(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信相手それぞれへの送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング手段と、
前記マッピング手段によりマッピングされた後の送信信号に対して、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号の振幅が互いに異なり、かつ、回線状況が悪い通信相手への送信信号の振幅が回線状況の良い通信相手への送信信号の振幅よりも大きくなるように、前記送信信号の振幅を変える振幅変更手段と、
前記振幅変更手段によって振幅を変えられた後の、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号を同一資源上に多重する多重手段と、
多重した後の信号を送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記振幅変更手段は、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信信号に対して異なる送信電力制御を行うことで前記振幅を変えることを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記送信信号の振幅を単位時間毎に変更するタイミング制御手段を具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記送信信号に対して誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線送信装置を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線送信装置を備えたことを特徴とする通信端末装置。
【請求項７】
複数の通信相手それぞれへの送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング工程と、
前記マッピング工程においてマッピングされた後の送信信号に対して、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号の振幅が互いに異なり、かつ、回線状況が悪い通信相手への送信信号の振幅が回線状況の良い通信相手への送信信号の振幅よりも大きくなるように、前記送信信号の振幅を変える振幅変更工程と、
前記振幅変更工程において振幅を変えられた後の、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、
多重した後の信号を送信する送信工程と、
を具備することを特徴とする無線送信方法。
【請求項８】
基地局装置において、
複数の通信端末装置それぞれへの送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング工程と、
前記マッピング工程においてマッピングされた後の送信信号に対して、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号の振幅が互いに異なり、かつ、回線状況が悪い通信相手への送信信号の振幅が回線状況の良い通信相手への送信信号の振幅よりも大きくなるように、前記送信信号の振幅を変える振幅変更工程と、
前記振幅変更工程において振幅を変えられた後の、前記複数の通信相手それぞれへの送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、
多重した後の信号を送信する送信工程と、
通信端末装置において、
多重した後の信号を受信する受信工程と、
受信した信号から自局への信号を抽出して受信データを得る抽出工程と、
を具備することを特徴とするデータ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル無線通信システムにおいて高速伝送が行われるようになってきている。特に、次世代の移動体通信システムでは、下り回線の情報量が上り回線の情報量をはるかに上回ることが想定され、このため下り回線での高速伝送が必須になっている。
【０００３】
使用する周波数帯域は限られており、この限られた周波数帯域で高速の伝送を行おうとすると、変調方式として多値変調方式を用いなければならない。図１５は、従来の多値変調方式を用いる無線送信装置の構成を示すブロック図である。また、図１６は、従来の多値変調方式を用いる無線受信装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図１５に示す無線送信装置においては、送信データは誤り訂正符号化部１で誤り訂正符号化され、Ｓ／Ｐ変換部２に送られる。Ｓ／Ｐ変換部２では、シリアルデータである送信データをシリアル／パラレル変換し、それぞれの信号を多値マッピング部３に送る。多値マッピング部３では、送信データを多値変調方式の信号点にマッピングする。
【０００５】
マッピング後の送信データは、変調部４に送られて、変調部４でディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部５に送られて、無線送信部５で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバート）された後に、アンテナ６を介して通信相手に送信される。
【０００６】
図１６に示す無線受信装置においては、通信相手から送信された信号をアンテナ７を介して無線受信部８で受信する。無線受信部８では、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換）を行い、無線受信処理後の受信データを復調部９に送る。復調部９では、受信データに対してディジタル復調処理を行った後に、多値デコーダ部１０に送る。
【０００７】
多値デコーダ部１０では、多値変調された受信データを復号し、復号後の受信データをＰ／Ｓ変換部１１に送る。Ｐ／Ｓ変換部１１では、受信データをパラレル／シリアル変換した後に、誤り訂正復号部１２に送る。誤り訂正復号部１２では、送信側で行った誤り訂正符号化に対応して誤り訂正復号を行う。これにより、受信データが得られる。
