(57)【要約】【課題】　ＭＣ−ＣＤＭＡのサブキャリア数が増えた場合にも、ＳＴＴＤのハードウェア規模が大きくならず、少ないハードウェア規模で実現することができるＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置並びにこれら送信装置及び受信装置を備えた無線通信システムを提供する。【解決手段】　受信装置は、複数の受信アンテナと、複数の受信アンテナの受信信号それぞれに対して、シリアル／パラレル変換し、高速フーリエ変換し、逆拡散し、等化及び合成を行う複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段と、複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段の出力信号について時間方向及び空間方向の復号化を行う時空間デコーディング手段と、時空間デコーディング手段の出力信号を直列信号に変換するパラレル／シリアル変換手段と、パラレル／シリアル変換手段の出力信号を復調するデマッピング手段と、デマッピング手段の出力信号をデインターリーブし誤り訂正復号化するデコーディング・デインターリーブ手段とを備えており、送信された送信データを復元する。【選択図】　図４
2004088767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　送信データを誤り訂正符号化しインタリーブするエンコーディング・インタリーブ手段と、該エンコーディング・インタリーブ手段の出力信号を複素平面上の信号点に配置するマッピング手段と、該マッピング手段の出力信号をＮｃ／ＳＦ個（ただし、Ｎｃは逆高速フーリエ変換のポイント数を表す整数、ＳＦはＮｃの約数である整数）の並列信号に変換するシリアル／パラレル変換手段と、該シリアル/パラレル変換手段から出力される並列信号に対して時間方向及び空間方向の符号化を行うＮｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段と、該Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から出力される複数の信号に対して、それぞれ、並列にＳＦ個コピーし、拡散し、Ｎｃポイントの逆高速フーリエ変換を行った後、パラレル／シリアル変換するように構成した複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段と、該複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段の出力信号をそれぞれを送信する複数の送信アンテナとを備えたことを特徴とする時空間送信ダイバーシチマルチキャリアＣＤＭＡ方式による送信装置。
【請求項２】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段が、パラレル／シリアル変換した信号にそれぞれガードインターバルを付加するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段の各々が、前記Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から入力した信号を並列にＳＦ個信号をコピーするＮｃ／ＳＦ個のコピー手段と、該Ｎｃ／ＳＦ個のコピー手段の出力に拡散符号を乗算して拡散する拡散手段と、該拡散手段の出力を逆高速フーリエ変換するＮｃポイントの逆高速フーリエ変換手段と、該逆高速フーリエ変換手段の出力をパラレル／シリアル変換するパラレル／シリアル変換手段と、該パラレル／シリアル変換手段の出力にガードインターバルを付加するガードインターバル手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
　前記拡散符号が、Ｗａｌｓｈ　Ｈａｄａｍａｒｄ符号であることを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
　複数の受信アンテナと、該複数の受信アンテナの受信信号それぞれに対して、シリアル／パラレル変換し、高速フーリエ変換し、逆拡散し、等化及び合成を行う複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段と、該複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の出力信号について時間方向及び空間方向の復号化を行う時空間デコーディング手段と、該時空間デコーディング手段の出力信号を直列信号に変換するパラレル／シリアル変換手段と、該パラレル／シリアル変換手段の出力信号を復調するデマッピング手段と、該デマッピング手段の出力信号をデインターリーブし誤り訂正復号化するデコーディング・デインターリーブ手段とを備えており、送信された送信データを復元することを特徴とする時空間送信ダイバーシチマルチキャリアＣＤＭＡ方式による受信装置。
