(57)【要約】【課題】移動体通信システムにおいて、周波数ダイバーシチ効果を得つつ、可変レートユーザの収容を可能とする通信技術を提供すること。【解決手段】所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信する送信装置において、データシンボルを周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部と、この変換された周波数領域データの並び替え処理を行うインタリーバと、この周波数領域データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部とが備えられ、ＦＦＴ処理部は、入力されたＱ個のデータシンボルに対してＱポイントのＦＦＴ処理を行い、インタリーバは、ＦＦＴ処理部から出力されたＱ個のデータからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力し、ＩＦＦＴ処理部は、インタリーバから出力されたＮ個のデータに対してＮポイントのＩＦＦＴ処理を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信する送信装置において、
前記データシンボルが周波数領域のデータに変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったインタリーブ処理データを生成するインタリーバと、
前記インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記データシンボルを前記周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記インタリーバは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力することを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記ＦＦＴ処理部は、入力されたＱ個のデータシンボルに対してＱポイントのＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項５】
前記ＩＦＦＴ処理部は、前記インタリーバから出力されたＮ個のデータに対してＮポイントのＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項６】
前記インタリーバには、前記ＦＦＴ処理部の出力データを記憶するインタリーバ・メモリが備えられ、
前記ＦＦＴ処理部から出力されたＱポイントのデータが前記インタリーバ・メモリの所定の位置に書き込まれ、
該所定の位置に書き込まれたＱ個のデータと、該Ｑ個のデータが書き込まれている位置以外の位置に書き込まれているデータと、を含む所定のＮ個のデータが前記インタリーバから読み出されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項７】
前記インタリーバ・メモリから読み出される所定のＮ個のデータが前記ＩＦＦＴ処理部に対して出力されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項８】
前記所定の伝送方式のデータシンボルが拡散信号（拡散率が１の場合を含む。）であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項９】
前記所定の伝送方式のデータシンボルがマルチキャリア信号であることを特徴とする請求項１、３、５または６のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項１０】
前記所定の伝送方式のデータシンボルがＯＦＤＭ信号であることを特徴とする請求項１、３、５または６のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項１１】
前記所定の伝送方式のデータシンボルが可変データレートのデータシンボルであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の送信装置。
【請求項１２】
所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信する送信装置と、
前記送信信号が受信され、該受信された受信信号に基づいて前記データシンボルを復元する受信装置と、
を備えた通信システムにおいて、
前記送信装置は、
前記データシンボルが周波数領域のデータに変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったインタリーブ処理データを生成するインタリーバと、
前記インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部と、
を備え、
前記受信装置は、
時間領域の信号を周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部と、
該変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったデ・インタリーブ処理データを生成するデ・インタリーバと、
を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
前記送信装置は、前記データシンボルを前記周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部をさらに備え、
前記受信装置は、前記デ・インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記デ・インタリーバは、入力されたＮ個のデータからＱ（Ｑ＜Ｎ）個のデータを生成して出力することを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記受信装置のＦＦＴ処理部は、受信してシリアルパラレル変換されたＮ個の受信データに対してＮポイントのＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１６】
前記受信装置のＩＦＦＴ処理部は、前記デ・インタリーバから出力されたＱ個の並び替え処理データに対してＱポイントのＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１７】
前記デ・インタリーバには、前記受信装置のＦＦＴ処理部の出力データを記憶するデ・インタリーバ・メモリが備えられ、
前記受信装置のＦＦＴ処理部から出力されたＮポイントのデータが前記デ・インタリーバ・メモリの所定の位置に書き込まれ、
該所定の位置に書き込まれたＮ個のデータの中から、処理対象のデータとして所定の位置に書き込まれているＱ個のデータが前記デ・インタリーバから読み出されることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１８】
前記デ・インタリーバ・メモリから読み出される所定のＱ個のデータが前記受信装置のＩＦＦＴ処理部に対して出力されることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１９】
前記所定の伝送方式のデータシンボルが拡散信号（拡散率が１の場合を含む。）であることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項２０】
前記所定の伝送方式のデータシンボルがマルチキャリア信号であることを特徴とする請求項１２、１４、１５または１７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項２１】
前記所定の伝送方式のデータシンボルがＯＦＤＭ信号であることを特徴とする請求項１２、１４、１５または１７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項２２】
所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信を行う送信方法において、
前記データシンボルを周波数領域データに変換するためのＦＦＴ処理ステップと、
該変換された周波数領域データの並び替え処理を行うインタリーブ処理ステップと、
前記周波数領域データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項２３】
前記インタリーブ処理ステップは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力することを特徴とする請求項２２に記載の通信方法。
【請求項２４】
所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信を行う送信ステップと、
