JP2006135990A - 送信器及び送信方法 - Google Patents
送信器及び送信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006135990A JP2006135990A JP2005321414A JP2005321414A JP2006135990A JP 2006135990 A JP2006135990 A JP 2006135990A JP 2005321414 A JP2005321414 A JP 2005321414A JP 2005321414 A JP2005321414 A JP 2005321414A JP 2006135990 A JP2006135990 A JP 2006135990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- frequency
- data
- space
- transmitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 105
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
- H04L1/0606—Space-frequency coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
- H04L1/0618—Space-time coding
- H04L1/0637—Properties of the code
- H04L1/0643—Properties of the code block codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
- H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
【課題】3個のアンテナを使用して2の伝送レートを有する移動通信システムで性能が改善される送信装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は、3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器であって、変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換器と、受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器と、前記直列/並列変換器から出力されるデータを前記時空間ブロック符号器モード決定器で決定したデータ伝送モードにより対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号器と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】本発明は、3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器であって、変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換器と、受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器と、前記直列/並列変換器から出力されるデータを前記時空間ブロック符号器モード決定器で決定したデータ伝送モードにより対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号器と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、3個の送信アンテナを使用して2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器に関するもので、特に、受信器からフィードバックされたチャンネル状態情報により入力されるシンボル列を所定の規則によって複数の送信アンテナを通じて伝送する方式を使用し、コーディング利得を最大化する3個の送信アンテナを使用して2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器に関するものである。
通信において、最も根本的な問題は、チャンネルを通じてある程度効率的で信頼性よくデータを伝送することができるかということである。最近で、活発に研究されている次世代マルチメディア移動通信システムでは、初期の音声中心のサービスから外れて映像、無線データなどの多様な情報を処理して伝送可能な高速通信システムが要求される。それによって、このシステムに適切なチャンネル符号化方式を使用してシステムの効率を高めることが必須的である。
一般的に、移動通信システムに存在する無線チャンネル環境は、有線チャンネル環境と異なって、多重経路干渉(multipath interference)、シャドーイング(shadowing)、電波減衰、時変雑音(time-varying noise)、及びフェージング(fading)のような多様な要因によって不回避な誤りが発生して情報の損失を引き起こす。
情報の損失は、実際の送信信号に大きな歪みを発生させて移動通信システムの全体性能を低下させる要因として作用する。一般的に、このような情報の損失を減少させるために、チャンネルの性格により多様な誤り制御技法(error-control technique)を用いてシステムの信頼度を高める。このような誤り制御技法の中で一番基本的な方法は、誤り訂正符号(error-correcting code)を使用する方法である。
また、無線通信システムで、多重経路フェージングを緩和させるためにダイバーシティ技術を使用するが、例えば、時間ダイバーシティ(time diversity)、周波数ダイバーシティ、アンテナダイバーシティなどがある。
この中で、アンテナダイバーシティ方式は多重アンテナを使用する方式である。このアンテナダイバーシティ方式は、複数の受信アンテナを使用する受信アンテナダイバーシティ方式、複数の送信アンテナを使用する送信アンテナダイバーシティ方式、及び複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを使用する多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output:以下、“MIMO”とする)方式に分類される。
