WO2010023923A1

WO2010023923A1 - 無線送信装置及び無線受信装置

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Publication number: WO2010023923A1
Application number: PCT/JP2009/004176
Authority: WO
Inventors: 紀之志水; 裕太関
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-01
Also published as: CN102132509A; JP2010062651A; US20110128882A1

Abstract

　リソース利用効率を維持しつつ、制御信号のブラインド判定回数を削減する無線送信装置及び無線受信装置。無線送信装置（１００）において、ハッシュ値算出部（１３１）が各送信対象装置の装置ＩＤを示すビット列からハッシュ値を算出し、制御チャネル信号のマッピングリソース範囲である周波数領域において、複数の制御チャネル信号を各送信対象装置の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べる。無線受信装置（２００）は、ハッシュ値を基準に並べられた制御チャネル信号群が形成する順列を取得する。そして、無線受信装置（２００）は、最初に復号した制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤが自機の端末ＩＤと一致しない場合でも、両端末ＩＤから求められるハッシュ値を比較することで、上記順列において自機の端末ＩＤを含む制御チャネル信号が存在する範囲を予測する。

Description

無線送信装置及び無線受信装置

　本発明は、無線送信装置及び無線受信装置に関する。

　３ＧＰＰ　ＬＴＥでは、下り回線の通信方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用されている。下りデータ信号は、下り共通チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）で送信される。このＰＤＳＣＨを受信するために必要となる下り制御信号は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）で送信される。すなわち、ＰＤＣＣＨは、制御情報を通知するチャネルであるため、例えば、下りリソースブロック割り当て情報（Downlink RB assignment information）、ハイブリッドＡＲＱ情報（Hybrid Automatic Repeat request information）などを含む。

　ＰＤＣＣＨは、基地局のスケジューラが決定した下りデータ信号の送信対象端末（送信対象ＵＥ）に対して送信される。下りデータ信号送信のスケジューリングは、サブフレーム単位で行われる。従って、ＰＤＣＣＨは、各サブフレームで送信される。

　各サブフレームにおいて、端末は、自機宛に下り制御信号及び下りデータ信号が送信されているかいないかを知らない。従って、端末は、まず、各サブフレームにおいてＰＤＣＣＨをブラインド判定する必要がある。そして、端末は、或るサブフレームのＰＤＣＣＨの復号結果に自機の端末ＩＤが含まれていれば、このＰＤＣＣＨが自機宛であると判断すると共に、このサブフレームにおいて自機宛の下りデータ信号が送信されていると判断する。このとき、端末は、そのＰＤＣＣＨで送信された制御情報を用いて、自機宛の下りデータ信号を復調及び復号する。

　ここで、上記したようにブラインド判定によりＰＤＣＣＨを復調及び復号するため、端末は、自機宛のＰＤＳＣＨが無い場合でも、全てのサブフレームにおいてＰＤＣＣＨを復調及び復号する必要がある。ＰＤＣＣＨの復調及び復号の回数（以下、「ブラインド判定回数」と呼ばれることがある）は、信号帯域幅とＰＤＣＣＨ制御情報長とＰＤＣＣＨがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数によって決まる。そして、条件によっては、ブラインド判定回数が１００以上となる場合もあり、端末にとって大きな負荷となる場合がある。

　そこで、非特許文献１では、端末ごとにＰＤＣＣＨを配置する場所（周波数、時間）を限定し、端末がブラインドする範囲を限定するような提案がなされている。図１には、非特許文献１のＰＤＣＣＨ配置位置が示されている。図１において、ＣＣＥ（Control Channel Element）は、ＰＤＣＣＨをマッピングする最小単位領域である。また、図１に示すように、ＰＤＣＣＨのマッピングエリアは複数の領域に分割されている。そして、各端末は、いずれかの分割領域（以下、「Search space」と呼ばれることがある）と対応付けられている。図１では、Search space０～３が設けられている。端末は、自機が割り当てられているSearch spaceを予め知っており、自機のSearch spaceについてのみブラインド判定を行う。こうすることで、端末のブラインド判定回数は削減される。すなわち、図１ではＰＤＣＣＨのマッピングエリアが４等分されているので、ブラインド判定回数は１／４に削減されることになる。　

