(57)【要約】  複数台の同じ位置に配置されていない基地局からのワイヤレス伝送の方法、装置およびシステムがここに開示されている。一実施形態では、システムは、１台以上の端末と、符号化システムを使用して、分散したアンテナ要素の組から複数台の同じ場所に配置されていない基地局を介して１台以上の端末へ情報担持信号をワイヤレス通信する少なくとも２台の基地局とを備える。【選択図】  図２
2010511327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台以上の端末と、
符号化システムを使用して多数台の同じ場所に配置されていない基地局に分散したアンテナ要素の組から前記１台以上の端末へ情報担持信号をワイヤレス通信する少なくとも２台の基地局と、
を備えるワイヤレス通信システム。
【請求項２】
情報担持信号を受信する入力と、
前記入力に結合され、前記情報担持信号を符号化し、ビットストリームを生成するバイナリ外符号の符号器と、
前記ビットストリームに結合され、マッパーおよびモデムが後に続けられ、前記ビットストリームにビットインターリーブ化された符号化変調を実行するビットインターリーバーと、
前記モデムに結合され、送信用の１個以上のデータストリームを生成するＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）符号器と、
を備える送信機。
【請求項３】
シンボルを生成するためＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）を用いて復号化を実行する内復号器を有する線形フロントエンドと、
前記線形フロントエンドからのビットにシンボル単位でシンボルのデマッピングを実行する内シンボルデマッパー、前記内シンボルデマッパーから受信された前記デマッピングされたシンボルにデインターリーブ化を実行するビットデインターリーバー、および、外ＭＡＰ復号器を有している外復号器と、
を備える受信機。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
[0001]本特許出願は、発明の名称が“Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｎｏｎ−Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ  Ｏｖｅｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”であり、２００６年１１月２８日に出願された対応する仮特許出願第６０／８６１，５３９号の優先権を主張し、参照によって組み込む。
【発明の分野】
【０００２】
[0002]本発明はワイヤレス通信の分野に関係し、特に、本発明はワイヤレスネットワークにおける同じ場所に配置されていない複数台の基地局からのワイヤレス伝送に関係する。
【発明の背景】
【０００３】
[0003]今後のワイヤレスシステムは、所与の伝送帯域幅内で達成可能なデータレートを増加させるために無線周波数スペクトルのより効率的な利用を必要とする。データレートの増加は信号処理と組み合わされた複数本の送信アンテナおよび受信アンテナを利用することによって実現され得る。ある程度の個数の近年開発された技術および新たに出現した規格は、ワイヤレスシステムの実効データレートを悪化させることなく、ワイヤレスメディアを介するデータ通信の信頼性を改善するために基地局での複数本のアンテナの利用に基づいている。いわゆる時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）がこのために使用されている。特に、ワイヤレス通信における近年の進歩は、基地局で複数本の送信アンテナを使用して経時的にシンボルを統合符号化することにより、基地局から各セルラーユーザーへの実効データレートの増加だけでなく信頼性（ダイバーシチ）の利点を達成することが可能である。このような多重化（スループット）利得およびダイバーシチの利点は、基地局で採用された時空間符号化技術に依存している。多重化利得およびダイバーシチの利点は、システム内の送信アンテナと受信アンテナの本数によって決定づけられる多重化とダイバーシチとのトレードオフ曲線によって基本的に制限されるという意味で、配備されているシステム内の送信アンテナおよび受信アンテナの本数にも本質的に依存している。
【０００４】
[0004]声、音声、画像、および、映像のようなメディアのダイバーシチの場合、伝送の実効性／品質を増加させるコンプリメンタリーな方式は、当分野で周知の不均一誤り保護（ＵＥＰ）方法を利用することである。
【０００５】
[0005]高データレートおよび広帯域幅の伝送では、ＯＦＤＭの使用は等化器の使用を不要にさせる。マルチレベルモデムを用いると、符号化された変調システムが、いわゆるビットインターリーブ符号化変調（ＢＩＣＭ）システムにおける外バイナリ畳み込み符号およびインターリーバーの使用によって容易に設計され得る。
【０００６】
[0006]ＳＴＢＣの大きな集団が、セルラーシステムのフォワードリンク内で複数本の送信アンテナを利用することによってダイバーシチおよび／または多重化の利点を提供する手段として近年提案されている。Ｎｔ本の送信アンテナが存在すると仮定すると、典型的な目標は、システム内に次元Ｎｔの送信アンテナダイバーシチを提供するＳＴＢＣを設計することである。典型的なＳＴＢＣ設計は、ｋ個の情報シンボルをもつブロック毎に、アンテナ１本当たりにｔ個のサンプルからなるアンテナ固有ブロックを送信する。このようなＳＴＢＣ設計は、（ｉ，ｊ）番目のエントリーが時点ｉにアンテナｊによって送信されたサンプルを表すｔ行ｎ列のＳＴＢＣ行列によって記述される。着目すべきは、ｋ／ｔ（すなわち、ｔ分のｋという比）に等しいＳＴＢＣスキームのシンボルレートＲである。フルレートＳＴＢＣは、１チャンネル利用毎に１シンボルに等しいレートＲをもつＳＴＢＣである。ＳＴＢＣの別の重要な属性はＳＴＢＣの復号化の複雑性である。任意のＳＴＢＣのための最適な復号器の復号化の複雑性は統合符号化されたシンボルの個数ｋの指数関数であるが、非常に複雑性の低い設計が存在する。直交時空間符号（ＯＳＴＢＣ）と呼ばれる一つの魅力的な設計のクラスはフルダイバーシチを提供可能であるが、これらの最適符号化はシンボル１個ずつの符号化（が後に続く線形処理）にデカップルする。フルレートＯＳＴＢＣは２本の送信アンテナシステムの場合に限り存在する。３本以上のアンテナの場合、レートは、１チャンネル利用毎に３／４個のシンボルを超過しない。このレートは、Ｎｔ＝３およびＮｔ＝４のアンテナの場合に実現可能である。５本以上のアンテナの場合、最高レートＯＳＴＢＣは一般に知られていない。一般に、１チャンネル利用毎に１／２個のシンボルに等しいレートが常に実現可能であるが、しかし、多くの場合に、より高いレートもまた特定のｎの値に対し達成可能である。
【０００７】
[0007]複数台の基地局から共通の音声／映像情報をブロードキャストするため配備されるある程度の数のシステムが、単一周波数ネットワーク概念の下で符号化ＯＦＤＭ伝送を利用する。これらのシステムは、ブロードキャスト中の基地局のそれぞれから共通の符号化ＯＦＤＭベース伝送を利用する。ＯＦＤＭベース伝送は多数個の信号の非同期受信を可能にさせ、カバレッジを拡大する。しかし、すべての基地局は、同じ形に符号化された情報担持信号を送信するので、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）システムは、一般に、フル送信基地局ダイバーシチにフル符号化利得を提供しない（このダイバーシチの一部の形式はマルチパスダイバーシチの形式で利用可能であるが、揃えられていないので制限がある）。
【０００８】
[0008]別のクラスのスキームは、ＯＦＤＭ付きの時空間ビットインターリーブ符号化変調（ＢＩＣＭ）システムであり、空間（送信および受信アンテナ）ダイバーシチ、周波数ダイバーシチを提供可能であり、非同期伝送に対処し得る。さらに、バイナリ畳み込み符号をレート互換性パンクチャド畳み込み符号に修正することにより、柔軟性のあるＵＥＰシステムが実現され得る。ある種のシステムでは、すべての送信アンテナが全く同一の基地局に同じ位置に配置されていると仮定される。
【０００９】
[0009]上記のＢＩＣＭ  ＯＦＤＭシステムに関連した一つの欠点は、準最適受信機がかなり複雑（計算集約的）になり得ることである。必須の統合デマッパーユニット（内ＭＡＰ復号器）は、送信アンテナの本数とモデム配置点当たりのビット数の積に関して指数関数的に複雑性が増大する。１６ＱＡＭ（４ビット／シンボル）、および、４本の送信アンテナを用いる実施例として、内復号器における計算の複雑性は、１６ビットの１ブロック当たり２４ｘ４＝２１６に比例する。実質的に性能の損失を伴うことなく、復号器の複雑性を低下させるため使用され得る方法が存在する。
【００１０】
[0010]多数台の基地局から１台以上の受信機への狭帯域伝送のための低複雑性の設計のクラスが存在する。これらの設計は、非同期受信の場合でさえ、フル送信基地局ダイバーシチの復号化複雑性を非常に低下させる。これらの設計は、原則的に、広帯域伝送のためにも利用され、実際上、これらの設計（ＯＦＤＭタイプの設計）の一部は依然として上記の利点のすべてを提供するが、これらの設計は、伝送帯域幅内で利用可能な可用周波数ダイバーシチを取り入れない。
【発明の概要】
【００１１】
[0011]複数台の同じ位置に配置されていない基地局からのワイヤレス伝送の方法、装置およびシステムがここに開示されている。一実施形態では、システムは、１台以上の端末と、符号化システムを使用して、分散したアンテナ要素の組から複数台の同じ場所に配置されていない基地局を介して１台以上の端末へ情報担持信号をワイヤレス通信する少なくとも２台の基地局とを備える。
