(57)【要約】【課題】多重入力多重出力通信システムの信号送受信装置及び方法を提供する。【解決手段】多重入力多重出力(ＭＩＭＯ)通信システムの信号送信装置であって、情報データストリームが入力されると、符号化方式を使用して符号語に符号化するエンコーダと、符号語をＭＩＭＯマッピング方式でマッピングして少なくとも一つのマッピングシンボルを生成するＭＩＭＯマッパと、マッピングシンボルを変調方式により変調シンボルに変調する変調器と、変調シンボルを送信処理して送信ストリームを生成した後に、送信ストリームを送信アンテナを通じて伝送する送信器と、信号送信装置に対応する信号受信装置からチャンネル品質情報を受信して各送信アンテナチャンネル状態を検出して信号送信装置が使用するアンテナを決定し、決定されたアンテナを通じて送信ストリームを伝送する制御器とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ)方式を使用する通信システムの信号送信装置であって、
情報データストリームが入力されると、符号化方式を使用して符号語に符号化するエンコーダと、
前記符号語をＭＩＭＯマッピング方式でマッピングして少なくとも一つのマッピングシンボルを生成するＭＩＭＯマッパと、
前記マッピングシンボルを予め定められている変調方式により変調シンボルに変調する変調器と、
前記変調シンボルを送信処理して送信ストリームを生成した後に、前記送信ストリームを送信アンテナを通じて伝送する送信器と、
前記信号送信装置に対応する信号受信装置からチャンネル品質情報を受信して各送信アンテナチャンネル状態を検出し、前記信号送信装置が使用するアンテナを決定した後に、前記決定されたアンテナを通じて送信ストリームを伝送する制御器と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記信号受信装置から受信されたチャンネル品質情報は、各送信アンテナを通じて送信される信号のチャンネル状態を示すことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御器は、前記送信アンテナチャンネルが前記受信装置で正常に信号を受信できない状態である場合に、該当送信アンテナを通じて信号を送信しないことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記エンコーダは、低密度パリティ検査(Low Density Parity Check：ＬＤＰＣ)符号方式を使用することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記制御器は、前記符号語に含まれる符号語ビットの中で穿孔に強い符号語ビットが悪いチャンネル状態の送信アンテナを通じて送信されるようにマッピングシンボルを生成することを制御することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記マッピングシンボルの個数と前記マッピングシンボルの各々に必要な符号語ビットの個数により生成された符号語ビットセットを格納するメモリをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記制御器は、チャンネル品質情報により前記メモリに格納された符号語ビットセットのうち該当符号語ビットセットを決定し、前記符号語ビットセットの情報を出力してＭＩＭＯマッパが前記情報に基づいて符号語をマッピングシンボルとして生成するように制御することを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号受信装置であって、
少なくとも一つの受信アンテナを通じて受信された信号を通じてチャンネル応答を推定するチャンネル推定器と、
前記受信信号を検出方式で検出して受信シンボルを生成するＭＩＭＯ検出器と、
前記受信シンボルを復調シンボルに復調する復調器と、
前記復調シンボルをＭＩＭＯデマッピング方式を使用して符号語にデマッピングするＭＩＭＯデマッパと、
前記符号語を復号方式により元の情報ビットストリームに復号するデコーダと、
前記チャンネル応答に基づいて受信信号を検出した受信シンボルを前記受信信号を送信した送信装置の変調方式により復調し、前記送信装置のＭＩＭＯマッピング方式に対応するＭＩＭＯデマッピング方式により前記復調されたシンボルをデマッピングするように制御する制御器と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記チャンネル推定器は、基準信号であるパイロット信号を通じてチャンネルを推定することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記ＭＩＭＯ検出器は、最大尤度(Maximum Likelihood：ＭＬ)方式、最小平均二乗誤差(Minimum Mean Square Error：ＭＭＳＥ)方式、ゼロフォーシング(Zero Forcing：ＺＦ)方式のうちいずれか一つを使用することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記デコーダは、低密度パリティ検査(ＬＤＰＣ)復号方式を使用することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１２】
ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号送信方法であって、
受信装置から受信されたチャンネル品質情報に基づいて信号送信装置で使用する送信アンテナを決定する段階と、
入力される情報ビットストリームを符号化方式を使用して符号語に符号化する段階と、
前記符号語をＭＩＭＯマッピング方式でマッピングして少なくとも一つのマッピングシンボルを生成する段階と、
前記生成されたマッピングシンボルを変調方式により変調シンボルに変調する段階と、
前記変調シンボルを送信処理して送信ストリームとして生成して前記決定された送信アンテナを通じて送信する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記チャンネル品質情報は、各送信アンテナを通じて送信される信号のチャンネル状態を示すことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化方式は、低密度パリティ検査(ＬＤＰＣ)符号化方式を使用することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記マッピングシンボルの個数は、前記決定された送信アンテナの個数と同一であることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記符号語に含まれた符号語ビットの中で穿孔に強い符号語ビットを悪いチャンネル状態の送信アンテナを通じて送信されるようにマッピングシンボルを生成する段階をさらに有することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号受信方法であって、
