JP5520922B2 - 無線送信機及び無線送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線送信機及び無線送信方法、特に、複数の送信アンテナから無線受信機に対して信号を送信する無線送信機及び無線送信方法に関する。
本願は、２００５年１０月３１日に、日本に出願された特願２００５−３１７２６７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、主にマルチキャリア伝送システムにおいて、周波数軸−時間軸に沿った複数のブロックにわけ、ユーザのスケジューリングを行なう方法が提案されている。なお、ここでは、ユーザが通信を行なう際に確保される周波数軸と時間軸で規定される領域を割り当てスロットと呼び、その割り当てスロットを決める際に基本となるブロックをチャンクと呼んでいる。
この中でも、ブロードキャスト／マルチキャスト信号や、制御信号を送信する場合には、周波数軸方向に広いブロックを割り当て、周波数ダイバーシチ効果を得ることにより、受信電力が低い場合にも誤りにくくしたり、無線送信機と無線受信機の間の１対１の通信であるユニキャスト信号を送信する場合には、周波数軸方向に狭いブロックを割り当てて、マルチユーザダイバーシチ効果を得たりする方法が提案されている。

図４１、図４２は、無線送信機から無線受信機に送信する信号の時間（縦軸）と周波数（横軸）の関係を示した図である。ここでは、時間軸において伝送時間帯域ｔ１〜ｔ５を設定している。ただし、伝送時間帯域ｔ１〜ｔ５の時間幅は同一である。また、周波数軸において伝送周波数帯域ｆ１〜ｆ４を設定している。ただし、伝送周波数帯域ｆ１〜ｆ４の周波数帯域幅はいずれもＦ_ｃで同一である。このように、伝送時間帯域ｔ１〜ｔ５、伝送周波数帯域ｆ１〜ｆ４によって、２０個のチャンクＫ１〜Ｋ２０を図４１に示すように設定する。チャンクとは、このように周波数軸と時間軸からなる平面において、所定の周波数帯域と所定の時間帯域により定まる長方形状の領域をいう。

更に、図４２に示すように、周波数軸方向に４個のチャンクＫ１〜Ｋ４を結合し、かつ時間軸方向に３等分して、時間幅がｔ１／３、周波数幅が４×ｆ１の通信スロットＳ１〜Ｓ３を設定する。第１ユーザに割り当てスロットＳ１を割り当て、第２ユーザに割り当てスロットＳ２、第３ユーザに割り当てスロットＳ３を割り当てる。これにより、第１〜第３ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
次にチャンクＫ５を割り当てスロットＳ４として、第４ユーザに割り当てる。チャンクＫ６、Ｋ７を結合して割り当てスロットＳ５とし第５ユーザに割り当てる。チャンクＫ８を割り当てスロットＳ６とし第６ユーザを割り当てる。これにより、第４〜第６ユーザはマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。

次にチャンクＫ９、Ｋ１１を割り当てスロットＳ７として、第７ユーザに割り当てる。
チャンクＫ１０、Ｋ１２を結合し、かつ時間軸方向に３等分して、時間幅がｔ３／３、周波数幅が２×ｆ２の通信スロットＳ８〜Ｓ１０を設定する。第８ユーザに割り当てスロットＳ８を割り当て、第９ユーザに割り当てスロットＳ９、第１０ユーザに割り当てスロットＳ１０を割り当てる。これにより、第７〜第１０ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
次に、チャンクＫ１３を割り当てスロットＳ１１として、第１１ユーザに割り当てる。
チャンクＫ１４を割り当てスロットＳ１２として、第１２ユーザに割り当てる。チャンクＫ１５、Ｋ１６を結合して割り当てスロットＳ１３とし第１３ユーザに割り当てる。これにより、第１１〜第１３ユーザはマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
次に、チャンクＫ１７、Ｋ１９を割り当てスロットＳ１４として、第１４ユーザに割り当てる。チャンクＫ１８、Ｋ２０を結合し、かつ時間軸方向に３等分して、時間幅がｔ５／３、周波数幅が２×ｆ２の通信スロットＳ１５〜Ｓ１７を設定する。第１５ユーザに割り当てスロットＳ１５を割り当て、第１６ユーザに割り当てスロットＳ１６、第１７ユーザに割り当てスロットＳ１７を割り当てる。これにより、第１４〜第１７ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。

３ＧＰＰ寄書，Ｒ１−０５０２４９ ３ＧＰＰ寄書，Ｒ１−０５０５９０ ３ＧＰＰ寄書，Ｒ１−０５０７００

しかしながら、周波数ダイバーシチ効果及びマルチユーザダイバーシチ効果をより高めるために、送信ダイバーシチと組み合わせて無線送信機から無線受信機に対して信号を送信することは考えられていなかったのみならず、従来技術においては、その方法も知られていなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線受信機に割り当てられたチャンクの変更ができない場合であっても、効率的に送信ダイバーシチ効果を得ることができる無線送信機及び無線送信方法を提供することにある。

本発明の第１の態様による無線送信機は、複数の無線受信機との間で複数の周波数帯域を用いて通信を行なう無線送信機であって、前記無線受信機から送信される受信品質情報に基づき、最適な送信ダイバーシチとしてマルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを選択する送信ダイバーシチ判断手段と、前記送信ダイバーシチ判断手段が選択した送信ダイバーシチに基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加する送信回路手段と、を有し、前記送信ダイバーシチ判断手段は、マルチユーザダイバーシチを選択したとき、前記受信品質情報に基づき遅延時間差を与える送信アンテナについて前記位相制御の要否を判断することを特徴とする。

なお、本発明の第１の態様による無線送信機において、送信回路手段に対して、パイロットチャネルの配置情報であるパイロット配置情報および前記複数の送信ダイバーシチのうち少なくとも１つの送信ダイバーシチを通知するパイロット配置情報生成手段と、前記送信回路手段は、前記パイロット配置情報と前記送信ダイバーシチに基づき、複数のチャンクにパイロットチャネルの割り当てを行ない、かつ、前記送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加して、前記パイロットチャネルの送信を行なってもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記複数のチャンクは、通信周波数帯および通信時間帯の少なくとも一方に複数割り当てられてもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記複数のチャンクは、複数のフレームにまたがってもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記パイロット配置情報生成手段は、伝搬路推定のためのパイロットチャネルの割り当てを行ない、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号を用いて、前記複数のチャンクに割り当てられた前記パイロットチャネルの少なくとも一部がマルチユーザダイバーシチ領域、かつ前記パイロットチャネルの少なくとも一部が周波数ダイバーシチ領域であることを通知し、位相制御通知信号を使用し前記マルチユーザダイバーシチ領域の少なくとも一部は位相制御が必要か否かを通知し、前記送信回路手段は、前記周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号に基づき、マルチユーザダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ （Ｆ _ｃ はチャンクの周波数帯域幅）以下とし、前記パイロットチャネルの送信を行ない、周波数ダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延差を少なくとも１つは１／Ｆ_ｃ以上とし、かつ前記位相制御通知信号に基づき、送信アンテナ毎に位相制御を行ない、前記パイロットチャネルの送信を行なってもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記送信回路手段は、前記複数の送信ダイバーシチに対応した複数の直交符号を用いて、前記送信アンテナ毎の異なる遅延を送信ダイバーシチ毎にそれぞれ与え、前記パイロットチャネルの送信を行なってもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記送信ダイバーシチ判断手段は、無線受信機から送信された受信品質情報に基づき、複数のチャンクにわたる平均の受信品質と、自チャンクの受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定する位相制御判断手段を有してもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記送信ダイバーシチ判断手段は、無線受信機から送信された受信品質情報に基づき、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とし前記パイロットチャネルの送信が行われた場合の受信品質と、前記送信アンテナ毎の異なる遅延差の少なくとも１つを１／Ｆ_ｃ以上とし前記パイロットチャネルの送信が行なわれた場合の受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定する位相制御判断手段を有してもよい。

また、本発明の第１の態様による無線送信機において、前記送信回路手段は、位相制御通知信号により位相制御が必要であると通知された場合には、少なくとも１本の送信アンテナの位相をπだけ回転させてもよい。

また、本発明の第２の態様による無線送信方法は、複数の無線受信機との間で複数の周波数帯域を用いて通信を行なう無線送信機において、前記無線受信機から送信される受信品質情報に基づき最適な送信ダイバーシチとしてマルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを選択するステップと、前記選択された送信ダイバーシチに基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加するステップと、前記送信ダイバーシチを選択するステップは、マルチユーザダイバーシチを選択したとき、前記受信品質情報に基づき遅延時間差を与える送信アンテナについて前記位相制御の要否を判断することを特徴とする。

本発明では、送信回路制御手段により、セクタ間で送信ダイバーシチを行なうことを通知する送信ダイバーシチ通知信号を通知し、送信回路手段により、送信ダイバーシチ通知信号に基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に異なる遅延を付加するようにした。
これにより、送信アンテナ毎に異なる遅延を付して、マルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを使用して無線受信機に対して信号を送信することにより、通信品質を向上させることができる。

