(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法であって、
複数のユーザ局に対して切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用して異なるトレーニング系列を同時に送信するステップと、
複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、自ユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報と、他のユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するステップと
を含むことを特徴とするビーム形成トレーニング方法。
【請求項２】
複数のユーザ局が各々の最適受信アンテナ重みベクトルを決定するために、固定型送信アンテナ重みベクトルを使用して複数のユーザ局にトレーニング系列を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項３】
各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局とサービス／制御ポイント間のチャネル品質に基づいて、再トレーニングを実行すべきかどうかを決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項４】
前記再トレーニングは、最適受信アンテナ重みベクトルと最適送信アンテナ重みのいずれか一方に基づいて実行されることを特徴とする請求項３に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項５】
再トレーニングを実行する決定に応じて、リンク漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を除外するか、ユーザ局に対し受信アンテナ重みベクトルの再設定を指示するかの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項４に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項６】
前記トレーニング系列が、直交系列であることを特徴とする請求項１に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項７】
各トレーニング系列が、相補的なＧｏｌａｙ系列、或いはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列であることを特徴とする請求項６に記載のビーム形成トレーニング方法。
【請求項８】
ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法であって、
固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するステップと、
ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するステップと、
前記チャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するステップと
を含むことを特徴とするビーム形成トレーニング方法。
【請求項９】
サービス／制御ポイントにおいてビーム形成トレーニングを行うための装置であって、
複数のユーザ局に対して切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用して異なるトレーニング系列を同時に送信するように構成されたトレーニング系列送信手段と、
複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、自ユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報と、他のユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するように構成されたアンテナ重み決定手段と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
ユーザ局においてビーム形成トレーニングを行うための装置であって、
固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントから異なるトレーニング系列を同時に受信するように構成されたトレーニング系列受信手段と、
自ユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報と、他のユーザ局に送信されたトレーニング系列に基づくチャネル状態に関するチャネル情報を決定するように構成されたチャネル情報決定手段と、
前記チャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するように構成されたチャネル情報送信手段と
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤレス通信技術に関し、特に、サービス／制御ポイントとユーザ局においてビーム形成トレーニングを行うための方法および装置、並びにワイヤレス通信システムのためのビーム形成トレーニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビーム形成は、マルチアンテナアレイを十分に活用するためのダイバシティ技術である。ＲＦビーム形成技術に分類されるビーム形成技術は、デジタルビーム形成に比較して実施が複雑ではなく、性能損失も十分に許容できるレベルである。ただし、現在のＲＦビーム形成関連の標準は、ＲＦビーム形成を単一ストリームのポイントツーポイント解決法として採用しているに過ぎず、この傾向は特に６０ＧＨｚの標準（例：ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３ｃ、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｄ、ｗｉｒｅｌｅｓｓＨＤ、ＷｉＧｉｇ）において顕著である。そのためほとんどの場合、ユーザ密度が高い状況（例：高密度なシンクアンドゴー用途）では、１地点から複数の地点への同時高速伝送の要件を満たすことはできない。
【０００３】
最近の６０ＧＨｚの物理（ＰＨＹ）層標準（例：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＨＤ、ＷｉＧｉｇ、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｄ）はすべて、単一キャリアモードと、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送モードの両方に対応している。しかし、ＲＦビーム形成の観点からは、これら２つの伝送モードは実施において差はほとんどない。
【０００４】
ビーム形成トレーニングの目的は、事前トレーニングによって最適送信アンテナ重みベクトル（以下「ＴＸ  ＡＷＶ」または「送信ビーム形成ベクトル」という）と最適受信アンテナ重みベクトル（以下「ＲＸ  ＡＷＶ」または「受信ビーム形成ベクトル」ともいう）とを取得して、通信局間で最適な通信を実現することである。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ標準では、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）をベースとする解決法（すなわち、競合１対１トレーニング方法）が開示されている。この解決法によれば、１対多数ユーザの状況では、各ユーザに対するビーム形成トレーニングをそれぞれ異なる期間中に実行する必要があるが、これは非常に時間のかかることであり、スペクトル効率もきわめて低い。
【０００６】
さらに、特許文献１（米国特許出願第２００９０３１８９０９１Ａ１号）では、１対多数同時ビーム形成トレーニングのための連結トレーニング系列を使用するシステムが開示されている。図１に示すように、このシステムでは、送信局１０１が最初にｎ個のサブトレーニング系列から成る連結トレーニング系列を生成する。各サブ系列が複数のアンテナユニットを含む送信アンテナアレイから送信されるときには、複数のアンテナユニット上の位相を区別する一意のＴＸ  ＡＷＶが適用されるので、送出される各サブトレーニング系列は一意のビームパターンＰｉ（ｉ＝１，…，ｎ）を有する。
【０００７】
この特許で開示される技術によれば、各期間中に、送信局が１つのサブトレーニング系列を複数の受信局（図１では受信局１０２と受信局１０３の２つ）に送信して、複数の受信局１０２，１０３のトレーニングを行う。その後、複数の受信局（図１では２つ）は、容量、信号対雑音比（ＳＮＲ）等の特定の指標に基づいて自己の最適ＴＸ  ＡＷＶを決定し、それらを送信局にフィードバックする。
【０００８】
送信局によって適用される複数のＴＸ  ＡＷＶは、送信局とトレーニング対象の複数の受信局に既知である、コードブック等のルールに基づいて事前に決定される。そのため、複数の受信局は個々の最適なＴＸ  ＡＷＶを容易にフィードバックすることができる。
【０００９】
上記の解決法は、ＴＤＭＡベーストレーニング解決法の時間がかかり過ぎるという欠点をある程度解決する同時トレーニング解決法であるが、この解決法はＴＤＭＡデ―タ伝送方法にしか対応しておらず、しかもそのデータ伝送効率は依然として低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願第２００９０３１８９０９１Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記を背景として、本発明は、従来技術の問題の少なくとも一部を解決することのできる、空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニングの技術的解決法を開示するものである。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法が提供される。当該方法は、切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列を複数のユーザ局に送信するステップと、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するステップとを備えることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法が提供される。当該方法は、固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するステップと、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するステップと、そのチャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するステップとを備える。
