JP4712897B1

JP4712897B1 - 送信機、ｄｓｔｂｃ符号器及びｄｓｔｂｃ符号器の符号化方法

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Publication number: JP4712897B1
Application number: JP2010045118A
Authority: JP
Inventors: 岳彦小林; 弘幸芥川
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP2011182217A

Abstract

【課題】ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信機で、効率的に通信を行う。
【解決手段】ＤＳＴＢＣ符号器が、入力ビット系列に対応した番号及び該当する時刻より１所定時刻前の状態番号を入力値とするとともに該当する時刻の状態番号を出力値とする状態遷移テーブル（１３）と、状態遷移テーブルから出力される状態番号を入力値とするとともにシンボルインデックスを出力値とする状態−シンボルインデックステーブル（１５）と、状態−シンボルインデックステーブルから出力されるシンボルインデックスを入力値とするとともにシンボル値を出力値とするシンボルインデックス−シンボル値テーブル（１６−１〜１６−４）と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、差動時空間符号化（ＤＳＴＢＣ：ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｐａｃｅ−ＴｉｍｅＢｌｏｃｋＣｏｄｉｎｇ）方式により効率的に通信を行う送信機に関する。

例えば、時空間符号化（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ−ＴｉｍｅＢｌｏｃｋＣｏｄｉｎｇ）方式により通信する技術について検討等されている。

ＩＥＩＣＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＶＯＬ．Ｅ９２−Ｂ、ＮＯ．６、ＪＵＮＥ２００９

しかしながら、ＳＴＢＣ方式では通信上で不十分な点もあり、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる送信機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信機において、次のような構成とした。
すなわち、ＤＳＴＢＣ符号器が、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力するテーブルを１つ以上含む。
従って、テーブル化した部分について演算の負荷を低減させることなどができ、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。

本発明では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記ＤＳＴＢＣ符号器が、状態遷移テーブルと、状態−シンボルインデックステーブルと、シンボルインデックス−シンボル値テーブルと、を含む。
前記状態遷移テーブルは、入力ビット系列に対応した番号及び該当する時刻より１所定時刻前の状態番号を入力値とするとともに該当する時刻の状態番号を出力値として、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力する。
前記状態−シンボルインデックステーブルは、前記状態遷移テーブルから出力される状態番号を入力値とするとともにシンボルインデックスを出力値として、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力する。
シンボルインデックス−シンボル値テーブルは、前記状態−シンボルインデックステーブルから出力されるシンボルインデックスを入力値とするとともにシンボル値を出力値として、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力する。

従って、これらのテーブル化した部分について演算の負荷を低減させることなどができ、ＤＳＴＢＣ符号器について全体的に効率化を図って、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
ここで、時刻としては、任意の単位の時刻が用いられてもよい。
また、１所定時刻としては、例えば、適宜設定される。

以上説明したように、本発明に係る送信機によると、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。

本発明の一実施例に係る送信機の構成例を示す図である。シンボル点の配置の一例を示す図である。シンボルインデックス−シンボル値テーブルの内容の一例を示す図である。状態−シンボルインデックステーブルの内容の一例を示す図である。状態遷移テーブルの内容の一例を示す図である。ＤＳＴＢＣを適用した無線通信システムの送信機の構成例及び受信機の構成例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
デジタル無線通信において、周波数利用効率を高める技術として、複数の送受信アンテナを用いて空間多重伝送を行うＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）技術がある。ＭＩＭＯ技術の一つであるＳＴＢＣは、送信アンテナ毎に２シンボル間での適切な信号配置を行うことによって、送信ダイバーシチ効果を高めて通信品質の向上（ビット誤り率の低減）を図る技術である。

ＳＴＢＣでは、受信機においてＮ本の送信アンテナ、Ｍ本の受信アンテナ間のチャネル応答行列（Ｍ×Ｎの大きさを持つ）を求める必要があり、送信信号にパイロット信号と呼ばれる既知シンボル系列を挿入し、これに対する受信信号からチャネル応答行列を推定する手法が一般的にとられる。しかしながら、狭帯域信号による移動無線システム、或いは高速移動に対応するシステムでは、相対的にチャネル応答行列の時間に対する変動が激しくなり、これを正しく推定するためには多数のパイロット信号を配置する必要があり、伝送効率を劣化させてしまうという問題がある。
ＳＴＢＣの応用技術であるＤＳＴＢＣは、このような問題の対策技術であり、チャネル応答行列の推定を必要としないことが利点である。

