(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるインクリメンタル冗長度（ＩＲ）送信を実行する方法において、
第１のデータパケットを処理し、第１の複数のシンボルブロックを得ることと、
第２のデータパケットを処理し、第２の複数のシンボルブロックを得ることと、
第１の並列チャネルで前記第１の複数のシンボルブロックを一度に１つのシンボルブロックの割合で受信機に送信することと、
第２の並列チャネルで前記第２の複数のシンボルブロックを一度に１つのシンボルブロックの割合で受信機に送信することと、
前記第１の複数のシンボルブロックのすべてより少ないシンボルブロックを有する前記第１のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら、前記第１の複数のシンボルブロックの送信を早く終了することと、
前記第２の複数のシンボルブロックのすべてよりも少ないシンボルブロックを有する前記第２のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら、前記第２の複数のシンボルブロックの送信を早く終了することと、
前記第１のデータパケットがリカバーされたことを示す表示を受信することと、
前記第２のデータパケットがリカバーされるまで前記第１の並列チャネル上に送信せずに前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定することと、
前記第１のデータパケットの後に、前記第１の並列チャネルで新しいデータパケットを送信して前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定することと、
前記第１の並列チャネルで送信した場合の前記スループットが前記第１の並列チャネルで送信しない場合のスループットより大きければ、前記新しいデータパケットを前記第１の並列チャネル上に送信することと
を備えた、方法。
【請求項２】
前記第２のデータパケットがリカバーされるまで前記第１の並列チャネル上にデータパケットを送信しないことと
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１のデータパケットのための前記第１の複数のシンボルブロックの送信を終了した後、前記第２のデータパケットのためのシンボルブロックが全送信電力で送信される、請求項２の方法。
【請求項４】
第３のデータパケットを処理して、前記第３のデータパケットのための少なくとも１つのシンボルブロックのセットを得ることと、
少なくとも１つのシンボルブロックの前記セットを、一度に１つのシンボルブロックの割合で前記第１の並列チャネルに送信することと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第２のデータパケットがリカバーされると期待されるとき、または期待される時刻より前に前記第３のデータパケットが前記受信機によりリカバーされることが期待される請求項４の方法。
【請求項６】
前記第２のデータパケットがリカバーされることが期待される時刻の後に前記第３のデータパケットが前記受信機によりリカバーされることが期待される、請求項４の方法。
【請求項７】
所定数のシンボルブロックの後に前記第２の複数のシンボルブロックの送信を終了する、こととをさらに備えた、請求項６の方法。
【請求項８】
前記第２のパケットデータがリカバーされることが期待されるとき、または期待される時刻の後に前記第３のパケットのための送信電力を増加し、前記第２のパケットのための送信電力を減少することとをさらに備えた、請求項４の方法。
【請求項９】
第３のデータパケットを処理し、前記第３のデータパケットのための第３の複数のシンボルブロックを得ることと、
前記第１のデータパケットの後に、一度に１つのシンボルブロックの割合で、前記第３の複数のシンボルブロックを前記第１の並列チャネル上に送信することと、
前記第２のデータパケットがリカバーされたという表示を受信することと、
第４のデータパケットを処理し、第４の複数のシンボルブロックを得ることと、
前記第２のデータパケットの後に、一度に１つのシンボルブロックの割合で、前記第４の複数のシンボルブロックを前記第２の並列チャネルに送信することと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記第１の並列チャネルのための第１のレートを受信し、および前記第２の並列チャネルのための第２のレートを受信し、前記第１および第２のデータパケットは、それぞれ前記第１および第２のレートに従って処理されることと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記第１のデータパケットを処理することは、
前記第１のレートにより示されるコーディングスキームに従って前記第１のデータパケットを符号化し、符号化されたパケットを得ることと、
前記符号化されたパケットを複数の符号化されたサブパケットに分割することと、
前記第１レートにより示される変調スキームに従って前記複数の符号化されたサブパケットを変調し、前記第１の複数のシンボルブロックを得ることを含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記第１の複数のシンボルブロック内の１つのシンボルブロックは、前記第１のデータパケットのためのすべての系統的なビットを含み、前記第１のデータパケットに対して最初に送信される、請求項１の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の並列チャネル上に１つのタイムスロットで送信するために、前記第１および第２の複数のシンボルブロックの中から選択された少なくとも１つのシンボルブロックを受信することと、
送信基底マトリクスを用いて前記少なくとも１つのシンボルブロックを空間的に処理し、複数の送信アンテナのための複数の送信シンボルシーケンスを得ることと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項１４】
前記受信機におけるリニア検出の後で、類似の信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲｓ）を得るように前記第１および第２の並列チャネルが形成される、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記ＭＩＭＯシステムは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）を実施し、各パケットは、データ送信のために利用可能なサブバンドのセット上に送信される、請求項１の方法。
【請求項１６】
複数のデータパケットは、複数の並列チャネル上で同時に処理され送信され、各データパケットのためのシンボルブロックの送信は、前記データパケットのために発生されるすべてのシンボルブロックより少ないシンボルブロックを有する前記データパケットが前記受信機によりリカバーされるなら早く終了し、合計送信電力は、まだ終了していないデータパケットの中で分配される、請求項１の方法。
【請求項１７】
無線多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいてインクリメンタル冗長度（ＩＲ）送信を実行するように機能的に作用する送信機において、
第１のデータパケットを処理し、第１の複数のシンボルブロックを得、第２のデータパケットを処理し、第２の複数のシンボルブロックを得るように機能的に作用するデータプロセッサーと、
第１の並列チャネルで前記第１の複数のシンボルブロックを一度に１つのシンボルブロックの割合で、受信機に送信することを開始し、
第２の並列チャネルで前記第２の複数のシンボルブロックを一度に１つのシンボルブロックの割合で前記受信機に送信することを開始し、
前記第１の複数のシンボルブロックのすべてより少ないシンボルブロックを有する前記第１のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら、前記第１の複数のシンボルブロックの送信を早く終了し、
前記第２の複数のシンボルブロックのすべてより少ないシンボルブロックを有する前記第２のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら前記第２の複数のシンボルブロックの送信を早く終了し、
前記第１のデータパケットがリカバーされたという表示を受信し、
前記第２のデータパケットがリカバーされるまで前記第１の並列チャネル上に送信が無い状態で前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定し、
前記第１のデータパケットの後で前記第１の並列チャネル上に新しいデータパケットの送信がある状態で前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定し、
前記第１の並列チャネル上に送信がある場合の前記スループットが前記第１の並列チャネル上に送信が無い場合の前記スループットより大きいなら、前記第１の並列チャネル上への前記新しいデータパケットの送信を開始するように機能的に作用する、コントローラと、
を備えた、送信機。
【請求項１８】
前記第１および第２の並列チャネル上に１タイムスロットで送信するために、前記第１および第２の複数のシンボルブロックの中から選択された少なくとも１つのシンボルブロックを受信し、送信基底マトリクスを用いて前記少なくとも１つのシンボルブロックを空間的に処理し、複数の送信アンテナのための複数の送信シンボルシーケンスを得るように機能的に作用する空間プロセッサー
をさらに備えた、請求項１７の送信機。
【請求項１９】
無線多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいてインクリメンタル冗長度（ＩＲ）送信を実行するように機能的に作用する装置において、
第１のデータパケットを処理し、第１の複数のシンボルブロックを得る手段と、
第２のデータパケットを処理し、第２の複数のシンボルブロックを得る手段と、
第１の並列チャネルで前記第１の複数のシンボルブロックを、一度に１つのシンボルブロックの割合で、受信機に送信する手段と、
第２の並列チャネルで前記第２の複数のシンボルブロックを一度に１つのシンボルブロックの割合で前記受信機に送信する手段と、
前記第１の複数のシンボルブロックのすべてより少ないシンボルブロックを有する前記第１のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら、前記第１の複数のシンボルブロックの送信を早く終了する手段と、
前記第２の複数のシンボルブロックのすべてより少ないシンボルブロックを有した前記第２のデータパケットが前記受信機によりリカバーされるなら、前記第２の複数のシンボルブロックの送信を早く終了する手段と、
前記第１のデータパケットがリカバされたことを示す表示を受信する手段と、
前記第２のデータパケットがリカバされるまで前記第１の並列チャネル上に送信せずに前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定する手段と、
前記第１のデータパケットの後に、前記第１の並列チャネルで新しいデータパケットを送信して前記第１および第２の並列チャネルのためのスループットを推定する手段と、
前記第１の並列チャネルで送信した場合の前記スループットが前記第１の並列チャネルで送信しない場合のスループットより大きければ、前記新しいデータパケットを前記第１の並列チャネル上に送信する手段と、
備えた、装置。
【請求項２０】
前記第１のデータパケットは、前記第２のデータパケットの前にリカバーされるように指定され、前記第２のデータパケットのためのデコーディング、決定および終了は、前記第１のデータパケットがリカバーされるまで実行されない、請求項１の方法。
【請求項２１】
第３のデータパケットを処理し前記第３のデータパケットのための第３の複数のシンボルブロックを得る手段と、
前記第１のデータパケットがリカバされたという表示を受信すると、前記第１の並列チャネルで、一度に１つのシンボルブロックの割合で前記第３の複数のシンボルブロックを送信する手段と、
第４のデータパケットを処理し、第４の複数のシンボルブロックを得る手段と、
前記第２のデータパケットがリカバされたという表示を受信すると、前記第２の並列チャネルで、一度に１つのシンボルブロックの割合で、前記第４の複数のシンボルブロックを送信する手段と、
をさらに具備する、請求項１９の装置。
【請求項２２】
実行されると、請求項１乃至１６のうちの１つに従う方法をコンピュータに実行させる命令群を備えるコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、この出願の譲受人に譲渡され、すべての目的のために参照することによりその全体が組み込まれる、２００３年９月９日に出願された「連続干渉キャンセルを有したＭＩＭＯシステムのためのＨ−ＡＲＱ」(H-ARQ for MIMO System with Successive Interference Cancellation)というタイトルの米国仮出願シリアル番号第６０／５０１，７７６および２００３年１２月１９日に出願された「ＭＩＭＯ通信システムにおける複数の並列チャネルのためのインクメンタル冗長度送信」(Incremental Redundancy Transmission for Multiple Parallel Channels in MIMO Communication System)というタイトルの米国仮出願シリアル番号第６０／５３１，３９３の利益を主張する。
【０００２】
この発明は一般に、通信に関し、特に、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける複数の並列チャネル上にデータを送信するための技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＭＩＭＯシステムはデータ送信のために複数の（ＮＴ）送信アンテナおよび複数の（ＮＲ）受信アンテナを使用し、（ＮT、ＮR）システムとして示される。
【０００４】
以下に記載されるように、ＮT送信アンテナおよびＮR受信アンテナによって形成されたＭＩＭＯチャネルは、ＮSの空間チャネルに分解されてもよい。この場合Ｎs＜ｍｉｎ｛ＮT，Ｎr｝である。ＮSデータストリームはＮSの空間チャネル上に送信されてもよい。複数の送信アンテナおよび受信アンテナにより作成されるＮSの空間チャネルがデータ送信のために使用されるなら、ＭＩＭＯシステムは、増加された送信能力を提供することができる。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムにおける主要な課題は、チャネル条件に基づいてＭＩＭＯチャネル上のデータ送信のための適切なレートを選択することである。「レート」は、特定のデータレートまたは情報ビットレート、特定のコーディングスキーム、特定の変調スキーム、特定のデータパケットサイズ等を示してもよい。レート選択の目的は、ある品質目標を満足しながらＮSの空間チャネル上の全体のスループットを最大化することである。品質目標は、目標パケットエラーレート（例えば、１％ＰＥＲ）またはいくつかの他の測定値により定量化してもよい。
【０００６】
