JP3875369B2 - 移動データ通信方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速データといった移動データ通信を行なうための方法および装置に関する。本発明は、特に複数のアンテナにキャリアトーンを割り当てる新装置およびマクロセル方式で移動中のユーザに確実に、高速無線でアクセスできるコーディング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
無線通信に益々多くの人々が依存するようになるにつれ、且つインターネットの利用も益々一般化していくにつれて、移動中のユーザが無線でインターネット等にマルチメディアでアクセスできるようになることが望ましい。しかし、有効なマルチメディア・アクセスを行なうには、例えば、ビット伝送速度が１〜２Ｍｂｐｓといった高速通信機能が必要である。
【０００３】
現在、無線ＬＡＮ環境におけるような近距離で、高速ビット伝送速度を無線データ・システムに提供できることは周知である。「送信機の多様性およびコーディングを備えた集合ＯＦＤＭ」と題した同時係属米国特許仮出願が、そうした高速ビット伝送速度の無線ＬＡＮを提供する技術について説明している。その技術では、受信機でエラー／消去の訂正ができるように、入力データ・ストリームがコード化されている。次に、多搬送波（または、マルチトーン）信号が形成される。多搬送波については、その基本的な考え方は、送信された帯域幅を、並列で伝送される多くの狭いサブチャネルに分割することである。各サブチャネルは、次に、著しい符号間干渉（ＩＳＩ）を避けるため、非常に遅い伝送速度に変調される。開示されている方法では、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）、すなわち、多重送信技術を採用している。これについては、例えば、１９７１年１０月号のＩＥＥＥ伝送通信技術Ｖｏｌ．ＣＯＭ−１９，Ｎｏ．５，６２８〜６３４ページにあるＷｅｉｎｓｔｅｉｎ他による「任意フーリエ変換を用いた周波数分割多重方式によるデータ伝送」および、１９９０年５月号のＩＥＥＥ誌Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．５，５〜１４ページにある、Ｂｉｎｇｈａｍによる「データ伝送の多搬送波変調：実行に移す時がきたアイデア」に説明されている。特許仮出願に開示された方法では、隣接するトーンのグループが一まとめにされて、別個のクラスタが、複数の別個の独立したアンテナのそれぞれ異なるものに供給される。次に、１つの受信アンテナを使って、従来の技術でＯＦＤＭ信号を復調する。
【０００４】
移動データ・システムには、高速でマルチメディアでアクセスできる能力を制限するという特定の問題がある。移動無線通信環境において起こり得る主な故障は、低受信信号電力により示される、遅延の広がり、ドップラーおよび経路損失である。遅延の広がりとは、信号が、周波数が異なるごとにそれぞれ異なる影響を及ぼすという無線経路を有するために、全部の信号が無線受信機で同時に受信されそうにないということである。遅延が、もたらされる。マクロセル方式環境における遅延の広がりは、４０μｓｅｃ程にもなりえる。これは、もしその結果生ずるＩＳＩに対し何らかの防止対策を講じない限り、データ伝送速度を約５０Ｋｂａｕｄまで制限することになる。２ＧＨｚ ＰＣＳ帯域では、ドップラー速度は、２００Ｈｚ程になる。（すなわち、移動ユニットが約６７ｍｐｈで走行しているのに相当する）。さらに、受信された信号電力がデータ伝送速度に反比例する。その結果、例えば、１Ｍｂａｕｄ（通常のトーン声回路の約５０倍）のデータ伝送速度では、セル方式のトーン声サービスと比べて、受信される電力は少なくとも１５ｄＢの不足を生じ、そして、これが、リンク上の予算問題を引き起こす。よって、システムの変更なくしては、そうしたシステムの受信可能域および性能は、著しく制限されることになるだろう。