(57)【要約】【課題】  ビームダイバーシチ利得を失うことなく、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信することができる共通チャネル伝送システム、共通チャネル伝送方法及び通信プログラムを提供する。【解決手段】  共通データをマルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化し、時間空間符号化した共通データをマルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、複数のユーザに送信する。【選択図】  図１
2005110130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する共通チャネル伝送システムにおいて、
前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化する共通データ符号化手段と、
該共通データ符号化手段が時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、前記複数のユーザに送信するデータ送信手段と
を具備することを特徴とする共通チャネル伝送システム。
【請求項２】
前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張するビーム数拡張手段をさらに具備し、
前記共通データ符号化手段は、前記ビーム数拡張手段が拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化し、
前記データ送信手段は、前記共通データ符号化手段が時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の共通チャネル伝送システム。
【請求項３】
前記複数のユーザに送信する個別データを時空符号化する個別データ符号化手段と、
前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散する時空符号化出力拡散手段と
をさらに具備し、
前記データ送信手段は、前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信するとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて前記複数のユーザに送信する
ことを特徴とする請求項２に記載の共通チャネル伝送システム。
【請求項４】
前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
前記データ送信手段は、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信する
ことを特徴とする請求項３に記載の共通チャネル伝送システム。
【請求項５】
マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する共通チャネル伝送方法において、
前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化し、
該時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、前記複数のユーザに送信する
ことを特徴とする共通チャネル伝送方法。
【請求項６】
前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、
時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張し、
該拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化して送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の共通チャネル伝送方法。
【請求項７】
前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化し、
前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散し、
前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信するとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の共通チャネル伝送方法。
【請求項８】
前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信する
ことを特徴とする請求項７に記載の共通チャネル伝送方法。
【請求項９】
マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化する処理と、
該時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てる処理と
をコンピュータに実行させるための通信プログラム。
【請求項１０】
前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、
時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張する処理と、
該拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化する処理と
をさらにコンピュータに実行させるための請求項９に記載の通信プログラム。
【請求項１１】
前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化する処理と、
前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散する処理と、
前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てるとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てる処理と
をさらにコンピュータに実行させるための請求項１０に記載の通信プログラム。
【請求項１２】
前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる処理
をさらにコンピュータに実行させるための請求項１１に記載の通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する共通チャネル伝送システム、共通チャネル伝送方法及び通信プログラムに関し、特に移動通信システムに用いられる送信アンテナアレー及び時間空間送信ダイバーシチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｗ−ＣＤＭＡ下りリンクにおける適応アンテナアレー送信ダイバーシチを用いる基地局において、マルチビームアンテナ送信を用いた下りリンク共通制御チャンネル送信方法が知られている。この発明によれば、共通制御チャンネルを個別チャンネル用のアレーアンテナと共用して送信するため、共通制御チャンネル専用のセクタアンテナ及びＲＦ送信回路が不要となり、共通制御チャンネルをアレーアンテナから分散して送信するため、従来のセクタアンテナ送信に比較して１アンテナ当たりの最大送信電力を低減することができる（非特許文献１を参照）。
