(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Matrix  B送信モードに従って符号化されて更なるチャネル符号化についての係数で重み付けられた、MIMO送信システムの少なくとも４つの送信アンテナから送信されたデータシンボルの推定値を決定する方法であって、
少なくとも２つの受信アンテナのそれぞれから受信したデータシンボルから、前記送信データシンボルの仮定を決定するステップであり、前記送信データシンボルの仮定は、それぞれ送信アンテナと受信アンテナとの間の部分的な送信チャネルに関連する伝達係数の仮定及び前記更なるチャネル符号化についての前記係数の仮定でそれぞれ重み付けられるステップと、
少なくとも１つの送信データシンボルにそれぞれ関連する各仮定のメトリックを決定するステップと、
各仮定に関連する最小のメトリックからそれぞれ前記送信データシンボルの前記推定値を決定するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記メトリックは、少なくとも１つの送信データシンボルにそれぞれ関連する仮定と、コンステレーション図で最も近くに配置されたシンボルアルファベットの関連するデータシンボルとの間のユークリッド距離として形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
メトリックは、シンボルタイミング時点で各送信アンテナから送信されたデータシンボル毎に別々に計算されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
４つの送信データシンボルのうち１つのみ、２つ又は３つがメトリックを用いて推定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
１つのOFDMシンボルタイミング時点で全ての送信アンテナによりそれぞれ送信されたデータシンボルについて、共通のメトリックが計算されること特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
符号なしに決定可能な前記伝達係数のそれぞれ正及び負の値は、個々の送信チャネルのそれぞれに関連する前記伝達係数の仮定について許可されており、
共通の送信アンテナから生じる送信チャネルの前記伝達係数は、符号に関して同一であること特徴とする、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
それぞれの場合に、前記更なるチャネル符号化についての前記係数について+1及び-1の値が許可されており、従って、
前記更なるチャネル符号化についての個々の係数に設定される仮定について+1及び-1の値が許可されていることを特徴とする、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
それぞれの第２のOFDMシンボルタイミング時点に送信されるデータシンボルの重みについての前記更なるチャネル符号化についての係数の仮定毎に、+1の値のみ又は-1の値のみが与えられることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
個々の部分的な送信チャネルのそれぞれに関連する全ての伝達係数の仮定について、関連する決定可能な伝達係数の正の値が与えられ、或いは、個々の部分的な送信チャネルにそれぞれ関連する伝達係数の１つずつの仮定のみについて、関連する決定可能な伝達係数の負の値が与えられなければならないことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
個々の部分的な送信チャネルのそれぞれに関連する伝達係数の仮定は、それぞれ部分的な送信チャネルの１つのサブキャリア及び１つのOFDMシンボルタイミング時点のみで個々に決定されればよいことを特徴とする、請求項６ないし９のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
Matrix  B送信モードに従って符号化されて更なるチャネル符号化についての係数で重み付けられた、MIMO送信システムの少なくとも４つの送信アンテナのそれぞれから送信されたデータシンボルの推定値を決定する装置であって、
請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の推定値を決定する方法を実施するプロセッサを有する装置。
【請求項１２】
電子的に読み取り可能な制御信号を備えたデジタル記憶媒体であって、
請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の方法が実施されるように、プログラム可能コンピュータ又はデジタルシグナルプロセッサと共に動作するデジタル記憶媒体。
【請求項１３】
コンピュータプログラムがコンピュータ又はデジタルシグナルプロセッサで実行されたときに、請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MIMO-OFDMシステム内で送信シンボルの推定値を決定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高い送信レート及び端末装置の低〜中程度の移動性を備えた移動送信技術では、直交周波数多重（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）に従った多重アクセスを有する複数アンテナのシステム（MIMOシステム：Multiple  Input  Multiple  Output  system）がますます使用されている。移動WIMAX標準であるIEE802.16eは、このようなMIMO-OFDMシステムの重要な標準を表す。
【０００３】
背景技術に関して、US2008/0063103  A1を参照すると、Alamonti符号化MIMO-OFDM信号の訂正方法を開示している。
【０００４】
