(57)【要約】【課題】セルラシステムのための時空間スクランブル。【解決手段】少なくとも１つのデータシンボルストリームが生成され、１つまたは複数の物理チャネルにマップされ、さらにこうした物理チャネルのチャネライゼーションコードを使用して拡散が行われる。この少なくとも１つのデータシンボルストリームについて時空間スクランブルが実行され、少なくとも２つの出力チップストリームが生成される。時空間スクランブルは、行列シーケンスを使用して行列の乗算を実行することによって実現できる。時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、行列が選択されてもよい。さらに、この時間間隔内で送信されるデータに選択された行列が乗じられる。時空間スクランブルに使用される行列は、さまざまな方法で定義でき、選択できる。出力チップストリームは、処理され、それぞれの送信アンテナから送信される。【選択図】      図７
2008538168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって、少なくとも２つの出力チップストリームを生成するように動作できるプロセッサと、
セルラシステムにおいて、前記少なくとも２つの出力チップストリームを少なくとも２つのアンテナから少なくとも１つの受信機に送信するように動作できる少なくとも２つの送信機ユニットとを備える装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、複数の行列を使用して行列の乗算を実行することによって時空間スクランブルを実現するように動作できる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、前記プロセッサは前記複数の行列の中から１つの行列を選択し、前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行するように動作できる請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、少なくとも１つの時空間コードを使用して時空間スクランブルを実行するように動作でき、各時空間コードはアンテナとシンボル期間へのデータシンボルの異なるマッピングに対応する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップし、少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行するように動作できる請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記少なくとも１つの受信機の機能に基づいて、時空間スクランブルを選択的に実行するように動作できる請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記セルラシステムは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムである請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記セルラシステムは、広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムである請求項１に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成することと、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つの出力チップストリームを生成することと、
セルラシステムにおいて、前記少なくとも２つの出力チップストリームを少なくとも２つのアンテナから少なくとも１つの受信機に送信することとを含む方法。
【請求項１０】
前記時空間スクランブルを実行することは、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
複数の行列の中から１つの行列を選択することと、
前記選択された行列を使用して行列の乗算を実行することとを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップすることと、
少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することとをさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段と、
セルラシステムにおいて、前記少なくとも２つの出力チップストリームを少なくとも２つのアンテナから少なくとも１つの受信機に送信する手段とを備える装置。
【請求項１３】
前記時空間スクランブルを実行する手段は、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
複数の行列の中から１つの行列を選択する手段と、
前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行する手段とを備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップする手段と、
少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行する手段とをさらに備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成するように動作でき、前記無線通信システム内の隣接する基地局は異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行するプロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリとを備える基地局向けの装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記基地局のスクランブルコードに基づいて行列シーケンスを決定するように動作できる請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、前記プロセッサは前記スクランブルコードに基づいてインデックスを抽出し、行列セットの中から前記インデックスに基づいて１つの行列を選択し、前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行するように動作できる請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記基地局は、複数の行列シーケンスに関連付けられており、前記時空間スクランブルに使用する行列シーケンスは前記複数の行列シーケンスの中から選択される請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの端末から帰還を受信し、前記受信した帰還に基づいて複数の行列シーケンスの中から１つの行列シーケンスを選択するように動作できるコントローラをさらに備えており、前記プロセッサが前記選択された行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行する請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記複数の行列シーケンスは、異なるチャネル条件で異なる性能を提供する請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記行列シーケンスは、持続時間があらかじめ指定されており、周期的に繰り返される請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記行列シーケンスは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムにおいて、持続時間が１フレーム以下である請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成することと、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成することとを含み、前記無線通信システム内の隣接する基地局は異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行する方法。
【請求項２４】
基地局のスクランブルコードに基づいて行列シーケンスを決定することをさらに含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記時空間スクランブルを実行することは、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
前記スクランブルコードに基づいてインデックスを抽出することと、
前記インデックスに基づいて行列セットの中から１つの行列を選択することと、
前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行することとを含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段とを備え、前記無線通信システム内の隣接する基地局は異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行する装置。
【請求項２７】
基地局のスクランブルコードに基づいて前記行列シーケンスを決定する手段をさらに備える請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記時空間スクランブルを実行する手段は、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
前記スクランブルコードに基づいてインデックスを抽出する手段と、
前記インデックスに基づいて行列セットの中から１つの行列を選択する手段と、
前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行する手段とを備える請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
少なくとも１つの端末向けの少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップし、少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することによって少なくとも１つのデータチップストリームを生成し、さらに前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成するように動作できるプロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリとを備える基地局向けの装置。
【請求項３０】
前記プロセッサは、行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行するように動作できる請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、前記プロセッサは複数の行列の中から１つの行列を選択し、前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して前記選択された行列を使用して行列の乗算を実行するように動作できる請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
