無線通信システムの送信ダイバシティ
本発明は、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、複数のＮ×Ｎ行列を得る送信ダイバシティ方式によって複数のシンボルの中から各変調シンボルの対を符号化するステップと、ここで各Ｎ×Ｎ行列は各変調シンボルの対に対応し、複数のＮ×Ｎ行列を含むＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、出力行列を生成するようにＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、出力行列の少なくとも一対の行を交換することによって複数の行置換行列を生成するステップと、複数の行置換行列のシンボルを空間時間送信ダイバシティ方式、空間周波数送信ダイバシティ方式、又は空間時間送信ダイバシティ方式と空間周波数送信ダイバシティ方式の組み合わせを用いて複数のアンテナを介して送信するステップとを具備してなり、多重アンテナを通してデータを送信する方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムにおいてデータを送信する方法に関するもので、特に多重アンテナ送信ダイバシティ方式を使用して情報を送信するプロセス及び回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なセルラー無線システムは、複数の固定基地局と複数の移動局を含む。各基地局は、セルとして定義される地形的な領域をカバーする。
【０００３】
通常、自然的及び人工的なオブジェクトが基地局と移動局との間に配置されたため、ＮＬＯＳ(Non-Line-Of-Sight)無線伝播経路は、基地局と移動局との間に存在する。そのため、電波は、反射、回折、及び散乱されつつ、伝播される。ダウンリンク方向で移動局のアンテナに到達され、あるいはアップリンク方向で基地局のアンテナに到達される電波は、反射、回折、散乱及び異相(out-of-phase)再組合によって生成された個別波の異なる位相のため、建設的(constructive)及び破壊的(destructive)追加を経験するようになる。これは、現在のセルラー無線通信で一般的に使用される高い搬送波周波数では、差分(differential)伝播遅延での小さな変化が個別波の位相で大きい変化を発生させるという事実に因る。移動局が移動中であるか、あるいは散乱環境で変化があると、複合受信信号の振幅及び位相の空間的変動は多重経路受信に起因できるレイリーフェージング(Rayleigh fading)又は高速フェージングとして知られている時間偏差として示す。無線チャンネルの時間-変化特性は、所望のビット誤り又はパケット誤り信頼性を提供するために非常に高い信号対雑音比(Signal-to-Noise Ratio：ＳＮＲ)を要求する。
【０００４】
このダイバシティ方式は、受信器に同一の情報転送信号の複数のフェージングされた複製(replica)を提供することによって高速フェージングの影響を克服するために幅広く使用される。
【０００５】
ダイバシティ技術は、一般的に次のカテゴリー、すなわち空間、角度、偏光、電界、周波数、時間、及び多重経路ダイバシティに分類される。空間ダイバシティは、多重送信又は受信アンテナを用いて達成できる。多重アンテナ間の空間的隔離は、ダイバシティ分岐(branch)、すなわち多重アンテナから送信された信号が若干の相関性を有するか、又は相関性のないフェージングを経験するように選択される。空間ダイバシティの一つのタイプである送信ダイバシティは、同一の信号の複数の無相関複製物を受信器に提供するために多重送信アンテナを使用する。送信ダイバシティ方式は、開ループ(open loop)送信ダイバシティと閉ループ(closed loop)送信ダイバシティ方式にさらに分けられる。開ループ送信ダイバシティ接近法では、受信器からフィードバックが要求されない。閉ループ送信ダイバシティの一つのタイプでは、受信器は、送信アンテナの配列を知って、受信器で受信された信号のパワーを最大化するために、送信器アンテナに適用される位相及び振幅調整を計算する。選択送信ダイバシティ(Selection Transmit Diversity：ＳＴＤ)と呼ばれる、閉ループ送信ダイバシティの他の配列では、受信器は、送信に使用されるアンテナに関してフィードバック情報を送信器に提供する。
【０００６】
開ループ送信ダイバシティ方式の一例は、Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式である。Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式は、２個のタイムスロット(すなわち、空間時間ブロックコード(Space Time Block Code：ＳＴＢＣ)送信ダイバシティ)又は２個の周波数副搬送波(すなわち、空間周波数ブロックコード(Space Frequency Block Code：ＳＦＢＣ)送信ダイバシティ)を用いる２個の送信アンテナを用いてＡｌａｍｏｕｔｉ２×２ブロックコードを送信することを考慮する。
【０００７】
Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式の一つの制約は、この方式が２個の送信アンテナのみに適用され得ることである。４個の送信アンテナを用いてデータを送信するために、周波数交換送信ダイバシティ(Frequency Switched Transmit Diversity：ＦＳＴＤ)又は時間交換送信ダイバシティ(Time Switched Transmit Diversity：ＴＳＴＤ)は、ブロックコードと組み合わせる。この組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式又はＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式である場合に、４個の送信アンテナから送信されたシンボルの行列は、次の数式にように得られる。
【０００８】
【数１】
【０００９】
ここで、Ｔｉｊはｉ番目のアンテナ及びｊ番目の副搬送波(subcarrier)又はｊ番目のタイムスロットで送信されたシンボルを表し、４個の送信アンテナの場合にｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３，４であり、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は送信されるシンボルである。
【００１０】
組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式が有する問題点は、与えられた周波数又は時間リソースで、全体送信アンテナの一部のみ、つまりパワー増幅器容量の一部のみが送信に使用されることである。これは、上述したＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ行列で要素‘０’によって表示される。行列の０でない要素での送信パワーが増加する場合に、バースト的(bursty)干渉は、隣接セルに発生してシステム性能を減少させる。一般的に、バースト的干渉は、周波数ホッピングパターンの任意の位相が他の位相よりさらに干渉を招く場合に現れる。
【発明の概要】
【発明を解決しようとする課題】
【００１１】
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、多重アンテナを介してデータを送信する改善された方法及び送信器回路を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、多重アンテナ送信ダイバシティ方式を用いてデータを送信する方法及び送信器回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、データ送信方法は、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、第１の出力行列を生成するように第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、第１の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第１のタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、それぞれの変調シンボルサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数である。
【００１４】
上記方法は、第１のＭ×Ｍコード行列の少なくとも一つの選択された行の対を交換することによって第２のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、第２の出力行列を生成するように第２のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、第２の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第２のタイムスロットで送信するステップとをさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする。
【００１６】
【数２】
【００１７】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は変調シンボルの一対である。
【００１８】
送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする。
【００１９】
【数３】
【００２０】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は変調シンボルの一対である。
【００２１】
Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ここで、Ａ１〜Ａｘは複数のＮ×Ｎ行列であり、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘである。
【００２４】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、フーリエ行列によって遂行され、フーリエ行列の各要素は下記のように得られることを特徴とする。
【００２５】
【数５】
【００２６】
ここで、ｍ，ｎ＝０，１，…，(Ｎ−１)であり、Ｇ＝Ｎ×Ｎで、ｍは行列の行数で、ｎは行列の列数で、ｇは０とＧ−１との間の任意の数となるように選択される。
【００２７】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスによって遂行され、ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）が下記のように得られることを特徴とする。
【００２８】
【数６】
【００２９】
ここで、ｋはＬと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【００３０】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、アダマール(Hadamard)行列によって遂行され、ｎ次のアダマール行列は下記の式によって得られることを特徴とする。
【００３１】
【数７】
【００３２】
ここで、Ｉｎは、ｎ×ｎ単位行列である。
【００３３】
第１の出力行列は、Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、Ｍ×Ｍコード行列とＭ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする。
【００３４】
第２の出力行列のシンボルは、受信器から受信されたＮＡＣＫ信号に応答して送信されることを特徴とする。
【００３５】
本発明の他の態様によれば、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、それぞれの副搬送波のセットがＭ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、選択された行置換行列のシンボルを、複数のアンテナを介して対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備する。
【００３６】
上記方法は、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択された行置換行列のシンボルを、複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとをさらに具備することを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の他の態様によれば、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、それぞれの副搬送波のセットがＭ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、選択された行置換行列のシンボルを複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとをさらに具備する。
【００３８】
