(57)【要約】  階層符号化データ送信のためのデータ検出を行う技術が記載される。１つのデータ検出方式では、最初に、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(log-likelihood ratio, LLR)が、データ送信の受信シンボルに基づいて求められる。第１のデータストリームのＬＬＲを復号し、復号されたデータを得て、それを再び符号化し、再び変調し、再変調されたシンボルを得る。第１のデータストリームによる干渉は、再変調されたシンボルに基づいて推定される。第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲは、第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと推定干渉とに基づいて求められる。第１のデータストリームのＬＬＲは、実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝することなく求められ得る。第１のデータストリームが復号された後で、第２のデータストリームのＬＬＲが求められ得る。【選択図】    図３
2007519370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてデータ検出を行う方法であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(log-likelihood ratio, LLR)を求めることと、
第１のデータストリームによる干渉を推定することと、
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求めることとを含む方法。
【請求項２】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号して、第１のデータストリームの復号されたデータを得ることと、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調し、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得ることとをさらに含み、第１のデータストリームによる干渉が、再変調されたシンボルに基づいて推定される請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝することなく求められる請求項１記載の方法。
【請求項４】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを緩衝器に記憶することと、
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを上書きすることによって、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを緩衝器に記憶することとをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
直角位相シフトキーイング(quadrature phase shift keying, QPSK)が、第１および第２のデータストリームの両者に使用される請求項１記載の方法。
【請求項６】
直角位相シフトキーイング(ＱＰＳＫ)より高い次数をもつ変調方式が、第１のデータストリームに使用される方法であって、
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲに基づいて、受信シンボルの推定値を求めることをさらに含み、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、受信シンボルの推定値と推定干渉とに基づいて求められる請求項１記載の方法。
【請求項７】
受信シンボルの推定値を求めることが、
第１のデータストリームの受信シンボルに保持されているデータシンボルの全符号ビットのＬＬＲに基づいて、各受信シンボルのための２つの式を形成することを含み、受信シンボルの受信シンボル推定値が、２つの式から求められる請求項６記載の方法。
【請求項８】
第１および第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、２つの最大近似値に基づいて求められる請求項１記載の方法。
【請求項９】
データ送信に使用される無線チャネルのためのチャネル利得推定値を求めることをさらに含み、第１および第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと、第１のデータストリームによる干渉とが、チャネル利得推定値で求められる請求項１記載の方法。
【請求項１０】
階層符号化データ送信において、第１のデータストリームが基本ストリームであり、第２のデータストリームが拡張ストリームである請求項１記載の方法。
【請求項１１】
無線通信システムが、直交周波数分割多重化(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)を使用し、受信シンボルが、複数のサブバンドからである請求項１記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムにおける装置であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(ＬＬＲ)を求めるように動作する第１の計算ユニットと、
第１のデータストリームによる干渉を推定するように動作する干渉推定器と、
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求めるように動作する第２の計算ユニットとを含む装置。
【請求項１３】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号し、第１のデータストリームの復号されたデータを得るように動作する復号器と、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調し、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得るように動作する符号器および変調器とをさらに含み、干渉推定器が、再変調されたシンボルに基づいて、第１のデータストリームによる干渉を推定するように動作する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを記憶し、第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを上書きすることによって、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを記憶するように動作する緩衝器をさらに含む請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
データ送信に使用される無線チャネルのチャネル利得推定値を求めるように動作するチャネル推定器をさらに含み、第１および第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと、第１のデータストリームによる干渉とが、チャネル利得推定値で求められる請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
無線通信システムにおける装置であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(ＬＬＲ)を求める手段と、
第１のデータストリームによる干渉を推定する手段と
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求める手段とを含む装置。
