JP2009525665A

JP2009525665A - 無線通信システムにおける重畳変調を用いたデータ送受信方法

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Publication number: JP2009525665A
Application number: JP2008553163A
Authority: JP
Inventors: シューワン，; ヤンチョルヨン，; サンコクキム，; リ−シャンスン，; ソンイルクウォン，; スクウーリー，; ホビンキム，; ビュンクワンイ，
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: KR101003433B1; EP1987603A4; CN101444060A; KR20080089493A; CN101444060B; EP1987603A2; US20070195907A1; US7729232B2; WO2007089110A2; TW200738020A; WO2007089110A3; JP4777440B2

Abstract

【課題】多重アンテナを有する無線通信システムにおける重畳変調を用いたデータ送受信方法を提供する。
【解決手段】この方法は、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調方式を用いて階層変調する段階と、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムにおけるデータ送受信方法に係り、より具体的には、重畳変調を用いたデータ送受信方法に関する。

現在、無線通信使用者は、移動性の自由を享受している。すなわち、携帯端末を保有した使用者は、連結切れ無しに他の人に通話しながらある場所から他の場所に移動することが可能である。しばしば、使用者は、あるサービス地域から他のサービス地域へと移動する（例えば、あるセルから他のセロへと移動）。すなわち、使用者は、ある基地局（ＢＳ）（または、アクセスネットワーク）のサービス地域でサービスを受けてから、他のＢＳのサービス地域でサービスを受けることとなる。これは、携帯端末が一度にただ一つのＢＳにしか連結されることができないためである。

あるサービス地域から他のサービス地域へ移動する場合、使用者が割り込み（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ）や連結切れ無しでサービスを継続して受けることが重要である。これは、ハンドオフ（または、ハンドオーバー）と通称される。また、より伝統的な側面で、使用者がハンドオーバー状況でない場合に現在のサービス地域からサービスを効果的に継続して受信することも非常に重要である。

したがって、ＢＳからの信号を少なくとも一つの受信端（例、移動局またはアクセスターミナル）に、より効果的でより信頼性高く転送することが重要である。

本発明は、無線通信システムにおける重畳変調を用いたデータ送受信方法に関するもので、当該分野の制限や短所による一つ以上の問題点を実質的に解消することができる。

本発明の目的は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多重アンテナを有する無線通信システムにおいて少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム受信方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、無線通信システムにおけるデータ同時転送のための多重使用者への資源割当方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、無線通信システムにおける重畳変調方式を用いた変調方法を提供することにある。

本発明の追加的な利点、目的及び特徴のうち一部は詳細な説明に記載され、一部は本発明の内容から当業者に明白になり、さらには本発明の実施から明らかになることができる。本発明の目的及び利点は、詳細な説明、請求範囲及び添付の図面によって具体的に指示された構造から実現または獲得することができる。

本発明に係る目的／利点を達成するために、本発明は、包括的に記載されて具現されたように、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送信方法において、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調方式を用いて階層変調する段階と、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送信方法において、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、少なくとも一つの階層が少なくとも一つの他の階層に対して回転された階層変調方式を用いて前記少なくとも二つのサブストリームを変調する段階と、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム受信方法において、転送される階層変調されたサブストリームを少なくとも一つのアンテナを通じて受信する段階を含む。ここで、前記階層変調されたサブストリームは、階層変調方式を用いて階層変調された少なくとも二つのサブストリームを含み、前記少なくとも二つのサブストリームは、少なくとも一つのコーディングされたデータストリームからパンクチャリングされる。また、前記少なくとも一つのアンテナのそれぞれは、チャンネル条件に基づいて転送電力を独立して使用する。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムにおいて、少なくとも一つの送信機及び少なくとも一つの受信機を含む。より具体的に、前記少なくとも一つの送信機は、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングするチャンネルエンコーダと、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングするパンクチャリングユニットと、階層変調方式を用いて前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調する変調ユニットと、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する少なくとも一つのアンテナと、を含む。また、前記少なくとも一つの受信機は、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する。

本発明の他の側面は、無線通信システムにおけるデータ同時転送のための多重使用者への資源割当方法において、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、少なくとも一つの階層が少なくとも一つの他の階層に対して回転された階層変調方式を用いて前記少なくとも二つのサブストリームを変調する段階と、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされたデータストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、前記少なくとも二つのサブストリームを、使用者別に異なる変調方式を用いて重畳変調する段階と、チャンネル条件に基づいてそれぞれのアンテナ別に相異なる転送電力を用いて前記重畳変調されたサブストリームを転送する段階と、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記重畳変調されたサブストリームを受信する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムにおいて、少なくとも一つの送信機及び少なくとも一つの受信機を含む。前記少なくとも一つの送信機は、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングするチャンネルエンコーダと、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングするパンクチャリングユニットと、前記少なくとも二つのサブストリームを、使用者別に異なる変調方式を用いて重畳変調する変調ユニットと、チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いて前記重畳変調されたサブストリームを転送する少なくとも一つのアンテナをさらに含む。前記少なくとも一つの受信機は、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記重畳変調されたサブストリームを受信するのに使用される。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、多重使用者からの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、前記少なくとも一つのコーディングされたデータストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、前記少なくとも二つのサブストリームを相異なる変調方式を用いる少なくとも一つの他の使用者からのサブストリームと共に重畳プリコーディングする段階と、チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に異なる転送電力を用いる多重アンテナを通じて、前記それぞれの重畳プリコーディングされたサブストリームを転送する段階と、転送される前記重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて特定使用者により受信し、ここで、前記特定使用者は、少なくとも２つの使用者に関するデータを有している前記重畳プリコーディングされたサブストリームから自身のデータを抽出する段階と、前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記特定使用者により抽出された前記データを結合する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、多重使用者からの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、第１使用者からの少なくとも一つのコーディングされたデータストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、前記第１使用者からの少なくとも二つのサブストリームを、相異なる変調方式を用いる第２使用者及び第３使用者のサブストリームと共に重畳プリコーディングする段階と、チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に異なる転送電力を用いる多重アンテナを通じて、前記第１使用者、前記第２使用者、及び前記第３使用者からの前記重畳プリコーディングされたサブストリームを転送し、ここで、前記第１使用者のサブストリームは、前記第２使用者のサブストリーム及び前記第３使用者のサブストリームに含まれたデータを含む段階と、転送される前記重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて前記第１使用者により受信し、ここで、前記第１使用者は、前記第２使用者及び前記第３使用者に関するデータを有している前記重畳プリコーディングされたサブストリームから自身のデータを抽出する段階と、前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記第１使用者により抽出されたデータを結合する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム受信方法において、転送される重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて第１使用者により受信し、ここで、前記特定使用者は少なくとも一つの他の使用者に関するデータを有している前記受信された重畳プリコーディングされたサブストリームから、前記特定使用者に指定されたデータを抽出する段階と、前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記特定使用者により抽出されたデータを結合する段階と、を含む。