【００１４】
本発明の第３の態様によれば、サービス／制御ポイントにおいてビーム形成トレーニングを行うための装置が提供される。当該装置は、切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列を複数のユーザ局に送信するように構成されたトレーニング系列送信手段と、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するように構成されたアンテナ重み決定手段とを備えることができる。
【００１５】
本発明の第４の態様によれば、ユーザ局においてビーム形成トレーニングを行うための装置が提供される。当該装置は、固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するように構成されたトレーニング系列受信手段と、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するように構成されたチャネル情報決定手段と、そのチャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するように構成されたチャネル情報送信手段とを備えることができる。
【００１６】
本発明の第５の態様によれば、ワイヤレス通信システムのためのビーム形成トレーニングシステムが提供される。当該システムは、本発明の第３の態様による、サービス／制御ポイントにおいてビーム形成トレーニングを行うための装置と、本発明の第４の態様による、ユーザ局においてビーム形成トレーニングを行うための装置とを備えることができる。
【００１７】
本発明によれば、高密度ユーザ用途の要求を満足することのできる、空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニング技術が提供される。また、従来の解決法に比較して、本発明は、空間的直交性に加えて自リンクおよびクロスリンクの信号強度も考慮し、スペクトル効率が高く、ビーム形成トレーニングの所要時間を短縮する、という特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の上記およびその他の特徴は、添付図面を参照して示される各実施例の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。本発明の添付図面においては、同一の参照符号は同一もしくは類似の構成要素を示す。添付図面は以下の通りである。
【００１９】
【図１】従来技術のビーム形成トレーニング方法を示す。
【図２】本発明を適用できるワイヤレス通信システムの例を示す。
【図３Ａ】ＲＦ空間再利用ビーム形成に対応するＲＦマルチユーザ送信機とその変調器の単純化した物理構造を示す。
【図３Ｂ】ＲＦ空間再利用ビーム形成に対応するＲＦマルチユーザ送信機とその変調器の単純化した物理構造を示す。
【図４】本発明の一実施例によるビーム形成トレーニングのフローチャートを示す。
【図５】本発明の他の実施例によるビーム形成トレーニングのフローチャートを示す。
【図６】本発明で使用することのできる例示的トレーニング系列を示す。
【図７】本発明で使用することのできる他の例示的トレーニング系列を示す。
【図８】本発明の一実施例による、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法のフローチャートを示す。
【図９】本発明の一実施例による、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法のフローチャートを示す。
【図１０】本発明の一実施例による、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング装置のブロック図を示す。
【図１１】本発明の一実施例による、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明によるワイヤレス通信システムのためのビーム形成トレーニング方法、装置、システムについて、その好適な実施例を使用し、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
当該技術に精通する当業者が本発明をより明確に理解できるよう、本発明による方法、装置、システムについて詳細に説明する前に、図２、図３Ａ、図３Ｂを参照して、本発明を適用できるワイヤレス通信システムの例、ＲＦ空間再利用によるマルチユーザ送信に対応するＲＦ送信機、およびＲＦ送信機の変調器の構造について説明する。
【００２２】
図２に示すように、ワイヤレス通信システム２００は、サービス／制御ポイント（service and control point）２１０と、複数のユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎとを備える。ここで、ｎはユーザ局数を表す。本発明の一実施例では、ユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎは、基本サービスセットＢＳＳ／パーソナル基本サービスセットＰＢＳＳを形成することができる。この場合、ユーザ局へサービス、協調、制御を提供するように構成されるサービス／制御ポイント２１０は、ＢＳＳ内のアクセスポイントＡＰか、またはＰＢＳＳ内の制御／協調ポイント（control
and coordination point）ＰＣＰのいずれかとなる。
【００２３】
サービス／制御ポイント２１０は、ワイヤレス信号を送信するための送信アンテナアレイを備える。この送信アンテナアレイは、複数のアンテナユニットを含むことができる。また、サービス／制御ポイント２１０の送信アンテナアレイは、ｔ個のアンテナユニットを備えると想定される。ここで、ｔは１より大きい整数である。
【００２４】
これに対し、ユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎの各々は、ワイヤレス信号を受信するための受信アンテナアレイを備える。この受信アンテナアレイもやはり、複数のアンテナユニットを含むことができる。そして、ユーザ局２２０ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ。ここで、Ｎはユーザ局数である）の受信アンテナアレイは、ｒｉ個のアンテナユニットを備えるとする。ここで、ｒｉは１より大きい整数である。
【００２５】
ビーム形成を実行するため、サービス／制御ポイント２１０において、送信アンテナアレイ内の各アンテナユニットに位相シフトが適用されるが、振幅スケーリングを適用することも可能である。同様に、ユーザ局でも、受信アンテナアレイ内の各アンテナユニットに位相シフトが適用され、同様に振幅スケーリングを適用することも可能である。
【００２６】
アンテナ重みベクトルＡＷＶは、「ビーム形成ベクトル」とも呼ばれる。このベクトルは、ビーム形成時にアンテナアレイ内の各アンテナユニットに適用される位相シフト（そしておそらくは、振幅スケーリング）を記述する。説明の都合上、以下では、サービス／制御ポイント２１０における送信アンテナアレイのアンテナ重みベクトルを略して「ＴＸ  ＡＷＶ」といい、ユーザ局２２０における受信アンテナアレイのアンテナ重みベクトルを略して「ＲＸ  ＡＷＶ」という。
【００２７】
サービス／制御ポイント２１０においては、複数の異なる送信アンテナ重みベクトルを使用することができる。サービス／制御ポイント２１０によって使用されるこれらのアンテナ重みベクトルは、行列を形成する。ここで、行列内の１つの列（または行）が１つのアンテナ重みベクトルを表す。この行列は「送信コードブック」（略して「ＴＸコードブック」）と呼ばれる。本発明の一実施例においては、サービス／制御ポイント２１０のＴＸコードブックは正方行列である。よって、使用可能なＴＸ  ＡＷＶの数は、サービス／制御ポイントにおける送信アンテナアレイに含まれる送信アンテナ数と同じである。本発明の一実施例においては、ＴＸコードブックはユニタリ行列の形態をとることができる。この行列では、行列の列数はサービス／制御ポイントにおける送信アンテナアレイに含まれるアンテナユニット数と同じである。例えば、送信アンテナアレイ内にｔ個のアンテナユニットを含むサービス／制御ポイント２１０の場合、そのＴＸコードブックＷは、以下の式１に示すような離散フーリエ行列となる。
【数１】
0005504237.tif 000002
（式１）
ここで、ｗ＝ｅ−ｊ２π／ｔ、および
【数２】
0005504237.tif 000003
である。Ｗのｋ番目の列ｗｋはｋ番目の送信アンテナ重みベクトルであり、ここでｋ＝１，２，…，ｔである。
【００２８】
ＴＸコードブックは上記の例に限定されず、他の適切な形態もとりうることは、当該技術に精通した当業者には明白である。さらに、このテキストでは、［．］Ｔはベクトルまたは行列の転置行列を表し、［．］Ｈはベクトルまたは行列の随伴エルミート行列を表すことに留意されたい。
【００２９】
同様に、ユーザ局においても、複数の異なる受信アンテナ重みベクトルを使用することが可能である。各ユーザ局において使用可能なこれらのアンテナ重みベクトルもまた行列を形成することができる。行列内の１つの列（または行）は１つのアンテナ重みベクトルを表す。この行列は「受信コードブック」（略して「ＲＸコードブック」）と呼ばれる。本発明の一実施例においては、ユーザ局のＲＸコードブックは正方行列である。よって、ユーザ局のＲＸ  ＡＷＶの数は、ユーザ局における受信アンテナアレイに含まれる受信アンテナユニット数と同じである。本発明の一実施例においては、ＲＸコードブックはユニタリ行列の形態をとることができる。この行列では、行列の列数は、対応するユーザ局における送信アンテナアレイに含まれるアンテナユニット数と同じである。例えば、受信アンテナアレイ内にｒｉ個のアンテナユニットを含むユーザ局２２０ｉ（ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎ）の場合、そのＲＸコードブックＤｉは、以下の式２に示すような離散フーリエ行列となる。
