(57)【要約】    【課題】      セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上すること。    【解決手段】  パイロットパターン指示部１０８は、スクランブリングコードに対応するパイロットパターンをパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４へ指示する。パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４は、各ストリームの所定の位置に、パイロットパターン指示部１０８の指示に従ったパイロットシンボルを挿入する。スクランブリングパターン指示部１１２は、各ストリームにおけるパイロットシンボルのサブキャリアの符号の反転のパターン（スクランブリングパターン）をスクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４へ指示する。スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４は、スクランブリングパターン指示部１１２の指示に従って、各ストリームの末尾シンボルまたは先頭シンボルに対応する半数のサブキャリアの符号を反転する。  【選択図】      図１
2006080920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームを送信するＭＩＭＯ送信装置であって、
前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入する挿入手段と、
挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転する処理手段と、
を有することを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項２】
前記挿入手段は、
自装置のスクランブリングコードに対応するパターンでフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入することを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項３】
前記処理手段は、
前記他のストリームについて、前記１つのストリームのサブキャリアの符号と直交し、かつ互いに直交する位置のサブキャリアの符号を反転することを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項４】
前記挿入手段は、
前記他のストリームに挿入されるパイロットシンボルの送信電力を低減する制御手段、を含むことを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項５】
通信相手に対応し得るすべてのスクランブリングコードごとに、受信信号の１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの前記通信相手に反転される位置のサブキャリアの符号を反転する反転処理手段と、
反転処理後の前記連続する２シンボルを用いて前記通信相手におけるストリームごとの相関値を算出する算出手段と、
算出されたストリームごとの相関値のうち、同一の前記連続する２シンボルに対応する相関値の位相を同位相に補正する補正手段と、
補正後の相関値を合成する合成手段と、
を有することを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項６】
前記算出手段は、
前記通信相手におけるストリームのうちパイロットシンボルの電力が低減されるストリームの相関値の算出を停止することを特徴とする請求項５記載のＭＩＭＯ受信装置。
【請求項７】
それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームに含まれるパイロットシンボルを伝送するパイロットシンボル伝送方法であって、
前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入するステップと、
挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するステップと、
反転処理後のパイロットシンボルを含む前記複数のストリームを送信するステップと、
を有することを特徴とするパイロットシンボル伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、およびパイロットシンボル伝送方法に関し、特に、異なる周波数の複数のキャリア（以下、「サブキャリア」という）によって信号を伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ方式の通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、およびパイロットシンボル伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の送信アンテナから空間多重されたデータを送信し、複数の受信アンテナで受信するＭＩＭＯ通信が盛んに検討されている。ＭＩＭＯ通信においては、送信側では複数の送信アンテナからそれぞれ異なるデータ（以下、「ストリーム」という）を送信し、受信側ではそれぞれのストリームを分離して復調するため、伝送効率を大幅に向上することが可能である。
【０００３】
このようなＭＩＭＯ通信において、送信アンテナごとのストリームを区別するために、１フレーム中のパイロットシンボルのパターンを各送信アンテナ間で直交させることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図７に、ＭＩＭＯ通信におけるパイロットシンボルのパターンの一例を示す。同図において、白のシンボルは「＋１」を示し、斜線のシンボルは「−１」を示している。図７に示すように、このＭＩＭＯ通信においては、送信アンテナＴｘ＃１〜＃４の４本の送信アンテナからストリームが送信されており、各ストリームの１フレームは５２シンボル（シンボル＃０〜＃５１）から構成されている。
【０００５】
また、フレームの先頭シンボル（シンボル＃０）および末尾シンボル（シンボル＃５１）はフレームタイミング検出のためにパイロットシンボルとなっており、さらに、４本の送信アンテナを区別するために、フレームの中央の２シンボル（シンボル＃２５、＃２６）がパイロットシンボルとなっている。これらのパイロットシンボルの間には、データシンボルが挿入されている。
【０００６】
ここで、送信アンテナＴｘ＃１のパイロットシンボルのパターンは（＋１，＋１，＋１，＋１）、送信アンテナＴｘ＃２のパイロットシンボルのパターンは（＋１，−１，＋１，−１）、送信アンテナＴｘ＃３のパイロットシンボルのパターンは（＋１，＋１，−１，−１）、送信アンテナＴｘ＃４のパイロットシンボルのパターンは（＋１，−１，−１，＋１）となっており、互いに直交したパターンとなっている。
【０００７】
また、セルサーチに用いられるスクランブリングコードは送信装置ごとに定められており、例えば送信装置からの信号を受信する移動局装置は、受信信号中の送信アンテナＴｘ＃１のパイロットシンボルのパターンを想定したスクランブリングコードを同定することにより、自装置が属しているセルを判別することができる。
【０００８】
ところで、上述のスクランブリングコードを用いたセルサーチについては、３ＧＰＰによる標準化が進められており、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多元接続）およびマルチキャリアＣＤＭＡに関しては、それぞれ３段階の動作からなるセルサーチが検討されている。このうちマルチキャリアＣＤＭＡに関する３段階セルサーチでは、次のような３段階の動作が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００９】
