(57)【要約】  応答信号の受信品質を向上するＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法。ＭＩＭＯ送信装置である端末（１００）は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に形成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１スロットのうちの２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含めて送信する。その端末（１００）において、応答信号ベクトル形成部（１４０）が、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（ａ・Ｓａｃｋ，０）を形成し、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（０，ａ・Ｓａｃｋ）を形成し、プレコーディング部（１６５）が、応答信号ベクトル形成部１４０にて形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列でプレコーディングする。
2010013451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信装置であって、
前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成する手段であって、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルとを直交させる形成手段と、
前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングするプレコーディング手段と、
を具備するＭＩＭＯ送信装置。
【請求項２】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（√２・Ｓ，０）であり、
前記第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（０，√２・Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号である。
【請求項３】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，−Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号である。
【請求項４】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（ｊＳ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，ｊＳ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号であり、ｊは、虚数である。
【請求項５】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（ｊＳ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，ｊＳ）であり、
前記ユニタリ行列の定数倍の行列Φunitaryが、式（１）で表される、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【数１】
2010013451.tif 000023
ただし、Ｓは、前記応答信号であり、ｊは、虚数であり、ａは、実数である。
【請求項６】
前記ＦＤＭＡシンボルはＯＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボルと前記第２ＦＤＭＡシンボルとは異なるスロットに含まれ、
前記第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（√２・Ｓ，０）であり、
前記第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（０，√２・Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項７】
応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信方法であって、
前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成するステップと、
前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍でプレコーディングするステップと、
を具備し、
第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、が直交する、
ＭＩＭＯ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＳＣ−ＦＤＭＡ信号を送信するＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、上り回線の通信方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されている（非特許文献１参照）。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）によって変調された時間軸上のＮシンボルがそれぞれ複数の周波数成分に分離され、周波数成分ごとに異なるサブキャリアにマッピングされ、さらに時間軸上の波形に戻した後にＣＰ(Cyclic Prefix)を付加されることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが形成される。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＮ個の時間連続信号（Time continuous signal）及びＣＰが含まれる。【０００３】
また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、無線通信基地局装置（以下、単に「基地局」と呼ばれることがある）が無線通信端末装置（以下、単に「端末」と呼ばれることがある）に対して、物理チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）を通して上りデータ回線用リソースを割り当てる。【０００４】
端末は、上りデータ回線用リソースの割当情報を基地局から受けると、その基地局に対し、端末のバッファに溜まっているデータをそのリソースを用いて送信する。【０００５】
また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、基地局から端末への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、端末は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。端末は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。【０００６】
従って、バッファに溜まっているデータの送信と同時に、端末は、４サブフレーム前に受信した下り回線データに対する応答信号(つまり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号)を送信しなければならない場合が発生する。この場合、端末側では、本来上りデータがおかれるべきリソースにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置される（非特許文献２参照）。【０００７】
図１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置されたスロットを示す図である。図１では、上記Ｎは１２であり、簡単化のためＣＰは図示していない。また、１スロットは、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルからなる。また、通常、上りで送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、１サブフレームあたり最大１シンボルであるが、受信側の基地局におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信電力を大きくするために、図１では、１スロットあたりＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が８回繰り返し（つまり、８シンボル）送られている。すなわち、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌの直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで４回、直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで４回繰り返して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が送られている。【０００８】
また、３ＧＰＰ  ＬＴＥよりも更なる通信の高速化を実現する３ＧＰＰ  ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄの標準化が開始された。３ＧＰＰ  ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄでは、最大５００Ｍｂｐｓ程度の上り伝送速度を実現するために、上り空間多重（つまり、ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）技術が採用される見込みである。【０００９】
図２は、ＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図である。図２において、空間多重されるべきデータ信号は、３ＧＰＰ−ＬＴＥと同様に、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ特性を保ちつつ、プレコーディング（Precoding）部に入力される。プレコーディング部は、入力された２つのストリームデータに対してプレコーディング演算を行い、その結果を、各アンテナに対応するＤＦＴ回路に出力する。なお、２つのストリームデータが同時に送信されることを、ＲＡＮＫ２送信と定義する。これに対して、図１に示した３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、１つのストリームによるＲＡＮＫ１送信が行われる。また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは端末の送信アンテナが１本と仮定されているため、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、プレコーディング処理も行われない。【００１０】
そして、ＤＦＴ部は、入力された信号を周波数軸上に変換し、得られた複数の周波数成分を周波数マッピング部に出力する。この複数の周波数成分は、周波数マッピング部にてしかるべき周波数位置にマッピングされ、ＩＦＦＴ部によって時間軸波形にされる。こうして得られた時間軸波形は、ＲＦ回路及びアンテナを介して送信される。  
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP TS 36.211 V8.3.0, “Physical Channels and Modulation (Release 8),” May 2008
【非特許文献２】3GPP TS 36.212 V8.3.0, “Multiplexing and channel coding (Release 8),” May 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、ＲＡＮＫ２送信においてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信しようとする場合、第１に、一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法と、第２に、２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法とが考えられる。【００１３】
図３は、一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法の説明に供する図である。ＲＡＮＫ２の場合、変調後のデータ系列を表すＳｄａｔａは、２行１列（２×１）のベクトルで表される。また、通常、端末の送信アンテナが２本である場合が想定されるため、プレコーディング行列Φｄａｔａは、２×２の行列で表される。【００１４】
また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルも２×１の行列で表される。ただし、ここでは一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がマッピングされ、且つ、ストリーム間干渉を避けるために、もう一方のストリームには、ゼロがマッピングされる。すなわち、変調後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＳａｃｋとすると、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、（Ｓａｃｋ，０）で表される。【００１５】
ここで、プレコーディング行列Φｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)とすると、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、式（１）で表される。
【数１】
2010013451.tif 000003
【００１６】
そして、上記したように、このＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、１スロットのうちの２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められて、計８回送信される。【００１７】
こうしてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は空間多重されることなく送信されるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受ける干渉を低減できる。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信精度が向上する。【００１８】
しかしながら、ＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋには送信アンテナ毎の重み付けが含まれるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にはビームフォーミング効果が発生する。従って、形成されるビームの方向によっては、所望の電力でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が端末まで到達しない可能性がある。すなわち、ビームフォーミング効果によって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信品質が劣化してしまう問題がある。【００１９】
また、図４は、２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法の説明に供する図である。ストリーム間干渉を防ぎつつ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の電力を増加させるため、２つのストリームに同一のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がマッピングされている。すなわち、ここでのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）で表される。【００２０】
ここでも同じプレコーディング行列が用いられるとすると、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、式（２）で表される。
【数２】
2010013451.tif 000004
【００２１】
式（２）を見て分かるように、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは一方の要素がゼロとなる。すなわち、この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、一方のアンテナからしか送信されないことになる。従って、伝播路状況によっては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信品質が劣化してしまう問題がある。【００２２】
本発明の目的は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、同じサブフレームに含めて送信する場合において、応答信号の受信品質を向上するＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のＭＩＭＯ送信装置は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成する手段であって、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルとを直交させる形成手段と、前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングするプレコーディング手段と、を具備する構成を採る。【００２４】
本発明のＭＩＭＯ送信方法は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信方法であって、前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成するステップと、前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍でプレコーディングするステップと、を具備し、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、が直交する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、応答信号の受信品質を向上するＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置されたスロットを示す図
【図２】従来のＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図
【図３】一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法（関連技術）の説明に供する図
【図４】２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法（関連技術）の説明に供する図
【図５】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図７】１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図８】実施の形態２における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図９】実施の形態３における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図１０】図９をプレコーディング行列に関して一般化した図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る端末の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態４における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１４】実施の形態５における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１５】実施の形態６における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１６】図５に示された端末の構成バリエーションの説明に供する図
【図１７】図５に示された端末の構成バリエーションの説明に供する図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００２８】
（実施の形態１）
［端末の構成］
図５は、本発明の実施の形態１に係る端末１００の構成を示すブロック図である。図５において、端末１００は、受信ＲＦ部１０５−１、２と、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple）信号復調部１１０と、分離部１１５と、制御信号受信部１２０と、制御部１２５と、データ受信部１３０と、受信エラー判定部１３５と、応答信号ベクトル形成部１４０と、応答信号マッピング部１４５と、分配部１５０と、変調部１５５−１、２と、多重部１６０−１、２と、プレコーディング部１６５と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２と、送信ＲＦ部１７５−１、２とを有する。また、図５において、ＭＩＭＯ送信装置である端末１００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【００２９】
受信ＲＦ部１０５−１、２は、それぞれ対応するアンテナを介して受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＯＦＤＭ信号復調部１１０に出力する。
【００３０】
ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部１１１−１、２と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１２−１、２と、信号合成部１１３とを有する。ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、受信ＲＦ部１０５−１、２のそれぞれから受信ＯＦＤＭ信号を受け取る。ＯＦＤＭ信号復調部１１０において、ＣＰ除去部１１１−１、２が受信ＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部１１２−１、２がＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号を周波数領域信号にそれぞれ変換する。そして、信号合成部１１３が、ＦＦＴ部１１２−１、２で得られた周波数領域信号を周波数成分ごとに合成することにより、パラレル信号を得る。さらに、信号合成部１１３が、パラレル信号をパラレルシリアル変換し、得られたシリアル信号を受信信号として分離部１１５に出力する。
