JP2007509511A - Mimo通信システムにおけるインクリメンタル冗長度送信 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照することによりその全体が組み込まれる、2003年9月9日に出願された米国仮出願シリアル番号第60/501,777および2003年12月19日に出願された米国仮出願シリアル番号第60/531,391の優先権を主張する。
図4Aは、送信器110内のTXデータプロセッサー120の一実施形態のブロック図を示す。TXデータプロセッサー120は、データパケットを受信し、選択されたレートに基づいて各パケットを処理し、パケットのためのNBのデータシンボルブロックを供給する。図5は、TXデータプロセッサー120によって1つのデータパケットの処理を図解する。
図8Aは、図1の受信機の一実施形態である受信機150aのブロック図を示す。受信機150aにおいて、NRの受信アンテナ810a乃至810rは、送信機110により送信されたNTの変調された信号を受信し、受信機ユニット154内のそれぞれNRのRX RFユニット812a乃至812rにNRの受信された信号を供給する。各RX RFユニット812はその受信される信号に条件付けてディジタル化し、シンボル/チップのストリームを提供する。単一キャリアのMIMOシステムの場合、OFDM復調器814a乃至814rは必要なく、各RX RFユニット812は、それぞれのデマルチプレクサー816に直接シンボルのストリームを供給する。MIMO−OFDMシステムの場合、各RX RFユニット812は、それぞれのOFDM復調器814にチップのストリームを供給する。各OFDM復調器814は、(1)各受信されたOFDMシンボル内の循環プリフィックスを除去し、受信された変換されたシンボルを得る、および(2)各受信された変換されたシンボルを高速フーリエ変換(FFT)を用いて周波数ドメインに変換し、NFのサブバンドのためのNFの受信されたシンボルを得ることにより、チップのストリーム上でOFDM復調を実行する。両方のシステムの場合、デマルチプレクサー816a乃至816rは、RX RFユニット812またはOFDM復調器814からNRのシンボルストリームを受信し、各スロットのための(データのための)受信されたシンボルのNRのシーケンスをRX空間プロセッサー160aに供給し、受信されたパイロットシンボルをチャネル推定器172に供給する。
単一キャリアMIMOシステムおよびMIMO−OFDMシステムの両方の場合、受信機および/または送信機は、MIMOチャネルを推定することができ、MIMOチャネル上のデータ送信のための適切なレートを選択することができる。レート選択は種々の方法で実施してもよい。いくつかの例示レート選択スキームは、以下に記載される。
Claims (38)
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を実行する方法において、
データパケットを処理し、前記データパケットのための複数のシンボルブロックを得ることと、
送信機における複数の送信アンテナから受信機における複数の受信アンテナへの第1のシンボルブロックを送信することであって、前記第1のシンボルブロックは、前記複数のシンボルブロックの1つであることと、
前記データパケットが前記受信機により正しくリカバーされるまでまたは複数のシンボルブロックのすべてが送信されるまで、一度に1つのシンボルブロックの割合で、前記複数のシンボルブロックの残りのシンボルブロックを送信することとを備えた方法。 - 前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のMIMOチャネル上のデータ送信のために選択されたレートを得ることであって、前記データパケットは、前記選択されたレートに従って処理されることをさらに備えた、請求項1の方法。
- 前記処理は、符号化されたパケットを得るために前記選択されたレートによって示されたコーディングスキームに従って前記データパケットを符号化することと、前記コードパケットを複数の符号化されたサブパケットに分割することと、前記選択されたレートにより示される変調スキームに従って前記複数の符号化されたサブパケットを変調し、前記複数のシンボルブロックを得ることを含む、請求項2の方法。
- 前記コーディングスキームはターボコードであり、前記第1のシンボルブロックは、前記データパケットのためのシステマティックビットを含む、請求項3の方法。
- 否定応答(NAK)を受信することと、
前記NAKを受信することに応答して前記複数のシンボルブロックの残りのシンボルブロックの中で次のシンボルブロックを送信することをさらに備えた、請求項1の方法。 - 前記MIMOシステムは、直交周波数分割多重(OFDM)を利用し、前記複数のシンボルブロックの各々は、仮にそうであるとしても、前記複数の送信アンテナの複数のサブバンドから送信される、請求項1の方法。
- 少なくとも2つのデータパケットは、前記選択されたレートに従って各々処理され、各データパケットに対して1つの複数のシンボルブロックの割合で、少なくとも2つの複数のシンボルブロックを得、前記少なくとも2つのデータパケットのための少なくとも2つのシンボルブロックは、前記複数の送信アンテナから前記複数の受信アンテナへ同時に送信される、請求項2の方法。
- 前記MIMOシステムは、直交周波数分割多重(OFDM)を利用し、少なくとも2つのデータパケットのための少なくとも2つのシンボルブロックは複数のサブバンドおよび前記複数の送信アンテナにわたって対角線上に送信される、請求項7の方法。