特に４つの送信アンテナを備えた送信システムでは、“Matrix  B”送信モードがテスト目的で成功することを証明している。この理由は、２つのみの受信アンテナが必要になるからである。“Matrix  B”送信モードに従って４つの連続するOFDMシンボルタイミング時点l,l+1,l+2,l+3のそれぞれで４つの送信アンテナm=1,2,3,4に送信される個々のデータシンボルs1,s2,s3,s4,...の分配及び符号化は、図１のテーブルに示されている。図２のテーブルに示すように、“Matrix  B”送信モードで更なるチャネル符号化（サブキャリアのランダム化）を実現するために、４つの送信アンテナm=1,2,3,4のそれぞれで送信されるデータシンボルs1,s2,s3,s4,...の重みが、４つの連続するOFDMシンボルタイミング時点l,l+1,l+2,l+3のそれぞれで係数v1,v2,v3,v4を用いて更に実施される。係数v1,v2,v3,v4は、それぞれ+1又は-1の値を採用し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他方、受信シンボルの復号化の枠組み内で送信データシンボルを推定するために、係数v1,v2,v3,v4が推定されなければならず、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の送信チャネルのチャネル伝達係数（channel-transmission  factor）が推定されなければならない。チャネル伝達係数の推定は、典型的にはパイロットシンボルに基づいて実施される。このため、受信機に知られている標準化されたパイロットシンボル又は受信機に知られていない任意のパイロットシンボルが使用される。任意のパイロットシンボルを使用して、個々のチャネル伝達係数は、現在利用可能な“Matrix  B”復号化方法を使用した絶対値（modulus）で正確に推定される。しかし、現在利用可能な“Matrix  B”復号化方法では、個々の伝達係数は、位相で180°の不確実性を提供する。個々のチャネル伝達係数及びチャネル符号化のための個々の係数は、符号に関して現在利用可能な復号化方法を使用して正確に決定できないため、送信データシンボルもまた正確には決定できない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、４つの送信アンテナ及び“Matrix  B”送信モードを備えたMIMOシステムの復号化方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、請求項１の特徴を備えたMIMO-OFDM送信システム及び請求項１１の特徴を備えた関連する装置の少なくとも４つの送信アンテナのそれぞれから送信されたデータシンボルの推定値を決定する方法により実現される。有利な技術的特徴は、それぞれの従属項に記載されている。請求項１２及び１３は、それぞれ対応するデータ媒体及び対応するコンピュータプログラムに関する。
【０００８】
本発明によれば、“Matrix  B”符号化及び係数を用いて各送信アンテナにより送信される送信シンボルの更なる重み付けを備えたMIMO-OFDM送信システムの場合、好ましくは４つの送信アンテナのそれぞれから送信されたデータシンボルについて、仮定が設定され、少なくとも２つの受信アンテナのそれぞれ（好ましくは正確に２つの受信アンテナ）から受信したデータシンボルが、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の送信チャネルのチャネル伝達係数の考えられる仮定で重み付けられ、係数の仮定で重み付けられる。送信データシンボル毎にこのように設定された仮定毎に、メトリックが設定され、送信された各データシンボルの推定値は、最低のメトリックを提供する各送信データシンボルの仮定から決定される。
【０００９】
１つの変形例では、各メトリックは、１つのOFDMシンボルタイミング時点でそれぞれ１つの送信アンテナにより送信されるデータシンボル毎に別々に決定される。これに関して、送信データシンボル毎に決定された仮定毎に、コンステレーション図（constellation  diagram）で最も近くに配置されたシンボルアルファベット（symbol  alphabet）のデータシンボルからのユークリッド距離が計算される。従って、冗長性の理由で４つの送信アンテナのうち２つがそれぞれ送信される同一のデータシンボルを与えられる“Matrix  B”符号化の場合、それぞれの第２の送信アンテナによりそれぞれ送信されたデータシンボルの推定値のみが、このようなメトリック計算で計算される必要がある。従って、有利には、チャネル伝達係数の半分の仮定及び半分のメトリックのみが計算される必要がある。
【００１０】
第２の変形例では、各メトリックは、１つのOFDMシンボルタイミング時点で好ましくは４つの送信アンテナの全てから送信されたデータシンボルを介して決定される。これに関して、全ての４つの送信アンテナによりそれぞれ送信されたデータシンボルの１つの仮定について、コンステレーション図でそれぞれ最も近くに配置されたシンボルアルファベットのデータシンボルからのユークリッド距離が計算される。第２の変形例では、計算コストは第１の変形例より高い。しかし、第２の変形例での復号化は、冗長性のため、第１の変形例よりロバスト性が高い。
【００１１】
絶対値に関してそれぞれの場合に正確に決定可能であるが、その符号に関してのみ一意には決定可能ではない伝達係数の正及び負の値は、個々の送信チャネルのそれぞれに関連する伝達係数の仮定として使用されるべきである。同じ理由で、共通の送信アンテナから放射された送信アンテナの伝達係数も符号に関して決定可能ではないが、同一であり、絶対値に関して事前に決定可能であるため、４つの伝達係数の仮定のみが、受信アンテナの数と独立して決定される必要がある。
【００１２】
+1又は-1の値は、更なるチャネル符号化の係数の仮定として使用されるべきであり、+1の値のみ又は-1の値のみが、それぞれの第２のOFDMシンボルタイミング時点で送信されるデータシンボルを重み付ける係数に設定される。
【００１３】
従って、本発明による方法の第１の実施例では、関連するメトリックが決定されなければならない合計で３２個の仮定の組み合わせが得られる。この合計で３２個の仮定の組み合わせから、８個の仮定の組み合わせのみが、使用されるシンボルアルファベットに関連するコンステレーション図のデータシンボルに導く。また、送信シンボルの振幅指向の分析の場合、４つの送信アンテナによりそれぞれ送信されたデータシンボルの推定値の符号は関係ないため、例えば、IQオフセット又は誤りベクトルの振幅（EVM：Error  Vector  Magnitude）の測定の場合、シンボルアルファベットのデータシンボルに関連するこれらの８個の仮定の組み合わせのうち１つのみが、４つの送信アンテナのそれぞれにより送信されたデータシンボルの推定値を決定する際に検出される必要がある。
【００１４】
本発明による方法の第２の実施例では、それぞれの第２のOFDMシンボルタイミング時点でそれぞれ送信されるデータシンボルの重みの係数の仮定を専ら+1の値又は専ら-1の値に制限することに加えて、決定される合計で３２個の仮定の組み合わせの数を、計算される合計で１０個の仮定の組み合わせに低減するために、絶対値に関してそれぞれの場合に正確に決定可能な伝達係数の正の値のみが、個々の送信チャネルに関連する伝達係数の仮定に使用されるべきである。或いは、絶対値に関してそれぞれの場合に正確に決定可能な伝達係数の負の値のみが、送信チャネルに関連する単一の伝達係数のみに使用されるべきである。この場合に決定される合計で１０個の仮定の組み合わせから、少なくとも１つの仮定の組み合わせは、使用されるシンボルアルファベットに関連するコンステレーション図のデータシンボルに導く。送信シンボルの純粋に振幅指向の分析に基づいて、シンボルアルファベットに関連するコンステレーション図のデータシンボルに導くこれらの仮定の組み合わせのうち１つのみが、検出される必要がある。