また非特許文献２には、時空符号化行列を拡張する際に生じる非直交性の影響を最小限に抑えるための符号化行列の構成方法について記載されている。この発明によれば、直交性が失われることにより生じる干渉を最小限に抑え、復号効率を最大化することができる。
【非特許文献１】井原、樋口、浅井、佐和橋、“マルチビームアンテナ送信を用いた下りリンク共通制御チャネル送信法の特性評価”電子情報通信学会無線通信システム研究会信学技報  ＲＣＳ２００２−２２２， ｐｐ．８９−９４，２００３年１月
【非特許文献２】Ｏ．Ｔｒｉｋｋｏｎｅｎ， Ａ．Ｂｏａｒｉｕ，ａｎｄ  Ａ．Ｈｏｔｔｉｎｅｎ，“Ｍｉｎｉｍａｌ  ｎｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ  Ｒａｔｅ  １  Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｅ  ｆｏｒ  ３＋Ｔｘ  Ａｎｔｅｎｎａｓ、“Ｐｒｏｃ．ＩＳＳＳＴＡ‘００， Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，  ｐｐ．４２９−４３２，  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０００.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、出願人は、既に時間方向拡散あるいは２次元拡散を行なうＯＦＤＭ−ＣＤＭ方式に対して固定マルチビームの中からユーザ方向の２ビームを選択し、その２つのビーム空間に時空間符号を適用する時間ビーム空間送信ダイバーシチ方式や、時空間符号の時間方向出力を同一拡散領域において符号分割多重して、２つのビーム空間に適用する符号間ビーム空間送信ダイバーシチ方式について出願を行っている。
これら関連特許出願においては、各ユーザの方向に応じて複数のビームの中から１つまたは２つのビームを選択して使用するため、各ユーザがそれぞれ異なるビームあるいはビームペアを使用することになる。
そのため、すべてのユーザに対して共通の制御情報あるいは放送などの同報データなどを効率よく送信する方法がないという問題がある。
例えば、
ａ）  この共通情報をユーザ毎に送信すると（ユーザ数−１）に相当する冗長な情報を送信する必要があり全体のフレーム効率が大幅に低下する。
ｂ）  各ビームにこの共通情報を送信するとすれば、移動局側でビームを分離することができるように、各ビームに対して異なる拡散符号を割り当てる必要がある。すると、本来、同一の情報を送信するにもかかわらず、（ビーム数４）に相当する拡散符号を冗長に使用することになる。また、ビーム数分の拡散符号を用いても１つの拡散セグメントにおいては１つの情報しか送信できない。そのため、個別データに割り当てる拡散符号の数が減りフレーム効率が低下する。
【０００４】
これに対して、従来例の非特許文献１に示されるように、アレーアンテナから生成されるマルチビームの合成を行って指向性がほぼ無指向性となる放射パターンを形成し（図１９を参照）、共通チャネルのみをこの放射パターンで送信する方法がある。
しかし、ビームダイバーシチ利得が得られるシステムにおいては、無指向性の放射パターンで共通チャネルを伝送すると、ビームダイバーシチ利得を失ってしまうといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ビームダイバーシチ利得を失うことなく、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信することができる共通チャネル伝送システム、共通チャネル伝送方法及び通信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、本発明は、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する共通チャネル伝送システムにおいて、前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化する共通データ符号化手段と、該共通データ符号化手段が時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、前記複数のユーザに送信するデータ送信手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張するビーム数拡張手段をさらに具備し、前記共通データ符号化手段は、前記ビーム数拡張手段が拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化し、前記データ送信手段は、前記共通データ符号化手段が時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記複数のユーザに送信する個別データを時空符号化する個別データ符号化手段と、前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散する時空符号化出力拡散手段とをさらに具備し、前記データ送信手段は、前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信するとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて前記複数のユーザに送信することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
前記データ送信手段は、空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する共通チャネル伝送方法において、前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化し、該時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、前記複数のユーザに送信することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張し、該拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化して送信することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化し、前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散し、前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てて前記複数のユーザに送信するとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化する処理と、該時間空間符号化した共通データを前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てる処理とをコンピュータに実行させるための通信プログラムである。
