JP2012010337A

JP2012010337A - 信号伝送方法、信号伝送システムならびに送信機および受信機

Info

Publication number: JP2012010337A
Application number: JP2011131285A
Authority: JP
Inventors: Chun-Rim Ohm; 厳春林; Hidetoshi Kayama; 加山英俊; Jeon Chang; 張戦
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-06-13
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2031-06-13
Also published as: CN102281127B; JP5822549B2; CN102281127A

Abstract

【課題】各種の異なる移動環境下の無線伝送においてもより良いシステム性能を持たせるために、信号伝送方法を提供する。
【解決手段】送信機が、受信機のフィードバック情報に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、符号化された信号を受信機に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信技術に関し、特に、信号伝送方法、信号伝送システムならびに送信機および受信機に関する。

無線通信技術の発展に伴い、人々が無線伝送の有効性および信頼性に対してより高い要求を提出した。マルチアンテナ技術は、無線伝搬におけるマルチパス伝送を十分に利用することができ、周波数利用効率およびリンク信頼性を大幅に向上させるため、幅広く利用されている。

信号が無線チャネルに伝送されるとき、無線チャネルのフェージング効果の影響を受けることを考えると、マルチアンテナ技術の応用において、コヒーレント伝送検出技術を用いて信号の符号化送信および受信解析を行うことが多い。コヒーレント伝送検出技術では、マルチアンテナのダイバーシティ利得およびチャネル符号化の符号化利得が結合され、データ転送率を低下することなく、無線チャネルのフェージング効果に効果的に抵抗することができ、信頼性の高いデータ伝送を実現することができる。しかし、コヒーレント検出は、精確なチャネル推定を取得する必要があり、送信側と受信側との間に比較的に大きい相対速度が存在している場合、例えば高速移動環境下で、コヒーレント時間が比較的に小さいため、チャネル推定用のパイロットシーケンスの頻度が不足であると、チャネル推定の精度が大幅に低下し、さらにシステム性能の損失が大きくなることにつながる。一方、大量のパイロットシーケンスを用いると、システムの周波数利用効率が低下するとともに、低速移動環境下で大量のパイロットシーケンスを用いることが無駄になり、チャネル推定の代価が大きくなる。従って、コヒーレント伝送検出を用いるシステムにとって、高速移動環境は挑戦である。

そのため、マルチアンテナ技術の応用において、非コヒーレント伝送検出技術も存在している。非コヒーレント検出は、チャネル推定を必要としないため、高速移動環境の影響を受けない。そして、チャネル情報を必要としないため、非コヒーレント伝送検出には、余計なパイロットオーバーヘッドが必要ではない。しかし、非コヒーレント伝送検出は、コヒーレント伝送検出と比べて性能損失がある。そして、非コヒーレント検出の復号化の複雑度は、非常に高くて、通常、送信アンテナおよびコンスタレーション図のサイズに従って指数的に増加する。これにより、非コヒーレント伝送検出の応用が制限される。

そのため、如何に各種の異なる移動環境下でもより良いシステム性能を持たせるかが、現在の無線伝送に解決すべき課題である。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、各種の異なる移動環境下の無線伝送においてもより良いシステム性能を持たせるために、本発明の一局面では信号伝送方法を提供し、もう１つの局面では信号伝送システムならびに送信機および受信機を提供している。

本発明に係る信号伝送方法は、送信機が受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、符号化された信号を受信機に送信する、ことを含む。

本発明に係る信号伝送システムは、受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、符号化された信号を前記受信機に送信する送信機と、前記送信機からの信号を受信し、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、受信信号を復号化する受信機と、を含む。

本発明に係る送信機は、受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであるか、それとも、高速移動モードであるかを決定する速度モード決定モジュールと、前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する第１符号化モジュールと、前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する第２符号化モジュールと、前記第１符号化モジュールまたは第２符号化モジュールにより符号化された信号を受信機に送信する信号送信モジュールと、を含む。

本発明に係る受信機は、送信機からの信号を受信し、前記信号の符号化方式がコヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第１復号化モジュールに伝送し、前記信号の符号化方式が非コヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第２復号化モジュールに伝送する信号受信モジュールと、前記信号受信モジュールから伝送された信号を、コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する第１復号化モジュールと、前記信号受信モジュールから伝送された信号を、非コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する第２復号化モジュールと、を含む。

