(57)【要約】      （修正有）【課題】２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークにおいて、ＤＳにおいて、パイロット信号を使用することなく中間チャネルに関するＣＳＩを推定する複雑度の低い方法を提供する。【解決手段】発信局(ＳＳ)、中継局(ＲＳ)、及び宛先局(ＤＳ)を含む２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)中継ネットワークにおいて中間チャネルを推定する。推定値は、ＤＳ又はＳＳにおいて得られる全体チャネルに従う。この方法は、ＲＳの増幅行列を経時的に変化させることによって、第１のホップ(ＳＳ−ＲＳ)及び第２のホップ(ＲＳ−ＤＳ)にわたる中間チャネルの要素に関して線形方程式群を確立し、それに基づいて複雑度の低い中間チャネル推定が実施される。【選択図】図２
2010193445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信局(ＳＳ)、中継局(ＲＳ)、及び宛先局(ＤＳ)を含む２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)中継ネットワークにおいてチャネルを推定する方法であって、前記ＳＳと前記ＲＳとの間の第１の中間チャネル、前記ＲＳと前記ＤＳとの間の第２の中間チャネル、及び前記ＳＳと前記ＤＳとの間の全体チャネルが存在し、該方法は、
前記第１の中間チャネルを使用して、前記ＳＳから前記ＲＳに信号を送信するステップと、
前記ＲＳにおいて、前記信号を、連続した時間間隔の間に電力増幅行列を変化させながら増幅するステップと、
前記第２の中間チャネルを使用して、前記増幅された信号を、前記連続した時間間隔の間に前記ＲＳから前記ＤＳに転送するステップと、
前記ＤＳにおいて、各前記時間間隔の間に前記全体チャネルを推定するステップと、
前記連続した時間間隔の間に得られる前記全体チャネルの推定値に基づいて、前記第１の中間チャネル及び前記第２の中間チャネルを推定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記全体チャネルの各推定値は非線形方程式の形態をとり、前記方法は、
前記非線形方程式を単一線形方程式に変形すること、及び
前記単一線形方程式を複雑度の低い線形最小二乗推定プロセスを使用して解くことで、前記第１の中間チャネルの推定値及び前記第２の中間チャネルの推定値を得ること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の中間チャネルの推定値及び前記第２の中間チャネルの推定値に従って、前記ＳＳから前記ＤＳに信号を送信するアンテナを選択することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＳＳから前記ＲＳに送信されるパイロット信号は、前記ＲＳによって増幅されるのみであり、その後該増幅されたパイロット信号が前記ＤＳに再送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
全体チャネル行列は、
【数１】
2010193445.tif 000036
であり、ただし、Ｈ１は第１の中間チャネルに関するチャネル行列であり、Ｈ２は第２の中間チャネルに関するチャネル行列であり、Ｐは電力増幅行列である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｌ＝３である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１の増幅行列は、
【数２】
2010193445.tif 000037
であり、ただし、Ｉは単位行列であり、Ｎｒは前記ＲＳにおけるアンテナ本数であり、前記方法は、
それぞれが単位の大きさを有するＮｒ個の複素数をランダムに生成して、第２の電力増幅行列Ｐ２を得ること、及び
前記第２の行列Ｐ２の列を循環シフトして、第３の増幅行列Ｐ３を得ること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
送受信アンテナは複数のグループに分割され、該グループ毎に各前記推定するステップが実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
各前記グループ内の前記送受信アンテナの本数は、前記ＳＳにおけるアンテナ本数及び前記ＤＳにおけるアンテナ本数のうちの小さい方に等しい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
異なる複数の前記グループ内に重複する送受信アンテナ対が存在する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
