号の変調シンボルの変調方式が QP SKで、データストリーム Bに含まれるデータ信号の変調シンボルの変調方式が 16Q AMであるとする。この場合、図 2に示すように、拡散方向決定部 134では、多重後の Ich成分の拡散方向は周波数方向に決定され、多重後の Qch成分の拡散方向は時間方向に決定される。

[0038] よって、 Sa (I)は、 IQ変換部 114での IQ変換の対象とならず、そのまま拡散部 116 に出力される（ST1030)。一方、 Sa (Q)は、 IQ変換部 114での IQ変換の対象となり、位相回転によって Ich成分 (Sa (Q) ' )に変換され、 Sa (Q) 'は拡散部 116に出力される（ST1040)。

[0039] また、 Sb (I)は、 IQ変換部 114での IQ変換の対象となり、位相回転によって Qch成分 (Sb (I) ' )に変換され、 Sb (I) 'は拡散部 118に出力される（ST1050)。一方、 Sb ( Q)は、 IQ変換部 114での IQ変換の対処と成らず、そのまま拡散部 118に出力される（ST1060)。

[0040] 拡散部 116では、 Sa (I)が周波数方向に拡散される（ST1070)とともに、 Sa (Q) ' も周波数方向に拡散される（ST1080)。 Sa (I)の拡散に用いる拡散コードと Sa (Q) ' の拡散に用いる拡散コードは、互いに直交する。

[0041] 拡散部 118では、 Sb (I) 'が時間方向に拡散される（ST1090)とともに、 Sb (Q)も時間方向に拡散される (ST1100)。 Sb (I) 'の拡散に用いる拡散コードと Sb (Q)の拡散に用いる拡散コードは、互いに直交する。

[0042] 多重部 120では、周波数方向にそれぞれ拡散された Sa (I)および Sa (Q) 'が互いに多重され、合成信号の同相成分に相当する多重信号が得られる。一方、多重部 1 22では、時間方向にそれぞれ拡散された Sb (I) 'および Sb (Q)が互いに多重され、合成信号の直交成分に相当する多重信号が得られる。各多重信号は、 IQ合成部 12 4によって合成され、合成信号となる。

[0043] このように、本実施の形態によれば、互いに多重する各データデータストリームについて、変調シンボルを同相成分および直交成分に分離し、いずれか一方の成分を変換して他方の成分を得て、変換の対象にならな力つた成分と変換によって得られた成分とに対してマルチコード多重を施して多重信号を得る。すなわち、各データストリームの信号成分を同相成分か直交成分の、ずれかに偏らせてから、複数データストリームの多重信号 (つまり、前述の合成信号)を生成するため、多重後の Ich成分と多重後の Qch成分との間に互いに直交の関係を持たせることができる。このため、コード多重する複数のデータストリームにとっての最適な拡散方向が異なった場合に、全てのデータストリームの拡散方向をいずれかのデータストリームにとって最適な拡散方向に合わせる必要をなくすことができ、各データストリームの所要 E ZN (または所 b 0 要 E ZN )の増大を抑えることができ、データストリーム受信側での受信特性を向上 s 0

させることがでさる。

[0044] また、本実施の形態によれば、、ずれかのデータストリームの信号成分を Ich成分に偏らせ、他のデータストリームの信号成分を Qch成分に偏らせる。さら〖こ、その Ich 成分を、多重後の Ich成分に対して個別に設定された拡散方向に拡散するとともに、その Qch成分を、多重後の Qch成分に対して個別に設定された拡散方向に拡散する。このため、各データストリームにとってより良好な受信特性が得られる方向の拡散を実行することができる。

[0045] (実施の形態 2)

図 4は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明する無線通信装置は、実施の形態 1で説明した無線通信装置 100と同様の基本的構成を有する。よって、実施の形態 1で説明したものと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、実施の形態 1と同様に、 2つのデータストリーム A、 Bを多重する場合を例に挙げて説明する力多重するデータストリームの数は、 3以上であっても良い。

