(57)【要約】      （修正有）【課題】情報が送信アンテナからＭＩＭＯチャンネルを介して送信から受信した信号から復号する方法を示す。【解決手段】信号は受信アンテナによって受信され、情報は空間、時間及び／又は周波数に亘りシンボル列として符号化される。各送信シンボルは値の１つを有する。復号方法は所定時間に送信アンテナに存在するシンボル値の尤度組み合わせであるシンボル値の所定数の集合を同定し、送信とり得るシンボル毎に、所定アンテナでシンボルの送信に対応する受信情報の確率を同定された組み合わせの１つのシンボル値を送信する他のアンテナに基づいて決定し、出力するステップを有する。後者ステップは他の送信アンテナが尤度組み合わせとして同定される選択組み合わせの１つに従って送信していれば所定送信アンテナで送信されている所定シンボルの確率を決定する。これは全選択組み合わせに対して行われ、結果の確率は共に加算される。【選択図】図１
2006191543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナからのＭＩＭＯチャネルを介した送信によって受信される信号で搬送された情報を検出する方法であって、前記情報は空間および時間および／または周波数に亘りシンボルとして符号化され、おのおののシンボルは、あるとり得るシンボル集合のメンバであって、
最初に、とり得るシンボル値毎に、そのシンボル値を送信した第1送信アンテナの尤度を、未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する他の全てのアンテナと組み合わせて決定し、少なくとも１つの最尤シンボル値を選択し、格納するステップと、
格納済み最尤シンボル値毎に前記第1送信アンテナで送信された前記尤度シンボル値の尤度を、とり得るシンボル値毎に、そのとり得るシンボルを送信した第２送信アンテナと組み合わせて、更に未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する他の送信アンテナと組み合わせて決定し、前記第１アンテナで送信された前記尤度シンボル値と前記第２アンテナで送信された前記とり得るシンボル値の少なくとも１つの組み合わせを選択し、格納する全ての決定するステップと、
次いで、任意のさらなる送信アンテナに関連して、シンボル値の記憶尤度組み合わせ毎に以前に考慮された送信アンテナに送信された前記尤度組み合わせの尤度を、とり得るシンボル値毎にそのとり得るシンボル値を送信した他の送信アンテナを組み合わせ、且つ未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信し、以前に考慮された送信アンテナに送信された前記尤度組み合わせと前記他のアンテナで送信される前記とり得るシンボル値との少なくとも１つの尤度組み合わせを選択し、格納する全ての他の送信アンテナと組み合わせて決定するステップと、
を含み、シンボル値の所定の数の組み合わせを同定するステップと、その組み合わせは所定のフレームにおいて送信アンテナに存在する可能性が実質的に最も高く、組み合わせ
前記同定された組み合わせ毎に、前記送信アンテナが前記シンボルを送信した確率を、前記同定された組み合わせに従ってシンボルを送信する他の送信アンテナと組み合わせて決定し、そして前記確率の和を決定することによって前記とり得るシンボルの１つを送信アンテナが送信した尤度の近似を決定し、これによって前記送信アンテナで送信された前記シンボルの尤度を決定するステップとを有する方法。
【請求項２】
前記ノミナルシンボル推定値は確率変数である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記確率変数の平均値がとり得るシンボル集合の平均値である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記確率変数の分散が、雑音推定値の分散と前記とり得るシンボル集合の分散の和である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の尤度データを求めるステップと、前記尤度データをデインターリーブするステップとを備える、ＭＩＭＯ送信から受け取られる信号を処理する方法。
【請求項６】
尤度データを生成するために前記デインターリーブデータを復号化するステップをさらに含む、請求項５に記載の信号を処理する方法。
【請求項７】
前記復号化するステップは、前記デインターリーブデータにチャネル復号化プロセスを適用することを備える、請求項６に記載の信号を処理する方法。
【請求項８】
前記結果尤度情報に基づいてオーディオ出力を生成するステップをさらに備える、請求項６または７に記載の信号を処理する方法。
【請求項９】
前記結果尤度データに基づいて視覚出力を生成するステップを含む、請求項６、７または８のいずれか１項に記載の信号を処理する方法。
【請求項１０】
複数の送信アンテナを有する送信機と複数の受信アンテナを備える受信機とを備えるＭＩＭＯシステムにおいて情報を伝達する方法であって、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、前記送信アンテナにおいて、空間および時間および／または周波数に従って変調される前記シンボルを送信し、次いで、前記受信機において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報を検出する方法に従って前記情報を復号化することを備える方法。
【請求項１１】
複数の送信アンテナからのＭＩＭＯチャネルを介した送信から複数の受信アンテナで受信される信号に乗り、空間および時間および／または周波数亘って各々が複数の値の１つを有する複数のシンボルの列として符号化されている情報を復号する復号器であって、  初期動作モードにおいて、とり得るシンボル値毎にそのシンボル値を送信した第１送信アンテナの尤度を、未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する全ての他の送信アンテナと組み合わせて決定し、他の繰り返し動作モードにおいて、記憶尤度シンボル値の１つを送信する既考慮済み送信アンテナまたは場合によってはシンボル値の尤度組み合わせの１つを送信する既考慮済み送信アンテナの尤度を、とり得るシンボル値毎にこのシンボル値を送信する他のアンテナ及び未検出シンボル及び雑音を考慮するノミナル推定値を送信するまだ考慮されていない全ての送信アンテナを組み合わせて決定する尤度決定手段と、
前記初期動作モードに対してとり得るシンボル値の値より少ない前記尤度シンボル値の選択数または場合によってはとり得るシンボル値の組み合わせを格納する格納手段と、
を含む、所定フレームにおいて前記送信アンテナで提示される可能性が実質上最も高い、とり得るシンボル値の複数の組み合わせを同定する尤度組み合わせ決定手段と、
同定された組み合わせ毎に、送信アンテナが前記同定された組み合わせに従ってシンボルを送信する他の送信アンテナと共に前記シンボルを送信した確率を決定する確率成分決定手段及び前記確率の合計を決定し、それによって前記送信アンテナで送信された前記シンボルの尤度を決定する確率合計手段とを含み、前記送信アンテナが前記とり得るシンボルの１つを送信した尤度の近似を決定する尤度データ決定手段と、