【００３１】
分離部１１５は、ＯＦＤＭ信号復調部１１０から受け取る受信信号を、これに含まれる制御信号とデータ信号とに分離する。制御信号は制御信号受信部１２０に出力され、データ信号はデータ受信部１３０に出力される。
【００３２】
制御信号受信部１２０は、分離部１１５から制御信号を受け取る。この制御信号には、上り割り当て情報と下り割り当て情報とが含まれている。制御信号受信部１２０は、上り割り当て情報と下り割り当て情報とを抽出して、制御部１２５に出力する。
【００３３】
制御部１２５は、制御信号受信部１２０から受け取る下り割り当て情報に基づいて、データ受信制御信号を生成し、データ受信部１３０に出力する。
【００３４】
また、制御部１２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部１２５は、決定されたＭＣＳに応じて、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数を決定する。
【００３５】
データ受信部１３０は、分離部１１５からデータ信号を受け取る。そして、データ受信部１３０は、制御部１２５から受け取るデータ受信制御信号に基づいて、自機宛のデータ信号を復号する。
【００３６】
受信エラー判定部１３５は、データ受信部１３０の復号結果に基づいて復号の成否を判定し、判定結果に応じた応答信号、つまりＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。すなわち、復号の成功している場合には、ＡＣＫが生成され、失敗している場合には、ＮＡＣＫが生成される。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、応答信号ベクトル形成部１４０に出力される。
【００３７】
応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００３８】
応答信号マッピング部１４５は、応答信号ベクトル形成部１４０で形成された第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素を、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングする。応答信号マッピング部１４５は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと同一スロットの第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。応答信号マッピング部１４５は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを、それぞれ制御部１２５で決定された繰り返し回数だけ繰り返しマッピングする。
【００３９】
分配部１５０は、送信データ列を入力とし、入力送信データ列を２つのデータストリームに分配する。これは端末１００が送信データを空間多重で送信するためである。
【００４０】
変調部１５５−１、２は、制御部１２５からの指示に基づいて、２つのデータストリームを変調して、多重部１６０−１、２に出力する。
【００４１】
多重部１６０−１、２は、変調部１５５−１、２から受け取るデータ信号と、応答信号マッピング部１４５から受け取るＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを、制御部１２５からの指示に応じて時間多重する。
【００４２】
プレコーディング部１６５は、多重部１６０−１、２でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが時間多重された第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、第１ストリーム及び第２ストリームに対して制御部１２５の指示に応じたプレコーディング処理を施す。プレコーディング部１６５は、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列を用いてプレコーディング処理を行う。プレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームは、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２に出力される。
【００４３】
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２は、それぞれプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、入力ストリームからＳＣ−ＦＤＭＡ信号を形成する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１７１−１と、周波数マッピング部１７２−１と、ＩＦＦＴ部１７３−１と、ＣＰ付加部１７４−１とを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−２は、ＤＦＴ部１７１−２と、周波数マッピング部１７２−２と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７３−２と、ＣＰ付加部１７４−２とを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２における処理は、図２で説明された処理と同様である。
【００４４】
送信ＲＦ部１７５−１、２は、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２で形成されたＳＣ−ＦＤＭＡ信号に対して送信無線処理を施し、アンテナを介して送信する。
【００４５】
［基地局の構成］
図６は、本発明の実施の形態１に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。図６において、基地局２００は、再送制御部２０５と、制御部２１０と、変調部２１５、２２０と、多重部２２５と、ＯＦＤＭ信号形成部２３０と、送信ＲＦ部２３５−１、２と、受信ＲＦ部２４０−１、２と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２と、空間信号処理部２５０と、応答信号受信部２５５と、データ受信部２６０−１、２と、受信信号合成部２６５とを有する。また、図６において、ＭＩＭＯ受信装置である基地局２００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【００４６】
再送制御部２０５は、新規の送信データを入力とし、新規送信データを保持すると共に、前の送信データに係るＡＣＫ信号をトリガとして変調部２１５に出力する。また、再送制御部２０５は、応答信号受信部２５５からＮＡＣＫ信号を受け取ると、保持しておいた送信データを再送のために変調部２１５に出力する。
【００４７】
制御部２１０は、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を介して送信される割り当て情報（上り割り当て情報及び下り割り当て情報を含む）を生成し、当該割り当て情報を変調部２２０に出力する。また、制御部２１０は、割り当て情報の送信先端末１００に割り当てた周波数の周波数割り当て情報（上りの周波数割り当て情報及び下りの周波数割り当て情報を含む）を多重部２２５及びＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５に出力する。
【００４８】
変調部２１５は、再送制御部２０５から受け取る送信データを変調し、変調信号を多重部２２５に出力する。
【００４９】
変調部２２０は、制御部２１０から受け取る割り当て情報を変調し、変調信号を多重部２２５に出力する。
【００５０】
多重部２２５は、変調部２１５から受け取る送信データの変調信号と、変調部２２０から受け取る制御データの変調信号とを、周波数割り当て情報に基づいてそれぞれＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）及びＰＤＣＣＨに対応するリソースに配置すると共に時間多重し、得られた多重信号をＯＦＤＭ信号形成部２３０に出力する。
【００５１】
ＯＦＤＭ信号形成部２３０は、多重部２２５から多重信号を受け取り、当該多重信号を複数のストリーム信号にすると共に当該複数のストリーム信号のそれぞれからＯＦＤＭ信号を形成する。
【００５２】
具体的には、ＯＦＤＭ信号形成部２３０は、アンテナマッピング部２３１と、ＩＦＦＴ部２３２−１，２と、ＣＰ付加部２３３−１，２とを有する。ＯＦＤＭ信号形成部２３０では、アンテナマッピング部２３１が入力多重信号をシリアルパラレル変換することにより複数のストリーム信号を形成する。そして、ＩＦＦＴ部２３２−１，２は、それぞれストリーム信号を逆高速フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭ信号を形成する。このＯＦＤＭ信号には、ＣＰ付加部２３３−１，２でＣＰが付加される。
【００５３】
送信ＲＦ部２３５−１、２は、ＯＦＤＭ信号形成部２３０で形成されたＯＦＤＭ信号に送信無線処理を施し、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。
【００５４】
受信ＲＦ部２４０−１、２は、端末１００から送信された上り無線信号をそれぞれ異なるアンテナを介して受信する。受信ＲＦ部２４０−１、２は、受信無線信号に対して受信無線処理を施し、得られたベースバンド信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２に出力する。なお、上りでは、上記のとおり、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号が送信される。
【００５５】
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２は、受信ＲＦ部２４０−１、２から受け取る受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を復調する。具体的には、ＣＰ除去部２４６−１、２が受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部２４７−１、２がＣＰ除去後の受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を周波数領域信号に変換する。そして、信号抽出部２４８−１、２が、その周波数領域信号のうち、制御部２１０から受け取る周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、ＩＤＦＴ部２４９−１、２が、抽出された周波数成分を時間軸上のシングルキャリア信号に変換する。
【００５６】
空間信号処理部２５０は、端末１００ごとに取り出されたシングルキャリア信号に対して、例えば、ＭＭＳＥ等のアルゴリズムによって等化処理を実行する。これにより、ストリーム間干渉が除去された２つのストリーム情報がデータ受信部２６０−１、２に出力される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が上り信号に多重されている場合には、そのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が空間信号処理部２５０から応答信号受信部２５５に出力される。
【００５７】
応答信号受信部２５５は、１スロット内で２回繰り返されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（つまり、１スロット内の２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を、例えば最大比合成によって合成する。そして、応答信号受信部２５５は、合成信号に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２０５に出力する。
【００５８】
データ受信部２６０−１、２は、空間信号処理部２５０で分離された２つのシングルキャリア信号をそれぞれ復調・復号する。
【００５９】
受信信号合成部２６５は、データ受信部２６０−１、２で得られた復号データを１つの上りデータに纏め、得られたデータ列を例えばＭＡＣ等の上位レイヤーに転送する。
【００６０】
［端末１００の動作］
端末１００が下り回線データに対する応答信号を送信すべきタイミングで上り回線データをＲＡＮＫ２で送信するように基地局から指示を受けた場合（つまり、上り割り当てに係る制御信号を受け取った場合）、端末１００は、データ信号をスロットに配置した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号でデータ信号部分を上書きすることによって、データ信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを同じスロットで送信する。このとき上りデータ信号が間引き（パンクチャ）されることになり、実質、データ信号のコーディングレート（Coding Rate）が若干高くなる。
【００６１】
まず、端末１００において、制御部１２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部１２５は、決定されたＭＣＳに応じて、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数を決定する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は１スロットあたり２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される、また、上りデータ信号を送信する１サブフレームは２スロットで構成される。従って、１サブフレームあたりにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が繰り返し配置される回数は、４の整数倍となる。
【００６２】
また、応答信号ベクトル形成部１４０では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【００６３】
そして、応答信号マッピング部１４５は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを制御部１２５で決定された繰り返し回数マッピングし、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと同一スロットの第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを制御部１２５で決定された繰り返し回数マッピングする。なお、上記したように、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（又は、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素は、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングされる。
【００６４】
そして、プレコーディング部１６５では、入力された第１ストリーム及び第２ストリームに対して、プレコーディング行列が乗算される。このプレコーディング行列には、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列が用いられる。また、データ信号に用いられるプレコーディング行列と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に用いられるプレコーディング行列とは、同一である。
【００６５】
そして、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２において、プレコーディング後の第１ストリーム及び第２ストリームから、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号が形成される。
【００６６】
図７は、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００６７】
ここで、図７に示されるように、実施の形態１では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ａＳａｃｋ，０）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（０，ａＳａｃｋ）である。更に、ａは、１ではなく、√２である。
【００６８】
すなわち、多重部１６０−１では、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素であるａＳａｃｋによって上書きし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素である０によって上書きする。多重部１６０−２では、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素である０によって上書きし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素であるａＳａｃｋによって上書きする。
【００６９】
さらに、応答信号ベクトル形成部１４０では、振幅値が√２倍されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を要素に持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【００７０】
また、本実施の形態１で用いられるプレコーディング行列は、ユニタリ行列の定数倍の行列であるΦｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)である。
【００７１】
また、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、参照信号（Reference Signal）が配置されるスロット先頭から４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、スロット先頭から４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルである。
【００７２】
また、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボル列の末尾４シンボルに繰り返しマッピングされる。すなわち、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける末尾４つの時間連続信号（Time continuous Signal）となる。また、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボル列の末尾４シンボルに繰り返しマッピングされる。すなわち、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける末尾４つの時間連続信号（Time continuous Signal）となる。
【００７３】
以上の条件の下で、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（３）で表される。
【数３】
2010013451.tif 000005
【００７４】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（４）で表される。
【数４】
2010013451.tif 000006
【００７５】
式（３）及び式（４）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。すなわち、Ｘａｃｋ１とＸａｃｋ２とは直交したビームによるビームフォーミング効果を持つため、基地局側ではいずれかのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを高品質で受信することが可能となる。よって、ビームフォーミング効果よる受信品質の劣化を防止することができる。
【００７６】
また、各ストリームにマッピングされるデータ信号と同じ電力を持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【００７７】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置である端末１００は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に形成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１スロットのうちの２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含めて送信する。その端末１００において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する応答信号ベクトル形成部１４０が、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（ａ・Ｓａｃｋ，０）を形成し、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（０，ａ・Ｓａｃｋ）を形成し、プレコーディング部１６５が、応答信号ベクトル形成部１４０にて形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。
【００７８】
こうすることで、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができると共に、理想的に空間ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、逆に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ）とし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０）としても同様の効果が得られる。
【００７９】
ここで、これらの効果は、構成行ベクトルが直交するユニタリ行列の定数倍の行列をプレコーディング行列として用いていること、及び、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとが直交していることにより、得られる。
【００８０】
すなわち、これらの効果を得るためには、要は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングすればよい。
【００８１】
