(57)【要約】【課題】ＳＣＭＡ通信システムにおけるオープンループ型ＭＩＭＯ通信のためのシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】データを送信するための方法は、第１の送信アンテナ向けの第１の符号化情報ビット・ストリームを複数の第１の拡散シーケンスの少なくとも１つの第１の拡散シーケンスにマップして第１のデータ・ストリームを生成するステップと、第２の送信アンテナ向けの第２の符号化情報ビット・ストリームを複数の第２の拡散シーケンスの少なくとも１つの第２の拡散シーケンスにマップして第２のデータ・ストリームを生成するステップとを含む。当該方法はまた、当該第１のデータ・ストリームと当該第２のデータ・ストリームを夫々の送信アンテナで送信するステップを含む。【選択図】図４Ｂ
2017208860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信するための方法であって、
送信装置により、第１の送信アンテナに向けられた第１の符号化情報ビット・ストリームを複数の第１の拡散シーケンスの少なくとも１つの第１の拡散シーケンスにマップして第１のデータ・ストリームを生成するステップと、
前記送信装置により、第２の送信アンテナに向けられた第２の符号化情報ビット・ストリームを複数の第２の拡散シーケンスの少なくとも１つの第２の拡散シーケンスにマップして第２のデータ・ストリームを生成するステップと、
前記送信装置により、前記第１のデータ・ストリームと前記第２のデータ・ストリームを夫々の送信アンテナで送信するステップと、
を含み、
前記複数の第１の拡散シーケンスおよび前記複数の第２の拡散シーケンスは、複数のデータ・レイヤのうち異なるデータ・レイヤに関連付けられ、前記拡散シーケンスは、該拡散シーケンスに関連付けられたデータ・レイヤで送信されている少なくとも２ビットからなる二値データに依存して選択される、方法。
【請求項２】
前記複数の第１の拡散シーケンスと前記複数の第２の拡散シーケンスは低密度シーケンス（ＬＤＳ）シグネチャまたは疎コード多重アクセス（ＳＣＭＡ）コードブックの符号語を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の符号化情報ビット・ストリームをマップするステップは、
前記少なくとも１つの第１の拡散シーケンスを前記複数の第１の拡散シーケンスから選択することで前記第１の符号化情報ビット・ストリームをマップして、前記第１のデータ・ストリームを生成するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の符号化情報ビット・ストリームをマップするステップは、
第３の拡散シーケンスを前記第１のデータ・レイヤに関連付けられた前記複数の第１の拡散シーケンスの第１のサブセットから選択することによって、第１のデータ・レイヤに対する前記第１の符号化情報ビット・ストリームの１つの部分をマップするステップと、
第４の拡散シーケンスを前記第２のデータ・レイヤに関連付けられた前記複数の第１の拡散シーケンスの第２のサブセットから選択することによって、第２のデータ・レイヤに対する前記第１の符号化情報ビット・ストリームの別の部分をマップするステップと、
前記第３の拡散シーケンスと前記第４の拡散シーケンスを結合して前記第１のデータ・ストリームを生成するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の送信アンテナに対する前記複数の第１の拡散シーケンスの前記第１のサブセットを選択するステップと、
前記第２の送信アンテナに対する前記複数の第１の拡散シーケンスの前記第２のサブセットを選択するステップと、
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第３の拡散シーケンスと前記第４の拡散シーケンスを結合して前記第１のデータ・ストリームを生成するステップは、前記第３の拡散シーケンスと前記第４の拡散シーケンスを多重化するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットは互いに素である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のデータ・ストリームおよび前記第２のデータ・ストリームは基地局に送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の送信アンテナおよび前記第２の送信アンテナは同じ送信装置のアンテナである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のデータ・ストリームを第１のプリコーダでプリコーディングするステップと、
前記第２のデータ・ストリームを第２のプリコーダでプリコーディングするステップであって、前記第１のプリコーダおよび前記第２のプリコーダは、前記第１のデータ・ストリームおよび前記第２のデータ・ストリームの意図した受信者でない受信装置への干渉を減らすように選択される、ステップと、
前記第１のデータ・ストリームおよび前記第２のデータ・ストリームを第３のプリコーダでプリコーディングするステップであって、前記第３のプリコーダは、前記第１のデータ・ストリームと前記第２のデータ・ストリームの意図した受信者でない受信装置への干渉を減らすように選択されるステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
通信システムにおけるデータを受信するための方法であって、
受信装置により、第１の複数のコードブックおよび第２の複数のコードブックを決定するステップであって、前記第１の複数のコードブックおよび前記第２の複数のコードブックはユーザ・データを前記受信装置に送信する送信装置に関連付けられ、各コードブックは複数の拡散シーケンスを含む、ステップと、
前記受信装置により、前記通信システムの共有リソースで送信される出力符号語を運搬する信号を受信するステップであって、前記出力符号語の各々は複数の符号語を含み、前記複数の符号語の各々は前記複数のコードブックのうち異なるコードブックに属し、前記複数のコードブックの各々は複数のデータ・レイヤのうち異なるデータ・レイヤに関連付けられ、前記符号語は、該符号語に関連付けられたデータ・レイヤで送信されている少なくとも２ビットからなる二値データに依存して選択される、ステップと、
前記受信装置により、前記複数のデータ・レイヤの全てにおいて前記第１の複数のコードブックと前記第２の複数のコードブックを用いて前記信号を処理して、前記ユーザ・データを回復するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記信号を処理するステップは、
前記複数のデータ・レイヤのデータ・レイヤごとに１つの部分信号として、前記信号を複数の部分信号に分割するステップと、
複数の部分信号内の各部分信号を復号して各部分信号に存在する前記ユーザ・データの部分を生成するステップと、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号は、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）受信器を用いて分離される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ユーザ・データの部分は、メッセージ受渡しアルゴリズム（ＭＰＡ）デコーダとターボ・デコーダのうち１つを用いて復号される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記信号を処理するステップは、
前記データ・レイヤ間の干渉を減らすステップと、
前記複数のデータ・レイヤの各々における、前記干渉が減らされた信号を別々に復号するステップと、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記信号を処理するステップは、前記複数のデータ・レイヤにわたって前記信号を同時に復号するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記信号は、共同的なＭＩＭＯ受信器とＳＣＭＡデコーダを用いて同時に復号される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１０の何れか１項に従う方法の諸動作を実施すように構成された手段を備える、送信装置。
【請求項１９】
前記送信装置はユーザ機器である、請求項１８に記載の送信装置。
【請求項２０】
請求項１１乃至１７の何れか１項に従う方法の諸動作を実施するように構成された手段を備える、受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、発明の名称を「ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭ変調に関するオープンループ型ＭＩＭＯ送受信のための方法」とした２０１２年１２月１４日出願の米国仮特許出願第６１／７３７，３３８号および発明の名称を「ＳＣＭＡ通信システムにおけるオープンループ型ＭＩＭＯ通信のためのシステムおよび方法」とした２０１３年９月２５日出願の米国非仮特許出願第１４／０３５，９９６号の利益を主張し、これらの出願を引用により本明細書に組み込む。
本発明は一般にデジタル通信に関し、より具体的には、疎コード多重アクセス（ＳＣＭＡ）通信システムにおけるオープンループ型多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）は、データ記号が直交および／または直交に近い符号シーケンスで拡散される多重アクセス技術である。従来のＣＤＭＡ符号化は、シーケンスの拡散が適用される前に二値符号が直角位相振幅変調（ＱＡＭ）記号にマップされる２段階のプロセスである。従来のＣＤＭＡ符号化では比較的高いデータ速度を提供できるが、次世代無線ネットワークの拡大し続ける要求を満たすためにはさらに高いデータ速度を実現するための新たな技術／機構が必要である。低密度拡散（ＬＤＳ）は、異なるレイヤのデータを多重化するために使用されるＣＤＭＡの１形態である。ＬＤＳは時間または周波数においてレイヤ固有の非零位置で同一記号の反復を使用する。１例として、ＬＤＳ直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）では、コンステレーション点が（何らかの可能な位相回転により）ＬＤＳブロックの非零周波数トーンで繰り返される。疎コード多重アクセス（ＳＣＭＡ）は、必ずしも記号を反復することなくデータをトーン上で拡散するために多次元コードブックが使用される、ＬＤＳの一般化である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６６０３８号公報
【特許文献２】特表２００２−５０２１７９号公報
【特許文献３】特開平９−８６９６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Jinkang Zhu, Gen Marubayashi，‘Properties and Application of Parallel Combinatory SS Communication System’，Spread Spectrum Techniques and Applications, 1992. ISSTA 92. IEEE Second International Symposium on，１９９２年１１月２９日，pp. 227-230
【非特許文献２】Mohammed AL-Imari, Muhammad Ali Imran, Rahim Tafazolli, Dageng Chen，Performance Evaluation of Low Density Spreading Multiple Access，2012 8th International Wireless Communications and Mobile Computing Conference(IWCMC)，２０１２年  ８月，pp.383-388
【非特許文献３】Thomas Salzer, David Mottier, Damien Castelain，Comparison of Antenna Array Techniques for the Downlink of Multi-Carrier CDMA Systems，Vehicular Technology Conference, 2003 VTC 2003-Spring. The 57th IEEE Semiannual，２００３年  ４月，vol.1，pp.316-320
