(57)【要約】本発明は、データ送信方法及びシステムに係る。送信されるべき記号は、第１トランシーバにおいて、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流にエンコードされる(200)。これらデータ流は、少なくとも３つの放射パターン(218-224)により第２トランシーバへ送信される。第１トランシーバにおいてデータ流を送信する放射パターン(218-224)が変更される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１トランシーバ(142)で送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流にエンコードするステップと、
前記データ流を前記第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターン(218 - 224)により第２トランシーバ(170)へ送信するステップと、
異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータを前記第２トランシーバにおいて推定するステップと、
前記推定に関連した情報を前記第２トランシーバから前記第１トランシーバへ送信するステップと、
を備えたデータ送信方法において、
前記第１トランシーバにおいて前記データ流を送信する前記放射パターンを、受信した前記情報に基づいて変更するステップを備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記推定されたチャンネルパラメータは、信号対雑音比の情報を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
最良のクオリティを与える放射パターンを前記第２トランシーバにおいて決定するステップと、最良のクオリティを与える２つの放射パターンに前記空間−時間コードの異なるデータ流を向けるステップとを更に備えた請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記推定されたパラメータは、前記第１トランシーバへ送信される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記推定されたパラメータに基づいて制御コマンドを決定するステップと、
前記制御コマンドを前記第１トランシーバへ送信するステップと、
前記第１トランシーバにおいて送信されるべき前記データ流を前記制御コマンドに基づいて前記異なる放射パターンに向けるステップと、
を更に備えた請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１トランシーバ(142)で送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流にエンコードするステップと、
前記データ流を前記第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターン(218 - 224)により第２トランシーバ(170)へ送信するステップと、
を備えたデータ送信方法において、
前記第１トランシーバにおいて前記データ流を送信するのに使用される前記放射パターン(218 - 224)を変更するステップを備えたことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記放射パターンは、所定の代替物間でランダムに変更される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記放射パターンは、所定の仕方で変更される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
送信器のエンコーダへ送信されるべきチャンネルエンコード及びインターリーブされる記号を受信するステップと、
前記送信器のエンコーダにＮＭｘＭの空間−時間エンコードマトリクスを形成するステップであって、Ｎは１より大きく、Ｍは２より大きく、マトリクスの列は、異なる直交チャンネルで送信されるべき記号を指し、そしてマトリクスの行は、少なくとも２つの直交記号シーケンスと、少なくとも別の行のシーケンスと同一である少なくとも１つのシーケンスとを含むようなステップと、
前記送信器のエンコーダにおいて少なくとも１つの同一シーケンスへの位相シフトを実行するステップと、
少なくとも２つの放射パターンを使用して少なくとも２つのマトリクスを送信するステップと、
を更に備えた請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１０】
第２トランシーバにおいて位相シフトシーケンス又は非位相シフトシーケンスを、最良又は第２の最良のクオリティを与える放射パターンに向けるステップと、第２トランシーバにおいて残りのシーケンスを、前記最良又は第２の最良のクオリティを与える放射パターン以外の放射パターンに向けるステップとを更に備えた請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
異なる放射パターンに向けられるべき各データ流へ送信する前に多重コード拡散が実行される請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１トランシーバに使用される放射パターンの特性を、前記第２トランシーバにより送信されるパラメータに基づいて調整するステップを更に備えた請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１トランシーバに使用される放射パターンの特性を調整するステップを更に備えた請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１４】
所与の時間中に推定されるべきパラメータを平均化するステップを更に備えた請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
使用する放射パターンの方向及び送信電力を調整するステップを更に備えた請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
推定されたパラメータに基づいて制御コマンドを決定するステップと、
前記制御コマンドを前記第１トランシーバへ送信するステップと、
前記第１トランシーバに使用されるべき放射パターンの方向及び送信電力を前記制御コマンドに基づいて調整するステップと、
を更に備えた請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
良好な信号対雑音比で第２トランシーバに受信された放射パターンを使用して、その第２トランシーバに受信された放射パターンと少なくとも同じ電力であるが弱い信号対雑音比で第１トランシーバにおいて送信を行なう請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１トランシーバにおいて送信されるべきデータ流を異なる送信パターンへと向けて、受信信号の変動を最小にするステップを更に備えた請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記空間−時間コードは、ＳＴＴＤ−ＯＴＤエンコードである請求項１又は６に記載の方法。
【請求項２０】
前記所定の放射パターンは、使用する空間−時間コードに依存する請求項７に記載の方法。
【請求項２１】
前記放射パターンシーケンスの長さは、せいぜい、チャンネルエンコードブロックの長さ程度である請求項１又は６に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２トランシーバは、前記第１トランシーバへ信号を送信し、前記第１トランシーバは、受信信号から測定を実行し、そして放射パターンを変更するときの助けとして測定情報を使用する請求項１又は６に記載の方法。
【請求項２３】
