複数の空間信号ストリームを伝送するためのマルチキャリア送信機、マルチキャリア受信機、および方法
マルチキャリア送信機は、複数の空間チャネル上で送信するためのマルチキャリア信号を符号化するための空間-周波数インターリーバおよび空間-周波数コーダを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信に関し、いくつかの実施例では、マルチキャリア通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願のクロスリファレンス
本出願は、２００３年９月１５日に出願された米国仮特許出願番号６０／５０３，０９２に対して３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）の下で優先権の利益を主張し、それは参考のためにここに編入される。
【０００３】
ワイヤレス通信のデータ速度および／またはスループットを増加させるために、ワイヤレス信号は、マルチキャリア通信チャネルと同じ周波数のサブキャリアを利用し、２以上の空間チャネル上で２以上の送信アンテナを使用して送信される。これらのシステムは、しばしばマルチプル入力マルチプル出力（ＭＩＭＯ）システムと称され、アンテナのマルチパスのダイバーシティを利用する。従来のＭＩＭＯシステムは、畳込み符号化および／またはビタビ符号化を使用して、信号を符号化するが、しかしながら、これらの技術はアンテナ分離およびアンテナ・フェージング相関に敏感である。
【０００４】
したがって、ワイヤレス通信システムのデータ速度および／またはスループットを増加させる装置および方法に対する一般的な必要性が存在する。
【０００５】
添付の請求項は、本発明の様々な実施例のいくつかに向けられている。図面とともに考察する場合、詳細な説明は、本発明の実施例についてのより完全な理解を提示することができ、類似の参照番号は図面全体に亘り類似のアイテムを参照する。
【発明の開示】
【０００６】
以下の説明および図面は、当業者が実施例を実施することを可能にするために本発明の特定の実施例を十分に図示する。他の実施例は、構造的、論理的、電気的、プロセス的な変更を包含する。本実施例は、単に可能な変更を示すに過ぎない。もし明示的に要求されない場合、個々のコンポーネントおよび機能は選択的であり、また、動作シーケンスは変更されてもよい。いくつかの実施例の一部および機能は、その中に含められてもよく、また他のものと置き換えられてもよい。請求項で述べられた本発明の実施例は、それらの請求項の利用可能な均等物をすべて包含する。本発明の実施例は、単に便宜のために、「発明」という用語を個別的にまた全体的に称されるが、実際に２以上の発明が示される場合、この出願の範囲をいずれかの単一の発明または発明概念へ自ら制限する意図はない。
【０００７】
図１は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。マルチキャリア送信機１００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、マルチキャリア通信チャネルを通して、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信信号のようなマルチキャリア通信信号を送信する。
【０００８】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、２以上の空間チャネルを含むマルチキャリア通信チャネル上で送信するためのシンボルを符号化し、２以上の送信アンテナ１１２を使用する。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、畳込みまたは誤り訂正符号の必要性を低減する空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック符号化を使用するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／またはマルチキャリア送信機１００による高スループットの空間-周波数ブロック符号化の使用により、ビタビ復号の必要を減じるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループットおよび／または拡大したレンジは、同様のビット誤り率および帯域幅を持つ畳込み符号を使用する従来のシステムに勝る、空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック符号化の使用を通じて達成される。
【０００９】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、ビット・シーケンス１０３のビット上に空間-周波数インターリービングを行なうための空間-周波数インターリーバ（ＳＦＩ）１０４を含む。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、シンボル・ベクトル１０５のシンボルを予め符号化する空間-周波数ブロック・コーダ（ＳＦＢＣ）１０６をさらに含み、予め符号化されたシンボルを空間チャネルの１つ、および、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの１つへ写像（マップ）する。いくつかの実施例では、ビット・シーケンス１０３は符号化されたビット・シーケンスであり、フォーワード誤り訂正（ＦＥＣ）コードで符号化されたビット・シーケンスが含まれているが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル１０５のシンボルは、符号化された直角位相振幅変調（ＱＡＭ）シンボルまたはＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルを含む、符号化されたシンボルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１０】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４は、ビット・シーケンス１０３の非連続的な２またはそれ以上のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てる。各マトリックス位置に割当てられた２以上のビットは、ＱＡＭシンボルのようなシンボルを含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４は、ビット・シーケンス１０３の連続するビットをインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てることができ、空間-周波数ブロック・コーダ１０６は、インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から予め符号化するためにシンボル・ベクトル１０５の符号化されたシンボルを共に選択する。いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ１０６は、インターリーバ・マトリックスにおける他のおよび／または異なる対角線位置から予め符号化するためにシンボル・ベクトル１０５の符号化されたシンボルを共に選択する。これらの実施例、および他の実施例が以下より詳細に議論される。
【００１１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、符号化されていないビット・シーケンス１０１から符号化されたビット１０３のシーケンスをさらに生成するためのエンコーダ１０２を含む。いくつかの実施例では、エンコーダ１０２はＦＥＣエンコーダのような誤りを訂正するエンコーダであり、他の実施例では、エンコーダ１０２は畳込みエンコーダであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１２】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路１０８を含み、それはブロック・コーダ１０６によって提供される空間-周波数にマップされたシンボル１０７から空間チャネルの対応するチャネルまたは送信アンテナの対応するアンテナ１１２上に後続の送信のための信号を生成する。いくつかの実施例では、ＩＦＦＴ回路１０８の出力信号は、送信用のパケット信号である。いくつかの実施例では、シンボル間干渉を減少させるための周期的プレフィックス（ＣＰ）（ガード・インターバル）を加えるための回路が、ＩＦＦＴ回路１０８の後の信号経路に含めてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２は、空間チャネルの１つに対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、さらに無線周波数（ＲＦ）回路１１０を含み、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリア上の対応するＩＦＦＴ回路１０８によって提供される時間領域に変調された予め符号化されたシンボルを送信するためのＲＦ信号を生成する。いくつかの実施例では、ＲＦ回路１１０は送信アンテナ１１２の１つに関連するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１４】
マルチキャリア送信機１００は、２つの送信アンテナ１１２、２つの対応するＲＦ回路１１０および２つの対応するＩＦＦＴ回路１０８のみが図示されているが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、４つまたはそれ以上のアンテナ１１２を有してもよく、対応するＲＦ回路１１０および対応するＩＦＦＴ回路１０８は通信される異なる空間のストリーム数に依存する。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、マルチキャリア受信機回路を含むマルチキャリア通信局の一部である。これらの実施例は以下より詳細に議論される。
【００１５】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングを行なうことを差し控えて、空間-周波数ブロック符号化を行なってもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数ブロック符号化を行なうことを差し控えて、空間-周波数インターリービングを行なうことがある。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングおよび空間-周波数ブロック符号化の両方を行なうこともある。これらの多様な実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化が受信局に行なわれるべきかどうかを示してもよい。
【００１６】
図２は、本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数インターリービングを図示する。マトリックス２００は、本発明の実施例に従って、空間-周波数インターリービングを行なうための空間-周波数インターリーバ１０４（図１）によって使用されるインターリーバ・マトリックスを表わす。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックス２００の行２１８，２２２は、マルチキャリア送受信機１００（図１）による送信のために使用される空間チャネルの数および／または送信アンテナ１１２（図１）の数に対応する。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックス２００の列２０６−２１６は、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの数に対応する。理解を容易にするために、インターリーバ・マトリックス２００は、２つの送信アンテナおよび６つのサブキャリアに対して行なわれるインターリービングの例を図示するが、本発明の実施例は、６４またはそれ以上のサブキャリアおよび４またはそれ以上の空間チャネルおよび／または送信アンテナを備えるインターリービングを含む。
【００１７】
マトリックス２００では、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）のようなビット・シーケンスのビットは、ビットｂ１，ｂ２・・・ｂ２０として図示され、その添字は、エンコーダ１０２（図１）のようなエンコーダによって提供されるシーケンス中のビット順序を表わす。いくつかの実施例に従って、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、符号化されたビット・シーケンスの２以上の非連続的なビット（例えば、ビットｂ１とｂ１３）をインターリーバ・マトリックス２００のマトリックス位置２０３に割当てる。いくつかの実施例では、各マトリックス位置２０３に割当てられた２以上のビットは、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルのような符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）の連続するビット（例えばビットｂ１，ｂ２など）をインターリーバ・マトリックス２００の周波数ブロック２０２，２０４内に対角線上に割当てる。例えば、各シンボルの第１ビット２０５は、第１周波数ブロック２０２にわたり、その後第２周波数ブロック２０４にわたり対角線状に割当てられる。第１ビット２０５は、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）の連続するビットの第１部分である。空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、さらに、第１周波数ブロック２０２にわたり、その後第２周波数ブロック２０４にわたり対角線状に各シンボルの第２ビット２０７を割当てる。第２ビット２０７は、符号化されたビット・シーケンスの連続するビットの次の部分である。この実施例において、各シンボルは第１ビット２０５からのビットおよび第２ビット２０７からのビットを含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１８】
いくつかの実施例では、周波数ブロックの数は、サブキャリアおよび送信アンテナの間のダイバーシティを増加させるために選択される。いくつかの実施例では、周波数ブロックは行（例えば、空間チャネルまたは送信アンテナ）の２倍またはそれ以上の列（例えば、サブキャリア周波数）を有するために選択されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１９】
マトリックス位置２０３に関連したシンボルは、１シンボル当たり２ビット（つまり直角位相シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）変調）を有するように図示され、しばしばＱＡＭシンボルと称されるが、他の変調水準がさらに適切な場合もある。例えば、１シンボル当たり３ビットを伝送する８ＰＳＫ、１シンボル当たり４ビットを伝送する１６直角位相振幅変調（１６−ＱＡＭ）、１シンボル当たり５ビットを伝送する３２ＱＡＭ、１シンボル当たり６ビットを伝送する６４ＱＡＭ、１シンボル当たり７ビットを伝送する１２８ＱＡＭ、および、１シンボル当たり８ビットを伝送する２５６ＱＡＭがまた適切なこともある。更に、サブキャリア当たりのより高いデータ通信速度をもつ変調水準を使用してもよい。
【００２０】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）にベクトル１０５（図１）を提供する。これらの実施例では、ベクトル１０５（図１）の各々は、空間チャネルの１つに対応するマトリックス２００の行（例えば、行２１８または２２２）の１つからマトリックス位置２０３に関連したシンボルによって表わされるビットを含んでいてもよい。
【００２１】
図３は、本発明のいくつかの実施例に従って空間-周波数ブロック・コーダのブロック図である。空間-周波数ブロック・コーダ３００は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）としての使用に適しているが、空間-周波数ブロック符号化のための他の構成がさらに適切なこともある。いくつかの実施例に従って、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、マトリックス位置２０３（図２）からのシンボルのグループ、それはＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルのグループであってもよいが、このようなシンボルのグループを予め符号化する。いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つ、および、マルチキャリア受信局へ送信するための複数の空間チャネルの１つにマップする。
【００２２】
いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、インターリーバ・マトリックス２００（図２）のマトリックス位置２０３（図２）に割当てられた２またはそれ以上のビット（例えばビットｂ１とｂ１３（図２））をマップするためのビット・マッパ３０２を含み、符号化されたシンボルを生成する。いくつかの実施例では、ビット・マッパ３０２は符号化されたＱＡＭシンボルを生成するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００２３】
空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに直並列コンバータ３０４を含み、連続するシンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトル３０５を生成する。シンボル・ベクトルの各々は、２以上のシンボルを有することができる。いくつかの実施例では、並列シンボル・ベクトル３０５は、予め符号化するための符号化されたシンボルのグループを含んでいてもよい。
【００２４】
空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、プリコーダ３０６を含み、シンボル・ベクトル３０５から符号化されたシンボルのグループを予め符号化する。空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、空間-周波数シンボル・マッパを含み、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つ、および、複数の空間チャネルの１つにマップする。これは以下より詳細に議論される。
【００２５】
図４は、本発明のいくつかの実施例に従うプリコーディングを図示する。いくつかの実施例では、図４に示された動作はプリコーダ３０６（図３）によって行なわれるが、他のプリコーダがさらに適切な場合もある。マトリックス４００は、列の数がマルチキャリア通信チャネルにおけるサブキャリアの数に対応し、また、行の数が空間チャネルの数に対応する、アンテナ対サブキャリアの割当てマトリックスを図示する。いくつかの実施例では、マトリックス４００の位置に割当てられた符号化されたシンボルは、インターリーバ・マトリックス２００（図２）のマトリックス位置２０３（図２）に対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００２６】
いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、マトリックス４００の２以上の周波数ブロック内の対角線マトリックス位置からともに予め符号化するための符号化されたシンボルのグループを選択する。符号化されたシンボルはマトリックス位置２０３（図２）と関連する。例えば、プリコーダ３０６は、グループ４０６，４０８，４１０の各々のシンボルをともに予め符号化する。いくつかの実施例では、各グループは、２以上の周波数ブロック（例えば、周波数ブロック４０２，４０４）内の対角線位置から選択された複数の予め符号化されていないＱＡＭシンボルを含んでいてもよい。
【００２７】
プリコーディング後に、予め符号化されたシンボルはそれぞれ、関連するグループのマトリックス位置２０３（図２）からシンボルの線形結合（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を実質的に含んでもよい。例えば、第１グループ４０６（つまりグループ１）は、４つのシンボル４０１，４１１，４１３，４２３（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。プリコーディング後に、結果となる４つの予め符号化されたシンボルは、４つの符号化されたシンボル４０１，４１１，４１３，４２３の線形結合となるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。第２グループ４０８（つまりグループ２）は、４つのシンボル４０３，４０７，４１５，４１９（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。第３グループ（つまりグループ３）は、４つのシンボル４０５，４０９，４１７，４２１（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。プリコーダ３０６（図３）の出力は、マトリックス４００の各位置に関連する予め符号化されたシンボルである。
【００２８】
いくつかの実施例では、プリコーディング・グループのために選ばれた予め符号化されていないシンボルは、マトリックス４００の２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択される。これらの実施例では、その対角線位置は、あらゆるグループが連続するビットから生成されたシンボルを含まないように、符号化されたビットがインターリービングのためにどのように対角線上に割当てられたかとは異なる。例えば、シンボル４０１，４０９は対角線マトリックス位置にあり、連続するビット（例えば、ｂ１とｂ２）から生成されたシンボルを含むので、シンボル４０１およびシンボル４０９が異なる予め符号化したグループにあるように選択される。この実施例において、シンボル４０１は第１グループ４０６に選ばれ、また、シンボル４０９は第３グループ４１０に選択されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、グループを予め符号化するために選ばれたシンボルは、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）による連続するビットのインターリービングに関して反対角線（対角線方向が反対）である。
【００２９】
いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、各シンボル・ベクトルに複素フィールド・マトリックスを乗じることにより、シンボル（例えばシンボル・ベクトル）のグループを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成する。いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、線形二乗プリコーダである。いくつかの実施例では、複素フィールド・マトリックスは、実質的に行方向のヴァンデルモンド構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３０】
図１を参照して、いくつかの実施例では、空間ストリームを送信するために使用される空間チャネルは、少なくとも部分的に相関（つまり、周波数において非直交）チャネルである。これらの実施例では、各空間チャネルは、同じ周波数でシンボル変調されたサブキャリアを使用する。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性（つまり部分的な直交性）は、アンテナ分離を通じて達成される。いくつかの実施例では、送信アンテナ１１２は、それらの間に少なくとも送信周波数の波長のほぼ半分の間隔を有するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、アンテナ間隔は、異なるアンテナが相関性のないチャネル・フェージングを受けるように選択される。いくつかの実施例では、空間-周波数のインターリービングおよび／またはマルチキャリア送受信機１００によって使用される高スループットの空間-周波数ブロック・コードは、感度をより狭いアンテナ間隔または分離にし、アンテナのフェージング相関に対して強靭になる。いくつかの実施例では、アンテナ分離は、送信波長に比べて小さくてもよい。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性は、ビーム形成を通して達成されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含む。いくつかの実施例中で、シンボルで変調された各サブキャリアは、他のサブキャリアの実質的に中心周波数でヌル点を有しており、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリア間に実質的な直交性を達成することができる。いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、複数のＯＦＤＭサブキャリアを含む直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信チャネルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３２】
いくつかの実施例では、送信アンテナ１１２は、チャネルを２以上の空間チャネルに分割するために使用される。いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２は、１つの空間送信チャネルを定義する。他の実施例では、マルチキャリア送信機１００は、チャネルを空間チャネルに分割するためにビーム形成技術を使用する。いくつかの実施例では、各空間チャネルは、他の空間チャネルと同じサブキャリア上の個別または独立したデータ・ストリームを通信するために使用され、周波数帯域幅を増加させずに追加のデータ通信をすることができる。空間チャネルの使用によって、チャネルのマルチパス特性を利用することができる。
【００３３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルのための周波数スペクトルは、５ＧＨｚの周波数スペクトルまたは２．４ＧＨｚの周波数スペクトルのいずれかにサブキャリアを含めることができる。これらの実施例では、５ＧＨｚの周波数スペクトルは、およそ４．９から５．９ＧＨｚに及ぶ周波数を含み、また、２．４ＧＨｚのスペクトルは、およそ２．３から２．５ＧＨｚに及ぶ周波数を含むが、他の周波数スペクトルが同じく適切なこともあるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。超広帯域（ＵＷＢ）の実施例では、マルチキャリア通信チャネルのための周波数スペクトルは、より広い周波数スペクトルを含めることができる。
【００３４】
図５は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。マルチキャリア受信機５００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、ＯＦＤＭ通信信号のようなマルチキャリア通信信号をマルチキャリア通信チャネル上で受信することができる。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機をさらに含む通信局の一部であり、他のマルチキャリア送信機がさらに適切な場合もある。
【００３５】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、２以上の空間チャネルを介してマルチキャリア通信チャネル上の信号を受信することができ、２以上の受信アンテナ５１２を使用することができる。いくつかの実施例の中で、マルチキャリア受信機５００は、送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機による空間-周波数インターリービングを使用して、および／または、高スループットの空間-周波数ブロック符号化で符号化された信号を復号するが、他のマルチキャリア送信機がさらにマルチキャリア受信機５００による受信のための信号を符号化するのに適切な場合がある。
【００３６】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化の使用により、畳込みまたは誤り訂正復号の必要性が低減するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化の使用によって、ビタビ復号の必要性が低減するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループット、または、拡大したレンジは、同様のビット誤り率および帯域幅をもつ畳込み符号を用いて、システムに対して空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック・コードを使用することを通じて達成される。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、連続的に干渉を取り消すために反復したヌル・プロセスを用い、高スループットの空間-周波数ブロック・コードで符号化されたマルチキャリア通信チャネルを介して受信された信号を復号することができる。
【００３７】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、デコーダ５０６を含めてもよい。デコーダ５０６は、スフィア・デコーダおよびヌル・キャンセラを含む空間-周波数ブロック・コード（ＳＦＢＣ）デコーダである。他のサブキャリアによって引き起こされる干渉を取り消すために、ヌル・キャンセラはサブキャリア単位で反復してヌルをキャンセルするプロセスを行なう。スフィア・デコーダは、干渉がヌル・キャンセラによって他のレイヤから取り消されて、レイヤ内のシンボルを復号する。
【００３８】
いくつかの実施例では、反復したヌル・キャンセル・プロセスが実行された後、デコーダ５０６はヌルにキャンセルされたシンボル・ベクトルを復号する。いくつかの実施例では、デコーダ５０６は、スフィア・デコーダを含み、それは関連するグループのシンボルのレイヤを球状に復号し、スフィア・デコーダの出力（つまり、一度に１つの復号されたレイヤ）に複素フィールドのマトリックスを乗じる。このように、レイヤがすべて復号されるまで、現在のレイヤの貢献が取り消されるように、デコーダ５０６は、ヌル・キャンセル・プロセスのために予め符号化されたシンボル・ベクトル（例えば、現在のレイヤを再生成すること）を再生成する。いくつかの実施例では、ヌルは、レイヤがすべて復号されるまで、キャンセルが繰り返して行なわれている間、各サブキャリアに対して一度行われるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、スフィア・デコーダは、総当りＭＬ検出と異なり、球または球状の範囲内で最尤（ＭＬ）検出を行なう。いくつかの実施例では、デコーダ５０６は、マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアのために復号されたシンボル・ベクトル５０５を生成する。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル５０５は、ＱＡＭシンボル・ベクトルである。
【００３９】
いくつかの実施例では、ヌル・キャンセル・プロセスは、特定のサブキャリア周波数に対するシンボル・ベクトル内で、ｉ番目のレイヤがいまだ１番目のレイヤからｉ−１番目のレイヤまでの干渉を有し、ｉ＋１番目のレイヤからＭ番目のレイヤまでの干渉は実質的にないようにシンボルをヌルにするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。Ｍは、送信アンテナ数と等しくてもよい。いくつかの実施例では、ヌル・キャンセル・プロセスは、さらに、ヌルにキャンセルされたシンボル・ベクトルに基づいてヌルにした後、シンボル・ベクトル中のいくつかの要素をキャンセルしてもよい。レイヤがすべて復号されるまで、このプロセスは連続的に行なわれる。いくつかの実施例では、これは反復プロセスである。
【００４０】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらに空間-周波数デインターリーバ５０４を含む。これらの実施例では、空間-周波数デインターリーバ５０４は、個々の空間チャネルに関連したベクトル５０５の形式で、符号化されたシンボル（ＱＡＭシンボルであってもよい）に関連したビットのグループを受信する。各符号化されたシンボルに関連したビットは、デ（逆）インターリービングするために、デインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てられる。いくつかの実施例では、各空間チャネルのビットは、マトリックスの列に亘って割当てられ、マトリックスの各周波数ブロックに亘ってマトリックスから対角線状に読取られる。例えば、デインターリービング・マトリックスは、マトリックス２００（図２）に類似しており、また、第１ビット２０５（図２）は、各周波数ブロックの対角線位置から最初に（例えば、ビットｂｌ，ｂ２，ｂ３，ｂ４・・・）読まれ、次に、第２ビット２０７（図２）が、各周波数ブロックの対角線位置から次に（例えば、ビットｂ１３，ｂ１４，ｂ１５，ｂ１６）読まれる。その結果、空間-周波数デインターリーバ５０４は、ビット１０３（図１）のシーケンスに対応するビット・シーケンスを含む符号化されたビット・シーケンス５０３を生成する。
