(57)【要約】［課題］  アンテナを新たに追加しなくても、伝送データの信頼性を向上させたり、伝送速度を高速化させたりすることが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供する。［解決手段］  所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ機能を有し、前記ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局と通信可能な複数の通信端末を備える無線通信装置であって、前記複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末であるマスター通信端末と、前記マスター通信端末と所定の接続手段を介して接続され、前記複数の通信端末のうちの前記マスター通信端末以外の１つ以上の通信端末であるスレーブ通信端末と、を備え、１つ以上の前記スレーブ通信端末に内蔵される１つ以上のアンテナの送受信に関わる信号処理機能の一部又は全部を前記マスター通信端末から制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とし、呼接続のためのプロトコルは前記基地局と前記マスター通信端末の間のみで行う。
2011030803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）機能を有し、前記ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局と通信可能な複数の通信端末を備える無線通信装置であって、
前記複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末であるマスター通信端末と、
前記マスター通信端末と所定の接続手段を介して接続され、前記複数の通信端末のうちの前記マスター通信端末以外の１つ以上の通信端末であるスレーブ通信端末と、
を備え、
１つ以上の前記スレーブ通信端末に内蔵される１つ以上のアンテナの送受信に関わる信号処理機能の一部又は全部を前記マスター通信端末から制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とし、呼接続のためのプロトコルは前記基地局と前記マスター通信端末の間のみで行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記各通信端末は、信号処理機能等に処理指示を与える制御手段を有し、前記マスター通信端末の制御手段が前記スレーブ通信端末の制御手段に処理命令を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記接続手段は、デイジーチェーン接続、１対多接続、およびデイジーチェーン接続と１対多接続の併用のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
呼接続中あるいは呼接続切断時において、前記マスター通信端末がスレーブ通信端末となり、前記スレーブ通信端末がマスター通信端末となることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ機能を有し、前記ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局と通信可能な複数の通信端末を備える無線通信装置の無線通信方法であって、
前記複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末をマスター通信端末とし、前記複数の通信端末のうちの前記マスター通信端末以外の通信端末をスレーブ通信端末とし、前記マスター通信端末と前記スレーブ通信端末とを所定の接続手段を介して接続し、１つ以上の前記スレーブ通信端末に内蔵される１つ以上のアンテナの送受信に関わる信号処理機能の一部又は全部を前記マスター通信端末から制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とし、呼接続のためのプロトコルは前記基地局と前記マスター通信端末の間のみで行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
前記各通信端末は、信号処理機能等に処理指示を与える制御手段を有し、前記マスター通信端末の制御手段が前記スレーブ通信端末の制御手段に処理命令を行うことを特徴とする請求項５記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記マスター通信端末とスレーブ通信端末は、デイジーチェーン接続、１対多接続、およびデイジーチェーン接続と１対多接続の併用のいずれかで接続されていることを特徴とする請求項５または６記載の無線通信方法。
【請求項８】