本発明の他の側面は、無線通信システムにおける重畳変調方式を用いた信号変調方法において、第１変調シンボルグループからレファレンス変調シンボルを選択する段階と、第２グループから少なくとも二つの変調シンボルを選択し、ここで、前記少なくとも二つの変調シンボルは、距離において前記第２グループにある他の変調シンボルよりも前記レファレンス変調シンボルに近い段階と、転送のために前記変調シンボルが回転されるべき回転角を決定し、ここで、前記回転角は、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第１変調シンボルまでの距離と、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第２変調シンボルまでの距離が同一である場合に決定される段階と、前記回転角によって少なくとも一つの前記変調シンボルグループを回転させる段階と、を含む。

本発明の他の側面は、無線通信システムにおける重畳変調方式を用いた少なくとも一つのデータストリーム変調方法において、転送のために変調シンボルが回転されるべき回転角を決定し、ここで、前記回転角は、第１グループのレファレンス変調シンボルから第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第１変調シンボルまでの距離と、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第２変調シンボルまでの距離が同一である場合に決定される段階を含む。

本明細書に記載された内容は、本発明の技術的思想を例示または説明するためのもので、請求された発明についてさらなる説明を加えるためのものである。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。図面中、同一または類似な構成要素には可能なかぎり同一の参照番号を付する。

無線通信システムにおいて、データまたは（複数の）データストリームは、一つ以上のアンテナで表されうる（複数の）ターミナルを通じて単一使用者または多重使用者から伝達されることができる。すなわち、これらのデータストリームは、単一送信機または多重送信機を通じて単一ソースまたは多重ソースから１つ以上の使用者（または、受信機）に転送されることができる。すなわち、同一送信機が前記単一ソースまたは多重ソースからのデータストリーム（または、信号）転送に使用されることができる。または、相異なる送信機が単一ソースまたは多重ソースからのデータストリーム転送に使用されても良い。また、単一ソースから転送されるデータストリームは、単一アプリケーションまたは相異なる多重アプリケーションからの同一のデータを運搬できる。また、相異なるソースから転送されたデータストリームは、同一のデータまたは相異なるデータを運搬できる。

これらのデータストリームを転送する場合に、同一または相異なるコーディングだけでなく、相異なる変調がそれぞれのアンテナ（または、送信機）に適用されることができる。同一のデータストリームはコーディングされ、少なくとも二つの他の異なるサブストリームにパンクチャリングされることができる。ここで、それぞれのサブストリームは、低次（ｌｏｗｏｒｄｅｒ）変調を使用することができる。その後、前記サブストリームは、前記多重アンテナを通じて転送される前に、プリコーディング／変調（例、重畳コーディング）及び変調されることができる。

前記受信端は、前記サブストリームが受信される単一アンテナまたは多重アンテナを有することができる。前記受信端（例、携帯端末）は、前記複合信号を受信してそれぞれのアンテナに対するチャンネル応答を推定し、二つの別のサブストリームをデコーディングする。必要時には、前記受信端は、まず一つのデータサブストリームを検出／デコーディングした後、これを前記受信された複合信号から除去し、残りから他のデータサブストリームを検出／デコーディングすることを反復する直列干渉相殺技法（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ）を使用することができる。他の方法は、結合検出と呼ばれるもので、多重データサブストリームが同時に検出及びデコーディングされる。他の方法は、反復検出／デコーディング（ｉｔｅｒａｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ／ｄｅｃｏｄｉｎｇ）またはマルチステージ検出／デコーディング（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ／ｄｅｃｏｄｅ）と呼ばれるもので、一部の（複数の）データサブストリームが初期に臨時に検出されたりデコーディングされる。このような臨時結果物は、他のデータサブストリームを検出するための入力として用いられ、他のデータサブストリームの順次的臨時結果物は、現在データサブストリームに対する再反復／ステージ検出／デコーディングに使用されることができる。このような反復過程は、最終結果物が規定された基準を満たすまで反復される。

図１は、ソフトハンドオフ／ハンドオーバーに在る無線通信システムにおけるデータ送受信を示す例示図である。送信端（例、基地局、アクセスネットワーク、ノードＢ、移動局、またはアクセスターミナル）で、データストリームは、ターボコーディング、畳み込みコーディング、及びリードソロモンコーディングのような様々なチャンネルコーディング方式のいずれか一つを用いてチャンネルコーディングされる。その後、前記コーディングされたデータストリームは、少なくとも二つの別のデータサブストリームにパンクチャリングされる。その後、これら二つのデータサブストリームは、重畳プリコーディング（例、階層変調）のようなプリコーディング方式を用いてプリコーディングされる。これらのサブストリームが重畳プリコーディングされた後に、該プリコーディングされたサブストリームは前記（複数の）送信機に位置したそれぞれのアンテナを通じて前記受信機に転送される。ここで、それぞれの送信機または基地局は、２つ以上のアンテナを有することができる。

図１で、それぞれのアンテナは、前記プリコーディングされたまたは階層変調されたサブストリームを転送する基地局を表す。すなわち、それぞれの基地局は、同じプリコーディングされたデータサブストリームを前記受信端（例、移動局、アクセスターミナル、または携帯端末）に転送する。前記受信端は、前記サブストリームを受信及び結合して、原本データストリームを抽出するためにデコーディング／復調する。必要な場合、前記受信機は、転送成功または失敗のような検出結果を以降の通信において（複数の）送信機にフィードバックすることができる。

図１に示すように、前記受信されたデータストリームは、前記データストリームの大きさまたは長さが前記原本データストリームよりも大きく／長く結合される。この場合、前記長さは、２倍長い。長さがより長くなるのは、前記パンクチャリング及びプリコーディングされたサブストリームが受信端によって図１に示すように結合されるためである。

また、前記サブストリームが適切にプリコーディング／重畳変調されるとしたら、前記受信端は、前記受信された信号をよりよくデコーディングすることができる。すなわち、受信端は、より高いサンプリング周波数及び／または多重受信アンテナを用いてオーバー・サンプリングをし、または／及び、前記受信された複合信号を復調することができる。また、前記受信端は、前記複合信号を受信してそれぞれのアンテナに対する前記チャンネル応答を推定し、二つの別のサブストリームをデコーディングすることができる。

前記受信端で、相異なる復調方式が適用されることができる。可能な場合、チャンネル推定及び等化のない直接復調（ｄｉｒｅｃｔｅｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が利用されることができる。しかし、チャンネル歪みがある場合、チャンネル推定は、チャンネル別（ｐｅｒ−ｃｈａｎｎｅｌ）及び／またはアンテナ別（ｐｅｒ−ａｎｔｅｎｎａ）ベースに行われたり、結合して行われることができる。

チャンネル推定が行われた後、チャンネル等化及び結合検出、直列干渉除去技法（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：ＳＩＣ）、最大尤度検出技法（ｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、及び最小平均自乗検出技法（ｍｉｎｉｍｕｍｍｅａｎｓｑｕａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を含む技法を用いて検出を行うことが可能である。チャンネル等化及び結合検出は、それぞれのチャンネルに対するチャンネル等化後に結合検出を行うことを指し示す。前記ＳＩＣは、最も強いチャンネル（ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔｃｈａｎｎｅｌ）、すなわち、より成功的に検出／デコーディングできるチャンネルに対してチャンネル等化及び検出を行うことを指し示す。その後、その次に強いチャンネルに対する等化及び検出を行う前に、前記最も強いチャンネルを前記総受信された信号から除去する。前記最大尤度検出技法は、前記最大尤度基準に基づいて全てのチャンネルに対して結合チャンネル等化及び検出を行うことを指し示す。前記最小平均自乗エラー検出／デコーディング技法は、最小平均自乗基準を用いてチャンネルを別途にまたは結合して検出／デコーディングすることを指し示す。このように、前記受信端は、上記の技法を含め、可用の様々な検出技法のいずれか一つを使用することができる。