第１トランシーバにおいて送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流へエンコードするための手段(200)と、
前記データ流を前記第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターン(218 - 224)により第２トランシーバ(230)へ送信するための手段(238 - 244)と、
異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータを前記第２トランシーバにおいて推定する手段(308)と、
前記推定に関連した情報を前記第２トランシーバから前記第１トランシーバへ送信する手段(314, 324)と、
を備えたデータ送信システムにおいて、
前記第１トランシーバにおいて送信されるべき前記データ流を、受信した前記情報に基づいて異なる放射パターンへ向けるための手段(226, 228)を更に備えたことを特徴とするデータ送信システム。
【請求項２４】
前記第２トランシーバは、推定されたパラメータを前記第１トランシーバへ送信するように構成される請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第２トランシーバは、前記推定されたパラメータに基づいて制御コマンドを決定しそして前記制御コマンドを前記第１トランシーバへ送信するように構成され、更に、前記第１トランシーバは、送信されるべきデータ流を前記制御コマンドに基づいて異なる放射パターンへ向けるように構成された請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第２トランシーバは、最良のクオリティを与える放射パターンを決定するように構成され、そして前記第１トランシーバは、空間−時間コードの異なるデータ流を、最良のクオリティを与える２つの放射パターンへ向けるように構成される請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
第１トランシーバにおいて送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流へエンコードするための手段(200)と、
前記データ流を前記第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターン(218 - 224)により第２トランシーバ(230)へ送信するための手段(238 - 244)と、
を備えたデータ送信システムにおいて、
前記第１トランシーバにおいて前記データ流を送信する放射パターンを変更するための手段(226, 228)を更に備えたことを特徴とするデータ送信システム。
【請求項２８】
前記手段(226, 228)は、前記放射パターンを所定の代替物間でランダムに変更するように構成された請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記手段(226, 228)は、前記放射パターンを所定の仕方で変更するように構成された請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記システムは、前記トランシーバ(200)にエンコーダを含み、そして送信されるべきチャンネルエンコード及びインターリーブ記号がその入力に入れられ、前記エンコーダ(200)は、
前記送信器のエンコーダにＮＭｘＭの空間−時間エンコードマトリクスを形成し、Ｎは１より大きく、Ｍは２より大きく、マトリクスの列は、異なる直交チャンネルで送信されるべき記号を指し、そしてマトリクスの行は、少なくとも２つの直交記号シーケンスと、少なくとも別の行のシーケンスと同一である少なくとも１つのシーケンスとを含み、
前記送信器のエンコーダにおいて少なくとも１つの同一シーケンスへの位相シフトを実行し、そして
少なくとも２つの放射パターンを使用して少なくとも２つのマトリクスを送信する、
というように構成された請求項２３又は２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記システムは、空間−時間コードのデータ流を、前記第２トランシーバにおいて最良の強度を与える２つの放射パターンに向けるように構成された請求項２３に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第１トランシーバは、前記第２トランシーバにおいて位相シフトデータ流又は非位相シフトデータ流を、最良の又は第２の最良の強度を与える放射パターンに向けると共に、残りのデータ流を、前記第２トランシーバにおいて前記最良の又は第２の最良の強度を与える放射パターン以外の放射パターンに向けるように構成された請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第１トランシーバは、異なる放射パターンに向けられるべき各データ流へ送信する前に多重コード拡散を実行するための手段(606 - 612)を備えた請求項２３又は２７に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１トランシーバは、使用する放射パターンの方向及び送信電力を調整するように構成された請求項２３又は２７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の放射パターンが信号送信に使用されると共に、空間−時間コードが使用されるデータ送信方法及びシステムに係る。
【背景技術】
【０００２】
この技術で知られたように、データリンクを経て信号を送信するのに使用される送信経路は、テレコミュニケーションに対して干渉を引き起こす。これは、送信経路の物理的な形態に関わらず発生し、即ち送信経路が無線接続であるか、光ファイバであるか又は銅のケーブルであるかに関わらず発生する。特に、無線通信の場合には、送信経路のクオリティがある接続から別の接続へ及び接続中にも変化するような状態が生じる。
【０００３】
典型的な現象は、無線経路に発生するフェージングで、送信チャンネルへの変化を引き起こす。他の同時接続も干渉を引き起こし、この干渉は、時間及び場所の関数として変化し得る。
【０００４】
典型的な無線通信環境では、送信器と受信器の間の信号が多数の経路を経て伝播する。このような多経路伝播は、主として、信号が周囲の表面で反射されることにより生じる。異なる経路に沿って伝播した信号は、伝播時間遅延が異なるために異なる時間に受信器に到達する。多経路伝播により生じるフェージングを補償するために種々の方法が開発されている。
【０００５】
この問題に対する解決策は、送信器にダイバーシティを使用することである。時間ダイバーシティは、インターリーブ及びエンコード動作を使用して、送信されるべき信号に時間ベースのダイバーシティを達成する。しかしながら、送信中の遅延は、特に、チャンネルがゆっくりフェージングするときには欠点を招く。一方、周波数ダイバーシティの場合には、信号が多数の周波数において同時に送信される。しかし、これは、チャンネルに広いコヒレンスの帯域巾が与えられたときには、効率の悪い方法となる。
【０００６】
アンテナダイバーシティは、２つ以上のアンテナを使用して信号を送信及び／又は受信する。従って、異なるチャンネルを経て多経路伝播した信号成分は、おそらく、同時フェージングによって干渉されない。受信ダイバーシティにおいては、偏差位置を有する２つ以上のアンテナを使用して、送信信号を受信する。受信ダイバーシティに伴う欠点は、小型のターミナルを実施するために２つのアンテナの使用が困難なことである。送信ダイバーシティにおいては、２つ以上の異なるアンテナを使用して同じ信号が受信器へ送信される。受信器は、例えば、ＭＬＳＥ（最大見込みシーケンス推定装置）又はＭＭＳＥ（最小平均２乗エラー）方法により信号を合成する。送信ダイバーシティは、受信ダイバーシティよりも移動通信システムのダウンリンク方向に適用し易い。というのは、ベースステーションにはターミナルより容易に多数のアンテナを設けられるからである。
【０００７】