[0046] 図 4の無線通信装置 200は、実施の形態 1で説明した拡散方向決定部 134に代わつて、拡散多重方法決定部 202を有する。

[0047] 拡散多重方法決定部 202は、各データストリーム A、 Bに対して設定された伝送パラメータや、伝搬路状態を示す情報 (伝搬環境情報）に基づいて、各データストリーム A、 Bの各々の拡散多重方法、例えば拡散方向およびコード多重数などを決定し、その結果を示す制御情報を IQ変換部 114、拡散コード生成器 136、 138および制御情報多重部 126に出力する。以下、拡散多重方法決定部 202の拡散多重方法決定動作について、図 5、図 6、図 7および図 8を用いて説明する。 [0048] 図 5は、拡散多重方法決定部 202の拡散多重方法決定動作を説明するためのフロ一図である。

[0049] まず、伝送パラメータおよび伝搬環境情報を取得する（ST2010)。ここでは、データストリーム Aの伝送パラメータとして、変調方式 (QPSK)、符号ィ匕率（1Z2)、拡散率 (4)、コード多重数（2)が取得される。また、データストリーム Aの送信先の伝搬環境情報として、遅延スプレッド（300ns)、ドップラー周波数（100Hz)が取得される。また、データストリーム Bの伝送パラメータとして、変調方式（16QAM)、符号ィ匕率（1 Z3)、拡散率 (4)、コード多重数（1)が取得される。また、データストリーム Bの送信先の伝搬環境情報として、遅延スプレッド（30ns)、ドップラー周波数（300Hz)が取得される。なお、各データストリームのデータ量は、拡散率とコード多重数との積によつて特定される。つまり、データストリーム Aは、拡散率が「4」の拡散コード 2個分に相当するデータ量を有し、データストリーム Bは、拡散率が「4」の拡散コード 1個分に相当するデータ量を有する。

[0050] そして、取得された伝送パラメータおよび伝搬環境情報に基づ、て、所要 E ZN b 0 特性を選択する（ST2020)。具体的には、拡散多重方法決定部 202には、複数の所要 E ZN特性が予め格納されている。そして、図 6に示すように、各データストリー b 0

ムん Bについて、取得された伝送パラメータおよび伝搬環境情報に対応する所要 E b

ZN特性を、格納されているものの中から選択する。

0

[0051] そして、全ての多重パターンを列挙する。また、多重パターン毎に各データストリーム八、 Bの所要 E ZNを推定する（ST2030)。多重パターンの例は、図 7および図 8 b 0

に示されている。図 7は、各データストリーム A、 Bの各信号成分が個別に拡散されない場合の多重パターン (ID # 1、 ID # 2)の例を示しており、図 8は、各データストリームの各信号成分が個別に拡散される場合の多重パターン (ID # 3〜ID # 11)を示している。

[0052] そして、各多重パターンにつ、て推定された所要 E ZNから、合計の所要 E ZN b 0 b 0 が最も小さくなる多重パターンを選択する（ST2040)。あるいは、ユーザからフィードノックされた受信 SNRを参照し、その受信 SNRを満たすことができる多重パターンを選択することが好ましい。ここでは、例えば、 ID # 4の多重パターンが選択される。 [0053] このように、本実施の形態によれば、データストリーム A、 Bの双方のデータ量に基づいて推定される、データストリーム A、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号 b 0

の Ich成分の拡散方向および合成信号の Qch成分の拡散方向を決定し、決定された方向に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分を拡散する。

[0054] また、データストリーム A、 Bの双方の変調方式に基づ、て推定される、データストリ一ム八、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分の拡散方向および合 b 0

成信号の Qch成分の拡散方向を決定し、決定された方向に従って、各データストリ一 ΛΑ、 Βの各信号成分を拡散する。

[0055] また、データストリーム Α、 Βの双方の符号化率に基づ、て推定される、データストリ一ム八、 Βの双方の所要 Ε ΖΝに従って、合成信号の Ich成分の拡散方向および合 b 0