前記アンテナを通じて前記プリコーディングされたサブストリームを転送する場合、アンテナ同士間の最適電力分離のためにウォーター・フィーリング（ｗａｔｅｒ−ｆｉｌｌｉｎｇ）を適用することが可能であり、特に、前記データストリームが２つ以上のアンテナを有する送信機から転送される場合、相異なるアンテナは相異なる転送電力を用いることができる。また、それぞれのアンテナは、アンテナチャンネル条件に基づいて相異なるコーディング及び／または変調方式を用いても良い。

階層変調と呼ばれる前記重畳プリコーディングは、重畳変調とも呼ばれることができる。前記重畳プリコーディングは、それぞれの変調シンボルが流れ（ｆｌｏｗ）のベース（ｂａｓｅ）及びエンハンスメント（ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）コンポーネントに対応するビットを持つ一種の変調方式といえる。より具体的に、前記重畳変調は、前記データストリームを全ての使用者（ら）がデコーディングできるベースコンポーネント、及び高い信号対雑音比（ＳＮＲ）または良いチャンネル条件を持つ使用者（ら）のみがデコーディングできるエンハンスメントコンポーネントに別ける。例えば、ベースコンポーネントのために２ビット、エンハンスメントコンポーネントのために２ビットを使用する均等または非均等１６ＱＡＭコンステレーションがありうる。また、外部コーディング（ｏｕｔｅｒｃｏｄｉｎｇ）及び内部コーディング（ｉｎｎｅｒｃｏｄｉｎｇ）がベースコンポーネント及びエンハンスメントコンポーネントに対して独立して行われることができる。

前記重畳プリコーディングは、前記サブストリームに対して行われる。プリコーディング（または、重畳変調）を行う場合、様々な変調方式が使用されることができる。これらの変調方式は、位相偏移変調（ＰＳＫ）及び回転されたＰＳＫ（ｒｏｔａｔｅｄ−ＰＳＫ）を含み、前記変調方式は、より具体的には、二進位相偏移変調（ＢＰＳＫ）及び回転されたＢＰＳＫ（ｒｏｔａｔｅｄ−ＢＰＳＫ）、直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）及び回転されたＱＰＳＫ（ｒｏｔａｔｅｄ−ＱＰＳＫ）、及び１６ＰＳＫ及び回転された１６ＰＳＫ（ｒｏｔａｔｅｄ−１６ＰＳＫ）でありうる。また、他の変調方式は、相異なる振幅を有する直交振幅変調（ＱＡＭ）、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫと６４ＱＡＭ、ガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）とＰＳＫ、及びＧＭＳＫとＱＡＭを含む。好ましくは、相異なる変調方式がそれぞれの送信アンテナに使用される。

図２は、多重アンテナ無線通信システムにおけるデータ送受信を示す例示図である。上記とは違い、図２は、多重入力・多重出力（ＭＩＭＯ）システムにおける階層変調を用いたデータ送受信を示す。より具体的な事項は、ＢｙｕｎｇＫｗａｎＹｉによる米国特許出願番号第６，０９４，４２７号に開示された“ＣｏｄｉｎｇａｎｄＳｏｆｔＨａｎｄｏｆｆＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”を参照されたい。

図２のプロセスは図１のそれと略同様なので、以下では図１と異なるプロセスについてのみ説明する。図２を参照すると、階層変調までのプロセスは、図１のプロセスと同一である。ただし、図２で、プリコーディングされたサブストリームの転送は、多重アンテナ（図面では二つのアンテナ）を有する単一送信機によって行われる。

前記受信端は、前記重畳または階層変調されたサブストリームを受信して結合する。ここで、前記受信されたサブストリームの大きさ／長さは、それぞれの前記プリコーディングされたサブストリームと同一であり、これは、前記受信されたサブストリームが階層変調されたことを意味する。

重畳コーディング（または階層変調）と関連して上述した内容を参照すると、相異なる使用者からの前記データストリームは、前記変調レベルで同一パケットに多重化されることができる。このため、上述のように、前記パンクチャリングされたデータストリームまたはサブストリームは、相異なる変調方式が適用された後、一つのシンボルに多重化されることができる。

図３は重畳変調または階層変調を示す例示図である。より具体的に、図３を参照すると、各使用者への信号またはデータストリームは、低次変調方式で変調されることができる。その後、前記重畳変調されたまたは階層変調されたサブストリームは、他の多重化方式で再度多重化（または重畳）されることができる。結果として、前記データストリームは追加的な処理利得（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｇａｉｎ）及び／または追加的な周波数／時間を要求しないながら效果的に多重化されることができる。

図３に示すように、前記チャンネルコーディングされたデータストリームは低次変調を用いて変調された後に、プリコーディング（または重畳／多重化）される。ここで、それぞれのチャンネルコーディングされたデータストリームは直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）により変調され、１６直交振幅変調（ＱＡＭ）でプリコーディングされたり重畳される。前記プリコーディングは、電力分離だけでなく位相調整も含む。

多重使用者が同時に特定時間−周波数スロットに収容される場合、様々な多重化技法及びこれらの組み合わせが使用されることができる。その一例として、重畳を用いて単一シンボルを多重使用者にサービスすることができる。より具体的に、例えば、チャンネルの使用者容量は、伝統的にシンボル率（または、ボーレート）により制限される。一般的に、一つのシンボルは一つの使用者にのみサービスされることができる。また、多重化されたデータストリームの数は、各物理チャンネルまたはトーン（ｔｏｎｅ）の処理利得（Ｇ_ｐ）を超過することができない。しかし、重畳を利用することによって、一つのシンボルがＮ_ｍ使用者にサービスされるようになり、チャンネル使用者容量が増加する。簡単にすれば、Ｎ≦Ｎ_ＭｘＧ_ｐである。

重畳プリコーディングと関連した前記内容を説明するために、単一送信機がデータストリームを同時に多数の受信端（または使用者ら）に転送するのに使用されることができたということが考えられる。前記データストリームは、各使用者に対して同一である（例、ＴＶ放送）、または、異なることができる（例、使用者−特定情報を転送する基地局）。また、多重アンテナを有する前記送信機からそれぞれの使用者にデータストリームが独立して転送されるということが考えられる。

すなわち、前記多重化されたまたは重畳されたサブストリーム（またはシンボル）を転送する場合、同一の結合されたシンボルがホールビーム形成配列（ｗｈｏｌｅｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇａｒｒａｙ）を通じて転送されることができる。これは、コヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）ビーム形成と呼ばれることができる。または、それぞれのシンボルまたはサブストリーム（例、前記シンボルコンステレーションまたは各使用者のサブシンボルの一部サブセット）は、他のアンテナを通じて別途にまたは独立して転送されることができる。これは、コヒーレント多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）と呼ばれることができる。

