(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭ通信システム用のダイバーシティ  トランスミッション  モード【解決手段】多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いてデータを伝送して信頼性を向上させる技法である。送信機のところで、１つ以上のデータストリームの各々に対して、可能な多くのトランスミッション  モードから特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して用いる。これらのトランスミッション  モードには、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード、空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モード及びウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードがある。ダイバーシティ  トランスミッション  モードは各々が、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせでデータを冗長に伝送する。各データストリームは符号化され変調されて変調記号となり、これがさらに、選択されたトランスミッション  モードに基づいて処理されて送信記号となる。ＯＦＤＭの場合、全てのデータストリームに対する送信記号はさらにＯＦＤＭ変調されて、データ伝送に用いられる各送信アンテナに対する送信記号のストリームとなる。
2005531219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可能なトランスミッション  モードの内から特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して、１つ以上のデータストリームの各々に対して用い、選択された各ダイバーシティ  トランスミッション  モードが時間、周波数、空間及びこれらの組み合わせ上でデータを冗長に送信し、
前記データストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームとに基づいて、各データストリームを符号化し変調して、変調記号を供給し、
前記選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームの前記変調記号を処理して、１つ以上の送信アンテナから送信される送信記号を与えることからなる無線通信システムにおいて送信用のデータを処理する方法。
【請求項２】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モードを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モードを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モードは、各変調記号をＮＴ個の記号周期で送信し、ＮＴはデータ伝送用に用いられる送信アンテナの数である請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モードは、各変調記号をＮＴ個の送信アンテナ全てから送信する請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モードを含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードは、複数の送信アンテナ対から変調記号を冗長に送信する請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードは、異なる複数の変調記号を異なる送信アンテナ対から送信する請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記無線通信システムは複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムであり、１つ以上のデータストリームの送信記号は複数の送信アンテナから送信される請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ＭＩＭＯ通信システムは、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を利用する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
１つ以上のデータストリームの送信記号をＯＦＤＭ変調して、データ伝送に用いられる各送信アンテナ向けの送信記号ストリームとすることをさらに備える請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記各データストリームの送信記号は１つ以上のサブ帯域から成るそれぞれのグループで送信される請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのデータストリームがオーバーヘッドチャネルに向けて送信される請求項１記載の方法。
【請求項１６】
放送チャネル向けの前記データストリームが固定したダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて送信される請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのデータストリームがユーザ毎に異なっており、そして、特定の受信機デバイス向けに送信される請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのユーザ別のデータストリームの各々に対するデータレートが前記特定の受信機デバイスの送信能力に基づいて調整される請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
１つ以上のデータストリーム毎にパイロット記号と変調記号とを多重化することをさらに備える請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記パイロット記号は、周波数分割多重化方式（ＦＤＭ）を用いて変調記号と共に多重化される請求項１記載の方法。
【請求項２１】
複数の可能なトランスミッション  モードの内から特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して、１つ以上のデータストリームの各々に対して用い、選択された各ダイバーシティ  トランスミッション  モードが、周波数ダイバーシティ、ウォルシュ送信ダイバーシティ、空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）又はこれらのいずれかの組み合わせを用いることによって、時間、周波数、空間及びこれらの組み合わせ上でデータを冗長に送信し、
データストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームとに基づいて、各データストリームを符号化し変調して、変調記号を形成し、
選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームの変調記号を処理して、複数の送信アンテナから送信される送信記号を形成することからなる複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システム中で直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を利用して送信用のデータを処理する方法。
【請求項２２】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード及びＳＴＴＤトランスミッション  モードを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
データを符号化して変調し、複数のＯＦＤＭサブ帯域の各々に対して変調記号から成る１つ以上のサブストリームを形成し、
前記複数のＯＦＤＭサブ帯域の各々に対して、前記ＯＦＤＭサブ帯域に対する１つ以上のサブストリーム中の変調記号を処理して送信記号を形成することからなり、
前記変調記号は、前記ＯＦＤＭサブ帯域に対して選択された特定のダイバーシティ処理スキームにしたがって処理され、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせにおけるダイバーシティが提供される、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を利用する複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいて送信用のデータを処理する方法。
【請求項２５】
少なくとも１つのＯＦＤＭサブ帯域に対する前記選択されたダイバーシティ処理スキームは、空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）スキームである請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つのＯＦＤＭサブ帯域に対する前記選択されたダイバーシティ処理スキームは、ウォルシュ送信ダイバーシティスキームである請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つのＯＦＤＭサブ帯域に対する前記選択されたダイバーシティ処理スキームは、ウォルシュ空間時間送信ダイバーシティ（ウォルシュＳＴＴＤ）スキームである請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
受信されたデータ伝送から回復される１つ以上のデータストリームの各々に対して用いられる特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを決定し、各データストリームに対して用いられる前記ダイバーシティ  トランスミッション  モードが、複数の可能なトランスミッション  モードから選択され、各ダイバーシティ  トランスミッション  モードが、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせでデータを冗長に送信し、
各データストリームに対する受信済み記号を前記データストリームに対して用いられるダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて処理し、前記データストリームに対する送信機から送信された変調記号の推定値である回復済み記号を与える無線通信システムの受信機でデータ伝送を処理する方法。
【請求項２９】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード及び空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードを含む請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードをさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モードをさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
各データストリームに対して回復済み記号を復調し復号して、復号済みデータとすることをさらに備える請求項２８記載の方法。
【請求項３３】
ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）に通信可能に結合されたメモリにおいて、前記メモリはディジタル情報を解釈して、
複数の可能なトランスミッション  モードの内から特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して、１つ以上のデータストリームの各々に対して用い、選択された各ダイバーシティ  トランスミッション  モードが時間、周波数、空間及びこれらの組み合わせ上でデータを冗長に送信し、
データストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームとに基づいて、各データストリームを符号化し変調して変調記号とし、
各データストリームの変調記号を選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて処理して、１つ以上の送信アンテナから送信される送信記号を供給することのできる前記メモリ。
【請求項３４】
複数の可能なトランスミッション  モードの内から特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して、１つ以上のデータストリームの各々に対して用いるように動作可能なコントローラであって、選択された各ダイバーシティ  トランスミッション  モードが、時間、周波数、空間及びこれらの組み合わせ上でデータを冗長に送信する、前記コントローラと、
データストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームとに基づいて、各データストリームを符号化し変調して、変調記号とするように動作可能なＴＸデータプロセッサと、
前記選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームの変調記号を処理して、１つ以上の送信アンテナから送信される送信記号とするように動作可能な送信プロセッサと、
を備える無線通信システムにおける送信機ユニット。
【請求項３５】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード及び空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードを含む請求項３４記載の送信機ユニット。
【請求項３６】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードをさらに含む請求項３５記載の送信機ユニット。