少なくとも一つの受信アンテナを通じて受信された信号を通じてチャンネル応答を推定する段階と、
前記受信信号を前記チャンネル応答に基づいてＭＩＭＯ検出方式で検出して受信シンボルを生成する段階と、
前記受信シンボルを復調シンボルに復調する段階と、
前記復調シンボルをＭＩＭＯデマッピング方式を使用して符号語にデマッピングする段階と、
前記符号語を復号方式により元の情報ビットストリームに復号する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記チャンネル応答推定は、基準信号であるパイロット信号を通じてチャンネルを推定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記ＭＩＭＯ検出方式は、最大尤度(ＭＬ)方式、最小平均二乗誤差(ＭＭＳＥ)方式、ゼロフォーシング(ＺＦ)方式のうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記復号方式は、低密度パリティ検査(ＬＤＰＣ)復号方式を使用することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：以下、“ＭＩＭＯ”とする)方式を使用する通信システムの信号送受信装置及び方法に関するもので、特に低密度パリティ検査(Low Density Parity Check：以下、“ＬＤＰＣ”とする)符号を使用するアンテナ別レート制御(Per Antenna Rate Control：以下、“ＰＡＲＣ”とする)ＭＩＭＯ方式を使用する通信システム(以下、“ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システム”と称する)でチャンネル状態により信号を送受信する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムは、バースト(burst)パケットデータを複数の端末機に送信するシステムとして、大容量データ送信に適合するように設計されてきている。
【０００３】
次世代通信システムでは、チャンネル符号としてターボ符号(turbo code)と共に高速データの送信時にその性能利得が優れるものと知られているＬＤＰＣ符号の使用を考慮する。このようなＬＤＰＣ符号は、送信チャンネルで発生する雑音による誤りを効果的に訂正してデータ送信の信頼度を高めることができる長所を有する。また、次世代通信システムは、ダイバシティ(diversity)利得を獲得して大容量データを高速で送信できるＭＩＭＯ方式に関する研究も活発に進んでいる。ＭＩＭＯ方式を使用する次世代通信システムでは、チャンネル状態が予め認識可能である場合に、そのチャンネル状態による最適の送信方式を使用して信号を送信することができる。このようにチャンネル状態に基づいて最適の送信方式を使用すると、信号送信性能を向上させることができる。ＭＩＭＯ方式は、チャンネル状態を予め認識して信号を送信するＰＡＲＣ ＭＩＭＯ方式を含み、図１を参照してこのＰＡＲＣ ＭＩＭＯ方式について下記に説明する。
【０００４】
図１は、一般的なＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信装置の構造を示す。図１に示す信号送信装置は、一例として２個の送信アンテナＴｘ.ＡＮＴを使用する。
【０００５】
図１を参照すると、信号送信装置は、直列/並列変換器(Serial-to-Parallel convertor)１１１と、第１のエンコーダ１１３-１と、第２のエンコーダ１１３-２と、第１の変調器(modulator)１１５-１と、第２の変調器１１５-２と、制御器１１７と、送信器１１９と、第１の送信アンテナ１２１-１と、第２の送信アンテナ１２１-２とを含む。
【０００６】
情報データビット、すなわち情報データストリーム(information data stream）が受信されると、直列/並列変換器１１１は、情報データストリームを第１の情報データストリームと第２の情報データストリームに並列変換する。
【０００７】
直列並列変換器１１１は、第１の情報データストリームを第１のエンコーダ１１３-１に出力し、第２の情報データストリームを第２のエンコーダ１１３-２に出力する。
【０００８】
第１のエンコーダ１１３-１は、制御器１１７の制御下で、第１の情報データストリームを予め定められている符号化方式で第１のＬＤＰＣ符号語に符号化して第１の変調器１１５-１に出力する。
【０００９】
第２のエンコーダ１１３-２は、制御器１１７の制御下で、第２の情報データストリームを符号化方式で第２のＬＤＰＣ符号語に符号化して第２の変調器１１５-２に出力する。
【００１０】
符号化方式はＬＤＰＣ符号化方式であって、制御器１１７が第１のエンコーダ１１３-１及び第２のエンコーダ１１３-２を制御する動作について下記に説明する。
【００１１】
第１の変調器１１５-１は、制御器１１７の制御下で、第１のＬＤＰＣ符号語を予め定められている変調方式で第１の変調シンボルに変調して送信器１１９に出力する。
【００１２】
第２の変調器１１５-２は、制御器１１７の制御下で、第２のＬＤＰＣ符号語を予め定められている変調方式で第２の変調シンボルに変調して送信器１１９に出力する。
【００１３】
第１の変調器１１５-１及び第２の変調器１１５-２が制御器１１７によって制御される動作について、下記に説明する。
【００１４】
また、上記の変調方式としては、ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)と、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)と、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)と、ＰＡＭ(Pulse Amplitude Modulation)と、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)のうちいずれか一つが使用されることができる。
【００１５】
送信器１１９は、制御器１１７の制御下で、第１の変調シンボルと第２の変調シンボルを入力して予め定められている送信方式で送信処理し、少なくとも一つの送信ストリームを生成する。そして、送信器１１９は、第１の送信アンテナ１２１-１と第２の送信アンテナ１２１-２のうち少なくとも一つを通じて送信ストリームを送信する。
【００１６】
一方、信号送信装置は、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムを仮定したため、受信情報は、信号送信装置に対応する信号受信装置から各送信アンテナを通じて送信される信号が経るチャンネルのチャンネル状態を示す。チャンネル状態を示す情報は、例えば、チャンネル品質情報(Cahnnel Quality Information：以下、“ＣＱＩ”とする)となりうる。ここで、ＣＱＩは、キャリア対干渉雑音比(Carrier-to-Interference and Noise Ratio：以下、“ＣＩＮＲ”とする)に基づいて生成される。そして、説明の便宜上、例えば、各送信アンテナを通じて送信される信号が経るチャンネルのチャンネル状態を示すＣＱＩは“送信アンテナＣＱＩ”と呼ばれ、各送信アンテナを通じて送信される信号が経るチャンネルのチャンネル状態は“送信アンテナチャンネル状態”と呼ばれる。
