特許 6987328 送信装置、受信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987328

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】送信装置、受信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 1/06 20060101AFI20211213BHJP

   H04L 1/08 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H04L1/06 180

   H04L1/08

【請求項の数】21

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2021-553992(P2021-553992)

(86)(22)【出願日】2019年10月31日

(86)【国際出願番号】JP2019042823

(87)【国際公開番号】WO2021084693

(87)【国際公開日】20210506

【審査請求日】2021年9月22日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】山口 歌奈子

(72)【発明者】

【氏名】中島 昭範

【審査官】 川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／０６１０６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／１４２７３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１１２４７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １／０６

Ｈ０４Ｌ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２本以上の送信アンテナと、
変調信号に対してブロック符号化を行い、前記２本以上の送信アンテナの各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化部と、
前記ブロック符号化部による前記ブロック符号化の単位をブロックとし、前記送信信号に対して、送信装置ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、前記送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成部と、
を備えることを特徴とする送信装置。

【請求項2】

前記重み付け係数は、複数の前記送信信号である連送信号が送信される区間である連送区間において、複数の前記送信装置の間で直交し、前記送信装置の前記連送回数の間で直交する値とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。

【請求項3】

前記重み付け連送信号生成部は、前記送信信号に対して、前記送信信号を受信する受信装置における受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が送信される区間である連送区間におけるチャネル変動のうち少なくとも１つに基づいて、ビート干渉による影響が低減される前記重み付け係数を付加する処理を連送回数の数だけ繰り返し実施する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載の送信装置によって連送されたブロック符号化信号である送信信号を受信信号として受信する受信装置であって、
前記送信信号を前記受信信号として受信する１本以上の受信アンテナと、
前記受信信号を用いて、前記送信装置が備える２本以上の送信アンテナから送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する送信アンテナ出力電力検出部と、
前記受信信号を用いて、前記送信装置においてブロック符号化され前記送信装置から送出された送信信号について、前記ブロック符号化のブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する連送ブロック電力検出部と、
前記受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間の伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択するブロック復号単位選択部と、
連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部と、
連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部と、
前記部分復号部で部分復号された復号結果を用いて連送合成結果を算出する連送合成部と、
を備えることを特徴とする受信装置。

【請求項5】

前記ブロック復号単位選択部は、前記送信アンテナ出力電力検出部で算出された受信電力に基づいて、各受信電力が規定された第１の範囲内にない場合、受信電力の大きい受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、各受信電力が前記第１の範囲内の場合、全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。

【請求項6】

前記ブロック復号単位選択部は、前記連送ブロック電力検出部で算出された受信電力に基づいて、複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間における各受信電力が規定された第２の範囲内にない場合、前記連送区間において受信電力の大きい１つまたは複数の受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、前記連送区間における各受信電力が前記第２の範囲内の場合、前記連送区間の全ての受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の受信装置。

【請求項7】

前記ブロック復号単位選択部は、前記伝搬路状況に基づいて、複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間における前記伝搬路状況の変動が規定された第３の範囲内にない場合、前記連送区間において前記伝搬路状況の変動が小さい１つまたは複数の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、前記連送区間における前記伝搬路状況の変動が前記第３の範囲内の場合、前記連送区間の全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の受信装置。

【請求項8】

前記連送合成部は、前記送信アンテナ出力電力検出部または前記連送ブロック電力検出部で算出された受信電力に基づいて、前記部分復号部で部分復号された復号結果を合成または選択するのかを選択し、前記連送合成結果を算出する、
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１つに記載の受信装置。

【請求項9】

請求項１から３のいずれか１つに記載の送信装置と、
請求項４から８のいずれか１つに記載の受信装置と、
を備えることを特徴とする通信システム。

【請求項10】

送信装置の制御回路であって、
変調信号に対してブロック符号化を行い、２本以上の送信アンテナの各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化部と、
前記ブロック符号化部による前記ブロック符号化の単位をブロックとし、前記送信信号に対して、送信装置ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、前記送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成部と、
を備えることを特徴とする制御回路。

【請求項11】

請求項１０に記載の制御回路を有する送信装置によって連送されたブロック符号化信号である送信信号を受信信号として受信する受信装置の制御回路であって、
前記送信信号を前記受信信号として受信する１本以上の受信アンテナで受信された前記受信信号を用いて、前記送信装置が備える２本以上の送信アンテナから送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する送信アンテナ出力電力検出部と、
前記受信信号を用いて、前記送信装置においてブロック符号化され前記送信装置から送出された送信信号について、前記ブロック符号化のブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する連送ブロック電力検出部と、
前記受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間の伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択するブロック復号単位選択部と、
連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部と、
連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部と、
前記部分復号部で部分復号された復号結果を用いて連送合成結果を算出する連送合成部と、
を備えることを特徴とする制御回路。

【請求項12】

送信装置に実行させる第１のプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記第１のプログラムは、
ブロック符号化部が、変調信号に対してブロック符号化を行い、２本以上の送信アンテナの各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化ステップと、
重み付け連送信号生成部が、前記ブロック符号化部による前記ブロック符号化の単位をブロックとし、前記送信信号に対して、送信装置ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、前記送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成ステップと、
を送信装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。

【請求項13】

請求項１２に記載の記憶媒体に記憶された第１のプログラムを実行する送信装置によって連送されたブロック符号化信号である送信信号を受信信号として受信する１本以上の受信アンテナを備える受信装置に実行させる第２のプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記第２のプログラムは、
送信アンテナ出力電力検出部が、前記受信信号を用いて、前記送信装置が備える２本以上の送信アンテナから送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する送信アンテナ出力電力検出ステップと、
連送ブロック電力検出部が、前記受信信号を用いて、前記送信装置においてブロック符号化され前記送信装置から送出された送信信号について、前記ブロック符号化のブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する連送ブロック電力検出ステップと、
ブロック復号単位選択部が、前記受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間の伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択するブロック復号単位選択ステップと、
部分復号部が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号ステップと、
全体復号部が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号ステップと、
連送合成部が、前記部分復号部で部分復号された復号結果を用いて連送合成結果を算出する連送合成ステップと、
を受信装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。