【請求項３７】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モードをさらに含む、請求項３５記載の送信機ユニット。
【請求項３８】
前記無線通信システムは、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を利用する複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムである請求項３４記載の送信機ユニット。
【請求項３９】
前記送信プロセッサは、さらに、１つ以上のデータストリームに対する送信記号をＯＦＤＭ変調して、データ送信に用いられる各送信アンテナに対する送信記号のストリームとするように動作可能である請求項３８記載の送信機ユニット。
【請求項４０】
請求項３４記載の送信機ユニットを備えるアクセスポイント。
【請求項４１】
請求項３４記載の送信機ユニットを備える端末。
【請求項４２】
複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける装置であって、
複数の可能なトランスミッション  モードの内から特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを選択して、１つ以上のデータストリームの各々に対して用いる手段であり、選択された各ダイバーシティトランスミッション  モードが時間、周波数、空間及びこれらの組み合わせ上でデータを冗長に伝送する前記手段と、
データストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームとに基づいて、各データストリームを符号化し変調して、変調記号とする手段と、
前記選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームの変調記号を処理して１つ以上の送信アンテナから送信される送信記号とする手段と、
を備える前記装置。
【請求項４３】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード及び空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードを含む請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
受信されたデータ伝送から、回復される１つ以上のデータストリームの各々に対して用いられる特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを決定するように動作可能なコントローラであって、各データストリームに対して用いられる前記ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、複数の可能なトランスミッション  モードから選択され、各ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせでデータを冗長に送信する前記コントローラと、
データストリームに対して用いられるダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームに対する受信済み記号を処理して前記データストリームに対する送信機から送信された変調記号の推定値である回復済み記号とするように動作可能な受信プロセッサと、
を備える無線通信システムにおける受信機ユニット。
【請求項４５】
各データストリームに対して回復済み記号を復調して復号し、これで復号済みデータとするように動作可能である受信データプロセッサをさらに備える請求項４４記載の受信機ユニット。
【請求項４６】
前記複数の可能なトランスミッション  モードは、周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード、ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード及び空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードを含む請求項４４記載の受信機ユニット。
【請求項４７】
請求項４４記載の受信機ユニットを備えるアクセスポイント。
【請求項４８】
請求項４４記載の受信機ユニットを備える端末。
【請求項４９】
受信されたデータ伝送から回復される１つ以上のデータストリームの各々に対して用いられる特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを決定する手段であって、各データストリームに対して用いられる前記ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、複数の可能なトランスミッション  モードから選択され、各トランスミッション  モードが、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせでデータを冗長に送信する前記手段と、
データストリームに対して用いられるダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて、各データストリームに対する受信済み記号を処理して、前記データストリームに対する送信機から送信された変調記号の推定値である回復済み記号とする手段と、
を備える無線通信システムにおける受信機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にはデータ通信に関し、より詳しくは、ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムで多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いるデータ伝送技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムが広く展開され、これで、音声、パケットデータなどの様々なタイプの通信が提供されている。このようなシステムは、複数のユーザとの通信を順次又は同時にサポートすることが可能な多重アクセスシステムである。これは、利用可能な動作帯域幅と送信出力の合計によって限定される利用可能システムリソースを共有することによって達成される。
【０００３】
多重アクセスシステムは、多くのユーザ端末と通信する多くのアクセスポイント（又は基地局）を含む。アクセスポイントは各々が、データを送受信する１つ又は複数のアンテナを装備している。同様に、端末も各々が１つ又は複数のアンテナを装備している。
【０００４】
所与のアクセスポイントと所与の端末との間の伝送は、データの送受信に用いられるアンテナの数を特徴とする。特に、アクセスポイントと端末との対は、（１）複数（ＮＴ）の送信アンテナと複数（ＮＲ）の受信アンテナとがデータ伝送に用いられる場合は複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムとして、（２）複数の送信アンテナと単数の受信アンテナとが用いられる場合は複数入力単数出力（ＭＩＳＯ）システムとして、（３）単数の送信アンテナと複数の受信アンテナとが用いられる場合は単数入力複数出力（ＳＩＭＯ）システムとして、（４）単数の送信アンテナと単数の受信アンテナとが用いられる場合は単数入力単数出力（ＳＩＳＯ）システムとしてみなされる。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムの場合、ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナとによって形成されるＭＩＭＯチャネルはＮＳ個の独立したチャネルに分解されるが、ここでＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ，ＮＲ｝である。このＮＳ個の独立したチャネルの各々もまた、ＭＩＭＯチャネルの空間サブチャネルと呼ばれて、ある次元に対応している。このＭＩＭＯシステムは、これら複数の送信アンテナと受信アンテナとによって生じる追加の次元を利用すると性能を向上させることが可能である（例えば送信容量の増加及び／又は信頼性の向上）。ＭＩＳＯシステムの場合、たった１つの空間サブチャネルしかデータ伝送に利用可能でない。しかしながら、複数の送信アンテナを用いて、受信機が正しく受信する可能性を向上させるようにデータが送信される。
【０００６】
広帯域システムの空間サブチャネルは、フェージングやマルチパスなどの様々な要因による様々なチャネル状況に遭遇する。したがって、空間サブチャネルは各々が周波数選択性のフェージングを経験するが、このフェージングは、システム帯域幅全体にわたって周波数が様々に変わるとチャネル利得も様々に変化することを特徴とする。周波数選択性フェージングによって、記号間干渉（ＩＳＩ）が引き起こされることが公知であるが、これは、受信信号中の各記号がこの受信信号中の後続の記号に対する歪みとして作用する現象である。このＩＳＩ歪みは、受信した記号を正しく検出する能力に悪影響を与えて性能を劣化させる。
【０００７】
周波数選択性フェージングに対抗するため、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を用いて、システムの帯域幅全体を多くの（ＮＦ個の）サブ帯域に効果的に区分化するが、このサブ帯域はまた、ＯＦＤＭサブ帯域、周波数ビン又は周波数サブチャネルと呼ばれる。各サブ帯域は、データがそれに対して変調されるそれぞれのサブキャリアと関連付けられる。１つのサブ帯域の帯域幅によって異なる各時間間隔で、変調記号が、ＮＦ個のサブ帯域の各々で送信される。
【０００８】
多重アクセスシステムの場合、所与のアクセスポイントは、様々な数のアンテナを有する端末と様々な時間で通信する。そのうえ、アクセスポイントと端末との間の通信チャネルの特徴は、一般に端末によって異なり、さらに、特にモバイル端末の場合、時間によって変化する。そのため、様々な端末に対して、その能力と要件によって様々な伝送方式が必要とされる。
【発明の開示】
【０００９】
［発明の概要］
したがって、当技術分野において、受信機デバイスの能力とチャネルの状況によって多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いるデータ伝送技法に対する必要性が存在する。
【００１０】
本明細書では、データ伝送の信頼性を向上させるようにデータを送信する技法を提供する。ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムは、データ伝送のための多くの動作モードをサポートするように設計されている。このようなトランスミッション  モードとしてダイバーシティ  トランスミッション  モードがあるが、これは、ある種のデータ伝送（例えばオーバーヘッドチャネル、質が悪いチャネル状況など）の信頼性を向上させるために用いられる方式である。このダイバーシティ  トランスミッション  モードは、複数の送信アンテナから送信される複数の信号同士間での直交性を確立することによって伝送のダイバーシティを達成しようとするものである。送信信号同士間の直交性は、周波数、時間、空間又はこれらの組み合わせとして達成される。このようなトランスミッション  モードとして、また、空間多重トランスミッション  モードとビームステアリング  トランスミッション  モードがあるが、これらは、ある種の好ましいチャネル状況下でビットレートを向上させるために用いられる。
【００１１】
一実施形態では、無線の（例えばＭＩＭＯ  ＯＦＤＭ）通信システムで送信用データを処理する方法が提供される。この方法によれば、１つ以上のデータストリームの各々に対して用いる特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードを、可能な多くのトランスミッション  モードから選択する。ダイバーシティ  トランスミッション  モードは各々が、時間、周波数、空間又はこれらの組み合わせについてデータを冗長に送信する。各データストリームは、このデータストリーム用に選択された符号化と変調とのためのスキームに基づいて符号化され、変調されて、変調記号となる。各データストリームに対するこの変調記号は、この選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいてさらに処理されて、送信記号となる。ＯＦＤＭの場合、全てのデータストリームに対するこの送信記号はさらにＯＦＤＭ変調されて、データ伝送用に用いられる１つ以上の送信アンテナの各々に対する送信記号ストリームとなる。周波数分割多重方式（ＦＤＭ）、時分割多重方式（ＴＤＭ）、符号分割多重方式（ＣＤＭ）又はこれらの組み合わせを用いて、パイロット記号がまた変調記号と多重化される。
【００１２】
上記のトランスミッション  モードには、例えば、（１）複数のＯＦＤＭサブ帯域上で変調記号を冗長に送信する周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モードと、（２）ＮＴ個のＯＦＤＭ記号周期（ＮＴはデータ伝送に用いられる送信アンテナの数である）で各変調記号を送信するウォルシュダイ  バーシティトランスミッション  モードと、（３）複数のＯＦＤＭ記号周期と複数の送信アンテナで変調記号を送信する空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）トランスミッション  モードと、（４）ウォルシュダイバーシティとＳＴＴＤとの組み合わせを用いて変調記号を送信するウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードがある。ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モードとウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードとの場合、同じ変調記号が全ての送信アンテナ上で冗長に送信されるか又は変調記号が異なれば、それに対する送信アンテナも異なるものから送信される。
