(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、
前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、
前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、
前記チップステアリング手段は、フェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動を検出する包絡線変動検出手段を具備し、
チップステアリング手段は、前記包絡線変動から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
包絡線変動検出手段は、パイロットキャリアの包絡線を数サンプル分観測することで包絡線変動を検出することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
包絡線変動検出手段は、パイロットキャリアの包絡線の傾きから包絡線変動を検出することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
受信信号のドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出手段を具備し、
チップステアリング手段は、前記ドップラ周波数から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
ドップラ周波数検出手段は、速度計の測定結果からドップラ周波数を検出することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
ドップラ周波数検出手段は、受信した複数シンボルそれぞれの既知信号より推定したチャネル推定値の変動成分に基づいてドップラ周波数を検出することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、
前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、
前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、
前記チップステアリング手段は、ドップラ周波数の大きさに応じてチップステアリング幅を変えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
ドップラ周波数とチップステアリング幅をテーブル化したテーブルを具備し、
チップステアリング手段は、前記テーブルに従ってチップステアリング幅を決定することを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、
前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、
前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、
前記チップステアリング手段は、遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
チップステアリング手段は、受信信号の隣接サブキャリア間のレベル差に基づいて推定される遅延広がりの大きさ、または、既知のシンボルと既知のシンボルレプリカとの相互相関に基づいて推定される遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
【請求項１２】
遅延広がりの大きさとチップステアリング幅をテーブル化したテーブルを具備し、
チップステアリング手段は、前記テーブルに従ってチップステアリング幅を決定することを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
【請求項１３】
チップステアリング幅を示す通知信号を送信する送信手段を具備することを特徴とする請求項８または請求項１０記載の無線通信装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線通信装置から送信される通知信号で示されるチップステアリング幅に従って、受信信号のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信側でのチップステアリング前の状態に戻す逆チップステアリング手段と、
配置を戻された信号に対して逆拡散を行う逆拡散手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の無線通信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の無線通信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項１７】
無線通信の送信側において、フェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合に、ディジタルシンボルを拡散して得られる複数のチップを複数のサブキャリアに配置させる際に各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１８】
送信側において、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動又は受信信号のドップラ周波数から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行うことを特徴とする請求項１７記載の無線通信方法。
【請求項１９】
送信側において、チップステアリングを行うか否かを受信側に通知し、受信側において、送信側からチップステアリングを行う通知があれば、受信信号のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信側でのチップステアリング前の状態に戻す逆チップステアリングを行い、チップステアリングを行う通知がなければ、逆チップステアリングを行わないことを特徴とする請求項１７記載の無線通信方法。
