(57)【要約】  ＰＰＭ変調アルファベットに属する情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）を一連のベクトルに符号化し、ベクトルの構成要素は、前記システムの所定の放射要素のために、及び伝送チャンネルの所定の使用のためにＵＷＢパルス信号を位置変調することを目的とし、各構成要素は、ＰＰＭ変調位置に相当し、前記ベクトルは、行列の要素から得られ、行列の行は、伝送チャンネルの使用に相当し、行列の列は、放射要素に相当し、行列Ｃは、その行及び／又はその列の置換内に対して定義され、Ωは、ＰＰＭ変調位置上で置換動作を実行することを特徴とする複数の放射要素を含むＵＷＢ伝送システムのための時空間符号化方法に関する。
2010514308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射要素を含むＵＷＢ伝送システムのための時空間符号化方法であって、
ＰＰＭ変調アルファベットに属する情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）を一連のベクトルに符号化し、
ベクトルの構成要素は、前記システムの所定の放射要素のために、及び伝送チャンネルの所定の使用のためにＵＷＢパルス信号を位置変調することを目的とし、
各構成要素は、ＰＰＭ変調位置に相当し、
前記ベクトルは、
【数１】
2010514308.tif 000030
の行列の要素から得られ、行列の行は、伝送チャンネルの使用に相当し、行列の列は、放射要素に相当し、行列Ｃは、その行及び／又はその列の置換内に対して定義され、Ωは、ＰＰＭ変調位置の置換であることを特徴とする方法。
【請求項２】
Ωは、前記変調位置の円状置換であることを特徴とする請求項１に記載の時空間符号化方法。
【請求項３】
Ωは、前記変調位置の円状シフトであることを特徴とする請求項２に記載の時空間符号化方法。
【請求項４】
放射要素は、ＵＷＢアンテナであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の伝送方法。
【請求項５】
放射要素は、レーザダイオード又は光放射ダイオードであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の伝送方法。
【請求項６】
前記パルス信号は、ＴＨ−ＵＷＢ信号であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記パルス信号は、ＤＳ−ＵＷＢ信号であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項８】
前記パルス信号は、ＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢ信号であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項９】
複数の放射要素を含むＵＷＢ伝送システムであって、
−ＰＰＭ変調アルファベットに属する情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）を一連のベクトルに符号化するための符号化手段（３１０）と、
各ベクトルは、伝送チャンネルの所定の使用及び所定の放射要素に関連付けられ、
ベクトルの各構成要素は、ＰＰＭ変調位置に相当し、
前記ベクトルは、
【数２】
2010514308.tif 000031
の行列の要素から得られ、行列の行は、伝送チャンネルの使用に相当し、行列の列は、放射要素に相当し、行列Ｃは、その行及び／又はその列の置換内に対して定義され、Ωは、ＰＰＭ変調位置の置換であり、
−ＵＷＢパルス信号を位置変調するための複数の変調器（３２０１，３２０２，．．，３２０Ｐ）と、
各変調器は、放射要素とチャンネルの使用とに関連付けられるベクトルの構成要素を用いて、伝送チャンネルの使用の間、放射要素に関連付けられ、前記信号を位置変調し、
−前記関連付けられた変調器によって変調される信号を放射するよう適合された各放射要素と