ここで、MIMO方式は、一種の時空間符号化(Space-Time Coding:STC)方式である。この時空間符号化方式は、予め定められた符号化方式で符号化された信号を複数の送信アンテナを使用して送信することによって、時間領域(time domain)での符号化方式を空間領域(space domain)に拡張してより低い誤り率を実現する方式である。
一方、アンテナダイバーシティ方式を效率的に適用するために提案された方式のうちの一つである時空間ブロック符号化(Space Time Block Coding:STBC)方式は、Vahid Tarokhらによって提案された“Space time block coding from orthogonal design”,(IEEE Trans.on Info.,Theory,Vol.45,pp.1456-1467,July 1999)。この 時空間ブロック符号化方式は、S.M.Alamoutiによって、“A simple transmitter diversity scheme for wireless communication”,(IEEE Journal on Selected Area in Communication,Vol.16,pp.1451-1458,Oct.1998)に開示されているように、送信アンテナダイバーシティ方式を2個以上の送信アンテナに適用可能に拡張された。
アンテナダイバーシティ方式を效率的に適用するためのまた他の方式としては、時空間周波数ブロック符号化方式が提案された。図1は、このような 従来の時空間周波数ブロック符号化方式を使用する移動通信システムにおける送信器の構成を示す図である。図1に示すように、送信器は、符号器100と、変調器102と、直列/並列変換器(Serial to Parallel Converter)104と、時空間周波数ブロック符号器106と、3個の送信アンテナ108,110,112とを含む。
図1を参照して送信器の送信方式について説明すると、次のようである。まず、符号器100は、送信する情報データを符号化する。符号器100は、多様なチャンネル符号器を使用することができ、高い信頼度の通信システムを構築するために使用される。この符号器100の出力データである符号化データは、変調器102に入力される。変調器102は、入力される符号化データを予め定められた変調方式で変調して変調シンボルを出力する。ここで、予め定められた変調方式は、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)、PSK(Phase Shift Keying)のような変調方式のうちのいずれか一つの方式である。
直列/並列変換器104は、変調器102からの直列データを並列データに変換して時空間周波数ブロック符号器106に出力する。ここで、変調器102から出力される直列変調シンボルは、s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8であると仮定する。時空間周波数ブロック符号器106は、直列/並列変換器104から入力された8個のシンボルを時空間周波数ブロック符号化(STFBC)して3個の送信アンテナを通じて送信する。このとき、伝送レートを2にするために、これら組合せを生成するための符号化行列は、下記の<数式1>のようである。
ここで、Aは3個の送信アンテナを通じて送信されるシンボルの符号化行列(matrix)を示し、s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8は伝送しようとする8個の入力シンボルを示す。
符号化行列で、行(row)の数は送信アンテナの数に対応し、列(column)の数は8個のシンボルを伝送するのにかかる時間と周波数を示す。ここで、最初の2列(第1及び第2の列)は周波数f1に、残りの2列(第3及び第4の列)は周波数f2に、それぞれ伝送される。周波数f1を通じて伝送される2列のうち、第1の列は時間t1に、第2の列は時間t2に、それぞれ伝送される。すなわち、8個のシンボルが2個の時間区間、2個の周波数区間で3個のアンテナを通じて送信される。
しかしながら、上記に言及したように、時間と周波数を使用することに限定させる必要がないことは自明である。4個の列に対して、各列の成分を異なる時間間隔で伝送することもできる。すなわち、4個の列を各々4個の時間区間t1,t2,t3,t4で伝送することによって、8個のデータを3個のアンテナを通じて4時間の区間で伝送することも伝送レート2に該当する。また、各列の成分を異なる周波数領域で伝送することもできる。すなわち、4個の列を各々4個の周波数f1,f2,f3,f4を使用して伝送することによって、8個のデータを3個のアンテナを通じて4個の周波数を使用して伝送することも伝送レート2に該当する。
以上に説明したように、時空間周波数ブロック符号器106は、入力される8個のシンボルに対して2個の時間区間、2個の周波数区間で3個のアンテナ108,110,112を通じて送信する。或いは、時空間周波数ブロック符号器106は、4個の時間区間や4個の周波数区間で3個のアンテナ108,110,112を通じて送信する。
上記のAlamoutiの時空間周波数ブロック符号化方式は、2個の送信アンテナを通じて複素シンボル(complex symbol)を送信しても、伝送レート(data rate)を損失することなく、送信アンテナの個数と同一の、すなわち最大のダイバーシティ次数(diversity order)が得られるという利点がある。したがって、この方式を用いて伝送するシンボルs1,s2,s3,s4はダイバーシティ効果を得ることができるため、效果的に復元され得る。しかしながら、Alamoutiの方式を使用しないシンボルs5,s6,s7,s8は、ダイバーシティ効果が得られないため、效果的に復元しにくく、シンボルs1,s2,s3,s4に比べて誤りが発生する確率が高い。
図2は、従来の時空間周波数ブロック符号化方式を使用する移動通信システムにおける受信器の構成を示す図である。ここで、図2は、図1の送信器構造に対応する受信器構造を示すものである。
図2に示すように、受信器は、複数の受信アンテナ200,202,204と、時空間周波数ブロック復号器206と、チャンネル推定器(channel estimator)208と、検出器(detector)210と、復号器212とを含む。