【請求項２０】
無線通信の送信側において、ディジタルシンボルを拡散して得られる複数のチップを複数のサブキャリアに配置させる際に各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行い、ドップラ周波数の大きさ又は遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項２１】
送信側において、チップステアリング幅を受信側に通知し、受信側において、送信側からチップステアリング幅の通知があれば、その幅で、受信信号のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信側でのチップステアリング前の状態に戻す逆チップステアリングを行うことを特徴とする請求項２０記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル通信システムに用いられる無線通信装置及び無線通信方法に関し、特にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式等のマルチキャリア変調方式とＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式とを組み合わせて通信を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータ等の様々な情報が伝送対象となっている。今後は、様々なコンテンツの伝送に対する需要がますます高くなることが予想されるため、高信頼且つ高速な伝送に対する必要性がさらに高まるであろう。しかしながら、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伝送特性が劣化しまうことが十分考えられる。
【０００３】
周波数選択性フェージングの対策技術の１つとして、ＯＦＤＭ変調方式等のマルチキャリア変調方式が注目されている。マルチキャリア変調方式は、周波数選択性フェージングが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数の搬送波（サブキャリア）を用いてデータを伝送する方式であり、高速伝送を可能としている。特に、ＯＦＤＭ変調方式は、データが配置される複数のサブキャリアが相互に直交しているので、マルチキャリア変調方式の中で最も周波数利用効率が高くなっている。また、ＯＦＤＭ変調方式は、比較的簡単なハードウェア構成で実現することができる。これらのことから、周波数選択性フェージング対策として、ＯＦＤＭ変調方式について様々な検討が行われている。
【０００４】
また、周波数選択性フェージング対策の別の技術として、スペクトル拡散方式がある。スペクトル拡散方式は、信号をＰＮ符号と呼ばれる拡散符号によって周波数軸上に拡散して、拡散利得を得ることによって耐干渉性を高める技術である。スペクトル拡散方式には、直接拡散方式と周波数ホッピング方式とがある。なかでも、直接拡散方式を用いたＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式は、次世代の移動体通信であるＩＭＴ−２０００に採用されることが決まっている。
そして、最近では、これらＯＦＤＭ変調方式とＣＤＭＡ方式とを組み合わせたＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ方式が注目されつつある。このＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ方式には、大別して時間領域拡散方式と周波数領域拡散方式とがある。以下、周波数領域拡散を用いた従来のＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ方式の無線通信装置について説明する。
【０００５】
図１４は従来の無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図である。また、図１５は同無線通信装置の受信側の概略構成を示すブロック図である。また、図１６は図１４における▲１▼、▲２▼、▲３▼の各所での信号を模式的に表したものである。
【０００６】
図１４において、直列データ系列であるＮ個のディジタルシンボル（図１６（ａ））が拡散器１０で１シンボルずつ拡散率Ｍの拡散符号を乗算される。拡散後のチップ（図１６（ｂ））はＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１にて直並列変換された後、ＩＤＦＴ部１２でＮ×Ｍ個並列的に１シンボルずつ順次逆フーリエ変換処理が行われる。この結果、Ｎ×ＭサブキャリアのＯＦＤＭシンボルが生成される（図１６（ｃ））。つまり、周波数領域拡散方式では、拡散後の各チップが、それぞれの時間において周波数軸上に配置される形になる。換言すれば、拡散後の各チップがそれぞれ異なるサブキャリアに配置される形になる。ＩＤＦＴ部１２で生成されたＮ×ＭサブキャリアのＯＦＤＭシンボルは、無線送信部１３にて電力増幅されてアンテナ１４より中空へ放出される。
【０００７】
図１５において、無線通信装置の受信側は上述した送信側と逆の処理を行う。すなわち、アンテナ２０を介して無線受信部２１にて受信された信号がＤＦＴ部２２でフーリエ変換されてＮ×Ｍ個のチップが取り出される。取り出されたＮ×Ｍ個のチップはＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部２３にて時系列に直された後、逆拡散器２４にて逆拡散されて受信データであるＮ個のディジタルシンボルが得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ方式の無線通信装置においては、マルチパスによるフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合には、拡散符号の符号間の相関が高い状態が続いてバースト誤りが起こる可能性が高くなるという問題がある。
【０００９】