【００１５】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、前記ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張する処理と、該拡張した時空間符号化行列を用いて、前記共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化する処理とをさらにコンピュータに実行させるための通信プログラムである。
【００１６】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化する処理と、前記共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散する処理と、前記共通データの時空符号化出力を前記マルチビームを構成する全てのビームに割り当てるとともに、前記個別データの時空符号化出力を前記マルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てる処理とをさらにコンピュータに実行させるための通信プログラムである。
【００１７】
また、本発明は、前記時間空間符号化した共通データと、前記複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、
空間方向の時空符号化出力を前記マルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てる処理をさらにコンピュータに実行させるための通信プログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、共通データをマルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化し、該時間空間符号化した共通データをマルチビームを構成する全てのビームに割り当てて、複数のユーザに送信する。
したがって、ビームダイバーシチ利得を失うことなく、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信することができる効果が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張し、該拡張した時空間符号化行列を用いて、共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化して送信する。
したがって、符号間の直交性を保ったまま、共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張することができる効果が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、時間空間符号化した共通データと、複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化し、共通データの時空符号化出力及び個別データの時空符号化出力とを時間方向と周波数方向に拡散し、共通データの時空符号化出力をマルチビームを構成する全てのビームに割り当てて複数のユーザに送信するとともに、個別データの時空符号化出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて送信する。
したがって、共通データを個別データと多重化することができる効果が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、時間空間符号化した共通データと、複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信する。
したがって、時間変動の対象となる拡散スロットを短くできるためチャネルの時間変動に対する耐性を高めることができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の共通チャネル伝送システムの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の共通チャネル伝送システムにおける送信機１の構成図である。
図１に示すように、送信機１は、変調マッピング部１０と、時空符号化部（共通データ符号化部）１１と、複数のデータ送信部１２−１〜１２−ｎ（ｎは２以上の自然数）とから構成され、共通データ（すべてのユーザに共通の制御情報、あるいは、放送等の同報データ等）を入力し、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信する。
変調マッピング部１０は、入力する共通データを変調点信号にマッピングし、時空符号化部１１に出力する。
【００２４】
時空符号化部１１は、変調マッピング部１０より入力する変調点信号にマッピングされた共通データをマルチビームを構成する全てのビームに渡って時間空間符号化する。
以下、具体例としてマルチビームを構成するビーム数が４の場合について示す。まず時空符号化部１１は、入力する共通データチャネルの送信シンボルを４シンボル毎に分け、１つの送信シンボルベクトルを［Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４］とする。この送信シンボルベクトルについて、時空符号化部１１は、非特許文献２に示されている準直交の時空符号化行列Ω（式（１）を参照）を用いて時空符号化する。
【００２５】
【数１】
2005110130.tif 000003
【００２６】
マルチビームを用いるシステムにおいて、この時空符号化行列Ωの「列」は、ビーム＃１〜＃４に割り当てられ、行列の「行」は、時間、すなわち、シンボルの送信順序を示すタイムスロットに割り当てられる。具体的には、時刻１において、各ビーム♯１〜４について、
（＃１，＃２，＃３，＃４）＝（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）
のように割り当てられる。
同様に、時刻２において、
（＃１，＃２，＃３，＃４）＝（−Ｓ２＊，Ｓ１＊，−Ｓ４＊，Ｓ３＊）
時刻３において、
（＃１，＃２，＃３，＃４）＝（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ１，Ｓ２）
時刻４において、
（＃１，＃２，＃３，＃４）＝（−Ｓ４＊，Ｓ３＊，−Ｓ２＊，Ｓ１＊）
のように割り当てられ、それぞれの時刻において割り当てられた各シンボルがビーステアリングされてデータ送信部１２−１〜１２−ｎに出力される。
【００２７】
データ送信部１２−１〜１２−ｎは、図１に示すように、信号多重化部１３−１と、個別データチャンネル多重化部１４−１と、パイロットチャンネル多重化部１５−１と、アンテナ部１６−１とから構成され、時空符号化部（共通データ符号化部）１１が時間空間符号化した共通データをマルチビームを構成する全てのビーム♯１〜４に割り当てて、複数のユーザに送信する。
信号多重化部１３−１は、時空符号化部１１において各ビーム♯１〜４に割り当てられ、データ送信部１２−１にビームステアリングされた共通データチャンネルの各シンボルの信号成分を加算して、個別データチャンネル多重化部１４−１に出力する。