呼接続中あるいは呼接続切断時において、前記マスター通信端末がスレーブ通信端末となり、前記スレーブ通信端末がマスター通信端末となることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）は、複数アンテナからそれぞれ異なるデータ系列を送信し、受信側で各アンテナから同時に送信されたデータ系列を分離可能にする技術である。これにより、周波数帯域を拡大することなく伝送速度を向上させることができる。ＭＩＭＯは、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、次世代の移動体通信規格である３ＧＰＰで開発中のＵＭＴＳのＬＴＥ、あるいは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格をベースにしたモバイルＷｉＭＡＸに適用されている。上記において、ＩＥＥＥは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。３ＧＰＰは、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔの略である。ＵＭＴＳは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍの略である。ＬＴＥは、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略である。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓの略である。
図３は、ＭＩＭＯの動作原理を説明するための図である。２つのアンテナＴ−ＡＮＴ１、Ｔ−ＡＮＴ２は、それぞれデータ系列Ａ、データ系列Ｂを同時に送信する。２つのアンテナＲ−ＡＮＴ１、Ｒ−ＡＮＴ２は、各々データ系列Ａとデータ系列Ｂが多重された異なる系列を受信する。受信側で４つのチャネル変動ｈ１１（ｔ）、ｈ１２（ｔ）、ｈ２１（ｔ）、ｈ２２（ｔ）を推定することで、２つのアンテナＴ−ＡＮＴ１、Ｔ−ＡＮＴ２からのデータ系列Ａ、データ系列Ｂを分離する。各アンテナからのデータ系列を一意に識別可能にし、チャネル変動ｈ１１（ｔ）、ｈ１２（ｔ）、ｈ２１（ｔ）、ｈ２２（ｔ）を推定可能とするために、各アンテナの送信データ系列には、パイロット信号が埋め込まれている。
ここで、送信側アンテナ数Ｔ、受信側アンテナ数Ｒの構成をＴ×Ｒとする。例えば、ＬＴＥの仕様では、ダウンリンク（基地局から携帯端末へのデータ伝送）に関して、Ｔ×Ｒ＝２×２、４×２、４×４の構成が定義されている。すなわち、ＬＴＥの携帯端末がＭＩＭＯをサポートする場合、その携帯端末内に複数のアンテナを設置する必要がある。
一方、特許文献１は、移動体電話端末３と、この移動体電話端末３に着脱自在に装着される接続端末４と、この接続端末４と無線で接続される携帯端末５とで構成される無線システムについて記載する。この無線システムにおいて、移動体電話端末３からの情報は、接続端末４を介して携帯端末５に無線送信され、携帯端末５にて情報表示される。一方、接続端末５からの情報は、接続端末４で受信して携帯端末３に入力し、携帯端末３を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０６９１４９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＬＴＥ仕様３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１  Ｖ８．５．０  Ｆｉｇｕｒｅ  ６．３−１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、ＭＩＭＯをサポートするためには、携帯端末に複数のアンテナを設置しなければならない。しかしながら、携帯端末の場合、携帯性を維持するためにそのサイズをあまり大きくできないと言う制約がある。従って、複数のアンテナ、特に４本のアンテナを内蔵させることは、携帯端末の大型化を招く恐れがある。
さらに、使用する周波数の自由空間波長をλ０とした場合、所定の性能を確保するためには、アンテナ間をλ０／２以上離す必要がある。従って、この条件を満足しつつ例えば４本のアンテナを内蔵しようとすると、携帯端末の大型化はますます避けられなくなる。
しかも、現在の携帯端末の中には、複数の無線方式をサポートしているものがあり、この場合、既に複数のアンテナが搭載されている場合が多い。従って、ＭＩＭＯをサポートするための更なるアンテナ追加は、より一層困難となっている。
仮に、ＭＩＭＯのための追加のアンテナを内蔵することができたとしても、ＭＩＭＯ仕様のグレードアップ（例えば、２×２から４×４に変更）への対応としてアンテナ数を任意に増加させることは困難である。その解決策の一例として、外部アンテナを取り付ける構成を挙げることができるが、この場合、見栄えが悪くなってしまう恐れがあり、デザイン上の問題が発生する。
