JP4459960B2 - Multi-antenna system and method using high-throughput space-frequency block codes - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ワイヤレス通信に関し、いくつかの実施例では、マルチキャリア通信システムに関する。  The present invention relates to wireless communications and, in some embodiments, to multi-carrier communication systems.

関連出願のクロスリファレンス
本出願は、２００３年９月１５日に出願された米国仮特許出願番号６０／５０３，０９２に対して３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）の下で優先権の利益を主張し、それは参考のためにここに編入される。CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a 35 U.S. S. C. 119 (e) claims the benefit of priority, which is incorporated herein for reference.

ワイヤレス通信のデータ速度および／またはスループットを増加させるために、ワイヤレス信号は、同じ周波数のサブキャリアを利用して２以上の空間チャネルを介して２以上の送信アンテナを使用して送信される。これらのシステムは、しばしばマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムと称され、アンテナ間のマルチパス・ダイバーシティを利用する。従来のＭＩＭＯシステムは、畳込み符号化および／またはビタビ符号化を使用して、信号を符号化するが、これらの技術は、アンテナ分離およびアンテナ・フェージング相関に対して敏感である。  To increase the data rate and / or throughput of wireless communications, wireless signals are transmitted using two or more transmit antennas over two or more spatial channels utilizing subcarriers of the same frequency. These systems are often referred to as multi-input multi-output (MIMO) systems and take advantage of multipath diversity between antennas. Conventional MIMO systems encode signals using convolutional coding and / or Viterbi coding, but these techniques are sensitive to antenna separation and antenna fading correlation.

したがって、ワイヤレス通信のデータ速度および／またはスループットを増加させるための装置および方法に対して一般的な必要性がある。  Accordingly, there is a general need for an apparatus and method for increasing the data rate and / or throughput of wireless communications.

添付の請求項は、本発明の様々な実施例のうちのいくつかに向けられている。図面とともに考察する場合、詳細な説明は、本発明の実施例についてのより完全な理解を提示することができ、類似の参照番号は図面全体に亘り類似のアイテムを参照する。  The appended claims are directed to some of the various embodiments of this invention. When considered in conjunction with the drawings, the detailed description may provide a more thorough understanding of the embodiments of the invention, with like reference numerals referring to like items throughout the drawings.

以下の説明および図面は、当業者が実施例を実施することを可能にするために本発明の特定の実施例を十分に図示する。他の実施例は、構造的、論理的、電気的、プロセス的な変更を包含する。本実施例は、単に可能な変更を示すに過ぎない。もし明示的に要求されない場合、個々のコンポーネントおよび機能は選択的であり、また、動作シーケンスは変更されてもよい。いくつかの実施例の一部および機能は、その中に含められてもよく、また他のものと置き換えられてもよい。本発明の範囲は、請求項およびそれらの請求項の全ての範囲およびこれらの請求項の要件は全ての均等を包含する。本発明のこのような実施例において、１以上の発明が開示されている事実がある場合、単に便宜のために、あらゆる単一発明または発明概念に対してこの出願の範囲を自発的に制限する意図はなく、「発明」という用語によって個々にまたは総体的にここに引用される。  The following description and drawings sufficiently illustrate certain embodiments of the invention to enable those skilled in the art to practice the embodiments. Other embodiments include structural, logical, electrical, and process changes. This example merely shows possible changes. If not explicitly required, individual components and functions are optional and the operational sequence may be altered. Some of the embodiments and functions may be included therein and may be replaced with others. The scope of the invention includes the claims and the full scope of those claims, and the requirements of these claims include all equivalents. In such embodiments of the present invention, where there is fact that more than one invention is disclosed, the scope of this application is voluntarily limited to any single invention or inventive concept for convenience only. There is no intent, and is cited here individually or collectively by the term “invention”.

図１は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。マルチキャリア送信機１００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、マルチキャリア通信チャネルを通して、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信信号のようなマルチキャリア通信信号を送信する。  FIG. 1 is a block diagram of a multi-carrier transmitter according to some embodiments of the present invention.Multicarrier transmitter 100 is part of a wireless communication device and transmits a multicarrier communication signal, such as an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication signal, through a multicarrier communication channel.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、２以上の空間チャネルを含むマルチキャリア通信チャネル上での送信のためにシンボルを符号化し、２以上の送信アンテナ１１４を使用する。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、高スループットの空間-周波数ブロック・コードを使用し、畳込みまたはエラー訂正符号化の使用を要求しないが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００による高スループット空間-周波数ブロック・コードの使用は、ビタビ符号化の必要性を不要にするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループットおよび／または増加した範囲は、同様のビット誤り率および帯域幅を有する畳込み符号を用い、システムに対して高スループットの空間-周波数ブロック・コードの使用を通じて達成される。  In some embodiments,multicarrier transmitter 100 encodes symbols for transmission on a multicarrier communication channel that includes two or more spatial channels and uses two ormore transmit antennas 114. In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 uses a high-throughput space-frequency block code and does not require the use of convolution or error correction coding, although the scope of the invention is limited in this respect. Will never be done. In some embodiments, the use of high throughput space-frequency block codes bymulticarrier transmitter 100 eliminates the need for Viterbi encoding, but the scope of the present invention is not limited in this respect. Absent. In some embodiments, increased throughput and / or increased range is achieved using convolutional codes with similar bit error rate and bandwidth, and through the use of high throughput space-frequency block codes for the system. Achieved.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、各シンボル・ベクトル１０５に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより、複数シンボル・ベクトル１０５を符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７を生成するプリコーダ１０６を含む。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７を複数のグループ１０９へグループ化するためのパーティショナ１０８を含む。各グループ１０９は、２以上の予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７である。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、さらに、予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７の各予め符号化されたシンボルをマルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップ（写像）するための空間-周波数シンボル・マッパ１１０を含む。いくつかの実施例では、空間-周波数シンボル・マッパ１１０は、シンボルのグループおよびそのグループ内のそのシンボルの位置に少なくとも部分的に基づいて、予め符号化されたシンボルをサブキャリアの１つおよび空間チャネルの１つにマップするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, themulti-carrier transmitter 100 encodes themulti-symbol vector 105 by multiplying eachsymbol vector 105 by a complex field matrix to generate a pre-encodedsymbol vector 107. Aprecoder 106 is included. In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 includes apartitioner 108 for grouping pre-encodedsymbol vectors 107 into a plurality ofgroups 109. Eachgroup 109 is two or more pre-encodedsymbol vectors 107. In some embodiments, themulti-carrier transmitter 100 may further convert each pre-coded symbol of thepre-coded symbol vector 107 to one of a plurality of sub-carriers and a plurality of spaces of the multi-carrier communication channel. It includes a space-frequency symbol mapper 110 for mapping to one of the channels. In some embodiments, the space-frequency symbol mapper 110 may convert a pre-coded symbol to one of the subcarriers and the space based at least in part on the group of symbols and the position of the symbol within the group. Although mapped to one of the channels, the scope of the present invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、空間-周波数シンボル・マッパ１１０は、シンボルのグループおよびそのグループ内のシンボルの位置に少なくとも部分的に基づいて、予め符号化されたシンボルをサブキャリアの１つおよび送信アンテナ１１４の１つにマップするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。これらの実施例では、送信アンテナ１１４の各々は、空間チャネルの１つに関連しているが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, the space-frequency symbol mapper 110 may convert a pre-coded symbol to one of the subcarriers and the transmit antenna based at least in part on the group of symbols and the position of the symbol within the group. Although mapped to one of 114, the scope of the present invention is not limited in this respect. In these embodiments, eachtransmit antenna 114 is associated with one of the spatial channels, but the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、さらにシンボル・マッパ１０２を含み、入力直列ビット・ストリーム１０１からシンボル１０３の連続するシンボル・ストリームを生成する。いくつかの実施例では、マッパ１０２は、ＱＡＭシンボルの直列シンボル・ストリームを生成する直角位相振幅変調（ＱＡＭ）シンボル・マッパであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、直並列コンバータ１０４をさらに含み、直列のシンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトル１０５を生成する。各シンボル・ベクトル１０５は、１を越えるシンボルを有する。いくつかの実施例では、並列シンボル・ベクトル１０５は、ＱＡＭシンボル・ベクトルである。  In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 further includes asymbol mapper 102 that generates a continuous symbol stream ofsymbols 103 from an inputserial bit stream 101. In some embodiments,mapper 102 is a quadrature amplitude modulation (QAM) symbol mapper that produces a serial symbol stream of QAM symbols, although the scope of the invention is not limited in this respect. In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 further includes a serial toparallel converter 104 to generate a plurality ofparallel symbol vectors 105 from the serial symbol stream. Eachsymbol vector 105 has more than one symbol. In some embodiments,parallel symbol vector 105 is a QAM symbol vector.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路１１２をさらに含み、空間チャネルの対応するチャネルまたは送信アンテナ１１４の対応するアンテナ上で、空間-周波数シンボル・マッパ１１０によって提供される空間-周波数にマップされたシンボル１１１からＲＦ送信をするための信号１１３を生成する。いくつかの実施例では、信号１１３は、送信のためにパケットされた信号である。いくつかの実施例では、シンボル間干渉の減少に役立てるために、周期的プレフィックス（ＣＰ）（ガード・インターバル間隔）を信号１１３に加える回路をＩＦＦＴ回路１１２の後の信号経路に含めてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、送信アンテナ１１４の各々は空間チャネルの１つに対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 further includes a Fast Inverse Fourier Transform (IFFT)circuit 112 on the corresponding channel of the spatial channel or the corresponding antenna oftransmit antenna 114. Asignal 113 for RF transmission is generated from thesymbol 111 mapped to the space-frequency provided by 110. In some embodiments,signal 113 is a signal packetized for transmission. In some embodiments, a circuit that adds a cyclic prefix (CP) (guard interval interval) tosignal 113 may be included in the signal path afterIFFT circuit 112 to help reduce intersymbol interference. The scope of the present invention is not limited to this point. In some embodiments, eachtransmit antenna 114 corresponds to one of the spatial channels, although the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、プリコーダ１０６は、線形二乗プリコーダであり、並列シンボル・ベクトル１０５の各々を別々に予め符号化し、並列の予め符号化された複数のシンボル・ベクトル１０７を生成する。いくつかの実施例では、プリコーダ１０６に使用される複素フィールド・マトリックス（例えば、シータ）は、実質的に行方向のヴァンデルモンド（Vandermonde）構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。ヴァンデルモンド行列は、ラグランジュの補完多項式に適する多項式の最小二乗中で発生するある種のマトリックスに関連し、また配分の瞬間からの統計的分布の再構成に関するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, theprecoder 106 is a linear square precoder that pre-codes each of theparallel symbol vectors 105 separately and generates a plurality of parallel pre-codedsymbol vectors 107. In some embodiments, the complex field matrix (e.g., theta) used in theprecoder 106 is a square complex field matrix having a substantially row-wise Vandermonde structure, The range is not limited to this point. The Vandermonde matrix relates to a certain matrix that occurs in the least squares of a polynomial suitable for Lagrange's complementary polynomial, and relates to the reconstruction of the statistical distribution from the moment of allocation, but the scope of the present invention is in this respect. There is no limit.