個別データチャンネル多重化部１４−１は、信号多重化部１３−１から加算した共通データチャンネルを入力し、必要に応じて、共通データではなく、複数のユーザそれぞれに異なる個別データのデータチャンネル（個別データチャンネル）と多重化し、パイロットチャンネル多重化部１５−１に出力する。
パイロットチャンネル多重化部１５−１は、個別データチャンネル多重化部１４−１から共通データチャンネルと個別データチャンネルとの多重化信号を入力し、必要に応じて、パイロット信号のチャンネル（パイロットチャンネル）と多重化して、アンテナ部１６−１に出力する。
アンテナ部１６−１は、他のアンテナ１６−２〜ｎとで送信アレーアンテナ２０を構成し、パイロットチャンネル多重化部１５−１から入力する多重化信号を送信する。
【００２８】
次に、本実施形態の共通チャネル伝送システムの動作について説明する。
上述したように、送信機１に入力される共通データは、時空符号化部１１において、マルチビームを構成する全てのビーム♯１〜４に渡って時間空間符号化され、データ送信部１２−１〜１２−ｎにおいて、送信アレーアンテナ２０（アンテナ１６−１〜１６−ｎ）から、複数のユーザ（受信機２）に送信される。送信機１のアレーアンテナから出力されたマルチビームは、受信機２において受信される。すなわち、受信機２は、時刻１において、受信信号ｒ１
【００２９】
【数２】
2005110130.tif 000004
【００３０】
を受信し、時刻２において、受信信号ｒ２
【００３１】
【数３】
2005110130.tif 000005
【００３２】
を受信し、時刻３において、受信信号ｒ３
【００３３】
【数４】
2005110130.tif 000006
【００３４】
を受信し、時刻４において、受信信号ｒ４
【００３５】
【数５】
2005110130.tif 000007
【００３６】
を受信する。ここで、ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４は、それぞれ各ビームから移動局へのチャネル応答である。この受信信号ｒ１〜ｒ４について、チャネル応答ｈ１〜ｈ４の推定値を用いて時空復号を行うと、シンボルｓ１に対しては、
【００３７】
【数６】
2005110130.tif 000008
【００３８】
となり、ｓ２に対しては、
【００３９】
【数７】
2005110130.tif 000009
【００４０】
となり、ｓ３に対しては、
【００４１】
【数８】
2005110130.tif 000010
【００４２】
となり、Ｓ４に対しては、
【００４３】
【数９】
2005110130.tif 000011
【００４４】
となる。
各式（６）〜（９）の第２項（Ｒ：実部の項）に示されるように、送信シンボルベクトル内の他の信号から干渉を受ける。
しかし、ビームのサイドロープが低く、また、角度広がりが狭い場合には、各ビームの指向性により、移動局へは１つあるいは２つのビームからの信号電力が大きくなり、他のビームからは信号がほとんど到達しない。すなわち、ｈ１とｈ３は、
|ｈ１|＞＞|ｈ３|あるいは|ｈ１|＜＜|ｈ３|
であり、かつ、ｈ２とｈ４は、
|ｈ２|＞＞|ｈ４|あるいは|ｈ２|＜＜|ｈ４|
である．したがってｈ１ｈ３*とｈ２ｈ４*は、無視できるほど小さな値となる。これにより、干渉の発生を抑えることができる。
【００４５】
実際には、クローズドループビーム選択により、受信機２は、送信機１に対して、データチャネル伝送用にチャネル推定値の電力和が最大となるビームペア（２ビーム）を指定する。したがって、受信機２は、送信機１から送信される、指定した２ビームからのチャネル推定値を用いて復号を行う。
例えば、図２に示すように、受信機２（ユーザ＃１）がビーム#１とビーム#２の中間あたりに位置しており、ビーム選択によりビーム＃１とビーム＃２を指定しているとすると、復号はｈ１とｈ２が掛かっている部分のみを計算すればよい。ここで、ｈ３＝０，ｈ４＝０を考慮すると、ｓ１に対しては、
【００４６】
【数１０】
2005110130.tif 000012
【００４７】
となり、ｓ２に対しては、
【００４８】
【数１１】
2005110130.tif 000013
【００４９】
となり、ｓ３に対しては、
【００５０】
【数１２】
2005110130.tif 000014
【００５１】
となり、ｓ４に対しては、
【００５２】
【数１３】
2005110130.tif 000015
【００５３】
となる。したがって、送信シンボルベクトル［ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４］は２ブランチの最大比合成で復号できることになる。
なお、この例では、受信機２がビーム#１とビーム#２の中間あたりに位置する例を示しているが、他のユーザが、他の場所に位置していても、この他ユーザも同様に送信シンボル［ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４］を復号できることになる。従って、マルチビーム内の全ユーザに共通チャネルを伝送することができる。
【００５４】
以下、本実施形態の送信機１のより詳細な実装例について説明する。
図３は、本実施形態の送信機１について、ＯＦＤＭ−ＣＤＭ方式に適用した場合の構成を示す。図３に示すように、本実施形態において、送信機１は、個別データと共通データとを入力して、２次元拡散後、これを多重化して送信する。具体的には、送信機１は、誤り訂正符号化部２１−１、２と、変調マッピング部２２−１、２と、インターリーバ２３−１、２と、時空符号化部２４−１、２と、データ送信部２５−１〜ｍ（ｍは２以上の自然数）、２６−１〜２６−ｎとから構成される。
誤り訂正符号化部２１−１、２は、送信データの入力を受けて、誤り訂正符号化し、変調マッピング部２２−１、２に対して出力する。
変調マッピング部２２−１、２は、誤り訂正符号化された送信データの入力を受けて、変調コンステレーションヘマッピングし、インターリーバ２３−１、２へ出力する。
インターリーバ２３−１、２は、バーストエラーを拡散させるため、マッピングされたデータの入力を受けて、データの順序の入替えを行い、時空符号化部２４−１、２に出力する。
【００５５】
時空符号化部２４−１、２は、それぞれ２行２列の直交時空符号化行列、４行４列（式（１）を参照）の準直交時空符号化行列を用いて、インターリーバ２３−１、２の出力信号を符号化し、送信機１から受信する選択ビームインデックスが示すビームに対して割り当てて出力する。本実施形態においては、一例として、時空符号化部２４−１は、個別データの時空符号化出力を割り当てる選択ビームインデックスが（ビーム♯１、♯２）である場合として、ビーム♯ｂ１、♯ｂ２に時空符号化出力を割り当てて対応するデータ送信部２５−１〜２５−ｎに対して出力し、時空符号化部２４−２は、共通データの時空符号化出力をマルチビームを構成するすべてのビーム♯１〜♯４に割り当てる場合として、ビーム♯１〜♯４に時空符号化出力を割り当てて対応するデータ送信部２６−１〜２６−ｎに対して出力する。
【００５６】
データ送信部２５−１〜２５−ｎは、それぞれ多重化部３０と、ブロックＳ／Ｐ変換部３１と、２次元拡散部３２−１〜３２−ｌ（ｌは２以上の自然数）と、他ユーザ多重化部３３と、共通信号多重化部３４と、パイロット多重化部３５と、高速逆フーリエ変換部（＝ＩＦＦＴ＋ＧＩ）３６とから構成される。
