(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置と少なくとも１つの送信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
前記受信装置にユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を送信する信号送信部を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部と、
ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号をＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）受信する第１の制御部と、
ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御部と、
を備える通信システム。
【請求項２】
前記受信装置は、
ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号を受信する場合には、ユニキャスト信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行い、
マルチキャスト信号のみを受信する場合には、マルチキャスト信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行うオフセット推定部を備える請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２の制御部は、
ユニキャスト信号を受信する信号受信部の受信品質が、マルチキャスト信号を受信する信号受信部の受信品質よりも良い場合には、ユニキャスト信号を受信する信号受信部とマルチキャスト信号を受信する信号受信部とを切り替える請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記受信装置は、
自受信装置の端末能力を前記送信装置に通知する請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記受信装置は、自受信装置の端末能力に変更が生じた場合に端末能力の変更を前記送信装置に通知し、
前記送信装置は、前記受信装置から端末能力の変更を通知された場合にユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信とを変更する請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記送信装置は、ユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信の変更を前記受信装置に通知する請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記送信装置は、ユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信の変更を前記受信装置に通知する場合に、変更を許可する変更許可情報と変更するタイミングを示すタイミング情報とを通知する請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
少なくとも１つの送信装置と通信する受信装置であって、
前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部と、
ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号をＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）受信する第１の制御部と、
ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御部と、
を備える受信装置。
【請求項９】
少なくとも１つの送信装置と、前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部を備える受信装置とを用いた通信方法であって、
前記送信装置は、
前記受信装置にユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を送信する信号送信過程を有し、
前記受信装置は、
ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号をＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）受信する第１の制御過程と、
ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御過程と、
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、受信装置及び通信方法に関する。
本願は、２００８年７月８日に、日本に出願された特願２００８−１７７９４６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：マルチメディア  ブロードキャスト／マルチキャスト  サービス）のサービスが検討されている。
ＭＢＭＳは、モバイル・パケットネットワークを使った放送／マルチキャストサービスである。これまでの動画像コンテンツ配信サービスでは、コンテンツはＣＳ（Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：回線交換）領域で転送され、サービスを受けるユーザー毎にサーバーとの間でポイント−トゥ−ポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）接続が行われ、ストリーミングによるコンテンツの提供が行われている。【０００３】
しかし、多くのユーザーに、同時に、マルチメディアサービスを提供する場合には、マルチキャストでのサービスが必要となる。マルチキャストによる接続をＰＳ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：パケット交換）領域で行うサービスがＭＢＭＳであり、ポイント−トゥ−マルチポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）型の無線チャネルを用いることが検討されている。
ＭＢＭＳでは、ユニキャスト／ＭＢＭＳ混合セル（Ｕｎｉｃａｓｔ／ＭＢＭＳ  Ｍｉｘｅｄ  Ｃｅｌｌ）と、ＭＢＭＳ個別セル（ＭＢＭＳ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｅｌｌ）のどちらか、またはその両方を利用することが検討されている。
ユニキャスト／ＭＢＭＳ混合セルは、ＭＢＭＳ以外のサービスと共に用いられる周波数帯を利用する。ＭＢＭＳ個別セルは、ＭＢＭＳ専用の周波数帯を利用する。【０００４】
どちらの場合も、ＭＢＭＳの伝送には、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）により実装が可能となる。その場合は、ＭＢＭＢ  ＳＦＮ（ＭＢＳＦＮ：Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：マルチメディアブロードキャスト単一周波数ネットワーク）と呼ばれる。【０００５】
ユニキャスト／ＭＢＭＳ混合セルの場合、特許文献１に示されている様に、ＭＢＭＳ用のサブフレーム（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＣＨ（ＭＣＨ）サブフレーム）と、ユニキャスト用のサブフレームとが、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）されることで、ＭＢＭＳの伝送が行われる。
この場合の無線受信装置は、特許文献１に記載されているように、ユニキャストフレーム及びＭＢＭＳフレームを、時分割多重方式で伝送する。そのため、ユニキャストフレームの期間では、ユニキャストチャネル及び固有パイロットチャネル等が導出される。また、ＭＢＭＳフレームの期間では、ＭＢＭＳチャネル及び共通パイロットチャネル（及び固有パイロットチャネル）が導出される。それぞれのデータを復調することにより、ＭＢＭＳおよびユニキャストのデータを受信する。【０００６】
一方、非特許文献１に記載されているように、ＭＢＭＳ個別セルの検討も行われている。この場合の、ＭＢＭＳサービスでは、ユニキャストのデータが送信されておらず、また、上り信号についても対応していない。
ＭＢＭＳ個別セルに在圏し、ＭＢＭＳを受信している間は、無線受信装置は、ユニキャストの通信を行うことができない。このため、ユニキャストの着信の仕方については、Ｅ−ＵＴＲＡではなくその他のシステムで通信する。【０００７】
同じエリアでＥ−ＵＴＲＡのサービスが行われていたとしても、ＭＢＭＳとユニキャストのサービスを同時に利用するための規定はされていない。そのため、他のシステムと同様に、ＭＢＭＳを受信するための受信系とは別に、ユニキャストの通信を行うシステムを設ける必要がある。
さらに、特許文献２には、ユニキャストとＭＢＭＳとを、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：周波数分割多重）で送信する方法が記載されている。
一部のサブキャリアをＭＢＭＳ専用として使用している場合は、特許文献１に記載の受信機と同様の処理が行われる。つまり、ＭＢＭＳがサービスされている場合は、ＭＢＭＳのデータを受信する。また、ユニキャストのサービスを受けている場合は、ユニキャストのデータを受信する。【０００８】
しかしながら、従来の技術では、ＭＢＭＳなどのマルチキャスト通信のサービスが提供されている領域では、マルチキャスト通信に専用の無線受信装置を設ける必要がある。そのため、無線送信装置と無線受信装置との間でマルチキャスト通信とユニキャスト通信とを同時に行うことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３００５０３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９４８６７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３００  Ｖ８．２．０（２００７−０９）；３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）  ａｎｄ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｏｖｅｒａｌｌ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ；Ｓｔａｇｅ  ２（Ｒｅｌｅａｓｅ  ８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチキャスト通信に専用の受信装置を設けなくても、マルチキャスト通信とユニキャスト通信とを同時に行うことができる通信システム、受信装置及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）  本発明の一態様による通信システムは、受信装置と少なくとも１つの送信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、前記受信装置にユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を送信する信号送信部を備え、前記受信装置は、前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部と、ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信する第１の制御部と、ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御部と、を備える。【００１３】
