JP4191468B2 - Transmission / reception method and transmission / reception apparatus using transmission diversity method - Google Patents

Description

によって表される。時刻１で行列の第１行の４要素を同時に４本のアンテナで送信し、時刻２で行列の第２行の４要素を４本のアンテナで同時に送信する。以下同様に第８行目まで送信を行う。
【０００４】
アンテナ＃ｎ（＝１，２，３，４）から受信機までのチャネル応答をｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4とすると時刻１から時刻８までの受信信号は、
【数２】

となる。チャネル推定値ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4を用いて復号を行うと、
【数３】

同様に、
【数４】

となり、４重のダイバーシチ利得を得ながら、信号Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4を復号することができる。
【０００５】
この方式の場合、４重のダイバーシチ利得が得られるものの、４シンボル送信するために、８タイムスロット必要であり、フレーム効率を損なうという問題がある。また、復号に際しては、この８タイムスロット間でチャンネル変動がある場合には、復号した信号の品質が低下するという問題があり、タイムスロットが長いため、チャンネル変動の影響を受けやすいという問題もある。
【０００６】
また、別の従来例として、非特許文献２に示されている準直交の４行４列の時空符号化行列を用いる方法がある。図７にこの方法の概略を示す。この方法は、送信すべき信号をＳ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4とすると、時空符号化行列は、
【数５】

によって表される。受信信号は、
【数６】

となる。
【０００７】
チャネル推定値ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4を用いて復号を行うと、
【数７】

となる。同様に、
【数８】

となる。ここで、
【数９】

とおくと、
【数１０】

および
【数１１】

と表される。
【０００８】
したがって、αとβの推定値を用いて干渉成分をキャンセルすると、
【数１２】

となり、α＋βで正規化すると、
【数１３】

となる。同様に、
【数１４】

となり、Ｓ1とＳ3をそれぞれ取り出すことができる。また、同様に、
【数１５】

となり、Ｓ2とＳ4をそれぞれ取り出すことができる。この方式の場合、復号後に更に干渉成分の除去の演算が必要であり、また、βの項の影響によりダイバーシチ利得が減るという問題がある。
【０００９】
【非特許文献１】
V.Tarokh.H.Jafarkhani,and A.R.Calderbank,“Space-time block
codes from orthogonal designs,”IEEE Trans.on Information
Theory.vol.45,no.5.pp.1456-1467,July 1999.
【非特許文献２】
S.Rouquette,S.Mcrigeault,and K,Gosse,“Orthogonal full
diversity space-time block coding based on transmit channel
state Information for 4 Tx antennas,”in Proc.ICC 02.New York,
pp.558-562.April-May 2002.
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、８行４列の直交時空符号化行列を用いるとフレーム効率が低下し、４行４列の準直交時空符号化行列を用いるとダイバーシチ利得が低下するという問題が生じていた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、タイムスロット長を長くすることなく、しかも、十分なダイバーシチ利得を得ることができる送信ダイバーシチ方法による送信・受信方法および送信・受信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、直交時空符号化行列を用いて送信信号の時空符号化処理を行い、前記時空符号化処理後の信号をコピーしてコピー信号の組を複数用意し、これら複数のコピー信号の組を各々異なる拡散コードによって拡散し、この拡散後の信号をそれぞれ個別のアンテナから送信することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による送信方法である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、アンテナによって受信された信号を、送信時に使用された拡散コードによって逆拡散し、逆拡散された信号に対して時空復号を行い、得られる複数の時空復号信号を合成することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による受信方法である。
請求項３に記載の発明は、直交時空符号化行列を用いて送信信号の時空符号化処理を行う時空符号化手段と、前記時空符号化手段の出力信号を異なる複数の拡散コードによって拡散する拡散手段とを具備し、前記各拡散手段の出力信号をそれぞれ個別のアンテナから送信することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による送信装置である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の送信ダイバーシチ方法による送信装置において、前記拡散手段は、前記時空符号化手段の出力を複数シンボル毎に直並列変換する変換器と、前記変換器の複数の出力を各々同一の拡散コードによって拡散する複数の拡散器と、各拡散器の出力に他の拡散コードによって拡散された他のユーザ信号を多重する複数の多重器と、前記複数の多重器の出力を多重する逆フーリエ変換器とを具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、アンテナによって受信された信号を、送信時に使用された複数の拡散コードによって逆拡散する複数の逆拡散手段と、前記逆拡散手段の各出力に対して時空復号を行う時空復号手段と、前記時空復号手段によって得られる複数の時空復号信号を合成する合成手段とを具備することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による受信装置である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、アンテナによって受信された信号をサブキャリア信号に変換する高速フーリエ変換手段と、前記高速フーリエ変換手段の各出力信号を各々送信時に使用された複数の拡散コードによって逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散手段の出力に対して時空復号を行う時空復号手段と、前記時空復号手段によって得られる複数の時空復号信号を合成する合成手段と、前記合成手段の出力を並直列変換する変換器とを具備することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による受信装置である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナにおいて受信された信号を処理する複数の受信ユニットと、前記複数の受信ユニットの出力を合成する合成手段具備し、前記受信ユニットは、アンテナによって受信された信号を、送信時に使用された複数の拡散コードによって逆拡散する複数の逆拡散手段と、前記逆拡散手段の各出力に対して時空復号を行う時空復号手段と、前記時空復号手段によって得られる複数の時空復号信号を合成する合成器とを具備することを特徴とする送信ダイバーシチ方法による受信装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明を詳細に説明する。図１、図２はこの発明の基本原理を説明するための説明図であり、図１は送信装置の基本構成を示すブロック図、図２は受信装置の基本構成を示すブロック図である。
図１において、時空符号化器１は２行２列の直交時空符号化器であり、その出力はそれぞれ２分岐される。１組の時空符号化出力信号には、拡散器２，３において拡散コード＃１が割り当てられ、他の１組の時空符号化出力には、拡散器４，５において、拡散コード＃１と異なる拡散コード＃２が割り当てられる。拡散器２〜５において上記の拡散コード＃１、＃２によって拡散された送信信号はアンテナ２ａ〜５ａから送信され、受信機６のアンテナ６ａによって受信される。
【００１８】
本説明図の送信装置では、符号化率１の直交時空符号化行列である２行２列の符号化行列を用いて、送信信号Ｓ1，Ｓ２を符号化する。符号化行列は次式で表される。
【数１６】