【００１３】
データストリームは各々がオーバーヘッドチャネル用であったり、特定の受信機デバイスにとっての目標とされたりする。ユーザ別のデータストリーム毎のデータレートを、この受信機デバイスの送信能力に基づいて調整する。各データストリームの送信記号は、１つ以上のサブ帯域からなるそれぞれのグループ上で送信される。
【００１４】
別の実施形態では、無線通信システムの受信機におけるデータ伝送を処理する方法が提供される。この方法によれば、回復される１つ以上のデータストリームの各々に対して用いられる特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードは初期段階で決定される。各々に対して用いられるこのダイバーシティ  トランスミッション  モードは、可能な多くのトランスミッション  モードから選択される。次に、各データストリームに対する受信済み記号は、このデータストリーム用に用いられたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいて処理されて回復済み記号となるが、これは、このデータストリームに対する送信機から送信された変調記号の推測値である。各データストリーム毎のこの回復済み記号は、さらに、復調されて復号されて、このデータストリームに対する復号済みデータとなる。
【００１５】
本発明の様々な態様と実施形態とを、さらに、以下に詳述する。本発明は、以下にさらに詳述するように、本発明の様々な態様、実施形態及び特徴を実施する方法、送信機ユニット、受信機ユニット、端末、アクセスポイント、システム並びに他の装置及び部品をさらに提供する。
【００１６】
本発明の特徴、性質及び長所は、全般にわたって同様の参照記号が同様の部品を示す次の図面と一緒に以下の詳細な説明を読めばより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、多くのユーザをサポートする多重アクセスシステム１００の線図である。システム１００は、多数の端末（Ｔ）１０６（簡単なように図１には１つしかアクセスポイントを示していない）と通信する１つ以上のアクセスポイント（ＡＰ）１０４を含んでいる。アクセスポイントはまた、基地局、ＵＴＲＡＮ又は他のなんらかの用語で呼ばれる。端末もまた、ハンドセット、モバイル局、遠隔局、ユーザ装置（ＵＥ）又は他の何らかの用語で呼ばれる。各端末１０６は、ソフトハンドオフ（ソフトハンドオフが本システムによってサポートされていれば）状態にあるときには複数のアクセスポイント１０４と同時並行に通信する。
【００１８】
一実施形態では、各アクセスポイント１０４は複数のアンテナを用いており、また、（１）アクセスポイントから端末へのダウンリンク送信のための複数入力（ＭＩ）と、（２）端末からアクセスポイントへのアップリンク送信のための複数出力（ＭＯ）とを表している。所与のアクセスポイントと通信している１つ以上の端末１０６から成る集合は、ダウンリンク送信用の複数出力とアップリンク送信用の複数入力とを集合的に表す。
【００１９】
各アクセスポイント１０４は、１つ以上の端末１０６と、同時並行に又は逐次に、アクセスポイントで利用可能な複数のアンテナと各端末で利用可能な１つ以上のアンテナとを介して通信することが可能である。アクティブな通信状態にない端末は、アクセスポイントからパイロット及び／又は他の信号通知情報を、図１の端末１０６ｅから１０６ｈの破線で示すように受信する。
【００２０】
ダウンリンクの場合、アクセスポイントはＮＴ個のアンテナを用い、また、各端末は１個又はＮＲ個のアンテナを用いて、アクセスポイントからの１つ以上のデータストリームを受信する。一般に、ＮＲは複数アンテナ式端末が異なれば異なることがあり、また、どの整数でもありえる。ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナとから形成されるＭＩＭＯチャネルは、ＮＳ個の独立したチャネルに分解されるが、ここで、ＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ，ＮＲ｝である。このような独立したチャネルは各々がまた、ＭＩＭＯチャネルの空間サブチャネルと呼ばれる。ダウンリンクデータ伝送内容を同時並行に受信している端末は、同じ数の受信アンテナを装備している必要はない。
【００２１】
ダウンリンクの場合、所与の端末における受信アンテナの数は、アクセスポイントでの送信アンテナの数以上である（すなわち、ＮＲ≧ＮＴ）。このような端末の場合、空間サブチャネルの数はアクセスポイントにおける送信アンテナの数によって制限される。複数アンテナ式端末は各々が、アクセスポイントと、アクセスポイントのＮＴ個の送信アンテナとそれ自身のＮＲ個の受信アンテナとで形成されるそれぞれのＭＩＭＯチャネルを介して通信する。しかしながら、ダウンリンクデータ伝送を同時並行に実施する目的で、複数の複数アンテナ式端末を選択しても、このダウンリンク送信内容を受信する端末の数とは無関係に、たったＮＳ個の空間サブチャネルしか利用可能ではない。
【００２２】
ダウンリンクの場合、所与の端末での受信アンテナの数はまた、アクセスポイントでの送信アンテナの数未満である（すなわち、ＮＲ＜ＮＴ）。例えば、ＭＩＳＯ端末は、ダウンリンクデータ伝送用に１つの受信アンテナを装備している（ＮＲ＝１）。すると、アクセスポイントは、１つ以上のＭＩＳＯ端末と同時並行に通信するために、ダイバーシティ、ビームステアリング、空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）又は他の何らかの送信技法を用いる。
【００２３】
アップリンクの場合、各端末はアップリンクデータ伝送目的で１つ又は複数の端末を用いる。各端末は、また、アップリンク送信のため、利用可能なアンテナを全て又はそのサブ集合だけを利用する。任意の時点において、アップリンク用のＮＴ個の送信アンテナは、１つ以上のアクティブな端末によって用いられる全てのアンテナによって形成される。すると、ＭＩＭＯチャネルは、全てのアクティブな端末からのＮＴ個の送信アンテナとアクセスポイントのＮＲ個の受信アンテナとによって形成される。空間サブチャネルの数は、一般的にアクセスポイントでの受信アンテナの数によって制限される送信アンテナの数によって制限される（すなわち、ＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ，ＮＲ｝）。
【００２４】
図２は、アクセスポイント１０４と２つの端末１０６との実施形態のブロック図である。ダウンリンク上では、アクセスポイント１０４において、データソース２０８からのユーザ別データや信号通知などの様々なタイプのトラフィックデータが、送信（ＴＸ）データプロセッサ２１０に提供される。すると、プロセッサ２１０は、トラフィックデータを１つ以上の符号化スキームに基づいてフォーマットして符号化し、符号化済みデータとする。この符号化済みデータは、次にインターリーブされ、さらに、１つ以上の変調スキームに基づいて変調されて（すなわち、記号がマッピングされて）、変調記号（すなわち、変調済みデータ）となる。データレート、符号化、インターリービング及び記号マッピングは、コントローラ２３０による制御とスケジューラ２３４とによって決定される。ＴＸデータプロセッサ２１０による処理を以下にさらに詳述する。
【００２５】
次に、送信プロセッサ２２０は、この変調記号とパイロットデータとを受信して処理して、送信記号とする。このパイロットデータは、周知の仕方で（たとえあったとしても）処理された一般的に周知のデータである。ある具体的な実施形態では、送信プロセッサ２２０による処理には、（１）端末に対するデータ伝送用に選択された１つ以上の転送方式に基づいて変調記号を処理して、送信記号とすること及び（２）この送信記号をＯＦＤＭ処理して、送信記号とすることが含まれる。送信プロセッサ２２０によるこの処理を以下にさらに詳述する。
【００２６】
送信プロセッサ２２０は、ＮＴ個のストリームを成す送信記号を、データ伝送送信用アンテナ各々に対して１つの送信機が対応するＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａから２２２ｔに提供する。各送信機２２２は、送信記号ストリームを１つ以上のアナログ信号に変換して、さらに、このアナログ信号を調節（例えば、増幅、フィルタリング、周波数アップコンバート）して、無線通信チャネル上での送信に適するそれぞれの変調済みダウンリンク信号を生成する。次に、変調済みダウンリンク信号は各々が、それぞれのアンテナ２２４を介して端末に送信される。
【００２７】
各端末１０６において、アクセスポイントの複数の送信アンテナからの変調済みダウンリンク信号は、端末で利用可能な１つ又は複数のアンテナ２５２によって受信される。各アンテナ２５２からのこの受信された信号はそれぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４に提供される。各受信機２５４は、受信した信号を調節（例えば、フィルタリング、増幅及び周波数ダウンコンバート）し、さらに、この調整された信号をディジタイズして、それぞれのサンプルストリームとする。
【００２８】
次に、受信プロセッサ２６０は、全ての受信機２５４からのこのサンプルストリームを受信して処理し、回復済み記号（すなわち、復調済みデータ）とする。ある具体的な実施形態では、受信プロセッサ２６０による処理には、（１）受信した送信記号をＯＦＤＭ処理して受信済み記号とすること及び（２）この受信済み記号を選択されたトランスミッション  モードに基づいて処理して回復済み記号を得ることを含む。この回復済み記号は、アクセスポイントによって送信された変調記号の推定値である。受信プロセッサ２６０によるこれらの処理を以下にさらに詳述する。
【００２９】
次に、受信（ＲＸ）データプロセッサ２６２は、この回復済み記号を記号デマッピングし、デインターリーブし、復号して、端末に向けてダウンリンク上で送信されるユーザ別のデータと信号通知とを得る。受信プロセッサ２６０とＲＸデータプロセッサ２６２とによる処理は、送信プロセッサ２２０とＴＸデータプロセッサ２１０とによる処理とは、アクセスポイントにおいて、それぞれ相補的な関係にある。
【００３０】
アップリンク上では、端末１０６から、データソース２７６からのユーザ別データや信号通知などの様々なタイプのトラフィックデータがＴＸデータプロセッサ２７８に出力される。プロセッサ２７８は、これら様々なタイプのトラフィックデータをそれぞれの符号化スキームにしたがって符号化して符号化済みデータとし、この符号化済みデータをさらにインターリーブする。次に、変調器２８０がこのインターリーブされたデータを記号マッピングして変調済みデータとするが、このデータは１つ以上の送信機２５４に出力される。ＯＦＤＭは、システム設計しだいでは、アップリンクデータ伝送には用いられたり用いられなかったりする。各送信機２５４は、この受信した変調済みデータを調節してそれぞれの変調済みアップリンク信号を生成するが、この信号は次に関連のアンテナ２５２を介してアクセスポイントに送信される。
【００３１】
アクセスポイント１０４では、１つ以上の端末からの変調済みアップリンク信号がアンテナ２２４によって受信される。各アンテナ２２４からのこの受信信号は受信機２２２に提供され、この受信機はこの受信信号を調節してディジタイズして、それぞれのサンプルストリームとする。次に、全ての受信機２２２からのこれらのサンプルストリームは、復調器２４０によって処理され、さらに、ＲＸデータプロセッサ２４２によって（必要であれば）復号されて、端末が送信したデータを回復する。
【００３２】
コントローラ２３０と２７０とは、それぞれ、アクセスポイントと端末とでの動作を指示する。メモリ２３２と２７２とは、それぞれ、コントローラ２３０と２７０とによって用いられるプログラムコードとデータとを記憶する。スケジューラ２３４は、端末向けのダウンリンク（場合によってはアップリンクも）上でのデータ伝送をスケジューリングする。
【００３３】
明確にするために、ダウンリンク送信のための様々な送信ダイバーシティスキームを、以下に具体的に説明する。これらのスキームは、また、アップリンク送信目的でも用いられるが、これは本発明の範囲に含まれる。また、明確にするために、以下の説明では、ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムにおいて、下付き添え字「ｉ」を受信アンテナの指標として用い、「ｊ」を送信アンテナの指標として用い、「ｋ」をサブ帯域の指標として用いる。
【００３４】
（送信機ユニット）
図３は、アクセスポイント１０４の送信機部分の実施形態である送信機ユニット３００のブロック図である。送信機ユニット３００は、（１）トラフィックデータとパイロットデータとを受信して処理して変調記号とするＴＸデータプロセッサ２１０ａと、（２）この変調記号をさらに処理して、ＮＴ個の送信アンテナ向けのＮＴ個のストリームからなる送信記号とする送信プロセッサ２２０ａとを含んでいる。ＴＸデータプロセッサ２１０ａと送信プロセッサ２２０ａとは、図２で、それぞれＴＸデータプロセッサ２１０と送信プロセッサ２２０との一実施形態である。
【００３５】
図３に示すこの具体的な実施形態では、ＴＸデータプロセッサ２１０ａは、符号器３１２と、チャネルインターリーバ３１４と、記号マッピングエレメント３１６とを含んでいる。符号器３１２は、トラフィックデータ（すなわち、情報ビット）を受信して１つ以上の符号化スキームに基づいて符号化して、符号化済みビットとする。この符号化によって、データ伝送の信頼性が増す。
【００３６】
一実施形態では、各端末に対するユーザ別のデータと各オーバーヘッドチャネルに対するデータとは、明確なデータストリームと考えられる。このオーバーヘッドチャネルは、放送チャネルと、ページングチャネルと、全ての端末に受信される他の共通チャネルとを含んでいる。複数のデータストリームがまた、所与の端末に送られる。各データストリームは、このデータストリームのために選択された特定の符号化スキームに基づいて互いに独立に符号化される。したがって、独立に符号化された多くのデータストリームが、符号器３１２から様々なオーバーヘッドチャネルと端末とに向けて出力される。
