(57)【要約】      （修正有）【課題】ＺＣＺ−ＣＤＭＡの優れた通信性能を維持した送受信回路の低消費電力化を実現する技術を提供する。【解決手段】送信側の無線通信局１０Ａにおいて、シーケンスジェネレータ１１により与えられるｂｅｎｔ関数ＺＣＺ（Ｚｅｒｏ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ｚｏｎｅ）系列によりデータを拡散する。次にアダマール変換回路１２によりアダマール変換を行い、ブロック符号化回路１３により情報シンボルのブロック符号化を行って、Ｐ／Ｓ回路２１を介して、受信側の無線通信局１０Ｂに送信する。無線通信局１０Ｂでは、Ｐ／Ｓ回路２１、ブロック復号回路２２、逆アダマール変換回路２３、相関器２５により、逆変換を行ってデータ検出を行う。【選択図】図４
2016201676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する複数の通信局を備える符号分割多元接続方式の通信システムにおいて、
送信側の通信局が、
アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散する拡散手段と、
前記拡散手段により得られた拡散シンボルを送信する送信手段と
を具備し、
受信側の通信局が、
前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施す逆変換手段と、
ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換手段によって逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散する逆拡散手段と
を具備する
ことを特徴とする、通信システム。
【請求項２】
前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定である、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信手段は、拡散シンボルに対してブロック符号化を行い、ブロック符号化された拡散シンボルを送信するように構成され、
前記受信手段は、前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルに対して、前記ブロック符号化に応じたブロック復号を行うように構成されている、
請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記拡散手段は、前記情報シンボルとともに、前記ＺＣＺ系列を用いて所定のパイロットシンボルを拡散するように構成されており、
前記受信側の通信局は、
前記パイロットシンボルを用いたＲａｋｅ受信を行うことにより前記情報シンボルを取得するＲａｋｅ受信手段
をさらに備える、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記情報シンボル及び前記パイロットシンボルを、複数の異なる前記ＺＣＺ系列を用いて拡散するように構成されている、
請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
符号分割多元接続方式の通信に用いられ、拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する通信局において、
アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散する拡散手段と、
前記拡散手段により得られた拡散シンボルを送信する送信手段と、
他の通信局から送信された拡散シンボルを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施す逆変換手段と、
ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換手段によって逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散する逆拡散手段と
を備えることを特徴とする、通信局。
【請求項７】
前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定である、
請求項６に記載の通信局。
【請求項８】
拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する複数の通信局を備える符号分割多元接続方式の通信システムにて、通信を行う通信方法において、
送信側の通信局が、
アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散するステップと、
前記拡散により得られた拡散シンボルを送信するステップと
を実行し、
受信側の通信局が、
前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルを受信するステップと、
受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施すステップと、
ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散するステップと
を実行する
ことを特徴とする、通信方法。
【請求項９】
前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定である、
請求項８に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式の通信システム、通信局及び通信方法に関し、特に拡散符号としてＺＣＺ（Zero Correlation Zone）系列を用いる通信システム、通信局及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ方式の無線通信では、送信側の各無線通信局が拡散符号を用いてデータ信号に拡散処理を施し、その拡散処理後のデータ信号を用いて搬送波を変調し、これを送信する。受信側の無線通信局は、送信側から送信された信号を受信した場合、その受信した信号に対して拡散符号を用いて逆拡散処理を施すことによってデータ信号を取得する。ここで、無線通信局毎に異なる拡散符号が用いられることにより多元接続が実現される。
【０００３】
近年、上記の拡散符号として、零相関領域を有するＺＣＺ系列を用いる技術（以下、「ＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式」という）が提案されている。例えば、非特許文献１及び非特許文献２には、ブロック符号化及びＲａｋｅ受信を適用したマルチキャリア伝送方式のＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式が開示されている。このＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式の場合、送信側において、ＺＣＺ系列を用いて周波数空間上で情報シンボルを拡散し、それを逆フーリエ変換することにより得られた時空間上の情報シンボルをブロック符号化して送信する。受信側では、その逆の操作が行われることによって情報シンボルが取り出される。この際、パイロット信号を利用したＲａｋｅ受信が行われる。これにより、自局の遅延波を効果的に情報復調に活用するとともに、シンボル間干渉を低減することができるため、高信頼の通信を実現することができる。一般にマルチキャリア伝送方式では、搬送周波数毎に振幅及び位相を調整する周波数領域等化を必要とするが、上記のＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式ではキャリア間干渉の無い状況を作ることができるため、そのような周波数領域等化を必要としないというメリットもある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】A.Abudokeremu, S.Matsufuji, Y.Ida, T.Matsumoto, A Novel Multicarrier CDMA Scheme With Interference Free Performance in Very Large Delay Spread" in its current form for publication in the ITE Transactions on Media Technology and Applications, Vol.2, No.4, pp.362-369, 2014.
