Устройство передачи mimo и способ передачи mimo

Устройство передачи mimo и способ передачи mimo

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству передачи со многими входами и многими выходами (MIMO) и к способу передачи со многими входами и многими выходами (MIMO) для передачи, в частности, сигналов многостанционного доступа с частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDMA).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Согласно стандарту 3GPP-LTE система SC-FDMA (многостанционный доступ с частотным разделением каналов на одной несущей) принята в качестве схемы связи по восходящей линии связи (смотрите непатентную литературу 1). С помощью SC-FDMA N символов, модулированных с помощью заданной схемы модуляции (например, QPSK) на оси времени, разделяются на множество частотных составляющих, распределяемых по различным поднесущим, между частотными составляющими и после изменения обратно в сигнал во временной области к ним добавляется CP (циклический префикс), формируя, таким образом, символ SC-FDMA. Таким образом, один символ SC-FDMA содержит N непрерывных временных сигналов и CP.

Кроме того, согласно 3GPP-LTE устройство базовой станции радиосвязи (здесь далее просто "базовая станция") выделяет ресурсы для данных восходящей линии связи оконечному устройству радиосвязи (здесь далее просто "терминал") через физический канал (например, PDCCH).

После приема информации выделения ресурсов для данных восходящей линии связи терминал передает данные, хранящиеся в его буфере, используя эти ресурсы.

Кроме того, в 3GPP-LTE к передаче данных по нисходящей линии связи применяется ARQ (автоматический запрос на повторную передачу) от базовой станции на терминал. Таким образом, терминал возвращает обратно на базовую станцию ответный сигнал, указывающий результат обнаружения ошибок данных нисходящей линии связи. Терминал выполняет проверку CRC (с помощью циклического избыточного кода) данных нисходящей линии связи и возвращает ACK (подтверждение), когда CRC=OK (ошибка отсутствует) или возвращает NACK (отрицательное подтверждение), когда CRC=NG (ошибка присутствует), на базовую станцию в качестве ответного сигнала.

Поэтому возникает случай, при котором, в то время как данные передачи хранятся в буфере, терминал должен передать ответный сигнал (то есть сигнал ACK/NACK) для данных нисходящей линии связи, принятых на четыре субкадра раньше. В этом случае на стороне терминала сигнал ACK/NACK размещается в ресурсах, в которых первоначально должны размещаться данные восходящей линии связи (смотрите непатентную литературу 2).

На фиг. 1 показаны временные интервалы, в которых размещен сигнал ACK/NACK. На фиг. 1 упомянутое выше "N" равно 12 и CP не показывается при каждом объяснении. Кроме того, один временной интервал сформирован с семью символами SC-FDMA. Кроме того, обычно, хотя сигнал ACK/NACK, переданный по восходящей линии связи, является максимум одним символом в одном субкадре, чтобы увеличить мощность приема сигнала ACK/NACK на базовой станции на приемной стороне, сигнал ACK/NACK периодически передается восемь раз (то есть восемь символов) в каждом временном интервале, показанном на фиг. 1. То есть сигнал ACK/NACK передается четыре раза в символе SC-FDMA непосредственно перед опорным сигналом и четыре раза в символе SC-FDMA сразу после опорного сигнала.

Кроме того, была запущена передовая стандартизация 3GPP LTE, чтобы реализовать более быструю связь. В передовом стандарте 3GPP LTE, чтобы реализовать скорость передачи по восходящей линии связи максимально около 500 Мбит/с, как ожидается, должен быть принят способ пространственного мультиплексирования по восходящей линии связи (то есть система со многими входами и многими выходами, MIMO: Multiple Input Multiple Output).

На фиг. 2 представлена блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства передачи MIMO. На фиг. 2, как в 3GPP-LTE, сигнал данных, который должен пространственно мультиплексироваться, поступает в качестве входного сигнала на блок предварительного кодирования, в то же время сохраняя признак одной несущей. Блок предварительного кодирования выполняет операцию предварительного кодирования двух позиций данных входных потоков и выводит результаты в блоки DFT, связанные с соответствующими антеннами. Кроме того, передача двух позиций потоковых данных в одно и то же время определяется как "передача ранга 2". В отличие от этого в системе 3GPP-LTE, показанной на фиг. 1, посредством одного потока выполняется "передача ранга 1". Кроме того, предполагается, что терминал в 3GPP-LTE имеет одну передающую антенну и поэтому процесс предварительного кодирования согласно 3GPP-LTE не выполняется.