3GPP RAN1 R1-073373

　しかしながら、上記した従来技術では、各端末に対してSearch spaceを準固定的に割り当てているため、或るサブフレームにおいて１つのSearch spaceに対応づけられた端末群へのスケジューリングが集中した場合には、一部の端末に対して下り制御信号を送信できず、システムスループット及びサービス補償レートが低下する問題がある。また、他のSearch spaceでは、下り制御信号がマッピングされていないエリアが存在し、リソース利用効率が低下する問題がある。

　本発明の目的は、リソース利用効率を維持しつつ、制御信号のブラインド判定回数を削減する無線送信装置及び無線受信装置を提供することである。

　本発明の無線送信装置は、送信対象装置の異なる複数の制御チャネル信号を制御チャネルに割り当てられた周波数領域にマッピングして送信する無線送信装置であって、各送信対象装置の装置ＩＤを示すビット列からハッシュ値を算出する算出手段と、前記周波数領域において、前記複数の制御チャネル信号を前記各送信対象装置の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べるマッピング手段と、を具備する構成を採る。

　本発明の無線受信装置は、上記した無線送信装置から送信された複数の制御チャネル信号を受信し、受信された複数の制御チャネル信号の中から自機宛の制御チャネル信号をサーチする無線受信装置であって、前記受信された複数の制御チャネル信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から出力された制御チャネル信号を復号する復号手段と、前記復号された制御チャネル信号に含まれる前記装置ＩＤと自機ＩＤとを比較するＩＤ比較手段と、前記装置ＩＤと前記自機ＩＤとが異なるときに、前記装置ＩＤ及び前記自機ＩＤのそれぞれからハッシュ値を算出する算出手段と、前記算出手段で算出されたハッシュ値を比較し、比較結果に応じた順番の制御チャネル信号を前記記憶手段に出力させる制御手段と、を具備する構成を採る。

　本発明によれば、ソース利用効率を維持しつつ、制御信号のブラインド判定回数を削減する無線送信装置及び無線受信装置を提供することができる。

従来のＰＤＣＣＨ配置位置を示す図本発明の一実施の形態に係る無線送信装置の構成を示すブロック図送信信号形成部の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図復号部の構成を示すブロック図無線送信装置及び無線受信装置の動作説明に供する図無線受信装置における自機端末ＩＤのサーチ処理に係るフロー図

　以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

　図２は、本実施の形態に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。図２において、無線送信装置１００は、符号化部１１０と、変調部１２０と、送信信号形成部１３０と、ＲＦ部１４０とを有する。無線送信装置１００は、基地局（ＢＳ）である。

　符号化部１１０は、送信データを入力とし、入力送信データを符号化する。具体的には、符号化部１１０は、入力送信データを畳み込み符号などの誤り訂正符号で符号化し、得られたデータ系列を繰り返し（repetition）又は間引き（puncture）することにより所定の伝送レートに調整する。さらに、符号化部１１０は、伝送レート調整後のデータ系列をインターリーブし、得られたデータ系列にＣＲＣ符号を付加する。符号化部１１０で符号化された送信データは、変調部１２０に入力される。

　変調部１２０は、符号化後の送信データを入力とし、入力送信データを所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）により変調する。

　送信信号形成部１３０は、変調信号及びスケジューリング情報を入力とし、変調信号からスケジューリング情報に応じた送信信号を形成する。スケジューリング情報には、スケジューラ（図示せず）により選択された全スケジューリング対象端末の端末ＩＤ、及び、送信タイミング等が含まれている。

　図３は、送信信号形成部１３０の構成を示すブロック図である。図３において、送信信号形成部１３０は、ハッシュ値算出部１３１と、マッピング部１３２と、ＩＦＦＴ部１３３とを有する。

