无线发送装置、无线接收装置、无线发送方法及无线接收方法

专利名称：无线发送装置、无线接收装置、无线发送方法及无线接收方法
技术领域：
本发明涉及无线发送装置、无线接收装置、无线发送方法及无线接收方法，它们被用于随着数据流的传输而进行信道估计的无线通信网络系统。
背景技术：
作为用来在无线通信网络系统中实现高速传输的方法，MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)方式备受瞩目。在MIMO方式中，多个数据信号序列通过彼此相同的频率(频带)，从具有多个天线的发送端并行传输到具有多个天线的接收端。
另外，作为用来实现高速传输的另一个方法，可举出多载波方式。在多载波方式中，分别叠加到多个副载波中的多个数据信号序列被并行传输。
近年来，对结合MIMO方式和多载波方式的通信方式进行了各式各样的探讨。例如，作为多载波方式的一个例子，可举出结合OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)方式和MIMO方式的MIMO-OFDM方式(例如，参照文献1)。
在采用MIMO-OFDM方式的现有的无线通信网络系统的一个例子中，数据信号和导频信号被时分复用并传输。在接收端，使用接收到的导频信号进行信道估计。然后，使用信道估计值计算用于分离多个数据流的系数，基于该系数对多个数据流进行分离和解调。另外，导频信号是已知信号，而数据信号则不是已知信号。换言之，从发送端发送的导频信号的信号序列已被接收端事先得知，但从发送端发送的数据信号的信号序列未被接收端事先得知。
特开2002-44051号公报发明内容发明需要解决的问题
然而，在上述现有的无线通信网络系统中，有在发送端或接收端的移动速度快时，在接收端的信道估计精度降低，而使得接收差错率特性恶化的问题。
本发明的目的在于提供一种无线发送装置、无线接收装置、无线发送方法及无线接收方法，它们能够提高接收差错率特性。
解决该问题的方案本发明的无线发送装置采用的结构包括调制单元，对数据信号进行调制而获得调制码元；生成单元，生成对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并且在与所述调制码元合成时成为具有特定值的信号；以及复用单元，对所述调制码元和所述对应码元进行复用，获得复用信号。
根据该结构，由于能够在接收端使用由数据信号的调制码元及其对应码元组成的合成信号进行信道估计，所以能够提高进行信道估计的频度，能够提高发送端或接收端的移动速度变快时的信道估计精度，并能够提高接收差错率特性。
本发明的无线接收装置采用的结构包括提取单元，从复用信号中提取数据信号的调制码元和对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并被生成为在与所述调制码元合成时具有特定值的信号；生成单元，生成由所述调制码元和所述对应码元组成的合成信号；以及估计单元，基于所述合成信号进行信道估计。
根据该结构，由于能够使用由数据信号的调制码元及其对应码元组成的合成信号进行信道估计，所以能够提高进行信道估计的频度，能够提高发送端或接收端的移动速度变快时的信道估计精度，并能够提高接收差错率特性。
本发明的无线发送方法采用的结构包括调制步骤，对数据信号进行调制而获得调制码元；生成步骤，生成对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并且在与所述调制码元合成时成为具有特定值的信号；以及复用步骤，对所述调制码元和所述对应码元进行复用，获得复用信号。
根据该方法，由于能够在接收端使用由数据信号的调制码元及其对应码元组成的合成信号进行信道估计，所以能够提高进行信道估计的频度，能够提高发送端或接收端的移动速度变快时的信道估计精度，并能够提高接收差错率特性。
本发明的无线接收方法采用的结构包括提取步骤，从复用信号中提取数据信号的调制码元和对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并被生成为在与所述调制码元合成时具有特定值的信号；生成步骤，生成由所述调制码元和所述对应码元组成的合成信号；以及估计步骤，基于所述合成信号进行信道估计。
根据该方法，由于能够使用由数据信号的调制码元及其对应码元组成的合成信号进行信道估计，所以能够提高进行信道估计的频度，能够提高发送端或接收端的移动速度变快时的信道估计精度，并能够提高接收差错率特性。
发明的有益效果根据本发明，可提高接收差错率特性。


图1是本发明实施方式1的无线通信系统的结构图。
图2是表示本发明实施方式1的基站装置的结构的方框图。
图3是表示从本发明实施方式1的基站装置的多个天线的其中一个发送的复用信号的格式例子的图。
图4是表示从本发明实施方式1的基站装置的多个天线的其中一个发送的复用信号的格式的其他例子的图。
图5是表示本发明实施方式1的QPSK码元和Q反转码元之间的对应关系的图。
图6是表示本发明实施方式1的QPSK码元和IQ反转码元之间的对应关系的图。
图7是表示本发明实施方式1的移动台装置的结构的方框图。
图8是表示本发明实施方式1的MIMO接收单元的结构的方框图。
图9是用于说明本发明实施方式1的估计单元的动作例的图。
图10是表示16QAM码元和Q反转数据码元之间的对应关系的图。
图11是表示本发明实施方式2的基站的结构的方框图。
图12是表示本发明实施方式2的16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图13是表示本发明实施方式2的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
图14是表示本发明实施方式2的MIMO接收单元的内部结构的方框图。
图15是表示本发明实施方式3的64QAM码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图16是表示本发明实施方式3的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
图17是表示本发明实施方式4的8PSK码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图18是表示本发明实施方式4的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
图19是表示本发明实施方式5的16PSK码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图20是表示本发明实施方式5的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
图21是表示本发明实施方式6的基站的结构的方框图。
图22是表示本发明实施方式6的16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图23是表示本发明实施方式6的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
图24是表示本发明实施方式6的MIMO接收单元的结构的方框图。
图25是表示本发明实施方式6的16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系的图。
图26是表示本发明实施方式6的调制数据码元、映射变更码元及其平均码元各自的I分量和Q分量的图。
具体实施例方式
以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。但是，在实施方式中，对具有相同功能的结构赋予相同的标号，并省略重复的说明。
(实施方式1)图1是本发明实施方式1的无线通信系统的结构图。在图1的无线通信系统1中，基站装置(下面称为“基站”)10和移动台装置(下面称为“移动台”)20通过MIMO信道30进行无线通信。基站10中适用本发明实施方式1的无线发送装置，移动台20中适用本发明实施方式1的无线接收装置。
在无线通信系统1中，从基站10发送的无线信号通过MIMO信道被移动台20接收。并且，在本实施方式中，说明在数据信号的发送/接收使用M个(M为2以上的偶数)副载波的情况。另外，M个副载波彼此为正交关系。再有，M个副载波分别被赋予1至M为止的识别序号。
基站10和移动台20都具有多个天线。在本实施方式中，假设双方各具有两个天线。因此，由4个信道的组合定义MIMO信道30。4个信道估计值h(1，1)、h(1，2)、h(2，1)、h(2，2)可通过对4个信道的各个特性C(1，1)、C(1，2)、C(2，1)、C(2，2)进行估计而获得。另外，特性C(p，r)表示由设置在基站10的第p个天线和设置在移动台20的第r个天线的组合所规定的信道的实际的特性，信道估计值h(p，r)表示特性C(1，2)的估计结果(在此情况下，p＝1、2，r＝1、2)。
然而，基站10和移动台20的各个天线数不限定于2个，可以是3个以上。换言之，在基站10具有P个(P为2以上的整数)天线，移动台20具有R个(R为2以上的整数)天线时，可计算出P×R个信道估计值h(p，r)(这种情况下，p＝1、2、…、P，r＝1、2、…、R)。
图2是表示基站10的结构的方框图。基站10包括N个(N＝M/2)数据码元生成单元102-1、…、102-N、N个数据码元生成单元104-1、…、104-N、导频分配单元106、两个导频调制单元108-1、108-2、两个复用单元110-1、110-2、两个IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)单元112-1、112-2、两个GI(Guard Interval)附加单元114-1、114-2、两个发送无线处理单元116-1、116-2以及两个天线118-1、118-2。