を具備することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超広帯域（ＵＷＢ）電気通信の分野と、時空間符号化（ＳＴＣ）を用いたマルチアンテナシステムの分野との両方に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチアンテナ形式の無線電気通信システムは、最先端でよく知られている。これらシステムは、放射時及び／又は受信時に複数のアンテナを使用し、ＭＩＭＯ（複数入力複数出力）、ＭＩＳＯ（複数入力単一出力）又はＳＩＭＯ（単一入力複数出力）として採用された設定の形式に依存して指定される。ここで、上記代案のＭＩＭＯ及びＭＩＳＯを含む同一の用語ＭＩＭＯを使用することとする。放射時及び／又は受信時に空間ダイバーシチを利用することによって、これらシステムは、従来の単一アンテナ（又は単一入力単一出力であるＳＩＳＯ）システムと比べて、かなり大きなチャンネル容量を提供することができる。この空間ダイバーシチは、時空間符号化を用いて時間ダイバーシチによって一般に達成される。そのような符号化では、伝送されるべき情報シンボルは、いくつかのアンテナで、及びいくつかの伝送時に符号化される。時空間符号化ＭＩＭＯシステムに対する２つの大きなカテゴリが知られており、時空間トレリス符号化（ＳＴＴＣ）システム及び時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）システムである。トレリス符号化システムでは、時空間符号器は、現在の状態及び符号化すべき情報シンボルに依存して、Ｐ個のアンテナにＰ個の伝送シンボルを提供する有限状態の機械（finite state machine）として考えることができる。受信時の復号化は、多次元ビタビアルゴリズムによって実行され、その複雑性は、状態数に依存して指数関数的に増加する。ブロック符号化システムでは、伝送されるべき情報シンボルのブロックは、伝送シンボル行列で符号化され、行列の１つの次元は、アンテナ数に相当し、他の１つは、連続的な伝送時間に相当する。
【０００３】
図１は、ＳＴＢＣ符号化を用いるＭＩＭＯ伝送システム１００を概略的に示す。情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，．．．，σｂ）、例えばｂビットのバイナリワード、又はより一般にはｂ個のＭ−ａｒｙシンボルは、以下の時空間行列で符号化される。
【０００４】
【数１】
2010514308.tif 000003
ここで、一般に符号の係数ｃｔ，ｐ、ｔ＝１，．．，Ｔ；ｐ＝１，．．，Ｐは、情報シンボルに依存する複素係数であり、Ｐは、放射時に使用されるアンテナ数であり、Ｔは、符号の時間拡張（time extension）を示す整数であり、即ちチャンネル又はＰＣＵ（チャンネル使用毎）の数である。
【０００５】
情報シンボルの任意のベクトルＳと時空間符号ワードＣとの間の対応関係を定める関数ｆは、符号化関数と呼ばれる。関数ｆが線形な場合、時空間符号が線形であると言える。係数ｃｔ，ｐが実数の場合、時空間符号は、実数であると言える。
【０００６】
図１では、時空間符号器は、１１０によって示される。チャンネル使用の各時間ｔで、符号器は、行列Ｃのｔ番目の行ベクトルをマルチプレクサ１２０に提供する。マルチプレクサは、行ベクトルの係数を変調器１３０１，．．．，１３０Ｐに伝送し、変調された信号は、アンテナ１４０１，．．．，１４０Ｐによって伝送される。
【０００７】
時空間符号は、その速度、即ちチャンネル使用の時間毎（ＰＣＵ）に伝送する情報シンボルの数によって特徴付けられる。符号は、単一アンテナ使用（ＳＩＳＯ）と比較してＰ倍の速度である場合、フルレートの符号であると言える。
【０００８】
時空間符号はまた、行列のランクとして定義されることができるそのダイバーシチによって特徴付けられる。最大ダイバーシチは、２つのベクトルＳ１及びＳ２に相当する任意の２つの符号ワードＣ１及びＣ２について、行列Ｃ１−Ｃ２がフルランクの場合、得られる。
【０００９】
時空間符号は最終的に、符号の異なるワード間における最小距離を表現するその符号化利得によって特徴付けられる。それは、以下のように定義される。
【００１０】
【数２】
2010514308.tif 000004
即ち、線形符号によって同じように
【００１１】
【数３】
2010514308.tif 000005