また、データ送信部２６−１〜２６−ｎは、それぞれ多重化部４０と、ブロックＳ／Ｐ変換部４１と、２次元拡散部４２−１〜４２−ｐ（ｐは２以上の自然数）とから構成される。
【００５７】
多重化部３０は、時空符号化部２４−１が選択ビームインデックスのビームに対して割り当てた時空符号化出力の入力を受けて、複数のビームを多重化し、ブロックＳ／Ｐ変換部３１に対して出力する。例えば、本実施形態において、多重化部３０は、時空符号化送信シンボルに送信アレーアンテナにおけるアレーウェイトを乗算して２ビーム（ビーム♯１、♯２）を多重化する。
同様に、多重化部４０は、時空符号化部２４−２がマルチビームを構成するすべてのビーム♯１〜♯４に割り当てた時空符号化出力の入力を受けて、すべてのビームを多重化し、ブロックＳ／Ｐ変換部４１に対して出力する。例えば、本実施形態において、多重化部４０は、時空符号化送信シンボルに送信アレーアンテナにおけるアレーウェイトを乗算して４ビーム（ビーム♯１〜♯４）を多重化する。
【００５８】
Ｓ／Ｐ変換部３１、４１は、複数のビームについて多重化されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、２シンボル毎、４シンボル毎に直並列変換を行い、２次元拡散部３２−１〜３２−ｌ、４２−１〜４２−ｐそれぞれに対して出力する。
２次元拡散部３２−１〜３２−ｌ、４２−１〜４２−ｐは、直並列変換されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、拡散セグメントに割り当て、各拡散セグメントにおいてウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元拡散し、他ユーザ多重化部３３に出力する。
このとき、２次元拡散セグメントは、セグメント内の時間方向のＯＦＤＭシンボル数（ＳＦＴｉｍｅ）と周波数方向のサブキャリア数（ＳＦＦｒｅｑ）により拡散領域が設定される。また、拡散コードとして、割り当てられた拡散ＳＦＴｉｍｅ×ＳＦＦｒｅｑ（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）の拡散コードを用いる。また、２次元拡散部３３−１、２〜３３−ｍ、２ｍは、まず最初のサブキャリアで時間方向に拡散を行い、次に隣のサブキャリアで更に時間方向に拡散を行うといった拡散処理を繰り返すことで、時間方向と周波数方向の２次元拡散を行う。
【００５９】
他ユーザ信号多重化部３３は、２次元拡散部３２−１〜３２−ｌが出力するそれぞれの時間方向の２シンボルを同一拡散領域において多重化し、かつ、時間方向と周波数方向の２次元に拡散されたビーム時空符号化送信シンボルを複数のユーザ間で多重化し、共通チャンネル多重化部３４に出力する。
共通チャンネル多重化部３４は、他ユーザ信号多重化部３３から入力する他ユーザ多重された拡散データ（個別データ）と、２次元拡散部４２−１〜４２−ｐから入力する拡散データ（共通データ）とを同一拡散領域において多重化し、パイロット多重化部３５に対して出力する。
【００６０】
パイロット信号多重化部３５は、各ビーム用パイロット信号を時間方向に拡散して、他ユーザ多重された拡散データとさらに多重し、高速逆フーリエ変換部３６に対して出力する。
高速逆フーリエ変換部３６は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて時間領域信号に変換する。また、ガードインターバル（ＧＩ）を付加し、キャリア周波数にアップコンバートして送信アレーアンテナ２０に出力する。
送信アレーアンテナ２０は、各データ送信部２５−１〜２５−ｎと対応する複数（ｎ個）のアンテナから構成され、各データ送信部２５−１〜２５−ｎの高速逆フーリエ変換部３６から入力される複数の送信信号を放射する。
【００６１】
図４は、本実施形態の送信機２について、ＯＦＤＭ−ＣＤＭ方式に適用した場合の構成を示す。図４に示すように、本実施形態の送信機２は、受信アンテナ５８と、高速フーリエ変換部５０と、時間方向逆拡散部５１−１，２，３，４〜５１−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎと、チャンネル推定部５２−１，２〜５２−ｎ，２ｎと、時空復号部５３−１〜５３−ｎと、周波数方向合成部５４−１，２，３，４〜５４−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎと、ブロックＰ／Ｓ変換部５５と、デインターリーバ５６と、誤り訂正復号部５７とから構成される時空復号化部を備える。
【００６２】
高速フーリエ変換部５０は、受信アンテナ５８から受信信号の入力を受けて、ダウンコンバート後、受信信号からガードインターバルを取り除き、ＦＦＴを用いてサブキャリア信号に変換し、時間方向逆拡散部５１−１，２，３，４〜５１−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎと、チャンネル推定部５２−１，２〜５２−ｎ，２ｎとに出力する。
チャンネル推定部５２−１，２〜５２−ｎ，２ｎは、逆拡散された信号に対して、パイロット信号の変調位相成分を取り除いて、チャネル応答を推定し、推定結果を時空符号部時空復号部５３−１〜５３−ｎに出力する。
時間方向逆拡散部５１−１，２，３，４〜５１−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎは、サブキャリア信号の入力を受けて、パイロット信号、パイロット信号用拡散コードと得られたチャネル推定値を用いて各送信アンテナからのパイロット信号の受信レプリカを生成するとともに、フーリエ変換した受信サブキャリア信号から受信パイロット信号レプリカを減算し、このパイロット信号を減算した受信サブキャリア信号に対して、自ユーザに割り当てられている拡散コードを用いて時間方向に逆拡散を行う。
【００６３】
時空復号部５３−１〜５３−ｎは、時間方向逆拡散部５１−１，２，３，４〜５１−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎが出力する時間方向逆拡散後の信号に対して、自ユーザが使用している拡散コードを用いて受信サブキャリア信号を逆拡散し、チャネル推定値を用いて時空復号を行う。
周波数方向合成部５４−１，２，３，４〜５４−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎは、時空復号部５３−１〜５３−ｎより時空復号出力を受けて、周波数方向に合成し、ブロックＳ／Ｐ変換部５５に出力する。
ブロックＰ／Ｓ変換部５５は、周波数方向合成部５４−１，２，３，４〜５４−ｎ，２ｎ，３ｎ，４ｎで合成された合成信号をブロック並列/直列変換し、デインターリーバ５５に出力する。
デインターリーバ５６は、ブロックＰ／Ｓ変換部５５の出力信号を受けて、インターリーバ２３と逆にデータの順序の入替えを行い、誤り訂正復号部５７に出力する。
誤り訂正復号部５７は、デインターリーバ５６の出力信号を受けて、誤り訂正し、再生データを得る。
【００６４】
次に、本実施形態の共通チャネル伝送システムの動作について説明する。