上記の解決手段からわかるように、本発明の実施例では、受信機の異なる移動速度によって、異なる符号化方式を用いて送信対象データを符号化して、自己適応型信号伝送を実現することができる。そして、この自己適用型信号伝送では、低速移動環境下で、より良い性能を持つコヒーレント伝送検出技術を用いるが、高速移動環境下で、チャネル推定を必要としない非コヒーレント伝送検出技術を用いることにより、本発明の実施例における解決手段は、各種の異なる移動環境下でもより良い性能を得ることができる。

また、本発明の実施例では、簡略化された２種類の差分時空間符号化を提供することにより、高速移動環境下で非コヒーレント伝送検出技術を用いる場合、復号化の複雑度を低減することができる。

本発明の実施例における信号伝送方法の例示的なフローチャートである。本発明の実施例における第１種の差分時空間符号化方法を示す図である。本発明の実施例において例を挙げて第１種の差分時空間符号化方法を説明するための図である。本発明の実施例における第２種の差分時空間符号化方法を示す図である。本発明の実施例において例を挙げて第２種の差分時空間符号化方法を説明するための図である。本発明の実施例における信号伝送システムの例示的な構成図である。

本発明の目的、解決手段およびメリットをさらに明確にするために、以下、実施例および図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例における信号伝送方法の例示的なフローチャートである。図１に示すように、このフローは以下のようなステップを含む。

ステップ１０１で、送信機が受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、ステップ１０２に進み、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、ステップ１０３に進む。

本ステップでは、受信機の移動速度モードを低速移動モードと高速移動モードとに分けることができる。受信機の移動速度モードを具体的に決定する際に、受信機と送信機とのやりとりで決定するようにしてよい。このとき、送信機は、受信機のフィードバック情報に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定するようにしてよい。または、第３者のモジュールにより送信機に協力して決定するようにしてもよい。ここで、受信機と送信機とのやりとりで決定するとき、少なくとも以下のような２種類の決定方式がある。

方式１：
受信機が、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定し、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示し、送信機が前記受信機の指示に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定する。

ここで、受信機は、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示するとき、システムリソースを節約するために、１ビットの情報を用いて、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示するようにしてよい。例えば、１を用いて低速移動モードを表し、０を用いて高速移動モードを表す。

方式２：
受信機が、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度を送信機に指示し、送信機が、受信機により検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、受信機の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定する。

上記の２種類の方式において、受信機は、所定の周期に応じて、自身の現在の移動速度を周期的に検出するようにしてもよく、または、設定されたトリガー条件を満たすときに、自身の現在の移動速度を検出するようにしてもよい。

ステップ１０２で、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する。

本ステップでは、コヒーレント送信モードの符号化方式は、従来技術におけるいかなるコヒーレント送信モードの符号化方式、例えば時空間符号化であってよい。時空間符号化は、即ち、入力された情報ビットを変調してから、時空間符号の符号化方法に基づいて放置して、時空間符号化を完成するものである。

また、コヒーレント送信モードの符号化方式は、新規追加の各種コヒーレント送信モードの符号化方式であってもよい。

ステップ１０３で、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する。

本ステップでは、非コヒーレント送信モードの符号化方式は、従来技術におけるいかなる非コヒーレント送信モードの符号化方式、例えば従来技術における各種の差分時空間符号化であってよい。

また、非コヒーレント送信モードの符号化方式は、新規追加の各種非コヒーレント送信モードの符号化方式であってもよい。

ステップ１０４で、符号化された信号を受信機に送信する。

受信機は、送信機により符号化された信号を受信した後に、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、前記符号化された信号を復号化する。

具体的に実現する際に、コヒーレント送信モードの符号化方式および非コヒーレント送信モードの符号化方式は、それぞれ１つのみの選択可能な符号化方式があると、受信機は、自身で決定された現在の移動速度モードに基づいて、受信信号に対応する符号化方式を決定するようにしてよい。または、送信機が信号符号化に対応する移動速度モードもしくは符号化方式を受信機に指示し、受信機が送信機の前記指示に基づいて受信信号に対応する符号化方式を決定するようにしてもよい。例えば、送信機は、現在の符号化で用いられる符号化方式を説明するために、下り信号に１つの指示情報を付けるようにしてよい。

コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があり、および／または非コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があると、送信機が、信号符号化に対応する符号化方式を受信機に指示し、受信機が、送信機の前記指示に基づいて受信信号に対応する符号化方式を決定するようにしてよい。例えば、送信機は、現在の符号化で用いられる符号化方式を説明するために、下り信号に１つの指示情報を付けるようにしてよい。

本発明の実施例では、非コヒーレント検出の復号化の複雑度を低減するために、Ａｌａｍｏｕｔｉ時空間符号は、ビットレートが高いとともに、大きいダイバーシティ利得および低い復号化の複雑度を有する、ということを考えると、上記のステップ１０３で、さらに、Ａｌａｍｏｕｔｉ時空間符号に基づき、簡略化された２種類の差分時空間符号化方法を提供している。

図２は、本発明の実施例における第１種の差分時空間符号化方法を示す図である。図２に示すように、第１種の差分時空間符号の符号化過程は、以下のものを含む。

２チャネルの情報ビットを入力し、前記２チャネルの情報ビットを変調して、即ち、前記２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る。

前記符号化信号s₁およびs₂に対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）と行列マッピングとを含むプリコーディング処理を行って、即ち、前記符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Mは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る。

以下、二位相偏移（ＢＰＳＫ）変調および４本の送信アンテナの場合を例として、例を挙げて上記の過程を説明する。図３に示すように、符号化過程は以下のものを含む。

情報ビットa₁およびa₂を入力してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る。そして、符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、

を得る。その後、符号化行列W_4×2を用いて、Ａｌａｍｏｕｔｉ時空間符号を４本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る。

上記からわかるように、ＢＰＳＫ変調を用いると、毎回２つの情報ビットを入力するが、四位相偏移（ＱＰＳＫ）変調を用いると、毎回４つの情報ビットを入力し、即ちチャネルあたりに２つの情報ビットである。

図４は、本発明の実施例における第２種の差分時空間符号化方法を示す図である。図４に示すように、第２種の差分時空間符号の符号化過程は、以下のものを含む。

Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、N/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを予め設ける。

各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットに対応して、それぞれ２チャネルの情報ビットを入力し、入力された各チャネルの情報ビットを変調して、即ち、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットはそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得る。

前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化、即ちプリコーディングを行って、送信信号行列

を得る。

次に、同様にＢＰＳＫ変調および４本の送信アンテナの場合を例として、例を挙げて上記の過程を説明する。図５に示すように、符号化過程は以下のものを含む。

４本の送信アンテナに対応して、２個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを予め設ける。

情報ビットa₁およびa₂を入力してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る。情報ビットa₃およびa₄を入力してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₃およびs₄を得る。その後、符号化信号s₁、s₂、s₃およびs₄に対してＳＦＢＣ＋ＦＳＴＤの時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る。

上記からわかるように、ＢＰＳＫ変調を用いると、毎回４つの情報ビットを入力するが、ＱＰＳＫ変調を用いると、毎回８つの情報ビットを入力し、即ちチャネルあたりに４つの情報ビットである。

次に、同様にＢＰＳＫ変調を例として、上記の２種類の差分時空間符号化方法におけるＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化過程を詳しく説明する。

を初期設定する。

t=1のとき、

になる。ここで、ＡおよびＢは入力情報ビットによって決定され、入力情報ビットがa₁およびa₂であるとき、相応のＡおよびＢを算出して、s₃およびs₄を得ることができる。入力情報ビットa₃およびa₄に基づいて、新しいＡおよびＢを得、

によって、s₅およびs₆を算出することができる。パラメータＡ、Ｂは、数式

によって算出することができる。ここで、Map(・)はビットからシンボルへのマッピングを表す。

例えば、１つ前の時刻の信号が

であり、現在の入力ビットが（１０）であると、ビット（１０）がシンボル（−１１）にマッピングされるため、A=0、B=1を得る。そうすると、

になる。

これに応じて、受信機は、送信機からの、第１種の差分時空間符号または第２種の差分時空間符号を用いて符号化された信号を受信した後に、対応する復号化方法を用いて、連続する２フレームの受信信号間で周波数領域の差分復号化を行う。明確に見えるために、次に、ＢＰＳＫ変調、４本の送信アンテナおよび１本の受信アンテナの場合を例として、上記の２種類の符号化方法に対応する復号化方法をそれぞれ詳しく説明する。