ここで、フェージングの時間的変動が小さい場合とは、例えば図１７の▲１▼あるいは▲２▼に示すような状態が長い時間続く場合であり、フェージングの時間的変動が大きい場合とは、図１７の▲１▼や▲２▼に示すような状態が短い時間で切り替わる場合である。
【００１０】
フェージングの時間変動が小さくなると符号間干渉が大きくなった場合、その状態が続くことが知られている。１つのデータに誤りがあっても誤り訂正符号によって正常に復調することは可能であるが、複数個立て続けに誤りがあった場合は、誤り訂正符号によっても正常に復調する可能性が極めて低くなる。このように、連続して比較的長い期間データが失われる誤りをバースト誤りと呼ばれ、比較的短い期間データが失われる誤りをランダム的な誤りと呼ばれている。ランダム的な誤りの場合は、上述ように誤り訂正符号を掛けることで正常に復調する可能性は高いが、バースト誤りについては正常に復調する可能性が極めて低い。
【００１１】
次に、マルチパスのフェージングによる影響の詳細について説明する。
例えば、次のような１ビットのデータを４チップで拡散する２つの拡散符号ＰＮ１、ＰＮ２を考える。この場合、拡散符号ＰＮ１、ＰＮ２は互いに直交している。
ＰＮ１：＋１，−１，−１，＋１
ＰＮ２：−１，＋１，−１，＋１
そして、これらの拡散符号のチップが、図１８に示す４つのサブキャリア１〜４に配置されたとする。
【００１２】
また、図１８に示す配置で送信された信号が、マルチパスのフェージングの影響を受けて受信された場合、受信信号が図１９に示すようになったと仮定する。
Ｒｘ１：＋０．５，＋２，−３，＋０．１
Ｒｘ２：＋０．５，−２，−３，−０．１
すなわち、サブキャリア１は０．５倍の重み付け、サブキャリア２は−２倍の重み付け、サブキャリア３は３倍の重み付け、サブキャリア４は０．１倍の重み付けがされた受信信号が受信されたと仮定する。負の重み付けは位相が反転していることを示す。
【００１３】
拡散符号ＰＮ１で送信された信号の受信信号をＲｘ１として、これを拡散符号ＰＮ１で逆拡散したときの自己相関成分は以下のようになる。
（＋０．５）×（＋１）＋（＋２）×（−１）＋（−３）×（−１）＋（＋０．１）×（＋１）＝０．５−２＋３＋０．１＝１．６  …式１
【００１４】
一方、受信信号Ｒｘ１を拡散符号ＰＮ２で逆拡散したときの相互相関成分は、以下のようになる。
（＋０．５）×（−１）＋（＋２）×（＋１）＋（−３）×（−１）＋（＋０．１）×（＋１）＝−０．５＋２＋３＋０．１＝４．６  …式２
自己相関値である式１の結果に比べて相互相関値である式２の結果は大きな値となるので、拡散符号ＰＮ１で送信された信号を拡散符号ＰＮ２で送信された信号と誤って受信してしまう可能性が高い。フェージングの時間変動が大きい場合には、次のＯＦＤＭ／ＣＤＭＡシンボルを送信する際にはフェージングの状況が変化し、自己相関値と相互相関値の関係が改善される可能性が高いが、フェージング変動が小さい場合には、このように、マルチパスのフェージングの影響によって誤りが生じる状況が続くことになり、バースト誤りが発生してしまう。
【００１５】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、マルチパスによるフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合でもバースト誤りの発生を低く抑えることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、前記チップステアリング手段は、フェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、チップステアリングを行うことで、フェージングの時間変動が小さい場合であっても、拡散符号の符号間の相互相関が高い状態が長く続く状況を抑えることが可能となり、結果的にバースト誤りの発生を低く抑えることが可能となる。
【００１８】
すなわち、図１８で示す拡散符号ＰＮ１、ＰＮ２を１チップ分ずらして配置すると、図５に示す配置になる。
ＰＮ１：−１，−１，＋１，＋１
ＰＮ２：＋１，−１，＋１，−１
この場合、拡散符号ＰＮ１、ＰＮ２を共に１チップ分ずらすので、直交性は保たれる。このように配置された場合の信号を、１チップ分ずらさずに送信された信号の次に送信すると仮定する。
フェージングの時間変動が小さい場合、図５に示す配置で送信された信号が、図１９と同様の影響を受けて受信されるので、受信信号は図６に示すようになる。
Ｒｘ１：−０．５，＋２，＋３，＋０．１
Ｒｘ２：＋０．５，＋２，＋３，−０．１
【００１９】
拡散符号ＰＮ１で送信された信号の受信信号Ｒｘ１を拡散符号ＰＮ１で逆拡散したときの自己相関は、式１と同じく１．６となるが、拡散符号ＰＮ１で送信された信号の受信信号Ｒｘ１を拡散符号ＰＮ２で逆拡散したときの相互相関成分を求めると、以下のようになる。
（−０．５）×（＋１）＋（＋２）×（−１）＋（＋３）×（＋１）＋（＋０．１）×（−１）＝−０．５−２＋３−０．１＝０．４…式３
【００２０】
式３の値は自己相関値である式１の値と比べて小さな値であるので、拡散符号ＰＮ１で送信された信号を拡散符号ＰＮ２で送信された信号と誤って受信してしまう可能性は殆どない。このように、マルチパスによるフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合でも、拡散符号の符号間の相互相関高い状況が続くことを回避することが可能となり、結果的にバースト誤りの発生を低く抑えることが可能となる。
【００２２】
また、この構成によれば、受信信号のフェージング変動が遅い場合にのみチップステアリングを行うことで、バースト的な誤りの発生を効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動を検出する包絡線変動検出手段を具備し、チップステアリング手段は、前記包絡線変動から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う。
