KR20030044057A

KR20030044057A - 시공간 부호화와 공간 멀티플렉싱의 결합, 및 시공간부호화의 직교 변환의 이용

Info

Publication number: KR20030044057A
Application number: KR10-2003-7005905A
Authority: KR
Inventors: 웬 통; 미카일 쥐. 바컬린; 비탈리비. 크렌델린; 알렉산더엠. 실로마; 유리에스 시나코브
Original assignee: 노오텔 네트웍스 리미티드
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2003-06-02
Also published as: WO2002035762A1; EP1330888A1; KR100751601B1; US7529305B1; DE60037759T2; CN1515095A; EP1330888B1; DE60037759D1; AU2001230641A1; CN100350759C

Abstract

시공간 부호화와 공간 멀티플렉싱을 결합하는 것이 제안된다. 또한, 직교 변환 매트릭스들의 사용이 제안되며, 이는 각 비트스트림이 각 안테나 상의 신호에 기여함을 보장한다.

Description

시공간 부호화와 공간 멀티플렉싱의 결합, 및 시공간 부호화의 직교 변환의 이용{COMBINATION OF SPACE-TIME CODING AND SPATIAL MULTIPLEXING, AND THE USE OF ORTHOGONAL TRANSFORMATION IN SPACE-TIME CODING}

무선 인터넷 서비스에 대한 요구의 증가에 따라, 다수의 경쟁적인 해결책들이 개발되고 있다. UMTS(Universal Mobile Terrestrial Service) 표준화가 섹터당 2 Mbps 데이터 속도를 제공하는 3Gpp 기준을 선도하고 있다. HSPDA(high speed data access), 고속 패킷 데이터 액세스 변경에 대한 작업이 진행중이다. IS-2000, IS-95의 발전은 섹터당 7.2 Mbps의 속도로 무선 인터넷 브라우징을 가능하게 하는 HDR(High Speed Data Rate)와 1XEV(1X Evolution)을 제공한다. 이들 해결책에도 불구하고, 여전히 고속에 대한 요구가 있다.

최근, 무선 데이터 해결책으로서, 계층화된 시공간 부호화 접근인 BLAST(Bell Labs Layered Space Time)을 사용하는 것이 제안되고 있다. 도 1을 참조하면, 이 계층화된 시공간 부호화 접근을 뒷받침하는 기본 개념은, 전송측에서, 1차 데이터 스트림(11)을 동일한 속도의 M개의 데이터 서브스트림들로 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서(10)를 포함한다. M개의 데이터 스트림들 각각은 그 후 각각의 부호화/변조 블록들(12)(12A, 12B,...,12M)에서 독립적으로 인코딩 및 변조되어 각각의 인코딩되고 변조된 스트림들(13)(13A, 13B,...,13M)을 생성한다. M개의 전송 안테나들(14)(14A, 14B,...,14M)이 있다. 스위치(16)는 변조된 스트림들(13A, 13B,...13M)과 안테나들(14A, 14B,...,14M) 사이의 조합을 주기적으로 사이클링한다. 수신측에, 개별적으로 부호화된 스트림들을 분리하기 위해 공간 빔형성/널링(nulling)(제로 포싱) 프로세스를 행하고 이들을 각각의 개별적인 디코더들(22)(22A, 22B,...,22M)로 공급하는 빔형성/공간 분리/하부구조 블록(20)으로 공급하는 M개의 안테나들(18)(18A, 18B,...,18M)이 있다. 디코더들(22A, 22B,...,22M)의 출력들은 신호들을 멀티플렉싱하는 멀티플렉서(24)에 제공되어 1차 데이터 스트림(11)의 평가인 출력(25)을 생성한다.