【請求項14】

２本以上の送信アンテナを備える送信装置の通信方法であって、
ブロック符号化部が、変調信号に対してブロック符号化を行い、前記２本以上の送信アンテナの各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化ステップと、
重み付け連送信号生成部が、前記ブロック符号化部による前記ブロック符号化の単位をブロックとし、前記送信信号に対して、送信装置ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、前記送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。

【請求項15】

前記重み付け係数は、複数の前記送信信号である連送信号が送信される区間である連送区間において、複数の前記送信装置の間で直交し、前記送信装置の前記連送回数の間で直交する値とする、
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信方法。

【請求項16】

前記重み付け連送信号生成ステップにおいて、前記重み付け連送信号生成部は、前記送信信号に対して、前記送信信号を受信する受信装置における受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が送信される区間である連送区間におけるチャネル変動のうち少なくとも１つに基づいて、ビート干渉による影響が低減される前記重み付け係数を付加する処理を連送回数の数だけ繰り返し実施する、
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信方法。

【請求項17】

請求項１４から１６のいずれか１つに記載の通信方法を実施する送信装置によって連送されたブロック符号化信号である送信信号を受信信号として受信する１本以上の受信アンテナを備える受信装置の通信方法であって、
送信アンテナ出力電力検出部が、前記受信信号を用いて、前記送信装置が備える２本以上の送信アンテナから送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する送信アンテナ出力電力検出ステップと、
連送ブロック電力検出部が、前記受信信号を用いて、前記送信装置においてブロック符号化され前記送信装置から送出された送信信号について、前記ブロック符号化のブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する連送ブロック電力検出ステップと、
ブロック復号単位選択部が、前記受信電力、および複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間の伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択するブロック復号単位選択ステップと、
部分復号部が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号ステップと、
全体復号部が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号ステップと、
連送合成部が、前記部分復号部で部分復号された復号結果を用いて連送合成結果を算出する連送合成ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。

【請求項18】

前記ブロック復号単位選択ステップにおいて、前記ブロック復号単位選択部は、前記送信アンテナ出力電力検出部で算出された受信電力に基づいて、各受信電力が規定された第１の範囲内にない場合、受信電力の大きい受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、各受信電力が前記第１の範囲内の場合、全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。

【請求項19】

前記ブロック復号単位選択ステップにおいて、前記ブロック復号単位選択部は、前記連送ブロック電力検出部で算出された受信電力に基づいて、複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間における各受信電力が規定された第２の範囲内にない場合、前記連送区間において受信電力の大きい１つまたは複数の受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、前記連送区間における各受信電力が前記第２の範囲内の場合、前記連送区間の全ての受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の通信方法。

【請求項20】

前記ブロック復号単位選択ステップにおいて、前記ブロック復号単位選択部は、前記伝搬路状況に基づいて、複数の前記送信信号である連送信号が前記送信装置から前記受信装置に送信される区間である連送区間における前記伝搬路状況の変動が規定された第３の範囲内にない場合、前記連送区間において前記伝搬路状況の変動が小さい１つまたは複数の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部を選択し、前記連送区間における前記伝搬路状況の変動が前記第３の範囲内の場合、前記連送区間の全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部を選択する、
ことを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１つに記載の通信方法。

【請求項21】

前記連送合成ステップにおいて、前記連送合成部は、前記送信アンテナ出力電力検出部または前記連送ブロック電力検出部で算出された受信電力に基づいて、前記部分復号部で部分復号された復号結果を合成または選択するのかを選択し、前記連送合成結果を算出する、
ことを特徴とする請求項１７から２０のいずれか１つに記載の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の基地局でブロック符号化された信号を複数回連送する送信装置、受信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線通信システムにおいて、基地局がカバーするセルの境界付近では、電界強度の低下による通信品質の劣化が生じる。このような問題に対して、セルの境界付近にサテライト基地局を設置し、サテライト基地局が、基地局と同一の信号を同一の周波数で送信することによって、弱電界による影響を低減することができる。一方で、基地局からの送信信号とサテライト基地局からの送信信号とが逆位相の関係になった場合、お互いに送信信号を相殺してしまい、受信電力が低下するビート干渉が発生する。

【0003】

特許文献１には、２つの基地局の各々が、２つのアンテナからタイミングおよび周波数偏差の異なる信号を送信することによって、ビート干渉の発生を低減する技術が開示されている。信号を受信する移動局は、適応等価処理を行って、タイミングの異なる信号を送信および合成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３０００９７号公報

【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、上記従来の技術によれば、信号を受信する移動局では、適応等価処理が必要となるため演算量が増大する、という問題があった。また、基地局間で異なる周波数偏差を与えた場合、移動局における周波数偏差の耐性が低いと通信品質が劣化する、という問題があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の送信装置が信号を送信する場合に、受信装置においてビート干渉による影響を低減可能な送信装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の送信装置は、２本以上の送信アンテナと、変調信号に対してブロック符号化を行い、２本以上の送信アンテナの各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化部と、ブロック符号化部によるブロック符号化の単位をブロックとし、送信信号に対して、送信装置ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る送信装置は、複数の送信装置が信号を送信する場合に、受信装置においてビート干渉による影響を低減できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図

【図2】実施の形態１に係る送信装置の処理手順の一例を示すフローチャート

【図3】実施の形態１に係る受信装置の処理手順の一例を示すフローチャート

【図4】実施の形態１に係る送信装置および受信装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図

【図5】実施の形態１に係る送信装置および受信装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図

【図6】実施の形態２に係る受信装置の構成例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施の形態に係る送信装置、受信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システム３の構成例を示す図である。通信システム３は、送信装置１ａ，１ｂと、受信装置２ａと、を備える。図１では、送信装置１ａ，１ｂおよび受信装置２ａの構成例も示している。