【００４１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらに符号化されたビット・シーケンス５０３から復号されたビット５０１のシーケンスを生成するためのデコーダ５０２を含む。いくつかの実施例では、デコーダ５０２は、デコーダを修正するフォーワード誤り訂正デコーダ（ＦＥＣ）のような誤り訂正デコーダであり、また、他の実施例では、エンコーダ５０２は畳込みデコーダであってもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４２】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらにＦＦＴ回路５０８を含み、それは受信アンテナ５１２を通して受信したマルチキャリア通信チャネルのサブキャリアを復調し、各受信アンテナに関連した受信シンボル・ベクトルを生成する。受信シンボル・ベクトル（つまり各アンテナ５１２から）は、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの各々からのシンボル・コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、受信アンテナ５１２の数は、マルチキャリア通信信号を送信する際に使用される送信アンテナまたは空間チャネルの数に等しいかそれ以上であってもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらにデコーダ５０６の一部としてシンボル・デマッパを含み、復号されたシンボル・ベクトルをデ（逆）マップし、かつデインターリーバ５０４によってデインターリービングするためのビットを生成する。いくつかの実施例では、シンボル間干渉を低減させるために送信機によって付加された周期的プレフィックス（ＣＰ）を削除するための回路（図示せず）を、ＦＦＴ回路５０８前の信号経路に設けてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、ＲＦ回路５１０を含み、アンテナ５１２によって受信されたマルチキャリア通信チャネル上のＲＦ信号を復調する。いくつかの実施例では、ＲＦ回路５１０は、時間領域のシンボルに変調されたサブキャリアをＦＦＴ回路５０８へ提供する。
【００４４】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、個人向け携帯型情報機器（ＰＤＡ）、ワイヤレス通信能力を有するラップトップまたはポータブル・コンピュータ、ウェブ・タブレット、ワイヤレス電話、ワイヤレス・ヘッドホーン、ページャ、インスタント・メッセージング装置、デジタル・カメラ、アクセス・ポイントまたは他の装置を備えたラップトップまたは、ポータブルーおよび／または情報をワイヤレスに受信および／または送信できる他の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、特定の通信規格、例えばワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）のためのＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ／ｈ）、および／または、８０２．１１（ｎ）基準、および／または、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）のための８０２．１６基準を含む電気電子学会（ＩＥＥＥ）の標準規格に従って、マルチキャリア送信機１００（図１）は無線周波数（ＲＦ）通信を送信し、また、マルチキャリア受信機４００は、無線周波数（ＲＦ）通信を受信するが、送信機１００（図１）および／または受信機４００はさらに地上波デジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ）の放送標準規格および高機能無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＨｉｐｅｒＬＡＮ）標準規格を含む他の技術に従う通信を送信しおよび／または受信するのに適している。
【００４５】
本発明のいくつかの実施例は、８０２．１１ｘを具体化（例えば、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ＨＴなど）する例示内容で議論されるが、請求項はこれらに制限されない。本発明のいくつかの実施例は、マルチキャリア・ワイヤレス通信チャネルを使用するあらゆるワイヤレス・システムの一部として具体化され、（例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、ディスクリート・マルチトーン変調（ＤＭＴ）など）、それらは限定された範囲内で用いられても、また限定なしに用いられてもよく、例えば、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）、ワイヤレス広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）、セルラー・ネットワーク、第３世代（３Ｇ）ネットワーク、第４世代（４Ｇ）ネットワーク、ユニバーサル携帯電話システム（ＵＭＴＳ）および同様な通信システムに使用される。
【００４６】
いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２（図１）および各受信アンテナ５１２は、指向性または無指向性アンテナを含み、例えばダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、ループ・アンテナ、マイクロストリップ・アンテナ、あるいはＲＦ信号の受信および／または送信に適している他のタイプのアンテナを含む。
【００４７】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、単一のマルチキャリア通信局の一部である。マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は１またはそれ以上のワイヤレス通信装置の一部であるが、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、汎用目的の処理または計算システムを含むあらゆるワイヤレスまたは有線通信装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、電池駆動の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、送信機１００（図１）および受信機５００が通信局の一部である場合、送信および受信アンテナは共有されてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４８】
マルチキャリア送信機１００（図１）、空間-周波数ブロック・コーダ３００（図３）、およびマルチキャリア受信機５００は、いくつかの個別の機能要素を具備するものとして図示されるが、１またはそれ以上の機能要素が組み合わされてもよく、またデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）を含む処理要素および／または他のハードウェア要素のようなソフトウェア志向の要素と組み合わされて実施されてもよい。例えば、いくつかの要素は、少なくともここに説明された機能を行なうための１またはそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および様々なハードウェアおよび論理回路の組合せを含む。
【００４９】
もし特に他の方法で述べられないならば、処理、計算、演算、および、判断、表示または同種の用語は１またはそれ以上の処理または計算システムまたは同様の装置の動作またはプロセスを指すことがあり、それは処理システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な量（例えば、電子）として表わされるデータを処理システムのレジスタまたはメモリまたは他の情報の格納、伝送、表示装置内の物理量として同様に表わされる他のデータへ操作し変換する。
【００５０】
図６は、本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム送信手順のフローチャートである。空間ストリーム送信手順６００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機によって行なわれるが、他のマルチキャリア送信機構成がまた手順６００を行なってもよい。
【００５１】
動作６０２は、符号化されたビット・シーケンスを生成するためにビット・ストリームを符号化する。動作６０２は誤り訂正符号を使用するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作６０２はエンコーダ１０２（図１）によって行なわれる。
【００５２】
動作６０４は、符号化されたビット・シーケンスの２以上の非連続ビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることにより、空間-周波数インターリービングを行なう。各マトリックス位置に割当てられる２以上のビットは、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボル（例えば、予め符号化されていないシンボル）のような符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナ数およびマルチキャリア通信チャネルのサブキャリア数によって定義されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作６０４は、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）によって実行される。
【００５３】
いくつかの実施例では、動作６０２は、インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に符号化されたビット・シーケンスの連続ビットを対角線上に割当てる。いくつかの実施例では、動作６０４は、インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロック内にある対角線位置からともに生成された予め符号化のための符号化されたシンボルを選択する。
【００５４】
動作６０６は、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルである符号化されたシンボルを予め符号化することにより空間-周波数ブロック符号化を行なう。いくつかの実施例では、動作６０６は、符号化されたシンボルのグループを予め符号化することを含む。いくつかの実施例では、各グループは、アンテナ対サブキャリア割当てマトリックスの２以上の周波数ブロック内にある対角線位置から選ばれた、複数の符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、予め符号化された各シンボルは、関連するグループの符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む。いくつかの実施例では、動作６０６は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）によって実行される。
【００５５】
動作６０８は、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つ、および、複数の空間チャネルおよび／またはアンテナの１つへマップする。いくつかの実施例では、動作６０８は、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つ、および、インターリーバ・マトリックス中の関連する符号化されたシンボルの割当てに基づいて複数の空間チャネルの１つにマップすることを含む。いくつかの実施例では、動作６０８は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）によって実行される。
【００５６】
動作６１０は、高速逆フーリエ変換を実行し、マルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つのサブキャリアを介して、かつ空間チャネルに対応する複数の送信アンテナの１つによって、後続の送信をするために予め符号化されたシンボルを変調する。いくつかの実施例では、動作６１０は、ＩＦＦＴ回路１０８（図１）によって実行される。
【００５７】
動作６１２は、さらに変調され予め符号化されたシンボルから無線周波数信号を生成することを含む。動作６１２は、さらにマルチキャリア通信チャネルのサブキャリア上で変調され予め符号化されたシンボルを送信することを含む。いくつかの実施例では、動作６１２は、ＲＦ回路１１０（図１）によって実行される。
【００５８】
図７は、本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム受信手順のフローチャートである。空間ストリーム受信手順７００は、マルチキャリア受信機５００（図５）のようなマルチキャリア受信機によって行なわれるが、他の受信機構成が手順７００を実行するために使用されてもよい。手順７００は、複数の空間チャネルを含むマルチキャリア・チャネルを介して送信されたマルチキャリア信号を分離し復号するために使用される。実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化が、送信に先立って行なわれていてもかまわない。
【００５９】
動作７０２は、マルチキャリア受信機の各アンテナ上で受信した信号に対してＦＦＴを行なう。動作７０２によって生成された周波数領域の信号は、マルチキャリア・チャネルの各サブキャリアからの信号コンポーネントおよびマルチキャリア信号を送信する際に使用される各空間チャネルまたは送信アンテナからの信号コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、動作７０２は、ＦＦＴ回路５０８（図５）によって実行される。
【００６０】
動作７０４は、各空間チャネルおよび各サブキャリアに関連する符号化されたシンボル（例えば、符号化されたＱＡＭシンボル）を生成するためのヌル・キャンセリング・プロセスおよびスフィア復号プロセスを実行する。いくつかの実施例では、動作７０４は、サブキャリア単位で受信マルチキャリア信号からの干渉を反復して取り消すとともに、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成し、複数のアンテナ-サブキャリア送信割当てに関連した２以上のビットを生成する。いくつかの実施例では、動作７０４は、デコーダ５０６（図５）によって実行される。
【００６１】
動作７０６は、動作７０４によって生成されたビットを空間-周波数にデインターリーブする。いくつかの実施例では、動作７０６は、デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロックに亘ってアンテナ-サブキャリア割当てに関連した２以上のビットを対角線上にデインターリーブする。いくつかの実施例では、動作７０６は、アンテナ-サブキャリア割当てに関連した２以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内からビットを対角線上に読み、後続の誤り訂正復号のための符号化されたビット・シーケンスを生成する。いくつかの実施例では、動作７０６は、空間-周波数デインターリーバ５０４（図５）によって実行される。
【００６２】
動作７０８は、復号化されたビット・シーケンスを生成するために動作７０６によって生成された符号化されたビット・シーケンスを復号する。いくつかの実施例では、動作７０８は、デコーダ５０２（図５）によって実行される。
【００６３】
手順６００（図６），７００の個々の動作は別々の動作として図示され記述されているが、その個々の動作の１以上は同時に行なわれてもよく、また、その動作が図示された順に行なわれることを必要としない。
【００６４】
本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアのいずれかまたはそれらの組合せで実行される。本発明の実施例は、機械読取り可能な媒体上に格納された命令として実行され、それは、ここに説明された動作を行なうために少なくとも１つのプロセッサによって読取られ実行される。機械読取り可能な媒体は、機械（例えばコンピュータ）によって判読可能な形式で情報を格納するか送信するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械読取り可能な媒体は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク格納媒体、光格納媒体、フラッシュ・メモリ装置、電気的、光学的、音響的、または他の形式の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）および他の形式を含む。
【００６５】
本要約は、技術的な開示の性質および要点を確認できる要約を要求する３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．第１．７２（ｂ）条に応じるために提供される。それは、請求項の範囲または意味を制限しまたは解釈するために使用されないという理解の下で提出される。
【００６６】