各時間間隔はチップ期間に対応し、前記プロセッサはチップ期間ごとに前記複数の行列の中から１つの行列を選択するように動作できる請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
各時間間隔はシンボル期間に対応し、前記プロセッサはシンボル期間ごとに前記複数の行列の中から１つの行列を選択するように動作できる請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記プロセッサは、データブロックを処理して前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成するように動作でき、各データブロックは送信時間間隔ＴＴＩの間に送信される請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
各ＴＴＩは複数の時間間隔からなり、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、前記プロセッサは複数の行列の中から１つの行列を選択し、前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して前記選択された行列を使用して行列の乗算を実行するように動作できる請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記プロセッサは、各ＴＴＩごとに選択的に時空間スクランブルを実行するように動作できる請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記プロセッサは、前記基地局から送信されるすべての物理チャネルに対して時空間スクランブルを実行するように動作できる請求項２９に記載の装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームは、広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）の高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）向けである請求項２９に記載の装置。
【請求項３９】
前記プロセッサは、高速ダウンリンク共有物理チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）に対して時空間スクランブルを実行するように動作できる請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記プロセッサは、ＨＳ−ＤＳＣＨの共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）に対して時空間スクランブルを実行するようにさらに動作できる請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記プロセッサは、プライマリ共通制御用物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）や共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）に対して時空間スクランブルを実行するようにさらに動作できる請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
前記プロセッサは、ダウンリンクの個別物理チャネル（ＤＰＣＨ）に対して時空間スクランブルを実行するようにさらに動作できる請求項３９に記載の装置。
【請求項４３】
少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成することと、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップすることと、
少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することによって少なくとも１つのデータチップストリームを生成することと、
前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成することとを含む方法。
【請求項４４】
前記時空間スクランブルを実行することは、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
複数の行列の中から１つの行列を選択することと、
前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行することとを含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
各時間間隔は１つのチップ期間、複数のチップ期間、１つのシンボル期間、または複数のシンボル期間に対応する請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームは高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）向けであり、時空間スクランブルは高速ダウンリンク共有物理チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）向けに実行される請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップする手段と、
少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することによって少なくとも１つのデータチップストリームを生成する手段と、
前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段とを備える装置。
【請求項４８】
前記時空間スクランブルを実行する手段は、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
複数の行列の中から１つの行列を選択する手段と、
前記少なくとも１つのデータチップストリームに対して前記選択した行列を使用して行列の乗算を実行する手段とを備える請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
各時間間隔は１つのチップ期間、複数のチップ期間、１つのシンボル期間、または複数のシンボル期間に対応する請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記少なくとも１つのデータシンボルストリームは高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）向けであり、時空間スクランブルは高速ダウンリンク共有物理チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）向けに実行される請求項４７に記載の装置。
【請求項５１】
セルラシステム内の送信機から少なくとも２つの出力チップストリームを受信し、少なくとも１つの入力サンプルストリームを生成するように動作でき、前記少なくとも２つの出力チップストリームは送信機で少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって生成され、前記送信機の少なくとも２つのアンテナから送信される少なくとも１つの受信機ユニットと、
前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除を実行することによって少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを取得し、前記少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを処理して前記少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値を取得するように動作できるプロセッサとを備える装置。
【請求項５２】
前記プロセッサは、行列シーケンスに基づいて前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除を実行するように動作できる請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
時空間スクランブルが実行された時間間隔ごとに、前記プロセッサは複数の行列の中から時空間スクランブルに使用された１つの行列を決定し、前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して前記行列に基づいて行列の乗算を実行するように動作できる請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記プロセッサは、少なくとも１つの物理チャネルで少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して前記少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームに対して拡散解除を実行し、少なくとも１つの拡散解除されたシンボルストリームを取得するように動作できる請求項５１に記載の装置。
【請求項５５】
セルラシステム内の送信機から受信した少なくとも２つの出力チップストリームに対して少なくとも１つの入力サンプルストリームを取得し、前記少なくとも２つの出力チップストリームは前記送信機で少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって生成され、前記送信機の少なくとも２つのアンテナから送信されることと、
前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除を実行することによって少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを取得することと、
前記少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを処理して前記少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値を取得することとを含む方法。
【請求項５６】
前記時空間スクランブル解除を実行することは、時空間スクランブルが実行された時間間隔ごとに、
複数の行列の中から時空間スクランブルに使用された１つの行列を決定することと、
前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して前記行列に基づいて行列の乗算を実行することとを含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
セルラシステム内の送信機から受信した少なくとも２つの出力チップストリームに対して少なくとも１つの入力サンプルストリームを取得し、前記少なくとも２つの出力チップストリームは前記送信機で少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって生成され、前記送信機の少なくとも２つのアンテナから送信される手段と、
前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除を実行することによって少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを取得する手段と、