【0012】

送信装置１ａは、ブロック符号化部１０ａと、重み付け連送信号生成部１１ａと、送信アンテナ１２ａ，１２ｂと、を備える。送信装置１ｂは、ブロック符号化部１０ｂと、重み付け連送信号生成部１１ｂと、送信アンテナ１２ｃ，１２ｄと、を備える。送信装置１ａ，１ｂは、２つ以上の基地局の一例である。送信アンテナ１２ａ〜１２ｄは、基地局あたり２本以上備えられる送信アンテナの一例である。送信装置１ａ，１ｂは同様の構成である。以降の説明において、送信装置１ａ，１ｂを区別しない場合は送信装置１と称し、ブロック符号化部１０ａ，１０ｂを区別しない場合はブロック符号化部１０と称し、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂを区別しない場合は重み付け連送信号生成部１１と称し、送信アンテナ１２ａ〜１２ｄを区別しない場合は送信アンテナ１２と称することがある。

【0013】

ブロック符号化部１０ａ，１０ｂは、図示しない外部から変調信号、ここでは一次変調されたシンボルに対して、時空間ブロック符号化（以下、ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）符号化とする）を行う。ブロック符号化部１０ａは、２本以上の送信アンテナである送信アンテナ１２ａ，１２ｂのそれぞれから送信される送信信号を生成する。ブロック符号化部１０ｂは、２本以上の送信アンテナである送信アンテナ１２ｃ，１２ｄのそれぞれから送信される送信信号を生成する。ブロック符号化部１０ａ，１０ｂは、ＳＴＢＣ符号化を行って生成された送信信号であるブロック符号化信号を出力する。

【0014】

重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、連送回数分の送信信号である連送信号を生成する。具体的には、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、各々接続されるブロック符号化部１０ａ，１０ｂによるブロック符号化の単位をブロックとし、ブロック符号化された送信信号に対して、送信装置１ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する。すなわち、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、連送回数の数だけ、送信装置１ごとに異なる重み付けをブロック符号化の単位ごとにブロック符号化信号へ付加して、連送信号を生成する。重み付け連送信号生成部１１ａは、送信アンテナ１２ａ，１２ｂの各々から送出される送信信号である連送信号を生成する。重み付け連送信号生成部１１ｂは、送信アンテナ１２ｃ，１２ｄの各々から送出される送信信号である連送信号を生成する。

【0015】

送信アンテナ１２ａ，１２ｂは、重み付け連送信号生成部１１ａから出力された送信信号を電波として送出する。送信アンテナ１２ｃ，１２ｄは、重み付け連送信号生成部１１ｂから出力された送信信号である連送信号を電波として送出する。

【0016】

本実施の形態では、送信装置１の数が２、各送信装置１が備える送信アンテナ１２の本数が２、連送回数が２、の場合の通信システム３を例にして説明する。なお、通信システム３は、送信装置１の数が２の場合に限定されず、送信装置１の数が３以上の場合にも適用できる。また、通信システム３は、送信装置１が備える送信アンテナ１２の本数が２の場合に限定されず、送信装置１が備える送信アンテナ１２の本数が３以上の場合にも適用できる。また、通信システム３は、連送回数が２の場合に限定されず、連送回数が３以上の場合にも適用できる。すなわち、通信システム３は、２以上の送信装置１を備え、各送信装置１が、２本以上の送信アンテナ１２を備えていればよい。また、通信システム３は、受信装置２ａが、後述するように、送信アンテナ１２の本数に応じた送信アンテナ出力電力検出部２１と、連送回数に応じた連送ブロック電力検出部２２と、部分復号部２４と、を備えていればよい。

【0017】

送信装置１が３以上ある場合、各送信装置１には同一の一次変調シンボルが入力され、各送信装置１が、送信信号を生成して各送信アンテナ１２から送出する。また、送信アンテナ１２が３本以上ある場合、各送信装置１が、送信アンテナ１２の本数分の送信信号を生成して対応する送信アンテナ１２から送出する。受信装置２ａは、各送信アンテナ１２から送出された送信信号の受信電力を、対応する送信アンテナ出力電力検出部２１で測定する。また、連送回数が３以上の場合、各送信装置１が、重み付け連送信号生成部１１においてブロック符号化単位で重み付けされた送信信号を連送回数の数だけ生成して送出する。受信装置２ａは、連送ごとの送信信号の受信電力を、連送ブロック電力検出部２２で測定する。また、送信装置１において、重み付け連送信号生成部１１は、送信アンテナ１２の本数が２の場合および連送回数が２の場合に限定されず、送信アンテナ１２の本数が３以上の場合および連送回数が３以上の場合にも適用できる。受信装置２ａにおいて、部分復号部２４および全体復号部２５は、連送回数が２の場合に限定されず、連送回数が３以上の場合にも適用できる。

【0018】

図１では、送信装置１ａ，１ｂが実際に備える構成要素のうちベースバンド信号処理にかかる構成要素を図示しているが、送信装置１ａ，１ｂは、図１に図示しない構成要素を備えていてもよい。例えば、送信装置１ａ，１ｂは、図１に示す構成要素に加えて、フィルタ、アナログ信号処理を行うアナログ部などを備えていてもよい。また、図１に示す通信システム３は送信装置１ａ，１ｂを備えているが、１つの送信装置１のブロック符号化部１０および重み付け連送信号生成部１１において、連送回数の数および送信アンテナ１２の本数分のブロック符号化信号を生成してもよい。

【0019】

また、送信装置１ａ，１ｂに入力される信号を送信ビット系列とし、送信装置１ａ，１ｂが、入力信号である送信ビット系列に対して一次変調を施してもよい。この場合、送信装置１ａ，１ｂは、ブロック符号化部１０ａ，１０ｂの前段に一次変調部を備える。一次変調部は、送信ビット系列に対してＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式などの変調方式によって変調信号を生成し、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂへ出力する。なお、送信ビット系列は、インタリーブ、誤り訂正符号化等の前処理が施されたビット系列であってもよい。