【請求項１７】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号し、第１のデータストリームの復号されたデータを得る手段と、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調して、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得る手段とをさらに含み、第１のデータストリームによる干渉が、再変調されたシンボルに基づいて推定される請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝することなく求められる請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
第１および第２データストリームの符号ビットのＬＬＲを記憶する手段をさらに含み、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲに上書きすることによって記憶される請求項１６記載の装置。
【請求項２０】
無線通信システムにおいてデータ検出を行う方法であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(ＬＬＲ)を求めることと、
受信シンボルまたは第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲの何れかに基づいて、第１のデータストリームのデータシンボル推定値を求めることと、
データシンボル推定値に基づいて、第１のデータストリームによる干渉を推定することと、
受信シンボルと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求めることとを含む方法。
【請求項２１】
データシンボル推定値が、受信シンボルまたは第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲの何れかに対して硬判定を行うことによって求められる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号して、第１のデータストリームの復号されたデータを得ることと、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調して、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得ることと、
再変調されたシンボルおよび第１のデータストリームのデータシンボル推定値とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを調整することとをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
ＬＬＲを調整することが、
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出することと、
誤っていることが検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、復号のために削除に設定することとを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ＬＬＲを調整することが、
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出することと、
誤っていることが検出されたデータシンボル推定値の訂正係数を求めることと、
誤っていることが検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、訂正係数で更新することとを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
第１および第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝せずに求められる請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
第１および第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを、後で復号するために緩衝することをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
無線通信システムにおける装置であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(ＬＬＲ)を求めるように動作する第１の計算ユニットと、
受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームのデータシンボル推定値を求めるように動作する決定ユニットと、
データシンボル推定値に基づいて、第１のデータストリームによる干渉を推定するように動作する干渉推定器と、
受信シンボルと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求めるように動作する第２の計算ユニットとを含む装置。
【請求項２８】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号し、第１のデータストリームの復号されたデータを得るように動作する復号器と、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調し、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得るように動作する符号器および変調器と、
再変調されたシンボルと第１のデータストリームのデータシンボル推定値とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを調整するように動作する調整ユニットとをさらに含む請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出するように動作するシンボル誤り検出器をさらに含む装置であって、調整ユニットが、誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、復号のために削除に調整するように動作する請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出するように動作するシンボル誤り検出器をさらに含む装置であって、調整ユニットが、誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の訂正係数を求め、誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、訂正係数で更新するように動作する請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
無線通信システムにおける装置であって、
データ送信の受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームの符号ビットの対数尤度比(ＬＬＲ)を求める手段と、
受信シンボルに基づいて、第１のデータストリームのデータシンボル推定値を求める手段と、
データシンボル推定値に基づいて、第１のデータストリームによる干渉を推定する手段と、
受信シンボルと推定干渉とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを求める手段とを含む装置。
【請求項３２】
