(57)【要約】【課題】送信機の送信アンテナ相関が強い場合において、送信機が通信に使用する帯域において落ち込みが生じることを防ぐ。【解決手段】複数の送信アンテナを備える無線送信装置であって、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与える循環遅延部１１７−１〜１１７−Ｍと、送信信号に対して、一定の位相回転を与える位相回転部１１９−１〜１１９−Ｍと、位相回転部１１９−１〜１１９−Ｍが送信信号に対して与える位相回転量を決定する位相回転量決定部１２１を備え、位相回転部１１９−１〜１１９−Ｍは、決定された位相回転量に基づいて、送信信号に対して位相回転を与える。また、位相回転量決定部１２１は、循環遅延部１１７−１〜１１７−Ｍが送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、位相回転量を決定する。【選択図】図１
2011040848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを備える無線送信装置であって、
送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与える循環遅延部と、
前記送信信号に対して、一定の位相回転を与える位相回転部と、を備え
前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記位相回転部が前記送信信号に対して与える位相回転量を決定する位相回転量決定部を備え、
前記位相回転部は、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えることを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記位相回転量決定部は、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、前記位相回転量を決定することを特徴とする請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記位相回転量決定部は、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、前記位相回転量を決定することを特徴とする請求項２記載の無線送信装置。
【請求項５】
位相回転量を記憶する位相回転パターンメモリ部を備え、
前記位相回転部は、前記位相回転パターンメモリ部から入力される位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えることを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線送信装置を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項７】
複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、
循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、
位相回転量決定部において、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、前記送信信号に対して与える位相回転量を決定するステップと、
位相回転部において、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、
前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする無線送信方法。
【請求項８】
複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、
循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、
位相回転量決定部において、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、前記送信信号に対して与える位相回転量を決定するステップと、
位相回転部において、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、
前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする無線送信方法。
【請求項９】
複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、
循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、
位相回転部において、位相回転パターンメモリ部から入力される位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、
前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送信アンテナを備える無線送信装置について、送信機の送信アンテナ相関が強い場合に、送信機が通信に使用する帯域において伝搬路特性の落ち込みが生じることを防ぐことができる無線送信装置、移動局装置および無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信アンテナダイバーシチの中でＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）は、簡単な構成で送信アンテナダイバーシチ効果を得ることができる技術である。時刻ｔにおける送信信号系列をｓ（ｔ）、第１アンテナの第０アンテナに対する循環遅延量をΔ、各送信アンテナと受信アンテナとの間のフェージングをｈ１およびｈ２とすると、受信信号ｒ（ｔ）は次式で表される。