また、多重ビームが転送に使用される場合、より多くの使用者容量利得が空間多重化より得られることができる。より具体的に、それぞれのビームは、複合シンボル（例、単一ビーム形成またはコヒーレントビーム形成）を運搬できる。また、それぞれの低次変調されたシンボルまたはサブストリームは、例えば単一ビームを通じて転送されることができる。また、前記ビーム形成方式は、組み合わされて用いられることができ、一部ビームは、複合シンボルを運搬でき、一部のビームは単一ビームを通じて転送されることができる。

また、空間−時間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）が使用されることができる。より具体的に、単一ストリームＳＴＢＣの場合、前記ＳＴＢＣは、変調多重化または重畳以降に行われ、または／及び、多重入力低次変調されたシンボルまたはサブストリームに対して行われることができる。マルチ−ストリームＳＴＢＣの場合、それぞれのサブストリームは単一ＳＴＢＣとして取り扱われることができ、それぞれの低次変調されたシンボルまたはサブストリームは単一ＳＴＢＣストリームを通じて転送され、または／及び、一部のＳＴＢＣストリームは上述した方式を組み合わせて利用でき、ここで、一部のストリームはそれぞれ単一ストリームＳＴＢＣとして取り扱われ、一部の低次変調されたストリームはそれぞれ、単一ＳＴＢＣストリームを通じて転送される。

前記重畳方式を成功的に行うために、例えば、前記送信端には、各使用者に対してあらかじめ定められたレート／電力分離が要求され、前記受信端にはＳＩＣが要求される。電力分離についてさらに記述する。前記レートまたは電力分離があらかじめ定められなかった場合、前記送信機は、上位階層シグナリング、またはプリアンブルまたは他のパイロットパターンを使用する時に、またはその前に前記（複数の）受信機に信号を送ることになる。

図４は、ＱＰＳＫコンステレーションを使用する２使用者に対する重畳プリコーディング方式を例示する図である。図３で、時間ｋに転送された信号（ｘ_ｋ）は、２使用者信号の和で、ｘ_ｋ＝ｘ_１ｋ＋ｘ_２ｋで表現されることができる。ここで、それぞれの使用者は、前記データストリームを独立してデコーディングする。前記受信端により用いられうるデコーディング方式は、直列干渉除去（ＳＩＣ）技法でありうる。

ここでの主要なアイディアは、第１使用者がｘ_１から自身のデータストリームを成功的にデコーディングできるとしたら、自身の総ＳＮＲが第１使用者の総ＳＮＲと等しいか異なる第２使用者はｘ_２から第１使用者のデータをデコーディング可能でなければならないということである。結果として、前記第２使用者は、前記第１使用者のコードワードを前記第２使用者のコードワードから引くことによって、自身のデータストリームをよりよくデコーディングできる。

しかし、階層２変調からの雑音のような汚染（ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ）により、階層１に対するチャンネル容量及び復調性能は減少されることができる（例、より高いビット誤り率）。チャンネル容量損失を説明するために、前記容量を

で表現できる。しかし、容量損失の結果として、階層１のチャンネル容量は

で表現されることができる。また、

の代わりに、階層２チャンネル容量は

で表現されることができ、ここでεは階層１エネルギーの残留による階層間干渉エネルギーである。

また、雑音のような汚染の結果として、復調性能は、より高いビットエラー率側面において悪くなることができる。説明のために、前記より高いビットエラー率を後述する。最大尤度検出技法が前記受信端に用いられるとしよう。対応するシンボルエラー確率は

で与えられることができ、ここで

は平均信号対雑音比（ＳＮＲ）を表し、Ｎは最も近接するとなりの数であり、

は、結合された変調コンステレーションでの最小ユークリッド距離である。ここで、階層２の干渉により、階層１の最小ユークリッド距離は元の信号よりも小さい。

信号電力分布を変更させずに前記階層化したまたは重畳された信号コンステレーションでの最小ユークリッド距離

を最大とすることが重要である。

図５は、重畳変調の例示図である。図５で、階層１（内部階層）及び階層２（外部階層）はＱＰＳＫ方式で変調される。ここで、前記重畳変調は大部分、非均等１６ＱＡＭを招きやすい。階層１及び階層２の転送電力はそれぞれ、Ｐ_１＝Ａ_１ ^２及びＰ_２＝Ａ_２ ^２で表現されることができ、Ａ_１＞Ａ_２である。

重畳コーディングされた変調コンステレーションは、

で表現されることができる。また、ａ地点の位置は

であり、ｂ地点の位置は

である。前記重畳コーディングされたコンステレーションでの最小ユークリッド距離は

で表現され、ａ及びｂ間の距離と同一である。

図６は、重畳変調を示す他の例示図である。図５と同様に、階層１（内部階層）及び階層２（外部階層）はＱＰＳＫ方式を用いて変調される。ただし、図６で、階層２変調コンステレーションは階層化したまたは重畳された信号コンステレーションでの最小ユークリッド距離が最大となるように回転される。

前記回転された階層２変調コンステレーションで、ａ地点の位置は

で表現されることができ、ｂ地点の位置は

で表現されることができ、ｃ地点の位置は

で表現されることができる。これらの地点に基づく時、

と

のユークリッド距離は

である。

また、

と

のユークリッド距離は

である。結果的に、前記データストリームを２使用者に転送する使用者において最小ユークリッド距離は、例えば

である場合に最大となることができる。

以下、図４〜図６の重畳プリコーディング方式についてはさらに説明する。第１変調シンボルグループからレファレンス変調シンボルが選択されることができる。前記レファレンス変調シンボルは第１階層に位置することができ、電力または電力レベルに基づくことができる。このように、第１変調シンボルグループは前記第１階層と関連することがことができる。

また、第２グループから多重変調シンボルが選択されることができる。前記多重変調シンボルは、距離において前記第２グループの他の変調シンボルよりも前記レファレンス変調シンボルに近い。このように、前記第２前記変調シンボルグループは前記第２階層と関連することができる。また、前記第１グループ及び前記第２グループのような前記変調シンボルグループのそれぞれは、２以上の変調シンボルを含む。

その後、転送のために前記変調シンボルが回転されるべき回転角が決定されることができる。ここで、前記回転角は、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの多重変調シンボルのうち第１変調シンボルまでの距離が、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの多重変調シンボルのうち第２変調シンボルまでの距離と同一な場合に決定されることができる。最終的に、少なくとも一つの前記変調シンボルグループは前記回転角によって回転されることができる。

上記では両階層ともＱＰＳＫ方式を用いる例としたが、上記のアイディアは両階層ともＱＰＳＫ方式を用いる場合に限定されることはなく、同一または異なる変調タイプの可能な任意の組み合わせにも同様に適用されることができる。例えば、図７に示すように、階層１及び階層２はいずれもＢＰＳＫ方式で変調されている。ここで、階層２のＢＰＳＫコンステレーションは回転されており、結果として、前記重畳変調はＱＰＳＫを生成する。

また、図８に示すように、階層２の信号変調コンステレーションの一部または全部は、前記階層化したまたは重畳された信号の最小ユークリッド距離が最大となるように重畳前に適切に回転されることができる。このようなアイディアは、同一または異なる変調タイプの可能な任意の組み合わせにも適用されることができる。

