(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のデータをビットマッピングオーダーが互いに異なる複数のコンスタレーションパターンを用いて変調して複数のシンボルを生成する変調手段と、
前記複数のシンボルをレピティションするレピティション手段と、
レピティションされた前記複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成する生成手段と、
前記マルチキャリア信号を送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記変調手段は、前記マルチキャリア信号の受信側において測定される受信品質の分散に応じて、変調に用いるビット数は同一でビットマッピングオーダーが互いに異なるコンスタレーションパターンの数を変化させる、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記変調手段は、前記分散が増大した場合は所定の変調方式に対応する前記コンスタレーションパターンの数を減少し、前記分散が減少した場合は前記所定の変調方式に対応する前記コンスタレーションパターンの数を増加するように設定し、設定された前記コンスタレーションパターンの数に基づいて、前記所定の変調方式で変調された複数のシンボルを生成する、
請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記レピティション手段は、前記マルチキャリア信号の受信側において測定される受信品質の分散に応じて、同一の変調方式で変調されたシンボルに対するレピティション数を変化させる、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記レピティション手段は、前記分散が増大した場合は所定の変調方式で変調されたシンボルに対する前記レピティション数を増加し、前記分散が減少した場合は前記所定の変調方式で変調されたシンボルに対する前記レピティション数を減少するように設定し、前記所定の変調方式で変調されたシンボルをレピティションする、
請求項４記載の無線送信装置。
【請求項６】
マルチキャリア信号を受信する受信手段と、
レピティションされた複数のシンボルを前記マルチキャリア信号から生成する生成手段と、
前記複数のシンボルにおいて、ビットマッピングオーダーが同一のシンボル同士をシンボル合成する第１合成手段と、
合成された複数のシンボルを復調した後の複数のデータをビット合成する第２合成手段と、
を具備する無線受信装置。
【請求項７】
前記複数のシンボルの受信品質の分散を測定する測定手段と、
前記分散を通知する制御情報を送信する送信手段と、
をさらに具備する請求項６記載の無線受信装置。
【請求項８】
請求項１記載の無線送信装置を具備する無線通信システム。
【請求項９】
請求項６記載の無線受信装置を具備する無線通信システム。
【請求項１０】
同一の変調方式でビットマッピングオーダーが互いに異なる複数のコンスタレーションパターンを用いて、同一のデータを変調して複数のシンボルを生成し、
前記複数のシンボルをレピティションし、
レピティションされた前記複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成し、
前記マルチキャリア信号を送信する、
無線送信方法。
【請求項１１】
マルチキャリア信号を受信し、
レピティションされた複数のシンボルを前記マルチキャリア信号から生成し、
前記複数のシンボルにおいて、ビットマッピングオーダーが同一のシンボル同士をシンボル合成し、
シンボル合成された複数のシンボルを復調した後の複数の信号データをビット合成する、
無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信データを複製して（以下、「レピティション」と称することがある）送信する無線通信システム、並びにこのシステムにおいて使用される無線送信装置および無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マルチキャリア通信システムでは、受信側のマルチキャリア通信装置が前回受信したパケットと再受信したパケットとを合成して復号することにより、時間方向のダイバーシチゲインを得て、そのパケットのビット誤り率を低下させる技術が使用されている。
【０００３】
また、送信側のマルチキャリア通信装置が、パケットを再送信する際に、前回送信したパケットとは異なるコンスタレーションパターンを用いて変調することにより、前回送信したパケットの上位ビットと下位ビットとを入れ替えて時間方向のダイバーシチゲインが得られるようにして、そのパケットのビット誤り率を低下させる技術も開発されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０９５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、受信側のマルチキャリア通信装置において、時間方向のダイバーシチゲインは得られるものの、マルチキャリア信号の特性に由来する周波数方向のダイバーシチゲインが得られていないことから、ダイバーシチゲインを改善する余地が残されている。
