(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送によって外部送信機と通信可能な通信装置であって、
信号を前記送信機から複数の受信機アンテナを介して受信するように構成された受信機
を備え、
前記受信機が、
前記複数の受信機アンテナを介して受信された前記信号をフィルタリングするように構成され、前記送信機からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって更新される重み行列を有する、フィルタと、
前記フィルタによって更新された前記重み行列の一部を、更新されたＳＴＦ（時空間周波数）符号として、前記送信機にフィードバックするように構成された符号生成器と
を備える、
通信装置。
【請求項２】
前記受信機が、マルチストリーム伝送およびシングルストリーム伝送の一方を前記送信機から前記複数の受信機アンテナを介して受信する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信機が、ＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって、前記信号を前記送信機から受信する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数の受信機アンテナの数が、前記送信機の送信アンテナの数と同じである、または異なる、請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記フィルタが、前記複数の受信機アンテナに関してそれぞれ提供される、複数の３次元適応ＦＩＲフィルタユニットを含む、請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送によって外部受信機と通信可能な通信装置であって、
信号を複数の送信アンテナを介して前記受信機に送信するように構成された送信機
を備え、
前記送信機が、
前記複数の送信アンテナの各々から送信されるサブストリームメッセージシンボルのためにＳＴＦ（時空間周波数）符号に基づいて信号を生成し、前記信号がそれに基づいて生成される前記ＳＴＦ符号を、前記受信機からのフィードバックに応答して、更新されたＳＴＦ符号に更新するように構成されたシグネチャ波形生成器
を備え、
前記フィードバックが、前記送信機から送信された各サブストリームメッセージシンボルに関する、前記受信機内のフィルタによって更新された重み行列の一部を、前記更新されたＳＴＦ符号として含む、
通信装置。
【請求項７】
前記送信機が、マルチストリーム伝送およびシングルストリーム伝送の一方を前記複数の送信アンテナから送信する、請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記送信機が、ＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって、前記信号を送信する、請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記複数の送信アンテナの数が、前記受信機の受信アンテナの数と同じである、または異なる、請求項６に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記シグネチャ波形生成器が、１つのサブストリームメッセージシンボルに関して、前記複数の送信アンテナに関して提供される複数のシグネチャ波形生成ユニットと、前記複数のシグネチャ波形生成ユニットの出力に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信される前記信号を出力するように構成された加算器ユニットとを含み、前記複数のシグネチャ波形生成ユニットの各々が、前記１つのサブストリームメッセージシンボルと、前記１つのサブストリームメッセージシンボルに対応する、前記受信機からの前記フィードバックとを受け取る、請求項６に記載の通信装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの第１の通信装置と、
ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送によって前記第１の通信装置と通信可能な少なくとも１つの第２の通信装置と
を備え、
前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナの各々から送信されるサブストリームメッセージシンボルのためにＳＴＦ（時空間周波数）符号に基づいて信号を生成し、前記信号がそれに基づいて生成される前記ＳＴＦ符号を、前記第２の通信装置からのフィードバックに応答して、更新されたＳＴＦ符号に更新するように構成されたシグネチャ波形生成器を備え、
前記第２の通信装置が、
前記第１の通信装置から複数の受信機アンテナを介して受信された信号をフィルタリングするように構成され、前記第１の通信装置からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって更新される重み行列を有する、フィルタと、
前記フィルタによって更新された前記重み行列の一部を前記更新されたＳＴＦ符号としてフィードバックすることによって、前記第１の通信装置に前記フィードバックを提供するように構成された符号生成器と
を備える、
通信システム。
【請求項１２】