【００１５】
均一の周波数及び時間変化しない部分的な送信チャネルを仮定すると、部分的な送信チャネルの個々のサブキャリア及び個々のOFDMシンボルタイミング時点のチャネル伝達係数は同一である。これにより、全ての考えられる仮定についての仮定の計算及びメトリックの計算は、それぞれ部分的な送信チャネルの１つのサブキャリア及び１つのOFDMシンボルタイミング時点（典型的には、それぞれ部分的な送信チャネルの最初のサブキャリア及び最初のOFDMシンボルタイミング時点）についてのみ実施される必要がある。これらの結果は、それぞれ部分的な送信チャネルの他のサブキャリア及び他のOFDMシンボルタイミング時点に伝達されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】MIMO-OFDM送信システム内で４つの送信アンテナによりそれぞれ送信されたデータシンボルのMatrix  B符号化のテーブル
【図２】MIMO-OFDM送信システム内でのMatrix  B符号化の場合の更なるチャネル符号化のテーブル
【図３】時間領域における２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを備えたMIMO-OFDM送信システムのブロック回路図
【図４】周波数領域における２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを備えたMIMO-OFDM送信システムのブロック回路図
【図５】送信シンボルの本発明による推定の第１の例示的な実施例の３２個の仮定の組み合わせのテーブル
【図６】送信シンボルの本発明による推定の第２の例示的な実施例の１０個の仮定の組み合わせのテーブル
【図７】MIMO-OFDM送信システムの４つの送信アンテナのそれぞれから送信されたデータシンボルの推定値を決定する本発明による方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
MIMO-OFDM送信システムの４つの送信アンテナからそれぞれ送信されたデータシンボルの推定値を決定するための本発明による方法及び本発明による装置の実施例について、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１８】
以下に、本発明の理解に必要な数学的根拠を説明する。
【００１９】
２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを備えたMIMO-OFDM送信システムが示されている図３のブロック回路図によれば、OFDMデータシンボルsm(k,l)は、各送信アンテナmにおいてサブ周波数キャリアk及びOFDMシンボルタイミング時点lで送信される。逆離散フーリエ変換（IDFT：inverse  discrete  Fourier  transform）を用いて、送信されるOFDMデータシンボルsm(k,l)は、周波数領域から時間領域に変換され、そこで対応するOFDMデータシンボルxm(u,l)を生成する。時間領域の変換インデックスuは、IDFTの周波数領域の変換インデックスkに対応する。送信アンテナmにより送信されたOFDMデータシンボルsm(k,l)は、伝達係数gnm(λ)を備えた送信アンテナを介して受信アンテナnに送信される。この値λは、送信アンテナmと受信アンテナnとの間のインパルス応答の係数を示す。ここでは、周波数選択性の及び時間変化しない送信チャネルが仮定される。
【００２０】
全ての送信アンテナmによりそれぞれ送信されたOFDMデータシンボルxm(u,l)と、受信アンテナnのアナログ成分の雑音に基づく付加雑音干渉wn(u,l)との重ね合わせが、受信アンテナnで生じる。受信アンテナnでの重ね合わせから生じた時間領域での受信OFDMデータシンボルyn(u,l)は、離散フーリエ変換（DFT：discrete  Fourier  transform）を用いて周波数領域の受信データシンボルrn(u,l)に変換される。
【００２１】
２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを備えた図３に示すMIMO-OFDM送信システムでは、式(1)に示す受信OFDMデータシンボルyn(u,l)の数学的関係が得られる。
【００２２】
【数１】
0005542198.tif 000002
図３のMIMO-OFDM送信システムと等価であり、周波数領域の値のみを提供するMIMO-OFDM送信システムが図４に提示されている。送信アンテナmと受信アンテナnとの間のサブ周波数キャリアkの伝達係数hnm(k)は、時間領域の対応する伝達係数gnm(λ)から離散フーリエ変換を通じて得られる。同様に、周波数領域の雑音値wn(k,l)は、時間領域の対応する雑音値wn(u,l)から離散フーリエ変換を通じて得られる。
【００２３】
２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを備えた図４に示すMIMO-OFDM送信システムでは、式(2)に示す受信OFDMデータシンボルrn(u,l)の数学的関係が得られる。
【００２４】
【数２】
0005542198.tif 000003
式(2)から始めて、図１のテーブルによる“Matrix  B”符号化及び図２のテーブルによる更なるチャネル符号化を用いて、受信アンテナnにより受信されたOFDMシンボルタイミング時点lでのOFDMデータシンボルrn(l)及び受信アンテナnにより受信されたOFDMシンボルタイミング時点l+1でのOFDMデータシンボルrn*(l+1)について、式（3A）又は省略形で式(3B)の数学的関係が得られる。また、受信アンテナnにより受信されたOFDMシンボルタイミング時点l+2でのOFDMデータシンボルrn(l+2)及び受信アンテナnにより受信されたOFDMシンボルタイミング時点l+3でのOFDMデータシンボルrn*(l+3)について、式（4A）又は省略形で式(4B)の数学的関係が得られる。
【００２５】
【数３】
0005542198.tif 000004
それぞれ式(3A)及び(3B)並びに式(4A)及び(4B)では、式(2)の伝達係数hnm(k)の省略形hnmが導入されており、実数であるという事実を鑑みて、複素共役係数vi*が係数viにより置き換えられている。
【００２６】
それぞれ式(3A)及び(3B)並びに式(4A)及び(4B)から明らかなように、既知の伝達係数hnm及び既知の係数viで送信されたそれぞれ４つのOFDMデータシンボル
【００２７】
【数４】