第１種の差分時空間符号の復号化方法は、以下のものを含む。

仮に、チャネル行列がH=(h₁₁ h₁₂ h₁₃ h₁₄)であり、送信信号行列が

であるとすると、受信信号はR=HC+Nになる（Nは雑音行列である）。

時刻１の受信信号が

であり、時刻２の受信信号が

である。

符号化信号s₃，s₄，と、s₁，s₂および送信情報ビットとに関係があり、受信信号r₁，r₂，r₃およびr₄の間にも内在的な関連がある。受信信号r₁，r₂，r₃およびr₄を処理して、変数R₁およびR₂を得る。

R₁およびR₂は、ＡおよびＢに対して同じサイズでスケーリングされるものと見なすことができる。そのため、ＡおよびＢの最尤推定値を得ることができる。

上式において、N'およびN''は雑音信号であり、N'''およびN''''は雑音関連信号であり、Vは(AB)からなるベクトル集合である。上式から(AB)を算出する。

ベクトル(AB)と送信情報ビットとに一対一マッピング関係があるため、(AB)から送信情報ビットを得て、復号化を完成することができる。

第２種の差分時空間符号の復号化方法は、以下のものを含む。

また、受信信号は、以下のように記載してもよい。

受信信号r₁，r₂と送信信号s₁，s₂とに関係があり、r₅，r₆と送信信号s₅，s₆とに関係がある。符号化の過程では、s₅，s₆とs₁，s₂の送信側の送信ビットとに関係があり、その対応する受信信号r₅，r₆とr₁，r₂との間にも内在的な関連がある。

下式を算出する。

ここで、N'''およびN''''は雑音関連信号である。上式からわかるように、R₁およびR₂はそれぞれ、ＡおよびＢのチャネルのモジュロ値の和をスケーリングしたものであり、かつスケーリング倍数が同じである。そうすると、下式から、ＡおよびＢに対して最尤推定を行うことができる。

上式において、Vは、(AB)からなるベクトル集合である。(AB)を得た後に、ベクトル(AB)と送信情報ビットとに一対一マッピング関係があるため、(AB)から送信情報ビットを得て、復号化を完成することができる。

具体的に実現する際に、本発明の実施例では、まず、チャネル周波数選択性を決定して、チャネル周波数選択性が強い場合、好ましくは第１種の差分時空間符号化方法を選択し、チャネル周波数選択性が弱い場合、第１種の差分時空間符号化方法を用いてもよいし、第２種の差分時空間符号化方法を用いてもよい。このとき、送信機は、現在選択された符号化方式を受信機に指示するようにしてよい。

上記は本発明の実施例における信号伝送方法を詳しく説明したが、次に、本発明の実施例における信号伝送システムを詳しく説明する。

図６は、本発明の実施例における信号伝送システムの例示的な構成図である。図６に示すように、このシステムは、受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、符号化された信号を受信機に送信する送信機と、前記送信機からの信号を受信し、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、受信信号を復号化する受信機と、を含む。

ここで、コヒーレント送信モードの符号化方式および非コヒーレント送信モードの符号化方式は、それぞれ１つのみの選択可能な符号化方式があると、受信機は、自身で決定された現在の移動速度モードに基づいて、受信信号に対応する符号化方式を決定し、その後、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、前記受信信号を復号化するようにしてよい。または、送信機が、さらに、前記符号化された信号に対応する符号化方式もしくは移動速度モードを受信機に指示し、受信機が、送信機により指示された符号化に対応する移動速度モードもしくは符号化方式に基づいて、受信信号に対応する符号化方式を決定し、その後、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、前記受信信号を復号化するようにしてもよい。

コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があり、および／または非コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があると、送信機が、信号符号化に対応する符号化方式を受信機に指示し、受信機が、送信機の前記指示に基づいて受信信号に対応する符号化方式を決定し、その後、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、前記受信信号を復号化するようにしてもよい。

具体的に実現する際に、送信機は、受信機のフィードバック情報に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定するようにしてよい。

例えば、受信機は、さらに、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、決定された現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、決定された現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定し、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示するようにしてよい。それに応じて、送信機は、受信機の指示に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定する。ここで、受信機は、１ビットの情報を用いて、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示するようにしてよい。

または、受信機は、自身の現在の移動速度を検出した後に、検出された現在の移動速度を送信機に指示するようにしてもよい。それに応じて、送信機は、受信された受信機の現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、受信機の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定する。

