(57)【要約】【課題】ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とマルチアンテナ送信技術を組み合わせた場合に、複数のアンテナに適切な周波数割り当てを行うことで、干渉による受信品質の劣化を抑制しつつ、効果的に周波数利用効率を向上すること。【解決手段】ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、使用可能周波数帯域内で同一時間に基地局にアクセスする端末数に応じて、異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を全て異なる周波数帯域に割り当てるか又はＭＩＭＯ送信を併用するかを選択すると共に、上記アクセスする端末数に応じてＭＩＭＯ伝送を行う端末数を可変とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の信号を送信する無線通信方法であって、
前記端末が有する複数のアンテナにそれぞれＳＣ−ＦＤＭＡ方式で周波数帯域を割り当てる周波数割り当てステップと、
前記複数のアンテナに割り当てる周波数帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する選択ステップと、
を含む無線通信方法。
【請求項２】
前記周波数割り当てステップでは、前記端末が有する複数のアンテナにそれぞれＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で局所的周波数帯域を割り当て、
前記選択ステップでは、前記複数のアンテナに割り当てる前記局所的帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する、
請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記周波数割り当てステップでは、前記端末が有する複数のアンテナにそれぞれＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で分散的周波数帯域を割り当て、
前記選択ステップでは、前記複数のアンテナに割り当てる前記分散的帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する、
請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記選択ステップにおける前記通信環境は、同一時間にアップリンク通信を行う端末数であり、前記選択ステップでは、当該端末数を前記選択の基準として用いる
請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項５】
分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法であって、
複数の端末のうち、第１の端末にはｘキャリア間隔で周波数帯域を割り当てると共に、前記複数の端末のうち、第２の端末にはｙ（ｘ≠ｙ）キャリア間隔で周波数帯域を割り当てる
無線通信方法。
【請求項６】
前記ｘと前記ｙは、前記ｘと前記ｙの最小公倍数がｘ×ｙとなる値に選定されている
請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法であって、
各端末への周波数割り当てを時間の経過とともに変更する
無線通信方法。
【請求項８】
基地局が、端末に割り当てられた複数のキャリアそれぞれの受信品質を測定するステップと、
前記端末が、受信品質の情報を取得するステップと、
前記端末が、前記受信品質情報に基づいて、送信データがバースト的に誤らないように、送信データを前記複数のキャリアに割り当てるステップと、
を含む無線通信方法。
【請求項９】
前記端末に割り当てられた前記複数のキャリアは、局所的周波数帯域内のキャリアである
請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の信号を送信する無線通信装置であって、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに割り当てる周波数帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択して、周波数割り当てを行う周波数割り当て手段と、
を具備する無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法及び無線通信装置に関し、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式の無線通信方法及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＳＣ−ＦＤＭＡと呼ばれる通信方式では、局所的に（Localized）周波数を割り当てる、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡと呼ばれる通信方式と、分散的に（Distributed）周波数を割り当てる、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡと呼ばれる通信方式がある。これらについては、例えば非特許文献１等に記載されている。
【０００３】
図２９を用いて、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡとＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡについて説明する。図２９Ａは、基地局が端末Ａ及び端末Ｂと通信を行うことを示している。
【０００４】
図２９Ｂは、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の周波数帯域割り当てを示すもので、端末Ａに局所的周波数帯域を割り当てると共に、端末Ｂには端末Ａに割り当てた局所的周波数帯域とは異なる局所的周波数帯域を割り当てる。これにより、基地局は、端末Ａ及び端末Ｂから同時刻に送信された信号を、一括して受信して復調できるので、端末Ａ及び端末Ｂと同時に通信できるようになる。
【０００５】
図２９Ｃは、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の周波数帯域割り当てを示すもので、端末Ａ及び端末Ｂにそれぞれ分散的に周波数帯域を割り当てる。Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の場合も、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の場合と同様に、基地局は、端末Ａ及び端末Ｂから同時刻に送信された信号を一括して受信して復調できるので、端末Ａ及び端末Ｂと同時に通信できるようになる。
【０００６】
ところで、上述したＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、マルチキャリア通信方式よりも、装置の消費電力を低減できるといった利点がある。すなわち、一般に、変調信号のピーク電力送信電力対平均送信電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average Power Ratio）が大きいと送信電力増幅器の消費電力が大きくなり、その分だけ装置全体の消費電力も大きくなる。しかし、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、マルチキャリア通信方式よりも、ＰＡＰＲが小さいので、その分だけ消費電力が小さい。
【０００７】
さらに、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に限って考えると、一般に、局所的に周波数帯域を割り当てた方（すなわちＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の方）が、分散的に周波数帯域を割り当てるよりも（すなわちＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式よりも）、ＰＡＰＲが小さいので、消費電力が小さいと言われている。
【０００８】
また、分散的に周波数帯域を割り当てた場合（すなわちＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の場合）においては、ランダムに分散的周波数割り当てを行うよりも、規則性を持たせて分散的周波数割り当てを行った方が、ＰＡＰＲを小さくできると言われている。
【非特許文献１】“Evolved UTRA上りリンクシングルキャリア無線アクセスにおけるスペクトル整形フィルタの最適ロールオフファクタの検討”  電子情報通信学会、ＲＣＳ２００５−１４８、２００６年１月
【非特許文献２】「ディジタルワイヤレス伝送技術」ピアソン・エデュケーション  三瓶政一、２００２年９月１日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、マルチキャリア方式よりも装置の消費電力を低減できるといった利点があるので、端末等のバッテリ容量の限られた装置に適していると考えられる。
【００１０】
ところで、近年、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）通信方式に代表されるマルチアンテナ通信方式では、変調信号を複数のアンテナから送信することで、周波数ダイバーシチゲインと空間ダイバーシチゲインを得ることができるようになっている。
【００１１】
しかしながら、従来のＳＣ−ＦＤＭＡ方式においては、複数のアンテナを用いたマルチアンテナ送信については、十分に検討されていなかった。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式にマルチアンテナ送信を適用しようとした場合、複数のアンテナへの周波数の割り当て方が不適切だと、ダイバーシチゲインによる品質向上よりも、干渉成分による品質劣化が上回ってしまうことさえ考えられ、マルチアンテナ送信による周波数利用効率の向上効果が望めない場合もある。
【００１２】
本発明の目的は、主に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とマルチアンテナ送信技術を組み合わせた場合に、複数のアンテナに適切な周波数割り当てを行うことで、干渉による受信品質の劣化を抑制しつつ、効果的に周波数利用効率を向上し得る無線通信方法及び無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の無線通信方法の一つの態様は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の信号を送信する無線通信方法であって、端末が有する複数のアンテナにそれぞれＳＣ−ＦＤＭＡ方式で周波数帯域を割り当てる周波数割り当てステップと、前記複数のアンテナに割り当てる周波数帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する選択ステップと、を含む。
【００１４】
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、前記周波数割り当てステップでは、前記端末が有する複数のアンテナにそれぞれＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で局所的周波数帯域を割り当て、前記選択ステップでは、前記複数のアンテナに割り当てる前記局所的帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する。
【００１５】
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、前記周波数割り当てステップでは、前記端末が有する複数のアンテナにそれぞれＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で分散的周波数帯域を割り当て、前記選択ステップでは、前記複数のアンテナに割り当てる前記分散的帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択する。
【００１６】
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法であって、複数の端末のうち、第１の端末にはｘキャリア間隔で周波数帯域を割り当てると共に、前記複数の端末のうち、第２の端末にはｙ（ｘ≠ｙ）キャリア間隔で周波数帯域を割り当てる。
【００１７】
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法であって、各端末への周波数割り当てを時間の経過とともに変更する。
【００１８】
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、基地局が、端末に割り当てられた複数のキャリアそれぞれの受信品質を測定するステップと、前記端末が、受信品質の情報を取得するステップと、前記端末が、前記受信品質情報に基づいて、送信データがバースト的に誤らないように、送信データを前記複数のキャリアに割り当てるステップと、を含む。
【００１９】
