(57)【要約】【課題】マルチサイトブロック符号化方式を用いているシステムにおいて、スーパーポジションコーディングを適用可能とした通信装置を提供すること。【解決手段】第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、第１の変調シンボルと係数を乗じた第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、第２の送信信号を第１のアンテナからの第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナとを備える。【選択図】図５
2010200249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、
前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、
前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、
前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナと
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化した後、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルと合成して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、
前記第１の変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化した後、係数を乗じた前記第２の変調シンボルと合成して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、
前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、
前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナと
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項３】
前記第２の送信信号生成部において前記第２の変調シンボルに乗じる前記係数は、前記第２の変調シンボルが前記第１の端末装置における前記第１の変調シンボルの受信に与える干渉を除去するような係数であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
さらに前記第１のアンテナから前記第１の端末装置までの第１のチャネル状態と、前記第２のアンテナから前記第１の端末装置までの第２のチャネル状態とを、前記第１の端末装置から受信するチャネル情報検出部を備え、
前記第２の送信信号生成部が前記第２の変調シンボルに乗じる前記係数は、前記第１のチャネル状態が示す複素利得を前記第２のチャネル状態が示す複素利得で除した値にマイナスを掛けた値であること
を特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
さらに、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうち、前記第１の送信信号を生成する際に用いた符号パターンを示すパターン情報を生成するパターン情報生成部を備え、
前記パターン情報を前記第１のアンテナから送信すること
を特徴とする請求項１から請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて通信装置が送信した信号のうちどちらか一方の前記アンテナから送信された信号を受信する端末装置であって、
前記通信装置が送信した信号を受信する無線受信部と、
受信した前記信号からブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを示すパターン情報を検出するパターン情報検出部と、
検出した前記パターン情報に基づき、受信した前記信号に対してブロック符号の復元処理を行うブロック符号復元部と、
前記ブロック符号の復元処理の結果から他の端末装置への信号を検出する第１のデータ検出部と、
検出した前記他の端末装置への信号を用いて、受信した前記信号に対する前記他の端末装置への信号による干渉を除去するキャンセル部と、
前記干渉を除去した結果から、自端末装置への信号を検出する第２のデータ検出部と
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項７】
ブロック符号化した信号を第１のアンテナおよび第２のアンテナから１つの端末装置へ送信するマルチサイトブロック符号化を適用すると同時に、前記第１のアンテナから送信する信号に他の端末装置への信号が多重されているスーパーポジションコーディングを適用する通信システムにおける端末装置であって、
前記第１のアンテナから自端末装置までの第１のチャネル状態と、前記第２のアンテナから自端末装置までの第２のチャネル状態とを推定するチャネル推定部と、
前記第１のチャネル状態と前記第２のチャネル状態とに関するチャネル情報を生成するチャネル情報生成部と、
前記チャネル情報を送信する無線送信部と
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項８】
第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて、第１の端末装置と第２の端末装置とに信号を送信する通信装置における送信方法であって、
前記通信装置が、前記第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、前記第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の過程と、
前記通信装置が、前記第１の送信信号を前記第１のアンテナから、前記第２の送信信号を前記第２のアンテナから同時に送信する第３の過程と
を備えることを特徴とする送信方法。
【請求項９】
第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて、第１の端末装置と第２の端末装置とに信号を送信する通信装置における送信方法であって、
前記通信装置が、第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化した後、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルと合成して第１の送信信号を生成する第１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化した後、係数を乗じた前記第２の変調シンボルと合成して第２の送信信号を生成する第２の過程と、
前記通信装置が、前記第１の送信信号を前記第１のアンテナから、前記第２の送信信号を前記第２のアンテナから同時に送信する第３の過程と
を備えることを特徴とする送信方法。
【請求項１０】
第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて通信装置が送信した信号のうちどちらか一方の前記アンテナから送信された信号を受信する端末装置における受信方法であって、
前記端末装置が、前記通信装置が送信した信号を受信する第１の過程と、
前記端末装置が、受信した前記信号からブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを示すパターン情報を検出する第２の過程と、
前記端末装置が、検出した前記パターン情報に基づき、受信した前記信号に対してブロック符号の復元処理を行う第３の過程と、
前記端末装置が、前記ブロック符号の復元処理の結果から他の端末装置への信号を検出する第４の過程と、
前記端末装置が、検出した前記他の端末装置への信号を用いて、受信した前記信号に対する前記他の端末装置への信号による干渉を除去する第５の過程と、
前記端末装置が、前記干渉を除去した結果から、自端末装置への信号を検出する第６の過程と
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項１１】
ブロック符号化した信号を第１のアンテナおよび第２のアンテナから第１の端末装置へ送信するマルチサイトブロック符号化を適用すると同時に、前記第１のアンテナから送信する信号に第２の端末装置への信号が多重されているスーパーポジションコーディングを適用する通信システムであって、
前記第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、前記第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、
前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、
前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、
前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナと
を備える通信装置
を有することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、端末装置、送信方法、受信方法および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
＜ＳＴ／ＦＢＣ送信ダイバーシチ＞
基地局装置が複数の送信アンテナを有し、端末装置にむけて、これら複数のアンテナを用いて信号を送信し、送信ダイバーシチを得ることで、１つの送信アンテナのみを用いる場合よりも優れた伝送特性を得ることができる。その技術の例としてＳＴＢＣ（Space Time Block Coding：時空間ブロック符号化）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding：周波数空間ブロック符号化）などのブロック符号化がある。
【０００３】
＜ＳＴＢＣ＞
ＳＴＢＣとは、基地局装置が２本以上の送信アンテナを用いて端末装置に信号を送信する場合に、時間的に連続した２つ以上の変調シンボルに対して（１）式のような処理を施すことによって、受信側で送信ダイバーシチ効果を得ることができる技術である（非特許文献１）。
【０００４】
【数１】
2010200249.tif 000003
【０００５】
ここで、ｓ（ｎ）はある時刻ｎの変調シンボルであり、ｓ（ｎ＋１）は時間的に１つ後の変調シンボルである。また＊印は複素共役を示す。ｓｉ’（ｎ）（ｉ＝１，２）はＳＴＢＣを施した後の送信信号であり、ｉは送信アンテナの番号を示している。端末装置は上記両方の送信信号を受信し、その受信信号をＳＴＢＣ復号する。これにより、最大比合成と同じ送信ダイバーシチ効果が得られる。
【０００６】
ＳＴＢＣ復号は以下の線形計算で実現できる。時刻ｎと時刻ｎ＋１における、基地局装置の第１のアンテナから端末装置へのチャネル状態（インパルス応答）と基地局装置の第２のアンテナから端末装置へのチャネル状態を示す値をそれぞれｈ１、ｈ２とする。基本的にＳＴＢＣはチャネル状態の時間変動が十分小さい環境でのみ用いるため、時刻ｎと時刻ｎ＋１におけるチャネル状態は同じとしている。したがって端末装置での時刻ｎと時刻ｎ＋１における受信信号ｒ（ｎ）とｒ（ｎ＋１）は、以下の（２）式のように表わされる。
【０００７】
【数２】
2010200249.tif 000004
【０００８】
ここで、η（ｎ）は時刻ｎでの雑音を示している。
次に、端末装置では（３）式の左２辺に示すＳＴＢＣ復号処理を行う。