前述の詳細な説明では、様々な特徴は、明細書を簡素化する目的で単一の実施例中に随時ひとまとめにされている。明細書におけるこの方法は、主題に係る実施例が各請求項で明確に列挙されるより多くの特徴を要求する発明に反映するものとして解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、本発明は、開示された単一の実施例におけるすべての特徴より少ない状態にある。したがって、以下の請求項は、各請求項が個別の好適な実施例として独自に主張すると共に、本詳細な説明に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。
【図２】本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数インターリービングを図示する。
【図３】本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数ブロック・コーダのブロック図である。
【図４】本発明のいくつかの実施例に従うプリコーディングを図示する。
【図５】本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。
【図６】本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム送信手順のフローチャートである。
【図７】本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム受信手順のフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信に関し、いくつかの実施例では、マルチキャリア通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願のクロスリファレンス
本出願は、２００３年９月１５日に出願された米国仮特許出願番号６０／５０３，０９２に対して３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）の下で優先権の利益を主張し、それは参考のためにここに編入される。
【０００３】
ワイヤレス通信のデータ速度および／またはスループットを増加させるために、ワイヤレス信号は、マルチキャリア通信チャネルと同じ周波数のサブキャリアを利用し、２以上の空間チャネル上で２以上の送信アンテナを使用して送信される。これらのシステムは、しばしばマルチプル入力マルチプル出力（ＭＩＭＯ）システムと称され、アンテナのマルチパスのダイバーシティを利用する。従来のＭＩＭＯシステムは、畳込み符号化および／またはビタビ符号化を使用して、信号を符号化するが、しかしながら、これらの技術はアンテナ分離およびアンテナ・フェージング相関に敏感である。
【０００４】
したがって、ワイヤレス通信システムのデータ速度および／またはスループットを増加させる装置および方法に対する一般的な必要性が存在する。
【０００５】
添付の請求項は、本発明の様々な実施例のいくつかに向けられている。図面とともに考察する場合、詳細な説明は、本発明の実施例についてのより完全な理解を提示することができ、類似の参照番号は図面全体に亘り類似のアイテムを参照する。
【発明の開示】
【０００６】
以下の説明および図面は、当業者が実施例を実施することを可能にするために本発明の特定の実施例を十分に図示する。他の実施例は、構造的、論理的、電気的、プロセス的な変更を包含する。本実施例は、単に可能な変更を示すに過ぎない。もし明示的に要求されない場合、個々のコンポーネントおよび機能は選択的であり、また、動作シーケンスは変更されてもよい。いくつかの実施例の一部および機能は、その中に含められてもよく、また他のものと置き換えられてもよい。請求項で述べられた本発明の実施例は、それらの請求項の利用可能な均等物をすべて包含する。本発明の実施例は、単に便宜のために、「発明」という用語を個別的にまた全体的に称されるが、実際に２以上の発明が示される場合、この出願の範囲をいずれかの単一の発明または発明概念へ自ら制限する意図はない。
【０００７】
図１は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。マルチキャリア送信機１００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、マルチキャリア通信チャネルを通して、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信信号のようなマルチキャリア通信信号を送信する。
【０００８】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、２以上の空間チャネルを含むマルチキャリア通信チャネル上で送信するためのシンボルを符号化し、２以上の送信アンテナ１１２を使用する。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、畳込みまたは誤り訂正符号の必要性を低減する空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック符号化を使用するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／またはマルチキャリア送信機１００による高スループットの空間-周波数ブロック符号化の使用により、ビタビ復号の必要を減じるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループットおよび／または拡大したレンジは、同様のビット誤り率および帯域幅を持つ畳込み符号を使用する従来のシステムに勝る、空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック符号化の使用を通じて達成される。
【０００９】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、ビット・シーケンス１０３のビット上に空間-周波数インターリービングを行なうための空間-周波数インターリーバ（ＳＦＩ）１０４を含む。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、シンボル・ベクトル１０５のシンボルを予め符号化する空間-周波数ブロック・コーダ（ＳＦＢＣ）１０６をさらに含み、予め符号化されたシンボルを空間チャネルの１つ、および、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの１つへ写像（マップ）する。いくつかの実施例では、ビット・シーケンス１０３は符号化されたビット・シーケンスであり、フォーワード誤り訂正（ＦＥＣ）コードで符号化されたビット・シーケンスが含まれているが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル１０５のシンボルは、符号化された直角位相振幅変調（ＱＡＭ）シンボルまたはＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルを含む、符号化されたシンボルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１０】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４は、ビット・シーケンス１０３の非連続的な２またはそれ以上のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てる。各マトリックス位置に割当てられた２以上のビットは、ＱＡＭシンボルのようなシンボルを含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４は、ビット・シーケンス１０３の連続するビットをインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てることができ、空間-周波数ブロック・コーダ１０６は、インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から予め符号化するためにシンボル・ベクトル１０５の符号化されたシンボルを共に選択する。いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ１０６は、インターリーバ・マトリックスにおける他のおよび／または異なる対角線位置から予め符号化するためにシンボル・ベクトル１０５の符号化されたシンボルを共に選択する。これらの実施例、および他の実施例が以下より詳細に議論される。
【００１１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、符号化されていないビット・シーケンス１０１から符号化されたビット１０３のシーケンスをさらに生成するためのエンコーダ１０２を含む。いくつかの実施例では、エンコーダ１０２はＦＥＣエンコーダのような誤りを訂正するエンコーダであり、他の実施例では、エンコーダ１０２は畳込みエンコーダであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１２】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路１０８を含み、それはブロック・コーダ１０６によって提供される空間-周波数にマップされたシンボル１０７から空間チャネルの対応するチャネルまたは送信アンテナの対応するアンテナ１１２上に後続の送信のための信号を生成する。いくつかの実施例では、ＩＦＦＴ回路１０８の出力信号は、送信用のパケット信号である。いくつかの実施例では、シンボル間干渉を減少させるための周期的プレフィックス（ＣＰ）（ガード・インターバル）を加えるための回路が、ＩＦＦＴ回路１０８の後の信号経路に含めてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２は、空間チャネルの１つに対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、さらに無線周波数（ＲＦ）回路１１０を含み、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリア上の対応するＩＦＦＴ回路１０８によって提供される時間領域に変調された予め符号化されたシンボルを送信するためのＲＦ信号を生成する。いくつかの実施例では、ＲＦ回路１１０は送信アンテナ１１２の１つに関連するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１４】
マルチキャリア送信機１００は、２つの送信アンテナ１１２、２つの対応するＲＦ回路１１０および２つの対応するＩＦＦＴ回路１０８のみが図示されているが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、４つまたはそれ以上のアンテナ１１２を有してもよく、対応するＲＦ回路１１０および対応するＩＦＦＴ回路１０８は通信される異なる空間のストリーム数に依存する。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、マルチキャリア受信機回路を含むマルチキャリア通信局の一部である。これらの実施例は以下より詳細に議論される。
【００１５】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングを行なうことを差し控えて、空間-周波数ブロック符号化を行なってもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数ブロック符号化を行なうことを差し控えて、空間-周波数インターリービングを行なうことがある。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングおよび空間-周波数ブロック符号化の両方を行なうこともある。これらの多様な実施例では、マルチキャリア送信機１００は、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化が受信局に行なわれるべきかどうかを示してもよい。
【００１６】
図２は、本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数インターリービングを図示する。マトリックス２００は、本発明の実施例に従って、空間-周波数インターリービングを行なうための空間-周波数インターリーバ１０４（図１）によって使用されるインターリーバ・マトリックスを表わす。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックス２００の行２１８，２２２は、マルチキャリア送受信機１００（図１）による送信のために使用される空間チャネルの数および／または送信アンテナ１１２（図１）の数に対応する。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックス２００の列２０６−２１６は、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの数に対応する。理解を容易にするために、インターリーバ・マトリックス２００は、２つの送信アンテナおよび６つのサブキャリアに対して行なわれるインターリービングの例を図示するが、本発明の実施例は、６４またはそれ以上のサブキャリアおよび４またはそれ以上の空間チャネルおよび／または送信アンテナを備えるインターリービングを含む。
【００１７】
マトリックス２００では、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）のようなビット・シーケンスのビットは、ビットｂ１，ｂ２・・・ｂ２０として図示され、その添字は、エンコーダ１０２（図１）のようなエンコーダによって提供されるシーケンス中のビット順序を表わす。いくつかの実施例に従って、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、符号化されたビット・シーケンスの２以上の非連続的なビット（例えば、ビットｂ１とｂ１３）をインターリーバ・マトリックス２００のマトリックス位置２０３に割当てる。いくつかの実施例では、各マトリックス位置２０３に割当てられた２以上のビットは、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルのような符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）の連続するビット（例えばビットｂ１，ｂ２など）をインターリーバ・マトリックス２００の周波数ブロック２０２，２０４内に対角線上に割当てる。例えば、各シンボルの第１ビット２０５は、第１周波数ブロック２０２にわたり、その後第２周波数ブロック２０４にわたり対角線状に割当てられる。第１ビット２０５は、符号化されたビット・シーケンス１０３（図１）の連続するビットの第１部分である。空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、さらに、第１周波数ブロック２０２にわたり、その後第２周波数ブロック２０４にわたり対角線状に各シンボルの第２ビット２０７を割当てる。第２ビット２０７は、符号化されたビット・シーケンスの連続するビットの次の部分である。この実施例において、各シンボルは第１ビット２０５からのビットおよび第２ビット２０７からのビットを含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１８】
いくつかの実施例では、周波数ブロックの数は、サブキャリアおよび送信アンテナの間のダイバーシティを増加させるために選択される。いくつかの実施例では、周波数ブロックは行（例えば、空間チャネルまたは送信アンテナ）の２倍またはそれ以上の列（例えば、サブキャリア周波数）を有するために選択されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００１９】
マトリックス位置２０３に関連したシンボルは、１シンボル当たり２ビット（つまり直角位相シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）変調）を有するように図示され、しばしばＱＡＭシンボルと称されるが、他の変調水準がさらに適切な場合もある。例えば、１シンボル当たり３ビットを伝送する８ＰＳＫ、１シンボル当たり４ビットを伝送する１６直角位相振幅変調（１６−ＱＡＭ）、１シンボル当たり５ビットを伝送する３２ＱＡＭ、１シンボル当たり６ビットを伝送する６４ＱＡＭ、１シンボル当たり７ビットを伝送する１２８ＱＡＭ、および、１シンボル当たり８ビットを伝送する２５６ＱＡＭがまた適切なこともある。更に、サブキャリア当たりのより高いデータ通信速度をもつ変調水準を使用してもよい。
【００２０】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）にベクトル１０５（図１）を提供する。これらの実施例では、ベクトル１０５（図１）の各々は、空間チャネルの１つに対応するマトリックス２００の行（例えば、行２１８または２２２）の１つからマトリックス位置２０３に関連したシンボルによって表わされるビットを含んでいてもよい。
【００２１】