【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、包絡線変動検出手段は、パイロットキャリアの包絡線を数サンプル分観測することで包絡線変動を検出する。
【００２５】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、包絡線変動検出手段は、パイロットキャリアの包絡線の傾きから包絡線変動を検出する。
【００２６】
上記構成によれば、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動を検出することでフェージング変動の速さを推定することができ、チップステアリングを行う機会を決定することができる。
【００２７】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、受信信号のドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出手段を具備し、チップステアリング手段は、前記ドップラ周波数から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う。
【００２８】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、ドップラ周波数検出手段は、速度計の測定結果からドップラ周波数を検出する。
【００２９】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、ドップラ周波数検出手段は、受信した複数シンボルそれぞれの既知信号より推定したチャネル推定値の変動成分に基づいてドップラ周波数を検出する。
【００３０】
上記構成によれば、受信信号のドップラ周波数を検出することでフェージング変動の速さを推定することができ、チップステアリングを行う機会を決定することができる。
【００３５】
また、本発明の無線通信装置は、ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、前記チップステアリング手段は、ドップラ周波数の大きさに応じてチップステアリング幅を変える。
【００３６】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、ドップラ周波数とチップステアリング幅をテーブル化したテーブルを具備し、チップステアリング手段は、前記テーブルに従ってチップステアリング幅を決定する。
【００３７】
また、本発明の無線通信装置は、ディジタルシンボルを拡散して複数のチップを得る拡散手段と、前記複数のチップを複数のサブキャリアに配置させてなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、前記複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行うチップステアリング手段と、を具備し、前記チップステアリング手段は、遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変える。
【００３８】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、チップステアリング手段は、受信信号の隣接サブキャリア間のレベル差に基づいて推定される遅延広がりの大きさ、または、既知のシンボルと既知のシンボルレプリカとの相互相関に基づいて推定される遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変える。
【００４０】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、遅延広がりの大きさとチップステアリング幅をテーブル化したテーブルを具備し、チップステアリング手段は、前記テーブルに従ってチップステアリング幅を決定する。
【００４１】
上記構成によれば、受信信号のフェージング変動によるドップラ周波数の変化又は遅延広がりの程度に応じて最適なチップステアリング幅が設定されるので、さらにバースト的な誤りの発生を抑制することができる。
【００４２】
また、本発明の無線通信装置は、上記無線通信装置において、チップステアリング幅を示す通知信号を送信する送信手段を具備する構成を採る。
【００４３】
この構成によれば、チップステアリング幅を示す通知信号を送信するので、この信号を受信した無線通信装置は、当該信号によって逆チップステアリングを行うことができる。
【００４６】
本発明の通信端末装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。
【００４７】
本発明の基地局装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。
【００４８】
本発明の無線通信方法は、無線通信の送信側において、フェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合に、ディジタルシンボルを拡散して得られる複数のチップを複数のサブキャリアに配置させる際に各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行う。
【００４９】
この方法によれば、送信側では、複数のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置の際にチップステアリングを行うので、マルチパスのフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合でもバースト誤りの発生の少ない通信が可能となる。
【００５０】
また、本発明の無線通信方法は、上記無線通信方法において、送信側において、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動又は受信信号のドップラ周波数から推定されるフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う。
【００５１】