一方、特許文献１により、移動体電話端末３を鞄等に入れている場合であっても、その移動体電話端末３を携帯端末５により操作することが可能となる。しかしながら、特許文献１記載の技術は、アンテナ追加に関する上記課題を解決するものではない。
本発明の目的は、アンテナを新たに追加しなくても、伝送データの信頼性を向上させたり、伝送速度を高速化させたりすることが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線通信装置は、所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）機能を有し、前記ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局と通信可能な複数の通信端末を備える無線通信装置であって、前記複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末であるマスター通信端末と、前記マスター通信端末と所定の接続手段を介して接続され、前記複数の通信端末のうちの前記マスター通信端末以外の１つ以上の通信端末であるスレーブ通信端末と、を備え、１つ以上の前記スレーブ通信端末に内蔵される１つ以上のアンテナの送受信に関わる信号処理機能の一部又は全部を前記マスター通信端末から制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とし、呼接続のためのプロトコルは前記基地局と前記マスター通信端末の間のみで行う。
本発明の無線通信方法は、所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ機能を有し、前記ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局と通信可能な複数の通信端末を備える無線通信装置の無線通信方法であって、前記複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末をマスター通信端末とし、前記複数の通信端末のうちの前記マスター通信端末以外の通信端末をスレーブ通信端末とし、前記マスター通信端末と前記スレーブ通信端末とを所定の接続手段を介して接続し、１つ以上の前記スレーブ通信端末に内蔵される１つ以上のアンテナの送受信に関わる信号処理機能の一部又は全部を前記マスター通信端末から制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とし、呼接続のためのプロトコルは前記基地局と前記マスター通信端末の間のみで行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アンテナを追加しなくても、更なる送受信データの信頼性向上、或いは伝送速度の高速化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＬＴＥにおけるＭＩＭＯのダウンリンク送信時のベースバンド信号生成手順を説明するための図である。
【図３】ＭＩＭＯの動作原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、特に、無線チャネルの空間ダイバーシティを利用したマルチアンテナ手法において、装置内に複数の内蔵アンテナを設置するスペースがない場合や、更なる内蔵アンテナを追加するスペースを確保することが難しい場合等に好適である。本実施形態は、マスター通信端末に接続されたスレーブ通信端末に搭載されたアンテナをマスター通信端末が使用することで、アンテナを追加することなく、送受信データの信頼性向上或いは伝送速度の高速化を可能とする。その際、スレーブ通信端末の各端末に内蔵する複数のアンテナのｋ個（ｋは０以上、ｋはスレーブ通信端末毎に異なる）を選択し、選択されたアンテナの送受信に関わる信号の信号処理機能の一部又は全部を、マスター通信端末で制御できるようにする。
図１は、本実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。図中、符号１０はマスター携帯端末（通信端末）を示し、符号４０はスレーブ携帯端末（通信端末）を示す。マスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０は同等の機能を有する。また、マスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０は、所定の無線規格に適合したＭＩＭＯ機能を有し、該ＭＩＭＯ機能を搭載する基地局（図１において不図示）と通信可能である。図１では各携帯端末はアンテナをそれぞれ２本内蔵した例を示す。尚、携帯端末の例としては、携帯電話機を挙げることができる。
マスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０の関係について説明する。例えば、友人同士や家族で同等の機能を有する複数の携帯端末を所有しているので、それら複数の携帯端末を接続し、そのうちの１つの携帯端末をマスター携帯端末１０とし、残りの携帯端末をスレーブ携帯端末４０とする。
例えば、ある人が自分の携帯端末をマスター携帯端末１０とし、友人や家族等から携帯端末を借りて、自分のマスター携帯端末１０にスレーブ携帯端末４０として接続する。その際、マスター携帯端末１０は後述するようにスレーブ携帯端末４０を制御可能に構成され、マスター携帯端末１０はスレーブ携帯端末４０を制御してスレーブ携帯端末４０側で送受信の信号処理を分担する。
尚、本実施形態において、呼接続のためのプロトコルは基地局とマスター携帯端末１０の間のみで行われる。従って、基地局は、スレーブ携帯端末４０のアンテナも使用して通信しているにも関わらず、スレーブ携帯端末４０の存在を認識することなく、あたかもマスター携帯端末１０のみと通信していると認識する。
スレーブ携帯端末４０の機能確認は以下のとおりである。マスター携帯端末１０は機能向上要求を基地局に上げ、基地局はマスター携帯端末１０に対して他の携帯端末の機能を調査する権限を与える。与えられた権限によりマスター携帯端末１０はスレーブ携帯端末４０の機能を調査する。調査の結果、機能向上が可能と判断された場合、マスター携帯端末１０は、機能向上情報を基地局に伝える。機能向上情報は、例えば、マスター携帯端末１０の機能が４×４ＭＩＭＯ機能に向上した旨の情報を含む。
図１では、マスター携帯端末１０を１台、スレーブ携帯端末４０を１台とし、これらを接続した例を示しているがこれに限定されない。全携帯端末をｎ（ｎは３以上の整数）台とし、その内の１台をマスター携帯端末１０とし、残りの２台以上の携帯端末をスレーブ携帯端末とすることもできる。尚、これら複数の携帯端末の接続は、例えば、数珠繋ぎのようなデイジーチェーン接続、１対多接続、およびデイジーチェーン接続と１対多接続を併用した接続のいずれかとすることができる。携帯端末間のインターフェースは、マスター携帯端末１０がスレーブ携帯端末４０を制御するための制御データとベースバンド信号を通過させる。
マスター携帯端末１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１（制御手段）、デジタルベースバンド回路１２、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路１３、１４、アンテナ１５、１６、Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）回路１７、Ｄａｔａ  Ｂｕｓ１８、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ１９等から構成されている。スレーブ携帯端末４０はマスター携帯端末１０と同様の構成であり、符号は異なるものの、ＣＰＵ４１（制御手段）、デジタルベースバンド回路４２、ＲＦ回路４３、４４、アンテナ４５、４６、Ｉ／Ｆ回路４７、Ｄａｔａ  Ｂｕｓ４８、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ４９等から構成されている。Ｉ／Ｆ回路１７、４７のインターフェースには、例えば、ｋ本（ｋは２以上の整数）の高速シリアルインターフェースを用いることができる。高速シリアルインターフェースの例としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）やＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｂｕｓ）Ｅｘｐｒｅｓｓを挙げることができる。
まず、図１に示す２台の携帯端末を接続した無線通信装置においてアップリンク（携帯端末から基地局への方向）の信号の流れについて説明する。マスター携帯端末１０において、上位レイヤからのペイロード（ユーザーデータ）はＣＰＵ１１を経由して入力され、Ｄａｔａ  Ｂｕｓ１８を介してデジタルベースバンド回路１２に供給される。デジタルベースバンド回路１２はチャネル符号化、アンテナ毎にデータ分割、変調処理、マルチアンテナ手法のための空間多重化等の処理を行う。
デジタルベースバンド回路１２で処理された出力信号はＲＦ回路１３、１４に入力される。ＲＦ回路１３、１４は、それぞれフィルタリング、搬送周波数への変換、信号増幅等の処理を行う。ＲＦ回路１３、１４の出力はアンテナ１５、１６から電磁波として空間に放出される。
次に、図１に示す２台の携帯端末を接続した無線通信装置においてダウンリンク（携帯基地局から端末への方向）の信号の流れを説明する。基地局のアンテナ（図示せず）から送出された電磁波はアンテナ１５、１６を介してＲＦ回路１３、１４に入力される。ＲＦ回路１３、１４は、それぞれ低雑音増幅、同期検波、フィルタリング等の処理を行う。ＲＦ回路１３、１４の出力はデジタルベースバンド回路１２に入力される。