【非特許文献２】A.Abudoukeremu, J.C.Huang, Y.Ida, T.Matsumoto and S.Matsufuji,”On BER performance of Block Coding MC-ZCZ-CDMA,” in the Proc. of ISITA 2014, 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式の場合、フーリエ変換・逆変換の演算処理に伴い、送受信回路の消費電力が増大してしまうという問題がある。そこで、上記のＺＣＺ−ＣＤＭＡ方式が有する優れた通信性能を維持した上で、送受信回路の低消費電力化を実現できる技術が期待されている。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる通信システム、通信局及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の通信システムは、拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する複数の通信局を備える符号分割多元接続方式の通信システムにおいて、送信側の通信局が、アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散する拡散手段と、前記拡散手段により得られた拡散シンボルを送信する送信手段とを具備し、受信側の通信局が、前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施す逆変換手段と、ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換手段によって逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散する逆拡散手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
上記態様の通信システムにおいて、前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定であることが好ましい。
【０００９】
また、上記態様の通信システムにおいて、前記送信手段は、拡散シンボルに対してブロック符号化を行い、ブロック符号化された拡散シンボルを送信するように構成され、前記受信手段は、前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルに対して、前記ブロック符号化に応じたブロック復号を行うように構成されていることが好ましい。
【００１０】
また、上記態様の通信システムにおいて、前記拡散手段は、前記情報シンボルとともに、前記ＺＣＺ系列を用いて所定のパイロットシンボルを拡散するように構成されており、前記受信側の通信局は、前記パイロットシンボルを用いたＲａｋｅ受信を行うことにより前記情報シンボルを取得するＲａｋｅ受信手段をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、上記態様の通信システムにおいて、前記拡散手段は、前記情報シンボル及び前記パイロットシンボルを、複数の異なる前記ＺＣＺ系列を用いて拡散するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の一の態様の通信局は、符号分割多元接続方式の通信に用いられ、拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する通信局において、アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散する拡散手段と、前記拡散手段により得られた拡散シンボルを送信する送信手段と、他の通信局から送信された拡散シンボルを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施す逆変換手段と、ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換手段によって逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散する逆拡散手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
上記態様の通信局において、前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の一の態様の通信方法は、拡散符号により拡散されたデータの送受信を実行する複数の通信局を備える符号分割多元接続方式の通信システムにて、通信を行う通信方法において、送信側の通信局が、アダマール変換が施されるＺＣＺ系列を用いて情報シンボルを拡散するステップと、前記拡散により得られた拡散シンボルを送信するステップとを実行し、受信側の通信局が、前記送信側の通信局から送信された拡散シンボルを受信するステップと、受信された拡散シンボルに対して、前記アダマール変換に対応する逆変換を施すステップと、ＺＣＺ系列を用いて、前記逆変換が施された拡散シンボルを逆拡散するステップとを実行することを特徴とする。
