(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード化されたデータ・シンボルを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいてデータ・シンボルを処理するように、そして複数のアンテナを介した伝送のための伝送データ・シンボルを発生させるように該コード化されたデータ・シンボルに空間処理を実行するために構成された少なくとも１個のプロセッサ、ここにおいて、空間処理を実行することは、該コード化されたデータシンボルの空間拡散のために１組の異なるステアリング行列を用いることを備え、該プロセッサは、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して該組のうちの異なる行列を使用することにより空間拡散を実行するように構成されている；及び
該少なくとも１個のプロセッサに接続されたメモリ、ここにおいて該メモリは該プロセッサによって実行される複数の命令を記憶する
を具備する装置。
【請求項２】
該少なくとも１個のプロセッサは、複数の行列を用いてビームフォーミングを実行するように、そして異なる周波数副帯域に対して異なる行列を使用するように構成される、請求項１の装置。
【請求項３】
該少なくとも１個のプロセッサは、該コード化されたデータ・シンボルを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式に基づいて該データ・シンボルを処理するように構成される、請求項１の装置。
【請求項４】
該少なくとも１個のプロセッサは、該コード化されたデータ・シンボルを発生させるために空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式に基づいて該データ・シンボルを処理するように構成される、請求項１の装置。
【請求項５】
該少なくとも１個のプロセッサは、該コード化されたデータ・シンボルを発生させるために直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該データ・シンボルを処理するように構成される、請求項１の装置。
【請求項６】
該少なくとも１個のプロセッサは、２つのシンボル・ピリオドにおいて１つの周波数副帯域上に送られる少なくとも２個のデータ・シンボルを得るように、２組のコード化されたデータ・シンボルを発生させるために該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該少なくとも２個のデータ・シンボルを処理するように、そして２つのシンボル・ピリオドにおいて該周波数副帯域上の伝送のために該２組のコード化されたデータ・シンボルを与えるように構成される、請求項１の装置。
【請求項７】
該少なくとも１個のプロセッサは、１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの周波数副帯域上に送られる少なくとも２個のデータ・シンボルを得るように、２組のコード化されたデータ・シンボルを発生させるために該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該少なくとも２個のデータ・シンボルを処理するように、そして該シンボル・ピリオドにおいて該２つの周波数副帯域上の伝送のために該２組のコード化されたデータ・シンボルを与えるように構成される、請求項１の装置。
【請求項８】
該少なくとも１個のプロセッサは、該各アンテナに対する伝送データ・シンボルを発生させるために各アンテナに対する該伝送データ・シンボルに直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）変調を実行するように構成される、請求項１の装置。
【請求項９】
該少なくとも１個のプロセッサは、該アンテナに対する伝送データ・シンボルを発生させるために各アンテナに対する該伝送データ・シンボルに単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）変調を実行するように構成される、請求項１の装置。
【請求項１０】
該少なくとも１個のプロセッサは、該複数のアンテナに対して異なる巡回遅延を適用するように構成される、請求項１の装置。
【請求項１１】
該少なくとも１個のプロセッサは、該伝送データ・シンボルに基づいて該複数のアンテナに対する伝送データ・シンボルを発生させるように、そして該複数のアンテナに対する該伝送データ・シンボルを異なる負でない整数の数のサンプルだけ循環的に遅延させるように構成される、請求項１の装置。
【請求項１２】
コード化されたデータ・シンボルを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいてデータ・シンボルを処理すること；及び
複数のアンテナを介した伝送のための伝送データ・シンボルを発生させるために該コード化されたデータ・シンボルに空間処理を実行すること、ここにおいて、空間処理を実行することは、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して１組の異なるステアリング行列のうちの異なる行列を使用することにより該コード化されたデータシンボルの空間拡散のために該組を用いることを備える
を具備する方法。
【請求項１３】
該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該データ・シンボルを該処理することは、
該コード化されたデータ・シンボルを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式、又は直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該データ・シンボルを処理すること
を備える、請求項１２の方法。
【請求項１４】
該複数のアンテナに対して異なる巡回遅延を適用すること
をさらに具備する、請求項１２の方法。
【請求項１５】
コード化されたデータ・シンボルを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいてデータ・シンボルを処理するための手段；及び
複数のアンテナを介した伝送のための伝送データ・シンボルを発生させるために該コード化されたデータ・シンボルに空間処理を実行するための手段、ここにおいて、空間処理を実行するための手段は、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して１組の異なるステアリング行列のうちの異なる行列を使用することにより該コード化されたデータシンボルの空間拡散のために該組を用いるための手段を備える
を具備する装置。
【請求項１６】
該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該データ・シンボルを処理するための手段は、該コード化されたデータ・シンボルを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式、又は直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該データ・シンボルを処理するための手段
を備える、請求項１５の装置。
【請求項１７】
該複数のアンテナに対して異なる巡回遅延を適用するための手段
をさらに具備する、請求項１５の装置。
【請求項１８】
少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいて少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理ようために、そして複数のアンテナを介した伝送のために複数の伝送データ・シンボル・ストリームを発生させるために該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームに空間処理を実行するように構成された少なくとも１個のプロセッサ、ここにおいて、空間処理を実行することは、該少なくとも２個のコード化されたデータシンボル・ストリームの空間拡散のために１組の異なるステアリング行列を用いることを備え、該プロセッサは、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して該組のうちの異なる行列を使用することにより空間拡散を実行するように構成されている；及び
該少なくとも１個のプロセッサに接続されたメモリ、ここにおいて該メモリは該プロセッサによって実行される複数の命令を記憶する
を具備する装置。
【請求項１９】
該少なくとも１個のプロセッサは、該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式、又は直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理するように構成される、請求項１８の装置。
【請求項２０】
該少なくとも１個のプロセッサは、伝送ダイバーシティ方式を用いないで送られる少なくとも１個の追加のデータ・シンボル・ストリームを発生させるように、そして該複数の伝送データ・シンボル・ストリームを発生させるために複数の行列を用いて該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリーム及び該少なくとも１個の追加のデータ・シンボル・ストリームに空間処理を実行するように構成される、請求項１８の装置。
【請求項２１】