上述のように、チャンネル条件によって相異なるアンテナに対して相異なる転送電力を用いることができる。これは、前記チャンネル条件が知られたとした場合である。前記チャンネル条件が知られていない場合、同一の転送電力がそれぞれのアンテナに適用されることができる。または、あらかじめ定められた転送電力方式がそれぞれのアンテナに適用されても良い。例えば、２つのアンテナがあるとする時、第１アンテナは、特定転送電力を用いて転送し、第２アンテナは、前記第１アンテナよりも多い転送電力を用いて転送する。

このように、２つのサブストリームは２つの異なるアンテナから独立して転送されることができ、これによって、システムは空間多重化利得（または、空間ダイバーシティ）を得ることができる。また、前記空間多重化利得は、受信された複合ストリームを結合デコーディングする受信機／アンテナを用いて得ることができる。

送信端が前記プリコーディングされたサブストリームを転送した後、受信端は相異なる復調方式を適用して原本データを抽出することができる。復調をする場合に、上述のように、チャンネル推定及び等化のない直接復調を利用することが好ましい。しかし、チャンネル条件が劣悪てあるか、チャンネル歪みがある場合には、チャンネル推定及び等化が必要となりうる。このように、チャンネル歪みがある場合、チャンネル推定はチャンネル別及び／またはアンテナ別ベースに行われる。前記チャンネル推定後に、様々な検出技法が行われることができる。

例えば、それぞれのチャンネルに対するチャンネル等化後に、結合検出が行われることができる。また、最も強いか最上の条件を持つチャンネルに対してチャンネル等化及び検出が行われる直列干渉除去技法が用いられることができる。順次に、前記チャンネルは、その次に強いチャンネルに対して前記等化及び検出を行う前に、前記総受信された信号から除去されることができる。また、全てのチャンネルに対して結合チャンネル等化及び検出を行う最大尤度検出技法が用いられることができる。

送信機が同一時間または同一シンボル（または、同一スロット）で多重使用者にサービスする場合、前記送信機は、相異なるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ）要求に基づいてチャンネル資源をサービス受ける使用者に割り当てることができる。ここで、前記チャンネル資源は、転送電力、周波数サブバンド（例、ＯＦＤＭトーン）、サブシンボル時間、及び拡散シーケンス（例、ＰＮコード）を含む。

例えば、シャノン容量（Ｓｈａｎｎｏｎｃａｐａｃｉｔｙ）の最適化に基づいて、一般的に前記送信機は全ての使用者に対するスループット和が最大となるように、より良いチャンネル条件を持つ使用者（ら）にはより多くの電力を転送し、劣悪なチャンネル条件を持つ使用者（ら）には相対的に少ない電力を転送する。他の例として、各使用者データ率の遅延と関連して（例、遅延−制限された（ｄｅｌａｙ−ｌｉｍｉｔｅｄ）容量の最適化）、前記送信機は、弱い使用者（ら）がより高いデータ率を得ることができるように、劣悪なチャンネル条件を持つ前記弱い使用者（ら）にはより多くのチャンネル資源を割り当てることができる。比較すると、前記第一の例の送信機は、５個の強い転送電力を良い／より良いチャンネル条件を持つ使用者（ら）に割り当てるのに対し、前記第二の例の送信機は、５個の強い転送電力を弱い／より弱いチャンネル条件を持つ使用者（ら）に割り当てる。

前記送信機が、上記の２例を組み合わせて使用しても良い。より具体的に、前記送信機は、より弱いチャンネル条件を持つ遅延−敏感使用者（ら）に対してより多くの電力を用いて転送することができる。また、前記送信機は、より強いチャンネル条件を持つスループット−敏感使用者（ら）に対してより多くの電力を用いて転送することができる。

このような理由から、前記使用者または受信機のチャンネル条件を正確に推定できることが重要である。このため、前記送信機は、それぞれの使用者が前記送信機に信号を逆転送する場合に、前記チャンネル条件を推定することができる。こういう状況は時分割多重（ＴＤＤ）状況にも適用されることができる。また、それぞれの使用者または受信機は、前記チャンネル条件を推定し、これをフィードバックチャンネル（例、データ率制御（ＤＲＣ）チャンネルまたはＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｉｃａｔｏｒ）チャンネル）を通じて前記送信機に逆転送することができる。こういう状況は、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）２０００ＥＶ−ＤＯ（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−ｄａｔａｏｎｌｙ）にも適用されることができる。

通常、弱い使用者に対する信号は、より良いチャンネル条件を持つ強い使用者に対する信号と一緒に重畳プリコーディングされることができる。それぞれの使用者は、自身のチャンネル条件情報をＤＲＣチャンネルを通じて前記送信機にフィードバックすることができる。典型的に、前記弱い使用者のデータは、可能なハイレートチャンネルコーディング及び／または低次変調を用いてより低いデータ率形態で転送されるようになる。例えば、総転送電力のうちの多い部分（例、２／３）が、より良いチャンネル条件を持つ使用者に割り当てられる反面、総転送電力のうちの少ない部分（例、１／３）が、より悪いチャンネル条件を持つ使用者に割り当てられることができる。

上記のプロセスにおいて、前記送信機は、各使用者に前記チャンネル資源を割り当てる前に、遅延、フォワード誤り率（ＦＥＲ）及び／またはビット誤り率（ＢＥＲ）、または各使用者に対するＱｏＳ要求を考慮することができる。使用者が高いデータ率、低い遅延または高いＱｏＳを要求する場合、前記送信機は、より多い転送電力、より多いデータトーン（ＯＦＤＭＡが用いられる場合）、または、より多い拡散シーケンス（ＣＤＭＡまたはＭＣ−ＣＤＭＡが用いられる場合）のような可能なチャンネル資源をより多く用いるはずである。

重畳コーディングで２使用者に同一の転送電力が用いられ、または／及び、前記２使用者に対する転送電力が互いに類似（ｃｌｏｓｅ）しており、前記使用者／受信機が信号を分離し難いとしたら、二つの相異なる変調方式が使用されることができる。例えば、第１使用者はＢＰＳＫ方式を用いる一方、第２使用者は

回転されたＢＰＳＫ方式を用いる。または、前記第１使用者はＢＰＳＫ方式を用いる一方、前記第２使用者はＱＰＳＫ方式を用いても良い。また、前記第１使用者は

ＢＰＳＫ方式を用いる一方、前記第２使用者はＱＰＳＫ方式を使用するか、前記第１使用者はＢＰＳＫ方式を用いる一方、前記第２使用者は

回転されたＱＰＳＫ方式を用いても良い。

また、変調ダイバーシティが適用されることができる。前記変調ダイバーシティは、現存する（複数の）伝統的変調方式の代わりに使用されることができる。全ての階層が変調ダイバーシティを用いて変調されたり、前記階層（または使用者）の一部が変調ダイバーシティを用いて変調されるようにするために、前記変調ダイバーシティが重畳コーディング（または重畳変調）または階層コーディング（または階層変調）方式に使用されることができる。また、前記変調ダイバーシティはＭＩＭＯまたは多重入力単一出力（ＭＩＳＯ）のような多重送信機の場合に適用され、全てのアンテナ／送信機または全てのアンテナ／送信機からの信号が変調ダイバーシティを用いて変調されうるようにする。