マルチストリーム伝送およびシングルストリーム伝送の一方が、前記第１の通信装置の前記複数の送信アンテナおよび前記第２の通信装置の前記複数の受信機アンテナを介して、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に向けて行われる、請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置が、ＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって通信する、請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記第１の通信装置の前記複数の送信アンテナの数が、前記第２の通信装置の前記複数の受信機アンテナの数と同じである、または異なる、請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１５】
第１の通信装置と第２の通信装置との間でＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって通信を実行するための通信方法であって、
前記第１の通信装置において、複数の送信アンテナの各々から送信されるサブストリームメッセージシンボルのためにＳＴＦ（時空間周波数）符号に基づいて信号を生成し、前記信号がそれに基づいて生成される前記ＳＴＦ符号を、前記第２の通信装置からのフィードバックに応答して、更新されたＳＴＦ符号に更新することと、
前記第２の通信装置において、前記第１の通信装置からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって更新される重み行列を有するフィルタによって、前記第１の通信装置から複数の受信機アンテナを介して受信された信号をフィルタリングすることと、
前記第２の通信装置において、前記フィルタによって更新された前記重み行列の一部を前記更新されたＳＴＦ符号としてフィードバックすることによって、前記第１の通信装置に前記フィードバックを提供することと
を含む通信方法。
【請求項１６】
マルチストリーム伝送およびシングルストリーム伝送の一方が、前記第１の通信装置の前記複数の送信アンテナおよび前記第２の通信装置の前記複数の受信機アンテナを介して、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に向けて行われる、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置が、ＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって通信する、請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記第１の通信装置の前記複数の送信アンテナの数が、前記第２の通信装置の前記複数の受信機アンテナの数と同じである、または異なる、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１９】
受信機のコンピュータによって実行されたときに、
送信機から複数の受信機アンテナを介して受信された信号をフィルタによってフィルタリングすること、および前記送信機からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって重み行列を更新することを、前記コンピュータに行わせるフィルタリング手順と、
前記フィルタリング手順によって更新された前記重み行列の一部を、更新されたＳＴＦ（時空間周波数）符号として、前記送信機にフィードバックすることを、前記コンピュータに行わせる生成手順と
を含むワイヤレス通信プロセスを、前記コンピュータに実行させるプログラムを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記ワイヤレス通信プロセスが、
ＭＩＭＯ／ＣＤＭＡ（ＭＩＭＯ−符号分割多元接続）伝送によって、マルチストリーム伝送およびシングルストリーム伝送の一方を前記送信機から前記複数の受信機アンテナを介して受信することを、前記コンピュータに行わせる受信手順
をさらに含む、請求項１９に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワイヤレス通信を実行するための、通信装置、通信システム、通信方法、およびコンピュータ可読記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、チャネル容量を増加させるために、ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送システムが広く研究されている。ＭＩＭＯ伝送は、２つのタイプ、すなわち、マルチストリーム伝送と、シングルストリーム伝送とに分類できる。マルチストリーム伝送では、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（垂直ベル研究所階層化空間時間（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｂｅｌｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ））が代表例であるＳＤＭ（空間分割多重）と、送信チャネル容量を著しく増加させる固有モード伝送方式（ｅｉｇｅｎｍｏｄｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ）が提案されている。シングルストリーム伝送では、空間ダイバシティによってＳＩＮＲ（信号対干渉および雑音比）の著しい改善をもたらし得る、ＭＲＣ（最大比合成（Ｍａｘｉｍａｌ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ））と、ＳＴＢＣ（時空間ブロック符号（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｅ））伝送が提案されている。