前記送信ステップにより送信された送信信号を受信して前記データシンボルの復元を行う受信ステップと、
を備えた通信方法において、
前記送信ステップは、
前記データシンボルを周波数領域データに変換するＦＦＴ処理ステップと、
該変換された周波数領域データのインタリーブ処理を行うインタリーバと、
前記送信ステップは、前記周波数領域データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップと、
を含み、
前記受信ステップは、
前記時間領域の信号を周波数領域データに変換するＦＦＴ処理ステップと、
該変換された周波数領域データの並び替え処理を行うデ・インタリーブ処理ステップと、
前記受信ステップは、前記周波数領域データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項２５】
前記インタリーブ処理ステップは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力し、
前記デ・インタリーブ処理ステップは、入力されたＮ個のデータからＱ（Ｑ＜Ｎ）個のデータを生成して出力することを特徴とする請求項２４に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、送信装置、通信システムおよび通信方法に関するものであり、特に、移動体通信に好適な送信装置、およびこの送信装置を備えた通信システム、ならびに移動体通信に好適な通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、携帯電話に代表される移動体通信産業の発展は飛躍的な進歩を遂げている。この飛躍的進歩に伴って、移動体通信による各種サービスも多種・多様化されている。特に、今後の移動体通信のニーズは、音声だけでなく、テキスト、画像などの様々な種類のデータを統合して通信するマルチメディア通信に移行するのが必然的であり、今後さらに予想される伝送情報量の増大とも相まって伝送信号の高速化が求められている。
【０００３】
一方、移動体通信環境下では、多数の遅延パスの存在により生ずるマルチパスフェージングによって、伝送特性の劣化が引き起こされる。特に、高速信号の伝送時には、マルチパスフェージングだけでなく、周波数選択性フェージングの影響が増大することから、この周波数周波数選択性フェージングを克服する技術が不可欠となる。
【０００４】
ところで、携帯電話などに代表される移動体通信システムでは、上り（移動局→基地局）では、多数の移動局が非同期タイミングで同一基地局にアクセスするため、ユーザ間干渉が発生する。この干渉を防止するための技術として、ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）伝送、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）伝送などの伝送方式が用いられる。これらの伝送方式は、各ユーザに固有の拡散符号を与えて、送信信号を広い帯域に拡散して通信することにより、周波数ダイバーシチ効果を得つつ、ユーザ間干渉を低減している。
【０００５】
しかしながら、上記伝送方式は、限られた帯域での拡散通信であるため、ユーザ間干渉が残留し、同時通信可能なユーザ数を制限している。一方、拡散を行わずに各ユーザに固有の搬送波周波数を与える通信（いわゆる周波数分割多元接続：ＦＤＭＡ）を用いることもできる。しかしながら、この通信方式では、ユーザ間干渉は発生しないものの、周波数ダイバーシチ効果が得られず、上述の周波数選択性フェージングを克服することができないという致命的な欠点を有している。
【０００６】
そこで、周波数ダイバーシチ効果を狙ってスペクトル拡散はするものの、周波数上で各ユーザを直交化させるという技術が発表された（非特許文献１）。この技術では、Ｑ個のデータシンボルからなる送信信号ブロックをＬ回繰り返し（すなわち拡散率はＬ）、かつその繰り返し系列にユーザ国有の周波数オフセットを与えて送信するようにしている。このように送信することにより、繰り返し周期の逆数（つまりＱ×Ｌ）のＬ倍の周波数点ごとに合計でＱ個の信号スペクトルが現れる離散スペクトルとなる。この結果、空いている周波数点の組みがＬ−１個存在するので、合計で最大Ｌユーザの送信信号を周波数上で重ならないようにして（すなわち直交させて）配置して送信し、受信側ではユーザ間干渉を避けつつパスダイバーシチ効果を得ることができるというものである。
【０００７】
上述の送信側の技術に対して、受信側では、受信信号からユーザ固有の周波数オフセットを取り除いた後、最小平均２乗誤差堆定あるいは整合フィルタ検出を用いて送信データブロックを推定することがよく行われる。最近では、ＤＳ−ＣＤＭＡの上りリンクにこの技術を適用しようとする検討がなされている（非特許文献２）。
【０００８】
【非特許文献１】Ｍ．Ｓｃｈｎｅｌｌ  ａｎｄ  Ｉ．  ｄｅ  Ｂｒｏｅｃｋ，ａｎｄ  Ｕ．  Ｓｏｒｇｅｒ，“Ａ  ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ  ｎｅｗ  ｗｉｄｅｂａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ａｃｃｅｓｓ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  ｆｕｔｕｒｅ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＶＯｌ．１０，Ｎｏ．４，Ｊｕｌｙ−Ａｕｇ．１９９９．
【非特許文献２】後藤喜和，川村輝弘，新博行，佐和橋衛，“上りリンク可変拡散率・チップ繰り返し（ＶＳＣＲＦ）−ＣＤＭＡブロードバンド無線アクセス”，信学技報，ＲＣＳ２００３−６７，ＰＰ．９１−９８，山形，２００３年６月．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在の携帯電話の主流技術は、１９９０年代のディジタル通信技術（２Ｇ（第２世代技術））や、ＩＭＴ−２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ−２０００）などに代表される２０００年代のディジタル通信技術（３Ｇ（第３世代技術））であるが、今後、第４世代のディジタル通信技術（４Ｇ）である高速ディジタル通信（例えば、移動：１００Ｍｂ／ｓ、静止：１Ｇｂ／ｓ）や高速マルチメディア通信（例えば、テキスト、音声、画像などの同時通信）への適用を目的とする技術の開示が急務である。
【００１０】
また、将来（第３世代から第４世代にかけての）の高速マルチメディア通信システムを考えるとき、解決しなければならない技術的な課題は多いが、特に、高速マルチメディア通信に対応するためには、可変レートの信号を取り扱える技術を有していなければならない。
【００１１】
しかしながら、上述の送信技術では、データブロックの繰り返しと周波数オフセットを与えるという操作でＦＤＭＡ通信を行っているため、可変レートのユーザを収容することが難しいという問題点を有している。
【００１２】
また、誤差最小推定、あるいは整合フィルタ検出を用いた時間領域等化を行っているため、伝播路に遅延時間の異なる非常に多くのパスが存在するような場合には、この等化処理が複雑になってしまうという問題点も有している。
【００１３】
さらに、これまで扱われたデータ変調方式は、シングルキャリア（ＳＣ）伝送やＤＳ−ＣＤＭＡ伝送のみであり、適用範囲が限定されていた。
【００１４】
この発明は、上述した従来の欠点に鑑みてなされたものであり、周波数ダイバーシチ効果を得つつ、可変レートユーザの収容を可能とする技術を開示するとともに、この技術の適用の考え方を一部の伝送方式に限定することなく、あらゆる伝送方式に適用できる技術として開示するものであり、その結果、将来の高速マルチメディア通信システムへの移行を柔軟かつ的確に実現することができる通信装置、およびこの送信装置を備えた通信システム、ならびに移動体通信に好適な通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】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる送信装置によれば、所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信する送信装置において、前記データシンボルが周波数領域のデータに変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったインタリーブ処理データを生成するインタリーバと、前記インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この請求項１の発明によれば、インタリーバでは、データシンボルが周波数領域のデータに変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったインタリーブ処理データを生成するようにしているので、ユーザ間干渉を発生させずにダイバーシチ効果を得ることができる信号伝送が可能である。