さらに、本発明の無線通信装置の一つの態様は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の信号を送信する無線通信装置であって、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに割り当てる周波数帯域を、アンテナ間で異なる帯域とするか又はアンテナ間で同一帯域とするかを、通信環境に応じて選択して、周波数割り当てを行う周波数割り当て手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、主に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とマルチアンテナ送信技術を組み合わせた場合に、干渉による受信品質の劣化を抑制しつつ、効果的に周波数利用効率を向上し得る無線通信方法及び無線通信装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態における基地局と端末の送信フローの例を示す。ここで、基地局と、端末Ａと、端末Ｂは、図２９Ａに示した関係にあり、端末Ａ及び端末Ｂは、アップリンクで図１に示す信号を基地局に送信し、基地局は、ダウンリンクで図１に示す信号を端末Ａ及び端末Ｂに送信する。
【００２３】
先ず、端末Ａは、リファレンスシンボル１０１及び要求情報シンボル１０２を送信する。リファレンスシンボル１０１は、例えば、送受信機の間でＩ−Ｑ平面上の信号点配置が既知のシンボルである。要求情報シンボル１０２は、例えば変調方式や符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）等の端末が望んでいる伝送速度に関する情報を含むシンボルである。
【００２４】
次に、端末Ｂが、リファレンスシンボル１０３及び要求情報シンボル１０４を送信する。
【００２５】
基地局は、端末Ａ及び端末Ｂが送信したリファレンスシンボル１０１，１０３の受信状態に基づいて、例えば、ＳＩＮＲ（Signal-to-interference and noise power ratio）や周波数変動等の各端末Ａ及び端末Ｂとの間の伝搬路状況を推定する。基地局は、この伝搬路状況に基づいて、端末Ａ及び端末Ｂが送信する変調信号の周波数割り当てを決定し、この決定情報を含んだ制御情報シンボル１０５を送信する。
【００２６】
端末Ａ及び端末Ｂは、制御情報シンボル１０５を受信し、制御情報シンボル１０５に含まれる周波数割り当て情報に基づいて変調信号を生成する。そして、端末Ａは、パイロットシンボル１０６（例えば、端末と基地局の間で、Ｉ−Ｑ平面上の信号点配置が既知のシンボル）及びデータシンボル１０７を送信する。同様に、端末Ｂは、パイロットシンボル１０８及びデータシンボル１０９を送信する。ここで、端末Ａ及び端末Ｂは、データシンボル１０７，１０９を同一時刻に送信するようになっている。
【００２７】
次に、基地局は、パイロットシンボル１１０及びデータシンボル１１１を、端末に送信する。
【００２８】
図２に、本実施の形態における基地局と端末（端末Ａ、端末Ｂ）の構成例を示す。
【００２９】
先ず、基地局の送信系について説明する。基地局は、ベースバンド信号形成部２０２に、送信データ２０１及び制御情報２１５を入力する。ベースバンド信号形成部２０２は、制御情報２１５ａに基づいて、送信データ２０１に符号化や変調処理を施し、図１に示したようなフレーム構成のベースバンド信号２０３を出力する。
【００３０】
またベースバンド信号形成部２０２は、周波数割り当て情報である制御情報２１５ｂをベースバンド信号２０３に挿入する。無線送信部２０４は、ベースバンド信号２０３が入力され、直交変調、周波数変換及び信号増幅等の処理を施し、送信信号２０５を出力する。送信信号２０５はアンテナ２０６から電波として出力される。
【００３１】
次に、基地局の受信系について説明する。基地局は、複数のアンテナ２０７Ｘ，２０７Ｙで端末からの信号を受信する。受信部２０９は、アンテナ２０７Ｘ，２０７Ｙで受信した受信信号２０８Ｘ，２０８Ｙが入力され、周波数変換、直交復調、ＭＩＭＯ分離（例えば、ＺＦ（Zero Forcing）又はＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection））及び復号を行うことで、受信データ２１０を得る。
【００３２】
また、受信部２０９は、端末が送信したリファレンスシンボル（図１のリファレンスシンボル１０１，１０３）のベースバンド信号２１１を得る。リファレンスシンボルのベースバンド信号２１１は、伝搬路変動を受けたものである。チャネル状態推定部２１２は、リファレンスシンボルのベースバンド信号２１１に基づいて伝搬環境の状況の詳細を推定することでチャネル状態情報２１３を生成し、これを出力する。
【００３３】
周波数割り当て決定・制御情報生成部２１４は、チャネル状態情報２１３及び受信データ２１０を入力する。周波数割り当て決定・制御情報生成部２１４は、受信データ２１０から、端末からの要求情報（図１の要求情報シンボル１０２，１０４）を抽出し、この要求情報に応じて、変調方式や符号化率等を指示するための制御情報２１５ａをベースバンド信号形成部２０２に送出する。また周波数割り当て決定・制御情報生成部２１４は、チャネル状態情報２１３に基づいて各端末の周波数割り当てを決定し、決定した周波数割り当て情報を制御情報２１５ｂとして、ベースバンド信号形成部２０２に送出する。この制御情報２１５ｂは、図１の制御情報シンボル１０５に相当し、各端末に送信される。
【００３４】
次に、端末の受信系について説明する。端末は、アンテナ２０７Ｍで基地局からの信号を受信する。受信部２０９Ｍは、アンテナ２０７Ｍで受信した受信信号２０８Ｍが入力され、周波数変換、直交復調、復号等の処理を行うことで、受信データ２１０Ｍを得る。データ分離部２１１Ｍは、受信データ２１０Ｍが入力され、受信データ２１０Ｍをデータ２１２Ｍ及び制御情報２１３Ｍに分離する。
【００３５】
次に、端末の送信系について説明する。端末は、ベースバンド信号形成部２０２ＭＡに送信データ２０１ＭＡ及び制御情報２１３Ｍを入力すると共に、ベースバンド信号形成部２０２ＭＢに送信データ２０１ＭＢ及び制御情報２１３Ｍを入力する。ベースバンド信号形成部２０２ＭＡ，２０２ＭＢはそれぞれ、送信データ２０１ＭＡ，２０１ＭＢに符号化や変調処理を施すのに加えて、制御情報２１３Ｍに従った周波数割り当てを行うことで、ベースバンド信号２０３ＭＡ，２０３ＭＢを形成する。
【００３６】
無線送信部２０４ＭＡ，２０４ＭＢはそれぞれ、ベースバンド信号２０３ＭＡ，２０３ＭＢ及び制御情報２１３Ｍが入力され、ベースバンド信号２０３ＭＡ，２０３ＭＢに、制御情報２１３Ｍに従った周波数変換及び電力増幅等の処理を施すことで、変調信号２０５ＭＡ，２０５ＭＢを得る。変調信号２０５ＭＡ，２０５ＭＢはそれぞれ、電波としてアンテナ２０６ＭＡ，２０６ＭＢから出力される。
【００３７】
図３に、端末の送信系の詳細な構成例を示す。上述したように、端末は、送信データ２０１ＭＡをベースバンド信号形成部２０２ＭＡに、送信データ２０１ＭＢをベースバンド信号形成部２０２ＭＢに入力する。なお、ベースバンド信号形成部２０２ＭＡ，２０２ＭＢはそれぞれ、実際には、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）３０２Ａ，３０２Ｂの前段側に訂正符号化部及び変調部を有するが、図３では、図を簡単化するためにこれを省略している。よって、実際には、図３のＤＦＴ３０２Ａ，３０２Ｂには、変調部によって変調方式に応じてマッピングされた送信データ２０１ＭＡ，２０１ＭＢが入力される。
【００３８】
ＤＦＴ３０２Ａは、マッピングされた送信データ２０１ＭＡを入力し、これに離散フーリエ変換を施すことにより、離散フーリエ変換後の信号群３０３Ａを出力する。ルートレイズドコサイン部（ＲＲＣ）３０４Ａは、離散フーリエ変換後の信号群３０３Ａが入力され、これを帯域制限することで帯域制限後の信号群３０５Ａを得る。
【００３９】
サブキャリア割り当て部３０６Ａは、帯域制限後の信号群３０５Ａ及び制御情報２１３Ｍが入力され、帯域制限後の信号群３０５Ａを制御情報２１３Ｍに基づいた周波数帯域に割り当て、周波数割り当て後の信号群３０７Ａを出力する。
【００４０】
逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）３０８Ａは、周波数割り当て後の信号群３０７Ａが入力され、周波数割り当て後の信号群３０７Ａに逆高速フーリエ変換を施すことで送信ベースバンド信号３０９Ａを形成し、これを出力する。
【００４１】
処理部３１０Ａは、送信ベースバンド信号３０９Ａが入力され、これにサイクリックプレフィクス（Cyclic Prefix）付加処理や時間窓によるフィルタリング処理を施し、これにより得た信号処理後の送信ベースバンド信号３１１Ａを出力する。
【００４２】
なお、ベースバンド信号形成部２０２ＭＢは、ベースバンド信号形成部２０２ＭＡとほぼ同様の構成であるため、その説明は省略する。
【００４３】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００４４】
先ず、図４を用いて、端末の各アンテナへの周波数帯域の割り当て方を説明する。ここで、図４において、端末Ａのアンテナ＃１とは図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される送信信号２０５ＭＡのことを示し、端末Ａのアンテナ＃２とは図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される送信信号２０５ＭＢのことを示す。図４は、端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが存在し、それぞれの端末が２本のアンテナを有し、２本の異なるアンテナから別々の送信信号（送信ストリーム）を送信した場合の例である。
【００４５】
本実施の形態の端末は、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線送信を行う。つまり、各アンテナの信号にそれぞれ局所的周波数帯域が割り当てられ、各アンテナから局所的周波数帯域の送信信号が送信される。
【００４６】
図４Ａは、端末Ａと基地局との間の周波数軸におけるチャネル変動（伝搬路の変動）を示している。具体的には、符号４０１は端末Ａのアンテナ＃１のチャネル変動、符号４０２は端末Ａのアンテナ＃２のチャネル変動を示している。
【００４７】
図４Ａのように、一般に、アンテナが異なれば、チャネル変動特性は異なる。従って、電界強度の最も良い周波数帯域を使用して送信することで、受信品質の低下を抑えることができる。また、電界強度の良い周波数帯域ほど変調多値数を多くすることで（例えば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更すれば）、伝送速度を向上させることができる。
【００４８】
よって、図４Ｂに示すように、端末Ａの各アンテナのチャネル変動特性に応じて、各アンテナ毎に局所的周波数割り当てを行うことにより、端末Ａの各アンテナで送信する変調信号をより良い（受信品質、伝送速度の点で）状態で、基地局に到達させることができる。
【００４９】
また、図４Ｂのように、端末Ａの異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を、全て異なる周波数帯域に割り当てることにより、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）多重送信を行った場合と比較して、基地局での受信時に空間ダイバーシチゲインを得ることができる。
【００５０】
これにより、ＭＩＭＯ伝送を行う場合よりも、良好な受信品質を得ることができると共に、変調多値数の多い変調方式を選択可能となるので、受信品質及び伝送速度を高く保つことができる。なお、ここでのＭＩＭＯ伝送とは、同一端末の異なるアンテナを用いたものに限らず、全ての端末の中のいずれかのアンテナの組み合わせを用いたもの全てを意味する。
【００５１】
本実施の形態においては、使用可能周波数帯域内での、基地局に対するアクセス数（つまり同一時間にアップリンク通信を行う端末数）が少ない場合には、図４Ｂに示したように、各端末の各アンテナに、異なる局所的周波数帯域を割り当てるようになっている。これにより、空間ダイバーシチゲインを得ることができる。
【００５２】
これに対して、本実施の形態においては、使用可能周波数帯域内での、基地局に対するアクセス数（つまり同一時間にアップリンク通信を行う端末数）が増加した場合には、全てのアンテナの送信信号に対して異なる周波数を割り当てることができなくなるので、図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、ＭＩＭＯ伝送（例えば、空間多重ＭＩＭＯ伝送（MIMO spatial multiplexing））を併用する。
【００５３】
具体的には、図４Ｃでは、端末Ａがアンテナ＃１とアンテナ＃２から、同一時刻に同一の局所的周波数帯域を使用して、異なる送信信号を送信する。これにより、図４Ｂと比較して、端末Ａのアンテナ＃２に割り当てていた局所的周波数帯域が空くので、端末Ｃのアンテナ＃１に、空いた局所的周波数帯域を割り当てることができるようになる。
【００５４】
また、図４Ｄでは、端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｄが、各端末のアンテナ＃１とアンテナ＃２から同一時刻に同一の局所的周波数帯域を使用して、異なる送信信号を送信する。これにより、端末Ｄも同一時間に通信を行うことが可能となる。
【００５５】
ここで、図５を用いて、空間多重ＭＩＭＯ伝送時の、受信側での信号分離処理について簡単に説明する。図５において、送信側は、送信部において、各送信データＴＡ（ｔ），ＴＢ（ｔ）から変調信号Ｔｘａ（ｔ），Ｔｘｂ（ｔ）を得、これを各送信アンテナ＃１，＃２から送信するものとする。受信側は、各受信アンテナ＃１，＃２で受信した受信信号Ｒｘ１（ｔ）、Ｒｘ２（ｔ）を受信部に入力し、受信部によって受信信号Ｒｘ１（ｔ）、Ｒｘ２（ｔ）に対して復調処理を施すことにより、送信データＴＡ（ｔ）、ＴＢ（ｔ）に対応する受信データＲＡ（ｔ）、ＲＢ（ｔ）を得るものとする。