【数３】
0005504237.tif 000004
（式２）
ここで、ｄｉ＝ｅ−ｊ２π／iｒ、および
【数４】
0005504237.tif 000005
oである。Ｄｉのｋ番目の列ｄｉ，ｋは、ユーザ局２２０ｉのｋ番目の受信アンテナ重みベクトルであり、ここでｋ＝１，２，…，ｒｉである。ＲＸコードブックは上記の例に限定されず、他の適切な形態もとりうることは、当該技術に精通した当業者には明白である。
【００３０】
上記で説明したワイヤレス通信システム１００の例としては、シンクアンドゴーシステムが挙げられる。このシステムは、空港、駅等の公共の場所でユーザ局に高速アクセスアプリケーションを提供するもので、これにより、映画やニュース記事等のコンテンツサービスをユーザ局で受信することが可能になる。この場合は、コンテンツサーバーがサービス／制御ポイントとなる。さらに、ワイヤレス通信システムの例としては、ＷＬＡＮベースのワイヤレス通信システムや、その他の適切な１対多数ワイヤレス通信システムも考えられる。
【００３１】
次に図３Ａを参照する。図３Ａは、ＲＦ空間再利用ビーム形成に対応したＲＦマルチユーザ送信機の単純化した物理構造を示す。図３Ａに示すように、各ユーザ局向けのユーザストリームが送信機のＲＦ位相配列にフィードされる前に、ユーザストリームに対してＯＦＤＭ／ＳＣ−ＦＤＥ（直交周波数分割多重−単一キャリア周波数領域等化）変調が実行される。変調後、ストリームはＲＦ位相配列に送信され、位相シフトが実行される。その後、位相シフトが実行された各ユーザストリームが付加され、アンテナアレイから送出される。ユーザストリームに位相シフトを実行し、それを付加した後にＯＦＤＭ／ＳＣ−ＦＤＥ変調を実行するデジタルマルチユーザ送信機とは異なり、ＲＦマルチユーザ送信機は位相シフトを実行する前にＯＦＤＭ／ＳＣ−ＦＤＥ変調を実行する。そのため、デジタルマルチユーザビーム形成では、送信アンテナと同数のＲＦチェーンが必要であるのに対し、ＲＦマルチユーザビーム形成では、ユーザ数と同数のＲＦチェーンしか必要とされない。サポートされるユーザ数は概して位相シフトアンテナユニット数よりも遙かに少ないことは、既知の事実である。そのため、ＲＦビーム形成の方が、実施費用と複雑度が大幅に少なくてすむ。
【００３２】
図３Ｂは、ＯＦＤＭ／ＳＣ−ＦＤＥ変調モジュールの内部構造の概略図である。図３Ｂに示すように、この変調モジュールは、符号器と、変調器と、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）ブロック（ＯＦＤＭの場合にのみ必要）と、情報ビットのためのＣＰ挿入ブロックと、プリアンブル信号のためのＣＰ挿入ブロックと、時間再利用ブロックと、デジタル／アナログ変換器とを備える。その構造と具体的な動作は当該技術において既知であるため、ここでは詳述しない。
【００３３】
図３Ａに示すように、すべてのユーザストリームはアンテナアレイから送出される前に付加されるため、ワイヤレス通信システム２００においては、サービス制御ポイント２１０が複数のユーザ局との間でワイヤレス通信を同時に実行する際には、各ユーザ局はサービス／制御ポイント２１０から送信されてきたワイヤレス信号を受信するだけでなく、サービス／制御ポイント２１０が他のユーザ局に送信したワイヤレス信号も受信することになる。
【００３４】
そのため、ユーザ局２２０ｉがサービス／制御ポイント２１０から自局に送信されてきた信号（自リンク上の信号）を可能な限り高品質な状態で受信し、かつクロスリンクからの干渉を最小化するために、サービス／制御ポイント２１０の送信アンテナアレイおよびユーザ局２２０ｉの受信アンテナアレイに対してビーム形成トレーニングを実行し、最適ＴＸ  ＡＷＶと最適ＲＸ  ＡＷＶのうち少なくとも一方を決定する。
【００３５】
本発明によれば、空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニング方法が提供される。サービス／制御ポイント２１０は、複数のサブタイムスロットから成る所定のトレーニングタイムスロットにおいて、トレーニング系列をユーザ局に送信する。ユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎは、個々のアンテナアレイを介してトレーニング系列を受信し、サービス／制御ポイント２１０および各ユーザ局間の個々のリンク（自リンクとクロスリンクとを含む）のチャネル状態に関するチャネル情報を取得する。この情報は、サービス／制御ポイント２１０の送信アンテナアレイにおける最適ＴＸ  ＡＷＶと、ユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎの受信アンテナアレイにおける最適ＲＸ  ＡＷＶのうち少なくとも一方を決定するために使用することができる。次にこの点について詳細に説明する。
【００３６】
以下では、当該技術に精通した当業者が本発明の解決法の全貌を理解しやすいように、図４および図５を参照し、サービス／制御ポイントにおける動作とユーザ局における動作を組み合わせて、本発明によるビーム形成トレーニング解決法について説明する。
【００３７】
最初に図４を参照する。図４は、本発明の一実施例によるビーム形成トレーニングのフローチャートである。図４に示すように、ユーザ局２２０ｉは最初にＳ４０１＿Ｕにおいて、サービス／制御ポイント２１０に対してサービス期間（ＳＰ）要求を発行する。要求を受けたサービス／制御ポイント２１０は、ステップＳ４０１＿Ｓにおいて、利用可能なＳＰの有無をチェックする。適切なＳＰがない場合には、空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニングを採用することが決定され、当該方法はステップＳ４０２＿Ｓに入る。適切なＳＰがある場合、当該方法は終了する。
【００３８】
空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニングを実行することが決定された場合には、動作フローはトレーニング初期化位相に入り、サービス／制御ポイント２１０がステップＳ４０２＿Ｓにおいて、ビーム形成トレーニングのためのタイムスロットとトレーニング系列ＴＳとを配列する。
【００３９】
タイムスロットとトレーニング系列の配列が完了したら、サービス／制御ポイント２１０は図示するように、タイムスロット情報とＴＳインデックスとをユーザ局２２０ｉに通知する。本発明の一実施例においては、１個の配列済み送信トレーニングタイムスロットは、Ｔ個の送信トレーニングサブタイムスロットで構成される。ここで、Ｔはサービス／制御ポイント２１０のＴＸコードブックの最大列数を表す。
【００４０】
ユーザ局２２０ｉは、自局に割り当てられたＴＳインデックスの情報を取得後、自局に割り当てられたトレーニング系列を導出することができる。このようにトレーニング系列はサービス／制御ポイント２１０とユーザ局２２０ｉの双方に既知となるので、各ユーザ局はトレーニング系列を受信する際に、自局とサービス／制御ポイント２１０間のチャネル応答を見積もることが可能になる。さらに、本発明においては、個々のユーザ局のトレーニング系列は直交性を有するため、各ユーザ局がトレーニング系列を受信する際には、そのトレーニング系列は自局に送られてきたものか、あるいは他のユーザ局に送信されたものかを区別することができる。
【００４１】
ここで便宜上、ユーザ局２２０ｉに割り当てられたトレーニング系列をＴＳｉとする。次に、図６および図７を参照して、直交トレーニング系列について詳細に説明する。
【００４２】
ユーザ局２２０ｉは、タイムスロット情報とトレーニング系列とを受信した後、自局の受信アンテナアレイのアンテナ重みベクトルを特定のＲＸ  ＡＷＶに固定する。この固定されたＲＸ  ＡＷＶは個々のユーザ局の間で同一であっても、異なっていてもよい。さらに、このＲＸ  ＡＷＶは、最もよく利用されるＲＸ  ＡＷＶとするか、あるいは他の選択基準に従って選択することができる。ユーザ局２２０ｉは自局の受信アンテナ重みベクトルを、例えば、上記で説明したＲＸコードブックＤｉ内の特定の列に固定することができる。
【００４３】
次に、トレーニング位相に進む。ステップＳ４０３＿Ｓにおいて、サービス／制御ポイント２１０は切り替え型ＴＸ  ＡＷＶを使用してトレーニング系列を送信する。具体的には、割り当てられた各送信トレーニングサブタイムスロットにおいて、サービス／制御ポイント２１０はＴＸコードブックから異なる列のＴＸ  ＡＷＶを取得し、取得したＴＸ  ＡＷＶを送信アンテナアレイに適用して、各アンテナユニットの位相（および振幅）をチューニングする。その後、トレーニング系列は送信アンテナアレイを介してユーザ局２２０ｉに送信される。
【００４４】
例えば、サービス／制御ポイント２１０は、ｋ番目のＴＸ  ＡＷＶ（例：Ｗｉ内のｋ番目の列）をｋ番目（ｋ＝１，２，…，ｔ）の送信トレーニングサブタイムスロットの自身の送信アンテナアレイに適用し、トレーニング系列ＴＳを、送信アンテナアレイの各アンテナユニットを介して送信する。
【００４５】
個々のユーザ局２２０ｉが自局のＲＸ  ＡＷＶを固定している場合には、個々のユーザ局２２０ｉはステップＳ４０３＿Ｕにおいて、サービス／制御ポイント２１０からトレーニング系列を受信する。ここで、ユーザ局２２０ｉは、自局に送られてきたトレーニング系列（すなわち、自リンク上の信号）に加えて、システム内の他のユーザ局に送信されたトレーニング系列（すなわち、クロスリン上の信号）も受信する。
【００４６】
Ｔ個の送信トレーニングサブ系列で構成される送信トレーニングタイムスロット全体において、ユーザ局２２０ｉが自局の受信アンテナアレイを介して受信した、ユーザ局２２０ｉと他のユーザ局２２０ｑのトレーニング系列は、以下に示す行列ＴＲｉ，ｑ（ｉ＝１，２，…，Ｎ，ｑ＝１，２，…，Ｎ）を形成する。
【数５】