【００１５】
上記態様の通信方法において、前記ＺＣＺ系列は、前記アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る通信システム、通信局及び通信方法によれば、優れた通信性能を維持した上で、省電力化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態の通信システムにおける通信フレームのタイムチャート。
【図３】ＺＣＺ符号の相関特性を示すグラフ。
【図４】本発明の実施の形態の通信システムが備える送信側及び受信側の通信局の構成を示すブロック図。
【図５】伝送モデルを示すグラフ。
【図６】本発明のその他の実施の形態の通信システムが備える送信側の通信局の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００１９】
本実施の形態の通信システムは、準同期型のＣＤＭＡ方式の無線通信システムである。準同期型のＣＤＭＡ方式とは、同期制御局から所定の時間間隔で繰り返し同期信号が送信され、各無線通信局がその同期信号を捕捉したタイミングに応じてデータ信号の送受信を実行する通信方式をいう。本実施の形態は、このような準同期型のＣＤＭＡ方式の通信システムであるが、本発明はこれに限定されるわけではなく、所謂同期型又は非同期型のＣＤＭＡ方式の通信システムであってもよい。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＣＤＭＡ方式の無線通信システム１は、無線信号を送受信する複数の無線通信局１０，１０，…と、所定の時間間隔で同期信号を送信する同期制御局２０とを備えている。各無線通信局１０は、同期制御局２０から送信された同期信号を検出したタイミングで、無線信号の送受信を実行する。無線通信システム１は、このような同期制御を行うことによって、準同期型のＣＤＭＡ方式の通信を実現する。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態の無線通信システムにおける通信フレームのタイムチャートである。図２に示すように、同期制御局２０からは所定の時間間隔で同期信号が繰り返し送信される。各無線通信局１０は、この同期信号を検出したタイミングで、データ信号を送信する。その結果、図２のタイムチャートの最終段に示されているように、受信側の無線通信局１０に対して、同期信号と各データ信号を含む受信信号が入力される。
【００２２】
各無線通信局１０は、同期制御局２０から送信された同期信号の検出に基づいて、パルス発生器によって変調又は復調タイミング信号を生成する。各無線通信局１０は、この変調又は復調タイミング信号に応じて変調又は復調を行う。より具体的には、次のように動作する。
【００２３】
送信側の無線通信局１０は、同期信号の検出に基づいて生成された変調タイミング信号に合わせて、送信対象のデータに対してＺＣＺ符号により拡散処理を施し、さらに後述する各処理を施すことにより送信信号を生成する。そして、無線通信局１０は、その送信信号を変調して伝送路に送信する。変調方式としては、ＰＳＫ，ＡＳＫ，ＢＦＳＫ，ＱＡＭ等、様々なものを採用することができる。
【００２４】
他方、受信側の無線通信局１０は、受信信号を復調した後、ＺＣＺ符号を用いて逆拡散処理を施し、さらに後述する各処理を施すことにより受信信号を得る。そして、無線通信局１０は、同期信号の検出に基づいて生成された復調タイミング信号に合わせて閾値判定することによって、受信信号からデータを取り出す。
【００２５】
以下では、送信側及び受信側の無線通信局１０の動作の詳細について説明する。まず、ＺＣＺ系列セットであるＺＣＺ符号について説明する。
【００２６】
［ＺＣＺ符号］
周期Ｎ、系列数Ｍの複素系列の集合（符号）を、各系列をベクトル表現することによって式（１）−１に示すように表す。
【数１】
2016201676.tif 000003
ここで、２相系列及び４相系列はそれぞれ式（１）−２及び式（１）−３に示す要素からなる。
【数２】
2016201676.tif 000004
また、シフトτ位相がずれた系列を式（２）のように表す。
【数３】
2016201676.tif 000005
これらの周期相関関数は、式（３）に示すように定義できる。
【数４】
2016201676.tif 000006
ここで、系列が同じ場合（l＝m）を周期自己相関、異なる場合（l≠m）を周期相互相関と呼ぶ。
【００２７】
上記の式（１）−１の系列セットの周期相関関数が、下記の式（４）を満たすものを、零相関領域Ｚｃｚを有するＺＣＺ符号と呼び、A(N, M, Zcz)と表現する。
【数５】
2016201676.tif 000007
図３は、上記のＺＣＺ符号の相関特性を示すグラフである。なお、このＺＣＺ符号の系列数Ｍは、系列長Ｎ及び零相関領域Ｚｃｚに対して、下記の式（５）に示すように上界付けられる。
【数６】
2016201676.tif 000008
なお、以下では、式（５）で示される上界に到達するZCZ系列A(2n, 2n-1, Zcz)を用いて説明を続けるが、有限体上のフーリエ変換等に関しては一般化して議論する。
【００２８】
［ｂｅｎｔ関数］