図2を参照すると、まず、図1の送信器において、3個の送信アンテナ108,110,112を通じて送信された信号は、第1の受信アンテナ200、第2の受信アンテナ202、第3の受信アンテナ204の各々を通じて受信される。第1〜第3の受信アンテナ200,202,204は、各々受信された信号をチャンネル推定器208と時空間周波数ブロック復号器206に出力する。
チャンネル推定器208は、それぞれ第1の受信アンテナ200、第2の受信アンテナ202、第3の受信アンテナ204を通じて受信される信号を入力し、チャンネル利得を示すチャンネル係数(channel coefficient)を推定して時空間周波数ブロック復号器206に出力する。すなわち、チャンネル推定器208は、図1の送信アンテナ108,110,112から受信アンテナ200,202,204へのチャンネル利得を示すチャンネル係数を推定する。
時空間周波数ブロック復号器206は、送信アンテナ108,110,112から伝送された受信信号に基づいて時空間周波数ブロック符号器106に入力されたデータを推定する。8個の入力データに対して4個のデータは、Alamoutiによる方式を使用して伝送し、4個のデータは3番目のアンテナに伝送する時空間周波数ブロック符号器106に対応するように時空間復号を遂行する。
検出器210は、時空間周波数ブロック復号器206の出力値とチャンネル推定器208からのチャンネル係数に基づいて、送信シンボルに対する推定値を求める。このとき、推定シンボルは、送信器から送信可能なすべてのシンボルに対する決定統計量(decision statistic)を計算して求められる。検出器210の出力データである伝送シンボルの推定値は復号器212に入力される。
復号器212は、シンボル推定値を入力値として送信器の符号器100に対応するように予め定められた復号方式で復号し、元の情報データビットに復元する。
上記したような従来技術の問題点は、8個の入力データの中でAlamoutiの方式を使用して伝送するシンボルs1,s2,s3,s4は、ダイバーシティ効果を得ることができるため效果的に復元可能になる反面、Alamoutiの方式を使用しないシンボルs5,s6,s7,s8は、ダイバーシティ効果を得ることができないため效果的に復元しにくく、シンボルs1,s2,s3,s4に比べて誤りの発生確率が高いということである。
したがって、上記のような問題点を解決するために、本発明の目的は、3個のアンテナを使用して2の伝送レートを有する移動通信システムで性能が改善される送信装置及び方法を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器であって、変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換器と、受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器と、前記直列/並列変換器から出力されるデータを前記時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器で決定したデータ伝送モードにより対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信方法であって、変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換段階と、受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号(又は周波数空間ブロック符号、又は時空間周波数ブロック符号)モード決定段階と、前記直列/並列変換段階で出力されたデータを前記時空間ブロック符号(又は周波数空間ブロック符号、又は時空間周波数ブロック符号)モード決定段階で決定したデータ伝送モードに対応するアンテナを通じて送信する時空間周波数ブロック符号段階と、を含むことを特徴とする。
本発明は、3個の送信アンテナを使用して2の送信レートを有する送信器の時空間ブロック符号化装置及び方法で、受信器からフィードバックされるチャンネル係数に基づいて入力されるシンボル列を所定の規則によって複数の送信アンテナを通じて伝送する方式でより信頼度が高い高速の通信システムを実現することができる。
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。
下記において、本発明に関連した公知の機能或いは構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
下記において、本発明に関連した公知の機能或いは構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
本発明は、3個のアンテナを使用して2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器における時空間周波数ブロック符号化装置に関するものである。本発明は、入力されるシンボル列を所定の規則により複数の送信アンテナを通じて伝送する方式で、時空間周波数ブロック符号のコーディング利得を最大化するための方法を提案し、これを基にして時空間周波数ブロック符号を有する装置を提案する。
すなわち、高品質の高い信頼度を有する通信システムを構築するために、受信器からチャンネルに関する情報をフィードバック(feedback)し、該フィードバックされた情報を用いて時空間周波数ブロック符号化(又は時空間ブロック符号化、又は周波数空間ブロック符号化)して3個のアンテナを通じて送信する送信器を構成する。
ここで、伝送レートは、時空間ブロック符号化の場合に単位時間当り伝送データの数、時空間周波数ブロック符号化の場合には単位リソース(resource)(周波数+時間)当り伝送データの数、周波数空間ブロック符号化の場合には(周波数+時間)当り伝送データの数を意味する。すなわち、4単位時間で8個のデータを伝送する時空間符号化方法を使用する場合、2単位時間及び2単位周波数で8個のデータを伝送する場合、及び4単位周波数(1単位時間)で8個のデータを伝送する場合は、すべて伝送レートが2である場合である。
本発明では、時空間周波数ブロック符号化装置を基準として説明するが、データ伝送レート2を実現する時空間ブロック符号化装置又は周波数空間ブロック符号化装置を使用することも可能であることは当然である。