各空間チャネルの送信容量は、その空間チャネルにより得られた信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）に依存する。ＮS空間チャネルのためのＳＩＮＲｓはチャネル条件に依存し、さらにデータストリームが受信機においてリカバーされる方法に依存する。１つの従来のＭＩＭＯシステムにおいて、送信機は、静的ＭＩＭＯチャネルのモデルに基づいて選択されたレートに従って各データストリームを符号化し、変調しおよび送信する。モデルが正確な場合およびＭＩＭＯチャネルが相対的に静的な（すなわち、時間に対して大きく変化しない）場合、良好な性能を得ることができる。別の従来のＭＩＭＯシステムにおいて、受信機はＭＩＭＯチャネルを推定し、チャネル推定に基づいて各空間チャネルに適切なレートを選択し、ＮSの空間チャネルのためのＮSの選択されたレートを送信機に送信する。次に、送信機は、選択されたレートに従ってＮSのデータストリームを処理し、これらのストリームをＮSの空間チャネル上に送信する。このシステムの性能は、ＭＩＭＯチャネルの性質およびチャネル推定の精度に依存する。
【０００７】
上述した両方の一般的なＭＩＭＯシステムの場合、送信機は、その空間チャネルに対して選択されたレートで各空間チャネルのための各データパケットを送信する。受信機は、各空間チャネル上で受信された各データパケットをデコードし、パケットが正しくまたはエラーでデコードされたかどうかを決定する。パケットが正しくデコードされるなら、受信機は、アクノレジメント（ＡＣＫ）を返送してもよいし、パケットがエラーでデコードされるなら、否定応答（ＮＡＫ）を返送してもよい。パケットに対してＮＡＫを受信すると、送信機は、その全体において受信機によりエラーでデコードされた各データパケットを再送信してもよい。
【０００８】
上述した両方のＭＩＭＯシステムの性能は、レート選択の精度に大いに依存する。空間チャネルのための選択されたレートがあまりにも控えめなら、（例えば、実際のＳＩＮＲｓがＳＩＮＲ推定値よりはるかに良いので）、データパケットを送信するために過度のシステムリソースが消費され、チャネル能力は、十分に利用されない。反対に、空間チャネルのための選択されたレートがあまりにも積極的すぎる場合、データパケットは受信機によりエラーデコードされるかもしれず、システムリソースは、これらのパケットを再送信するために消費されるかもしれない。ＭＩＭＯシステムのためのレート選択は、（１）ＭＩＭＯチャネルのためのチャネル推定におけるより大きな複雑さのために、（２）空間チャネルの時間変化し独立した性質のために、および（３）空間チャネル上に送信された複数のデータストリームの相互作用のために困難である。
【０００９】
それゆえ、ＭＩＭＯシステムにおいて複数の空間チャネル上にデータを効率的に送信するし、良好な性能を得るために正確なレート選択を必要としないための技術のための技術的必要性がある。
【発明の概要】
【００１０】
ＭＩＭＯシステムにおける複数（ＮD）の並列チャネル上でインクリメンタル冗長度（ＩＲ）送信を実行するための技術がここに提供される。これらの並列チャネルは、（１）ＭＩＭＯシステム内の複数の空間チャネルにより、（２）並列チャネルが類似のＳＩＮＲｓを得る方法で、または（３）その他の方法で形成してもよい。最初に、ＭＩＭＯシステムにおける受信機または送信機は、ＮDの並列チャネルのためのＳＩＮＲｓを推定し、これらの並列チャネルのためのＮDのレートを選択する。ＳＩＮＲｓは、送信機により使用される送信スキーム、受信機により実行される処理、等のような種々の要因に依存していてもよい。受信機がレート選択を実行するなら、送信機は選択されたレートを備える。
【００１１】
送信機は、そのチャネルのために選択されたレートに基づいて各並列チャネルのための各データパケットを処理し（例えば、符号化し、分割し、インターリーブし、および変調する）、そのパケットのための複数（ＮB）のデータシンボルブロックを得る。第１のデータシンボルブロックは、典型的に、受信機が好ましいチャネル条件の下でデータパケットを受信可能にするための十分な情報を含む。残りのデータシンボルブロックの各々は、受信機が、それほど好ましくないチャネル条件の下でデータパケットをリカバー可能にするためのさらなる冗長度を含む。データパケット毎に、送信機は、パケットのためのすべてのブロックが送信されるまで一度に１つのデータシンボルブロックを送信する。送信機は、すべてのデータシンボルブロックより少ないデータシンボルブロックを用いて受信機によりパケットがリカバーされる（すなわち、成功裏にデコードされる）なら、データパケットの送信を早期に終了する。
【００１２】
受信機は、ＮRの受信したシンボルのシーケンスの検出を実行し、送信機により送信された各データシンボルブロックのための検出されたシンボルブロックを得る。その後の処理は、並列処理が独立かまたは相互依存するかどうかに依存する。
【００１３】
各並列チャネル上のデータ送信が他の並列チャネル上のデータ送信に依存しないなら、ＮDの並列チャネルは、独立である。この場合、各並列チャネル上のデータパケット毎に、受信機は、データパケットのために得られた検出されたすべてのシンボルブロックを処理し（例えば、復調し、デインターリーブし、再アセンブルし、デコードする）、デコードされたパケットを供給する。デコードされたパケットが良好なら受信機はＡＣＫを返送してもよいし、デコードされたパケットがエラーならＮＡＫを返送してもよい。受信機は、すべてのデータシンボルブロックがそのパケットに対して受信されたなら、リカバーされる各データパケットのための処理を終了する。
【００１４】
各並列チャネル上のデータ送信が他の並列チャネル上のデータ送信に依存するなら、ＮDの並列チャネルは相互依存する。検出されたシンボルブロックを得るために、受信機が「連続干渉キャンセル」（ＳＩＣ）処理技術を使用するならこの場合がそうである。ＳＩＣを用いた場合、他の並列チャネル上のまだリカバーされていないデータパケットに対してこのパケットが生じる干渉は、検出を実行する以前に推定されキャンセルされ、これらの他のデータパケットのための検出されたシンボルブロックを得る。従って、後でリカバーされたデータパケットのためのＳＩＮＲｓはより高く、従って、これらのパケットに対してより高いレートを選択してもよい。次に、データパケットは特定の順番で受信機によりリカバーされ、選択されたレートに基づいて決定されるので、これらのデータパケットをリカバーするのに必要なＳＩＮＲｓを得ることができる。
【００１５】
「順序づけられた」ＳＩＣスキームの場合、与えられた並列チャネルｘ上のデータパケットが期待したよりも早くリカバーされるなら、いくつかのオプションの１つが利用可能である。第１に、送信機は、並列チャネルｘ上に何も送信することができず、まだリカバーされていないデータパケットのためのより多くのまたはすべての送信電力を使用することができる。第２に、送信機は、新しい「短い」データパケットを並列チャネルｘ上に送信することができる。短いパケットはリカバーされる次のデータパケットにおいてまたはその前にリカバーされることが期待される。第３に、送信機は、新しい「長い」データパケットを並列チャネルｘ上に送信することができる。長いパケットは、リカバーされる次のデータパケットの後にリカバーされることが期待される。これらのオプションのうちの１つは、早期の終了の後に並列チャネルｘ上のパケット送信とスループットを比較するおよび比較しない測定基準に基づいて選択してもよい。
【００１６】
「循環された」ＳＩＣ送信スキームの場合、並列チャネルに対してデータパケットがリカバーされるときはいつも、送信機は、あたらしいデータパケットをこの並列チャネル上に送信し、受信機は、次の並列チャネルに循環し、この次の並列チャネル上でデータパケットをリカバーすることを試みる。
【００１７】
ＳＩＣおよび他の送信スキームは以下に記載される。また、この発明の種々の観点および実施形態は以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、複数の（ＮＤ）並列チャネルのためのＩＲ送信を実行するＭＩＭＯシステムにおける送信機と受信機のブロック図を示す。
【図２】図２は、並列チャネルのためのＩＲ送信を実行するプロセスを示す。
【図３】図３は、１つの並列チャネル上の１つのデータストリームのためのＩＲ送信を図解する。
【図４】図４は、ＭＩＭ０−ＯＦＤＭシステムのための送信スキームを示す。
【図５】図５は、ＮDの独立した並列チャネルのためのＩＲ送信を図解する。
【図６Ａ】図６Ａは、１つの並列チャネル上のデータパケットの早期終了のために３つの異なるオプションの１つを用いて順番のつけられたＳＩＣ送信スキームを図解する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、１つの並列チャネル上のデータパケットの早期終了のために３つの異なるオプションの１つを用いて順番のつけられたＳＩＣ送信スキームを図解する。
【図６Ｃ】図６Ｃは、１つの並列チャネル上のデータパケットの早期終了のために３つの異なるオプションの１つを用いて順番のつけられたＳＩＣ送信スキームを図解する。
【図７】図７は、パケット１ｂおよびパケット２ａ対パケット２ａのための送信サイクルの数のためのＰＥＲのプロットを示す。
【図８】図８は、規律正しいＳＩＣ送信計画のための状態遷移図を示す。
【図９Ａ】図９Ａは循環されたＳＩＣ送信計画を図解する。
【図９Ｂ】図９Ｂは循環されたＳＩＣ送信計画を図解する。
【図１０】図１０は送信機における送信（ＴＸ）データプロセッサーを示す。
【図１１】図１１は、送信機による１つのデータパケットの処理を図解する。
【図１２】図１２は送信機におけるＴＸ空間プロセッサーおよび送信機ユニットを示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、受信機の一実施形態を示す。
【図１４】図１４は図１３Ａにおける受信機において受信（ＲＸ）データプロセッサーを示す。
【図１５】図１５は、ＳＩＣ技術を実施する受信機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の特徴、性質及び利点は、類似による参照文字が相応して、全体で特定する図面と関連して解釈されるときに後述される詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【００２０】
「例示」という用語はここでは、例、インスタンス、例証として機能することを意味する。「例示」としてここに記載される任意の実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して好適であるまたは利点があるとして必ずしも解釈される必要がない。
【００２１】
ＭＩＭＯシステムの場合、ＮDのデータストリームは、各並列チャネル上に１つのデータストリームの割合で、ＮDの並列チャネル上に同時に送信されてもよい。但しＮD＞１である。各並列チャネルは、以下に記載するように、空間チャネルに対応していてもよいし、またはその他の方法に対応していてもよい。各データストリームは、そのデータストリームのために選択されたレートに基づいて独立して処理し、その並列チャネル上に送信してもよい。
【００２２】
図１は、複数の並列チャネル上で複数のデータストリームのためのＩＲ送信を実施するＭＩＭＯシステム１００における送信機１１０と受信機１５０のブロック図を示す。送信機１１０において、ＴＸデータプロセッサー１２０は、データソース１１２からＮDのデータストリームを受信する。ＴＸデータプロセッサー１２０は、そのデータストリームのために選択されたレートに従って各データストリーム内の各データパケットを処理し（例えば、フォーマット化し、符号化し、分割し、インターリーブし、および変調する）、パケットのためのＮBのデータシンボルブロックを供給する。但し、ＮB＞１であり選択されたレートに依存していてもよい。各データシンボルブロックは１タイムスロット（または単に「スロット」）で送信することができる。スロットは、ＭＩＭＯシステム１００のための所定の期間である。各データストリームのための選択されたレートは、データレート、コーディングスキームまたはコードレート、変調スキーム、パケットサイズ、データシンボルブロックの数、等を示してもよく、これらは、コントローラー１４０により供給される種々の制御により示される。各データストリームのための選択されたレートは静的であってもよいし、（例えば、チャネル条件に基づいて）連続的に更新されてもよい。与えられたデータストリームのＩＲ送信の場合、そのデータストリームの各データパケットのためのデータシンボルブロックは、パケットが受信機１５０によりリカバーされるまでまたはすべてのブロックが送信されるまで一度に１つのブロックの割合で送信される。
【００２３】
ＴＸ空間プロセッサー１３０はＴＸデータプロセッサー１２０からＮDのデータシンボルストリームを受信する。各データシンボルストリームは、対応するデータストリーム内の各データパケットのためのデータシンボルブロックのセットを含む。ＴＸ空間プロセッサー１３０は、処理（例えば、デマルチプレクシング、空間処理、等）を実行し、ＮTの送信アンテナからのＮDのデータシンボルストリームを送信する。以下に記載するように、種々の送信スキームを実施してもよい。使用するために選択された送信スキームに応じて、ＮDまでのデータストリームのためのＮDまでのデータシンボルブロックは、任意の与えられたスロットにおいてＮDまでの並列チャネル上に同時に送信される。また、ＴＸ空間プロセッサー１３０は、パイロットシンボルにおいて多重化する。パイロットシンボルは、受信機１５０によるチャネル推定のために使用される。そして、ＴＸ空間プロセッサー１３０はＮTの送信シンボルストリームを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２に供給する。
【００２４】
送信機ユニット１３２は、ＮTの送信シンボルストリームを受信して条件づけし）（例えば、アナログに変換し、周波数アップコンバートし、フィルターし、および増幅する）、ＮTの変調された信号を得る。次に、（図１に図示しない）それぞれの送信アンテナからＭＩＭＯチャネルを介して各変調された信号が受信機１５０に送信される。ＭＩＭＯチャネルは、ＭＩＭＯチャネル応答を有したＮTの送信された信号を歪ませ、さらに加法白色ガウス雑音を有した送信された信号およびおそらくは他の送信機からの干渉を劣化させる。
【００２５】
受信機１５０において、ＮTの送信された信号は、（図１に図示しない）ＮRの受信アンテナの各々により受信され、ＮRの受信アンテナからのＮRの受信された信号は、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４に供給される。受信機ユニット１５４は、各受信信号を条件づけし、ディジタル化し、および前処理し、受信されたシンボルストリームを得る。受信機ユニット１５４は、（データのための）ＮRの受信されたシンボルストリームをＲＸ空間プロセッサー１６０に供給し、（パイロットのための）受信されたパイロットシンボルをチャネル推定器１７２に供給する。ＲＸ空間プロセッサー１６０は、ＮRの受信されたシンボルストリームを処理し（例えば、検出し、多重化し、逆多重化する等）、ＮDの検出されたシンボルストリームを得る。ＮDの検出されたシンボルストリームは、送信機１１０により送信されたＮDのデータシンボルストリームの推定値である。
【００２６】
