(57)【要約】【課題】  ＭＩＭＯのブロックであるか非ＭＩＭＯのブロックであるかの事前の情報を当該ブロックの共有制御情報を復調する前に必要とせずに当該共有制御情報を復調することができ、また当該共有制御情報の復調を早期に行なう。【解決手段】  ブロックまたは複数の前記ブロックから構成される無線フレーム毎にＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯで無線送信を行なう無線送信装置であって、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号、特定データ、およびユーザデータのマッピングを行なうマッピング部（１１０−１〜１１０−ｎ）を備え、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで送信を行なう前記ブロックまたは無線フレーム内で、前記特定データが非ＭＩＭＯで送信され、かつ前記特定データを送信するアンテナが、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なう。【選択図】  図１
2007037415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有し、ＯＦＤＭ信号を用いて、１または複数のサブキャリアに対応する周波数成分としてのサブチャネル、および１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間成分としてのサブスロットから定められるサブブロックを最小単位とし、複数の前記サブブロックで構成されるブロックまたは複数の前記ブロックから構成される無線フレーム毎にＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯで無線送信を行なう無線送信装置であって、
伝搬路推定を行なうためのパイロット信号、特定データ、およびユーザデータのマッピングを行なうマッピング部を備え、
前記マッピング部は、ＭＩＭＯで送信を行なう前記ブロックまたは無線フレーム内で、前記特定データが非ＭＩＭＯで送信され、かつ前記特定データを送信するアンテナが、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうことを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データに対し同一の前記サブスロット内で周波数成分が最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なう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】
前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データに対し同一のサブスロット内で低周波数側または高周波数側で最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なうことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、予め定められた１または複数のアンテナとなるようにマッピングを行なうことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記予め定められたアンテナは、通信相手から取得した各送信アンテナの受信品質情報に基づいて選択されることを特徴とする請求項４記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データを含むサブスロットに配置されるパイロット信号を送信するすべてのアンテナとなるようにマッピングを行なうことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記特定データは、少なくともユーザデータの宛先、当該ブロックがＭＩＭＯのブロックであるか否かの情報を含む制御信号であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記特定データは、複数の同一部分から構成されており、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、前記複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信され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９】
請求項１記載の無線送信装置により無線送信されたＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置であって、
受信したパイロット信号により伝搬路推定を行なう伝搬路推定部と、
前記伝搬路推定部で算出された推定値から前記特定データおよびユーザデータの伝搬路を補償する伝搬路補償部と、を備え、
前記伝搬路補償部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴とする無線受信装置。
【請求項１０】
前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で前記特定データを受信した周波数と最も近接する周波数で受信したパイロット信号により算出された伝搬路推定値を使用することを特徴とする請求項９記載の無線受信装置。
【請求項１１】
前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で前記特定データを受信した周波数より低くかつ最も近接する周波数、あるいは、受信した周波数より高くかつ最も近接する周波数のいずれかにより受信したパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴とする請求項９記載の無線受信装置。
【請求項１２】
通信相手先の各送信アンテナから送信された無線信号の受信品質を送信アンテナ毎に前記通信相手先へ通知する無線受信装置であって、
前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、受信品質測定結果が優れている１または複数のアンテナから送信されたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴とする請求項９記載の無線受信装置。
【請求項１３】
請求項１記載の無線送信装置および請求項９記載の無線受信装置、請求項２記載の無線送信装置および請求項１０記載の無線受信装置、請求項３記載の無線送信装置および請求項１１記載の無線受信装置、または請求項５記載の無線送信装置および請求項１２記載の無線受信装置のいずれかの組み合わせによって構成されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
ＯＦＤＭ信号を用いて、１または複数のサブキャリアに対応する周波数成分としてのサブチャネル、および１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間成分としてのサブスロットから定められるサブブロックを最小単位とし、複数の前記サブブロックで構成されるブロックまたは複数の前記ブロックから構成される無線フレーム毎にＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯで無線送信を行なう無線送信方法であって、
伝搬路推定を行なうためのパイロット信号、特定データ、およびユーザデータのマッピングを行なうマッピングステップを少なくとも含み、
前記マッピングステップでは、
ＭＩＭＯのブロックまたは無線フレームであるか非ＭＩＭＯのブロックまたは無線フレームであるかに関わらず、前記特定データが非ＭＩＭＯの信号として送信され、かつ前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データの伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうことを特徴とする無線送信方法。
【請求項１５】
前記特定データは、複数の同一部分から構成されており、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、前記複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信されることを特徴とする請求項１４記載の無線送信方法。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５記載の無線送信方法により送信されたＯＦＤＭ信号を受信する無線受信方法であって、
受信したパイロット信号により伝搬路推定を行なうステップと、
前記算出された伝搬路推定値から前記特定データおよびユーザデータの伝搬路を補償するステップを少なくとも含み、
前記伝搬路を補償するステップは、前記特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴とする無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線区間の伝搬路の推定を行ない、伝搬路推定結果を用いて信号を復調する無線送信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線送信方法および無線受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）も標準化され、サービスが開始されようとしている。【０００３】
一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ，  以下ＥＵＴＲＡと称する）が検討されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクとしては、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が提案されている。ＯＦＤＭは、５ＧＨｚ帯の無線システムであるＩＥＥＥ８０２．１１ａや地上デジタル放送で用いられている方式であり、理論上干渉の起こらない最小となる周波数間隔に数十から数千のキャリアを並べて同時に通信する方式である。通常、ＯＦＤＭにおいてこのキャリアをサブキャリアと呼称する。そして、各サブキャリアに対して、ＰＳＫ、ＱＡＭ等のデジタル変調を行なって通信を行なう。【０００４】
図１５は、ＥＵＴＲＡにおける３ＧＰＰの提案をベースに想定されている下りリンク無線フレームの構成例を示す図である（非特許文献１から非特許文献３参照）。図１５に示すように、下りリンクの無線フレームは、通信で使用される無線リソース単位である複数のブロックから構成されている。このブロックは、Ｃｈｕｎｋと呼称される場合もある。【０００５】
また、ブロックは、１または複数のサブキャリアに対応する周波数成分としてのサブチャネル、および１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間成分としてのサブスロットから定められるサブブロックを最小単位として、複数のサブブロックにより構成されている。【０００６】
ブロックは、周波数軸のブロック帯域幅と時間軸のスロットの２次元で表現される。このスロットは，ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）と呼称される場合もある。例えば、下りリンクの全体の帯域（下りリンク周波数帯域幅）Ｂａｌｌを２０ＭＨｚ、ブロック帯域幅Ｂｃｈを３００ｋＨｚ、サブキャリア周波数帯域幅Ｂｓｃを１５ｋＨｚ、１つの無線フレーム長を１０ｍｓ、ＴＴＩを０．５ｍｓとする場合、１つの無線フレームは、周波数軸方向に６０個、時間軸方向に２０個のブロック、つまり１２００個のブロックから構成される。【０００７】
また、１つのブロックには２０本のサブキャリアが含まれており、ＯＦＤＭシンボル長Ｔｓを０．０６２５ｍｓとすると１つのブロックには８個のＯＦＤＭシンボルが含まれる計算となる。従って、１ブロックは、図１６に示すように、サブチャネル数ｆ、サブスロット数ｔとしたときの配列Ｃ（ｆ，ｔ）で表現することができる。（上記の例では、１サブチャネルを１サブキャリア、１サブスロットを１ＯＦＤＭシンボルとしたときに、１≦ｆ≦２０，１≦ｔ≦８  となる。）【０００８】
上記ブロックは、
（１）ユーザが使用するユーザデータ、
（２）移動局ＩＤ（ＵＥ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ），変調方式，誤り訂正方式，ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）処理に必要な情報，データ長などの送信パラメータを格納した下りリンク共有制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に含まれる物理及びレイヤ２制御メッセージ（以下、「共有制御情報」と呼称する。）、
（３）制御データおよびユーザデータの復調を行なうための伝搬路推定に用いる既知のパイロット信号、がマッピングされている。【０００９】
また、さらに無線フレームの先頭では、（１）フレームの同期をとるための同期信号、および（２）フレーム全体の構成を報知するための共通制御情報、がマッピングされている。【００１０】
また、共有制御情報については、非特許文献２に説明されている。すなわち、非特許文献２では、物理レイヤのチャネルとして、
（１）Ｐｉｌｏｔ  ｃｈａｎｎｅｌ（パイロット信号）、
（２）Ｃｏｍｍｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ（共通制御情報）、
（３）Ｓｈａｒｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ（共有制御情報）、
（４）Ｓｈａｒｅｄ  ｄａｔａ  ｃｈａｎｎｅｌ（ユーザデータ）、
（５）Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ／Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ、
（６）Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ（同期信号）、が定義されている。【００１１】
端末（ユーザ，移動局）宛のデータが送られるブロック（Ｃｈｕｎｋ）は、基本的に、Ｐｉｌｏｔ  ｃｈａｎｎｅｌ（パイロット信号）、Ｓｈａｒｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ（共有制御情報）、およびＳｈａｒｅｄ  ｄａｔａ  ｃｈａｎｎｅｌ（ユーザデータ）から構成されている。【００１２】