を備える、復号器。
【請求項１２】
前記ノミナルシンボル推定値は確率変数である、請求項１１に記載の復号器。
【請求項１３】
前記確率変数の平均値は、とり得るシンボル集合の平均値である、請求項１２に記載の復号器。
【請求項１４】
前記確率変数の分散が、雑音推定値の分散と前記とり得るシンボル集合の分散の和である、請求項１３に記載の復号器。
【請求項１５】
受信シンボルに関連する尤度データを生成する、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の復号器と、前記尤度データをデインターリーブするデインターリーバとを備える、ＭＩＭＯ送信から受け取られる信号を受け取り、処理するように動作するデータ処理装置。
【請求項１６】
尤度情報を生成するためにチャネル符号を復号化する復号器をさらに含む、請求項１５に記載のデータ処理装置。
【請求項１７】
前記結果尤度情報に基づいてオーディオ出力を生成するオーディオ出力手段をさらに備える、請求項１６に記載のデータ処理装置。
【請求項１８】
前記結果尤度情報に基づいて視覚出力を生成する視覚出力手段を含む、請求項１６に記載のデータ処理装置。
【請求項１９】
複数の送信アンテナを有し、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、空間および時間および／または周波数に従って変調される前記シンボルを前記送信アンテナで送信する送信機、及び複数の受信アンテナを有し、前記情報を復号し、請求項１１乃至１４のいずれか１項に従った復号器で構成される受信機とを備えるＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２０】
複数の送信アンテナを有し、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、空間および時間および／または周波数に従って変調される前記シンボルを前記送信アンテナで送信する送信機、及び複数の受信アンテナを有し、前記情報を復号し、請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載に従ったデータ処理装置で構成される受信機とを備えるＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２１】
添付図を参照して詳述されているように信号を符号化する方法。
【請求項２２】
添付図を参照して詳述されているような復号装置。
【請求項２３】
請求項１乃至１０のいずれか１項或いは請求項２１の方法を行う汎用コンピュータを構成するコンピュータ実行命令を含む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、これだけに限らないが、特に、空間的に多重化されるＭＩＭＯシステムにおいて、多重化送信機からの送信を復号化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈｉｐｅｒｌａｎ／２やＩＥＥＥ８０２．１１ａなどの現世代のＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）標準は、最大５４Ｍビット／秒までのデータ転送速度を提供する。これらの標準のうちＨｉｐｅｒｌａｎ／２は欧州に端を発し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは米国に由来することが認められているが、標準指定の技術の適用は場所によって制限されるものではない。
【０００３】
ＷＬＡＮでは、絶えず、より速いデータ転送速度での伝送が求められている。より速いデータ転送速度は、例えばマルチメディアサービスなどでは、単にデータ伝送帯域幅を増やすことによって達成され得るが、これは非効率的で高くつく。
【０００４】
ＭＩＭＯシステムは、帯域幅を増やさずにスループットを増大させることができる。スループットは、潜在的には、送信／受信アンテナの数と共に直線的にスケーリング（増加）する。すなわち、例えば、４送信４受信アンテナシステムは、潜在的に、単一送信／受信アンテナシステムの４倍の能力を提供する。
【０００５】
しかしながら、ＭＩＭＯ通信システム用の受信機は複雑である。というのは、単一の受信アンテナがすべてのアンテナからの信号を受信し、結果、この複雑な信号を復号化する際に困難を生じるからである。
【０００６】
典型的なＭＩＭＯデータ通信システムにおいて、データソースは送信機のチャネル符号器に（情報ビットまたはシンボルを備える）データを提供する。チャネル符号器は、通常、再帰系統的畳み込み（ＲＳＣ）符号器や、（インターリーバを含む）より強力な、所謂ターボ符号器などの畳み込み符号器を備える。入力されるよりも多くのビットが出力され、この比率の典型は２分の１または３分の１である。チャネル符号器の後にはチャネルインターリーバ、および、この例では、時空符号器が続く。時空符号器は、入力される１つまたは複数のシンボルを、複数の送信アンテナのそれぞれからの同時送信のための複数のコードシンボルとして符号化する。
【０００７】
時空符号化は、一動作実施形態において、符号化マトリックスによって記述される符号化装置で表され、データに基づいて空間および時間送信ダイバーシチを提供する。符号化装置の後には、送信用の符号化シンボルを提供する変調器が設けられてもよい。更に（または代替として）空間周波数符号化が採用されてもよい。
【０００８】
ゆえに、大まかに言えば、入力シンボルは、空間および時間および／または周波数座標を有するグリッドに分散される。空間周波数符号化が用いられる場合、別々の周波数チャネルがＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）搬送波上に変調され、一般に、通常はＯＦＤＭ副搬送波の直交性を破壊し、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を導入するチャネル分散の影響を軽減するために、各送信シンボルにサイクリックプレフィックスが付加される。
【０００９】
符号化送信信号は、ＭＩＭＯチャネル（例えば、無線電磁伝送など）を介して、時空間（および／または周波数）復号器に複数の入力を提供する受信機の受信アンテナに伝搬する。これは、符号器の影響を除去するタスクを有する。復号器は、受信アンテナからの複数の受信信号を取り込み、これらから、特定の値を有する送信シンボルの確率に関する、いわゆる軟データまたは尤度データをそれぞれの複数の信号ストリーム（ひとつのストリームがひとつの信号アンテナに対応）で構成される出力を再構成する。
【００１０】
このデータは、送信機のチャネルインターリーバの影響を反転させるチャネルデインターリーバに、次いで、畳み込み符号を復号化する、ビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）復号器などのチャネル復号器に提供される。通常、チャネル復号器は、ＳＩＳＯ（軟入力軟出力）復号器であり、シンボル（またはビット）尤度データを受け取り、硬判定が行われているデータなどではなく、同様な尤度データを出力として提供する。チャネル復号器の出力は、任意の所望のやり方でデータをさらに処理するために、データシンクに提供される。