【００５６】
ここで、送信アンテナ＃１から送信された変調信号Ｔｘａ（ｔ）は、チャネル変動ｈ１１（ｔ）、ｈ１２（ｔ）を受けた後に受信アンテナ＃１，＃２で受信される。また送信アンテナ＃２から送信された変調信号Ｔｘｂ（ｔ）は、チャネル変動ｈ２１（ｔ）、ｈ２２（ｔ）を受けた後に受信アンテナ＃１，＃２で受信される。
【００５７】
よって、時間のパラメータｔを用いて、送信アンテナ＃１から送信される信号をＴｘａ（ｔ）、送信アンテナ＃２から送信される信号をＴｘｂ（ｔ）、受信アンテナ＃１で受信した信号をＲｘ１（ｔ）、受信アンテナ＃２で受信した信号をＲｘ２（ｔ）とすると、次式の関係が成立する。なお、ｎ１（ｔ），ｎ２（ｔ）はノイズである。
【数１】
2008199598.tif 000003
【００５８】
基地局は、この関係に基づき、例えばＺＦやＭＬＤのアルゴリズムを用いて、図４Ｃの端末Ａや、図４Ｄの端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｄによって空間多重ＭＩＭＯ伝送された変調信号を分離する。なお、チャネル変動の推定は、端末から送信されたパイロットシンボルを用いて行う。
【００５９】
ところで、本実施の形態で重要な点は、図４Ｃ及び図４Ｄのように、ＭＩＭＯ伝送を併用する場合に、ＭＩＭＯ伝送は同一端末の複数アンテナによって行うようにした点である。換言すると、本実施の形態においては、同一の局所的周波数帯域を割り当てて、ＭＩＭＯ伝送を行うのは、同一端末の複数アンテナに限っている。これにより、基地局での受信品質を確保することができる。
【００６０】
例えば、端末Ａのアンテナ＃１と端末Ｂのアンテナ＃１とに、同一の局所的周波数帯域を割り当てるといったように、異なる端末のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行った場合には、端末毎に周波数源（装置のシンセサイザの周波数源）が異なるため、また端末の場所が異なるため、周波数・時間同期及び周波数・時間のコヒーレント性の精度が悪くなり、この結果、受信品質の確保が困難となる。本実施の形態では、この点を考慮して、同一の局所的周波数帯域を割り当ててＭＩＭＯ伝送を行うのは、同一端末の複数アンテナに限っている。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、局所的周波数帯域を端末に割り当てるＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、使用可能周波数帯域内で同一時間に基地局にアクセスする端末数に応じて、異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を全て異なる周波数帯域に割り当てるか又はＭＩＭＯ伝送を併用するかを選択すると共に、上記アクセスする端末数に応じてＭＩＭＯ伝送を行う端末数を可変とした。
【００６２】
これにより、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とマルチアンテナ送信技術を組み合わせた場合に、マルチアンテナ送信による空間ダイバーシチ効果を可能な限り維持しつつ、限られた使用可能周波数帯域をより多くの端末に割り当てかつ受信品質の良好なマルチアンテナ送信を行うことができるようになる。この結果、伝送品質、伝送速度及び周波数利用効率を向上させる無線通信方法を実現できる。
【００６３】
なお、上述した実施の形態では、使用可能周波数帯域内で同一時間に基地局にアクセスする端末数に応じて、ＭＩＭＯ伝送を行う端末数を可変とした場合について述べたが、例えば使用可能周波数帯域のチャネル変動特性に応じて、ＭＩＭＯ伝送を行う端末数を変化させるようにしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態では、主に、端末に局所的周波数帯域を割り当てる、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線送信に本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、端末に分散的周波数帯域を割り当てる、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に適用することもできる。以下、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に本発明を適用した場合の形態について説明する。
【００６５】
基地局と端末の送信フロー、基地局と端末の構成、端末の詳細構成は、上述した図１、図２、図３と同様である。
【００６６】
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に本発明を適用した場合の形態では、端末の各アンテナへの周波数帯域の割り当て方が、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の場合と異なる。
【００６７】
図６に、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に本発明を適用した場合の、端末の各アンテナへの周波数帯域の割り当て方の一例を示す。ここで、図６において、端末Ａのアンテナ＃１とは、図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される送信信号２０５ＭＡのことを示し、端末Ａのアンテナ＃２とは図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される送信信号２０５ＭＢのことを示す。図６は、端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが存在し、それぞれの端末が２本のアンテナを有し、２本の異なるアンテナから別々の送信信号（送信ストリーム）を送信した場合の例である。
【００６８】
図６の周波数割り当ては、当然のことながら図４の場合とは異なり、例えば各端末の各アンテナからの送信信号を分散的に異なる周波数帯域で送信する。
【００６９】
図４Ａで説明した場合と同様に、一般に、アンテナが異なれば、チャネル変動特性は異なる。従って、電界強度の最も良い周波数帯域を使用して送信すれば、また電界強度の良い周波数帯域ほど変調多値数を多くすれば（例えば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更すれば）、受信品質の低下が抑えられ、伝送速度を向上させることができる。
【００７０】
よって、図６Ａに示すように、各アンテナ毎に分散的周波数割り当てを異なるように設定することにより、各アンテナで送信する変調信号をより良い（受信品質、伝送速度の点で）状態で基地局に到達させることができる。
【００７１】
また、図６Ａのように、異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を、全て異なる周波数帯域に割り当てることにより、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）多重送信を行った場合と比較して、基地局での受信時に空間ダイバーシチゲインを得ることができる。これにより、ＭＩＭＯ伝送を行う場合よりも、良好な受信品質を得ることができると共に、変調多値数の多い変調方式を選択可能となり、受信品質及び伝送速度を高く保つことができる。なお、ここでのＭＩＭＯ伝送とは、同一端末の異なるアンテナを用いたものに限らず、全ての端末の中のいずれかのアンテナの組み合わせを用いたもの全てを意味する。また、ここでの異なるアンテナとは、同一端末の異なるアンテナのことに限らず、全ての端末の全てのアンテナのことを意味する。
【００７２】
ここで、使用可能周波数帯域内での、基地局に対するアクセス数（つまり同一時間にアップリンク通信を行う端末数）が少ない場合には、図６Ａに示したように、各端末の各アンテナに、異なる分散的周波数帯域を割り当てるようになっている。これにより、空間ダイバーシチゲインを得ることができる。なお、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式では、同一のアンテナにも、分散的な複数の周波数帯域を割り当てるので、一般に、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式よりも周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００７３】
これに対して、使用可能周波数帯域内での、基地局に対するアクセス数（つまり同一時間にアップリンク通信を行う端末数）が増加した場合には、全てのアンテナの送信信号に異なる周波数を割り当てることができなくなるので、図６Ｂに示すように、ＭＩＭＯ伝送（例えば、空間多重ＭＩＭＯ伝送（MIMO spatial multiplexing））を併用する。
【００７４】
具体的には、図６Ｂでは、端末Ａ、端末Ｃが、それぞれのアンテナ＃１とアンテナ＃２から同一時刻に同一の分散的周波数帯域を使用して、異なる送信信号を送信する。これにより、図６Ａと比較して、端末Ａのアンテナ＃２に割り当てていた分散的周波数帯域が空くので、端末Ｃにこの空いた分散的周波数帯域を割り当てることができるようになる。
【００７５】
ここで重要な点は、図６Ｂのように、ＭＩＭＯ伝送を併用する場合に、ＭＩＭＯ伝送は同一端末の複数アンテナによって行うようにした点である。換言すると、同一の分散的周波数帯域を割り当てて、ＭＩＭＯ伝送を行うのは、同一端末の複数アンテナに限っている。これにより、基地局での受信品質を確保することができる。
【００７６】
例えば、端末Ａのアンテナ＃１と端末Ｂのアンテナ＃１とに、同一の分散的周波数帯域を割り当てるといったように、異なる端末のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行った場合には、端末毎に周波数源（装置のシンセサイザの周波数源）が異なるため、また端末の場所が異なるため、周波数・時間同期及び周波数・時間のコヒーレント性の精度が悪くなる。この結果、受信品質の確保が困難となる。
【００７７】
本実施の形態では、この点を考慮して、同一の分散的周波数帯域を割り当ててＭＩＭＯ伝送を行うのは、同一端末の複数アンテナに限っている。
【００７８】
以上説明したように、分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、使用可能周波数帯域内で同一時間に基地局にアクセスする端末数に応じて、異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を全て異なる周波数帯域に割り当てるか、又はＭＩＭＯ送信を併用するか、を選択すると共に、上記アクセスする端末数に応じてＭＩＭＯ伝送を行う端末数を可変とした。
【００７９】
これにより、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とマルチアンテナ送信技術を組み合わせた場合に、マルチアンテナ送信による空間ダイバーシチ効果を可能な限り維持しつつ、限られた使用可能周波数帯域をより多くの端末に割り当てかつ受信品質の良好なマルチアンテナ送信を行うことができるようになる。この結果、伝送品質、伝送速度及び周波数利用効率を向上させる無線通信方法を実現できる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態では、送信アンテナ数２、受信アンテナ数２のマルチアンテナシステムに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、送信アンテナ数が２本以上、受信アンテナ数が２本以上、送信変調信号が２以上の場合に広く適用できる。
【００８１】
また、上述した実施の形態では、ＭＩＭＯ伝送として、空間多重ＭＩＭＯ伝送を用いる場合を例に説明したが、ＭＩＭＯ伝送の方式はこれに限ったものではなく、例えば、固有モード伝送を適用しても同様に実施することができる。つまり、ＭＩＭＯ伝送の方式は、本発明において、本質的な事項ではなく、いずれの方式でも同様に実施することができ、同様な効果を得ることができる。
【００８２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式において、端末毎に周波数割り当ての規則性を異なるようにすることを提案する。
【００８３】
先ず、本実施の形態の説明する前に、本実施の形態に至った過程を、図７を用いて説明する。図７は、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ―ＦＤＭＡ方式の周波数割り当て方法の例を示している。図７での特徴は、全ての端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｃが同一のＮキャリア間隔で分散的に周波数を割り当てられている点である。
【００８４】
図７Ａは、端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｃに隣接した周波数を割り当てた場合を示す。この場合、図７Ａにおいては、割り当てられた周波数は異なるが、実際の端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｃ毎の内部の周波数源が異なるので、実際は、全てのキャリアでお互いが干渉する可能性が高い。従って、受信品質の低下を招く。
【００８５】
干渉を抑圧する方法として、図７Ｂのように、隣接キャリアを使用しない方法が考えられる。図７Ｂのような周波数割り当てを行った場合、隣接キャリアを使用しないので、周波数利用効率が低下してしまう。また、図７Ｃのように端末Ｄがさらにアクセスした場合には、隣接キャリアに配置せざるを得なくなる。この結果、結局は、端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｄが、全てのキャリアで互いに干渉し合うので、受信品質の低下を招く。