いくつかの実施例では、プリコーダ１０６は、Ｍ×Ｇ個の並列シンボル・ベクトル１０５を符号化し、また、並列シンボル・ベクトル１０５の各々は、Ｍ×Ｋ個のシンボルを有する。これらの実施例では、パーティショナ１０８は、予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７を並列シンボル・ベクトル１０７のＧグループ１０９へグループ化する。グループ１０９の各々は、Ｍ個の予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７を有する。これらの実施例では、Ｍ，ＧおよびＫは、方程式Ｎｃ＝Ｍ×Ｋ×Ｇを満たすように選択され、その中でＮｃはマルチキャリア・チャネルのデータ・サブキャリアの数に関連する。Ｍ，ＧおよびＫは、１００未満で正の整数であってもよい。いくつかの実施例では、Ｍは空間チャネルおよび／または送信アンテナ１１４の数に対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。例えば、マルチキャリア通信チャネルが１６個のデータ・サブキャリアを含み、送信機が４つの送信アンテナを使用する場合、Ｍは４であり、Ｇは２であり、また、Ｋは２である。送信されるシンボルの総数は、シンボル・ベクトル当たりのシンボル数（つまりＭ×Ｋ）にベクトル数（つまりＭ×Ｇ）を乗じたもの、ここでは６４のシンボルとなるであろう。１６個のシンボル（つまり１６個のデータ・サブキャリアの各々に対して１）は、各ＩＦＦＴ回路１１２によって変調され、送信アンテナ１１４の対応するアンテナによって送信される。実施例では、ＫとＧは、とりわけサブキャリア数およびアンテナ数に基づいて選択される。  In some embodiments, theprecoder 106 encodes M × Gparallel symbol vectors 105 and each of theparallel symbol vectors 105 has M × K symbols. In these embodiments,partitioner 108 groups pre-codedsymbol vector 107 intoG group 109 ofparallel symbol vector 107. Eachgroup 109 has M pre-encodedsymbol vectors 107. In these examples, M, G, and K are selected to satisfy the equation Nc = M × K × G, where Nc is related to the number of data subcarriers in the multicarrier channel. M, G and K may be positive integers less than 100. In some embodiments, M corresponds to the number of spatial channels and / or transmitantennas 114, although the scope of the present invention is not limited in this respect. For example, if the multi-carrier communication channel includes 16 data subcarriers and the transmitter uses 4 transmit antennas, M is 4, G is 2 and K is 2. The total number of symbols transmitted will be the number of symbols per symbol vector (ie M × K) times the number of vectors (ie M × G), here 64 symbols. Sixteen symbols (ie, one for each of the 16 data subcarriers) are modulated by eachIFFT circuit 112 and transmitted by the corresponding antenna oftransmit antenna 114. In an embodiment, K and G are selected based on, among other things, the number of subcarriers and the number of antennas.

図２は、本発明のいくつかの実施例に従う予め符号化されたシンボル・ベクトルを図示する。いくつかの実施例では、予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７のシンボルは、シンボルのレイヤに関係している。予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７は、予め符号化されたシンボル・ベクトル１０７（図１）に対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７は、２またはそれ以上のグループ２０９へグループ化される。予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７は、それぞれ複数の予め符号化されたシンボル２０３を含む。いくつかの実施例では、Ｇ個のグループの各々に対してＭ個のレイヤがある。いくつかの実施例では、レイヤ数Ｍはほとんどの場合単に送信アンテナの数である。これらの実施例では、空間-周波数シンボル・マッパ１１０（図１）のような空間-周波数シンボル・マッパは、シンボルに関連するグループとレイヤに基づいて、予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７の予め符号化されたシンボル２０３の各々を、サブキャリアの１つ、および、送信アンテナの１つにマップする。これらの実施例では、空間-周波数シンボル・マッパ１１０（図１）はＭ×Ｋ×Ｇ個のシンボルを各送信アンテナおよび／または空間チャネルにマップし、サブキャリア上での変調のために送信アンテナに関連するＩＦＦＴ回路１１２（図１）のようなＩＦＦＴ回路にＭ×Ｋ×Ｇ個のシンボルの複数のマップされたシンボルを提供する。図２は、予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７の２つのグループ（つまりグループ１０９）の各々に対して４つのレイヤを含み、予め符号化されたシンボル・ベクトル２０７の各々が８つの予め符号化されたシンボル２０３を含む本発明の実施例を図示する。この図示する実施例において、マルチキャリア通信チャネルにおいて１６個のデータ・サブキャリアがあるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  FIG. 2 illustrates a pre-encoded symbol vector according to some embodiments of the present invention. In some embodiments, the symbols of thepre-encoded symbol vector 207 are related to the symbol layer. Thepre-encoded symbol vector 207 corresponds to the pre-encoded symbol vector 107 (FIG. 1), but the scope of the present invention is not limited in this respect. Pre-encodedsymbol vectors 207 are grouped into two ormore groups 209.Pre-encoded symbol vector 207 includes a plurality ofpre-encoded symbols 203, respectively. In some embodiments, there are M layers for each of the G groups. In some embodiments, the number of layers M is almost simply the number of transmit antennas. In these embodiments, a space-frequency symbol mapper, such as space-frequency symbol mapper 110 (FIG. 1), pre-codes apre-coded symbol vector 207 based on the group and layer associated with the symbol. Each encodedsymbol 203 is mapped to one of the subcarriers and one of the transmit antennas. In these embodiments, space-frequency symbol mapper 110 (FIG. 1) maps M × K × G symbols to each transmit antenna and / or spatial channel and transmits the antenna for modulation on subcarriers. A plurality of mapped symbols of M × K × G symbols is provided to an IFFT circuit, such as IFFT circuit 112 (FIG. 1) associated with. FIG. 2 includes four layers for each of two groups of pre-encoded symbol vectors 207 (ie, group 109), where each ofpre-encoded symbol vectors 207 is eight pre-encoded. Figure 6 illustrates an embodiment of the present invention including a modifiedsymbol 203; In the illustrated embodiment, there are 16 data subcarriers in a multicarrier communication channel, but the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、空間-周波数シンボル・マッパ１１０（図１）は、グループ内の予め符号化されたシンボルのグループおよび位置に基づいて、レイヤの少なくともいくつかの予め符号化されたシンボル２０３をサブキャリアおよび送信アンテナに逐次的な方法でマップするが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、第１グループの第１の予め符号化されたシンボルは、第１サブキャリアおよび第１送信アンテナにマップされ、第１グループの第２の予め符号化されたシンボルは、第２サブキャリアおよび第２送信アンテナにマップされる。特定のマッピングは、とりわけ増加したダイバーシティを達成させるために選択される。  In some embodiments, the space-frequency symbol mapper 110 (FIG. 1) may use at least somepre-coded symbols 203 of the layer based on the group and position of the pre-coded symbols within the group. Are mapped to subcarriers and transmit antennas in a sequential manner, but the scope of the invention is not limited in this respect. In some embodiments, a first group of first pre-coded symbols is mapped to a first subcarrier and a first transmit antenna, and a first group of second pre-coded symbols is: Maps to second subcarrier and second transmit antenna. A particular mapping is selected to achieve, among other things, increased diversity.

図３は、本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数のマッピングを図示する。予め符号化されたシンボル３０３は、予め符号化されたシンボルのレイヤおよびグループに基づいて、送信アンテナ１１４（図１）または空間チャネル３０２（行で図示）の１つ、および、サブキャリア３０４（列で図示）の１つにマップされる。図３では、予め符号化されたシンボル３０３は、予め符号化されたシンボル２０３（図２）に対応し、Ｓ_ｉｊｋとして図示され、ｉはｉ番目のレイヤを、ｊはグループ番号を、ｋはｋ番目の予め符号化されたシンボルを表わす。１６個のデータ・サブキャリアを有する図示された実施例において、第１グループの予め符号化されたシンボル３０３は、サブキャリア１から４およびサブキャリア９から１２にマップされる一方、第２グループの予め符号化されたシンボル３０３は、サブキャリア５から８およびサブキャリア１３から１６にマップされる。FIG. 3 illustrates space-frequency mapping according to some embodiments of the present invention.Pre-coded symbol 303 is based on one of transmit antenna 114 (FIG. 1) or spatial channel 302 (shown in row) and sub-carrier 304 (column) based on the pre-coded symbol layer and group. 1). In FIG. 3, thepre-encoded symbol 303 corresponds to the pre-encoded symbol 203 (FIG. 2) and is shown as S_ijk , where i is the i th layer, j is the group number, and k is Represents the kth pre-coded symbol. In the illustrated embodiment with 16 data subcarriers, the first group ofpre-encoded symbols 303 are mapped to subcarriers 1 to 4 and subcarriers 9 to 12, while the second group ofPre-encoded symbols 303 are mapped to subcarriers 5-8 and subcarriers 13-16.

いくつかの実施例では、特定のレイヤの予め符号化されたシンボル３０３は、この実施例中で対角線上にマップされる。例えば、第１グループのシンボルに対して、第１レイヤの第１シンボル３０６は第１サブキャリアおよび第１送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第２シンボル３０８は第２サブキャリアおよび第２送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第３シンボル３１０は第３サブキャリアおよび第３送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第４シンボル３１２は第４サブキャリアおよび第４送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第５シンボル３１４は第９サブキャリアおよび第１送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第６シンボル３１６は第１０サブキャリアおよび第２送信アンテナにマップされ、第１レイヤの第７シンボル３１８は第１１サブキャリアおよび第３送信アンテナにマップされ、また、第１レイヤの第８シンボル３１０は第１２サブキャリアおよび第４送信アンテナにマップされる。このマッピングは、図３に図示されるように、他のレイヤおよび他のグループに同様に適用される。レイヤとグループに基づいた他のマッピングは、空間-周波数シンボル・マッパ１１０（図１）によって実行される。  In some embodiments, a particular layer ofpre-encoded symbols 303 is mapped diagonally in this embodiment. For example, for the first group of symbols, the first layerfirst symbol 306 is mapped to the first subcarrier and the first transmit antenna, and the first layersecond symbol 308 is the second subcarrier and the second transmission. Mapped to the antenna, thethird symbol 310 of the first layer is mapped to the third subcarrier and the third transmit antenna, thefourth symbol 312 of the first layer is mapped to the fourth subcarrier and the fourth transmit antenna, Thefifth symbol 314 of one layer is mapped to the ninth subcarrier and the first transmission antenna, thesixth symbol 316 of the first layer is mapped to the tenth subcarrier and the second transmission antenna, and the seventh symbol of thefirst layer 318 is mapped to the eleventh subcarrier and the third transmit antenna, and the eighth symbol 31 of the first layer 31 It is mapped to the 12 sub-carrier and a fourth transmit antenna. This mapping applies to other layers and groups as well, as illustrated in FIG. Another mapping based on layers and groups is performed by the space-frequency symbol mapper 110 (FIG. 1).