（２）  本発明の一態様による通信システムでは、前記受信装置は、ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号を受信する場合には、ユニキャスト信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行い、マルチキャスト信号のみを受信する場合には、マルチキャスト信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行うオフセット推定部を備えても良い。【００１４】
（３）  本発明の一態様による通信システムでは、前記第２の制御部は、ユニキャスト信号を受信する信号受信部の受信品質が、マルチキャスト信号を受信する信号受信部の受信品質よりも良い場合には、ユニキャスト信号を受信する信号受信部とマルチキャスト信号を受信する信号受信部とを切り替えても良い。【００１５】
（４）  本発明の一態様による通信システムでは、前記受信装置は、自受信装置の端末能力を前記送信装置に通知しても良い。【００１６】
（５）  本発明の一態様による通信システムでは、前記受信装置は、自受信装置の端末能力に変更が生じた場合に端末能力の変更を前記送信装置に通知し、前記送信装置は、前記受信装置から端末能力の変更を通知された場合にユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信とを変更しても良い。【００１７】
（６）  本発明の一態様による通信システムでは、前記送信装置は、ユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信の変更を前記受信装置に通知しても良い。【００１８】
（７）  本発明の一態様による通信システムでは、前記送信装置は、ユニキャスト信号による送信とマルチキャスト信号による送信の変更を前記受信装置に通知する場合に、変更を許可する変更許可情報と変更するタイミングを示すタイミング情報とを通知しても良い。【００１９】
（８）  本発明の一態様による受信装置は、少なくとも１つの送信装置と通信する受信装置であって、前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部と、ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信する第１の制御部と、ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御部と、を備える。【００２０】
（９）  本発明の一態様による通信方法は、少なくとも１つの送信装置と、前記送信装置からユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を受信する複数の信号受信部を備える受信装置とを用いた通信方法であって、前記送信装置は、前記受信装置にユニキャスト信号又はマルチキャスト信号を送信する信号送信過程を有し、前記受信装置は、ユニキャスト信号のみの受信を行う場合には前記複数の信号受信部の全部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信する第１の制御過程と、ユニキャスト信号及びマルチキャスト信号の受信を行う場合には前記複数の信号受信部の一部を用いて前記送信装置からユニキャスト信号を受信するとともに、前記複数の信号受信部の他の信号受信部を用いて前記送信装置からマルチキャスト信号を受信する第２の制御過程と、を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の通信システム、受信装置及び通信方法では、マルチキャスト通信に専用の受信装置を設けなくても、マルチキャスト通信とユニキャスト通信を同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの概念構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による端末の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による基地局の送信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による端末の受信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による基地局から送信されるユニキャスト信号を、端末が受信する場合について示す概略図である。
【図７】本発明の第１の実施形態による基地局から送信されるユニキャスト信号及びＭＢＭＳ信号を、端末が受信する場合について示す概略図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による基地局から端末に送信されるユニキャスト信号の一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による基地局から端末に送信されるＭＢＭＳ信号の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態による端末の受信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態による端末の受信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態による端末の受信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】端末の待受け中に、基地局からＭＢＭＳ信号の受信を開始する場合の処理を示すシーケンス図である。
【図１４】図１３で説明した場合とは異なるタイミングで端末能力の通知を端末から基地局に行う処理を示すシーケンス図である。
【図１５】ユニキャスト通信中に端末でＭＢＭＳが起動した場合の処理を示すシーケンス図である。
【図１６】ユニキャスト通信とＭＢＭＳ通信の同時通信中にＭＢＭＳ信号の受信を終了する場合の処理を示すシーケンス図である。
【図１７Ａ】本発明の実施形態による基地局の他の構成を示す概略ブロック図である。
【図１７Ｂ】本発明の実施形態による基地局の更に他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】
【００２３】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による無線通信システム（通信システムとも称する）の概念構成図である。この無線通信システムは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）技術を用いる。図１は、基地局１００ａと基地局１００ｂが、携帯電話である端末２００と通信する場合を示している。
基地局１００ａと基地局１００ｂは、周波数ｆ１で、音声通話やＴＶ電話、パケット通信等の端末毎に異なる通信を行うためのユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）の通信サービスを行う。また、基地局１００ａと基地局１００ｂは、周波数ｆ２で、音声や画像等の全端末が共通で利用できるＭＢＭＳの通信サービスを行う。
【００２５】
ユニキャストサービスは、基地局毎に独立したサービスとして行われる。ＭＢＭＳは、一定のエリア（ＭＢＳＦＮエリア）内で、同一の内容がサービスされる。基地局１００ａと基地局１００ｂは、同一のＭＢＭＳサービスを行う。
領域ＣＡは、基地局１００ａが端末２００と通信可能な範囲を示している。領域ＣＢは、基地局１００ｂが端末２００と通信可能な範囲を示している。
端末２００は、ユニキャストの通信を行う場合は、通常、基地局１００ａまたは基地局１００ｂのいずれか一方の基地局と接続し、所望の通信を行う。端末２００は、ＭＢＭＳのサービスを受信する場合は、基地局１００ａと基地局１００ｂの信号を同時に受信し、その合成された信号を復調することでＭＢＭＳサービスを受ける。
本実施形態では、このようなサービスが提供されている環境で、ユニキャストのサービスと、ＭＢＭＳのサービスとを、同時に受信可能な端末について説明する。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態による基地局１００ａの構成を示す概略ブロック図である。なお、図１における基地局１００ｂの構成は、基地局１００ａの構成と同様であるので、その説明を省略する。
基地局１００ａは、アンテナ部１０−１、１０−２、１０−３、送信部１１、受信部１２、制御部１３、デュプレクサ１４−１、１４−２を備えている。
【００２７】
アンテナ部１０−１、１０−２、１０−３は、無線周波数帯のＯＦＤＭ信号の送受信を、端末２００との間で行う。アンテナ部１０−１は、送信部１１から出力されるＭＢＭＳ信号を、端末２００に送信する。
アンテナ部１０−２は、デュプレクサ１４−１から出力されるユニキャスト信号を、端末２００に送信する。また、アンテナ部１０−２は、端末２００から受信したユニキャスト信号をデュプレクサ１４−１に出力する。
アンテナ部１０−３は、デュプレクサ１４−２から出力されるユニキャスト信号を、端末２００に送信する。また、アンテナ部１０−３は、端末２００から受信したユニキャスト信号を、デュプレクサ１４−２に出力する。
【００２８】
送信部１１は、制御部１３から出力される信号であって、基地局１００ａから端末２００に送信する送信信号に関する送信処理（変調処理やアップコンバート処理など）を行い、アンテナ部１０−１、デュプレクサ１４−１、１４−２に出力する。
受信部１２は、デュプレクサ１４−１、１４−２から出力される信号であって、端末２００から基地局１００ａに送信された受信信号に関する受信処理（復調処理やダウンコンバート処理など）を行い、制御部１３に出力する。
制御部１３は、基地局１００ａから端末２００に送信される信号を、送信部１１に出力する。また、制御部１３は、端末２００から基地局１００ａに送信された信号を受信部１２から受け取る。また、制御部１３は、基地局１００ａの各部を制御する。
【００２９】
デュプレクサ１４−１、１４−２は、送受信信号を１つのアンテナで共有するための機器である。
デュプレクサ１４−１は、送信部１１から出力される送信信号を、アンテナ部１０−２に出力する。また、デュプレクサ１４−１は、アンテナ部１０−２から出力される受信信号を、受信部１２に出力する。
デュプレクサ１４−２は、送信部１１から出力される送信信号を、アンテナ部１０−３に出力する。また、デュプレクサ１４−２は、アンテナ部１０−３から出力される受信信号を、受信部１２に出力する。
【００３０】
図３は、本発明の第１の実施形態による端末２００の構成を示す概略ブロック図である。端末２００は、アンテナ部２０−１、２０−２、送信部２１、受信部２２ａ、制御部２３、デュプレクサ２４を備えている。
アンテナ部２０−１、２０−２は、無線周波数帯のＯＦＤＭ信号の送受信を、基地局２００ａ、２００ｂとの間で行う。アンテナ部２０−１は、ユニキャスト信号の送受信を、基地局２００ａ、２００ｂとの間で行う。また、アンテナ部２０−２は、ＭＢＭＳ信号またはユニキャスト信号を、基地局１００ａ、１００ｂから受信する。