また、端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍する。
【００８２】
こうすることで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【００８３】
また、以上の説明では、ＲＡＮＫ２送信の場合について説明したが、空間多重数はこれに限定されるものではない。例えば、上り送信がＲＡＮＫ４、つまり、４空間多重送信であってもよい。この場合、スロット１の参照信号（Reference Signal）の直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０，０，０）とする。すなわち、ストリーム１に対応する要素以外を０とする。そして、スロット１における参照信号の直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ，０，０）とし、スロット２の参照信号の直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，０，ａ・Ｓａｃｋ，０）とし、スロット２の参照信号のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，０，０，ａ・Ｓａｃｋ）とする。こうすることで、ＲＡＮＫ２送信と同様の効果を得ることができる。ただし、この場合、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つためには、ａを２にする必要がある。
【００８４】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る端末は、実施の形態１に係る端末１００と同様に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態２に係る端末と、実施の形態１に係る端末１００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態１で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図５を用いて説明する。
【００８５】
実施の形態２に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００８６】
図８は、実施の形態２における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００８７】
図８に示されるように、実施の形態２では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態２に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションを１８０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００８８】
すなわち、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（５）で表される。
【数５】
2010013451.tif 000007
【００８９】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（６）で表される。
【数６】
2010013451.tif 000008
【００９０】
式（５）及び式（６）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。
【００９１】
なお、逆に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）とし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）としても同様の効果が得られる。
【００９２】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る端末は、実施の形態１に係る端末１００と同様に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態３に係る端末と、実施の形態１に係る端末１００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態１で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図５を用いて説明する。
【００９３】
実施の形態３に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００９４】
図９は、実施の形態３における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００９５】
図９に示されるように、実施の形態３では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ｊ・Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，ｊ・Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態３に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第１の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。また、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第２の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を構成するシンボルは、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫにより変調される。従って、コンスタレーションを９０°回転させる処理は、Ｉ成分とＱ成分の入れ替え、及び、プラスマイナスの付け替えのみで実現できる。この処理は、乗算器を必要とせず、処理量が少ない。
【００９６】
すなわち、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（７）で表される。
【数７】
2010013451.tif 000009
【００９７】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（８）で表される。
【数８】
2010013451.tif 000010
【００９８】
式（７）及び式（８）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。よって、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができる。
【００９９】
ここで、実施の形態１の場合と比較する。実施の形態１の場合には、プレコーディング部１６５に入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素は、その振幅が√２倍されている。これに対して、実施の形態３に係る端末１００においては、プレコーディング部１６５に入力される直前の信号もシングルキャリア特性を満たしているので、プレコーディング部１６５のダイナミックレンジを抑えることができる。従って、実施の形態３に係る端末１００では、実施の形態１に係る端末１００に比べて、プレコーディング部１６５の回路規模を小さくすることができる。
【０１００】
次に、実施の形態２の場合と比較する。実施の形態２の場合には、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルでは、いずれかの要素が０となっている。これに対して、実施の形態３に係る端末１００においては、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素は、いずれも０とはならない。従って、プレコーディング部１６５の出力側に急激な振幅の変動に弱いアナログ回路（例えば、送信ＲＦ部２３５に備えられるアンプなど）が設けられていても、そのアナログ回路の動作を安定化させることができる。
【０１０１】
またここで、本実施の形態３をプレコーディング行列に関して一般化する。図１０は、図９をプレコーディング行列に関して一般化したものである。
【０１０２】
すなわち、まずプレコーディング行列Φunitaryは、式（９）で表される。
【数９】
2010013451.tif 000011
ただし、ａは実数である。
【０１０３】
また、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ストリーム１を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１０４】
さらに、参照信号（Reference Signal）の後ろのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルではストリーム２を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１０５】
このような処理が行われることにより、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１０）で表される係数１が掛けられている。
【数１０】
2010013451.tif 000012
【０１０６】
一方、参照信号（Reference Signal）の直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１１）で表される係数２が掛けられている。
【数１１】
2010013451.tif 000013
【０１０７】
これら係数１と係数２とは、互いに直交する。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対して上記処理を行うことにより、ダイバーシチ効果が付与されることになる。
【０１０８】
なお、逆に、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ストリーム２を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転され、且つ、参照信号（Reference Signal）の後ろのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルではストリーム１を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転されてもよい。
【０１０９】
（実施の形態４）
［端末の構成］
図１１は、本発明の実施の形態４に係る端末３００の構成を示すブロック図である。図１１において、図５と同じ機能を持つブロックには同一の番号を付し、説明は省く。端末３００は、応答信号ベクトル形成部３４０と、応答信号マッピング部３４５と、変調部３５５−１、２と、プレコーディング部３６５と、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２とを有する。また、図１１において、図５と同様にＭＩＭＯ送信装置である端末３００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【０１１０】
制御信号受信部１２０は、分離部１１５から制御信号を受け取る。この制御信号には、上り割り当て情報と下り割り当て情報とが含まれている。制御信号受信部１２０は、上り割り当て情報と下り割り当て情報とを抽出して、制御部３２５に出力する。また、制御信号受信部１２０は自端末向けの制御信号が含まれていた物理リソース番号を特定し、制御部３２５に出力する。
【０１１１】
制御部３２５は、制御信号受信部１２０から受け取る下り割り当て情報に基づいて、データ受信制御信号を生成し、データ受信部１３０に出力する。
【０１１２】
また、制御部３２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部３２５は、自端末向けの制御信号が含まれていた物理リソース番号から、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信すべき時間・周波数リソース及び符号リソースを決定する。これらの情報は周波数マッピング部に出力される。
【０１１３】
応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成し、応答信号マッピング部３４５に出力する。
【０１１４】
応答信号マッピング部３４５は、応答信号ベクトル形成部３４０で形成された第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素を、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングする。応答信号マッピング部３４５は、第１スロットに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第２スロットに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。
【０１１５】
変調部３５５−１、２は、制御部３２５からの指示に基づいて、２つのデータストリームを変調して、プレコーディング部３６５に出力する。
【０１１６】
プレコーディング部３６５は、変調部３５５−１、２からの２つのデータストリームおよび応答信号マッピング部３４５からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素がマッピングされた２つのストリームを入力とし、第１ストリーム及び第２ストリームに対して制御部３２５の指示に応じたプレコーディング処理を施す。プレコーディング部３６５は、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列を用いてプレコーディング処理を行う。プレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームは、それぞれＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２に出力される。
【０１１７】
ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、それぞれプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、入力ストリームからＯＦＤＭ信号を形成する。ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１は、周波数マッピング部３７２−１と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７３−１と、ＣＰ付加部１７４−１とを有する。ＯＦＤＭ信号形成部３７０−２は、周波数マッピング部３７２−２と、ＩＦＦＴ部１７３−２と、ＣＰ付加部１７４−２とを有する。
【０１１８】
周波数マッピング部３７２−１、２はプレコーディング部３６５から入力されるデータ信号を含む２つのストリームと応答信号を含む２つのストリームを、制御部３２５からの指示によって周波数にマッピングする。この際、データを含む２つのストリームと応答信号を含む２つのストリームはそれぞれ異なる周波数位置にマッピングされる。すなわち、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルがプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを、異なるサブキャリアで送信する。つまり、ここでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルがプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームが周波数分割多重されている。
【０１１９】
［基地局の構成］
図１２は、本発明の実施の形態４に係る基地局４００の構成を示すブロック図である。図１２において、基地局４００は、制御部４１０と、ＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２と、空間信号処理部４５０と、応答信号受信部４５５と、データ受信部４６０−１、２とを有する。また、図１２において、ＭＩＭＯ受信装置である基地局４００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【０１２０】
制御部４１０は、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を介して送信される割り当て情報（上り割り当て情報及び下り割り当て情報を含む）を生成し、当該割り当て情報を変調部２２０に出力する。また、制御部４１０は、割り当て情報の送信先端末３００に割り当てた周波数の周波数割り当て情報（上り回線データの周波数割り当て情報、上り応答信号の周波数割当情報及び下りの周波数割り当て情報を含む）を多重部２２５及びＯＦＤＭ信号復調部４４５に出力する。
【０１２１】
受信ＲＦ部２４０−１、２は、端末３００から送信された上り無線信号をそれぞれ異なるアンテナを介して受信する。受信ＲＦ部２４０−１、２は、受信無線信号に対して受信無線処理を施し、得られたベースバンド信号をＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２に出力する。なお、上りでは、上記のとおり、ＯＦＤＭ信号が送信される。
【０１２２】
ＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２は、受信ＲＦ部２４０−１、２から受け取る受信ＯＦＤＭ信号を復調する。信号抽出部４４８−１、２が、周波数領域信号のうち、制御部４１０から受け取る上り回線データの周波数割当情報に対応する周波数成分を抽出し、空間信号処理部４５０に出力する。また、信号抽出部４４８−１、２は、周波数領域信号のうち、制御部４１０から受け取る上り応答信号の周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、応答信号受信部４５５に出力する。
【０１２３】
空間信号処理部４５０は、端末３００ごとに取り出された上り回線データの周波数領域信号に対して、例えば、ＭＭＳＥ等のアルゴリズムによって等化処理を実行する。これにより、ストリーム間干渉が除去された２つのストリーム情報がデータ受信部４６０−１、２に出力される。
【０１２４】
応答信号受信部４５５は、２スロットにまたがって２回繰り返されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、例えば最大比合成によって合成する。そして、応答信号受信部４５５は、合成信号に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２０５に出力する。
【０１２５】
データ受信部４６０−１、２は、空間信号処理部４５０で分離された２つの上り回線データストリームをそれぞれ復調・復号する。
【０１２６】
［端末１００の動作］
端末３００が下り回線データに対する応答信号を送信すべきサブフレームタイミングで上り回線データをＲＡＮＫ２で送信するように基地局から指示を受けた場合（つまり、上り割り当てに係る制御信号を受け取った場合）、端末３００は、データ信号の周波数割当情報および応答信号の周波数割当情報に応じて、上り回線データの周波数領域成分と、上り応答信号の周波数領域成分を周波数軸上にマッピングする。なお、応答信号を送信する時間・周波数リソース及び符号リソースは、下り制御信号が占有するリソースに関連付けられて決定される。
【０１２７】
まず、端末３００において、制御部３２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部３２５は、下り応答信号に対応する下り回線データの割当が指示された制御信号が占有していた物理リソース番号に対応して、上り応答信号を送信する物理リソースを決定する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は２スロットに亘って、レピティションされつつ配置される。
【０１２８】
また、応答信号ベクトル形成部３４０では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【０１２９】
そして、応答信号マッピング部３４５は、第１スロットに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第２スロットに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。なお、上記したように、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（又は、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素は、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングされる。
【０１３０】
そして、プレコーディング部３６５では、入力された第１ストリーム及び第２ストリームに対して、プレコーディング行列が乗算される。このプレコーディング行列には、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列が用いられる。また、データ信号に用いられるプレコーディング行列と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に用いられるプレコーディング行列とは、同一である。
【０１３１】
そして、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２において、プレコーディング後の第１ストリーム及び第２ストリームから、それぞれＯＦＤＭ信号が形成される。
【０１３２】
図１３は、実施の形態４における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１３３】
ここで、図１３に示されるように、実施の形態４では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ａＳａｃｋ，０）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（０，ａＳａｃｋ）である。更に、ａは、１ではなく、√２である。
【０１３４】
すなわち、応答信号マッピング部３４５からプレコーディング部３６５に出力される第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素はａＳａｃｋであり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素は０である。また、応答信号マッピング部３４５からプレコーディング部３６５に出力される第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素は０であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素はａＳａｃｋである。