Ｐｉｌｏｔ  ｃｈａｎｎｅｌ（パイロット信号）は、セルサーチやハンドオーバを行なう際の電力測定、適応変調を行なうためのＣＱＩ測定、および、共有制御情報やユーザデータを復調するためのチャネル推定に使用される。【００１３】
Ｓｈａｒｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ（共有制御情報）は、ブロック（Ｃｈｕｎｋ）の変調方式、データ長、自端末宛のデータのブロック（Ｃｈｕｎｋ）内での位置、Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱの情報、などユーザデータの復調に必要な制御情報、さらに端末からのＵｐｌｉｎｋのための制御情報として、電力制御、送信タイミング制御、自端末の送信すべきタイミング、変調方式、データ長、端末が送信したデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、などを含む。【００１４】
Ｓｈａｒｅｄ  ｄａｔａ  ｃｈａｎｎｅｌ（ユーザデータ）は、上記のブロック（Ｃｈｕｎｋ）のユーザデータである。場合によっては複数ユーザで共有する。【００１５】
ユーザデータを復調するためには、共有制御情報内の変調方式やデータ長などの情報が不可欠であり、その共有制御情報を復調するためにはパイロット信号を用いて伝搬路補償を行なう。【００１６】
図１７（ａ）は、図１５の１ブロックを抜粋した図であり、同図（ｂ）は、同様に提案されている他の構成例としてパイロット信号の一部をＴＴＩの中心に配置した構造の１ブロックを抜粋した図である。図１７（ａ）および（ｂ）のいずれにおいても、ユーザデータを復調するための共有制御情報をブロックの先頭に配置することにより、端末におけるユーザデータの復調を容易にしている。すなわち、ブロック内の共有制御情報がすべて揃うまでユーザデータをバッファに溜めておくなどの処理を必要としないので、回路規模を小さくすることができ、また復調処理遅延も少なくすることができる。【００１７】
さらに、共有制御情報は、ユーザデータを復調するための重要なデータであり、復調誤りを防ぐために、通常、ＱＰＳＫなどの雑音に強い固定の変調方式が用いられ、伝搬路推定精度を上げるためにパイロット信号の近傍に配置される。【００１８】
また、ＥＵＴＲＡでは、複数の送信アンテナから別々の信号を送信し、複数の受信アンテナで受信して受信信号を分離する技術であるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術が用いられる。図１８は、ＭＩＭＯ技術を用いた通信システムの概念図である。ＭＩＭＯ技術では、送信機１００が複数（Ｍ本）の送信アンテナ１０１−１〜１０１−Ｍを備えており、受信機１０２が複数（Ｎ本）の受信アンテナ１０３−１〜１０３−Ｎを備えており、これらの送信アンテナ１０１−１〜１０１−Ｍと受信アンテナ１０３−１〜１０３−Ｎとを用いてＭＩＭＯ伝搬路を構成する。そして、複数の異なるデータ信号を同一の周波数上あるいは周波数帯が重なる状態の電波により、複数の伝搬路を経て送受信する。【００１９】
ここで、図１８におけるアンテナ１０１−１からアンテナ１０３−１の伝搬路をｈ１１、アンテナ１０１−２からアンテナ１０３−１の伝搬路をｈ２１、アンテナ１０１−Ｍからアンテナ１０３−１の伝搬路をｈＭ１、としていき、アンテナ１０１−Ｍからアンテナ１０３−Ｎの伝搬路をｈＭＮとおく。アンテナ１０１−１からの送信信号をＳ１、１０１−２からの送信信号をＳ２、１０１−Ｍからの送信信号をＳＭとして、アンテナ１０３−１からの受信信号をＲ１、１０３−２からの受信信号をＲ２、１０３−Ｎからの受信信号をＲＮとすると以下の数式（１）が成り立つ。
【数１】
2007037415.tif 000003
【００２０】
各ｈを容易に求めるために、例えばＭ＝２，Ｎ＝２としたときに、図１７（ａ）に示したパイロット信号を含むサブスロットを図１９に示す構成とすることが考えられる。すなわち第１の送信アンテナからパイロット信号を送信するサブチャネルでは第２の送信アンテナからは信号の送信を行なわないよう制御する。受信機においては、受信したパイロット信号のうち、第１の送信アンテナから送信されたパイロット信号のみを用いて、各パイロット間で線形補完、平均化などの処理を行なうことにより伝搬路ｈ１１，ｈ１２を推定することができる。同様に第２の送信アンテナから送信されたパイロット信号のみを用いて伝搬路ｈ２１，ｈ２２を推定することができる。【００２１】
次に受信機は、送信信号の候補Ｓ’１、Ｓ’２を作成し、下記数式（２）よりＲ’１、Ｒ’２を求める。
【数２】
2007037415.tif 000004
【００２２】
次に上記式で求めたＲ’と受信信号Ｒとの差を求め、その差が最小となるＳ’を求めるべき信号Ｓとして出力する。この方法はＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれるものであり、ここでは説明を割愛するが、他にも非特許文献４に示されるようなＱＲＭ−ＭＬＤなどの受信方法が考えられる。【００２３】
このＭＩＭＯ技術を用いる際の１ブロックのアンテナ毎の配列をＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ），…，ＣＭ（ｆ，ｔ）と定義すると、ＭＩＭＯ技術を利用するには、アンテナ毎のパイロット信号が必要である。例えば、送信アンテナ数２（Ｍ＝２）の場合、図２０に示すように、配列上で第１の送信アンテナからパイロット信号が送信される位置では、もう一方の送信アンテナ（第２の送信アンテナ）からのパイロット信号は送らないようにする（ｎｕｌｌを配置）ことによりアンテナ毎の独立したパイロット信号を受信機で受信できるようにして、他の共有制御情報やユーザデータは各アンテナから同時に送信するブロック構成が提案されている。【００２４】
以上に述べたようにＭＩＭＯ技術はブロック単位で適用できる技術であり、ＥＵＴＲＡのフレーム内に、ＭＩＭＯのブロックと非ＭＩＭＯのブロックを混在させることが可能である。【００２５】
次に、上記フレーム構成を用いて、３ＧＰＰの提案をベースに想定されている送受信について図面を参照して説明する。図２１は、従来における送信機の概略構成を示すブロック図であり、図２２および図２３は、従来における受信機の概略構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、１無線フレームにおいて、１つのブロックが一人のユーザに割り当てられるものとする。しかし、これに限られず、一人のユーザが複数のブロックを用いることもできるし、１つのブロックを複数ユーザで共有することもできる。【００２６】
図２１に示すように、例えば、基地局の送信機では、変調処理が行なわれたユーザ毎の送信データ（共有制御情報、およびユーザデータ）はパイロット信号とともに各ブロックのマッピング回路１２０−１〜１２０−ｎへと入力される。各マッピング回路１２０−１〜１２０−ｎは、セレクタ１２０ａ、分配器１２０ｂ、メモリ１２０ｃ−１〜１２０ｃ−Ｍから構成され、図１７（ａ）に示すブロック構造となるように、メモリ（図１６の配列）上に各ユーザの送信データとパイロット信号をそれぞれセレクタ１２０ａおよび分配器１２０ｂを介して配置する。ここで、ＭＩＭＯ技術を用いるブロックでは、セレクタ１２０ａから各アンテナのメモリへパイロット信号を振り分け、分配器１２０ｂから各アンテナのメモリへそれぞれの共有制御情報およびユーザデータを出力する。ＭＩＭＯ技術を用いないブロックでは、すべてのアンテナに対して同じパイロット信号と送信データを配置する。【００２７】
各マッピング回路１２０−１〜１２０−ｎでメモリ上に配置された信号はフレームの先頭から順次アンテナ毎のＦ／Ｔ変換回路１２１−１〜１２１−Ｍへと出力され、全体の帯域分の信号をＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算によって周波数領域の信号から時間領域の信号へと変換する。変換された信号はＤ／Ａ変換回路１２２−１〜１２２−Ｍでアナログ信号に変換され、周波数変換回路１２３−１〜１２３−Ｍにて送信する周波数に変換された後に第１の送信アンテナ１２４−１〜第Ｍの送信アンテナ１２４−Ｍから送信される。【００２８】
端末には、自端末宛のブロックがＭＩＭＯの信号として送られてくるか非ＭＩＭＯの信号として送られてくるかを共通制御情報等の事前情報により予め通知される。端末は、通知された事前情報に基づいて、自端末宛のブロックが非ＭＩＭＯの信号である場合は、図２２に示す受信機を用いて以下の処理によりデータを復調する。すなわち、図２２に示すように、アンテナ１３０から受信した信号が周波数変換回路１３１において中間周波数に変換される。中間周波数に変換されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回路１３２においてデジタル信号に変換され、Ｔ／Ｆ変換回路１３３へ出力される。【００２９】
Ｔ／Ｆ変換回路１３３に入力された信号は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算が行なわれて時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。伝搬路推定回路１３４では、Ｔ／Ｆ変換回路１３３で変換された信号のうち、既知の信号であるパイロット信号の位相・振幅変化からサブチャネル毎の伝搬路推定値を算出して伝搬路補償回路１３５へ出力する。伝搬路補償回路１３５では、伝搬路推定回路１３４で算出した推定値を用いて、Ｔ／Ｆ変換回路１３３で変換された受信信号を伝搬路により変化する前の送信信号となるように補償する。データ復調回路１３６では、伝搬路補償回路１３５で補償されたデータ信号を復調する。【００３０】
ここで、伝搬路推定回路１３４における推定値の算出方法としては、例えば、図２４（ａ）に示すように、複数のパイロット信号の位相・振幅変化の平均を求め、そのパイロットの間に位置するサブチャネルの位相・振幅変化として、求めた平均値を用いる方法や、同図（ｂ）に示すように、複数のパイロット信号の位相・振幅変化の線形補完を行ない、そのパイロットの間に位置するサブチャネルの位相・振幅変化として、求めた補完値を用いる方法などを採用することができる。【００３１】
一方、自端末宛のブロックが、ＭＩＭＯの信号である場合は、図２３の受信機を用いて以下の処理によりデータを復調する。すなわち、図２３に示すように、第１の受信アンテナ１４０−１〜第Ｎの受信アンテナ１４０−Ｎにおいて、各受信アンテナの受信信号は周波数変換回路１４１−１〜１４１−Ｎにおいて中間周波数に変換された後にＡ／Ｄ変換回路１４２−１〜１４２−Ｎにおいてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換回路１４２−１〜１４２−Ｎで変換された時間領域のデジタル信号は、Ｔ／Ｆ変換回路１４３−１〜１４３−ＮにおけるＦＦＴ演算にて周波数領域の信号へ変換され、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）回路１４４へ入力される。ＭＬＤ回路１４４は、伝搬路推定回路１４５、メトリック回路１４６および比較回路１４７を備えており、伝搬路推定とデータの復調処理が行なわれ、受信データが出力される。
【非特許文献１】Ｒ１−０５０７０５  “Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ”  ３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４２  ｏｎ  ＬＴＥ  Ｌｏｎｄｏｎ，  ＵＫ，  Ａｕｇｕｓｔ  ２９−  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，  ２００５
【非特許文献２】Ｒ１−０５０７０７  “Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ”  ３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４２  ｏｎ  ＬＴＥ  Ｌｏｎｄｏｎ，  ＵＫ，  Ａｕｇｕｓｔ  ２９−  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，  ２００５
【非特許文献３】Ｒ１−０５０８５２  “ＣＱＩ−ｂａｓｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ”  ３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４２  ｏｎ  ＬＴＥ  Ｌｏｎｄｏｎ，  ＵＫ，  Ａｕｇｕｓｔ  ２９−  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，  ２００５
【非特許文献４】「ＭＩＭＯ  （Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）関連技術」  特許庁ホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｐｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｈｉｒｙｏｕ／ｓ＿ｓｏｎｏｔａ／ｈｙｏｕｊｕｎ＿ｇｉｊｕｔｓｕ／ｍｉｍｏ／ｍｏｋｕｊｉ．ｈｔｍ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
しかしながら、従来の技術では、通常、ＭＩＭＯのブロックと非ＭＩＭＯのブロックでは異なる復調方法を用いるため、ブロックがＭＩＭＯの信号として送信されるか非ＭＩＭＯの信号として送信されるかを共通制御情報等の事前情報により予め通知しておかなければならなかった。また、ＭＩＭＯのブロックではすべての送信アンテナのパイロット信号を受信するまでは共有制御情報の復調処理を行なうことができなかった。【００３３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯのブロックであるか非ＭＩＭＯのブロックであるかの事前の情報を当該ブロックの共有制御情報を復調する前に必要とせずに当該共有制御情報を復調することができ、また当該共有制御情報の復調を早期に行なうことが可能となる無線送信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線送信方法および無線受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】