【００１７】
また、請求項２にかかる送信装置は、上記の発明において、前記データシンボルを前記周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３にかかる送信装置は、上記の発明において、前記インタリーバは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４にかかる送信装置は、上記の発明において、前記ＦＦＴ処理部は、入力されたＱ個のデータシンボルに対してＱポイントのＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５にかかる送信装置は、上記の発明において、前記ＩＦＦＴ処理部は、前記インタリーバから出力されたＮ個のデータに対してＮポイントのＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６にかかる送信装置は、上記の発明において、前記インタリーバには、前記ＦＦＴ処理部の出力データを記憶するインタリーバ・メモリが備えられ、前記ＦＦＴ処理部から出力されたＱポイントのデータが前記インタリーバ・メモリの所定の位置に書き込まれ、該所定の位置に書き込まれたＱ個のデータと、該Ｑ個のデータが書き込まれている位置以外の位置に書き込まれているデータと、を含む所定のＮ個のデータが前記インタリーバから読み出されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項７にかかる送信装置は、上記の発明において、前記インタリーバ・メモリから読み出される所定のＮ個のデータが前記ＩＦＦＴ処理部に対して出力されることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８にかかる送信装置は、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルが拡散信号（拡散率が１の場合を含む。）であることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項９にかかる送信装置は、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルがマルチキャリア信号であることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１０にかかる送信装置は、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルがＯＦＤＭ信号であることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１１にかかる送信装置は、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルが可変データレートのデータシンボルであることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１２にかかる通信システムは、所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信する送信装置と、前記送信信号が受信され、該受信された受信信号に基づいて前記データシンボルを復元する受信装置とを備えた通信システムにおいて、前記送信装置は、前記データシンボルが周波数領域のデータに変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったインタリーブ処理データを生成するインタリーバと、前記インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部とを備え、前記受信装置は、時間領域の信号を周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部と、該変換された周波数領域データに対して所定の並び替え処理を行ったデ・インタリーブ処理データを生成するデ・インタリーバとを備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１３にかかる通信システムは、上記の発明において、前記データシンボルを前記周波数領域データに変換するＦＦＴ処理部をさらに備え、前記受信装置は、前記デ・インタリーブ処理データを時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理部をさらに備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１４にかかる通信システムは、上記の発明において、前記デ・インタリーバは、入力されたＮ個のデータからＱ（Ｑ＜Ｎ）個のデータを生成して出力することを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１５にかかる通信システムは、上記の発明において、前記受信装置のＦＦＴ処理部は、受信してシリアルパラレル変換されたＮ個の受信データに対してＮポイントのＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１６にかかる通信システムは、上記の発明において、前記受信装置のＩＦＦＴ処理部は、前記デ・インタリーバから出力されたＱ個の並び替え処理データに対してＱポイントのＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１７にかかる通信システムは、上記の発明において、前記デ・インタリーバには、前記受信装置のＦＦＴ処理部の出力データを記憶するデ・インタリーバ・メモリが備えられ、前記受信装置のＦＦＴ処理部から出力されたＮポイントのデータが前記デ・インタリーバ・メモリの所定の位置に書き込まれ、該所定の位置に書き込まれたＮ個のデータの中から、処理対象のデータとして所定の位置に書き込まれているＱ個のデータが前記デ・インタリーバから読み出されることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１８にかかる通信システムは、上記の発明において、前記デ・インタリーバ・メモリから読み出される所定のＱ個のデータが前記受信装置のＩＦＦＴ処理部に対して出力されることを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１９にかかる通信システムは、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルが拡散信号（拡散率が１の場合を含む。）であることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２０にかかる通信システムは、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルがマルチキャリア信号であることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２１にかかる通信システムは、上記の発明において、前記所定の伝送方式のデータシンボルがＯＦＤＭ信号であることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項２２にかかる通信方法は、所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信を行う送信方法において、前記データシンボルを周波数領域の信号に変換するためのＦＦＴ処理ステップと、該変換された周波数領域の信号の並び替え処理を行うインタリーブ処理ステップと、前記周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
また、請求項２３にかかる通信方法は、上記の発明において、前記インタリーブ処理ステップは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力することを特徴とする。
【００３９】
また、請求項２４にかかる通信方法は、上記の発明において、所定の伝送方式のデータシンボルに基づいて生成される送信信号を用いて送信を行う送信ステップと、前記送信ステップにより送信された送信信号を受信して前記データシンボルの復元を行う受信ステップとを備えた通信方法において、前記送信ステップは、前記データシンボルを周波数領域の信号に変換するＦＦＴ処理ステップと、該変換された周波数領域の信号のインタリーブ処理を行うインタリーバと、前記送信ステップは、前記周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップとを含み、前記受信ステップは、前記時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するＦＦＴ処理ステップと、該変換された周波数領域の信号の並び替え処理を行うデ・インタリーブ処理ステップと、前記受信ステップは、前記周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００４０】