【０００５】
また、特許文献１に記載された技術では、必ず前回送信したパケットの上位ビットと下位ビットとを入れ替えて再送信するようになっている。ここで、ダイバーシチゲインは、受信信号の受信品質の分散が大きいときには、ビット合成を行うよりもシンボル合成を行った方が得られ易く、受信品質の分散が小さいときには、シンボル合成を行うよりもビット合成を行った方が得られ易い、という特性を有する。図１に、この特性を表にして示す。従って、特許文献１に記載された技術では、受信品質の分散が大きいときに、前回受信したパケットとそのパケットの上位ビットと下位ビットとが入れ替えられた再受信したパケットとがビット合成されることになるため、ダイバーシチゲインを得難い、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、受信信号の受信品質の分散が大きいときでも、ダイバーシチゲインを確実に得ることのできる無線送信装置、無線受信装置、及び、無線通信システム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】
【０００７】
本発明では、無線送信装置が、送信データに対して複数のコンスタレーションパターンを用いて変調及び複製を行って複数の送信シンボルを生成し、生成した複数の送信シンボルを１つのマルチキャリア信号で無線送信し、無線受信装置が、受信したマルチキャリア信号をシンボル合成し、かつ、ビット合成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無線受信装置において、マルチキャリア信号の受信品質の分散が大きくても、周波数方向のダイバーシチゲインを確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、適宜図を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、マルチキャリア信号の送信側を無線送信装置といい、そのマルチキャリア信号の受信側を無線受信装置という。
【００１０】
図２は、本発明の一実施の形態に係る無線送信装置１００の構成を示すブロック図である。また、図３は、本発明の一実施の形態に係る無線受信装置１５０の構成を示すブロック図である。なお、無線送信装置１００は例えば基地局装置に搭載されて、また無線受信装置１５０は例えば携帯電話等の通信端末装置に搭載されて使用される。また、無線送信装置１００および無線受信装置１５０は、移動体通信システム等の無線通信システムの構成要素となる。
【００１１】
図２に示す無線送信装置１００は、誤り訂正符号化部１０１、変調部１０２、レピティション部１０３、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）部１０４、シンボルインタリーブ部１０５、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）部１０６、ガードインターバル（ＧＩ）挿入部１０７、送信無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）部１０８、アンテナ素子１０９、受信ＲＦ部１１１、制御情報取出部１１２、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３、コンスタレーションパターン指示部１１４及びレピティション回数指示部１１５を具備する。
【００１２】
誤り訂正符号化部１０１は、図示しないベースバンド部等から入力されてくる送信データを所定の符号化率例えばＲ＝１／３で誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化後の送信データを変調部１０２に入力する。
【００１３】
変調部１０２は、誤り訂正符号化部１０１から入力されてくる送信データを、後述するコンスタレーションパターン指示部１１４から指示される変調方式とコンスタレーションパターンとを用いて変調することにより、送信シンボルを生成する。例えば、変調部１０２は、コンスタレーションパターン指示部１１４から１６ＱＡＭにおける２つのコンスタレーションパターンを使用するように指示された場合には、この２つのコンスタレーションパターンをそれぞれ用いて、誤り訂正符号化部１０１から入力されてくる送信データを変調することにより、２つの送信シンボルを生成する。そして、変調部１０２は、生成した送信シンボルをレピティション部１０３に入力する。なお、変調部１０２は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直角位相振幅変調）、６４ＱＡＭ及び２５６ＱＡＭ等の変調方式における全てのコンスタレーションパターンを使用することができる。
【００１４】
レピティション部１０３は、変調部１０２から入力されてくる送信シンボルを、後述するレピティション回数指示部１１５から指示される複製数になるまで複製し、複製した送信シンボルをＳ／Ｐ部１０４に入力する。従って、変調部１０２とレピティション部１０３とによって、変調・複製手段を構成する。