Затем блоки DFT преобразуют входные сигналы на оси частот и выводят множество результирующих частотных составляющих в блок распределения частот. Это множество частотных составляющих распределяется по соответствующим позициям частот с помощью блоков распределения частот, и блоками IFFT создаются сигналы во временной области. Сигналы во временной области, полученные, как описано выше, передаются через радиочастотные схемы и антенны.

ЛИТЕРАТУРА

Непатентная литература

Непатентная литература 1

3GPP TS 36.211 V8.3.0, "Physical Channels and Modulation (Release 8)," May 2008

Непатентная литература 2

3GPP TS 36.212 V8.3.0, "Multiplexing and Channel Coding (Release 8)," May 2008

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Здесь, в случае передачи сигнала ACK/NACK посредством передачи ранга 2, во-первых, возможен способ отображения (размещения) сигнала ACK/NACK только в одном потоке и, во-вторых, возможен способ отображения (размещения) сигнала ACK/NACK в обоих, двух потоках.

На фиг. 3 представлен способ отображения сигнала ACK/NACK только в одном потоке. В случае ранга 2 S_data, представляющая модулированную последовательность данных, представляется вектором из двух строк и одного столбца (2Ч1). Кроме того, обычно предполагается, что терминал имеет две передающих антенны, матрица Ф_data предварительного кодирования представляется матрицей 2Ч2.

Кроме того, вектор сигнала ACK/NACK представляется матрицей 2Ч1. Однако сигнал ACK/NACK отображается только в одном потоке, и в другом потоке отображается ноль, чтобы предотвратить помеху между потоками. То есть, когда модулированным сигналом ACK/NACK является S_ack, вектор сигнала ACK/NACK представляется как (S_ack, 0).

Здесь, когда матрица Ф_data=1/2Ч(1,1;1;-1), предварительно кодированный вектор X_ack сигнала ACK/NACK представляется уравнением 1

[1]

Затем, как описано выше, этот вектор сигнала ACK X_ack вводится в два символа SC-FDMA в одном временном интервале и, в целом, передается восемь раз.

Таким образом, сигнал ACK/NACK передается без пространственного мультиплексирования, так что возможно снизить помеху, влияющую на сигнал ACK/NACK. Поэтому точность приема сигнала ACK/NACK повышается.

Однако вектор X_ack сигнала ACK содержит взвешивание для передающей антенны и поэтому в сигнале ACK/NACK возникает эффект формирования диаграммы направленности. Соответственно, существует вероятность, что сигнал ACK/NACK не достигает терминала при заданной мощности, зависящей от направления сформированной диаграммы направленности. То есть в зависимости от эффекта формирования диаграммы направленности возникает проблема, что качество приема сигнала ACK/NACK ухудшается.

Кроме того, на фиг. 4 представлен способ отображения сигнала ACK/NACK в обоих потоках. Чтобы предотвратить помеху между потоками и увеличить мощность сигнала ACK/NACK, один и тот же сигнал ACK/NACK отображается в двух потоках. То есть вектор сигнала ACK/NACK в этом случае представляется посредством (S_ack, S_ack).

В этом случае, когда используется та же самая матрица предварительного кодирования, предварительно кодированный вектор сигнала ACK/NACK X_ack представляется уравнением 2

(2)

Как видно из уравнения 2, один элемент предварительно кодированного вектора сигнала X_ack ACK/NACK равен нулю. То есть в этом случае следует, что сигнал ACK/NACK передается только через одну антенну. Поэтому в зависимости от состояния тракта передачи возникает проблема, что качество приема сигнала ACK/NACK может ухудшиться.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство передачи MIMO и способ передачи MIMO для улучшения качества приема ответного сигнала в случае, когда первый и второй элементы вектора ответного сигнала, сформированные на основе ответного сигнала, содержатся в одном и том же субкадре и затем передаются.

Решение проблемы

Устройство передачи MIMO, соответствующее настоящему изобретению, которое отображает первый и второй элементы вектора ответного сигнала, сформированного на основе ответного сигнала, в первом и втором потоках соответственно, включает первый и второй элементы в двух символах мультидоступа с частотным разделением (FDMA) в один субкадр и выполняет передачу, используя конфигурацию, содержащую блок формирования, который формирует векторы ответного сигнала на основе ответного сигнала и делает вектор ответного сигнала в первом символе FDMA и вектор ответного сигнала во втором символе FDMA ортогональными; и блок предварительного кодирования, который выполняет предварительное кодирование сформированных ответных сигналов посредством матрицы, умножающей унитарную матрицу на постоянное число.