（本発明の基本となる構成例の説明）
以下で、デジタル無線伝送においてＤＳＴＢＣ方式を適用したシステムについて説明する。
図６には、ＤＳＴＢＣを適用した無線通信システムの送信機の構成例及び受信機の構成例を示してある。一例として、送信機は基地局装置に設けられ、受信機は移動局装置に設けられ、送信機から受信機へ信号を無線により通信する。
本例では、基本となる変調方式を４値ＰＳＫであるＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｔＫｅｙｉｎｇ）として、変復調動作を説明する。

本例の送信機は、送信ビット入力端子１０１、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器からなるＳ／Ｐ変換部１１１、２つのＱＰＳＫマッピング部（シンボルマッピング部の一例）１１２−１、１１２−２、空間変換部（空間変換器）１１３、２つのメモリ１１４−１、１１４−２、ＳＴＢＣ符号化部１１５、２つの送信ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１１６−１、１１６−２、２つの送信アンテナ１１７−１、１１７−２を備えている。本例では、空間変換部１１３、２つのメモリ１１４−１、１１４−２、ＳＴＢＣ符号化部１１５からＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
本例の受信機は、受信アンテナ２０１、受信ＲＦ部２０２、ＳＴＢＣ復号部２０３、２つの判定部（判定器）２０４−１、２０４−２、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器からなるＰ／Ｓ変換部２０５、ビット出力端子２１１を備えている。

本例の送信機における動作の一例を示す。
送信ビット入力端子１０１から入力されるビット系列ｂ_ｉはＳ／Ｐ変換部１１１によって、時刻ｎにおいて４ビットｂ_４ｎ、ｂ_４ｎ＋１、ｂ_４ｎ＋２、ｂ_４ｎ＋３のパラレル出力となる。この内の前半の２ビットであるｂ_４ｎ、ｂ_４ｎ＋１は第１のＱＰＳＫマッピング部１１２−１に入力され、第１のＱＰＳＫマッピング部１１２−１はＱＰＳＫの複素シンボルｘ_２ｎを空間変換部１１３へ出力する。一方、後半の２ビットであるｂ_４ｎ＋２、ｂ_４ｎ＋３は第２のＱＰＳＫマッピング部１１２−２に入力され、第２のＱＰＳＫマッピング部１１２−２はＱＰＳＫの複素シンボルｘ_２ｎ＋１を空間変換部１１３へ出力する。

空間変換部１１３からの出力であるｓ_２ｎ、ｓ_２ｎ＋１は、ＳＴＢＣ符号化部１１５に入力されるとともに、それぞれ、第１のメモリ１１４−１、第２のメモリ１１４−２に入力されて遅延させられて空間変換部１１３に入力される。
空間変換部１１３への入力は、２つのＱＰＳＫマッピング部１１２−１、１１２−２からの出力ｘ_２ｎ、ｘ_２ｎ＋１と、時刻ｎ−１での空間変換部１１３からの出力を保持している２つのメモリ１１４−１、１１４−２からの出力ｓ_２ｎ−２、ｓ_２ｎ−１となる。空間変換部１１３は、これらを入力として、（式１）の演算を行って、その結果ｓ_２ｎ、ｓ_２ｎ＋１を出力する。
なお、＊は複素共役を示す。

ここで、（式２）に示される変換行列Ｍ_２ｎはユニタリ行列である必要があり、そのためには、２つのメモリ（レジスタ）１１４−１、１１４−２の初期値ｓ_−２、ｓ_−１が（式３）を満たし、且つ、２つのＱＰＳＫマッピング部１１２−１、１１２−２からの出力ｘ_２ｎ、ｘ_２ｎ＋１が（式４）を満たすことが必要である。

