(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＶＢ−Ｔ規格に従うＯＦＤＭシンボルを介してデータシンボルを送信する装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備え、前記装置は、
前記ＯＦＤＭシンボルを介した通信のための前記データシンボルを受信し、
前記データシンボルを対にし、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成し、
前記アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを形成し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットサブキャリアを変調し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に形成された前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成し、
前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを形成し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットサブキャリアを変調する変調部と、
第１のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信する送信部とを備え、
前記ＯＦＤＭシンボルは、前記データベアリングサブキャリアの位置について前記パイロットサブキャリアの位置における前提条件なく、前記所定のパターンにしたがって、前記連続パイロットサブキャリアシンボルと前記分散パイロットサブキャリアシンボルとで形成され、そのため、前記データシンボル対の少なくとも１つについて、前記第１及び第２の変調シンボルと前記第３及び第４の変調シンボルとの各変調シンボルが前記アラモウティセルを形成するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリアによって、又は、１又は２以上の分散又は連続パイロットサブキャリアシンボルによって前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離される、装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭシンボルごとのデータベアリングサブキャリアの数は偶数である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記変調部は、前記アラモウティセルの各々を形成する前記第１及び第２の変調シンボルと前記第３及び第４の変調シンボルとが、互いに隣接又は互いに可能な限り近接するサブキャリア対に可能な限り配置されるという効果とともに、前記ＯＦＤＭシンボルの各々を通してデータベアリングサブキャリアシンボルを配置する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、前記変調部が前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンを形成する第１の多重入力モードで動作可能であり、前記送信部は、前記第１のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、前記第２のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信するように動作可能であり、前記装置は第２の単入力モードで動作可能であって、前記第２の単入力モードにおいては前記変調部が、
前記データシンボルを受信し、
前記データシンボルとともに前記ＯＦＤＭシンボルのデータベアリングサブキャリアを変調し、
前記所定のパターンにしたがって前記ＯＦＤＭシンボルの連続及び分散パイロットシンボルサブキャリアを変調するものであり、
前記送信部が、前記第１及び第２のアンテナのうち少なくとも１つを介して前記ＯＦＤＭシンボルを送信するものである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
分散及び連続パイロットシンボルサブキャリアは、ＤＶＢ‐Ｔ又はＤＶＢ‐Ｔ２のようなデジタルビデオブロードキャスト規格にしたがって配列される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
対にされる前に前記データシンボルを符号化するエラー訂正符号化部と、符号化された前記データシンボルを対にするフレーム構成部と、前記第１及び第２の変調シンボル対を受信し、前記変調部が前記アラモウティセルの前記第１、第２、第３及び第４の変調シンボルを前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのデータベアリングサブキャリアに配列する前に、変調シンボルをインターリーブするインターリーバとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアは論理グループに分割され、各グループは異なるチャネルに関し、前記アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルは、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンに対するチャネルごとのサブキャリアから形成され、前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルは、前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンに対するチャネルごとのサブキャリアから形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置によって送信されたＯＦＤＭシンボルからデータを受信する装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備え、前記装置は、
第１のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンと、第２のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンとを受信する受信部と、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンからのデータシンボル対ごとに、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対の推定を形成し、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンからの前記データシンボル対ごとに、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に対応する前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対の推定を形成する復調部と、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンから回復される前記アラモウティセルの各々の前記第１、第２、第３及び第４の変調シンボルからの前記データシンボル対の各々の推定を生成するデータ検出部とを備え、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンによって伝搬されるデータシンボル対の少なくとも１つについて、前記アラモウティセルを形成する前記第１及び第２の変調シンボル及び前記第３及び第４の変調シンボルの変調シンボルを伝搬するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア、又は、１又は２以上の前記パイロットキャリアによって、それぞれ前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離され、前記データ検出部は、前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちのサブキャリアの各々の位置に対応するチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、前記少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア又はパイロットキャリアにより分離されるサブキャリアによって伝搬される前記データシンボル対を検出する、装置。
【請求項９】
前記アラモウティセルの少なくともいくつかの前記第１及び第２の変調シンボルと前記第３及び第４の変調シンボルとは、それぞれ前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちの隣接サブキャリアにより伝搬され、前記データ検出部は、前記ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリアの位置に対応するチャネル周波数応答の係数が同一であると仮定することにより、前記サブキャリアによって伝搬される前記データシンボル対を検出する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記データ検出部は、前記データシンボル対が隣接サブキャリアから検出されるかどうか、又は前記サブキャリアが１又は２以上の他のサブキャリア又はパイロットキャリアを間に有するかどうかに応じて、検出技術を適合する、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記データ検出部は、前記データベアリングサブキャリアの位置にかかわらず、前記ＯＦＤＭシンボルのうちの前記データベアリングサブキャリアごとの前記アラモウティセルのデータシンボル対の推定を回復するために、前記アラモウティセルのデータシンボルごとのチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、前記サブキャリアによって伝搬される前記アラモウティセルのデータシンボル対を検出する、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記データ検出部は、ゼロフォーシング又は最小平均二乗誤差技術を用いて、前記アラモウティセルの各々のデータシンボル対の推定を回復する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記データシンボルは、エラー訂正符号化又はインターリーブされた、請求項８に記載の装置であって、前記装置は、