【０００３】
【数１】
2011040848.tif 000003
ここで、受信機における雑音や干渉は簡単のため考慮していない。ｒ（ｔ）にＮＦＦＴポイントのフーリエ変換を適用することで得られる、第ｋサブキャリアの受信信号Ｒ（ｋ）は、次式で表される。
【０００４】
【数２】
2011040848.tif 000004
このように、ｈ１およびｈ２が遅延を含まない場合においても、ＣＤＤを適用することによって、見かけ上、周波数によって利得が異なる、周波数選択性フェージングを生成することが可能となる。したがって、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる技術を受信機に備えることにより、伝送特性を改善させることができる。
【０００５】
しかしながら、送信アンテナ間の相関が強い場合、特定の周波数帯域でフェージングによる落ち込みが生じてしまうという問題が生じる。例えば式２において、アンテナ本数を２とし、ｈ１＝ｈ２とすると、式１のＨ（ｋ）は、
【数３】
2011040848.tif 000005
となる。
【０００６】
図７は、ｈ１＝ｈ２＝１＋ｊ０、ＮＦＦＴ＝２０４８としたときの、伝搬路特性に関するパラメータＨ（ｋ）を表す式３をプロットしたグラフである。Δ＝１や３の場合、ｋ＝０のような周波数で最も利得が上がり、ｋ＝１０２４のような周波数では、打ち消しあって周波数の落ち込みが生じていることがわかる。一方、Δ＝２では、ｋ＝１０２４において利得が増加していることがわかる。このように送信アンテナ相関が強い場合、遅延量によって特定の周波数に落ち込みが生じてしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題に対し非特許文献１では、特定のアンテナに、固有の回転量を与えることにより、特定の周波数における落ち込みを回避する技術が提案されている。非特許文献１の位相回転は、ＳＴＢＣ（Space Time Block Code）においてペアになるＳｋとＳ’ｋ（Ｓ（ｋ）とＳ’（ｋ））が同時に落ち込むのを防ぐためのものであり、ＳＴＢＣとＣＤＤを組み合わせることでアンテナ本数が４本となった場合、あるいはＣＤＤ単独で４本の場合にのみ効果がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】R1-091886, Samsung, “UL PUSCH 4Tx Transmit Diversity Schemes in LTE-A”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、送信アンテナ本数が２本の場合は、特定の周波数での落ち込みを回避することができないという問題があった。またアンテナ本数が３本以上の場合においても、送信アンテナ相関による伝搬路特性の落ち込みを、偶発的にしか避けることができなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送信機の送信アンテナ相関が強い場合において、送信機が通信に使用する帯域において落ち込みが生じることを防ぐことができる無線送信装置、移動局装置および無線送信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】
【００１１】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線送信装置は、複数の送信アンテナを備える無線送信装置であって、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与える循環遅延部と、前記送信信号に対して、一定の位相回転を与える位相回転部と、を備え、前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする。
【００１２】
このように、送信信号に対して、送信アンテナ毎に循環遅延を与えると共に、一定の位相回転を与えることにより、送信アンテナ相関が高い場合において利用する周波数での落ち込みを回避し、特性を改善させることができる。また、送信アンテナ相関が強ければ強いほど、位相回転部を具備しない従来方式からの改善量は大きくなるが、送信アンテナ相関が弱い場合においても従来方式より劣化することはない。
【００１３】
（２）また、本発明の無線送信装置において、前記位相回転部が前記送信信号に対して与える位相回転量を決定する位相回転量決定部を備え、前記位相回転部は、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えることを特徴とする。
【００１４】
このように、送信信号に対して与える位相回転量を決定するので、固有の回転量を用いる場合と異なり、送信アンテナ相関が強い場合に遅延量によって特定の周波数に落ち込みが生じてしまうという問題を解消することができる。
【００１５】
（３）また、本発明の無線送信装置において、前記位相回転量決定部は、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、前記位相回転量を決定することを特徴とする。
