(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号間干渉を示すチャンネルを経由して信号を送受信する方法であって、
符号シーケンスｄ（ｔ）を有する信号を、第１及び第２の符号シーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を有する少なくとも二つの分割された信号に分割する段階と、  前記分割された信号の一部（全ての場合を除く）を時間反転する段階であって、その時間反転は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとする、そのような段階と、
時間反転された一部の分割された信号を含む前記分割された信号の第１及び第２の符号シーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を、少なくとも二つの異なる送信アンテナから二つの異なるブロックで前記チャンネル上に送信する段階と、
送信された分割された信号をアンテナで受信するとともにとともに、受信した信号の少なくとも一部（全ての場合を除く）を格納し、時間反転する段階と、
を含み、
前記受信する段階は、さらに、（ｉ）送信フレームの第１のブロックの期間に、受信した信号の第１のサンプルを集めて第１の符号シーケンスｒ1（ｔ）を形成し、送信フレームの第２のブロックの期間に、受信した信号の第２のサンプルを集め、複素共役をし、時間反転をしてシーケンスｒ2（ｔ）を形成することと、（ｉｉ）適合フィルタを用いて第１及び第２のシーケンスｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）をフィルタ処理して、減結合された出力シーケンスｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）を形成し、そして、この言結合された出力シーケンスｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）を独立して用いて、それぞれが第１及び第２の分割された符号ストリームの両方に依存したｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を受信器の出力ストリームから一緒に検出する必要とすることなく、送信されたシーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を評価することを含んでおり、
前記第１及び第２の出力シーケンスの適合フィルタ処理は、
0004043238.tif 000057
で表される適合フィルタ処理を実行すること更に含み、：
ここで、ｈ1（ｑ-1）は、第一の送信アンテナ１から送信された信号に関連したチャンネルを記述する、単位遅延演算子ｑ-1の多項式で表される時間離散型線形有限インパルス応答フィルタであり、ｈ2（ｑ-1）は第二の送信アンテナ２から送信された信号に関連したチャンネルの対応する記述であり、単位前進演算子ｑの多項式ｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は、それぞれ第一の送信アンテナ１及び第二の送信アンテナ２から送信され、信号が通過した有効なチャンネルを表し、そのサンプルの受信シーケンスは時間反転され、かつ、複素共役とされ、信号ｒ1（ｔ）は、フレームの第１のブロックの期間に受信された信号であり、信号ｒ2（ｔ）は、フレームの第２のブロックの期間に受信され、時間反転及びネゲートされた信号であり、そして、信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、適合フィルタ処理後の出力であり、そして、ｚ1（ｔ）がｄ1（ｔ）のみに依存し、ｚ2（ｔ）がｄ2（ｔ）のみに依存するという意味で減結合されており、
符号シーケンスが送信されるときの時間反転及び第２のブロックの期間に受信されたものの時間反転は、適合フィルタ処理を用いてｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の減結合、及びｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）の回復を与え、
受信器でシーケンスｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）を独立して用いて、送信されたシーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を評価する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
符号シーケンスを含む形式の信号を少なくとも二つの離間した送信アンテナ間又は異なる極性の送信アンテナ間で送信して、フェージング及び符号間干渉を低減する方法であって、
前記符号シーケンスを少なくとも第一及び第二の分割された符号シーケンスに分割する段階と、
送信フレームを少なくとも二つの送信のブロックに分割する段階と、
（ｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、複素共役、及びネゲートされ、
（ｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、及び複素共役され、
（ｉｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転されず、複素共役されず、そしてネゲートされず、
時間反転された符号は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を符号シーケンスの時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を符号シーケンスの時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとする、
ように、少なくとも第一及び第二の分割された符号シーケンス内の符号を用いて、第一の分割符号シーケンスのみから派生するが第二の分割符号シーケンスからは派生しない二つの符号シーケンスと、第二の分割符号シーケンスのみから派生するが第一の分割符号シーケンスからは派生しない少なくとも二つの処理符号シーケンスとを含む選択された四つの符号シーケンスを生成する段階と、
前記送信フレームのブロックの一方の期間に、第二の分割符号シーケンスから生成されたものではなく第一の分割符号シーケンスのみから生成された符号シーケンスの一つを第一の送信アンテナへ供給し送信するとともに、第一の分割符号シーケンスから生成されたものではなく第二の分割符号シーケンスのみから生成された信号シーケンスを第二の送信アンテナに供給し送信する段階と、
前記送信フレームのブロックの他方の期間に、第一の分割符号シーケンスから生成されたものではなく第二の分割符号シーケンスから生成された符号シーケンスを第一の送信アンテナへ供給すると共に、第二の分割符号シーケンスから生成されたものではなく第一の分割符号シーケンスから生成された符号シーケンス第二の送信アンテナに供給する段階と、
前記第１及び第２の送信アンテナに供給された符号シーケンスを、第１及び第２の送信時間ブロックの期間に送信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法で送信された種類の信号を受信し、処理する方法であって、
第１の受信時間間隔の間に受信アンテナで第１の受信符号シーケンスを受信するとともに、前記第１の受信時間間隔とは交互に異なる第２の受信時間間隔の間に前記受信アンテナで第２の受信符号シーケンスを受信する段階と、
前記第１及び第２の受信信号シーケンスのそれぞれから、第１及び第２の受信出力信号シーケンスｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）を形成し、ここで、第２の受信出力信号ｒ2（ｔ）は時間反転によって形成され、第２の受信時間間隔における符号ストリームの複素共役をとり、
前記時間反転は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を符号シーケンスの時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を符号シーケンスの時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとするものであり、
第１及び第２の出力信号シーケンスをフィルタ処理して第１及び第２の減結合出力を形成し、この第１及び第２の減結合出力は、第１の減結合出力が第１の分割符号シーケンス及び第２の分割符号シーケンスの一方のみに依存し、第２の減結合出力が第１の分割符号シーケンス及び第２の分割符号シーケンスのうちの他方のみに依存するように減結合され、
前記第１及び第２の出力シーケンスのフィルタ処理は、
0004043238.tif 000058
で表される適合フィルタ処理を実行することを含み：
ここで、ｈ1（ｑ-1）は、第一の送信アンテナ１から送信された信号に関連したチャンネルを記述する、単位遅延演算子ｑ-1の多項式で表される時間離散型線形有限インパルス応答フィルタであり、ｈ2（ｑ-1）は第二の送信アンテナ２から送信された信号に関連したチャンネルの対応する記述であり、単位前進演算子ｑの多項式ｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は、それぞれ第一の送信アンテナ１及び第二の送信アンテナ２から送信され、信号が通過した有効なチャンネルを表し、そのサンプルの受信シーケンスは時間反転され、かつ、複素共役とされ、信号ｒ1（ｔ）は、フレームの第１のブロックの期間に受信された信号であり、信号ｒ2（ｔ）は、フレームの第２のブロックの期間に受信され、時間反転及びネゲートされた信号であり、そして、信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、適合フィルタ処理後の出力であり、そして、ｚ1（ｔ）がｄ1（ｔ）のみに依存し、ｚ2（ｔ）がｄ2（ｔ）のみに依存するという意味で減結合されている