前記アラモウティセルの各々の前記第１及び第２の変調シンボルと、前記第３及び第４の変調シンボルとをデインターリーブするデインターリーバであって、前記データ検出部は、デインターリーブされた前記アラモウティセルの変調シンボルに対する前記変調シンボルを検出するものである、デインターリーバと、
前記データ検出部により検出された前記変調シンボルから回復される前記データシンボルをエラー訂正復号する復号部と
を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
ＤＶＢ−Ｔ規格に従うＯＦＤＭシンボルを介してデータシンボルを送信する方法であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備え、前記方法は、
前記ＯＦＤＭシンボルを介した通信のための前記データシンボルを受信するステップと、
前記データシンボルを対にするステップと、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成するステップと、
前記第１の変調シンボル対でデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを形成するステップと、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットサブキャリアを変調するステップと、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に形成された前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成するステップと、
前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを形成するステップと、
前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調するステップと、
第１のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信するステップとを含み、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットシンボルサブキャリアを変調するステップと、前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットシンボルサブキャリアを変調するステップとは、前記データベアリングサブキャリアの位置について前記パイロットサブキャリアの位置における前提条件なく、前記所定のパターンにしたがって、前記連続パイロットサブキャリアシンボルと前記分散パイロットサブキャリアシンボルとを変調することを含み、そのため、前記データシンボル対の少なくとも１つについて、前記第１及び第２の変調シンボルと前記第３及び第４の変調シンボルとの各変調シンボルが前記アラモウティセルを形成するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリアによって、又は、１又は２以上の分散又は連続パイロットシンボルサブキャリアによって前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離される、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法によって送信されたＯＦＤＭシンボルからデータを受信する装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備え、前記方法は、
第１のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンと、第２のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンとを受信するステップと、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンからのデータシンボル対ごとに、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対の推定を形成するステップと、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンからの前記データシンボル対ごとに、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に対応する前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対の推定を形成するステップと、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンから回復される前記アラモウティセルの各々の前記第１、第２、第３及び第４の変調シンボルからの前記データシンボル対の各々の推定を生成するステップとを含み、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンによって伝搬されるデータシンボル対の少なくとも１つについて、前記アラモウティセルを形成する前記第１及び第２の変調シンボル及び前記第３及び第４の変調シンボルの変調シンボルを伝搬するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア、又は、１又は２以上の前記パイロットキャリアによって、それぞれ前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離され、
前記データシンボル対の各々の推定を生成するステップは、前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちのサブキャリアの各々の位置に対応するチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、前記少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア又はパイロットキャリアにより分離されるサブキャリアによって伝搬される前記データシンボル対を検出することを含むものである、方法。
【請求項１６】
ＯＦＤＭシンボルを介してデータシンボルを通信するシステムであって、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備え、前記システムは送信装置と受信装置とを備え、
前記送信装置は、
前記ＯＦＤＭシンボルを介した通信のための前記データシンボルを受信し、
前記データシンボルを対にし、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成し、
前記アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを形成し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットサブキャリアを変調し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に形成された前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対を前記データシンボル対ごとに生成し、
前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによって前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを形成し、
前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットサブキャリアを変調する変調部と、
第１のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介して前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信する送信部とを備え、
前記ＯＦＤＭシンボルは、前記データベアリングサブキャリアの位置について前記パイロットサブキャリアの位置における前提条件なく、前記所定のパターンにしたがって、前記連続パイロットサブキャリアシンボルと前記分散パイロットサブキャリアシンボルとで形成され、そのため、前記データシンボル対の少なくとも１つについて、前記第１及び第２の変調シンボルと前記第３及び第４の変調シンボルとの各変調シンボルが前記アラモウティセルを形成するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリアによって、又は、１又は２以上の分散又は連続パイロットシンボルサブキャリアによって前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離される、送信装置であって、
