(第1の実施形態)
 はじめに、本発明の第1の実施形態について 説明する。第1の実施形態は、本発明をMIMO-OFD M(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)に適用し た例である。

 図1は、本発明の第1の実施形態による無� �送信装置100aの構成を示す概略ブロック図で� ��る。無線送信装置100aは、符号部1a-1~1a-M、変 調部2a-1~2a-M、直並列変換部3a-1~3a-M、IFFT(逆高� ��フーリエ変換:Inverse Fast Fourier Transform)部4a -1~4a-M(逆フーリエ変換部とも称する)、並直列 変換部5a-1~5a-M、パイロット多重部6a-1~6a-M、GI( ガードインターバル:Guard Interval)挿入部7a-1~7a -M、D/A(デジタル/アナログ:Digital to Analogue)変 換部8a-1~8a-M、送信フィルタ部9a-1~9a-M、無線部 10a-1~10a-M、送信アンテナ11a-1~11a-M、パイロッ� �信号生成部12aを備えている。

 無線送信装置100aは、無線送信装置100aの上� �レイヤから出力される情報ビットを、符号� �1a-1で、畳み込み符号やターボ符号等の誤り� ��正符号化する。符号部1a-1で誤り訂正符号化 された符号化ビットは、変調部2a-1でQPSK(Quadra ture Phase Shift Keying:4相位相偏移変調)、16QAM(1 6 Quadrature Amplitude Modulation:16値直交振幅変調 )等の変調シンボルにマッピングされる。
 変調部2a-1から出力される変調シンボルは、 直並列変換部3a-1で直列並列変換され、IFFT部4 a-1で時間周波数変換され、並直列変換部5a-1� �並列直列変換される。

 並直列変換部5a-1から出力される信号には、 パイロット信号生成部12aで生成されるパイロ ット信号がパイロット多重部6a-1によって多� �され、GI挿入部7a-1でガードインターバルが� �加され、D/A変換部8a-1でD/A変換される。
 D/A変換部8a-1でD/A変換されたアナログ信号は 、送信フィルタ部9a-1で波形整形され、無線� �10a-1で無線周波数に変換される。送信アンテ ナ11a-1は、無線部10a-1で無線周波数に変換さ� �た信号を無線受信装置200a(図2)に送信する。
 このようにして生成される送信信号を並列� ��複数(M個)生成し、複数の送信アンテナ11a-1~1 1a-Mを用いて、同じ周波数、同一タイミング� �無線受信装置200aに送信する。送信信号は、� ��ルチパス伝搬路を通り、無線受信装置200aで 受信される。

 なお、符号部1a-2(図示省略)~1a-M、変調部2a -2(図示省略)~2a-M、直並列変換部3a-2(図示省略) ~3a-M、IFFT部4a-2(図示省略)~4a-M、並直列変換部5 a-2(図示省略)~5a-M、パイロット多重部6a-2(図示 省略)~6a-M、GI挿入部7a-2(図示省略)~7a-M、D/A変� �部8a-2(図示省略)~8a-M、送信フィルタ部9a-2(図� ��省略)~9a-M、無線部10a-2(図示省略)~10a-M、送信 アンテナ11a-2(図示省略)~11a-Mの構成は、符号� �1a-1、変調部2a-1、直並列変換部3a-1、IFFT部4a-1 、並直列変換部5a-1、パイロット多重部6a-1、G I挿入部7a-1、D/A変換部8a-1、送信フィルタ部9a- 1、無線部10a-1、送信アンテナ11a-1の構成と同� ��であるので、それらの説明を省略する。

 図2は、本発明の第1の実施形態による無線� �信装置200aの構成を示す概略ブロック図であ� ��。無線受信装置200aは、受信アンテナ13a-1~13a -N、無線部14a-1~14a-N、受信フィルタ部15a-1~15a-N 、A/D変換部16a-1~16a-N、ブロック分割部21a-1-1~21 -1-N _B (N _B は、2又は2よりも大きな整数)、・・・、21a-N- 1~21a-N-N _B 、信号検出部22a(尤度算出部、送信信号検出� �とも称する)、レプリカ生成部23a(受信レプリ カ信号生成部とも称する)、伝搬路推定部24a(� ��搬路応答推定部とも称する)を備えている。

 ブロック分割部21a-1-1は、加算部17a-1-1、GI 除去部18a-1-1、直並列変換部19a-1-1、FFT部20a-1-1 (フーリエ変換部とも称する)を備えており、� ��プリカ信号生成部23aが生成した受信レプリ� ��信号を用いて、受信アンテナ13a-1~13a-Nにお� �る受信信号を複数のブロックに分割する。� �ロック分割部21a-1-1は、受信アンテナ13a-1~13a- Nにおける受信信号を、無線送信装置100aの複� ��の送信アンテナ11a-1~11a-Mの数よりも多い数� �ブロックに分割するようにすると良い。

 なお、ブロック分割部21a-1-2~21a-1-N _B や、ブロック分割部21a-N-1~21a-N-N _B は、ブロック分割部21-1-1(図示省略)と同じ構� ��であるため、それらの説明を省略する。
 無線受信装置200aでは、受信アンテナ13a-1で� ��信された信号を無線部14a-1で、無線周波数� �らベースバンド信号に変換する。無線部14a-1 が出力する受信ベースバンド信号は、受信フ ィルタ部15a-1で波形整形され、A/D変換部16a-1� �アナログ信号からデジタル信号に変換され� �。

 A/D変換部16a-1がデジタル信号に変換した信� �は、ブロック分割部21a-1-1~21a-1-N _B で遅延波(無線送信装置100aから無線受信装置2 00aに1番最初に到来する波を含む)の到達時間� ��電力、パス数に基づいて分割される。
 ブロック分割部21a-1-1において、A/D変換部16a -1がA/D変換した信号から、レプリカ生成部23a� ��生成された遅延波成分のレプリカが加算部1 7a-1-1によって減算され、GI除去部18a-1-1でガー ドインターバルが除去され、直並列変換部19a -1-1で直列並列変換され、FFT部20a-1-1で時間周� ��数変換され、周波数信号が信号検出部22aに� ��力される。

 信号検出部22aは、受信アンテナ13a-1~13a-Nが� �信した受信信号の尤度を算出し、レプリカ� �成部23aに出力する。また、信号検出部22aは� �ブロック分割部21a-1-1~21-1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B が複数のブロックに分割した受信信号と伝搬 路推定部24aが推定した伝搬路応答とに基づい て、無線送信装置100aが送信した送信信号を� �出する。伝搬路推定部24aは、パイロット信� �を用いて、例えば、RLS(Recursive Least Square)ア ルゴリズム等を用いて伝搬路応答の推定を行 う。
 レプリカ生成部23aは、伝搬路推定部24aが推� ��した伝搬路応答と、信号検出部22aが算出し� ��尤度とに基づいて、受信レプリカ信号を生� ��し、ブロック分割部21a-1-1~21-1-N _B に出力する。
 伝搬路推定部24aは、無線送信装置100aの複数 本の送信アンテナ11a-1~11a-Mと、無線受信装置2 00aの受信アンテナ13a-1~13a-Nとの間の伝搬路応� ��を推定し、その伝搬路応答を、信号検出部2 2aとレプリカ生成部23aに出力する。