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
符号のシーケンスを含む形式の信号を離間した送信アンテナ間又は異なる極性の送信アンテナ間で送信して、符号間干渉を有効に処理しながらフェージングを低減する送信器であって、
符号のシーケンスを少なくとも２つのシーケンスに分割する分割器と、
送信フレームを少なくとも２つのブロックに分割する分割器と、
（ｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、複素共役、及びネゲートされ、（ｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、及び複素共役され、（ｉｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転されず、複素共役されず、そしてネゲートされず、そして、時間反転された符号は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を符号シーケンスの時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を符号シーケンスの時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとするように、前記少なくとも２つのシーケンスにおける処理された符号を生成するためのプロセッサと、
前記送信フレームのブロックの一方の期間に、一方の生成された処理符号シーケンスの組を第１のアンテナに供給すると共に他方の生成された処理符号シーケンスの組を第２のアンテナに供給し、前記送信フレームのブロックの他方の期間に、前記他方の生成された処理符号シーケンスを前記第１のアンテナに供給すると共に前記一方の生成された処理符号シーケンスを前記第２のアンテナに供給する手段と、
前記第１及び第２の送信時間ブロックの期間に、前記第１及び第２の送信アンテナに供給された符号シーケンスを送信する段階と、
を備えることを特徴とする送信器。
【請求項５】
複数の符号を含む信号を処理して送信する方法であって、システムは送信器に接続される第１及び第２の離間した送信アンテナを備え、前記方法は符号間干渉を有効に処理しながらフェージングの影響を低減するようになっており、
前記信号の符号を、各々が少なくとも２つの符号を有する第１及び第２の分割された符号ストリームに分割し、少なくとも第一及び第二の分割された符号シーケンス内の符号を用いて、第一の分割符号シーケンスのみから派生するが第二の分割符号シーケンスからは派生しない二つの符号シーケンスと、第二の分割符号シーケンスのみから派生するが第一の分割符号シーケンスからは派生しない少なくとも二つの処理符号シーケンスとを含む選択された四つの符号シーケンスを生成する段階と、
送信フレームを第１及び第２の送信ブロックに分割する段階と、
前記第１の送信ブロックの期間に前記第１のアンテナから前記第１の符号ストリームを送信し、前記第１の送信ブロックの期間に前記第２のアンテナから前記第２の符号ストリームを送信する段階と、
前記第１の符号ストリームを時間反転し、複素共役形式とする段階であって、時間反転は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとする、そのような段階と、
前記第２の送信ブロックの期間に、前記第１のアンテナから時間反転され、複素共役とされ、及びネゲートされた形式で第２の符号ストリームを送信し、前記第２のアンテナから時間反転及び複素共役された形式で前記第１の符号ストリームを送信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
符号を分割する前記段階は、任意に、前記第１の符号ストリーム及び前記第２の符号ストリームに符号を割り当てる段階を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
符号を分割する前記段階は、前記信号の非データ部分である少なくとも１つのトレーニング符号を、前記第１及び第２の未処理符号ストリームの各々へ又は処理符号ストリームに割り当てる段階を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのトレーニング符号を前記第１及び第２の符号ストリームの各々に割り当てる前記段階は、予想遅延スプレッドに少なくとも等しい複数のトレーニング符号を前記第１及び第２の未処理符号ストリームの最初と最後の各々へ、又は、処理符号ストリーム内へに割り当てる段階を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
信号を処理する前記方法は、離間したアンテナの第１及び第２のグループを更に備え、各々のグループが複数のアンテナを備え、前記第１の送信ブロックの期間に前記第１のアンテナから前記第１の符号ストリームを送信し、前記第１の送信ブロックの期間に第２のアンテナから第２の符号ストリームを送信する段階は、遅延ダイバーシティ手法を用いて前記第１の送信ブロックの期間に第１のグループのアンテナから前記第１の符号ストリームを送信し、遅延ダイバーシティ手法を用いて前記第１の送信ブロックの期間に前記第２のグループのアンテナから第２の符号ストリームを送信する段階に置き換えられ、
前記第２の送信ブロックの期間に第１のアンテナから前記第２の符号ストリームを時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式で送信し、第２のアンテナから第１の符号ストリームを時間反転及び複素共役された形式で送信する前記段階は、遅延ダイバーシティ手法を用いて第２の送信ブロックの期間に前記第１のグループのアンテナから前記第２の符号ストリームを時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式で送信し、遅延ダイバーシティ手法を用いて第２のグループのアンテナから第１の符号ストリームを時間反転及び複素共役された形式で送信する段階に置き換えられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
信号を処理して送信する前記システムは、異なる極性を有する前記第１及び第２のグループのアンテナを更に備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項２に記載の方法で送信された信号を受信し、処理する方法であって、
一方の時間間隔である前記第１のブロックにおいて前記符号ストリームを第一の受信信号として受信する段階と、
他方の時間間隔である前記第２のブロックにおいて前記符号ストリームを第二の受信信号として受信する段階と、
第一の受信信号及び第二の受信信号を処理して第一の受信器出力受信信号ｒ1（ｔ）及び第二の受信器出力受信信号ｒ2（ｔ）をそれぞれ生成する段階であって、ここで、第２の受信器出力信号の符号ｒ2（ｔ）は、第２の受信時間感覚における符号ストリームの時間反転及び複素共役形式をとることによって形成されるものであり、時間反転は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとする、そのような段階と、
前記第１のブロック及び第二のブロックの前記処理符号ストリームを濾過して、第一及び第二の減結合出力を形成する段階であって、ここで、第一の減結合出力は第一の未処理符号シーケンスのみに依存し、第二の減結合出力は第二の未処理符号シーケンスのみに依存する段階であって、前記濾過する段階は、
0004043238.tif 000059
で表される適合フィルタを更に備え：
ここで、ｈ1（ｑ-1）は、第一の送信アンテナ１から送信された信号に関連したチャンネルを記述する、単位遅延演算子ｑ-1の多項式で表される時間離散型線形有限インパルス応答フィルタであり、ｈ2（ｑ-1）は第二の送信アンテナ２から送信された信号に関連したチャンネルの対応する記述であり、単位前進演算子ｑの多項式ｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は、それぞれ第一の送信アンテナ１及び第二の送信アンテナ２から送信され、信号が通過した有効なチャンネルを表し、そのサンプルの受信シーケンスは時間反転され、かつ、複素共役とされ、信号ｒ1（ｔ）は、フレームの第１のブロックの期間に受信された信号であり、信号ｒ2（ｔ）は、フレームの第２のブロックの期間に受信され、時間反転及びネゲートされた信号であり、そして、信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、適合フィルタ処理後の出力であり、そして、ｚ1（ｔ）がｄ1（ｔ）のみに依存し、ｚ2（ｔ）がｄ2（ｔ）のみに依存するという意味で減結合されている、そのような段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記濾過する段階の後に、第一の減結合出力信号からの第一の未処理符号ストリーム及び第二の減結合出力信号からの第二の未処理符号ストリームにおける信号を推定するか、あるいは、第二の減結合出力信号からの第一の未処理符号ストリーム及び第一の減結合出力信号からの第二の未処理符号ストリームにおける信号を推定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信された信号は複数のアンテナによって受信され、前記複数のアンテナによって受信された信号は、信号品質を高めるため又は干渉を低減するため、又は、信号品質を高めて干渉を低減するために結合されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
フェージングの影響を低減して符号間干渉を有効に処理しながらデータを送信するシステムであって、