実際に、移動受信機で、広域エリアをカバーしているこの無線システムでは、１０〜２０Ｋｂｐｓのビット伝送速度を達成している。従って、無線伝送システムを高速データ通信ができるようにすることが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、システムを変更して遅延の広がりおよび経路損失の効果について補正することにより、所望の高速無線通信を可能にした。本発明は、非対称業務を提案している。すなわち、高速ダウンリンク（例えば、１〜２Ｍｂｐｓの最大データ伝送速度あるいはそれ以上）、そして、より遅いビット伝送速度のより遅いアップリンク（例えば、５０〜１００Ｋｂｓ）である。これは、受信電力の１５ｄＢの不足を克服するために、移動端末での電力消費量を増やすという問題点を軽減する。しかしながら、ウェブ・ブラウジング、トーン声アクセス、Ｅメール、インタラクティブ・コンピューティングといった、ほとんどの用途には、それで十分である。
【０００６】
さらに、本発明は、４０μｓｅｃ程の遅延の広がり効果を最小限に抑えるために、十分狭いサブチャネルと、十分な監視期間を有する直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）システムを提供する。
【０００７】
リンク予算の１５ｄＢ不足を克服するために、本発明では、さまざまな周波数において、伝送アンテナの多様性とコーディングを提供する。一例をあげると、ベース・ステーションが、４つの送信アンテナを有する。各アンテナは、全てのトーンの内の１つのサブセットを伝送するように割り当てられる。特定のサブセットは、すべての伝送帯域幅をカバーする複数の、広く間を開けたトーンから構成されている。その結果、第二アンテナのトーンのサブセットは、第一アンテナで伝送されたものとの間のトーンが含まれる。他の方法では、所与の送信アンテナの各トーンのサブセットは広く間を開けたトーンのクラスタ、例えば、全ての伝送帯域幅をカバーする２、３の隣接するトーンを含むことがある。送信アンテナでトーンを広げることは、ＯＦＤＭ帯域幅にフェージングをランダムにする。
【０００８】
また、リンク上の予算問題を軽減させるためにも、コーディングが選択される。ディジタル・データは、リード・ソロモン（Ｒ−Ｓ）エンコーディングを使ってコード化される。それは、Ｒ−Ｓコード・ワード内のシンボル・ワードが、時間でグループ分けする変調シンボルによって作成され、これは時系列で連続している。エンコーディングには、信号の強度と誤り訂正に基づいて消去訂正の組合せが用いられる。
【０００９】
トーン・アンテナ割り当て技術およびコーディング操作とが組み合わされると、リンク上の予算問題がかなり大幅に軽減される。
【００１０】
他の実施形態において、移動局には、受信アンテナの多様性が含まれることもある。また、同じトーンが２つ以上のアンテナによって同時に伝送されるように、トーンが伝送アンテナへ割り当てられるようになっている。さらに他の変更では、所与のアンテナに割り当てられたトーンが、経時的に変更され、その結果、所与のトーンと、伝送アンテナから受信アンテナへの所与の伝送経路との間のいかなるマイナスの相関関係の効果も、最小限に抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の特許仮出願に説明されているようなＬＡＮ環境における無線伝送システムの一例が図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示されている。データ・ビット・ストリームはエンコーダ１０１に供給され、エンコーダは複数のシンボルを生成する。この場合、エンコーダは、ＮｘＭ個のシンボルを生成する。Ｎ個のトーンは、Ｍ個のアンテナ（例、１０４_１・・・１０４_Ｍ）のそれぞれに割り当てられる。最初のＮ個のトーンは、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換機）１０２_１に供給され、一方、Ｎ個のトーンのＭ番目のグループが、ＩＦＦＴ１０２_Ｍに供給される。それぞれのトーンのグループが、ＲＦ回路（例えば、フィルタおよび増幅器）、例えば、１０３_１・・・１０３_Ｍへ供給され、次に、それぞれの送信アンテナ１０４に伝達される。トーンの総数（ＮｘＭ）は、多搬送波ＯＦＤＭコンフィギュレーションでの搬送波の総数と等しくなる。搬送波は、伝送スペクトル上に拡散される。