無線送信機１が送信する信号が、複数の伝搬路を通って、無線受信機７へ到達することを示す概略図である。 送信信号が複数の遅延時間の異なる伝搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間（横軸）と受信電力（縦軸）の点から示した遅延プロファイルを表す図である。 図２Ａの遅延プロファイルを周波数変換し、周波数（横軸）と受信電力（縦軸）の関係を示した伝達関数を表す図である。 送信信号が複数（３つ）の遅延時間の異なる伝搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間（横軸）と受信電力（縦軸）の点から示した遅延プロファイルを表す図である。 ユーザｕ１が使用する無線受信機での伝達関数を示す図である。 ユーザｕ２が使用する無線受信機での伝達関数を示す図である。 時間と受信電力との関係を示す図である。 周波数と受信電力との関係を示す図である。 時間と受信電力との関係を示す図である。 周波数と受信電力との関係を示す図である。 無線送信機８の複数の送信アンテナから同一信号を遅延時間を与えずに送信した場合の説明図である。 無線受信機９における周波数と受信電力との関係を示す図である。 無線受信機１０における周波数と受信電力との関係を示す図である。 無線送信機８の複数の送信アンテナから同一信号を異なる遅延時間を与えて送信した場合の説明図である。 無線受信機９における周波数と受信電力との関係を示す図である。 無線受信機１０における周波数と受信電力との関係を示す図である。 チャンクＫ１内の信号構成を示す図である。 無線送信機である基地局装置１１と、無線受信機である端末１２〜１４の配置の一例を示す図である。 端末１２（図９）で観測した伝搬路とチャンクのグループ分けについて説明するための図である。 端末１４（図９）で観測した伝搬路とチャンクのグループ分けについて説明するための図である。 無線送信機である基地局装置１１と、無線受信機である端末１２〜１４の配置の他の一例を示す図である。 端末１５、１６（図１２）の平均受信電力を示す図である。 セクタ内で通信した時とセクタ間で通信した時の周波数特性の違いを説明するための図である。 セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の送信アンテナを用いる場合の遅延量の例を示した表である。 第１の実施形態におけるセクタＳＣ１とセクタＳＣ２における遅延時間差を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態による送信回路部２２（図１７）の構成を示すブロック図である。 送信アンテナ毎に与える遅延時間量の一例を示した表である。 セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の送信アンテナを用いる場合の遅延量の例を示した表である。 本発明の第２の実施形態におけるセクタＳＣ１とセクタＳＣ２における遅延時間差を説明するための図である。 セクタエッジに位置する端末の周波数特性の違いについて説明するための図である。 セクタエッジから少し離れたところに位置する端末の周波数特性の違いについて説明するための図である。 本発明の第２の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 位相制御判断部３７（図２４）における処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図である。 位相回転処理部３により位相制御を行なう場合に各送信アンテナに与える位相回転量の一例を示す表である。 ２本の送信アンテナａｎｔ１、ａｎｔ２から信号を送信し、１本の受信アンテナａｎｔ３で受信する場合を示す図である。 無線受信機である端末で観測される伝達関数を示す図である。 本発明の第３の実施形態における受信品質であるＭＣＳの測定方法を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態で使用するＭＣＳ情報の一例を示す表である。 本発明の第４の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 位相制御判断部４０（図３１）における処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における受信品質であるＭＣＳの測定方法を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態におけるマルチユーザダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果の測定方法を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図である。 パイロット配置部４８ａの処理について説明するための図である。 本発明の第５の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 位相制御判断部４１（図３７）における処理を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態におけるマルチユーザダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果の測定方法を説明するための図である。 測定方法（６）について説明するための図である。 無線送信機から無線受信機に送信する信号の時間（縦軸）と周波数（横軸）の関係を示した図である。 無線送信機から無線受信機に送信する信号の時間（縦軸）と周波数（横軸）の関係を示した図である。

（第１の実施形態）
図１は、無線送信機１が送信する信号が、複数の伝搬路を通って、無線受信機７へ到達することを示す概略図である。無線送信機１は、複数の送信アンテナ２〜４を持ち、それぞれの送信アンテナに異なる遅延時間０、Ｔ、２Ｔをそれぞれ与え、各送信アンテナ２〜４から送信する。
無線受信機７は、無線送信機１から送信された信号を受信する。なお、図１では、一例として無線送信機１が３つの送信アンテナ２〜４を備える場合について説明している。
なお、複数の送信アンテナは、携帯電話などの基地局設備である無線送信機に搭載される送信アンテナなどであり、同一のセクタ内、同一の基地局内の異なるセクタ間、異なる基地局間の３種類の送信アンテナを想定することができる。ここでは、一例として、送信アンテナが同一セクタ内に設置された場合について説明する。
また、図１の遅延器５、６は遅延時間Ｔを送信信号に与えるものとし、これにより上述したように、送信アンテナ３では遅延時間Ｔが送信信号に与えられ、送信アンテナ４では遅延時間２Ｔが送信信号に与えられる。

図２Ａ、図２Ｂは、遅延時間の異なる複数（３つ）の伝搬路を通り無線受信機に到達する信号の遅延プロファイルと伝達関数を示す図である。図２Ａは送信信号が複数の遅延時間の異なる伝搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間（横軸）と受信電力（縦軸）の点から示した遅延プロファイルを表している。図２Ａに示すように、瞬時の遅延プロファイルは、２Ｔ＋ｄｍａｘの最大遅延波を持つことになり、各送信アンテナから同一信号を送信した場合に比べ、最大遅延波が非常に大きくなる。なお、ｄｍａｘは、送信アンテナから受信アンテナに電波が到達する際の、最も到達の速い伝搬路と、遅い伝搬路の到達時間差を示している。

図２Ｂは、図２Ａの遅延プロファイルを周波数変換し、周波数（横軸）と受信電力（縦軸）の関係を示した伝達関数を表している。このように、遅延プロファイルにおいて最大遅延時間差２Ｔ＋ｄｍａｘが大きくなるということは、伝達関数の周波数変動が速くなることを意味する。ここでは、データＤ１、Ｄ２をそれぞれ拡散比が４で拡散して、サブキャリアを割り当てる場合を示している。最大遅延時間差は、複数の送信アンテナから遅延を与えて送信する信号間の遅延時間差のうち、最大の遅延時間差であるものをいう。
なお、無線送信機１側では、この伝達関数の周波数変動に応じて、拡散率又は誤り訂正符号の符号化率を制御することが望ましいが、上記方法では、無線送信機１側で、遅延時間２Ｔが既知であることから、伝搬路の周波数変動に関わらず、拡散率又は誤り訂正符号の符号化率を決めることができる。
一方で、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、瞬時の遅延プロファイルにおける最大遅延時間差２Ｔ＋ｄｍａｘがあまり大きくないことが望ましい。

図３Ａ−図３Ｃは、遅延時間の異なる複数の伝搬路を通り無線受信機に到達する信号の遅延プロファイルと伝達関数を示す図である。
図３Ａは、送信信号が複数（３つ）の遅延時間の異なる伝搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間（横軸）と受信電力（縦軸）の点から示した遅延プロファイルを表している。図３Ｂは、ユーザｕ１が使用する無線受信機での伝達関数を示している。また、図３Ｃは、ユーザｕ２が使用する無線受信機での伝達関数を示している。
ユーザｕ１とユーザｕ２とでは無線受信機の位置が異なるため、瞬時の伝達関数が異なる。つまり、図３Ｂ、図３Ｃにおいて、周波数が低い領域を周波数チャネルｂ１、周波数が高い領域を周波数チャネルｂ２とすると、ユーザｕ１では周波数チャネルｂ２の方が品質が良く、ユーザｕ２では周波数チャネルｂ１の方が、受信電力が大きい周波数があるため品質が良くなる。従って、ユーザｕ１は周波数チャネルｂ２でデータＤ１〜Ｄ４を送信し、ユーザｕ２は周波数チャネルｂ１でデータＤ１〜Ｄ４を送信することにより、通信品質を向上することができる。

このように、ある瞬間において周波数チャネルごとの品質差を利用すると、周波数チャネル毎に異なるユーザが通信を行なうことにより、伝送効率を向上させるマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
しかし、最大遅延時間差２Ｔ＋ｄｍａｘが大きすぎると、伝達関数の周波数変動が早くなり、上記周波数チャネルｂ１と周波数チャネルｂ２の間の品質差が小さくなる。従って、十分なマルチユーザダイバーシチ効果を得るためには、図３Ａに示すように、最大遅延時間差２Ｔ＋ｄｍａｘを小さくすることが重要となる。

図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂは、最大遅延時間差（ｎ−１）Ｔと、周波数変動の関係を示す図である。図４Ａに示すように、２つの到来波ｗ３１、ｗ３２の到達時間差が（ｎ−１）Ｔである場合、この伝搬路の伝達関数は図４Ｂに示すようになる。つまり、受信電力（縦軸）の振幅の落ち込みの間隔が、Ｆ=１／（ｎ−１）Ｔとなる。
また、図５Ａに示すように、複数の遅延波ｗ４１〜ｗ４３が存在する場合にも、最初に到達する到来波ｗ４１と最も遅く到達する遅延波ｗ４３との到達時間差が（ｎ−１）Ｔである場合、図５Ｂに示すように、受信電力（縦軸）の振幅の落ち込みの周波数間隔はＦ=１／（ｎ−１）Ｔとなる。

ところで、周波数ダイバーシチ効果を得たい場合と、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合とでは、先に述べたように、適切な伝達関数の周波数変動が異なる。
つまり、周波数ダイバーシチ効果を得たい場合には、送信アンテナ間の最大遅延時間差（ｎ−１）Ｔを、ユーザが通信を行なう際に確保される周波数軸と時間軸で規定される基本領域であるチャンクの周波数帯域幅Ｆ_ｃとした場合、（ｎ−１）Ｔ＞１／Ｆ_ｃと設定することにより、周波数ダイバーシチ効果を得やすい環境を得ることができる。
これに対し、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合には、送信アンテナ間の最大遅延時間差（ｎ−１）Ｔを、チャンクの周波数帯域幅Ｆ_ｃとした場合、（ｎ−１）Ｔ＜１／Ｆ_ｃと設定することにより、マルチユーザダイバーシチ効果を得やすい環境を得ることができる。なお、（ｎ−１）Ｔ＜１／Ｆ_ｃは、（ｎ−１）Ｔ=０の場合も含むものとする。また、（ｎ−１）ＴにおけるＴは、一定であっても良いし、送信アンテナ毎に変化しても良い。

また、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、（ｎ−１）Ｔ＜１／Ｆ_ｃと設定する代わりに信号の送信に利用する送信アンテナ数を減らすことにより、最大遅延時間差を減らしても良い。
以上説明したように、送信信号を周波数ダイバーシチにより送信するか、マルチユーザダイバーシチにより送信するかによって、つまり、（ｎ−１）Ｔ＞１／Ｆ_ｃとするか（ｎ−１）Ｔ＜１／Ｆ_ｃとするかによって、伝搬路の状態に影響されること無く、周波数ダイバーシチ効果やマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
なお、周波数ダイバーシチにより送信するか、マルチユーザダイバーシチにより送信するかを、送信を行なう信号の種類（パイロット信号、制御信号、ブロードキャスト／マルチキャスト信号など）により切り替えるようにしてもよい。また、周波数ダイバーシチにより送信するか、マルチユーザダイバーシチにより送信するかを、無線受信機の移動速度（移動速度が速い場合には周波数ダイバーシチ、遅い場合にはマルチユーザダイバーシチ）などにより切り替えるようにしてもよい。

図６Ａ−図６Ｃは、無線送信機８の複数の送信アンテナから同一信号を遅延時間を与えずに送信した場合の説明図である。ここでは、図６Ａに示すように、並列に並べられた、水平方向に無指向性の送信アンテナを複数（３つ）備える無線送信機８が設置されている場合について説明する。図６Ａに示す楕円形のローブｅ１１、ｅ１２が生じてしまうため、無線受信機９のように受信信号が全周波数帯域で高い受信電力で受信される方向もあれば（図６Ｂ参照）、無線受信機１０のように受信信号が全帯域で低い受信電力で受信される方向も生じてしまう（図６Ｃ参照）。