次に、ｂｅｎｔ関数について説明する。
ｐを素数とし、Ｎ＝Ｐｎとする。整数値ｘ（０≦ｘ＜Ｎ＝Ｐｎ）をｐ進数展開した係数を要素とするｎ次元ベクトルを下記の式（６）に示すように定義する。
【数７】
2016201676.tif 000009
ここで、Ｖｎｐから実数Ｒへの写像関数を考える。このとき、ＧＦ（ｐ）上のフーリエ変換は、以下の式（７）に示すように定義できる。
【数８】
2016201676.tif 000010
ここで、その逆変換は下記の式（８）に示すように成り立つ。
【数９】
2016201676.tif 000011
【００２９】
Ｎ＝Ｐｎ次複素（シルベスター型）アダマール行列を、下記の式（９）のとおり定義する。
【数１０】
2016201676.tif 000012
ここで、下記の式（１０）が成り立つ。
【数１１】
2016201676.tif 000013
但し、添え字＊は複素共役転置を示し、Ｅｎは単位行列を示している。これは、クロネッカー積を用いて、下記の式（１１）のとおり表すことができる。
【数１２】
2016201676.tif 000014
例えば、ｐ＝２の場合、下記の式（１２）のとおり表すことができる。
【数１３】
2016201676.tif 000015
ここで、
【数１４】
2016201676.tif 000016
とすると、式（７）及び式（８）に示すフーリエ変換はそれぞれ、下記の式（１５）及び（１６）のとおりに表すことができる。
【数１５】
2016201676.tif 000017
ここで、全てのｘ及びｙにおいて下記の式（１７）が成り立つ場合、その関数ｆ（ｘ）を（実数値）ｂｅｎｔ関数と呼ぶ。
【数１６】
2016201676.tif 000018
なお、このｂｅｎｔ関数については、「S. Matsufuji, K. Imamura, “Real-valued Bent Function and Its Application to the Design of Balanced Quadriphase Sequences with Optimal Correlation Properties,” Lecture Note in Computer Science, Vol. 508, pp.113-121, Springer Verlag, 1991.」及び「S. Matsufuji, K. Imamura, “Balanced Quadriphase Sequences with Optimal Correlation Properties Constructed by Real Valued Bent Functions,” IEEE Transactions on Information Theory, Vol.39, No.1, pp.305-310，1993.1」に詳細が説明されている。
このように、変換の前後でその絶対値が一定であるということは、変換前と後の平均電力が一定（最小）になることを意味している。
【００３０】
［ｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列］
次に、本実施の形態で用いるｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列について説明する。上述した式（１）−１のＺＣＺ符号の発生関数（論理関数）には上記のｂｅｎｔ関数が含まれる。この点について、ＺＣＺ系列Ａ（２ｎ，２ｎ−１，Ｚｃｚ）を用いて説明する。
【００３１】
ＺＣＺ符号の発生関数は、式（１８）のとおり定義できる。
【数１７】
2016201676.tif 000019
また、下記の式（２０）は系列の一つを示すパラメータである。
【数１８】
2016201676.tif 000020
ここで、式（１８）がｂｅｎｔ関数である条件は、ｎが偶数の場合、下記の式（２１）として与えられる。
【数１９】
2016201676.tif 000021
また、この条件は下記の式（２２）としても与えられる。
【数２０】
2016201676.tif 000022
例えば、下記の式（２３）のとおりとすることによりＺＣＺ符号を８相系列にすることができる。
【数２１】
2016201676.tif 000023
さらに、すべてのｎについて、当該条件を、下記の式（２４）として与えることもできる。
【数２２】
2016201676.tif 000024
また、下記の式（２５）として与えることもできる。
【数２３】
2016201676.tif 000025
なお、実際には、上述した式（１８）及び式（２３）により与えられるｎが偶数でも奇数でも存在する４相系列のＺＣＺ符号が有効であると考えられる。この場合に、全体の自己・相互相関関数を低く抑えることができると考えられる。このことは数値計算により示すことが可能である。
上記のような条件を満足する式（１８）の発生関数により発生する系列をｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列と定義することができる。
【００３２】
［通信システム］
以下、上述したｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列を用いた本実施の形態の無線通信システムの構成及び動作の詳細について説明する。