すなわち、まず第１段階において、ガードインターバルを用いたシンボルタイミングの検出を行う。次に第２段階において、連続する２シンボル（例えば上述のシンボル＃５１と次のフレームのシンボル＃０）を用いたフレームタイミングの検出およびスクランブリングコードグループの検出を行う。そして第３段階において、検出されたコードグループ内におけるスクランブリングコードの検出を行う。
【非特許文献１】“ＯＦＣＤＭ  ＭＩＭＯ多重におけるパイロットチャネル推定・ランキングを用いるシンボルレプリカ候補削減型ＱＲ分解−ＭＬＤの構成”，2004年3月，NTT DoCoMo，RCS2003-312
【非特許文献２】“下りリンクブロードバンドOFCDMにおける共通パイロットチャネルを用いた３段階高速セルサーチ法の特性”，2002年7月，NTT DoCoMo，RCS2002-135
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した３段階セルサーチの第２段階においては、連続する２シンボルを用いてフレームタイミングを検出するため、図７に示すようなパイロットシンボルのパターンの場合には、複数の送信アンテナからの信号が混在した状態でフレームタイミングの検出を行う必要が生じるという問題がある。
【００１１】
すなわち、３段階セルサーチの第２段階においては、図７に示すシンボル＃５１と次のフレームのシンボル＃０とを検出する必要があるが、図８に示すように、送信アンテナＴｘ＃１および送信アンテナＴｘ＃４のシンボル＃５１とシンボル＃０は、いずれも（＋１，＋１）と並んでおり、送信アンテナＴｘ＃２および送信アンテナ＃３のシンボル＃５１とシンボル＃０は、いずれも（−１，＋１）と並んでいる。したがって、受信側におけるセルサーチの第２段階では送信アンテナごとのストリームを完全に分離することはできず、フェージング変動を受けた異なる送信アンテナからのストリームが互いに相殺してしまうことがある。
【００１２】
具体的には、例えば各送信アンテナＴｘ＃１〜＃４のストリームに対するフェージング変動が図９に示すようなものである場合、上述したように、受信側では送信アンテナＴｘ＃１と送信アンテナＴｘ＃４のストリームを分離することができず、これら２つのストリームに対するフェージング変動によって、図１０の左図のように互いのストリームの電力を弱め合うことになってしまう。このため、微弱な受信信号に基づいてフレームタイミングの検出を行う必要が生じ、検出精度が劣化することがある。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができるＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、およびパイロットシンボル伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るＭＩＭＯ送信装置は、それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームを送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入する挿入手段と、挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転する処理手段と、を有する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、フレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入し、これらのパイロットシンボルの組が同一であるストリーム群の１つ以外のストリームについては、先頭または末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するため、受信側において、先頭および末尾のパイロットシンボルを検出すると同時にストリームの分離が可能となり、ストリームごとの相関値を同位相に補正してからフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【００１６】
本発明に係るＭＩＭＯ受信装置は、通信相手に対応し得るすべてのスクランブリングコードごとに、受信信号の１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの前記通信相手に反転される位置のサブキャリアの符号を反転する反転処理手段と、反転処理後の前記連続する２シンボルを用いて前記通信相手におけるストリームごとの相関値を算出する算出手段と、算出されたストリームごとの相関値のうち、同一の前記連続する２シンボルに対応する相関値の位相を同位相に補正する補正手段と、補正後の相関値を合成する合成手段と、を有する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、送信側が反転し得るすべてのパターンについて、連続する２シンボルのサブキャリアの符号を反転し、これらすべてのパターンに対応するストリームごとの相関値を算出し、補正して合成するため、ストリームごとのシンボルが強め合う状態でフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【００１８】
本発明に係るパイロットシンボル伝送方法は、それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームに含まれるパイロットシンボルを伝送するパイロットシンボル伝送方法であって、前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入するステップと、挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するステップと、反転処理後のパイロットシンボルを含む前記複数のストリームを送信するステップと、を有するようにした。
【００１９】
この方法によれば、フレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入し、これらのパイロットシンボルの組が同一であるストリーム群の１つ以外のストリームについては、先頭または末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するため、受信側において、先頭および末尾のパイロットシンボルを検出すると同時にストリームの分離が可能となり、ストリームごとの相関値を同位相に補正してからフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の骨子は、マルチキャリアＣＤＭＡ方式を採用したＭＩＭＯ通信において、所定のパターンで配置されるパイロットシンボルの連続する２シンボルが同一となるストリームのうち、１つを除くストリームについては、連続する２シンボルのいずれか一方のシンボルを伝送する半数のサブキャリアの符号を反転することである。