ＲＸデータプロセッサー１７０は、ＮDの検出されたシンボルストリームを受信して処理し、ＮDのデコードされたデータストリームを得る。ＮDのデコードされたデータストリームは、送信機１１０により送信されたＮDのデータストリームの推定値である。各データストリームのデータパケット毎に、ＲＸデータプロセッサー１７０は、選択されたレートに従って、そのデータパケットのために受信されたすべてのデータシンボルブロックを処理し（例えば、復調し、デインターリーブし、再アセンブルし、およびデコードする）、デコードされたパケットを供給する。デコードされたパケットは、データパケットの推定値である。また、ＲＸデータプロセッサー１７０は、各デコードされたパケットのステータスを供給する。ステータスは、パケットが正しくデコードされたかまたはエラーでデコードされたかを示す。
【００２７】
チャネル推定器１７２は、受信されたパイロットシンボルおよび／または受信されたデータシンボルを処理し、ＮDの並列チャネルのためのチャネル推定値（例えば、チャネル利得推定値およびＳＩＮＲ推定値）を得る。レートセレクター１７４はチャネル推定値を受信し、ＮDの並列チャネルの各々のためのレートを選択する。コントローラー１８０はレートセレクター１７４からＮDの選択されたレートを受信するとともにＲＸデータプロセッサー１７０からパケットステータスを受信し、送信機１１０のためにフィードバック情報をアセンブルする。フィードバック情報は、ＮDの選択されたレート、デコードされたパケットのためのＡＣＫｓおよびＮＡＫｓ等を含んでいてもよい。フィードバック情報は、ＴＸデータ／空間プロセッサー１９０により処理され、さらに送信機ユニット１９２により条件づけされ、フィードバックチャネルを介して送信機１１０に送信される。
【００２８】
送信機１１０において、受信機１５０により送信された信号（複数の場合もある）は、受信機ユニット１４６により受信され、条件づけされ、さらにＲＸ空間／データプロセッサー１４８により処理され、受信機１５０により送信されたフィードバック情報を得る。コントローラー１４０はフィードバック情報を受信し、ＡＣｋｓ／ＮＡＫｓを用いてＮDの並列チャネル上に送信されている現在のデータパケットのＩＲ送信を制御し、ＮDの選択されたレートを使用してＮDの並列チャネル上に送信される新しいデータパケットを処理する。
【００２９】
コントローラー１４０および１８０は、それぞれ送信機１１０および受信機１５０における動作を命令する。メモリユニット１４２および１８２は、それぞれコントローラー１４０および１８０に使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を提供する。メモリユニットは、図１に示すようにコントローラー１４０および１８０内部にあってもよいし、またはこれらのコントローラーの外部にあってもよい。図１に示される処理装置は、以下に詳細に記載される。
【００３０】
図２はＭＩＭＯシステム内のＮD並列チャネル上のＮDのデータストリームのためのＩＲ送信を実行するためのプロセス２００のフロー図を示す。最初に、受信機は、送信機から受信されたパイロットおよび／またはデータシンボルに基づいてＮDの並列チャネルを推定する。受信機は、チャネル推定値に基づいてＮDの並列チャネルの各々のためのレートを選択し、ＮDの選択されたレートを送信機に送信する（ステップ２１２）。送信機は、ＮDの選択されたレートを受信し、ＮDの選択されたレートに従ってＮDのデータストリームのためのデータパケットを処理し、ＮDのデータシンボルストリームを得る（ステップ２２０）。送信機は、そのデータストリームのために選択されたレートに従って各データストリームのための各データパケットをフォーマット化し、符号化し、分割し、インターリーブし、および変調してもよい。次に、送信機は、ＮDのデータシンボルストリームをＮDの並列チャネル上に送信する（ステップ２２２）。例えば、すべてのデータシンボルブロックが送信されるまでまたはＡＣＫがデータパケットに対して受信されるまで、各データストリームの各データパケットに対して一度に１つのデータシンボルブロックを送信してもよい。以下に記載するように、ＮDのデータストリームのＩＲ送信のために種々の送信スキームを使用してもよい。
【００３１】
受信機は、ｎRの受信アンテナを介して送信機からのＮDのデータシンボルストリームを受信し、ＮRの受信シンボルストリームを処理し、ＮDの検出されたシンボルストリームを得る（ステップ２３０）。次に、受信機は、ＮDの検出されたシンボルストリームを処理し、送信機により送信されたデータパケットをリカバーする（ステップ２３２）。スロット毎に、受信機は、ＮDのデータストリームの各々のために送信されている現在のデータパケットをリカバーしようと試みてもよい。例えば、新しい検出されたシンボルブロックがデータパケットに対して得られるときはいつも、受信機は、そのパケットのために受信されるすべての検出されたシンボルブロックを復調し、デインターリーブし、再アセンブルし、デコードして、デコードされたパケットを得てもよい。また、受信機は、各デコードされたパケットをチェックし、パケットが正しくデコードされたか（良好）またはエラーでデコードされたか（消去）を決定する（これもまたステップ２３２）。
【００３２】
ＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックは様々な方法で達成してもよい。一実施形態において、受信機は、消去される各デコードされたパケットに対してＮＡＫを送信し、送信機は、このフィードバックを用いて消去されたパケットに対して次のデータシンボルブロックを送信する。他の実施形態において、送信機は、ＡＣＫが受信機からのパケットに対して受信されるまで（受信機は、ＮＡＫｓを返送してもよいし返送しなくてもよい）各データパケットに対して一度に１つのデータシンボルブロックを送信する。いずれの場合にも、受信機は、リカバーされる各データパケットのための処理、またはすべてのデータシンボルブロックがそのパケットに対して受信されたなら、処理を終了する（ステップ２３４）。
【００３３】
図２は、ＮDの並列チャネル上のＮDのデータストリームのためのＩＲ送信の特定の実施形態を示す。複数の並列チャネルのためのＩＲ送信も他の方法で実行してもよく、これはこの発明の範囲内である。
【００３４】
図３は、（チャネルｉとして示される）１つの並列チャネル上の（ストリームｉとして示される）１つのデータストリームのためのＩＲ送信を図解する。受信機は、チャネルｉを推定し、チャネル推定値に基づいてチャネルｉのためのレートｒi,1を選択し、選択されたレートをスロット０において送信機に送信する。送信機は選択されたレートを受信し、選択されたレートに従ってストリームｉのためのデータパケット（パケット１）を処理し、スロット１においてパケットのための第１のデータシンボルブロックを送信する。受信機はブロック１を受信し処理し、パケット１がエラーでデコードされることを決定し、スロット２でＮＡＫを返送する。送信機はＮＡＫを受信し、スロット３において、パケット１のための第２のデータシンボルブロック（ブロック２）を送信する。受信機はブロック２を受信し、ブロック１および２を処理し、パケット１がまだエラーでデコードされることを決定し、スロット４でＮＡＫを返送する。ブロック送信およびＮＡＫ応答は、任意の回数反復してもよい。図３に示される例において、送信機は、データシンボルブロックＮx−１のためのＮＡＫを受信し、スロットｍにおいてパケット１のためのデータシンボルブロックＮx（ブロックＮx）を送信する。この場合Ｎxはパケット１のためのブロックの合計数以下である。受信機は、ブロックＮxを受信し、パケット１に対して受信されたすべてのＮxのデータシンボルブロックを処理し、パケットが正しくデコードされることを決定し、スロットｍ＋１においてＡＣＫを返送する。また、受信機はチャネルｉを推定し、ストリームｉのための次のデータパケットのためのレートｒi,2を選択し、スロットｍ＋１において選択されたレートを送信機に送信する。送信機は、ブロックＮxのためのＡＣＫを受信し、パケット１の送信を終了する。送信機は、選択されたレートｒi,2に従って次のデータパケット（パケット２）を処理し、スロットｍ＋２においてパケット２のための第１のデータシンボルブロックを送信する。パケット２のための送信機と受信機における処理は、パケット１に対して記載した方法と同じ方法で継続する。
【００３５】
図３に示される実施形態の場合、各ブロック送信に対して受信機からのＡＣＫ／ＮＡＫ応答に対して１スロットの遅延がある。チャネル利用を改善するために、複数のデータパケットをインターレースされた方法で各データストリームに対して送信してもよい。例えば、１つのデータパケットは、奇数のスロットで送信してもよいし、他のデータパケットは、偶数のスロットで送信してもよい。ＡＣＫ／ＮＡＫの遅延が１つのスロットより長い場合、３つ以上のデータパケットがインターレースされてもよい。
【００３６】
以下に記載されるように、ＭＩＭＯシステム内のＮDの並列チャネルは種々の方法で形成してもよい。さらに、受信機において実行される処理に応じて、ＮDの並列チャネルは互いに独立であってもよいしまたは相互に依存していてもよい。独立並列チャネルの場合、各データストリームのためのＩＲ送信は、他のデータストリームのためのＩＲ送信を意識せずに独立して実行してもよい。相互依存する並列チャネルの場合、各データストリームのためのＩＲ送信は、他のデータストリームのためのＩＲ送信に依存する。
【００３７】
１．複数の独立した並列チャネルのためのＩＲ送信
種々の送信スキームを使用してＮDの並列チャネル上に同時にＮDのデータストリームを送信してもよい。但し、ＮD＞１である。いくつかの例示送信スキームが以下に記載される。簡単にするために、以下の記載はフルランクＭＩＭＯチャネルと仮定し、ＮD≦Ｎs＝ＮT＜ＮRと仮定する。
【００３８】
第１の送信スキームにおいて、１つのデータストリームは、送信機における任意の空間処理なしに、ＮTの送信アンテナの各々から送信される。この送信スキームのためのモデルは以下のように表してもよい。
【数１】
0005431375.tif 000002
【００３９】
但し、ｓはデータシンボルのためのＮTのエントリーを有した｛ＮT×１｝のデータベクトルである。
【００４０】
ｒnspは、ＮRの受信したシンボルのためのＮRのエントリーを有した｛ＮR×１｝の受信ベクトルである。
【００４１】
ＨはＭＩＭＯチャネルのための｛ＮR×ＮT｝のチャネル応答マトリクスである。
【００４２】
ｎは加法白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）のベクトルである。
【００４３】
ベクトルｓは、ＮTの送信アンテナのためのＮTのエントリーを含む。ＮDのエントリーはＮDのデータストリームのためのＮDのデータシンボルに設定され、残りのＮT−ＮDのエントリーは、ゼロに設定される。ベクトルｎはゼロ平均を有するように仮定され、Λn＝σ2Ｉの共分散マトリクスを有するように仮定される。但しσ2は雑音の分散であり、Ｉは、対角線に沿った１と他のどこかの０を有したアイデンティティマトリクスである。
【００４４】
ＭＩＭＯチャネルにおける分散により、ＮTの送信アンテナから送信されたＮDのデータストリームは、受信機において互いに干渉する。与えられた送信アンテナから送信されたデータストリームは、異なる振幅と位相ですべてのＮRの受信アンテナにより受信されてもよい。従って、各受信アンテナに対して受信された信号はＮDのデータストリームの各々の成分を含むであろう。
【００４５】
受信機は、種々の空間および時空処理（すなわち「検出」）スキームに基づいて、データベクトルｓを推定してもよい。例えば、受信機は、最大比合成（ＭＲＣ）検出器、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）検出器、リニアゼロフォーシング（ＺＦ）検出器（これはまた、チャネル相関マトリクス反転（ＣＣＭＩ）検出器とも呼ばれる）、ＭＭＳＥリニアイコライザ、決定フィードバックイコライザ、またはある他の検出器／イコライザを用いてデータベクトルｓを推定してもよい。これらの検出器のうちのいくつかのための空間処理が以下に記載される。
【００４６】
ＭＲＣ検出器のための空間処理は以下のように表してもよい。
【数２】
0005431375.tif 000003
【００４７】
但し、Ｗmrcは、ＭＲＣ検出器の応答であり、これは、Ｗmrc＝Ｈである。
【数３】
0005431375.tif 000004
【００４８】
は、ＭＲＣ検出器からのＮTの検出されたシンボルの｛ＮT×１｝のベクトルであり、"H"は共役転置を示す。
【００４９】
ＭＭＳＥ検出器のための空間処理は以下のように表してもよい。
【数４】
0005431375.tif 000005
【００５０】
但し、ＭＭＳＥ検出器の場合Ｗmmse＝（ＨＨH＋σ2Ｉ）-1Ｈである。
【００５１】
ゼロフォーシング検出器のための空間処理は、以下のように表してもよい。
【数５】
0005431375.tif 000006
【００５２】
但し、ゼロフォーシング検出器の場合、Ｗzf＝Ｈ（ＨHＨ）-1である。第１の送信スキームの場合、各空間チャネルはそれぞれの送信アンテナに対応する。
【００５３】
第２の送信スキームにおいて、１つのデータストリームは、ＭＩＭＯチャネルの各「固有モード」上に送信される。チャネル応答マトリクスＨは、ＭＩＭＯチャネルのＮsの固有モードを得るために特異値分解または固有値分解のいずれかを使用して分解してもよい。ＭＩＭＯチャネルのＮsの固有モードは互いに直角で、改良された性能は、これらの固有モードを介して複数のデータストリームを送信することにより得てもよい。チャネル応答マトリクスＨの特異値分解は以下のように表してもよい。
【数６】
0005431375.tif 000007
【００５４】
但し、ＵはＨの左固有ベクトルの｛ＮR×ＮR｝のユニタリマトリクスである。
【００５５】
Σは、Ｈの特異値の｛ＮR×ＮT｝の対角マトリクスである。ＶはＨの右固有ベクトルの｛ＮT×ＮT｝のユニタリマトリクスである。ユニタリ行列は、特性ＭHＭ＝Ｉにより特徴づけられる。ユニタリマトリクスＶおよびＵは、ＭＩＭＯチャネルのＮsの固有モード上にＮDのデータストリームを送信するために、それぞれ送信機および受信機による空間処理のために使用される。
【００５６】
送信機は、以下のようにマトリクスＶを用いて空間処理を実行する。
【数７】
0005431375.tif 000008
【００５７】
但し、ｘsvdは、ＮTの送信アンテナから送信されたＮTの送信シンボルのためのＮTのエントリーを有した｛ＮT×１｝のベクトルである。従って、受信機ベクトルは、ｒsvd＝ＨＶｓ＋ｎとして与えられる。受信機は、以下のようにマトリクスＵを用いて空間処理を実行する。
【数８】
0005431375.tif 000009
【００５８】
第２送信スキームの場合、各空間チャネルはそれぞれの固有モードに対応する。Ｎsの固有モードは、分解を介して得た直交空間チャネルとして見てもよい。
【００５９】
第１および第２の送信スキームの場合、ＮDのデータストリームは、異なるそして恐らく広範囲に変化する「後処理された」または「後検出」ＳＩＮＲｓを達成してもよい。このＳＩＮＲｓは、（例えば、ＭＭＳＥ、ゼロフォーシング、またはＭＲＣ検出器を用いて）受信機によるリニア検出の後で達成されるＳＩＮＲｓである。従って、データストリームに対して異なるレートが必要である。
【００６０】
第３の送信スキームにおいて、すべてのデータストリームが類似のチャネル条件を経験し、類似の後処理されたＳＩＮＲｓを得るように、ＮDのデータストリームの各々はすべてのＮTの送信シンボルから送信される。従って、同じまたは類似のレートは、ＮDのデータストリームのために使用されてもよい。このスキームの場合、送信機は以下のように送信ベースマトリクスと対角マトリクスとデータベクトルｓとのマトリクス乗算を実行する。