図3は、本発明による時空間周波数ブロック符号化方式を使用する移動通信システムにおける送信器を示す図である。本発明の構成は、図1の送信器構造と類似しているが、受信器からフィードバックされたチャンネル状態値(Channel Quality Indicator:CQI)やこのチャンネル状態値(CQI)によってAlamoutiの方式で伝送されないデータ(信号)をいずれのアンテナを通じて伝送するかを示すインデックスを受信し、Alamoutiの方式で伝送されない信号をチャンネル状態値(CQI)が良好なチャンネルを通じて伝送することによって、受信器において効率的に復元させて一層信頼度が向上した通信システムを実現可能にする利点を有する。
図3を参照すると、本発明による送信器は、符号器300と、変調器302と、直列/並列変換器304と、時空間周波数ブロック符号器306と、3個の送信アンテナ308,310,312と、時空間周波数ブロック符号器モード決定器314とを含む。
時空間周波数ブロック符号器モード決定器314を除いた他のブロックに対して図1に説明したように同じ方式で動作する。本発明では、時空間周波数ブロック符号器モード決定器314を追加することによって、性能が改善された信頼性の良い通信システムを構築しようとする。
まず、上記に説明したように、時空間周波数ブロック符号器の符号化行列は、下記の<数式2>のように構成される。ここで、このように伝送する場合を伝送モード3に設定する。
符号化行列で、行の数は送信アンテナの数に対応し、列の数は8個のシンボルを伝送するのにかかる時間と周波数を示す。
ここで、最初の2列(第1及び第2の列)のデータは周波数f1に、残りの2列(第3及び第4の列)のデータは周波数f2に伝送される。周波数f1を通じて伝送される2列のデータの中で第1列のデータは時間t1に、第2列のデータは時間t2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第3列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。したがって、8個のシンボルが2個の時間区間、2個の周波数区間で3個のアンテナを通じて送信される。
したがって、第1及び第2列のデータは時間t1に、第3及び第4列のデータは時間t2に伝送される。時間t1を通じて伝送される2列のデータのうち、第1列のデータは周波数f1に、第2列のデータは周波数f2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第3列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。
しかしながら、上記したように時間と周波数を共に使用することに限定させる必要がないことは自明である。
すなわち、4列に対して各列の成分を異なる時間間隔で伝送することができる。第1列のデータは時間t1に伝送され、第2列のデータは時間t2に伝送され、第3の列のデータは時間t3に伝送され、第4列のデータは時間t4に伝送される。この場合、時空間符号器が使用される。
すなわち、4列に対して各列の成分を異なる時間間隔で伝送することができる。第1列のデータは時間t1に伝送され、第2列のデータは時間t2に伝送され、第3の列のデータは時間t3に伝送され、第4列のデータは時間t4に伝送される。この場合、時空間符号器が使用される。
また、4列に対して各列の成分を異なる周波数領域で伝送することもできる。すなわち、第1列のデータは周波数f1に伝送され、第2列のデータは周波数f2に伝送され、第3列のデータは周波数f3に伝送され、第4列のデータは周波数f4に伝送される。この場合、周波数空間符号器が使用される。
ここで、各行は伝送アンテナに対応するため、第1行のデータは図1の第1のアンテナ108に伝送され、第2行のデータは第2のアンテナ110に伝送され、第3行のデータは第3のアンテナ112に伝送される。
したがって、第3行に該当する信号はすべて第3のアンテナに伝送される。もし、第3のアンテナのチャンネル利得が悪いと、シンボルs5,s6,s7,s8は受信機で復元しにくい。このシンボルs5,s6,s7,s8は3個のアンテナの中で一番良いチャンネル利得を有するアンテナに伝送すると、性能が改善されることができる。
もし、第1のアンテナのチャンネル利得が最も良い場合に、<数式3>のように伝送することが受信機で復元するのに容易なため、利得を向上させる。この<数式3>のように伝送する場合を伝送モード1に設定する。
この符号化行列で、行の数は送信アンテナの数に対応し、列の数は8個のシンボルを伝送するのにかかる時間と周波数を示す。
ここで、最初の2列(第1及び第2列)のデータは周波数f1に、残りの2列(第3及び第4列)のデータは周波数f2に伝送される。周波数f1を通じて伝送される2列のデータのうち、第1列のデータは時間t1に、第2列のデータは時間t2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第3列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。したがって、8個のシンボルが2個の時間区間、2個の周波数区間で3個のアンテナを通じて送信される。
また、最初の2列(第1及び第2列)のデータは時間t1に、残りの2列(第3及び第4列)のデータは時間t2に伝送される。時間t1を通じて伝送される2列のデータのうち、第1列のデータは周波数f1に、第2列のデータは周波数f2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第3列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。
しかしながら、上記したように時間と周波数を使用することに限定させる必要がないことは自明である。
すなわち、4列に対して各列の成分を異なる時間間隔で伝送することができる。第1列のデータは時間t1に伝送され、第2列のデータは時間t2に伝送され、第3列のデータは時間t3に伝送され、第4列のデータは時間t4に伝送される。この場合、時空間符号器が使用される。
すなわち、4列に対して各列の成分を異なる時間間隔で伝送することができる。第1列のデータは時間t1に伝送され、第2列のデータは時間t2に伝送され、第3列のデータは時間t3に伝送され、第4列のデータは時間t4に伝送される。この場合、時空間符号器が使用される。
また、4列に対して各列の成分を異なる周波数領域で伝送することができる。すなわち、第1列のデータは周波数f1に伝送され、第2列のデータは周波数f2に伝送され、第3列のデータは周波数f3に伝送され、第4列のデータは周波数f4に伝送される。この場合、周波数空間符号器が使用される。