この時空符号化器１の出力を２分岐して２組の同一の時空符号化出力を生成する。次に、この２組の符号化出力を直交している２組の拡散コードを用いて拡散を行う。簡単のため、２組の拡散コードをそれぞれ
【数１７】

とすると、拡散器２〜５の出力信号は、
【数１８】

となり、これらの拡散信号が送信される。
【００１９】
各アンテナ２ａ〜５ａから受信機６への応答をｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4とすると、受信信号は、
【数１９】

となる。この受信信号ｒ1、ｒ2、ｒ3，ｒ4を逆拡散器７（図２）において拡散コードｃ1を用いて逆拡散すると、
【数２０】

となり、逆拡散器８において拡散コードｃ2を用いて逆拡散すると、
【数２１】

となる。
【００２０】
時空復号器９において、ν1に対してチャネル推定値ｈ1，ｈ2を用いて復号を行うと、
【数２２】

同様に、時空復号器１０において、ν2に対してチャネル推定値ｈ3，ｈ4を用いて復号を行うと、
【数２３】

となる。これらの復号信号を加算器５０、５１において合成すると、
【数２４】

となり、受信信号からＳ1，Ｓ2が得られる。
【００２１】
本説明図の装置の場合には符号化率は１であり、かつ、４重のダイバーシチ利得が得られていることが分かる。また、時間方向には２タイムロットだけ必要となるため、８行４列の時空符号化行列の時空符号化行列を用いる場合よりもチャンネルの時間変動に対する影響が少なくなるとう利点も有している。
【００２２】
次に、本発明の一実施の形態について、図３〜図５を参照して説明する。図３は同実施の形態による送信装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように、送信データは、符号器１１において誤り訂正符号化が行われ、マッピング回路１２において変調コンステレーションへのマッピングが行われ、インターリーブ回路１３においてインタリーブ処理が施された後、時空符号化器１４において上述の２行２列の直交時空符号化行列を用いて符号化される。
【００２３】
この符号器出力を２分岐して２組の時空符号化信号を生成する。時空符号化行列の１列目の信号は１番目の送信アンテナブランチ１６内のブロックＳ／Ｐ変換器２１において、２シンボル毎に直並列変換され、拡散器２２、２２・・・において拡散コード＃１を用いて時間方向に拡散され、更に、多重器２３、２３・・・において他の拡散コードを用いて拡散された他のユーザ信号と多重される。各サブキャリア毎に多重された信号は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路２４において多重される。この逆高速フーリエ変換回路２４の出力信号は、キャリア周波数に変換されアンテナ１６ａから送信される。
【００２４】
同様に、時空符号化行列の２列目の信号は、２番目の送信アンテナブランチ１７のブロックＳ／Ｐ変換器２１において、サブキャリア数に直並列変換され、拡散器２２、２２・・・において拡散コード＃１を用いて時間方向に拡散され、多重器２３、２３・・・において他のユーザ信号と多重され、逆高速フーリエ変換回路２４において周波数多重され、アンテナ１７ａから送信される。
【００２５】
また、時空符号化行列の３列目の信号は、３番目の送信アンテナブランチ１８において、上記と同様に、拡散コード＃２を用いて時間方向に拡散され、アンテナ１８ａから送信される。同様に、時空符号化行列の４列目の信号は、４番目の送信アンテナブランチ１９において、拡散コード＃２を用いて時間方向に拡散され、アンテナ１９ａから送信される。
【００２６】
図４に、送信アンテナブランチ１６ａ〜１９ａにおけるフレーム信号の構成例を示す。受信側で各送信アンテナ１６ａ〜１９ａからのチャンネル応答を推定する必要があるため、パイロット信号を多重しておく。図に示す例では、パイロット信号を拡散コードを用いて拡散して、拡散されたデータ信号と多重する構成である。
【００２７】
次に、この発明の実施形態による受信装置を図５を参照して説明する。
図において、３０ａ、３１ａはアンテナ、３０、３１は同一構成による受信ユニットである。この実施形態は受信アンテナ・ダイバーシチ方式を採っており、このため、アンテナおよび受信ユニットが各々２系統設けられている。なお、図３の送信装置からの信号の復調は、１系統のアンテナおよび受信ユニットでも可能である。
【００２８】
図において、受信信号は高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）３３を用いてサブキャリア信号に変換される。各サブキャリアについて、逆拡散器３４ａ〜３４ｄにおいて各アンテナからのパイロット信号に割り当てられている拡散符号を用いて受信サブキャリア信号の逆拡散を行い、次いで、変調位相成分除去器３５ａ〜３５ｄにおいて、逆拡散器３４ａ〜３４ｄの出力のパイロット信号の変調位相成分を除去することにより、各サブキャリアにおける各アンテナ１６ａ〜１９ａからのチャンネル応答を推定し、推定値ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4を時空復号器３７ａ、３７ｂへ出力する。
【００２９】