【００３４】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナを有し、ＯＦＤＭ信号を用いて、１または複数のサブキャリアに対応する周波数成分としてのサブチャネル、および１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間成分としてのサブスロットから定められるサブブロックを最小単位とし、複数の前記サブブロックで構成されるブロックまたは複数の前記ブロックから構成される無線フレーム毎にＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯで無線送信を行なう無線送信装置であって、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号、特定データ、およびユーザデータのマッピングを行なうマッピング部を備え、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで送信を行なう前記ブロックまたは無線フレーム内で、前記特定データが非ＭＩＭＯで送信され、かつ前記特定データを送信するアンテナが、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００３５】
このように、ＭＩＭＯで送信を行なう前記ブロックまたは無線フレーム内で、特定データが非ＭＩＭＯで送信され、かつ特定データを送信するアンテナが、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうので、受信側は、特定データを含むサブブロックを受信した段階で、特定データの内容を把握することが可能となる。特に、特定データをブロックの先頭にマッピングした場合は、受信側は、先頭の１サブブロックを受信するだけで特定データによって示される内容を把握することができる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。【００３６】
（２）また、本発明に係る無線送信装置において、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データに対し同一の前記サブスロット内で周波数成分が最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００３７】
このように、特定データを送信するアンテナが、特定データに対し同一のサブスロット内で周波数成分が最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なうので、受信側における伝搬路推定精度を高めることが可能となる。また、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。さらに、本発明はこのような構成を採るので、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造に変更を加えることなく実施することが可能である。【００３８】
（３）また、本発明に係る無線送信装置において、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データに対し同一のサブスロット内で低周波数側または高周波数側で最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００３９】
このように、特定データを送信するアンテナが、特定データに対し同一のサブスロット内で低周波数側または高周波数側で最も近接するパイロット信号を送信するアンテナと同一となるようにマッピングを行なうので、受信側における伝搬路推定精度を高めることが可能となると共に、最寄りのパイロット信号と特定データとの距離を計算する必要が無くなる。また、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。さらに、本発明はこのような構成を採るので、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造に変更を加えることなく実施することが可能である。【００４０】
（４）また、本発明に係る無線送信装置において、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、予め定められた１または複数のアンテナとなるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００４１】
このように、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックまたは無線フレームにおいて、特定データを送信するアンテナが、予め定められた１または複数のアンテナとなるようにマッピングを行なうので、マッピング動作と受信側での復調動作を簡略化させることができる。また、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。さらに、本発明はこのような構成を採るので、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造に変更を加えることなく実施することが可能である。【００４２】
（５）また、本発明に係る無線送信装置において、前記予め定められたアンテナは、通信相手から取得した各送信アンテナの受信品質情報に基づいて選択されることを特徴としている。【００４３】
このように、通信相手から取得した各送信アンテナの受信品質情報に基づいて選択されるので、受信品質が良好な送信アンテナのみに電力を集めて送信することができ、その結果、受信側における復調誤りを低減させることが可能となる。また、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。さらに、本発明はこのような構成を採るので、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造に変更を加えることなく実施することが可能である。【００４４】
（６）また、本発明に係る無線送信装置において、前記マッピング部は、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいて、前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データを含むサブスロットに配置されるパイロット信号を送信するすべてのアンテナとなるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００４５】
このように、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいて、特定データを送信するアンテナが、特定データを含むサブスロットに配置されるパイロット信号を送信するすべてのアンテナとなるようにマッピングを行なうので、受信側では、ＭＩＭＯのブロックでは、アンテナ毎のパイロット信号を用いて、各アンテナの位相・振幅変化を求めて、その値を合成することにより特定データの伝搬路を高い精度で補償することが可能となる。また、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。さらに、本発明はこのような構成を採るので、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造に変更を加えることなく実施することが可能である。【００４６】
（７）また、本発明に係る無線送信装置において、前記特定データは、少なくともユーザデータの宛先、当該ブロックがＭＩＭＯのブロックであるか否かの情報を含む制御信号であることを特徴としている。【００４７】
このように、特定データは、少なくともユーザデータの宛先、当該ブロックがＭＩＭＯのブロックであるか否かの情報を含む制御信号であるので、特定データをブロックの先頭にマッピングした場合は、受信側は、先頭の１サブブロックを受信するだけで特定データによって示される内容を把握することができる。すなわち、受信側は、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。【００４８】
（８）また、本発明に係る無線送信装置において、前記特定データは、複数の同一部分から構成されており、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、前記複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信されることを特徴としている。【００４９】
このように、特定データは、複数の同一部分から構成されているので、シンボル繰り返しが行なわれることとなり、利得を上げることが可能となる。また、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信されるので、より高いダイバーシチ効果を得ることが可能となる。【００５０】
（９）また、本発明に係る無線受信装置は、請求項１記載の無線送信装置により無線送信されたＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置であって、受信したパイロット信号により伝搬路推定を行なう伝搬路推定部と、前記伝搬路推定部で算出された推定値から前記特定データおよびユーザデータの伝搬路を補償する伝搬路補償部と、を備え、前記伝搬路補償部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴としている。【００５１】
このように、特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用するので、伝搬路推定精度を高めることが可能となる。また、受信アンテナで受信した無線信号を非ＭＩＭＯで送信された無線信号であるとして伝搬路の推定を行なうことにより、通信相手先（送信側）においてＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データが非ＭＩＭＯの無線信号として送信された場合は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を必要としないシステムを構築することが可能となる。【００５２】
（１０）また、本発明に係る無線受信装置において、前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で前記特定データを受信した周波数と最も近接する周波数で受信したパイロット信号により算出された伝搬路推定値を使用することを特徴としている。【００５３】
このように、特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で特定データを受信した周波数と最も近接する周波数で受信したパイロット信号により算出された伝搬路推定値を使用するので、伝搬路推定精度を高めることが可能となると共に、最寄りのパイロット信号と特定データとの距離を計算する必要が無くなる。また、受信アンテナで受信した無線信号を非ＭＩＭＯで送信された無線信号であるとして伝搬路の推定を行なうことにより、通信相手先（送信側）においてＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データが非ＭＩＭＯの無線信号として送信された場合は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を必要としないシステムを構築することが可能となる。【００５４】
（１１）また、本発明に係る無線受信装置において、前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で前記特定データを受信した周波数より低くかつ最も近接する周波数、あるいは、受信した周波数より高くかつ最も近接する周波数のいずれかにより受信したパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴としている。【００５５】
このように、特定データの伝搬路を補償する際、同一サブスロット内で特定データを受信した周波数より低くかつ最も近接する周波数、あるいは、受信した周波数より高くかつ最も近接する周波数のいずれかにより受信したパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用するので、伝搬路推定制度を高めることが可能となる。また、受信アンテナで受信した無線信号を非ＭＩＭＯで送信された無線信号であるとして伝搬路の推定を行なうことにより、通信相手先（送信側）においてＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データが非ＭＩＭＯの無線信号として送信された場合は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を必要としないシステムを構築することが可能となる。【００５６】
（１２）また、本発明に係る無線受信装置は、通信相手先の各送信アンテナから送信された無線信号の受信品質を送信アンテナ毎に前記通信相手先へ通知する無線受信装置であって、前記伝搬路推定部は、前記特定データの伝搬路を補償する際、受信品質測定結果が優れている１または複数のアンテナから送信されたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴としている。【００５７】
このように、特定データの伝搬路を補償する際、受信品質測定結果が優れている１または複数のアンテナから送信されたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用するので、伝搬路推定精度を高めることが可能となる。また、受信アンテナで受信した無線信号を非ＭＩＭＯで送信された無線信号であるとして伝搬路の推定を行なうことにより、通信相手先（送信側）においてＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データが非ＭＩＭＯの無線信号として送信された場合は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を必要としないシステムを構築することが可能となる。【００５８】
（１３）また、本発明に係る無線通信システムは、請求項１記載の無線送信装置および請求項９記載の無線受信装置、請求項２記載の無線送信装置および請求項１０記載の無線受信装置、請求項３記載の無線送信装置および請求項１１記載の無線受信装置、または請求項５記載の無線送信装置および請求項１２記載の無線受信装置のいずれかの組み合わせによって構成されることを特徴としている。【００５９】