【請求項６】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段が、受信した信号からそれぞれガードインターバルを除去するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、サブキャリア毎の伝搬路を推定し、推定した伝搬路から等化及び合成を行うように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項８】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、受信した信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去手段と、該ガードインターバル除去手段の出力をシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換手段と、該シリアル／パラレル変換手段の出力を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換手段と、該高速フーリエ変換手段の出力に送信側と同じ拡散符号を乗算して逆拡散する逆拡散手段と、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段、前記逆拡散手段の出力を、前記推定した伝搬路から等化及び合成を行う等化・合成手段とを備えていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
　前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、前記伝搬路推定手段によって推定した伝搬路推定値を合成する推定値合成手段をさらに備えており、前記時空間デコーディング手段が、該合成した伝搬路推定値を用いて前記復号化を行うように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
　前記拡散符号が、Ｗａｌｓｈ　Ｈａｄａｍａｒｄ符号であることを特徴とする請求項８又は９に記載の受信装置。
【請求項１１】
　１つの送信データを誤り訂正符号化しインタリーブするエンコーディング・インタリーブ手段と、該エンコーディング・インタリーブ手段の出力信号を複素平面上の信号点に配置するマッピング手段と、該マッピング手段の出力信号をＮｃ／ＳＦ個（ただし、Ｎｃは逆高速フーリエ変換のポイント数を表す整数、ＳＦはＮｃの約数である整数）の並列信号に変換するシリアル／パラレル変換手段と、該シリアル/パラレル変換手段から出力される並列信号に対して時間方向及び空間方向の符号化を行うＮｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段と、該Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から出力される複数の信号に対して、それぞれ、並列にＳＦ個コピーし、拡散し、Ｎｃポイントの逆高速フーリエ変換を行った後、パラレル／シリアル変換するように構成した複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段と、該複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段の出力信号をそれぞれを送信する複数の送信アンテナとを備えた時空間送信ダイバーシチマルチキャリアＣＤＭＡ方式による送信装置と、
　複数の受信アンテナと、該複数の受信アンテナの受信信号それぞれに対して、シリアル／パラレル変換し、高速フーリエ変換し、逆拡散し、等化及び合成を行う複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段と、該複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の出力信号について時間方向及び空間方向の復号化を行う時空間デコーディング手段と、該時空間デコーディング手段の出力信号を直列信号に変換するパラレル／シリアル変換手段と、該パラレル／シリアル変換手段の出力信号を復調するデマッピング手段と、該デマッピング手段の出力信号をデインターリーブし誤り訂正復号化するデコーディング・デインターリーブ手段とを備えており、送信された１つの送信データを復元する時空間送信ダイバーシチマルチキャリアＣＤＭＡ方式による受信装置と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
　前記送信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段が、パラレル／シリアル変換した信号にそれぞれガードインターバルを付加するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