　ハッシュ値算出部１３１は、スケジューリング情報に含まれる各スケジューリング対象端末の端末ＩＤを示すビット列からハッシュ値を算出する。

　マッピング部１３２は、制御チャネルの変調信号については、次のようなマッピング処理を行う。マッピング部１３２は、制御チャネルのマッピング領域において、複数の制御チャネル信号をスケジューリング対象端末の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べてマッピングする。マッピング部１３２は、例えば、この周波数領域に、低周波数側から高周波数側に向けて算出ハッシュ値が単調に増加するように複数の制御チャネル信号を並べる。

　また、ハッシュ値が同じになる複数のスケジューリング対象端末への制御チャネル信号群は、各端末から無線送信装置１００に対してフィードバックされる下り回線品質情報に基づく順序で並べられてもよい。

　ＩＦＦＴ部１３３は、マッピング部１３２で複数のサブキャリアにマッピングされた周波数領域信号を時間領域信号に変換する。以上のようにして形成されたＯＦＤＭ信号は、ＲＦ部１４０に出力される。

　図２に戻り、ＲＦ部１４０は、送信信号形成部１３０で形成されたＯＦＤＭ信号に対して無線送信処理（ディジタルアナログ変換、アップコンバートなど）を施し、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。

　図４は、本実施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。図４において、無線受信装置２００は、ＲＦ部２１０と、同期部２２０と、復調部２３０と、復号部２４０とを有する。無線受信装置２００は、端末（ＵＥ）である。

　ＲＦ部２１０は、アンテナを介して受信した無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル変換など）を施し、得られた受信信号を同期部２２０に入力される。

　同期部２２０は、受信信号に含まれる同期系列に基づいて同期処理（時間及び周波数同期処理）を行う。

　復調部２３０は、受信信号を復調し、復調後の受信信号を復号部２４０に出力する。すなわち、復調部２３０は、自機宛の制御チャネル信号の候補群を復号部２４０に出力する。

　復号部２４０は、自機宛の制御チャネル信号をサーチし、当該制御チャネル信号が見つかるまで復号処理を繰り返す。また、復号部２４０は、今回の復号結果から得られる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとのそれぞれから求められるハッシュ値に基づいて、復号対象の制御チャネル信号を限定して次の復号処理を行う。

　図５は、復号部２４０の構成を示すブロック図である。図５において、復号部２４０は、メモリ２４１と、デスクランブル部２４２と、デインターリーバ２４３と、デレイトマッチング部２４４と、デコーダ２４５と、ＣＲＣ付加部２４６と、加算器２４７と、比較部２４８と、ハッシュ値算出部２４９と、サーチ対象選択部２５１とを有する。

　メモリ２４１は、サーチ対象選択部２５１から受け取るサーチ方向情報（Search direction Information）に基づいて出力制御チャネル信号を選択し、選択した制御チャネル信号を後段に出力する。なお、１つの送信区間で送信された制御チャネル信号群で最初に出力される制御チャネル信号は、予め定められており、例えば、順序が中央の制御チャネル信号である。

　メモリ２４１から出力された制御チャネル信号は、デスクランブル部２４２でデスクランブルされ、デインターリーバ２４３でデインタリーブされ、デレイトマッチング部２４４でデレイトマッチングされ、デコーダ２４５で復号される。

　ＣＲＣ付加部２４６は、デコーダ２４５で得られた復号結果をＣＲＣ符号化する。

　加算器２４７は、デコーダ２４５で得られた復号結果にＣＲＣ付加部２４６で得られたビット列を加算する。デコーダ２４５で得られた復号結果に含まれる端末ＩＤでマスキングされたＣＲＣビットと、ＣＲＣ付加部２４６で得られたＣＲＣビットとの排他的論理和が算出されることにより、マスキングが取られた端末ＩＤが得られる。