【０００８】
このように上記無線送信装置及び無線受信装置では、１つの情報源の信号を、多値変調によって高速に伝送することができる。例えば、ＢＰＳＫ方式では１シンボルで１ビットを、ＱＰＳＫ方式では１シンボルで２ビットを、８ＰＳＫ方式では１シンボルで３ビットを、１６ＱＡＭ方式では１シンボルで４ビットを、６４ＱＡＭ方式では、１シンボルで６ビットを同じ周波数でそれぞれ伝送することができる。このように、多値変調の多値化を増やすことにより、１シンボルで伝送できる情報量を増加させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の多値変調方式では、同じ通信品質を維持した状態で多値変調の多値化を増やせば増やすほど、情報量あたりのエネルギーが余分に必要となり、伝送効率が悪くなる。例えば、２倍の情報量のビットを伝送するのに、２倍のエネルギーが必要なのであれば、１ビットあたりのエネルギーが等しいので、無駄ではないのであるが、２倍のビットを送るのに３倍も４倍ものエネルギーがかかるのでは、効率が悪い。
【００１０】
実際に、同じ通信品質を維持した状態で１ビットあたりに必要なエネルギーは、ＢＰＳＫ方式と比べてＱＰＳＫ方式では１倍であるのに対して、８ＰＳＫ方式では１．１４倍であり、１６ＱＡＭ方式では２．５倍であり、６４ＱＡＭ方式では７倍である。これは、送受信において歪みが無くかつ回線推定精度が十分に良い場合である。推定精度誤差の影響や変復調の歪みや直流オフセットなどの影響は、多値数が大きくなればなるほど大きくなるため、これらの要因を考慮すると、多値変調の効率はあまり良くならない。
【００１１】
すなわち、上記従来の多値変調方式では、多値化をすればするほど伝送する情報量あたりのエネルギーが多く必要となり、伝送効率を上げるのが困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、多値化をしても情報量あたりのエネルギーが増加することなく、高速伝送を行うことができる無線送信装置及び無線送信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る無線送信装置は、各通信相手への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング手段と、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信信号を同一資源上に多重する多重手段と、多重した後の信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る無線送信装置は、上記構成において、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信信号の振幅及び／又は位相が互いに異なるように、送信信号の振幅及び／又は位相を変える振幅・位相変更手段を具備する構成を採る。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る無線送信装置は、上記構成において、前記マッピング手段によりマッピングされた各送信信号に対して異なる送信電力制御を行う送信電力制御手段と具備する構成を採る。
【００１７】
これらの構成によれば、複数の情報系列が多重されていても、受信側において受信信号から自局へのデータを容易に抽出することができ、自局へのデータを正確に復調することができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る無線送信装置は、上記構成において、各送信信号の送信電力制御を単位時間毎に変更するタイミング制御手段を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、送信電力制御値を時間変化させることにより、送信信号間の品質を同一にすることができる上に、信号の重なりかたが時変なために位相点の縮退が連続して生じることがない。このため、受信側でより信号分離がし易くなる。さらに、これによってインタリーブ効果も得られるため、特に誤り訂正符号を併用した場合には効果が大きい。
【００２０】
本発明の第５の態様に係る無線送信装置は、上記構成において、通信相手の数に対応してアンテナを有しており、前記通信相手毎に異なるアンテナで送信信号を送信する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、情報系列を各々異なるアンテナから送信することにより、自動的に各情報系列の送信電力大小や位相関係を必然的に時間変化させることができる。これにより、受信側で信号分離をさらに容易にさせることができる。さらに、アンテナあたりの送信電力を下げることができるので、送信アンプへの要求性能が緩和される。
【００２２】
本発明の第６の態様に係る無線送信装置は、上記構成において、送信信号に対して誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化手段を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、送信側で送信データに誤り訂正符号化処理を施すことにより、受信側で自局へのデータを正確に復調することができる。
【００２４】
本発明の第７の態様に係る基地局装置は、上記無線送信装置を備えたことを特徴とする。本発明の第８の態様に係る通信端末装置は、上記無線送信装置を備えたことを特徴とする。これらの構成により、大量の下り回線信号に対する高速伝送を実現することができる。
【００２５】
本発明の第９の態様に係る無線送信方法は、各通信相手への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング工程と、前記マッピング工程においてマッピングされた各送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、多重した後の信号を送信する送信工程と、を具備する。