送信部２１は、制御部２３から出力される信号であって、端末２００から基地局１００ａ、１００ｂに送信される送信信号に関する送信処理（変調処理やアップコンバート処理など）を行い、デュプレクサ２４に出力する。
【００３１】
受信部２２ａは、デュプレクサ２４又はアンテナ部２０−２から出力される信号であって、基地局１００ａ、１００ｂから端末２００に送信された受信信号に関する受信処理（復調処理やダウンコンバート処理など）を行い、制御部２３に出力する。
制御部２３は、端末２００から基地局１００ａ、１００ｂに送信される信号を、送信部２１に出力する。また、制御部２３は、基地局１００ａ、１００ｂから端末２００に送信された信号を、受信部２２ａから受け取る。また、制御部２３は、端末２００の各部の制御を行う。
デュプレクサ２４は、送受信信号を、１つのアンテナ部で共有するための機器である。デュプレクサ２４は、送信部２１から出力される送信信号を、アンテナ部２０−１に出力する。また、デュプレクサ２４は、アンテナ部２０−１から出力される受信信号を、受信部２２ａに出力する。
【００３２】
本実施形態では、ユニキャストのデータ通信では、２×２のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）で通信する。
図３の端末２００では、送信信号を１つのアンテナのみで送信するが、送信ダイバーシティなど２本のアンテナを利用して送信する場合には、アンテナ部２０−２でも送信できるようにデュプレクサを１つ追加する。
【００３３】
図４は、本発明の第１の実施形態による基地局１００の送信部１１（図２）の構成を示す概略ブロック図である。送信部１１は、マッピング部１１０１、変調部１１０２−１〜１１０２−３、シンボル配置部１１０３−１〜１１０３−３、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）処理部１１０４−１〜１１０４−３、無線部１１０５−１〜１１０５−３を備えている。
【００３４】
ＭＢＭＳの送信信号（ＭＢＭＳデータ）と、ユニキャストの送信信号（ユニキャストデータ）は別々に生成される。ＭＢＭＳデータは、アンテナ部１０−１から送信される。ユニキャストデータは、アンテナ部１０−２、１０−３から送信される。また、ＭＢＭＳデータとユニキャストデータは、別の周波数帯域を使用している。例えば、ＭＢＭＳデータは、中心周波数ｆ１の帯域で端末２００に送信され、ユニキャストデータは中心周波数ｆ２の帯域で端末２００に送信される。
ユニキャスト通信は、２×２のＭＩＭＯに対応しており、アンテナ部１０−２、１０−３を用いて端末２００と通信する。
【００３５】
まず、ＭＢＭＳ通信を行う場合について説明する。全ユーザーで共通となるＭＢＭＳの情報に相当するＭＢＭＳデータや、制御信号に相当する制御データなどのデータが、制御部１３（図２）から変調部１１０２−１に入力される。
変調部１１０２−１は、それぞれのデータに相当する変調を行い、変調されたデータシンボルを得る。例えば、基地局１００ａが通信可能なサービスエリアの通信環境が良い場合には、ＭＢＭＳデータは、６４ＱＡＭ（６４  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：６４直交振幅変調）に変調され、制御データは、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相偏移変調）などに変調され、それぞれのデータシンボルが得られる。
【００３６】
変調部１１０２−１で変調されたデータシンボルは、シンボル配置部１１０３−１に入力される。シンボル配置部１１０３−１には、リファレンスシグナル（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）も入力される。
変調部１１０２−１で生成されたデータシンボル、およびリファレンスシグナル（ＲＳ）は、予め決められたシンボル配置となるよう、シンボル配置部１１０３−１でリソースエレメントに配置される。
配置されたそれぞれのシンボルは、ＩＦＦＴ処理部１１０４−１にて、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。
その後、無線部１１０５−１にて、無線周波数帯の信号に変換され、アンテナ部１０−１（図２）より端末２００に信号が送信される。
【００３７】
次に、ユニキャスト通信を行う場合について説明する。基地局１００ａが各ユーザーと個別に通信を行うための情報に相当するユニキャストデータや、ユニキャスト通信のための制御信号に相当する制御データなどのデータが、制御部１３（図２）からマッピング部１１０１に入力される。
マッピング部１１０１に入力されたデータは、ＭＩＭＯ通信を行うために各アンテナ部１０−２、１０−３で送信するデータに分離され、それぞれのアンテナ部１０−２、１０−３に対応する変調部１１０２−２、１１０２−３に入力される。つまり、アンテナ部１０−２から送信するデータは、マッピング部１１０１から変調部１１０２−２に入力される。アンテナ部１０−３から送信するデータは、マッピング部１１０１から変調部１１０２−３に入力される。
【００３８】
変調部１１０２−２は、マッピング部１１０１から出力されるユニキャストデータや制御データに対する変調を行い、変調されたデータシンボルを得る。例えば、通信を行うユーザーの通信環境が良い場合には、ユーザーデータは６４ＱＡＭに変調され、制御データはＱＰＳＫなどに変調され、それぞれのデータシンボルが得られる。変調部１１０２−２で変調されたデータシンボルは、シンボル配置部１１０３−２に入力される。
シンボル配置部１１０３−２には、リファレンスシグナル（ＲＳ）も入力される。変調部１１０２−２で生成されたデータシンボル、およびリファレンスシグナル（ＲＳ）は、予め決められたシンボル配置となるよう、シンボル配置部１１０３−２でリソースエレメントに配置される。
【００３９】
シンボル配置部１１０３−２で配置されたそれぞれのシンボルは、ＩＦＦＴ処理部１１０４−２にて周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。
その後、無線部１１０５−２にて無線周波数帯の信号に変換され、アンテナ部１０−２から端末２００に信号が送信される。
【００４０】
また、変調部１１０２−３は、マッピング部１１０１から出力されるユニキャストデータや制御データに対する変調を行い、変調されたデータシンボルを得る。例えば、通信を行うユーザーの通信環境が良い場合には、ユーザーデータは６４ＱＡＭに変調され、制御データはＱＰＳＫなどに変調され、それぞれのデータシンボルが得られる。変調部１１０２−３で変調されたデータシンボルは、シンボル配置部１１０３−３に入力される。
シンボル配置部１１０３−３には、リファレンスシグナル（ＲＳ）も入力される。変調部１１０２−３で生成されたデータシンボル、およびリファレンスシグナル（ＲＳ）は、予め決められたシンボル配置となるよう、シンボル配置部１１０３−３でリソースエレメントに配置される。
【００４１】
シンボル配置部１１０３−３で配置されたそれぞれのシンボルは、ＩＦＦＴ処理部１１０４−３にて、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。
その後、無線部１１０５−３にて、無線周波数帯の信号に変換され、アンテナ部１０−３から端末２００に信号が送信される。
基地局と通信を行う端末には、２×２ＭＩＭＯに対応した端末と、ＭＩＭＯに非対応の端末が混在する。そのため、基地局は、各ユーザーの能力を端末から受信した端末能力により確認する。２×２ＭＩＭＯに対応した端末については、２×２ＭＩＭＯのデータを配置する。シングルアンテナの端末については、シングルアンテナ用のデータを配置する。
【００４２】
図５は、本発明の第１の実施形態による端末２００の受信部２２ａ（図３）の構成を示す概略ブロック図である。受信部２２ａは、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）受信部２２０１−１、２２０１−２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）処理部２２０２−１、２２０２−２、分離部２２０３−１、２２０３−２、オフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５、ユニキャスト復調部２２０６、シンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２、温度補償型水晶発振器２２１０、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１、ＭＢＭＳ復調部２２１２を備えている。
【００４３】
ＲＦ受信部２２０１−１は、アンテナ部２０−１（図３）で受信した無線信号を復調し、ＦＦＴ処理部２２０２−１に出力する。
ＦＦＴ処理部２２０２−１は、ＲＦ受信部２２０１−１で復調した時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、分離部２２０３−１に出力する。
分離部２２０３−１は、ＦＦＴ処理部２２０２−１で時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された信号を、リファレンスシグナル（ＲＳ）とデータに分離する。分離部２２０３−１は、リファレンスシグナル（ＲＳ）をオフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５に出力し、データをユニキャスト復調部２２０６に出力する。
【００４４】
ＲＦ受信部２２０１−２は、アンテナ部２０−２（図３）で受信した無線信号を復調し、ＦＦＴ処理部２２０２−２に出力する。
ＦＦＴ処理部２２０２−２は、ＲＦ受信部２２０１−２で復調した時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、分離部２２０３−２に出力する。
分離部２２０３−２は、ＦＦＴ処理部２２０２−２で時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された信号を、リファレンスシグナル（ＲＳ）とデータに分離する。
分離部２２０３−２は、分離したデータがユニキャストデータである場合には、リファレンスシグナル（ＲＳ）をオフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５に出力し、ユニキャストデータをユニキャスト復調部２２０６に出力する。
また、分離部２２０３−２は、分離したデータがＭＢＭＳデータである場合には、リファレンスシグナル（ＲＳ）をオフセット推定部２２０４、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１に出力し、ＭＢＭＳデータをＭＢＭＳ復調部２２１２に出力する。
【００４５】
オフセット推定部２２０４は、分離部２２０３−１、２２０３−２で分離されたリファレンスシグナル（ＲＳ）に基づいて、基地局と端末との間の周波数オフセット誤差を推定する。オフセット推定部２２０４は、その推定した結果に基づいて算出される電圧制御信号を、温度補償型水晶発振器２２１０に出力する。
温度補償型水晶発振器２２１０は、オフセット推定部２２０４からの出力に基づいて、基地局から信号を受信するための基準信号（ｆ０）を生成する。
シンセサイザー部２２０７−１は、温度補償型水晶発振器２２１０から出力される基準信号（ｆ０）に基づいて、ＲＦ受信部２２０１−１で復調を行うためのローカル周波数信号（ｆｃｕ）を生成して、ＲＦ受信部２２０１−１に出力する。