0005542198.tif 000005
及び
【００２８】
【数５】
0005542198.tif 000006
を決定するために、少なくとも２つの受信アンテナ1,2が必要になる。それぞれ式(5A)及び(5B)並びに式(6A)及び(6B)に従って、OFDMシンボルタイミング時点l,l+1,l+2,l+3で２つの受信アンテナ1,2により受信されたそれぞれOFDMデータシンボル
【００２９】
【数６】
0005542198.tif 000007
及び
【００３０】
【数７】
0005542198.tif 000008
が得られる。
【００３１】
【数８】
0005542198.tif 000009
式(5B)及び(6B)のそれぞれチャネル行列H1-4及びH5-8の行列要素を決定するために、推定された伝達係数
【００３２】
【数９】
0005542198.tif 000010
を備えた推定行列
【００３３】
【数１０】
0005542198.tif 000011
が必要になる。それぞれ４つの送信アンテナ及び４つの受信アンテナを備えたMIMO-OFDM送信システムでは、このような推定行列
【００３４】
【数１１】
0005542198.tif 000012
は式(7)に従って得られる。
【００３５】
【数１２】
0005542198.tif 000013
個々の伝達係数hnmの推定値
【００３６】
【数１３】
0005542198.tif 000014
の決定は、パイロットシンボルに基づいて実施される。使用されるパイロットシンボルが標準化されている場合、これらは受信機により知られており、既知の送信パイロットシンボル及び既知の送信パイロットシンボルに対応する受信パイロットシンボルから、受信機は、絶対値及び符号に関して、関連する伝達係数hnmの推定値
【００３７】
【数１４】
0005542198.tif 000015
を正確に決定することができる。
【００３８】
任意の標準化されていないパイロットシンボル（好ましくは、BPSK変調されたパイロットシンボル）が使用される場合、関連する伝達係数hnmの推定値
【００３９】
【数１５】
0005542198.tif 000016
の絶対値は、実際に受信機により決定可能であるが、受信機は、BPSK変調されたパイロットシンボルの+1が送信されたかBPSK変調されたパイロットシンボルの-1が送信されたかを知らないため、関連する伝達係数hnmの推定値
【００４０】
【数１６】
0005542198.tif 000017
の符号又は位相に関して不確実性が存在する。同じ送信アンテナから全ての受信アンテナに同一に送信されるパイロットシンボルのため、関連する伝達係数hnmの推定値
【００４１】
【数１７】
0005542198.tif 000018
の符号についてのこの不確実性は、同じ送信アンテナに関する全ての伝達係数hnmについて同一である。従って、推定行列
【００４２】
【数１８】
0005542198.tif 000019
の１つの列の伝達係数hnmの推定値
【００４３】
【数１９】
0005542198.tif 000020
は、同じ符号を提供し、それぞれの絶対値でのみ異なる。送信アンテナから受信アンテナへの送信チャネルの個々のサブ周波数キャリアでは、関連する伝達係数hnmの推定値
【００４４】
【数２０】
0005542198.tif 000021
は、均一の周波数の部分的なチャネルのため、符号及び絶対値に関して同一である。
【００４５】
未知の係数v1,v2,v3,v4の場合、未知の係数v1,v2,v3,v4の仮定
【００４６】
【数２１】
0005542198.tif 000022
が設定される。未知の係数v1,v2,v3,v4のこれらの仮定
【００４７】
【数２２】
0005542198.tif 000023
を用いて、それぞれ受信OFDMデータシンボル
【００４８】
【数２３】
0005542198.tif 000024
及び
【００４９】
【数２４】
0005542198.tif 000025
は、それぞれ式(8A)及び(8B)並びに式(9A)及び(9B)に従って重み付けられる。
【００５０】
【数２５】
0005542198.tif 000026
未知の係数v1,v2,v3,v4の仮定
【００５１】
【数２６】
0005542198.tif 000027
を用いてそれぞれ受信データシンボル
【００５２】
【数２７】
0005542198.tif 000028
及び
【００５３】
【数２８】
0005542198.tif 000029
の重み付けから式(8A)及び(8B)並びに式(9A)及び(9B)に従ってチャネル復号化された、受信OFDMデータシンボル
【００５４】
【数２９】
0005542198.tif 000030
及び
【００５５】
【数３０】
0005542198.tif 000031
のそれぞれチャネル復号化された仮定
【００５６】
【数３１】
0005542198.tif 000032
及び
【００５７】
【数３２】
0005542198.tif 000033
は、伝達係数hn1,hn2,hn3,hn4の推定値
【００５８】
【数３３】
0005542198.tif 000034
の場合に等しくなり、４つの送信アンテナ1,2,3,4からそれぞれn個の受信アンテナに延びる部分的なチャネルの絶対値に関して知られているが、符号に関して知られていない。それぞれの場合に、送信OFDMシンボル
【００５９】
【数３４】
0005542198.tif 000035
及び
【００６０】
【数３５】
0005542198.tif 000036
のそれぞれ仮定
【００６１】
【数３６】
0005542198.tif 000037
及び
【００６２】
【数３７】
0005542198.tif 000038
を決定するために、それぞれチャネル送信行列H1-4及びH5-8のそれぞれ仮定行列
【００６３】
【数３８】
0005542198.tif 000039
及び
【００６４】
【数３９】
0005542198.tif 000040
を用いた式(10)及び(11)に従う。それぞれ仮定行列
【００６５】
【数４０】
0005542198.tif 000041
及び
【００６６】
【数４１】
0005542198.tif 000042
は、４つの送信アンテナとn=1,...,NR個の受信アンテナとの間の部分的なチャネルの伝達係数hn1,hn2,hn3,hn4の仮定
【００６７】
【数４２】
0005542198.tif 000043
をそれぞれ含む。NRは受信アンテナの数である。従って、各伝達係数の推定値の絶対値の認識及び各伝達係数の推定値の符号についての不確実性に基づいて、伝達係数hn1,hn2,hn3,hn4の仮定
【００６８】
【数４３】
0005542198.tif 000044
について２つの値
【００６９】
【数４４】
0005542198.tif 000045
及び
【００７０】
【数４５】