また、前記変調ダイバーシティは、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＭＣ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、または時分割多重接続（ＴＤＭＡ）にも使用されることができる。また、前記変調ダイバーシティは、時分割多重化（ＴＤＭ）、コード分割多重化（ＣＤＭ）、または周波数分割多重化（ＦＤＭ）にも適用され、全てのシンボル／コード／周波数または一部シンボル／コード／周波数の信号が変調ダイバーシティを用いて変調されうるようにする。

図９は、無線通信システムにおける多重使用者によるデータ送受信を示す例示図である。図９で、使用者Ｂは二つの異なるアンテナ（例、二つの別個アンテナ配列、二つの基地局、二つのアクセスポイント、またはこれらの任意の組み合わせ）から信号を受信する反面、使用者Ａ及び使用者Ｃは単に一つのアンテナ（例、一つのアンテナ配列、一つの基地局、または一つのアクセスポイント）からそれぞれサービスを受ける。それぞれの使用者に対するデータがコーディングされた後、使用者Ｂに対する前記データはパンクチャリングされ、使用者Ｂのデータの一部は使用者Ａのデータと一緒に単一データパケット（例、データフレーム、ＯＦＤＭシンボル、ＣＤＭシンボル、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボル、またはマルチ−ユーザーパケット）で転送される。使用者Ｂのデータの他の部分または残りの部分は、使用者Ｃのデータと一緒に単一データパケット（例、データフレーム、ＯＦＤＭシンボル、ＣＤＭシンボル、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボル、またはマルチ−ユーザーパケット）で転送される。

その後、使用者に指定された前記データは、二つのアンテナを通じてそれぞれの使用者に転送される前に、重畳プリコーディング、多重化、及び変調される。その後、使用者Ｂは、前記二つのアンテナから受信した前記二つの信号から自身のデータを抽出する。使用者Ｂは自身のデータを抽出した後、復調またはデコーディング前にそれらを結合する。または、使用者Ｂは復調またはデコーディング後にそれらを結合しても良い。

上述のように、前記結合されたサブストリームの長さまたは大きさは、図１のように、前記転送されたサブストリームよりも長くても良い。これと違い、前記結合されたサブストリームの長さまたは大きさは、図２のように、前記転送されたサブストリームと同一であっても良い。

図１０は、アンテナ同士間の電力分離を示す例示図である。ここで、電力分離は、アンテナ別に相異なる転送電力を用いてサブストリームまたは信号を転送するということを意味する。すなわち、総転送電力量に基づいて、転送電力は各アンテナに独立して分離または割り当てられる。電力分離は、例えばチャンネル条件に基づく。

図１１は、多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムを示す例示図である。図１１を参照すると、前記システムは、少なくとも一つの送信機１１００及び少なくとも一つの受信機１１０５を含む。より具体的に、少なくとも一つの送信機１１００は、少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングするチャンネルエンコーダ１１０１と、前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングするパンクチャリングユニット１１０２と、を含むことができる。

また、前記送信機１１００は、前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調方式を用いて階層変調する、または、前記少なくとも二つのサブストリームを相異なる変調方式を用いて重畳変調する変調ユニット１１０３を含むことができる。ここで、変調方式は、使用者別に異なる。また、前記送信機１１００は、各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する、または、チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いて前記重畳変調されたサブストリームを転送する少なくとも一つのアンテナ１１０４を含むことができる。

前記受信端１１０５には、相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により前記階層変調されたサブストリームを受信する少なくとも一つの受信機が備えられることができる。

本発明はその技術的思想や範囲内で様々な変更または変形が可能であるということは、当業者にとっては明らかである。したがって、特許請求の範囲及びその均等物の範囲にあるいかなる変更または変形された形態も本発明の範囲に含まれる。

ソフトハンドオフ／ハンドオーバーにある無線通信システムにおけるデータ送受信を示す例示図である。多重アンテナ無線通信システムにおけるデータ送受信を示す例示図である。重畳変調または階層変調を示す例示図である。ＱＰＳＫコンステレーションを使用する２使用者に対する重畳プリコーディング方式を例示する図である。重畳変調を示す例示図である。重畳変調を示す他の例示図である。階層１と階層２ともＢＰＳＫ方式により変調された他の例示図である。階層２信号変調コンステレーションの一部または全体が重畳前に適切に回転された他の例示図である。無線通信システムにおける多重使用者によるデータ送受信を示す例示図である。アンテナ同士間の電力分離（ｐｏｗｅｒｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）を示す例示図である。多重アンテナを有する無線通信システムにおける、少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムを示す例示図である。