【００２６】
この方法によれば、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００２７】
本発明の第１０の態様に係るデータ伝送方法は、基地局装置において、各通信端末装置への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングする少なくとも２つのマッピング工程と、前記マッピング工程においてマッピングされた各送信信号を同一資源上に多重する多重工程と、多重した後の信号を送信する送信工程と、通信端末装置において、多重した後の信号を受信する受信工程と、受信した信号から自局への信号を抽出して受信データを得る抽出工程と、を具備する。
【００２８】
この方法によれば、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、多値変調方式において、通信品質を維持した状態で多値数を多くすると、誤りにくくするために振幅を大きくとる必要があり、このためにエネルギーが増加することに着目して本発明をするに至った。
【００３０】
すなわち、本発明の骨子は、ＱＰＳＫ方式やＢＰＳＫ方式のようにエネルギーを増加させなくてもある程度の通信品質を維持できる変調方式を同じ資源（システム効率）上で多重して、エネルギーを増加させることなく高速伝送を実現することである。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の構成を示すブロックを示すブロック図である。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施の形態においては、説明を簡単にするために、２つの情報を重ねて送信する場合について説明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重ねて送信する場合にも適用することができる。
【００３３】
図１に示す無線送信装置においては、送信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングし、それぞれの信号を多重部１０３に送る。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングされた送信データを多重し、多重後の送信データを変調部１０４に送る。
【００３４】
変調部１０４では、多重後の送信データに対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線送信部１０５で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバート）された後に、アンテナ１０６を介して通信相手に送信される。
【００３５】
図２に示す無線受信装置においては、通信相手から送信された信号をアンテナ２０１を介して無線受信部２０２で受信する。無線受信部２０２では、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換）を行い、無線受信処理後の受信データを復調部２０３に送る。復調部２０３では、受信データに対してディジタル復調処理を行った後に、信号点判定部２０４に送る。
【００３６】
信号点判定部２０４では、２つの情報が多重された受信データについて信号点配置を判定し、２つの情報を分離する。このようにして、自局に送信されたデータのみを抽出する。抽出された自局へのデータは、誤り誤り訂正復号部２０５に送られ、誤り訂正復号部２０５で、送信側で行った誤り訂正符号化に対応して誤り訂正復号を行う。これにより、受信データが得られる。
【００３７】
上記構成を有する無線送信装置及び無線受信装置の動作について図３から図５を用いて説明する。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置における送信データを説明するための図である。図４は、図３に示す送信データを多重した際の信号点配置を対応つけるテーブルを示す図である。図５は、図３に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図である。
【００３９】
送信データ＃１は、誤り訂正符号化された後に、図３に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。ここで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、図３に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。ここで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を▲１▼〜▲４▼で表す。
【００４０】
多重部１０３では、上記送信データ＃１と送信データ＃２を多重する。この場合、多重された信号は、１，▲１▼を（−１，１）とし、２，▲２▼を（１，１）とし、３，▲３▼を（１，−１）とし、４，▲４▼を（−１，−１）とすると、図４に示すテーブルのような組み合わせをとる。このテーブルにおいて、多重データの信号点配置は、図５に示すように、Ａ〜Ｉまでの９点に表すことができる。
【００４１】
無線受信装置では、復調部２０３で復調されると、図５に示す信号点で表される。このとき、信号点Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｉは、送信データ＃１，送信データ＃２がいずれも同じであるので、信号点判定部２０４では必然的にＡ：（−１，１）、Ｃ：（１，１）、Ｉ：（１，−１）、Ｇ：（−１，−１）と判定することができる。
【００４２】