であり、ここで、ｄｅｔ（Ｃ）は、Ｃの行列式に関し、ＣＨは、Ｃの共役転置行列である。情報シンボル毎の伝送エネルギに関して、符号化利得は、限定される。
【００１２】
時空間符号は、その符号化利得が高いので、フェージングに対してかなり耐性がある。
【００１３】
２個の伝送アンテナを備えたＭＩＭＯシステムのための時空間符号化の一例は、IEEE Journal on selected areas in communications, Vol. 16, pp. 1451-1458, Oct. 1998 S.M. Alamoutiによる＜＜A transmit diversity technique for wireless communications＞＞という名称の文献に記載されている。Alamouti（アラモチ）符号は、時空間２×２行列によって定義される。
【００１４】
【数４】
2010514308.tif 000006
ここで、σ１及びσ２は、伝送されるべき２個の情報シンボルであり、σ１＊及びσ２＊は、その各々の共役である。式（４）で分かる通り、この符号は、２個のチャンネル使用に関して２個の情報シンボルを伝送し、その速度は故に、１個のシンボル／ＰＣＵである。
【００１５】
ＱＡＭ変調に属するシンボルに関して上記文献で先に提示したが、アラモチ符号はまた、ＰＡＭ又はＰＳＫ変調に属する情報シンボルに適用される。他方では、それは、位置変調、いわゆるＰＰＭ（パルス位置変調）に簡単に拡張できない。Ｍ個の位置を備えたＰＰＭ変調アルファベットのシンボルは、パルスが放射される変調位置に相当する、１に等しい１つを除いて全て０であるＭ個の構成要素を備えたベクトルによって示すことができる。式（４）のＰＰＭシンボルの使用はその後、大きさ２Ｍ×２の時空間行列を導出する。行列に現れる項−σ２＊は、ＰＰＭシンボルではなく、符号の変化によって修正されるパルスの伝送を要求する。言い換えると、これは、ＰＰＭ変調アルファベットの拡張に属する、符号付きのＰＰＭシンボルの使用を意味する。
【００１６】
より一般には、時空間符号のＰＰＭシンボルの使用は特に、IEEE Trans. on Information Theory, Vol. 45, No. 5, July 1999, pp. 1456-1567に掲載されたV. Tarokhらによる＜＜Space-time block codes from orthogonal designs＞＞という名称の文献に定義され、ＰＰＭ変調アルファベットの拡張を導出する。
【００１７】
電気通信のもう１つの分野は現在、研究が集中している題材である。題材は、ＵＷＢ電気通信システムであり、特に将来の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を展開することが期待されている。これらシステムは、かなり広い帯域幅の信号を備えたベースバンドで直接動作する特異性を有する。ＵＷＢ信号は一般に、２００２年２月１４日付けのＦＣＣ規則であって２００５年３月に改定された規則に定められるスペクトルマスクに準拠する信号を意味し、即ち実質的には、スペクトル帯域が３．１から１０．６ＧＨｚであって−１０ｄＢで少なくとも５００ＭＨｚの帯域幅を有する信号を意味する。実際、ＵＷＢ信号の２つの形式が知られ、マルチバンドＯＦＤＭ（ＭＢ−ＯＦＤＭ）信号及びＵＷＢパルス形式の信号である。以下では、後者のみを対象とする。
【００１８】
ＵＷＢパルス信号は、かなり短いパルスからなり、通常数百ピコ秒単位でフレーム内に分配される。多重アクセス干渉（ＭＡＩ）を低減するために、相異なる時間ホッピング（ＴＨ）符号は、各ユーザに割り当てられる。ユーザｋに対する信号はその後、以下の通りに記載されることができる。
【００１９】
【数５】
2010514308.tif 000007
ここで、ｗは、基本パルスの状態であり、Ｔｃは、シンボル部分時間（又はチップ）であり、Ｔｓは、Ｎｓ＝ＮｃＴｃを備えた基本間隔の持続時間であり、Ｎｃは、間隔内のチップ数であり、全フレームは、Ｔｆ＝ＮｓＴｓの持続時間を有し、Ｎｓは、フレーム内の間隔数である。基本パルス持続時間は、チップ持続時間より短くなるように選択され、即ちＴｗ≦Ｔｃである。ｎ＝０，．．，Ｎｓ−１のシーケンスｃｋ（ｎ）は、ユーザｋの時間ホッピング符合を定義する。時間ホッピングシーケンスは、異なるユーザの時間ホッピングシーケンスに属するパルス間の衝突数が最小になるよう選択される。