 図3(a)~図3(d)は、本発明の第1の実施形態によ る無線受信装置200aのブロック分割部で行わ� �る遅延波成分のレプリカの減算の処理につ� �て説明するための図である。図3(a)~図3(d)で� �、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとった� �合の遅延プロファイルを示している。
 p1、p2、p3、p4、p5、p6は、マルチパス伝搬路� ��おける各パスの伝搬路応答の一例である。� ��こでは、遅延波をブロックb1(図3(b))、ブロ� �クb2(図3(c))、ブロックb3(図3(d))に分割する場� ��について説明する。ここでは、パスp1~p6を� �間軸方向に等間隔に3分割しており、各ブロ� ��クに2パスずつ含まれている。
 レプリカ生成部23aは、パスp1~p6を分割する� �合、ブロックb1を生成する際にパスp3、p4、p5 、p6成分を生成し、ブロックb2を生成する際� �パスp1、p2、p5、p6成分を生成し、ブロックb3� ��生成する際にパスp1、p2、p3、p4成分を生成� �る。そして、それぞれ受信信号から、レプ� �カ生成部23aで生成したパスを減算する。
 このようにマルチパスp1~p6を、ブロックb1~b3 で分割することにより、各ブロック分割部21a の出力は独立な信号となり、仮想的に受信信 号が増えた状態になる。

 図4は、本発明の第1の実施形態による無� �受信装置(図2)のレプリカ生成部23aの構成を� �す概略ブロック図である。レプリカ生成部23 aは、シンボルレプリカ生成部281a-1~281a-N、直� ��列変換部282a-1~282a-N、IFFT部283a-1~283a-N、並直� ��変換部284a-1~284a-N、パイロット多重部285a-1~28 5a-N、GI挿入部286a-1~286a-N、伝搬路乗算部287aを� ��えている。

 シンボルレプリカ生成部281a-1は、信号検出� ��22a(図2)から出力されたビットLLR(対数尤度比 :Log Likelihood Ratio)を、変調シンボルレプリカ に変換し、ブロック分割部21a-1-1~21a-1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B の加算部に出力する。本実施形態では、ビッ トLLRからシンボルレプリカを生成する方法と して、QPSK変調を用いている。
 QPSK変調シンボルを構成するビットの対数尤 度比をλ(b ₀ )、λ(b ₁ )とすると、QPSKの変調シンボルのレプリカZは 以下の式(6)で表すことができる。

 ただし、式(6)において、jは虚数単位である 。シンボルレプリカ生成部281a-1の出力は、直 並列変換部282a-1で直列並列変換され、IFFT部28 3a-1で周波数時間変換され、並直列変換部284a- 1で並列直列変換され、パイロット多重部285a- 1でパイロット信号が多重され、GI挿入部286a-1 でガードインターバルが挿入される。この処 理を、直並列変換部282a-1~282a-N、IFFT部283a-1~283 a-N、並直列変換部284a-1~284a-N、パイロット多� �部285a-1~285a-N、GI挿入部286a-1~286a-Nで並列に実� ��する。
 GI挿入部286a-1~286a-Nが出力する信号に対して� ��伝搬路乗算部287aにおいて、伝搬路推定部24a (図2)で推定された伝搬路応答をブロックに分 けられた伝搬路に畳み込むことによってブロ ック分割のためのレプリカ信号が生成される 。レプリカ生成部23aは、ブロック分割のため のレプリカ信号を、ブロック分割部21a-1-1~21a- 1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B のそれぞれの加算部に出力する。

 一例として、伝搬路推定部24aで推定した伝� ��路応答をhとし、GI挿入部286a-1~286a-Nの出力を sとし、3ブロック(b1、b2、b3)に分割する場合� �伝搬路乗算部287aの処理を説明する。なお、� ��信アンテナ数、受信アンテナ数が共に2本で ある場合について説明する。ブロックb1を抽� ��するためのレプリカ信号をベクトルr ¹ 、遅延波成分の伝搬路応答をベクトルh ¹ とする。このときベクトルh ¹ は2行×2列のMIMOシステムとしているため、式( 7)で表すことができる。

 ただし、ベクトルh ¹ の各要素は、各送信アンテナと受信アンテナ との間の伝搬路応答である。伝搬路乗算部287 aの出力のうち、ブロックb1を抽出するための レプリカ信号であるベクトルr ¹ は、次の式(8)のようになる。

 式(8)におけるr ¹ ₁ 、r ¹ ₂ はそれぞれベクトルr ¹ のうち1本目の受信アンテナの成分、2本目の� ��信アンテナの成分を表す。また、s ₁ 、s ₂ は1本目の送信アンテナが送信する信号の成� �、2本目の送信アンテナが送信する信号の成� ��を表している。ブロックb2、b3の場合も同様 に、ブロックb2を抽出するためのレプリカ信� ��をベクトルr ² 、遅延波成分の伝搬路応答をベクトルh ² とし、ブロックb3を抽出するためのレプリカ� ��号をベクトルr ³ 、遅延波成分の伝搬路応答をベクトルh ³ とすると、伝搬路乗算部287aの出力は、以下� �式(9)、式(10)で表される。

 レプリカ生成部23aが出力するr ¹ 、r ² 、r ³ は、ブロック分割部21a-1-1~21a-1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B に入力され、そのr ¹ 、r ² 、r ³ を受信信号から加算部17a-1-1~17a-1-N _B 、・・・、17a-N-1~17a-N-N _B が減算することで、ブロック分割が行われる 。例えば、受信信号からr ¹ を減算するとブロックb1が抽出される。

 図5は、本発明の第1の実施形態による無線� �信装置200aの信号検出部22a(図2)の構成を示す� ��略ブロック図である。信号検出部22aは、信� ��分離部221a、並直列変換部222a-1~222a-N、復調� �223a-1~223a-N、復号部224a-1~224a-Nを備えている。
 信号分離部221aは、ブロック分割部21a-1-1~21a- 1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B が出力する信号から、無線送信装置100aの各� �信アンテナ11a-1~11a-Mで送信された信号を推定 する。

 次に、信号分離部221の処理について説明す� ��。送信アンテナ数、受信アンテナ数をそれ� ��れN _T 、N _R とする。ブロック分割数は受信アンテナ毎に 異なってもよいが、ここでは、受信アンテナ 毎に同じブロック分割数N _B とする場合について説明する。
 ブロック分割する前はN _T 行×N _R 列のMIMOシステムであるが、ブロック分割し� �仮想的に受信信号数を増やしたので、ブロ� �ク分割後は、N _T 行×(N _R N _B )列のMIMOシステムとなっている。信号分離部2 21aは、各サブキャリアでN _R N _B 本の受信信号から、N _T 本の送信信号を推定する。このとき第kサブ� �ャリアにおける受信信号は次の式(11)~式(15)� �ように表すことができる。

 ただし、式(11)の左辺と式(12)の左辺のベク� �ルR(k)は、無線受信装置200aのブロック分割部 の出力を要素に持つN _R N _B 行×1列のベクトルである。また、式(13)の左� �のベクトルH(k)は、各ブロックで抽出したパ� ��の周波数応答を要素に持つ(N _R N _B )行×N _T 列の行列である。また、式(14)の左辺のベク� �ルS(k)は、送信側の変調シンボルを要素に持� ��N _T 行×1列のベクトルである。また、式(15)の左� �のベクトルN(k)は、各ブロック分割部21a-1-1~21 a-1-N _B 、・・・、21a-N-1~21a-N-N _B の出力の雑音を要素に持つ(N _R N _B )行×1列のベクトルである。