該少なくとも１個のプロセッサは、該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームに対して選択された少なくとも２つのゲインを用いて該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームをスケーリングするように、そして該少なくとも１個の追加のデータ・シンボル・ストリームに対して選択された少なくとも１つのゲインを用いて該少なくとも１個の追加のデータ・シンボル・ストリームをスケーリングするように構成される、請求項２０の装置。
【請求項２２】
該少なくとも１個のプロセッサは、該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを発生させるために少なくとも１つのコーディング及び変調方式に基づいて少なくとも１個のデータ・ストリームを処理するように構成される、請求項１８の装置。
【請求項２３】
少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいて少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理すること；及び
複数のアンテナを介した伝送のために複数の伝送データ・シンボル・ストリームを発生させるために該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームに空間処理を実行すること、ここにおいて、空間処理を実行することは、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して１組の異なるステアリング行列のうちの異なる行列を使用することにより少なくとも２個のコード化されたシンボル・ストリームの空間拡散のために該組を用いることを備える
を具備する方法。
【請求項２４】
該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを該処理することは、
該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式、又は直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理すること
を備える、請求項２３の方法。
【請求項２５】
少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために伝送ダイバーシティ方式に基づいて少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理するための手段；及び
複数のアンテナを介した伝送のために複数の伝送データ・シンボル・ストリームを発生させるために該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームに空間処理を実行するための手段、ここにおいて、空間処理を実行するための手段は、異なる周波数副帯域、異なる時間インターバル又は両者に対して１組の異なるステアリング行列のうちの異なる行列を使用することにより少なくとも２個のコード化されたシンボル・ストリームの空間拡散のために該組を用いるための手段を備える
を具備する装置。
【請求項２６】
該伝送ダイバーシティ方式に基づいて該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを該処理するための手段は、
該少なくとも２個のコード化されたデータ・シンボル・ストリームを発生させるために空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）方式、又は直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ）方式に基づいて該少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを処理するための手段
を備える、請求項２５の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許に関する本出願は、米国特許仮出願番号第６０／６０７，３７１号、名称“無線通信システムのための空間−時間伝送ダイバーシティを用いたステアリング・ダイバーシティ（Steering Diversity with Space-Time Transmission Diversity for a Wireless Communication System）”、２００４年９月３日出願、及び米国特許仮出願番号第６０／６０８，２２６号、名称“無線通信システムのための空間−時間ダイバーシティ方式及び空間−周波数伝送ダイバーシティ方式を用いたステアリング・ダイバーシティ（Steering Diversity with Space- Time and Space-Frequency Transmission Diversity Schemes for a Wireless Communication System）”、２００４年９月８日出願、に優先権を主張し、両者とも本出願の譲受人に譲渡され、そして引用によってここに明示的に取り込まれている。
【０００２】
本開示は、一般に通信に係り、そしてより詳しくはマルチ・アンテナ通信システムにおいてデータを伝送する技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチ・アンテナ通信システムは、データ伝送のために複数の（ＮＴ個の）送信アンテナ及び１又はそれより多くの（ＮＲ個の）受信アンテナを採用する。ＮＴ個の送信アンテナは、複数のアンテナから異なるデータを伝送することによってシステム・スループットを増加させるため、又は重複してデータを伝送することによって信頼性を向上させるために使用されることができる。
【０００４】
マルチ・アンテナ通信システムでは、伝播パスは、送信アンテナと受信アンテナの各対の間に存在する。ＮＴ・ＮＲ個の異なる伝播パスが、ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナとの間に形成される。これらの伝播パスは、異なるチャネル状態（例えば、異なるフェーディング効果、マルチパス効果、及び干渉効果）を経験することがあり、そして異なる信号−対−ノイズ−及び−干渉比（ＳＮＲ：signal-to-noise-and-interference ratio）を得ることがある。ＮＴ・ＮＲ個の伝播パスのチャネル応答は、そのようにパス毎に変化することがあり、そして時間変化しやすい無線チャネルに対して時間とともにさらに変化することがあり、そして分散型の無線チャネルに対して周波数全体にわたってさらに変化することがある。伝播パスの変化しやすい性質は、効率的かつ信頼性のある方法でデータを伝送することを困難にさせている。
【０００５】
伝送ダイバーシティは、空間、周波数、時間、又はこれらの次元の組み合わせにわたるデータの重複する伝送を呼び、データ伝送に関する信頼性を向上させる。伝送ダイバーシティの１つの目的は、可能な限り多くの次元にわたりデータ伝送のためのダイバーシティを最大にすることであり、エラーに強い性能を実現することである。別の１つの目的は、送信機及び受信機の両方において伝送ダイバーシティのための処理を簡略化することである。
【０００６】
それゆえ、マルチ・アンテナ通信システムにおいて伝送ダイバーシティを用いてデータを伝送するための技術に対するこの分野における必要性がある。
【発明の開示】
【０００７】
［サマリー］
複数の伝送ダイバーシティ方式の組み合わせを使用してデータを伝送するための技術が、本明細書中に記載される。これらの伝送ダイバーシティ方式は、空間拡散、連続ビームフォーミング（continuous beamforming）、巡回遅延ダイバーシティ、空間−時間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ：space-time transmit diversity）、空間−周波数伝送ダイバーシティ（ＳＦＴＤ：space-frequency transmit diversity）、及び直交伝送ダイバーシティ（ＯＴＤ：orthogonal transmit diversity）を含み、その全てが以下に説明される。
【０００８】
１つの実施形態では、送信エンティティは、１又はそれより多くの（ＮＤ個の）データ・ストリームを処理して（例えば、符号化し、インターリーブし、そしてシンボル・マッピングして）ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを発生する。送信エンティティは、伝送ダイバーシティ方式（例えば、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ、又はＯＴＤ）に基づいてＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームをさらに処理して、複数の（ＮＣ個の）コード化されたシンボル・ストリームを発生する。各データ・シンボル・ストリームは、単一のコード化されたシンボル・ストリームとして又はＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ又はＯＴＤを使用して複数の（例えば、２つの）コード化されたシンボル・ストリームとして送られることができる。送信エンティティは、異なる行列を用いてＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームに空間拡散を実行することができて、ＮＴ個のアンテナからの送信のために複数の（ＮＴ個の）伝送シンボル・ストリームを発生させる。その上に又は代わりに、送信エンティティは、時間ドメイン又は周波数ドメインのいずれかにおいてＮＴ個の伝送シンボル・ストリームに連続ビームフォーミングを実行することができる。受信エンティティは、ＮＤ個のデータ・ストリームを再生するために相補的な処理を実行する。