図１を参照して、いくつかの実施例では、空間チャネルは、相関のあるチャネル（例えば、周波数において非直交）である。これらの実施例では、各空間チャネルは、同じ周波数のシンボルで変調されたサブキャリアを使用することができる。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性（例えば、少なくとも部分的な直交性）は、アンテナ分離を通じて達成される。いくつかの実施例では、送信アンテナ１１４は、それらの間に少なくとも送信周波数の波長のほぼ半分の空間スペーシングを有することができる。いくつかの実施例では、その空間は、異なるアンテナが非相関性のチャネル・フェージングを受けるように選択されてもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送受信機１００によって使用される高スループットの空間-周波数ブロック・コードは、小さなアンテナの配置または分離に敏感でないことがあり、相関を減退させるアンテナに強健となる場合がある。いくつかの実施例では、アンテナ分離は、送信波長に比べて小さいことがある。いくつかの実施例では、空間チャネル間の非相関性は、ビーム形成をとおして達成されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  Referring to FIG. 1, in some embodiments, the spatial channel is a correlated channel (eg, non-orthogonal in frequency). In these embodiments, each spatial channel can use subcarriers modulated with symbols of the same frequency. In some embodiments, decorrelation between spatial channels (eg, at least partial orthogonality) is achieved through antenna separation. In some embodiments, the transmitantennas 114 can have a spatial spacing between them that is at least approximately half the wavelength of the transmit frequency. In some embodiments, the space may be selected such that different antennas undergo uncorrelated channel fading. In some embodiments, the high-throughput space-frequency block code used bymulti-carrier transceiver 100 may not be sensitive to small antenna placement or separation, and may be robust to antennas that reduce correlation. There is. In some embodiments, antenna separation may be small compared to the transmit wavelength. In some embodiments, decorrelation between spatial channels is achieved through beamforming, but the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、シンボルで変調された複数のサブキャリアを含む。いくつかの実施例では、シンボルで変調された各サブキャリアは、他のサブキャリアのほぼ中心周波数でヌル点を有し、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリア間において実質的な直交性を達成することができる。いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルは、複数のＯＦＤＭサブキャリアを含む直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信チャネルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, the multi-carrier communication channel includes a plurality of subcarriers modulated with symbols. In some embodiments, each subcarrier modulated with a symbol has a null point at approximately the center frequency of the other subcarrier to achieve substantial orthogonality between the subcarriers of the multicarrier communication channel. Can do. In some embodiments, the multi-carrier communication channel is an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication channel that includes multiple OFDM subcarriers, although the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００は、２以上の空間ダイバース送信アンテナ１１４を利用し、チャネルを２以上の空間チャネルに「分割」する。いくつかの実施例では、各送信アンテナは、１つの空間送信チャネルを定義する。他の実施例では、マルチキャリア送信機１００は、チャネルを空間チャネルに「分割」するためにビーム形成技術を使用する。これらの実施例では、各空間チャネルは、他の空間チャネルと同じサブキャリア上で個別か無関係なデータ・ストリームを通信するために使用され、周波数帯域幅の増加を伴わずに追加のデータ通信を許容する。空間チャネルの使用は、チャネルのマルチパス特性を利用する。いくつかの実施例では、空間チャネルは非直交チャネルであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments,multi-carrier transmitter 100 utilizes two or more spatial diversity transmitantennas 114 to “divide” the channel into two or more spatial channels. In some embodiments, each transmit antenna defines one spatial transmission channel. In other embodiments,multi-carrier transmitter 100 uses beamforming techniques to “split” the channel into spatial channels. In these embodiments, each spatial channel is used to communicate a separate or unrelated data stream on the same subcarrier as the other spatial channels, allowing additional data communication without increasing frequency bandwidth. Allow. The use of a spatial channel takes advantage of the multipath characteristics of the channel. In some embodiments, the spatial channel is a non-orthogonal channel, but the scope of the invention is not limited in this respect.

いくつかの実施例では、直並列コンバータ１０４は、マッパ１０２に先行する信号経路中で動作してもよい。いくつかの実施例に従って、マルチキャリア送信機１００のマッパ１０２は、個々のサブキャリア変調割当てに従って、サブキャリアをシンボル変調する。これは適応性ビット・ローディング（ＡＢＬ）と呼ばれることがある。従って、１またはそれ以上のビットは、サブキャリア上で変調されたシンボルによって表わされる。個々のサブチャネルのための変調割当ては、そのサブキャリアのためのチャネル特性またはチャネル条件に基づくが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、サブキャリア変調割当ては、１シンボル当たりゼロビットから１シンボル当たり１０またはそれ以上のビットの範囲で変動する。  In some embodiments, the serial toparallel converter 104 may operate in the signal path preceding themapper 102. In accordance with some embodiments, themapper 102 of themulticarrier transmitter 100 symbol modulates the subcarriers according to individual subcarrier modulation assignments. This is sometimes referred to as adaptive bit loading (ABL). Thus, one or more bits are represented by symbols modulated on subcarriers. The modulation assignment for an individual subchannel is based on the channel characteristics or channel conditions for that subcarrier, but the scope of the invention is not limited in this respect. In some embodiments, the subcarrier modulation assignment varies from zero bits per symbol to 10 or more bits per symbol.

いくつかの実施例では、マルチキャリア・シンボルは、個々のサブキャリア上で変調されたシンボルの組合せとして見られる。シンボルで変調されたサブキャリア当たりの可変ビット数、および、マルチキャリア・チャネルを含むサブチャネルの可変数のために、マルチキャリア・シンボル当たりのビット数は大きく変化する。  In some embodiments, multi-carrier symbols are viewed as a combination of symbols modulated on individual subcarriers. Due to the variable number of bits per subcarrier modulated with symbols and the variable number of subchannels including multicarrier channels, the number of bits per multicarrier symbol varies greatly.

いくつかの実施例では、マルチキャリア通信チャネルのための周波数スペクトルは、５ＧＨｚの周波数スペクトルまたは２．４ＧＨｚの周波数スペクトルのいずれかにサブキャリアを含む。これらの実施例では、５ＧＨｚの周波数スペクトルは、およそ４．９ＧＨｚから５．９ＧＨｚに及ぶ周波数を含み、また、２．４ＧＨｚの周波数スペクトルは、およそ２．３ＧＨｚから２．５ＧＨｚに及ぶ周波数を含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはなく、他の周波数スペクトルもまた等しく適切な場合もある。  In some embodiments, the frequency spectrum for the multi-carrier communication channel includes subcarriers in either the 5 GHz frequency spectrum or the 2.4 GHz frequency spectrum. In these embodiments, the 5 GHz frequency spectrum includes frequencies ranging from approximately 4.9 GHz to 5.9 GHz, and the 2.4 GHz frequency spectrum includes frequencies ranging from approximately 2.3 GHz to 2.5 GHz. However, the scope of the present invention is not limited in this respect, and other frequency spectra may be equally suitable.

図４は、本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。マルチキャリア受信機４００は、ワイヤレス通信装置の一部であり、マルチキャリア通信チャネル上で、ＯＦＤＭ通信信号のようなマルチキャリア通信信号を受信する。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機をさらに含む通信局の一部であってもよいが、他のマルチキャリア送信機がさらに適切なこともある。  FIG. 4 is a block diagram of a multi-carrier receiver according to some embodiments of the present invention.Multicarrier receiver 400 is part of a wireless communication device and receives a multicarrier communication signal, such as an OFDM communication signal, on a multicarrier communication channel. In some embodiments,multi-carrier receiver 400 may be part of a communication station that further includes a multi-carrier transmitter, such as multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1), but other multi-carrier transmissions. The machine may be more appropriate.

いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、２以上の空間チャネルを介するマルチキャリア通信チャネル上の信号を受信することができ、２本以上の受信アンテナ４０２を使用する。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、高スループットの空間-周波数ブロック・コードで符号化された信号を復号化し、畳込みまたはエラー訂正の復号化の使用を要求しないが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、高スループットの空間-周波数ブロック・コードを使用することにより、ビタビ復号の必要性を排除するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、増加したスループットおよび／または増加したレンジは、同様のビット誤り率および帯域幅を有する畳込み符号を用い、システムに対する高スループットの空間-周波数ブロック・コードの使用を通じて達成される。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、ヌル・プロセスを繰り返し使用して、高スループットの空間-周波数ブロック・コードで符号化されたマルチキャリア通信チャネルを介して受信した信号を復号化し、連続的にシンボルのレイヤからの干渉を取り除く。  In some embodiments,multi-carrier receiver 400 can receive signals on a multi-carrier communication channel over two or more spatial channels and uses two or more receiveantennas 402. In some embodiments,multi-carrier receiver 400 decodes a signal encoded with a high-throughput space-frequency block code and does not require the use of convolutional or error correction decoding, although The range of is not limited to this point. In some embodiments, the use of high throughput space-frequency block codes eliminates the need for Viterbi decoding, but the scope of the invention is not limited in this respect. In some embodiments, increased throughput and / or increased range is achieved through the use of high throughput space-frequency block codes for the system, using convolutional codes with similar bit error rates and bandwidths. The In some embodiments,multi-carrier receiver 400 uses a null process repeatedly to decode signals received over a multi-carrier communication channel encoded with a high-throughput space-frequency block code. Continuously remove interference from the symbol layer.

いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、デマルチプレクサ４０６を含み、受信シンボル・ベクトル４０５に対応するサブキャリア周波数コンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトル４０７のグループを生成する。シンボル・ベクトル４０７の各グループは、異なるサブキャリアから組み合わされたシンボル・コンポーネントを有してもよい。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル４０７は、Ｇ個のグループ（図４では２つのグループが図示されている）中のデマルチプレクサ４０６によって生成される。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトル４０７の各々は、Ｍ×Ｋ個の符号化されたシンボルの長さを有している。いくつかの実施例では、すべての受信アンテナ４０２上で受信されたサブキャリアのいくつかから情報を集めてグループ化するために、デマルチプレクサ４０６は、行ベクトルを列ベクトルへ再構成するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments,multi-carrier receiver 400 includes ademultiplexer 406 and generates a group ofsymbol vectors 407 by combining subcarrier frequency components corresponding to receivedsymbol vector 405. Each group ofsymbol vectors 407 may have symbol components combined from different subcarriers. In some embodiments,symbol vector 407 is generated bydemultiplexer 406 in G groups (two groups are shown in FIG. 4). In some embodiments, each ofsymbol vectors 407 has a length of M × K encoded symbols. In some embodiments, to collect and group information from some of the subcarriers received on all receiveantennas 402,demultiplexer 406 reconstructs the row vectors into column vectors, The scope of the invention is not limited to this point.