【０００３】
ＭＩＭＯ伝送システムにおいて多元接続機能を獲得するために、ＭＩＭＯ−ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）が研究されている。ＭＩＭＯシステムのダウンリンクのために、ＳＴＦＳ−ＣＤＭＡ（時空間周波数拡散（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ））が提案されている。ＳＴＦＳ−ＣＤＭＡは、３次元信号（空間、時間、周波数）を送信し、ウォルシュ−アダマール符号（Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ  ｃｏｄｅ）および２重直交符号（ｄｏｕｂｌｅ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｃｏｄｅ）などを利用する。ＳＴＦＳ−ＣＤＭＡは、その性能を改善するために、ＣＰ（サイクリックプレフィックス）およびＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差）検出器を利用する。ダウンリンクＭＩＭＯ伝送のために、ＳＴＢＣ符号化技法を利用するＭＩＭＯ  ＭＣ−ＣＤＭＡシステムが提案された。しかし、これらのシステムは、相対的に高いＭＩＭＯ性能を獲得するには、完全な１組のＣＳＩ（チャネル状態情報）を必要とし、したがって、複雑な計算プロセスを必要とする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｋａｚｕｋｉ  Ｃｈｉｂａ他、「Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ−Ｈｏｐｐｉｎｇ  ＣＤＭＡ  Ｕｓｉｎｇ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  ｆｏｒ  Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ」、ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．  ＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳ、ＶＯＬ．Ｅ９１−Ａ、ＮＯ．１２、３７２３〜３７３０ページ、２００８年１２月
【発明の概要】
【０００５】
実施形態の一態様は、相対的に高いＭＩＭＯ性能を実現するための技術を提供できる。この技術は、信号を非同期に送信できる空間的に分散された装置についての時間分散マルチパスチャネル（ｔｉｍｅ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  ｃｈａｎｎｅｌ）のＣＳＩを知ることなく、受信端において、ＢＥＲ（ビット誤り率）を低減できるＳＴＦ符号を生成または更新して、送信端にフィードバックできる。
【０００６】
実施形態の一態様によれば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送によって外部送信機と通信可能な通信装置は、信号を送信機から複数の受信機アンテナを介して受信するように構成された受信機を含むことができ、受信機は、複数の受信機アンテナを介して受信された信号をフィルタリングするように構成されたフィルタであって、送信機からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって更新される重み行列を有するフィルタと、フィルタによって更新された重み行列の一部を、更新されたＳＴＦ（時空間周波数）符号として、送信機にフィードバックするように構成された符号生成器とを含む。
【０００７】
実施形態の別の態様によれば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送によって外部受信機と通信可能な通信装置は、信号を複数の送信アンテナを介して受信機に送信するように構成された送信機を含むことができ、送信機は、複数の送信アンテナの各々から送信されるサブストリームメッセージシンボルのためにＳＴＦ（時空間周波数）符号に基づいて信号を生成し、信号がそれに基づいて生成されるＳＴＦ符号を、受信機からのフィードバックに応答して、更新されたＳＴＦ符号に更新するように構成されたシグネチャ波形生成器を含み、フィードバックは、送信機から送信された各サブストリームメッセージシンボルに関する、受信機内のフィルタによって更新された重み行列の一部を、更新されたＳＴＦ符号として含む。
【０００８】
実施形態の別の態様によれば、通信システムまたは通信方法は、上で説明された、送信機を含む通信装置と、受信機を含む通信装置とを利用できる。
【０００９】
実施形態の別の態様によれば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによって実行されたときに、上で説明された通信装置のワイヤレス通信プロセスをコンピュータに実行させるプログラムを記憶できる。
【００１０】
上述の要約は、例示的なものにすぎず、決して限定的であることを意図していない。上で説明された例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、およびさらなる特徴が、添付の図面と併せて読まれたときに、以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態による、通信システムにおけるＭＩＭＯアップリンク多元接続の一例を説明するための図である。