【００１２】
所与のアンテナが隣接するトーンまたは搬送周波数の特定のクラスタを割り当てられていることを示すために、各アンテナ１０４_１〜１０４_Ｍの横にグラフを示している。各クラスタは、全部の伝送スペクトルの内の非常に限定された部分の一部にすぎない。
【００１３】
Ｍ個のトーンのクラスタは、Ｍ個の送信アンテナから同時に送信され、受信アンテナ１１０により受信される。横のグラフを見れば分かるように、アンテナは、ほぼ同時に全部のクラスタを受信する。
【００１４】
アンテナは、受信された多搬送波信号をＲＦ回路１１１に供給し、次にこの回路が処理された信号をＦＦＴ１１２に供給する。その結果出力されたデータは、図１（Ａ）のエンコーダ１０１により生成されたＮｘＭ個のシンボルに対応し、デコーダ１１３が、これらのシンボルを受信して、データ・ビット・ストリームを出力として送る。受信アンテナ１１０が、強度が異なるごとに違う周波数を受信することがあることは、グラフに示されていない。移動環境において、多くの経路伝播が、そうしたコンフィギュレーションには、重大な問題となる。その結果、ある特定の周波数は、実質的に、ドロップアウトしたくらい大きくフェージングされることになり得る。
【００１５】
１つの送信アンテナから受信アンテナへのチャネルは、他の送信アンテナから受信アンテナへのチャネルとは異なることがあるということが考えられる。これらは、別個の特殊な経路とみなされる。各経路には、それ独自の周波数応答特性を有する。例えば、図２のグラフに示すように、第一経路の方が、ｆ_２の範囲内では周波数をよりうまく伝送できるが、一方、ｆ_０とｆ_１の範囲内では、周波数を伝送するのがより困難である。よって、発明者達は、ｆ_０（またはｆ_１）の範囲内では、多数のトーンについて、もし、それらのトーンが一まとめにされ、アンテナ１で供給されている１つのクラスタだとすれば、アンテナ１からの信号は、受信機で検出することが難しいかあるいは、経路の特性によって、多くのエラーが含まれている可能性が大きいかのいずれかである。
【００１６】
こうした問題点を改善するために、発明者は、キャリアトーンを伝送スペクトルに拡散することを提案している。これは、各経路が有益で正しい情報を伝送するチャンスを最適化することにより、特定の経路がもつ周波数依存に対抗することになる。
【００１７】
図３に示された本発明の第一の実施形態に示すように、一連のデータ・ビットが、変調器３０１に供給され、その変調器が、変調器シンボルを作成する。変調器シンボルはグループ分けされ、コード化されて、エレメント３０２、３０３および３０４により、順次、分解される。これについての詳細は、後述する。その結果出されたデータ・ストリームは、直並列変換器３０５によって、データの並列ストリームに変換される。一例として、データの１２０個のシンボルは並列で供給される（Ｘ_０ 〜Ｘ_１１９ ）。シンボルがＱＰＳＫ変調される場合、各シンボルは、２ビットで構成されている。他の変調器を使って、８−ＰＳＫシンボルといったいずれかのシンボルを作成することができる。配電器は、この１２０個のデータ並列シンボルブロックを受信する。１２０個のシンボルのそれぞれは、多搬送波ＯＦＤＭコンフィギュレーションで使用される１２０個のキャリアトーンの１つに対応している。配電器は、シンボルのクラスタをＭ ＩＦＦＴのそれぞれ（３０７_１ 〜３０７_Ｍ ）に送信することができる。本例において、配電器は、ＩＦＦＴのそれぞれに、５つのキャリアトーンに対応している５つのシンボルからなるグループを送信する。