【００１６】
このように、送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、位相回転量を決定することにより、送信アンテナ相関が強い場合においても良好な伝送を行なうことが可能となる。
【００１７】
（４）また、本発明の無線送信装置において、前記位相回転量決定部は、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、前記位相回転量を決定することを特徴とする。
【００１８】
このように、循環遅延部が送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、位相回転量を決定するので、使用帯域内において平均的によい特性（よい特性とは伝搬路利得が増加することを意味する）を得ることが可能になる。
【００１９】
（５）また、本発明の無線送信装置において、位相回転量を記憶する位相回転パターンメモリ部を備え、前記位相回転部は、前記位相回転パターンメモリ部から入力される位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えることを特徴とする。
【００２０】
このように、位相回転パターンにより入力される位相回転量に基づいて、送信信号に対して位相回転を与えるので、送信アンテナ相関が高い場合において、フレーム全体が落ち込むことを回避することができる。さらに、フレーム内で位相回転量を変更することができ、フレーム内で連続して伝搬路が落ち込むことがなくなる。この結果、誤り訂正符号によって良好な伝送が行なえるようになる。割り当て情報を考慮せずに位相パターンを制御できるため、送信機における制御あるいはメモリ量を削減できる。
【００２１】
（６）また、本発明の移動局装置は、（１）から（５）のいずれかに記載の無線送信装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
このように、移動局装置は、（１）から（５）のいずれかに記載の無線送信装置を備えるので、送信アンテナ相関が高い場合において利用する周波数での落ち込みを回避し、特性を改善させることができる。また、送信アンテナ相関が強ければ強いほど、位相回転部を具備しない従来方式からの改善量は大きくなるが、送信アンテナ相関が弱い場合においても従来方式より劣化することはない。
【００２３】
（７）また、本発明の無線送信方法は、複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、位相回転量決定部において、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、前記送信信号に対して与える位相回転量を決定するステップと、位相回転部において、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする。
【００２４】
このように、送信信号に対して与える循環遅延量および周波数割当情報を少なくとも含むスケジューリング情報に基づいて、送信信号に対して与える位相回転量を決定するので、送信アンテナ相関が強い場合においても良好な伝送を行なうことが可能となる。
【００２５】
（８）また、本発明の無線送信方法は、複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、位相回転量決定部において、前記循環遅延部が前記送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、前記送信信号に対して与える位相回転量を決定するステップと、位相回転部において、前記決定された位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする。
【００２６】
このように、送信信号に対して与える循環遅延量および使用する周波数帯域の中心値に基づいて、送信信号に対して与える位相回転量を決定するので、使用帯域内において平均的によい特性（よい特性とは伝搬路利得が増加することを意味する）を得ることが可能になる。
【００２７】
（９）また、本発明の無線送信方法は、複数の送信アンテナを備える無線送信装置の無線送信方法であって、循環遅延部において、送信信号に対して、前記送信アンテナ毎に循環遅延を与えるステップと、位相回転部において、位相回転パターンメモリ部から入力される位相回転量に基づいて、前記送信信号に対して位相回転を与えるステップと、を少なくとも含み、前記循環遅延および前記位相回転が与えられた送信信号を無線送信することを特徴とする。
【００２８】
このように、位相回転パターンから入力される位相回転量に基づいて、送信信号に対して位相回転を与えるので、送信アンテナ相関が高い場合において、フレーム全体が落ち込むことを回避することができる。さらに、フレーム内で位相回転量を変更することができ、フレーム内で連続して伝搬路が落ち込むことがなくなる。この結果、誤り訂正符号によって良好な伝送が行なえるようになる。割り当て情報を考慮せずに位相パターンを制御できるため、送信機における制御あるいはメモリ量を削減できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、送信機の送信アンテナ相関が強い場合において、基地局（受信機）から通知されるスケジューリング情報に基づいて、送信機が予め定められた制御、すなわち一定の位相回転が与えられた送信信号の無線送信を行なう。