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示すＭＩＭＯ送信装置は、誤り訂正符号化部１０２、変調部１０４、空間多重部１０６、パイロットパターン指示部１０８、パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４、スクランブリングパターン指示部１１２、スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１１６−１〜１１６−４、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）挿入部１１８−１〜１１８−４、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）送信部１２０−１〜１２０−４を有している。なお、図１に示すＭＩＭＯ送信装置は、送信アンテナを４本有し、送信アンテナに対応してパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４からＲＦ送信部１２０−１〜１２０−４までの各処理部を４つずつ有するが、本発明はこれに限定されず、送信アンテナの数は任意で良い。また、以下の説明においては、ＲＦ送信部１２０−１に接続される送信アンテナを送信アンテナＴｘ＃１、ＲＦ送信部１２０−２に接続される送信アンテナを送信アンテナＴｘ＃２、ＲＦ送信部１２０−３に接続される送信アンテナを送信アンテナＴｘ＃３、およびＲＦ送信部１２０−４に接続される送信アンテナを送信アンテナＴｘ＃４と呼ぶことにする。
【００２４】
誤り訂正符号化部１０２は、送信データを誤り訂正符号化し、変調部１０４へ出力する。
【００２５】
変調部１０４は、送信データを変調し、空間多重部１０６へ出力する。
【００２６】
空間多重部１０６は、送信データを空間多重し、送信アンテナ数に対応する４つのストリームを生成する。
【００２７】
パイロットパターン指示部１０８は、自装置を特定するためのスクランブリングコードに対応したパイロットシンボルのパターン（パイロットパターン）をパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４へ指示する。すなわち、本実施の形態においては、受信側で信号の送信元を特定するために、送信アンテナごとに異なるパイロットシンボルがフレーム中に挿入されるが、パイロットパターン指示部１０８は、この送信アンテナごとのパイロットシンボルの配列をそれぞれパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４へ指示する。
【００２８】
パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４は、各ストリームのフレームの先頭と末尾を含む所定の位置に、パイロットパターン指示部１０８の指示に従ったパイロットシンボルを挿入する。具体的には、パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４は、例えば各ストリームの１フレームが５２シンボル（シンボル＃０〜＃５１）から構成されている場合、先頭と末尾のシンボル＃０、＃５１および中央のシンボル＃２５、＃２６に、送信アンテナに対応してそれぞれ「＋１」または「−１」を挿入する。
【００２９】
スクランブリングパターン指示部１１２は、各ストリームにおけるパイロットシンボルのサブキャリアの符号の反転のパターン（スクランブリングパターン）をスクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４へ指示する。すなわち、スクランブリングパターン指示部１１２は、受信側でフレームの末尾と次フレームの先頭とに連続するパイロットシンボルからストリームを分離するために、これらの連続する２シンボル（以下、それぞれのシンボルを「末尾シンボル」および「先頭シンボル」という）の組が同一となるストリーム群において、１つを除くストリームについては、末尾シンボルおよび先頭シンボルのいずれか一方のシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転させるようにスクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４へ指示する。スクランブリングパターンについては、後に具体例を挙げて詳しく説明する。
【００３０】
スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４は、スクランブリングパターン指示部１１２の指示に従って、各ストリームの末尾シンボルまたは先頭シンボルに対応する半数のサブキャリアの符号を反転する。具体的には、スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４は、例えばフレームの末尾シンボルおよび次フレームの先頭シンボルの組がスクランブリング処理部１１４−１およびスクランブリング処理部１１４−４のそれぞれで処理されるストリームで同一である場合、スクランブリング処理部１１４−１では何の処理も行わない。一方、スクランブリング処理部１１４−４では末尾シンボル（または先頭シンボル）の奇数番目（または偶数番目）のサブキャリアの符号を反転する。
【００３１】
ＩＦＦＴ部１１６−１〜１１６−４は、各ストリームを逆高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換する。
【００３２】
ＧＩ挿入部１１８−１〜１１８−４は、各ストリームを構成する２つのシンボルの間に、後のシンボルの末尾部分をコピーしてガードインターバルを挿入する。
【００３３】
ＲＦ送信部１２０−１〜１２０−４は、ガードインターバル挿入後の各ストリームに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、送信アンテナを介して送信する。
【００３４】
図２は、実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示すＭＩＭＯ受信装置は、ＲＦ受信部２０２、シンボルタイミング検出部２０４、ＧＩ除去部２０６、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部２０８、処理パターン指示部２１０、反転処理部２１２−１〜２１２−４、相関値算出部２１４−１〜２１４−４、電力合成部２１６、フレームタイミング検出部２１８、スクランブリングコード検出部２２０、デスクランブル処理部２２２、復調部２２４、および誤り訂正復号部２２６を有している。
【００３５】
ＲＦ受信部２０２は、受信アンテナを介して信号を受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施す。
【００３６】
シンボルタイミング検出部２０４は、シンボル間に挿入されているガードインターバルを検出することにより、受信信号のシンボルタイミングを検出する。
【００３７】
ＧＩ除去部２０６は、シンボルタイミングの検出結果を用いて、受信信号からガードインターバルを除去する。
【００３８】
ＦＦＴ部２０８は、ガードインターバル除去後の受信信号を高速フーリエ変換し、時間領域の信号を周波数領域の信号へ変換する。
【００３９】
処理パターン指示部２１０は、すべてのスクランブリングパターンおよびパイロットパターンに対応して、各反転処理部２１２−１〜２１２−４へ符号を反転させるサブキャリアを指示する。すなわち、本実施の形態においては、スクランブリングコードに応じてパイロットシンボルの配列が決定されており、さらに、末尾シンボルおよび先頭シンボルの組が同一となるストリームについては、送信側において、末尾シンボルまたは先頭シンボルの半数のサブキャリアの符号が反転されている。そこで、処理パターン指示部２１０は、受信信号の１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルに対して、すべてのスクランブリングコードに対応するパイロットパターンを仮定し、それぞれのパイロットパターンにおいて順次送信側におけるサブキャリアの反転を元に戻すように反転処理部２１２−１〜２１２−４へ指示する。