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の例示的な実施形態では、ＳＣＭＡ通信システムにおけるオープンループ型ＭＩＭＯ通信のためのシステムおよび方法を提供する。
本発明の例示的な実施形態によれば、データを送信するための方法が提供される。当該方法では、送信装置により、第１の送信アンテナ向けの第１の符号化情報ビット・ストリームを複数の第１の拡散シーケンスの少なくとも１つの第１の拡散シーケンスにマップして第１のデータ・ストリームを生成し、送信装置により、第２の送信アンテナ向けの第２の符号化情報ビット・ストリームを複数の第２の拡散シーケンスの少なくとも１つの第２の拡散シーケンスにマップして第２のデータ・ストリームを生成する。当該方法はまた、送信装置により、当該第１のデータ・ストリームと当該第２のデータ・ストリームを夫々の送信アンテナで送信するステップを含む。
【０００６】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、通信システムにおけるデータを受信するための方法を提供する。当該方法は、受信装置により、第１の複数のコードブックおよび第２の複数のコードブックを決定するステップであって、当該第１の複数のコードブックおよび当該第２の複数のコードブックはユーザ・データを受信装置に送信する送信装置に関連付けられるステップと、受信装置により、当該通信システムの共有リソースで送信される出力符号語を運搬する信号を受信するステップであって、当該出力符号語の各々は複数の符号語を含み、当該複数の符号語の各々は当該複数のコードブックのうち異なるコードブックに属し、当該複数のコードブックの各々は複数のデータ・レイヤのうち異なるデータ・レイヤに関連付けられたステップとを含む。当該方法はまた、受信装置により、当該複数のデータ・レイヤの全てにおいて当該第１の複数のコードブックと当該第２の複数のコードブックを用いて当該信号を処理して、ユーザ・データを回復するステップを含む。
【０００７】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、データを送信するための方法を提供する。当該方法は、送信装置により、送信アンテナ向けの符号化情報ビット・ストリームを複数の拡散シーケンスの少なくとも１つの拡散シーケンスにマップしてデータ・ストリームを生成するステップと、送信装置により、時空間符号を用いて当該データ・ストリームを符号化して記号ブロックを生成するステップとを含む。当該方法はまた、送信装置により、当該記号ブロックを送信するステップを含む。
【０００８】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、データを受信するための方法を提供する。当該方法は、受信装置により、受信装置にデータを送信する送信装置から記号ブロックを受信するステップと、受信装置により、送信装置に関連付けられた時空間符号と複数のコードブックを用いて当該記号ブロックを処理して当該データを回復するステップとを含む。
【０００９】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、送信装置を提供する。送信装置は、プロセッサと、当該プロセッサに動作可能に接続された送信器とを備える。当該プロセッサは、第１の送信アンテナ向けの第１の符号化情報ビット・ストリームを複数の第１の拡散シーケンスの少なくとも１つの第１の拡散シーケンスにマップして第１のデータ・ストリームを生成し、第２の送信アンテナ向けの第２の符号化情報ビット・ストリームを複数の第２の拡散シーケンスの少なくとも１つの第２の拡散シーケンスにマップして第２のデータ・ストリームを生成する。当該送信器は、当該第１のデータ・ストリームと当該第２のデータ・ストリームを夫々の送信アンテナで送信する。
【００１０】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、受信装置を提供する。当該受信装置は、プロセッサと当該プロセッサに動作可能に接続された受信器とを備える。当該プロセッサは、第１の複数のコードブックおよび第２の複数のコードブックを決定し、複数のデータ・レイヤの全てにおける当該第１の複数のコードブックおよび当該第２の複数のコードブックを用いて信号を回復して、ユーザ・データを回復する。当該第１の複数のコードブックおよび当該第２の複数のコードブックはユーザ・データを受信装置に送信する送信装置に関連付けられ、当該信号は通信システムの共有リソースで送信される出力符号語を運搬し、当該出力符号語の各々は複数の符号語を含み、当該複数の符号語の各々は当該複数のコードブックのうち異なるコードブックに属し、当該複数のコードブックの各々は当該複数のデータ・レイヤのうち異なるデータ・レイヤに関連付けられる。当該受信器は当該信号を受信する。
【００１１】
１実施形態の１つの利点は、ＳＣＭＡをＭＩＭＯと組み合わせることによって高いスペクトル効率が実現されるということである。したがって、高いデータ速度をサポートすることができる。
【００１２】
本発明およびその利点をより十分に理解するために、添付図面と関連して以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な通信システムの図である。
【図２】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信装置および受信装置を強調した例示的な通信システムを示す図である。
【図３】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、データを符号化するための例示的なＳＣＭＡ多重化機構を示す図である。
【図４Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う送信装置の例示的な部分を示す図である。
【図４Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信装置がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信する際の、送信装置で実施される高レベルな動作の例示的な流れ図である。
【図５Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信装置がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて受信装置に送信する際の、送信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図５Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される複数のデータ・レイヤを送信装置が準備する際の、送信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図５Ｃ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信されるデータのレイヤを送信装置が準備する際の、送信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図６Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される、受信装置が送信装置からの当該送信を受信する際の、受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図６Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される、低い受信器計算量の受信装置が送信装置からの送信を受信する際の、当該受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図６Ｃ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される、中程度の受信器計算量の受信装置が送信装置からの当該送信を受信する際の、当該受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図６Ｄ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、当該送信がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される、高受信器計算量の受信装置が送信装置からの送信を受信する際の、当該受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図７Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、低い受信器計算量の受信装置を有する通信システムの例示的な部分を示す図である。
【図７Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、中程度の受信器計算量の受信装置を有する通信システムの例示的な部分を示す図である。
【図８】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、高受信器計算量の受信装置を有する通信システムの例示的な部分を示す図である。
【図９】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、干渉管理がシグネチャおよび／またはコードブック集合割当てを用いて実施される、通信システムの例示的な部分を示す図である。
【図１０Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信器間調整ビーム形成（ＣＢＦ）がオープンループ型ＭＩＭＯ  ＣＳＭとともに使用される、例示的な通信システムの図である。
【図１０Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信器内調整ビーム形成（ＣＢＦ）がオープンループ型ＭＩＭＯ  ＣＳＭとともに使用される、例示的な通信システムの図である。
【図１１Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、受信装置の計算量が少ない、ＭＩＭＯ  ＳＣＭＡにおけるブロックワイズ時空間符号化で使用される送信装置と受信装置の組の例示的なモデルを示す図である。
【図１１Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、受信装置の計算量が多い、ＭＩＭＯ  ＳＣＭＡにおけるブロックワイズ時空間符号化で使用される送信装置と受信装置の組の例示的なモデルを示す図である。
【図１２Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、送信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを送信する際の、送信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図１２Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、低計算量の受信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを受信する際の、当該受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図１２Ｃ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、高計算量の受信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを受信する際の、当該受信装置で実施される動作の例示的な流れ図である。
【図１３Ａ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、例示的なＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭ通信システムの例示的な記号を示す図である。
【図１３Ｂ】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う、ブロックワイズ時空間符号化に対するＡｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムを用いた、送信装置と受信装置の組の例示的なモデルを示す図である。