（ａ）離間された二つのアンテナあるいは異なる極性の二つのアンテナとなる第１及び第２の送信アンテナと、
（ｂ）前記第１の送信アンテナ及び第２の送信アンテナに接続され、信号を、各々が複数の符号を有する第１及び第２の符号ストリームに分割するようになっている符号器と
を備える送信局を含み、
前記符号器は、送信フレームの第１のブロックの期間に前記第１の送信アンテナを経由して前記第１の符号ストリームを送信し、送信フレームの第１のブロックの期間に前記第２の送信アンテナを経由して前記第２の符号ストリームを送信し、送信フレームの第２のブロックの期間に前記第２の送信アンテナを経由して時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式の前記第１の符号ストリームを送信し、送信フレームの第２のブロックの期間に前記第１の送信アンテナを経由して時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式の前記第２の符号ストリームを送信するようになっているおり、
前記符号器は、第一及び第二の分割された符号シーケンス内の符号を用いて、第一の分割符号シーケンスのみから派生するが第二の分割符号シーケンスからは派生しない二つの符号シーケンスと、第二の分割符号シーケンスのみから派生するが第一の分割符号シーケンスからは派生しない少なくとも二つの処理符号シーケンスとを含む少なくとも四つの符号シーケンスを生成する
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記符号器は、更に、任意の方法で、前記第１の符号ストリーム及び前記第２の符号ストリームの各々に前記符号を割り当てるようになっていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記符号器は、更に、前記信号の非データ部分である少なくとも１つのトレーニング符号を、前記第１及び第２の未処理符号ストリームの各々に、又は又は処理符号ストリームに割り当てるようになっていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記符号器は、更に、前記遅延スプレッドに少なくとも等しく前記信号の非データ部分である、複数のトレーニング符号を、前記第１及び第２の未処理符号ストリームの最初と最後の各々に、又は処理符号ストリームに割り当てるようになっていることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
フェージングの影響を低減して符号間干渉を有効に処理しながらデータを送信するシステムであって、
（ａ）各々が複数の送信アンテナを備える、第１の送信アンテナグループ及び第２の送信アンテナグループと、
（ｂ）前記第１及び第２の送信アンテナグループに接続され、信号を第１及び第２の符号ストリームに分割するようになっている符号器と
を備える送信局を含み、
各々の符号ストリームは複数の符号を有し、前記符号器は、遅延ダイバーシティ手法を用いフレームの第１のブロックの期間に前記第１のアンテナグループを経由して前記第１の符号ストリームを送信し、遅延ダイバーシティ手法を用いてフレームの第１のブロックの期間に前記第２のアンテナグループを経由して前記第２の符号ストリームを送信し、フレームの第２のブロックの期間に前記第２のアンテナグループを経由して時間反転及び複素共役された形式の前記第１の符号ストリームを送信し、フレームの第２のブロックの期間に前記第１のアンテナグループを経由して時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式の前記第２の符号ストリームを送信するようになっており、
前記符号器は、第一及び第二の分割された符号シーケンス内の符号を用いて、第一の分割符号シーケンスのみから派生するが第二の分割符号シーケンスからは派生しない二つの符号シーケンスと、第二の分割符号シーケンスのみから派生するが第一の分割符号シーケンスからは派生しない少なくとも二つの処理符号シーケンスとを含む少なくとも四つの符号シーケンスを生成する
ことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
各々のグループの前記アンテナは、相互に離間していることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
各々のグループの前記アンテナは、相互に異なる極性を有することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のアンテナグループの第１及び第２のアンテナと、
更に遅延ダイバーシティ手法を用いるようになっている前記符号器と、
を更に含み、前記符号器は、前記第１のアンテナから前記第１の符号ストリームの送信を開始し、遅延期間後に、前記符号器は、前記第２のアンテナから前記第１の符号ストリームの送信を開始することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記符号器は、更に、任意の方法で、前記第１の符号ストリーム及び前記第２の符号ストリームの各々に前記符号を割り当てるようになっていることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記信号の非データ部分である少なくとも１つのトレーニング符号を前記第１及び第２の未処理符号ストリームの各々に、又は処理符号ストリームに割り当てるようになっていることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記符号器は、更に、前記予想遅延スプレッドに少なくとも等しく前記信号の非データ部分である、複数のトレーニング符号を、前記第１及び第２の未処理符号ストリームの最初と最後の各々に、又は処理符号ストリームに割り当てるようになっていることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
各々のグループの前記アンテナは、相互に離間していることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
各々のグループの前記アンテナは、相互に異なる極性を有することを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２７】
請求項１４又は１８に記載のシステムに基づいて送信されたデータを、フェージングの影響を低減して符号間干渉を有効に処理しながら受信して処理するシステムであって、
（ａ）各々が複数の符号を含む第１の符号ストリーム及び第２の符号ストリームを各々が含む、第１のブロック及び第２のブロックに分割された送信から符号を受信するようになっているアンテナと、
（ｂ）前記アンテナに接続され、前記アンテナを経由して前記第１のブロック及び前記第２のブロックから符号を受信するようになっているフィルタと、
（ｃ）前記フィルタに接続され、前記送信の前記第１のブロックと、前記時間反転及び複素共役された形式の前記第２のブロックとを受信して、減結合された第１及び第２の出力を形成するようになっている適合フィルタと、
を含んだ受信局を備え、
前記減結合された第１及び第２の出力は、第１の減結合出力が第１の未処理符号シーケンスのみに依存し、第２の減結合出力が第２の未処理符号シーケンスのみに依存するように減結合され、
前記適合フィルタは、
0004043238.tif 000060
で表される適合フィルタ処理を実行し：
ここで、ｈ1（ｑ-1）は、アンテナ１から送信された信号に関連したチャンネルを記述する、単位遅延演算子ｑ-1の多項式で表される時間離散型線形有限インパルス応答フィルタであり、ｈ2（ｑ-1）はアンテナ２から送信された信号に関連したチャンネルの対応する記述であり、単位前進演算子ｑの多項式ｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は、それぞれアンテナ１及びアンテナ２から送信され、信号が通過した有効なチャンネルを表し、そのサンプルの受信シーケンスは時間反転され、信号ｒ1（ｔ）は、フレームの第１のブロックの期間に受信された信号であり、信号ｒ2（ｔ）は、フレームの第２のブロックの期間に受信され、時間反転及びネゲートされた信号であり、そして、信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、適合フィルタ処理後の出力であり、そして、ｚ1（ｔ）がｄ1（ｔ）のみに依存し、ｚ2（ｔ）がｄ2（ｔ）のみに依存するという意味で減結合されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２８】
前記第１及び第２のブロックにおける符号間干渉を、前記適合フィルタの減結合された第１及び第２の出力を等化することによって解決するようになっている等化器を更に備えることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記減結合された出力ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）から前記信号を推定する推定器を更に備えることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記送信された信号は複数のアンテナによって受信され、前記複数のアンテナによって受信された信号は、信号品質を高めるため又は干渉を低減するため、又は、信号品質を高めて干渉を低減するために結合されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１及び第２のブロックにおける符号間干渉を、適合フィルタの減結合された第一及び第二の出力に寄与する送信された符号シーケンスを推定することによって解決するようになっている推定器を更に備えることを特徴とする請求項２８又は２９に記載のシステム。
【請求項３２】