【０００９】
本発明の種々の態様及び実施形態が、以下にさらに詳細に説明される。
【００１０】
［詳細な説明］
用語“具体例の”は、“例、事例、又は実例として働くこと”を意味するように本明細書中では使用される。“具体例の”として本明細書中で記載されたいずれかの実施形態が、その他の実施形態に対して好ましい又は優位であるとして解釈される必要はない。
【００１１】
本明細書中に記載される伝送技術は、多元入力単一出力（ＭＩＳＯ：multiple-input single-output）伝送及び多元入力多元出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）伝送に対して使用されることができる。ＭＩＳＯ伝送は、複数の送信アンテナと１個の受信アンテナを利用する。ＭＩＭＯ伝送は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを利用する。
【００１２】
本伝送技術は、単一キャリア通信システム及びマルチ・キャリア通信システムに対して使用されることができる。マルチ・キャリア・システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）、ある種の他のマルチ・キャリア変調方式、又はある種の他の構成を利用することができる。ＯＦＤＭは、全体のシステム帯域幅を複数の（ＮＦ個の）直交周波数副帯域に効果的に区分する、これらの副帯域は、同様にトーン、サブキャリア、ビン、周波数チャネル、及びその他と呼ばれる。ＯＦＤＭを用いて、各副帯域は、データとともに変調されることができるそれぞれのサブキャリアに関係付けられる。単一キャリア・システムは、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＭＤＡ：single-carrier frequency division multiple access）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）、又はある種の別の単一キャリア変調方式を利用できる。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、（１）全体のシステム帯域幅全域にわたって分散された副帯域上にデータ及びパイロットを伝送するためのインターリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ：interleaved FDMA）、（２）隣接する副帯域のグループ上にデータ及びパイロットを伝送するための局在化させたＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ：localized FDMA）、又は（３）隣接する副帯域の複数のグループ上にデータ及びパイロットを伝送するための拡張されたＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ：enhanced FDMA）を利用できる。一般に、変調シンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡ（例えば、ＩＦＤＭＡ，ＬＦＤＭＡ，及びＥＦＤＭＡ）を用いて時間ドメインにおいて送られ、そしてＯＦＤＭを用いて周波数ドメインにおいて送られる。明確化のために、以下の記載の多くは、伝送のために利用可能である全てのＮＦ個の副帯域を用いるＯＦＤＭを利用する。
【００１３】
伝送ダイバーシティは、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ，ＯＴＤ、空間拡散、連続ビームフォーミング、及びその他を含む各種の方式を使用して実現されることができる。ＳＴＴＤは、２つのシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上に２個のアンテナから１対のデータ・シンボルを送信して、空間及び時間ダイバーシティを実現する。ＳＦＴＤは、１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上に２個のアンテナから１対のデータ・シンボルを送信して、空間及び周波数ダイバーシティを実現する。ＯＴＤは、複数の（ＮＯ個の）データ・シンボルをＮＯ個の直交コードを使用してＮＯ個のシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上にＮＯ個のアンテナから送信して、空間及び時間ダイバーシティを実現する、ここで、ＮＯ≧２である。本明細書中で使用されるように、データ・シンボルは、トラフィック・データ／パケット・データに関する変調シンボルであり、パイロット・シンボルは、パイロット（それは送信エンティティ及び受信エンティティの両者によって事前に知られているデータである）に関する変調シンボルであり、変調シンボルは、１つの変調方式（例えば、Ｍ−ＰＳＫ又はＭ−ＱＡＭ）についての信号コンステレーション中の１点に対する複素値であり、伝送シンボル（例えば、ＯＦＤＭシンボル）は、１つのシンボル・ピリオドのあいだに単一キャリア変調方式又はマルチ・キャリア変調方式によって発生された時間ドメイン・サンプルの系列であり、そしてシンボルは、一般的に複素値である。
【００１４】
空間拡散は、同時に複数の送信アンテナからのシンボルの伝送を呼び、そのシンボルに対して使用されるステアリング・ベクトルにより決定される異なる強度及び／又は異なる位相を多くの場合有する。空間拡散は、同様にステアリング・ダイバーシティ、伝送ステアリング、擬似ランダム伝送ステアリング、空間−時間スクランブリング、及びその他とも呼ばれることがある。空間拡散は、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ，ＯＴＤ及び／又は連続ビームフォーミングとの組み合わせで使用されることができて、性能を改善する、及び／又はこれらの伝送ダイバーシティ方式の通常の動作を拡張する。例えば、ＳＴＴＤは、通常２個のアンテナから１個のデータ・シンボルを伝送する。空間拡散は、ＳＴＴＤを用いて使用されることができ、同時に２個より多くのアンテナから１個より多くのデータ・シンボル・ストリームを伝送することができる。
【００１５】
連続ビームフォーミングは、ＮＦ個の副帯域全域にわたる異なる複数のビームの使用を呼ぶ。ビームフォーミングは、ビームが急速な方法で変化する代わりに副帯域全域にわたりゆっくりとした方法で変化する点で連続的である。連続ビームフォーミングは、各副帯域に対するシンボルとその副帯域に対するビームフォーミング行列とを掛け算することによって周波数ドメインにおいて実行されることができる。連続ビームフォーミングは、同様に、異なる送信アンテナに対して異なる巡回遅延を適用することによって時間ドメインにおいて実行されることができる。時間ドメイン連続ビームフォーミングは、しかも巡回遅延ダイバーシティとも呼ばれる。
【００１６】
伝送ダイバーシティは、複数の伝送ダイバーシティ方式の組み合わせを使用して実現されることができる。例えば、伝送ダイバーシティは、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ又はＯＴＤと空間拡散又は連続ビームフォーミングのいずれかとの組み合わせを使用して実現されることができる。別の１つの例として、伝送ダイバーシティは、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ又はＯＴＤと空間拡散及び巡回遅延ダイバーシティの両者との組み合わせを使用して実現されることができる。明確化のために、以下の記載の多くは、ＳＴＴＤの使用を仮定する。
【００１７】
図１は、マルチ・アンテナ送信エンティティ１１０の１実施形態のブロック図を示し、それはアクセス・ポイント又はユーザ端末の一部であり得る。アクセス・ポイントは、同様に、基地局、基地トランシーバ・システム、又はある種の別の技術用語と呼ばれることがある。ユーザ端末は、同様に、移動局、無線デバイス、又はある種の別の技術用語と呼ばれることがある。
【００１８】
図１に示された実施形態に関して、送信エンティティ１１０は、データ伝送のためにＳＴＴＤ、空間拡散、及び連続ビームフォーミングの組み合わせを使用できる。ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、ＮＤ個のデータ・ストリームを受け取りそして処理し、そしてＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを与える、ここでＮＤ≧１である。ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、独立に各データ・ストリームを処理できる、又は複数のデータ・ストリームを一緒に共通に処理できる。例えば、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、各データ・ストリームをそのデータ・ストリームに対して選択されたコーディング及び変調方式にしたがってフォーマット化し、スクランブルし、符号化し、インターリーブし、そしてシンボル・マッピングすることができる。ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０は、ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを受け取り、ゼロ個の、１個の、又は複数のデータ・シンボル・ストリームにＳＴＴＤ符号化を実行し、そしてＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームを与える、ここで、ＮＣ≧ＮＤである。一般に、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０は、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ，ＯＴＤ又はある種の他の伝送ダイバーシティ方式を用いて任意の数のデータ・シンボル・ストリームを処理できる。各データ・シンボル・ストリームは、以下に説明されるように、１個のコード化されたシンボル・ストリームとして又は複数のコード化されたシンボル・ストリームとして送られることができる。