アンテナの各前記グループはサブネットワークを形成し、該サブネットワークの外にある、アンテナ及び前記ＲＳにおける前記送受信アンテナはオフに切り換えられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
各前記グループは一対のアンテナを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
複数の前記推定するステップは周期的に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記単一線形方程式に対する解は１の自由度を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記連続した時間間隔に対する前記電力増幅行列は、該電力増幅行列の固有ベクトルクラスタの最大数が１となるように設計される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
各前記サブネットワークの前記中間チャネルの前記推定の間に、前記ＲＳの異なる複数の増幅行列を伴う該サブネットワークの前記全体チャネルが前記ＤＳ又は前記ＳＳにおいて得られる、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、包括的には中継ネットワークにおける協調通信に関し、より詳細には、２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)ネットワークにおいてチャネルを推定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
協調通信は、次世代無線通信ネットワークにおける１つの重要な技術と見なされている。最低限の単一ユーザ協調通信ネットワークは、発信局(ＳＳ)、中継局(ＲＳ)、及び宛先局(ＤＳ)を含む。ＲＳは、リピータとして、ＳＳによって送信される信号を受信し、適切な信号処理を実施し、そして、その信号をＤＳに中継する。中継技術によって、マルチリレーの場合は複数の独立したパスの助けを借りて、カバレッジ(受信可能範囲)を増大し、総送信電力を減少させると共に、通信リンクの信頼性を向上することができる。
【０００３】
中継モードは、復号転送(ＤＦ)及び増幅転送(ＡＦ)として大まかに分類することができる。ＤＦモードでは、ＲＳは受信信号を復調し、信号内の符号化データを復号し、該データを再符号化及び再変調し、その信号をＤＳに転送する。ＡＦモードでは、ＲＳは受信信号を復号せずに増幅及び転送するのみである。このため、ＡＦモードはＤＦモードよりも実装が単純であり、したがって、性能と複雑性との間のトレードオフを提供する。
【０００４】
中継に基づく２ホップ協調通信ネットワークにおいて、ＳＳ及びＲＳは同じチャネル、すなわち周波数サブキャリア帯域を使用して同時に信号を送信することができ、一方でそれらの信号はＤＳによって一緒に検出される。代替的に、信号は、干渉を回避するために、時分割又は周波数分割によって２つの直交チャネルを使用して送信される。いずれの場合においても、ＤＳがＳＳ及びＲＳの双方から信号を同時に受信することを可能にすることによって、協調ダイバーシティを達成することができる。
【０００５】
散乱環境において、マルチパスフェージングは半波長規模で大幅に変化する。多入力多出力(ＭＩＭＯ)技術は、送信機及び受信機の双方において複数のアンテナを使用し、無線チャネルにおける固有の空間ダイバーシティを利用する。ＭＩＭＯ技術は無線通信ネットワークのスペクトル効率及び信頼性を高めるのに広く使用されている。中継技術及びＭＩＭＯ技術を組み合わせることが所望されている。
【０００６】
２ホップＡＦ中継ＭＩＭＯネットワークにおいて、ＳＳからＤＳへの全体チャネル(overall channel)は、２つの中間チャネル(interim channel)の組み合わせである。第１の中間チャネルはＳＳからＲＳへのものであり、第２の中間チャネルはＲＳからＤＳへのものである。
【０００７】
従来は、ＳＳからＤＳへの全体チャネルは、ＳＳからＤＳに送信されるパイロット信号を使用することによって直接推定することしかできない。しかしながら、単純な中継ノードを用いる典型的な２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークでは、ＲＳは、増幅及び転送しか行わないため、パイロット信号をＤＳに対し明示的に復号及び再送信しない。結果として、中間チャネルは、パイロット信号に基づいてＤＳによって直接推定することができない。しかしながら、チャネル状態情報(ＣＳＩ)が中間チャネルに利用可能になる場合、２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークの性能を大幅に改善することができる。