また、請求項２５にかかる通信方法は、上記の発明において、前記インタリーブ処理ステップは、入力されたＱ個のデータシンボルからＮ（Ｎ＞Ｑ）個のデータを生成して出力し、前記デ・インタリーブ処理ステップは、入力されたＮ個のデータからＱ（Ｑ＜Ｎ）個のデータを生成して出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
この発明によれば、拡散信号のデータシンボルを周波数領域の信号に変換し、この変換された周波数領域の信号に対してインタリーバおよびデ・インタリーバにて並び替え処理（所定の書き込み処理または読み出し処理）を行うようにしているので、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させつつ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、この発明にかかる送信装置、およびこの送信装置を備えた通信システム、ならびにこれらの装置等に適用される通信方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００４３】
（発明の特徴）
この発明の実施の形態を説明する前に、この発明にかかる送信装置、この送信装置を備えた通信システム、あるいはこの発明を用いた通信方法が有する特徴について列挙する。
この発明は、
（１）  特定の伝送方式（例えば、ＳＣ伝送、ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送、ＯＦＤＭ伝送、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送など）に依存することなく、すべての伝送方式を全く同様に扱うことができるので、処理手段（あるいは処理方法）の概念を一般化することができる。その結果、今後新たな伝送方式が出現しても、それらの伝送方式に対して広く適用することができる。
（２）  また、周波数軸上の処理の概念を取り入れているので、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させつつ、周波数ダイバーシチ効果も得ることができる。
（３）  受信側では、従来から行われている周波数領域等化処理の機能をそのまま利用することができるので、処理負荷の増加を抑制することができる。
（４）  各ユーザのデータレートが同一でない、様々な伝送レートの通信を同時に取り扱うことができるので、システムに対する柔軟性が増加する。
（５）  各ユーザに割り当てる周波数成分あるいはサブキャリアを所定の任意の位置に設定することができ、あるいは通信ごとにダイナミックに変更することができるので、通信の保全性が向上する。
以下、発明を実施するための最良の形態として、ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送、ＯＦＤＭ伝送およびＭＣ−ＣＤＭＡ伝送への適用にかかる３つの実施形態の構成および動作について説明する。
【００４４】
［実施の形態１］
（ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送への適用）
図１は、実施の形態１の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図である。同図に示す送信系では、ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送のために所定の変調が施されたＱ個のシンボル列からなるシンボルデータ（ｄ0,ｄ1,・・・, ｄQ-1）が入力される。なお、この「シンボルデータ」という表現は、特許請求の範囲および課題を解決するための手段でいうところの「データシンボル」と同じものであるが、他の出力との表現の統一上このような表現にしている。また、同図に示す送信系には、シリアル伝送されたシンボルデータ（ｄi）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１と、このパラレルデータに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を施すＦＦＴ処理部１２と、ＦＦＴ処理部１２の出力データに基づいて後述するインタリーブ処理（送信系書き込み処理／送信系読み出し処理）を行うインタリーバ１３と、インタリーバ１３の出力データに対して高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を施すＩＦＦＴ処理部１４と、ＩＦＦＴ処理部１４の出力データをシリアル化した送信データ（Ｓ0,Ｓ1,・・・,ＳN-1）に変換するＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１５とが備えられている。
【００４５】
一方、図２は、実施の形態１の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。同図に示す受信系では、送信された送信信号を受信して所定の処理が行われた受信データ（Ｓ0,Ｓ1,・・・,ＳQ-1）が入力される。また、同図に示す受信系には、シリアル伝送された受信データ（Ｓi）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部２１と、このパラレルデータに対して高速フーリエ変換処理を施すＦＦＴ処理部２２と、ＦＦＴ処理部２２の出力データに基づいて後述するデ・インタリーブ処理（受信系書き込み処理／受信系読み出し処理）を行うデ・インタリーバ２３と、デ・インタリーバ２３の出力データに対して高速逆フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ処理部２４と、ＩＦＦＴ処理部２４の出力データをシリアルデータ、すなわち元のシンボルデータに変換するＰ／Ｓ変換部２５とが備えられている。
【００４６】
つぎに、これらの送信系および受信系の動作について、図１および図２を用いて説明する。図１において、Ｓ／Ｐ変換部１１に入力されたＱポイントのシンボルデータ（ｄi）がパラレルデータに変換され、ＦＦＴ処理部１２に対して出力される。ＦＦＴ処理部１２では、入力されたシンボルデータ（パラレルデータ）の処理ポイント数（Ｑ）に対応したＦＦＴ処理、すなわちＱポイントのＦＦＴ処理が行われ、時間領域のデータが周波数領域のデータに変換されてインタリーバ１３に対して出力される。インタリーバ１３では、ＦＦＴ処理部１２の出力データ（Ｑポイントインタリーブタ）に基づいたインタリーブ処理（送信系書き込み処理／送信系読み出し処理）が行われる。これらの送信系書き込み処理および送信系読み出し処理は、インタリーバ１３に備えられるインタリーバ・メモリ（図３などに例示）に対する所定の書き込み処理、あるいはインタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。なお、これらの所定の書き込み処理／読み出し処理の詳細については、後述する。
【００４７】
さらに、図１のインタリーバ１３において、所定の読み出し処理が行われた出力データが、ＮポイントのパラレルデータとしてＩＦＦＴ処理部１４に対して出力される。すなわち、インタリーバ１３では、ＱポイントのデータからＮ（Ｎ＞Ｑ）ポイントのデータへの処理ポイント数の変換処理が行われる。ＩＦＦＴ処理部１４では、入力されたパラレルデータの処理ポイント数（Ｎ）に対応したＩＦＦＴ処理、すなわちＮポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータが時間領域のデータに変換されてＰ／Ｓ変換部１５に対して出力される。Ｐ／Ｓ変換部１５では、この時間領域のパラレルデータがシリアルデータに変換された送信データが生成される。なお、この送信データは、所定の周波数帯の送信信号に変換するアップコンバージョン処理などの所定の変換処理が行われ、図示を省略したアンテナ装置から送信される。また、場合によっては、マルチパスによるシンボル間干渉を防止するためのガードインターバルが挿入されることもある。
【００４８】