この方法によれば、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動又は受信信号のドップラ周波数を検出することでフェージング変動の速さを推定することができ、チップステアリングを行う機会を決定することができる。
【００５４】
また、本発明の無線通信方法は、上記無線通信方法において、送信側において、チップステアリングを行うか否かを受信側に通知し、受信側において、送信側からチップステアリングを行う通知があれば、受信信号のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信側でのチップステアリング前の状態に戻す逆チップステアリングを行い、チップステアリングを行う通知がなければ、逆チップステアリングを行わない。
【００５５】
この方法によれば、チップステアリングを行うか否かを示す通知信号を送信するので、この信号を受信した無線通信装置は、当該信号によって逆チップステアリングを行うことができる。
【００５６】
また、本発明の無線通信方法は、無線通信の送信側において、ディジタルシンボルを拡散して得られる複数のチップを複数のサブキャリアに配置させる際に各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次ずらすチップステアリングを行い、ドップラ周波数の大きさ又は遅延広がりの大きさに応じてチップステアリング幅を変える。
【００５７】
この方法によれば、受信信号のフェージング変動によるドップラ周波数の変化又は遅延広がりの程度に応じて最適なチップステアリング幅が設定されるので、さらにバースト的な誤りの発生を抑制することができる。
【００５８】
また、本発明の無線通信方法は、上記無線通信方法において、送信側において、チップステアリング幅を受信側に通知し、受信側において、送信側からチップステアリング幅の通知があれば、その幅で、受信信号のチップそれぞれの各サブキャリアへの配置を送信側でのチップステアリング前の状態に戻す逆チップステアリングを行う。
【００５９】
この方法によれば、チップステアリング幅を示す通知信号を送信するので、この信号を受信した無線通信装置は、当該信号によって逆チップステアリングを行うことができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図であり、図２は本実施の形態に係る無線通信装置の受信側の概略構成を示すブロック図である。なお、図１においては、図１４と共通する部分に同一の符号を付けている。また、図２においては、図１５と共通する部分に同一の符号を付けている。また、本実施の形態の無線通信装置は、主に携帯電話やその基地局装置に用いられる。
【００６３】
図１において、本実施の形態に係る無線通信装置の送信側は、拡散器１０とシリアル／パラレル変換部１１との間にチップステアリング部３０を介在させた点以外は図１４の無線通信装置の送信側と同一の構成となっている。チップステアリング部３０は、拡散器１０より得られるＭ×Ｎ個のチップ成分を、それぞれに対応するサブキャリアに配置させる際に、各チップ成分の各サブキャリアへの配置をずらすチップステアリングを行うものである。
【００６４】
図３は拡散器１０より得られるＭ×Ｎ個のチップ成分の並びを示す図であり、図４はチップステアリング部３０にて配置替えされたＭ×Ｎ個のチップ成分の並びを示す図である。これらの図から分かるように、チップステアリング部３０によって、先頭のチップ成分（時間的に最も古い１−１番のチップ成分）が一番後ろに持って行かれ、その他のチップ成分は１つずつ前にずらされる。そして、並び替えられたチップ成分がＯＦＤＭシンボル化される。次のＮシンボルにときは２チップ分ずらし、次の次のＮシンボルのときは３チップ分ずらすという具合に、１ＯＦＤＭシンボル単位毎にステアリング量を増加させる。
【００６５】
上述したように、例えば図１８で示す拡散符号ＰＮ１、ＰＮ２を１チップ分ずらして配置すると、図５に示す配置になる。
ＰＮ１：−１，−１，＋１，＋１
ＰＮ２：＋１，−１，＋１，−１
このような配置で送信された信号が、図１９と同様の影響を受けて受信された場合、受信信号は図６に示すようになる。
Ｒｘ１：−０．５，＋２，＋３，＋０．１
Ｒｘ２：＋０．５，＋２，＋３，−０．１
【００６６】
拡散符号ＰＮ１で送信された信号の受信信号Ｒｘ１を拡散符号ＰＮ２で逆拡散したときの相互相関成分を求めると、式３で示すように、０．４となる。この０．４という値は、式１で示す自己相関値、１．６の値と比べて小さな値であるので、拡散符号ＰＮ１で送信された信号を拡散符号ＰＮ２で送信された信号と誤って受信してしまう可能性は殆どない。これにより、マルチパスによるフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合でもバースト誤りの発生を低く抑えることが可能となる。
【００６７】
このように、Ｍ×Ｎ個のチップ成分それぞれの各サブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次１チップ分ずらすチップステアリングを行うことで、マルチパスのフェージングが生じても、拡散符号の符号間の相関を低く抑えることが可能となり、結果的にバースト的な誤りを低く抑えることが可能となる。
【００６８】
一方、図２において、本実施の形態に係る無線通信装置の受信側は、パラレル／シリアル変換部２３と逆拡散器２４との間に逆チップステアリング部４０を介在させた点以外は図１５の無線通信装置の受信側と同一の構成となっている。逆チップステアリング部４０は、送信側のチップステアリング部３０によってずらされたチップ成分の各サブキャリアへの配置を元に戻す処理を行う。逆チップステアリング部４０は、チップステアリング部３０によって１チップ分ずらされたので、その分元に戻す処理を行う。
【００６９】
このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、拡散後の各チップ成分のサブキャリアへの配置を送信単位ごとに順次１チップ分ずらすようにしたので、マルチパスのフェージングの時間変動が小さくても、拡散符号の符号間の相関を低く抑えることが可能となり、結果的にバースト的な誤りを低く抑えることが可能となる。したがって、従来と比べて通信品質の向上が図れる無線通信装置を提供することができる。