【図１４】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な第１の通信装置を示す図である。
【図１５】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な第２の通信装置を示す図である。
【図１６】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な第３の通信装置を示す図である。
【図１７】本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な第４の通信装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の例示的な実施形態とその構造の動作を以下で詳細に説明する。しかし、本発明は、多種多様な特定の状況で具体化できる多数の適用可能な革新的な概念を提供することは理解される。説明する具体的な諸実施形態は本発明の具体的な構造および本発明を実施するための方法の例にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【００１５】
本発明の１実施形態は、ＳＣＭＡ通信システムにおけるオープンループ型ＭＩＭＯ通信に関する。例えば、送信装置は、第１の送信アンテナ向けの第１の符号化情報ビット・ストリームを複数の第１の拡散シーケンスの少なくとも１つの第１の拡散シーケンスにマップして第１のデータ・ストリームを生成し、第２の送信アンテナ向けの第２の符号化情報ビット・ストリームを複数の第２の拡散シーケンスの少なくとも１つの第２の拡散シーケンスにマップして第２のデータ・ストリームを生成し、当該第１のデータ・ストリームと当該第２のデータ・ストリームを夫々の送信アンテナで送信する。別の例として、受信装置は、第１の複数のコードブックおよび第２の複数のコードブックを決定し、当該通信システムの共有リソースで送信される出力符号語を運搬する信号を受信し、当該複数のデータ・レイヤの全てにおいて当該第１の複数のコードブックと当該第２の複数のコードブックを用いて当該信号を処理して、当該ユーザ・データを回復する。当該第１の複数のコードブックおよび当該第２の複数のコードブックはユーザ・データを受信装置に送信する送信装置に関連付けられ、当該出力符号語の各々は複数の符号語を含み、当該複数の符号語の各々は当該複数のコードブックのうち異なるコードブックに属し、当該複数のコードブックの各々は複数のデータ・レイヤのうち異なるデータ・レイヤに関連付けられる。
【００１６】
本発明では、具体的な状況での例示的な実施形態、即ち、スペクトル効率を高めるためにＭＩＭＯをサポートするＳＣＭＡ通信システムに関する説明を行う。しかし、本発明を、スペクトル効率を高めるためのＭＩＭＯをサポートする標準準拠および非標準準拠のＳＣＭＡ通信システムに適用してもよい。
【００１７】
ＳＣＭＡは、二値データ・ストリーム、または一般に、Ｍ進データ・ストリームのようなデータ・ストリームを多次元符号語に符号化する符号化技術である。Ｍは２以上の整数である。ＳＣＭＡは、当該データ・ストリームを多次元符号語に直接符号化し、従来のＣＤＭＡ符号化に対する符号化利得をもたらしうる直角位相振幅変調（ＱＡＭ）記号マッピングを回避する。特に、ＳＣＭＡ符号化技術は、ＱＡＭ記号ではなく多次元符号語を用いてデータ・ストリームを運搬する。
【００１８】
さらに、ＳＣＭＡ符号化では、異なる多重化レイヤに対する異なるコードブックの利用を通じて多重アクセスを提供する。これは、従来のＣＤＭＡ符号化で一般的であるように、例えばＬＤＳにおけるＬＤＳシグネチャの利用とは異なり、異なる多重化レイヤに対する異なる拡散シーケンスを利用するのとは異なる。さらに、ＳＣＭＡ符号化は一般に、疎符号語を伴うコードブックを使用する。当該コードブックにより、受信器は、メッセージ受渡しアルゴリズム（ＭＰＡ）のような低計算量アルゴリズムを使用して、当該受信器により受信された結合符号語から夫々の符号語を検出することができ、それにより当該受信器の処理計算量が減る。
【００１９】
図１は通信システム１００を示す。通信システム１００がＳＣＭＡ通信をサポートしてもよい。通信システム１００は、複数のユーザ機器（ＵＥ）にサービス提供する発展型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）１０５ならびにｅＮＢ１０７を備える。ｅＮＢ１０５は通信コントローラの１例であってもよく、コントローラ、基地局、ＮｏｄｅＢ等と称してもよい。ＵＥは通信装置の例であり、移動局、端末、ユーザ、サブスクライバ等と称してもよい。ｅＮＢ１０５および１０７が、ＭＩＭＯ動作を促進するための複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを備えてもよい。単一のｅＮＢが、複数のデータ・ストリームを、複数のユーザに同時に送信し、複数の受信アンテナで単一のユーザに送信してもよく、またはそれらの組合せであってもよい。同様に、ＵＥが、ＭＩＭＯ動作をサポートするための複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを備えてもよい。図１には複数の送信アンテナを有する単一のエンティティを示しているが、複数の送信アンテナを有するｅＮＢが、それらの送信アンテナを、単一の装置に配置させるかまたは複数の装置に分散させてもよい。ことに留意されたい。分散環境では、ｅＮＢが分散装置の動作を制御してもよい。同じことは複数の送信アンテナを有するＵＥにも当てはまる。単一の装置が同時に複数のユーザに送信できるとき、当該単一の装置を複数ユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作していると称してもよい。
【００２０】
通信システムが幾つかのＵＥと通信できる複数のｅＮＢを使用してもよいことは理解できるが、２つのｅＮＢと幾つかのＵＥのみを簡単のために示してある。
【００２１】
図２は、送信装置２０５および受信装置２１０を強調した通信システム２００を示す。一般に、送信装置がＵＥにダウンリンク送信を行うｅＮＢまたはｅＮＢにアップリンク送信を行うＵＥを指してもよく、受信装置がｅＮＢからダウンリンク送信を受信するＵＥまたはＵＥからアップリンク送信を受信するｅＮＢを指してもよい。送信装置２０５がＪ個の送信アンテナ（ＴＸ１乃至ＴＸＪとして示す）を有し、受信装置２１０がＫ個の受信アンテナ（ＲＸ１乃至ＲＸＫとして示す）を有し、ＪとＫは１以上の整数である（しかし、ＭＩＭＯ送信に対しては、ＪとＫは一般に２以上である）。図２に示すように、送信装置２０５は、Ｋ個の送信アンテナで受信装置２１０に送信されたＭ個のデータ・ストリームを入力として有する。Ｍは１以上の整数である。受信装置２１０は当該受信信号を復号して当該Ｍ個のデータ・ストリームを再構築する。Ｍ個のデータ・ストリームを単一の受信装置に送信することは例示的な目的のためにすぎないことに留意されたい。なぜならば、Ｊ個の送信アンテナを用いて、送信装置２０５は高々Ｍ個の受信装置に送信できるからである。
【００２２】
図３は、データを符号化するための例示的なＳＣＭＡ多重化機構３００を示す。図３に示すように、ＳＣＭＡ多重化機構３００が、コードブック３１０、コードブック３２０、コードブック３３０、コードブック３４０、コードブック３５０、およびコードブック３６０のような複数のコードブックを利用してもよい。当該複数のコードブックの各コードブックは異なる多重化レイヤに割り当てられる。各コードブックは複数の多次元符号語（または拡散シーケンス）を含む。ＬＤＳでは、当該多次元符号語は低密度シーケンスシグネチャであることに留意されたい。より具体的には、コードブック３１０は符号語３１１乃至３１４を含み、コードブック３２０は符号語３２１乃至３２４を含み、コードブック３３０は符号語３３１乃至３３４を含み、コードブック３４０は符号語３４１乃至３４４を含み、コードブック３５０は符号語３５１乃至３５４を含み、コードブック３６０は符号語３６１乃至３６４を含む。
【００２３】
夫々のコードブックの各符号語を異なるデータ、例えば、二進値にマップしてもよい。例示的な例として、符号語３１１、３２１、３３１、３４１、３５１、および３６１は二進値「００」にマップされ、符号語３１２、３２２、３３２、３４２、３５２、および３６２は二進値「０１」にマップされ、符号語３１３、３２３、３３３、３４３、３５３、および３６３は二進値「１０」にマップされ、符号語３１４、３２４、３３４、３４４、３５４、および３６４は二進値「１１」にマップされる。図３では当該コードブックがそれぞれ４つの符号語を有するとして示されているが、ＳＣＭＡコードブックは一般に任意数の符号語を有してもよいことに留意されたい。１例として、ＳＣＭＡコードブックが（例えば、二進値「０００」．．．「１１１」にマップされる）８個の符号語、（例えば、二進値「００００」．．．「１１１１」にマップされる）１６個の符号語、またはそれより多くの符号語を有してもよい。
【００２４】
図３に示すように、異なる符号語が、多重化レイヤで送信されている二値データに依存して、様々なコードブック３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、および３６０から選択される。本例では、二進値「１１」が第１の多重化レイヤで送信されているので符号語３１４がコードブック３１０から選択され、二進値「０１」が第２の多重化レイヤで送信されているので符号語３２２がコードブック３２０から選択され、二進値「１０」が第３の多重化レイヤで送信されているので符号語３３３がコードブック３３０から選択され、二進値「０１」が第４の多重化レイヤで送信されているので符号語３４２がコードブック３４０から選択され、二進値「０１」が第５の多重化レイヤで送信されているので符号語３５２がコードブック３５０から選択され、二進値「１１」が第６の多重化レイヤで送信されているので符号語３６４がコードブック３６０から選択される。符号語３１４、３２２、３３３、３４２、３５２、および３６４を一緒に多重化して、多重化されたデータ・ストリーム３８０を形成してもよい。多重化されたデータ・ストリーム３８０はネットワークの共有リソースで送信される。特に、符号語３１４、３２２、３３３、３４２、３５２、および３６４は疎符号語であり、したがって、メッセージ受渡しアルゴリズム（ＭＰＡ）またはターボ・デコーダのような低計算量アルゴリズムを用いて、多重化されたデータ・ストリーム３８０の受信時に識別することができる。
【００２５】
例示的な実施形態によれば、ＳＣＭＡ変調をＭＩＭＯと組み合わせてスペクトル効率を高めることができる。ＳＣＭＡ直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調に関する様々なＭＩＭＯ送受信技術が提供される。当該技術には、オープンループ型単一のユーザ（ＳＵ）を有する符号空間多重化（ＣＳＭ）に対するＭＩＭＯおよびマルチキャリアの時間領域および／または周波数領域での拡散を伴うマルチ−ユーザ（ＭＵ）ＭＩＭＯ技術、シグネチャおよび／またはコードブック協調および／または調整ビーム形成（ＣＢＦ）／ＣＳＭを伴うＣＳＭを含む送信点間（ＴＰ）およびＴＰ内干渉協調に関するオープンループ型ＭＩＭＯ技術、ならびに二重領域ダイバーシチ（時空間領域および／または周波数領域）を実現するためにＳＣＭＡと組み合わされたブロックワイズ時空間符号化（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉ技術）を含む送信ダイバーシチのためのＭＩＭＯが含まれる。ＳＣＭＡ変調とＭＩＭＯの組合せは、符号領域多重化（例えば、符号分割多重アクセス、低密度シグネチャ、ＳＣＭＡ等）、マルチキャリア変調（例えば、ＯＦＤＭ）、オープンループ型ＭＩＭＯ機構、協調型マルチポイント（ＣｏＭＰ）等のような従来の技術に対して有利である。
【００２６】
図４Ａは送信装置４００の一部を示す。送信装置４００はＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化をサポートする。図４に示すように、時間領域および／または周波数領域で拡散が生ずる。送信装置４００は、高々Ｎ＊Ｊ人のユーザに対するデータ送信をサポートする。当該ユーザはＵ１．．．ＵＮＪで示される。ＮとＪは１以上の整数である。単一の装置が１人または複数のユーザを含んでもよく、したがって、送信装置４００は高々Ｎ＊Ｊ個の一意な装置への送信をサポートできることに留意されたい。送信装置４００はまたＮ個の送信アンテナを含み、これらをＴＸ１４０５．．．ＴＸＮ４０７と示す。