さらに、本発明の他の態様によれば、データを送信する送信器であって、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する変調器と、複数の変調シンボルを複数のサブセットに分割し、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの一対の変調シンボルに対応する複数のＮ×Ｎ行列を得るために送信ダイバシティ方式によって複数のシンボルの中からそれぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するプリコーディング部と、出力行列を生成するように複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させる拡散部と、複数の行置換行列を生成するように出力行列の少なくとも一対の行を置換する置換部と、複数の行置換行列のシンボルを利用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、複数の行置換行列のシンボルを送信する複数のアンテナとを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の原理を実施するために、適切な直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)送受信器チェーンを示す図である。
【図２】２個の送信アンテナのための空間時間ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図３】２個の送信アンテナのための空間周波数ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図４】２個の送信アンテナのための他の空間周波数ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図５】ハイブリッド再送要求(Hybrid Repeat reQuest：ＨＲＱ)方式の送信器を示す図である。
【図６】ＨＲＱ方式を示す図である。
【図７】現在の３ＧＰＰ ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)システムでのダウンリンク基準信号のマッピングを示す図である。
【図８】本発明の原理の第１の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図９】本発明の原理の第２の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１０】本発明の原理の第３の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式案を示す図である。
【図１１】本発明の原理の第４の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１２】本発明の原理の第５の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１３】本発明の原理の第６の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１４】本発明の原理による一実施形態として構成された送信器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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、本発明の実施形態において、本発明の範囲及び精神を外れない限り、多様な変形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有する者には明らかである。
【００４１】
図１は、直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)送受信器チェーンを示す。ＯＦＤＭ技術を用いる通信システムにおいて、送信器チェーン１１０で、制御信号又はデータ１１１は、変調器１１２によって変調され、直列/並列(Ｓ/Ｐ)変換器１１３によって直並列変換される。逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ)部１１４は、信号を周波数ドメインから時間ドメインへ転送するために使用される。サイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix:ＣＰ)又はゼロプレフィックス(Zero Prefix：ＺＰ)は、多重経路フェージングによる影響を回避又は軽減するために、ＣＰ挿入部１１６によってそれぞれのＯＦＤＭシンボルに追加される。したがって、この信号は、送信器(Ｔｘ)先端(front end)処理部１１７、例えばアンテナ(図示せず)によって、又は固定ワイヤー又はケーブルによって送信される。受信器チェーン１２０では、完全な時間及び周波数同期が得られると仮定すれば、受信器(Ｒｘ)先端処理部１２１によって受信された信号は、ＣＰ除去部１２２によって処理される。高速フーリエ変換(ＦＦＴ)部１２４は、受信された信号を追加処理するために時間ドメインから周波数ドメインへ転送する。
【００４２】
ＯＦＤＭシステムでの全体帯域幅は、副搬送波と呼ばれる狭帯域周波数単位に分割される。副搬送波の個数は、システムで使用されるＦＦＴ/ＩＦＦＴサイズＮと同一である。一般的に、データのために使用される副搬送波の数は、周波数スペクトルの境界で一部副搬送波はガード副搬送波として保存されているため、Ｎより小さい。一般的に、ガード副搬送波には情報が送信されない。
【００４３】
ダイバシティ方式は、送信器に同一の情報転送信号の複数のフェージングされた複製物を受信器に提供することによって、高速フェージングの影響に対処するために広く使用されている。開ループ送信ダイバシティ方式の一例としては、図２に示すようなＡｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ブロックコード(ＳＴＢＣ)送信ダイバシティ方式がある。この方法では、任意のシンボル期間、すなわち時間周期で、送信器は、２個の送信アンテナを介して２個のデータシンボルを受信器に送信する。図２に示すように、第１のシンボル周期ｔ１で、シンボルＳ１及びＳ２は、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信される。次のシンボル周期ｔ２で、シンボル-Ｓ＊２及びＳ＊１は、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信され、ここで、ｘ＊はｘの複素共役(complex conjugate)を表す。信号を受信した後に、受信器は、複数のプロセスを遂行して、元のシンボルＳ１及びＳ２を復元する。ＡＮＴ１及びＡＮＴ２の各々に対する瞬間チャンネル利得ｇ１、ｇ２が受信器での処理のために要求されることに注意すべきである。したがって、送信器は、受信器でのチャンネル利得推定のためにアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２共を通じて別途のパイロットシンボルを送信する必要がある。Ａｌａｍｏｕｔｉ符号化によって得られるダイバシティ利得は、最大比率組合(Maximum Ratio Combining：ＭＲＣ)で得られる場合と同様である。
【００４４】
また、２×１Ａｌａｍｏｕｔｉ方式は、図３に示すような空間-周波数ブロックコード(ＳＦＢＣ)送信ダイバシティ方式で実現することができる。図３に示すように、シンボルＳ１及びＳ２は、直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)システムで周波数ｆ１を有する第１の副搬送波上でアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を通して各々受信器に送信し、シンボル-Ｓ＊２及びＳ＊１は、周波数ｆ２を有する第２の副搬送波上でアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信される。したがって、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２から送信されたシンボルの行列を、次のように示すことができる。
【００４５】
【数８】
【００４６】
周波数ｆ１を有する副搬送波上で受信器に受信される信号はｒ１であり、周波数ｆ２を有する副搬送波上で受信器に受信される信号はｒ２である。ｒ１及びｒ２は、次のように示すことができる。
【００４７】
【数９】
【００４８】
ここで、ｈ１及びｈ２は、各々ＡＮＴ１及びＡＮＴ２からのチャンネル利得である。また、与えられたアンテナからのチャンネルは、周波数ｆ１を有する副搬送波と周波数ｆ２を有する副搬送波との間で変わらないと仮定する。受信器は、受信された信号に対して均等化を遂行し、２個の受信された信号(ｒ１及びｒ２)を組み合わせてシンボルＳ１及びＳ２を復元する。復元されたシンボル
【数１０】
は、次のように示される。
【００４９】
【数１１】
【００５０】
送信されたシンボル
【数１２】
は、共に完全な空間ダイバシティを実現し、すなわちそれぞれの送信されたシンボル
【数１３】
は相互間の干渉を全く除去することがわかる。
【００５１】
２個の送信アンテナＳＦＢＣ方式のための代替(alternative)マッピングは、図４に示すようである。アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２から送信されるシンボルの行列は、次のように示される。
【００５２】
【数１４】
【００５３】
図４の方式に対する＜数式５＞の送信行列は、図３に示す方式に対する＜数式２＞の送信行列の転置(transpose)行列である。
【００５４】
４個の送信アンテナの場合には、直交フル(full)ダイバシティブロックコードは利用できない。また、準直交(quasi-orthogonal)ブロックコードの一例は、次のようである。
【００５５】
【数１５】
【００５６】
ここで、Ｔｉｊは、４-Ｔｘアンテナの場合に、ｉ番目のアンテナ及びｊ番目の副搬送波又はｊ番目のタイムスロット(ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３，４)で送信されたシンボルを示す。Ａ及びＢは、次のように与えられたブロックコードである。
【００５７】
【数１６】
【００５８】
準直交ブロックコードの問題点は、直交性の損失によってシンボル間干渉を発生させ、システム性能及びスループット(throughput)が低下するということである。
【００５９】
当該分野で、４個の送信アンテナ送信ダイバシティのための他の提案は、周波数交換送信ダイバシティ(ＦＳＴＤ)又は時間交換送信ダイバシティ(ＴＳＴＤ)をブロックコードと組み合わせることである。組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式又はＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式の場合に、４個の送信アンテナから送信されたシンボルの行列は、次のように得られる。
【００６０】
【数１７】
【００６１】
＜数式１＞で得られたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ送信信号の等価表現は、次の形態で存在する。送信信号ベクトル
【数１８】
は、ｉ番目の副搬送波に対する４個の送信アンテナ上の送信信号ベクトルを意味すると見なす。＜数式１＞のＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式から生成された送信信号は、この送信信号が４個の連続した副搬送波４ｉ，４ｉ＋１，４ｉ＋１，４ｉ＋３にマッピングされるという仮定の下で、次のように等価的に示される。
【００６２】
【数１９】
【００６３】
ここで、Ｓ１(ｉ)、Ｓ２(ｉ)、Ｓ３(ｉ)、Ｓ４(ｉ）は各々インデックスｉの関数である。
【００６４】
組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式の問題点は、全体送信アンテナの一部のみ、つまりパワー増幅器(ＰＡ)容量の一部のみが、与えられた周波数又は時間リソースでの送信に使用されるということである。これは、上記したＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ行列の中に要素‘０’によって指示される。行列の中でゼロでない要素上に送信パワーが増加する場合に、バースト的干渉は、隣接セルに発生してシステム性能を低下させる。
【００６５】
ハイブリッド自動再送要求(ＡＲＱ）は、送信器がわずかな増加で冗長符号化情報(すなわち、サブパケット）を送る再送方式である。図５に示すように、送信器１３０では、情報パケットＰは、まず、チャンネル符号化を遂行するためにチャンネルコーダ１３１に入力される。その結果、符号化されたビットストリームは、サブパケット生成器１３２に入力されて、さらに小さな単位、すなわちサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４に分割される。ハイブリッドＡＲＱ再送は、以前の送信と異なる冗長シンボル又は符号化ビットを含み、あるいは同一のシンボル又は符号化ビットのコピーを含むことができる。同一の情報のコピーを再送する方式は、チェイス合成(chase combining)法と呼ばれる。チェイス合成の場合に、図４に示すようにサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４はすべて同一である。再送されたシンボル又は符号化されたビットが以前送信と異なる方式は、一般的に増加的冗長(incremental redundancy)方式と呼ばれる。