0005504237.tif 000006
（式３）
ここで、ｋはサブタイムスロットインデックスを表し、ｋ＝１，２，…，ｔである。また、ｓは記号インデックスであり、ｓ＝１，２，…，Ｍである。したがって、ＴＲｉ、ｑ（ｉ＝ｑ）は受信された自リンクのトレーニング系列であり、ＴＲｉ，ｑ（ｉ≠ｑ）は受信されたクロスリンクのトレーニング系列である。
【００４７】
ステップＳ４０３＿Ｕにおいて、個々のユーザ局２２０ｉはさらに、自リンクとクロスリンクについて、個々のリンク（自リンクとクロスリンク）のチャネル状態に関するチャネル情報の取得／見積もりを行い、取得したチャネル情報と個々のＲＸコードブックのサイズ（例：列数）とをサービス／制御ポイント２１０に通知する。チャネル情報としては、チャネルインパルス応答（ＣＩＲ）、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答（ＣＲ）、すべての副搬送波上のＣＲ共分散行列のうち、任意のものを使用できる。
【００４８】
例えば、行列ｘＴｉ，ｑ，ｓを使用してトレーニング系列内の１つの行を表す場合、ユーザ局２２０ｉによって測定された一種のチャネル情報としての、特定の送信用重み付けチャネルインパルス応答ＣＩＲとして、ｘＴｉ，ｑ，ｓを呼び出すことができる。これは以下のように表現される。
ｘＴｉ，ｑ，ｓ＝ｄＴｉｈｓＷ                      （式４）
ここで、ｄｉは送信トレーニングタイムスロットの間にユーザ局２２０ｉによって使用される固定型ＲＸ  ＡＷＶを表し、ｈｓはｓ番目の記号インスタントにおけるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）ＣＩＲを表し、Ｗはサービス／制御ポイント２１０のＴＸコードブックを表す。
【００４９】
ユーザ局はさらに、ＣＩＲを周波数領域に変換して、ｃ番目の副搬送波の周波数領域チャネル応答を取得することができる。
ｘＴｉ，ｑ，ｃ＝ｄＴｉＨｃＷｑ                      （式５）
ここで、ｃは副搬送波のインデックスであり、ｃ＝１，２，…，Ｃ（Ｃは副搬送波の総数）である。
【００５０】
また、上記の式に基づいて、すべての副搬送波（Ｃ個の副搬送波）についての平均周波数領域チャネル応答を得ることもできる。
【数６】
0005504237.tif 000007
さらに、以下の式を使用して、ＣＲ共分散行列を得ることもできる。
【数７】
0005504237.tif 000008
【００５１】
各ユーザ局２２０ｉは特定の送信重みチャネルインパルス応答、周波数領域チャネル応答、平均周波数領域チャネル応答、またはチャネル応答共分散行列をチャネル情報として取得し、それをＲＸコードブックのサイズ（列数）ｒｉと共にサービス／制御ポイント２１０にフィードバックする。ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎである。ただし、サービス／制御ポイント２１０が事前に何らかの方法でシステム内における個々のユーザ局のＲＸコードブックの情報をすでに得ている場合には、ユーザ局はここでＲＸコードブックのサイズをサービス／制御ポイント２１０に通知する必要はない。本発明の一実施例においてはさらに、オーバーヘッドを削減するためにチャネル情報がさらに量子化される。
【００５２】
サービス／制御ポイント２１０は、個々のユーザ局２２０ｉからフィードバックされたチャネル情報とＲＸコードブックサイズとを受信した後、ステップＳ４０４＿Ｓにおいて、ユーザ局２２０ｉの最適ＴＸ  ＡＷＶと、リンク漏洩状態の指標となるＳＩＮＲとを計算する。
【００５３】
具体的には、ユーザ局２２０ｉに対応するユーザストリームｉの最適ＴＸ  ＡＷＶは、以下の式で計算することができる。
【数８】
0005504237.tif 000009
ここで、ｑはユーザストリームｉに関連するすべてのクロスリンクのインデックスを表し、ｅｉｇ（．）は最大固有ベクトルを表し、Ｎ０は加法性ホワイトガウスノイズ（ＡＷＧＮ）の片側パワースペクトル密度（ＰＳＤ）を表す。
【００５４】
ユーザ局２２０ｉからＣＩＲがフィードバックされた場合には、サービス／制御ポイント２０１は最初に上記の式６または式７を使用して平均周波数領域チャネル応答またはＣＲ共分散行列を計算し、さらに式９または１０を使用して上記の式に示されるＲｉ，ｑを計算する。ユーザ局から平均チャネル応答またはＣＲ共分散行列がフィードバックされた場合には、サービス／制御ポイント２１０は以下の式９または式１０を直接使って、上記の式に示されるＲｉ，ｑを計算することができる。
Ｒｉ，ｑ＝ＷＥ（Ｘ＊ｉ，ｑ）Ｅ（ＸＴｉ，ｑ）ＷＨ                  （式９）
Ｒｉ，ｑ＝ＷＥ（Ｘ＊ｉ，ｑＸＴｉ，ｑ）ＷＨ                      （式１０）
また、サービス／制御ポイント２１０は、以下の式によって、ユーザ局２２０ｉに対応するユーザストリームｉの送信機ＳＩＮＲｉを計算できるのが望ましい。
【数９】
0005504237.tif 000010
【００５５】
ＳＬＮＲは各リンクの直交性に関する測定基準である。値が大きいほど、自リンクの信号は大きくなり、他リンクの信号干渉は小さくなる。ＳＬＮＲは、後述するトレーニングの前処理動作において使用することができる。
【００５６】
送信トレーニングの実行後に、受信トレーニングも実行するのが望ましい。受信トレーニングがさらに実行される一実施例においては、サービス／制御ポイント２１０はステップＳ４０５＿Ｓにおいて受信トレーニングタイムスロットを配列し、それを個々のユーザ局に通知する。ユーザ局はＳ４０５＿Ｕにおいてこのタイムスロット情報を受信する。
【００５７】
その後ステップＳ４０６＿Ｓにおいて、サービス／制御ポイント２１０はそのＴＸ  ＡＷＶを固定する。このとき、事前に決定された最適ＴＸ  ＡＷＶ、すなわちｗ’ｋに固定するのが望ましい。さらに、サービス／制御ポイント２１０は、ＲＮ受信トレーニングサブタイムスロットを含む配列済みのトレーニングタイムスロットの間に、ｗ’ｋをその送信アンテナアレイに適用し、送信アンテナアレイの各アンテナユニットを介してトレーニング系列ＴＳを送信する。
【００５８】
その後ステップＳ４０６＿Ｕにおいて、ユーザ局２２０ｉは個々の受信トレーニングサブタイムスロットの間に自局のＲＸ  ＡＷＶを切り替えて、サービス／制御ポイント２１０から送信されてきたトレーニング系列を受信する。
【００５９】
例えば、ユーザ局２２０ｉは、ｋ番目（ｋ＝１，２，…，ｒｉ）の受信トレーニングサブタイムスロットの間に、ｋ番目のＲＸ  ＡＷＶ（例：Ｄｉ内のｋ番目の列）を受信アンテナアレイに適用し、自局の受信アンテナアレイを介してサービス／制御ポイント２１０から送信されてきたトレーニング系列を受信する。
【００６０】
ここで、ユーザ局は、サービス／制御ポイント２１０によってユーザ局２２０ｉ自身に送られてきたトレーニング系列（すなわち、自リンク上の信号）に加えて、サービス／制御ポイント２１０から他のユーザ局２２０ｑ（Ｉ≠ｑ）に送信されたトレーニング系列（すなわち、クロスリンク上の信号）も受信する。
【００６１】
ここでは、受信トレーニングタイムスロット全体において、ユーザ局２２０ｉが自局の受信アンテナアレイを介して受信したトレーニング系列と、他のユーザ局へのトレーニング系列とが、以下のような行列ＲＲｉ，ｑ（ｉ＝１、２、…、Ｎ，ｑ＝１、２、…、Ｎ）を形成すると想定する。
【数１０】
0005504237.tif 000011
（式１２）
ここで、ｓは記号インデックスを表し、ｓ＝１，２，…，Ｍである。また、ｋはサブタイムスロットインデックスを表し、ｋ＝１，２，…，ｒｉである。したがって、ＴＲｉ，ｑ（ｉ＝ｑ）は自リンクの受信トレーニング系列を表し、ＴＲｉ，ｑ（ｉ≠ｑ）はクロスリンクの受信トレーニング系列を表すことは理解されるであろう。
【００６２】
ユーザ局２２０ｉはステップＳ４０７＿Ｕにおいて、自リンクとクロスリンクについて、個々のリンク（自リンクとクロスリンク）のチャネル状態に関するチャネル情報の取得／見積もりを行う。チャネル情報としては、チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のチャネル共分散行列のうち、任意のものを使用できる。
【００６３】
ｙｉ，ｑ，ｓが上記のトレーニング系列の行列における１つの列を表すとすると、ｙｉ，ｑ，ｓは「特定の受信重み付けチャネルインパルス応答ＣＩＲ」と呼ぶことができる。これは、ユーザ局２２０ｉによって測定される一種のチャネル情報であり、以下の式で表現できる。
ｙｉ，ｑ，ｓ＝ＤＴｉｈｓｗ'                      （式１３）
ここで、Ｄｉはユーザ局２２０ｉのＲＸコードブックを表し、ｈｓはｓ番目の記号時間におけるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）ＣＩＲを表し、ｗ'は受信トレーニング位相におけるサービス／制御ポイントの固定型ＴＸ  ＡＷＶを表す。
【００６４】
各ユーザ局２２０ｉはさらに、自リンクおよびクロスリンクについて、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答とチャネル応答共分散行列とを取得する（見積もる）。さらに、最適ＲＸ  ＡＷＶが計算される。また、個々のリンクのリンク品質の指標としてのＳＩＮＲをさらに計算し、計算されたＳＩＮＲがサービス／制御ポイント２１０にフィードバックされるのが望ましい。
【００６５】
具体的には、ｓ番目の記号に関するユーザ局２２０ｉとサービス／制御ポイント２１０間のリンクのチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）は、前述したようにｙｉ，ｑ，ｓである。
【００６６】
ＣＩＲは、ｃ番目の副搬送波の周波数領域チャネル応答Ｙｉ，ｑ，ｃに変換することができる。これは、以下の式で表現される。
Ｙｉ，ｑ，ｃ＝ＤＴｉＨｃｗ'ｑ                      （式１４）
ここで、ｃは副搬送波のインデックスを表し、１，２，…．，Ｃ（Ｃは副搬送波の総数）である。
以下の式により、平均周波数領域チャネル応答をさらに得ることができる。
【数１１】
0005504237.tif 000012
チャネル応答共分散行列は、以下の式で得ることができる。
【数１２】
0005504237.tif 000013
