(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調シンボルベクトルから導出されたベクトルの形での送信デバイスによる無線チャネルのサブチャネルを用いた信号の送信後に、観測値ベクトルの形で受信機デバイスにおいて受信された前記信号から復号化情報語を再構成するプロセスにおいて尤度を計算する方法であって、前記信号は、複数の要素符号化モジュールを用いて生成されており、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、前記受信機デバイスは、少なくとも１つの受信アンテナと、信号復号化モジュールと、前記信号復号化モジュールによる処理後に観測値ベクトルの観測値をスケーリングして、スケーリングされた観測値ベクトルを取得するように構成されたスケーリングモジュールと、前記スケーリングされた観測値ベクトルにデインターリーブを適用するデインターリーブモジュールとを備え、前記信号復号化モジュールは、要素復号化モジュールを備え、各要素復号化モジュールは、逆ＤＳＴＢＣモジュール又は逆ＤＳＦＢＣモジュールであり、該方法は、現在の反復において、
各アンテナにおいて観測値ベクトルを受信することであって、各観測値ベクトルは、同じ変調シンボルベクトルに対応することと、
各観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることと、
各観測値ベクトルに対応する各近似スケーリング係数ベクトルについて、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを求めることと、
求められた各近似スケーリング係数ベクトルと、求められた各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルとを用いて変調シンボルベクトル及び前記無線チャネルのモデルが判明したときに各観測値ベクトルを取得する結合確率を表す値の形で尤度を計算することと、
を含む反復型再構成プロセスを適用することを含み、
１つの近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを前記求めることは、各要素復号化モジュールについて、
前記現在の反復に先行する反復において、前記観測値ベクトルよりも以前の、同じアンテナ上で受信された観測値ベクトルの観測値対の第１のノルムと呼ばれるノルムを計算するサブステップであって、前記観測値対は前記要素復号化モジュールに対応する、サブステップと、
前記要素復号化モジュールに対応する前記近似スケーリング係数ベクトルの近似スケーリング係数を取得するサブステップと、
前記近似スケーリング係数と、前記第１のノルムと、前記要素復号化モジュールに対応する前記無線チャネルの前記モデルのチャネル係数のノルムと、前記要素復号化モジュールに対応する第１の所定のパラメーターとの積として、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算するサブステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
変調シンボルベクトルから導出された各ベクトルは、送信シンボルベクトルであり、該送信シンボルベクトルの各送信シンボルは、前記無線チャネルの異なるサブチャネル上で送信されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号は、前記複数の要素符号化モジュールの前に配置されて、変調シンボルベクトルをインターリーブして、前記複数の要素符号化モジュールに提供されるインターリーブされたシンボルベクトルを生成するインターリーブモジュールも用いて生成されており、前記デインターリーブモジュールによって適用される前記デインターリーブは、前記インターリーブモジュールによって行われた前記インターリーブに対応することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記スケーリングモジュールによって取得される前記スケーリングされた観測値ベクトルは、等しい雑音分散を有するスケーリングされた観測値を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
スケーリングされた観測値ベクトルは、各近似スケーリング係数ベクトルについて前記スケーリングモジュールによって取得されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルは、前記信号復号化モジュール、前記スケーリングモジュール及び前記デインターリーブモジュールによる処理後の前記無線チャネルの前記モデルの近似を表すことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
近似スケーリング係数ベクトル及び近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルは、各可能な変調シンボルベクトルについて求められることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることは、要素復号化モジュールについて、
前記要素復号化モジュールに対応する前記観測値ベクトルの観測値対の第２のノルムと呼ばれるノルムを計算することと、
第１の要素及び第２の要素の和の平方根によって値１を除算したものとして、単一近似スケーリング係数と呼ばれる１つの近似スケーリング係数を計算することであって、前記第１の要素は、前記要素復号化モジュールに対応する第２の所定のパラメーターの二乗と、前記第２のノルムの二乗との積であり、前記第２の要素は前記第１のノルムの二乗であることと、
を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記近似スケーリング係数と、前記第１のノルムと、前記無線チャネルの前記モデルのチャネル係数のノルムと、前記第１の所定のパラメーターとの積として、前記近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算するときに用いられる前記近似スケーリング係数は、前記単一近似スケーリング係数であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記要素復号化モジュールに対応する各所定のパラメーターは、前記要素復号化モジュールに対応する前記以前の観測値ベクトルの前記観測値対の関数で計算されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記要素復号化モジュールに対応する各所定のパラメーターは、前記第１のノルムが、前記要素復号化モジュールに対応する前記等価チャネルモデルの前記チャネル係数に関連付けられた雑音のノルムよりもはるかに大きいという漸近仮定を用いて、前記要素復号化モジュールに対応する前記以前の観測値ベクトルの前記観測値対の関数で計算されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記要素復号化モジュールに対応する前記第１の所定のパラメーターは、値「１」に固定されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記要素復号化モジュールに対応する前記第２の所定のパラメーターは、値「−１」に固定されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１４】
変調シンボルベクトルから導出されたベクトルの形での送信デバイスによる無線チャネルのサブチャネルを用いた信号の送信後に、観測値ベクトルの形で受信された前記信号から復号化情報語を再構成するプロセスにおいて尤度を計算する受信機デバイスであって、前記信号は、複数の要素符号化モジュールを用いて生成されており、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、該受信機デバイスは、少なくとも１つの受信アンテナと、信号復号化モジュールと、前記信号復号化モジュールによる処理後に観測値ベクトルの観測値をスケーリングして、スケーリングされた観測値ベクトルを取得するように構成されたスケーリングモジュールと、前記スケーリングされた観測値ベクトルにデインターリーブを適用するように構成されたデインターリーブモジュールとを備え、前記信号復号化モジュールは要素復号化モジュールを備え、各要素復号化モジュールは、逆ＤＳＴＢＣモジュール又は逆ＤＳＦＢＣモジュールであり、該受信機デバイスは、現在の反復において、
各アンテナにおいて観測値ベクトルを受信することであって、各観測値ベクトルは、同じ変調シンボルベクトルに対応することと、
各観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることと、
各観測値ベクトルに対応する各近似スケーリング係数ベクトルについて、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを求めることと、
求められた各近似スケーリング係数ベクトルと、求められた各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルとを用いて変調シンボルベクトル及び前記無線チャネルのモデルが判明したときに各観測値ベクトルを取得する結合確率を表す値の形で尤度を計算することと、
を行うように構成された反復型再構成プロセスを適用する手段を備え、
１つの近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを前記求めるために、前記反復型再構成プロセスは、
前記現在の反復に先行する反復において、前記観測値ベクトルよりも以前の、同じアンテナ上で受信された観測値ベクトルの観測値対の第１のノルムと呼ばれるノルムを計算することであって、前記観測値対は要素復号化モジュールに対応することと、
前記要素復号化モジュールに対応する前記近似スケーリング係数ベクトルの近似スケーリング係数を取得することと、
前記近似スケーリング係数と、前記第１のノルムと、前記要素復号化モジュールに対応する前記無線チャネルの前記モデルのチャネル係数のノルムと、前記要素復号化モジュールに対応する第１の所定のパラメーターとの積として、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算することと、
を行うように構成されていることを特徴とする、受信機デバイス。
【請求項１５】
変調シンボルベクトルから導出された送信シンボルベクトルの形で信号を無線チャネル上で送信するように構成された送信デバイスと、請求項１４に記載の受信機デバイスとを備える通信のシステムであって、前記送信デバイスは、インターリーブモジュールと、複数の要素符号化モジュールを備える信号符号化モジュールとを備えるダイバーシティ生成モジュールを備え、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、前記送信シンボルベクトルの各送信シンボルは、前記無線チャネルの異なるサブチャネル上で送信されたものである、システム。
【請求項１６】
プログラマブルデバイスにロードすることができるプログラムコード命令であって、該プログラムコード命令が該プログラマブルデバイスによって実行されると、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法を実施する、プログラムコード命令を含むコンピュータープログラム。
【請求項１７】