【００６６】
ハイブリッドＡＲＱプロトコルの一例は、図６に示す。送信器１３０から第１のサブパケットＳＰ１を受信した後に、受信器１４０は、受信された情報パケットの復号化を試みる。復号化に失敗した場合に、受信器１４０は、ＳＰ１を格納し、否定応答(Negative Acknowledgement：ＮＡＣＫ)信号を送信器１３０に送る。ＮＡＣＫ信号を受信した後に、送信器１３０は、第２のサブパケットＳＰ２を送信する。第２のサブパケットＳＰ２を受信した後に、受信器１４０は、ＳＰ２を以前に受信されたサブパケットＳＰ１と組み合わせ、組み合わせた情報パケットを共に符号化する試みをする。任意の時点で、成功的な巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ)チェックの表示によって、情報パケットが成功的に復号化されると、受信器１４０は、ＡＣＫ信号を送信器１３０に送る。図６の例では、上記情報パケットは、３個のサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３を受信して組み合わせた後に成功的に復号化される。図６に示すＡＲＱプロトコルは、送信器が次のサブパケットを伝送する前にＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を待機するため、一般的に停止及び待機(stop-and-wait)プロトコルと呼ばれる。ＡＣＫ信号を受信した後に、送信器は、同一又は異なるユーザーに新たな情報パケットを送信する。
【００６７】
３ＧＰＰ ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)システムの４個の送信アンテナのためのダウンリンク基準信号マッピングは、図７に示す。符号Ｒｐは、アンテナポートｐ上で基準信号送信に使用されるリソース要素を表すために利用される。アンテナポート２及び３上の密度(density)は、アンテナポート０及び１上の密度の半分であることがわかる。その結果、アンテナポート２及び３上のチャンネル推定値は、アンテナポート０及び１上のチャンネル推定値に比べて弱い。
【００６８】
本発明では、Ａｌａｍｏｕｔｉブロックコードが直交関数で拡散されて２個以上の送信アンテナを介して送信のためのダイバシティを提供する開ループ送信ダイバシティ方式を開示する。フーリエ行列を仮定して本発明を説明する。本発明の原理は、アダマール(Hadamard)関数又はＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕ(ＺＣ)シーケンスのような他の直交関数の場合に容易に拡張及び適用できることに注意しなければならない。
【００６９】
フーリエ行列は、次のように与えられたエントリを有するＮ×Ｎ正方行列である。
【００７０】
【数２０】
【００７１】
例えば、２×２フーリエ行列は、次のように表される。
【００７２】
【数２１】
【００７３】
同様に、４×４フーリエ行列は、次のように表される。
【００７４】
【数２２】
【００７５】
多重フーリエ行列は、フーリエ行列に遷移パラメータ(ｇ/Ｇ)を導入することによって定義されることができる。多重フーリエ行列のエントリは、次のように与えられる。
【００７６】
【数２３】
【００７７】
Ｇ＝４、ｇ＝０，１，２，３によって定義される４個の２×２フーリエ行列のセットは、次のように示す。
【数２４】
【数２５】
【数２６】
【数２７】
【００７８】
上記リストされた４個のフーリエ行列のセットに、これらフーリエ行列セットの行(row)又は列(column)を置換したバージョンを適用することができることに留意すべきである。例えば、行列Ｐ20の行と列の置換は、次のように得られる。
【００７９】
【数２８】
【００８０】
それぞれのフーリエ行列に対して、２個ずつ置換されたバージョンである。したがって、拡散行列Ｐの全体個数は１２である。
【００８１】
ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスで、このｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）は、次のように示すことができる。
【００８２】
【数２９】
【００８３】
ｋは、Ｌと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【００８４】
ｎ次のアダマール行列は、アダマール行列式の決定的問題に対する解決策である。アダマール行列の同等な定義は、次のように与えられる。
【００８５】
【数３０】
【００８６】
ここで、Ｉｎはｎ×ｎ単位行列である。
【００８７】
例えば、４次のアダマール行列は、次のように表される。
【００８８】
【数３１】
【００８９】
本発明の原理による第１の実施形態で、４個のシンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、４個の送信アンテナを用いる４個の副搬送波上で送信されると仮定する。行列Ａ及びＢは、次のように定義される。
【００９０】
【数３２】
【００９１】
行列ＡとＢは、各々シンボルＳ１とＳ２の対及びシンボルＳ３とＳ４の対に対するＡｌａｍｏｕｔｉコードであることがわかる。Ａ及びＢを要素とする２×２行列を構成し、次のように拡張された２×２フーリエ行列と要素別乗算を遂行する。ピリオドのすぐ次にアスタリスクによって形成される演算子.＊は、要素別乗算を意味し、
【数３３】
はクロネッカー積(kroneccker product)を意味する。
【００９２】
【数３４】
【００９３】
ｉ＝０である場合に、離散フーリエ変換ＤＦＴ-拡散ＳＦＢＣ又はＤＦＴ-拡散ＳＴＢＣを示す結果的な４×４行列は、次のように与えられる。
【００９４】
【数３５】
【００９５】
同様に、ｉ＝２である場合に、フーリエ行列Ｐ22は、次の４×４送信行列を生成するために使用される。
【００９６】
【数３６】
【００９７】
拡散行列がフーリエ行列の置換バージョンである場合に、例えばｉ＝５に対して、次のように得られる。
【００９８】
【数３７】
【００９９】
与えられた行列(例えば、行列Ｔ０)に対して、ｍ行ｎ列の要素は[Ｔ０]ｍ，ｎで表し、[Ｔ０]ｍ，ｎはｍ番目のアンテナ及びｎ番目の副搬送波又はｎ番目のタイムスロットで送信されるシンボルを表し、４個の送信アンテナの場合にｍ＝１，２，３，４で、ｎ＝１，２，３，４である。図８は、本発明の原理による第１の実施形態で、＜数式２５＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１００】
４×４行列送信が副搬送波とタイムスロットとの組み合わせを通じてなされる場合にも、同一の原理を適用できることがわかる。例えば、４個の要素(インデックスｎ)は２個の副搬送波及び２個のタイムスロットで構成できる。
【０１０１】
本発明の原理による第２の実施形態で、Ｔｉの第２の行及び第３の行を交換し、その結果Ｔｉ，ｒと呼ばれる新たなＳＦＢＣ行列が得られる。Ｔｉ，ｒは、ＬＴＥシステムの基準信号構造に内在するパイロット-密度差(disparity)を縮小するために有用である。例えば、Ｔ０，ｒは、次のように与えられる。
【０１０２】
【数３８】
【０１０３】
図９は、本発明の原理による第２の実施形態で、＜数式２７＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１０４】
本発明の原理による第３の実施形態では、＜数式８＞に示すようにＳＦＢＣ-ＦＳＴＤ行列の第２及び第３の行を交換することを提案し、その結果、新たなＳＦＢＣ行列を獲得する。この演算により、以下の送信行列によって与えられたように、シンボルＳ１及びＳ２はアンテナポート０及び２を通じて送信され、シンボルＳ３及びＳ４はアンテナポート１及び３を通じて送信される。また、これは、ＬＴＥシステムの基準信号構造に内在されたパイロット-密度差を縮小するために有用である。
【０１０５】
【数３９】
【０１０６】
図１０は、本発明の原理による第３の実施形態で、＜数式２８＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１０７】
本発明の原理による第４の実施形態では、行列ＡとＢは、ハイブリッドＡＲＱ再送又は反復されるシンボルのために、次のように置換される。
【０１０８】
【数４０】
【０１０９】
これは、図１１に示すように、ハイブリッドＡＲＱ再送又は低い符号化レートによってシンボルが反復される場合にフルダイバシティを実現可能にする。ここで、Ｔ２は第１のタイムスロット(スロット１)で第１の送信のために利用され、Ｔ２，ｈは第５のタイムスロット(スロット５)で第２の送信のために利用される。同様に、ｉ＝０，…，３に対して、Ｔｉ，Ｔｉ，ｈの任意の対は、ＨＡＲＱ目的に使用されることができる。これは、シンボル(Ｓ１，Ｓ２)が、第１の送信のためにアンテナ１及び２を介して送信され、第２の送信のために反復される場合にはアンテナ３及び４を介して送信されるためである。同様に、シンボル(Ｓ３，Ｓ４）は、第１の送信のためにアンテナ３及び４を通じて送信され、第２の送信のために反復される場合にはアンテナ１及び２を通じて送信される。
【０１１０】
本発明の原理による第５の実施形態で、ｉ＝０，…，３に対して、上記のように定義した行列Ｔｉの各々に対して全体６個の行置換行列のセットを定義する。他の行Ｇ置換も可能であるが、ここに含まれた６個に相当することに留意する。これら６個の置換行列は、ＴiA，ＴiB，ＴiC，ＴiD，ＴiE，ＴiFとして表し、次のように定義される(ｉ＝０，…，３の場合)。
【０１１１】
【数４１】
【０１１２】
例えば、Ｔ０の６個の行置換バージョンは次のようである。
【０１１３】
【数４２】
【０１１４】
送信器は、変調されたシンボルを物理的な時間-周波数ＯＦＤＭ送信リソースにマッピングする間に、与えられた数ｉに対して６個の置換行列からＫ個の置換行列のサブセットを選択する。その後、送信器は、ＯＦＤＭ送信リソースを周波数ドメインのＫ個の部分に分割し、これらは各々Ｋ個の行列のサブセットから選択された置換行列を使用する。一例では、ｉ＝０、Ｋ＝３とし、３個の置換された行列はＴ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cとする。これら３個の行列は、周波数次元に従って適用され、図１２に示すように１２個の副搬送波ごとに反復されるパターンをなす。
【０１１５】
本発明の原理による第６の実施形態で、基地局は、ＨＡＲＱの目的のためにＫ個の置換行列のサブセットを選択する。また、基地局は、図１３に示すように、異なるパケットの再送に対してこのサブセット内の相互に異なる置換行列が適用される。ここで、３個(Ｋ＝３）の行列のサブセットは、ＨＡＲＱ再送のために選択される。具体的に、タイムスロット１で、送信器は、４個の副搬送波を介してＴ0Aを用いて４個の変調シンボルを送信する。ＮＡＣＫ信号に応答して、送信器は、タイムスロット２で４個の副搬送波を通じてＴ0Bを用いて同一の４個の変調シンボルを送信する。また、他のＮＡＣＫ信号に応答して、送信器は、タイムスロット３で４個の副搬送波を介してＴ0Cを用いて同一の４個の変調シンボルを送信する。再送時に置換されるＳＦＢＣ行列を適用するこの方法は、チェイス合成及び増加的冗長共に適用されることに留意すべきである。
【０１１６】
本発明の原理による第７の実施形態では、周波数次元の置換行列の適用と、複数のＨＡＲＱ再送を通じる時間次元での置換行列の適用とを組み合わせる。例えば、周波数次元での行置換行列(row-permuted matrix)Ｔ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cをそれぞれの再送の際に相互に異なる副搬送波のために使用できる。又は、第１のタイムスロットで、周波数次元内の行置換行列Ｔ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cは相互に異なる副搬送波のために使用され、第２のタイムスロットでは、行置換行列Ｔ0D，Ｔ0E，Ｔ0Fは該当副搬送波のために使用される。
【０１１７】
図１４は、本発明の原理による例示的な実施形態として構成された送信器を示す。送信器２００は、変調器２１０と、プリコーディング部２２０と、拡散部２３０と、置換部２４０と、マッピング部２５０と、複数のアンテナ２４０とから構成される。変調器２１０は、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する。プリコーディング部２２０は、送信ダイバシティ方式によって複数のシンボルの中から変調されたシンボルのサブセットをそれぞれ符号化して複数のＮ×Ｎ行列を得る。ここで、それぞれのＮ×Ｎ行列は、Ｎ個の変調シンボルのサブセット各々に該当する。拡散部２３０は、複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させて出力行列を生成する。置換部２４０は、出力行列に基づいて複数の行置換行列を生成する。マッピング部２５０は、行置換行列内のシンボルを複数のリソース要素にマッピングする。行置換行列内のシンボルは、空間時間送信ダイバシティ方式、空間周波数送信ダイバシティ方式、又は空間時間送信ダイバシティ方式と空間周波数送信ダイバシティ方式の組み合わせを用いて複数のアンテナ２６０を通じて送信される。
【符号の説明】
【０１１８】
１１０・・・送信器チェーン
１１２，２１０・・・変調器
１１３・・・Ｓ/Ｐ変換器
１１４・・・ＩＦＦＴ部
１１６・・・ＣＰ挿入部
１１７・・・Ｔｘ先端処理部
１２０・・・受信器チェーン
１２１・・・受信器先端処理部
１２２・・・ＣＰ除去部
