JP2000138623A - Ｗｃｄｍａ用の空間時間ブロック符号化送信アンテナ・ダイバシティ処理回路 - Google Patents
Ｗｃｄｍａ用の空間時間ブロック符号化送信アンテナ・ダイバシティ処理回路Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 開ループシステムで可能なエクストラ・パス
・ダイバシティを広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭ
Ａ）通信で利用する方式を提案する。 【解決手段】 移動体通信システムの入力回路は、第１
の時間（Ｔ０〜Ｔ１）中は外部信号源から第１の複数の
信号ｒj（ｉ＋τj）（ｉ＝０〜Ｎ−１）を受信し、第２
の時間（Ｔ１〜Ｔ２）中は外部信号源から第２の複数の
信号ｒj（ｉ＋τj）（ｉ＝Ｎ〜２Ｎ−１）を受信し、各
第１および第２の複数の信号をそれぞれの第１および第
２の経路ｊを通して受信し、第１の入力信号６１２と第
２の入力信号６１４を第１および第２の複数の信号から
生成する。訂正回路は、第１の推定信号３０２と第２の
推定信号３０６と第１および第２の入力信号を受け、第
１および第２の推定信号と第１および第２の入力信号に
応じて第１のシンボル推定値と第２のシンボル推定値を
生成する。
・ダイバシティを広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭ
Ａ）通信で利用する方式を提案する。 【解決手段】 移動体通信システムの入力回路は、第１
の時間（Ｔ０〜Ｔ１）中は外部信号源から第１の複数の
信号ｒj（ｉ＋τj）（ｉ＝０〜Ｎ−１）を受信し、第２
の時間（Ｔ１〜Ｔ２）中は外部信号源から第２の複数の
信号ｒj（ｉ＋τj）（ｉ＝Ｎ〜２Ｎ−１）を受信し、各
第１および第２の複数の信号をそれぞれの第１および第
２の経路ｊを通して受信し、第１の入力信号６１２と第
２の入力信号６１４を第１および第２の複数の信号から
生成する。訂正回路は、第１の推定信号３０２と第２の
推定信号３０６と第１および第２の入力信号を受け、第
１および第２の推定信号と第１および第２の入力信号に
応じて第１のシンボル推定値と第２のシンボル推定値を
生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信システム用の広
帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）に関するもので、
より特定すると、ＷＣＤＭＡ用の空間時間ブロック符号
化送信アンテナ・ダイバシティ処理回路に関する。
帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）に関するもので、
より特定すると、ＷＣＤＭＡ用の空間時間ブロック符号
化送信アンテナ・ダイバシティ処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ)シ
ステムの特徴は、特有の符号を各信号に割り当てること
により、共通チャンネルを通して異なるデータ信号を同
時に伝送することである。この特有の信号と選択された
受信器の符号とが一致すると、データ信号の正しい受信
者が決まる。これらの異なるデータ信号は、地上のクラ
ッタや予測不可能な信号反射のために、多重経路を経て
受信器に到着する。これらの多重データ信号は受信器で
加算されて、顕著なフェージングや受信信号強さの変動
が起こる。一般に多重データ経路によるこのフェージン
グは、伝送エネルギーを広帯域にわたって拡散すること
により減少させることができる。この広帯域を用いる
と、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）や時間分割多元接
続（ＴＤＭＡ）などの狭帯域伝送モードに比べて、フェ
ージングは大幅に減少する。
ステムの特徴は、特有の符号を各信号に割り当てること
により、共通チャンネルを通して異なるデータ信号を同
時に伝送することである。この特有の信号と選択された
受信器の符号とが一致すると、データ信号の正しい受信
者が決まる。これらの異なるデータ信号は、地上のクラ
ッタや予測不可能な信号反射のために、多重経路を経て
受信器に到着する。これらの多重データ信号は受信器で
加算されて、顕著なフェージングや受信信号強さの変動
が起こる。一般に多重データ経路によるこのフェージン
グは、伝送エネルギーを広帯域にわたって拡散すること
により減少させることができる。この広帯域を用いる
と、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）や時間分割多元接
続（ＴＤＭＡ）などの狭帯域伝送モードに比べて、フェ
ージングは大幅に減少する。
【０００３】次世代の広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤ
ＭＡ）のための新しい標準が絶えず提案されている。暫
定米国特許出願番号第６０／０８２，６７１号、１９９
８年４月２２日出願、はその一例であって、これを引例
として挙げる。これらのＷＣＤＭＡシステムは、パイロ
ット・シンボル支援のチャンネル推定方式を持つコヒー
レント通信システムである。これらのパイロット・シン
ボルは４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ）の既知データーと
して、所定の時間フレームで有効距離内の任意の受信器
に伝送される。フレームは不連続伝送（ＤＴＸ）モード
で伝播する。音声トラヒックでは、ユーザが話している
間はユーザデータは送信されるが、ユーザが黙っている
間はデータシンボルは送信されない。同様にパケット・
データでは、パケットを送る準備ができているときだけ
ユーザ・データは送信される。フレームは、パイロット
・シンボルだけでなく伝送電力制御（ＴＰＣ）シンボル
や速度情報（ＲＩ）シンボルなどの他の制御シンボルも
含む。これらの制御シンボルは、データビットと区別す
るためにチップとも呼ばれる多重ビットを含む。したが