【０００９】
【数３】
2010200249.tif 000005
【００１０】
ここで、（３）式の最右辺に示される通り、ＳＴＢＣ復号結果ｓ＾（ｎ）とｓ＾（ｎ＋１）は、送信信号ｓ（ｎ）とｓ（ｎ＋１）に｜ｈ１｜２＋｜ｈ２｜２を乗じたもの、すなわち二つの伝搬路ｈ１とｈ２に基づいて最大比合成したものとなる。
【００１１】
＜ＳＦＢＣ＞
ＳＦＢＣはＳＴＢＣの「時間的に連続した２つの変調シンボル」に代えて「周波数軸上で連続した２つのキャリアに割り当てられた変調シンボル」で置き換えたものである（非特許文献２）。
【００１２】
＜マルチサイトＳＴ／ＦＢＣ＞
上記ＳＴＢＣおよびＳＦＢＣの技術は、２つの離れた基地局装置をそれぞれ送信アンテナとみなし、これらから１つの端末装置にデータを送信することでマルチサイトダイバーシチを得ることができる。異なる位置にある２つ基地局装置から送信された信号を合成するため、一方の基地局装置からの信号の受信状態が劣化しても、もう一方の基地局装置からの信号を受信することで、安定した受信環境を得ることができる。この技術は２つの基地局装置の中間地点付近（セル境界付近）に端末装置が存在するときに特に有効である。もちろん中間地点付近以外でも２つの基地局装置からの信号を合成することで安定した通信環境を得ることができる（非特許文献１）。
【００１３】
＜ＳＰＣ＞
次世代の移動通信方式では、限られた周波数帯域で、できるだけ多くの端末装置と同時に通信を行う必要がある。そのため、１つの無線リソースで２つの端末装置にデータを多重して送信できるＳＰＣ（Super Position Coding；スーパーポジションコーディング）が、有望視されている。このＳＰＣは２つの端末装置への信号に電力差をつけて加算することで、信号を多重する方法である（非特許文献３）。ここで、無線リソースとは、１つの変調シンボルを乗せることのできる最小単位のことである。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）においては１つのＯＦＤＭシンボルにおける１つのサブキャリアのことを表す。
【００１４】
ＳＰＣは、一般にチャネル特性が良い端末装置とチャネル特性が悪い端末装置とが同時に同じ無線リソースで基地局装置と通信することができる手段である。チャネル特性が悪い端末装置への信号には大きな電力で変調シンボルを作成し、チャネル特性が良い端末装置への信号には小さな電力で変調シンボルを作成する。その後両方の変調シンボルを加算し両方の端末装置へ送信する。このときチャネル特性が良い端末装置では、上記の両信号が加算されて送られてきた信号から両方の変調シンボルの信号を検出することができるため、まずチャネル特性が悪い端末装置への信号を検出し、その後両信号が加算された受信信号からチャネル特性が悪い端末装置への信号を減算することで、チャネル特性が良い自端末装置宛の信号取り出すことができる。一方チャネル特性が悪い端末装置では、チャネル特性が良い端末装置への信号は信号電力が小さいため雑音として見なされ、チャネル特性が悪い自端末装置への信号のみを検出することができる。
【００１５】
上記の手順により、１つの無線リソースで２つの端末装置への信号を多重することが可能となる。
上記のＳＰＣの説明は、理解の容易化のために、チャネル特性が良い端末装置と悪い端末装置についてＳＰＣを行うと仮定したが、もちろん上記の方法で通信できる環境下にあれば、どちらの端末がチャネル特性の良い端末装置であるかということに関係なく成立するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】井上、藤井、中川「ＯＦＤＭ複数基地局システムにおけるＳＴＴＤを用いたサイトダイバーシチ法」、電子情報通信学会技術研究報告、ＲＣＳ２００２−１２７
【非特許文献２】「ＳＰＡＣＥ−ＴＩＭＥ／ＳＰＡＣＥ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＢＬＯＣＫ  ＣＯＤＥＤ  ＯＦＤＭ  ＷＩＴＨ  ＤＩＡＧＯＮＡＬＩＺＥＤ  ＭＡＸＩＭＵＭ  ＬＩＫＥＬＩＨＯＯＤ  ＤＥＣＯＤＥＲ  （ＳＴ／ＳＦ−ＯＦＤＭ  ｗｉｔｈ  ＤＭＬＤ）」、電子情報通信学会論文誌、ＶＯＬ．Ｅ８７−Ｂ、ＮＯ．７、ｐｐ．２０３４−２０３９、２００４年７月
【非特許文献３】「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ  Ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅｄ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｕｎｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ」, 電子情報通信学会論文誌、ＶＯＬ．Ｅ９１−Ｂ、ＮＯ．９、ｐｐ．２９３３−２９３９、２００８年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、マルチサイトＳＴ／ＦＢＣ方式などブロック符号化した信号を地理的に離れた２つのアンテナから送信するマルチサイトブロック符号化を用いているシステムに、ＳＰＣを適用しようとすると、以下に示す問題が発生するため、適用することができない。
すなわち、ある端末装置宛にマルチサイトＳＴ／ＦＢＣ方式で送信されている信号に対して、別の端末装置宛のデータをＳＰＣにより多重する場合、前者の端末装置宛のデータが、例えば、ＳＴＢＣでは、（１）式の第１のパターンまたは第２のパターンによりブロック符号化されているように、いずれかのパターンによりブロック符号化されている。このため、後者の端末装置においては、受信した信号に適用されたパターンが、いずれのパターンであるかが不明であるために、この前者の端末局装置へのデータを検出することができず、ＳＰＣにより多重された自端末装置宛のデータも検出することができないという問題が発生する。
【００１８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マルチサイトブロック符号化方式を用いているシステムにおいて、ＳＰＣを適用可能とした通信装置、端末装置、送信方法、受信方法および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の通信装置は、第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナとを備えることを特徴とする。
【００２０】
（２）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化した後、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルと合成して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、前記第１の変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化した後、係数を乗じた前記第２の変調シンボルと合成して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナとを備えることを特徴とする。
【００２１】
（３）また、本発明の通信装置は、上述のいずれかの通信装置であって、前記第２の送信信号生成部において前記第２の変調シンボルに乗じる前記係数は、前記第２の変調シンボルが前記第１の端末装置における前記第１の変調シンボルの受信に与える干渉を除去するような係数であることを特徴とする。
【００２２】
（４）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、さらに前記第１のアンテナから前記第１の端末装置までの第１のチャネル状態と、前記第２のアンテナから前記第１の端末装置までの第２のチャネル状態とを、前記第１の端末装置から受信するチャネル情報検出部を備え、前記第２の送信信号生成部が前記第２の変調シンボルに乗じる前記係数は、前記第１のチャネル状態が示す複素利得を前記第２のチャネル状態が示す複素利得で除した値にマイナスを掛けた値であることを特徴とする。
【００２３】
（５）また、本発明の通信装置は、上述のいずれかの通信装置であって、さらに、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうち、前記第１の送信信号を生成する際に用いた符号パターンを示すパターン情報を生成するパターン情報生成部を備え、前記パターン情報を前記第１のアンテナから送信することを特徴とする。
【００２４】
（６）また、本発明の端末装置は、第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて通信装置が送信した信号のうちどちらか一方の前記アンテナから送信された信号を受信する端末装置であって、前記通信装置が送信した信号を受信する無線受信部と、受信した前記信号からブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを示すパターン情報を検出するパターン情報検出部と、検出した前記パターン情報に基づき、受信した前記信号に対してブロック符号の復元処理を行うブロック符号復元部と、前記ブロック符号の復元処理の結果から他の端末装置への信号を検出する第１のデータ検出部と、検出した前記他の端末装置への信号を用いて、受信した前記信号に対する前記他の端末装置への信号による干渉を除去するキャンセル部と、前記干渉を除去した結果から、自端末装置への信号を検出する第２のデータ検出部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
（７）また、本発明の端末装置は、ブロック符号化した信号を第１のアンテナおよび第２のアンテナから１つの端末装置へ送信するマルチサイトブロック符号化を適用すると同時に、前記第１のアンテナから送信する信号に他の端末装置への信号が多重されているスーパーポジションコーディングを適用する通信システムにおける端末装置であって、前記第１のアンテナから自端末装置までの第１のチャネル状態と、前記第２のアンテナから自端末装置までの第２のチャネル状態とを推定するチャネル推定部と、前記第１のチャネル状態と前記第２のチャネル状態とに関するチャネル情報を生成するチャネル情報生成部と、前記チャネル情報を送信する無線送信部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
（８）また、本発明の送信方法は、第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて、第１の端末装置と第２の端末装置とに信号を送信する通信装置における送信方法であって、前記通信装置が、前記第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、前記第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の過程と、前記通信装置が、前記第１の送信信号を前記第１のアンテナから、前記第２の送信信号を前記第２のアンテナから同時に送信する第３の過程とを備えることを特徴とする。
【００２７】