本例では、Ｍ＝４で、その結果、４つの別個の経路を１つの受信アンテナに供給する４つの送信アンテナ（３０９_１ 〜３０９_Ｍ ）がある。従って、配電器は、１２０個のシンボルの内、３０個のシンボルを、それぞれの送信アンテナ経路へ供給する。伝送スペクトル全体にわたり拡散されている５個のシンボルのクラスタにおいて、そうする。つまり、ＩＦＦＴ３０７_１ は、Ｘ_０ 〜Ｘ_４ ，Ｘ_２０〜Ｘ_２４，Ｘ_４０〜Ｘ_４４・・・Ｘ_１００ 〜Ｘ_１０４ でシンボルを受信する。同様に、残りのＩＦＦＴはまた、伝送スペクトルに拡散されたキャリアトーンに割り当てられたシンボルのクラスタも受信する。従って、図３のアンテナ３０９_１ と３０９_Ｍ に対応するグラフに示されているように、第一アンテナが、６つのトーンのクラスタを送り出す。これらのトーンは、伝送スペクトル全体にわたり、拡散されている。ご覧のとおり、アンテナ３０９_Ｍ によって伝送された６個のクラスタは、３０９_１ により伝送されたクラスタとインタリーブされる。図示されていないが、３０９_２ と３０９_３ （Ｍ＝４の場合）のクラスタも、また、他のアンテナで伝送されるトーンのクラスタとインタリーブされる。
【００１８】
要約すると、１つのアンテナから受信アンテナへの所与の経路の周波数依存の問題点および、経路が、ただ多キャリアトーンのクラスタを伝送させるだけの場合、全ての搬送特性に悪影響を及ぼしやすいといった問題点は、所与のアンテナのサブセットが、伝送スペクトル全体に拡散されているというアンテナのそれぞれに、キャリアトーンのサブセットを提供することによって克服される。従って、所与のアンテナではトーンの全部が全部、相互に隣接しているわけではない。実際に、アンテナ１でのトーンが、相互に隣接しあっていない（例えば、Ｘ_４ のトーンおよび、Ｘ_２０のトーン）場合、送信アンテナのそれぞれ異なるものにより、供給される中間トーンがある。
【００１９】
本装置の変更が望まれる。例えば、上述の例において、配電器３０６は、１２０個のシンボルを受信し、それらを４つの送信機間で分割する。１つのトーンのサブセット内の各クラスタは、隣接するトーンの１グループよりはむしろ、１つのトーンにより構成されることがある。よって、図３の装置の１つの可能な変更とは、シンボルＸ_０ ，Ｘ_４ ，Ｘ_８ ，Ｘ_１２，Ｘ_１６等に対応するトーンをアンテナ１に割り当てて、シンボルＸ_１ ，Ｘ_５ ，Ｘ_９ ，Ｘ_１３等のトーンをアンテナ２に割り当てるといったことである。本装置は、伝送スペクトル全体にわたる所与のアンテナのトーンを拡散し、そしてさまざまな種類のアンテナにより、搬送されるトーンをインタリーブすることで改良されるという点で、ほぼ同様の結果を得ることができるはずである。
【００２０】
受信機の受信された信号の強度を改良するための他の変更において、多数の送信機で同一のシンボルを送ることが適しているのかもしれない。この場合、例えば８個の伝送アンテナを採用することが考えられる。そこでは、各アンテナは、別個で特殊なものであり、よって、各々がそれら独自の特性を有する、それぞれ異なる経路が提供される。よって、３０９_１ に供給された同じ出力ストリームが、また、２つの伝送アンテナが、シンボルＸ_０ 〜Ｘ_４ 、Ｘ_２０〜Ｘ_２４等を伝送するように、他のアンテナにも供給させることができるように変更した、図３について説明されたものと同じコンフィギュレーションを採用することができるだろう。このことにより、全部の受信特性を改良することができる。
【００２１】