Соответствующий настоящему изобретению способ передачи MIMO для отображения первого и второго элементов вектора ответного сигнала, сформированного на основе ответного сигнала, в первом и втором потоках соответственно, включения первого и второго элементов в двух символах мультидоступа с частотным разделением (FDMA) в один субкадр и выполнения передачи, содержит этапы, на которых: формируют векторы ответного сигнала на основе ответного сигнала; и выполняют предварительное кодирование сформированных векторов ответного сигнала посредством матрицы, умножающей унитарную матрицу на постоянное число, причем вектор ответного сигнала в первом символе FDMA и вектор ответного сигнала во втором символе FDMA являются ортогональными.

Предпочтительные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением возможно обеспечить устройство передачи MIMO и способ передачи MIMO для улучшения качества приема ответного сигнала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет обычный временной интервал, в котором размещается сигнал ACK/NACK;

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая пример конфигурации традиционной аппаратуры передачи MIMO;

Фиг. 3 - способ (или сопутствующая методика) размещения сигнала ACK/NACK в одном потоке;

Фиг. 4 - способ (или сопутствующая методика) размещения сигнала ACK/NACK сразу в двух потоках;

Фиг. 5 - блок-схема конфигурации терминала в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - блок-схема конфигурации базовой станции в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - сигнал SC-FDMA в одном временном интервале в случае, когда количество повторений размещения вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA равно четырем;

Фиг. 8 - сигнал SC-FDMA в одном временном интервале в варианте 2 осуществления, когда количество повторений размещения вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA равно четырем;

Фиг. 9 - сигнал SC-FDMA в одном временном интервале в варианте 3 осуществления, когда количество повторений размещения вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA равно четырем;

Фиг. 10 - обобщение фиг. 9 в отношении матрицы предварительного кодирования;

Фиг. 11 - блок-схема конфигурации терминала в соответствии с вариантом 4 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12 - блок-схема конфигурации базовой станции в соответствии с вариантом 4 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13 - сигнал OFDM в двух временных интервалах в случае, когда данные восходящей линии связи и ответный сигнал размещены в одном и том же субкадре в варианте 4 осуществления;

Фиг. 14 - сигнал OFDM в двух временных интервалах в случае, когда в варианте 5 осуществления данные восходящей линии связи и ответный сигнал размещены в одном и том же субкадре;

Фиг. 15 - сигнал OFDM на двух временных интервалах в случае, когда в варианте 6 осуществления данные восходящей линии связи и ответный сигнал размещены в одном и том же субкадре;

Фиг. 16 - изменение конфигурации терминала, показанного на фиг. 5; и

Фиг. 17 - изменение конфигурации терминала, показанного на фиг. 5.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь варианты осуществления настоящего изобретения будут объяснены подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Кроме того, в вариантах осуществления одним и тем же компонентам будут присвоены одни и те же ссылочные позиции и повторяющиеся объяснения будут опущены.

Вариант осуществления 1

Конфигурация терминала

На фиг. 5 представлена блок-схема конфигурации терминала 100, соответствующая варианту 1 осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5 терминал 100 содержит радиоприемные блоки 105-1 и 105-2, блок 110 демодуляции сигнала OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением), блок 115 демультиплексирования, блок 120 приема сигнала управления, блок 125 управления, блок 130 приема данных, блок 135 обнаружения ошибки при приеме, блок 140 формирования вектора ответного сигнала, блок 145 отображения ответного сигнала, блок 150 распределения, блоки 155-1 и 155-2 модуляции, блоки 160-1 и 160-2 мультиплексирования, блок 165 предварительного кодирования, блоки 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA и блоки 175-1 и 175-2 радиопередачи. Кроме того, на фиг. 5 терминал 100, который является устройством передачи MIMO, имеет множество антенн и функциональные блоки с кодовым номером "1" ветви связаны с первой антенной, и функциональные блоки с кодовым номером "2" ветви связаны со второй антенной.

Радиоприемные блоки 105-1 и 105-2 выполняют обработку при радиоприеме (такую как преобразование с понижением частоты, аналого-цифровое преобразование (A/D)) для сигналов радиоприема, принятых через соответствующие антенны, и выводят результирующие принимаемые сигналы на блок 110 демодуляции сигнала OFDM.