[0056] また、データストリーム Α、 Βの双方の拡散率に基づ、て推定される、データストリーム八、 Βの双方の所要 Ε ΖΝに従って、合成信号の Ich成分の拡散方向および合成 b 0

信号の Qch成分の拡散方向を決定し、決定された方向に従って、各データストリーム A、 Bを拡散する。

[0057] また、データストリーム A、 Bの各送信先の遅延スプレッドに基づいて推定される、デ一タストリーム A、 Bの双方の所要 E /Nに従って、合成信号の Ich成分の拡散方向 b 0

および合成信号の Qch成分の拡散方向を決定し、決定された方向に従って、各デ一タストリーム A、 Bの各信号成分を拡散する。

[0058] また、データストリーム A、 Bの各送信先のドップラー周波数に基づいて推定される、データストリーム A、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分の拡散方 b 0

向および合成信号の Qch成分の拡散方向を決定し、決定された方向に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分を拡散する。

[0059] また、データストリーム A、 Bの双方のデータ量に基づ!/、て推定される、データストリ一ム八、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード多重数およ b 0

び合成信号の Qch成分のコード多重数を決定し、決定されたコード多重数に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分に対してマルチコード多重を施す。 [0060] また、データストリーム A、 Bの双方の変調方式に基づ、て推定される、データストリ一ム八、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード多重数およ b 0

び合成信号の Qch成分のコード多重数を決定し、決定されたコード多重数に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分に対してマルチコード多重を施す。

[0061] また、データストリーム A、 Bの双方の符号化率に基づ、て推定される、データストリ一ム八、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード多重数およ b 0

[0062] また、データストリーム A、 Bの双方の拡散率に基づ、て推定される、データストリーム八、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード多重数および b 0

合成信号の Qch成分のコード多重数を決定し、決定されたコード多重数に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分に対してマルチコード多重を施す。

[0063] また、データストリーム A、 Bの各送信先の遅延スプレッドに基づいて推定される、デ一タストリーム A、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード多 b 0

重数および合成信号の Qch成分のコード多重数を決定し、決定されたコード多重数に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分に対してマルチコード多重を施す。

[0064] また、データストリーム A、 Bの各送信先のドップラー周波数に基づいて推定される、データストリーム A、 Bの双方の所要 E ZNに従って、合成信号の Ich成分のコード b 0

多重数および合成信号の Qch成分のコード多重数を決定し、決定されたコード多重数に従って、各データストリーム A、 Bの各信号成分に対してマルチコード多重を施す。

[0065] したがって、互いに多重する複数のデータストリームの相互関係に基づいて最適な拡散多重方法を導出することができる。

[0066] なお、本実施の形態では、受信品質の指標として所要 E ZNを用いた場合を例に b 0

挙げて説明したが、所要 E /Nの代わりに所要 E /Nでも良いし、 SNR (Signal to b 0 s 0

Noise Ratio)でも良い。

[0067] (実施の形態 3)

図 9は、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態 1、 2では、複数のデータストリームを多重して送信する無線送信装置として使用される無線通信装置 100、 200について説明した力本実施の形態では、無線通信装置 100または無線通信装置 200から送信された信号の中のデータストリーム Aを受信する無線受信装置として使用される無線通信装置について説明する。

[0068] 図 9の無線通信装置 300は、アンテナ 302、 GI除去部 304、 FFT(Fast Fourier Tr ansform)部 306、チャネル推定部 308、制御情報取り出し部 310、 IQ分離部 312、多重分離部 314、 316、逆拡散部 318、 320、 IQ変換部 322、 IQ合成部 324、パラレルシリアル変換 (PZS)部 326、復調部 328、逆拡散方向方法決定部 330および逆拡散コード生成器 332、 334を有する。

