(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機からの複数のデータストリームを処理するための方法であって、
（ａ）複数のデータストリームを介して、受信シンボルベクトルｙで表されるシンボル
列を受信する段階と、
（ｂ）Ｎ行Ｎ列（ここで、Ｎはデータストリームの数である）のチャネル行列Ｈを生成
する段階と、
（ｃ）Ｎ行Ｎ列のチャネル行列Ｈを並び替えて、Ｎ行Ｎ列の整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）
を生成する段階と、
（ｄ）整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）にＱＲ分解を実行して、
【数１】
0005375965.tif 000078
となるユニタリ行列Ｑ（Ｓ）及び上三角行列Ｒ（Ｓ）を求める段階と、
（ｅ）行と列とを入れ替えた整列チャネル行列
【数２】
0005375965.tif 000079
にＱＲ分解を実行して、
【数３】
0005375965.tif 000080
となるユニタリ行列
【数４】
0005375965.tif 000081
及び上三角行列
【数５】
0005375965.tif 000082
を求める段階と、
（ｆ）整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）にＱＲ等化を実行して、等化整列ベクトルｚ
（Ｓ）を生成する段階と、
（ｇ）行と列とを入れ替えた受信シンボルベクトル
【数６】
0005375965.tif 000083
にＱＲ等化を実行して、等化入替え済整列ベクトル
【数７】
0005375965.tif 000084
を生成する段階と、
（ｈ）ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数８】
0005375965.tif 000085
の第１部分を処理して、ソフトビット及びソフトシンボルを決定する段階と、
（ｉ）ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数９】
0005375965.tif 000086
の第２部分を処理して、ソフトビット及びソフトシンボルを決定する段階と、
（ｊ）前記（ｈ）及び（ｉ）段階のソフトビットを再配列して、出力ベクトルｂを生成
する段階と
を有し、
Ｎ＝４であり、
４行４列のチャネル行列Ｈを並び替えて、４行４列の整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を生成
する前記（ｃ）段階が、
（ａ）複数のプレ配列行列Ｈ（１），Ｈ（２），Ｈ（３），Ｈ（４）を生成する段階と
、
（ｂ）
【数１０】
0005375965.tif 000087
となるようにＱＲ分解を実行する段階と、
（ｃ）各行列Ｒの要素を用いて、
【数１１】
0005375965.tif 000088
となるように並び替えを行う段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
Ｎ＝４であり、
行と列とを入れ替えた整列チャネル行列
【数１２】
0005375965.tif 000089
が得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｎ＝４であり、
整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）にＱＲ等化を実行して、等化整列ベクトルｚ（Ｓ）
を生成する前記（ｆ）段階が、
（ａ）
【数１３】
0005375965.tif 000090
となるように、行列Ｑ（Ｓ）のエルミート行列ＱＨ（Ｓ）に整列受信シンボルベクトルｙ
（Ｓ）を掛け合わせる段階と、
（ｂ）等化整列ベクトルｚ（Ｓ）を得る段階と
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｎ＝４であり、
行列
【数１４】
0005375965.tif 000091
のエルミート行列
【数１５】
0005375965.tif 000092
に入替え済受信シンボルベクトル
【数１６】
0005375965.tif 000093
を掛け合わせてＱＲ等化を実行し、等化入替え済整列ベクトル
【数１７】
0005375965.tif 000094
を得ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数１８】
0005375965.tif 000095
の第１部分を使用して、ソフトビット
【数１９】
0005375965.tif 000096
が算出されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
総距離メトリックｄｔｏｔａｌ ｊを算出して、ソフトシンボル
【数２０】
0005375965.tif 000097
を生成することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
算出したソフトシンボル
【数２１】
0005375965.tif 000098
と共に、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数２２】
0005375965.tif 000099
の第２部分を使用して、ソフトビット
【数２３】
0005375965.tif 000100
が算出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
さらなる処理のために、ソフトビット