Блок 110 демодуляции сигнала OFDM снабжен блоками 111-1 и 111-2 удаления CP (циклического префикса), блоками 112-1 и 112-2 быстрого преобразования Фурье ("FFT") и блоком 113 объединения сигналов. Блок 110 демодуляции сигнала OFDM принимает сигналы приема OFDM от каждого из радиоприемных блоков 105-1 и 105-2. В блоке 110 демодуляции сигнала OFDM блоки 111-1 и 111-2 удаления CP удаляют CP из сигналов приема OFDM, а блоки 112-1 и 112-2 FFT преобразуют принимаемые сигналы OFDM без CP в сигналы в частотной области, соответственно. Затем блок 113 объединения сигналов объединяет сигналы всех частотных составляющих в частотной области, полученных в блоке 112-1 и 112-2 FFT, и обеспечивает параллельный сигнал. Дополнительно, блок 113 объединения сигналов выполняет для параллельного сигнала преобразование параллельного кода в последовательный и выводит результирующий последовательный сигнал на блок 115 демультиплексирования в качестве сигнала приема.

Блок 115 демультиплексирования демультиплексирует сигнал приема, принятый от блока 110 демодуляции сигнала OFDM, в сигнал управления и сигнал данных, содержащиеся в этом сигнале приема. Сигнал управления выводится на блок 120 приема сигнала управления, а сигнал данных выводится на блок 130 приема данных.

Блок 120 приема сигнала управления принимает сигнал управления от блока 120 демультиплексирования. Этот сигнал управления содержит информацию распределения для восходящей линии связи и информацию распределения для нисходящей линии связи. Блок 120 приема сигнала управления извлекает и выводит информацию для распределения восходящей линии связи и информацию для распределения нисходящей линии связи на блок 125 управления.

Блок 125 управления генерирует сигнал управления приемом данных на основе информации распределения для нисходящей линии связи, принятой от блока 120 приема сигнала управления, и выводит этот сигнал на блок 120 приема данных.

Кроме того, блок 125 управления определяет MCS (схему модуляция и кодирования) сигнала данных на основе информации распределения для восходящей линии связи. Дополнительно, в соответствии с определенной MCS блок 125 управления определяет количество повторений размещений вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA.

Блок 130 приема данных принимает сигнал данных от блока 115 демультиплексирования. Затем блок 130 приема данных декодирует сигнал данных для подчиненного устройства на основе сигнала управления приемом данных, принятого от блока 125 управления.

Блок 135 обнаружения ошибок при приеме принимает решение, было ли декодирование успешным или потерпело неудачу, основываясь на результате декодирования данных блоком 130 приема данных, и создает ответный сигнал для этого результата принятия решения, то есть генерирует сигнал ACK/NACK. То есть ACK генерируется, когда декодирование прошло успешно, или NACK генерируется, когда декодирование потерпело неудачу. Этот сигнал ACK/NACK выводится на блок 140 формирования вектора ответного сигнала.

Блок 140 формирования вектора ответного сигнала формирует векторы сигнала ACK/NACK на основе сигнала ACK/NACK. Блок 140 формирования вектора ответного сигнала генерирует первый вектор сигнала ACL/NACK и второй вектор сигнала ACK/NACK, ортогональные друг другу.

Блок 145 размещения ответного сигнала размещает первый и второй элементы первого вектора сигнала ACK/NACK (или второго вектора сигнала ACK/NACK), сформированные в блоке 140 формирования вектора ответного сигнала, в первом потоке и во втором потоке соответственно. Блок 145 размещения ответного сигнала размещает первый вектор сигнала ACK/NACK в символе, соответствующем первому символу SC-FDMA, и размещает второй вектор сигнала ACK/NACK в символе, соответствующем второму символу SC-FDMA, в том же самом временном интервале, что и первый символ SC-FDMA. Блок 145 размещения ответного сигнала повторяет размещение первого вектора сигнала ACK/NACK и второго вектора сигнала ACK/NACK то количество повторений, которое определено в блоке 125 управления.

Блок 150 распределения принимает последовательность передачи данных и распределяет входную последовательность данных передачи на два потока данных. Это делается потому, что терминал 100 передает данные передачи посредством пространственного мультиплексирования.

Блоки 155-1 и 155-2 модуляции модулируют два потока данных на основе директивы от блока 125 управления и выводят результаты на блоки 160-1 и 160-2 мультиплексирования.

Блоки 160-1 и 160-2 мультиплексирования производят временное мультиплексирование сигналов данных, принятых от блоков 155-1 и 155-2 модуляции, и векторов сигналов ACK/NACK, принятых от блока 145 размещения ответного сигнала согласно директиве от блока 125 управления.