本設計のさらに他の変更では、送信アンテナ間でトーンの割り当てをさまざまに変えることができる。例えば、送信アンテナ３０９_１ に対応する経路が、シンボルＸ_０〜Ｘ_４ のトーンに反する特性を有している場合、トーンのクラスタの割り当てを循環させることにより、問題を軽減させることができる。従って、第一の例では、１２０個のシンボルからなる第一ブロックが、図３に示されたような方法で割り当てることができる。第二ブロックは、トーンの割り当ての他のセット、例えば、シンボルＸ_１５〜Ｘ_１９，Ｘ_３５〜Ｘ_３９等のトーンを受信する３０９_１ を用いて送信することができる。所与の伝送アンテナへのトーンの割り当てをこのように変更することが、所与のアンテナの伝送特性がキャリアトーンまたはトーンのクラスタに及ぼす潜在的な悪影響を避けることに役立つ。これは、ＩＦＦＴが、それぞれのアンテナに交互に割り当てられるように、ＩＦＦＴ（３０７_１ 〜３０７_Ｍ ）とＲＦ回路との間に切換装置を挿入することにより、達成することができる。
【００２２】
もちろん、技術者は、図３の第一実施形態のさまざまな変更についてのこの説明があれば、これらの変更の組合せも、また、可能であるだろうことは認識されるだろう。例えば、送信アンテナ間のキャリアトーンの循環は、また、トーンのクラスタよりむしろ、個々のトーンを伝送する時にも、行なえる。
【００２３】
また、発明者は、コード化の方法が、ワード誤り率にプラスの影響をもたらすことがあり、それにより、リンク上の予算問題さらに指摘することになることも認識している。特に、発明者は、リード・ソロモン（Ｒ−Ｓ）エンコーディングを選択した。そのようなエンコーディング案のー例では、各Ｒ−Ｓシンボルは、ある特定のサブセットがデータシンボル用であり、残りはパリティシンボル用とした所定の数のＲ−Ｓシンボルから構成されている。周知のとおり、エラーになっている１ビットのＲ−Ｓシンボルがあるかあるいは、エラーになっている多ビットのＲ−Ｓシンボルがあれば、エラーになっているＲ−Ｓシンボルの位置が分かっていない限り、エラーになっている各Ｒ−Ｓシンボルを訂正するために、２つのパリティシンボルが必要となる。後者の環境では、そうしたＲ−Ｓシンボルは、消去と考えられ、ただ１つのパリティシンボルだけが、そうしたエラーを訂正するために必要である。データの処理量を改善するには、パリティシンボルの数を少なくしておくことが望ましい。しかし、この目標を達成するには、エラーの集中度を最大限にするような方法で、Ｒ−Ｓデータシンボルを構築することが有益である。つまり、多くのシンボル上に、データ・ビット・エラーを拡散するよりはむしろエラーになるようなそれらのビットが同じＲ−Ｓシンボルの中にあるようにすることの方が望ましい。
【００２４】
発明者は、これらのビット・エラーを集中させる最適方法は、周波数によってよりもむしろ、時系列で変調器シンボルをグループ分けすることだと確認している。図４の例に示されているように、それぞれ２００マイクロ秒の時間幅を有する、別個の時間に示された３ブロックの多搬送信号がある。周波数ｆ_１ 〜ｆ_ｓ は、伝送スペクトル上の多搬送波に対応する。発明者は、連続する３つの時間帯に、同じ周波数の３個のシンボルから、所与のＲ−Ｓシンボル（例えば、Ｒ−Ｓ_ｘ ）を構築することが有益であることを発見した。よって、例えば、Ｒ−Ｓ_ｘ は、ｔ_１ 時間の周波数ｆ_ｘ と、ｔ_２ 時間の周波数ｆ_ｘ と、ｔ_３ 時のｆ_ｘ から構成される。これらのリード・ソロモンシンボルとコード・ワードの実際の構成については、図３および図５において説明されている。
【００２５】
図３に示されるように、変調器の出力で変調器シンボルが、シンボルグループ３０２に供給される。一連のデータ・ビットの一例が、図５の５１に示されている。本発明のもう１つの特定の実施形態において、変調器３０１は、直列ＱＰＳＫ（直角位相変換キー）変調器である。本実施形態において、変調器は、３６０個のデータ・ビットからなるブロックを、１８０個の２ビットシンボル（ｄ_０ 〜ｄ_１７９ ）に変換する。各Ｒ−Ｓシンボルは、長さが６ビットであり、よって、３個のＱＰＳＫシンボルが一まとめにされ、１つのＲ−Ｓシンボルを形成する。図４に示されたシンボルの時系列によるグループ分けに関する発明者の発見によると、周波数よりむしろ、時系列で連続する３つのシンボルが、一まとめにされ、Ｒ−Ｓシンボルを形成する。例えば、１８０個の２ビットシンボルがある場合、６０個の２ビットシンボルのブロックが３つできる。