【数２４】
0005375965.tif 000101
が前方誤り訂正（ＦＥＣ）復号器に送られることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ソフトビット
【数２５】
0005375965.tif 000102
を再配列して、出力ベクトルｂを生成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年１月２１日に出願された豪国特許仮出願第２００９９００２３５号の優先権を主張するものであり、上記出願の全内容が引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムを介して送信されるデータの復調方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信には、スペクトル効率を高める技術が存在している。例えば、受信機には、ＱＲ復調やＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection：最尤検出）などの技術を実行するハードウェアが備わっている。しかしながら、それらの受信機の多くは、複雑なものとなる。
【０００４】
既存の方法は、２つの独立したデータストリームを扱える。例えば、２送信−２受信アンテナ（２×２）多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）システムは、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器を使用する。２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器を拡張して、４つの独立したデータストリームを扱うこと（例えば、４×４ ＭＩＭＯシステム）や８つの独立したデータストリームを扱うこと（例えば、８×８ ＭＩＭＯシステム）を望む場合、その非直接通信性により問題が生ずる。これは、ＭＬＤが適用される場合の４×４復調スキームに関連したハードウェア実装の複雑性に起因する。このようなハードウェアの複雑性は、チップサイズの増大と、電力消費量の上昇とを招くこととなる。
【０００５】
このような問題は、無線通信システムの既存の受信機がさまざまな別個の方法で送信されたデータを復調できるようになることを求める場合に、より深刻なものとなる。
【０００６】
したがって、その複雑性を増大させることなく既存の２×２復調器を利用可能な、４×４ ＭＩＭＯシステム又は８×８ ＭＩＭＯシステムのための送信データ復調方法を提供することが望まれる。
【０００７】
当然ながら、従来技術として与えられるあらゆる事項への明細書中での参照は、当該事項が豪国を含むあらゆる地域で既知であること、又は、当該事項に含まれた情報が本明細書の一部分を構成する特許請求の範囲の基準日における一般共通知識の一部分であることを認めるものではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような観点から、本発明の一態様は、送信機からの複数のデータストリームを処理するための方法を提供する。上記方法は、
（ａ）複数のデータストリームを介して、受信シンボルベクトルｙで表されるシンボル列を受信する段階と、
（ｂ）Ｎ行Ｎ列（ここで、Ｎはデータストリームの数である）のチャネル行列Ｈを生成する段階と、
（ｃ）Ｎ行Ｎ列のチャネル行列Ｈを並び替えて、Ｎ行Ｎ列の整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を生成する段階と、
（ｄ）整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）にＱＲ分解を実行して、
【数１】
0005375965.tif 000002
となるユニタリ行列Ｑ（Ｓ）及び上三角行列Ｒ（Ｓ）を求める段階と、
（ｅ）行と列とを入れ替えた整列チャネル行列
【数２】
0005375965.tif 000003
にＱＲ分解を実行して、
【数３】
0005375965.tif 000004
となる対応するユニタリ行列
【数４】
0005375965.tif 000005
及び上三角行列
【数５】
0005375965.tif 000006
を求める段階と、
（ｆ）整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）にＱＲ等化を実行して、等化整列ベクトルｚ（Ｓ）を生成する段階と、
（ｇ）行と列とを入れ替えた受信シンボルベクトル
【数６】
0005375965.tif 000007
にＱＲ等化を実行して、等化入替え済整列ベクトル
【数７】
0005375965.tif 000008
を生成する段階と、
（ｈ）ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数８】
0005375965.tif 000009
の第１部分を処理して、ソフトビット及びソフトシンボルを決定する段階と、
（ｉ）ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数９】
0005375965.tif 000010
の第２部分を処理して、ソフトビット及びソフトシンボルを決定する段階と、
（ｊ）上記（ｈ）及び（ｉ）段階のソフトビットを再配列して、出力ベクトルｂを生成する段階と
を有する。
【０００９】
有利には、本発明は、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器の各機能的構成要素の大部分を利用して、複雑性を著しく増大させることなく、４×４ ＭＩＭＯシステムや８×８ ＭＩＭＯシステムの処理を行う。