【００１１】
いくつかの通信システムでは、チャネルインターリーバに対応して、チャネル復号器からの軟出力がチャネルインターリーバに提供され、さらに、チャネルインターリーバが、繰り返し的時空間（および／または周波数）およびチャネル復号化のために、軟（尤度）データを時空復号器に提供する、いわゆるターボまたは繰り返し復号化が用いられる。このような構成では、チャネル復号器は、時空復号器に、例えば、誤り検査ビットを含むすべての送信シンボルに関する情報を提供する。
【００１２】
前述の通信システムでは、チャネル符号化と時空符号化の両方が時間ダイバーシチを提供することが理解される。すなわち、このダイバーシチは、達成できるさらなる信号対雑音比利得の点で収穫逓減の法則(law of diminishing returns)に従う。ゆえに、任意の特定の時空／周波数復号器によって提供される利得を考慮するとき、これらの利得が、チャネル符号化を含むシステムの状況において最も適切に考慮される。
【００１３】
このような通信システムにおける最も複雑なタスクの１つが、時空（または周波数）ブロック符号（ＳＴＢＣ）の復号化である。このタスクは復号器によって行われ、受信機において相互に干渉し合う送信シンボルを分離しようとすることが伴う。最適なＳＴＢＣ復号器は、すべての可能な送信シンボルの網羅的サーチを行う、事後確率（ＡＰＰ）復号器である。このような復号器は、送信アンテナすべてのあらゆる送信シンボル信号点を考慮し、すべての可能な受信信号を計算し、これらを実際の受信信号と比較し、最も近いユークリッド距離を持つものを最尤解として選択する。
【００１４】
しかしながら、考慮すべき組み合わせの数は、少数のアンテナ、１６ＱＡＭ（直交振幅変調）などの変調方式、および比較的短時間の分散を有するチャネルの場合でさえも膨大であり、この手法の複雑さは、データ転送速度と共に指数関数的に増大する。ゆえに、この最適アプローチは、計算上実施するのが困難であり、データ転送速度のわずかな増大が結果として高い計算コストをもたらことになるので、実際のシステムには適さないとみなされ得る。したがって、準最適アプローチが技術的、商業的関心である。
【００１５】
時空ブロック復号化での一般的な選択は、ゼロフォーシングおよび最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定器などの線形推定器、判定帰還型手法（ブロック判定帰還型等化器、垂直ＢＬＡＳＴ（Ｂｅｌｌ  Ｌａｂｓ  ＬＡｙｅｒｅｄ  Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ（ベル研究所階層化時空））、スフィア復号器などの限られたサーチを伴う状態空間法である。
【００１６】
マルチユーザシステムに関連する他の背景従来技術は、‘Near-Optimal Multiuser Detection in Synchronous CDMA Using Probabilistic Data Association’, (J Luo, KR Pattipati, PK Willett and F Hasegawa IEEE Communication Letters, Vol. 5, No 9, September 2001) 及び ‘Iterative Receivers for Multiuser Space-Time Coding Systems’ (Ben Lu and Xiaodong Wang, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 18, No 11, November 2000)に記載されている。
【００１７】
ＡＰＰ復号器を使用する最適復号化は、非常に複雑であるが、他方で、前述のこの他の技法は性能がよくない。特に、準最適復号器は、チャネル符号化システムでの性能を著しく低下させ得る、不正確な軟出力情報を提供する傾向がある。
【００１８】
ゆえに、ＡＰＰ手法の複雑さを伴わずに改善された性能を提供する復号化方法を提供することが望ましいはずである。
【００１９】
ＭＩＭＯ検出の別の一般的な方法がスフィア復号器（ＳＤ）である。スフィア復号器の動作原理は、"Improved methods for calculating vectors of short lengths in a lattice, including a complexity analysis," (U. Fincke and M. Pohst, Mathematics of Computation, vol. 44, no. 3, pp. 463-471, Apr. 1985)に開示されている。
【００２０】
ＳＤの複雑さは、無線チャネルによって大いに影響され、ゆえに、この技法は、検出プロセスに固定メモリおよび計算処理リソースを割り振る実際の用途には望ましくない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の態様は、複数の送信アンテナからのＭＩＭＯチャネルを介した送信によって受信される信号で搬送された情報を検出する方法であって、前記情報は空間および時間および／または周波数に亘り、シンボルとして符号化され、おのおののシンボルは、あるとり得るシンボル集合のメンバであって、最初に、とり得るシンボル値毎に、そのシンボル値を送信した第1送信アンテナの尤度を、未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する他の全てのアンテナと組み合わせて決定し、少なくとも１つの最尤シンボル値を選択し、格納するステップと、格納済み最尤シンボル値毎に前記第1送信アンテナで送信された前記尤度シンボル値の尤度を、とり得るシンボル値毎に、そのとり得るシンボルを送信した第２送信アンテナと組み合わせて、更に未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する他の送信アンテナと組み合わせて決定し、前記第１アンテナで送信された前記尤度シンボル値と前記第２アンテナで送信された前記とり得るシンボル値の少なくとも１つの組み合わせを選択し、格納するステップと、次いで、任意のさらなる送信アンテナに関連して、シンボル値の記憶尤度組み合わせ毎に以前に考慮された送信アンテナに送信された前記尤度組み合わせの尤度を、とり得るシンボル値毎にそのとり得るシンボル値を送信した他の送信アンテナを組み合わせ、且つ未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信し、以前に考慮された送信アンテナに送信された前記尤度組み合わせと前記他のアンテナで送信される前記とり得るシンボル値との少なくとも１つの尤度組み合わせを選択し、格納する全ての他の送信アンテナと組み合わせて決定するステップとを含み、シンボル値の所定の数の組み合わせを同定するステップと、その組み合わせは所定のフレームにおいて送信アンテナに存在する可能性が実質的に最も高く、組み合わせ、前記同定された組み合わせ毎に、前記送信アンテナが前記シンボルを送信した確率を、前記同定された組み合わせに従ってシンボルを送信する他の送信アンテナと組み合わせて決定し、そして前記確率の和を決定することによって前記とり得るシンボルの１つを送信アンテナが送信した尤度の近似を決定し、これによって前記送信アンテナで送信された前記シンボルの尤度を決定するステップとを有する方法を提供する。