前記受信装置は、
第１のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンと、第２のアンテナから送信される前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンとを受信する受信部と、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンからのデータシンボル対ごとに、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対の推定を形成し、
前記１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンからの前記データシンボル対ごとに、前記ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に対応する前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対の推定を形成する復調部と、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンから回復される前記アラモウティセルの各々の前記第１、第２、第３及び第４の変調シンボルからの前記データシンボル対の各々の推定を生成するデータ検出部とを備え、
前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンによって伝搬されるデータシンボル対の少なくとも１つについて、前記アラモウティセルを形成する前記第１及び第２の変調シンボル及び前記第３及び第４の変調シンボルの変調シンボルを伝搬するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア、又は、１又は２以上の前記パイロットキャリアによって、それぞれ前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちで分離され、前記データ検出部は、前記ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちのサブキャリアの各々の位置に対応するチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、前記少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア又はパイロットキャリアにより分離されるサブキャリアによって伝搬される前記データシンボル対を検出する、受信装置である、
システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｈｔｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ：直交周波数分割多重化）シンボルを介してデータを送信する送信機及び方法に関し、ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、１又は２以上のパイロットキャリアとを備える。本発明は、ＯＦＤＭシンボルよりデータを受信する受信機及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＢ‐Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ‐Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ：地上波用ＤＶＢ）規格は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｈｔｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）を用いて、受信機へブロードキャスト無線通信信号を介してビデオイメージ及び音声を表すデータを通信する。ＤＶＢ‐Ｔには、２ｋモードと８ｋモードとの２つのモードがあると知られている。２ｋモードは２０４８のサブキャリアを提供し、一方で８ｋモードは８１９２のサブキャリアを提供する。同様に、ＤＶＢ‐Ｈ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ‐Ｈａｎｄｈｅｌｄ：携帯機器用ＤＶＢ）規格では、データキャリア数が３０２４である４ｋモードが提供される。
【０００３】
ＤＶＢ‐Ｔ規格がさらに発展したＤＶＢ‐Ｔ２によれば、データ通信用のモードをさらに提供し、デジタルブロードキャストシステムによるデータレートを向上可能であると提案されている。これにより、例えばＤＶＢ‐Ｔ２規格を用いて高解像度のテレビジョン信号を伝搬することが可能となる。
【０００４】
通信データの完全性を向上するために、アラモウティ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）符号化として知られる空間周波数ブロック符号化技術を用いることが提案されており、アラモウティ符号化とは、データシンボルを対にし、変調シンボル対で符号化して送信することを必要とするものである。このようにして、ＯＦＤＭ変調システムと組み合わせて、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ‐Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ‐Ｏｕｔ：多重入出力）通信システム又はＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ‐Ｉｎ  Ｓｉｎｇｌｅ‐Ｏｕｔ：多重入力単出力）通信システムが形成可能である。
【０００５】
特許文献１は、ＯＦＤＭを用いたＭＩＭＯ通信システムを開示している。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１６１７５６９号明細書
【発明の開示】
【０００６】
本発明のある観点によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを介してデータシンボルを送信する方法が提供され、ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、ＯＦＤＭシンボルごとに同一の位置に配置される１又は２以上の連続パイロットサブキャリアシンボルと、所定のパターンにしたがってＯＦＤＭシンボル間で位置を変える分散パイロットサブキャリアシンボルとを備えるものである。当該方法は、ＯＦＤＭシンボルを介した通信のためのデータシンボルを受信すること、データシンボルを対にすることと、データシンボル対ごとに第１の変調シンボル対を生成することと、第１の変調シンボル対はアラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成することと、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによってＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを形成することと、ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調することとを含む。また当該方法は、データシンボル対ごとに第２の変調シンボル対を生成することと、第２の変調シンボル対は、ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおけるデータシンボル対に対して形成されるアラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成することと、アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルでデータを伝搬するために割り当てられるサブキャリアを変調することによってＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを形成することと、ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調することと、第１のアンテナを介してＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介してＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信することとも含む。ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンは、所定のパターンにしたがって、データベアリングサブキャリアシンボルの位置に対するパイロットサブキャリアシンボルの位置における前提条件なく、連続パイロットシンボルサブキャリアと分散パイロットシンボルサブキャリアとで形成され、そのため、データシンボル対の少なくとも１つについて、第１及び第２の変調シンボルと第３及び第４の変調シンボルとの各々がアラモウティセルを形成するサブキャリアは、少なくとも１つの他のデータベアリングサブキャリア、又は、１又は２以上の連続及び分散パイロットシンボルサブキャリアによって、ＯＦＤＭシンボル第１及び第２のバージョンのうちで分離される。
【０００７】