（９）また、本発明の送信方法は、第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて、第１の端末装置と第２の端末装置とに信号を送信する通信装置における送信方法であって、前記通信装置が、第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化した後、第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルと合成して第１の送信信号を生成する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化した後、係数を乗じた前記第２の変調シンボルと合成して第２の送信信号を生成する第２の過程と、前記通信装置が、前記第１の送信信号を前記第１のアンテナから、前記第２の送信信号を前記第２のアンテナから同時に送信する第３の過程とを備えることを特徴とする。
【００２８】
（１０）また、本発明の受信方法は、第１のアンテナと第２のアンテナとを用いて通信装置が送信した信号のうちどちらか一方の前記アンテナから送信された信号を受信する端末装置における受信方法であって、前記端末装置が、前記通信装置が送信した信号を受信する第１の過程と、前記端末装置が、受信した前記信号からブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを示すパターン情報を検出する第２の過程と、前記端末装置が、検出した前記パターン情報に基づき、受信した前記信号に対してブロック符号の復元処理を行う第３の過程と、前記端末装置が、前記ブロック符号の復元処理の結果から他の端末装置への信号を検出する第４の過程と、前記端末装置が、検出した前記他の端末装置への信号を用いて、受信した前記信号に対する前記他の端末装置への信号による干渉を除去する第５の過程と、前記端末装置が、前記干渉を除去した結果から、自端末装置への信号を検出する第６の過程とを備えることを特徴とする。
【００２９】
（１１）また、本発明の通信システムは、ブロック符号化した信号を第１のアンテナおよび第２のアンテナから第１の端末装置へ送信するマルチサイトブロック符号化を適用すると同時に、前記第１のアンテナから送信する信号に第２の端末装置への信号が多重されているスーパーポジションコーディングを適用する通信システムであって、前記第１の端末装置へ送信する第１の変調シンボルと、前記第２の端末装置へ送信する第２の変調シンボルを合成した変調シンボルを、ブロック符号を構成する符号パターンのうちの１つを用いて符号化して第１の送信信号を生成する第１の送信信号生成部と、前記第１の変調シンボルと係数を乗じた前記第２の変調シンボルとを合成した変調シンボルを、前記ブロック符号を構成する符号パターンのうちの他の１つを用いて符号化して第２の送信信号を生成する第２の送信信号生成部と、前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、前記第２の送信信号を前記第１のアンテナからの前記第１の送信信号の送信と同時に送信する第２のアンテナとを備える通信装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、マルチサイトブロック符号化方式を用いているシステムにおいて、スーパーポジションコーディングを適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第１の実施形態における無線通信システムの概念図である。
【図２】同実施形態における基地局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における基地局装置と２つのアンテナの接続方法の例を示す図である。
【図４】同実施形態における基地局装置と２つのアンテナの接続方法の別の例を示す図である。
【図５】同実施形態における送信信号生成部３１２の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同実施形態におけるＳＰＣ部３５１が生成するＳＰＣ信号の例を示す図である。
【図７】同実施形態における変調シンボル生成部３１３の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】同実施形態における端末装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】同実施形態における第１のデータ検出部１０６の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】同実施形態における端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態における基地局装置３００ａの送信信号生成部３１２ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】同実施形態における端末装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】同実施形態における端末装置４００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】この発明の第３の実施形態における基地局装置３００ｂの送信信号生成部３１２ｂの構成を示す概略ブロック図である。
【図１５】同実施形態における端末装置１００ｂの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態における無線通信システムの概念図である。本実施の形態における無線通信システムは、２つのアンテナ（第１のアンテナＡ１、第２のアンテナＡ２）が地理的に離れた場所に設置され、それらがある１つの通信装置である基地局装置Ｂ１（図示せず）に有線または無線によって接続されている。
第１の端末装置Ｔ１は、第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２から同時に送信された信号を、マルチサイトＳＴＢＣ方式で受信する。第２の端末装置Ｔ２は、第１のアンテナＡ１との間で通信可能な領域に位置し、第１の端末装置Ｔ１と同じ無線リソースを用いて第１のアンテナＡ１との間でＳＰＣにより通信を行う。第３の端末装置Ｔ３は、第２のアンテナＡ２との間で通信可能な領域に位置し、第１の端末装置Ｔ１と同じ無線リソースを用いて第２のアンテナＡ２との間でＳＰＣにより通信を行う。
【００３３】
本実施形態では、基地局装置Ｂ１が、ＳＴＢＣを行っているということを示す情報（ＳＴＢＣ情報）を、第２の端末装置Ｔ２と第３の端末装置Ｔ３に通知する。さらに（１）式の中で第１のパターンか第２のパターンのどちらに相当する符号を掛けたかという情報（パターン情報）を第２の端末装置Ｔ２と第３の端末装置Ｔ３にそれぞれ通知する。
【００３４】
ここで、図１のように第２の端末装置Ｔ２と第３の端末装置Ｔ３が同時にＳＰＣで通信するには、第１のアンテナＡ１からの信号は第３の端末装置Ｔ３には届かず、第２のアンテナＡ２からの信号は第２の端末装置Ｔ２に届かないという状態であることが必要であり、本発明においてもこのような状態を想定している。ここで「届かない」とは、受信信号電力が雑音と見なせるほど小さい状態をいう。本実施の形態では、第２の端末装置Ｔ２は第１のアンテナＡ１との間で通信可能な領域に位置し、第２のアンテナＡ２から送信された信号は届かず、第３の端末装置Ｔ３は第２のアンテナＡ２との間で通信可能な領域に位置し、第１のアンテナＡ１から送信された信号は届かない。また、第１の端末装置Ｔ１は、第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２の両方と通信可能な領域に位置する。
【００３５】
なお、以下、基地局装置から端末装置への通信を下りリンクと呼び、端末装置から基地局装置への通信を上りリンクと呼ぶ。また、以下の各実施形態では、ＳＴＢＣ、ＳＦＢＣなどのブロック符号化した信号を地理的に離れた２つのアンテナから送信するマルチサイトブロック符号化に、ＳＰＣを適用する例として、マルチサイトＳＴＢＣにＳＰＣを適用する場合を示すが、マルチサイトＳＦＢＣなど、その他のマルチサイトブロック符号化であっても、同様にしてＳＰＣを適用することができる。
【００３６】
図２は、本実施形態における基地局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置３００は、図１における第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２と、基地局装置Ｂ１を含んだものである。図１では２つのアンテナは独立したものとして図示したが、図２の概略ブロック図のように２つのアンテナ３１１、３２１を含めて１つの基地局装置３００として見なすこともできる。これは、例えば図３に示すような方法で、光ファイバーなどの有線回線を使って基地局装置Ｂ１と第１のアンテナＡ１および第２のアンテナＡ２とを接続し、実質的に１つの基地局装置３００が離れた２つの場所に設置された第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２から端末装置Ｔへ向けて無線信号を送信することができるからである。
【００３７】
また、図４のように基地局装置Ｂ１と端末装置Ｔとの通信と周波数もしくは時間的に分離された無線リソースを使って通信を行うことで基地局装置Ｂ１と第１のアンテナＡ１および第２のアンテナＡ２とを接続し、実質的に１つの基地局装置Ｂ１が離れた２つの場所に設置された第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２とから端末装置Ｔへ向けて無線信号を送信することができるからである。また、図４の第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２はリレー局であってもよい。図３や図４では基地局装置Ｂ１と第１のアンテナＡ１および第２のアンテナＡ２が地理的に離れて配置されている図となっているが、一方のアンテナと基地局装置Ｂ１が同じ位置に配置され、他方のアンテナのみが基地局装置Ｂ１から離れた位置に配置されていてもよい。
【００３８】
図２に示すように、基地局装置３００は、第１の端末装置Ｔ１に対応する変調シンボル生成部３３３、第２の端末装置Ｔ２に対応する変調シンボル生成部３１３、第３の端末装置Ｔ３に対応する変調シンボル生成部３２３、第１のアンテナＡ１に対応する送信信号生成部３１２、第２のアンテナＡ２に対応する送信信号生成部３２２、第１のアンテナＡ１であるアンテナ３１１、第２のアンテナであるアンテナ３２１、受信アンテナであるアンテナ３４１、無線受信部３４２、チャネル情報検出部３４３を有する。
なお、図２では、受信アンテナであるアンテナ３４１を、第１のアンテナＡ１であるアンテナ３１１および第２のアンテナＡ２であるアンテナ３２１とは別に設けているが、アンテナ３１１もしくはアンテナ３２１、またはその両方で共用しても良い。
【００３９】
変調シンボル生成部３１３は、入力された第２の端末装置Ｔ２へ送信する情報ビットから変調シンボルを生成し、送信信号生成部３１２と送信信号生成部３２２に入力する。同様に、変調シンボル生成部３２３は、入力された第３の端末装置Ｔ３へ送信する情報ビットから変調シンボルを生成し、送信信号生成部３２２と送信信号生成部３１２に入力する。変調シンボル生成部３３３は、入力された第１の端末装置Ｔ１へ送信する情報ビットから変調シンボルを生成し、送信信号生成部３１２と送信信号生成部３２２に入力する。なお、変調シンボル生成部３１３、３２３、３３３の詳細については後述する。
【００４０】
送信信号生成部３１２は、変調シンボル生成部３１３から入力された変調シンボル、変調シンボル生成部３２３から入力された変調シンボル、および変調シンボル生成部３３３から入力された変調シンボルを用いてアンテナ３１１から送信する信号を生成し、アンテナ３１１に入力する。
送信信号生成部３２２は、変調シンボル生成部３２３から入力された変調シンボル、変調シンボル生成部３１３から入力された変調シンボル、および変調シンボル生成部３３３から入力された変調シンボルを用いてアンテナ３２１から送信する信号を生成し、アンテナ３２１に入力する。なお、送信信号生成部３１２、３２２の詳細については後述する。