【０１３５】
さらに、応答信号ベクトル形成部３４０では、振幅値が√２倍されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を要素に持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【０１３６】
また、本実施の形態４で用いられるプレコーディング行列は、ユニタリ行列の定数倍の行列であるΦｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)である。
【０１３７】
以上の条件の下で、第１スロットに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態１と同様に計算され、次の式（１２）で表される。
【数１２】
2010013451.tif 000014
【０１３８】
また、第２スロットに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態１と同様に計算され、次の式（１３）で表される。
【数１３】
2010013451.tif 000015
【０１３９】
式（１２）及び式（１３）から分かるように、実施の形態１と同様、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。すなわち、Ｘａｃｋ１とＸａｃｋ２とは直交したビームによるビームフォーミング効果を持つため、基地局側ではいずれかのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを高品質で受信することが可能となる。よって、ビームフォーミング効果よる受信品質の劣化を防止することができる。
【０１４０】
また、各ストリームにマッピングされるデータ信号と同じ電力を持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【０１４１】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置である端末３００は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に形成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に２つのスロットに亘って繰り返し送信する。その端末３００において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する応答信号ベクトル形成部３４０が、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（ａ・Ｓａｃｋ，０）を形成し、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（０，ａ・Ｓａｃｋ）を形成し、プレコーディング部３６５が、応答信号ベクトル形成部３４０にて形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。
【０１４２】
こうすることで、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができると共に、理想的に空間ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、逆に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ）とし、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０）としても同様の効果が得られる。
【０１４３】
ここで、これらの効果は、構成行ベクトルが直交するユニタリ行列の定数倍の行列をプレコーディング行列として用いていること、及び、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとが直交していることにより、得られる。
【０１４４】
すなわち、これらの効果を得るためには、要は、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングすればよい。
【０１４５】
また、端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍する。
【０１４６】
こうすることで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【０１４７】
また、端末３００において、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、プレコーディング部３６５にてプレコーディング処理された後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとプレコーディング処理された後のデータストリームとを、異なるサブキャリアで送信する。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及びデータストリームが周波数分割多重により送信される。
【０１４８】
さらに、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、プレコーディング部３６５にてプレコーディング処理された後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを配置するサブキャリアを、第１スロットと第２スロットとで異ならせても良い。
【０１４９】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る端末は、実施の形態４に係る端末３００と同様に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態５に係る端末と、実施の形態４に係る端末３００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態４で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図１１を用いて説明する。
【０１５０】
実施の形態５に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５１】
図１４は、実施の形態５における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１５２】
図１４に示されるように、実施の形態２では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態５に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションを１８０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５３】
すなわち、第１スロットにおける、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態２と同様に計算され、次の式（１４）で表される。
【数１４】
2010013451.tif 000016
【０１５４】
また、第２スロットにおける、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態２と同様に計算され、次の式（１５）で表される。
【数１５】
2010013451.tif 000017
【０１５５】
式（１４）及び式（１５）から分かるように、実施の形態２と同様に、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。
【０１５６】
なお、逆に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）とし、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）としても同様の効果が得られる。
【０１５７】
（実施の形態６）
実施の形態６に係る端末は、実施の形態４に係る端末３００と同様に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態６に係る端末と、実施の形態４に係る端末３００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態４で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図１１を用いて説明する。
【０１５８】
実施の形態６に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５９】
図１５は、実施の形態６における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１６０】
図１５に示されるように、実施の形態６では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ｊ・Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，ｊ・Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態６に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第１の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。また、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第２の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を構成するシンボルは、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫにより変調される。従って、コンスタレーションを９０°回転させる処理は、Ｉ成分とＱ成分の入れ替え、及び、プラスマイナスの付け替えのみで実現できる。この処理は、乗算器を必要とせず、処理量が少ない。
【０１６１】
すなわち、第１スロットにおける、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態３と同様に計算され、次の式（１６）で表される。
【数１６】
2010013451.tif 000018
【０１６２】
また、第２スロットにおける、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態３と同様に計算され、次の式（１７）で表される。
【数１７】
2010013451.tif 000019
【０１６３】
式（１６）及び式（１７）から分かるように、実施の形態３と同様、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。よって、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができる。
【０１６４】
ここで、実施の形態４の場合と比較する。実施の形態４の場合には、データ部分と同一のプレコーディングが応答信号にも乗算されているため、第１スロットでは第１データストリームと同様のビームフォーミング利得が、第２スロットでは第２データストリームと同様のビームフォーミング利得が得られるが、これら２つのビームフォーミング利得は一般的に異なるように制御される。例えば、公知の固有モード伝送におけるビームフォーミング制御では、第１ストリームに対しては伝搬路行列の第１固有値に相当するビームフォーミング利得を与え、第２ストリームに対しては、伝搬路行列の第２固有値に相当するビームフォーミング利得が与えられる。すなわち、第１スロットにおける基地局側での応答信号の受信電力と、第２スロットにおける基地局側での応答信号受信電力は大きく異なる可能性がある。それに対し、実施の形態６では、第１スロットにおける応答信号と第２スロットにおける応答信号の電力差を小さく保ちつつ、実施の形態１と同様のダイバーシチ効果を得ることが出来る。複数の端末３００からの応答信号が、同一時間・周波数リソースを用いて符号多重されて送信されるため、スロット間での電力差が小さいことは、符号多重における送信電力制御に悪影響を与えにくく、基地局での送信電力制御を簡易に出来る。
【０１６５】
なお、実施の形態５の場合と比較しても、実施の形態５では第１スロットにおける応答信号の受信電力と、第２スロットにおける応答信号の受信電力に関し、端末のアンテナから基地局までの伝搬路の差および送信アンテナの利得そのものに影響を受け、受信電力差が大きくなりやすい傾向にあるが、実施の形態６ではスロット間での電力差を小さく出来る。
【０１６６】
なお、本実施の形態６のプレコーディング行列に関しても、実施の形態３と同様に一般化することが可能である。
【０１６７】
すなわち、まずプレコーディング行列Φunitaryは、式（１８）で表される。
【数１８】
2010013451.tif 000020
ただし、ａは実数である。
【０１６８】
また、第１スロットでストリーム１を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１６９】
さらに、第２スロットでストリーム２を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１７０】
このような処理が行われることにより、第１スロットでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１９）で表される係数１が掛けられている。
【数１９】
2010013451.tif 000021
【０１７１】
一方、第２スロットでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（２０）で表される係数２が掛けられている。
【数２０】
2010013451.tif 000022
【０１７２】
これら係数１と係数２とは、互いに直交する。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対して上記処理を行うことにより、ダイバーシチ効果が付与されることになる。
【０１７３】
なお、逆に、第１スロットでストリーム２を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転され、且つ、第２スロットでストリーム１を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転されてもよい。
【０１７４】
（他の実施の形態）
（１）実施の形態１乃至３においては、上りデータ信号がＲＡＮＫ２送信の場合について述べた。しかしながら、上りデータがＲＡＮＫ１送信、すなわち上りで空間多重送信が行われていない態様も可能である。この態様では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号そのままによって、ＲＡＮＫ１送信のデータ信号部分を上書きすればよい。この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対してもデータ信号部分と同様のビームフォーミング効果を付与することができる。ＲＡＮＫ１送信の場合、データ部分にはデータ送信に最適なビームフォーミングが適用されているため、同一のビームフォーミング効果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に付与することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの性能を安定させることが出来る。
【０１７５】
（２）また、実施の形態１乃至３では、プレコーディング部１６５がＤＦＴ部１７１の前段に設けられる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図１６に示すようにプレコーディング部がＤＦＴ部とＩＦＦＴ部の間に設けられる構成でも、図１７に示すようにプレコーディング部がＩＦＦＴ部の後段に設けられる構成でも、同様の効果が期待できる。
【０１７６】
（３）また、実施の形態１乃至３では、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内に含まれる複数の時間連続信号に対し、同一の応答信号ベクトルをプレコーディング処理したものを繰り返し配置するとしたが、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の複数の時間連続信号に応答信号を配置する際には、応答信号をプレコーディング部に入力する前に、応答信号に対しスクランブルを行ってもよい。この場合、応答信号はスクランブル後にプレコーディング部に入力されるため、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにて形成されるビームの向きは変わらず、実施の形態１乃至３と同様の効果が期待できる。
【０１７７】
（４）また、実施の形態４乃至６においては、上りデータ信号がＲＡＮＫ２送信の場合について述べた。しかしながら、上りデータがＲＡＮＫ１送信、すなわち上りで空間多重送信が行われていない態様も可能である。この態様では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号そのままによって、ＲＡＮＫ１送信のデータ信号部分を上書きすればよい。この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対してもデータ信号部分と同様のビームフォーミング効果を付与することができる。ＲＡＮＫ１送信の場合、データ部分にはデータ送信に最適なビームフォーミングが適用されているため、同一のビームフォーミング効果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に付与することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの性能を安定させることが出来る。
【０１７８】
（５）また、実施の形態４乃至６においては、上り回線データがＯＦＤＭの場合に関して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上り回線データが例えばＳＣ−ＦＤＭＡ信号であっても、上り回線データ信号と上り応答信号を周波数領域で多重して同一サブフレーム内で送信する場合には、本発明は適用できる。すなわち、本発明は、データ部分の送信方式又は多重化方式に依らず、上り回線データと上り応答信号を周波数多重する場合に一般的に適用できる。
【０１７９】
（６）また、実施の形態４乃至６において、応答信号をマッピングすべきサブキャリアが複数存在する場合には、応答信号ベクトルをプレコーディング処理したものを、そのまま繰り返しマッピングしてもよいし、応答信号に対しサブキャリア毎に異なるスクランブル符号を乗算したものをプレコーディング処理し、サブキャリアにマッピングしてもよい。これらの場合も、実施の形態４乃至６と同様の効果が期待できる。
【０１８０】
（７）また、実施の形態１乃至６においては、応答信号の例として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号以外の応答信号にも適用可能である。
【０１８１】
さらに、本発明は、応答信号以外の制御信号をフィードバックする場合にも適用可能である。応答信号以外の制御信号には、例えば、下り通信における最適ＲＡＮＫ数を基地局に伝えるためのＲＡＮＫ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＲＩ）信号や、下り伝播路の品質を示すＣｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＣＱＩ）信号などがある。
【０１８２】
（８）また、実施の形態１乃至６ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【０１８３】
（９）また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１８４】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１８５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１８６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１８７】
２００８年７月２９日出願の特願２００８−１９５３６１及び２００９年１月１５日出願の特願２００９−００６９６７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明のＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法は、応答信号の受信品質を向上するものとして有用である。
【図１】
2010013451.tif 000024
【図２】
2010013451.tif 000025
【図３】
2010013451.tif 000026
【図４】
2010013451.tif 000027
【図５】
2010013451.tif 000028
【図６】
2010013451.tif 000029
【図７】
2010013451.tif 000030
【図８】
2010013451.tif 000031
【図９】
2010013451.tif 000032
【図１０】
2010013451.tif 000033
【図１１】
2010013451.tif 000034
【図１２】
2010013451.tif 000035
【図１３】
2010013451.tif 000036
【図１４】
2010013451.tif 000037
【図１５】
2010013451.tif 000038
【図１６】
2010013451.tif 000039
【図１７】
2010013451.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＳＣ−ＦＤＭＡ信号を送信するＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、上り回線の通信方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されている（非特許文献１参照）。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）によって変調された時間軸上のＮシンボルがそれぞれ複数の周波数成分に分離され、周波数成分ごとに異なるサブキャリアにマッピングされ、さらに時間軸上の波形に戻した後にＣＰ(Cyclic Prefix)を付加されることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが形成される。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＮ個の時間連続信号（Time continuous signal）及びＣＰが含まれる。