１２４・・・ＦＦＴ部
１３０，２００・・・送信器
１３１・・・チャンネルコーダ
１３２・・・サブパケット生成器
１４０・・・受信器
２２０・・・プリコーディング部
２３０・・・拡散部
２４０・・・置換部
２５０・・・マッピング部
２６０・・・アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムにおいてデータを送信する方法に関するもので、特に多重アンテナ送信ダイバシティ方式を使用して情報を送信するプロセス及び回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なセルラー無線システムは、複数の固定基地局と複数の移動局を含む。各基地局は、セルとして定義される地形的な領域をカバーする。
【０００３】
通常、自然的及び人工的なオブジェクトが基地局と移動局との間に配置されたため、ＮＬＯＳ(Non-Line-Of-Sight)無線伝播経路は、基地局と移動局との間に存在する。そのため、電波は、反射、回折、及び散乱されつつ、伝播される。ダウンリンク方向で移動局のアンテナに到達され、あるいはアップリンク方向で基地局のアンテナに到達される電波は、反射、回折、散乱及び異相(out-of-phase)再組合によって生成された個別波の異なる位相のため、建設的(constructive)及び破壊的(destructive)追加を経験するようになる。これは、現在のセルラー無線通信で一般的に使用される高い搬送波周波数では、差分(differential)伝播遅延での小さな変化が個別波の位相で大きい変化を発生させるという事実に因る。移動局が移動中であるか、あるいは散乱環境で変化があると、複合受信信号の振幅及び位相の空間的変動は多重経路受信に起因できるレイリーフェージング(Rayleigh fading)又は高速フェージングとして知られている時間偏差として示す。無線チャンネルの時間-変化特性は、所望のビット誤り又はパケット誤り信頼性を提供するために非常に高い信号対雑音比(Signal-to-Noise Ratio：ＳＮＲ)を要求する。
【０００４】
このダイバシティ方式は、受信器に同一の情報転送信号の複数のフェージングされた複製(replica)を提供することによって高速フェージングの影響を克服するために幅広く使用される。
【０００５】
ダイバシティ技術は、一般的に次のカテゴリー、すなわち空間、角度、偏光、電界、周波数、時間、及び多重経路ダイバシティに分類される。空間ダイバシティは、多重送信又は受信アンテナを用いて達成できる。多重アンテナ間の空間的隔離は、ダイバシティ分岐(branch)、すなわち多重アンテナから送信された信号が若干の相関性を有するか、又は相関性のないフェージングを経験するように選択される。空間ダイバシティの一つのタイプである送信ダイバシティは、同一の信号の複数の無相関複製物を受信器に提供するために多重送信アンテナを使用する。送信ダイバシティ方式は、開ループ(open loop)送信ダイバシティと閉ループ(closed loop)送信ダイバシティ方式にさらに分けられる。開ループ送信ダイバシティ接近法では、受信器からフィードバックが要求されない。閉ループ送信ダイバシティの一つのタイプでは、受信器は、送信アンテナの配列を知って、受信器で受信された信号のパワーを最大化するために、送信器アンテナに適用される位相及び振幅調整を計算する。選択送信ダイバシティ(Selection Transmit Diversity：ＳＴＤ)と呼ばれる、閉ループ送信ダイバシティの他の配列では、受信器は、送信に使用されるアンテナに関してフィードバック情報を送信器に提供する。
【０００６】
開ループ送信ダイバシティ方式の一例は、Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式である。Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式は、２個のタイムスロット(すなわち、空間時間ブロックコード(Space Time Block Code：ＳＴＢＣ)送信ダイバシティ)又は２個の周波数副搬送波(すなわち、空間周波数ブロックコード(Space Frequency Block Code：ＳＦＢＣ)送信ダイバシティ)を用いる２個の送信アンテナを用いてＡｌａｍｏｕｔｉ２×２ブロックコードを送信することを考慮する。
【０００７】
Ａｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ダイバシティ方式の一つの制約は、この方式が２個の送信アンテナのみに適用され得ることである。４個の送信アンテナを用いてデータを送信するために、周波数交換送信ダイバシティ(Frequency Switched Transmit Diversity：ＦＳＴＤ)又は時間交換送信ダイバシティ(Time Switched Transmit Diversity：ＴＳＴＤ)は、ブロックコードと組み合わせる。この組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式又はＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式である場合に、４個の送信アンテナから送信されたシンボルの行列は、次の数式にように得られる。
【０００８】
【数１】
【０００９】
ここで、Ｔｉｊはｉ番目のアンテナ及びｊ番目の副搬送波(subcarrier)又はｊ番目のタイムスロットで送信されたシンボルを表し、４個の送信アンテナの場合にｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３，４であり、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は送信されるシンボルである。
【００１０】
組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式が有する問題点は、与えられた周波数又は時間リソースで、全体送信アンテナの一部のみ、つまりパワー増幅器容量の一部のみが送信に使用されることである。これは、上述したＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ行列で要素‘０’によって表示される。行列の０でない要素での送信パワーが増加する場合に、バースト的(bursty)干渉は、隣接セルに発生してシステム性能を減少させる。一般的に、バースト的干渉は、周波数ホッピングパターンの任意の位相が他の位相よりさらに干渉を招く場合に現れる。
【発明の概要】
【発明を解決しようとする課題】
【００１１】
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、多重アンテナを介してデータを送信する改善された方法及び送信器回路を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、多重アンテナ送信ダイバシティ方式を用いてデータを送信する方法及び送信器回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、データ送信方法は、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、第１の出力行列を生成するように第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、第１の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第１のタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、それぞれの変調シンボルサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数である。
【００１４】
上記方法は、第１のＭ×Ｍコード行列の少なくとも一つの選択された行の対を交換することによって第２のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、第２の出力行列を生成するように第２のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、第２の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第２のタイムスロットで送信するステップとをさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする。
【００１６】
【数２】
【００１７】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は変調シンボルの一対である。
【００１８】
送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする。
【００１９】
【数３】
【００２０】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は変調シンボルの一対である。
【００２１】
Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ここで、Ａ１〜Ａｘは複数のＮ×Ｎ行列であり、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘである。
【００２４】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、フーリエ行列によって遂行され、フーリエ行列の各要素は下記のように得られることを特徴とする。
【００２５】
【数５】
【００２６】
ここで、ｍ，ｎ＝０，１，…，(Ｎ−１)であり、Ｇ＝Ｎ×Ｎで、ｍは行列の行数で、ｎは行列の列数で、ｇは０とＧ−１との間の任意の数となるように選択される。
【００２７】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスによって遂行され、ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）が下記のように得られることを特徴とする。
【００２８】
【数６】
【００２９】
ここで、ｋはＬと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【００３０】
複数のＮ×Ｎ行列の直交拡散は、アダマール(Hadamard)行列によって遂行され、ｎ次のアダマール行列は下記の式によって得られることを特徴とする。
【００３１】
【数７】
【００３２】
ここで、Ｉｎは、ｎ×ｎ単位行列である。
【００３３】
第１の出力行列は、Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、Ｍ×Ｍコード行列とＭ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする。
【００３４】
第２の出力行列のシンボルは、受信器から受信されたＮＡＣＫ信号に応答して送信されることを特徴とする。
【００３５】
本発明の他の態様によれば、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、それぞれの副搬送波のセットがＭ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、選択された行置換行列のシンボルを、複数のアンテナを介して対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備する。
【００３６】
上記方法は、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択された行置換行列のシンボルを、複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとをさらに具備することを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の他の態様によれば、出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、出力行列に基づいて生成するステップと、Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、それぞれの副搬送波のセットがＭ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、選択された行置換行列のシンボルを複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとをさらに具備する。
【００３８】
さらに、本発明の他の態様によれば、データを送信する送信器であって、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する変調器と、複数の変調シンボルを複数のサブセットに分割し、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの一対の変調シンボルに対応する複数のＮ×Ｎ行列を得るために送信ダイバシティ方式によって複数のシンボルの中からそれぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するプリコーディング部と、出力行列を生成するように複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させる拡散部と、複数の行置換行列を生成するように出力行列の少なくとも一対の行を置換する置換部と、複数の行置換行列のシンボルを利用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、複数の行置換行列のシンボルを送信する複数のアンテナとを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の原理を実施するために、適切な直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)送受信器チェーンを示す図である。