【００２７】
単一のユーザに対するデータはシグネチャおよび／またはコードブック集合を用いてマップ（または符号化）される。１例として、アンテナ１（Ｕ１４１０で示す）から送信されたデータは高々Ｊ個のデータ・レイヤを含み、これらはＵ１１．．．Ｕ１Ｊで示され、シグネチャおよび／またはコードブック集合Ｓ１４１５を用いてマップ（または符号化）される。シグネチャおよび／またはコードブック集合Ｓ１４１５はＪ個のサブシグネチャおよび／またはサブコードブックを含み、これらはＳ１１．．．Ｓ１Ｊで示され、当該Ｊ個のデータ・レイヤのうち１つにサブシグネチャおよび／またはサブコードブックが割り当てられる。Ｊは１以上の整数である。図４Ａに示すように、サブシグネチャおよび／またはサブコードブックＳ１１はデータ・レイヤＵ１１に割り当てられ、サブシグネチャおよび／またはサブコードブックＳ１Ｊはデータ・レイヤＵ１Ｊに割り当てられる。別の例として、アンテナＮから送信されたデータ（ＵＮ４１２で示す）は高々Ｊ個のデータ・レイヤを含み、ＵＮ１．．．ＵＮＪで示され、シグネチャおよび／またはコードブック集合ＳＮ４１７を用いてマップ（または符号化）される。シグネチャおよび／またはコードブック集合ＳＮ４１７はＪ個のサブシグネチャおよび／またはサブコードブックを含み、これらをＳＮ１．．．ＳＮＪと示す。例示的な例として、データ・レイヤＵ１１のビットの数の値を使用して、（データ・レイヤＵ１１に関連付けられた）サブシグネチャおよび／またはサブコードブックＳ１１をインデックス検索してもよく、データ・レイヤＵ１１のビットの数の値に対応する符号語はデータ・レイヤＵ１１のビットの数の値のマップされた（または符号化された）表現である。当該データならびにシグネチャおよび／またはコードブック集合が完全に素であってもよく、完全に同一であってもよく、または部分的に重複してもよいことに留意されたい。当該データ間の重複により、多重化から生ずるダイバーシチとスペクトル効率の間のトレードオフが決まり、シグネチャおよび／またはコードブック集合の間の重複により、当該通信システムにおけるコードブック利用（またはコードブック利用因子）が決まる。
【００２８】
当該マップされた（または符号化された）データを、夫々の送信アンテナによる送信の前に結合してもよい。当該マップされた（または符号化された）データが、ビット・ストリームまたはデータ・ストリームの形であってもよい。１例として、アンテナ１から送信されるマップされた（または符号化された）データを結合器４２０により結合してもよく、当該マップされた（または符号化された）データを結合して、送信アンテナＴＸ１４０５により送信される多重化符号語を生成してもよい。別の例として、当該データが単一のレイヤのみを含む場合、マッパを使用して、当該マップされた（または符号化された）データを、続いて送信される出力符号語にマップしてもよい。結合器４２２は、送信アンテナＴＸＮ４０７による送信の前に、対応するマップされた（または符号化された）データを結合、例えば、結合またはマップする。
【００２９】
図４Ｂは、送信装置がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信する際の、当該装置で実施される高レベルな動作４５０の流れ図を示す。動作４５０が、送信装置２０５のような送信装置がオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信する際の、送信装置で実施される動作を示してもよい。
【００３０】
動作４５０が、送信装置が送信装置の送信アンテナＱに対するコードブック集合ＳＱを決定することで開始してもよい（ブロック４５５）。コードブック集合ＳＱが、当該送信アンテナで送信されたデータ・レイヤごとのサブコードブックを有する、Ｊ個のサブコードブック（ＳＱ１．．．ＳＱＪで示す）を含んでもよい。ＱとＪは整数値であり、Ｊは送信アンテナごとに送信されるデータ・レイヤの数である。一般に、コードブック集合ＳＱを、送信装置を含む通信システムの運営者により選択された技術標準、または、それらの組合せにより指定してもよい。１例として、当該技術標準が、複数のコードブック集合を指定してもよく、当該通信システムの運営者が送信装置の送信アンテナに対するコードブック集合を当該複数のコードブック集合から選択してもよい。各送信アンテナに異なるコードブック集合を割り当ててもよく、当該送信アンテナの全てに単一のコードブック集合を割り当ててもよく、または、幾つかの送信アンテナに単一のコードブック集合を割り当て、その他に異なるコードブック集合を割り当ててもよい。当該コードブック集合および／または当該複数のコードブック集合を、メモリまたはサーバに格納し、送信装置に提供し、または、関連する送信装置により取り出し、かつ／または、送信装置に定期的に送信もしくは示してもよい。送信装置が、コードブック集合のない送信アンテナがまだあるかどうかを判定するためのチェックを実施してもよい（ブロック４６０）。コードブック集合を有さない１つまたは複数の送信アンテナがある場合、送信装置がブロック４６５に戻って、コードブック集合を別の送信アンテナに割り当ててもよい。
【００３１】
送信装置が、符号空間多重化（ＣＳＭ）技術を用いて送信アンテナごとにデータをマップ（または符号化）してもよい（ブロック４６５）。ＣＳＭが、当該送信アンテナに割り当てられたコードブック集合（複数可）を使用して当該送信アンテナの各々で送信されたデータをマップ（または符号化）することを必要としてもよい。一般に、送信アンテナごとのデータがビット・ストリームの形であってもよく、Ｊ個のデータ・レイヤごとにデータを含んでもよい。当該送信アンテナに関するデータをＪ個の夫々のデータ・レイヤに分割し、次いで、当該Ｊ個のデータ・レイヤの各々に対するデータを、送信単位大の部分にさらに分割してもよい。例示的な例として、当該送信ユニットのサイズが２ビットである場合、当該Ｊ個のデータ・レイヤの各々に対するデータを２ビットの部分にさらに分割してもよい。当該送信単位大の部分の各々の値を使用して、当該送信アンテナに関連付けられたサブコードブック内の符号語（例えば、拡散シーケンス）を選択してもよい。当該サブコードブックは複数の符号語（例えば、拡散シーケンス）を含む。当該サブコードブックは１組のコードブックの一部である。当該送信単位大の部分の各々の値を用いてサブコードブック内の符号語を選択することを、マッピング（または符号化）と称してもよい。１例として、データ・レイヤに対する特定の２ビットの送信単位大の部分の値が「００」である場合、値「００」に対応するデータ・レイヤに関連付けられたサブコードブック内の符号語を当該特定の２ビット送信単位大に対してマップ（または符号化された）データとして選択する。単一のデータ・レイヤの場合（即ち、Ｊ＝１）、当該１組のコードブックには単一のサブコードブックがあることに留意されたい。
【００３２】
送信装置が、送信アンテナの様々なデータ・レイヤに関する符号化データを結合して出力符号語を生成してもよい（ブロック４７０）。前述のように、送信装置が、当該符号化データを一緒に多重化することにより当該符号化データを結合して、当該出力符号語を生成してもよい。当該出力符号語は、ビット・ストリームまたはデータ・ストリームの形であってもよい。送信装置が当該出力符号語を夫々の送信アンテナで送信してもよい（ブロック４７５）。１例として、送信装置が、送信アンテナＱに対する出力符号語Ｑのような、特定の送信アンテナに関連付けられた出力符号語を、当該送信アンテナを用いて送信してもよい。
【００３３】
図５Ａは、送信装置がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて受信装置に送信する際の、送信装置で実施される動作５００の流れ図を示す。動作５００が、送信装置、例えばダウンリンク送信を行うｅＮＢまたはアップリンク送信を行うＵＥが受信装置に送信する際の、送信装置で実施される動作を示してもよい。
【００３４】
動作５００が、Ｕｉで示す送信アンテナｉにより送信されるデータまたはデータ・レイヤを送信装置が決定することで開始してもよい（ブロック５０５）。送信アンテナｉにより送信されるデータまたはデータ・レイヤの決定を、送信すべき入力データ、ならびに、サービス品質（ＱｏＳ）要件、受信装置優先度、ネットワーク条件、送信装置によりサービスされる他の受信装置の優先度、入力データ可用性等のような当該入力データに対する性能要件に従って行ってもよい。送信装置が、送信アンテナｉごとにデータまたはデータ・レイヤを拡散するために使用されるシグネチャおよび／またはコードブック集合を決定してもよい（ブロック５０７）。当該シグネチャおよび／またはコードブック集合は、Ｓｉで示され、これをコードブック利用因子に従って決定してもよい。１例として、コードブック利用因子が高い場合、通信システムで使用されるシグネチャおよび／またはコードブック集合Ｓｉならびに他のシグネチャおよび／またはコードブック集合の重複は重大である。一方、当該コードブック利用因子が低い場合、当該通信システムで使用されるシグネチャおよび／またはコードブック集合Ｓｉならびに他のシグネチャおよび／またはコードブック集合の重複は重大でないかまたは零である。
【００３５】
送信装置が、各送信アンテナにより送信されるその関連するデータまたはデータ・レイヤをシグネチャおよび／またはコードブック集合で符号化し、送信アンテナごとに符号化データを結合して、当該送信アンテナにより送信される信号を形成してもよい（ブロック５０９）。前述のように、送信アンテナにより送信される各データ・レイヤを、当該送信アンテナに関連付けられたシグネチャおよび／またはコードブック集合からのサブシグネチャおよび／またはサブコードブックを用いて符号化してもよい。当該符号化データを結合、例えば、多重化またはマップして、当該送信アンテナにより送信される出力符号語を形成してもよい。１例として、送信アンテナｉにより送信される入力データのデータ・レイヤを、シグネチャおよび／またはコードブックＳｉを用いて符号化し、送信アンテナｉにより送信される前に、送信アンテナｉに関連付けられた結合器により結合してもよい。
【００３６】
図５Ｂは、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される複数のデータ・レイヤを送信装置が準備する際に、送信装置で実施される動作５２０の流れ図を示す。動作５２０が、送信装置、例えば、ダウンリンク送信を行うｅＮＢまたはアップリンク送信を行うＵＥが受信装置に送信すべきデータを準備する際の、送信装置で実施される動作を示してもよい。動作５２０が、図５Ａのブロック５０９の例示的な実施形態であってもよい。
【００３７】
動作５２０は、送信装置が送信アンテナごとのデータを受信することで開始してもよい（ブロック５２５）。一般に、送信アンテナｉに関するデータはＵｉと示され、複数のデータ・レイヤを含んでもよい。送信装置が、そのＮ個の送信アンテナのうち１つを選択し（ブロック５２７）、選択された送信アンテナに関連付けられたシグネチャおよび／またはコードブック集合を用いて、夫々のデータ・レイヤに関するデータをマップ（または符号化）して、符号化された符号語を生成してもよい（ブロック５２９）。１例として、データ・レイヤに関するデータが値を有してもよく、当該値を用いて、当該データ・レイヤに対するサブシグネチャおよび／またはサブコードブックをインデックス検索して、当該値に関連付けられたシグネチャおよび／または符号語を選択してもよい。選択されたシグネチャおよび／または符号語を、当該データ・レイヤに対する符号化された符号語として使用してもよい。送信装置は、当該符号化された符号語を結合（例えば、多重化）して出力符号語を生成してもよい（ブロック５３１）。
【００３８】
送信装置が、そのデータを符号化していない送信アンテナがまだあるかどうかを判定するためのチェックを実施してもよい（ブロック５３３）。送信アンテナがまだある場合、送信装置はブロック５２７に戻って別の送信アンテナを選択してもよい。送信アンテナがもうない場合、送信装置は出力符号語を夫々の送信アンテナで送信してもよい（ブロック５３５）。
【００３９】
図５Ｃは、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信されるデータのレイヤを送信装置が準備する際に、送信装置で実施される動作５４０の流れ図を示す。動作５４０が、送信装置、例えば、ダウンリンク送信を行うｅＮＢまたはアップリンク送信を行うＵＥが受信装置へ送信されるデータを準備する際に、当該送信装置で実施される動作を示してもよい。動作５４０が、図５Ａのブロック５０９の例示的な実施形態であってもよい。