【数９】
0005431375.tif 000010
【００６１】
但し、ｘtbmは、ＮTの送信アンテナのためのＮTの送信シンボルを有した｛ＮT×１｝のベクトルである。Ｍは、ユニタリマトリクスである、｛ＮT×ＮT｝の送信ベースマトリクスである。Λは｛ＮT×ＮT｝の対角マトリクスである。
【００６２】
送信ベースマトリクスＭは、各データストリームがすべてのＮTの送信アンテナから送信されることを可能にし、さらに各送信アンテナの全電力Ｐantがデータ送信のために使用されることを可能にする。マトリクスＭは
【数１０】
0005431375.tif 000011
【００６３】
として定義されてもよい。但しＥはウオルシュ−アマダールマトリクスである。
【００６４】
また、マトリクスＭは、
【数１１】
0005431375.tif 000012
【００６５】
として定義されてもよい。但し、Ｆは、（ｍ、ｎ）番目のエントリーが
【数１２】
0005431375.tif 000013
【００６６】
として定義される離散型フーリエ変換（ＤＦＴ）マトリクスである。ただし、ｍはマトリクスＦの行インデックスであり、ｎは、マトリクスＦの列インデックスであり、ｍ＝１・・・ＮTであり、ｎ＝１・・・ＮTである。対角行列Λは対角線に沿ってＮDのノンゼロエントリーを含み、ほかのどこかでゼロを含む。ＮDのノンゼロエントリーは、各送信アンテナのためのＰantの合計送信電力制約に適合しながら、ＮDのデータストリームに異なる送信電力を割り当てるために使用してもよい。
【００６７】
この送信スキームのために受信機により観察される「有効な」チャネル応答はＨeff＝ＨＭである。受信機は、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ、ゼロフォーシング、またはある他の検出器／イコライザを用いて、データベクトルｓを推定してもよい。検出器応答Ｗ（これは、Ｗmrc、Ｗmmse、またはＷzfであってもよい）は、チャネル応答マトリクスＨの代わりに、有効チャネル応答マトリクスＨeffを用いて計算される。第３の送信スキームは、２００３年２月１４日に出願された「ＭＩＭＯシステムのためのレート適応送信スキーム」というタイトルの同一出願人による米国特許出願シリアル番号第１０／３６７，２３４に詳細に記載されている。
【００６８】
第３の送信スキームは、ＮTの送信アンテナから任意の数のデータストリームを同時に送信することができ（すなわち、１≦ＮD≦Ｎs）、ＮDの並列チャネルが類似の後処理されたＳＩＮＲｓ（これはＳＩＣ受信機の動作を簡単にすることができる）を達成することを可能にし、さらに同じまたは異なる送信電力がデータストリームのために使用されることを可能にする。
【００６９】
ここに記載されたＩＲ送信技術は、データ送信のために１つのキャリアを利用する単一キャリアＭＩＭＯシステムおよびデータ送信のために複数のキャリアを利用するマルチキャリアＭＩＭＯシステムに実施してもよい。マルチキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、他のマルチキャリア変調技術、またはある他の構成により提供されてもよい。ＯＦＤＭは、全体のシステム帯域幅を複数（ＮF）の直交サブバンドに有効に分割する。直交サブバンドは、一般にトーン、ビン、または周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭの場合、各サブバンドは、データを用いて変調してもよいそれぞれのキャリアに関連する。
【００７０】
ＯＦＤＭ（すなわち、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム）を実施するＭＩＭＯシステムの場合、ＮDのデータストリームは、種々の方法でＮTの送信アンテナのＮFのサブバンド上に送信してもよい。例えば、各データストリームは、それぞれの送信アンテナのＮFのサブバンド上に送信してもよい。あるいは、各データストリームは、周波数および空間ダイバーシティを達成するために、複数のサブバンドおよび複数の送信アンテナに送信してもよい。
【００７１】
第４の送信スキームにおいて、各データストリームは、ＮFのサブバンドに対して対角線的にそして、すべてのＮTの送信アンテナから送信される。このスキームは、同時に送信されたすべてのＮDのデータストリームに周波数および空間ダイバーシティの両方を供給し、受信機においてリニア検出の後にＮDのデータストリーム用の類似の後処理されたＳＩＮＲｓをさらに達成する。
【００７２】
図４は、４本の送信アンテナ（ＮT＝４）および１６本のサブバンド（ＮF＝１６）を備えた典型的なＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおいて２つのデータストリーム（ＮD＝２）が送信される場合の第４の送信スキームを示す。第１のデータストリームの場合、第１の４つのデータシンボルＳ1,1、Ｓ1,2、Ｓ1,3、およびＳ1,4は、それぞれ送信アンテナ１、２、３、４のそれぞれサブバンド１、２、３、４上に送信される。次の４つのデータシンボルＳ1,5、Ｓ1,6、Ｓ1,7およびＳ1,8は、ラップアラウンド（wrap around)し、それぞれ送信アンテナ１、２、３、４のそれぞれサブバンド５、６、７、８上に送信される。第２のデータストリームの場合、第１の４つのデータシンボルＳ2,1、Ｓ2,2、Ｓ2,3、Ｓ2,4はそれぞれ送信アンテナ３、４、１、および２のそれぞれサブバンド１、２、３、４上に送信される。次の４つのデータシンボルＳ2,5、Ｓ2,6、Ｓ2,7およびＳ2,8はラップアラウンドし、それぞれ送信アンテナ３、４、１、および２のそれぞれサブバンド５、６、７、８上に送信される。図４に示される実施形態の場合、すべてのサブバンドが送信のために使用されるわけではなく、未使用のサブバンドはゼロの信号値で充填される。また、マルチプレクシング／デマルチプレクシングは他の方法で実行してもよい。
【００７３】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの場合、送信機と受信機のための上述された空間処理は、そのサブバンドのためのチャネル応答マトリクスＨ（ｋ）に基づいて各サブバンドに対して実行することができる。ただし、ｋ＝１・・・ＮFである。
【００７４】
直交周波数分割多元接続（すなわち、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭＡシステム）を実施するＭＩＭＯシステムの場合、ＮFのサブバンドのサブセットのみが各受信機に対するデータ送信に対して利用してもよい。また、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムのための上述した処理は、データ送信のために利用可能なサブバンドのみにもかかわらず、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭＡシステムのために使用してもよい。例えば、与えられた受信機のためのＮDのデータストリームは、（ＮFのサブバンドの代わりに）利用可能なサブバンドに対して対角線的に、およびＮTの送信アンテナから送信される。
【００７５】
ＮDの並列チャネルはＭＩＭＯシステムおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおいて種々の方法で形成してもよい。上述した４つの送信スキームは、複数の並列チャネルを形成する４つの例示方法を表す。一般に、並列チャネルは、空間、周波数、および時間の任意の組み合わせを用いて形成してもよい。
【００７６】
以下の記載において、「送信サイクル」（または単に「サイクル」）は、送信機によるデータシンボルブロックの送信、および受信機によるそのブロックのためのＮＡＫ／ＡＣＫ応答の送信をカバリングする期間である。「Ｆ」は、受信機によるデコーディングの失敗を示し、「Ｓ」は、デコーディングの成功を示す。簡単にするために、各データストリームの複数のデータパケットのインターレーシングは以下のタイミング図には示されていない。
【００７７】
図５は、ＮDの独立した並列チャネル上へのＮDのデータストリームのＩＲ送信を図解する。これらの並列チャネルは独立しているので、受信機は各データストリームを独立してリカバーし、そのデータストリームのためのＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックストリームを供給する。送信機は、各サイクルにおける各データストリームの現在のデータパケットのための新しいデータシンボルブロックを送信する。
【００７８】
図５に示す例において、並列チャネル１（チャネル１）上に送信されるデータストリーム１の場合、受信機は、サイクル１においてデータシンボルブロック１を有したデータパケット１ａ（パケット１ａ）をリカバーしようと試みるときデコーディングの失敗（「Ｆ1a」）に遭遇し、サイクル２において、データシンボルブロック１および２を有したパケット失敗に遭遇し、サイクル３において、データシンボルブロック１、２、３を有するパケット１ａをリカバーしようと試みるとき、デコーディングの失敗に遭遇し、サイクル４においてデータシンボルブロック１乃至４を有するパケット１ａをリカバーしようと試みるとき、デコーディングの成功（「Ｓ1a」）に遭遇する。次に、送信機は、パケット１ａの送信を終了し、別のデータパケット（パケット１ｂ）のためのデータシンボルブロックを送信し始める。受信機は、新しいデータシンボルブロックがそのパケットのために受信される場合は常に、パケット１ｂをリカバーしようと試み、サイクル５乃至８の各々においてデコーディングの失敗に遭遇し、サイクル９においてデータシンボルブロック１乃至５を有するパケット１ｂを正しくデコードすることができる。図５に示すように、受信機は、類似の方法で他のデータストリームの各々を処理する。
【００７９】
２．複数の相互依存した並列チャネルのためのＩＲ送信
受信機は、ＳＩＣ技術を用いてＮRの受信されたシンボルストリームを処理し、ＮDの検出されたシンボルストリームを得ることができる。非リニア検出スキームであるＳＩＣ技術の場合、受信機は最初にＮRの受信されたシンボルストリームを（例えば、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ、またはゼロフォーシング検出器を用いて）検出し、１つの検出されたシンボルストリームを得る。受信機は、この検出されたシンボルストリームをさらに処理（例えば、復調し、デインターリーブし、およびデコードする）し、デコードされたデータストリームを得る。次に、受信機は、このデータストリームが他のＮD−１のデータストリームに対して生じる干渉を推定し、ＮRの受信されたシンボルストリームからの推定された干渉をキャンセルし、ＮRの変調されたシンボルストリームを得る。次に、受信機は、ＮRの変調されたシンボルストリームに対して同じ処理を反復し、他のデータストリームをリカバーする。
【００８０】
このようにして受信機は、ＮDの連続したステージにおいてＮRの受信されたシンボルストリームを処理する。ステージ毎に、受信機は、（１）ＮRの受信されたシンボルストリームまたは前のステージからのＮRの変調されたシンボルストリームに対して検出を実行し、１つの検出されたシンボルストリームを得る、（２）この検出されたシンボルストリームをデコードし、対応するデコードされたデータストリームを得る、および（３）このストリームによる干渉を推定してキャンセルし、次のステージのためのＮRの変調されたシンボルストリームを得る。データストリームのエラーの無いまたはエラーの低いリカバリを必要とする各データストリームによる干渉が正確に推定することができ、キャンセルすることができるなら、後で、リカバーされたデータストリームは、より少ない干渉を経験し、より高い後処理されたＳＩＮＲｓを達成することができるかもしれない。ＳＩＣ技術は、２００１年１１月６日に出願された「多重アクセス多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システム」（Multiple-Access Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) Communication System)というタイトルの同一出願人による米国特許出願シリアル番号第０９／９９３，０８７にさらに詳細に記載されている。
【００８１】
ＳＩＣ技術の場合、各データストリームの後処理されたＳＩＮＲは、（１）ストリームのＳＩＮＲがリニアな検出を有し、干渉キャンセルを有さないことに依存し、（２）データストリームがリカバーされる特定のステージに依存し、および（３）後でリカバーされたデータストリームによる干渉に依存する。したがって、たとえＮDデータストリームが（例えば、ＭＭＳＥ、ゼロフォーシング、またはＭＲＣ検出器を用いて）リニアな検出を用いて後処理された類似のＳＩＮＲｓを達成するかもしれなくても、これらのストリームは、ＳＩＣ技術を用いて非リニアな検出により異なる後処理されたＳＩＮＲｓを典型的に達成するであろう。一般に、先のステージ中で回復されたデータストリームからの干渉がキャンセルされるので、後処理されたＳＩＮＲは、次第に後のステージでリカバーされるデータストリームに対して改善する。従って、これは、後でリカバーされたデータストリームに対してより高いレートが使用されることを可能にする。
【００８２】
ＳＩＣ技術は、データストリーム中の相互依存を導入する。特に、ＮDのためのデータストリームのためのレートは、これらのデータストリームにより達成される後処理されたＳＩＮＲｓに基づいて選択される。後処理されたＳＩＮＲｓは、次には、データストリームがリカバーされる順番に依存する。各データストリームの後処理されたＳＩＮＲは、すべての早期のデータストリーム（すなわち、そのデータストリームより前にリカバーされるように指定されたデータストリーム）は成功裏にデコードされキャンセルされたと仮定する。受信機は典型的には、指定された順番でＮDのデータストリームをリカバーする必要があり、通常すべての早期のデータストリームがリカバーされてキャンセルされるまでは与えられたデータストリームをリカバーすることはできない。
【００８３】
ＳＩＣ受信機を用いてＭＩＭＯシステムに対して種々の送信スキームを使用してもよい。いくつかの例示送信スキームが以下に記載される。簡単にするために、以下の記載は、２つのデータストリーム（ＮD＝２）が２つの並列チャネル上に送信されると仮定する。しかしながら、以下に記載された概念は、任意の数のデータストリームに拡張してもよい。
【００８４】
Ａ．順序づけられたＳＩＣの送信スキーム
順序づけられたＳＩＣの送信スキームにおいて、ＮDのデータストリームは指定された順番でリカバーされる。例えば、受信機は最初にデータストリーム１をリカバーし、次にデータストリーム２をリカバーし、以下同様にして最後にデータストリームＮDをリカバーしてもよい。指定された順番は、データストリームが送信される方法に依存していてもよい。例えば、ＮDのデータストリームのための受信されたＳＩＮＲｓは、上述した第３および第４の送信スキームに対して類似している可能性がある。この場合、性能は、ＮDデータストリームがリカバーされる順番により最小限に影響が与えられ、任意の順番を選択してもよい。ＮDのデータストリームのための受信されたＳＩＮＲｓは、上述した第１の送信スキームに対して異なっている可能性がある。この場合、最も高い受信されたＳＩＮＲを有するデータストリームをリカバーし、次に、次に高い受信されたＳＩＮＲを有したデータストリームをリカバーし、以下同様にすることにより良い性能を得ることができるかもしれない。いずれにせよ、順番づけされたＳＩＣ送信スキームの場合、受信機は、すべての早期のデータストリーム１乃至ｉ−１がキャンセルされた後でのみデータストリームｉをリカバーしようと試みる。