ここで、各行は伝送アンテナに対応するため、第1行のデータは図1の第1のアンテナ108に伝送され、第2行のデータは第2のアンテナ110に伝送され、第3行のデータは第3のアンテナ112に伝送される。
もし、第2のアンテナのチャンネル利得が一番良好な場合に、下記の<数式4>のように伝送すべきである。このとき、<数式4>のように伝送する場合を伝送モード2に設定する。
ここで、行の数は送信アンテナの数に対応し、列の数は8個のシンボルを伝送するのにかかる時間と周波数を示す。
ここで、最初の2列(第1及び第2列)のデータは周波数f1に、残りの2列(第3及び第4列)のデータは周波数f2に伝送される。周波数f1を通じて伝送される2列のデータのうち、第1列のデータは時間t1に、第2列のデータは時間t2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第3列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。したがって、8個のシンボルが2個の時間区間、2個の周波数区間で3個のアンテナを通じて送信される。
また、最初の2列(第1及び第2列)のデータは時間t1に、残りの2列(第3及び第4列)のデータは時間t2に伝送される。時間t1を通じて伝送される2列のデータのうち、第1列のデータは周波数f1に、第2列のデータは周波数f2に伝送される。すなわち、第1列のデータは周波数f1と時間t1に伝送され、第2列のデータは周波数f2と時間t1に伝送され、第3列のデータは周波数f1と時間t2に伝送され、第4列のデータは周波数f2と時間t2に伝送される。
この場合にも時空間符号器、或いは周波数空間符号器が使用可能であり、上記の<数式2>、<数式3>に説明したように同一に適用される。
そして、各行は伝送アンテナに対応するため、第1行のデータは図1の第1のアンテナ108に伝送され、第2行のデータは第2のアンテナ110に伝送され、第3行のデータは第3のアンテナ112に伝送される。
したがって、時空間周波数ブロック符号器モード決定器314は、受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル利得値や伝送モード値に基づいて3個の送信アンテナの中でチャンネル状態が一番良好なアンテナを検索し、これを時空間周波数ブロック符号器306に知らせる。時空間周波数ブロック符号器306は、時空間周波数ブロック符号器モード決定器314からの情報に基づいて<数式2>、<数式3>、<数式4>のうちのいずれか一つを選択して実行するようになる。
又は、受信器において、各アンテナのチャンネル利得値や伝送モード値に基づいて3個の送信アンテナの中でチャンネル状態が一番良好なアンテナを検索し、時空間周波数ブロック符号器で使用するモードを決定し、この決定したモードを示すインデックスを時空間周波数ブロック符号器に伝送することで、受信器を実現することもできる。すなわち、受信器でチャンネル状態値(CQI)に応じてAlamoutiの方式で伝送されないデータ(信号)をいずれのアンテナを通じて伝送するかを示すインデックスを送信器の時空間周波数ブロック符号器に伝送することも可能である。
図4は、本発明による時空間周波数ブロック符号化方式を使用する移動通信システムにおける送信器の送信手順を示すフローチャートである。以下、図4のフローチャートを用いて本発明を説明する。
まず、送信器は、伝送すべき情報データを受信する(ステップ400)。符号器300は、受信された情報データを設定されている符号化方式により符号化する(ステップ402)。次に、符号化されたデータは、変調器302で変調される(ステップ404)。上述したように、変調方法は、BPSK、QPSK、PAM、QAMなどが多様に使用可能である。この変調された信号は、直列/並列変換器304を通じて直列/並列変換して時空間周波数ブロック符号器306に入力されるように8個の信号として出力される(ステップ406)。時空間周波数ブロック符号器モード決定器314は、受信器からフィードバックされた信号に基づいて3個の送信アンテナに対するチャンネル利得値により時空間周波数ブロック符号器のモードを次のように決定する(ステップ408)。時空間周波数ブロック符号器モード決定器314は、第1のアンテナのチャンネル利得値が最も大きい場合に、上記の<数式3>のように時空間符号化動作モード1に決定し、第2のアンテナのチャンネル利得値が最も大きい場合には上記の<数式4>のように時空間符号化動作モード2に決定し、第3のアンテナのチャンネル利得値が最も大きい場合には上記の<数式2>のように時空間符号化動作モード3に決定する。
ステップ408でモードが決定されると、時空間周波数ブロック符号器306は、決定された時空間符号化動作モードに基づいて時空間周波数ブロック符号化を遂行する(ステップ410)。時空間周波数ブロック符号化された信号は3個の送信アンテナに伝送される(ステップ412)。
又は受信器で各アンテナのチャンネル利得値や伝送モード値に基づいて3個の送信アンテナの中でチャンネル状態が一番良好なアンテナを検索し、時空間周波数ブロック符号器で使用するモードを決定し、決定されたモードを示すインデックスを時空間周波数ブロック符号器に伝送することで、受信器を実現する場合に、上記のステップ408での時空間周波数ブロック符号器のモード決定段階の代りに、受信器からのモードを示すインデックス受信段階が遂行可能である。
また、受信器からフィードバックされるチャンネル状態情報に応じて3個のアンテナを通じて2のデータ伝送レートを実現する時空間周波数ブロック符号器(時空間ブロック符号器又は周波数空間ブロック符号器)の行列は様々な形態で実現可能である。
一例として、時空間周波数ブロック符号器(時空間ブロック符号器又は周波数空間ブロック符号器)で使用する行列で、次の<数式5>、<数式6>、<数式7>が使用できる。
ここで、この行列は、時空間周波数ブロック符号器でコンステレーション(constellation)回転したデータを複素平面で再グルーピングしたデータを示す。
受信器で、伝送モードを決定してそのインデックスを送信器に送る場合に、そのインデックスが0b000、又は0b1010、又は0b110001である場合には上記の<数式5>を示し、0b001、又は0b1011、又は0b110010である場合には上記の<数式6>を示し、0b010、又は0b1100、又は0b110011である場合には<数式7>を示す。