Блок 165 предварительного кодирования принимает в качестве входного сигнала первый поток и второй поток, посредством которых векторы сигнала ACL/NACK мультиплексируются в блоках 160-1 и 160-2 мультиплексирования, и применяет процесс предварительного кодирования, основанный на директиве блока 125 управления, к первому потоку и ко второму потоку. Блок 165 предварительного кодирования выполняет процесс предварительного кодирования, используя матрицу, умножающую унитарную матрицу 2Ч2 на постоянное число. Первый поток и второй поток, подвергнутые обработке предварительного кодирования, выводятся на блоки 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA соответственно.

Блоки 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA принимают в качестве входного сигнала первый поток и второй поток, подвергнутые процессу предварительного кодирования, и формируют из входных потоков сигналы SC-FDMA. Блок 170-1 формирования сигнала SC-FDMA имеет блок 171-1 дискретного преобразования Фурье ("DFT"), блок 172-1 размещения частот, блок 173-1 IFFT и блок 174-1 добавления CP. Блок 170-2 формирования сигнала SC-FDMA имеет блок 171-2 DFT, блок 172-2 размещения частот, блок 173-2 IFFT (обратного преобразования Фурье) и блок 174-2 добавления CP. Процесс в блоках 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA является таким же, как процесс, объясняемый на фиг. 2.

Радиопередающие блоки 175-1 и 175-2 выполняют процесс для радиопередачи сигналов SC-FDMA, сформированных в блоках 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA соответственно, и передают результаты через антенны.

Конфигурация базовой станции

На фиг. 6 представлена блок-схема конфигурации базовой станции 200 согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. На фиг. 6 базовая станция 200 содержит блок 205 управления ретрансляцией, блок 210 управления, блоки 215 и 220 модуляции, блок 225 мультиплексирования, блок 230 формирования сигнала OFDM, блоки 235-1 и 235-2 радиопередачи, блоки 240-1 и 240-2 радиоприема, блоки 245-1 и 245-2 демодуляции сигнала SC-FDMA, блок 250 пространственной обработки сигналов, блок 255 приема ответного сигнала, блоки 260-1 и 260-2 приема данных и блок 265 объединения сигналов приема. Кроме того, на фиг. 6 базовая станция 200, являющаяся приемным устройством MIMO, имеет множество антенн и функциональные блоки с кодовым номером "1" ветви связаны с первой антенной, а функциональные блоки с номером "2" ветви связаны со второй антенной.

Блок 205 управления ретрансляцией принимает новые данные передачи в качестве входных и хранит новые данные передачи, а также выводит сигнал ACK, связанный с предыдущими данными передачи, на блок 215 модуляции в качестве триггера. Кроме того, после приема сигнала NACK от блока 255 приема ответного сигнала блок 205 управления ретрансляцией выводит хранящиеся данные передачи на блок 215 модуляции для ретрансляции.

Блок 210 управления создает информацию распределения (содержащую информацию распределения для восходящей линии связи и информацию распределения для нисходящей линии связи), передаваемую через PDCCH (физический канал управления нисходящей линии связи) и выводит эту информацию распределения на блок 220 модуляции. Кроме того, блок 210 управления выводит информацию распределения частот (содержащую информацию распределения частот для восходящей линии связи и информацию распределения частот для нисходящей линии связи) для частот, выделенных терминалу 100, который является адресатом передачи информации распределения, на блок 225 мультиплексирования и блок 245 демодуляции сигнала SC-FDMA.

Блок 215 модуляции модулирует данные передачи, принятые от блока 205 управления ретрансляцией, и выводит модулированный сигнал на блок 225 мультиплексирования.

Блок 220 модуляции модулирует информацию распределения, принятую от блока 210 управления, и выводит модулированный сигнал на блок 225 мультиплексирования.

Блок 225 мультиплексирования помещает модулированный сигнал данных передачи, принятый от блока 215 модуляции, и модулированный сигнал данных управления, принятый от блока 220 модуляции, в ресурсы, соответственно относящиеся к PDSCH (физический канал совместного использования нисходящей линии связи) и PDCCH, мультиплексирует во времени результаты и выводит результирующий мультиплексированный сигнал на блок 230 формирования сигнала OFDM.

Блок 230 формирования сигнала OFDM принимает мультиплексированный сигнал от блока 225 мультиплексирования, делает этот мультиплексированный сигнал множеством потоковых сигналов и формирует сигналы OFDM из каждого из множества потоковых сигналов.