その結果、送信機が通信に使用する帯域において、伝搬路特性の落ち込みが生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信機（移動局）の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態に係る位相回転部１１９において位相回転を適用した場合の、受信機における伝搬路特性を示すグラフである（帯域の中心がk=1024）。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る位相回転部１１９において位相回転を適用した場合の、受信機における伝搬路特性を示すグラフである（帯域の中心がk=768）。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る送信機構成を示すブロック図である。
【図５】３ＧＰＰのＬＴＥ上りリンクで用いられているフレーム構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る位相回転部３１９で与える回転量φを０、π／２、π、３π／２とした場合の伝搬路特性を示すグラフである。
【図７】ｈ１＝ｈ２＝１＋ｊ０、ＮＦＦＴ＝２０４８としたときの、伝搬路特性に関するパラメータＨ（ｋ）を表す式３をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
移動通信では、高速なデータ伝送が求められている。そこで３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において高速伝送を可能とする規格、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化が進められており、その仕様が完成しつつある。ＬＴＥの上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access、DFT-s-OFDMとも称される）が採用されている。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ガードバンドを使わずに各ユーザの周波数スペクトルを周波数領域で多重できるため周波数利用効率がよいことで知られている。
【００３２】
さらに、最近ではＬＴＥを拡張した第四世代の移動体通信システムとしてＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（LTE-A）の標準化が開始された。ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥとの後方互換性を維持しつつ、ＬＴＥよりも高いピークデータレート、および広いカバレッジエリアをサポートすることが求められている。そのため、ＬＴＥ上りリンクにおいては、複数アンテナからの同時送信を行なうことが仕様化されていなかったが、ＬＴＥ−Ａにおいては電源に繋がったノートパソコンのような送信端末を対象に複数アンテナからの同時送信が仕様化されることになっている。
【００３３】
複数アンテナを用いる通信システムは、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）システムと呼ばれる。ＭＩＭＯには、データレートを向上させるＭＩＭＯ多重、伝送特性を改善する送信アンテナダイバーシチ等がある。送信アンテナダイバーシチは、開ループ型と閉ループ型に分類でき、閉ループ型の中には、ＳＴＢＣ（Space Time Block Code）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Code）、ＣＤＤ等の送信アンテナダイバーシチの検討がＬＴＥ−Ａにおいて行なわれている。ＳＦＢＣとＣＤＤは実際、ＬＴＥ下りリンクで採用されている。
【００３４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
[第１の実施形態]
本実施形態では、有相関時のＣＤＤにおいて、受信機で特定の周波数に落ち込みが生じないように送受信で処理を行なう通信システムについて、図面を用いて説明を行なう。また、本明細書ではＳＣ−ＦＤＭＡを例に説明を行なうが、ＯＦＤＭに代表されるマルチキャリア伝送等、他の伝送方法にも適用可能である。また、上りリンク（移動局から基地局への通信）を例に説明を行なうが、下りリンク（基地局から移動局への通信）にも適用可能である。
【００３６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信機（移動局）の構成を示すブロック図である。情報データ系列は、誤り訂正符号化部１０１に入力される。誤り訂正符号化部１０１では、入力されたデータビット系列に対して、畳み込み符号、ターボ符号あるいはＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号等の誤り訂正符号化とインターリーブを行ない、変調部１０３に出力する。変調部１０３では、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等のディジタル変調を行ない、ＮＤＦＴ個の変調シンボルを得る。得られた変調シンボルはＤＦＴ部１０５に入力され、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）によってＮＤＦＴ個の周波数スペクトルに変換される。ＤＦＴ部１０５の出力はスペクトルマッピング部１０７に入力される。