【０００３】
また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、無線通信基地局装置（以下、単に「基地局」と呼ばれることがある）が無線通信端末装置（以下、単に「端末」と呼ばれることがある）に対して、物理チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）を通して上りデータ回線用リソースを割り当てる。
【０００４】
端末は、上りデータ回線用リソースの割当情報を基地局から受けると、その基地局に対し、端末のバッファに溜まっているデータをそのリソースを用いて送信する。
【０００５】
また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、基地局から端末への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、端末は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。端末は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。
【０００６】
従って、バッファに溜まっているデータの送信と同時に、端末は、４サブフレーム前に受信した下り回線データに対する応答信号(つまり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号)を送信しなければならない場合が発生する。この場合、端末側では、本来上りデータがおかれるべきリソースにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置される（非特許文献２参照）。
【０００７】
図１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置されたスロットを示す図である。図１では、上記Ｎは１２であり、簡単化のためＣＰは図示していない。また、１スロットは、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルからなる。また、通常、上りで送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、１サブフレームあたり最大１シンボルであるが、受信側の基地局におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信電力を大きくするために、図１では、１スロットあたりＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が８回繰り返し（つまり、８シンボル）送られている。すなわち、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
ｓｉｇｎａｌの直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで４回、直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで４回繰り返して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が送られている。
【０００８】
また、３ＧＰＰ  ＬＴＥよりも更なる通信の高速化を実現する３ＧＰＰ  ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄの標準化が開始された。３ＧＰＰ  ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄでは、最大５００Ｍｂｐｓ程度の上り伝送速度を実現するために、上り空間多重（つまり、ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）技術が採用される見込みである。
【０００９】
図２は、ＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図である。図２において、空間多重されるべきデータ信号は、３ＧＰＰ−ＬＴＥと同様に、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ特性を保ちつつ、プレコーディング（Precoding）部に入力される。プレコーディング部は、入力された２つのストリームデータに対してプレコーディング演算を行い、その結果を、各アンテナに対応するＤＦＴ回路に出力する。なお、２つのストリームデータが同時に送信されることを、ＲＡＮＫ２送信と定義する。これに対して、図１に示した３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、１つのストリームによるＲＡＮＫ１送信が行われる。また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは端末の送信アンテナが１本と仮定されているため、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、プレコーディング処理も行われない。
【００１０】
そして、ＤＦＴ部は、入力された信号を周波数軸上に変換し、得られた複数の周波数成分を周波数マッピング部に出力する。この複数の周波数成分は、周波数マッピング部にてしかるべき周波数位置にマッピングされ、ＩＦＦＴ部によって時間軸波形にされる。こうして得られた時間軸波形は、ＲＦ回路及びアンテナを介して送信される。  
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP TS 36.211 V8.3.0, “Physical Channels and Modulation (Release 8),” May 2008
【非特許文献２】3GPP TS 36.212 V8.3.0, “Multiplexing and channel coding (Release 8),” May 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、ＲＡＮＫ２送信においてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信しようとする場合、第１に、一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法と、第２に、２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法とが考えられる。
【００１３】
図３は、一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法の説明に供する図である。ＲＡＮＫ２の場合、変調後のデータ系列を表すＳｄａｔａは、２行１列（２×１）のベクトルで表される。また、通常、端末の送信アンテナが２本である場合が想定されるため、プレコーディング行列Φｄａｔａは、２×２の行列で表される。
【００１４】
また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルも２×１の行列で表される。ただし、ここでは一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がマッピングされ、且つ、ストリーム間干渉を避けるために、もう一方のストリームには、ゼロがマッピングされる。すなわち、変調後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＳａｃｋとすると、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、（Ｓａｃｋ，０）で表される。
【００１５】
ここで、プレコーディング行列Φｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)とすると、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、式（１）で表される。
【数１】
2010013451.tif 000041
【００１６】
そして、上記したように、このＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、１スロットのうちの２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められて、計８回送信される。
【００１７】
こうしてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は空間多重されることなく送信されるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受ける干渉を低減できる。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信精度が向上する。
【００１８】
しかしながら、ＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋには送信アンテナ毎の重み付けが含まれるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にはビームフォーミング効果が発生する。従って、形成されるビームの方向によっては、所望の電力でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が端末まで到達しない可能性がある。すなわち、ビームフォーミング効果によって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信品質が劣化してしまう問題がある。
【００１９】
また、図４は、２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法の説明に供する図である。ストリーム間干渉を防ぎつつ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の電力を増加させるため、２つのストリームに同一のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がマッピングされている。すなわち、ここでのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）で表される。
【００２０】
ここでも同じプレコーディング行列が用いられるとすると、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは、式（２）で表される。
【数２】
2010013451.tif 000042
【００２１】
式（２）を見て分かるように、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋは一方の要素がゼロとなる。すなわち、この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、一方のアンテナからしか送信されないことになる。従って、伝播路状況によっては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信品質が劣化してしまう問題がある。
【００２２】
本発明の目的は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、同じサブフレームに含めて送信する場合において、応答信号の受信品質を向上するＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のＭＩＭＯ送信装置は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成する手段であって、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルとを直交させる形成手段と、前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングするプレコーディング手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
本発明のＭＩＭＯ送信方法は、応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信方法であって、前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成するステップと、前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍でプレコーディングするステップと、を具備し、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、が直交する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、応答信号の受信品質を向上するＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が配置されたスロットを示す図
【図２】従来のＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図
【図３】一方のストリームのみにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法（関連技術）の説明に供する図
【図４】２つのストリームの両方にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をマッピングする方法（関連技術）の説明に供する図
【図５】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図７】１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図８】実施の形態２における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図９】実施の形態３における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号を示す図
【図１０】図９をプレコーディング行列に関して一般化した図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る端末の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態４における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１４】実施の形態５における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１５】実施の形態６における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号を示す図
【図１６】図５に示された端末の構成バリエーションの説明に供する図
【図１７】図５に示された端末の構成バリエーションの説明に供する図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００２８】
（実施の形態１）
［端末の構成］
図５は、本発明の実施の形態１に係る端末１００の構成を示すブロック図である。図５において、端末１００は、受信ＲＦ部１０５−１、２と、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple）信号復調部１１０と、分離部１１５と、制御信号受信部１２０と、制御部１２５と、データ受信部１３０と、受信エラー判定部１３５と、応答信号ベクトル形成部１４０と、応答信号マッピング部１４５と、分配部１５０と、変調部１５５−１、２と、多重部１６０−１、２と、プレコーディング部１６５と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２と、送信ＲＦ部１７５−１、２とを有する。また、図５において、ＭＩＭＯ送信装置である端末１００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【００２９】
受信ＲＦ部１０５−１、２は、それぞれ対応するアンテナを介して受信した受信無線信
号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＯＦＤＭ信号復調部１１０に出力する。
【００３０】
ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部１１１−１、２と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１２−１、２と、信号合成部１１３とを有する。ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、受信ＲＦ部１０５−１、２のそれぞれから受信ＯＦＤＭ信号を受け取る。ＯＦＤＭ信号復調部１１０において、ＣＰ除去部１１１−１、２が受信ＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部１１２−１、２がＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号を周波数領域信号にそれぞれ変換する。そして、信号合成部１１３が、ＦＦＴ部１１２−１、２で得られた周波数領域信号を周波数成分ごとに合成することにより、パラレル信号を得る。さらに、信号合成部１１３が、パラレル信号をパラレルシリアル変換し、得られたシリアル信号を受信信号として分離部１１５に出力する。
【００３１】
分離部１１５は、ＯＦＤＭ信号復調部１１０から受け取る受信信号を、これに含まれる制御信号とデータ信号とに分離する。制御信号は制御信号受信部１２０に出力され、データ信号はデータ受信部１３０に出力される。
【００３２】
制御信号受信部１２０は、分離部１１５から制御信号を受け取る。この制御信号には、上り割り当て情報と下り割り当て情報とが含まれている。制御信号受信部１２０は、上り割り当て情報と下り割り当て情報とを抽出して、制御部１２５に出力する。
【００３３】
制御部１２５は、制御信号受信部１２０から受け取る下り割り当て情報に基づいて、データ受信制御信号を生成し、データ受信部１３０に出力する。
【００３４】
また、制御部１２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部１２５は、決定されたＭＣＳに応じて、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数を決定する。
【００３５】
データ受信部１３０は、分離部１１５からデータ信号を受け取る。そして、データ受信部１３０は、制御部１２５から受け取るデータ受信制御信号に基づいて、自機宛のデータ信号を復号する。
【００３６】
受信エラー判定部１３５は、データ受信部１３０の復号結果に基づいて復号の成否を判定し、判定結果に応じた応答信号、つまりＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。すなわち、復号の成功している場合には、ＡＣＫが生成され、失敗している場合には、ＮＡＣＫが生成される。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、応答信号ベクトル形成部１４０に出力される。
【００３７】
応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００３８】
応答信号マッピング部１４５は、応答信号ベクトル形成部１４０で形成された第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素を、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングする。応答信号マッピング部１４５は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと同一スロットの第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。応答信号マッピング部１４５は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを、それぞれ制御部１２５で決定された繰り返し回数だけ繰り返
しマッピングする。
【００３９】
分配部１５０は、送信データ列を入力とし、入力送信データ列を２つのデータストリームに分配する。これは端末１００が送信データを空間多重で送信するためである。
【００４０】
変調部１５５−１、２は、制御部１２５からの指示に基づいて、２つのデータストリームを変調して、多重部１６０−１、２に出力する。
【００４１】
多重部１６０−１、２は、変調部１５５−１、２から受け取るデータ信号と、応答信号マッピング部１４５から受け取るＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを、制御部１２５からの指示に応じて時間多重する。
【００４２】
プレコーディング部１６５は、多重部１６０−１、２でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが時間多重された第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、第１ストリーム及び第２ストリームに対して制御部１２５の指示に応じたプレコーディング処理を施す。プレコーディング部１６５は、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列を用いてプレコーディング処理を行う。プレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームは、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２に出力される。
【００４３】
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２は、それぞれプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、入力ストリームからＳＣ−ＦＤＭＡ信号を形成する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１７１−１と、周波数マッピング部１７２−１と、ＩＦＦＴ部１７３−１と、ＣＰ付加部１７４−１とを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−２は、ＤＦＴ部１７１−２と、周波数マッピング部１７２−２と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７３−２と、ＣＰ付加部１７４−２とを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２における処理は、図２で説明された処理と同様である。