【００１７】
制御器１１７は、信号受信装置から受信された送信アンテナＣＱＩにより第１のエンコーダ１１３-１及び第２のエンコーダ１１３-２の符号化動作と、第１の変調器１１５-１及び第２の変調器１１５-２の変調動作を制御する。
【００１８】
また、制御器１１７は、送信アンテナＣＱＩに基づき、送信器１１９が第１の送信アンテナ１２１-１と第２の送信アンテナ１２１-２のうちの一つ、或いはすべてを使用するかを制御する。
【００１９】
ここで、制御器１１７は、送信アンテナＣＱＩを用いて各送信アンテナチャンネル状態を検出する。制御器１１７は、検出された送信アンテナチャンネル状態の中で、信号送信装置に対応する信号受信装置が正常に信号を受信することができないチャンネル状態を示す送信アンテナを通じては信号を送信しないように送信器１１９を制御する。
【００２０】
このように、制御器１１７は、送信器１１９によって使用される送信アンテナを決定し、この決定された送信アンテナの個数により送信ストリームを生成するように制御する。一例として、制御器１１７が、送信器１１９の第１の送信アンテナ１２１-１と第２の送信アンテナ１２１-２のうちの一つのみを使用することに決定すると、送信器１１９は、第１の変調シンボルと第２の変調シンボルを用いて一つの送信ストリームを生成して決定された送信アンテナを通じて送信する。
【００２１】
一方、制御器１１７が、送信器１１９の第１の送信アンテナ１２１-１と第２の送信アンテナ１２１-２すべてを使用することに決定すると、送信器１１９は、第１の変調シンボルと第２の変調シンボルを使用して第１の送信ストリームと第２の送信ストリームを生成し、これらをそれぞれ第１の送信アンテナ１２１-１と第２の送信アンテナ１２１-２に送信する。
【００２２】
図１に別途に示してはいないが、信号送信装置は、信号受信装置によって送信された送信アンテナＣＱＩを受信するための受信器も含む。ここで、信号送信装置が送信アンテナＣＱＩを受信する動作は一般的な動作であるため、以下に、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図２は、一般的なＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号受信装置の構造を示す。図２に示す信号受信装置は、一例として２個の受信アンテナＲｘ.ＡＮＴを使用する。
【００２４】
図２を参照すると、信号受信装置は、第１の受信アンテナ２１１-１と、第２の受信アンテナ２１１-２と、ＭＩＭＯ検出器２１３と、チャンネル推定器２１５と、第１の復調器２１７-１と、第２の復調器２１７-２と、第１のデコーダ２１９-１と、第２のデコーダ２１９-２と、並列/直列変換器２２１とを含む。
【００２５】
第１の受信アンテナ２１１-１と第２の受信アンテナ２１１-２を通じて受信された信号は、ＭＩＭＯ検出器２１３とチャンネル推定器２１５に出力される。
【００２６】
チャンネル推定器２１５は、第１の受信アンテナ２１１-１と第２の受信アンテナ２１１-２を通じて受信された信号、特に基準信号(reference signal)であるパイロット(pilot)信号を使用してチャンネル応答(channel response)を推定する。チャンネル推定器２１５は、推定されたチャンネル応答をＭＩＭＯ検出器２１３に出力する。
【００２７】
ＭＩＭＯ検出器２１３は、第１の受信アンテナ２１１-１と第２の受信アンテナ２１１-２を通じて受信された信号をチャンネル推定器２１５から出力されたチャンネル応答に基づいて予め定められている検出方式で検出し、それによって第１の受信シンボルと第２の受信シンボルを生成する。ＭＩＭＯ検出器２１３は、第１の受信シンボルを第１の復調器２１７-１に出力し、第２の受信シンボルを第２の復調器２１７-２に出力する。
【００２８】
ここで、検出方式は、一例として最大尤度(Maximum Likelihood:ＭＬ)、最小平均自乗誤差(Minimum Mean Square Error:ＭＭＳＥ)、ＺＦ(Zero Forcing)のうちのいずれか一つを使用することができる。
【００２９】
第１の復調器２１７-１は、信号受信装置に対応する信号送信装置の変調器、例えば第１の変調器１１５-１で使用される変調方式に対応する復調方式で第１の受信シンボルを第１の復調シンボルに復調する。第１の復調器２１７-１は、第１の復調シンボルを第１のデコーダ２１９-１に出力する。
【００３０】
第２の復調器２１７-２は、信号送信装置の変調器、例えば第２の変調器１１５-２で使用される変調方式に対応する復調方式で 第２の受信シンボルを第２の復調シンボルに復調した後に第２のデコーダ２１９-２に出力する。
【００３１】
第１のデコーダ２１９-１は、第１の復調シンボルを信号送信装置のエンコーダ、例えば第１のエンコーダ１１３-１で使用される符号化方式に対応する復号方式、すなわちＬＤＰＣ復号方式で復号して第１の復号シンボルを生成し、この第１の復号シンボルを並列/直列変換器２２１に出力する。
【００３２】
第２のデコーダ２１９-２は、第２の復調シンボルを信号送信装置のエンコーダ、例えば第２のエンコーダ１１３-２で使用される符号化方式に対応する復号方式、すなわちＬＤＰＣ復号方式で復号して第２の復号シンボルを生成し、この第２の復号シンボルを並列/直列変換器２２１に出力する。
【００３３】
並列/直列変換器２２１は、第１の復号シンボルと第２の復号シンボルを元の情報データストリームに直列変換する。
【００３４】
図２に別途に示してはいないが、信号受信装置は、信号送信装置に送信アンテナＣＱＩを送信するための送信器も含む。下記に、信号受信装置によって送信アンテナＣＱＩを生成して送信する動作はよく知られているため、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
上述したように、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムにおいて、信号送信装置は、信号受信装置のチャンネル状態を認識することができる。したがって、信号受信装置のチャンネル状態を考慮してＬＤＰＣ符号化を遂行したＬＤＰＣ符号化信号を効率的に送受信するための方案が要求される。
【非特許文献１】R. G. Gallger, “Low-density parity-check code,”, IRE Transaction  on  Information Theory, IEEE, pp. 21-28, Jan. 1962.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、ＭＩＭＯ通信システムの信号送受信装置及び方法を提供することにある。
【００３７】
