JP4373228B2 - ワイヤレス通信のための直交化空間多重化 - Google Patents
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Description
ワイヤレス通信システムにおける種々の送信アンテナによる信号の空間多重化における複雑度を低下することが本発明の第1の目的であり、符号化されたデータの送信のための変調に先がけて、符号化されたデータは拡散される。
従って、本発明の第1の態様に従って、送信のための複数の送信アンテナ(221,…,22n)を有するワイヤレス通信システム(1,5)において情報データ(110)を処理するための方法(300)が提供される。この方法は、
符号化されたデータ(112,213)を提供するために、情報データを符号化するステップ(312)と、
第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)を提供するために、拡散符号(1800)で符号化されたデータ(112,213)を拡散するステップ(318)と、
少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,21832184)を提供するために、拡散符号(1800)の少なくとも1つの遅延されたバージョン(1801,…,180n-1)で符号化されたデータを拡散するステップ(318)と、
変調された信号(1201,…,120n,2201,…,220n)を提供するために、第1および第2の拡散符号化されたデータストリームを変調するステップ(320)と、
変調された信号(1201,…,120n,2201,…,220n)を、送信のために送信アンテナ(221,…,22n)へ送るステップとを有する。この方法はさらに、
前記拡散ステップ(318)の前に、符号化されたデータ(112,213)をデータサブストリーム(1161,…,116n,2171,…,217n)に分離するステップ(316)を特徴としており、このデータサブストリームは、少なくとも符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)および符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を含んでおり、第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)が符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)を示し前記少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,2183,2184)が符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を示すようになっている。
前記分離ステップ(316)の前に、符号化されたデータ(112,213)をインタリーブするステップ(314)を特徴としており、符号化されたデータの第1のグループおよび第2のグループ(1161,2171,2172)(1162,2173,2174)が前記インタリーブステップ(314)に従って分離されるようになっている。
データサブストリーム(2171,…,217n)が少なくとも、サブストリームシンボルペア(2131,2132)の第1のペアのサブストリーム(2171,2172)および第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含み、符号化されたデータの第1のグループが、第1のペアのサブストリーム(2171,2172)を含み、符号化されたデータの第2のグループが、第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含むようにしたことを特徴とする。
データストリーム(2171,…,217n)が少なくとも、サブストリームシンボルのN個のサブストリームの第1のグループおよびN個のサブストリームの第2のグループを含み、符号化されたデータの第1のグループが、N個のサブストリームの第1のグループ(2171,2172)を含み、符号化されたデータの第2のグループが、N個のサブストリームの第2のグループ(2173,2174)を含むようにしたことを特徴とする。
符号化されたデータ(112,213)を提供するための、情報データ(110)に応答する手段(12,13)と、
第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)を提供するために符号化されたデータを拡散符号(1800)で拡散するため、および少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,2183,2184)を提供するために符号化されたデータを拡散符号(1800)の少なくとも1つの遅延されたバージョン(1801,…,180n-1)で拡散するための手段(18)と、
変調された信号を提供するために、第1および第2の拡散されたデータストリームを変調するための手段(20)とを具備する。送信機はさらに、
拡散手段(18)による符号化されたデータの拡散の前に、符号化されたデータ(112,213)に応答して、符号化されたデータをデータサブストリーム(1161,…,116n,2171,…,217n)に分離するための手段(16,17)を特徴とし、データサブストリームは少なくとも、符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)および符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を含み、第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)が、符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)を示し、前記少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,2183,2184)が、符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を示すようになっている。
前記の分離手段(16,17)による符号化されたデータ(112,213)の分離の前に、その符号化されたデータに応答して、該符号化されたデータをインタリーブするための手段(14,15)を特徴とし、符号化されたデータの第1および第2のグループ(1161,2171,2172)(1162,2173,2174)は、インタリーブステップ(314)に従って分離されるようになっている。
データサブストリーム(2171,…,217n)が少なくとも、サブストリームシンボルペア(2131,2132)の第1のペアのサブストリーム(2171,2172)および第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含み、符号化されたデータの第1グループが、第1のペアのサブストリーム(2171,2172)を含み、符号化されたデータの第2のグループは、第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含むようになっている。