前記少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを処理して前記少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値を取得する手段とを備える装置。
【請求項５８】
前記時空間スクランブル解除を実行する手段は、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、
複数の行列の中から時空間スクランブルに使用された１つの行列を決定する手段と、
前記少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して前記行列に基づいて行列の乗算を実行する手段とを備える請求項５７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張］
本特許出願は、いずれも本出願の譲渡人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれている２００５年３月１８日に出願された仮出願第６０／６６３，５０４号、「Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、および２００５年８月２２日に出願された仮出願第６０／７１０，５０２号、「Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」の優先権を主張するものである。
【０００２】
［分野］
本開示は、一般に通信に関し、より具体的にはセルラシステム（cellular systems）においてデータを送信する技術に関する。
【０００３】
［背景技術］
セルラシステムは、同時に複数の端末（たとえば携帯電話）と通信できる無線多重アクセス（wireless multiple-access）通信システムである。セルラシステムでは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）、時分割多重アクセス：（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）などの多重アクセス技術を利用してもよい。
【０００４】
セルラシステムでは、多くの場合に複数のアンテナを利用しており、端末へのダウンリンクのデータ送信を行う上で、より高いスループットおよび／またはより大きな信頼性を実現している。端末は、ダウンリンクのチャネル応答を評価でき、基地局に帰還情報を送信できる。さらに、基地局は帰還情報に基づいて端末へのデータ送信を空間的に処理できる。たとえば、基地局はビーム形成を実行してデータ送信を端末の方向に誘導してもよい。
【０００５】
帰還情報に基づく空間的な処理（たとえばビーム形成）は、いくつかの理由により望ましくない場合がある。第１に、端末から基地局への帰還情報の送信によるオーバヘッドが発生する。第２に、帰還（feedback）に基づく受信端末向けの空間的な処理により、他の基地局と通信する他の端末のパフォーマンスを低下する可能性がある。受信端末へのデータ送信によって他の端末への干渉が発生し、帰還情報に基づく空間的処理によってこうした干渉が他の端末には予測不能となる可能性がある。こうした他の端末で観測される予測不可能な干渉の変動により、無線チャネルの測定値の精度とチャネル特性の予測可能性の両方が低下する。測定値の精度とチャネルの予測可能性が低下すると、前述の他の端末のリンク適応（ｌｉｎｋ  ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）が低下する。
【発明の開示】
【０００６】
したがって、セルラシステムでデータを送信するための技術が必要である。
【０００７】
［概要］
セルラシステム（たとえばＣＤＭＡシステム）において、時空間スクランブル（space-time scrambling）を使用してデータを送信する技術について説明する。時空間スクランブルは、タイムバリアント（time-variant）であるが決定論的な方法によるデータストリームの処理であり、データストリームは複数のアンテナから送信され、ダイバーシティと場合によってはその他の望ましい効果が得られる。時空間スクランブルを実行する方法によって、ダイバーシティは空間の領域に対しても、または時間、空間両方の領域に対しても実現できる。時空間スクランブルは、さまざまなＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）およびＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）の送信スキーマの実装に使用してもよい。ＭＩＭＯ送信スキーマは、１つまたは複数のデータストリームを複数のアンテナにマップすることによって特徴づけられる。また、時空間スクランブルはたとえば３ＧＰＰ  Ｗ−ＣＤＭＡ規格の高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）などのさまざまなアプリケーションにも使用できる。
【０００８】
本発明の１つの実施形態によれば、１つのプロセッサと少なくとも２台の送信機ユニットを備える装置（たとえば基地局向け）について説明する。プロセッサは、少なくとも１つのデータシンボルストリーム（stream of data symbol）を生成し、この少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することよって（たとえば行列シーケンス（sequence of matrices）を使用して行列の乗算を実行することによる）少なくとも２つの出力チップストリーム（stream of output chip）を生成する。送信機ユニットは、セルラシステムにおいて少なくとも２つのアンテナから少なくとも２つの出力チップストリームを少なくとも１つの受信機（たとえば少なくとも１つの端末向け）に送信する。
【０００９】
別の実施形態によれば、少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する方法が提供される。少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルが実行され、少なくとも２つの出力チップストリームが生成される。セルラシステムにおいて、少なくとも２つのアンテナから少なくとも１つの受信機に少なくとも２つの出力チップストリームが送信される。
【００１０】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、この少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段と、セルラシステムにおいて少なくとも２つのアンテナから少なくとも１つの受信機に少なくとも２つの出力チップストリームを送信する手段とを備える装置について説明する。
【００１１】
本発明のさらに別の実施形態によれば、１つのプロセッサと１つのメモリを備える装置について説明する。プロセッサは、無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、この少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する。無線通信システム内の隣接する基地局では、異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルが実行される。
【００１２】
さらに別の実施形態によれば、無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する方法が提供される。行列シーケンスを使用して少なくとも１つのデータシンボルストリームについて時空間スクランブルが実行され、少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームが生成される。隣接する基地局では、異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルが実行される。
【００１３】
さらに別の実施形態によれば、無線通信システム内の少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、この少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して行列シーケンスを使用して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段とを備える装置について説明する。隣接する基地局では、異なる行列シーケンスを使用して時空間スクランブルが実行される。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態によれば、１つのプロセッサと１つのメモリを備える装置について説明する。プロセッサは、少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、この少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップし、少なくとも１つのチャネライゼーションコード（channelization code）を使用してこの少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することによって少なくとも１つのデータチップストリーム（stream of data chip）を生成し、さらにこの少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する。この少なくとも１つのデータシンボルストリームはＨＳＤＰＡ向けでもよい。また、この少なくとも１つの物理チャネルは１つまたは複数のＨＳ−ＰＤＳＣＨであってもよい。
【００１５】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成し、少なくとも１つの物理チャネルにマップする方法が提供される。少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用して少なくとも１つの物理チャネルの拡散が実行され、少なくとも１つのデータチップストリームが生成される。この少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルが実行され、少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームが生成される。