本発明の他の目的は、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムでチャンネル状態を考慮してＬＤＰＣ符号化信号を送受信するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
上記の目的を達成するために、本発明は、多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ)方式を使用する通信システムの信号送信装置であって、情報データストリームが入力されると、符号化方式を使用して符号語に符号化するエンコーダと、前記符号語をＭＩＭＯマッピング方式でマッピングして少なくとも一つのマッピングシンボルを生成するＭＩＭＯマッパと、前記マッピングシンボルを変調方式により変調シンボルに変調する変調器と、前記変調シンボルを送信処理して送信ストリームを生成した後に、前記送信ストリームを送信アンテナを通じて伝送する送信器と、前記信号送信装置に対応する信号受信装置からチャンネル品質情報を受信して各送信アンテナチャンネル状態を検出し、前記信号送信装置が使用するアンテナを決定した後に、前記決定されたアンテナを通じて送信ストリームを伝送する制御器とを含むことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明は、ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号受信装置であって、少なくとも一つの受信アンテナを通じて受信された信号を通じてチャンネル応答を推定するチャンネル推定器と、前記受信信号を検出方式で検出して受信シンボルを生成するＭＩＭＯ検出器と、前記受信シンボルを復調シンボルに復調する復調器と、前記復調シンボルをＭＩＭＯデマッピング方式を使用して符号語にデマッピングするＭＩＭＯデマッパと、前記符号語を復号方式により元の情報ビットストリームに復号するデコーダと、前記チャンネル応答に基づいて受信信号を検出した受信シンボルを前記受信信号を送信した送信装置の変調方式により復調し、前記送信装置のＭＩＭＯマッピング方式に対応するＭＩＭＯデマッピング方式により前記復調されたシンボルをデマッピングするように制御する制御器とを含むことを特徴とする。
【００４０】
さらに、本発明は、ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号送信方法であって、受信装置から受信されたチャンネル品質情報に基づいて信号送信装置で使用する送信アンテナを決定する段階と、入力される情報ビットストリームを符号化方式を使用して符号語に符号化する段階と、前記符号語をＭＩＭＯマッピング方式でマッピングして少なくとも一つのマッピングシンボルを生成する段階と、前記生成されたマッピングシンボルを変調方式により変調シンボルに変調する段階と、前記変調シンボルを送信処理して送信ストリームとして生成して前記決定された送信アンテナを通じて送信する段階とを有することを特徴とする。
【００４１】
本発明は、ＭＩＭＯ方式を使用する通信システムの信号受信方法であって、少なくとも一つの受信アンテナを通じて受信された信号を通じてチャンネル応答を推定する段階と、前記受信信号を前記チャンネル応答に基づいてＭＩＭＯ検出方式で検出して受信シンボルを生成する段階と、前記受信シンボルを復調シンボルに復調する段階と、前記復調シンボルをＭＩＭＯデマッピング方式を使用して符号語にデマッピングする段階と、前記符号語を復号方式により元の情報ビットストリームに復号する段階とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
本発明は、ＭＩＭＯ方式を使用する通信システム、すなわち、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムは、チャンネル状態により信号を送受信することができる。言い換えれば、このＭＩＭＯ通信システムは、ストリーム別に相互に異なるフェージングを受けるチャンネルに対して、チャンネル状態が悪いチャンネルに穿孔に強いビットを割り当てることで、チャンネルによる利得を得ることができる効果を有する。また、単一エンコーダを使用することによって、符号化率を各ストリーム別に調節しないため、ダイバシティ効果と符号化利得が得られる効果も有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記に、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
本発明は、通信システム、例えば低密度パリティ検査(ＬＤＰＣ)符号を使用するアンテナ別レート制御(ＰＡＲＣ)多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ)方式を使用する通信システム(以下、“ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システム”と称する)の信号送受信装置及び方法を提案する。
【００４５】
説明の便宜上、本発明は、上記のＰＡＲＣ ＭＩＭＯ方式を一例として説明する。しかしながら、本発明は、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ方式に限定されず、ＰＣＢＲＡ(Per Common Basis Rate Control)、ＰＵ２ＲＣ(Per  Unitary  Basis  stream  User  and  Rate  Control）のように伝送ストリーム別に異なるチャンネル状態が伝送されるシステムに適用することができる。
【００４６】
一般的に、ＬＤＰＣ符号の場合に、そのＬＤＰＣ符号語に含まれたビットは、符号語ビット各々の次数(degree)とその符号語ビット接続関係により符号語ビットセットを構成することができる。符号語ビットセットは、チャンネル状態が比較的悪い場合にも復号が簡素であり、その反面、チャンネル状態が比較的良い場合に復号が難しいことがある。
【００４７】
このようなＬＤＰＣ符号の特性を考慮して、一例として、次数の高い符号語ビットをチャンネル状態が良いチャンネルを通じて送信し、次数の低い符号語ビットをチャンネル状態が悪いチャンネルを通じて送信することによって、ＬＤＰＣ符号語の復号性能を向上させることができる。ここで、チャンネル状態は、チャンネル状態を示す情報、例えばチャンネル品質情報(Channel Quality Information:ＣＱＩ)に基づいて決定可能である。このＣＱＩは、キャリア対干渉雑音比(Carrier-to-Interference and Noise Ratio：以下、“ＣＩＮＲ”とする)に基づいて生成される情報であり、このＣＩＮＲに基づいてチャンネル状態が良いか或いは悪いかを判定することができる。
【００４８】
本発明では、ＬＤＰＣ符号の次数だけでなくチャンネル状態の悪いチャンネルを通じて送信される符号語ビットの個数に基づいて各送信アンテナＴｘ.ＡＮＴを通じて送信される符号語ビットの符号語ビットセットを決定することによって、ＬＤＰＣ符号の復号性能を向上させるための方式を提案する。
【００４９】