この構成により、受信側における伝搬路推定精度を高めることが可能となる。また、送信側において、ＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データを非ＭＩＭＯの無線信号として送信するので、受信側は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要がなくなる。【００６０】
（１４）また、本発明に係る無線送信方法は、ＯＦＤＭ信号を用いて、１または複数のサブキャリアに対応する周波数成分としてのサブチャネル、および１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間成分としてのサブスロットから定められるサブブロックを最小単位とし、複数の前記サブブロックで構成されるブロックまたは複数の前記ブロックから構成される無線フレーム毎にＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯで無線送信を行なう無線送信方法であって、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号、特定データ、およびユーザデータのマッピングを行なうマッピングステップを少なくとも含み、前記マッピングステップでは、ＭＩＭＯのブロックまたは無線フレームであるか非ＭＩＭＯのブロックまたは無線フレームであるかに関わらず、前記特定データが非ＭＩＭＯの信号として送信され、かつ前記特定データを送信するアンテナが、前記特定データの伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうことを特徴としている。【００６１】
このように、ＭＩＭＯで送信を行なう前記ブロックまたは無線フレーム内で、特定データが非ＭＩＭＯで送信され、かつ特定データを送信するアンテナが、伝搬路推定を行なうためのパイロット信号を送信するアンテナと予め対応付けられるようにマッピングを行なうので、受信側は、特定データを含むサブブロックを受信した段階で、特定データの内容を把握することが可能となる。特に、特定データをブロックの先頭にマッピングした場合は、受信側は、先頭の１サブブロックを受信するだけで特定データによって示される内容を把握することができる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブブロックを受信した段階で把握することができるので、その後に到着するサブブロックまたはブロックを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。【００６２】
（１５）また、本発明に係る無線送信方法において、前記特定データは、複数の同一部分から構成されており、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、前記複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信されることを特徴としている。【００６３】
このように、特定データは、複数の同一部分から構成されているので、シンボル繰り返しが行なわれることとなり、利得を上げることが可能となる。また、複数のアンテナを用いて送信を行なう際に、複数の同一部分が、それぞれ異なるアンテナから送信されるので、より高いダイバーシチ効果を得ることが可能となる。【００６４】
（１６）また、本発明に係る無線受信方法は、請求項１４または請求項１５記載の無線送信方法により送信されたＯＦＤＭ信号を受信する無線受信方法であって、受信したパイロット信号により伝搬路推定を行なうステップと、前記算出された伝搬路推定値から前記特定データおよびユーザデータの伝搬路を補償するステップを少なくとも含み、前記伝搬路を補償するステップは、前記特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用することを特徴としている。【００６５】
このように、特定データの伝搬路を補償する際、予め対応付けられたパイロット信号で算出された伝搬路推定値を使用するので、伝搬路推定精度を高めることが可能となる。また、受信アンテナで受信した無線信号を非ＭＩＭＯで送信された無線信号であるとして伝搬路の推定を行なうことにより、通信相手先（送信側）においてＭＩＭＯで無線送信を行なうブロックにおいてマッピングされた特定データが非ＭＩＭＯの無線信号として送信された場合は、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯのどちらであっても特定データを復調することが可能となる。その結果、現在３ＧＰＰで提案されているブロック（Ｃｈｕｎｋ）構造を変更することなく、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を必要としないシステムを構築することが可能となる。
【発明の効果】
【００６６】
本発明によれば、ＭＩＭＯで送信を行なうブロックにおける特定データを非ＭＩＭＯの信号として、予め対応付けられたパイロット信号と同一の送信アンテナで送信するようにマッピングを行なうので、受信側は、特定データを含むサブスロットを受信した段階で、特定データと対応付けられたパイロット信号を用いて、当該特定データの伝搬路推定を行ない、非ＭＩＭＯの復調手段を用いて該特定データの内容を把握することが可能となる。特に、特定データをブロックの先頭にマッピングした場合は、受信側は、先頭の１サブスロットを受信するだけで特定データによって示される内容を把握することができる。従って、例えば、特定データに宛先の情報が含まれる場合には、当該ブロックが自局宛であるかどうかを先頭のサブスロットを受信した段階で把握することができるので、その後に受信する当該ブロックの残りのサブスロットを復調するかどうかを早期に判断することができる。その結果、受信側の省電力化を図ることが可能となる。また、ブロックの先頭にマッピングした特定データにＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを示す情報が含まれる場合は、受信側は、特定データを受信した段階で、ＭＩＭＯまたは非ＭＩＭＯを判断することができるので、当該ブロックがＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかを通知するための事前情報を通知する必要が無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の実施形態に係る無線送信機を図１に示す。図１に示すように、マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎにおいて、パイロット信号および共有制御情報は、セレクタ１１０ａによって後述のブロック構造となるように各アンテナのメモリ１１０ｂ−１〜１１０ｂ−Ｍに振り分けられ、ユーザデータは分配器１１０ｃによって各アンテナのメモリ１１０ｂ−１〜１１０ｂ−Ｍへ分配される。また、Ｆ／Ｔ変換回路１１１−１〜１１１−Ｍは、送信アンテナ毎に設けられ、各マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで配置された信号をフレームの先頭からＩＦＦＴ演算によって周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。Ｄ／Ａ変換回路１１２−１〜１１２−Ｍは、送信アンテナ毎に設けられ、各Ｆ／Ｔ変換回路１１１−１〜１１１−Ｍから出力された時間領域のデジタル信号をアナログ信号に変換する。また、周波数変換回路１１３−１〜１１３−Ｍは、送信アンテナ毎に設けられ、Ｄ／Ａ変換回路１１２−１〜１１２−Ｍから出力される信号を送信する周波数に変換し、それぞれ各送信アンテナ１１４−１〜１１４−Ｍから送信する。【００６８】
次に、本発明の実施形態に係る無線受信機は、図２に示すような構成を採る。すなわち、図２に示すように、第１の受信アンテナ１−１〜第Ｎの受信アンテナ１−Ｎでそれぞれ受信された無線信号は、それぞれ周波数変換回路２−１〜２−Ｎに入力されて中間周波数に変換される。周波数変換回路２−１〜２−Ｎで中間周波数に変換されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回路３−１〜３−Ｎにおいてそれぞれデジタル信号に変換される。また、Ａ／Ｄ変換回路３−１〜３−Ｎでそれぞれ変換された時間領域のデジタル信号は、Ｔ／Ｆ変換回路４−１〜４−ＮにおいてＦＦＴ処理されることにより周波数領域の信号へ変換される。【００６９】
伝搬路推定回路５は、第１のアンテナ１−１が受信した無線信号を非ＭＩＭＯの信号であるとみなし、後述する方法で伝搬路推定値を求める。また、伝搬路補償回路６は、第１のアンテナ１−１が受信した無線信号を非ＭＩＭＯの信号であるとみなし、伝搬路推定回路５で算出した推定値を用いて、Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換された信号を伝搬路で変動する前の信号に補償する。データ復調回路７は、伝搬路補償回路６で補償されたデータ信号を復調する。判定回路１０は、データ復調回路７で復調された共有制御情報に基づいてセレクタ９を制御し、受信したブロックがＭＩＭＯであればＭＬＤ回路８からの出力信号を受信データとして出力し、非ＭＩＭＯであればデータ復調回路７からの出力信号を受信データとして出力する。ＭＬＤ回路８は、受信アンテナ毎のＴ／Ｆ変換回路４−１〜４−Ｎの出力信号をＭＩＭＯの信号であるとみなし、復調処理を行なう。 【００７０】
なお、ここでは第１の受信アンテナ１−１が受信した信号を非ＭＩＭＯの信号入力に用いているが、他の受信アンテナが受信した信号を用いてもよいし、複数アンテナからの信号を合成して用いてもよい。さらに、ここでは受信信号に対して非ＭＩＭＯの復調回路で共有制御情報の復調を行ない、ＭＩＭＯ、非ＭＩＭＯの切り替えを行なっているが、判定回路１０のＭＩＭＯ、非ＭＩＭＯの判定結果に従い、復調に使用しない不要な回路の動作を停止させるようにしてもよい。【００７１】
以下、各実施形態で共通となる非ＭＩＭＯ時のマッピング回路の動作を説明した後、各実施形態でＭＩＭＯ時のマッピング回路の動作と、受信機の伝搬路推定回路の伝搬路推定方法について説明する。【００７２】
本発明の実施形態における非ＭＩＭＯ時のマッピング回路は、例えば、ここでは送信アンテナ数を４本とした場合、次のように動作する。
（１）非ＭＩＭＯの信号を送信する送信アンテナを第２の送信アンテナ２２４−２のみとし、図１７（ａ）のブロック構造で、１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）として送信を行なう場合、送信アンテナ毎のブロック配列が図３（ａ）となるように動作する。すなわち、第２の送信アンテナのみでパイロット信号、共有制御情報およびユーザデータを送信し、その他の送信アンテナからはｎｕｌｌシンボルを送信する（実質的にデータを送信しない）。【００７３】
また、別の例として、次のように動作することもできる。
（２）非ＭＩＭＯの信号を送信する送信アンテナを、すべての送信アンテナとした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が図３（ｂ）となるように動作する。すなわち、すべての送信アンテナから同一の配列でパイロット信号、共有制御情報およびユーザデータを送信する。【００７４】
すなわち、共有制御情報とユーザデータ、およびパイロット信号を配列Ｃ（ｆ，ｔ）上に配置したときに、非ＭＩＭＯの信号を送信する送信アンテナのブロック配列はすべて上記配列Ｃ（ｆ，ｔ）の複製となるように制御し、それ以外の送信アンテナのブロック配列にはｎｕｌｌを配置するよう制御する。【００７５】
（第１の実施形態）
以下、図１に示す第１の実施形態に係る送信機のＭＩＭＯ時のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと、図２に示す受信機の伝搬路推定回路５について図面を参照して説明を行なう。ここでは、例えば、次のような条件を定める。
（１）送信アンテナは２本（Ｍ＝２）、
（２）１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）とする。【００７６】
第１の実施形態に係る送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、上記の条件でブロック構造を図１７（ａ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図４（ａ）となるように動作する。また、上記の条件でブロック構造を図１７（ｂ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図４（ｂ）となるように動作する。以下、マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎの動作について詳しく説明する。【００７７】
図４（ａ）に示すマッピング動作は、以下のように行なわれる。
（１）図１７（ａ）のブロック構造ではＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号の配置に用いられる。パイロット信号が送信アンテナ毎に重ならないように、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（５，１）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（３，１），Ｃ２（７，１）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（５，１），Ｃ１（３，１），Ｃ１（７，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。そのうち第１の送信アンテナのパイロット信号に近いＣ１（２，１），Ｃ１（６，１）と、第２の送信アンテナのパイロット信号に近いＣ２（４，１），Ｃ２（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１），Ｃ２（６，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【００７８】
一方、図４（ｂ）に示すマッピング動作は、以下のように行なわれる。