【００４４】
送信ＲＦ部１７５−１、２は、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２で形成されたＳＣ−ＦＤＭＡ信号に対して送信無線処理を施し、アンテナを介して送信する。
【００４５】
［基地局の構成］
図６は、本発明の実施の形態１に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。図６において、基地局２００は、再送制御部２０５と、制御部２１０と、変調部２１５、２２０と、多重部２２５と、ＯＦＤＭ信号形成部２３０と、送信ＲＦ部２３５−１、２と、受信ＲＦ部２４０−１、２と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２と、空間信号処理部２５０と、応答信号受信部２５５と、データ受信部２６０−１、２と、受信信号合成部２６５とを有する。また、図６において、ＭＩＭＯ受信装置である基地局２００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【００４６】
再送制御部２０５は、新規の送信データを入力とし、新規送信データを保持すると共に、前の送信データに係るＡＣＫ信号をトリガとして変調部２１５に出力する。また、再送制御部２０５は、応答信号受信部２５５からＮＡＣＫ信号を受け取ると、保持しておいた送信データを再送のために変調部２１５に出力する。
【００４７】
制御部２１０は、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を介して送信される割り当て情報（上り割り当て情報及び下り割り当て情報を含む）を生成し、当該割り当て情報を変調部２２０に出力する。また、制御部２１０は、割り当て情報の送信先端末１００に割り当てた周波数の周波数割り当て情報（上りの周波数割り当て情報及び下りの
周波数割り当て情報を含む）を多重部２２５及びＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５に出力する。
【００４８】
変調部２１５は、再送制御部２０５から受け取る送信データを変調し、変調信号を多重部２２５に出力する。
【００４９】
変調部２２０は、制御部２１０から受け取る割り当て情報を変調し、変調信号を多重部２２５に出力する。
【００５０】
多重部２２５は、変調部２１５から受け取る送信データの変調信号と、変調部２２０から受け取る制御データの変調信号とを、周波数割り当て情報に基づいてそれぞれＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）及びＰＤＣＣＨに対応するリソースに配置すると共に時間多重し、得られた多重信号をＯＦＤＭ信号形成部２３０に出力する。
【００５１】
ＯＦＤＭ信号形成部２３０は、多重部２２５から多重信号を受け取り、当該多重信号を複数のストリーム信号にすると共に当該複数のストリーム信号のそれぞれからＯＦＤＭ信号を形成する。
【００５２】
具体的には、ＯＦＤＭ信号形成部２３０は、アンテナマッピング部２３１と、ＩＦＦＴ部２３２−１，２と、ＣＰ付加部２３３−１，２とを有する。ＯＦＤＭ信号形成部２３０では、アンテナマッピング部２３１が入力多重信号をシリアルパラレル変換することにより複数のストリーム信号を形成する。そして、ＩＦＦＴ部２３２−１，２は、それぞれストリーム信号を逆高速フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭ信号を形成する。このＯＦＤＭ信号には、ＣＰ付加部２３３−１，２でＣＰが付加される。
【００５３】
送信ＲＦ部２３５−１、２は、ＯＦＤＭ信号形成部２３０で形成されたＯＦＤＭ信号に送信無線処理を施し、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。
【００５４】
受信ＲＦ部２４０−１、２は、端末１００から送信された上り無線信号をそれぞれ異なるアンテナを介して受信する。受信ＲＦ部２４０−１、２は、受信無線信号に対して受信無線処理を施し、得られたベースバンド信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２に出力する。なお、上りでは、上記のとおり、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号が送信される。
【００５５】
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２４５−１、２は、受信ＲＦ部２４０−１、２から受け取る受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を復調する。具体的には、ＣＰ除去部２４６−１、２が受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部２４７−１、２がＣＰ除去後の受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を周波数領域信号に変換する。そして、信号抽出部２４８−１、２が、その周波数領域信号のうち、制御部２１０から受け取る周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、ＩＤＦＴ部２４９−１、２が、抽出された周波数成分を時間軸上のシングルキャリア信号に変換する。
【００５６】
空間信号処理部２５０は、端末１００ごとに取り出されたシングルキャリア信号に対して、例えば、ＭＭＳＥ等のアルゴリズムによって等化処理を実行する。これにより、ストリーム間干渉が除去された２つのストリーム情報がデータ受信部２６０−１、２に出力される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が上り信号に多重されている場合には、そのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が空間信号処理部２５０から応答信号受信部２５５に出力される。
【００５７】
応答信号受信部２５５は、１スロット内で２回繰り返されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（つまり、１スロット内の２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を、例えば最大比合成によって合成する。そして、応答信号受信部２５５は、合成信号
に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２０５に出力する。
【００５８】
データ受信部２６０−１、２は、空間信号処理部２５０で分離された２つのシングルキャリア信号をそれぞれ復調・復号する。
【００５９】
受信信号合成部２６５は、データ受信部２６０−１、２で得られた復号データを１つの上りデータに纏め、得られたデータ列を例えばＭＡＣ等の上位レイヤーに転送する。
【００６０】
［端末１００の動作］
端末１００が下り回線データに対する応答信号を送信すべきタイミングで上り回線データをＲＡＮＫ２で送信するように基地局から指示を受けた場合（つまり、上り割り当てに係る制御信号を受け取った場合）、端末１００は、データ信号をスロットに配置した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号でデータ信号部分を上書きすることによって、データ信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを同じスロットで送信する。このとき上りデータ信号が間引き（パンクチャ）されることになり、実質、データ信号のコーディングレート（Coding Rate）が若干高くなる。
【００６１】
まず、端末１００において、制御部１２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部１２５は、決定されたＭＣＳに応じて、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数を決定する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は１スロットあたり２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される、また、上りデータ信号を送信する１サブフレームは２スロットで構成される。従って、１サブフレームあたりにＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が繰り返し配置される回数は、４の整数倍となる。
【００６２】
また、応答信号ベクトル形成部１４０では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【００６３】
そして、応答信号マッピング部１４５は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを制御部１２５で決定された繰り返し回数マッピングし、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと同一スロットの第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルに、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを制御部１２５で決定された繰り返し回数マッピングする。なお、上記したように、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（又は、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素は、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングされる。
【００６４】
そして、プレコーディング部１６５では、入力された第１ストリーム及び第２ストリームに対して、プレコーディング行列が乗算される。このプレコーディング行列には、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列が用いられる。また、データ信号に用いられるプレコーディング行列と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に用いられるプレコーディング行列とは、同一である。
【００６５】
そして、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７０−１、２において、プレコーディング後の第１ストリーム及び第２ストリームから、それぞれＳＣ−ＦＤＭＡ信号が形成される。
【００６６】
図７は、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００６７】
ここで、図７に示されるように、実施の形態１では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ａＳａｃｋ，０）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（０，ａＳａｃｋ）である。更に、ａは、１ではなく、√２である。
【００６８】
すなわち、多重部１６０−１では、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素であるａＳａｃｋによって上書きし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素である０によって上書きする。多重部１６０−２では、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素である０によって上書きし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボルのデータ信号を第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素であるａＳａｃｋによって上書きする。
【００６９】
さらに、応答信号ベクトル形成部１４０では、振幅値が√２倍されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を要素に持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【００７０】
また、本実施の形態１で用いられるプレコーディング行列は、ユニタリ行列の定数倍の行列であるΦｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)である。
【００７１】
また、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、参照信号（Reference Signal）が配置されるスロット先頭から４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、スロット先頭から４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルである。
【００７２】
また、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボル列の末尾４シンボルに繰り返しマッピングされる。すなわち、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける末尾４つの時間連続信号（Time continuous Signal）となる。また、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するシンボル列の末尾４シンボルに繰り返しマッピングされる。すなわち、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルは、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける末尾４つの時間連続信号（Time continuous Signal）となる。
【００７３】
以上の条件の下で、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（３）で表される。
【数３】
2010013451.tif 000043
【００７４】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（４）で表される。
【数４】
2010013451.tif 000044
【００７５】
式（３）及び式（４）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。すなわち、Ｘａｃｋ１とＸａｃｋ２とは直交したビームによるビームフォーミング効果を持つため、基地局側ではいずれかのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを高品質で受信することが可能となる。よって、ビームフォーミング効果よる受信品質の劣化を防止することができる。
【００７６】
また、各ストリームにマッピングされるデータ信号と同じ電力を持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【００７７】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置である端末１００は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に形成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１スロットのうちの２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含めて送信する。その端末１００において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する応答信号ベクトル形成部１４０が、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（ａ・Ｓａｃｋ，０）を形成し、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（０，ａ・Ｓａｃｋ）を形成し、プレコーディング部１６５が、応答信号ベクトル形成部１４０にて形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。
【００７８】
こうすることで、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができると共に、理想的に空間ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、逆に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ）とし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０）としても同様の効果が得られる。
【００７９】
ここで、これらの効果は、構成行ベクトルが直交するユニタリ行列の定数倍の行列をプレコーディング行列として用いていること、及び、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとが直交していることにより、得られる。
【００８０】
すなわち、これらの効果を得るためには、要は、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングすればよい。
【００８１】
また、端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍する。
【００８２】
こうすることで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【００８３】
また、以上の説明では、ＲＡＮＫ２送信の場合について説明したが、空間多重数はこれに限定されるものではない。例えば、上り送信がＲＡＮＫ４、つまり、４空間多重送信であってもよい。この場合、スロット１の参照信号（Reference Signal）の直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０，０，０）とする。すなわち、ストリーム１に対応する要素以外を０とする。そして、スロット１に
おける参照信号の直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ，０，０）とし、スロット２の参照信号の直前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，０，ａ・Ｓａｃｋ，０）とし、スロット２の参照信号のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，０，０，ａ・Ｓａｃｋ）とする。こうすることで、ＲＡＮＫ２送信と同様の効果を得ることができる。ただし、この場合、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つためには、ａを２にする必要がある。
【００８４】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る端末は、実施の形態１に係る端末１００と同様に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態２に係る端末と、実施の形態１に係る端末１００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態１で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図５を用いて説明する。
【００８５】
実施の形態２に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００８６】
図８は、実施の形態２における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００８７】
図８に示されるように、実施の形態２では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態２に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションを１８０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００８８】
すなわち、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（５）で表される。
【数５】
2010013451.tif 000045
【００８９】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（６）で表される。
【数６】
2010013451.tif 000046
【００９０】
式（５）及び式（６）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。
【００９１】
なお、逆に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）とし、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）としても同様の効果が得られる。
【００９２】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る端末は、実施の形態１に係る端末１００と同様に、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態３に係る端末と、実施の形態１に係る端末１００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態１で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図５を用いて説明する。
【００９３】
実施の形態３に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部１４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【００９４】
図９は、実施の形態３における、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが繰り返し配置される繰り返し回数が４の場合の、１スロットに亘るＳＣ−ＦＤＭＡ信号が示されている。
【００９５】