また、シンセサイザー部２２０７−２は、温度補償型水晶発振器２２１０から出力される基準信号（ｆ０）に基づいて、ＲＦ受信部２２０１−２で復調を行うためのローカル周波数信号（ｆｃｕ／ｆｃｍ）を生成して、ＲＦ受信部２２０１−２に出力する。
【００４６】
ユニキャストチャネル推定部２２０５は、分離部２２０３−１、２２０３−２で分離されたリファレンスシグナル（ＲＳ）に基づいて、ユニキャスト信号のチャネル推定を行い、その結果をユニキャスト復調部２２０６に出力する。
ユニキャスト復調部２２０６は、分離部２２０３−１、２２０３−２から出力されるユニキャストデータと、ユニキャストチャネル推定部２２０５から出力される推定値を用いて、ユニキャストデータを復調する。
【００４７】
ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１は、分離部２２０３−２から出力されたＭＢＭＳのリファレンスシグナル（ＲＳ）に基づいて、ＭＢＭＳ信号のチャネル推定を行い、その結果をＭＢＭＳ復調部２２１２に出力する。
ＭＢＭＳ復調部２２１２は、分離部２２０３−２から出力されるＭＢＭＳデータと、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１で生成された推定値とに基づいて、ＭＢＭＳを復調する。
【００４８】
なお、シンセサイザー部２２０７−１は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）・２２０８−１、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：電圧制御発振器）・２２０９−１を備える。ＰＬＬ・２２０８−１は、温度補償型水晶発振器２２１０から出力される基準周波数（ｆ０）と、ＶＣＯ・２２０９−１から出力されるローカル周波数（ｆｃｕ）の位相差の情報を、ＶＣＯ・２２０９−１にフィードバックする。これにより、ＶＣＯ・２２０９−１のローカル周波数を、基準周波数と同期させている。
【００４９】
シンセサイザー部２２０７−２も、シンセサイザー部２２０７−１と同様な構成を備え、同様な動作を行う。ただし、シンセサイザー部２２０７−２は、ＰＬＬ・２２０８−２の周波数設定を切り替えることにより、ＭＢＭＳ用のローカル周波数（ｆｃｍ）に切り替え可能である。
受信部２２ａは、ＭＢＭＳを受信している場合と、ユニキャスト通信のみを実施している場合とで動作が異なる。図５中の点線で示した矢印は、ユニキャスト信号の受信時に流れる信号を示している。図５中の破線で示した矢印は、ＭＢＭＳ信号の受信時に流れる信号を示している。
【００５０】
図６は、本発明の第１の実施形態による基地局１００ａから送信されるユニキャスト信号を、端末２００が受信する場合について示す概略図である。基地局１００ａのアンテナ部１０−１からは、端末２００に対して、ＭＢＭＳ信号が送信される。基地局１００ａのアンテナ部１０−２、１０−３からは、端末２００に対して、ユニキャスト信号が送信される。
基地局１００ａが通信可能な領域ＣＡ（図１）に在圏する端末全てに対して、共通のデータがＭＢＭＳ信号として、基地局１００ａから端末に送信される。ユニキャスト信号の通信のみ行う端末２００は、このＭＢＭＳ信号を受信しない。ユニキャスト信号は、２×２のＭＩＭＯに対応した信号として、基地局１００ａから端末２００に送信される。
端末２００は、２つのアンテナ部２０−１、２０−２を備えており、それぞれのアンテナ部でユニキャスト信号を受信する。その受信信号は、ともにユニキャスト信号を復調するユニキャスト復調部２２０６（図５）に入力される。ユニキャスト復調部２２０６は、それぞれのアンテナ部２０−１、２０−２から入力された受信信号を用いて、２×２のＭＩＭＯに対応した復調を行う。
【００５１】
図７は、本発明の第１の実施形態による基地局１００ａから送信されるユニキャスト信号及びＭＢＭＳ信号を、端末２００が受信する場合について示す概略図である。基地局１００ａは、図６と同じように、アンテナ部１０−１からＭＢＭＳ信号を送信し、アンテナ部１０−２、１０−３からユニキャスト信号を送信する。しかし、端末２００がＭＢＭＳ信号を受信する場合には、ユニキャスト信号は、端末２００のアンテナ部２０−１でのみ受信される。そのため、基地局１００ａは、ユニキャスト信号として１つのアンテナ用の信号を送信する。
端末２００は、２つのアンテナ部２０−１、２０−２を、ＭＢＭＳ信号の受信用と、ユニキャスト信号の受信用とに分けて用いる。
【００５２】
アンテナ部２０−１は、基地局１００ａからユニキャスト信号を受信する。アンテナ部２０−１で受信されたユニキャスト信号は、ユニキャスト復調部２２０６（図５）で復調される。ユニキャスト復調部２２０６は、アンテナ部２０−１で受信したユニキャスト信号を復調する。
アンテナ部２０−２は、基地局１００ａからＭＢＭＳ信号を受信する。アンテナ部２０−２で受信されたＭＢＭＳ信号は、ＭＢＭＳ復調部２２１２（図５）で復調される。
ユニキャスト復調部２２０６やＭＢＭＳ復調部２２１２で復調された信号は、そのサービス内容に応じて処理され、画像データや音声データ、パケットデータが取り出される。
【００５３】
図５を参照して説明する。端末２００がユニキャスト通信のみを行っている場合、アンテナ部２０−１、２０−２は、ともにユニキャスト信号を受信し、２受信アンテナのＭＩＭＯとして動作する。温度補償型水晶発振器２２１０は、基準周波数ｆ０の信号を出力する。この基準信号ｆ０を基に制御部２３（図３）は、シンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２を、ともにユニキャスト信号の受信のためのローカル周波数ｆｃｕに設定する。
ＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２は、ローカル周波数ｆｃｕによりユニキャストのＲＦ信号を、ベースバンド信号に変換する。ＯＦＤＭ通信を行う場合、通常遅延波の影響を除去するためのサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）が挿入されている。そのため、ＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２は、このサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を除去し、ＦＦＴ処理部２２０２−１、２２０２−２に出力する。
【００５４】
ＦＦＴ処理部２２０２−１、２２０２−２は、時間領域のベースバンド信号を高速フーリエ変換により周波数領域の信号に変換する。周波数領域に変換されたユニキャスト通信のデータは、それぞれ分離部２２０３−１、２２０３−２に出力される。分離部２２０３−１は、受信したデータをリファレンスシグナル（ＲＳ）とデータ成分とに分離する。
基地局１００ａのアンテナ部１０−２、１０−３から送信される信号について、リファレンスシグナル（ＲＳ）がどの位置に挿入されるかは、予め基地局１００ａと端末２００との間で決められている。
【００５５】
図８は、本発明の第１の実施形態による基地局１００ａから端末２００に送信されるユニキャスト信号の一例を示す図である。図８において、横軸は時間軸を示しており、縦軸は周波数軸を示している。図８では、１マスが１リソースエレメントを示している。図８では、周波数軸方向に１２のサブキャリアからなり、時間軸方向に１４個のシンボルからなる１つのサブフレーム（１ｍ秒）の配置を示している。
【００５６】
サブキャリアの間隔は１５ｋＨｚ間隔である。各シンボルには、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガードインターバルが設けられている。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、無線通信システムで想定される遅延量を考慮して決められる。
図８において、ＲＳ１は、基地局１００ａのアンテナ部１０−２から送信されるリファレンスシグナルである。ＲＳ２は、アンテナ部１０−３から送信されるリファレンスシグナルである。
【００５７】
図８のような配置で基地局１００ａから送信された信号を、端末２００は分離部２００３−１でそれぞれ分離する。分離部２００３−１は、リファレンスシグナルＲＳ１、ＲＳ２を、オフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５に出力する。
分離部２００３−１は、リファレンスシグナル（ＲＳ）以外のデータに関しては、ユニキャスト通信のデータとして、ユニキャスト復調部２２０６に出力する。分離部２２０３−２でも、分離部２００３−１と同様にリファレンスシグナル（ＲＳ）を分離する。分離部２２０３−２は、ＲＳ１に相当するＲＳ１’と、ＲＳ２に相当するＲＳ２’とをオフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５に出力する。分離部２２０３−２は、その他のユニキャスト通信のデータをユニキャスト復調部２２０６に出力する。
【００５８】
リファレンスシグナル（ＲＳ）は、図８のシンボル中の予め定められた位置に挿入されている。しかし、リファレンスシグナル（ＲＳ）が、基地局毎に周波数シフトして挿入される場合や、時間的にホッピングして挿入される場合もある。この場合、分離部２２０３−１、２２０３−２は、基地局の識別情報により、リファレンスシグナル（ＲＳ）の位置を特定することが可能である。分離部２２０３−１、２２０３−２は、その特定されたリファレンスシグナル（ＲＳ）を抽出し、オフセット推定部２２０４、ユニキャストチャネル推定部２２０５に出力する。分離部２２０３−１、２２０３−２は、それ以外のデータ部分のシンボルをユニキャスト復調部２２０６に出力する。
オフセット推定部２２０４は、分離部２２０３−１、２２０３−２から入力されたＲＳ１，ＲＳ２、ＲＳ１’、ＲＳ２’のリファレンスシグナル（ＲＳ）の時間経過による位相変化を検出し、周波数誤差を推定する。
【００５９】
オフセット推定部２２０４は、この推定された周波数誤差に基づいて温度補償型水晶発振器２２１０の周波数を補正することにより、端末２００と基地局の周波数の同期を行う。ユニキャストチャネル推定部２２０５は、入力されたＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ１’、ＲＳ２’に基づいて、公知の最小自乗平均誤差−チャネル（ＭＭＳＥ−ＣＨ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ−ＣＨａｎｎｅｌ）推定法によりチャネル推定を行う。チャネル推定の方法は、最小自乗平均誤差−チャネル推定法に限定されるものではなく、その他の推定法を用いても良い。
【００６０】
ユニキャストチャネル推定部２２０５で推定されたチャネル推定値は、ユニキャスト復調部２２０６に入力される。ユニキャスト復調部２２０６は、分離部２２０３−１、２２０３−２から入力されたデータＤａｔａ１、Ｄａｔａ２を、ユニキャストチャネル推定部２２０５から入力された推定値で補正し復調する。
このようにしてユニキャスト復調部２２０６で復調されたデータは、ユニキャストデータとして処理される。以上のような処理を行うことにより、端末２００は、２×２のＭＩＭＯ受信機として動作する。
【００６１】