【００３７】
各データストリームに対して用いられるこの特定の符号化スキームは、コントローラ２３０からの符号化制御によって決定される。各端末に対するこの符号化スキームは、例えば、端末から受信したフィードバック情報に基づいて選択される。各符号化スキームは、前方誤り検出（ＦＥＤ）符号（例えば、巡回冗長チェック（ＣＲＣ）符号）と、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号（例えば、畳み込み符号、ターボ符号、ブロック符号など）との、なんらかの組み合わせを含んでいる。符号化スキームはまた、符号化をまったく指定しない。二進法ベース又はトレリス(trellis)ベースの符号もまた、各データストリームに対して用いられる。そのうえ、畳み込み符号とターボ符号とによって、パンクチャリングを用いて符号レートを調整する。より具体的には、パンクチャリングを用いて、ベース符号レートより大きくなるように符号レートを増加させる。
【００３８】
ある具体的な実施形態では、各データストリーム用のデータは、初期段階でフレーム（又はパケット）に区分化される。各フレームに対して、このデータを用いて、このフレームに対するＣＲＣビットの集合を生成するが、これが次にデータに対して付加される。次に、各フレームに対するこれらデータとＣＲＣビットは、畳み込み符号又はターボ符号によって符号化されて、フレームに対する符号化済みデータを生成する。
【００３９】
チャネルインターリーバ３１４は、この符号化済みビットを受信して、これを１つ以上のインターリービングスキームに基づいてインターリーブする。一般的には、各符号化スキームはそれに対応するインターリービングスキームと関連付けられている。このインターリービングによって、符号化済みビットに時間ダイバーシティが提供され、各データストリームを、このデータストリーム用に用いられるサブ帯域と空間サブ帯域との平均ＳＮＲに基づいて送信させ、フェージングに対抗し、各変調記号を形成するために用いられる符号化済みビット同士間の相関関係をさらに除去する。
【００４０】
ＯＦＤＭでは、チャネルインターリーバは、各データストリームに対する符号化済みデータを、１つのＯＦＤＭ記号の複数のサブ帯域に又は場合によっては複数のＯＦＤＭ記号に分配する。このチャネルインターリーバの目的は、この符号化済みデータをランダム化し、これで、連続した符号化済みビットが通信チャネルによって崩壊する可能性が減少するようにすることである。所与のデータストリームのインターリーブ間隔が１つのＯＦＤＭ記号の長さに達すると、このデータストリームの符号化済みビットは、周波数ダイバーシティを利用するために、このデータストリーム用のサブ帯域全体にわたってランダムに分配される。インターリーブ間隔が複数のＯＦＤＭ記号の長さに達すると、符号化されたビットは、データ伝送サブ帯域と複数記号分のインターリーブ間隔にわたってランダムに分配され、これで、周波数ダイバーシティと時間ダイバーシティの双方を利用するようにする。無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の場合、複数のＯＦＤＭ記号上でのインターリーブで実現された時間ダイバーシティは、通信チャネルの最小期待コヒーレンス時間がインターリーブ間隔より何倍も長い場合は重要ではない。
【００４１】
記号マッピングエレメント３１６は、インターリーブされたデータを受信して、これを、１つ以上の変調スキームにしたがってマッピングして、変調記号とする。各データストリームに対して特定の変調スキームを用いる。各データストリームに対する記号マッピングは、符号化されてインターリーブされたｑｍ個のビットからなる集合をグループ化して、データ記号（この各々は非二進法値である）を形成し、このデータストリームに対して使用されるように選択された変調スキームに対応する信号コンステレーション中のポイントに対して各データ記号をマッピングすることによって達成される。この選択された変調スキームは、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ又は他の何らかの変調スキームである。マッピングされた各信号ポイントは複素数値であって、Ｍｍ進法の変調記号に対応するが、ここで、Ｍｍはデータストリームｍ用に選択されたこの特定の変調スキームに対応しており、Ｍｍ＝２ｑｍである。記号マッピングエレメント３１６は、各データストリームに対して変調記号のストリームを提供する。全てのデータストリームに対する変調記号ストリームを、図３の変調記号ストリームｓ（ｎ）として集合的に示す。
【００４２】
表１に、畳み込み符号とターボ符号とを用いてスペクトル効率（又はビットレート）のある範囲を達成するために用いられる様々な符号化と変調スキームとをリストアップする。各ビットレート（ビット／秒／Ｈｅｒｚ又はｂｐｓ／Ｈｚ単位）は、符号レートと変調スキームとの特定の組み合わせを用いて達成される。例えば、半分というビットレートは１／２という符号レートとＢＰＳＫ変調スキームとを用いて達成され、１というビットレートは１／２という符号レートとＱＰＳＫ変調スキームとを用いて達成され、以下同様である。
【００４３】
表１では、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ及び６４−ＱＡＭが、リストアップされているビットレートに対して用いられる。ＤＰＳＫ、８−ＰＳＫ、３２−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭなどの他の変調スキームもまた用いられるが、本発明の範囲に含まれる。ＤＰＳＫ（差動位相偏移変調）は、通信チャネルが追跡困難である場合は用いられないが、それはコヒーレンス基準がＤＰＳＫ変調済み信号を復調するために受信機のところで必要とされないからである。ＯＦＤＭの場合、サブ帯域毎に変調が実行され、各サブ帯域に対して用いられる変調スキームは独立に選択される。
【表１】
2005531219.tif 000003
【００４４】
符号レートと変調スキームとの他の組み合わせもまた、様々なビットレートを達成するために用いられるが、これも本発明の範囲に含まれる。
【００４５】
図３に示す具体的な実施形態では、送信プロセッサ２２０ａは、ＴＸダイバーシティプロセッサ３２０とＮＴ個のＯＦＤＭ変調器とを含んでいる。各ＯＦＤＭ変調器は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット３３０とサイクリック  プレフィックス  生成器(cyclic prefix generator)３３２とを含んでいる。ＴＸダイバーシティプロセッサ３２０は、ＴＸデータプロセッサ２１０ａから変調記号を受信して、１つ以上の選択されたトランスミッション  モードにしたがってこれを処理して送信記号とする。
【００４６】
一実施形態では、ＴＸダイバーシティプロセッサ３２０は、さらに、パイロット記号（すなわち、パイロットデータ）を受信して、これを、使用可能なサブ帯域のサブ集合中で周波数分割多重方式（ＦＤＭ）を用いて送信記号と多重化する。ＦＤＭパイロット送信スキームの実施例を表２に示す。この実施例では、６４のサブ帯域がＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムにとって利用可能であり、サブ帯域指標±７と±２１とがパイロット送信に用いられる。代替実施形態では、パイロット記号を、例えば、時間分割多重化方式（ＴＤＭ）、符号分割多重化方式（ＣＤＭ）又はＦＤＭ、ＴＤＭ及びＣＤＭのいずれかの組み合わせを用いて送信記号と多重化する。
【００４７】
ＴＸダイバーシティプロセッサ３２０は、１つの送信記号ストリームを各ＯＦＤＭ変調器に出力する。ＴＸダイバーシティプロセッサ３２０による処理を、以下にさらに詳述する。
【００４８】
各ＯＦＤＭ変調器は、それぞれの送信記号ストリームｘｊ（ｎ）を受信する。各ＯＦＤＭ変調器内で、ＩＦＦＴユニット３３０は、ストリームｘｊ（ｎ）中のＮＦ個の送信記号の各集合をグループ化して対応する記号ベクトルを形成して、この記号ベクトルを、逆高速フーリエ変換を用いて時間ドメイン表示（ＯＦＤＭ記号と呼ばれる）に変換する。
【００４９】
各ＯＦＤＭに対して、サイクリック  プレフィックス  生成器３３２はＯＦＤＭ記号の一部を反復して、それに対応する送信記号を形成する。サイクリック  プレフィックス  によって、送信記号が、マルチパス遅延拡散の存在下においては直交特性を保持することが保証され、これで、周波数選択フェージングによって引き起こされるチャネル分散などの有害な経路影響に対する性能が向上する。固定した又は調整可能なサイクリック  プレフィックスが、各ＯＦＤＭ記号に対して用いられる。調整可能なサイクリック  プレフィックスの具体的な例として、システムは、２０ＭＨｚという帯域幅と、５０ｎｓというチップ周期と、６４のサブ帯域とを有する。このシステムの場合、各ＯＦＤＭ記号は３．２μ秒（すなわち、６４×５０ｎｓ）という持続時間を有する。各ＯＦＤＭシステムに対するサイクリック  プレフィックスは、４チップ（２００ｎｓ）という最小長と１６チップ（８００ｎｓ）という最大長とを有し、インクレメントは４チップ（２００ｎｓ）となっている。すると、各送信記号は、２００ｎｓから８００ｎｓというサイクリック  プレフィックスに対してそれぞれ３．４μ秒から４．０μ秒という範囲の持続時間を有することになる。
【００５０】
各ＯＦＤＭ変調器中のサイクリック  プレフィックス  生成器３３２は、送信記号から成るストリームを関連の送信機２２２に出力する。各送信機２２２は、それぞれの送信記号ストリームを受信して処理して、変調済みダウンリンク信号を生成し、これが次に関連するアンテナ２２４から送信される。
【００５１】
ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステム用の符号化と変調とは、次の米国特許出願中にさらに詳細に説明されている。
【００５２】
・２００１年１１月６日に提出された「多重アクセス複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システム」という題名の米国特許出願第０９／９９３，９８７号、
・２００１年５月１１日に提出された「チャネル状態情報を利用した複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるデータを処理する方法と装置」という題名の米国特許出願第０９／８５４，２３５号、
・それぞれ２００１年５月２３日と２００１年９月１８日とに提出された双方共「無線通信システム中でチャネル状態情報を利用する方法と装置」という題名の米国特許出願第０９／８２６，４８１号と第０９／９５６，４４９号、
・２００１年２月１日に提出された「無線通信システムのための符号化スキーム」という題名の米国特許出願第０９／７７６，０７５号、
・２０００年３月３０日に提出された「マルチキャリア変調を用いる高効率、高性能通信システム」という題名の米国特許出願第０９／５３２，４９２号。
【００５３】
これらの特許出願は全て、本出願の譲受人に譲受され、参照してここに組み込まれる。
【００５４】
ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムは、データ伝送用の多くの動作モードをサポートするように設計されている。これらのトランスミッション  モードには、ダイバーシティ  トランスミッション  モード、空間多重化トランスミッション  モード及びビームステアリングトランスミッション  モードがある。
【００５５】
空間多重化モードとビームステアリングモードとは、ある種の好ましいチャネル条件下でビットレートを増大させるために用いられる。これらのトランスミッション  モードは、本出願の譲受人に譲受され、参照してここに組み込まれる、２００２年２月２６日に提出された「複数のトランスミッション  モードを持つ複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム」という題名の米国特許出願第１０／０８５，４５６号にさらに詳述されている。
【００５６】
ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、ある種のデータ伝送の信頼性を高めるために用いられる。例えば、ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、放送チャネルや、ページングチャネルや、他の共通チャネルなどのダウンリンク上でのオーバーヘッドチャネルのために用いられる。ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、また、（１）送信機が、通信チャネルに対する適当なチャネル状態情報（ＣＳＩ）を有しないとき全てと、（２）チャネル条件が十分に悪い（例えば、ある種のモビリティ条件下にある）ときと、（３）他の状況の場合とにデータ伝送のために用いられる。ダイバーシティ  トランスミッション  モードを端末へのダウンリンクデータ伝送に用いる場合、各端末のレート及び／又は出力を制御して性能を向上させる。多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードがサポートされているが、これを以下にさらに詳述する。
【００５７】
ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、複数の送信アンテナから送信された複数の信号同士間で直交性を確立することによって送信ダイバーシティを達成しようとするものである。送信された信号間の直交性は、周波数、時間、空間又はこれらの組み合わせとして達成される。送信ダイバーシティは、次の処理技法の内のどれか１つ又は組み合わせを介して確立される。
【００５８】
・周波数（又はサブ帯域）ダイバーシティ。ＯＦＤＭによって提供されるサブ帯域同士間での本来の直交性を用いて、周波数選択性フェージングに対するダイバーシティを提供する。
【００５９】
・直交関数を用いる送信ダイバーシティ。ウォルシュ関数又は他の何らかの直交関数を、複数の送信アンテナから送信されるＯＦＤＭ記号に適用して、送信された信号間で直交性を確立する。このスキームは、本明細書では、「ウォルシュダイバーシティ」スキームとも呼ばれる。