【００１５】
Ｓ／Ｐ部１０４は、レピティション部１０３から入力されてくる送信シンボルを、シリアル信号からパラレル信号に変換し、そのパラレル信号をシンボルインタリーブ部１０５に入力する。
【００１６】
シンボルインタリーブ部１０５は、Ｓ／Ｐ部１０４から入力されてくるパラレル信号をシンボル単位でインタリーブし、インタリーブ後のパラレル信号をＩＦＦＴ部１０６に入力する。
【００１７】
ＩＦＦＴ部１０６は、シンボルインタリーブ部１０５から入力されてくるパラレル信号を逆高速フーリエ変換することにより、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭ（Orthogonal
Frequency Division Multiplexing）信号を生成する。そして、ＩＦＦＴ部１０６は、生成したＯＦＤＭ信号をＧＩ挿入部１０７に入力する。
【００１８】
ＧＩ挿入部１０７は、ＩＦＦＴ部１０６から入力されてくるＯＦＤＭ信号にＧＩを挿入し、ＧＩ挿入後のＯＦＤＭ信号を送信ＲＦ部１０８に入力する。
【００１９】
送信ＲＦ部１０８は、ディジタル／アナログ変換器、低雑音アンプ及びバンドパスフィルタ等を具備し、ＧＩ挿入部１０７から入力されてくるＯＦＤＭ信号に対して所定の送信無線処理を行い、処理後のＯＦＤＭ信号をアンテナ素子１０９を介して無線受信装置１５０に向けて無線送信する。なお、送信ＲＦ部１０８は、送信するＯＦＤＭ信号について、変調部１０２によって使用されたコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数とを、制御チャネルを用いて無線受信装置１５０に通知する。
【００２０】
受信ＲＦ部１１１は、アナログ／ディジタル変換器、低雑音アンプ及びバンドパスフィルタ等を具備し、アンテナ素子１０９によって捕捉された無線受信装置１５０からの制御情報信号に対して所定の受信無線処理を行う。なお、この制御情報信号については後述する。そして、受信ＲＦ部１１１は、受信無線処理後の制御情報信号を制御情報取出部１１２に入力する。
【００２１】
制御情報取出部１１２は、受信ＲＦ部１１１から入力されてくる制御情報信号から、無線受信装置１５０が決定した変調方式の情報、無線受信装置１５０が決定した１つの送信データから生成される送信シンボルの数の情報、および、無線受信装置１５０が測定した受信品質の分散の情報を取出し、その取出した各情報をレピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３に通知する。
【００２２】
レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３は、制御情報取出部１１２から通知された受信品質の分散に基づいて、変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数との比率を決定する。具体的には、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３は、変調部１０２によって使用されるコンスタレーションパターンの数即ち生成される送信シンボルの数と、レピティション部１０３によってその送信シンボルが複製された後の数と、の積が、制御情報取出部１１２から通知された１つの送信データから生成される送信シンボルの数になるように、変調部１０２に使用させるコンスタレーションの数とレピティション部１０３による複製数とを調節する。また、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３は、変調部１０２に使用させるコンスタレーションの数とレピティション部
１０３による複製数とを調節する際に、制御情報取出部１１２から通知された受信品質の分散が増大したときには、変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数を減らし、受信品質の分散が減少したときには、変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数を増やすように調節する。そして、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３は、決定したコンスタレーションパターンの数と制御情報取出部１１２から通知された変調方式とをコンスタレーションパターン指示部１１４に通知し、決定した複製数をレピティション回数指示部１１５に通知する。
【００２３】
コンスタレーションパターン指示部１１４は、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３から通知された変調方式及びコンスタレーションパターンの数に基づいて、その変調方式及びコンスタレーションパターンの数に対応付けられたコンスタレーションパターンの組み合わせに含まれる全てのコンスタレーションパターンを変調部１０２に通知し、それらのコンスタレーションパターンを全て使用して送信シンボルを生成するように変調部１０２に指示する。
【００２４】