一方、受信系では、上述した送信系から送信された送信データから元のシンボルデータが復元される。すなわち、図２において、受信データ（Ｓi）がＳ／Ｐ変換部２１に入力される。なお、この受信データは、ベースバンドの信号に変換するダウンコンバージョン処理や、送信側で挿入されたガードインターバルを除去するためのガードインターバル除去処理などの所定の処理が施されたデータである。Ｓ／Ｐ変換部２１では、入力されたＮポイントの受信データ（Ｓi）がパラレルデータに変換され、ＦＦＴ処理部２２に対して出力される。ＦＦＴ処理部２２では、入力されたシンボルデータ（パラレルデータ）の処理ポイント数（Ｎ）に対応したＦＦＴ処理、すなわちＮポイントのＦＦＴ処理が行われ、時間領域のデータが周波数領域のデータに変換されてデ・インタリーバ２３に対して出力される。デ・インタリーバ２３では、送信系のインタリーバ１３で行われた処理とは逆の処理、すなわち、ＦＦＴ処理部２２の出力データ（Ｎポイントのパラレルデータ）に基づいたデ・インタリーブ処理（受信系書き込み処理／受信系読み出し処理）が行われる。これらの受信系書き込み処理および受信系読み出し処理は、送信系と同様に、デ・インタリーバ２３に備えられるデ・インタリーバ・メモリ（図４などに図示）に対する所定の書き込み処理、あるいはインタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。なお、これらの所定の書き込み処理／読み出し処理の詳細についても、送信系の処理と併せて後述する。
【００４９】
さらに、図２のデ・インタリーバ２３において、所定の読み出し処理が行われた出力データが、ＱポイントのパラレルデータとしてＩＦＦＴ処理部１４に対して出力される。すなわち、デ・インタリーバ２３では、送信系とは逆の処理であるＮポイントのデータからＱポイントのデータへの処理ポイント数の変換処理が行われる。ＩＦＦＴ処理部２４では、入力されたパラレルデータの処理ポイント数（Ｑ）に対応したＩＦＦＴ処理、すなわちＱポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータが時間領域のデータに変換され、Ｐ／Ｓ変換部２５にてシリアルデータに変換されて元のシンボルデータが生成される。
【００５０】
なお、受信系では、従来から、周波数選択性フェージングの影響を抑制するために、ＦＦＴ処理を用いた周波数等化処理が行われている。したがって、上述した受信系のデ・インタリーブ処理を行う際に、この周波数等化処理の機能をそのまま利用することができる。この場合、このデ・インタリーブ処理を周波数等化処理の前に行ってもよく、あるいは周波数等化処理の後に行ってもよい。また、周波数等化処理としては、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送でよく知られている最大比合成（ＭＲＣ）等化処理、等利得合成（ＥＧＣ）等化処理、あるいは最小平均２乗誤差合成（ＭＭＳＥＣ）等化処理などを用いることができる。
【００５１】
ところで、上述した送信系および受信系の処理において、インタリーバ１３は、複数のユーザと共用する周波数領域（Ｎポイント）のうち個別のユーザに対して所定の周波数領域（Ｑポイント）を割り当てる（すなわち、インタリーブする）機能を有している。一方、デ・インタリーバ２３は、複数のユーザと共用する周波数領域（Ｎポイント）の中から個別のユーザに対して割り当てられた所定の周波数領域（Ｑポイント）を選択する（すなわち、デ・インタリーブする）機能を有している。このため、一度に処理されるデータのポイント数（処理ポイント数）に着目すると、送信系のＦＦＴ処理部１２および受信系のＩＦＦＴ処理部２４の処理ポイント数は、共にＱポイントであり、一方、送信系のＩＦＦＴ処理部１４および受信系のＦＦＴ処理部２２の処理ポイント数は、共にＮポイントであるという関係を有することになる。
【００５２】
図３は、インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての実施例（同一データレート）を示す概念図である。また、同図に示すインタリーバ・メモリは、最も一般的な、Ｑ行×（Ｎ／Ｑ）列のブロック・インタリーバの概念を示している。信号伝送において、ユ−ザ間干渉を防止するためには、各ユーザに割り当てる信号スペクトルが互いに重ならないようにしなければならない。すなわち、各ユーザが占有するインタリーバ・メモリ上での割り当て位置が、ユーザ間で重ならないように割り当てなければならない。そこで、図３に示す例では、各ユーザに対して列単位の割り当てを行うことで、Ｌ（＝Ｎ／Ｑ）人のユ−ザに対して、同一数のＱ個の周波数位置の割り当てを行っている。
【００５３】
図４は、送信系におけるインタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびインタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念をそれぞれ示す概念図である。図４に示すシンボルデータは、図１におけるＳ／Ｐ変換部１１からＦＦＴ処理部１２に対して出力されるデータである。以下、同様に、図４に示すＦＦＴ処理部出力データは、図１におけるＦＦＴ処理部１２からインタリーバ１３に対して出力されるデータであり、図４に示すＩＦＦＴ処理部入力データは、図１におけるインタリーバ１３からＩＦＦＴ処理部１４に対して出力されるデータであり、図４に示す送信データは、図１におけるＩＦＦＴ処理部１４からＰ／Ｓ変換部１５に対して出力されるデータである。また、図４に示すインタリーバ・メモリでのユーザ割り当ては、図３に示した実施例を用いている。
【００５４】
つぎに、インタリーバ・メモリへの書き込み処理について図４を用いて説明する。同図において、ユーザ１のＱポイントのシンボルデータ（ｄ0,ｄ1,・・・, ｄQ-1）がＦＦＴ処理部１２に入力され、ＦＦＴ処理部１２にてＱポイントのＦＦＴ処理が行われ、図４に示すような周波数領域のＦＦＴ処理部出力データ（ｆ0,0,ｆ1,0,・・・,ｆQ-1,0）として、インタリーバ１３に対して出力される。
【００５５】
インタリーバ１３では、インタリーバ１３内のインタリーバ・メモリに対して書き込み処理が行われる。上述したように、この実施例では、図３に示す実施例でのユーザ割り当てを行っているので、図４に示すインタリーバ・メモリ上でのユーザ１に関する割り当て位置（１列目）に対してのみ書き込み処理が行われる。もし、このデータがユーザ２に対するデータであれば、ユーザ２に関する割り当て位置（２列目）に対してのみ書き込み処理が行われる。
【００５６】
同様に、インタリーバ・メモリからの読み出し処理について図４を用いて説明する。同図において、インタリーバ１３では、インタリーバ１３内のインタリーバ・メモリから行単位の列方向（すなわち、横方向）に対する読み出し処理が行われる。一つの行の読み出しが終了したならば、つぎの行（一つ下の行）の左端に移動し、その位置から列方向に対する読み出し処理が行われる。以下、同様な読み出し処理が行われ、最下行（すなわち、（Ｑ−１）行目）の読み出し処理が行われ、一連の読み出し処理が終了する。このように、この読み出し処理では、インタリーバ・メモリ上のすべての周波数データが読み出されるので、Ｑ×（Ｎ／Ｑ）＝Ｎ個のデータが読み出されることになる。この読み出しデータを示したものが、図４に示すＩＦＦＴ処理部入力データ（ｆ0,0,ｆ0,1,・・・,ｆ0,Q-1,ｆ1,0,ｆ1,1,・・・,ｆ1,Q-1, ・・・,ｆQ-1,0,ｆQ-1,1,・・・,ｆQ-1,Q-1）である。このＩＦＦＴ処理部入力データは、図１のＩＦＦＴ処理部１４に出力され、ＩＦＦＴ処理部１４にてＮポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、図４に示すような送信データ（Ｓ0,Ｓ1,・・・,ＳN-1）として、Ｐ／Ｓ変換部１５に対して出力される。
【００５７】
図５は、受信系におけるデ・インタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびデ・インタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念をそれぞれ示す概念図である。図４と同様に、図５に示す各データと図２に示す処理部との関係を説明する。図５に示す受信データは、図２におけるＳ／Ｐ変換部２１からＦＦＴ処理部２２に対して出力されるデータである。以下、同様に、図５に示すＦＦＴ処理部出力データは、図２におけるＦＦＴ処理部２２からデ・インタリーバ２３に対して出力されるデータであり、図５に示すＩＦＦＴ処理部入力データは、図２におけるデ・インタリーバ２３からＩＦＦＴ処理部２４に対して出力されるデータであり、図５に示すシンボルデータは、図２におけるＩＦＦＴ処理部２４からＰ／Ｓ変換部２５に対して出力されるデータである。なお、図５に示すデ・インタリーバ・メモリでのユーザ割り当ては、図４のインタリーバ・メモリに対するユーザ割り当てと同一でなければならない。
【００５８】