又、ダイバーシティ方法はフィードバックを使用してもよい。「閉ループ」ダイバーシティとして知られているものでは、受信器が情報を送信器へ信号し、その一般的な目的は、受信器における信号対雑音比を最大にすることである。フィードバックが使用されない場合には、当該ダイバーシティを「開ループ」ダイバーシティと称する。
【０００８】
ＵＭＴＳのような現在開発中のセルラー無線システムは、２つの送信アンテナを使用する可能性を与える。その一例は、ＵＭＴＳ規格、バージョン「リリース９９」である。しかしながら、より多くのアンテナ、例えば、４つのアンテナを送信ダイバーシティに使用することも開発中である。このような方法は、おそらく、ＵＭＴＳ規格の後続バージョンに使用することができよう。リリース９９によれば、送信ダイバーシティが適用されるときに、各チャンネルは、２つの放射パターンで送信される。
【０００９】
現在のＵＭＴＳ規格は、２つの送信アンテナに適用できるエンコード比１の空間−時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）を使用している。送信されるべき記号は、２つの記号を含むブロックＳ１及びＳ２へグループ編成される。エンコードは、その基本的モードにおいて２ｘ２マトリクスで決定される。
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但し、＊は、複素共役を示す。このマトリクスは、２つの記号周期にわたってエンコードを拡張する。
【００１０】
２つより多い送信アンテナ又は放射パターンを使用すべき場合には、他のエンコード解決策を開発しなければならない。Ｖ．タホルク、Ｈ．ジャファーカニ、Ａ．Ｒ．カルダーバンク著の文献「Space - time block encoding for wireless communications: theory of generalized orthogonal designs」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｆ．Ｔｈ．１９９９年は、完全なダイバーシティを与える解決策を開示している。しかしながら、与えられるコードのエンコード比は、３／４に過ぎない。更に、効率に関しては、この解決策は、バランスがとれず、即ち異なるアンテナから送信される電力が異なる記号タイムスロットにおいて変化する。
【００１１】
Ｏ．チアコネン、Ａ．ボーリウ、Ａ．ホチネン著の文献「Minimal orthogonality space - time block code for 3+ Tx antennas」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．Ｓｐｒ．Ｓｐｅｃｔｒ．Ｔｅｃｈ．Ａｐｐｌ．（ＩＳＳＳＴＡ）、ニュージャージー、米国、２０００年９月は、マトリクス（１）に基づいて更に開発された３つ又は４つのアンテナ又は放射パターンに適用できる解決策を開示している。エンコードは、次のマトリクスにより決定される。
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【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の解決策は、２つより多い放射パターンが使用されたとき、又は送信経路パラメータに関する部分情報が送信器に供給された場合に完全に満足な最終結果を与えることができない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、特に、送信経路チャンネルに関する部分情報が送信器に与えられたときに、２つより多い放射パターンを使用してハイクラスな性能を与える方法、及びこの方法を実施する装置を提供することである。これは、第１トランシーバで送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流にエンコードするステップと、データ流を第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターンにより第２トランシーバへ送信するステップと、異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータを第２トランシーバにおいて推定するステップと、その推定に関連した情報を第２トランシーバから第１トランシーバへ送信するステップとを備えたデータ送信方法により達成される。本発明による方法は、第１トランシーバにおいてデータ流を送信する放射パターンを、受信した前記情報に基づいて変更するステップを備えている。
【００１４】
又、本発明は、第１トランシーバで送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流にエンコードするステップと、データ流を第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターンにより第２トランシーバへ送信するステップとを備えたデータ送信方法にも係る。この方法は、第１トランシーバにおいてデータ流を送信するのに使用される放射パターンを変更するステップを備えている。
【００１５】
本発明は、更に、第１トランシーバにおいて送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流へエンコードするための手段と、データ流を第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターンにより第２トランシーバへ送信するための手段と、異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータを第２トランシーバにおいて推定する手段と、推定に関連した情報を第２トランシーバから第１トランシーバへ送信する手段とを備えたデータ送信システムにも係る。このような構成体は、第１トランシーバにおいて送信されるべきデータ流を、受信した情報に基づいて異なる放射パターンへ向けるための手段を更に備えている。
【００１６】
又、本発明は、第１トランシーバにおいて送信されるべき記号を、空間−時間コードを使用して少なくとも２つのデータ流へエンコードするための手段と、データ流を第１トランシーバから少なくとも３つの放射パターンにより第２トランシーバへ送信するための手段とを備えたデータ送信システムにも係る。この構成体は、第１トランシーバにおいてデータ流を送信する放射パターンを変更するための手段も備えている。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に開示される。
【００１８】
第１トランシーバにおいて、送信されるべき記号は、少なくとも２つのデータ流にエンコードされ、これらデータ流は、少なくとも３つの放射パターンを使用して第２送信器へ送信される。ここに示す解決策は、どの放射パターン及びどの送信電力により各データ流を送信すべきかの判断を行えることが好ましい。第１トランシーバにおいて送信されるべきデータ流は、例えば、受信信号の変動を最小にすると同時に、必要な送信電力を減少するように、異なる放射パターンに向けることができる。
【００１９】
第２の実施形態では、データ流を送信するのに使用される放射パターンが変更され、おそらくは、送信電力が、第２トランシーバにより送信されるパラメータに基づいて変更される。第２トランシーバは、異なる放射パターンを使用して送信される信号のチャンネルパラメータを測定し、そしてチャンネルパラメータに関する情報を第１トランシーバへ信号して放射パターンの制御を決定するか、或いは制御項を計算しそして制御情報を第１トランシーバへ信号することができる。
【００２０】
別の実施形態では、データ流を送信するのに使用される放射パターンは、受信器から制御が到着しなくても所定の代替物間で変更される。従って、例えば、ランダムに、或いは所定の時間的に変化する仕方で選択がなされる。又、第１トランシーバは、第２トランシーバから到着する信号を測定し、そしてその測定に基づいて放射パターンを調整することもできる。一般に、信号の部分が、異なる放射パターンを使用して、並列に又は順次に送信される。並列送信中に、放射パターンは、固定されてもよいが、送信されるべき記号の少なくとも幾つかは、異なる放射パターンを使用して送信される。