【００１２】
[0012]本発明は、発明を特定の実施形態に限定するものとして解釈されるべきでなく、かつ、説明および理解だけを目的としている以下に記載された詳細な説明と発明の種々の実施形態の添付図面とからより完全に理解されるであろう。
【本発明の詳細な説明】
【００１３】
[0024]本発明の一実施形態は、一般に、多数本の送信アンテナを用い、かつ、多数本の受信アンテナを用いるかもしれない、信号設計と、ワイヤレスシステムを介した情報の送信／受信の管理とに関係する。一実施形態では、移動体は、多数本の送信アンテナを用いて送信された信号を（１本または数本のアンテナを使用して）受信し、送信アンテナは多数台の基地局に分散している（すなわち、送信アンテナは同じ場所に配置されていない）。一実施形態では、広帯域伝送は、外バイナリ畳み込み符号と、ビットインターリーブ符号化変調と、ＯＦＤＭタイプ伝送を実行する内時空間ブロック符号とを使用することにより実現される。場合によっては、メディア信号のための柔軟性のある不均一誤り保護が、外符号としてレート互換性パンクチャド畳み込み符号を使用することにより、これらの実施形態と併せて使用される。
【００１４】
[0025]信号処理と組み合わされるとき、多数本の送信アンテナおよび受信アンテナは、帯域幅効率（データレート）が増加するか、電力効率（レンジ）が拡大するか、または、帯域幅効率が増加し、かつ、電力効率が拡大した通信リンクをもたらす。本発明の実施形態は、フォワードリンク、すなわち、基地局から移動体への送信方向を対象としている。信頼性のある送信の望ましい目標が、送信側基地局の全体を通じて（同じ場所に配置されていない送信アンテナの組によって）情報担持信号を時空間符号化することにより達成される、多数台の基地局から１台以上の指定された移動体受信機へシンボルの情報担持ストリームを確実に送信する方法および装置が開示されている。
【００１５】
[0026]一実施形態では、周波数選択性フェージングチャンネルによる広帯域（高データレート）伝送が使用される。一実施形態では、時空間符号は、モデム配置の変化だけでなく、送信アンテナおよび受信アンテナの本数の変化にも頑強性があり、かつ、柔軟性がある。時空間符号は、別個の基地局によって送信された信号が、非同期的に、すなわち、互いに相対的に遅延させられて、移動体で受信される場合でも、移動体における信頼性のあるデータ復号化をさらに可能にさせる。その他の既存のスキームと比べると、提案されたスキームは、シンボルレートの低下を犠牲にして、受信機の複雑性の低下を可能にさせる。同様に、一実施形態では、本明細書に記載されている技術は柔軟性のある不均一誤り保護を提供する。
【００１６】
[0027]以下の説明では、様々な細部が本発明のより完全な説明を行うために記載されている。しかし、当業者に明らかであるように、本発明をこれらの特定の細部を用いることなく実施することが可能である。他の例では、周知の構造および装置は、本発明を曖昧にすることを避けるために、詳細ではなく、ブロック図形式で表されている。
【００１７】
[0028]後に続く詳細な説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズムおよび記号表現という点で提示されている。これらのアルゴリズム的記述および表現は、データ処理技術の技術者が自分の業績の要旨を当分野の他の技術者に最も効率的に伝達するために使用される用語である。アルゴリズムは、ここでは、一般に、所望の結果を導く首尾一貫したステップの系列であると考えられている。ステップは物理量の物理操作を必要とするステップである。通常は、不可欠ではないが、これらの物理量は、蓄積され、転送され、合成され、比較され、および、そうでなければ操作され得る電気信号または磁気信号の形式をしている。主として一般的な用法上の理由のため、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数などとして参照すると都合のよいことがあることがわかっている。
【００１８】
[0029]しかし、これらの用語及び類似した用語のすべては、適切な物理量と関連付けられるべきであり、これらの物理量に適用される便利なラベルに過ぎないということに注意を要する。特に断らない限り、以下の説明から明白であるように、明細書の全体を通じて、「処理」又は「コンピューティング」又は「計算」又は「決定(decision)」又は「表示」などのような用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理（電子）量として表現されているデータを操作し、コンピュータシステムメモリ若しくはレジスタ内、又は、その他の情報記憶機器、伝送機器、又は、表示機器内で物理量として同様に表現される他のデータへ変換する、コンピュータシステム、又は、類似した電子コンピューティング装置の作用及びプロセスを指している。
【００１９】
[0030]本発明は、本明細書における動作を実行する装置にも関係している。この装置は、必要な目的のため特別に構成されることがあり、或いは、この装置は、コンピュータに記憶されているコンピュータプログラムによって選択的に作動されるか、又は、再構成される汎用コンピュータを備えることがある。このようなコンピュータプログラムは、限定されることはないが、たとえば、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び、光磁気ディスクを含むあらゆるタイプのディスクと、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、ＥＰＲＯＭと、ＥＥＰＲＯＭと、磁気又は光カードと、電子命令を記憶するため適した任意のタイプの媒体などのような、１台ずつがコンピュータシステムバスに接続されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよい。
【００２０】
[0031]本明細書に提示されているアルゴリズム及び表示は、何らかの特有のコンピュータ又はその他の装置に本質的に関係していない。様々な汎用システムが本明細書における教示によるプログラムと共に使用され、又は、要求されている方法ステップを実行するためにより特殊化された装置を構築する方が好都合であるとわかることもある。多種多様なこれらのシステムのため必要とされる構成は以下の説明からわかるであろう。さらに、本発明は何らかの特有のプログラミング言語に関して記載されていない。多種多様なプログラミング言語が本明細書に記載されている発明の教示を実施するために使用されることが認められるであろう。
【００２１】
[0032]機械読み取り可能な媒体は、機械（たとえば、コンピュータ）によって読み取り可能な形式で情報を記憶又は伝送するどのようなメカニズムをも含む。たとえば、機械読み取り可能な媒体は、リードオンリーメモリ（「ＲＯＭ」）と、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）と、磁気ディスク記憶媒体と、光記憶媒体と、フラッシュメモリ機器と、電気的、光学的、音響的又はその他の形式の伝搬信号（たとえば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）等々を含む。
【００２２】
概要
[0033]一つの提案された方法は、周波数選択性ワイヤレスチャンネル上の非同期広帯域伝送のための時空間符号化および復号化アルゴリズムの使用に重点を置いている。一実施形態によれば、時空間ブロック符号のクラスは、Ｎｔ本の送信アンテナが多数の基地局に分散しているシステムにおいて動作する。提案された方法の一つの利点は、この方法が許容できる復号化複雑性で高信頼性情報配信を行うことである。特に、開示された技術の利点には、１）到着の相対遅延が最大許容値（設計パラメータ）を決して超えないならば、送信側基地局の間で相対遅延のどのような組に対してもフル「送信基地局」ダイバーシチを提供すること、２）ビットインターリーブ符号化変調外符号を用いて周波数ダイバーシチを取り入れることを可能にすること、３）異なる基地局によって送信された信号の到着の相対遅延を送信側基地局が知っていることを必要としないこと、４）（受信機複雑性がシステムによって利用される送信アンテナの本数に伴って指数関数的に増大する）他の既存の設計とは違って、これらのスキームに関連した準最適受信機の複雑性が、伝送で使用される（全ての基地局に亘る）全送信アンテナの本数と共に増大しないこと、５）反復復号化が許容できる復号化複雑性で性能を改善し、フラットな（周波数選択性のない）フェージングワイヤレスチャンネル上での通信の場合でも性能を改善すること、が含まれている。
【００２３】
[0034]発明の実施形態は、フル送信基地局ダイバーシチ、伝送帯域幅で利用可能な周波数ダイバーシチ、複数本の受信アンテナが利用される場合に受信アンテナダイバーシチ、および、拡大されたカバレッジを提供するように、各送信側基地局から受信機への多数個の独立したフェージングパス上での情報担持信号のインテリジェント広帯域伝送を利用する。一実施形態では、情報担持信号は多数台の基地局で利用可能であり、多数本の送信アンテナを含む単一のアクティブ状態の基地局が使用される。特に、多数本の送信アンテナを含む単一の基地局がＯＦＤＭベースのＢＩＣＭシステムを使用することにより伝送のため利用される場合に、時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）がフォワードリンク内にダイバーシチを提供するために使用される。
【００２４】