上記のチャネル情報に基づいて、ユーザ局２２０ｉはさらに以下の式を使用して、自局とサービス／制御ポイント２１０間通信の最適ＲＸ  ＡＷＶを得る。
【数１３】
0005504237.tif 000014
ここで、ｅｉｇ（．）は最大固有ベクトルを表し、Ｎ０は加法性ホワイトガウスノイズ（ＡＷＧＮ）の片側パワースペクトル密度（ＰＳＤ）を表す。
【００６７】
上記の式で示した
【数１４】
0005504237.tif 000015
は、ユーザ局２２０ｉが平均周波数領域応答またはチャネル応答共分散行列のいずれを計算するかに応じて、以下のように計算される。
【数１５】
0005504237.tif 000016
【数１６】
0005504237.tif 000017
【００６８】
その後、ユーザ局２２０ｉは以下の式によってｉ番目のユーザストリームに関する受信ＳＩＮＲｉを計算する。
【数１７】
0005504237.tif 000018
【００６９】
ＳＩＮＲｉは、サービス／制御ポイント２１０とユーザ局２２０ｉ間におけるリンク品質の指標として使用することができる。ユーザ局２２０ｉはその後、後に使用するために、計算したＳＩＮＲｉをサービス／制御ポイント２１０にフィードバックすることができる。
【００７０】
サービス／制御ポイント２１０は、ステップＳ４０７＿Ｓにおいて、各ユーザ局２２０ｉからフィードバックされたＳＩＮＲと、対応する所定のしきい値γとを比較することにより個々のリンクのリンク品質を評価し、リンク品質の評価結果に基づいて、ビーム形成トレーニングを終了して空間再利用を実行するべきか、あるいは再トレーニングを実行する必要があるかを決定することができる。
【００７１】
具体的には、ステップＳ４０７＿ＳにおいてすべてのＳＩＮＲが対応するしきい値γを上回ることが判明したら、サービス／制御ポイント２１０は空間再利用の実行は有効であると判断し、当該方法はステップＳ４０８＿Ｓに進む。サービス／制御ポイント２１０は利用可能な空間再利用サービス期間を各ユーザ局２２０ｉに通知することができる。その後、サービス／制御ポイント２１０とユーザ局２２０ｉは、ビーム形成トレーニング処理中に取得されたｗ’ｉとｄ’ｉを、両者間のデータ通信を行うためのＴＸ  ＡＷＶおよびＲＸ  ＡＷＶとしてそれぞれ使用することができる。
【００７２】
逆に、ＳＩＮＲの中に対応するしきい値γを下回るものが存在する場合には、サービス／制御ポイント２１０は、空間再利用に基づくビーム形成トレーニングを再度実行する必要があると判断する。その後、当該方法はステップＳ４０９＿Ｓに進む。ステップＳ４０９＿Ｓにおいて、サービス／制御ポイント２１０は、サービス／制御ポイント２１０と個々のユーザ局２２０ｉ間における個々のリンクの漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を取り除く。サービス／制御ポイント２１０は、例えば、ＳＩＮＲが最小のユーザ局を除去することができる。その後、処理はステップＳ４０４＿Ｓに戻り、例えばＳＩＮＲが最小の通信ペアが除外された場合には、ステップＳ４０４＿Ｓとそれ以降のステップが残りのＮ−１ユーザ局に対して繰り返され、ステップＳ４０７＿Ｓにおいて正の結果が得られるまで再トレーニングが実行される。
【００７３】
図５は、本発明の他の実施例によるビーム形成トレーニングのフローチャートを例示的に示したものである。
【００７４】
この実施例による方法は、図４のステップＳ４０４＿ＳとステップＳ４０９＿Ｓが図５ではステップＳ５０４＿ＳとステップＳ５０９＿Ｓに変わっていることを除いて、実質的には図４の方法と同じステップを備える。具体的には、図５の方法においては、ステップＳ５０４＿Ｓで実行される個々のリンクのＳＬＮＲの計算が不要である。さらに、サービス／制御ポイント２１０が再トレーニングの実行が必要であることを決定すると、当該方法はステップＳ５０９＿Ｓに進む。このステップでは、サービス／制御ポイント２１０は各ユーザ局２２０ｉに対し、そのＲＸ  ＡＷＶをステップＳ５０７＿Ｓで計算された最適ＲＸ  ＡＷＶに固定するよう通知する（すなわち、ユーザ局にそのＲＸ  ＡＷＶをｄ’ｉに固定するように通知する）。次に、処理はステップＳ５０３＿Ｓに戻り、各ユーザ局のＲＸ  ＡＷＶを最適ＲＸ  ＡＷＶに再設定した上で、以降の送信トレーニングと受信トレーニングを繰り返す。
【００７５】
ここで、図４と図５の方法をさらに結合できることに留意されたい。すなわち、ステップＳ５０９＿Ｓにおいて、サービス／制御ポイント２１０と個々のユーザ局２２０ｉの個々のリンクの漏洩状態を使用した基準に基づいて、まず１つ以上のユーザ局を除外できる。その後、残りのユーザ局の各々に、そのＲＸ  ＡＷＶをステップＳ５０７＿Ｕで計算された最適ＲＸ  ＡＷＶに固定するよう通知する。その後、処理はステップＳ５０３＿Ｓに戻り、以降の送信トレーニングと受信トレーニングを繰り返す。
【００７６】
上記の実施例では、例として主に１つのユーザ局２２０ｉの場合について説明したが、当該技術に精通した当業者には他のユーザ局も同様の動作を実行することが理解されるであろう。
【００７７】
さらに、本発明によれば、サービス／制御ポイント２１０は利用可能なサービス期間がないと判定したときに、本発明による上記のビーム形成トレーニング方法を実行することを決定できる。また、本発明の他の実施例においては、サービス／制御ポイント２１０は、ユーザ局からＳＰ要求を受信すると直ちに、本発明によるビーム形成方法を実行することが可能である。
【００７８】
本発明によれば、本発明による上記のビーム形成トレーニング方法は、サービス／制御ポイント２１０とユーザ局２２０１，２２０２，…，２２０Ｎ間のデータ通信を実行する前に実行することもできる。また、サービス／制御ポイント２１０がいくつかのユーザ局とのデータ通信をすでに確立している場合には、システムのリンク状態を総合的に考慮しつつ、他のユーザ局からのサービス期間要求に応答して、本発明の方法によるビーム形成トレーニングを実行することを決定することもできる。
【００７９】
図４および図５を参照して説明した上記の実施例においては、最初に、ＴＸ  ＡＷＶの送信トレーニングが実行され、その後、ＲＸ  ＡＷＶの受信トレーニングが実行される。しかし本発明はこれに限定されず、受信トレーニングを実行した後に送信トレーニングを実行したり、あるいは送信トレーニングと受信トレーニングのうちいずれか一方のみを実行したりすることも可能である。
【００８０】
図６と図７は、本発明で使用することのできる２つの例示的なトレーニング系列を示す。
【００８１】
最初に、図６を参照して、本発明での使用に適した例示的トレーニング系列について説明する。図６に示すように、トレーニング系列は相補的なＧｏｌａｙ系列で構成できる。基本のＧｏｌａｙ系列Ｇ＝［Ｇａ  Ｇｂ］Ｔは、２つの相補的系列Ｇａ＝［Ｇａ１Ｇａ２…ＧａＮ＿ＭＡＸ］ＴとＧｂ＝［Ｇｂ１Ｇｂ２…ＧｂＮ＿ＭＡＸ］Ｔとから成る。ここで、ＧａｖおよびＧｂｖ（ｖ＝１，…，Ｎ＿ＭＡＸ）は各々、長さＳ（すなわち、Ｓ個の記号から成る）の記号系列である。Ｎ＿ＭＡＸは、同時にトレーニングできる最大ユーザ局数（すなわち、ストリーム）を表す。インデックスを割り当てる際には、サービス／制御ポイント２１０は、各ユーザ局に１つのトレーニング系列インデックスｉを割り当てる。各ユーザ局は、インデックスｉを知得した後に、自局のトレーニング系列を取得することが可能になる。複数のユーザ局（ユーザストリーム）のトレーニング系列を互いに直交にするために、基本のＧｏｌａｙが連続的にシフトされる以下のトレーニング系列を採用することができる。
ユーザストリーム１：ＴＳ１＝［Ｇａ１Ｇａ２．．．ＧａＮ＿ＭＡＸＧｂ１Ｇｂ２．．．ＧｂＮ＿ＭＡＸ］Ｔ
ユーザストリーム２：ＴＳ２＝［ＧａＮ＿ＭＡＸＧａ１．．．ＧａＮ＿ＭＡＸ−１ＧｂＮ＿ＭＡＸＧｂ１．．．ＧｂＮ＿ＭＡＸ−１］Ｔ
…
ユーザストリームｉ（ｉ＝３，４…，Ｎ）：ＴＳｉ＝［ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋２ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋３．．．ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋１ＧｂＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋２ＧｂＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋３．．．ＧｂＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋１］Ｔ
【００８２】
これにより、すべてのユーザストリーム（すなわちユーザ局）のトレーニング系列は互いと直交になる。
【００８３】
さらに、図６に示すように、各ユーザストリームのトレーニング系列では、２つの相補的系列を構成する個々の系列の両端に、巡回プレフィックスまたは巡回ポストフィックス、もしくはその両方をそれぞれ付加して、例えばチャネルやハードウェアにより引き起こされるタイミングエラーの許容値を調整するといったことが可能である。
【００８４】
トレーニング系列は単一キャリアモードを使用していつでも送信できることに留意されたい。また、ＧａｖおよびＧｂｖの長さＳは、最大チャネル順序Ｌ（チップ長に正規化される。チップ長は、ＧａｖまたはＧｂｖに含まれる各信号の時間の長さである）によって決まる（ただし、Ｓ＞＝Ｌ）。
【００８５】
次に、図７を参照して、本発明での使用に適した他の例示的なトレーニング系列を示す。図７に示すように、トレーニング系列はＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列で構成することができる。基本的なＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列は、Ｚ＝［Ｚ１Ｚ２…ＺＮ＿ＭＡＸ］Ｔとして記述できる。ここで、Ｚｖ（ｖ＝１，…，Ｎ＿ＭＡＸ）自体は、長さＳ（すなわち、Ｓ個の記号から成る）の記号系列である。また、Ｎ＿ＭＡＸは、システム内で同時にトレーニングできる最大ユーザストリーム数（ユーザ局数）を表す。インデックスを割り当てる際には、サービス／制御ポイント２１０がユーザ局のトレーニング系列インデックスを割り当て、それをユーザ局に通知する。各ユーザ局は、トレーニング系列インデックスを知得後に、関連付けられたトレーニング系列を導出することができる。これは例えば以下のような形になる。