請求項２、３、又は５に応じて送信された符号シーケンスを受信して処理する方法であって、前記未処理の第一及び第二の符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の検出が、２つの符号ストリームの同時検出ではなく、２つの別個の符号ストリームの検出を有効に減結合するように前記受信符号シーケンスを処理して、結果的に前記検出が非常に単純化される段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記濾過する段階は、
0004043238.tif 000061
で表される適合フィルタを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の方法：
ここで、ｈ1（ｑ-1）は、第一の送信アンテナ１から送信された信号に関連したチャンネルを記述する、単位遅延演算子ｑ-1の多項式で表される時間離散型線形有限インパルス応答フィルタであり、ｈ2（ｑ-1）は第二の送信アンテナ２から送信された信号に関連したチャンネルの対応する記述であり、
単位前進演算子ｑの多項式ｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は、それぞれ第一の送信アンテナ１及び第二の送信アンテナ２から送信され、信号が通過した有効なチャンネルを表し、そのサンプルの受信シーケンスは時間反転され、かつ、複素共役とされ、
信号ｒ1（ｔ）は、フレームの第１のブロックの期間に受信された信号であり、信号ｒ2（ｔ）は、フレームの第２のブロックの期間に受信され、時間反転及びネゲートされた信号であり、そして
信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、適合フィルタ処理後の出力であり、そして、ｚ1（ｔ）が第１の分割された未処理符号シーケンスのデータ信号ｄ1（ｔ）のみに依存し、ｚ2（ｔ）が第２の分割された未処理符号シーケンスのデータ信号ｄ2（ｔ）のみに依存するという意味で減結合されている。
【請求項３４】
前記濾過する段階の後に、第一の減結合出力信号ｚ1（ｔ）からの第一の未処理符号ストリームｄ1（ｔ）及び第二の減結合出力信号ｚ2（ｔ）からの第二の未処理符号ストリームｄ2（ｔ）における信号を推定するか、あるいは、第二の減結合出力信号ｚ2（ｔ）からの第一の未処理符号ストリームｄ1（ｔ）及び第一の減結合出力信号ｚ1（ｔ）からの第二の未処理符号ストリームｄ2（ｔ）における信号を推定する段階を更に含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
符号シーケンスを含む形式の信号を少なくとも二つの離間した送信アンテナ間又は異なる極性の送信アンテナ間で送信して、符号間干渉を効率的に処理しながらフェージング低減する送信器であって、
前記符号シーケンスを少なくとも第一及び第二の分割符号シーケンスに分割するシーケンス分割器と、
送信フレームを少なくとも二つの送信フレームタイムブロックに分割するフレーム分割器と、
（ｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、複素共役、及びネゲートされ、
（ｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転、及び複素共役され、
（ｉｉｉ）少なくとも一つの符号シーケンスのうちのいくつかが時間反転されず、複素共役されず、そしてネゲートされず、
時間反転された符号は、符号シーケンスの時間的に最初の部分を符号シーケンスの時間的に最後の部分とし、符号シーケンスの時間的に最後の部分を符号シーケンスの時間的に最初の部分とし、その他の部分の符号シーケンスの相対的順番はそのままとする、ように、前記第一及び第二の分割符号シーケンス内の符号を用いて、第一の分割符号シーケンスのみから派生するが第二の分割符号シーケンスからは派生しない二つの符号シーケンスと、第二の分割符号シーケンスのみから派生するが第一の分割符号シーケンスからは派生しない二つの処理符号シーケンスとを含む四つの符号シーケンスを生成するプロセッサと、
前記送信フレームのブロックの一方の期間に、第１の分割符号シーケンスからのみから生成され第２の分割符号シーケンスからは生成されない符号シーケンスの一方を第１の送信アンテナに供給して送信するとともに、第２の分割符号シーケンスからのみ生成され第１の分割符号シーケンスからは生成されない信号シーケンスを第２の送信アンテナへ供給して送信する手段と、
前記送信フレームのブロックの他方の期間に、第２の分割符号シーケンスからは生成されるが第１の分割符号シーケンスからは生成されない符号シーケンスの一つを第１の送信アンテナへ供給して送信するとともに、第１の分割符号シーケンスからのみ生成されるが第２の分割符号シーケンスからは生成されない符号シーケンスを第２の送信アンテナへ供給して送信する手段と、
を含むことを特徴とする送信器。
【請求項３６】
（ｉ）時間反転されず、複素共役されず、ネゲートされない少なくとも一つの処理符号シーケンス内の符号のいくつかは、送信フレームの第１のブロックの期間に、第１のアンテナから送信される第１の符号ストリームｄ1（ｔ）と、第２のアンテナから送信される第２の符号ストリームｄ2（ｔ）とを含み、
（ｉｉ）時間反転され、複素共役され、ネゲートされる少なくとも一つの処理符号シーケンス内の符号のいくつかは、符号ストリームｄ2（ｔ）から派生するが時間反転、複素共役及びネゲートされた第１のアンテナからのｄ2（ｔ）のバージョンを生成するよう処理される第３の符号ストリームを含み、
（ｉｉｉ）時間反転され、複素共役された少なくとも一つの処理符号シーケンス内の符号のいくつかは、符号ストリームｄ1（ｔ）からのみ派生するが、時間反転するよう処理される第４の符号ストリームを含んでいる、
ことを特徴とする請求項２に記載の信号を送信する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の説明）
本出願は、２０００年４月１４日出願の米国仮特許出願番号６０／１９７，３０６の適用を受けるものである。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、全体として、無線通信システム内のフェージングの影響を低減する技術に関し、更に詳細には、符号間干渉を有効に処理しながら、受信信号の信号強度の変動を低減する技術に関する。
【０００３】
（背景技術）
無線周波数で送信される符号の形態で信号を送信することは、情報送信の１つの方法である。このアプローチには幾つかの問題が存在する。一般に、無線通信チャンネルは、フェージングを受け、即ち、受信信号の強度は、時間、及び受信器及び／又は送信器の位置によって変動する。更に、無線通信チャンネルは、符号間干渉、即ち、送信された符号シーケンスの遅延バージョンの重畳を受ける場合が多い。例えば、受信器が単一の送信の遅延バージョンを受け取る場合、符号間干渉が発生する。建物、山、及び他の物体は、送信がその物体表面に反射して、受信器に到達する前に反射が殆ど又は全くないバージョンよりも遅く受信器に到達する場合、信号の遅延コピーが生じる。異なる信号の各コピー間の時間的な広がりを遅延スプレッドという。結果的に、遅延スプレッドは、振幅、位相、及び遅延時間が異なる信号の複数の重複コピーをもたらす。複数のコピーは、意図した信号送信を妨害し、ノイズとなって信号破壊を引き起こす。
【０００４】
無線通信に関する別の問題としては、一般に、受信器における信号強度の変動により、システムは、信号強度が一定の場合又は変動が少ない場合に必要とされる電力よりも高い電力で送信するように設計される必要がある点である。これにより、通常、システムの性能が低下する。
【０００５】
Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ[１、２]は、この制限を解決する方法を提案している。２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナによって１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナで得られるのと同じダイバーシティ特性をもたらす２分岐送信ダイバーシティ方式が提供されている。このことは、２つの受信アンテナで得られるのと同じ受信信号の品質変動の低減を、代わりに２つの送信アンテナで実現できることを意味する。基地局及び加入者ユニットを備えるセルラー方式無線システムの場合、アップリンク及びダウンリンクの両方の変動性は、複数アンテナを設置するとなると費用がかかり煩わしい加入者ユニットではなく、基地局の複数のアンテナのみで対処できる。
【０００６】
Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉの２分岐送信ダイバーシティ方式の問題は、チャンネル内の符号間干渉を有効に処理できない点にある。チャンネルが符号間干渉を受ける場合、最初の符号シーケンスの複数のバージョンは、異なる遅延時間で受信され符号シーケンスの検出が一層困難になる。異なる遅延時間を有する複数の伝播パス、２つ以上の符号間隔にまたがる送信パルス整形器の使用、又は受信フィルタによって符号間干渉が生じる場合がある。送信パルス整形器及び受信フィルタはチャンネルの一部とみなされる。チャンネル内に符号間干渉が存在する場合、Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉの方式では良好な特性の一部が失われる。更に詳細には、チャンネル内の符号間干渉のために、Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉに説明される単純な形態では受信器を認識できない。それどころか、非常に複雑な受信器が必要となる。これによって、符号間干渉を伴うチャンネルに対するこの方式の有益性が大幅に損なわれる。
【０００７】