 ベクトルH(k)について、前述したh ¹ 、h ² 、h ³ を例に用いて説明する。hからh ¹ 、h ² 、h ³ に含まれる遅延波以外の遅延波成分を抽出し た伝搬路応答をそれぞれh~ ¹ 、h~ ² 、h~ ³ とする。h~ ¹ 、h~ ² 、h~ ³ はブロック分割後の伝搬路応答とみなすこと ができる。h~ ¹ 、h~ ² 、h~ ³ を周波数信号に変換した信号をそれぞれベク トルH ¹ (k)、ベクトルH ² (k)、ベクトルH ³ (k)とすると、ベクトルH ¹ (k)、ベクトルH ² (k)、ベクトルH ³ (k)は、それぞれ以下の式(16)、式(17)、式(18)で 表すことができる。

 このとき、ベクトルH(k)は、以下の式(19)� �表すことができる。

 従って、元々2行×2列のMIMOシステムであ� �たが、各受信アンテナで3ブロックに分割す� ��ことにより、2行×6列のMIMOシステムにする� �とができる。

 ベクトルR(k)からベクトルS(k)を検出するた� �に、ここではZF(Zero-Forcing)基準やMMSE(Minimum Me an Square Error)基準の重み係数を用いる。
 ZF基準の重みベクトルM _ZF (k)は、例えば次の式(20-1)又は式(20-2)のように なる。
 また、MMSE基準の重みベクトルM _MMSE (k)は、例えば次の式(21-1)又は式(21-2)のように なる。

 ただし、式(20-1)、式(20-2)、式(21-1)、式(21-2)� ��おける ^H は行列の複素共役転置であり、 ^-1 は逆行列であり、σ ² は雑音電力であり、ベクトルI _N はN行×N列の単位行列を表している。ベクト� �S(k)の検出は、ベクトルR(k)の左からベクトル M _ZF (k)、ベクトルM _MMSE (k)を乗算することで行う。ここではZF基準、M MSE基準の線形処理について説明したが、ML(Max imum Likelihood)基準のような非線形処理を用い� ��も良い。

 ただし、レプリカ生成部23aの出力の精度が� ��全ではないために、ブロック分割する際に� ��じる誤差を考慮して、式(21-1)、式(21-2)のσ ² に雑音と誤差とを考慮するようにしても良い 。また、式(20-1)、式(20-2)、式(21-1)、式(21-2)で 、ベクトルH(k)の誤差を考慮しても良い。例� �ば、前述したブロック分割後のブロックb1の 伝搬路応答h~ ¹ をh ¹ の遅延波成分を含まないhとしたが、符号化� �ットLLRやビットLLRに基づいて生成される変� �シンボルレプリカの精度に応じて、h~ ¹ にh ¹ の遅延波成分を含ませてもよい。

 このときビットLLRの絶対値が大きいと完全� ��レプリカが生成される可能性が高いため、� ��ロック分割の誤差はなく、h~ ¹ にh ¹ の成分は全く含まれないが、ビットLLRの絶対 値が徐々に小さくなるにつれ、ブロック分割 の誤差が増えるため、h~ ¹ に含まれるh ¹ の成分は大きくなっていき、ビットLLRの絶対 値が0になると、h~ ¹ にはh ¹ がそのまま含まれることになる。これはブロ ックb2、b3でも同様である。結果として、ベ� �トルH(k)にはブロック分割の誤差が反映され� ��誤差の影響が反映されたベクトルH(k)に基づ いて、式(20-1)、式(20-2)、式(21-1)、式(21-2)のよ うに重みM _ZF (k)、M _MMSE (k)を求めると、ブロック分割の誤差を反映し た重みを求めることができる。

 信号分離部221aの出力は、並直列変換部222-1a で並列直列変換され、復調部223a-1でビットLLR に変換される。なお、ここでは、無線受信装 置200a側でシンボルから符号化ビットLLRを算� �する方法を、QPSK変調の場合を例として説明� ��る。また、無線送信装置100a側で送信された QPSKシンボルをXとし、無線受信装置200a側にお ける逆拡散後のシンボルをX _c として説明する。Xを構成しているビットをb ₀ 、b ₁ (b ₀ 、b ₁ =±1)とするとXは、以下の式(22)で表すことが� �きる。

 Xの無線受信装置200a側における推定値X _c からビットb ₀ 、b ₁ のLLRであるλ(b ₀ )、λ(b ₁ )を次の式(23)ように求める。

 ただし、式(23)におけるRe()は複素数の実部� �表す。また、μは伝搬路補償後の等価振幅で あり、式(21-1)、式(21-2)を例に説明すると、M _MMSE H(k)の要素のうち、対応する送信アンテナ成� �である。また、λ(b ₁ )はλ(b ₀ )の実部と虚部を置き換えればよい。
 復調部223a-1の出力である符号化ビットLLRは� ��復号部224a-1に入力される。復号部224a-1は、� ��号処理により尤度が更新された符号化ビッ� ��LLRもしくは情報ビットを出力する。

 なお、並直列変換部222a-2(図示省略)~222a-N� ��復調部223a-2(図示省略)~222a-N、復号部224a-2(図 示省略)~224a-Nの構成は、並直列変換部222a-1、� ��調部223a-1、復号部224a-1と同様であるため、� ��れらの説明を省略する。

 図6は、本発明の第1の実施形態による無� �受信装置200aの処理を示すフローチャートで� ��る。始めに、無線受信装置200aは、初回処理 か否かについて判定する(ステップS1)。無線� �信装置200aが初回処理と判定した場合(ステッ プS1で「YES」)は、GI除去部(例えば、GI除去部1 8a-1-1)は、受信信号からガードインターバル� �除去する(ステップS2)。そして、ガードイン� ��ーバルを除去した信号を、FFT部(例えば、FFT 部20a-1-1)は、高速フーリエ変換の処理によっ� ��周波数信号に変換する(ステップS3)。

 そして、信号分離部221aは、サブキャリアご とに、MIMOシステムにより空間的に多重され� �信号の分離を行う(ステップS4)。次に、復調� ��(例えば、復調部223a-1)は、ステップS4で得ら れた信号から、復調処理によりビットLLRを算 出する(ステップS5)。そして、復号部(例えば� ��復号部224a-1)は、ステップS5で得られたビッ� ��LLRを誤り訂正復号処理により信頼性を高め� ��(ステップS6)。
 そして、無線受信装置200aは、ステップS2~S6� ��処理が、規定の回数(例えば、3回)行われた� ��否かについて判定する(ステップS7)。規定の 回数の処理が行われていないと無線受信装置 200aが判定した場合(ステップS7で「NO」)は、� �テップS8に進む。

 そして、シンボルレプリカ生成部(例えば、 シンボルレプリカ生成部281a-1)は、ビットLLR� �ら変調シンボルのレプリカを生成する(ステ� ��プS8)。次に、IFFT部(例えば、IFFT部283a-1)は、 ステップS8で得られた信号を、逆高速フーリ� ��変換の処理によって時間信号に変換する(ス テップS9)。そして、パイロット多重部(例え� �、パイロット多重部285a-1)は、ステップS9で� �られた信号に対して、パイロット信号を多� �する(ステップS10)。
 次に、GI挿入部(例えば、GI挿入部286a-1)は、� ��テップS10で得られた信号に、ガードインタ� ��バルを挿入する(ステップS11)。ステップS8~S1 1の処理では、送信信号のレプリカを生成し� �いる。ステップS11の後、無線受信装置200aは� ��ステップS1で初回処理か否かについて判定� �る。