アラモウティ符号化は、ＭＩＭＯ又はＭＩＳＯ通信システムを可能とするための単純であるが効果的な方法として、ＯＦＤＭシステムに用いられる。アラモウティ符号化は、ペアワイズ着信データシンボルを符号化し、２つの変調シンボル対、第１及び第２の変調シンボルと第３及び第４の変調シンボルと、を形成するものである。アラモウティセルの古典的復号は、ペアワイズ符号化シンボルが時間において（空間−時間アラモウティ）又は周波数において（空間−周波数）隣り合っている必要がある。すなわち隣接サブキャリアが同一のチャネル係数を有することが必要である。この前提条件は、パイロットキャリア位置における問題を引き起こす場合があり、ビットエラーレート／信号対雑音比の関係において底値を示す結果となり得る。なぜなら、信号対雑音比が増加すると、ある信号対雑音比を超えるビットエラーレートは改善されることがなくなるためである。ビットエラーレートの底値は、隣接キャリアのチャネルによってもたらされるが、現実では同じではない。
【０００８】
古典的アラモウティ復号のビットエラー底値を克服する代替の復号スキームが、ＢＢＣリサーチ（ＢＢＣ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）のオリバー・ハッフェンデン（Ｏｌｉｖｅｒ  Ｈａｆｆｅｎｄｅｎ）による、題名「Ａｌａｍｏｕｉｔｉ  ｉｎ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ（変動チャネルにおけるアラモウティ）」、ＤＶＢ規格サーバに２００７年１０月５日発行の、プレゼンテーションにおいて開示されている。ハッフェンデンによる当該開示は、アラモウティセルを復号するためにゼロフォーシング技術を提案する。しかしながら、題名「Ｐｉｌｏｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  ｆｏｒ  ＭＩＳＯ／ＭＩＭＯ（ＭＩＳＯ／ＭＩＭＯ用パイロットパターン）」、ＤＶＢ  Ｓｅｒｖｅｒに２００７年１１月２９日発行の、オリバー・ハッフェンデンによるプレゼンテーションにおいて後に提示された開示によれば、ＯＦＤＭシンボルの隣接サブキャリアの対が常に得られるわけではなく、アラモウティセル対はパイロットシンボルサブキャリアによって分割されることが起こり得ようとも、ＯＦＤＭシンボルの隣接サブキャリアの対でデータシンボルを送信する必要があるため、アラモウティセルのデータシンボル対がＯＦＤＭシンボル内で送信されるサブキャリア対のグルーピングは、パイロットサブキャリアシンボルの位置を制限する場合がある。ゆえに、この提案は、パイロットシンボルサブキャリアのパターンに制限を与えるものであり、実際この提案は、隣接サブキャリアで連続パイロットシンボル対を送信する必要性を含むものである。本発明の実施形態は、代替的ハッフェンデン符号化スキームを用いて、一般化した復号技術を提供するものであり、かかる復号技術は、アラモウティセル（ペアワイズ符号化入力シンボル）を形成する変調シンボルの送信を可能にする。そのため、アラモウティセルの変調シンボルは、隣接サブキャリアで（空間‐周波数）、又は連続ＯＦＤＭシンボルで（空間‐時間）送信される必要がなくなる。この効果は以下の２点である。
アラモウティ符号化及びパイロット配置は、独立に実行可能となる。パイロットの配置はアラモウティセルにかかわらず行うことができて、また逆にアラモウティセルの配置もパイロットの配置にかかわらずに行うことができる。このように、パイロットシンボルサブキャリアのパターンは、通信チャネルの正確な推定を与えるように、独立に、ＯＦＤＭシンボルのうちのデータベアリングサブキャリアの位置による干渉もなく、実行可能となる。したがって、パイロットキャリアが対になっていることが必要である上述のプレゼンテーション、オリバー・ハッフェンデンによる２００７年１１月２９日の題名「Ｐｉｌｏｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  ｆｏｒ  ＭＩＳＯ／ＭＩＭＯ（ＭＩＳＯ／ＭＩＭＯ用パイロットパターン）」とは対照的に、パイロットキャリアは独立に配置可能である。
アラモウティセルの２つの変調シンボルは、周波数及び／又は時間領域にわたって拡散可能である（アラモウティセル構成ブロックのインターリーブ）。ダイバーシチ次元の追加によって、動作が大幅に向上可能である。
【０００９】
ある例において、アラモウティセルのデータシンボル対を送信するためにサブキャリアが対となることができるように、ＯＦＤＭシンボルごとのデータベアリングサブキャリアの数は偶数である。さらに、変調部が、各アラモウティセルを形成する第１及び第２の変調シンボルと第３及び第４の変調シンボルが可能な限り隣接サブキャリア対に配置されるという効果とともに、各ＯＦＤＭシンボルにわたって、データベアリングサブキャリアシンボルを配置可能である。このように、アラモウティセルが隣接サブキャリア対で送信される場合、当該アラモウティセルについて、チャネル周波数応答の係数がアラモウティセルの両データシンボルに対して同一であると仮定する古典的アラモウティ復号による単純化された復号技術が使用可能である。隣接サブキャリア対で送信されないアラモウティセルについては、アラモウティセルデータシンボルごとのチャネル周波数応答の係数が異なると仮定するゼロフォーシングのようなより複雑な技術が用いられる。しかしながら、大きなマルチパスを有する環境でＯＦＤＭシンボルが受信される場合、古典的アラモウティ復号を用いると、アラモウティセルのデータシンボル対が隣接サブキャリアで送信されたとしても、実質的に動作が落ちることになり得るということが発見されている。したがって、ある例において、上記送信装置によって送信されたＯＦＤＭシンボルを受信する装置においては、例えば、データベアリングサブキャリアの位置にかかわらず、ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンの各々のうちのデータベアリングサブキャリアごとのアラモウティセルから、チャネル周波数応答係数の異なる推定を用いて、データシンボル対の推定を回復するゼロフォーシング又は最小返金二乗誤差技術を用いてサブキャリアによって伝搬されるアラモウティセルのデータシンボル対を、データ検出部が検出する。
【００１０】
本発明の実施形態によって、データシンボルの位置とは独立に、ＯＦＤＭシンボルのうちでパイロットシンボルサブキャリアを自由に分布させられる結果として、パイロットシンボルサブキャリアのパターンは、連続又は分散であり、ＤＶＢ用のＳＩＳＯ（単入出力）ＯＦＤＭスキームに用いられるものであるが、またＤＶＢ‐Ｔ２用のＭＩＳＯ（多重入力単出力）ＯＦＤＭスキームにも使用可能である。
【００１１】
別の例において、ＯＦＤＭシンボルを介してデータシンボルを送信する装置が、第１のＭＩＳＯモードにおいて動作可能であり、ここで変調部がＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンを形成し、送信部が、第１のアンテナを介してＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介してＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信するものであって、当該装置は、ＳＩＳＯモードでも動作可能である。第２のＳＩＳＯモードにおいては、変調部は、
データシンボルを受信し、
データシンボルのうちでＯＦＤＭシンボルのデータベアリングサブキャリアを変調し、
第１のＭＩＳＯモードと同一の所定のパターンにしたがって、連続及び分散パイロットシンボルサブキャリアを変調する。送信部は、第１及び第２のアンテナのうち少なくとも１つを介してＯＦＤＭシンボルを送信する。
【００１２】
このように、データシンボルを送信する装置は、アラモウティ符号化が使用されるＭＩＳＯモードと、アラモウティ符号化が使用されないＳＩＳＯモードという２つのモードで動作可能であるが、両モードには同一パターンのパイロットシンボルサブキャリアが使用可能である。それにより、実施が単純化され、ゆえに送信機及び受信機のコストが削減可能である。このように、ある例においては、分散及び連続パイロットシンボルサブキャリアは、ＤＶＢ‐Ｔ又はＤＶＢ‐Ｔ２のようなデジタルビデオブロードバンド規格にしたがって配列可能なものである。
【００１３】
さらなる効果として、アラモウティセルのデータシンボル対が、ＯＦＤＭシンボルのデータベアリングサブキャリアシンボルに独立に配列可能であるため、データシンボルは、アラモウティ符号化シンボル対としてインターリーブされる前に、エラー訂正符号化可能であり、それにより、符号化の動作が改善可能である。
【００１４】
本発明の様々な態様及び特徴を添付の特許請求の範囲で定める。本発明の態様としては、ＯＦＤＭシンボルよりデータを受信する送信機及び受信機、並びにＯＦＤＭシンボルを用いて通信するシステムがさらに含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここで、添付図面を参照しながら、例示のみを目的として本発明の実施形態を説明することとする。なお、添付図面においては、類似の構成には全て対応の同一参照番号を与えてある。
【００１６】
＜ＤＶＢ‐Ｔ２例＞
図１は、ＣＯＦＤＭ（Ｃｏｄｅｄ（符号化）ＯＦＤＭ）送信機の例示的ブロック図であり、かかる送信機を使用して、例えばＤＶＢ‐Ｔ２規格に準拠してビデオイメージやオーディオ信号を送信することが可能である。図１において、プログラムソースは、ＣＯＦＤＭ送信機が送信するデータを生成する。ビデオコーダ２、オーディオコーダ４及びデータコーダ６が、送信されるビデオデータやオーディオデータ、及びその他のデータを生成し、そのデータはプログラムマルチプレクサ１０へフィードされる。プログラムマルチプレクサ１０の出力は、ビデオデータ、オーディオデータ及び他のデータの通信に必要な他の情報を有する多重化ストリームを形成する。プログラムマルチプレクサ１０は、接続チャネル１２にストリームを提供する。多くのこのような多重化ストリームが、異なる分岐Ａ、Ｂ、……にフィードされる場合もある。単純化のために、分岐のみについて説明することにする。
【００１７】