また、逆拡散器３６ａにおいて、受信サブキャリア信号を拡散コード＃１を用いて逆拡散することによりアンテナ１６ａと１７ａからの送信信号の合成信号を抽出する。同様に、逆拡散器３６ｂにおいて、受信サブキャリア信号を拡散コード＃２を用いて逆拡散することによりアンテナ１８ａと１９ａからの送信信号の合成信号を抽出する。
【００３０】
次に、時空復号器３７ａにおいて、送信アンテナ１６ａと１７ａに対応するチャンネル推定値ｈ1、ｈ2を用いて拡散コード＃１で逆拡散した信号の時空復号を行い再生信号を得る。同様に、送信アンテナ１８ａと１９ａに対応するチャンネル推定値ｈ3、ｈ4を用いて拡散符号＃２で逆拡散した信号の時空復号を行い再生信号を得る。これらの再生信号は加算器３８ａ、３９ａにおいて加算され、より品質の良好な再生信号が得られる。
【００３１】
次に、上述した受信ユニット３０によって得られた再生信号と、受信ユニット３１によって得られた再生信号とが加算器３９、３９・・・において加算され、次いで、ブロックＰ／Ｓ変換器４１においてシリアルデータに変換され、デインターリーブ回路４１、復号器４２を介して再生データとして出力される。アンテナ３０ａ、３１ａ、受信ユニット３０、３１によるアンテナダイバーシチにより、さらに良好な品質の再生信号を得ることができる。
なお、上述の実施の形態では、パイロット信号を符号多重しているが、パイロット信号をデータ信号と時間多重する構成にしてもよい。また、送信アンテナ数が４の場合について示したが、それ以上の場合でも用いる拡散符号の数を増やすことにより容易に拡張できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、正方行列の直交時空符号と複数の拡散符号を用いて送信ダイバーシチを行っているため、符号化率を１に保ったままアンテナ本数分のダイバーシチ利得を得る効果を奏し、また簡単な構成で復号することができ、係る送受信装置の性能向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による送信方法の基本原理を説明するための説明図である。
【図２】 この発明による受信方法の基本原理を説明するための説明図である。
【図３】 この発明の一実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 図３におけるアンテナ１６ａ〜１９ａから送信される信号のフレーム構成を示す図である。
【図５】 この発明の一実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 従来の送信ダイバーシチ方法を説明するための説明図である。
【図７】 従来の送信ダイバーシチ方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１、１４…時空符号化器
２〜５、２２…拡散器
２ａ〜５ａ、６ａ、１６ａ〜１９ａ、３０ａ、３１ａ…アンテナ
６…受信機
７，８、３４ａ〜３４ｄ、３６ａ、３６ｂ…逆拡散器
９、１０、３７ａ、３７ｂ…時空復号器
２１…ブロックＳ／Ｐ変換器
２３…多重器
２４…逆高速フーリエ変換器
３３…高速フーリエ変換器
３８ａ、３８ｂ、３９、５０、５１…加算器
４０…ブロックＰ／Ｓ変換器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission / reception method and a transmission / reception apparatus using a transmission diversity method suitable for mobile radio communication such as a cellular phone and a car phone.
[0002]
[Prior art]
In recent years, mobile communication systems have been developed more and more, and further broadband, higher frequency and higher reliability are required. Therefore, a transmission diversity technique that improves transmission quality without increasing the radio section of the terminal is effective, and a method for efficiently performing transmission diversity with two or more transmission antennas is required.
[0003]
As a conventional method using four antennas, there is a method using an 8 × 4 space-time coding matrix shown in Non-Patent Document 1. FIG. 6 shows an outline of this method. In this method, if the signals to be transmitted are S1, S2, S3, and S4, the space-time coding matrix is
[Expression 1]