【００２１】
一実施形態において、使用する放射パターンの特性が第１トランシーバにおいて調整され、例えば、各放射パターンの信号強度が調整される。これは、例えば、第２トランシーバにおいて送信されるパラメータに基づいて実行することができる。第２トランシーバにおいて良好な信号対雑音比で受信された放射パターンは、第１トランシーバにおいて、第２トランシーバで受信された放射パターンと少なくとも同程度の電力であるがそれより低い信号対雑音比で送信される。
【００２２】
好ましい実施形態は、上述した式（１）に基づくＳＴＴＤコードや、異なるＳＴＴＤブランチの位相ホッピングが追加された式（１）に基づくコードのような異なる空間−時間コード方法が使用されたときに利用することができる。コードの別の例は、ＳＴＴＤと直交送信ダイバーシティ（ＯＴＤ）との組合せである。
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は、信号送信で送信されるべき記号が少なくとも２つのデータ流にエンコードされ、これらデータ流を、３つ以上の放射パターンを使用して送信できるようなシステムに適用できるのが好ましい。このようなシステムは、例えば、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム）並びに他のブロードバンドシステムである。以下、ＵＭＴＳシステムを使用する好ましい実施形態を一例として説明するが、本発明はこれに限定されるものでないことが当業者に明らかであろう。
【００２５】
本明細書で使用する幾つかの用語を明らかにする。ここで無線システムが指すのは、テレコミュニケーションシステムの無線アクセス技術（ＲＡＴ）であり、これは、アクセスストラタム（ＡＳ）として知られているものの一部分であり、その上で、テレコミュニケーションシステムが非アクセスストラタム（ＮＡＳ）を備え、これは、個別の無線システムのサービスを使用する。
【００２６】
無線システムの構造を示した図１を説明する。図１は、ネットワーク要素レベルで最も重要な無線システム部分と、それらの間のインターフェイスとを示す簡単なブロック図である。ネットワーク要素の構造及び動作は、一般的に知られているので、詳細に説明しない。
【００２７】
図１において、コアネットワークＣＮ１００は、テレコミュニケーションシステムの無線アクセス技術を説明するものである。第１無線システム、即ち無線アクセスネットワーク１３０と、第２無線システム、即ちベースステーションシステムＢＳＳ１６０は、無線システムを説明するものである。更に、ユーザ装置ＵＥ１７０も図示されている。ＵＴＲＡＮという語は、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワークを指し、これは、無線アクセスネットワーク１３０がワイドバンドコード多重アクセスＷＣＤＭＡを使用して実施されることを意味する。ベースステーションシステム１６０は、時分割多重アクセスＴＤＭＡを使用して実施される。
【００２８】
一般に、このような定義は、無線システムが、例えば、ユーザ装置及び移動ステーションといった用語でも知られている加入者ターミナルと、無線アクセスネットワークやベースステーションシステムのような無線システムの固定インフラストラクチャーを含むネットワーク部分とで形成されることを表わしてもよい。
【００２９】
コアネットワーク１００の構造は、複合ＧＳＭ及びＧＰＲＳシステムの構造に対応する。ＧＳＭネットワーク要素は、回路交換接続を実施する役割を果たし、そしてＧＰＲＳネットワーク要素は、パケット交換接続を実施する役割を果たすが、あるネットワーク要素は両システムに含まれる。
【００３０】
移動サービス交換センターＭＳＣ１０２は、コアネットワーク１００の回路交換側の中心部である。同じ移動サービス交換センター１０２を使用して、無線アクセスネットワーク１３０及びベースステーションシステム１６０の両方の接続にサービスすることができる。移動サービス交換センター１０２の機能は、交換、ページング、ユーザ装置の位置登録、ハンドオーバー管理、加入者勘定情報の収集、暗号パラメータの管理、周波数割り当ての管理、及びエコーの打消しを含む。移動サービス交換センター１０２の数は、変化してもよく、即ち小さなネットワークのオペレータには、単一の移動サービス交換センター１０２が設けられてもよいが、大きなコアネットワーク１００には、多数が設けられてもよい。
【００３１】
大きなコアネットワーク１００は、そのコアネットワーク１００と外部ネットワーク１８０との間の回路交換接続を取り扱う個別のゲートウェイ移動サービス交換センターＧＭＳＣ１１０を備えてもよい。このゲートウェイ移動サービス交換センター１１０は、移動サービス交換センター１０２と外部ネットワーク１８０との間に配置される。外部ネットワーク１８０は、例えば、公衆地上移動ネットワークＰＬＭＮ又は公衆交換電話ネットワークＰＳＴＮでよい。
【００３２】
ホーム位置レジスタＨＬＲ１１４は、固定の加入者レジスタ、又は例えば次の情報を含む。即ち、無線システムがＧＰＲＳをサポートするときには、国際移動加入者認識ＩＭＳＩ、移動加入者ＩＳＤＮ番号ＭＳＩＳＤＮ、認証キー、及びＰＤＰアドレス（ＰＤＰ＝パケットデータプロトコル）。
【００３３】
ビジター位置レジスタＶＬＲ１０４は、移動サービス交換センター１０２のエリア内のユーザ装置１７０のローミングに関する情報を含む。ビジター位置レジスタ１０４は、主として、ホーム位置レジスタ１１４と同じ情報を含むが、ビジター位置レジスタ１０４には情報が一時的に入れられるだけである。
【００３４】
認証センターＡｕＣ１１６は、物理的には常にホーム位置レジスタ１１４と同じ位置に配置され、個々の加入者認証キーＫｉ、暗号キーＣＫ、及びそれに対応するＩＭＳＩを含む。
【００３５】
図１において説明されるべきネットワーク要素は、動作エンティティであり、その物理的な実施は、変化し得るものである。一般に、移動サービス交換センター１０２及びビジター位置レジスタ１０４は、一緒に、単一の物理的装置を形成し、そしてホーム位置レジスタ１１４及び認証センター１１６は、別の物理的装置を形成する。
【００３６】
サービングＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮ１１８は、コアネットワーク１００のパケット交換側の中心部である。サービングＧＰＲＳサポートノード１１８の主たるタスクは、無線アクセスネットワーク１３０又はベースステーションシステム１６０を使用してパケット交換送信をサポートするユーザ装置１７０とでパケットを送信及び受信することである。サービングＧＰＲＳサポートノード１１８は、ユーザ装置１７０に関連した加入者データ及び位置情報を含む。
【００３７】
ゲートウェイＧＰＲＳサポートノードＧＧＳＮ１２０は、回路交換側のゲートウェイＭＳＣ１１０に対するパケット交換側の対応部分であるが、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノードＧＧＳＮ１２０は、コアネットワーク１００から出て行くトラフィックを外部ネットワーク１８２へルーティングできねばならず、一方、ゲートウェイＭＳＣ１１０は、到来するトラフィックをルーティングするだけである。この例では、インターネットは、外部ネットワーク１８２を表わす。
【００３８】
第１無線システム、即ち無線アクセスネットワーク１３０は、無線ネットワークサブシステムＲＮＳ１４０、１５０で形成される。各無線ネットワークサブシステムＲＮＳ１４０、１５０は、無線ネットワークコントローラＲＮＣ１４６、１５６と、ノードＢ１４２、１４４、１５２、１５４とで形成される。ノードＢは、非常に抽象的な概念であり、それに代わってしばしば使用される用語は、ベースステーションである。
【００３９】
ネットワークコントローラ１４６は、そのドメインにおいてノードＢ１４２、１４４を制御する。原理的に、その考え方は、無線経路を実施する装置及びそれに関連した動作をノードＢ１４２、１４４に配置し、そして制御装置を無線ネットワークコントローラ１４６に配置することである。