【００１０】
好ましくは、Ｎ＝４であり、４行４列のチャネル行列Ｈを並び替えて、４行４列の整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を生成する上記（ｃ）段階は、
（ａ）複数のプレ配列行列Ｈ（１），Ｈ（２），Ｈ（３），Ｈ（４）を生成する段階と、
（ｂ）
【数１０】
0005375965.tif 000011
となるようにＱＲ分解を実行する段階と、
（ｃ）各行列Ｒの要素を用いて、
【数１１】
0005375965.tif 000012
となるように並び替えを行う段階と
を含む。
【００１１】
好ましくは、
【数１２】
0005375965.tif 000013
となる整列のための要素は、各行列Ｒの４番目の行及び４番目の列の要素Ｒ４４である。
【００１４】
好ましくは、Ｎ＝４であり、行と列とを入れ替えた整列チャネル行列
【数１５】
0005375965.tif 000014
は、式
【数１６】
0005375965.tif 000015
によって与えられる。
【００１５】
好ましくは、Ｎ＝４であり、整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）にＱＲ等化を実行して、等化整列ベクトルｚ（Ｓ）を生成する上記（ｆ）段階は、
（ａ）
【数１７】
0005375965.tif 000016
となるように、行列Ｑ（Ｓ）のエルミート行列ＱＨ（Ｓ）に整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）を掛け合わせる段階と、
（ｂ）等化整列ベクトルｚ（Ｓ）を得る段階と
を含む。
【００１６】
好ましくは、Ｎ＝４であり、
【数１８】
0005375965.tif 000017
となるように、行列
【数１９】
0005375965.tif 000018
のエルミート行列
【数２０】
0005375965.tif 000019
に入替え済受信シンボルベクトル
【数２１】
0005375965.tif 000020
を掛け合わせてＱＲ等化を実行する。ここで、
【数２２】
0005375965.tif 000021
は、等化入替え済整列ベクトルである。
【００１７】
好ましくは、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数２３】
0005375965.tif 000022
の第１部分は、ソフトビット
【数２４】
0005375965.tif 000023
を算出するために使用される。好ましくは、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数２５】
0005375965.tif 000024
の第１部分は、既存の２×２復調器によって処理されて、その結果、ソフトビット
【数２６】
0005375965.tif 000025
が出力される。
【００１８】
好ましくは、総距離メトリックｄｔｏｔａｌ ｊを算出して、ソフトシンボル
【数２７】
0005375965.tif 000026
を生成する。
【００１９】
好ましくは、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数２８】
0005375965.tif 000027
の第２部分からソフトシンボル
【数２９】
0005375965.tif 000028
を減算することにより、１つ以上の既存の２×２復調器によって第２部分の残りが処理されて、それにより、ソフトビット
【数３０】
0005375965.tif 000029
が出力される。
【００２０】
好ましくは、さらなる処理のために、ソフトビット
【数３１】
0005375965.tif 000030
は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）復号器に送られる。
【００２１】
好ましくは、ソフトビット
【数３２】
0005375965.tif 000031
を再配列して、出力ベクトルｂを生成する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器の各構成要素を示した構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による４×４ ＱＲ−ＭＬＤ復調器の各構成要素を示した構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による４×４チャネル整列のための第１オプションの各構成要素を示した構成図である。
【図４】本発明の一実施形態による４×４チャネル整列のための第２オプションの各構成要素を示した構成図である。
【図５】本発明の方法の各ステップを示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のさまざまな特徴及びステップについて、以下でより詳細に説明する。発明の理解を容易にするために、発明を好適な実施形態として例示した添付の各図面の記載への参照がなされる。しかしながら、当然、本発明は、各図面に例示された好適な実施形態に限定されない。
【００２４】