【００３７】
スペクトルマッピング部１０７では、スケジューリング情報抽出部１０９から入力されるスケジューリング情報を基にＮＤＦＴ個の周波数スペクトルのＮＦＦＴ周波数ポイントへの配置が行なわれる。ここでスケジューリング情報抽出部１０９は、基地局から通知される制御情報からスケジューリング情報を抽出する処理を行なう部分であり、スケジューリング情報とは、基地局が行う各送信機の周波数割り当てに関する情報である。スペクトルマッピング部１０７の出力は、ＩＦＦＴ部１１１に入力され、スペクトルが配置されなかった周波数ポイントには０を入力した後、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）が行なわれる。ＩＦＦＴ部１１１の出力は参照信号挿入部１１３に入力される。参照信号挿入部１１３では参照信号生成部１１５で生成された参照信号の挿入が行なわれる。
【００３８】
参照信号挿入部１１３の出力は循環遅延部１１７−１から循環遅延部１１７−Ｍに入力される。循環遅延部１１７−ｍでは、ＩＦＦＴ部１１１の出力に対して循環遅延を与える。（Ｍはアンテナ等の数の最大値、ｍは各アンテナ等に対応するインデックスを表す。）与える遅延量Δｍに関しては、予め決まっていてもよいし、送信状況によって移動局が決定してもよいし、基地局から通知されてもよい。循環遅延部１１７−１から循環遅延部１１７−Ｍの出力はそれぞれ、位相回転部１１９−１から位相回転部１１９−Ｍに入力される。
【００３９】
位相回転部１１９−ｍは、位相回転量決定部から位相回転量φｍを入力され、すべての時間領域サンプル点に対して一律の位相回転φｍを与える。位相回転部１１９−ｍで決定される位相回転量φｍに関しては後述する。位相回転部１１９−１から位相回転部１１９−Ｍの出力はそれぞれ、ＣＰ挿入部１２３−１からＣＰ挿入部１２３−Ｍに入力され、ＣＰを付加した後、送信アンテナ１２５−１から送信アンテナ１２５−Ｍからそれぞれ送信される。なお、図１の構成では参照信号に対して循環遅延部１１７による遅延および位相回転部１１９による位相回転を与えているが、基地局において遅延量および位相回転量が既知であれば、必ずしも遅延および位相回転を参照信号に与える必要はない。
【００４０】
ここで図１の位相回転量決定部１２１について説明する。位相回転部１１９−ｍが送信信号の位相をφｍ回転した場合、受信信号は次式で表される。
【００４１】
【数４】
2011040848.tif 000006
ここで、受信機における雑音や干渉は簡単のため考慮していない。ｒ（ｔ）に対して
ＮＦＦＴポイントのＦＦＴを適用することで得られる、第ｋサブキャリアの受信信号Ｒ（ｋ）は次式で表される。
【００４２】
【数５】
2011040848.tif 000007
ここで、送信アンテナ相関が１（ｈ１＝ｈ２＝・・・＝ｈＭ）の場合の第ｋサブキャリアにおける伝搬路利得の振幅は次式で表される。
【００４３】
【数６】
2011040848.tif 000008
｜Σｅｘｐ（−ｊ２πｋΔｍ／ＮＦＦＴ＋ｊφｍ）｜＝Ｍとなるとき、伝搬路利得が最大化され、｜Σｅｘｐ（−ｊ２πｋΔｍ／ＮＦＦＴ＋ｊφｍ）｜＝０のとき、打ち消しあってしまうことがわかる。ここで、循環遅延部１１７−１の遅延量Δ１＝０であり、位相回転部１１９−１の回転量φ１＝０とした時、伝搬路利得が強め合う条件は以下で表される。
【００４４】
【数７】
2011040848.tif 000009
ここでｎは任意の整数である。例えばｎ＝０とすると回転量φｍは次式となる。
【００４５】
【数８】
2011040848.tif 000010
したがって、位相回転量決定部１２１は、ＦＦＴポイント数と、各循環遅延部１１７における循環遅延量と、使用する帯域によって一意に決まる回転量φｍを算出し、各位相回転部１１９に出力する。ただし、複数のサブキャリアを使用して通信を行なう無線通信システムでは、移動局に同時に複数のサブキャリアを割り当てて通信を行なうことが多い。このような場合はｋを使用帯域の中央値を設定することで使用帯域内において平均的によい特性（よい特性とは伝搬路利得が増加することを意味する）を得ることが可能になる。ただし、中央値というのは一例であり、その前後の値、使用帯域の端であってもよく、回転量φｍを用いて使用周波数帯域の特性が平均的によくなるようにｋを決定する方法は本発明に含まれる。
【００４６】
また実際には、例えばΔｍ＝０としても、回路の設計上、アンテナから信号を同時送信することは難しい。したがって、アンテナ間の経路差による遅延を考慮してΔｍを求め、φｍを決定することでより高い伝送特性を得ることができる。また簡単のためｎ＝０としてφｍの算出を行なったが、ｎが任意の整数であることを利用してφｍを算出してもよい。
【００４７】
図２Ａは、本発明の第１の実施形態に係る位相回転部１１９において位相回転を適用した場合の、受信機における伝搬路特性を示すグラフである（使用帯域の中心がk=1024）。
【００４８】
図２Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る位相回転部１１９において位相回転を適用した場合の、受信機における伝搬路特性を示すグラフである（使用帯域の中心がk=768）。Ｍ＝２とし、ｈ１＝ｈ２＝１＋ｊ０、ＮＦＦＴ＝２０４８としている。図２Ａは帯域の中心（k=1024）において最も伝搬路利得が向上するように位相回転を与えた場合の伝搬路利得であり、図２Ｂはｋ＝７６８において最も伝搬路利得が向上するように位相回転を与えた場合の伝搬路利得である。このように与える循環遅延量と移動局が使用する周波数帯域に応じて位相回転部が与える位相回転を制御することにより、送信アンテナ相関が強い場合においても良好な伝送を行なうことが可能である。