【図２】２個の送信アンテナのための空間時間ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図３】２個の送信アンテナのための空間周波数ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図４】２個の送信アンテナのための他の空間周波数ブロックコード送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図５】ハイブリッド再送要求(Hybrid Repeat reQuest：ＨＲＱ)方式の送信器を示す図である。
【図６】ＨＲＱ方式を示す図である。
【図７】現在の３ＧＰＰ ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)システムでのダウンリンク基準信号のマッピングを示す図である。
【図８】本発明の原理の第１の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図９】本発明の原理の第２の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１０】本発明の原理の第３の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式案を示す図である。
【図１１】本発明の原理の第４の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１２】本発明の原理の第５の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１３】本発明の原理の第６の実施形態による４個の送信アンテナのための送信ダイバシティ方式を示す図である。
【図１４】本発明の原理による一実施形態として構成された送信器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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、本発明の実施形態において、本発明の範囲及び精神を外れない限り、多様な変形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有する者には明らかである。
【００４１】
図１は、直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)送受信器チェーンを示す。ＯＦＤＭ技術を用いる通信システムにおいて、送信器チェーン１１０で、制御信号又はデータ１１１は、変調器１１２によって変調され、直列/並列(Ｓ/Ｐ)変換器１１３によって直並列変換される。逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ)部１１４は、信号を周波数ドメインから時間ドメインへ転送するために使用される。サイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix:ＣＰ)又はゼロプレフィックス(Zero Prefix：ＺＰ)は、多重経路フェージングによる影響を回避又は軽減するために、ＣＰ挿入部１１６によってそれぞれのＯＦＤＭシンボルに追加される。したがって、この信号は、送信器(Ｔｘ)先端(front end)処理部１１７、例えばアンテナ(図示せず)によって、又は固定ワイヤー又はケーブルによって送信される。受信器チェーン１２０では、完全な時間及び周波数同期が得られると仮定すれば、受信器(Ｒｘ)先端処理部１２１によって受信された信号は、ＣＰ除去部１２２によって処理される。高速フーリエ変換(ＦＦＴ)部１２４は、受信された信号を追加処理するために時間ドメインから周波数ドメインへ転送する。
【００４２】
ＯＦＤＭシステムでの全体帯域幅は、副搬送波と呼ばれる狭帯域周波数単位に分割される。副搬送波の個数は、システムで使用されるＦＦＴ/ＩＦＦＴサイズＮと同一である。一般的に、データのために使用される副搬送波の数は、周波数スペクトルの境界で一部副搬送波はガード副搬送波として保存されているため、Ｎより小さい。一般的に、ガード副搬送波には情報が送信されない。
【００４３】
ダイバシティ方式は、送信器に同一の情報転送信号の複数のフェージングされた複製物を受信器に提供することによって、高速フェージングの影響に対処するために広く使用されている。開ループ送信ダイバシティ方式の一例としては、図２に示すようなＡｌａｍｏｕｔｉ２×１空間-時間ブロックコード(ＳＴＢＣ)送信ダイバシティ方式がある。この方法では、任意のシンボル期間、すなわち時間周期で、送信器は、２個の送信アンテナを介して２個のデータシンボルを受信器に送信する。図２に示すように、第１のシンボル周期ｔ１で、シンボルＳ１及びＳ２は、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信される。次のシンボル周期ｔ２で、シンボル-Ｓ＊２及びＳ＊１は、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信され、ここで、ｘ＊はｘの複素共役(complex conjugate)を表す。信号を受信した後に、受信器は、複数のプロセスを遂行して、元のシンボルＳ１及びＳ２を復元する。ＡＮＴ１及びＡＮＴ２の各々に対する瞬間チャンネル利得ｇ１、ｇ２が受信器での処理のために要求されることに注意すべきである。したがって、送信器は、受信器でのチャンネル利得推定のためにアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２共を通じて別途のパイロットシンボルを送信する必要がある。Ａｌａｍｏｕｔｉ符号化によって得られるダイバシティ利得は、最大比率組合(Maximum Ratio Combining：ＭＲＣ)で得られる場合と同様である。
【００４４】
また、２×１Ａｌａｍｏｕｔｉ方式は、図３に示すような空間-周波数ブロックコード(ＳＦＢＣ)送信ダイバシティ方式で実現することができる。図３に示すように、シンボルＳ１及びＳ２は、直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)システムで周波数ｆ１を有する第１の副搬送波上でアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を通して各々受信器に送信し、シンボル-Ｓ＊２及びＳ＊１は、周波数ｆ２を有する第２の副搬送波上でアンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２を介して各々送信される。したがって、アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２から送信されたシンボルの行列を、次のように示すことができる。
【００４５】
【数８】
【００４６】
周波数ｆ１を有する副搬送波上で受信器に受信される信号はｒ１であり、周波数ｆ２を有する副搬送波上で受信器に受信される信号はｒ２である。ｒ１及びｒ２は、次のように示すことができる。
【００４７】
【数９】
【００４８】
ここで、ｈ１及びｈ２は、各々ＡＮＴ１及びＡＮＴ２からのチャンネル利得である。また、与えられたアンテナからのチャンネルは、周波数ｆ１を有する副搬送波と周波数ｆ２を有する副搬送波との間で変わらないと仮定する。受信器は、受信された信号に対して均等化を遂行し、２個の受信された信号(ｒ１及びｒ２)を組み合わせてシンボルＳ１及びＳ２を復元する。復元されたシンボル
【数１０】
は、次のように示される。
【００４９】
【数１１】
【００５０】
送信されたシンボル
【数１２】
は、共に完全な空間ダイバシティを実現し、すなわちそれぞれの送信されたシンボル
【数１３】
は相互間の干渉を全く除去することがわかる。
【００５１】
２個の送信アンテナＳＦＢＣ方式のための代替(alternative)マッピングは、図４に示すようである。アンテナＡＮＴ１及びＡＮＴ２から送信されるシンボルの行列は、次のように示される。
【００５２】
【数１４】
【００５３】
図４の方式に対する＜数式５＞の送信行列は、図３に示す方式に対する＜数式２＞の送信行列の転置(transpose)行列である。
【００５４】
４個の送信アンテナの場合には、直交フル(full)ダイバシティブロックコードは利用できない。また、準直交(quasi-orthogonal)ブロックコードの一例は、次のようである。
【００５５】
【数１５】
【００５６】
ここで、Ｔｉｊは、４-Ｔｘアンテナの場合に、ｉ番目のアンテナ及びｊ番目の副搬送波又はｊ番目のタイムスロット(ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３，４)で送信されたシンボルを示す。Ａ及びＢは、次のように与えられたブロックコードである。
【００５７】
【数１６】
【００５８】
準直交ブロックコードの問題点は、直交性の損失によってシンボル間干渉を発生させ、システム性能及びスループット(throughput)が低下するということである。
【００５９】
当該分野で、４個の送信アンテナ送信ダイバシティのための他の提案は、周波数交換送信ダイバシティ(ＦＳＴＤ)又は時間交換送信ダイバシティ(ＴＳＴＤ)をブロックコードと組み合わせることである。組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式又はＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式の場合に、４個の送信アンテナから送信されたシンボルの行列は、次のように得られる。
【００６０】
【数１７】
【００６１】
＜数式１＞で得られたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ送信信号の等価表現は、次の形態で存在する。送信信号ベクトル
【数１８】
は、ｉ番目の副搬送波に対する４個の送信アンテナ上の送信信号ベクトルを意味すると見なす。＜数式１＞のＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式から生成された送信信号は、この送信信号が４個の連続した副搬送波４ｉ，４ｉ＋１，４ｉ＋１，４ｉ＋３にマッピングされるという仮定の下で、次のように等価的に示される。
【００６２】
【数１９】
【００６３】
ここで、Ｓ１(ｉ)、Ｓ２(ｉ)、Ｓ３(ｉ)、Ｓ４(ｉ）は各々インデックスｉの関数である。
【００６４】
組み合わせたＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ方式及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ方式の問題点は、全体送信アンテナの一部のみ、つまりパワー増幅器(ＰＡ)容量の一部のみが、与えられた周波数又は時間リソースでの送信に使用されるということである。これは、上記したＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤ及びＳＴＢＣ＋ＴＳＴＤ行列の中に要素‘０’によって指示される。行列の中でゼロでない要素上に送信パワーが増加する場合に、バースト的干渉は、隣接セルに発生してシステム性能を低下させる。
【００６５】
ハイブリッド自動再送要求(ＡＲＱ）は、送信器がわずかな増加で冗長符号化情報(すなわち、サブパケット）を送る再送方式である。図５に示すように、送信器１３０では、情報パケットＰは、まず、チャンネル符号化を遂行するためにチャンネルコーダ１３１に入力される。その結果、符号化されたビットストリームは、サブパケット生成器１３２に入力されて、さらに小さな単位、すなわちサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４に分割される。ハイブリッドＡＲＱ再送は、以前の送信と異なる冗長シンボル又は符号化ビットを含み、あるいは同一のシンボル又は符号化ビットのコピーを含むことができる。同一の情報のコピーを再送する方式は、チェイス合成(chase combining)法と呼ばれる。チェイス合成の場合に、図４に示すようにサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４はすべて同一である。再送されたシンボル又は符号化されたビットが以前送信と異なる方式は、一般的に増加的冗長(incremental redundancy)方式と呼ばれる。
【００６６】