プログラマブルデバイスにロードすることができるプログラムコード命令であって、該プログラムコード命令が該プログラマブルデバイスによって実行されると、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法を実施する、プログラムコード命令を含むコンピュータープログラムを記憶する情報記憶手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線チャネルのサブチャネルを用いた信号の送信後に、観測値ベクトルの形で受信機デバイスにおいて受信された上記信号から復号化情報語を再構成するプロセスにおいて尤度を計算する方法と、この方法を実施するデバイスとに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信において、ダイバーシティは、信号送信の信頼性を改善するために調べられることが多い特性である。これは、信号送信がフェージング、同一チャネル干渉、熱雑音及び／又はエラーバーストによる影響を受ける無線通信において特に当てはまる。以下においてダイバーシティ方式と呼ぶ、ダイバーシティを提供する通信方式は、個々の通信チャネルが異なる障害を受けるという仮定に基づいている。したがって、同じ信号の幾つかのコピーが、各コピーが通信チャネル障害によって異なる影響を受けることを期待して、複数の通信チャネル上に送信され及び／又は複数の通信チャネルから受信される場合がある。１つの目的は、受信機側において、受信されたコピーの組み合わせによって、送信信号に含まれる情報語の良好な再構成を取得することである。
【０００３】
電気通信の文献は、幾つかのタイプのダイバーシティ方式について豊富にある。例えば、以下のものを挙げることができる。
・同じ信号の複数のバージョンが異なる時刻に送信される時間ダイバーシティに基づくダイバーシティ方式。
・信号が幾つかの周波数を用いて送信されるか又は周波数選択性フェージングによる影響を受ける広域スペクトルにわたって拡散される周波数ダイバーシティに基づくダイバーシティ方式。
・信号が幾つかの異なる伝播パスにわたって送信される空間ダイバーシティに基づくダイバーシティ方式。無線送信の場合、これは、複数の送信機アンテナ（送信ダイバーシティ）及び／又は複数の受信アンテナ（受信ダイバーシティ）、又はこれらの双方を用いるアンテナダイバーシティによって達成することができる。
・信号の複数のバージョンが異なる偏波を有するアンテナを介して送受信される偏波ダイバーシティに基づくダイバーシティ方式。
【０００４】
時空間符号（ＳＴＣ）（又は空間周波数符号（ＳＦＣ））は、無線送信の信頼性が複数の送信アンテナを用いることによって改善される空間ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ（又は空間ダイバーシティ及び周波数ダイバーシティ）を同時に提供するダイバーシティ方式の例である。
【０００５】
ＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号の進化形が、送信されるデータストリームがブロックに符号化され、これらのブロックが離間したアンテナ間で時間（又は周波数）にわたって分散される時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）（又は空間周波数ブロック符号（ＳＦＢＣ））である。
【０００６】
ＳＴＢＣ（又はＳＦＢＣ）符号は、一般に、以下の行列によって表される。
【数１】
0006415743.tif 000002
ここで、Ｓｉｊ（i∈［１；Ｌ］，ｊ∈［１；Ｋ］）は、アンテナｊからタイムスロットｉ（又は周波数ｉ）上で送信されるシンボルを線形結合したものである。
【０００７】
２つの送信アンテナ（又は偶数個の送信アンテナ）及び任意の数の受信アンテナを有する送信デバイスに適合したよく用いられるＳＴＢＣ符号は、Siavash Alamouti他による文献「Space-time codes for high data rate wireless communication: Performance analysis and code construction」（IEEE Transactions on Information Theory 44 (2): 744-765）に提案されている。これは、以下の２×２行列を用いる。
【数２】
0006415743.tif 000003
ここで、＊は、複素共役を表す。
【０００８】
このアラモウチ（Alamouti）の行列（又はアラモウチ行列）は、２つの入力シンボルｘ１及びｘ２から４つの出力シンボルｘ１、ｘ２、−ｘ２＊、及びｘ１＊を生成する。ｘ１は、第１のタイムスロット（又は第１の周波数）及び第１のアンテナ上で送信され、ｘ２は、第１のタイムスロット（又は第１の周波数）及び第２のアンテナ上で送信され、−ｘ２＊は、第２のタイムスロット（又は第２の周波数）及び第１のアンテナ上で送信され、ｘ１＊は、第２のタイムスロット（又は第２の周波数）及び第２のアンテナ上で送信される。
【０００９】
ＳＴＢＣ符号（又はＳＦＢＣ符号）の更なる進化形は、差動時空間ブロック符号（ＤＳＴＢＣ）（又は差動空間周波数ブロック符号（ＤＳＦＢＣ））である。ＤＳＴＢＣ符号（又はＤＳＦＢＣ符号）は、シンボルの差動符号化を伴う。この差動符号化によって、受信機において、チャネル係数の位相の推定を回避することが可能になる。これは、チャネルが時間シンボル期間に対して小さなコヒーレンス時間を有するときに特に興味深い。
【００１０】
上記文献では、２つより多くのアンテナ及び２つより多くのタイムスロット（又は２つより多くの周波数）に適合したより大きな行列を用いて、アラモウチ行列に基づくＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号を一般化したものが存在するとしても、通例、元の２×２のアラモウチの行列が依然として用いられる。この行列は、ＳＴＣ（ＳＴＢＣ又はＤＳＴＢＣ）（又はＳＦＣ（ＳＦＢＣ若しくはＤＳＦＢＣ））符号器に入力することができるシンボルの数を一時に２つのシンボルに制限する。
【００１１】
一般に、通信システムの入力は、シンボルではなく、シンボルベクトルであるので、アラモウチ２×２行列に基づく複数のＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器（以下、アラモウチＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器と呼ぶ）が、各ベクトルを符号化するように並列化される。例えば、サイズｍのシンボルベクトルを用いると、ｍ／２個のアラモウチＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器のセットが、各シンボルベクトルのシンボルを符号化するのに用いられる。
【００１２】
一般に、各シンボルベクトルのシンボルは、ＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器のセットの前に配置されて、異なる障害に関連付けられた異なる時間リソース又は周波数リソース上にシンボルをディスパッチすることによって第１のレベルのダイバーシティを生成するインターリーブモジュールによってインターリーブされる。
【００１３】
線形プリコーディングは、少数のアンテナを用いてシステムにおける送信信号の（時間、周波数及び／又は空間）ダイバーシティを増加させるのに用いることができるもう１つの方法である。例えば円分回転に基づく線形プリコーダーは、ｎ個の入力シンボルの線形結合を作成し、この線形結合の結果得られたｍ個の出力シンボルを異なる送信リソースにわたって拡散する。そのような線形プリコーダーは、ｎ倍のダイバーシティ増加を達成することができる。
【００１４】
線形プリコーディングは、他の目的、例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）変調のサブキャリア上にそのようにプリコーディングされたシンボルをマッピングする前に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いることによってＯＦＤＭ変調のＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）を減少させること、又はマルチユーザーＭＩＭＯ（多入力多出力）システムの空間的次元を用いることによってマルチユーザー干渉緩和技法を適用することに用いることもできる。
【００１５】
既知の送信デバイスは、インターリーブモジュールと、並列ＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器のセットを備えるモジュールとを備える。インターリーブモジュールと、並列ＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器のセットを備えるモジュール（以下、信号符号化モジュールと呼ぶ）とを組み合わせたモジュールを、以下では、ダイバーシティ生成モジュールと呼ぶ。ダイバーシティ生成モジュールは、インターリーブモジュール及び信号符号化モジュールの前に配置された線形プリコーディング（ＬＰＣ）モジュールも備えることができる。ダイバーシティ生成モジュールは、これを構成する上記モジュールによってもたらされる特性から利益を得る。
【００１６】
例えば、ダイバーシティ生成モジュールは、ＬＰＣモジュールによってもたらされる第１のレベルのダイバーシティと、インターリーブモジュールによってもたらされる第２のレベルのダイバーシティと、信号符号化モジュールによってもたらされる第３のレベルのダイバーシティとから利益を得ることができる。
【００１７】
送信デバイスでは、既述したように、ダイバーシティ生成モジュールは、一般に、シンボルが、例えば、ビットインターリーブ符号化変調（ＢＩＣＭ）モジュール等の変調モジュールによって情報語から生成された変調シンボルであるシンボルベクトルを受信する。ダイバーシティ生成モジュールは、次に、変調シンボルベクトルから送信シンボルのタプルを生成する。並列アラモウチＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器の場合、各アラモウチＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器は、変調シンボルを表す入力シンボルペアから送信シンボルの４つ組（quadruple）を生成する。実際は、信号符号化モジュールの前にインターリーブモジュールのみがあるときは、変調シンボルを表すシンボルは、変調シンボルそのものである一方、信号符号化モジュールの前にＬＰＣモジュール及びインターリーブモジュールがあるときは、変調シンボルを表すシンボルは、ＬＰＣモジュールによって行われた線形結合の結果得られる結合シンボルである。
【００１８】
各送信シンボルは、送信シンボルごとに異なる関連付けられた送信チャネル上で送信される。各送信チャネルは、専用の送信リソースによって提供される。送信リソースは、一般に、送信デバイスにおいて利用可能な複数のアンテナのうちの１つのアンテナと、既定のタイムスロット（又は既定の周波数）のセットの１つのタイムスロット（又は周波数）と、既定のサブキャリアのセットの１つのサブキャリアとによって規定される。送信シンボルに配分されるアンテナ及びタイムスロット（又は周波数）の選択は、２×２アラモウチ行列によって固定されている。次に、異なるサブキャリアが、各アラモウチＳＴＣ符号器に配分される。ＳＦＣ符号器の場合、次に、異なるサブキャリアのセットが、各アラモウチＳＦＣ符号器に配分される。
【００１９】
受信機デバイスでは、送信信号は、観測値ベクトルの形で受信される。各観測値は、関連付けられた送信チャネルによる影響を受けるとともに関連付けられた送信チャネルに対応する雑音によって影響される送信シンボルに対応する。受信機デバイスは、送信デバイスのダイバーシティ生成モジュールに対応する逆ダイバーシティ生成モジュールを備える。
【００２０】