次に、基地局１００ａが送信するＭＢＭＳ信号を端末２００が受信する場合の動作を説明する。端末２００がＭＢＭＳ信号を受信している場合は、ＭＢＭＳ信号のみを受信することも可能である。端末２００がＭＢＭＳで例えば動画を受信している場合であっても、音声通話の着信があった場合に、電話を受けることができるよう、２つのアンテナ部２０−１、２０−２のうち１つをユニキャスト信号の受信用に割り当て、他の１つをＭＢＭＳ信号の受信用に割り当てる。
【００６２】
図５では、ＲＦ受信部２２０１−１、ＦＦＴ処理部２２０２−１、分離部２２０３−１、シンセサイザー部２２０７−１が、ユニキャスト信号の受信用として使用される。また、ＲＦ受信部２２０１−２、ＦＦＴ処理部２２０２−２、分離部２２０３−２、シンセサイザー部２２０７−２が、ＭＢＭＳ信号の受信用として使用される。
端末２００がＭＢＭＳ信号を受信する場合は、ユニキャスト信号を受信するためにアンテナ部２０−１が用いられる。温度補償型水晶発振器２２１０は、基準周波数ｆ０に設定されている。シンセサイザー部２２０７−１は、この基準周波数ｆ０を基に、ユニキャスト信号を受信するためのローカル周波数ｆｃｕを生成する。
アンテナ部２０−１で受信されたユニキャスト信号は、ＲＦ受信部２２０１−１で、ローカル周波数ｆｃｕに基づいて、ベースバンド信号に変換される。ＲＦ受信部２２０１−１は、ベースバンド信号で、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を除去し、ＦＦＴ処理部２２０２−１に出力する。
【００６３】
ＦＦＴ処理部２２０２−１は、高速フーリエ変換により信号処理を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。周波数領域の信号は、分離部２２０３−１に入力される。分離部２２０３−１は、基地局１００ａとの間で予め決められたデータ配置に基づき、受信信号をリファレンスシグナル（ＲＳ）とデータとに分離する。
リファレンスシグナル（ＲＳ）は、オフセット推定部２２０４とユニキャストチャネル推定部２２０５に入力される。データは、ユニキャスト復調部２２０６に入力される。オフセット推定部２２０４は、入力されたリファレンスシグナル（ＲＳ）の位相の時間変化に基づいて、周波数誤差を推定する。オフセット推定部２２０４は、この周波数誤差に応じて温度補償型水晶発振器２２１０の周波数を補正し、温度補償型水晶発振器２２１０の出力周波数を調整する。
これにより、温度補償型水晶発振器２２１０の基準周波数信号は、ユニキャスト信号を受信している基地局の周波数に同期する。
【００６４】
ユニキャストチャネル推定部２２０５は、入力されたリファレンスシグナル（ＲＳ）を、最小自乗平均誤差−チャネル推定法などを用いて推定する。この結果は、ユニキャスト復調部２２０６に入力される。
ユニキャスト復調部２２０６は、分離部２２０３−１から入力されたデータを、ユニキャストチャネル推定部２２０５から入力される推定値で補正し、ユニキャストデータを復調する。復調されたユニキャストデータは、無線プロトコルの制御信号、音声データ、画像データなど、データの種別に応じて処理される。
【００６５】
端末２００のアンテナ部２０−２は、ＭＢＭＳ信号を受信する。シンセサイザー部２２０７−２は、温度補償型水晶発振器２２１０で生成された基準周波数ｆ０に基づいて、中心周波数ｆ２で送信されているＭＢＭＳ信号を復調するためのローカル周波数ｆｃｍを生成する。
このローカル周波数ｆｃｍは、ＲＦ受信部２２０１−２に入力される。ＲＦ受信部２２０１−２は、アンテナ部２０−２で受信したＭＢＭＳのＲＦ信号を、ローカル周波数ｆｃｍに基づいて、ベースバンド信号に変換する。
ＭＢＭＳ信号もＯＦＤＭ信号であり、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）が挿入されている。ＲＦ受信部２２０１−２は、このサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を除去し、ベースバンド信号をＦＦＴ処理部２２０２−２に出力する。
ＭＢＭＳ信号は、複数の基地局から同時に送信された信号を合成して端末２００で受信することが可能である。
【００６６】
図９は、本発明の第１の実施形態による基地局１００ａから端末２００に送信されるＭＢＭＳ信号の一例を示す図である。図９において、横軸は時間軸を示しており、縦軸は周波数軸を示している。図９では、１マスが１リソースエレメントを示している。図９では、周波数軸方向に１２のサブキャリアからなり、時間軸方向に６個のシンボルからなる１つのサブフレーム（１ｍ秒）の配置を示している。
【００６７】
ＭＢＭＳは、複数の基地局からの信号を合成して受信することができ、ユニキャスト通信と比較してより遅延した信号を受信する可能性がある。よって、ＭＢＭＳは、ユニキャスト通信よりも長いサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が設定される。
また、サブキャリア間隔は、例えば７．５ｋＨｚである。ＭＢＭＳでは、ＭＩＭＯでの通信は行わず、基地局の１つのアンテナから信号が送信される。そのため、ＭＢＭＳでは、リファレンスシグナルは、ＭＢＭＳのアンテナのリファレンスシグナル（ＲＳ）のみとなる。
このため、ユニキャスト通信と比較して、合計のシンボル数、リファレンスシグナル（ＲＳ）のシンボル数が異なる。ＭＢＭＳの信号は、これらのシンボル数に併せて適切に配置される。
【００６８】
このようなシンボル構成で基地局から送信されたＭＢＭＳ信号は、ＦＦＴ処理部２２０２−２に入力される。ＦＦＴ処理部２２０２−２は、入力されたベースバンド信号を、高速フーリエ変換の信号処理により、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。周波数領域の信号に変換されたＭＢＭＳ信号は、分離部２２０３−２に入力される。
ＭＢＭＳにおいてもリファレンスシグナル（ＲＳ）の配置は、予め基地局と端末との間で取り決められている。分離部２２０３−２は、この予め決められた配置に基づきリファレンスシグナル（ＲＳ）とデータとを分離して、リファレンスシグナル（ＲＳ）をＭＢＭＳチャネル推定部２２１１に出力し、データ信号をＭＢＭＳ復調部２２１２に出力する。
【００６９】
ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１は、入力されたリファレンスシグナル（ＲＳ）を基づいて、最小自乗平均誤差−チャネル推定法などに基づいてチャネル推定を行う。ユニキャスト通信の場合と同様に、他の推定方法を使用しても良い。
このようにして推定されたＭＢＭＳ信号のチャネル推定値は、ＭＢＭＳ復調部２２１２に出力される。ＭＢＭＳ復調部２２１２は、分離部２２０３−２から入力されたＭＢＭＳデータを、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１からのチャネル推定値で補正し、復調する。
ＭＢＭＳデータは、画像データ、音声データ等が含まれる。これらのデータは、サービスに応じたアプリケーションにより携帯電話に設けられた画面上で表示されたり、スピーカーやイヤホン等により楽曲データとして鳴らされたりする。
【００７０】
以上は、ＭＢＭＳ信号の受信と、ユニキャスト信号の通信とを同時に行う場合の端末２００の動作である。ＭＢＭＳ信号の受信中、ユニキャスト通信は待受け状態となっている場合が多い。ユニキャスト通信における待受け状態では、数秒から数十秒に一度通知されるページング（Ｐａｇｉｎｇ）を端末２００が受信する。そして、端末２００は、自端末への着信が無いか否か、あるいは、位置情報を出力する必要が無いか否かを確認する。ページングによる着信の通知が無い場合であって、かつ、ユーザー操作による呼接続が行われない場合には、ユニキャストの通信は、数秒から数十秒に一度、ページングを受信する状態を継続する。
【００７１】
この場合は、ユニキャスト信号の受信側のデータに基づいてオフセットの推定を行うことができないため、ＭＢＭＳ信号の受信側でオフセット推定を行う。ユニキャスト信号の受信側でページングを受信していない場合は、ＲＦ受信部２２０１−１、ＦＦＴ処理部２２０２−１、分離部２２０３−１、シンセサイザー部２２０７−１は、スタンバイ状態で待機し、消費電力を最小限に抑える。
アンテナ部２０−２は、ＭＢＭＳ信号を受信する。シンセサイザー部２２０７−２は、ローカル周波数ｆｃｍに設定される。アンテナ部２０−２で受信されたＭＢＭＳ信号は、ＲＦ受信部２２０１−２でベースバンド信号に変換され、ＦＦＴ処理部２２０２−２で、周波数領域の信号に変換される。この周波数領域の信号は、分離部２２０３−２に出力される。
【００７２】
分離部２２０３−２は、分離されたＭＢＭＳ信号のリファレンスシグナルをオフセット推定部２２０４、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１に出力する。また、分離部２２０３−２は、データ信号をＭＢＭＳ復調部２２１２に出力する。オフセット推定部２２０４は、ＭＢＭＳ信号のリファレンスシグナルを基にオフセット推定を行い、温度補償型水晶発振器２２１０の補正を行う。
ＭＢＭＳ復調部２２１２は、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１の推定データと、分離部２２０３−２からのＭＢＭＳデータとに基づいて、復調を行い、ＭＢＭＳデータを出力する。
【００７３】
以上の処理を行うことにより、端末２００は、ユニキャスト信号の受信側がスタンバイ状態であっても、ＭＢＭＳ信号を受信できる。また、ユニキャスト信号の受信側がページングの受信動作を行う場合は、ユニキャスト信号の受信側は通信状態となるため、前述のユニキャスト信号の通信状態にある場合と同様の処理が行われる。
【００７４】
このような動作をすることにより、ユニキャスト信号のみの通信を行っている場合は、端末２００は、ＭＩＭＯ受信機として基地局との間で高速なデータの送受信を行うことができる。また、端末２００は、ＭＢＭＳ信号の受信を行っている場合においても、基地局との間でユニキャスト信号の通信を行うことができる。
例えば、ＭＢＭＳ通信を利用して端末２００で動画サービス等を視聴しているときにユニキャスト信号の着信があっても、端末２００で着信を受けることが可能となる。
なお、ここでは、ＭＢＭＳ信号の受信時に同時にユニキャスト信号を受信する場合について説明している。しかし、ユニキャスト信号の受信が不要であれば、ユニキャスト信号を受信するための受信系への電源供給を行わないことにより、消費電力を削減することも可能である。
【００７５】
また、端末２００は、ユニキャスト信号の受信においては、通常のＭＩＭＯ受信機と同様に動作する。よって、基地局が１つの周波数帯でＭＢＭＳ信号とユニキャスト信号を時分割で端末に送信するようなサービスを行っている場合であっても、ＭＢＭＳ信号とユニキャスト信号を端末２００で同時に受信することが可能である。
さらに、端末２００は、ＭＢＭＳ信号の受信中は、ＭＢＭＳ信号のリファレンスシグナル（ＲＳ）でオフセット補正を行う。これにより、ユニキャスト信号の受信側でページングを受信する際に温度補償型水晶発振器２２１０が基地局とほぼ同期した状態で動作することが可能となり、ページングの受信品質を高めることもできる。
【００７６】
上述した実施形態において、基地局１００ａ、１００ｂ（無線送信装置、送信装置とも称する）の送信部１１（信号送信部とも称する）は、端末２００（無線受信装置とも称する）に、ユニキャスト信号、又は、マルチキャスト信号の一種であるＭＢＭＳ信号を送信する。
また、端末２００の複数のＲＦ受信部２２０１−１、２２０２−２（信号受信部とも称する）は、基地局１００ａ、１００ｂからユニキャスト信号又はＭＢＭＳ信号を受信する。