【００７０】
なお、ずらす量は１チップ毎でなくても良いし、後方のチップを先頭に持ってきても良い。すなわち、１ＯＦＤＭシンボル毎にチップの並び方を変えて各チップ成分にかかる伝搬路状況を変化させることが重要であるので、並び方の変更方法に任意である。しかし、ランダムに変更すると、受信側で戻すときにどのように変更したかを教える必要があり、また処理も複雑になることから、予めずらす量を決めておくか、あるいは段階的にずらすようにすると良い。すなわち、予め最初のチップ位置とずらす量を決めておきさえすれば、その都度受信側に教えなくても元に戻すことができる。
【００７１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態１の無線通信装置では、常にチップステアリングするようにしているが、本実施の形態では、受信信号のフェージングの時間変動が小さい場合にチップステアリングを行うようにしている。図１７の▲１▼や▲２▼に示すような状態が長く続くような、フェージングの時間変動が小さい場合にはバースト的な誤りが生じやすくなるので、このようなときにチップステアリング処理を行う。常時チップステアリングを行わないので、その分、省電力化が図れ、無線通信装置の電池寿命を長くすることができる。
【００７２】
本実施の形態の無線通信装置は、受信信号中のパイロットキャリアの包絡線変動を検出する包絡線変動検出部５０を備えており、チップステアリング部３１は、包絡線変動検出部５０で検出されたパイロットキャリアの包絡線変動からフェージングの時間変動の大きさを推定する。包絡線が観測時間において大きく変化する場合はフェージングの時間変動が大きいことを意味し、包絡線が観測時間においてあまり変化しない場合はフェージング変動が小さいことを意味する。推定したフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う。この場合、チップステアリング部３１は、チップステアリング処理を行った旨を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００７３】
包絡線変動検出部５０は、パイロットキャリアの包絡線を数サンプル分観測することで包絡線変動を検出する。なお、包絡線変動の検出は、パイロットキャリアの包絡線の傾きから包絡線変動を検出するようにしても良い。
【００７４】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の概略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は、その送信側に、受信信号のドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出部５１を備えており、チップステアリング部３２は、ドップラ周波数検出部５１で検出されたドップラ周波数によってフェージングの時間変動の大きさを推定する。ドップラ周波数が大きい場合はフェージングの時間変動も大きく、ドップラ周波数が小さい場合はフェージングの時間変動は小さい。推定したフェージングの時間変動の大きさが所定値以下である場合にチップステアリングを行う。この場合、チップステアリング部３２は、チップステアリング処理を行った旨を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００７５】
ドップラ周波数検出部５１は、移動体に取り付けられた速度計（図示略）の測定結果からドップラ周波数を検出する。なお、ドップラ周波数の検出は、受信した複数シンボルそれぞれの既知信号より推定したチャネル推定値の変動成分に基づいてドップラ周波数を検出するようにしても良い。
【００７６】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の概略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は、受信側から誤り検出結果を受け取り、誤りが連続する場合にチップステアリングを行うチップステアリング部３３を備えている。チップステアリング部３３は、チップステアリング処理を行った旨を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００７７】
（実施の形態５）
図１０は、本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の概略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は、その送信側に、受信信号のドップラ周波数の大きさを検出するドップラ周波数レベル検出部５２を備えており、チップステアリング部３４は、ドップラ周波数レベル検出部５２で検出されたドップラ周波数の大きさに応じて何チップずらすかを示すチップステアリング幅を決定し、決定したチップステアリング幅でチップステアリングを行う。例えば、ドップラ周波数が小さくなるほどチップステアリング幅を大きくし、ドップラ周波数が大きい場合には、チップステアリング幅を小さくする。この場合、チップステアリング部３４は、チップステアリング幅を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００７８】
なお、本実施の形態の無線通信装置と上述した実施の形態３の無線通信装置とを組み合わせても良い。
また、上記実施の形態２〜実施の形態５の無線通信装置では、チップステアリング処理の有無を示す信号を送信するようにしたので、無線通信装置の受信側の逆チップステアリング部には、チップステアリング処理の行う旨の信号を受信した場合に逆チップステアリング処理を行う機能を追加する必要がある。
【００７９】
（実施の形態６）