ＳＴＢＣ符号化部１１５は、空間変換部１１３からの出力ｓ_２ｎ、ｓ_２ｎ＋１を入力とし、例えば従来と同様なＳＴＢＣ符号化を行い、（式５）で表現される値を送信ＲＦ部１１６−１、１１６−２へ出力する。
ここで、（式５）において、ｐ行ｑ列の要素はｐ番目（本例では、ｐ＝１、２）のアンテナからｑ番目（本例では、ｑ＝１、２）に出力される信号を表す。
具体的には、信号ｓ_２ｎ、−ｓ_２ｎ＋１ ^＊が第１の送信ＲＦ部１１６−１を経て、第１の送信アンテナ１１７−１から無線により送信出力され、また、信号ｓ_２ｎ＋１、ｓ_２ｎ ^＊が第２の送信ＲＦ部１１６−２を経て、第２の送信アンテナ１１７−２から無線により送信出力される。

本例の受信機における動作の一例を示す。
本例では、説明を簡易化するために、受信アンテナが１本であるとして説明する。
また、第１の送信アンテナ１１７−１、第２の送信アンテナ１１７−２のそれぞれと受信アンテナ２０１との間のチャネル応答を各々ｈ_１、ｈ_２とする。

受信アンテナ２０１で受信された信号は、受信ＲＦ部２０２において適切な増幅、周波数変換等が行われ、ベースバンド信号ｒ_２ｎ、ｒ_２ｎ＋１となってＳＴＢＣ復号部２０３に入力される。
ＳＴＢＣ復号部２０３では、入力信号について、ＤＳＴＢＣに対する復号を行い、送信信号ｘ_２ｎ、ｘ_２ｎ＋１に対する復号信号ｙ_２ｎ、ｙ_２ｎ＋１を得て、復号信号ｙ_２ｎを第１の判定部２０４−１へ出力し、復号信号ｙ_２ｎ＋１を第２の判定部２０４−２へ出力する。
具体的には、ＳＴＢＣ復号部２０３では、受信信号ｒ_２ｎ−２、ｒ_２ｎ−１、ｒ_２ｎ、ｒ_２ｎ＋１を用いて、（式６）の計算を行う。ここで、（式６）にチャネル応答ｈ_１、ｈ_２が含まれていないことがＤＳＴＢＣの特徴である。

こうして得られた復号信号ｙ_２ｎ、ｙ_２ｎ＋１は、各判定部２０４−１、２０４−２において硬判定或いは軟判定が行われ、その結果について２ビット分ずつＰ／Ｓ変換部２０５へ送られる。そして、Ｐ／Ｓ変換部２０５を経て受信ビット系列ｂ_ｉ’がビット出力端子２１１から出力される。

以上に述べたＤＳＴＢＣ方式では、例えば、受信部において雑音成分を増大させる差動処理を含むため、従来のＳＴＢＣに比べるとビット誤り率の劣化が見られるものの、上述のようにチャネル応答推定が不必要であり、特に、狭帯域移動体通信に効果的であると期待される。

（上記した基本となる構成例についての課題の説明）
図６に示されるような送信機では、送信機内のＤＳＴＢＣ符号器に関して、（式１）の各要素は複素数であり、実現にあたっては１６回の乗算が必要となる。また、この構成は逐次帰還型であり、特に固定小数点演算により実現する場合には、演算の繰り返しによりｎが増えるにつれて量子化誤差が蓄積する可能性がある。更に、送信ビット系列が明らかであっても、実際の送信信号を推定するためには実際に（式１）による演算を繰り返す他は手段が無いため、送信信号に対する見通しを立てることが困難であるという問題があった。
そこで、本実施例では、このような課題に鑑みて、例えば、送信機における符号化に係る演算を削減するとともに量子化誤差の影響を低減し、且つ送信信号に対する見通しを容易にする符号化の実装構成を提供することを目的とする。

図１には、本発明の一実施例に係るＤＳＴＢＣを適用した無線通信システムの送信機の構成例を示してある。本例では、基本となる変調方式を４値ＰＳＫであるＱＰＳＫとして、変復調動作を説明する。
本例の送信機は、送信ビット入力端子１、Ｓ／Ｐ変換部１１、２進−１０進変換器１２、状態遷移テーブルを有する状態遷移テーブル部１３、メモリ１４、状態−シンボルインデックステーブルを有する状態−シンボルインデックステーブル部１５、シンボルインデックス−シンボル値テーブルを有する４つのシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１〜１６−４、２つの切替器１７−１、１７−２、２つの送信ＲＦ部１８−１、１８−２、２つの送信アンテナ１９−１、１９−２を備えている。