そして、端末２００の制御部２３（第１の制御部とも称する）は、基地局１００ａ、１００ｂからユニキャスト信号のみの受信を行う場合には、複数のＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２の全部を用いて、基地局１００ａ、１００ｂからユニキャスト信号を受信する。
また、端末２００の制御部２３（第２の制御部とも称する）は、ユニキャスト信号及びＭＢＭＳ信号の受信を行う場合には、複数のＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２の一部のＲＦ受信部２２０１−１を用いて基地局１００ａ、１００ｂからユニキャスト信号を受信するとともに、複数のＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２の他のＲＦ受信部２２０１−２を用いて基地局１００ａ、１００ｂからＭＢＭＳ信号を受信する。
【００７７】
つまり、ＭＢＭＳ信号が専用の周波数帯域で送信される無線通信システムにおいて、端末２００は、複数のＲＦ受信部（ＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２）、複数のＦＦＴ処理部（ＦＦＴ処理部２２０２−１、２２０２−２）、複数のチャネル推定部（ユニキャストチャネル推定部２２０５、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１）、複数の復調部（ユニキャスト復調部２２０６、ＭＢＭＳ復調部２２１２）を具備する。
そして、端末２００の制御部２３は、ユニキャスト通信のみを行う場合は、複数のＲＦ受信部、複数のＦＦＴ処理部、複数のチャネル推定部の全てをＭＩＭＯ送受信機として動作させる。
また、端末２００の制御部２３は、ＭＢＭＳ通信とユニキャスト通信を同時に行う場合は、複数のＲＦ送受信部、複数のＦＦＴ処理部、複数のチャネル推定部、複数の復調部の一部をＭＢＭＳ通信用として動作させ、それ以外のＲＦ受信部、ＦＦＴ処理部、チャネル推定部、復調部をユニキャスト通信用として動作させることにより、ユニキャスト信号の送受信およびＭＢＭＳ信号の受信を同時に行う。
【００７８】
本発明の第１の実施形態によれば、ＭＢＭＳ通信に専用の端末を設けなくても、ＭＢＭＳ通信とユニキャスト通信を同時に行うことができる。
また、ＭＢＭＳ専用セルでも他の無線アクセスシステム（３Ｇ（３ｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等）とのデュアル受信システムにすることなくＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）受信システムで着信を受けることが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態では、端末２００のオフセット推定部２２０４は、ユニキャスト信号及びＭＢＭＳ信号を基地局１００ａ、１００ｂから受信する場合には、ユニキャスト信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行う。一方、端末２００のオフセット推定部２２０４は、ユニキャスト信号は基地局から受信せず、ＭＢＭＳ信号のみを基地局１００ａ、１００ｂから受信する場合には、ＭＢＭＳ信号に含まれるリファレンスシグナルを用いてオフセット推定を行う。
これにより、ユニキャスト通信時にはユニキャスト信号でオフセット推定を行うことにより、ユニキャスト／ＭＢＭＳ双方の通信品質を良好に保つことができる。また、ユニキャストが停止状態にある場合は、ＭＢＭＳのリファレンスシグナルでオフセット推定を行うことにより、ＭＢＭＳの通信品質を保つことができる。さらに、ＭＢＭＳ信号の受信中にユニキャスト信号の着信があった場合は、ＭＢＭＳでネットワークとほぼ同期した状態からページングを受信することとなり、ページングの受信品質が改善される。
【００８０】
なお、本実施形態では、２×２のＭＩＭＯの端末２００について説明したが、４×４のＭＩＭＯの受信アンテナが２本以上となるＭＩＭＯ受信に対応した端末であっても、本実施形態を適用することができる。このような受信アンテナが２本以上となるＭＩＭＯ受信に対応した端末の構成については後述する。
【００８１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成を取る部分については、それらの説明を省略する。
第２の実施形態の端末２００は、第１の実施形態による端末２００が備える受信部２２ａの代わりに受信部２２ｂを備えている。
【００８２】
図１０は、本発明の第２の実施形態による端末２００の受信部２２ｂの構成を示す概略ブロック図である。受信部２２ｂが受信部２２ａ（図５）と同様の構成を有する部分については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
第２の実施形態による受信部２２ｂのシンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２の処理が、第１の実施形態による受信部２２ａのシンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２の処理と異なる。
なお、図１０中の破線で示した矢印は、ユニキャスト信号の受信時に流れる信号を示している。図１０中の点線で示した矢印は、ＭＢＭＳ信号の受信時に流れる信号を示している。
【００８３】
第２の実施形態では、シンセサイザー部２２０７−１をユニキャスト信号の通信用として使用し、シンセサイザー部２２０７−２をＭＢＭＳ信号の受信用として使用する。ユニキャスト通信のみを行っている場合は、シンセサイザー部２２０７−１で生成されたローカル信号ｆｃｕを、ＲＦ受信部２２０１−１とＲＦ受信部２２０１−２に出力する。
ＲＦ受信部２２０１−１とＲＦ受信部２２０１−２では、シンセサイザー部２２０７−１で生成されたローカル信号に基づいて、受信したユニキャストのＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。
その他の動作については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００８４】
端末２００がＭＢＭＳ信号を受信しているときは、ＲＦ受信部２２０１−２にシンセサイザー部２２０７−２からローカル周波数（ｆｃｍ）が入力される。例えば、ＲＦ受信部２２０１−２には、シンセサイザー部２２０７−１からのローカル信号（ｆｃｕ）と、シンセサイザー部２２０７−２からのローカル信号（ｆｃｍ）とを、選択的に使用するためのスイッチ回路が組み込まれている。ＲＦ受信部２２０１−２は、ＭＢＭＳ信号の受信時には、制御部２３（図３）にてシンセサイザー部２２０７−２のローカル信号を受信するように切り替える。
【００８５】
ＲＦ受信部２２０１−２は、シンセサイザー部２２０７−２からのローカル信号を使用することにより、受信したＭＢＭＳ信号をベースバンド信号に変換する。その他の動作については、第１の実施形態で示した動作と同一の動作となる。
このような構成にすることにより、ユニキャスト通信でＭＩＭＯ受信しているときに各アンテナ部のＲＦ受信部２２０１−１、２２０１−２に挿入されるローカル周波数信号が完全に同期する。これにより、安定してＭＩＭＯ受信を行うことができる。また、端末２００が基地局１００ａ、１００ｂからユニキャスト信号のみ受信している場合には、シンセサイザー部２２０７−２の電源をオフにする。これにより、第１の実施形態と比較して、ユニキャスト通信でＭＩＭＯ受信しているときの消費電力の削減を図ることができる。
【００８６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本発明の第３の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成を取る部分については、それらの説明を省略する。
第３の実施形態の端末２００は、第１の実施形態による端末２００が備える受信部２２ａの代わりに受信部２２ｃを備えている。
【００８７】
図１１は、本発明の第３の実施形態による端末２００の受信部２２ｃの構成を示す概略ブロック図である。受信部２２ｃが受信部２２ａ（図５）と同様の構成を有する部分については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
なお、図１１中の点線で示した矢印は、ユニキャスト信号の受信時に流れる信号を示している。図１１中の破線で示した矢印は、ＭＢＭＳ信号の受信時に流れる信号を示している。
【００８８】
第３の実施形態の受信部２２ｃは、分離部２２０３−１からもＭＢＭＳのリファレンスシグナル又はＭＢＭＳデータ信号を、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１、ＭＢＭＳ復調部２２１２、オフセット推定部２２０４に出力し、アンテナ部２０−１でもＭＢＭＳ信号の受信ができる。
このような構成において、アンテナ部２０−１でユニキャスト信号を受信し、アンテナ部２０−１でＭＢＭＳ信号を受信する場合の動作は、図５で説明した第１の実施形態と同様である。
【００８９】
ただし、第３の実施形態では、ユニキャスト通信が待受け状態の場合、ページングの受信待ちでＲＦ受信部２２０１−１、ＦＦＴ処理部２２０２−１、分離部２２０３−１がスタンバイ状態にある場合に、これらを起動しＭＢＭＳ信号の受信状態を確認する。つまり、ＭＢＭＳ信号の受信時には、ＲＦ受信部２２０１−２、ＦＦＴ処理部２２０２−２、分離部２２０３−２を通してＭＢＭＳ信号が処理され、ＭＢＭＳ信号が復調される。それと並行して、シンセサイザー部２２０７−１でローカル周波数がｆｃｍに設定され、アンテナ部２０−１で受信したＭＢＭＳ信号が受信される。
【００９０】
受信したＭＢＭＳ信号は、ＲＦ受信部２２０１−１でベースバンド信号に変換され、その受信レベルが確認される。受信レベルは、ＲＦ受信部２２０１−２でも同様に測定される。アンテナ部２０−１の受信レベルの方が高い場合は、アンテナ部２０−１側にＭＢＭＳ信号の受信系が変更される。
これにより、アンテナ部２０−１側では、ＭＢＭＳ信号を受信し、アンテナ部２０−２側では、ユニキャス信号を受信する。具体的には、シンセサイザー部２２０７−１のローカル周波数をｆｃｍに設定することにより、アンテナ部２０−１で受信されたＭＢＭＳ信号を、ＲＦ受信部２２０１−１でダウンコンバートする。ベースバンド信号に変換されたＭＢＭＳ信号は、ＦＴＴ処理部２２０１−１で、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換される。分離部２２０３−１は、ＭＢＭＳ信号のシンボルパターンに基づいて、リファレンスシグナル（ＲＳ−Ｍ）とデータ部分とに分離する。
【００９１】
リファレンスシグナルは、ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１とオフセット推定部２２０４とに出力される。オフセット推定部２２０４は、アンテナ部２０−１で受信されたリファレンスシグナル（ＲＳ−Ｍ）に基づいてオフセット推定を行い、温度補償型水晶発振器２２１０の補正を行う。ＭＢＭＳチャネル推定部２２１１で推定された推定データは、ＭＢＭＳ復調部２２１２に出力され、分離部２２０３−１から出力されたＭＢＭＳのデータと併せて、ＭＢＭＳのデータが復調される。
【００９２】
ＲＦ受信部２２０１−２、ＦＦＴ処理部２２０２−２、分離部２２０３−２は、ページング受信待ちの間に、同様にＲＦ受信部２２０１−２でＭＢＭＳ信号の受信レベルを測定する。アンテナ部２０−２の受信品質の方が、アンテナ部２０−１の受信品質よりも良い場合は、ＭＢＭＳ信号の受信系をアンテナ部２０−２に変更することができる。