【００４０】
反転処理部２１２−１〜２１２−４は、処理パターン指示部２１０の指示に従って、受信信号の連続する２シンボルに対して順次反転処理を行う。具体的には、例えば上述したＭＩＭＯ送信装置のスクランブル処理部１１４−１〜１１４−４におけるスクランブリングパターンの例において、反転処理部２１２−１〜２１２−４は、スクランブル処理部１１４−１に対応する反転処理部２１２−１では何の処理も行わずに連続する２シンボルを順次相関値算出部２１４−１へ出力する。一方、スクランブル処理部１１４−４に対応する反転処理部２１２−４では連続する２シンボルのうち前（または後）のシンボルの奇数番目（または偶数番目）のサブキャリアの符号を反転した上で、これらの連続する２シンボルを順次相関値算出部２１４−４へ出力する。
【００４１】
相関値算出部２１４−１〜２１４−４は、反転処理部２１２−１〜２１２−４から出力された連続する２シンボルから相関値を算出する。ここで、相関値とは、連続する２シンボルが末尾シンボルおよび先頭シンボルであるという前提の下でこれらの２シンボルを電力で表現した値である。したがって、連続した２シンボルの相関値が最大となった場合に、連続する２シンボルが末尾シンボルおよび先頭シンボルであるという前提が適切なものであり、これらの２シンボルが末尾シンボルおよび先頭シンボルであると判断できる。
【００４２】
電力合成部２１６は、各相関値算出部２１４−１〜２１４−４から出力される互いに対応する相関値を同位相に補正した上で合成し、それぞれの連続する２シンボルに関する電力値を算出する。相関値算出部２１４−１〜２１４−４からは、すべてのスクランブリングコードごとに対応した連続する２シンボルの相関値が１フレーム分にわたって順次出力されており、電力合成部２１６は、同一の連続する２シンボルの組に対応する相関値の位相を同位相に補正した上で合成する。
【００４３】
フレームタイミング検出部２１８は、電力合成部２１６から出力された電力値を参照し、電力値が最大となる連続した２シンボルの組を検出し、この２シンボルの組がフレームの末尾シンボルと次フレームの先頭シンボルであることからフレームタイミングを検出する。また、フレームタイミング検出部２１８は、末尾シンボルと先頭シンボルの配列からスクランブリングコードのグループを特定する。
【００４４】
スクランブリングコード検出部２２０は、末尾シンボルおよび先頭シンボルに加えて、フレームの中央に位置するパイロットシンボルの配列から、スクランブリングコードのグループに含まれる１つのスクランブリングコードを特定する。
【００４５】
デスクランブル処理部２２２は、スクランブリングコード検出部２２０によって特定されたスクランブリングコードによって、受信信号をデスクランブル処理し、処理後の受信信号を復調部２２４へ出力する。
【００４６】
復調部２２４は、受信信号を復調し、誤り訂正復号部２２６へ出力する。
【００４７】
誤り訂正復号部２２６は、受信信号を誤り訂正復号し、受信データを出力する。
【００４８】
次いで、上記のように構成されたＭＩＭＯ送信装置およびＭＩＭＯ受信装置の動作について、具体的に例を挙げながら説明する。
【００４９】
まず、ＭＩＭＯ送信装置における送信動作について説明する。
【００５０】
送信データは、誤り訂正符号化部１０２によって誤り訂正符号化され、変調部１０４によって変調される。変調後の送信データは、空間多重部１０６によって、受信側で伝搬路ごとの信号を分離できるように空間多重され、送信アンテナ数に対応する４つのストリームが生成される。生成された４つのストリームは、それぞれパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４へ出力される。
【００５１】
そして、パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４によって、それぞれのストリームへパイロットパターンに従ったパイロットシンボルが挿入される。ここでは、フレームタイミング検出のためにフレームの先頭および末尾にパイロットシンボルが挿入されるとともに、送信アンテナごとのストリームを区別するために中央の２シンボルにもパイロットシンボルが挿入される。本実施の形態においては、送信アンテナが４本であるため、各ストリームのフレーム中に挿入されるパイロットシンボルは４シンボルずつであるが、送信アンテナが５本以上である場合は、パイロットシンボルの数も増加する。
【００５２】
また、上記のようなパイロットパターンはスクランブリングコードに対応しており、以下の説明では、図７に示したパターンでパイロットシンボルが挿入されているものとする。すなわち、送信アンテナＴｘ＃１のパイロットシンボルのパターンは（＋１，＋１，＋１，＋１）、送信アンテナＴｘ＃２のパイロットシンボルのパターンは（＋１，−１，＋１，−１）、送信アンテナＴｘ＃３のパイロットシンボルのパターンは（＋１，＋１，−１，−１）、送信アンテナＴｘ＃４のパイロットシンボルのパターンは（＋１，−１，−１，＋１）である。これらのパターンは、互いに直交したパターンであり、これらのパターンからなるパイロットパターンは各送信アンテナＴｘ＃１〜＃４に対応している。このパイロットパターンは、パイロットパターン指示部１０８によって各パイロット挿入部１１０−１〜１１０−４へ指示される。
【００５３】
そして、パイロットシンボルが挿入された各ストリームは、スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４へ出力される。スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４においては、パイロットパターンに従った末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一であるストリーム群において、１つを除くストリームの末尾シンボル（または先頭シンボル）を伝送する半数のサブキャリアの符号を反転させる。すなわち、上記のパイロットパターンに従ったパイロットシンボルが挿入されると、図３に示すように、送信アンテナＴｘ＃１および送信アンテナＴｘ＃４の末尾シンボルと先頭シンボルの組はいずれも（＋１，＋１）であり、送信アンテナＴｘ＃２および送信アンテナＴｘ＃３の末尾シンボルと先頭シンボルの組はいずれも（−１，＋１）である。
【００５４】
そこで、スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４は、スクランブリングパターン指示部１１２の指示に従って、送信アンテナＴｘ＃１および送信アンテナＴｘ＃２のストリームに対しては何の処理も行わず、送信アンテナＴｘ＃３および送信アンテナＴｘ＃４のストリームに対しては末尾シンボルの奇数番目のサブキャリアの符号を反転する。つまり、図３に示すように、送信アンテナＴｘ＃３および送信アンテナＴｘ＃４のストリームについては、末尾シンボルのサブキャリアｆ１〜ｆ４のうち、サブキャリアｆ１，ｆ３の符号が反転される。したがって、送信アンテナＴｘ＃３から送信される末尾シンボル「−１」は、サブキャリアｆ１，ｆ３の符号が反転して「＋１」となり、送信アンテナＴｘ＃４から送信される末尾シンボル「＋１」は、サブキャリアｆ１，ｆ３の符号が反転して「−１」となる。
【００５５】