本例では、２進−１０進変換器１２、状態遷移テーブルを有する状態遷移テーブル部１３、メモリ１４、状態−シンボルインデックステーブルを有する状態−シンボルインデックステーブル部１５、シンボルインデックス−シンボル値テーブルを有する４つのシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１〜１６−４、２つの切替器１７−１、１７−２からＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。

本例の送信機における動作の一例を示す。
送信ビット入力端子１から入力されるビット系列ｂ_ｉはＳ／Ｐ変換部１１によって、時刻２ｎにおいて４ビットｂ_４ｎ、ｂ_４ｎ＋１、ｂ_４ｎ＋２、ｂ_４ｎ＋３のパラレル出力となる。
２進−１０進変換器１２では、（式７）の計算により、Ｓ／Ｐ変換部１１からの４ビット毎の入力系列に対する番号付けを行い、得られた番号Ｂ_２ｎを状態遷移テーブル部１３へ出力する。本例では、番号Ｂ_２ｎは、０から１５の整数となる。

状態遷移テーブル部１３からの出力であるＱ_２ｎは、状態−シンボルインデックステーブル部１５に入力されるとともに、メモリ１４に入力されて遅延させられて状態遷移テーブル部１３に入力される。
状態遷移テーブル部１３は、２進−１０進変換器１２からの番号Ｂ_２ｎと、時刻２（ｎ−１）の状態番号Ｑ_{２（ｎ−１）}を保持しているメモリ（状態メモリ）１４からの出力を入力とし、状態遷移テーブルの内容に基づいて、これらの入力から定められる時刻２ｎの状態番号Ｑ_２ｎを出力する。この状態番号Ｑ_２ｎは、メモリ１４に記憶（記録）されるとともに、状態−シンボルインデックステーブル部１５へ送られる。

状態−シンボルインデックステーブル部１５は、状態−シンボルインデックステーブルの内容に基づいて、入力された状態番号Ｑ_２ｎに対応する送信シンボルの番号（シンボルインデックス）を出力する。ここで、状態−シンボルインデックステーブルは、第１の送信アンテナ１９−１から時刻２ｎ及び２ｎ＋１に送信する信号に関するシンボルインデックスＩ_１１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_１２（Ｑ_２ｎ）の情報を含むとともに、第２の送信アンテナ１９−２から時刻２ｎ及び２ｎ＋１に送信する信号に関するシンボルインデックスＩ_２１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_２２（Ｑ_２ｎ）の情報を含み、合計で４つのシンボルインデックスが出力される。

具体的には、状態−シンボルインデックステーブル部１５から第１のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１へＩ_１１（Ｑ_２ｎ）が出力され、状態−シンボルインデックステーブル部１５から第２のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−２へＩ_１２（Ｑ_２ｎ）が出力され、状態−シンボルインデックステーブル部１５から第３のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−３へＩ_２１（Ｑ_２ｎ）が出力され、状態−シンボルインデックステーブル部１５から第４のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−４へＩ_２２（Ｑ_２ｎ）が出力される。

各シンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１〜１６−４は、同一の内容のシンボルインデックス−シンボル値テーブルを有しており、シンボルインデックス−シンボル値テーブルの内容に基づいて、状態−シンボルインデックステーブル部１５から入力されたシンボルインデックスＩ_１１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_１２（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_２１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_２２（Ｑ_２ｎ）をそれに対応するシンボル値（複素数）へ置き換えて出力する。

具体的には、第１のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１はシンボル値ｓ_２ｎを第１の切替器１７−１の端子（ａ）側へ出力し、第２のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−２はシンボル値−ｓ_２ｎ＋１ ^＊を第１の切替器１７−１の端子（ｂ）側へ出力し、また、第３のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−３はシンボル値ｓ_２ｎ＋１を第２の切替器１７−２の端子（ａ）側へ出力し、第４のシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−４はシンボル値ｓ_２ｎ ^＊を第２の切替器１７−２の端子（ｂ）側へ出力する。