ユーザストリーム１：ＴＳ１＝［Ｚ１Ｚ２．．．ＺＮ＿ＭＡＸ］Ｔ
ユーザストリーム２：ＴＳ２＝［ＺＮ＿ＭＡＸＺ１．．．ＺＮ＿ＭＡＸ−１］Ｔ
…
ユーザストリームｉ（ｉ＝３，４…．，Ｎ）：ＴＳｉ＝［ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋２ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋３．．．ＧａＮ＿ＭＡＸ−ｉ＋１］Ｔ
【００８６】
全ユーザ局によって受信されたトレーニング系列は、互いに直交である。
【００８７】
さらに、図７に示すように、各トレーニング系列を構成するＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列の両端に、巡回プレフィックスまたは巡回ポストフィックス、もしくはその両方をそれぞれ付加して、例えばチャネルやハードウェアにより引き起こされるタイミングエラーの許容値を調整することが望ましい。
【００８８】
同様に、トレーニング系列としてＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を使用する場合には、トレーニング系列はやはり単一キャリアモードを使用して常に送信することができる。また、Ｚｖの長さＳは、最大チャネル順序Ｌ（チップ長に正規化される。チップ長は、Ｚｖに含まれる各信号の時間の長さである）によって決まる（ただし、Ｓ＞＝Ｌ）。
【００８９】
次に、本発明に対する理解を深めるため、図４および図５を参照して説明した上記実施例のサービス／制御ポイントとユーザ局について、これらを１つの全体とみなして本発明の技術的解決法を詳細に説明する。ただし、本発明はこの形態に限定されないことに留意されたい。本発明はさらに、サービス／制御ポイントとユーザ局の各々に対する技術的解決法の特許を申請するものである。以下では、図８〜１１を参照し、かつ実施例を提示して、本発明によるサービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング装置、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング装置、およびワイヤレス通信システムのためのビーム形成システムについて説明する。
【００９０】
まず図８を参照する。図８は、本発明の一実施例による、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法を示す。
【００９１】
図８に示すように、最初にステップ８０１において、切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列が複数のユーザ局に送信される。
【００９２】
前述したように、サービス／制御ポイント２１０は、ＳＰ要求を受信すると、サービス期間の利用可能性に応じて、空間再利用に基づくビーム形成トレーニングを実行する必要があるかどうかを決定する。ビーム形成トレーニングを実行する必要があると判断した場合、サービス／制御ポイント２１０はトレーニングタイムスロットとトレーニング系列インデックスとをユーザ局に割り当てる。トレーニング初期化動作の実行後、動作フローはトレーニング位相に入る。トレーニングタイムスロットの各サブタイムスロットの間に、サービス／制御ポイント２１０は切り替え型ＴＸ  ＡＷＶを各アンテナユニットに適用し、それを各アンテナユニットを介して送信する。
【００９３】
次に、ステップ８０２において、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルが決定される。
【００９４】
前述したように、トレーニング系列を受信した後、ユーザ局２２０ｉは自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を取得し、それをサービス／制御ポイント２１０に返す。チャネル情報（例：チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のＣＲ共分散行列のうちの１つ以上）を受け取ったサービス／制御ポイント２１０は、上記の式８に基づいて最適ＴＸ  ＡＷＶを決定する。
【００９５】
さらに、ある好適な実施例においては、さらにリンクの漏洩状態を決定することができる。例えば、式９〜１１に基づいて各リンクのＳＩＮＲを決定し、それを以降のステップで使用することが可能である。
【００９６】
続いて、ＲＸ  ＡＷＶの受信トレーニングをさらに実行するのが望ましい。そのため、ステップ８０３において、固定型送信アンテナ重みベクトルを使用して複数のユーザ局にトレーニング系列が送信され、複数のユーザ局はこれにより各々の最適受信アンテナ重みベクトルを決定する。ここで、送信アンテナ重みベクトルは、事前に決定された最適ＴＸ  ＡＷＶに固定されるのが望ましい。
【００９７】
また、事前に送信トレーニングと受信トレーニングとを実行した後、ステップ８０４においてさらに、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局とサービス／制御ポイント間のチャネル品質に基づいて、再トレーニングを実行すべきかどうかが決定される。
【００９８】
再トレーニングを実行することが決定された場合、この再トレーニングは最適受信アンテナ重みベクトルと最適送信アンテナ重みのいずれか一方に基づいて実行することができる。例えば、最初に送信トレーニングが実行され、次に受信トレーニングが実行される上記の実施例の場合であれば、最適ＴＸ  ＡＷＶに基づいて、図４の実施例で説明したように受信トレーニングのみを実行することを決定してもよい。あるいは、送信トレーニングと受信トレーニングの両方を再実行することを決定することもでき、この場合には、各ユーザ局に対してまず自局のＲＸ  ＡＷＶを最適ＲＸ  ＡＷＶに固定し、その後再トレーニングを実行するように通知することができる。
【００９９】
また、再トレーニングの実行が決定された場合には、より良好なトレーニング結果を得るために、リンク漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を除外するのが望ましい。これには、リンク漏洩状態（例：事前に計算されたＳＩＮＲ値）が最悪である１つ以上のユーザ局を対象外とする、といった方法をとることができる。
【０１００】
さらに、ユーザ局に利用可能な適切なサービス期間が存在しないという判定がなされたときに、ビーム形成トレーニングを実行できるのが望ましい。本発明の各実施例において採用されるトレーニング系列は、直交系列である。直交トレーニング系列の例としては、図６および図７を参照して説明した、相補的Ｇｏｌａｙ系列やＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列が挙げられる。さらに、トレーニング系列は、チャネルやハードウェアにより引き起こされるタイミングエラーの許容値の調整用として、巡回プレフィックスおよび巡回ポストフィックスの少なくとも一方を含むのが望ましい。
【０１０１】
図９は、本発明の一実施例による、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法を示す。
【０１０２】
図９に示すように、ユーザ局はまずステップ９０１において、固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信する。この固定型受信アンテナ重みベクトル（ＲＸ  ＡＷＶ）は、最もよく利用されるＲＸ  ＡＷＶとするか、あるいは他の選択基準に従って選択することができる。ユーザ局２２０ｉは自局の受信アンテナ重みベクトルを、例えば、Ｄｉ内の特定の列に固定することができる。なお、この固定型ＲＸ  ＡＷＶは、複数のユーザ局の間で同一でも異なっていてもよい。
【０１０３】
トレーニング系列の受信後、ステップ９０２において、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報が決定される。チャネル情報としては、チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のチャネル応答共分散行列のうち、１つ以上を使用できる。最適送信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、ユーザ局の固定型受信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびサービス／制御ポイントの送信コードブックに基づいて決定される。ユーザ局は例えば、上記の式４〜７に基づいて、チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のチャネル応答共分散行列を計算することができる。
【０１０４】
その後ステップ９０３において、ユーザ局はチャネル情報をサービス／制御ポイントにフィードバックし、サービス／制御ポイントはその最適ＴＸ  ＡＷＶを決定する。
【０１０５】
受信トレーニングがさらに実行されるある好適な実施例では、ステップ９０４において、切り替え型受信アンテナ重みベクトルを使用して、サービス／制御ポイントから送信されたトレーニング系列がさらに受信される。前述したように、トレーニング系列は、サービス／制御ポイントによって固定型ＴＸ  ＡＷＶを適用して送信される。この固定型ＴＸ  ＡＷＶは、最適ＴＸ  ＡＷＶであるのが望ましい。
【０１０６】
その後、ユーザ局はステップ９０５において、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定することができる。チャネル情報は、上記と同様に、チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のチャネル応答共分散行列のうち、１つ以上で構成する。ユーザ局は例えば、上記の式１３〜１６に基づいて、チャネルインパルス応答、すべての副搬送波上の平均周波数領域チャネル応答、すべての副搬送波上のチャネル応答共分散行列を計算することができる。
【０１０７】