図４は、本発明の実施の形態の無線通信システムが備える送信側及び受信側の無線通信局１０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、送信側の無線通信局１０（１０Ａ）は、シーケンスジェネレータ１１と、アダマール変換回路１２と、ブロック符号化回路１３と、パラレル／シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ回路）１４とを備えている。また、受信側の無線通信局１０（１０Ｂ）は、Ｐ／Ｓ回路２１と、ブロック復号回路２２と、逆アダマール変換回路２３と、データ検出回路２４を具備する相関器２５とを備えている。なお、図４には、説明の便宜上、変調回路及び復調回路等の構成は省略されている。
【００３３】
［送信側の無線通信局１０Ａの動作］
本無線通信システムにおいて、ｍ番目の無線通信局１０のＬ個の情報シンボルを下記の式（２６）のとおり表す。
【数２４】
2016201676.tif 000026
このとき、情報シンボルｄｍｋは、シーケンスジェネレータ１１により与えられるｂｅｎｔ関数ＺＣＺ系列ａｍによって、下記の式（２７）に示すように拡散される。
【数２５】
2016201676.tif 000027
次に、上記の式（１５）にしたがって、アダマール変換回路１２によりアダマール変換が実行される。アダマール変換が施された情報シンボルは、下記の式（２８）で表すことができる。
【数２６】
2016201676.tif 000028
１チップシフトしても周期相関を維持できるようにガードチップを付加することが好ましい。このようなガードチップを付加した長さＮハット＝Ｎ＋２の拡張シンボルは、下記の式（２９）で表すことができる。
【数２７】
2016201676.tif 000029
【００３４】
次に、ブロック符号化回路１３により情報シンボルのブロック符号化が行われる。Ｌ個の情報シンボルを一纏めにしてブロック符号化する場合、次の式（３０）で表すことができる。
【数２８】
2016201676.tif 000030
送信シンボルは、Ｐ／Ｓ回路１４を経て、式（３０）の各行毎に順に送信される。具体的には、以下の式（３１）に示すように送信される。
【数２９】
2016201676.tif 000031
このようにブロック符号化を行うことによって、遅延の大きい通信路においても、送信データの大容量化を実現することができる。
【００３５】
［受信側の無線通信局１０Ｂの動作］
通信路では、建物等の反射により起こるマルチパスフェージングの影響により、図５に示すような遅延波（受信レベル）が生じる。この受信レベルを、下記の式（３２）に示すとおりとする。
【数３０】
2016201676.tif 000032
ガードチップを除去した受信信号は、下記の式（３３）のとおり表すことができる。
【数３１】
2016201676.tif 000033
ここで、下記の式（３４）が成り立つ。
【数３２】
2016201676.tif 000034
【００３６】
Ｐ／Ｓ回路２１及びブロック復号回路２２を経た受信信号ｒｍｋは、逆アダマール変換回路２３による逆アダマール変換によって、下記の式（３５）のとおりとなる。
【数３３】
2016201676.tif 000035
【００３７】
次に、相関器２５によりＺＣＺ系列ａを用いて逆拡散が行われ、データ検出回路２４によって情報データが取り出される。上記の式（３５）によって示される受信信号ＵｍｋとＺＣＺ系列ａｍ’との内積は、次の式（３６）のとおり表せる。
【数３４】
2016201676.tif 000036
Ｋ＋Ｊ−Ｉ次個の受信ベクトルシンボルと情報データとの関係は、以下の式（３７）のとおり表すことができる。
【数３５】
2016201676.tif 000037
ここで、（Ｋ＋Ｊ−１）＊Ｋ次行列Ｐｍは、式（３２）の通信路の遅延波の応答からなる。
【００３８】
なお、無線通信局１０Ｂがパイロット信号を用いたＲａｋｅ受信を行うことによって、誤り特性を改善することができる。具体的には、以下の式（３８）で示されるＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差）Ｒａｋｅ受信を採用することができる。
【数３６】
2016201676.tif 000038
ここで、（）＊は複素共役転置、σ２は雑音電力、ＥはＫ次単位行列である。また、雑音電力が小さい場合は、σ２＝０とするゼロフォーシングのＲａｋｅ受信も有効である。 
【００３９】
パイロット信号は、式（２６）をｄｍ＝（１，０，…，０）とすることによって容易に構成することができる。この場合、式（３１）の送信（パイロット）シンボルをデータシンボルの送信前に２回以上繰り返し送信する。このようにすれば、各々の遅延波の応答は、それらの平均として与えることができる。
【００４０】
なお、このようにＲａｋｅ受信を行うこととした場合、逆行列の計算を実行しなければならないため、計算量が増大するという問題が生じ得る。この問題を解消するために、１個のＺＣＺ系列ではなく複数個のＺＣＺ系列で情報シンボルを拡散することが考えられる。この場合、どの系列がどの順番で拡散に用いられるかは予め定められている必要がある。このように複数個のＺＣＺ系列を用いることにより、Ｒａｋｅ受信の際に計算する行列の次数を減少させることができるため、高速処理が可能となる。