【００６０】
・空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）。空間直交性は、ＭＩＭＯ技法が提供する高いスペクトル効率の潜在性を保存しながらも、対を成す送信アンテナ同士間で確立されるものである。
【００６１】
一般に、周波数ダイバーシティスキームは、周波数選択性フェージングに対抗するために用いられ、また、周波数次元と空間次元とで動作する。ウォルシュダイバーシティスキームとＳＴＴＤスキームとは時間次元と空間次元とで動作する。
【００６２】
明確にするために、上に列挙した処理技法とこのある種の組み合わせとを、ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭのシステムを例として説明する。このシステムでは、各アクセスポイントは、データの送受信のための４つのアンテナを装備しており、各端末は１つ又は複数のアンテナを装備している。
【００６３】
（周波数ダイバーシティ）
図４は、周波数ダイバーシティスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサ３２０ａのブロック図である。ＯＦＤＭの場合、サブ帯域は本来互いに直交している。周波数ダイバーシティは、複数のサブ帯域上で同一の変調記号を伝送することによって確立される。
【００６４】
図４に示すように、ＴＸデータプロセッサ２１０からの変調記号ｓ（ｎ）が記号反復ユニット４１０に出力される。ユニット４１０は、この変調記号に対して提供される（例えば、デュアル又はカッドの）ダイバーシティに基づいて各変調記号を反復する。次に、デマルチプレクサ４１２はこの反復された記号とパイロット記号とを受信して、これらの記号を逆多重化してＮＴ個の送信記号ストリームとする。各データストリームに対する変調記号を、このデータストリームに割り当てられた１つ以上のサブ帯域からなるそれぞれのグループ上で送信する。利用可能なサブ帯域の一部を、（例えば、ＦＤＭを用いる）パイロット伝送のために取っておく。代替例では、パイロット記号は、ＴＤＭ又はＣＤＭを用いて変調記号と一緒に送信する。
【００６５】
一般に、通信チャネルの少なくともコヒーレンス帯域幅によって互いに分離されたサブ帯域で反復記号を送信するのが望ましい。そのうえ、変調記号は、いくつのサブ帯域上でも反復される。反復因数が高ければ、それに対応する冗長度も高く、また、効率が下がるという犠牲の上に立って受信機で正確に受信される可能性が向上する。
【００６６】
明確にするために、周波数ダイバーシティスキームの具体的な実施例を、ＩＥＥＥ基準８０２．１１ａによって定義された特徴の一部を有する特定のＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムの場合を例にとって説明する。このＩＥＥＥ基準の仕様は、公に入手可能であり、参照してここに組み込まれる１９９９年９月の「パート１１：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）と物理層（ＰＨＹ）仕様：５ＧＨｚ帯域における高速物理層（Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band）」という題名の文書に説明されている。このシステムは、６４のサブ帯域を持つＯＦＤＭ波形構造を有する。この６４のサブ帯域のうち、４８のサブ帯域（±｛１，．．．，６，８，．．．，２０，２２，．．，２６｝という指標を持つ）をデータ用に用い、４のサブ帯域（±｛７，２１｝という指標を持つ）をパイロット用に用い、ＤＣサブ帯域（０という指標を持つ）は不使用であり、残りのサブ帯域も不使用で、保護サブ帯域として機能させる。
【００６７】
表２に、上記のシステムの場合のデュアルとカッドの周波数ダイバーシティの具体的な実施例を示す。デュアル周波数ダイバーシティの場合、各変調記号は、２６又は２７のサブ帯域で分離されている２つのサブ帯域上で送信される。カッド(quad)周波数ダイバーシティの場合、各変調記号は、１３又は１４のサブ帯域で分離されている４つのサブ帯域上で送信される。他の周波数ダイバーシティスキームもまた実施されるが、これは本発明の範囲に含まれる。
【表２】
2005531219.tif 000004
【００６８】
周波数ダイバーシティスキームは、複数の送信アンテナを装備していない送信機（例えば、端末）によって使用される。この場合、１つの送信記号ストリームがＴＸダイバーシティプロセッサ３１０ａから出力される。ｓ（ｎ）中の各変調記号は反復されて複数のサブ帯域上で送信される。単一アンテナ端末の場合、周波数ダイバーシティを用いて、周波数選択性フェージングの存在かにおいてロバストな性能を提供する。
【００６９】
周波数ダイバーシティスキームはまた、複数の送信アンテナが利用可能な場合に用いられる。これは、判明なサブ帯域又はサブ帯域のグループ上で全ての送信アンテナから同じ変調記号を送信することによって達成される。例えば、４送信アンテナ型デバイスにおいては、４番目毎のサブ帯域がこれら送信アンテナの内の１つに割り当てられる。すると、送信アンテナは、ＮＦ／４のサブ帯域を持つ互いに異なったグループと関連することになる。カッド周波数ダイバーシティの場合、各変調記号は、各々のグループが特定の送信アンテナと関連している４つのサブ帯域グループの各々のグループ中の１つである４つのサブ帯域から成る集合上で送信される。この集合中の４つのサブ帯域もまた、これらができる限り離れて置かれるように選択される。デュアル周波数ダイバーシティの場合、各変調内容は２つのサブ帯域グループの各々のグループ中の１つである２つのサブ帯域からなる集合上で送信される。複数の送信アンテナを持つ周波数ダイバーシティの他の実施例もまた、想定されるが、これも本発明の範囲に含まれる。上記の周波数ダイバーシティスキームはまた、以下に説明するように、１つ以上の他の送信ダイバーシティスキームと組み合わせて用いられる。
【００７０】
（ウォルシュ送信ダイバーシティ）
図５は、ウォルシュダイバーシティスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサ３２０ｂのブロック図である。このダイバーシティスキームの場合、直交関数（又は符号）を用いて時間直交性を確立するが、この時間直交性自身は、全ての送信アンテナ上で完全な送信ダイバーシティを確立するために用いられる。これは、以下に説明するように、これら送信アンテナ上で同じ変調記号を反復し、また、これらの記号を、送信アンテナ毎に別々の直交関数で時間拡散させることによって達成される。一般に、ウォルシュ関数、直交可変拡散因子（ＯＶＳＦ）符号などの様々な直交関数が用いられる。明確にするために、次の説明中ではウォルシュ関数を用いる。
【００７１】
図５に示す実施形態では、ＴＸデータプロセッサ２１０からの変調記号ｓ（ｎ）はデマルチプレクサ５１０に出力され、これによって記号がＮＢ個の変調記号サブストリームに逆多重化されるが、１つのサブストリームが、データ伝送に用いられる各サブ帯域（すなわち、データを伝えるサブ帯域）に対応している。各変調記号サブストリームｓ（ｎ）は、それぞれのＴＸサブ帯域プロセッサ５２０に提供される。
【００７２】
各ＴＸサブ帯域プロセッサ５２０内で、サブストリームｓ（ｎ）中の変調記号は、ＮＴ個の送信アンテナ（この例示のシステムではＮＴ＝４）に対するＮＴ個の乗算器５２４ａから５２４ｄに提供される。図５に示す実施形態では、１つの変調記号ｓｋは、（４ＴＯＦＤＭ）−１という記号レートに対応する各４記号周期で４つの乗算器全てに提供される。各乗算器はまた、４つのチップ（すなわち、Ｗｊ４＝｛ｗ１ｊ，ｗ２ｊ，ｗ３ｊ，ｗ４ｊ｝）を有し、この乗算器と関連する送信アンテナｊに割り当てられている別々のウォルシュ関数を受信する。すると、各乗算器は、記号ｓｋをウォルシュ関数Ｗｊ４と多重化して、４つの送信記号｛（ｓｋｗ１ｊ）、（ｓｋｗ２ｊ）、（ｓｋｗ３ｊ）、（ｓｋｗ４ｊ）｝からなるシーケンスとし、これは、送信アンテナｊのサブ帯域ｋ上で連続する４つのＯＦＤＭ記号周期で送信される。これらの４つの送信記号は、オリジナルの変調記号ｓｋと同じ大きさを有している。しかしながら、このシーケンス中の各送信記号の符号は、この符号を生成するために用いられたウォルシュチップの符号によって決まる。このように、ウォルシュ関数を用いて、４つの記号周期で各変調記号を時間拡散させる。各ＴＸサブ帯域プロセッサ５２０の４つの乗算器５２４ａから５２０ｄは、４つの送信記号サブストリームを４つのバッファ／乗算器５３０ａから５３０ｄにそれぞれ出力する。
【００７３】
各バッファ／マルチプレクサ５３０は、ＮＢ個のＴＸサブ帯域プロセッサ５２０ａから５２０ｆからパイロット記号とＮＢ個のサブ帯域に対するＮＢ個の送信記号サブストリームとを受信する。次に、各ユニット５３０は、この送信記号とパイロット記号とを各記号周期で多重化して、送信記号ｘｊ（ｎ）を対応するＩＦＦＴユニット３３０に出力する。各ＩＦＦＴユニット３３０は、上述したような仕方でそれぞれの送信記号ストリームｘｊ（ｎ）を受信して処理する。
【００７４】
図５に示す実施形態では、１つの変調記号が、４つの送信アンテナ全てから、各４記号周期でＮＢ個のデータ伝送サブ帯域の各々上で送信される。データ伝送用に４つの送信アンテナを用いる場合、ウォルシュダイバーシティスキームで達成されるスペクトル効率は、１つの変調記号を各記号周期で４つのデータ伝送サブ帯域上で送信するカッド周波数ダイバーシティスキームで達成されるスペクトル効率と同一である。４つの送信アンテナを用いるウォルシュダイバーシティスキームでは、ウォルシュ関数の持続時間又は長さは、４つのＯＦＤＭ記号（Ｗｊ４の上付き添え字で指定される）となる。各変調記号中の情報は連続した４つのＯＦＤＭ記号に分布されるため、受信機では、復調動作は、受信された連続する４つのＯＦＤＭ記号に基づいて実行される。
【００７５】
ある代替実施形態では、増加したスペクトル効率は、（同じ変調記号の代わりに）明確な変調記号を各送信アンテナから送信することによって達成される。例えば、デマルチプレクサ５１０は、明確な４つの変調記号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４、を各４記号周期で乗算器５１２４ａから５２４ｄに出力するように設計されている。次に、各乗算器５２４は、別々の変調記号にこのウォルシュ関数を乗算して、４つの送信記号からなる別々のシーケンスとする。すると、この実施形態のスペクトル効率は、図５に示す実施形態のそれの４倍となる。別の例として、デマルチプレクサ５１０は、判明な２つの変調記号（例えば、ｓ１を乗算器５２４ａと５２４ｂに、ｓ２を乗算器５２４ｃと５２４ｄに）を各４記号周期で出力するように設計されている。
【００７６】
（空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ））
空間時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）は、受信機での直交性を維持しながらも、互いに独立した２つの記号ストリームを２つのアンテナから効果的に同時に送信する動作をサポートする。したがって、ＳＴＴＤスキームは、図５に示すウォルシュ送信ダイバーシティスキームよりスペクトル効率が高い。
【００７７】
ＳＴＴＤスキームは次のように動作する。ｓ１、ｓ２と示される２つの変調記号を所与のサブ帯域上で送信するものと仮定する。送信機は２つのベクトルｘ１＝［ｓ１  ｓ２＊］Ｔとｘ２＝［ｓ２  −ｓ１＊］Ｔとを生成する。これらベクトルは各々が、それぞれの送信アンテナから２つの記号周期で逐次に送信される（すなわち、ベクトルｘ１はアンテナ１から送信され、ベクトルｘ２はアンテナ２から送信される）２つのエレメントを含む。
【００７８】
受信機が１つの受信アンテナを含んでいる場合、受信された信号は次のように行列形式で表現される。
【数１】
2005531219.tif 000005
【００７９】
ここで、ｒ１とｒ２は、連続する２つの記号周期で受信機で受信された２つの記号であり、
ｈ１とｈ２は、考慮中のサブ帯域で２つの送信アンテナから受信アンテナへの経路利得であり、ここで経路利得はサブ帯域上で一定であり、２記号周期にわたって静的であると仮定する。
【００８０】
ｎ１とｎ２は、受信された２つの信号ｒ１とｒ２と関連する雑音である。
【００８１】
次に、受信機は送信された２つの記号ｓ１とｓ２の推定値を次のように誘導する。
【数２】
2005531219.tif 000006
【００８２】
ある代替実施例では、送信機は２つのベクトルｘ１＝［ｓ１  ｓ２＊］Ｔとｘ２＝［−ｓ２＊ ｓ１＊］Ｔとを生成するが、これら２つのベクトルのエレメントは、２つの記号周期で２つの送信アンテナから逐次に送信される。すると、受信された信号は次のように表現される。
【数３】
2005531219.tif 000007
【００８３】
次に、受信機は、送信された２つの記号の推定値を次のように誘導する。
【数４】
2005531219.tif 000008
【００８４】
データ伝送用に２つの送信アンテナを用いると、ＳＴＴＤスキームのスペクトル効率は、２つの送信アンテナを持つデュアル周波数ダイバーシティスキームとウォルシュダイバーシティスキーム双方のそれの２倍となる。ＳＴＴＤスキームは、各記号周期で２つの送信アンテナでサブ帯域毎に１つの独立した変調記号の割合で効果的に送信し、一方、デュアル周波数ダイバーシティスキームは、各記号周期で２つのサブ帯域毎にたった１つの変調記号の割合で送信し、ウォルシュダイバーシティスキームは２つの記号周期で各サブ帯域毎にたった１つの変調記号の割合で送信する。各変調記号中の情報は、ＳＴＴＤスキームの場合、連続する２つのＯＦＤＭ記号に分配されるので、受信機でのところでは、連続した２つの受信済みＯＦＤＭ記号に基づいて復調動作が実行される。
【００８５】