数据码元生成单元102-1至102-N、导频调制单元108-1、复用单元110-1、IFFT单元112-1、GI附加单元114-1以及发送无线处理单元116-1与天线118-1被对应地设置，数据码元生成单元104-1至104-N、导频调制单元108-2、复用单元110-2、IFFT单元112-2、GI附加单元114-2以及发送无线处理单元116-2与天线118-2被对应地设置。
N个数据码元生成单元102-1至102-N都具有相同的结构，因此下面说明有关N个数据码元生成单元102-1至102-N中的任意一个时，称为“数据码元生成单元102”。并且，N个数据码元生成单元104-1至104-N都具有相同的结构，因此下面说明有关N个数据码元生成单元104-1至104-N中的任意一个时，称为“数据码元生成单元104”。
数据码元生成单元102和数据码元生成单元104分别与M个副载波中相邻的两个副载波对应地设置。例如，使用副载波f1、f2发送的数据信号被输入到数据码元生成单元102-1。
具体而言，输入到数据码元生成单元102-1的数据信号是使用副载波f1从天线118-1发送的数据信号D(1，1)，以及使用副载波f2从天线118-1发送的数据信号D(1，2)。输入到数据码元生成单元104-1的数据信号是使用副载波f1从天线118-2发送的数据信号D(2，1)，以及使用副载波f2从天线118-2发送的数据信号D(2，2)。
另外，使用副载波fk(K＝1、2、…、2N-1、2N)从天线118-j(j＝1、2)发送的数据信号被表示为D(j，k)。
数据码元生成单元102包括两个数据调制单元121、122、两个重复单元1 23、124、Q反转单元125以及IQ反转单元126。数据调制单元121、重复单元123以及Q反转单元125与输入到数据码元生成单元102的D(1，2n-1)、D(1，2n)中从具有奇数的识别序号的副载波发送的D(1，2n-1)被相对应地设置。
另一方面，数据调制单元122、重复单元124以及IQ反转单元126与输入到数据码元生成单元102的D(1，2n-1)、D(1，2n)中从具有偶数的识别序号的副载波发送的D(1，2n)相对应地被设置。此外，n为1至N中的任意的整数。
数据调制单元121对D(1，2n-1)进行QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)调制，生成调制数据码元。在数据调制单元121生成的调制数据码元被输出到重复单元123。数据调制单元122对D(1，2n)进行数据调制，生成调制数据码元。在数据调制单元122生成的调制数据码元被输出到重复单元124。
重复单元123基于重复数进行从数据调制单元121输入的调制数据码元的复制(重复)。在本实施方式中，重复数为“2”。换言之，重复单元123将输入的调制数据码元直接输出到Q反转单元125，然后，紧接着调制数据码元的输出，生成具有与调制数据码元相同数值的复制数据码元，并输出到Q反转单元125。
重复单元124基于重复数进行从数据调制单元122输入的调制数据码元的重复。在本实施方式中，重复数为“2”。换言之，重复单元124将输入的调制数据码元直接输出到IQ反转单元126，然后，紧接着调制数据码元的输出，生成具有与调制数据码元相同数值的复制数据码元，并输出到IQ反转单元126。
作为无线发送装置的生成部件的Q反转单元125，将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。Q反转单元125对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的正交(Q)分量的数值的正负符号进行反转，生成Q反转数据码元。生成的Q反转数据码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。该Q反转数据码元是与数据调制单元121生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时成为具有特定值的信号。并且，在合成该Q反转码元与调制数据码元时获得的平均码元，与经过BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制的信号实质上相同。
作为无线发送装置的生成部件的IQ反转单元126，将从重复单元124输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。IQ反转单元126对在调制数据码元之后从重复单元124输入的复制数据码元的同相(I)分量的数值的正负符号以及Q分量的数值的正负符号都进行反转，生成IQ反转数据码元。换言之，该IQ反转数据码元是与数据调制单元122生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时成为具有特定值的信号。生成的IQ调制数据码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。另外，在以下的说明中，有时将Q反转码元以及IQ反转码元统称为“反转码元”。
数据码元生成单元104包括两个数据调制单元131、132、两个重复单元133、134、IQ反转单元135以及Q反转单元136。数据调制单元131、重复单元133以及IQ反转单元135与输入到数据码元生成单元104的D(2，2n-1)、D(2，2n)中从具有奇数的识别序号的副载波发送的D(2，2n-1)被相对应地设置。
另一方面，数据调制单元132、重复单元134以及Q反转单元136与输入到数据码元生成单元104的D(2，2n-1)、D(2，2n)中从具有偶数的识别序号的副载波发送的D(2，2n)被相对应地设置。
数据调制单元131对D(2，2n-1)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元131生成的调制数据码元被输出到重复单元133。数据调制单元132对D(2，2n)进行QPSK调制，生成调制数据码元。由数据调制单元132生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
重复单元133基于重复数进行从数据调制单元131输入的调制数据码元的重复。在本实施方式中，重复数为“2”。换言之，重复单元133将输入的调制数据码元直接输出到IQ反转单元135，然后，紧接着调制数据码元的输出，生成具有与调制数据码元相同数值的复制数据码元，并输出到IQ反转单元135。
重复单元134基于重复数进行从数据调制单元132输入的调制数据码元的重复。在本实施方式中，重复数为“2”。换言之，重复单元134将输入的调制数据码元直接输出到Q反转单元136，然后，紧接着调制数据码元的输出，生成具有与调制数据码元相同数值的复制数据码元，并输出到Q反转单元136。
作为无线发送装置的生成部件的IQ反转单元135，将从重复单元133输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。IQ反转单元135对在调制数据码元之后从重复单元133输入的复制数据码元的I分量的数值的正负符号以及Q分量的数值的正负符号都进行反转，生成IQ反转数据码元。该IQ反转数据码元是与数据调制单元131生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时成为具有特定值的信号。生成的IQ反转数据码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。
作为无线发送装置的生成部件的Q反转单元136，将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。Q反转单元136对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的Q分量的数值的正负符号进行反转，生成Q反转数据码元。该Q反转数据码元是与数据调制单元132生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时成为具有特定值的信号。生成的Q调制数据码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。
导频分配单元106将导频信号分别分配给奇数副载波和偶数副载波。奇数副载波上所分配的导频信号被输出到导频调制单元108-1，偶数副载波上所分配的导频信号被输出到导频调制单元108-2。并且，导频分配单元106生成具有0值的零信号。所生成的零信号被输出到复用单元110-1、110-2。再有，导频信号与零信号分别为已知信号。
导频调制单元108-1对从导频分配单元106输入的导频信号进行调制，生成导频码元。所生成的导频码元被输出到复用单元110-1。在本实施方式中，在导频信号的调制中采用BPSK。
导频调制单元108-2对从导频分配单元106输入的导频信号进行调制，生成导频码元。在本实施方式中，在该调制中采用BPSK。所生成的导频码元被输出到复用单元110-2。
换言之，导频分配单元106和导频调制单元108-1、108-2的组合构成用于生成已知信号的已知信号生成单元。
复用单元110-1对从Q反转单元125输入的调制数据码元以及Q反转数据码元、从IQ反转单元126输入的调制数据码元和IQ反转数据码元、导频调制单元108-1输入的导频码元、以及从导频分配单元106输入的零信号进行复用，生成从天线118-1发送的复用信号。关于复用单元110-1生成的复用信号的格式，将在后面具体描述。
复用单元110-2对从IQ反转单元135输入的调制数据码元以及IQ反转数据码元、从Q反转单元136输入的调制数据码元和Q反转数据码元、导频调制单元108-2输入的导频码元、以及从导频分配单元106输入的零信号进行复用，生成从天线118-2发送的复用信号。关于复用单元110-2生成的复用信号的格式，将在后面具体描述。
作为分配部件的IFFT单元112-1，对复用单元110-1生成的复用信号进行IFFT处理，由此将复用信号分配给副载波。作为分配部件的IFFT单元112-2对复用单元110-2生成的复用信号进行IFFT处理，由此来将复用信号分配给副载波。