Claims

多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、
少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、
前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、
前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調方式を用いて階層変調する段階と、
各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、
相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、
を含むデータストリーム送受信方法。
前記少なくとも一つの入力データストリームは、少なくとも一つの使用者に対応することを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記少なくとも一つの入力データストリームがターボコーディング、畳み込みコーディング、またはリードソロモンコーディングのいずれか一つを用いてコーディングされることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
重畳変調方式は、位相偏移変調（ＰＳＫ）と回転されたＰＳＫ、相異なる振幅を持つ直交振幅変調（ＱＡＭ）、直交ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）と１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫと６４ＱＡＭ、ガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）とＰＳＫ、及びＧＭＳＫとＱＡＭのうちいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記ＰＳＫと回転されたＰＳＫは、二進ＰＳＫ（ＢＰＳＫ）と回転されたＢＰＳＫ、ＱＰＳＫと回転されたＱＰＳＫ、及び１６ＰＳＫと回転された１６ＰＳＫのうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項４に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、チャンネル推定及び等化のない直接復調（ｄｉｒｅｃｔｅｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、アンテナ別またはチャンネル別チャンネル推定を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、各チャンネルを推定した後に各チャンネルに対するチャンネル等化及び結合検出を行う検出方式を含むことを特徴とする、請求項６に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、各チャンネルを推定した後に、最上のチャンネル条件を持つチャンネルに対してチャンネル等化及び検出を行う検出方式をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のデータストリーム送受信方法。
前記検出方式において、次順位最上チャンネル条件を持つチャンネルに対してチャンネル等化及び検出を行う前に、総受信された信号から前記最上のチャンネル条件を持つチャンネルを除去（ｓｕｂｔｒａｃｔ）することを特徴とする、請求項９に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、各チャンネルを推定した後に全てのチャンネルに対して結合チャンネル等化及び検出を行う検出方式をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のデータストリーム送受信方法。
前記復調方式は、チャンネル別ベース（ｐｅｒ−ｃｈａｎｎｅｌｂａｓｉｓ）またはアンテナ別ベース（ｐｅｒ−ａｎｔｅｎｎａｂａｓｉｓ）に行われることを特徴とする、請求項６に記載のデータストリーム送受信方法。
前記階層変調されたサブストリームは、相異なる階層変調方式を用いて変調されることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記階層変調されたサブストリームは、相異なる転送電力を用いて転送されることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記受信された階層変調されたサブストリームの長さは、前記少なくとも一つの入力データストリームよりも長いことを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記階層変調されたサブストリームは、各アンテナごとに相異なる転送電力を用いる少なくとも一つのアンテナから転送され、それぞれの送信機は少なくとも一つのアンテナを有することを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記少なくとも一つのアンテナのそれぞれは、各アンテナのチャンネル条件に基づいて他のアンテナとは独立した変調方式を用いることを特徴とする、請求項１６に記載のデータストリーム送受信方法。
前記変調されたサブストリームを転送するのに用いられる変調方式は、それぞれのアンテナ別に異なることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
受信端に受信される、前記受信された階層変調されたサブストリームの長さは、前記階層変調されたサブストリームのそれぞれの長さと同一であることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
前記多重アンテナは、単一送信機に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のデータストリーム送受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、
少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、
前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、
前記少なくとも二つのサブストリームを、少なくとも一つの階層が少なくとも一つの他の階層に対して回転された階層変調方式を用いて変調する段階と、
各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、
相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する段階と、
を含むデータストリーム送受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム受信方法において、
転送される階層変調されたサブストリームを少なくとも一つのアンテナを通じて受信する段階を含み、
前記階層変調されたサブストリームは、階層変調方式を用いて階層変調された少なくとも二つのサブストリームを含み、前記少なくとも二つのサブストリームは、少なくとも一つのコーディングされたデータストリームからパンクチャリングされ、
前記少なくとも一つのアンテナのそれぞれは、チャンネル条件に基づいて転送電力を独立して使用することを特徴とするデータストリーム受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムにおいて、
少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングするチャンネルエンコーダ、
前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングするパンクチャラー、
階層変調方式を用いて前記少なくとも二つのサブストリームを階層変調する変調器、及び
各アンテナの転送電力がチャンネル条件に基づく多重アンテナを通じて、前記階層変調されたサブストリームを転送する少なくとも一つのアンテナを含む少なくとも一つの送信機と；
相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記階層変調されたサブストリームを受信する少なくとも一つの受信機と；
を含むデータストリーム送受信システム。
無線通信システムにおけるデータ同時転送のための多重使用者への資源割当方法において、
それぞれの使用者に対して相異なる階層変調方式を用いて少なくとも二つのサブストリームを変調する段階と、
受信端から転送されたフィードバック情報に基づいて、前記少なくとも二つの階層変調されたサブストリームを転送するためのチャンネル資源を各使用者に割り当てる段階と、
前記割り当てられたチャンネル資源に基づいて前記階層変調されたサブストリームを転送する段階と、
を含む資源割当方法。
前記フィードバック情報は、チャンネル品質情報（ＣＱＩ）及びデータ率制御（ＤＲＣ）を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源は、データ転送のために一つのシンボル周期の間に多重使用者に割り当てられることを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記階層変調されたサブストリームは、少なくとも一つのアンテナを通じて転送されることを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記少なくとも二つのアンテナは、一つの基地局または相異なる基地局に位置することを特徴とする、請求項２７に記載の資源割当方法。
前記階層変調方式は、位相偏移変調（ＰＳＫ）と回転されたＰＳＫ、相異なる振幅を持つ直交振幅変調（ＱＡＭ）、直交ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）と１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫと６４ＱＡＭ、ガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）とＰＳＫ、及びＧＭＳＫとＱＡＭのうちいずれか一つを含むことを特徴を特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記ＰＳＫと回転されたＰＳＫは、二進ＰＳＫ（ＢＰＳＫ）と回転されたＢＰＳＫ、ＱＰＳＫと回転されたＱＰＳＫ、及び１６ＰＳＫと回転された１６ＰＳＫのうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項２９に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源割当は、相対的により強いチャンネル条件を持つ使用者または使用者らに、より多い転送電力を割り当て、相対的により弱いチャンネル条件を持つ使用者または使用者らに、より少ない転送電力を割り当てることを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源割当は、相対的により弱いチャンネル条件を持つ使用者または使用者らに、より多い転送電力を割り当て、相対的により強いチャンネル条件を持つ使用者または使用者らに、より少ない転送電力を割り当てることを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源割当は、相対的により弱いチャンネル条件を持つ遅延−敏感使用者または使用者らに、より多い転送電力を割り当てることを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源割当は、相対的により強いチャンネル条件を持つスループット−敏感使用者または使用者らに、より多い転送電力を割り当てることを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記チャンネル資源割当は、遅延、フォワード誤り率（ＦＥＲ）、またはビット誤り率（ＢＥＲ）のうち少なくとも一つを考慮することを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
少なくとも２つの使用者が階層変調において同じ転送電力で転送したり、これらの転送電力が互いに類似（ｃｌｏｓｅ）している場合、相異なる階層変調方式が用いられることを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記相異なる階層変調方式は、第１使用者に対して二進位相偏移変調（ＢＰＳＫ）及び第２使用者に対して
回転されたＢＰＳＫ、第１使用者に対してＢＰＳＫ及び第２使用者に対して直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、第１使用者に対して
ＢＰＳＫ及び第２使用者に対してＱＰＳＫ、または、第１使用者に対してＢＰＳＫ及び第２使用者に対して
ＢＰＳＫのうちいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項３６に記載の資源割当方法。
前記変調は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、ＯＦＤＭ接続（ＯＦＤＭＡ）、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）、マルチ−キャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、または時分割多重接続（ＴＤＭＡ）のうちいずれか一つに適用されることを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
前記無線通信システムは、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）２０００ＥＶ−ＤＯ（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−ｄａｔａｏｎｌｙ）システムであることを特徴とする、請求項２４に記載の資源割当方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、
少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、
前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、
前記少なくとも二つのサブストリームを、使用者別に相異なる変調方式を用いて重畳変調する段階と、