各切替器１７−１、１７−２は、時刻に応じて入力を切り替えるものであり、本例では、時刻２ｎにおいて入力を端子（ａ）へ切り替え、時刻２ｎ＋１において入力を端子（ｂ）へ切り替える。
具体的には、第１の切替器１７−１は、時刻２ｎにおいて入力を端子（ａ）へ切り替えることで、シンボル値ｓ_２ｎを第１の送信ＲＦ部１８−１へ出力し、時刻２ｎ＋１において入力を端子（ｂ）へ切り替えることで、シンボル値−ｓ_２ｎ＋１ ^＊を第１の送信ＲＦ部１８−１へ出力する。また、第２の切替器１７−２は、時刻２ｎにおいて入力を端子（ａ）へ切り替えることで、シンボル値ｓ_２ｎ＋１を第２の送信ＲＦ部１８−２へ出力し、時刻２ｎ＋１において入力を端子（ｂ）へ切り替えることで、シンボル値ｓ_２ｎ ^＊を第２の送信ＲＦ部１８−２へ出力する。

第１の送信ＲＦ部１８−１は、第１の切替器１７−１から入力されたシンボル値について所定の処理を行って、その結果の信号を第１の送信アンテナ１９−１へ出力する。
第２の送信ＲＦ部１８−２は、第２の切替器１７−２から入力されたシンボル値について所定の処理を行って、その結果の信号を第２の送信アンテナ１９−２へ出力する。
第１の送信アンテナ１９−１は、第１の送信ＲＦ部１８−１からの信号を無線により送信出力する。
第２の送信アンテナ１９−２は、第２の送信ＲＦ部１８−２からの信号を無線により送信出力する。

次に、上記した状態の定義方法やテーブル等の具体的な構成方法について説明する。
各テーブルの内容或いは状態の総数などは、特に、図６に示されるメモリ１１４−１、１１４−２の初期値ｓ_−２、ｓ_−１に依存する。一例として、メモリ１１４−１、１１４−２の初期値ｓ_−２、ｓ_−１を（式８）とする。ここで、（式８）において、ｊ^２＝−１であり、係数である「／ルート６」は（式３）を満足させるための係数である。

この場合、図６に示される空間変換部１１３から出力されるｓ_２ｎ及びｓ_２ｎ＋１は、複素平面上において、図２に示されるように２０点の配置に集約される。
図２には、シンボル点の配置の一例を示してある。横軸は実数部分（Ｒｅ）を表し、縦軸は虚数部分（Ｉｍ）を表す。

本例では、図２に示される各点に対して、図２中に示されるような番号付けを行う。
図３の表には、図２に示される各点の番号（シンボルインデックス）と複素平面上の値（出力値ｚであるシンボル値）との関係の一例を示してあり、この関係の内容はシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１〜１６−４のシンボルインデックス−シンボル値テーブルの内容に相当する。

本例の場合には、ｓ_２ｎ及びｓ_２ｎ＋１は各々２０通りのパタンをとることが可能であり、その組み合わせは全部で４００通りとなるが、実際には（式９）に示される制約がある。

これに適合する組み合わせの数は４００通りの中の９６通りである。更に、ｓ_２ｎ及びｓ_２ｎ＋１の初期値をこの９６通りの中から一つ定めると、実際に生成される組み合わせは２４通りとなる。そこで、この２４通りの組み合わせを状態として定義する。具体的には、図４の表のように定める。
図４の表には、状態番号Ｑ_２ｎと４つのシンボルインデックスＩ_１１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_１２（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_２１（Ｑ_２ｎ）、Ｉ_２２（Ｑ_２ｎ）との関係の一例を示してあり、この関係の内容は状態−シンボルインデックステーブル部１５の状態−シンボルインデックステーブルの内容に相当する。

ここで、時刻２ｎにおける第１の送信アンテナ１９−１及び第２の送信アンテナ１９−２からの送信出力ｓ_２ｎ及びｓ_２ｎ＋１が定まると、時刻２ｎ＋１における第１の送信アンテナ１９−１及び第２の送信アンテナ１９−２からの送信出力−ｓ_２ｎ＋１ ^＊及びｓ_２ｎ ^＊は一義に定まる。
例えば、（式８）の初期値はシンボルインデックス（１、１３）に対応し、図４において状態番号１に定義されている。