【００４９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。ここで受信アンテナ２０１の本数を１としているが、受信機に複数の受信アンテナ２０１を具備し、受信アンテナダイバーシチを行なうことも当然可能である。受信アンテナ２０１で受信した信号は参照信号分離部２０３に入力される。参照信号分離部２０３では、参照信号を分離し、重み生成部２０５とスケジューリング部２０７に入力する。スケジューリング部２０７では、入力された参照信号を用いて、各移動局が使用する周波数のスケジューリングを行なう。スケジューリング部２０７の出力は制御情報送信部２０９に入力され、スケジューリング情報以外の制御情報とともに移動局に送信される。また重み生成部２０５では、入力された参照信号を用いて、送信信号が、伝搬路で受けた歪みを補償するための重みを生成する。
【００５０】
一方、参照信号分離部２０３において分離された受信データ信号は、ＣＰ除去部２１１においてＣＰの除去が行なわれた後、ＦＦＴ部２１３においてＦＦＴが適用される。ＦＦＴ部２１３の出力はスペクトルデマッピング部２１５に入力され、対象の移動局が用いたＮＤＦＴポイントの周波数のみを抽出する処理が行なわれる。スペクトルデマッピング部２１５の出力は等化部２１７に入力される。等化部２１７では、受信データに対して重み生成部２０５からの入力を乗算することによる等化が行なわれる。等化部２１７の出力はＩＤＦＴ部２１９に入力され、ＮＤＦＴポイントのＩＤＦＴが行なわれる。その後、復調部２２１において送信機で行なった変調を基にビットに分解され、復号部２２３によって誤り訂正復号処理が適用され、情報ビット系列を得る。
【００５１】
このように移動局がＣＤＤを用いた送信を行なう際、基地局から通知されたスケジューリング情報によって各送信アンテナ１２５における循環遅延量を決定し、各送信アンテナ１２５において全ての時間領域のサンプル点に対して同じ位相回転を与えることで、送信アンテナ相関が高い場合において利用する周波数での落ち込みを回避し、特性を改善させることができる。また、本発明は送信アンテナ相関が強ければ強いほど、位相回転部１１９を具備しない従来方式からの改善量は大きくなるが、送信アンテナ相関が弱い場合においても従来方式より劣化することはない。
【００５２】
[第２の実施形態]
第１の実施形態は、伝送方式としてＳＣ−ＦＤＭＡを仮定した。ＳＣ−ＦＤＭＡでは周波数は連続的に使用する。本実施形態では、ＳＣ−ＦＤＭＡの周波数スペクトルをクラスターと呼ばれる１以上のスペクトル（サブキャリア）の集合に分割し、クラスター化されたスペクトルを離散的に配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Clustered DFT-precoded-OFDM、DFT-s-OFDM with SDC(Spectrum Division Control)とも称される）に適用した場合について説明を行なう。なお、本実施形態ではＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭを例に説明を行なうが、ＯＦＤＭにおいて離散的にサブキャリアを利用した場合も本発明に含まれる。
【００５３】
移動局の送信機構成について説明を行なう。送信機構成としては図１に示した送信機構成と同一でよい。ただし、スペクトルマッピング部１０７では、クラスター化されたスペクトルの離散配置が行なわれる。
【００５４】
次に位相回転量決定部で算出される位相回転量φｍについて説明を行なう。ここで、周波数ｋ’において伝搬路利得が最大化される位相回転は式８で与えられることから、受信品質Ｑ（ｋ’）は次式で表わされる。
【００５５】
【数９】
2011040848.tif 000011
ここでＡ（ｋ）は移動局に割り当てられた周波数のインデックスの集合を示す。また、送信アンテナ相関は１（h1=h2=・・・=hM）としている。つまり、位相回転量決定部は、スケジューリング情報（Ａ（ｋ））を用いて式９によって受信品質Ｑ（ｋ’）を最大化するｋ’を求め、ｋ’を式８に代入することで回転量φｍを得る。得られた位相回転量φｍを、各位相回転部に入力することになる。なお、式９では品質の基準をサブキャリア（スペクトル）の電力を合計したものとしているが、サブキャリアの振幅を合計したものや、受信に用いる等化重み（ZFやMMSE）を考慮したものなど、どのようなものであってもよい。
【００５６】
たとえば送信アンテナ本数Ｍ＝２の場合について説明を行なう。Ｍ＝２とし、循環遅延部１１７−１の遅延量Δ１＝０、位相回転部１１９−１の回転量φ１＝０とした場合、式９は次式となる。
【００５７】
【数１０】
2011040848.tif 000012
さらに、
【数１１】
2011040848.tif 000013
であることから、受信品質Ｑ（ｋ’）を最大化するｋ’は
【数１２】
2011040848.tif 000014
で与えられる。なお、ＳＣ−ＦＤＭＡ（利用する周波数が連続）の場合、式１１によって得られるｋ’は帯域の中心となるため、第１の実施形態は、本実施形態の中に含まれることになる。
【００５８】