つぎに、デ・インタリーバ・メモリへの書き込み処理について図５を用いて説明する。同図において、Ｎポイントの受信データ［Ｓ0,Ｓ1,・・・,ＳN-1］がＦＦＴ処理部２２に入力され、ＦＦＴ処理部２２にてＮポイントのＦＦＴ処理が行われ、図５に示すような周波数領域のＦＦＴ処理部出力データ［ｆ0,0,ｆ0,1,・・・,ｆ0,Q-1,ｆ1,0,ｆ1,1,・・・,ｆ1,Q-1, ・・・,ｆQ-1,0,ｆQ-1,1,・・・,ｆQ-1,Q-1］として、デ・インタリーバ２３に対して出力される。
【００５９】
デ・インタリーバ２３では、デ・インタリーバ２３内のデ・インタリーバ・メモリに対する書き込み処理が行われる。この書き込み処理は、送信系でのインタリーバ・メモリからの読み出し処理に対応しており、この読み出し処理と逆の処理が行われる。すなわち、デ・インタリーバ２３では、デ・インタリーバ２３内のデ・インタリーバ・メモリに対して行単位の列方向（すなわち、横方向）に対する書き込み処理が行われる。一つの行の書き込みが終了したならば、つぎの行（一つ下の行）の左端に移動し、その位置から列方向に対する書き込み処理が行われる。以下、同様な書き込み処理が行われ、最下行（すなわち、（Ｑ−１）行目）の書き込み処理が行われ、一連の書き込み処理が終了する。このように、この書き込み処理では、デ・インタリーバ・メモリ上のすべての周波数データが書き込まれるので、Ｑ×（Ｎ／Ｑ）＝Ｎ個のデータが書き込まれることになる。
【００６０】
同様に、デ・インタリーバ・メモリからの読み出し処理について図５を用いて説明する。なお、図５の例では、図４に示したユーザ割り当てにおいて、ユーザ２のデータを読み出す場合について示している。すなわち、図５において、デ・インタリーバ２３は、デ・インタリーバ２３内のデ・インタリーバ・メモリに書き込まれたデータからユーザ２のデータが書き込まれた２列目のデータのみを行方向（下向き）に読み出す。したがって、デ・インタリーバ・メモリから読み出されデータは、周波数領域のＱ個のデータであり、このデータを示したものが図５に示すＩＦＦＴ処理部入力データ（ｆ0,1,ｆ1,1,・・・,ｆQ-1,1）である。このＩＦＦＴ処理部入力データは、図２のＩＦＦＴ処理部２４に出力され、ＩＦＦＴ処理部２４にてＱポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、シンボルデータ（ｄ0,ｄ1,・・・, ｄQ-1）として図２に示すＰ／Ｓ変換部２５に対して出力される。
【００６１】
図６は、送信系におけるインタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびインタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念を周波数軸上に表現した説明図である。同図において、ＦＦＴ処理部１２に入力されるＱポイントのシンボルデータ（図４に示したユーザ１のシンボルデータを想定）のＦＦＴインターバルを（Ｔ）とすると、ＦＦＴ処理部１２では、１／Ｔの周波数間隔で並ぶ周波数系列のデータ（ｆ0,0,ｆ1,0,ｆ2,0,・・・,ｆQ-1,0）が生成され、インタリーバ１３に対して出力される。なお、インタリーバ１３における書き込み処理、またインタリーバ１３からの読み出し処理は前述したとおりである。いま、同時に通信しているユーザがユーザ１だけの場合には、インタリーバ１３からＩＦＦＴ処理部１４に対して出力されるデータは、図６に示すように各周波数成分の間に（Ｎ／Ｑ−１）個の“０”の周波数成分が並ぶ周波数系列のデータ（ｆ0,0,0, ・・・,0,ｆ1,0,0, ・・・,0,・・・,ｆQ-1,0,0,・・・,0）が生成され、ＩＦＦＴ処理部１４に対して出力される。
【００６２】
図６において、シンボルデータの周波数スペクトルは、ある帯域にまとまって存在するので、この帯域に強い周波数選択性フェージングが生じる場合には、すべてのシンボルデータに影響が現れ、信号の復元が困難となる。一方、インタリーバ１３から出力される出力データ、すなわちＩＦＦＴ処理部１４への入力データは、図６のように広範囲に分散された周波数スペクトルを有しているので、一部のデータに周波数選択性フェージングの影響が現れたとしても、全体から見れば大きな影響がなく、周波数選択性フェージングの影響を局限することができる。
【００６３】
図７は、インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての他の実施例（可変データレート）を示す概念図である。図３では、同一データレートで通信する複数ユーザに対するインタリーバ・メモリへの割り当て例を示したが、図７は、異なる（任意の）データレートで通信する複数ユーザに対するインタリーバ・メモリへの割り当て例を示すものである。また、図７に示すインタリーバ・メモリは、図３と同一の、Ｑ行×（Ｎ／Ｑ）列のブロック・インタリーバの概念を示したものである。
【００６４】
図７では、ユーザ１が通信を行うデータレートの２倍のデータレートで通信を行うユーザ２に対して、ユーザ１の２倍（２列分）の領域を割り当てている。一方、ユーザ１の１／２のデータレートで通信を行うユーザ３に対しては、ユーザ１の半分（１列、Ｑ／２行）の領域を割り当てている。なお、インタリーバ・メモリでのユーザ１〜３に対する割り当ては、図３および図７では、連続した領域に対して行っているが、この割り当てに限定されるものではない。例えば、図７において、ユーザ３と同様にユーザ１の１／２のデータレートで通信を行うユーザ４のように、飛び飛びの領域に割り当てを行ってもよい。要は、同時に通信する各ユーザに対する割り当てが、互いに重ならないように割り当てられていればよい。
【００６５】
また、図８は、インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての他の実施例（ランダム割り当て）を示す概念図である。同図のユーザ１およびユーザ２に対する割り当て例のように、それぞれの行ごとに所定の任意の位置に設定することができる。受信側では、割り当て情報に基づいて必要なデータだけを抽出すればよい。なお、割り当て情報は、予め取り決めておくか、あるいは何らかの手段で伝達しておけばよい。例えば、移動局から基地局に対する通信であれば、移動局側でインタリーバ・メモリのどの位置にデータを書き込むのかを基地局側から指示しておけばよい。
【００６６】
以上説明したように、この実施の形態の送信装置および通信システムによれば、拡散信号のシンボルデータを周波数領域の信号に変換し、この変換された周波数領域の信号に対してインタリーバおよびデ・インタリーバにて並び替え処理（所定の書き込み処理または読み出し処理）を行うようにしているので、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させつつ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、従来から行われている周波数領域等化処理の機能をそのまま利用することができるので、処理負荷の増加を抑制することができる。さらに、各ユーザのデータレートが同一でない、様々な伝送レートの通信を同時に取り扱うことができるので、システムに対する柔軟性を向上させることもできる。さらには、各ユーザに割り当てる周波数成分通信ごとにダイナミックに変更することができるので、通信の保全性を向上させることができる。
【００６７】
なお、この実施の形態では、インタリーブ処理、あるいはデ・インタリーブ処理の概念のＤＳ−ＣＤＭＡ伝送への適用例について説明してきたが、ＳＣ伝送についても同様に適用することができる。すなわち、ＳＣ伝送は、ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送の特別な場合（すなわち拡散率が１）の場合と考えることができるので、上述した構成と同様な構成にて実現することができる。
【００６８】
［実施の形態２］
図９は、実施の形態２の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図であり、図１０は、実施の形態２の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。上述した実施の形態１では、この発明の特徴であるインタリーブ処理およびデ・インタリーブ処理のＤＳ−ＣＤＭＡ伝送系への適用例について説明してきたが、実施の形態２では、ＯＦＤＭ伝送系への適用例について説明する。
【００６９】
図９に示す送信系には、ＯＦＤＭ伝送のために同図に示すようなスペクトルを有するＯＦＤＭシンボルデータ（ａ0,ａ1,・・・,ａQ-1）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部３１と、このパラレルデータに基づいて実施の形態１と同様なインタリーブ処理を行うインタリーバ３２と、インタリーバ３２の出力データに対して高速逆フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ処理部３３と、ＩＦＦＴ処理部３３の出力データをシリアル化した送信データ（Ｓ１0,Ｓ１1,・・・,Ｓ１N-1）に戻すＰ／Ｓ変換部３４とが備えられている。