図１を参照すると、チャネル推定のためのチャネル行列Ｈと一緒に第１受信機ｙ１及び第２受信機ｙ２で受信したデータＩ／Ｑを含む複数の入力を有した２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器１００が示されている。２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器１００は、２つの出力ストリームｘ１，ｘ２に復調済ソフトビットの出力を提供するために、その内部に複数のモジュールを具備している。チャネル再配列部１０５は、各受信アンテナ（すなわち、入力ｙ１，ｙ２）からチャネル推定及び受信シンボルを得て、適切な送信シンボルが復調可能となるように、それらの再配列を行う。次いで、ＱＲ分解部１１０が、チャネル行列再配列部１０５の出力から得たチャネル行列にＱＲ分解を実行する。これに続いて、受信シンボル処理部１１５が、構成された受信シンボルベクトルと、ＱＲ分解部１１０から得た行列Ｑのエルミート行列とを掛け合わせる。最後に、ソフトビット算出部１２０が、ユークリッド距離メトリックを用いて、送信シンボル毎にソフトビットを算出する。２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器の働きは、当業者には既知であるので、詳細な説明は省略する。有利には、本発明は、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器の機能的構成要素の大部分を利用して、複雑性を著しく増大させることなく、４×４ ＭＩＭＯシステム又は８×８ ＭＩＭＯシステムの処理を行う。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による４×４ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２００を示す。４×４ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２００は、受信シンボルベクトルｙを介して複数の入力（この場合、Ｎ×１個、ここで、Ｎ＝４である）を有する。また、チャネル推定部２０５によって、チャネル行列Ｈがチャネル推定のために提供される。最終的には、以下で説明するＱＲ−ＭＬＤ復調部２５０でソフトシンボル算出値を算出するために使用される分散σ２が含まれる。チャネル行列Ｈは、チャネル整列部２１０へ送られ、整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を得るために、行列の列の整列が実行される。これにより、最大のストリームが最初に検出され、復調プロセスが改善される。整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）は、ソフトビット再順序付け部２６５、ＱＲ分解部２１５、及び入替え部２２０へ送られる。チャネル整列のための２つのオプションが存在しており、それぞれ、図３及び図４を参照して説明する。また、チャネル行列Ｈは、ＱＲ分解部２１５及び入替え部２２０へ送られる。入替え部２２０は、チャネル行列Ｈ及び整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を得ると、その行と列とを入れ替えて、行列入替え済整列チャネル行列
【数３３】
0005375965.tif 000032
を生成する。有利には、複雑性の増大を最小化するために、チャネル行列Ｈ（Ｓ）の行と列との入れ替えには、既存の２×２ ＱＲ−ＭＬＤスキームが利用される。図１に示された従来の２×２ ＱＲ−ＭＬＤでは、第２ストリームのデータを復調するために、２行２列のチャネル行列の行と列とが入れ替えられる。４×４ ＱＲ−ＭＬＤのための本発明では、４つの独立したストリームが、整列の後、２つのグループにまとめられる（すなわち、ｓ１＋ｓ２及びｓ３＋ｓ４となる）。各グループには、既存の２×２ ＱＲ−ＭＬＤが適用できる。したがって、本発明における行と列との入替えは、整列後の２つだけの４×４ ＱＲ分解を伴う２×２ ＱＲ−ＭＬＤスキームを使用するために必要となる。そうでない場合、整列後に４つのＱＲ分解が必要となる。
【００２６】
ＱＲ分解部２１５は、整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）にＱＲ分解を実行して、
【数３４】
0005375965.tif 000033
となるような行列Ｑ（Ｓ）及び行列Ｒ（Ｓ）を求める。行列Ｑ（Ｓ）は、ユニタリ行列であり、行列Ｒ（Ｓ）は、上三角行列である。ＱＲ分解部２１５から出力される上三角行列Ｒ（Ｓ）は、（例えば、図１に示されたような）２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０，２６０と、干渉除去部２５５とに送られる。既存の２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０，２６０は、連続干渉除去（Successive Interference Cancellation，ＳＩＣ）スキームと共に使用される。ＳＩＣスキームの主要な問題点の１つが、誤りの伝播である。これは、第１の検出の誤りレプリカが残りの検出に伝播し、以降の検出のパフォーマンスを低下させることである。本発明は、干渉を除去するために、（最大のストリームから先に検出されるように）整列を行うことと、ソフトシンボルを使用することとによって、この問題を解決する。
【００２７】
ユニタリ行列Ｑ（Ｓ）は、ＱＲ等化部２３５へ送られる。入替え済チャネル行列
【数３５】
0005375965.tif 000034
は、ＱＲ分解部２２５へ送られる。ＱＲ分解部２２５は、入替え済チャネル行列
【数３６】
0005375965.tif 000035
にＱＲ分解を実行して、
【数３７】
0005375965.tif 000036
となるような入替え済行列
【数３８】