이 아키텍쳐에 다수의 변경들이 있다. 하나는, 약간 증가된 ISI(inter-symbol interference)를 희생하여 원하는 신호 SNR(signal-to noise ratio)을 개선하기 위해 널링보다는 MMSE(minimum mean square error) 빔형성을 수행하도록 수신기 안테나 전처리를 변경하는 것이다. MMSE와 널링 접근들은 통상 수신기 안테나 어레이의 일부 다이버시티(diversity)가 빔형성 프로세스시 불가피하게 희생되는 단점을 갖는다. 이 문제를 극복하기 위해, (일반적으로 비터비(viterbi) MLSE(maximum likelihood sequence estimation)를 이용하여) 가장 강한 신호가 디코딩된 후에, 가장 강한 신호를 제거하기 위해 수신된 안테나 신호들로부터 차감되도록 수신기 처리의 계층화가 채용될 수 있다. 이 프로세스는 가장 약한 신호의 검출이 더 이상 널링을 요구하지 않을 때까지 반복되고, 따라서 그 다이버시티 성능이 최대화된다. 이 계층화된 접근이 갖는 단점은 모든 차감 멀티 사용자 검출 계획이 갖는 단점과 동일하며, 이에 의해 잘못된 차감은 에러 전파를 야기시킬 수 있다.

수평 BLAST(H-BLAST), 사선 BLAST(D-BLAST) 및 수직 BLAST를 포함하는, 계층화된 시공간 부호화 구조들의 여러가지 유형들이 있다. 이러한 시스템에서 에러 제어 부호화가 사용되지 않는다고 가정하면, 이들은 최적 선형 및 비선형 수신기들 모두에 대해 동일한 성능을 가질 것이다. 최적 선형 수신(선형 최대 가능성)을 위해, 이들 구조들은 단일 전송 안테나와 단일 수신 안테나만을 갖는 구조들과 동일한 SNR 성능을 가지지만, 개선된 스펙트럼 효율성의 이점을 제공한다.

이 개선된 스펙트럼 효율성을 달성하기 위해, 이러한 시스템에서는 다수의 전송 및 수신 안테나들, 예를 들어 각각 4개를 갖는 것이 유리하다. 그러나, 이는 랩톱 컴퓨터들과 같은 큰 무선 장치들에 실용적일 수 있는 반면, 안테나들을 그 독립성을 보장할 수 있을 만큼 충분히 떨어지게 할 수 없기 때문에 작은 핸드 헬드 장치에는 비실용적이다. 이 때문에, 핸드 헬드 장치에 있어서, 실용적인 한계는 2개의 전송 및 2개의 수신 안테나들일 것이다. 또한, 실용적인 수의 안테나들을 제한하는 다른 요소는 비용이다. 일반적으로 기지국 트랜스시버의 비용의 3분의 2정도는 전력 증폭기 플러스 안테나에 있고, 이는 보다 많은 안테나들이 추가된다면 증가할 것이다. 이들 요소들은 단지 2x2 시스템만이 상업적으로 실용적이게 한다.

예로서, 주파수 비선택, 느린 페이딩 채널의 M개의 전송 및 N개의 수신 안테나들을 갖는 시스템을 고려한다. 샘플링된 베이스밴드-등가의 채널 모델은 다음과 같이 주어진다:

Y=HS+η

여기서, H∈C^NxM은 (i,j)번째 요소가 i번째 수신 및 j번째 전송 안테나 사이에서 랜덤 페이딩할 때의 복합 채널 매트릭스이다. η∈C^N은 부가적인 노이즈원이고 통계적으로 독립적인 요소들을 갖는 제로 평균 순환 대칭의 복합 가우시안 랜덤 벡터(a zero mean circularly symmetric complex Gaussian random vector), 즉로서 모델링된다. S∈C^M의i번째 요소는 i번째 수신된 안테나에서 수신된 심볼이고, Y∈C^N은 i번째 수신 안테나에서 수신된 심볼이다. 이 모델은 도 2에 도시된다.

이러한 시스템에서는 SNR 성능의 개선이 없다는 것은 데이터 심볼 s_m이 하나의 안테나에 의해서만 전송될 수 있다는 것에 주목함으로써 설명될 수 있고, 다른 전송 안테나들의 전체 해제의 경우에, 이러한 시스템의 모델은 도 3에 도시된다. 이 경우에는 하나의 전송 안테나 및 N개의 수신 안테나들이 있다. 따라서, 심볼 s_m에 대해 부호화 이득이 없다.