ってチップ伝送時間（ＴC）は、シンボル時間速度
（Ｔ）をシンボル内のチップの数（Ｎ）で割った数に等
しい。
ＭＡ）のための新しい標準が絶えず提案されている。暫
定米国特許出願番号第６０／０８２，６７１号、１９９
８年４月２２日出願、はその一例であって、これを引例
として挙げる。これらのＷＣＤＭＡシステムは、パイロ
ット・シンボル支援のチャンネル推定方式を持つコヒー
レント通信システムである。これらのパイロット・シン
ボルは４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ）の既知データーと
して、所定の時間フレームで有効距離内の任意の受信器
に伝送される。フレームは不連続伝送（ＤＴＸ）モード
で伝播する。音声トラヒックでは、ユーザが話している
間はユーザデータは送信されるが、ユーザが黙っている
間はデータシンボルは送信されない。同様にパケット・
データでは、パケットを送る準備ができているときだけ
ユーザ・データは送信される。フレームは、パイロット
・シンボルだけでなく伝送電力制御（ＴＰＣ）シンボル
や速度情報（ＲＩ）シンボルなどの他の制御シンボルも
含む。これらの制御シンボルは、データビットと区別す
るためにチップとも呼ばれる多重ビットを含む。したが
ってチップ伝送時間（ＴC）は、シンボル時間速度
（Ｔ）をシンボル内のチップの数（Ｎ）で割った数に等
しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまでの研究によ
り、狭帯域通信システムでは送信ダイバシティを増やす
ことにより多重送信アンテナの受信が改善されることが
分かっている。Tarokh 他の論文「チャンネル推定を用
いない送信ダイバシティのための新しい検出方式(New D
etection Schemes for Tranmit Diversity with no Cha
nnel Estimation)」は、ＴＤＭＡシステム用のこのよう
な送信ダイバシティ方式について述べている。同じ考え
方を、Alamouti, Tarokh 他の「無線通信用の簡単な送
信器ダイバシティ技術(A Simple Transmitter Diversit
y Technique for Wireless Communications)」も述べて
いる。しかしAlamoutiはＷＣＤＭＡ通信システム用のこ
のような送信ダイバシティ方式については述べていな
い。
り、狭帯域通信システムでは送信ダイバシティを増やす
ことにより多重送信アンテナの受信が改善されることが
分かっている。Tarokh 他の論文「チャンネル推定を用
いない送信ダイバシティのための新しい検出方式(New D
etection Schemes for Tranmit Diversity with no Cha
nnel Estimation)」は、ＴＤＭＡシステム用のこのよう
な送信ダイバシティ方式について述べている。同じ考え
方を、Alamouti, Tarokh 他の「無線通信用の簡単な送
信器ダイバシティ技術(A Simple Transmitter Diversit
y Technique for Wireless Communications)」も述べて
いる。しかしAlamoutiはＷＣＤＭＡ通信システム用のこ
のような送信ダイバシティ方式については述べていな
い。
【０００５】他方、ＷＣＤＭＡシステム用の直交送信ダ
イバシティ（ＯＴＤ）や時間切換え時間ダイバシティ
（ＴＳＴＤ）など、開ループ送信ダイバシティ方式につ
いての研究も行われている。ＯＴＤシステムとＴＳＴＤ
システムは同様な性能を有する。どちらも多重送信アン
テナを用いて、特にドップラー速度が低いときやレーキ
（ｒａｋｅ）受信器のための経路が十分ないときのフェ
ージングに対して、何らかのダイバシティを提供する。
しかしＯＴＤシステムもＴＳＴＤシステムも、開ループ
システムで可能なエキストラ・パス・ダイバシティを利
用していない。例えば図５のＯＴＤエンコーダ回路５０
２はリード線５００にシンボルＳ1とＳ2を受け、第１お
よび第２アンテナから送信する出力信号をリード線５０
４と５０６にそれぞれ出す。これらの送信信号は経路５
０８、５１０を介して逆拡散入力回路が受信する（図
６）。入力回路は送信後の時刻τjにシンボル当たりＮ
個のチップ信号のｉ番目を、Ｌ個の多重信号経路のｊ番
目を通る雑音と共に受信する。ここで以下の説明でも、
簡単のために雑音項は省略する。リード線６００に入る
この受信信号ｒj（ｉ＋τj）に、リード線６０４に入る
受信器特有のチャンネル直交符号信号Ｃm（ｉ＋τj）を
乗算回路６０２で乗算する。リード線６０６に入る各チ
ップ信号を各シンボル時間にわたって回路６０８で合計
して、式［１］と［２］にそれぞれ示す第１出力信号
イバシティ（ＯＴＤ）や時間切換え時間ダイバシティ
（ＴＳＴＤ）など、開ループ送信ダイバシティ方式につ
いての研究も行われている。ＯＴＤシステムとＴＳＴＤ
システムは同様な性能を有する。どちらも多重送信アン
テナを用いて、特にドップラー速度が低いときやレーキ
（ｒａｋｅ）受信器のための経路が十分ないときのフェ
ージングに対して、何らかのダイバシティを提供する。
しかしＯＴＤシステムもＴＳＴＤシステムも、開ループ
システムで可能なエキストラ・パス・ダイバシティを利
用していない。例えば図５のＯＴＤエンコーダ回路５０
２はリード線５００にシンボルＳ1とＳ2を受け、第１お
よび第２アンテナから送信する出力信号をリード線５０
４と５０６にそれぞれ出す。これらの送信信号は経路５
０８、５１０を介して逆拡散入力回路が受信する（図
６）。入力回路は送信後の時刻τjにシンボル当たりＮ
個のチップ信号のｉ番目を、Ｌ個の多重信号経路のｊ番
目を通る雑音と共に受信する。ここで以下の説明でも、
簡単のために雑音項は省略する。リード線６００に入る
この受信信号ｒj（ｉ＋τj）に、リード線６０４に入る
受信器特有のチャンネル直交符号信号Ｃm（ｉ＋τj）を
乗算回路６０２で乗算する。リード線６０６に入る各チ