アンテナ３１１及び３２１はそれぞれ入力された送信信号を送信する。
【００４１】
無線受信部３４２は、受信アンテナ３４１が受信した端末装置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からの信号を受け、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートし、受信信号としてチャネル情報検出部３４３へ入力する。
チャネル情報検出部３４３は、受信信号から第１の端末装置Ｔ１が報告してきたチャネル情報を検出し、送信信号生成部３１２および送信信号生成部３２２に入力する。ここで、第１の端末装置Ｔ１が報告してきたチャネル情報は、アンテナ３１１から第１の端末装置Ｔ１までの伝搬路特性ｈ１１と、アンテナ３２１から第１の端末装置Ｔ１までの伝搬路特性ｈ２１とを含む情報である。
【００４２】
図５は、本実施形態における送信信号生成部３１２の構成を示す概略ブロック図である。送信信号生成部３１２は、ＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６および無線送信部３５７を有する。なお、送信信号生成部３２２は、ＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２における演算を除いて、送信信号生成部３１２と同様の構成であるので、これらの説明を省略する。ＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２における演算の詳細については、数式を用いて後述する。
【００４３】
ＳＰＣ部３５１は、第１の端末装置Ｔ１へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルと、第２の端末装置Ｔ２へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルまたは第３の端末装置Ｔ３へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルとを用いてＳＰＣを施して、ＳＰＣ信号を生成し、ＳＴＢＣ部３５２へ入力する。なお、第２の端末装置Ｔ２へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルまたは第３の端末装置Ｔ３へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルのどちらを用いるかについては、ＳＰＣ部３５１の処理の詳細とともに後述する。また、このとき、ＳＰＣ部３５１は、第１の端末装置Ｔ１へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルに大きな電力を割り当て、第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３へ送信する情報ビットから生成された変調シンボルに小さな電力を割り当てる。上記大きな電力と小さな電力の比は、あらかじめ固定された比率でもよいし、アンテナ３１１から第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への伝搬路と、アンテナ３１１から第１の端末装置Ｔ１との伝搬路に基づいて決定してもよい。
【００４４】
図６は、ＳＰＣ部３５１が生成するＳＰＣ信号の例を示す図である。この図は、第１の端末装置Ｔ１への信号と、第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への信号とがどちらもＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying；４相位相偏移変調）方式により変調された変調シンボルであるときのＳＰＣ信号の生成方法を示している。図６において、符号ａで示すグラフが、複素平面に表した第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルである。符号ｂで示すグラフが、複素平面に表した第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルである。この二つの信号を加算したＳＰＣ信号は、符号ｃで示すグラフのようになる。この点をその他の取り得る信号点配置全てとともに表示すると、符号ｄで示すグラフのようになる（黒丸が取り得る信号点配置）。
【００４５】
もし仮に雑音がないとするならば、符号ｄで示すグラフで表わされる信号を受信した第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３は、第１の端末装置Ｔ１と第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルが１つの変調シンボル内に加算されていても、例えば信号点の位置する複素平面上の象限によって第１の端末装置Ｔ１への信号を検出でき、その結果を基に自端末装置宛の信号を検出することができる。
【００４６】
図５のＳＴＢＣ部３５２は、ＳＰＣ信号に対して（１）式の第１のパターン又は第２のパターンを用いた処理を行って、ＳＰＣ信号をＳＴＢＣ符号化し、ＳＴＢＣ符号化されたＳＰＣ信号をＩＦＦＴ部３５３へ入力する。ＩＦＦＴ部３５３は、ＳＴＢＣ部３５２から入力された信号に対しＩＦＦＴを行い、ＧＩ挿入部３５４に入力する。ＧＩ挿入部３５４は、ＩＦＦＴされた信号にＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）を挿入してＯＦＤＭ信号を生成し、無線送信部３５７に入力する。
【００４７】
パターン情報生成部３５５は、（１）式の第１のパターンか第２のパターンのどちらの処理がＳＴＢＣ部３５２で施されたかということを示すパターン情報を無線通信部３５７に入力する。
ＳＴＢＣ情報生成部３５６は、送信した信号にＳＴＢＣを施しているか否かを示すＳＴＢＣ情報を無線通信部３５７に入力する。本実施形態では、ＳＴＢＣを施しているので、ＳＴＢＣ情報生成部３５６は、ＳＴＢＣを施していることを示すＳＴＢＣ情報を無線通信部３５７に入力する。
無線送信部３５７は、ＧＩ挿入部３５４から入力されたＯＦＤＭ信号に、パターン情報とＳＴＢＣ情報とを時間多重などの方法で多重し、ベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートした後、アンテナ３１１を用いて、無線送信する。このとき、無線送信部３５７は、基地局装置３００の持つ２つのアンテナ３１１と３１２とから、同期をとって同じタイミングで第１の端末装置に信号が受信されるように、送信信号を送る。
【００４８】
ここで、送信信号生成部３１２および送信信号生成部３２２におけるＳＰＣ部３５１とＳＴＢＣ部３５２の処理について、数式を用いて説明する。
第１の端末装置Ｔ１用の情報ビットを変調した変調シンボルをａ（ｎ）とし、第２の端末装置Ｔ２用の情報ビットを変調した変調シンボルをｂ２（ｋ）、第３の端末装置Ｔ３用の情報ビットを変調した変調シンボルをｂ３（ｋ）とする。ただしｋはｎ／２を超えない最大の整数（ｋ＝ｆｌｏｏｒ（ｎ／２））、すなわちｂ２（ｋ）およびｂ３（ｋ）の変調シンボルのレートはａ（ｎ）の半分であり、ＳＴＢＣ符号化の単位当たりａ（ｎ）は２個の変調シンボル、ｂ２（ｋ）およびｂ３（ｋ）はそれぞれ１個の変調シンボルを用いる。また、第１の端末装置Ｔ１が報告してきたチャネル情報に含まれる、アンテナ３１１から第１の端末装置Ｔ１までの第１のチャネル状態を複素利得ｈ１１、アンテナ３２１から第１の端末装置Ｔ１までの第２のチャネル状態を複素利得ｈ２１とする。なお、チャネル情報の詳細については後述する。
【００４９】
まず、送信信号生成部３１２（第１の送信信号生成部）のＳＰＣ部３５１は、上記ＳＴＢＣ符号化の単位毎に、第１の端末装置Ｔ１への変調シンボル（第１の変調シンボル）ａ（ｎ）に第２の端末装置Ｔ２への変調シンボル（第２の変調シンボル）ｂ２（ｋ）を加算（合成）するとともに、第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）に係数ｈ２１＊／ｈ１１＊を乗算した後に、第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ＋１）に加算する処理、すなわち（４）式に示す処理を施す。また、送信信号生成部３２２（第２の送信信号生成部）のＳＰＣ部３５１は、上記ＳＴＢＣ符号化の単位毎に、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボル（第２の変調シンボル）ｂ２（ｋ）に係数−ｈ１１／ｈ２１を乗算した後に、第１の端末装置Ｔ１への変調シンボル（第１の変調シンボル）ａ（ｎ＋１）に加算するとともに、第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ）に第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）を加算する処理、すなわち（５）式の処理を施す。
【００５０】
【数４】
2010200249.tif 000006
【００５１】
【数５】
2010200249.tif 000007
【００５２】
次に送信信号生成部３１２のＳＴＢＣ部３５２では、（４）式のｓ１（ｎ）およびｓ１（ｎ＋１）を、（１）式のうちの一つである第１のパターンに基づいてＳＴＢＣ符号化する。これにより、（６）式に示すｓ１’（ｎ）（第１の送信信号）およびｓ１’（ｎ＋１）が得られる。また、送信信号生成部３２２のＳＴＢＣ部３５２では、（５）式のｓ２（ｎ）およびｓ２（ｎ＋１）を、（１）式のうちの一つである第２のパターンに基づいてＳＴＢＣ符号化する。これにより、（７）式に示すｓ２’（ｎ）（第２の送信信号）およびｓ２’（ｎ＋１）が得られる。
【００５３】
【数６】
2010200249.tif 000008
【００５４】
【数７】
2010200249.tif 000009
【００５５】
送信信号生成部３１２、送信信号生成部３２２では、それぞれ、これらの結果をＩＦＦＴし、ガードインターバルを付加して、第１の端末装置Ｔ１と、第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３へ向けて無線送信する。
【００５６】
本実施形態では、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）を、送信信号生成部３１２のＳＰＣ部３５１が第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ）に多重するだけでなく、送信信号生成部３２２のＳＰＣ部３５１が、変調シンボルｂ２（ｋ）が第１の端末装置Ｔ１における第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ）の受信に与える干渉を除去するような係数、すなわち（５）式に示すように係数「−ｈ１１/ｈ２１」を掛けた変調シンボルｂ２（ｋ）を第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ＋１）に多重している。これらを、ＳＴＢＣ部３５２がＳＴＢＣ符号化した後に送信するので、送信信号生成部３１２により第１のアンテナＡ１から送信される変調シンボルｂ２（ｋ）は係数が「１」であり、送信信号生成部３２２により第２のアンテナＡ２から送信される信号中の変調シンボルｂ２（ｋ）は係数が「−ｈ１１/ｈ２１」であり、かつ、送信信号生成部３１２により第１のアンテナＡ１から送信される変調シンボルｂ２（ｋ）と同じ時刻、周波数に配置される。