【００８５】
最初に、後処理されたＳＩＮＲｓは、（１）データストリームのための受信されたＳＩＮＲｓ、例えば、データストリームのために使用される等価な送信電力に基づいて、および（２）データストリームをリカバーする指定された順番に基づいて、ＮDのデータストリームに対して推定される。ステージ
【数１３】
0005431375.tif 000014
【００８６】
においてリカバーされたデータストリームの後処理されたＳＩＮＲ、すなわち
【数１４】
0005431375.tif 000015
【００８７】
は以下のように表してもよい。
【数１５】
0005431375.tif 000016
【００８８】
但し、
【数１６】
0005431375.tif 000017
【００８９】
は、ステージ
【数１７】
0005431375.tif 000018
【００９０】
においてリカバーされたストリームのための検出器応答である。σ2は、受信機における雑音の分散である。検出器応答
【数１８】
0005431375.tif 000019
【００９１】
は、そのステージのための低減されたチャネル応答マトリクス
【数１９】
0005431375.tif 000020
【００９２】
に基づいてステージ
【数２０】
0005431375.tif 000021
【００９３】
に対して派生された（例えば、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ、またはゼロフォーシングの）検出器応答
【数２１】
0005431375.tif 000022
【００９４】
の１列である。マトリクス
【数２２】
0005431375.tif 000023
【００９５】
は、
【数２３】
0005431375.tif 000024
【００９６】
の先のステージにおいてすでにリカバーされたデータストリームに対応するオリジナルマトリクスＨにおいて、
【数２４】
0005431375.tif 000025
【００９７】
列を除去することにより得られる。後処理されたＳＩＮＲの計算は、２００３年９月２３日に出願された、「選択ダイバーシティを有した連続干渉キャンセル受信機処理」(Successive Interference Cancellation Receiver Processing with Selection Diversity)というタイトルの同一出願人による米国特許出願シリアル番号にさらに詳細に記載されている。
【００９８】
後処理されたＳＩＮＲに基づいて、各データストリームのためのレートが選択される。ＩＲ送信の場合にデータパケットは、可変レートで送信することができるので、レート選択は、正確である必要はない。すべてのデータパケットが同じ数のサイクル（Ｎest）において受信機によりリカバーされることが予定されるように、選択されたレートを与えられて、ＮDのデータストリームに対して送信されるＮDのデータパケットのサイズが選択される。但し、Ｎestは、後処理されたＳＩＮＲｓの控えめの推定値に基づいて決定することができる。各データパケットの送信は、パケットがサイクルＮestより前にリカバーされるなら早期に終了してもよい、そして必要なら、パケットがリカバーされるまで過去のサイクルＮestに拡張してもよい。
【００９９】
図６Ａ乃至６Ｃは、１つのデータストリーム上のデータパケットの早期の終了のための３つの異なる送信オプションを有した順番付けられたＳＩＣ送信スキームを図解する。図６Ａ乃至６Ｃにおいて、２つの新しいデータパケット（パケット１ａおよび２ａ）は、それぞれ並列チャネル（チャネル１および２）上のデータストリーム１および２に対してサイクル１で始まり送信される。データストリーム１のためのパケット１ａが、サイクルＮestより前であるサイクル
【数２５】
0005431375.tif 000026
【０１００】
においてリカバーされるなら、この送信スキームの目的は、スペクトル効率を失うことなくできるだけ早く両方のデータストリームを同期することである。サイクルＮestより前にパケット１ａがリカバーされるなら、表１は利用可能ないくつかのオプションを示す。
【表１】
0005431375.tif 000027
【０１０１】
表１において、（Ｎestに類似する）
【数２６】
0005431375.tif 000028
【０１０２】
は、後処理されたＳＩＮＲｓの控えめな推定値に基づいて短いデータパケットと長いデータパケットがリカバーされることが期待されるサイクルの数を表す。
【０１０３】
早期の終了に遭遇したときはいつでも表１に示される３つのオプションの１つを選択するために測定基準が使用されてもよい。この測定基準は、累積されたスループットに基づいて定義してもよく、以下のように定義される。
【数２７】
0005431375.tif 000029
【０１０４】
但し、Ｒi（ｊ、ｎ）は、ｎサイクルの後でデータストリームｉのためにサイクルｊで予測される累積されたスループットである。方程式（１０）における不等式の左側は、チャネル１上に送信された新しい長いパケットを有するチャネル１のための累積されたスループット（ΔＲ1,long)内の利得を表す。方程式（１０）における不等式の右側は、チャネル１上への新しい長いパケット送信のためにチャネル２のための累積されたスループット（ΔＲ2,long）の低減を表す。予測されるように、パケット２ａがサイクルＮestにおいてリカバーされるなら、項Ｒ2（０、Ｎest）は、チャネル２のための累積されたスループットを示す。チャネル１上への長いパケット送信のために、パケット２のための送信がサイクル
【数２８】
0005431375.tif 000030
【０１０５】
に拡張するなら、項
【数２９】
0005431375.tif 000031
【０１０６】
は、チャネル２のための累積されたスループットを示す。これら２つの項間の差は、チャネル２のための累積されたスループットにおける低減を表す。チャネル１のための累積されたスループットにおける利得がチャネル２のための累積されたスループットにおける低減より大きければ（すなわち、式（１０）が真であれば表１のオプション３が選択されるかもしれない）、従って新しい長いパケットがチャネル１上に送信されるかもしれない。
【０１０７】
［００８４］  方程式（１０）は、パケット１ａがサイクル
【数３０】
0005431375.tif 000032
【０１０８】
でリカバーされた後、合計送信電力がパケット２ａのために使用されるとしてもパケット２ａをリカバーするためにＮestサイクルが必要であると仮定する。
【０１０９】
これは、サイクル
【数３１】
0005431375.tif 000033
【０１１０】
の後でパケット２ａのためにより高い送信電力が使用されるときサイクルＮestの前にパケット２ａをリカバーする可能性が改善するので、悲観的な仮定である。方程式（１０）は以下のように変更してもよい。
【数３２】
0005431375.tif 000034
【０１１１】
但し、
【数３３】
0005431375.tif 000035
【０１１２】
は、サイクル
【数３４】
0005431375.tif 000036
【０１１３】
の後でパケット２ａのために使用されるすべての送信電力を有したパケット２ａをリカバーするのに必要であると予測されるサイクルの数である。
【０１１４】
図６Ａは、早期終了のためのヌル送信を有したＩＲ送信を示す（表１のオプション１）。
【０１１５】
図６Ａにおいて、サイクル１乃至
【数３５】
0005431375.tif 000037
【０１１６】
の各々においてチャネル１および２上のパケット１ａおよび２ａのために２つの新しいデータブロックが送信される。サイクル毎に、受信機は、パケット１ａのために受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット１ａをリカバーしようと試みるが、パケット２ａ（「Ｘ2a」）をリカバーしようと試みない。受信機は、サイクル１乃至
【数３６】
0005431375.tif 000038
【０１１７】
の各々においてパケット１ａのためのデコーディングの失敗（「Ｆ1a」）に遭遇し、サイクルＮestより早い、サイクル
【数３７】
0005431375.tif 000039
【０１１８】
においてデコーディングの成功（「Ｓ1a」）に遭遇する。次に、受信機は、パケット１ａによる干渉を推定してキャンセルし、パケット２ａをリカバーしようと試み、パケット２ａに対するデコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇する。
【０１１９】
オプション１の場合、送信機は、パケット１ａがリカバーされた後でパケット２ａのためのすべての送信電力を使用する。サイクル
【数３８】
0005431375.tif 000040
【０１２０】
毎に、受信機は、パケット２ａのために受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット２ａをリカバーしようと試みる。サイクル１乃至
【数３９】
0005431375.tif 000041
【０１２１】
の間で受信されたブロックは、パケット１ａからの干渉を除去させ、サイクル
【数４０】
0005431375.tif 000042
【０１２２】
間で受信されたブロックはより高い送信電力を有する。
【０１２３】
受信機は、サイクル
【数４１】
0005431375.tif 000043
【０１２４】
の各々において、パケット２ａのためのデコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇し、サイクル
【数４２】
0005431375.tif 000044
【０１２５】
においてデコーディングの成功（「Ｓ2a」）に遭遇する。この例において、前方のサイクル
【数４３】
0005431375.tif 000045
【０１２６】
からパケット２ａのために使用されるより高い送信電力のために、パケット２ａも早期に、すなわちサイクルＮestの前にリカバーされる。次に、２つの新しいデータパケット（パケット１ｂおよび２ｂ）は、サイクル
【数４４】
0005431375.tif 000046
【０１２７】
で開始するチャネル１および２上に送信される。デコーディングプロセスはこれらのパケットに対して反復される。
【０１２８】
図６Ｂは、早期の終了のための短いパケット送信を有するＩＲ送信を示す（表１のオプション２）。図６Ｂにおいて、サイクル１乃至
【数４５】
0005431375.tif 000047
【０１２９】
の各々において、チャネル１および２上のパケット１ａおよび２ａのために２つの新しいデータブロックが送信される。サイクル毎に、受信機は、パケット１ａをリカバーしようと試み、パケット２ａをリカバーしようと試みない。受信機は、サイクル
【数４６】
0005431375.tif 000048
【０１３０】
（これはサイクルＮest より早い）においてパケット１ａのためのデコーディングの成功に遭遇し、パケット１ａによる干渉を推定しおよびキャンセルし、そしてパケット２ａのためのデコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇する。つぎに、長さ
【数４７】
0005431375.tif 000049
【０１３１】
を有する新しい短いパケット１ｂがサイクル
【数４８】
0005431375.tif 000050
【０１３２】
で始まるチャネル１上に送信される。サイクル
【数４９】
0005431375.tif 000051
【０１３３】
ごとに、受信機は、パケット１ｂのために受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット１ｂをリカバーしようと試み、サイクル
【数５０】
0005431375.tif 000052
【０１３４】
においてデコーディングの成功（「Ｓ1b」）に遭遇する。この例において、パケット１ｂはまたサイクルＮestの前にリカバーされる。しかしながら、最も短い長さのパケットは、サイクルＮestの前にチャネル１上に完全に送信することができないので、例えば、サイクル
【数５１】
0005431375.tif 000053
【０１３５】
の後にチャネル１上にデータは送信されない。次に、送信機は、パケット１ｂがリカバーされた後にパケット２ａのためのすべての送信電力を使用する。
【０１３６】
サイクル
【数５２】
0005431375.tif 000054
【０１３７】
ごとに、受信機は、パケット２ａのために受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット２ａをリカバーしようと試みる。サイクル１乃至
【数５３】
0005431375.tif 000055
【０１３８】
との間で受信されたブロックは、パケット１ａからの干渉を除去させ、サイクル
【数５４】
0005431375.tif 000056
【０１３９】
との間に受信されたブロックは、パケット１ｂからの干渉を除去させ、サイクル
【数５５】
0005431375.tif 000057
【０１４０】
の後で受信されたブロックはより高い送信電力を有する。受信機は、この例では、サイクルＮestより前であるサイクル
【数５６】
0005431375.tif 000058
【０１４１】
においてパケット２ａに対してデコーディングの成功（「Ｓ2a」）に遭遇する。次に、サイクル
【数５７】
0005431375.tif 000059
【０１４２】
において始まるチャネル１および２上に２つの新しいデータパケットが送信される。
【０１４３】
図６Ｃは、早期終了のための長いパケット送信を有するＩＲ送信を示す（表１のオプション３）。図６Ｃにおいて、サイクル
【数５８】
0005431375.tif 000060
【０１４４】
の各々においてチャネル１および２上のパケット１ａおよび２ａに対して２つの新しいデータブロックが送信される。サイクル
【数５９】
0005431375.tif 000061
【０１４５】
においてパケット１ａに対してデコーディングの成功（「Ｓ1a」）に遭遇すると、長さ
【数６０】
0005431375.tif 000062
【０１４６】
を有する新しい長いパケット１ｂがサイクル
【数６１】
0005431375.tif 000063
【０１４７】
で始まるチャネル１上に送信される。
【０１４８】
サイクル
【数６２】
0005431375.tif 000064
【０１４９】
毎に、受信機は、パケット１ｂに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット１ｂをリカバーしようと試み、サイクルＮestの後であるサイクル
【数６３】
0005431375.tif 000065
【０１５０】
において、デコーディングの成功（「Ｓ1b」）に遭遇する。
【０１５１】
サイクル
【数６４】
0005431375.tif 000066
【０１５２】