チャンネル条件に基づいてそれぞれのアンテナ別に相異なる転送電力を用いて、前記重畳変調されたサブストリームを転送する段階と、
相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記重畳変調されたサブストリームを受信する段階と、
を含むデータストリーム送受信方法。
それぞれの前記変調方式は、ローレート（ｌｏｗｒａｔｅ）変調方式であることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
前記重畳変調されたサブストリームの数は、それぞれの物理チャンネルと同一であるまたは小さいことを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
前記重畳変調されたサブストリームは、ホールビーム形成配列（ｗｈｏｌｅｂｅａｍｆｏｒｍａｉｎｇａｒｒａｙ）を通じて転送されることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
前記重畳変調されたサブストリームのそれぞれは、相異なるアンテナを通じて独立して転送されることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
前記重畳変調されたサブストリームのそれぞれは、単一ビームを通じて転送されることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
重畳変調以降に時空間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）を行うことをさらに含むことを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
前記重畳変調サブストリームに対する時空間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）を行うことをさらに含むことを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
それぞれの重畳変調されたサブストリームは、単一ストリーム時空間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）であることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
それぞれの重畳変調されたサブストリームは、単一時空間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）ストリームを通じて転送されることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
一部の重畳変調されたサブストリームはそれぞれ、単一ストリーム時空間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）であるか、一部の重畳変調されたサブストリームはそれぞれ、ＳＴＢＣストリームを通じて転送されることを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
それぞれのアンテナにより用いられる前記転送電力は、それぞれの使用者に対してあらかじめ定められたことを特徴とする、請求項４０に記載のデータストリーム送受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つの使用者による少なくとも一つのデータストリーム送受信システムにおいて、
少なくとも一つの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングするチャンネルエンコーダ、
前記少なくとも一つのコーディングされた入力データストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングするパンクチャリングユニット、
前記少なくとも二つのサブストリームを、使用者別に相異なる変調方式を用いて重畳変調する変調ユニット、及び
チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いて、前記重畳変調されたサブストリームを転送する少なくとも一つのアンテナを含む少なくとも一つの送信機と；
相異なる復調方式を用いるそれぞれの使用者のうち少なくとも一つの使用者により、前記重畳変調されたサブストリームを受信する少なくとも一つの受信機と；
を含むデータストリーム送受信システム。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、
多重使用者からの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、
前記少なくとも一つのコーディングされたデータストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、
前記少なくとも二つのサブストリームを、相異なる変調方式を用いる少なくとも一つの他の使用者からのサブストリームと共に重畳プリコーディングする段階と、
チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いる多重アンテナを通じて、前記それぞれの重畳プリコーディングされたサブストリームを転送する段階と、
転送される前記重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて特定使用者により受信し、ここで、前記特定使用者は、少なくとも２つの使用者に関するデータを有している前記重畳プリコーディングされたサブストリームから自身のデータを抽出する段階と、
前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記特定使用者により抽出された前記データを結合する段階と、
を含むデータストリーム送受信方法。
前記特定使用者は、ソフトハンドオフにあることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記階層変調されたサブストリームは、それぞれのアンテナ別に相異なる転送電力を用いる少なくとも一つのアンテナから転送され、それぞれの送信機は、少なくとも一つのアンテナを有することを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記少なくとも一つのアンテナのそれぞれは、各アンテナのチャンネル条件に基づいて他のアンテナとは独立した変調方式を用いることを特徴とする、請求項５５に記載のデータストリーム送受信方法。
前記変調されたサブストリームを転送するのに用いられる変調方式は、それぞれのアンテナ別に異なることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
受信端に受信される、前記受信された階層変調されたサブストリームの長さは、前記階層変調されたサブストリームのそれぞれの長さと同一であることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記少なくとも二つのアンテナは、少なくとも二つの送信機に含まれることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記多重アンテナは、多重アンテナ配列、多重ビーム、多重基地局、及び多重通信チャンネルのうちいずれか一つで具現される（ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ）ことを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記抽出されたデータは、復調またはデコーディング前に結合されることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
前記抽出されたデータは、復調またはデコーディング後に結合されることを特徴とする、請求項５３に記載のデータストリーム送受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム送受信方法において、
多重使用者からの入力データストリームをチャンネルコーディング方式でエンコーディングする段階と、
第１使用者からの少なくとも一つのコーディングされたデータストリームを、少なくとも二つのサブストリームにパンクチャリングする段階と、
前記第１使用者からの少なくとも二つのサブストリームを、相異なる変調方式を用いる第２使用者及び第３使用者のサブストリームと共に重畳プリコーディングする段階と、
チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いる多重アンテナを通じて、前記第１使用者、前記第２使用者、及び前記第３使用者からの前記重畳プリコーディングされたサブストリームを転送し、ここで、前記第１使用者のサブストリームは、前記第２使用者のサブストリーム及び前記第３使用者のサブストリームに含まれたデータを含む段階と、
転送される前記重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて前記第１使用者により受信し、ここで、前記第１使用者は前記第２使用者及び前記第３使用者に関するデータを有している前記重畳プリコーディングされたサブストリームから自身のデータを抽出する段階と、
前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記第１使用者により抽出されたデータを結合する段階と、
を含むデータストリーム送受信方法。
多重アンテナを有する無線通信システムにおける少なくとも一つのデータストリーム受信方法において、
転送される重畳プリコーディングされたサブストリームを少なくとも二つのアンテナを通じて第１使用者により受信し、ここで、前記特定使用者は、少なくとも一つの他の使用者に関するデータを有している前記受信された重畳プリコーディングされたサブストリームから、前記特定使用者に指定されたデータを抽出する段階と、
前記少なくとも二つのアンテナを通じて受信されて前記特定使用者により抽出されたデータを結合する段階と、
を含むデータストリーム受信方法。
前記重畳プリコーディングは、相異なる変調方式を用いて行われることを特徴とする、請求項６４に記載のデータストリーム受信方法。
チャンネル条件に基づいて各アンテナ別に相異なる転送電力を用いる多重アンテナを通じて、前記重畳プリコーディングされたサブストリームが転送されることを特徴とする、請求項６５に記載のデータストリーム受信方法。
無線通信システムにおける重畳変調方式を用いた信号変調方法において、
第１変調シンボルグループからレファレンス変調シンボルを選択する段階と、
第２グループから少なくとも二つの変調シンボルを選択し、ここで、前記少なくとも二つの変調シンボルは、距離において前記第２グループに在る他の変調シンボルよりも前記レファレンス変調シンボルに近い段階と、
前記変調シンボルが転送のために回転されるべき回転角を決定し、ここで、前記回転角は、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第１変調シンボルまでの距離と、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第２変調シンボルまでの距離が同一である場合に決定される段階と、
前記回転角によって少なくとも一つの前記変調シンボルグループを回転させる段階と、
を含む信号変調方法。
それぞれの前記変調シンボルグループは、少なくとも一つの変調シンボルを含むことを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記レファレンス変調シンボルは、階層１に位置することを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記レファレンス変調シンボルは、電力に基づいて階層１に位置することを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記第１変調シンボルグループは階層１と関連しており、前記第２変調シンボルグループは階層２と関連していることを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記第１グループ及び前記第２グループから多重化された変調シンボルを転送することをさらに含むことを特徴とする、請求項７１に記載の信号変調方法。
前記第２変調シンボルグループは、重畳された信号コンステレーションでの最小長さが最大となるように回転されることを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記重畳変調のコンステレーションは
で表現され、ここで、第１地点（ａ）の位置は
であり、第２地点（ｂ）の位置は
であり、最小ユークリッド距離は、
で表示されるａ及びｂ間の距離と同一であることを特徴とする、請求項６７に記載の信号変調方法。
前記第２グループと関連したコンステレーションが回転され、前記第１地点（ａ）の位置が
となり、前記第２地点（ｂ）の位置が
となり、第３地点（ｃ）の位置が
となることを特徴とする、請求項７４に記載の信号変調方法。
と
のユークリッド距離は
であり、
と
のユークリッド距離は
であることを特徴とする、請求項７５に記載の信号変調方法。
最小ユークリッド距離は、
の場合に最大となることを特徴とする、請求項７６に記載の信号変調方法。
無線通信システムにおける重畳変調方式を用いた少なくとも一つのデータストリーム変調方法において、
転送のために変調シンボルが回転されるべき回転角を決定し、ここで、前記回転角は、第１グループのレファレンス変調シンボルから第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第１変調シンボルまでの距離と、前記第１グループのレファレンス変調シンボルから前記第２グループの少なくとも二つの変調シンボルのうち第２変調シンボルまでの距離が同一である場合に決定される段階を含むデータストリーム変調方法。
前記第１変調シンボルグループから前記レファレンス変調シンボルを選択する段階と、
前記第２グループから少なくとも二つの変調シンボルを選択し、ここで、前記少なくとも二つの変調シンボルは、距離において前記第２グループの他の変調シンボルよりも前記レファレンス変調シンボルに近い段階と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項７８に記載のデータストリーム変調方法。
少なくとも一つの前記変調シンボルグループを前記回転角によって回転させることをさらに含むことを特徴とする、請求項７９に記載のデータストリーム変調方法。