[0035]提案された方法は、他の既存の時空間符号化設計への明らかなコネクションを有すると共に、他の既存の時空間符号化設計との明らかな相違点も有している。コネクションは、「アクティブ状態」の基地局のそれぞれを仮想送信アンテナアレイ内の要素とみなすときに明白であり、アクティブ状態の各基地局アンテナを送信アンテナとして取り扱うことにより、これらの環境内でダイバーシチを提供する標準的な時空間符号化技術の利用を提案する。しかし、データが単一の基地局で利用可能であり、信頼性のある送信を行うために空間および時間に亘って統一された形式で符号化され得る多数本の送信アンテナを含む単一の基地局を含む環境とは違って、着目中の環境では、各アクティブ状態の基地局は、それぞれのデータを独立に符号化しなければならない。これによる一つの重要な結果は、一般に、異なる基地局から受信機への送信の間に時間同期が欠如することである。この非同期性は、個別の基地局が独立に動作することがある、ということのために、さらに、空間的に分散した基地局から受信機へ送信された信号信号が同期送信されていても、信号が受信機に非同期に到着することがある、ということのために起こり得る。さらに、広帯域伝送の状況では、システムは、利用可能な送信アンテナダイバーシチだけでなく、利用可能な周波数ダイバーシチを取り入れることができる複雑性の低い受信機設計を可能にする。
【００２５】
[0036]別個の基地局からの送信情報のための広帯域信号を発生させる時空間符号化技術の系統的な構造が、これらの送信情報が相対遅延オフセットを伴って受信されるときの受信機におけるデータ復号化の方法と共に説明されている。一実施形態では、伝送の基礎は、内符号が利用可能な送信基地局ダイバーシチを完全に取り入れ、一方、外符号が利用可能な周波数ダイバーシチを取り入れる外符号−内符号構造を利用することからなる。この技術は以下の特徴事項を有している。
１．特別に設計された内ＯＦＤＭベース直交時空間ブロック符号の使用によって、この方法は、多数台の基地局からの送信の間で最大許容可能な相対遅延オフセットの影響を受けるフル送信基地局アンテナダイバーシチを提供する。
２．ビットインターリーブ符号化変調を伴う外畳み込み符号の使用によって、この方法は広帯域伝送の帯域幅全体で利用可能な周波数ダイバーシチを提供する。
３．直交時空間ブロック符号のための線形フロントエンドと、後に続く外符号のための反復的である可能性があるＭＡＰ復号器と、からなる複雑性の低い復号化の方法が提供される。準最適復号化の複雑性が送信アンテナの本数の指数関数である他の既存のスキームとは違って、提案されたスキームのための準最適復号器の複雑性の増加はアンテナの本数に関して無視できる。
【００２６】
[0037]ここに記載されている技術は、広帯域ワイヤレスチャンネルを介する基地局の組から１台以上の受信機への共通情報の信頼性のある伝送を可能にする時空間符号化のクラス、および、関連したトランシーバーの使用を含んでいる。後述される提案された実施形態のための着目中の環境が図１に表されている。発明の実施形態は、フォワードリンク（ＦＬ、基地から移動体）に重点を置いている。カバレッジを拡大し、付加的なダイバーシチまたは都合のよいデータレート増加を提供する目的のため、信号が多数台の基地局に分散したある程度の本数の送信アンテナを介して送信される。一実施形態では、トランシーバーは、送信を同期させることを必要とすることなく、各基地局で各アンテナから別個の符号化情報を送信することにより共通情報の信頼性のある伝送を実現する。提案された方法は、異なる基地局から送信された信号の受信における相対遅延の任意の組に対して（多数本の受信アンテナが利用されるならば）、かつ、伝送情報の間の最大相対遅延が事前に決定された値を超えないならば、フル「送信基地局」ダイバーシチと、周波数ダイバーシチと、受信機アンテナダイバーシチと、を提供する復号化複雑性が低減されたスキームをもたらす。
【００２７】
２台の基地局の実施形態の実施例
[0038]発明の実施形態は、多数台の基地局に分散したＮｔ本の送信アンテナから１台以上の受信機へのシンボルストリームの非同期な信頼性のある広帯域ワイヤレス通信のためのトランシーバーを含む。
【００２８】
[0039]図１は多数台の基地局から移動体受信機（端末）への非同期ワイヤレス広帯域伝送を示している。図１を参照すると、多数台の基地局１０２１−ｎが示され、これらの基地局の１台ずつは、移動体受信機１０３のような移動体受信機と通信する複数本のアンテナを有している可能性がある。基地局１０２１−ｎの中の各送信側基地局は、（複数台の）受信機１０３に通信されるべき同じ情報担持シンボルストリームを利用可能である。
【００２９】
[0040]一実施形態では、基地局と移動体受信機との間の通信は以下の基礎ブロックを利用する伝送技術を使用して行われる。
１．レート互換性畳み込み符号のような、たとえば、バイナリ符号により構成され、ビットインターリーバー、マッパー、および、モデムと共に、ビットインターリーブ符号化変調を生じる外符号。
２．同じ場所に配置されていないアンテナからの受信信号の非同期性に対して頑強であるように設計され、一方、送信中に利用可能なフル送信基地局ダイバーシチを行う、ＯＦＤＭ型伝送に基づく内直交時空間ブロック符号（非バイナリ）。
【００３０】
[0041]中央制御ユニット１０１は、基地局１０２１−ｎを制御するために基地局１０２１−ｎに通信できるように結合されている。一実施形態では、制御ユニット１０１は、関連した基地局／送信アンテナとの間の情報フロー（信号）と、チャンネル識別アルゴリズムとを管理する。制御ユニット１０１は、利用可能な基地局の集団から送信アンテナおよび基地局を選択する。一実施形態では、制御ユニット１０１は、有線（またはワイヤレスブロードキャスト）によって（送信側）基地局１０２１−ｎと通信する。送信アンテナが同じ場所に配置されている既存の時空間符号設計とちょうど同じように、任意の２つのアンテナ（それらのアンテナが同じ基地局にあって存在していても、異なる基地局に存在していても）から送信された信号は、典型的に同じではないことに注意を要する。
【００３１】
送信機の実施例
[0042]図２は送信側基地局のうちの１台で情報担持信号を符号化する符号器の一実施形態のブロック図である。一実施形態では、このような符号器が基地局での符号化および送信のため使用される。
【００３２】
[0043]図２を参照すると、情報担持信号２０１が最初にバイナリ符号によって符号化される。バイナリ符号は、たとえば、ブロック符号、ＬＤＰＣ符号、畳み込み符号、または、ターボ符号でもよい。例示のため、図２では、情報担持信号は、最初にレート互換性パンクチャド畳み込み符号（ＲＣＰＣ）２０２によって符号化され、ビットインバーター２０３が後に続き、マッパー／変調器ユニット２０４が後に続く。マッパー／変調器ユニット２０４の出力は、その後に、直列／並列（Ｓ／Ｐ）変換器２０５によってベクトル並列ストリームに変換され、ＯＦＤＭベースの直交時空間ブロック符号システム２０６に従って符号化される。ＯＳＴＦＤＭ２０６からの出力ストリームは、その後に、内時空間ブロック符号の中で何れか１本の送信アンテナ２０８によって送信される出力ストリームを選択するコントローラ２０４を通過する。
【００３３】
[0044]ＢＩＣＭスキーム内の外符号およびインターリーバーは、送信中に（ＯＳＴＢＣによって与えられる頑強性に）付加的な頑強性を与え、周波数選択性チャンネルを介した信頼性があり高いデータレートな広帯域の伝送をもたらす。
【００３４】
[0045]ＲＣＰＣ符号器を用いて伝送スキームで利用可能であるＵＥＰの特徴事項もまた図示されている。均一誤り保護（ＥＥＰ）の事例は、当然ながら、特殊な事例である。図面および付随する説明の全体を通じて、ＮｔおよびＮｒは、それぞれ、送信アンテナの本数および受信アンテナの本数を表し、ＮはＯＦＤＭ周波数成分の個数を表していることに注意を要する。
【００３５】
[0046]直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）はＢＩＣＭスキームの後に利用される。一実施形態では、ＯＦＤＭベースＯＳＴＢＣは、発明の名称が“Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｃｏｄｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ  ｏｖｅｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”であり、２００６年１１月８日に出願された米国仮特許出願第６０／８５７，２６５号に記載され、直交時空間周波数分割多重化と呼ばれている（ＯＳＴＦＤＭとも呼ばれている）。このような符号を利用することにより、受信機複雑性は後述されるように著しく低減される。特に、準最適受信機の復号化複雑性の増大は付加的な送信アンテナを使用しても問題にならない。
【００３６】
[0047]一実施形態では、ＯＳＴＢＣは、受信機に非同期に到着する異なる送信機アンテナから受信された信号を取り扱う。非同期に到着する理由は、送信機アンテナは多数台の基地局に分散している（すなわち、送信機アンテナは同じ位置に配置されていない）ことが仮定されているからである。ＯＦＤＭベース直交ＳＴＢＣを用いると、受信機は異なる送信機アンテナからの信号間の時間遅延に対して頑強である。
【００３７】