【００２０】
図２Ａでは、ユーザｋに関連付けられたＴＨ−ＵＷＢ信号が示される。ユーザｋに対して所定の情報シンボルを伝送するために、ＴＨ−ＵＷＢ信号は一般に、位置変調で変調され、変調された信号は
【００２１】
【数６】
2010514308.tif 000008
であり、ここで、εは、変調遅延時間（dither）であって実質的にチップ持続時間より短く
【００２２】
【数７】
2010514308.tif 000009
は、シンボルのＰＰＭ  Ｍ−ａｒｙ位置である。
【００２３】
時間ホッピング符合を用いて異なるユーザを分離する代わりに、直交符号、例えばＤＳ−ＣＤＭＡ等のHadamard（アダマール）符号によってそれらを分離することも可能である。その用語は以下、ＤＳ−ＵＷＢ（直接拡散ＵＷＢ）として使用される。この場合、（５）に相当する非変調信号の式は
【００２４】
【数８】
2010514308.tif 000010
であり、ここで、ｂｎ（ｋ）、ｎ＝０，．．，Ｎｓ−１は、ユーザｋの拡散シーケンス（spread sequence）である。式（７）は、従来のＤＳ−ＣＤＭＡのそれに類似するが、チップが全フレームを占めずに期間Ｔｓで分配される点で異なることに注意すべきである。ユーザｋに関連付けられたＤＳ−ＵＷＢ信号は、図２Ｂに示される。
【００２５】
前述の通り、情報シンボルは、ＰＰＭ変調を用いて伝送されることができる。ＴＨ−ＵＷＢ（６）に相当するＤＳ−ＵＷＢ位置変調された信号は、同一の表記を保持したまま以下のように示すことができる。
【００２６】
【数９】
2010514308.tif 000011
【００２７】
最後に、時間ホッピング符合及びスペクトル拡散符号の組合せは、異なるユーザに多数のアクセスを提供するために知られている。ＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢパルスＵＷＢ信号は故に、以下の一般形式で得られる。
【００２８】
【数１０】
2010514308.tif 000012
【００２９】
そのユーザｋに関連付けられたＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢ信号は、図２Ｃに示される。この信号は、位置変調によって変調されることができる。変調された信号はその後、以下のように得られる。
【００３０】
【数１１】
2010514308.tif 000013
【００３１】
どのようにＭＩＭＯシステムでＵＷＢ信号を使用するかは、最先端で知られている。この場合、各アンテナは、情報シンボルの関数として、又はそのようなシンボルのブロック（ＳＴＢＣ）の関数として変調されたＵＷＢ信号を伝送する。しかし、前述の通り、時空間でのＰＰＭ情報シンボルの使用は、符号付きの信号の使用、即ち拡張された２−ＰＡＭ−Ｍ−ＰＰＭ変調アルファベットの使用を要求する。位相反転を考慮するとまた、放射及び受信時のＲＦ手法が従来のパルスシステムのそれと比べてより複雑になる。最後に、特定のＵＷＢシステムは、符号付きのパルス伝送に対して役に立たず、又は不十分である。例えば、光学ＵＷＢシステムは、光量ＴＷＢ信号を伝送するのみであり、必ず符号情報を欠いている。
【００３２】
本発明の目的は、複数のアンテナのＵＷＢシステムに対して特に簡単かつ強力な符号化方法を提案することにある。位置変調を使用する一方、本発明による符号化方法は、変調アルファベットの拡張を要求しない。この符号化方法に関して特に、変調支援信号がＴＨ−ＵＷＢ形式の時、符号付きのパルスの伝送を使用しないですむ。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明は、ＰＰＭ変調アルファベットに属する情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）を一連のベクトルに符号化し、ベクトルの構成要素は、前記システムの所定の放射要素のために、及び所定の伝送チャンネルの使用のためにＵＷＢパルス信号を位置変調することを目的とし、各構成要素は、ＰＰＭ変調位置に相当し、複数の放射要素を含むＵＷＢ伝送システムのための時空間符号化方法によって定められる。この方法によると、前記ベクトルは
【００３４】
【数１２】