　前記送信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ送信手段の各々が、前記Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から入力した信号を並列にＳＦ個信号をコピーするＮｃ／ＳＦ個のコピー手段と、該Ｎｃ／ＳＦ個のコピー手段の出力に拡散符号を乗算して拡散する拡散手段と、該拡散手段の出力を逆高速フーリエ変換するＮｃポイントの逆高速フーリエ変換手段と、該逆高速フーリエ変換手段の出力をパラレル／シリアル変換するパラレル／シリアル変換手段と、該パラレル／シリアル変換手段の出力にガードインターバルを付加するガードインターバル手段とを備えていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
　前記受信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段が、受信した信号からそれぞれガードインターバルを除去するように構成されていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
　前記受信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、サブキャリア毎の伝搬路を推定し、推定した伝搬路から等化及び合成を行うように構成されていることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
　前記受信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、受信した信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去手段と、該ガードインターバル除去手段の出力をシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換手段と、該シリアル／パラレル変換手段の出力を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換手段と、該高速フーリエ変換手段の出力に送信側と同じ拡散符号を乗算して逆拡散する逆拡散手段と、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段、前記逆拡散手段の出力を、前記推定した伝搬路から等化及び合成を行う等化・合成手段とを備えていることを特徴とする請求項１１から１５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
　前記受信装置における前記複数のマルチキャリアＣＤＭＡ受信手段の各々が、前記伝搬路推定手段によって推定した伝搬路推定値を合成する推定値合成手段をさらに備えており、前記受信装置における前記時空間デコーディング手段が、該合成した伝搬路推定値を用いて前記復号化を行うように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
　前記拡散符号が、Ｗａｌｓｈ　Ｈａｄａｍａｒｄ符号であることを特徴とする請求項１３、１６又は１７に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式による送信装置及び受信装置並びにこれら送信装置及び受信装置を備えた無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　高速伝送を行う無線通信システムは、マルチパスフェージングによる影響を受け易く、無線リンクの品質が劣化し易い。このため、マルチパスに起因するマルチパス干渉（ＭＰＩ：Ｍｕｌｔｉ　Ｐａｔｈ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）に耐性を有するＭＣ−ＣＤＭＡ方式を、このような無線伝送システムに用いることが提案されていた（例えば、非特許文献１）。このＭＣ−ＣＤＭＡ方式は、広帯域無線伝送を実現するために有効なものである。
【０００３】
　図１及び図２は、従来のＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【０００４】
　図１に示すように、送信装置１は、送信データ系列を誤り訂正符号化しさらにインターリーブを施すエンコーディング・インターリーブ部１１と、マッピング部１２と、ＭＣ−ＣＤＭＡ送信部１３と、送信アンテナ１４とを有している。
【０００５】
　ＭＣ−ＣＤＭＡ送信部１３において、マッピング部１２から入力されたデータ系列は、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１３１でシリアル／パラレル変換される。これにより、連続するＮｃ／ＳＦ個のシンボルが並列データ系列に転換される。ここで、整数ＮｃはＦＦＴ／ＩＦＦＴのポイント数を表し、整数ＳＦはＮｃの約数とする。
【０００６】
　次いで、コピー部１３２によって、シンボル毎にＳＦ個のコピーが行なわれる。
【０００７】
　次いで、拡散部１３３によって、ＳＦ個にコピーされたシンボル毎に、拡散系列Ｃｉ１，Ｃｉ２，…，ＣｉＳＦ（Ｃｉｊ∈｛−１，１｝）の乗算が行なわれる。ここで、ｉはユーザ番号とする。