このように定義した状態において、１所定時刻前の時刻２（ｎ−１）の状態番号Ｑ_{２（ｎ−１）}から時刻２ｎの状態番号Ｑ_２ｎへの遷移を、入力されるビット系列番号Ｂ_２ｎ（＝０、１、２、・・・、１５）をパラメータとしてまとめると、図５の表に示される状態遷移テーブルの内容が生成される。
図５の表には、時刻２ｎに対して１所定時刻前の状態番号Ｑ_{２（ｎ−１）}と、入力ビット系列番号Ｂ_２ｎと、これらの交わるところにある時刻２ｎにおける状態番号Ｑ_２ｎの関係の一例を示してあり、この関係の内容は状態遷移テーブル部１３の状態遷移テーブルの内容に相当する。
図５に示される状態遷移テーブルの内容では、１所定時刻前の状態番号Ｑ_{２（ｎ−１）}がｐである場合に入力されるビット系列番号Ｂ_２ｎがｑであるときに遷移する先の状態番号Ｑ_２ｎをｐ行ｑ列に記したものとなっている。

本例のような構成をとることにより、ＤＳＴＢＣの符号器において、例えば、複素数の行列演算を回避することにより実装負荷を軽減するとともに、単純な状態遷移ブロックの適用により符号器として見通しのよい構成をとることが可能となる。

以上のように、本例では、ＤＳＴＢＣを使用する変調器を有する送信機では、送信ビット系列のＳ／Ｐ変換部１１と、１所定時刻前の状態と送信ビット系列との組み合わせを該当する時刻の状態に対応させる状態遷移テーブル部１３と、１所定時刻前の状態の番号を保持するメモリ１４と、状態の番号に対応するシンボル番号（シンボルインデックス）を格納した状態−シンボルインデックステーブル部１５と、シンボルインデックスに対応したシンボル値を格納したシンボルインデックス−シンボル値テーブル部１６−１〜１６−４を備え、次のような処理を行う。
すなわち、１所定時刻前の状態番号とパラレル変換されたビットが示す値から、状態遷移テーブルによって該当する時刻の状態番号を求め、この状態番号に対応するシンボルインデックスを状態−シンボルインデックステーブルから求め、更に、このシンボルインデックスに対応するシンボル値をシンボルインデックス−シンボル値テーブルから求める。

本例では、２つの送信アンテナ１９−１、１９−２から送信されるシンボル値の組み合わせを状態として定義して、状態遷移テーブルを生成し、１所定時刻前の状態と該当する時刻の入力ビット系列から当該時刻の状態を求め、その状態に対応するシンボル値の組み合わせを出力する。

従って、本例の送信機では、複素行列演算を必要としない、実現が容易なＤＳＴＢＣ符号器を実現することができ、例えば、符号化にかかる演算を削減することができるとともに、量子化誤差の影響を低減することができる。

（実施例全体のまとめ）
ここで、本発明を適用することが可能な無線通信システムの一例として、同報型無線システムである列車無線システムについて概略的に説明する。
列車無線システムでは、例えば、線路に沿って複数の基地局装置が設置されており、１つの中央装置が送信対象となるデータ列Ｓを各基地局装置へ同時に配信（送信）し、各基地局装置は当該データ列Ｓから生成したデータ列の信号をアンテナから無線により送信する。そして、線路を走行する列車の移動局装置が基地局装置からの無線信号（電波）を受信する。なお、各基地局装置は、例えば、互いに異なる無線通信領域を有する（重複部分があってもよい）指向性アンテナからなる２本のアンテナを備えている。

このようなシステムでは、従来において、同一の周波数を使用する複数の基地局装置でシステムを運用しようとすると、隣接する基地局装置の通信エリア（無線通信領域）において重複するエリアでは電波干渉が生じてしまっていた。
そこで、一構成例として、各基地局装置において、ＤＳＴＢＣを用いて送信信号を符号化し、隣接する基地局装置について重複するエリアに対しては各基地局装置から互いに直交する異なる符号化列（例えば、データ列ＳからＤＳＴＢＣにより生成される互いに直交するデータ列Ａ、Ｂ）が送信されるように、各基地局装置の各アンテナ毎に送信データ系列を選択や設定することで、同一波干渉を防ぐことが考えられる。