第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを復号して、第１のデータストリームの復号されたデータを得る手段と、
復号されたデータを再び符号化し、再び変調して、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得る手段と、
再変調されたシンボルと第１のデータストリームのデータシンボル推定値とに基づいて、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲを調整する手段とをさらに含む請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
ＬＬＲを調整する手段が、
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出する手段と、
誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、復号のために削除に設定する手段とを含む請求項３２記載の装置。
【請求項３４】
ＬＬＲを調整する手段が、
再変調されたシンボルに基づいて、データシンボル推定値における誤りを検出する手段と、
誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の訂正係数を求める手段と、
誤りであることを検出されたデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、訂正係数で更新する手段とを含む請求項３２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第１１９条のもとでの優先権の主張
本特許出願は、２００４年１月２１日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、それによって本明細書において参照によって明示的に取り入れられている仮出願第６０／５３８２７１号（“Buffer Size Reduction in a Hierarchical Coding System”）に対して優先権を主張している。
【０００２】
本発明は、概ね、通信、より具体的には、無線通信システムにおける階層符号化データ送信のためのデータ検出を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
階層符号化は、多数(例えば、２本)のデータストリームが一緒に重ね合わされ(例えば、加えられ)、同時に送信されるデータ送信技術である。この文脈における“符号化”は、送信機におけるデータの符号化ではなく、チャネルの符号化を指す。階層符号化は、例えば、同報通信サービスを指定同報通信領域内のユーザに配信するのに使用され得るのが好都合である。これらのユーザは、異なるチャネル条件を経験し、異なる信号対雑音および干渉比(signal-to-noise-and-interference ratio, SNR)に達し得る。したがって、これらのユーザは、データを異なるデータレートで受信することができる。階層符号化では、同報通信されるデータは、“基本ストリーム”および“拡張ストリーム”に分割され得る。基本ストリームは、同報通信領域内の全ユーザがストリームを復元できるように処理され、送信される。拡張ストリームは、より良いチャネル条件をもつユーザがストリームを復元できるように処理され、送信される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
階層符号化データ送信を復元するために、最初に、受信機は、拡張ストリームを雑音として扱うことによって、基本ストリームを検出し、復元する。次に、受信機は、基本ストリームによる干渉を推定し、消去する。その後で、受信機は、拡張ストリームを、消去された基本ストリームからの干渉で検出し、復元する。改善された性能において、基本ストリームおよび拡張ストリームは、通常、一度に１本のストリームずつ、上述の順序で連続的に復元される。通常、各ストリームを復元するのに、大量の処理が要求される。さらに加えて、各ストリームを検出し、復元することができるやり方および速度に依存して、大量の緩衝も必要とされ得る。大量の処理および緩衝は、システムの性能およびコストに影響を与え得る。
【０００５】
したがって、階層符号化データ送信のためのデータ検出を効率的に行う技術が、当技術において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
階層符号化データ送信のデータ検出を行う技術が、本明細書に記載されている。これらの技術は、シングルキャリアおよびマルチキャリア（例えば、ＯＦＤＭ）の無線通信システムに使用され得る。
【０００７】
１つのデータ検出方式では、最初に、多数(例えば、２本)のデータストリームをもつ階層符号化データ送信の受信シンボル得て、受信シンボルに基づいて、第１のデータストリーム(基本ストリーム)の符号ビットの対数尤度比(log-likelihood ratio, LLR)を求める。第１のデータストリームのＬＬＲを復号し、復号されたデータを得て、これを、さらに再び符号化し、再び変調し、第１のデータストリームの再変調されたシンボルを得る。第１のデータストリームによる干渉は、再変調されたシンボルに基づいて推定される。次に、第２のデータストリーム(拡張ストリーム)の符号ビットのＬＬＲは、第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲと推定干渉とに基づいて求められる。第１のデータストリームのＬＬＲは、（１）実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝することなく求められ、（２）復号のために緩衝器に記憶されることができる。第２のデータストリームのＬＬＲは、（１）第１のデータストリームが復号された後で求められ、（２）第１のデータストリームのＬＬＲに上書きすることによって、同じ緩衝器に記憶され得る。受信シンボルは、第２のデータストリームのＬＬＲを求めるのに使用されず、したがって緩衝される必要がない。
【０００８】
別のデータ検出方式では、最初に、第１のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、受信シンボルに基づいて求められる。次に、第１のデータストリームのデータシンボル(または符号化されていない硬判定のシンボル)の推定値が、受信シンボルまたは第１のデータストリームのＬＬＲの何れかに基づいて求められる。第１のデータストリームによる干渉は、データシンボル推定値に基づいて推定され、受信シンボルから消去され、干渉を消去されたシンボルが得られる。次に、第２のデータストリームの符号ビットのＬＬＲが、干渉を消去されたシンボルに基づいて求められる。第１および第２の両者のデータストリームのＬＬＲは、実時間の受信シンボルから、受信シンボルを緩衝することなく計算され得る。第１のデータストリームが、（１）第１のデータストリームの再変調されたシンボルに基づいてデータシンボル推定値における誤りを検出し、（２ａ）誤っているデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、削除に設定するか、または（２ｂ）誤っているデータシンボル推定値の符号ビットのＬＬＲを、再変調されたシンボルおよびデータシンボル推定値に基づいて求められた訂正係数で修正することによって復号された後で、第２のデータストリームのＬＬＲが調整／更新され得る。
【０００９】
本発明の種々の態様および実施形態は、さらに詳しく別途記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の特徴および性質は、別途記載される詳細な説明から、同じ参照符号が全体的に対応して同定している図面と共に採用されるとき、より明らかになるであろう。
