JP4331563B2 - 空間−時間ブロック符号を用いて送信アンテナダイバシティを支援する送受信装置 - Google Patents
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Description
図1を参照すれば、前記直/並列変換機10は所定の情報ソース(図示せず)から入力されるシンボルをN個ずつグルーピングして一つのブロックのシンボルを構成して前記符号化器20に提供する。前記符号化器20は前記N個のシンボルを用いて所定数の組合せを構成して該当時間区間の間に前記N個の送信アンテナ(30-1,30-2,…30-N)に伝える。
図2を参照すれば、前記チャンネル推定器50は送信アンテナ(30-1〜30-N)から受信アンテナ(40-1〜40-M)へのチャンネル利得を示すチャンネル係数を推定し、前記多重チャンネルシンボル配列器60は前記受信アンテナ(40-1〜40-M)から受信されたシンボルを集めて前記復号器70に提供する。前記復号器70は前記受信シンボルに前記チャンネル係数を乗算した推定シンボルを用いて可能なすべてのシンボルに対する決定統計量(decision statistic)を計算した後、臨界値検出(threshold detection)により所望のシンボルを検出する。
図1及び図2のように構成される通信システムで受信信号は下記の数1のように表現される。
より具体的に説明すると、1番目の時間区間で1番目のアンテナを通じてs1、2番目のアンテナを通じてs2が送信され、2番目の時間区間では1番目のアンテナを通じて-s2*、2番目のアンテナを通じてs1*が送信される。すなわち、前記数2に示した符号化行列の行(row)は同じ時間区間の間に送信されるシンボルを示し、列(column)は同じ送信アンテナを通じて送信されるシンボルを示す。このように符号化行列を使用する方式はAlamouti schemeとして知られており、これは空間−時間ブロック符号の一種である。
さらに、前記メトリックのうち、シンボルに関わらない部分を取り除くと、ML復号化は下記の数5のような復号化メトリックを最小化することと同じである。
J.H.Winters"Switched diversity with feedback for DPSK mobile radio system", IEEE Trans. Veh.Technol., vol.32, pp.134-150, Feb. 1983) G.G. Raleigh and V.K.Jones,"Multivibrate modulation and coding for wireless communication",IEEE J.Select.Areas.Commun.,vol.17,pp.851-866, May 1999 A. Wittneben,"Base station modulation diversity for digital SIMULCAST",in proc.IEEE'VTC, May 1993, pp.505-511) G.J.Foschini,Jr.,"Layered space-time architecture for wireless communications in a fading environment when using multi-element antennas", Bell Labs Tech.J., pp.41-59, Autumn 1996 E.Telatar,"Capacity of multi-antenna Gaussian channels", AT&T-Bell Laboratories, Internal Tech. Memo., June 1995 G.J.Foschini, Jr.and M.J.Gans,"On limits of wireless communication in a fading environment when using multiple antennas", Wireless Personal Commun., vol.6,pp 311-335, 1998 V.Tarokh, N.Seshadri, and A.R. Calderbanck, "Space-time codes for high data rate wireless communications: performance criterion and code construction", IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, pp.744-765, Mar. 1998,and V.Tarok, A.Naguib, N.Seshadri, A.R.Calderbanck,"Space-time codes for high data rate wireless communications: performance criteria in the presence of channel estimation errors, mobility, and multiple paths", IEEE trans. Inform. Theory, vol. 47, pp.199-207, Feb. 1999 S.M.Alamouti,"A simple transmit diversity technique for wireless communications", IEEE J. Select Areas Commun., vol.16, pp.1451-1458, Oct. 1998 V. Tarokh, H. Jafarkhani,and A.R.Calderbank, "Space-time block codes from orthogonal designs", IEEE Trans. Inform. Theory, vol.45, pp.1456-1467, July 1999