【００２２】
本発明の一実施形態では、未検出のシンボルは確率変数として扱われ、ノミナルシンボル推定値はこれらのシンボルの平均値である。
【００２３】
本発明の第２の態様は、本発明の上記の態様に従って尤度データを求めるステップと、畳み込み符号を生成するために尤度データをデインターリーブするステップとを備える、ＭＩＭＯ送信から受け取られる信号を処理する方法を提供する。
【００２４】
この方法は、さらに、尤度データを生成するためにチャネル符号を復号化するステップも備え得る。
【００２５】
この方法は、さらに、前記結果として生じる尤度情報に基づいてオーディオ出力を生成するステップおよび／または前記結果として生じる尤度データに基づいて視覚出力を生成するステップも備え得る。
【００２６】
本発明の第３の態様は、複数の送信アンテナを有する送信機と複数の受信アンテナを備える受信機とを備えるＭＩＭＯシステムにおいて情報を伝達する方法であって、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、送信アンテナにおいて、空間および時間および／または周波数に従って変調されるシンボルを送信し、次いで、受信機において、本発明の第１の態様の情報を検出する方法に従って情報を復号化することを備える方法を提供する。
【００２７】
本発明の第４の態様は、複数の送信アンテナからのＭＩＭＯチャネルを介した送信から複数の受信アンテナで受信される信号に乗り、空間および時間および／または周波数亘って各々が複数の値の１つを有する複数のシンボルの列として符号化される情報を復号する復号器であって、初期動作モードにおいて、とり得るシンボル値毎にそのシンボル値を送信した第１送信アンテナの尤度を、未検出のシンボルおよび雑音を考慮するためのノミナル推定値を送信する全ての他の送信アンテナと組み合わせて決定し、他の繰り返し動作モードにおいて、記憶尤度シンボル値の１つを送信する既考慮済み送信アンテナまたは場合によってはシンボル値の尤度組み合わせの１つを送信する既考慮済み送信アンテナの尤度を、とり得るシンボル値毎にこのシンボル値を送信する他のアンテナ及び未検出シンボル及び雑音を考慮するノミナル推定値を送信するまだ考慮されていない全ての送信アンテナを組み合わせて決定する尤度決定手段と、前記初期動作モードに対してとり得るシンボル値の値より少ない前記尤度新堀値の選択数または場合によってはとり得るシンボル値の組み合わせを格納する格納手段とを含む、所定フレームにおいて前記送信アンテナで提示される可能性が実質上最も高い、とり得るシンボル値の複数の組み合わせを認識する尤度組み合わせ決定手段と、同定組み合わせ毎に、送信アンテナが前記同定組み合わせに従ってシンボルを送信する他の送信アンテナと共に前記シンボルを送信した確率を決定する確率成分決定手段及び前記確率の合計を決定し、それによって前記送信アンテナで送信された前記シンボルの尤度を決定する確率合計手段とを含み、前記送信アンテナが前記とり得るシンボルの１つを送信した尤度の近似を決定する尤度データ決定手段と、を備える、復号器を提供する。
【００２８】
本発明の第４の態様によれば、本発明の一実施形態は、未検出のシンボルは確率変数として扱われ、ノミナルシンボル推定値はこれらのシンボルの平均値であると規定する。
【００２９】
本発明の第５の態様は、受信シンボルに関連する尤度データを生成する本発明の第４の態様による復号器と、前記復号器への入力を生成するために尤度データをデインターリーブするデインターリーバとを備える、ＭＩＭＯ送信から受け取られる信号を受け取り、処理するように動作するデータ処理装置を提供する。
【００３０】
本発明の第５の態様によれば、装置は、尤度情報を生成するためにチャネル符号を復号化する復号器を含んでもよい。
【００３１】
本発明の第５の態様による装置は、さらに、結果として生じる尤度情報に基づいてオーディオ出力を生成するように動作するオーディオ出力手段、および／または結果として生じる尤度情報に基づいて視覚出力を生成するように動作する視覚出力手段も備えてもよい。
【００３２】
本発明の第６の態様は、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、送信アンテナにおいて、空間および時間および／または周波数に従って変調されるシンボルを送信するように動作する、複数の送信アンテナを有する送信機と、本発明の第４の態様による復号器を備え、情報を復号化するように動作する、複数の受信アンテナを備える受信機とを備えるＭＩＭＯ通信システムを提供する。
【００３３】
本発明の第７の態様は、情報を、それぞれがとり得るシンボル集合のメンバであるシンボルとして符号化し、送信アンテナにおいて、空間および時間および／または周波数に従って変調されるシンボルを送信するように動作する、複数の送信アンテナを有する送信機と、本発明の第５の態様によるデータ処理装置を備え、情報を復号化するように動作する、複数の受信アンテナを備える受信機とを備えるＭＩＭＯ通信システムを提供する。
【００３４】
本発明は、本発明の方法のいずれかを実行し、かつ／または本発明のいずれかの態様の装置として構成されるように、コンピュータ装置によって実行されるコンピュータプログラムによって構成されるコンピュータ装置によって実施され得ることが理解される。
【００３５】
この場合、コンピュータプログラムは、光または磁気記憶媒体、インターネットによって実施されるダウンロードなどを介して受け取られる信号、スマートカード、フラッシュメモリなどの集積回路記憶手段、ＡＳＩＣなどの特定用途向けハードウェアを使用する構成といった、任意の実際的手段によって導入できる。
【００３６】
次に、本発明の具体的な実施形態を、例としてあげるにすぎないが、添付の図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１に、送信側装置１２および受信側装置１４を備えるＭＩＭＯデータ通信システム１０を示す。送信側装置１２は、チャネル符号器１８に（情報ビットまたはシンボルを備える）データを提供する、データソース１６を備える。チャネル符号器１８は、この例では、再帰統計的畳み込み（ＲＳＣ）符号器などの畳み込み符号器を備える。チャネル符号器１８は、符号器から、符号器の入力に提示されるよりも多くのビットが出力されるように動作し、通常、この比率は２分の１または３分の１である。
【００３８】
チャネル符号器は、チャネルインターリーバ２０、図示の実施形態では時空符号器２２に、符号化ビットを提示する。チャネルインターリーバ２０は、これらのビットを、同じアンテナからのデータフレーム中の特定の位置にあるビットの繰り返し送信のせいで誤りが生じないようなやり方で、または、送信された信号の劣化による誤りができるだけ回復できるように隣接するビットが分離されるようなやり方で、シンボルにインターリーブする。