【００４０】
動作５４０は、送信アンテナごとのデータを送信装置が受信することで開始してもよい（ブロック５４５）。一般に、送信アンテナｉに対するデータは、Ｕｉで示され、単一のデータ・レイヤを含んでもよい。送信装置が、そのＮ個の送信アンテナの１つを選択し（ブロック５４７）、選択された送信アンテナに関連付けられたシグネチャおよび／またはコードブック集合を用いて当該データ・レイヤに関するデータをマップ（または符号化）して、符号化された符号語を生成してもよい（ブロック５４９）。１例として、当該データ・レイヤに関するデータが値を有してもよく、当該値を用いて当該データ・レイヤに対するサブシグネチャおよび／またはサブコードブックをインデックス検索して、当該値に関連付けられたシグネチャおよび／または符号語を選択してもよい。選択されたシグネチャおよび／または符号語を、当該データ・レイヤに対する符号化された符号語として使用してもよい。送信装置が、当該送信アンテナに関連付けられたマッピング規則を用いて当該符号化された符号語をマップして、出力符号語を生成してもよい（ブロック５５１）。
【００４１】
送信装置が、そのデータを符号化していない送信アンテナがまだあるかどうかを判定するためのチェックを実施してもよい（ブロック５５３）。送信アンテナがまだある場合、送信装置はブロック５４７に戻って別の送信アンテナを選択してもよい。送信アンテナがもうない場合、送信装置は当該出力符号語を夫々の送信アンテナで送信してもよい（ブロック５５５）。
【００４２】
図６Ａは、受信装置が送信装置からの送信を受信する際に、受信装置で実施される動作６００の流れ図を示す。当該送信は、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて行われる。動作６００が、受信装置、例えば、ｅＮＢからダウンリンク送信を受信するＵＥまたはＵＥからアップリンク送信を受信するｅＮＢが送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作を示してもよい。動作６００が、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信を行うときの、当該送信の受信の高レベルな視点を提供してもよい。
【００４３】
動作６００が、受信装置が１つまたは複数の複数のコードブックを決定することで開始してもよい（ブロック６０２）。１例として、受信装置が、受信装置に送信している送信装置（複数可）の識別情報に従って当該１つまたは複数の複数のコードブックを決定してもよい。当該識別情報が、送信装置（複数可）の１つまたは複数の識別子（ＩＤ）、１つまたは複数のセルＩＤ等を含んでもよい。受信装置は当該識別情報を使用して当該１つまたは複数の複数のコードブックを決定してもよい。例示的な例として、受信装置が、初期関連付け中にコードブック割当てをそのサービングｅＮＢから取得するか、または、電源投入中に当該コードブック割当てを取り出してもよい。受信装置が、当該コードブック割当ておよび当該識別情報を利用して、当該送信を送信装置（複数可）から符号化するために使用される当該１つまたは複数の複数のコードブックを決定してもよい。
【００４４】
受信装置は送信装置により送信された信号を受信してもよい（ブロック６０５）。当該信号が出力符号語を含んでもよく、当該信号を当該通信システムの共有リソースで送信してもよい。受信装置が、全ての空間レイヤ内の受信信号を処理して、当該信号で送信されたデータを復元してもよい（ブロック６０７）。一般に、受信装置が、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を完全に利用するための複数の受信アンテナを具備してもよい。したがって、送信データを復元するための受信装置により実施される処理が、受信装置が単一のアンテナを有するときまたは複数の空間レイヤが使用されないときに送信データを復元するのに一般に必要な処理よりも複雑であるかもしれない。
【００４５】
例示的な実施形態によれば、受信装置により実施される処理が受信装置の計算量および／または機能に依存して異なってもよい。１例として、低計算量のおよび／または低機能な処理技術を相対的に高価でないＵＥで利用してもよく、高計算量のおよび／または高機能な処理技術をハイエンドのＵＥまたはｅＮＢで使用してもよい。さらに、妥協的な真ん中の計算量および／または真ん中の機能処理技術を使用してもよい。一般に、高計算量のおよび／または高機能な処理技術を使用すると良好な性能が生じうる。一方、低計算量のおよび／または低機能な処理技術は低い性能をもたらしうる。したがって、トレードオフが性能と計算量の間に生じうる。
【００４６】
図６Ｂは、低い受信器計算量の受信装置が送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作６２０の流れ図を示す。当該送信がＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される。動作６２０が、受信装置、例えば、ｅＮＢからダウンリンク送信を受信するＵＥまたはＵＥからアップリンク送信を受信するｅＮＢが送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作を示してもよい。動作６２０が、図６Ａの動作６００の詳細な実装であってもよい。
【００４７】
動作６２０が、受信装置が送信装置により送信された信号を受信することで開始してもよい（ブロック６２５）。受信装置が、受信装置の受信アンテナおよび受信信号に対する帯域幅で当該受信信号のベースバンド信号を決定してもよい（ブロック６２７）。当該ベースバンド信号が、キャリア周波数から下方変換された受信信号のバージョンであってもよい。受信器の計算量が低いと、所望の性能を維持する間、受信装置が複雑な処理を当該ベースバンド信号で実施できないかもしれない。したがって、当該ベースバンド信号の処理を異なる段階で行ってもよい。
【００４８】
受信装置が、空間領域内のベースバンド信号の当該異なるデータ・レイヤを分離してもよい（ブロック６２９）。換言すれば、受信装置が、空間レイヤごとに１つの部分信号で、当該ベースバンド信号を複数の異なる部分信号に分離してもよい。受信装置はＭＩＭＯ受信器、例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）受信器を用いて、当該空間領域内のベースバンド信号の異なるデータ・レイヤを分離してもよい。受信装置が、空間レイヤ単位ベースでベースバンド信号内のデータを復号してもよい。受信装置が、ＳＣＭＡ検出器を使用して各空間レイヤでデータを別々に復号してもよい。別々のＳＣＭＡ検出器を用いて各空間レイヤを復号してもよいことに留意されたい。１例として、ＳＣＭＡ検出器が、ターボ復号アルゴリズムに沿ってＭＰＡを実装してもよい。図７Ａは、低い受信器計算量の受信装置７０５を有する通信システム７００の部分を示す。送信装置の送信アンテナ７１０はデータを送信し、当該データは受信装置７０５の受信アンテナ７１５により受信される。当該受信信号のベースバンド信号を、複数のデータ・レイヤをＭ個の空間レイヤに分離するＭＩＭＯ受信器７２０に提供してもよい。Ｍは１以上の整数である。当該Ｍ個の空間レイヤの各々を、ＳＣＭＡ検出器７２５のようなＭ個のＳＣＭＡ検出器の１つに提供してもよい。当該Ｍ個のＳＣＭＡ検出器は、その夫々の空間レイヤを復号してＭ個のデータ・ストリームを生成する。当該Ｍ個のデータ・ストリームをさらに受信装置７０５により処理してもよい。
【００４９】
図６Ｃは、中程度の受信器計算量を有する受信装置が送信装置からの送信を受信する際に、受信装置で実施される動作６４０の流れ図を示す。当該送信は、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される。動作６４０は、受信装置、例えば、ｅＮＢからダウンリンク送信を受信するＵＥまたはＵＥからアップリンク送信を受信するｅＮＢが送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作を示してもよい。動作６４０は、図６Ａの動作６００の詳細な実装であってもよい。
【００５０】
動作６４０は、受信装置が送信装置により送信された信号を受信することで開始してもよい（ブロック６４５）。受信装置が、受信装置の受信アンテナおよび受信信号に対する帯域幅で当該受信信号のベースバンド信号を決定してもよい（ブロック６４７）。受信装置が、当該ベースバンド信号内の異なるデータ・レイヤを分離し、空間レイヤ間の干渉を部分的に消去してもよい（ブロック６４９）。受信装置が、ＭＩＭＯ受信器を使用して、当該データ・レイヤの部分的な分離を実施し、部分的な干渉の消去を実施してもよい。例示的な例として、ＭＩＭＯ受信器に起因する雑音増大が最小化されるように、ＭＩＭＯ受信器を選択してもよい。受信装置が、空間レイヤ単位ベースでベースバンド信号内のデータを復号してもよい（ブロック６５１）。受信装置が、当該データが復号されるまで、対数尤度比（ＬＬＲ）をデコーダ間で交換してもよい。受信装置が、ＳＣＭＡ検出器、例えば、ＭＰＡ検出器を使用して、データを各空間レイヤで別々に復号してもよい。２つのＳＣＭＡ検出器が必要であってもよいことに留意されたい。当該ＭＩＭＯ受信器により除去されない任意の残りの干渉をＭＰＡデコーダのようなＳＣＭＡ検出器間の協調により除去してもよい。
【００５１】
受信装置の受信器の計算量が中程度である例示的な実施形態によれば、受信装置が、ＱＲ分解を空間レイヤで実施するためのＭＩＭＯ受信器を実装してもよい。１例として、２つの空間レイヤを有する２行２列のＭＩＭＯシステムのケースでは、当該受信信号内のベースバンド信号をｙ＝Ｈｘ＋ｎと表してもよい。Ｈはチャネル行列を表し、ｘは送信されたＳＣＭＡ信号であり、ｎは雑音である。ＱＲ分解を用いると、ＨをＱ＊Ｒと書くことができる。Ｑはユニタリ行列であり、Ｒは、
【００５２】
【数１】
2017208860.tif 000003
【００５３】
で表せる上三角行列である。当該ＭＩＭＯ受信器を、Ｑの転置共役として表してもよい。ＭＩＭＯ受信器の後、第２の空間レイヤはどの干渉も第１の空間レイヤから受けず、ＳＣＭＡ検出器、例えば、ＭＰＡ検出器を用いて復号してもよい。復号化の後、ＳＣＭＡ検出器、例えば、ＭＰＡ検出器を用いて当該第１の空間レイヤを復号する間に、当該第２の空間レイヤに対応するＬＬＲを考慮してもよい。全てのデータが復号されるまで、当該手続きを繰返し実施してもよい。
【００５４】
図７Ｂは、中程度の受信器計算量の受信装置７５５を有する通信システム７５０の部分を示す。送信装置の送信アンテナ７６０はデータを送信し、当該データは、受信装置７５５の受信アンテナ７６５により受信される。当該受信信号のベースバンド信号を当該複数のデータ・レイヤをＭ個の空間レイヤに分離するＭＩＭＯ受信器７７０に提供してもよい。Ｍは１以上の整数である。当該Ｍ個の空間レイヤの各々を、ＳＣＭＡ検出器７７５のようなＭ個のＳＣＭＡ検出器の１つに提供してもよい。当該Ｍ個のＳＣＭＡ検出器は、その夫々の空間レイヤを復号してＭ個のデータ・ストリームを生成する。当該Ｍ個のデータ・ストリームをさらに受信装置７５５により処理してもよい。当該データが復号されるまで、当該Ｍ個のＳＣＭＡ検出器がＬＬＲを交換してもよい。
【００５５】
図６Ｄは、高受信器計算量を有する受信装置が送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作６６０の流れ図を示す。当該送信は、ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＭＩＭＯ符号空間多重化を用いて送信される。動作６６０が、受信装置、例えば、ｅＮＢからダウンリンク送信を受信するＵＥまたはＵＥからアップリンク送信を受信するｅＮＢが送信装置からの送信を受信する際の、受信装置で実施される動作を示してもよい。動作６６０が図６Ａの動作６００の詳細な実装であってもよい。
【００５６】