【００１９】
空間スプレッダ１３０は、パイロット・シンボルを有するコード化されたシンボルを受け取りそして多重化し、コード化されたシンボル及びパイロット・シンボルと異なるステアリング行列とを掛け算することにより空間拡散を実行し、そしてＮＴ個の送信アンテナに対してＮＴ個の伝送シンボル・ストリームを与える、ここで、ＮＴ≧ＮＣである。各伝送シンボルは、１つのシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上に１個の送信アンテナから送られようとしている複素値である。ＮＴ個の変調器（ＭＯＤ）１３２ａから１３２ｎｔは、ＮＴ個の伝送シンボル・ストリームを受け取る。ＯＦＤＭベースのシステムに関して、各変調器１３２は、自身の伝送シンボル・ストリームにＯＦＤＭ変調を実行し、そして時間ドメイン・サンプルのストリームを与える。各変調器１３２は、同様に、以下に説明されるように、自身のアンテナに対して異なる巡回遅延を適用できる。ＮＴ個の変調器１３２ａから１３２ｎｔは、それぞれＮＴ個の送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３４ａから１３４ｎｔにＮＴ個のサンプル・ストリームを与える。各送信機ユニット１３４は、自身のサンプル・ストリームを調整し（例えば、アナログに変換し、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートし）、そして変調された信号を発生する。ＮＴ個の送信機ユニット１３４ａから１３４ｎｔからのＮＴ個の変調された信号は、それぞれＮＴ個の送信アンテナ１３６ａから１３６ｎｔから送信される。
【００２０】
コントローラ１４０は、送信エンティティ１１０における動作を制御する。メモリ１４２は、送信エンティティ１１０のためのデータ及び／又はプログラム・コードを記憶する。
【００２１】
送信エンティティ１１０は、データ伝送のために利用可能な送信アンテナ及び受信アンテナの数に応じて、ＳＴＴＤを用いて任意の数のデータ・シンボル・ストリームを伝送でき、そしてＳＴＴＤを用いないで任意の数のデータ・シンボル・ストリームを伝送できる。１個のデータ・シンボル・ストリームに対するＳＴＴＤ符号化は、次のように実行されることができる。２つのシンボル・ピリオドにおいて送られようとしているデータ・シンボルｓａ及びｓｂの各対に対して、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０は、２個のベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊］Ｔを発生させる。ここで、“＊”は、複素共役を表し、そして“Ｔ”は、転置行列を表す。あるいは、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０は、データ・シンボルｓａ及びｓｂの対に対して２個のベクトルｓ１［ｓａ  −ｓｂ＊］Ｔ及びｓ２［ｓｂ  ｓａ＊］Ｔを発生させることができる。両方のＳＴＴＤ符号化方式に関して、ｔ＝１，２に対する各ベクトルｓｔは、１つのシンボル・ピリオドにおいてＮＴ個の送信アンテナから送られようとしている２個のコード化されたシンボルを含む、ここでＮＴ≧２である。ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて送られ、そしてベクトルｓ２は、次のシンボル・ピリオドにおいて送られる。各データ・シンボルは、両方のベクトルの中に含まれており、そしてそのようにして２つのシンボル・ピリオドにおいて送られる。ｍ番目のコード化されたシンボル・ストリームは、２個のベクトルｓ１及びｓ２のｍ番目の要素により形成される。明確化のために、以下の記載は、ｓ１［ｓａ  ｓｂ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊］Ｔを用いるＳＴＴＤ符号化方式に対してである。このＳＴＴＤ符号化方式に関して、第１のコード化されたシンボル・ストリームは、コード化されたシンボルｓａとｓｂ＊とを含み、第２のコード化されたシンボル・ストリームは、コード化されたシンボルｓｂと−ｓａ＊とを含む。
【００２２】
表１は、データ伝送のために使用することがある４つの構成を表にしたものである。ＮＤ×ＮＣの構成は、ＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームとしてＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームの伝送を意味する、ここで、ＮＤ≧１そしてＮＣ≧ＮＤである。第１列は、４つの構成を識別する。各構成に対して、第２列は、送られようとしているデータ・シンボル・ストリームの数を示し、そして第３列は、コード化されたシンボル・ストリームの数を示す。第４列は、各構成に対するＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを列挙し、第５列は、各データ・シンボル・ストリームに対する（複数の）コード化されたシンボル・ストリームを列挙し、第６列は、各コード化されたシンボル・ストリームに対して第１のシンボル・ピリオド（ｔ＝１）において送られようとしているコード化されたシンボルを与え、そして第７列は、各コード化されたシンボル・ストリームに対して第２のシンボル・ピリオド（ｔ＝２）において送られようとしているコード化されたシンボルを与える。各２−シンボル・インターバルにおいて送られるデータ・シンボルの数は、データ・シンボル・ストリームの数の２倍、すなわち２ＮＤに等しい。第８列は、各構成に対して要求される送信アンテナの数を示し、そして第９列は、各構成に対して要求される受信アンテナの数を示す。  
【表１】
0004564060.tif 000002
【００２３】
表１に示されたように、データ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤを用いて２個のコード化されたシンボル・ストリームとして又はＳＴＴＤを用いないで１個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られることができる。表１に示された実施形態に関して、ＳＴＴＤを用いないで送られる各データ・シンボル・ストリームに対して、第２のシンボル・ピリオド（ｔ＝２）において送られるデータ・シンボルは、ＳＴＴＤを用いて送られる（複数の）データ・シンボル・ストリーム上に実行される共役化に適合するように共役にされる。
【００２４】
１×２の構成に関して、１個のデータ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤ符号化されて、２個のコード化されたシンボル・ストリームを発生させる。各２−シンボル・インターバルのあいだに、ベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊］Ｔは、データ・シンボルｓａとｓｂとを用いて発生される。ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて少なくとも２つの送信アンテナから送信され、そしてベクトルｓ２は、第２のシンボル・ピリオドにおいて同じアンテナから送信される。受信エンティティは、少なくとも１個の受信アンテナを使用して、データ・シンボル・ストリームを再生させる。
【００２５】
２×３の構成に関して、２個のデータ・シンボル・ストリームは、３個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られる。第１のデータ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤ符号化されて、２個のコード化されたシンボル・ストリームを発生させる。第２のデータ・シンボル・ストリームは、第３のコード化されたシンボル・ストリームとしてＳＴＴＤを用いないで送られる。各２−シンボル・インターバルのあいだに、ベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊］Ｔは、データ・シンボルｓａ，ｓｂ，ｓｃ及びｓｄを用いて発生される。ここで、ｓａとｓｂは、第１のデータ・シンボル・ストリームからであり、そしてｓｃとｓｄは、第２のデータ・シンボル・ストリームからである。ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて少なくとも３個の送信アンテナから送信され、そしてベクトルｓ２は、第２のシンボル・ピリオドにおいて同じアンテナから送信される。受信エンティティは、少なくとも２個の受信アンテナを使用して、２個のデータ・シンボル・ストリームを再生する。
【００２６】