【０００８】
　次いで、逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ)部１３４によって、乗算された計Ｎｃ個のシンボルが時間軸のデータに変換される。
【０００９】
　次いで、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１３５によって、パラレル／シリアル変換され、ガードインターバル(ＧＩ)付加部１３６によって、ガードインターバルが付加される。ガードインターバルは、遅延波によるシンボル間干渉を回避するために用いられる。
【００１０】
　図２に示すように、受信装置２は、受信アンテナ２１と、ＭＣ−ＣＤＭＡ受信部２２と、デマッピング部２３と、デコーディング・デインターリーブ部２４とを有している。
【００１１】
　ＭＣ−ＣＤＭＡ受信部２２において、まず、ガードインターバル除去部２２１で、受信した信号からガードインターバルが除去される。
【００１２】
　次いで、シリアル／パラレル変換部２２２によって、シリアル信号がパラレルに変換される。
【００１３】
　次いで、高速フーリエ変換(ＦＦＴ)部２２３によって、時間軸上のデータが周波数軸上のデータに変換される。
【００１４】
　次いで、逆拡散部２２４によって、送信部で用いた拡散系列と同じパターンの逆拡散系列Ｃｉ１，Ｃｉ２，…，ＣｉＳＦ（Ｃｉｊ∈｛−１，１｝）の乗算が行なわれる。
【００１５】
　次いで、伝搬路推定器２２７によって、プリアンブル信号やパイロットサブキャリア等の既知信号から得られたサブキャリア毎の伝搬路推定値が出力される。
【００１６】
　次いで、等化・合成器２２５によって、伝搬路推定器２２７からの伝搬路推定値を用いて、各サブキャリアの伝搬路歪みが補償され、合成される。そして、合成されたシンボルはパラレル／シリアル変換部２２６によって、パラレル／シリアル変換される。
【００１７】
　最後に、デマッピング部２３で全てのシンボルが復調され、デコーディング・デインターリーブ部２４で、誤り訂正符号の復号処理がなされ、受信データ系列が取り出される。
【００１８】
【非特許文献１】Ｓ．Ｈａｒａ，Ｒ．Ｐｒａｓａｄ，　“Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ　ＣＤＭＡ”，　ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎ．　Ｍａｇ．，　ｐｐ．１２６−１４４，　Ｄｅｃ．１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
　しかしながら、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式では、ＤＳ−ＣＤＭＡ(Ｄｉｒｅｃｔ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ＣＤＭＡ)などのスペクトル拡散方式の利点であるＲａｋｅ受信機によるマルチパスの分離が出来ないために、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式では得ることができるパスダイバーシチ効果が得られず、特性が劣化するという問題点があった。また、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式では同一シンボルを複数のサブキャリアにコピーして送信するため、周波数ダイバーシチ効果が期待できるが、サブキャリア間の相関が大きい場合には、周波数ダイバーシチ効果が劣化するという問題点があった。
【００２０】
　そこで、本発明の目的は、時空間送信ダイバーシチ(ＳＴＴＤ：Ｓｐａｃｅ　Ｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｔ　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)を適用することにより特性の改善を図ることができるＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置並びにこれら送信装置及び受信装置を備えた無線通信システムを提供することにある。
【００２１】
　本発明の他の目的は、ＭＣ−ＣＤＭＡのサブキャリア数が増えた場合にも、ＳＴＴＤのハードウェア規模が大きくならず、少ないハードウェア規模で実現することができるＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置並びにこれら送信装置及び受信装置を備えた無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