図７Ａ−図７Ｃは、無線送信機８の複数の送信アンテナから同一信号を異なる遅延時間を与えて送信した場合の説明図である。ここでは、図７Ａに示すように、並列に並べられた、水平方向に無指向性の送信アンテナを複数（３つ）備える無線送信機８が設置されている場合について説明する。狭帯域で考えた場合には図７Ａに示す楕円のようにローブｅ２１〜ｅ２６が生じるため、受信信号中で受信電力の高い周波数帯域と低い周波数帯域が生じるが、平均の受信電力は方向に寄らずほぼ一定にできるため、無線受信機９での信号の受信電力（図７Ｂ参照）と、無線受信機１０での信号の受信電力（図７Ｃ参照）の双方においてほぼ同様の品質を得ることができる。従って、無線送信機８の送信アンテナ毎に異なる遅延時間を与えた信号を送信する方法は、図６Ａ−図６Ｃで説明した複数の送信アンテナから同一信号を送信した場合の欠点も補うことができる。

図８は、チャンクＫ１内の信号構成を示す図である。ここでは、チャンクＫ１が、周波数方向（横軸方向）に配置された１９個のサブキャリアと、時間方向（縦軸）に配置された４個のＯＦＤＭシンボルからなる場合について説明する。時間が最も早い領域に配置されているＯＦＤＭシンボルには、１つのサブキャリアおきに共通パイロット信号（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）ｒ１〜ｒ１０が配置されている。共通パイロット信号は、無線受信機における復調時の伝搬路推定及び受信信号品質などを測定するために使用されるものである。

図９は、無線送信機である基地局装置１１と、無線受信機である端末１２〜１４の配置の一例を示す図である。基地局装置１１の周辺には、端末１２、端末１３、端末１４が配置されており、それぞれが基地局１１と通信を行なう。基地局装置１１は、３つのセクタＳＣ１〜ＳＣ３から構成されており、それぞれのセクタに複数（例えば３つ）の送信アンテナを具備している。ある一つのセクタＳＣ１と、３つの端末１２〜１４は、図１で説明した方法により通信を行なう。

図１０は、端末１２（図９）で観測した伝搬路とチャンクのグループ分けについて説明するための図である。図１０の（ａ）のグラフは、端末１２が受信する信号のマルチユーザダイバーシチ領域において観測される伝達関数Ｃ１１を示している。また、図１０の（ｂ）のグラフは、端末１２が受信する信号の周波数ダイバーシチ領域において観測される伝達関数Ｃ１２を示している。なお、図１０の（ａ）と（ｂ）のグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸は受信電力を示している。周波数軸は電力軸と所定の電力値のところで交わっている。
また、図１０の（ｃ）の図は、所定の周波数帯域と、所定の時間帯域を有するチャンクＫ１〜Ｋ２０を、ユーザに適切に割り当てて通信を行なう方法を示している。横軸は周波数、縦軸は時間を示している。なお、図１０の（ｃ）の図では、チャンクＫ１、Ｋ５、Ｋ９、Ｋ１３、Ｋ１７からなるグループＬ１１と、チャンクＫ２、Ｋ６、Ｋ１０、Ｋ１４、Ｋ１８からなるグループＬ１２と、チャンクＫ３、Ｋ７、Ｋ１１、Ｋ１５、Ｋ１９からなるグループＬ１３と、チャンクＫ４、Ｋ８、Ｋ１２、Ｋ１６、Ｋ２０からなるグループＬ１４とにそれぞれグループ分けされている。そして、グループＬ１１、Ｌ１３はマルチユーザダイバーシチ領域として予め設定されており、グループＬ１２、Ｌ１４は周波数ダイバーシチ領域として予め設定されている。

従って、端末１２では、グループＬ１１に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ１１の周波数帯域ｆ１が観測される。また、グループＬ１２に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると伝達関数Ｃ１２の周波数帯域ｆ２が観測される。また、グループＬ１３に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ１１の周波数帯域ｆ３が観測される。また、グループＬ１４に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ１２の周波数帯域ｆ４が観測される。
なお、チャンクＫ１〜Ｋ２０が、グループＬ１１〜Ｌ１４に分割され、マルチユーザダイバーシチ領域（グループＬ１１、Ｌ１３）と周波数ダイバーシチ領域（グループＬ１２、Ｌ１４）に割り当てられているという状況は、システムの設計時に固定され変更されない場合もあれば、収容する端末の状況（端末数、高速移動端末の数、情報伝送量）に応じて動的に変えることもできる。

図１１は、端末１４（図９）で観測した伝搬路とチャンクのグループ分けについて説明するための図である。図１１の（ａ）のグラフは、端末１４が受信する信号のマルチユーザダイバーシチ領域において観測される伝達関数Ｃ２１を示している。また、図１１の（ｂ）のグラフは、端末１４が受信する信号の周波数ダイバーシチ領域において観測される伝達関数Ｃ２２を示している。なお、図１１の（ａ）と（ｂ）のグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸は受信電力を示している。
図１０の（ａ）〜（ｃ）で説明した端末１２とは、伝搬路を観測する位置が異なるため、伝達関数Ｃ２１、Ｃ２２は、伝達関数Ｃ１１、Ｃ１２とは異なっている。
図１１の（ｃ）の図におけるチャンクＫ１〜Ｋ２０とグループＬ１１〜Ｌ１４との構成は、図１０の（ｃ）の図と同じであるため、説明を省略する。
端末１４では、グループＬ１１に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ２１の周波数帯域ｆ１が観測される。また、グループＬ１２に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると伝達関数Ｃ２２の周波数帯域ｆ２が観測される。また、グループＬ１３に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ２１の周波数帯域ｆ３が観測される。また、グループＬ１４に含まれるチャンクの共通パイロット信号を用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数Ｃ２２の周波数帯域ｆ４が観測される。

従って、各端末１２〜１４から基地局装置１１に通知されるＣＱＩ（Channel QualityIndicator）に含まれる情報として、チャンク毎の受信信号の品質などが送信された場合には、端末１２の場合にはグループＬ１１とグループＬ１３、つまり伝達関数Ｃ１１の周波数帯域ｆ１と、伝達関数Ｃ１１の周波数帯域ｆ３とのどちらが受信信号の品質が良いかを基地局装置１１で比較した結果、基地局装置１１はグループＬ１１（または周波数帯域ｆ１）を端末１２に割り当て、信号を送信する。
同様に、端末１４の場合には、グループＬ１１とグループＬ１３、つまり伝達関数Ｃ２１の周波数帯域ｆ１と、伝達関数Ｃ２１の周波数帯域ｆ３とのどちらが受信信号の品質が良いかを基地局装置１１で比較した結果、基地局装置１１はグループＬ１３（または周波数帯域ｆ３）を端末１４に割り当て、信号を送信する。

これにより、基地局装置１１において、周波数ダイバーシチ領域又はマルチユーザダイバーシチ領域毎に、送信アンテナ毎に異なる遅延時間を付加した場合においても、予め周波数ダイバーシチ領域又はマルチユーザダイバーシチ領域を決定しておき、それらの領域に含まれる共通パイロット信号に異なる遅延時間を付加しておくことにより、端末から基地局装置１１に通知されるＣＱＩ情報に従ってスケジューリングを行なうことにより、各端末に適切なチャンクを割り当て、十分なマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。

図１２は、無線送信機である基地局装置１１と、無線受信機である端末１２〜１４の配置の他の一例を示す図である。端末１６は、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２との境界であるセクタエッジ付近の領域に存在している。また、端末１５は、セクタＳ１とセクタＳＣ２のセクタエッジと、セクタＳＣ１とセクタＳＣ３のセクタエッジとの中間付近の領域であるセクタＳＣ１の中心付近の領域に存在している。
端末１５は、同一セクタＳＣ１内のみで送信アンテナ毎に遅延時間差を与えて通信を行なう。一方、端末１６は、基地局装置１１の送信アンテナからの距離が遠くなってしまうため、平均受信電力は減少してしまう。

図１３は、端末１５、１６（図１２）の平均受信電力を示す図である。端末１５の平均受信電力Ｃ３１の方が端末１６の平均受信電力Ｃ３２よりも大きいため、端末１６の受信環境の方が端末１５の受信環境よりも悪い。このため、端末１６は基地局装置１１のセクタＳＣ１内で送信アンテナ毎に遅延時間差を与えて通信を行なうだけでなく、セクタＳＣ２からも同一信号を送信させ、セクタＳＣ２の送信アンテナ毎にも遅延時間差を与えて通信を行なうことにより、受信環境を改善する。
しかし、セクタＳＣ１内の送信アンテナ間で遅延時間差を与え通信を行なう際には、予めマルチユーザダイバーシチ領域又は周波数ダイバーシチ領域決めておき、端末からのＣＱＩ情報に従ってスケジューリングを行なうことにより、適切なチャンクに割り当てられる。ある端末がセクタエッジに存在している場合、平均受信電力が減少している端末、例えば図１２の端末１６は、前記理由から、同一基地局装置１１内の異なるセクタＳＣ２から同一信号を、遅延時間差を変えて送信させる。このとき、端末１６はセクタＳＣ１で送信アンテナ間に遅延時間差を付けて通信を行なう際に、すでにチャンクが割り当てられている可能性が高い。そのため、例えば、端末１６が同一の基地局装置１１内の異なるセクタで、送信アンテナごとに遅延時間差を与えて送信する場合、新たにスケジューリング等によりチャンクの変更はできない状況について説明する。また、共通パイロットチャネルはセクタＳＣ１〜ＳＣ３間で同じものを使用する場合について説明する。
また、同一の基地局装置１１内の異なるセクタ間で送信アンテナ毎に遅延時間差を与えて通信を行なうセクタは、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２である場合について説明する。