【００７０】
一方、図１０に示す受信系では、送信された送信信号を受信して所定の処理が行われた受信データ（Ｓ１0,Ｓ１1,・・・,Ｓ１Q-1）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部２１と、このパラレルデータに対して高速フーリエ変換処理を施すＦＦＴ処理部４２と、ＦＦＴ処理部２２の出力データに基づいて実施の形態１と同様なデ・インタリーブ処理を行うデ・インタリーバ４３と、デ・インタリーバ２３の出力データをシリアルデータ、すなわち元のシンボルデータに変換するＰ／Ｓ変換部４４とが備えられている。
【００７１】
つぎに、これらの送信系および受信系の動作について、図９および図１０を用いて説明する。図９において、Ｓ／Ｐ変換部３１に入力されたＱポイントのシンボルデータ（ａi）がパラレルデータに変換され、インタリーバ３２に対して出力される。実施の形態１で取り扱うＤＳ−ＣＤＭＡ信号は時間領域の信号として取り扱われるため、この段階でのＦＦＴ処理が必要であったが、ＯＦＤＭ信号は周波数領域の信号として取り扱うことができるので、ＦＦＴ処理することなく、そのままインタリーバ３２に入力することができる。インタリーバ３２では、Ｓ／Ｐ変換部４１の出力データ（Ｑポイントのパラレルデータ）に基づいたインタリーブ処理（送信系書き込み処理／送信系読み出し処理）が行われる。これらのインタリーブ処理は、実施の形態１と同様に、インタリーバ３２に備えられるインタリーバ・メモリに対する所定の書き込み処理、あるいはインタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。
【００７２】
さらに、図９のインタリーバ３２において、所定の読み出し処理が行われた出力データが、ＮポイントのパラレルデータとしてＩＦＦＴ処理部３３に対して出力される。すなわち、インタリーバ３２では、実施の形態１と同様に、ＱポイントのデータがＮ（Ｎ＞Ｑ）ポイントのデータに変換されて出力される。ＩＦＦＴ処理部３３では、ＮポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータが時間領域のデータに変換されてＰ／Ｓ変換部３４に対して出力される。Ｐ／Ｓ変換部３４では、時間領域のパラレルデータがシリアルデータに変換された送信データが生成される。なお、この送信データは、マルチパスによるシンボル間干渉を防止するためのガードインターバル挿入処理や、所定の周波数帯の送信信号に変換するアップコンバージョン処理などの所定の変換処理が行われ、図示を省略したアンテナ装置から送信される。
【００７３】
一方、受信系では、送信系から送信された送信データから元のシンボルデータが復元される。すなわち、図１０において、ダウンコンバージョン処理や、ガードインターバル除去処理などの所定の処理によって生成された受信データ（Ｓ１i）がＳ／Ｐ変換部４１に入力される。Ｓ／Ｐ変換部４１では、Ｎポイントの受信データ（Ｓ１i）がパラレルデータに変換され、ＦＦＴ処理部４２に対して出力される。ＦＦＴ処理部４２では、ＮポイントのＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータに変換されてデ・インタリーバ４３に対して出力される。デ・インタリーバ４３では、実施の形態１と同様に、送信系のインタリーバ３２で行われた処理とは逆の処理、すなわち、Ｓ／Ｐ変換部４１のＮポイントの出力データに基づいたデ・インタリーブ処理（受信系書き込み処理／受信系読み出し処理）が行われる。これらのデ・インタリーブ処理は、実施の形態１と同様に、デ・インタリーバ４３に備えられるデ・インタリーバ・メモリ（図４などに例示）に対する所定の書き込み処理、あるいはデ・インタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。デ・インタリーバ４３では、所定の読み出し処理が行われた出力データが、ＱポイントのパラレルデータとしてＰ／Ｓ変換部４４に対して出力される。Ｐ／Ｓ変換部４４では、デ・インタリーバ４３からの出力データ（パラレルデータ）がシリアルデータに変換され、元のＯＦＤＭシンボルデータが生成される。
【００７４】
冒頭において説明したように、この発明の特徴の一つとして、周波数軸上の処理の概念を取り入れることで、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させながら周波数ダイバーシチ効果が得られることについて述べた。一方、ＯＦＤＭ伝送の概念には、周波数軸上の処理の考え方が含まれているので、図１と図９、あるいは図２と図１０を比較してみても明らかなように、送信系または受信系において、ＦＦＴ処理部またはＩＦＦＴ処理部のいずれか不要であり、システム構成が簡素化されることが理解できる。
【００７５】
以上説明したように、この実施の形態の送信装置、通信システムおよび通信方法によれば、拡散信号のシンボルデータを周波数領域の信号に変換し、この変換された周波数領域の信号に対してインタリーバおよびデ・インタリーバにて並び替え処理（所定の書き込み処理または読み出し処理）を行うようにしているので、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させつつ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、従来から行われている周波数領域等化処理の機能をそのまま利用することができるので、処理負荷の増加を抑制することができる。さらに、各ユーザのデータレートが同一でない、様々な伝送レートの通信を同時に取り扱うことができるので、システムに対する柔軟性を向上させることもできる。さらには、各ユーザに割り当てるサブキャリアを通信ごとにダイナミックに変更することができるので、通信の保全性を向上させることができる。
【００７６】
［実施の形態３］
図１１は、実施の形態３の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図であり、図１２は、実施の形態３の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。上述した実施の形態１，２では、この発明の特徴であるインタリーブ処理およびデ・インタリーブ処理のＤＳ−ＣＤＭＡ伝送系、あるいはＯＦＤＭ伝送系への適用例について説明してきたが、実施の形態３では、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送系への適用例について説明する。
【００７７】
図１１に示す送信系には、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送のためのシンボルデータ（ｂ0,ｂ1,・・・,ｂQ-1）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部５１と、このパラレルデータのそれぞれを所定の数だけ複製する複製部５２1〜５２Qと、複製部５２1〜５２Qから出力された信号に基づいて拡散信号を生成する拡散処理部５３1〜５３Qと、実施の形態１，２と同様なインタリーブ処理を行うインタリーバ５６と、インタリーバ５６の出力データに対して高速逆フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ処理部５７と、ＩＦＦＴ処理部５７の出力データをシリアル化した送信データ（Ｓ２0,Ｓ２1,・・・,Ｓ２N-1）に戻すＰ／Ｓ変換部５８とが備えられている。
【００７８】
一方、図１２に示す受信系では、送信された送信信号を受信して所定の処理が行われた受信データ（Ｓ２0,Ｓ２1,・・・,Ｓ２Q-1）をパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部６１と、このパラレルデータに対して高速フーリエ変換処理を施すＦＦＴ処理部６２と、ＦＦＴ処理部６２の出力データに基づいて実施の形態１，２と同様なデ・インタリーブ処理を行うデ・インタリーバ６３と、デ・インタリーバ６３の出力データに基づいて元の拡散信号に戻す逆拡散処理部６４1〜６４Qと、逆拡散処理部６４1〜６４Qの出力データをシリアルデータ、すなわち元のシンボルデータに変換するＰ／Ｓ変換部６６とが備えられている。
【００７９】