Чтобы быть более конкретным, блок 230 формирования сигнала OFDM имеет блок 231 размещения по антеннам, блоки 232-1 и 232-2 IFFT и блоки 233-1 и 233-2 добавления CP. В блоке 230 формирования сигнала OFDM блок 231 размещения по антеннам выполняет последовательно-параллельное преобразование входного мультиплексированного сигнала и, таким образом, формирует множество потоковых сигналов. Затем блоки 232-1 и 232-2 IFFT выполняют IFFT для этих потоковых сигналов и, таким образом, формируют сигналы OFDM. К этим сигналам OFDM добавляется СР в блоках 233-1 и 233-2 добавления CP.

Блоки 235-1 и 235-2 радиопередачи выполняют процесс для радиопередачи на сигналах OFDM, сформированных в блоке 230 формирования сигнала OFDM, и передают результирующие радиосигналы через антенны.

Блоки 240-1 и 240-2 радиоприема принимают радиосигналы восходящей линии связи, переданные от терминала 100 соответствующими антеннами. Блоки 240-1 и 240-2 радиоприема выполняют процесс для радиоприема сигналов радиоприема и выводят результирующие модулирующие сигналы на блоки 245-1 и 245-2 демодуляции сигнала SC-FDMA. Здесь по восходящей линии связи передаются сигналы SC-FDMA, как описано раньше.

Блоки 245-1 и 245-2 демодуляции сигнала SC-FDMA демодулируют сигналы приема SC-FDMA, принятые от блоков 240-1 и 240-2 радиоприема. Чтобы быть более конкретным, блоки 246-1 и 246-2CP удаления CP из сигналов приема SC-FDMA и блоки 247-1 и 247-2 FFT преобразуют сигналы приема SC-FDMA без CP в сигналы в частотной области. Затем блоки 248-1 и 248-2 извлечения сигнала извлекают частотные составляющие, соответствующие информации распределения частот, принятой от блока 210 управления, из сигналов в частотной области и преобразуют извлеченные частотные составляющие в сигналы одиночной несущей на временной оси, а блоки 249-1 и 249-2 IDFT преобразуют извлеченные частотные составляющие в сигналы одиночной несущей на временной оси.

Блок 250 пространственной обработки сигналов применяет обработку с выравниванием с помощью такого алгоритма, как MMSE, к сигналу с одиночной несущей, извлеченному через терминал 100. Таким образом, две позиции потоковой информации, из которых удалена межпотоковая помеха, выводятся на блоки 260-1 и 260-2 приема данных. Кроме того, если сигнал ACK/NACK мультиплексирован посредством сигнала восходящей линии связи, сигнал ACK/NACK выводится из блока 250 пространственной обработки сигнала на блок 255 приема ответного сигнала.

Блок 255 приема ответного сигнала объединяет сигналы ACK/NACK, повторенные два раза в одном временном интервале (то есть сигналы ACK/NACK, содержащиеся в двух символах SC-FDMA в одном временном интервале), посредством, например, объединения с максимальным отношением. Затем на основе объединенного сигнала блок 255 приема ответного сигнала принимает решение, указывает ли сигнал ACK/NACK подтверждение, ACK, или сигнал ACK/NACK указывает отсутствие подтверждения, NACK, и, основываясь на результате решения, выводит сигнал ACK или сигнал NACK на блок 205 управления ретрансляцией.

Блоки 260-1 и 260-2 приема данных демодулируют и декодируют два сигнала с единой несущей, демультиплексированные в блоке 250 пространственной обработки сигналов.

Блок 265 объединения сигналов приема группирует декодированные данные, полученные в блоках 260-1 и 260-2 приема данных, в одни данные восходящей линии связи и передает результирующую последовательность данных на более высокий уровень, такой как MAC.

Операции терминала 100

В случае, когда терминал 100 принимает директиву от базовой станции, чтобы передать данные восходящей линии связи в ранге 2 в моменты времени, когда должен быть передан ответный сигнал для данных нисходящей линии связи (то есть в случае приема сигнала управления, связанного с распределением для восходящей линии связи), размещая сигнал данных во временном интервале и затем переписывая часть сигнала данных посредством сигнала ACK/NACK, терминал 100 передает сигнал данных и сигнал ACK/NACK в одном и том же временном интервале. В это время сигнал данных восходящей линии связи определен и, фактически, скорость кодирования сигнала данных увеличивается незначительно.

Сначала в терминале 100 блок 125 управления определяет MCS (схему модуляции и кодирования) сигнала данных на основании информации распределения для восходящей линии связи. Кроме того, блок 125 управления определяет количество повторений размещения вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA на основании определенной MCS. Здесь сигнал ACK/NACK размещается в двух символах SC-FDMA в каждом временном интервале и один субкадр, который должен передавать сигнал данных восходящей линии связи, формируется с двумя временными интервалами. Поэтому количество повторений размещения сигнала ACK/NACK в каждом субкадре кратно 4.