【００８６】
以上のような考察の下、本実施の形態では、図８のような周波数割り当てを提案する。
【００８７】
図８では、端末Ａにはキャリア間隔Ｖで、端末Ｂにはキャリア間隔Ｗで、端末Ｃにはキャリア間隔Ｘで、端末Ｄにはキャリア間隔Ｙで、それぞれ周波数帯域を割り当てる。但し、上記キャリア間隔Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙを、Ｖ≠Ｗ≠Ｘ≠Ｙの関係となるように設定する。
【００８８】
このように複数の端末に分散的周波数帯域を割り当てる場合に、各端末で異なるキャリア間隔で分散的周波数帯域を割り当てたことにより、基地局において、各端末からの信号を誤り率特性の良い状態で復号することができるようになる。
【００８９】
このことについて説明する。図８から分かるように、干渉が大きくなる周波数は、図８の符号８０１及び符号８０２で示した周波数である。しかし、干渉の大きいキャリアは、たかだか、端末Ａで２キャリア、端末Ｂで１キャリア、端末Ｃで２キャリアであり、図７Ａや図７Ｃで示したような全てのキャリアで干渉が大きくなってしまう端末は存在しない。よって、各端末において、全てのキャリアの受信品質が悪いわけではないので、端末側で畳み込み符号、ターボ符号又はＬＤＰＣ符号等を用いた誤り訂正符号化を行い、基地局側で誤り訂正復号を行えば、誤り訂正処理による誤り率特性の向上効果を得ることができる。この結果、誤り率特性の極端に悪い端末が生じることを防ぐことができる。
【００９０】
なお、本実施の形態の周波数割り当て方法の適用範囲は、マルチアンテナ通信システムに限ったものではないが、実施の形態１で説明したようなマルチアンテナ通信システムに適用すると、次のような効果を得ることもできる。
【００９１】
すなわち、図８の符号８０２で示した周波数帯域の信号については、基地局はＺＦやＭＬＤの信号分離アルゴリズムを用いて各端末Ａ，Ｃの信号を分離することができるので、受信品質を確保することもできる。また、符号８０１，８０２を除くキャリアの信号については、基地局は複数のアンテナでそれらを受信するので、空間ダイバーシチゲインを得ることができ、非常に良い受信品質を得ることができる。
【００９２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、各端末で異なるキャリア間隔で分散的周波数帯域を割り当てたことにより、受信側（基地局側）で誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。
【００９３】
なお、上述した実施の形態では、４つの端末Ａ〜Ｄについての分散的周波数帯域割り当てについて説明したが、本発明はこれに限らず、２つ以上の端末についての分散的周波数帯域割り当てに広く適用できる。つまり、複数の端末のうち、第１の端末にはｘキャリア間隔で周波数帯域を割り当てると共に、前記複数の端末のうち、第２の端末にはｙ（ｘ≠ｙ）キャリア間隔で周波数帯域を割り当てるようにすれば、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、上述した実施の形態では、４つの端末Ａ〜Ｄ間で、全て異なるキャリア間隔で分散的周波数帯域を割り当てた（すなわちキャリア間隔Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙを、Ｖ≠Ｗ≠Ｘ≠Ｙの関係となるように設定した）場合について述べたが、必ずしも全てのキャリア間隔を異なるように設定する必要はなく、いずれか２つ以上の端末間で、キャリア間隔を異なるようにすればある程度の効果は得ることができる。
【００９５】
さらに、上述した実施の形態に加えて、上記キャリア間隔Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙを、Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙの最小公倍数がＶ×Ｗ×Ｘ×Ｙとなる値に選定すれば、各端末Ａ〜Ｄが干渉し合う確率を非常に低くできるので一層効果的である。なお、２つの端末間の関係で言えば、第１の端末にはｘキャリア間隔で周波数帯域を割り当てると共に、第２の端末にはｙ（ｘ≠ｙ）キャリア間隔で周波数帯域を割り当て、かつ、前記ｘと前記ｙを、前記ｘと前記ｙの最小公倍数がｘ×ｙとなる値に選定すればよい。
【００９６】
さらに、上述した実施の形態では、各端末で異なるキャリア間隔で分散的周波数帯域を割り当てた場合について説明したが、要は、端末毎に周波数割り当ての規則性を異なるようにすればよい。
【００９７】
さらに、上述した実施の形態に加えて、アクセスしている端末数に応じて、各端末への周波数割り当て規則を変更してもよい。例えば、基地局にアクセスしている端末数が少ない場合には、図７Ｂに示すように、隣接キャリアを用いない周波数割り当てが可能な場合がある。
【００９８】
従って、基地局にアクセスしている端末数が少ない場合は、図７Ｂに示すような周波数割り当てを行ってもよい。また、基地局にアクセスしている端末数が多い場合は、図８に示すような周波数割り当てを行ってもよい。このようにした場合でも、上述した実施の形態と同様に、受信側で誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。つまり、各端末への周波数割り当ての規則性を常時異ならせる必要はない。
【００９９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式において、端末に割り当てるキャリアを時間的に変更することを提案する。
【０１００】
図９及び図１０を用いて、本実施の形態の周波数割り当て方法を説明する。なお、図９は、本実施の形態の周波数割り当て方法を示すもので、図１０はその比較例を示すものである。
【０１０１】
図９及び図１０において、横軸は周波数、縦軸は時間である。また、符号９０１で示す実線のキャリアは、Ｎキャリア毎に周波数を割り当てたＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式のキャリアを示し、符号９０２で示す破線のキャリアは、Ｍキャリア毎に周波数を割り当てたＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式のキャリアを示す。但し、ＮとＭは、Ｎ≠Ｍの関係となっている。また、符号９０３は、隣接キャリアの関係となっているキャリアを示している。隣接キャリアの関係とは、周波数軸においてキャリア間隔がなく、隣に配置されているキャリア同士のことを意味する。
【０１０２】
符号９０３で示す隣接キャリアの関係にあるキャリアは、実施の形態２でも説明したように、各端末内部の周波数源が異なるので、結果として、互いの干渉が大きくなり、受信品質が悪くなる。図９及び図１０は、そのような隣接キャリアの関係にある箇所９０３が各時刻で１箇所あるときの例である。
【０１０３】
また、図９及び図１０において、“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”は、それぞれ“端末Ａ”、“端末Ｂ”、“端末Ｃ”、“端末Ｄ”に割り当てたキャリアを示す。ここでは、Ｎキャリア毎に周波数を割り当てたＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式のキャリア９０１を、端末Ａと端末Ｂで共有して使用している（このとき、端末Ａ，Ｂ毎のキャリア間隔は２Ｎとなる）。また、Ｍキャリア毎に周波数を割り当てたＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式のキャリア９０２を、端末Ｃと端末Ｄで共有して使用している（このとき、端末Ｃ、Ｄ毎のキャリア間隔は２Ｍとなる）。
【０１０４】
本実施の形態においては、図９に示すように、時間の経過とともに、端末への周波数割り当てを変更する。これにより、同一端末に、他の端末が使用しているキャリアと隣接したキャリアが連続した時間で連続して割り当てられないようになる。この結果、各端末において、隣接キャリア関係にあるキャリアが割り当てられる頻度を少なくできるので、隣接キャリアの影響が軽減される。
【０１０５】
これに対して、図１０のように、時間の経過とともに、端末への周波数割り当てを変更しなかった場合、つまり、時間ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２、ｉ＋３で各端末の周波数割り当てを変更しなかった場合、端末Ａと端末Ｃでは、隣接キャリアの関係にあるキャリアの発生頻度が非常に多い。一方、端末Ｂと端末Ｄでは、隣接キャリアの関係にあるキャリアが無い。この場合、端末Ａと端末Ｃは受信品質が悪いが、端末Ｂと端末Ｄは受信品質が良いという偏りが発生する。
【０１０６】
一方で、図９のように、時間の経過とともに、端末への周波数割り当てを変更する場合、つまり、時間ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２、ｉ＋３で各端末の周波数割り当てを変更した場合、受信品質の悪いキャリア（隣接キャリアの関係にあるキャリア）の発生頻度が、各端末でほぼ均等となる。換言すれば、各端末間で、受信品質の悪いキャリア（隣接キャリアの関係にあるキャリア）の発生頻度の偏りが軽減される。
【０１０７】
これにより、実施の形態２でも説明したように、端末側で畳み込み符号、ターボ符号又はＬＤＰＣ符号等を用いた誤り訂正符号化を行い、基地局側で誤り訂正復号を行えば、誤り訂正処理による誤り率特性の向上効果を得ることができる。この結果、誤り率特性の極端に悪い端末が生じることを防ぐことができる。
【０１０８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、分散的周波数帯域を端末に割り当てるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、時間の経過とともに、端末への周波数割り当てを変更するようにしたことにより、各端末間で、受信品質の悪いキャリア（隣接キャリアの関係にあるキャリア）の発生頻度の偏りを軽減できるので、受信側（基地局側）で誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。
【０１０９】
なお、通信状況や基地局へのアクセス数等に応じて、時間の経過とともに端末への周波数割り当てを変更する場合と、時間の経過とともに端末への周波数割り当てを変更しない場合とを併用してもよい。
【０１１０】
また、ＭＩＭＯ伝送を行う端末に、本実施の形態の周波数割り当て方法を適用しても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態１の周波数割り当て方法と併用しても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。この場合、端末単位で時間ごとに周波数割り当てを変更すると共に、各端末のアンテナ単位で時間ごとに周波数割り当てを変更すればよい。
【０１１１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式におけるサブキャリアへのシンボルの配置方法について説明する。本実施の形態では、主に、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式におけるサブキャリアへのシンボル配置方法を提案する。
【０１１２】
図２との対応部分に同一符号を付して示す図１１に、本実施の形態における端末及び基地局の構成例を示す。図１１の構成が、図２と異なる点は、制御情報２１５が基地局の受信部２０９に入力されていることと、端末のベースバンド信号形成部１１０１ＭＡ，１１０１ＭＢの構成である。
【０１１３】
図３との対応部分に同一符号を付して示す図１２に、端末の送信系の詳細な構成例を示す。なお、図１２では、図を簡単化するために、送信アンテナ２０６ＭＡについての送信系のみを示し、送信アンテナ２０６ＭＢについての送信系は省略した。
【０１１４】
符号化部１２０２Ａは、送信データ２０１ＭＡ及び制御情報２１３Ｍが入力され、制御情報２１３Ｍに含まれる符号化方法及び符号化率に従った符号化を行うことで、符号化後のデータ１２０３Ａを得る。インタリーバ１２０４Ａは、符号化後のデータ１２０３Ａが入力され、データの順番の並び替えを行うことで、インタリーブ後のデータ１２０５Ａを得る。マッピング部１２０６Ａは、インタリーブ後のデータ１２０５Ａ及び制御情報２１３Ｍが入力され、制御情報２１３Ｍに含まれる変調方式に従って変調を行うことで、マッピング信号３０１Ａを得る。
【０１１５】
本実施の形態のサブキャリア割り当て部３０６Ａは、図３の処理と異なり、帯域制限後の信号群３０５Ａ及び制御情報２１３Ｍが入力される。サブキャリア割り当て部３０６Ａは、入力された制御情報２１３Ｍに含まれる周波数割り当て情報に基づいて使用するサブキャリアを決定するのに加えて、制御情報２１３Ｍに含まれるサブキャリア単位の受信品質情報に基づいてサブキャリアへのシンボルの割り当てを決定し、周波数割り当て後の信号群３０７Ａを出力する。このときのサブキャリアへのシンボル割り当て方法に関しては、以下で詳しく説明する。
【０１１６】
図１３に、本実施の形態におけるサブキャリアへのシンボルの割り当て方法の一例を示す。ここでは、一例として、図１２の端末のインタリーバ１２０４Ａが、データの順番の入れ替えを行わず、かつ、変調方式がＢＰＳＫの場合を例に説明する。
【０１１７】
図１３Ａは、横軸を周波数とし、縦軸を端末がサブキャリアの信号を受信したときの各サブキャリアごとの電界強度として示したものである。
【０１１８】