【００５７】
これらを第１の端末装置Ｔ１が受信すると、受信信号は、それぞれ送信元のアンテナから第１の端末装置Ｔ１までの伝搬路特性ｈ１１、ｈ２１が掛けられた信号の和となるので、第１のアンテナＡ１から送信された変調シンボルｂ２（ｋ）に伝搬路特性ｈ１１を掛けたｈ１１ｂ２（ｋ）と、第２のアンテナＡ２から送信された係数が「−ｈ１１/ｈ２１」の変調シンボルｂ２（ｋ）に伝搬路特性ｈ２１を掛けた−ｈ１１ｂ２（ｋ）との和、すなわち「０」となり、第１の端末装置Ｔ１において、ＳＰＣにより多重した第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルによる干渉を減らすことができる。
【００５８】
また、本実施形態では、第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）についても、送信信号生成部３１２のＳＰＣ部３５１が第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルａ（ｎ＋１）に、係数が「ｈ＊２１/ｈ＊１１」の第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）を多重している。これにより、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）の場合と同様に、第１の端末装置Ｔ１において、ＳＰＣにより多重した第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルによる干渉を減らすことができる。
【００５９】
図７は、本実施形態における変調シンボル生成部３１３の構成を示す概略ブロック図である。変調シンボル生成部３１３は、符号化部３６１と変調部３６２とを有する。なお、変調シンボル生成部３２３、３３３も、同様の構成であるので、説明を省略する。符号化部３６１は、入力された情報ビットを、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check：低密度パリティ検査）符号などを用いて誤り訂正符号化する。変調部３６２は、符号化部３６１から入力された符号化ビットを変調して変調シンボルを生成して出力する。このときの変調方式としては、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation；１６値直交振幅変調）、６４ＱＡＭ（６４Quadrature Amplitude Modulation；６４値直交振幅変調）などを用いる。
【００６０】
図８は、本実施形態における端末装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図１における第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、この端末装置１００の構成を備える。端末装置１００は、無線受信部１０１、ＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１およびアンテナ１１２を有する。
【００６１】
無線受信部１０１は、アンテナ１１２を用いて基地局装置３００（アンテナ３１１またはアンテナ３２１）から送信された無線信号を受信し、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートした受信信号を、ＧＩ除去部１０２、ＳＴＢＣ情報検出部１１０およびパターン情報検出部１１１に入力する。ＧＩ除去部１０２は、受信信号中のＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去してＦＦＴ区間の信号を抽出し、ＦＦＴ部１０３に入力する。ＦＦＴ部１０３は、ＧＩ除去部１０２から受けたＦＦＴ区間の信号に高速フーリエ変換を施し、高速フーリエ変換後の信号をＳＴＢＣ復元部１０４とチャネル推定部１０５に入力する。ＳＴＢＣ情報検出部１１０は、入力された受信信号からＳＴＢＣ情報を検出し、ＳＴＢＣ復元部１０４に入力する。パターン情報検出部１１１は、入力された受信信号からパターン情報を検出し、ＳＴＢＣ復元部１０４に入力する。
【００６２】
チャネル推定部１０５は、ＦＦＴ部１０３から入力された信号に基づき、アンテナ３１１または３２１から当該端末装置１００までのチャネル状態（周波数応答）を推定し、第１のデータ検出部１０６とレプリカ生成部１０７と第２のデータ検出部１０９にチャネル状態の推定値（チャネル推定値）を入力する。なお、当該端末装置１００が、第２の端末装置Ｔ２であれば、アンテナ３１１からの信号のみを受信するので、チャネル推定部１０５はアンテナ３１１からのチャネル状態を推定する。また、同様に、第３の端末装置Ｔ３であれば、アンテナ３２１からの信号のみを受信するので、チャネル推定部１０５はアンテナ３２１からのチャネル状態を推定する。
【００６３】
ＳＴＢＣ復元部（ブロック符号復元部）１０４は、ＳＴＢＣ情報検出部１１０から入力されたＳＴＢＣ情報が、基地局装置３００が送信信号にＳＴＢＣを施したことを示す情報であるとき、パターン情報検出部１１１から入力されたパターン情報に基づいてＳＴＢＣ復元を行う。
第１のデータ検出部１０６は、第１の端末装置への情報ビットを検出する。第２のデータ検出部１０９は、当該端末装置１００への情報ビットを検出する。これら、第１のデータ検出部１０６および第２のデータ検出部１０９の詳細については後述する。
【００６４】
ＳＴＢＣ復元部１０４は、パターン情報に（１）式の第１のパターンに従った処理が行われたという情報が含まれていた場合、高速フーリエ変換後の信号ｒ（ｎ）とｒ（ｎ＋１）に対して以下の（８）式で示す処理、すなわち第１のパターンに応じたＳＴＢＣ復元を行う。
【００６５】
【数８】
2010200249.tif 000010
【００６６】
また、ＳＴＢＣ復元部１０４は、パターン情報に（１）式の第２のパターンに従った処理が行われたという情報が含まれていた場合、受信信号ｒ（ｎ）とｒ（ｎ＋１）に対して以下の（９）式で示す処理、すなわち第２のパターンに応じたＳＴＢＣ復元を行う。
【００６７】
【数９】
2010200249.tif 000011
【００６８】
最後に、ＳＴＢＣ復元部１０４は、復元した信号を第１のデータ検出部１０６とキャンセル部１０８に入力する。第１のデータ検出部１０６は、ＳＴＢＣ復元の結果であるｓ＾’（ｎ）とｓ＾’（ｎ＋１）がそれぞれ第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルｓ（ｎ）とｓ（ｎ＋１）とに、アンテナ３１１から第２の端末装置Ｔ２の伝搬路特性ｈ１２またはアンテナ３２１から第３の端末装置Ｔ３の伝搬路特性ｈ２３がかかったものであると仮定して、第１の端末装置Ｔ１への信号を検出する。
【００６９】
レプリカ生成部１０７は、第１のデータ検出部１０６において検出した第１の端末装置Ｔ１への信号に基づき、第１の端末装置Ｔ１への変調信号のレプリカ（複製）を生成し、キャンセル部１０８に入力する。
キャンセル部１０８は、第１の端末装置Ｔ１への変調信号のレプリカをＳＴＢＣ復元部１０４から入力された信号から減算する。これにより、第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３、すなわち当該端末装置１００への変調信号を取り出す。キャンセル部１０８は、当該端末装置１００への変調信号を第２のデータ検出部１０９に入力する。
【００７０】
このレプリカ生成部１０７とキャンセル部１０８における処理は、第１の端末装置Ｔ１への信号を干渉信号と見て、まず第１の端末装置Ｔ１への信号を先に検出し、第１の端末装置Ｔ１への信号のレプリカを作成して受信信号から差し引くことでこの干渉信号をキャンセルし、当該端末装置１００への信号を取り出すという処理を行っている。これは符号間干渉抑圧やストリーム間干渉抑圧のための判定帰還型等化器と同じ原理の処理である。
第２のデータ検出部１０９は、チャネル推定値に基づいて復元された信号に対してチャネル補償を施し、復調および誤り訂正復号化して、当該端末装置１００への信号を検出する。
【００７１】
ここで、第１のデータ検出部１０６および第２のデータ検出部１０９の詳細について記述する。図９は、第１のデータ検出部１０６の構成を示す概略ブロック図である。第１のデータ検出部１０６は、チャネル補償部１２１と復調部１２２と復号部１２３とを有する。チャネル補償部１２１は、入力された変調シンボルをチャネル推定値に基づいてチャネル補償し、チャネル補償後の変調シンボルを復調部１２２に入力する。復調部１２２は、チャネル補償後の変調シンボルに対して、変調シンボル生成部３３３による変調方式に応じた復調を行い、復調結果を復号部１２３に入力する。復号部１２３は、復調した結果に対して、変調シンボル生成部３３３による誤り訂正符号に応じた誤り訂正復号化を行い、当該端末装置１００への情報ビットを検出し、検出した情報ビットを出力する。
【００７２】
第２のデータ検出部１０９は、第１のデータ検出部１０６と同様に、チャネル補償部１２１と復調部１２２と復号部１２３とを有するが、復調部１２２の復調処理における変調方式と、復号部１２３の誤り訂正復号処理における誤り訂正符号が第１のデータ検出部１０６とは異なる。当該端末装置１００が第２の端末装置Ｔ２であれば、第２のデータ検出部１０９の復調部１２２と復号部１２３とは、変調シンボル生成部３１３に応じた処理を行い、当該端末装置１００が第３の端末装置Ｔ３であれば、第２のデータ検出部１０９の復調部１２２と復号部１２３とは、変調シンボル生成部３２３に応じた処理を行う。
【００７３】
次に、ＳＴＢＣ復元部１０４からキャンセル部１０８までの演算内容について数式を用いて説明する。
基地局装置３００のＳＰＣ部３５１の出力であるＳＰＣ信号ｓ（ｎ）は、第１の端末装置Ｔ１への変調シンボルに、第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルが加算されており（１０）式のように表わされる。
【００７４】
【数１０】
2010200249.tif 000012
【００７５】
ここで、ａ（ｎ）は第１の端末装置Ｔ１への情報ビットが誤り訂正符号化された後に上述の変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなど）によって変調された変調シンボルである。ｂ（ｎ）は第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への情報ビットが誤り訂正符号化された後に上述の変調方式によって変調された変調シンボルである。
いま、第１のアンテナＡ１（アンテナ３１１）から第２の端末装置Ｔ２への通信について考えると、第２の端末装置Ｔ２のＳＴＢＣ復元部１０４によりＳＴＢＣ復元された信号ｓ＾’（ｎ）は、（１１）式で表せる。
【００７６】
【数１１】
2010200249.tif 000013
【００７７】
第１のデータ検出部１０６のチャネル補償部１２１は、このＳＴＢＣ復元された信号ｓ＾’（ｎ）に対して、チャネル推定値に基づいて伝搬路の逆特性をかけることにより、（１２）式で表される変調シンボルｓ（ｎ）を得る。
【００７８】
【数１２】
2010200249.tif 000014
【００７９】
第１のデータ検出部１０６の復調部１２２は、（１２）式右辺の第１項を所望の信号、残り２項を雑音と見なして復調を行い、さらに復号部１２３は、復調結果のビットに対して、符号化ブロック内の他のビットとともに誤り訂正復号を行う。上述の通り、ＳＰＣではａ（ｎ）の方がｂ（ｎ）よりも大きな電力を持っている。そのため、第１のデータ検出部１０６の復調部１２２は、ｂ（ｎ）を雑音と見なして復調・誤り訂正復号することによりａ（ｎ）を検出できる。