図３に示すように、送信機１は、共通データを入力すると、誤り訂正符号化して変調信号点にマッピングする。この信号は、インターリーブにより送信順序をランダム化され、４行４列の時空符号化行列を用いて時空符号化される。
時空符号化部２４−２の空間方向の出力は、図５に示すマルチビームのそれぞれのビームにステアリングされ多重される。
ビーム多重された信号は、４シンボル毎にブロック直並列変換され、例えば、２次元拡散により拡散される。この拡散された信号は、個別データから生成された拡散信号と多重され、更にパイロット信号と多重された後、時間領域信号に変換されて送信される。
この場合のフレーム構成を図６に示す。図６に示すように、各チャンネル（ビーム＃１〜＃４用パイロットチャンネル、共通チャンネル、個別データチャンネル）の送信データは、時間方向、周波数方向に２次元拡散されて、同一拡散領域において多重化される。
【００６５】
すなわち、各拡散セグメントでは、ウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元に拡散される。このとき、使用する拡散コードは使用するビームペアに応じて利用可能な拡散コードを使用する。
そして、同様にして得られた他のユ−ザ信号と多重し、２次元拡散領域内のそれぞれのサブキャリアで、ユ−ザ信号拡散用の拡散コードと直交する複数の拡散コードを用いてパイロット信号を拡散し、ユ−ザ信号と多重する。
このようにして生成されたフレ−ム信号を高速逆フ−リエ変換（ＩＦＦＩ）を用いて時間領域信号に変換し、更にガ−ドインタ−バルを付加し、キャリア周波数にアップコンバ−トして、すべてのアレ−アンテナ素子から同時に送信を行う。
【００６６】
一方、受信機２において、受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて受信サブキャリア信号に変換し、各サブキャリアにおいてビーム用パイロット信号が割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散する。そして、逆拡散信号からパイロット信号の変調成分を除去するとビームからのチャネル推定値が得られる。
また、ユーザが割り当てられている拡散コードで時間方向に逆拡散を行って、干渉を引き起こす信号成分を抑圧し、その後、時空復号を行って、周波数方向に合成する。この逆拡散された信号をデインターリーブして誤り訂正の復号を行って再生ビット系列を得る。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭシステムにおいて固定マルチビームを用いてユーザ毎に個別ビーム送信を行う場合に、全ユーザに共通チャネルを同じ固定ビームを用いて送信する。したがって、ビームダイバーシチ利得を失うことなく、マルチビームを使用して、複数のユーザに共通データを送信することができる効果が得られる。また、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、共通データチャンネルと、個別データチャネルとを容易に多重化することができるため、システムの構築に寄与するところが大きい。
また、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、時空符号化行列の行列サイズが大きくなるに伴い、ドップラー広がりの影響を受け受信特性が劣化するのを防ぐため、時空符号化行列の行ベクトルを同一拡散領域に符号多重する。このように構成することで、より高速移動のユーザにも対処できる。したがって、伝送特性の劣化を抑えることができるという効を奏し、システムの性能向上に寄与するところが大きい。
【００６８】
換言すれば、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、送信ビーム全体に渡って時空符号化を行う。したがって、同一情報を全ビームエリアに渡って送信できることができる効果が得られる。
また、使用する時空符号化行列が完全に直交していない場合でも低サイドローブのマルチビームを用いることにより自己干渉成分の発生を抑えることができるため、正方行列の時空符号化行列を使用することができ、チャネルの時間変動への耐性の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００６９】
次に、図面を参照して、本発明の共通チャネル伝送システムの第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態の共通チャネル伝送システムにおける送信機１の構成図である。本実施形態の共通チャネル伝送システムが第１の実施形態の共通チャネル伝送システムと異なる点は、時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する点である。
具体的には、時空符号化部（共通データ符号化部）１１の前段において、ビーム数拡張部６１をさらに設ける。そして、時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、このビーム数拡張部６１が、時間空間符号化行列の列ベクトルを巡回拡張して、ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張する。時空符号化部（共通データ符号化部）１１は、ビーム数拡張部６１が拡張した時空間符号化行列を用いて、共通データを全てのビームに渡って時間空間符号化し、データ送信部１２−１〜ｎが、時空符号化部（共通データ符号化部）１１が時間空間符号化した共通データをマルチビームを構成する全てのビーム＃１〜＃８に割り当てて複数のユーザに送信する。
【００７０】
一般的に、ビーム数を拡張する場合、拡張するビーム数に応じて時空符号化行列の列数が多くなり、また、それに伴って行数が多くなる。ところが、行数が多くなると時間方向へのシンボルに割り当てられるためチャネルの時間変動に対する耐性が弱くなってしまう。
この問題を解決するため、符号多重を用いてチャネルの時間変動に対する耐性を高めることが考えられる。しかし、この場合においては、符号多重を用いない場合に比較し、多くの直交コードを使用することとなり、ユーザ信号の多重数を制限してしまう。
【００７１】
そこで、４ビームに用いた時空符号化行列を
【００７２】
【数１４】
2005110130.tif 000016
【００７３】
とすると、例えば８ビームに拡張するには、列ベクトルを繰り返し用いて、
【００７４】
【数１５】
2005110130.tif 000017
【００７５】
と拡張する。すなわち、時間空間符号化した共通データを割り当てるマルチビームのビーム数を拡張する場合、時間空間符号化行列の列ベクトルが巡回拡張（Ｃｙｃｌｉｃ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）され、ビーム数に等しい数の列ベクトルを持つ時空間符号化行列に拡張される。このように拡張することにより、行数を増やすことなく、ビーム数が多い場合に拡張することができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、時空符号化行列の列ベクトルを巡回拡張（Ｃｙｃｌｉｃ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）して拡大時空符号化行列を生成する。