[0048]図２に示されている符号器／送信機で利用される内符号は、ここでは、直交時空間周波数分割多重化（ＯＳＴＦＤＭ）符号と呼ばれる。一実施形態では、ＯＳＴＦＤＭ符号は、発明の名称が“Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｃｏｄｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ  ｏｖｅｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”であり、２００６年１１月８日に出願された米国仮特許出願第６０／８５７，２６５号に記載された方法に従って構築されたＯＦＤＭタイプのＯＳＴＢＣである。特に、Ｎｔ本の送信アンテナによるＯＳＴＦＤＭ（誘導型符号とも呼ばれる）が、ここでは、「ベースライン」符号と呼ばれる従来的なＮｔ本の送信送信アンテナによる直交時空間ブロック符号の系統的な変換によって生成される。ベースラインＯＳＴＢＣは、ｋ×ｔ×Ｎｔ個の符号であり、すなわち、ある時点でのｋ個の情報シンボルを、Ｎｔ本の（同じ位置に配置された）アンテナ上で、ｔ個のタイムスロットのブロックに符号化するのがＯＳＴＢＣである。ｘ（１）、ｘ（２）、．．．、ｘ（ｋ）がベースラインＯＳＴＢＣに入力されるｋ個のスカラー型、複素数値の情報担持信号を表すとすると、ベースライン符号器は、次元がｔ×Ｎｔからなる行列Ｂによって表現される符号を生成し、ここで、Ｂの（ｊ，ｉ）番目の要素は、ベースライン符号を使用するｎ本の送信アンテナシステムの状況で、アンテナｉによって時点ｊに送信されるべきサンプルを表している。
【００３８】
[0049]このようなベースライン符号と、多数台の基地局から受信された信号中の最大許容可能な相対遅延と、ＯＦＤＭ帯域の個数Ｎとを仮定すると、Ｋ×Ｔ×Ｎｔ個の誘導型ＯＳＴＢＣが生成され、この誘導型ＯＳＴＢＣは、ある時点でＴ個のタイムスロットのブロックに亘って、かつ、ｎ台の単一アンテナ送信基地局上で、Ｋ個の情報シンボルを符号化する。一実施形態では、整数ＫおよびＴの値は以下の通り決定される。整数ＫはＮのｋ倍に等しく、ベースライン符号によって符号化されたスカラーシンボル毎に、誘導型コードがＮ個のシンボルのベクトルを符号化することを意味する。誘導型コードは、ある時点でＫ個のシンボルを、１台の送信基地局当たりにＴ個のサンプルのブロックに符号化し、ここで、Ｔはｔ（Ｎ＋Ｌ）（すなわち、ＮとＬの和のｔ倍）に等しく、Ｌは最大許容可能な相対遅延の制約を満たすように選択される。
【００３９】
受信機の実施例
[0050]一実施形態では、移動体受信機で使用される受信機は、シンボル毎のモデムデマッパー判定を行う直交非バイナリ時空間ブロック符号のための線形フロントエンドと、デインターリーバーと、外畳み込み符号のための最大事後確率復号器と、を備える。一実施形態では、反復復号化が内ＭＡＰ復号器としてデマッパーを使用することにより実行される。ビタビアルゴリズムに基づいている非反復受信機は、複雑性の低下した選択肢に対応し、同様に使用されることがある。
【００４０】
[0051]図３は図２の符号器と共に用いるための移動体受信機における受信機構造の一実施形態のブロック図である。受信機は、内符号のための線形フロントエンドと、その後に続く外符号システムのための復号器とを備える。復調後、キャリア／タイミング再生およびボーレートサンプリングのための線形受信機フロントエンド３０２が、送信アンテナから受信アンテナへのチャンネル毎に、チャンネル推定値と到着推定値の相対遅延とを利用することにより採用される。線形フロントエンド３０２の出力は、復調器／デマッパーユニット３０３で復調され、デマッピングされ、デインターリーブされた単一のボーレート系列であり、復調器／デマッパー３０３の出力はビットデインターリーバー３０４に入力される。ビットデインターリーバー３０４はビットインターリーブ化を実行する。ビットデインターリーバー３０４の出力は、情報担持信号の推定値３０７を取得する最大事後（ＭＡＰ）復号器３０６へ送信される。新しいＭＡＰ推定値は、デマッパーへの入力として、ビットインターリーバー３０５によって作成され、復調器／デマッパー３０３へ送信された、再インターリーブされた形の現在のＭＡＰ推定値を使用することにより反復的に取得される。
【００４１】
ＯＳＴＢＣベースの符号化
[0052]図４は基地局の一実施形態における１本のアンテナでのＯＳＴＢＣベースの符号化を示している。送信側基地局全体に亘って列挙された全ての送信アンテナの所与のアンテナのインデックスはｉに等しく、ここで、ｉは１とＮｔとの間の整数である。すなわち、ｉは送信側基地局全体に亘って列挙された全ての送信アンテナの所与のアンテナのインデックスである。
【００４２】
[0053]図４を参照すると、ｓ（１），ｓ（２），．．．，ｓ（ｋ）は、本発明の一実施形態による誘導型ＯＳＴＢＣへの入力である次元Ｎのｋ個の情報担持シンボル入力ベクトルの典型的なブロックを表している。ｉ番目のベクトルｓ（ｉ）は、誘導型符号におけるＮ個のスカラー型複素数値の情報担持シンボルのベクトル（またはブロック）である（ここで、Ｎは構造内のブロック化係数である）。このような入力ベクトルの組を仮定すると、誘導型符号器４０１は、Ｔ行ｎ列の行列Ｂによって表現される誘導型符号を生成し、ここで、ＴはＮとＬの和のｔ倍に等しい。次元Ｔ×ｎの誘導型符号の出力行列Ｂは、
【数１】
2010511327.tif 000003
のように表現されることがある。Ｂの（ｊ，ｉ）番目の要素は、誘導型符号を利用するｎ台の基地局のシステムの状況において、時点ｊにｉ番目の基地局によって送信されるべきサンプルを表している（ここで、ＯＦＤＭ送信機の出力は、「単一キャリア」型の出力として表現されるので、時点ｊで送信されるシンボルは時点ｊでパルス整形波形上に変調されるシンボルである）。連続的なＮ＋Ｌ回の送信のブロックの組み合わされた結果は、長さＬの巡回プレフィックスをもつＮトーンのＯＦＤＭシンボルであることに注意を要する。よって、ｉ番目の送信基地局と関連した（次元Ｔの）誘導型符号の出力ベクトルは、
【数２】
2010511327.tif 000004
である。より具体的には、情報担持シンボルベクトルｓ（ｋ），．．．，ｓ（２），ｓ（１）に応答して、符号器４０１は、ｂｉ（Ｔ），．．．，ｂｉ（２），ｂｉ（１）を出力する。符号器４０１の出力は、ｉ番目の基地局で送信アンテナ４０３を介してシンボルを送信させるモデム４０２によって受信される。
【００４３】
[0054]一実施形態では、誘導型直交時空間ブロック符号Ｂは、関連したベースライン符号Ｂの要素の系統的な変換によって生成される。より具体的には、一実施形態では、ベースラインＯＳＴＢＣの各エントリーは、（i）零値、（ii）ｋ個の入力シンボルのうちの１個、（iii）ｋ個の否定された入力シンボルのうちの１個、（iv）入力シンボルの複素共役、（v）入力シンボルの複素共役の否定、のうちの一つに等しい。したがって、誘導型ＯＳＴＢＣを生成するために、最初にＢへのｍ番目のベクトル入力ｓ（ｍ）がＢへのｍ番目のスカラー入力（すなわち、ｘ（ｍ））と対にされる。その後、以下の表１に明記されている規則に従ってＢの各エントリーを次元Ｎ＋Ｌのベクトルで置換することにより、ＢがＢから生成される。
【表１】
2010511327.tif 000005
【００４４】
[0055]上記の表１は、ベースラインＯＳＴＢＣからの誘導型ＯＳＴＢＣの系統的な構成を示している。一実施形態では、ベースラインＯＳＴＢＣ行列Ｂ内の各情報担持シンボルｘ（ｍ）は、誘導型符号Ｂ内の次元Ｎの情報担持シンボルｓ（ｍ）のベクトルと関連付けられている。誘導型行列Ｂを構成するため、元のＯＳＴＢＣ行列Ｂの各スカラーエントリーは、上記の表に従って、次元Ｎ＋Ｌのベクトルエントリーによって置換される。行列ΦはＮ行Ｎ列のＤＦＴ行列である。行列ＧはＮ＋Ｌ行およびＮ列を有している。変換プロセスは、入力として次元Ｎのベクトルを受け取り、出力ベクトルの最後のＮ個のエントリーが（同じ順序で）入力ベクトルのエントリーであり、出力ベクトルの最初のＬ個のエントリーが（同じ順序で）入力ベクトルの最後のＬ個のエントリーである、次元Ｎ＋Ｌのベクトルを生成する。行列Ｕは、Ｕ＝ΦＶΦＨという形式であり、ここで、Φは次元ＮのＤＦＴ行列であり、図５に示された形式を有しているＶはＮ行Ｎ列の行列である。最後に、上付きの添字「＊」および「Ｈ」は、それぞれ、要素に関する共役演算、および、エルミート（共役転置）演算を表している。これらの演算に関するより詳しい情報については、Ｒ．Ａ．ＨｏｒｎおよびＣ．Ｒ．Ｊｏｈｎｓｏｎ著、Ｍａｔｒｉｘ  Ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖ．Ｐｒｅｓｓ，  １９９４を参照のこと。
【００４５】
[0056]表１に示されているように、Ｂを生成するためにＢの要素を置換する次元Ｎ＋Ｌの全ベクトルが共役演算または線形演算によって生成される。一実施形態では、これらの変換で利用される行列ΦおよびＵは、結果として得られる誘導型ＯＳＴＢＣが所望の特性を有することを保証する構造を有するように制限されている。一実施形態では、行列ΦはＮ行Ｎ列の（正規化された）ＤＦＴ行列である。行列ＵもまたＮ行およびＮ列を有し、さらにユニタリであり、行列Ｕは、Ｕ＝ΦＶΦＨの形式を有し、ここで、Ｖは、図５に示された形式を有しているＮ行Ｎ列の行列であり、各ｖｉは１に等しい絶対値をもつ複素数である。
【００４６】
[0057]表１のように誘導型ＯＳＴＢＣを構成する方法の一実施形態が以下に記載されている。最初に、（あるｉおよびｊに対し）Ｂの（ｉ，ｊ）番目のエントリーがあるｍの値に対するｘ（ｍ）に等しい場合を仮定する。この場合、一実施形態では、このエントリーは、１）ベクトルｓ（ｍ）に行列Ｆを乗算することにより次元Ｎの中間ベクトルｚ（ｍ）を生成し、２）ベクトルｖ（ｍ）を生成するために（すなわち、ｖ（ｍ）の最初のＬ個のエントリーがｚ（ｍ）の最後のＬ個のエントリーであり、ｖ（ｍ）の最後のＮ個のエントリーが（同じ順序で）ｚ（ｍ）のエントリーである次元Ｎ＋Ｌのベクトルｖ（ｍ）を生成するために）Ｌサンプル巡回プレフィックスをｚ（ｍ）に加算し、３）（仮定によってｘ（ｍ）に等しい）Ｂの（ｉ，ｊ）番目のエントリーをｖ（ｍ）で置換することにより、次元Ｎ＋Ｌのベクトルｖ（ｍ）によって置換される。
【００４７】