マルチキャリア受信機４００は、さらに、シンボル・ベクトル４０７の各グループに関連したヌル・キャンセラ４０８を含み、復号化されたシンボル・ベクトル４２０に基づいて、関連するグループのシンボル・ベクトルのためにサブキャリア単位でヌル・キャンセリングを実行する。ヌル・キャンセラ４０８は、ヌルがキャンセルされたシンボル・ベクトル４０９を生成する。  Multicarrier receiver 400 further includes anull canceller 408 associated with each group ofsymbol vectors 407, and based on decodedsymbol vector 420, subcarriers for the associated group of symbol vectors. Perform null canceling in units. Thenull canceller 408 generates asymbol vector 409 with null canceled.

マルチキャリア受信機４００は、さらに各グループに関連したデコーダ４１０を含み、ヌルがキャンセルされたシンボル・ベクトル４０９を復号する。いくつかの実施例では、デコーダ４１０は、スフィア・デコーダであり、関連するグループのシンボルのレイヤを球状に復号し、かつ、デコーダ４１０の出力（一度に一つの復号化したレイヤ）に、シータと呼ばれる複素フィールド・マトリックスを乗じる。このように、デコーダ４１０はヌル・キャンセラ４０８に対する予め符号化されたシンボル・ベクトル４２０（例えば、現在のレイヤを再生成する）を再生成し、その結果、レイヤがすべて復号されるまで、ヌル・キャンセラ４０８は現在のレイヤのシンボル・ベクトル４０７からの寄与をキャンセルする。いくつかの実施例では、ヌルは、レイヤがすべて復号されるまで、キャンセルがＭ−１回の繰り返しに対して行なわれている間各サブキャリアに対して１回行われるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、デコーダ４１０は、総当りのＭＬ検出と異なり、球または球状限界の範囲内で最大尤度（ＭＬ）検出を実行する。いくつかの実施例では、デコーダ４１０は、マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアに対して復号されたＱＡＭシンボル・ベクトル４１１を生成する。  Multicarrier receiver 400 further includes adecoder 410 associated with each group for decoding null canceledsymbol vector 409. In some embodiments,decoder 410 is a sphere decoder that spherically decodes a layer of related groups of symbols, and outputs theta (one decoded layer at a time) to theta and Multiply by a complex field matrix called. In this way, thedecoder 410 regenerates a pre-encoded symbol vector 420 (eg, regenerates the current layer) for thenull canceller 408 so that all null layers are decoded until all layers are decoded. Thecanceller 408 cancels the contribution from the currentlayer symbol vector 407. In some embodiments, the null is performed once for each subcarrier while cancellation is performed for M-1 iterations until all layers are decoded, Is not limited to this point. In some embodiments, thedecoder 410 performs maximum likelihood (ML) detection within a sphere or spherical limit, unlike brute force ML detection. In some embodiments,decoder 410 generates a decodedQAM symbol vector 411 for each subcarrier of the multicarrier communication channel.

いくつかの実施例では、ヌル・キャンセラ４０８は、第ｉレイヤが依然第１レイヤから第ｉ−１レイヤまでの干渉を受け、特定のサブキャリア周波数のためのシンボル・ベクトル内で第ｉ＋１レイヤから第Ｍレイヤまで実質的に干渉がないようにシンボルをヌル化するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、ヌル・キャンセラ４０８は、さらにシンボル・ベクトル４２０に基づいてヌル化した後にシンボル・ベクトル４０７中のいくつかの要素をキャンセルする。レイヤがすべて復号されるまで、これは連続的に行なわれる。いくつかの実施例では、これは反復するプロセスである。例えば、第１反復中に、キャンセルされるものは何もなく、フィード・バックされた復号化シンボル・ベクトル４２０は０である。  In some embodiments, thenull canceller 408 may cause the i-th layer to still be subject to interference from the 1st layer to the i-1th layer, and from the i + 1th layer in the symbol vector for a particular subcarrier frequency. The symbols are nulled so that there is substantially no interference up to the Mth layer, but the scope of the present invention is not limited to this point. In some embodiments, thenull canceller 408 cancels some elements in thesymbol vector 407 after further nulling based on thesymbol vector 420. This is done continuously until all layers are decoded. In some embodiments, this is an iterative process. For example, nothing is canceled during the first iteration, and the decodedsymbol vector 420 fed back is zero.

いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、さらにＦＦＴ回路４０４を含み、受信アンテナ４０２を介して受信したマルチキャリア通信チャネルのサブキャリアを復調し、各受信アンテナに関連する受信シンボル・ベクトル４０５を生成する。受信シンボル・ベクトル４０５（つまり各アンテナ４０２から）は、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの各々からのシンボル・コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、受信アンテナ４０２の数は、マルチキャリア通信信号を送信するために使用される送信アンテナまたは空間チャネルの数に等しいかそれより多いが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments,multicarrier receiver 400 further includes anFFT circuit 404 that demodulates subcarriers of a multicarrier communication channel received via receiveantenna 402 and receives symbol vectors associated with each receive antenna. 405 is generated. Received symbol vector 405 (i.e., from each antenna 402) includes symbol components from each of the subcarriers of the multicarrier communication channel. In some embodiments, the number of receiveantennas 402 is equal to or greater than the number of transmit antennas or spatial channels used to transmit multicarrier communication signals, although the scope of the invention is limited in this respect. It will never be done.

いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、さらにシンボル逆マッパ４１２を含み、各グループのために復号されたシンボル・ベクトル１１１を逆マップし、複数の並列ビット・セット４１３を生成する。シンボル逆マッパ４１２はＱＡＭ逆マッパであってもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、マルチキャリア受信機４００は、さらに複数の並列ビット・セット４１３から直列ビット・ストリーム４１５を生成するための並直列コンバータ４１４を含む。  In some embodiments,multi-carrier receiver 400 further includes asymbol demapper 412 that demaps the decodedsymbol vector 111 for each group to generate a plurality of parallel bit sets 413. The symbol demapper 412 may be a QAM demapper, but the scope of the present invention is not limited in this respect. In some embodiments,multi-carrier receiver 400 further includes a parallel toserial converter 414 for generating aserial bit stream 415 from a plurality of parallel bit sets 413.

いくつかの実施例では、シンボル間干渉を低減させるために送信機によって付加された周期的プレフィックス（ＣＰ）を取り除くための回路（図示せず）をＦＦＴ回路４０４の前の信号経路に含めてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, circuitry (not shown) for removing the cyclic prefix (CP) added by the transmitter to reduce intersymbol interference may be included in the signal path before theFFT circuit 404. However, the scope of the present invention is not limited to this point.

マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は、個人向け携帯型情報機器（ＰＤＡ）、ワイヤレス通信能力を有するラップトップまたはポータブル・コンピュータ、ウェブ・タブレット、ワイヤレス電話、ワイヤレス・ヘッドホーン、ページャ、インスタント・メッセージング装置、デジタル・カメラ、アクセス・ポイントまたは他の装置を備えたラップトップまたは、ポータブルーおよび／または情報をワイヤレスに受信および／または送信できる他の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、特定の通信規格、例えばワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）のためのＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ／ｈ）、および／または、８０２．１１（ｎ）基準、および／または、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）のための８０２．１６基準を含む電気電子学会（ＩＥＥＥ）の標準規格に従って、マルチキャリア送信機１００（図１）は無線周波数（ＲＦ）通信を送信し、また、マルチキャリア受信機４００は、無線周波数（ＲＦ）通信を受信するが、送信機１００（図１）および／または受信機４００はさらに地上波デジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ）の放送標準規格および高機能無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＨｉｐｅｒＬＡＮ）標準規格を含む他の技術に従う通信を送信しおよび／または受信するのに適している。  Multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier receiver 400 may be a personal digital assistant (PDA), a laptop or portable computer with wireless communication capabilities, a web tablet, a wireless phone, a wireless On headphones, pagers, instant messaging devices, digital cameras, laptops with access points or other devices, or parts of portable and / or other devices that can receive and / or transmit information wirelessly There may be. In some embodiments, certain communication standards, such as IEEE 802.11 (a), 802.11 (b), 802.11 (g / h), and wireless local area network (WLAN), and In accordance with the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards including the 802.11 (n) standard and / or the 802.16 standard for Wireless Urban Area Networks (WMAN) (see FIG. 1). ) Transmits radio frequency (RF) communications, and themulti-carrier receiver 400 receives radio frequency (RF) communications, but the transmitter 100 (FIG. 1) and / or thereceiver 400 is further terrestrial digital. -Video broadcasting (DVB-T) broadcasting standard and high-function wireless local area network (HiperLAN) standard Suitable for transmitting and / or receiving communications according to another technique including rating.

本発明のいくつかの実施例は、８０２．１１ｘを具体化（例えば、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ＨＴなど）する例示内容で議論されるが、請求項はこれらに制限されない。本発明のいくつかの実施例は、マルチキャリア・ワイヤレス通信チャネルを使用するあらゆるワイヤレス・システムの一部として具体化され、（例えば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、ディスクリート・マルチトーン変調（ＤＭＴ）など）、それらは限定された範囲内で用いられても、また限定なしに用いられてもよく、例えば、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレス都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）、ワイヤレス広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）、セルラー・ネットワーク、第３世代（３Ｇ）ネットワーク、第４世代（４Ｇ）ネットワーク、ユニバーサル携帯電話システム（ＵＭＴＳ）および同様な通信システムに使用される。  Although some embodiments of the present invention are discussed in an example that embodies 802.11x (eg, 802.11a, 802.11g, 802.11HT, etc.), the claims are not limited thereto. Some embodiments of the present invention are embodied as part of any wireless system that uses a multi-carrier wireless communication channel (eg, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Discrete Multitone Modulation (DMT)). ), Etc.), which may be used within a limited range or without limitation, for example, wireless personal area network (WPAN), wireless local area network (WLAN) Used in wireless metropolitan area networks (WMAN), wireless wide area networks (WWAN), cellular networks, third generation (3G) networks, fourth generation (4G) networks, universal mobile phone systems (UMTS) and similar communication systems Is done.

いくつかの実施例では、各送信アンテナ１１４（図１）および各受信アンテナ４０２は、指向性または無指向性アンテナを含み、例えばダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、ループ・アンテナ、マイクロストリップ・アンテナ、あるいはＲＦ信号の受信および／または送信に適している他のタイプのアンテナを含む。  In some embodiments, each transmit antenna 114 (FIG. 1) and each receiveantenna 402 includes a directional or omnidirectional antenna, such as a dipole antenna, a monopole antenna, a loop antenna, a microstrip antenna. Or other types of antennas suitable for receiving and / or transmitting RF signals.

いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は、単一のマルチキャリア通信局の一部である。マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は１またはそれ以上のワイヤレス通信装置の一部として図示されているが、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は、汎用目的の処理または計算システムを含むあらゆるワイヤレスまたは有線通信装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は、電池駆動の装置の一部であってもよい。いくつかの実施例では、送信機１００（図１）および受信機４００が通信局の一部である場合、送信および受信アンテナは共有されてもよいが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  In some embodiments, multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier receiver 400 are part of a single multi-carrier communication station. Although multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier receiver 400 is illustrated as part of one or more wireless communication devices, multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier Receiver 400 may be part of any wireless or wired communication device that includes a general purpose processing or computing system. In some embodiments, multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier receiver 400 may be part of a battery-powered device. In some embodiments, if transmitter 100 (FIG. 1) andreceiver 400 are part of a communication station, the transmit and receive antennas may be shared, but the scope of the invention is limited in this respect. Never happen.

マルチキャリア送信機１００（図１）および／またはマルチキャリア受信機４００は、いくつかの個別の機能要素を具備するものとして図示されるが、１またはそれ以上の機能要素が組み合わされてもよく、またデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）を含む処理要素および／または他のハードウェア要素のようなソフトウェア志向の要素と組み合わされて実施されてもよい。例えば、図示された要素は、少なくともここに説明された機能を行なうための１またはそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および様々なハードウェアおよび論理回路の組合せを含む。  Multi-carrier transmitter 100 (FIG. 1) and / ormulti-carrier receiver 400 is illustrated as comprising several individual functional elements, but one or more functional elements may be combined, It may also be implemented in combination with processing elements including a digital signal processor (DSP) and / or software-oriented elements such as other hardware elements. For example, the illustrated elements include one or more microprocessors, DSPs, application specific integrated circuits (ASICs), and combinations of various hardware and logic circuits to perform at least the functions described herein.

もし特に他の方法で述べられないならば、処理、計算、演算、および、判断、表示または同種の用語は１またはそれ以上の処理または計算システムまたは同様の装置の動作またはプロセスを指すことがあり、それは処理システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な量（例えば、電子）として表わされるデータを処理システムのレジスタまたはメモリまたは他の情報の格納、伝送、表示装置内の物理量として同様に表わされる他のデータへ操作し変換する。更に、ここに使用されるように、コンピューティング（計算）装置は、揮発性または不揮発性メモリ、またはそれらの組合せであるコンピュータ読取可能メモリに結合された１またはそれ以上の処理要素を含む。  Unless specifically stated otherwise, processing, computing, computing, and judging, displaying or like terms may refer to the operation or process of one or more processing or computing systems or similar devices. , It also represents data represented as physical quantities in the processing system registers and memory (eg, electronics), and other data represented in the processing system registers or memory or other information stored, transmitted, physical quantities in the display device as well Manipulate and convert to data. Further, as used herein, a computing (computing) device includes one or more processing elements coupled to computer readable memory that is volatile or non-volatile memory, or a combination thereof.

図５は、本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数シンボルの送信手順を示すフローチャートである。空間-周波数シンボル送信手順５００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機によって実行されるが、他のマルチキャリア送信機もまた適切である。いくつかの実施例において、手順５００は、１を越える空間チャネルを含むマルチキャリア通信チャネル上で送信するためのシンボルを符号化し、１を越える送信アンテナを使用する。  FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting space-frequency symbols according to some embodiments of the present invention. Spatial-frequencysymbol transmission procedure 500 is performed by a multicarrier transmitter, such as multicarrier transmitter 100 (FIG. 1), although other multicarrier transmitters are also suitable. In some embodiments,procedure 500 encodes symbols for transmission on a multi-carrier communication channel that includes more than one spatial channel and uses more than one transmit antenna.

動作５０２は、入力直列ビット・ストリームから直列シンボル・ストリームを生成することを含む。いくつかの実施例では、動作５０２は、マッパ１０２（図１）のようなシンボル・マッパによって実行される。  Act 502 includes generating a serial symbol stream from an input serial bit stream. In some embodiments,operation 502 is performed by a symbol mapper, such as mapper 102 (FIG. 1).

動作５０４は、直列シンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトルを生成することを含む。各シンボル・ベクトルは、１を越えるシンボルを有する。いくつかの実施例では、動作５０４は、直並列コンバータ１０４（図１）のような直並列コンバータによって実施される。  Act 504 includes generating a plurality of parallel symbol vectors from the serial symbol stream. Each symbol vector has more than one symbol. In some embodiments,operation 504 is performed by a series-parallel converter, such as series-parallel converter 104 (FIG. 1).

動作５０６は、各シンボル・ベクトルに複素フィールド・マトリックスを乗じて複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成することを含む。いくつかの実施例では、動作５０６は、複数の並列シンボル・ベクトルの各々を別々に予め符号化する線形二乗プリコーダでシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化された複数の並列シンボル・ベクトルを生成することを含む。いくつかの実施例では、複素フィールド・マトリックスは、実質的に行方向のヴァンデルモンド構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作５０６は、プリコーダ１０６（図１）のようなプリコーダによって実行される。  Act 506 includes multiplying each symbol vector by a complex field matrix to encode a plurality of symbol vectors to generate a pre-encoded symbol vector. In some embodiments,operation 506 encodes the symbol vector with a linear square precoder that pre-encodes each of the plurality of parallel symbol vectors separately to generate a plurality of pre-encoded parallel symbol vectors. Including doing. In some embodiments, the complex field matrix is a square complex field matrix with a substantially row-wise Vandermonde structure, although the scope of the invention is not limited in this respect. In some embodiments,operation 506 is performed by a precoder, such as precoder 106 (FIG. 1).

動作５０８は、予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループへグループ化することを含む。各グループは、２以上の予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する。いくつかの実施例では、動作５０８は、パーティショナ１０８（図１）のようなパーティショナによって実行される。  Act 508 includes grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups. Each group has two or more pre-encoded symbol vectors. In some embodiments,operation 508 is performed by a partitioner, such as partitioner 108 (FIG. 1).

動作５１０は、少なくとも部分的に予め符号化されたシンボルのグループおよび予め符号化されたシンボルのグループ内の位置に基づいて、予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つへマッピングすることを含む。いくつかの実施例では、動作５１０は、予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの１つおよび複数の送信アンテナの１つにマッピングすることを含む。各送信アンテナは、空間チャネルの１つに対応するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作５１０は、空間-周波数シンボル・マッパ１１０（図１）のような空間-周波数シンボル・マッパによって実行される。  Operation 510 multiplies a pre-coded symbol of a pre-coded symbol vector based at least in part on a group of pre-coded symbols and a position within the group of pre-coded symbols. Mapping to one of a plurality of subcarriers and one of a plurality of spatial channels of a carrier communication channel. In some embodiments,operation 510 maps a pre-encoded symbol of a pre-encoded symbol vector to one of the subcarriers and one of the multiple transmit antennas of the multicarrier communication channel. including. Each transmit antenna corresponds to one of the spatial channels, but the scope of the present invention is not limited in this respect. In some embodiments,operation 510 is performed by a space-frequency symbol mapper, such as space-frequency symbol mapper 110 (FIG. 1).

動作５１２は、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行することを含み、動作５１０で生成された空間-周波数にマッピングされたシンボルから空間チャネルの対応する１つ上でＲＦ送信するための変調信号を生成する。  Act 512 includes performing a Fast Inverse Fourier Transform (IFFT) to modulate the modulated signal for RF transmission on the corresponding one of the spatial channels from the space-frequency mapped symbols generated inact 510. Generate.

図６は、本発明のいくつかの実施例に従うシンボルの受信および復号手順を示すフローチャートである。シンボルの受信および復号手順６００は、マルチキャリア受信機４００（図４）のようなマルチキャリア受信機によって行なわれるが、他のマルチキャリア受信機がさらに適切な場合もある。手順６００は、マルチキャリア送信機１００（図１）のようなマルチキャリア送信機によって送信された信号を復号するために、あるいは手順５００（図５）によって生成されたマルチキャリア信号を復号するために実行されるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  FIG. 6 is a flowchart illustrating symbol reception and decoding procedures according to some embodiments of the present invention. Symbol reception anddecoding procedure 600 is performed by a multi-carrier receiver, such as multi-carrier receiver 400 (FIG. 4), although other multi-carrier receivers may be more appropriate.Procedure 600 is for decoding a signal transmitted by a multicarrier transmitter, such as multicarrier transmitter 100 (FIG. 1), or for decoding a multicarrier signal generated by procedure 500 (FIG. 5). Although practiced, the scope of the present invention is not limited in this respect.

動作６０４は、複数の受信アンテナ上で受信されたマルチキャリア通信信号のサブキャリアを復調することを含み、各受信アンテナに関連する受信シンボル・ベクトルを生成する。いくつかの実施例では、受信シンボル・ベクトルは、マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアの各々からのシンボル・コンポーネントを含む。いくつかの実施例では、動作６０４は、ＦＦＴ回路４０４（図４）のようなＦＦＴ回路によって実行される。  Act 604 includes demodulating the subcarriers of the multicarrier communication signal received on the plurality of receive antennas to generate a receive symbol vector associated with each receive antenna. In some embodiments, the received symbol vector includes symbol components from each of the subcarriers of the multicarrier communication channel. In some embodiments,operation 604 is performed by an FFT circuit, such as FFT circuit 404 (FIG. 4).

動作６０６は、受信シンボル・ベクトルの対応するサブキャリア周波数コンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトルのグループを生成することを含む。いくつかの実施例では、動作６０６は、シンボル・ベクトルを再構成および／またはデマルチプレックスすることを含む。いくつかの実施例では、シンボル・ベクトルの各グループは、異なるサブキャリアから結合されたシンボル・コンポーネントを含んでもよい。いくつかの実施例では、動作６０６は、デマルチプレクサ４０６（図４）のようなデマルチプレクサによって実行される。  Act 606 includes generating a group of symbol vectors by combining corresponding subcarrier frequency components of the received symbol vector. In some embodiments,operation 606 includes reconstructing and / or demultiplexing the symbol vector. In some embodiments, each group of symbol vectors may include symbol components combined from different subcarriers. In some embodiments,operation 606 is performed by a demultiplexer, such as demultiplexer 406 (FIG. 4).