一方、信号点Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈについては、送信データ＃１と送信データ＃２の信号について複数の組み合わせが考えられる。この場合、信号点判定部２０４では、Ａ：（−１，１）、Ｃ：（１，１）、Ｉ：（１，−１）、Ｇ：（−１，−１）のいずれかで可能性のたかい信号点に仮に判定する。そして、この判定の状態で誤り訂正復号部２０５において誤り訂正復号を行う。もし、信号点判定部２０４における判定が誤っていたとしても、誤り訂正復号部２０５で誤りが訂正されるので、自局に対するデータを得ることができる。
【００４３】
例えば、この無線受信装置が送信データ＃１を受信する装置である場合において無線送信装置が１を送信したと考える。復調部２０３で復調された信号点が例えば図５に示すＢ点であるときには、信号点は１＋▲２▼又は２＋▲１▼のいずれかである。すなわち、送信データ＃１では、１又は２、（−１，１）又は（１，１）である。この場合、信号点をＡ又はＣのいずれかに仮に判定する。
【００４４】
仮に、信号点判定部２０４において信号点をＡと判定すると、Ａは正しい判定であるので、正確に受信データとして得られる。一方、信号点判定部２０４において信号点をＣと判定すると、判定は誤っているが、誤り訂正復号部２０５で誤りが訂正されて受信データとして得られる。このように、送信側で送信データに誤り訂正符号化処理を施すことにより、受信側で自局へのデータを正確に復調することができる。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。例えば、ＱＰＳＫ方式では１シンボルで同時に２ビットが伝送でき、１６ＱＡＭ方式では１シンボルで４ビットが伝送できる。しかしながら、１６ＱＡＭ方式では、ＱＰＳＫ方式に比べて１ビット当たり平均２．５倍のエネルギーが必要となる。本実施の形態の方式によれば、２系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００４６】
図６は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の他の構成を示すブロック図である。
図６に示す無線送信装置においては、送信データは、誤り訂正符号化部６０１で誤り訂正符号化され、Ｓ／Ｐ変換部６０２でシリアル／パラレル変換されて、それぞれＱＰＳＫマッピング部６０３ａ，６０３ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部６０３ａ，６０３ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングし、それぞれの信号を多重部６０４に送る。多重部６０４では、ＱＰＳＫマッピングされた送信データを多重し、多重後の送信データを変調部６０５に送る。
【００４７】
変調部６０５では、多重後の送信データに対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部６０６に送られて、無線送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテナ６０７を介して通信相手に送信される。
【００４８】
このような無線送信装置においても、上記無線送信装置と同様に、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、複数の情報を振幅及び／又は位相を変えて多重して送信して、受信側で多重した複数の情報から自局に対する信号を抽出し易くする場合について説明する。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構成を示すブロックを示すブロック図である。なお、図７において、図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図７に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示す無線受信装置を参照して説明する。
【００５１】
本実施の形態においては、説明を簡単にするために、２つの情報を重ねて送信する場合について説明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重ねて送信する場合にも適用することができる。
【００５２】
図７に示す無線送信装置においては、送信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングし、それぞれの信号を複素乗算部７０１ａ，７０１ｂに送る。
【００５３】
複素乗算部７０１ａ，７０１ｂでは、それぞれＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでマッピングされた信号点配置の振幅及び／又は位相が異なるように、マッピング後の送信データに対して複素乗算処理を行う。複素乗算後の送信データは、多重部１０３に送られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングされ、複素乗算された送信データを多重し、多重後の送信データを変調部１０４に送る。
【００５４】
変調部１０４では、多重後の送信データに対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテナ１０６を介して通信相手に送信される。
【００５５】
上記構成を有する無線送信装置及び無線受信装置の動作について図８及び図９を用いて説明する。
【００５６】
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置における送信データを説明するための図である。図９は、図８に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図である。
【００５７】
送信データ＃１は、誤り訂正符号化された後に、図８に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。ここで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、ＱＰＳＫマッピングされる。ここで、１，▲１▼を（−１，１）とし、２，▲２▼を（１，１）とし、３，▲３▼を（１，−１）とし、４，▲４▼を（−１，−１）とする。