[0058]次に、（あるｉおよびｊに対する）Ｂの（ｉ，ｊ）番目のエントリーがあるｍの値に対するｘ（ｍ）の共役に等しい場合を考える。この場合、一実施形態では、このエントリーは、１）ベクトルｓ（ｍ）の要素に関する複素共役に行列Ｆの要素に関する複素共役である行列Ｆ＊を乗算することにより次元Ｎの中間ベクトルｚ（ｍ）を生成し、２）ベクトルｚ（ｍ）に行列Ｕの要素に関する複素共役である行列Ｕ＊を乗算することにより次元Ｎの中間ベクトルｄ（ｍ）を生成し、３）ベクトルｕ（ｍ）を生成するために、すなわち、ｕ（ｍ）の最初のＬ個のエントリーがｄ（ｍ）の最後のＬ個のエントリーであり、ｕ（ｍ）の最後のＮ個のエントリーが（同じ順序で）ｄ（ｍ）のエントリーである次元Ｎ＋Ｌのベクトルｕ（ｍ）を生成するために、Ｌサンプル巡回プレフィックスをｄ（ｍ）に加算し、（仮定によってｘ（ｍ）の複素共役に等しい）Ｂの（ｉ，ｊ）番目のエントリーをｕ（ｍ）で置換することにより、次元Ｎ＋Ｌのベクトルｕ（ｍ）によって置換される。
【００４８】
[0059]同様に、表１に従って、ｘ（ｍ）の否定に等しいＢのエントリーが上述のように構成されたベクトルｖ（ｍ）の否定によって置換され、ｘ（ｍ）の複素共役の否定に等しいＢのエントリーが上述のように構成されたベクトルｕ（ｍ）の否定によって置換される。最後に、零に等しいＢの各エントリーが次元Ｎ＋Ｌの全て零のベクトルによって置換される。結果として得られるＯＳＴＢＣは、（各基地局で）Ｔ個のタイムスロットに亘ってＫ個（ｋのＮ倍に等しい）のスカラー型複素数値情報担持シンボルを符号化し、ここで、ＴはＮとＬの和のｔ倍に等しい。その結果として、（Ｔ分のＫに等しい）誘導型ＯＳＴＢＣのレートは、ベースラインＯＳＴＢＣの一部Ｎ／（Ｎ＋Ｌ）である（すなわち、（ＮとＬの和）分のＮである）。
【００４９】
[0060]図６は、各基地局がベースライン符号としてＡｌａｍｏｕｔｉ符号を使用する基地局１台当たりに単一の送信アンテナを有している２台の送信基地局のシステムと共に使用されるべき符号を生成する特殊な場合を示している。図６を参照すると、ベースラインＡｌａｍｏｕｔｉ符号（Ｂと呼ばれる）は、１チャンネル利用毎に１個のシンボルのレートで、アンテナ１本当たり２個のサンプルに亘る時間に、２個のシンボルを符号化し、関連した誘導ＯＳＴＢＣのＢは、１チャンネル利用毎にＮ／（Ｎ＋Ｌ）個のシンボルのレートで、１基地局当たりに２×（Ｎ＋Ｌ）個のサンプルに亘る時間に、２×Ｎ個のシンボルを符号化する。より具体的には、（図６に行列Ｂによって表されている）Ａｌａｍｏｕｔｉ符号は、２個のタイムスロットと２本のアンテナについて２個のシンボルｘ（１）およびｘ（２）を符号化する。１番目のタイムスロットで、ｉ番目のアンテナ（但し、ｉ＝１，２）はシンボルｘ（ｉ）を送信し、２番目のタイムスロットで、１番目のアンテナはｘ（２）の複素共役を送信し、２番目のアンテナはｘ（ｉ）の複素共役の否定を送信する。誘導型符号は図６において行列Ｂで表されている。タイムスロット１からＬ＋Ｎまでに、ｉ番目の基地局（但し、ｉ＝１，２）によって送信された信号サンプルは、シンボルのｉ番目のブロックｓ（ｉ）から、ｓ（ｉ）のＤＦＴを計算することにより構成され、（ＯＦＤＭ伝送と等価的である）巡回プレフィックスがプリペンドされる。Ｌ＋Ｎ＋１から２×（Ｌ＋Ｎ）までの時点に１番目のアンテナによって送信されたサンプルは、（i）ｓ（２）のＤＦＴに変換Ｕを適用し、（ii）結果として得られた次元ＮのベクトルにそのＬサンプル巡回プリフィックスをプリペンドすることにより生成される。Ｌ＋Ｎ＋１から２×（Ｌ＋Ｎ）までの時点に２番目のアンテナによって送信されたサンプルは同様にＢに従って構成される。
【００５０】
ＯＳＴＢＣ符号器の実施例
[0061]図７は、典型的なアンテナ要素上での送信のため符号化する基地局７０２ｌ−ｎのうちの１台によって使用されるＯＦＤＭベースのＯＳＴＢＣ符号器の一実施形態のブロック図である。図７を参照すると、符号器は、入力として、情報担持信号を受け取るか、または、システム内の外符号によって生成されたサンプルを受け取る。符号化はサイズＫのブロックで実行され、ここで、ＫはＮのｋ倍に等しい。直列／並列変換器７０１は、Ｋ個のシンボルからなる各ブロックをｋ個のサブブロック、すなわち、それぞれがＮ個のシンボルを有している情報シンボルベクトルｓ（１），ｓ（２），．．．，ｓ（ｋ）に分割する。処理されたブロックは、次に、記録され（そして、零ブロックが適切な場合に挿入され）、各ブロックは、その後に図７に示されているように、スイッチ７２０ｌ−１、７２１ｌ−ｋ、７２２ｌ−ｋおよび７２３ｌ−ｋの位置と、所与のアンテナ要素と関連したＯＳＴＢＣ列に従って設定された並べ替え演算とを用いて個別に処理される。特に、スイッチ７２０ｌの設定とは無関係に、符号器はＮ点ＩＤＦＴをｋ個のサブブロックｓ（ｌ）に適用する。スイッチ７２０ｌが下側経路に設定されている場合、符号器は行列Ｕ７０３１を変換されたデータに投影する。一実施形態では、行列Ｕ７０３ｌは時間反転行列である。符号器は、要素毎の複素共役７０４ｌを、変換されたデータを行列Ｕ７０３１に投影する結果に実行する。スイッチ７２１ｌは、スイッチ７２０ｌと同じ経路（下側または上側）に設定される。選択された（下側または上側）経路からの結果が、その後に、スイッチ７２２ｌの上側経路（および、常にスイッチ７２２ｌと同じ経路に設定されている７２３ｌの上側経路）を介して巡回プレフィックスユニット７０６ｌへ導かれるか、または、スイッチ７２２ｌの下側経路を介して「否定」ブロック７０５ｌへ導かれ、かつ、スイッチ７２３ｌの下側経路を介して巡回プレフィックスユニット７０６ｌへ導かれる。「否定」ブロック７０５ｌ−ｋのうちの１つずつは、ブロックの出力で次元Ｎのベクトルを生成し、ブロックの出力のｉ番目のエントリー（但し、ｉ＝１，２，３，．．．，Ｎ）は入力ベクトルのｉ番目のエントリーのマイナスに等しい。残りの情報シンボルベクトルｓ（２），．．．，ｓ（ｋ）は同じように処理される。
【００５１】
[0062]巡回プレフィックスユニット７０６ｌ−ｋは、Ｎ＋Ｌのサイズの処理済みブロックを作成するためにＬサンプルの巡回プレフィックスを挿入する。処理後に、並べ替えユニット７０７は、処理済みのブロックを並べ替え、適切な場合に、所与のアンテナと関連した誘導型時空間ブロック符号の列によって指定されるように、（それぞれの次元がＮ＋Ｌである）零ベクトルのブロックを挿入する。たとえば、実施されている符号が（ｋ＝３かつｎ＝４の場合である）図９に示された誘導型符号であるならば、行列の２番目の列と関連したアンテナのための並べ替え演算は、最初にプレフィックスユニット７０６２の出力を定め、プレフィックスユニット７０６１の出力が後に続き、Ｎ＋Ｌ個の零のベクトルが後に続き、プレフィックスユニット７０６３の出力が後に続く。一実施形態では、図７におけるスイッチの位置、および、並べ替え演算は、所与のアンテナ要素と関連したＯＦＤＭベースＯＳＴＢＣの列によって表されている。
【００５２】
[0063]最後に、並べ替え／零挿入演算によって生成されたＴ個のサンプルによるベクトルが並列／直列変換器７０８を介してモデム７０９へ伝達され、モデム７０９が、当分野で周知の方式でパルス整形、増幅、および、無線周波数（ＲＦ）への変調を実行する。その後に、モデム７０９はアンテナ要素７１０を介して伝送用のデータを送信する。
【００５３】
[0064]図９は、各基地局が単一送信アンテナを利用する４台の送信基地局のシステムのための既存のベースライン符号からＯＳＴＦＤＭ符号を構成する符号の別の実施例を示している。特に、図９は、４台の送信基地局のシステムと共に使用されるべき符号を生成する特殊な場合を表している。特に、図９は、１チャンネル利用毎に３／４個のシンボルのレートでアンテナ１本当たり４個のサンプルについて３個のシンボルを符号化するベースラインＯＳＴＢＣであるＢと、１チャンネル利用毎にＮ／（Ｎ＋Ｌ）個のシンボルの３／４倍のレートで、１基地局当たりに（Ｎ＋Ｌ）個のサンプルの４倍に亘る時間で、３×Ｎ個のシンボルを符号化する関連した誘導型ＯＳＴＢＣであるＢと、を表している。この符号は、（たとえば、Ｂの列のうちの１列を落とすことにより）３台の送信基地局のシステムのための系統的な誘導型ＯＳＴＢＣをさらに提供する。この符号は、各基地局が２本の送信アンテナを有している２台の基地局のシステムの状況でも使用され得る。この場合、Ｂの１−２列は、基地局の一方で２本の送信アンテナと関連付けられ、３−４列は、もう一方の基地局で２本の送信アンテナと関連付けられている。
【００５４】
基地局符号器の実施例
[0065]図８Ａおよび８Ｂは、ＯＳＦＤＭ符号器を実装する１台ずつの基地局での符号器の一実施形態のブロック図である。図８Ａおよび８Ｂにおける符号器は、各基地局が送信用の単一のアンテナ要素を備えている２台の基地局からの送信を含むスキームにおける各基地局内でのＯＦＤＭベースのＯＳＴＢＣの実施をサポートする。システムは、入力として、システム内の外符号によって生成されたＮ個の（複素数値スカラー）シンボルのブロックを受け取る。
【００５５】
[0066]図８Ａを参照すると、符号器は、次元Ｎの情報シンボルベクトルｓ（１）およびｓ（２）の組を受信し、並列形式に変換する直列／並列変換器８０１を含む。Ｎ点ＩＤＦＴ８０２は、情報シンボルベクトルｓ（１）をＮ個のシンボルに変換する。巡回プレフィックスユニット８０３は、ＬビットのプレフィックスをＮ個のシンボルに追加し、それによって、並列／直列変換器８０８に送信されるＮ＋Ｌ組のデータを作成し、データが並列／直列変換器８０８で直列形式に変換される。
【００５６】
[0067]Ｎ点ＩＤＦＴ８０４は、情報シンボルベクトルｓ（２）をＮ個のシンボルに変換する。次に、投影ユニット８０５は、Ｎ点ＩＤＦＴ変換８０４から出力された行列を行列Ｕに投影する。一実施形態では、行列Ｕは時間反転行列である。共役ユニット８０６は投影ユニット８０５の出力に共役演算を実行する。巡回プレフィックスユニット８０７は、Ｌ個のシンボルからなるプレフィックスを共役ユニット８０６の共役化された出力に加算する。巡回プレフィックスユニット８０７の出力は、並列入力上のデータを直列形式に変換する並列／直列変換器８０８に入力され、並列／直列変換器８０８の出力は、アンテナ８１０を介してデータを送信させるモデム８０９へ送信される。