개선된 스펙트럼 효율성을 제공하고, 개선된 SNR 성능을 제공하는 계층화된 시공간 부호화 구조를 갖는 것이 유리할 것이다.

본 발명은 무선 채널의 계층화된 시공간 부호화를 행하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

도 1은 공지된 시공간 부호화 시스템의 블록도.

도 2는 도 1의 시스템에 대한 채널 모델.

도 3은 도 1의 시스템의 단일 안테나 출력에 대한 채널 모델.

도 4는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 부호화 이득 시스템을 특징짓는 트랜스미터의 블록도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 부호화 이득 시스템을 특징짓는 트랜스미터의 블록도.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 부호화 이득 시스템을 특징짓는 트랜스미터의 블록도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 부호화 이득 시스템을 특징짓는 트랜스미터의 블록도.

도 8은 도 7의 16 QAM 그레이 매핑(gray mapping)에 대한 배치도.

본 발명의 실시예들은 시공간 부호화와 공간 멀티플렉싱의 결합을 특징으로 하는 부호화 이득 시스템들 및 방법들, 및 이러한 기능부를 포함하도록 설계된 트랜스미터들을 제공한다. 시공간 부호화는 부호화 이득을 도입하고, 각 정보 컴포넌트가 각 공간 출력에 어떻게든 표시되기 때문에 심볼들이 페이딩에 보다 영향을 받지 않게 한다. 일부 실시예들에서, 시공간 부호화는 계층화된 시공간 아키텍쳐를 포함한다. 유리하게도, 이들 해결책들은 2개의 전송 안테나들과 2개의 수신 안테나들을 갖는 구현, 핸드 헬드 디바이스들에 적합한 구성에 따른다.

하나의 넓은 특징에 따르면, 본 발명은 복수 M개의 심볼 서브스트림들을 전송하도록 설계된 부호화 이득 시스템을 제공한다. 부호화 이득 시스템은 M개의 시공간 부호화된 스트림들을 생성하도록 설계되고, M개의 심볼 서브스트림들의 각 심볼이 M개의 모든 시공간 부호화된 스트림들에서 다른 시간에 표시되는 시공간 부호화 기능을 갖는다. 어떤 실시예들에서, 본 발명에 의해 제공되는 부호화 이득 시스템은 M개의 시공간 부호화된 스트림들의 각각을 전송하도록 각각 설계된 M개의 전송 안테나들, 및/또는 1차 입력 스트림으로부터 M개의 심볼 서브스트림들을 생성하도록 설계된 디멀티플렉싱 및 인코딩 기능부를 포함하도록 고려될 수 있다.

어떤 실시예에서, 시공간 부호화 함수는 각각 M개의 서브스트림들의 함수인 M개의 직교 출력들을 생성하도록 설계된 직교 변환을 갖고, M개의 지연된 직교 출력들이 상이한 시간에 M개의 서브스트림들 각각의 주어진 요소들의 함수이도록 생성된 M개의 지연된 직교 출력들에 M개의 직교 출력들의 지연들을 삽입하도록 설계된 지연 요소들을 갖는다. 예를 들면, 지연 요소들은 제m 직교 출력에서 m-1개의 심볼 기간들의 지연을 도입하도록 설계될 수 있으며, 여기서, m=1,...M이다.

다른 실시예에서, 시공간 부호화 함수는 M개의 서브스트림들 각각에서 M-1개의 심볼 주기들의 지연을 삽입하도록 설계된 지연 요소들, 및 M개의 직교 출력들을 생성하도록 설계된 직교 변환을 갖고, 제m 직교 출력은 m-1개의 심볼 주기들만큼 지연 요소에서 지연된 M개의 서브스트림들의 함수이다.