【００１６】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの端末に向けて少なくとも１つのデータシンボルストリームを生成する手段と、この少なくとも１つのデータシンボルストリームを少なくとも１つの物理チャネルにマップする手段と、少なくとも１つのチャネライゼーションコードを使用してこの少なくとも１つの物理チャネルの拡散を実行することによって少なくとも１つのデータチップストリームを生成する手段と、さらにこの少なくとも１つのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって少なくとも２つのアンテナから送信する少なくとも２つの出力チップストリームを生成する手段とを備える装置について説明する。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの受信機ユニットと１つのプロセッサを備える装置について説明する。この１つまたは複数の受信機ユニットは、セルラシステムにおいて送信機から少なくとも２つの出力チップストリームを受信し、少なくとも１つの入力サンプルストリームを生成する。この出力チップストリームは、送信機で少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルを実行することによって生成され、送信機の少なくとも２つのアンテナから送信される。プロセッサは、少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除（space-time descrambling）を実行することによって、少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを取得し、この少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームをさらに処理して少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値を取得する。
【００１８】
さらに別の実施形態によれば、セルラシステム内の送信機から受信した少なくとも２つの出力チップストリーム向けに少なくとも１つの入力サンプルストリームを取得する方法が提供される。少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除が実行され、少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームが取得され、この少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームがさらに処理され、少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値が取得される。
【００１９】
さらに別の実施形態によれば、セルラシステム内の送信機から受信した少なくとも２つの出力チップストリームの少なくとも１つの入力サンプルストリームを取得する手段と、少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除を実行することによって少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを取得する手段と、この少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームを処理して少なくとも１つのデータシンボルストリームの推定値を取得する手段とを備える装置について説明する。
【００２０】
本発明のさまざまな態様および実施形態については、以下でさらに詳しく説明する。
【００２１】
［詳細な記述］
本明細書において、「例示的」という単語は「例、事例、具体例としての役割を果たす」という意味で使用されている。本明細書で「例示的」として説明する任意の実施形態は、それ以外の実施形態に対して必ずしも好ましいものまたは有利であると解釈されない。
【００２２】
本明細書で説明する送信技術は、ＣＤＭＡシステム、ＴＤＭＡシステム、ＦＤＭＡシステム、ＯＦＤＭＡシステムなど、さまざまなセルラシステムで使用できる。ＣＤＭＡシステムには、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband-CDMA）、ｃｄｍａ２０００など、１つまたは複数のＣＤＭＡ無線アクセス技術（ＲＡＴ：radio access technology）を実装してもよい。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−８５６、ＩＳ−９５規格をカバーする。このように、ＣＤＭＡシステムはＷ−ＣＤＭＡシステムでもｃｄｍａ２０００システムでもよい。ＴＤＭＡシステムには、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、Ｄ−ＡＭＰＳ（Digital Advanced Mobile Phone System）など、１つまたは複数のＴＤＭＡ  ＲＡＴを実装してもよい。こうしたさまざまなＲＡＴおよび規格は当業者には周知である。Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）という名称の組織が発行する文書に説明されている。ｃｄｍａ２０００は、３ＧＰＰ２（3rd Generation Partnership Project 2）という名称の組織の文書で説明されている。３ＧＰＰと３ＧＰＰ２は公的に入手可能である。明確にするために、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの送信技術については以下で説明する。
【００２３】
図１は、複数の基地局１１０と端末１２０を備えるセルラシステム１００を示している。基地局は、一般的には端末と通信する固定局であり、Ｎｏｄｅ  Ｂ（３ＧＰＰ用語）、アクセスポイント、またはその他の用語で呼ばれることもある。各基地局１１０は、通信可能範囲（communication coverage）として特定の地理的領域１０２を提供する。用語「セル」は、この用語が使用されているコンテキストによって、基地局および／またはその通信可能範囲を表すことができる。システムの能力を向上するために、基地局の通信可能範囲領域を複数のより小領域、たとえば３つの小さな領域１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに区分してもよい。個々の小領域は、個々の基地局伝送サブシステム（ＢＴＳ：base transceiver subsystem）がサービス提供する。用語「セクタ」は、この用語が使用されているコンテキストによって、ＢＴＳおよび／またはその通信可能範囲領域を表すことができる。セクタに分割されたセルでは、そのセルのすべてのセクタのＢＴＳがそのセルの基地局内に典型的には共存する。無線ネットワークコントローラ１３０は、基地局１１０に接続し、これらの基地局の調整と制御を提供する。
【００２４】
端末は、固定局でも移動局でもよく、ユーザ装置（ＵＥ：user equipment、３ＧＰＰ用語）、移動局、無線装置、またはその他の用語で呼ばれることもある。端末は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistant）、無線モデムカードなどでもよい。端末は、ダウンリンクとアップリンクで指定された任意の瞬間に基地局と通信しなくても１つまたは複数台の基地局と通信してもよい。ダウンリンク（または順方向リンク）は基地局から端末への通信リンクを表し、アップリンク（または逆方向リンク）は端末から基地局への通信リンクを表す。以下の説明で、サービス提供する（serving）基地局は端末と通信する基地局である。隣接する基地局は、端末がここからパイロット情報やオーバヘッド情報を受信できるがユーザデータを受信できない基地局である。
【００２５】
３ＧＰＰは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：：High-Speed Downlink Packet Access）をサポートする。これは、ダウンリンクの高速パケットデータ送信を可能にするチャネルと手順のセットである。ＨＳＤＰＡでは、送信チャネルである高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ：High Speed-Downlink Shared Channel）が個々の端末向けのデータを搬送する。ＨＳ−ＤＳＣＨは、処理（たとえば符号化）され、物理チャネルである１つまたは複数の高速ダウンリンク共有物理チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ：High Speed Physical Downlink Shared Channel）にマップされる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、時分割多重（ＴＤＭ）方式またはＴＤＭおよび符号分割多重（ＣＤＭ）方式でデータを端末に搬送できる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨの制御情報は、物理チャネルであるＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨＳ−ＳＣＣＨ）の１つまたは複数の共有制御チャネル（Shared Control Channels）に送信される。制御情報には、端末でＨＳ−ＰＤＳＣＨを正しく受信するために使用するさまざまなパラメータが含まれる。
【００２６】
図２は、端末へのダウンリンク送信に使用するさまざまな物理チャネルを示している。３ＧＰＰリリース５では、基地局はＨＳＤＰＡのダウンリンクで最大１５個のＨＳ−ＰＤＳＣＨを送信できる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、基地局の通信可能範囲にあるすべての端末間で共有される。各ＨＳ−ＰＤＳＣＨには、拡散率（spreading factor）１６（ＳＦ＝１６）の固有のチャネライゼーションコードが割り当てられる。Ｗ−ＣＤＭＡ内のＨＳ−ＰＤＳＣＨおよびそれ以外の物理チャネルのチャネライゼーションコードは、直交可変拡散率（ＯＶＳＦ：Orthogonal variable spreading factor）コードと呼ばれる。拡散率１６とは、チャネライゼーションコードが１６チップのシーケンスであることを意味する。個々の端末のデータは、ＨＳ−ＤＳＣＨ上の送信ブロックとして処理される。各送信ブロックは、１つまたは複数のＨＳ−ＰＤＳＣＨで１つの時間間隔（transmission time interval）（ＴＴＩ）の間に送信される。
【００２７】
基地局は、さらにダウンリンクで最大４個のＨＳ−ＳＣＣＨを送信することもできる。各ＨＳ−ＳＣＣＨには、拡散率１２８（ＳＦ＝１２８）の固有のチャネライゼーションコードが割り当てられる。さらに、ＨＳ−ＳＣＣＨもすべての端末間で共有され、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの制御情報を搬送する。制御情報とは、チャネライゼーションコード、変調スキーマ、各ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信端末、および端末でのＨＳ−ＰＤＳＣＨ処理に必要なその他の情報を指す。基地局は、ＨＳ−ＳＣＣＨの２つのスロットで制御情報を送信してから、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上の対応するパケットを送信する。基地局は、各ＴＴＩの間に１つまたは複数の端末に対処できる。対象となる端末は、唯一のＨＳ−ＳＣＣＨから制御情報を受信するが、１つまたは複数のＨＳ−ＰＤＳＣＨからデータを受信してもよい。
【００２８】
ＨＳＤＰＡのＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨについては、ＴＳ  ２５．２１１、ＴＳ  ２５．２１２、ＴＳ  ２５．２１３、ＴＳ  ２５．２１４、ＴＳ  ２５．３０８、ＴＲ  ２５．８５８を含む、すべて公的に入手可能なさまざまな３ＧＰＰ文書で説明されている。
【００２９】