図１に示すように、ＣＯＦＤＭ送信機２０が、マルチプレクサ適合及びエネルギー分散ブロック２２においてストリームを受信する。マルチプレクサ適合及びエネルギー分散ブロック２２は、データをランダム化し、フォワードエラー訂正符号化部２４へ適切なデータをフィードする。フォワードエラー訂正符号化部２４はストリームのエラー訂正符号化を行うものである。ビットインターリーバ２６が、符号化データビットをインターリーブするものであって、ＤＶＢ‐Ｔ２の例はＬＤＣＰ／ＢＣＨ符号化部の出力である。ビットインターリーバ２６からの出力は、ビット集合化マッピング部２８へフィードされる。ビット集合化マッピング部２８は、ビットのグループを集合点にマッピングするものであり、集合点は、符号化データビットの伝搬に用いられることとなる。ビット集合化マッピング部２８からの出力は、実部及び虚部を表す集合点ラベルである。集合点ラベルは、用いられる変調スキームに応じて、２又は３以上のビットから形成されるデータシンボルを表す。このデータシンボルは、時間インターリーバ３０を通る。時間インターリーバ３０は、データシンボルをインターリーブして、複数のＬＤＰＣコードワードから得るというところに効果がある。
【００１８】
フレーム構成部３２がデータシンボルを受信する。データシンボルは、図１の他のチャネル３１を介す分岐Ｂなどで作成されたものである。次にフレーム構成部３２は、多くのデータシンボルを、ＣＯＦＤＭシンボルで伝搬するシークエンスとして形成する。ここでＣＯＦＤＭシンボルは、多くのデータシンボルを含むものであって、各データシンボルはサブキャリアのうち１つにマッピングされる。サブキャリアの数はシステムの作動モードに依存することとなろう。かかる作動モードは、１ｋ、２ｋ、４ｋ、８ｋ、１６ｋ、３２ｋを含み得るものであって、その各々は、例えば以下の表にしたがって、異なる数のサブキャリアを与えるものである。
【００１９】
【表１】
0005519146.tif 000002
ある例においては、このように、１６ｋに対するサブキャリアの数は１２０９６となる。
【００２０】
各フレームは、このようなＣＯＦＤＭシンボルを多く含む。次に、各ＣＯＦＤＭシンボルにおける、伝搬されるデータシンボルのシーケンスは、シンボルインターリーバ３３へ通される。次にＣＯＦＤＭシンボルは、ＣＯＦＤＭシンボル構成部ブロック３７によって生成される。ＣＯＦＤＭシンボル構成部３７は、集合データラベルを使用して、集合点の実部及び虚部を生成し、また、パイロット及び埋込信号形成部３６からフィードされる導入パイロット信号及び合成信号を生成する。次にＯＦＤＭ変調部３８が、時間領域においてＯＦＤＭシンボルを形成する。このＯＦＤＭシンボルはガード挿入処理部４０へフィードされる。ガード挿入処理部４０は、シンボル間にガードインターバルを生成するものである。当該ＯＦＤＭシンボルは次にデジタル‐アナログ変換機４２へフィードされ、最終的にＲＦフロントエンド４４内のＲＦ増幅部へフィードされる。ＲＦフロントエンド４４は、アンテナ４６から、ＣＯＦＤＭ送信機による最終的なブロードキャストを行うものである。
【００２１】
＜送信機例＞
図１に示す送信機の部分を備えた、本発明による送信機の一例を図２に示す。本発明の説明において図１と図２とは関連したものであり、そのため明確にするために、図１に示すＤＶＢ‐Ｔ２のいくつかの部分は図２では省略してある。図２において、伝送されるデータはビット集合化マッピング部２８に受け取られる。ビット集合化マッピング部は、ＯＦＤＭシンボルで伝送するデータをシンボル対とする。
【００２２】
以下で説明するように、用いる時空間／周波数ブロック符号がアラモウティ符号であるため、データシンボルを対にする。後に説明するが、アラモウティ符号化は、時空間で行う場合、又は空間周波数で行う場合のどちらかである。このように、シンボル対がＱＡＭ変調部２８．１内で形成され、異なるサブキャリアを用いる同一のＯＦＤＭシンボルにより伝送されるか、又は同一のサブキャリアを用いる２つの異なるＯＦＤＭシンボルを各データシンボルにそれぞれ用いて伝送される。以下で説明するように、データシンボル対を使用して、第１及び第２の変調シンボル対を生成する。第１の変調シンボル対はアラモウティセルの第１及び第２のデータシンボル（Ｓ１，−Ｓ２＊）を提供し、第２の変調シンボル対はアラモウティセルの第３及び第４のデータシンボル（Ｓ２，−S１＊）を提供する。
【００２３】
１又は２のＯＦＤＭシンボルで通信するためのデータシンボル対は、ＱＡＭ変調部２８によりＱＡＭ変調シンボル上にマッピングされる。アラモウティ符号化部２８．２がＱＡＭ変調部２８から変調シンボルを受信し、各データシンボル対に対応する変調シンボル対（Ｓ１，Ｓ２）をアラモウティセルの第１対及び第２対（（ｓ１，−ｓ２＊）（ｓ２，ｓ１＊））にする。以下で説明するように、第１及び第２のシンボル対を使用して、同一のＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンの異なるサブキャリアを変調する（空間‐周波数）か、又は異なるＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンの同一のサブキャリアを変調する（空間‐時間）。シンボルの各バージョンは、上方分岐１００又は下方分岐１０２を介してそれぞれ送信される。
【００２４】
上述のように、アラモウティ符号化は、典型的には、変調シンボルが例えば隣り合うサブキャリアで送信される（空間‐周波数）必要があるものであるが、本発明の実施形態は、ＯＦＤＭシンボルのデータベアリングサブキャリアに変調シンボルをより自由に割り当て可能とすることができる。このため、図２に示す送信機は、上方分岐１００にインターリーバ３３．１を、下方分岐１０２にインターリーバ３３．２をそれぞれ備える。インターリーバ３３．１及び３３．２は、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアで送信するために変調シンボルのフレーム内で変調シンボルをインターリーブするものである。２つの異なる送信パスのインターリーバは、１つのＯＦＤＭシンボルの時間については同一でなくてはならない。インターリーバの異なるパターンを時間方向において異なるＯＦＤＭシンボルに適用することは可能であり、それにより、追加ダイバーシチが増大する。２つの異なる送信パスのインターリーバは、１つのＯＦＤＭシンボルの時間について同一でなければならない。時間方向において異なるＯＦＤＭシンボルに異なるインターリーバパターンを適用することは可能であり、それにより、さらにダイバーシチが増大する（重ねて：両方の送信パスに対して、時間方向のＯＦＤＭごとに同一のインターリーバを使用する）。
【００２５】
次に送信用のデータシンボルのフレームが、パイロット挿入ブロック３７．１、３７．２によって分岐ごとに受信される。パイロット挿入ブロック３７．１、３７．２は、パイロットキャリアを変調するためにＯＦＤＭフレームの各バージョン内でパイロットシンボルを形成する。最終的に、変調シンボルのフレームとパイロットシンボルはＯＦＤＭ変調部３８．１、３８．２に受信される。ＯＦＤＭ変調部３８．１、３８．２は、アンテナ１１２、１１４それぞれを介して送信するためのＯＦＤＭシンボルの各バージョンを生成する。
【００２６】
＜アラモウティ空間‐周波数／時間ブロック符号化＞
アラモウティスキームは、単純ではあるが、２つの送信ポートを有するＭＩＭＯ／ＭＩＳＯシステムに対して非常に効果的な空間‐時間又は空間‐周波数符号化スキームである。当該符号化は、図３に示す符号化行列で説明可能である。アラモウティセルのアラモウティ符号化行列第１、第２、第３、第４変調シンボルを、それぞれ１１６、１１８、１２０、１２２とラベルする。当該第１、第２、第３、第４変調シンボルは、２つのシンボルｓ１及びｓ２からなる。
【００２７】
オリジナルのアラモウティスキームは、送信ポート１及び２を通して第１の時刻ｋにシンボルｓ１及びｓ２を送信する。次の時刻ｋ＋１において、ｓ２＊及びｓ１＊がそれぞれ送信ポート１及び２を介して送信される。ＯＦＤＭと組み合わせると、アラモウティ符号化は以下の異なる２つの方法で適用可能である。空間‐周波数符号化は、ｋ及びｋ＋１が同一のＯＦＤＭシンボルの２つの隣接するサブキャリアに割り当てられるということを示す一方で、空間‐時間符号化については、ｋ及びｋ＋１は２つの連続ＯＦＤＭシンボルの同一のサブキャリア上に位置する。
【００２８】
ＯＦＤＭ用の空間‐周波数符号化の例を図４に示す。図４において、図２に示す送信機によると、上方及び下方分岐１００、１０２の各々に対するアンテナ１１２、１１４をそれぞれ介した送信に１つずつ、ＯＦＤＭシンボルのバージョンが２つ生成される。このように、２つのバージョン１５０、１５２が、第１及び第２の変調シンボル対（（ｓ１，−ｓ２＊）（ｓ２，−ｓ１＊））をそれぞれ伝搬する。当該第１及び第２の変調シンボル対はそれぞれ拡大図１５４に示す。
【００２９】
Ｓの列が直交であるため、アラモウティスキームは直交符号のクラスに属し、これにより以下のように単純な復号が可能となる。空間‐時間符号化アラモウティスキームの古典的復号については、連続するＯＦＤＭシンボルが同一のチャネル条件を経験するということが想定される。他方で、空間‐周波数アラモウティスキームは、隣接するサブキャリアのチャネル行列が同値である（十分大きな数のサブキャリアには典型的に真となる）ということが必要である。
【００３０】
空間‐周波数アラモウティとは反対に、空間‐時間アラモウティは異なるやり方で符号化されるものであり、その方法を図５において説明する。着信シンボルＳ１及びＳ２はペアワイズで以下のように割り当てられる。第１の送信アンテナ１１２でＯＦＤＭシンボルｍのサブキャリアｎでＳ１が送信される。時間において次のＯＦＤＭシンボルｍ＋１では、第１のアンテナ１１２で同一のサブキャリアｎでシンボル−Ｓ２＊が送信される。同様にして、第２の送信アンテナ１１４でＯＦＤＭシンボルｍのサブキャリアｎでＳ２が送信される。時間において次のＯＦＤＭシンボルｍ＋１では、第２のアンテナ１１４で同一のサブキャリアｎで変調シンボルＳ１＊が送信される。