本実施形態では、式１０に基づいて位相回転量φｍを決定したが、簡単のため、位相回転量φｍを求める基準となる周波数として、一番大きいクラスターの中心や、配置されたスペクトルの重心等であっても、本発明に含まれる。
【００５９】
このように、送信スペクトルが離散配置された場合においても、周波数の割り当て情報から位相回転部１１９で与えるべき回転量を算出し、信号に与えることによって、送信アンテナ相関の強い場合においてもＣＤＤによる劣化を回避することが可能となる。
【００６０】
[第３の実施形態]
上記実施形態は、移動局の周波数割り当てに基づいて、位相回転量決定部１２１が各位相回転部１１９で与える回転量を決定している。しかしながら、特定の周波数における落ち込みを回避するために、位相回転量決定部１２１で決定する回転量は、必ずしも移動局の周波数割り当てに基づく必要はない。本実施形態では周波数割り当てに依存しない場合の位相回転の与え方について説明する。
【００６１】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る送信機構成を示すブロック図である。簡単のため送信アンテナ３２５の本数を２とし、送信アンテナ３２５−１から送信する信号には循環遅延および位相回転を与えないものとしている。送信機構成は、第１の実施形態の送信機構成（図１）とほぼ同じ構成となる。相違点は、スケジューリング情報はスペクトルマッピングのみに用い、位相回転にスケジューリング情報は利用しない。位相回転部３１９には位相回転パターンメモリ部３２１に記憶してある位相回転パターンで送信を行なう。
【００６２】
図５は、３ＧＰＰのＬＴＥ上りリンクで用いられているフレーム構成例を示す図である。１フレームは２０スロット（１０サブフレーム）から構成される。さらに１スロットは７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成され、７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル中の４番目のシンボルは参照信号が送信される。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは時間領域信号に対してＣＰを付加したもので構成される。次に位相回転パターンについて説明する。
【００６３】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る位相回転部３１９で与える回転量φを０、π／２、π、３π／２とした場合の伝搬路特性を示すグラフである。例えばｋ＝１０２４において、φ＝πとした場合、伝搬路の落ち込みが生じるが、φ＝π以外の回転量では落ち込みは生じていない。したがって、送信フレーム内で周波数割り当てが変わらない場合（つまり、周波数ホッピングが行なわれない場合）においても、フレーム内で同一の回転量を与えるのではなく、表１のようにフレーム内のスロット毎に様々な位相回転を与える。
【００６４】
この結果、送信アンテナ相関が高い場合において、フレーム全体が落ち込むことを回避することができる。この場合、スロットによっては落ち込んでしまうこともあるが、落ち込まないスロットも多く存在するため、図４の誤り訂正符号化部によって誤り訂正を行なうことができる。位相回転量を変更する周期はスロット単位で行なってもよいし、サブフレーム単位で行なっても、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位で行なってもよい。さらに本実施形態では送信アンテナ本数が２の場合を示したが、位相回転パターンメモリ部３２１が複数の送信アンテナに対する位相回転パターンを具備することで、容易に送信アンテナ本数を増やすことが可能である。なお、この構成はＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭやＯＦＤＭにも当然適用可能である。
【００６５】
次に基地局における受信機構成について説明を行なう。受信機構成としては第１の実施形態の受信機構成と同様の構成でよい。ただし、スロット単位で位相回転量を変更した場合、重み生成部はスロット毎に重みを生成する必要がある。またシンボル毎に回転量を変更する場合は、送受信で位相回転パターンを既知とし、スロット中央の参照信号シンボルからスロット内の他の６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルそれぞれに対して重みを求める必要がある。
【００６６】
このようにフレーム内で位相回転量を変更することによって、フレーム内で連続して伝搬路が落ち込むことがなくなる。この結果、誤り訂正符号によって良好な伝送が行なえるようになる。割り当て情報を考慮せずに位相パターンを制御できるため、送信機における制御あるいはメモリ量を削減できる。
【００６７】
【表１】
2011040848.tif 000015
【符号の説明】
【００６８】
１１７  循環遅延部
１１９  位相回転部
１２１  位相回転量決定部
３２１  位相回転パターンメモリ部
【図１】
2011040848.tif 000016
【図２Ａ】
2011040848.tif 000017
【図２Ｂ】
2011040848.tif 000018
【図３】
2011040848.tif 000019
【図４】
2011040848.tif 000020
【図５】
2011040848.tif 000021
【図６】
2011040848.tif 000022
【図７】
2011040848.tif 000023