図３は、本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信装置の構造を示す。図３に示す信号送信装置は、一例として４個の送信アンテナを使用する。
【００５０】
図３を参照すると、信号送信装置は、エンコーダ３１１と、ＭＩＭＯマッパ３１３と、第１の変調器３１５-１と、第２の変調器３１５-２と、第３の変調器３１５-３と、第４の変調器３１５-４と、制御器３１７と、メモリ３１９と、送信器３２１と、第１の送信アンテナ３２３-１と、第２の送信アンテナ３２３-２と、第３の送信アンテナ３２３-３と、第４の送信アンテナ３２３-４とを含む。
【００５１】
情報データビット、すなわち情報データストリームが受信されると、エンコーダ３１１は、情報データストリームを予め定められている符号化方式で符号語、すなわちＬＤＰＣ符号語に符号化する。エンコーダ３１１は、この生成されたＬＤＰＣ符号語をＭＩＭＯマッパ３１３に出力する。ここで、符号化方式はＬＤＰＣ符号化方式である。
【００５２】
ＭＩＭＯマッパ３１３は、制御器３１７の制御下で、エンコーダ３１１から出力されたＬＤＰＣ符号語を予め定められているＭＩＭＯマッピング方式でマッピングすることによって、少なくとも一つのマッピングシンボルを生成する。ＭＩＭＯマッパ３１３は、生成されたマッピングシンボルを該当変調器に出力する。
【００５３】
制御器３１７は、信号送信装置に対応する信号受信装置から受信された各送信アンテナＣＱＩにより第１の送信アンテナ３２３-１、第２の送信アンテナ３２３-２、第３の送信アンテナ３２３-３、及び第４の送信アンテナ３２３-４の使用可否を判定する。
【００５４】
ここで、“送信アンテナＣＱＩ”は、各送信アンテナを通じて送信される信号が経るチャンネルのチャンネル状態を示す。“送信アンテナチャンネル状態”と称する。
【００５５】
言い換えれば、制御器３１７は、送信アンテナＣＱＩにより送信器３２１が第１の送信アンテナ３２３-１、第２の送信アンテナ３２３-２、第３の送信アンテナ３２３-３、及び第４の送信アンテナ３２３-４の一部或いはすべての使用を制御する。
【００５６】
制御器３１７は、送信アンテナＣＱＩを使用して各送信アンテナチャンネル状態を検出する。検出された送信アンテナチャンネル状態の中で、信号受信装置が正常に信号を受信できないチャンネル状態を有する送信アンテナが存在する場合に、制御器３１７は、該当送信アンテナを通じて信号が送信されないように送信器３２１を制御する。
【００５７】
このように、制御器３１７は、送信器３２１によって使用される送信アンテナを決定し、この決定された送信アンテナにより送信ストリームを生成するように制御する。ここで、“送信ストリーム”は、信号送信装置で送信アンテナを通じて最終的に送信される信号を呼ばれる。
【００５８】
一例として、送信器３２１が３個の送信アンテナ、例えば、第１〜第４の送信アンテナ３２３-１〜３２３-４の中で第１の送信アンテナ３２３-１、第２の送信アンテナ３２３-２、及び第３の送信アンテナ３２３-３を使用することに決定する場合に、制御器３１７は、ＬＤＰＣ符号語を用いて、３個のマッピングシンボル、すなわち第１のマッピングシンボル、第２のマッピングシンボル、及び第３のマッピングシンボルを生成するようにＭＩＭＯマッパ３１３を制御する。
【００５９】
すると、ＭＩＭＯマッパ３１３は、第１のマッピングシンボルを第１の変調器３１５-１に出力し、第２のマッピングシンボルを第２の変調器３１５-２に出力し、第３のマッピングシンボルを第３の変調器３１５-３に出力する。
【００６０】
また、制御器３１７は、予め定められている符号語ビットセット決定規則によりＬＤＰＣ符号語で少なくとも一つのマッピングシンボルを生成するようにＭＩＭＯマッパ３１３を制御する。ここで、符号語ビットセット決定規則は、メモリ３１９に格納されており、制御器３１７はこの符号語ビットセット決定規則によりＬＤＰＣ符号語で少なくとも一つのマッピングシンボルを生成するようにＭＩＭＯマッパ３１３を制御する。下記に、この符号語ビットセット決定規則について説明する。
【００６１】
第１の変調器３１５-１、第２の変調器３１５-２、第３の変調器３１５-３、及び第４の変調器３１５-４の各々は、ＭＩＭＯマッパ３１３から出力されたマッピングシンボルを予め定められている変調方式により変調シンボルに変調して送信器３２１に出力する。第１の変調器３１５-１、第２の変調器３１５-２、第３の変調器３１５-３、第４の変調器３１５-４でそれぞれ使用された変調方式は、相互に異なる可能性がある。しかしながら、ここでは説明の便宜上、第１の変調器３１５-１、第２の変調器３１５-２、第３の変調器３１５-３、及び第４の変調器３１５-４で各々使用される変調方式が同一であると仮定する。
【００６２】
上記の変調方式としては、ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)方式と、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)方式と、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)方式と、ＰＡＭ(Pulse Amplitude Modulation)方式と、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)方式のうちいずれか一つを使用することができる。
【００６３】
第１の変調器３１５-１、第２の変調器３１５-２、第３の変調器３１５-３、第４の変調器３１５-４は、制御器３１７によって決定された送信アンテナによりその使用可否が決定され、これは上記したようである。
【００６４】
送信器３２１は、制御器３１７の制御下で、第１の変調器３１５-１、第２の変調器３１５-２、第３の変調器３１５-３、及び第４の変調器３１５-４の変調シンボルに送信処理を遂行することによって送信ストリームを生成する。その後、送信器３２１は、第１の送信アンテナ３２３-１、第２の送信アンテナ３２３-２、第３の送信アンテナ３２３-３、及び第４の送信アンテナ３２３-４のうち少なくとも一つを通じて上記の送信ストリームを送信する。
【００６５】
また、第１の送信アンテナ３２３-１、第２の送信アンテナ３２３-２、第３の送信アンテナ３２３-３、及び第４の送信アンテナ３２３-４は、制御器３１７によって決定された送信アンテナによりその使用可否が決定され、これは上記に説明したようである。
【００６６】
ここで、符号語ビットセット決定規則について説明すれば、次のようである。
ＬＤＰＣ符号語に含まれた符号語ビットの個数がＮで、ＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムで使用されるマッピングシンボルの個数がＮｓであると仮定すれば、Ｎｓ個のマッピングシンボルの各々に必要な符号語ビットの個数Ｎｐは、Ｎｐ＝Ｎ/Ｎｓである。したがって、Ｎｐ個の符号語ビットをエレメント(element)として含むＮｓ個の符号語ビットセットが定義できる。Ｎｓ個の符号語ビットセットがＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｓであると仮定すると、符号語ビットセットＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｓの各々に含まれたエレメントは、符号語ビットセット決定規則により決定される。