【００３１】
アラモウティ符号化は、任意の数の受信アンテナに基本的に適用可能である。古典的復号アルゴリズムは、図６に示すようなＭＩＳＯの場合で説明すると、よく分かる。図６において、空間‐周波数符号化の一例として１つの受信アンテナ１６０を与える。当該例においては、ＯＦＤＭシンボルの各バージョンは、異なる送信アンテナ１１２、１１４によって送信される。
【００３２】
第１のサブキャリアより、受信機は以下の信号ｒ１（ｈｘｙ個のチャネルインデックスの第２のインデックス（ｙ）がサブキャリア数を示す）を受信する。
ｒ１＝ｈ１１・Ｓ１＋ｈ２１・Ｓ２    ・・・（１）
同様にして、受信機は以下の信号ｒ２を受信する。
ｒ２＝−ｈ１２・Ｓ２＊＋ｈ２２・Ｓ１＊    ・・・（２）
【００３３】
古典的線形アラモウティ復号においては、重要な前提条件として、近隣サブキャリアは同一のチャネル係数を有すると仮定される。すなわち、
ｈ１＝ｈ１１＝ｈ１２    ・・・（３）
ｈ２＝ｈ２１＝ｈ１２    ・・・（４）
【００３４】
この仮定とともに、（１）及び（２）はｓ１及びｓ２について簡単に解くことができる。
【００３５】
【数１】
0005519146.tif 000003
【００３６】
古典的アラモウティ復号を使用する場合、チャネル係数が十分に等しい（上記参照のこと）という条件を満たすためには、ペアワイズの符号化入力シンボルは（時間において、又は周波数において）隣接されなければならない。しかしながら、多くのＯＦＤＭシステムが、ＯＦＤＭシンボル内で用いられるパイロットキャリアを使用して、チャネル推定及びチャネル探知を行う。このようなパイロットは、チャネル推定及びチャネル探知の要件を全て満たすために、知能的な方法で配置される。すなわち、
合成及びチャネル探知用の連続パイロット、
チャネル推定用の散乱パイロット。
【００３７】
パイロットパターンの配置は、全部の場合において、（周波数又は時間、両方の方向について）上述のアラモウティ復号の要件と通常は一致しない。ゆえに、図７に示すように、ＤＶＢ‐Ｔ用に提案された従来のＯＦＤＭ送信システムについては、ＯＦＤＭシンボルを通して、連続パイロット及び散乱パイロットの両方が用いられる。結果として、隣接サブキャリアに割り当てることが可能である変調シンボル対がある一方で、他の変調シンボル対は、最後の行に位置するサブキャリア１６２、１６４のような、パイロットキャリアを間に挟むサブキャリアに割り当てなければならない。
【００３８】
アラモウティセルの各変調シンボル対に割り当てられるサブキャリアの対がアラモウティ要求を満たすことを保証するようパイロットパターンが制限されるように、異なるパイロットパターンを適用することにより、パイロット機能が低下する、又はパイロットの全体数が増加する（スループットレートが低下する）こととなり、１つの解決策となる場合がある。加えて、パイロット間の順序がさらに複雑になり、データキャリアが増加する。
【００３９】
＜アラモウティ復号技術＞
本発明は、混合されたパイロット及びアラモウティ対とともにアラモウティ符号化を使用することを可能にする方法を与える。結果として、パイロットキャリアの配置に前提条件がなくなる。好ましくは、使用可能なサブキャリアが最大効率でアラモウティ符号化データキャリアに使用されることを保証するために、データ用のサブキャリアの数が偶数であるべきであって、そのため、使用可能なサブキャリアｘはｘ／２アラモウティセルに完全に並べられる場合がある。
【００４０】
本発明は、アラモウティ符号化信号に周知の符号化方法を代わりに使用する。復号技術は、（時間又は周波数において）近隣のシンボルは同一のチャネル係数を有する必要があるという前提条件を克服する。チャネル係数が等しいという前提条件なしで、再び数式（１）及び（２）から始めると、ｓ１及びｓ２について解く確率をなおも導く。この場合得られる数式は以下である。
【００４１】
【数２】
0005519146.tif 000004
【００４２】
この復号方法は、近隣シンボルチャネル係数が等しくないことにより引き起こされるビットエラーを解消するために提案されるものである。当該復号方法はゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ：ＺＦ）法と呼ぶ場合もあり、以下のように表すことができる。
【００４３】
【数３】
0005519146.tif 000005
【００４４】
他の疑似逆解法も存在し、それには最小平均二乗誤差（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ：ＭＭＳＥ）法も含まれ、以下のように表される。
【００４５】
【数４】
0005519146.tif 000006
【００４６】
チャネル係数は、いかなる方法をもってしても、もはや共役とはならないため、アラモウティセルが近隣にある必要はない。
【００４７】
結果として、図６に示すようにパイロットキャリアによって「割り込まれた（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ）」セルは、当該方法で復号可能であり、ＯＦＤＭ通信システムの動作の低下も、古典的アラモウティ復号技術に比べて無視できるものである。さらに、上記復号方法がアラモウティセルの変調シンボルに使用可能であるため、変調シンボルはパイロットキャリアによって分離され得るものであるが、実際いかなる量で分離されてもよいものである。結果として、図２の受信機について上述したように、ＯＦＤＭシンボル全体を符号化後に、パイロットキャリアが所望のいかなる方法でも配列可能なだけではなく、変調シンボルも分布可能である。ゆえに、インターリーバ１０４、１０６は、アラモウティセルの変調シンボルをインターリーブして、エラー訂正符号化部の動作を改善可能であり、図１に示すＬＤＰＣ符号化部などに用いられる。
【００４８】
アラモウティセルの変調シンボルを望みどおりに分布可能とすると、以下の２つの主要な効果がある。
アラモウティ符号化は、完全にパイロット間隔から完全に分離される。すなわち、パイロットがセルに割り込んだとしても、複合語の通信システムの動作は、あまり低下しない。上述のように、データキャリアの数は偶数であるべきである（すなわち、ＯＦＤＭシンボルごとのアラモウティセルの整数の数）。
アラモウティセルの２つの変調シンボルは時間及び／又は周波数において分布され、例えばインターリーバステージを用いて、もう１つの次元においてダイバーシチを増大させることが可能である。
【００４９】
＜送信機の別例＞
図８は、ＯＦＤＭシンボルにおけるサブキャリアごとの周波数に対する信号対雑音比のグラフ１６８を与える。図８に示すように、チャネル応答の信号対雑音比が低い領域１７０、１７２がある。結果として、これらの領域におけるアラモウティセルの変調シンボルは、たとえアラモウティからの追加符号化ゲインを考慮しても、ビットエラーをもたらす傾向がある。
【００５０】
本発明は、周波数及び時間のシステム固有範囲にわたって各アラモウティセルの変調シンボルをインターリーブすることを提案する。例えば周波数インターリーバを図８に示す例に用いたとした場合、アラモウティセルの２つの変調シンボルは、図９に示すように、使用可能な周波数範囲にわたって拡散するであろう。結果として、構成ブロックの１つのみが十分良い信号対雑音比で受信される場合、アラモウティ復号が可能である。ゆえに、アラモウティセルの変調シンボル１つが良い信号対雑音比の周波数に割り当てられるとすぐに、復号が可能である。ゆえにビットエラーの数はダイバーシチ追加の結果として減少し、本発明はエラー訂正符号化と組み合わせてもさらに効果のあるものとなるであろう。
【００５１】
空間‐時間アラモウティ符号化を行う、図２に示す送信機の例を、さらに図１０に示す。空間‐周波数符号化について図５に示す例で示したように、アラモウティセルの変調シンボルは、２つのＯＦＤＭシンボルに分布し、アンテナ１１２、１１４の各々からの送信に対して１つずつ、ＯＦＤＭシンボルに対して２つのバージョンが生成される。しかしながら、本発明によれば、連続しなければならなかった第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの代わりに、１又は２以上の他のＯＦＤＭシンボルが、アラモウティセルの変調シンボルを伝搬する２つのＯＦＤＭシンボル間に割り込むことも可能である。例えば、位置ｍ、ｍ＋２において送信されるＯＦＤＭシンボルが、アラモウティセルの変調シンボルを伝搬するものである。しかしながら、ＯＦＤＭシンボルは、他のデータを伝搬する位置ｍ＋１において送信可能であり、ＯＦＤＭシンボルｍ、ｍ＋２により伝搬されるデータでインターリーブされてもよい。
【００５２】
＜受信機例＞
図２に示す送信機が送信したアラモウティ符号化データを、本発明を用いて復号する受信機の一例を図１１に示す。図７に示す例によって説明したように、アラモウティセルの変調シンボルがインターリーブされなかったという例を、図１１は考慮している。図１１はＯＦＤＭ受信機の単純化ブロック図であり、本発明を説明するために必要なブロックのみを与えてある。図１１において、受信機アンテナ２０２が検出するＯＦＤＭシンボルをＯＦＤＭ変調部２００が受信し、パイロット抽出ブロック２０４がパイロットキャリアを抽出可能であるように、ＯＦＤＭシンボルを時間領域へ変換する。パイロットシンボルは、検出処理の一部として使用され、チャネル推定及び同期を行うのは言うまでもない。パイロットキャリアシンボルは抽出され、変調シンボルベアリングサブキャリアを回復し、これらはアラモウティ復号部２０６へフィードされる。
【００５３】