図６は、ＳＴＴＤスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサ３２０ｃの一実施形態のブロック図である。この実施形態では、ＴＸデータプロセッサ２１０からの変調記号ｓ（ｎ）はデマルチプレクサ６１０に出力されるが、これによって記号が２ＮＢ個の変調記号サブストリームに逆多重化されるが、２つのサブストリームが、データを伝送する各サブ帯域に対応している。変調記号サブストリームの各対が、それぞれのＴＸサブ帯域プロセッサ６２０に出力される。各変調記号サブストリームは、２記号周期毎に１つの変調記号を含むが、これは（２ＴＯＦＤＭ）−１という記号レートに対応する。
【００８６】
各ＴＸサブ帯域プロセッサ６２０内で、変調記号サブストリームの対は、空間時間符号器６２２に提供される。この２つのサブストリーム中の変調記号の対毎に、空間時間符号器６２２は２つのベクトルｘ１＝［ｓ１  ｓ２＊］Ｔとｘ２＝［ｓ２  −ｓ１＊］Ｔとを提供するが、これらのベクトルは各々が、２つの記号周期で送信される２つの送信記号を含んでいる。各ベクトル中のこの２つの送信記号は、オリジナルの変調記号ｓ１及びｓ２と同じ大きさを有している。しかしながら、この送信記号は各々が、この位相が、オリジナルの変調記号に対して回転される。このようにして、各ＴＸサブ帯域プロセッサ６２０は、２つの送信記号サブストリームをそれぞれ２つのバッファ／マルチプレクサ６３０ａと６３０ｂに提供する。
【００８７】
各バッファ／マルチプレクサ６３０は、パイロット記号とＮＢ個の送信記号サブストリームをＮＢ個のＴＸサブ帯域プロセッサ６２０ａから６２０ｆから受信し、この送信記号とパイロット記号とを記号周期毎に多重化して、送信記号ｘｊ（ｎ）のストリームを対応するＩＦＦＴユニット３３０に提供する。すると、各ＩＴＴＦユニット３３０はそれぞれの送信記号ストリームを上述したような仕方で処理する。
【００８８】
ＳＴＴＤスキームは、参照してここに組み込まれる、１９９８年１０月発行の通信に関する選択エリアにおけるＩＥＥＥジャーナル第１６巻第８号１４５１から１４５８ページのＳ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉによる「無線通信のための簡単な送信ダイバーシティ技法（A simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications）」という題名の論文にさらに詳細に説明されている。ＳＴＴＤスキームは、また、本出願の譲受人に譲受され、参照してここに組み込む、２００１年１月５日に提出された「複数入力複数出力チャネルの帯域効率を向上させる方法とシステム」という題名の米国特許出願第０９／７３７，６０２号にさらに詳細に説明されている。
【００８９】
（ウォルシュＳＴＴＤ）
ウォルシュＳＴＴＤスキームは、上述したウォルシュダイバーシティとＳＴＴＤとの組み合わせである。ウォルシュＳＴＴＤスキームは、３つ以上の送信アンテナを持つシステムで用いられる。記号が反復されるスキームを持つウォルシュＳＴＴＤ（反復ウォルシュＳＴＴＤスキームとも呼ばれる）の場合、図６の場合に上述したように、２つの送信アンテナから所与のサブ帯域上で送信される変調記号の対毎に、２つの送信ベクトルｘ１とｘ２が生成される。これら２つの送信ベクトルもまた、ウォルシュ関数を用いて送信アンテナの複数対上で反復されて、この送信アンテナ対に対して直交性を達成し、また、追加の送信ダイバーシティを提供する。
【００９０】
図７は、ウォルシュＳＴＴＤスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサ３２０ｄのブロック図である。ＴＸデータプロセッサ２１０からの変調記号ｓ（ｎ）はデマルチプレクサ７１０に出力され、これによって記号が２ＮＢ個の変調記号サブストリームに逆多重化されるが、２つのサブストリームが、データ伝送の各サブ帯域に対応している。各変調記号サブストリームは、（４ＴＯＦＤＭ）−１の記号レートに対応する１つの４記号周期毎に１つの変調記号を含む。変調記号サブストリームの各対は、それぞれのＴＸサブ帯域プロセッサ７２０に提供される。
【００９１】
各ＴＸサブ帯域プロセッサ７２０内の空間時間符号器７２２は、この変調記号サブストリームの対を受信して、４記号周期毎に、変調記号の対｛ｓ１とｓ２｝を形成するが、２つのサブストリームの各々から１つの記号が得られる。次に、この変調記号の対｛ｓ１とｓ２｝を用いて２つのベクトルｘ１＝［ｓ１  ｓ２＊］Ｔとｘ２＝［ｓ２  −ｓ１＊］Ｔとを形成するが、これらのベクトルは各々が４記号周期の長さに達する。空間時間符号器７２２は第１のベクトルｘ１を乗算器７２４ａと７２４ｃに、第２のベクトルｘ２を乗算器７２４ｂと７２４ｃに出力する。乗算器７２４ａと７２４ｃはまた各々が、２つのチップを有し（すなわち、Ｗ１２＝｛ｗ１１、ｗ２１｝）送信アンテナ１と２に割り当てられるウォルシュ関数を受信する。同様に、乗算器７２４ｃと７２４ｄもまた各々が、２つのチップを有し、送信アンテナ３と４に割り当てられるウォルシュ関数Ｗ２２を受信する。次に、各乗算器７２４は、ベクトルｘｊ中の各記号とウォルシュ関数を乗算して、送信アンテナｊのサブ帯域ｋ上で連続する２つの記号周期で送信される２つの送信記号とする。
【００９２】
特に、乗算器７２４ａは、ベクトルｘ１中の各記号とウォルシュ関数Ｗ２２とを乗算して、４つの送信記号｛（ｓ１ｗ１１）、（ｓ１ｗ２１）、（ｓ２＊ｗ１１）、（ｓ２＊ｗ２１）｝から成るシーケンスとし、これが連続する４つの記号周期で送信される。乗算器７２４ｂは、ベクトルｘ２中の各記号とウォルシュ関数Ｗ１２とを乗算して、４つの送信記号｛（ｓ２ｗ１１）、（ｓ２ｗ２１）、（−ｓ１＊ｗ１１）、（−ｓ１＊ｗ２１）｝から成るシーケンスとする。乗算器７２４ｃは、ベクトルｘ１中の各記号とウォルシュ関数Ｗ２２とを乗算して、４つの送信記号｛（ｓ１ｗ１２）、（ｓ１ｗ２２）、（ｓ２＊ｗ１２）、（ｓ２＊ｗ２２）｝から成るシーケンスとする。乗算器７２４ｄは、ベクトルｘ２中の各記号とウォルシュ関数Ｗ２２とを乗算して、４つの送信記号｛（ｓ２ｗ１２）、（ｓ２ｗ２２）、（―ｓ１＊ｗ１２）、（−ｓ１＊ｗ２２）｝から成るシーケンスとする。このようにウォルシュ関数を用いて、２つの記号周期でベクトルｘ中の各記号又はエレメントを時間拡散する。各ＴＸサブ帯域プロセッサ７２０の４つの乗算器７２４ａから７２４ｄは、それぞれ４つのバッファ／マルチプレクサ７３０ａから７３０ｄに対して４つの送信記号サブストリームを出力する。
【００９３】
各バッファ／マルチプレクサ７３０は、ＮＢ個のＴＸサブ帯域プロセッサ７２０ａ−７２０ｆからパイロット記号とＮＢ個の送信記号サブストリームとを受信し、このパイロット記号と送信記号を記号周期毎に多重化して、送信記号ｘｊ（ｎ）のストリームを対応するＩＦＦＴユニット３３０に出力する。この後の処理は以下に説明するとおりである。
【００９４】
図７に示す反復ウォルシュＳＴＴＤスキーム（４つの送信アンテナを持つ）は、図６に示すＳＴＴＤスキームと同じスペクトル効率、図５に示すウォルシュダイバーシティスキームの２倍のスペクトル効率を有する。しかしながら、このウォルシュＳＴＴＤスキームによって、反復される記号を複数の対の送信アンテナ上で送信することによってさらなるダイバーシティが提供される。ウォルシュＳＴＴＤ処理によって、全ての送信アンテナから送信される信号に対して（サブ帯域毎に）完全な送信ダイバーシティが提供される。
【００９５】
図８は、反復記号スキームなしのウォルシュＳＴＴＤ（非反復ウォルシュＳＴＴＤスキームとも呼ばれる）を実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサ３２０ｅのブロック図である。このスキームを用いて、図７に示すスキームの場合より少ないダイバーシティの費用でスペクトル効率を向上させる。図８に示すように、変調記号ｓ（ｎ）がデマルチプレクサ８１０に提供され、ここでこれらの記号は４ＮＢ個の変調記号サブストリームに逆多重化されるが、データ伝送サブ帯域毎に４つのサブストリームが対応する。４つの変調記号からなる各集合が、それぞれのＴＸサブ帯域プロセッサ８２０に提供される。
【００９６】
各ＴＸサブ帯域プロセッサ８２０内で、空間時間符号器８２２ａは第１の変調記号サブストリーム対を受信し、空間時間符号器８２２ｂは第２の変調記号サブストリーム対を受信する。第１の対中の２つのサブストリーム中の各変調記号対に対して、空間時間符号器８２２ａは、２つのベクトルｘ１＝［ｓ１  ｓ２＊］Ｔとｘ２＝［ｓ２  −ｓ１＊］Ｔとを乗算器８２４ａと８２４ｂとにそれぞれ提供する。同様に、第２の対中の２つのサブストリーム中の各変調記号対に対して、空間時間符号器８２２ｂは、２つのベクトルｘ３＝［ｓ３  ｓ４＊］Ｔとｘ４＝［ｓ４  −ｓ３＊］Ｔとを乗算器８２４ｃと８２４ｄとにそれぞれ提供する。
【００９７】
乗算器８２４ａと８２４ｂとはまた、各々がウォルシュ関数Ｗ１２を受信し、また、乗算器８２４ｃと８２４ｄとも、各々がウォルシュ関数Ｗ２２を受信する。次に、各乗算器８２４は、ベクトルｘｊ中の各記号とウォルシュ関数を乗算して、送信アンテナｊのサブ帯域ｋ上で連続する２つの記号周期で送信される２つの送信記号とする。各ＴＸサブ帯域プロセッサ８２０の４つの乗算器８２４ａから８２４ｄは、４つの送信記号サブストリームを、それぞれ４つのバッファ／マルチプレクサ８３０ａ−８３０ｄに対して提供する。
【００９８】
各バッファ／マルチプレクサ８３０は、パイロット記号とＮＢ個の送信記号サブストリームとをＮＢ個のＴＸサブ帯域プロセッサ８２０ａ−８２０ｆから受信し、このパイロット記号と送信記号を記号周期毎に多重化して、送信記号ｘｉ（ｎ）のストリームを対応するＩＦＦＴユニット３３０に提供する。この後の処理を以下に説明する。
【００９９】
図８に示す非反復ウォルシュＳＴＴＤスキーム（４つの送信アンテナを持つ）は、図７に示す反復ウォルシュＳＴＴＤスキームの２倍のスペクトル効率を有する。これと同じ処理が、いくつの送信アンテナ対を持つシステムにも拡張される。これらの送信アンテナ対上で２つの送信ベクトルを反復する代わりに、各送信アンテナ対を用いて、独立した記号ストリームを送信する。この結果、スペクトル効率は向上するが、場合によってはダイバーシティ性能が犠牲となる。このダイバーシティの一部を、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号を用いて回復させる。
【０１００】
ウォルシュＳＴＴＤスキームはまた、前述の米国特許出願第０９／７３７，６０２号にさらに詳述されている。
【０１０１】
（周波数ＳＴＴＤ）
周波数ＳＴＴＤスキームは、周波数ダイバーシティとＳＴＴＤとの組み合わせを用いる。周波数ＳＴＴＤスキームもまた、２対以上の送信アンテナを持つシステムに対するアンテナダイバーシティを用いる。周波数ＳＴＴＤスキームの場合、各変調記号は、複数（例えば２つ）のサブ帯域上で送信されて、複数のＴＸサブ帯域プロセッサに出力される。各変調記号に対して用いられるサブ帯域は、これらのサブ帯域ができる限り互いに離れて置かれるように（例えば表１に示すように）又は他の何らかのサブ帯域割り当てスキームに基づいて選択される。４つの送信アンテナが利用可能であれば、各サブ帯域に対して、２対の変調記号がＳＴＴＤを用いて処理される。第１の変調記号対は第１のアンテナ対（例えば送信アンテナ１と２）から送信され、第２の変調記号対は第２のアンテナ対（例えば送信アンテナ３と４）から送信される。
【０１０２】
このようにして、各変調記号は複数のサブ帯域上で、また、複数の送信アンテナから送信される。明確にするために、４つの送信アンテナを持ち、デュアル周波数ダイバーシティを用いるシステムに対する所与の変調記号ｓａの処理は、次のように実行される。変調記号ｓａは初期段階では２つのＴＸサブ帯域プロセッサに対して（例えばサブ帯域ｋとｋ＋ＮＦ／２で）提供される。サブ帯域ｋでは、変調記号ｓａはＳＴＴＤを用いて別の変調記号ｓｂと一緒に処理されて２つのベクトルｘ１＝［ｓａ  ｓｂ＊］Ｔとｘ２＝［ｓｂ  −ｓａ＊］Ｔとを形成するが、これらは送信アンテナ１と２からそれぞれ送信される。サブ帯域ｋ＋ＮＦ／２では、変調記号ｓａはＳＴＴＤを用いて別の変調記号ｓｃと一緒に処理されて２つのベクトルｘ３＝［ｓａ  ｓｃ＊］Ｔとｘ４＝［ｓｃ  −ｓａ＊］Ｔとを形成するが、これらは送信アンテナ３と４からそれぞれ送信される。変調記号ｓａは変調記号ｓｂと同じであったり、別の変調記号であったりする。
【０１０３】
周波数ＳＴＴＤスキームの上記の実施例の場合、各サブ帯域中の変調記号は、ＳＴＴＤ処理で提供される２倍の送信ダイバーシティを有する。送信される変調記号は各々が、４倍の送信ダイバーシティと、それに加えて、２つのサブ帯域とＳＴＴＤとを用いることによって提供されるいくらかの周波数ダイバーシティとを有する。この周波数ＳＴＴＤスキームは、反復ウォルシュＳＴＴＤスキームと同じスペクトル効率を有する。しかしながら、変調記号毎の合計送信時間は、周波数ＳＴＴＤスキームでは２つの記号周期分であり、これは、ウォルシュＳＴＴＤスキームでの各変調記号の合計送信時間の半分であるが、それはウォルシュ処理は周波数ＳＴＴＤスキームでは実行されないからである。
【０１０４】
周波数ＳＴＴＤスキームの一実施形態では、全てのサブ帯域がデータ伝送のために各送信アンテナ対によって用いられる。カッドダイバーシティの場合、各変調記号は、上述したように、２送信アンテナ対用の２つのサブ帯域に提供される。周波数ＳＴＴＤスキームの別の実施形態では、各送信アンテナ対がデータ送信用の別々のサブ帯域グループに割り当てられる。例えば、２送信アンテナ対を持つデバイスでは、サブ帯域を１つおきに１送信アンテナ対に割り当てる。これで、各送信アンテナ対は、ＮＦ／２個のサブ帯域から成る別々のグループと関連付けられる。カッドダイバーシティの場合、各変調記号は、各グループが特定の送信アンテナ対と関連している２つのサブ帯域グループの各々に１つずつで、２つのサブ帯域で送信される。各変調記号に対するこの２つのサブ帯域は、できる限り離れて置かれるように選択される。複数の送信アンテナ対を持つ周波数ＳＴＴＤダイバーシティの他の実施例もまた考えられるが、これらも本発明の範囲に含まれる。
【０１０５】
上に解説したように、本明細書で説明するような様々な処理技法を用いて様々なダイバーシティスキームが実施される。明確にするため、具体的なシステムに対する様々なダイバーシティスキームの具体的な実施例も上述した。
【０１０６】