 ここでは、ステップS2~S6の処理を既に実� �しているので、無線受信装置200aは、ステッ� ��S1で「NO」と判定し、ステップS12の処理を行 う。つまり、ステップS8~S11で生成した送信信 号のレプリカから、所望の遅延波成分の受信 信号レプリカを生成し、加算部(例えば、加� �部17a-1-1)はその受信信号レプリカを受信信号 から除去することにより、ブロックに分割さ れた信号を生成する(ステップS12)。そして、� ��ロックに分割されたそれぞれの信号に対し� ��GI除去部(例えば、GI除去部18a-1-1)がガードイ ンターバルを除去し(ステップS2)、FFT部(例え� ��、FFT部20a-1-1)が高速フーリエ変換の処理に� �って周波数信号へ変換する(ステップS3)。ス� ��ップS4では、初回処理の場合は遅延波レプ� �カによるブロック分割が行われていないた� �受信アンテナで受信した受信信号に基づい� �空間的に多重された信号の分離が行われた� �、ブロック分割が行われた場合は、ブロッ� �分割後の信号をそれぞれ受信アンテナで受� �された信号とみなして信号の分離を行う。

 その後、ステップS5、S6においてそれぞれ復 調部(例えば、復調部223a-1)による復調処理、� ��号部(例えば、復号部224a-1)による復号処理� �行われ、ステップS7に進む。ステップS7で、� ��定の回数の処理が行われていないと無線受� ��装置200aによって判定されるとステップS8に� ��み、再びステップS8~S11などの処理を行う。
 規定の回数の処理が行われたと無線受信装� ��200aにより判定された場合には(ステップS7で 「YES」)、信号検出部22aから情報ビットを無� �受信装置200aの上位レイヤに出力して受信処� ��を終了する。

 本発明の第1の実施形態によれば、無線受 信装置200aの受信アンテナ数を増やすことな� �、独立した受信信号を複数生成することが� �能であり、スループットを増やすために無� �送信装置100aの送信アンテナ数を増やした場� ��でも、マルチパスを分割することで仮想的� ��受信信号を増やせるため、無線受信装置200a の受信アンテナ数を増やすことなく良好な受 信性能が得られる。そのため、小型無線受信 装置等でも、受信アンテナ数に依存せずにMIM O等による高速伝送が可能となる。

(第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態について説明 する。第2の実施形態は、本発明を、周波数� �域等化を行うMIMO-SC(Single Carrier)に適用した� �のである。なお、第2の実施形態が、第1の実 施形態と同じ部分については、その説明を省 略する。

 図7は、本発明の第2の実施形態による無� �送信装置100bの構成を示す概略ブロック図で� ��る。無線送信装置100bは、符号部1b-1~1b-M、変 調部2b-1~2b-M、パイロット多重部6b-1~6b-M、GI挿� ��部7b-1~7b-M、D/A変換部8b-1~8b-M、送信フィルタ� ��9b-1~9b-M、無線部10b-1~10b-M、送信アンテナ11b-1 ~11b-M、パイロット信号生成部12bを備えている 。

 無線送信装置100bの上位レイヤから出力され る情報ビットは、符号部1b-1で畳み込み符号� �ターボ符号等の誤り訂正符号を用いて誤り� �正符号化され、変調部2b-1でQPSK、16QAM等の変� ��シンボルにマッピングされる。パイロット� ��号生成部12bで生成されたパイロット信号を� ��変調部2b-1が出力する信号にパイロット多重 部6b-1で多重し、GI挿入部7b-1でガードインタ� �バルを挿入する。そして、D/A変換部8b-1でデ� ��タル信号からアナログ信号に変換され、送� ��フィルタ部9b-1で波形整形され、無線部10b-1� ��無線周波数に変換され、送信アンテナ11b-1� �ら無線受信装置200b(図8)に送信される。
 このようにして生成される送信信号を並列� ��複数生成し、複数の送信アンテナ11b-1~11b-M� �用いて、同じ周波数、同一タイミングで無� �受信装置200bに送信する。

 なお、符号部1b-2(図示省略)~1b-M、変調部2b -2(図示省略)~2b-M、パイロット多重部6b-2(図示� ��略)~6b-M、GI挿入部7b-2(図示省略)~7b-M、D/A変換 部8b-2(図示省略)~8b-M、送信フィルタ部9b-2(図� �省略)~9b-M、無線部10b-2(図示省略)~10b-M、送信� ��ンテナ11b-2(図示省略)~11b-Mの構成は、符号部 1b-1、変調部2b-1、パイロット多重部6b-1、GI挿� ��部7b-1、D/A変換部8b-1、送信フィルタ部9b-1、� ��線部10b-1、送信アンテナ11b-1の構成と同様で あるため、それらの説明を省略する。

 図8は、本発明の第2の実施形態による無線� �信装置200bの構成を示す概略ブロック図であ� ��。無線受信装置200bは、受信アンテナ13b-1~13b -N、無線部14b-1~14b-N、受信フィルタ部15b-1~15b-N 、A/D変換部16b-1~16b-N、ブロック分割部21b-1-1~21 b-1-N _B 、・・・、21b-N-1~21b-N-N _B 、信号検出部122b、レプリカ生成部123b、伝搬� ��推定部24bを備えている。
 ブロック分割部21b-1-1は、加算部17b-1-1、GI除 去部18b-1-1、直並列変換部19b-1-1、FFT部20b-1-1を 備えている。また、ブロック分割部21b-N-1は� �加算部17b-N-1、GI除去部18b-N-1、直並列変換部1 9b-N-1、FFT部20b-N-1を備えている。その他のブ� �ック分割部もそれぞれ、加算部、GI除去部、 直並列変換部、FFT部20を備えている。

 図9は、本発明の第2の実施形態による無� �受信装置200bの信号検出部122bの構成を示す概 略ブロック図である。信号検出部122bは、信� �分離部1221b、IFFT部1222b-1~1222b-N、並直列変換� �1223b-1~1223b-N、復調部1224b-1~1224b-N、復号部1225b -1~1225b-Nを備えている。

 信号分離部1221bは、ブロック分割部21b-1-1~21b -1-N _B 、・・・、21b-N-1~21b-N-N _B から出力されるブロック分割された信号から 、式(20-1)、式(20-2)、式(21-1)、式(21-2)やブロッ ク分割の誤差を考慮した重みを用いて送信シ ンボルを検出する。そして、IFFT部1222b-1で周� ��数時間変換し、並直列変換部1223b-1で並列直 列変換し、復調部1224b-1でシンボルからビッ� �LLRを求め、復号部1225b-1で誤り訂正復号処理� ��行い、ビットLLRもしくは情報ビットを出力� ��る。
 なお、IFFT部1222b-2(図示省略)~1222b-N、並直列� ��換部1223b-2(図示省略)~1223b-N、復調部1224b-2(図 示省略)~1224b-N、復号部1225b-2(図示省略)~1225b-N� ��構成は、IFFT部1222b-1、並直列変換部1223b-1、� ��調部1224b-1、復号部1225b-1の構成と同様であ� �ため、それらの説明を省略する。