（１）図１７（ｂ）のブロック構造ではＣ（１，１），Ｃ（３，４），Ｃ（５，１），Ｃ（７，４）がパイロット信号の配置に用いられる。パイロット信号が送信アンテナ毎に重ならないように、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（３，４）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（５，１），Ｃ２（７，４）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（３，４），Ｃ１（５，１），Ｃ１（７，４）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造ではＣ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。そのうち第１の送信アンテナのパイロット信号に近いＣ１（２，１）と、第２の送信アンテナのパイロット信号に近いＣ２（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ２（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【００７９】
すなわち、第１の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、
（１）ＭＩＭＯ信号の復調には送信アンテナ毎のパイロット信号が必要となるため、パイロット信号を送信アンテナ毎に重ならないように各配列に配置する。
（２）共有制御情報を、周波数軸方向に最も近いパイロット信号の送信アンテナの配列に配置する。ここでは複数の送信アンテナのパイロット信号からの距離が同じとなる配置である場合は、ｆの値がより小さい送信アンテナを選択する。
（３）ユーザデータを、ＭＩＭＯの信号として各送信アンテナの配列に配置する。
という動作を行なう特徴がある。【００８０】
次に、第１の実施形態に係る受信機の伝搬路推定回路５について説明する。図１７（ａ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）パイロット信号の近傍のサブチャネルの伝搬路は、そのパイロット信号の伝搬路と同じであるものとして、共有制御情報が配置されたＣ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。ここでは複数のパイロット信号からの距離が同じとなる配置である場合は、Ｃ（ｆ，１）におけるｆの値がより小さいパイロット信号の伝搬路と同じであるものとして、Ｃ（２，１）はＣ（１，１）の伝搬路と同じ、同様にＣ（４，１）はＣ（３，１）、Ｃ（６，１）はＣ（５，１）、Ｃ（８，１）はＣ（７，１）の伝搬路と同じであるとして、共有制御情報の伝搬路推定値を求める。【００８１】
図１７（ｂ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（５，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（５，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）図１７（ａ）と場合と同様に、Ｃ（２，１）はＣ（１，１）の伝搬路と同じ、Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）はＣ（５，１）の伝搬路と同じであるものとして推定値を求める。【００８２】
すなわち、第１の実施形態における伝搬路推定回路５は、
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（ｆ，１）が伝搬路推定回路５へ入力されると、パイロット信号の配置されたサブチャネルの信号と既知のパイロット信号の位相・振幅情報から、そのサブチャネルの伝搬路を推定する。
（２）パイロット信号の近傍のサブチャネルは、そのパイロット信号の配置されたサブチャネルと同じ伝搬路であるものとして、共有制御情報が配置されたサブチャネルの伝搬路推定値を求める。
という動作を行なう特徴がある。【００８３】
さらに、上記の伝搬路推定値を用いて、ブロックの先頭のサブスロットの伝搬路補償を行ない、共有制御情報を復調して、そのブロックが非ＭＩＭＯのブロックであることが判定回路１０より通知された場合、ユーザデータ部の伝搬路推定は従来と同様の方法で行なってもよい。【００８４】
以上のように、第１の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いることによって、基地局に第１の実施形態に係る送信機を適用した場合は、共有制御情報は、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックの両方で、非ＭＩＭＯの信号として送信される。ただし、ＭＩＭＯのブロックでは、共有制御情報は、それぞれ複数の送信アンテナの中のから特定の１つのアンテナが上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで選択されて送信される。【００８５】
また、端末に第１の実施形態に係る受信機を適用した場合は、ブロックの先頭のサブスロットに含まれる共有制御情報を非ＭＩＭＯの信号として復調するが、その際に上記伝搬路推定回路５を用いて算出した推定値を伝搬路補償に用いることにより、ＭＩＭＯのブロックでは送信アンテナ毎のパイロット信号を用いて、そのパイロット信号と同じ送信アンテナから送信された共有制御情報を補償することができ、非ＭＩＭＯのブロックでは、ＭＩＭＯのブロックの場合における送信アンテナが１本のときであると考えられるので、同様の手法で補償することができる。【００８６】
従って、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックで区別することなく伝搬路補償を行なうことができる。すなわち、復調するブロックがＭＩＭＯであるか否かの事前情報を不要とするためには、非ＭＩＭＯとＭＩＭＯで共通の共有制御情報復調を行なう仕組みが必要であるが、上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いた送受信機で送受信を行なうことにより、現在３ＧＰＰで提案されているブロック構造を変更することなく、当該ブロックを復調する前に通知される、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかの事前情報を不要にすることができる。【００８７】
さらに、第１の実施形態を採用した場合には、共有制御情報を含むサブスロットの伝搬路補償を行なう際に必要なパイロット信号は、そのサブスロット内にすべて含まれるため、パイロット信号が揃うまで複数のサブスロット内の情報を保持しておくバッファが必要なく、早期に共有制御情報を復調することができ、バッファを必要としないため回路規模を小さくすることができる。【００８８】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る送信機のＭＩＭＯ時のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと、受信機の伝搬路推定回路５について図面を参照して説明を行なう。ここでは、例えば、次のような条件を定める。
（１）送信アンテナは４本（Ｍ＝４）、
（２）１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）として、さらに、ＭＩＭＯ時にアンテナ毎に異なる変調方式を用いる場合、通常端末からは送信アンテナ毎のチャネル受信品質情報が基地局へ通知されている。ここでの受信品質とは具体的にはＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）などが考えられる。【００８９】
第２の実施形態では、第１の送信アンテナ、第３の送信アンテナ、第２の送信アンテナ、そして第４の送信アンテナの順番で受信品質が良好であるものとする（第１の送信アンテナの受信品質が最も良く、第４の送信アンテナの受信品質が最も悪い）。【００９０】
第２の実施形態で用いる送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、上記の条件でブロック構造を図１７（ａ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図５（ａ）となるように動作する。また、上記の条件でブロック構造を図１７（ｂ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図５（ｂ）となるように動作する。以下、マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎの動作について詳しく説明する。【００９１】
図５（ａ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１）、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（３，１）、第３の送信アンテナのパイロット信号をＣ３（５，１）、第４の送信アンテナのパイロット信号をＣ４（７，１）に配置する。Ｃｍ（１，１）（ｍ＝２，３，４），Ｃｍ（３，１）（ｍ＝１，３，４），Ｃｍ（５，１）（ｍ＝１，２，４），Ｃｍ（７，１）（ｍ＝１，２，３）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号の送信アンテナのうち、端末での受信品質が良い単数あるいは複数の送信アンテナの配列に、同じ共有制御情報を配置する。ここでは、共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号は、第１の送信アンテナ、第２の送信アンテナ、第３の送信アンテナ、第４の送信アンテナのパイロット信号であるが、端末での受信品質の良い２本の送信アンテナを選択して、Ｃ１（２，１）とＣ３（２，１）、Ｃ１（４，１）とＣ３（４，１）、Ｃ１（６，１）とＣ３（６，１）、Ｃ１（８，１）とＣ３（８，１）にそれぞれ同じ共有制御情報を配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ），Ｃ３（ｆ，ｔ），Ｃ４（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【００９２】
一方、図５（ｂ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１）、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（５，１）、第３の送信アンテナのパイロット信号をＣ３（３，４）、第４の送信アンテナのパイロット信号をＣ４（７，４）に配置する。Ｃｍ（１，１）（ｍ＝２，３，４），Ｃｍ（５，１）（ｍ＝１，３，４），Ｃｍ（３，４）（ｍ＝１，２，４），Ｃｍ（７，４）（ｍ＝１，２，３）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号の送信アンテナのうち、端末での受信品質が良い単数あるいは複数の送信アンテナの配列に、同じ共有制御情報を配置する。ここでは、共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号は、第１の送信アンテナ、第２の送信アンテナのパイロット信号であるが、端末での受信品質の良い２本の送信アンテナを選択して、Ｃ１（２，１）とＣ２（２，１）、Ｃ１（４，１）とＣ２（４，１）、Ｃ１（６，１）とＣ２（６，１）、Ｃ１（８，１）とＣ２（８，１）にそれぞれ同じ共有制御情報を配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ），Ｃ３（ｆ，ｔ），Ｃ４（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【００９３】
すなわち、第２の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、
（１）第１の実施形態と同様に、パイロット信号を、送信アンテナ毎に重ならないように各配列に配置する。
（２）共有制御情報を含むサブスロット内で送信されるパイロット信号の送信アンテナのうち、端末での受信品質が良い単数あるいは複数の送信アンテナ（選択する送信アンテナ数は基地局と端末とで既知）から同じ共有制御情報を送信するように各送信アンテナの配列に配置する。
（３）ユーザデータを、ＭＩＭＯの信号として各送信アンテナの配列に配置する。
という動作を行なう特徴がある。【００９４】
次に、第２の実施形態に係る受信機の伝搬路推定回路５について説明する。図１７（ａ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）共有制御情報は、ＭＩＭＯ時には基地局へ通知した受信品質の良い２本の送信アンテナから送信される。したがって、選択された送信アンテナの共有制御情報の各伝搬路推定値を求め、求めた推定値を合成することにより、受信した共有制御情報の伝搬路推定値を求めることができる。ここでは、まず、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。次に、第３の送信アンテナに割り当てられたＣ（５，１）のパイロット信号を用いて、同様に伝搬路推定値を求める。２つの送信アンテナでそれぞれ求めたＣ（２，１）の推定値を合成して受信信号Ｃ（２，１）の伝搬路推定値を求める。同様にＣ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値も合成して求める。送信アンテナ毎の推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【００９５】
一方、図１７（ｂ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（５，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（５，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）上記（ａ）のブロックの（２）と同様に伝搬路推定値を求める。ここでは、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ１（２，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）の伝搬路推定値を求めて、第２の送信アンテナに割り当てられたＣ（５，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ２（２，１），Ｃ２（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ２（８，１）の伝搬路推定値を求める。求めたＣ１（２，１）とＣ２（２，１）の推定値を合成して受信したＣ（２，１）の推定値を求める。同様にＣ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値も求める。送信アンテナ毎の推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【００９６】