２×４の構成に関して、２個のデータ・シンボル・ストリームは、４個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られる。各データ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤ符号化されて、２個のコード化されたシンボル・ストリームを発生する。各２−シンボル・インターバルのあいだに、ベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ  ｓｄ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊  −ｓｃ＊］Ｔは、データ・シンボルｓａ，ｓｂ，ｓｃ及びｓｄを用いて発生される。ここで、ｓａとｓｂは、第１のデータ・シンボル・ストリームからであり、そしてｓｃとｓｄは、第２のデータ・シンボル・ストリームからである。ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて少なくとも４個の送信アンテナから送信され、そしてベクトルｓ２は、第２のシンボル・ピリオドにおいて同じアンテナから送信される。受信エンティティは、少なくとも２個の受信アンテナを使用して、２個のデータ・シンボル・ストリームを再生する。
【００２７】
３×４の構成に関して、３個のデータ・シンボル・ストリームは、４個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られる。第１のデータ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤ符号化されて、２個のコード化されたシンボル・ストリームを発生する。第２のデータ・シンボル・ストリームは、第３のコード化されたシンボル・ストリームとしてＳＴＴＤを用いないで送られ、そして第３のデータ・シンボル・ストリームは、第４のコード化されたシンボル・ストリームとしてＳＴＴＤを用いないで送られる。各２−シンボル・インターバルのあいだに、ベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ  ｓｅ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊  ｓｆ＊］Ｔは、データ・シンボルｓａ，ｓｂ，ｓｃ，ｓｄ，ｓｅ及びｓｆを用いて発生される。ここで、ｓａとｓｂは、第１のデータ・シンボル・ストリームからであり、ｓｃとｓｄは、第２のデータ・シンボル・ストリームからであり、そしてｓｅとｓｆは、第３のデータ・シンボル・ストリームからである。ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて少なくとも４個の送信アンテナから送信され、そしてベクトルｓ２は、第２のシンボル・ピリオドにおいて同じアンテナから送信される。受信エンティティは、少なくとも３個の受信アンテナを使用して、３個のデータ・シンボル・ストリームを再生する。
【００２８】
表１は、４つの具体例の構成を示し、それはデータ伝送のために使用されることができ、各構成はＳＴＴＤを用いて送られる少なくとも１個のデータ・シンボル・ストリームを有する。別の構成が、データ伝送のために同様に使用されることができる。ある構成は、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ及びＯＴＤの組み合わせを同様に使用することができる。
【００２９】
一般に、任意の数のデータ・シンボル・ストリームが、任意の数の送信アンテナから任意の数のコード化されたシンボル・ストリームとして送られることができる、ここにおいて、ＮＤ≧１，ＮＣ≧ＮＤ、ＮＴ≧ＮＣ、そしてＮＲ≧ＮＤである。各データ・シンボル・ストリームは、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ，ＯＴＤ、又はある種の別の伝送ダイバーシティ方式を用いて符号化されることがある、又は符号化されないこともある。各データ・シンボル・ストリームは、１個のコード化されたシンボル・ストリームとして、又は複数の（例えば、２個の）コード化されたシンボル・ストリームとして送られることができる。
【００３０】
送信エンティティは、空間拡散及び連続ビームフォーミングのためにコード化されたシンボルを処理できる、次の通りである：  
【数１】
0004564060.tif 000003
【００３１】
ここで、ｓｔ（ｋ）はシンボル・ピリオドｔにおいて副帯域ｋ上に送られようとしているＮＣ個のコード化されたシンボルを有するＮＣ×１ベクトルであり；
Ｇ（ｋ）はｓｔ（ｋ）中のＮＣ個のコード化されたシンボルのための対角線に沿ってＮＣ個のゲイン値を有し、それ以外はゼロであるＮＣ×ＮＣの対角行列であり；
Ｖ（ｋ）は副帯域ｋに対する空間拡散のためのＮＴ×ＮＣのステアリング行列であり：
Ｂ（ｋ）は副帯域ｋに対する連続ビームフォーミングのためのＮＴ×ＮＴの対角行列であり；そして
ｘｔ（ｋ）はシンボル・ピリオドｔにおいて副帯域ｋ上にＮＴ個の送信アンテナから送られようとしているＮＴ個の伝送シンボルを有するＮＴ×１ベクトルである。
【００３２】
ベクトルｓ１は、第１のシンボル・ピリオドにおいて送られようとしているＮＣ個のコード化されたシンボルを含み、そしてベクトルｓ２は、第２のシンボル・ピリオドにおいて送られようとしているＮＣ個のコード化されたシンボルを含む。ベクトルｓ１及びｓ２は、表中の４つの構成に対して表１に示されたように形成されることができる。
【００３３】
ゲイン行列Ｇ（ｋ）は、ＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームの各々に対して使用する送信パワーの量を決定する。ゲイン行列は、式（１）に示されたように、副帯域インデックスｋの関数であり得る、又はインデックスｋとは無関係である関数であり得る。送信のために利用可能な全送信パワーは、Ｐｔｏｔａｌとして表されることができる。１つの実施形態では、等しい送信パワーがＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームに対して使用され、そしてＧ（ｋ）の対角線要素は、（Ｐｔｏｔａｌ／ＮＣ）１／２の同じ値を有する。他の１つの実施形態では、等しい送信パワーがＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームに対して使用され、そしてＧ（ｋ）の対角線に沿ったＮＣ個のゲイン値がＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームに対して等しい送信パワーを実現するために規定される。ＮＣ個のゲイン値は、構成に依存して等しいこともあり、又は等しくないこともある。一例として、２×３の構成に関して、第１のデータ・シンボル・ストリームは、２個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られ、そして第２のデータ・シンボル・ストリームは、１個のコード化されたシンボル・ストリームとして送られる。２個のデータ・シンボル・ストリームに対して等しい送信パワーを実現するために、３×３のゲイン行列Ｇ（ｋ）は、３個のコード化されたシンボル・ストリームに対して対角線に沿って（Ｐｔｏｔａｌ／４）１／２、（Ｐｔｏｔａｌ／４）１／２、及び（Ｐｔｏｔａｌ／２）１／２のゲイン値を含むことができる。第３のコード化されたシンボル・ストリーム中の各コード化されたシンボルは、その後（Ｐｔｏｔａｌ／２）１／２によりスケーリングされ、そして同じシンボル・ピリオドにおいて送られる他の２個のコード化されたシンボルの２倍のパワーで送信される。両方の実施形態に関して、各シンボル・ピリオドに対するＮＣ個のコード化されたシンボルは、各送信アンテナに対して利用可能な最大の送信パワーを利用するようにスケーリングされることができる。一般に、Ｇ（ｋ）の対角線要素は、ＮＣ個のコード化されたシンボルに対して任意の量の送信パワーを利用するように、そしてＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームに対して任意の所望のＳＮＲを実現するように選択されることができる。ＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームに対するパワー・スケーリングは、同様に、適切なゲインを用いてステアリング行列Ｖ（ｋ）の列をスケーリングすることによってもたらされることができる。
【００３４】
与えられたデータ・シンボル・ストリーム（これは｛ｓ｝として表される）は、種々の方法で１個のコード化されたシンボル・ストリーム（これは｛ｓ〜｝として表される）として送られることができる。１つの実施形態では、ゲイン行列Ｇ（ｋ）は、対角線に沿って１を含み、そしてコード化されたシンボル・ストリーム｛ｓ〜｝は、他のコード化されたシンボル・ストリームと同じパワー・レベルで送信される。この実施形態に関して、データ・シンボル・ストリーム｛ｓ｝は、ＳＴＴＤ符号化されたデータ・シンボル・ストリームよりも低い送信パワーで送信され、そしてそれゆえ受信エンティティにおけるより低い受信ＳＮＲを実現する。データ・シンボル・ストリーム｛ｓ｝に対するコーディング及び変調は、所望の性能、例えば、所望のパケット・エラー・レートをもたらすように選択されることができる。他の１つの実施形態では、データ・シンボル・ストリーム｛ｓ｝中の各データ・シンボルは、繰り返されそして２つのシンボル・ピリオドにおいて送信される。一例として、２×３構成に関して、データ・シンボルｓｃは、２つのシンボル・ピリオドにおいて送られることができ、その後、データ・シンボルｓｄが、２つのシンボル・ピリオドにおいて送られ、そして等々である。この実施形態は、ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームに対して同様な受信ＳＮＲを実現でき、それは、送信エンティティにおけるコーディング及び変調、並びに受信エンティティにおける復調及び復号化を単純化できる。
【００３５】