0005542198.tif 000046
が選択される。
【００７１】
【数４６】
0005542198.tif 000047
は、各伝達係数の推定値の既知の絶対値である。逆に、推定された伝達係数
【００７２】
【数４７】
0005542198.tif 000048
は、チャネル推定の不確実性を鑑みて
【００７３】
【数４８】
0005542198.tif 000049
と仮定するため、
【００７４】
【数４９】
0005542198.tif 000050
を考慮して、各伝達係数の仮定
【００７５】
【数５０】
0005542198.tif 000051
について
【００７６】
【数５１】
0005542198.tif 000052
又は
【００７７】
【数５２】
0005542198.tif 000053
が適用される。
【００７８】
【数５３】
0005542198.tif 000054
式(8B)及び(9B)からの受信OFDMデータシンボル
【００７９】
【数５４】
0005542198.tif 000055
及び
【００８０】
【数５５】
0005542198.tif 000056
のそれぞれチャネル復号化された仮定
【００８１】
【数５６】
0005542198.tif 000057
及び
【００８２】
【数５７】
0005542198.tif 000058
の数学的関係と、式(5B)及び(6B)からそれぞれ受信データシンボル
【００８３】
【数５８】
0005542198.tif 000059
及び
【００８４】
【数５９】
0005542198.tif 000060
の数学的関係とが、それぞれ式(10)及び(11)に挿入されると、それぞれ式(12)及び(13)が得られる。
【００８５】
【数６０】
0005542198.tif 000061
係数viの仮定
【００８６】
【数６１】
0005542198.tif 000062
が実際の係数viと一致し、伝達係数hnmの仮定
【００８７】
【数６２】
0005542198.tif 000063
が実際の伝達係数hnmと一致する場合、それぞれ式(12)及び(13)による送信OFDMデータシンボル
【００８８】
【数６３】
0005542198.tif 000064
及び
【００８９】
【数６４】
0005542198.tif 000065
のそれぞれ仮定
【００９０】
【数６５】
0005542198.tif 000066
及び
【００９１】
【数６６】
0005542198.tif 000067
は、それぞれ実際に送信されたOFDMデータシンボル
【００９２】
【数６７】
0005542198.tif 000068
及び
【００９３】
【数６８】
0005542198.tif 000069
と一致し、それぞれ送信OFDMデータシンボル
【００９４】
【数６９】
0005542198.tif 000070
及び
【００９５】
【数７０】
0005542198.tif 000071
の推定値
【００９６】
【数７１】
0005542198.tif 000072
及び
【００９７】
【数７２】
0005542198.tif 000073
を形成する。
【００９８】
【数７３】
0005542198.tif 000074
係数viの各仮定
【００９９】
【数７４】
0005542198.tif 000075
及び伝達係数hnmの各仮定
【０１００】
【数７５】
0005542198.tif 000076
が相互に組み合わされた場合、合計で６４個の仮定の組み合わせが得られる。送信OFDMデータシンボル
【０１０１】
【数７６】
0005542198.tif 000077
及び
【０１０２】
【数７７】
0005542198.tif 000078
の関連する仮定
【０１０３】
【数７８】
0005542198.tif 000079
及び
【０１０４】
【数７９】
0005542198.tif 000080
を得るために、それぞれ式(10)及び(11)によるそれぞれ受信OFDMデータシンボル
【０１０５】
【数８０】
0005542198.tif 000081
及び
【０１０６】
【数８１】
0005542198.tif 000082
の復号化は、合計で６４個の仮定の組み合わせからそれぞれ個々の仮定の組み合わせで別々に実施される。復号化が全ての６４個の仮定の組み合わせで実施された場合、図５のテーブルに示す復号化結果が得られる。
【０１０７】
図５のテーブルは、左側に全ての考えられる仮定の組み合わせを示しており、右側にそれぞれ送信OFDMデータシンボル
【０１０８】
【数８２】
0005542198.tif 000083
及び
【０１０９】
【数８３】
0005542198.tif 000084
の関数として、送信OFDMデータシンボル
【０１１０】
【数８４】
0005542198.tif 000085
及び
【０１１１】
【数８５】
0005542198.tif 000086
の式(12)及び(13)を用いて決定されたそれぞれ仮定
【０１１２】
【数８６】
0005542198.tif 000087
及び
【０１１３】
【数８７】
0005542198.tif 000088
を示している。
【０１１４】
従って、右側のテーブルの要素のみが、送信OFDMシンボルsiの各仮定
【０１１５】
【数８８】
0005542198.tif 000089
と、関連する実際に送信されたOFDMシンボルsiとの間で単一の線形依存が存在する値を含む。これは、符号に関してのみ異なる。それぞれのテーブルの要素が空白になっている全ての他の場合には、送信OFDMシンボルsiの各仮定
【０１１６】
【数８９】
0005542198.tif 000090
は、１つ以上の送信OFDMシンボルsiの更に複雑な関数関係を提供する。最初の場合には、送信OFDMシンボルsiの各仮定
【０１１７】
【数９０】
0005542198.tif 000091
は、コンステレーション図で使用されるシンボルアルファベットのOFDMデータシンボルと一致する。これは、符号に関してのみ実際に送信されたOFDMシンボルsiと異なってもよい。２番目の場合には、送信OFDMシンボルsiの各仮定
【０１１８】
【数９１】
0005542198.tif 000092
は、コンステレーション図で使用されるシンボルアルファベットのOFDMデータシンボルに配置されない。従って、復号化のために使用可能な仮定の組み合わせとして除外される。
【０１１９】
更に、送信OFDMシンボルsiの仮定
【０１２０】
【数９２】
0005542198.tif 000093
について係数v1の仮定
【０１２１】
【数９３】
0005542198.tif 000094
と実際の係数v1との積
【０１２２】
【数９４】
0005542198.tif 000095
についての-1の値及び同時に係数v2の仮定
【０１２３】
【数９５】
0005542198.tif 000096
と実際の係数v2との積