【００１１】
“例示的”という用語は、本明細書において“例、事例、または実例としての役割を果たす”ことを意味するために使用されている。本明細書に記載されている何れの実施形態または設計も、必ずしも、他の実施形態または設計よりも、好ましいまたは好都合であると解釈されると限らない。
【００１２】
図１は、無線通信システム100における送信機110および受信機150のブロック図を示している。送信機110において、送信（ＴＸ）データプロセッサ120内の符号器／変調器122aは、({ｄｂ}として示されている)基本データストリームを受信し、符号化し、インターリーブし、変調し(すなわち、シンボルマップし)、({ｓｂ}として示されている)対応する基本シンボルストリームを与える。符号器／変調器122bは、同様に、({ｄｅ}として示されている)拡張データストリームを受信し、符号化し、インターリーブし、変調し、({ｓｅ}として示されている)対応する拡張シンボルストリームを与える。各ストリームのデータは、通常は、パケットで符号化され、各パケットは、送信機において個々に符号化され、受信機において個々に復号される。各シンボルストリーム｛ｓｂ｝および｛ｓｅ｝は、“データシンボル”を含み、これはデータの変調シンボルである。
【００１３】
結合器130は、基本および拡張シンボルストリームを受信し、結合する。結合器130内では、乗算器132aは、基本シンボルストリーム｛ｓｂ｝を受信し、基準化因子Ｋｂで乗算し、乗算器132bは、拡張シンボルストリーム｛ｓｅ｝を受信し、基準化因子Ｋｅで乗算する。基準化因子ＫｂおよびＫｅは、それぞれ、基本ストリームおよび拡張ストリームに使用する送信電力量を決める。通常は、合計送信電力Ｐｔｏｔａｌの大きい方の部分が、基本ストリームに割り振られる。加算器134は、乗算器132aからの基準化されたデータシンボルと、乗算器132bからの基準化されたデータシンボルとを受信し、加算し、結合された、または複合のシンボルを与える。これは、次のように表現され得る。
【００１４】
ａ．ｘ＝Ｋｂ・ｓｂ＋Ｋｅ・ｓｅ          式（１）
なお、ｓｂは、基本ストリームのデータシンボルであり、ｓｅは、拡張ストリームのデータシンボルであり、ｘは、結合されたシンボルである。基準化および結合は、シンボルごとに行われる。
【００１５】
送信機ユニット(ＴＭＴＲ)138は、結合器130から、（｛ｘ｝として示されている）結合されたシンボルストリームとパイロットシンボルとを受信し、結合された、およびパイロットのシンボルをシステム設計に基づいて処理し、１つ以上の変調された信号を生成する。パイロットシンボルは、パイロットの変調シンボルであり、送信機および受信機の両者によって事前に知られており、受信機によってチャネル推定および他の目的に使用され得る。送信機ユニット138は、結合された、およびパイロットのシンボルを、多数のサブバンド上で送信するための直交周波数分割多重化(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)変調、結合された、およびパイロットのシンボルを多数のアンテナから送信するための空間処理、等を行い得る。変調された信号は、無線チャネルを介して受信機150へ送信される。
【００１６】
受信機150では、受信機ユニット(ＲＣＶＲ)160が、無線チャネルを介して１つ以上の信号を受信し、送信機ユニット138によって行われる処理と相補的なやり方で、受信信号を処理し、({ｙｐ}として示されている)受信パイロットシンボルをチャネル推定器162に与え、（｛ｙ｝として示されている）受信シンボルストリームをＲＸプロセッサ170に与える。受信シンボルは、次のように表現され得る。
【００１７】
ｙ＝ｈ・ｘ＋ｎ＝ｈ・[Ｋｂ・ｓｂ＋Ｋｅ・ｓｅ]＋ｎ          式（２）
なお、ｈは、結合されたシンボルｘの複素チャネル利得であり、ｎは、結合されたシンボルｘによって観測された雑音であり、ｙは、結合されたシンボルｘの受信シンボルである。雑音ｎは、チャネルの雑音および干渉、受信機回路の雑音、等を含む。
【数１】
2007519370.tif 000003
【数２】
2007519370.tif 000004
【００１８】
制御装置140および190は、それぞれ、送信機110および受信機150における動作を指示する。メモリユニット142および192は、制御装置140および190によって使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を与える。
【００１９】
受信機によって行われるデータ検出は、各データストリームに使用される変調方式、検出されたシンボルを表すのに使用される特定の形式、データ検出を行うのに使用される技術、等のような、種々の要因によって影響を受ける。分かり易くするために、両者のストリームに対して直角位相シフトキーイング（quadrature phase shift keying, QPSK）で、ＬＬＲを使用して、階層符号化データ送信をデータ検出し、検出されたシンボルを表すことが、具体的に別途記載される。
【００２０】
図２Ａは、ＱＰＳＫの信号配置図200を示しており、これは、二次元の複素平面上に４つの信号点210aないし210dを含んでいる。これらの４つの信号点は、それぞれ、１＋ｊ１、１−ｊ１、−１＋ｊ１、および−１−ｊ１の座標に位置し、‘１１’、‘１０’、‘０１’、および‘００’のラベルを与えられている。ＱＰＳＫ変調では、(ｂ１およびｂ２として示されている)符号ビットの各対は、４つの可能な信号点の１つにマップされ、マップされた信号点の複素数値は、符号ビットの対の変調シンボルである。例えば、ビットｂ１は、変調シンボルの同相（inphase, I）成分に使用され、ビットｂ２は、直角位相(quadrature, Q)成分に使用され得る。この場合に、符号ビットの各対の変調シンボルは、ｓ＝ｂ１＋ｊｂ２（なお、ｂ１∈｛１，−１｝およびｂ２∈｛１，−１｝）のように表現され得る。
【００２１】
図２Ｂは、基本ストリームおよび拡張ストリームの両者に対するＱＰＳＫでの階層符号化のための信号配置図250を示している。基本ストリームのためのＱＰＳＫの信号配置図は、４つの信号点210aないし210dによって示されている。拡張ストリームのためのＱＰＳＫの信号配置図は、基本ストリームのためのＱＰＳＫの信号配置図の上に重ね合わされ、各信号点210に対する４つの信号点260aないし260dによって表されている。基準化因子ＫｂおよびＫｅは、（１）基本ストリームの信号点210と複素平面の中心との間の距離、および（２）拡張ストリームの信号点260と基本ストリームの信号点210との間の距離を決める。
【００２２】
再び図２Ａを参照すると、ＱＰＳＫでは、４つのみの可能な信号点の1つのための変調シンボルが、符号ビットの各対に対して送信される。しかしながら、無線チャネルにおける雑音、干渉、および歪みのために、受信シンボル(例えば、図２Ａのシンボル212)は、４つの可能な信号点の１つの真上に位置しないことがある。データ検出は、無線チャネルの影響を取り去り(例えば、複素チャネル利得ｈを取り去り)、４つの可能な信号点の何れが、送信されたデータシンボルｓであるかを確認するために行われる。
【数３】
2007519370.tif 000005
【００２３】
ＬＬＲは、二極値であり、より大きい正の値は、符号ビットが＋１である可能性がより高いことに対応し、より大きい負の値は、符号ビットが−１である可能性がより高いことに対応する。０のＬＬＲは、符号ビットが＋１または−１である可能性が等しいことを示す。各符号ビットのＬＬＲは、通常、記憶を容易にするために、所定数の符号ビット（またはＬビット、なお、Ｌ＞１）に量子化される。ＬＬＲに使用するビット数は、復号器の要件、検出されたシンボルのＳＮＲ、等のような、種々の要因に依存する。