【００３９】
時空符号器２２は、１つまたは複数の入力シンボルを、複数の送信アンテナ２５を備える送信アンテナアレイ２４からの同時送信のための複数のコードシンボルとして符号化する。この図示の例では、３つの送信アンテナが設けられる。一般的に、送信アンテナの数はＴｘで表される。
【００４０】
符号化送信信号は、送信アンテナアレイ２４と、対応する受信側装置１６の受信アンテナアレイ２６の間で定義されるＭＩＭＯチャネル２８を介して伝搬する。受信アンテナアレイ２６は、受信側装置１６の時空間（および／または周波数）復号器３０に複数の入力を提供する複数Ｒｘの受信アンテナ２７を備える。この具体的な実施形態では、受信アンテナアレイ２６は、３つの受信アンテナ２７を備える。
【００４１】
一般的に、Ｒｘ≧Ｔｘは、単に、１つの操作性条件にすぎない。
【００４２】
時空復号器３０は、符号器２２の影響を除去するように動作する。具体的な実施形態の受信機１４は、送信機１２を想定して構成される。時空復号器３０の出力は、各送信アンテナ２５ごとに１つずつ、それぞれが、特定の値を有する送信シンボルの確率に関するいわゆる軟データまたは尤度データを搬送する、複数の信号ストリームを備える。このデータは、チャネルインターリーバ２０の影響を反転させ、時空復号器３０によって提供される尤度データに基づいて畳み込み符号を出力するチャネルデインターリーバ３２に提供される。
【００４３】
次いで、チャネルデインターリーバ３２による畳み込み符号出力がチャネル復号器３４に供給される。この例では、チャネル復号器３４は、畳み込み符号を復号化するように動作するビタビ復号器である。
【００４４】
チャネル復号器３４は、シンボル（またはビット）尤度データを受け取り、出力として、硬判定が行われているデータなどではなく、類似の尤度データを与えるように動作する、ＳＩＳＯ（軟入力軟出力）復号器である。チャネル復号器３４の出力は、任意の所望のやり方でデータをさらに処理するために、データシンク３６に提供される。
【００４５】
チャネル復号器３４は、さらに、これの出力を、送信機１２のチャネルインターリーバ２０と同等の設計の、ゆえに、元のデータが送信機１２でインターリーブされたのと同じやり方で復号化受信データをインターリーブする、別のチャネルインターリーバ３８に与える。次いで、このインターリーブ受信データは、時空復号化プロセスで使用するための事前データとして、時空復号器３０戻される。
【００４６】
次に、時空復号器３０の動作を、図面の図２を参照して説明する。時空復号器３０の動作は、前述の参照のスフィア復号器に関連付けられる複雑さの平均レベルを使用し、比較的高次の変調方式を使用して変調される信号の復号化を可能にする。
【００４７】
明確にするために、この方法を、Ｔｘ個の送信アンテナ２５およびＲｘ個の受信アンテナ２７を用いる一般的な場合に関して説明する。この一般例の説明から、３つの送信アンテナ２５および３つの受信アンテナ２７を用いる図示の具体例の動作が理解される。
【００４８】
背景情報として、次に、ＭＩＭＯ通信が動作する方式を、ＭＩＭＯチャネル２８を介してシンボルが転送される方式と共に説明する。
【００４９】
各時間に、Ｔｘ個のシンボルｘ＝｛ｘ１，ｘ２，．．．，ｘＴｘ｝が、送信アンテナアレイ２４の送信アンテナ２５から送信される。各送信シンボルは、変調アルファベットＡ＝｛ａ１，ａ２．．．ａＮ｝から選択される値を有する。
【００５０】
対応する時間に、受信アンテナアレイ２６の受信アンテナ２７において、Ｒｘ個のシンボルが受け取られる。これらを、この処理方法の以下の分析および説明では、ｙ＝｛ｙ１，ｙ２，．．．，ｙＲｘ｝で表す。
【００５１】
ｘとｙの間の関係は以下の通りである。
【数１】
2006191543.tif 000003
【００５２】
式１において、行列のノミナルな要素ｈ（ｉ，ｊ）は、ｉ＝１，２，．．．Ｔｘ、ｊ＝１，２，．．．Ｒｘでの、送信側アンテナｉと受信側アンテナｊの間のチャネル利得である。ベクトルｎ１，．．．ｎＲｘは、σ２分散を有する独立のゼロガウス雑音の表現である。
【００５３】
式１は、または以下のベクトルの形でも表され得る。
【数２】
2006191543.tif 000004
【００５４】
式中、Ｈは、ｈ（ｉ，ｊ）をこれの（ｉ，ｊ）番目のエントリとするチャネル行列である。
【００５５】
ゆえに、最初のステップＳ１‐２において、時空復号器は、当該送信の主要部分に先行する所定のパイロットシーケンスに基づき、ＭＩＭＯチャネルについて、チャネル行列Ｈおよび雑音分散σ２を求める。パイロットシーケンスで送信されるデータは既に知られているので、Ｈおよびｎが求められ、ｎから雑音分散σ２が推定され得る。これらの計算に基づいて、受信シンボルｙが送信シンボルｘにマップされる。
【００５６】
次いで、ステップＳ１‐４で、受信データのゼロフォーシング推定値、変調で使用されるシンボルアルファベットの統計的尺度、およびＭＩＭＯチャネルの逆分散行列を含む、システムの初期情報が求められる。この実施形態に従ってステップＳ１‐４が実行されるやり方を、図３にさらに詳細に示す。
【００５７】
図３に示すように、この方法は、始めにＳ２‐２で、雑音分散σ２およびチャネル行列Ｈの決定に基づいて、逆分散行列Λを以下のように計算する。
【数３】
2006191543.tif 000005
【００５８】
次いで、ステップＳ２‐４で、ゼロフォーシング推定値ｙ−が以下のように計算される。
【数４】
2006191543.tif 000006
【００５９】
ゼロフォーシング推定値は、チャネル行列の逆行列（あるいは、逆行列が計算され得ず、または利用できない場合には、疑似逆行列）を適用し、チャネルの影響を除去した結果として生じる理論量である。ゼロフォーシング推定値は、雑音成分を強調し、当該システムのシンボルアルファベットを考慮に入れない。
【００６０】
次いで、シンボルの選択の変調アルファベットＡ＝｛ａ１，ａ２．．．ａＮ｝に従って２つの定数が計算される。ステップＳ２‐６で、変調アルファベットの平均値αが以下のように求められ、
【数５】
2006191543.tif 000007
【００６１】
ステップＳ２‐８で、変調アルファベットの分散γが以下のように求められる。
【数６】
2006191543.tif 000008
【００６２】
図３に示す方法の完了後、図２に示す方法が続く。ステップＳ１‐６で、Ｍ個の有意なシンボル組み合わせの集合が得られる。このプロセスは、送信アンテナ２５で生じるべきシンボル値ｘ＝｛ｘ１，ｘ２，．．．，ｘＴｘ｝の最尤の組み合わせを求める。次いで、ステップＳ１‐８で、これらを使用して、チャネルインターリーバ３２に、次いで、チャネル復号器３４に軟情報として出力されるシンボル確率が求められる。
【００６３】
Ｍは任意の所望のレベルに設定され得るパラメータである。すなわち、低い値のＭは、本質的に少数のシンボル組み合わせを検出する結果となり、このような小集合から得られる利益は限定される可能性がある。他方、高い値のＭは、チャネル復号器３４が後で使用するために多数のシンボル組み合わせとなるが、計算量も増大する。