 図10は、本発明の第2の実施形態による無� ��受信装置200bのレプリカ生成部123b(図8)の構� �を示す概略ブロック図である。シンボルレ� �リカ生成部123bは、シンボルレプリカ生成部1 231b-1~1231b-N、パイロット多重部1232b-1~1232b-N、G I挿入部1233b-1~1233b-N、伝搬路乗算部1234bを備え ている。

 シンボルレプリカ生成部1231b-1に入力され るビットLLRは、シンボルレプリカ生成部1231b- 1でビットLLRから変調シンボルレプリカが生� �され、パイロット多重部1232b-1でパイロット� ��号が多重され、GI挿入部1233b-1で、ガードイ� ��ターバルが挿入される。伝搬路乗算部1234b� �おいて、伝搬路応答をブロックに分けた伝� �路を畳み込むことによって、ブロック分割� �ためのレプリカ信号が生成される。

 なお、シンボルレプリカ生成部1231b-2(図� �省略)~1231b-N、パイロット多重部1232b-2(図示省 略)~1232b-N、GI挿入部1233-2(図示省略)~1233-Nの構� ��は、シンボルレプリカ生成部1231b-1、パイロ ット多重部1232b-1、GI挿入部1233-1の構成と同様 であるので、それらの説明を省略する。

 図11は、本発明の第2の実施形態による無線� ��信装置200bの処理を示すフローチャートであ る。始めに、無線受信装置200bは、初回処理� �否かについて判定する(ステップS13)。無線受 信装置200bが初回処理と判定した場合(ステッ� ��S13で「YES」)は、GI除去部(例えば、GI除去部1 8b-1-1)は、受信信号からガードインターバル� �除去する(ステップS14)。
 そして、FFT部(例えば、FFT部20b-1-1)は、ステ� ��プS14で得られた信号に対して高速フーリエ� ��換を行うことにより周波数信号に変換する( ステップS15)。そして、信号分離部1221bは、ス テップS15で変換した信号から、サブキャリア ごとに、MIMOシステムにより空間的に多重さ� �た信号を分離する(ステップS16)。そして、IFF T部(例えば、IFFT部1222b-1)は、逆高速フーリエ� ��換の処理を行うことにより時間信号に変換� ��る(ステップS17)。そして、復調部(例えば、� ��調部1224b-1)は、ステップS17で変換した信号� �対して復調処理を行うことによりビットLLR� �算出する(ステップS18)。

 次に、復号部(例えば、復号部1225b-1)は、ス� ��ップS18で算出した信号に対して、誤り訂正� ��号処理を行うことによりビットLLRの信頼性� ��高める(ステップS19)。そして、無線受信装� �200bは、ステップS14~S19の処理を規定の回数(� �えば、3回)行ったか否かについて判定する(� �テップS20)。
 規定の回数の処理が行われていないと無線� ��信装置200bが判定した場合(ステップS20で「NO 」)は、ステップS21に進む。
 ステップS21では、シンボルレプリカ生成部( 例えば、シンボルレプリカ生成部1231b-1)は、� ��ットLLRから変調シンボルのレプリカを生成� ��る(ステップS21)。そして、パイロット多重� �(例えば、パイロット多重部1232b-1)によって� �テップS21で生成した信号に対してパイロッ� �信号を多重する(ステップS22)。そして、GI挿� ��部(例えば、GI挿入部1233b-1)は、ステップS22� �生成する信号に、ガードインターバルを挿� �する(ステップS23)。

 ステップS21~S23では、送信信号のレプリカ を生成している。ステップS23の後、再びステ ップS13で初回処理かどうかの判定を無線受信 装置200bが行う。初回処理ではないと無線受� �装置200bが判定した場合(ステップS13で「NO」) は、送信信号のレプリカから、所望の遅延波 成分の受信信号レプリカを生成し、加算部(� �えば、加算部17b-1-1)はその受信信号レプリカ を受信信号から除去し、ブロックに分割され た信号を生成する(ステップS24)。そして、GI� �去部(例えば、GI除去部18b-1-1)がブロックに分 割されたそれぞれの信号からガードインター バルを除去し(ステップS14)、FFT部20b-1-1が高速 フーリエ変換の処理によって周波数信号へ変 換する(ステップS15)。そして、ブロック分割� ��の信号を、それぞれ受信アンテナで受信さ� ��た信号とみなして、信号分離部1221bが空間� �に多重された信号の分離を行う(ステップS16) 。

 次に、IFFT部(例えば、IFFT部1222b-1)が逆高� �フーリエ変換によりステップS16で生成した� �号を時間信号に変換し(ステップS17)、復調部 (例えば、復調部1224b-1)が復調処理を行い(ス� �ップS18)、復号部(例えば、復号部1225b-1)が復� ��処理を行う(ステップS19)。そして、ステッ� �S20で規定の回数の処理が行われたかの判定� �無線受信装置200bが行い、処理が規定の回数� ��われていない場合(ステップS20で「NO」)は、 再びステップS21に進み、規定の回数の処理が 行われたと無線受信装置200bが判定した場合(� ��テップS20で「YES」)は、情報ビットを無線受 信装置200bの上位レイヤに出力して受信処理� �終了する。

 本発明の第2の実施形態によれば、無線受 信装置200bの受信アンテナ数を増やすことな� �、独立した受信信号を複数生成することが� �能であり、スループットを増やすために無� �送信装置100bの送信アンテナ数を増やした場� ��でも、マルチパスを分割することで仮想的� ��受信信号を増やせるため、無線受信装置200b の受信アンテナ数を増やすことなく良好な受 信性能が得られる。そのため、小型無線受信 装置等でも、受信アンテナ数に依存せずにMIM O等による高速伝送が可能となる。

(第3の実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態について説明 する。第3の実施形態は、本発明をMIMO-MC-CDMA(M ulti Carrier-Code Division Multiplexing)に適用した� �のである。以下ではコード多重数をCnとして 説明する。なお、第3の実施形態が、第1の実� ��形態と同じ部分については、その説明を省� ��する。

 図12は、本発明の第3の実施形態による無� ��送信装置100cの構成を示す概略ブロック図で ある。無線送信装置100cは、コードチャネル� �号生成部32c-1-1~32c-1-Cn、・・・32c-M-1~32c-M-Cn、 コード多重部34c-1~34c-M、IFFT部4c-1~4c-M、並直列 変換部5c-1~5c-M、パイロット多重部6c-1~6c-M、GI� ��入部7c-1~7c-M、D/A変換部8c-1~8c-M、送信フィル� ��部9c-1~9c-M、無線部10c-1~10c-M、送信アンテナ11 c-1~11c-M、パイロット信号生成部241c-1~241c-Mを� �えている。

 コードチャネル信号生成部32c-1-1は、符号 部1c-1-1、変調部2c-1-1、直並列変換部3c-1-1、拡 散部33-1-1を備えている。また、コードチャネ ル信号生成部32-N-1は、符号部1c-N-1、変調部2c- N-1、直並列変換部3c-N-1、拡散部33-N-1を備えて いる。その他のコードチャネル信号生成部も 同様に、符号部、変調部、直並列変換部、拡 散部を備えている。