ページングを受信する場合は、ユニキャストのデータの復調を行う。オフセット推定部２２０４は、分離部２２０３−２から出力されたユニキャストのリファレンスシグナル（ＲＳ）を用いてオフセット推定を行い、温度補償型水晶発振器２２１０の補正を行う。
このようにすることで、第３の実施形態の端末２００は、常に受信特性の良好なアンテナを選択して、ＭＢＭＳ信号の受信を行うことができる。そのため、端末２００のスループット特性の向上を図ることができる。
【００９３】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本発明の第４の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成を取る部分については、それらの説明を省略する。
第１の実施形態による端末２００（図３）は、２本のアンテナ部２０−１、２０−２を備えていたが、第４の実施形態による端末２００は、Ｎ本のアンテナ部２０−１〜２０−Ｎ（Ｎは、３又は３よりも大きい整数）を備えている。
また、第４の実施形態の端末２００は、第１の実施形態による端末２００が備える受信部２２ａの代わりに受信部２２ｄを備えている。
【００９４】
図１２は、本発明の第４の実施形態による端末２００の受信部２２ｄの構成を示す概略ブロック図である。受信部２２ｄが受信部２２ａ（図５）と同様の構成を有する部分については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
なお、図１２中の点線で示した矢印は、ユニキャスト信号の受信時に流れる信号を示している。図１２中の破線で示した矢印は、ＭＢＭＳ信号の受信時に流れる信号を示している。
【００９５】
第４の実施形態による受信部２２ｄは、ＲＦ受信部、ＦＦＴ処理部、分離部をそれぞれＮ個備えている点で、つまり、ＲＦ受信部２２０１−１、・・・２２０１−（Ｎ−１）、２２０１−Ｎ、ＦＦＴ処理部２２０１−１、・・・、２２０１−（Ｎ−１）、２２０１−Ｎ、分離部２２０３−１、・・・、２２０３−（Ｎ−１）、２２０３−Ｎを備えている点で、第１の実施形態による受信部２２ａと異なる。なお、受信部２２ｄにおいて、Ｎ＝２とした場合が、第１の実施形態による受信部２２ａに相当する。
アンテナ部２０−１〜２０−Ｎは、ＲＦ受信部２２０１−１〜２２０１−Ｎにそれぞれ接続されている。受信部２２ｄは、シンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２の切り替え機能を持たない。
【００９６】
ＲＦ受信部２２０１−１〜２２０１−（Ｎ−１）までの処理部分については、ユニキャスト信号の受信用の処理を行う。ＲＦ受信部２２０１−１〜２２０１−Ｎは、ユニキャスト信号の受信用のシンセサイザー部２２０７−１に接続されている。
ＲＦ受信部２２０１−Ｎは、ユニキャスト信号の受信用またはＭＢＭＳ信号の受信用の処理を行う。ＲＦ受信部２２０１−Ｎは、シンセサイザー部２２０７−２に接続され、ユニキャスト通信を行う場合には周波数ｆｃｕで、ＭＢＭＳ通信を行う場合には周波数ｆｃｍに切り替える。その他の処理については、第１の実施形態による受信部２２ａと同様である。
【００９７】
端末２００がユニキャスト信号のみの受信を行っている場合には、Ｎ本のアンテナ部をすべてユニキャスト信号の受信に割り当てて、ＭＩＭＯ受信動作を行う。ユニキャスト信号の受信だけでなく、ＭＢＭＳ信号の受信も同時に行う場合には、アンテナ部２０−ＮをＭＢＭＳ信号の受信用に割り当てて、ユニキャスト信号の受信は、アンテナ部２０−１〜２０−（Ｎ−１）を利用してＭＩＭＯ受信を行う。
ただし、無線通信システムにおいて、Ｎ−１本のＭＩＭＯ受信のサービスを受けられない場合には、サービスを受けられる最大のアンテナ本数でＭＩＭＯ受信を行う。例えば、端末２００は、Ｎ−２本のアンテナ部を用いてＭＩＭＯ受信を行う。この場合には、端末２００は、１本だけアンテナ部を利用しないことになる。
【００９８】
上述した受信部２２ｄでは、ＭＢＭＳ信号の受信用には１本のアンテナ部を割り当てている。しかし、ＭＢＭＳ通信でもＭＩＭＯ送受信を行える無線通信システムの場合には、ＭＢＭＳ信号の受信にも複数のアンテナ部を割り当てても良い。
また、端末２００がＮ本のアンテナ部を備える場合において、図１０のようにシンセサイザー部２２０７−１、２２０７−２を切り替えるようにしても良い。
【００９９】
図１３〜図１６は、本発明の各実施形態による基地局と端末２００との間の処理を示すシーケンス図である。ユニキャスト通信では、基地局が端末２００の端末能力を確認する。そして、４×４のＭＩＭＯ通信が可能であるのか、あるいは２×２のＭＩＭＯ通信が可能であるのか、あるいは１アンテナでの受信能力しか持たないのかにより、また、端末能力に加え、そのときのネットワークの状態、ユーザーの契約内容などにより、端末と基地局の間で接続する方式を決定し、その方式で通信を確立する。
ここでは、ＭＢＭＳ信号を受信しているか否かにより端末２００の能力が異なる。そのため、端末能力の情報を基地局に通知し、適切な呼接続を行う。
【０１００】
図１３は、端末２００の待受け中に、基地局からＭＢＭＳ信号の受信を開始する場合の処理を示すシーケンス図である。端末２００がＭＢＭＳ信号を受信していない待受け状態の場合（ステップＳ１１）、ユニキャスト通信については基地局に対して端末２００の位置登録が行われる。例えば、端末２００に着信があった場合は、端末２００は、ページング等による通知をもとに呼接続ができるような状態で待機する。
このような状態では、端末２００はＭＩＭＯで通信が可能な状態となる。ここでは、位置登録の際に通知された端末能力として、２×２のＭＩＭＯ通信が可能な状態となる。
例えば、最大４×４のＭＩＭＯ通信が可能であれば、端末２００の位置登録の際に、最大能力として４×４のＭＩＭＯが設定される。
【０１０１】
このような状態で、端末２００と基地局がユニキャスト通信を行う場合は、基地局は端末２００と通信を行う時に、２×２のＭＩＭＯ通信に応じたユーザーデータを端末２００から基地局に送信する。これにより、基地局と端末２００との間で、２×２のＭＩＭＯ通信を行うことが可能である。
ここで、端末２００のユーザーが、ＭＢＭＳの起動操作を行った場合（ステップＳ１２）、２系統ある通信系のうち、１系統をＭＢＭＳ信号の受信用に使用する。このため、これ以降は、ユニキャスト通信は１アンテナで通信する必要があり、これを基地局に通知する必要がある。
もし、端末２００から基地局に通知を行わなければ、基地局は最大の通信能力として２×２のＭＩＭＯ通信の端末２００へのデータとしてユーザーデータを送信する。そのため、１アンテナしか使用できない端末２００は、正常なユニキャスト通信が行えなくなる。
【０１０２】
そこで、端末２００は、ユーザーがＭＢＭＳ起動処理を行った場合、ＭＢＭＳの起動処理を一旦保留する。そして、端末２００は、基地局に対して、端末能力の変更を通知する制御データ（端末能力変更通知のメッセージとも称する）を送信する（ステップＳ１３）。
端末能力変更通知のメッセージは、端末２００がその時に利用できる最大の能力を示すデータを含む。この例では、２系統ある通信系のうち１系統をＭＢＭＳで使用する。そのため、１アンテナでの送受信しか使用できなくなるので、１アンテナの能力を端末２００から基地局に通知する。
基地局は、端末能力変更通知を端末２００から受信する。これにより、基地局は、その端末２００は最大の端末能力として２×２のＭＩＭＯ通信の能力があるが、メッセージ受信時以後は、端末の動作状態により１アンテナしか使用できないことを認識することができる。
そして、基地局は、その端末２００の通信を行う際の最大の能力を１アンテナに変更する。基地局は、その変更処理が完了すると、端末２００に端末能力変更を確認したことを通知するための制御データ（端末能力変更確認のメッセージとも称する）を、端末２００に送信する（ステップＳ１４）。
【０１０３】
端末能力変更確認のメッセージには、そのメッセージ受信後に端末２００が基地局との通信を行う場合、どのような能力で基地局との通信を行うのか、および、その設定タイミングが含まれる。
ここでは、１アンテナの能力を端末２００から基地局に通知しているので、端末能力変更確認のメッセージには、１アンテナでの通信を行うことを指示するデータが含まれる。また、この時点では特に通信を行っていないので、次に通信を行う際に１アンテナで動作するよう、切り替えタイミングとしては次回通信開始時を示すタイミングが設定される。
端末２００は、端末能力変更確認のメッセージを基地局から受信すると、ユニキャストでの通信を完了する。位置登録の際に端末能力として２×２のＭＩＭＯ通信で設定しているので、これらの制御データの通知は２×２のＭＩＭＯ通信を行うことも可能である。しかし、制御データのみの少量のデータ通信となるため、基地局が端末能力変更確認のメッセージを送信する際に、１アンテナとして動作するタイミングを指定し、そのタイミング以降は、端末２００が１アンテナでの通信を行うことも可能である。
【０１０４】
端末能力の通知が完了すると、端末２００は、ＭＢＭＳの受信を開始する（ステップＳ１５）。特に、ユニキャスト通信が発生しなければ、端末２００は、ＭＢＭＳ信号の受信を行うのと同時に、ユニキャスト信号で自端末への着信が無いか否かについて、ページングの確認を所定のタイミングで実施する（ステップＳ１６）。
ページングのタイミングは、基地局の設定に依存しており、通常数秒から数十秒程度に設定される。
このため、端末２００は、数秒から数十秒に一度程度の割合で、自端末への着信等がないか、ユニキャスト信号でのページング受信処理を行う。自端末への着信がなければ、端末２００は、その処理を繰り返し行う。ユニキャスト信号でページングを受信すると端末２００は、例えば音声呼が着信しているのであれば音声呼の接続処理を行う。端末能力変更通知により、１アンテナで動作することが基地局に通知済みとなっているため、１アンテナの端末２００として、ユニキャスト通信による音声通話の接続を行う（ステップＳ１７）。
【０１０５】
この結果、端末２００は、ＭＢＭＳ信号の受信中であっても音声呼を接続することが可能となる。例えば、端末２００は、ＭＢＭＳ通信で映像データ等を受信している場合でも、ユニキャスト通信による音声通話の着信を確認し、音声通話を行うことができる（ステップＳ１８）。
このときのＭＢＭＳのデータの処理については、端末２００が保持しているアプリケーションソフトの処理に依存している。例えば、音声通話はイヤホンマイクで行い、画像データは端末のディスプレイ上で継続して視聴することも可能である。あるいは端末２００に内蔵しているメモリ、あるいは挿入されているＳＤカード等の外部メモリにデータを保存し、ユーザーが後から視聴することも可能である。ユニキャスト通信としては、音声通話のみではなく、例えばＴＶ電話やメールなどのパケット通信を行うことも可能である。
【０１０６】
図１４は、図１３で説明した場合とは異なるタイミングで端末能力の通知を端末２００から基地局に行う処理を示すシーケンス図である。図１３と異なり、ここでは、端末２００が制御データのみを通信している場合は、端末２００の能力に関係なく１アンテナでの通信を行う。端末２００と基地局の同期が確立し、ユーザーデータを通信する際に、ＭＩＭＯを用いた高速なデータ通信を行う。
ここでは、端末２００の待ち受け中に（ステップＳ２１）、ユーザーが端末２００のＭＢＭＳ起動操作を行って、ＭＢＭＳ受信を開始しても、端末２００は、すぐには端末能力変更通知を基地局へ送信しない。ユーザーが、ＭＢＭＳの受信の操作を行った場合（ステップＳ２２）、端末２００は、受信系の１系統をＭＢＭＳ信号の受信用に割り当て、もう１系統をユニキャスト信号の受信用に割り当て、ＭＢＭＳ信号の受信を開始する（ステップＳ２３）。