어떤 실시예들에서, M개의 서브스트림들은 2진 심볼이 아니다. 다른 실시예들에서, M 서브스트림들은 비트 스트림들이다. 이들 실시예들에서, 직교 변환은 직교 심볼 매핑, 예를 들면 M 2^MQAM 또는 MPSK 매핑 함수들을 포함하며, 제m 2^MQAM 매핑 함수의 M차 심볼로 M차 심볼들의 각각의 시퀀스를 생성하도록 설계된 각함수는 m-1개의 비트 기간들만큼 상기 지연 요소들에서 지연된 M개의 서브스트림들의 함수이다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명의 실시예들은 시공간 부호화에 제공되는 부가적인 이득을 갖는 계층화된 시공간 아키텍쳐를 제공한다. 이를 달성하기 위해, 각 정보 심볼 s_m은 M개의 모든 전송 안테나에 표시되도록 배치될 수 있다. 시공간 부호화의 알고리즘은 하나의 트랜스미터에 대해 개발되고 M개의 트랜스미터들에 대한 알고리즘들로 집합되기 때문에, 종래 BLAST 아키텍쳐에 기대되는 공간 효율성은 유지된다.

시공간 부호화와 공간 멀티플렉싱을 결합하는 다양한 부호화 이득 방법들/시스템들 및 트랜스미터들이 제공된다. 도 4를 우선 참조하면, 단일의 1차 입력(27)을 갖고 각각의 인코더 변조기 블록들(31A, ...,31M)에서 각각 부호화되고 변조되어 부호화된 서브스트림들 s₁, s₂,...,s_M을 생성하는 M개의 출력들을 갖는 1:M 디멀티플렉서(29)를 포함하는 시공간 코더(coder)/멀티플렉서가 도시된다. 직교 변환 블록(30) 및 출력들이 각각의 전송 안테나들(34A, ...,34M)에 접속되는 다수의 지연 블록들(단지 2개만 도시됨, 32m-1, 32M-1)이 있다. 직교 변환 블록(30)은 그 입력들로서 M개의 부호화되고 변조된 서브스트림 s₁, s₂,...s_M을 갖는다. 직교 변환 블록(30)은 각 심볼 간격으로 입력 서브스트림들 상에서 다음 매트릭스 변환을 수행한다:

X=FS,

여기서, 주어진 순간에 S=(s₁,s₂,...s_M)이고, X=(x₁,x₂,...,x_M)∈C^M은 직교 변환 블록(30)의 출력이며; F∈C^MxN은 직교 변환을 정의하는 복합 매트릭스이다. 일 실시예에서, F의 (i,m)번째 요소는 다음과 같이 정의된다:

여기서, Had(i,m)∈(1; -1) 은 아다마르(Hadamard) 매트릭스의 (i,m)번째 요소이다. M=2일 때 이 매트릭스는 다음과 같다:

그러나, 이 변환 매트릭스는 유일하지 않고, 적합한 직교 변환의 예일 뿐이다. 최고의 변환 매트릭스를 위한 최적화 및/또는 검색은 초기 심볼 s_m에 대한 변조와 안테나들의 수 M에 달려 있다. 직교 변환의 각 출력이 모든 동시 입력들의 함수라는 것은 중요하다. 즉, x₁=f₁(s₁,s₂,...,s_M),...,x_m=f_m(s₁,s₂,...,s_M),...,x_M=f_M(s₁, s₂,...,s_M)이다.

이제, 시간의 분리를 달성하기 위해, T가 심볼 기간일때, 제m 직교 변환 출력 x_m이 (m-1)T의 시간 주기만큼 지연되기 때문에, 제1 출력 x₁이 지연되지 않고, 제M 출력 x_M이 (M-1)T만큼 지연된다. 지연 블록들(32)의 출력은 안테나들(34) 상에서 전송되는 심볼들 z₁,...z_M으로 구성된다. 직교 변환(30) 플러스 지연 블록들(32)의 효과는 제m 입력 심볼 s_m이 모든 m개의 출력 스트림들에서 표시되지만 다른 시간에 표시된다는 것이다.