ップ信号を各シンボル時間にわたって回路６０８で合計
して、式［１］と［２］にそれぞれ示す第１出力信号
【外１】 と第２出力信号
【外２】 をリード線６１２と６１４にそれぞれ生成する。遅延回
路６１０は１シンボル遅延Ｔを与えるので、出力信号は
同時に生成される。
路６１０は１シンボル遅延Ｔを与えるので、出力信号は
同時に生成される。
【数１】
【０００６】図７のＯＴＤ位相訂正回路は、Ｌ個の多重
信号経路のｊ番目に相当する入力信号として信号
信号経路のｊ番目に相当する入力信号として信号
【外３】 と
【外４】 をリード線６１２、６１４を通して受信する。位相訂正
回路は、式［３］と［４］に示すシンボルＳ1およびＳ2
のソフト出力すなわち信号推定値
回路は、式［３］と［４］に示すシンボルＳ1およびＳ2
のソフト出力すなわち信号推定値
【外５】 と
【外６】 をリード線７１６と７１８にそれぞれ生成する。
【数２】 式［３］と［４］は、ＯＴＤ法が経路ｊ毎に単一チャン
ネル推定値αを与えることを示す。ＴＳＴＤシステムに
ついて同様な分析を行うと同じ結果が得られる。したが
ってＯＴＤ法とＴＳＴＤ法はＬ個の経路ダイバシティに
限られる。このように経路ダイバシティに制限があるた
め、後で説明する開ループシステムで可能なエクストラ
・パス・ダイバシティを利用することができない。
ネル推定値αを与えることを示す。ＴＳＴＤシステムに
ついて同様な分析を行うと同じ結果が得られる。したが
ってＯＴＤ法とＴＳＴＤ法はＬ個の経路ダイバシティに
限られる。このように経路ダイバシティに制限があるた
め、後で説明する開ループシステムで可能なエクストラ
・パス・ダイバシティを利用することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これらの問題は、第１の
時間中は外部信号源から第１の複数の信号を受信するよ
う結合しまた第２の時間中は外部信号源から第２の複数
の信号を受信するよう結合する、入力回路を含む移動体
通信システムにより解決される。入力回路は、第１およ
び第２の複数の信号をそれぞれの第１および第２の経路
を通して受信する。入力回路は第１の入力信号と第２の
入力信号をそれぞれの第１および第２の複数の信号から
生成する。訂正回路は、第１の推定信号と、第２の推定
信号と、第１および第２の入力信号を受信するよう結合
する。訂正回路は第１および第２の推定信号と第１およ
び第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値を生成
する。訂正回路は第１および第２の推定信号と第１およ
び第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生成
する。
時間中は外部信号源から第１の複数の信号を受信するよ
う結合しまた第２の時間中は外部信号源から第２の複数
の信号を受信するよう結合する、入力回路を含む移動体
通信システムにより解決される。入力回路は、第１およ
び第２の複数の信号をそれぞれの第１および第２の経路
を通して受信する。入力回路は第１の入力信号と第２の
入力信号をそれぞれの第１および第２の複数の信号から
生成する。訂正回路は、第１の推定信号と、第２の推定
信号と、第１および第２の入力信号を受信するよう結合
する。訂正回路は第１および第２の推定信号と第１およ
び第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値を生成
する。訂正回路は第１および第２の推定信号と第１およ
び第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生成
する。
【０００８】本発明は、時間と空間にわたって少なくと
も２Ｌ個のダイバシティを提供することにより受信を改
善する。追加の伝送電力や帯域幅は必要ない。電力は多
重アンテナの間でバランスがとれている。
も２Ｌ個のダイバシティを提供することにより受信を改
善する。追加の伝送電力や帯域幅は必要ない。電力は多
重アンテナの間でバランスがとれている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の空間時間トラン
シット・ダイバシティ（ＳＴＴＤ）を用いた代表的な送
信器の略ブロック図である。送信器回路はパイロット・
シンボル、ＴＰＣシンボル、ＲＩシンボル、データ・シ
ンボルを、リード線１００、１０２、１０４、１０６に
それぞれ受信する。各シンボルは、後で詳細に説明する
各ＳＴＴＤエンコーダ１１２，１１８により符号化され
る。各ＳＴＴＤエンコーダは２つの出力信号を生成して
多重回路１２０に与える。リード線１０６に受信したシ
ンボルはチャンネルエンコーダ１０８およびインターリ
ーバ１１０を介してＳＴＴＤエンコーダ１１２に与えら
れる。多重回路１２０は各符号化されたシンボルをフレ
ームのそれぞれのシンボル時間内に生成する。このよう
にして、各フレーム内のシンボルの直列シーケンスが各
乗算回路１２４と１２６に同時に与えられる。リード線
１２２からのチャンネル直交コードＣmを各シンボルに
乗算して、指定された受信器特有の信号を生成する。次
に、ＳＴＴＤ符号化フレームをアンテナ１２８および１
３０に与えて送信する。
シット・ダイバシティ（ＳＴＴＤ）を用いた代表的な送
信器の略ブロック図である。送信器回路はパイロット・
シンボル、ＴＰＣシンボル、ＲＩシンボル、データ・シ
ンボルを、リード線１００、１０２、１０４、１０６に
それぞれ受信する。各シンボルは、後で詳細に説明する
各ＳＴＴＤエンコーダ１１２，１１８により符号化され
る。各ＳＴＴＤエンコーダは２つの出力信号を生成して
多重回路１２０に与える。リード線１０６に受信したシ
ンボルはチャンネルエンコーダ１０８およびインターリ
ーバ１１０を介してＳＴＴＤエンコーダ１１２に与えら
れる。多重回路１２０は各符号化されたシンボルをフレ
ームのそれぞれのシンボル時間内に生成する。このよう
にして、各フレーム内のシンボルの直列シーケンスが各
乗算回路１２４と１２６に同時に与えられる。リード線