【図２】ＭＩＭＯ／ＦＣ−ＣＤＭＡの送信機および受信機を図説する図である。
【図３】実施形態および固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭ（ＭＩＭＯ−マルチキャリア変調）の仕様の一例を示す図である。
【図４】Ｎｔ＝２、Ｎｒ＝２、およびＮｄ＝２である場合の一実施形態のマルチストリーム伝送のＢＥＲ性能を示す図である。
【図５】Ｎｔ＝２、Ｎｒ＝３、およびＮｄ＝２である場合の実施形態のマルチストリーム伝送のＢＥＲ性能を示す図である。
【図６】通信装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ワイヤレス通信プロセスの一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】送信機および受信機の一例を図説する機能ブロック図である。
【図９】送信機の例をより詳細に図説する機能ブロック図である。
【図１０】受信機の例をより詳細に図説する機能ブロック図であり、すべての図は、本開示の少なくともいくつかの実施形態に従って構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な説明では、説明の一部を形成する添付の図面を参照する。図面では、文脈による別段の指摘がない限り、一般に、類似の記号は、類似の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、および請求項において説明される例示的な例および実施形態は、限定的であることを意図していない。本明細書で提示される本発明の主旨または範囲から逸脱することなく、他の例または実施形態を利用でき、他の変更を施すことができる。本明細書で全般的に説明され、図に示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置し、置き換え、組み合わせ、および設計することができ、そのすべてが明示的に企図されており、本開示の一部を成すことが容易に理解できよう。
【００１３】
本開示は、とりわけ、ワイヤレス（または無線）通信に関連する、装置、システム、方法、および／またはコンピュータ可読記憶媒体に関する。
【００１４】
簡潔に述べると、本明細書では、ワイヤレス通信のための技法が一般に説明される。
【００１５】
本開示は、ＳＩＮＲを改善するために、ＭＩＭＯ伝送を使用するＦＣ−ＣＤＭＡ（フィードバック制御符号分割多元接続（Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ））、すなわち、ＭＩＭＯ／ＦＣ−ＣＤＭＡを利用できる。ＭＩＭＯ／ＦＣ−ＣＤＭＡを利用する通信システムの受信端における通信装置は、３次元適応ＦＩＲ（有限時間インパルス応答（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ））フィルタまたはＩＩＲ（無限時間インパルス応答（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ））フィルタなどの、フィルタを含むことができる。受信端における通信装置は、ＦＩＲフィルタ重み（または係数）の一部を、ＳＴＦ（時空間周波数）符号生成器によって、通信システムの送信端における通信装置にフィードバックできる。ＦＩＲフィルタは、ＳＴＦ符号を生成するＳＴＦ符号生成器よりも大きくすることができる。以下では、送信端における通信装置は、単に送信機と呼ばれることがあり、受信端における通信装置は、単に受信機と呼ばれることがあるが、通信装置は、送信機および／または受信機を含むことができる。
【００１６】
（通信システム）
図１は、一実施形態による、通信システムにおけるＭＩＭＯアップリンク多元接続（または非同期伝送）の一例を説明するための図である。この例では、便宜上、図１に示されるように、通信システム１において、アップリンクマルチアンテナ多元接続が実行されると仮定でき、Ｔｘｋは、Ｎｔ個の送信アンテナを有する第ｋの送信機を表し（ｋ＝１，２，．．．，Ｋ、Ｋは通信システム内のユーザまたは送信機の数）、ＢＳは、Ｎｒ個の受信機アンテナを有する基地局を表す。第ｋの送信機は、基地局ＢＳの外部に配置できる。後で説明するように、通信システム１の性能を評価する際には、便宜上、基地局ＢＳは、Ｋ個の受信機Ｒｘ１，．．．，ＲｘＫを含むと見なすことができる。図１には、ただ１つの基地局ＢＳしか示されていないが、複数の基地局ＢＳを提供できる。ＮｔとＮｒは、同じでもよく、または互いに異なってもよい。加えて、Ｎｒは、Ｋと同じでもよく、またはＫと異なってもよい。
【００１７】
もちろん、基地局ＢＳが存在しない場合、送信機Ｔｘ１，．．．，ＴｘＫと受信機Ｒｘ１，．．．，ＲｘＫとの間で、分散非同期多元接続（ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）を行うことができる。
【００１８】
（送信機）
図２は、ＭＩＭＯ／ＦＣ−ＣＤＭＡの送信機および受信機を図説する図である。送信機Ｔｘｋは、シグネチャ波形生成器３１と、Ｎｔ個の送信アンテナとを含む。
【００１９】
第ｋの送信機Ｔｘｋの第ｘの送信アンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信されるシグネチャ波形ｃｋ，ｄ，ｘ（ｔ）は、以下の式（１）によって与えることができ、