逆ダイバーシティ生成モジュールは、送信デバイスの信号符号化モジュールに含まれるＳＴＣ（又はＳＦＣ）符号器に対応する逆ＳＴＣ（又は逆ＳＦＣ）モジュールを備える信号復号化モジュールを備える。逆ダイバーシティ生成モジュールは、観測値ベクトルから処理された観測値ベクトルを生成することができる。処理された観測値からなる各処理された観測値ベクトルは、ダイバーシティ生成モジュールによって処理された変調シンボルベクトルの変調シンボルに対応する。
【００２１】
受信機デバイスの１つの目的は、送信シンボルベクトルにされて送信された情報語に可能な限り近い復号化情報語を再構成することである。多くの受信機デバイスは、尤度の計算に基づく再構成プロセスを用いる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
尤度の計算は、ＤＳＴＣ（又はＤＳＴＢＣ）（又はＤＳＦＣ（若しくはＤＳＦＢＣ））符号器を備える通信システムにおいて重要な課題である。実際は、そのような通信システムでは、受信機デバイスにおける最適な尤度の計算には、送信デバイスによって送信された変調シンボルベクトル又は情報語を表す情報の知識が必要とされるのに対して、これらの情報は、受信機デバイスにおいて入手可能でない。
【００２３】
この課題に対処する解決策は存在するが、これらの解決策は、誤差伝播、レイテンシーを再構成プロセスに引き起こし、したがって、再構成プロセスは高計算複雑度を有することになる。
【００２４】
上記欠点を克服することが望ましい。
【００２５】
誤差伝播及びレイテンシーを回避する再構成プロセスを設計することが特に望ましい。妥当な複雑度を有する再構成プロセスを設計することも特に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の第１の態様によれば、本発明は、変調シンボルベクトルから導出されたベクトルの形での送信デバイスによる無線チャネルのサブチャネルを用いた信号の送信後に、観測値ベクトルの形で受信機デバイスにおいて受信された上記信号から復号化情報語を再構成するプロセスにおいて尤度を計算する方法であって、上記信号は、複数の要素符号化モジュールを用いて生成されており、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、受信機デバイスは、少なくとも１つの受信アンテナと、信号復号化モジュールと、信号復号化モジュールによる処理後に観測値ベクトルの観測値をスケーリングして、スケーリングされた観測値ベクトルを取得するように構成されたスケーリングモジュールと、スケーリングされた観測値ベクトルにデインターリーブを適用するデインターリーブモジュールとを備え、信号復号化モジュールは要素復号化モジュールを備え、各要素復号化モジュールは、逆ＤＳＴＢＣモジュール又は逆ＤＳＦＢＣモジュールであり、方法は、現在の反復において、各アンテナにおいて観測値ベクトルを受信することであって、各観測値ベクトルは、同じ変調シンボルベクトルに対応することと、各観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることと、各観測値ベクトルに対応する各近似スケーリング係数ベクトルについて、近似スケーリングされた（approximated scaled）等価チャネルモデルベクトルを求めることと、求められた各近似スケーリング係数ベクトルと、求められた各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルとを用いて変調シンボルベクトル及び無線チャネルのモデルが判明したときに各観測値ベクトルを取得する結合確率を表す値の形で尤度を計算することと、を含む反復型再構成プロセスを適用することを含み、１つの近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを求めることは、各要素復号化モジュールについて、現在の反復に先行する反復において、上記観測値ベクトルよりも以前の、同じアンテナ上で受信された観測値ベクトルの観測値対の第１のノルムと呼ばれるノルムを計算するサブステップであって、上記観測値対は要素復号化モジュールに対応する、サブステップと、要素復号化モジュールに対応する近似スケーリング係数ベクトルの近似スケーリング係数を取得するサブステップと、上記近似スケーリング係数と、上記第１のノルムと、上記要素復号化モジュールに対応する無線チャネルのモデルのチャネル係数のノルムと、上記要素復号化モジュールに対応する第１の所定のパラメーターとの積として、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算するサブステップとを含むことを特徴とする、方法に関する。
【００２７】
尤度の計算において用いられる近似スケーリングされた等価チャネルモデルは、現在の反復に先行する反復において送信デバイスによって送信された変調シンボルベクトル又は情報語を表す情報の知識を必要としない。その結果として、再構成プロセスにおいて、誤差伝播の危険性及びレイテンシーを引き起こす危険性がない。
【００２８】
一実施形態では、変調シンボルベクトルから導出された各ベクトルは、送信シンボルベクトルであり、送信シンボルベクトルの各送信シンボルは、無線チャネルの異なるサブチャネル上で送信される。
【００２９】
異なるサブチャネル上での送信によって、受信される観測値にダイバーシティを生成することが可能になる。
【００３０】
一実施形態では、上記信号は、複数の要素符号化モジュールの前に配置されて、変調シンボルベクトルをインターリーブして、複数の要素符号化モジュールに提供されるインターリーブされたシンボルベクトルを生成するインターリーブモジュールも用いて生成されており、デインターリーブモジュールによって適用されるデインターリーブは、インターリーブモジュールによって行われたインターリーブに対応する。
【００３１】
インターリーブモジュールを用いることによって、ダイバーシティを増加させることが可能になる。
【００３２】
一実施形態では、スケーリングモジュールによって取得されるスケーリングされた観測値ベクトルは、等しい雑音分散を有するスケーリングされた観測値を含む。
【００３３】
等しい雑音分散を有する観測値を受信することによって、再構成プロセスが容易になる。
【００３４】
一実施形態では、スケーリングされた観測値ベクトルは、各近似スケーリング係数ベクトルについてスケーリングモジュールによって取得される。
【００３５】
一実施形態では、各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルは、信号復号化モジュール、スケーリングモジュール及びデインターリーブモジュールによる処理後の無線チャネルのモデルの近似を表す。
【００３６】
一実施形態では、近似スケーリング係数ベクトル及び近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルは、各可能な変調シンボルベクトルについて求められる。
【００３７】
一実施形態では、観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることは、要素復号化モジュールについて、要素復号化モジュールに対応する上記観測値ベクトルの観測値対の第２のノルムと呼ばれるノルムを計算することと、第１の要素及び第２の要素の和の平方根によって値１を除算したものとして、単一近似スケーリング係数と呼ばれる１つの近似スケーリング係数を計算することであって、第１の要素は、上記要素復号化モジュールに対応する第２の所定のパラメーターの二乗と、第２のノルムの二乗との積であり、第２の要素は第１のノルムの二乗であることとを含む。
【００３８】
尤度の計算において用いられる近似スケーリング係数ベクトルは、現在の反復において送信デバイスによって送信された変調シンボルベクトル又は情報語を表す情報の知識を必要としない。その結果として、再構成プロセスの複雑度は低減される。
【００３９】
一実施形態では、上記近似スケーリング係数と、上記第１のノルムと、無線チャネルのモデルのチャネル係数の上記ノルムと、上記第１の所定のパラメーターとの積として、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算するときに用いられる近似スケーリング係数は、単一近似スケーリング係数である。
【００４０】
その結果として、再構成プロセスの複雑度は低減される。
【００４１】
一実施形態では、上記要素復号化モジュールに対応する各所定のパラメーターは、上記要素復号化モジュールに対応する以前の観測値ベクトルの観測値対の関数で計算される。
【００４２】
所定のパラメーターは、受信機デバイスにおいて利用可能な以前の観測値ベクトルの観測値対にのみ依存する。
【００４３】
一実施形態では、上記要素復号化モジュールに対応する各所定のパラメーターは、第１のノルムが、上記要素復号化モジュールに対応するチャネルモデルのチャネル係数に関連付けられた雑音のノルムよりもはるかに大きいという漸近仮定を用いて、上記要素復号化モジュールに対応する以前の観測値ベクトルの観測値対の関数で計算される。
【００４４】
一実施形態では、上記要素復号化モジュールに対応する第１の所定のパラメーターは、値「１」に固定されている。
【００４５】
一実施形態では、上記要素復号化モジュールに対応する第２の所定のパラメーターは、値「−１」に固定されている。
【００４６】
本発明の第２の態様によれば、本発明は、変調シンボルベクトルから導出されたベクトルの形での送信デバイスによる無線チャネルのサブチャネルを用いた信号の送信後に、観測値ベクトルの形で受信された上記信号から復号化情報語を再構成するプロセスにおいて尤度を計算する受信機デバイスであって、上記信号は、複数の要素符号化モジュールを用いて生成されており、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、当該受信機デバイスは、少なくとも１つの受信アンテナと、信号復号化モジュールと、信号復号化モジュールによる処理後に観測値ベクトルの観測値をスケーリングして、スケーリングされた観測値ベクトルを取得するように構成されたスケーリングモジュールと、スケーリングされた観測値ベクトルにデインターリーブを適用するように構成されたデインターリーブモジュールとを備え、信号復号化モジュールは要素復号化モジュールを備え、各要素復号化モジュールは、逆ＤＳＴＢＣモジュール又は逆ＤＳＦＢＣモジュールであり、受信機デバイスは、各アンテナにおいて観測値ベクトルを受信することであって、各観測値ベクトルは、同じ変調シンボルベクトルに対応することと、各観測値ベクトルについて、少なくとも１つの対応する近似スケーリング係数ベクトルを求めることと、各観測値ベクトルに対応する各近似スケーリング係数ベクトルについて、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを求めることと、求められた各近似スケーリング係数ベクトルと、求められた各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルとを用いて変調シンボルベクトル及び無線チャネルのモデルが判明したときに各観測値ベクトルを取得する結合確率を表す値の形で尤度を計算することとを行うように構成された反復型再構成プロセスを適用する手段を備え、１つの近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを求めるために、反復型再構成プロセスは、現在の反復に先行する反復において、上記観測値ベクトルよりも以前の、同じアンテナ上で受信された観測値ベクトルの観測値対の第１のノルムと呼ばれるノルムを計算することであって、上記観測値対は要素復号化モジュールに対応することと、上記要素復号化モジュールに対応する近似スケーリング係数ベクトルの近似スケーリング係数を取得することと、上記近似スケーリング係数と、上記第１のノルムと、上記要素復号化モジュールに対応する無線チャネルのモデルのチャネル係数のノルムと、上記要素復号化モジュールに対応する第１の所定のパラメーターとの積として、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを計算することとを行うように構成されている、受信機デバイスに関する。
