(57)【要約】【課題】従来、複数アンテナにより送信する装置で一のアンテナから信号が到来しない場合、受信機に同期タイミング誤差が発生する。また、特定の信号が送信された場合に受信機でどのアンテナからの信号か識別できない問題がある。【解決手段】情報系列を入力し、複数の送信アンテナに夫々対応する符号化系列を作成する符号化手段と、複数のアンテナに夫々対応する符号化系列のうち、少なくとも一つの系列に対しては他の系列に行う信号点マッピングとは異なるマッピングを行い、複数の送信アンテナに夫々対応するマッピング系列を作成するマッピング手段と、複数のアンテナに対応して設けられ、各マッピング系列夫々に対して、変調処理を行う変調手段を有する。【選択図】　　　図１
2004129173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナから信号を送信する無線通信システムの送信装置において、
情報系列を入力し、複数の送信アンテナに夫々対応する符号化系列を作成する符号化手段と、
上記複数のアンテナに夫々対応する符号化系列のうち、少なくとも一つの系列に対しては他の系列に行う信号点マッピングとは異なるマッピングを行い、複数の送信アンテナに夫々対応するマッピング系列を作成するマッピング手段と、
上記複数のアンテナに対応して設けられ、各マッピング系列夫々に対して、変調処理を行う変調手段、
を有することを特徴とする無線通信システムの送信装置。
【請求項２】
複数の送信アンテナに対応して作成される複数の符号化系列の少なくともその１つに情報系列入力に遅延を挿入する遅延器を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システムの送信装置。
【請求項３】
符号化手段は、複数の送信アンテナに対応して作成される符号化系列が、情報系列入力を畳込み符号化したものとする構成にされたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システムの送信装置。
【請求項４】
符号化手段は、複数の送信アンテナに対応する符号化系列が、情報系列入力を直列並列変換して並列情報とした系列とする構成にされたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システムの送信装置。
【請求項５】
符号化手段は、複数の送信アンテナに対応する符号化系列を、情報系列入力を直列並列変換して並列情報とした後、符号化処理を施した系列とする構成にされたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システムの送信装置。
【請求項６】
変調手段は、差動符号化を行う変調方式であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の無線通信システムの送信装置。
【請求項７】
複数の送信アンテナは送信信号が広範囲な領域をカバー可能に移動体通信システムの基地局に相当する位置に夫々配置されることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の無線通信システムの送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は無線通信システムの送信装置に関し、自動車電話等をはじめとする無線通信システムに適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の無線通信システムは、送信装置と受信装置から構成され、送信装置と受信装置間での伝搬環境に拘わらず、良好な品質を実現することが要求される。また、無線通信システムの一形態である自動車電話システムは、通信ネットワークにつながる基地局と、携帯電話等に相当する移動局から構成される。ここで、基地局と移動局の通信可能距離は、送信できるパワーに深く関係している。ここで、非常に広い領域をカバーするためには、複数の基地局を準備し、これら複数の基地局から、同一周波数で同一の信号を送信する手法が考えられる。
【０００３】
図８は、従来の通信システムを示すブロック図である（例えば、特許文献１参照。）。図において、２は送信機で、変調器５、遅延器１０を備えている。なお１は送信情報入力端子である。６Ａ、６Ｂはそれぞれ第１及び第２の送信アンテナ、７は受信機、８は受信アンテナである。
【０００４】
本例における送信機では、送信情報入力端子１から情報系列を入力し、変調器５が変調信号を作成し、その変調信号が送信アンテナ６Ａから送信される。また変調器５で作成された変調信号は遅延器１０で遅延され、送信アンテナ６Ｂから送信される。
即ち、同一の変調信号が、２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂから、異なった送信タイミングで送信される。それゆえ、例えば、第１の送信アンテナ６Ａからの受信信号が到来しなくなった場合、受信機７は送信機２の遅延器１０で挿入された遅延時間に相当する同期タイミング誤差を有する。
また、送信信号がたとえば、
“＋１，＋１，＋１，＋１・・・”
と同一信号となった場合、受信機７側で、第１の送信アンテナ６Ａからの受信信号であるか、第２の送信アンテナ６Ｂからの受信信号であるかを識別できないという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２５７２７６５号明細書（特許公報第２頁右段第１５〜５０行）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来手法を用いた場合、
（１）送信アンテナの片側からの信号が到来しない場合に受信機に同期タイミング誤差が発生する。
（２）特定の送信信号が送信された場合に受信機でどちらのアンテナからの信号か識別できない。
という問題点を有していた。
【０００７】