【００４０】
無線ネットワークコントローラ１４６は、次の動作を実行する。即ち、ノードＢ１４２、１４４の無線リソース管理、セル間ハンドオーバー、周波数管理、又はノードＢ１４２、１４４への周波数の割り当て、周波数ホッピングシーケンスの管理、アップリンク方向における時間遅延の管理、操作及び保守、並びに電力制御管理。
【００４１】
ノードＢ１４２、１４４は、ＷＣＤＭＡ無線インターフェイスを実施する１つ以上のトランシーバを備えている。通常、ノードＢは、１つのセルにサービスするが、ノードＢが多数のセクター化されたセルにサービスするような解決策も考えられる。セルの直径は、数メーターから数十キロメーターまで変化し得る。ノードＢ１４２、１４４は、次のファンクションを有する。タイミング進み（ＴＡ）の計算、アップリンク方向における測定、暗号化、暗号解読、及び周波数ホッピング。
【００４２】
第２の無線システム、即ちベースステーションシステム１６０は、ベースステーションコントローラＢＳＣ１６６及びベーストランシーバステーションＢＴＳ１６２、１６４で構成される。ベースステーションコントローラ１６６は、ベーストランシーバステーション１６２、１６４を制御する。原理的に、その目的は、無線経路を実施する装置及びそれに関連したファンクションをベースステーション１６２、１６４に配置し、そして制御装置をベースステーションコントローラ１６６に配置することである。ベースステーションコントローラ１６６は、無線ネットワークコントローラと実質的に同じファンクションを取り扱う。
【００４３】
ベーストランシーバステーション１６２、１６４は、キャリア、即ち８つのタイムスロット又は８つの物理的チャンネルを実施する少なくとも１つのトランシーバを備えている。通常、１つのベースステーション１６２、１６４が１つのセルにサービスするが、１つのベースステーション１６２、１６４が多数のセクター化されたセルにサービスする解決策も考えられる。又、ベースステーション１６２、１６４は、無線システムに使用されるスピーチコードモードと、公衆交換電話ネットワークに使用されるスピーチコードモードとの間の変換を実行するトランスコーダも含むことが考えられる。しかしながら、実際に、トランスコーダは、通常、移動サービス交換センター１０２に物理的に配置される。ベーストランシーバステーション１６２、１６４は、ノードＢのような対応ファンクションが設けられる。
【００４４】
加入者ターミナル１７０は、２つの部分、即ち移動装置ＭＥ１７２と、ＵＭＴＳ加入者認識モジュールＵＳＩＭ１７４とで構成される。加入者ターミナル１７０は、無線アクセスネットワーク１３０又はベースステーションシステム１６０への無線接続を実施する少なくとも１つのトランシーバを備えている。加入者ターミナル１７０は、少なくとも２つの異なる加入者認識モジュールを含む。更に、加入者ターミナル１７０は、アンテナ、ユーザ装置及びバッテリを含む。例えば、乗物搭載及びポータブルターミナルといった多数の種類の加入者ターミナル１７０が現在存在する。
【００４５】
ＵＳＩＭ１７４は、ユーザに関連した情報と、特に、情報セキュリティに関連した情報、例えば、暗号アルゴリズムとを含む。
【００４６】
次いで、好ましい実施形態を詳細に説明する。明瞭化のために、この例では、第１トランシーバがベースステーションであり、第２トランシーバが加入者ターミナルであると仮定する。又、ここでは、送信されるべき信号がベースステーションにおいて式（１）に基づいてエンコードされると仮定する。従って、２つのデータ流が得られる。各データ流は、２つに分割され、そして各データ流の半分に位相項ｅθ1及びｅθ2が乗算され、ここで、｛θ1｝及び｛θ2｝は位相ホッピング周波数である。図２Ａは、エンコーディングを示す。エンコーダ２００は、送信されるべき信号を式（１）に基づいてエンコードし、そしてエンコードされた出力には、記号Ｓ１及びＳ２より成るデータ流２０２と、記号−Ｓ２*及びＳ１*より成るデータ流２０４の２つのデータ流が与えられる。これらのデータ流は、２つのブランチに分割され、換言すれば、データ流２０２は、ブランチ２０６及び２０８に分割され、そしてデータ流２０４は、ブランチ２１０及び２１２に分割される。データ流２０６及び２１０は前進されるが、データ流２０８は、位相シフト手段２１４へ送られ、そこで位相シフトｅθ1が生じるようにされる。対応的に、データ流２１２は、位相シフト手段２１６へ送られ、位相シフトｅθ2が生じるようにされる。位相シフトは、各データ流又はブランチ２０６、２０８、２１０、２１２に対して異なってもよいし、或いはそれら全てに対して同様でもよい。この例では、位相シフトは、２つのブランチにおいて異なるものである。
【００４７】
データ流２０６−２１２は、高周波ユニット２３８−２４４へ送られ、そして放射パターン２１８−２２４により送信される。これら放射パターンは、当業者に明らかなように、４つの異なるアンテナを使用して得られるか、又は１つ以上のアンテナグループを使用して得られる。放射パターンをいかに形成するかは、ここでは関係のないことである。放射パターン２１８−２２４のチャンネル又はチャンネル係数は、項α１、・・・α４を使用して指示される。アンテナを経て送信する前に、４つのデータ流の各々に対して多重コード拡散を依然行うことができる。多重コード拡散は、第２の実施形態について以下に説明する。
【００４８】
又、ベースステーションから送信された信号を受信するターミナル２３０も示されている。このターミナルは、異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータを推定するように構成される。チャンネルパラメータは、例えば、認識シーケンスを使用するか、又はパイロット信号として知られているものを使用して推定することができる。パイロット信号を処理して各放射パターンに対する希望のチャンネルパラメータを推定できると共に、パイロット信号は、例えば、パイロットチャンネルの放射パターンにおける直線的組合せのチャンネルパラメータを推論できるようにする。或いは又、パラメータは、信号の構造、例えば、使用されるべき拡散コード、チャンネルコード、変調、又は空間−時間コードを使用して、盲目的に（既知のデータなしに）推定することができる。当該チャンネルパラメータは、信号対雑音比、強度又はインパルス応答を含む。推定は、既知のやり方で行うことができる。測定結果の平均化又はフィルタリングを、ターミナルにおいて所与の又は希望の時間にわたり行うことができる。時間は、例えば、チャンネルのコヒレンス時間より長くてもよいし、又はフレームモード送信に関与するときには、数フレーム程度でもよい。
【００４９】
ターミナルは、測定に基づいて、ベースステーションへフィードバック情報を送信することができる（２３２）。ベースステーションは、アンテナ２３４及び高周波ユニット２３６によりターミナル信号を受信するように構成される。ベースステーションは、デコーダ２４６において受信信号をデコードし、ベースステーションの他の部分に信号が印加される。図中、ベースステーションの構造は、明瞭化のために概略的に示されている。実際には、実施されるべきベースステーションの構造は、当業者に良く知られたように、図示されたものとは異なってもよい。例えば、ベースステーションは、同じアンテナを使用して送信及び受信を行ってもよい。
【００５０】
好ましい実施形態では、各データ流は、ベースステーションにおいて異なる放射パターンに向けられる。受信器は、チャンネルの直線的組合せに気付く。２つの連続的記号に対する有効チャンネル（例えば、ＳＴＴＤデコーダの入力における）は、次の式で表わされる。
2005525044.tif 000005
2005525044.tif 000006
位相項がＮ空間−時間エンコードブロックの間に３６０度回転するか又はそのブロックの間に所与の量の離散的位相状態を通して進み、且つチャンネルがＮ空間−時間コードの間に若干変化するだけである場合には、全ての順列α←Ｐαに対して、
2005525044.tif 000007