図３は、本発明のいくつかの実施例に従って空間-周波数ブロック・コーダのブロック図である。空間-周波数ブロック・コーダ３００は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）としての使用に適しているが、空間-周波数ブロック符号化のための他の構成がさらに適切なこともある。いくつかの実施例に従って、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、マトリックス位置２０３（図２）からのシンボルのグループ、それはＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルのグループであってもよいが、このようなシンボルのグループを予め符号化する。いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つ、および、マルチキャリア受信局へ送信するための複数の空間チャネルの１つにマップする。
【００２２】
いくつかの実施例では、空間-周波数ブロック・コーダ３００は、インターリーバ・マトリックス２００（図２）のマトリックス位置２０３（図２）に割当てられた２またはそれ以上のビット（例えばビットｂ１とｂ１３（図２））をマップするためのビット・マッパ３０２を含み、符号化されたシンボルを生成する。いくつかの実施例では、ビット・マッパ３０２は符号化されたＱＡＭシンボルを生成するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００２３】
空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに直並列コンバータ３０４を含み、連続するシンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトル３０５を生成する。シンボル・ベクトルの各々は、２以上のシンボルを有することができる。いくつかの実施例では、並列シンボル・ベクトル３０５は、予め符号化するための符号化されたシンボルのグループを含んでいてもよい。
【００２４】
空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、プリコーダ３０６を含み、シンボル・ベクトル３０５から符号化されたシンボルのグループを予め符号化する。空間-周波数ブロック・コーダ３００は、さらに、空間-周波数シンボル・マッパを含み、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つ、および、複数の空間チャネルの１つにマップする。これは以下より詳細に議論される。
【００２５】
図４は、本発明のいくつかの実施例に従うプリコーディングを図示する。いくつかの実施例では、図４に示された動作はプリコーダ３０６（図３）によって行なわれるが、他のプリコーダがさらに適切な場合もある。マトリックス４００は、列の数がマルチキャリア通信チャネルにおけるサブキャリアの数に対応し、また、行の数が空間チャネルの数に対応する、アンテナ対サブキャリアの割当てマトリックスを図示する。いくつかの実施例では、マトリックス４００の位置に割当てられた符号化されたシンボルは、インターリーバ・マトリックス２００（図２）のマトリックス位置２０３（図２）に対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００２６】
いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、マトリックス４００の２以上の周波数ブロック内の対角線マトリックス位置からともに予め符号化するための符号化されたシンボルのグループを選択する。符号化されたシンボルはマトリックス位置２０３（図２）と関連する。例えば、プリコーダ３０６は、グループ４０６，４０８，４１０の各々のシンボルをともに予め符号化する。いくつかの実施例では、各グループは、２以上の周波数ブロック（例えば、周波数ブロック４０２，４０４）内の対角線位置から選択された複数の予め符号化されていないＱＡＭシンボルを含んでいてもよい。
【００２７】
プリコーディング後に、予め符号化されたシンボルはそれぞれ、関連するグループのマトリックス位置２０３（図２）からシンボルの線形結合（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を実質的に含んでもよい。例えば、第１グループ４０６（つまりグループ１）は、４つのシンボル４０１，４１１，４１３，４２３（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。プリコーディング後に、結果となる４つの予め符号化されたシンボルは、４つの符号化されたシンボル４０１，４１１，４１３，４２３の線形結合となるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。第２グループ４０８（つまりグループ２）は、４つのシンボル４０３，４０７，４１５，４１９（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。第３グループ（つまりグループ３）は、４つのシンボル４０５，４０９，４１７，４２１（例えば、予め符号化されていないＱＡＭシンボル）を含む。プリコーダ３０６（図３）の出力は、マトリックス４００の各位置に関連する予め符号化されたシンボルである。
【００２８】
いくつかの実施例では、プリコーディング・グループのために選ばれた予め符号化されていないシンボルは、マトリックス４００の２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択される。これらの実施例では、その対角線位置は、あらゆるグループが連続するビットから生成されたシンボルを含まないように、符号化されたビットがインターリービングのためにどのように対角線上に割当てられたかとは異なる。例えば、シンボル４０１，４０９は対角線マトリックス位置にあり、連続するビット（例えば、ｂ１とｂ２）から生成されたシンボルを含むので、シンボル４０１およびシンボル４０９が異なる予め符号化したグループにあるように選択される。この実施例において、シンボル４０１は第１グループ４０６に選ばれ、また、シンボル４０９は第３グループ４１０に選択されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、グループを予め符号化するために選ばれたシンボルは、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）による連続するビットのインターリービングに関して反対角線（対角線方向が反対）である。
【００２９】
いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、各シンボル・ベクトルに複素フィールド・マトリックスを乗じることにより、シンボル（例えばシンボル・ベクトル）のグループを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成する。いくつかの実施例では、プリコーダ３０６（図３）は、線形二乗プリコーダである。いくつかの実施例では、複素フィールド・マトリックスは、実質的に行方向のヴァンデルモンド構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３０】
図１を参照して、いくつかの実施例では、空間ストリームを送信するために使用される空間チャネルは、少なくとも部分的に相関（つまり、周波数において非直交）チャネルである。これらの実施例では、各空間チャネルは、同じ周波数でシンボル変調されたサブキャリアを使用する。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性（つまり部分的な直交性）は、アンテナ分離を通じて達成される。いくつかの実施例では、送信アンテナ１１２は、それらの間に少なくとも送信周波数の波長のほぼ半分の間隔を有するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、アンテナ間隔は、異なるアンテナが相関性のないチャネル・フェージングを受けるように選択される。いくつかの実施例では、空間-周波数のインターリービングおよび／またはマルチキャリア送受信機１００によって使用される高スループットの空間-周波数ブロック・コードは、感度をより狭いアンテナ間隔または分離にし、アンテナのフェージング相関に対して強靭になる。いくつかの実施例では、アンテナ分離は、送信波長に比べて小さくてもよい。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性は、ビーム形成を通して達成されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含む。いくつかの実施例中で、シンボルで変調された各サブキャリアは、他のサブキャリアの実質的に中心周波数でヌル点を有しており、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリア間に実質的な直交性を達成することができる。いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、複数のＯＦＤＭサブキャリアを含む直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信チャネルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００３２】
いくつかの実施例では、送信アンテナ１１２は、チャネルを２以上の空間チャネルに分割するために使用される。いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２は、１つの空間送信チャネルを定義する。他の実施例では、マルチキャリア送信機１００は、チャネルを空間チャネルに分割するためにビーム形成技術を使用する。いくつかの実施例では、各空間チャネルは、他の空間チャネルと同じサブキャリア上の個別または独立したデータ・ストリームを通信するために使用され、周波数帯域幅を増加させずに追加のデータ通信をすることができる。空間チャネルの使用によって、チャネルのマルチパス特性を利用することができる。
【００３３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルのための周波数スペクトルは、５ＧＨｚの周波数スペクトルまたは２．４ＧＨｚの周波数スペクトルのいずれかにサブキャリアを含めることができる。これらの実施例では、５ＧＨｚの周波数スペクトルは、およそ４．９から５．９ＧＨｚに及ぶ周波数を含み、また、２．４ＧＨｚのスペクトルは、およそ２．３から２．５ＧＨｚに及ぶ周波数を含むが、他の周波数スペクトルが同じく適切なこともあるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。超広帯域（ＵＷＢ）の実施例では、マルチキャリア通信チャネルのための周波数スペクトルは、より広い周波数スペクトルを含めることができる。
【００３４】
図５は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。マルチキャリア受信機５００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、ＯＦＤＭ通信信号のようなマルチキャリア通信信号をマルチキャリア通信チャネル上で受信することができる。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機をさらに含む通信局の一部であり、他のマルチキャリア送信機がさらに適切な場合もある。
【００３５】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、２以上の空間チャネルを介してマルチキャリア通信チャネル上の信号を受信することができ、２以上の受信アンテナ５１２を使用することができる。いくつかの実施例の中で、マルチキャリア受信機５００は、送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機による空間-周波数インターリービングを使用して、および／または、高スループットの空間-周波数ブロック符号化で符号化された信号を復号するが、他のマルチキャリア送信機がさらにマルチキャリア受信機５００による受信のための信号を符号化するのに適切な場合がある。
【００３６】
いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化の使用により、畳込みまたは誤り訂正復号の必要性が低減するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化の使用によって、ビタビ復号の必要性が低減するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループット、または、拡大したレンジは、同様のビット誤り率および帯域幅をもつ畳込み符号を用いて、システムに対して空間-周波数インターリービングおよび／または高スループットの空間-周波数ブロック・コードを使用することを通じて達成される。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、連続的に干渉を取り消すために反復したヌル・プロセスを用い、高スループットの空間-周波数ブロック・コードで符号化されたマルチキャリア通信チャネルを介して受信された信号を復号することができる。
【００３７】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、デコーダ５０６を含めてもよい。デコーダ５０６は、スフィア・デコーダおよびヌル・キャンセラを含む空間-周波数ブロック・コード（ＳＦＢＣ）デコーダである。他のサブキャリアによって引き起こされる干渉を取り消すために、ヌル・キャンセラはサブキャリア単位で反復してヌルをキャンセルするプロセスを行なう。スフィア・デコーダは、干渉がヌル・キャンセラによって他のレイヤから取り消されて、レイヤ内のシンボルを復号する。
【００３８】
いくつかの実施例では、反復したヌル・キャンセル・プロセスが実行された後、デコーダ５０６はヌルにキャンセルされたシンボル・ベクトルを復号する。いくつかの実施例では、デコーダ５０６は、スフィア・デコーダを含み、それは関連するグループのシンボルのレイヤを球状に復号し、スフィア・デコーダの出力（つまり、一度に１つの復号されたレイヤ）に複素フィールドのマトリックスを乗じる。このように、レイヤがすべて復号されるまで、現在のレイヤの貢献が取り消されるように、デコーダ５０６は、ヌル・キャンセル・プロセスのために予め符号化されたシンボル・ベクトル（例えば、現在のレイヤを再生成すること）を再生成する。いくつかの実施例では、ヌルは、レイヤがすべて復号されるまで、キャンセルが繰り返して行なわれている間、各サブキャリアに対して一度行われるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、スフィア・デコーダは、総当りＭＬ検出と異なり、球または球状の範囲内で最尤（ＭＬ）検出を行なう。いくつかの実施例では、デコーダ５０６は、マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアのために復号されたシンボル・ベクトル５０５を生成する。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル５０５は、ＱＡＭシンボル・ベクトルである。
【００３９】
いくつかの実施例では、ヌル・キャンセル・プロセスは、特定のサブキャリア周波数に対するシンボル・ベクトル内で、ｉ番目のレイヤがいまだ１番目のレイヤからｉ−１番目のレイヤまでの干渉を有し、ｉ＋１番目のレイヤからＭ番目のレイヤまでの干渉は実質的にないようにシンボルをヌルにするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。Ｍは、送信アンテナ数と等しくてもよい。いくつかの実施例では、ヌル・キャンセル・プロセスは、さらに、ヌルにキャンセルされたシンボル・ベクトルに基づいてヌルにした後、シンボル・ベクトル中のいくつかの要素をキャンセルしてもよい。レイヤがすべて復号されるまで、このプロセスは連続的に行なわれる。いくつかの実施例では、これは反復プロセスである。
【００４０】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらに空間-周波数デインターリーバ５０４を含む。これらの実施例では、空間-周波数デインターリーバ５０４は、個々の空間チャネルに関連したベクトル５０５の形式で、符号化されたシンボル（ＱＡＭシンボルであってもよい）に関連したビットのグループを受信する。各符号化されたシンボルに関連したビットは、デ（逆）インターリービングするために、デインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てられる。いくつかの実施例では、各空間チャネルのビットは、マトリックスの列に亘って割当てられ、マトリックスの各周波数ブロックに亘ってマトリックスから対角線状に読取られる。例えば、デインターリービング・マトリックスは、マトリックス２００（図２）に類似しており、また、第１ビット２０５（図２）は、各周波数ブロックの対角線位置から最初に（例えば、ビットｂｌ，ｂ２，ｂ３，ｂ４・・・）読まれ、次に、第２ビット２０７（図２）が、各周波数ブロックの対角線位置から次に（例えば、ビットｂ１３，ｂ１４，ｂ１５，ｂ１６）読まれる。その結果、空間-周波数デインターリーバ５０４は、ビット１０３（図１）のシーケンスに対応するビット・シーケンスを含む符号化されたビット・シーケンス５０３を生成する。