図９に示されるように、実施の形態３では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ｊ・Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，ｊ・Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態３に係る端末１００において、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第１の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。また、応答信号ベクトル形成部１４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第２の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を構成するシンボルは、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫにより変調される。従って、コンスタレーションを９０°回転させる処理は、Ｉ成分とＱ成分の入れ替え、及び、プラスマイナスの付け替えのみで実現できる。この処理は、乗算器を必要とせず、処理量が少ない。
【００９６】
すなわち、第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、次の式（７）で表される。
【数７】
2010013451.tif 000047
【００９７】
また、第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、次の式（８）で表される。
【数８】
2010013451.tif 000048
【００９８】
式（７）及び式（８）から分かるように、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。よって、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができる。
【００９９】
ここで、実施の形態１の場合と比較する。実施の形態１の場合には、プレコーディング部１６５に入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素は、その振幅が√２倍されている。これに対して、実施の形態３に係る端末１００においては、プレコーディング部１６５に入力される直前の信号もシングルキャリア特性を満たしているので、プレコーディング部１６５のダイナミックレンジを抑えることができる。従って、実施の形態３に係る端末１００では、実施の形態１に係る端末１００に比べて、プレコーディング部１６５の回路規模を小さくすることができる。
【０１００】
次に、実施の形態２の場合と比較する。実施の形態２の場合には、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルでは、いずれかの要素が０となっている。これに対して、実施の形態３に係る端末１００においては、プレコーディング後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素は、いずれも０とはならない。従って、プレコーディング部１６５の出力側に急激な振幅の変動に弱いアナログ回路（例えば、送信ＲＦ部２３５に備えられるアンプなど）が設けられていても、そのアナログ回路の動作を安定化させることができる。
【０１０１】
またここで、本実施の形態３をプレコーディング行列に関して一般化する。図１０は、図９をプレコーディング行列に関して一般化したものである。
【０１０２】
すなわち、まずプレコーディング行列Φunitaryは、式（９）で表される。
【数９】
2010013451.tif 000049
ただし、ａは実数である。
【０１０３】
また、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ストリーム１を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１０４】
さらに、参照信号（Reference Signal）の後ろのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルではストリーム２を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１０５】
このような処理が行われることにより、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１０）で表される係数１が掛けられている。
【数１０】
2010013451.tif 000050
【０１０６】
一方、参照信号（Reference Signal）の直後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１１）で表される係数２が掛けられている。
【数１１】
2010013451.tif 000051
【０１０７】
これら係数１と係数２とは、互いに直交する。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対して上記処理を行うことにより、ダイバーシチ効果が付与されることになる。
【０１０８】
なお、逆に、参照信号（Reference Signal）の前のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ストリーム２を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転され、且つ、参照信号（Reference Signal）の後ろのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルではストリーム１を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転されてもよい。
【０１０９】
（実施の形態４）
［端末の構成］
図１１は、本発明の実施の形態４に係る端末３００の構成を示すブロック図である。図１１において、図５と同じ機能を持つブロックには同一の番号を付し、説明は省く。端末３００は、応答信号ベクトル形成部３４０と、応答信号マッピング部３４５と、変調部３５５−１、２と、プレコーディング部３６５と、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２とを有する。また、図１１において、図５と同様にＭＩＭＯ送信装置である端末３００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【０１１０】
制御信号受信部１２０は、分離部１１５から制御信号を受け取る。この制御信号には、上り割り当て情報と下り割り当て情報とが含まれている。制御信号受信部１２０は、上り割り当て情報と下り割り当て情報とを抽出して、制御部３２５に出力する。また、制御信号受信部１２０は自端末向けの制御信号が含まれていた物理リソース番号を特定し、制御部３２５に出力する。
【０１１１】
制御部３２５は、制御信号受信部１２０から受け取る下り割り当て情報に基づいて、データ受信制御信号を生成し、データ受信部１３０に出力する。
【０１１２】
また、制御部３２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部３２５は、自端末向けの制御信号が含まれていた物理リソース番号から、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信すべき時間・周波数リソース及び符号リソースを決定する。これらの情報は周波数マッピング部に出力される。
【０１１３】
応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／Ｎ
ＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成し、応答信号マッピング部３４５に出力する。
【０１１４】
応答信号マッピング部３４５は、応答信号ベクトル形成部３４０で形成された第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素を、それぞれ第１ストリーム及び第２ストリームにマッピングする。応答信号マッピング部３４５は、第１スロットに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第２スロットに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。
【０１１５】
変調部３５５−１、２は、制御部３２５からの指示に基づいて、２つのデータストリームを変調して、プレコーディング部３６５に出力する。
【０１１６】
プレコーディング部３６５は、変調部３５５−１、２からの２つのデータストリームおよび応答信号マッピング部３４５からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素がマッピングされた２つのストリームを入力とし、第１ストリーム及び第２ストリームに対して制御部３２５の指示に応じたプレコーディング処理を施す。プレコーディング部３６５は、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列を用いてプレコーディング処理を行う。プレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームは、それぞれＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２に出力される。
【０１１７】
ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、それぞれプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを入力とし、入力ストリームからＯＦＤＭ信号を形成する。ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１は、周波数マッピング部３７２−１と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７３−１と、ＣＰ付加部１７４−１とを有する。ＯＦＤＭ信号形成部３７０−２は、周波数マッピング部３７２−２と、ＩＦＦＴ部１７３−２と、ＣＰ付加部１７４−２とを有する。
【０１１８】
周波数マッピング部３７２−１、２はプレコーディング部３６５から入力されるデータ信号を含む２つのストリームと応答信号を含む２つのストリームを、制御部３２５からの指示によって周波数にマッピングする。この際、データを含む２つのストリームと応答信号を含む２つのストリームはそれぞれ異なる周波数位置にマッピングされる。すなわち、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルがプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームを、異なるサブキャリアで送信する。つまり、ここでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルがプレコーディング処理された後の第１ストリーム及び第２ストリームが周波数分割多重されている。
【０１１９】
［基地局の構成］
図１２は、本発明の実施の形態４に係る基地局４００の構成を示すブロック図である。図１２において、基地局４００は、制御部４１０と、ＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２と、空間信号処理部４５０と、応答信号受信部４５５と、データ受信部４６０−１、２とを有する。また、図１２において、ＭＩＭＯ受信装置である基地局４００は複数のアンテナを有しており、符号の枝番が１の機能ブロックは第１アンテナに対応し、枝番が２の機能ブロックは第２アンテナに対応する。
【０１２０】
制御部４１０は、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を介して送信される割り当て情報（上り割り当て情報及び下り割り当て情報を含む）を生成し、当該割り当て情報を変調部２２０に出力する。また、制御部４１０は、割り当て情報の送信先端末３００に割り当てた周波数の周波数割り当て情報（上り回線データの周波数割り当て情報、上り応答信号の周波数割当情報及び下りの周波数割り当て情報を含む）を多重部２２５及びＯＦＤＭ信号復調部４４５に出力する。
【０１２１】
受信ＲＦ部２４０−１、２は、端末３００から送信された上り無線信号をそれぞれ異なるアンテナを介して受信する。受信ＲＦ部２４０−１、２は、受信無線信号に対して受信無線処理を施し、得られたベースバンド信号をＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２に出力する。なお、上りでは、上記のとおり、ＯＦＤＭ信号が送信される。
【０１２２】
ＯＦＤＭ信号復調部４４５−１、２は、受信ＲＦ部２４０−１、２から受け取る受信ＯＦＤＭ信号を復調する。信号抽出部４４８−１、２が、周波数領域信号のうち、制御部４１０から受け取る上り回線データの周波数割当情報に対応する周波数成分を抽出し、空間信号処理部４５０に出力する。また、信号抽出部４４８−１、２は、周波数領域信号のうち、制御部４１０から受け取る上り応答信号の周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、応答信号受信部４５５に出力する。
【０１２３】
空間信号処理部４５０は、端末３００ごとに取り出された上り回線データの周波数領域信号に対して、例えば、ＭＭＳＥ等のアルゴリズムによって等化処理を実行する。これにより、ストリーム間干渉が除去された２つのストリーム情報がデータ受信部４６０−１、２に出力される。
【０１２４】
応答信号受信部４５５は、２スロットにまたがって２回繰り返されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、例えば最大比合成によって合成する。そして、応答信号受信部４５５は、合成信号に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２０５に出力する。
【０１２５】
データ受信部４６０−１、２は、空間信号処理部４５０で分離された２つの上り回線データストリームをそれぞれ復調・復号する。
【０１２６】
［端末１００の動作］
端末３００が下り回線データに対する応答信号を送信すべきサブフレームタイミングで上り回線データをＲＡＮＫ２で送信するように基地局から指示を受けた場合（つまり、上り割り当てに係る制御信号を受け取った場合）、端末３００は、データ信号の周波数割当情報および応答信号の周波数割当情報に応じて、上り回線データの周波数領域成分と、上り応答信号の周波数領域成分を周波数軸上にマッピングする。なお、応答信号を送信する時間・周波数リソース及び符号リソースは、下り制御信号が占有するリソースに関連付けられて決定される。
【０１２７】
まず、端末３００において、制御部３２５は、上り割り当て情報に基づいて、データ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。また、制御部３２５は、下り応答信号に対応する下り回線データの割当が指示された制御信号が占有していた物理リソース番号に対応して、上り応答信号を送信する物理リソースを決定する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は２スロットに亘って、レピティションされつつ配置される。
【０１２８】
また、応答信号ベクトル形成部３４０では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【０１２９】
そして、応答信号マッピング部３４５は、第１スロットに第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングし、第２スロットに第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをマッピングする。なお、上記したように、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（又は、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル）の第１及び第２の要素は、それぞれ第１ストリーム及び第２スト
リームにマッピングされる。
【０１３０】
そして、プレコーディング部３６５では、入力された第１ストリーム及び第２ストリームに対して、プレコーディング行列が乗算される。このプレコーディング行列には、２×２のユニタリ行列の定数倍の行列が用いられる。また、データ信号に用いられるプレコーディング行列と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に用いられるプレコーディング行列とは、同一である。
【０１３１】
そして、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２において、プレコーディング後の第１ストリーム及び第２ストリームから、それぞれＯＦＤＭ信号が形成される。
【０１３２】
図１３は、実施の形態４における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１３３】
ここで、図１３に示されるように、実施の形態４では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ａＳａｃｋ，０）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（０，ａＳａｃｋ）である。更に、ａは、１ではなく、√２である。
【０１３４】
すなわち、応答信号マッピング部３４５からプレコーディング部３６５に出力される第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素はａＳａｃｋであり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１要素は０である。また、応答信号マッピング部３４５からプレコーディング部３６５に出力される第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素は０であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２要素はａＳａｃｋである。
【０１３５】
さらに、応答信号ベクトル形成部３４０では、振幅値が√２倍されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を要素に持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが形成される。
【０１３６】
また、本実施の形態４で用いられるプレコーディング行列は、ユニタリ行列の定数倍の行列であるΦｄａｔａ＝１／２×(１，１；１，−１)である。
【０１３７】
以上の条件の下で、第１スロットに含められる、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態１と同様に計算され、次の式（１２）で表される。
【数１２】
2010013451.tif 000052
【０１３８】
また、第２スロットに含められる、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態１と同様に計算され、次の式（１３）で表される。
【数１３】
2010013451.tif 000053
【０１３９】
式（１２）及び式（１３）から分かるように、実施の形態１と同様、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが
出来る。すなわち、Ｘａｃｋ１とＸａｃｋ２とは直交したビームによるビームフォーミング効果を持つため、基地局側ではいずれかのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを高品質で受信することが可能となる。よって、ビームフォーミング効果よる受信品質の劣化を防止することができる。
【０１４０】
また、各ストリームにマッピングされるデータ信号と同じ電力を持つＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【０１４１】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置である端末３００は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元に形成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に２つのスロットに亘って繰り返し送信する。その端末３００において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する応答信号ベクトル形成部３４０が、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（ａ・Ｓａｃｋ，０）を形成し、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとして（０，ａ・Ｓａｃｋ）を形成し、プレコーディング部３６５が、応答信号ベクトル形成部３４０にて形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。
【０１４２】
こうすることで、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができると共に、理想的に空間ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、逆に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（０，ａ・Ｓａｃｋ）とし、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（ａ・Ｓａｃｋ，０）としても同様の効果が得られる。
【０１４３】
ここで、これらの効果は、構成行ベクトルが直交するユニタリ行列の定数倍の行列をプレコーディング行列として用いていること、及び、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとが直交していることにより、得られる。
【０１４４】
すなわち、これらの効果を得るためには、要は、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングすればよい。
【０１４５】
また、端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を√２倍する。
【０１４６】
こうすることで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの要素の一方を０にしても、データ信号ベクトルの送信電力とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの送信電力を同一に保つことができる。