本発明の他の目的は、3個以上の送信アンテナを使用する通信システムで簡単な符号化と復号化構造を用いて最大ダイバシティ利得を得ることのできる送信ダイバシティ装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、3個以上の送信アンテナを用いて複素シンボルを伝送する通信システムで最大ダイバシティ利得を得ることのできる送信ダイバシティ装置を提供することにある。
本発明の望ましい実施例による受信機は、受信される信号と多重送信アンテナからのチャンネル利得を用いて可能なすべきシンボルに対してML(Maximum Likelihood)復号化のためのメトリック値を最小化するシンボルを検出することを特徴とする。
本発明の他の望ましい実施例による受信機は、送信機により伝送された変調シンボルの特徴に応じて可能なすべてのシンボルのうち、候補シンボルを選択し、前記選択された候補シンボルに対してメトリック値を最小化するシンボルを検出することを特徴とする。
本発明では、3個以上のアンテナのための空間−時間ブロック符号を使用する通信システムで送信符号化行列の少なくとも2個以上の列が互いに直交するようにし、最大のダイバシティ利得を得るための簡単な符号化及び復号化構造を提供する。
送信機は入力される所定個数のシンボルから所定個数のシンボル組合せを構成した後、前記構成されたシンボル組合せを各々の行とする行列を構成する。ここで、送信機は伝送しようとするシンボルの生成に使用された変調方式及びアンテナの個数に応じて前記行列を構成して時間tにはt番目の行のシンボルを、アンテナnを通じてはn番目の列のシンボルを送信する。
このように配列されたシンボルの一部は送信アンテナで伝送されるまえに所定の位相値だけ回転される。前記位相値はダイバシティ利得を最大化するようにエラー行列の最小符号化利得に応じて決定される。ここで、エラー行列とは受信機で誤検出されたシンボルと元の送信シンボルとの差を行列の形態に配列したものであり、最小符号化利得はエラー行列のすべての固有値の積をいう。
まず、BPSKシンボルを3個と4個のアンテナを通じて伝送するために使用される送信符号化行列U1とU2の例は下記の数11の通りである。
8PSKシンボルを3個と4個のアンテナを通じて伝送するために使用される送信符号化行列U5とU6の例は下記の数13の通りである。
16QAMシンボルを3個と4個のアンテナを通じて伝送するために使用される送信符号化行列U7とU8の例は下記の数14の通りである。
64QAMシンボルを3個と4個のアンテナを通じて伝送するために使用される送信符号化行列U9とU10の例は下記の数15の通りである。
以上の送信符号化行列を通じて送信されたシンボルを受信機で復号するために本発明ではML復号化(Maximum Likelihood Decoding)(以下、復号化の第1実施例と称する)と、前記ML復号化をより効率的にするための超高速復号化(Super Fast Decoding)(以下、復号化の第2実施例と称する)、副-最適の復号化(Sub-optimum Decoding)(以下、復号化の第3実施例と称する)をそれぞれ使用する三種の実施例を開示する。
図5は本発明による復号化の第1実施例のための受信機の構成を示したブロック図であり、示した受信機は独立的に動作する2個の復号器340,345を含んで構成される。
図5を参照すれば、チャンネル推定器320は複数の送信アンテナから複数の受信アンテナ310へのチャンネル利得を示すチャンネル係数を推定し、シンボル配列器330は前記受信アンテナ310の各々を通じて複数の時間区間、すなわち、4個の時間区間の間に受信される信号を集める。これは図3又は図4に示した送信機により一つのブロックのシンボルが4個の時間区間の間に伝送されるからである。
復元しようとする4個のシンボルをx1,x2,x3,x4とすると、前記復号器340,345のうち、第1復号器340は前記チャンネル利得及び前記受信信号に応じてx1とx3を検出し、第2復号器345は同じ方式でx2とx4を検出する。これにより、前記復号器340,345により前記4個のシンボルが同時に検出される。
メトリック計算機370は前記推定されたチャンネル利得と前記受信信号を用いて位相回転された可能なすべてのシンボル対に対してメトリック値を求める。ここで、前記可能なすべてのシンボル対の個数は使用される変調次数に応じてBPSKの場合は2*2個、QPSKの場合は4*4個、8PSKの場合は8*8個、16QAMの場合は16*16個、64QAMの場合は64*64個なので、前記メトリック計算機370は前記シンボル対の個数だけのメトリック値を計算する。これにより、検出器380は前記メトリック値を用いて最小のメトリック値を有するようにするx1,x3を検出する。