すなわち、第２の実施形態に係る伝搬路推定回路５は、
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（ｆ，１）が伝搬路推定回路５へ入力されると、パイロット信号の配置されたサブチャネルの受信信号と既知のパイロット信号の位相・振幅差から、そのサブチャネルの伝搬路を推定する。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、基地局へ通知した受信品質の良い単数または複数の送信アンテナから送信されるので、選択された送信アンテナ毎の共有制御情報の伝搬路推定値を求め、求めた推定値を合成することにより、受信した共有制御情報の伝搬路推定値を求める。
という動作を行なう特徴がある。【００９７】
さらに、上記の伝搬路推定値を用いて、ブロックの先頭のサブスロットの伝搬路補償を行ない、共有制御情報を復調して、そのブロックが非ＭＩＭＯのブロックであることが判定回路１０より通知された場合、ユーザデータ部の伝搬路推定は従来と同様の方法で行なってもよい。【００９８】
以上のように、第２の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いることによって、基地局に第２の実施形態に係る送信機を適用した場合は、共有制御情報は、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックの両方で、非ＭＩＭＯの信号として送信される。ただし、ＭＩＭＯのブロックでは、共有制御情報は、共有制御情報が含まれるサブスロットで送信されるパイロット信号の送信アンテナすべてから同じ共有制御情報が送信される。【００９９】
また、端末に第２の実施形態に係る受信機を適用した場合は、ブロックの先頭のサブスロットに含まれる共有制御情報を非ＭＩＭＯの信号として復調するが、その際に上記伝搬路推定回路５を用いて算出した推定値を伝搬路補償に用いることにより、ＭＩＭＯのブロックでは、選択された送信アンテナ毎のパイロット信号を用いて、各送信アンテナの位相・振幅変化を求めて、その値を合成することにより共有制御情報の伝搬路を補償することができ、非ＭＩＭＯのブロックにおいても、ＭＩＭＯのブロックの場合で用いた手法で伝搬路を補償することができる。【０１００】
従って、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックで区別することなく共有制御情報の伝搬路補償を行なうことができる。すなわち、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いた送受信機で送受信を行なうことにより現在３ＧＰＰで提案されているブロック構造を変更することなく、当該ブロックを復調する前に通知される、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかの事前情報を不要にすることができる。また、早期に共有制御情報を復調することができ、バッファを必要としないため回路規模を小さくすることもできる。さらに、受信品質の良い送信アンテナを用いて共有制御情報を送信するため、共有制御情報の信号品質を向上させることが可能となる。なお、ここでは、端末からのチャネル受信品質情報をもとに共有制御情報の送信アンテナを選択しているが、基地局と端末とで予め取り決めた送信アンテナを用いることもできる。【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る送信機のＭＩＭＯ時のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと、受信機の伝搬路推定回路５について図面を参照して説明を行なう。ここでも、第１の実施形態と同じく、例えば、次のような条件を定める。
（１）送信アンテナは２本（Ｍ＝２）、
（２）１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）とする。【０１０２】
第３の実施形態に係る送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、上記の条件でブロック構造を図１７（ａ）とした場合、アンテナ毎のブロック配列が、図６（ａ）となるように動作する。また、上記の条件でブロック構造を図１７（ｂ）とした場合、アンテナ毎のブロック配列が、図６（ｂ）となるように動作する。マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎの動作について詳しく説明する。【０１０３】
図６（ａ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第１の実施形態と同様に、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（５，１）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（３，１），Ｃ２（７，１）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（５，１），Ｃ１（３，１），Ｃ１（７，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられるが、予め基地局と端末とで取り決めておいた共有制御情報を配置するアンテナを、第１の送信アンテナとして、Ｃ１（２，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１），Ｃ２（４，１），Ｃ２（６，１），  Ｃ２（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１０４】
一方、図６（ｂ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第１の実施形態と同様に、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（３，４）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（５，１），Ｃ２（７，４）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（３，４），Ｃ１（５，１），Ｃ１（７，４）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）図６（ａ）と同様に、Ｃ１（２，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１），Ｃ２（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ２（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１０５】
すなわち、第３の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、
（１）第１の実施形態と同様に、パイロット信号を、送信アンテナ毎に重ならないように各配列に配置する。
（２）共有制御情報を、基地局と端末の間で予め何らかの手段で取り決めておいた送信アンテナの配列に配置する。
（３）ユーザデータを、ＭＩＭＯの信号として各アンテナの配列に配置する。
という動作を行なう特徴がある。【０１０６】
次に、第３の実施形態に係る受信機の伝搬路推定回路５について説明する。図１７（ａ）に示すブロック構造では、次のように動作が行なわれる。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、予め取り決めておいた送信アンテナのパイロット信号の伝搬路推定値を用いて求める。ここでは、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１），Ｃ（５，１）のパイロット信号のみを用いて、共有制御情報が配置されたＣ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【０１０７】
一方、図１７（ｂ）に示すブロック構造では、次のように動作が行なわれる。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（５，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（５，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、予め取り決めておいたアンテナのパイロット信号の伝搬路推定値を用いて求める。ここでは、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１）のパイロット信号のみを用いて、共有制御情報が配置されたＣ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【０１０８】
すなわち、第３の実施形態における伝搬路推定回路５は、
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（ｆ，１）が伝搬路推定回路５へ入力されると、パイロット信号の配置されたサブチャネルの受信信号と既知のパイロット信号の位相・振幅差から、当該サブチャネルの伝搬路を推定する。
（２）予め取り決めておいた送信アンテナのパイロット信号がＭＩＭＯ時に配置される配列上のパイロット信号のみを用いて、共有制御情報が配置されたサブチャネルの伝搬路推定値を求める。
という動作を行なう特徴がある。【０１０９】
さらに、上記の伝搬路推定値を用いて、ブロックの先頭のサブスロットの伝搬路補償を行ない、共有制御情報を復調して、そのブロックが非ＭＩＭＯのブロックであることが判定回路１０より通知された場合、ユーザデータ部の伝搬路推定は従来と同様の方法で行なってもよい。【０１１０】
第３の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いることによって、基地局に第３の実施形態に係る送信機を適用した場合は、共有制御情報は、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックの両方で、非ＭＩＭＯの信号として送信される。ただし、ＭＩＭＯのブロックでは、共有制御情報は、それぞれ複数の送信アンテナの中のから特定の１つのアンテナが上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで選択されて送信される。【０１１１】
また、端末に第３の実施形態に係る受信機を適用した場合は、ブロックの先頭のサブスロットに含まれる共有制御情報を非ＭＩＭＯの信号として復調するが、その際に上記伝搬路推定回路５を用いて算出した推定値を伝搬路補償に用いることにより、ＭＩＭＯのブロックでは共有制御情報が送信されたアンテナのパイロット信号を用いることにより、伝搬路を補償することができ、非ＭＩＭＯのブロックでは、本来はすべてのパイロット信号を用いて伝搬路を推定できるが、ＭＩＭＯのブロックの場合で用いたパイロット信号のみを用いて伝搬路を推定することも可能である。【０１１２】
従って、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックで区別することなく伝搬路補償を行なうことができる。すなわち、第１の実施形態と同様に、第３の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いた送受信機で送受信を行なうことにより現在３ＧＰＰで提案されているブロック構造を変更することなく、当該ブロックを復調する前に通知される、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかの事前情報を不要にすることができる。また、早期に共有制御情報を復調することができ、バッファを必要としないため回路規模を小さくすることもできる。【０１１３】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る送信機のＭＩＭＯ時のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと、受信機の伝搬路推定回路５について図面を参照して説明を行なう。ここでも、第３の実施形態と同じく、例えば、次のような条件を定める。
（１）送信アンテナは２本（Ｍ＝２）、
（２）１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）とする。【０１１４】
第４の実施形態に係る送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、上記の条件でブロック構造を図１７（ａ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図７（ａ）となるように動作する。また、上記の条件でブロック構造を図１７（ｂ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図７（ｂ）となるように動作する。以下、マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎ動作について詳しく説明する。【０１１５】
図７（ａ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第３の実施形態と同様に、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（５，１）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（３，１），Ｃ２（７，１）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（５，１），Ｃ１（３，１），Ｃ１（７，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号の送信アンテナすべての配列に同じ共有制御情報を配置する。ここでは、共有制御情報を含むサブスロットに配置されたパイロット信号は、第１の送信アンテナ、第２の送信アンテナのパイロット信号なのでＣ１（２，１）とＣ２（２，１）、Ｃ１（４，１）とＣ２（４，１）、Ｃ１（６，１）とＣ２（６，１）、Ｃ１（８，１）とＣ２（８，１）にそれぞれ同じ共有制御情報を配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１１６】