Кроме того, блок 140 формирования вектора ответного сигнала формирует первый вектор сигнала ACK/NACK и второй вектор сигнала ACK/NACK, которые ортогональны друг к другу, основываясь на сигналах ACK/NACK.

Затем блок 145 отображения ответного сигнала отображает первый вектор сигнала ACK/NACK в символе, соответствующем первому символу SC-FDMA, повторяя его то количество раз, которое определено в блоке 125 управления, и отображает второй вектор сигнала ACK/NACK в символе, соответствующем второму символу SC-FDMA в том же самом временном интервале, что и первый символ SC-FDMA, повторяя его то количество раз, которое определено в блоке 125 управления. Кроме того, как описано выше, первый и второй элементы первого вектора сигнала ACK/NACK (или второго вектора сигнала ACK/NACK) размещаются в первом потоке и во втором потоке соответственно.

Затем блок 165 предварительного кодирования умножает входной первый поток и второй поток на матрицу предварительного кодирования. В качестве этой матрицы предварительного кодирования используется матрица, умножающая унитарную матрицу 2Ч2 на постоянное число. Кроме того, матрица предварительного кодирования, используемая для сигналов данных, и матрица предварительного кодирования, используемая для сигналов ACK/NACK, являются одними и теми же.

Затем блоки 170-1 и 170-2 формирования сигнала SC-FDMA формируют сигналы SC-FDMA из первого потока и из второго потока, подвергнувшихся предварительному кодированию, соответственно.

На фиг. 7 представлен сигнал SC-FDMA в одном временном интервале для случая, в котором количество повторений помещения вектора сигнала ACK/NACK в одном символе SC-FDMA равно четырем.

Здесь, как показано на фиг. 7, в варианте 1 осуществления первый вектор сигнала ACK/NACK представлен как (aS_ack, 0) и второй вектор сигнала ACK/NACK представлен как (0, aS_ack). Дополнительно, "a" равно не 1, а √2.

То есть блок 160-1 мультиплексирования переписывает сигнал данных символа, соответствующего первому символу SC-FDMA, посредством aS_ack, который является первым элементом первого вектора сигнала ACK/NACK, и переписывает сигнал данных символа, соответствующего второму символу SC-FDMA, посредством 0, который является первым элементом второго вектора сигнала ACK/NACK. Блок 160-2 мультиплексирования переписывает сигнал данных символа, соответствующего первому символу SC-FDMA посредством 0, который является вторым элементом первого вектора сигнала ACK/NACK, и переписывает сигнал данных символа, соответствующего второму символу SC-FDMA, посредством aS_ack, который является вторым элементом второго вектора сигнала ACK/NACK.

Дополнительно, блок 140 формирования вектора ответного сигнала формирует векторы сигнала ACK/NACK, имеющие в качестве элементов сигналы ACK/NACK, амплитудное значение которых умножается на √2.

Кроме того, матрица предварительного кодирования, используемая в варианте 1 осуществления, имеет вид Ф_data=1/2Ч(1, 1; 1, -1), что является матрицей, умножающей унитарную матрицу на постоянное число.

Кроме того, первый символ SC-FDMA является символом SC-FDMA, следующим непосредственно перед четвертым символом SC-FDMA, считая от заголовка временного интервала, в котором размещен опорный сигнал, и символ SC-FDMA является символом SC-FDMA, следующим сразу после четвертого символа SC-FDMA, считая от заголовка временного интервала.

Кроме того, первый вектор сигнала ACK/NACK неоднократно размещается на последних четырех символах последовательности символов, соответствующей первому символу SC-FDMA. То есть первый вектор сигнала ACK/NACK представляет четырехкратные непрерывные сигналы в заключительной части первого символа SC-FDMA. Кроме того, второй вектор сигнала ACK/NACK неоднократно размещается на последних четырех символах последовательности символов, соответствующей второму символу SC-FDMA. То есть второй вектор сигнала ACK/NACK представляет четырехкратные непрерывные сигналы в заключительной части второго символа SC-FDMA.