【００５８】
送信データ＃２については、マッピング後のデータは、複素乗算部７０１ｂで複素乗算処理されて、振幅及び／又は位相が変えられる。この複素乗算されたデータの信号点は、図８に示すように、▲１▼〜▲４▼で表す。そして、多重部１０３では、上記送信データ＃１と送信データ＃２を多重する。
【００５９】
無線受信装置では、復調部２０３で復調されると、図９に示す信号点で表される。このとき、送信データ＃１と、送信データ＃２の組み合わせは、図９における信号点が１６点に分離しているため、判定が可能である。
【００６０】
例えば、１６点を眺めて一気に１＋▲３▼というように復調する。４＋▲１▼と１＋▲３▼の信号点は、近いので誤り易いが、軟判定値を出して誤り訂正を行うことにより、復調することが可能である。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１のように仮判定を行うことなく、自局に対するデータであることを抽出することができ、しかも、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。すなわち、本実施の形態の方式によれば、２系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００６２】
本実施の形態では、送信データ＃１については振幅及び／又は位相の変更を行わず、送信データ＃２のみに振幅及び／又は位相の変更を行った場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、情報系列に対して振幅及び／又は位相が互いに異なるように処理を行う場合すべて含む。
【００６３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２における制御で行うマッピング後のデータに複素乗算して振幅を変える際に送信電力制御を用いる場合について説明する。
【００６４】
複数の系統の信号が、異なるユーザに対する送信（又は同一ユーザへの異なる回線での伝送）である場合には、それぞれの回線状況が異なるので、所望品質を満たすために、異なる送信電力制御が行われる。
【００６５】
したがって、回線状況が悪いユーザへの送信データの振幅を大きくして、回線状況の良いユーザの送信データの信号振幅を小さくする。これにより、回線品質の良いユーザの受信においては、他ユーザの信号を良好な品質で受信できるので、干渉キャンセラで分離することが容易となる。逆に、回線品質の悪いユーザの受信においては、自局への信号は大きく受信され、他ユーザの信号は小さく受信されるので、干渉の面でほとんど影響がない。
【００６６】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１０において、図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図１０に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示す無線受信装置を参照して説明する。
【００６７】
本実施の形態においては、説明を簡単にするために、２つの情報を重ねて送信する場合について説明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重ねて送信する場合にも適用することができる。
【００６８】
図１０に示す無線送信装置においては、送信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングする。ここで、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂには、それぞれ異なる送信電力指示信号＃１，＃２が入力され、その送信電力指示信号＃１，＃２に基づいて送信電力制御されて、振幅が変更される。
【００６９】
送信データ＃１，＃２は、多重部１０３に送られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングされ、振幅が変更された送信データを多重し、多重後の送信データを変調部１０４に送る。
【００７０】
変調部１０４では、多重後の送信データに対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテナ１０６を介して通信相手に送信される。
【００７１】
上記構成を有する無線送信装置及び無線受信装置の動作について図１１及び図１２を用いて説明する。
【００７２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る無線送信装置における送信データを説明するための図である。図１２は、図１１に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図である。
【００７３】
送信データ＃１は、誤り訂正符号化された後に、図１１に示すようにＱＰＳＫマッピングされる。ここで、ＱＰＳＫマッピングされた信号点を１〜４で表す。送信データ＃２は、誤り訂正符号化された後に、ＱＰＳＫマッピングされる。ここで、１，▲１▼を（−１，１）とし、２，▲２▼を（１，１）とし、３，▲３▼を（１，−１）とし、４，▲４▼を（−１，−１）とする。
【００７４】
ここでは、送信データ＃２が回線状況が悪いとして、マッピング後の送信データ＃２について、送信電力指示信号＃２にしたがって送信電力制御が行われ、振幅を大きくする。この送信電力制御されたデータの信号点は、図１１に示すように、▲１▼〜▲４▼で表す。そして、多重部１０３では、上記送信データ＃１と送信データ＃２を多重する。
【００７５】
無線受信装置において復調部２０３で受信データを復調すると、受信データは図１２に示すような信号点配置となる。
【００７６】