0005375965.tif 000037
及び入替え済行列
【数３９】
0005375965.tif 000038
を求める。行列
【数４０】
0005375965.tif 000039
は、ユニタリ行列であり、行列
【数４１】
0005375965.tif 000040
は、上三角行列である。ＱＲ分解部２２５から出力される入替え済上三角行列
【数４２】
0005375965.tif 000041
は、（例えば、図１に示されたような）２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０，２６０と、干渉除去部２５５とに送られる。入替え済ユニタリ行列
【数４３】
0005375965.tif 000042
は、ＱＲ等化部２４０へ送られる。
【００２８】
ＱＲ等化部２３５は、整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）として入力をさらに受信し、ＱＲ等化部２４０は、ベクトル入替え部２４５で生成された入替え済受信シンボルベクトル
【数４４】
0005375965.tif 000043
として入力をさらに受信する。ベクトル入替え部２４５は、受信シンボルベクトルｙを入力として得て、整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）及び入替え済受信シンボルベクトル
【数４５】
0005375965.tif 000044
を生成する。
【００２９】
ＱＲ等化部２３５は、整列受信信号ベクトルｙ（Ｓ）と行列Ｑ（Ｓ）のエルミート行列とを掛け合わせて、すなわち、
【数４６】
0005375965.tif 000045
として、等化整列ベクトルｚ（Ｓ）を生成する。等化整列ベクトルｚ（Ｓ）は、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０及び干渉除去部２５５へ送られる。
【００３０】
ＱＲ等化部２４０は、入替え済受信信号ベクトル
【数４７】
0005375965.tif 000046
と行列
【数４８】
0005375965.tif 000047
のエルミート行列とを掛け合わせて、すなわち、
【数４９】
0005375965.tif 000048
として、等化入替え済整列ベクトル
【数５０】
0005375965.tif 000049
を生成する。等化入替え済整列ベクトル
【数５１】
0005375965.tif 000050
は、干渉除去部２５５及び２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０へ送られる。
【００３１】
２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０は、当技術分野では既知の（及び、図１に示した通りの）処理を行って、ソフトビット再順序付け部２６５で使用するための出力
【数５２】
0005375965.tif 000051
と、干渉除去部２５５で使用するための
【数５３】
0005375965.tif 000052
に対応するソフトビットとを生成する。
【００３２】
干渉除去部２５５は、ベクトル
【数５４】
0005375965.tif 000053
及びベクトルｚ’（Ｓ）を生成して、ＱＲ−ＭＬＤ復調器２６０に出力するために、
【数５５】
0005375965.tif 000054
の形式の入力と、ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０からのソフトビット
【数５６】
0005375965.tif 000055
とを受信する。有利には、干渉除去部２５５は、干渉除去のためにソフトシンボルを利用する。ソフトシンボルの算出については、以下の図５で詳細に説明する。
【００３３】
２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２６０は、当技術分野では既知の（及び、図１に示した通りの）処理を行って、ソフトビット再順序付け部２６５で使用するための出力
【数５７】
0005375965.tif 000056
を生成する。
【００３４】
ソフトビット再順序付け部２６５は、複数の出力ストリームｂ（１），ｂ（２），ｂ（３），ｂ（４）を生成するために、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２６０からの出力
【数５８】
0005375965.tif 000057
と、２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器２５０からの出力
【数５９】
0005375965.tif 000058
とを入力として受信する。
【００３５】
図３は、本発明の一実施形態による４×４チャネル整列のための第１オプション（ＱＲ分解整列）に従うチャネル整列部２１０の各構成要素を示した構成図である。図２に示したように、チャネル推定部２０５によって、チャネル行列Ｈがチャネル推定のために提供される。チャネル行列Ｈは、チャネル整列部２１０へ送られ、復調プロセスを改善する整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を得るために、行列の列の整列が実行される。第１整列オプション（ＱＲ分解整列）においては、チャネル行列順序付け部３００が提供される。チャネル行列順序付け部３００は、チャネル行列Ｈと、送信アンテナポート０，１，２，３のうちのいくつかとを入力として受け取る。実効チャネル推定部２０５から受信した入力チャネル行列Ｈは、整列前の本来の順序を有している。ｈｉｊは、ｉ番目の受信アンテナに対するチャネル推定がｊ番目の送信アンテナに関係することを意味する。チャネル行列順序付け部３００は、入力チャネル行列Ｈをシャッフルして、４つのプレ配列４×４チャネル行列を生成する。