 無線送信装置100cの上位レイヤから出力され る情報ビットは、コードチャネル信号生成部 32c-1-1~32c-1-Cn、・・・、32c-N-1~32c-N-Cnで並列に� ��理される。情報ビットは符号部1c-1-1で畳み� ��み符号やターボ符号等の誤り訂正符号を用� ��て符号化される。変調部2c-1-1は、符号部1c-1 -1で符号化された符号化ビットを、QPSKや16QAM� ��の変調シンボルにマッピングする。
 変調部2c-1-1で変調された変調シンボルは、� ��並列変換部3c-1-1で直列並列変換され、拡散� ��33c-1-1で対応する拡散コードを用いて拡散さ れる。拡散部33c-1-1で拡散された信号がコー� �チャネル信号生成部32c-1-1の出力となる。同� ��な処理を32c-1-2(図示省略)~32c-1-Cn、・・・、3 2c-M-1~32c-M-Cnで並列に行う。

 コードチャネル信号生成部32c-1-1~32c-1-Cnの 出力は、コード多重部34c-1でコード多重され� ��。その後、IFFT部4c-1で周波数時間変換され� �並直列変換部5c-1で並列直列変換され、パイ� ��ット多重部6c-1で、パイロット信号生成部241 c-1で生成されたパイロット信号が多重され、 GI挿入部7c-1でガードインターバルが挿入され 、D/A変換部8c-1でD/A変換され、送信フィルタ� �9c-1で波形整形され、無線部10c-1で無線周波� �に変換され、送信アンテナ11c-1で送信される 。送信信号は複数並列に生成し、複数の送信 アンテナ11c-1~11c-Mを用いて同じ周波数、同一� ��イミングで無線送信装置100cから無線受信装 置200cに送信される。

 なお、コード多重部34c-2(図示省略)~34c-M、 IFFT部4c-2(図示省略)~4c-M、並直列変換部5c-2(図� ��省略)~5c-M、パイロット多重部6c-2(図示省略)~ 6c-M、GI挿入部7c-2(図示省略)~7c-M、D/A変換部8c-2 (図示省略)~8c-M、送信フィルタ部9c-2(図示省略 )~9c-M、無線部10c-2(図示省略)~10c-M、送信アン� �ナ11c-2(図示省略)~11c-M、パイロット信号生成� ��241c-2(図示省略)~241c-Mの構成は、コード多重� ��34c-1、IFFT部4c-1、並直列変換部5c-1、パイロ� �ト多重部6c-1、GI挿入部7c-1、D/A変換部8c-1、送 信フィルタ部9c-1、無線部10c-1、送信アンテナ 11c-1、パイロット信号生成部241c-1の構成と同� ��であるので、それらの説明を省略する。

 図13は、本発明の第3の実施形態による無線� ��信装置200cの構成を示す概略ブロック図であ る。無線受信装置200cは、受信アンテナ13c-1~13 c-N、無線部14c-1~14c-N、受信フィルタ部15c-1~15c- N、A/D変換部16c-1~16c-N、ブロック分割部21c-1-1~2 1c-1-N _B 、・・・、21c-N-1~21c-N-N _B 、信号検出部222c、レプリカ生成部223c、伝搬� ��推定部24cを備えている。

 ブロック分割部21c-1-1は、加算部17c-1-1、GI 除去部18c-1-1、直並列変換部19c-1-1、FFT部20c-1-1 を備えている。また、ブロック分割部21c-N-1� �、加算部17c-N-1、GI除去部18c-N-1、直並列変換� ��19c-N-1、FFT部20c-N-1を備えている。なお、そ� �他のブロック分割部もそれぞれ加算部、GI除 去部、直並列変換部、FFT部を備えている。

 図14は、本発明の第3の実施形態による無� ��受信装置200c(図13)の信号検出部222cの構成を� ��す概略ブロック図である。信号検出部222cは 、信号分離部25c、コードチャネル分離部38c-1- 1~38c-1-Cn、・・・、38c-N-1~38c-N-Cnを備えている� ��コードチャネル分離部38c-1-1は、逆拡散部39c -1-1、並直列変換部5c-1-1、復調部26c-1-1、復号� ��27c-1-1を備えている。また、コードチャネル 分離部38c-N-1は、逆拡散部39c-N-1、並直列変換� ��5c-N-1、復調部26c-N-1、復号部27c-N-1を備えて� �る。なお、その他のコードチャネル分離部� �それぞれ逆拡散部、並直列変換部、復調部� �復号部を備えている。

 信号分離部25cは、ブロック分割部21c-1-1~21c-1 -N _B 、・・・、21c-N-1~21c-N-N _B から出力されるブロック分割された信号から 、例えば第1の実施形態と同様、式(20-1)、式(2 0-2)、式(21-1)、式(21-2)を用いてMIMO信号分離を� ��う。なお、コード多重されていることを考� ��して、以下の式(24-1)、式(24-2)、式(25-1)、式( 25-2)を用いても良い。

 なお、式(24-1)、式(24-2)、式(25-1)、式(25-2)を� ��いる際に、第1の実施形態と同様に、ブロッ ク分割の誤差を考慮した重みを用いるように しても良い。
 信号分離部25cでMIMO信号分離された信号は、 コードチャネル分離部38c-1-1~38c-1-Cn、・・・� �38c-N-1~38c-N-Cnに入力される。コードチャネル� ��離部38c-1-1~38c-1-Cn、・・・、38c-N-1~38c-N-Cnで� �、入力信号に対し、逆拡散部39c-1-1~39c-1-Cnで� ��応する拡散コードを用いて逆拡散を行う。� ��拡散後の信号は、並直列変換部5c-1-1で、並� ��直列変換され、復調部26c-1-1で逆拡散後の信 号からビットLLRに変換され、復号部27c-1-1で� �り訂正復号処理が行われ、尤度が更新され� �ビットLLRもしくは情報ビットが出力される� �
 なお、コードチャネル分離部38c-1-2(図示省� �)~38c-1-Cn、・・・、38c-N-1~38c-N-Cnの構成は、コ ードチャネル分離部38c-1-1の構成と同様であ� �ため、それらの説明を省略する。

 図15は、本発明の第3の実施形態による無� ��受信装置200c(図13)のレプリカ生成部223c(図13) の構成を示す概略ブロック図である。レプリ カ生成部223cは、コードチャネルレプリカ生� �部41c-1-1~41c-1-Cn、・・・、41c-N-1~41c-1-Cn、コー ド多重部34c-1~34c-N、IFFT部4c-1~4c-N、並直列変換 部5c-1~5c-N、パイロット多重部6c-1~6c-N、GI挿入� ��7c-1~7c-N、伝搬路乗算部29cを備えている。

 レプリカ生成部223cには、信号検出部222c� �らビットLLRが入力される。レプリカ生成部22 3cから出力されたビットLLRは、コードチャネ� ��レプリカ生成部41c-1-1~41c-1-Cn、・・・、41c-N- 1~41c-N-Cnに入力され、シンボルレプリカ生成� �28c-1-1で変調シンボルのレプリカが生成され� ��直並列変換部3c-1-1で直列並列変換され、拡� ��部33c-1-1で対応する拡散コードを用いて拡散 され、コードチャネルレプリカが生成される 。生成されたコードチャネルレプリカは、コ ード多重部34c-1-1でコード多重され、IFFT部4c-1 -1で周波数時間変換され、並直列変換部5c-1-1� ��並列直列変換され、パイロット多重部6c-1-1� ��パイロット信号の多重が行われ、GI挿入部7c -1-1でガードインターバルが挿入される。そ� �て、ブロックに分けた伝搬路を伝搬路乗算� �29cが畳み込むことによって、ブロック分割� �ための信号を生成する。