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

１、１０１・・送信ビット入力端子、１１、１１１・・Ｓ／Ｐ変換部、１２・・２進−１０進変換器、１３・・状態遷移テーブル部、１４、１１４−１、１１４−２・・メモリ、１５・・状態−シンボルインデックステーブル部、１６−１〜１６−４・・シンボルインデックス−シンボル値テーブル部、１７−１、１７−２・・切替器、１８−１、１８−２、１１６−１、１１６−２・・送信ＲＦ部、１９−１、１９−２、１１７−１、１１７−２・・送信アンテナ、１１２−１、１１２−２・・ＱＰＳＫマッピング部、１１３・・空間変換部、１１５・・ＳＴＢＣ符号化部、２０１・・受信アンテナ、２０２・・受信ＲＦ部、２０３・・ＳＴＢＣ復号部、２０４−１、２０４−２・・判定部、２０５・・Ｐ／Ｓ変換部、２１１・・ビット出力端子、

Claims

ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信機において、
ＤＳＴＢＣ符号器は、
状態遷移テーブルと、
前記状態遷移テーブルの出力値を記憶して前記状態遷移テーブルへ出力するメモリと、
前記状態遷移テーブルの出力値に基づいて２つのシンボル値を出力するシンボル値出力部と、
を備え、
前記状態遷移テーブルは、前記ＤＳＴＢＣ符号器に入力されるビット系列に基づく値と自己からの１所定時刻前の出力値とに対応させて前記シンボル値出力部から出力される２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を記憶し、前記ビット系列に基づく値と前記メモリから出力された１所定時刻前の自己の出力値とを入力してこれら２つの入力値に対応した前記２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を出力する、
ことを特徴とする送信機。
請求項１に記載の送信機において、
前記シンボル値出力部は、
前記状態遷移テーブルの出力値を入力値とするとともに複数のシンボル点の各点に割り当てられた番号であるシンボルインデックスを出力値として、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力する状態−シンボルインデックステーブルと、
前記状態−シンボルインデックステーブルから出力される前記シンボルインデックスを入力値とするとともにシンボル値を出力値として、入力値と出力値との対応関係を記憶して入力値に対応した出力値を出力するシンボルインデックス−シンボル値テーブルとからなる、
ことを特徴とする送信機。
請求項１又は請求項２に記載の送信機において、
前記ＤＳＴＢＣ符号器から出力される２つのシンボル値の組み合わせの初期値を所定の組み合わせとしたときに生成される組み合わせを前記状態とし、
前記状態遷移テーブルは、当該状態を示す値を、前記ビット系列に基づく値と前記１所定時刻前の出力値とに対応させて記憶する、
ことを特徴とする送信機。
ＤＳＴＢＣ方式により信号を符号化するＤＳＴＢＣ符号器において、
状態遷移テーブルと、
前記状態遷移テーブルの出力値を記憶して前記状態遷移テーブルへ出力するメモリと、
前記状態遷移テーブルの出力値に基づいて２つのシンボル値を出力するシンボル値出力部と、
を備え、
前記状態遷移テーブルは、前記ＤＳＴＢＣ符号器に入力されるビット系列に基づく値と自己からの１所定時刻前の出力値とに対応させて前記シンボル値出力部から出力される２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を記憶し、前記ビット系列に基づく値と前記メモリから出力された１所定時刻前の自己の出力値とを入力してこれら２つの入力値に対応した前記２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を出力する、
ことを特徴とするＤＳＴＢＣ符号器。
ＤＳＴＢＣ方式により信号を符号化するＤＳＴＢＣ符号器の符号化方法において、
前記ＤＳＴＢＣ符号器は、
状態遷移テーブルと、
前記状態遷移テーブルの出力値を記憶して前記状態遷移テーブルへ出力するメモリと、
前記状態遷移テーブルの出力値に基づいて２つのシンボル値を出力するシンボル値出力部と、
を備え、
前記状態遷移テーブルは、前記ＤＳＴＢＣ符号器に入力されるビット系列に基づく値と自己からの１所定時刻前の出力値とに対応させて前記シンボル値出力部から出力される２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を記憶し、前記ビット系列に基づく値と前記メモリから出力された１所定時刻前の自己の出力値とを入力してこれら２つの入力値に対応した前記２つのシンボル値の組み合わせの状態を示す値を出力する、
ことを特徴とするＤＳＴＢＣ符号器の符号化方法。