[0069] GI除去部 304は、無線通信装置 100 (または無線通信装置 200)の送信信号をァンテナ 302を介して受信し、受信信号に対して所定の無線処理 (ダウンコンバート、 A ZD変換など)を施し、無線処理後の受信信号の所定位置に挿入されて!、る GIを除去する。 FFT部 306は、 GI除去後の受信信号に対して FFTを行う。チャネル推定部 308は、 FFT後の受信信号を用いてチャネル推定を行い、 FFT後の受信信号に対してサブキャリア（トーン (Tone)と表されることがある）毎の重み付けを施す。

[0070] 制御情報取り出し部 310は、 FFT後の (本実施の形態では、 FFTおよび重み付け後の)受信信号力制御情報を取り出す。受信信号から取り出された制御情報は、逆拡散方向方法決定部 330に出力される。

[0071] 抽出手段としての IQ分離部 312は、制御情報取り出し後の受信信号を分離して、多重された Ich拡散チップ力も成る Ich多重信号または多重された Qch拡散チップから成る Qch多重信号を抽出する。 Ich多重信号は多重分離部 314に、 Qch多重信号は多重分離部 316に、それぞれ出力される。

[0072] 逆拡散方向方法決定部 330は、制御情報取り出し部 310から入力された制御情報に示された拡散方向または拡散多重方法を、逆拡散方向または逆拡散方法 (つまり、逆拡散方向および多重分離方法)として決定して、多重分離部 314、 316、逆拡散コード生成器 332、 334および IQ変換部 322に通知する。

[0073] 多重分離部 314は、逆拡散方向方法決定部 330から通知された逆拡散方向または逆拡散方法に従って、 Ich他受信号に対して多重分離を施す。多重分離においては、例えば、データストリーム Aの信号成分が Ich成分に偏った状態で 2コード多重されている場合は、 Ich多重信号が 2つにコピーされる。また、例えば、データストリーム Aの信号成分が Ich成分に偏った状態で 4コード多重されて、る場合は、 Ich多重信号力 S4つにコピーされる。また、例えば、データストリーム Aの信号成分が Qch成分に偏った状態で多重されている場合は、 Ich多重信号のコピーは実行されない。多重分離を施された Ich多重信号は逆拡散部 318に出力される。

[0074] 多重分離部 316は、逆拡散方向方法決定部 330から通知された逆拡散方向または逆拡散方法に従って、 Qch多重信号に対して多重分離を施す。多重分離においては、例えば、データストリーム Aの信号成分が Qch成分に偏った状態で 2コード多重されている場合は、 Qch多重信号が 2つにコピーされる。また、例えば、データストリーム Aの信号成分が Qch成分に偏った状態で 4コード多重されて、る場合は、 Qch 多重信号力 S4つにコピーされる。また、例えば、データストリーム Aの信号成分が Ich 成分に偏った状態で多重されている場合は、 Qch多重信号のコピーは実行されない。多重分離を施された Qch多重信号は逆拡散部 320に出力される。

[0075] 逆拡散コード生成器 332は、逆拡散方向方法決定部 330から通知された逆拡散方向または逆拡散方法に従って、 Ich多重信号を構成する各 Ich拡散チップの拡散コードを生成する。生成された各拡散コードは、逆拡散部 318に出力される。また、逆拡散コード生成器 334は、逆拡散方向方法決定部 330から通知された逆拡散方向または逆拡散方法に従って、 Qch多重信号を構成する各 Qch拡散チップの拡散コードを生成する。生成された各拡散コードは、逆拡散部 320に出力される。

[0076] 逆拡散部 318は、多重分離部 314で多重分離を施された Ich多重信号を、逆拡散コード生成器 332から入力された拡散コードを用いて逆拡散する。例えば、データストリーム Aの信号成分が Ich成分に偏った状態で 2コード多重されて、る場合は、 2つの Ich多重信号の一方を、生成された 2つの拡散コードの一方で逆拡散し、他方の h多重信号を、他方の拡散コードで逆拡散する。逆拡散によって得られた各 Ich成分は、 IQ変換部 322に出力される。