が得られ、但し、Ｐは、各データ流及び放射パターンの考えられる組合せを含む順列マトリクスを表わす。しかしながら、次の項のバリアンスは、一般に、異なる順列マトリクスに対して異なる。
2005525044.tif 000008
これは、図２Ｂ及び２Ｃに示されており、ここでは、異なるインデックスが使用されるときには、両アンテナ対１及び２からの電力が受け取られ、最も上の曲線は、その和である。図示されたように、異なるインデックスには、異なる曲線が与えられる。図２Ｃに示すインデックスでは、最も上の曲線（電力の和）はあまり変化せず、バリアンスが小さいことを意味する。チャンネルが一定であるときには、バリアンスは、異なるチャンネルα1、・・・α4の相対的電力及び使用するインデックスに直接依存する。
【００５１】
好ましい解決策において各データ流がどの放射パターンを経て送信されてどんな影響を及ぼすかは、各放射パターンにより与えられるチャンネルが受信器においていかに観察されるか、及び使用するチャンネル情報がいかに高速であり又は信頼性があるかである。チャンネル情報が完全である場合には、送信器が、複素数係数で決定されたビームに１つのデータ流だけを送信するはずであり、従って、各記号に対して一時的な受信電力が最大になることが知られている。送信器に完全なチャンネル情報を信号するか又は送信器においてそれを推定することは、通常、極めて困難であり、それ故、開ループ及び閉ループの両方の調整の特徴を含む混成型解決策に到達する。例えば、チャンネルのコヒレンス時間より長いタイムスロットを使用して放射パターンを変更することしかできないと仮定すれば、放射パターンは、選択された放射パターン（１つ又は複数）が平均的に最良のものとなり、且つ送信器に使用される空間−時間コード方法を考慮に入れて放射パターンが最適化されるように、別の原理に基づいて定義されねばならない。例えば、ＳＴＴＤ及び位相ホッピング組合せで何を目的とするのが好ましいかは、設けられたエンコードブロック内で上述したバリアンスを最小にすることであり、換言すれば、例えば、ＳＴＴＤコードの直交部分が前記エンコード方法において最もパワフルなチャンネルに送信されるように、インデックス及び考えられる電力割り当てを選択することである。
2005525044.tif 000009
【００５２】
これは、平均で良好な信号対雑音比が与えられた２つのチャンネルを使用して同じＳＴＴＤブランチに送信することは好ましくなく、それらを使用して異なるブランチに送信しなければならないことを意味する。又、チャンネルの位相は、図２Ｂ及び２Ｃにおける周期的チャンネルの初期段階に影響するので、前記エンコーディングのバリアンスに影響することが明らかである。それ故、この方法では、バリアンスを最小にするように各送信アンテナにおいて別々に位相を制御できることが自然である。以下、明瞭化のために、位相制御は使用されないと仮定する。前記指示を使用して、流れ２０６及び２０８は、図中のチャンネルが２つの最良のチャンネルとならないように放射パターンに向けられるのが好ましい。それ故、２つの最良のチャンネルは、それらの一方が流れ２０６又は２０８を送信し、そしてその他方が流れ２１０及び２１２を送信するように分割されねばならない。換言すれば、位相シフトデータ流又は非位相シフトデータ流は、第２トランシーバにおいて、最良又は第２の最良の強度を与える放射パターンに向けられ、そして残りのデータ流は、第２トランシーバにおいて、最良又は第２の最良の強度を与えるもの以外の放射パターンに向けられる。チャンネルの電力が分からない場合には、固定放射パターンを送信に使用することもできるし、又は放射パターンをランダムなものとして、放射パターンのインデックスを異なる瞬間に擬似ランダムに変化させることもできる。
【００５３】
図２Ａに示す例は、制御手段２２６を備え、これは、通常、プロセッサ及び適当なソフトウェアにより実施されるか、或いは個別論理回路又はＡＳＩＣ技術を使用して具現化された回路により実施される。制御手段２２６は、スイッチングマトリクス２２８を制御し、これは、異なる放射パターンを使用して送信されるべき異なるデータ流を接続する。この制御手段は、ターミナルから到着するフィードバック情報に基づいて機能することができる。ターミナルは、例えば、各放射パターンの信号対雑音比、又は放射パターンの優越度、或いは最も簡単な形態ではスイッチングマトリクスの制御を直接指示することができる。ベースステーションは、ターミナルから信号を受信し、そしてデコーダ２４６においてそれをデコードし、そこから、制御情報を制御手段２２６へ印加することができる。
【００５４】
別の実施形態では、放射パターンをインデックスすることは、第２トランシーバから送信されるパラメータ、逆の送信方向に実行される制御又は測定、又はその組合せに基づいて行なわれる。第１トランシーバは、高周波部分２３６、デコーダ２４６及び制御手段２２６を使用して第２トランシーバの信号を測定し、そしてその測定から得られた情報を使用して、放射パターンをインデックスする。第１トランシーバは、例えば、送信に使用される各放射パターン（これは、受信に使用される放射パターンと同じでもよいし異なってもよい）に対して受信電力を推定することができる。測定は、上述したチャンネルパラメータ又は形成されたその大きさ、例えば、チャンネル相関マトリクスでよい。
【００５５】
別の実施形態では、第１トランシーバは、使用する放射パターンと、考えられる変化又はそのホッピングシーケンスとを第２トランシーバに信号する。又、第２トランシーバは、既知の推定方法を使用して受信信号から使用する放射パターンを推定してもよい。このような情報は、第２トランシーバにおいて、例えば、第１トランシーバの制御パラメータを発生するときに、それを助けるものとして使用することができる。
【００５６】
第２トランシーバを示す例、例えば、図３に示すターミナルを詳細に説明する。このターミナルは、３つ以上のアンテナを使用して、送信信号３００を受信する。この信号は、ターミナルのアンテナ部分３０２を使用して受信され、そして受信器側３０４の高周波部分３０６へ印加される。高周波部分では、信号が中間周波又は基本帯域に変換される。変換された信号は、チャンネル推定装置３０８へ印加され、ここでは、信号が進行して来たチャンネルに対して推定が形成される。チャンネル推定装置で推定できるのは、異なる放射パターンを使用して送信された信号のチャンネルパラメータである。当該チャンネルパラメータは、例えば、信号対雑音比及び強度である。又、測定結果は、所与の時間にわたって平均化されてもよい。信号は、高周波部分から、多数のデコーダユニットより成るデコーダバンク３１０へも印加され、これは、送信器で行なわれたエンコーディングをデコードする。無線経路を経て送信された信号は、送信器と受信器との間でしばしば２つ以上の経路に沿って伝播しているので、受信信号は、多数の多経路成分を含む。各エンコーダユニットは、１つの受信信号成分を処理する。エンコーダユニットでは、チャンネル推定が、それら推定を元の信号へと形成するのを許す。デコーダユニットでデコードされた記号は合成器３１２へ印加され、ここでは、異なる経路の信号が合成される。合成器は、例えば、レーキ（Ｒａｋｅ）技術を使用して実施することができ、この場合、最大比合成技術が使用される。推定されたチャンネルに関する情報は、チャンネル推定装置３０８から、デコーダユニット及び合成器へ印加される。又、受信器は、受信器内の異なる部分の動作を制御する制御手段３１４も備えている。
【００５７】
合成器３１２から、信号は検出器３１６へ印加される。記号の検出は、検出器において既知の検出方法で実行することができる。合成された記号推定のユークリッド距離を、例えば、考えられる記号状態から計算することもできるし、又は受信した記号又はビットの後方見込みを決定することもできる。後者の場合には、チャンネルの情報が必要となり、前記情報３２０がチャンネル推定装置３０８から得られる。検出器３１６から、信号がチャンネルデコーダ３２２へ印加され、そして更に、受信器の他の部分へ印加される。
【００５８】