ハイブリッドＡＲＱプロトコルの一例は、図６に示す。送信器１３０から第１のサブパケットＳＰ１を受信した後に、受信器１４０は、受信された情報パケットの復号化を試みる。復号化に失敗した場合に、受信器１４０は、ＳＰ１を格納し、否定応答(Negative Acknowledgement：ＮＡＣＫ)信号を送信器１３０に送る。ＮＡＣＫ信号を受信した後に、送信器１３０は、第２のサブパケットＳＰ２を送信する。第２のサブパケットＳＰ２を受信した後に、受信器１４０は、ＳＰ２を以前に受信されたサブパケットＳＰ１と組み合わせ、組み合わせた情報パケットを共に符号化する試みをする。任意の時点で、成功的な巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ)チェックの表示によって、情報パケットが成功的に復号化されると、受信器１４０は、ＡＣＫ信号を送信器１３０に送る。図６の例では、上記情報パケットは、３個のサブパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３を受信して組み合わせた後に成功的に復号化される。図６に示すＡＲＱプロトコルは、送信器が次のサブパケットを伝送する前にＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を待機するため、一般的に停止及び待機(stop-and-wait)プロトコルと呼ばれる。ＡＣＫ信号を受信した後に、送信器は、同一又は異なるユーザーに新たな情報パケットを送信する。
【００６７】
３ＧＰＰ ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)システムの４個の送信アンテナのためのダウンリンク基準信号マッピングは、図７に示す。符号Ｒｐは、アンテナポートｐ上で基準信号送信に使用されるリソース要素を表すために利用される。アンテナポート２及び３上の密度(density)は、アンテナポート０及び１上の密度の半分であることがわかる。その結果、アンテナポート２及び３上のチャンネル推定値は、アンテナポート０及び１上のチャンネル推定値に比べて弱い。
【００６８】
本発明では、Ａｌａｍｏｕｔｉブロックコードが直交関数で拡散されて２個以上の送信アンテナを介して送信のためのダイバシティを提供する開ループ送信ダイバシティ方式を開示する。フーリエ行列を仮定して本発明を説明する。本発明の原理は、アダマール(Hadamard)関数又はＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕ(ＺＣ)シーケンスのような他の直交関数の場合に容易に拡張及び適用できることに注意しなければならない。
【００６９】
フーリエ行列は、次のように与えられたエントリを有するＮ×Ｎ正方行列である。
【００７０】
【数２０】
【００７１】
例えば、２×２フーリエ行列は、次のように表される。
【００７２】
【数２１】
【００７３】
同様に、４×４フーリエ行列は、次のように表される。
【００７４】
【数２２】
【００７５】
多重フーリエ行列は、フーリエ行列に遷移パラメータ(ｇ/Ｇ)を導入することによって定義されることができる。多重フーリエ行列のエントリは、次のように与えられる。
【００７６】
【数２３】
【００７７】
Ｇ＝４、ｇ＝０，１，２，３によって定義される４個の２×２フーリエ行列のセットは、次のように示す。
【数２４】
【数２５】
【数２６】
【数２７】
【００７８】
上記リストされた４個のフーリエ行列のセットに、これらフーリエ行列セットの行(row)又は列(column)を置換したバージョンを適用することができることに留意すべきである。例えば、行列Ｐ20の行と列の置換は、次のように得られる。
【００７９】
【数２８】
【００８０】
それぞれのフーリエ行列に対して、２個ずつ置換されたバージョンである。したがって、拡散行列Ｐの全体個数は１２である。
【００８１】
ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスで、このｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）は、次のように示すことができる。
【００８２】
【数２９】
【００８３】
ｋは、Ｌと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【００８４】
ｎ次のアダマール行列は、アダマール行列式の決定的問題に対する解決策である。アダマール行列の同等な定義は、次のように与えられる。
【００８５】
【数３０】
【００８６】
ここで、Ｉｎはｎ×ｎ単位行列である。
【００８７】
例えば、４次のアダマール行列は、次のように表される。
【００８８】
【数３１】
【００８９】
本発明の原理による第１の実施形態で、４個のシンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、４個の送信アンテナを用いる４個の副搬送波上で送信されると仮定する。行列Ａ及びＢは、次のように定義される。
【００９０】
【数３２】
【００９１】
行列ＡとＢは、各々シンボルＳ１とＳ２の対及びシンボルＳ３とＳ４の対に対するＡｌａｍｏｕｔｉコードであることがわかる。Ａ及びＢを要素とする２×２行列を構成し、次のように拡張された２×２フーリエ行列と要素別乗算を遂行する。ピリオドのすぐ次にアスタリスクによって形成される演算子.＊は、要素別乗算を意味し、
【数３３】
はクロネッカー積(kroneccker product)を意味する。
【００９２】
【数３４】
【００９３】
ｉ＝０である場合に、離散フーリエ変換ＤＦＴ-拡散ＳＦＢＣ又はＤＦＴ-拡散ＳＴＢＣを示す結果的な４×４行列は、次のように与えられる。
【００９４】
【数３５】
【００９５】
同様に、ｉ＝２である場合に、フーリエ行列Ｐ22は、次の４×４送信行列を生成するために使用される。
【００９６】
【数３６】
【００９７】
拡散行列がフーリエ行列の置換バージョンである場合に、例えばｉ＝５に対して、次のように得られる。
【００９８】
【数３７】
【００９９】
与えられた行列(例えば、行列Ｔ０)に対して、ｍ行ｎ列の要素は[Ｔ０]ｍ，ｎで表し、[Ｔ０]ｍ，ｎはｍ番目のアンテナ及びｎ番目の副搬送波又はｎ番目のタイムスロットで送信されるシンボルを表し、４個の送信アンテナの場合にｍ＝１，２，３，４で、ｎ＝１，２，３，４である。図８は、本発明の原理による第１の実施形態で、＜数式２５＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１００】
４×４行列送信が副搬送波とタイムスロットとの組み合わせを通じてなされる場合にも、同一の原理を適用できることがわかる。例えば、４個の要素(インデックスｎ)は２個の副搬送波及び２個のタイムスロットで構成できる。
【０１０１】
本発明の原理による第２の実施形態で、Ｔｉの第２の行及び第３の行を交換し、その結果Ｔｉ，ｒと呼ばれる新たなＳＦＢＣ行列が得られる。Ｔｉ，ｒは、ＬＴＥシステムの基準信号構造に内在するパイロット-密度差(disparity)を縮小するために有用である。例えば、Ｔ０，ｒは、次のように与えられる。
【０１０２】
【数３８】
【０１０３】
図９は、本発明の原理による第２の実施形態で、＜数式２７＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１０４】
本発明の原理による第３の実施形態では、＜数式８＞に示すようにＳＦＢＣ-ＦＳＴＤ行列の第２及び第３の行を交換することを提案し、その結果、新たなＳＦＢＣ行列を獲得する。この演算により、以下の送信行列によって与えられたように、シンボルＳ１及びＳ２はアンテナポート０及び２を通じて送信され、シンボルＳ３及びＳ４はアンテナポート１及び３を通じて送信される。また、これは、ＬＴＥシステムの基準信号構造に内在されたパイロット-密度差を縮小するために有用である。
【０１０５】
【数３９】
【０１０６】
図１０は、本発明の原理による第３の実施形態で、＜数式２８＞による４個の送信アンテナ及び４個のタイムスロットのための送信ダイバシティ方式を示す。
【０１０７】
本発明の原理による第４の実施形態では、行列ＡとＢは、ハイブリッドＡＲＱ再送又は反復されるシンボルのために、次のように置換される。
【０１０８】
【数４０】
【０１０９】
これは、図１１に示すように、ハイブリッドＡＲＱ再送又は低い符号化レートによってシンボルが反復される場合にフルダイバシティを実現可能にする。ここで、Ｔ２は第１のタイムスロット(スロット１)で第１の送信のために利用され、Ｔ２，ｈは第５のタイムスロット(スロット５)で第２の送信のために利用される。同様に、ｉ＝０，…，３に対して、Ｔｉ，Ｔｉ，ｈの任意の対は、ＨＡＲＱ目的に使用されることができる。これは、シンボル(Ｓ１，Ｓ２)が、第１の送信のためにアンテナ１及び２を介して送信され、第２の送信のために反復される場合にはアンテナ３及び４を介して送信されるためである。同様に、シンボル(Ｓ３，Ｓ４）は、第１の送信のためにアンテナ３及び４を通じて送信され、第２の送信のために反復される場合にはアンテナ１及び２を通じて送信される。
【０１１０】
本発明の原理による第５の実施形態で、ｉ＝０，…，３に対して、上記のように定義した行列Ｔｉの各々に対して全体６個の行置換行列のセットを定義する。他の行Ｇ置換も可能であるが、ここに含まれた６個に相当することに留意する。これら６個の置換行列は、ＴiA，ＴiB，ＴiC，ＴiD，ＴiE，ＴiFとして表し、次のように定義される(ｉ＝０，…，３の場合)。
【０１１１】
【数４１】
【０１１２】
例えば、Ｔ０の６個の行置換バージョンは次のようである。
【０１１３】
【数４２】
【０１１４】
送信器は、変調されたシンボルを物理的な時間-周波数ＯＦＤＭ送信リソースにマッピングする間に、与えられた数ｉに対して６個の置換行列からＫ個の置換行列のサブセットを選択する。その後、送信器は、ＯＦＤＭ送信リソースを周波数ドメインのＫ個の部分に分割し、これらは各々Ｋ個の行列のサブセットから選択された置換行列を使用する。一例では、ｉ＝０、Ｋ＝３とし、３個の置換された行列はＴ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cとする。これら３個の行列は、周波数次元に従って適用され、図１２に示すように１２個の副搬送波ごとに反復されるパターンをなす。
【０１１５】
本発明の原理による第６の実施形態で、基地局は、ＨＡＲＱの目的のためにＫ個の置換行列のサブセットを選択する。また、基地局は、図１３に示すように、異なるパケットの再送に対してこのサブセット内の相互に異なる置換行列が適用される。ここで、３個(Ｋ＝３）の行列のサブセットは、ＨＡＲＱ再送のために選択される。具体的に、タイムスロット１で、送信器は、４個の副搬送波を介してＴ0Aを用いて４個の変調シンボルを送信する。ＮＡＣＫ信号に応答して、送信器は、タイムスロット２で４個の副搬送波を通じてＴ0Bを用いて同一の４個の変調シンボルを送信する。また、他のＮＡＣＫ信号に応答して、送信器は、タイムスロット３で４個の副搬送波を介してＴ0Cを用いて同一の４個の変調シンボルを送信する。再送時に置換されるＳＦＢＣ行列を適用するこの方法は、チェイス合成及び増加的冗長共に適用されることに留意すべきである。
【０１１６】
本発明の原理による第７の実施形態では、周波数次元の置換行列の適用と、複数のＨＡＲＱ再送を通じる時間次元での置換行列の適用とを組み合わせる。例えば、周波数次元での行置換行列(row-permuted matrix)Ｔ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cをそれぞれの再送の際に相互に異なる副搬送波のために使用できる。又は、第１のタイムスロットで、周波数次元内の行置換行列Ｔ0A，Ｔ0B，Ｔ0Cは相互に異なる副搬送波のために使用され、第２のタイムスロットでは、行置換行列Ｔ0D，Ｔ0E，Ｔ0Fは該当副搬送波のために使用される。
【０１１７】
図１４は、本発明の原理による例示的な実施形態として構成された送信器を示す。送信器２００は、変調器２１０と、プリコーディング部２２０と、拡散部２３０と、置換部２４０と、マッピング部２５０と、複数のアンテナ２４０とから構成される。変調器２１０は、送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する。プリコーディング部２２０は、送信ダイバシティ方式によって複数のシンボルの中から変調されたシンボルのサブセットをそれぞれ符号化して複数のＮ×Ｎ行列を得る。ここで、それぞれのＮ×Ｎ行列は、Ｎ個の変調シンボルのサブセット各々に該当する。拡散部２３０は、複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させて出力行列を生成する。置換部２４０は、出力行列に基づいて複数の行置換行列を生成する。マッピング部２５０は、行置換行列内のシンボルを複数のリソース要素にマッピングする。行置換行列内のシンボルは、空間時間送信ダイバシティ方式、空間周波数送信ダイバシティ方式、又は空間時間送信ダイバシティ方式と空間周波数送信ダイバシティ方式の組み合わせを用いて複数のアンテナ２６０を通じて送信される。
【符号の説明】
【０１１８】
１１０・・・送信器チェーン
１１２，２１０・・・変調器
１１３・・・Ｓ/Ｐ変換器
１１４・・・ＩＦＦＴ部
１１６・・・ＣＰ挿入部
１１７・・・Ｔｘ先端処理部
１２０・・・受信器チェーン
１２１・・・受信器先端処理部
１２２・・・ＣＰ除去部
１２４・・・ＦＦＴ部
１３０，２００・・・送信器
１３１・・・チャンネルコーダ
１３２・・・サブパケット生成器
１４０・・・受信器
２２０・・・プリコーディング部
２３０・・・拡散部
２４０・・・置換部
２５０・・・マッピング部
２６０・・・アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、
前記複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
第１の出力行列を生成するように前記第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記第１の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第１のタイムスロットで送信するステップと、