一方、図７（ｂ）に示すマッピング動作は、次のように行なわれる。
（１）第３の実施形態と同様に、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（３，４）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（５，１），Ｃ２（７，４）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（３，４），Ｃ１（５，１），Ｃ１（７，４）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）図７（ａ）と同様に、Ｃ１（２，１）とＣ２（２，１）、Ｃ１（４，１）とＣ２（４，１）、Ｃ１（６，１）とＣ２（６，１）、Ｃ１（８，１）とＣ２（８，１）にそれぞれ同じ共有制御情報を配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１１７】
すなわち、第４の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、
（１）第１の実施形態と同様に、パイロット信号を、送信アンテナ毎に重ならないように各配列に配置する。
（２）共有制御情報を含むサブスロット内で送信されるパイロット信号のすべての送信アンテナから同じ共有制御情報を送信するように各送信アンテナの配列に配置する。
（３）ユーザデータを、ＭＩＭＯの信号として各送信アンテナの配列に配置する。
という動作を行なう特徴がある。【０１１８】
次に、第４の実施形態に係る受信機の伝搬路推定回路５について説明する。図１７（ａ）に示すブロック構造では、次のように動作が行なわれる。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（３，１），  Ｃ（５，１），  Ｃ（７，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで配置されたすべての送信アンテナ毎の各伝搬路推定値の合成値であると考えられる。よって、送信アンテナ毎の共有制御情報の伝搬路推定値を求め、求めた推定値を合成することにより、受信した共有制御情報の伝搬路推定値を求める。ここでは、まず、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１），Ｃ（５，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。次に、第２の送信アンテナに割り当てられたＣ（３，１），Ｃ（７，１）のパイロット信号を用いて、同様に伝搬路推定値を求める。２つの送信アンテナでそれぞれ求めたＣ（２，１）の推定値を合成して受信したＣ（２，１）の推定値を求める。同様にＣ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値も合成して求める。送信アンテナ毎の推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【０１１９】
一方、図１７（ｂ）に示すブロック構造では、次のように動作が行なわれる。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（５，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（５，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで配置されたすべての送信アンテナ毎の伝搬路推定値の合成値であると考えられる。よって、アンテナ毎の共有制御情報の伝搬路推定値を求め、求めた推定値を合成することにより、受信した共有制御情報の伝搬路推定値を求める。ここでは、第１の送信アンテナに割り当てられたＣ（１，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ１（２，１），Ｃ１（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）の伝搬路推定値を求めて、第２の送信アンテナに割り当てられたＣ（５，１）のパイロット信号を用いて、Ｃ２（２，１），Ｃ２（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ２（８，１）の伝搬路推定値を求める。求めたＣ１（２，１）とＣ２（２，１）の推定値を合成して受信したＣ（２，１）の推定値を求める。同様にＣ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値も求める。送信アンテナ毎の推定値の求め方は従来と同様の方法（平均、線形補完）を用いることができる。【０１２０】
すなわち、第４の実施形態に係る伝搬路推定回路５は、
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（ｆ，１）が伝搬路推定回路５へ入力されると、パイロット信号の配置されたサブチャネルの受信信号と既知のパイロット信号の位相・振幅差から、当該サブチャネルの伝搬路を推定する。
（２）共有制御情報の伝搬路推定値は、上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで配置されたすべての送信アンテナ毎の伝搬路推定値の合成値であると考えられので、送信アンテナ毎の共有制御情報の伝搬路推定値を求め、求めた推定値を合成することにより、受信した共有制御情報の伝搬路推定値を求める。
という動作を行なう特徴がある。【０１２１】
さらに、上記の伝搬路推定値を用いて、ブロックの先頭のサブスロットの伝搬路補償を行ない、共有制御情報を復調して、そのブロックが非ＭＩＭＯのブロックであることが判定回路１０より通知された場合、ユーザデータ部の伝搬路推定は従来と同様の方法で行なってもよい。【０１２２】
第４の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いることによって、基地局に第４の実施形態に係る送信機を適用した場合は、共有制御情報は、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックの両方で、非ＭＩＭＯの信号として送信される。ただし、ＭＩＭＯのブロックでは、共有制御情報は、共有制御情報が含まれるサブスロットで送信されるパイロット信号の送信アンテナすべてから同じ共有制御情報が送信される。【０１２３】
また、端末に第４の実施形態に係る受信機を適用した場合は、ブロックの先頭のサブスロットに含まれる共有制御情報を非ＭＩＭＯの信号として復調するが、その際に上記伝搬路推定回路５を用いて算出した推定値を伝搬路補償に用いることにより、ＭＩＭＯのブロックではアンテナ毎のパイロット信号を用いて、各アンテナの位相・振幅変化を求めて、その値を合成することにより共有制御情報の伝搬路を補償することができ、非ＭＩＭＯのブロックにおいても、ＭＩＭＯのブロックの場合で用いた手法で伝搬路を補償することができる。【０１２４】
従って、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックで区別することなく伝搬路補償を行なうことができる。すなわち、第１の実施形態と同様に、第４の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いた送受信機で送受信を行なうことにより現在３ＧＰＰで提案されているブロック構造を変更することなく、当該ブロックを復調する前に通知される、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかの事前情報を不要にすることができる。また、早期に共有制御情報を復調することができ、バッファを必要としないため回路規模を小さくすることもできる。【０１２５】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態に係る送信機のＭＩＭＯ時のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと、受信機の伝搬路推定回路５について図面を参照して説明を行なう。ここでは、例えば、次のような条件を定める。
（１）送信アンテナは２本（Ｍ＝２）、
（２）１ブロックのサブチャネル数８個（ｆ＝８）、サブスロット数６個（ｔ＝６）とする。【０１２６】
第５の実施形態に係る送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、上記の条件でブロック構造を図１７（ａ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図８（ａ）となるように動作する。また、上記の条件でブロック構造を図１７（ｂ）とした場合、送信アンテナ毎のブロック配列が、図８（ｂ）となるように動作する。以下、マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎの動作について詳しく説明する。【０１２７】
図８（ａ）に示すマッピング動作は、以下のように行なわれる。
（１）図１７（ａ）のブロック構造ではＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号の配置に用いられる。パイロット信号が送信アンテナ毎に重ならないように、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（５，１）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（３，１），Ｃ２（７，１）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（５，１），Ｃ１（３，１），Ｃ１（７，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。Ｃ（２，１）に低周波数側で最も近接するパイロット信号はＣ（１，１）であるので、Ｃ（１，１）を送信する第１の送信アンテナからＣ（２，１）を送信するようＣ１（２，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１）にはｎｕｌｌを配置する。同様にＣ２（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ２（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ１（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ１（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１２８】
一方、図８（ｂ）に示すマッピング動作は、以下のように行なわれる。
（１）図１７（ｂ）のブロック構造ではＣ（１，１），Ｃ（３，４），Ｃ（５，１），Ｃ（７，４）がパイロット信号の配置に用いられる。パイロット信号が送信アンテナ毎に重ならないように、第１の送信アンテナのパイロット信号をＣ１（１，１），Ｃ１（３，４）に配置し、第２の送信アンテナのパイロット信号をＣ２（５，１），Ｃ２（７，４）に配置する。Ｃ２（１，１），Ｃ２（３，４），Ｃ１（５，１），Ｃ１（７，４）にはｎｕｌｌを配置する。
（２）上記ブロック構造では、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）が共有制御情報の配置に用いられる。Ｃ（２，１）に低周波数側で最も近接するパイロット信号はＣ（１，１）であるので、Ｃ（１，１）を送信する第１の送信アンテナからＣ（２，１）を送信するようＣ１（２，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（２，１）にはｎｕｌｌを配置する。同様にＣ１（４，１），Ｃ２（６，１），Ｃ２（８，１）に共有制御情報を配置し、Ｃ２（４，１），Ｃ１（６，１），Ｃ１（８，１）にはｎｕｌｌを配置する。
（３）各送信アンテナの配列でユーザデータの配置に用いられるＣ１（ｆ，ｔ），Ｃ２（ｆ，ｔ）に順次ユーザデータを配置する。【０１２９】
すなわち、第５の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎは、
（１）ＭＩＭＯ信号の復調には送信アンテナ毎のパイロット信号が必要となるため、パイロット信号を送信アンテナ毎に重ならないように各配列に配置する。
（２）共有制御情報を、同一のサブスロット内で低周波数側で最も近いパイロット信号の送信アンテナの配列に配置する。
（３）ユーザデータを、ＭＩＭＯの信号として各送信アンテナの配列に配置する。
という動作を行なう特徴がある。【０１３０】
次に、第５の実施形態に係る受信機の伝搬路推定回路５について説明する。図１７（ａ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（３，１），Ｃ（５，１），Ｃ（７，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）同一サブスロットにおける各パイロット信号間のサブチャネルの伝搬路は、低周波数側のパイロット信号の伝搬路と同じであるものとして、共有制御情報が配置されたＣ（２，１），Ｃ（４，１），Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）の伝搬路推定値を求める。【０１３１】
図１７（ｂ）に示すブロック構造では、次のように動作を行なう。
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（１，１）〜Ｃ（８，１）のうち、Ｃ（１，１），Ｃ（５，１）がパイロット信号であるため、既知のパイロット信号の位相・振幅情報と、受信したＣ（１，１），Ｃ（５，１）の位相・振幅との差より、それぞれのパイロット信号の伝搬路推定値を求める。
（２）図１７（ａ）と場合と同様に、Ｃ（２，１），Ｃ（４，１）はＣ（１，１）の伝搬路と同じ、Ｃ（６，１），Ｃ（８，１）はＣ（５，１）の伝搬路と同じであるものとして推定値を求める。【０１３２】
すなわち、第５の実施形態に係る伝搬路推定回路５は、
（１）Ｔ／Ｆ変換回路４−１で変換されたブロックの先頭のサブスロットＣ（ｆ，１）が伝搬路推定回路５へ入力されると、パイロット信号の配置されたサブチャネルの信号と既知のパイロット信号の位相・振幅情報から、そのサブチャネルの伝搬路を推定する。
（２）同一サブスロットにおけるパイロット信号間のサブチャネルは、低周波数側のパイロット信号の配置されたサブチャネルと同じ伝搬路であるものとして、共有制御情報が配置されたサブチャネルの伝搬路推定値を求める。