このとき、スクランブリング処理部１１４−１〜１１４−４は、どのストリームのどのサブキャリアの符号が反転されるかを示すスクランブリングパターンの指示をスクランブリングパターン指示部１１２から受けている。例えば送信アンテナが８本となった場合は、末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一である４ストリームずつのストリーム群が２つできると考えられるが、この場合は、１つのストリーム群について３ストリームの末尾シンボル（または先頭シンボル）の半数のサブキャリアの符号を反転する旨の指示がスクランブリングパターン指示部１１２から出されている。このスクランブリングパターンは、１つのストリーム群につき３ストリームについて半数のサブキャリアの符号を反転させるが、符号を反転するサブキャリアの位置は、同一ストリーム群の各ストリームで互いに直交しており区別が可能となっている。すなわち、例えば、１つのストリームについては奇数番目のサブキャリアの符号を反転させ、他の１つのストリームについては最初の２番目までのサブキャリアの符号を反転させ、その後２サブキャリアおきに２サブキャリアの符号を反転させ、残りの１つのストリームについては最初の１番目のサブキャリアの符号を反転させ、その後２サブキャリアおきに２サブキャリアの符号を反転させる。
【００５６】
このようにして、各ストリームが末尾シンボルと先頭シンボルの組のみから分離可能とされた上で、各ストリームはＩＦＦＴ部１１６−１〜１１６−４へ出力される。そして、各ストリームは、ＩＦＦＴ部１１６−１〜１１６−４によって逆高速フーリエ変換されて時間領域の信号となり、ＧＩ挿入部１１８−１〜１１８−４によってシンボル間にガードインターバルが挿入され、ＲＦ送信部１２０−１〜１２０−４から送信アンテナを介して送信される。
【００５７】
以上のような送信動作を、数式を用いてまとめると以下のようになる。
【００５８】
まず、送信信号の第ｍ番目のフレームにおける先頭シンボルのＮc個の全サブキャリアのうち第ｎ番目のサブキャリアの位相をｘn(m,0)とすると、
ｘn(m,0)＝ｘn（ただし、|ｘn|＝1，n＝0〜Ｎc-1）・・・式（１）
となる。そして、先頭シンボルおよび末尾シンボルのパターンはスクランブリングコードグループに対応しているため、Ｎgrp個のスクランブリングコードグループのうち第ｊ番目のスクランブリングコードグループに応じた先頭シンボルと末尾シンボルの関係をＣjで表すと、
Ｃj＝{ｃj,n}（ただし、|ｃj,n|＝1，ｊ＝0〜Ｎgrp-1）・・・式（２）
とおくことができる。式（１）と式（２）から、第ｍ番目のフレームにおける末尾シンボルの第ｎ番目のサブキャリアの位相ｙj,n(m,Ｎs-1)は、
ｙj,n(m,Ｎs-1)＝ｃj,n・ｘn・・・式（３）
と表すことができる。式（３）において、Ｎsは、１フレーム中のシンボル数を示している。先頭シンボルはフレーム中の先頭の（０番目の）シンボルであるためｘn(m,0)と表記し、末尾シンボルはフレーム中の末尾の（(Ｎs-1)番目の）シンボルであるためｙj,n(m,Ｎs-1)と表記している。
【００５９】
本実施の形態においては、４本の送信アンテナからパイロットシンボルを送信しており、送信アンテナＴｘ＃２および送信アンテナＴｘ＃３から送信される末尾シンボルは「−１」であるため、送信アンテナＴｘ＃１（末尾シンボルは「＋１」）を基準とすると、パイロット挿入部１１０−２，１１０−３における送信アンテナＴｘ＃２および送信アンテナＴｘ＃３の末尾シンボルのサブキャリアの位相は、
ｙj,n(m,Ｎs-1)＝(-1)・ｃj,n・ｘn・・・式（４）
と表すことができる。式（１）に示す先頭シンボルｘn(m,0)および式（３）、式（４）に示す末尾シンボルｙj,n(m,Ｎs-1)は、それぞれパイロット挿入部１１０−１〜１１０−４から出力される。
【００６０】
そして、送信アンテナＴｘ＃３および送信アンテナＴｘ＃４に対応するストリームについては、スクランブリング処理部１１４−３，１１４−４によって、末尾シンボルの半数のサブキャリアの符号が反転される。したがって、これらのストリームの末尾シンボルの奇数番目のサブキャリアの符号が反転されるとすると、送信アンテナＴｘ＃３および送信アンテナＴｘ＃４の末尾シンボルのサブキャリアの位相は、それぞれ式（４）、式（３）に(−１)nを乗算して、
ｙj,n(m,Ｎs-1)＝(-1)n+1・ｃj,n・ｘn・・・式（５）
ｙj,n(m,Ｎs-1)＝(-1)n・ｃj,n・ｘn・・・式（６）
となる。このようにして、送信アンテナＴｘ＃１〜＃４からは、それぞれ式（１）に示す先頭シンボルｘn(m,0)と式（３）〜（６）に示す末尾シンボルｙj,n(m,Ｎs-1)とを含むストリームが送信されることになる。なお、式（５）、式（６）は奇数番目のサブキャリアの符号を反転する時のものであるが、偶数番目のサブキャリアの符号を反転する時には、送信アンテナＴｘ＃３に式（６）の末尾シンボルが対応し、送信アンテナＴｘ＃４に式（５）の末尾シンボルが対応することになる。
【００６１】
次に、ＭＩＭＯ受信装置における受信動作について説明する。
【００６２】
受信アンテナを介して受信された受信信号は、ＲＦ受信部２０２によって所定の無線受信処理が施され、シンボルタイミング検出部２０４によってガードインターバルが検出されることによりシンボルタイミングが検出される。さらに、ＧＩ除去部２０６によってシンボルタイミングが用いられ、シンボル間のガードインターバルが除去される。ガードインターバル除去後の受信信号は、ＦＦＴ部２０８によって高速フーリエ変換され、周波数領域の信号に変換され、デスクランブル処理部２２２および反転処理部２１２−１〜２１２−４へ出力される。
【００６３】
そして、反転処理部２１２−１〜２１２−４によって、送信側の４つのストリームに対応した連続する２シンボルが抽出される。すなわち、処理パターン指示部２１０から、すべてのスクランブリングコードに応じたパイロットパターンおよびスクランブリングパターンが各反転処理部２１２−１〜２１２−４へ指示され、反転処理部２１２−１〜２１２−４によって、すべてのパイロットパターンおよびスクランブリングパターンに従って、１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組に対するサブキャリアの符号の反転が行われる。
【００６４】
具体的には、上述したように送信側では、送信アンテナＴｘ＃１の末尾シンボルは「＋１」、送信アンテナＴｘ＃２の末尾シンボルは「−１」、送信アンテナＴｘ＃３の末尾シンボルは「−１」、送信アンテナＴｘ＃４の末尾シンボルは「＋１」であり、かつ、送信アンテナＴｘ＃３および送信アンテナＴｘ＃４の末尾シンボルでは奇数番目のサブキャリアの符号が反転されている。処理パターン指示部２１０によって、このようなパイロットパターンおよびスクランブリングパターンの指示が反転処理部２１２−１〜２１２−４へ出された場合、反転処理部２１２−１では連続する２シンボルの組に対して何の処理も行わずに相関値算出部２１４−１へ出力する。また、反転処理部２１２−２では連続する２シンボルのうち前のシンボルを末尾シンボルとみなし、シンボル全体の符号を反転させる。これは、処理パターン指示部２１０から指示されたパイロットパターンにおいては、送信アンテナＴｘ＃２の末尾シンボルは、送信アンテナＴｘ＃１の末尾シンボルを基準としてシンボル全体の符号を反転させたものであることに起因している。
【００６５】
さらに、反転処理部２１２−３では連続する２シンボルのうち前のシンボルを末尾シンボルとみなし、シンボル全体の符号を反転させた上で、奇数番目のサブキャリアの符号を反転させる。これは、処理パターン指示部２１０から指示されたパイロットパターンおよびスクランブリングパターンにおいては、送信アンテナＴｘ＃３の末尾シンボルは、送信アンテナＴｘ＃１の末尾シンボルを基準としてシンボル全体の符号を反転させ、さらに、奇数番目のサブキャリアの符号を反転させたものであることに起因している。同様に、反転処理部２１２−４では連続する２シンボルのうち前のシンボルを末尾シンボルとみなし、奇数番目のサブキャリアの符号を反転させる。