GI附加单元114-1在由IFFT单元112-1实施了IFFT处理的复用信号的规定位置附加GI。GI附加单元114-2在由IFFT单元112-2实施了IFFT处理的复用信号的规定位置附加GI。
无线发送处理单元116-1通过对由GI附加单元114-1附加GI后的复用信号实施规定的无线发送处理(D/A变换、上变频等)，由此生成无线信号，并从天线118-1发送所生成的无线信号。无线发送处理单元116-2通过对由GI附加单元114-2附加GI后的复用信号实施规定的无线发送处理，由此生成无线信号，并从天线118-2发送所生成的无线信号。
接下来说明在具有上述结构的基站10中生成的复用信号的格式。这里，对在从时刻t1至时刻t5为止的期间内，使用副载波f1、f2发送的复用信号进行说明。
首先，一边参照图3，一边说明从天线118-1发送的复用信号的格式的例子。在副载波f1、时刻t1的位置，配置了具有数值“1”的BPSK调制信号，即在导频调制单元108-1生成的导频码元。在副载波f1、时刻t2的位置，配置了由数据调制单元121生成的调制数据码元(QPSK码元)。在副载波f1、时刻t3的位置，配置了由Q反转单元125生成的Q反转数据码元，即与配置在副载波f1、时刻t2的位置的QPSK码元对应的Q反转码元。在副载波f1、时刻t4的位置，配置了由数据调制单元121生成的QPSK码元(即在配置在副载波f1、时刻t2的位置的QPSK码元之后生成的调制数据码元)。在副载波f1、时刻t5的位置，配置了由Q反转单元125生成的Q反转数据码元，即与配置在副载波f1、时刻t4的位置的QPSK码元对应的Q反转码元。
换言之，在从天线118-1发送的复用信号中，与副载波f1对应的副载波信号是对具有已知的值的信号(即在导频调制单元108-1生成的导频码元)、由数据调制单元121生成的QPSK码元以及由Q反转单元125生成的Q反转码元进行了时分复用的信号。
另外，在副载波f2、时刻t1的位置配置了零信号(即，在此位置上不配置导频码元)。在副载波f2、时刻t2的位置，配置了由数据调制单元122生成的QPSK码元。在副载波f2、时刻t3的位置，配置了由IQ反转单元126生成的IQ反转数据码元，即与配置在副载波f2、时刻t2的位置的QPSK码元对应的IQ反转码元。在副载波f2、时刻t4的位置，配置了由数据调制单元122生成的QPSK码元(即在配置在副载波f2、时刻t2的位置的QPSK码元之后生成的调制数据码元)。在副载波f2、时刻t5的位置，配置了由IQ反转单元126生成的IQ反转数据码元，即与配置在副载波f2、时刻t4的位置的QPSK码元对应的IQ反转码元。
换言之，在从天线118-1发送的复用信号中，与副载波f2对应的副载波信号是对具有已知的值的信号(即零信号)、由数据调制单元122生成的QPSK码元以及IQ反转单元126生成的IQ反转码元进行了时分复用的信号。
接着，一边参照图4，一边说明从天线118-2发送的复用信号的格式的例子。在副载波f1、时刻t1的位置配置了零信号(即，在此位置上不配置导频码元)。在副载波f1、时刻t2的位置，配置了由数据调制单元131生成的QPSK码元。在副载波f1、时刻t3的位置，配置了由IQ反转单元135生成的IQ反转数据码元，即与配置在副载波f1、时刻t2的位置的QPSK码元对应的IQ反转码元。在副载波f1、时刻t4的位置，配置了由数据调制单元131生成的QPSK码元(即在配置在副载波f1、时刻t2的位置的QPSK码元之后生成的调制数据码元)。在副载波f1、时刻t5的位置，配置了由IQ反转单元135生成的IQ反转数据码元，即与配置在副载波f1、时刻t4的位置的QPSK码元对应的IQ反转码元。
换言之，在从天线118-2发送的复用信号中，与副载波f1对应的副载波信号是对具有已知的值的信号(即零信号)、由数据调制单元131生成的QPSK码元以及IQ反转单元135生成的IQ反转码元进行了时分复用的信号。
另外，在副载波f2、时刻t1的位置，配置了具有数值“1”的BPSK调制信号，即由导频调制单元108-2生成的导频码元。在副载波f2、时刻t2的位置，配置了由数据调制单元132生成的QPSK码元。在副载波f2、时刻t3的位置，配置了由Q反转单元136生成的Q反转数据码元，即与配置在副载波f2、时刻t2的位置的QPSK码元对应的Q反转码元。在副载波f2、时刻t4的位置，配置了由数据调制单元132生成的QPSK码元(即在配置在副载波f2、时刻t2的位置的QPSK码元之后生成的调制数据码元)。在副载波f2、时刻t5的位置，配置了由Q反转单元136生成的Q反转数据码元，即与配置在副载波f2、时刻t4的位置的QPSK码元对应的Q反转码元。
换言之，在从天线118-2发送的复用信号中，与副载波f2对应的副载波信号是对具有已知的值的信号(即在导频调制单元108-2生成的导频码元)、由数据调制单元132生成的QPSK码元以及Q反转单元136生成的Q反转码元进行了时分复用的信号。
这里，使用图5说明QPSK码元和Q反转码元之间的对应关系。图5A示出了QPSK码元的一个例子。将该QPSK码元的Q分量的正负符号反转后获得的Q反转码元示于图5B。通过对图5A的QPSK码元和图5B的Q反转码元进行平均处理而合成时，可获得如图5C所示的平均码元。该平均码元实质上与经BPSK调制后的信号相同。换言之，由Q反转单元125、136生成的Q反转码元通过平均处理与对应的QPSK码元合成时，成为“-1”或“1”的信息的信号。
另外，使用图6说明QPSK码元和IQ反转码元之间的对应关系。图6A示出了QPSK码元的一个例子。将该QPSK码元的I分量的正负符号和Q分量的正负符号反转后获得的IQ反转码元示于图6B。通过对图6A的QPSK码元和图6B的IQ反转码元进行平均处理而合成时，可获得如图6C所示的平均码元。该平均码元实质上与零信号相同。换言之，由IQ反转单元126、135生成的IQ反转码元通过平均处理与对应的QPSK码元合成时，成为具有特定值“0”的信号。
下面，说明移动台20的结构。移动台20如图7所示，包括两个天线202-1、202-2、两个接收无线处理单元204-1、204-2、两个GI除去单元206-1、206-2、两个FFT单元(Fast Fourier Transform)单元208-1、208-2、两个副载波分离单元210-1、210-2、N个MIMO接收单元212-1、…、212-N。并且，N个MIMO接收单元212-1至212-N都具有相同的结构，因此下面说明有关N个MIMO接收单元212-1至212-N中的其中一个时，称为“MIMO接收单元212”。
接收无线处理单元204-1、GI除去单元206-1、FFT单元208-1以及副载波分离单元210-1与天线202-1被对应地设置，接收无线处理单元204-2、GI除去单元206-2、FFT单元208-2以及副载波分离单元210-2与天线202-2被对应地设置。
无线接收处理单元204-1通过天线202-1接收从基站10发送的无线信号，对该无线信号进行规定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)，由此获得接收信号。无线接收处理单元204-2通过天线202-2接收从基站10发送的无线信号，对该无线信号进行规定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)，由此获得接收信号。
GI除去单元206-1除去附加在无线接收处理单元204-1获得的接收信号的规定位置的GI。GI除去单元206-2除去附加在无线接收处理单元204-2获得的接收信号的规定位置的GI。
FFT单元208-1对由GI除去单元206-1除去GI后的接收信号进行FFT处理。FFT单元208-2对由GI除去单元206-2除去GI后的接收信号进行FFT处理。
副载波分离单元210-1以每个信道估计单位对被FFT单元208-1实施FFT处理后的接收信号进行分离。在本实施方式中，作为一个例子，以两个副载波f2n-1、f2n的组合为信道估计单位。因此，副载波分离单元210-1将副载波f2n-1的接收信号RS(1，2n-1)以及副载波f2n的接收信号RS(1，2n)输出到MIMO接收单元212。更具体地说，RS(1，1)以及RS(1，2)被输出到MIMO接收单元212-1，RS(1，2N-1)以及RS(1，2N)被输出到MIMO接收单元212-N。
另外，由天线202-i(i＝1、2)接收到的副载波fk的接收信号被表示为RS(i、k)。
副载波分离单元210-2以每个信道估计单位对被FFT单元208-2实施FFT处理后的接收信号进行分离。在本实施方式中，作为一个例子，以两个副载波f2n-1、f2n的组合为信道估计单位。因此，副载波分离单元210-2将副载波f2n-1的接收信号RS(2，2n-1)以及副载波f2n的接收信号RS(2，2n)输出到MIMO接收单元212。更具体地说，RS(2，1)以及RS(2，2)被输出到MIMO接收单元212-1，RS(2，2N-1)以及RS(2，2N)被输出到MIMO接收单元212-N。
MIMO接收单元212对从副载波分离单元210-1输入的RS(1，2n-1)及RS(1，2n)、以及从副载波分离单元210-2输入的RS(2，2n-1)及RS(2，2n)进行MIMO接收处理，输出从基站10发送的D(j，2n-1)以及D(j，2n)。
这里，参照示于图8的MIMO接收单元212-1的方框图说明MIMO接收单元212的内部结构。
MIMO接收单元212包括两个数据/导频分离单元221、222、两个信道估计单元223、224、两个信道估计值校正单元225、226、两个平均码元生成单元227、228、分离系数计算单元229、两个数据流分离单元230、231、两个Q反转单元232、233、两个IQ反转单元234、235、四个码元合成单元236、237、238、239以及四个数据解调单元240、241、242、243。
作为提取部件的数据/导频分离单元221，对从副载波分离单元210-1输入的RS(1，2n-1)以及RS(1，2n)分别进行数据码元和导频码元的分离。