【0020】

本実施の形態では、送信ダイバーシチ方式、すなわち、ＳＴＢＣ符号化として、Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ，“Ａ Ｓｉｍｐｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．８，ｐｐ．１４５１−１４５８，Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９８．で開示されているＡｌａｍｏｕｔｉ符号化を用いることを前提とする。また、本実施の形態では、ＳＴＢＣ符号化単位を「ブロック」、一次変調されたデータ単位を「シンボル」と称する。

【0021】

受信装置２ａは、送信装置１ａ，１ｂによって連送されたブロック符号化信号である送信信号を受信信号として受信する。受信装置２ａの構成について説明する。受信装置２ａは、受信アンテナ２０と、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄと、連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂと、ブロック復号単位選択部２３と、部分復号部２４ａ，２４ｂと、全体復号部２５と、連送合成部２６と、を備える。以降の説明において、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄを区別しない場合は送信アンテナ出力電力検出部２１と称し、連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂを区別しない場合は連送ブロック電力検出部２２と称し、部分復号部２４ａ，２４ｂを区別しない場合は部分復号部２４と称することがある。

【0022】

受信アンテナ２０は、送信装置１ａ，１ｂから送出された送信信号を受信信号として受信する。受信アンテナ２０は、受信した送信信号を送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄ、連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂ、およびブロック復号単位選択部２３へ出力する。

【0023】

送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄは、受信アンテナ２０で受信された受信信号を用いて、送信アンテナ１２ａ〜１２ｄから送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する。例えば、送信アンテナ出力電力検出部２１ａは送信装置１ａの送信アンテナ１２ａから送出された送信信号の受信電力を算出し、送信アンテナ出力電力検出部２１ｂは送信装置１ａの送信アンテナ１２ｂから送出された送信信号の受信電力を算出する。また、送信アンテナ出力電力検出部２１ｃは送信装置１ｂの送信アンテナ１２ｃから送出された送信信号の受信電力を算出し、送信アンテナ出力電力検出部２１ｄは送信装置１ｂの送信アンテナ１２ｄから送出された送信信号の受信電力を算出する。

【0024】

連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂは、受信アンテナ２０で受信された受信信号を用いて、送信装置１ａ，１ｂの送信アンテナ１２ａ〜１２ｄから送出された送信信号について、ブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する。例えば、連送ブロック電力検出部２２ａは、送信アンテナ１２ａ〜１２ｄから送出された送信信号について、ブロック単位で連送回数の１回目の受信電力を算出する。また、連送ブロック電力検出部２２ｂは、送信アンテナ１２ａ〜１２ｄから送出された送信信号について、ブロック単位で連送回数の２回目の受信電力を算出する。

【0025】

ブロック復号単位選択部２３は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、ブロック復号単位を選択する。ブロック復号単位選択部２３における具体的な選択方法については後述する。

【0026】

部分復号部２４ａ，２４ｂは、連送回数の数だけ連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行い、復号結果を後段の連送合成部２６へ出力する。全体復号部２５は、連送回数の数だけ連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行い、復号結果を出力する。連送合成部２６は、部分復号部２４ａ，２４ｂで部分復号された復号結果を用いて、連送合成結果を算出する。具体的には、連送合成部２６は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄまたは連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、部分復号部２４ａ，２４ｂから出力された復号結果を選択または合成するのかを選択し、連送合成結果を算出する。

【0027】

なお、送信装置１ａ，１ｂにおいて入力信号に対して誤り訂正符号化、一次変調などの前処理が施されている場合がある。この場合、受信装置２ａは、全体復号部２５または連送合成部２６によって得られた復号結果に対して、一次変調方式に対応した復調を行うことによって復調結果を求め、復調結果に対して誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号など、前処理に対応した復号処理を行う。

【0028】

また、図１では、受信装置２ａが受信アンテナ２０を１本備える例を示しているが、受信装置２ａは受信アンテナ２０を複数備えていてもよい。受信装置２ａが受信アンテナ２０を複数備える場合、受信装置２ａでは、受信アンテナ２０の後段に設ける図示しない受信ダイバーシチ復号部が、複数の受信アンテナ２０によって受信された受信信号を合成する。送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂは、図示しない受信ダイバーシチ復号部によって合成された受信信号を用いて受信電力を算出する。すなわち、受信装置２ａは、１本以上の受信アンテナ２０を備える。

【0029】

図１では、受信装置２ａが実際に備える構成要素のうちベースバンド信号処理にかかる構成要素を図示しているが、受信装置２ａは、図１に図示しない構成要素を備えていてもよい。例えば、受信装置２ａは、フィルタ、アナログ信号処理を行うアナログ部などを備えていてもよい。なお、受信装置２ａは、時間同期処理、周波数同期処理、伝送路推定などの処理も実施するが、これらの処理は一般的な処理を適用することができるため、これらの処理を行う構成要素の図示および説明を省略する。以降の受信装置２ａの動作の説明では、時間同期処理、周波数同期処理、伝送路推定などの処理が理想的に行われるものと仮定して説明する。時間同期処理、周波数同期処理、伝送路推定などの処理が理想的に行われない場合、受信装置２ａの動作において誤差が生じる場合もあるが、誤差の対処に関する対処方法は一般的なブロック復号および連送合成を実施する受信装置と同様であるため説明を省略する。

【0030】

つづいて、通信システム３の動作について説明する。はじめに、送信装置１の動作について説明する。図２は、実施の形態１に係る送信装置１ａ，１ｂの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、各処理の詳細については後述する。

【0031】

ブロック符号化部１０ａ，１０ｂは、入力された一次変調シンボルに対してブロック符号化を施すことによって、ブロック符号化信号を生成する（ステップＳ１０１）。ブロック符号化信号には、後述するように送信アンテナ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに対応するシンボルが含まれている。