図１３Ｂは、端末に、局所的（localized）に周波数を割り当てた際の、局所的周波数帯域内のサブキャリア番号と、受信電界強度１３０１の高いサブキャリアから昇順に順番１３０２を付けたときの様子を示している。
【０１１９】
図１３Ｂにおいて、Ｄ＃１，Ｄ＃２，Ｄ＃３，Ｄ＃４，Ｄ＃５，Ｄ＃６，Ｄ＃７，Ｄ＃８は、図１２のインタリーブ後の信号１２０５Ａにおけるデータの順番を示している。図１２の端末のインタリーバ１２０４Ａが、データの順番の入れ替えを行わず、かつ、変調方式がＢＰＳＫであるとすると、各データＤ＃１、Ｄ＃２、Ｄ＃３、Ｄ＃４、Ｄ＃５、Ｄ＃６、Ｄ＃７、Ｄ＃８は、図１３Ｂに示すように、順次のサブキャリアにより伝送されることになる。
【０１２０】
Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、チャネル変動が周辺サブキャリアで相関が高く、かつ、使用するサブキャリア数が少ないので、インタリーバによってデータのランダム性を確保することが困難であるという特徴がある。逆に言うと、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、規則性が発生し易い。一方で、誤り訂正符号は、ランダムエラーに対しては耐性があるが、バースト的なエラーには、誤り訂正の効果が発揮され難いという特徴がある。
【０１２１】
ところで、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式では、上記の通り、チャネル変動が周辺サブキャリアで相関が高いことから、受信品質が悪いサブキャリアは連続的に発生する。従って、この連続的に発生する受信品質が悪いサブキャリアを、できる限りバースト的にならないような工夫をすれば、誤り訂正効果が発揮され易いことになる。
【０１２２】
図１３Ｂのように、データＤ＃１、Ｄ＃２、Ｄ＃３、Ｄ＃４、Ｄ＃５、Ｄ＃６、Ｄ＃７、Ｄ＃８を、順次のサブキャリアに割り当てて送信した場合、上記理由からバーストエラーが発生し易い状況となるので、誤り訂正効果が発揮され難い。
【０１２３】
本実施の形態では、上述した考察の下、図１３Ｃのようなデータ（シンボル）のサブキャリアへの配置を提案する。
【０１２４】
このような配置を行うにあたっては、先ず、図１の基地局と端末の送信フローのように、端末Ａはリファレンスシンボル１０１及び要求情報シンボル１０２を送信する。なお、ここでは、一例として端末Ａに着目して説明する。
【０１２５】
図１１の基地局のチャネル状態推定部２１２では、チャネル状態を推定し、推定結果をチャネル情報２１３として出力する。周波数割り当て決定・制御情報生成部２１４は、チャネル状態情報２１３に基づいて、端末Ａに割り当てる使用周波数を、例えば、図１３Ｂ及び図１３Ｃのように、キャリア１０〜１７に決定する。また、周波数割り当て決定・制御情報生成部２１４は、チャネル状態情報２１３に基づいて、キャリア１０〜１７の受信品質の順番を推定する。その情報は、図１の制御情報１０５として端末Ａに送信される。
【０１２６】
つまり、図１３Ｂの符号１３０２で示すように、使用サブキャリアを受信品質の良い方から昇順に並べた場合、キャリア１３、キャリア１２、キャリア１７、キャリア１１、キャリア１０、キャリア１４、キャリア１６、キャリア１５となるので、基地局はこの受信品質の順番に関する情報を図１の制御情報１０５として送信する。
【０１２７】
ここで、本実施の形態において、昇順の並び替えが容易に行えるのは、ＳＣ−ＦＤＭＡの場合、使用するキャリア（サブキャリア）数が少ないことに起因している。キャリア数が多くなると、昇順に並び替えることは困難となると共に、インタリーバ１２０４Ａのインタリーブによってランダム性を得ることが、比較的容易となる。
【０１２８】
以上を考慮すると、本実施の形態の方法は、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に限らず、例えば、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア方式を用いており、かつ、使用するキャリア数が少ない場合にも広く適用可能である。例えば、基地局がＯＦＤＭＡを用いて、端末に信号を送信するとともに、各端末のために割り当てるキャリア数が少ない場合に適用しても、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、基地局がサブキャリアの受信品質を昇順に並び替えているが、基地局がチャネル変動の情報を端末に送信し、端末がその情報を基にサブキャリアの受信品質を昇順に並び替えてもよい。しかし、以降で説明するが、端末はサブキャリアの受信品質の昇順の情報に基づき送信方法を変更するわけだが、基地局はこの昇順の情報を知っていないと端末からの信号を正しく復調することが困難である。
【０１３０】
従って、端末が昇順の並び替えを行った場合、基地局も昇順の並び替えを行わなければならない。この点を考慮すると、本実施の形態のように、基地局がサブキャリアの受信品質を昇順に並び替える処理を行った方が、システム全体としての構成を簡単化できる。
【０１３１】
また、ここでは、一例として、受信品質を昇順に並べることを例に説明しているが、“昇順”ということには本質的な意味は無く、要は、キャリアの受信品質の良、悪の相対関係に基づいて並べ替えればよい。
【０１３２】
図１３Ｃに、サブキャリアの受信品質に基づいて、送信データがバースト的に誤らないように、送信データを複数のキャリアに割り当てた一例を示す。図１３Ｃでは、受信品質を昇順に並べた場合、受信品質が最も悪いキャリア（図中キャリア１５，１６）を復号時に遠い位置となるように並び替えている。図１３Ｃは、サブキャリア割り当て部３０６Ａが、サブキャリアを符号１３０３で示すように並び替え、データＤ＃１、Ｄ＃２、Ｄ＃３、Ｄ＃４、Ｄ＃５、Ｄ＃６、Ｄ＃７、Ｄ＃８を並び替え後の各サブキャリアに割り当てることを示している。このような並び替えを行うことにより、受信品質の悪いサブキャリアが、復号時にバースト的（連続的に）に並ぶことを回避できるので、誤り訂正効果により誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。因みに、受信品質がランダムになるようにデータの並び替えを行うことはできず、受信品質は規則的となってしまう。
【０１３３】
なお、上記説明では、データをインタリーブ処理せず、かつ変調方式がＢＰＳＫの場合を一例として説明したが、これに限ったものではない。例えば、図１２のインタリーバ１２０４Ａでインタリーブを施す場合に、インタリーバ１２０４Ａのインタリーブパターンを、キャリアの受信品質の順番を昇順に並べたときに、最適化された一通りのパターンに設計するようにしてもよい。この場合、図１２のサブキャリア割り当て部３０６Ａは、制御情報２１３Ｍのサブキャリア単位の受信品質情報に基づいて、キャリアを昇順に並び替え、サブキャリアにインタリーブ後のデータを割り当てれば、インタリーブ処理しない場合と同様に実施することができ、インタリーブ処理しない場合と同様に受信品質を向上させることができる。
【０１３４】
また、別の実施方法として、キャリアの受信品質の順番に基づき、インタリーバを変更する方法も考えられる。但し、このようにすると、インタリーバを複数設ける必要があるため、回路規模の点で不利となる可能性が高い。しかし、上述した方法と同様の効果を得ることはできる。
【０１３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の無線通信方法において、キャリアの受信品質に基づいて、送信データのキャリア割り当てを変更するようにしたことにより、受信側（基地局側）での誤り訂正効果が上がるので、誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。
【０１３６】
なお、本実施の形態では、主に、本発明をＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に適用することもでき、同様の効果を得ることができる。また、既に説明したように、本実施の形態の送信方法は、適用範囲がＳＣ−ＦＤＭＡ方式に限定されるものではなく、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア方式の送信を行う場合に広く適用可能である。
【０１３７】
ここで、重要なことは、本実施の形態の方法が特に有効なのは、使用するサブキャリア数が少ないシステムに適用した場合である。またＯＦＤＭＡの場合は、各ユーザに割り当てるキャリア数が少ない場合に適用すると、特に有効である。
【０１３８】
さらに、本実施の形態では、便宜上、一つの変調信号（stream）を送信する場合について説明したが、本発明は、当然、ＭＩＭＯ伝送に適用することもできる。この場合、受信品質に相当するパラメータとしては、分離後のＳＮＲ、ＳＩＮＲ又は固有値の振幅等を用いればよい。
【０１３９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２で説明した、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式において端末毎に周波数割り当ての規則性を異なるようにする方法を、基地局がセクタアンテナを用いて受信するシステムに適用した場合について詳しく説明する。
【０１４０】
図１４は、本実施の形態における基地局と端末の位置関係、および、基地局のセクタアンテナの配置の例を示している。端末Ａ（１５０１）、端末Ａ’（１５０７）はエリア＃１に存在する。端末Ｂ（１５０２）はエリア＃２に、端末Ｃ（１５０３）はエリア＃３に、端末Ｄ（１５０４）はエリア＃４に存在するものとする。
【０１４１】
基地局１５０５は、アンテナ１５０６＃１〜アンテナ１５０６＃４を有する。アンテナ１５０６＃１は、エリア＃１に存在する端末との通信に用いられる。同様に、アンテナ１５０６＃２はエリア＃２に存在する端末との通信に用いられ、アンテナ１５０６＃３はエリア＃３に存在する端末との通信に用いられ、アンテナ１５０６＃４はエリア＃４に存在する端末との通信に用いられる。
【０１４２】
図１５は、基地局が送信する変調信号の時間軸におけるフレーム構成の一例を示している。制御情報シンボル１５１１は、端末に制御情報を伝送するためのシンボルである。制御情報は、例えば、基地局が送信する変調信号の変調方式及び誤り訂正方式等の情報である。本実施の形態では、端末が送信する信号の変調方式を決定するために、制御情報シンボル１５１１に、例えば、基地局が送信する変調信号が使用しているセクタアンテナ固有番号、端末が送信する変調信号の送信方法を指定する情報を含めるようになっている。
【０１４３】
チャネル推定シンボル１５１２は、基地局が送信した変調信号の伝搬による変動を、端末が推定するためのシンボルである。データシンボル１５１３は、基地局が端末に送信するデータを伝送するためのシンボルである。
【０１４４】
図１６は、本実施の形態における、各端末の周波数配置の例を示している。本実施の形態の周波数配置は、セクタアンテナと端末の関係に依存している。以下、具体的に説明する。
【０１４５】
図１４のエリア＃１に存在する端末（アンテナ１５０６＃１を用いて通信を行う端末）の周波数配置はＶキャリア間隔に設定し、エリア＃２に存在する端末（アンテナ１５０６＃２を用いて通信を行う端末）の周波数配置はＷキャリア間隔に設定し、エリア＃３に存在する端末（アンテナ１５０６＃３を用いて通信を行う端末）の周波数配置はＸキャリア間隔に設定し、エリア＃４に存在する端末（アンテナ１５０６＃４を用いて通信を行う端末）の周波数配置はＹキャリア間隔に設定する。
【０１４６】
このとき、図１４における端末Ａ’（１５０７）と端末Ｂ（１５０２）のように、エリアの境界に位置する端末が存在する場合、例えば、エリア＃２用のアンテナ１５０６＃２は、端末Ａ’（１５０７）が送信した変調信号から干渉を受ける。また、エリア＃１用のアンテナ１５０６＃１は、端末Ｂ（１５０２）が送信した変調信号から干渉を受ける。
【０１４７】
このような干渉を軽減するために、本実施の形態では、図１６に示すように、キャリア間隔の全てが異なるように、Ｖ≠Ｗ≠Ｘ≠Ｙとしている。これにより、実施の形態２で説明したように、端末に割り当てられる周波数の間隔が異なるため、端末の組み合わせによる送信信号同士の干渉を低減することができる。図１６では、干渉が発生しているキャリアは符号１６０１、１６０２、１６０３で示したキャリアである。しかし、基地局１５０５がセクタアンテナを用いていることを考慮すると、実際、問題となる干渉は符号１６０３で示したキャリアのみなので、基地局の受信品質が向上する。ここでは、キャリア間隔を、Ｖ≠Ｗ≠Ｘ≠Ｙに設定する場合について説明したが、実際は、隣接するエリアで間隔が異なっていればよいので、キャリア間隔は、Ｖ≠Ｗ、および、Ｗ≠Ｘ、および、Ｘ≠Ｙ、および、Ｖ≠Ｙが成立するように設定すればよく、Ｖ＝Ｘ、Ｗ＝Ｙであってもよい。
【０１４８】
図３との対応部分に同一符号を付して示す図１７に、本実施の形態における端末の送信系の構成例を示す。図１７の端末は、基地局から伝送された制御情報３１５を、符号化部１２０２Ａ、マッピング部１２０６Ａ及びサブキャリア割り当て部３０６Ａに入力する。サブキャリア割り当て部３０６Ａは、制御情報３１５に基づき、周波数割り当て（使用するキャリアの決定）を行う。このとき、サブキャリア割り当て部３０６Ａは、制御情報３１５に含まれる、基地局が変調信号を送信するために使用しているセクタアンテナの固有番号、端末が送信する変調信号の送信方法を指定する情報などを用いながら、上述したキャリア間隔での周波数割り当てを行うようになっている。
【０１４９】
以上のように本実施の形態によれば、基地局が通信に用いているセクタアンテナに応じて、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式における、端末への周波数割り当ての規則性を異なるようにしたことにより、セクタ間での干渉を有効に抑圧できるので、データの受信品質を向上させることができる。