図１４は、セクタ内で通信した時とセクタ間で通信した時の周波数特性の違いを説明するための図である。図１４の（ａ）のグラフは、横軸に周波数、縦軸に受信電力をとり、セクタＳＣ１で遅延時間差を与えた場合に観測される伝達関数Ｃ４１と、更にセクタＳＣ２からも遅延時間差を与えて同一信号を送信した場合に観測される伝達関数Ｃ４２を示している。セクタＳＣ１内の送信アンテナ毎に遅延時間差を与えて通信を行なう場合とは異なり、セクタＳＣ２からも遅延時間差を与え通信を行なう場合には、端末のチャンク割り当ては行なうことができない。
セクタＳＣ１からの信号を受信している場合に、図１４の（ｂ）の図におけるグループＬ１３がマルチユーザダイバーシチ領域であるとし、グループＬ１３に含まれるチャンクが伝達関数Ｃ４１の周波数帯域ｆ３を観測する。また、マルチユーザダイバーシチにより信号の送信を要求する端末が、例えばチャンクＫ３に割り当てられた場合、チャンクＫ３に割り当てられた端末はマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。

この状態で、同一の基地局装置内の異なるセクタから同一信号を、遅延時間差を与えて送信させると、端末において観測される伝達関数は異なる。例えば、伝達関数Ｃ４２が観測されたとすると、チャンクＫ３は同一セクタ内のみで送信アンテナごとに遅延時間差を与えていた場合は、最適なチャンクに割り当てられていたが、新たに同一の基地局装置内の異なるセクタから送信アンテナごとに遅延時間差を与えて送信させると、受信品質の悪いチャンクに割り当てられてしまう可能性がある。同一の基地局装置内の異なるセクタから同一信号を送信させることによって、チャンクＫ３の平均受信電力は改善するものの、効果的にマルチユーザダイバーシチ効果を得ることはできない。

マルチユーザダイバーシチによる信号の送信を要求する端末に対しても、送信ダイバーシチ効果として周波数ダイバーシチ効果を与える。つまり、同一基地局内の異なるセクタ間で、同一信号に対し遅延時間差を与えて送信する場合、ある一定値１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を与えて送信する。このとき、チャンクごとの受信品質はほぼ均一化される（図１０の（ｂ）の図における伝達関数Ｃ１２参照）。このため、セクタＳＣ１内で送信アンテナ毎に遅延時間差を与えた場合に得られるはずのマルチユーザダイバーシチ効果は得られなくなる。しかし、新たにセクタＳＣ２から同一信号を送信させることによって、平均受信電力は改善するため、マルチユーザダイバーシチ効果が得られなくても、通信品質の劣化を防ぐことができる。

図１５は、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の送信アンテナを用いる場合の遅延量の例を示した表である。この表は、新たにセクタＳＣ２から同一信号を送信することによって周波数ダイバーシチ効果を得る際の遅延時間差を付加するパターンを示している。遅延時間差付加のパターンとしては、（１）セクタＳＣ１とセクタＳＣ２とで、１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付ける方法や、（２）セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の間に特別に遅延時間差を付けず、セクタＳＣ２の送信アンテナのみで周波数ダイバーシチ効果が得られるようにする方法がある。また、上記（１）としては、（１−１）セクタＳＣ２で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付ける方法や、（１−２）セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の間でのみ遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以上とし、セクタＳＣ２では１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差を付ける方法がある。
本実施形態では、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２との間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付加し、またセクタＳＣ２の送信アンテナ間でも１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付加する場合について説明する。

図１６は、第１の実施形態におけるセクタＳＣ１とセクタＳＣ２における遅延時間差を説明するための図である。
無線送信機１ａは、セクタＳＣ１に存在する端末に対して信号を送信する無線送信機であり、送信回路１７、送信アンテナａ１〜ａ３、遅延素子ｄ１、ｄ２を有する。送信回路１７から出力される送信信号は、遅延素子ｄ１、ｄ２でそれぞれ遅延時間差１ポイント、２ポイントが付与されてそれぞれ送信アンテナａ２、ａ３から無線受信機１９に送信される。送信アンテナａ１から送信される送信信号には、遅延が与えられずに、無線送信機に送信される。
また、無線送信機１ｂは、セクタＳＣ２に存在する端末に対して信号を送信する無線送信機であり、送信回路１８、送信アンテナａ４〜ａ６、遅延素子ｄ３〜ｄ５を有する。送信回路１８から出力される送信信号は、遅延素子ｄ３〜ｄ５でそれぞれ遅延時間差１０ポイント、１５ポイント、２０ポイントが付与されてそれぞれ送信アンテナａ４〜ａ６から無線受信機１９に送信される。ここで、遅延時間差の単位として使用しているポイントは、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）のポイント数を示している。

遅延時間差と１／Ｆ_ｃの関係は以下のように決定する。つまり、遅延時間差２ポイントを１／Ｆ_ｃよりも小さくなるように設定する。また、遅延時間差１０ポイントを１／Ｆ_ｃでよりも小さくなるように設定する。送信回路１７では、予めスケジューリングされた通り、マルチユーザダイバーシチ領域に適した送信ダイバーシチとして、図３Ａに示したように最大遅延時間差が比較的小さい状態で動作するため、セクタＳＣ１の最大遅延時間差を２ポイントとしている。一方、セクタＳＣ２では、セクタ間ダイバーシチ通知信号を受け取り、周波数ダイバーシチ効果を得るように動作させるため（図２Ａ参照）、同一の基地局装置内の異なるセクタ間における最大遅延時間差を２０ポイントとしている。

図１７は、本発明の第１の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。無線送信機である基地局装置の無線周波数変換部２３は、無線受信機である端末から送信され、受信アンテナで受信された信号ｓ１を受信回路部２０に出力する。受信回路部２０は、無線周波数変換部２３から出力される信号ｓ１に対して受信処理を行なうことにより信号ｓ２を生成し、その信号ｓ２をＭＡＣ（Media Access Control）部２１に出力する。ＭＡＣ部２１は、セクタ間で送信ダイバーシチを行なう場合に通知するセクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１と、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２と、セクタ・サブキャリア割り当て情報ｊ３を送信回部２２に出力する。また、ＭＡＣ部２１は、端末に送信するデータが含まれた信号ｓ３を送信回路部２２に出力する。送信回路部２２は、ＭＡＣ部２１から出力される信号ｊ１〜ｊ３に基づいて制御される。

ＭＡＣ部２１（送信回路制御部）は、セクタ間で送信ダイバーシチ（周波数ダイバーシチ又は周波数ダイバーシチ）を行なうことを通知するセクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１（送信ダイバーシチ通知信号）を送信回路部２２に通知する。
送信回路部２２は、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１に基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に異なる遅延を付加することにより信号ｓ４を生成する。無線周波数変換部２３は、送信回路部２２から出力される信号ｓ４を送信アンテナから、無線受信機である端末に対して送信する。

また、ＭＡＣ部２１（送信回路制御部）は、チャンク毎に、周波数ダイバーシチを使用して通信を行なう領域である周波数ダイバーシチ領域とするか、マルチユーザダイバーシチを使用して通信を行なう領域であるマルチユーザダイバーシチ領域とするかを区別するための周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２を通知する。
送信回路部２２は、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２と、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１の少なくとも１つ以上の信号に基づき、ｎ本の送信アンテナ毎に異なる遅延を付加する。

無線送信機が備える複数本の送信アンテナは、異なるセクタに対して送信信号を送信するものであってもよい。つまり、ｎ本の送信アンテナは少なくともｊ個（ｊは２以上の整数）のセクタに属していてもよい。

例えば、送信回路部２２（送信回路部）は、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１（送信ダイバーシチ通知信号）がＭＡＣ部２１から通知された場合には、ｎ本の送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃ（Ｆ_ｃはチャンクの周波数帯域幅）以上となるように設定する。
また、送信回路部２２は、セクタに属する送信アンテナのうち、異なるセクタに属する送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃ以上とするように設定してもよい。
また、送信回路部２２は、セクタに属する送信アンテナのうち、少なくとも1つのセクタにおいて同一セクタに属する送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃ以上とするように設定してもよい。
また、送信回路部２２は、セクタに属する送信アンテナのうち、少なくとも1つのセクタにおいて同一セクタに属する送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃ以上とし、かつ、異なるセクタに属する送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃ以上とするように設定してもよい。
このように、送信回路部２２により、遅延の最大値を設定することにより、基地局装置と端末との間では、複数の送信アンテナから送信する送信信号間の遅延時間が大きくなるため、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。よって、通信品質を向上させることができる。

なお、送信回路部２２は、無線送信機である基地局装置から、無線受信機である端末に対してセクタ間で送信ダイバーシチを行なう場合、同一セクタに属する送信アンテナ毎の遅延の最大値を１／Ｆ_ｃと設定したセクタにおいて、セクタ間で送信ダイバーシチを行なう前に無線受信機である端末に送信信号の送信を行なうようにしてもよいし、行なわないようにしてもよい。

図１８は、本発明の第１の実施形態による送信回路部２２（図１７）の構成を示すブロック図である。送信回路部２２は、送信データに対し誤り訂正符号化を行なう誤り訂正符号化部２４を有する。また、誤り訂正符号化部２４の出力に対しＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等の変調処理を行なう変調部２５を有する。また、セクタ・サブキャリア割り当て情報に基づきセクタ、端末をサブキャリアに割り当てるサブキャリア割り当て部２６を有する。サブキャリア割り当て部２６の出力は、送信回路部４９、５０に入力される。送信回路部４９、５０は、それぞれセクタＳＣ１、ＳＣ２に対して送信信号を送信する。

送信回路部４９、５０は、それぞれ送信アンテナ回路部３５−１〜３５−３、３３−１〜３３−３により構成されている。各送信アンテナ回路部３５−１〜３５−３、３３−１〜３３−３は、それぞれ別々の送信アンテナで送信される信号を生成している。ここで、セクタ・サブキャリア割り当て情報は、セクタＳＣ１内の送信アンテナ間で遅延時間差を与えて通信を行なっていた際に予め決定されており、ここでは変更できない情報である。
また周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号は、予めセクタ内の送信アンテナ間で遅延時間差を付けて通信を行なっていた際に、各端末が周波数ダイバーシチ効果を得るのか、マルチユーザダイバーシチ効果を得るのかにより決められている。
送信回路部４９における位相回転処理部３４では、セクタＳＣ１で決めたマルチユーザダイバーシチ効果を考慮しているため、送信アンテナ間の最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以下に設定する。一方、送信回路５０では、通常は周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号により位相回転処理部２７がそれぞれ１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付与するか、１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差を付与するかを制御しているが、セクタ間ダイバーシチ通知信号が通知されることにより送信回路５０の位相回転処理部２７では、通知信号を受けた端末が割り当てられているチャンクに対し、送信アンテナ間の最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以上に設定する。