【００２４】
図１は、階層符号化データ送信のデータ検出のシンボル的表現を示す。データ検出は、種々のやり方で行われ得る。３つのデータ検出方式が、別途記載される。
【００２５】
図３は、基本ストリームおよび拡張ストリームの両者が受信シンボル{ｙ}に基づいて検出される第１のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサ170aを示している。ＲＸプロセッサ170aは、図１のＲＸプロセッサ170の実施形態である。
【００２６】
ＲＸプロセッサ170a内では、最初に、受信シンボル{ｙ}が、緩衝器314に記憶される。基本ストリームのＬＬＲ計算ユニット320は、緩衝器314からの受信シンボルを検索し、各受信シンボルｙに対してデータ検出を行い、その受信シンボル内に保持されている基本ストリームのシンボルｓｂの２つの符号ビットの２つのＬＬＲを得る。基本ストリームの２つのＬＬＲは、式（４）のように表現され得る。
【数４】
2007519370.tif 000006
【００２７】
ここで、ＬＬＲｂ１およびＬＬＲｂ２は、受信シンボルｙ内の基本ストリームのシンボルｓｂの２ビットのＬＬＲであり、
ａ．ｈは、受信シンボルｙのチャネル利得推定値であり、
ｂ．“＊”は、複素共役であり、
ｃ．Ｅｂは、基本ストリームのシンボルｓｂのエネルギであり、
ｄ．Ｎ０，ｂは、基本ストリームのシンボルｓｂによって観測された雑音および干渉電力である。
【数５】
2007519370.tif 000007
【００２８】
雑音および干渉電力Ｎ０，ｂは、拡張ストリームからのチャネル雑音Ｎ０および干渉を含んでいる。計算ユニット320は、({ＬＬＲｂ}として示されている)基本ストリームのＬＬＲを、マルチプレクサ(multiplexer, Mux)322を経由して、緩衝器324に記憶のために与える。
【００２９】
復号器182は、緩衝器324から基本ストリームのＬＬＲを受信し、復号し、基本ストリームの復号されたデータ
【数６】
2007519370.tif 000008
を与える。ターボ符号化または畳み込み符号化が、それぞれ送信機において行われたときは、復号器182はターボ復号器またはビタビ復号器を構成し得る。ターボ復号器はＬＬＲの復号を多数回反復して行い、送信データビットの次第に良くなる推定値を得る。復号プロセスは、通常、完了するのに、いくらかの量の時間を必要とし、(例えば、ターボ復号器の)復号プロセスの間、基本ストリームのＬＬＲの記憶も必要とし得る。
【数７】
2007519370.tif 000009
【００３０】
基本ストリームが正確に復号されるとき、再変調されたシンボル
【数８】
2007519370.tif 000010
【００３１】
は、基本ストリームのシンボルｓｂに等しい。基本ストリームが、正確に復号されるか、または誤って復号されるかは、巡回冗長検査（cyclic redundancy check, CRC）または何か他の誤り検出方式に基づいて判断され得る。
【００３２】
拡張ストリームのＬＬＲ計算ユニット340は、干渉を消去されたシンボル{ｙｅ}に対してデータ検出を行い、各拡張ストリームのシンボルｓｅの２つの符号ビットの２つのＬＬＲを得る。拡張ストリームの２つのＬＬＲは、次のように表現され得る。
【数９】
2007519370.tif 000011
【００３３】
ここで、ＬＬＲｅ１およびＬＬＲｅ２は、干渉を消去されたシンボルｙｅに基づいて求められる拡張ストリームのシンボルｓｅの２ビットのＬＬＲであり、
ａ．Ｅｅは、拡張ストリームのシンボルｓｅのエネルギであり、
ｂ．Ｎ０，ｅは、拡張ストリームのシンボルｓｅによって観測された雑音および干渉電力である。
【００３４】
計算ユニット340は、({ＬＬＲｅ}として示されている)拡張ストリームのＬＬＲを、Ｍｕｘ322を経由して、緩衝器324に記憶のために与える。次に、復号器182は、拡張ストリームのＬＬＲを復号し、拡張ストリームの復号されたデータ
【数１０】
2007519370.tif 000012
【００３５】
を得る。
【００３６】
第１のデータ検出方式では、ＲＸプロセッサ170aは、受信シンボル{ｙ}を緩衝器314に、基本ストリームのＬＬＲを緩衝器324に記憶することを必要とし、一方で、基本ストリームは復号器182によって復号される。緩衝器314および324のサイズは、データパケットのサイズ、復号遅延、および恐らくは他の要因に依存する。基本ストリームおよび拡張ストリームは連続的に復号されるので、基本ストリームのＬＬＲおよび拡張ストリームのＬＬＲの両者を記憶するのに、同じ緩衝器324が使用され得る。
【００３７】
図４は、基本ストリームが受信シンボル｛ｙ｝に基づいて検出され、拡張ストリームが基本ストリームのＬＬＲに基づいて検出される第２のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサ170bを示している。ＲＸプロセッサ170bは、図１のＲＸプロセッサ170の別の実施形態である。
【００３８】
ＲＸプロセッサ170b内では、基本ストリームのＬＬＲ計算ユニット420は、受信シンボル{ｙ}に対してデータ検出を行い、式（４）に示されているように、基本ストリームのＬＬＲ{ＬＬＲｂ}を得る。計算ユニット420は、基本ストリームのＬＬＲを、マルチプレクサ422を経由して、記憶のために緩衝器424に与える。
【数１１】
2007519370.tif 000013
【００３９】
基本ストリームのＬＬＲは、受信シンボルから求められ、それに密接に関係している。したがって、拡張ストリームのＬＬＲは、受信シンボルではなく、基本ストリームのＬＬＲから直接に計算され得る。拡張ストリームのＬＬＲは、次のように表現され得る。
【数１２】
2007519370.tif 000014
【００４０】
式（７）における第１の式は、式（５）を式（６）へ代入することによって得られる。第３の式における括弧内の量は、基本ストリームのＬＬＲに関する。式（７）は、拡張ストリームのＬＬＲが、基本ストリームのＬＬＲおよび再変調されたシンボルから求められ得ることを示している。
【数１３】
2007519370.tif 000015
【００４１】
第２のデータ検出方式では、ＲＸプロセッサ170bは、受信シンボルを記憶する必要がなく、1つの緩衝器424のみを使用して、基本ストリームのＬＬＲおよび拡張ストリームのＬＬＲの両者を記憶することができる。これは、受信機の緩衝要件を大幅に軽減し得る。
【００４２】
基本ストリームのＬＬＲは、十分な数のビットで量子化され、記憶され、その結果、これらのＬＬＲが、基本ストリームのための好適な復号の性能を与え、拡張ストリームのＬＬＲを求めるのに使用されることもできる。第２のデータ検出方式では、基本ストリームのＬＬＲに使用するビット数は、両者のストリームのＬＬＲの精度および範囲に影響を与える。１つの特定のターボ復号器の実施では、ＬＬＲは、[−８，８]の範囲および０．２５の精度をもつ６ビットに量子化される。精度は、最大可能量子化誤りを示す。範囲および精度の両者は、通常、復号の性能に基づいて選択され、信号対量子化雑音比(signal-to-quantization-noise ratio, SQNR)に単に間接的に関係する。さらに加えて、範囲および精度は、通常は、符号レートまたは動作ＳＮＲのような要因に基づいて変更されない。
【００４３】
拡張ストリームのＬＬＲの精度は、式（７）において基本ストリームのＬＬＲを基準化するのに使用される利得Ｇ１によって影響を受ける。基本ストリームによって観測された雑音および干渉電力Ｎ０，ｂが、拡張ストリームからの干渉ではなく、チャネル雑音Ｎ０によって優位を占められるとき、Ｎ０，ｂは、Ｎ０にほぼ等しく、通常は、より少ない電力が拡張ストリームに使用されるので、拡張ストリームは、基本ストリームのＳＮＲよりも低いＳＮＲをもつことになる。この場合に、利得Ｇ１は、１よりも小さく、基本ストリームのＬＬＲは、Ｇ１によって基準化されるので、拡張ストリームのＬＬＲの精度は、基本ストリームのＬＬＲの精度によって影響を受けない。しかしながら、利得Ｇ１が、１よりも大きいときは、１つ以上の追加の低位／下位のビットが、基本ストリームのＬＬＲに使用され得る。