【００６６】
このような処理を受信信号の１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組に対して行う。ここで、もし、処理パターン指示部２１０によって指示されたパイロットパターンおよびスクランブリングパターンが送信側において用いられたものであり、かつ、反転処理部２１２−１〜２１２−４の処理対象である連続する２シンボルの組が末尾シンボルと先頭シンボルであった場合、反転処理部２１２−１〜２１２−４の処理結果においては、それぞれ対応する送信側のストリーム以外のストリームによる干渉成分が除去されて、４つのストリームそれぞれの末尾シンボルと先頭シンボルが抽出されたことになる。すなわち、上述した例においては、例えば反転処理部２１２−４において連続する２シンボルの前のシンボルにおける奇数番目のサブキャリアの符号を反転させることにより、この連続する２シンボルの組が末尾シンボルと先頭シンボルであれば、送信アンテナＴｘ＃４のストリーム以外のストリームによる干渉成分が除去されることになる。
【００６７】
このようにして、すべてのパイロットパターンおよびスクランブリングパターンに応じて反転処理を施された連続する２シンボルの組は、それぞれ相関値算出部２１４−１〜２１４−４へ出力される。そして、相関値算出部２１４−１〜２１４−４によって、すべての連続する２シンボルの組に関する相関値が算出される。
【００６８】
算出された相関値は、電力合成部２１６によって、同一の連続する２シンボルの組に対応するものごとに位相が同位相となるように補正された上で合成され、すべての連続する２シンボルの組に関する電力値がフレームタイミング検出部２１８へ出力される。ここでは、すべてのパイロットパターンおよびスクランブリングパターンに対応し、さらに、１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組に対応する数の電力値が出力される。
【００６９】
ここで、電力合成部２１６によって、図４に示すように、破線ベクトルで示した各ストリームの相関値の位相が同位相に補正され、得られた実線ベクトルが加算されることにより、それぞれの連続する２シンボルの組に対応する電力値が正確に算出されることになる。
【００７０】
そして、フレームタイミング検出部２１８によって、電力合成部２１６から出力された電力値のうち最大のものが選択される。電力合成部２１６から出力される電力値が最大ということは、この電力値に対応した連続する２シンボルの組は、末尾シンボルおよび先頭シンボルであるということを意味しており、さらに、これらの連続する２シンボルの組に対して処理パターン指示部２１０が仮定したパイロットパターンおよびスクランブリングパターンが適切であったことを意味している。したがって、フレームタイミング検出部２１８では、末尾シンボルおよび先頭シンボルと判明したシンボルの受信タイミングからフレームタイミングが検出されるとともに、これらのシンボルに対して仮定したパイロットパターンおよびスクランブリングパターンに対応するスクランブリングコードグループが信号の送信元（ＭＩＭＯ送信装置）のスクランブリングコードグループであると判定される。
【００７１】
このようにフレームタイミングおよびスクランブリングコードグループが検出されると、スクランブリングコード検出部２２０によって、フレーム中の先頭シンボルおよび末尾シンボルを含むすべてのパイロットシンボルが参照され、このパイロットシンボルのパイロットパターンからスクランブリングコードが特定される。そして、デスクランブル処理部２２２によって、スクランブリングコードが用いられることにより、受信信号がデスクランブル処理され、復調部２２４によって復調され、誤り訂正復号部２２６によって誤り訂正復号されて受信データが得られる。
【００７２】
以上のような受信動作を、数式を用いてまとめると以下のようになる。
【００７３】
まず、受信信号の第ｍ番目のフレームにおけるｋ番目のシンボルの第ｎ番目のサブキャリアの位相をｒn(m,k)と表すことにする。反転処理部２１２−１〜２１２−４においては、連続する２シンボルの組に対して反転処理が行われるため、反転処理部２１２−１〜２１２−４の処理対象は、シンボルｒn(m,k-1)およびシンボルｒn(m,k)となり、ｋを１から順にＮsまで増やして１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組を処理対象としていくことになる。
【００７４】
このとき、各反転処理部２１２−１〜２１２−４には処理パターン指示部２１０からパイロットパターンおよびスクランブリングパターンの指示が出されており、この指示に応じてシンボル全体の符号を反転させたり、シンボルの半数のサブキャリアの符号を反転させたりする。具体的には、例えば処理パターン指示部２１０から上述したＭＩＭＯ送信装置におけるパイロットパターンおよびスクランブリングパターンの指示が出されていた場合、反転処理部２１２−１では連続する２シンボルの組に対して何の処理も行われず、シンボルｒn(m,k-1)およびシンボルｒn(m,k)が順次相関値算出部２１４−１へ出力される。そして、反転処理部２１２−２では末尾シンボルと仮定されるシンボルｒn(m,k-1)全体の符号が反転され、シンボル(-1)・ｒn(m,k-1)およびシンボルｒn(m,k)が順次相関値算出部２１４−２へ出力される。また、反転処理部２１２−３では末尾シンボルと仮定されるシンボルｒn(m,k-1)全体の符号が反転され、さらに、奇数番目のサブキャリアの符号が反転されて、シンボル(-1)n+1・ｒn(m,k-1)およびシンボルｒn(m,k)が順次相関値算出部２１４−３へ出力される。そして、反転処理部２１２−４では末尾シンボルと仮定されるシンボルｒn(m,k-1)の奇数番目のサブキャリアの符号が反転されて、シンボル(-1)n・ｒn(m,k-1)およびシンボルｒn(m,k)が順次相関値算出部２１４−４へ出力される。
【００７５】
そして、相関値算出部２１４−１〜２１４−４によって、対応する反転処理部２１２−１から出力された連続する２シンボルの組が用いられて相関値が算出される。第ｉ番目のスクランブリングコードグループに対応する相関値Ｓi(m,k)は、複素共役を「＊」で表すと以下の式で定義される。
【数１】
2006080920.tif 000003
【００７６】
ただし、式（７）は、連続する２シンボルｒn(m,k-1)およびｒn(m,k)に対して何の処理も施さない場合の相関値である。本実施の形態においては、反転処理部２１２−１〜２１２−４において連続する２シンボルの組に対する反転処理が行われているため、反転処理部２１２−１〜２１２−４から出力される２シンボルを上式（７）に代入すれば良い。
【００７７】
つまり、相関値算出部２１４−１〜２１４−４においては、それぞれ以下の式（８）〜（１１）によって相関値が算出される。
【数２】
2006080920.tif 000004
【００７８】
これらの相関値は、それぞれ送信側のストリームに対応しており、例えば式（８）によって算出される相関値は、送信アンテナＴｘ＃１のストリームに関する相関値であって、他の送信アンテナＴｘ＃２〜＃４のストリームによる干渉成分は除去されている。つまり、個々のストリームに対応する相関値を分離して算出することができている。この相関値算出は、すべてのパイロットパターンおよびスクランブリングパターンについて算出され、さらに、１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組について算出される。換言すれば、上式（８）〜（１１）において、すべてのｉおよびｋに関する（ｉ×ｋ）通りの相関値が算出される。
【００７９】