도 5를 참조하면, 부호화되고 변조된 심볼들 s_m이 각각 M-1 지연 요소들을 포함하는 각각의 지연 뱅크들(40)(40A,...,40M)을 통해 공급되는 본 발명의 다른 실시예가 제공된다. 동일한 지연을 갖는 각 심볼은 공통 스케일링 블록(42)으로 공급된다. 따라서, 모든 지연되지 않은 심볼들 s₁,...,s_M은 제1 스케일링 블록(42a)에 공급되고, (m-1)T만큼 지연된 심볼들 s₁,...s_M은 제m 스케일링 블록(42m) 등에 공급된다. 각 스케일링 블록(42m)은 각각의 복합 멀티플라이어에 의해 그 입력들 각각을 곱하고, 그 결과들은 그 출력이 m번째로 전송된 심볼 z_m인 각각의 합산기(44m)에서 합산된다. 이는 실제로 각 출력 심볼 z_m이 주어진 순간에, 그러나 다른 시간들에 다시 모든 입력 심볼들의 함수라는 점에서 도 4의 실시예와 수학적으로 등가이다. 실질적으로, 지연 블록과 직교 변환 함수들은 역순으로 행해졌다.

도 4 및 도 5의 예들 모두는 시공간 부호화 프로세스에 대한 입력이 인코더/변조기 블록들에 의해 출력된 심볼들로 구성되는 점에서 심볼 레벨 시공간 부호화를 행한다. 도 6을 참조하면, 비트 레벨 시공간 부호화가 수행되는 본 발명의 다른 실시예가 제공된다. 이 실시예에서, 1:M 디멀티플렉서(59)는 입력 비트 스트림(58)으로부터, 각각 또 다른 비트 주기 T 지연을 추가하는 모든 지연 요소들(60A,...60M-1)에 제공되는 M개의 비트 서브스트림들 u₁,...,u_M을 생성한다. 지연되지 않은 비트들 u₁,...u_M, 및 각각의 지연 소자들(60A,...60M-1)에 의해 출력되는 비트들은 설명된 실시예에서 QAM 함수들인 각각의 심볼 매핑 함수들(62a,...,62M)에 제공된다. 각 QAM 매핑 함수(62A,...,62M)는 그 M개의 입력 비트들을 대응하는 안테나들(64A,...,64M)에 의해 출력되는 대응하는 출력 심볼 z_m에 매핑한다. 이 실시예에서, QAM 매핑들은 그들이 서로 직교하도록 설계된다.

도 7을 참조하면, 매우 실용적인 실시예인 도 6의 실시예의 특정예가 도시되고, 도 6과 동일한 번호의 구성이 사용된다. 이 경우, 디멀티플렉서(59)는, 제1 16 QAM 매핑(62A)에 지연되지 않고 모두 제공되고, 지연 T를 서브스트림들에 도입하고 제2 16 QAM 매핑(62B)으로 지연된 서브스트림들을 출력하는 지연 요소(60)에 모두 제공되는, 4비트 서브스트림들 u1,u2,u3,u4를 생성하는 1:4 디멀티플렉서라고 가정한다. 2개의 QAM 매핑들(62A,62B)은 각각의 전송 안테나들(64A,64B)에 제공되는 출력들 z₁,z₂를 갖는다. 2개의 수신 안테나들(82A,82B)에 접속된 2^M상태 MLSE 디코더(80)가 있는 예시적인 수신기에 대한 상세한 내용이 도시된다. 많은 다른 수신기 구조들이 사용될 수 있고, 이는 본 발명에 중요하지 않음을 이해할 것이다. 단지 2개의 전송 및 2개의 수신 안테나들이 있기 때문에 이 구현은 핸드 헬드 장치에서 효과적인 구현을 제공할 것이다.