ステアリング行列Ｖ（ｋ）は、各シンボル・ピリオドに対するＮＣ個のコード化されたシンボルを空間拡散し、その結果、各コード化されたシンボルは、全てのＮＴ個の送信アンテナから送信され、そして空間ダイバーシティを実現する。空間拡散は、種々のタイプのステアリング行列、例えば、ウォルシュ行列、フーリエ行列、擬似ランダム行列、及びその他を用いて実行されることができ、それは以下に説明されるように発生されることができる。同じステアリング行列Ｖ（ｋ）が、各副帯域ｋに対する２個のベクトルｓ１及びｓ２に対して使用される。別のステアリング行列が、別の副帯域に対して及び／又は異なる時間インターバルのあいだに使用されることができる、ここで各時間インターバルは、ＳＴＴＤに関する２つのシンボル・ピリオドの整数倍に広がることができる。
【００３６】
行列Ｂ（ｋ）は、周波数ドメインにおいて連続ビームフォーミングを実行する。ＯＦＤＭベースのシステムに関して、異なるビームフォーミング行列が、各副帯域に対して使用されることができる。各副帯域ｋに対するビームフォーミング行列は、下記の形式を有する対角行列であり得る：  
【数２】
0004564060.tif 000004
【００３７】
ここで、ｂｉ（ｋ）は、送信アンテナｉの副帯域ｋに対する加重である。加重ｂｉ（ｋ）は、次式として規定されることができる：  
【数３】
0004564060.tif 000005
【００３８】
ここで、ΔＴｉは、送信アンテナｉの時間遅延であり；
Δｆは、隣接する複数の副帯域間の周波数間隔であり；そして
ｌ（ｋ）・Δｆは、副帯域インデックスｋに対応する実際の周波数である。  
例えば、ＮＦ＝６４の場合、副帯域インデックスｋは、１から６４になることができ、そしてｌ（ｋ）は、ｋ−３３に等しくなり、そして−３２から＋３１の範囲であり得る。全体のシステム帯域幅が２０ＭＨｚでありＮＦ＝６４である場合に、Δｆ＝２０ＭＨｚ／６４＝３．１２５ｋＨｚである。ｌ（ｋ）・Δｆは、ｋの各値に対する実際の周波数（ヘルツで）を与える。式（３）に示された加重ｂｉ（ｋ）は、各送信アンテナに対してＮＦ個の全副帯域にわたる漸進位相シフト（progressive phase shift）に対応し、位相シフトはＮＴ個の送信アンテナに対して異なるレートで変化する。これらの加重は、各副帯域に対して異なるビームを効果的に形成する。
【００３９】
連続ビームフォーミングは、同様に、以下のように時間ドメインにおいて実行されることができる。各シンボル・ピリオドのあいだに、ＮＦ点逆離散型フーリエ変換（ＩＤＦＴ：inverse discrete Fourier transform）又は逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：inverse fast Fourier transform）が、各送信アンテナｉのＮＦ個の副帯域上に送られようとしているＮＦ個の伝送シンボルに実行されることができ、その送信アンテナに対するＮＦ個の時間ドメイン・サンプルを発生させる。各送信アンテナｉに対するＮＦ個の時間ドメイン・サンプルは、Ｔｉだけ巡回的に又は循環的に遅延されることができる。例えば、Ｔｉは、次のように規定されることができる：ｉ＝１，．．．，ＮＴに対して、Ｔｉ＝（ｉ−１）・ΔＴ、ここで、ΔＴは１サンプル・ピリオドに等しい、１サンプル・ピリオドの一部に等しい、又は１よりも大きなサンプル・ピリオドに等しくなり得る。各アンテナに対する時間ドメイン・サンプルは、その後、異なる量だけ巡回的に遅延される。
【００４０】
式（１）では、ゲイン行列Ｇ（ｋ）によるスケーリングは、Ｇ（ｋ）＝Ｉに設定することによって省略されることができ、空間拡散は、Ｖ（ｋ）＝Ｉに設定することによって省略されることができ、そして連続ビームフォーミングは、Ｂ（ｋ）＝Ｉに設定することによって省略されることができる、ここで、Ｉは対角線に沿って１でありそしてそれ以外はゼロを含んでいる単位行列である。送信エンティティは、適切な行列を使用することによってスケーリング、空間拡散、及び連続ビームフォーミングをそのようにして選択的に実行できる。空間拡散及び連続ビームフォーミングに対する行列は、同様に、ＶＢ（ｋ）＝Ｂ（ｋ）・Ｖ（ｋ）として統合されることができる。スケーリング、空間拡散、及び連続ビームフォーミングに対する行列は、同様に、ＶＢＧ（ｋ）＝Ｂ（ｋ）・Ｖ（ｋ）・Ｇ（ｋ）として統合されることができる。送信エンティティは、その後、ＶＢ（ｋ）又はＶＢＧ（ｋ）を用いてデータ・ベクトルｓｔ（ｋ）に空間処理を実行することができる。
【００４１】
送信エンティティは、同様に、ＳＦＴＤ、空間拡散、そして可能性として連続ビームフォーミングを使用することができる。ＳＦＴＤに関して、送信エンティティは、ＳＴＴＤに対して上に説明されたように２個のベクトルｓ１とｓ２を発生することができ、そして１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上にこれらのベクトルを送ることができる。１×２の構成に関して、２個のベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊］Ｔは、１個のデータ・シンボル・ストリームに対して１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上に送られようとしているデータ・シンボルの各対に対して発生されることができる。２×３の構成に関して、２個のベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊］Ｔは、２個のデータ・シンボル・ストリームに対して１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上に送られようとしている２対のデータ・シンボルに対して発生されることができる。２×４の構成に関して、２個のベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ  ｓｄ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊  −ｓｃ＊］Ｔは、２個のデータ・シンボル・ストリームに対して１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上に送られようとしている２対のデータ・シンボルに対して発生されることができる。３×４の構成に関して、２個のベクトルｓ１［ｓａ  ｓｂ  ｓｃ  ｓｅ］Ｔ及びｓ２［ｓｂ＊  −ｓａ＊  ｓｄ＊  ｓｆ＊］Ｔは、３個のデータ・シンボル・ストリームに対して１つのシンボル・ピリオドにおいて２つの副帯域上に送られようとしている３対のデータ・シンボルに対して発生されることができる。全ての構成に関して、送信エンティティは、１つのシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上にベクトルｓ１を空間的に拡散できそして送信することができる、そして同じシンボル・ピリオドにおいて別の１つの副帯域上にベクトルｓ２を空間的に拡散できそして送信することができる。２つの副帯域は、一般的に互いに隣接する。
【００４２】
送信エンティティは、同様に、ＯＴＤ、空間拡散、そして可能性として連続ビームフォーミングの組み合わせを使用することができる。ＯＴＤに関して、送信エンティティは、複数の（ＮＯ個の）ベクトルｓ１及びｓＮｏを発生することができ、そしてＮＯ個のシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上にこれらのベクトルを送ることができる。ＮＯ＝２に対して、送信エンティティは、（１）１個の送信アンテナに対する２個のコード化されたシンボルｓａ及びｓａを発生させるためにデータ・シンボルｓａと｛＋１  ＋１｝の第１の直交コードとを掛け算することによって、（２）別の１個の送信アンテナに対する２個のコード化されたシンボルｓｂ及び−ｓｂを発生させるためにデータ・シンボルｓｂと｛＋１  −１｝の第２の直交コードとを掛け算することによって、そして（３）ｓ１＝［ｓａ  ｓｂ］Ｔ及びｓ２＝［ｓａ  −ｓｂ］Ｔを形成することによって、２個のデータ・シンボルｓａ及びｓｂに対する２個のベクトルｓ１及びｓ２を発生させることができる。一般に、ＮＯ個のデータ・シンボルは、ＮＯ個の異なる直交コードで掛け算されることができ、ＮＯ個の送信アンテナに対するＮＯ個のコード化されたシンボル系列を発生させることができる。各コード化されたシンボル系列は、ＮＯ個のコード化されたシンボルを含み、そして１個のデータ・シンボルと長さＮＯの特定の直交コードとを掛け算することによって発生される。直交コードは、ウォルシュ・コード、ＯＶＳＦコード、及びその他であり得る。
【００４３】
一般に、伝送ダイバーシティは、種々の方法で、そして時間ドメインにおいて、周波数ドメインにおいて及び／又は空間ドメインにおいて得ることができる。１つの実施形態では、伝送ダイバーシティは、式（１）に示されたように、ベクトルｓｔ（ｋ）とステアリング行列Ｖ（ｋ）とを掛け算することによって得られ、送信ベクトルｘｔ（ｋ）を発生させる。他の１つの実施形態では、伝送ダイバーシティは、各送信アンテナに対する時間ドメイン・サンプルを周期的に遅延させることによって得られる。さらに別の１つの実施形態では、伝送ダイバーシティは、Ｖ（ｋ）を用いた空間処理と時間ドメイン・サンプルの巡回遅延とを組み合わせることによって得られる。全ての実施形態に関して、ベクトルｓｔ（ｋ）は、ＳＴＴＤ，ＳＦＴＤ，ＯＴＤ、又はある種の別の伝送ダイバーシティ方式を用いて形成されることができる。
【００４４】