動作６６０が、受信装置が送信装置により送信された信号を受信することで開始してもよい（ブロック６６５）。受信装置が、受信装置の受信アンテナおよび受信信号に対する帯域幅で受信信号のベースバンド信号を決定してもよい（ブロック６６７）。受信装置が、当該ベースバンド信号の全ての空間レイヤでデータを復号してもよい（ブロック６６９）。受信装置が、全ての空間レイヤに対して共同的なＭＩＭＯ受信器、例えば、最大比率結合器（ＭＲＣ）、およびＳＣＭＡデコーダ、例えば、ＭＰＡデコーダを使用してもよい。受信装置が、ＳＣＭＡレイヤの数に空間レイヤの数を乗じた、単一の空間レイヤＳＣＭＡデコーダと同一の構造を有してもよい。当該レイヤ間の干渉が性能を劣化させる状況では、空間レイヤまたは送信アンテナの間の追加の外側のループ反復および／または電力オフセットにより性能を高めるのを支援してもよい。図８は、高受信器計算量の受信装置８０５を有する通信システム８００の部分を示す。送信装置の送信アンテナ８１０はデータを送信し、当該データは受信装置８０５の受信アンテナ８１５により受信される。当該受信信号のベースバンド信号を共同的なＭＩＭＯ受信器およびＳＣＭＡ検出器８２０に提供してもよい。ＳＣＭＡ検出器８２０が、当該ベースバンド信号をその空間レイヤの全てで復号して、Ｍ個のデータ・ストリームを生成する。当該Ｍ個のデータ・ストリームをさらに受信装置８０５により処理してもよい。１例として、共同的なＭＩＭＯ受信器およびＳＣＭＡ検出器８２０がＭＲＣ受信器およびＭＰＡデコーダを実装してもよい。
【００５７】
図９は、シグネチャおよび／またはコードブック集合割当てを用いて干渉管理が実施される通信システム９００の部分を示す。図９に示すように、３つの送信装置、即ち、送信器９０５、送信器９０７、および送信器９０９が、アクティブに送信を行っているとして示されている。一般に、ＵＥ９１５のような受信装置に相対的に近い送信装置からの送信により、受信装置への干渉が生じうる。干渉を減らすかまたは消去するのを支援するために、フラクショナル周波数再利用、ビーム成形、ビーム形成等のような様々な技術が提案されている。説明のため、図９に示す状況を考える。送信器９０５の複数の送信アンテナからの第１の送信がＵＥ９１５に信号９２０として到着し、送信器９０７の複数の送信アンテナからの第２の送信がＵＥ９１５に信号（共同的な送信（ＪＴ）が使用される場合）または復号可能な干渉９２５として到着し、送信器９０９の複数の送信アンテナからの第３の送信がＵＥ９１５に干渉９３０として到着する。
【００５８】
例示的な実施形態によれば、シグネチャおよび／またはコードブック集合割当てを通じてマルチ送信ポイント干渉管理を実施することが可能であってもよい。１例として、異なるシグネチャおよび／またはコードブック集合を各送信装置で異なる送信アンテナに割り当てることが可能であってもよい。かかる構成では、各送信アンテナが異なるシグネチャおよび／またはコードブック集合を使用してＳＣＭＡ信号を多重化する。無関係のアンテナに対して、同一のシグネチャおよび／またはコードブック集合を共有することが可能であることに留意されたい。さらに、異なる送信装置が同一のシグネチャおよび／またはコードブック集合または異なるシグネチャおよび／またはコードブック集合を使用してもよい。かかる構成では、受信装置が共同で信号を複数の送信装置から検出し、送信装置からの信号が十分に弱い場合には、それを自動的に干渉として扱ってもよい。さらに、送信装置が、共同で同一のデータを幾つかのＣＳＭレイヤで送信して、貧弱な信号条件で動作する受信装置に対するダイバーシチを改善してもよい。かかる送信装置が共同的な送信（ＪＴ）処理技術を同一のシグネチャおよび／またはコードブック集合とともに使用してもよい。
【００５９】
説明のため、図９に示す状況を考える。送信器９０５の複数の送信アンテナからの第１の送信がＵＥ９１５に信号９２０として到着し、送信器９０７の複数の送信アンテナからの第２の送信がＵＥ９１５に信号（共同的な送信（ＪＴ）が使用される場合）または復号可能な干渉９２５として到着し、送信器９０９の複数の送信アンテナからの第３の送信がＵＥ９１５に干渉９３０として到着する。送信器９０５および送信器９０７は、ＪＴ個の処理を用いて同一のデータを同一のシグネチャおよび／またはコードブック集合でＵＥ９１５に送信する。したがって、ＵＥ９１５は、ダイバーシチを使用してその相対的に貧弱な信号条件を改善することができる。送信器９０９は相対的にＵＥ９１５から遠く、したがって、その信号は、低信号強度を有するＵＥ９１５に到達し、ＵＥ９１５は送信器９０９からの送信を干渉９３０とみなしてもよい。同様に、送信器９０７からの送信が低信号強度でＵＥ９１５に到達した場合には、ＵＥ９１５はこれらの送信を干渉とみなしてもよい。
【００６０】
当該通信システム、当該通信システム内のエンティティ、当該通信システムの運営者、技術標準等により、シグネチャおよび／またはコードブック集合の送信装置へのマッピングを生成または規定してもよい。当該マッピングの生成または規定を事前に実施し、後の使用のために格納してもよい。あるいは、当該マッピングを、動作条件の変更を満たすための動作中に動的に実施してもよい。当該マッピングを受信装置に提供してもよい。１例として、当該通信システムのｅＮＢと関連付けるときに、ＵＥに当該マッピングを提供してもよい。別の例として、初期マッピングを提供した後、後続のマッピングを、当該マッピングを調節または変更する際に、受信装置にブロードキャストまたはマルチキャストしてもよい。
【００６１】
一般に、ダウンリンク送信を受信するＵＥまたはアップリンク送信を受信するｅＮＢのような受信装置が、潜在的にアクティブなシグネチャおよび／またはコードブック集合を、受信装置に送信しているであろう送信装置、即ち、その協調セット（例えば、ＣｏＭＰセット）内にある送信装置から知る必要があるかもしれない。受信装置が、ＣＲＡＮ最良送信点選択と同様な、中心送信装置選択を利用してもよい。受信装置が、潜在的にアクティブなシグネチャおよび／またはコードブック集合に関する情報をその協調集合構成、および、ｅＮＢに関連付けるとき受信装置に提供された送信装置へのシグネチャおよび／またはコードブック集合のマッピングから、または、ブロードキャストもしくはマルチキャストを通じて取得してもよい。
【００６２】
図１０Ａは、送信器間調整ビーム形成（ＣＢＦ）がオープンループ型ＭＩＭＯ  ＣＳＭとともに使用される通信システム１０００を示す。通信システム１０００は、送信器１００５および送信器１００７のような送信装置、および、ＵＥ１０１５、ＵＥ１０１７、ＵＥ１０２０、およびＵＥ１０２２のような受信装置を備える。非協調的な送信の結果、近傍送信装置の間で高レベルの干渉が生じうる。一般に、ＣＢＦには、近傍送信装置への干渉が減らされるかまたは削除されるように、複数の送信装置により使用される送信ビーム形の協調が必要である。送信器１００５および送信器１００７のような異なる送信装置が、受信装置グループ・ベースのプリコーダを適用して、ビーム形１０１０またはビーム形１０１２のような送信ビーム形を生成し、その近傍送信装置への干渉を軽減してもよい。示したように、送信器１００５がビーム形１０１２を用いてＵＥ１０２０およびＵＥ１０２２のような受信装置への送信器１００７の送信への干渉を減らすように、送信器１００５がＵＥ１０１５およびＵＥ１０１７のような受信装置へ送信するためのビーム形１０１０を選択してもよい。当該プリコーダ（したがって、結果のビーム形）が時間および／または周波数とともに変化して、他の近傍の送信装置への干渉を減らすかまたは削減できることに留意されたい。ＭＰＡデコーダのようなＳＣＭＡデコーダの利用を通じて残りの干渉を受信装置で消去してもよい。当該性能を、思慮深いシグネチャおよび／またはコードブック集合割当てによりさらに高めることができる。
【００６３】
図１０Ｂは、送信器内ＣＢＦがオープンループ型ＭＩＭＯ  ＣＳＭとともに使用される通信システム１０５０を示す。通信システム１０５０は、ＵＥ１０６０、ＵＥ１０６２、ＵＥ１０６５、およびＵＥ１０６７のような受信装置にサービス提供する送信装置１０５５を備える。送信器間ＣＢＦに関して、単一の送信装置の送信アンテナからの非協調的な送信により互いとの干渉が生じうる。送信器内ＣＢＦには、送信装置の送信アンテナにより送信ビーム形の協調を使用して、同じ送信装置の他の送信アンテナへの干渉を減らすかまたは消去することが必要である。アンテナ１０７０およびアンテナ１０７２のような異なる送信アンテナは、受信装置のグループ・ベースのプリコーダを適用して、ビーム形１０７５およびビーム形１０７７のような送信ビーム形を生成して、その他の送信アンテナへの干渉を減らしてもよい。示したように、送信アンテナ１０７０が、送信アンテナ１０７２のＵＥ１０６５およびＵＥ１０６７のような受信装置への送信の干渉をビーム形１０７７を用いて減らすように、ＵＥ１０６０およびＵＥ１０６２のようなその受信装置へのビーム形１０７５を選択してもよい。受信装置グループ・ベースのプリコーダを利用することで、マルチＳＣＭＡ受信装置への同時送信が可能となる。残りの干渉を、ＭＰＡデコーダのようなＳＣＭＡデコーダを利用して受信装置で消去してもよい。当該性能をさらに、思慮深いシグネチャおよび／またはコードブック集合割当てによりさらに高めることができる。
【００６４】
図１１Ａは、受信装置の計算量が少ないＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ内のブロックワイズ時空間符号化の実装に対する送信装置と受信装置の組のモデル１１００を示す。モデル１１００は、通信チャネルＨにより接続された送信装置１１０５および受信装置１１１０を備える。送信装置１１０５および受信装置１１１０は、ブロックワイズ時空間符号化を利用したＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対する送信ダイバーシチをサポートする回路を備える。一般に、時空間符号化は、送信装置による通信チャネルＨ上の複数の冗長なコピーの送信を利用してデータ送信の信頼度を高めるのを支援する。データの複数のコピーを送信することで、当該コピーの一部が受信装置に上手く届くと考えられ、それにより、当該データを復元することができる。
【００６５】
送信装置１１０５は、データ記号ｕを符号化しＳＣＭＡ記号ブロック１１２２を生成するＳＣＭＡ変調器１１２０を備える。ＳＣＭＡ記号ブロック１１２２は４つのトーンを含むとして示されており、そのうち２つは非零である。しかし、他の構成が可能である。他の構成には異なる数のトーン、ならびに異なる数（および位置）の非零トーンが含まれる。ＳＣＭＡ記号ブロック１１２２は、一般にＳＣＭＡ記号ブロック１１２２を一度に１ブロック符号化するブロックワイズ時空間エンコーダ１１２５に提供される。ブロックワイズ時空間エンコーダ１１２５が、ダイバーシチ利得に加えて符号化利得を提供してもよい。ブロックワイズ時空間エンコーダ１１２５が利用可能な時空間符号を利用できてもよく、拡散がマルチキャリアの時間領域および／または周波数領域で実施される。時間領域および／または周波数領域および空間領域の両方で二重領域ダイバーシチを実現することも可能である。送信装置１１０５は、データ記号ｕをブロックワイズ時空間エンコーダ１１２５により符号化されるものとして送信する。
【００６６】
受信装置１１１０は、受信した符号化データ記号ｕのバージョンを復号するブロックワイズ時空間デコーダ１１３０を備える。ブロックワイズ時空間デコーダ１１３０が、受信した符号化データ記号ｕのバージョンを、送信装置１１０５により送信されたＢＷＳＴ記号（または多重化されたＢＷＳＴ記号のブロック）のバージョンから復号化できてもよい。ブロックワイズ時空間デコーダ１１３０が、当該時空間符号化に内在する送信ダイバーシチを利用して、当該通信チャネルＨに存在するエラーおよび／または干渉から回復し、１つまたは複数のＳＣＭＡ記号ブロックを多重化されたＢＷＳＴ記号のＢＷＳＴ記号またはブロックから生成できてもよい。チャネル等化器およびＳＣＭＡデコーダ１１３５はデータ記号ｕを当該１つまたは複数のＳＣＭＡ記号ブロックから復元する。
【００６７】
図１１Ｂは、受信装置の計算量が多いＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ内のブロックワイズ時空間符号化の実装に関する送信装置と受信装置の組のモデル１１５０を示す。モデル１１５０は、通信チャネルＨで接続された送信装置１１５５および受信装置１１６０を含む。送信装置１１５５および受信装置１１６０は、ブロックワイズ時空間符号化の利用を通じてＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対する送信ダイバーシチをサポートするための回路を備える。一般に、時空間符号化は、送信装置による通信チャネルＨ上の複数の冗長なコピーの送信を利用してデータ送信の信頼度を高めるのを支援する。データの複数のコピーを送信することで、当該コピーの一部が受信装置に上手く届くと考えられ、それにより、当該データを復元することができる。
【００６８】