　比較部２４８は、加算器２４７で得られた、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと、自機の端末ＩＤとを比較する。この比較の結果、両者が一致する場合には、比較部２４８は、自機宛の制御チャネル信号が見つかったと判断し、デコーダ２４５で得られた復号結果を出力する。一方、比較の結果、両者が一致しない場合には、比較部２４８は、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと、自機の端末ＩＤとをハッシュ値算出部２４９に出力する。

　ハッシュ値算出部２４９は、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとのそれぞれからハッシュ値を算出する。ここでは、ハッシュ値として、ハミング重み（Hamming weight）が用いられる。ハミング重みとは、ビット列中の０以外のビットの個数である。例えば、ビット列0111011の場合、ハミング重みは５となる。

　サーチ対象選択部２５１は、ハッシュ値算出部２４９で得られた両ハッシュ値を比較し、比較結果に応じたサーチ方向情報（Search Direction Information）を生成する。サーチ方向情報には、例えば、今回の復号対象制御チャネル信号と順序が近い範囲での制御チャネル信号の出力指示、又は、その範囲を除いた、順序が小さい方の範囲若しくは大きい方の範囲での制御チャネル信号の出力指示が含まれる。すなわち、サーチ対象選択部２５１は、最初の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとのそれぞれから求められたハッシュ値の比較結果に応じて、その後の復号対象制御チャネル信号の範囲を上記３つの範囲のいずれかに限定する。

　次に、以上の構成を有する無線送信装置１００及び無線受信装置２００の動作について説明する。

　図６は、無線送信装置１００及び無線受信装置２００の動作説明に供する図である。

　図６に示すように無線送信装置１００では、スケジューリング情報に含まれる各スケジューリング対象端末の端末ＩＤを示すビット列からハッシュ値が算出される。そして、スケジューリング対象端末に送信される複数の制御チャネル信号は、制御チャネルのマッピング領域において、スケジューリング対象端末の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べられてマッピングされる。図６において、制御チャネル信号は、ＰＤＣＣＨ信号として示されている。また、図６において、１つのブロックはＣＣＥを示している。すなわち、図６では、低周波数側から高周波数側に向けて算出ハッシュ値が単調に増加するように複数の制御チャネル信号が並べられている。

　こうしてマッピングされた制御チャネル信号は、ＯＦＤＭ信号にされてから無線受信装置２００へ送信される。

　無線送信装置１００から送信されたＯＦＤＭ信号は、無線受信装置２００で受信される。無線受信装置２００では、１つの送信区間で送信された制御チャネル信号群が、メモリ２４１に記憶される。そして、その制御チャネル信号群のうち送信側で並べられた順序が真ん中の制御チャネル信号（図６では、ＵＥＩＤ１０１に対応するＰＤＣＣＨが対応）が、先ず、メモリ２４１から出力される。

　そして、メモリ２４１から出力された制御チャネル信号から抽出される端末ＩＤと、自機の端末ＩＤとが比較される。両端末ＩＤが一致しない場合には、両端末ＩＤからハッシュ値が算出される。そして、サーチ対象選択部２５１が、算出された２つのハッシュ値を比較し、比較結果に基づいて自機端末ＩＤのサーチ対象制御チャネル信号を限定し、限定した範囲内の制御チャネル信号の出力指示をメモリ２４１に出力する。

　図６においては、無線受信装置２００の端末ＩＤから算出されたハッシュ値が３であり、ＵＥＩＤ１０１から算出されたハッシュ値が２である。従って、サーチ対象選択部２５１は、ハッシュ値に基づいて並べられた制御チャネル信号群の順列のうち、ハッシュ値が２よりも大きい範囲での制御チャネル信号出力指示をメモリ２４１に出力する。すなわち、サーチ対象選択部２５１は、出力対象制御チャネル信号を、ＵＥＩＤ１０１に対応する制御チャネル信号よりも高周波数側にマッピングされた制御チャネル信号に限定している。