図２は、送信エンティティ１１０におけるＴＸデータ・プロセッサ１１２、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０、及び空間スプレッダ１３０の１実施形態のブロック図を示す。図２に示された実施形態に関して、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、ＮＤ個のデータ・ストリーム・プロセッサ２１０ａから２１０ｎｄを含み、それはＮＤ個のデータ・ストリームを独立に処理する。各データ・ストリーム・プロセッサ２１０の内部では、符号器２１２は、コーディング方式にしたがってトラフィック・データを符号化し、そしてコード・ビットを発生させる。符号化方式は、畳み込みコード、ターボ・コード、低密度パリティ・チェック（ＬＤＰＣ：low density parity check）コード、巡回冗長性チェック（ＣＲＣ：cyclic redundancy check）コード、ブロック・コード、及びその他、又はこれらの組み合わせを含むことができる。インターリーバ２１４は、インターリービング方式に基づいてコード・ビットをインターリーブする（又は再配列させる）。シンボル・マッパ２１６は、変調方式にしたがってインターリーブされたビットをマッピングし、そしてデータ・シンボルを与える。各データ・ストリームに対するコーディング及び変調は、そのデータ・ストリームに対して選択されたレートにより決定されることができる。データ・ストリーム・プロセッサ２１０ａから２１０ｎｄは、ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを与える。
【００４５】
図２には示されていない他の１つの実施形態では、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、ＳＴＴＤを用いて送られようとしている（複数の）データ・シンボル・ストリーム及びＳＴＴＤを用いないで送られようとしている（複数の）データ・シンボル・ストリームを一緒に処理する。例えば、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、１個のデータ・ストリームを受け取り、コーディング方式に基づいてそのデータ・ストリームを符号化し、コード・ビットをＮＤ個のコード化されたビット・ストリームに多重化し、そしてＮＤ個のコード化されたビット・ストリームに対して別々にインターリービング及びシンボル・マッピングを実行できて、ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを発生させることができる。これも図２には示されていないさらに別の１つの実施形態では、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、ＳＴＴＤを用いて送られようとしている（複数の）データ・シンボル・ストリーム及びＳＴＴＤを用いないで送られようとしている（複数の）データ・シンボル・ストリームを別々に処理する。例えば、ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、ＳＴＴＤを用いて送られようとしている第１のデータ・シンボル・ストリーム及びＳＴＴＤを用いないで送られようとしている第２のデータ・シンボル・ストリームを受け取る。ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、第１のデータ・ストリームを符号化し、インターリーブし、シンボル・マッピングし、そして多重化することができ、ＳＴＴＤを用いて送られようとしている（ＮＣ−ＮＤ）個のデータ・シンボル・ストリームを発生させる。ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、同様に、第２のデータ・ストリームを符号化し、インターリーブし、シンボル・マッピングし、そして多重化することができ、ＳＴＴＤを用いないで送られようとしている（２ＮＤ−ＮＣ）個のデータ・シンボル・ストリームを発生させる。ＴＸデータ・プロセッサ１１２は、同様に、別の方法で（複数の）データ・ストリームを処理することができ、そしてこれは本発明の範囲内である。
【００４６】
図２に示された実施形態に関して、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１２０は、ＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームに対してＮＤ個のＳＴＴＤ符号器２２０ａから２２０ｎｄを含む。各ＳＴＴＤ符号器２２０は、自身のデータ・シンボル・ストリームにＳＴＴＤ符号化を実行し、そしてマルチプレクサ（Ｍｕｘ）２２２に２個のコード化されたシンボル・ストリームを与える。マルチプレクサ２２２は、ＴＸデータ・プロセッサ１１２からＮＤ個のデータ・シンボル・ストリームを受け取り、そしてＳＴＴＤ符号器２２０ａから２２０ｎｄからコード化されたシンボル・ストリームのＮＤ個の対を受け取る。各データ・シンボル・ストリームに対して、マルチプレクサ２２２は、そのデータ・シンボル・ストリーム又は関係する対のコード化されたシンボル・ストリームのいずれかを与える。乗算器２２４ａから２２４ｎｃは、マルチプレクサ２２２からそれぞれゲインｇ１からｇＮｃを有するＮＣ個のシンボル・ストリームを受け取りそしてスケーリングする、そしてＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリームを与える。スケーリングは、同様に、伝送パス内部の別の場所で実行されることができる。
【００４７】
図２に示された実施形態に関して、空間スプレッダ１３０は、ＮＦ個の副帯域に対するＮＦ個の空間プロセッサ２３０ａから２３０ｎｆを含む。デマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）２２８は、ＮＣ個のコード化されたシンボル・ストリーム及びパイロット・シンボルを受け取り、データ伝送のために使用する副帯域及びシンボル・ピリオドにコード化されたシンボルを与え、そしてパイロット伝送のために使用する副帯域及びシンボル・ピリオドにパイロット・シンボルを与える。各空間プロセッサ２３０は、１つのシンボル・ピリオドにおいて関係する副帯域ｋ上に送られようとしているＮＣ個のコード化されたシンボル及び／又はパイロット・シンボルを受け取り、コード化されたシンボル及び／又はパイロット・シンボルとステアリング行列Ｖ（ｋ）とを掛け算し、そして副帯域ｋ上にＮＴ個の送信アンテナから送られようとしているＮＴ個の伝送シンボルを与える。マルチプレクサ２３２は、全てのＮＦ個の空間プロセッサ２３０ａから２３０ｎｆから伝送シンボルを受け取り、そして各空間プロセッサ２３０からのＮＴ個の伝送シンボルをＮＴ個の伝送シンボル・ストリームにマッピングする。各伝送シンボル・ストリームは、１個の送信アンテナに対するＮＦ個の空間プロセッサ２３０ａから２３０ｎｆからのＮＦ個の伝送シンボルを含む。
【００４８】
図３は、送信エンティティ１１０における変調器１３２ａから１３２ｎｔの１実施形態のブロック図を示す。各変調器１３２の内部で、ＩＤＦＴユニット３１２は、１つのシンボル・ピリオドにおいてＮＦ個の副帯域上に送られようとしているＮＦ個の伝送シンボルにＮＦ点ＩＤＦＴ又はＩＦＦＴを実行し、そしてＮＦ個の時間ドメイン・サンプルを与える。並列から直列への変換器（Ｐ／Ｓ変換器）３１４は、ＮＦ個の時間ドメイン・サンプルを順番に並べる。循環シフト・ユニット３１６は、Ｔｉ＝（ｉ−１）・ΔＴだけＮＦ個の時間ドメイン・サンプルの巡回シフト又は循環シフトを実行する、ここで、ΔＴは一定期間（例えば、１サンプル・ピリオド）であり、そしてＴｉは、送信アンテナｉに対する巡回シフトの量である。巡回プリフィックス発生器３１８は、ユニット３１６からＮＦ個の循環シフトされたサンプルを受け取り、Ｎｃｐサンプルの巡回プリフィックスを付け加え、そしてＮＦ＋Ｎｃｐ個のサンプルを含んでいるＯＦＤＭシンボル（すなわち、伝送シンボル）を与える。時間ドメイン連続ビームフォーミングは、時間ドメイン・サンプルを、それぞれＰ／Ｓ変換器３１４ａから３１４ｎｔから巡回プリフィックス発生器３１８ａから３１８ｎｔに単純に渡す巡回シフト・ユニット３１６ａから３１６ｎｔを持つことによってディスエーブルされることがある。循環シフト・ユニット３１６ａから３１６ｎｔは、しかも、Ｐ／Ｓ変換器３１４ａから３１４ｎｔからの時間ドメイン・サンプルを異なる量だけ（循環遅延の代わりに）ただ遅延させることができ、その結果、アンテナ１３６ａから１３６ｎｔからの送信は、異なる量だけ遅延される。
【００４９】
図４は、単一アンテナ受信エンティティ１５０ｘ及びマルチ・アンテナ受信エンティティ１５０ｙの１実施形態のブロック図を示す。各受信エンティティは、基地局又はユーザ端末の一部であり得る。
【００５０】
単一アンテナ受信エンティティ１５０ｘにおいて、アンテナ１５２ｘは、送信エンティティ１１０によって送信されたＮＴ個の変調された信号を受信し、そして受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４ｘに受信した信号を与える。受信機ユニット１５４ｘは、受信した信号を調整し（例えば、増幅し、フィルタし、周波数ダウンコンバートし、そしてディジタル化し）、そして復調器（Ｄｅｍｏｄ）１５６ｘに受信したサンプルのストリームを与える。ＯＦＤＭベースのシステムに関して、復調器１５６ｘは、受信したサンプルにＯＦＤＭ復調を実行して、受信したシンボルを取得し、検出器１５８に受信したデータ・シンボルを与え、そしてチャネル推定器１６２に受信したパイロット・シンボルを与える。チャネル推定器１６２は、データ伝送のために使用した各副帯域に対して送信エンティティ１１０と受信エンティティ１５０ｘとの間の単一入力単一出力（ＳＩＳＯ：single-input single-output）チャネルの実効的なチャネル応答推定値を導出する。検出器１５８は、各副帯域の受信したデータ・シンボルに対してその副帯域についての実効ＳＩＳＯチャネル応答推定値に基づいてデータ検出（例えば、イコライゼーション）を実行する。ＲＸデータ・プロセッサ１６０は、再生されたデータ・シンボルを処理し（例えば、シンボル・逆マッピングし、逆インターリーブし、そして復号化し）そして復号化されたデータを与える。