レピティション回数指示部１１５は、変調部１０２からレピティション部１０３に送信シンボルが入力されるタイミングに同期して、レピティション部１０３に対して、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３から通知された複製数を通知し、この複製数になるまで送信シンボルを複製するように指示する。
【００２５】
一方、図３に示す無線受信装置１５０は、アンテナ素子１５１、受信ＲＦ部１５２、ＧＩ除去部１５３、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）部１５４、受信品質測定部１５５、受信品質分散測定部１５６、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）決定部１５７、シンボル合成／ビット合成指示部１５８、合成シンボル数指示部１５９、コンスタレーションパターン指示部１６１、シンボルデインタリーブ部１６２、シンボル合成部１６３、ビット尤度算出部１６４、誤り訂正復号部１６５、制御情報生成部１６６及び送信ＲＦ部１６７を具備する。
【００２６】
受信ＲＦ部１５２は、アナログ／ディジタル変換器、低雑音アンプ及びバンドパスフィルタ等を具備し、アンテナ素子１５１によって受信された無線送信装置１００からのＯＦＤＭ信号に対して所定の受信無線処理を行い、受信無線処理後のＯＦＤＭ信号をＧＩ除去部１５３に入力する。また、受信ＲＦ部１５２は、アンテナ素子１５１によって受信された無線送信装置１００からの制御チャネル信号に対して受信無線処理を行い、受信無線処理後の制御チャネル信号をシンボル合成／ビット合成指示部１５８に入力する。
【００２７】
ＧＩ除去部１５３は、受信ＲＦ部１５２から入力されてくるＯＦＤＭ信号からＧＩを除去し、ＧＩを除去したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ部１５４に入力する。
【００２８】
ＦＦＴ部１５４は、ＧＩ除去部１５３から入力されてくるＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施して受信シンボル（パラレル信号）を生成する。そして、ＦＦＴ部１５４は、生成した受信シンボルを受信品質測定部１５５及びシンボルデインタリーブ部１６２にそれぞれ入力する。
【００２９】
受信品質測定部１５５は、ＦＦＴ部１５４から入力されてくる受信シンボルについてＯＦＤＭ信号のシンボル単位で受信品質例えば受信ＳＩＲ（Signal to Interference Rate）を測定し、その測定結果を受信品質分散測定部１５６及びＭＣＳ決定部１５７に通知する。
【００３０】
受信品質分散測定部１５６は、受信品質測定部１５５から入力されてくる受信シンボルの受信品質に基づいて、その受信品質の分散を測定し、その測定結果を制御情報生成部１
６６に通知する。
【００３１】
ＭＣＳ決定部１５７は、受信品質測定部１５５から通知される受信品質の測定結果に基づいて、無線送信装置１００に使用させる変調方式を決定する。つまり、ＭＣＳ決定部１５７は、受信品質測定部１５５から通知される受信品質が高いほど、無線送信装置１００にビットレートの高い変調方式を使用させる。また、ＭＣＳ決定部１５７は、変調部１０２及びレピティション部１０３において１つの送信データから生成される送信シンボルの数も決定する。そして、ＭＣＳ決定部１５７は、決定した送信シンボルの数と変調方式とを共に、シンボル合成／ビット合成指示部１５８及び制御情報生成部１６６にそれぞれ通知する。
【００３２】
シンボル合成／ビット合成指示部１５８は、受信ＲＦ部１５２から入力されてくる制御チャネル信号から、受信されたＯＦＤＭ信号に使用されたコンスタレーションパターンの数と１つのコンスタレーションパターンでの複製数とを知得し、知得した１つのコンスタレーションパターンでの複製数を合成シンボル数指示部１５９に通知し、また知得したコンスタレーションパターンの数とＭＣＳ決定部１５７から通知された変調方式とをコンスタレーションパターン指示部１６１に通知する。
【００３３】
合成シンボル数指示部１５９は、シンボル合成部１６３に対して、１つのコンスタレーションパターンでの複製数毎に受信シンボルをシンボル合成するように指示する。
【００３４】
コンスタレーションパターン指示部１６１は、シンボル合成／ビット合成指示部１５８から通知された変調方式とコンスタレーションパターンの数とに基づいて、ビット尤度算出部１６４に対して、変調方式及びコンスタレーションパターンの数に対応付けられたコンスタレーションパターンの組み合わせに含まれる全てのコンスタレーションパターンを通知し、その通知したコンスタレーションパターンを全て使用して受信シンボルを復調するように指示する。
【００３５】
シンボルデインタリーブ部１６２は、ＦＦＴ部１５４から入力されてくる受信シンボルをデインタリーブし、デインタリーブ後の受信シンボルをパラレル信号からシリアル信号に変換して、変換後の受信シンボルをシンボル合成部１６３に入力する。
【００３６】