送信装置１１５５は、データ記号ｕを符号化してＳＣＭＡ記号ブロック１１７２を生成するＳＣＭＡ変調器１１７０を備える。ＳＣＭＡ記号ブロック１１７２は４つのトーンを含むとして示されており、そのうち２つは非零である。しかし、他の構成が可能である。他の構成には、異なる数のトーン、ならびに異なる数（および位置）の非零トーンが含まれる。ＳＣＭＡ記号ブロック１１７２は、一般にＳＣＭＡ記号ブロック１１７２を一度に１ブロック符号化するブロックワイズ時空間エンコーダ１１７５に提供される。ブロックワイズ時空間エンコーダ１１７５が符号化利得に加えてダイバーシチ利得を提供してもよい。ブロックワイズ時空間エンコーダ１１７５が利用可能な時空間符号を利用できてもよく、拡散がマルチキャリアの時間領域および／または周波数領域で実施される。時間領域および／または周波数および空間領域の両方において二重領域ダイバーシチを実現することも可能である。送信装置１１５５は、ブロックワイズ時空間エンコーダ１１７５により符号化されたものとしてデータ記号ｕを送信する。
【００６９】
受信装置１１６０は、受信した符号化データ記号ｕのバージョンを共同的に復号する、共同的なブロックワイズ時空間およびＳＣＭＡデコーダ１１８０を備える。共同的なブロックワイズ時空間とＳＣＭＡデコーダ１１８０が、当該受信したＢＷＳＴ記号のバージョン（または多重化されたＢＷＳＴ記号のブロック）からのデータ記号ｕを共同的に復号し、時空間符号化に内在する送信ダイバーシチを利用して通信チャネルＨに存在するエラーおよび／または干渉から回復できてもよい。
【００７０】
図１２Ａは、送信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを送信する際に、送信装置で実施される動作１２００の流れ図を示す。動作１２００が、送信装置２０５のような送信装置がブロックワイズ時空間（ＢＷＳＴ）符号化を用いてデータを送信する際に、送信装置で実施される動作を示してもよい。
【００７１】
動作１２００が、送信装置がＳＣＭＡ記号ブロックをデータ記号（複数可）から生成することで開始してもよい（ブロック１２０５）。１例として、データ記号ｕ（ビット・ストリームまたはデータ・ストリームの一部）をマップして（または符号化して）ＳＣＭＡ記号ブロックを生成してもよい。送信装置がＢＷＳＴ記号を当該ＳＣＭＡ記号ブロックから生成してもよい（ブロック１２０７）。当該ＢＷＳＴ記号を一度に１ブロック当該ＳＣＭＡ記号ブロックから符号化してもよい。ダイバーシチ利得に加えて符号化利得をもたらすことができる。送信装置が当該ＢＷＳＴ記号を送信してもよい（ブロック１２０９）。
【００７２】
図１２Ｂは、低計算量の受信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを受信する際に、受信装置で実施される動作１２３０の流れ図を示す。動作１２３０が、受信装置２１０のような受信装置がＢＷＳＴ符号化を用いてデータを受信する際に、受信装置で実施される動作を示してもよい。
【００７３】
動作１２３０が、受信装置が複数のコードブックを決定することで開始してもよい（ブロック１２３５）。当該複数のコードブックは、データを受信装置に送信する送信装置に関連付けられる。受信装置は、多重化されたＢＷＳＴ記号のＢＷＳＴ記号またはブロックを受信してもよい（ブロック１２３７）。受信装置が、ＢＷＳＴデコーダを使用して、多重化されたＢＷＳＴ記号のＢＷＳＴ記号またはブロックを復号して、１つまたは複数のＳＣＭＡ記号ブロックを生成してもよい（ブロック１２３９）。受信装置が、チャネル等化器およびＳＣＭＡデコーダを使用して当該データ記号の１バージョンを当該１つまたは複数のＳＣＭＡ記号ブロックから復元してもよい（ブロック１２４１）。ブロック１２３９および１２４１を、集合的にＢＷＳＴ記号処理として参照してもよい。
【００７４】
図１２Ｃは、高計算量の受信装置がブロックワイズ時空間符号化を用いてデータを受信する際に、受信装置で実施される動作１２６０の流れ図を示す。動作１２６０が、受信装置２１０のような受信装置がＢＷＳＴ符号化を用いてデータを受信する際に、受信装置で実施される動作を示してもよい。
【００７５】
動作１２６０が、受信装置が複数のコードブックを決定することで開始してもよい（ブロック１２６５）。当該複数のコードブックはデータを受信装置に送信している送信装置に関連付けられる。受信装置は多重化されたＢＷＳＴ記号のＢＷＳＴ記号またはブロックを受信してもよい（ブロック１２６７）。受信装置が、共同的なＢＷＳＴおよびＳＣＭＡデコーダを用いて多重化されたＢＷＳＴ記号のＢＷＳＴ記号またはブロックを共同的に復号して、当該データ記号の１バージョンを生成してもよい
（ブロック１２６９）。
【００７６】
図１３Ａは、例示的なＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭ通信システムの記号１３００を示す。記号１３００は、Ａｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムが使用される、２つの送信アンテナを有する送信装置と１つの受信アンテナを有する受信装置を具備したＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭ通信システムの送信ブロックの例であってもよい。かかる構成では、送信装置と受信装置の間の通信チャネルＨを
【００７７】
【数２】
2017208860.tif 000004
【００７８】
と表せる。ｈ１は第１の送信アンテナに対する通信チャネルであり、ｈ２は第２の送信アンテナに対する通信チャネルである。
【００７９】
記号１３００は２つのＳＣＭＡブロック、ＳＣＭＡ  ＢＬＫ１およびＳＣＭＡ  ＢＬＫ２を含む。各ＳＣＭＡブロックは２つのＳＣＭＡ符号語を、送信アンテナごとに１つ含む。図１３Ａに示すように、ＳＣＭＡ符号語が４つのリソース要素（ＲＥ）を含み、２つのＲＥが非零であり、２つのＲＥが零である。他のＳＣＭＡ符号語構成、例えば、異なる数のＲＥ、異なる数の非零ＲＥ、異なる数の零ＲＥ等が可能であることに留意されたい。
【００８０】
図１３Ｂは、ブロックワイズ時空間符号化に対するＡｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムを用いた送信装置と受信装置の組のモデル１３５０を示す。モデル１３５０は、通信チャネルＨにより接続された送信装置１３５５および受信装置１３６０を備える。送信装置１３５５および受信装置１３６０は、Ａｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムを用いたブロックワイズ時空間符号の利用を通じてＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対する送信ダイバーシチをサポートする回路を備える。
【００８１】
送信装置１３５５はデータ記号ｕを符号化するＳＣＭＡ変調器１３６５を備え、ＳＣＭＡ符号語を生成する。当該ＳＣＭＡ符号語は４つのＲＥを含むとして示されており、その２つは非零である。しかし、他の構成が可能である。他の構成には、異なる数のＲＥ、ならびに、異なる数（および位置）の非零ＲＥが含まれる。当該ＳＣＭＡ符号語は、一般に当該ＳＣＭＡ符号語を一度に１ブロック符号化するブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉエンコーダ１３７０に提供される。ブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉエンコーダ１３７０は、ダイバーシチ利得に加えて符号化利得をもたらしうる。ブロックワイズ送信装置１３５５は、データ記号ｕをブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉエンコーダ１３７０により符号化されたものとして送信する。受信装置１３６０は、受信した符号化データ記号ｕのバージョンを復号するブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉデコーダ１３７５を備える。ブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉデコーダ１３７５により、受信した符号化データ記号ｕのバージョンから当該ＳＣＭＡ符号語のバージョンを復号できるようにしてもよい。ブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉデコーダ１３７５により、時空間符号化に内在する送信ダイバーシチを利用して通信チャネルＨに存在するエラーおよび／または干渉から回復できるようにしてもよい。チャネル等化器およびＳＣＭＡデコーダ１３８０はデータ記号ｕを当該ＳＣＭＡ符号語のバージョンから復元する。Ａｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムを用いると、記号ごとに等価なチャネルは
【００８２】
【数３】
2017208860.tif 000005
【００８３】
と表せることに留意されたい。
【００８４】
別の例示的な実施形態によれば、チャネル等化、ブロックワイズのＡｌａｍｏｕｔｉ復号化およびＳＣＭＡ復号化を共同的に実施してもよい。
【００８５】
図１４は第１の通信装置１４００を示す。通信装置１４００が、ｅＮＢ、アクセス・ポイント、通信コントローラ、基地局等、またはＵＥ、モバイル、移動局、端末、ユーザ、サブスクライバ等のような送信装置の１実装形態であってもよい。通信装置１４００を用いて、本明細書で説明した諸実施形態のうち様々なものを実装してもよい。図１４に示すように、送信器１４０５は、ＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＣＳＭを用いてパケット等を送信するように構成される。通信装置１４００はまた、パケット等を受信するように構成された受信器１４１０を備える。
【００８６】
エンコーダ１４２０は、シグネチャおよび／またはコードブック集合を用いて複数の送信アンテナに対するデータ・レイヤを符号化するように構成される。各データ・レイヤはサブシグネチャおよび／またはサブコードブック集合で符号化される。結合器１４２２は、エンコーダ１４２０からの符号化データを出力符号語に結合するように構成される。結合器１４２２は、複数のデータ・レイヤからの符号化データを当該出力符号語に多重化するか、または、単一のデータ・レイヤからの符号化データを当該出力符号語にマップするように構成される。コードブック処理ユニット１４２４は、シグネチャおよび／またはコードブック集合を取り出すように構成される。コードブック処理ユニット１４２４は、送信装置および／または送信アンテナのシグネチャおよび／またはコードブック集合に対するマッピングに従って、シグネチャおよび／またはコードブック集合を選択するように構成される。メモリ１４３０は、データ、シグネチャおよび／またはコードブック集合、シグネチャおよび／またはコードブック集合の送信装置および／または送信アンテナへのマッピング等を格納するように構成される。
【００８７】
通信装置１４００の要素を特定のハードウェア論理ブロックとして実装してもよい。代替として通信装置１４００の要素を、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路等で実行されるソフトウェアとして実装してもよい。さらに別の代替では、通信装置１４００の要素をソフトウェアおよび／またはハードウェアの組合せとして実装してもよい。
【００８８】
１例として、受信器１４１０および送信器１４０５を特定のハードウェア・ブロックとして実装してもよく、エンコーダ１４２０、結合器１４２２、およびコードブック処理ユニット１４２４が、（プロセッサ１４１５のような）マイクロプロセッサまたはフィールド・プログラマブル論理アレイのカスタム回路またはカスタム・コンパイル型論理アレイで実行されるソフトウェア・モジュールであってもよい。エンコーダ１４２０、結合器１４２２、およびコードブック処理ユニット１４２４がメモリ１４３０に格納されたモジュールであってもよい。
【００８９】
図１５は第２の通信装置１５００を示す。通信装置１５００が、ＵＥ、モバイル、移動局、端末、ユーザ、サブスクライバ等、またはｅＮＢ、アクセス・ポイント、通信コントローラ、基地局等のような、受信装置の１実装形態であってもよい。通信装置１５００を用いて、本明細書で説明した諸実施形態のうち様々なものを実装してもよい。図１５に示すように、送信器１５０５は、パケット等を送信するように構成される。通信装置１５００はまた、ＭＩＭＯ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭに対するオープンループ型ＣＳＭを用いてパケット等を受信するように構成された受信器１５１０を備える。