図１９は、送信アンテナ毎に与える遅延時間量の一例を示した表である。この表は、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号、セクタ間ダイバーシチ通知信号による位相回転量の制御方法を示している。表中のφｍ、θｍは、それぞれ以下の式（１）、（２）により表わされる。

φｍ＝２π×（ｄ＿ｆｒｅｑ）×ｍ／Ｎ ・・・ （１）

θｍ＝２π×（ｄ＿ｕｓｒ）×ｍ／Ｎ ・・・ （２）

ここで、φｍは周波数ダイバーシチに対応するあるチャンクの第ｍサブキャリアにおける位相回転量であり、（ｄ_ｆｒｅｑ）は１／Ｆ_ｃ以上の遅延ポイントである。
また、θｍはマルチユーザダイバーシチに対応するあるチャンクの第ｍサブキャリアにおける位相回転量であり、（ｄ_ｕｓｒ）は１／Ｆ_ｃ以下の遅延ポイントである。
また、ＮはＦＦＴポイント数を示す。通常、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号により周波数ダイバーシチが通知されると、図１９の表に示したように位相回転量φｍとなる。一方、マルチユーザダイバーシチが通知されると位相回転量θｍとなる。更に、セクタ間ダイバーシチ通知信号により、位相回転量は変化する場合がある。
周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号で、周波数ダイバーシチが通知された場合は、そのまま位相回転量はφｍである。一方、マルチユーザダイバーシチが通知され、更にセクタ間で送信ダイバーシチを行なうと通知された場合は、位相回転量はφｍとなる。

図１８に戻り、送信回路部４９、５０ともに位相回転処理部３４、２７の出力に対し、ＩＦＦＴ部２８により時間信号に変換する。そして、並直列変換部２９で、ＩＦＦＴ部２８の出力に対し並直列変換を行なう。その後、ＧＩ（Guard Interval）付加部３０で、ガードインターバルを付加する。そして、ＧＩ付加部３０の出力から、フィルタ部３１で所望帯域幅の信号を取り出す。そして、フィルタ部３１の出力をＤ／Ａ（Digital / Analog）変換部３２で、デジタル・アナログ変換する。Ｄ／Ａ変換部３２の出力は無線周波数変換部２３（図１７）により無線周波数に変換され、各送信アンテナから送信される。

（第２の実施形態）
第１の実施形態ではセクタ間ダイバーシチ通知信号をセクタＳＣ２にのみ通知する場合について説明した。しかし、周波数ダイバーシチ効果をより効果的に用いるためには、セクタＳＣ１内でも最大遅延時間差１／Ｆ_ｃ以上とすることが望ましい。従って、本実施形態では、セクタＳＣ１にもセクタ間ダイバーシチ通知信号を通知し、セクタＳＣ２に加え、セクタＳＣ１でも送信アンテナ間の最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以上として送信する。

図２０は、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の送信アンテナを用いる場合の遅延量の例を示した表である。第１の実施形態で説明した遅延量（図１５）に対し、セクタＳＣ１でも送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を付加して送信する。遅延時間差の付け方を説明すると次のようになる。
遅延時間差付加のパターンとしては、（３）セクタＳＣ１とセクタＳＣ２とで、１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付ける方法や、（４）セクタＳＣ１とセクタＳＣ２の間に特別な遅延時間差を付けず、セクタＳＣ１及びセクタＳＣ２の送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付ける方法がある。
また、上記（３）としては、（３−１）セクタＳＣ１内及びセクタＳＣ２内の送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付ける方法や、（３−２）セクタＳＣ１内の送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付け、セクタＳＣ２内では１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差を付ける方法がある。
本実施形態では、第１の実施形態で付加した遅延時間差に対し、セクタＳＣ１の送信アンテナ間で最大遅延時間差１／Ｆ_ｃ以上を付加する。つまり、セクタＳＣ１とセクタＳＣ２との間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付加し、更にセクタＳＣ１の送信アンテナ間及びセクタＳＣ２の送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付加する。

図２１は、第２の実施形態におけるセクタＳＣ１とセクタＳＣ２における遅延時間差を説明するための図である。第１の実施形態（図１６）と同様の構成を採る部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、セクタＳＣ１内の送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付加している点で、第１の実施形態と異なっている。
遅延素子ｄ６、ｄ７は、送信回路１７から出力される送信信号に対して、それぞれ１０ポイント、２０ポイントの遅延時間差を与える。
図２１では、セクタＳＣ１内の隣接する送信アンテナ間とセクタＳＣ２内の隣接する送信アンテナ間の遅延時間差が異なっている。つまり、遅延素子ｄ６、ｄ７の遅延時間差は１０ポイントであり、遅延素子ｄ４、ｄ５の遅延時間差は５ポイントである。なお、送信アンテナ間の最大遅延時間差が１／Ｆ_ｃ以上であれば、隣接する送信アンテナ間の遅延時間差を他の設定にしても良い。

セクタＳＣ１の送信アンテナ間でも１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を付加して送信する１つ目の利点として、周波数ダイバーシチ効果を効果的に得ることができる。なお、全ての各送信アンテナ間で遅延時間差１／Ｆ_ｃ以上が付いており、割り当てられたチャンク内で全送信アンテナに対応する伝達関数が平均化されるようにしてもよい。しかし、こうした大きい遅延時間差を与えてしまうと、周波数変動が激しくなりすぎるため、伝搬路推定精度やその他のパイロット信号を用いた処理に影響する可能性がある。従って、本実施形態では、１チャンクの周波数帯域内になるべく多くの伝達関数が平均化されるように、セクタＳＣ２だけでなくセクタＳＣ１の送信アンテナに対しても１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を与えて送信するようにしている。
また、２つ目の利点として、セクタＳＣ１でも周波数ダイバーシチ効果を得たい場合に、セクタ間で送信ダイバーシチを行なうと基地局装置が決定したときからすぐに周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。セクタエッジ上に端末が存在している場合は第１の実施形態でもすぐに周波数ダイバーシチ効果が得られる。しかし、セクタエッジから少し離れてしまうと、第１の実施形態では、セクタＳＣ２からの受信電力が弱いため、周波数ダイバーシチ効果を十分に得ることができず、その間周波数特性が変化しているにも関わらず、セクタＳＣ１では周波数ダイバーシチ効果ではなくマルチユーザダイバーシチ効果を得ている。

図２２Ａ及び図２２Ｂは、セクタエッジに位置する端末と、セクタエッジから少し離れたところに位置する端末の周波数特性の違いについて説明するための図である。
セクタエッジに位置する端末の受信特性は図２２Ａの（ａ）の図のようになっており、この端末には、図２２Ａの（ｂ）に示すチャンクＫ１００が割り当てられている。この端末は、周波数帯域ｆ５の伝達関数Ｃ５１を受信し、ある程度のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができるが、セクタＳＣ２からの送信信号により周波数特性は変化しているため、最適なマルチユーザダイバーシチは得られないまま通信を行なうことになる。
また、セクタエッジから少し離れたところに位置する端末の受信特性は図２２Ｂの（ｃ）の図のようになっており、この端末には、図２２Ｂの（ｄ）の図に示すチャンクＫ１０１が割り当てられている。この端末は、周波数帯域ｆ６の伝達関数Ｃ５２を受信する。セクタＳＣ１内でも送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を付けて通信することにより、周波数ダイバーシチ効果を得ていれば、最適なマルチユーザダイバーシチは得られないまま通信を行なうことを避けることができる。
基地局装置の構成は第１の実施形態による基地局構成（図１７）と同じであり、ＭＡＣ部２１の出力の周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号、セクタ間ダイバーシチ通知信号により、送信回路部２２を制御する。

図２３は、本発明の第２の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図である。
本実施形態による送信回路部は、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１が、送信回路部５２にのみ通知されるのではなく、送信回路部５１にも通知される点において、第１の実施形態と異なる。図２３の送信回路部５２における処理は、第１の実施形態の送信回路５０（図１７）と同様である。図２３の送信回路部５１では、通常、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２により位相回転処理部１３４がそれぞれ周波数ダイバーシチ１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差を付けるか、１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差を付けるかを制御している。
更に、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１が通知されることにより送信回路部５１の位相回転処理部１３４でも、通知信号を受けた端末が割り当てられているチャンクに対し、周波数ダイバーシチ効果を考慮するため、送信アンテナ間の最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以上とする。セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１に基づく位相回転処理部１３４の処理が、第１の実施形態とは異なる。周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１による位相回転制御は、第１の実施形態で説明したように、図１９に基づいて行なわれる。位相回転処理部１３４の出力は、送信回路部５２と同様、ＩＦＦＴ部２８、並直列変換部２９、ＧＩ付加部３０、フィルタ部３１、Ｄ／Ａ変換部３２で処理される。

（第３の実施形態）
第１の実施形態、第２実施形態では、マルチユーザダイバーシチを要求する端末に対しても、送信アンテナ間で常にある一定値１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を付加して送信することにより、送信ダイバーシチ効果として、周波数ダイバーシチ効果を得ることにより、チャンク毎に特性がばらつくことを回避する場合について説明した。本実施形態では、送信ダイバーシチ効果として、マルチユーザダイバーシチ効果を得る方法について説明する。

図２４は、本発明の第３の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図であるが、その基本構成は図１７と同じである。ＭＡＣ部２１からの出力であるセクタ・サブキャリア割り当て情報ｊ３、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２、位相制御通知信号ｊ４、パイロット配置情報ｊ５によって、送信回路部２２を制御する。その中で位相制御通知信号ｊ４、パイロット配置情報ｊ５は、ＭＡＣ部２１の送信ダイバーシチ判断部４２から出力される。送信ダイバーシチ判断部４２は位相制御判断部３７、パイロット信号配置情報生成部４３で構成される。
パイロット信号配置情報生成部４３では、共通パイロット信号の配置情報であるパイロット配置情報ｊ５と、配置された共通パイロット信号に関する位相制御通知信号ｊ４とを出力し、位相制御判断部３７は位相制御通知信号ｊ４を出力する。