【００３６】
次いで、各４×４行列は、４×４ ＱＲ分解部３０５によるＱＲ分解を受ける。４×４ ＱＲ分解部３０５は、対応するスカラー値Ｒ４４を出力する。次いで、整列部３１０が、４×４ ＱＲ分解部３０５からの４つの出力すべてを整列する。行列Ｒの要素に基づいて、４つの出力のすべてが小さい順に｛ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４｝＝｛１，２，３，４｝となる。整列部３１０の出力は、ベクトルＳ＝［ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４］であり、これは、整列順が修正されたチャネル行列毎のスカラー値Ｒ４４に関するものであることを表す。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態による４×４チャネル整列のための第２オプション（送信アンテナポート毎の総受信パワーに基づいた列ノルム整列）に従うチャネル整列部２１０の各構成要素を示した構成図である。図２に示したように、チャネル推定部２０５によって、チャネル行列Ｈがチャネル推定のために提供される。チャネル行列Ｈは、チャネル整列部２１０へ送られ、復調プロセスを改善する整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）を得るために、行列の列の整列が実行される。第２整列オプション（列ノルム整列）においては、チャネルベクトルノルム部４００が提供される。チャネルベクトルノルム部４００は、チャネル行列Ｈと、送信アンテナポート０，１，２，３のうちのいくつかとを入力として受け取る。実効チャネル推定部２０５から受信した入力チャネル行列Ｈは、整列前の本来の順序を有する。ｈｉｊは、ｉ番目の受信アンテナに対するチャネル推定がｊ番目の送信アンテナに関連することを意味する。次いで、チャネルベクトルノルム部４００は、行毎にノルムを算出する。
【００３８】
次いで、整列部４０５が、各列のノルムに基づいて、Ｅ（１），Ｅ（２），Ｅ（３），Ｅ（４）を小さい順｛ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４｝＝｛１，２，３，４｝に整列させる。整列部４０５の出力は、ベクトルＳ＝［ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４］であり、これは、整列順序がチャネル行列Ｈの列毎のスカラーノルムに関するものであることを表す。
【００３９】
図５は、送信機からの複数のデータストリームを処理するための図２のＱＲ−ＭＬＤ復調器２００中の各部によって実行される方法５００を示す。ステップ５０５で、複数のストリームを介してシンボル列が同時に受信される。同時に受信されたシンボル列は、受信シンボルベクトルｙで表される。ステップ５１０で、Ｎ行Ｎ列（Ｎ×Ｎ）のチャネル行列Ｈが生成される。Ｎは、データストリームの数であって、好ましくは、４×４であるが、８×８に拡張することもできる。簡素化のために、本方法の説明では４×４とする。信号モード
【数６０】
0005375965.tif 000059
が用いられる。ここで、ベクトルｙは、Ｎ×１個の受信信号ベクトルであり、行列Ｈは、Ｎ行Ｎ列のチャネル行列であり、ベクトルｘは、Ｎ×１個の送信シンボル列であり（｛ｘｉ｝は互いに独立で同一の分布に従う）、ベクトルｎは、Ｎ×１個のガウスノイズベクトルである（｛ｎｉ｝は互いに独立で分散σ２の同一の分布に従う）。Ｎ＝４である場合、信号モデルは、以下のようになる。
【数６１】
0005375965.tif 000060
【００４０】
ステップ５１５で、Ｎ行Ｎ列（すなわち、４行４列）のチャネル行列Ｈは、Ｎ行Ｎ列（すなわち、４行４列）の整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）の提供によって復調プロセスを改善するように整列される。チャネル行列Ｈの整列によって、最大の実効チャネル推定を有するデータストリームが復調され、他のデータストリーム群の復調が中止される。すなわち、これは、４×４システムの復調に対する整列ゲインを提供する。図３及び図４を参照して説明した通り、チャネル行列Ｈの整列には、（ｉ）（図３に示したような）ＱＲ分解整列と、（ｉｉ）（図４に示したような）列ノルム整列との２つの手法が存在する。
【００４１】
（ｉ）ＱＲ分解整列
ＱＲ分解は、所定の複数のチャネル行列Ｈ（１），Ｈ（２），Ｈ（３），Ｈ（４）に対して実行され、
【数６２】
0005375965.tif 000061
となる。ここで、行列Ｒ４４（ｔ）は、４行４列の行列Ｒ（ｔ）中の要素を意味し、ｔは、複数の送信アンテナポート０，１，２，３の順序である。複数のプレ順序付け行列は、各送信アンテナに関連した本来の順序のインデックスを用いて定義される。これら４つの行列にＱＲ分解を適用することによって、各行列Ｒの要素が整列を行うために使用でき、
｛ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４｝＝｛１，２，３，４｝である整列ベクトル
【数６３】
0005375965.tif 000062
が得られる。
【００４２】
（ｉｉ）列ノルム整列
チャネル行列の各列のノルムが算出される。次いで、各列のノルムを比較することによって、整列ベクトル
【数６４】
0005375965.tif 000063