Represented by At time 1, the four elements in the first row of the matrix are transmitted simultaneously with four antennas, and at time 2, the four elements in the second row of the matrix are transmitted simultaneously with four antennas. Similarly, transmission is performed up to the eighth line.
[0004]
If the channel response from antenna #n (= 1, 2, 3, 4) to the receiver is h1, h2, h3, h4, the received signal from time 1 to time 8 is
[Expression 2]

It becomes. When decoding is performed using channel estimation values h1, h2, h3, and h4,
[Equation 3]

Similarly,
[Expression 4]

Thus, the signals S1, S2, S3, and S4 can be decoded while obtaining a fourfold diversity gain.
[0005]
In this system, although a fourfold diversity gain is obtained, eight time slots are required to transmit four symbols, and there is a problem that frame efficiency is impaired. In decoding, if there is a channel variation between these 8 time slots, there is a problem that the quality of the decoded signal is deteriorated, and since the time slot is long, there is also a problem that it is easily affected by the channel variation. .
[0006]
As another conventional example, there is a method using a quasi-orthogonal 4 × 4 space-time coding matrix shown in Non-Patent Document 2. FIG. 7 shows an outline of this method. In this method, if the signals to be transmitted are S1, S2, S3, and S4, the space-time coding matrix is
[Equation 5]

Represented by The received signal is
[Formula 6]

It becomes.
[0007]
When decoding is performed using channel estimation values h1, h2, h3, and h4,
[Expression 7]

It becomes. Similarly,
[Equation 8]

It becomes. here,
[Equation 9]

After all,
[Expression 10]

And

It is expressed.
[0008]
Therefore, if the interference component is canceled using the estimated values of α and β,
[Expression 12]

When normalized by α + β,
[Formula 13]

It becomes. Similarly,
[Expression 14]

Thus, S1 and S3 can be respectively taken out. Similarly,
[Expression 15]