制御部２０８は、パイロット抽出ブロック２０４へパイロットキャリアのパターンを提供し、パイロットキャリアのパターンは受信機が認知するところのものである。制御部は、パイロットパターンにしたがってアラモウティ復号部２０８も制御する。（上述のように）復号されているアラモウティセルに対する各変調シンボルについて周波数応答係数が同一であると仮定した、単純化された符号化技術いずれかを用いて、アラモウティセルの変調シンボルは、アラモウティ復号部２０６によって復号される。この復号技術は、ＯＦＤＭシンボルにおけるサブキャリアを用いて送受信されたアラモウティセルの変調シンボルに適用可能である。しかしながら、分離されたサブキャリアにより送受信されるアラモウティセルに対するこれらの変調シンボルついて、例えばパイロットキャリアによって、ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンの各々（空間‐周波数）の、又は第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの各々（空間‐時間）のうちの各サブキャリアの位置に対応し、第１及び第２のバージョンの各々又は第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの各々に対応するチャネル周波数応答の係数の推定を用いることによって、アラモウティ復号部２０６は変調シンボルを検出する。このように、他のサブキャリア又はパイロットキャリアによって分離されたサブキャリアを介して送受信されるアラモウティセルの変調シンボルに対してのみ、計算がより複雑なアラモウティ復号処理が行われるように、制御部２０８は、アラモウティ復号部によって制御を行う。
【００５４】
ひとたび変調シンボル対がアラモウティ復号部２０６により回復されると、当該変調シンボル対はＱＡＭ復調部２１０へフィードされる。ＱＡＭ復調部２１０は、ＱＡＭシンボルを復調して、ＱＡＭシンボルが表すデータビットを回復する。
【００５５】
図１２は、ＯＦＤＭシンボルからデータを検出する受信機の一例を示す。ＯＦＤＭシンボルにおいて、アラモウティセルの変調シンボルがインターリーブされており、そのため、可能な限り、変調シンボルは、ＯＦＤＭシンボルの隣接サブキャリアでは１つも伝搬されない。ゆえに、デインターリーバ２１２が与えられて、アラモウティセルの変調シンボルをデインターリーブする以外、図１２に示す例は、図１１に示した受信機と同一の方法で動作する。さらに、アラモウティセルの変調シンボル全部が非隣接サブキャリアで送信されるため、アラモウティセルのより複雑な復号処理は、ＯＦＤＭシンボルの第１及び第２バージョンの各々（空間‐周波数）の、又は第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの各々（空間‐時間）のうちの各サブキャリアの位置に対応するチャネル周波数応答の係数を推定することによって行われなければならない。
【００５６】
＜インターリーバスキーム＞
ＯＦＤＭシステムパラメータ及びチャネルの挙動に応じて、インターリーバの設計は異なって見える。以下に、いくつかの例を挙げる。
【００５７】
［周波数インターリーバ］
上述のように、アラモウティセルの変調シンボルは周波数インターバによって拡散されるべきである。その目的は、あり得る最良の方法でアラモウティセルの構成ブロックを分布させることである。このようなシステムの一例は、ＤＶＢ‐Ｔ／ＤＶＢ‐Ｔ２の周波数インターリーバである。用いられる分布シーケンスは、隣接ＱＡＭシンボル間に最大平均距離を得るように（当発明者の場合は、１アラモウティセル変調シンボルであった）、また一方で最小距離も追加で保証するように設計された。
【００５８】
［周波数／時間インターリーバ］
アラモウティセル構成ブロックを拡散することも、専用の周波数及び時間範囲に適用可能である。ここでは２つの例に言及する。
拡散はいくつかの完全ＯＦＤＭシンボルに適用される。これにより、チャネル特性に応じて、さらに効果がある場合がある。図１３に以下の原理が示されている。すなわち、時間におけるいくつかの完全ＯＦＤＭシンボルは、インターリーバの拡散範囲として用いられる。
拡散はいくつかの部分的ＯＦＤＭシンボルに適用される。ＩＳＤＢ‐Ｔのようなシステムは、完全数のＯＦＤＭキャリアではなく、サブセットブロック（例えば１セグメントＩＳＤＢ‐Ｔ）のみを用いる。この場合、関連サブキャリアブロックのいくつかを、インターリーバ範囲として組み合わせる（図１４参照のこと）。
【００５９】
本発明は、受信機が送信機にチャネル特性を通知可能である双方向通信システムへ、より知能的な方法で適用可能なものであり、主エコーパスが、チャネル周波数応答において周期的フェーディング挙動をもたらす。一般的に、周波数における周期性は、遅延長の逆数値である（例、１μ秒でエコー→周波数における周期性＝１ＭＨｚ）。かかる周期性数の半分にわたってアラモウティセル構成ブロックを拡散する周波数ブロックインターリーバを導入することが提案される。結果として、良いＳＮＲ条件では各アラモウティセルは少なくとも１のブロックを含み、アラモウティセル全部に対してエラーフリーの復号が可能である。図１５は、ＳＮＲが高い領域及び低い領域にわたって拡散される２つのアラモウティセル２５０、２５２、２５４、２５６の関係を示す。
【００６０】
ｎを周波数にわたる拡散範囲を増加させる任意の奇数として、周期性数のｎ／２にわたりアラモウティセル構成ブロックを拡散する周波数ブロックインターリーバを導入することも可能であるということに留意されたい。
【００６１】
他の実施形態において、データシンボルを送信する装置が、第１及び第２の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを用いる。ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと１又は２以上のパイロットサブキャリアとを備える。当該装置は変調部と送信部とを備える。変調部は、
ＯＦＤＭシンボルを介した通信のためのデータシンボルを受信し、
データシンボルを対にし、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対をデータシンボル対ごとに生成し、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルのうち各々異なる方でデータを伝搬するために割り当てられる同一のサブキャリアを変調することによって、第１のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンと、第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンとを形成し、
ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調し、
ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおけるデータシンボル対に形成されたアラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対をデータシンボル対ごとに生成し、
アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルの異なる方でそれぞれデータを伝搬するために割り当てられる同一のサブキャリアを変調することによって、第１のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンと、第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンとを形成し、
ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調する。
送信部は、第１のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信し、少なくとも１つのデータシンボル対について、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルが間に一時的変位を有しながら送信される。
【００６２】
データを受信する装置の別の実施形態において、当該装置は第１及び第２の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを受信し、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、１又は２以上のパイロットキャリアとを備え、データベアリングサブキャリアは、対にされたデータシンボルを伝搬する。当該装置は受信部と復調部とを備える。受信部は、第１のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを受信し、第２のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを受信する。
１又は２以上のパイロットサブキャリアを用いて、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンからのデータシンボル対ごとに、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対の推定を形成し、第１の変調シンボルの推定は第１のＯＦＤＭシンボルからのサブキャリアから形成され、第２の変調シンボルは、第２のＯＦＤＭにおける同一の位置にあるサブキャリアから形成されるものであって、
また変調部は、１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンからのデータシンボル対ごとに、ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に対応する前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対の推定を形成し、第３の変調シンボルの推定は、第１のＯＦＤＭシンボルからのサブキャリアから形成され、第４の変調シンボルは、第２のＯＦＤＭシンボルにおける同一の位置にあるサブキャリアから形成されるものである。