第２トランシーバの送信部分３２４は、送信されるべき信号３２８が入力として到着する変調器３２６を備えている。この変調器では、ビットが記号へと変調される。記号は、コーダ３３０へ印加される。エンコードされた記号３３２は、高周波部分３３４を通過し、アンテナ部分３０２により送信される。エンコーダは、好ましくはプロセッサ及び適当なソフトウェアにより実施できるし、或いは個別のコンポーネントを使用して実施することもできる。
【００５９】
第２トランシーバは、制御手段３１４により制御される推定チャンネルパラメータを、送信部分３２４を経て第１トランシーバへ送信することができる。送信は、例えば、シグナリングチャンネルを使用して行うことができる。又、制御手段３１４は、推定チャンネルパラメータに基づいて制御コマンドを決定し、これらコマンドは、送信部分３２４を経て第１トランシーバへ送信される。
【００６０】
好ましい実施形態に基づいて測定を実行する手段は、送信器側及び受信器側の両方において、プロセッサ及び適当なソフトウェアにより実施することもできるし、或いは個別コンポーネント、回路又はＡＳＩＣにより実施することもできる。
【００６１】
図２Ａ及び３に示す解決策を、図４Ａから４Ｂを参照して以下に詳細に説明する。図示された例では、データ流２０８が放射パターン２１８に固定接続されると共に、データ流２１２が放射パターン２２４に固定接続される。データ流２０６及びデータ流２１０は、放射パターン２２０又は２２２へ接続することができる。放射パターン２１８−２２４のチャンネルは、ここでは、項α1、・・・α4で示されている。
【００６２】
信号対雑音比に関して２つの最良のチャンネルがα1及びα3である場合には、図４Ａに示す構成が選択され、この場合、データ流２０６が放射パターン２２０に向けられ、そしてデータ流２１０が放射パターン２２２に向けられる。
【００６３】
次いで、信号対雑音比に関して２つの最良のチャンネルがα1及びα2である場合には、図４Ｂに示す構成が選択され、この場合、データ流２０６が放射パターン２２２に向けられ、そしてデータ流２１０が放射パターン２２０に向けられる。
【００６４】
信号対雑音比に関して２つの最良のチャンネルがα1及びα4又はα2及びα3である場合には、全てのチャンネルに、あるデータ流を与えることができる。例えば、最良及び第３の最良のクオリティのチャンネルに、同じＳＴＴＤブランチのデータ流を与えるか、或いは最良のクオリティ及び最低のクオリティのチャンネルに、同じＳＴＴＤブランチのデータ流を与えることが望まれる。さもなければ、２つの最良のチャンネルのデータ流しか構成することができない。
【００６５】
最も簡単な形態では、図４Ａ及び４Ｂに示す実施形態は、スイッチングマトリクス２２８に、図４Ａ又は図４Ｂに示す位置である２つの考えられる位置しか与えられないので、フィードバックチャンネルとして１ビットしか必要としない。
【００６６】
図５Ａ−５Ｃは、別の例を示す。この例では、データ流２０８が放射パターン２１８に固定接続されると共に、他のデータ流をスイッチングマトリクス２２８により任意の放射パターンに接続することができる。図５Ａに示す構成では、データ流２０６が放射パターン２２０に向けられ、データ流２１０が放射パターン２２２に向けられ、そしてデータ流２１２が放射パターン２２４に向けられる。図５Ｂに示す構成では、データ流２０６が放射パターン２２２に向けられ、データ流２１０が放射パターン２２０に向けられ、そしてデータ流２１２が放射パターン２２４に向けられる。図５Ｃに示す構成では、データ流２０６が放射パターン２２４に向けられ、データ流２１０が放射パターン２２２に向けられ、そしてデータ流２１２が放射パターン２２０に向けられる。
【００６７】
上述した例に加えて、データ流及び放射パターンが異なる仕方で接続される他の解決策も当然実施することができる。上述した例では、データ流２０８が放射パターン２１８を使用して送信されるように固定接続され、そして他のデータ流を、異なる放射パターンにより多様に送信することができる。これは、一実施形態に過ぎない。又、全ての組合せが可能である解決策を実施することもできる。
【００６８】
又、好ましい実施形態は、式（１）に基づく前記エンコーディング以外のエンコーディング方法が位相ホッピングと一緒に使用されるときにも使用することができる。ＳＴＴＤと直交送信ダイバーシティＯＴＤとの組合せを一例として以下に述べるが、これは、例えば、異なる放射パターンへ向けることのできる４つのデータ流を許す。図６は、ＳＴＴＤ及びＯＴＤエンコーディングを示す。送信されるべきデータ流６００は、エンコーダ６０２に印加され、式（１）に基づくエンコーディングは、次のように実行される。
【数１】
2005525044.tif 000010
但し、１／２は、送信電力の正規化係数である。マトリクス内の各水平行は、１つの放射パターンで送信されるべき信号を表わす。乗算器６０６−６１２において４つのデータ流６０４Ａ−６０４Ｄの各１つに対して多重コード拡散を行うことができ、ここでは、各データ流に対して同じ拡散コードが使用される。多重コード拡散では、信号（例えば、少なくとも２つの空間−時間マトリクス）が、並列拡散コード、ＯＤＦＭキャリア、多キャリア方法、又は並列変調方法を使用して送信される。全ての放射パターンを経て送信されるべき信号は直交し、換言すれば、マトリクス（７）における行は直交することが観察される。このようにして得られた信号は、高周波ユニット６３２Ａ−６３２Ｄに印加され、そして放射パターン６１４Ａ−６１４Ｄを経て送信される。送信器は、制御手段６１６も備え、これは、通常、プロセッサ及び適当なソフトウェアにより実施されるか、或いは個別論理回路又はＡＳＩＣ技術を用いて具現化される回路を使用して実施される。この制御手段６１６は、スイッチングマトリクス６２８を制御し、このマトリクスは、送信されるべき異なるデータ流を、異なる瞬間に異なる放射パターンに接続するか、或いは多重コード又は並列送信において異なる並列データ流に接続する。
【００６９】
受信器では、多数のアンテナで受信された信号が、式（７）の直交性に基づく簡単なブロックデコードルールを使用してコヒレントに分散及び接続される。
【００７０】
図７は、スイッチングマトリクス６２８がいかに動作するかの簡単な例を示す。特定の時間に、データ流６０４Ｂは、放射パターン６１４Ｂではなくて放射パターン６１４Ｃへ向けられ、そして対応的に、データ流６０４Ｃは、放射パターン６１４Ｃではなくて放射パターン６１４Ｂへ向けられる。他の時間には、データ流が、図６に示すように向けられる。放射パターンは、例えば、交互に使用することができる。
【００７１】
一般に、ＳＴＴＤ−ＯＴＤ送信における問題は、固定チャンネルであり、従って、合成電力は、次の式で表わされる。
2005525044.tif 000011
2005525044.tif 000012
【００７２】
放射パターンの変形を表わす実施形態が使用されるときは、合成電力が４つの値を得、
2005525044.tif 000013
2005525044.tif 000014
2005525044.tif 000015
2005525044.tif 000016
これは、ターボ又はコンボリューションコーダが使用されるときにはチャンネルデコーダにおいて顕著な効果が得られるのを許す。というのは、チャンネルが所与のブロックの上で一定である劣った状況では、チャンネルデコーダは、チャンネルが、４つの状態をもつ現在フェージンチャンネルであることに気付き、一方、放射パターンの変形がないと、チャンネルデコーダは、チャンネルが、２つの状態をもつフェージンチャンネルであることに気付くからである。異なるインデックス構成を追加すると、チャンネル状態の数が増加される。チャンネル係数又はその平均電力が既知であるか、部分的に既知であるか又は推定される場合には、それら状態の電力ができるだけ同様であるように送信器においてインデックスが選択される。前記ＳＴＴＤ−ＯＴＤ送信においては、考えられる（非冗長）インデックスの数が６であり、受信器は、３ビットで希望のインデックスを信号することができる。
【００７３】