Thus, S2 and S4 can be respectively taken out. In the case of this method, there is a problem that further calculation of removing the interference component is necessary after decoding, and diversity gain is reduced due to the influence of the term of β.
[0009]
[Non-Patent Document 1]
V.Tarokh.H.Jafarkhani, and ARCalderbank, “Space-time block
codes from orthogonal designs, "IEEE Trans.on Information
Theory.vol.45, no.5.pp.1456-1467, July 1999.
[Non-Patent Document 2]
S.Rouquette, S.Mcrigeault, and K, Gosse, “Orthogonal full
diversity space-time block coding based on transmit channel
state Information for 4 Tx antennas, ”in Proc.ICC 02.New York,
pp.558-562.April-May 2002.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there has been a problem in that the frame efficiency is lowered when an 8 × 4 orthogonal space-time coding matrix is used, and the diversity gain is lowered when a 4 × 4 quasi-orthogonal space-time coding matrix is used.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission / reception method and a transmission / reception method by a transmission diversity method capable of obtaining a sufficient diversity gain without increasing the time slot length. To provide an apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 performs space-time coding processing of a transmission signal using an orthogonal space-time coding matrix, and performs processing after the space-time coding processing. Transmit diversity, wherein a plurality of sets of copy signals are prepared by copying a signal, the sets of the plurality of copy signals are spread by different spreading codes, and the spread signals are transmitted from individual antennas. It is a transmission method by a method.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, a signal received by an antenna is despread by a spreading code used at the time of transmission, space-time decoding is performed on the despread signal, and a plurality of space-time decoded signals obtained are obtained. A reception method by a transmission diversity method characterized by combining.
According to a third aspect of the present invention, there is provided space-time coding means for performing space-time coding processing of a transmission signal using an orthogonal space-time coding matrix, and spreading for spreading an output signal of the space-time coding means by using a plurality of different spreading codes. Means for transmitting the output signals of the respective spreading means from individual antennas, respectively.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission apparatus according to the transmission diversity method according to the third aspect, the spreading means converts the output of the space-time coding means from a plurality of symbols in series-parallel, and the conversion A plurality of spreaders each spreading a plurality of outputs of the transmitter with the same spreading code, a plurality of multiplexers for multiplexing other user signals spread with other spreading codes on the output of each spreader, And an inverse Fourier transformer for multiplexing the output of the multiplexer.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of despreading means for despreading a signal received by an antenna with a plurality of spreading codes used at the time of transmission, and space-time decoding for each output of the despreading means. A receiving apparatus according to a transmission diversity method, comprising: a space-time decoding means for performing and a combining means for combining a plurality of space-time decoded signals obtained by the space-time decoding means.
[0015]
According to the sixth aspect of the present invention, fast Fourier transform means for converting a signal received by an antenna into a subcarrier signal, and each output signal of the fast Fourier transform means are inverted by a plurality of spreading codes used at the time of transmission. Spreading despreading means, space-time decoding means for performing space-time decoding on the output of the despreading means, combining means for combining a plurality of space-time decoded signals obtained by the space-time decoding means, and output of the combining means A receiving apparatus according to a transmission diversity method, comprising a converter for parallel-serial conversion.
[0016]
The invention according to claim 7 comprises a plurality of antennas, a plurality of receiving units for processing signals received at the plurality of antennas, and a combining means for combining the outputs of the plurality of receiving units. A plurality of despreading means for despreading the signal received by the antenna with a plurality of spreading codes used at the time of transmission, space-time decoding means for performing space-time decoding on each output of the despreading means, And a synthesizer that synthesizes a plurality of space-time decoded signals obtained by the space-time decoding means.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are explanatory diagrams for explaining the basic principle of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the transmitting apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing the basic configuration of the receiving apparatus.
In FIG. 1, a space-time encoder 1 is an orthogonal space-time encoder of 2 rows and 2 columns, and its output is divided into two branches. Spreading code # 1 is assigned to one set of space-time coded output signals in spreaders 2 and 3, and the other set of space-time coded output is different from spreading code # 1 in spreaders 4 and 5. Spreading code # 2 is assigned. The transmission signals spread by the spread codes # 1 and # 2 in the spreaders 2 to 5 are transmitted from the antennas 2a to 5a and received by the antenna 6a of the receiver 6.
[0018]
In the transmission apparatus of this explanatory diagram, transmission signals S1 and S2 are encoded using a 2-by-2 encoding matrix that is an orthogonal space-time encoding matrix with a coding rate of 1. The encoding matrix is expressed by the following equation.
[Expression 16]