具体而言，数据/导频分离单元221从RS(1，2n-1)中分别提取相当于导频码元部分的信号以及相当于数据码元部分的信号RD(1，2n-1)，将相当于导频码元的部分的信号输出到信道估计单元223，并将RD(1，2n-1)输出到数据流分离单元230以及平均码元生成单元227。
并且，数据/导频分离单元221从RS(1，2n)中分别提取相当于导频码元部分的信号以及相当于数据码元部分的信号RD(1，2n)，将相当于导频码元的部分的信号输出到信道估计单元223，并将RD(1，2n)输出到数据流分离单元231以及平均码元生成单元227。
RD(1，2n-1)和RD(1，2n)由相当于调制数据码元的部分和相当于反转码元的部分组成，该反转码元被生成为在通过平均处理与该调制码元合成时成为具有特定值的信号信道估计单元223使用来自数据/导频分离单元221的输入信号进行信道估计，获得信道估计值h(1，1)、h(2，1)。获得的信道估计值h(1，1)、h(2，1)被输出到信道估计值校正单元225。
从数据/导频分离单元221将RD(1，2n-1)和RD(1，2n)输入到作为无线接收装置的生成部件的平均码元生成单元227。平均码元生成单元227通过平均处理而将RD(1，2n-1)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于反转码元的部分进行合成。由此生成平均码元。
并且，平均码元生成单元227通过平均处理而将RD(1，2n)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于反转码元的部分进行合成。由此生成平均码元。生成的各个平均码元被输出到信道估计值校正单元225。
信道估计值校正单元225使用从平均码元生成单元227输入的各个平均码元，对从信道估计单元223输入的信道估计值h(1，1)、h(2，1)进行校正。校正后的信道估计值h(1，1)、h(2，1)被输出到分离系数计算单元229。换言之，信道估计单元223和信道估计值校正单元225的组合构成作为无线接收装置的估计部件的估计单元。估计单元的动作的具体例将后述。
作为提取部件的数据/导频分离单元222，对从副载波分离单元210-2输入的RS(2，2n-1)以及RS(2，2n)分别进行数据码元和导频码元的分离。
具体而言，数据/导频分离单元222从RS(2，2n-1)中分别提取相当于导频码元的部分的信号以及相当于数据码元的部分的信号RD(2，2n-1)，将相当于导频码元的部分的信号输出到信道估计单元224，并将RD(2，2n-1)输出到数据流分离单元230以及平均码元生成单元228。
并且，数据/导频分离单元222从RS(2，2n)中分别提取相当于导频码元的部分的信号以及相当于数据码元的部分的信号RD(2，2n)，将相当于导频码元的部分的信号输出到信道估计单元224，并将RD(2，2n)输出到数据流分离单元231以及平均码元生成单元228。RD(2，2n-1)和RD(2，2n)由相当于调制数据码元的部分和相当于反转码元的部分组成，该反转码元被生成为在通过平均处理与该调制码元合成时成为具有特定值的信号信道估计单元224使用来自数据/导频分离单元222的输入信号进行信道估计，获得信道估计值h(1，2)、h(2，2)。获得的信道估计值h(1，2)、h(2，2)被输出到信道估计值校正单元226。
从数据/导频分离单元222将RD(2，2n-1)和RD(2，2n)输入到作为无线接收装置的生成部件的平均码元生成单元228。平均码元生成单元228通过平均处理而将RD(2，2n-1)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于反转码元的部分进行合成。由此生成平均码元。
并且，平均码元生成单元228通过平均处理而将RD(2，2n)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于反转码元的部分进行合成。由此生成平均码元。生成的各个平均码元被输出到信道估计值校正单元226。
信道估计值校正单元226使用从平均码元生成单元228输入的各个平均码元对从信道估计单元224输入的信道估计值h(1，2)、h(2，2)进行校正。校正后的信道估计值h(1，2)、h(2，2)被输出到分离系数计算单元229。换言之，信道估计单元224和信道估计值校正单元226的组合与信道估计单元223和信道估计值校正单元225的组合同样地，构成作为无线接收装置的估计部件的估计单元。另外，估计单元的动作的具体例将后述。
分离系数计算单元229使用从信道估计值校正单元225、226输入的信道估计值h(1，1)、h(1，2)、h(2，1)、h(2，2)，计算用于分离通过MIMO信道30发送的多个数据流的分离系数。该分离系数例如通过求可从信道估计值h(1，1)、h(1，2)、h(2，1)、h(2，2)获得的信道矩阵H的逆矩阵而被计算。计算出的分离系数被输出到数据流分离单元230、231。
数据流(stream)分离单元230对从数据/导频分离单元221输入的RD(1，2n-1)以及从数据/导频分离单元222输入的RD(2，2n-1)进行数据流分离。在该数据流分离处理中，使用从分离系数计算单元229输入的分离系数。并且，通过数据流分离单元230的数据流分离处理，获得D(1，2n-1)以及D(2，2n-1)。D(1，2n-1)被输出到Q反转单元232，D(2，2n-1)被输出到IQ反转单元234。
Q反转单元232将从数据流分离单元230输入的D(1，2n-1)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元236。并且，Q反转单元232将从数据流分离单元230输入的D(1，2n-1)中的Q反转码元的Q分量的数值的正负符号反转，复原复制码元。然后，紧接着调制数据码元的输出，Q反转单元232将复原后的复制码元输出到码元合成单元236。
码元合成单元236对从Q反转单元232输入的调制数据码元和在该调制数据码元之后从Q反转单元232输入的复制码元进行合成，获得合成数据码元。获得的合成码元被输入到数据解调单元240。
数据解调单元240对从码元合成单元236输入的合成数据码元进行解调，输出D(1，2n-1)。在本实施方式中，由于在D(1，2n-1)的调制上使用了QPSK，所以数据解调单元240在解调处理中使用QPSK。
IQ反转单元234将从数据流分离单元230输入的D(2，2n-1)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元237。并且，IQ反转单元234将从数据流分离单元230输入的D(2，2n-1)中的IQ反转码元的I分量的正负符号和Q分量的正负符号反转，从而将复制码元复原。然后，紧接着调制数据码元的输出，IQ反转单元234将复原后的复制码元输出到码元合成单元237。
码元合成单元237对从IQ反转单元234输入的调制数据码元和在该调制数据码元之后从IQ反转单元234输入的复制码元进行合成，获得合成数据码元。获得的合成码元被输入到数据解调单元241。
数据解调单元241对从码元合成单元237输入的合成数据码元进行解调，输出D(2，2n-1)。
数据流分离单元23 1对从数据/导频分离单元221输入的RD(1，2n)以及从数据/导频分离单元222输入的RD(2，2n)进行数据流分离。在该数据流分离处理中，使用从分离系数计算单元229输入的分离系数。并且，通过数据流分离单元231的数据流分离处理，获得D(1，2n)以及D(2，2n)。D(1，2n)被输出到IQ反转单元235，D(2，2n)被输出到Q反转单元233。
IQ反转单元235将从数据流分离单元231输入的D(1，2n)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元238。并且，IQ反转单元235将从数据流分离单元23 1输入的D(1，2n)中的IQ反转码元的I分量的数值的正负符号和Q分量的数值的正负符号反转，将复制码元复原。然后，紧接着调制数据码元的输出，IQ反转单元235将复原后的复制码元输出到码元合成单元238。
码元合成单元238对从IQ反转单元235输入的调制数据码元和在该调制数据码元之后从IQ反转单元235输入的复制码元进行合成，获得合成数据码元。获得的合成码元被输入到数据解调单元242。
数据解调单元242对从码元合成单元238输入的合成数据码元进行解调，输出D(1，2n)。
Q反转单元233将从数据流分离单元231输入的D(2，2n)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元239。并且，Q反转单元233将从数据流分离单元231输入的D(2，2n)中的Q反转码元的Q分量的正负符号反转，将复制码元复原。然后，紧接着调制数据码元的输出，Q反转单元233将复原后的复制码元输出到码元合成单元239。
码元合成单元239对从Q反转单元233输入的调制数据码元和在该调制数据码元之后从Q反转单元233输入的复制码元进行合成，获得合成数据码元。获得的合成码元被输入到数据解调单元243。
数据解调单元243对从码元合成单元239输入的合成数据码元进行解调，输出D(2，2n)。在本实施方式中，由于在D(2，2n)的调制上使用了QPSK，所以数据解调单元243在解调处理中使用QPSK。
下面，使用图9说明移动台20的估计单元的动作例。这里，对在从时刻t1至时刻t5为止的期间内，使用副载波f1、f2传输的复用信号进行说明。
图9A所示的复用信号从基站10的天线118-1被发送。图9A的复用信号的格式与示于图3的相同。另外，在QPSK码元和Q反转码元的各个配置位置表示的括弧内的数值是各个码元的I分量的数值和Q分量的数值。
另外，图9B所示的复用信号从基站10的天线118-2被发送。图9B的复用信号的格式与示于图4的相同。另外，在QPSK码元和IQ反转码元的各个配置位置表示的括弧内的数值是各个码元的I分量的数值和Q分量的数值。