 図16は、本発明の第3の実施形態による無線� ��信装置200cの処理を示すフローチャートであ る。始めに、無線受信装置200cは、初回処理� �否かについて判定する(ステップS25)。初回処 理と無線受信装置200cが判定した場合(ステッ� ��S25で「YES」)は、GI除去部(例えば、GI除去部1 8c-1-1)は、受信信号からガードインターバル� �除去する(ステップS26)。そして、FFT部(例え� �、FFT部20c-1-1)は、高速フーリエ変換の処理に よってステップS26で生成した信号を周波数信 号に変換する(ステップS27)。
 信号分離部25cは、ステップS27で生成した信� ��から、サブキャリアごとに、MIMOシステムに より空間的に多重された信号を分離する(ス� �ップS28)。そして、逆拡散部(例えば、逆拡散 部39c-1-1)は、ステップS28で生成した信号に対� ��て逆拡散処理を行い、各コードチャネルの� ��号を求める(ステップS29)。

 そして、復調部(例えば、復調部26c-1-1)は、� ��テップS29で得られた信号に対し、復調処理� ��行うことによりビットLLRを算出する(ステッ プS30)、次に、復号部(例えば、復号部27c-1-1)� �、ステップS30で得られた信号に対して誤り� �正復号処理を行うことによりビットLLRの信� �性を高める(ステップS31)。
 そして、無線受信装置200cは、ステップS26~S3 1の処理を規定の回数(例えば、3回)行ったか� �かについての判定を行い(ステップS32)、処理 が規定の回数行われていない場合は、ステッ プS33に進む。

 そして、シンボルレプリカ生成部(例えば 、シンボルレプリカ生成部41c-1-1)は、ビットL LRから変調シンボルのレプリカを生成する(ス テップS33)。次に、拡散部(例えば、拡散部33c- 1-1)は、ステップS33で得られた信号に対して� �拡散処理を行う(ステップS34)。そして、コー ド多重部34c-1は、ステップS34で得られた信号� ��対してコード多重を行う(ステップS35)。次� �、IFFT部(例えば、IFFT部4c-1)は、ステップS35で 得られた信号に対して、逆高速フーリエ変換 の処理を行うことにより時間信号に変換する (ステップS36)。

 そして、パイロット多重部(例えば、パイロ ット多重部6c-1)は、ステップS36で得られた信� ��に対してパイロット信号の多重を行う(ステ ップS37)。そして、GI挿入部7c-1は、ステップS3 7で得られた信号に対してガードインターバ� �を挿入する(ステップS38)。ステップS33~ステ� �プS38では、送信信号のレプリカを生成して� �る。ステップS38の後、無線受信装置200cは、� ��テップS25で初回処理か否かについて判定す� ��(ステップS25)。無線受信装置200cが初回処理� ��はないと判定した場合(ステップS25で「NO」) は、送信信号のレプリカから、所望の遅延波 成分の受信信号レプリカを生成し、加算部(� �えば、加算部17c-1-1)がその受信信号レプリカ を受信信号から除去し、ブロックに分割され た信号を生成する。
 そして、ブロックに分割されたそれぞれの� ��号から、GI除去部18c-1-1がガードインターバ� ��を除去し(ステップS26)、FFT部(例えば、FFT部2 0c-1-1)が高速フーリエ変換の処理を行うこと� �よって周波数信号に変換する(ステップS27)。

 そして、信号分離部25cは、ブロック分割� ��の信号を、それぞれ受信アンテナで受信さ� ��た信号とみなして、空間的に多重された信� ��の分離を行う(ステップS28)。そして、逆拡� �部(例えば、逆拡散部39c-1-1)が逆拡散処理を� �い(ステップS29)、復調部(例えば、復調部26c-1 -1)が復調処理を行い(ステップS30)、復号部(例 えば、復号部27c-1-1)が復号処理を行う(ステッ プS31)。そして再びステップ32において、規定 の回数の処理が行われたか否かについて無線 受信装置200cが判定を行う。処理が規定の回� �行われていない場合は、再びステップS33に� �む。処理が規定の回数行われている場合(ス� ��ップS32で「YES」)は、情報ビットを無線受信 装置200cの上位レイヤに出力して受信処理を� �了する。

 本発明の第3の実施形態によれば、無線受 信装置200cの受信アンテナ数を増やすことな� �、独立した受信信号を複数生成することが� �能であり、スループットを増やすために無� �送信装置100cの送信アンテナ数を増やした場� ��でも、マルチパスを分割することで仮想的� ��受信信号を増やせるため、無線受信装置200c の受信アンテナ数を増やすことなく良好な受 信性能が得られる。そのため、小型無線受信 装置等でも、受信アンテナ数に依存せずにMIM O等による高速伝送が可能となる。

(第4の実施形態)
 次に、本発明の第4の実施形態について説明 する。第1~第3の実施形態では、受信アンテナ 毎にブロック分割の基準は同じであり、全て の受信アンテナで同じブロック分割数である 場合について説明した。第4の実施形態ではMI MO-OFDMを用いる場合について説明するが、周� �数領域等化を用いるMIMO-SCやMIMO-MC-CDMにも適� �可能である。
 なお、第4の実施形態における無線送信装置 は、第1の実施形態の無線送信装置100a(図1)と� ��様であるため、その説明は省略する。また� ��第4の実施形態が、第1の実施形態と同じ部� �については、その説明を省略する。

 図17は、本発明の第4の実施形態による無線� ��信装置200dの構成を示す概略ブロック図であ る。無線受信装置200dは、受信アンテナ13d-1~13 d-N、無線部14d-1~14d-N、受信フィルタ部15d-1~15d- N、A/D変換部16d-1~16d-N、ブロック分割部21d-1-1~2 1d-1-N ₁ 、・・・、21d-N-1~21d-N-N _NR 、信号検出部22d、レプリカ生成部23d、伝搬路 推定部24dを備えている。

 ブロック分割部21d-1-1は、加算部17d-1-1、GI 除去部18d-1-1、直並列変換部19d-1-1、FFT部20d-1-1 を備えている。また、ブロック分割部21d-N-1� �、加算部17d-N-1、GI除去部18d-N-1、直並列変換� ��19d-N-1、FFT部20d-N-1を備えている。その他の� �ロック分割部も加算部、GI除去部、直並列変 換部、FFT部を備えている。

 第1の実施形態とは異なり、ブロック分割部 21d-1-1~21d-1-N ₁ 、・・・、21d-N-1~21d-N-N _NR によるブロック分割数は受信アンテナ毎に異 なる。ここでは、受信アンテナ13d-1のブロッ� ��分割数をN ₁ 、受信アンテナ13-2(図示省略)のブロック分割 数をN ₂ 、・・・、受信アンテナ13-Nのブロック分割� �をN _NR としている。このとき、ブロック分割後の信 号は、受信アンテナ毎にN ₁ ~N _NR であるため、N _T 行×N _R 列のMIMOシステムが仮想的に以下の式(26)で示� ��MIMOシステムとみなすことができる。