算出された相関値は、電力合成部２１６によって、同一の連続する２シンボルの組に対応するものの位相が同位相に補正された上で合成され、電力値が算出される。こうして１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの組に対応する電力値が算出され、フレームタイミング検出部２１８によって、最大の電力値に対応した連続する２シンボルの組が選択される。そして、選択された連続する２シンボルの組に対応するフレームタイミングが検出され、さらにこの連続する２シンボルの組に対応するパイロットパターンおよびスクランブリングパターンからスクランブリングコードグループが特定される。換言すれば、上式（８）〜（１１）において、電力値を最大にするｉおよびｋが特定されたことになる。
【００８０】
その後、スクランブリングコード検出部２２０によって、フレーム中の中央に位置するパイロットシンボルまでが参照されて、スクランブリングコードグループにおけるスクランブリングコードが特定される。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、送信側においては、４本の送信アンテナに対応するストリームのうち末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一の２つのストリームに関して、一方の末尾シンボル（または先頭シンボル）の奇数番目（または偶数番目）のサブキャリアの符号を反転して各ストリームを分離可能に送信し、受信側においては、受信信号の連続する２シンボルに対して送信側における各ストリームに対応した反転処理を行った上で相関値を算出する。このため、受信側で算出される相関値は、各送信アンテナから送信されるストリームを分離して求められることになり、各ストリームに対応した相関値の位相を同位相に補正した上で合成することができる。結果として、最大の相関値を与える連続する２シンボルの組を正確に選択することができ、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。また、受信側において、例えば送信アンテナＴｘ＃１のみに対応する検出動作を実施した場合にも、他の送信アンテナＴｘ＃２〜＃４から送信される信号が混在している影響を最小限に抑えることが可能であり、簡易な構成でフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【００８２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、複数のストリームのうち末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一となるストリーム群において、少なくとも１つのストリームは通常の電力で送信し、残りのストリームはパイロットシンボルの電力を低減して送信する点である。
【００８３】
図５は、本実施の形態に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図５に示すＭＩＭＯ送信装置は、図１に示すＭＩＭＯ送信装置にパイロット電力制御部３０２を付加した構成を有している。
【００８４】
パイロット電力制御部３０２は、フレームに挿入する末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一となるパイロット挿入部１１０−２、１１０−３のうち、パイロット挿入部１１０−３において挿入されるパイロットシンボルの電力を定数α（α＜１）倍する。また、同様に、パイロット電力制御部３０２は、末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一となるパイロット挿入部１１０−１、１１０−４のうち、パイロット挿入部１１０−４において挿入されるパイロットシンボルの電力を定数α倍する。
【００８５】
本実施の形態に係るＭＩＭＯ送信装置は、このようにして一部のストリームにおけるパイロットシンボルの電力を低減するため、遠くに位置するＭＩＭＯ受信装置ではこれらのストリームのパイロットシンボルが受信されにくい。換言すれば、通常通り送信されているストリームのパイロットシンボルに対する干渉が小さくなることになる。
【００８６】
つまり、本実施の形態においては、末尾シンボルと先頭シンボルの組が同一であるストリームに関して、一方のストリームの末尾シンボル（または先頭シンボル）の奇数番目（または偶数番目）の半数のサブキャリアの符号を反転させるのに加え、このストリームのパイロットシンボルの送信電力を小さくしている。これにより、受信側では、半数のサブキャリアの符号の反転により、ストリームを区別できることに加え、他方のストリームによる干渉を小さくして、さらにストリームごとの相関値を正確に算出することができる。
【００８７】
図６は、本実施の形態に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図６に示すＭＩＭＯ受信装置は、図２に示すＭＩＭＯ受信装置にアンテナ利用判断部４０２を付加した構成を有している。
【００８８】
アンテナ利用判断部４０２は、例えば消費電力や前回電源投入時の位置条件などによって、すべての送信アンテナＴｘ＃１〜＃４に対応する相関値を算出するか否かを判断し、送信側においてパイロットシンボルの電力が低減されたストリームに対応する相関値算出部２１４−３、２１４−４に動作の停止の有無を指示する。具体的には、例えば前回電源投入時にＭＩＭＯ送信装置との距離が離れており、かつ、セルサーチに要する消費電力を抑制すべきと判断した場合は、アンテナ利用判断部４０２は、パイロットシンボルの電力が定数α倍に低減されている送信アンテナＴｘ＃３、＃４のストリームに関する相関値算出を行わないことにする。また、逆に、例えば自装置がＭＩＭＯ送信装置の直下に位置するような好条件にあり、セルサーチに要する時間を少しでも短縮すべきと判断した場合は、アンテナ利用判断部４０２は、送信アンテナＴｘ＃３、＃４のストリームに関する相関値算出を行い、これらの相関値を用いたフレームタイミング検出を行うこととする。
【００８９】
以上のように、本実施の形態によれば、送信側においては、末尾シンボルおよび先頭シンボルの組が同一であるストリームのうち１つのストリームは通常の電力で送信し、もう一方のストリームついては、パイロットシンボルの電力を低減して送信し、受信側においては、消費電力や位置条件からパイロットシンボルの電力が低減されているストリームに関する相関値の算出の有無を切り替える。このため、ＭＩＭＯ受信装置の位置条件や消費電力への要求などに応じて柔軟にフレームタイミング検出の動作を切り替えることができる。
【００９０】
本発明の第１の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームを送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入する挿入手段と、挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転する処理手段と、を有する構成を採る。
【００９１】
この構成によれば、フレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入し、これらのパイロットシンボルの組が同一であるストリーム群の１つ以外のストリームについては、先頭または末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するため、受信側において、先頭および末尾のパイロットシンボルを検出すると同時にストリームの分離が可能となり、ストリームごとの相関値を同位相に補正してからフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【００９２】