【００４４】
量子化の範囲は、基本ストリームのＬＬＲが、低過ぎる値で飽和し、切り取られ、性能を劣化することができないように、十分に大きいものであるべきである。基本ストリームのＬＬＲの飽和は、通常、ターボ復号器に重大な問題をもたらさないが、基本ストリームのＬＬＲから求められる拡張ストリームのＬＬＲの品質に厳しい影響を与え得る。ＬＬＲの飽和を防ぐのに、追加の高位のビットがいくつ必要とされるかを判断するために、式（４）における受信シンボルｙは、次のように、ｈ・ｓｂ＋ｎと置換され得る。
【数１４】
2007519370.tif 000016
【００４５】
ここで、ｎｂは、基本ストリームによって観測された雑音および干渉を表し、これは、拡張ストリームからの干渉を含む。
【数１５】
2007519370.tif 000017
【００４６】
Ｎ０，ｂが、拡張ストリームから干渉によって優位を占められるときは、雑音は、最早、ガウス雑音ではなく、ＱＰＳＫ雑音であり、平均と１つの標準偏差との和を超えて変化しないので、これは、控えめな範囲であることに注意すべきである。
【００４７】
基本ストリームのＬＬＲに使用するビット数は、基本ストリームのシンボルエネルギ対拡張ストリームのシンボルエネルギの比に基づいて選択され得る。例えば、基本ストリームの電力が、拡張ストリームのそれよりも４倍強いときは(すなわち、Ｅｂ／Ｅｅ＝４)、基本ストリームのＬＬＲは、
【数１６】
2007519370.tif 000018
【００４８】
までの大きさで量子化されるべきである。[−８，８]の範囲で既に記載した例示的なターボ復号器の実施では、基本ストリームのＬＬＲは、２つの追加の高位のビットと共に、すなわち合計で８ビットで量子化され、記憶されることができる。別の例として、基本ストリームの電力が、拡張ストリームのそれよりも９倍強いときは(すなわち、Ｅｂ／Ｅｅ＝９)、基本ストリームのＬＬＲは、
【数１７】
2007519370.tif 000019
【００４９】
までの大きさで量子化されるべきであり、３つの追加の高位のビットをＬＬＲに使用することができる。
【００５０】
第２のデータ検出方式では、基本ストリームのＬＬＲは、追加のビットと共に記憶され得るが、それでもなお、合計のメモリ要件は、受信シンボルと基本ストリームのＬＬＲとの両者を記憶する第１のデータ検出方式のそれよりも相当に低いかも知れない。さらに加えて、受信シンボルは、拡張ストリームがあるときは、より大きいビット幅を必要とすることが多いので、これは、とくに当てはまる。
【００５１】
図５は、基本ストリームが受信シンボル{ｙ}に基づいて検出され、拡張ストリームが符号化されていない干渉消去を使用して検出される第３のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサ170cを示している。ＲＸプロセッサ170cは、図１のＲＸプロセッサ170のさらに別の実施形態である。
【００５２】
ＲＸプロセッサ170c内では、基本ストリームのＬＬＲ計算ユニット520が、受信シンボル{ｙ}に対してデータ検出を行って、式(４)に示されているように、基本ストリームのＬＬＲを得る。計算ユニット520は、基本ストリームのＬＬＲを、記憶のために緩衝器524に与える。復号器182は、基本ストリームのＬＬＲを緩衝器524から、マルチプレクサ526を経由して受信し、これらのＬＬＲを復号し、基本ストリームの復号されたデータ
【数１８】
2007519370.tif 000020
【００５３】
を与える。
【００５４】
第３のデータ検出方式では、拡張ストリームのＬＬＲは、第１のデータ検出方式と同様に、受信シンボル{ｙ}から計算される。しかしながら、基本ストリームによる干渉は、基本ストリームの(再変調されたシンボルではなく)符号化されていないデータシンボル推定値に基づいて推定される。したがって、拡張ストリームのＬＬＲは、基本ストリームの復号が完了するのを待たなければならないのではなく、基本ストリームのＬＬＲと並行して計算されることができる。
【００５５】
符号化されていないデータシンボル推定値
【数１９】
2007519370.tif 000021
【００５６】
（または単に、データシンボル推定値）は、受信シンボルｙまたは受信シンボルｙの基本ストリームのＬＬＲの何れかに対して硬判定を行うことにより得られる基本ストリームのシンボルｓｂの推定値ある。例えば、図２Ａを参照すると、受信シンボル212のデータシンボル推定値は、１＋ｊ１における信号点、すなわち、受信シンボル212に最も近い信号点であり得る。データシンボル推定値は、基本ストリームに使用される符号の誤り訂正能力の恩恵なしに、受信シンボルに基づいて求められる。したがって、データシンボル推定値は、基本ストリームの符号の誤り訂正能力から恩恵を得る再変調されたシンボルよりも、誤りであることが多い。
【数２０】
2007519370.tif 000022
【００５７】
誤っているデータシンボル推定値のＬＬＲが、復号プロセスにおいて高信頼性の値(またはより大きい重み)を与えられるとき、拡張ストリームの復号の性能は劣化し得る。
【００５８】
拡張ストリームの復号におけるデータシンボルの誤り(または硬判定のシンボルの誤り)の悪影響を軽減するのに、種々の方式が使用され得る。データシンボルの誤りは、各再変調されたシンボルを、対応するデータシンボル推定値と比較し、２つが等しくないときは、誤りを宣言することによって検出され得る。
【００５９】
第１の誤り補償方式では、誤っているデータシンボル推定値に対応する拡張ストリームのＬＬＲは、復号プロセスにおいて重みを与えられない。これは、これらのＬＬＲを削除に設定する、すなわち、符号ビットが＋１または−１である可能性が等しいことを示すゼロのＬＬＲ値にすることによって、達成することができる。シンボル誤り率(symbol error rate, SER)が比較的に低いときは、データシンボルの誤りに対応するＬＬＲに削除（erasure）を使用する効果は、小さいかもしれない。例えば、(拡張ストリームの電力の４倍をもつ基本ストリームに対応する)６デシベルの雑音の下限では、ＳＥＲは、約２パーセントである。これらの硬判定のシンボル誤りを削除として宣言することによる復号の性能における劣化は、著しくないはずである。
【００６０】
第２の誤り補償方式では、誤っているデータシンボル推定値を用いて得られた拡張ストリームのＬＬＲが、基本ストリームが復号された後に、再変調されたシンボルに基づいて更新される。式(７)からの拡張ストリームのＬＬＲは、次のように表現され得る。
【数２１】
2007519370.tif 000023
【００６１】
最初のＬＬＲが飽和すると、これらのＬＬＲは削除に設定され得る。最終的なＬＬＲが飽和しても、それらは保持される。
【００６２】
ＲＸプロセッサ170c内では、硬判定ユニット528は、(図５に示されている)基本ストリームのＬＬＲか、または(図５に示されていない)受信シンボルかの何れかを受信し、硬判定を行って、基本ストリームのデータシンボルの推定値
【数２２】
2007519370.tif 000024
【００６３】
を求める。硬判定は、当技術において知られているように行われ得る。例えば、各データシンボル推定値は、受信シンボルに距離が最も近い信号点に設定され得る。再変調されたシンボルと異なり、データシンボル推定値は、最小の遅延で求められ得る。
【数２３】
2007519370.tif 000025
【数２４】
2007519370.tif 000026