動作６０８は、復号されたシンボル・ベクトルに基づいて、サブキャリア単位で関連するグループのシンボル・ベクトルをヌル・キャンセルすることを含み、ヌル・キャンセルされたシンボル・ベクトルを生成する。いくつかの実施例では、動作６０８は、連続するレイヤ中のシンボル・ベクトルからの干渉を反復してキャンセルする。いくつかの実施例では、ヌル・キャンセラは、シンボル・ベクトル４０７（図４）からの干渉を無力化し、その結果、第ｉレイヤは、いまだ第１から第ｉ−１レイヤに対して干渉し、第ｉ＋１レイヤから第Ｍレイヤに対して実質的に干渉していないが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。いくつかの実施例では、動作６０８は、ヌル・キャンセラ４０８（図４）のようなヌル・キャンセラによって実行される。  Act 608 includes null-cancelling the associated group of symbol vectors on a subcarrier basis based on the decoded symbol vector to generate a null-cancelled symbol vector. In some embodiments,operation 608 iteratively cancels interference from symbol vectors in successive layers. In some embodiments, the null canceller disables interference from the symbol vector 407 (FIG. 4) so that the i th layer still interferes with the first through i−1 layers, Although there is no substantial interference from the (i + 1) th layer to the Mth layer, the scope of the present invention is not limited to this point. In some embodiments,operation 608 is performed by a null canceller, such as null canceller 408 (FIG. 4).

動作６１０は、復号された出力１レイヤに一度に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより、関連するグループのシンボルのレイヤを復号することを含み、ヌル・キャンセリングを行なうためのシンボル・ベクトルを再生成する。いくつかの実施例では、動作６１０は、デコーダ４１０（図４）のようなデコーダによって実行される。いくつかの実施例では、動作６１０は、マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアに対する復号されたＱＡＭシンボル・ベクトルを生成するために球状に復号することを含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。  Act 610 includes decoding a layer of symbols of the associated group by multiplying the decoded output 1 layer at a time by a complex field matrix and regenerating a symbol vector for null canceling. To do. In some embodiments,operation 610 is performed by a decoder, such as decoder 410 (FIG. 4). In some embodiments,operation 610 includes spherical decoding to generate a decoded QAM symbol vector for each subcarrier of the multicarrier communication channel, although the scope of the invention is limited in this respect. It will never be done.

動作６１２は、各グループに対して復号されたシンボル・ベクトルを逆マッピングすることを含み、複数の並列のビット・セットを生成する。動作６１２は、逆マッパ４１２（図４）のようなシンボル逆マッパによって実行される。  Act 612 includes inverse mapping the decoded symbol vectors for each group to generate a plurality of parallel bit sets.Operation 612 is performed by a symbol inverse mapper, such as inverse mapper 412 (FIG. 4).

動作６１４は、複数の並列のビット・セットから直列ビット・ストリームを生成することを含む。いくつかの実施例では、動作６１４は、並直列コンバータ４１４（図４）のような並直列コンバータによって実行される。  Act 614 includes generating a serial bit stream from a plurality of parallel bit sets. In some embodiments,operation 614 is performed by a parallel to serial converter, such as parallel to serial converter 414 (FIG. 4).

手順５００および６００の個々の動作が図示され、個別の動作として記述されているが、１またはそれ以上の個々の動作が同時に実行されてもよく、また、図示された順に動作が行なわれることを必要としない。  Although the individual operations ofprocedures 500 and 600 are illustrated and described as individual operations, one or more individual operations may be performed simultaneously, and the operations are performed in the order shown. do not need.

本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアのいずれかまたはそれらの組合せで実行される。本発明の実施例は、機械読取可能な媒体上に格納された命令として実行され、それは、ここに説明された動作を行なうために少なくとも１つのプロセッサによって読み取られ実行される。機械読取可能な媒体は、機械（例えばコンピュータ）によって判読可能な形式で情報を格納するか送信するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械読取可能な媒体は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク格納媒体、光格納媒体、フラッシュ・メモリ装置、電気的、光学的、音響的、または他の形式の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）および他の形式を含む。  Embodiments of the present invention are implemented in hardware, firmware and / or software. Embodiments of the invention are implemented as instructions stored on a machine-readable medium, which are read and executed by at least one processor to perform the operations described herein. A machine-readable medium includes any mechanism for storing or transmitting information in a form readable by a machine (eg, a computer). For example, machine readable media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic disk storage media, optical storage media, flash memory devices, electrical, optical, acoustic, Or other forms of propagated signals (eg, carrier waves, infrared signals, digital signals, etc.) and other forms.

本要約は、技術的な開示の性質および要点を確認できる要約を要求する３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．第１．７２（ｂ）条に応じるために提供される。それは、請求項の範囲または意味を制限しまたは解釈するために使用されないという理解の下で提出される。  This summary requires a summary that can confirm the nature and gist of the technical disclosure. F. R. Provided to comply with Section 1.72 (b). It is submitted with the understanding that it will not be used to limit or interpret the scope or meaning of the claims.

前述の詳細な説明では、様々な特徴は、明細書を簡素化する目的で単一の実施例中に随時ひとまとめにされている。明細書におけるこの方法は、主題に係る実施例が各請求項で明確に列挙されるより多くの特徴を要求する発明に反映するものとして解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、本発明は、開示された単一の実施例におけるすべての特徴より少ない状態にある。したがって、以下の請求項は、各請求項が個別の好適な実施例として独自に主張すると共に、本詳細な説明に組み入れられる。  In the foregoing detailed description, various features are sometimes grouped together in a single embodiment for the purpose of simplifying the specification. This method in the specification should not be construed as reflecting an invention in which the subject embodiment requires more features than are expressly recited in each claim. Rather, as the following claims indicate, the invention is less than all the features of a single disclosed embodiment. Thus, the following claims are hereby incorporated into this detailed description, with each claim standing on its own as a separate preferred embodiment.

本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア送信機のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a multi-carrier transmitter according to some embodiments of the present invention.本発明のいくつかの実施例に従う所定の符号化シンボル・ベクトルを図示する。Fig. 4 illustrates a predetermined encoded symbol vector according to some embodiments of the present invention.本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数のマッピングを図示する。Fig. 4 illustrates a space-frequency mapping according to some embodiments of the present invention.本発明のいくつかの実施例に従うマルチキャリア受信機のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a multi-carrier receiver according to some embodiments of the invention.本発明のいくつかの実施例に従う空間-周波数シンボルの送信手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of transmitting space-frequency symbols according to some embodiments of the present invention.本発明のいくつかの実施例に従うシンボル受信および復号手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating symbol reception and decoding procedures according to some embodiments of the present invention.

Claims (31)