【００６７】
ここで、符号語ビットセット決定規則は、ＬＤＰＣ符号語に含まれた符号語ビットの中で穿孔に強い符号語ビットで低い信頼度を有する、すなわち比較的悪いチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて送信されるようにマッピングシンボルを生成する。
【００６８】
したがって、制御器３１７は、ＬＤＰＣ符号語のＮｓ個の符号語ビットセットＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｓの中で、第１の符号語ビットセットＳ１から信頼度が最も高い、すなわち最良のチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて送信されるようにＭＩＭＯマッパ３１３のＭＩＭＯマッピング動作を制御する。
【００６９】
ここで、制御器３１７は、信号受信装置から受信されたＣＱＩに基づいてチャンネル状態が良いか或いは悪いかを判定することができ、一般的にＣＱＩに基づいたＣＩＮＲが高いほどチャンネル状態が良好であることを示す。このように、制御器３１７は、Ｎｓ個の符号語ビットセットＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｓを該当する送信アンテナを通じて送信されるようにＭＩＭＯマッパ３１３のＭＩＭＯマッピング動作を制御する。その結果、Ｎｓ個の符号語ビットセットＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｓの中で、最後の符号語ビットセットＳＮｓが最も悪いチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて送信される。
【００７０】
したがって、制御器３１７は、穿孔に強いＬＤＰＣ符号語の符号語ビットを符号語ビットセットＳＮｓに含まれるように制御し、この符号語ビットセットＳＮｓは最も悪いチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて信号受信装置に送信される。穿孔に強い符号語ビットは、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列により異なる。一般的に、高い次数の符号語が穿孔に強いが、穿孔される高い次数の符号語ビットの個数が増加する場合にＬＤＰＣ符号を復号することは難しい。したがって、各符号語ビットセットを構成する符号語ビットはＮｐにより異なる。すなわち、制御器３１７は、ＮｓとＮｐに基づいて生成された符号語ビットセットをメモリ３１９に格納し、信号受信装置から受信されたＣＱＩによりメモリ３１９に格納された符号語ビットセットの中で該当符号語ビットセットを決定する。さらに、制御器３１７は、決定された符号語ビットセットに関する情報をＭＩＭＯマッパ３１３に出力し、ＭＩＭＯマッパ３１３がＬＤＰＣ符号語をマッピングシンボルとして生成し、Ｎｓ個の変調器に出力する。
【００７１】
図３に別途に示してはいないが、信号送信装置は、信号受信装置によって送信された送信アンテナＣＱＩを受信するための受信器も含む。信号送信装置が送信アンテナＣＱＩを受信する動作は、この技術分野でよく知られているため、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
図４に示すようなパリティ検査行列を使用して、制御器３１７が符号語ビットセットを決定する動作について説明する。
図４は、１/３の符号化率を有するＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す。
図４に示すように、ＬＤＰＣ符号の全体パリティ検査行列は複数のブロックに分けられ、これらブロック各々に順列行列(permutation matrix）がマッピングされる。ここで、順列行列は、ｚ×ｚサイズを有すると仮定する。
【００７３】
図４を参照すると、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列は１６×２４個のブロックに分割され、これらブロック各々にｚ×ｚサイズの順列行列がマッピングされる。また、図４の各ブロックに示している数字は、単位行列(identity matrix）をシフト(shift)させる値を示す。また、図４に数字が図示されていないブロックにはゼロ行列(zero matrix）がマッピングされる。上記したように、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列は１６×２４個のブロックに分けられるため、列ブロック(column block)の個数は２４で、行ブロック(row block)の個数は１６である。2４個の列ブロックそれぞれのインデックスはＣ０，Ｃ１，…，Ｃ２３に定義され、１６個の行ブロックそれぞれのインデックスはＲ０，Ｒ１，…，Ｒ１５に定義される。
【００７４】
信号送信装置が、図４に示すようなパリティ検査行列を使用してＬＤＰＣ符号語を送信する場合の動作について、以下に説明する。
第１の例として、信号送信装置が２個の送信アンテナを使用すると仮定すれば、ＭＩＭＯマッパ３１３は、２個のマッピングシンボル、すなわち第１のマッピングシンボルと第２のマッピングシンボルを生成する。第１のマッピングシンボルは、２個の送信アンテナのうち、チャンネル状態がより良好な送信アンテナを通じて送信され、第２のマッピングシンボルは他の送信アンテナを通じて送信される。したがって、第１のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ１＝{Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２０}を、第２のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ２＝{Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１３、Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１７，Ｃ１８，Ｃ１９，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３}を、それぞれ含まなければならない。すなわち、第２のマッピングシンボルが低い次数を有するパリティビットを含むべきである。この場合に、チャンネル状態が悪いチャンネルを通じて送信される符号語ビットの個数ＮｐがＬＤＰＣ符号語を構成するＬＤＰＣ符号語の全体個数の１/２であるため、高い次数のビットが符号語ビットセットＳ２に含まれる場合に、ＬＤＰＣ符号はその復号性能に劣化が発生されうる。
【００７５】