[0077] 逆拡散部 320は、多重分離部 316で多重分離を施された Qch多重信号を、逆拡散コード生成器 334から入力された拡散コードを用いて逆拡散する。例えば、データストリーム Aの信号成分が Qch成分に偏った状態で 2コード多重されている場合は、 2 つの Qch多重信号の一方を、生成された 2つの拡散コードの一方で逆拡散し、他方の Qch多重信号を、他方の拡散コードで逆拡散する。逆拡散によって得られた各 Qc h成分は、 IQ変換部 322に出力される。

[0078] IQ変換部 322は、逆拡散方向方法決定部 330から通知された逆拡散方向または逆拡散方法に従って、逆拡散部 318から入力された各 Ich成分または逆拡散部 320 カゝら入力された各 Qch成分に対して IQ変換を施す。例えば、無線通信装置 100 (または無線通信装置 200)でデータストリーム Aの信号成分のうち Qch成分が Ich成分に変換されていた場合、 IQ変換部 322は、逆拡散部 318から入力された Ich成分のうち Qch成分力も変換されていた Ich成分を、 Qch成分に変換する。この変換は、例えば、 Ich成分の位相を 90° 回転することによって実現される。また、無線通信装置 100 (または無線通信装置 200)でデータストリーム Aの信号成分のうち Ich成分が Qch成分に変換されていた場合、 IQ変換部 322は、逆拡散部 320から入力された Q ch成分のうち Ich成分から変換されていた Qch成分を、 Ich成分に変換する。この変換は、例えば、 Qch成分の位相を 90° 回転することによって実現される。各 Ich成分および各 Qch成分は IQ合成部 324に出力される。

[0079] IQ合成部 324は、 IQ変換部 322から出力された Ich成分および Qch成分を合成して、変調シンボルを生成する。具体的には、無線通信装置 100 (または無線通信装置 200)の変調部 102によって生成された各変調シンボルを構成してヽた Ich成分および Qch成分の組み合わせが抽出され、抽出された組み合わせ毎に IQ合成を行う。この合成によって生成された変調シンボルは、 PZS部 326に出力される。

[0080] PZS部 326は、 IQ合成部 324によって生成された変調シンボルをパラレルシリアル変換する。復調部 328は、ノラレルシリアル変換された変調シンボル力もデータストリーム Aを復調する。

[0081] このように、本実施の形態によれば、無線通信装置 100、 200から送信された合成信号、つまり、多重後の Ichと多重後の Qchとが互いに直交するように多重されたデ一タストリーム A、 Bのうちデータストリーム Aを正しく受信することができる。

[0082] 以上、本発明の各実施の形態について説明した。 [0083] 本発明に係る無線通信装置およびデータ多重方法は、上記の実施の形態 1〜3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、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

[0084] また、上記各実施の形態では、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

[0085] なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように 1チップィ匕されても良い。

[0086] ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC、システム LSI、スーパー LSI、ゥノレ卜ラ LSIと呼称されることちある。

[0087] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路又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 Program mable 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ノレ ·プロセッサーを利用しても良、。

[0088] さらには、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ィ匕を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

[0089] 本明細書は、 2004年 12月 3日出願の特願 2004— 351092に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0090] 本発明の無線通信装置およびデータ多重方法は、拡散されたデータストリームを送受信する基地局装置や移動局装置などに適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1のデータと第 2のデータとを多重する無線通信装置であって、

前記第 1のデータの変調シンボルを第 1の同相成分および第 1の直交成分に分離するとともに、前記第 2のデータの変調シンボルを第 2の同相成分および第 2の直交成分に分離する分離手段と、