デジタルベースバンド回路１２は、マルチアンテナ手法を用いて各チャンネルの推定、空間多重化された信号の分離、復調処理、アンテナ毎に分割されたデータの結合、チャネル復号化等の処理を行う。デジタルベースバンド回路１２の出力はＤａｔａ  Ｂｕｓ１８からＣＰＵ１１を経由して上位レイヤに送られる。ＣＰＵ１１はデジタルベースバンド回路１２、ＲＦ回路１３、１４、Ｉ／Ｆ回路１７をＣｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ１９を介して制御する。Ｉ／Ｆ回路１７はＤａｔａ  Ｂｕｓ１８とデジタルベースバンド回路１２に接続されている。
スレーブ携帯端末４０はアップリンク、ダウンリンクにおいてマスター携帯端末１０と同等の処理を行う。マスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０は、Ｉ／Ｆ回路１７とＩ／Ｆ回路４７を介して制御データとデジタルベースバンド回路１２の各処理のデータのやり取りを行う。
つぎに、ＭＩＭＯにおけるダウンリンク送信の動作について説明する。図２は、ＬＴＥにおけるＭＩＭＯのダウンリンク送信時のベースバンド信号生成手順を説明するための図である。以下の説明では、４本のアンテナから信号を送信する場合を例に挙げる。図２は、図示しない基地局側装置の処理を示すものであり、チャネル符号化後からＲＦ回路の前までの処理を示す。尚、この処理は、非特許文献１に規定されている。
チャネル符号化後、生成された符号語０と符号語１は、各々にスクランブラ６１、６２に入力され、ランダム化される。スクランブラ６１、６２の各出力は、変調マッパ６５、６６に入力され、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかの方式で変調される。上記において、ＱＰＳＫは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇの略である。また、ＱＡＭは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略である。変調マッパ６５、６６の出力である２つの変調シンボル系列ｄ（０）、ｄ（１）は、レイヤ・マッパ６９に入力される。レイヤ・マッパ６９は、これら２つの変調シンボル系列ｄ（０）、ｄ（１）を４つの変調シンボル系列ｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）に振り分ける。
４つの変調シンボル系列ｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）は、プリコーダ７０に入力する。プリコーダ７０は、４つの変調シンボル系列ｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）に対してプリコード化（少なくとも空間多重化のために行われる処理）を行い、プリコード化後の４つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）を出力する。プリコーダ７０は、例えば、［ｙ（０）  ｙ（１）ｙ（２）  ｙ（３）］Ｔ＝Ｗ・［ｘ（０）  ｘ（１）  ｘ（２）  ｘ（３）］Ｔの変換によって、プリコード化後の変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）を得る。上式において、Ｗは、４行４列のプリコーディングを示し、Ｔは行列の転置を示す。
プリコード化後の４つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）は、各々に、リソースエレメントマッパ７１、７２、７３、７４に入力する。各リソースエレメントマッパ７１、７２、７３、７４において、プリコード化後の４つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）の各々は、あらかじめ周波数−時間領域で挿入位置が決定されているリソースエレメント（サブキャリア）にマッピングされる。リソースエレメントマッパ７１、７２、７３、７４の各出力は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号マッパ７５、７６、７７、７８でそれぞれＯＦＤＭ系列に変換される。ＯＦＤＭ信号マッパ７５、７６、７７、７８の出力は、各アンテナのＲＦ回路に送られる。この信号生成は図示しない基地局装置内で施され、各ＲＦ回路で所望の同じ搬送周波数へ変換され、基地局の４本のアンテナから電磁波にのせて送出される。
以下、本実施形態の無線通信装置の動作について説明する。すなわち、図１に示すように、２台の携帯端末を、制御データおよびユーザーデータをやり取りするインターフェースにて接続した無線通信装置の動作について説明する。