【0032】

重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、連送回数の数だけ、送信装置１ごとに異なる重み付け係数をブロック符号化信号に対して付加し、送信信号を生成する（ステップＳ１０２）。重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、送信装置１ごとに異なり、また複数の送信信号である連送信号が送信される区間である連送区間において重み付け係数が直交する重み付け係数をブロック符号化信号に対して付加する。重み付け係数は、連送区間において、送信装置１ａ，１ｂの間で直交し、送信装置１ａ，１ｂの連送回数の間で直交する値とする。連送回数の間で直交する値とは、連送される各回において、送信装置１の一方の送信アンテナ１２から送信される送信信号と、送信装置１の他方の送信アンテナ１２から送信される送信信号との間で直交する値である。重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、重み付け係数をブロック符号化信号に対して付加する処理を連送回数の数だけ繰り返す。複数の送信装置が同一の信号を同一の周波数で送信した場合、送信信号同士の干渉によって受信装置での受信電力が低下するビート干渉が生じ、伝送品質が劣化する。本実施の形態では、ビート干渉による影響を低減するため、送信装置１ごとに異なる重み付け係数をブロック符号化信号の単位で付加する。重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、例えば、ブロック符号化された送信信号に対して、受信装置２ａにおける受信電力、および連送区間におけるチャネル変動のうち少なくとも１つに基づいて、ビート干渉による影響が低減される重み付け係数を付加する処理を連送回数の数だけ繰り返し実施する。

【0033】

送信アンテナ１２ａ〜１２ｄは、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂから出力された対応する送信信号を電波として送出する。これにより、送信装置１ａ，１ｂは、受信装置２ａへ向けて送信信号を送出する（ステップＳ１０３）。

【0034】

次に、送信装置１ａ，１ｂの動作について詳細に説明する。送信装置１ａ，１ｂへ入力される一次変調シンボルである変調信号ベクトルをｓ（太字）とすると、ｓ（太字）は、ｓ（ｍ，１）、ｓ（ｍ，２）を要素とする縦ベクトルとなる。なお、ｓ（ｍ，ｎ）は、ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおけるｎ番目のシンボルを示す。ｍおよびｎは自然数である。ｎの最大値は、ＳＴＢＣ符号化の処理単位である１ブロック内におけるシンボルの数であり、送信アンテナ１２の数および送信レートに応じて決定される。送信アンテナ１２の本数が２、送信レートが１のとき、ｎの最大値は２である。このとき、ブロック符号化部１０ａ，１０ｂから出力されるブロック符号化信号であるＳＴＢＣ符号化信号行列ｚ（ｍ）（太字）は、以下の式（１）で表すことができる。ｚ^（ｑ）（ｍ，ｎ）はｑ番目の送信アンテナ１２から送信される、ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおけるｎ番目のシンボルを示す。ｑは自然数であり、図１に示した構成例では、送信アンテナ１２ａおよび送信アンテナ１２ｃが１番目の送信アンテナ（ｚ^（１））であり、送信アンテナ１２ｂおよび送信アンテナ１２ｄが２番目の送信アンテナ（ｚ^（２））である。なお、ブロック符号化部１０ａ，１０ｂは、同一の変調信号ベクトルに対して同一のＳＴＢＣ符号化を行うため、いずれのブロック符号化部１０ａ，１０ｂにおいても同一の信号を出力する。なお、式（１）において、（・）^＊は複素共役を示す。

【0035】

【数1】

【0036】

次に、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、ＳＴＢＣ符号化信号行列ｚ（ｍ）（太字）に対して送信装置１ごとに異なり、また連送区間において直交する重み付け係数を付加する。重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、ＳＴＢＣ符号化信号行列ｚ（ｍ）（太字）に対して重み付け係数を付加する処理を連送回数の数だけ繰り返して送信信号を生成し、送信アンテナ１２ａ，１２ｂへ出力する。送信装置１ａ，１ｂにおける重み付け係数が付加されたｍ番目のＳＴＢＣブロックの送信信号行列ｘ^（１）（ｍ）（太字），ｘ^（２）（ｍ）（太字）は、以下の式（２）および式（３）で表すことができる。ここで、ｘ^（ｐ）（ｍ）は、ｐ番目の送信装置１における、ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおける送信信号行列を示す。ｐは自然数である。

【0037】

【数2】

【0038】

【数3】

【0039】

また、ａ^（ｐ）（ｋ）は、ｐ番目の送信装置１におけるｋ回目の連送における重み付け係数を示し、以下の式（４）で表すことができる。式（４）において、ｋは自然数であり、ｊは虚数単位を表す。ｂ（ｐ）およびｃ（ｐ）は、送信装置１ごとに異なる位相回転量および振幅値を与える係数を示す。このとき、重み付け係数ａ^（ｐ）（ｋ），ｂ（ｐ）およびｃ（ｐ）は以下の条件を満たす値とする。

【0040】

【数4】

【0041】

ここで、ｂ（１）≠ｂ（２）≠…≠ｂ（Ｐ）とし、ａ^（ｐ）（太字）＝［ａ^（ｐ）（０） ａ^（ｐ）（１） … ａ^（ｐ）（Ｋ）］としたとき、ａ^（１）（太字）、ａ^（２）（太字）、…、ａ^（Ｐ）（太字）はお互いに直交する。

【0042】

なお、本実施の形態では、ｂ（１）＝１、ｂ（２）＝２、ｃ（１）＝ｃ（２）＝１とする。このように、本実施の形態では、送信装置１ごとに異なる重み付け係数をブロック単位でブロック符号化信号に対して付加し、これを連送回数の数だけ繰り返す。

【0043】

次に、実施の形態１における受信装置２ａにおける復号処理を説明する。なお、説明の簡素化のため、図１に示したように受信アンテナ２０の本数が１の例について説明する。図３は、実施の形態１に係る受信装置２ａの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、各処理の詳細については後述する。

【0044】

送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄは、受信アンテナ２０で受信された受信信号を用いて、対応する送信アンテナ１２ａ〜１２ｄから送出された送信信号が受信アンテナ２０で受信されたときの受信電力を算出する（ステップＳ２０１）。

【0045】

連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂは、受信アンテナ２０で受信された受信信号を用いて、送信装置１ａ，１ｂから送出される送信信号の連送回数ごと、すなわち連送単位での受信電力を算出する（ステップＳ２０２）。

【0046】

ブロック復号単位選択部２３は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、ブロック復号を行う単位、すなわちブロック復号単位を選択する（ステップＳ２０３）。