　本発明によれば、送信データを誤り訂正符号化しインタリーブするエンコーディング・インタリーブ手段と、エンコーディング・インタリーブ手段の出力信号を複素平面上の信号点に配置するマッピング手段と、マッピング手段の出力信号をＮｃ／ＳＦ個（ただし、Ｎｃは逆高速フーリエ変換のポイント数を表す整数、ＳＦはＮｃの約数である整数）の並列信号に変換するシリアル／パラレル変換手段と、シリアル/パラレル変換手段から出力される並列信号に対して時間方向及び空間方向の符号化を行うＮｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段と、Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から出力される複数の信号に対して、それぞれ、並列にＳＦ個コピーし、拡散し、Ｎｃポイントの逆高速フーリエ変換を行った後、パラレル／シリアル変換するように構成した複数のＭＣ−ＣＤＭＡ送信手段と、複数のＭＣ−ＣＤＭＡ送信手段の出力信号をそれぞれを送信する複数の送信アンテナとを備えた時空間送信ダイバーシチＭＣ−ＣＤＭＡ方式による送信装置が提供される。
【００２３】
　本発明によれば、さらに、複数の受信アンテナと、複数の受信アンテナの受信信号それぞれに対して、シリアル／パラレル変換し、高速フーリエ変換し、逆拡散し、等化及び合成を行う複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段と、複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段の出力信号について時間方向及び空間方向の復号化を行う時空間デコーディング手段と、時空間デコーディング手段の出力信号を直列信号に変換するパラレル／シリアル変換手段と、パラレル／シリアル変換手段の出力信号を復調するデマッピング手段と、デマッピング手段の出力信号をデインターリーブし誤り訂正復号化するデコーディング・デインターリーブ手段とを備えており、送信された送信データを復元する時空間送信ダイバーシチＭＣ−ＣＤＭＡ方式による受信装置が提供される。
【００２４】
　さらにまた、本発明によれば、これら送信装置及び受信装置を備えた無線通信システムが提供される。
【００２５】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ送信手段が、パラレル／シリアル変換した信号にそれぞれガードインターバルを付加するように構成されていることが好ましい。
【００２６】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ送信手段の各々が、Ｎｃ／ＳＦ個の時空間コーディング手段から入力した信号を並列にＳＦ個信号をコピーするＮｃ／ＳＦ個のコピー手段と、Ｎｃ／ＳＦ個のコピー手段の出力に拡散符号を乗算して拡散する拡散手段と、拡散手段の出力を逆高速フーリエ変換するＮｃポイントの逆高速フーリエ変換手段と、逆高速フーリエ変換手段の出力をパラレル／シリアル変換するパラレル／シリアル変換手段と、パラレル／シリアル変換手段の出力にガードインターバルを付加するガードインターバル手段とを備えていることも好ましい。
【００２７】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段が、受信した信号からそれぞれガードインターバルを除去するように構成されていることも好ましい。
【００２８】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段の各々が、サブキャリア毎の伝搬路を推定し、推定した伝搬路から等化及び合成を行うように構成されていることが好ましい。
【００２９】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段の各々が、受信した信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去手段と、ガードインターバル除去手段の出力をシリアル／パラレル変換するシリアル／パラレル変換手段と、シリアル／パラレル変換手段の出力を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換手段と、高速フーリエ変換手段の出力に送信側と同じ拡散符号を乗算して逆拡散する逆拡散手段と、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段、逆拡散手段の出力を、推定した伝搬路から等化及び合成を行う等化・合成手段とを備えていることも好ましい。
【００３０】
　複数のＭＣ−ＣＤＭＡ受信手段の各々が、伝搬路推定手段によって推定した伝搬路推定値を合成する推定値合成手段をさらに備えており、時空間デコーディング手段が、合成した伝搬路推定値を用いて前記復号化を行うように構成されていることも好ましい。
【００３１】
　拡散符号が、Ｗａｌｓｈ　Ｈａｄａｍａｒｄ符号であることも好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
　本発明における時空間送信ダイバーシチ方式を適用したＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置によれば、マルチパスフェージング環境下において、ＭＣ−ＣＤＭＡの周波数ダイバーシチ効果と、ＳＴＴＤからのアンテナダイバーシチ効果とを同時に得ることにより、無線リンクの回線品質及び伝送特性が改善され、より高速かつ高品質なブロードバンド無線アクセス伝送を実現できる。