【００６４】
ステップＳ１‐６で実行されるプロセスを図４にさらに詳細に示す。まず、ステップＳ３‐２で、第１の送信シンボルｘ１が考慮される。ステップＳ３‐４で、送信シンボルｘ１のすべての可能な値について、ループが開始される。この送信シンボルは、変調アルファベットＡ＝｛ａ１，ａ２．．．ａＮ｝で定義される値のいずれを取ることもできる。ステップＳ３‐６で、変調アルファベットＡの各値ごとに、シンボルｘ１がこの値である尤度Ψ１が計算される。この計算は、Ｓ３‐８で、変調アルファベットＡのすべての値が考慮されるまでループする。
【００６５】
尤度Ψ１は、他のすべてのアンテナによる送信、およびチャネル雑音の影響をガウス干渉とみなすことによって求められる。一般に、アンテナｉ、シンボル組み合わせｍおよび信号点ｊについて、当該シンボルが取りうる信号点の所定メンバであるという仮の尤度は以下のように計算される。
【数７】
2006191543.tif 000009
【００６６】
式７においては、
【数８】
2006191543.tif 000010
【００６７】
である。すなわち、ｗは、ゼロフォーシング推定値ｙ−と、ｍ番目の候補シンボル組み合わせ、ｊ番目の仮の信号点、さらに、変調アルファベットの平均値αに設定されている残りすべての未検出のシンボルとの組み合わせとのとの間の差である。
【００６８】
さらに、Λ−１＋Γｉは、モデル化された干渉の共分散行列である。この共分散行列では、Γｉは未検出の（まだ検出されていない）シンボルを表す対角行列であり、これの最初のｉ対角要素はゼロに設定され、残りの対角要素はγ（前述のように、この実施形態で、未検出のシンボルを表すためのガウス干渉の分散）に設定されており、Λ−１は、チャネル雑音に対応する。さらに、Ｐ（ｘｉ＝ａｊ）は、シンボルｉが、現在の仮説と合致して、ｊ番目のコンステレーションポイントであるという事前確率である。
【００６９】
ゆえに、ｗもΓｉも、まだ考慮されていない送信アンテナに対するまだ検出されていないシンボルの影響をモデル化するためのガウス干渉推定値の特性を伴う。
【００７０】
さらに、この実施形態の方法は、逆行列を計算するより効率的なやり方も提供する。
【数９】
2006191543.tif 000011
【００７１】
第１のアンテナについて、式７は、
【数１０】
2006191543.tif 000012
【００７２】
すなわち、第１のアンテナは、まだ考慮されていないすべてのアンテナが変調アルファベットの平均値を送信するものと想定されるように考慮されている。
【００７３】
逆行列を生成する任意の適した方法が、この全体的方法の状況におけるとり得る可能な結果を生み出すことが理解される。
【００７４】
このステップの最終結果は、第１のアンテナ上での送信シンボルｘ１の尤度データ集合である。ゆえに、ステップＳ３‐４からＳ３‐８は、第１のアンテナでのＮ個の尤度Ψ１（１，１，ｊ）（ｊ＝１，２，．．．Ｎ）、すなわち、第１のアンテナが、所与の瞬間において、シンボル信号点のそれぞれのメンバを送信する尤度を生成する。
【００７５】
ステップＳ３‐１０で、これらの尤度のうちＭ個の最も有意な尤度が選択され、次いで、ステップＳ３‐１２で、後の処理のために、対応する送信シンボル値が格納される。この説明では、第１の送信アンテナ２５における送信シンボルｘ１での最高の尤度を有するこれらＭ個の選択の送信シンボル値は、｛ｘ１（１），ｘ１（２），．．．，ｘ１（Ｍ）｝で表される。
【００７６】
次いで、ステップＳ３‐１４で、プロセスが、他のすべてのアンテナについて順に続けられる。これは、アンテナ毎の尤度データの行列となる。即ち、
【数１１】
2006191543.tif 000013
【００７７】
ステップＳ３‐１６で、プロセスは、行列Ψ１のＭＮ個のメンバから、最高の尤度を持つＭ個のシンボル組み合わせを選択することにより、当該アンテナでのＭ個の有意なシンボル組み合わせの集合求める。これらの新しく選択されるシンボル組み合わせは、｛（ｘ１（１），．．．，ｘｉ（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘｉ（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘｉ（Ｍ））｝の形になり、ｉは考慮中の現在のアンテナである。
【００７８】
ステップＳ３‐１６で考慮されるシンボル組み合わせは、必然的にすべて、前のアンテナを考慮するときに選択されるシンボル組み合わせを含む。これは、行列Ψ１を組み立てる際に、前のアンテナを考慮するときに選択されるシンボル組み合わせだけが使用されるからである。第２のアンテナの場合、これは、前述のステップＳ３‐１２で格納される第１のアンテナでのＭ個の最尤シンボル値｛ｘ１（１），ｘ１（２），．．．，ｘ１（Ｍ）｝が開始点として使用されることを意味する。これは、当然、第１および第２のアンテナでの最尤シンボル組み合わせは、第１のアンテナがこれらのシンボル値の１つを送信することを伴うものだからである。
【００７９】
ステップＳ３‐１６の目的は、１群のアンテナについてＭ個のシンボル値組み合わせの集合を求め、これらＭ個の組み合わせを格納することである。
【００８０】
ステップＳ３‐１８で、プロセスは、すべてのアンテナ２５が考慮されるまでステップＳ３‐１４に戻ってループする。次いで、図４に示すプロセスが終了する。したがって、一般的に、最後の送信アンテナ２５の考慮後のシンボル組み合わせの集合は、｛（ｘ１（１），．．．，ｘＴｘ（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘＴｘ（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘＴｘ（Ｍ））｝の形になる。３つの送信アンテナ２５が設けられている図示の例では、最尤シンボル組み合わせの集合は｛（ｘ１（１），ｘ２（１），ｘ３（１）），（ｘ１（２），ｘ２（２），ｘ３（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），ｘ２（Ｍ），ｘ３（Ｍ））｝になる。
【００８１】
次に、ステップＳ３‐１６で実行されるプロセスを、図５に関連して、さらに詳細に説明する。プロセスは、Ｓ４‐２で、ステップＳ３‐１６の前の実行で、または前述のステップＳ３‐４からＳ３‐１２の実行で求められるデータを検索する検索ステップから開始する。それぞれの場合において、検索されるデータは、｛（ｘ１（１），．．．，ｘｉ−１（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘｉ−１（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘｉ−１（Ｍ））｝の形になる。ステップＳ３‐１６の最初の実行の場合、格納されるシンボル集合の集合は、単に、｛ｘ１（１），ｘ１（２），．．．，ｘ１（Ｍ）｝になる。
【００８２】