本実施例における方法に対応して、送信機は、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて、送信対象信号を符号化する場合、同様に図２から図５に示す差分時空間符号化方法を用いることができる。それに応じて、受信機は、受信信号に対応する符号化方式を決定した後に、連続する２フレームの受信信号間で周波数領域の差分復号化を行うようにしてよい。具体的に実現する際に、送信機は、まず、チャネル周波数選択性を決定して、チャネル周波数選択性が強い場合、好ましくは第１種の差分時空間符号化方法を選択し、チャネル周波数選択性が弱い場合、第１種の差分時空間符号化方法を用いてもよいし、第２種の差分時空間符号化方法を用いてもよい。このとき、送信機は、現在選択された符号化方式を受信機に指示するようにしてよい。

具体的に実現する際に、図６に示すように、本発明の実施例における送信機は具体的に、速度モード決定モジュールと、第１符号化モジュールと、第２符号化モジュールと、信号送信モジュールと、を含むようにしてよい。

ここで、速度モード決定モジュールは、受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであるか、それとも、高速移動モードであるかを決定する。具体的に実現する際に、速度モード決定モジュールは、受信機のフィードバック情報に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定するようにしてよい。

第１符号化モジュールは、前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する。

第２符号化モジュールは、前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する。

信号送信モジュールは、前記第１符号化モジュールまたは第２符号化モジュールにより符号化された信号を受信機に送信する。

ここで、速度モード決定モジュールは、受信機により指示された現在の移動速度モードに基づいて、受信機の現在の速度モードを直接に決定するようにしてよく、受信機により指示された現在の移動速度に基づいて、所定の速度閾値と比較することにより、受信機の現在の移動速度モードを決定するようにしてもよい。

さらに、コヒーレント送信モードの符号化方式および非コヒーレント送信モードの符号化方式は、それぞれ１つのみの選択可能な符号化方式があると、信号送信モジュールは、前記符号化された信号に対応する符号化方式または移動速度モードを受信機に指示するようにしてよい。

コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があり、および／または非コヒーレント送信モードの符号化方式は１つより多い選択可能な符号化方式があると、信号送信モジュールは、信号符号化に対応する符号化方式を受信機に指示するようにしてもよい。

具体的に実現する際に、前記第２符号化モジュールは、図２から図５に示す差分時空間符号化方法を実現することに用いられ、これに応じて、図２および図３に示す差分時空間符号化方法に対応するとき、この第２符号化モジュールは具体的に、第１変調モジュールと、第１プリコーディングモジュールとを含むようにしてよい（図６に図示せず）。

ここで、第１変調モジュールは、現在入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る。第１プリコーディングモジュールは、前記変調モジュールにより得られた符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Ｍは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る。

図４および図５に示す差分時空間符号化方法に対応するとき、この第２符号化モジュールは具体的に、第２変調モジュールと、第２プリコーディングモジュールとを含むようにしてよい（図６に図示せず）。

ここで、第２変調モジュールは、Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、予め設けられたN/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを含み、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットがそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得る。第２プリコーディングモジュールは、前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る。

または、この第２符号化モジュールは、上記の第１変調モジュールと、第１プリコーディングモジュールと、第２変調モジュールと、第２プリコーディングモジュールと、チャネル周波数選択性決定モジュールと、を同時に含むようにしてもよい。

ここで、チャネル周波数選択性決定モジュールは、チャネル周波数選択性を決定し、チャネル周波数選択性が強い場合、第１変調モジュールおよび第１プリコーディングモジュールに対し、符号化対象信号を符号化するよう通知し、チャネル周波数選択性が弱い場合、第１変調モジュールおよび第１プリコーディングモジュール、または、第２変調モジュールおよび第２プリコーディングモジュールに対し、符号化対象信号を符号化するよう通知する。このとき、信号送信モジュールは、現在選択された符号化方式を受信機に指示するようにしてよい。

具体的に実現する際に、図６に示すように、本発明の実施例における受信機は具体的に、信号受信モジュールと、第１復号化モジュールと、第２復号化モジュールと、を含むようにしてよい。

ここで、信号受信モジュールは、送信機からの信号を受信し、前記信号の符号化方式がコヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第１復号化モジュールに伝送して復号化し、前記信号の符号化方式が非コヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第２復号化モジュールに伝送して復号化する。

第１復号化モジュールは、前記信号受信モジュールから伝送された信号を、コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する。