【００６４】
ＬＬＲ調整ユニット546は、(１)第１の誤り訂正方式において、誤っているデータシンボル推定値の拡張ストリームのＬＬＲを、削除に設定するか、または（２）第２の誤り訂正方式において、誤っている各データシンボル推定値の最初の拡張ストリームのＬＬＲに、訂正係数ｃｂを加える。
【００６５】
第３のデータ検出方式では、ＲＸプロセッサ170cは、受信シンボルを記憶する必要はなく、２つの緩衝器524および544を使用して、基本ストリームのＬＬＲおよび拡張ストリームのＬＬＲをそれぞれ記憶する。
【００６６】
分かり易くするために、３つのデータ検出方式が、ＱＰＳＫに関して上述された。これらのデータ検出方式は、より高次の変調方式、すなわち、ＱＰＳＫよりも高次の変調方式に使用され得る。第１および第３のデータ検出方式は、基本ストリームの変調方式および拡張ストリームの変調方式について既に記載したように使用され得る。第３のデータ検出方式では、データシンボル推定値が誤っていることが検出されるときは必ず、拡張ストリームに使用される変調方式にしたがって、訂正係数
【数２５】
2007519370.tif 000027
【００６７】
を使用して、最初のＬＬＲを更新し得る。
【００６８】
第２のデータ検出方式では、基本ストリームのＬＬＲは、受信シンボルにおける情報の全てを含んでおり、したがって、受信シンボルを推定または再構成するのに使用できる。したがって、拡張ストリームのＬＬＲを、受信シンボルの推定値から計算することができる。基本ストリームのＬＬＲからの受信シンボルの推定は、別途記載されるように行われ得る。単純化のために、次の記述では、ＱＰＳＫよりも高い次数のグレイマップされる変調方式が、基本ストリームに使用されると仮定する。グレイマッピングを用いると、信号配置図(正方形の信号配置図の水平方向および垂直方向の両者)における隣り合う信号点は、１ビットのみの位置において異なるラベルをもつ。グレイマッピングは、誤りである可能性がより高いイベント、すなわち、受信シンボルが、正しい信号点の近くの信号点にマップされることに対応するイベントの、符号ビット誤りの数を低減し、この場合は、１つのみの符号ビットが誤りであるであろう。次の記述では、さらに加えて、基本ストリームのＬＬＲが、“２つの最大近似値（dual-max approximation）”を使用して計算されると仮定し、これは、次のように表現され得る。
【数２６】
2007519370.tif 000028
【００６９】
ここで、ＬＬＲｉは、受信シンボルｙのｉ番目の符号ビットのＬＬＲであり、
ａ．ｓｉ，１は、ｓｉ，１のｉ番目の符号ビットが＋１の値をもつような、受信シンボルｙに最も近い仮定の変調シンボルであり、
ｂ．ｓｉ，０は、ｓｉ，０のｉ番目の符号ビットが−１の値をもつような、受信シンボルｙに最も近い仮定の変調シンボルである。
【００７０】
Ｍに関するＰＳＫ（M-ary PSK）またはＭ−ＱＡＭの変調方式の信号配置図は、Ｍ個の信号点を含んでいる。Ｂ＝ｌｏｇ２Ｍであるとき、各信号点はＢビットのラベルと関係付けられる。Ｂ符号ビットは、変調シンボル、すなわち、そのラベルがＢ符号ビットの値に等しい信号点の複素数値にマップされる。Ｂ個のＬＬＲが、各受信シンボルｙのために計算され、各ＬＬＲは、仮定の変調シンボル、ｓｉ，１およびｓｉ，０の各対に基づいて計算される。
【００７１】
式(１０)は、検出される変調シンボルｓの各符号ビットに対して、受信シンボルｙに関する１つの式を与える。したがって、８−ＰＳＫの各受信シンボル（Ｂ＝３）には３つの式、１６−ＱＡＭの各受信シンボル（Ｂ＝４）には４つの式、等がある。Ｂ符号ビットに対して、式(１０)から求められるＢ個の式は、線形方程式であると示すことができる。これらのＢ個の式から、受信シンボルｙの、２つの未知数、すなわち実数部および虚数部を判断することができる。しかしながら、問題は、仮定の変調シンボルｓｉ，１およびｓｉ，０の異なる対が、受信シンボルｙのＢ個の式の各々に使用され、これらの仮定の変調シンボルが分からないということである。グレイマップされる８−ＰＳＫおよび１６−ＱＡＭでは、別途記載される技術を使用して、各受信シンボルｙのＢ符号ビットの少なくとも２符号ビットにおいて、仮定の変調シンボルを判断することができる。したがって、受信シンボルｙの実数部および虚数部の２つの未知数を計算するのに、２つの(独立の)線形方程式が使用可能である。
【００７２】
受信シンボルｙの２符号ビットにおけるｓｉ，１およびｓｉ，０の値は、次のように判断することができる。最初に、式(１０)は、各符号ビットのＬＬＲのサインが、ｙ／ｈに最も近い仮定の変調シンボルによって判断されることを示す。例えば、ｓｉ，１がｓｉ，０よりも、ｙ／ｈにより近いときは、｜（ｙ／ｈ）−ｓｉ，１｜２は、｜（ｙ／ｈ）−ｓｉ，０｜２よりも小さくなり、ＬＬＲｉは、負の値になるであろう。逆に、ｓｉ，０がｓｉ，１よりも、ｙ／ｈにより近いときは、ＬＬＲｉは、正の値になるであろう。この事実を裏返すと、Ｂ符号ビットのＬＬＲのサイン(硬ビット判定)が、ｙ／ｈに最も近い信号点ｓｃ(硬シンボル判定)を決める。例えば、８−ＰＳＫのシンボルにおいて、ａ、ｂ、ｃが全て正の値であるとして、ＬＬＲ１＝＋ａ、ＬＬＲ２＝＋ｂ、およびＬＬＲ３＝−ｃであるとき、この８−ＰＳＫのシンボルに最も近い信号点は、‘００１’のラベルをもつ。
【００７３】
この表記を単純にするために、信号配置図内の各信号点のラベルに対して、最も近い信号点のラベルと排他的論理和(exclusive-OR, XOR)をとることによって、最も近い信号点ｓｃを、全て０のラベルで、ラベルを付け直すことができる。この新しい表記において、Ｂ符号ビットの各々の仮定のシンボルｓｉ，０は、最も近い信号点ｓｃに等しい、すなわち、ｓｉ，０＝ｓｃ（なお、ｉ＝１．．．Ｂ）である。ｓｉ，１を判断する手続きは、信号配置図に依存し、グレイマップされる８−ＰＳＫおよび１６−ＱＡＭについて具体的に次に記載される。
【００７４】
８−ＰＳＫでは、信号配置図内の８個の信号点は、単位円上で４５°ずつ均等に離れている。ｈ／ｙに最も近い信号点は、上述の手続きから‘０００’のラベルを付けられる。８−ＰＳＫの信号配置図において、ｈ／ｙに次に最も近い２つの信号点は、‘０００’に隣り合う２つの信号点(すなわち、単位円に沿って‘０００’の左側に１つの信号点、および右側に別の信号点)である。信号配置図はグレイマップされるので、これらの２つの隣り合う信号点は、‘０００’から１ビット位置のみ異なる。例えば、２つの隣り合う信号点が、‘１００’および‘０１０’としてラベルを付けられるとき、ｓｉ，１は、最左の符号ビットに対しては‘１００’であり、真中の符号ビットに対しては‘０１０’である。したがって、３つの符号ビットの中の２つのｓｉ，１およびｓｉ，０の値が分かり、これらの２つの符号ビットのＬＬＲおよびチャネル利得推定値ｈと共に使用され、受信シンボルｙを解くことができる。
【００７５】
１６−ＱＡＭでは、１６個の信号点が、二次元の格子に配置され、各信号点は、実軸に沿う少なくとも1つの隣り合う信号点、虚軸に沿う少なくとも1つの隣り合う信号点をもつ。信号配置図はグレイマップされるので、これらの隣り合う信号点は、元の信号点と、せいぜい１ビットの位置で異なる。ｙ／ｈに最も近い信号点は、上述の手続きから、‘００００’とラベルを付けられる。最も近い信号点ｓｃの２つの隣り合う信号点が、‘１０００’および‘０００１’としてラベルを付けられるとき、ｓｉ，１は、最左符号ビットに対しては‘１０００’であり、最右符号ビットに対しては‘０００１’である。したがって、４つの符号ビットの中の２つにおけるｓｉ，１およびｓｉ，０の値が分かり、受信シンボルｙを解くのに使用され得る。１つの水平方向の隣り合うものと１つの垂直方向の隣り合うものとの使用は、従属式の状況を避ける。
【００７６】