その後、ステップ９０６において、ユーザ局の最適受信重みベクトルが、上記で計算されたチャネル情報に基づいて決定される。最適受信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、サービス／制御ポイントの固定型送信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびユーザ局の受信コードブックに基づいて決定される。例えば最適受信アンテナ重みベクトルは、上記の式１７に基づいて決定することができる。
【０１０８】
そして、ユーザ局とサービス／制御ポイント間のリンク品質（例：各リンクのＳＩＮＲ）がチャネル情報に基づいてさらに評価され、そのリンク品質がサービス／制御ポイントにフィードバックされるのが望ましい。
【０１０９】
本発明の好適な実施例においては、再トレーニングを実行するために、サービス／制御ポイントからの受信アンテナ重みベクトルの再設定指示に応答して、受信アンテナ重みベクトルを最適受信アンテナ重みベクトルとして再設定することができる。
【０１１０】
図１０は、サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング装置１０００を示す。図１０に示すように、装置１００は、スイッチ型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列を複数のユーザ局に送信するためのトレーニング系列送信手段１００１と、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するように構成されたアンテナ重み決定手段１００２とを備える。
【０１１１】
本発明の一実施例においては、トレーニング系列送信手段１００１はさらに、複数のユーザ局が自局の最適受信アンテナ重みベクトルを決定できるように、固定型送信アンテナ重みベクトルを使用して、トレーニング系列を複数のユーザ局に送信するように構成することができる。
【０１１２】
本発明の他の実施例において、装置１０００はさらに、複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされたサービス／制御ポイントとの間のリンク品質に基づいて、再トレーニングを実行するかどうかを決定するように構成された再トレーニング決定手段１００３を備えることができる。本発明の一実施例によれば、この再トレーニングは最適受信アンテナ重みベクトルと最適送信アンテナ重みのいずれか一方に基づいて実行することができる。
【０１１３】
本発明の各実施例において、装置１０００はさらに、再トレーニングを実行するという決定がなされたときに、リンク漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を除外するか、ユーザ局に対し受信アンテナ重みベクトルを再設定するよう指示するか、またはこの両方を行うように構成された、再トレーニング前処理手段１００４を備える。
【０１１４】
本発明の各実施例においては、ユーザ局に利用可能な適切なサービス期間が存在しないという判定がなされたときに、ビーム形成トレーニングを実行することができる。
【０１１５】
本発明の各実施例によれば、トレーニング系列は、相補的Ｇｏｌａｙ系列やＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列のような直交系列である。トレーニング系列の各々は、巡回プレフィックスと巡回ポストフィックスのうち少なくとも一方を含むことが望ましい。
【０１１６】
次に図１１を参照する。図１１は、ユーザ局におけるビーム形成トレーニング装置１１００を示す。図１１に示すように、装置１１００は、固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するように構成されたトレーニング系列受信手段１１０１と、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するように構成されたチャネル情報決定手段１１０２と、そのチャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するように構成されたチャネル情報送信手段１１０３とを備える。最適送信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、ユーザ局の固定型受信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびサービス／制御ポイントの送信コードブックに基づいて決定される。
【０１１７】
トレーニング系列受信手段１１０１はさらに、切り替え型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントから送信されてきたトレーニング系列を受信するように構成でき、チャネル情報決定手段１１０２はさらに、ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するように構成される。また、当該装置はさらに、チャネル情報に基づいて、最適受信アンテナ重みベクトルを決定するように構成された重みベクトル決定手段１１０４を備えることができる。最適受信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、サービス／制御ポイントの固定型送信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびユーザ局の受信コードブックに基づいて決定される。
【０１１８】
本発明の好適な実施例によれば、装置１１００はさらに、チャネル情報に基づいて、ユーザ局とサービス／制御ポイント間のリンク品質を評価するように構成されたリンク品質評価手段１１０５と、リンク品質をサービス／制御ポイントにフィードバックするように構成されたリンク品質送信手段１１０６を備えることができる。
【０１１９】
本発明の好適な実施例によれば、装置１１００はさらに、受信アンテナ重みベクトルの再設定指示を受けたときに、再トレーニングを実行できるように、受信アンテナ重みベクトルを最適受信アンテナ重みベクトルとして再設定するように構成された、重みベクトル再設定手段１１０７を備える。
【０１２０】
上記に加えて、本発明ではさらに、図１０を参照して説明したサービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング装置と、図１１を参照して説明したユーザ局におけるビーム形成トレーニング装置とを備える、ワイヤレス通信システムのためのビーム形成トレーニングシステムを開示する。
【０１２１】
図８〜１１で説明した方法のステップと装置の具体的な動作についてはここでは詳述しないので、図４〜７を参照して行った説明を参照されたい。
【０１２２】
本発明によれば、高密度ユーザ用途の要求を満足することのできる、空間再利用に基づく同時ビーム形成トレーニング技術が提供される。また、従来の解決法に比較して、本発明は、空間的直交性に加えて自リンクおよびクロスリンクの信号強度も考慮し、スペクトル効率が高く、ビーム形成トレーニングの所要時間を短縮する、という特徴を有する。
【０１２３】
さらに、本発明の実施例は、ソフトウェア、ハードウェア、またはその組み合わせとして実装することができる。この場合、ハードウェア部分は専用論理を使用して実装する。そして、ソフトウェア部分は、メモリ内に格納し、マイクロプロセッサや専用設計のハードウェアなどの適切な命令実行システムによって実行する。当該技術の通常の知識を有する当業者は、上記の方法およびシステムは例えばコンピュータ可読命令やプロセッサに組み込まれた制御コードを用いて実装することができ、当該コードは、磁気ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのベアラメディア、読み取り専用メモリ（ファームウェア）などのプログラム可能メモリ、または光もしくは電子信号ベアラなどのデータベアラに格納して提供されることが理解できるであろう。本発明の各実施例の装置およびその構成要素は、超大規模集積回路やゲートアレイ、論理チップやトランジスタなどの半導体、フィールドプログラマブルゲートアレイなどのプログラマブルハードウェアデバイス、またはプログラマブル論理装置などのハードウェア回路によって実装することも、各種プロセッサによって実行されるソフトウェアによって実装することも、あるいはファームウェアのような上記のハードウェア回路とソフトウェアの組み合わせによって実装することもできる。
【０１２４】
上記では本発明を本書で考察した実施例を参照して説明してきたが、本発明は開示された実施例に限定されないことは理解されるであろう。本発明では、付記された請求項の精神と範囲に該当する様々な変更態様や等価な配置をも内包することが意図されている。付記された請求項の範囲は最も広義な説明であり、変更態様、等価な構造、および機能をすべて含んでいる。
【０１２５】
さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。
【０１２６】
（付記１）
サービス／制御ポイントにおけるビーム形成トレーニング方法であって、
切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列を複数のユーザ局に送信するステップと、
複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するステップと
を含むことを特徴とするビーム形成トレーニング方法。
【０１２７】
（付記２）
複数のユーザ局が各々の最適受信アンテナ重みベクトルを決定するために、固定型送信アンテナ重みベクトルを使用して複数のユーザ局にトレーニング系列を送信するステップをさらに含むことを特徴とする付記１に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１２８】
（付記３）
各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局とサービス／制御ポイント間のチャネル品質に基づいて、再トレーニングを実行すべきかどうかを決定するステップをさらに含むことを特徴とする付記２に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１２９】
（付記４）