16 QAM 매핑 함수들(62A,62B)에 있어서 추천된 매핑이 도 8에 도시된다. 제1 매핑은 제1 안테나(64A)에 대해 도시되고, 일반적으로 90으로 표시된다. 제2 매핑은 제2 안테나(64B)에 대해 도시되고, 일반적으로 92로 표시된다. 각 매핑은 수평(실수) 및 수직(허수) 축들 상의 그 위치에 의해 정의되는 16개의 16QAM 배치점들이 입력 비트 조합들 u1,u2,u3,u4(0000 내지 1111)의 대응하는 10진 버전들(0 내지 15)에 매핑되는 방법을 나타낸다.

상기 하나의 예에서, 수신기는 2^M상태 MLSE 디코더이다. 상기된 바와 같이, 특정 수신기 설계는 중요하지 않다. 비터비 디코더, 반복 디코더, 또는 다른 형태의 디코더일 수 있다.

상기 실시예들에서, 심볼 레벨 시공간 부호화를 위해, 시공간 기능에 대한 입력은 부호화되고 변조된 심볼 스트림들로 구성된다고 가정한다. 다른 실시예에서, 인코딩 및 변조는 시공간 부호화와 통합된다.

상기 내용의 관점에서 본 발명의 다수의 변경 및 변화가 가능하다. 따라서, 첨부된 클레임들의 범위 내에서, 본 발명은 본원에 특별히 설명된 것과 다르게 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

시공간 부호화(space-time coding)와 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing)의 결합을 포함하는 부호화 이득 시스템(coding gain system).
제1항에 있어서,

상기 시공간 부호화는 계층화된 시공간 아키텍쳐를 포함하는 부호화 이득 시스템.
제1항에 따른 부호화 이득 시스템을 포함하는 트랜스미터.
제1항에 있어서,

상기 시공간 부호화는 심볼 레벨 시공간 인코딩 수단을 포함하는 부호화 이득 시스템.
제1항에 있어서,

상기 시공간 부호화는 비트 레벨 시공간 부호화 수단을 포함하는 부호화 이득 시스템
복수 M개의 심볼 서브스트림들을 전송하도록 설계된 부호화 이득 시스템으로서,

M개의 시공간 부호화된 스트림들을 생성하고, 상기 M개의 심볼 서브스트림들의 각 심볼이 M개의 모든 시공간 부호화된 스트림들에서 다른 시간에 표시되도록 설계되는 시공간 부호화 함수를 포함하는 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

상기 M개의 시공간 부호화된 스트림들의 각각을 전송하도록 각각 설계된 복수 M개의 전송 안테나들을 더 포함하는 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

1차 입력 스트림으로부터 M개의 심볼 서브스트림들을 생성하도록 설계된 디멀티플렉싱 및 인코딩 기능부를 더 포함하는 부호화 이득 시스템.
제8항에 있어서,

상기 멀티플렉싱 및 인코딩 기능부는 M개의 출력들을 갖는 디멀티플렉서 및 멀티플렉서 출력들의 각각을 수신하도록 접속되고, 각각이 상기 M개의 심볼 서브스트림들의 각각을 생성하는 M개의 인코더/변조기들을 포함하는 부호화 이득 시스템.
제7항에 있어서,

상기 멀티플렉싱 및 인코딩 기능부는 인코딩되고 변조된 출력을 생성하는 인코더/변조기, 및 인코딩되고 변조된 출력을 수신하도록 접속되고 상기 M개의 심볼 서브스트림들로서 M개의 출력들을 갖는 디멀티플렉서를 포함하는 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

상기 시공간 부호화 함수는,

각각이 M개의 서브스트림들의 함수인 M개의 직교 출력들을 생성하도록 설계된 직교 변환; 및

생성된 M개의 지연된 직교 출력들에 M개의 직교 출력들의 지연들을 삽입하여 각각의 M개의 지연된 직교 출력들이 다른 시간에 M개의 서브스트림들 각각의 주어진 요소들의 함수가 되도록 설계된 지연 요소들을 포함하는 부호화 이득 시스템.
제11항에 있어서,