- 前記MIMOシステムは、直交周波数分割多重(OFDM)を利用し、NPのデータパケットは各々選択されたレートに従って処理され、各データパケットに対して1つの複数のシンボルブロックの割合でNPの複数のシンボルブロックを得、NPは1以上であり、前記MIMOチャネルのランクに基づいて選択され、NpのデータパケットのためのNPのシンボルブロックは、複数のサブバンドおよび前記複数の送信アンテナにわたって対角線上に同時に送信される、請求項2の方法。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を実行するように機能的に作用する送信機において、
データパケットを処理し、前記データパケットのための複数のシンボルブロックを得るように機能的に作用する送信データプロセッサーと、
複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへの第1のシンボルブロックの送信を開始し、前記第1のシンボルブロックは、前記複数のシンボルブロックの1つであり、
前記データパケットが前記受信機により正しくリカバーされるまでまたは前記複数のシンボルブロックのすべてが送信されるまで、一度に1つのシンボルブロックの割合で前記複数のシンボルブロックの残りのシンボルブロックの送信を開始するように機能的に作用するコントローラーとを備えた、送信機。 - 選択されたレートにより示されるコーディングスキームに従ってデータパケットを符号化し、前記符号化されたパケットを複数の符号化されたサブパケットに分割し、前記選択されたレートにより示される変調スキームに従って前記複数の符号化されたサブパケットを変調し、前記複数のシンボルブロックを得る、請求項10の送信機。
- 送信されるシンボルブロックを受信し、前記シンボルブロック内のシンボルを前記複数の送信アンテナに供給するように機能的に作用する送信空間プロセッサーをさらに備えた、請求項10の送信機。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を実行するように機能的に作用する装置において、
データパケットを処理し、前記データパケットのための複数のシンボルブロックを得る手段と、
複数の送信アンテナから複数の受信アンテナに第1のシンボルブロックを送信する手段であって、前記第1のシンボルブロックは、前記複数のシンボルブロックの1つである、手段と、
前記データパケットが前記受信機により正しくリカバーされるまで、または前記複数のシンボルブロックのすべてが送信されるまで、一度に1つのシンボルブロックの割合で、前記複数のシンボルブロックの残りのシンボルブロックを送信する手段とを備えた、装置。 - 前記処理する手段は、選択されたレートにより示されるコーディングスキームに従って前記データパケットを符号化し、符号化されたパケットを得る手段と、前記符号化されたパケットを複数の符号化されたサブパケットに分割する手段と、前記選択されたレートにより示される変調スキームに従って前記複数の符号化されたサブパケットを変調し、前記複数のシンボルブロックを得る手段を含む、請求項13の装置。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信する方法において、
データパケットのための検出されたシンボルのブロックを得ることであって、前記検出されたシンボルブロックは、送信機において複数の送信アンテナから送信され、受信機において複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックの推定値であり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットのために発生される複数のデータシンボルブロックの1つであることと、
前記データパケットのために得られるすべての検出されたシンボルブロックをデコードし、デコードされたパケットを供給することと、
前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーかどうかを決定することと、
前記デコードされたパケットがエラーなら、前記複数のデータシンボルブロックの別のデータシンボルブロックのための取得、デコーディングおよび決定を反復することとを備えた方法。 - 前記データシンボルブロックのための受信されたシンボルのブロックを得ることと、
前記受信されたシンボルブロックを検出し、前記検出されたシンボルブロックを得ることをさらに備えた、請求項15の方法。 - 前記検出は、最小平均二乗誤差(MMSE)検出器、最大比結合(MRC)検出器、またはリニアゼロフォーシング(ZF)検出器に基づく、請求項16の方法。
- 前記デコードされたパケットが正しいならまたは前記データパケットのための前記複数のデータシンボルブロックが送信されたなら、前記取得、デコーディング、および決定を終了することをさらに備えた、請求項15の方法。
- 前記デコードされたパケットが正しいなら前記データシンボルブロックに対してアクノレジメント(ACK)を送信し、前記デコードされたパケットがエラーなら否定応答(NAK)を送信することをさらに具備する、請求項15の方法。
- 前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のMIMOチャネルのためのチャネル推定値を得ることと、
前記チャネル推定値に基づいて、前記MIMOチャネル上のデータ送信のためのレートを選択することとをさらに備えた、請求項15の方法。 - 前記選択することは、前記複数の送信アンテナの各々のための信号対雑音および干渉比(SNR)推定値を導き出すことと、前記複数の送信アンテナのためのSNR推定値に基づいて前記複数の送信アンテナのための平均スペクトル効率を決定することと、前記複数の送信アンテナのための前記平均スペクトル効率に基づいて前記レートを決定することを含む、請求項20の方法。