【０１０７】
ＭＢＭＳ受信中は、端末２００は、図１３の場合と同様に、ユニキャスト信号の受信側で自端末への着信が無いか否かについてページングの確認を所定の間隔で実施する（ステップＳ２４）。この場合のページングは、端末２００が２×２のＭＩＭＯ通信の能力を持っている場合であっても、１アンテナで受信可能なデータとして基地局から端末２００に送信され、ＭＢＭＳ信号を受信することによる影響は無い。
端末２００が基地局からページングを受信すると、端末２００は、端末能力変更通知を基地局に送信する（ステップＳ２５）。基地局は、制御データのみの通信を行う端末２００とは、１アンテナで信号を送受信する。この場合、端末２００がＭＢＭＳを受信している状態であっても、制御データの通信に問題は発生しない。端末２００が端末能力変更通知のメッセージを基地局に送信すると、このメッセージは、ユニキャスト通信を行っている基地局で受信される。
【０１０８】
基地局側では、このメッセージの内容を確認し、このまま１アンテナでの送受信を行うことを判定する。そして、端末２００に対して、端末能力変更確認のメッセージによって、その判定結果を通知する（ステップＳ２６）。端末２００は、端末能力変更確認のメッセージに含まれる判定結果を基に、１アンテナでの送受信を継続し（ステップＳ２７）、ユニキャスト通信を確立する。以上のような手順により、端末２００は、ＭＢＭＳ信号の受信中にユニキャスト通信を実施することが可能となる（ステップＳ２８）。
【０１０９】
なお、この例では、端末２００がＭＢＭＳ受信中としているが、もし、ユニキャストのみの通信を行う場合は、端末能力変更通知により、基地局は２アンテナのＭＩＭＯとして動作可能であることを判定する。端末能力変更確認のメッセージで、２アンテナで動作する判定結果と、その動作開始タイミングを端末２００に通知する。端末側は、端末能力変更確認に含まれる動作開始タイミングで、２×２のＭＩＭＯ通信に変更し、ＭＩＭＯを用いた高速な通信を実現することが可能である。
【０１１０】
図１５は、ユニキャスト通信中に端末２００でＭＢＭＳが起動した場合の処理を示すシーケンス図である。これは、例えばＭＢＭＳで映像データなどのサービスが行われている場合、端末２００でタイマー等を用いて、ある映像データの受信および録画を予約している場合などである。
端末２００がＭＩＭＯ通信を利用して音声通話中である場合に（ステップＳ３１）、ＭＢＭＳ受信の時刻となった場合、端末２００は、ＭＢＭＳの起動処理を開始する（ステップＳ３２）。ＭＢＭＳの起動要求が発生した場合、その処理を保留し、基地局に端末能力変更通知のメッセージを端末２００が送信する（ステップＳ３３）。
【０１１１】
ユニキャスト通信中は２×２のＭＩＭＯ通信で信号の送受信を行っているが、このメッセージの送信により、基地局は、１アンテナへ変更が必要であることを判定する。
その判定結果および、変更のタイミングを、端末能力変更確認のメッセージによって端末２００に通知する（ステップＳ３４）。端末２００は、端末能力変更確認で１アンテナへの変更を許可されたことを確認し、指定されたタイミングで１アンテナの受信に変更する（ステップＳ３５）。１アンテナに変更が完了した時点で、もう１系統の受信系をＭＢＭＳ受信として使用することが可能となり、端末２００は、ＭＢＭＳの受信を開始する（ステップＳ３６）。このようにすることにより、ユニキャスト通信中にＭＢＭＳの受信が必要となった場合でも、端末２００は、ＭＢＭＳの信号とユニキャストの信号を、同時に受信することが可能となる（ステップＳ３７）。
【０１１２】
図１６は、ユニキャスト通信とＭＢＭＳ通信の同時通信中にＭＢＭＳ信号の受信を終了する場合の処理を示すシーケンス図である。端末２００が基地局とＭＢＭＳ通信とユニキャスト通信を同時に行っている場合において（ステップＳ４１）、ＭＢＭＳ信号の受信が完了した場合、ユニキャスト通信としては、２×２のＭＩＭＯ通信を行った方が高速な通信を行うことができる。このため、端末２００のユーザーの操作により、ＭＢＭＳの停止処理が要求されると、端末２００は、ＭＢＭＳ停止処理を行う（ステップＳ４２）。
このことにより、端末２００は、２×２のＭＩＭＯ通信を行うことが可能な状態となる。端末２００は、基地局に対して端末能力変更通知によって、動作状態の変更を要求する（ステップＳ４３）。基地局は、端末能力変更通知を端末２００から受信すると、その端末２００が２×２のＭＩＭＯ通信で動作可能であることを判定する。そして、基地局は、端末能力変更確認のメッセージで、通信状態を２×２のＭＩＭＯ通信に変更すること及び、その変更タイミングを端末２００に通知する（ステップＳ４４）。
【０１１３】
端末２００は、端末能力変更確認により、基地局でＭＩＭＯ受信への許可がされたことを確認し、指定されたタイミングで２×２のＭＩＭＯ通信に切り替える（ステップＳ４５）。以後、２×２のＭＩＭＯ通信で動作することにより、端末２００は高速な通信を行うことが可能となる。以上の例では、端末２００が、着信を受ける場合の処理を示している。端末２００が発呼を行う場合は、ページングの代わりにユーザーの発呼操作が行われる。その他の動作については、前述の手順に従ってユニキャストとＭＢＭＳの同時通信の状態に変更することが可能である。
【０１１４】
さらに、端末能力変更の通知と確認とが、独立したメッセージである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、通常の呼制御の中のメッセージで受信系の数を変更するパラメータを設定することにより基地局へ通知し、また基地局からは、通常の呼制御のメッセージで通信状態の変更および変更タイミングを通知することも可能である。
また、これらの例では、２×２ＭＩＭＯと１アンテナ状態を切り替える場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、端末２００が最大４×４のＭＩＭＯ通信の能力を保持している場合に、１アンテナ通信とする場合、あるいは、２×２のＭＩＭＯ通信とする場合の切り替えに関しても同様の手順で変更することが可能である。
【０１１５】
図１３〜図１６で説明したように、自端末２００の端末能力を、端末２００から基地局に通知することにより、ユニキャストをサービスしている基地局と端末２００間で、ＭＩＭＯまたは単一アンテナの設定が変更されても適切に切り替えることが可能となる。また、端末２００が通信中にＭＩＭＯまたは単一アンテナの送受信方法を切り替えた場合でも通信を継続して行うことができる。
【０１１６】
また、端末２００は、自端末の端末能力に変更が生じた場合に、端末能力の変更を基地局に通知する。また、基地局は、端末２００から端末能力の変更を通知された場合にユニキャスト信号の送信方法をＭＩＭＯまたは単一アンテナのうち適切な方法に切り替える。これにより、ユニキャストをサービスしている基地局と端末２００間でＭＢＭＳ、ＭＩＭＯまたは単一アンテナの設定を適切に切り替えることが可能となる。
【０１１７】
また、基地局が、ユニキャスト信号による送信とＭＢＭＳ信号による送信の変更を端末２００に通知する場合に、変更を許可する変更許可情報と、変更するタイミングを示すタイミング情報とを、端末２００に通知する。これにより、基地局と端末２００間でユニキャストの通信を実施中であっても、端末側の端末能力に応じて通信方式を変更することが可能である。タイミング情報には、フレーム番号やスロット番号などが含まれる。
【０１１８】
上述した各実施形態では、図２のような基地局１００ａの構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１７Ａ、図１７Ｂに示すような構成の基地局１００ａ−１、１００ａ−２を用いても良い。図１７Ａ、図１７Ｂにおいて、図２と同様の構成をとる部分については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
図１７Ａの基地局１００ａ−１は、アンテナ部１０−１、送信部１１、制御部１３を備えている。基地局１００ａ−１は、図２で説明した処理を行うことによって、ＭＢＭＳ信号を端末２００に送信する。
また、図１７Ｂの基地局１００ａ−２は、アンテナ部１０−２、１０−３、送信部１１、受信部１２、制御部１３、デュプレクサ１４−１、１４−２を備えている。基地局１００ａ−２は、図２で説明した処理を行うことによって、ユニキャスト信号を端末２００に送信する。
【０１１９】
なお、以上説明した各実施形態において、基地局の各部や端末の各部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も良い。そして、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基地局や端末の制御を行っても良い。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。
【０１２０】
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、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。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い。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。
【０１２１】
以上、この発明の実施形態について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等も特許請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、マルチキャスト通信に専用の受信装置を設けなくても、マルチキャスト通信とユニキャスト通信を同時に行う通信システム、受信装置及び通信方法などに適用できる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０−１〜１０−３・・・アンテナ部、１１・・・送信部、１２・・・受信部、１３・・・制御部、１４−１、１４−２・・・デュプレクサ、２０−１、２０−２・・・アンテナ部、２１・・・送信部、２２ａ〜２２ｄ・・・受信部、２３・・・制御部、２４・・・デュプレクサ、１００ａ、１００ｂ・・・基地局、２００・・・端末、１１０１・・・マッピング部、１１０２−１〜１１０２−３・・・変調部、１１０３−１〜１１０３−３・・・シンボル配置部、１１０４−１〜１１０４−３・・・ＩＦＦＴ処理部、１１０５−１〜１１０５−３・・・無線部、２２０１−１、２２０１−２・・・ＲＦ受信部、２２０２−１、２２０２−２・・・ＦＦＴ処理部、２２０３−１、２２０３−２・・・分離部、２２０４・・・オフセット推定部、２２０５・・・ユニキャストチャネル推定部、２２０６・・・ユニキャスト復調部、２２０７−１、２２０７−２・・・シンセサイザー部、２２１０・・・温度補償型水晶発振器、２２１１・・・ＭＢＭＳチャネル推定部、２２１２・・・ＭＢＭＳ復調部
【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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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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