【００４７】
本発明の第３の実施形態によれば、本発明は、変調シンボルベクトルから導出された送信シンボルベクトルの形で信号を無線チャネル上で送信するように構成された送信デバイスと、第１の実施形態の受信機デバイスとを備える通信のシステムであって、上記送信デバイスは、インターリーブモジュールと、複数の要素符号化モジュールを備える信号符号化モジュールとを備えるダイバーシティ生成モジュールを備え、要素符号化モジュールは、ＤＳＴＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動時空間ブロック符号符号器又はＤＳＦＢＣ符号器と呼ばれるアラモウチ行列に基づく差動空間周波数ブロック符号符号器であり、送信シンボルベクトルの各送信シンボルは、無線チャネルの異なるサブチャネル上で送信されたものである、システムに関する。
【００４８】
本発明の第４の実施形態によれば、本発明は、プログラマブルデバイスにロードすることができるプログラムコード命令であって、プログラムコード命令がプログラマブルデバイスによって実行されると、第１の実施形態による方法を実施する、プログラムコード命令を含むコンピュータープログラムに関する。
【００４９】
本発明の第５の実施形態によれば、本発明は、プログラマブルデバイスにロードすることができるプログラムコード命令であって、プログラムコード命令がプログラマブルデバイスによって実行されると、第１の実施形態による方法を実施する、プログラムコード命令を含むコンピュータープログラムを記憶する情報記憶手段に関する。
【００５０】
上述した本発明の特徴及び他の特徴は、一実施形態の一例の以下の説明を読むことでより明らかになる。この説明は、添付図面に関してなされている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施することができる通信システムの一例を概略的に示す図である。
【図２Ａ】通信システムに含まれる送信デバイスのハードウェアアーキテクチャの一例を概略的に示す図である。
【図２Ｂ】通信システムに含まれる受信機デバイスのハードウェアアーキテクチャの一例を概略的に示す図である。
【図３Ａ】送信デバイスの一例を概略的に示す図である。
【図３Ｂ】受信機デバイスの一例を概略的に示す図である。
【図４Ａ】ビットインターリーブ符号化変調（ＢＩＣＭ）モジュールの一例を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】逆ビットインターリーブ符号化変調（ＩＢＩＣＭ）モジュールの一例を概略的に示す図である。
【図５】ダイバーシティ生成モジュールの一例を概略的に示す図である。
【図６】本発明による逆ダイバーシティ生成モジュールの一例を概略的に示す図である。
【図７】本発明による再構成プロセスを概略的に示す図である。
【図８Ａ】第１の近似に基づいて近似スケーリングされた等価チャネルモデルの計算を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】第１の近似及び第２の近似に基づいて近似スケーリング係数の計算を概略的に示す図である。
【図８Ｃ】第１の近似及び第２の近似に基づいて近似スケーリングされた等価チャネルモデルの計算を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、本発明を実施することができる通信システム１の例を概略的に示している。
【００５３】
通信システム１は、例えば、６０ＧＨｚ無線帯域において無線チャネル４を用いて通信する送信デバイス２及び受信機デバイス３を備える。通信システム１は、反復型送信プロセスを適用する。反復型送信プロセスの各反復は、変数ｋによって表される。反復ｋにおける送信プロセスの入力は、情報ビットベクトルｗｋであり、反復ｋにおける送信プロセスの出力は、再構成された情報ビットベクトル
【数３】
0006415743.tif 000004
である。
【００５４】
図２Ａは、通信システム１に含まれる送信デバイス２のハードウェアアーキテクチャの一例を概略的に示している。
【００５５】
図示したアーキテクチャによれば、送信デバイス２は、通信バス２００によって相互接続された次の構成要素、すなわち、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー又はＣＰＵ（中央処理ユニット）２０１と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０２と、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２０４等の記憶手段、又は記憶手段によって記憶された情報を読み出すように構成された他の任意のデバイスと、通信インターフェース２０５とを備える。
【００５６】
通信インターフェース２０５は、送信デバイス２がアプリケーションレイヤデバイス（レイヤは、ここでは、通信システムを規定するＯＳＩモデルのレイヤとして理解されるべきである）から情報語を受信することと、対応する信号を無線通信チャネル４を用いて受信機デバイス３に送信することとを可能にする。送信デバイス２のハードウェアアーキテクチャの例では、通信インターフェース２０５は、２つの放射アンテナを備える。
【００５７】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３又はＳＤカード若しくはＨＤＤ２０４等の外部メモリからＲＡＭ２０２内にロードされた命令を実行することが可能である。送信デバイス２に電源が投入された後、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２から命令を読み出し、これらの命令を実行することが可能である。命令は、情報語から送信シンボルベクトルの形で送信信号を生成することと、この送信信号を無線チャネル４上で送信することとをＣＰＵ２０１に実行させる１つのコンピュータープログラムを形成する。
【００５８】
情報語からの送信信号の生成及び送信は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）又はマイクロコントローラー等のプログラマブルコンピューティングマシンによる一組の命令又はプログラムの実行によってソフトウェアで実施することもできるし、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のマシン又は専用の構成要素によってハードウェアで実施することもできる。
【００５９】
一実施形態では、通信インターフェース２０５は、偶数個の放射アンテナを備える。
【００６０】
図２Ｂは、通信システム１に含まれる受信機デバイス３のハードウェアアーキテクチャの一例を概略的に示している。
【００６１】
図示したアーキテクチャによれば、受信機デバイス３は、通信バス３００によって相互接続された次の構成要素、すなわち、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー又はＣＰＵ（中央処理ユニット）３０１と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３０２と、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）３０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３０４等の記憶手段、又は記憶手段によって記憶された情報を読み出すように構成された他の任意のデバイスと、通信インターフェース３０５とを備える。
【００６２】
通信インターフェース３０５は、受信機デバイス３が、送信デバイス２によって無線チャネル４上に送信された信号を受信することと、この信号を、例えば、受信信号からの復号化情報語の再構成に関与するプロセッサ３０１によって実施される複数のモジュールに提供することとを可能にする。
【００６３】
受信信号は、一連の観測値ベクトルの形で受信される。受信機デバイス３のハードウェアアーキテクチャの例では、通信インターフェース３０５は、１つの受信アンテナを備える。
【００６４】
一実施形態では、通信インターフェース３０５は、２つ以上の受信アンテナを備える。
【００６５】
ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３、又はＳＤカード若しくはＨＤＤ３０４等の外部メモリからＲＡＭ３０２内にロードされた命令を実行することが可能である。受信機デバイス３に電源が投入された後、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０２から命令を読み出し、これらの命令を実行することが可能である。命令は、受信信号からの情報語の再構成をＣＰＵ３０１に実行させる１つのコンピュータープログラムを形成する。
【００６６】
受信信号からの情報語の再構成は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）又はマイクロコントローラー等のプログラマブルコンピューティングマシンによる一組の命令又はプログラムの実行によってソフトウェアで実施することもできるし、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のマシン又は専用の構成要素によってハードウェアで実施することもできる。
【００６７】
図３Ａは、送信デバイスの一例を概略的に示している。
【００６８】
送信デバイス２は、ビットインターリーブ符号化変調（ＢＩＣＭ）モジュール２１及びダイバーシティ生成モジュール２２を備える。ＢＩＣＭモジュール２１は、連続した情報ビットベクトルｗｋの形で情報語を受信する。各情報ビットベクトルｗｋから、ＢＩＣＭモジュール２１は、変調シンボルベクトルｚｋを生成する。
【００６９】
ダイバーシティ生成モジュール２２は、変調シンボルベクトルｚｋをＢＩＣＭモジュールから受信し、送信シンボルベクトルｓｋの形で無線チャネル４上に送信される信号を生成する。１つの送信シンボルベクトルｓｋは、１つの変調シンボルベクトルｚｋに対応する。
【００７０】
サイズＳのベクトルｖの各エントリーは、ｕ∈［１；Ｓ］を有するｖ（ｕ）で示されることに留意することができる。例えば、サイズｍの変調シンボルベクトルｚｋのエントリーは、ｕ∈［１；ｍ］を有するｚｋ（ｕ）で示される。
【００７１】
図３Ｂは、受信機デバイスの一例を概略的に示している。
【００７２】
受信機デバイス３は、受信された観測値から復号化情報ビットベクトル
【数４】
0006415743.tif 000005
の形で、復号化情報語を取り出すことを可能にする再構成プロセスを適用する。受信機デバイス３は、逆ダイバーシティ生成モジュール３２、尤度推定器モジュール３３及び逆ビットインターリーブ符号化変調（ＩＢＩＣＭ）モジュールを備える。
【００７３】
逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、観測値ベクトルｙｋを受信する。各観測値ベクトルｙｋは、送信シンボルベクトルｓｋが送信された送信チャネルｈによる影響を受けるとともに雑音ηｋによって影響される送信シンボルベクトルｓｋに対応する。
【００７４】
逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、処理された観測値ベクトルｙｋ’を取得するために、各観測値ベクトルｙｋを復号化する。処理された各観測値ベクトルｙｋ’は、尤度推定器モジュール３３に提供される。この尤度推定器モジュールは、放出されたものと想定される変調シンボルベクトルｚｋと、この変調シンボルベクトルｚｋに対応する送信シンボルベクトルｚｋが送信された無線チャネル４のモデルｈとが判明したときに上記観測値ベクトルｙｋを取得する結合確率ｐ（ｙｋ｜ｚｋ，ｈ）を表す値の形で尤度を計算する。通信システム１の特定の場合には、結合確率ｐ（ｙｋ｜ｚｋ，ｈ）を表す値は、変調シンボルベクトル（例えば、ｚｋ）を表す情報及び等価チャネル
【数５】
0006415743.tif 000006
が判明したときに上記処理された観測値ベクトルｙｋ’を取得する結合確率
【数６】
0006415743.tif 000007
によって与えられる。
【００７５】
等価チャネル
【数７】
0006415743.tif 000008
は、逆ダイバーシティ生成モジュール３２による復号化の後の送信チャネルｈに対応する。尤度は、その後、ＩＢＩＣＭモジュールに提供され、ＩＢＩＣＭモジュールは、各観測値ベクトルｙｋの復号化情報ビットベクトル
【数８】
0006415743.tif 000009
を取得することを可能にする。
【００７６】
上記から分かるように、結合確率ｐ（ｙｋ｜ｚｋ，ｈ）又は
【数９】
0006415743.tif 000010
は、受信機デバイス３において入手可能でない変調シンボルベクトルｚｋの知識に依存する。以下では、この課題を克服する高複雑度の解決策は、受信機デバイス３において、全ての可能な変調シンボルベクトルｚｋを予想することであることが示されるが、複雑度を低減した解決策も可能である。
【００７７】
図４Ａは、ＢＩＣＭモジュールの一例を概略的に示している。
【００７８】
ＢＩＣＭモジュール２１は、エラー訂正符号モジュール２１１と、インターリーブモジュール２１２と、複合変調モジュール（例えば、ＱＡＭ変調モジュール）とを連結したものである。結果として、図４Ａに関して説明するＢＩＣＭモジュール２１の例では、ＢＩＣＭモジュール２１の出力は、ＱＡＭシンボルベクトルｚｋである。
【００７９】
エラー訂正符号モジュール２１１は、例えばターボ符号のような硬復号化又は軟復号化を可能にする任意のエラー訂正符号とすることができる。
【００８０】
図４Ｂは、ＩＢＩＣＭモジュールの一例を概略的に示している。
【００８１】
ＩＢＩＣＭモジュールは、複合変調モジュール２１３（すなわち、ＱＡＭ復調モジュール）に対応する復調モジュール３４１と、インターリーブモジュール２１２によって行われたインターリーブを反転するデインターリーブモジュール３４２と、エラー訂正符号モジュール２１１に対応するエラー訂正復号器モジュール３４３とを備える。エラー訂正復号器モジュール３４３は、尤度推定器モジュール３３によって提供される尤度を受信し、これらの尤度に基づいて、復号化情報ビットベクトル
【数１０】
0006415743.tif 000011
の再構成を行う。
【００８２】
図５は、ダイバーシティ生成モジュールの一例を概略的に示している。
【００８３】
図５は、ダイバーシティ生成モジュール２２の詳細な図を提供する。ダイバーシティ生成モジュールは、インターリーブモジュール２２２、信号符号化モジュール２２３を備える。任意選択で、ダイバーシティ生成モジュールは、ＬＰＣ符号器モジュール２２１を備える。
【００８４】
インターリーブモジュールは、変調シンボルベクトルを表すベクトルｚｋ’を受信し、インターリーブされたシンボルベクトルｘｋを生成する。
【００８５】
一実施形態では、インターリーブモジュールは、以下の演算を適用する。
【数１１】
0006415743.tif 000012
【００８６】
Ω（ｕ）及びω（ｕ）は、インターリーブモジュールの入力とインターリーブモジュールの出力との間の１対１のマッピングを規定する。
【００８７】
ダイバーシティ生成モジュール２２がＬＰＣ符号器モジュール２２１を備えていないとき、変調シンボルベクトルを表すベクトルｚｋ’は、変調シンボルベクトルｚｋに等しい。この場合は、単位行列に対応するＬＰＣ符号器を有することに対応する。
【００８８】
ダイバーシティ生成モジュール２２がＬＰＣ符号器モジュール２２１を備えているとき、変調シンボルベクトルを表すベクトルｚｋ’は、変調シンボルベクトルｚｋをＬＰＣ符号器モジュール２２１によって処理した結果に対応する。ＬＰＣ符号器によって実行された処理は、ＬＰＣ行列Φによって表すことができることを考えると、以下の式が得られる。
【数１２】
0006415743.tif 000013
【００８９】
ダイバーシティ生成モジュールがＬＰＣ符号器２２１を備える一実施形態では、ＬＰＣ行列Φは、以下のブロック対角行列である。
【数１３】
0006415743.tif 000014
ここで、Φ’は、変調シンボルベクトルｚｋのサイズｍがｎ’の倍数であると仮定して、ｎ’個の変調シンボルｚｋ（ｕ）をともに混成したｎ’×ｎ’円分回転行列である。
【００９０】
変調シンボルベクトルを表すベクトルｚｋ’は、サイズｎ（ｍ≦ｎ）のベクトルである。
【００９１】
サイズｎの変調シンボルベクトルを表すベクトルｚｋ’から、インターリーブモジュールは、サイズｎのインターリーブされたシンボルベクトルｘｋを生成する。
【００９２】
各インターリーブされたシンボルベクトルｘｋは、信号符号化モジュール２２３に提供される。信号符号化モジュール２２３は、アラモウチ２×２行列に基づくｎ／２個のＤＳＴＢＣ符号器から構成される。各ＤＳＴＢＣ符号器は、インターリーブされたシンボル対を受信する。例えば、第１のＤＳＴＢＣ符号器２２３１は、インターリーブされたシンボルｘｋ（１）及びｘｋ（２）を受信する。第ｎ／２のＤＳＴＢＣ符号器２２３２は、インターリーブされたシンボルｘｋ（ｎ−１）及びｘｋ（ｎ）を受信する。
【００９３】
各インターリーブされたシンボル対から、各ＤＳＴＢＣ符号器は、送信シンボルの４つ組を生成する。
【００９４】
信号符号化モジュール２２３の第ｊのＤＳＴＢＣ符号器によって受信されるインターリーブされたシンボル対は、以下ではｘｋｊで示される。
【００９５】
信号符号化モジュール２２３の第ｊのＤＳＴＢＣ符号器は、反復ｋに先行する反復ｋ−１の送信プロセスにおいて同じ第ｊのＤＳＴＢＣ符号器によって取得された４つ組ｓｋ−１ｊから４つ組Ｑ（ｓｋｊ）を以下のように反復して生成する。
【数１４】
0006415743.tif 000015
ここで、ｓｋｊ＝Ｑ（ｓｋｊ）［１  ０］Ｔであり、また、ここで、２×２行列Ｑ（ｓｋｊ）は、送信シンボルの４つ組Ｑ（ｓｋｊ）の送信シンボルを送信するのにいずれのリソースが用いられるべきであるのかを規定するアラモウチ行列である。所与のＤＳＴＢＣ符号器の場合、リソースは、アンテナ及びタイムスロットによって規定される。
【００９６】
Ｑ（ｘ）は、以下の複素行列表現を有する４元数として表記することができる。
【数１５】
0006415743.tif 000016
ここで、
【数１６】
0006415743.tif 000017
であり、ここで、†は転置共役演算子であり、Ｉｄは単位行列である。さらに、上記で既述したように、
【数１７】
0006415743.tif 000018
である。
【００９７】
正規化係数｜｜ｓｋ−１ｊ｜｜は、｜｜ｓｋｊ｜｜＝｜｜ｘｋｊ｜｜となるように、４つ組Ｑ（ｓｋｊ）の反復生成において４つ組Ｑ（ｓｋｊ）の電力を制御することに注目することができる。このため、各ＤＳＴＢＣ符号器の出力は、電力が正規化され、これによって、電力正規化ＤＳＴＢＣ（ＰＮ−ＤＳＴＢＣ）符号器が得られる。
【００９８】
注釈として、４つ組Ｑ（ｓｋｊ）は４元数であり、（Ｑ（ｓｋｊ））／｜｜ｘｋｊ｜｜はユニタリー変換である。
【００９９】
一実施形態では、この反復生成の初期化は、以下の式によって与えられる。
【数１８】
0006415743.tif 000019
【０１００】
信号符号化モジュール２２３は、ｎ／２個の４つ組Ｑ（ｓｋｊ）を含むサイズ２ｎの送信シンボルベクトルｓｋを生成する。
【０１０１】
各ＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器は、異なるサブキャリアに関連付けられている。したがって、ＰＮ−ＤＳＴＢＣのアラモウチ行列は、送信シンボルの４つ組の各送信シンボルをタイムスロット及びアンテナの異なる対に関連付けるので、信号符号化モジュール２２３によって生成される各シンボルは、無線チャネル４の異なるサブチャネルに関連付けられる。サブチャネルは、タイムスロット、アンテナ及びサブキャリアによって表される。
【０１０２】
各送信シンボルベクトルｓｋは、その後、送信デバイス２の通信インターフェース２０５に提供され、この通信インターフェースは、各送信シンボルｓｋ（ｕ）に関連付けられたリソース（すなわち、タイムスロット、アンテナ及びサブキャリア）を考慮に入れた関連付けられたサブチャネル上で各シンボルを送信する。
【０１０３】
ここで、各リソースにおいて、シンボルに関連付けられたサブチャネルは、フラットフェージングを受けると仮定する。すなわち、受信機デバイス３においてシンボル間干渉を受けないと仮定する。
【０１０４】
ダイバーシティ生成モジュールがＬＰＣ符号器モジュール２２１を備える一実施形態では、ＬＰＣ行列Φは、以下のブロック対角行列であり、
【数１９】
0006415743.tif 000020
ｍ＝ｎであり、ＬＰＣ符号器モジュールは２つのＬＰＣ符号器を備え、各ＬＰＣ符号器は、サイズｎ／２×ｎ／２のＬＰＣ円分回転行列Φ’に関連付けられている。その実施形態では、信号符号化モジュール２２３は、アラモウチ２×２行列に基づくｎ／２個の並列ＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器のセットを備える。
【０１０５】
ダイバーシティ生成モジュールがＬＰＣ符号器モジュール２２１を備える一実施形態では、ＬＰＣ行列Φは、ｎ×ｎ離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列である。
【０１０６】
ダイバーシティ生成モジュールがＬＰＣ符号器モジュール２２１を備える一実施形態では、ＬＰＣ行列Φは、ｎ×ｎＤＦＴ行列の幾つかの列のみが考慮されたｎ×ｍのトランケートされたＤＦＴ行列である（ｍ≦ｎ）。
【０１０７】
図６は、逆ダイバーシティ生成モジュールの第１の例を概略的に示している。
【０１０８】
図６は、逆ダイバーシティ生成モジュール３２の詳細な図を提供する。
【０１０９】
逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、信号復号化モジュール３２２と、スケーリングモジュール３２３と、デインターリーブモジュール３２４とを備える。
【０１１０】
逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、ダイバーシティ生成モジュール２２によって行われた操作を逆にするように構成されている。すなわち、逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、インターリーブされたシンボルベクトルｘｋからダイバーシティ生成モジュール２２によって生成された送信シンボルベクトルｓｋから、インターリーブされたシンボルベクトルｘｋを正確に再生成するように構成されている。
【０１１１】
図３Ｂに関して既述したように、逆ダイバーシティ生成モジュール３２は、観測値ベクトルｙｋを受信する。
【０１１２】
通信インターフェース３０５のアンテナによって受信され、第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器によって生成された４つ組ｓｋｊに対応する、観測値ベクトルｙｋの観測値対をｙｋｊと呼ぶことにする。
【０１１３】
対ｙｋｊは、チャネルモデルの以下の式によって４つ組ｓｋｊにリンクされる。
【数２０】
0006415743.tif 000021