- 前記選択することは、前記複数の送信アンテナの各々の信号対雑音および干渉比(SNR)推定値を導き出すことと、前記複数の送信アンテナのためのSNR推定値に基づいて平均SNRを計算することと、バックオフファクターを決定することと、前記平均SNRおよび前記バックオフファクターに基づいて前記レートを決定することを含む、請求項20の方法。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信するように機能的に作用する受信機において、
データパケットのための検出されたシンボルのブロックを得るように機能的に作用する受信データプロセッサーであって、前記検出されたシンボルブロックは、送信機において複数の送信アンテナから送信され、受信機において複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックの推定値であり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットのために発生された複数のデータシンボルブロックの1つであり、前記データパケットのために得られたすべての検出されたシンボルブロックをデコードし、デコードされたパケットを供給し、前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーかどうかを決定する受信データプロセッサーと、
前記デコードされたパケットがエラーなら、前記受信データプロセッサーに、検出されたシンボルの新しいブロックを得ることと、すべての検出されたシンボルブロックをデコードすることと、前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーかどうかを決定することを反復するように命令するように機能的に作用するコントローラーとを備えた受信機。 - 前記データシンボルブロックのための受信されたシンボルのブロックを得、前記受信されたシンボルブロックを検出して前記検出されたシンボルブロックを得ることをさらに備えた、請求項23の受信機。
- 前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のMIMOチャネルのためのチャネル推定値を得るように機能的に作用するチャネル推定器と、
前記チャネル推定値に基づいて、前記MIMOチャネル上のデータ送信のためのレートを選択するように機能的に作用するレート選択器とをさらに備えた、請求項23の受信機。 - 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信するための装置において、
データパケットのための検出されたシンボルのブロックを得る手段であって、前記検出されたシンボルブロックは、送信機における複数の送信アンテナから送信され、受信機における複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックの推定値であり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットに対して発生された複数のデータシンボルブロックの1つである、手段と、
前記データパケットのために得られるすべての検出されたシンボルブロックをデコードし、デコードされたパケットを得る手段と、
前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーかどうか決定する手段と、
前記デコードされたパケットがエラーなら、前記複数のデータシンボルの他のデータシンボルのために取得すること、デコーディングすること、および決定することを反復する手段を備えた装置。 - 前記データシンボルブロックのための受信されたシンボルのブロックを取得する手段と、
前記受信したシンボルブロックを検出し前記検出されたシンボルブロックを得る手段をさらに備えた、請求項26の装置。 - 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信する方法において、
データパケットのための受信されたシンボルのブロックを受信することであって、前記受信されたシンボルブロックは、送信機において複数の送信アンテナから送信され、受信機において複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックのためのものであり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットのために発生された複数のデータシンボルブロックの1つであることと、
前記データパケットのために受信されたすべての受信されたシンボルブロックを検出し、各受信されたシンボルブロックに対して1つの検出されたシンボルブロックの割合で検出されたシンボルブロックを得ることと、
前記データパケットのための前記検出されたシンボルブロックをデコードし、デコーダーフィードバック情報を得ることと、
複数の反復のために前記検出およびデコーディングを実行することであって、現在の反復のための前記デコーディングからの前記デコーダーフィードバック情報は、次の反復のための前記検出により使用されることと、
前記複数の反復の中で最後の反復のための前記デコーディングからの出力に基づいてデコードされたパケットを発生することとを備えた方法。 - 前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーかどうかを決定することと、