つまり、伝送時間ｔ_１ で、ｄ_０ 〜ｄ_５９、伝送時間ｔ_２ で、ｄ_６０〜ｄ_１１９ 、伝送時間ｔ_３ で、ｄ_１２０ 〜ｄ_２７９ の３つである。よって、Ｒ−Ｓシンボルを作成するために３つの２ビットシンボルを時系列でグループ分けするには、シンボルｄ_０ ，ｄ_６０およびｄ_１２０ をクループ分けすることにより、行なうことができる。図３に示されたＲ−Ｓコーディングすることにより、それぞれ、２０個のデータシンボルと２０個のパリティシンボルを含む４０個のＲ−Ｓシンボルが３セットできる。分解装置（ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｒ）３０４は、伝送シンボルの時間ブロック（例えば、ｚ_０ 〜ｚ_５９，ｚ_６０〜ｚ_１１９ およびｚ_１２０ 〜ｚ_１７９ ）を作成するために、時系列に従いＲ−Ｓワード内にＱＰＳＫシンボルを再構築する。直並列変換器３０５は、シンボルのストリームをとり、１度に１２０個のシンボルの並列コンフィギュレーションを作成する。次に、配電器３０６が、前述の説明によって、該当する所与のアンテナのキャリアトーン割り当てによって、多数の送信アンテナ間に１２０個のシンボルを分割する。
【００２６】
従って、この代表的な装置において、１６０μｓｅｃブロック・サイズで、４０μｓｅｃガードを有する１２０個のトーンがある。これにより、ＱＳＰＫには、６．２５ｋＨｚ、５ｋｂａｕｄのブロック伝送速度で、全速度が６００ｋｂａｕｄまたは同等の１．２Ｍｂｐｓのチャネル・ビット伝送速度により間隔を開けてあるサブチャネルができる。
【００２７】
さまざまな伝送アンテナへのトーンの割り当てについてのコーディング技術の組合せが、前述したリンク上の予算問題をかなり克服することができる可能性を示している。図６に示すように、Ｒ−Ｓエンコーダが、それぞれ、２０個の時系列でグループ分けされたデータシンボルを有する２０個のパリティシンボルを含む、４０個のシンボルワードを供給しているが、望ましいワード誤り率（ＷＥＲ）を１％とするには、通常、セル方式に必要とされる１７〜２０ｄＢよりむしろ、ＳＮ比が８．５ｄＢ以下であることが必要である。これは、つまり、前述したリンク上の予算不足が約９ｄＢ低いことを示している。これにより、無線通信環境における高速データを伝送する能力を大幅に向上させることになるだろう。
【００２８】
受信機端末での実際のエラー検出および、パリティシンボルの使用を最大限にすることを念頭においた目標に関して、訂正消去に関連付けられたパリティシンボルの割合と、訂正エラーに向けられた残りの割合を指定することができる。例えば、２０個のパリティシンボルがあるとした場合、１０個の消去（消去１つ当りシンボル１個）および５個のエラー（エラー１つ当りシンボル２個）を訂正することができる。所与のＲ−Ｓワードにおいて、この目標を達成するため、アルゴリズムは、１０個の最低限の強度のあるＲ−Ｓシンボルが消去として処理され、そのように訂正されるように指定することができる。次に、残りのＲ−Ｓシンボルのいずれかにエラーが存在するならば、５つの追加エラーを訂正することができる。消去が発生したことを推測する他の判断基準として、ビット誤り率を測定するか、または、エラーが発生したところを検出するため「内部コード」（エラー検出コード）を使うといったことをする。
【００２９】
図３および図５に示された代表的な実施形態は、周知の構成部分を使って構築することができる。まず最初に、Ｒ−Ｓエンコーダは、ワシントン州にあるアドバンスト・ハードウェア・アーキテクチャ社市販のリード・ソロモン・エラー訂正装置により組み立てることができる。
【００３０】