300 符号器
302 変調器
304 直列/並列変換器
306 時空間周波数ブロック符号器
308 送信アンテナ
310 送信アンテナ
312 送信アンテナ
314 時空間周波数ブロック符号器モード決定器
302 変調器
304 直列/並列変換器
306 時空間周波数ブロック符号器
308 送信アンテナ
310 送信アンテナ
312 送信アンテナ
314 時空間周波数ブロック符号器モード決定器
Claims (12)
- 3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器であって、
変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換器と、
受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器と、
前記直列/並列変換器から出力されるデータを前記時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)モード決定器で決定したデータ伝送モードにより対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)と、
を含むことを特徴とする送信器。 - 3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信器であって、
変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換器と、
受信器から決定されたデータ伝送モードを示すインデックスをフィードバックし、前記直列/並列変換器から出力されるデータを前記データ伝送モードに対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号器(又は周波数空間ブロック符号器、又は時空間周波数ブロック符号器)と、
を含むことを特徴とする送信器。 - 3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信方法であって、
変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換段階と、
受信器からフィードバックされた各アンテナのチャンネル状態情報によりデータ伝送モードを決定する時空間ブロック符号(又は周波数空間ブロック符号、又は時空間周波数ブロック符号)モード決定段階と、
前記直列/並列変換段階で出力されたデータを前記時空間ブロック符号(又は周波数空間ブロック符号、又は時空間周波数ブロック符号)モード決定段階で決定したデータ伝送モードに対応するアンテナを通じて送信する時空間周波数ブロック符号段階と、
を含むことを特徴とする送信方法。 - 3個の送信アンテナと2のデータ伝送レートを有する通信システムの送信方法であって、
変調された直列データを並列データに変換して出力する直列/並列変換段階と、
受信器から決定されたデータ伝送モードを示すインデックスをフィードバックし、前記直列/並列変換段階で出力されるデータを前記データ伝送モードに対応するアンテナを通じて送信する時空間ブロック符号(又は周波数空間ブロック符号、又は時空間周波数ブロック符号)段階と、
を含むことを特徴とする送信方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040089507A KR100719840B1 (ko) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | 시공간 주파수 블록 부호화 장치 및 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006135990A true JP2006135990A (ja) | 2006-05-25 |
Family
ID=35829512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005321414A Pending JP2006135990A (ja) | 2004-11-04 | 2005-11-04 | 送信器及び送信方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060093066A1 (ja) |
EP (1) | EP1655875A2 (ja) |
JP (1) | JP2006135990A (ja) |
KR (1) | KR100719840B1 (ja) |
CN (1) | CN1770677A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013017194A (ja) * | 2007-04-26 | 2013-01-24 | Samsung Electronics Co Ltd | 無線通信システムの送信ダイバシティ |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7746886B2 (en) * | 2004-02-19 | 2010-06-29 | Broadcom Corporation | Asymmetrical MIMO wireless communications |
JP4505025B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2010-07-14 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 時空間周波数ブロック符号化装置及び方法 |
KR100918750B1 (ko) * | 2005-10-05 | 2009-09-24 | 삼성전자주식회사 | 다수의 송신 안테나를 사용하는 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법 |
KR101345351B1 (ko) * | 2006-06-08 | 2013-12-30 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 공간-시간-주파수 코딩 방법 및 장치 |
TWI506985B (zh) * | 2006-10-02 | 2015-11-01 | Interdigital Tech Corp | 編碼頻道品質指示器及預編碼控制資訊位元方法及裝置 |