前記デコードされたパケットがエラーであり、前記複数のデータシンボルブロックが送信されなかったなら、前記複数のデータシンボルブロックの他のデータシンボルブロックに対して、受信すること、検出すること、デコーディングすること、実行すること、および発生することを反復することを備えた方法。 - 前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のMIMOチャネルのためのチャネル推定値を得ることと、
前記チャネル推定値に基づいて、前記MIMOチャネル上のデータ送信のためのレートを選択することをさらに備えた、請求項28の方法。 - 前記検出することは、最小平均二乗誤差(MMSE)検出器、最大比結合(MRC)検出器、またはゼロフォーシング(ZF)検出器に基づく、請求項28の方法。
- 前記MMSE検出器は、Nの反復のための検出に使用され、前記MRC検出器またはZF検出器は、Nの反復の後の検出に使用され、Nは1またはそれより大きい、請求項31の方法。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信するように機能的に作用する受信機において、
データパケットのための受信されたシンボルのブロックを受信し記憶するように機能的に作用するバッファーであって、前記受信されたシンボルブロックは、送信機において複数の送信アンテナから送信され、受信機において複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックのためのものであり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットに対して発生された複数のデータシンボルブロックの1つである、バッファーと、
前記データパケットのための受信されたすべての受信されたシンボルブロックを検出し、各受信されたシンボルブロックに対して1つの検出されたシンボルブロックの割合で検出されたシンボルブロックを得るように機能的に作用する検出器と、
前記データパケットのためのすべての検出されたシンボルブロックをデコードするように機能的に作用するデコーダーであって、前記検出器およびデコーダーは、複数の反復のために検出およびデコーディングを実行するように機能的に作用し、現在の反復のための前記デコーダーからの前記デコーダーフィードバック情報は、次の反復のために前記検出器により使用され、前記デコードされたパケットは、前記複数の反復の中で最後の反復のための前記デコーダーからの出力に基づいて発生される、デコーダーとを備えた装置。 - 前記デコードされたパケットがエラーであり、前記複数のデータシンボルブロックのすべてが送信されなかったなら、前記バッファーに、前記複数のデータシンボルブロックの別のデータシンボルブロックのための別の受信されたシンボルブロックを受信して記憶するように命令し、前記検出器とデコーダーに前記データパケットのために受信されたすべての受信されたシンボルブロックに対する検出とデコーディングを実行し、デコードされたパケットを得るように命令するコントローラーをさらに備えた、請求項33の受信機。
- 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてインクリメンタル冗長度(IR)送信を受信するための装置において、
データパケットのための受信されたシンボルのブロックを受信する手段であって、前記受信されたシンボルブロックは、送信機において複数の送信アンテナから送信され、受信機において複数の受信アンテナにより受信されるデータシンボルブロックのためのものであり、前記データシンボルブロックは、前記データパケットのために発生された複数のデータシンボルブロックの1つである、手段と、
前記データパケットのための受信されたすべての受信されたシンボルブロックを検出し、各受信されたシンボルブロックに対して1つの検出されたシンボルブロックの割合で検出されたシンボルブロックを得る手段と、
前記データパケットのためのすべての検出されたシンボルブロックをデコードし、デコーダーフィードバック情報を得る手段と、
複数の反復のための検出とデコーディングを実行する手段であって、前記現在の反復のための前記デコーディングからの前記デコーダーフィードバック情報は、次の反復のための前記検出により使用される手段と、
前記複数の反復の中で最後の反復のためのデコーディングからのデコーダー出力に基づいてデコードされたパケットを発生する手段とを備えた装置。 - 前記デコードされたパケットが正しいかまたはエラーであるかどうかを決定する手段と、
前記デコードされたパケットがエラーであり、前記複数のデータシンボルブロックのすべてが送信されなかったなら、前記複数のデータシンボルブロックの別のデータシンボルブロックのための受信すること、検出すること、デコーディングすること、実行すること、および発生することを反復する手段をさらに備えた、請求項35の装置。 - 無線多重入力多重出力(MIMO)通信システムにおいてデータ送信を受信する方法において、
データパケットのための受信したシンボルを検出し、検出されたシンボルを得ることと、
前記検出されたシンボルをデコードし、デコーダーフィードバック情報を得ることと、
複数の反復のための前記検出とデコーディングを実行することであって、現在の反復のための前記デコーディングからの前記デコーダーフィードバック情報は、次の反復のための前記検出により使用され、前記検出は、第1のNの反復のための最小平均二乗誤差(MMSE)検出器に基づいて実行され、Nは1またはそれより大きく、前記複数の反復の残りの反復のための最大比結合(MRC)検出器またはリニアゼロフォーシング(ZF)検出器に基づくことと、
前記複数の反復の中で最後の反復のための前記デコーディングからの出力に基づいてデコードされたパケットを発生することとを備えた方法。 - Nは1に等しい、請求項37の方法。
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