１２２からのチャンネル直交コードＣmを各シンボルに
乗算して、指定された受信器特有の信号を生成する。次
に、ＳＴＴＤ符号化フレームをアンテナ１２８および１
３０に与えて送信する。
【００１０】次に図２は、図１の送信器で用いられる本
発明のＳＴＴＤエンコーダ１１２内の信号の流れを示す
ブロック図である。ＳＴＴＤエンコーダ１１２はリード
線２００に、シンボルＳ1をシンボル時間Ｔで受信し、
シンボルＳ2をシンボル時間２Ｔで受信する。ＳＴＴＤ
エンコーダ１１２はシンボル時間Ｔで、シンボルＳ1を
リード線２０４に生成し、シンボル
発明のＳＴＴＤエンコーダ１１２内の信号の流れを示す
ブロック図である。ＳＴＴＤエンコーダ１１２はリード
線２００に、シンボルＳ1をシンボル時間Ｔで受信し、
シンボルＳ2をシンボル時間２Ｔで受信する。ＳＴＴＤ
エンコーダ１１２はシンボル時間Ｔで、シンボルＳ1を
リード線２０４に生成し、シンボル
【外７】 をリード線２０６に生成する。ただし、アステリスク*
は複素共役演算を示す。また、シンボル時間は伝送フレ
ーム内の相対的な位置を示すものであって、絶対的な時
間ではない。次にＳＴＴＤエンコーダ１１２はシンボル
時間２Ｔで、シンボルＳ2をリード線２０４に生成し、
シンボル
は複素共役演算を示す。また、シンボル時間は伝送フレ
ーム内の相対的な位置を示すものであって、絶対的な時
間ではない。次にＳＴＴＤエンコーダ１１２はシンボル
時間２Ｔで、シンボルＳ2をリード線２０４に生成し、
シンボル
【外８】 をリード線２０６に生成する。これらのシンボルのビッ
トすなわちチップ信号は各経路２０８および２１０を通
して直列に伝送される。レイリー・フェージング・パラ
メータは、リード線２０４と２０８の各アンテナから送
信されるパイロット・シンボルのチャンネル推定値から
決定される。分析を簡単にするため、第１のアンテナ２
０４からｊ番目の経路を通して伝送される信号のレイリ
ー・フェージング・パラメータを
トすなわちチップ信号は各経路２０８および２１０を通
して直列に伝送される。レイリー・フェージング・パラ
メータは、リード線２０４と２０８の各アンテナから送
信されるパイロット・シンボルのチャンネル推定値から
決定される。分析を簡単にするため、第１のアンテナ２
０４からｊ番目の経路を通して伝送される信号のレイリ
ー・フェージング・パラメータを
【外９】 とする。同様に、第２のアンテナ２０６からｊ番目の経
路を通して伝送される信号のレイリー・フェージング・
パラメータを
路を通して伝送される信号のレイリー・フェージング・
パラメータを
【外１０】 とする。各シンボルの各ｉ番目のチップすなわちビット
信号ｒj（ｉ＋τj）は、ｊ番目の経路に対応する送信時
間τjの後に遠隔移動アンテナ２１２で受信される。信
号は伝播して逆拡散入力回路（図６）に入り、これを各
シンボル時間にわたって合計して、前に述べたようにＬ
個の多重信号経路のｊ番目に対応する出力信号
信号ｒj（ｉ＋τj）は、ｊ番目の経路に対応する送信時
間τjの後に遠隔移動アンテナ２１２で受信される。信
号は伝播して逆拡散入力回路（図６）に入り、これを各
シンボル時間にわたって合計して、前に述べたようにＬ
個の多重信号経路のｊ番目に対応する出力信号
【外１１】 と
【外１２】 を生成する。
【００１１】次に図３は、遠隔移動体受信器で用いられ
る本発明の位相訂正回路の略図である。この位相訂正回
路はリード線６１２と６１４に、式［５］と［６］でそ
れぞれ示す信号
る本発明の位相訂正回路の略図である。この位相訂正回
路はリード線６１２と６１４に、式［５］と［６］でそ
れぞれ示す信号
【外１３】 と
【外１４】 を入力信号として受ける。
【数３】
【００１２】位相訂正回路は、第１のアンテナに対応す
るレイリー・フェージング・パラメータ
るレイリー・フェージング・パラメータ
【外１５】 のチャンネル推定値の複素共役をリード線３０２に受
け、また第２のアンテナに対応する別のレイリー・フェ
ージング・パラメータ
け、また第２のアンテナに対応する別のレイリー・フェ
ージング・パラメータ
【外１６】 のチャンネル推定値をリード線３０６に受ける。入力信
号の複素共役は回路３０８と３３０によりリード線３１
０と３３２にそれぞれ生成される。図のようにこれらの
入力信号とその複素共役にレイリー・フェージング・パ
ラメータ推定値信号を乗算して加算すると、式［７］と
［８］に示すような経路特有の第１および第２のシンボ
ル推定値を各出力リード線３１８と３２２に生成する。
号の複素共役は回路３０８と３３０によりリード線３１
０と３３２にそれぞれ生成される。図のようにこれらの
入力信号とその複素共役にレイリー・フェージング・パ
ラメータ推定値信号を乗算して加算すると、式［７］と
［８］に示すような経路特有の第１および第２のシンボ
ル推定値を各出力リード線３１８と３２２に生成する。
【数４】
【００１３】次にこれらの経路特有のシンボル推定値を
レーキ結合回路に与えて各経路特有のシンボル推定値を
加算すると、式［９］と［１０］に示す最終ソフト・シ
ンボルが得られる。
レーキ結合回路に与えて各経路特有のシンボル推定値を
加算すると、式［９］と［１０］に示す最終ソフト・シ
ンボルが得られる。
【数５】
【００１４】これらのソフト・シンボルすなわち推定値
は経路ダイバシティＬと送信ダイバシティ２を与える。
したがって、ＳＴＴＤシステムの全ダイバシティは２Ｌ
である。このようにダイバシティが増加するとビット誤
り率は非常に低下する。図４Ａは３ｋｍｐｈの相対速度
におけるシミュレーションの結果で、ビット当たりのエ
ネルギー（Ｅｂ）対雑音（Ｎｏ）比の種々の値に対する
ＳＴＴＤとＴＳＴＤのビット誤り率（ＢＥＲ）の比較を
示す。ＯＴＤシステムとＴＳＴＤシステムは同じである
ことが他のシミュレーションで分かっている。シミュレ
ーションによると、ＴＳＴＤでは７．５ｄＢのＥｂ／Ｎ
ｏは２．０Ｅ−３のＢＥＲに対応する。しかしＳＴＴＤ
では同じＢＥＲは７．２ｄＢのＥｂ／Ｎｏで達せられ
る。したがってＳＴＴＤはＴＳＴＤに比べて約０．３ｄ
Ｂ改善される。図４Ｂのシミュレーションは、１２０ｋ