以上の動作は前記第2復号器345でも同じく行われる。このように前記第1復号器340ではx1とx3を検出し、前記第2復号器345ではx2とx4を検出すると、並列/直列変換機390は前記検出されたシンボルを順次に整列して復元されたシンボル組合せx1,x2,x3,x4を出力する。
数16により、U1のための復号化は下記の数17を最小化するシンボルを求める方式と同じである。
まず、送信アンテナが3個である場合、U1のML復号化のために受信機は下記の数18のようなパラメータR1,R3,R13を計算する。
送信アンテナが4個である場合、U2のML復号化のために受信機は下記の数30のようなパラメータR1,R3,R13を計算する。
U4又はU5のための第1復号器340は可能なすべてのシンボル対のうち、下記の数35に示したメトリックを最小化するシンボル対x1,x3を検出する。
上述した復号化の第1実施例は所望のシンボルを検出するために可能なすべてのシンボル対に対してメトリック値を計算すべきである。このためには、8PSKの場合は8*8回のメトリック計算が必要であり、16QAMの場合は16*16回のメトリック計算が必要である。後述するPSK方式とQAM方式の特性を用いると、メトリック計算の回数を減らしてより迅速な復号化が可能になる。
例えば、8PSKシンボルを4個の送信アンテナを通じて伝送する場合(すなわち、U6)を説明すると、x1とx3のサイズは1なので、上述した数35のメトリックを最小化することは下記の数42を最小化することと同じである。
同様に、QAMのための復号化を説明すると、図7A、7Bに示したように、16QAMと64QAMの場合はすべてのシンボルのサイズが同じでない。QAM方式で使用するメトリックは上述した数39に示した通りである。前記メトリックでx1を固定すると、可能なすべてのx3に対して前記数39を最小化することは下記の数44を最小化することと同じである。
図8を参照すれば、ステップ402で基準値m1,m2は所定の小さい数、例えば、10-10に設定され、シンボルインデックスiは0に設定される。ステップ404で受信機は複数の時間区間の間に受信された信号と推定されたチャンネル利得とを用いてパラメータR1,R3,R13を計算する。ステップ406で1番目のシンボルx1はsiに設定され、ステップ408で受信機はg(x1)=R3+x1R13を計算する。ステップ410ではjを0に初期化した後、ステップ412で2番目のシンボルx3はsjに設定され、ステップ414で受信機はA(x3)=|g(x1)−x3|2を計算する。
前記ステップ424で受信機は次式を計算する。
図9を参照すれば、チャンネル推定器520は複数の送信アンテナから複数の受信アンテナ510へのチャンネル利得を示すチャンネル係数を推定し、シンボル配列器530は前記受信アンテナ510の各々を通じて複数の時間区間、すなわち、4個の時間区間の間に受信される信号を集める。これは図3又は図4に示した送信機により一つのブロックのシンボルが4個の時間区間の間に伝送されるからである。
送信機から伝送された4個のシンボルx1,x2,x3,x4を復元しようとする場合、前記復号器540,545のうち、第1復号器部分540は前記チャンネル利得及び前記受信信号に応じてx1とx3を検出し、第2復号器545は同様の方式でx2とx4を検出する。前記復号器540,545により前記4個のシンボルが同時に検出される。
2b PSK星状図を使用するとき、復号化の第2実施例のための計算量は次の通りである。R1,R3,R13が計算されているというとき、g(x1) はb回の加算と2b回の乗算を通じて計算され、y(x3)は各g(x1)ごとに一回ずつ2b回の比較演算を通じて計算され、すべてのx1に対するB(x3)は3*2b回の乗算と加算を通じて計算される。従って、復号化の第2実施例は総4*2b回の加算と乗算、2b回の比較演算だけで第1実施例に示したML復号化と同じシンボル検出性能を得る。
本発明による復号化の第3実施例はQPSK又は8PSKに対して使用可能であり、復号化の第1実施例及び第2実施例よりシンボルの検出性能は良くないが、計算量を大幅に減らすことができる。
例えば、8PSKのシンボルを検出する場合、受信機はパラメータはパラメータR1,R3,R13を計算した後、可能なすべてのシンボルのうち、数35のメトリックを参照してR1に最も近接なシンボルq1と、R3に最も近接なシンボルq3と、R13に最も近接なシンボルq13とを決定する。前記q13がq1*q3と同じであれば、前記q1とq3を検出する。
そうでなければ、受信機は前記q13と前記q1*q3との間の角度の1/2であるΦdを計算し、前記決定されたq1から前記Φd以内の範囲にある1番目の候補シンボル及び前記決定されたq3から前記Φd以内の範囲にある2番目の候補シンボルのML復号化のためのメトリック値を計算して所望のシンボルを検出する。
そうでなければ、受信機は前記q24と前記q2*q4との間の角度の1/2であるΦd’を計算し、前記決定されたq2から前記Φd’以内の範囲にある1番目の候補シンボル及び前記決定されたq4から前記Φd’以内の範囲にある2番目の候補シンボルのML復号化のためのメトリック値を計算して所望のシンボルを検出する。
図10Bを参照すれば、受信機はq1から3π/8範囲以内にある候補シンボルs2,s3,s4とq3から3π/8範囲以内にある候補シンボルs0,s6,s7からなる可能なすべてのシンボル対に対して第1実施例に示したML復号化のためのメトリックを最小化するシンボル対を検出する。