图9A的复用信号和图9B的复用信号受到MIMO信道30的特性C(1，1)、C(2，1)、C(1，2)、C(2，2)的影响到达移动台20。MIMO信道30的每个定时的特性C(1，1)、C(2，1)、C(1，2)、C(2，2)示于图9C。
混合图9A的复用信号和图9B的复用信号的无线信号受到MIMO信道30的特性C(1，1)、C(2，1)的影响到达移动台20的天线202-1。天线202-1的接收信号示于图9D。在图9D的接收信号的各个码元的配置位置表示的括弧内的数值是各个码元的I分量的数值和Q分量的数值。
另外，混合图9A的复用信号和图9B的复用信号的无线信号受到MIMO信道30的特性C(1，2)、C(2，2)的影响到达移动台20的天线202-2。天线202-2的接收信号示于图9E。在图9D的接收信号的各个码元的配置位置表示的括弧内的数值是各个码元的I分量的数值和Q分量的数值。
然后，在移动台20中，信道估计单元223使用配置在图9D的接收信号的时刻t1的部分的导频码元进行信道估计，获得信道估计值h(1，1)、h(2，1)。
另外，平均码元生成单元227对图9D的接收信号中与副载波f1对应的副载波信号，将时刻t2的调制数据码元和时刻t3的Q反转码元合成而生成平均码元。并且，对图9D的接收信号中与副载波f1对应的副载波信号，将时刻t4的调制数据码元和时刻t5的Q反转码元合成而生成平均码元。并且，对图9D的接收信号中与副载波f2对应的副载波信号，将时刻t2的调制数据码元和时刻t3的IQ反转码元合成而生成平均码元。再有，对图9D的接收信号中与副载波f2对应的副载波信号，将时刻t4的调制数据码元和时刻t5的IQ反转码元合成而生成平均码元。
如图9F所示，由信道估计单元223获得的信道估计值h(1，1)、h(2，1)和由平均码元生成单元227生成的各个平均码元被输入到信道估计值校正单元225。
信道估计值校正单元225将从平均码元生成单元227输入的各个平均码元视为被BPSK调制过的导频码元，使用各个平均码元进行信道估计。由于平均码元被视为被BPSK调制过的导频码元，所以根据BPSK码元是(-1，0)还是(1，0)，信道估计结果有两种可能性。信道估计值校正单元225基于该可能性，举出信道估计值的候补。例如，对副载波f1、时刻t2～t3的平均码元来说，可举出(1，0.3)和(-1，-0.3)作为信道估计值的候补。对各个平均码元可举出的信道估计值候补被示于图9H。
然后，信道估计值校正单元225将各个候补与从导频码元获得的信道估计值(在本示例中为时刻t1的信道估计值)进行比较，选择具有与从导频码元获得的信道估计值较接近的值(换言之，与从导频码元获得的信道估计值之间的平方误差较小的值)的候补。
例如，由于上述的候补(1，0.3)和(-1，-0.3)与副载波f1对应，将它们分别与对应于副载波f1的信道估计值(1，0.3)比较。该比较的结果，候补(1，0.3)与(-1，-0.3)相比，具有较小的与信道估计值(1，0.3)之间的平方误差，因此选择候补(1，0.3)。所选择出的候补(1，0.3)被决定为与时刻t2～t3对应的信道估计值h(1，1)。另外，在图9H中以圆圈起来的候补是在比较的结果之后被选择的候补。所决定的信道估计值将被用于分离系数计算单元229的分离系数计算。
另外，在信道估计单元224、平均码元生成单元228以及信道估计值校正单元226中，都执行与上述相同的动作。
换言之，信道估计单元224使用配置在图9E的接收信号的时刻t1的部分的导频码元进行信道估计，获得信道估计值h(1，2)、h(2，2)。
另外，平均码元生成单元228对图9E的接收信号中与副载波f1对应的副载波信号，将时刻t2的调制数据码元和时刻t3的IQ反转码元合成而生成平均码元。并且，对图9E的接收信号中与副载波f1对应的副载波信号，将时刻t4的调制数据码元和时刻t5的IQ反转码元合成而生成平均码元。再有，对图9E的接收信号中与副载波f2对应的副载波信号，将时刻t2的调制数据码元和时刻t3的Q反转码元合成而生成平均码元。另外，对图9E的接收信号中与副载波f2对应的副载波信号，将时刻t4的调制数据码元和时刻t5的Q反转码元合成而生成平均码元。
如图9G所示，由信道估计单元224获得的信道估计值h(1，2)、h(2，2)和由平均码元生成单元228生成的各个平均码元被输入到信道估计值校正单元226。
信道估计值校正单元226将从平均码元生成单元228输入的各个平均码元视为被BPSK调制过的导频码元，使用各个平均码元进行信道估计。由于平均码元被视为BPSK调制过的导频码元，所以根据BPSK码元是(-1，0)还是(1，0)，信道估计结果有两种可能性。信道估计值校正单元226基于该可能性，举出信道估计值的候补。例如，对副载波f1、时刻t2～t3的平均码元来说，可举出(0.5，1)和(-0.5，-1)作为信道估计值的候补。对各个平均码元可举出的信道估计值候补被示于图9I。
然后，信道估计值校正单元226将各个候补与从导频码元获得的信道估计值(在本示例中为时刻t1的信道估计值)比较，选择具有与从导频码元获得的信道估计值较接近的值的候补。
例如，分别将对应于副载波f1、时刻t2～t3的候补(0.5，1)和(-0.5，-1)与对应于副载波f1的信道估计值(0.5，1)进行比较。该比较的结果，候补(0.5，1)与(-0.5，-1)相比，具有较接近信道估计值(0.5，1)的值，因此选择候补(0.5，1)。所选择出的候补(0.5，1)被决定为与时刻t2～t3对应的信道估计值h(1，2)。另外，在图9I中以圆圈起来的候补是在比较的结果之后被选择的候补。所决定的信道估计值将被用于分离系数计算单元229的分离系数计算。
这样，根据本实施方式1，能够使移动台20进行使用平均码元的信道估计，而该平均码元从调制数据码元及作为其对应码元的反转码元获得。换言之，在信道估计中，不仅是导频码元，还可以使用数据码元。因此，能够提高进行信道估计的频度，将移动台20的移动速度变快时的信道估计精度提高，并提高接收差错率特性。
然而，虽然在本实施方式中说明了将无线发送装置应用于基站10并将无线接收装置应用于移动台20的情况，但也可以将无线发送装置应用于移动台20并将无线接收装置应用于基站10。
另外，在本实施方式中，虽然以时分配置被重复的码元，但只要是相干频带内，也可以配置在频率方向上。
再有，在本实施方式中，虽然使映射用于信道估计值校正的Q反转码元的副载波与映射不用于信道估计值校正的IQ反转码元的副载波相邻，但只要是相干频带内，也可以利用相离的副载波。
(实施方式2)在实施方式1以调制方式采用QPSK的情况为例进行了说明，但在采用16QAM时，如图10所示，调制数据码元和Q反转数据码元的平均码元在I轴上成为4个值，由于该4个值中绝对值小的两个值的信号点的SNR较低，所以信道估计精度恶化。因此，在本发明的实施方式2，将说明调制方式采用1 6QAM的情况。
图11是表示本发明实施方式2的基站40的结构的方框图。图11与图2的不同点在于，分别将数据调制单元121变更为数据调制单元321、将数据调制单元122变更为数据调制单元322、将数据调制单元131变更为数据调制单元331、将数据调制单元132变更为数据调制单元332、将Q反转单元125变更为映射变更单元325、将Q反转单元136变更为映射变更单元336。
数据调制单元321对D(1，2n-1)进行16QAM调制，生成调制数据码元。在数据调制单元321生成的调制数据码元被输出到重复单元123。数据调制单元322对D(1，2n)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元322生成的调制数据码元被输出到重复单元124。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元325将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。映射变更单元325对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出而被输出到复用单元110-1。该映射变更码元是与数据调制单元321生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
数据调制单元331对D(2，2n-1)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元331生成的调制数据码元被输出到重复单元133。数据调制单元332对D(2，2n)进行16QAM调制，生成调制数据码元。在数据调制单元332生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元336将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。映射变更单元336对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出而被输出到复用单元110-2。该映射变更码元是与数据调制单元332生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
这里，使用图12说明16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系。图12A表示由数据调制单元321、332生成的调制数据码元的配置图案。在该16QAM码元的配置图案中，着眼于Q轴右侧的象限(第一、第四象限)时，各个信号点的I分量取两个值，映射变更单元325、336以该两个值的平均值所表示的I轴上的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动来变更映射。
同样地，对于Q轴左侧的象限(第二、第三象限)，映射变更单元325、336在各个信号点的I分量以从两个值求得的平均值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动来变更映射。由此，映射变更码元的配置图案成为如图12B所示。