において、受信機は、パケット２ａに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット２ａをリカバーしようと試みる。パケット１ａからの干渉は除去され、デコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇する。サイクル
【数６５】
0005431375.tif 000067
【０１５３】
において、受信機は、パケット２ａに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット２ａをリカバーしようと試みる。サイクル１乃至
【数６６】
0005431375.tif 000068
【０１５４】
の間で受信されたブロックは、パケット１ａからの干渉を除去させ、サイクル
【数６７】
0005431375.tif 000069
【０１５５】
の間で受信されたブロックはパケット１ｂからの干渉を除去させる。
【０１５６】
受信機はサイクル
【数６８】
0005431375.tif 000070
【０１５７】
においてパケット２ａに対してデコーディングの成功（「Ｓ2a」）に遭遇する。
【０１５８】
次に、サイクル
【数６９】
0005431375.tif 000071
【０１５９】
において始まるチャネル１および２上に２つの新しいデータパケットが送信される。
【０１６０】
チャネル１上の新しい長いパケット１ｂの送信は、チャネル２に対して受信された実際のレートとＰＥＲに影響を及ぼすかもしれない。上述するように、Ｎestは、チャネル１からのパケット（複数の場合もある）からの干渉がキャンセルされたチャネル２上のパケット２ａをリカバーするためのおよび目標のＰＥＲに対して予測されるサイクルの数である。チャネル１上の長いパケット１ｂがサイクルＮestより遅いサイクル
【数７０】
0005431375.tif 000072
【０１６１】
においてリカバーされるなら、（１）チャネル２に対して受信されるレートは、Ｒ2（０，Ｎest)から
【数７１】
0005431375.tif 000073
【０１６２】
に減少し、（２）パケット２ａのためのＰＥＲは、目標のＰＥＲより低くなるであろう。なぜならば、より多くの冗長度がパケット２ａに対して送信されたからである。いくつかの所定数のサイクル
【数７２】
0005431375.tif 000074
【０１６３】
の後でパケット２ａのための送信を終了することによりおよびパケット１ｂのためのすべての送信電力を用いて改良された性能を得てもよい。
【０１６４】
図７は、パケット２ａのための送信サイクル
【数７３】
0005431375.tif 000075
【０１６５】
の数に対するパケット１ｂのためのＰＥＲのプロット７１０およびパケット２ａのためのＰＥＲのプロット７１２を示す。ポイント７２０により示されるように、パケット２ａがＮestサイクル（すなわち、
【数７４】
0005431375.tif 000076
）に対して送信されるなら、パケット２ａに対して目標のＰＥＲが得られる。プロット７１２に示すように、パケット２ａのためのＰＥＲは、漸次目標ＰＥＲを下回って減少し、より長いパケット２ａは、Ｎestサイクルを通過して送信される。ポイント７２２により示されるように、サイクル
【数７５】
0005431375.tif 000077
【０１６６】
で生じる、
【数７６】
0005431375.tif 000078
【０１６７】
サイクルに対してパケット１ｂが送信されるならパケット１ｂのための目標ＰＥＲが得られる。これは、パケット２ａがこの全体の時間中に送信されると仮定する。プロット７１０により示すように、パケット１ｂのためのＰＥＲは、目標のＰＥＲを下回って漸次減少し、より早いパケット２ａが終了されすべての送信電力がパケット１ｂに対して使用される。パケット１ｂと２ａのためのＰＥＲｓは、サイクル
【数７７】
0005431375.tif 000079
【０１６８】
で交差する。パケット２ａのための送信がサイクル
【数７８】
0005431375.tif 000080
【０１６９】
で終了するなら、両方のパケット１ｂおよび２ａに対して同じ信頼度を得ることができ、また、サイクル
【数７９】
0005431375.tif 000081
【０１７０】
の前にパケット１ｂをリカバーする可能性も改善する。
【０１７１】
あるいは、サイクル
【数８０】
0005431375.tif 000082
【０１７２】
においてパケット２ａの送信を終了する代わりに、パケット１ｂおよび２ａに対して異なる送信電力を用いて、同様の結果を得てもよい。例えば、パケット１ｂおよび２ａのＰＥＲｓがサイクル
【数８１】
0005431375.tif 000083
【０１７３】
において同様であるように、パケット１ｂのためにより多くの送信電力を使用し、パケット２ａのためにより少ない送信電力を使用することに基づいて（すなわち、サイクル
【数８２】
0005431375.tif 000084
【０１７４】
から）
【数８３】
0005431375.tif 000085
【０１７５】
を選択してもよい。他の例として、パケット１ｂのための送信電力は、漸次増加してもよいし、パケット２ａのための送信電力は、サイクルＮestの後に漸次減少してもよい。上述した第３または第４の送信スキームを用いて異なるデータストリームに対して異なる送信電力を使用してもよい。
【０１７６】
表２は、サイクルＮestを通過して拡張してもよい長いパケットの送信で利用可能ないくつかのオプションを示す。
【表２】
0005431375.tif 000086
【０１７７】
図８は、順序づけられたＳＩＣ送信スキームのために送信機および受信機により維持されてもよい例示状態図を示す。状態図８００は、同期状態８１０、新しいパケット送信状態８２０、およびヌル送信状態８３０を含む。同期状態８１０において、２つの新しいデータパケット（パケット１ａおよび２ａ）が、同じサイクルで始まるチャネル１および２上に送信される。レート選択が合理的に正確なら、これらの２つのパケットがＮestサイクルにおいてリカバーされることが期待される。
【０１７８】
チャネル１上のパケット１ａがＮestサイクルより早くリカバーされ、新しい短いまたは長いパケット（パケット１ｂ）がチャネル１上に送信されるなら、状態図は、同期状態８１０から新しいパケット送信状態８２０に遷移する。状態８２０において、受信機は、チャネル１上のパケット１ｂをリカバーしようと試み、パケット１ｂがリカバーされ、パケット１ｂからの干渉がキャンセルされるまでチャネル２上のパケット２ａをリカバーすることを試みない。パケット１ｂがリカバーされないなら、またはパケット１ｂがリカバーされて新しいデータパケット（パケット１ｃ）がチャネル１上に送信されるなら、状態図は状態８２０に留まる。チャネル１およびチャネル２の両方のチャネルがリカバーされるなら、状態図は状態８２０から状態８１０に遷移する。
【０１７９】
チャネル１上のパケット１ａがＮestサイクルより早くリカバーされ、チャネル１上に何も送信されないなら、状態図は、同期状態８１０からヌル送信状態８３０に遷移する。また、チャネル１上の現在のパケットがリカバーされ、チャネル１上に何も送信されないなら状態図は、状態８２０から状態８３０に遷移する。状態８３０において、受信機は、チャネル１上でリカバーされるすべてのパケットからの干渉をキャンセルして、チャネル２上のパケット２ａをリカバーしようと試みる。チャネル２上のパケット２ａがリカバーされないなら状態図は、状態８３０に留まり、パケット２ａがリカバーされるなら、状態８１０に遷移する。
【０１８０】
レート選択が合理的に正確なら、順序づけられたＳＩＣ送信スキームは、良好な性能を提供することができ、後のデータストリームのリカバリーは、過度に遅延されない。
【０１８１】
Ｂ．循環されるＳＩＣ送信スキーム
循環されるＳＩＣ送信スキームにおいて、データストリームを循環させることによりＮDのデータストリームがリカバーされ、それにより正しくデコードされる最も可能性のあるデータストリームが最初にリカバーされる。最初に、ＮDのデータストリームのためにＮDのレートが選択され、ＮDのデータパケットがＮDの並列チャネル上に送信される。レート選択は加工してなくてもよく、パケットサイズは、すべてのデータパケットがＮestサイクルでリカバーされることが期待されるように選択してもよい。データストリームのためのデータパケットがリカバーされるときはいつでも、そのデータストリームに対して新しいパケットが送信され、受信機は、以下に記載するように次のデータストリームのためのデータパケットをデコードしようと試みる。
【０１８２】
図９Ａは、循環されるＳＩＣ送信スキームを有したＩＲ送信を示す。図９Ａにおいて、チャネル１および２上のパケット１ａおよび２ａに対してサイクル１で始まる新しい２つのデータブロックが送信される。パケット１ａは最初にリカバーされるように指定され、パケット２ａからの干渉により、より低いレートに基づいて処理される。パケット２ａは後でリカバーされるように指示され、パケット１ａからの干渉をキャンセルして得られるより高いレートに基づいて処理される。パケット１ａおよび２ａは、Ｎestの長さを有する（すなわち、Ｎestのサイクルでリカバーされることが期待される）。サイクル毎に、受信機は、このパケットに対して受信されるすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット１ａをリカバーしようと試み、パケット２ａ（「Ｘ2a」）をリカバーしようと試みない。受信機はサイクル１乃至
【数８４】
0005431375.tif 000087
【０１８３】
の各々においてパケット１ａに対してデコーディングの失敗（「Ｆ1a」）に遭遇し、サイクル
【数８５】
0005431375.tif 000088
【０１８４】
においてデコーディングの成功（「Ｓ1a」）に遭遇する。
【０１８５】
次に、新しいパケット１ｂは、サイクル
【数８６】
0005431375.tif 000089
【０１８６】
において始まるチャネル１上に送信される。パケット１ｂは、Ｎestの長さを有し、サイクル
【数８７】
0005431375.tif 000090
【０１８７】
およびチャネル２からの干渉は、キャンセルされるであろうという仮定の下に推定されるより高いレートに基づいて処理される。
【０１８８】
サイクル
【数８８】
0005431375.tif 000091
【０１８９】
において、受信機はパケット１ａによる干渉を推定してキャンセルし、パケット２ａをリカバーしようと試み、パケット２ａに対してデコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇する。サイクル
【数８９】
0005431375.tif 000092
【０１９０】
毎に、受信機は、このパケットのために受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット２ａをリカバーしようと試みる。サイクル１乃至
【数９０】
0005431375.tif 000093
【０１９１】
において受信されたブロックは、パケット１ａからの干渉を除去させ、サイクル
【数９１】
0005431375.tif 000094
【０１９２】
において受信されたブロックは、パケット１ｂからの干渉を有する。受信機は、サイクル
【数９２】
0005431375.tif 000095
【０１９３】
の各々において、パケット２ａに対してデコーディングの失敗（「Ｆ2a」）に遭遇し、サイクル
【数９３】
0005431375.tif 000096
【０１９４】
においてデコーディングの成功（「Ｓ２ａ」）に遭遇する。
【０１９５】
次に、新しいパケット２ｂは、サイクル
【数９４】
0005431375.tif 000097
【０１９６】
で始まるチャネル２上に送信される。パケット２ｂはＮestの長さを有し、サイクル
【数９５】
0005431375.tif 000098
【０１９７】
において、そしてチャネル１からの干渉はキャンセルされるであろうという仮定の下に推定される、より高いレートに基づいて処理される。
【０１９８】
サイクル
【数９６】
0005431375.tif 000099
【０１９９】
において、受信機は、パケット２ａによる干渉を推定してキャンセルし、パケット１ｂをリカバーしようと試み、パケット１ｂに対してデコーディングの失敗（「Ｆ1b」）に遭遇する。サイクル
【数９７】
0005431375.tif 000100
【０２００】
毎に、受信機は、このパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてパケット１ｂをリカバーしようと試み、サイクル
【数９８】
0005431375.tif 000101
【０２０１】
において受信されたブロックは、パケット２ａからの干渉を除去させ、サイクル
【数９９】
0005431375.tif 000102
【０２０２】
において受信されたブロックは、パケット２ｂからの干渉を有する。受信機は、サイクル
【数１００】
0005431375.tif 000103
【０２０３】
において、パケット１ｂに対してデコーディングの成功（「Ｓ1b」）に遭遇する。受信機は、同様の方法でチャネル１および２上の次のパケットをリカバーしようと試みる。
【０２０４】
図９Ｂは、循環するＳＩＣ送信スキームのためのデータストリームをリカバーする順番を示す。受信機は、サイクル１乃至
【数１０１】
0005431375.tif 000104
【０２０５】
において、チャネル１上のパケット１ａをリカバーしようと試みる。サイクル
【数１０２】
0005431375.tif 000105
【０２０６】
においてパケット１ａをリカバーすると、受信機は、サイクル
【数１０３】
0005431375.tif 000106
【０２０７】
においてチャネル２上のパケット２ａをリカバーしようと試みる。サイクル
【数１０４】
0005431375.tif 000107
【０２０８】
において、パケット２ａをリカバーすると、受信機は、サイクル
【数１０５】
0005431375.tif 000108
【０２０９】
においてチャネル１上のパケット１ｂをリカバーしようと試みる。受信機は同様の方法でチャネル１および２上の次のパケットをリカバーしようと試みる。
【０２１０】
一般に、受信機は、これらのパケットをリカバーする尤度に基づいてＮDの並列チャネル上に送信されたパケットをリカバーしようと試みることができる。各並列チャネル上に送信されたパケットをリカバーする尤度は、（１）リニア検出を用いて並列チャネルに対して得られる後処理されたＳＩＮＲおよび（２）並列チャネルに対してすでに受信されたデータシンボルブロックの数のような種々の要因に依存する。各サイクルにおいて、受信機は、そのサイクルにおいてリカバーされる最も可能性のある並列チャネル上に送信されたパケットのみをリカバーしようと試みることができる。あるいは、受信機は、リカバーされる最も可能性のある並列チャネルで始まり、リカバーされる最も可能性の少ない並列チャネルで終了し、一度に１つのパケットの割合で、すべてのＮDの並列チャネル上のパケットをリカバーしようと試みることができる。複数の並列チャネルがリカバーされる同じ尤度を有するなら、受信機はリカバリーのために、（例えば、ランダムの方法で一度に）１つの並列チャネルを選択することができる。
【０２１１】