まず、回線状況が良い、送信データ＃１に対する無線受信装置では、他ユーザの信号を良好な品質で受信できるので、信号点判定部２０４で自局のデータ（送信データ＃１を容易に分離することできる。この場合、図１２における信号点配置において、送信データ＃１のみが抽出されると、図１２の各象限にある４つの信号点が図１１に示す送信データ＃１の信号点配置となる。これにより、信号点を判定することが可能である。
【００７７】
一方、回線品質の悪い、送信データ＃２に対する無線受信装置では、自局への信号は大きく受信される。このため、図１２の各象限に存在する４つの信号点をまとめて一つの信号点として見ることができ、これにより、信号点を判定することが可能である。また、他ユーザの信号は小さく受信されるので、干渉の面でほとんど影響がない。
【００７８】
このように、送信電力制御値が大きく異なる信号を故意に組み合わせることにより、伝送効率を向上することができる。しかも、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。すなわち、本実施の形態の方式によれば、２系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【００７９】
本実施の形態では、送信データ＃１については振幅を大きくせず、送信データ＃２のみに振幅を大きくする送信電力制御を行った場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、情報系列に対して振幅の大きさが互いに異なるように送信電力制御を行う場合すべて含む。
【００８０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、各情報系列への送信電力制御値（乗算値）を時間変化させる場合について説明する。このように送信電力制御値を時間変化させることにより、受信側でより信号分離がし易くなる。
【００８１】
図１３は、本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１３において、図１０と同じ部分については図１０と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図１３に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示す無線受信装置を参照して説明する。
【００８２】
本実施の形態においては、説明を簡単にするために、２つの情報を重ねて送信する場合について説明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重ねて送信する場合にも適用することができる。
【００８３】
図１３に示す無線送信装置においては、送信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１０１ａ，１０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングする。ここで、ＱＰＳＫマッピング部１０２ａ，１０２ｂには、それぞれ異なる送信電力指示信号＃１，＃２が入力され、その送信電力指示信号＃１，＃２に基づいて送信電力制御されて、振幅が変更される。
【００８４】
このとき、タイミング制御により、送信電力指示信号＃１，＃２を変える。例えば、タイミング信号＃１，＃２にしたがって、送信電力指示信号＃１，＃２をあるパターンで入力してマッピング後の送信データの振幅を変える。このタイミングは、特に制限はないが、シンボル毎に変えると、信号の帯域を不変にすることができる。なお、無線受信装置では、このタイミング変更パターンをあらかじめ知っていれば復号は容易となる。
【００８５】
送信データ＃１，＃２は、多重部１０３に送られる。多重部１０３では、ＱＰＳＫマッピングされ、振幅が変更された送信データを多重し、多重後の送信データを変調部１０４に送る。
【００８６】
変調部１０４では、多重後の送信データに対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データは、無線送信部１０５に送られて、無線送信部１０５で所定の無線送信処理された後に、アンテナ１０６を介して通信相手に送信される。
【００８７】
本実施の形態によれば、上記効果に加えて、送信電力制御値を時間変化させることにより、信号の重なり方が時変であるため、連続して不確定性（２つの信号の複数の組み合わせが判別不可能になること）が生じることがなくなるために、受信側でより信号分離がし易くなる。また、各情報系列の送信電力にあまり差がない場合には、交互に大小を切り替えることで平均パワーを同一にしながら上記を達成できるために、振幅の大小を時間変化させることでインタリーブ効果を得ることができる。
【００８８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、情報系列を各々異なるアンテナから送信することにより、自動的に各情報系列の送信電力大小や位相関係を必然的に時間変化させることができる。これにより、実施の形態４における効果をさらに増すことができる。
【００８９】
図１４は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。また、図１４に示す無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置は図２に示す構成と同じであるので、必要に応じて図２に示す無線受信装置を参照して説明する。
【００９０】
本実施の形態においては、説明を簡単にするために、２つの情報を重ねて送信する場合について説明しているが、本発明においては、３つ以上の情報を重ねて送信する場合にも適用することができる。
【００９１】
図１４に示す無線送信装置においては、送信データ＃１、＃２は、それぞれ誤り訂正符号化部１４０１ａ，１４０１ｂで誤り訂正符号化され、ＱＰＳＫマッピング部１４０２ａ，１４０２ｂに送られる。ＱＰＳＫマッピング部１４０２ａ，１４０２ｂでは、誤り訂正符号化処理後の送信データをそれぞれＱＰＳＫの信号点配置にマッピングする。
【００９２】