Translated fromJapanese

シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するプリコーダと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループにグループ化するパーティショナであって、各グループは２以上の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する、パーティショナと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、少なくとも部分的に前記予め符号化されたシンボルのグループおよび前記グループ内の前記予め符号化されたシンボルの位置に基づいて、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数シンボル・マッパと、
複数の送信アンテナであって、各送信アンテナは前記空間チャネルの１つに対応する、複数の送信アンテナと、
を含み、
前記プリコーダは、Ｍ×Ｇ個の並列シンボル・ベクトルを符号化し、各並列シンボル・ベクトルはＭ×Ｋ個のシンボルを有し、
前記パーティショナは、前記予め符号化されたシンボル・ベクトルをＧ個の並列シンボル・ベクトルのグループへグループ化し、各グループはＭ個の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有し、
ここで、Ｍ、ＧおよびＫは、正の整数であり、
Ｍ×Ｋ×Ｇは、前記マルチキャリア通信チャネルのデータ・サブキャリア数に等しく、
Ｍは、前記送信アンテナ数に等しい、
ことを特徴とするマルチキャリア送信機。A precoder that encodes a plurality of symbol vectors by multiplying each of the symbol vectors by a complex field matrix to generate a pre-encoded symbol vector;
A partitioner for grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups, each group having two or more pre-encoded symbol vectors;
A pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector is at least partially based on the group of pre-encoded symbols and the position of the pre-encoded symbol within the group. A spatial-frequency symbol mapper that maps to one of a plurality of subcarriers of a carrier communication channel and one of a plurality of spatial channels;
A plurality of transmit antennas, each transmit antenna corresponding to one of the spatial channels;
Only including,
The precoder encodes M × G parallel symbol vectors, each parallel symbol vector having M × K symbols;
The partitioner groups the pre-encoded symbol vectors into groups of G parallel symbol vectors, each group having M pre-encoded symbol vectors;
Here, M, G and K are positive integers,
M × K × G is equal to the number of data subcarriers of the multicarrier communication channel,
M is equal to the number of transmit antennas,
A multi-carrier transmitter characterized by that. 入力直列ビット・ストリームから直列シンボル・ストリームを生成するシンボル・マッパと、
前記直列シンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトルを生成する直並列コンバータであって、前記シンボル・ベクトルは２以上のシンボルを有する、直並列コンバータと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の送信機。A symbol mapper that generates a serial symbol stream from an input serial bit stream;
A serial-parallel converter for generating a plurality of parallel symbol vectors from the serial symbol stream, wherein the symbol vector comprises two or more symbols;
The transmitter of claim 1, further comprising: 空間-周波数シンボル・マッパによって提供される空間-周波数にマップされたシンボルから、前記空間チャネルの対応するチャネル上に無線周波数（ＲＦ）送信のための信号を生成する高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の送信機。  A fast inverse Fourier transform (IFFT) circuit that generates a signal for radio frequency (RF) transmission on a corresponding channel of the spatial channel from the space-frequency mapped symbols provided by the space-frequency symbol mapper The transmitter of claim 2, further comprising: 前記プリコーダは、前記複数の並列シンボル・ベクトルの各々を別々に予め符号化し、複数の並列の予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成する線形二乗プリコーダであることを特徴とする請求項１記載の送信機。  The precoder is a linear square precoder that pre-codes each of the plurality of parallel symbol vectors separately and generates a plurality of parallel pre-coded symbol vectors. Transmitter. 前記複素フィールド・マトリックスは、実質的に行方向のヴァンデルモンド構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであることを特徴とする請求項４記載の送信機。  5. The transmitter according to claim 4, wherein the complex field matrix is a square complex field matrix having a substantially Verndelmond structure in a row direction. 前記予め符号化されたシンボル・ベクトルのシンボルは、シンボルのレイヤに関連し、レイヤ数は各グループに対してＭであり、
前記空間-周波数シンボル・マッパは、前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの各予め符号化されたシンボルを、前記シンボルに関連した前記グループおよび前記レイヤに基づいて、前記サブキャリアの１つおよび前記送信アンテナの１つにマップし、
前記空間-周波数シンボル・マッパは、Ｍ×Ｋ×Ｇ個のシンボルを各送信アンテナにマップし、前記サブキャリア上の変調のために複数のＭ×Ｋ×Ｇ個のシンボルのマップされたシンボルを前記送信アンテナに関連したＩＦＦＴ回路に提供する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。The symbols of the pre-encoded symbol vector are associated with a layer of symbols, the number of layers being M for each group;
The space-frequency symbol mapper determines each pre-coded symbol of the pre-coded symbol vector based on the group and the layer associated with the symbol and the sub-carrier and the layer. Map to one of the transmit antennas,
The space-frequency symbol mapper maps M × K × G symbols to each transmit antenna and maps a mapped symbol of a plurality of M × K × G symbols for modulation on the subcarrier. Providing an IFFT circuit associated with the transmit antenna;
The transmitter according to claim1 . 前記空間-周波数シンボル・マッパは、前記レイヤの少なくともいくつかのシンボルを、前記シンボルのグループおよび前記グループ内の位置に基づいて、連続した方法で前記サブキャリアおよび前記送信アンテナへマップすることを特徴とする請求項１記載の送信機。The space-frequency symbol mapper maps at least some symbols of the layer to the subcarriers and the transmit antennas in a sequential manner based on the group of symbols and the position within the group. The transmitter according to claim1 . 前記マルチキャリア通信チャネルは、複数の空間チャネルを含み、各空間チャネルは複数の送信アンテナの１つに関連し、
各空間チャネルは、他の空間チャネルと同じ周波数のサブキャリアを使用し、
前記送信アンテナは、それらの間に少なくとも送信周波数のほぼ半波長の距離を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。The multi-carrier communication channel includes a plurality of spatial channels, each spatial channel associated with one of a plurality of transmit antennas;
Each spatial channel uses subcarriers with the same frequency as the other spatial channels,
The transmitting antennas have a distance of at least approximately a half wavelength of the transmitting frequency between them,
The transmitter according to claim 1. 前記マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含み、
各シンボルで変調されたサブキャリアは、他のサブキャリアの実質的に中心周波数にヌル点を有し、前記マルチキャリア通信チャネルの前記サブキャリア間に実質的な直交性を達成する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信機。The multicarrier communication channel includes subcarriers modulated with a plurality of symbols;
The subcarriers modulated in each symbol have a null point at substantially the center frequency of the other subcarriers to achieve substantial orthogonality between the subcarriers of the multicarrier communication channel
The transmitter according to claim 1.シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するプリコーダと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループにグループ化するパーティショナであって、各グループは２以上の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する、パーティショナと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、少なくとも部分的に前記予め符号化されたシンボルのグループおよび前記グループ内の前記予め符号化されたシンボルの位置に基づいて、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数シンボル・マッパと、
複数の送信アンテナであって、各送信アンテナは前記空間チャネルの１つに対応する、複数の送信アンテナと、
を含むマルチキャリア送信機、および、
受信シンボル・ベクトルの対応するサブキャリア周波数のコンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトルのグループを生成するデマルチプレクサと、
復号されたシンボル・ベクトルに基づいて、関連するグループのシンボル・ベクトルのためにサブキャリア単位でヌル・キャンセルを行なうためのシンボル・ベクトルの各グループに関連したヌル・キャンセラであって、前記ヌル・キャンセラはヌル点のキャンセルされたシンボル・ベクトルを生成する、ヌル・キャンセラと、
前記関連するグループのシンボルのレイヤを復号し、かつ、前記デコーダの出力に複素フィールド・マトリックスを一度に１レイヤ乗じて、前記ヌル・キャンセラのためのシンボル・ベクトルを再生成する、各グループに関連したデコーダと、
を含むマルチキャリア受信機、
を含むことを特徴とするマルチキャリア通信局。A precoder that encodes a plurality of symbol vectors by multiplying each of the symbol vectors by a complex field matrix to generate a pre-encoded symbol vector;
A partitioner for grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups, each group having two or more pre-encoded symbol vectors;
A pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector is at least partially based on the group of pre-encoded symbols and the position of the pre-encoded symbol within the group. A spatial-frequency symbol mapper that maps to one of a plurality of subcarriers of a carrier communication channel and one of a plurality of spatial channels;
A plurality of transmit antennas, each transmit antenna corresponding to one of the spatial channels;
Including a multi-carrier transmitter, and
A demultiplexer that generates a group of symbol vectors by combining the corresponding subcarrier frequency components of the received symbol vector;
A null canceller associated with each group of symbol vectors for performing null cancellation on a per subcarrier basis for the associated group of symbol vectors based on the decoded symbol vector, the null canceller The canceller generates a null point canceled symbol vector, and a null canceller,
Associated with each group, decoding a layer of symbols of the associated group and multiplying the output of the decoder by a complex field matrix one layer at a time to regenerate the symbol vector for the null canceller The decoder
Including multi-carrier receiver,
Amulti-carrier communication station . 受信シンボル・ベクトルの対応するサブキャリア周波数のコンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトルのグループを生成するデマルチプレクサと、
復号されたシンボル・ベクトルに基づいて、関連するグループのシンボル・ベクトルのためにサブキャリア単位でヌル・キャンセルを行なうためのシンボル・ベクトルの各グループに関連したヌル・キャンセラであって、前記ヌル・キャンセラはヌル点のキャンセルされたシンボル・ベクトルを生成する、ヌル・キャンセラと、
前記関連するグループのシンボルのレイヤを復号し、かつ、前記デコーダ出力に複素フィールド・マトリックスを一度に１レイヤ乗じ、前記ヌル・キャンセラのためのシンボル・ベクトルを再生成する、各グループに関連するデコーダと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア受信機。A demultiplexer that generates a group of symbol vectors by combining the corresponding subcarrier frequency components of the received symbol vector;
A null canceller associated with each group of symbol vectors for performing null cancellation on a per subcarrier basis for the associated group of symbol vectors based on the decoded symbol vector, the null canceller The canceller generates a null point canceled symbol vector, and a null canceller,
A decoder associated with each group that decodes the layer of symbols of the associated group and multiplies the decoder output by a complex field matrix one layer at a time to regenerate the symbol vector for the null canceller When,
A multi-carrier receiver comprising: 前記ヌル・キャンセラは、連続するレイヤ中の前記シンボル・ベクトルからの干渉を反復して取り消すことを特徴とする請求項１１記載の受信機。12. The receiver according to claim11 , wherein the null canceller repeatedly cancels interference from the symbol vectors in successive layers. 前記デマルチプレクサによって生成されたシンボル・ベクトルの各グループは、異なるサブキャリアから結合されたシンボルのコンポーネントを含み、
前記デコーダは、スフィア・デコーダであり、前記マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアに対する復号された直角位相振幅変調のシンボル・ベクトルを生成する、
ことを特徴とする請求項１１記載の受信機。Each group of symbol vectors generated by the demultiplexer includes components of symbols combined from different subcarriers;
The decoder is a sphere decoder and generates a decoded quadrature amplitude modulation symbol vector for each subcarrier of the multicarrier communication channel;
The receiver according to claim11 . 複数の受信アンテナ上で受信された前記マルチキャリア通信信号の受信サブキャリアを復調し、各受信アンテナに関連する前記受信シンボル・ベクトルを生成するＦＦＴ回路であって、前記受信シンボル・ベクトルは前記マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアからのシンボルのコンポーネントを含む、ＦＦＴ回路と、
複数の並列ビット・セットを生成するために各グループに対して前記復号されたシンボル・ベクトルを逆マップする逆マッパと、
前記複数の並列ビット・セットから直列ビット・ストリームを生成する並直列コンバータと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の受信機。An FFT circuit that demodulates reception subcarriers of the multicarrier communication signal received on a plurality of reception antennas and generates the reception symbol vectors associated with each reception antenna, wherein the reception symbol vectors are An FFT circuit including components of symbols from a plurality of subcarriers of a carrier communication channel;
An inverse mapper that inverse maps the decoded symbol vector for each group to generate a plurality of parallel bit sets;
A parallel-serial converter that generates a serial bit stream from the plurality of parallel bit sets;
The receiver of claim11 , further comprising: 前記受信機は、前記マルチキャリア送信機およびマルチキャリア受信機を含むマルチキャリア通信局の一部であり、前記マルチキャリア送信機は、
シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するためのプリコーダと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループにグループ化するパーティショナであって、各グループは２以上の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する、パーティショナと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、少なくとも部分的に前記予め符号化されたシンボルのグループおよび前記グループ内の前記予め符号化されたシンボルの位置に基づいて、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数シンボル・マッパと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の受信機。The receiver is a part of a multicarrier communication station including the multicarrier transmitter and a multicarrier receiver, and the multicarrier transmitter is
A precoder for encoding a plurality of symbol vectors by multiplying each of the symbol vectors by a complex field matrix and generating a pre-encoded symbol vector;
A partitioner for grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups, each group having two or more pre-encoded symbol vectors;
A pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector is at least partially based on the group of pre-encoded symbols and the position of the pre-encoded symbol within the group. A spatial-frequency symbol mapper that maps to one of a plurality of subcarriers of a carrier communication channel and one of a plurality of spatial channels;
The receiver of claim11 , further comprising: 複数のアンテナと、
マルチキャリア通信チャネル上で送信するために空間-周波数ブロック・コードを備えるシンボルを符号化するマルチキャリア送信機と、
前記マルチキャリア通信チャネル上で受信され、前記空間-周波数ブロック・コードで符号化された信号を反復するヌル・プロセスを使用して復号化し、シンボルのレイヤからの干渉を連続的にキャンセルするマルチキャリア受信機と、を含み、
前記空間-周波数ブロック・コードは、前記複数の送信アンテナおよび前記マルチキャリア通信チャネルのサブキャリアにマップされた予め符号化されたシンボルを含む、
ことを特徴とする通信局。Multiple antennas,
A multi-carrier transmitter that encodes symbols comprising a space-frequency block code for transmission on a multi-carrier communication channel;
A multi-carrier that continuously decodes interference from a layer of symbols by decoding a signal received on the multi-carrier communication channel and encoded with the space-frequency block code using a repeating null process And a receiver,
The space-frequency block code includes pre-encoded symbols mapped to the plurality of transmit antennas and subcarriers of the multicarrier communication channel;
A communication station characterized by this. 前記マルチキャリア送信機は、
シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成するためのプリコーダと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループにグループ化するパーティショナであって、各グループは２以上の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する、パーティショナと、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、少なくとも部分的に前記予め符号化されたシンボルのグループおよび前記グループ内の前記予め符号化されたシンボルの位置に基づいて、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする空間-周波数シンボル・マッパと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載の通信局。The multi-carrier transmitter is
A precoder for encoding a plurality of symbol vectors by multiplying each of the symbol vectors by a complex field matrix and generating a pre-encoded symbol vector;
A partitioner for grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups, each group having two or more pre-encoded symbol vectors;
A pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector is at least partially based on the group of pre-encoded symbols and the position of the pre-encoded symbol within the group. A spatial-frequency symbol mapper that maps to one of a plurality of subcarriers of a carrier communication channel and one of a plurality of spatial channels;
The communication station according to claim16 , further comprising: 前記マルチキャリア受信機は、
受信シンボル・ベクトルの対応するサブキャリア周波数のコンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトルのグループを生成するデマルチプレクサと、
復号されたシンボル・ベクトルに基づいて、関連するグループのシンボル・ベクトルのためにサブキャリア単位でヌル・キャンセルを行なうための、シンボル・ベクトルの各グループに関連したヌル・キャンセラであって、前記ヌル・キャンセラはヌル点のキャンセルされたシンボル・ベクトルを生成する、ヌル・キャンセラと、
前記関連するグループのシンボルのレイヤを復号し、かつ、前記デコーダの出力に複素フィールド・マトリックスを一度に１レイヤ乗じて、前記ヌル・キャンセラのためのシンボル・ベクトルを再生成する、各グループに関連したデコーダと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載の通信局。The multi-carrier receiver
A demultiplexer that generates a group of symbol vectors by combining the corresponding subcarrier frequency components of the received symbol vector;
A null canceller associated with each group of symbol vectors for performing null cancellation on a subcarrier basis for the associated group of symbol vectors based on the decoded symbol vector, The canceller generates a null-point canceled symbol vector, and a null canceller
Associated with each group, decoding a layer of symbols of the associated group and multiplying the output of the decoder by a complex field matrix one layer at a time to regenerate the symbol vector for the null canceller The decoder
The communication station according to claim16 , further comprising: シンボル・ベクトルの各々に複素フィールド・マトリックスを乗じることにより複数のシンボル・ベクトルを符号化し、予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成する段階と、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを複数のグループにグループ化する段階であって、各グループは２以上の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有する、段階と、
前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの予め符号化されたシンボルを、少なくとも部分的に前記予め符号化されたシンボルのグループおよび前記グループ内の前記予め符号化されたシンボルの位置に基づいて、マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアの１つおよび複数の空間チャネルの１つにマップする段階と、を含み、
前記マップする段階は、前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの前記予め符号化されたシンボルを、前記マルチキャリア通信チャネルの前記サブキャリアの１つへおよび複数の送信アンテナの１つへのマップする段階を含み、各送信アンテナは前記空間チャネルの１つに対応し、
前記符号化する段階は、Ｍ×Ｇ個の並列シンボル・ベクトルを符号化し、各並列シンボル・ベクトルはＭ×Ｋ個のシンボルを有し、
前記グループ化する段階は、前記予め符号化されたシンボル・ベクトルをＧ個の並列シンボル・ベクトルのグループへグループ化し、各グループはＭ個の前記予め符号化されたシンボル・ベクトルを有し、
ここで、Ｍ、ＧおよびＫは、正の整数であり、
Ｍ×Ｋ×Ｇは、前記マルチキャリア通信チャネルのデータ・サブキャリア数に等しく、
Ｍは、前記送信アンテナ数に等しい、
ことを特徴とするマルチキャリア通信チャネルを介して送信する方法。Encoding a plurality of symbol vectors by multiplying each of the symbol vectors by a complex field matrix to generate a pre-encoded symbol vector;
Grouping the pre-encoded symbol vectors into a plurality of groups, each group having two or more pre-encoded symbol vectors;
A pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector is at least partially based on the group of pre-encoded symbols and the position of the pre-encoded symbol within the group. Mapping to one of a plurality of subcarriers of a carrier communication channel and one of a plurality of spatial channels;
The mapping step maps the pre-encoded symbol of the pre-encoded symbol vector to one of the subcarriers and one of a plurality of transmit antennas of the multicarrier communication channel. Each transmit antenna correspondsto one of the spatial channels;
The encoding step encodes M × G parallel symbol vectors, each parallel symbol vector having M × K symbols;
Said grouping comprises grouping said pre-encoded symbol vectors into groups of G parallel symbol vectors, each group comprising M said pre-encoded symbol vectors;
Here, M, G and K are positive integers,
M × K × G is equal to the number of data subcarriers of the multicarrier communication channel,
M is equal to the number of transmit antennas,
A method of transmitting via a multi-carrier communication channel. 入力直列ビット・ストリームから直列シンボル・ストリームを生成する段階と、
前記直列シンボル・ストリームから複数の並列シンボル・ベクトルを生成する段階であって、前記シンボル・ベクトルの各々は２以上のシンボルを有する、段階と、
さらに次のものを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。Generating a serial symbol stream from an input serial bit stream;
Generating a plurality of parallel symbol vectors from the serial symbol stream, each of the symbol vectors having two or more symbols;
20. The method of claim19, further comprising: 前記予め符号化されたシンボルをマップする段階によって生成された空間-周波数にマップされたシンボルから、前記空間チャネルの対応するチャネル上に無線周波数（ＲＦ）送信のための信号を生成する高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。Fast inverse Fourier generating a signal for radio frequency (RF) transmission on the corresponding channel of the spatial channel from the space-frequency mapped symbols generated by mapping the pre-coded symbols The method of claim20 , further comprising performing a transformation (IFFT). 前記符号化する段階は、前記複数の並列シンボル・ベクトルの各々を別々に予め符号化し、複数の並列の予め符号化されたシンボル・ベクトルを生成する段階を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。The method of claim19 , wherein the step of encoding includes pre-encoding each of the plurality of parallel symbol vectors separately to generate a plurality of parallel pre-encoded symbol vectors. the method of. 前記複素フィールド・マトリックスは、実質的に行方向のヴァンデルモンド構造を有する正方複素フィールド・マトリックスであることを特徴とする請求項２２記載の方法。23. The method of claim22, wherein the complex field matrix is a square complex field matrix having a substantially row-wise Vandermonde structure. 前記予め符号化されたシンボル・ベクトルのシンボルは、シンボルのレイヤに関連し、レイヤ数は各グループに対してＭであり、
前記マップする段階は、前記予め符号化されたシンボル・ベクトルの各予め符号化されたシンボルを、前記シンボルに関連した前記グループおよび前記レイヤに基づいて、前記サブキャリアの１つおよび前記送信アンテナの１つにマップし、
前記マップする段階は、Ｍ×Ｋ×Ｇ個のシンボルを各送信アンテナにマップし、前記サブキャリア上の変調のためにＭ×Ｋ×Ｇ個のシンボルの集合体にマップされたシンボルを提供する、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。The symbols of the pre-encoded symbol vector are associated with a layer of symbols, the number of layers being M for each group;
The mapping step comprises: assigning each precoded symbol of the precoded symbol vector to one of the subcarriers and the transmit antenna based on the group and the layer associated with the symbol. Map to one,
The mapping step maps M × K × G symbols to each transmit antenna and provides symbols mapped to a collection of M × K × G symbols for modulation on the subcarrier. ,
20. A method according to claim19 , wherein: 前記マップする段階は、前記レイヤの少なくともいくつかのシンボルを、前記シンボルのグループおよび前記グループ内の位置に基づいて、連続した方法で前記サブキャリアおよび前記送信アンテナへマップする段階を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。The step of mapping includes the step of mapping at least some symbols of the layer to the subcarriers and the transmit antennas in a sequential manner based on the group of symbols and the position within the group. The method of claim19 . 前記マルチキャリア通信チャネルは、複数の空間チャネルを含み、各空間チャネルは複数の送信アンテナの１つに関連し、
各空間チャネルは、他の空間チャネルと同じ周波数のサブキャリアを使用し、
前記送信アンテナは、それらの間に少なくとも送信周波数のほぼ半波長の距離を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。The multi-carrier communication channel includes a plurality of spatial channels, each spatial channel associated with one of a plurality of transmit antennas;
Each spatial channel uses subcarriers with the same frequency as the other spatial channels,
The transmitting antennas have a distance of at least approximately half a wavelength of the transmitting frequency between them
20. A method according to claim19 , wherein: 前記マルチキャリア通信チャネルは、複数のシンボルで変調されたサブキャリアを含み、
各シンボルに変調されたサブキャリアは、他のサブキャリアの実質的に中心周波数にヌル点を有し、前記マルチキャリア通信チャネルの前記サブキャリア間に実質的な直交性を達成する、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。The multicarrier communication channel includes subcarriers modulated with a plurality of symbols;
The subcarriers modulated into each symbol have a null point at substantially the center frequency of the other subcarriers to achieve substantial orthogonality between the subcarriers of the multicarrier communication channel
20. A method according to claim19 , wherein: 受信シンボル・ベクトルの対応するサブキャリア周波数のコンポーネントを組み合わせることにより、シンボル・ベクトルのグループを生成する段階と、
復号されたシンボル・ベクトルに基づいて、関連するグループのシンボル・ベクトルのためにサブキャリア単位でヌル・キャンセルを実行し、ヌルがキャンセルされたシンボル・ベクトルを生成する段階と、
符号化された出力に複素フィールド・マトリックスを一度１レイヤ乗じることにより前記関連するグループのシンボルのレイヤを復号し、前記ヌル・キャンセルするためのシンボル・ベクトルを再生成する段階と、
を含むことを特徴とするマルチキャリア通信チャネルを介して受信する方法。Generating a group of symbol vectors by combining the corresponding subcarrier frequency components of the received symbol vector; and
Performing null cancellation per subcarrier for the associated group of symbol vectors based on the decoded symbol vector to generate a null-cancelled symbol vector;
Decoding the layer of symbols of the associated group by multiplying the encoded output by a layer once with a complex field matrix, and regenerating the symbol vector for null cancellation;
A method for receiving via a multi-carrier communication channel. ヌル・キャンセルを実行する段階は、連続するレイヤ中の前記シンボル・ベクトルからの干渉を反復してキャンセルすることを特徴とする請求項２８記載の方法。29. The method of claim28 , wherein performing null cancellation repeatedly cancels interference from the symbol vector in successive layers. 前記デマルチプレクサによって生成されたシンボル・ベクトルの各グループは、異なるサブキャリアから結合されたシンボル・コンポーネントを含み、
前記符号化する段階は、前記マルチキャリア通信チャネルの各サブキャリアに対する復号された直角位相振幅変調のシンボル・ベクトルを生成するために球状に符号化する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２８記載の方法。Each group of symbol vectors generated by the demultiplexer includes symbol components combined from different subcarriers;
The encoding step includes spherical encoding to generate a decoded quadrature amplitude modulation symbol vector for each subcarrier of the multi-carrier communication channel.
29. The method of claim28 . 複数の受信アンテナ上で受信された前記マルチキャリア通信信号の受信サブキャリアを復調し、各受信アンテナに関連する前記受信シンボル・ベクトルを生成する段階であって、前記受信シンボル・ベクトルは前記マルチキャリア通信チャネルの複数のサブキャリアからのシンボルのコンポーネントを含む、段階と、
複数の並列ビット・セットを生成するために各グループに対して前記復号されたシンボルのベクトルを逆マップする段階と、
前記複数の並列ビット・セットから直列ビット・ストリームを生成する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項３０記載の方法。Demodulating received subcarriers of the multicarrier communication signal received on a plurality of receive antennas to generate the received symbol vectors associated with each receive antenna, wherein the received symbol vectors are the multicarriers Including components of symbols from a plurality of subcarriers of a communication channel; and
Back-mapping the vector of decoded symbols for each group to generate a plurality of parallel bit sets;
Generating a serial bit stream from the plurality of parallel bit sets;
32. The method of claim30 , further comprising:

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