【０１２４】
【数９６】
0005542198.tif 000097
についての+1の値とを用いて、絶対値に関して同一であるが場合によっては符号に関してのみ異なる関連する送信OFDMデータシンボル±siは、係数v1の仮定
【０１２５】
【数９７】
0005542198.tif 000098
と実際の係数v1との積
【０１２６】
【数９８】
0005542198.tif 000099
についての+1の値及び同時に係数v2の仮定
【０１２７】
【数９９】
0005542198.tif 000100
と実際の係数v2との積
【０１２８】
【数１００】
0005542198.tif 000101
についての-1の値の場合と同様に決定されることが確立されなければならない。
【０１２９】
更に、送信OFDMシンボルsiの仮定
【０１３０】
【数１０１】
0005542198.tif 000102
について係数v1の仮定
【０１３１】
【数１０２】
0005542198.tif 000103
と実際の係数v1との積
【０１３２】
【数１０３】
0005542198.tif 000104
についての-1の値及び同時に係数v2の仮定
【０１３３】
【数１０４】
0005542198.tif 000105
と実際の係数v2との積
【０１３４】
【数１０５】
0005542198.tif 000106
についての-1の値とを用いて、絶対値に関して同一であるが場合によっては符号に関してのみ異なる同じ送信OFDMデータシンボル±siは、係数v1の仮定
【０１３５】
【数１０６】
0005542198.tif 000107
と実際の係数v1との積
【０１３６】
【数１０７】
0005542198.tif 000108
についての+1の値及び同時に係数v2の仮定
【０１３７】
【数１０８】
0005542198.tif 000109
と実際の係数v2との積
【０１３８】
【数１０９】
0005542198.tif 000110
についての+1の値を用いた場合と同様に決定されることが確立されなければならない。同じ結果は、係数v3の仮定
【０１３９】
【数１１０】
0005542198.tif 000111
と実際の係数v3との積
【０１４０】
【数１１１】
0005542198.tif 000112
及び係数v4の仮定
【０１４１】
【数１１２】
0005542198.tif 000113
と実際の係数v4との積
【０１４２】
【数１１３】
0005542198.tif 000114
について得られる。
【０１４３】
復号化されたOFDMデータシンボル
【０１４４】
【数１１４】
0005542198.tif 000115
の符号は、送信OFDMデータシンボルの振幅指向の分析の場合には無関係であるため、本発明の第１の実施例では、図５に示すように、積
【０１４５】
【数１１５】
0005542198.tif 000116
及び積
【０１４６】
【数１１６】
0005542198.tif 000117
についてそれぞれ+1の値のみ又は-1の値のみを調査することにより、仮定の組み合わせの数は、元々の６４個の仮定の組み合わせから３２個の仮定の組み合わせに低減され得る。それぞれの場合に、積
【０１４７】
【数１１７】
0005542198.tif 000118
及び
【０１４８】
【数１１８】
0005542198.tif 000119
について+1及び-1の値が調査される。図５のテーブルにおける偶数の仮定の組み合わせの数を備えた仮定の組み合わせ（図５のテーブルにおける網掛けの仮定の組み合わせの数）では、それぞれ積
【０１４９】
【数１１９】
0005542198.tif 000120
及び
【０１５０】
【数１２０】
0005542198.tif 000121
の網掛けの値及び送信データシンボルsiから送信データシンボルsiの仮定
【０１５１】
【数１２１】
0005542198.tif 000122
への網掛けの割り当てがそれぞれの場合に適用される。
【０１５２】
図５のテーブルから明らかであるように、４つの送信OFDMデータシンボルのそれぞれからのそれぞれベクトル
【０１５３】
【数１２２】
0005542198.tif 000123
及び
【０１５４】
【数１２３】
0005542198.tif 000124
について、それぞれの場合に、コンステレーション図で使用されるシンボルアルファベットのOFDMデータシンボルに導く送信OFDMデータシンボル
【０１５５】
【数１２４】
0005542198.tif 000125
及び
【０１５６】
【数１２５】
0005542198.tif 000126
のそれぞれ８個の仮定の組み合わせ
【０１５７】
【数１２６】
0005542198.tif 000127
及び
【０１５８】
【数１２７】
0005542198.tif 000128
が得られる。各送信OFDMデータシンボルsiの個々の仮定
【０１５９】
【数１２８】
0005542198.tif 000129
の符号に関する不確実性のため、個々の仮定から、元々送信されて正確に符号が付けられたOFDMデータシンボルsiを推定することはできない。しかし、このことは、送信OFDMデータシンボルsiの純粋に振幅指向の分析（例えば、送信OFDMデータシンボルのIQオフセットの誤りベクトルの振幅（EVM：Error  Vector  Magnitude）の測定）には関係ない。
【０１６０】
８個の正確な仮定の組み合わせのうち１つを識別するために、それぞれ式(14A)及び(14B)に従って、それぞれの場合にメトリックが計算され、各送信OFDMデータシンボルsiの決定された仮定
【０１６１】
【数１２９】
0005542198.tif 000130
とコンステレーション図で最も近くに配置された使用されたシンボルアルファベットの関連するOFDMデータシンボルdiとの間のユークリッド距離を決定する。
【０１６２】
【数１３０】
0005542198.tif 000131
或いは、式(15)によるメトリックは、各送信OFDMデータシンボルsiの決定された仮定
【０１６３】
【数１３１】
0005542198.tif 000132
とコンステレーション図で最も近くに配置された使用されたシンボルアルファベットの関連するOFDMデータシンボルdiとの間のユークリッド距離として、OFDMデータシンボルsi毎に別々に計算されてもよい。
【０１６４】
【数１３２】
0005542198.tif 000133
計算される仮定の組み合わせの数の更なる低減を実現するために、受信機に知られていない各伝達係数hnmの個々の仮定
【０１６５】
【数１３３】
0005542198.tif 000134
の特別な選択を通じて、８個の仮定の組み合わせのうち少なくとも１つを見つける必要がある。図５のテーブルでは、８個の仮定の組み合わせは、それぞれ、シンボルアルファベットの有効なOFDMデータシンボル（図５のテーブルではライン1,4,6,7,10,11,13,16）との送信OFDMデータシンボルのそれぞれ２つのベクトル