図１１は、本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の概略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は、その送信側に、受信信号のドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出部５１と、ドップラ周波数とチップステアリング幅をテーブル化したチップステアリング幅決定テーブル５３とを備えており、チップステアリング部３５は、チップステアリング幅決定テーブル５３に従ってチップステアリング幅を決定し、決定したチップステアリング幅でチップステアリングを行う。この場合、チップステアリング部３５は、チップステアリング幅を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００８０】
（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の概略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は、その送信側に、受信信号の遅延の広がりの大きさを推定する遅延広がり推定部５４を備えており、チップステアリング部３６は、受信信号の遅延広がりの大きさに応じて何チップずらすかを示すチップステアリング幅を決定し、決定したチップステアリング幅でチップステアリングを行う。遅延広がりが大きい場合は、周波数選択性が強くて隣接するサブキャリアでも異なる回線変動がかかるので、チップステアリング幅が小さくても、送信単位ごとの回線状況を変えやすい。遅延広がりが小さい場合は、周波数選択性が弱くて隣接するサブキャリアでは同じような回線変動がかかるので、チップステアリング幅を大きくする。この場合、チップステアリング部３６は、チップステアリング幅を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００８１】
遅延広がり推定部５４は、受信信号の隣接サブキャリア間のレベル差に応じて遅延広がりの大きさを推定する。なお、遅延広がりの大きさを、受信した既知のシンボルと既知のシンボルレプリカとの相互相関に基づいて推定するようにしても良い。
【００８２】
（実施の形態８）
図１３は、本発明の実施の形態８に係る無線通信装置の送信側の概略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は、その送信側に、受信信号の遅延の広がりの大きさを推定する遅延広がり推定部５４と、遅延広がりの大きさとチップステアリング幅をテーブル化したチップステアリング幅決定テーブル５５とを備えており、チップステアリング部３７は、チップステアリング幅決定テーブル５５に従ってチップステアリング幅を決定し、決定したチップステアリング幅でチップステアリングを行う。この場合、チップステアリング部３７は、チップステアリング幅を通信相手の無線通信装置に知らせる信号を無線送信部１３ａから送信させる。
【００８３】
なお、上記実施の形態６〜実施の形態８の無線通信装置では、チップステアリング幅を示す信号を送信するようにしたので、無線通信装置の受信側の逆チップステアリング部には、チップステアリング幅を示す信号を受信した場合にそのチップステアリング幅で逆チップステアリング処理を行う機能を追加する必要がある。
【００８４】
また、上記実施の形態１〜実施の形態８においては、マルチキャリア伝送方式としてＯＦＤＭを用いたが、これに限定されるものではなく、他の方式を用いても構わない。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチパスによるフェージングが生じた場合で、そのフェージングの時間変動が比較的小さい場合でもバースト誤りの発生を低く抑えることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信側の概略構成を示すブロック図
【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チップステアリング処理を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置におけるチップステアリング処理を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置におけるチップステアリング処理を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置におけるチップステアリング処理を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態８に係る無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１４】従来の無線通信装置の送信側の概略構成を示すブロック図
【図１５】従来の無線通信装置の受信側の概略構成を示すブロック図
【図１６】マルチキャリア／ＣＤＭＡ方式を説明するための図
【図１７】従来の無線通信装置における問題点を説明するための図
【図１８】従来の無線通信装置における問題点を説明するための図
【図１９】従来の無線通信装置における問題点を説明するための図
【符号の説明】
１０  拡散器
１１  Ｓ／Ｐ変換部
１２  ＩＤＦＴ部
１３、１３ａ  無線送信部
１４、２０  アンテナ
２１  無線受信部
２２  ＤＦＴ部
２３  Ｐ／Ｓ変換部
２４  逆拡散器
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７  チップステアリング部
４０  逆チップステアリング部
５０  包絡線変動検出部
５１  ドップラ周波数検出部
５２  ドップラ周波数レベル検出部
５３  チップステアリング幅決定テーブル
５４  遅延広がり推定部
５５  チップステアリング幅決定テーブル
【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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