シンボル合成部１６３は、シンボルデインタリーブ部１６２から入力されてくる受信シンボルを、合成シンボル数指示部１５９から通知された１つのコンスタレーションパターンでの複製数毎にシンボル合成する。そして、シンボル合成部１６３は、シンボル合成後の受信シンボルをビット尤度算出部１６４に入力する。
【００３７】
ビット尤度算出部１６４は、コンスタレーションパターン指示部１６１から通知されたコンスタレーションパターンを使用して、シンボル合成後の受信シンボルを復調する。また、ビット尤度算出部１６４は、復調後の受信シンボルを、コンスタレーションパターン指示部１６１から通知されたコンスタレーションパターンの数毎に、例えば通知されたコンスタレーションパターンが４つであれば４つ毎に、ビット合成する。そして、ビット尤度算出部１６４は、ビット合成後の受信シンボルを軟判定し、その軟判定値に基づいてビット毎の尤度（ビット尤度）を算出し、算出したビット尤度に基づいて硬判定を行って受信データを生成し、生成した受信データを誤り訂正復号部１６５に入力する。
【００３８】
誤り訂正復号部１６５は、誤り訂正符号化部１０１の使用する誤り訂正符号化方式に対応する誤り訂正復号方式を使用して、ビット尤度算出部１６４から入力されてくる受信データを誤り訂正復号し、誤り訂正復号後の受信データを図示しないベースバンド部等に入力する。
【００３９】
制御情報生成部１６６は、ＭＣＳ決定部１５７から通知された変調方式及び１つの送信データから生成される送信シンボルの数と、受信品質分散測定部１５６から通知された受信品質の分散の測定結果と、を内容に含む制御情報信号を生成し、生成した制御情報信号を送信ＲＦ部１６７に入力する。
【００４０】
送信ＲＦ部１６７は、ディジタル／アナログ変換器、低雑音アンプ及びバンドパスフィルタ等を具備し、制御情報生成部１６６から入力されてくる制御情報信号に対して所定の送信無線処理を行い、処理後の制御情報信号をアンテナ素子１５１を介して無線送信装置１００に向けて無線送信する。
【００４１】
次いで、無線送信装置１００及び無線受信装置１５０の動作について、図４、図５、図６Ａ〜Ｃを用いて説明する。
【００４２】
図４に、送信データが無線送信装置１００から送信され、無線受信装置１５０において受信データとして生成されるまでの一連の信号処理の例を示す。なお、図４に示す例では、変調部１０２が２つのコンスタレーションパターンを使用して２つの送信シンボルを生成し、レピティション部１０３がこの２つの送信シンボルをそれぞれ１回ずつ複製して計４つの送信シンボルを生成するものとする。
【００４３】
図４に示す例では、先ず変調部１０２が、２つのコンスタレーションパターン（ａ）及び（ｂ）を用いて送信データを変調することにより、送信シンボル（ａ）及び（ｂ）を生成する。続いて、レピティション部１０３が送信シンボル（ａ）及び（ｂ）をそれぞれ１回ずつ複製して２つの送信シンボル（ａ）と２つの送信シンボル（ｂ）との計４つの送信シンボルを生成する。続いて、無線送信装置１００における各構成部がこの４つの送信シンボルからなる１つのＯＦＤＭ信号を生成し、このＯＦＤＭ信号を無線受信装置１５０に向けて無線送信する。
【００４４】
続いて、無線受信装置１５０は、伝搬路においてマルチパスフェージングの影響を受けたＯＦＤＭ信号を受信する。続いて、無線受信装置１５０における各構成部が、ＯＦＤＭ信号から２つの受信シンボル（ａ）と２つの受信シンボル（ｂ）との計４つの受信シンボルを生成する。なお、図４において、生成された４つの受信シンボルの大きさがそれぞれ異なっているが、これは伝搬路においてフェージング等の影響を受けたことによる。続いて、シンボル合成部１６３が２つの受信シンボル（ａ）同士をシンボル合成し、また２つの受信シンボル（ｂ）同士をシンボル合成する。続いて、ビット尤度算出部１６４が、シンボル合成された受信シンボル（ａ）と受信シンボル（ｂ）とをそれぞれ復調した後にビット合成することにより、受信データを生成する。
【００４５】
図５に、ＭＣＳ決定部１５７が、無線送信装置１００に使用させる変調方式を１６ＱＡＭに、また、１つの送信データから生成される送信シンボルを４つと決定した場合における、変調部１０２の使用するコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数（複製後の数）との組み合わせを３つ（ＭＣＳ番号１〜３）示す。なお、ＭＣＳ番号１〜３のいずれにおいても、誤り訂正符号化部１０１における符号化率はＲ＝１／３であるものとする。
【００４６】
図５から明らかなように、ＭＣＳ番号１では、変調部１０２の使用するコンスタレーションパターンが１つであるから、レピティション部１０３によってこのコンスタレーションパターンによる送信シンボルが４つに複製されることになる。同様に、ＭＣＳ番号２では、変調部１０２の使用するコンスタレーションパターンが２つであるから、レピティション部１０３によってこの２つのコンスタレーションパターンによる送信シンボルがそれ
ぞれ２つずつの計４つに複製されることになる。同様に、ＭＣＳ番号３では、変調部１０２の使用するコンスタレーションパターンが４つであるから、レピティション部１０３によってこれらの送信シンボルの複製は行われないことになる。
【００４７】