【００４１】
上述したとおり、本実施の形態では、アダマール変換の前後でその要素値の絶対値が一定となるｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列を用いている。これにより、送信信号のレベルを一定にすることができるため、送信信号電力が常に一定となり、マルチキャリア伝送で生じる瞬時電力の問題を解消することができる。また、従来のようなフーリエ変換・逆変換といった複雑な演算処理を抑制することができるため、送受信回路の省電力化を実現することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態の場合、マルチキャリア数に相当する系列周期長（別空間上のサンプル点数）、又は遅延の幅により定まるブロック長を長くした場合であっても、誤り特性が劣化することなく安定した高効率伝送が可能になる。また、他局間干渉及びキャリア間干渉に相当する干渉を除去することができるため、別空間上で振幅又は位相を調整するための領域等化を必要としないという利点もある。
【００４３】
本実施の形態の通信システムは、時々刻々と変化する通信路においても複数の通信局間で高速且つ高信頼な通信を可能とすることできるため、例えば高機能リモートコントローラ等の高機能遠隔制御システム、及び高速移動体通信システム等に適用することが想定される。
【００４４】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態は、本発明をＣＤＭＡ方式の無線通信に適用する例であるが、本発明はこれに限定されるわけではなく、有線通信に適用してもよい。また、上述した実施の形態は、マルチキャリア伝送方式の通信に適用する例であるが、シングルキャリア伝送方式の通信に適用してもよい。
【００４５】
また、上述した実施の形態では、ｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列を用いて拡散処理を行っているが、ｂｅｎｔ関数型ではないＺＣＺ系列を用いて拡散処理を行うようにしてもよい。この場合でも、フーリエ変換・逆変換といった複雑な演算処理を抑制することができるため、消電力化を図ることができる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態では、送信側の無線通信局がアダマール変換を実行しているが、本発明はこれに限定されるわけではなく、送信側の無線通信局がアダマール変換を実行することなく、アダマール変換が施されたＺＣＺ系列を用いて拡散処理を行うようにしてもよい。ｄｍｋ＝１の場合における式（２８）の情報シンボルについては、その発生関数を容易に導出することができるため、このような無線通信局を実現することは容易である。これにより、送信回路の設計の容易化を図ることができる。図６は、このような構成の送信側の無線通信局１００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、無線通信局１００は、ｂｅｎｔ関数型ＺＣＺ系列ａ＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，…，ａＮ−１）がアダマール変換されることにより得られた系列ｂ＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，…，ｂＮ−１）を用いてデータｄｋを拡散する。この系列ｂは、上述した発生関数により生成することができる。このようにＺＣＺ系列をアダマール変換して得られた系列もＺＣＺ系列となる。その後、無線通信局１００では、ブロック符号化回路３３及びＰ／Ｓ回路３４によって上述した実施の形態の場合と同様の処理が行われ、情報シンボルが送信される。これによっても上述した実施の形態と同様の効果が奏される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の通信システム及び通信局はそれぞれ、ＣＤＭＡ方式の無線通信システム及び無線通信局などとして有用である。また、本発明の通信方法は、ＣＤＭＡ方式の無線通信方法などとして有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１    通信システム
１０（１０Ａ，１０Ｂ）  無線通信局
１１  シーケンスジェネレータ
１２  アダマール変換回路
１３  ブロック符号化回路
１４  Ｐ／Ｓ回路
２０  同期制御局
２１  Ｐ／Ｓ回路
２２  ブロック復号回路
２３  逆アダマール変換回路
２４  データ検出回路
２５  相関器  
【図１】
2016201676.tif 000039
【図２】
2016201676.tif 000040
【図３】
2016201676.tif 000041
【図４】
2016201676.tif 000042
【図５】
2016201676.tif 000043
【図６】
2016201676.tif 000044