【００３３】
　即ち、本発明では複数の送信アンテナから時間方向と空間方向とに符号化された送信データを送信し、受信側でその符号を復号することで、各アンテナ間の信号が分離でき、かつアンテナダイバーシチ効果が得られる。さらに、ＭＣ−ＣＤＭＡの特徴である周波数ダイバーシチ効果も得られることから、厳しいフェージング環境でも伝送特性を改善することが可能である。
【００３４】
　また、本発明は、ＭＣ−ＣＤＭＡのサブキャリア数が大きくなった場合に発生する、時空間送信ダイバーシチのハードウェア規模の増大化に対しても、効果を発揮する。一般に、時空間デコーディングは、伝搬路推定値を用いることから、推定した伝搬特性毎に時空間デコーディングを行う必要があり、従って基本的にはサブキャリア毎で行う必要がある。しかしながら、本発明によれば、等化及び合成の後に、この合成方法と同一の方法で合成した伝搬路推定値を用いて時空間デコーディングを行っているため、時空間デコーディングに関するハードウェア規模を、常に1／ＳＦで実現することができる。特にサブキャリア数が大きい場合には、この効果は非常に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　図３及び図４は、本発明の好ましい実施形態におけるＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置及び受信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【００３６】
　本発明においては、ＭＣ−ＣＤＭＡシステムに時空間送信ダイバーシチ（ＳＴＴＤ：Ｓｐａｃｅ　Ｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｔ　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）技術が適用されている。ＳＴＴＤは、耐フェージング対策技術であり、送信側は複数のアンテナから時空間符号化された信号を送信し、受信側は各アンテナから送信された信号を分離して合成することによりダイバーシチを得る。ＳＴＴＤ方式自体では、アンテナ間のフェージング相関が高い環境において、アンテナダイバーシチの効果が薄れることによりＢＥＲ特性が劣化してしまう。
【００３７】
　図３に示すように、送信装置３は、送信データ系列を誤り訂正符号化しさらにインターリーブを施すエンコーディング・インターリーブ部３１と、マッピング部３２と、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部３３と、Ｎｃ／ＳＦ個（ただし、ＮｃはＩＦＦＴのポイント数を表す整数、ＳＦはＮｃの約数である整数）の時空間コーディング（ＳＴＴＤエンコーダ）部３４と、Ｍ個（ただし、Ｍは２以上の整数）のＭＣ−ＣＤＭＡ送信部３５−１〜３５−Ｍと、Ｍ個の送信アンテナ３６−１〜３６−Ｍとを有している。
【００３８】
　ＭＣ−ＣＤＭＡ送信部３５−１〜３５−Ｍの各々は、Ｎｃ／ＳＦ個のコピー部３５２と、拡散部３５３と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部３５４と、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部３５５と、ガードインターバル（ＧＩ）部３５６とを有している。
【００３９】
　この送信装置３に入力された送信データ系列は、エンコーディングインタリーブ部３１において誤り訂正符号化され、さらにインターリーブされた後、マッピング部３２に入力されて複素平面上の信号点にマッピングされる。
【００４０】
　次いで、シリアル／パラレル変換部３３において、Ｎｃ／ＳＦ個の並列のシンボル系列に変換される。
【００４１】
　このシリアル／パラレル変換部３３から出力される計Ｎｃ／ＳＦ個の並列のシンボル系列は、それぞれ、連続するNシンボル単位（ただし、Ｎは２以上の整数）でＳＴＴＤエンコーダ部３４に入力される。
【００４２】
　ＳＴＴＤエンコーダ部３４の各々は、連続するＮシンボルの入力信号に対し、ＳＴＴＤ符号化を行い、時間方向にＮシンボル、空間方向にＭシンボルの信号を出力する。
【００４３】
　次いで、各ＳＴＴＤエンコーダ部３４の出力である空間方向のＭシンボルはＭ個のＭＣ−ＣＤＭＡ送信部３５−１〜３５−Ｍに入力される。
【００４４】
　次いで、ＭＣ−ＣＤＭＡ送信部３５−１〜３５−Ｍの各々において、入力された並列データ系列はコピー部３５２によって、ＳＦ個の並列信号にコピーされる。
【００４５】
　次いで、拡散部３５３で、拡散符号Ｃｉ１，Ｃｉ２，…，ＣｉＳＦ（Ｃｉｊ∈｛−１，１｝）が乗算される。拡散符号としては、Ｗａｌｓｈ　Ｈａｄａｍａｒｄ符号などを用いることが可能である。
【００４６】