パイロット配置情報生成部３２は、送信回路部２２に対してパイロットチャネルの配置情報であるパイロット配置情報ｊ５、位相制御の要否の情報である位相制御通知信号ｊ４、チャンク毎に周波数ダイバーシチ領域とするかマルチユーザダイバーシチ領域とするかを区別する周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２の少なくとも１つ以上を通知する。
また、位相制御判断部３７は、受信信号ｓ１に含まれる、無線受信機である端末から送信される受信品質情報ｓ２に基づき、位相制御通知信号ｊ４、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２の少なくとも１つ以上を送信ダイバーシチ判断部４２に対して通知する。
また、送信ダイバーシチ判断部４２は、パイロット配置情報生成部４３と、位相制御判断部３７の出力に基づき、位相制御通知信号ｊ４、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２の少なくとも１つ以上を送信回路部２２に通知する。
また、送信回路部２２は、パイロット配置情報ｊ５に基づきパイロットチャネルの割り当てを行ない、かつ、位相制御通知信号ｊ４に基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に位相制御を行ない、さらに周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２に従って前記ｎ本の送信アンテナ毎に異なる遅延を付加する。

なお、パイロット配置情報生成部４３は、伝搬路推定のためのパイロットチャネルの割り当てを行ない、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２を用いて、周波数方向に複数のチャンクに割り当てられたパイロットチャネルの少なくとも一部がマルチユーザダイバーシチ領域であることを通知し、送信回路部２２は、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２に基づき、マルチユーザダイバーシチ領域では、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とし、パイロットチャネルの送信を行なうようにしてもよい。

また、パイロット配置情報生成部４３は、伝搬路推定のためのパイロットチャネルの割り当てを行ない、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２を用いて、複数のチャンクに割り当てられたパイロットチャネルの少なくとも一部がマルチユーザダイバーシチ領域、かつパイロットチャネルの少なくとも一部が周波数ダイバーシチ領域であることを通知し、送信回路部２２は、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２に基づき、マルチユーザダイバーシチ領域では、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とし、パイロットチャネルの送信を行ない、周波数ダイバーシチ領域では、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以上とし、パイロットチャネルの送信を行なうようにしてもよい。

パイロット配置情報生成部４３は、マルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチの伝搬路推定のためのパイロットチャネルをコード多重して割り当てを行ない、送信回路部２２は、複数の送信ダイバーシチに対応した複数の直交符号を用いて、送信アンテナ毎の異なる遅延を送信ダイバーシチ毎にそれぞれ付け、パイロットチャネルの送信を行なう。

位相制御判断部３７は、無線受信機である端末から送信された受信品質情報（受信電力、受信ＳＩＮＲなど）に基づき、複数のチャンクにわたる平均の受信品質と、自端末に割り当てられたチャンクの受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定する。

なお、位相制御判断部３７は、無線受信機である端末から送信された受信品質情報（受信電力、受信ＳＩＮＲなど）に基づき、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下としパイロットチャネルの送信が行われた場合の受信品質と、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以上としパイロットチャネルの送信が行なわれた場合の受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定するようにしてもよい。

また、位相制御判断部３７は、無線受信機である端末から送信された受信品質情報（受信電力、受信ＳＩＮＲなど）に基づき、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以上とした場合の受信品質と、送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とした場合であって位相制御を行なう場合と行なわない場合との受信品質とを比較し、位相制御の要否の決定と、周波数ダイバーシチを使用するかマルチユーザダイバーシチを使用するかの選択とを行なうようにしてもよい。

図２５は、位相制御判断部３７（図２４）における処理を示すフローチャートである。
始めに、無線受信機である端末は、共通パイロット信号を観測することにより、全帯域分のチャンクの受信品質を測定する。基地局装置は、マルチユーザダイバーシチ効果測定用に共通パイロット信号に対し最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以下を付加して送信する。端末は観測したＭＣＳを無線送信機である基地局装置へ通知する。基地局装置は端末から、全帯域のチャンクの受信品質の情報を収集する（ステップｍ１）。ここでは、受信品質の情報として、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報を用いている。
次に、ＭＣＳの全帯域における平均値を算出する（ステップｍ２）。そして、自チャンクのＭＣＳと、ステップｍ２で算出したＭＣＳとを比較する（ステップｍ３）。自チャンクのＭＣＳが、ＭＣＳの全帯域における平均値以上の場合には品質の良いチャンクと判定し、平均値以下の場合には品質の悪いチャンクと判定する。ＭＣＳの全帯域における平均値には、全帯域の平均受信電力もしくは平均ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Power Ratio）から求めたＭＣＳを用いても良い。

基地局装置により端末が割り当てられたチャンクが品質が良いチャンクであると判定された場合には、共通パイロット信号を送信したときと同様に、位相制御を行なわずに、送信アンテナ間の最大遅延時間差を１／Ｆ_ｃ以下として無線受信機に信号を送信する（ステップｍ４）。一方、品質の悪いチャンクであると判断した場合は、送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以下の最大遅延時間差に加え、位相制御を行なった後に端末に対して信号を送信する（ステップｍ５）。位相制御の方法としては、そのチャンク帯域幅のサブキャリア信号の位相をπだけ回転させる。少なくとも１本、最大遅延時間差を与えている送信アンテナで位相制御を行なう。位相制御としては、位相回転を行なう代わりに、サブキャリア信号の符号を反転させても良い。最終的に、ＭＡＣ部２１（図２４）の位相制御判断部３７は位相制御を行なうか行なわないかを通知する位相制御通知信号ｊ４を出力する。送信回路部２２は、位相制御通知信号ｊ４により制御される。

図２６は、本発明の第３の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図である。
第１の実施形態による送信回路部（図２３）と同様の構成を採る部分については、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。セクタ・サブキャリア割り当て部１２６は、セクタ・サブキャリア割り当て情報ｊ３に基づいて、各端末のデータを各セクタ、サブキャリアに割り当てるだけでなく、パイロット信号生成部ｐ１が出力するパイロット信号を各セクタ、サブキャリアに割り当てる。また、位相制御通知信号ｊ４の内容に応じて、位相回転処理部３８の動作が異なる。位相回転処理部３は、まずセクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１が通知された端末に対し、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２により、周波数ダイバーシチ又はマルチユーザダイバーシチに対応する位相回転を行なう。更に、位相制御通知信号ｊ４が通知された送信アンテナ回路部３９−１〜３９−３に対し、対応するサブキャリア信号の位相を一律にπだけ回転させる。

図２７は、位相回転処理部３により位相制御を行なう場合に各送信アンテナに与える位相回転量の一例を示す表である。ここでは、基地局装置が、３本の送信アンテナ１〜３を備える場合について説明する。通常、マルチユーザダイバーシチを行なう場合には、各送信アンテナは、送信アンテナ１を基準として、送信アンテナ２ではθｍ／２、送信アンテナ３ではθｍの位相回転量が与えられる。しかし、ここでは、送信アンテナ３に、図２５のステップｍ５により位相制御を行なうことが通知されると、送信アンテナ３の位相回転処理部では、対応するサブキャリア信号の位相θｍを一律にπだけ回転させて、θｍ＋πとする。例えば、送信回路部２２は、ＭＡＣ部２１から位相制御通知信号ｊ４により位相制御が必要であると通知された場合には、少なくとも1本の送信アンテナの位相をπだけ回転させる。

図２８Ａ、図２８Ｂは、位相回転処理部３により位相制御を行なった場合の効果を説明するための図である。図２８Ａは、２本の送信アンテナａｎｔ１、ａｎｔ２から信号を送信し、１本の受信アンテナａｎｔ３で受信する場合を示している。ここで、送信アンテナａｎｔ１と送信アンテナａｎｔ３との間の伝達関数をＨ１とする。また、送信アンテナａｎｔ２と送信アンテナａｎｔ３との間の伝達関数をＨ２とする。このとき、無線受信機である端末で観測される伝達関数は、図２８Ｂに示すように、ベクトルＨ１とベクトルＨ２が合成されたベクトルＨ１＋Ｈ２である。ここでは、ベクトルＨ１とベクトルＨ２とが弱めあっている場合について説明する。つまり、ベクトルＨ１又はベクトルＨ２の大きさよりも、ベクトルＨ１＋Ｈ２の大きさの方が小さい場合について説明する。このような場合において、ベクトルＨ２の位相をπだけ回転させると、端末で観測される合成ベクトルはＨ１−Ｈ２となり、位相回転を行なわない場合は弱めあっていたのに対して、位相回転を行なうと強め合うようになる。これにより、端末における受信品質を改善することができる。
なお、ここでは、位相制御を行なう送信アンテナを１本としているが、送信アンテナ数をＷとした場合に、最低１本から最大Ｗ−１本の送信アンテナまで位相制御を行なうことができる。

図２９は、本実施形態における受信品質であるＭＣＳの測定方法を説明するための図である。横軸は周波数軸を示しており、縦軸は時間軸を示している。ここでは、周波数軸方向に７個のサブキャリアに分割されている場合を示している。また、時間軸方向に５個のＯＦＤＭシンボルに分割されている場合を示している。なお、時間軸及び周波数軸の最も小さい領域に位置するチャンクをｓ（１，１）とした場合に、ｘ行目のＯＦＤＭシンボルかつｙ番目のサブキャリアで特定されるチャンクをｓ（ｘ，ｙ）で表すことにする。
パイロット信号配置情報生成部４３（図２４）では、図２９に示しているように、予め端末が割り当てられたチャンクをｓ（１，４）とすると，ｓ（１，４）を含むようにｓ（１，１）〜ｓ（１，７）を周波数軸方向にまとめることによりグループ化し、それらのチャンクに共通パイロット信号を配置するためのパイロット配置情報ｊ５を出力する。このパイロット配置情報ｊ５に基づき、パイロット信号生成部ｐ１（図２６）で生成された共通パイロット信号は、セクタ・サブキャリア割り当て部１２６により配置される。ただし、ある送信タイミングにおける全帯域のチャンクをグループ化しておき、そのグループ化されたチャンクに共通パイロット信号を配置するようにしても良い。端末は、送信アンテナ間で１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差が付加されて送信される共通パイロット信号を観測することで、全帯域のチャンクのマルチユーザダイバーシチ効果の受信品質を観測する。

図３０は、本実施形態で使用するＭＣＳ情報の一例を示す表である。この表に示すように、無線受信機である端末の伝送速度の要求が１．９４２Ｍｂｐｓから大きくなるにつれ、ＭＣＳ情報の値は大きくなる。また、変調方式はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭと変化し、符号化率は徐々に１に近づく。なお、ここでは、受信品質の観測に共通パイロット信号を用いているが、必ずしも共通パイロット信号を用いる必要はなく、個別パイロットチャネル（ＤＰＩＣＨ：Dedicated Pilot Channel）など受信品質を観測できるものであれば、その他の信号を用いても良い。
また、位相制御はセクタＳＣ２のみで行なう場合について説明しているが、セクタＳＣ１でも位相制御を行なうようにしてもよい。
上述した本発明の第３の実施形態では、周波数方向のチャンクの受信品質を測定し、自チャンクの受信品質を判断し、位相制御の要否を決定するようにした。よって、位相制御により通信品質が改善するため、マルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
本実施形態は、第３の実施形態とは、送信ダイバーシチ効果の選択方法が異なる。本実施形態では、周波数ダイバーシチ効果を基準として、位相制御を行なうか行なわないかを判断する。