つぎに、これらの送信系および受信系の動作について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１において、Ｓ／Ｐ変換部５１に入力されたＱポイントのシンボルデータ（ｂi）がパラレルデータに変換され、複製部５２1〜５２Qに対して出力される。複製部５２1〜５２Qでは、シンボルデータがそれぞれＳＦ個（ＳＦ：拡散率）複製され、拡散処理部５３1〜５３Qに対して出力される。なお、図１１では、拡散率ＳＦをＱと同じにしている（ＳＦ＝Ｑ）。拡散処理部５３1〜５３Qでは、入力されたそれぞれのシンボルデータが、例えば、Ｗ−Ｈ系列符号などの直交拡散符号系列［Ｃi(０)〜Ｃi(Ｑ−１)，ｉ＝０〜（Ｑ−１）］が乗算された拡散信号が生成され、インタリーバ５６に対して出力される。インタリーバ５６では、拡散処理部５３1〜５３Qの出力データ（Ｑポイントのパラレルデータ）に基づいたインタリーブ処理（送信系書き込み処理／送信系読み出し処理）が行われる。これらのインタリーブ処理は、実施の形態１，２と同様に、インタリーバ５６に備えられるインタリーバ・メモリに対する所定の書き込み処理、あるいはインタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。
【００８０】
さらに、図１１のインタリーバ５６において、所定の読み出し処理が行われた出力データが、ＮポイントのパラレルデータとしてＩＦＦＴ処理部５７に対して出力される。ＩＦＦＴ処理部５７では、Ｎ個のサブキャリアに基づいたＮポイントのＩＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータが時間領域のデータに変換されてＰ／Ｓ変換部５８に対して出力される。Ｐ／Ｓ変換部５８では、時間領域のパラレルデータがシリアルデータに変換された送信データが生成される。なお、この送信データは、実施の形態２と同様に、ガードインターバル挿入処理や、アップコンバージョン処理などの所定の変換処理が行われ、図示を省略したアンテナ装置から送信される。
【００８１】
一方、受信系では、送信系から送信された送信データから元のシンボルデータが復元される。すなわち、図１２において、ダウンコンバージョン処理や、ガードインターバル除去処理などの所定の処理によって生成された受信データ（Ｓ２i）がＳ／Ｐ変換部６１に入力される。Ｓ／Ｐ変換部６１では、Ｎポイントの受信データ（Ｓ２i）がパラレルデータに変換され、ＦＦＴ処理部６２に対して出力される。ＦＦＴ処理部６２では、ＮポイントのＦＦＴ処理が行われ、周波数領域のデータに変換されてデ・インタリーバ６３に対して出力される。デ・インタリーバ６３では、実施の形態１と同様に、送信系のインタリーバ５６で行われた処理とは逆の処理、すなわち、Ｓ／Ｐ変換部６１のＮポイントの出力データに基づいたデ・インタリーブ処理（受信系書き込み処理／受信系読み出し処理）が行われる。これらのデ・インタリーブ処理は、実施の形態１と同様に、デ・インタリーバ６３に備えられるデ・インタリーバ・メモリ（図５などに例示）に対する所定の書き込み処理、あるいはデ・インタリーバ・メモリからの所定の読み出し処理として行われる。デ・インタリーバ６３では、所定の読み出し処理が行われた出力データが、Ｑポイントのパラレルデータとして逆拡散処理部６４1〜６４Qに対してそれぞれ出力される。逆拡散処理部６４1〜６４Qでは、それぞれＳＦ個のサブキャリア送信系で用いられた直交拡散符号系列［Ｃi(０)〜Ｃi(Ｑ−１)，ｉ＝０〜（Ｑ−１）］と複素共役な直交拡散符号系列［Ｃi*(０)〜Ｃi*(Ｑ−１)，ｉ＝０〜（Ｑ−１）］を乗積して加算する逆拡散処理が行われ、処理結果がＰ／Ｓ変換部６６に対して出力される。Ｐ／Ｓ変換部６６では、この出力データ（パラレルデータ）がシリアルデータに変換され、元のシンボルデータが生成される。
【００８２】
なお、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送は、周波数領域で拡散処理を行うことに特徴があり、ＯＦＤＭ伝送と同様に周波数軸上の処理の概念が含まれている。したがって、上記で説明したように、送信系におけるインタリーブ処理、および受信系におけるデ・インタリーブ処理の機能を付加することができ、周波数選択性フェージングの影響を局限可能なシステム構成を簡易かつ効果的に実現できる。
【００８３】
以上説明したように、この実施の形態の送信装置および通信システムによれば、拡散信号のシンボルデータを周波数領域の信号に変換し、この変換された周波数領域の信号に対してインタリーバおよびデ・インタリーバにて並び替え処理（所定の書き込み処理または読み出し処理）を行うようにしているので、多数ユーザの送信信号を周波数上で直交させつつ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、従来から行われている周波数領域等化処理の機能をそのまま利用することができるので、処理負荷の増加を抑制することができる。さらに、各ユーザのデータレートが同一でない、様々な伝送レートの通信を同時に取り扱うことができるので、システムに対する柔軟性を向上させることもできる。さらには、各ユーザに割り当てるサブキャリアを通信ごとにダイナミックに変更することができるので、通信の保全性を向上させることができる。
【００８４】
なお、実施の形態１〜３を通じ、インタリーバ・メモリとして、最も一般的な、Ｑ行×（Ｎ／Ｑ）列のブロック・インタリーバの概念を示して説明してきたが、このブロック・インタリーバに限定されるものではなく、例えば、畳み込みインタリーバなどの他の概念を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、この発明にかかる送信装置、あるいは通信システムは、移動体通信システムの送信装置、あるいは通信システムとして有用であり、特に、周波数選択性フェージングの影響が問題となる陸上移動用通信システムの送信装置、あるいは通信システムとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施の形態１の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図である。
【図２】実施の形態１の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。
【図３】インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての実施例（同一データレート）を示す概念図である。
【図４】送信系におけるインタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびインタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念をそれぞれ示す概念図である。
【図５】受信系におけるデ・インタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびデ・インタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念をそれぞれ示す概念図である。
【図６】送信系におけるインタリーバ・メモリへの書き込み処理の概念、およびインタリーバ・メモリからの読み出し処理の概念を周波数軸上に表現した説明図である。
【図７】インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての他の実施例（可変データレート）を示す概念図である。
【図８】インタリーバ・メモリへのユーザ割り当ての他の実施例（ランダム割り当て）を示す概念図である。
【図９】実施の形態２の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図である。
【図１０】実施の形態２の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。
【図１１】実施の形態３の送信装置の主要部の構成を示す送信系ブロック図である。
【図１２】実施の形態３の受信装置の主要部の構成を示す受信系ブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
１１，２１，３１，４１，５１，６１  Ｓ／Ｐ変換部
１２，２２，３３，４２，６２  ＦＦＴ処理部
１３，３２，５６  インタリーバ
１４，２４，５７  ＩＦＦＴ処理部
１５，２５，３４，４４，５８，６６  Ｐ／Ｓ変換部
２３，４３，６３  デ・インタリーバ
５２1，５２Q  複製部
５３1，５３Q  拡散処理部
６４1，６４Q  逆拡散処理部
【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】
2005117581.tif 000007
【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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【手続補正書】
【提出日】平成15年10月16日(2003.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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