 なお、N ₁ ~N _NR は、受信アンテナ毎に任意に決めても良く、 一部の受信アンテナではブロック分行わない ようにしても良い。ブロック分割数の基準は 、例えば受信アンテナ毎の伝搬路に応じて決 めても良い。

 図18は、本発明の第4の実施形態による無線� ��信装置200dの処理を示すフローチャートであ る。始めに、無線受信装置200dは、初回処理� �どうかを判定する(ステップS40)。無線受信装 置200dが初回処理と判定した場合(ステップS40� ��「YES」)は、GI除去部(例えば、GI除去部18d-1-1 )は、受信信号からガードインターバルを除� �する(ステップS41)。そして、FFT部(例えば、FF T部20d-1-1)は、ガードインターバルを除去した 信号を高速フーリエ変換の処理により周波数 信号に変換する(ステップS42)。そして、信号� ��出部22dは、サブキャリアごとに、MIMOシステ ムにより空間的に多重された信号の分離を行 う(ステップS43)。
 次に、信号検出部22dは、復調処理によりビ� ��トLLRを算出する(ステップS44)。そして、信� �検出部22dは、誤り訂正復号処理によりビッ� �LLR信頼性を高める(ステップS45)。

 そして、無線受信装置200dは、規定の回数 (例えば、3回)の処理を行ったか否かについて 判定する。無線受信装置200dが規定の回数の� �理を行っていないと判定した場合(ステップS 46で「NO」)は、ステップS47に進む。そして、� ��プリカ生成部23dは、ステップS45で得られた� ��ットLLRから、変調シンボルのレプリカを生� ��する(ステップS47)。そして、レプリカ生成� �23dは、逆高速フーリエ変換の処理によりス� �ップS47で得られた信号を時間信号に変換す� �(ステップS48)。そして、レプリカ生成部23dは 、ステップS48で得られた信号にパイロット信 号を多重する(ステップS49)。そして、レプリ� ��生成部23dは、ステップS49で得られた信号に� ��ードインターバルを挿入する(ステップS50)� �ステップS47~ステップS50の処理では、送信信� ��のレプリカを生成している。

 ステップS50の後、再びステップS40で初回� ��理か否かについて無線受信装置200dが判定す る。初回処理ではないと無線受信装置200dが� �定した場合(ステップS40で「NO」)は、ステッ� ��S51の処理が行われる。つまり、ステップS50� ��生成された送信信号のレプリカから、所望� ��遅延波成分の受信信号レプリカを生成し、� ��算部(例えば、加算部17d-1-1)がその受信信号� ��プリカを受信信号から除去し、ブロックに� ��割された信号を生成する(ステップS51)。ス� �ップS51において、ブロック分割数は受信ア� �テナ毎に決められており、少なくとも1つの� ��信アンテナでブロックに分割が行われる。� ��の後、ブロックに分割されたそれぞれの信� ��に対し、GI除去部(例えば、GI除去部18d-1-1)に よるガードインターバルの除去(ステップS41)� ��FFT部(例えば、FFT部20d-1)の高速フーリエ変換 による周波数信号への変換(ステップS42)が行� ��れる。

 ステップS43では、ブロック分割後の信号� ��それぞれ受信アンテナで受信された信号と� ��なして、空間的に多重された信号の分離を� ��う。その後、ステップS44、ステップS45にお� ��てそれぞれ復調処理、復号処理が信号検出� ��22dによって行われ、ステップS46に進む。ス� ��ップS46で、規定の回数の処理が行われてい� ��いと無線受信装置200dが判定するとステップ S47に進む。規定の回数の処理が行われたと無 線受信装置200dが判定すると(ステップS46で「Y ES」)、情報ビットを無線受信装置200dの上位� �イヤに出力して受信処理を終了する。

 本発明の第4の実施形態によれば、無線受 信装置200dの受信アンテナ数を増やすことな� �、独立した受信信号を複数生成することが� �能であり、スループットを増やすために無� �送信装置の送信アンテナ数を増やした場合� �も、マルチパスを分割することで仮想的に� �信信号を増やせるため、無線受信装置200dの� ��信アンテナ数を増やすことなく良好な受信� ��能が得られる。そのため、小型無線受信装� ��等でも、受信アンテナ数に依存せずにMIMO等 による高速伝送が可能となる。

 また、本発明の第4の実施形態によれば、 受信アンテナ毎にブロック分割の基準を変え ることで、様々な状況に適したブロック分割 を行う。例えば受信電力が低い受信アンテナ と受信電力が高い受信アンテナがある場合、 受信電力が低い受信アンテナではブロック分 割数を少なくし、受信電力が高い受信アンテ ナでは多くする。従って、受信アンテナ毎に 適したブロック分割数を選択することでき、 信頼性の高い受信処理を行なうことが可能と なる。

 上述した実施形態では、MIMOの信号分離にZFD やMMSED等の線形処理を用いる場合について説� ��したが、MLD(Maximum Likelihood Detection)やV-BLAST( Vertical-Bell Laboratories lAyered Space-Time)等の非� �形処理を用いてもよいし、MIMOの信号分離が� ��能なその他の方法を用いても良い。
 また、上述した実施形態では、受信側で生� ��した変調シンボルレプリカを用いて受信信� ��をブロック分割に用いたが、さらに複数の� ��信アンテナの一部から送信された信号の受� ��レプリカを生成し、受信信号から減算し、� ��アンテナからの干渉を除去した後で信号検� ��を行っても良い。
 また、上述した実施形態では、無線送信装� ��の送信アンテナ毎に独立な信号を送信する� ��合について説明したが、複数の送信アンテ� ��を用いて、送信アンテナ数以下の複数の独� ��な信号を送信するようにしても良い。例え� ��、4本の送信アンテナを用いて、2つの独立� �信号を無線受信装置に送信するようにして� �良い。

 なお、以上説明した実施形態において、� ��1、図7、図12の無線送信装置や、図2、図8、� ��13、図17の無線受信装置の機能又はこれらの 機能の一部を実現するためのプログラムをコ ンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し て、この記録媒体に記録されたプログラムを コンピュータシステムに読み込ませ、実行す ることにより無線通信システムの制御を行っ てもよい。なお、ここでいう「コンピュータ システム」とは、OSや周辺機器等のハードウ� ��アを含むものとする。

 また、「コンピュータ読み取り可能な記� ��媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁� ��ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピ� ��ータシステムに内蔵されるハードディスク� ��の記憶装置のことをいう。さらに「コンピ� ��ータ読み取り可能な記録媒体」とは、イン� ��ーネット等のネットワークや電話回線等の� ��信回線を介してプログラムを送信する場合� ��通信線のように、短時刻の間、動的にプロ� ��ラムを保持するもの、その場合のサーバや� ��ライアントとなるコンピュータシステム内� ��の揮発性メモリのように、一定時刻プログ� ��ムを保持しているものも含むものとする。� ��た上記プログラムは、前述した機能の一部� ��実現するためのものであっても良く、さら� ��前述した機能をコンピュータシステムにす� ��に記録されているプログラムとの組み合わ� ��で実現できるものであっても良い。

 以上、この発明の実施形態について図面� ��参照して詳述してきたが、具体的な構成は� ��の実施形態に限られるものではなく、この� ��明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許� ��求の範囲に含まれる。