ＨＳＤＰＡを受信する各端末には、さらにダウンリンクの個別物理チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）も割り当てられる。ＨＳＤＰＡに使用する場合は、付随（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）ＤＰＣＨと呼ばれる。付随ＤＰＣＨは、上位層の制御情報と出力制御情報を端末に送信できる。付随ＤＰＣＨには、拡散率２５６の固有のチャネライゼーションコードが割り当てられる。各端末は、それぞれの付随ＤＰＣＨを継続的に監視する。
【００３０】
ＨＳＤＰＡを受信する各端末は、さらにプライマリ共通制御用物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ：Primary Common Control Physical Channel）や共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）などの共通物理チャネル（または単に共通チャネル）も処理する。共通チャネルは、基地局の通信可能範囲内にあるすべての端末に送信される。Ｐ−ＣＣＰＣＨは、端末に関するシステムに固有の情報とセルに固有の情報とを搬送するブロードキャストチャネル（ＢＣＨ：Broadcast Channel）を搬送する。Ｐ−ＣＣＰＣＨのタイミングは、共通チャネルおよび共有チャネルの時間の基準として使用される。ＣＰＩＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ、およびＨＳ−ＳＣＣＨのフレームタイミングは、Ｐ−ＣＣＰＣＨのタイミングに関連する。個別物理チャネル（たとえば付随ＤＰＣＨ）のフレームタイミングは、Ｐ−ＣＣＰＣＨのフレームタイミングに合わせても合わせなくてもよい。ＣＰＩＣＨは、端末で無線チャネル応答、パイロット強度（pilot strength）、受信信号品質などの推定などのさまざまな機能のために使用するパイロットを搬送する。各共通チャネルには、固有のチャネライゼーションコードと固有の拡散率が割り当てられている。Ｐ−ＣＣＰＣＨとＣＰＩＣＨの拡散率は２５６である。
【００３１】
表１に、端末が基地局からＨＳＤＰＡを受信するときに処理できるダウンリンク物理チャネルのいくつかを示す。各物理チャネルには、固有のチャネライゼーションコードが割り当てられている。さまざまなタイプの物理チャネルの拡散率を表１に示す。
【表１】
2008538168.tif 000003
【００３２】
図３は、ＨＳＤＰＡのフレーム構造を示している。ダウンリンクの送信の時系列（timeline）は、無線フレームに分割される。各無線フレームは、制御チャネルで送信される１２ビットのシステムフレーム番号（ＳＦＮ：system frame number）で識別される。各無線フレームの持続時間（duration）は１０ミリ秒（ｍｓ）であり、さらに１５スロットに分割される。スロットのラベルはスロット０からスロット１４である。各スロットは２５６０チップで構成されており、スロットの持続時間は２／３ｍｓである。各チップの持続時間は２６０．４２ナノ秒（ｎｓ）であり、チップレート（ｃｈｉｐ  ｒａｔｅ）は３．８４メガチップ／秒（Ｍｏｐｓ）である。
【００３３】
ＨＳ−ＰＤＳＣＨはＴＴＩの間に送信される。ＴＴＩはサブフレームとも呼ばれる。各ＴＴＩは３スロットで構成され、持続時間は２ｍｓである。ＨＳ−ＰＤＳＣＨの新しいＴＴＩは、フレーム境界で開始される。ＨＳ−ＰＤＳＣＨには、拡散率１６のチャネライゼーションコードが割り当てられる。したがって、データシンボルはＨＳ−ＰＤＳＣＨで１６チップのシンボル期間（symbol period）に送信される。ＨＳ−ＰＤＳＣＨでは、各ＴＴＩに４８０シンボル期間が含まれており、各シンボル期間には１６チップが含まれている。データシンボルは、データの変調シンボルでもよい。データシンボルは、チャネライゼーションコードを使用して拡散され、出力チップが生成されてもよい。
【００３４】
図４は、セルラシステム１００内の基地局１１０と２台の端末１２０ｘおよび１２０ｙの実施形態を示すブロック図である。基地局１１０は、複数（Ｔ個）のアンテナ４３４ａ〜４３４ｔを備えており、端末１２０ｘは唯一のアンテナ４５２ｘを備えており、さらに端末１２０ｙは複数（Ｒ個）のアンテナ４５２ａ〜４５２ｒを備えている。簡単にするために、図４は基地局から端末へのダウンリンク送信を行う唯一の処理装置を示している。
【００３５】
基地局１１０で、ＴＸデータプロセッサ４２０はデータソース４１２からユーザデータ（たとえばＨＳＤＰＡの）を受信し、コントローラ／プロセッサ４４０から制御データとオーバヘッドデータを受信する。ＴＸデータプロセッサ４２０は、さまざまなタイプのデータを処理し、１つまたは複数（Ｓ個）のデータチップストリームを生成する。時空間スクランブラ４３０は、Ｓ個のデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行し、Ｔ個の送信機ユニット（ＴＭＴＲ）４３２ａ〜４３２ｔに複数（Ｔ個）の出力チップストリームを生成する。各送信機ユニット４３２は、その出力チップストリームを処理（たとえば、アナログへの変換、フィルタ、増幅、および周波数アップコンバート（upconvert））し、ダウンリンク信号を生成する。送信機ユニット４３２ａ〜４３２ｔからのダウンリンク信号は、それぞれアンテナ４３４ａ〜４３４ｔから送信される。
【００３６】
各端末１２０で、１つまたは複数のアンテナ４５２は送信されたダウンリンク信号を受信し、各アンテナは受信した信号をそれぞれの受信機ユニット（ＲＣＶＲ）４５４に提供する。各受信機ユニット４５４は、その受信信号を処理（たとえば、フィルタ、増幅、周波数ダウンコンバート（downconvert）、およびディジタル化）し、入力サンプルストリームを提供する。マルチアンテナ端末１２０ｙでは、時空間デスクランブラ（descrambler）４６０ｙは入力サンプルに対して時空間スクランブル解除を実行し、スクランブル解除されたサンプルを提供する。端末ごとに、受信（ＲＸ）データプロセッサ４７０は入力サンプルまたはスクランブル解除されたサンプルを処理し、復号されたユーザデータをデータシンク４７２に提供し、復元された制御データとオーバヘッドデータをコントローラ／プロセッサ４８０に提供する。
【００３７】
コントローラ／プロセッサ４４０、４８０ｘおよび４８０ｙは、それぞれ基地局１１０と端末１２０ｘおよび１２０ｙのさまざまな処理装置の動作を制御する。メモリ４４２、４８２ｘおよび４８２ｙは、それぞれ基地局１１０と端末１２０ｘおよび１２０ｙのデータとプログラムコードを格納する。スケジューラ４４４は、端末のダウンリンク（たとえばＨＳＤＰＡ）およびアップリンクの送信をスケジュールする。
【００３８】
図５Ａは、ＴＸデータプロセッサ４２０ａと時空間スクランブラ４３０ａのブロック図を示している。これは、それぞれ図４に示す基地局１１０のＴＸデータプロセッサ４２０と時空間スクランブラ４３０の実施形態である。この実施形態では、ＴＸデータプロセッサ４２０ａには、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのデータプロセッサ５１０、ＨＳ−ＳＣＣＨのデータプロセッサ５１２、付随ＤＰＣＨのデータプロセッサ５１４、および共通チャネル（たとえばＰ−ＣＣＰＣＨやＣＰＩＣＨ）のデータプロセッサ５１６が含まれる。ＴＸデータプロセッサ４２０ａには、その他の物理チャネルのその他のデータプロセッサが含まれていてもよい。これらは、簡単にするために図５Ａには示されていない。
【００３９】
ＨＳ−ＰＤＳＣＨのデータプロセッサ５１０内で、符号化およびシンボルマッピングユニット５２０は、端末に送信するユーザデータを受信し、このユーザデータをパラレルに送信されるＤ個のデータストリームに多重分離する（demultiplex）。ただし、一般にＤ≧ｌである。ユニット５２０は、各データストリームを処理して対応するデータシンボルストリームを提供する。ユニット５２０による処理には、ＣＲＣの付加、ビットスクランブル、チャネル符号化（たとえば、Ｔｕｒｂｏ符号、畳込み符号、ブロック符号など）、レートマッチング（rate matching）、インターリーブ、シンボルマッピング（または変調）などが含まれる。ユニット５２０は、固定の符号化スキーマおよび変調スキーマに従って各データストリームを処理してもよい。あるいは、ユニット５２０は、受信端末から受信した帰還に基づいて選択できる適応型の符号化スキーマおよび変調スキーマに従って各データストリームを処理してもよい。
【００４０】
所定の端末ｕに同時に送信できる独立したデータストリームの数（Ｄｕ）は、基地局のアンテナの数（Ｔ）と端末ｕのアンテナの数（Ｒｕ）によって決まる。すなわち、Ｄｕ≦ｍｉｎ｛Ｔ，Ｒｕ｝である。このように、基地局１１０は対象となる端末に１つまたは複数のデータストリームを送信できる。
【００４１】
時空間処理ユニット５２２は、ユニット５２０からデータシンボルストリームを受信し、時空間処理を実行してＳ個の出力シンボルストリームを提供する。ただし、一般にｌ≦Ｓ≦Ｔであり、通常はＳ≧Ｄである。１つの実施形態では、ユニット５２２は各データシンボルストリームを出力シンボルストリームとして提供し、各出力シンボルはデータシンボルと同等である。別の実施形態では、ユニット５２２は時空間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ：space-time transmit diversity）を実現し、各データシンボルストリームを２つの出力シンボルストリームにマップする。ユニット５２２は次のようにＳＴＴＤを実行できる。指定されたデータシンボルストリームの２つのシンボル期間に送信されるデータシンボルペア｛ｓａおよびｓｂ｝のそれぞれについて、ユニット５２２は２つのシンボルペア｛ｓａおよびｓｂ｝と｛−ｓｂ＊およびｓａ＊｝を生成する。ただし、“＊”は複素共役を表す。ユニット５２２は、さらに第１のシンボルペア｛ｓａおよびｓｂ｝を第１の出力シンボルストリームにマップし、第２の期間のペア｛−ｓｂ＊およびｓａ＊｝を第２の出力シンボルストリームにマップする。このように、第２の出力シンボルストリームには、第１の出力シンボルストリームで送信されるデータシンボルのすべてが含まれる。ただし、第２のストリームの出力シンボルは、順序の変更、共役、および／または否定が行われる。このことによって、受信端末は受信したシンボルの最適な組合せを可能にする。ユニット５２２は、他の方法でＳＴＴＤを実行できる。ユニット５２２は、他の時空間ダイバーシティスキーマに基づいて時空間処理を実行することもできる。
【００４２】
ユニット５２２は、各データシンボルストリームを１つまたは複数の出力シンボルストリームにマップしてもよい。以下の説明のために想定された１つの実施形態において、ユニット５２２からのＳ個の出力シンボルストリームは、Ｓ個の仮想アンテナから（各仮想アンテナから１つの出力シンボルストリーム）同時に送信される。別の実施形態では、複数の出力シンボルストリームが符号分割多重化されて１つの仮想アンテナから送信されてもよい。いずれの場合も、各仮想アンテナは基地局１１０のＴ個の送信アンテナで構成される別々の空間チャネルに対応する。
【００４３】
各出力シンボルストリームは、１つまたは複数のＨＳ−ＰＤＳＣＨで、より具体的には３ＧＰＰリリース６の１〜１５個のＨＳ−ＰＤＳＣＨで送信できる。出力シンボルストリームのＨＳ−ＰＤＳＣＨへの分割は、物理チャネルセグメンテーション（segmentation）と呼ばれており、送信経路内のさまざまな処理装置で実行できる。たとえば、物理チャネルセグメンテーションはユニット５２０、５２２、５２４、４３０などで実行できる。明確にするために、以下の説明では物理チャネルセグメンテーションがユニット５２４で実行されるものと仮定する。