ここで、ｈｊは、４つ組ｓｋｊを送信するのに用いられるサブチャネルを表し、ηｋｊは、このサブチャネルｈｊに対応する雑音を表す。ここで、各サブチャネルｈｊが反復ｋから独立であるように、各サブチャネルｈｊは、時間において十分に静的であると仮定する。加えて、対ｙｋｊの２つの観測値は、同じサブチャネルｈｊを共有するものと仮定する。観測値ベクトルｙｋｊは、信号復号化モジュール３２２に提供される。信号復号化モジュール３２２は、ｎ／２個の逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールを備える。
【０１１４】
信号復号化モジュール３２２の第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールによる対ｙｋｊの処理は、チャネルモデルの以下の新たな式を与える。
【数２１】
0006415743.tif 000022
ここで、ηｋｊ’は、共分散行列（｜｜ｘｋｊ｜｜２｜｜ｈｊ｜｜２＋｜｜ｙｋ−１ｊ｜｜２）Ｉｄを有する複素ガウス雑音であると仮定され、
【数２２】
0006415743.tif 000023
は、第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールによる対ｙｋｊの処理の結果から得られる中間観測値対である。ここで、ｈｊは、反復ｋ及びｋ−１において同じであると仮定されることに留意することができる。
【０１１５】
信号復号化モジュール３２２の出力は、サイズｎの中間観測値ベクトル
【数２３】
0006415743.tif 000024
である。
【０１１６】
スケーリングモジュール３２３は、ｎ／２個の要素スケーリングモジュールを備え、各要素スケーリングモジュールは、信号復号化モジュール３２２の逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールに関連付けられている。例えば、要素スケーリングモジュール３２４１は、逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュール２３３１に関連付けられ、要素スケーリングモジュール３２４２は、逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣ２３３２に関連付けられている。第ｊの要素スケーリングモジュールは、第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールによって提供される中間観測値対
【数２４】
0006415743.tif 000025
の各中間観測値にスケーリングを適用し、スケーリングされた観測値対
【数２５】
0006415743.tif 000026
を取得する。中間観測値対
【数２６】
0006415743.tif 000027
のスケーリングによって、スケーリングされた観測値対
【数２７】
0006415743.tif 000028
を以下のように取得することが可能になる。
【数２８】
0006415743.tif 000029
ここで、γｋｊは、第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールに対応するスケーリング係数である。
【０１１７】
第ｊの要素スケーリングモジュールによるスケーリング後に、チャネルモデルの以下の式が取得される。
【数２９】
0006415743.tif 000030
ここで、
【数３０】
0006415743.tif 000031
は、第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュール及び第ｊの要素スケーリングモジュールによる処理後のスケーリングされた等価チャネルモデルを表し、
【数３１】
0006415743.tif 000032
は、共分散行列
【数３２】
0006415743.tif 000033
を有する複素ガウス雑音であると仮定される。
【０１１８】
したがって、スケーリングモジュール３２３の出力は、サイズｎのスケーリングされた観測値ベクトル
【数３３】
0006415743.tif 000034
である。
【０１１９】
デインターリーブモジュール３２４は、スケーリングされた観測値ベクトル
【数３４】
0006415743.tif 000035
を受信し、インターリーブモジュール２２２によって行われたインターリーブを逆にして、サイズｎの処理された観測値ベクトルｙｋ’を生成する。
【０１２０】
上記から分かるように、スケーリングモジュール３２３は、各中間観測値ベクトル
【数３５】
0006415743.tif 000036
にスケーリングステップを適用する。このスケーリングステップの目的は、等しい（例えば、１に等しい）雑音分散を有する処理された観測値ｙｋ’（ｕ）を取得して、ＩＢＩＣＭモジュール３４による復号化情報ビットベクトル
【数３６】
0006415743.tif 000037
の再構成を容易にすることである。
【０１２１】
１に等しい雑音分散を取得するために反復ｋにおいて第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールに関連付けられるスケーリング係数は、以下の式によって与えられる。
【数３７】
0006415743.tif 000038
【０１２２】
これによって、スケーリングされた等価チャネルモデル
【数３８】
0006415743.tif 000039
の以下の定義が得られる。
【数３９】
0006415743.tif 000040
【０１２３】
上記から分かるように、スケーリングされた等価チャネルモデル
【数４０】
0006415743.tif 000041
は、反復ｋ−１において第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器に提供されるインターリーブされたシンボル対ｘｋ−１ｊのノルム｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜に依存する。ノルム｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜の近似を取得することは、受信機デバイス３において実現可能である。しかしながら、これは、再構成の性能に強い影響を有する。実際は、第１に、受信機デバイスは、ノルム｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜の近似を取得することしか可能でない。そのような近似を用いることによって、再構成プロセスに誤差伝播が引き起こされる。第２に、反復ｋにおいて観測値ベクトルｙｋを再構成する前に、受信機デバイスは、少なくとも信号復号化モジュール３２２及びスケーリングモジュール３２３による反復ｋ−１における観測値ベクトルｙｋ−１の処理の結果を待って、ノルム｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜を取得するべきである。以前の反復の観測値ベクトルの処理を待つことによって、再構成プロセスにレイテンシーが引き起こされる。例えば通信システム１等の幾つかの通信システムは、再構成プロセスにおけるどのようなレイテンシーも誤差伝播も認めていない。
【０１２４】
誤差伝播及びレイテンシーを回避する再構成プロセスを設計する解決策が必要とされている。
【０１２５】
スケーリング係数γｋｊ及びスケーリングされた等価チャネルモデル
【数４１】
0006415743.tif 000042
は、反復ｋにおいて第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器に提供されるインターリーブされたシンボル対ｘｋｊのノルム｜｜ｘｋｊ｜｜に依存することに更に留意することができる。ノルム｜｜ｘｋｊ｜｜は、受信機デバイス３において入手可能でない。実際は、注意事項として、ノルム｜｜ｘｋｊ｜｜は、インターリーブされたシンボルベクトルｘｋの対ｘｋｊのノルムである。インターリーブされたシンボルベクトルｘｋは、受信機デバイス３において知られていない変調シンボルベクトルｚｋに直接依存する。
【０１２６】
この課題を克服する１つの解決策は、各可能な変調シンボルベクトルｚｋを受信機デバイス３において予想し、各可能な変調シンボルベクトルｚｋからインターリーブされたシンボルベクトルｘｋを推論することである。推論された各インターリーブされたシンボルベクトルｘｋは、次に、インターリーブされたシンボル対ｘｋｊに分割することができる。次に、受信機デバイス３は、スケーリング係数γｋｊを組み合わせたサイズｎのスケーリング係数ベクトルγｋと、各可能な変調シンボルベクトルｚｋのスケーリングされた等価チャネルモデル
【数４２】
0006415743.tif 000043
を組み合わせたサイズｎのスケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数４３】
0006415743.tif 000044
とを計算することができる。しかしながら、受信機デバイス３において、スケーリング係数ベクトルγｋと、各可能な変調シンボルベクトルｚｋのスケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数４４】
0006415743.tif 000045
とを計算することは、高計算複雑度を有する。
【０１２７】
妥当な計算複雑度を有する再構成プロセスを設計する解決策も必要とされている。
【０１２８】
図７は、本発明による再構成プロセスを概略的に示している。
【０１２９】
図７に関して説明する再構成プロセスは、受信機デバイス３によって適用される。この再構成プロセスは、送信シンボルベクトルｓｋに対応する観測値ベクトルｙｋが各反復ｋにおいて処理される反復型再構成プロセスである。
【０１３０】
ステップ７１において、受信機デバイス３は、その通信インターフェース３０５において観測値ベクトルｙｋを受信する。
【０１３１】
ステップ７２において、観測値ベクトルｙｋは、信号復号化モジュール３２２に提供される。観測値ベクトルｙｋから、信号復号化モジュール３２２は、中間観測値ベクトル
【数４５】
0006415743.tif 000046
を生成する。
【０１３２】
ステップ７３において、受信機デバイス３は、少なくとも１つの近似スケーリング係数ベクトルγｋＡを求める。換言すれば、受信機デバイス３は、信号復号化モジュール３２２の各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて、少なくとも１つの近似スケーリング係数
【数４６】
0006415743.tif 000047
を求める。
【０１３３】
高計算複雑度が認められているステップ７３の一実施形態では、受信機デバイス３は、式（３）を適用して、各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて、信号復号化モジュール３２２の各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールに関連付けられた近似スケーリング係数
【数４７】
0006415743.tif 000048
を組み合わせた近似スケーリング係数ベクトルγｋＡを求める。
【０１３４】
低計算複雑度を提供するステップ７３の一実施形態では、１つの近似スケーリング係数ベクトルγｋＡが、図８Ｂに関して説明するプロセスを用いて求められる。
【０１３５】
一実施形態では、求められた近似スケーリング係数ベクトルγｋＡは、受信機デバイス３の記憶手段３０４に記憶される。
【０１３６】
ステップ７４において、受信機デバイス３は、スケーリングモジュール３２３を用いることによって、スケーリングステップを中間観測値ベクトル
【数４８】
0006415743.tif 000049
に対して適用して、各近似スケーリング係数ベクトルγｋＡについて、スケーリングされた観測値ベクトル
【数４９】
0006415743.tif 000050
を取得する。
【０１３７】