【０１５０】
次に、上述の実施方法とは別の実施方法について説明する。基地局と端末の位置関係は図１４と同じと仮定する。ここでは、端末Ａ（１５０１）、端末Ａ’（１５０７）と、端末Ｂ（１５０２）とに着目する。上述と同様に干渉を抑圧するために、端末Ａ（１５０１）、端末Ａ’（１５０７）はＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いて変調信号を送信し、端末Ｂ（１５０２）はＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ―ＦＤＭＡ方式を用いて変調信号を送信する。
【０１５１】
このときの周波数利用の様子を、図１８に示す。図１８において、図１４のエリア＃１に存在する端末、つまり、基地局のアンテナ１５０６＃１を用いて通信を行っている端末Ａ（１５０１）、端末Ａ’（１５０７）は、Ｖキャリアおきに周波数の配置が行われる（つまり、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の周波数配置が行われる）。一方、エリア＃１に隣接するエリア＃２に存在する端末、つまり、基地局のアンテナ１５０６＃２を用いて通信を行っている端末Ｂ（１５０２）は、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で変調信号を送信する。このようにすると、図１８に示すように、干渉となる周波数領域は符号１８０１で示した領域だけとなるので、基地局の受信品質が向上する。
【０１５２】
以上のように、基地局がセクタアンテナを用いている場合に、隣接するセクタアンテナと通信する端末のうちの一方のセクタの端末はＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の変調信号を送信し、他方のセクタの端末はＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の変調信号を送信するようにしたことにより、基地局が変調信号を受信したときの干渉を軽減することができるので、データの受信品質を向上させることができる。
【０１５３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１、実施の形態２の特徴を再送時に活用する方法について詳しく説明する。
【０１５４】
図１９は、本実施の形態における基地局と端末が送信するフレームの流れの一例を示している。
【０１５５】
図１９＜１＞：初めに、基地局はフレーム＃１の変調信号を送信する。このとき、送信するデータは、再送データではないものとする。
【０１５６】
図１９＜２＞：端末は、フレーム＃１の信号を受信し、復調し、復号し、フレームエラーのチェックを行った結果、誤りが発生しなかったので、基地局に対し、再送の要求を行わない。
【０１５７】
図１９＜３＞：基地局は、フレーム＃２の変調信号を送信する。
【０１５８】
図１９＜４＞：端末は、フレーム＃２の信号を受信し、復調し、復号し、フレームエラーのチェックを行った結果、誤りが発生していたので、基地局に対し、再送の要求を行う。
【０１５９】
図１９＜５＞：基地局は、端末から、再送の要求があったため、フレーム＃２で送信されたデータに相当するフレーム＃２’を送信する。再送方法については以降で詳しく説明する。
【０１６０】
図１９＜６＞：端末は、フレーム＃２’の信号を受信し、復調し、復号し、フレームエラーのチェックを行った結果、誤りが発生しなかったので、基地局に対し、再送の要求を行わない。
【０１６１】
図１９＜７＞：基地局は、フレーム＃３の変調信号を送信する。
【０１６２】
図１９＜８＞：端末は、フレーム＃３の信号を受信し、復調し、復号し、フレームエラーのチェックを行った結果、誤りが発生していたので、基地局に対し、再送の要求を行う。
【０１６３】
図１９＜９＞：基地局は、端末から、再送の要求があったため、フレーム＃３で送信されたデータに相当するフレーム＃３’を送信する。再送方法については以降で詳しく説明する。
【０１６４】
図１９＜１０＞：端末は、フレーム＃３’の信号を受信し、復調し、復号し、フレームエラーのチェックを行った結果、誤りが発生していたので、基地局に対し、再送の要求を行う。
【０１６５】
図１９＜１１＞：基地局は、端末から、再送の要求があったため、フレーム＃３で送信されたデータに相当するフレーム＃３’’を送信する。再送方法については以降で詳しく説明する。
【０１６６】
図２０は、本実施の形態における端末が送信する変調信号の１フレームの構成の一例を示している。図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号は、データシンボル及びエラーチェック用シンボル（例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check））で構成されている。同様に、図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号は、データシンボル及びエラーチェック用シンボルで構成されている。
【０１６７】
図２１は、本実施の形態における、端末の周波数割り当ての一例を示している（一例として、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いている）。図２１において、端末Ａは、図１９で説明した端末に相当する。図２１では、端末Ｂにも、周波数が割り当てられている。図２１において、「端末Ａアンテナ＃１」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。「端末Ａアンテナ＃２」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。
【０１６８】
図２１Ａは、再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜１＞のフレーム＃１、＜３＞のフレーム＃２、＜７＞のフレーム＃３を伝送するときの周波数割り当てである。図２１Ｂは、再送データを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜５＞のフレーム＃２’、＜９＞のフレーム＃３’を伝送するときの周波数割り当てである。本実施の形態の伝送方法の条件として、次の２つの点がある。
【０１６９】
［１−１］端末Ａのアンテナ＃１と端末Ａのアンテナ＃２で使用する周波数は、再送データでないデータ伝送時と再送データ伝送時との両方で使用する。
［２−１］再送データでないデータを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃１の周波数割り当てと、再送データを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃１の周波数割り当てとは、異なる。また、再送データでないデータを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃２の周波数割り当てと、再送データを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃２の周波数割り当てとは異なる。
【０１７０】
図２１の例では、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２１Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２１Ｂ）。また、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２１Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２１Ｂ）。このように再送時に周波数割り当て交換を行うことによる利点は、以下のとおりである。
【０１７１】
・再送の際、周波数を変更しているため、周波数ダイバーシチゲインを得ることができ、受信品質が向上する。
・周波数変更に関する伝送方法は、再送を行う端末Ａ内で閉じているため、他の端末（図２１では端末Ｂ）には、周波数割り当てに関し影響を与えない。これにより、基地局は、端末と周波数割り当てに関しての情報のやりとりを行う必要がないため、データの伝送効率が向上する。
【０１７２】
再送データの生成方法については、一例として、以下のような方法がある。
【０１７３】
チェイスコンバイニング方法：この方法を用いる場合、１度目に送信したデータと再送時に送信するデータは同一のデータとなる。
【０１７４】
ハイブリッドＡＲＱ：この方法では、符号化されたデータ系列をオリジナル系列とし、誤り訂正符号化を行った際に発生した冗長なデータ（パンクチャデータ）をパリティ系列とする。そして、まず、１度目にオリジナル系列を送信し、通信相手から再送の要求があった場合には、再送データとして、パリティ系列を送信する。例えば、畳み込み符号のパンクチャデータ（冗長なデータ）の生成方法については、非特許文献２に示されている。
【０１７５】
図１５との対応部分に同一符号を付して示す図２２に、本実施の形態における、基地局が端末に送信する変調信号のフレーム構成例を示す。再送要求情報シンボル２２０１は、端末に対し、再送を要求するためのシンボルである。
【０１７６】
図３との対応部分に同一符号を付して示す図２３に、本実施の形態における端末の構成例を示す。なお、図３では送信系のみを示したが、図２３では受信系も示した。
【０１７７】
無線部２３０３は、アンテナ２３０１で受信した受信信号２３０２を入力とし、周波数変換等の処理を施すことでベースバンド信号２３０４を得、これを出力する。対数尤度比算出部２３０５は、ベースバンド信号２３０４を入力とし、ビットごとの対数尤度比２３０６を算出し、これを出力する。復号化部２３０７は、ビットごとの対数尤度比２３０６を入力とし、復号処理を施すことで受信データ２３０８を得、これを出力する。
【０１７８】
制御情報抽出部２３０９は、受信データ２３０８を入力とし、受信データ２３０８をデータ２３１０及び制御情報２３１１に分離し、これらを出力する。フレーム構成指示部２３１２は、制御情報２３１１を入力とし、制御情報２３１１に含まれる「再送要求」情報を抽出し、再送が要求されていると判断した場合、周波数割り当て変更を指示する制御信号２３１３を出力する。
【０１７９】
サブキャリア割り当て部３０６Ａ，３０６Ｂは、制御信号２３１３を入力とし、制御信号２３１３が周波数割り当て変更を指示するものであった場合、周波数割り当てを変更する。ただし、サブキャリア割り当て部３０６Ａ，３０６Ｂは、上記［１−１］及び上記［２−１］の条件のもとで、周波数割り当ての変更を行う。
【０１８０】
因みに、図２３の端末では、送信データ３０１ＡがＤＦＴ３０２Ａ，３０２Ｂの両方に入力されていると共に、送信データ３０１ＢがＤＦＴ３０２Ａ，３０２Ｂの両方に入力されている。これにより、端末は、フレーム構成指示部２３１２から出力される制御信号２３１３に含まれる周波数割り当ての変更に伴って、送信データ３０１Ａ，３０１Ｂをアンテナ３１４Ａ，３１４Ｂのどちらからも送信できるようになっている。
【０１８１】
以上のように本実施の形態によれば、再送時に特定の規則のもとで周波数割り当てを変更したことにより、伝送効率を低下させることなく、データの受信品質を向上させることができる。
【０１８２】
なお、上記の説明では、端末が２つのアンテナを用いて変調信号を送信する場合について説明したが、アンテナ数はこれに限ったものではなく、以下の条件［１−２］及び条件［２−２］を満たすようにすれば、２つ以上のアンテナを用いて変調信号を送信する場合にも適用できる。
【０１８３】
［１−２］端末Ａのアンテナ＃１、＃２、・・・、＃Ｎで使用するすべての周波数は、再送データでないデータ伝送時と再送データ伝送時との両方で使用する。
［２−２］再送データでないデータを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃１の周波数割り当てと、再送データを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃１の周波数割り当てはとは異なる。また、再送データでないデータを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃２の周波数割り当てと、再送データを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃２の周波数割り当てとは異なり、・・・、再送データでないデータを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃Ｎの周波数割り当てと再送データを伝送する際の端末Ａのアンテナ＃Ｎの周波数割り当てとは異なる。
【０１８４】
次に、図２１とは異なる周波数の割り当て方法について、端末Ａを用いて詳しく説明する。
【０１８５】
図２４は、図２１とは異なる周波数割り当て例を示している。図２４において、端末Ａは、図１９で説明した端末に相当する。図２４では、端末ＢにもＹキャリア間隔で周波数が割り当てられている。図２４において、「端末Ａアンテナ＃１」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。また、「端末Ａアンテナ＃２」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。
【０１８６】