　拡散符号が乗算された信号は、Ｎｃポイントの逆高速フーリエ変換部３５４で時間領域での各サンプル点の値に変換される。
【００４７】
　次いで、パラレル／シリアル変換部３５５によって、パラレル／シリアル変換され、ＧＩ部３５６によって、ガードインターバルが付加された後、それぞれ異なるアンテナ３６−１〜３６−Ｍで同時に送信される。ガードインターバルは、遅延波による符号間干渉を回避するために用いられる。
【００４８】
　図４に示すように、受信装置４は、Ｌ個（ただし、Ｌは２以上の整数）の受信アンテナ４１−１〜４１−Ｌと、Ｌ個のＭＣ−ＣＤＭＡ受信部４２−１〜４２−Ｌと、Ｎｃ／ＳＦ個（ただし、ＮｃはＦＦＴのポイント数を表す整数、ＳＦはＮｃの約数である整数）の時空間デコーディング（ＳＴＴＤデコーダ）部４３と、パラレル／シリアル変換部４４と、デマッピング部４５と、デコーディング・デインターリーブ部４６とを有している。
【００４９】
　ＭＣ−ＣＤＭＡ受信部４２−１〜４２−Ｌの各々は、ガードインターバル除去部（−ＧＩ）４２１と、シリアル／パラレル変換部４２２と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４２３と、逆拡散部４２４と、Ｎｃ／ＳＦ個の等化・合成器４２５と、伝搬路推定器４２７と、推定値合成器４２８とを有している。
【００５０】
　この受信装置４において、複数の受信アンテナ４１−１〜４１−Ｌで受信した信号は、それぞれ異なるＭＣ−ＣＤＭＡ受信部４２−１〜４２−Ｌで処理される。
【００５１】
　ＭＣ−ＣＤＭＡ受信部４２−１〜４２−Ｌの各々において、受信した信号は、まず、ガードインターバル除去部４２１に印加されてガードインターバルが除去され、シリアル／パラレル変換部４２２において、Ｎｃ個の並列信号に変換される。
【００５２】
　次いで、それら並列信号は、Ｎｃポイントの高速フーリエ変換部４２３において、周波数領域の各サブキャリアの信号に変換される。
【００５３】
　次いで、変換された信号には、逆拡散部４２４において、ＳＦ個のサブキャリア毎に拡散符号が乗算される。ここで、乗算される符号は、送信装置３で用いた拡散符号と同一のＣｉ１，Ｃｉ２，…，ＣｉＳＦ（Ｃｉｊ∈｛−１，１｝）を用いる。
【００５４】
　次いで、等化・合成器４２５において、サブキャリア毎の信号が、サブキャリア毎の伝搬路推定値を用いて等化され、等化後のＳＦ個の信号が合成される。ここで、合成方法としては等利得合成やＭＭＳＥＣ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）など任意のものを用いることが可能である。
【００５５】
　サブキャリア毎の伝搬路推定値は、伝搬路推定器４２７において、送信フレームの先頭に付加されるプリアンブル信号やデータサブキャリア間に挿入されるパイロットサブキャリアなどの既知信号を用いて推定される。推定値合成器４２８は、伝搬路推定器４２７で推定されたサブキャリア毎の伝搬路推定値に対し、等化・合成器４２５と同じ単位（ＳＦ個）で、同じ合成法を用いて合成を行い、ＳＴＴＤデコーダ部４３へ出力する。
【００５６】
　Ｌ個のＭＣ−ＣＤＭＡ受信部４２−１〜４２−Ｌの等化・合成器４２５から出力されたパラレル信号は、ＳＴＴＤデコーダ部４３に入力される。ＳＴＴＤデコーダ部４３では、空間方向のＬシンボル、時間方向のＮシンボルの信号に対し、推定値合成器４２８からの伝搬路推定値を用いてＳＴＴＤデコーディングを行い、時間方向にＮシンボルのシリアルデータを出力する。
【００５７】
　このデータはパラレル／シリアル変換部４４おいて、パラレル／シリアル変換され、その後、デマッピング部４５で全てのシンボルが復調され、デコーディング・デインターリーブ部４６で、デインターリーブした後、誤り訂正符号による復号処理がなされ、受信データ系列が取り出される。
【００５８】
　図５は、Ｎ＝２、Ｍ＝２、Ｌ＝１の場合のＳＴＴＤの原理説明図である。以下簡略化のため、この条件の場合を例にとりＳＴＴＤの原理を説明する。ここで、＊は複素共役を表す。
【００５９】
　送信ダイバーシチは、一般的に、フィードバック情報に基づいてアンテナの選択及び位相の制御を行うＣｌｏｓｅｄ　Ｌｏｏｐ型である。しかしながら、本発明では、フィードバック情報を利用しないＯｐｅｎ　Ｌｏｏｐ型であり、送信装置が複数のアンテナで送信し、受信装置が受信信号を分離して合成する送信ダイバーシチ方式を適用している。
【００６０】
　図５によれば、ＳＴＴＤエンコーダ部に入力されたデータは、２シンボル単位で、処理が行われる。最初の時間シンボルにおいて、送信アンテナ＃１からＳ０が送信され、送信アンテナ＃２から−Ｓ１＊が送信される。次の時間シンボルにおいて、送信アンテナ＃１からＳ１が送信され、送信アンテナ＃２からＳ０＊が送信される。その後、サブキャリア毎に周波数軸上で拡散され、送信される。
【００６１】
　表１は、このように送信アンテナが２本の場合の送信シンボルパターンである。ここで、Ｃｉ，ｊは、全てのｉに対して、チップ長がＳＦである拡散符号を表している。
【００６２】
【表１】
2004088767.tif 000003
【００６３】