ｍｐｈの相対速度において、Ｅｂ/Ｎｏの種々の値に対
するＳＴＴＤとＴＳＴＤのＢＥＲの比較を示す。このシ
ミュレーションでは、ドップラー速度が高い場合でもＳ
ＴＴＤはＴＳＴＤより一般的に０．２５ｄＢ改善される
ことを示す。比較のために述べると、ＢＥＲが２．６Ｅ
−３では図４Ｂのダイバシティのないシミュレーション
曲線に比べてＳＴＴＤは１．０ｄＢ優れている。このよ
うに実質的に優れていることは、本発明が有効であるこ
とを示す。
は経路ダイバシティＬと送信ダイバシティ２を与える。
したがって、ＳＴＴＤシステムの全ダイバシティは２Ｌ
である。このようにダイバシティが増加するとビット誤
り率は非常に低下する。図４Ａは３ｋｍｐｈの相対速度
におけるシミュレーションの結果で、ビット当たりのエ
ネルギー（Ｅｂ）対雑音（Ｎｏ）比の種々の値に対する
ＳＴＴＤとＴＳＴＤのビット誤り率（ＢＥＲ）の比較を
示す。ＯＴＤシステムとＴＳＴＤシステムは同じである
ことが他のシミュレーションで分かっている。シミュレ
ーションによると、ＴＳＴＤでは７．５ｄＢのＥｂ／Ｎ
ｏは２．０Ｅ−３のＢＥＲに対応する。しかしＳＴＴＤ
では同じＢＥＲは７．２ｄＢのＥｂ／Ｎｏで達せられ
る。したがってＳＴＴＤはＴＳＴＤに比べて約０．３ｄ
Ｂ改善される。図４Ｂのシミュレーションは、１２０ｋ
ｍｐｈの相対速度において、Ｅｂ/Ｎｏの種々の値に対
するＳＴＴＤとＴＳＴＤのＢＥＲの比較を示す。このシ
ミュレーションでは、ドップラー速度が高い場合でもＳ
ＴＴＤはＴＳＴＤより一般的に０．２５ｄＢ改善される
ことを示す。比較のために述べると、ＢＥＲが２．６Ｅ
−３では図４Ｂのダイバシティのないシミュレーション
曲線に比べてＳＴＴＤは１．０ｄＢ優れている。このよ
うに実質的に優れていることは、本発明が有効であるこ
とを示す。
【００１５】本発明について好ましい実施の形態を参照
して詳細に説明したが、この説明は単なる例であって、
制限するものではない。例えば、シンボル伝送の次数を
変えても同じ２Ｌダイバシティを与える。更に、本発明
の例示のダイバシティを増やして更に多数の送信および
受信アンテナを用いても良い。また本発明の新規な考え
方は例示の回路に限られるものではなく、当業者がこの
明細書を読んで理解するように、ディジタル信号処理で
実現しても良い。
して詳細に説明したが、この説明は単なる例であって、
制限するものではない。例えば、シンボル伝送の次数を
変えても同じ２Ｌダイバシティを与える。更に、本発明
の例示のダイバシティを増やして更に多数の送信および
受信アンテナを用いても良い。また本発明の新規な考え
方は例示の回路に限られるものではなく、当業者がこの
明細書を読んで理解するように、ディジタル信号処理で
実現しても良い。
【００１６】更に理解されるように、本発明の実施の形
態の詳細について多くの変更が可能なことは本発明を参
照した当業者に明らかである。このような変更や追加の
実施の形態は本発明の特許請求の範囲の精神と範囲内に
あるものとする。
態の詳細について多くの変更が可能なことは本発明を参
照した当業者に明らかである。このような変更や追加の
実施の形態は本発明の特許請求の範囲の精神と範囲内に
あるものとする。
【００１７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 回路であって、訂正回路であって、第１の推定
信号と第２の推定信号と第１の入力信号と第２の入力信
号を受けるよう結合し、複数の信号経路の各信号経路を
通って外部信号源から前記第１および第２の入力信号を
受け、前記第１および第２の推定信号と前記第１および
第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値を生成
し、前記第１および第２の推定信号と前記第１および第
２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生成す
る、訂正回路と、結合回路であって、前記第１のシンボ
ル推定値を含む複数の第１のシンボル推定値を受けるよ
う結合し、前記第２のシンボル推定値を含む複数の第２
のシンボル推定値を受けるよう結合し、前記複数の第１
のシンボル推定値に応じて第１のシンボル信号を生成
し、前記複数の第２のシンボル推定値に応じて第２のシ
ンボル信号を生成する、結合回路と、を含む回路。
る。 （１） 回路であって、訂正回路であって、第１の推定
信号と第２の推定信号と第１の入力信号と第２の入力信
号を受けるよう結合し、複数の信号経路の各信号経路を
通って外部信号源から前記第１および第２の入力信号を
受け、前記第１および第２の推定信号と前記第１および
第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値を生成
し、前記第１および第２の推定信号と前記第１および第
２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生成す
る、訂正回路と、結合回路であって、前記第１のシンボ
ル推定値を含む複数の第１のシンボル推定値を受けるよ
う結合し、前記第２のシンボル推定値を含む複数の第２
のシンボル推定値を受けるよう結合し、前記複数の第１
のシンボル推定値に応じて第１のシンボル信号を生成
し、前記複数の第２のシンボル推定値に応じて第２のシ
ンボル信号を生成する、結合回路と、を含む回路。
【００１８】（２） 入力回路であって、第１の時間中
は前記外部信号源から第１の複数の信号を受けるよう結
合しまた第２の時間中は前記外部信号源から第２の複数
の信号を受けるよう結合し、各前記第１および第２の複
数の信号をそれぞれの第１および第２経路を通して受信
し、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を前記そ
れぞれの第１および第２の複数の信号から生成する、入
力回路を更に含む、第１項に記載の回路。 （３） 入力回路であって、複数の信号経路を通して外
部信号源から複数の信号を受けるよう結合し、前記複数