【００８０】
第１のデータ検出部１０６の復号部１２３による誤り訂正復号処理の結果である第１の端末装置Ｔ１に対する情報ビットを、レプリカ生成部１０７は再び変調シンボルａ（ｎ）に変換し、さらにチャネル推定値ｈ１２を掛けて、ｈ１２ａ（ｎ）を算出する。これによって、（１１）式の右辺第１項に相当する成分、すなわちｈ１２ａ（ｎ）のみを抽出できる。
【００８１】
キャンセル部１０８において、このｈ１２ａ（ｎ）を、ＳＴＢＣ復元された信号ｓ＾’（ｎ）、すなわち（１１）式から減算する。これにより、第１の端末装置Ｔ１への信号から受ける干渉をＳＴＢＣ復元された信号から除いた第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルの成分ｈ１２ｂ（ｎ）＋η（ｎ）を得ることができる。
次に、第２のデータ検出部１０９は、チャネル推定値に基づいて、第２の端末装置Ｔ２に対する変調シンボルの成分をチャネル補償し、さらに復調および誤り訂正復号し、第２の端末装置Ｔ２への情報ビットを検出して、出力する。
【００８２】
また、第２の端末装置Ｔ２は第１の端末装置Ｔ１に対する信号にＳＴＢＣ符号化を施しているということを示すＳＴＢＣ情報を検出できないとき、ＳＴＢＣ復元部１０４では何の処理も行わない。つまり、ＳＴＢＣ復元部１０４への入力ｒ（ｎ）と出力ｓ＾’（ｎ）は全く同じものとなる。これにより、仮に第１の端末装置Ｔ１への信号がＳＴＢＣによる符号化を行われていなくても、第１の端末装置Ｔ１に対する信号に対してＳＰＣにより多重された第２の端末装置Ｔ２に対する信号を検出することができる。なお、上記の処理は第３の端末装置Ｔ３においても同様である。
【００８３】
図１０は、端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図１における第１の端末装置Ｔ１は、この端末装置２００の構成を備える。この端末装置２００は、基地局装置３００のアンテナ３１１およびアンテナ３２１からの信号を受信してＳＴＢＣ合成を行う。端末装置２００は、アンテナ２０１、無線受信部２０２、ＧＩ除去部２０３、ＦＦＴ部２０４、ＳＴＢＣ合成部２０５、チャネル推定部２０６、データ検出部２０７、チャネル情報生成部２０８、および無線送信部２０９を有する。
【００８４】
無線受信部２０２は、アンテナ２０１を用いて基地局装置３００から送信された無線信号を受信して、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートした受信信号を、ＧＩ除去部２０３に入力する。ＧＩ除去部２０３は、受信信号からガードインターバルを除去してＦＦＴ区間の信号を抽出し、ＦＦＴ部２０４に入力する。ＦＦＴ部２０４は、ＦＦＴ区間の信号に高速フーリエ変換を施し、高速フーリエ変換した信号をＳＴＢＣ合成部２０５とチャネル推定部２０６に入力する。
【００８５】
チャネル推定部２０６は、ＦＦＴ部２０４から入力された信号に基づいて、基地局装置３００のアンテナ３１１から端末装置２００のチャネル状態ｈ１１と、アンテナ３２１から端末装置２００へのチャネル状態ｈ２１を推定し、ＳＴＢＣ合成部２０５、データ検出部２０７、およびチャネル情報生成部２０８にチャネル推定値（ｈ１１、ｈ２１）を入力する。ＳＴＢＣ合成部（ブロック符号合成部）２０５は、チャネル推定部２０６から入力された二つのチャネル推定値に基づいて（３）式で示したＳＴＢＣ合成を行う。ＳＴＢＣ合成部２０５は、合成した信号をデータ検出部２０７に入力する。
【００８６】
データ検出部２０７は、図９に示す第１のデータ検出部１０６と同じ構成である。データ検出部２０７は、チャネル推定値に基づいて、合成された信号をチャネル補償し、さらに復調及び誤り訂正復号して、端末装置２００への情報ビットを検出して、出力する。このとき合成後の変調シンボルは、（３）式における｜ｈ１｜２＋｜ｈ２｜２に相当する｜ｈ１１｜２＋｜ｈ２１｜２の大きさで表わされる伝搬路の利得が得られたものとしてチャネル補償を行う。
【００８７】
チャネル情報生成部２０８は、チャネル推定部２０６で推定した、基地局装置３００のアンテナ３１１から端末装置２００のチャネル状態ｈ１１と、アンテナ３２１から端末装置２００へのチャネル状態ｈ２１を表す情報を基地局装置３００へ報告するためのチャネル情報を生成し、無線送信部２０９へ入力する。なお、チャネル情報は、アンテナ３１１から第１の端末装置Ｔ１までのチャネル状態ｈ１１と、アンテナ３２１から第１の端末装置Ｔ１までのチャネル状態ｈ２１とに関する情報であり、チャネル状態ｈ１１およびチャネル状態ｈ２１をそれぞれ表す情報であっても良いし、それらの比（ｈ１１／ｈ２１またはｈ２１／ｈ１１）を表す情報であっても良い。無線送信部２０９は、アンテナ２０１を通じてチャネル情報を基地局装置３００へ無線送信する。
【００８８】
ここで、ＳＴＢＣ合成部２０５における処理について数式を用いて説明する。
アンテナ２０１を通じて無線受信部２０２では、基地局装置３００のアンテナ３１１からの信号とアンテナ３２１からの信号が、それぞれの伝搬路（チャネル状態はｈ１１、ｈ２１）を通って同時に受信される。ここで、端末装置２００における時刻ｎと時刻ｎ＋１の受信信号をｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）とすると、基地局装置３００が送信した（６）式および（７）式の信号を受信した場合、受信信号ｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）は、（１３）式のようになり、ＳＰＣされていた第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルは消えてしまう。
【００８９】
【数１３】
2010200249.tif 000015
【００９０】
ここで、η（ｎ）は時刻ｎにおける雑音である。ＳＴＢＣ合成部２０５は、この受信信号に対して、（３）式で示したＳＴＢＣ合成処理を行うので、当該端末装置２００への変調シンボルが最大比合成された形で得られる。
【００９１】
以上のように、本実施形態では、基地局装置３００は、各アンテナから、該アンテナから送信する信号の生成に用いたパターンを示すパターン情報を送信するので、マルチサイトでＳＴＢＣによる通信を第１の端末装置Ｔ１に対して行なっているときに、ＳＰＣを適用して、第１の端末装置Ｔ１への信号と、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３への信号とを同じ無線リソースで多重しても、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、該パターン情報に基づき、第１の端末装置Ｔ１への信号を検出し、さらに自端末装置への信号も検出することができるようになる。また、一方のアンテナによってＳＰＣを適用して多重された第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への信号を、第１の端末装置Ｔ１の受信においてキャンセルする信号を他方のアンテナから送信することによって、ＳＴＢＣによる通信を行う第１の端末装置Ｔ１におけるＳＰＣの影響を消すことができる。これにより、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１に送っていたデータが、第１の端末装置Ｔ１固有のデータであるとしていたが、第１の端末装置に送っていたデータが、ブロードキャストされているデータであってもよい。ブロードキャストされているデータであっても、基地局装置３００および端末装置１００、２００の構成は、本実施形態と同様である。
また、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１が送信ダイバーシチ利得を得るためにＳＴＢＣを用いた。しかし、ＳＴＢＣに替えて、ＳＦＢＣなど、他のブロック符号を用いてもよい。（１）式などにおいて時刻ｎと時刻ｎ＋１として説明した部分を、周波数（サブキャリア）ｎと周波数ｎ＋１とに置き換えればよい。
【００９３】
また、本実施形態において、第１の端末装置Ｔ１は、端末装置２００の構成を備え、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、端末装置１００の構成を備えるとして説明したが、第１の端末装置Ｔ１、第２の端末装置Ｔ２、第３の端末装置Ｔ３のいずれか、あるいは、全てが、端末装置１００および端末装置２００の構成を備えていてもよい。この場合、アンテナ、無線受信部、ＧＩ除去部、ＦＦＴ部、チャネル推定部、データ検出部などは共通化されていると好ましい。
【００９４】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置３００ａと、端末装置１００ａと、端末装置２００とを備える。本実施形態に係る基地局装置３００ａは、送信信号生成部３１２、３２２に替えて、送信信号生成部３１２ａ、３２２ａを備える点が、図２の基地局装置３００と異なる。
【００９５】
図１１は、本実施形態における基地局装置３００ａの送信信号生成部３１２ａの構成を示す概略ブロック図である。送信信号生成部３１２ａは、ＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２ａ、ＩＦＦＴ部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６および無線送信部３５７を有する。送信信号生成部３２２ａも、送信信号生成部３１２ａと同様の構成である。送信信号生成部３１２ａは、ＳＴＢＣ部３５２に替えてＳＴＢＣ部３５２ａを備える点が、送信信号生成部３１２と異なる。同図において図５の各部に対応する部分には同一の符号（３５１、３５３〜３５７）を付け、その説明を省略する。なお、ＳＴＢＣ部３５２ａは、（１）式の第１のパターンに替えて（１４）式で示される第３のパターンを用いた処理を行う点が、ＳＴＢＣ部３５２と異なる。また、送信信号生成部３２２ａは、送信信号生成部３１２ａと同様の構成を備えるが、送信信号生成部３２２ａのＳＴＢＣ部３５２ａが、（１４）式の第３のパターンに替えて第４のパターンを用いた処理を行う点が異なる。
【００９６】
【数１４】
2010200249.tif 000016
【００９７】
（１４）式に示したような第３のパターンあるいは第４のパターンでＳＴＢＣ符号化を行っても、（３）式の左２辺に示したＳＴＢＣ合成を行うことで、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、ＳＴＢＣ部３５２ａは、（１４）式の第３のパターンを用いるときは、入力されたシンボルに対して処理をせずに、そのまま出力する。図１に示すような状況においては、（１４）式の第３のパターンによる処理を行った信号を第１のアンテナＡ１から送信すると、第２の端末装置Ｔ２が、該信号を受信する。このとき、第２の端末装置Ｔ２は、ＳＴＢＣ復元の処理を行わなくても、第１の端末装置Ｔ１への信号を検出することができ、次に第２の端末装置Ｔ２自身への信号を取り出すことができるようになる。ここで基地局装置３００ａは第３の端末装置Ｔ３には第１の実施形態と同様にＳＴＢＣ情報及びパターン情報を送らなければならない。
【００９８】
本実施形態における第１の端末装置Ｔ１は、図１０に示す端末装置２００の構成を備える。基地局装置３００ａのＳＴＢＣ部３５２ａにおいて、（１４）式を用いたＳＴＢＣを施したとしても、端末装置２００のＳＴＢＣ合成部２０５が（３）式の左２辺に書かれている処理を行う事により、第１の実施形態と同様に（３）式の最右辺と同じ信号を得ることができる。
【００９９】