EP1976173A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Method of multi-antenna wireless data emission, emitter and receiver using the method |
WO2008098672A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Sc-qostfbc codes for mimo transmitters |
EP1959603A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | Mitsubishi Electric Information Technology Center Europe B.V. | Method of radio data emission, emitter and receiver using the method |
WO2008133439A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transmit diversity in a wireless communication system |
KR101319897B1 (ko) * | 2007-07-26 | 2013-10-18 | 엘지전자 주식회사 | 시공간 다이버시티를 위한 주파수 시간 영역에서의 안테나매핑 방법 및 이를 이용한 신호 전송 방법 |
CN101471689B (zh) * | 2007-12-29 | 2013-03-20 | 中国移动通信集团公司 | 在通信系统中传送数据的方法、通信装置及通信系统 |
KR101646759B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2016-08-08 | 애플 인크. | 무선 통신 시그널링에 적용되는 코딩을 식별하는 정보를 포함하는 피드백 데이터 구조체의 통신 |
KR101571566B1 (ko) | 2008-08-11 | 2015-11-25 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 제어신호 전송 방법 |
KR101603338B1 (ko) | 2008-08-11 | 2016-03-15 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 및 장치 |
KR20100019947A (ko) | 2008-08-11 | 2010-02-19 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 |
KR101597573B1 (ko) * | 2008-08-11 | 2016-02-25 | 엘지전자 주식회사 | 제어정보의 상향링크 전송 방법 |
KR101646249B1 (ko) * | 2008-08-11 | 2016-08-16 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 및 장치 |
US8908793B2 (en) * | 2008-11-14 | 2014-12-09 | Lg Electronics Inc. | Method and apparatus for signal transmission in wireless communication system |
WO2010056078A2 (ko) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 엘지전자주식회사 | 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 및 장치 |
KR20100091876A (ko) | 2009-02-11 | 2010-08-19 | 엘지전자 주식회사 | 다중안테나 전송을 위한 단말 동작 |
JP5718346B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2015-05-13 | マーベル ワールド トレード リミテッド | データユニットのプリアンブルを生成又は受信する方法及び装置 |
CN103138821B (zh) * | 2011-11-30 | 2017-02-08 | 华为技术有限公司 | 一种数据传输方法、装置及系统 |
KR102139721B1 (ko) * | 2013-08-29 | 2020-07-30 | 삼성전자주식회사 | 다중 경로 프로토콜에서 이중으로 네트워크 코딩을 적용하는 방법 및 그 장치 |
EP3235160A1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-10-25 | Huawei Technologies Duesseldorf GmbH | Alamouti mapping for use in real field orthogonal fbmc modulation systems |
CN111684742B (zh) * | 2018-02-14 | 2022-08-19 | 华为技术有限公司 | 数据的传输方法和装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7301893B2 (en) * | 2001-11-21 | 2007-11-27 | Texas Instruments Incorporated | Linear space-time block code with block STTD structure |
KR100640349B1 (ko) * | 2003-01-02 | 2006-10-30 | 삼성전자주식회사 | 3개의 송신 안테나들을 가지는 무선통신 시스템을 위한송수신 장치 |
KR100605860B1 (ko) * | 2003-01-09 | 2006-07-31 | 삼성전자주식회사 | 4개의 송신 안테나를 사용하는 무선통신 시스템의 송신 장치 및 방법 |
CN1883151B (zh) * | 2003-09-15 | 2010-06-16 | 英特尔公司 | 用于传递多个空间信号流的多载波发射机、多载波接收机和方法 |