そのうえ、他のダイバーシティスキームもまた、本明細書に説明する処理技法の他の組み合わせに基づいて実施されるが、これもまた本発明の範囲に含まれる。例えば、周波数ダイバーシティとウォルシュ送信ダイバーシティを利用する別のダイバーシティスキームもあれば、周波数ダイバーシティ、ウォルシュダイバーシティ及びＳＴＴＤを利用するさらに別のダイバーシティスキームもある。
【０１０７】
（ダイバーシティ  トランスミッション  モード）
上述の送信処理スキームを用いて多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードが実施される。これらのダイバーシティ  トランスミッション  モードには次のものがある。
【０１０８】
・周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モード周波数ダイバーシティだけ（例えば、デュアル、カッド、又は他の何らかの整数倍周波数ダイバーシティ）を用いる。
【０１０９】
・ウォルシュダイバーシティ  トランスミッション  モード−ウォルシュ  トランスミッション  モードだけを用いる。
【０１１０】
・ＳＴＴＤトランスミッション  モードＳＴＴＤだけを用いる。
【０１１１】
・ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードルシュ送信ダイバーシティとＳＴＴＤの双方を用いるが、記号反復式であったり非反復式であったりする。
【０１１２】
・周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モード周波数ダイバーシティとＳＴＴＤとを用いる。
【０１１３】
・周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モード周波数ダイバーシティとウォルシュ送信ダイバーシティとを用いる。
【０１１４】
・周波数ウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モード周波数ダイバーシティ、ウォルシュ送信ダイバーシティ及びＳＴＴＤを用いる。
【０１１５】
ダイバーシティ  トランスミッション  モードは、アクセスポイントと端末間でのデータ伝送に用いられる。所与のデータストリームに対して具体的にどのトランスミッション  モードが用いられるかは、（１）送信されているデータのタイプ（例えば、全ての端末に対して共通なデータであるか、特定の端末に対するユーザ別のデータであるか）、（２）送信機又は受信機のところで利用可能なアンテナの数、（３）チャネルの状況、（４）データ伝送の要件（例えば、必要とされるパケット誤りレート）、などのような様々な要因によって決められる。
【０１１６】
本システム中の各アクセスポイントは、例えば、データの送受信のための４つのアンテナを装備している。各端末は、データの送受信のために１つ、２つ、４つ又は他のいずれかの数のアンテナを装備している。デフォルトのダイバーシティ  トランスミッション  モードは、端末のタイプ毎に定義されて用いられる。ある具体的な実施形態では、次のダイバーシティ  トランスミッション  モードがデフォルトとして用いられる。
【０１１７】
・単一アンテナ端末−デュアル又はカッドのダイバーシティの周波数ダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いる、
・デュアルアンテナ端末−デュアルダイバーシティ用のＳＴＴＤトランスミッション  モードとカッドダイバーシティ用の周波数ＳＴＴＤトランスミッション  モードとを用いる、
・カッドアンテナ端末−デュアルダイバーシティ用のＳＴＴＤトランスミッション  モードとカッドダイバーシティ用のウォルシュＳＴＴＤトランスミッション  モードとを用いる。
【０１１８】
他のダイバーシティ  トランスミッション  モードもまた、デフォルトモードとして選択されるが、これは本発明の範囲に含まれる。
【０１１９】
ダイバーシティ  トランスミッション  モードはまた、本システム中の全ての端末によって受信されることになっているオーバーヘッドチャネル上でのデータ伝送の信頼性を向上させるために用いられる。一実施形態では、特定のダイバーシティ  トランスミッション  モードが放送チャネル用に用いられるが、このモードは、本システム中の全ての端末によって推測的に知られる（すなわち、この放送チャネル用に用いられるトランスミッション  モードを識別するために信号通知はまったく不要である）。このようにして、端末は、放送チャネルで伝送されるデータを処理して回復させることが可能である。他のオーバーヘッドチャネル用に用いられるトランスミッション  モードは、固定されていたり動的に選択されたりする。１つの動的な選択スキームでは、本システムは、残余のオーバーヘッドチャネルの各々に対して用いられるトランスミッション  モードとしてどれが最も信頼性が高いか（そして、スペクトル効率が高いか）を、サービスを受けている端末の混合物に基づいて決定する。これらのオーバーヘッドチャネル用に用いられるように選択されたトランスミッション  モードと他の構成情報とは、例えば、放送チャネルを介して端末に信号通知される。
【０１２０】
ＯＦＤＭでは、サブ帯域は判明な伝送路として取り扱われ、また、同じ又は様々なトランスミッション  モードがこれらのサブ帯域に対して用いられる。例えば、１つのダイバーシティ  トランスミッション  モードが全てのデータ伝送サブ帯域に対して用いられたり、互いに分離したダイバーシティ  トランスミッション  モードが各データ伝送サブ帯域に対して選択されたりする。そのうえ、所与のサブ帯域に対して、送信アンテナの集合が違えば、異なったダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いることが可能である。
【０１２１】
一般に、各データストリーム（オーバーヘッドチャネル向けであろうと特定の受信機デバイス向けであろうと）は、このデータストリームに対して選択された符号化スキームと変調スキームに基づいて符号化され変調されて、変調記号となる。次に、この変調記号は、このデータストリームに対して選択されたダイバーシティ  トランスミッション  モードに基づいてさらに処理されて、送信記号となる。この送信記号はさらに処理されて、１つ以上のサブ帯域のグループ上で、このデータストリームに対して用いられるように設計された１つ以上の送信アンテナの集合から送信される。
【０１２２】
（受信機デバイス）
図９は、複数アンテナ式端末１０６の受信機部分の実施形態である受信機ユニット９００のブロック図である。アクセスポイント１０４からの変調済みダウンリンク信号は、アンテナ２５２ａから２５２ｒで受信され、この受信信号は各アンテナからそれぞれの受信機２５４に提供される。各受信機２５４は、この受信された信号を処理（例えば、調節、ディジタイズ及びデータ復調）して、受信済み送信記号のストリームとし、次にこれが、受信プロセッサ２６０ａ内のそれぞれのＯＦＤＭ復調器に提供される。
【０１２３】
各ＯＦＤＭ復調器は、サイクリック  プレフィックス除去ユニット９１２と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット９１４とを含んでいる。ユニット９１２は、各送信記号中に添付されているサイクリック  プレフィックスを除去して、対応する受信済みＯＦＤＭ記号とする。このサイクリック  プレフィックス除去動作は、各受信済み送信記号に対応するＮＡ個のサンプルを決定して、これらＮＡ個のサンプルを受信済みＯＦＤＭ記号に対するＮＦ個のサンプルの集合として選択することによって実行される。次に、ＦＦＴ９１４は、各受信済みＯＦＤＭ記号（又はＮＦ個のサンプルの各集合）を高速フーリエ変換を用いて変換して、ＮＦ個のサブ帯域に対するＮＦ個の受信済み記号のベクトルとする。ＦＦＴユニット９１４ａから９１４ｒはＮＦ個の受信済み記号ストリームｒ１（ｎ）からｒＮＲ（ｎ）をＲＸダイバーシティプロセッサ９２０に提供する。
【０１２４】
ＲＸダイバーシティプロセッサ９２０は、ＮＲ個の受信済み記号ストリームに対してダイバーシティ処理を実行して回復された記号ｓ＾（ｎ）とするが、これは、送信機から送られた変調記号ｓ（ｎ）の推定値である。ＲＸダイバーシティプロセッサ９２０によって実行されるこの処理は、トランスミッション  モード制御によって示されるように、回復される予定の各データストリームに対して用いられるトランスミッション  モードによって異なる。次に、ＲＸダイバーシティプロセッサ９２０を以下にさらに詳述する。
【０１２５】
ＲＸダイバーシティプロセッサ９２０は、回復される予定の全てのデータストリームに対する回復済み記号ｓ＾（ｎ）を、図２のＲＸデータプロセッサ２６２の実施形態であるＲＸデータプロセッサ２６２ａに提供する。プロセッサ２６２ａによって、記号デマッピングエレメント９４２、各データストリームに対する回復済み記号を、このデータストリームに対して用いられる変調スキームに対して補完的である復調スキームにしたがって復調する。次に、チャネル逆インターリーバ９４４は、この復調されたデータを、このデータストリームに対して送信機で実行されたインターリービングに対して補完的であるような仕方で逆インターリーブし、この逆インターリーブされたデータはさらに、送信機で実行された符号化に対して補完的であるような仕方で復号器９４６によって復号される。例えば、それぞれターボ符号化又は畳み込み符号化が送信機のところで実行される場合、ターボ復号器又はビタビ復号器が復号器９４６の代わりに用いられる。復号器９４６からのこの復号済みデータは、回復されている送信済みデータの推定値を表すものである。復号器９４６はまた、各受信済みパケットのステータス（例えば、それが正しく受信されたか、誤って受信されたかを示す）を出力する。
【０１２６】
図９に示す実施形態では、チャネル推定器９５０は、チャネル応答や雑音分散などの様々なチャネル特徴を（例えば、回復済みパイロット記号に基づいて）推定して、これらの推定をコントローラ２７０に提供する。コントローラ２７０は、ダイバーシティ処理に関連する様々な機能を受信機で実行するように設計される。例えば、コントローラ２７０は、回復される各データストリームに対して用いられるダイバーシティ  トランスミッション  モードを決定し、また、さらにＲＸダイバーシティプロセッサ９２０の動作を指示する。
【０１２７】
図１０は、複数チャネル式受信機デバイスに対して用いられるＲＸダイバーシティプロセッサの実施形態のブロック図である。この実施形態では、ＮＲ個の受信アンテナに対するＮＲ個の受信済み記号ストリームは、ＮＲ個のＲＸアンテナプロセッサ１０２０ａから１０２０ｒに提供される。各ＲＸアンテナプロセッサ１０２０は、それぞれの受信済み記号ストリームｒｉ（ｎ）を処理して、対応する回復済み記号ストリームｓ＾（ｎ）を関連する受信アンテナに向けて出力する。ある代替の実施形態では、１つ以上のＲＸアンテナプロセッサ１０２０は時分割されて用いられて、ＮＲ個の受信済み記号ストリームを全て処理する。
【０１２８】
次に、コンバイナ１０３０は、ＮＲ個のＲＸアンテナプロセッサ１０２０ａから１０２０ｒを介してＮＲ個の回復済み記号ストリームを受信して合成して、１つの回復済み記号ストリームｓ＾（ｎ）とする。この合成動作は、記号毎に実行される。一実施形態では、所与のサブ帯域ｋに対して、各記号周期に対するＮＲ個の受信アンテナからのＮＲ個の回復済み記号｛ｓ＾ｋｉ｝（ここで、ｉ＝１，２，．．．，ＮＲ）を初期段階で、ＮＲ個の受信アンテナに割り当てられたＮＲ個の重みでスケーリングされる。次に、ＮＲ個のスケーリング記号は合計されて、サブ帯域ｋに対する回復済み記号ｓ＾ｋとなる。これらの重みは、最大比合成を達成するように選択され、受信アンテナと関連する信号品質（例えばＳＮＲ）に基づいて決定される。この重みでのスケーリングもまた、技術上周知なように、各受信アンテナに対して維持される自動利得制御（ＡＧＣ）ループを介して実行される。
【０１２９】
単一アンテナ式受信機デバイスの場合、受信される記号ストリームはたった１つしかない。この場合、たった１つのＲＸアンテナプロセッサ１０２０しか必要とされない。ＲＸアンテナプロセッサ１０２０の設計を以下にさらに詳述する。
【０１３０】
コンバイナ１０３０から提供される回復済み記号ストリームｓ＾（ｎ）は、送信機から送信された全てのデータストリームに対する回復済み記号を含んでいる。代替例では、このストリームｓ＾（ｎ）は、受信機デバイスによって回復される１つ以上のデータストリームに対するたった１つの回復済み記号を含んでいる。
【０１３１】
図１１は、図５に示すウォルシュダイバーシティスキームに対する受信処理を実行するために用いられるＲＸアンテナプロセッサ１０２０ｘのブロック図である。ＲＸアンテナプロセッサ１０２０ｘ、１つの受信アンテナに対する受信済み記号ストリームｒｉ（ｎ）を処理し、また、図１０に示すＲＸアンテナプロセッサ１０２０ａから１０２０ｒの各々に対して用いられる。
【０１３２】
図１１に示す実施形態では、受信済み記号ストリームｒｉ（ｎ）はデマルチプレクサ１１１０に提供され、ここでｒｉ（ｎ）中の受信済み記号が受信済み記号のＮＢ個のサブストリーム（ｒ１からｒＮＢと示されるが、ここで指標ｉは簡略化のため落とされている）に逆多重化され、１つのサブストリームが、各データ伝送サブ帯域に対応している。次に、各受信済み記号サブストリームｒｋはそれぞれのＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０に提供される。
【０１３３】
各ＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０は、多くの受信処理経路を含むが、１つの経路がデータ伝送用に用いられる各送信アンテナに対応している（４つの送信アンテナに対して４つの受信処理経路を図１１に示す）。各処理経路に対して、サブストリーム中の受信済み記号が乗算器１１２２に提供され、この乗算器がまたスケーリングされたウォルシュ関数ｈ＾＊ｋｊ（Ｗｊ４）＊を受信するが、ここでｈ＾＊ｋｊは、サブ帯域ｋに対する送信アンテナ（この乗算器と関連している）と受信アンテナとの間のチャネル応答の推定値の共役複素数であり、（Ｗｊ４）＊は送信アンテナｊに割り当てられたウォルシュ関数の共役複素数である。次に、各乗算器１１２２は受信済み記号とスケーリングされたウォルシュ関数とを乗算してこの結果を関連する積分器１１２４に提供する。次に、積分器１１２４は乗算器の結果をウォルシュ関数の長さ（すなわち４つの記号周期）にわたって積分してこの積分出力を加算器１１２６に提供する。各記号周期に対して１つの受信済み記号が乗算器１１２２に提供され（すなわち、レート＝（ＴＯＦＤＭ）−１）、積分器１１２４は各４記号周期に対して１つの積分出力を提供する（すなわち、レート＝（４ＴＯＦＤＭ）−１）。