【００５１】
マルチ・アンテナ受信エンティティ１５０ｙにおいて、ＮＲ個のアンテナ１５２ａから１５２ｎｒは、ＮＴ個の変調された信号を受信し、そして各アンテナ１５２は、それぞれの受信機ユニット１５４に受信した信号を与える。各受信機ユニット１５４は、自身の受信した信号を調整し、そして関係付けられた復調器（Ｄｅｍｏｄ）１５６に受信したサンプル・ストリームを与える。各復調器１５６は、その受信したサンプル・ストリームに（もし適用可能であれば）ＯＦＤＭ復調を実行し、ＲＸ空間プロセッサ１７０に受信したデータ・シンボルを与え、そしてチャネル推定器１６６に受信したパイロット・シンボルを与える。
【００５２】
チャネル推定器１６６は、全てのＮＲ個の受信アンテナごとに受信したパイロット・シンボルを取得し、そしてデータ伝送のために使用した各副帯域に対して送信エンティティ１１０と受信エンティティ１５０ｙとの間の実際の又は実効的なＭＩＭＯチャネルについてのチャネル応答推定値を導出する。図１に示されたように、送信エンティティ１１０がデータ・シンボルと同じ方法でパイロット・シンボルに対して空間処理を実行する場合に、ステアリング行列は、無線チャネルの一部であるように見られることができる。このケースでは、受信エンティティ１５０ｙは、実効ＭＩＭＯチャネルの推定値を導出でき、それは実際のＭＩＭＯチャネル応答と同様にステアリング行列の影響を含む。送信エンティティ１１０がパイロット・シンボルに対して空間処理を実行しない場合に、受信エンティティ１５０ｙは、実際のＭＩＭＯチャネルの推定値を導出でき、そしてその後、実際のＭＩＭＯチャネル応答推定値及びステアリング行列に基づいて実効的なＭＩＭＯチャネルの推定値を導出できる。
【００５３】
整合フィルタ発生器１６８は、伝送のために使用した各副帯域に対する空間フィルタ行列Ｍｋをその副帯域に対するチャネル応答推定値に基づいて導出する。ＲＸ空間プロセッサ１７０は、全てのＮＲ個の受信アンテナごとに受信したデータ・シンボルを取得し、そして送信エンティティ１１０によって使用されたＳＴＴＤ方式を考慮するために受信したデータ・シンボルに事前処理を実行する。ＲＸ空間プロセッサ１７０は、さらにその副帯域に対する空間フィルタ行列を用いて各副帯域の事前処理されたデータ・シンボルに受信機空間処理（すなわち、空間整合フィルタリング）を実行する。ＲＸ  ＳＴＴＤプロセッサ１７２は、送信エンティティ１１０によって使用されたＳＴＴＤ方式に基づいて検出されたシンボルに事後処理を実行し、そして再生されたデータ・シンボルを与える。ＲＸデータ・プロセッサ１７４は、再生されたデータ・シンボルを処理し（例えば、シンボル・逆マッピングし、逆インターリーブし、そして復号化し）そして復号化されたデータを与える。
【００５４】
コントローラ１８０ｘ及び１８０ｙは、それぞれ受信エンティティ１５０ｘ及び１５０ｙにおける動作を制御する。メモリ１８２ｘ及び１８２ｙは、それぞれ受信エンティティ１５０ｘ及び１５０ｙに対するデータ及び／又はプログラム・コードを記憶する。
【００５５】
種々のタイプのステアリング行列が、空間拡散のために使用されることができる。例えば、ステアリング行列Ｖ（ｋ）は、ウォルシュ行列、フーリエ行列、又はある種の別の行列であり得る。２×２のウォルシュ行列Ｗ２×２は、  
【数４】
0004564060.tif 000006
【００５６】
と表される。より大きなサイズのウォルシュ行列Ｗ２Ｎ×２Ｎは、小さなサイズのウォルシュ行列ＷＮ×Ｎから形成されることができ、次の通りである：  
【数５】
0004564060.tif 000007
【００５７】
Ｎ×Ｎのフーリエ行列ＤＮ×Ｎは、ｍ番目の列のｎ番目の行に要素ｄｎ，ｍを有し、それは次式で表されることができる：  
【数６】
0004564060.tif 000008
【００５８】
任意の正方次元（square dimension）（例えば、２，３，４，５、及びその他）のフーリエ行列が、形成されることができる。
【００５９】
ウォルシュ行列ＷＮ×Ｎ、フーリエ行列ＤＮ×Ｎ、又はある種の別の行列が、別のステアリング行列を形成するために基底行列（base matrix）ＢＮ×Ｎとして使用されることができる。Ｎ×Ｎの基底行列に関して、基底行列の列２から列Ｎの各々は、Ｍ個の異なる可能性のあるスカラー量のうちの１つと独立に掛け算されることができる。ＭＮ−１個の異なるステアリング行列は、Ｎ−１行に対するＭ個のスカラー量のＭＮ−１個の異なる順列から得られることができる。例えば、行２から行Ｎの各々は、＋１、−１、＋ｊ、又は−ｊのスカラー量と独立に掛け算されることができる、ここでｊ＝（−１）１／２である。Ｎ＝４に関して、６４個の異なるステアリング行列が、４個の異なるスカラー量を用いて基底行列ＢＮ×Ｎから発生されることができる。追加のステアリング行列は、別のスカラー量、例えば、ｅ±ｊ３π／４，ｅ±ｊπ／４，ｅ±ｊπ／８，及びその他を用いて発生されることができる。一般に、基底行列の各行は、形式ｅｊθを有する任意のスカラー量と掛け算されることができる、ここで、θは任意の位相値であり得る。１組のＮ×Ｎのステアリング行列は、Ｖ（ｉ）＝ｇＮ・ＢｉＮ×ＮとしてＮ×Ｎの基底行列から発生されることができる、ここで、ｇＮ＝１／（Ｎ）１／２でありそしてＢｉＮ×Ｎは基底行列ＢＮ×Ｎを用いて発生されたｉ番目のステアリング行列である。ｇＮ＝１／（Ｎ）１／２によるスケーリングは、Ｖ（ｉ）の各列が単位パワー（unit power）を有することを確実にする。その組内のステアリング行列は、異なる副帯域及び／又は時間インターバルに対して使用されることができる。
【００６０】
ステアリング行列は、同様に擬似ランダム方式で発生されることができる。ステアリング行列は、一般的に互いに直交する列を有するユニタリ行列である。ステアリング行列は、しかも、ＶＨ・Ｖ＝Ｉになるように、直交する列と各列に対して単位パワーを有する正規直交行列であり得る。正方ではないステアリング行列の次元は、正方ステアリング行列の１又はそれより多くの列を削除することによって取得されることができる。
【００６１】
異なるステアリング行列が、異なる時間インターバルに対して使用されることができる。例えば、異なるステアリング行列は、ＳＦＴＤの異なるシンボル・ピリオドに対して、そしてＳＴＴＤ及びＯＴＤの異なる２−シンボル・インターバルに対して使用されることができる。ＯＦＤＭベースのシステムに関して、異なるステアリング行列は、ＳＴＴＤ及びＯＴＤの異なる副帯域に対して、そしてＳＦＴＤの異なる対の副帯域に対して使用されることができる。異なるステアリング行列は、同様に、異なる副帯域及び異なるシンボル・ピリオドに対して使用されることができる。異なるステアリング行列の使用で（時間及び／又は周波数全体にわたる）ステアリング・ダイバーシティによって与えられるランダム化は、無線チャネルの有害な効果を緩和できる。
【００６２】
本明細書中に説明された伝送技術は、種々の手段によって実施されることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェアにおいて、ファームウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はこれらの組み合わせで実施されることができる。ハードウェア実施に関して、送信エンティティにおける処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書中に説明された機能を実行するために設計された他の電子ユニット、又はこれらの組み合わせの中で与えられることができる。
【００６３】
ソフトウェア実施に関して、本技術は、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を用いて実施されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ中に記憶されることができ、そしてプロセッサによって実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部に、又はプロセッサの外部に与えられることができる。外部の場合には、この分野で公知の種々の手段を介してプロセッサに通信的に接続されることが可能である。
【００６４】
開示された複数の実施形態のこれまでの記載は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された複数の実施形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、マルチ・アンテナ送信エンティティのブロック図を示す。
【図２】図２は、送信エンティティにおける送信（ＴＸ）データ・プロセッサ、ＴＸ  ＳＴＴＤプロセッサ、及び空間スプレッダのブロック図を示す。
【図３】図３は、送信エンティティにおけるＮＴ個の変調器のブロック図を示す。
【図４】図４は、単一アンテナ受信エンティティ及びマルチ・アンテナ受信エンティティのブロック図を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１１０…送信エンティティ，１３６…アンテナ，１５０…受信エンティティ，１５２…アンテナ，２２４…乗算器。
【図１】
0004564060.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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