EP1766789B1 (en) * | 2004-06-22 | 2019-02-27 | Apple Inc. | Methods and systems for enabling feedback in wireless communication networks |
KR100780364B1 (ko) * | 2004-08-17 | 2007-11-29 | 삼성전자주식회사 | 성능 향상된 시공간 블록 부호화 장치 및 방법 |
US7545875B2 (en) * | 2004-11-03 | 2009-06-09 | Nokia Corporation | System and method for space-time-frequency coding in a multi-antenna transmission system |
-
2004
- 2004-11-04 KR KR1020040089507A patent/KR100719840B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-11-04 US US11/266,793 patent/US20060093066A1/en not_active Abandoned
- 2005-11-04 CN CNA2005101201174A patent/CN1770677A/zh active Pending
- 2005-11-04 EP EP05024123A patent/EP1655875A2/en not_active Withdrawn
- 2005-11-04 JP JP2005321414A patent/JP2006135990A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013017194A (ja) * | 2007-04-26 | 2013-01-24 | Samsung Electronics Co Ltd | 無線通信システムの送信ダイバシティ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060040245A (ko) | 2006-05-10 |
US20060093066A1 (en) | 2006-05-04 |
KR100719840B1 (ko) | 2007-05-18 |
CN1770677A (zh) | 2006-05-10 |
EP1655875A2 (en) | 2006-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006135990A (ja) | 送信器及び送信方法 | |
KR101151130B1 (ko) | 완전 다이버시티 완전 데이터 레이트 시공간 블록 부호를 이용한 데이터 송수신 방법 및 장치 | |
JP4436415B2 (ja) | 性能向上のための時空間周波数ブロック符号化装置及び方法 | |
KR100703536B1 (ko) | 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 시공간 블록 부호 부호화/복호화 장치 및 방법 | |
KR100754795B1 (ko) | 직교주파수분할다중 시스템에서 주파수 공간 블록 부호의부호화/복호화 장치 및 방법 | |
KR100688119B1 (ko) | 성능 향상 위한 시공간 블록 부호화 장치 및 방법 | |
JP4652856B2 (ja) | 無線送信装置、無線通信システム、無線送信方法及び送受信方法 | |
JP2006191645A (ja) | 無線通信システムにおける時空間周波数ブロック符号化装置及び方法 | |
EP1610487A2 (en) | Apparatus and method for full-diversity, full-rate space-time block coding for even number of transmit antennas | |
KR20090025129A (ko) | 다중 안테나 통신 시스템에서 다중 부호어를 송수신하는방법 | |
JP4505025B2 (ja) | 時空間周波数ブロック符号化装置及び方法 | |
KR20060043799A (ko) | 성능 향상위한 시공간 블록 부호화 장치 및 방법을 구현하는 송수신 장치 및 방법 | |
US8520759B2 (en) | Apparatus and method for detecting signal based on lattice reduction to support different coding scheme for each stream in multiple input multiple output wireless communication system | |
JP4377435B2 (ja) | 2個の送信アンテナ使用する最大ダイバーシチと最大送信率の時空間ブロック符号化装置及び方法 | |
JP2010093815A (ja) | 時空間符号化方法、無線信号の送信、受信・復号方法及び装置 | |
KR100780364B1 (ko) | 성능 향상된 시공간 블록 부호화 장치 및 방법 | |
KR100767218B1 (ko) | 코딩 이득 향상위한 시공간 블록 부호화 장치 및 방법 | |
KR100921202B1 (ko) | 시공간 주파수 블록 부호화 장치 및 방법 | |
KR20080024821A (ko) | 다중 안테나 시스템에서 시공간 부호화 장치 및 방법 | |
Wu et al. | A unitary space-time modulation scheme with multistage decoding | |
KR20140129949A (ko) | 다중 안테나를 이용하는 송신, 수신, 및 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080813 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081118 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090609 |