【０１４７】
また、端末３００において、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、プレコーディング部３６５にてプレコーディング処理された後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとプレコーディング処理された後のデータストリームとを、異なるサブキャリアで送信する。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及びデータストリームが周波数分割多重により送信される。
【０１４８】
さらに、ＯＦＤＭ信号形成部３７０−１、２は、プレコーディング部３６５にてプレコ
ーディング処理された後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを配置するサブキャリアを、第１スロットと第２スロットとで異ならせても良い。
【０１４９】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る端末は、実施の形態４に係る端末３００と同様に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態５に係る端末と、実施の形態４に係る端末３００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態４で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図１１を用いて説明する。
【０１５０】
実施の形態５に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５１】
図１４は、実施の形態５における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１５２】
図１４に示されるように、実施の形態２では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態５に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションを１８０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５３】
すなわち、第１スロットにおける、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態２と同様に計算され、次の式（１４）で表される。
【数１４】
2010013451.tif 000054
【０１５４】
また、第２スロットにおける、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態２と同様に計算され、次の式（１５）で表される。
【数１５】
2010013451.tif 000055
【０１５５】
式（１４）及び式（１５）から分かるように、実施の形態２と同様に、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。
【０１５６】
なお、逆に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，−Ｓａｃｋ）とし、第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）としても同様の効果が得られる。
【０１５７】
（実施の形態６）
実施の形態６に係る端末は、実施の形態４に係る端末３００と同様に、第１スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルと第２スロットにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルとを直交させ、且つ、形成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングする。ただし、実施の形態６に係る端末と、実施の形態４に係る端末３００とでは、形成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが異なる。なお、本実施の形態に係る端末の基本構成は、実施の形態４で説明された端末の構成と同じである。従って、本実施の形態に係る端末についても、図１１を用いて説明する。
【０１５８】
実施の形態６に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を元にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。応答信号ベクトル形成部３４０は、互いに直交する第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。
【０１５９】
図１５は、実施の形態６における、上り回線データと上り応答信号が同一サブフレームに配置される場合の、２スロットに亘るＯＦＤＭ信号が示されている。
【０１６０】
図１５に示されるように、実施の形態６では、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（ｊ・Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）であり、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルが（Ｓａｃｋ，ｊ・Ｓａｃｋ）である。すなわち、実施の形態６に係る端末３００において、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第１の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。また、応答信号ベクトル形成部３４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトル（Ｓａｃｋ，Ｓａｃｋ）の第２の要素のコンスタレーションを９０°回転させることにより、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルを形成する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を構成するシンボルは、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫにより変調される。従って、コンスタレーションを９０°回転させる処理は、Ｉ成分とＱ成分の入れ替え、及び、プラスマイナスの付け替えのみで実現できる。この処理は、乗算器を必要とせず、処理量が少ない。
【０１６１】
すなわち、第１スロットにおける、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１は、実施の形態３と同様に計算され、次の式（１６）で表される。
【数１６】
2010013451.tif 000056
【０１６２】
また、第２スロットにおける、プレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２は、実施の形態３と同様に計算され、次の式（１７）で表される。
【数１７】
2010013451.tif 000057
【０１６３】
式（１６）及び式（１７）から分かるように、実施の形態３と同様、プレコーディング後の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ１とプレコーディング後の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルＸａｃｋ２とは直交するため、空間ダイバーシチ効果を得ることが出来る。よって、ビームフォーミング効果による受信品質の劣化を防止することができる
。
【０１６４】
ここで、実施の形態４の場合と比較する。実施の形態４の場合には、データ部分と同一のプレコーディングが応答信号にも乗算されているため、第１スロットでは第１データストリームと同様のビームフォーミング利得が、第２スロットでは第２データストリームと同様のビームフォーミング利得が得られるが、これら２つのビームフォーミング利得は一般的に異なるように制御される。例えば、公知の固有モード伝送におけるビームフォーミング制御では、第１ストリームに対しては伝搬路行列の第１固有値に相当するビームフォーミング利得を与え、第２ストリームに対しては、伝搬路行列の第２固有値に相当するビームフォーミング利得が与えられる。すなわち、第１スロットにおける基地局側での応答信号の受信電力と、第２スロットにおける基地局側での応答信号受信電力は大きく異なる可能性がある。それに対し、実施の形態６では、第１スロットにおける応答信号と第２スロットにおける応答信号の電力差を小さく保ちつつ、実施の形態１と同様のダイバーシチ効果を得ることが出来る。複数の端末３００からの応答信号が、同一時間・周波数リソースを用いて符号多重されて送信されるため、スロット間での電力差が小さいことは、符号多重における送信電力制御に悪影響を与えにくく、基地局での送信電力制御を簡易に出来る。
【０１６５】
なお、実施の形態５の場合と比較しても、実施の形態５では第１スロットにおける応答信号の受信電力と、第２スロットにおける応答信号の受信電力に関し、端末のアンテナから基地局までの伝搬路の差および送信アンテナの利得そのものに影響を受け、受信電力差が大きくなりやすい傾向にあるが、実施の形態６ではスロット間での電力差を小さく出来る。
【０１６６】
なお、本実施の形態６のプレコーディング行列に関しても、実施の形態３と同様に一般化することが可能である。
【０１６７】
すなわち、まずプレコーディング行列Φunitaryは、式（１８）で表される。
【数１８】
2010013451.tif 000058
ただし、ａは実数である。
【０１６８】
また、第１スロットでストリーム１を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１６９】
さらに、第２スロットでストリーム２を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転される。
【０１７０】
このような処理が行われることにより、第１スロットでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（１９）で表される係数１が掛けられている。
【数１９】
2010013451.tif 000059
【０１７１】
一方、第２スロットでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に式（２０）で表される係数２が掛けられている。
【数２０】
2010013451.tif 000060
【０１７２】
これら係数１と係数２とは、互いに直交する。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対して上記処理を行うことにより、ダイバーシチ効果が付与されることになる。
【０１７３】
なお、逆に、第１スロットでストリーム２を上書きする、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第２の要素のコンスタレーションが、第１の要素に対して、相対的に９０°回転され、且つ、第２スロットでストリーム１を上書きする、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号ベクトルの第１の要素のコンスタレーションが、第２の要素に対して、相対的に９０°回転されてもよい。
【０１７４】
（他の実施の形態）
（１）実施の形態１乃至３においては、上りデータ信号がＲＡＮＫ２送信の場合について述べた。しかしながら、上りデータがＲＡＮＫ１送信、すなわち上りで空間多重送信が行われていない態様も可能である。この態様では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号そのままによって、ＲＡＮＫ１送信のデータ信号部分を上書きすればよい。この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対してもデータ信号部分と同様のビームフォーミング効果を付与することができる。ＲＡＮＫ１送信の場合、データ部分にはデータ送信に最適なビームフォーミングが適用されているため、同一のビームフォーミング効果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に付与することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの性能を安定させることが出来る。
【０１７５】
（２）また、実施の形態１乃至３では、プレコーディング部１６５がＤＦＴ部１７１の前段に設けられる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図１６に示すようにプレコーディング部がＤＦＴ部とＩＦＦＴ部の間に設けられる構成でも、図１７に示すようにプレコーディング部がＩＦＦＴ部の後段に設けられる構成でも、同様の効果が期待できる。
【０１７６】
（３）また、実施の形態１乃至３では、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内に含まれる複数の時間連続信号に対し、同一の応答信号ベクトルをプレコーディング処理したものを繰り返し配置するとしたが、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の複数の時間連続信号に応答信号を配置する際には、応答信号をプレコーディング部に入力する前に、応答信号に対しスクランブルを行ってもよい。この場合、応答信号はスクランブル後にプレコーディング部に入力されるため、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにて形成されるビームの向きは変わらず、実施の形態１乃至３と同様の効果が期待できる。
【０１７７】
（４）また、実施の形態４乃至６においては、上りデータ信号がＲＡＮＫ２送信の場合について述べた。しかしながら、上りデータがＲＡＮＫ１送信、すなわち上りで空間多重送信が行われていない態様も可能である。この態様では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号そのままによって、ＲＡＮＫ１送信のデータ信号部分を上書きすればよい。この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対してもデータ信号部分と同様のビームフォーミング効果を付与することができる。ＲＡＮＫ１送信の場合、データ部分にはデータ送信に最適なビームフォーミングが適用されているため、同一のビームフォーミング効果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に付与することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの性能を安定させることが出来る。
【０１７８】
（５）また、実施の形態４乃至６においては、上り回線データがＯＦＤＭの場合に関して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上り回線データが例えばＳＣ−ＦＤＭＡ信号であっても、上り回線データ信号と上り応答信号を周波数領域で多重して同一サブフレーム内で送信する場合には、本発明は適用できる。すなわち、本発明は、データ部分の送信方式又は多重化方式に依らず、上り回線データと上り応答信号を周波数多重する場合に一般的に適用できる。
【０１７９】
（６）また、実施の形態４乃至６において、応答信号をマッピングすべきサブキャリアが複数存在する場合には、応答信号ベクトルをプレコーディング処理したものを、そのまま繰り返しマッピングしてもよいし、応答信号に対しサブキャリア毎に異なるスクランブル符号を乗算したものをプレコーディング処理し、サブキャリアにマッピングしてもよい。これらの場合も、実施の形態４乃至６と同様の効果が期待できる。
【０１８０】
（７）また、実施の形態１乃至６においては、応答信号の例として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号以外の応答信号にも適用可能である。
【０１８１】
さらに、本発明は、応答信号以外の制御信号をフィードバックする場合にも適用可能である。応答信号以外の制御信号には、例えば、下り通信における最適ＲＡＮＫ数を基地局に伝えるためのＲＡＮＫ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＲＩ）信号や、下り伝播路の品質を示すＣｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＣＱＩ）信号などがある。
【０１８２】
（８）また、実施の形態１乃至６ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【０１８３】
（９）また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１８４】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１８５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１８６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１８７】
２００８年７月２９日出願の特願２００８−１９５３６１及び２００９年１月１５日出
願の特願２００９−００６９６７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明のＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信方法は、応答信号の受信品質を向上するものとして有用である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信装置であって、
前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成する手段であって、第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルとを直交させる形成手段と、
前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍の行列でプレコーディングするプレコーディング手段と、
を具備するＭＩＭＯ送信装置。
【請求項２】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（√２・Ｓ，０）であり、
前記第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（０，√２・Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号である。
【請求項３】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，−Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号である。
【請求項４】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（ｊＳ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，ｊＳ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
ただし、Ｓは、前記応答信号であり、ｊは、虚数である。
【請求項５】
前記ＦＤＭＡシンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボル及び前記第２ＦＤＭＡシンボルは同一スロットに含まれ、
前記第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（ｊＳ，Ｓ）であり、
前記第２ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（Ｓ，ｊＳ）であり、
前記ユニタリ行列の定数倍の行列Φunitaryが、式（１）で表される、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【数１】
2010013451.tif 000061
ただし、Ｓは、前記応答信号であり、ｊは、虚数であり、ａは、実数である。
【請求項６】
前記ＦＤＭＡシンボルはＯＦＤＭＡシンボルであり、
前記第１ＦＤＭＡシンボルと前記第２ＦＤＭＡシンボルとは異なるスロットに含まれ、
前記第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（√２・Ｓ，０）であり、
前記第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルが、（０，√２・Ｓ）である、
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項７】
応答信号を元に形成した応答信号ベクトルの第１及び第２の要素を、それぞれ第１及び第２のストリームにマッピングすると共に１サブフレームのうちの２ＦＤＭＡシンボルに含めて送信するＭＩＭＯ送信方法であって、
前記応答信号を元に応答信号ベクトルを形成するステップと、
前記形成された応答信号ベクトルをユニタリ行列の定数倍でプレコーディングするステップと、
を具備し、
第１ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、第２ＦＤＭＡシンボルにおける応答信号ベクトルと、が直交する、
ＭＩＭＯ送信方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010013451.tif 000062
【図２】
2010013451.tif 000063
【図３】
2010013451.tif 000064
【図４】
2010013451.tif 000065
【図５】
2010013451.tif 000066
【図６】
2010013451.tif 000067
【図７】
2010013451.tif 000068
【図８】
2010013451.tif 000069
【図９】
2010013451.tif 000070
【図１０】
2010013451.tif 000071
【図１１】
2010013451.tif 000072
【図１２】
2010013451.tif 000073
【図１３】
2010013451.tif 000074
【図１４】
2010013451.tif 000075
【図１５】
2010013451.tif 000076
【図１６】
2010013451.tif 000077
【図１７】
2010013451.tif 000078
【国際調査報告】
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