の信号経路の各信号経路に対応する前記第１の入力信号
と前記第２の入力信号を含む複数の入力信号を生成す
る、入力回路を更に含む、第１項に記載の回路。
は前記外部信号源から第１の複数の信号を受けるよう結
合しまた第２の時間中は前記外部信号源から第２の複数
の信号を受けるよう結合し、各前記第１および第２の複
数の信号をそれぞれの第１および第２経路を通して受信
し、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を前記そ
れぞれの第１および第２の複数の信号から生成する、入
力回路を更に含む、第１項に記載の回路。 （３） 入力回路であって、複数の信号経路を通して外
部信号源から複数の信号を受けるよう結合し、前記複数
の信号経路の各信号経路に対応する前記第１の入力信号
と前記第２の入力信号を含む複数の入力信号を生成す
る、入力回路を更に含む、第１項に記載の回路。
【００１９】（４） 前記訂正回路と前記結合回路を単
一の集積回路上に形成する、第１項に記載の回路。 （５） 各前記第１および第２のシンボル信号は、パイ
ロット・シンボルと、伝送電力制御シンボルと、速度情
報シンボルと、データ・シンボルの少なくとも１つを含
む、第１項に記載の回路。 （６） 前記第１の時間は前記第１および第２のシンボ
ル信号の１つの伝送時間に対応し、また前記第２の時間
は前記第１および第２のシンボル信号の他方の信号の伝
送時間に対応する、第１項に記載の回路。
一の集積回路上に形成する、第１項に記載の回路。 （５） 各前記第１および第２のシンボル信号は、パイ
ロット・シンボルと、伝送電力制御シンボルと、速度情
報シンボルと、データ・シンボルの少なくとも１つを含
む、第１項に記載の回路。 （６） 前記第１の時間は前記第１および第２のシンボ
ル信号の１つの伝送時間に対応し、また前記第２の時間
は前記第１および第２のシンボル信号の他方の信号の伝
送時間に対応する、第１項に記載の回路。
【００２０】（７） 各前記第１および第２のシンボル
信号の全経路ダイバシティは送信アンテナの数の少なく
とも２倍である、第１項に記載の回路。 （８） 前記第１の入力信号を第１のアンテナと第２の
アンテナにより送信し、また前記第２の入力信号を前記
第１のアンテナと前記第２のアンテナにより送信する、
第１項に記載の回路。
信号の全経路ダイバシティは送信アンテナの数の少なく
とも２倍である、第１項に記載の回路。 （８） 前記第１の入力信号を第１のアンテナと第２の
アンテナにより送信し、また前記第２の入力信号を前記
第１のアンテナと前記第２のアンテナにより送信する、
第１項に記載の回路。
【００２１】（９） 前記第１および第２の入力信号は
広帯域符号分割多元接続信号である、第８項に記載の回
路。 （１０） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第９項に記載の回路。
広帯域符号分割多元接続信号である、第８項に記載の回
路。 （１０） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第９項に記載の回路。
【００２２】（１１） 通信回路内で信号を処理する方
法であって、第１の時間中に、それぞれが各信号経路に
対応する複数の第１の信号を受信し、第２の時間中に複
数の第２の信号を受信し、第１のレイリー・フェージン
グ・パラメータを推定し、第２のレイリー・フェージン
グ・パラメータを推定し、前記複数の第１の信号と、前
記複数の第２の信号と、前記第１および第２のレイリー
・フェージング・パラメータに応じて、第１のシンボル
信号を生成し、前記複数の第１の信号と、前記複数の第
２の信号と、前記第１および第２のレイリー・フェージ
ング・パラメータに応じて、第２のシンボル信号を生成
する、ステップを含む、信号を処理する方法。
法であって、第１の時間中に、それぞれが各信号経路に
対応する複数の第１の信号を受信し、第２の時間中に複
数の第２の信号を受信し、第１のレイリー・フェージン
グ・パラメータを推定し、第２のレイリー・フェージン
グ・パラメータを推定し、前記複数の第１の信号と、前
記複数の第２の信号と、前記第１および第２のレイリー
・フェージング・パラメータに応じて、第１のシンボル
信号を生成し、前記複数の第１の信号と、前記複数の第
２の信号と、前記第１および第２のレイリー・フェージ
ング・パラメータに応じて、第２のシンボル信号を生成
する、ステップを含む、信号を処理する方法。
【００２３】（１２） 前記各第１の信号の共役を決定
し、前記複数の第２の信号の各第２の信号の共役を決定
し、各前記第１のレイリー・フェージング・パラメータ
の共役を決定し、各前記第２のレイリー・フェージング
・パラメータの共役を決定する、ステップを更に含む、
第１１項に記載の信号を処理する方法。 （１３） 前記各第１の信号と各前記第１のレイリー・
フェージング・パラメータの各前記共役との積と、前記
各第２の信号の前記共役と各前記第２のレイリー・フェ
ージング・パラメータとの積とを加算することにより、
近似の前記第１のシンボルを決定し、前記各第１の信号
の前記共役の補数と各第２のレイリー・フェージング・
パラメータとの積と、前記各第２の信号と各前記第１の
レイリー・フェージング・パラメータの各前記共役との
積とを加算することにより、近似の前記第２のシンボル
を決定する、ステップを更に含む、第１２項に記載の信
号を処理する方法。
し、前記複数の第２の信号の各第２の信号の共役を決定
し、各前記第１のレイリー・フェージング・パラメータ
の共役を決定し、各前記第２のレイリー・フェージング
・パラメータの共役を決定する、ステップを更に含む、
第１１項に記載の信号を処理する方法。 （１３） 前記各第１の信号と各前記第１のレイリー・
フェージング・パラメータの各前記共役との積と、前記
各第２の信号の前記共役と各前記第２のレイリー・フェ
ージング・パラメータとの積とを加算することにより、
近似の前記第１のシンボルを決定し、前記各第１の信号
の前記共役の補数と各第２のレイリー・フェージング・