第２復号化モジュールは、前記信号受信モジュールから伝送された信号を、非コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する。

さらに、この受信機は、速度検出モジュールと、モード決定モジュールと、情報指示モジュールと、を含むようにしてよい。

ここで、速度検出モジュールは、前記受信機の現在の移動速度を検出する。

モード決定モジュールは、前記速度検出モジュールにより検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定する。

情報指示モジュールは、前記モード決定モジュールにより決定された現在の移動速度モードを送信機に指示する。

または、このモード決定モジュールを含まなくてもよい。このとき、情報指示モジュールは、速度検出モジュールにより検出された現在の移動速度を送信機に指示し、送信機によって受信機の移動速度モードを決定するようにしてもよい。

具体的に実現する際に、信号受信モジュールは、モード決定モジュールにより決定された現在の移動速度モード、または送信機により指示された符号化に対応する移動速度モードもしくは符号化方式に基づいて、受信信号に対応する符号化方式を決定するようにしてよい。

また、送信機が用いる符号化方式に対応して、第２復号化モジュールは、さらに、連続する２フレームの受信信号間で周波数領域の差分復号化を行う差分時空間復号化モジュールを含むようにしてもよい。

当業者にとって、図面は１つの好ましい実施例を示す図にすぎず、図面におけるモジュールまたはフローは、必ずしも本発明を実施するために必須なものではない、ということを理解できる。

当業者にとって、実施例に係る装置におけるモジュールは、実施例で説明したように実施例に係る装置に配置するようにしてよく、相応の変更を行って、本実施例と異なる１つまたは複数の装置に位置するようにしてもよい、ということを理解できる。上記の実施例におけるモジュールは、１つのモジュールに合併するようにしてよく、さらに複数のサブモジュールに分割するようにしてもよい。

本発明の実施例における一部のステップは、ソフトウェアを用いて実現することができる。相応のソフトウェアプログラムは、例えば、光ディスクまたはハードディスクなどのような読み取り可能な記憶媒体に記憶するようにしてもよい。

上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims

信号伝送方法であって、
送信機が受信機の現在の移動速度モードを決定し、
前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、
符号化された信号を受信機に送信する、
ことを含むことを特徴とする方法。
受信機が、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定し、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示することをさらに含み、
前記送信機が受信機の現在の移動速度モードを決定することは、送信機が前記受信機の指示に基づいて、受信機の現在の移動速度モードを決定することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記決定された現在の移動速度モードを送信機に指示することは、１ビットの情報を用いて、決定された現在の移動速度モードを送信機に指示することを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
受信機が、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度を送信機に指示することをさらに含み、
前記送信機が受信機の現在の移動速度モードを決定することは、送信機が、受信された受信機の現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、受信機の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
受信機が、送信機からの前記信号を受信し、自身で決定された現在の移動速度モード、または、送信機により指示された符号化に対応する移動速度モードもしくは符号化方式に基づいて、受信信号に対応する符号化方式を決定し、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、前記受信信号を復号化する、ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することを含む、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、
２チャネルの情報ビットを入力し、前記２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得、
前記符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、
符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Ｍは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る、
ことを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、
Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、N/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを予め設け、
各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットに対応して、それぞれ２チャネルの情報ビットを入力し、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットがそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得、
前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る、
ことを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、チャネル周波数選択性を決定し、前記チャネル周波数選択性が強い場合、第１種の差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記チャネル周波数選択性が弱い場合、第１種の差分時空間符号化方式または第２種の差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することを含み、
前記第１種の差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、
２チャネルの情報ビットを入力し、前記２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得、
前記符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、
符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Ｍは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る、ことを含み、
前記第２種の差分時空間符号化方式を用いて送信対象信号を符号化することは、
Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、N/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを予め設け、
各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットに対応して、それぞれ２チャネルの情報ビットを入力し、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットがそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得、
前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る、ことを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
送信機が、前記符号化された信号に対応する符号化方式を受信機に指示し、
受信機が、送信機からの前記信号を受信し、送信機により指示された符号化方式に基づいて、前記信号に対応する符号化方式を決定し、符号化方式に対応する復号化方式を用いて前記信号を復号化する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
信号伝送システムであって、
受信機の現在の移動速度モードを決定し、前記移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、前記移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化し、符号化された信号を前記受信機に送信する送信機と、
前記送信機からの信号を受信し、符号化方式に対応する復号化方式を用いて、受信信号を復号化する受信機と、
を含むことを特徴とするシステム。
前記受信機は、さらに、自身の現在の移動速度を検出し、検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定し、決定された現在の移動速度モードを前記送信機に指示し、
前記送信機は、前記受信機の指示に基づいて、前記受信機の現在の移動速度モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
送信機であって、
受信機の現在の移動速度モードが低速移動モードであるか、それとも、高速移動モードであるかを決定する速度モード決定モジュールと、
前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが低速移動モードである場合、コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する第１符号化モジュールと、
前記速度モード決定モジュールにより決定された移動速度モードが高速移動モードである場合、非コヒーレント送信モードの符号化方式を用いて送信対象信号を符号化する第２符号化モジュールと、
前記第１符号化モジュールまたは第２符号化モジュールにより符号化された信号を受信機に送信する信号送信モジュールと、
を含むことを特徴とする送信機。
前記信号送信モジュールは、さらに、前記符号化された信号に対応する符号化方式または移動速度モードを受信機に指示する、ことを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
前記第２符号化モジュールは、
現在入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る第１変調モジュールと、
前記第１変調モジュールにより得られた符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Ｍは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る第１プリコーディングモジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の送信機。
前記第２符号化モジュールは、
Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、予め設けられたN/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを含み、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットがそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得る第２変調モジュールと、
前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る第２プリコーディングモジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の送信機。
前記第２符号化モジュールは、
チャネル周波数選択性を決定し、チャネル周波数選択性が強い場合、第１変調モジュールおよび第１プリコーディングモジュールに対し、符号化対象信号を符号化するよう通知し、チャネル周波数選択性が弱い場合、第１変調モジュールおよび第１プリコーディングモジュール、または、第２変調モジュールおよび第２プリコーディングモジュールに対し、符号化対象信号を符号化するよう通知するチャネル周波数選択性決定モジュールと、
現在入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁およびs₂を得る第１変調モジュールと、
前記第１変調モジュールにより得られた符号化信号s₁およびs₂に対してＡｌａｍｏｕｔｉ時空間符号化を行って、時空間符号行列