【0047】

ブロック復号単位選択部２３は、ブロック復号単位として部分復号を選択した場合（ステップＳ２０３：部分復号）、部分復号部２４ａ，２４ｂへ受信電力および受信信号を出力する。部分復号部２４ａ，２４ｂは、連送区間のうち一部の受信信号を用いて、具体的には、１回目または２回目の連送で受信された受信信号を用いて、ブロック復号、すなわちＳＴＢＣ復号を行う（ステップＳ２０４）。連送合成部２６は、部分復号部２４ａ，２４ｂから出力された復号結果を用いて、連送合成結果を算出する（ステップＳ２０５）。連送合成部２６は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄまたは連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、部分復号部２４ａ，２５ｂから出力された復号結果を選択または合成し、連送合成結果を出力する。

【0048】

ブロック復号単位選択部２３は、ブロック復号単位として全体復号を選択した場合（ステップＳ２０３：全体復号）、全体復号部２５へ受信電力および受信信号を出力する。全体復号部２５は、連送区間における全ての受信信号を用いて、具体的には、１回目および２回目の連送で受信された受信信号を用いて、ブロック復号、すなわちＳＴＢＣ復号を行う（ステップＳ２０６）。

【0049】

次に、受信装置２ａの動作について詳細に説明する。受信アンテナ２０で受信されたｍ番目のＳＴＢＣブロックにおける受信信号をｒ（ｍ）（太字）とすると、式（１）から式（３）より、以下の式（５）で表すことができる。ここで、ｒ（ｍ，ｋ，ｎ）はｍ番目のＳＴＢＣブロックのｋ回目の連送におけるｎ番目のシンボルを表す。なお、説明の簡略化のため、受信信号に含まれる雑音成分は省略する。式（５）に示すように、送信装置１ａからの送信信号と送信装置１ｂからの送信信号とが同位相で受信された場合、すなわち、ｈ^{（１，１）}＝ｈ^{（１，２）}＝ｈ^{（２，１）}＝ｈ^{（２，２）}の場合、１回目の連送で受信された信号ｒ（ｍ，１，１）およびｒ（ｍ，１，２）は送信装置１間で送信信号が相殺される。一方で、２回目の連送で受信された信号ｒ（ｍ，２，１）およびｒ（ｍ，２，２）は、受信装置２ａにおいて２倍の受信電力で受信される。同様に、送信装置１ａからの送信信号と送信装置１ｂからの送信信号とが逆位相で受信された場合、受信装置２ａでは、１回目の連送において２倍の受信電力で信号が受信される。このように、同一信号を送信する複数の送信装置１間でビート干渉が生じる場合でも、送信装置１ごとに異なる重み付け係数を付加して連送された送信信号を生成することによって、受信装置２ａは、確実に信号を受信することが可能となる。

【0050】

【数5】

【0051】

次に、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄは、式（５）で表される受信信号行列ｒ（ｍ）（太字）を用いて、各送信アンテナ１２から送出された送信信号の受信電力を算出する。ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおける各送信アンテナ１２からの受信電力は、以下の式（６）で表される信号系列ｘ（ｍ）を用いて以下の式（７）で表すことができる。このように、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂは、送信装置１ごとに異なり、またそれぞれが直交する重み付け係数をブロック符号化信号に対して付加する。これにより、受信装置２ａの送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄは、各送信アンテナ１２から送出された送信信号の受信電力の算出が可能となる。また、各送信アンテナ１２における稼働状況が観測可能となり、メンテナンス作業が簡便化するという効果を奏する。

【0052】

【数6】

【0053】

【数7】

【0054】

連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂは、式（５）で表される受信信号行列ｒ（ｍ）（太字）のうち、連送１回目または２回目に受信された受信信号を用いて、それぞれの連送回数における受信電力を算出する。

【0055】

次に、ブロック復号単位選択部２３は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、ブロック復号単位を選択する。ブロック復号単位選択部２３は、例えば、式（７）に示す各送信アンテナ１２からの受信電力において、送信装置１ａから送出された送信信号の受信電力が低い場合は全体復号部２５を選択し、連送区間において送信装置１ｂから送出された送信信号に対応する全ての受信信号を用いてブロック復号してもよい。また、ブロック復号単位選択部２３は、連送ブロック電力検出部２２ａにおいて算出された連送１回目の受信電力が低い場合、連送２回目の受信信号のみを用いてブロック復号を行う部分復号部２４ｂを選択してもよい。なお、ブロック復号単位選択部２３は、部分復号部２４ａ，２４ｂのうち１つを選択する必要はなく、複数または全ての部分復号部２４ａ，２４ｂを選択してもよい。

【0056】

なお、ブロック復号単位選択部２３は、本実施の形態では、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいてブロック復号単位を選択するが、これに限定されない。ブロック復号単位選択部２３は、図１に図示しない伝送路推定部において算出された伝送路推定値などの連送区間の伝搬路状況に基づいて、ブロック復号単位を選択してもよい。ブロック復号単位選択部２３は、例えば、ブロックごとの伝搬路変動が大きい場合、伝搬路変動による影響を低減するために部分復号部２４ａ，２４ｂを選択してもよい。ブロック復号単位選択部２３は、受信電力および伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択する。

【0057】

例えば、ブロック復号単位選択部２３は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄで算出された受信電力に基づいて、各受信電力が規定された第１の範囲内にない場合、受信電力の大きい受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部２４ａ，２４ｂを選択する。ブロック復号単位選択部２３は、各受信電力が第１の範囲内の場合、全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部２５を選択する。

【0058】

または、ブロック復号単位選択部２３は、連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、連送区間における各受信電力が規定された第２の範囲内にない場合、連送区間において受信電力の大きい１つまたは複数の受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部２４ａ，２４ｂを選択する。ブロック復号単位選択部２３は、連送区間における各受信電力が第２の範囲内の場合、連送区間の全ての受信タイミングの受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部２５を選択する。