2010514308.tif 000014
の行列の要素から得られ、行列の行は、伝送チャンネルの使用に相当し、行列の列は、放射要素に相当し、行列Ｃは、その行及び／又はその列の置換内に対して定義され、Ωは、ＰＰＭ変調位置の置換である。
【００３５】
置換Ωは、前記変調位置の円状置換であり、例えばこれら位置の円状シフトでもよい。
【００３６】
利点として、放射要素は、ＵＷＢアンテナ、レーザダイオード又は光放射ダイオードである。
【００３７】
前記パルス信号は、ＴＨ−ＵＷＢ信号、ＤＳ−ＵＷＢ又はＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢ信号でもよい。
【００３８】
本発明はまた、
−ＰＰＭ変調アルファベットに属する情報シンボルのブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）を一連のベクトルに符号化するための符号化手段と、各ベクトルは、伝送チャンネルの所定の使用及び所定の放射要素に関連付けられ、ベクトルの各構成要素は、ＰＰＭ変調位置に相当し、前記ベクトルは
【００３９】
【数１３】
2010514308.tif 000015
の行列の要素から得られ、行列の行は、伝送チャンネルの使用に相当し、行列の列は、放射要素に相当し、行列Ｃは、その行及び／又はその列の置換内に対して定義され、Ωは、ＰＰＭ変調位置の置換であり、
−ＵＷＢパルス信号を位置変調するための複数の変調器と、各変調器は、放射要素とチャンネルの使用とに関連付けられるベクトルの構成要素を用いて、伝送チャンネルの使用の間、放射要素に関連付けられ、前記信号を位置変調し、
−前記関連付けられた変調器によって変調される信号を放射するよう適合された各放射要素とを具備する複数の放射要素を含むＵＷＢ伝送システムによって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、最先端技術から知られるＳＴＢＣ符号化を備えたＭＩＭＯ伝送システムを概略的に示す。
【図２Ａ】図２Ａは、ＴＨ−ＵＷＢ信号の形式を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ＤＳ−ＵＷＢ信号の形式を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢ信号の形式を示す。
【図３】図３は、本発明による実施形態に従う、多重アンテナＵＷＢ伝送システムを概略的に示す。
【図４】図４は、本発明による符号化方法に関して、受信時に信号対雑音比に対するバイナリエラー率曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明に基づく考えは、情報シンボルの変調位置に作用する置換演算子を用いて符号化ダイバーシチを導入することにある。
【００４２】
Ｐ個の伝送アンテナ、具体的には後述の通りＰ個の放射要素を備えるＵＷＢ伝送システムは、以下のように考えられる。情報シンボルは、位置変調アルファベットに属する。上述の通り、Ｍは、このアルファベットの濃度（cardinality）を示す。システムによって使用される時空間符号は、次元ＰＭ×Ｐの以下の行列によって定義される。
【００４３】
【数１４】
2010514308.tif 000016
ここで、σ１，σ２，．．．，σＰは、次元Ｍの列ベクトルとして示される、伝送されるべき情報シンボルであり、その構成要素は、１つを除いて全て０であり、その１つは、１に等しく、変調位置を定義する。
【００４４】
一般に、Ｃの行（ここで行は、ベクトルの行を意味する）及び／又は列上の任意の置換は、本発明による時空間符号であり、。行上の置換は、チャンネル使用時の置換に等しく、列上の置換は、伝送アンテナの置換に等しい。
【００４５】
行列Ωは、変調位置に作用する大きさＭ×Ｍの置換行列である。一組の変調位置に対する任意の１対１の対応自体は、同一なものを除いてΩ置換と呼ばれる。置換行列はとりわけ、以下のような円状置換行列（circular permutation matrix）、例えば単一の円状シフトでもよい。
【００４６】
【数１５】
2010514308.tif 000017
ここで、ＩＭ−１×Ｍ−１は、大きさＭ−１の単位行列であり、０１×Ｍ−１は、大きさＭ−１の０行ベクトルであり、０Ｍ−１×１は、大きさＭ−１の０列ベクトルである。