상기 지연 요소들은, m=1,...,M일 때 제m 직교 출력에서 m-1개의 심볼 기간들의 지연을 도입하도록 설계되는 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

상기 시공간 부호화 함수는,

M개의 서브스트림들의 각각에 M개의 심볼 기간들을 삽입하도록 설계되는 지연 요소들; 및

M개의 직교 출력들을 생성하도록 설계되고, 제m 직교 출력은 상기 지연 요소들에서 m-1개의 심볼 기간들만큼 지연된 M개의 서브스트림들의 함수인 직교 변환을 포함하는 부호화 이득 시스템.
제13항에 있어서,

상기 M개의 서브스트림들은 비트 스트림들이고, 상기 직교 변환은 M개의 2^MM차 매핑 함수들을 포함하며, 제m 2^MM차 매핑 함수의 M차 심볼들을 갖는 M차 심볼들의 개별적인 시퀀스를 생성하도록 설계된 함수 각각은 m-1개의 비트 기간만큼 상기 지연 요소들에서 지연된 M개의 서브스트림들의 함수인 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

상기 M개의 심볼 서브스트림들은 비트 스트림들인 부호화 이득 시스템.
제6항에 있어서,

상기 시공간 부호화 함수와 통합된 인코더/변조기 기능부를 포함하는 부호화 이득 시스템.
부호화 방법에 있어서,

입력 심볼 스트림을 M개의 심볼 서브스트림들로 디멀티플렉싱하는 단계;

상기 M개의 심볼 서브스트림들로부터 M개의 시공간 부호화된 스트림들을 생성하고, 상기 M개의 심볼 서브스트림들의 각 심볼은 다른 시간들에서 M개의 모든 시공간 부호화된 스트림들에 표시되도록 설계되는 시공간 부호화 함수를 수행하는 단계; 및

각각의 안테나들에 M개의 시공간 부호화된 스트림들을 전송하는 단계

를 포함하는 부호화 방법.
제17항에 있어서,

상기 M개의 심볼 서브스트림들의 각각에 부호화 및 변조를 수행하는 단계를 더 포함하는 부호화 방법.
제17항에 있어서,

디멀티플렉싱 스트림을 행하기 전에 1차 데이터 스트림에 부호화 및 변조를 수행하여 상기 입력 심볼 스트림을 생성하는 단계를 더 포함하는 부호화 방법.
제17항에 있어서,

상기 시공간 부호화 함수를 수행하는 단계는,

각각이 M개의 서브스트림들의 함수인 M개의 직교 출력들을 생성하도록 직교 변환을 실시하는 단계;

상기 M개의 지연된 직교 출력들의 각각이 다른 시간에 M개의 서브스트림들각각의 주어진 요소들의 함수가 되도록 생성된 M개의 지연된 직교 출력들에 M개의 직교 출력들을 지연시키는 단계를 포함하는 부호화 방법.
제20항에 있어서,

m=1,...,M일 때 제m 직교 출력은 m-1개의 심볼 기간만큼 지연되는 부호화 방법.
제17항에 있어서,

상기 시공간 부호화 함수를 수행하는 단계는,

M개의 서브스트림들 각각에서 M개의 심볼 기간들만큼 지연시키는 단계; 및

M개의 직교 출력들을 생성하고, 제m 직교 출력은 m-1개의 심볼 기간들만큼 지연된 M개의 서브스트림들의 함수가 되도록 설계된 직교 변환을 실시하는 단계를 포함하는 부호화 방법.
제20항에 있어서,

상기 M개의 서브스트림들은 비트 스트림들이고, 상기 직교 변환은 M개의 2^MM차 매핑 함수들을 포함하며, 제m 2^MM차 매핑 함수의 M차 심볼에 M차 심볼들의 각각의 시퀀스를 생성하도록 설계된 각 함수는 m-1개의 비트 기간들만큼 상기 지연 요소들에서 지연된 M개의 서브스트림들의 함수인 부호화 방법.