前記第 1の同相成分を第 3の直交成分に変換するとともに、前記第 2の直交成分を第 4の同相成分に変換する変換手段と、

前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分に対してマルチコード多重を施して第 1の多重信号を得るとともに、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分に対してマルチコード多重を施して第 2の多重信号を得る多重手段と、

前記第 1の多重信号および前記第 2の多重信号を互いに合成して合成信号を得る合成手段と、

を有する無線通信装置。

[2] 前記多重手段は、

前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分を周波数軸方向および時間軸方向のうち前記合成信号の直交成分に対して個別に設定された方向に拡散するとともに、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分を周波数軸方向および時間軸方向のうち前記合成信号の同相成分に対して個別に設定された方向に拡散する、請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方のデータ量に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分を、前記合成信号の直交成分の拡散方向に拡散し、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分を、前記合成信号の同相成分の拡散方向に拡散する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[4] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の変調方式に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の符号化率に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[6] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の拡散率に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[7] 前記第 1のデータの送信先および前記第 2のデータの送信先の双方の遅延スプレッドに基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[8] 前記第 1のデータの送信先および前記第 2のデータの送信先の双方のドップラー周波数に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分の拡散方向および前記合成信号の同相成分の拡散方向を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[9] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方のデータ量に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

決定されたコード多重数に従って、前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分に対してマルチコード多重を施すとともに前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分に対してマルチコード多重を施す、

請求項 1記載の無線通信装置。

[10] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の変調方式に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[11] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の符号化率に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[12] 前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の拡散率に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[13] 前記第 1のデータの送信先および前記第 2のデータの送信先の双方の遅延スプレッドに基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[14] 前記第 1のデータの送信先および前記第 2のデータの送信先の双方のドップラー周波数に基づいて推定される、前記第 1のデータおよび前記第 2のデータの双方の受信品質に従って、前記合成信号の直交成分のコード多重数および前記合成信号の同相成分のコード多重数を決定する決定手段をさらに有し、

前記多重手段は、

請求項 1記載の無線通信装置。

[15] 多重された同相成分から成る多重信号と多重された直交成分から成る多重信号とを含む信号を受信する受信手段と、

多重された同相成分から成る多重信号を受信信号から抽出する抽出手段と、前記多重信号を、複数の拡散コードで逆拡散する逆拡散手段と、

逆拡散された多重信号を構成する同相成分のうち、直交成分の変換によって得られていた第 1の同相成分を前記直交成分に変換する変換手段と、

前記直交成分と、前記多重信号を構成する同相成分のうち前記第 1の同相成分と異なる第 2の同相成分と、を合成する合成手段と、

を有する無線通信装置。

[16] 多重された同相成分から成る多重信号と多重された直交成分から成る多重信号とを含む信号を受信する受信手段と、

多重された直交成分から成る多重信号を受信信号から抽出する抽出手段と、前記多重信号を、複数の拡散コードで逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散された多重信号を構成する直交成分のうち、同相成分の変換によって得られていた第 1の直交成分を前記同相成分に変換する変換手段と、

前記同相成分と、前記多重信号を構成する直交成分のうち前記第 1の直交成分と異なる第 2の直交成分と、を合成する合成手段と、

を有する無線通信装置。

[17] 第 1のデータと第 2のデータとを多重するデータ多重方法であって、

前記第 1のデータの変調シンボルを第 1の同相成分および第 1の直交成分に分離するとともに、前記第 2のデータの変調シンボルを第 2の同相成分および第 2の直交成分に分離する分離ステップと、

前記第 1の同相成分を第 3の直交成分に変換するとともに、前記第 2の直交成分を第 4の同相成分に変換する変換ステップと、

前記第 1の直交成分および前記第 3の直交成分に対してマルチコード多重を施して第 1の多重信号を得るとともに、前記第 2の同相成分および前記第 4の同相成分に対してマルチコード多重を施して第 2の多重信号を得る多重ステップと、

前記第 1の多重信号および前記第 2の多重信号を互いに合成して合成信号を得る合成ステップと、

を有するデータ多重方法。