比較的単純な受信器を用いて有効に符号間干渉を処理しながら、送信器が少ない電力でもって良好な信号をもたらすことを可能にする送信ダイバーシティに関するシステム及び方式が必要とされる。
【０００８】
（発明の開示）
本発明は、特定されている種々の制限を解決して、符号間干渉が存在するチャンネルにおける送信ダイバーシティを得るためのシステム及び方法を提供する。本発明では、この方法を時間反転時空間ブロック符号化と呼ぶ。本システム及び方法によって、符号間干渉が存在するチャンネルについても比較的単純な受信アルゴリズムを備える受信器によって受信信号の品質の変動を低減する。２つ以上のアンテナグループにおいて送信遅延ダイバーシティを適用することは本発明の別の実施形態であり、これにより遅延ダイバーシティ方式で使用するチャンネル数が更に増え、受信信号の品質の変動を更に低減できる。
【０００９】
本発明は、複数の符号を含む信号を処理して送信するためのシステムにおいて符号間干渉が存在するチャンネルに適用でき、信号レベルの変動を低減する方法に関する。本システムは、送信器に接続された第１及び第２の離間したアンテナを備える。１つの実施例において、信号レベルの変動を低減する方法は以下の段階を含む。信号の符号を、各々が少なくとも２つの符号を有する第１及び第２の符号ストリームに分割する段階。送信フレームを第１及び第２の送信ブロックに分割する段階。第１の送信ブロックの期間に第１のアンテナを経由して第１の符号ストリームを送信すると共に、第２の送信ブロックの期間に第２のアンテナを経由して第２の符号ストリームを送信する。第２の符号ストリームを時間反転、複素共役形式取得、及びネゲートする。第１の符号ストリームを時間反転し、複素共役形式で取得する。第２の送信ブロックの期間に第１のアンテナから第２の符号ストリームを時間反転、複素共役、及びネゲートされた形式で送信すると共に、第２のアンテナから第１の符号ストリーム時間反転及び複素共役された形式で送信する。
【００１０】
別の実施形態において、本発明は、符号シーケンスを含む形式の信号を離間したアンテナ又は異なる極性のアンテナで送信して、フェージング及び符号間干渉を低減する方法であって、（１）符号シーケンスを２つのシーケンスに分割する段階と、（２）送信フレームを２つのブロックに分割する段階と、（３）少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号が時間反転され、少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号が複素共役され、少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号がネゲートされるように、２つのシーケンスの符号を処理する段階と、（４）送信フレームのブロックの一方の期間に、一方の処理符号シーケンスを第１のアンテナに供給すると共に他方の処理符号シーケンスを第２のアンテナに供給し、送信フレームのブロックの他方の期間に、他方の処理符号シーケンスを第１のアンテナに供給すると共に一方の処理符号シーケンスを第２のアンテナに供給する段階とを含むことを特徴とする方法に関する。
【００１１】
別の実施形態において、本発明は、離間したアンテナ又は極性が異なるアンテナ上を２つのブロックを有する送信フレームで送信される符号ストリームを受信する方法であって、送信符号シーケンスを２つのシーケンスに分割し、少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号が時間反転され、少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号が複素共役され、少なくとも１つのシーケンスの幾つかの符号がネゲートされ、送信フレームのブロックの一方の期間に、一方の処理符号シーケンスを第１のアンテナ上で送信すると共に他方の処理符号シーケンスを第２のアンテナ上で送信し、送信フレームのブロックの他方の期間に、他方の処理符号シーケンスを第１のアンテナ上で送信すると共に一方の処理符号シーケンスを第２のアンテナ上で送信する。受信器は、送信フレームの第１及び第２のブロックにおいて符号ストリームを受信し、第２のブロックにおいて符号ストリームを時間反転し、複素共役形式で取得し、第１のブロックの符号ストリームと、第２のブロックの時間反転及び複素共役された符号ストリームとを濾過して減結合出力を形成する。
【００１２】
また、本発明の原理は、２つ以上のアンテナを備える配置に適用可能である。複数のアンテナを使用して、例えば、信号を結合して信号のＳＮ比を改善し、干渉を抑制することができる。２つ以上の受信アンテナを処理するような受信器の一般化は、公知の方法を利用して行うことができる。
本発明の上述の目的及び他の目的は、添付図面及び以下の説明から更に明確に理解されるであろう。
【００１３】
（発明の概要）
全体的に図１を参照して本発明を説明する。通信システムにおけるフレームの期間に送信される符号ストリームｄ（ｔ）は、時空間符号器へ供給される。時空間符号器は、符号ストリームｄ（ｔ）を、各々が符号を半分ずつ含む２つの符号ストリーム、ｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）に分割する。また、送信フレームは、２つのブロックに分割される。時空間符号器は、２つのアンテナ１１及び１２に接続されている２つの無線送信器１３及び１４に入力信号を供給する。送信器１３及び１４において、時空間符号器からのデジタル信号は、アナログ／デジタル変換器によってアナログ信号に変換され、アップコンバータで無線周波数に変換される。本発明の１つの実施形態において、時空間符号器は、送信フレームの第１のブロックの期間にアンテナ１１から符号ストリームｄ1（ｔ）を送信し、アンテナ１２から符号ストリームｄ2（ｔ）を送信する。送信フレームの第２のブロックにおいて、時空間符号器は、時間反転、複素共役、及びネゲートされた符号ストリームｄ2（ｔ）をアンテナ１１から送信し、時間反転及び複素共役された符号ストリームｄ1（ｔ）をアンテナ１２から送信する。
【００１４】
受信器において、信号は、アンテナ１６によって受信され、ダウンコンバータでベースバンドに変換され、公知の方法によってデジタル化される。次に、デジタル信号は、時空間減結合器１７及びチャンネル推定器１８へ供給される。送信された符号の一部は公知のものであることが好ましい。次に、チャンネル推定器は、これらの符号値を使用して２つの送信アンテナと受信アンテナとの間チャンネルを推定することができる。これらのチャンネル推定値は、時空間減結合器に供給され、時空間減結合器は、２つの減結合された出力、ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）が形成されるように受信信号を濾過する。これらの出力は、ｚ１（ｔ）がｄ1（ｔ）に依存するがｄ2（ｔ）には依存せず、ｚ2（ｔ）がｄ2（ｔ）に依存するがｄ1（ｔ）には依存しないという意味では減結合される。信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、依然して伝播チャンネル内の遅延スプレッド、及び／又は送信器の部分的な応答変調、及び／又は受信フィルタの遅延スプレッドに起因する符号間干渉を受ける。しかしながら、信号ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）の各々は、２つの符号ストリームではなく一方の符号ストリームのみに依存するので、符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の推定は、ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）が各々２つの符号ストリームに依存する場合よりも非常に単純である。このことは本発明の重要な部分である。それぞれｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を検出するためのｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）における符号間干渉の等化は、最大尤度シーケンス等化器で行うことができる。使用できる他の等化器又は検出器としては、例えば、線形等化器、及び判定帰還等化器、及びこれら全ての検出器の種々の変形例を挙げることができる。検出器２１及び２２は、調整の目的でチャンネル推定器１８からのチャンネル推定値を使用することができる。符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）は、検出後にストリームコンバイナ２３にて結合されて元の送信符号ストリームｄ（ｔ）の推定値になる。
【００１５】
本発明の思想から逸脱することなく、本明細書で示す方法の簡単な変更及び改良を行うことが可能である。例えば、異なるストリーム数の異なる符号配列をもつこと、及び送信フレームを異なる数のブロックに分割することが可能であり、同じ最終目標を達成しながら、即ち、受信器がチャンネル内に符号間干渉が存在している場合でも簡単な方法でもって空間ダイバーシティを回復することができるように複数のアンテナから送信しながら、これらのブロックに時間反転、複素共役、及びネゲートを異なる方法で適用することが可能である。
【００１６】
また、本発明の思想から逸脱することなく、受信器内で符号の検出を別々に行うことが可能である。例えば、受信器において、計算方法の適切な組み合わせ及び濾過又は配置を用いて符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の検出値が符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の２つの別個の検出値に有効に減結合されるという事実を利用したい場合がある。これを行うためには本発明の思想を利用する必要がある。
【００１７】