その場合、送信機は、スループットを最大にすると共に誤りを低減する最適なアンテナを選択する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークにおいて、ＤＳにおいて、パイロット信号を使用することなく中間チャネルに関するＣＳＩを推定する複雑度の低い方法を提供することが所望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の目的は、２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)中継ネットワークにおいて、パイロット信号を明示的に使用することなく、チャネルに関するチャネル状態情報(ＣＳＩ)を推定することである。ネットワークは、発信局(ＳＳ)、中継局(ＲＳ)、及び宛先局(ＤＳ)を含む。チャネルは、ＳＳからＲＳへの第１の中間チャネル、ＲＳからＤＳへの第２の中間チャネル、及びＳＳからＤＳへの全体チャネルを含む。これらのチャネルはＤＳにおいて推定される。
【００１０】
信号が発信局(ＳＳ)から宛先局(ＤＳ)に送信される幾つかの連続した時間間隔の間に、中継局(ＲＳ)において電力増幅行列Ｐを変化させることによって、複数の中間チャネルを含む全体チャネルに関する異なるＣＳＩをＤＳにおいて推定することができる。
【００１１】
これらの推定されるＣＳＩは、最初は非線形方程式集合の形態をとる。非線形方程式は単一線形方程式に変形される。そして、線形方程式を解いてチャネル推定が得られる。ＳＳ及びＲＳにおける送信機によってこのチャネル推定を使用して、アンテナを最適に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態に従って動作する２ホップ多入力多出力増幅転送中継ネットワークの概略図である。
【図２】この発明の実施の形態による無線チャネルを含む図１のネットワークのブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態による中間チャネルに関するチャネル推定のタイミング図である。
【図４】この発明の実施の形態によるチャネル推定の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態に従って動作する２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)中継ネットワーク１００を示している。無線ネットワークは、ローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)、都市規模ネットワーク(ＭＡＮ)とするか、又はセルラネットワーク内とすることができる。ネットワークは、基地局(ＢＳ)と、中継局(ＲＳ)と、移動局(ＭＳ)とを含む。複数のＲＳ及びＭＳが存在し得ることを理解されたい。ＢＳは固定式であり、ＲＳは固定することもでき、時々移動することもでき(ノルマディック)、移動式とすることもできる。ＭＳは通常移動式である。通信の方向に応じて、ＢＳ又はＭＳは、発信局(ＳＳ)２０１又は宛先局(ＤＳ)２０３のいずれとすることもできる。図２を参照されたい。
【００１４】
このネットワークにおいて、全体チャネル、ＳＳからＲＳへの第１の中間チャネル、及びＲＳからＤＳへの第２の中間チャネルが存在する。ＡＦ  ＲＳはチャネル推定に使用することができるパイロット信号を送信しないため、中間チャネルは全体チャネルから推定される。
【００１５】
図２は、図１のネットワーク、並びに種々の送信(ＴＸ)アンテナ及び受信(ＲＸ)アンテナ(２１０)間のチャネル(２１１，２１２)を示している。ＳＳ２０１においてＮｓ本の送信アンテナ、中継局(ＲＳ)１０２においてＮｒ個の送受信アンテナ対、ＤＳ２０３においてＮｄ本の受信アンテナが存在する。ＳＳとＤＳとの間で、データは２つの直交中間チャネルを使用してＲＳを介して通信される。２つの直交中間チャネルの一方は発信局から中継局への(ＳＳ−ＲＳ)中間チャネルであり、他方はＲＳからＤＳへの中間チャネルである。送信機は時分割多重、周波数分割多重、又は符号分割多元接続を使用することができる。
【００１６】
ＳＳとＲＳとの間のチャネル２１１に関するＮｒ×Ｎｓの正則チャネル行列はＨ１２０４である。ＲＳにおけるＮｒ×Ｎｒの電力増幅可逆行列はＰ２０５であり、ＲＳとＤＳとの間のチャネル２１２に関するＮｄ×Ｎｒの正則チャネル行列はＨ２である。行列Ｈ１及びＨ２の双方が、直交周波数分割多重(ＯＦＤＭ)サブキャリアのような狭スペクトル帯域上のフラットフェージングチャネルを表す。ＳＳとＤＳとの間の全体チャネルのＮｄ×Ｎｓのチャネル行列は、
【００１７】
【数１】
2010193445.tif 000003
【００１８】
であり、この発明では、全体チャネルの観測を使用して、中間チャネルαＨ１及びＨ２／αを推定する。ただし、αは任意の複素数である。これらの推定値は、増幅行列Ｐ２０５及び対応する推定される全体チャネルＨＥＯの知識から得ることができる。したがって、チャネル行列Ｈ１及びＨ２を求めることができる。