前記第１のＭ×Ｍコード行列の少なくとも一つの選択された行の対を交換することによって第２のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
第２の出力行列を生成するように前記第２のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記第２の出力行列のシンボルを前記複数のアンテナを通じて第２のタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれの変調シンボルサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、
Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、前記Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数１】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は前記変調シンボルの一対である。
【請求項３】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、前記Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数２】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は前記変調シンボルの一対である。
【請求項４】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数３】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、前記複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項５】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、フーリエ行列によって遂行され、前記フーリエ行列の各要素は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数４】
ここで、ｍ，ｎ＝０，１，…，(Ｎ−１)であり、Ｇ＝Ｎ×Ｎで、ｍは前記行列の行数で、ｎは前記行列の列数で、ｇは０とＧ−１との間の任意の数となるように選択される。
【請求項６】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスによって遂行され、ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）が下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数５】
ここで、ｋはＬと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【請求項７】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、アダマール(Hadamard)行列によって遂行され、ｎ次のアダマール行列は下記の式によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数６】
ここで、Ｉｎは、ｎ×ｎ単位行列である。
【請求項８】
前記第１の出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって前記第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の出力行列で前記シンボルを送信する前に前記第１の出力行列内の選択された一対の行を交換するステップと、
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第２の出力行列内の選択された一対の行を交換するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第１の出力行列内の選択された一対の列を交換するステップと、
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第２の出力行列内の選択された一対の列を交換するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の出力行列の前記シンボルは、受信器から受信されたＮＡＣＫ信号に応答して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルをそれぞれＭ個の変調シンボルからなる複数の変調シンボルセットに分割するステップと、
前記Ｍ個の変調シンボルのそれぞれのセットに対して、
Ｍ個の変調シンボルをＮ個の変調シンボルの複数のサブセットに分割し、ここで、Ｍ＝Ｎ×Ｘで、ＸはＮ個の変調シンボルのサブセットの量であり、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボルのサブセットに対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成するように送信ダイバシティ方式に従って、それぞれＮ個の変調シンボルのサブセットを符号化し、
前記複数のＮ×Ｎ行列を含むＭ×Ｍコード行列を生成し、かつ、
出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって、出力行列を生成するステップと、
前記生成された出力行列の中からＫ個の出力行列のセットを選択するステップと、
前記Ｋ個の出力行列のセット内の前記対応する出力行列に基づいてＫ個の行置換行列のセットを生成するステップと、
前記利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離させるステップと、
前記複数の副搬送波をＭ個の連続副搬送波の複数のセットに分割するステップと、
前記選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、
前記選択された行置換行列の前記シンボルを複数のアンテナを介して対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれの行置換行列は選択された行置換方式によって生成され、異なる行列によって使用される行置換方式は異なることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記送信ダイバシティ方式はＡｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【数７】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項１５】
前記出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素ごと乗算によって前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記選択されたＫ個の行置換行列の前記シンボルを前記対応する副搬送波を用いて、前記複数のアンテナを通じて後続タイムスロットで送信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボルのサブセットに対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルサブセットを符号化するステップと、
複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記出力行列に基づいて行置換行列のセットを生成するステップと、
Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記選択された行置換行列のサブセットの前記シンボルを異なるタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれのサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、
Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であり、
それぞれの行置換行列は、前記出力行列の選択された一対の行を交換することによって生成されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【数８】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、前記複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項２０】
前記出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、
下記のように得られるＭ×Ｍコード行列Ｃを生成するステップと、
【数９】
ここで、Ａ１〜Ａｘは前記複数のＮ×Ｎ行列であり、Ｘは前記複数のＮ×Ｎ行列の数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘであり、
前記出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、前記出力行列に基づいて生成するステップと、
Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、
それぞれの副搬送波のセットが前記Ｍ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、
前記送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、
前記選択された行置換行列の前記シンボルを複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれのサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であることを特徴とする方法。
【請求項２２】
データを送信する送信器であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する変調器と、
前記複数の変調シンボルを複数のサブセットに分割し、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの一対の変調シンボルに対応する複数のＮ×Ｎ行列を得るために送信ダイバシティ方式によって前記複数のシンボルの中からそれぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するプリコーディング部と、
出力行列を生成するように前記複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させる拡散部と、
複数の行置換行列を生成するように前記出力行列の少なくとも一対の行を置換する置換部と、
前記複数の行置換行列の前記シンボルを利用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、
前記複数の行置換行列の前記シンボルを送信する複数のアンテナとを具備することを特徴とする送信器。
【請求項２３】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを利用可能な送信リソースにマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２４】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを前記送信リソースの複数の周波数副搬送波に反復的にマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２５】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを前記送信リソースの複数のタイムスロットに反復的にマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２６】
前記送信器は、受信器から受信された否定応答信号に応答して前記複数の行置換行列の前記シンボルを送信することを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項１】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、
前記複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
第１の出力行列を生成するように前記第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記第１の出力行列のシンボルを複数のアンテナを通じて第１のタイムスロットで送信するステップと、
前記第１のＭ×Ｍコード行列の少なくとも一つの選択された行の対を交換することによって第２のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
第２の出力行列を生成するように前記第２のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記第２の出力行列のシンボルを前記複数のアンテナを通じて第２のタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれの変調シンボルサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、
Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、前記Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数１】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は前記変調シンボルの一対である。
【請求項３】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であって、前記Ｎ×Ｎ行列の各々は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数２】
ここで、Ｎ＝２であり、Ｓ１及びＳ２は前記変調シンボルの一対である。
【請求項４】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数３】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、前記複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項５】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、フーリエ行列によって遂行され、前記フーリエ行列の各要素は下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数４】
ここで、ｍ，ｎ＝０，１，…，(Ｎ−１)であり、Ｇ＝Ｎ×Ｎで、ｍは前記行列の行数で、ｎは前記行列の列数で、ｇは０とＧ−１との間の任意の数となるように選択される。
【請求項６】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスによって遂行され、ｋ番目のＺａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスのｎ番目のエントリｃｋ(ｎ）が下記のように得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数５】
ここで、ｋはＬと互いに素な整数であり、ｑは整数である。
【請求項７】
前記複数のＮ×Ｎ行列の前記直交拡散は、アダマール(Hadamard)行列によって遂行され、ｎ次のアダマール行列は下記の式によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数６】
ここで、Ｉｎは、ｎ×ｎ単位行列である。
【請求項８】
前記第１の出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって前記第１のＭ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の出力行列で前記シンボルを送信する前に前記第１の出力行列内の選択された一対の行を交換するステップと、
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第２の出力行列内の選択された一対の行を交換するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第１の出力行列内の選択された一対の列を交換するステップと、
前記第１の出力行列の前記シンボルを送信する前に前記第２の出力行列内の選択された一対の列を交換するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の出力行列の前記シンボルは、受信器から受信されたＮＡＣＫ信号に応答して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルをそれぞれＭ個の変調シンボルからなる複数の変調シンボルセットに分割するステップと、
前記Ｍ個の変調シンボルのそれぞれのセットに対して、
Ｍ個の変調シンボルをＮ個の変調シンボルの複数のサブセットに分割し、ここで、Ｍ＝Ｎ×Ｘで、ＸはＮ個の変調シンボルのサブセットの量であり、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボルのサブセットに対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成するように送信ダイバシティ方式に従って、それぞれＮ個の変調シンボルのサブセットを符号化し、
前記複数のＮ×Ｎ行列を含むＭ×Ｍコード行列を生成し、かつ、
出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって、出力行列を生成するステップと、
前記生成された出力行列の中からＫ個の出力行列のセットを選択するステップと、
前記Ｋ個の出力行列のセット内の前記対応する出力行列に基づいてＫ個の行置換行列のセットを生成するステップと、
前記利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離させるステップと、
前記複数の副搬送波をＭ個の連続副搬送波の複数のセットに分割するステップと、
前記選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、
前記選択された行置換行列の前記シンボルを複数のアンテナを介して対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれの行置換行列は選択された行置換方式によって生成され、異なる行列によって使用される行置換方式は異なることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記送信ダイバシティ方式はＡｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【数７】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項１５】
前記出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素ごと乗算によって前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記選択されたＫ個の行置換行列の前記シンボルを前記対応する副搬送波を用いて、前記複数のアンテナを通じて後続タイムスロットで送信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルのサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボルのサブセットに対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルサブセットを符号化するステップと、
複数のＮ×Ｎ行列を含む第１のＭ×Ｍコード行列を生成するステップと、
出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記出力行列に基づいて行置換行列のセットを生成するステップと、
Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記選択された行置換行列のサブセットの前記シンボルを異なるタイムスロットで送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれのサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であり、
Ｍ＝Ｎ×Ｘであって、Ｘは複数のＮ×Ｎ行列の数であり、
それぞれの行置換行列は、前記出力行列の選択された一対の行を交換することによって生成されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記送信ダイバシティ方式は、Ａｌａｍｏｕｔｉダイバシティ方式であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記Ｍ×Ｍコード行列Ｃは、下記のように得られることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【数８】
ここで、Ａ１〜Ａｘは、前記複数のＮ×Ｎ行列である。
【請求項２０】
前記出力行列は、
Ｎ×Ｎ直交拡散行列とすべての要素が１であるＸ×Ｘ行列のクロネッカー積であるＭ×Ｍ拡散行列を生成し、
前記Ｍ×Ｍコード行列と前記Ｍ×Ｍ拡散行列の要素別乗算によって前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させることによって生成されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
データを送信する方法であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを複数の変調シンボルサブセットに分割するステップと、
それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの変調シンボル対に対応する複数のＮ×Ｎ行列を生成する送信ダイバシティ方式によって、それぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するステップと、
下記のように得られるＭ×Ｍコード行列Ｃを生成するステップと、
【数９】
ここで、Ａ１〜Ａｘは前記複数のＮ×Ｎ行列であり、Ｘは前記複数のＮ×Ｎ行列の数であり、Ｍ＝Ｎ×Ｘであり、
前記出力行列を生成するように前記Ｍ×Ｍコード行列を直交拡散させるステップと、
前記出力行列で選択された一対の行を交換することによって生成される行置換行列のセットを、前記出力行列に基づいて生成するステップと、
Ｋ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記利用可能な送信リソースを複数の周波数副搬送波に分離するステップと、
それぞれの副搬送波のセットが前記Ｍ個の副搬送波を含む複数の副搬送波を連続する副搬送波の複数のセットに分割するステップと、
前記送信リソースにマッピングされるＫ個の行置換行列のサブセットを選択するステップと、
前記選択されたＫ個の行置換行列のセットを、行置換行列に対応するＭ個の副搬送波の複数のセットに反復的にマッピングするステップと、
前記選択された行置換行列の前記シンボルを複数のアンテナを介して異なるタイムスロットで対応する副搬送波を用いて送信するステップとを具備してなり、
前記それぞれのサブセットはＮ個の変調シンボルを有し、Ｎは２より小さくない整数であることを特徴とする方法。
【請求項２２】
データを送信する送信器であって、
送信されるデータを複数の変調シンボルに変調する変調器と、
前記複数の変調シンボルを複数のサブセットに分割し、それぞれのＮ×Ｎ行列がそれぞれの一対の変調シンボルに対応する複数のＮ×Ｎ行列を得るために送信ダイバシティ方式によって前記複数のシンボルの中からそれぞれの変調シンボルのサブセットを符号化するプリコーディング部と、
出力行列を生成するように前記複数のＮ×Ｎ行列を直交拡散させる拡散部と、
複数の行置換行列を生成するように前記出力行列の少なくとも一対の行を置換する置換部と、
前記複数の行置換行列の前記シンボルを利用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、
前記複数の行置換行列の前記シンボルを送信する複数のアンテナとを具備することを特徴とする送信器。
【請求項２３】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを利用可能な送信リソースにマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２４】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを前記送信リソースの複数の周波数副搬送波に反復的にマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２５】
前記マッピング部は、前記複数の行置換行列の選択されたサブセットの前記シンボルを前記送信リソースの複数のタイムスロットに反復的にマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２６】
前記送信器は、受信器から受信された否定応答信号に応答して前記複数の行置換行列の前記シンボルを送信することを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１０−５１９８４４（Ｐ２０１０−５１９８４４Ａ）
【公表日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５０８１１（Ｐ２００９−５５０８１１）
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００２３３５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３３４３９
【国際公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００２３３５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３３４３９
【国際公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]