（１）これらのチャネルがリニア検出により類似の後処理されたＳＩＮＲｓを得るならおよび（２）これらのチャネルのためのパケットが同じ長さを有するなら、受信機は、ＮDの並列チャネルを循環することができる。一例として、ＮD＝４であり、４つの新しいパケットがサイクル１で始まる４つの並列チャネル上に送信される場合を考える。各サイクルにおいて、受信機は、そのパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいて各並列チャネル上に送信されたパケットをリカバーしようと試みてもよい。受信機は、最初に例えばチャネル２上に送信されたパケットをリカバーすることができるかもしれない。そして、このパケットによる干渉を推定しキャンセルするであろう。その後、各サイクルにおいて、受信機は、そのパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいて、チャネル１、３および４の各々上に送信されたパケットをリカバーしようと試みてもよい。受信機は、次に、例えばチャネル３に送信されたパケットをリカバーすることができるかもしれない。そして次にこのパケットによる干渉を推定しキャンセルするであろう。その後各サイクルにおいて、受信機は、そのパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてチャネル１および４の各々上に送信されたパケットをリカバーしようと試みてもよい。受信機は、次に、例えばチャネル１上に送信されたパケットをリカバーすることができるかもしれない。そして、このパケットによる干渉を推定しキャンセルするであろう。その後、各サイクルにおいて、受信機は、そのパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてチャネル４上に送信されたパケットをリカバーしようと試みてもよい。その後受信機は、単に４つの並列チャネルを所定の順番で、すなわち、チャネル２、３、１、４の順番に循環することができ、そして２に戻り、以下同様である。この所定の順番は、パケットが４つの並列チャネルに対してリカバーされる順番に基づいて選択される。データパケットが現在のチャネル（サイクルにおいて最初にリカバリーを試みるチャネル）上にリカバーされるときはいつも、新しいデータパケットがそのチャネル上に送信され、次にこのパケットは最後にリカバーされる。
【０２１２】
循環されるＳＩＣ送信スキームは、たとえ加工してないレート選択であっても、良好な性能を供給することができる。これは、図９Ａおよび９Ｂに示すように、各データストリームに対してＩＲ送信が有効に達成されるからである。チャネル条件が急速に変わっても、循環されるＳＩＣ送信は良好な性能を供給することができる。さらに、（１）送信機と受信機は、何が現在送信されているかのための状態情報を維持する必要が無いので、および（２）パケットサイズは、順序づけられたＳＩＣ送信スキームの場合のように、特定の時間窓内に適合するように変化する必要が無いので、循環されるＳＩＣ送信スキームの実施は相対的に簡単である。
【０２１３】
順序付けられかつ循環されるＳＩＣ送信スキームは２つの例示スキームである。また、他の送信スキームも相互依存する並列チャネルのために実施してもよい。一例として、「ハイブリッド」ＳＩＣ送信スキームにおいて、受信機は、そのパケットに対して受信されたすべてのデータシンボルブロックに基づいてＮDのデータストリームのために現在送信されるデータパケットの各々をリカバーしようと試みる（すなわち、受信機は、任意のパケットのデコーディングをスキップしない）。各パケットのための各データシンボルブロックは、（１）キャンセルされたリカバーされたパケットからの干渉および（２）まだリカバーされていないパケットからの干渉を有するであろう。従って、各データパケットのためのＳＩＮＲは、もしあれば、パケットのための干渉キャンセルの拡張に応じて全体のパケットにわたって変化してもよい。また、ハイブリッドＳＩＣ送信スキームは、順序付けられた循環されるＳＩＣ送信スキームと組み合わせて使用してもよい。例えば、受信機は、チャネル１上の最初のデータパケットが受信されキャンセルされた後の各サイクルにおいて（例えば、図６Ｂおよび６Ｃのサイクル
【数１０６】
0005431375.tif 000109
【０２１４】
の後の各サイクルに対して）チャネル２上のデータパケットをリカバーしようと試みてもよい。
【０２１５】
３．送信機
図１０は、送信機１１０内のＴＸデータプロセッサー１２０の実施形態のブロック図を示す。ＴＸデータプロセッサー１２０は、ＮDのデータストリームのためのＮDのＴＸチャネルデータプロセッサー１０１０ａ乃至１０１０ｎを含む。各ＴＸチャネルデータプロセッサー１０１０はそれぞれのデータストリームを受信し、そのストリームに対して選択されたレートに基づいてデータストリーム内の各データパケットを処理し、そのパケットのためのデータシンボルブロックのセットを供給する。図１１は、１つのデータプロセッサー１０１０による１つのデータパケットの処理を図解する。
【０２１６】
各ＴＸチャネルデータプロセッサー１０１０内では、巡回冗長検査（ＣＲＣ）発生器１０１２は、データプロセッサー１０１０によって処理されているデータストリーム上のデータパケットを受信し、データパケットのためのＣＲＣ値を生成し、データパケットの終わりにＣＲＣ値を付加し、フォーマット化されたパケットを形成する。ＣＲＣ値は、パケットが正しくまたはエラーでデコードされるかどうかをチェックするために受信機により使用される。また、ＣＲＣの代わりに他のエラー検出コードを使用してもよい。次に、フォワードエラー訂正（ＦＥＣ）エンコーダー１０１４は、選択されたレートによって示されたコーディングスキームまたはコードレートに従ってフォーマット化されたパケットを符号化し、「コードワード」のデコードされたパケットを供給する。符号化は、パケット送信の信頼性を増加させる。ＦＥＣエンコーダー１０１４は、ブロックコード、畳み込みコード、ターボコード、他のあるコードまたはそれらの組合せを実施してもよい。図１１において、コード化されたパケットは、フォーマットされたパケット用の系統的なビットを備えた第１の部分、ターボエンコーダーの第１の構成するエンコーダーからのパリティビットを備えた第２の部分、およびターボエンコーダーの第２の構成するエンコーダーからのパリティビットを備えた第３の部分を含んでいる。
【０２１７】
分割ユニット１０１６は、コード化されたパケットを受信してＮBのコード化されたサブパケットに分割する。この場合ＮBは、選択されたレートに依存し、コントローラー１８０からの分割制御により示される。最初のコード化されたサブパケットは典型的には系統的なビットおよび０以上のパリティビットをすべて含んでいる。これにより、受信機は好ましいチャネル条件の下で最初にコード化されたサブパケットを有したデータパケットをリカバーすることを可能にする。他のＮB−１のコード化されたサブパケットは、残りのパリティビットを含み、各サブパケットは典型的にデータパケット全体に対して取られたパリティビットを含む。
【０２１８】
チャネルインターリーバー１０２０は、分割ユニット１０１６からのＮBのコード化されたサブパケットを受信するＮBのブロックインターリーバー１０２２ａ乃至１０２２ｎを含む。各ブロックインターリーバー１０２２は、インターリービングスキームに従ってそのサブパケットのためのコードビットをインターリーブ（すなわち、再順序づけ）し、インターリーブされたサブパケットを供給する。インターリービングは、コードビットのための時間、周波数および／または空間ダイバーシティを供給する。マルチプレクサー１０２４は、すべてのＮBのブロックインターリーバー１０２２ａ乃至１０２２ｎｂに接続し、コントローラー１８０からのＩＲ送信制御により指示されるなら、一度に１つの割合でＮBのインターリーブされたサブパケットを供給する。マルチプレクサー１０２４は、最初にブロックインターリーバー１０２２ａからインターリーブされたサブパケットを供給し、次に、ブロックインターリーバー１０２２ｂからインターリーブされたサブパケットを供給し、以下同様であり、最後に、ブロックインターリーバー１０２２ｎｂからインターリーブされたサブパケットを供給する。ＮＡＫがデータパケットに対して受信される場合、マルチプレクサー１０２４は次のインターリーブされたサブパケットを供給する。ＡＣＫが受信される場合は常に、すべてのブロックインターリーバー１０２２ａ乃至１０２２ｎｂは除去することができる。
【０２１９】
シンボルマッピングユニット１０２６はチャネルインターリーバー１０２０からインターリーブされたサブパケットを受信し、各サブパケット内のインターリーブされたデータを変調シンボルにマッピングする。シンボルマッピングは、選択されたレートにより示される変調スキームに従って実行される。シンボルマッピングは、（１）Ｂビットのセットをグループ化し、Ｂビットのバイナリ値を形成し、但しＢ≧１であり、および（２）各Ｂビットバイナリ値を２Ｂのポイントを有する単一コンステレーションのあるポイントにマッピングすることにより達成してもよい。この信号のコンステレーションは選択された変調スキームに相当する。選択された変調スキームは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、２B−ＰＳＫ、２B−ＱＡＭ等であってもよい。ここに使用されるように、「データシンボル」はデータのための変調シンボルであり、および「パイロットシンボル」はパイロットのための変調シンボルである。図１１に示されるように、シンボルマッピングユニット１０２６は各コード化されたサブパケットのためにデータシンボルのブロックを提供する。
【０２２０】
データパケット毎に、ＴＸチャネルデータプロセッサー１０１０はＮBのデータシンボルブロックを提供する。ＮBのデータシンボルブロックは、集合的にＮSYMデータシンボルを含み、
【数１０７】
0005431375.tif 000110
【０２２１】
として示すことができる。
【０２２２】
各データシンボルｓi、但しｉ＝１・・・ＮSYMは、以下のようにＢコードビットをマッピングすることにより得られる。ｓi＝ｍａｐ（ｂi）、ただし、ｂi＝［ｂi,1  ｂi,2・・・ｂi,B］である。
【０２２３】
図１２は、ＴＸ空間プロセッサー１３０および送信機ユニット１３２の実施形態のブロック図を示す。ＴＸ空間プロセッサー１３０は、ＴＸデータプロセッサー１２０からＮDのデータシンボルストリームを受信して処理し、ＮTの送信シンボルストリームを送信機ユニット１３２に供給する。ＴＸ空間プロセッサー１３０による処理は、使用のために選択された特定の送信スキームに依存する。
【０２２４】
ＴＸ空間プロセッサー１３０内では、マトリクス乗算ユニット１２２０は、各スロットに対して、（データベクトルｓにより表される）ＮDまでのデータシンボルブロックを受信する。ユニット１２２０は、（１）第２の送信スキームのためのユニタリマトリクスＶとデータベクトルｓとのマトリクス乗算を実行し、および（２）第３の送信スキームのための送信ベースマトリクスＭとデータベクトルｓとのマトリクス乗算を実行する。ユニット１２２０は、他の送信スキームに対してデータベクトルｓを単に通過させる。マルチプレクサー／デマルチプレクサー（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ）１２２２はユニット１２２０からシンボルを受信し、適切な送信アンテナおよびサブバンド（ＯＦＤＭが使用される場合）にこれらのシンボルを供給する。マルチプレクサー／デマルチプレクサー１２２２は、またパイロットシンボル（例えば、時分割多重（ＴＤＭ）方法で）中で多重化し、各スロットにおいて、ＮTの送信アンテナのためのＮTの送信シンボルシーケンスを提供する。各送信シンボルシーケンスは、１つのスロットにおいて、１つの送信アンテナからの送信のために指定される。
【０２２５】
送信機ユニット１３２は、ＮTのＯＦＤＭ変調器１２３０ａ乃至１２３０ｔおよびＮTの送信アンテナのためのＮTのＴＸ  ＲＦユニット１２３６ａ乃至１２３６ｔを含む。シングルキャリアＭＩＭＯシステムの場合、ＯＦＤＭ変調器１２３０は必要でなく、ＴＸ空間プロセッサー１３０は、ＮTの送信シンボルシーケンスを直接ＴＸ  ＲＦユニット１２３６ａ乃至１２３６ｔに供給する。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの場合、ＴＸ空間プロセッサー１３０は、ＮTの送信シンボルシーケンスをＯＦＤＭ変調器１２３０ａ乃至１２３０ｔに供給する。各ＯＦＤＭ変調器１２３０は逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット１２３２およびサイクリックプリフィックス発生器１２３４を含む。各ＯＦＤＭ変調器１２３０はＴＸ空間プロセッサー１３０からそれぞれの送信シンボルシーケンスを受信し、ＮFサブバンドのためのＮFの送信シンボルおよびゼロ信号値の各セットをグループ化する。（データ送信に使用されないサブバンドは、ゼロで充填される。）ＩＰＦＴユニット１２３２は、ＮFポイント逆高速フーリエ変換を用いて、ＮFの送信シンボルとゼロの各セットを時間ドメインに変換し、ＮFチップを含む対応する変換されたシンボルを供給する。サイクリックプリフィックス発生器１２３４は、各変換されたシンボルの一部を反復し、ＮF＋Ｎcpチップを含む対応するＯＦＤＭシンボルを得る。反復された部分は、サイクリックプリフィックスと呼ばれ、Ｎcpは、反復されるチップの数である。サイクリックプリフィックスは、周波数選択フェージング（すなわち、平坦でない周波数応答）により生じたマルチパス遅延拡散が存在する場合のその直交特性をＯＦＤＭシンボルが維持することを保証する。サイクリックプリフィックス発生器１２３４は送信シンボルのシーケンスのためのＯＦＤＭシンボルのシーケンスを供給する。
【０２２６】
ＴＸ  ＲＦユニット１２３６ａ乃至１２３６ｔは、ＮTのＯＦＤＭ／送信シンボルシーケンスを受信して条件づけし、ＮTの変調された信号を発生する。ＮTの変調された信号は、それぞれＮTの送信アンテナ１２４０ａ乃至１２４０ｔから送信される。
【０２２７】
４．受信機
図１３Ａは、図１の受信機１５０の一実施形態である、受信機１５０ａのブロック図を示す。受信機１５０ａにおいて、ＮRの受信アンテナ１３１０ａ  乃至１３１０ｒは、送信機１１０により送信されたＮTの変調された信号を受信し、受信機ユニット１５４内において、ＮRの受信された信号をそれぞれＮRのＲＸ  ＲＦユニット１３１２ａに供給する。各ＲＸ  ＲＦユニット１３１２はその受信される信号を条件付けてディジタル化し、シンボル／チップのストリームを供給する。シングルキャリアＭＩＭＯシステムの場合、ＯＦＤＭ復調器１３１４ａ乃至１３１４ｒは必要ではなく、各ＲＸ  ＲＦユニット１３１２は、シンボルのストリームを直接それぞれのマルチプレクサー１３１６に供給する。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの場合、各ＲＸ  ＲＦユニット１３１２は、チップのストリームをそれぞれのＯＦＤＭ復調器１３１４に供給する。各ＯＦＤＭ復調器１３１４は、（１）各受信されたＯＦＤＭシンボル内のサイクリックプリフィックスを除去し、受信された変換されたシンボルを得ることにより、および（２）高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて各受信された変換されたシンボルを周波数ドメインに変換してＮFのサブバンドのためのＮFの受信されたシンボルを得ることによりチップのストリーム上でＯＦＤＭ復調を実行する。両方のシステムの場合、デマルチプレクサー１３１６ａ乃至１３１６ｒは、ＲＸ  ＲＦユニット１３１２またはＯＦＤＭ復調器１３１４からＮRのシンボルストリームを受信し、各スロットに対する（データのための）受信されたシンボルのＮRのシーケンスをＲＸ空間プロセッサー１６０ａに供給し、受信されたパイロットシンボルをチャネル推定器１７２に供給する。