当該装置は、データ検出部も有する。データ検出部は、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンから回復される各アラモウティセルに対応する第１及び第２の変調シンボルと第３及び第４の変調シンボルとからのデータシンボルの各々の推定を生成する。
第１及び第２のＯＦＤＭシンボルは、少なくとも１つの他のＯＦＤＭシンボルによって時間において分離され、データ検出部は、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの各々のうちの各サブキャリアの位置に対応するチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、サブキャリアによって伝搬されるデータシンボル対を検出する。
【００６３】
さらに、少なくとも同一のアラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルと第３及び第４の変調シンボルとは、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンのうちの同一のサブキャリアによってそれぞれ伝搬されてもよい。データ検出部は、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンの各々のうちのサブキャリアの位置に対応するチャネル周波数応答の係数が同一であると仮定して、ＯＦＤＭシンボルによって伝搬されるデータシンボル対を検出してもよい。
【００６４】
別の例においては、データ検出部は、データシンボル対が連続ＯＦＤＭシンボルから検出されるかどうか、又は少なくとも１つの他のＯＦＤＭシンボルに対応する時間量によって分離されるＯＦＤＭシンボルから検出されるかどうかに応じて、検出技術を適合可能である。
【００６５】
別の実施形態例によれば、第１及び第２の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを介してデータを送信する方法が提供される。ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、１又は２以上のパイロットキャリアとを備える。当該方法は、
ＯＦＤＭシンボルを介した通信のためのデータシンボルを受信することと、
データシンボルを対にすることと、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対をデータシンボル対ごとに生成することと、
アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルのうち各々異なる方でデータを伝搬するために割り当てられる同一のサブキャリアを変調することによって、第１のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンと、第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンとを形成することと、
ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調することと、
ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおけるデータシンボル対に形成されたアラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対をデータシンボル対ごとに生成することと、
アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルの異なる方でそれぞれデータを伝搬するために割り当てられる同一のサブキャリアを変調することによって、第１のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンと、第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンとを形成することと、
ＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンの１又は２以上のパイロットキャリアを変調することと、
第１のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを送信し、第２のアンテナを介して第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを送信することとを含み、
少なくとも１つのデータシンボル対について、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルが一時的変位を有しながら送信される。
【００６６】
別の例によれば、第１及び第２の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルからデータを受信する方法が提供される。ＯＦＤＭシンボルは、複数のデータベアリングサブキャリアと、１又は２以上のパイロットキャリアとを備える。データベアリングサブキャリアは、対にされたデータシンボルを伝搬する。当該方法は、
第１のアンテナを介して送信される第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンを受信することと、
第２のアンテナを介して送信される第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンを受信することと、
１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンからのデータシンボル対ごとに、アラモウティセルの第１及び第２の変調シンボルを形成する第１の変調シンボル対の推定を形成することと、第１の変調シンボルの推定は第１のＯＦＤＭシンボルからのサブキャリアから形成され、第２の変調シンボルは、第２のＯＦＤＭにおける同一の位置にあるサブキャリアから形成されるものであることと、
１又は２以上のパイロットキャリアを用いて、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第２のバージョンからのデータシンボル対ごとに、ＯＦＤＭシンボルの第１のバージョンにおける前記データシンボル対に対応する前記アラモウティセルの第３及び第４の変調シンボルを形成する第２の変調シンボル対の推定を形成することと、第３の変調シンボルの推定は、第１のＯＦＤＭシンボルからのサブキャリアから形成され、第４の変調シンボルは、第２のＯＦＤＭシンボルにおける同一の位置にあるサブキャリアから形成されるものであることと、
第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの第１及び第２のバージョンから回復される各アラモウティセルに対応する第１及び第２の変調シンボル対からのデータシンボルの各々の推定を生成することとを含み、
第１及び第２のＯＦＤＭシンボルは、少なくとも１つの他のＯＦＤＭシンボルによって時間において分離されるものであって、各データシンボル対の推定を生成することは、第１及び第２のＯＦＤＭシンボルの各々のうちの各サブキャリアの位置に対応するチャネル周波数応答の係数の異なる推定を用いて、サブキャリアによって伝搬されるデータシンボル対を検出することを含むものである。
【００６７】
本発明の様々な態様及び特徴を添付の特許請求の範囲においてさらに定める。上述の例には、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な修正を加え得るものである。例えば、本発明はＤＶＢ‐Ｔ又はＤＶＢ‐Ｔ２に限定されるものではなく、いかなる技術例にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】例えばＤＶＢ‐Ｔ２規格で使用可能なＣＯＦＤＭ送信機の概略ブロック図である。
【図２】本発明の一例を示すものである図１に示す送信機の部分の概略ブロック図である。
【図３】アラモウティ符号化行列の一例である。
【図４】空間周波数アラモウティ符号化技術を示す概略ブロック図である。
【図５】時空間アラモウティ符号化技術を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明を示すＭＩＳＯシステムの概略図である。
【図７】データサブキャリアにおけるパイロットキャリアの分布を示す複数のＯＦＤＭシンボルの説明図である。
【図８】アラモウティセルに対するサブキャリアの位置について示された、周波数に対する信号対雑音比のグラフである。
【図９】インターリーブアラモウティセルに対して示された、周波数に対する信号対雑音比のグラフである。
【図１０】時空間アラモウティ符号化で符号化されるＯＦＤＭシンボルの概略説明図である。
【図１１】本発明による受信機の一例の概略ブロック図である。
【図１２】本発明による受信機の別例の概略ブロック図である。
【図１３】いくつかのＯＦＤＭシンボルにわたってアラモウティセルの変調シンボルがどのように分布可能であるかを示す概略説明図である。
【図１４】いくつかのＯＦＤＭシンボルセグメントにわたってアラモウティセルの変調シンボルがどのように分布可能であるかを示す概略説明図である。
【図１５】どのように分布可能であるかの概略説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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