このように構成することで、行数を増やすことなく、ビーム数が多い場合に拡張することができる。また、このように拡張しても、図８に示すように送信角度広がりが狭い場合には、列ベクトルが同じである他の列ベクトルに対応するビームから送信された信号は受信機２に到達しないので第１の実施形態で説明した場合と同様に、ビーム番号と列ベクトルの対応関係を受信機２が既知であるので、復号することができる。
【実施例３】
【００７７】
次に、図面を参照して、本発明の共通チャネル伝送システムの第３の実施形態について説明する。図９は、本実施形態の共通チャネル伝送システムにおける送信機１の構成図である。本実施形態の共通チャネル伝送システムが第１の実施形態の共通チャネル伝送システムと異なる点は、上記の共通チャネル伝送方式をデータチャネル伝送用の時間ビーム空間送信ダイバーシチ方式あるいは符号間ビーム空間送信ダイバーシチ方式と多重する点である。具体的には、個別データ符号化部７０、共通データ符号化部８０が、複数のユーザに送信する個別データ、共通データそれぞれを時空符号化し、これを多重化、ブロックＳ／Ｐ変換して、時空符号化出力拡散部７１、８１に出力する。
時空符号化出力拡散部７１、８１は、個別データの時空符号化出力、共通データの時空符号化出力をそれぞれ時間方向と周波数方向に拡散し、これらを多重化して、データ送信部より、共通データの時空符号化出力をマルチビームを構成する全てのビームに割り当てて複数のユーザに送信するとともに、個別データの時空符号化出力をマルチビ−ムのビ−ム空間に割り当てて複数のユーザに送信する。
【００７８】
すなわち、直交周波数分割多重符号分割多重（ＯＦＤＭ−ＣＤＭ）方式において、図９に示すように、共通データを４行４列の時空符号化行列で符号化して、それぞれの列ベクトルをビームステアリングを行い、図１０に示すように個別データチャネルとは拡散時に符号多重を行う。また、符号多重する際に、図１１に示すように受信側で容易に共通チャネルと個別チャネルを分離できるように、共通チャネルには拡散コード生成ツリー上において時間方向拡散率のレイヤにおいて分岐する拡散コードを割り当てておく。
具体的には、図１０に示すウォルシュ系列の拡散コード生成ツリーにおいて、個別チャネルが使用するビームに対しては、時間方向拡散の拡散率が同一の複数の節点（ノード）において、各節点から生成される葉（リーフ）に該当する拡散コードを割り当て、共通チャネルが使用するビームに対しては、同一の節点から生成される拡散コードを割り当てず、時間方向拡散の拡散率よりも根方向の節点から生成される葉に該当する、異なる拡散コードを割り当てる。なお、このとき、パイロットチャンネルについても同様に、共通チャネル及び個別チャネルと分離できるように、時間方向拡散率のレイヤよりも根方向の節点において分岐する拡散コードを割り当てておく。
したがって、本実施形態の共通チャネル伝送システムにおいては、時空符号化行列内の４つの行ベクトルは４つの連続する拡散セグメントにおいて１つの拡散コードを用いて拡散される。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、無線アクセス方式としてＯＦＤＭ−ＣＤＭ方式を用いる場合、共通チャネルとデータチャネルとを符号多重する。したがって、容易にデータチャネルと多重化することができる効果が得られる。
また、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、共通チャネルには、拡散コード生成ツリー上において時間方向拡散率のレイヤで分岐しているコードを割り当てる。したがって、受信機においてサブキャリア毎に時空復号が行うことができる効果が得られる。
【実施例４】
【００８０】
次に、図面を参照して、本発明の共通チャネル伝送システムの第４の実施形態について説明する。図１２は、本実施形態の共通チャネル伝送システムにおける送信機１の構成図である。本実施形態の共通チャネル伝送システムが第１の実施形態の共通チャネル伝送システムと異なる点は、時空符号化行列の行ベクトルを同一拡散領域内で符号多重する点である。具体的には、データ送信部は、時間空間符号化した共通データと、複数のユーザに送信する個別データとを時空符号化したそれぞれの時空符号化出力について、空間方向の時空符号化出力をマルチビ−ムの複数のビ−ムに割り当て、時間方向の時空符号化出力を同一拡散領域において複数の拡散コードに割り当てて送信する。
【００８１】
一般に、データチャネル用の時空符号化行列は、行列サイズが２行２列程度の時空符号化行列を用いている。ところが、共通チャネル用の時空符号化行列のサイズは上述したように全ビーム数によって決まり、通常、ビーム数は２行２列より大きくなり、図１２に示す例においては、４行４列である。各行ベクトルは、時間方向への拡散スロットヘ割り当てられるため、時空符号化行列が行方向に伸びてしまうと、チャネルの時間変動への耐性が劣化する。そのため、本実施形態の共通チャネル伝送システムでは、時空符号化行列の行ベクトルを同一拡散領域内で符号多重することにより、チャネルの時間変動への耐性が劣化することを防止する。
【００８２】
共通チャネル用の４行４列の時空符号化行列をデータチャネルに用いられている２行２列の時空符号化行列と同じ時間幅にするには、図１３に示すように、共通チャネル用の４行４列の時空符号化行列を２つの２行４列の行列に分けて、行列の時間方向の出力を直並列変換し、これらをデータチャネルとともに各拡散領域において符号多重化する。
この場合、図１２に示すように、ブロックＳ／Ｐ変換部９０の後段において設けられた複数の時空符号化出力拡散部９１−１、２それぞれについて、図１４に示すように、異なる拡散コード、つまり、共通チャネルには拡散コード生成ツリー上において時間方向拡散率のレイヤにおいて分岐する拡散コードを割り当てておく。
【００８３】
図１５、図１６は、時空符号化出力に対して、２コード多重、４コード多重した場合のフレーム構成を示す。図１５、図１６を比較すると、符号多重度を増すにつれて、時間方向への信号の広がりが少なくなるため、チャネルの時間変動に対する耐性が向上する。
すなわち、時間変動への耐性を高めるには、４つの１行４列のベクトルに分解して４つの拡散符号で同一拡散領域に多重する。以下、４多重の場合について示す。
４行４列の時空符号化行列Ωを４つのベクトルに分けると
【００８４】
【数１６】
2005110130.tif 000018
【００８５】
となる。
Ω１，Ω２， Ω３， Ω４のそれぞれの要素にビームステアリングベクトルW１（i=１，２，...，４）を重み付けしてビーム多重すると、
【００８６】
【数１７】
2005110130.tif 000019
【００８７】
となる。これらの信号ベクトルを拡散符号ｃｉ（ｎ）により同一拡散領域に多重する。ここでｉは拡散符号の番号であり、n（=１，２，...，ＳF）はチップ番号である。多重された信号は、
【００８８】
【数１８】
2005110130.tif 000020
【００８９】
となり、送信機１は、送信信号Ｖ(n)を送信する。
【００９０】
以下、本実施形態の送信機１のより詳細な実装例について説明する。