【０２２８】
ＲＸ空間プロセッサー１６０ａは検出器１３２０およびマルチプレクサー／デマルチプレクサー１３２２を含んでいる。検出器１３２０は、ＮRの受信されたシンボルシーケンスに対して空間処理または時空処理（または「検出」）を実行し、各スロットに対してＮTの検出されたシンボルシーケンスを得る。各検出されたシンボルは、送信機により送信されたデータシンボルの推定値である。検出器１３２０は、方程式（２）に示されるＭＲＣ検出器、方程式（３）に示されるＭＭＳＥ検出器、方程式（４）に示される、リニアゼロフォーシング検出器、ＭＭＳＥリニアイコライザ、決定フィードバックイコライザまたは他のある検出器／イコライザを実施してもよい。検出は、データシンボルが送信機において送信ベースマトリクスＭと事前乗算されるか否かに応じて、チャネル応答マトリクスＨまたは有効チャネル応答マトリクスＨeff＝ＨＭの推定値に基づいて実行してもよい。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの場合、受信機は、データ送信のために使用されるサブバンドの各々に対して別個に検出を実行する。
【０２２９】
スロット毎に、検出器１３２０は、
【数１０８】
0005431375.tif 000111
【０２３０】
のＮTのエントリーに対応するＮTの検出されたシンボルシーケンスを供給する。マルチプレクサー／デマルチプレクサー１３２２はＮTの検出されたシンボルシーケンスを受信し、ＮDのデータストリームに対して、検出されたシンボルをＮDの検出されたシンボルブロックに供給する。各検出されたシンボルブロックは、送信機により送信されるデータシンボルブロックの推定値である。
【０２３１】
チャネル推定器１７２は、ＭＩＭＯチャネルのためのチャネル応答マトリクスＨと、（例えば、受信されたパイロットシンボルに基づいて）受信機における雑音レベルを推定し、チャネル推定値をコントローラー１８０に供給する。コントローラー１８０内では、上述したように、マトリクス計算ユニット１７６は、推定されたチャネル応答マトリクスに基づいて、（Ｗmrc、Ｗmmse、ＷzfまたはΣ-1ＵHであってもよい）検出器応答Ｗを導き出し、検出器応答を検出器１３２０に供給する。検出器１３２０は、受信されたシンボルのベクトルｒと検出器応答Ｗを事前乗算し、検出されたシンボルのベクトルを得る。（図１３Ａに示される実施形態のためのコントローラー１８０により実施される）レートセレクター１７４は、チャネル推定値に基づいてレート選択を実行する。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１８４は、ＭＩＭＯシステムによりサポートされるレートのセットおよび各レートのためのパラメーター値のセット（例えば、各レートのためのデータレート、パケットサイズ、コーディングスキーム、コードレート、変調スキーム、等）を記憶する。レートセレクター１７４は、レート選択のために使用される情報のためにＬＵＴ１８４をアクセスする。
【０２３２】
図１４は、図１および１３のＲＸデータプロセッサー１７０の一実施形態である、ＲＸデータプロセッサー１７０ａのブロック図を示す。ＲＸデータプロセッサー１７０ａは、ＮDのデータストリームのためのＮDのＲＸチャネルデータプロセッサー１４１０ａ乃至１４１０ｎを含む。各ＲＸチャネルデータプロセッサー１４１０はそれぞれの検出されたシンボルストリームを受信し処理し、復号データストリームを供給する。
【０２３３】
各ＲＸチャネルデータプロセッサー１４１０内では、シンボルデマッピングユニット１４３０は一度に１つの割合で、ＲＸ空間プロセッサー１６０ａから検出されたシンボルブロックを受信する。検出されたシンボルブロック毎に、シンボルデマッピングユニット１４３０は、（コントローラー１８０からの復調制御により示されるように）そのブロックのために使用される変調スキームに従って、検出されたシンボルを復調し、復調されたデータブロックをチャネルデインターリーバー１４４０に供給する。チャネルデインターリーバー１４４０は、デマルチプレクサー１４４２と、ＮBのブロックデインターリーバー１４４４ａ乃至１４４４ｎｂを含む。新しいデータパケットを受信する前に、ブロックデインターリーバー１４４４ａ乃至１４４４ｎｂは、消去により初期化される。消去は、紛失したコードビット（すなわち、まだ受信されていないコードビット）を代替する値であり、デコーディングプロセスにおいて適切な重みが与えられる。マルチプレクサー１４４２はシンボルデマッピングユニット１４３０から復調されたデータブロックを受信し、各復調されたデータブロックを適切なブロックインターリーバー１４４４に供給する。各ブロックデインターリーバー１４４４は、そのブロックに対して送信機において実行されたインターリービングに相補的な方法でそのブロックにおいて復調されたデータをデインターリーブする。
【０２３４】
独立した並列チャネルの場合、並列チャネル上のデータパケットに対して送信機から新しいデータシンボルブロックが受信されるときはいつでも、そのパケットに対して受信されたすべてのブロック上で新たにデコーディングを実行することができる。再アセンブリーユニット１４４８は、次のデコーディングのためのデインターリーブされたデータのパケットを形成する。デインターリーブされたデータパケットは、（１）デコードされる現在のパケットに対して受信されるすべてのデータシンボルブロックのためのデインターリーブされたデータブロックおよび（２）現在のパケットのための受信されないデータシンボルブロックのための消去を含む。再アセンブリーユニット１４４８は、コントローラー１８０からの再アセンブリー制御により示されるように、送信機により実行される分割に対して相補的な方法で再アセンブリーを実行する。ＦＥＣデコーダー１４５０は、コントローラー１８０からのデコーディング制御により示されるように、送信機において実行されるＦＥＣエンコーディングに相補的な方法でデインターリーブされたデータパケットをデコードする。例えば、ターボコーディングまたは畳み込みコーディングが送信機において実行されるなら、ＦＥＣデコーダー１４５０のためにターボデコーダーまたはビタビデコーダーを使用してもよい。ＦＥＣデコーダー１４５０は現在のパケットのためにデコードされたパケットを供給する。ＣＲＣチェッカー１４５２は、デコードされたパケットをチェックし、パケットが正しくまたはエラーでデコードされるかどうか決定し、デコードされたパケットのステータスを供給する。
【０２３５】
図１５は、ＳＩＣ技術を実施し、図１の受信機１５０の他の実施形態である、受信機１５０ｂのブロック図を示す。受信機１５０ｂは、ＮDの連続した（すなわち、カスケードした）受信機処理ステージを集合的に実施するＲＸ空間プロセッサー１６０ｂとＲＸデータプロセッサー１７０ｂを含む。１乃至ＮD−１の各々は、検出器１５１０、干渉キャンセラー１５２０、ＲＸチャネルデータプロセッサー１５３０およびＴＸチャネルデータプロセッサー１５４０を含んでいる。最後のステージＮDは、検出器１５１０ｎおよびＲＸチャネルデータプロセッサー１５３０ｎのみを含む。
【０２３６】
ステージ１の場合、検出器１５１０ａは、スロット毎にＮRの受信されたシンボルシーケンス上で検出を実行し、ステージ１によりリカバーされているデータストリーム内のデータパケット（パケットｘ）のための検出されたシンボルブロックを供給する。ＲＸチャネルデータプロセッサー１５３０ａは、パケットｘに対して受信されたすべての検出されたシンボルブロックを復調し、デインターリーブし、デコードする。パケットｘが正しくデコードされるなら、ＴＸチャネルデータプロセッサー１５４０ａは、パケットｘを符号化し、インターリーブし、および変調し、再変調されたシンボルシーケンスを得る。この再変調されたシンボルシーケンスは、パケットｘのためのデータシンボルシーケンスの推定値である。ＴＸチャネルデータプロセッサー１５４０ａは、パケットｘのために送信機によって実行される処理と同じ処理を実行する。干渉キャンセラー１５２０ａは、再変調されたシンボルシーケンスを受信し、パケットｘに対して送信機１１０により実行されるのと同じ方法で再変調されたシンボルシーケンスを空間的に処理し、ＮTの送信シンボルシーケンスを得る。ＮTの送信シンボルシーケンスは、パケットｘのためのシンボルコンポーネントのみを含む。干渉キャンセラー１５２０ａは、さらにチャネル応答マトリクスを有した送信シンボルシーケンスを処理し、パケットｘによる干渉成分を得る。次に、干渉成分は、ＮRの受信されたシンボルシーケンスから減算され、ＮRの変更されたシンボルシーケンスを得る。このシーケンスはステージ２に供給される。
【０２３７】
ステージ２乃至ＮD−１の各々は、ＮRの受信されたシンボルシーケンスの代わりに先行するステージからのＮRの変更されたシンボルシーケンス上ではあるが、ステージ１と同じ処理を実行する。ステージＮDは、ステージＮD−１からのＮRの変更されたシンボルシーケンス上で検出およびデコーディングを実行し、干渉の推定およびキャンセルを実行しない。
【０２３８】
検出器１５１０ａ乃至１５１０ｎの各々は、ＭＲＣ検出器、ＭＭＳＥ検出器、リニアゼロフォーシング検出器、ＭＭＳＥリニアイコライザ、決定フィードバックイコライザあるいは他のある検出器／イコライザを実施してもよい。各ＲＸチャネルデータプロセッサー１５３０は、図１４に示すように実施してもよい。各ＴＸチャネルデータプロセッサー１５４０は、図１０に示すように実施してもよい。上述するように、より早いステージのためのデータパケットがリカバーされた後でのみ、受信機はより遅いステージのためのデータパケットをリカバーしようと試みてもよい。次に、後のステージによる処理のための準備ができるまで、バッファー（図１５には示されていない）は各ステージからのシンボルを記憶するであろう。
【０２３９】
シングルキャリアＭＩＭＯおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの両方の場合、受信機および／または送信機は、（ＳＩＣが使用されているか否かに応じて）ＮDの並列チャネルのための受信されたＳＩＮＲｓまたは後処理されたＳＩＮＲｓを推定することができ、各並列チャネル上へのデータ送信のための適切なレートを選択することができる。レート選択は種々の方法で実行してもよい。１つのレート選択スキームにおいて、並列チャネルのために計算された平均スペクトル効率をサポートするためにＡＷＧＮチャネル（すなわち平坦な周波数応答）を有した等価なシステムにより必要とされるＳＩＮＲに基づいて各配列チャネルのためのレートが選択される。レート選択スキームは、２００２年６月２０日に出願された「マルチチャネル通信システムのためのレート制御」(Rate Control for Multi-Channel Communication Systems)というタイトルの同一出願人による米国特許出願シリアル番号第１０／１７６，５６７に詳細に記載されている。他のレート選択スキームにおいて、各並列チャネルのためのレートは、並列チャネルのための平均の後処理されたＳＩＮＲおよびＳＩＮＲオフセットに基づいて並列チャネルのために計算された動作ＳＩＮＲに基づいて選択される。動作ＳＩＮＲ以下である（ＡＷＧＮチャネル内の）必要なＳＩＮＲを有した最も高いレートが並列チャネルのために選択される。このレート選択スキームは、２００３年３月２０日に出願された、「マルチチャネル通信システムにおけるデータ送信のための送信モード選択」(Transmission Mode Selection for Data Transmission in a Multi-Channel Communication System)というタイトルの同一出願人による米国特許出願シリアル番号第１０／３９４，５２９に詳細に記載されている。
【０２４０】
ここに記載されたＩＲ送信技術は、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムおよび時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムにおいて実施してもよい。ＦＤＤシステムの場合、フォワードＭＩＭＯチャネルおよびフィードバックチャネルは、異なる周波数帯域を使用し、異なるチャネル条件を観察する可能性がある。この場合、受信機は、図１乃至３に示すように、ＮDの並列チャネルを推定し、並列チャネルのためのレートを選択し、選択されたレートを返送することができる。ＴＤＤシステムの場合、フォワードＭＩＭＯチャネルおよびフィードバックチャネルは、同じ周波数帯域を共有し、類似のチャネル条件を観察する可能性がある。この場合、送信機は、受信機によって送信されたパイロットに基づいてＮDの並列チャネルを推定することができ、並列チャネルのためのレートを選択することができる。このようにして、チャネル推定およびレート選択は、受信機、送信機または両方により実行してもよい。
【０２４１】
ここに記述されたＩＲ送信技術は、種々の手段により実施してもよい。例えば、これらの技術は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせにおいて実施してもよい。ハードウエア実施の場合、ＩＲ送信のために送信機において使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰｓ）、デジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ここに記載した機能を実行するように設計された他の電子ユニットまたはそれらの組み合わせ内で実施してもよい。ＩＲ送信を受信するために受信機において使用される処理ユニットも１つ以上のＡＳＩＣｓ、ＤＳＰｓ、ＤＳＰＤｓ、ＰＬＤｓ、ＦＰＧＡｓ、プロセッサー、コントローラー、等内で実施してもよい。
【０２４２】
ソフトウエアで実施する場合、ＩＲ送信技術は、ここに記載された機能を実行するモジュール（例えば、手続き、機能等）を用いて実施してもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図１のメモリユニット１４２および１８２）に記憶してもよく、プロセッサー（例えば、コントローラー１４０および１８０）により実行される。メモリユニットはプロセッサー内部で実施してもよいし、プロセッサー外部で実施してもよい。プロセッサー外部で実施する場合、メモリユニットは、技術的に知られている種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【０２４３】
見出しは、参照するためにおよびあるセクションを見つけるのを助けるためにここに含まれる。これらの見出し、その見出しの下に記載された概念の範囲を制限することを意図したものではなく、これらの概念は、明細書全体にわたって他のセクションに応用性を有していてもよい。
【０２４４】
開示された以前の記載は、当業者がこの発明を製作し、または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明白であろう。そして、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。したがって、この発明は、ここに示された実施形態に限定することを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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