図１２は、本実施形態における端末装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、端末装置１００ａの構成を備える。端末装置１００ａは、無線受信部１０１、ＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４ａ、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１およびアンテナ１１２を有する。端末装置１００ａは、ＳＴＢＣ復元部１０４に替えてＳＴＢＣ復元部１０４ａを備える点が、図８に示す端末装置１００と異なる。同図において図８の各部に対応する部分には同一の符号（１０１〜１０３、１０５〜１１２）を付け、その説明を省略する。
【０１００】
ＳＴＢＣ復元部１０４ａは、パターン情報検出部１１１から入力されたパターン情報に（１４）式の第４のパターンに従った処理が行われたという情報が含まれていた場合、高速フーリエ変換後の信号ｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）を用いて（１５）式で示す処理によりＳＴＢＣ復元を行う。
【０１０１】
【数１５】
2010200249.tif 000017
【０１０２】
また、ＳＴＢＣ復元部１０４ａは、パターン情報に（１４）式の第３のパターンに従った処理が行われたという情報が含まれていた場合、高速フーリエ変換後の信号ｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）を用いて（１６）式で示す処理によりＳＴＢＣ復元を行う、すなわちＦＦＴ部１０３から入力された信号ｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）をそのまま出力する。
【０１０３】
【数１６】
2010200249.tif 000018
【０１０４】
すなわち、第２の端末装置Ｔ２は、ＳＴＢＣがされていないものとして、ＳＰＣの処理を行う事ができる。従って、第２の端末装置Ｔ２は、図１３に示す端末装置４００のように、図８の端末装置１００の構成からＳＴＢＣ復元部１０４、ＳＴＢＣ情報検出部１１０およびパターン情報検出部１１１を取り除いた構成でもよい。
【０１０５】
図１３は、本実施形態における端末装置４００の構成を示す概略ブロック図である。端末装置４００は、無線受信部１０１、ＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、およびアンテナ１１２を有する。同図において図８の各部に対応する部分には同一の符号（１０１〜１０３、１０５〜１０９、１１２）を付け、その説明を省略する。
【０１０６】
以上のように、本実施形態においても、基地局装置３００ａは、少なくとも第２のアンテナから、該アンテナから送信する信号の生成に用いたパターンを示すパターン情報を送信するので、マルチサイトでＳＴＢＣによる通信を第１の端末装置Ｔ１に対して行なっているときに、ＳＰＣを適用して、第１の端末装置Ｔ１への信号と、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３への信号とを同じ無線リソースで多重しても、第３の端末装置Ｔ３は、該パターン情報に基づき、第１の端末装置Ｔ１への信号を検出し、さらに自端末装置への信号も検出することができるようになる。また、一方のアンテナによってＳＰＣを適用して多重された第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への信号を、第１の端末装置Ｔ１の受信においてキャンセルする信号を他方のアンテナから送信することによって、ＳＴＢＣによる通信を行う第１の端末装置Ｔ１におけるＳＰＣの影響を消すことができる。これにより、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
さらに、ＳＴＢＣ部３５２ａにおいて、（１４）式を用いてＳＴＢＣを行うことで、（１４）式のうち第３のパターンの式を用いた信号を受信する第２の端末装置Ｔ２は、ＳＴＢＣ情報および、パターン情報を取得しなくてもＳＰＣにより多重された第１の端末装置Ｔ１への信号を分離し、第１の端末装置Ｔ２への信号を検出することができる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１に送っていたデータが、第１の端末装置Ｔ１固有のデータであるとしていたが、第１の端末装置に送っていたデータが、ブロードキャストされているデータであってもよい。ブロードキャストされているデータであっても、基地局装置３００ａおよび端末装置１００ａ、２００の構成は、本実施形態と同様である。
また、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１が送信ダイバーシチ利得を得るためにＳＴＢＣを用いた。しかし、ＳＴＢＣに替えて、ＳＦＢＣなど、他のブロック符号を用いてもよい。（１）式などにおいて時刻ｎと時刻ｎ＋１として説明した部分を、周波数（サブキャリア）ｎと周波数ｎ＋１とに置き換えればよい。
【０１０８】
また、本実施形態において、第１の端末装置Ｔ１は、端末装置２００の構成を備え、第２の端末装置Ｔ２は、端末装置４００の構成を備え、第３の端末装置Ｔ３は、端末装置１００ａの構成を備えるとして説明したが、第１の端末装置Ｔ１、第２の端末装置Ｔ２、第３の端末装置Ｔ３のいずれか、あるいは、全てが、端末装置１００ａ、端末装置２００および端末装置４００の構成を備えていてもよい。この場合、アンテナ、無線受信部、ＧＩ除去部、ＦＦＴ部、チャネル推定部、データ検出部などは共通化されていると好ましい。
【０１０９】
（第３の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態における無線通信システムは、基地局装置３００ｂ、端末装置１００ｂ、端末装置２００を備える。第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、基地局装置３００、３００ａは、ＳＰＣ信号を生成した後に、ＳＴＢＣ符号化を行ったが、本実施形態における基地局装置３００ｂでは、この処理の順番が逆となっている。本実施形態に係る基地局装置３００ｂは、送信信号生成部３１２、３２２に替えて、送信信号生成部３１２ｂ、３２２ｂを備える点が、図２の基地局装置３００と異なる。
【０１１０】
図１４は、本実施形態における基地局装置３００ｂの送信信号生成部３１２ｂの構成を示す概略ブロック図である。送信信号生成部３１２ｂは、ＳＴＢＣ部３５２、ＳＰＣ部３５１ｂ、ＩＦＦＴ部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６および無線送信部３５７を有する。送信信号生成部３１２ｂは、ＳＰＣ部３５１に替えてＳＰＣ部３５１ｂを備え、ＳＰＣ部３５１ｂとＳＴＢＣ部３５２との接続順序が、送信信号生成部３１２と逆になっている点が異なる。同図において図５の各部に対応する部分には同一の符号（３５２〜３５７）を付け、その説明を省略する。また、送信信号生成部３２２ｂは、送信信号生成部３１２ｂと同様の構成を備えるが、送信信号生成部３２２ｂのＳＴＢＣ部３５２が、（１）式の第１のパターンに替えて第２のパターンを用いた処理を行う点と、送信信号生成部３２２ｂのＳＰＣ部３５１ｂがＳＰＣを施す際に乗算する係数が異なる。
【０１１１】
図１に示すような状況を例に、送信信号生成部３１２ｂの動作を説明する。まず、ＳＴＢＣ部３５２は、（１）式に示した第１のパターンに基づいて、変調シンボル生成部３３３が生成した第１の端末装置Ｔ１に対する変調シンボルをＳＴＢＣ符号化し、ＳＴＢＣシンボルを生成する。次に、ＳＰＣ部３５１ｂは、第２の端末装置Ｔ２もしくは第３の端末装置Ｔ３に対する変調シンボルと第１の端末装置Ｔ１に対するＳＴＢＣシンボルとを加算してＳＰＣ信号を生成し、ＩＦＦＴ部３５３へ入力する。以降は、送信信号生成部３１２と同様に動作する。
【０１１２】
ここで、本実施形態における送信信号生成部３１２ｂおよび送信信号生成部３２２ｂにおけるＳＰＣ部３５１ｂとＳＴＢＣ部３５２の処理について、数式を用いて説明する。数式中の変数名は第１の実施形態と同じである。まず、送信信号生成部３１２ｂのＳＴＢＣ部３５２では、ａ（ｎ）およびａ（ｎ＋１）を（１）式の第１のパターンに基づいてＳＴＢＣ符号化する。これにより、（１７）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ１’（ｎ）、ｓ１’（ｎ＋１）が得られる。送信信号生成部３２２ｂのＳＴＢＣ部３５２は、ａ（ｎ）およびａ（ｎ＋１）を（１）式の第２のパターンに基づいてＳＴＢＣ符号化する。これにより、（１８）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ２’（ｎ）、ｓ２’（ｎ＋１）が得られる。
【０１１３】
【数１７】
2010200249.tif 000019
【０１１４】
【数１８】
2010200249.tif 000020
【０１１５】
次に、送信信号生成部３１２ｂのＳＰＣ部３５１ｂは、（１７）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ１’（ｎ）に対して、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）を加算するとともに、第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）に係数−ｈ１１／ｈ２１を乗算した後に、（１７）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ１’（ｎ＋１）に加算する処理、すなわち（１９）式の処理を施す。
【０１１６】
【数１９】
2010200249.tif 000021
【０１１７】
同様に、送信信号生成部３２２ｂのＳＰＣ部３５１ｂは、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）に係数−ｈ１１／ｈ２１を乗算した後に、（１８）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ２’（ｎ＋１）に加算するとともに、（１８）式に示すようなＳＴＢＣシンボルｓ２’（ｎ）に対して、第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）を加算する処理、すなわち（２０）式の処理を施す。
【０１１８】
【数２０】
2010200249.tif 000022
【０１１９】
本実施形態では、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）を、送信信号生成部３１２ｂのＳＰＣ部３５１ｂが第１のパターンでＳＴＢＣ符号化されたＳＴＢＣシンボルｓ１’（ｎ）に多重するだけでなく、送信信号生成部３２２ｂのＳＰＣ部３５１ｂが、（２０）式に示すように係数「−ｈ１１/ｈ２１」を掛けた変調シンボルｂ２（ｋ）を第２のパターンでＳＴＢＣ符号化されたＳＴＢＣシンボルｓ２’（ｎ＋１）に多重している。これらを、送信するので、送信信号生成部３１２ｂにより第１のアンテナＡ１から送信される変調シンボルｂ２（ｋ）は係数が「１」であり、送信信号生成部３２２ｂにより第２のアンテナＡ２から送信される信号中の変調シンボルｂ２（ｋ）は係数が「−ｈ１１/ｈ２１」であり、かつ、送信信号生成部３１２ｂにより第１のアンテナＡ１から送信される変調シンボルｂ２（ｋ）と同じ時刻、周波数に配置される。
【０１２０】