　以上のようにメモリ２４１から出力された制御チャネル信号から抽出される端末ＩＤと自機の端末ＩＤとの比較結果に基づいて、自機端末ＩＤのサーチ対象制御チャネル信号が限定されるので、制御チャネル信号のブラインド判定回数が削減される。

　図７は、無線受信装置２００における自機端末ＩＤのサーチ処理に係るフロー図である。

　ステップＳ１００１でデコーダ２４５は、１つの送信区間で送信された制御チャネル信号群で最初にメモリ２４１から出力される制御チャネル信号を復号する。

　ステップＳ１００２で比較部２４８は、加算器２４７で得られた、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとを比較して、両端末ＩＤが一致するか否かを判断する。

　この比較の結果、両者が一致する場合には、比較部２４８は、自機宛の制御チャネル信号が見つかったと判断し、デコーダ２４５で得られた復号結果を出力する。

　一方、両者が一致しない場合には、ステップＳ１００３でハッシュ値算出部２４９は、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとのそれぞれからハッシュ値（ここでは、ハミング重み）を算出する。

　ステップＳ１００４でサーチ対象選択部２５１は、ハッシュ値算出部２４９で得られた両ハッシュ値を比較する。

　サーチ対象選択部２５１は、この比較結果に応じたサーチ方向情報を生成し、これをメモリ２４１に出力する。

　具体的には、ステップＳ１００４での比較の結果、自機の端末ＩＤが今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤよりも大きい場合には、ステップＳ１００５でサーチ対象選択部２５１は、高周波数方向を示すサーチ方向情報（つまり、今回復号された端末ＩＤに対応する制御チャネル信号よりも高周波数側にマッピングされた制御チャネル信号の出力指示）を出力する。これにより、以降の復号対象範囲は、高周波数側にマッピングされて送信された制御チャネル信号群の範囲（つまり、高周波数側範囲）に限定される。

　高周波数方向を示すサーチ方向情報を受け取ると、ステップＳ１００６でメモリ２４１は、上記した高周波数側範囲に含まれる制御チャネル信号を出力する。こうして出力された制御チャネル信号は、デスクランブル部２４２からデコーダ２４５を通って、ＰＤＣＣＨ復号される（ステップＳ１００７）。なお、そのような出力されるべき制御チャネル信号が存在しない場合には、復号処理は終了する。

　ステップＳ１００８で比較部２４８は、加算器２４７で得られた、今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤと自機の端末ＩＤとを比較して、両端末ＩＤが一致するか否かを判断する。

　一方、両者が一致しない場合には、ステップＳ１００９でサーチ対象選択部２５１は、今回の復号対象制御チャネル信号を以降の復号対象候補から除くと共に、ステップＳ１００５で高周波数側範囲に含まれる復号対象制御チャネル信号の出力を命じるサーチ方向情報をメモリ２４１に出力する。

　また、ステップＳ１００４での比較の結果、自機の端末ＩＤが今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤよりも小さい場合には、ステップＳ１０１０からステップＳ１０１４の処理が行われる。この処理は、以降の復号対象範囲が低周波数側範囲に限定される点以外、ステップＳ１００５からステップＳ１００９の処理と同様である。

　また、ステップＳ１００４での比較の結果、自機の端末ＩＤと今回の復号対象制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤとが等しい場合には、ステップＳ１０１５からステップＳ１０２４の処理が行われる。この処理は、以降の復号対象範囲が中央周波数範囲に限定される点以外、ステップＳ１００５からステップＳ１００９の処理と略同様である。

　以上のように本実施の形態によれば、無線送信装置１００において、ハッシュ値算出部１３１が各送信対象装置の装置ＩＤを示すビット列からハッシュ値を算出し、制御チャネル信号のマッピングリソース範囲である周波数領域において、複数の制御チャネル信号を各送信対象装置の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べる。