　図６は、本発明におけるＳＴＴＤ方式の受信装置の原理構成を概略的に説明するブロック図である。
【００６４】
　ＳＴＴＤの受信側において、伝搬路特性の変動が緩やかであると仮定（即ち、連続する２つの時間スロットでは伝搬路が変動しないと仮定）すると、送信アンテナ＃１から到来する信号の伝搬路及び送信アンテナ＃２から到来する信号の伝搬路はそれぞれ、以下の式（１）及び（２）で表すことができる。ただし、ｊ＝１，２，…,Ｎである。
【００６５】
【数１】
2004088767.tif 000004
【００６６】
　受信信号は、以下の式（３）及び（４）で表される。ただし、ｉ＝１，２，…,Ｎｃ／ＳＦであり、ｎ０及びｎ１はノイズ及び干渉成分を含む複素ランダム変数であり、ｒ０及びｒ１は時間スロットｔ及びｔ＋Ｔの受信信号である。
【００６７】
【数２】
2004088767.tif 000005
【００６８】
　この時、受信側のアンテナで受信された２つの時間スロット信号は、全てのサブキャリアの信号が逆拡散された後、以下の式で与えられる。
【００６９】
【数３】
2004088767.tif 000006
【００７０】
　合成後の信号はそれぞれ、以下の式（９）及び（１０）で表すことができる。
【００７１】
【数４】
2004088767.tif 000007
【００７２】
【数５】
2004088767.tif 000008
【００７３】
　各ＳＴＴＤデコーダ部４３は、受信データ合成器４３１と、最尤推定器（ＭＬＤ）４３２とから構成される。この受信データ合成器４３１からの出力信号Ｓ０´及びＳ１´は、以下の式（１１）及び（１２）で表される。
【００７４】
【数６】
2004088767.tif 000009
【００７５】
【数７】
2004088767.tif 000010
【００７６】
　最尤推定器４３２は、受信データ合成器４３１からの出力信号Ｓ０´及びＳ１´と、本発明による推定値合成器４２８の出力信号ｈ０及びｈ１とを用いて、送信データＳ０及びＳ１を復元する。
【００７７】
　なお、この原理構成では、２つの送信アンテナと１つの受信アンテナとを有する構成について説明したが、図３及び図４のようにＭ個の送信アンテナとＬ個の受信アンテナに拡張することは容易に実現可能である。
【００７８】
　以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来のＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【図２】従来のＭＣ−ＣＤＭＡ方式の受信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【図３】本発明のＭＣ−ＣＤＭＡ方式の送信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【図４】本発明のＭＣ−ＣＤＭＡ方式の受信装置の機能構成を概略的に説明するブロック図である。
【図５】ＳＴＴＤ方式の原理説明図である。
【図６】本発明におけるＳＴＴＤ方式の受信装置の原理構成を概略的に説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
３　送信装置
４　受信装置
３１　エンコーディング・インターリーブ部
３２　マッピング部
３３　シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部
３４　時空間コーディング（ＳＴＴＤエンコーダ）部
３５−１〜３５−Ｍ　ＭＣ−ＣＤＭＡ送信部
３６−１〜３６−Ｍ　送信アンテナ
４１−１〜４１−Ｌ　受信アンテナ
４２−１〜４２−Ｌ　ＭＣ−ＣＤＭＡ受信部
４３　時空間デコーディング（ＳＴＴＤデコーダ）部
４４　パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部
４５　デマッピング部
４６　デコーディング・デインターリーブ部
３５２　コピー部
３５３　拡散部
３５４　逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部
３５５　パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部
３５６　ガードインターバル（ＧＩ）部
４２１　ガードインターバル除去（ＧＩ）部
４２２　シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部
４２３　高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部
４２４　逆拡散部
４２５　等化・合成器
４２７　伝搬路推定器
４２８　推定値合成器
４３１　受信データ合成器
４３２　最尤推定器（ＭＬＤ）
【図１】
2004088767.tif 000011
【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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