【００１９】
Ｎｒ＝ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるときのＨ１及びＨ２の推定
図３は、この発明による２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークの中間チャネルを推定するタイミングを概略的に示している。ここで、ＲＳにおけるアンテナ本数Ｎｒはｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}である。
【００２０】
この発明の基本的な着想は、Ｈ１及びＨ２に関して複数の行列方程式を得ることができるように、信号が中継される連続した時間間隔３０１の間に増幅行列ＰＬ２０５を変化させることである。それらの複数の方程式は、αＨ１及びＨ２／αを求めるのに使用される。
【００２１】
すなわち、ＲＳは信号を送受信する間に経時的に所定の方式で増幅行列Ｐを変化させ、それによってＤＳは全体チャネルＨＥＯのシーケンス検出することができ、該全体チャネルのそれぞれを中間チャネルＨ１及びＨ２を求めるのに使用することができる。
【００２２】
図３において、Δτ３０２は、ＤＳがＬ個の連続した時間間隔３０１のそれぞれに関して全体チャネルを推定する時刻を表し、{Ｐｌ，１≦ｌ≦Ｌ}は対応するＬ個の連続した時間間隔の間に使用される増幅行列シーケンスを表す。
【００２３】
ＳＳとＤＳとの間の全体チャネル推定値は、
【００２４】
【数２】
2010193445.tif 000004
【００２５】
である。好ましい実施の形態では、Ｌ＝３である。
【００２６】
増幅行列シーケンス{Ｐｌ，１≦ｌ≦Ｌ}の構築
増幅行列{Ｐｌ，１≦ｌ≦Ｌ}を、
【００２７】
【数３】
2010193445.tif 000005
【００２８】
が以下の行列方程式群の単独解になるように構築する。
【００２９】
【数４】
2010193445.tif 000006
【００３０】
すなわち、行列群方程式に対する解は１の自由度を有する。
【００３１】
【数５】
2010193445.tif 000007
【００３２】
であるとき、
【００３３】
【数６】
2010193445.tif 000008
【００３４】
となり、式(３)を以下のように書き換えることができる。
【００３５】
【数７】
2010193445.tif 000009
【００３６】
(Ｌ−１)Ｎｒ２×Ｎｒ２のブロック行列を以下のように定義する。
【００３７】
【数８】
2010193445.tif 000010
【００３８】
ただし、
【００３９】
【数９】
2010193445.tif 000011
【００４０】
は既知のクロネッカー積を表す。クロネッカー積は任意のサイズの２つの行列に対する演算であり、その結果はブロック行列となる。ブロック行列Ｂの階数はＮｒ２−１である。
【００４１】
式(５)を以下のように書き換えることができる。
【００４２】
【数１０】
2010193445.tif 000012
【００４３】
ただし、ｔ１＝ｖｅｃ(Ｔ１)は、行列Ｔ１の列を単一の列ベクトルにスタックすることによって形成される、Ｔ１をベクトル化したものを表す。ブロック行列Ｂの階数がＮｒ２−１であるとき、式(６)に対する単独解が
【００４４】
【数１１】
2010193445.tif 000013
【００４５】
となる。
【００４６】
したがって、増幅行列を
【００４７】
【数１２】
2010193445.tif 000014
【００４８】
に設定し、次いで、ブロック行列Ｂの階数がＮｒ２−１となるようなシーケンス{Ｐｌ，２≦ｌ≦Ｌ}を求める。
【００４９】
増幅行列{Ｐｌ，２≦ｌ≦Ｌ}の固有ベクトルクラスタを以下のように定義する。各増幅行列に対し固有値分解を実施し、以下を得る。
【００５０】
【数１３】
2010193445.tif 000015
【００５１】
ただし、
【００５２】
【数１４】
2010193445.tif 000016
【００５３】
は増幅行列Ｐｌの固有ベクトル行列を表し、Ｖｌｎは行列Ｐｌのｎ番目の固有ベクトルを表す。行列ＰｌのＮｒ個の固有ベクトルを、異なる間隔ｌに関するベクトルＶｌｋが同じｎｋ次元空間Ｓｋにわたるように、ｋ番目のクラスタＶｌｋ内にｎｋ個の固有ベクトルを有するＫ個のクラスタにグループ化する。ここで、１≦ｋ≦Ｋである。
【００５４】
行列Ｐｌが、ｎ次(反復)固有値に対応するｎ次元(ｎ＞１)固有空間を有するケースでは、この固有空間から、グループ化のためにｎ個の任意の固有ベクトルが選択される。
【００５５】
上記の固有ベクトルグループ化を所与とすると、この発明は均等に
【００５６】
【数１５】
2010193445.tif 000017
【００５７】