【００４１】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらに符号化されたビット・シーケンス５０３から復号されたビット５０１のシーケンスを生成するためのデコーダ５０２を含む。いくつかの実施例では、デコーダ５０２は、デコーダを修正するフォーワード誤り訂正デコーダ（ＦＥＣ）のような誤り訂正デコーダであり、また、他の実施例では、エンコーダ５０２は畳込みデコーダであってもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４２】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらにＦＦＴ回路５０８を含み、それは受信アンテナ５１２を通して受信したマルチキャリア通信チャネルのサブキャリアを復調し、各受信アンテナに関連した受信シンボル・ベクトルを生成する。受信シンボル・ベクトル（つまり各アンテナ５１２から）は、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの各々からのシンボル・コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、受信アンテナ５１２の数は、マルチキャリア通信信号を送信する際に使用される送信アンテナまたは空間チャネルの数に等しいかそれ以上であってもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４３】
いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、さらにデコーダ５０６の一部としてシンボル・デマッパを含み、復号されたシンボル・ベクトルをデ（逆）マップし、かつデインターリーバ５０４によってデインターリービングするためのビットを生成する。いくつかの実施例では、シンボル間干渉を低減させるために送信機によって付加された周期的プレフィックス（ＣＰ）を削除するための回路（図示せず）を、ＦＦＴ回路５０８前の信号経路に設けてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機５００は、ＲＦ回路５１０を含み、アンテナ５１２によって受信されたマルチキャリア通信チャネル上のＲＦ信号を復調する。いくつかの実施例では、ＲＦ回路５１０は、時間領域のシンボルに変調されたサブキャリアをＦＦＴ回路５０８へ提供する。
【００４４】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、個人向け携帯型情報機器（ＰＤＡ）、ワイヤレス通信能力を有するラップトップまたはポータブル・コンピュータ、ウェブ・タブレット、ワイヤレス電話、ワイヤレス・ヘッドホーン、ページャ、インスタント・メッセージング装置、デジタル・カメラ、アクセス・ポイントまたは他の装置を備えたラップトップまたは、ポータブルーおよび／または情報をワイヤレスに受信および／または送信できる他の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、特定の通信規格、例えばワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）のためのＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ／ｈ）、および／または、８０２．１１（ｎ）基準、および／または、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）のための８０２．１６基準を含む電気電子学会（ＩＥＥＥ）の標準規格に従って、マルチキャリア送信機１００（図１）は無線周波数（ＲＦ）通信を送信し、また、マルチキャリア受信機４００は、無線周波数（ＲＦ）通信を受信するが、送信機１００（図１）および／または受信機４００はさらに地上波デジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ）の放送標準規格および高機能無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＨｉｐｅｒＬＡＮ）標準規格を含む他の技術に従う通信を送信しおよび／または受信するのに適している。
【００４５】
本発明のいくつかの実施例は、８０２．１１ｘを具体化（例えば、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ＨＴなど）する例示内容で議論されるが、請求項はこれらに制限されない。本発明のいくつかの実施例は、マルチキャリア・ワイヤレス通信チャネルを使用するあらゆるワイヤレス・システムの一部として具体化され、（例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、ディスクリート・マルチトーン変調（ＤＭＴ）など）、それらは限定された範囲内で用いられても、また限定なしに用いられてもよく、例えば、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）、ワイヤレス広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）、セルラー・ネットワーク、第３世代（３Ｇ）ネットワーク、第４世代（４Ｇ）ネットワーク、ユニバーサル携帯電話システム（ＵＭＴＳ）および同様な通信システムに使用される。
【００４６】
いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１２（図１）および各受信アンテナ５１２は、指向性または無指向性アンテナを含み、例えばダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、ループ・アンテナ、マイクロストリップ・アンテナ、あるいはＲＦ信号の受信および／または送信に適している他のタイプのアンテナを含む。
【００４７】
いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、単一のマルチキャリア通信局の一部である。マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は１またはそれ以上のワイヤレス通信装置の一部であるが、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、汎用目的の処理または計算システムを含むあらゆるワイヤレスまたは有線通信装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機５００は、電池駆動の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、送信機１００（図１）および受信機５００が通信局の一部である場合、送信および受信アンテナは共有されてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。
【００４８】
マルチキャリア送信機１００（図１）、空間-周波数ブロック・コーダ３００（図３）、およびマルチキャリア受信機５００は、いくつかの個別の機能要素を具備するものとして図示されるが、１またはそれ以上の機能要素が組み合わされてもよく、またデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）を含む処理要素および／または他のハードウェア要素のようなソフトウェア志向の要素と組み合わされて実施されてもよい。例えば、いくつかの要素は、少なくともここに説明された機能を行なうための１またはそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および様々なハードウェアおよび論理回路の組合せを含む。
【００４９】
もし特に他の方法で述べられないならば、処理、計算、演算、および、判断、表示または同種の用語は１またはそれ以上の処理または計算システムまたは同様の装置の動作またはプロセスを指すことがあり、それは処理システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な量（例えば、電子）として表わされるデータを処理システムのレジスタまたはメモリまたは他の情報の格納、伝送、表示装置内の物理量として同様に表わされる他のデータへ操作し変換する。
【００５０】
図６は、本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム送信手順のフローチャートである。空間ストリーム送信手順６００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機によって行なわれるが、他のマルチキャリア送信機構成がまた手順６００を行なってもよい。
【００５１】
動作６０２は、符号化されたビット・シーケンスを生成するためにビット・ストリームを符号化する。動作６０２は誤り訂正符号を使用するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作６０２はエンコーダ１０２（図１）によって行なわれる。
【００５２】
動作６０４は、符号化されたビット・シーケンスの２以上の非連続ビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることにより、空間-周波数インターリービングを行なう。各マトリックス位置に割当てられる２以上のビットは、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボル（例えば、予め符号化されていないシンボル）のような符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナ数およびマルチキャリア通信チャネルのサブキャリア数によって定義されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作６０４は、空間-周波数インターリーバ１０４（図１）によって実行される。
【００５３】
いくつかの実施例では、動作６０２は、インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に符号化されたビット・シーケンスの連続ビットを対角線上に割当てる。いくつかの実施例では、動作６０４は、インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロック内にある対角線位置からともに生成された予め符号化のための符号化されたシンボルを選択する。
【００５４】
動作６０６は、ＦＥＣで符号化されたＱＡＭシンボルである符号化されたシンボルを予め符号化することにより空間-周波数ブロック符号化を行なう。いくつかの実施例では、動作６０６は、符号化されたシンボルのグループを予め符号化することを含む。いくつかの実施例では、各グループは、アンテナ対サブキャリア割当てマトリックスの２以上の周波数ブロック内にある対角線位置から選ばれた、複数の符号化されたシンボルを含む。いくつかの実施例では、予め符号化された各シンボルは、関連するグループの符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む。いくつかの実施例では、動作６０６は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）によって実行される。
【００５５】
動作６０８は、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つ、および、複数の空間チャネルおよび／またはアンテナの１つへマップする。いくつかの実施例では、動作６０８は、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つ、および、インターリーバ・マトリックス中の関連する符号化されたシンボルの割当てに基づいて複数の空間チャネルの１つにマップすることを含む。いくつかの実施例では、動作６０８は、空間-周波数ブロック・コーダ１０６（図１）によって実行される。
【００５６】
動作６１０は、高速逆フーリエ変換を実行し、マルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つのサブキャリアを介して、かつ空間チャネルに対応する複数の送信アンテナの１つによって、後続の送信をするために予め符号化されたシンボルを変調する。いくつかの実施例では、動作６１０は、ＩＦＦＴ回路１０８（図１）によって実行される。
【００５７】
動作６１２は、さらに変調され予め符号化されたシンボルから無線周波数信号を生成することを含む。動作６１２は、さらにマルチキャリア通信チャネルのサブキャリア上で変調され予め符号化されたシンボルを送信することを含む。いくつかの実施例では、動作６１２は、ＲＦ回路１１０（図１）によって実行される。
【００５８】
図７は、本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム受信手順のフローチャートである。空間ストリーム受信手順７００は、マルチキャリア受信機５００（図５）のようなマルチキャリア受信機によって行なわれるが、他の受信機構成が手順７００を実行するために使用されてもよい。手順７００は、複数の空間チャネルを含むマルチキャリア・チャネルを介して送信されたマルチキャリア信号を分離し復号するために使用される。実施例では、空間-周波数インターリービングおよび／または空間-周波数ブロック符号化が、送信に先立って行なわれていてもかまわない。
【００５９】
動作７０２は、マルチキャリア受信機の各アンテナ上で受信した信号に対してＦＦＴを行なう。動作７０２によって生成された周波数領域の信号は、マルチキャリア・チャネルの各サブキャリアからの信号コンポーネントおよびマルチキャリア信号を送信する際に使用される各空間チャネルまたは送信アンテナからの信号コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、動作７０２は、ＦＦＴ回路５０８（図５）によって実行される。
【００６０】
動作７０４は、各空間チャネルおよび各サブキャリアに関連する符号化されたシンボル（例えば、符号化されたＱＡＭシンボル）を生成するためのヌル・キャンセリング・プロセスおよびスフィア復号プロセスを実行する。いくつかの実施例では、動作７０４は、サブキャリア単位で受信マルチキャリア信号からの干渉を反復して取り消すとともに、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成し、複数のアンテナ-サブキャリア送信割当てに関連した２以上のビットを生成する。いくつかの実施例では、動作７０４は、デコーダ５０６（図５）によって実行される。
【００６１】
動作７０６は、動作７０４によって生成されたビットを空間-周波数にデインターリーブする。いくつかの実施例では、動作７０６は、デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロックに亘ってアンテナ-サブキャリア割当てに関連した２以上のビットを対角線上にデインターリーブする。いくつかの実施例では、動作７０６は、アンテナ-サブキャリア割当てに関連した２以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内からビットを対角線上に読み、後続の誤り訂正復号のための符号化されたビット・シーケンスを生成する。いくつかの実施例では、動作７０６は、空間-周波数デインターリーバ５０４（図５）によって実行される。
【００６２】
動作７０８は、復号化されたビット・シーケンスを生成するために動作７０６によって生成された符号化されたビット・シーケンスを復号する。いくつかの実施例では、動作７０８は、デコーダ５０２（図５）によって実行される。
【００６３】
手順６００（図６），７００の個々の動作は別々の動作として図示され記述されているが、その個々の動作の１以上は同時に行なわれてもよく、また、その動作が図示された順に行なわれることを必要としない。
【００６４】
本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアのいずれかまたはそれらの組合せで実行される。本発明の実施例は、機械読取り可能な媒体上に格納された命令として実行され、それは、ここに説明された動作を行なうために少なくとも１つのプロセッサによって読取られ実行される。機械読取り可能な媒体は、機械（例えばコンピュータ）によって判読可能な形式で情報を格納するか送信するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械読取り可能な媒体は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク格納媒体、光格納媒体、フラッシュ・メモリ装置、電気的、光学的、音響的、または他の形式の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）および他の形式を含む。
【００６５】