情報データ(110)に応答して、符号化されたデータ(112,213)を提供するための手段(12,13)と、
第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)を提供するために符号化されたデータを拡散符号(1800)で拡散するため、および少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,2183,2184)を提供するために符号化されたデータを拡散符号(1800)の少なくとも1つの遅延されたバージョン(1801,…,180n-1)で拡散するための手段(18)と、
変調された信号を提供するために、第1および第2の拡散されたデータを変調するための手段(20)とを具備する。通信システムは、
拡散手段(18)による符号化されたデータ(112,213)の拡散の前に、その符号化されたデータに応答して、該符号化されたデータをデータサブストリーム(1161,…,116n,2171,…,217n)に分離するための手段(16,17)を特徴とし、データサブストリームは少なくとも、符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)および符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を含み、第1の拡散されたデータストリーム(1181,2181,2182)が、符号化されたデータの第1のグループ(1161,2171,2172)を示し、前記少なくとも1つの第2の拡散されたデータストリーム(1182,2183,2184)が、符号化されたデータの第2のグループ(1162,2173,2174)を示すようになっている。
送信機(1,5)が、分離手段(16,17)による符号化されたデータ(112,213)の分離の前に、その符号化されたデータに応答して、該符号化されたデータをインタリーブするための手段(14,15)をさらに備え、符号化されたデータの第1および第2のグループ(1161,2171,2172)(1162,2173,2174)は、インタリーブステップ(314)に従って分離されるようにしたことを特徴とする。
データサブストリーム(2171,…,217n)が少なくとも、サブストリームシンボルペア(2131,2132)の第1のペアのサブストリーム(2171,2172)および第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含み、符号化されたデータの第1のグループが、第1のペアのサブストリーム(2171,2172)を含み、符号化されたデータの第2のグループが、第2のペアのサブストリーム(2173,2174)を含むようにしたことを特徴とする。
1のレゾリューションによるOSMのための送信機1および受信機3のブロック図が、図1および図2にそれぞれ図示してある。2のレゾリューションによるOSMのための送信機5および受信機7が、図3および図4にそれぞれ図示してある。図1に示されるように、入力情報データ110は、単一アンテナチャンネル符号器12により符号化される。符号器12のバイナリ出力112は、インタリーバ14によりインタリーブされる。インタリーブされたデータストリーム114は、直並列変換器によりn個の並列サブストリーム1161,1162,…,116nに変換される。各サブストリームは、サブストリーム特定の意図的な数チップの遅延オフセットDkを有するユーザ特定の拡散符号180を有するミクサにより拡散される。拡散符号の遅延されたバージョンは1800,1801,…,180n-1により表され、180kは、遅延オフセットDkにより遅延された拡散符号であり、ミクサ18k+1によってサブストリーム116k+1を拡散するために用いられる。拡散後、種々のサブストリームからの信号1181,1182,…,118nが変調器201,…,20nにより変調される。変調された信号1201,…,120nは、n個の送信アンテナ221,…,22nによって同時に送信される。
図1および2に関連して検討されたように、OSM−1方式は、OSM−2へ一般化できる。図3に示されるように、情報データストリーム110は最初に空間−時間符号(STC)符号器13により2つの送信アンテナについて符号化され、この符号器は、複合変調サブストリームシンボルのペア2131,2132を生成する。STCは、空間−時間トレリス符号(STTC)か空間−時間ターボ符号化変調(STTuCM)か空間−時間ブロック符号(STBC)のいずれかとすることができる。次にサブストリームシンボル2131,2132は、2つのインタリーバ151,152によってシンボルレベルでペアにインタリーブされ、ペアの直並列変換器17によってサブストリームのn/2のペア(2171,2172),(2173,2174),…,(217n-1,217n)に変換される。次にサブストリームの各ペアは、サブストリーム特定の意図的な数チップの遅延オフセットDjを有するユーザ特定の拡散符号180を用いてミクサを介して拡散される。拡散符号の遅延されたバージョンは1800,1801,…,により表され、180jは、遅延オフセットDjにより遅延された拡散符号であり、ミクサ1822j+1を介してサブストリーム2172j+1をそしてミクサ1822j+2を介してサブストリーム2172j+2を拡散するために用いられる。拡散後、種々のサブストリームペアからの信号ペア(2181,2182),…(218n-1,218n)が変調器201,…,20nにより変調される。変調された信号2201,…,220nは、n個の送信アンテナ221,…,22nにより同時に送信される。
4つの送信および4つの受信アンテナ(4,4)を有する単一(L=1)および2つ(L=2)のパスの同一電力チャンネルにおける単一ユーザケースについて、畳み込み(CC)およびターボ(TC)垂直符号化VLBST方式の性能を、本発明に従うOSM−1の性能と比較した。2つの同一電力マルチパス(L=2)のケースについては、曲線の傾斜は同じである。ただし、TC符号化VBLASTと比較して、TC符号化OSM−1は、図6に示されるように、10-1のFERにおいて、約2.5dBの利得をもたらす。図7において、TC垂直符号化VBLASTおよびOSM−1が、単一ユーザケースおよび50%負荷システムにおいて比較されている。(4,4)のケースでは、OSM−1は、VLBASTよりも性能的に大きく勝っており、VLBASTは、50%負荷のケースでは、10-1のARQについて典型的に必要とされるFERに到達することさえできなかった。
Claims (5)
- 複数の送信アンテナを有するワイヤレス通信システムにおいて情報データを処理するための方法であって、
符号化されたデータを提供するために、前記情報データを符号化するステップと、
前記符号化されたデータを複数のデータサブストリームに分離するステップと、
第1のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために、拡散符号で前記複数のデータサブストリームの1つを拡散するステップと、
少なくとも1つの第2のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために、前記拡散符号の少なくとも1つの遅延されたバージョンで前記複数のデータサブストリームの残りを拡散するステップと、