【0059】

または、ブロック復号単位選択部２３は、伝搬路状況に基づいて、連送区間における伝搬路状況の変動が規定された第３の範囲内にない場合、連送区間において伝搬路状況の変動が小さい１つまたは複数の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号部２４ａ，２４ｂを選択する。ブロック復号単位選択部２３は、連送区間における伝搬路状況の変動が第３の範囲内の場合、連送区間の全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号部２５を選択する。

【0060】

次に、部分復号部２４ａ，２４ｂは、連送１回目および２回目に受信された受信信号を用いて、以下の式（８）から式（１１）で示すブロック復号を行う。なお、図１に示す受信装置２ａは２つの部分復号部２４ａ，２４ｂを備えているが、これに限定されない。受信装置２ａは、１つの部分復号部２４で各連送回数におけるブロック復号を逐次的に行ってもよい。また、受信装置２ａは、連送１回目の２シンボル目に受信された受信信号と連送２回目の１シンボル目に受信された受信信号とを用いてブロック復号を行う部分復号部２４を備えてもよい。また、受信装置２ａは、連送回数が３回以上の場合は３個以上の部分復号部２４を備え、それぞれの連送回数における受信信号を用いたブロック復号を行い、また複数の連送回数における受信信号を用いてブロック復号を行ってもよい。

【0061】

【数8】

【0062】

【数9】

【0063】

【数10】

【0064】

【数11】

【0065】

次に、全体復号部２５は、ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおける全ての連送回数での受信信号を用いて、以下の式（１２）および式（１３）で示すブロック復号を行う。

【0066】

【数12】

【0067】

【数13】

【0068】

式（８）から式（１１）で示す部分復号部２４ａ，２４ｂにおけるブロック復号結果と、式（１２）および式（１３）で示す全体復号部２５におけるブロック復号結果とを比較すると、連送された信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号する部分復号部２４ａ，２４ｂは、送信装置１ａ，１ｂのチャネル利得が合成されたダイバーシチ利得しか得ることができない。一方で、全体復号部２５は、通信システム３が備える４本全ての送信アンテナ１２におけるチャネル利得がダイバーシチ利得として得ることができる。すなわち、ダイバーシチ利得の観点で比較すると、全体復号部２５のほうが良好となる。しかしながら、全体復号部２５では連送区間全てのチャネルを用いてブロック復号しているのに対し、部分復号部２４ａ，２４ｂでは各送信回数におけるチャネルのみを用いてブロック復号を行う。一般に、ブロック復号では復号に用いるブロック内のチャネル変動が一定であると仮定して復号するため、ブロック内のチャネル変動が大きくなるほど復号利得が減少する。そのため、連送区間におけるチャネル変動が大きい場合には、より多くのシンボルを用いてブロック復号を行う全体復号部２５では復号特性が劣化する。以上のことから、受信装置２ａは、ビート干渉による受信電力、各送信アンテナ１２におけるチャネル変動などに応じてブロック復号単位を選択することにより、ビート干渉による影響を低減するだけでなく、最適な復号特性を獲得可能とする。

【0069】

次に、連送合成部２６は、部分復号部２４ａ，２４ｂから出力された連送１回目および２回目におけるブロック復号結果を比較し、各変調信号における復号利得が良好な方を連送合成結果として選択し、出力する。なお、連送合成部２６は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力に基づいて、部分復号部２４ａ，２４ｂにおける復号結果を重み付け合成し、連送合成結果として出力してもよい。

【0070】

また、式（２）、式（３）、式（５）、および式（６）では、ｍ番目のＳＴＢＣブロックにおける連送信号は時間的に連続して送受信されるものとしたが、連送１回目のブロック符号化信号行列を複数ブロックに渡って送受信した後、連送２回目のブロック符号化信号行列を送受信してもよい。なお、上記のような場合、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄ、連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂ、ブロック復号単位選択部２３、部分復号部２４ａ，２４ｂ、全体復号部２５、および連送合成部２６は、ブロック番号ｍに応じた受信信号を用いて動作する。

【0071】

本実施の形態では、Ａｌａｍｏｕｔｉ符号化を適用することを前提として説明したが、これに限定されない。通信システム３は、符号化として、複数のシンボルを単位として符号化するブロック符号化であればその他の符号化も適用可能である。

【0072】

次に、送信装置１および受信装置２ａのハードウェア構成について説明する。送信装置１において、送信アンテナ１２はアンテナ装置により実現される。ブロック符号化部１０および重み付け連送信号生成部１１は処理回路により実現される。また、受信装置２ａにおいて、受信アンテナ２０はアンテナ装置により実現される。送信アンテナ出力電力検出部２１、連送ブロック電力検出部２２、ブロック復号単位選択部２３、部分復号部２４、全体復号部２５、および連送合成部２６は処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。

【0073】

図４は、実施の形態１に係る送信装置１および受信装置２ａが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図である。図４に示す処理回路３００は制御回路であり、プロセッサ３００ａおよびメモリ３００ｂを備える。処理回路がプロセッサ３００ａおよびメモリ３００ｂで構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３００ｂに格納される。処理回路では、メモリ３００ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ３００ａが読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、送信装置１においてはブロック符号化部１０および重み付け連送信号生成部１１の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３００ｂを備える。または、処理回路は、受信装置２ａにおいては送信アンテナ出力電力検出部２１、連送ブロック電力検出部２２、ブロック復号単位選択部２３、部分復号部２４、全体復号部２５、および連送合成部２６の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３００ｂを備える。このプログラムは、処理回路により実現される各機能を送信装置１または受信装置２ａに実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。

【0074】

送信装置１において、上記プログラムである第１のプログラムは、ブロック符号化部１０が、変調信号に対してブロック符号化を行い、２本以上の送信アンテナ１２の各々から送信される送信信号を生成するブロック符号化ステップと、重み付け連送信号生成部１１が、ブロック符号化部１０によるブロック符号化の単位をブロックとし、送信信号に対して、送信装置１ごとに異なる重み付け係数をブロック単位で付加する処理を、送信信号を複数回送信する連送回数の数だけ繰り返し実施する重み付け連送信号生成ステップと、を送信装置１に実行させるプログラムであるとも言える。