図２４Ａは、再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜１＞のフレーム＃１、＜３＞のフレーム＃２、＜７＞のフレーム＃３を伝送するときの周波数割り当てである。図２４Ｂは、再送データを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜５＞のフレーム＃２’、＜９＞のフレーム＃３’を伝送するときの周波数割り当てである。
【０１８７】
図２４に示した周波数割り当て方法は、上述した条件［１−１］及び条件［２−１］を用いている点で図２１の周波数割り当て方法と同様である。なお、アンテナがＮ本の場合は、条件［１−２］及び条件［２−２］を用いる。一方、図２４に示した周波数割り当て方法は、端末Ａのアンテナ＃１から送信される変調信号のＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式における周波数間隔と、端末Ａのアンテナ＃２から送信される変調信号のＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式における周波数間隔を異なるようにしている点が、図２１の周波数割り当て方法と異なる。つまり、端末Ａのアンテナ＃１の周波数間隔は、Ｖキャリアであり、端末Ａのアンテナ＃２の周波数間隔はＷキャリアとなっている。
【０１８８】
図２４の例では、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて、再送データでないデータを伝送し（図２４Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２４Ｂ）。また、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２４Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２４Ｂ）。つまり、再送の前後において、データの配置されるキャリアを変更することができる。
【０１８９】
図２５は、図２１、図２４とは異なる周波数割り当て例を示している。図２５において、端末Ａは、図１９で説明した端末に相当する。図２５では、端末Ｂにも周波数が割り当てられている。図２５において、「端末Ａアンテナ＃１」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。また、「端末Ａアンテナ＃２」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。
【０１９０】
図２５Ａは、再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜１＞のフレーム＃１、＜３＞のフレーム＃２、＜７＞のフレーム＃３を伝送するときの周波数割り当てである。図２５Ｂは、再送データを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜５＞のフレーム＃２’、＜９＞のフレーム＃３’を伝送するときの周波数割り当てである。
【０１９１】
図２５に示した周波数割り当て方法は、上述した条件［１−１］及び条件［２−１］を用いている点で図２１、図２４の周波数割り当て方法と同様である。一方、図２５に示した周波数割り当て方法は、端末Ａのアンテナ＃１から送信される変調信号及び端末Ａのアンテナ＃２から送信される変調信号に、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられている点が、図２１、図２４の周波数割り当て方法と異なる。
【０１９２】
図２５の例では、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて、再送データでないデータを伝送し（図２５Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２５Ｂ）。また、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２５Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２５Ｂ）。
【０１９３】
図２６は、図２１、図２４、図２５とは異なる周波数割り当て例を示している。図２６において、端末Ａは、図１９で説明した端末に相当する。図２６では、端末Ｂにも周波数が割り当てられている。図２６において、「端末Ａアンテナ＃１」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。また、「端末Ａアンテナ＃２」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。
【０１９４】
図２６Ａは、再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜１＞のフレーム＃１、＜３＞のフレーム＃２、＜７＞のフレーム＃３を伝送するときの周波数割り当てである。図２６Ｂは、再送データを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜５＞のフレーム＃２’、＜９＞のフレーム＃３’を伝送するときの周波数割り当てである。
【０１９５】
図２６に示した周波数割り当て方法は、上述した条件［１−１］及び条件［２−１］を用いている点で図２１、図２４、図２５の周波数割り当て方法と同様である。一方、図２６に示した周波数割り当て方法は、端末Ａのアンテナ＃１から送信される変調信号及び端末Ａのアンテナ＃２から送信される変調信号のいずれか一方に、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられているおり、他方にＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いている点が、図２１、図２４、図２５の周波数割り当て方法と異なる。なお、アンテナがＮ本の場合は、条件［１−２］及び条件［２−２］を用いる。
【０１９６】
図２６の例では、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて、再送データでないデータを伝送し（図２６Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２６Ｂ）。また、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２６Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２６Ｂ）。つまり、端末Ａのアンテナにおいて、再送することにより、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式と、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式とが、入れ替わることになる。
【０１９７】
図２７は、図２１、図２４、図２５、図２６とは異なる周波数割り当て例を示している。図２７において、端末Ａは、図１９で説明した端末に相当する。図２７では、端末Ｂにも周波数割り当てられている。図２７において、「端末Ａアンテナ＃１」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＡから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。また、「端末Ａアンテナ＃２」と記載されている周波数は、端末Ａにおける図３のアンテナ２０６ＭＢから送信される変調信号に割り当てられた周波数を示す。
【０１９８】
図２７Ａは、再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜１＞のフレーム＃１、＜３＞のフレーム＃２、＜７＞のフレーム＃３を伝送するときの周波数割り当てである。図２７Ｂは、再送データを伝送する際の周波数割り当てを示している。つまり、図１９の＜５＞のフレーム＃２’、＜９＞のフレーム＃３’を伝送するときの周波数割り当てである。
【０１９９】
図２７に示した周波数割り当て方法は、上述した条件［１−１］及び条件［２−１］を用いている点で図２１、図２４、図２５、図２６の周波数割り当て方法と同様である。一方、図２７に示した周波数割り当て方法は、端末Ａのアンテナ＃１から送信される変調信号及び端末Ａのアンテナ＃２から送信される変調信号に、Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられており、かつ、一部の周波数でＭＩＭＯ伝送が行われている点が、図２１、図２４、図２５、図２６の周波数割り当て方法と異なる。なお、アンテナがＮ本の場合は、条件［１−２］及び条件［２−２］を用いる。
【０２００】
図２７の例では、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２７Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２７Ｂ）。また、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し（図２７Ａ）、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送する（図２７Ｂ）。つまり、再送時に、端末Ａのアンテナの周波数割り当てを変更することで、ＭＩＭＯ送信している周波数部分と、ＭＩＭＯ送信していない周波数部分とが入れ替わる。
【０２０１】
以上、図２４、図２５、図２６、図２７の再送方法を用いた場合でも、図２１の再送方法を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【０２０２】
なお、本実施の形態では、端末がＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いた場合を説明したが、端末がＯＦＤＭ方式を用い、サブキャリア単位で、端末に周波数を割り当てた場合においても同様に実施することができる。この場合、上述した端末Ａのアンテナ＃１から送信される変調信号と端末Ｂのアンテナ＃２から送信される変調信号は、別々にサブキャリア割り当てが行われることになる。ＯＦＤＭ方式を用いた場合に、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いた場合やＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いた場合と異なる点は、サブキャリア割り当てに規則性をもたせる必要がない点である。ＯＦＤＭ葬式を用いた場合でも、上記の条件［１−１］及び条件［２−１］を満たすようにすれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の場合と同様に実施することができる。なお、アンテナがＮ本の場合は、条件［１−２］及び条件［２−２］を用いる。
【０２０３】
ここで、ＯＦＤＭＡ方式を用いた場合、端末Ａのアンテナ＃１に第１周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し、再送時には、端末Ａのアンテナ＃２に前記第１の周波数群を割り当てて再送データを伝送するといったことを、必ずしもする必要はない。
【０２０４】
同様に、端末Ａのアンテナ＃２に第２周波数群を割り当てて再送データでないデータを伝送し、再送時には、端末Ａのアンテナ＃１に前記第２周波数群を割り当てて再送データを伝送するといったことを、必ずしもする必要はない。ただし、そのように割り当てを行っても当然よい。
【０２０５】
また、ＯＦＤＭ方式を用いる場合でも、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式と同様に、端末が２つ以上のアンテナを有している場合にも実施できる。また、アンテナ＃１から送信する変調信号をＯＦＤＭ方式、アンテナ＃２から送信する変調信号をＳＣ−ＦＤＭＡ方式（その逆でもよい）としても、同様に実施できる。
【０２０６】
（他の実施の形態）
（１）ここでは、図２８を用いて、ＭＩＭＯ伝送方式のうち、固有モードの通信方法について詳しく説明する。
【０２０７】
ＭＩＭＯシステムでは、受信局だけでなく送信局側においても、チャネル状態情報（CSI:Channel State Information）が既知である場合に、送信局が送信のチャネルシグネチャベクトル（channel signature vector）を用いてベクトル化された信号を送信アレーアンテナより受信局に対して送信する。
【０２０８】
さらに受信局で、受信アレーアンテナの受信信号から、送信のチャネルシグネチャベクトルに対応付けられた受信のチャネルシグネチャベクトルを用いて、送信信号を検出し、復調する通信方法が実現できる。
【０２０９】
特に、通信空間に複数のチャネルを構成して信号を多重伝送する通信モードとして、チャネル行列の特異ベクトル（singular vector）又は固有ベクトル（eigen vector）を利用した固有モード（eigenmode）がある。この固有モードは、これら特異ベクトルや固有ベクトルを前述したチャネルシグネチャベクトルとして利用する方法である。ここでチャネル行列は、送信アレーアンテナの各アンテナ素子と受信アレーアンテナの各アンテナ素子の全て又は一部とを組み合わせた複素チャネル係数を、要素とする行列である。
【０２１０】
送信局が下り回線のチャネル状態情報を得る方法としては、無線回線の上りと下りとで同一の周波数キャリアを利用するＴＤＤでは、チャネルの双対性（reciprocity）により、受信局（図１の端末Ｂに相当する）からの上り回線を用いて、送信局においてチャネル状態情報の推定（estimating）又は測定（measuring）をすることが可能である。一方で、上りと下りで異なる周波数キャリアを利用するＦＤＤでは、受信局において下り回線のチャネル状態情報を推定又は測定し、その結果を送信局へ通知（reporting）することにより、送信局において下り回線の正確なＣＳＩを得ることができる。