前記説明はU6の他にもPSKを使用する他の送信符号化行列の受信時にも同じく適用される。
図11を参照すれば、受信機はステップ602でパラメータR1,R3,R13を計算した後、ステップ602で可能なすべてのシンボルのうち、前記R1に最も近接なシンボルx1と、前記R3に最も近接なシンボルx3と、前記R13に最も近接なシンボルx13とを決定する。ステップ606でx13がx1*x3と同じであれば、受信機はステップ614へ進行して前記x1とx3を検出する。
そうでなければ、受信機はステップ608で
上述した動作は第2復号器545でも同じく適用される。このように前記第1復号器540ではx1とx3を検出し、前記第2復号器545ではx2とx4を検出すると、並列/直列変換機590は前記検出されたシンボルを順次に定理して復元されたシンボル組合せx1,x2,x3,x4を出力する。
シンボルエラー率(SER)と信号対雑音比(SNR)の関係は次の数45のように表現される。
本発明は、3個以上の送信アンテナを使用する空間−時間ブロック符号で最大のダイバシティ利得を得ることができ、伝送シンボルを検出する復号器の構造を簡単にしてデータ処理速度を向上させ、受信機の構造を簡単にしてシステムの開発費用を節約する効果がある。
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能である。したがって、本発明の範囲は前記実施例に限定されず、特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものにより決められるべきである。
120 符号化器
130a,130b 位相回転器
140a,140b,140c,140d 送信アンテナ
340,345 復号器
320 チャンネル推定器
330 シンボル配列器
310 受信アンテナ
390 並列/直列変換機
Claims (68)
- 無線通信システムで変調シンボルを伝送する送信機において、
送信ダイバシティのための複数の送信アンテナと、
入力される複数のシンボルが各アンテナと各時間区間で一回ずつ伝送されるように複数の時間区間に対応する行と前記複数の送信アンテナに対応する列とを有する送信符号化行列を用いて前記複数のシンボルを直交するシンボル、反転シンボルそして共役シンボルを含む複数のシンボル組合せで符号化し、前記シンボル組合せを前記複数の時間区間の間、前記送信アンテナに出力する時空間符号化器と、
前記送信符号化行列を用いて前記時空間符号化器から出力される前記シンボル組合せの一部を位相回転させる位相回転部と、を含み、
前記送信アンテナの個数が4個である場合、前記時空間符号化器は、入力される4個のシンボル、前記4個のシンボルの反転シンボル及び前記4個のシンボルの共役シンボルを用いて4個の行と4個の列を有する行列を生成し、
前記位相回転部は、前記送信符号化行列の列のうち、少なくとも2個の列のシンボルを選択的に所定の位相値だけ位相回転させる少なくとも2個の位相回転器を含むことを特徴とする送信機。 - 前記νはe-j2π/3であることを特徴とする請求項4に記載の送信機。
- 前記νはe-j5π/6であることを特徴とする請求項6に記載の送信機。
- 前記νはe-j5π/12であることを特徴とする請求項8に記載の送信機。
- 前記νはe-j7π/48であることを特徴とする請求項10に記載の送信機。
- 無線通信システムで変調シンボルを伝送する送信機において、
送信ダイバシティのための複数の送信アンテナと、
入力される複数のシンボルが各アンテナと各時間区間で一回ずつ伝送されるように複数の時間区間に対応する行と前記複数の送信アンテナに対応する列とを有する送信符号化行列を用いて前記複数のシンボルを直交するシンボル、反転シンボルそして共役シンボルを含む複数のシンボル組合せで符号化し、前記シンボル組合せを前記複数の時間区間の間、前記送信アンテナに出力する時空間符号化器と、
前記送信符号化行列を用いて前記時空間符号化器から出力される前記シンボル組合せの一部を位相回転させる位相回転部と、を含み、
前記送信アンテナの数が3個である場合、前記時空間符号化器は、
入力される4個のシンボル、前記4個のシンボルの反転シンボル及び前記4個のシンボルの共役シンボルを用いて4個の行と4個の列を有する行列を生成し、
前記位相回転部は、前記送信符号化行列の列のうち、少なくとも2個の列のシンボルを選択的に所定の位相値だけ位相回転させる少なくとも2個の位相回転器を含み、
前記位相回転されたシンボルを含む前記行列の列のうち、選択された2個の列のシンボルをそれぞれ合算して新たな列を生成し、前記生成された新たな列で前記選択された2個の列を取り換えて3個の列と4個の行を有する行列を生成する列置換機とを含むことを特徴とする送信機。 - 前記νはe-j2π/3であることを特徴とする請求項15に記載の送信機。
- 前記νはe-j5π/6であることを特徴とする請求項17に記載の送信機。
- 前記νはe-j5π/12であることを特徴とする請求項19に記載の送信機。
- 前記νはe-j7π/48であることを特徴とする請求項21に記載の送信機。