パラメータとの積と、前記各第２の信号と各前記第１の
レイリー・フェージング・パラメータの各前記共役との
積とを加算することにより、近似の前記第２のシンボル
を決定する、ステップを更に含む、第１２項に記載の信
号を処理する方法。
【００２４】（１４） 移動体通信システムであって、
各複数のシンボル経路を通して外部信号源から複数の信
号を受信する移動体アンテナと、入力回路であって、前
記アンテナから前記複数の信号を受信するよう結合し、
前記複数の信号経路の各信号経路に対応する第１の入力
信号と第２の入力信号を含む複数の入力信号を生成す
る、入力回路と、訂正回路であって、第１の推定信号と
第２の推定信号と前記第１および第２の入力信号を受け
るよう結合し、前記第１および第２の推定信号と前記第
１および第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値
を生成し、前記第１および第２の推定信号と前記第１お
よび第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生
成する、推定回路と、を含む、移動体通信システム。
各複数のシンボル経路を通して外部信号源から複数の信
号を受信する移動体アンテナと、入力回路であって、前
記アンテナから前記複数の信号を受信するよう結合し、
前記複数の信号経路の各信号経路に対応する第１の入力
信号と第２の入力信号を含む複数の入力信号を生成す
る、入力回路と、訂正回路であって、第１の推定信号と
第２の推定信号と前記第１および第２の入力信号を受け
るよう結合し、前記第１および第２の推定信号と前記第
１および第２の入力信号に応じて第１のシンボル推定値
を生成し、前記第１および第２の推定信号と前記第１お
よび第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値を生
成する、推定回路と、を含む、移動体通信システム。
【００２５】（１５） 結合回路であって、前記第１の
シンボル推定値を含む複数の第１のシンボル推定値を受
けるよう結合し、前記第２のシンボル推定値を含む複数
の第２のシンボル推定値を受けるよう結合し、前記複数
の第１のシンボル推定値に応じて第１のシンボル信号を
生成し、前記複数の第２のシンボル推定値に応じて第２
のシンボル信号を生成する、結合回路を更に含む、第１
４項に記載の移動体通信システム。 （１６） 前記入力回路と前記訂正回路と前記結合回路
を単一集積回路上に形成する、第１５項に記載の移動体
通信システム。
シンボル推定値を含む複数の第１のシンボル推定値を受
けるよう結合し、前記第２のシンボル推定値を含む複数
の第２のシンボル推定値を受けるよう結合し、前記複数
の第１のシンボル推定値に応じて第１のシンボル信号を
生成し、前記複数の第２のシンボル推定値に応じて第２
のシンボル信号を生成する、結合回路を更に含む、第１
４項に記載の移動体通信システム。 （１６） 前記入力回路と前記訂正回路と前記結合回路
を単一集積回路上に形成する、第１５項に記載の移動体
通信システム。
【００２６】（１７） 各第１および第２のシンボル信
号は、パイロット・シンボルと、伝送電力制御シンボル
と、速度情報シンボルと、データ・シンボルの少なくと
も１つを含む、第１５項に記載の移動体通信システム。 （１８） 各前記第１および第２の推定信号はレイリー
・フェージング・パラメータ推定値である、第１４項に
記載の移動体通信システム。 （１９） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第１４項に記載の移動体通信システム。
号は、パイロット・シンボルと、伝送電力制御シンボル
と、速度情報シンボルと、データ・シンボルの少なくと
も１つを含む、第１５項に記載の移動体通信システム。 （１８） 各前記第１および第２の推定信号はレイリー
・フェージング・パラメータ推定値である、第１４項に
記載の移動体通信システム。 （１９） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第１４項に記載の移動体通信システム。
【００２７】（２０） 各前記第１および第２の入力信
号を第１のアンテナと第２のアンテナにより送信する、
第１４項に記載の移動体通信システム。 （２１） 各前記第１および第２の入力信号は広帯域符
号分割多元接続信号である、第２０項に記載の移動体通
信システム。 （２２） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第２１項に記載の移動体通信システム。
号を第１のアンテナと第２のアンテナにより送信する、
第１４項に記載の移動体通信システム。 （２１） 各前記第１および第２の入力信号は広帯域符
号分割多元接続信号である、第２０項に記載の移動体通
信システム。 （２２） 各前記第１および第２のシンボル信号の全経
路ダイバシティは送信アンテナの数の少なくとも２倍で
ある、第２１項に記載の移動体通信システム。
【００２８】（２３） 移動体通信システムの入力回路
は、第１の時間（Ｔ０〜Ｔ１）中は外部信号源から第１
の複数の信号（ｒj（ｉ＋τj），ｉ＝０〜Ｎ−１）を受
信するよう結合し、第２の時間（Ｔ１〜Ｔ２）中は外部
信号源から第２の複数の信号（ｒj（ｉ＋τj），ｉ＝Ｎ
〜２Ｎ−１）を受信するよう結合する。入力回路は、各
第１および第２の複数の信号をそれぞれの第１および第
２の経路（ｊ）を通して受信する。入力回路は、第１の
入力信号（６１２）
は、第１の時間（Ｔ０〜Ｔ１）中は外部信号源から第１
の複数の信号（ｒj（ｉ＋τj），ｉ＝０〜Ｎ−１）を受
信するよう結合し、第２の時間（Ｔ１〜Ｔ２）中は外部
信号源から第２の複数の信号（ｒj（ｉ＋τj），ｉ＝Ｎ
〜２Ｎ−１）を受信するよう結合する。入力回路は、各
第１および第２の複数の信号をそれぞれの第１および第
２の経路（ｊ）を通して受信する。入力回路は、第１の
入力信号（６１２）
【外１７】 と第２の入力信号（６１４）
【外１８】 をそれぞれの第１および第２の複数の信号から生成す