本発明の第２の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記挿入手段は、自装置のスクランブリングコードに対応するパターンでフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入する構成を採る。
【００９３】
この構成によれば、スクランブリングコードに対応するパターンでフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入するため、受信側において、先頭および末尾のパイロットシンボルを検出すると同時にスクランブリングコードの特定をすることができる。
【００９４】
本発明の第３の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記処理手段は、前記他のストリームについて、前記１つのストリームのサブキャリアの符号と直交し、かつ互いに直交する位置のサブキャリアの符号を反転する構成を採る。
【００９５】
この構成によれば、先頭または末尾のパイロットシンボルの符号が反転するサブキャリアの位置がすべてのストリームにおいて直交しているため、受信側において、確実にすべてのストリームを分離することができる。
【００９６】
本発明の第４の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記挿入手段は、前記他のストリームに挿入されるパイロットシンボルの送信電力を低減する制御手段、を含む構成を採る。
【００９７】
この構成によれば、半数のサブキャリアの符号を反転するストリームのパイロットシンボルの送信電力が低いため、受信側において、サブキャリアの符号を反転しないストリームに対応するシンボルの抽出時に、サブキャリアの符号を反転したストリームによる干渉を除去することができる。
【００９８】
本発明の第５の態様に係るＭＩＭＯ受信装置は、通信相手に対応し得るすべてのスクランブリングコードごとに、受信信号の１フレーム長に含まれるすべての連続する２シンボルの前記通信相手に反転される位置のサブキャリアの符号を反転する反転処理手段と、反転処理後の前記連続する２シンボルを用いて前記通信相手におけるストリームごとの相関値を算出する算出手段と、算出されたストリームごとの相関値のうち、同一の前記連続する２シンボルに対応する相関値の位相を同位相に補正する補正手段と、補正後の相関値を合成する合成手段と、を有する構成を採る。
【００９９】
この構成によれば、送信側が反転し得るすべてのパターンについて、連続する２シンボルのサブキャリアの符号を反転し、これらすべてのパターンに対応するストリームごとの相関値を算出し、補正して合成するため、ストリームごとのシンボルが強め合う状態でフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【０１００】
本発明の第６の態様に係るＭＩＭＯ受信装置は、上記第５の態様において、前記算出手段は、前記通信相手におけるストリームのうちパイロットシンボルの電力が低減されるストリームの相関値の算出を停止する構成を採る。
【０１０１】
この構成によれば、パイロットシンボルの電力が低いストリームの相関値の算出を停止するため、自装置の位置条件や消費電力への要求などに応じて柔軟にフレームタイミング検出の動作を切り替えることができる。
【０１０２】
本発明の第７の態様に係るパイロットシンボル伝送方法は、それぞれ複数のサブキャリアから構成される複数のストリームに含まれるパイロットシンボルを伝送するパイロットシンボル伝送方法であって、前記複数のストリームそれぞれに含まれるフレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入するステップと、挿入された先頭のパイロットシンボルと末尾のパイロットシンボルとの組が同一であるストリーム群において、１つのストリームを除く他のストリームの前記先頭のパイロットシンボルまたは前記末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するステップと、反転処理後のパイロットシンボルを含む前記複数のストリームを送信するステップと、を有するようにした。
【０１０３】
この方法によれば、フレームの先頭と末尾にパイロットシンボルを挿入し、これらのパイロットシンボルの組が同一であるストリーム群の１つ以外のストリームについては、先頭または末尾のパイロットシンボルの半数のサブキャリアの符号を反転するため、受信側において、先頭および末尾のパイロットシンボルを検出すると同時にストリームの分離が可能となり、ストリームごとの相関値を同位相に補正してからフレームタイミングを検出して、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明のＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、およびパイロットシンボル伝送方法は、セルサーチにおけるフレームタイミングの検出精度を向上することができ、例えば異なる周波数の複数のサブキャリアによって信号を伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ方式の通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、およびパイロットシンボル伝送方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係るサブキャリアの符号の反転の一例を示す図
【図４】実施の形態１に係る電力合成の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図
【図７】フレーム中のパイロットシンボルのパターンの一例を示す図
【図８】フレームの末尾のシンボルと次フレームの先頭のシンボルとの一例を示す図
【図９】送信アンテナごとのフェージング変動の一例を示す図
【図１０】合成されたフェージング変動の一例を示す図
【符号の説明】
【０１０６】
１０２  誤り訂正符号化部
１０４  変調部
１０６  空間多重部
１０８  パイロットパターン指示部
１１０−１〜１１０−４  パイロット挿入部
１１２  スクランブリングパターン指示部
１１４−１〜１１４−４  スクランブリング処理部
１１６−１〜１１６−４  ＩＦＦＴ部
１１８−１〜１１８−４  ＧＩ挿入部
１２０−１〜１２０−４  ＲＦ送信部
２０２  ＲＦ受信部
２０４  シンボルタイミング検出部
２０６  ＧＩ除去部
２０８  ＦＦＴ部
２１０  処理パターン指示部
２１２−１〜２１２−４  反転処理部
２１４−１〜２１４−４  相関値算出部
２１６  電力合成部
２１８  フレームタイミング検出部
２２０  スクランブリングコード検出部
２２２  デスクランブル処理部
２２４  復調部
２２６  誤り訂正復号部
３０２  パイロット電力制御部
４０２  アンテナ利用判断部
【図１】
2006080920.tif 000005
【図２】
2006080920.tif 000006
【図３】
2006080920.tif 000007
【図４】
2006080920.tif 000008
【図５】
2006080920.tif 000009
【図６】
2006080920.tif 000010
【図７】
2006080920.tif 000011
【図８】
2006080920.tif 000012
【図９】
2006080920.tif 000013
【図１０】
2006080920.tif 000014