一般に、この実施形態は、異なるＳＴＴＤ−ＯＴＤ放射パターンを互いに交換するのを許す。それ故、例えば、データ流６０４Ａ及び６０４Ｃ、又は６０４Ａ及び６０４Ｄ、又は６０４Ｂ及び６０４Ｃ、又は６０４Ｂ及び６０４Ｄを互いに送信するのに使用される放射パターンを変更することができる。更に、この方法は、高い記号率が与えられた送信で実施することができ、異なる記号率２が与えられたブロックの放射パターンが変化するようにされる。
【００７４】
ブロック１は、例えば、次のインデックスを使用して送信され、
【数２】
2005525044.tif 000017
そしてブロック２は（異なる並列チャンネル上で異なる時間に又は同時に）、次のインデックスを使用して送信される。
【数３】
2005525044.tif 000018
【００７５】
各データ流を送信するのに使用される放射パターンの変形は、ある実施形態では、受信器により送信される制御コマンドに基づくか又は受信器により送信されるチャンネルを記述するデータに基づいてもよく、或いは制御は、ランダムに行なわれてもよいし、擬似ランダムに行なわれてもよいし、又は所定の変形を使用して行なわれてもよい。前記の例では、放射パターンが交互に変更される解決策が使用された。従って、変形は、ランダムでもよいし、送信チャンネルの特性に基づいてもよい。フィードバックに基づく制御は、このような制御を使用してチャンネルの特性を補償できるので、効率的であるが、フィードバックなしに行なわれる制御は、受信者が送信器へ情報を信号する必要がないので、実施が簡単である。
【００７６】
一実施形態では、第１トランシーバの放射パターンから実行される測定は、第２トランシーバにおいて平均化され、そして所与の時間にそこからパラメータが得られる。その結果、急激な変形の影響を排除することができる。
【００７７】
更に、一実施形態では、使用する放射パターンの特性が第１トランシーバにおいて調整される。これら特性は、例えば、放射パターンの方向及び送信電力を含む。調整は、第２トランシーバにより送信されるパラメータ又はシグナリングに基づいて行うことができる。又、調整は、第２トランシーバにより送信されるパラメータ、逆の送信方向に実行される制御又は測定、或いはその組合せに基づいて行なわれる。或いは又、調整は、平均化された電力測定値に基づいて行なわれる。ターミナルは、例えば、放射パターンから実行される測定に基づいて平均化された相関マトリクスを維持することができる。
2005525044.tif 000019
但し、Ｈ［ｔ］は、タイムスロットｔにおける時間的チャンネルマトリクスに対応し（以前の例Ｈ＝［α1α2α3α4］に使用された項αで指示される）、そしてＣは、正規化係数である。Ｐは、積分窓、即ち項が平均化される時間であり、チャンネルのコヒレンス時間より長いのが好ましい。或いは又、ターミナルは、異なる周波数からのチャンネルマトリクスを平均化してもよく及び／又は異なる受信アンテナから推定されたチャンネルマトリクスにわたって平均化してもよい。異なる周波数から積分が実行される場合には、送信器は、異なる周波数帯域においてパイロットを並列に又は順次に送信しなければならない。チャンネルを相関する際には、僅かな量の優勢固有値がマトリクスに与えられる。ターミナルでは、既知の方法を使用して、マトリクスＲに対して固有値λi及びそれに対応する固有ベクトルＷi＝［ｗi1、ｗi2、ｗi3、ｗi4］を計算し、これに対して次が真に保たれる。
2005525044.tif 000020
【００７８】
ターミナルは、固有値又はそのパラメータをベースステーションへ信号する。ベースステーションは、放射パターン、例えば、その方向及び強度をシグナリング情報に基づいて調整する。電力制御を取り扱う１つの方法は、水充填(water-filling)原理と称するものを使用することである。相関マトリクスの単一値分解（ＳＶＤ）は、Ｒ＝ＷΛＷにより表わされる。但し、
Ｗ＝［Ｗ1Ｗ2Ｗ3Ｗ4］T及び＝［λ1λ2λ3λ4］T
である。ここで、放射パターンＷiに対して電力が割り当てられ、
（μ−λi-1）+                    (12)
但し、μは、次の条件を満足する。
2005525044.tif 000021
Ｐは、使用可能な電力を表わす。式（１３）から、μを解くことができ、この解を式（１２）に適用して、当該放射パターンの最適電力を求める。並列送信に対する電力制御又は電力割り当てを実施するために一例についてのみ上述した。又、電力割り当ては、異なるデータ流にできるだけ同様の受信電力を与えるように実施することもできる。送信されるべき放射パターンは、異なる方法を使用して制御することができ、そして異なる原理に基づいてそれに割り当てることができる。放射パターンが固定され、そしておそらく電力もそうである場合には、使用すべき空間−時間コード部分を、好ましくは、異なる放射パターンにインデックスしなければならない。従来の技術が使用される場合には、インデックスが固定される。好ましい実施形態は、使用すべき空間−時間コードが受信器に関して直交であるが、完全なダイバーシティが与えられた直交コードではないときに、特に有用であることに注意されたい。例えば、ＳＴＴＤ−ＯＴＤエンコーディングでは、ラインは直交するが、送信されるべき記号の半分は、一般的に異なるサイズである電力（８）及び（９）で受信される。同様に、位相変換が使用されるときには、幾つかの記号が異なる電力で受信される（式（３）及び（４）において、電力は、一般に、異なるサイズである）。完全なダイバーシティが与えられた空間−時間コード（全ての記号が受信器において同じ電力を得る）は、使用すべき記号レートを限定する。好ましい実施形態では、ＳＴＴＤ−ＯＴＤ又はＳＴＴＤ−位相ホッピング送信、或いは限定ダイバーシティの対応送信が使用される。又、本発明は、記号レートが１より大きい高記号レートの空間−時間送信にも適用できる。この例では、放射パターンの数は４であると仮定した。
【００７９】
図２Ａを参照すると、この実施形態において、第１トランシーバは、各ブランチ２０６−２１２に増幅器２４８−２５４を備えている。増幅器は、制御手段２２６により与えられる制御に基づいてブランチの強度を調整する。又、増幅器は、スイッチングマトリクス２２８の後に配置されてもよい。対応的に、制御手段２２６は、ＲＦ部分２３８−２４４を制御し、これらは、放射パターンの方向及び形態の制御を許す。又、増幅器２４８−２５４は、ＲＦ部分に関連して配置されてもよい。
【００８０】
対応的に、第２実施形態の説明及び図６を参照すれば、トランシーバは、各ブランチに増幅器６３０Ａ−６３０Ｄを備え、ブランチの強度を、制御手段６１６から与えられた制御に基づいて調整する。又、これら増幅器は、スイッチングマトリクス６２８の前に配置されてもよい。対応的に、制御手段６１６は、ＲＦ部分６３２Ａ−６３２Ｄを制御し、これらは、放射パターンの方向及び形態の制御を許す。
【００８１】
添付図面に示す実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に示す本発明の考え方の範囲内で多数の形態で変更がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】無線システムの構造を示す簡単なブロック図である。
【図２Ａ】解決策を示す図である。
【図２Ｂ】解決策を示す図である。
【図２Ｃ】解決策を示す図である。
【図３】解決策を示す図である。
【図４Ａ】スイッチングマトリクスがいかに動作するかの例を詳細に示す図である。
【図４Ｂ】スイッチングマトリクスがいかに動作するかの例を詳細に示す図である。
【図５Ａ】スイッチングマトリクスがいかに動作するかの第２の例を詳細に示す図である。
【図５Ｂ】スイッチングマトリクスがいかに動作するかの第２の例を詳細に示す図である。
【図５Ｃ】スイッチングマトリクスがいかに動作するかの第２の例を詳細に示す図である。
【図６】第２の解決策を示す図である。
【図７】第２の解決策を詳細に示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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