図６は、基本ストリームがより高い次数の変調方式で変調される第２のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサ170dを示している。ＲＸプロセッサ170dは、図３のＲＸプロセッサ170aの（緩衝器314を除く）ユニットのほとんどと、さらに加えて、受信シンボル推定器326とを含む。
【００７７】
基本ストリームのＬＬＲ計算ユニット320は、受信シンボル{ｙ}に基づいて基本ストリームのＬＬＲを求め、基本ストリームのＬＬＲを、マルチプレクサ322を経由して、記憶のために緩衝器324に与える。
【数２７】
2007519370.tif 000029
【００７８】
分かり易くするために、基本ストリームおよび拡張ストリームのための異なるＬＬＲ計算ユニットが、図３、５、および６に示されている。両者のストリームのＬＬＲの計算は、例えば、時分割多重(time division multiplex, TDM)方式で、単一のＬＬＲ計算ユニットによって行われ得る。データ検出のための計算の全ては、１つ以上の乗算蓄積ユニットおよび１つ以上の論理演算ユニット（arithmetic logic unit, ALU）をもつディジタル信号プロセッサ(digital signal processor, DSP)によっても行われ得る。図３、４、５、および６に示されているブロック図は、データ検出プロセスのフローチャートとしても使用され得る。
【００７９】
本明細書に記載されているデータ検出技術は、シングルキャリアおよびマルチキャリアシステムに使用され得る。多数の搬送波は、ＯＦＤＭまたは何か他の構成によって与えられ得る。ＯＦＤＭは、全システムバンド幅を多数（Ｎ）の直交サブバンドに効果的に分割する。サブバンドは、トーン、サブキャリア、ビン、および周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いると、各サブバンドは、データで変調され得る各サブキャリアと関連付けられる。
【００８０】
結合されたシンボルｘは、データ送信に使用される各サブバンド上で送信され得る。Ｎ個までの結合されたシンボルは、各ＯＦＤＭシンボル期間において、Ｎ個のサブバンド上で送信され得る。送信機は、１つのＯＦＤＭシンボル期間において送信される、各グループのＮ個の結合された、およびパイロットのシンボル｛ｘ（ｋ）｝を、時間領域へ、Ｎ点の逆高速フーリエ変換(inverse fast Fourier transform, IFFT)を使用して、変換することによって、ＯＦＤＭ変調を行い、Ｎチップを含む“変換された”シンボルを得る。周波数選択性フェージングによって引き起こされるシンボル間干渉(intersymbol interference, ISI)を抑制するために、各変換されたシンボルの一部(または、Ｎｃｐチップ)は、通常、対応するＯＦＤＭシンボルを形成するために反復される。各ＯＦＤＭシンボルは、Ｎ＋Ｎｃｐチップ期間（なお、Ｎｃｐは巡回プレフィクス長である）である、１つのＯＦＤＭシンボル期間において送信される。
【００８１】
受信機は、受信信号のためのサンプルのストリームを得て、各受信ＯＦＤＭシンボルにおける巡回プレフィクスを取り除き、対応する受信された変換されたシンボルを得る。次に、受信機は、Ｎ点の高速フーリエ変換(fast Fourier transform, FFT)を使用して、各受信された変換されたシンボルを、周波数領域へ変換し、Ｎ個のサブバンドのためのＮ個の受信シンボル{ｙ(ｋ)}を得る。各サブバンドｋ上で送られた結合されたシンボルｘ（ｋ）またはパイロットシンボルに対する、各受信シンボルｙ（ｋ）は、式(２)に示されているように、チャネル利得ｈ（ｋ）によって歪まされ、雑音ｎ（ｋ）によって劣化される。受信シンボルは、直列化され、３つのデータ検出方式において既に記載されたように、処理され得る。
【００８２】
本明細書に記載されているデータ検出技術は、３本以上のデータストリームにも使用され得る。拡張ストリームに使用される処理(例えば、ＬＬＲの計算、シンボル推定、干渉推定、等)は、各追加のデータストリームに対して反復され得る。
【００８３】
本明細書に記載されたデータ検出技術は、種々の手段によって実施され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せにおいて実施され得る。ハードウェアの実施では、データ検出を行うのに使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、ディジタル信号処理デバイス（digital signal processing device, DSPD）、プログラマブル論理デバイス（programmable logic devices, PLD）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、本明細書に記載されている機能を実行するように設計された他の論理ユニット、またはその組合せの中で実施され得る。
【００８４】
ソフトウェアの実施では、データ検出技術は、本明細書に記載されている機能を行うモジュール(例えば、手続き、機能、等)で実施され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニット(例えば、図１のメモリユニット192)に記憶され、プロセッサ(例えば、制御装置190)によって実行され得る。メモリユニットは、プロセッサ内に構成されても、またはプロセッサの外部に構成されてもよく、その場合は、当技術において知られている種々の手段を介して、プロセッサに通信上で接続されることができる。
【００８５】
開示されている実施形態の種々の記述は、当業者が本発明を作成または使用するのを可能にするために与えられている。これらの実施形態への種々の変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書に定められている一般的な原理は、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は、本明細書に示されている実施形態に制限されることを意図されず、本明細書に開示されている原理および新規な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】無線通信システムにおける送信機および受信機を示す図。
【図２Ａ】ＱＰＳＫの信号配置図。
【図２Ｂ】基本ストリームおよび拡張ストリームの両者のためのＱＰＳＫを用いた階層符号化の信号配置図。
【図３】第１のデータ検出方式のための受信（ＲＸ）プロセッサを示す図。
【図４】第２のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサを示す図。
【図５】第３のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサを示す図。
【図６】基本ストリームのための、より高次の変調方式を用いた第２のデータ検出方式のためのＲＸプロセッサを示す図。
【符号の説明】
【００８７】
100・・・無線通信システム、200,250・・・信号配置図、210,260・・・信号点、212・・・シンボル、332,432,532・・・加算器、426・・・乗算器。
【図１】
2007519370.tif 000030
【図２Ａ】
2007519370.tif 000031
【図２Ｂ】
2007519370.tif 000032
【図３】
2007519370.tif 000033
【図４】
2007519370.tif 000034
【図５】
2007519370.tif 000035
【図６】
2007519370.tif 000036
【国際調査報告】
2007519370.tif 000037
2007519370.tif 000038
2007519370.tif 000039