を得、符号化行列W_M×2（WはM×Mのユニタリ行列の任意の２列であり、Ｍは２以上の任意の整数である）を用いて、前記時空間符号行列

をＭ本の送信アンテナに拡張して、送信信号行列

を得る第１プリコーディングモジュールと、
Ｎ（Ｎは２以上の偶数である）本の送信アンテナに対応して、予め設けられたN/2個のＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットを含み、各Ａｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化ユニットがそれぞれ、自身に入力された２チャネルの情報ビットに対してＡｌａｍｏｕｔｉ差分時空間符号化を行って、符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nを得る第２変調モジュールと、
前記符号化信号s₁，s₂，…，s_N-1，s_Nに対して、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）＋周波数切替送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）の時空間符号化を行って、送信信号行列

を得る第２プリコーディングモジュールと、を含み、
前記信号送信モジュールは、さらに、前記符号化された信号に対応する符号化方式を受信機に指示する、
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の送信機。
受信機であって、
送信機からの信号を受信し、前記信号の符号化方式がコヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第１復号化モジュールに伝送し、前記信号の符号化方式が非コヒーレント送信モードの符号化方式であることを決定した場合、前記信号を第２復号化モジュールに伝送する信号受信モジュールと、
前記信号受信モジュールから伝送された信号を、コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する第１復号化モジュールと、
前記信号受信モジュールから伝送された信号を、非コヒーレント検出モードの復号化方式を用いて復号化する第２復号化モジュールと、
を含むことを特徴とする受信機。
前記受信機の現在の移動速度を検出する速度検出モジュールと、
前記速度検出モジュールにより検出された現在の移動速度と所定の速度閾値とを比較し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高い場合、自身の現在の移動速度モードが高速移動モードであると決定し、前記現在の移動速度が前記速度閾値より高くない場合、自身の現在の移動速度モードが低速移動モードであると決定するモード決定モジュールと、
前記モード決定モジュールにより決定された現在の移動速度モードを送信機に指示する情報指示モジュールと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の受信機。
前記第２復号化モジュールは、連続する２フレームの受信信号間で周波数領域の差分復号化を行う差分時空間復号化モジュールを含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の受信機。