また、送受信を行なうための方法の僅かな変更を含む本発明の実現可能な顕著な特徴は、複数の信号ストリームが生成され、それらの各々が有効に符号の単一の符号ストリームの濾過バージョンとなるように送信し、受信信号を処理及び濾過することである。これによって、チャンネル内の符号間干渉の緩和が容易になる。
【００１８】
本発明の別の特徴は、有効な経験を積んだチャンネルが実際のチャンネルの時間反転バージョンとなるようにチャンネル上に信号を送る方法である。これを実現する方法は以下に説明する。時間反転チャンネルが経験を積むように信号を送信する能力は、ダイバーシティを上手く利用するために複数のアンテナからの送信時に有効に符号間干渉を処理する上で重要である。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
本明細書では、離散時間型チャンネルモデル及び検出器を検討する。離散時間型フィルタは、以下に例示するように単位遅延演算子ｑ-1の多項式として表わすことができる。
0004043238.tif 000002
但し、ｎａは、ｎａ＋１タップを有するフィルタを表す多項式ａ（ｑ-1）の次数である。離散時間は、離散変数ｔで示す。また、フィルタは、非因果的フィルタであり、単位前進演算子ｑの累乗による項をもつことができる点に留意されたい。
【００２０】
多重入力単一出力（ＭＩＳＯ）フィルタは、多項式行ベクトルとして表すことができ、単一入力多重出力（ＳＩＭＯ）フィルタは、多項式列ベクトルとして表すことができる。多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）フィルタは、多項式マトリクスとして表すことができる。
【００２１】
フィルタａ（ｑ-1）の複素共役は以下のように定義する。
0004043238.tif 000003
得られるフィルタは、逆因果的である点に留意されたい。
【００２２】
これに対して、ＭＩＳＯ、ＳＩＭＯ、又はＭＩＳＯフィルタの複素共役転置は、式（１）に応じて複素共役された全てのフィルタ要素を有するフィルタの転置である。
【００２３】
２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナを有するチャンネルの離散時間型モデルを以下に示す。
0004043238.tif 000004
但し、式（２）において、ｙ（ｔ）は、受信信号であり、ｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）は、それぞれアンテナ１１及びアンテナ１２から送信される符号シーケンスであり、ｈ1（ｑ-1）及びｈ2（ｑ-1）は、それぞれアンテナ１１及びアンテナ１２に対応するチャンネルである。相加性雑音は、ｎ（ｔ）によってモデル化される。本説明において、雑音は、分散
0004043238.tif 000005
の白色雑音と想定する。図２を参照されたい。チャンネルは、フェージング中であるが、符号ブロック上でほぼ定常であると想定する。変調及び受信フィルタに使用されるパルス整形は、（２）でモデル化されたチャンネル全体の一部分である。
【００２４】
以下に本発明をデジタル形式の複合ベースバンド処理に関して説明する。送信されるデジタルベースバンド信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換器があり、アナログ信号は公知の方法を使用して無線装置に関する無線周波数にアップコンバータで変換されると想定する。次に、これらの無線信号は、無線チャンネル上をアンテナから送信される。これに対応して、受信信号はアンテナによって受信され、公知の方法を使用して無線装置に関するベースバンドのアナログ信号にダウンコンバータで変換される。次に、この信号はサンプリングされ、アナログ／デジタル変換器によって複合デジタルベースバンド信号に変換される。
【００２５】
Ａ．符号間干渉がないチャンネル
暫定的に、チャンネルには遅延スプレッドがなく、部分的な応答変調を使用しないと想定する。つまり、符号間干渉がなく、各々のチャンネルは単一のタップのみを有する。即ち、以下の式のようになる。
0004043238.tif 000006
【００２６】
［１、２］でＡｌａｍｏｕｔｉによって提示される方法において、元の符号ストリームｄ（ｔ）は、２つの個別の符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）に分割される。次に、これらの２つの符号ストリームは、「偶数」サンプル毎に以下の信号が受信されるようにアンテナ１１及びアンテナ１２で送信される。
0004043238.tif 000007
即ち、ｄ1（ｔ）はアンテナ１１から送信され、ｄ2（ｔ）はアンテナ１２から送信される。雑音ｎ1（ｔ）は、対応する偶数雑音サンプルを表す。符号ストリームは、「奇数」サンプル毎に以下の信号が受信されるように送信される。
0004043238.tif 000008
即ち、ｄ*1（ｔ）はアンテナ１１から送信され、−ｄ*2（ｔ）はアンテナ１２から送信される。雑音ｎ’2（ｔ）は、対応する奇数雑音サンプルを表す。次に、受信された奇数信号サンプルは複素共役化されて以下の信号を与える。
0004043238.tif 000009
【００２７】
以下のベクトル
0004043238.tif 000010
0004043238.tif 000011
及びマトリクス
0004043238.tif 000012
を導入すると、２つの符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）からの送信を以下の受信シーケンスｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）で表すことができる。
0004043238.tif 000013
「チャンネルマトリクス」Ｈは、以下のように直交している点に留意されたい。
0004043238.tif 000014
【００２８】
［１、２］においてＡｌａｍｏｕｔｉは、受信器においてｒ（ｔ）にＨHを乗算して以下の信号を得ることを提案している。
0004043238.tif 000015
但し、
0004043238.tif 000016
実際には、ＨHは適合フィルタであり、式（１２）のｚ（ｔ）は適合フィルタ出力である点に留意されたい。
【００２９】
ｚ（ｔ）＝［ｚ1（ｔ）ｚ2（ｔ）］T成分を用いて式（１２）を以下のように表すことができる。
0004043238.tif 000017
0004043238.tif 000018
【００３０】
式（１１）を用いて雑音ベクトルｖ（ｔ）＝［ｖ1（ｔ）  ｖ2（ｔ）］Tの共分散を以下のように計算することができる。
0004043238.tif 000019
第３の等式において、ｎ（ｔ）は共分散
0004043238.tif 000020
の白色ベクトル雑音シーケンスであるという事実を用いた。Ｒvvはダイアゴナルであることから、ｖ1（ｔ）及びｖ2（ｔ）には相関がない。
【００３１】
適合フィルタ出力ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）は、明らかに適切なスケーリング及びスライシング後に、それぞれ送信符号ｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を推定するために単独で使用することができる。この単純化された減結合検出の根拠は、勿論、チャンネルマトリクスＨが直交しており、結果的にＨHＨがダイアゴナルである点にある。従って、２つの符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）、即ち減結合の検出は、検出を非常に容易にする。更に、ｖ1（ｔ）及びｖ2（ｔ）は相関がなく、２つの符号ストリームの同時検出によって利得を得ることができない。
【００３２】
１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを使用した場合、対応する適合フィルタ出力は以下のようになるであろう。
0004043238.tif 000021
従って、式（１２）の適合フィルタ出力は、２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナを使用すると、１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを使用したときと同じダイバーシティの利点を得ることが分かる（しかしながら、送信時のチャンネルに関する知識がなければ、干渉性結合から利益を得ることはできない）。このことはＡｌａｍｏｕｔｉ［１、２］によって示されている。
【００３３】
符号間干渉がないチャンネルを対象とした送信ダイバーシティ方式におけるｒ’2（ｔ）の複素共役後の受信信号を図３に示す。
【００３４】
Ｂ．符号間干渉があるチャンネル
ここで、符号間干渉がある式（２）の最初のチャンネルモデルに戻る。適切な置換及び操作によって、符号間干渉があるチャンネルに対するＡｌａｍｏｕｔｉ［１、２］による方式の対応物を導き出すことができる。しかしながら、この導出作業は自明ではない。
【００３５】
受信信号が以下の形を有するように送信すると想定する。
0004043238.tif 000022
但し、
0004043238.tif 000023
である。
雑音ベクトルｎ（ｔ）は、以下に説明する受信器における必要な操作後の雑音である。この雑音は共分散
0004043238.tif 000024
を有する白色雑音とすることができる。チャンネルｈ*1（ｑ）及びｈ*2（ｑ）は複素共役係数を有し、時間反転されており、結果的に逆因果的である。以下にこの信号処理を実現する方法を示す。
また、多項式チャンネルマトリクスＨ（ｑ、ｑ-1）は、ここでは以下の意味において直交している。
0004043238.tif 000025
【００３６】
受信器において、この信号を適合フィルタＨＨ（ｑ、ｑ−１）でもって濾過する。次に、適合フィルタからの出力を次の式によって得る。
0004043238.tif 000026
但し、
0004043238.tif 000027