この発明は上記の問題を解消するためになされたもので、複数の送信アンテナを有する送信機と受信機が通信する無線通信システムにおいて、特定のアンテナからの信号が到来しない場合でも受信機の同期タイミング誤差が発生せず、どのような情報系列が送信された場合でもどちらのアンテナからの受信信号か識別できる通信システムを実現するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線通信システムの送信装置は、複数の送信アンテナから信号を送信するものにおいて、
情報系列を入力し、複数の送信アンテナに夫々対応する符号化系列を作成する符号化手段と、
上記複数のアンテナに夫々対応する符号化系列のうち、少なくとも一つの系列に対しては他の系列に行う信号点マッピングとは異なるマッピングを行い、複数の送信アンテナに夫々対応するマッピング系列を作成するマッピング手段と、
上記複数のアンテナに対応して設けられ、各マッピング系列夫々に対して、変調処理を行う変調手段を有する。
【０００９】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置は、複数の送信アンテナに対応して作成される複数の符号化系列の少なくともその１つに情報系列入力に遅延を挿入する遅延器を備える。
【００１０】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置において、符号化手段は、複数の送信アンテナに対応して作成される符号化系列が、情報系列入力を畳込み符号化したものとする構成にされる。
【００１１】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置において、符号化手段は、複数の送信アンテナに対応する符号化系列が、情報系列入力を直列並列変換して並列情報とした系列とする構成にされる。
【００１２】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置において、符号化手段は、複数の送信アンテナに対応する符号化系列を、情報系列入力を直列並列変換して並列情報とした後、符号化処理を施した系列とする構成にされる。
【００１３】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置において、変調手段は、差動符号化を行う変調方式である。
【００１４】
また、この発明に係る無線通信システムの送信装置において、複数の送信アンテナは送信信号が広範囲な領域をカバー可能に移動体通信システムの基地局に相当する位置に夫々配置される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳述する。なおこの発明はその主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、下記発明の実施の形態によってその範囲が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１
図１にこの発明の実施の形態１における無線通信システムの送信装置が適用される自動車電話システム（移動体通信システム）の例を示す。図において、２は送信機で、符号化器３、マッパー４、第１の変調器５Ａ、第２の変調器５Ｂを備える。１は送信情報入力端子である。６Ａ、６Ｂはそれぞれ第１及び第２の送信アンテナ、７は受信機、８は受信アンテナである。
【００１７】
図１において記述する各機能は、この発明が適用される自動車電話システム（移動体通信システム）等の基地局（送信装置）において重要な役割を果たす概念のみであり、例えば、ベースバンド信号をＲＦ周波数に変換するアップコンバートなどの処理は、変調器出力時に既に行われる場合、信号合成後に行われる場合などすべてを含むものとする。また、アンテナには通常のアンテナと同等の機能を有するもの、例えば、漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。
【００１８】
送信装置２において、入力端子１に入力された情報系列は符号化器３において、送信アンテナ数に相当する符号化系列に符号化される。この実施の形態の場合は２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂの２系列に符号化される。この２つの符号化系列は、マッパー４によってそれぞれ異なったマッピングが施される。例えば、２値信号（０，１）を仮定すると、図２に示すように、２つの変調器５Ａ、５Ｂのそれぞれに対応して、異なった信号点がマッピングされる。変調器５Ａ、５Ｂは、それぞれこの２つのマッピング系列に対して変調処理を施す。
【００１９】
ここで変調器５Ａ、５Ｂは、上記符号化系列を単一の搬送波で伝送される変調信号に変調処理する場合（シングルキャリア変調処理）の他、上記符号化系列を複数の搬送波で伝送される変調信号に変調処理する場合（マルチキャリア変調処理）や、上記各符号化系列に所定の拡散符号を乗算して変調処理する場合（符号拡散変調処理）など、当該無線通信システムで定められた変調方式に従って変調処理を行う。
また、変調器５Ａ、５Ｂで変調信号を作成する際に、マッピング系列分の位相回転を与えるような差動符号化変調を実行することも可能である。
【００２０】
変調器５Ａ、５Ｂから出力された変調信号は、周波数変換処理部（図１に図示せず）によりＲＦ周波数に変換され、２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂからそれぞれ送信される。
受信装置７は、２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂから送信された信号を受信アンテナ８で受信して復調処理を実行する。
【００２１】