【００５７】
[0068]図８Ｂには、第２の基地局の符号器が記載されている。図８Ｂを参照すると、符号器は、次元“Ｎ”の情報シンボルベクトルの組を受信し、並列形式に変換する直列／並列変換器８１１を含む。Ｎ点ＩＤＦＴ８１２は、情報シンボルベクトルｓ（２）をＮ個のシンボルに変換する。巡回プレフィックスユニット８１３は、ＬビットからなるプレフィックスをＮ個のシンボルに加算し、それによって、並列／直列変換器８１８へ送信され、並列／直列変換器８１８で直列形式に変換されるＮ＋Ｌ組のデータを作成する。
【００５８】
[0069]Ｎ点ＩＤＦＴ８１４は、情報シンボルベクトルｓ（１）をＮ個のシンボルに変換する。次に、投影ユニット８１５は、Ｎ点ＩＤＦＴ変換８１４から出力された行列を行列Ｕに投影する。一実施形態では、行列Ｕは時間反転行列である。共役ユニット８１６は投影ユニット８１５の出力に共役演算を実行する。巡回プレフィックスユニット８１７は、Ｌ個のシンボルからなるプレフィックスを共役ユニット８１６の共役化された出力に加算する。巡回プレフィックスユニット８１７の出力は、並列入力上のデータを直列形式に変換する並列／直列変換器８１８に入力される。並列／直列変換器８１８の出力は、アンテナ８２０を介してデータを送信させるモデム８１９へ送信される。
【００５９】
[0070]各ベクトルｓ（ｉ）に実行され、図８Ａおよび８Ｂにおける入力ｓ（ｉ）に関するサブシステム上の４個のスイッチの位置によって表現される処理の選択と、処理された巡回プレフィックス付きのベクトルの並べ替えとが、ベースライン符号によって表されている。たとえば、図９における符号の実施では、１番目のアンテナにおいて、全てのスイッチがｓ（１）を処理するため上側に、ｓ（２）を処理するため下側に選択され、一方、ｓ（３）を処理する際に、第１の（ペア）は下側に設定され、第２のペアは上側に設定される。さらに、この場合の並べ替え演算は、同じ順番を保ち、零ベクトルブロックを付加するだけである。
【００６０】
ＯＦＤＭベース受信機フロントエンドの実施例
[0071]図１０はＯＦＤＭベース線形受信機フロントエンド構造の一実施形態のブロック図である。より具体的には、受信機フロントエンドは、内符号への入力シンボルのソフト推定値(softestimate)を生成する。これらの推定値はその後に復調器／デマッパーブロックへの入力として使用される。
【００６１】
[0072]フロントエンド構造は、シンボル検出アルゴリズムを実行し、シンボル判定のための外復号器によって使用されるスカラー系列を生成する。このアルゴリズムは、緩やかに変化するフラットフェージングチャンネル上のデータ伝送の場合に、情報担持ベクトルｓ（１），ｓ（２），．．．，ｓ（ｋ）の検出のため容易に適用され得ると共に、緩やかに経時変化する周波数選択性チャンネル上のシンボル検出のためにも適用され得る。一実施形態では、チャンネルは、十分に緩やかに変化するので、チャンネルフェージング係数の正確な推定値が（パイロット推定フェーズによって）取得され、かつ、受信機は線形フィルタ（たとえば、送信機パルス整形フィルタに整合した平方根二乗余弦パルス）と、後に続くボーレートサンプラ（調整可能なサンプリング時間付き）とからなる標準的なフロントエンドを利用する。ボーレートサンプラの出力で、受信機は、背景雑音で送信された全ＯＳＴＢＣ系列の応答の線形重ね合わせであるサンプルの系列を利用する。パラメータＬが選択されていることも仮定されるので、（ボーレートサンプラの出力で観察された）各送信側基地局から受信機への全部のチャンネルのインパルス応答の合成されたサポートの実効長は、（受信中のマルチパススプレッドおよび相対遅延を含む）Ｌ個のサンプル以下である。
【００６２】
[0073]構成により、（ボーレートサンプラの出力で観察された）送信側基地局から受信機へのチャンネルの実効インパルス応答は、Ｌδ個のサンプル長以下である。一実施形態では、定数Ｌδは、受信機フロントエンドフィルタを通る（各符号器で使用される）パルス成形波形の応答の（シンボル期間中の）「実効」間隔によって決定される。平方根二乗余弦パルス整形フィルタおよび受信機フロントエンドフィルタが利用されるとき、Ｌδの値は、利用されるロールオフ係数に依存し、典型的に４と６との間にある。その上、任意の２つのこのようなチャンネル応答のインパルス応答中の最初の非零サンプルは、（仮定されたＬＯの最大相対遅延制約のために）ＬＯ個以下のサンプルしか離れていない。一実施形態では、チャンネル推定フェーズにおいて、伝送中に相対遅延の推定値が、チャンネルフェージング係数の推定値と一緒に、最初に取得される。
【００６３】
[0074]これらの推定値に基づいて、図１０の受信機は以下の演算を実行する。相対遅延推定値を仮定すると、ブロックシンボルタイミング基準が決定され、受信され標本化された系列が長さＴのブロックに分割される。一実施形態では、これらの演算は受信機で実行され、これらの演算はタイミング再生演算および同期演算の一部である。概念的には、相対遅延が最初に推定される。このため、送信アンテナは、受信機が知っているパイロット信号によって生成された時空間符号化系列を送信する。受信機は、アナログ線形フロントエンド（フロントエンドフィルタリング、復調、および、サンプリング）を有し、タイミング再生の一部の演算である送信された信号のサンプリング時間の推定および再調整を行うために、送信された信号についての知識を使用する。非同期の場合、送信アンテナ毎に１個ずつの多数の相対遅延が推定される。次に、ｒ個のベクトルへのブロック化が、最初に到着している送信された信号の開始の時にどんなブロックでも開始を決定することにより命令される。これらの相対タイミング遅延は、経時的にゆっくり変化するので、チャンネルフェージング係数を推定するために使用される標準的なパイロット支援チャンネル推定フェーズを通して推定され得る。この処理はブロック単位で実行される。変数ｒは、現在のデータのブロックと関連した次元Ｔの受信された集中サンプルのベクトルを表現している。
【００６４】
[0075]分割器１００１は、ｒを、それぞれの次元がＮ＋Ｌであるｔ個のベクトルｒ（１）、ｒ（２）、．．．、ｒ（ｔ）に分割し、すなわち、ｒ＝［ｒＴ（１）ｒＴ（２）．．．ｒＴ（ｔ）］Ｔである。集合｛１，２，．．．，ｔ｝内の整数ｍ毎に、プレフィックス除去ユニット１００２は、プレフィックスデータを除去することにより、ベクトルｒ（ｍ）の最後のＮ個のエントリーとして、次元Ｎのベクトルｙ（ｍ）を構成する。ｙ（ｍ）のｉ番目のエントリーはｒ（ｍ）のＬ＋Ｉ番目のエントリーと一致している。
【００６５】
[0076]合成器１００３は、次元Ｎｔ（すなわち、ｔのＮ倍）の（複素数値）ベクトルｙを構成する。一実施形態では、合成器１００３は、全てのｙ（ｉ）を付加することにより、ベクトルを構成し、すなわち、集合ｙ＝［ｙＴ（１）ｙＴ（２）．．．ｙＴ（ｔ）］Ｔ（すなわち、ｙ（１）、ｙ（２）、．．．、ｙ（ｔ）の連接）である。合成器１００４は、合成器１００３の出力を使用して、次元２Ｎｔ（すなわち、ｔのＮ倍の２倍）の実数値ベクトルＹを構成する。一実施形態では、合成器１００４は、ｙの（要素毎の）実部をｙの（要素毎の）虚部と連接する。
【００６６】
[0077]フェージング係数、相対遅延、および、誘導型符号構造が分かっていると仮定すると、受信機は、実数値ベクトルＹがＹ＝ＨＳ＋Ｗという形式で表現できることが分かり、式中、Ｓは、ｓがベクトルｓ＝［ｓ（１），．．．，ｓ（ｋ）］、すなわち、上記の通り定義された誘導型符号Ｂへの入力であるｋ個のベクトルｓ（１），ｓ（２），．．．，ｓ（ｋ）の全ての要素のベクトルであるときに、ｓの（要素毎の）実部と、ｓの（要素毎の）虚部との連接に等しい次元２Ｋ（すなわち、Ｋの２倍）の実数値ベクトルを表し、Ｈは、フェージングチャンネル係数、相対遅延、および、誘導型符号構造が分かっているならば、受信機で容易に構成され得る２Ｎｔ（すなわち、ｔのＮ倍の２倍）の行と２Ｋ（すなわち、Ｋの２倍）の列とを含む実数値行列を表し、Ｗは、背景雑音およびその他の形式の干渉を表現する次元２Ｎｔ（すなわち、ｔのＮ倍の２倍）のベクトルである。受信された信号をこの形式（したがって、行列Ｈの作成を含む関連した表現）で記述することは、当分野で周知の簡単な演算である。
【００６７】
[0078]この情報を使用して、計算ユニット１００６は、Ｘ＝ＨＴＹを計算し、式中、Ｘは次元２Ｋ（Ｋの２倍）の実数値ベクトルである。分割ユニット１００７は、Ｘ＝［ｘｒＴｘｉＴ］のように、Ｘを２個のＫ次元ベクトルｘｒおよびｘｉに分割する。次に、加算器１００８は、複素数値Ｋ次元ベクトルｘを、ｘ＝ｘｒ＋ｊｘｉのように構成し、ここで、ｊは−１という数の平方根を表現している。変換ユニット１００９は、ｘをＫ個のスカラーの系列に変換する。この変換は、（次元Ｋを有している）ベクトルｘからＫ個のスカラー成分を抽出することにより実現される。変換ユニット１００９の出力は復調器／デマッパーへの入力である。
【００６８】
[0079]受信機の一実施形態では、（チャンネル推定フェーズによって利用可能である）受信機における相対遅延の推定値が受信機フロントエンドでボーレートサンプラのサンプリングタイミングを調整するために使用される。このような調整は、受信機の性能の観点から重大な利益をもたらす可能性がある。たとえば、２台の基地局のシステムが利用され、受信された信号間の相対遅延がシンボル期間の半分に等しい場合を仮定する。受信機性能は改善され、ボーレートサンプラが一方の送信より４分の１サンプルずつ「遅れ」、もう一方より４分の１サンプルずつ「進む」ときに、受信機性能は最適化される可能性のあり、ボーレートサンプラが一方の送信と同期し、もう一方の送信と２分の１サンプルずつ同期がずれているときに、受信機性能は最も悪い値をとることがわかる。
【００６９】