を設定し、シーケンス{Ｐｌ，２≦ｌ≦Ｌ}を、それらの固有ベクトルクラスタの最大数が１となるように設計する。増幅行列シーケンス{Ｐｌ，１≦ｌ≦Ｌ}及び{ＲＰｌＳ，１≦ｌ≦Ｌ}(ただし、Ｒ及びＳは任意のＮｒ×Ｎｒの可逆行列である)は等価である。シーケンスのうちの一方が増幅行列シーケンス候補として適格である場合、他方のシーケンスも適格である。
【００５８】
この発明は、３つの時間間隔３０１内での中間チャネル推定のために、対角増幅行列又は準対角増幅行列Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３を構築するための以下の手順を提供する。この発明による対角増幅行列又は準対角増幅行列によって、ＲＳの複雑度が低減される。
【００５９】
手順
第１の増幅行列は
【００６０】
【数１６】
2010193445.tif 000018
【００６１】
である；
それぞれが単位大きさを有するＮｒ個の別個の複素数をランダムに生成し、第２の(対角)増幅行列Ｐ２を得る；
第２の行列Ｐ２の列を循環シフトすることによって第３の行列Ｐ３を得る。
【００６２】
中間チャネルの線形最小二乗(ＬＳ)推定
この発明は、Ｎｒ＝ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}の条件下において、式(２)のＨ１及びＨ２に関して、非線形行列方程式群の集合を変形して１つの線形方程式にする。次いで、この線形方程式に対するＬＳ解として行列Ｈ１及びＨ２の推定値が得られる。
【００６３】
ケースＩ：Ｎｄ≧Ｎｓ＝Ｎｒ
このケースでは、Ｈ１はＮｒ×Ｎｒの正方行列であり、式(２)に従って、
【００６４】
【数１７】
2010193445.tif 000019
【００６５】
である。この式は、Ｈ２を消去した後、以下のように書き換えることができる。
【００６６】
【数１８】
2010193445.tif 000020
【００６７】
ただし、
【００６８】
【数１９】
2010193445.tif 000021
【００６９】
である。
【００７０】
ケースＩＩ：Ｎｓ≧Ｎｄ＝Ｎｒ
このケースでは、Ｈ２はＮｒ×Ｎｒの正方行列であり、式(２)に従って、
【００７１】
【数２０】
2010193445.tif 000022
【００７２】
である。この式は、Ｈ１を消去した後、以下のように書き換えることができる。
【００７３】
【数２１】
2010193445.tif 000023
【００７４】
ただし、
【００７５】
【数２２】
2010193445.tif 000024
【００７６】
である。
【００７７】
したがって、Ｎｒ＝ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}の条件下における線形行列方程式の一般集合は、
【００７８】
【数２３】
2010193445.tif 000025
【００７９】
である。ただし、
【００８０】
【数２４】
2010193445.tif 000026
【００８１】
である。
【００８２】
ＨＥＯ，ｌを、ＨＯ，ｌ，１≦ｌ≦Ｌの推定値として表す。式(１４)及び式(１５)においてＨＯ，ｌをＨＥＯ，ｌに置き換えると、式(１２)を以下の方程式集合として書き換えることができる。
【００８３】
【数２５】
2010193445.tif 000027
【００８４】
ただし、Ｎｌは不完全な全体チャネル推定に起因する雑音行列を表し、
【００８５】
【数２６】
2010193445.tif 000028
【００８６】
である。
【００８７】
方程式集合(１６)は以下のように書き換えることができる。
【００８８】
【数２７】
2010193445.tif 000029
【００８９】
ただし、
【００９０】
【数２８】
2010193445.tif 000030
【００９１】
は、Ｈ１の列を単一の列ベクトルにスタックすることによって形成される、Ｈ１をベクトル化したものを表し、
【００９２】
【数２９】
2010193445.tif 000031
【００９３】
は、Ｎｌの列を単一の列ベクトルにスタックすることによって形成される、Ｎｌをベクトル化したものを表す。一般性を損なうことなく、以下の線形方程式集合を解くことによって、ｈｘをｈｘ１に対し正規化した値、ｈｘ，ｎ＝ｈｘ／ｈｘ１が得られる。
【００９４】
【数３０】
2010193445.tif 000032
【００９５】
ただし、
【００９６】
【数３１】
2010193445.tif 000033
【００９７】
はＮｒ２＋１次元の列ベクトルであり、
【００９８】
【数３２】
2010193445.tif 000034
【００９９】
は((Ｌ−１)Ｎｒ２＋１)×Ｎｒ２の行列である。
【０１００】
最小二乗手順を使用して、ｈｘ，ｎの推定値は以下となる。
【０１０１】
【数３３】
2010193445.tif 000035
【０１０２】
式(２２)から行列Ｈ１及びＨ２のうちの一方を推定した後、他方の行列を、ケースＩの場合に式(８)、又はケースＩＩの場合に式(１０)に基づいて推定することができる。
【０１０３】