【００４４】
拡散およびチップスクランブルユニット（Spreading and chip scrambling unit）５２４は、ユニット５２２からＳ個の出力シンボルストリームを受信し、拡散およびチップスクランブルを実行し（妥当な場合）、Ｓ個のデータチップストリームを提供する。ユニット５２４は、次のように各出力シンボルストリームを処理できる。ユニット５２４は、まず出力シンボルストリームをＮ個のＨＳ−ＰＤＳＣＨで送信するＮ個の出力シンボルサブストリームに多重分離する。ただし、１≦Ｎ≦１５≦である。ユニット５２４は、さらに各出力シンボルサブストリームに対して、そのサブストリームを搬送するＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当てられたチャネライゼーションコードを使用して拡散を実行する。ユニット５２４は、出力シンボルを複数回繰り返してシンボルのＳＦ個の複製を生成し、次にこうしたシンボルのＳＦ個の複製に、割り当てられたチャネライゼーションコードのＳＦ個のチップを乗じてＳＦ個のチップを生成することによって拡散を実行する。ただし、ＨＳ−ＰＤＳＣＨではＳＦ＝１６である。ユニット５２４は、Ｎ個のＨＳ−ＰＤＳＣＨについてＮ個のチップストリームを同じまたは同じ重みまたは異なる重みで基準化し、さらにＮ個すべてのＨＳ−ＰＤＳＣＨについて基準化されたチップストリームを結合（combine）／追加してもよい。ユニット５２４は、結合されたチップストリームを基地局のスクランブルコードでスクランブルして出力シンボルストリームのデータチップストリームを生成してもよい。結合されたチップのそれぞれにスクランブルコードの各チップを乗じることによってチップスクランブルが実行される。ユニット５２４は、チップスクランブルを省略し、結合されたチップストリームをそのままデータチップストリームとして提供してもよい。ユニット５２４は、チップスクランブルを選択的に実行してもよい。たとえば、時空間スクランブルが実行されない場合はチップスクランブルを実行し、時空間スクランブルが実行される場合はチップスクランブルを省略してもよい。
【００４５】
一般に、任意の数のＨＳ−ＰＤＳＣＨ（最大で使用可能なＨＳ−ＰＤＳＣＨの数）を各仮想アンテナから送信してもよい。また、こうしたＨＳ−ＰＤＳＣＨのシンボルに対して、割り当てられたチャネライゼーションコードを使用した拡散、結合、かつ場合によってはチップスクランブルを実行し、その仮想アンテナのデータチップストリームを生成してもよい。各仮想アンテナの拡散とチップスクランブルは、独立して実行してもよい。同じ数または異なる数のＨＳ−ＰＤＳＣＨ、さらに同じまたは異なるＨＳ−ＰＤＳＣＨをＳ個の仮想アンテナから送信してもよい。ＨＳ−ＰＤＳＣＨに使用可能なチャネライゼーションコードのすべてについて、Ｓ個の仮想アンテナにわたるサイクル数をできるだけ少なくして、各チャネライゼーションコードを使用する仮想アンテナをできるだけ少なくすることは有利となり得る。これは、仮想アンテナから同時に送信されるＳ個のストリームを直交化するのに有効である。
【００４６】
データプロセッサ５１０は、チャネル符号化、変調、時空間処理、拡散、およびチップスクランブルを別の方法で実行してもよい。たとえば、シンボルマッピングをユニット５２４で実行してもよい。
【００４７】
データプロセッサ５１２は、ＨＳ−ＳＣＣＨで送信されるＨＳ−ＰＤＳＣＨの制御データを処理してもよい。データプロセッサ５１２は、仮想アンテナごとに１つのデータチップストリーム、またはデータプロセッサ５１０で提供されるデータチップストリームごとに１つのデータチップストリームを提供してもよい。データプロセッサ５１４は、付随ＤＰＣＨで送信される各端末の制御データを処理する。データプロセッサ５１６は、Ｐ−ＣＣＰＣＨで送信される無線アクセスシステムのオーバヘッドデータを処理する。データプロセッサ５１６は、ＣＰＩＣＨおよびその他の共通チャネルの処理も行う。データプロセッサ５１２、５１４および５１６は、それぞれ３ＧＰＰで指定されたＨＳ−ＳＣＣＨ、付随ＤＰＣＨ、および共通チャネル（たとえばＰ−ＣＣＰＣＨやＣＰＩＣＨ）の処理を実行してもよい。一般に、各物理チャネルのデータを送信するアンテナの数は、ゼロ（なし）、１つ、複数、またはＳ個の仮想アンテナすべてのいずれでもよい。
【００４８】
結合器（combiner）５３０は、データプロセッサ５１０、５１２、５１４、および５１６からデータチップストリームを受信し、仮想アンテナごとにデータチップストリームを結合し、Ｓ個の結合されたデータチップストリームをＳ個の仮想アンテナに提供する。データの処理と結合は、これ以外の方法で実行してもよい。
【００４９】
時空間スクランブラ４３０ａは、Ｓ個の結合されたデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行する時空間スクランブルユニット５３８を備えており、Ｔ個の出力チップストリーム、すなわち基地局のアンテナごとに１つの出力チップストリームを提供する。時空間スクランブルは、空間拡散（spatial spreading）、疑似乱数送信操作（pseudo-random transmit steering）、行列疑似乱数操作（matrix pseudo-random steering）などと呼ぶこともある。時空間スクランブルは、さまざまな方法で実行できる。１つの実施形態では、時空間スクランブルは行列の乗算によって実行される。この実施形態では、Ｓ個のデータチップストリームにさまざまな行列が乗算され、Ｔ個の物理アンテナにマップされる。別の実施形態では、時空間スクランブルは時空間コード（space-time code）に基づいて実行される。時空間コードは、Ｓ個のストリームからデータチップのブロックを受け取り、線形または非線形のマッピングスキーマに基づいてデータチップを物理アンテナにマップし、Ｔ個の物理アンテナに出力チップを提供する。
【００５０】
図５Ａに示す実施形態では、データプロセッサからさまざまな物理チャネルに向けたデータチップストリームは、結合器５３０で結合され、次いでユニット５３８で時空間スクランブルが実行される。この実施形態では、結合器５３０で結合される物理チャネルに対して時空間スクランブルが実行される。
【００５１】
図５Ｂは、ＴＸデータプロセッサ４２０ｂと時空間スクランブラ４３０ｂのブロック図を示している。これらは、それぞれ基地局１１０のＴＸデータプロセッサ４２０と時空間スクランブラ４３０の別の実施形態である。この実施形態では、ＴＸデータプロセッサ４２０ｂには図５Ａに関して前述したデータプロセッサ５１０、５１２、５１４、および５１６が含まれる。時空間スクランブラ４３０ｂには、それぞれデータプロセッサ５１０、５１２、５１４、および５１６からのデータチップストリームに対して時空間スクランブルを実行する時空間スクランブルユニット５４０、５４２、５４４、および５４６が含まれる。結合器５５０は、すべての時空間スクランブルユニット５４０、５４２、５４４、および５４６からの出力ストリームを結合し、Ｔ個の出力チップストリームをＴ個の物理アンテナに提供する。図５Ｂに示す実施形態では、各種物理チャネルおよび指定されたチャネルタイプの時空間スクランブルユニットの動作を制御することによって、該当するチャネルタイプの物理チャネルのそれぞれに時空間スクランブルを選択的に適用してもよい。
【００５２】
時空間スクランブルは、他の方法で実行してもよい。たとえば、時空間スクランブルが実行される物理チャネルをまず結合してから時空間スクランブルを実行し、さらに時空間スクランブルが実行されない物理チャネルを結合してもよい。別の例として、時空間スクランブルをＴＸデータプロセッサ４２０内に組み込み、たとえば拡散の前または後に実行してもよい。
【００５３】
図６は、行列の乗算を使用して時空間スクランブルを実行する時空間スクランブルユニットの実施形態６００を示している。時空間スクランブルユニット６００は、図５Ａに示す時空間スクランブルユニット５３８、および図５Ｂに示す各時空間スクランブルユニット５４０、５４２、５４４、および５４６として使用できる。時空間スクランブルユニット６００は、ＴＸデータプロセッサ４２０からＳの（結合または非結合）データチップストリームを受信し、こうしたデータチップストリームを処理してＴ個の物理アンテナにマップする。
【００５４】
時空間スクランブルユニット６００内で、行列乗算器６１０は各チップ期間（chip period）にＳ個のストリームからＳ個のデータチップを受け取り、こうしたＳ個のデータチップに行列を乗じ、そのチップ期間にＴ個の出力チップを提供する。行列乗算器６１０は、各チップ期間ｎの時空間スクランブルを次のようにして実行できる。
【数１】
2008538168.tif 000004
【００５５】
ただし、ｓ＿（ｎ）はチップ期間ｎのＳ個のデータチップとＴ−Ｓ個のゼロを含むＴｘ１のベクトル、
Ｕ＿（ｎ）はチップ期間ｎの時空間スクランブルに使用するＴｘＴの行列、
ｘ＿（ｎ）はチップ期間ｎのＴ個の出力チップを含むＴｘ１のベクトルである。
【００５６】
各データチップストリームは、ベクトルｓ＿（ｎ）の１つのエントリにマップされ、ｓ＿（ｎ）の残りのエントリにはゼロが入る。ｓ＿（ｎ）の各エントリに行列Ｕ（ｎ）の各列が乗算されてベクトルが得られ、ｓ＿（ｎ）のＳ個の非ゼロエントリに基づいて取得されたＳ個のベクトルが加算されてベクトルｘ＿（ｎ）が得られる。Ｕ（ｎ）のＳ個の列のみが使用され、Ｕ＿（ｎ）のそれ以外のＴ−Ｓ個の列にはゼロが乗じられるので、実質的には使用されない。Ｕ＿（ｎ）を恒等行列Ｉ＿に等しく設定し（すなわちＵ＿（ｎ）＝Ｉ＿）、時空間スクランブルを無効にしてもよい。
【００５７】
指定された行列Ｕ＿（ｎ）は、１チップ期間、複数のチップ期間、１シンボル期間、複数のシンボル期間、１スロットなどのいずれに使用してもよい。行列がチップレートで更新され、異なるチップ期間に異なる行列が使用される場合は、図５Ａおよび５Ｂのユニット５２４によるチップスクランブルを無効にしてもよい。各シンボル期間に複数の行列が使用された場合は、時空間拡散および時空間スクランブルが実行されるので、各データシンボルは空間と時間の両方について拡散され、スクランブルされる。この場合は、図５Ａおよび５Ｂに示すユニット５２４による拡散と図６に示す行列乗算器６１０による時空間スクランブルは、結合時空間拡散およびスクランブルユニット（joint space-time spreading and scrambling unit）で実行してもよい。
【００５８】
１つの実施形態では、時空間スクランブルに使用する行列は必要に応じて生成される。図６に示す別の実施形態では、行列セットがあらかじめ計算され、行列参照テーブル（ＬＵＴ：look-up table）６１２に格納される。さらに、行列選択器（matrix selector）６１４がチップ期間ごとに使用可能な行列の中から時空間スクランブルに使用する特定の行列を選択する。行列の選択は、後述のようにさまざまな方法で実行できる。
【００５９】
時空間スクランブルには、さまざまなタイプの行列を使用できる。１つの実施形態では、ユニタリ行列を時空間スクランブルに使用する。ユニタリ行列Ｕは、属性ＵＨ・Ｕ＝Ｉ＿で特徴付けられる。ただし、“Ｈ”は共役転置行列を表す。ユニタリ行列の列は互いに直交しており、各列は単位長さ（unit power）をもつ。ユニタリ行列を使用することにより、端末による時空間スクランブルを簡素化できる。別の実施形態では、ユニタリ行列でも直交行列でもない行列を時空間スクランブルに使用する。