前記再トレーニングは、最適受信アンテナ重みベクトルと最適送信アンテナ重みのいずれか一方に基づいて実行されることを特徴とする付記３に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３０】
（付記５）
再トレーニングを実行する決定に応じて、リンク漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を除外するか、ユーザ局に対し受信アンテナ重みベクトルの再設定を指示するかの少なくとも一方を行うことを特徴とする付記４に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３１】
（付記６）
前記トレーニング系列が、直交系列であることを特徴とする付記１に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３２】
（付記７）
各トレーニング系列が、相補的なＧｏｌａｙ系列、或いはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列であることを特徴とする付記６に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３３】
（付記８）
各トレーニング系列が、巡回プレフィックスおよび巡回ポストフィックスの少なくとも一方を含むことを特徴とする付記７に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３４】
（付記９）
ユーザ局におけるビーム形成トレーニング方法であって、
固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するステップと、
ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するステップと、
前記チャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するステップと
を含むことを特徴とするビーム形成トレーニング方法。
【０１３５】
（付記１０）
切り替え型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントから送信されてきたトレーニング系列を受信するステップと、
前記チャネル情報に基づいて、最適受信アンテナ重みベクトルを決定するステップさらに含むことを特徴とする付記９に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３６】
（付記１１）
チャネル情報に基づいて、ユーザ局とサービス／制御ポイント間のリンク品質を評価するステップと、
リンク品質をサービス／制御ポイントにフィードバックするステップとをさらに含むことを特徴とする付記１０に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３７】
（付記１２）
受信アンテナ重みベクトルの再設定指示を受けたときに、再トレーニングを実行できるように、受信アンテナ重みベクトルを最適受信アンテナ重みベクトルとして再設定するステップをさらに含むことを特徴とする付記１１に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３８】
（付記１３）
最適送信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、ユーザ局の固定型受信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびサービス／制御ポイントの送信コードブックに基づいて決定されることを特徴とする付記９に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１３９】
（付記１４）
最適受信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、サービス／制御ポイントの固定型送信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびユーザ局の受信コードブックに基づいて決定されることを特徴とする付記１０に記載のビーム形成トレーニング方法。
【０１４０】
（付記１５）
サービス／制御ポイントにおいてビーム形成トレーニングを行うための装置であって、
切り替え型送信アンテナ重みベクトルを使用してトレーニング系列を複数のユーザ局に送信するように構成されたトレーニング系列送信手段と、
複数のユーザ局を構成する各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報に基づいて、サービス／制御ポイントの最適送信アンテナ重みベクトルを決定するように構成されたアンテナ重み決定手段と
を備えることを特徴とする装置。
【０１４１】
（付記１６）
前記トレーニング系列送信手段は、さらに、複数のユーザ局が各々の最適受信アンテナ重みベクトルを決定するために、固定型送信アンテナ重みベクトルを使用して複数のユーザ局にトレーニング系列を送信するように構成されることを特徴とする付記１５に記載の装置。
【０１４２】
（付記１７）
各ユーザ局からフィードバックされた、各ユーザ局とサービス／制御ポイント間のチャネル品質に基づいて、再トレーニングを実行すべきかどうかを決定するように構成された再トレーニング決定手段をさらに備えることを特徴とする付記１６に記載の装置。
【０１４３】
（付記１８）
前記再トレーニングは、最適受信アンテナ重みベクトルと最適送信アンテナ重みのいずれか一方に基づいて実行されることを特徴とする付記１７に記載の装置。
【０１４４】
（付記１９）
再トレーニングを実行する決定に応じて、リンク漏洩状態に基づいて１つ以上のユーザ局を除外するか、ユーザ局に対し受信アンテナ重みベクトルの再設定を指示するかの少なくとも一方を行うように構成された再トレーニング前処理手段をさらに備えることを特徴とする付記１８に記載の装置。
【０１４５】
（付記２０）
前記トレーニング系列が、直交系列であることを特徴とする付記１５に記載の装置。
【０１４６】
（付記２１）
各トレーニング系列が、相補的なＧｏｌａｙ系列、或いはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列であることを特徴とする付記２０に記載の装置。
【０１４７】
（付記２２）
各トレーニング系列が、巡回プレフィックスおよび巡回ポストフィックスの少なくとも一方を含むことを特徴とする付記２１に記載の装置。
【０１４８】
（付記２３）
ユーザ局においてビーム形成トレーニングを行うための装置であって、
固定型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントからトレーニング系列を受信するように構成されたトレーニング系列受信手段と、
ユーザ局の自リンクおよびクロスリンクのチャネル状態に関するチャネル情報を決定するように構成されたチャネル情報決定手段と、
前記チャネル情報をサービス／制御ポイントに送信するように構成されたチャネル情報送信手段と
を備えることを特徴とする装置。
【０１４９】
（付記２４）
前記トレーニング系列受信手段は、切り替え型受信アンテナ重みベクトルを使用してサービス／制御ポイントから送信されてきたトレーニング系列を受信するように構成され、
さらに、前記チャネル情報に基づいて、最適受信アンテナ重みベクトルを決定する重みベクトル決定手段をさらに備えることを特徴とする付記２３に記載の装置。
【０１５０】
（付記２５）
チャネル情報に基づいて、ユーザ局とサービス／制御ポイント間のリンク品質を評価するように構成されたリンク品質評価手段と、
リンク品質をサービス／制御ポイントにフィードバックするように構成されたリンク品質送信手段と
をさらに含むことを特徴とする付記２４に記載の装置。
【０１５１】
（付記２６）
受信アンテナ重みベクトルの再設定指示を受けたときに、再トレーニングを実行できるように、受信アンテナ重みベクトルを最適受信アンテナ重みベクトルとして再設定するように構成された重みベクトル再設定手段をさらに備えることを特徴とする付記２５に記載の装置。
【０１５２】
（付記２７）
最適送信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、ユーザ局の固定型受信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびサービス／制御ポイントの送信コードブックに基づいて決定されることを特徴とする付記２３に記載の装置。
【０１５３】
（付記２８）
最適受信アンテナ重みベクトルを決定するためのチャネル情報は、サービス／制御ポイントの固定型送信アンテナ重みベクトル、マルチ入力マルチ出力チャネルインパルス応答、およびユーザ局の受信コードブックに基づいて決定されることを特徴とする付記２４に記載の装置。
【符号の説明】
【０１５４】
１０１：送信局
１０２：受信局１
１０３：受信局２
２００：システム
２１０：サービス／制御ポイント
２２０１：ユーザ局１
２２０２：ユーザ局２
２２０N：ユーザ局N
２２０i：ユーザ局
１０００：装置
１００１：トレーニング系列送信手段
１００２：アンテナ重み決定手段
１００３：再トレーニング決定手段
１００４：再トレーニング前処理手段
１１００：装置
１１０１：トレーニング系列受信手段
１１０２：チャネル情報決定手段
１１０３：チャネル情報送信手段
１１０４：重みベクトル決定手段
１１０５：リンク品質評価手段
１１０６：リンク品質送信手段
１１０７：重みベクトル再設定手段
【図１】
0005504237.tif 000019
【図２】
0005504237.tif 000020
【図３Ａ】
0005504237.tif 000021
【図３Ｂ】
0005504237.tif 000022
【図４】
0005504237.tif 000023
【図５】
0005504237.tif 000024
【図６】
0005504237.tif 000025
【図７】
0005504237.tif 000026
【図８】
0005504237.tif 000027
【図９】
0005504237.tif 000028
【図１０】
0005504237.tif 000029
【図１１】
0005504237.tif 000030