信号処理機能は、ＩＦＦＴを提供するＤＳＰにて、実行される。これは、周知である。時系列でグループ分けし、分解するのは、バッファを使って実行される。例えば、時系列に従ってグループ分けするために、１つのバッファは、１２０個の２ビットシンボルを記憶することができ、それらのシンボルは、所定の時系列に従って読み出すことができる。同様に、分解装置については、Ｒ−Ｓコード・ワードが、バッファ内に記憶され、コード・ワード内の個々の２ビットシンボルが、所定の順番で読み出される。また、直並列変換器からシンボルをとり、チャネル間での情報を単に分割する選択されたＩＦＦＴに、選択されたシンボルを伝達するという点において、配電器は、デマルチプレクサの形態をとることができる。
【００３１】
移動局での受信特性をさらに改善するために、複数のアンテナ（例えば、２個）を用いることが可能である。かなりの数のキャリアトーンの受信が不十分となる可能性をさらに低減させるように、２つのアンテナからの信号は、１つに合わせることができる。
【００３２】
前述の例で、特許出願者は、２つの技術について説明してきた。これは、ビット速度を高めるためにデータの無線通信に関して使用することができる。例えば、伝送スペクトルに広がったアンテナに割り当てられたキャリアトーンとともに、複数の送信アンテナへキャリアトーンを割り当てることや、特定のタイプのコーディング技術である。これら２つの点は、別個に取り入れることもできるし、また、達成可能なビット伝送速度をさらに高めるために、２つを一緒に組み合わせることもできるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 それぞれ、無線ＬＡＮ環境における送信機および受信局の可能な構成を示す図である。
【図１Ｂ】 それぞれ、無線ＬＡＮ環境における送信機および受信局の可能な構成を示す図である。
【図２】 １つの送信アンテナから１つの受信アンテナへの所与の伝送経路の可能な周波数特性を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】 本発明の第二の態様をグラフで示す図である。
【図５】 本発明のより詳細な実施形態を示すブロック図で示す。
【図６】 本発明の実施形態がいかにリンク上の予算不足を改善することになるかを示す図である
。

Claims (20)

1. 伝送スペクトル上でデータを高速無線伝送する方法であって、
   データ・ストリームを作成するステップと、
   前記データ・ストリームをコード化して、複数のシンボルを作成するステップと、
   複数のキャリアトーンの１つに前記複数のシンボルのそれぞれを割り当てるステップと、
   複数の伝送アンテナの内の１つに、前記キャリアトーンのそれぞれを供給するステップであって、各アンテナが前記複数のキャリアトーンのサブセットを受信し、前記複数のキャリアトーンの各サブセットが伝送スペクトル内で相互に隣接せず且つ、前記複数の伝送アンテナの他の１つに供給されている少なくとも１つのキャリアトーンを間に有する少なくとも２つのキャリアトーンを含むようなステップと、
   前記複数の伝送アンテナからキャリアトーンのサブセットを同時に伝送するステップとを含む方法。
2. 前記コード化するステップが、
   前記ストリーム中の前記データをグループ分けして、各々のコーディングシンボルが、時系列でグループ分けされた複数の変調シンボルを含む、マルチビットコーディングシンボルを作成するサブステップと、
   複数のコーディングシンボルからコード・ワードを生成するサブステップとを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記生成するサブステップが、リード・ソロモン・コードを生成する請求項２に記載の方法。
4. 前記複数のキャリアトーンの１つのサブセットにおいて、前記キャリアトーンが均一に伝送スペクトル上に分配されている請求項１に記載の方法。
5. 前記コード化するステップが、
   前記ストリーム中の前記データをグループ分けして、各々のコーティング記号が、時系列でグループ分けされた複数の変調シンボルを含む、マルチビットコーディングシンボルを作成するサブステップと、
   複数のコーディングシンボルからコード・ワードを生成するサブステップとを含む請求項４に記載の方法。