[0080]別の実施形態では、（図１０に示されている形式のｒタイプのベクトルに分割されている）サンプルのボーレート系列は、（ダウンコンバートされた連続時間の）受信された信号を、線形フロントエンドフィルタ（たとえば、平方根二乗余弦フィルタ）と、Ｍが１より大きい場合に、（１シンボル期間当たりにＭ個のサンプルを維持する）倍率Ｍのオーバーサンプルシステムと、（システムの出力がｎＯ個のサンプルずつ遅延されたシステムの入力である）ｎＯ個のサンプルずつの離散時間遅延システムと、（入力系列のうちＭ番目のサンプル毎に全部を廃棄することにより出力を生成する）比率Ｍのデシメートシステムと、を含む、後に続くシステムのカスケードの中に通すことにより生成される。この場合、（パイロットフェーズによって受信機で利用可能である）相対サンプリング時間の推定値は、復号器性能を最適化するために、デシメーション前に、ｎＯずつの遅延システム内の（整数）遅延パラメータｎＯを調整するために利用され得る。
【００７０】
[0081]別の実施形態では、（ｒタイプのベクトルに分割された）サンプルのボーレート系列は、以下のシステムのカスケード、すなわち、
i．線形フロントエンドフィルタ（たとえば、平方根二乗余弦フィルタ）と、
ii．Ｍが１より大きい場合に、（１シンボル期間当たりにＭ個のサンプルを維持する）倍率Ｍのオーバーサンプルシステムと、
iii．（システムの出力がｎＯ個のサンプルずつ遅延されたシステムの入力である）ｎＯ個のサンプルずつの離散時間遅延システムと、
iv．（入力系列のうちＭ番目のサンプル毎に全部を廃棄することにより出力を生成する）比率Ｍのデシメートシステムと、
を含むシステムのカスケードの中に（ダウンコンバートされた連続時間の）受信された信号を通すことによる。
【００７１】
[0082]この場合に、（パイロットフェーズによって受信機で利用可能である）相対サンプリング時間の推定値は、復号器性能を最適化するために、デシメーション前に、ｎＯずつの遅延システム内の（整数）遅延パラメータｎＯを最適に調整するために利用され得る。
【００７２】
[0083]好ましくは、反復復号化は、ＳＩＳＯ  １（ソフトイン、ソフトアウト）として（図３の復号器内の）デマッパーと共に使用されるべきである。外畳み込み符号（または、ＵＥＰの場合のＲＣＰＣ符号のための）ＳＩＳＯ  ２  復号器は、理想的には、ＭＡＰ（ＢＣＪＲ）またはｍａｘｌｏｇ  ＭＡＰ復号器であるべきである。外符号およびインターリーバーを用いるならば、周波数選択性チャンネル上で通信しているとき、インターリーブ化および符号化が時間領域だけでなく周波数領域でも行われるので、ある種の周波数ダイバーシチが達成されることに注意する必要がある。
【００７３】
[0084]これらのスキームにおける受信機は、利用される（ＯＳＴＦＤＭと呼ばれる）内直交時空間ブロック符号のため、比較的簡単である。この場合に、デマッパーＳＩＳＯ  １は、送信アンテナの本数ではなく、配置内のビットの個数だけに伴って指数関数的に増大することに注意を要する。準最適受信機は、（ＭＡＰ復号器の代わりに、反復復号化がないビタビ復号器が後に続くデマッパーでもよいことにも注意を要する。ビタビ復号器は、反復復号化（ID:iterative decoding）アルゴリズムより性能が悪いが、復号化複雑性が低い。
【００７４】
[0085]多数台の（同じ位置に配置されていない）基地局に分散した送信機アンテナの組による時空間符号化伝送を利用することにより、拡大されたカバレッジ、および、高信頼性が実現され得る。ＯＦＤＭに基づく内ＳＴＢＣを使用する時空間符号は、非同期成分信号に対し頑強性がある。その上、提案された設計は、意図された移動体受信機毎に複雑性の低い受信機を利用することにより所望の性能上の利益を達成する。外バイナリ畳み込み符号およびビットインターリーブ化の使用は、広帯域伝送のための効率的かつ頑強性のあるシステムを作る。内復号器および外復号器がＲＣＰＣ符号のためのＭＡＰ復号器であるとき、付加的な周波数ダイバーシチが典型的に達成され、反復復号化がデマッパーと共に利用され得る。（フラットフェージングチャンネルを介する通信の場合であっても、反復復号化構造が性能上の利益を与えることが可能である）。最後に、外バイナリ畳み込み符号としてのＲＣＰＣ符号の使用は、柔軟性のあるＵＥＰ特性をもたらす。システム全体は、送信アンテナおよび受信アンテナの本数の変化、ならびに、モデム信号点配置の変化に対して非常に柔軟性があり、かつ、頑強性がある。
【００７５】
コンピュータシステムの実施例
[0086]図１１は、本明細書に記載されている１つ以上の動作を実行する典型的なコンピュータシステムのブロック図である。図１１を参照すると、コンピュータシステム１１００は、典型的なクライアント又はサーバーコンピュータシステムを備えることがある。コンピュータシステム１１００は、情報を通信する通信メカニズム又はバス１１１１と、バス１１１１と接続され、情報を処理するプロセッサ１１１２とを備える。プロセッサ１１１２は、たとえば、ＰｅｎｔｉｕｍＴＭ、ＰｏｗｅｒＰＣＴＭ、ＡｌｐｈａＴＭなどのようなマイクロプロセッサを含むが、マイクロプロセッサには限定されない。
【００７６】
[0087]システム１１００は、バス１１１１に接続され、情報及びプロセッサ１１１２によって実行されるべき命令を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又は、その他のダイナミック記憶装置１１０４（主メモリと呼ばれる）をさらに備える。主メモリ１１０４は、プロセッサ１１１２による命令の実行中に、一時変数又はその他の中間情報を記憶するために使用されることもある。
【００７７】
[0088]コンピュータシステム１１００は、バス１１１１に接続され、静的情報及びプロセッサ１１１２のための命令を記憶するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）及び／又はその他のスタティック記憶装置１１０６と、磁気ディスク又は光ディスク及びこれらのディスクに対応するディスクドライブのようなデータ記憶装置１１０７とをさらに備える。データ記憶装置１１０７はバス１１１１に接続され、情報及び命令を記憶する。
【００７８】
[0089]コンピュータシステム１１００は、バス１１１１に接続され情報をコンピュータユーザへ提示する陰極線管（ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような表示装置１１２１にさらに接続されることがある。英数字キーおよびその他のキーを含む英数字入力装置１１２２もまたバス１１１１に接続され、情報及びコマンド選択をプロセッサ１１１２へ通信することがある。付加的なユーザ入力装置は、バス１１１１に接続され、方向情報及びコマンド選択をプロセッサ１１１２へ通信し、ディスプレイ１２２１上のカーソル移動を制御するマウス、トラックボール、トラックパッド、スタイラス、又は、カーソル方向キーのようなカーソル制御装置１１２３である。
【００７９】
[0090]バス１１１１に接続されることがある別の装置は、紙、フィルム、又は、同様のタイプの媒体のような媒体上に情報を記録するため使用されることがあるハードコピー装置１１２４である。バス１１１１に接続されることがある別の装置は、電話機又はハンドヘルド式パーム型装置へ通信するための有線／無線通信機能１１２５である。
【００８０】
[0091]システム１１００の何れか又は全部のコンポーネント、及び、関連したハードウェアが本発明において使用されてもよいことに注意を要する。しかし、コンピュータシステムのその他の構造は装置の一部又は全部を含むことがわかる。
【００８１】
[0092]本発明の多数の代替及び変更は、おそらく上記の説明を読んだ後に当業者に明白になるが、例示のために図示され記載された特有の実施形態が制限的であるとみなされることは決して意図されていないことが理解されるべきである。したがって、様々な実施形態の細部への言及は、発明に不可欠であると考えられる特徴事項だけを本質的に列挙している請求項の範囲を制限することを目的としていない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】多数台の基地局から移動体受信機へのワイヤレス広帯域伝送を説明する図である。
【図２】送信側基地局のうちの１台で情報担持信号を符号化する符号器の一実施形態のブロック図である。
【図３】図２の符号器と共に使用する移動体受信機における受信機構造の一実施形態のブロック図である。
【図４】基地局の一実施形態における１本のアンテナでのＯＳＴＢＣベースの符号化を説明する図である。
【図５】表１に表されている行列Ｖの構造を説明する図である。
【図６】ベースライン符号としてＡｌａｍｏｕｔｉ符号を使用する基地局１台当たりに単一の送信アンテナを備えた送信基地局２台のシステムと共に用いられる符号構造の実施例を説明する図である。
【図７】基地局におけるＯＳＴＦＤＭ符号器の一実施形態のブロック図である。
【図８Ａ】２台の基地局におけるＯＳＴＦＤＭ符号器を説明する図である。
【図８Ｂ】２台の基地局におけるＯＳＴＦＤＭ符号器を説明する図である。
【図９】各基地局が単一の送信アンテナを利用する送信基地局４台のシステムの符号構造の実施例を説明する図である。
【図１０】ＯＳＴＦＤＭ受信機フロントエンドの一実施形態のブロック図である。
【図１１】コンピュータシステムの一実施形態のブロック図である。
【図１】
2010511327.tif 000006
【図２】
2010511327.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010511327.tif 000010
【図６】
2010511327.tif 000011
【図７】
2010511327.tif 000012
【図８Ａ】
2010511327.tif 000013