　こうすることで、受信側では、ハッシュ値を基準に並べられた制御チャネル信号群が形成する順列を取得することができる。そのため、最初に復号した制御チャネル信号に含まれる端末ＩＤが自機の端末ＩＤと一致しない場合でも、両端末ＩＤから求められるハッシュ値を比較することで、上記順列において自機の端末ＩＤを含む制御チャネル信号が存在する範囲を予測することができる。従って、以降の復号処理（つまり、ブラインド判定処理）では、処理範囲が限定されるので、ブラインド判定回数を削減することができる。

　さらに、上記した従来技術と異なり、各端末に対して制御チャネル信号のマッピング位置を固定化しない。すなわち、制御チャネル信号をマッピングリソース領域全体に万遍なくマッピングすることができるので、リソースの利用効率低下を防止でき、且つ、システムスループット及びサービス補償レートの低下を防止することができる。

　また本実施の形態によれば、無線受信装置２００において、比較部２４８が、復号された制御チャネル信号に含まれる装置ＩＤと自機ＩＤとを比較し、ハッシュ値算出部２４９が、その装置ＩＤと自機ＩＤとが異なるときに、その装置ＩＤ及び自機ＩＤのそれぞれからハッシュ値を算出し、サーチ対象選択部２５１が、ハッシュ値算出部２４９で算出されたハッシュ値を比較し、比較結果に応じた順番の制御チャネル信号をメモリ２４１に出力させる。

　なお、以上の説明においては、ハッシュ値として端末ＩＤのハミングウェイトを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、端末ＩＤのハミング距離、又は、端末ＩＤを示すビット列の１０進数変換値を用いてもよい。

　２００８年９月１日出願の特願２００８－２２３７１８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

　本発明の無線送信装置及び無線受信装置は、リソース利用効率を維持しつつ、制御信号のブラインド判定回数を削減できるものとして有用である。

Claims

　送信対象装置の異なる複数の制御チャネル信号を制御チャネルに割り当てられた周波数領域にマッピングして送信する無線送信装置であって、
　各送信対象装置の装置ＩＤを示すビット列からハッシュ値を算出する算出手段と、
　前記周波数領域において、前記複数の制御チャネル信号を前記各送信対象装置の算出ハッシュ値が単調に増加又は減少する順序に並べるマッピング手段と、
　を具備する無線送信装置。
　前記算出手段は、前記ハッシュ値として前記ビット列のハミングウェイトを算出する、請求項１に記載の無線送信装置。
　前記算出手段は、前記ハッシュ値として前記ビット列のハミング距離を算出する、請求項１に記載の無線送信装置。
　前記算出手段は、前記ハッシュ値として前記ビット列の１０進数変換値を算出する、請求項１に記載の無線送信装置。
　請求項１に記載の無線送信装置から送信された複数の制御チャネル信号を受信し、受信された複数の制御チャネル信号の中から自機宛の制御チャネル信号をサーチする無線受信装置であって、
　前記受信された複数の制御チャネル信号を記憶する記憶手段と、
　前記記憶手段から出力された制御チャネル信号を復号する復号手段と、
　前記復号された制御チャネル信号に含まれる前記装置ＩＤと自機ＩＤとを比較するＩＤ比較手段と、
　前記装置ＩＤと前記自機ＩＤとが異なるときに、前記装置ＩＤ及び前記自機ＩＤのそれぞれからハッシュ値を算出する算出手段と、
　前記算出手段で算出されたハッシュ値を比較し、比較結果に応じた順番の制御チャネル信号を前記記憶手段に出力させる制御手段と、
　を具備する無線受信装置。
　前記制御手段は、前記比較結果に基づいて、前記装置ＩＤが含まれていた制御チャネル信号と順序が近い制御チャネル信号群、当該制御チャネル信号群より順序が前の制御チャネル信号群、及び順序が後の制御チャネル信号群から１つの信号群を選択し、当該選択された信号群に含まれる制御チャネル信号のみを前記記憶手段に出力させる、
　請求項５に記載の無線受信装置。