【０１６６】
【数１３４】
0005542198.tif 000135
及び
【０１６７】
【数１３５】
0005542198.tif 000136
の仮定の組み合わせ
【０１６８】
【数１３６】
0005542198.tif 000137
及び
【０１６９】
【数１３７】
0005542198.tif 000138
を表す。
【０１７０】
図５のテーブルから、これらは、実際の伝達係数にスケーリングされた全ての仮定
【０１７１】
【数１３８】
0005542198.tif 000139
がそれぞれ+1の値又は-1の値をそれぞれ提供し、２つのスケーリングされた仮定
【０１７２】
【数１３９】
0005542198.tif 000140
がそれぞれ+1の値をそれぞれ提供し、２つのスケーリングされた仮定
【０１７３】
【数１４０】
0005542198.tif 000141
がそれぞれ-1の値をそれぞれ提供するラインに正確にあることが明らかである。逆に、実際の伝達係数の全ての値の組み合わせについて、個々の伝達係数hnmの対応する仮定
【０１７４】
【数１４１】
0005542198.tif 000142
は、スケーリングされた仮定
【０１７５】
【数１４２】
0005542198.tif 000143
のこれらの８個の仮定の組み合わせが得られるように選択されなければならない。８個の仮定の組み合わせは、送信OFDMデータシンボルsi毎に、仮定
【０１７６】
【数１４３】
0005542198.tif 000144
の符号を無視して、使用されるシンボルアルファベットのOFDMシンボルに導く仮定
【０１７７】
【数１４４】
0005542198.tif 000145
に導く。
【０１７８】
実際の伝達係数に推定される比が全て正（すなわち、
【０１７９】
【数１４５】
0005542198.tif 000146
）又は全て負（すなわち、
【０１８０】
【数１４６】
0005542198.tif 000147
）である場合、又は２つの比がそれぞれの場合に正（すなわち、
【０１８１】
【数１４７】
0005542198.tif 000148
）又は
２つの比がそれぞれの場合に負（すなわち、
【０１８２】
【数１４８】
0005542198.tif 000149
）である場合に、最も簡単になる。従って、それぞれの場合に、伝達係数hnmの正の推定値
【０１８３】
【数１４９】
0005542198.tif 000150
は、それぞれの伝達係数hnmの仮定
【０１８４】
【数１５０】
0005542198.tif 000151
に割り当てられ（図６のテーブルのライン１及び２参照）、関連するスケーリングされた仮定
【０１８５】
【数１５１】
0005542198.tif 000152
は、
【０１８６】
【数１５２】
0005542198.tif 000153
として得られる。
【０１８７】
実際の伝達係数に対する推定された伝達係数の比が正の値
【０１８８】
【数１５３】
0005542198.tif 000154
である場合、関連するスケーリングされた仮定
【０１８９】
【数１５４】
0005542198.tif 000155
について+1の値が得られる。また、比が負の値
【０１９０】
【数１５５】
0005542198.tif 000156
である場合、関連するスケーリングされた仮定
【０１９１】
【数１５６】
0005542198.tif 000157
について-1の値が得られる。従って、推定された伝達係数及び実際の伝達係数の比の符号は、関連するスケーリングされた仮定
【０１９２】
【数１５７】
0005542198.tif 000158
の符号に保持されるため、使用されるシンボルアルファベットのOFDMシンボルに割り当てられ得る図５のテーブルの８個の仮定の組み合わせのうち１つに導く。
【０１９３】
全ての他の場合には、単一の比のみが正（すなわち、
【０１９４】
【数１５８】
0005542198.tif 000159
）であり、他の３つの比がそれぞれ負（すなわち、
【０１９５】
【数１５９】
0005542198.tif 000160
）である場合、又は、単一の比のみが負（すなわち、
【０１９６】
【数１６０】
0005542198.tif 000161
）であり、他の３つの比がそれぞれ正（すなわち、
【０１９７】
【数１６１】
0005542198.tif 000162
）である場合、それぞれの場合に、伝達係数hnmの負の推定値
【０１９８】
【数１６２】
0005542198.tif 000163
が、単一の伝達係数hnmの仮定
【０１９９】
【数１６３】
0005542198.tif 000164
に割り当てられ、それぞれの場合に、伝達係数hnmの正の推定値
【０２００】
【数１６４】
0005542198.tif 000165
が、他の３つの伝達係数hnmの仮定
【０２０１】
【数１６５】
0005542198.tif 000166
に割り当てられる（図６のテーブルのライン3〜10を参照）。
【０２０２】
伝達係数hnmの負の推定値
【０２０３】
【数１６６】
0005542198.tif 000167
が割り当てられる伝達係数hnmの仮定
【０２０４】
【数１６７】
0005542198.tif 000168
が負の比（すなわち、
【０２０５】
【数１６８】
0005542198.tif 000169
）の推定値と一致する場合、関連するスケーリングされた仮定について+1の値が得られる。
【０２０６】
【数１６９】
0005542198.tif 000170
従って比が正（すなわち、
【０２０７】
【数１７０】
0005542198.tif 000171
）である他の実際の伝達係数hnmについて、正の推定値
【０２０８】
【数１７１】
0005542198.tif 000172
の仮定
【０２０９】
【数１７２】
0005542198.tif 000173
が割り当てられ、スケーリングされた仮定
【０２１０】
【数１７３】
0005542198.tif 000174
に導く。
【０２１１】
従って、仮定
【０２１２】
【数１７４】
0005542198.tif 000175
のこの割り当てを通じて、図５のテーブルで合計で８個の仮定の組み合わせのうち１つは“人為的”に生成される。これは、使用されるシンボルアルファベットのOFDMシンボルに割り当てられる（正確には、図５のテーブルのライン１の仮定の組み合わせが生成される）。
【０２１３】
これに対して、伝達係数hnmの負の推定値
【０２１４】
【数１７５】
0005542198.tif 000176
が割り当てられる伝達係数hnmの仮定
【０２１５】
【数１７６】
0005542198.tif 000177
が正の比（すなわち、
【０２１６】
【数１７７】
0005542198.tif 000178