【００４７】
上記の通り、時空間行列（１１）の形式は、行列Ωが円形シフト（１２）のそれである場合に明示されることができる。
【００４８】
【数１６】
2010514308.tif 000018
ここで、σｌ＝（σｌ，０  σｌ，１・・・σｌ，Ｍ−１）Ｔ、ｌ＝１，・・・，Ｐ、σｌ，ｍ＝δ（ｍ−μｌ）であり、μｌは、シンボルσｌに対する相対的な変調位置であり、δは、ディラックのシンボルである。
【００４９】
ここで、システムが２個のアンテナ（Ｐ＝２）であり、行列Ωが任意の置換である場合を考える。また、システムが（５）に定義されるように、ＴＨ−ＵＷＢ信号を使用すると仮定する。時空間符号は、この信号を変調し、チャンネルの２回の連続した使用の間に伝送される（ＰＣＵ）。第１の使用の間、アンテナ１は、第１のフレームを伝送し、即ち（６）の表記を使用し
【００５０】
【数１７】
2010514308.tif 000019
アンテナ２は、同時に第１のフレームを伝送する。
【００５１】
【数１８】
2010514308.tif 000020
【００５２】
チャンネルの第２の使用の間、アンテナ１は、第２のフレームを伝送し
【００５３】
【数１９】
2010514308.tif 000021
ここで、ω＝Ω−１は、一組｛０，１，．．．，Ｍ−１｝の置換であり、アンテナ２は、同時に第２のフレームを伝送する。
【００５４】
【数２０】
2010514308.tif 000022
【００５５】
当業者であれば、ＴＨ−ＵＷＢ信号の代わりに、式（７）によるＤＳ−ＵＷＢ信号又は式（９）によるＤＳ−ＴＨ−ＵＷＢ信号を使用することによって、類似の式が得られることが分かる。
【００５６】
これは、（１１）又は（１３）から分かるように、行列Ｃの構成要素は、単に０Ｓ及び１Ｓであり、符号付きの値ではない。従って、これら構成要素は、任意の位相反転も一般的に任意の位相のずれも導入しない。この時空間符号は、超広帯域信号の変調に好適である。
【００５７】
また、行列Ｃは、その列の各々で同数の＜＜１Ｓ＞＞を有し、それは、各種アンテナに対するエネルギの有利な均等配分（equidistribution）によって表現される。
【００５８】
時空間符号Ｃはまた、Ｐ個の情報シンボルがチャンネルのＰ回の使用の間に伝送されるので、フルレート（full rate）の符号である。従って、その符号化利得は、従来技術で知られるそれよりも高い。
【００５９】
最後に、提案された時空間符号は、最大のダイバーシチを備える。これは、２個の伝送アンテナ（Ｐ＝２）の場合に簡単に示される。実際、この場合、時空間符号行列は、以下のように記載される。
【００６０】
【数２１】
2010514308.tif 000023
【００６１】
定義により、符号は、符号の任意の１対の相異なる行列Ｃ，Ｃ´についてΔＣ＝Ｃ−Ｃ´がフルランク（full rank）、即ち
【００６２】
【数２２】
2010514308.tif 000024
の場合、最大のダイバーシチを備え、ここでａ１＝σ１−σ´１及びａ２＝σ２−σ´２は、フルランクである。
【００６３】
意図的に、ベクトルａ１及びａ２の一方は、０の全てのその構成要素、又は反対の符号を備える２つの非０の構成要素を有する。
【００６４】
行列ΔＣは、その改良した形式で記載されることができる。
【００６５】
【数２３】
2010514308.tif 000025
ここで、ω＝Ω−１及びａｌ，ｍ＝σｌ，ｍ−σ´ｌ，ｍ、ｌ＝１，２、ｍ＝０，．．．，Ｍ−１である。
【００６６】
行列ΔＣは、これら列ベクトルの両方が同一線形順序にある場合、即ち
【００６７】
【数２４】
2010514308.tif 000026
のようなスカラーλが存在する場合、フルランクではなく、ここで
【００６８】
【数２５】
2010514308.tif 000027
そして故に
【００６９】
【数２６】
2010514308.tif 000028
という事実を考えると
【００７０】
【数２７】
2010514308.tif 000029
言い換えると、ベクトルａ１及びａ２が必ず０、即ちＣ＝Ｃ´の場合及びその場合に限り、確認（verify）される。
【００７１】
図３は、本発明による時空間符号化を使用する例示的な伝送システムを示す。
【００７２】