The output of the space-time encoder 1 is branched into two to generate two sets of the same space-time encoded output. Next, the two sets of encoded outputs are spread using two sets of spreading codes orthogonal to each other. For simplicity, two sets of spreading codes are

Then, the output signals of the diffusers 2 to 5 are
[Expression 18]

And these spread signals are transmitted.
[0019]
If the response from each antenna 2a-5a to the receiver 6 is h1, h2, h3, h4, the received signal is
[Equation 19]

It becomes. When the received signals r1, r2, r3, r4 are despread using the spreading code c1 in the despreader 7 (FIG. 2),
[Expression 20]

When despreading using the spreading code c2 in the despreader 8,
[Expression 21]

It becomes.
[0020]
In the space-time decoder 9, when decoding is performed on ν1 using the channel estimation values h1 and h2,
[Expression 22]

Similarly, when the space-time decoder 10 performs decoding using channel estimation values h3 and h4 for ν2,
[Expression 23]

It becomes. When these decoded signals are combined in adders 50 and 51,
[Expression 24]

Thus, S1 and S2 are obtained from the received signal.
[0021]
In the case of the apparatus shown in this explanatory diagram, it can be seen that the coding rate is 1 and quadruple diversity gain is obtained. In addition, since only two time lots are required in the time direction, there is an advantage that the influence on the time variation of the channel is less than when using the space-time coding matrix of the 8 × 4 space-time coding matrix. .
[0022]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the transmission apparatus according to the embodiment. As shown in this figure, transmission data is subjected to error correction coding in an encoder 11, mapped to a modulation constellation in a mapping circuit 12, and subjected to interleaving processing in an interleave circuit 13. The encoder 14 performs encoding using the above-described 2-by-2 orthogonal space-time encoding matrix.
[0023]
The encoder output is branched into two to generate two sets of space-time encoded signals. The signal in the first column of the space-time coding matrix is serial-parallel converted every two symbols in the block S / P converter 21 in the first transmission antenna branch 16, and the spread code # in the spreaders 22, 22. 1 is spread in the time direction, and is further multiplexed with other user signals that are spread using other spreading codes in the multiplexers 23, 23. The signal multiplexed for each subcarrier is multiplexed in an inverse fast Fourier transform (IFFT) circuit 24. The output signal of the inverse fast Fourier transform circuit 24 is converted into a carrier frequency and transmitted from the antenna 16a.
[0024]
Similarly, the signal in the second column of the space-time coding matrix is serial-parallel converted into the number of subcarriers in the block S / P converter 21 of the second transmission antenna branch 17 and then in the spreaders 22, 22. The signal is spread in the time direction using the spread code # 1, multiplexed with other user signals in the multiplexers 23, 23..., Frequency-multiplexed in the inverse fast Fourier transform circuit 24, and transmitted from the antenna 17a.
[0025]
Further, the signal in the third column of the space-time coding matrix is spread in the time direction using the spreading code # 2 in the third transmitting antenna branch 18 and transmitted from the antenna 18a in the same manner as described above. Similarly, the signal in the fourth column of the space-time coding matrix is spread in the time direction by using the spreading code # 2 in the fourth transmission antenna branch 19, and transmitted from the antenna 19a.
[0026]
FIG. 4 shows a configuration example of frame signals in the transmission antenna branches 16a to 19a. Since it is necessary on the receiving side to estimate channel responses from the transmitting antennas 16a to 19a, pilot signals are multiplexed. In the example shown in the figure, the pilot signal is spread using a spreading code and multiplexed with the spread data signal.
[0027]
Next, a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the figure, reference numerals 30a and 31a denote antennas, and reference numerals 30 and 31 denote reception units having the same configuration. This embodiment employs a receiving antenna diversity system, and therefore two antennas and two receiving units are provided. Note that the demodulation of the signal from the transmission device in FIG. 3 can be performed by a single system antenna and reception unit.
[0028]
In the figure, a received signal is converted into a subcarrier signal using a fast Fourier transform circuit (FFT) 33. For each subcarrier, the despreaders 34a-34d despread the received subcarrier signal using the spreading code assigned to the pilot signal from each antenna, and then in the modulation phase component removers 35a-35d, By removing the modulation phase components of the pilot signals output from the despreaders 34a to 34d, the channel response from each antenna 16a to 19a in each subcarrier is estimated, and the estimated values h1, h2, h3, and h4 are space-time decoded. To the devices 37a and 37b.
[0029]
Further, the despreader 36a extracts the composite signal of the transmission signals from the antennas 16a and 17a by despreading the received subcarrier signal using the spreading code # 1. Similarly, the despreader 36b extracts the composite signal of the transmission signals from the antennas 18a and 19a by despreading the received subcarrier signal using the spreading code # 2.
[0030]
Next, the space-time decoder 37a performs space-time decoding of the signal despread with the spreading code # 1 using the channel estimation values h1 and h2 corresponding to the transmission antennas 16a and 17a to obtain a reproduction signal. Similarly, space-time decoding is performed on the signal despread with the spread code # 2 using the channel estimation values h3 and h4 corresponding to the transmission antennas 18a and 19a to obtain a reproduction signal. These reproduced signals are added by the adders 38a and 39a, and a reproduced signal with better quality is obtained.
[0031]
Next, the reproduction signal obtained by the reception unit 30 described above and the reproduction signal obtained by the reception unit 31 are added by the adders 39, 39..., And then serially by the block P / S converter 41. It is converted into data and output as reproduction data via the deinterleave circuit 41 and the decoder 42. Due to antenna diversity by the antennas 30a and 31a and the receiving units 30 and 31, it is possible to obtain a reproduction signal with even better quality.
In the above-described embodiment, the pilot signal is code-multiplexed, but the pilot signal may be time-multiplexed with the data signal. In addition, although the case where the number of transmission antennas is four is shown, it can be easily expanded by increasing the number of spreading codes to be used even when the number is larger.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, transmission diversity is performed using a square matrix orthogonal space-time code and a plurality of spreading codes, so that the diversity gain corresponding to the number of antennas is maintained with the coding rate maintained at 1. It is possible to perform an effect to be obtained and to perform decoding with a simple configuration, which greatly contributes to improving the performance of the transmitting / receiving apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a basic principle of a transmission method according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a basic principle of a receiving method according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a frame configuration of signals transmitted from antennas 16a to 19a in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a conventional transmission diversity method.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a conventional transmission diversity method;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,14 ... Space-time encoder 2-5, 22 ... Spreader 2a-5a, 6a, 16a-19a, 30a, 31a ... Antenna 6 ... Receiver 7, 8, 34a-34d, 36a, 36b ... Despreader 9, 10, 37a, 37b ... space-time decoder 21 ... block S / P converter 23 ... multiplexer 24 ... inverse fast Fourier transformer 33 ... fast Fourier transformer 38a, 38b, 39, 50, 51 ... adder 40 ... Block P / S converter