【００６０】
時空間スクランブルに使用する行列は、さまざまな方法で生成できる。１つの実施形態では、ベースとなるユニタリ行列とスカラのセットに基づいて行列が生成される。ベース行列の行にスカラのさまざまな組合せを乗じることによって、時空間スクランブルに使用するさまざまな行列が得られる。各スカラは、実数でも複素数でもよい（たとえば、＋１、−１、＋ｊ、−ｊなど。ただしｊ＝√−１）。スカラは、絶対値が１となるように選択することで、こうしたスカラを使用して生成される行列がユニタリ行列になるようにしてもよい。ベースとなる行列は、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）行列でもアダマール（Ｈａｄａｍａｒｄ）行列でもよい。２ｘ２のＷａｌｓｈ行列Ｗ２ｘ２およびよりサイズの大きなＷａｌｓｈ行列Ｗ２Ｎｘ２Ｎは、次のように指定できる。
【数２】
2008538168.tif 000005
【００６１】
Ｗａｌｓｈ行列の次元は２の累乗である（たとえば、２、４、８など）。
【００６２】
また、ベースとなる行列はフーリエ（Fourier）行列でもよい。ＴｘＴのＦｏｕｒｉｅｒ行列ＦＴｘＴでは、ＦＴｘＴのｎ行ｍ列の要素ｆｎ，ｍは次のように表すことができる。
【数３】
2008538168.tif 000006
【００６３】
Ｆｏｕｒｉｅｒ行列は、任意の次元（たとえば、２、３、４、５など）の正方行列として構成できる。これ以外の行列をベース行列として使用してもよい。
【００６４】
さらに、時空間スクランブルに使用する行列は、これ以外の方法で生成してもよい。たとえば、基地局のスクランブルコードに基づいて行列を定義してもよい。別の例として、高い性能を実現できる行列の検索に基づいて行列を生成してもよい。
【００６５】
１つの実施形態では、決定論的な方法で時空間スクランブルが実行され、受信端末からの帰還もこうした端末の無線チャネルに関する知識も必要ない。たとえば、事前に決定された行列シーケンスを使用して行列の乗算を実行してもよい。この行列シーケンスは、基地局と受信端末の両方で既知である。
【００６６】
時空間スクランブルに使用する行列シーケンスは、時空間スクランブルに使用可能な行列セットに基づいて構成してもよい。１つの実施形態では、セット内の行列が逐次的に選択され、あらかじめ指定された時間間隔にわたって、選択された行列のそれぞれを時空間スクランブルに使用する。この時間間隔は、スクランブル間隔（scrambling interval）とも呼ばれる。１つの実施形態では、隣接する基地局は基準時（reference time）（たとえば、各フレームの開始時）に同じ行列で開始され、こうした基地局は同じ行列シーケンスを時空間スクランブルに使用する。別の実施形態では、隣接する基地局は基準時に異なる行列で開始され、こうした基地局は異なる行列シーケンス時空間スクランブルに使用する。さらに別の実施形態では、隣接する基地局は異なる行列シーケンスを使用するが、同じ行列を使用して開始される。たとえば、１つの基地局では行列シーケンス｛Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｃ，．．．｝を使用し、別の基地局では行列シーケンス｛Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄ，．．．｝を使用してもよい。ただし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは異なる行列である。異なる行列シーケンスを使用することにより、セル内干渉（intra-cell interference）をランダム化できる。これは、指定されたセル内の端末で確認される、隣接するセルの基地局からの干渉である。
【００６７】
別の実施形態では、セット内の行列が疑似乱数方式で（たとえば、基地局のスクランブルコードに基づいて）選択され、あらかじめ指定された時間間隔にわたって、選択された各行列を時空間スクランブルに使用する。たとえば、セットにはインデックス０〜２Ｌ−１を割り当てられた２Ｌ個の行列が含まれていてもよい。ただし、Ｌは１、２、３、４、またはその他の整数でよい。これで、スクランブルコードのＬビットを使用してセット内の２Ｌ個の行列の１つを選択してもよい。各スクランブル間隔開始時に、スクランブルコードのＬ個の上位ビット（ＭＳＢ：most significant bits）、Ｌ個の下位ビット（ＬＳＢ：least significant bits）、あるいはその他のＬビットをＬビットのインデックスとして使用し、テーブル６１２を参照してもよい。テーブル６１２は、次いでこのＬビットのインデックスを使用して行列を提供する。この実施形態にはいくつかの利点を提供する。第１に、端末はサービス提供する基地局のスクランブルコードに同期するため、この実施形態は基地局で時空間スクランブルに使用する行列を簡単に決定する方法を提供する。第２に、隣接する基地局には異なるスクランブルコードが割り当てられるので、相関関係のない異なる行列シーケンスが使用される。このことにより、セル間干渉（inter-cell interference）をランダム化できる。第３に、端末はそのサービス提供する基地局で使用する行列ならびにこの端末がタイミング情報を保持する隣接する基地局で使用する行列を確認することができる。各基地局のＩＤとタイミングは、ＣＰＩＣＨ上のこの基地局から送信された共通パイロットを復調することによって確認できる。
【００６８】
一般に、隣接する基地局では、時空間スクランブルを実行するのに同じ行列シーケンスを使用しても異なる行列シーケンスを使用してもよい。たとえば、隣接する基地局ではブロードキャストおよび共通チャネル用の共通の行列シーケンスを使用してもよい。また、その他の物理チャネル用（たとえばＨＳＤＰＡ用）の異なる行列シーケンスを使用してもよい。チャネル条件が異なる場合に、同じシーケンスを使用しても異なるシーケンスを使用してもよい。たとえば、隣接する基地局では端末への高ドップラ（high Doppler）の送信には同じ行列シーケンスを使用し、端末への低ドップラ（low Doppler）の送信には異なる行列シーケンスを使用してもよい。
【００６９】
一般に、端末は所定の基地局で時空間スクランブルに使用する行列を、（１）基地局から継続的に送信される情報（たとえばスクランブルコード）、（２）基地局から送信される信号、（３）セルラシステム内の複数の基地局から送信されるブロードキャスト情報、および／または（４）端末で入手可能な情報に基づいて決定できる。端末は、サービス提供する基地局と隣接する基地局で使用する行列に関する情報に基づいて、事前に受信機の処理を行うことにより、セル間の干渉を抑制または場合によっては除去できる。また、端末はこうした情報を使用して複数の基地局からの時空間スクランブルによる送信を結合することもできる。
【００７０】
行列の更新レートは、スクランブル期間に関連しており、柔軟に選択できる。１つの実施形態では、更新レートはチップあたり１回であり、チップ期間ごとに異なる行列が選択される。この実施形態では、チップスクランブルを省略してもよい。別の実施形態では、更新レートはデータシンボルあたり１回であり、シンボル期間ごとに異なる行列が選択される。ただし、シンボル期間はＨＳ−ＰＤＳＣＨでは１６チップである。１つの実施形態では、更新レートは複数（Ｑ個）のデータシンボルあたり１回であり、Ｑシンボル期間ごとに異なる行列が選択される。さらに別の実施形態では、更新レートはスロットあたり１回であり、スロットごとに異なる行列が選択される。一般に、更新レートは、１つのＴＴＩの間にＨＳ−ＰＤＳＣＨに送信される１コードブロックに対して複数の行列を使用するように選択できる。時空間スクランブルは、複数のアンテナからの受信端末への送信によるダイバーシティを提供し、さらにこの送信をランダム化することでこの送信からの干渉によって他の端末における測定値の信頼性が低下するのを防止している。したがって、スクランブル行列をコードブロック長ごとに複数回更新し（ダイバーシティを提供するため）、さらに測定間隔ごとに複数回更新（測定値の信頼性低下を軽減するため）する必要がある。
【００７１】
行列は、周期的に使用するように選択してもよい。このために選択された行列シーケンスはサイクルと呼ばれる。シーケンスには、異なる行列が含まれていてもよく、あるいは、指定された１つの行列の複数のインスタンスが含まれてもよい。行列が選択される最小の周期は、サイクル期間またはサイクル長と呼ばれる。１つの実施形態では、サイクル期間は１フレームに等しい。この実施形態では、スクランブルコードに基づいて容易に行列の選択を容易にし、そのスクランブルコードは、各フレームが開始されるたびに再開される。別の実施形態では、サイクル期間が１フレームより短い。たとえば、サイクル期間は１つのＴＴＩでも、１スロットでも、またはそれ以外の期間に等しくてもよい。この実施形態では、時空間スクランブルに必要な行列の数を減らすことができる。さらに別の実施形態では、サイクル長が１フレームより長い。
【００７２】
時空間スクランブルは、時間、コードなどに関して選択的に適用してもよい。１つの実施形態では、時空間スクランブルがＴＴＩごとに選択的に適用される。ＴＴＩごとに、そのＴＴＩで時空間スクランブルを実行するかどうかを指定する信号（たとえばビット）を送信してもよい。別の実施形態では、フレーム内であらかじめ定義された特定のＴＴＩにのみ時空間スクランブルが適用される。たとえば、（１）受信端末が時空間スクランブル解除を実行できるＴＴＩでは時空間スクランブルを実行され、（２）時空間スクランブル解除を実行できない受信端末がサービス提供されるＴＴＩでは、時空間スクランブルを省略してもよい。基地局は、どのＴＴＩに時空間スクランブルを適用するかを示す信号を送信してもよい。
【００７３】
さらに別の実施形態では、特定の物理チャネルにのみ時空間スクランブルが適用される。たとえば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨには時空間スクランブルを適用し、他の物理チャネルには時空間スクランブルを適用しなくてもよい。表２に、時空間スクランブルを適用するいくつかのシナリオと、各シナリオでの行列の更新レートを示す。時空間スクランブルがＨＳＤＰＡのすべての物理チャネル、すなわちＨＳ−ＰＤＳＣＨ、ＨＳ−ＤＳＣＨ、付随ＤＰＣＨ、および共通チャネルに適用される場合は、任意のレート（たとえばチップごとに１度）またはそれより低い頻度で行列を更新してもよい。時空間スクランブルがＨＳＤＰＡの一部の物理チャネル（たとえばＨＳ−ＰＤＳＣＨ、ＨＳ−ＤＳＣＨ、および／または付随ＤＰＣＨ）のみに適用される場合は、こうした物理チャネルの最短のシンボル期間ごとに１回またはそれより低い頻度で行列を更新してもよい。最短のシンボル期間は、時空間スクランブルが適用されるすべての物理チャネルの最小の拡散率によって決まる。時空間スクランブルが一部の物理チャネルのみに適用される場合は、更新レートを最小の拡散率の１倍または複数倍に設定することで、こうした物理チャネル間の直交性を維持できる。
【表２】
2008538168.tif 000007
【００７４】
一般に、時空間スクランブルは、物理チャネルに対して選択的に適用でき、かつ／または時間に対して選択的にできる。時空間スクランブルをサポートしない端末の性能が低下しないように、互換性の理由に基づいて空間スクランブルを選択的に適用してもよい。事前に指定されたスキーマ、端末からの帰還情報などに基づいて、時空間スクランブルを選択的に適用してもよい。