図３１は、本発明の第４の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図であるが、その基本構成は図１７と同じである。ＭＡＣ部２１からの出力であるセクタ・サブキャリア割り当て情報ｊ３、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１、位相制御通知信号ｊ４、マルチユーザダイバーシチ／周波数ダイバーシチ通知信号ｊ２、パイロット配置情報ｊ５により送信回路部２２は制御される。これらの信号ｊ１〜ｊ５の中で、位相制御通知信号ｊ４、パイロット配置情報ｊ５は、送信ダイバーシチ判断部４４から出力される。送信ダイバーシチ判断部４４は、パイロット配置情報生成部４５、位相制御判断部４０から構成される。

パイロット配置情報生成部４５は、伝搬路推定のためのパイロットチャネルの割り当てを行ない、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２を用いて、複数のチャンクに割り当てられたパイロットチャネルの少なくとも一部がマルチユーザダイバーシチ領域、かつパイロットチャネルの少なくとも一部が周波数ダイバーシチ領域であることを通知し、位相制御通知信号ｊ４を使用しマルチユーザダイバーシチ領域の少なくとも一部は位相制御が必要、少なくとも一部は位相制御が不要と通知する。
前記送信回路部は、前記周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号に基づき、マルチユーザダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とし、前記パイロットチャネルの送信を行ない、周波数ダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以上とし、かつ前記位相制御通知信号に基づき、送信アンテナ毎に位相制御を行ない、前記パイロットチャネルの送信を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の無線送信機。

図３２は、位相制御判断部４０（図３１）における処理を示すフローチャートである。
始めに、無線送信機である基地局装置は、送信ダイバーシチ効果測定用に、１／Ｆ_ｃ以下の最大遅延時間差を与えるマルチユーザダイバーシチ効果測定用の共通パイロット信号と、１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差をつける周波数効果測定用の共通パイロット信号を送信する。無線受信機である端末は、共通パイロット信号を観測し、マルチユーザダイバーシチ効果と周波数ダイバーシチ効果の受信品質を測定し、受信品質の情報を基地局へ通知する。ここでは、受信品質の情報としてＭＣＳ情報を用いている。基地局は通知されたＭＣＳ情報を収集する（ステップｍ６）。
そして、マルチユーザダイバーシチ効果と周波数ダイバーシチ効果とを比較する（ステップｍ７）。マルチユーザダイバーシチ効果のＭＣＳが、周波数ダイバーシチ効果のＭＣＳより大きい場合には、そのまま送信ダイバーシチとしてマルチユーザダイバーシチを使用し、位相制御を行なわないという位相制御通知信号を出力する（ステップｍ８）。一方、マルチユーザダイバーシチ効果のＭＣＳが、周波数ダイバーシチ効果のＭＣＳより小さい場合には、送信ダイバーシチとして位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチを使用し、位相制御を行なうという位相制御通知信号ｊ４を送信回路部２２に出力する（ステップｍ９）。

図３３は、本実施形態における受信品質であるＭＣＳの測定方法を説明するための図である。なお、チャンクｓ（ｘ，ｙ）の意味については、図２９での説明と同様とする。
パイロット配置情報生成部４５（図３１）では、予め無線受信機である端末が割り当てられたチャンクｓ（１，４）、ｓ（２，４）、ｓ（３，４）、ｓ（４，４）、ｓ（５，４）の帯域、及び決められた送信タイミングにおいて、マルチユーザダイバーシチ効果を測定するチャンクｓ（１，４）と周波数ダイバーシチ効果を測定するチャンクｓ（４，３）を決めておき、決められたチャンクに共通パイロット信号を配置するためのパイロット配置情報ｊ５（図３１）を送信回路部２２に出力する。
パイロット信号生成部ｐ１（図２６）で生成された共通パイロット信号は、セクタ・サブキャリア割り当て部１２６（図２６）で、パイロット配置情報ｊ５に基づき共通パイロット信号を配置する。共通パイロット信号に対しては、マルチユーザダイバーシチ効果を測定するチャンクでは１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差が与えられ、また、周波数ダイバーシチ効果を測定するチャンクでは１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差が与えられて送信される。端末は決められたチャンクで共通パイロット信号を観測することにより、マルチユーザダイバーシチ効果と周波数ダイバーシチ効果を測定する。

図３４は、本実施形態におけるマルチユーザダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果の測定方法を説明するための図である。なお、チャンクｓ（ｘ，ｙ）の意味については、図２９での説明と同様とする。
マルチユーザダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号は、コード多重されて、割り当てられたチャンク（ここでは、チャンクｓ（１，４））に配置される。このとき、割り当てられたチャンクのみに共通パイロット信号を配置するので、特別なパイロット配置情報は必要ない。

図３５は、本発明の第４の実施形態による送信回路部の構成を示すブロック図であるが、その基本構成は以下の点を除いて第１の実施形態（図１８）と同様である。パイロット信号生成部ｐ２から出力される共通パイロット信号は、位相回転処理部３４、３８の出力と共に、パイロット配置部４８ａ、４８ｂに入力される。パイロット配置部４８ａ、４８ｂは、コード多重した共通パイロット信号と位相回転処理部３４、３８の出力を、図８で説明したように合成して出力する。図８の領域ｒ１〜ｒ１０にコード多重された共通パイロット信号が配置される。
次に、各送信アンテナ回路部３５−１〜３５−３及びパイロット配置部４８ａ、４８ｂにおけるコード多重の処理について説明する。また、ここでは、送信アンテナ回路部ごとに周波数ダイバーシチに対応する位相回転量と、マルチユーザダイバーシチに対応する位相回転量とが決まっている場合について説明する。このとき、パイロット配置部４８ａはマルチユーザダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号にマルチユーザダイバーシチ効果に対応する位相回転量を乗算したものと、周波数ダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号に周波数ダイバーシチ効果に対応する位相回転量を乗算したものを多重する。端末は多重された共通パイロット信号を分離することにより、マルチユーザダイバーシチ効果と周波数ダイバーシチ効果の受信品質を測定する。

図３６は、パイロット配置部４８ａの処理について説明するための図である。ここでは、送信アンテナが３本の場合において、コード多重を行なう場合について説明する。マルチユーザダイバーシチ用の符号をＣｏｄｅ１とし、周波数ダイバーシチ用の符号をＣｏｄｅ２とする。また、マルチユーザダイバーシチ効果に対応する最大遅延時間差が１／Ｆ_ｃ以下の場合の位相回転量をφｍとし、周波数ダイバーシチ効果に対応する最大遅延時間差が１／Ｆ_ｃ以上の場合の位相回転量をθｍとする。
送信アンテナａｎｔ４からは、そのままコード多重した信号Ｃｏｄｅ１＋Ｃｏｄｅ２を送信する。送信アンテナａｎｔ５からは、Ｃｏｄｅ１に位相回転量φｍ／２を乗算したものと、Ｃｏｄｅ２に位相回転量θｍ／２を乗算したものを多重し、

という信号を送信する。また、送信アンテナａｎｔ６からは、Ｃｏｄｅ１に位相回転量φｍを乗算したものと、Ｃｏｄｅ２に位相回転量θｍを乗算したものを多重し、

という信号を送信する。送信アンテナａｎｔ４と受信アンテナａｎｔ７との間の伝達関数をＨ１、送信アンテナａｎｔ５と受信アンテナａｎｔ７との間の伝達関数をＨ２、送信アンテナａｎｔ６と受信アンテナａｎｔ７との間の伝達関数をＨ３とすると、受信アンテナａｎｔ７における受信信号は、

となる。例えば、Ｃｏｄｅ１、Ｃｏｄｅ２はそれぞれ（１、１、１、１）、（１、−１、１、−１）のような直交符号が用いられる。端末においてマルチユーザダイバーシチ効果を観測したい場合は受信信号にＣｏｄｅ１を乗算して観測し、周波数ダイバーシチ効果を観測したい場合は受信信号にＣｏｄｅ２を乗算して観測する。
上述した本発明の第４の実施形態では、周波数ダイバーシチ効果を基準として、位相制御の要否を判断するようにした。よって、周波数ダイバーシチ効果よりも良好なマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
本実施形態は、第３実施形態とは、送信ダイバーシチ効果の選択方法が異なる。本実施形態では、送信ダイバーシチの候補からそれぞれのダイバーシチ効果を観測し、その中から最良の送信ダイバーシチ効果を選択する。

図３７は、本発明の第５の実施形態による基地局装置の構成の一例を示すブロック図であるが、その基本構成は図１７と同じである。ＭＡＣ部２１の出力であるセクタ・サブキャリア割り当て情報ｊ３、セクタ間ダイバーシチ通知信号ｊ１、マルチユーザダイバーシチ／周波数ダイバーシチ通知信号ｊ２、位相制御通知信号ｊ４、パイロット配置情報ｊ５によって、送信回路部２２は制御される。これらの信号の中で、マルチユーザダイバーシチ／周波数ダイバーシチ通知信号ｊ２、位相制御通知信号ｊ４、パイロット配置情報ｊ５は、送信ダイバーシチ判断部４６で生成される。送信ダイバーシチ判断部４６は、パイロット配置情報生成部４７と位相制御判断部４１で構成される。

図３８は、位相制御判断部４１（図３７）における処理を示すフローチャートである。
始めに、基地局は送信ダイバーシチ効果の測定用に、１／Ｆ_ｃ以下の最大遅延時間差を与えるマルチユーザダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号と、位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ用の共通パイロット信号と、１／Ｆ_ｃ以上の最大遅延時間差を与える周波数ダイバーシチの効果測定用の共通パイロット信号を、無線受信機である端末が割り当てられたチャンクの帯域に送信する。端末は共通パイロット信号を観測し、受信品質の情報を基地局装置に通知する。ここでは、受信品質の情報として、各送信ダイバーシチ効果のＭＣＳ情報を用いている。基地局装置は端末から受信したＭＣＳ情報を収集し（ステップｍ１０）、その中で最もＭＣＳが大きい送信ダイバーシチを選択する（ステップｍ１１）。
送信ダイバーシチの候補は、マルチユーザダイバーシチ効果、位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果の２つから、受信品質の良い方を選択するようにしても良い。