ｚ（ｔ）＝［ｚ1（ｔ）  ｚ2（ｔ）］T成分を用いて式（２０）を以下のように表すことができる。
0004043238.tif 000028
0004043238.tif 000029
式（１６）と同様に、雑音シーケンスｖ1（ｔ）及びｖ2（ｔ）は、以下の式によって得られるｖ（ｔ）のスペクトルがｖ1（ｔ）とｖ2（ｔ）との間に交差項をもたないので相関はない（標記を簡単にするためにスペクトル中のｚをｑに置き換えた）。
0004043238.tif 000030
３番目の等式において、ｎ（ｔ）は
0004043238.tif 000031
を有する白色雑音という事実を用いた。
【００３７】
従って、符号ストリームｄ１（ｔ）及びｄ２（ｔ）を検出する問題は切り離される。更に、適合フィルタ処理後のチャンネルは、１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを使用する場合に得られるものと同じである。従って、この方式では、符号間干渉がない場合と同様に、１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナを使用して得ることができるのと同じダイバーシティの利点が得られる。従って、完全なダイバーシティを得ることができる。勿論、符号間干渉は、依然として等化器によって処理する必要がある。しかしながら、適合フィルタから得られる出力は、まさしく適合フィルタ測定規準を使用する最大尤度シーケンス推定器によって処理される信号である。例えば［４、３］を参照されたい。この場合も同様に、符号間干渉がない場合、２つの受信アンテナを使用する場合に得られる干渉性結合からの利益は、２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナを使用する場合には再現されないことに注意されたい。
【００３８】
ＭＬＳＥを使用する場合、推定符号シーケンス
0004043238.tif 000032
は、再帰的に定義された適合フィルタ測定規準［４、３］を最大にする符号シーケンスであることができる。
0004043238.tif 000033
式（２５）において、γkは、以下の両面複素共役対称測定規準多項式の係数である。
0004043238.tif 000034
最大化シーケンスは、Ｖｉｔｅｒｂｉアルゴリズム［５］を用いて求めることが好ましい（計算を助けるためには、同様に種々の部分最適方式を使用できる）。
推定符号シーケンス
0004043238.tif 000035
は、同様にｚ（ｔ）の第２の成分ｚ2（ｔ）を用いて対応する測定規準を最大化することで形成される。
【００３９】
受信器内の符号検出器が適切に作動するためには、符号検出器はチャンネルに適合する必要がある。これを行う１つの方法は、公知の送信符号を使用してチャンネルを推定することである。このチャンネル推定は、公知の方法を使用して多数の異なる方法で行うことができる。１つのチャンネル推定方法は、公知の送信符号に対応する受信信号部分を最良にモデル化する多項式ｈ1（ｑ−１）及びｈ2（ｑ−１）を推定することである。このアプローチはよく知られており、チャンネル推定を行うことができる方法の一例である。式（２５）の測定規準を使用する最大尤度シーケンス検出器として本明細書で説明する符号検出器において、チャンネル多項式ｈ1（ｑ−１）及びｈ2（ｑ−１）を推定し、それを使用して式（２６）において測定規準多項式を形成する必要があり、その係数は、式（２５）の最大尤度シーケンス検出器測定規準で使用される。
【００４０】
Ｃ．逆因果的信号
ベクトル信号ｒ（ｔ）＝［ｒ1（ｔ）  ｒ2（ｔ）］Tの成分、ｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）を検討する。
0004043238.tif 000036
0004043238.tif 000037
【００４１】
ｒ1（ｔ）を受信するために、単純に符号ストリームｄ1（ｔ）をアンテナ１１から、符号ストリームｄ2（ｔ）をアンテナ１２から送信する。しかしながら、チャンネル内には符号間干渉が存在するので、例えば、交番する符号間隔でｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）を受信するように送信することはできない。例えば、ｒ1（ｔ）の長いシーケンス及びｒ2（ｔ）の長いシーケンスを受信するように送信する必要がある。このことは以下に更に詳細に説明する。
【００４２】
受信器においてｒ2（ｔ）を得ることは簡単ではないが可能である。２つの符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を検討する。Ｎ＋１になるようにその長さを選ぶ。これらの符号ストリームを時間反転して新しい符号ストリームを形成する。
0004043238.tif 000038
0004043238.tif 000039
ここで、
0004043238.tif 000040
をアンテナ１１から、
0004043238.tif 000041
をアンテナ１２から送信する。従って、受信器における信号は、以下のようになる。
0004043238.tif 000042
式（３１）のｒ’2（ｔ）を時間反転して複素共役化することによって以下の信号を得る。
0004043238.tif 000043
但し、ｎ*（Ｎ−ｔ）はｎ2（ｔ）で示す。式（３２）の信号は、まさしく式（２８）の所望の信号ｒ2（ｔ）である。
【００４３】
図４は符号間干渉があるチャンネルに関する送信ダイバーシティ方式での操作後の受信信号を示す。
【００４４】
つまり、送信ダイバーシティ方式は以下のように要約することができる。符号シーケンスｄ（ｔ）、ｔ＝０、１、２Ｎ＋２は、２つのシーケンス、ｄ1（ｔ）、ｔ＝０、１、２、…、Ｎ、及びｄ2（ｔ）、ｔ＝０、１、２、…、Ｎに分割する。各々のシーケンスｄ１（ｔ）及びｄ２（ｔ）に等しい量の符号が存在し、相互に隣接するシーケンスにおける各符号の間の相関が著しく影響を受けない限り、この符号シーケンスｄ（ｔ）の２つの符号シーケンスへの分割は多少恣意的に行うことができる。また、送信フレームを２つのブロックに分割する。送信フレームの第１のブロックの期間にアンテナ１からシーケンスｄ1（ｔ）を送信し、アンテナ２からシーケンスｄ2（ｔ）を送信する。送信フレームの第２のブロックの期間にアンテナ１１から時間反転及び複素共役されたｄ2（ｔ）を送信し、アンテナ１２から時間反転、複素共役、及びネゲートされたｄ1（ｔ）を送信する。図５は送信手順を示す。
【００４５】
受信側では、送信フレームの第１のブロックの期間にサンプルを集めてシーケンスｒ1（ｔ）を形成し、送信フレームの第２のブロックの期間にサンプルを集め、シーケンスｒ2（ｔ）を形成するためにシーケンスを時間反転及び複素共役させる。次に、シーケンスｒ1（ｔ）及びｒ2（ｔ）をＭＩＭＯ適合フィルタレＨＨ（ｑ、ｑ−１）へ入力して、減結合出力ｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）を形成する。次に、シーケンスｚ1（ｔ）及びｚ2（ｔ）を単独で使用して、送信シーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）を推定する。この検出は、例えば、最大尤度シーケンス推定器で行うことができる。図６は受信信号処理を概略的に示す。
【００４６】
前述の符号の送受信方法は、本発明の主要な部分である。特に重要なのは、フレームの第２のブロックで送信する際に符号ストリームを時間反転し、受信器において、フレームの第２のブロックの期間に受信した信号を時間反転する概念である。これらの時間反転操作は、本発明で説明する単純な検出を可能にするものである。これらの時間反転操作及び受信器に関して説明した適合フィルタがなければ、２つの符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の検出は減結合しない。この効果を得るための送受信の構成方法に関しては多数の変形例がある。どの符号シーケンスをネゲートするか、どの符号シーケンスを複素共役化するか、及び、どの符号シーケンスを時間反転するかを変更できる。送信の実行方法の変更は別として、受信器において式（２０）で適用される、対応する適合フィルタＨＨ（ｑ、ｑ−１）を変更できる。これらの全ては、本発明の単純な変形例である。主要な原理は、符号がチャンネルを通過し、本発明で前述したように受信器において処理された後に、シーケンスｄ1（ｔ）又はｄ2（ｔ）の一方だけに依存する２つの出力が生成され、例えば最大尤度シーケンス推定器を使用して本発明で説明したように等化が容易になるように符号送信を構成することである。
【００４７】
本発明の非常に重要な構成要素は、有効な経験を積んだチャンネルが実際のチャンネルの時間反転バージョンになるように、チャンネル上に信号を送る方法である。このことを実現できる方法に関する原理を以下に説明する。
【００４８】
時間離散型符号ストリームｄ（ｔ）、ｔ＝１、２、…Ｎ、及び多項式ｈ（ｑ-1）によって説明されるチャンネルがあると想定する。チャンネルｈ（ｑ-1）上に符号ストリームｄ（ｔ）を送信して符号間隔毎に１回だけ受信信号をサンプリングする場合、受信器のサンプリング出力ｙ（ｔ）は、以下のように表すことができる。
0004043238.tif 000044
但し、ｎ（ｔ）は、雑音プラス干渉を表す項である。信号
0004043238.tif 000045
を以下の形式に形成する必要があると想定する。
0004043238.tif 000046
但し、ｖ（ｔ）は雑音及び干渉の別の表現であり、ｈ（ｑ）はｈ（ｑ-1）の時間反転バージョンであり、換言すればｈ（ｑ-1）の遅滞演算子ｑ-1は、前進演算子ｑで置換される。即ち、
0004043238.tif 000047
の場合は以下のようになる。
0004043238.tif 000048
0004043238.tif 000049
が生成されるようにｈ（ｑ-1）にｄ（ｔ）信号を送ることは簡単ではないが、以下のようにして実行できる。
【００４９】