まず、上記無線通信装置が、基地局からのダウンリンク信号を受信する場合の動作について説明する。具体的には、基地局から送信される信号を、マスター携帯端末１０の２本のアンテナおよびスレーブ携帯端末４０の２本のアンテナの計４本のアンテナで受信する場合について説明する。
この場合、無線通信装置においては受信となるため、マスター携帯端末１０およびスレーブ携帯端末４０において、ＲＦ回路の後からチャネル復号化前までの処理は、図２とは逆の流れの処理となる。上述のように基地局の４本のアンテナから送出された信号は、マスター携帯端末１０のアンテナ１５、１６及びスレーブ携帯端末４０のアンテナ４５、４６でそれぞれ受信される。
マスター携帯端末１０のデジタルベースバンド回路１２は、自身のアンテナ１５、１６が受信した２つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）の復調処理を行う。
また、マスター携帯端末１０のＣＰＵ１１は、スレーブ携帯端末４０のＣＰＵ４１に対し、スレーブ携帯端末４０のアンテナ４５、４６が受信した２つの変調シンボル系列ｙ（２）、ｙ（３）の復調処理を指示し、必要なパラメータを供給する。なお、マスター携帯端末１０からスレーブ携帯端末４０への指示およびパラメータの送信は、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ１９、Ｉ／Ｆ回路１７、Ｉ／Ｆ回路４７、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ４９を経由して行われる。スレーブ携帯端末４０のＣＰＵ４１は、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ４９を介してデジタルベースバンド回路４２、ＲＦ回路４３、４４に対して、２つの変調シンボル系列ｙ（２）、ｙ（３）の復調処理を指示する。
マスター携帯端末１０のデジタルベースバンド回路１２の復調処理によって、２つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）が得られる。一方、スレーブ携帯端末４０のデジタルベースバンド回路４２の復調処理によって、２つの変調シンボル系列ｙ（２）、ｙ（３）が得られる。
マスター携帯端末１０のＣＰＵ１１は、スレーブ携帯端末４０のＣＰＵ４１に対して、２つの変調シンボル系列ｙ（２）とｙ（３）を送るように指示する。やがて、マスター携帯端末１０のデジタルベースバンド回路１２は、スレーブ携帯端末４０から２つの変調シンボル系列ｙ（２）とｙ（３）を得る。
マスター携帯端末１０のデジタルベースバンド回路１２は、自身が得た２つの変調シンボル系列ｙ（０）、ｙ（１）と、スレーブ携帯端末４０から得た２つの変調シンボル系列ｙ（２）、ｙ（３）とによりＭＩＭＯ復調を行い、４つの変調シンボル系列ｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）を得る。更に、デジタルベースバンド回路１２は、得られた４つの変調シンボル系列ｘ（０）、ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）の受信信号点配置の系列を受信ビット系列に戻し、デスクランブリングして符号語０’と符号語１’を得る。デジタルベースバンド回路１２は、符号語０’と符号語１’のチャネル復号を実行し、ペイロード（ユーザーデータ）を得る。ＣＰＵ１１は、得られたペイロード（ユーザーデータ）をＤａｔａ  Ｂｕｓ１８を介して引き取り上位レイヤに送る。
次に、上記無線通信装置が、基地局へアップリンク信号を送信する場合の動作について説明する。具体的には、マスター携帯端末１０の２本のアンテナおよびスレーブ携帯端末４０の２本のアンテナの計４本のアンテナから送信する場合について説明する。
この場合、無線通信装置においては送信となるため、マスター携帯端末１０およびスレーブ携帯端末４０において、チャネル符号化後からＲＦ回路の前までの処理は、図２と同様の処理となる。従って、以下ではその処理以外の処理について説明する。マスター携帯端末１０のＣＰＵ１１は、スレーブ携帯端末４０のＣＰＵ４１を制御し、スレーブ携帯端末４０のアンテナ４５、４６やデジタルベースバンド回路４２、ＲＦ回路４３、４４等のハードウェアを利用して送信に関する信号処理をスレーブ携帯端末４０と分担する。スレーブ携帯端末４０で処理された信号は、マスター携帯端末１０に集められ、マスター携帯端末１０で最後の処理を行い、マスター携帯端末１０のアンテナ１５、１６、スレーブ携帯端末４０のアンテナ４５、４６から送信する。