これらを第１の端末装置Ｔ１が受信すると、受信信号は、それぞれ送信元のアンテナから第１の端末装置Ｔ１までの伝搬路特性ｈ１１、ｈ２１が掛けられた信号の和となるので、第１のアンテナＡ１から送信された変調シンボルｂ２（ｋ）に伝搬路特性ｈ１１を掛けたｈ１１ｂ２（ｋ）と、第２のアンテナＡ２から送信された係数が「−ｈ１１/ｈ２１」の変調シンボルｂ２（ｋ）に伝搬路特性ｈ２１を掛けた−ｈ１１ｂ２（ｋ）との和、すなわち「０」となり、第１の端末装置Ｔ１において、ＳＰＣにより多重した第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルによる干渉を減らすことができる。
【０１２１】
また、本実施形態では、第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）についても、送信信号生成部３１２ｂのＳＰＣ部３５１ｂが第１のパターンでＳＴＢＣ符号化されたＳＴＢＣシンボルｓ１’（ｎ＋１）に、係数が「ｈ２１/ｈ１１」の第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルｂ３（ｋ）を多重している。これにより、第２の端末装置Ｔ２への変調シンボルｂ２（ｋ）の場合と同様に、第１の端末装置Ｔ１において、ＳＰＣにより多重した第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルによる干渉を減らすことができる。
【０１２２】
図１５は、本実施形態における端末装置１００ｂの構成を示す概略ブロック図である。同図において図８の各部に対応する部分には同一の符号（１０１〜１１２）を付け、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、図１のような状況における第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３が、この端末装置１００ｂの構成を備える。端末装置１００ｂは、図８の端末装置１００と同様に、無線受信部１０１、ＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１およびアンテナ１１２を有する。
【０１２３】
しかし、端末装置１００ｂは、ＳＴＢＣ復元部１０４の出力をキャンセル部１０８に入力せずに第１のデータ検出部１０６のみに出力し、ＦＦＴ部１０３の出力をＳＴＢＣ復元部１０４とチャネル推定部１０５とに加えてキャンセル部１０８に入力している点が、端末装置１００とは異なる。すなわち、キャンセル部１０８は、第１の端末装置Ｔ１に対する信号成分ｈ１２ａ（ｎ）を、ＳＴＢＣ復元部１０４の出力ｓ＾’（ｎ）からではなく受信信号ｒ（ｎ）から減算する。これは、図１４、すなわち基地局装置３００ｂが、ＳＴＢＣ符号化後にＳＰＣを行っているからである。
【０１２４】
これにより、例えば  第２の端末装置Ｔ２のキャンセル部１０８は、第１の端末装置Ｔ１に対する信号から受ける干渉を除いた第２の端末装置Ｔ２に対する変調シンボルｈ１２ｂ（ｎ）＋η（ｎ）を得ることができる。なお、この処理は第３の端末装置Ｔ３においても同様である。
【０１２５】
本実施形態では、図１のような状況における第１の端末装置Ｔ１は、図１０に示した端末装置２００の構成を備える。ここで、本実施形態におけるＳＴＢＣ合成部２０５における処理について数式を用いて説明する。数式中の変数は第１の実施の形態と同じである。無線受信部２０２は、基地局装置３００ｂのアンテナ３１１からの信号とアンテナ３２１からの信号が、それぞれの伝搬路（チャネル状態はｈ１１、ｈ２１）を通ったものを、アンテナ２０１を通じて同時に受信する。
【０１２６】
基地局装置３００ｂが送信した（１９）式および（２０）式の信号を受信した場合、受信した信号を、ＦＦＴ部２０４が高速フーリエ変換した結果の信号は、（２１）式のようになり、第１の実施形態と同様にＳＰＣされていた第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３への変調シンボルは消える。
【０１２７】
【数２１】
2010200249.tif 000023
【０１２８】
この高速フーリエ変換した結果の信号ｒ（ｎ）、ｒ（ｎ＋１）に対して、（３）式のＳＴＢＣ合成を行えば、第１の端末装置への変調シンボルが最大比合成された形で得られる。
【０１２９】
以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基地局装置３００ｂは、各アンテナから、該アンテナから送信する信号の生成に用いたパターンを示すパターン情報を送信するので、マルチサイトでＳＴＢＣによる通信を第１の端末装置Ｔ１に対して行なっているときに、ＳＰＣを適用して、第１の端末装置Ｔ１への信号と、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３への信号とを同じ無線リソースで多重しても、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、該パターン情報に基づき、第１の端末装置Ｔ１への信号を検出し、さらに自端末装置への信号も検出することができるようになる。
【０１３０】
また、一方のアンテナによってＳＰＣを適用して多重された第２の端末装置Ｔ２または第３の端末装置Ｔ３への信号を、第１の端末装置Ｔ１の受信においてキャンセルする信号を他方のアンテナから送信することによって、ＳＴＢＣによる通信を行う第１の端末装置Ｔ１におけるＳＰＣの影響を消すことができる。これにより、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
【０１３１】
なお、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１に送っていたデータが、第１の端末装置Ｔ１固有のデータであるとしていたが、第１の端末装置に送っていたデータが、ブロードキャストされているデータであってもよい。ブロードキャストされているデータであっても、基地局装置３００ｂおよび端末装置１００ｂ、２００の構成は、本実施形態と同様である。
【０１３２】
また、本実施形態では、第１の端末装置Ｔ１が送信ダイバーシチ利得を得るためにＳＴＢＣを用いた。しかし、ＳＴＢＣに替えて、ＳＦＢＣなど、他のブロック符号を用いてもよい。（１）式などにおいて時刻ｎと時刻ｎ＋１として説明した部分を、周波数（サブキャリア）ｎと周波数ｎ＋１とに置き換えればよい。
【０１３３】
また、本実施形態において、第１の端末装置Ｔ１は、端末装置２００の構成を備え、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３は、端末装置１００ｂの構成を備えるとして説明したが、第１の端末装置Ｔ１、第２の端末装置Ｔ２、第３の端末装置Ｔ３のいずれか、あるいは、全てが、端末装置１００ｂおよび端末装置２００の構成を備えていてもよい。この場合、アンテナ、無線受信部、ＧＩ除去部、ＦＦＴ部、チャネル推定部、データ検出部などは共通化されていると好ましい。
また、上記各実施形態において、２つのアンテナが１つの基地局装置に接続または内包されて制御される構成を用いて説明した。しかしながら、各アンテナがそれぞれ異なる基地局装置に接続または内包されて制御され、それらの基地局装置の間で第１の端末装置Ｔ１、第２の端末装置Ｔ２および第３の端末装置Ｔ３に送信するデータおよびチャネル情報を通知し合いあるいは共有する構成であっても良く、さらに２つのアンテナの一方あるいは両方が基地局装置と端末装置の間の無線通信を中継するリレー局装置であっても良い。また、２つのアンテナは一部重なり合う領域を含む異なる通信可能領域（セルまたはセクタ）を形成するものであり、このとき２つのアンテナは必ずしも地理的に離れていなくても良く、例えば１つの基地局装置の下において異なるセルまたはセクタを形成するアンテナあるいはアンテナの組で構成されても良い。
【０１３４】
また、図２における変調シンボル生成部３１３、３２３、３３３、チャネル情報検出部３４３、および図５におけるＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２、ＩＦＦＴ部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６、および図８におけるＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１、および図１０におけるＧＩ除去部２０３、ＦＦＴ部２０４、ＳＴＢＣ合成部２０５、チャネル推定部２０６、データ検出部２０７、チャネル情報生成部２０８、および図１１におけるＳＰＣ部３５１、ＳＴＢＣ部３５２ａ、ＩＦＦＴ部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６、および図１２におけるＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４ａ、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１、および図１３におけるＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、および図１４におけるＳＰＣ部３５１ｂ、ＳＴＢＣ部３５２、ＩＦＦＴ部３５３、ＧＩ挿入部３５４、パターン情報生成部３５５、ＳＴＢＣ情報生成部３５６、および図１５におけるＧＩ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、ＳＴＢＣ復元部１０４、チャネル推定部１０５、第１のデータ検出部１０６、レプリカ生成部１０７、キャンセル部１０８、第２のデータ検出部１０９、ＳＴＢＣ情報検出部１１０、パターン情報検出部１１１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりこれら各部の処理を行ってもよい。また、これら各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１３５】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１３６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、携帯電話装置を端末装置とする移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【符号の説明】
【０１３８】
３００、３００ａ、３００ｂ…基地局装置
３１１、３２１、３４１…アンテナ
３１２、３１２ａ、３１２ｂ、３２２…送信信号生成部
３４２…無線受信部
３１３、３２３、３３３…変調シンボル生成部
３４３…チャネル情報生成部
３５１、３５１ｂ…ＳＰＣ部
３５２、３５２ａ…ＳＴＢＣ部
３５３…ＩＦＦＴ部
３５４…ＧＩ挿入部
３５５…パターン情報生成部
３５６…ＳＴＢＣ情報生成部
３５７…無線送信部
３６１…符号化部
３６２…変調部
１００、１００ａ、１００ｂ、２００、４００…端末装置
１０１…無線受信部
１０２…ＧＩ除去部
１０３…ＦＦＴ部
１０４、１０４ａ…ＳＴＢＣ復元部
１０５…チャネル推定部
１０６…第１のデータ検出部
１０７…レプリカ生成部
１０８…キャンセル部
１０９…第２のデータ検出部
１１０…ＳＴＢＣ情報検出部
１１１…パターン情報検出部
１１２…アンテナ
１２１…チャネル補償部
１２２…復調部
１２３…復号部
２０１…アンテナ
２０２…無線受信部
２０３…ＧＩ除去部
２０４…ＦＦＴ部
２０５…ＳＴＢＣ合成部
２０６…チャネル推定部
２０７…データ検出部
２０８…チャネル情報生成部
２０９…無線送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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