マッピングされた送信データ＃１，＃２は、変調部１４０３ａ，１４０３ｂに送る。変調部１４０３ａ，１４０３ｂでは、それぞれマッピング後の送信データ＃１，＃２に対してディジタル変調処理が行われる。ディジタル変調後の送信データ＃１，＃２は、無線送信部１４０４ａ，１４０４ｂに送られて、無線送信部１４０４ａ，１４０４ｂで所定の無線送信処理された後に、アンテナ１４０５ａ，１４０５ｂを介して通信相手に送信される。
【００９３】
本実施の形態によれば、情報系列を各々異なるアンテナから送信することにより、自動的に各情報系列の送信電力大小や位相関係を必然的に時間変化させることができる。これにより、上記効果に加えて、実施の形態４における効果をさらに増すことができる。
【００９４】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおける種々のアクセス方式、例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式に適用することができる。例えば、ＣＤＭＡ方式においては、各情報系列に対して同じ拡散符号（同じ資源）で拡散変調処理して伝送を行う。ＴＤＭＡ方式においては、各情報系列に対して同じ単位時間（同じ資源）に伝送を行う。ＦＤＭＡ方式においては、各情報系列に対して同じ周波数（同じ資源）に伝送を行う。
なお、上記実施の形態１〜５は適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００９５】
本発明は上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態において誤り訂正方法はどのようなものでも良い。特に、ビタビ復号やターボ符号のように、信号間で拘束条件を有しているような誤り訂正方法であることが望ましい。
【００９６】
また、受信側で信号点判定の性能次第では、使用しなくても良く、誤り検出のみでも良い。この場合、仮に判定した信号点について誤りが検出されたときに、判定が誤りであると判断して他の候補でさらに誤り検出を行う。また、干渉キャンセラと誤り訂正を併用すると、シンボル間の拘束がきいて、受信側で信号の分離、抽出がより容易となる。例えば、畳み込み符号であれば、連続した数ビットによって送信データが決定されるので、瞬時の判定ができないような場合でも、前後のビットパターンから真値を推定することが可能であり、干渉キャンセラの信号分離性能が向上する。
【００９７】
また、上記実施の形態１〜５においては、マッピングを行う変調方式としてＱＰＳＫ方式を用いた場合について説明しているが、本発明においては、マッピングを行う変調方式はどのようなものでも良い。特に、ＱＰＳＫ方式やＢＰＳＫ方式のように、エネルギーを増加させなくてもある程度の通信品質を維持できる変調方式が良好な性能を示すので望ましい。
【００９８】
本発明の無線送信装置及び無線送信方法は、ディジタル無線通信システム、放送システム、固定通信システムにおける送受信装置、基地局装置、移動局のような通信端末装置に適用することができる。これにより、大量の下り回線信号に対する高速伝送を実現することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各通信相手への送信信号をそれぞれ所定の変調方式でマッピングし、マッピングされた各送信信号を同一資源上に多重して送信するので、同じ資源（システム効率）上で２つの情報を多重しているので、エネルギーを増加させることなく、高速伝送を実現することができる。また、例えば複数系統のＱＰＳＫ方式の信号をする場合に、１ビット当たり１倍のエネルギーで伝送を行うことができる。さらに、この場合、信号のピーク電力も小さくなるので、送信が容易になり、受信側のダイナミックレンジの低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置と無線通信を行う無線受信装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態１に係る無線送信装置における送信データを説明するための図
【図４】図３に示す送信データを多重した際の信号点配置を対応つけるテーブルを示す図
【図５】図３に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の他の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図８】上記実施の形態２に係る無線送信装置における送信データを説明するための図
【図９】図８に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】上記実施の形態３に係る無線送信装置における送信データを説明するための図
【図１２】図１１に示す送信データを多重した際の信号点配置を示す信号空間ダイヤグラムを示す図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１５】従来の多値変調方式を用いる無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】従来の多値変調方式を用いる無線受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１ａ，１０１ｂ，６０１  誤り訂正符号化部
１０２ａ，１０２ｂ，６０３ａ，６０３ｂ  ＱＰＳＫマッピング部
１０３，６０４  多重部
１０４，６０５  変調部
１０５，６０６  無線送信部
１０６，２０１，６０７  アンテナ
２０２  無線受信部
２０３  復調部
２０４  信号点判定部
２０５  誤り訂正復号部
６０２  Ｓ／Ｐ変換部
７０１ａ，７０１ｂ  複素乗算部
【図１】
0004409722.tif 000002
【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】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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