【０１３４】
４記号周期毎に、加算器１１２６は、サブ帯域ｋに対して、積分器１１２４ａから１１２４ｄの４つの出力を合成して拡幅された記号ｓ＾ｋとするが、これは、このサブ帯域で送信された変調記号ｓｋの推定値である。４記号周期毎に、ＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０ａから１１２０ｆは、ＮＢ個のデータ伝送サブ帯域で拡幅済み記号ｓ＾１からｓ＾ＮＢを提供する。
【０１３５】
乗算器１１４０は、ＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０ａから１１２０ｆからの回復済み記号を受信して、これらの記号を多重化して、受信アンテナｉに対する回復済み記号ストリームｓ＾（ｎ）とする。
【０１３６】
図１２は、図７と８に示すウォルシュＳＴＴＤスキームの場合の受信処理を実行するために用いられるＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０ｘのブロック図である。ＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０ｘは、１つの受信アンテナの１つのサブ帯域で受信済み記号サブストリームｒｋを処理し、また、図１１のＲＸサブ帯域プロセッサ１１２０ａから１１２０ｆの各々に対して用いられる
図１２に示す実施形態では、サブストリームｒｋ中の受信済み記号は２つの受信処理経路に提供されるが、データ伝送に用いられる各送信アンテナ対に対して１つに経路が対応している（４つの送信アンテナに対して図１２では２つの受信処理経路を示してある）。各処理経路に対して、受信済み記号は乗算器１２２２に提供され、この乗算器がまたこの経路で処理されている送信アンテナ対に割り当てられた共役複素数のウォルシュ関数（Ｗｊ２）＊を受信する。次に、各乗算器１２２２はこの受信済み記号とウォルシュ関数を乗算して、この結果を関連する積分器１２２４に提供する。次に、積分器１２２４は乗算器の結果をウォルシュ関数の長さ（すなわち２記号周期）にわたって積分して、積分出力を遅延エレメント１２２６とユニット１２２８とに提供する。１つの受信済み記号が、記号周期毎に乗算器１２２２に提供され（すなわち、レート＝（４ＴＯＦＤＭ）−１）、積分器１２２４は１つの積分出力を２記号周期毎に提供する（すなわち、レート＝（２ＴＯＦＤＭ）−１）。
【０１３７】
図８を再度参照すると、非反復ウォルシュＳＴＴＤスキームの場合、４つの変調記号｛ｓｋ１、ｓｋ２、ｓｋ３、ｓｋ４｝が、サブ帯域ｋ（ここで、指標ｋはサブ帯域ｋを示すために用いる）に対する４つの記号周期で２つの送信アンテナ対から送信される。記号対｛ｓｋ１、ｓｋ２｝は第１の送信アンテナ対から送信され、記号対｛ｓｋ３、ｓｋ４｝は第２の送信アンテナ対から送信される。各変調記号は、送信アンテナ対に割り当てられた２チップウォルシュ関数を用いて２記号周期で送信される。
【０１３８】
図１２を再度参照すると、受信機のところで補完的な処理が実行されて、変調記号を回復させる。サブ帯域ｋで各送信アンテナ対から送信される新しい記号対に対応する４記号周期毎に、積分器１２２４は受信済み記号対｛ｒｋ１、ｒｋ２｝を出力する。次に、この対中の第１の記号（すなわち、ｒｋ１）に遅延エレメント１２２６は２記号周期分の遅延を出力し（すなわち、Ｔｗ＝２ＴＯＦＤＭとなるが、これはウォルシュ関数の長さである）、また、ユニット１２２８はこの対中の第２の記号（すなわち、ｒ＊ｋ２）の共役複素数を出力する。
【０１３９】
次に、乗算器１２３０ａから１２３０ｄと加算器１２３２ａから１２３２ｂが、第１の送信アンテナ対に対して式（２）に示す演算を集合的に実行する。特に、乗算器１２３０ａは、記号ｒｋ１とチャネル応答推定値ｈ＾＊ｋ１を乗算し、乗算器１２３０ｂは、記号ｒ＊ｋ２とチャネル応答推定値ｈ＾ｋ２を乗算し、乗算器１２３０ｃは、記号ｒｋ１とチャネル応答推定値ｈ＾＊ｋ２を乗算し、乗算器１２３０ｄは、記号ｒ＊ｋ２とチャネル応答推定値ｈ＾ｋ１を乗算するが、ここでｈ＾ｋｊは、サブ帯域ｋに対する送信アンテナｊから受信アンテナへのチャネル応答の推定値である。次に、加算器１２３２ａは、乗算器１２３０ａの出力から乗算器１２３０ｂの出力を減算して、対｛ｓｋ１、ｓｋ２｝中の第１の変調記号の推定値ｓ＾ｋ１とする。加算器１２３２ｂは、乗算器１２３０ｃの出力と乗算器１２３０ｄの出力を加算して、この対中の第２の変調記号の推定値ｓｋ２とする。
【０１４０】
第２の送信アンテナ対に対する第２の経路による処理は第１の経路の上述の処理に類似している。しかしながら、サブ帯域ｋに対する第２の送信アンテナ対のチャネル応答推定値ｈ＾＊ｋ３とｈ＾＊ｋ４とが、第２の処理経路に対して用いられる。４記号周期毎に、第２の処理経路は、第２の送信アンテナ対からサブ帯域ｋで送信された変調記号対｛ｓｋ３、ｓｋ４｝に対する記号推定値ｓ＾ｋ３とｓ＾ｋ４とを提供する。
【０１４１】
図８に示す非反復ウォルシュＳＴＴＤスキームの場合、ｓ＾ｋ１、ｓ＾ｋ２、ｓ＾ｋ３、ｓ＾ｋ４は、４記号周期でサブ帯域ｋ上で４つの送信アンテナから送られる４つの変調記号ｓｋ１、ｓｋ２、ｓｋ３、ｓｋ４の推定値を表す。次に、これらの記号推定値は多重化されて、サブ帯域ｋ＾に対する回復済み記号サブストリームｓ＾ｋ（ｎ）となり、これが次に図１１のマルチプレクサ１１４０に提供される。
【０１４２】
図７に示す反復ウォルシュＳＴＴＤスキームの場合、１つの記号対｛ｓｋ１、ｓｋ２｝が、４記号周期毎にサブ帯域ｋ上で送信アンテナの双方の対から送られる。次に、記号推定値ｓ＾ｋ１とｓ＾ｋ３は加算器（図１２には図示されていない）で合成されて対中の第１の記号の推定値となり、記号推定値ｓ＾ｋ２とｓ＾ｋ４は同様に別の加算器で合成されて対中の第２の記号の推定値となる。次に、これら２つの加算器からの記号推定値は一緒に多重化されて、サブ帯域ｋに対する回復済み記号サブストリームｓ＾（ｎ）となり、これが次に図１１のマルチプレクサ１１４０に提供される。
【０１４３】
明確にするために、様々な詳細を、アクセスポイントから端末へのダウンリンクデータ伝送について具体的に述べた。本明細書に記載する技法はまたアップリンクにも用いられるが、これも本発明の範囲に含まれる。例えば、図４、５、６、７、８に示す処理スキームは、アップリンクデータ伝送用の複数アンテナ式端末内で実施される。
【０１４４】
本明細書に記載するＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムはまた、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）などの１つ以上の多重アクセススキームを実施するように設計されている。ＣＤＭＡは、他のタイプのシステムと比べてシステム容量が増すなどのある種の利点がある。ＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムもまた、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、Ｗ−ＣＤＭＡ及び他のものなどの、ＣＤＭＡ基準に記載されている様々な処理技法を実施するように設計されている。
【０１４５】
多くのダイバーシティ  トランスミッション  モードを用いてデータを送受信する本明細書に記載の技法は、様々な手段によって実施される。例えば、これらの技法は、ハードウエア、ソフトウエア又はこれらの組み合わせで実施される。ハードウエアで実現する場合、これら技法内の任意の１つ又は組み合わせを実施するために用いられるエレメント（例えば、ＴＸダイバーシティプロセッサ、ＲＸダイバーシティプロセッサ、ＴＸサブ帯域プロセッサ、ＲＸアンテナプロセッサ、ＲＸサブ帯域プロセッサなど）は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム式論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム式ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、本明細書に記載する機能を実行するように設計されている他の電子ユニット又はこれらの組み合わせ内で実施される。
【０１４６】
ソフトウエアで実施する場合、本明細書に記載する技法の内のどの１つ又は組み合わせでも、本明細書に記載する機能を実施するモジュール（例えば、手順、関数など）で実施される。ソフトウエアコードはメモリユニット（例えば、図２のメモリ２３２又は２７２）中に記憶されて、プロセッサ（例えば、コントローラ２３０又は２７０）によって実行される。このメモリユニットはプロセッサ又はプロセッサの外部で実施されるが、この場合、それは、技術上周知であるように、様々な手段によってプロセッサに通信可能にカップリングされる。
【０１４７】
参照のためとセクションを突き止める際に助けとなるように本明細書に見出しを含めてある。これらの見出しは、本明細書に記載する概念の範囲を限ることを意図するものではなく、これらの概念は、本明細書全体を通じて他のセクションでも応用可能である。
【０１４８】
開示された実施形態は、当業者なら誰でも、本発明を作製したり用いたりすることが可能であるようにするために前述のように説明されている。これらの実施形態の様々な修正例は当業者には容易に分かるであろうし、また、本明細書に定義する一般的原理は、本発明の精神や範囲から逸脱することなく他の実施形態にも応用される。したがって、本発明は本明細書に示す実施形態を制限することを意図するものではなく、本明細書に開示する原理及び新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲を与えられるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】多くのユーザをサポートする多重アクセスシステムの線図である。
【図２】アクセスポイントと２つの端末との実施形態のブロック図である。
【図３】送信機ユニットのブロック図である。
【図４】周波数ダイバーシティスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図５】ウォルシュダイバーシティスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図６】ＳＴＴＤスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図７】反復ウォルシュＳＴＴＤスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図８】非反復ウォルシュＳＴＴＤスキームを実施するために用いられるＴＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図９】受信機ユニットのブロック図である。
【図１０】ＲＸダイバーシティプロセッサのブロック図である。
【図１１】ＲＸダイバーシティプロセッサ内にあって、ウォルシュダイバーシティスキーム用に用いられるＲＸアンテナプロセッサのブロック図である。
【図１２】ＲＸアンテナプロセッサ内にあって、反復及び非反復ウォルシュＳＴＴＤスキーム用に用いられるＲＸサブ帯域プロセッサのブロック図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１００…多重アクセスシステム、１０４…アクセスポイント、１０６…端末、２０８，２７６…データソース、２１０，２７８…ＴＸデータプロセッサ、２２０…送信プロセッサ、２３４…スケジューラ、２３０，２７０…コントローラ、２３２，２７２…メモリ、２４４，２６４…データシンク、２４２，２６２…ＲＸデータプロセッサ、２４０…復調器、２６０…受信プロセッサ、２８０…変調器、３１２…符号器、３１４…チャネルインターリーバ、３１６…記号マッピング、３２０…ＴＸダイバーシティプロセッサ、３３２…サイクリック  プレフィックス  生成器、４１２，５１０，６１０，７１０，８１０，１１１０…デマルチプレクサ、５２０ｆ，６２０ｆ，７２０ｆ，８２０ｆ…ＴＸサブ帯域プロセッサ、５２４，７２４…乗算器、５３０ａ−ｄ，６３０ａ，６３０ｂ，７３０ａ−ｄ，８３０ａ−ｄ…バッファ／マルチプレクサ、６２２，７２２，８２２ａ，ｂ…空間時間符号器、９２０…ＲＸダイバーシティプロセッサ、９４２…記号デマッピング、９４４…チャネル逆インターリーバ、９４６…復号器、９５０…チャネル推定器、２７０…コントローラ、２７２…メモリ、１０２０ａ，ｒ…ＲＸアンテナプロセッサ、１０３０…コンバイナ、１１２４ａ−ｄ，１２２４ａ−ｄ…積分器、１１４０…マルチプレクサ、１１２０ｆ…ＲＸサブ帯域プロセッサ、１２２６ａ，ｂ…遅延Ｔｗ
【図１】
2005531219.tif 000009
【図２】
2005531219.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005531219.tif 000014
【図７】
2005531219.tif 000015
【図８】
2005531219.tif 000016
【図９】
2005531219.tif 000017
【図１０】
2005531219.tif 000018
【図１１】
2005531219.tif 000019
【図１２】
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【国際調査報告】
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2005531219.tif 000022
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