次いで、ステップＳ４‐４で、順に、検索済みデータ｛（ｘ１（１），．．．，ｘｉ−１（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘｉ−１（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘｉ−１（Ｍ））｝中の各シンボル組み合わせごとに実行されるステップのループがセットアップされる。ステップＳ４‐６で、シンボルアルファベットＡ中の各シンボル値ａｊごとに実行されるステップのネストされたループが確立される。これらのネストされたループ内で、ステップＳ４−８が行われる。このステップでは、ステップＳ４−６で考慮のため選択されるシンボル値を搬送する（図５の処理の遂行に関する）問題におけるアンテナxiの確率が、（ステップＳ４−４において使用可能集合から選択される）シンボル値の組み合わせに従ってシンボルを送信する以前考慮済みの送信アンテナ｛ｘ１，．．．，ｘｉ−１｝及びこの例ではシンボル値の信号点のメンバの平均として設定されるノミナルなシンボル値を送信する（今だ考慮されていない）残りのアンテナを組み合わせて決定される。これは、上記の式７の使用によって達成される。これは、事実上、チャネル相互の干渉を考慮に入れるために、まだ考慮されていない送信アンテナがガウス雑音を送信していると仮定できる仮設によって可能とされる。
【００８３】
ステップＳ４‐１０およびステップＳ４‐１２で、ネストされたループが完了する。ゆえに、ステップＳ４‐８は、以前に考慮したアンテナを見つけられ、格納される各シンボル値組み合わせ毎に、且つそのような組み合わせ毎にアルファベットのシンボル値毎に行われる。したがって、これらのループが完了すると、式９に示すような形で、（信号点のＮ個の利用可能なシンボル値と共に、以前考慮済みアンテナにおけるＭ個のシンボル組み合わせから）結果のＭＮ個のシンボル組み合わせが存在するであろう。ステップＳ４‐１４で、さらに考慮するために、最高の尤度を持つＭ個のシンボル組み合わせが選択される。これらのシンボル組み合わせは、｛（ｘ１（１），．．．，ｘｉ（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘｉ（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘｉ（Ｍ））｝として表すことができ、次いで、ステップＳ４‐６で格納される。
【００８４】
次いで、図５に示すプロセスが終了する。このプロセスは、ステップＳ３‐１４からＳ３‐１８の間に存在するループによって、以前考慮済みアンテナに関連してステップＳ３‐１６においてコールされたプロセスの前繰り返しにおいて格納される組み合わせを考慮して、送信アンテナ毎に行われる。ゆえに、図４に示すプロセスの終わりには、Ｔｘ個の送信アンテナ２５について、Ｍ個のシンボル組み合わせ、すなわち｛（ｘ１（１），．．．，ｘＴｘ（１）），（ｘ１（２），．．．，ｘＴｘ（２）），．．．，（ｘ１（Ｍ），．．．，ｘＴｘ（Ｍ））｝が求められ、格納されている。
【００８５】
図８乃至図１２は、送信アンテナに存在するアルファベット中のシンボルのメンバの可能な組み合わせの部分集合を決定する前述の方法を用いた具体例を示している。
【００８６】
図示の例では、ＭＩＭＯシステムは、Ｔｘ＝３送信アンテナおよび４つの要素、Ａ＝｛ａ１ａ２ａ３ａ４｝を持つ変調アルファベットを有する。これら３つのアンテナ（シンボル）のすべての可能なシンボル組み合わせは、図８の格子として表され得る。図示の格子中の各パスは、可能なシンボル組み合わせを表す。ゆえに、この具体例には、この格子を通る合計４３＝６４の利用可能なパス、すなわち、送信アンテナで送信されるシンボルの６４の可能な組み合わせがあることが示されている。
【００８７】
すべての可能なパスの網羅的サーチを実行すると、これらの組み合わせのうちの２つがはるかに高い確率、すなわち、最高の結合事後確率を有することが分かり、これらに対応するシンボル組み合わせは図９に示すように（ａ１ａ３ａ１）および（ａ４ａ４ａ４）である。
【００８８】
しかしながら、前述のように、Ｍ個の最尤シンボル組み合わせを同定するのに必要とされる複雑さは非常に高い。前述のように、プロセスは、以下の順次手順によってシンボル組み合わせを同定する。
【００８９】
まず、アンテナ２および３の未検出のシンボルを、チャネル雑音と共に、ガウス雑音としてモデル化する。本発明のこの実施形態の方法では、これらのシンボルは、期待値として、変調アルファベットの平均値αで置換される。同様に、雑音共分散は、（Λ−１＋Γ１）になるように変更される。次いで、ｘ１について可能な４つの異なる値に対応する４つの近似尤度が（式７を使用して）計算される。
【００９０】
引き続き、（式７による）最大の尤度値を持つ２つのパス（ａ１およびａ４）が選択され、この他のパスが次の繰り返しから除外される。従ってこの例では、Ｍ＝２である。図１０に、第１のアンテナでの推定を示すこの手順を示す。第２および第３のアンテナに対する未検出のシンボルの影響は、これらの尤度を、未検出シンボルをモデル化するのに使用されるガウス干渉の平均値である期待値αで置換することによって切り離せる。
【００９１】
図１０で、点線のパスは、これらは次の繰り返しに繰り越されない、統計上重要でないパスに対応する。対照的に、さらに考慮するのに適するものとして選択されるパスは、実線で示されている。次いで、選択の各パスは、１ステップ先の可能性に従って拡張される。これは、この繰り返しで２×４＝８つのパスを計算する必要があることを意味する。最初の選択繰り返しについては、式７により最尤であるとみなされる２つのパス（（ａ１ａ３）および（ａ４ａ４））がさらに考慮するために選択される。図１１に、第１および第２のアンテナでの近似を求めるこの手順を示す。この場合、第３のアンテナにおけるシンボルの識別情報は、これの期待値αで置換される。
【００９２】
また、前述の計算および選択は、アンテナ３についても実行され得る。アンテナ３の２つの選択のパスは、２×４＝８に拡張され、式７によるこれらに対応する尤度が計算される。次いで、最尤の（すなわち、存在する最高の確率である）２つのパスが選択される。
【００９３】
この準最適手順は、図１２に示すように、２つの可能性のきわめて高いシンボル組み合わせの同定を可能にする。次いで、これらのシンボル組み合わせは、次に、ステップＳ１‐８に示し、図面の図６に関連してさらに詳細に説明する具体的な実施形態に従って一般的に説明する、さらなる決定ステップの基礎として使用され得る。シンボル確率は、時空復号器によってチャネルデインターリーバに、次いで、チャネル復号器に出力され、ＭＩＭＯチャネル上で受け取られるシンボルの最尤識別情報を求めるのに必要とされる「軟情報」を構成する。
【００９４】
図６のプロセスは、ステップＳ１‐６で実行されるプロセスで導出される可能性の高いシンボル組み合わせに基づいて各アンテナごとのシンボル確率を計算する第２の繰り返しの形を取る。プロセスは、一連のループ内で実行される操作ステップＳ５‐８を備える。まず、ステップＳ５‐８が、ステップＳ５‐２で定められる、各アンテナごとに実行される。各アンテナごとに、ステップＳ５‐８は、ステップＳ５‐４で定められる、シンボル値アルファベットＡ中の各シンボル値ごとに実行される。各シンボル値ごとに、ステップＳ５‐８は、ステップＳ１‐６で定められ、格納される選択のＭ個のシンボル組み合わせのそれぞれについて実行される。