が導き出される。
【００４３】
チャネル行列Ｈの整列が終わると、手順はステップ５２０に進み、ここでは、整列チャネル行列Ｈ（Ｓ）にＱＲ分解が実行されて、
【数６５】
0005375965.tif 000064
となるような行列Ｑ（Ｓ）及び行列Ｒ（Ｓ）が求められる。行列Ｑ（Ｓ）は、ユニタリ行列であり、行列Ｒ（Ｓ）は、上三角行列である。次いで、ステップ５２５で、行と列とを入れ替えた整列チャネル行列
【数６６】
0005375965.tif 000065
にＱＲ分解が実行されて、入替え済行列
【数６７】
0005375965.tif 000066
及び入替え済行列
【数６８】
0005375965.tif 000067
が求められる。行列
【数６９】
0005375965.tif 000068
は、ユニタリ行列であり、行列
【数７０】
0005375965.tif 000069
は、上三角行列である。
【００４４】
ステップ５３０で、行列Ｑ（Ｓ）のエルミート行列に整列受信信号ベクトルｙ（Ｓ）を掛け合わせること、すなわち、
【数７１】
0005375965.tif 000070
とすることによって、整列受信シンボルベクトルｙ（Ｓ）にＱＲ等化が実行される。
【００４５】
次いで、ステップ５３５で、行列
【数７２】
0005375965.tif 000071
のエルミート行列に掛け合わせることによって、入替え済受信信号ベクトル
【数７３】
0005375965.tif 000072
にＱＲ等化が実行される。
【００４６】
ステップ５４０で、ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数７４】
0005375965.tif 000073
の第１部分が処理されて、ソフトビット及びソフトシンボルが決定される。
【００４７】
【数７５】
0005375965.tif 000074
に対応するソフトビットが出力されて、ソフトシンボルを得るために使用される。ソフトシンボルは、先の２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調プロセスで算出されるｄｔｏｔａｌ ｊ（すなわち、図１における受信シンボル列処理部１１５の出力）を使用して、当技術分野で既知の通常の手法によって得られる。
【００４８】
手順はステップ５４５に進み、ここでは、ＱＲ−ＭＬＤ復調スキームにより、ベクトルｚ（Ｓ）及びベクトル
【数７６】
0005375965.tif 000075
の第２部分が処理されて、ソフトビット及びソフトシンボルが決定される。
【００４９】
次いで、必要に応じて、さらなる処理のために、
【数７７】
0005375965.tif 000076
に対応するソフトビットが前方誤り訂正復号部（図示せず）、例えば、ターボデコーダ、に送られてもよい。
【００５０】
次いで、手順はステップ５５０に進み、ここでは、ステップ５１５での整列（ＱＲ分解整列と列ノルム整列とのいずれか）の順序に基づいて、復調されたソフトビット５４０，５４５が再配列されて、元の送信順序を回復し、複数の出力ｂ（１），ｂ（２），ｂ（３），ｂ（４）が提供される。
【００５１】
本発明の方法は、ステップ５４０及びステップ５４５でベクトル
【数７８】
0005375965.tif 000077
を２つの４×４システムに分割することによって、８×８システムに拡張できる。そして、４×４システムは、２つの２×２システムに分割される。第１の４×４システムは、４つの復調済ソフトビット及び４つのソフトシンボルを出力しなければならない。これら４つのソフトシンボルは、第２の４×４システムで使用されなければならず、４つのソフトシンボルは、残りの４つのデータストリームを復調するために破棄される。
【００５２】
以上、例示を目的として本発明の例示的な実施形態が記載されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変形、追加、及び置換が可能であるということが当業者には明らかである。したがって、本発明は、先に記載した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲による定義がなされる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、無線通信システムに適用でき、より詳細には、無線通信システムを介して送信されるデータの復調方法に適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１００  ２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調器
１０５  チャネル行列再配列部
１１０  ＱＲ分解部
１１５  受信シンボル列処理部
１２０  ソフトビット算出部
２００  ４×４ ＱＲ−ＭＬＤ復調器
２０５  実効チャネル推定部
２１０  チャネル整列部
２１５，２２５  ＱＲ分解部
２２０  入替え部
２３５，２４０  ＱＲ等化部
２４５  ベクトル入替え部
２５０，２６０  ２×２ ＱＲ−ＭＬＤ復調部
２５５  干渉除去部
２６５  ソフトビット再順序付け部
３００  チャネル行列順序付け部
３０５  ４×４ ＱＲ分解部
３１０  整列部
４００  チャネルベクトルノルム部
４０５  整列部
【図１】
0005375965.tif 000103
【図２】
0005375965.tif 000104
【図３】
0005375965.tif 000105
【図４】
0005375965.tif 000106
【図５】
0005375965.tif 000107