通过对图12A的16QAM码元和图12B的映射变更码元进行平均处理而合成时，如图12C所示，在I轴上可获得两个值的平均码元。该平均码元实质上与经BPSK调制后的信号相同。换言之，由映射变更单元325、336生成的映射变更码元通过与对应的16QAM码元的平均处理而合成的平均码元为“-1”或“1”的信息的信号。
在图13中对调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量、Q分量进行了整理。并且，图中的R表示0.3162。在该图中，着眼于平均码元时，可知Q分量全都为0，I分量为4R和-4R的两个值。
本发明实施方式2的移动台的结构与实施方式1的图7所示的结构相同，所以引用图7，并省略重复的说明。图14是表示本发明实施方式2的MIMO接收单元212的内部结构的方框图。并且，图14与图8的不同点在于，将平均码元生成单元227变更为平均码元生成单元427、将平均码元生成单元228变更为平均码元生成单元428、将Q反转单元232变更为映射变更单元432、并且将Q反转单元233变更为映射变更单元433。
平均码元生成单元427通过平均处理而将RD(1，2n-1)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于映射变更码元的部分进行合成。由此生成平均码元。
并且，平均码元生成单元427通过平均处理而将RD(1，2n)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于映射变更码元的部分进行合成。由此生成平均码元。生成的各个平均码元被输出到信道估计值校正单元225。
平均码元生成单元428通过平均处理而将RD(2，2n-1)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于映射变更码元的部分进行合成。由此生成平均码元。
并且，平均码元生成单元428通过平均处理而将RD(2，2n)中相当于调制数据码元的部分和被配置在紧接其后的位置的部分、即相当于映射变更码元的部分进行合成。由此生成平均码元。生成的各个平均码元被输出到信道估计值校正单元226。
映射变更单元432将从数据流分离单元230输入的D(1，2n-1)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元236。并且，映射变更单元432将从数据流分离单元230输入的D(1，2n-1)中的映射变更码元变更为与图11的映射变更单元325相同的映射，将复制码元复原。然后，紧接着调制数据码元的输出，映射变更单元432将复原后的复制码元输出到码元合成单元236。
映射变更单元433将从数据流分离单元231输入的D(2，2n)中的调制数据码元直接输出到码元合成单元239。并且，映射变更单元433将从数据流分离单元231输入的D(2，2n)中的映射变更码元变更为与图11的映射变更单元336相同的映射，将复制码元复原。然后，紧接着调制数据码元的输出，映射变更单元433将复原后的复制码元输出到码元合成单元239。
这样，根据实施方式2，通过在16QAM码元的配置图案中，分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧的象限和左侧的象限，使用对各个信号点的两个值的I分量进行平均而得的值所表示的点作为对称中心，将各个信号点对称地移动而变更映射，由此在采用16QAM作为调制方式时，能够使从调制数据码元及作为其对应码元的映射变更码元获得的平均码元为两个值，通过使移动台使用该平均码元执行信道估计，能够提高信道估计精度，并提高接收差错率特性。
(实施方式3)在实施方式2中说明了调制方式采用16QAM的情况，但在本发明的实施方式3，将说明调制方式采用64QAM的情况。另外，由于本发明实施方式3的基站的结构与实施方式2的图11所示的结构相同，所以引用图11，并且，由于本发明实施方式3的移动台的结构与实施方式1的图7所示的结构相同，所以引用图7，并省略重复的说明。
参照图11，数据调制单元321对D(1，2n-1)进行64QAM调制，生成调制数据码元。由数据调制单元321生成的调制数据码元被输出到重复单元123。数据调制单元322对D(1，2n)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元322生成的调制数据码元被输出到重复单元124。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元325，将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。映射变更单元325对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。该映射变更码元是与数据调制单元321生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
数据调制单元331对D(2，2n-1)进行数据调制，生成调制数据码元。在数据调制单元331生成的调制数据码元被输出到重复单元133。数据调制单元332对D(2，2n)进行64QAM调制，生成调制数据码元。在数据调制单元332生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元336将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。映射变更单元336对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。该映射变更码元是与数据调制单元332生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
这里，使用图15说明64QAM码元和映射变更码元之间的对应关系。图15A表示由数据调制单元321、332生成的调制数据码元的配置图案。在该64QAM码元的配置图案中，着眼于Q轴右侧的象限(第一、第四象限)时，各个信号点的I分量取四个值，映射变更单元325、336以该四个值的平均值所表示的I轴上的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。
同样地，对于Q轴左侧的象限(第二、第三象限)，映射变更单元325、336在各个信号点的I分量以从四个值求出的平均值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动来变更映射。由此，映射变更码元的配置图案成为如图15B所示。
通过对图15A的64QAM码元和图15B的映射变更码元进行平均处理而合成时，在I轴上可获得两个值的平均码元。该平均码元实质上与经BPSK调制后的信号相同。换言之，由映射变更单元325、336生成的映射变更码元通过与对应的64QAM码元的平均处理而合成的平均码元为“-1”或“1”的信息的信号。
在图16对调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量、Q分量进行了整理。并且，图中的R表示0.154。在该图中，着眼于平均码元时，可知Q分量全都为0，I分量为8R和-8R的两个值。
这样，根据实施方式3，通过在64QAM码元的配置图案中，分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧的象限和左侧的象限，使用对各个信号点的四个值的I分量进行平均所得的值所表示的点作为对称中心，将各个信号点对称地移动来变更映射，由此在采用64QAM作为调制方式时，能够使从调制数据码元及作为其对应码元的映射变更码元获得的平均码元为两个值，通过使移动台使用该平均码元执行信道估计，能够提高信道估计精度，并提高接收差错率特性。
(实施方式4)在实施方式1至3中分别说明了调制方式采用QPSK、16QAM、64QAM的情况，但在本发明的实施方式4，将说明调制方式采用8PSK的情况。另外，由于本发明实施方式4的基站的结构与实施方式2的图11所示的结构相同，所以引用图11，并且，由于本发明实施方式4的移动台的结构与实施方式1的图7所示的结构相同，所以引用图7，并省略重复的说明。
参照图11，数据调制单元321对D(1，2n-1)进行8PSK调制，生成调制数据码元。由数据调制单元321生成的调制数据码元被输出到重复单元123。数据调制单元322对D(1，2n)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元322生成的调制数据码元被输出到重复单元124。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元325，将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。映射变更单元325对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。该映射变更码元是与数据调制单元321生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
数据调制单元331对D(2，2n-1)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元331生成的调制数据码元被输出到重复单元133。数据调制单元332对D(2，2n)进行8PSK调制，生成调制数据码元。由数据调制单元332生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元336，将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。映射变更单元336对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。该映射变更码元是与数据调制单元332生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经BPSK调制后的信号实质上相同。