という動作を行なう特徴がある。【０１３３】
さらに、上記の伝搬路推定値を用いて、ブロックの先頭のサブスロットの伝搬路補償を行ない、共有制御情報を復調して、そのブロックが非ＭＩＭＯのブロックであることが判定回路１０より通知された場合、ユーザデータ部の伝搬路推定は従来と同様の方法で行なってもよい。【０１３４】
以上のように、第５の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いることによって、基地局に第５の実施形態に係る送信機を適用した場合は、共有制御情報は、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックの両方で、非ＭＩＭＯの信号として送信される。ただし、ＭＩＭＯのブロックでは、共有制御情報は、それぞれ複数の送信アンテナの中のから特定の１つのアンテナが上記マッピング回路１１０−１〜１１０−ｎで選択されて送信される。【０１３５】
また、端末に第５の実施形態に係る受信機を適用した場合は、ブロックの先頭のサブスロットに含まれる共有制御情報を非ＭＩＭＯの信号として復調するが、その際に上記伝搬路推定回路５を用いて算出した推定値を伝搬路補償に用いることにより、ＭＩＭＯのブロックでは送信アンテナ毎のパイロット信号を用いて、そのパイロット信号と同じ送信アンテナから送信された共有制御情報を補償することができ、非ＭＩＭＯのブロックでは、ＭＩＭＯのブロックの場合における送信アンテナが１本のときであると考えられるので、同様の手法で補償することができる。【０１３６】
従って、非ＭＩＭＯのブロックとＭＩＭＯのブロックで区別することなく伝搬路補償を行なうことができる。すなわち、第１の実施形態と同様に、第５の実施形態に係るマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎと伝搬路推定回路５を用いた送受信機で送受信を行なうことにより、現在３ＧＰＰで提案されているブロック構造を変更することなく、当該ブロックを復調する前に通知される、ＭＩＭＯによる送信であるか非ＭＩＭＯによる送信であるかの事前情報を不要にすることができる。また、早期に共有制御情報を復調することができ、バッファを必要としないため回路規模を小さくすることもできる。【０１３７】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態に係る送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎ、および受信機について図面を参照して説明を行なう。【０１３８】
前述の第１の実施形態では、例えば図１の送信機におけるマッピング回路１１０−１に入力される共有制御情報ＳがＳ１〜Ｓ４に分割され、非ＭＩＭＯ時に図９（ａ）に示す配置が行なわれる場合、ＭＩＭＯ時には、図９（ｂ）に示すように、Ｃ１（２，１）にＳ１，Ｃ２（４，１）にＳ２，Ｃ１（６，１）にＳ３，Ｃ２（８，１）にＳ４を配置することにより、受信機で受信される共有制御情報がＭＩＭＯ時と非ＭＩＭＯ時で、送受信機で既知の同じ配置になるように制御を行なっている。【０１３９】
第６の実施形態におけるマッピング回路の動作は、共有制御情報の分割と配置のみが第１の実施形態と異なるため、共有制御情報の分割と配置以外の説明は省略する。【０１４０】
図１０は、第６の実施形態に係る送信機の概略構成を示すブロック図である。この送信機のマッピング回路１１０−１〜１１０−ｎにおいて、共有制御情報Ｓは、複製器１１０ｄにおいてＳの複製Ｓ’を生成する。セレクタ１１０ａでは、ＳおよびＳ’がＳ１，Ｓ２，Ｓ’１，Ｓ’２に分割される。ＭＩＭＯ時にはＳ１，Ｓ２を送信するアンテナと複製のＳ’１，Ｓ’２を送信するアンテナが異なるように配置を行なう。【０１４１】
例えば図１１（ｂ）に示す配置を行なう。この場合、非ＭＩＭＯ時は受信機で受信される共有制御情報が同じ配置となるように図１１（ａ）に示す配置とする。【０１４２】
次に受信機において、第１の実施形態と同様の処理により、図２の伝搬路推定回路６による伝搬路補償までが行なわれる。データ復調回路７では、複数のＳ１，Ｓ２を合成し、一つのＳ１，Ｓ２として復調処理を行なう。ここでの合成方法としては一般的な選択合成や等利得合成などを用いることができる。【０１４３】
図１２は、データ復調回路７の一例を示す図である。図１２において、データ復調回路は、受信した信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ’１，Ｓ’２をＳ１，Ｓ２とＳ’１，Ｓ’２に分割する分割器７ａと、分割器７ａで分割された信号Ｓ１とＳ’１，Ｓ２とＳ’２を合成し、合成値Ｓｇ１とＳｇ２を算出する合成器７ｂと、合成器７ｂで合成された合成値を復調する復調器７ｃと、復調された信号を復号し、共有制御情報のデータを出力する復号器７ｄとで構成される。上述のように受信機においては、分割器７ａと合成器７ｂとを具備することによりダイバーシチ受信が可能となる。【０１４４】
以上のように共有制御情報の複製を作成してＭＩＭＯ時に異なるアンテナから送信されるように制御することにより、受信機で合成処理を行なって、空間ダイバーシチ効果を得ることが可能となる。当然、非ＭＩＭＯ時においても複製を送ることによる周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。【０１４５】
さらに非ＭＩＭＯ時の周波数ダイバーシチ効果を向上させるために、図１３に示すように複製した信号との距離が離れるように配置にすることも可能である。【０１４６】
（選択するアンテナについての説明）
以上説明した第１および第５の実施形態ではＭＩＭＯブロックのパイロット信号は１つのアンテナから送信しているサブブロックでは他のアンテナからは送信しないよう処理を行なっていた。しかし、１つのアンテナから送信する複数サブブロックのパイロット信号を１つの単位として、各アンテナの前記単位毎に異なる符号化処理を行なうことにより、アンテナ毎のパイロット信号を直交させることができる。これは複数のアンテナからのパイロット信号を同じサブブロックから送信しても、受信装置でアンテナ毎のパイロット信号として分離できることを意味する。【０１４７】
例えば、送信アンテナが２本であった場合、パイロット信号の送信に用いる２つのサブブロックを１つの単位として、ＭＩＭＯ時には第１のアンテナからは前記２つのサブブロックから（１，１）を送り、第２のアンテナからは（１，−１）を送る。一方、端末では、受信したパイロット信号の前記１つの単位（Ｒ１，Ｒ２）に対して、第１のアンテナから送信されたパイロット信号を求める場合はＲ１＋Ｒ２を求めることにより第２のアンテナから送信されたパイロット信号を除去できる。【０１４８】
同様に、第２のアンテナから送信されたパイロット信号を求める場合はＲ１−Ｒ２を求めることにより第１のアンテナから送信されたパイロット信号を除去できる。【０１４９】
上記の場合、１つのサブブロックにおける各アンテナのパイロット信号と非ＭＩＭＯ時のパイロット信号の振幅・位相変化分を複素数Ｒとしたときに、該サブブロックのパイロット信号を用いて伝搬路推定を行なう共有制御情報にＲを複素乗算して送ることにより、端末においては前記第１および第５の実施の形態の復調処理が可能となる。【０１５０】
例えば、２本の送信アンテナを仮定し、ブロック構造を図１７（ａ）とした場合の送信アンテナ毎のブロック配列の一部としてＣ（１，１）からＣ（４，１）までを抜き出したものを図１４に示す。図１４（ａ）は、非ＭＩＭＯ時のパイロット信号Ｐと共有制御情報Ｓ１，Ｓ２の配置を示す。ここで、ＭＩＭＯ時の共有制御情報Ｓ１，Ｓ２の配置は、実施の形態５と同様に、同一のサブスロット内において低周波数側で最も近いパイロット信号の送信アンテナの配列に配置するものとする。【０１５１】
図１４（ｂ）は、前記送信アンテナ毎に直交するように第１の送信アンテナからは（Ｐ，Ｐ）を送り、第２の送信アンテナからは（Ｐ，−Ｐ）を送るように配置したものである。ＭＩＭＯ時の共有制御情報Ｓ１は前述の条件に従い、低周波数側で最も近いパイロット信号の送信アンテナの配列に配置するので、第１の送信アンテナ、第２の送信アンテナの両方の配列に配置する。その際、パイロット信号は、非ＭＩＭＯ時のパイロット信号から位相や振幅が変化している場合がある。ここではＣ２（３，１）の位相・振幅変化量ＲがＲ＝−１となっている。【０１５２】
従って、Ｃ２（３，１）を低周波数側で最も近いパイロット信号として選択して配置するＣ２（４，１）の共有制御情報に対して、以下に示すＲを複素乗算する処理を行なう。
Ｓ２×Ｒ＝−Ｓ２【０１５３】
図１４（ｃ）は、同図（ｂ）での処理を一般化したものであり、非ＭＩＭＯ時のパイロットＰから位相・振幅が変化したパイロット信号をＰ’とおき、位相・振幅変化をＲとおくと、数式（３）で表わすことができる。
【数３】
2007037415.tif 000005
ここでＡは振幅変化、θは位相変化であり、Ｐ’は、数式（４）の複素乗算で表わすことができる。
【数４】
2007037415.tif 000006
このパイロット信号Ｐ’を低周波数側で最も近いパイロット信号として選択して、Ｐ’の送信アンテナの配列に配置した共有制御情報Ｓ２’は、数式（５）で表わすことができる。
【数５】
2007037415.tif 000007
【０１５４】
次に、受信装置で上記信号を復調するためには、既知のパイロット信号Ｐと受信したＣ（１，１）の位相・振幅変化からＣ（２，１）の伝搬路補償を行なう。ここでノイズの影響を無視すると、第１の送信アンテナから送信された信号Ｐは伝搬路Ｒ１を通ることで、
Ｐ×Ｒ１
の複素乗算で表される。同様に第２の送信アンテナから送信された信号Ｐは伝搬路Ｒ２を通ることで、
Ｐ×Ｒ２
の複素乗算で表される。【０１５５】
受信装置では、２つを合成した、
Ｐ×Ｒ１＋Ｐ×Ｒ２
が受信される。既知のパイロット信号Ｐとの位相・振幅変化は、
Ｐ（Ｒ１＋Ｒ２）÷Ｐ＝Ｒ１＋Ｒ２
となる。
Ｃ（２，１）の送信信号Ｓ１の受信信号は上記伝搬路を通ることにより同様に、
Ｓ１（Ｒ１＋Ｒ２）
となり、上記パイロット信号の位相・振幅変化Ｒ１＋Ｒ２で複素除算することによりＳ１を求めることができる。【０１５６】
次に、Ｃ（３，１）のパイロット信号についても同様に、受信装置では、
Ｐ×Ｒ１＋Ｒ×Ｐ×Ｒ２
が受信され、位相・振幅変化は、
Ｐ（Ｒ１＋Ｒ×Ｒ２）÷Ｐ＝Ｒ１＋Ｒ×Ｒ２
となる。【０１５７】
Ｃ（４，１）の送信信号は、
Ｓ２＋Ｒ×Ｓ２
で表わされるが、この受信信号は、上記伝搬路を通ることにより同様に、
Ｓ２（Ｒ１＋Ｒ×Ｒ２）
となり、上記パイロット信号の位相・振幅変化である、
Ｒ１＋Ｒ×Ｒ２
で複素除算することにより、Ｓ２を求めることができる。【０１５８】
ここでは、第５の実施形態を例にとって説明したが、第１の実施形態においても同様な処理を行なうことが可能である。【０１５９】
（共有制御情報について）
以上説明した第１及び第３乃至第６の実施形態ではブロック毎に共有制御情報の伝搬路推定を行ない復調を行なっているが、周波数方向の複数ブロックで１つの共有制御情報が送信される場合においても、当該複数ブロックで同一のマッピング動作手段が用いられている場合には、ＭＩＭＯであるか否かに関わらず共有制御情報の伝搬路推定および復調を行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明における送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図７】第４の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図８】第５の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図９】第６の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図１０】第６の実施形態に係る送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】第６の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図１２】データ復調回路の一例を示す図である。
【図１３】第６の実施形態におけるブロック構成を示す図である。
【図１４】（ａ）は非ＭＩＭＯ時のパイロット信号Ｐと共有制御情報Ｓ１，Ｓ２の配置を示す図であり、（ｂ）は送信アンテナ毎に直交するようにパイロット信号Ｐと共有制御情報Ｓ１，Ｓ２を配置した状態を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）での処理を一般化した様子を示す図である。
【図１５】ＥＵＴＲＡにおける３ＧＰＰの提案をベースに想定されている下りリンク無線フレームの構成例を示す図である。
【図１６】ブロック内のサブブロックの配列を示す図である。
【図１７】（ａ）および（ｂ）は、ＥＵＴＲＡにおける３ＧＰＰの提案をベースに想定されている下りリンク無線フレームから１ブロックを抜粋した状態を示す図である。
【図１８】ＭＩＭＯ技術を用いた通信システムの概念図である。
【図１９】ＭＩＭＯ時におけるパイロット配置を示す図である。
【図２０】ＭＩＭＯ技術を用いる際の１ブロックのアンテナ毎の配列を示す図である。
【図２１】従来における送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２３】受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】（ａ）および（ｂ）は、従来の伝搬路推定回路における推定値の算出方法を示す図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１−１〜１−Ｎ  第１〜第Ｎの受信アンテナ
２−１〜２−Ｎ  周波数変換回路
３−１〜３−Ｎ  Ａ／Ｄ変換回路
４−１〜４−Ｎ  Ｔ／Ｆ変換回路
５  伝搬路推定回路
６  伝搬路補償回路
７  データ復調回路
７ａ  分割器
７ｂ  合成器
７ｃ  復調器
７ｄ  複合機
８  ＭＬＤ回路
９  セレクタ
１０  判定回路
１１０−１〜１１０−ｎ  マッピング回路
１１０ａ  セレクタ
１１０ｂ−１〜１１０ｂ−Ｍ  メモリ
１１０ｃ  分配器
１１０ｄ  複製器
１１１−１〜１１１−Ｍ  Ｆ／Ｔ変換回路
１１２−１〜１１２−Ｍ  Ｄ／Ａ変換回路
１１３−１〜１１３−Ｍ  周波数変換回路
１１４−１〜１１４−Ｍ  第１〜第Ｍの送信アンテナ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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