При упомянутых выше условиях предварительно кодированный вектор X_ack1 сигнала ACK/NACK, содержащийся в первом символе SC-FDMA, представляется следующим уравнением 3

(3)

Кроме того, предварительно кодированный вектор X_ack2 сигнала ACK/NACK, содержащийся во втором символе SC-FDMA, представляется следующим уравнением 4

(4)

Как видно из уравнений 3 и 4, предварительно кодированный первый вектор X_ack1 сигнала ACK/NACK и предварительно кодированный второй вектор X_ack2 сигнала ACK/NACK ортогональны друг другу, так что возможно получить эффект пространственного разнесения. То есть X_ack1 и X_ack2 обладают эффектом формирования диаграммы направленности ортогональными лучами, так чтобы сторона базовой станции могла принять один из векторов сигнала ACK/NACK с высоким качеством. Поэтому, благодаря эффекту формирования диаграммы направленности, возможно предотвратить ухудшение качества приема.

Кроме того, умножая сигнал ACK/NACK, имеющий ту же самую мощность, что и сигнал данных, размещаемый в каждом потоке, на √2, если один элемент сигнала ACK/NACK сделан равным "0", возможно сделать мощность передачи вектора сигнала ACK/NACK равной мощности передачи сигнала данных.

Как описано выше, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, терминал 100, который является устройством передачи MIMO, размещающим первый и второй элементы векторов сигнала ACK/NACK, сформированных на основе сигналов ACK/NACK, в первом и втором потоках соответственно, вводит их в два символа SC-FDMA в одном временном интервале и передает результат. В этом терминале 100 блок 140 формирования вектора ответного сигнала, который формирует векторы сигнала ACK/NACK на основе сигналов ACK/NACK, формирует (aS_ack, 0) как вектор сигнала ACK/NACK в первом символе SC-FDMA и формирует (0, aS_ack) как вектор сигнала ACK/NACK во втором символе SC-FDMA, а блок 165 предварительного кодирования выполняет предварительное кодирование векторов сигнала ACK/NACK, сформированных в блоке 140 формирования вектора ответного сигнала, посредством матрицы, умножающей унитарную матрицу на постоянное число.

Таким образом, возможно предотвратить ухудшение качества приема благодаря эффекту формирования диаграммы направленности и, в идеале, получить эффект пространственного разнесения. Кроме того, напротив, если (0, aS_ack) используется в качестве вектора сигнала ACK/NACK в первом символе SC-FDMA и (aS_ack, 0) используется как в качестве вектора сигнала ACK/NACK во втором символе SC-FDMA, возможно обеспечить тот же самый эффект.

Здесь эти эффекты достигаются за счет того факта, что матрица, умножающая унитарную матрицу на постоянное число, в котором компоненты вектора в строке являются ортогональными, используется как матрица предварительного кодирования, и что вектор сигнала ACK/NACK в первом символе SC-FDMA и второй вектор сигнала ACK/NACK во втором символе SC-FDMA являются ортогональными.

То есть, чтобы обеспечить эти эффекты, существенным требованием является сделать вектор сигнала ACK/NACK в первом символе SC-FDMA и вектор сигнала ACK/NACK во втором символе SC-FDMA ортогональными и выполнить предварительное кодирование сформированных векторов сигнала ACK/NACK с помощью матрицы, умножающей унитарную матрицу на постоянное число.

Кроме того, в терминале 100 блок 140 формирования вектора ответного сигнала умножает сигнал ACK/NACK на √2.

Таким образом, даже если один элемент вектора сигнала ACK/NACK сделан равным "0", возможно сделать мощность передачи вектора сигнала данных равной мощности передачи вектора сигнала ACK/NACK.

Кроме того, хотя выше был описан случай передачи ранга 2, количество пространственных мультиплексирований этим не ограничивается. Например, передача по восходящей линии связи может иметь ранг 4, то есть быть передачей с четырьмя пространственными мультиплексированиями. В этом случае вектор сигнала ACK/NACK в символе SC-FDMA непосредственно перед опорным сигналом во временном интервале 1 делается равным (aS_ack, 0, 0, 0). То есть элементы, кроме элемента, соответствующего потоку 1, делаются равными "0". Затем вектор сигнала ACK/NACK в символе SC-FDMA непосредственно после опорного сигнала во временном интервале 1 делается равным (0, aS_ack, 0, 0), вектор сигнала ACK/NACK в символе SC-FDMA непосредственно перед опорным сигналом во временном интервале 2 делается равным (0, 0, aS_ack, 0) и вектор сигнала ACK/NACK в символе SC-FDMA опорного сигнала во временном интервале 2 делается равным (0, 0, 0, aS_ack). Тем самым, возможно обеспечить тот же самый эффект, что и в передаче ранга 2. Здесь, в этом случае, чтобы сделать мощность передачи вектора сигнала данных равной мощно