【図８Ｂ】
2010511327.tif 000014
【図９】
2010511327.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月22日(2009.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台以上の端末と、
符号化システムを使用して多数台の同じ場所に配置されていない基地局に分散したアンテナ要素の組から前記１台以上の端末へ情報担持信号をワイヤレス通信する少なくとも２台の基地局と、
を備えるワイヤレス通信システム。
【請求項２】
少なくとも１つの符号化システムが、前記情報担持信号のうちの１つを符号化するために、外バイナリ符号、ビットインターリーブされた符号化変調、および、誘導型ＯＦＤＭタイプの時空間ブロック符号の連接を利用する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記時空間ブロック符号が誘導型符号およびベースライン符号から作成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
送信中の全部の前記基地局の全送信アンテナが数え上げられ、各アンテナに前記誘導型符号の列が割り当てられている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
各送信アンテナと関連した基地局が前記誘導型時空間ブロック符号の対応する列に応じて情報担持シンボルのブロック毎に送信用のベクトルを生成する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記基地局のうちの少なくとも１台が、
情報担持信号を受信する入力と、
前記入力に結合され、前記情報担持信号を符号化し、ビットストリームを生成するバイナリ外符号の符号器と、
前記ビットストリームに結合され、マッパーおよびモデムが後に続けられ、前記ビットストリームにビットインターリーブ化された符号化変調を実行するビットインターリーバーと、
前記モデムに結合され、送信用の１個以上のデータストリームを生成するＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）符号器と、
を有している送信機を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記モデムおよび前記ＯＳＴＢＣ符号器が前記ビットインターリーバーの出力を直列形式から並列形式に変換するために動作する直列／並列変換器を介して結合されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記バイナリ外符号の符号器が、レート互換性パンクチャド畳み込み（ＲＣＰＣ）符号と、ターボ符号と、ブロック符号とからなる群より選択された符号を使用する符号器を備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＯＳＴＢＣ符号器が、ベースライン符号である直交時空間ブロック符号から導かれた誘導型符号として前記時空間ブロック符号を使用する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＯＳＴＢＣ符号器が、前記ベースライン符号によって符号化されたスカラー情報シンボル毎に、誘導型符号を使用して、多数個のシンボルのブロックベクトルを符号化する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記基地局のうちの少なくとも１台が、
シンボルを生成するためＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）を用いて復号化を実行する内復号器を有する線形フロントエンドと、
前記線形フロントエンドからのビットにシンボル単位でシンボルのデマッピングを実行する内シンボルデマッパー、前記内シンボルデマッパーから受信された前記デマッピングされたシンボルにデインターリーブ化を実行するビットデインターリーバー、および、外ＭＡＰ復号器を有している外復号器と、
を有する受信機を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
情報担持信号を受信する入力と、
前記入力に結合され、前記情報担持信号を符号化し、ビットストリームを生成するバイナリ外符号の符号器と、
前記ビットストリームに結合され、マッパーおよびモデムが後に続けられ、前記ビットストリームにビットインターリーブ化された符号化変調を実行するビットインターリーバーと、
前記モデムに結合され、送信用の１個以上のデータストリームを生成するＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）符号器と、
を備える送信機。
【請求項１３】
前記モデムおよび前記ＯＳＴＢＣ符号器が前記ビットインターリーバーの出力を直列形式から並列形式に変換するために動作する直列／並列変換器を介して結合されている、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１４】
前記バイナリ外符号の符号器が、レート互換性パンクチャド畳み込み（ＲＣＰＣ）符号と、ターボ符号と、ブロック符号とからなる群より選択された一つの符号に基づいて符号化する符号器を備える、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１５】
前記ＯＳＴＢＣ符号器がベースライン符号と呼ばれる直交時空間ブロック符号から導かれた前記誘導型符号と呼ばれる時空間ブロック符号を使用する、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１６】
前記ＯＳＴＢＣ符号器が、前記ベースライン符号によって符号化されたスカラー情報シンボル毎に、前記誘導型符号を使用して、多数個のシンボルのブロックベクトルを符号化する、請求項１５に記載の送信機。
【請求項１７】
前記誘導型符号が、
零に等しいエントリーが零からなるベクトルによって置換される規則と、
前記ベースライン符号のスカラー情報シンボルの所与のスケール倍に等しいエントリーが、前記誘導型符号の情報シンボルの関連したブロックベクトルを第１のユニタリ行列によって乗算し、得られたベクトルにこのベクトルの巡回プレフィックスをプリペンドすることにより生成されたベクトルの同等にスケール倍されたベクトルによって置換される規則と、
前記ベースライン符号のスカラー情報シンボルの所与のスケール倍の複素共役に等しいエントリーが、前記誘導型符号の情報シンボルの関連したブロックベクトルを第２のユニタリ行列によって乗算し、得られたベクトルにこのベクトルの巡回プレフィックスをプリペンドすることにより生成されたベクトルの同等にスケール倍されたベクトルの要素毎の共役によって置換される規則と、
を含む規則のリストに従って、前記ベースライン符号の各スカラーエントリーをベクトルで置換することにより生成される、請求項１６に記載の送信機。
【請求項１８】
前記第１のユニタリ行列が、ユニタリ行列である離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列のスケール倍の行列を含む、請求項１６に記載の送信機。
【請求項１９】
前記第２のユニタリ行列が、ＤＦＴ行列と、第３の行列と、前記ＤＦＴ行列および前記第１のユニタリ行列の逆との積に等しい、請求項１６に記載の送信機。
【請求項２０】
前記第３の行列の第１行の全エントリーが、前記第１行の最初のエントリーを除いて、零に等しく、
前記第３の行列の第２行の全エントリーが、前記第２行の最後のエントリーを除いて、零に等しく、
前記第３の行列の前記第１行および前記第２行の後の各後続行に関して、前記各後続行の全エントリーが、１個のエントリーを除いて零に等しく、非零エントリーのインデックスが前記第３の行列内の直前の行中の非零エントリーのインデックスより１ずつ小さく、
前記第３の行列の全非零エントリーが１に等しい大きさをもつ複素数値の数である、
請求項１９に記載の送信機。
【請求項２１】
請求項１２に記載の送信機を備える基地局。
【請求項２２】
シンボルを生成するためＯＦＤＭベースの内直交時空間ブロック符号（ＯＳＴＢＣ）を用いて復号化を実行する内復号器を有する線形フロントエンドと、
前記線形フロントエンドからのビットにシンボル単位でシンボルのデマッピングを実行する内シンボルデマッパー、前記内シンボルデマッパーから受信された前記デマッピングされたシンボルにデインターリーブ化を実行するビットデインターリーバー、および、外ＭＡＰ復号器を有している外復号器と、
を備える受信機。
【請求項２３】
宛先での情報担持シンボルの復号化が全ての基地局送信から受信された信号の集合に基づいており、
前記線形フロントエンドがＯＳＴＢＣ復号器を含み、
前記線形フロントエンドが、
前記受信された信号を帯域通過フィルタリングし、続いてベースバンドへダウンコンバージョンし、続いてボーレートでサンプリングし、復号化のためブロックへ分割する演算と、
各ブロックから全ての巡回プレフィックスを除去する演算と、
各ブロック内の各複素数値エントリーを２個の実数値エントリー（複素数値エントリーの実部および虚部）で置換することにより各ブロックを実数値エントリーのブロックに変換する演算と、
前記デマッパーへの入力として使用されるソフトシンボル推定値を生成するために、チャンネル歪みの推定値および相対サンプリング遅延の推定値から生成された実数値チャンネルフィルタリング行列によって、フィルタリングする演算と、
により構成されている、請求項２２に記載の受信機。
【国際調査報告】
2010511327.tif 000018
2010511327.tif 000019
2010511327.tif 000020