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML(maximumlikelihood)復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルがBPSKシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルがQPSK又は8PSKシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルが16QAM又は64QAMシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルがBPSKシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルがQPSK又は8PSKシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記変調シンボルが16QAM又は64QAMシンボルからなる場合、前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、可能なすべてのシンボルx1とR3+x1R13に最も近接なシンボルx3、可能なすべてのシンボルx2とR4+x2R24 に最も近接なシンボルx4からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択することを特徴とする受信機。
- 無線通信システムで送信機によりQAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、可能なすべてのシンボルx1とR3+x1R13
に最も近接なシンボルx3、可能なすべてのシンボルx2とR4+x2R24 に最も近接なシンボルx4からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択することを特徴とする受信機。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化
のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、可能なすべてのシンボルx1とR3+x1R13に最も近接なシンボルx3、可能なすべてのシンボルx2とR4+x2R24 に最も近接なシンボルx4からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択することを特徴とする受信機。
- 無線通信システムで送信機によりQAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1及び第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13,R2,R4,R24を計算し、可能なすべてのシンボルx1とR3+x1R13に最も近接なシンボルx3、可能なすべてのシンボルx2とR4+x2R24 に最も近接なシンボルx4からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択することを特徴とする受信機。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13を計算し、R1に最も近接なシンボルx1、R3に最も近接なシンボルx3及びR13に最も近接なシンボルx13に対してx1*x3がx13と同じであれば、x1及びx3の対を検出し、同じでなければ、x13とx1*x3との間の角度の1/2であるΦdを計算し、x1からΦd範囲の以内にあるシンボルとx3からΦd範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択し、
前記第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR2,R4,R24を計算し、R2に最も近接なシンボルx2、R4に最も近接なシンボルx4及びR24に最も近接なシンボルx24に対してx2*x4がx24と同じであれば、x2及びx4の対を検出し、同じでなければ、x24とx2*x4との間の角度の1/2であるΦd’を計算し、x2からΦd’範囲の以内にあるシンボルとx4からΦd’範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択することを特徴とする受信機。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する受信機において、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出する第1及び第2復号器を備えてなり、
前記第1復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR1,R3,R13を計算し、R1に最も近接なシンボルx1、R3に最も近接なシンボルx3及びR13に最も近接なシンボルx13に対してx1*x3がx13と同じであれば、x1及びx3の対を検出し、同じでなければ、x13とx1*x3との間の角度の1/2であるΦdを計算し、x1からΦd範囲の以内にあるシンボルとx3からΦd範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択し、