这里，使用图17说明8PSK码元和映射变更码元之间的对应关系。图17A表示由数据调制单元321、332生成的调制数据码元的配置图案。在该8PSK码元的配置图案中，着眼于Q轴右侧的象限(第一、第四象限)时，各个信号点的I分量取两个值，映射变更单元325、336以该两个值的平均值所表示的I轴上的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。
同样地，对于Q轴左侧的象限(第二、第三象限)，映射变更单元325、336在各个信号点的I分量以从两个值求出的平均值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。由此，映射变更码元的配置图案成为如图17B所示。
通过对图17A的8PSK码元和图17B的映射变更码元进行平均处理而合成时，在I轴上可获得两个值的平均码元。该平均码元实质上与经BPSK调制后的信号相同。换言之，由映射变更单元325、336生成的映射变更码元通过与对应的8PSK码元的平均处理而合成的平均码元为“-1”或“1”的信息的信号。
在图18对调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量、Q分量进行了整理。在该图中，着眼于平均码元时，可知Q分量全都为0，I分量为1.307和-1.307的两个值。
这样，根据实施方式4，通过在8PSK码元的配置图案中，分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧的象限和左侧的象限，使用对各个信号点的两个值的I分量进行平均所得的值表示的点作为对称中心，将各个信号点对称地移动来变更映射，由此在采用8PSK作为调制方式时，能够使从调制数据码元及作为其对应码元的映射变更码元获得的平均码元为两个值，通过使移动台使用该平均码元执行信道估计，能够提高信道估计精度，并提高接收差错率特性。
(实施方式5)在实施方式4中说明了调制方式采用8PSK的情况，但在本发明的实施方式5，将说明调制方式采用16PSK的情况。另外，由于本发明实施方式5的基站的结构与实施方式2的图11所示的结构相同，所以引用图11，并且，由于本发明实施方式5的移动台的结构与实施方式1的图7所示的结构相同，所以引用图7，并省略重复的说明。
参照图11，数据调制单元321对D(1，2n-1)进行16PSK调制，生成调制数据码元。由数据调制单元321生成的调制数据码元被输出到重复单元123。数据调制单元322对D(1，2n)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元322生成的调制数据码元被输出到重复单元124。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元325，将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。映射变更单元325对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。该映射变更码元是与数据调制单元321生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经四个值的AM调制后的信号实质上相同。
数据调制单元331对D(2，2n-1)进行数据调制，生成调制数据码元。由数据调制单元331生成的调制数据码元被输出到重复单元133。数据调制单元332对D(2，2n)进行16PSK调制，生成调制数据码元。由数据调制单元332生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元336，将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。映射变更单元336对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。该映射变更码元是与数据调制单元332生成的调制数据码元对应的码元，在与该调制数据码元合成时获得的平均码元与经四个值的AM调制后的信号实质上相同。
这里，使用图19说明16PSK码元和映射变更码元之间的对应关系。图19A表示由数据调制单元321、332生成的调制数据码元的配置图案。在该16PSK码元的配置图案中，着眼于Q轴右侧的象限(第一、第四象限)时，各个信号点的I分量取四个值，映射变更单元325、336以该四个值的平均值所表示的I轴上的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。
同样地，对于Q轴左侧的象限(第二、第三象限)，映射变更单元325、336在各个信号点的I分量以从四个值求出的平均值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。由此，映射变更码元的配置图案成为如图19B所示。
通过对图19A的16PSK码元和图19B的映射变更码元进行平均处理而合成时，在I轴上可获得四个值的平均码元。
在图20中对调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量、Q分量进行了整理。在该图中，着眼于平均码元时，可知Q分量全都为0，I分量为1.176、1.387、-1.176和-1.387的四个值。
这样，根据实施方式5，通过在16PSK码元的配置图案中，分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧的象限和左侧的象限，使用对各个信号点的四个值的I分量进行平均所得的值表示的点作为对称中心，将各个信号点对称地移动而变更映射，由此在采用16PSK作为调制方式时，能够使从调制数据码元及作为其对应码元的映射变更码元获得的平均码元为四个值，通过使移动台使用该平均码元执行信道估计，能够提高信道估计精度，并提高接收差错率特性。
(实施方式6)在实施方式2，说明了调制方式采用16QAM，使用通过对调制码元和映射变更码元进行合成而获得的两个值的平均码元进行信道估计的情况，但在本发明的实施方式6，将说明使用一个值的平均码元进行信道估计的情况。
图21是表示本发明实施方式6的基站的结构的方框图。图21与图11的不同点在于，在数据调制单元321中追加比特分割单元531、比特插入单元532、16QAM调制单元533，并将其变更为数据调制单元521，在数据调制单元322中追加比特分割单元541、比特插入单元542、16QAM调制单元543，并将其变更为变更为数据调制单元522。
在图21中，比特分割单元531以每3个比特分割所输入的D(1，2n-1)，将分割为3比特的信号序列输出到比特插入单元532。
比特插入单元532分别在从比特分割单元531输出的被分割为每3个比特的信号序列的开头插入0，将开头为0的每4个比特的信号序列输出到16QAM调制单元533。
16QAM调制单元533分别对从比特插入单元532输出的每4个比特的信号序列进行16QAM调制，生成调制数据码元。由16QAM调制单元533生成的调制数据码元被输出到重复单元123。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元325，将从重复单元123输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-1。映射变更单元325对在调制数据码元之后从重复单元123输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-1。该映射变更码元是与数据调制单元321生成的调制数据码元对应的码元。
比特分割单元541以每3个比特分割所输入的D(2，2n)，将分割为3比特的信号序列输出到比特插入单元542。
比特插入单元542分别在从比特分割单元541输出的被分割为每3个比特的信号序列的开头插入0，将开头为0的每4个比特的信号序列输出到16QAM调制单元543。
16QAM调制单元543分别对从比特插入单元542输出的每4个比特的信号序列进行16QAM调制，生成调制数据码元。由16QAM调制单元543生成的调制数据码元被输出到重复单元134。
作为无线发送装置的生成部件的映射变更单元336，将从重复单元134输入的调制数据码元直接输出到复用单元110-2。映射变更单元336对在调制数据码元之后从重复单元134输入的复制数据码元的映射进行变更，生成映射变更码元。生成的映射变更码元紧接着调制数据码元的输出，被输出到复用单元110-2。该映射变更码元是与数据调制单元332生成的调制数据码元对应的码元。
这里，使用图22说明4比特的信号序列的开头总是为0的16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系。图22A表示由数据调制单元321、332生成的调制数据码元的配置图案。在该16QAM码元的配置图案中，各个信号点的I分量取两个值，映射变更单元325、336以该两个值的平均值所表示的I轴上的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而变更映射。由此，映射变更码元的配置图案成为如图22B所示。
通过对图22A的16QAM码元和图22B的映射变更码元进行平均处理而合成时，如图22C所示，在I轴上可获得一个值的平均码元。
在图23中对调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量、Q分量进行了整理。并且，图中的R表示0.3162。在该图中，着眼于平均码元时，可知Q分量全都为0，I分量为4R的一个值。
图24是表示本发明实施方式6的MIMO接收单元212-1的结构的方框图。图24与图14的不同点在于追加了开头比特除去单元602、604。