第２の例として、信号送信装置が３個の送信アンテナを使用すると仮定すれば、ＭＩＭＯマッパ３１３は、３個のマッピングシンボル、すなわち第１のマッピングシンボル、第２のマッピングシンボル、及び第３のマッピングシンボルを生成する。第１のマッピングシンボルは、３個の送信アンテナの中で、チャンネル状態が最も良好な送信アンテナを通じて送信され、第２のマッピングシンボルはその次にチャンネル状態が良好な送信アンテナを通じて送信され、第３のマッピングシンボルは残りの送信アンテナを通じて送信される。したがって、第１のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ１＝{Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４，Ｃ１６，Ｃ１８，Ｃ２０，Ｃ２２}を、第２のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ２＝{Ｃ９，Ｃ１１，Ｃ１３，Ｃ１５，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１，Ｃ２３}を、第３のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ３＝{Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７}を、それぞれ含まなければならない。この場合に、チャンネル状態が悪いチャンネルを通じて送信される符号語ビットの個数ＮｐがＬＤＰＣ符号語の全体個数の１/３であり、高い次数を有する符号語ビットが符号語ビットセットＳ３に含まれる場合に、ＬＤＰＣ符号の復号性能が向上する。
【００７６】
第３の例として、信号送信装置が４個の送信アンテナすべてを使用すると仮定すれば、ＭＩＭＯマッパ３１３は、４個のマッピングシンボル、すなわち第１のマッピングシンボルと、第２のマッピングシンボルと、第３のマッピングシンボルと、第４のマッピングシンボルを生成する。第１のマッピングシンボルは、４個の送信アンテナの中でチャンネル状態が最も良好な送信アンテナを通じて送信され、第２のマッピングシンボルはその次にチャンネル状態が良好な送信アンテナを通じて送信され、第３のマッピングシンボルはその次にチャンネル状態が良好な送信アンテナを通じて送信され、第４のマッピングシンボルは残りの送信アンテナを通じて送信される。したがって、第１のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ１＝{Ｃ９，Ｃ１１，Ｃ１４，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２２}を、第２のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ２＝{Ｃ１０，Ｃ１３，Ｃ１５，Ｃ１８，Ｃ２１，Ｃ２３}を、第３のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ３＝{Ｃ５，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２０}を、第４のマッピングシンボルは符号語ビットセットＳ４＝{Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ７}を、それぞれ含まなければならない。この場合に、チャンネル状態が悪いチャンネルを通じて送信される符号語ビットの個数ＮｐがＬＤＰＣ符号語の全体個数の１/４であり、高い次数を有する符号語ビットが符号語ビットセットＳ４に含まれる場合に、ＬＤＰＣ符号の復号性能が向上する。
【００７７】
ここで、制御器３１７は、符号語ビットセット決定規則で、チャンネル状態が最も悪いチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて送信されるマッピングシンボルとして生成される符号語ビットを次のような事項を考慮して決定する。以下、説明の便宜上、チャンネル状態が最も悪いチャンネル状態を有する送信アンテナを通じて送信されるマッピングシンボルを“復号性能向上マッピングシンボル”と称する。
【００７８】
第１に、ＬＤＰＣ符号語のパリティ検査行列の高い次数を有する符号語ビットで復号性能向上マッピングシンボルを生成することが望ましいが、復号性能向上マッピングシンボルに含まれた高い次数の符号語ビットの個数が増加する場合に、ＬＤＰＣ符号の復号性能が劣化される可能性がある。したがって、制御器３１７は、ＮｐとＮｓにより復号性能向上マッピングシンボルに含まれる高い次数の符号語ビットの個数を決定する。
【００７９】
第２に、制御器３１７は、高い次数の符号語ビットの中で他の符号語ビットに比べて、１個のパリティ検査式に他の符号語ビットの順列行列が含まれない符号語ビットをまず選択し、復号性能向上マッピングシンボルにこの選択された符号語ビットを含む。すなわち、図４に示すようなパリティ検査行列で高い次数を有する０番目から７番目の符号語ビットの中に、７番目の符号語ビットの１２２つの順列行列は０番目から１５番目のパリティ検査式の中に６番目のパリティ検査式が他の０番目〜６番目の符号語ビットに含まれる順列行列と全く重ならないことがわかる。したがって、制御器３１７は、７番目の符号語ビットを第一に復号性能向上マッピングシンボルに含ませる符号語ビットとして決定する。
【００８０】
図５は、本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信動作を示すフローチャートである。
図５を参照すると、ステップＳ５１１で、信号送信装置は、信号受信装置から受信された送信アンテナＣＱＩにより使用する送信アンテナを決定する。ステップＳ５１３で、信号送信装置は、入力される情報ビットストリームをＬＤＰＣ符号化方式を用いてＬＤＰＣ符号語に符号化する。ステップＳ５１５で、信号送信装置は、ＬＤＰＣ符号語を用いて決定された送信アンテナの個数と同一の個数のマッピングシンボルを生成する。ここで、ＬＤＰＣ符号語でマッピングシンボルを生成する動作は、上述した符号語ビットセット決定規則によって遂行される。ステップＳ５１７で、信号送信装置は、生成されたマッピングシンボルを予め定められている変調方式で変調シンボルに変調する。ステップＳ５１９で、信号送信装置は、変調シンボルに送信処理を遂行して送信ストリームを生成する。ステップＳ５２１で、信号送信装置は、送信ストリームを決定された送信アンテナを通じて送信し、この信号送信動作を終了する。
【００８１】
図６は、本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号受信装置の構造を示す。図６に示す信号受信装置は、一例として４個の受信アンテナＲｘ.ＡＮＴを使用する。
図６を参照すると、信号受信装置は、第１の受信アンテナ６１１-１と、第２の受信アンテナ６１１-２と、第３の受信アンテナ６１１-３と、第４の受信アンテナ６１１-４と、ＭＩＭＯ検出器６１３と、チャンネル推定器６１５と、第１の復調器６１７-１と、第２の復調器６１７-２と、第３の復調器６１７-３と、第４の復調器６１７-４と、制御器６１９と、メモリ６２１と、ＭＩＭＯデマッパ６２３と、デコーダ６２５とを含む。