図３にこの実施の形態における符号化器３の一例を示す。図において、１は送信情報入力端子、９Ａ、９Ｂはそれぞれ第１及び第２の送信アンテナに対応する符号化系列出力端子、１０は遅延器である。
【００２２】
符号化に際しては、情報系列の片側に遅延器１０により遅延を与えるような符号化（遅延ダイバーシチ）を挿入することも可能である。
【００２３】
図４にこの実施の形態における符号化器の他の一例を示す。図において、１は送信情報入力端子、９Ａ、９Ｂはそれぞれ第１及び第２の送信アンテナ６Ａ，６Ｂに対応する符号化系列出力端子、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃはそれぞれ例えばシフトレジスタで構成される遅延時間の異なる第１、第２及び第３の遅延器、１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ第１及び第２の選択加算回路である。
【００２４】
次に符号化器の動作を図４に従って説明する。送信情報系列は第１〜３の遅延器１０Ａ〜１０Ｃから構成されるシフトレジスタに順次入力される。
選択加算回路１１Ａ、１１Ｂには、それぞれ相異なる符号化則を実現するための演算処理回路が実装されている。選択加算回路１１Ａ、１１Ｂは、前記遅延器１０Ａ〜１０Ｃの保持値をそれぞれ入力し選択的に演算処理して（畳込み符号化）、符号化系列を符号化系列出力端子９Ａ、９Ｂから出力する。
例えば、第１の選択加算回路１１Ａは、遅延器１０Ａと遅延器１０Ｃの保持値の排他的論理和を第１の符号化系列として符号化系列出力端子９Ａに出力する。一方、第２の選択加算回路１１Ｂは、遅延器１０Ａと遅延器１０Ｂの保持値の排他的論理和を算出し、更に当該算出値と遅延器１０Ｃの保持値とで排他的論理和を算出して第２の符号化系列として符号化系列出力端子９Ｂに出力する。
このような構成にすることにより、各符号化系列が相異なるダイバーシチ送信が可能となり、ビット誤り特性が改善される。
【００２５】
その他、符号化に際しては、情報系列を直列並列変換し、並列系列にした後、符号化処理を挿入する（符号化処理がない場合も含む）ことも可能である。この場合も、ビット誤り特性の改善が図れる。
【００２６】
このようにこの実施の形態においては、２本の送信アンテナ６Ａ，６Ｂから送信される信号が、符号化、または、マッピングを異なったものに設定されることにより、異なった信号となり、受信側でどちらのアンテナからの受信信号か識別が可能となり、この識別により図３のように遅延ダイバーシチを実現した場合でも、片側のアンテナから信号が受信されなくなった場合でも、同期タイミング誤差を回避することができる。
【００２７】
なお本実施の形態１では、変調器５Ａ、５Ｂから出力された変調信号を、周波数変換処理部でＲＦ周波数に変換し、２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂからそれぞれ送信したが、これはこのような構成に限定されるものではなく、各変調信号を一つのベースバンド信号に合成した後に周波数変換処理部でＲＦ周波数に変換して送信アンテナから送信するような構成であってもよい。
【００２８】
実施の形態２
図５にこの発明における送信装置の実施の形態２が適用される無線通信システムを示す。図において、１は送信情報入力端子、２は送信機、３は符号化器、６Ａ、６Ｂはそれぞれ第１及び第２の送信アンテナ、７は受信機、８は受信アンテナ、１２Ａ、１２ＢはそれぞれＡシフトＰＳＫ変調器及び−ＡシフトＰＳＫ変調器である。
【００２９】
図５において記述する各機能は、この発明が適用される自動車電話システム（移動体通信システム）等の基地局（送信装置）において重要な役割を果たす概念のみであり、例えば、ベースハンド信号をＲＦ周波数に変換するアップコンバートなどの処理は、変調器出力時に既に行われる場合、信号合成後に行われる場合などすべてを含むものとする。また、アンテナには通常のアンテナと同等の機能を有するもの、例えば、漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。
【００３０】
送信装置２において、入力端子１に入力された情報系列は符号化器３において、送信アンテナ数に相当する符号化系列に符号化される。この実施の形態の場合は２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂの２系列に符号化される。この２つの符号化系列は、ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａ，及び、−ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ｂが変調処理を施す。ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａ、−ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ｂで変調処理された信号は２本の送信アンテナ６Ａ、６Ｂからそれぞれ送信される。
【００３１】
なお、この変調信号を作成する際に、差動符号化変調を実行することも可能である。また、これら変調器は、例えば、π／４シフトＢＰＳＫと−π／４シフトＢＰＳＫというような変調方式を用いることができる。受信機７は、２つの送信アンテナ６Ａ、６Ｂから送信された信号を受信アンテナ８で受信して復調処理を実行する。なお、符号化に関しては実施の形態１と同じである。
【００３２】
このようにこの発明においては、２本の送信アンテナから送信される信号が、符号化、または、変調方式を異なったものに設定することにより、異なった信号となり、受信側でどちらのアンテナからの受信信号か識別が可能となり、この識別により図３のように遅延ダイバーシチを実現した場合でも、片側のアンテナから信号が受信されなくなった場合でも、同期タイミング誤差を回避することができる。
【００３３】