本要約は、技術的な開示の性質および要点を確認できる要約を要求する３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．第１．７２（ｂ）条に応じるために提供される。それは、請求項の範囲または意味を制限しまたは解釈するために使用されないという理解の下で提出される。
【００６６】
前述の詳細な説明では、様々な特徴は、明細書を簡素化する目的で単一の実施例中に随時ひとまとめにされている。明細書におけるこの方法は、主題に係る実施例が各請求項で明確に列挙されるより多くの特徴を要求する発明に反映するものとして解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、本発明は、開示された単一の実施例におけるすべての特徴より少ない状態にある。したがって、以下の請求項は、各請求項が個別の好適な実施例として独自に主張すると共に、本詳細な説明に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。
【図２】本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数インターリービングを図示する。
【図３】本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数ブロック・コーダのブロック図である。
【図４】本発明のいくつかの実施例に従うプリコーディングを図示する。
【図５】本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。
【図６】本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム送信手順のフローチャートである。
【図７】本発明のいくつかの実施例に従う空間ストリーム受信手順のフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てる空間-周波数インターリーバであって、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含む、空間-周波数インターリーバと、
前記符号化されたシンボルを予め符号化し、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数コーダと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア送信機。
【請求項２】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内で対角線上に割当て、
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロックから生成された対角線位置からともに予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項３】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化するためのプリコーダを含み、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
各予め符号化されたシンボルは関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項２記載の送信機。
【請求項４】
前記プリコーダは、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するために前記シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、各シンボル・ベクトルは前記グループの１つの直角位相振幅変調シンボルを含むことを特徴とする請求項３記載のマルチキャリア送信機。
【請求項５】
前記インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナの数、および、前記マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの数によって定義されることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項６】
前記空間-周波数コーダは、前記予め符号化されたシンボルを前記マルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップするための空間-周波数シンボル・マッパを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチキャリア送信機。
【請求項７】
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットをマップし、前記符号化されたシンボルを生成するビット・マッパをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項８】
符号化されていないビット・シーケンスから符号化されたビットの前記シーケンスを生成する誤り訂正エンコーダをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項９】
前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記複数のサブキャリアの１つ上でおよび前記空間チャネルの１つに対応する複数の送信アンテナの１つによって後続の無線周波数送信のために前記予め符号化されたシンボルを変調する高速逆フーリエ変換回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１０】
前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記サブキャリア上で、変調され予め符号化された直角位相振幅変調のシンボルを送信するために、無線周波数信号を生成するために、前記送信アンテナの１つに関連した無線周波数回路をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の送信機。
【請求項１１】
前記マルチキャリア通信チャネルは、複数の空間チャネルを含み、各空間チャネルは複数の送信アンテナの１つに関連し、
各空間チャネルは、前記他の空間チャネルと同じ周波数のサブキャリアを使用し、
前記送信アンテナは、それらの間に少なくとも送信周波数のほぼ半波長の間隔を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１２】
前記マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含むみ、
シンボルで変調された各サブキャリアは、前記他のサブキャリアのほぼ中心周波数にヌル点を有し、前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記サブキャリア間に実質的な直交性を達成する、
ことを特徴とする請求項１１記載の送信機。
【請求項１３】
前記空間-周波数インターリーバによって空間-周波数インターリービングを行なうこと、または
前記空間-周波数コーダによって空間-周波数エンコードを行なうこと、
のいずれかを選択的に差し控えるための回路をさらに含むこと特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１４】
前記送信機は、前記マルチキャリア送信機およびマルチキャリア受信機を含むマルチキャリア通信局の一部であり、前記マルチキャリア受信機は、
受信マルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、前記サブキャリアの各々および前記空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成するヌル・キャンセラを含むデコーダであって、前記デコーダは周波数ブロックに亘ってシンボルのグループを復号するためにさらに空間-周波数デコーダを含む、デコーダと、
デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロックに亘って対角線上にビットをデインターリーブする空間-周波数デインターリーバであって、前記ビットは前記デコーダによって前記デインターリーバ・マトリックス中の位置に割当てられる、空間-周波数デインターリーバと、
をさらに含むこと特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１５】
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることによって空間-周波数インターリービングを行なう段階であって、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含む、段階と、
前記符号化されたシンボルを予め符号化することによって空間-周波数コーディングを行なう段階と、
予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つへマッピングする段階と、
を含むことを特徴とする送信する方法。
【請求項１６】
前記割当てる段階は、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てる段階を含み、
前記予め符号化する段階は、前記インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置からともに生成されて、予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記予め符号化する段階は、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化する段階であって、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含む、段階を含み、
前記予め符号化された各シンボルは、関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナの数および前記マルチキャリア通信チャネルにおけるサブキャリアの数によって定義されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
空間-周波数コーディングを行なう段階は、前記インターリーバ・マトリックス中の関連した符号化シンボルの割当てに基づいて、前記予め符号化されたシンボルを前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記複数のサブキャリアの１つ、および、前記複数の空間チャネルの１つへマップする段階を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
受信したマルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成するデコーダであって、前記デコーダはさらにシンボルのグループを復号し、かつアンテナ-サブキャリア送信割当てに関連した２またはそれ以上のビットを生成する、デコーダと、
前記アンテナ-サブキャリア割当て関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスにおける周波数ブロックに亘って対角線上にデインターリーブする空間-周波数デインターリーバと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア受信機。
【請求項２１】
前記デコーダは、前記マルチキャリア信号のサブキャリアからの干渉を取り消すために反復ヌル・キャンセル・プロセスを使用し、
前記空間-周波数デインターリーバは、アンテナ・サブキャリア割当てに関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、符号化されたビット・シーケンスを生成するために前記デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内から前記ビットを対角線上に読取る、
ことを特徴とする請求項２０記載のマルチキャリア受信機。
【請求項２２】
複数の受信アンテナをさらに含み、複数の前記受信アンテナは前記マルチキャリア信号を送信するために用いられる空間チャネルの数と等しいかまたはそれより大きいことを特徴とする請求項２１記載のマルチキャリア受信機。
【請求項２３】
受信したマルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成し、かつ複数のアンテナ-サブキャリア送信割当ての各々に関連した２またはそれ以上のビットを生成する段階と、
前記アンテナ-サブキャリア割当て関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスにおける周波数ブロックに亘って対角線上にデインターリーブする段階と、
を含むことを特徴とするマルチキャリア信号を受信する方法。
【請求項２４】
デインターリーブする段階は、アンテナ・サブキャリア割当てに関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、符号化されたビット・シーケンスを生成するために前記デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内から前記ビットを対角線上に読取る段階を含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
複数の受信アンテナで前記マルチキャリア信号を受信する段階をさらに含み、複数の前記受信アンテナは前記マルチキャリア信号を送信するために用いられる空間チャネルの数と等しいかまたはそれより大きいことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
２以上の実質的に無指向性アンテナと、
空間-周波数インターリーバおよび空間-周波数コーダを有するマルチキャリア送信機であって、前記空間-周波数インターリーバは符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当て、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含み、前記空間-周波数コーダは前記符号化されたシンボルを予め符号化し、前記アンテナによる送信のために予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする、マルチキャリア送信機と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２７】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内で対角線上に割当て、
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロックから生成された対角線位置からともに予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する、
ことを特徴とする請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記空間-周波数インターリーバは、前記予め符号化されたシンボルのグループを符号化するためのプリコーダを含み、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
各予め符号化されたシンボルは関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
命令を提供する機械読取り可能な媒体において、命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは、
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることによって空間-周波数インターリービングを行ない、ここで各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含み、
前記符号化されたシンボル予め符号化することによって空間-周波数コーディングを行ない、
予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つへマッピングする、
動作を実行することを特徴とする機械読取り可能な媒体。
【請求項３０】
前記命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは命令を実行し、ここで、
前記割当ては、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てることを含み、
前記予め符号化することは、前記インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置からともに生成されて、予め符号化するために符号化されたシンボルを選択することを含む、
ことを特徴とする請求項２９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３１】
前記命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは命令を実行し、ここで、