図３９は、本実施形態におけるマルチユーザダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果の測定方法を説明するための図である。
パイロット配置情報生成部４７（図３７）によって、端末が割り当てられたチャンクの帯域で、予め決められた送信タイミングでマルチユーザダイバーシチ効果、位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果、周波数ダイバーシチ効果の３種類、もしくは、マルチユーザダイバーシチ効果、位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果の２種類の送信ダイバーシチ効果の測定用のチャンクに配置するためのパイロット配置情報ｊ５（図３７）を生成し、対応する送信ダイバーシチ効果に相当するマルチユーザダイバーシチ／周波数ダイバーシチ通知信号ｊ２、位相制御通知信号ｊ４と共に送信回路部２２に出力する。

パイロット信号生成部ｐ１（図２６）で生成された共通パイロット信号は、セクタ・サブキャリア割り当て部１２６で、パイロット配置情報ｊ５に基づいて配置される。マルチユーザダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号には、１／Ｆ_ｃ以下の遅延時間差が与えられ、周波数ダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号には１／Ｆ_ｃ以上の遅延時間差が与えられて送信される。端末は決められたチャンクで共通パイロット信号を測定することで、各送信ダイバーシチ効果の受信品質を観測する。

次に、割り当てられたチャンクのみを使用する場合におけるＭＣＳ情報の測定方法（５）、（６）について説明する。測定方法（５）は、第４の実施形態と同様に、各送信ダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号をコード多重し、送信ダイバーシチ効果を測定するときは、多重されている共通パイロット信号を分離し、受信品質を観測する。なお、本実施形態では第４の実施形態とは異なり、３種のＣＰＩＣＨを多重する場合もあるが、処理は同様である。
測定方法（６）は、共通パイロット信号をコード多重するのではなく、数フレームを利用して、各送信ダイバーシチ効果を測定する。

図４０は、測定方法（６）について説明するための図である。図に示すように、フレームは周波数方向、時間方向に配置されたチャンクから構成されており、第１フレーム５７、第２フレーム５８、第３フレーム５９の順に基地局装置から端末に送信される。また、フレームごとに測定する送信ダイバーシチ効果を変えるため、フレーム毎に割り当てられたチャンクに対し、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号ｊ２（図３７）、位相制御通知信号ｊ４を対応する送信ダイバーシチ効果に応じて変化させる。なお、複数のチャンクが、複数のフレームにまたがるようにして、無線送信機と無線受信機との間で通信を行なってもよい。
図４０の測定方法に基づいて、パイロット配置情報生成部４７（図３７）では、パイロット配置情報ｊ５、マルチユーザダイバーシチ／周波数ダイバーシチ通知信号ｊ２、位相制御通知信号ｊ４を出力する。パイロット信号生成部ｐ１（図２６）で生成された共通パイロット信号は、セクタ・サブキャリア割り当て部１２６で、端末が割り当てられたチャンクに対し、決められたフレームでマルチユーザダイバーシチ効果測定用の共通パイロット信号、周波数ダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号、位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果の測定用の共通パイロット信号を配置する。
各送信ダイバーシチ効果を測定すると、その後のフレームからは基地局装置は選択した送信ダイバーシチで送信する。このようにすることで、コード多重しなくても、割り当てられたチャンクのみ使用できる場合においても、各送信ダイバーシチ効果を観測することができる。
上述した本発明の第５の実施形態では、マルチユーザダイバーシチ効果と位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果、又は、マルチユーザダイバーシチ効果と周波数ダイバーシチ効果と位相制御を行なったマルチユーザダイバーシチ効果の中から最も品質の良い送信ダイバーシチ効果を選択するようにした。よって、最適な送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、以上説明した実施形態において、図１７、図２４、図３１、図３７の受信回路部２０、ＭＡＣ部２１、送信回路部２２、無線周波数変換部２３、位相制御判断部３７、４０、４１、送信ダイバーシチ判断部４２、４４、４６、パイロット配置情報生成部４３、４５、４７、図１８、図２３、図２６、図３５の誤り訂正符号化部２４、変調部２５、セクタ・サブキャリア割り当て部２６、１２６、位相回転処理部２７、３４、１３４、３８、ＩＦＦＴ部２８、並直列変換部２９、ＧＩ付加部３０、フィルタ部３１、Ｄ／Ａ変換部３２、パイロット配置部４８、４８ａ、４８ｂ、パイロット信号生成部ｐ１、ｐ２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送信機の制御を行なっても良い。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ェ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録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせ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を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、複数の送信アンテナから無線受信機に対して信号を送信する無線送信機及び無線送信方法に適用することが可能であり、送信アンテナ毎に異なる遅延を付して、マルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを使用して無線受信機に対して信号を送信することにより、通信品質を向上させることができる。

１ 無線送信機
２、３、４ 送信アンテナ
５、６ 遅延器
７ 無線受信機
８ 無線送信機
９、１０ 無線受信機
１１ 基地局装置
１２、１３、１４、１５、１６ 端末
１７、１８ 無線送信機
１９ 無線受信機
２０ 受信回路部
２１ ＭＡＣ部
２２ 送信回路部
２３ 無線周波数変換部
２４ 誤り訂正符号化部
２５ 変調部
２６、１２６ セクタ・サブキャリア割り当て部
２７、３４、１３４、３８ 位相回転処理部
２８ ＩＦＦＴ部
２９ 並直列変換部
３０ ＧＩ付加部
３１ フィルタ部
３２ Ｄ／Ａ変換部
３３−１、２、３、３５−１、２、３、３６−１、２、３、３９−１、２、３ 送信アンテナ回路部
３７、４０、４１ 位相制御判断部
４２、４４、４６ 送信ダイバーシチ判断部
４３、４５、４７ パイロット配置情報生成部
４８、４８ａ、４８ｂ パイロット配置部
４９、５１、５３、５５ 送信回路部
５０、５２、５４、５６ 送信回路部
ｐ１、ｐ２ パイロット信号生成部

Claims (10)

1. 複数の無線受信機との間で複数の周波数帯域を用いて通信を行なう無線送信機であって、
   前記無線受信機から送信される受信品質情報に基づき、最適な送信ダイバーシチとしてマルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを選択する送信ダイバーシチ判断手段と、
   前記送信ダイバーシチ判断手段が選択した送信ダイバーシチに基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加する送信回路手段と、
   を有し、
   前記送信ダイバーシチ判断手段は、マルチユーザダイバーシチを選択したとき、前記受信品質情報に基づき遅延時間差を与える送信アンテナについて前記位相制御の要否を判断することを特徴とする無線送信機。
2. 送信回路手段に対して、パイロットチャネルの配置情報であるパイロット配置情報および前記複数の送信ダイバーシチのうち少なくとも１つの送信ダイバーシチを通知するパイロット配置情報生成手段と、
   前記送信回路手段は、前記パイロット配置情報と前記送信ダイバーシチに基づき、複数のチャンクにパイロットチャネルの割り当てを行ない、かつ、前記送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加して、前記パイロットチャネルの送信を行なうことを特徴とする請求項１に記載の無線送信機。
3. 前記複数のチャンクは、通信周波数帯および通信時間帯の少なくとも一方に複数割り当てられることを特徴とする請求項２に記載の無線送信機。
4. 前記複数のチャンクは、複数のフレームにまたがることを特徴とする請求項２に記載の無線送信機。
5. 前記パイロット配置情報生成手段は、伝搬路推定のためのパイロットチャネルの割り当てを行ない、周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号を用いて、前記複数のチャンクに割り当てられた前記パイロットチャネルの少なくとも一部がマルチユーザダイバーシチ領域、かつ前記パイロットチャネルの少なくとも一部が周波数ダイバーシチ領域であることを通知し、位相制御通知信号を使用し前記マルチユーザダイバーシチ領域の少なくとも一部は位相制御が必要か否かを通知し、前記送信回路手段は、前記周波数ダイバーシチ／マルチユーザダイバーシチ通知信号に基づき、マルチユーザダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ （Ｆ _ｃ はチャンクの周波数帯域幅）以下とし、前記パイロットチャネルの送信を行ない、周波数ダイバーシチ領域では、前記送信アンテナ毎の異なる遅延差を少なくとも１つは１／Ｆ_ｃ以上とし、かつ前記位相制御通知信号に基づき、送信アンテナ毎に位相制御を行ない、前記パイロットチャネルの送信を行なうことを特徴とする請求項２に記載の無線送信機。
6. 前記送信回路手段は、前記複数の送信ダイバーシチに対応した複数の直交符号を用いて、前記送信アンテナ毎の異なる遅延を送信ダイバーシチ毎にそれぞれ与え、前記パイロットチャネルの送信を行なうことを特徴とする請求項２から５のいずれかの項に記載の無線送信機。
7. 前記送信ダイバーシチ判断手段は、無線受信機から送信された受信品質情報に基づき、複数のチャンクにわたる平均の受信品質と、自チャンクの受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定する位相制御判断手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の無線送信機。
8. 前記送信ダイバーシチ判断手段は、無線受信機から送信された受信品質情報に基づき、前記送信アンテナ毎の異なる遅延の最大遅延差を１／Ｆ_ｃ以下とし前記パイロットチャネルの送信が行われた場合の受信品質と、前記送信アンテナ毎の異なる遅延差の少なくとも１つを１／Ｆ_ｃ以上とし前記パイロットチャネルの送信が行なわれた場合の受信品質とを比較し、位相制御の要否を決定する位相制御判断手段を有することを特徴とする請求項５に記載の無線送信機。
9. 前記送信回路手段は、前記位相制御通知信号により位相制御が必要であると通知された場合には、少なくとも１本の送信アンテナの位相をπだけ回転させることを特徴とする請求項５に記載の無線送信機。
10. 複数の無線受信機との間で複数の周波数帯域を用いて通信を行なう無線送信機において、
    前記無線受信機から送信される受信品質情報に基づき、最適な送信ダイバーシチとしてマルチユーザダイバーシチと周波数ダイバーシチのいずれかを選択するステップと、
    前記選択された送信ダイバーシチに基づき、ｎ本（ｎは２以上の整数）の送信アンテナ毎に位相制御及び異なる遅延を付加するステップと、
    前記送信ダイバーシチを選択するステップは、マルチユーザダイバーシチを選択したとき、前記受信品質情報に基づき遅延時間差を与える送信アンテナについて前記位相制御の要否を判断することを特徴とする無線送信方法。

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