前記第2復号器は、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR2,R4,R24を計算し、R2に最も近接なシンボルx2、R4に最も近接なシンボルx4及びR24に最も近接なシンボルx24に対してx2*x4がx24と同じであれば、x2及びx4の対を検出し、同じでなければ、x24とx2*x4との間の角度の1/2であるΦd’を計算し、x2からΦd’範囲の以内にあるシンボルとx4からΦd’範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択することを特徴とする受信機。
- 多重送信アンテナを用いる少なくとも一つの変調方式で変調された複数のシンボルを送信する方法であって、
前記複数のシンボルが各アンテナと各時間区間で一回ずつ伝送されるように前記複数のシンボルを複数の組合せで構成するステップと、
前記組合せを複数の時間区間の間に送信アンテナに伝えるステップと、含み、
ここで、前記複数の組合せは前記複数の時間区間に対応する行と前記複数の送信アンテナに対応する列とを有する送信符号化行列を形成し、
前記送信符号化行列を形成する前記複数のシンボルそれぞれに反転と共役及び所定の位相値だけ位相回転することのうち少なくともいずれか一つ以上を適用し、前記送信符号化行列を構成し、
前記送信アンテナの個数が4個である場合、
入力される4個のシンボル、前記4個のシンボルの反転シンボル及び前記4個のシンボルの共役シンボルを用いて4個の行と4個の列を有する行列を生成するステップと、
前記少なくとも1個の変調シンボルを所定の位相値だけ位相回転させるステップと、
をさらに含むことを特徴とするシンボル送信方法。 - 前記νはe -j2π/3 であることを特徴とする請求項38に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe -j5π/6 であることを特徴とする請求項40に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe -j5π/12 であることを特徴とする請求項42に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe-j 7π/48 であることを特徴とする請求項44に記載のシンボル送信方法。
- 多重送信アンテナを用いる少なくとも一つの変調方式で変調された複数のシンボルを送信する方法であって、
前記複数のシンボルが各アンテナと各時間区間で一回ずつ伝送されるように前記複数のシンボルを複数の組合せで構成するステップと、
前記組合せを複数の時間区間の間に送信アンテナに伝えるステップと、含み、
ここで、前記複数の組合せは前記複数の時間区間に対応する行と前記複数の送信アンテナに対応する列とを有する送信符号化行列を形成し、
前記送信符号化行列を形成する前記複数のシンボルそれぞれに反転と共役及び所定の位相値だけ位相回転することのうち少なくともいずれか一つ以上を適用し、前記送信符号化行列を構成し、
前記送信アンテナの数が3個である場合、入力される4個のシンボル、前記4個のシンボルの反転シンボル及び前記4個のシンボルの共役シンボルを用いて4個の行と4個の列を有する送信符号化行列を生成するステップと、
前記4個の行と4個の列を有する送信符号化行列で、2個の列を選択して新たな一つの列に置き換えるようにするステップとを、さらに含むことを特徴とするシンボル送信方法。 - 前記νはe -j2π/3 であることを特徴とする請求項49に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe -j5π/6 であることを特徴とする請求項51に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe -j5π/12 であることを特徴とする請求項53に記載のシンボル送信方法。
- 前記νはe -j7π/48 であることを特徴とする請求項55に記載のシンボル送信方法。
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML(maximum likelihood)復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと
前記変調シンボルがBPSKシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記変調シンボルがQPSK又は8PSKシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記変調シンボルが16QAM又は64QAMシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記変調シンボルがBPSKシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記変調シンボルがQPSK又は8PSKシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりそれぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記変調シンボルが16QAM又は64QAMシンボルからなる場合、前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算するステップと、