システム３００は、ブロックワイズ（blockwise）に、Ｓ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）に情報シンボルを受信し、σｌ、ｌ＝１，．．．，Ｐ、Ｐ＞１は、濃度Ｍ＞１のＰＰＭコンステレーションのシンボルである。代わりに、情報シンボルは、前記ＰＰＭコンステレーションでトランスコーディング（マッピング）を予め受ける場合、他のＭ−ａｒｙコンステレーションから生じる。情報シンボルは、ソースコーディング、畳み込み形式のチャンネルコーディング、ブロックワイズ、又は直列又は並列ターボコーディング、インターレースのような、当業者に良く知られた１つ又は複数の動作から生じさせることができる。
【００７３】
情報シンボルブロックＳ＝（σ１，σ２，．．．，σＰ）は、時空間符号器３１０の符号化動作を受ける。具体的に、モジュール３１０は、式（１１）に従って行列Ｃの係数、又は上述のように、その行又は列の置換によって得られる代替物を計算する。Ｃの第１の行に関するＰ個の列ベクトル（Ｍ個の構成要素を備えるベクトル）は、Ｐ個のＰＰＭシンボルを示し、変調器ＵＷＢ３２０１，．．．，３２０Ｐにそれぞれ伝送され、第１のフレームを生成し、その後第２の行Ｃに関するＰ個の列ベクトルを生成し、第２のフレーム等を生成し、最終的に列ベクトルの最終行に至り、最後のフレームを生成する。図４において、上側のインデクスは、フレームを示し、下側のインデクスは、放射要素３３０１，．．．，３３０Ｐを示す。変調器ＵＷＢ３２０１は、列ベクトルσ１，ΩσＰ，ΩσＰ−１．．．，σ２から、相当する変調されたＵＷＢパルス信号を生成する。また、変調器ＵＷＢ３２０２は、相当する変調されたＵＷＢパルス信号をベクトルσ２，σ１，Ωσｐ，．．．，Ωσ３から生成し、変調器ＵＷＢ３２０Ｐは、ベクトルσＰ，σＰ−１，．．．，σ１を生成する。例えば仮に、２重アンテナシステム（Ｐ＝２）について、時空間符号化行列（１８）及びＴＨ−ＵＷＢ形式の変調支援信号が使用されると、変調器３２０１は、信号（１４）及び（１６）を引続き提供し、一方で変調器ＵＷＢ３２０２は、信号（１５）及び（１７）を引続き提供する。本発明の範囲内では比較的有利ではないが、変調のための支援として使用されるＵＷＢパルス信号は、代わりに形式ＤＳ−ＵＷＢ又はＴＨ−ＤＳ−ＵＷＢでもよい。全ての場合において、それによって変調されたＵＷＢパルス信号はその後、放射要素３３０１から３３０Ｐに伝送される。これら放射要素は、ＵＷＢアンテナ、レーザダイオード又はＬＥＤでもよく、それは例えば、赤外領域で動作し、電気光学変調器に関連付けられる。提案された伝送システムはその後、無線光学通信の分野で使用されることができる。
【００７４】
図３に示されるシステムによって伝送されるＵＷＢ信号は、従来の方法でマルチアンテナ受信器によって処理されることができる。受信器は例えば、決定段階が続くRake形式の相関段階を含むことができ、例えば当業者に知られる球面復号器（sphere decoder）を使用する。
【００７５】
図４は、受信時におけるビット毎の信号対雑音比に対するバイナリエラー率曲線を示す。曲線は、１つ又は２つの伝送アンテナ及び１つの受信アンテナを備えるシステムの異なる構成のために、及び異なるＰＰＭ変調オーダ：２、４及び８の位置のために与えられる。
【００７６】
受信時の処理は、２００６年９月の17th IEEE Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio CommunicationsのProcに掲載されたC. Abou-Rjeilyらの文献＜＜MIMO UMB communication systems using modified Hermite pulses＞＞に記載されるように、ＰＰＭ変調に適合される球面復号技術に基づく。Ｐ＝２の伝送アンテナについて、本発明による時空間符号化及びアラモチ符号は、同一の性能を有する点に留意すべきである。しかし、前述の通り、本発明による符号化は、ＰＰＭコンステレーションの拡張を要求しない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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