【００９０】
ＭＩＭＯ処理ユニット１５２０は、受信信号に存在する異なるデータ・レイヤを分離するように構成される。ＭＩＭＯ処理ユニット１５２０が、ＭＭＳＥアルゴリズム、ＭＲＣアルゴリズム等を用いて、当該異なるデータ・レイヤを分離してもよい。ＳＣＭＡ検出ユニット１５２２は、当該受信信号に存在する符号語（または当該受信信号の異なるデータ・レイヤ）を検出して、通信装置１５００に送信されたデータを回復するように構成される。ＳＣＭＡ検出ユニット１５２２が、ＭＰＡ、ターボ復号化等のような低計算量アルゴリズムを使用して当該データを回復してもよい。ＭＩＭＯ処理ユニット１５２０およびＳＣＭＡ検出ユニット１５２２を別々のユニットまたは単一の組合せユニットとして実装してもよいことに留意されたい。コードブック処理ユニット１５２４は、潜在的にアクティブなシグネチャおよび／またはコードブック集合を決定するように構成される。メモリ１５３０は、データ、シグネチャおよび／またはコードブック集合、シグネチャおよび／またはコードブック集合の送信装置および／または送信アンテナへのマッピング等を格納するように構成される。
【００９１】
通信装置１５００の要素を特定のハードウェア論理ブロックとして実装してもよい。代替として、通信装置１５００の要素をプロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路等で実行されるソフトウェアとして実装してもよい。さらに別の代替では、通信装置１４００の要素をソフトウェアおよび／またはハードウェアの組合せとして実装してもよい。
【００９２】
１例として、受信器１５１０および送信器１５０５を特定のハードウェア・ブロックとして実装してもよく、ＭＩＭＯ処理ユニット１５２０、ＳＣＭＡ検出ユニット１５２２、およびコードブック処理ユニット１５２４が、（プロセッサ１５１５のような）マイクロプロセッサ、または、フィールド・プログラマブル論理アレイのようなカスタム回路またはカスタム・コンパイル型論理アレイで実行されるソフトウェア・モジュールであってもよい。ＭＩＭＯ処理ユニット１５２０、ＳＣＭＡ検出ユニット１５２２、およびコードブック処理ユニット１５２４がメモリ１５３０に格納されたモジュールであってもよい。
【００９３】
図１６は第３の通信装置１６００を示す。通信装置１４００が、ｅＮＢ、アクセス・ポイント、通信コントローラ、基地局等、またはＵＥ、モバイル、移動局、端末、ユーザ、サブスクライバ等のような、送信装置の１実装形態であってもよい。通信装置１６００を用いて、本明細書で説明した諸実施形態のうち様々なものを実装してもよい。図１６に示すように、送信器１６０５は、ＢＷＳＴ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭを用いてパケット等を送信するように構成される。通信装置１６００はまた、パケット等を受信するように構成された受信器１６１０を備える。
【００９４】
変調器１６２０は、シグネチャおよび／またはコードブック集合を用いて複数の送信アンテナに対するデータ・レイヤ符号化するように構成される。各データ・レイヤはサブシグネチャおよび／またはサブコードブック集合で符号化される。ＢＷＳＴエンコーダ１６２２は、変調器１６２０からのＳＣＭＡ記号ブロック（符号化データ）を出力符号語に結合するように構成される。ＢＷＳＴエンコーダ１６２２は、複数のデータ・レイヤからのＳＣＭＡ記号ブロックを当該出力符号語に結合するか、または、単一のデータ・レイヤからのＳＣＭＡ記号ブロックを当該出力符号語に結合するように構成される。コードブック処理ユニット１６２４は、シグネチャおよび／またはコードブック集合を取り出すように構成される。コードブック処理ユニット１６２４は、送信装置および／または送信アンテナのシグネチャおよび／またはコードブック集合へのマッピングに従って、シグネチャおよび／またはコードブック集合を選択するように構成される。メモリ１６３０は、データ、シグネチャおよび／またはコードブック集合、シグネチャおよび／またはコードブック集合の送信装置および／または送信アンテナへのマッピング等を格納するように構成される。
【００９５】
通信装置１６００の要素を特定のハードウェア論理ブロックとして実装してもよい。代替として、通信装置１６００の要素を、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路等で実行されるソフトウェアとして実装してもよい。さらに別の代替では、通信装置１６００の要素をソフトウェアおよび／またはハードウェアの組合せとして実装してもよい。
【００９６】
１例として、受信器１６１０および送信器１６０５を特定のハードウェア・ブロックとして実装してもよく、変調器１６２０、ＢＷＳＴエンコーダ１６２２、およびコードブック処理ユニット１６２４が、（プロセッサ１６１５のような）マイクロプロセッサまたはフィールド・プログラマブル論理アレイのカスタム回路またはカスタム・コンパイル型論理アレイで実行されるソフトウェア・モジュールであってもよい。変調器１６２０、ＢＷＳＴエンコーダ１６２２、およびコードブック処理ユニット１６２４がメモリ１６３０に格納されたモジュールであってもよい。
【００９７】
図１７は第４の通信装置１７００を示す。通信装置１７００が、ＵＥ、モバイル、移動局、端末、ユーザ、サブスクライバ等、またはｅＮＢ、アクセス・ポイント、通信コントローラ、基地局等のような受信装置の１実装形態であってもよい。通信装置１７００を用いて、本明細書で説明した諸実施形態のうち様々なものを実装してもよい。図１７に示すように、送信器１７０５は、パケット等を送信するように構成される。通信装置１７００はまた、ＢＷＳＴ  ＳＣＭＡ  ＯＦＤＭを用いてパケット等を受信するように構成された受信器１７１０を備える。
【００９８】
ＢＷＳＴデコーダ１７２０は、受信信号に存在する異なるデータ・レイヤを分離するように構成される。ＢＷＳＴデコーダ１７２０はＡｌａｍｏｕｔｉアルゴリズム等を用いて当該異なるデータ・レイヤを分離してもよい。ＳＣＭＡ検出ユニット１７２２は、当該受信信号に存在する符号語（または当該受信信号の異なるデータ・レイヤ）を検出して、通信装置１７００に送信されたデータを回復するように構成される。ＳＣＭＡ検出ユニット１７２２が、ＭＰＡ、ターボ復号化等のような低計算量アルゴリズムを使用して当該データを回復してもよい。ＢＷＳＴデコーダ１７２０およびＳＣＭＡ検出ユニット１７２２を別々のユニットまたは単一の組合せユニットとして実装してもよいことに留意されたい。コードブック処理ユニット１７２４は、潜在的にアクティブなシグネチャおよび／またはコードブック集合を決定するように構成される。メモリ１７３０は、データ、シグネチャおよび／またはコードブック集合、シグネチャおよび／またはコードブック集合の送信装置および／または送信アンテナへのマッピング等を格納するように構成される。
【００９９】
通信装置１７００の要素を特定のハードウェア論理ブロックとして実装してもよい。代替として通信装置１７００の要素を、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路等で実行されるソフトウェアとして実装してもよい。さらに別の代替では、通信装置１７００の要素をソフトウェアおよび／またはハードウェアの組合せとして実装してもよい。
【０１００】
１例として、受信器１７１０および送信器１７０５を特定のハードウェア・ブロックとして実装してもよく、ＢＷＳＴデコーダ１７２０、ＳＣＭＡ検出ユニット１７２２、およびコードブック処理ユニット１７２４が、（プロセッサ１７１５のような）マイクロプロセッサまたはフィールド・プログラマブル論理アレイのカスタム回路またはカスタム・コンパイル型論理アレイで実行されるソフトウェア・モジュールであってもよい。ＢＷＳＴデコーダ１７２０、ＳＣＭＡ検出ユニット１７２２、およびコードブック処理ユニット１７２４がメモリ１７３０に格納されたモジュールであってもよい。
【０１０１】
当該諸実施形態の有利な特徴には、プロセッサと当該プロセッサに動作可能に接続された送信器とを備えた送信装置が含まれうる。当該プロセッサは、送信アンテナ向けの符号化情報ビット・ストリームを複数の拡散シーケンスの少なくとも１つの拡散シーケンスにマップしてデータ・ストリームを生成し、時空間符号を用いて当該データ・ストリームを符号化して記号ブロックを生成するように構成され、当該送信器は当該記号ブロックを送信するように構成される。当該プロセッサはまた、少なくとも１つの拡散シーケンスを当該複数の拡散シーケンスから選択することによって符号化情報ビット・ストリームを符号化してデータ・ストリームを生成するように構成される。当該プロセッサはまた、第１の拡散シーケンスを第１のデータ・レイヤに対応する複数の拡散シーケンスの第１のサブセットから選択することによって第１のデータ・レイヤに対する符号化情報ビット・ストリームの１つの部分を符号化し、第２の拡散シーケンスを第２のデータ・レイヤに対応する複数の拡散シーケンスの第２のサブセットから選択することによって第２のデータ・レイヤに対する符号化情報ビット・ストリームの別の部分を符号化して、当該第１の拡散シーケンスと当該第２の拡散シーケンスを結合して当該データ・ストリームを生成するように構成される。
【０１０２】
当該諸実施形態の有利な特徴には、プロセッサと当該プロセッサに動作可能に接続された受信器とを備えた受信装置が含まれうる。当該プロセッサは、複数のコードブックを決定し、時空間符号を用いて記号ブロックを復号して符号空間記号を生成し、当該複数のコードブックを用いて当該符号空間記号を処理して当該データを回復するように構成される。当該複数のコードブックは受信装置にデータを送信する送信装置に関連付けられる。当該受信器は、記号ブロックを送信装置から受信するように構成される。当該プロセッサはまた、Ａｌａｍｏｕｔｉアルゴリズムを用いて当該記号ブロックを復号するように構成される。当該プロセッサはまた、周波数領域と時間領域のうち少なくとも１つにおいて当該記号ブロックを逆拡散するように構成される。
【０１０３】
本発明およびその利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲で定義した本発明の趣旨と範囲から逸脱しない様々な変更、置換え、および代替を行いうることは理解される。
【符号の説明】
【０１０４】
２０５  送信装置
２１０  受信装置
７２０  ＭＩＭＯ受信器
７２５  ＳＣＭＡ検出器１
７７０  ＭＩＭＯ受信器
７７５  ＳＣＭＡ検出器１
８２０  共同的なＭＩＭＯ受信器およびＳＣＭＡ検出器
９０５  送信器１
９０７  送信器２
９０９  送信器３
１００５  送信器１
１００７  送信器２
１０５５  送信器１
１１０５  送信装置
１１１０  受信装置
１１２０  ＳＣＭＡ変調器
１１２２  ＳＣＭＡ記号ブロック
１１２５  ブロックワイズ時空間符号化器
１１３０  ブロックワイズ時空間復号器
１１３５  チャネル等化器およびＳＣＭＡ復号器
１１５５  送信装置
１１６０  受信装置
１１７０  ＳＣＭＡ変調器
１１７２  ＳＣＭＡ記号ブロック
１１７５  ブロックワイズ時空間符号化器
１３５５  送信装置
１３６０  受信装置
１３６５  ＳＣＭＡ変調器
１３７０  ブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉ符号化器
１３７５  ブロックワイズＡｌａｍｏｕｔｉ復号器
１３８０  チャネル等化器およびＳＣＭＡ復号器
１４０５  送信器
１４１０  受信器
１４２０  符号化器
１４２２  結合器
１４２４  コードブック処理ユニット
１４３０  メモリ
１５０５  送信器
１５１０  受信器
１５２０  ＭＩＭＯ処理ユニット
１５２２  ＳＣＭＡ検出ユニット
１５２４  コードブック処理ユニット
１５３０  メモリ
１６０５  送信器
１６１０  受信器
１６２０  変調器
１６２２  ＢＷＳＴ符号化器
１６２４  コードブック処理ユニット
１６３０  メモリ
１７０５  送信器
１７１０  受信器
１７２０  ＢＷＳＴ復号器
１７２２  ＳＣＭＡ検出ユニット
１７２４  コードブック処理ユニット
１７３０  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【外国語明細書】
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