开头比特除去单元602在从数据解调单元240输出的信号序列中，分别除去叠加在各个码元中的4比特的信号序列的开头比特0，并输出将开头比特0除去后的3比特的信号序列。
同样地，对于从数据解调单元243输出的信号序列，开头比特除去单元604输出开头比特除去后的信号序列。
这样，根据实施方式6，通过在具有开头为0的信号序列的16QAM码元的配置图案中，使用对各个信号点的两个值的I分量进行平均所得的值表示的点作为对称中心，将各个信号点对称地移动而变更映射，能够使从调制数据码元及作为其对应码元的映射变更码元获得的平均码元为一个值，通过使移动台使用该平均码元执行信道估计，能够提高信道估计精度，并提高接收差错率特性。
另外，在本实施方式中说明了在开头插入0进行调制的情况，但本发明不限于此，在开头插入1进行调制的情况中也能适用，将此时的16QAM码元和映射变更码元之间的对应关系示于图25，并将调制数据码元、映射变更码元以及它们的平均码元各自的I分量和Q分量示于图26。
再有，上述各实施方式的说明中的各功能块一般可作为集成电路的LSI来实现。这些块既可以被单独地集成为一个芯片，也可以一部分或全部被集成为一个芯片。
虽然此处称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以在LSI制造后使用可编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)，或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现，如果能够出现替代LSI集成电路化的新技术，当然可利用新技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
本说明书是根据2004年12月27日申请的日本专利申请第2004-376162号以及2005年9月9日申请的日本专利申请第2005-263014号。其内容全部包含于此作为参考。
工业实用性本发明的无线发送装置、无线接收装置、无线发送方法以及无线接收方法能够适用于并行传输多个数据流的无线通信网络系统中的基站装置以及移动台装置等。
权利要求
1.一种无线发送装置，包括调制单元，对数据信号进行调制而获得调制码元；生成单元，生成对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并且在与所述调制码元合成时成为具有特定值的信号；以及复用单元，对所述调制码元和所述对应码元进行复用，获得复用信号
2.如权利要求1所述的无线发送装置，其中，还包括已知信号生成单元，生成已知信号，所述复用单元对所述已知信号、所述调制码元以及所述对应码元进行复用，获得复用信号。
3.如权利要求2所述的无线发送装置，其中，还包括所述复用单元对所述已知信号、所述调制码元以及所述对应码元进行时分复用或频率复用，生成以所述已知信号、所述调制码元、所述对应码元的顺序配置的复用信号。
4.如权利要求1所述的无线发送装置，其中所述调制单元分别对两个数据信号进行调制，获得第一调制码元和第二调制码元，所述生成单元分别生成第一对应码元和第二对应码元，该第一对应码元在与所述第一调制码元合成时成为具有第一特定值的信号，该第二对应码元在与所述第二调制码元合成时成为具有不同于所述第一特定值的第二特定值的信号，所述复用单元分别对所述第一调制码元和所述第一对应码元、以及所述第二调制码元和所述第二对应码元进行复用，获得第一复用信号和第二复用信号，所述无线发送装置还包括多个天线；分配单元，将所述第一复用信号分配给多个副载波中的任意的副载波，并将所述第二复用信号分配给所述多个副载波中的其他副载波；以及发送单元，从所述多个天线中的任意的天线发送被分配到所述任意的副载波的所述第一复用信号以及被分配到所述其他副载波的所述第二复用信号的双方。
5.如权利要求1所述的无线发送装置，其中所述调制单元分别对两个数据信号进行调制，获得第一调制码元和第二调制码元，所述生成单元分别生成第一对应码元和第二对应码元，该第一对应码元在与所述第一调制码元合成时成为具有第一特定值的信号，该第二对应码元在与所述第二调制码元合成时成为具有不同于所述第一特定值的第二特定值的信号，所述复用单元分别对所述第一调制码元和所述第一对应码元、以及所述第二调制码元和所述第二对应码元进行复用，获得第一复用信号和第二复用信号，所述无线发送装置还包括多个天线；分配单元，将所述第一复用信号和所述第二复用信号双方分配给多个副载波中的任意的副载波；以及发送单元，从所述多个天线中的任意的天线发送被分配到所述任意的副载波的所述第一复用信号，并从所述多个天线中的其他天线发送被分配到所述任意的副载波的所述第二复用信号。
6.如权利要求1所述的无线发送装置，其中所述调制单元分别对两个数据信号进行调制，获得第一调制码元和第二调制码元，所述生成单元分别生成第一对应码元和第二对应码元，该第一对应码元在与所述第一调制码元合成时成为具有所述特定值的信号，该第二对应码元在与所述第二调制码元合成时成为具有所述特定值的第二特定值的信号，所述复用单元分别对所述第一调制码元和所述第一对应码元、以及所述第二调制码元和所述第二对应码元进行复用，获得第一复用信号和第二复用信号，所述无线发送装置还包括多个天线；分配单元，将所述第一复用信号分配给多个副载波中的任意的副载波，并将所述第二复用信号分配给所述多个副载波中的其他副载波；以及发送单元，从所述多个天线中的任意的天线发送被分配到所述任意的副载波的所述第一复用信号，并从所述多个天线中的其他天线发送被分配到所述其他副载波的所述第二复用信号。
7.如权利要求4所述的无线发送装置，其中在所述第一调制码元为16QAM码元时，所述生成单元分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧象限和左侧象限，将对所述第一调制码元的各个信号点的两个值的I分量进行平均后的值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而生成所述第一对应码元。
8.如权利要求4所述的无线发送装置，其中在所述第一调制码元为64QAM码元时，所述生成单元分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧象限和左侧象限，将对所述第一调制码元的各个信号点的四个值的I分量进行平均后的值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而生成所述第一对应码元。
9.如权利要求4所述的无线发送装置，其中在所述第一调制码元为8PSK码元时，所述生成单元分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧象限和左侧象限，将对所述第一调制码元的各个信号点的两个值的I分量进行平均后的值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而生成所述第一对应码元。
10.如权利要求4所述的无线发送装置，其中在所述第一调制码元为16PSK码元时，所述生成单元分别对IQ平面上以Q轴为中心的右侧象限和左侧象限，使用将所述第一调制码元的各个信号点的四个值的I分量进行平均后的值所表示的点作为对称中心，使各个信号点对称地移动而生成所述第一对应码元。
11.如权利要求7所述的无线发送装置，其中所述调制单元对叠加在一调制码元上的数据信号的开头被插入0的数据信号进行调制。
12.如权利要求7所述的无线发送装置，其中所述调制单元对叠加在一调制码元上的数据信号的开头被插入1的数据信号进行调制。
13.一种无线接收装置，包括提取单元，从复用信号中提取数据信号的调制码元和对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并被生成为在与所述调制码元合成时具有特定值的信号；生成单元，生成由所述调制码元和所述对应码元组成的合成信号；以及估计单元，基于所述合成信号进行信道估计。
14.如权利要求13所述的无线接收装置，其中所述提取单元还从所述复用信号中提取已知信号；所述估计单元使用所述已知信号进行信道估计而获得第一信道估计值，并且使用所述合成信号和所述第一信道估计值进行信道估计，获得与所述第一信道估计值不同的第二信道估计值。
15.如权利要求14所述的无线接收装置，其中所述估计单元使用所述合成信号进行信道估计而获得所述第二信道估计值的多个候补，并且将所述多个候补中与所述第一信道估计值之间的平方误差最小的候补决定为所述第二信道估计值。
16.一种无线发送方法，包括调制步骤，对数据信号进行调制而获得调制码元；生成步骤，生成对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并且在与所述调制码元合成时成为具有特定值的信号；以及复用步骤，对所述调制码元和所述对应码元进行复用，获得复用信号。
17.一种无线接收方法，包括提取步骤，从复用信号中提取数据信号的调制码元和对应码元，该对应码元与所述调制码元对应，并被生成为在与所述调制码元合成时具有特定值的信号；生成步骤，生成由所述调制码元和所述对应码元组成的合成信号；以及估计步骤，基于所述合成信号进行信道估计。
全文摘要
公开了能够提高接收差错率特性的无线发送装置等。在该装置中，数据调制单元(121)对数据信号进行调制，获得调制码元。Q反转单元(125)生成与通过数据调制单元(121)的调制获得的调制码元对应的，并且在与调制数据码元合成时成为具有特定值的信号的对应码元。复用单元(110)对通过数据调制单元(121)获得的调制码元以及通过Q反转单元(125)生成的对应码元进行复用，获得复用信号。
文档编号H04B7/04GK101091345SQ200580045060
公开日2007年12月19日 申请日期2005年12月26日 优先权日2004年12月27日
发明者吉井勇, 今井友裕, 亚历山大·戈利奇克埃德勒冯艾尔布沃特, 克里斯琴·温格特 申请人:松下电器产业株式会社