【００８２】
第１の受信アンテナ６１１-１〜第４の受信アンテナ６１１-４を通じて受信された信号は、ＭＩＭＯ検出器６１３とチャンネル推定器６１５に伝達される。チャンネル推定器６１５は、第１の受信アンテナ６１１-１〜第４の受信アンテナ６１１-４を通じて受信された信号、特に基準信号であるパイロット信号を用いてチャンネル応答を推定する。また、チャンネル推定器６１５は、推定されたチャンネル応答をＭＩＭＯ検出器６１３に出力する。
【００８３】
ＭＩＭＯ検出器６１３は、第１の受信アンテナ６１１-１〜第４の受信アンテナ６１１-４を通じて受信された信号をチャンネル推定器６１５から出力されたチャンネル応答に基づいて予め定められている検出方式で検出し、それによって第１の受信シンボル〜第４の受信シンボルを生成する。ＭＩＭＯ検出器６１３は、第１の受信シンボルを第１の復調器６１７-１に出力し、第２の受信シンボルを第２の復調器６１７-２に出力し、第３の受信シンボルを第３の復調器６１７-３に出力し、第４の受信シンボルを第４の復調器６１７-４に出力する。
【００８４】
ここで、検出方式は、例えば、最大尤度(ＭＬ)方式と、最小平均自乗誤差(ＭＭＳＥ)方式と、ゼロフォーシング(ＺＦ)方式のうちいずれか一つが使用可能である。
【００８５】
第１の復調器６１７-１は、制御器６１９の制御下で、信号受信装置に対応する信号送信装置の変調器、例えば、第１の変調器３１５-１で使用した変調方式に対応する復調方式を使用して第１の受信シンボルを第１の復調シンボルに復調する。第１の復調器６１７-１は、第１の復調シンボルをＭＩＭＯデマッパ６２３に出力する。
【００８６】
第２の復調器６１７-２は、制御器６１９の制御下で、信号受信装置に対応する信号送信装置の変調器、例えば、第２の変調器３１５-２で使用した変調方式に対応する復調方式を用いて第２の受信シンボルを第２の復調シンボルに復調する。第２の復調器６１７-２は、第２の復調シンボルをＭＩＭＯデマッパ６２３に出力する。
【００８７】
第３の復調器６１７-３は、制御器６１９の制御下で、信号受信装置に対応する信号送信装置の変調器、例えば第３の変調器３１５-３で使用した変調方式に対応する復調方式を用いて第３の受信シンボルを第３の復調シンボルに復調する。第３の復調器６１７-３は、第３の復調シンボルをＭＩＭＯデマッパ６２３に出力する。
【００８８】
第４の復調器６１７-４は、制御器６１９の制御下で、第４の受信シンボルを信号受信装置に対応する信号送信装置の変調器、例えば、第４の変調器３１５-４で使用した変調方式に対応する復調方式で第４の受信シンボルを第４の復調シンボルに復調する。第４の復調器６１７-４は、第４の復調シンボルをＭＩＭＯデマッパ６２３に出力する。
【００８９】
制御器６１９は、信号送信装置の制御器３１７によって制御された変調器の動作により復調器の動作を制御する。
【００９０】
ＭＩＭＯデマッパ６２３は、制御器６１９の制御下で、信号送信装置のＭＩＭＯマッパ３１３のＭＩＭＯマッピング方式に対応するＭＩＭＯデマッピング方式で第１の復調シンボル〜第４の復調シンボルをＬＤＰＣ符号語にデマッピングしてデコーダ６２５に出力する。ここで、制御器６１９は、メモリ６２１に格納されている符号語ビットセット決定規則により第１の復調シンボル〜第４の復調シンボルをＬＤＰＣ符号語にデマッピングする。符号語ビットセット決定規則は、上記したようである。デコーダ６２５は、ＭＩＭＯデマッパ６２３から出力されたＬＤＰＣ符号語を予め定められている復号方式、すなわちＬＤＰＣ復号方式で元の情報ビットストリームに復号する。
【００９１】
図７は、本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムで信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
図７を参照すると、ステップＳ７１１で、信号受信装置は、受信アンテナを通じて受信された信号にチャンネル推定を遂行してチャンネル応答を推定する。ステップＳ７１３で、信号受信装置は、このチャンネル応答に基づいて受信信号を予め定められている検出方式を用いて検出し、受信シンボルを生成する。ステップＳ７１５で、信号受信装置は、受信シンボルを送信装置で使用する変調方式に対応する復調方式を用いて復調シンボルに復調する。ステップＳ７１７で、信号受信装置は、復調シンボルをＬＤＰＣ符号語にＭＩＭＯデマッピングする。ステップＳ７１９で、信号受信装置は、ＬＤＰＣ符号語を予め定められている復号方式、すなわちＬＤＰＣ復号方式で元の情報ビットストリームに復号し、上記の動作を終了する。
【００９２】
上記したように、ＭＩＭＯ通信システムでは、ストリーム別に相互に異なるフェージングを受ける場合に、最も悪いチャンネルを経るストリームに穿孔に強いビットを割り当てることによってチャンネル利得を獲得し、単一エンコーダを使用することで符号化率を各ストリーム別に調節する必要がないため、ダイバシティ利得と符号化利得を獲得することができる。
【００９３】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】一般的なＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信装置の構造を示す図である。
【図２】一般的なＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号受信装置の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信装置の構造を示す図である。
【図４】１/３の符号化率を有するＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号受信装置の構造を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるＬＤＰＣ-ＰＡＲＣ ＭＩＭＯ通信システムの信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９５】
１１１    直列/並列変換器  
１１３-１，１１３-２    第１及び第２のエンコーダ
１１５-１，１１５-２    第１及び第２の変調器
１１７，３１７，６１９  制御器
１１９     送信器
２１３，６１３    ＭＩＭＯ検出器
２１５，６１５    チャンネル推定器
２１７-１，２１７-２  第１及び第２の復調器
２１９-１，２１９-２  第１及び第２のデコーダ
２２１    並列/直列変換器
３１１    エンコーダ
３１３    ＭＩＭＯマッパ
３１５-１〜３１５-４    第１〜第４の変調器
３１９，６２１   メモリ
３２１     送信器
６１７-１〜６１７-４    第１〜第４の復調器
６２３    ＭＩＭＯデマッパ
６２５    デコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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