符号ストリームｄ（ｔ）を取得して時間反転して、時間反転符号ストリームを形成する。
0004043238.tif 000050
以下の信号が受信されるように、チャンネルｈ（ｑ−１’）上に
0004043238.tif 000051
を送信する。
0004043238.tif 000052
信号ｘ（ｔ）を時間反転すると以下の所望の信号が得られる。
0004043238.tif 000053
0004043238.tif 000054
はｚ（ｔ）の時間反転バージョンなので式（３４）のように表すことができ、結果的にこれは所望の信号である。
【００５０】
符号間干渉に起因して、信号は所定の「エッジ効果」を受ける。しかしながら、これらの効果は、各々の送信ブロックの最初と最後に公知の符号を挿入することによって処理できる。チャンネル内の最大遅滞時間を以下のように定義する。
0004043238.tif 000055
従って、ｒ1（ｔ）の最初のｎｈサンプルは式（２７）と一致せず、同様にｒ2（ｔ）の最後のｎｈは式（２８）と一致しない。受信器（２０）の適合フィルタは、ｒ1（ｔ）をｈ*1（ｑ）又はｈ*2（ｑ）で、ｒ2（ｔ）をｈ2（ｑ-1）又は−ｈ1（ｑ-1）で濾過する。その結果、適合フィルタ信号ｚ（ｔ）は、ｔ∈［ｎｈ＋１、Ｎ−ｎｈ］の場合に式（２０）と一致することになる。
【００５１】
従って、ｒ1及びｒ2ブロックの最初と最後において、ｎｈ符号は、本明細書で概要を説明した単純化された検出において使用できない。しかしながら、このことは大きな問題ではない。いずれの場合でも、チャンネルｈ1（ｑ-1）及びｈ2（ｑ-1）を推定するためには幾つかのトレーニング符号が必要である。つまり、ｒ1及びｒ2ブロックの最初と最後に、正確にはシーケンスｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の最初と最後に、従って、シーケンス−ｄ*2（Ｎ−ｔ）及びｄ*1（Ｎ−ｔ）の最初と最後にこれらのトレーニング符号を加えることができる。ｒ1ブロックの最後、及びｒ2ブロックの最初のトレーニング符号は、常に長いトレーニングシーケンスと結合される。このことは、符号間干渉があるチャンネルを推定する場合には、トレーニングシーケンスを極端に短いものにできないので重要である。更に、特別なトレーニング符号は、ｒ1ブロックの最後とｒ2ブロックの最初の前との間に挿入することができる。
【００５２】
また、この方式を基地局からの送信に使用する場合には、受信加入者は、潜在的にｒ2ブロックの最後のトレーニング符号をｒ1ブロックの最初と結合してさらに長いトレーニングシーケンスを形成することができる。
【００５３】
ｒ2ブロックで送信されたトレーニング符号を含む全ての符号は、ｒ1ブロックの対応トレーニング符号と時間反転比較される点に留意されたい。従って、ｒ2ブロックのトレーニング符号は、ｒ1ブロックのトレーニングシーケンスと時間反転比較される。符号ストリームｄ1（ｔ）及びｄ2（ｔ）の最初と最後のトレーニング符号の数は、少なくとも符号期間内の最大予想遅延時間ｎｈに等しくなければならない。図７は、トレーニングデータ及びデータの構成を示す。データの上側の行をアンテナ１１、下側の行をアンテナ１２から送信する。
【００５４】
Ｉ．送信遅延ダイバーシティとの組み合わせ
前述の送信ダイバーシティ方法を「時間反転時空間ブロック符号化」と呼ぶ。時間反転時空間ブロック符号化は、符号間干渉を処理することができることから、送信遅延ダイバーシティ［６］の公知の方法と組み合わせることができる。送信遅延ダイバーシティにおいて、人為的な遅延スプレッドは、異なるアンテナからの各送信の間の所定の遅延でもって２つ以上のアンテナから同じ信号を送信することによってチャンネル内に導入される。各アンテナの間の遅延は、一般に符号間隔の次数であろう。チャンネル内に人為的に導入される遅延スプレッドは、受信器の等化器又はシーケンス検出器が利用できるダイバーシティを導入する。送信遅延ダイバーシティは、以下のように時間反転時空間ブロック符号化と組み合わせることができる。
【００５５】
送信アンテナのグループを２つのグループに分割する。それぞれのグループ内で、送信遅延ダイバーシティを送信する。次に、２つのグループを２つの異なるチャンネルとみなして時間反転時空間ブロック符号化を適用する。従って、各々のグループ内で得られた送信遅延ダイバーシティである初期ダイバーシティを２倍にする。ダイバーシティが大きくなると、受信信号レベルの変動が小さくなり、加入者ユニットで必要とされる受信電力が低減する。このことは、基地局から少ない電力で送信を行うことができるので、システムの範囲を更に拡大するために、又は性能を高めるために利用でき、結果として干渉発生が低減するのでシステム内で更に多くのユーザを割り当てることが可能になる。
時間反転時空間ブロック符号化と送信遅延ダイバーシティの組み合わせは、本発明の一部を構成する。
【００５６】
符号間干渉が存在する、即ち符号間干渉を生じるチャンネルに対する新しい送信ダイバーシティ方式を説明した。符号間干渉は、部分的な応答変調、又は伝播チャンネルの遅延スプレッドにより生じる場合がある。この方式は、［１、２］で提示された符号間干渉が存在しないチャンネルに対する送信ダイバーシティ方式の利点の多くをもっている。しかしながら、［１、２］で説明されている方式とは対照的に、符号間干渉が存在するチャンネルに有効に対処できる。このことは、多くの実際の無線通信チャンネルは、送信器の部分的な応答変調、又は伝播チャンネルの遅延スプレッド、又は受信器の濾過処理、又はこれら全ての影響のいずれかにより多少の符号間干渉をもつので非常に重要である。
【００５７】
符号ストリームの検出は減結合され、不必要に複雑な検出器を回避できる。また、この方式は、１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナでもって得ることができるのと同じダイバーシティ上の利点を、２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナで得ることができる。チャンネルは、符号ブロック上でほぼ定常であることが必要とされる。このブロックのサイズは設計パラメータである。
【００５８】
この方式は、等化器が複雑にならないので、高次配列（例えば、ＱＡＭ、８ＰＳＫ、又は１６ＱＡＭ）で信号を送る場合に、送信ダイバーシティを実現するために特に有用である点に留意されたい。送信遅延ダイバーシティを用いて同一のダイバーシティを実現しようとする場合、等化器は、実質的に複雑になってしまう場合がある。このことは、受信器がＭＬＳＥ又はその部分最適バージョンを使用する場合に特に当てはまる。
【００５９】
本明細書で時間反転時空間ブロック符号化と呼ばれる前述の方法は、符号間干渉を処理可能であり、時間反転時空間ブロック符号化を送信遅延ダイバーシティの公知の方法［６］と組み合わせることができる。送信アンテナのグループは、２つのグループに分割することができる。それぞれのグループ内では、遅延ダイバーシティを使用することができる。次に、２つのグループを２つのチャンネルとみなして時間反転時空間ブロック符号化を適用する。従って、各々のグループ内で得られた送信遅延ダイバーシティである初期ダイバーシティを２倍にする。
【００６０】
時間反転時空間ブロック符号化単独で、及び送信遅延ダイバーシティとの組み合わせの両方によって、送信におけるダイバーシティが大きくなる。このことは、受信器が、幾分独立して、より多くのフェージング信号を調べ、それら全てが同時に低電力をもつことができるという可能性が低減されることを意味する。ダイバーシティが大きくなれば、受信信号のレベルの変動が小さくなり、加入者ユニットで必要とされる受信電力が低減する。このことは、基地局から少ない電力で送信を行うことができるので、システムの範囲を更に拡大するために、又は性能を高めるために利用でき、結果として干渉発生が低減するのでシステム内で更に多くのユーザを割り当てることが可能になる。従って、送信の所謂フェージング限界を下げることができる。このことは、加入者ユニットで必要とされる平均電力が更に低減されることを意味する。この所要平均電力の低減は、送信電力を変更することなくシステムの範囲を広げるために、又は送信電力を低減してシステムの性能を高めるために使用でき、結果的に、符号間干渉が低減し、システム内で更に多くのユーザを割り当てることができる。また、所要平均電力の低減は、異なるデータ転送率が利用可能な場合は加入者へのデータ転送率を高めるのに使用できる。
【００６１】
本発明の前述の実施形態は、本発明の原理を単に例示するものであり、当業者であれば、請求項に記載される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び改良を行うことができる。
【００６２】
（参考文献）
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【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による時間反転ブロック送信ダイバーシティシステムの概略図である。
【図２】  ２つの送信アンテナ及び受信アンテナの場合のチャンネル模式図である。
【図３】  符号間干渉がないチャンネルに対する送信ダイバーシティ方式におけるｒ2（ｔ）の複素共役後の受信信号を示す。
【図４】  符号間干渉があるチャンネルに対する送信ダイバーシティ方式における操作後の受信信号を示す。
【図５】  符号間干渉があるチャンネルに対する送信ダイバーシティ方式における送信の概略図である。
【図６】  符号間干渉があるチャンネルに対する送信ダイバーシティ方式を使用する場合の符号検出の概略図である。
【図７】  トレーニングデータ及びアンテナで送信されたデータの構成を示す。
【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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