【0075】

また、受信装置２ａにおいて、上記プログラムである第２のプログラムは、送信アンテナ出力電力検出部２１が、受信信号を用いて、送信装置１が備える２本以上の送信アンテナ１２から送出された各々の送信信号ごとの受信電力を算出する送信アンテナ出力電力検出ステップと、連送ブロック電力検出部２２が、受信信号を用いて、送信装置１においてブロック符号化され送信装置１から送出された送信信号について、ブロック符号化のブロック単位で連送回数ごとの受信電力を算出する連送ブロック電力検出ステップと、を受信装置２ａに実行させるプログラムであるとも言える。また、第２のプログラムは、ブロック復号単位選択部２３が、受信電力、および複数の送信信号である連送信号が送信装置から受信装置に送信される区間である連送区間の伝搬路状況のうち少なくとも１つに基づいて、ブロック復号単位を選択するブロック復号単位選択ステップと、部分復号部２４が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち一部の受信信号を用いてブロック復号を行う部分復号ステップと、全体復号部２５が、連送されたブロック符号化信号の受信信号のうち全ての受信信号を用いてブロック復号を行う全体復号ステップと、連送合成部２６が、部分復号部２４で部分復号された復号結果を用いて連送合成結果を算出する連送合成ステップと、を受信装置２ａに実行させるプログラムであるとも言える。

【0076】

ここで、プロセッサ３００ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などである。また、メモリ３００ｂは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

【0077】

図５は、実施の形態１に係る送信装置１および受信装置２ａが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図である。図５に示す処理回路３００ｃは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0078】

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置１ａ，１ｂは、一次変調された複数のシンボルをブロック符号化し、連送回数の数だけブロック符号化信号に対し送信装置１ごとに異なる重み付け係数を付加する動作を繰り返す。受信装置２ａは、送信アンテナ１２または連送回数ごとの受信電力を測定し、受信電力に基づいて選択された単位でブロック復号し、復号結果を連送合成する。送信装置１ａ，１ｂにおいて、連送回数の数だけ、送信装置１ごとに異なり、かつ互いに直交する重み付け係数をブロック符号化信号に対して付加することによって、受信装置２ａは、同一の信号を同時刻で送信する複数の送信装置１間でビート干渉が生じる場合においても、確実に信号を受信することができる。

【0079】

実施の形態２．
実施の形態１では、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂにおいて付加する重み付け係数を固定としていた。実施の形態２では、受信装置での受信電力に基づいて、各送信装置１における重み付け係数を適応的に変更する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

【0080】

図６は、実施の形態２に係る受信装置２ｂの構成例を示す図である。受信装置２ｂは、受信装置２ａに対して重み付け係数制御部２７を追加したものである。本実施の形態の通信システム３は、図１に示す受信装置２ａに対して重み付け係数制御部２７を追加で備える以外は、実施の形態１の通信システム３と同様である。

【0081】

重み付け係数制御部２７の動作について詳細に説明する。重み付け係数制御部２７は、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出されたそれぞれの受信電力を用いて、送信装置１ａ，１ｂにおける重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂに対して重み付け係数を指示する。例えば、連送ブロック電力検出部２２ａで算出された連送１回目の受信電力が小さい場合、送信装置１ａからの信号と送信装置１ｂからの信号が互いに同位相で受信されていることを意味する。そのため、重み付け係数制御部２７は、式（２）において、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂの重み付け係数をａ^（ｐ）（ｋ）＝１となるように、送信装置１ａ，１ｂに指示する。これにより、いずれの連送時間においても、受信装置２ｂは、２倍の受信電力で信号が受信され、連送合成利得がさらに増加するという効果を奏する。なお、重み付け係数制御部２７は、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂに対して重み付け係数を通知してもよいし、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂにおいて算出された受信電力を通知してもよい。また、重み付け係数制御部２７は、重み付け係数を指示するような他のパラメータを通知してもよい。

【0082】

なお、図６では、重み付け係数制御部２７を受信装置２ｂに備え、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂに対して通知する構成としているが、これに限定されない。通信システム３では、重み付け係数制御部２７を送信装置１ａ，１ｂにそれぞれ備えてもよい。この場合、受信装置２ｂは、受信アンテナ２０で受信された受信電力、送信アンテナ出力電力検出部２１ａ〜２１ｄおよび連送ブロック電力検出部２２ａ，２２ｂで算出された受信電力などを、送信装置１ａ，１ｂが備える重み付け係数制御部２７へ通知する。重み付け係数制御部２７が、重み付け連送信号生成部１１ａ，１１ｂに対して重み付け係数を指示することによって、同様の効果を奏する。

【0083】

重み付け係数制御部２７を受信装置２ｂに備える場合、および重み付け係数制御部２７を送信装置１ａ，１ｂにそれぞれ備える場合のいずれの場合においても、受信装置２ｂは、図示しない送信機能を用いて、送信装置１ａ，１ｂとの間で通信を行うことが可能である。同様に、送信装置１ａ，１ｂは、図示しない受信機能を用いて、受信装置２ｂとの間で通信を行うことが可能である。

【0084】

以上説明したように、本実施の形態によれば、受信装置２ｂは、各時刻における受信電力および受信電力によって、送信装置１に対して与える位相回転量を変更する。これにより、通信システム３では、いずれの時刻においても信号を受信可能とし、連送合成利得の向上、すなわち、伝送品質の向上を可能とする。

【0085】

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ａ，１ｂ 送信装置、２ａ，２ｂ 受信装置、３ 通信システム、１０ａ，１０ｂ ブロック符号化部、１１ａ，１１ｂ 重み付け連送信号生成部、１２ａ〜１２ｄ 送信アンテナ、２０ 受信アンテナ、２１ａ〜２１ｄ 送信アンテナ出力電力検出部、２２ａ，２２ｂ 連送ブロック電力検出部、２３ ブロック復号単位選択部、２４ａ，２４ｂ 部分復号部、２５ 全体復号部、２６ 連送合成部、２７ 重み付け係数制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】