Claims (2)

Perform space-time coding processing of the transmission signal using the orthogonal space-time coding matrix,
A plurality of sets of copy signals are prepared by copying the signal after the space-time encoding process,
Spreading the plurality of sets of copy signals with different spreading codes,
Send this spread signal to each individual antenna,
The diffusion process is
The signal after the space-time coding processing is serial-parallel converted for each of a plurality of symbols,
The plurality of converted outputs are each spread in the time direction by the same spreading code,
Multiplex other user signals spread by other spreading codes at the output of each spreader,
A transmission method according to a transmission diversity method, wherein the multiplexed outputs are multiplexed. Space-time coding means for performing space-time coding processing of a transmission signal using an orthogonal space-time coding matrix;
Spreading means for spreading the output signal of the space-time coding means by a plurality of different spreading codes;
And transmitting the output signal of each spreading means from each individual antenna,
The diffusion means is
A converter for serial-parallel conversion of the output of the space-time encoding means for each of a plurality of symbols;
A plurality of spreaders for spreading the plurality of outputs of the converter according to the time direction by the same spreading code;
A plurality of multiplexers for multiplexing other user signals spread by other spreading codes on the output of each spreader;
A transmission apparatus according to a transmission diversity method, comprising: an inverse Fourier transformer that multiplexes outputs of the plurality of multiplexers.

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