複数の変調された信号を提供するために、前記第1のグループおよび第2のグループの拡散されたデータサブストリームを変調するステップと、
前記複数の変調された信号を、前記複数の送信アンテナへ送るステップと、
を有し、
前記符号化されたデータは、互いに直交するデータストリームペアからなり、
前記複数のデータサブストリームはそれぞれ前記データストリームペアに対応するデータサブストリームペアからなり、前記第1のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する拡散されたデータサブストリームペアからなり、前記第2のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する少なくとも1つの拡散されたデータサブストリームペアからなることを特徴とする方法。 - 複数の送信アンテナを有するワイヤレス通信システムにおいて情報データを処理するための方法であって、
符号化されたデータを提供するために、前記情報データを符号化するステップと、
前記符号化されたデータを複数のデータサブストリームに分離するステップと、
第1のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために、拡散符号で前記複数のデータサブストリームの1つを拡散するステップと、
少なくとも1つの第2のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために、前記拡散符号の少なくとも1つの遅延されたバージョンで前記複数のデータサブストリームの残りを拡散するステップと、
複数の変調された信号を提供するために、前記第1のグループおよび第2のグループの拡散されたデータサブストリームを変調するステップと、
前記複数の変調された信号を、送信のために前記送信アンテナへ送るステップと、
を有し、
前記符号化されたデータは、互いに直交するN個のデータストリームの組からなり、Nは2より大きい正の整数であり、
前記複数のデータサブストリームはそれぞれ前記N個のデータストリームの組に対応するN個のデータサブストリームの組からなり、前記第1のグループの拡散されたデータサブストリームは前記N個のデータストリームの組に対応するN個の拡散されたデータサブストリームの組からなり、前記第2のグループの拡散されたデータサブストリームは前記N個のデータストリームの組に対応する少なくとも1つの、N個の拡散されたデータサブストリームの組からなることを特徴とする方法。 - 複数の変調された信号を複数の送信アンテナを介して送信するために情報データを処理するための送信機であって、
前記情報データに応答して符号化されたデータを提供するための手段と、
前記符号化されたデータを複数のデータサブストリームに分離する手段と、
第1のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの1つを拡散符号で拡散する手段と、
少なくとも1つの第2のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの残りを前記拡散符号の少なくとも1つの遅延されたバージョンで拡散するための手段と、
前記複数の変調された信号を提供するために、前記第1のグループおよび第2のグループの拡散されたデータサブストリームを変調するための手段と、
を具備し、
前記符号化されたデータは、互いに直交するデータストリームペアからなり、
前記複数のデータサブストリームはそれぞれ前記データストリームペアに対応するデータサブストリームペアからなり、前記第1のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する拡散されたデータサブストリームペアからなり、前記第2のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する少なくとも1つの拡散されたデータサブストリームペアからなることを特徴とする送信機。 - 複数の変調された信号を複数の送信アンテナを介して送信するために情報データを処理するための送信機であって、
前記情報データに応答して符号化されたデータを提供するための手段と、
前記符号化されたデータを複数のデータサブストリームに分離する手段と、
第1のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの1つを拡散符号で拡散するための手段と、
少なくとも1つの第2のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの残りを前記拡散符号の少なくとも1つの遅延されたバージョンで拡散するための手段と、
前記複数の変調された信号を提供するために、前記第1のグループおよび第2のグループの拡散されたデータサブストリームを変調するための手段と、
を具備し、
前記符号化されたデータは、互いに直交するN個のデータストリームの組からなり、Nは2より大きい正の整数であり、
前記複数のデータサブストリームはそれぞれ前記N個のデータストリームの組に対応するN個のデータサブストリームの組からなり、前記第1のグループの拡散されたデータサブストリームは前記N個のデータストリームの組に対応するN個の拡散されたデータサブストリームの組からなり、前記第2のグループの拡散されたデータサブストリームは前記N個のデータストリームの組に対応する少なくとも1つの、N個の拡散されたデータサブストリームの組からなることを特徴とする送信機。 - 送信機および受信機を具備するワイヤレス通信システムであって、
前記送信機は、情報データを示す複数の変調された信号を送信するための複数の送信アンテナを具備し、前記受信機は、前記複数の変調された信号を受信するための複数の受信アンテナを具備し、前記送信機は、
前記情報データに応答して、符号化されたデータを提供するための手段と、
前記符号化されたデータを複数のデータサブストリームに分離する手段と、
第1のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの1つを拡散符号で拡散する手段と、
少なくとも1つの第2のグループの拡散されたデータサブストリームを提供するために前記複数のデータサブストリームの残りを前記拡散符号の少なくとも1つの遅延されたバージョンで拡散するための手段と、
前記複数の変調された信号を提供するために、前記第1のグループおよび第2のグループの拡散されたデータサブストリームを変調するための手段と、
を更に具備し、
前記符号化されたデータは、互いに直交するデータストリームペアからなり、
前記複数のデータサブストリームはそれぞれ前記データストリームペアに対応するデータサブストリームペアからなり、前記第1のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する拡散されたデータサブストリームペアからなり、前記第2のグループの拡散されたデータサブストリームは前記データストリームペアに対応する少なくとも1つの拡散されたデータサブストリームペアからなることを特徴とするシステム。
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