図１７は、本実施形態の送信機１について、ＯＦＤＭ−ＣＤＭ方式に適用した場合の構成を示す。図３に示す第１の実施形態の送信機１との比較において、本実施形態の送信機１は、データ送信部２６−１〜ｎのブロックＳ／Ｐ変換部４１の後段において、構成が異なることから、以下、同一部分については説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。
【００９１】
すなわち、ブロックＳ／Ｐ変換部４１は、複数のビームについて多重化されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、４シンボル毎に直並列変換を行い、Ｓ／Ｐ変換部４３−１〜ｐに出力する。
Ｓ／Ｐ変換部４３−１〜ｐは、共通チャネル用の４行４列の時空符号化行列を２つの２行４列の行列に分けて、行列の時間方向の出力を直並列変換し、２次元拡散部４４−１、２〜４４−ｐ、２ｐに出力する。
２次元拡散部４４−１、２〜４４−ｐ、２ｐは、直並列変換されたビーム時空符号化送信シンボルの入力を受けて、拡散セグメントに割り当て、各拡散セグメントにおいてウォルシュ符号を用いて時間方向と周波数方向の２次元拡散し、共通チャンネル多重化部３４に出力する。
【００９２】
共通チャンネル多重化部３４は、他ユーザ信号多重化部３３から入力する他ユーザ多重された拡散データ（個別データ）と、２次元拡散部４４−１、２〜４４−ｐ、２ｐから入力する拡散データ（共通データ）とを同一拡散領域において多重化し、パイロット多重化部３５に対して出力する。
パイロット信号多重化部３５は、各ビーム用パイロット信号を時間方向に拡散して、他ユーザ多重された拡散データとさらに多重し、高速逆フーリエ変換部３６に対して出力する。
高速逆フーリエ変換部３６は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて時間領域信号に変換する。また、ガードインターバル（ＧＩ）を付加し、キャリア周波数にアップコンバートして送信アレーアンテナ２０に出力する。
送信アレーアンテナ２０は、各データ送信部２５−１〜２５−ｎの高速逆フーリエ変換部３６から入力される複数の送信信号Ｖ(n)を放射する。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態の共通チャネル伝送システムによれば、時空符号化行列の行ベクトルを同一拡散領域において符号多重する。一般に、共通チャネル用時空符号化行列として全ビーム数に相当する行列サイズを用いるため、超高速移動のユーザまでを対象にするとチャネルの時間変動への耐性が不十分となるが、このように構成することで、時間変動の対象となる拡散スロットを例えば１/２あるいは１/４に短くできる。
したがって、チャネルの時間変動へ耐性を向上させることができる効果が得られる。
【００９４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、各実施形態と同一構成の共通チャネル伝送システムのみに限られるものではなく、たとえば、図１８に示すように、本発明の第１〜４までの実施形態に示される構成をすべて備えたものも当然に含まれるものであり、同様に、同業者が容易に相当することができる設計変更等も含まれるものである。
【００９５】
上述の共通チャネル伝送システムにおける送信機１、受信機２は、内部に、コンピュータシステムを有している。
そして、上述した共通チャネル伝送処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
すなわち、送信機１、受信機２における、各処理手段、処理部は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置がＲＯＭやＲＡＭ等の主記憶装置に上記プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１の実施形態の送信機１の構成図。
【図２】データチャネル伝送用ビームペアと共通チャネル用全ビーム送信の説明図。
【図３】第１の実施形態の送信機１の詳細な構成図。
【図４】第１の実施形態の受信機２の構成図。
【図５】マルチビームのビームパターンの説明図。
【図６】第１の実施形態の送信機１のフレーム構成図。
【図７】第２の実施形態の送信機１の構成図。
【図８】拡張した時空符号化行列とマルチビームのビームパターンとの対応関係の説明図。
【図９】第３の実施形態の送信機１の構成図。
【図１０】第３の実施形態の送信機１での処理の概念図。
【図１１】共通チャネルの符号多重およびデータチャネルとの符号多重の説明図。
【図１２】第４の実施形態の送信機１の構成図。
【図１３】第４の実施形態の送信機１での処理の概念図。
【図１４】共通チャネルの符号多重およびデータチャネルとの符号多重の説明図。
【図１５】第４の実施形態の送信機１のフレーム構成図（２コード）。
【図１６】第４の実施形態の送信機１のフレーム構成図（４コード）。
【図１７】第４の実施形態の送信機１の詳細な構成図。
【図１８】第１〜４の実施形態を総合した送信機１の詳細な構成図。
【図１９】合成ビームによる共通チャネル送信の説明図。
【符号の説明】
【００９７】
１０…変調マッピング部
１１…時空符号化部（共通データ符号化部）
１２…データ送信部
１３…多重化部
１４…個別データチャンネル多重化部
１５…パイロットチャンネル多重化部
１６…送信アンテナ
２０…送信アレーアンテナ
２１…誤り訂正符号化部
２２…変調マッピング部
２３…インターリーバ
２４、７０，８０…時空符号化部
２５、２６…データ送信部
３０、４０…多重化部
３１、４１、９０…ブロックＳ／Ｐ変換部
３２、４２、４４、７１、８１…２次元拡散部
３３…他ユーザ多重化部３３
３４…共通信号多重化部
３５…パイロット多重化部
３６…高速逆フーリエ変換部
４３、９１…Ｓ／Ｐ変換部
５０…高速フーリエ変換部
５１…時間方向逆拡散部
５２…チャンネル推定部
５３…時空復号部
５４…周波数方向合成部
５５…ブロックＰ／Ｓ変換部
５６…デインターリーバ
５７…誤り訂正復号部
５８…受信アンテナ
【図１】
2005110130.tif 000021
【図２】
2005110130.tif 000022
【図３】
2005110130.tif 000023
【図４】
2005110130.tif 000024
【図５】
2005110130.tif 000025
【図６】
2005110130.tif 000026
【図７】
2005110130.tif 000027
【図８】
2005110130.tif 000028
【図９】
2005110130.tif 000029
【図１０】
2005110130.tif 000030
【図１１】
2005110130.tif 000031
【図１２】
2005110130.tif 000032
【図１３】
2005110130.tif 000033
【図１４】
2005110130.tif 000034
【図１５】
2005110130.tif 000035
【図１６】
2005110130.tif 000036
【図１７】
2005110130.tif 000037
【図１８】
2005110130.tif 000038
【図１９】
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