【０２１１】
固有モードは、特にＭＩＭＯシステムの無線チャネルが、狭帯域のフラットフェージング過程として扱える場合には、ＭＩＭＯシステムのチャネルキャパシティを最大にできるという特徴がある。例えば、ＯＦＤＭを採用した無線通信システムでは、マルチパス遅延波によるシンボル間干渉を取り除くため、ガードインターバルを挿入し、ＯＦＤＭの各サブキャリアは、フラットフェージング過程となるような設計を行うのが一般的である。従って、ＭＩＭＯシステムにおいてＯＦＤＭ信号を送信する場合、固有モードを用いることによって、例えば各サブキャリアで複数の信号を空間的に多重化して伝送することが可能となる。
【０２１２】
ＭＩＭＯシステムを利用した通信方法としては、送信局及び受信局において下り回線のチャネル状態情報を既知とする固有モードに対して、受信局においてのみ無線チャネルのチャネル状態情報を既知とする方法がいくつか提案されている。固有モードと同じ目的である、空間的に信号を多重化して伝送する方法としては、例えばＢＬＡＳＴが知られている。
【０２１３】
また信号の多重度を犠牲にし、つまりキャパシティを増加させるためでなく、アンテナの空間ダイバーシチ効果得る方法としては、例えば時空間符号を用いた送信ダイバーシチが知られている。固有モードが、送信アレーアンテナで信号をベクトル化して送信する、言い換えると、信号をビーム空間（beam space）にマッピングしてから、送信するビーム空間モードである。これに対して、ＢＬＡＳＴや送信ダイバーシチは、信号をアンテナエレメント（antenna element）にマッピングすることから、アンテナエレメントモードであると考えられる。
【０２１４】
図２８は、固有モードの送受信機の構成例を示すものである。
【０２１５】
送信機のチャネル解析部１４０７は、送信機と受信機間の伝搬チャネルの推定結果であるチャネル状態情報に基づいて、多重化チャネルを構成するために、複数の送信のチャネルシグネチャベクトルを算出すると共に、チャネル状態情報によって形成されるチャネル行列をＳＶＤ（ＳＶＤ：Singular Value Decomposition）に基づき、固有値（例えば、λＡ、λＢ、λＣ、・・・、λＸ）、また、固有パス（例えば、パスＡ、パスＢ、パスＣ、・・・、パスＸ）を求め、制御情報１４０８として出力する。
【０２１６】
送信機の多重フレーム生成部１４０１は、送信ディジタル信号、制御情報１４０８が入力され、多重化チャネルへマッピングするために複数の送信フレームを生成し、チャネルＡの送信ディジタル信号１４０２Ａ、チャネルＢの送信ディジタル信号１４０２Ｂ、・・・、チャネルＸの送信ディジタル信号１４０２Ｘを出力する。
【０２１７】
符号化・変調部１４０３Ａ〜１４０３Ｘは、チャネルＡ〜チャネルＸの送信ディジタル信号１４０２Ａ〜１４０２Ｘ、制御情報１４０８が入力され、制御情報１４０８に基づき、符号化率、変調方式を決定し、決定した符号化率・変調方式で送信ディジタル信号１４０２Ａ〜１４０２Ｘを符号化及び変調することにより、チャネルＡ〜Ｘのベースバンド変調信号１４０４Ａ〜１４０４Ｘを得、これらを出力する。
【０２１８】
ベクトル多重化部１４０５は、チャネルＡ〜チャネルＸのエースバンド信号１４０４Ａ〜１４０４Ｘ、制御情報１４０８が入力され、チャネルＡ〜チャネルＸのエースバンド信号１４０４Ａ〜１４０４Ｘに、個別にチャネルシグネチャベクトルを乗算し、合成した後、送信アレーアンテナ１４０６に供給する。このようにして、送信機は、チャネルシグネチャベクトルを用いてベクトル化した信号を、送信アレーアンテナ１４０６から受信機に送信する。
【０２１９】
受信機は、受信のチャネル解析部１４１５によって、送信機と受信機間の伝搬チャネルの推定結果であるチャネル状態情報に基づいて、多重化された送信信号を分離するために、複数の受信のチャネルシグネチャベクトルを算出する。多重信号分離部１４１０は、受信アレーアンテナ１４０９で受信した受信信号が入力され、各々のチャネルシグネチャベクトルを掛け合わせることで、複数の受信信号、つまり、チャネルＡ〜チャネルＸの受信信号１４１１Ａ〜１４１１Ｘを得る。
【０２２０】
復号化部１４１２Ａ〜１４１２Ｘはそれぞれ、チャネルＡ〜チャネルＸの受信信号１４１１Ａ〜１４１１Ｘ、送信方法情報１４１８が入力され、送信方法情報１４１８（変調方式、符号化率の情報）に基づき復号を行うことで、チャネルＡ〜チャネルＸのディジタル信号１４１３Ａ〜１４１３Ｘを得、これらを出力する。
【０２２１】
送信方法情報検出部１４１７は、チャネルＡのディジタル信号１４１３Ａが入力され、各チャネルの変調信号の送信方法、例えば変調方式、符号化率等の情報を抽出し、これらを送信方法情報１４１８として、復号化部１４１２Ａ〜１４１２Ｘに送出する。
【０２２２】
受信データ合成部１４１４は、チャネルＡ〜チャネルＸのディジタル信号１４１３Ａ〜１４１３Ｘ及び送信方法情報１４１８が入力され、受信ディジタル信号を得る。
【０２２３】
ここで、上述した実施の形態１〜４を、空間多重ＭＩＭＯ伝送の代わりに、図２８のような固有モードのＭＩＭＯ伝送に適用しても同様の効果を得ることができる。つまり、どのモードのＭＩＭＯ伝送かは、本発明の実施の形態には影響を与えることなく、周波数利用効率の向上、受信品質の向上及び伝送速度の向上の効果を得ることができる。
【０２２４】
ただし、固有モードを実現するためには、通信相手同士で、チャネル変動を共有する必要がある。そのため、チャネル変動を共有するための、通信局同士でのデータのやりとりを新たに追加する必要があるが、これが、上記の実施の形態を阻害する要因とはならない。
【０２２５】
また、上述した実施の形態では、空間多重ＭＩＭＯ伝送、固有モードと名付けているが、この名前自体が本発明の範囲に影響を与えるものではない。また、シンボルの名前自体が、本発明に影響を与えるものではない。例えば、上述した実施の形態では、リファレンスシンボル、制御情報シンボル、要求情報シンボル及びパイロットシンボルと名付けているが、この名前自体が本発明に影響を与えるものではなく、例えばプリアンブル、ミットアンブル、テイルシンボル、既知シンボル、コントロール情報、コントロールシンボル等と名付けてもよい。
【０２２６】
（２）実施の形態５では、セクタアンテナ使用時にＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦＤＭＡ方式の変調方式とＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＦＤＭＡ方式の変調方式を散在させる場合について説明したが、ここではその応用例について言及しておく。
【０２２７】
実施の形態５と、実施の形態１、実施の形態２とを組み合わせるにあたって、端末が、図３のように空間多重ＭＩＭＯ伝送も可能な場合、図３のアンテナ２０６ＭＡから送信する変調信号をＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＦＤＭＡ方式の変調信号とし、アンテナ２０６ＭＢから送信する変調信号をＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦＤＭＡ方式の変調信号となるように、サブキャリア割り当て部３０６Ａ、３０６Ｂによってサブキャリア割り当てを行う。このようにすることで、基地局が端末の変調信号を受信した際、干渉を低減することができるため、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２８】
本発明は、例えば、ＳＣ―ＦＤＭＡ方式と、ＭＩＭＯ伝送技術を用いて周波数利用効率の向上を図った基地局と端末の通信に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０２２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る基地局と端末の送信フローを示す図
【図２】実施の形態の基地局及び端末の構成例を示すブロック図
【図３】端末の送信系の詳細構成例を示すブロック図
【図４】実施の形態１における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図４Ａは端末Ａと基地局との間の周波数軸におけるチャネル変動（伝搬路の変動）を示す図、図４Ｂは異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を全て異なる周波数帯域に割り当てた場合を示す図、図４Ｃ及び図４ＤはＭＩＭＯ伝送を併用した場合を示す図
【図５】空間多重ＭＩＭＯシステムの信号の関係を示す図
【図６】実施の形態１における端末への周波数割り当ての一例を示す図であり、図６Ａは異なるアンテナで送信する送信信号（送信ストリーム）を全て異なる周波数帯域に割り当てた場合を示す図、図６ＢはＭＩＭＯ伝送を併用した場合を示す図
【図７】実施の形態２の説明に供する端末への周波数割り当て例を示す図であり、図７Ａは各端末に隣接した周波数割り当てを行った場合を示す図、図７Ｂは隣接キャリアを使用しない周波数割り当てを行った場合を示す図、図７Ｃはアクセルする端末が増えた場合の状況を示す図
【図８】実施の形態２の端末への周波数割り当て例を示す図
【図９】実施の形態３の端末への周波数割り当て例を示す図
【図１０】実施の形態３の比較例としての端末への周波数割り当て例を示す図
【図１１】実施の形態４の基地局及び端末の構成例を示すブロック図
【図１２】実施の形態４の端末の送信系の詳細構成例を示すブロック図
【図１３】実施の形態４におけるサブキャリアの順番並び換え方法の一例を示す図であり、図１３Ａは端末Ａと基地局との間の周波数軸におけるチャネル変動（伝搬路の変動）を示す図、図１３Ｂは並び替え前のサブキャリアの順番及び受信品質の順番を示す図、図１３Ｃは並び替え後のサブキャリアの順番及び受信品質の順番を示す図
【図１４】実施の形態５における基地局と端末の位置関係、および、基地局のセクタアンテナの配置の例を示す図
【図１５】基地局が送信する変調信号の時間軸におけるフレーム構成の一例を示す図
【図１６】実施の形態５の端末への周波数割り当て例を示す図
【図１７】実施の形態５の端末の送信系の構成例を示すブロック図
【図１８】実施の形態５における周波数割り当ての別の例を示す図
【図１９】実施の形態６における基地局と端末が送信するフレームの流れの一例を示す図
【図２０】図２０Ａ及び図２０Ｂは、各アンテナから送信される変調信号のフレーム構成例を示す図
【図２１】実施の形態６における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図２１Ａは再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当て例を示す図、図２１Ｂは再送データを伝送する際の周波数割り当て例を示す図
【図２２】実施の形態６における基地局が端末に送信する変調信号のフレーム構成例を示す図
【図２３】実施の形態６の端末の構成例を示すブロック図
【図２４】実施の形態６における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図２４Ａは再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当て例を示す図、図２４Ｂは再送データを伝送する際の周波数割り当て例を示す図
【図２５】実施の形態６における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図２５Ａは再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当て例を示す図、図２５Ｂは再送データを伝送する際の周波数割り当て例を示す図
【図２６】実施の形態６における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図２６Ａは再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当て例を示す図、図２６Ｂは再送データを伝送する際の周波数割り当て例を示す図
【図２７】実施の形態６における端末への周波数割り当て例を示す図であり、図２７Ａは再送データでないデータを伝送する際の周波数割り当て例を示す図、図２７Ｂは再送データを伝送する際の周波数割り当て例を示す図
【図２８】固有モード通信を行う送受信機の構成例を示すブロック図
【図２９】Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡとＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡの説明に供する図であり、図２９Ａはシステム構成を示す図、図２９ＢはＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の周波数帯域割り当てを示す図、図２９ＣはＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の周波数帯域割り当てを示す図
【符号の説明】
【０２３０】
１０１、１０３  リファレンスシンボル
１０２、１０４  要求情報シンボル
１０５  制御シンボル
１０６、１０８、１１０  パイロットシンボル
１０７、１０９、１１１  データシンボル
２０２、２０２ＭＡ、２０２ＭＢ、１１０１ＭＡ、１１０１ＭＢ  ベースバンド信号形成部
２０７Ｘ、２０７Ｙ、２０７Ｍ  受信アンテナ
２０６、２０６ＭＡ、２０６ＭＢ  送信アンテナ
２１４  周波数割り当て決定・制御情報形成部
３０６Ａ、３０６Ｂ  サブキャリア割り当て部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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