【００９５】
操作ステップＳ５‐８は、考慮中のアンテナについて、この他のアンテナが、考慮中のシンボル組み合わせに合致する値を伝送していることに基づいて、このアンテナが考慮中のシンボルを伝送する尤度を計算することを備える。この計算は、以下の形を取る。
【数１２】
2006191543.tif 000014
【００９６】
しかしながら、今度は、第１の段階の後に、Ｍ個の最尤シンボル組み合わせが完全に識別されているので、ｉ番目のアンテナ以外でのすべてのシンボルは、識別済みの最尤組み合わせの１つと合致するものであると仮定できる。
【００９７】
ゆえに、操作ステップＳ５‐８は、Ｍ個の選択のシンボル組み合わせのそれぞれ、および当該アンテナにおけるＮ個の可能なシンボル値のそれぞれについて実行される。これを定義するループは、ステップＳ５‐１０およびステップＳ５‐１２で完了する。これは、各アンテナごとにＭＮ個の尤度の計算をもたらす。
【数１３】
2006191543.tif 000015
【００９８】
このシンボル確率は、当該アンテナについてステップＳ５‐４からＳ５‐１２で計算されるＭＮ個の尤度で正規化することによって決定される。
【数１４】
2006191543.tif 000016
【００９９】
ステップＳ５‐１６によって、このシンボル確率を求めるステップＳ５‐４からＳ５‐１４が各送信アンテナ２５ごとに実行される。
【０１００】
図８から１２の作業例で見出される組み合わせ集合によって前述の第２のステップの実施形態を実行すると、アンテナ２がａ２を送信した確率が以下のように計算される。
【０１０１】
アンテナ２がａ２を送信したイベントの実際の確率は、アンテナ１および３がＡ（最尤シンボル組み合わせの集合）からのシンボルのいずれかを送信した確率の和である。
【数１５】
2006191543.tif 000017
【０１０２】
しかし、前述のように、アンテナ１およびアンテナ３からの最尤シンボル組み合わせは、［ｘ１＝ａ１，ｘ３＝ａ１］および［ｘ１＝ａ４，ｘ３＝ａ４］である。したがって、以下のように近似が行える。
【数１６】
2006191543.tif 000018
【０１０３】
上記の近似は、識別済みの最尤シンボル組み合わせを使用して合計の項目数を８から２に減らす。
【０１０４】
図７に、１６ＱＡＭを使用するフラットフェージングチャネルでの空間多重化ＭＩＭＯシステムでの、プロバビリティ・データ・アソシエーション（ＰＤＡ）および最適アルゴリズム（ＡＰＰ）に対するこの実施形態の方法の性能の比較を示す。左側の図は、Ｔｘ＝Ｒｘ＝４アンテナの場合であり、右側の図はＴｘ＝Ｒｘ＝６アンテナの場合である。ビット誤り率（ＢＥＲ）は１０４ブロックのシミュレーションから平均されたものであり、各ブロックのサイズは１１５２ビットである。
【０１０５】
本実施形態が、実質上ＰＤＡ技法のものより高く、一貫して最適性能に近い性能を示すことが認められる。
【０１０６】
多くの状況において、無線通信機器は、送信機と受信機が組み合わさった機構を備えるが、この例では、簡単にするために、機器が一方向通信機器として示されていることが理解される。
【０１０７】
図示の例で使用される具体的な変調方式は記述していない。というのは、可能なシンボルの数、および（シンボルが区別されるやり方を決定する）シンボル間の関係は、本発明の性能には無関係だからである。しかしながら、前述の実施形態はＢＰＳＫまたはＱＰＳＫを用い得るが、本発明は、より高次の変調方式にも適用される際、性能の低下または計算の複雑さが少なくなり得ることが理解される。
【０１０８】
本発明を、畳み込みチャネル符号器に関連して説明しているが、本発明が、（インターリーバを含む）いわゆるターボ符号器などのより強力な符号器についても実施され得ることが理解される。
【０１０９】
本発明を、それぞれ、送信側機能および受信側機能を提供するハードウェアの観点で説明しているが、本発明を実行し、かつ／または提供する装置の一部、または全部は、おそらく、無線通信を確立するためのハードウェアによって適当に構成される、汎用コンピュータの動作を指図するソフトウェアによっても実施され得ることが理解される。
【０１１０】
本発明の実装を提供するためのソフトウェアは、本発明を提供する適当な装置にロードされるソフトウェア製品として提供され得る。このソフトウェア製品はデータキャリアを備えることができ、データキャリアには、ディスクやテープなどの磁気記憶装置、コンパクトディスクやＤＶＤ形式といった光ディスクなどの光記憶装置、あるいは、インターネットなどを介して信号が向けられる相手の装置と通信する、例えば、リモートでアクセスされる記憶場所からの信号搬送データが含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の具体的な実施形態による、送信機と、時空復号器を有する受信機とを含むＭＩＭＯ通信システムを示す概略図である。
【図２】本発明の具体的な実施形態による、情報を受け取る時空復号器によって実行されるデータ抽出プロセスを示すフローチャートである。
【図３】図２に示すプロセスの初期設定プロセスを示すフローチャートである。
【図４】図２の復号化プロセスで使用するための有意なシンボル組み合わせの集合を求めるプロセスを示すフローチャートである。
【図５】有意なシンボル組み合わせの集合を求めるために図４に示すプロセスによって呼び出されるプロセスを示すフローチャートである。
【図６】図２の復号化プロセスで使用するために、図４のプロセスで導出されるシンボル組み合わせからシンボル確率を求めるプロセスを示すフローチャートである。
【図７】他の復号化プロセスの例と比較した前述の実施形態の性能の例を表すグラフである。
【図８】本発明の前述の実施形態の具体的な作業例について、格子によって、所与の時間フレームにおいて、送信アンテナで送信される可能なシンボル組み合わせを示す図である。
【図９】図８に示す格子からの２つの有意なシンボル組み合わせの選択を示す図である。
【図１０】第１のアンテナの最尤シンボル値の選択に至る、第１のアンテナでの近似プロセスを示す図である。
【図１１】一緒に考慮される第１および第２のアンテナの最尤のシンボル組み合わせの選択に至る、第１および第２のアンテナにおける値の組み合わせの近似プロセスを示す図である。
【図１２】図９に示す選択に至る、最尤のシンボル値組み合わせの集合を最終的に求めるプロセスを示す図である。
【図１】
2006191543.tif 000019
【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】
2006191543.tif 000024
【図７】
2006191543.tif 000025
【図８】
2006191543.tif 000026
【図９】
2006191543.tif 000027
【図１０】
2006191543.tif 000028
【図１１】
2006191543.tif 000029
【図１２】
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【外国語明細書】
2006191543000001.pdf