Ｎｒ＞ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるときのＨ１及びＨ２の推定
Ｎｒ＞ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるとき、この発明は、中間チャネルの推定を複数のステップに分割し、その間、上述したケースＩ又はケースＩＩの場合の推定を各ステップにおいて適用する。
【０１０４】
特に、Ｎｒ＞ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるとき、この発明はＲＳにおける送受信アンテナ対を、Ｎｒ’＝ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}となるように複数のグループに分割する。ただし、Ｎｒ’は各グループ内のアンテナ対の数を表す。ＲＳにおける送受信アンテナ対をグループ化することによって、元のＮｓ／Ｎｒ／Ｎｄの２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワーク、すなわちＳＳにおけるＮｓ本の送信アンテナ、ＲＳにおけるＮｒ個の送受信アンテナ対、並びにＤＳにおけるＮｄ本の受信アンテナが、Ｋ個の並列のＮｓ／Ｎｒ’／Ｎｄサブネットワークに分割される。ただし、Ｋはアンテナグループの数を表す。アンテナグループを用いて送受信するとき、該アンテナグループは推定が行われるサブネットワークを効率的に形成する。
【０１０５】
各グループ内にＮｒ’個のアンテナ対が存在することを確実にするために、そしてより重要なことには、異なる複数のサブネットワークの中間チャネル間の増幅及び位相の関連性を得るために、異なる複数のグループにおいて重複するアンテナ対が存在する。
【０１０６】
Ｎｒ’＝ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるため、中間チャネルは、上記のケースＩ又はケースＩＩのための推定プロセスによって、ＲＳの要求される送受信アンテナ対のみを有効にすることによって推定することができる。その後、複数の中間チャネルに対する推定値を組み合わせることによって中間チャネル全体が得られる。
【０１０７】
下記の例は、Ｎｒ＞ｍｉｎ{Ｎｓ，Ｎｄ}であるときの中間チャネル推定を説明する。ＳＳアンテナＮｓ＝２、ＲＳアンテナＮｒ＝４、及びＤＳアンテナＮｄ＝４を有する２ホップＭＩＭＯ ＡＦ中継ネットワークを考える。Ｎｒ’＝ｍｉｎ{２，４}＝２であるため、ＲＳにおける各グループ内に２つの送受信アンテナ対が存在する。
【０１０８】
中間チャネル間の増幅及び位相の関連性を得るために、ＲＳにおいて４つのアンテナ対ｐ１、ｐ２、ｐ３、及びｐ４が３つのグループに分けられ、たとえばｐ１及びｐ２がグループ１を形成し、ｐ３及びｐ４がグループ２を形成し、ｐ１及びｐ３がグループ３を形成する。
【０１０９】
異なる複数のグループ間での重複を利用して、異なる複数のサブネットワークの中間チャネル間の増幅及び位相の関連性を求める。したがって、全ての２つのグループが重複するアンテナ対を有する必要はない。
【０１１０】
上記のケースＩの場合と同様にグループ毎の中間チャネルが推定され、その後、複数の中間チャネルに対する推定値を適切に組み合わせることによって中間チャネル全体が得られる。
【０１１１】
この発明は、ＲＳが１つ又は複数のＤＳにサービス提供するケースに適用可能である。複数ユーザのケースの場合、ＲＳは同じ増幅行列シーケンスを異なるＭＳに適用し、各ＭＳは該ＭＳの中間チャネルの推定を独立して実施する。
【０１１２】
図４は、発信局(ＳＳ)、中継局(ＲＳ)、及び宛先局(ＤＳ)を含む２ホップ多入力多出力(ＭＩＭＯ)増幅転送(ＡＦ)中継ネットワークにおいてチャネルを推定する全体的な方法１を示している。ここで、ＳＳとＲＳとの間の第１の中間チャネル、ＲＳとＤＳとの間の第２の中間チャネル、及びＳＳとＤＳとの間の全体チャネルが存在する。
【０１１３】
第１の中間チャネルを使用して、ＳＳからＲＳに信号を送信する(４１０)。該信号を、連続した時間間隔の間に電力増幅行列を増幅すると共に変化させながら転送する(４２０)。ＤＳにおいて、各時間間隔の間に全体チャネルを推定し(４３０)、次いで、連続した時間間隔の間に得られる全体チャネルの推定値に基づいて第１の中間チャネル及び第２の中間チャネルを推定する(４４０)。
【０１１４】
この発明を、好ましい実施の形態の例として説明してきたが、この発明の精神及び範囲内で他のさまざまな適合及び変更を行えることが理解されるべきである。したがって、この発明の真の精神及び範囲内に入るこのようなすべての変形及び変更を包含することが、添付の特許請求の範囲の目的である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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