）と一致する場合、関連するスケーリングされた仮定について-1の値が得られる。
【０２１７】
【数１７８】
0005542198.tif 000179
他の実際の伝達係数hnmについて、正の推定値
【０２１８】
【数１７９】
0005542198.tif 000180
を有する仮定
【０２１９】
【数１８０】
0005542198.tif 000181
が割り当てられる。比が正（すなわち、
【０２２０】
【数１８１】
0005542198.tif 000182
）である２つの実際の伝達係数hnmについて、+の値を有するスケーリングされた仮定が得られる。
【０２２１】
【数１８２】
0005542198.tif 000183
比が負（すなわち、
【０２２２】
【数１８３】
0005542198.tif 000184
）である単一の実際の伝達係数hnmについて、-1の値を有するスケーリングされた仮定
【０２２３】
【数１８４】
0005542198.tif 000185
が得られる。従って、仮定
【０２２４】
【数１８５】
0005542198.tif 000186
のこの割り当てを通じて、図５のテーブルの合計で８個の仮定の組み合わせのうち１つは、“人為的”に生成され、これは、使用されるシンボルアルファベットのOFDMシンボルに割り当てられ得る（正確には、図５のテーブルのライン4,6,7,10,11,13の仮定の組み合わせのうち１つが生成される）。
【０２２５】
本発明の第２の実施例では、図５のテーブルの本発明の第１の実施例と同様に、係数v2及びv4のそれぞれ仮定
【０２２６】
【数１８６】
0005542198.tif 000187
及び
【０２２７】
【数１８７】
0005542198.tif 000188
の場合に、+1及び-1の値が割り当てられなければならず、数v1及びv3のそれぞれ仮定
【０２２８】
【数１８８】
0005542198.tif 000189
及び
【０２２９】
【数１８９】
0005542198.tif 000190
について+1の値が割り当てられなければならない。これにより、本発明の第２の実施例では、図６のテーブルに従って、１０個の仮定の組み合わせのみが検査されなければならない。
【０２３０】
以下に、MIMO-OFDM送信システムの４つの送信アンテナからそれぞれ送信されたデータシンボルの推定値を決定するための本発明による方法を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【０２３１】
最初の方法のステップS10において、各OFDMシンボルタイミング時点l,l+1,l+2,l+3,...で送信されたOFDMデータシンボル
【０２３２】
【数１９０】
0005542198.tif 000191
及び
【０２３３】
【数１９１】
0005542198.tif 000192
のそれぞれ仮定
【０２３４】
【数１９２】
0005542198.tif 000193
及び
【０２３５】
【数１９３】
0005542198.tif 000194
が、各OFDMシンボルタイミング時点l,l+1,l+2,l+3,..のそれぞれの場合に２つの受信アンテナにより受信されたそれぞれOFDMシンボル
【０２３６】
【数１９４】
0005542198.tif 000195
及び
【０２３７】
【数１９５】
0005542198.tif 000196
から始めて、各OFDMシンボルタイミング時点でそれぞれ式(10)及び(11)に従って受信機により計算される。これに関して、“Matrix  B”符号化の枠組み内でそれぞれ送信OFDMデータシンボル
【０２３８】
【数１９６】
0005542198.tif 000197
及び
【０２３９】
【数１９７】
0005542198.tif 000198
の更なるチャネル符号化についての未知の係数v1,v2,v3,v4の仮定
【０２４０】
【数１９８】
0005542198.tif 000199
と、図５のテーブルの本発明の第１の実施例の合計で３２個の仮定の組み合わせの枠組み又は図６のテーブルの本発明の第２の実施例の合計で１０個の仮定の組み合わせの枠組みにおける４つの送信アンテナmと少なくとも２つの受信アンテナnとの間の個々の部分的なチャネルの伝達係数hn1,hn2,hn3,hn4の仮定
【０２４１】
【数１９９】
0005542198.tif 000200
とが、それぞれ選択される。
【０２４２】
次の方法のステップS20において、それぞれ３２個又は１０個の仮定の組み合わせ毎にメトリックが計算される。第１の変形例では、それぞれ式(14A)及び(14B)に従って、メトリックは、それぞれ４個の送信OFDMデータシンボルsiの仮定
【０２４３】
【数２００】
0005542198.tif 000201
とコンステレーション図で最も近くに配置された使用されるシンボルアルファベットの関連するOFDMデータシンボルとの間の合計のユークリッド距離として決定される。第２の変形例では、式(15)に従って、メトリックは、各送信OFDMデータシンボルsiの仮定
【０２４４】
【数２０１】
0005542198.tif 000202
とコンステレーション図で最も近くに配置された使用されるシンボルアルファベットの関連するOFDMデータシンボルとの間のユークリッド距離として、送信OFDMデータシンボルsi毎に別々に決定される。これに関して、メトリックは、４つの送信データシンボルs1〜s4のうち１つについてのみ及び４つの送信データシンボルs5〜s8のうち１つについてのみ、式(15)に従って実施されることで十分である。これは、メトリックの計算コストが１／４に低減されるという利点を有するが、メトリックのロバスト性が不利に低減される。
【０２４５】
最後の方法のステップS30において、最終的に、送信OFDMデータシンボルsiの仮定
【０２４６】
【数２０２】
0005542198.tif 000203
は、送信OFDMデータシンボルsiの推定値
【０２４７】
【数２０３】
0005542198.tif 000204
として選択される。これは、それぞれの場合に最小のメトリックを提供する。正確には、使用されるシンボルアルファベットのOFDMデータシンボルに関連する図５のテーブルの８個の仮定の組み合わせのうち１つのみが識別される必要がある。
【０２４８】
本発明は、提示される本発明の実施例及び変形例に限定されない。特に、２つより多くの受信アンテナを備えたMIMO-OFDM送信システムも、本発明によりカバーされる。
【図１】
0005542198.tif 000205
【図２】
0005542198.tif 000206
【図３】
0005542198.tif 000207
【図４】
0005542198.tif 000208
【図５】
0005542198.tif 000209
【図６】
0005542198.tif 000210
【図７】
0005542198.tif 000211