6. 前記生成するサブステップが、リード・ソロモン・コードを生成する請求項５に記載の方法。
7. 前記複数のキャリアトーンの１つのサブセットにおいて、前記キャリアトーンが不均一に伝送スペクトル上に分配されている請求項１に記載の方法。
8. 前記コード化するステップが、
   前記ストリーム中の前記データをグループ分けして、各々のコーディングシンボルが時系列でグループ分けされた複数の変調シンボルを含む、マルチビットコーディングシンボルを作成するサブステップと、
   複数のコーディングシンボルからコード・ワードを生成するサブステップとを含む請求項７に記載の方法。
9. 前記生成するサブステップが、リード・ソロモン・コードを生成する請求項８に記載の方法。
10. 別個のアンテナにおける前記複数のキャリアトーンの少なくとも２つのサブセットが同じキャリアトーンを含む請求項１に記載の方法。
11. 複数の伝送アンテナの内の所与の１つについて、最初のキャリアトーンの第一サブセットおよび二番目のキャリアトーンの第二サブセットがそれぞれ別個のキャリアトーンを含む請求項１に記載の方法。
12. 伝送スペクトル上でデータを高速無線伝送する方法であって、
    ディジタル・データ・ストリームを作成するステップと、
    前記ストリーム中の前記ディジタル・データをグループ分けして、各々のコーディングシンボルが時系列でグループ分けされた複数の変調シンボルを含む、マルチビット・コーディングシンボルを作成するステップと、
    複数のコーディングシンボルからコード・ワードを生成するステップと、
    複数のキャリアトーンの１つに前記変調シンボルのそれぞれを割り当てるステップと、 前記キャリアトーンのそれぞれを、複数の伝送アンテナの１つに供給するステップと、 前記複数の伝送アンテナから前記複数のキャリアトーンを伝送するステップとを含む方法。
13. 前記複数の伝送アンテナのそれぞれに、複数のキャリアトーンが提供される請求項１２に記載の方法。
14. 前記生成するステップが、リード・ソロモン・コードを生成する請求項１２に記載の方法。
15. 前記生成するステップが、リード・ソロモン・コードを生成する請求項１３に記載の方法。
16. 複数の伝送アンテナを含む高速無線伝送システムであって、
    データ・ストリームを受信し、複数の変調されたシンボルを作成する変調器と、
    前記変調器に接続され、前記複数の変調されたシンボルを受信しコード・ワードを出力するエンコーダと、
    入力として前記コード・ワードを受信する前記エンコーダに接続され、前記コード・ワード中の変調されたシンボルを複数の伝送アンテナに割り当てるスプリッタと、
    前記エンコーダに接続された送信機であって、関連するアンテナに割り当てられたコード化されたシンボルを受信し、相互に隣接していない複数のキャリアトーンを含むデータ伝送信号を前記関連する伝送アンテナに供給する送信機とを含むシステム。
17. 相互に隣接していない前記複数のキャリアトーンが、
    複数のキャリアトーンのサブセットであり、前記サブセットの相互に隣接していないキャリアトーン間にある少なくとも１つのキャリアトーンが、前記複数の伝送アンテナの他の１つに割り当てられる、サブセットを含む請求項１６に記載のシステム。
18. 相互に隣接していない前記複数のキャリアトーンが相互に隣接するキャリアトーンの２つのクラスタを有するキャリアトーンのサブセットを含む請求項１６に記載のシステム。
19. 前記変調されたシンボルが、伝送帯域幅にわたってシンボルを均一に分配するように複数の前記送信機に割り当てられる請求項１６に記載のシステム。
20. 前記変調されたシンボルが、伝送帯域幅にわたってシンボルをランダムに分配するように複数の前記送信機に割り当てられる請求項１６に記載のシステム。

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