る。訂正回路は、第１の推定信号（３０２）
る。訂正回路は、第１の推定信号（３０２）
【外１９】 と、第２の推定信号（３０６）
【外２０】 と、第１および第２の入力信号を受けるよう結合する。
訂正回路は第１および第２の推定信号と第１および第２
の入力信号に応じて第１のシンボル推定値
訂正回路は第１および第２の推定信号と第１および第２
の入力信号に応じて第１のシンボル推定値
【外２１】 を生成する。訂正回路は第１および第２の推定信号と第
１および第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値
１および第２の入力信号に応じて第２のシンボル推定値
【外２２】 を生成する。
以下の図面と共に詳細な説明を読めば本発明の理解を深
めることができる。
めることができる。
【図１】本発明の空間時間トランシット・ダイバシティ
（ＳＴＴＤ）の簡単なブロック図。
（ＳＴＴＤ）の簡単なブロック図。
【図２】図１の送信機で用いられる本発明のＳＴＴＤエ
ンコーダ内の信号の流れを示すブロック図。
ンコーダ内の信号の流れを示すブロック図。
【図３】受信器と共に用いられる本発明の位相訂正回路
の略図。
の略図。
【図４】Ａは３ｋｍｐｈの車両速度において時間切替え
時間ダイバシティ（ＴＳＴＤ）と比較したＳＴＴＤの性
能を示すシミュレーション。Ｂは１２０ｋｍｐｈの車両
速度においてＴＳＴＤと比較したＳＴＴＤの性能を示す
シミュレーション。
時間ダイバシティ（ＴＳＴＤ）と比較したＳＴＴＤの性
能を示すシミュレーション。Ｂは１２０ｋｍｐｈの車両
速度においてＴＳＴＤと比較したＳＴＴＤの性能を示す
シミュレーション。
【図５】先行技術のＯＴＤエンコーダ内の信号の流れを
示すブロック図。
示すブロック図。
【図６】先行技術の逆拡散器の入力回路のブロック図。
【図７】先行技術の位相訂正回路の略図。
３０２ 第１の推定信号
【外２３】 ３０６ 第２の推定信号
【外２４】 ６１２ 第１の入力信号
【外２５】 ６１４ 第２の入力信号
【外２６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロヒト ネジ アメリカ合衆国，カリフォルニア，スタン フォード，スタンフォード ユニバーシテ ィー，インフォメーション システムズ ラブ，ドュランド 112
Claims (2)
- 【請求項１】 回路であって、 訂正回路であって、第１の推定信号と第２の推定信号と
第１の入力信号と第２の入力信号を受けるよう結合し、
複数の信号経路の各信号経路を通って外部信号源から前
記第１および第２の入力信号を受け、前記第１および第
２の推定信号と前記第１および第２の入力信号に応じて
第１のシンボル推定値を生成し、前記第１および第２の
推定信号と前記第１および第２の入力信号に応じて第２
のシンボル推定値を生成する、訂正回路と、 結合回路であって、前記第１のシンボル推定値を含む複
数の第１のシンボル推定値を受けるよう結合し、前記第
２のシンボル推定値を含む複数の第２のシンボル推定値
を受けるよう結合し、前記複数の第１のシンボル推定値
に応じて第１のシンボル信号を生成し、前記複数の第２
のシンボル推定値に応じて第２のシンボル信号を生成す
る、結合回路と、を備えた回路。 - 【請求項２】 通信回路内で信号を処理する方法であっ
て、 第１の時間中に、それぞれが各信号経路に対応する複数
の第１の信号を受信し、 第２の時間中に複数の第２の信号を受信し、 第１のレイリー・フェージング・パラメータを推定し、 第２のレイリー・フェージング・パラメータを推定し、 前記複数の第１の信号と、前記複数の第２の信号と、前
記第１および第２のレイリー・フェージング・パラメー
タに応じて、第１のシンボル信号を生成し、 前記複数の第１の信号と、前記複数の第２の信号と、前
記第１および第２のレイリー・フェージング・パラメー
タに応じて、第２のシンボル信号を生成する、ステップ
を備えた信号を処理する方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10344398P | 1998-10-07 | 1998-10-07 | |
| US205029 | 1998-12-03 | ||
| US09/205,029 US6643338B1 (en) | 1998-10-07 | 1998-12-03 | Space time block coded transmit antenna diversity for WCDMA |
| US103443 | 1998-12-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138623A true JP2000138623A (ja) | 2000-05-16 |
| JP2000138623A5 JP2000138623A5 (ja) | 2006-12-07 |
| JP4421030B2 JP4421030B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=26800468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28735899A Expired - Lifetime JP4421030B2 (ja) | 1998-10-07 | 1999-10-07 | Ｗｃｄｍａ用の空間時間ブロック符号化送信アンテナ・ダイバシティ処理回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (7) | US6643338B1 (ja) |
| EP (1) | EP0993130B1 (ja) |
| JP (1) | JP4421030B2 (ja) |
| KR (5) | KR20000028887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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