高計算複雑度が認められている上記実施形態では、近似スケーリング係数ベクトルγｋＡは、各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて求められるので、スケーリングされた観測値ベクトル
【数５０】
0006415743.tif 000051
は、各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて求められる。
【０１３８】
一実施形態では、求められた各スケーリングされた観測値ベクトル
【数５１】
0006415743.tif 000052
は、受信機デバイス３の記憶手段３０４に記憶される。
【０１３９】
ステップ７５において、受信機デバイス３は、各観測値対ｙｋｊについてチャネルモデルｈｊを求める。
【０１４０】
ステップ７６において、受信機デバイス３は、各近似スケーリング係数ベクトルγｋＡについて、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数５２】
0006415743.tif 000053
を求める。各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数５３】
0006415743.tif 000054
は、信号復号化モジュール３２２の各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて求められた、近似スケーリングされた等価チャネルモデルを組み合わせたものである。各近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数５４】
0006415743.tif 000055
は、第ｊのＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールによる処理及び第ｊの要素スケーリングモジュールによる処理の後の等価チャネルｈｋｊを近似したものである。ステップ７６の一実施形態では、各近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数５５】
0006415743.tif 000056
は、図８Ａに関して以下で説明するプロセスを用いて求められる。
【０１４１】
ステップ７６の一実施形態では、各近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数５６】
0006415743.tif 000057
は、図８Ｃに関して以下で説明するプロセスを用いて求められる。
【０１４２】
ステップ７７において、受信機デバイス３は、デインターリーブモジュール３２４を用いて、インターリーブモジュール２２２によって行われたインターリーブを逆にする。処理された観測値ベクトルｙｋ’は、以下のように取得される。
【数５７】
0006415743.tif 000058
【０１４３】
処理された観測値ベクトルｙｋ’の各処理された観測値について、これらの処理された観測値と矛盾しない近似スケーリングされた等価チャネルモデルを取得するために、デインターリーブは、各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数５８】
0006415743.tif 000059
にも以下のように適用される。
【数５９】
0006415743.tif 000060
ここで、δｋ（ｕ）は、処理された観測値ｙｋ’（ｕ）に関連付けられた近似スケーリングされた等価チャネルモデルである。
【０１４４】
ステップ７８において、受信機デバイス３は、尤度推定器モジュール３３を用いて、変調シンボルベクトルｚｋ及び無線チャネル４のモデルｈが判明したときに観測値ベクトルｙｋを取得する結合確率ｐ（ｙｋ｜ｚｋ，ｈ）を表す値の形で尤度を求める。上記から、ダイバーシティ生成モジュール２２がＬＰＣ符号器モジュール２２１を備える実施形態では、以下の式を記述することができる。
【数６０】
0006415743.tif 000061
【０１４５】
チャネルモデルの以下の式は、処理された観測値ベクトルｙｋ’について取得される。
【数６１】
0006415743.tif 000062
ここで、Δｋは、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数６２】
0006415743.tif 000063
から得られる近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルを表し、以下の式のようになっており、
【数６３】
0006415743.tif 000064
また、ここで、ηｋ’は、単位共分散行列を有する白色ガウス雑音であるとみなされる。したがって、各近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトルΔｋは、信号復号化モジュール３２２、スケーリングモジュール３２３及びデインターリーブモジュール３２４による処理後の無線チャネル４のモデルｈを近似したものである。
【０１４６】
このように、式（１１）のチャネルモデルは、変調シンボルベクトル（例えばｚｋ）を表す情報と、近似スケーリングされた等価チャネルベクトルΔｋとが判明したときに、処理された観測値ベクトルｙｋ’を取得する以下の式の結合確率として、尤度を記述することができるよく知られたチャネルモデルである。
【数６４】
0006415743.tif 000065
ここで、ａ∝ｂは、変数ａが変数ｂに比例することを示す。
【０１４７】
結合確率ｐ（ｙｋ’｜ｚｋ，Δｋ）は、受信機デバイス３が全ての可能な変調シンボルベクトルｚｋのリストを記憶している場合には各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて、受信機デバイス３によって求めることができるとともに、各可能な近似スケーリングされた等価チャネルベクトルΔｋについて、受信機デバイス３によって求めることができる。高計算複雑度が認められる実施形態では、ステップ７６において、近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数６５】
0006415743.tif 000066
について計算された種々の値と、ステップ７３において計算された、近似スケーリング係数ベクトルγｋＡの種々の値とに応じて、幾つかの近似スケーリングされた等価チャネルベクトルΔｋが存在する。以下で説明する別の低複雑度の実施形態では、１つの近似スケーリングされた等価チャネルベクトルΔｋしか存在しない。
【０１４８】
硬復号化に適合した一実施形態では、尤度を最大にする変調シンボルベクトルｚｋがＩＢＩＣＭモジュール３４に提供される。
【０１４９】
軟復号化に適合した一実施形態では、尤度がＩＢＩＣＭモジュール３４に提供される。
【０１５０】
ΔｋΦがブロック対角行列であるとき、尤度の計算は、このブロック対角行列の各ブロックに関連付けられたより小さな問題に分割することができることに注目することができる。
【０１５１】
ステップ７９において、受信機デバイス３は、ＩＢＩＣＭモジュール３４を用い、求められた尤度を用いて、復号化情報ビットベクトル
【数６６】
0006415743.tif 000067
を再構成する。
【０１５２】
一実施形態では、１つの近似スケーリング係数ベクトルγｋＡのみが、ステップ７３の間に、図８Ｂに関して説明するプロセスを用いて求められる。この実施形態では、１つのスケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数６７】
0006415743.tif 000068
のみが、ステップ７６の間に、図８Ｃに関して以下で説明するプロセスを用いて求められる。
【０１５３】
誤差伝播及びレイテンシーを回避するとともに妥当な計算複雑度を有する再構成プロセスを設計するために、受信機デバイス３は、近似を適用することができる。
【０１５４】
式（１）を式（２）に導入することによって、各観測値対ｙｋｊのチャネルモデルの以下の式が得られる。
【数６８】
0006415743.tif 000069
【０１５５】
上記式の項
【数６９】
0006415743.tif 000070
は、以下のように近似される。
【数７０】
0006415743.tif 000071
ここで、βｋ，１ｊ及びβｋ，２ｊは、所定のパラメーターであり、これらのパラメーターの決定は以下で説明される。
【０１５６】
上記近似（６）（以下、第１の近似と呼ぶ）を用いると、中間観測値対
【数７１】
0006415743.tif 000072
を以下のように記述することができる。
【数７２】
0006415743.tif 000073
【０１５７】
所定のパラメーターβｋ，１ｊ及びβｋ，２ｊは、以下の式の２次誤差ｆ（βｋ，１ｊ，βｋ，２ｊ）の最小化にその本質がある最適化によって取得することができる。
【数７３】
0006415743.tif 000074
ここで、Ｅ［ｘ］は、変数ｘの数学的期待値である。
【０１５８】
この２次誤差ｆ（βｋ，１ｊ，βｋ，２ｊ）の最小化によって、以下が得られる。
【数７４】
0006415743.tif 000075
ここで、
【数７５】
0006415743.tif 000076
は、変数ｘの実数部を取り出す。
【０１５９】
第１の近似（４）を用いると、中間観測値対
【数７６】
0006415743.tif 000077
に関連付けられた雑音は、以下の分散を有するガウス雑音である。
【数７７】
0006415743.tif 000078
【０１６０】
この分散は、以下を与える。
【数７８】
0006415743.tif 000079
【０１６１】
このように、第１の近似（６）を用いると、式（７）の近似スケーリング係数
【数７９】
0006415743.tif 000080
及び式（８）の近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数８０】
0006415743.tif 000081
は、ノルム｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜から独立し、これによって、再構成プロセスの性能に対して小さな影響を有する再構成プロセスにおけるレイテンシー及び誤差伝播の発生が回避される。
【０１６２】
式（７）の近似スケーリング係数
【数８１】
0006415743.tif 000082
及び式（８）の近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数８２】
0006415743.tif 000083
は、上記で見てきたように、受信機デバイス３において入手可能でない変調シンボルベクトルｚｋに依存するインターリーブされたシンボル対ｘｋｊのノルム｜｜ｘｋｊ｜｜に依存することに留意することができる。上で既に見たように、この課題を克服する１つの解決策は、各可能な変調シンボルベクトルｚｋを考慮に入れることである。しかしながら、各可能な変調シンボルベクトルｚｋを考慮に入れることは、高計算複雑度を誘発する。
【０１６３】
第２の近似は、この高計算複雑度を回避することを可能にする。この第２の近似では、項｜｜ｈｊ｜｜２｜｜ｘｋｊ｜｜２は、以下のように｜｜ｙｋｊ｜｜２によって近似される。
【数８３】
0006415743.tif 000084
これによって、以下が得られる。
【数８４】
0006415743.tif 000085
【０１６４】
このように、第１の近似（６）及び第２の近似（９）を用いると、近似スケーリング係数
【数８５】
0006415743.tif 000086
及び近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数８６】
0006415743.tif 000087
は、｜｜ｘｋ−１ｊ｜｜及び｜｜ｘｋｊ｜｜から独立し、これによって、第１に、再構成プロセスにおけるレイテンシー及び誤差伝播の発生が回避され、第２に、再構成プロセスの性能に対して小さな影響を有する再構成プロセスの複雑度が低減される。