以上説明した第１の実施形態によれば、複数の同等の携帯端末を接続することにより、マスター携帯端末１０は、スレーブ携帯端末４０に内蔵するアンテナ４５、４６とスレーブ携帯端末４０のデジタルベースバンド回路４２、ＲＦ回路４３、４４等のハードウェアを利用することが可能となる。従って、マルチアンテナ手法の拡張ができ、アンテナを新たに追加しなくても、送受信データの信頼性を向上させ、伝送速度を高速化することができる。
しかも、スレーブ携帯端末４０の数は容易に増やすことができるので（換言すればアンテナの数を容易に増やすことができるので）、ＭＩＭＯ仕様のグレードアップ（例えば、２×２から４×４に変更）に対して柔軟に対応することが可能となる。
なお、以上の説明では、符号語０’と符号語１’のチャネル復号をマスター携帯端末１０で行っているが、これに限定されない。例えば、分散処理が可能な処理はマスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０間でデータのやり取りを行い、マスター携帯端末１０とスレーブ携帯端末４０で分散処理を行っても良い。
また、基地局と通信を行っている最中または通信を行っていないときでも、所定の手続きを踏むことにより、マスター携帯端末１０をスレーブ携帯端末４０に、スレーブ携帯端末４０をマスター携帯端末１０に切り替えることも可能である。
また、図１に示すように、上記第１の実施形態では、携帯端末を２台接続した例を示しているが、これに限定されるものではない。即ち、携帯端末を３台以上接続することも可能である。これにより、更にアンテナ数を増やせるので、空間多重化数が更に増し、更なる送信データの信頼性向上、伝送速度の高速化が可能となる。
もちろん、送信側のアンテナ数が２であり受信側のアンテナ数が２である２×２構成の場合、マスター携帯端末１０のみでの処理が可能であることは言うまでもない。
また、２×２構成の場合、マスター携帯端末１０の１本のアンテナ１５（又はアンテナ１６）とスレーブ携帯端末４０の１本のアンテナ４５（又はアンテナ４６）とを使用することもできる。これにより、アンテナ間の距離を離すことができる。従って、携帯端末１台で処理する場合に比して、ダイバーシティ効果が高くなり、更なる送信データの信頼性向上が可能となる。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置は、同等の機能を有する複数の通信端末を、インターフェースを介して接続し、複数の通信端末のうちいずれか１つの通信端末をマスター通信端末とし、残りの通信端末をスレーブ通信端末とする。そして、マスター通信端末は、スレーブ通信端末の各端末に内蔵する複数のアンテナ素子と当該アンテナ素子の送受信に関わる信号の信号処理機能の一部又は全部を、前記マスター通信端末で制御できるようにすることで、アンテナの数を任意に増加可能な構成とする。
本実施形態によれば、スレーブ通信端末に内蔵する複数のアンテナ素子と当該アンテナ素子の送受信に関わる信号の信号処理機能の一部又は全部を利用することにより、アンテナ素子を追加しなくても、空間多重化数が増し、更なる送受信データの信頼性向上或いは伝送速度の高速化を図ることが可能となる。
以上説明した第１および第２実施形態は、特に、マルチアンテナ技法が適用された３ＧＰＰ  ＬＴＥ、モバイルＷｉＭＡＸ、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）等に好適に使用できる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００９年９月９日に出願された日本出願特願２００９−２０８０４０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
１０      マスター携帯端末
１１      ＣＰＵ
１２      デジタルベースバンド回路
１３、１４      ＲＦ回路
１５、１６      アンテナ
１７      Ｉ／Ｆ回路
１８      Ｄａｔａ  Ｂｕｓ
１９      Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ
４０      スレーブ携帯端末
４１      ＣＰＵ
４２      デジタルベースバンド回路
４３、４４      ＲＦ回路
４５、４６      アンテナ
４７      Ｉ／Ｆ回路
４８      Ｄａｔａ  Ｂｕｓ
４９      Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｕｓ
６１、６２      スクランブラ
６５、６６      変調マッパ
６９      レイヤ・マッパ
７０      プリコーダ
７１〜７４      リソースエレメントマッパ
７５〜７８      ＯＦＤＭ信号マッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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