【００７５】
１つの実施形態では、基地局ごとに１つの行列シーケンスが関連付けられる。この行列シーケンスは、任意かつすべての物理チャネルの時空間スクランブルに使用できる。
【００７６】
別の実施形態では、各基地局に複数の行列シーケンスが関連付けられる。この行列シーケンスはさまざまな方法で生成でき、使用できる。１つの実施形態では、各行列シーケンスは行列セットを異なる順序で循環させることによって生成される。別の実施形態では、各行列シーケンスは異なる行列セットまたは１つの行列セットの異なるサブセットを使用して生成される。指定されたＴＴＩの異なるスロット、指定されたフレームの異なるＴＴＩ、異なるフレームなどに、異なる行列シーケンスを使用してもよい。また、異なる物理チャネルまたはタイプの異なる物理チャネルに異なる行列シーケンスを使用してもよい。
【００７７】
さらに別の実施形態では、基地局ごとに異なる行列シーケンスが関連付けられる。この場合は、チャネル条件が異なると性能も変わる可能性がある。行列シーケンスは、端末からの帰還に基づいて選択し、使用してもよい。たとえば、端末はさまざまな行列シーケンスの受信信号の品質を測定し、受信信号品質が最も高い行列シーケンスを返送してもよい。別の例として、基地局はさまざまな行列シーケンスを循環させ、帰還が最も好ましい行列シーケンス、たとえば正しく復号されたパケットに関する端末からの確認応答（ＡＣＫ：acknowledgment）が最も速い行列シーケンスを選択してもよい。時空間スクランブルに使用する行列シーケンスを端末に通知してもよい。
【００７８】
時空間スクランブルによってＤ個のデータシンボルストリームの送信がランダム化され、こうしたデータシンボルストリームの送信に関する安定した同等の性能が得られる。安定した同等の性能は、端末からの帰還を軽減できる。ＨＳＤＰＡを受信する端末は、通常はＣＰＩＣＨに基づいて受信信号の品質を測定し、受信信号品質の測定値に基づいてチャネル品質指標（ＣＱＩ：channel quality indicator）を決定し、サービス提供する基地局にＣＱＩを返送する。基地局は、報告されたＣＱＩに基づいて適切な符号化および変調スキーマを選択してもよい。時空間スクランブルにより、端末はＣＱＩをより低いレートで送信できる（たとえば、数ＴＴＩごとに１回、フレームごとに１回など）。
【００７９】
前述の実施形態では、時空間スクランブルは行列の乗算を使用して実行される。さらに、時空間スクランブルは時空間コードまたは時空間コードセットを使用して実行してもよい。各時空間コードは、特定のマッピングスキーマに基づいてデータチップブロックをＴ個の送信アンテナにマップできる。各時空間コードのマッピングは、たとえば、（１）Ｋ個のデータチップの各ブロックがＫ個のチップ期間内に送信されても（ただしＫ＞１）、（２）Ｋ個のデータチップのすべてまたは該当する数がその各チップ期間内にＴ個の送信アンテナから送信されても、かつ／または（３）各データチップはＴ個の送信アンテナのすべてまたは該当する数からＫ個のチップ期間にわたって送信されてもよい。異なる時空間コードには異なるマッピングを使用してもよい。
【００８０】
図７は、送信機（たとえば基地局）で実行する時空間スクランブルを使用してデータを送信するプロセス７００を示している。たとえば、データブロックの符号化、インターリーブ、およびシンボルマッピングによって、少なくとも１つのデータシンボルストリームが生成される（ブロック７１２）。１つまたは複数のデータシンボルストリームは、１つまたは複数の物理チャネルにマップされ、物理チャネルに割り当てられたチャネライゼーションコードを使用して拡散されてもよい。
【００８１】
少なくとも１つのデータシンボルストリームに対して時空間スクランブルが実行され、少なくとも２つの出力チップストリームが生成される（ブロック７２０）。時空間スクランブルは、行列シーケンス（図７に示されるように）を使用して、または時空間コード（図７に示さず）を使用して行列の乗算を実行することによって実現できる。行列の乗算を使用して時空間スクランブルを実行する場合は、時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、たとえば基地局のスクランブルコードに基づいて行列が選択される（ブロック７２２）。さらに、各時間間隔内に送信されるデータに、その時間間隔について選択された行列が乗じられる（ブロック７２４）。時空間スクランブルに使用する行列は、前述のようにさまざまな方法で定義でき、選択できる。出力チップストリームは、処理され、それぞれの送信アンテナから送信される（ブロック７２６）。
【００８２】
端末は、相補的な時空間スクランブル解除（descrambling）を実行し、時空間スクランブルを使用して送信されたマルチアンテナ送信を復元する。各基地局は、スクランブルされていない、かつ初期捕捉（initial acquisition）に使用できるプライマリ同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）とセカンダリＳＣＨを送信する。端末は、基地局から送信されたＳＣＨに基づいて基地局の捕捉を実行できる。端末は、基地局のタイミングを取得し、基地局で時空間スクランブルに使用する行列シーケンスを決定する。端末は、この行列シーケンスに基づいて時空間スクランブル解除を実行し、時空間スクランブルが実行された物理チャネルを元に戻すことができる。端末は、スクランブル間隔ごとに、逆行列Ｕ−１（Ｕがユニタリ行列の場合はＵＨと等しい）による行列の乗算を実行する。時空間スクランブルが頻繁に（たとえば、チップごと、シンボルごとに）変化する場合も、端末は時空間スクランブル解除を実行できる。代替として、端末は時空間等化（equalization）を実行してもよい。これは、等化と時空間スクランブル解除の組合せであり、これらを連動させたものである。
【００８３】
図８は、受信機（たとえば端末）で実行する、時空間スクランブルを使用して送信されたデータを受信するプロセス８００を示す図である。少なくとも１つの入力サンプルストリームが少なくとも１つの受信アンテナで受信される（ブロック８１２）。ここで、少なくとも１つの入力サンプルストリームに対して時空間スクランブル解除が実行され、少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームが得られる（ブロック８２０）。時空間スクランブル解除は、行列シーケンス（図８に示すように）、または時空間復号（図８に示さず）を使用して行列の乗算を実行することによって実現できる。時空間スクランブルが実行される時間間隔ごとに、その時間間隔で時空間スクランブルに使用される行列が、たとえば基地局のスクランブルコードに基づいて決定される（ブロック８２２）。各時間間隔内に受信されたデータに、その時間間隔について逆行列が乗じられる（ブロック８２４）。少なくとも１つのスクランブル解除されたサンプルストリームはさらに処理され（たとえば、拡散解除、復調、インターリーブ解除（deinterleaved）、および復号など）、端末の少なくとも１つの復号されたデータストリームが得られる（ブロック８２６）。
【００８４】
本明細書で説明する時空間スクランブル技術は、さまざまな手段によって実装できる。たとえば、こうした技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組合せによって実装できる。ハードウェアで実装する場合に、送信機で時空間スクランブルを実行する処理装置は、本明細書で説明する機能を実現するように設計された１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ：digital signal processing device）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：programmable logic device）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、その他の電子ユニット内、またはこれらの組合せのいずれで実装してもよい。また、受信機で時空間スクランブル解除を実行する処理装置も、１つまたは複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサなどのいずれに実装してもよい。
【００８５】
ソフトウェアおよび／またはファームウェアで実装する場合に、本明細書で説明する技術は、本明細書で説明する機能を実行するモジュール（プロシージャ、関数など）によって実装できる。ソフトウェアおよび／またはファームウェアは、メモリ（たとえば、図４に示すメモリ４４２、４８２ｘ、または４８２ｙ）に格納し、プロセッサ（たとえば、プロセッサ４４０、４８０ｘ、または４８０ｙ）で実行してもよい。メモリユニットは、プロセッサに内蔵でもプロセッサに外付けでも実装できる。いずれの場合も、当業者に知られているさまざまな手段でプロセッサと通信可能な接続を確立できる。
【００８６】
開示された実施形態に関する以上の説明は、すべての当業者が本発明を構築し、利用できるようにするために提供される。こうした実施形態へのさまざまな変更については当業者には自明であり、本明細書で定義する一般的な原理は本発明の精神と範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用できる。したがって、本発明は、本明細書に示す実施形態に限定されるものでなく、本明細書に開示する原理と新規な特徴に適合する最大限の範囲を網羅するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】セルラシステムを示す図である。
【図２】端末へのダウンリンク送信に使用する物理チャネルを示す図である。
【図３】ＨＳＤＰＡのフレーム構造を示す図である。
【図４】基地局と２台の端末を示すブロック図である。
【図５Ａ】送信（ＴＸ）データプロセッサと時空間スクランブラ（ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）の２つの実施形態を示すブロック図である。
【図５Ｂ】送信（ＴＸ）データプロセッサと時空間スクランブラ（ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）の２つの実施形態を示すブロック図である。
【図６】時空間スクランブルユニットを示すブロック図である。
【図７】時空間スクランブルを使用してデータを送信するプロセスを示す図である。
【図８】時空間スクランブルを使用して送信されたデータを受信するプロセスを示す図である。
【図１】
2008538168.tif 000008
【図２】
2008538168.tif 000009
【図３】
2008538168.tif 000010
【図４】
2008538168.tif 000011
【図５Ａ】
2008538168.tif 000012
【図５Ｂ】
2008538168.tif 000013
【図６】
2008538168.tif 000014
【図７】
2008538168.tif 000015
【図８】
2008538168.tif 000016
【国際調査報告】
2008538168.tif 000017
2008538168.tif 000018
2008538168.tif 000019