なお上記実施の形態２では、各符号化系列をＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａ、及び−ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ｂでそれぞれ変調処理したが、変調器の組み合わせはこれに限定されるものではなく、互いに変調方式の異なる複数の変調器の組み合わせであれば、他の変調器の組み合わせであってもよい。
例えば図６に示す通り、ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａ及びＰＳＫ変調器１２Ｃを備える構成としてもよい（具体例としてπ／２シフトＢＰＳＫ及びＢＰＳＫの組み合わせ）。この場合にも、各符号化系列はＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａ、及びＰＳＫ変調器１２Ｃによってそれぞれ符号化処理され、上記実施の形態２と同様の効果を得ることができる。また変調処理を行う際に、各変調器において差動符号化変調を実行することも可能である。
【００３４】
実施の形態３
図７にこの発明の実施の形態３における無線通信システムを自動車電話システム（移動体通信システム）に適用した例を示す。図において、１は送信情報入力端子、１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ第１及び第２の基地局、１４Ａ、１４Ｂはそれぞれ第１及び第２の基地局１３Ａ、１３Ｂに設けられた第１及び第２の片側送信装置、１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ第１及び第２の基地局アンテナ、１６は移動局、１７は移動局アンテナである。
【００３５】
図７において記述する各機能は、この発明が適用される自動車電話システム（移動体通信システム）に関する基地局において重要な役割を果たす概念のみであり、例えば、ベースバンド信号をＲＦ周波数に変換するアップコンバートなどの処理は、変調器出力時に既に行われる場合、信号合成後に行われる場合などすべてを含むものとする。また、アンテナには通常のアンテナと同等の機能を有するもの、例えば、漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。
【００３６】
第１の基地局１３Ａは、情報系列を入力して、例えば、実施の形態１の第１の変調器５Ａまたは実施の形態２のＡシフトＰＳＫ変調器１２Ａの出力に相当する信号を生成し、第１の基地局アンテナ１５Ａから送信する。同様に、第２の基地局１３Ｂは、情報系列を入力して、例えば、実施の形態１の第２の変調器５Ｂまたは実施の形態２の−ＡシフトＰＳＫ変調器１２Ｂの出力に相当する信号を生成し、第２の基地局アンテナ１５Ｂから送信する。移動局１６においては移動局アンテナ１７から、実施の形態１及び実施の形態２と同様に２本の基地局アンテナ１５Ａ、１５Ｂが送信した信号を受信する。
【００３７】
従ってこの実施の形態によれば、広い範囲をカバーする通信システムにおいて、２本の基地局アンテナから送信される信号が、符号化、または、変調方式を異なったものに設定することにより、異なった信号となり、移動局でどちらのアンテナからの受信信号か識別が可能となり、この識別により図３のように遅延ダイバーシチを実現した場合でも、片側のアンテナから信号が受信されなくなった場合でも、同期タイミング誤差を回避することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の送信アンテナから送信される信号が、異なった信号となり、受信側でどのアンテナからの受信信号か識別が可能となり、この識別により遅延ダイバーシチを実現した場合でも、片側のアンテナから信号が受信されなくなった場合でも、同期タイミング誤差を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による無線通信システムの実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明によるマッピングに関する一例を示す説明図である。
【図３】図１における第１の符号化器のブロック図である。
【図４】図１における第２の符号化器のブロック図である。
【図５】この発明による無線通信システムの実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明による無線通信システムの実施の形態２の別の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明による無線通信システムの実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図８】従来の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１：送信情報入力端子、　２：送信機、　３：符号化器、　４：マッパー、
５Ａ、５Ｂ：変調器、　６Ａ、６Ｂ：送信アンテナ、　７：受信機
８：受信アンテナ、　９Ａ、９Ｂ：符号化系列出力端子
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：遅延器、　１１Ａ、１１Ｂ：選択加算回路、
１２Ａ：ＡシフトＰＳＫ変調器、　１２Ｂ：−ＡシフトＰＳＫ変調器、
１２Ｃ：ＰＳＫ変調器、
１３Ａ、１３Ｂ：基地局、　１４Ａ、１４Ｂ：片側送信機、　１５Ａ、１５Ｂ：基地局、　１６：移動局、　１７：移動局アンテナ。
【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】
2004129173.tif 000009
【図８】
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