予め符号化することは、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化し、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
予め符号化された各シンボルは、関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項１】
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てる空間-周波数インターリーバであって、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含む、空間-周波数インターリーバと、
前記符号化されたシンボルを予め符号化し、予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数コーダと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア送信機。
【請求項２】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内で対角線上に割当て、
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロックから生成された対角線位置からともに予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項３】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化するためのプリコーダを含み、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
各予め符号化されたシンボルは関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項２記載の送信機。
【請求項４】
前記プリコーダは、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するために前記シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、各シンボル・ベクトルは前記グループの１つの直角位相振幅変調シンボルを含むことを特徴とする請求項３記載のマルチキャリア送信機。
【請求項５】
前記インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナの数、および、前記マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの数によって定義されることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項６】
前記空間-周波数コーダは、前記予め符号化されたシンボルを前記マルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップするための空間-周波数シンボル・マッパを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチキャリア送信機。
【請求項７】
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットをマップし、前記符号化されたシンボルを生成するビット・マッパをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項８】
符号化されていないビット・シーケンスから符号化されたビットの前記シーケンスを生成する誤り訂正エンコーダをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項９】
前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記複数のサブキャリアの１つ上でおよび前記空間チャネルの１つに対応する複数の送信アンテナの１つによって後続の無線周波数送信のために前記予め符号化されたシンボルを変調する高速逆フーリエ変換回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１０】
前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記サブキャリア上で、変調され予め符号化された直角位相振幅変調のシンボルを送信するために、無線周波数信号を生成するために、前記送信アンテナの１つに関連した無線周波数回路をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の送信機。
【請求項１１】
前記マルチキャリア通信チャネルは、複数の空間チャネルを含み、各空間チャネルは複数の送信アンテナの１つに関連し、
各空間チャネルは、前記他の空間チャネルと同じ周波数のサブキャリアを使用し、
前記送信アンテナは、それらの間に少なくとも送信周波数のほぼ半波長の間隔を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１２】
前記マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含むみ、
シンボルで変調された各サブキャリアは、前記他のサブキャリアのほぼ中心周波数にヌル点を有し、前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記サブキャリア間に実質的な直交性を達成する、
ことを特徴とする請求項１１記載の送信機。
【請求項１３】
前記空間-周波数インターリーバによって空間-周波数インターリービングを行なうこと、または
前記空間-周波数コーダによって空間-周波数エンコードを行なうこと、
のいずれかを選択的に差し控えるための回路をさらに含むこと特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１４】
前記送信機は、前記マルチキャリア送信機およびマルチキャリア受信機を含むマルチキャリア通信局の一部であり、前記マルチキャリア受信機は、
受信マルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、前記サブキャリアの各々および前記空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成するヌル・キャンセラを含むデコーダであって、前記デコーダは周波数ブロックに亘ってシンボルのグループを復号するためにさらに空間-周波数デコーダを含む、デコーダと、
デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロックに亘って対角線上にビットをデインターリーブする空間-周波数デインターリーバであって、前記ビットは前記デコーダによって前記デインターリーバ・マトリックス中の位置に割当てられる、空間-周波数デインターリーバと、
をさらに含むこと特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項１５】
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることによって空間-周波数インターリービングを行なう段階であって、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含む、段階と、
前記符号化されたシンボルを予め符号化することによって空間-周波数コーディングを行なう段階と、
予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つへマッピングする段階と、
を含むことを特徴とする送信する方法。
【請求項１６】
前記割当てる段階は、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てる段階を含み、
前記予め符号化する段階は、前記インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置からともに生成されて、予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記予め符号化する段階は、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化する段階であって、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含む、段階を含み、
前記予め符号化された各シンボルは、関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記インターリーバ・マトリックスは、送信のために使用される送信アンテナの数および前記マルチキャリア通信チャネルにおけるサブキャリアの数によって定義されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
空間-周波数コーディングを行なう段階は、前記インターリーバ・マトリックス中の関連した符号化シンボルの割当てに基づいて、前記予め符号化されたシンボルを前記マルチキャリア通信チャネルにおける前記複数のサブキャリアの１つ、および、前記複数の空間チャネルの１つへマップする段階を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
受信したマルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成するデコーダであって、前記デコーダはさらにシンボルのグループを復号し、かつアンテナ-サブキャリア送信割当てに関連した２またはそれ以上のビットを生成する、デコーダと、
前記アンテナ-サブキャリア割当て関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスにおける周波数ブロックに亘って対角線上にデインターリーブする空間-周波数デインターリーバと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア受信機。
【請求項２１】
前記デコーダは、前記マルチキャリア信号のサブキャリアからの干渉を取り消すために反復ヌル・キャンセル・プロセスを使用し、
前記空間-周波数デインターリーバは、アンテナ・サブキャリア割当てに関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、符号化されたビット・シーケンスを生成するために前記デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内から前記ビットを対角線上に読取る、
ことを特徴とする請求項２０記載のマルチキャリア受信機。
【請求項２２】
複数の受信アンテナをさらに含み、複数の前記受信アンテナは前記マルチキャリア信号を送信するために用いられる空間チャネルの数と等しいかまたはそれより大きいことを特徴とする請求項２１記載のマルチキャリア受信機。
【請求項２３】
受信したマルチキャリア信号からの干渉をサブキャリア単位で反復して取り消し、複数のサブキャリアの各々および複数の空間チャネルの各々に関連したシンボル・ベクトルを生成し、かつ複数のアンテナ-サブキャリア送信割当ての各々に関連した２またはそれ以上のビットを生成する段階と、
前記アンテナ-サブキャリア割当て関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスにおける周波数ブロックに亘って対角線上にデインターリーブする段階と、
を含むことを特徴とするマルチキャリア信号を受信する方法。
【請求項２４】
デインターリーブする段階は、アンテナ・サブキャリア割当てに関連した前記２またはそれ以上のビットをデインターリーバ・マトリックスに割当て、符号化されたビット・シーケンスを生成するために前記デインターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内から前記ビットを対角線上に読取る段階を含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
複数の受信アンテナで前記マルチキャリア信号を受信する段階をさらに含み、複数の前記受信アンテナは前記マルチキャリア信号を送信するために用いられる空間チャネルの数と等しいかまたはそれより大きいことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
２以上の実質的に無指向性アンテナと、
空間-周波数インターリーバおよび空間-周波数コーダを有するマルチキャリア送信機であって、前記空間-周波数インターリーバは符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当て、各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含み、前記空間-周波数コーダは前記符号化されたシンボルを予め符号化し、前記アンテナによる送信のために予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする、マルチキャリア送信機と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２７】
前記空間-周波数インターリーバは、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内で対角線上に割当て、
前記空間-周波数コーダは、前記インターリーバ・マトリックスの２以上の周波数ブロックから生成された対角線位置からともに予め符号化するために符号化されたシンボルを選択する、
ことを特徴とする請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記空間-周波数インターリーバは、前記予め符号化されたシンボルのグループを符号化するためのプリコーダを含み、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
各予め符号化されたシンボルは関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
命令を提供する機械読取り可能な媒体において、命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは、
符号化されたビット・シーケンスの２またはそれ以上の非連続のビットをインターリーバ・マトリックスのマトリックス位置に割当てることによって空間-周波数インターリービングを行ない、ここで各マトリックス位置に割当てられた前記２またはそれ以上のビットは符号化されたシンボルを含み、
前記符号化されたシンボル予め符号化することによって空間-周波数コーディングを行ない、
予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルにおける複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つへマッピングする、
動作を実行することを特徴とする機械読取り可能な媒体。
【請求項３０】
前記命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは命令を実行し、ここで、
前記割当ては、前記符号化されたビット・シーケンスの連続するビットを前記インターリーバ・マトリックスの周波数ブロック内に対角線上に割当てることを含み、
前記予め符号化することは、前記インターリーバ・マトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置からともに生成されて、予め符号化するために符号化されたシンボルを選択することを含む、
ことを特徴とする請求項２９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３１】
前記命令が１以上のプロセッサによって実行される場合、前記プロセッサは命令を実行し、ここで、
予め符号化することは、前記符号化されたシンボルのグループを予め符号化し、各グループはアンテナ-サブキャリア割当てマトリックスにおける２以上の周波数ブロック内の対角線位置から選択された複数の前記符号化されたシンボルを含み、
予め符号化された各シンボルは、関連するグループの前記符号化されたシンボルの線形結合を実質的に含む、
ことを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００７−５０６３０４（Ｐ２００７−５０６３０４Ａ）
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２６３５７（Ｐ２００６−５２６３５７）
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９７６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９７５９
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９７６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９７５９
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]