また、上述のとおり、受信信号の受信品質の分散が大きいときには、ビット合成よりもシンボル合成の方がダイバーシチゲインを得易く、受信品質の分散が小さいときには、シンボル合成よりもビット合成の方がダイバーシチゲインを得易いことから、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３は、制御情報取出部１１２から通知された受信品質の分散が増大したときには、ＭＣＳ番号３よりもＭＣＳ番号２やＭＣＳ番号１を適用することが好ましく、受信品質の分散が減少したときには、ＭＣＳ番号１よりもＭＣＳ番号２やＭＣＳ番号３を適用することが好ましい。
【００４８】
図６Ａ〜Ｃに、１６ＱＡＭによる変調において使用可能な４つのコンスタレーションパターン（ａ）〜（ｄ）それぞれについて、Ｉ−Ｑ平面上でのマッピング位置を示す。また図６Ａ〜Ｃに、図５におけるＭＣＳ番号１〜３それぞれの場合において、変調部１０２及びレピティション部１０３によって生成された計４つの送信シンボルに使用されるコンスタレーションパターンの組み合わせを示す。具体的には、図６Ａは、ＭＣＳ番号１の場合において、コンスタレーションパターン（ａ）を４つ組み合わせた態様を示す。同様に、図６Ｂは、ＭＣＳ番号２の場合において、コンスタレーションパターン（ａ）とコンスタレーションパターン（ｂ）とをそれぞれ２つずつ組み合わせた態様を示し、図６Ｃは、ＭＣＳ番号３の場合において、コンスタレーションパターン（ａ）〜（ｄ）をそれぞれ１つずつ組み合わせた態様を示す。
【００４９】
ここで、図６Ａ〜Ｃに示す１６ＱＡＭによる変調で使用可能なコンスタレーションパターンについて、コンスタレーションパターン（ａ）を例に具体的に説明する。送信シンボルのビットマッピングオーダーが「ｉ１，ｑ１，ｉ２，ｑ２」であれば、その上位２ビット「ｉ１，ｑ１」に関して、同相成分については図中「ｉ１」の幅の判定閾値が用いられ、直交成分については図中「ｑ１」の幅の判定閾値が用いられて、軟判定が行われる。一方で、下位２ビット「ｉ２，ｑ２」に関して、同相成分については「ｉ２」の幅の判定閾値が用いられ、直交成分については「ｑ２」の幅の判定閾値が用いられて、軟判定が行われる。従って、図６Ａ〜Ｃから明らかなように、下位２ビット「ｉ２，ｑ２」の判定閾値の幅は上位２ビット「ｉ１，ｑ１」の判定閾値の幅に比べて狭いため、下位２ビットは、上位２ビットよりもフェージング等の影響を受け易く、ビット誤りが生じ易いと言える。
【００５０】
そこで、本発明では、送信データに対して複数のコンスタレーションパターンを用いた変調及び複製を行うことにより、上位ビットと下位ビットとを入れ替えた複数の送信シンボルを生成し、さらにこれらの送信シンボルを１つのマルチキャリア信号で無線送信することにより、ビット合成によるダイバーシチゲインを得て、下位ビットの誤り易さを補償する。
【００５１】
このように、本発明によれば、複数のコンスタレーションパターンを用いて送信データを変調及び複製することにより複数の送信シンボルを生成し、さらに、生成した複数の送信シンボルを１つのＯＦＤＭ信号で無線送信するため、受信側において周波数方向のダイバーシチゲインを得ることができる。
【００５２】
また、本発明によれば、受信したＯＦＤＭ信号についてシンボル合成及びビット合成を共に行うため、ＯＦＤＭ信号について受信品質の分散が大きくても、ダイバーシチゲインを確実に得ることができる。
【００５３】
また、本発明によれば、１６ＱＡＭで使用可能な４つのコンスタレーションパターン全
てを用いて送信データを変調するため、受信側において、受信品質の分散が小さいときに、ダイバーシチゲインが効果的に改善される。
【００５４】
また、本発明によれば、受信品質の分散に基づいて、コンスタレーションパターンの数と複製数（レピティション数）とを決定するため、受信品質の分散の大きさにかかわらず、ダイバーシチゲインを確実に得ることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、受信品質の分散に応じてコンスタレーションパターンの数を適応的に調節するため、受信品質の分散が変化しても即ち伝搬路状況が変化しても、ダイバーシチゲインを確実に得ることができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態では、符号化率がＲ＝１／３に固定されている場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えばＭＣＳ決定部１５７が受信品質測定部１５５による受信品質の測定結果に基づいて、その受信品質が低下したときには符号化率を下げてビットエラーレートを改善し、受信品質が向上したときには符号化率を上げてスループットを向上させてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態では、無線送信装置１００において、送信データが変調部１０２で変調された後にレピティション部１０３で複製される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば変調部１０２とレピティション部１０３との配置を入れ替えて、先ずレピティション部１０３がＭＣＳ決定部１５７の決定した１つの送信データから生成される送信シンボルの数になるまで送信データを複製し、複製された送信データそれぞれに対して変調部１０２が、指示されたコンスタレーションパターンで逐次変調するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３が、変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数とを共に決定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えばＭＣＳ決定部１５７がそれらの数を直接決定するようにしてもよい。