【０１６５】
図８Ａは、第１の近似（６）に基づいて近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数８７】
0006415743.tif 000088
の計算を概略的に示している。
【０１６６】
図８Ａは、高計算複雑度が認められる実施形態におけるステップ７６に対応するプロセスの第１の例を記載している。図８Ａに関して説明されるプロセスは、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて適用される。
【０１６７】
ステップ７６１において、受信機デバイス３は、現在の反復ｋに先行する再構成プロセスの反復ｋ−１に対応する観測値対ｙｋ−１ｊを取得する。観測値対ｙｋ−１ｊは、例えば、受信機デバイス３の記憶手段３０４に記憶されている。
【０１６８】
ステップ７６２において、受信機デバイス３は、対ｙｋ−１ｊのノルム｜｜ｙｋ−１ｊ｜｜を計算する。
【０１６９】
ステップ７６３において、受信機デバイス３は、記憶手段３０４からのステップ７３における各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて、第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールのために計算された、近似スケーリング係数
【数８８】
0006415743.tif 000089
を取得する。
【０１７０】
ステップ７６４において、受信機デバイス３は、ステップ７６３において取得された倍率
【数８９】
0006415743.tif 000090
を式（８）に導入して、各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて、第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールのための近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数９０】
0006415743.tif 000091
を計算する。
【０１７１】
図８Ｂは、第１の近似（６）及び第２の近似（９）に基づいて近似スケーリング係数の計算を概略的に示している。
【０１７２】
図８Ｂは、１つの近似スケーリング係数
【数９１】
0006415743.tif 000092
のみが各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて計算されるステップ７３に対応するプロセスを記載している。この実施形態は、第１の近似（６）及び第２の近似（９）から利益を得る。この実施形態は、低複雑度の実施形態である。なぜならば、
【数９２】
0006415743.tif 000093
が、インターリーブされたシンボル対ｘｋｊから独立しており、その結果、変調シンボルベクトルｚｋから独立しているので、各可能な変調シンボルベクトルｚｋを考慮に入れる必要がないからである。図８Ｂに関して説明されるプロセスは、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて適用される。
【０１７３】
ステップ７３１において、受信機デバイス３は、現在の反復ｋに先行する再構成プロセスの反復ｋ−１に対応する観測値対ｙｋ−１ｊと、現在の反復ｋに対応する観測値対ｙｋｊとを取得する。
【０１７４】
ステップ７３２において、受信機デバイス３は、対ｙｋ−１ｊのノルム｜｜ｙｋ−１ｊ｜｜と、対ｙｋｊのノルム｜｜ｙｋｊ｜｜とを計算する。
【０１７５】
ステップ７３３において、受信機デバイス３は、式（９）を用いてスケーリング係数
【数９３】
0006415743.tif 000094
を計算する。
【０１７６】
図８Ｃは、第１の近似（６）及び第２の近似（９）に基づいて近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数９４】
0006415743.tif 000095
の計算を概略的に示している。
【０１７７】
図８Ｃは、低複雑度の実施形態におけるステップ７６に対応するプロセスの第２の例を記載している。図８Ｃに関して説明されるプロセスは、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて適用される。
【０１７８】
ステップ７６５において、受信機デバイス３は、現在の反復ｋに先行する再構成プロセスの反復ｋ−１に対応する観測値対ｙｋ−１ｊと、現在の反復ｋに対応する観測値対ｙｋｊとを取得する。これらの観測値対ｙｋ−１ｊ及びｙｋｊは、例えば、受信機デバイス３の記憶手段３０４に記憶されている。
【０１７９】
ステップ７６６において、受信機デバイス３は、対ｙｋ−１ｊのノルム｜｜ｙｋ−１ｊ｜｜と、対ｙｋｊのノルム｜｜ｙｋｊ｜｜とを計算する。
【０１８０】
ステップ７６７において、受信機デバイス３は、図８Ｂのプロセスを適用したときにステップ７３において計算された近似スケーリング係数
【数９５】
0006415743.tif 000096
を記憶手段３０４から取得する。
【０１８１】
ステップ７６８において、受信機デバイス３は、ステップ７６７において取得されたスケーリング係数
【数９６】
0006415743.tif 000097
を式（１１）に導入して、スケーリングされた等価チャネルモデルを計算する。
【０１８２】
一実施形態では、ステップ７６６及び７６７はそれぞれ、ステップ７３１及び７３２の結果を再利用する。
【０１８３】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに関して説明したプロセスの一実施形態では、所定のパラメーターβｋ，１ｊ及びβｋ，２ｊは、ｙｋ−１ｊの関数で（in function of）オフラインにおいて計算され、表にされる。
【０１８４】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに関して説明したプロセスの一実施形態では、所定のパラメーターβｋ，１ｊ及びβｋ，２ｊは、｜｜ｙｋ−１ｊ｜｜≫｜｜ηｋ−１ｊ｜｜である（すなわち、雑音ηｋ−１ｊは、受信された観測値ｙｋ−１ｊと比較して無視することができる）という漸近仮定を用いて近似される。その場合、βｋ，１ｊ＝１及びβｋ，２ｊ＝−０．７５である。
【０１８５】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに関して説明したプロセスの一実施形態では、所定のパラメーターβｋ，１ｊ及びβｋ，２ｊは、βｋ，１ｊ＝１及びβｋ，２ｊ＝−１に固定される。
【０１８６】
上記説明は、受信機デバイスが１つの受信アンテナを備えるとともに、信号符号化モジュール２２３が並列ＰＮ−ＤＳＴＢＣ符号器を備える通信システムに焦点を当てて、本発明の幾つかの実施形態を説明している。しかしながら、本発明の原理は、より広い状況に適合することができる。
【０１８７】
例えば、本発明は、複数の受信アンテナを備える受信機デバイスに適用される。その場合、再構成プロセスの各反復ｋにおいて、受信機デバイスは、同じ送信シンボルベクトルに対応する複数の観測値ベクトルｙｋｒを受信する。変数ｒは、第ｒのアンテナに対応し、ｒ∈［１；Ｎｒ］であり、Ｎｒは、受信機デバイス３におけるアンテナの数である（Ｎｒ＞１）。その結果として、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールは、ｒ個の観測値対ｙｋｊ，ｒを処理し、ｒ個の中間観測値対
【数９７】
0006415743.tif 000098
を生成する。各要素スケーリングモジュールは、ｒ個の中間観測値対
【数９８】
0006415743.tif 000099
を処理し、ｒ個のスケーリングされた観測値対
【数９９】
0006415743.tif 000100
を生成する。少なくとも１つの近似スケーリング係数
【数１００】
0006415743.tif 000101
が、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに関して説明した方法を適用して、各中間観測値対
【数１０１】
0006415743.tif 000102
について計算される。
【０１８８】
第ｊの逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールに対応するｒ個のスケーリングされた観測値対
【数１０２】
0006415743.tif 000103
のセットから、受信機デバイス３は、スケーリングされた観測値対
【数１０３】
0006415743.tif 000104
を以下のように生成する。
【数１０４】
0006415743.tif 000105
【０１８９】
スケーリングされた観測値対
【数１０５】
0006415743.tif 000106
の取得と並行して、受信機デバイス３は、ステップ７６及び図８Ａ又は図８Ｃに関して説明したように、各観測値ベクトルｙｋｒについて、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールのための少なくとも１つの近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数１０６】
0006415743.tif 000107
を求める。次に、受信機デバイス３は、各逆ＰＮ−ＤＳＴＢＣモジュールについて、少なくとも１つのグローバルな近似スケーリングされた等価チャネルモデル
【数１０７】
0006415743.tif 000108
を以下のように求める。
【数１０８】
0006415743.tif 000109
【０１９０】
高計算複雑度モードでは、グローバルな近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数１０９】
0006415743.tif 000110
が、各可能な変調シンボルベクトルｚｋについて求められる一方、低複雑度モードでは、１つのグローバルな近似スケーリングされた等価チャネルモデルベクトル
【数１１０】
0006415743.tif 000111
のみが求められる。
【０１９１】
スケーリングされた観測値対
【数１１１】
0006415743.tif 000112
は、その後、デインターリーブモジュールに提供され、図７に関して説明した再構成プロセスが、
【数１１２】
0006415743.tif 000113
が単位共分散行列を有する等価雑音であると仮定して、チャネルモデルの以下の式を考慮に入れて、ステップ７７、７８及び７９を続ける。
【数１１３】
0006415743.tif 000114
【０１９２】
本発明は、送信デバイス２のダイバーシティ生成モジュール２２が並列ＰＮ−ＤＳＦＢＣ符号器に基づく信号符号化モジュール２２３を備えるとともに、受信機デバイス３の逆ダイバーシティ生成モジュール３２が並列逆ＰＮ−ＤＳＦＢＣモジュールに基づく信号復号化モジュール３２２を備える通信システムにも適用される。
【図１】
0006415743.tif 000115
【図２Ａ】
0006415743.tif 000116
【図２Ｂ】
0006415743.tif 000117
【図３Ａ】
0006415743.tif 000118
【図３Ｂ】
0006415743.tif 000119
【図４Ａ】
0006415743.tif 000120
【図４Ｂ】
0006415743.tif 000121
【図５】
0006415743.tif 000122
【図６】
0006415743.tif 000123
【図７】
0006415743.tif 000124
【図８Ａ】
0006415743.tif 000125
【図８Ｂ】
0006415743.tif 000126
【図８Ｃ】
0006415743.tif 000127