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、可能なすべてのシンボルx 1 とR 3 +x 1 R 13 に最も近接なシンボルx 3 、可能なすべてのシンボルx 2 とR 4 +x 2 R 24 に最も近接なシンボルx 4 からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
- 無線通信システムで送信機によりQAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、可能なすべてのシンボルx 1 とR 3 +x 1 R 13 に最も近接なシンボルx 3 、可能なすべてのシンボルx 2 とR 4 +x 2 R 24 に最も近接なシンボルx 4 からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、可能なすべてのシンボルx 1 とR 3 +x 1 R 13 に最も近接なシンボルx 3 、可能なすべてのシンボルx 2 とR 4 +x 2 R 24 に最も近接なシンボルx 4 からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
- 無線通信システムで送信機によりQAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 ,R 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、可能なすべてのシンボルx 1 とR 3 +x 1 R 13 に最も近接なシンボルx 3 、可能なすべてのシンボルx 2 とR 4 +x 2 R 24 に最も近接なシンボルx 4 からなる各シンボル対を前記候補シンボル対としてそれぞれ選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
3個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 を計算し、R 1 に最も近接なシンボルx 1 、R 3 に最も近接なシンボルx 3 及びR 13 に最も近接なシンボルx 13 に対してx 1 *x 3 がx 13 と同じであれば、x 1 及びx 3 の対を検出し、同じでなければ、x 13 とx 1 *x 3 との間の角度の1/2であるΦ d を計算し、x 1 からΦ d 範囲の以内にあるシンボルとx 3 からΦ d 範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、R 2 に最も近接なシンボルx 2 、R 4 に最も近接なシンボルx 4 及びR 24 に最も近接なシンボルx 24 に対してx 2 *x 4 がx 24 と同じであれば、x 2 及びx 4 の対を検出し、同じでなければ、x 24 とx 2 *x 4 との間の角度の1/2であるΦ d ’を計算し、x 2 からΦ d ’範囲の以内にあるシンボルとx 4 からΦ d ’範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
- 無線通信システムで送信機によりPSK(Phase Shift Keying)方式で変調され、それぞれ一回ずつ位相回転されて送信された変調シンボルを受信する方法であって、
4個の送信アンテナから4個の時間区間の間に受信アンテナで受信された信号と前記送信アンテナから前記受信アンテナへのチャンネル利得とを用いて可能なすべてのシンボル対のうち、候補シンボル対を選択し、前記選択された候補シンボル対に対してML復号化のためのメトリック値を最小化する一つのシンボル対をそれぞれ検出するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 1 ,R 3 ,R 13 を計算し、R 1 に最も近接なシンボルx 1 、R 3 に最も近接なシンボルx 3 及びR 13 に最も近接なシンボルx 13 に対してx 1 *x 3 がx 13 と同じであれば、x 1 及びx 3 の対を検出し、同じでなければ、x 13 とx 1 *x 3 との間の角度の1/2であるΦ d を計算し、x 1 からΦ d 範囲の以内にあるシンボルとx 3 からΦ d 範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択するステップと、
前記受信信号と前記チャンネル利得を用いて以下の数式に応じてR 2 ,R 4 ,R 24 を計算し、R 2 に最も近接なシンボルx 2 、R 4 に最も近接なシンボルx 4 及びR 24 に最も近接なシンボルx 24 に対してx 2 *x 4 がx 24 と同じであれば、x 2 及びx 4 の対を検出し、同じでなければ、x 24 とx 2 *x 4 との間の角度の1/2であるΦ d ’を計算し、x 2 からΦ d ’範囲の以内にあるシンボルとx 4 からΦ d ’範囲の以内にあるシンボルからなるシンボル対を前記候補シンボル対として選択するステップと、を含むことを特徴とするシンボル受信方法。
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