このようにすれば、無線送信装置１００が無線受信装置１５０にそれらの数を通知する必要がなくなり、スループットを改善することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態では、無線送信装置１００において、レピティション／コンスタレーションパターン比率決定部１１３が変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数との比率を制御情報取出部１１２から通知された変調方式と受信品質の分散と基づいて適応的に調節する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば変調部１０２に使用させるコンスタレーションパターンの数とレピティション部１０３による複製数との比率を固定してもよい。このようにすれば、無線送信装置１００及び無線受信装置１５０における複数の構成部を休止させることができるため、これら装置における信号処理の負荷と消費電力とを削減することができる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、変調部１０２が１６ＱＡＭで２つのコンスタレーションパターンを用いて送信データを変調する際に、図６Ｂに示すように、コンスタレーションパターン（ａ）と（ｂ）とを組み合わせる場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えばコンスタレーションパターン（ａ）と（ｃ）とを、コンスタレーションパターン（ａ）と（ｄ）とを、コンスタレーションパターン（ｂ）と（ｃ）とを、コンスタレーションパターン（ｂ）と（ｄ）とを、或いはコンスタレーションパターン（ｃ）と（ｄ）とを、組み合わせてもよい。
【００６１】
ちなみに、上記実施の形態では、１６ＱＡＭにおいて４つのコンスタレーションパターンを使用する場合について説明したが、６４ＱＡＭであれば６つのコンスタレーションパターンを、また２５６ＱＡＭでは８つのコンスタレーションパターンを使用することができる。
【００６２】
また、本発明は、ＯＦＤＭ等の周波数分割多重だけでなく、時間分割多重、空間分割多重、および、符号分割多重にも同様に適用することができる。本発明を時間分割多重に適用した場合は、通信端末装置の高速移動による時間軸方向での受信電力変動に起因して生じる受信品質の分散に対応できる。また、本発明を空間分割多重に適用した場合は、マルチパスチャネルによるストリーム間の品質差に起因して生じる受信品質の分散に対応できる。また、本発明を符号分割多重に適用した場合は、符号間干渉に起因して生じる受信品質の分散に対応できる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００６４】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００６５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００６６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００６７】
本明細書は、２００４年５月１１日出願の特願２００４−１４０９６８に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、マルチキャリア通信システムの構成要素である基地局装置及び通信端末装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ダイバーシチゲインの特性を示す図
【図２】本発明の一実施の形態に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態に係る信号処理の流れを示す図
【図５】本発明の一実施の形態に係る変調設定例を示す図
【図６Ａ】本発明の一実施の形態に係るコンスタレーションパターンの組み合わせを示す図
【図６Ｂ】本発明の一実施の形態に係るコンスタレーションパターンの組み合わせを示す図
【図６Ｃ】本発明の一実施の形態に係るコンスタレーションパターンの組み合わせを示す図
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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