【数１】
0005602975.tif 000002
ここで、ａｋ，ｄ，ｘ，ｌ（ｔ）（０＜ｔ＜Ｔｃ、Ｔｃ［ｓ］はチップ持続時間）は、ｃｋ，ｄ，ｘ（ｔ）の第ｌのチップ波形（ｌ＝１，２，．．．，Ｌ、Ｌはチップの数）であり、これは、マルチキャリア信号であり、以下の式（２）によって与えることができ、
【数２】
0005602975.tif 000003
ここで、ｊ＝√（−１）であり、ｐｋ，ｄ，ｘ，ｌ，ｍは、ｃｋ，ｄ，ｘ（ｔ）の第ｌのチップの周波数が（ｍ−１）／Ｔｃ［Ｈｚ］（ｍ＝１，２，．．．，Ｍ、Ｍはチップ当たりの送信可能なトーンの数）の第ｍのトーンの複素振幅であり、ｇ（ｔ）＝｛１（０＜ｔ＜Ｔｃ），０（それ以外）｝である。
【００２０】
便宜上、以下の式（３）によって表されるＰｋ，ｄ，ｘは、
【数３】
0005602975.tif 000004
のように、ｐｋ，ｄ，ｘ，ｌ，ｍを含むＬ×Ｍ行列であると仮定できる。行列Ｐｋ，ｄ，ｘは、第ｋの送信機Ｔｘｋの第ｘの送信アンテナから送信される第ｄのサブストリームメッセージシンボルのためのＳＴＦ符号と呼ばれることがある。
【００２１】
第ｋの送信機Ｔｘｋの第ｘのアンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信される信号は、以下の式（４）によって与えることができ、
【数４】
0005602975.tif 000005
ここで、ｂｋ，ｄ（ｎ）は、ｎＴｓ＜ｔ＜（ｎ＋１）Ｔｓ（ｎ＝０，１，．．．）の間に送信される第ｄのサブストリームメッセージシンボルの複素メッセージシンボルであり、Ｔｓ［ｓ］は、シンボル持続時間である（Ｔｓ＝ＬＴｃ）。この例では、ｂｋ，ｄ（ｎ）は、ＱＰＳＫ（４相位相偏移変調）シンボルであると仮定できる。
【００２２】
（チャネル）
便宜上、Ｈｋ（ｔ）は、以下の式（５）、すなわち、
【数５】
0005602975.tif 000006
によって表される、サイズがＮｒ×Ｎｔのインパルス応答行列であると仮定でき、ここで、ｈｋ，ｙ，ｘ（ｔ）は、信号ｓｋ，ｘ（ｔ）を第ｋの送信機Ｔｘｋの第ｘのアンテナから基地局ＢＳ内の第ｋの受信機Ｒｘｋの第ｙのアンテナに送信できるチャネルのインパルス応答であり、以下の式（６）によって与えることができ、
【数６】
0005602975.tif 000007
ここで、ｈｋ，ｙ，ｘ，ｉ（＝｜ｈｋ，ｙ，ｘ，ｉ｜ｅｊθｋ，ｙ，ｘ，ｉ）は、チャネルの第ｉの経路のための複素利得定数であり、τｋ，ｙ，ｘ，ｉ（０≦τｋ，ｙ，ｘ，ｉ＜Ｔｓ）は、第ｉの経路についての遅延であり、Ｉｋ，ｙ，ｘは、チャネルの経路の数である。
【００２３】
第ｋの受信機Ｒｘｋの第ｙのアンテナの受信信号ｒｙ（ｔ）は、以下の式（７）によって与えることができ、
【数７】
0005602975.tif 000008
ここで、ηｙ（ｔ）は、両側パワースペクトル密度がＮ０／２［Ｗ／Ｈｚ］のＡＷＧＮ（加法性白色ガウス雑音）である。
【００２４】
（受信機）
第ｋの受信機Ｒｘｋは、Ｎｒ個の受信機アンテナと、（Ｌ＋α）×Ｍ×Ｎｒ個の複素重み（０≦α≦Ｌ）を有することができる３次元適応ＦＩＲフィルタ１１と、ＳＴＦ符号生成器１２とを含む。便宜上、Ｗｋ，ｄ，ｙは、第ｋの受信機Ｒｘｋの第ｙのアンテナの複素重みｗｋ，ｄ，ｙ，ｌ，ｍを含む、以下の式（８）によって表される、
【数８】
0005602975.tif 000009
のような、（Ｌ＋α）×Ｍ行列であると仮定できる。重み行列Ｗｋ，ｄ，ｙは、適応アルゴリズムによって更新できる。この例では、あまり複雑ではない適応アルゴリズムの１つであり得る、知られたＮ−ＬＭＳ（正規化最小２乗平均（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ−Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ））アルゴリズムを採用できる。
【００２５】
便宜上、第ｋの受信機Ｒｘｋは、所望の信号ｓｋ，ｘ（ｔ）の第１の経路と同期していると仮定できる。第ｋの受信機Ｒｘｋは、受信信号ｒｙ（ｔ）から、あらゆる周波数およびチップの離散時間サンプルを獲得できる。ｔ＝ｎＴｓ＋ｌＴｃ＋τｋ，ｙ，ｘ，ｌ（ｌ＝１，２，．．．，Ｌ＋α）において検出される、第ｍの周波数成分ｒｋ，ｙ，ｌ，ｍ（ｎ）は、以下の式（９）によって与えることができる。
【数９】
0005602975.tif 000010
ｎＴｓ＋τｋ，ｙ，ｘ，ｌ＜ｔ＜ｎＴｓ＋（Ｌ＋α）Ｔｃ＋τｋ，ｙ，ｘ，ｌにおいて検出されるサンプルを含む、（Ｌ＋α）×Ｍ行列Ｒｋ，ｙ（ｎ）は、以下の式（１０）によって定義できる。
【数１０】
0005602975.tif 000011
【００２６】
ＦＩＲフィルタ出力
【数１１】
0005602975.tif 000012
は、以下の式（１１）によって表すことができ、
【数１２】
0005602975.tif 000013
上付き文字
【数１３】
0005602975.tif 000014
は、行列の複素共役および転置を表し、ｔｒ［・］は、行列のトレースを表す。メッセージシンボルｂｋ，ｄ（ｎ）を回復するために、第ｋの受信機Ｒｘｋは、以下の式（１２）が成り立つように、
【数１４】
0005602975.tif 000015
の実数部および虚数部の符号を決定でき、
【数１５】
0005602975.tif 000016
ここで、ｓｇｎ［・］は、符号関数であり、Ｒｅ［・］は、複素数値の実数部であり、Ｉｍ［・］は、複素数値の虚数部である。
【００２７】
重み行列Ｗｋ，ｄ，ｙ（ｎ）は、以下の式（１３）によって、
【数１６】
0005602975.tif 000017
のように更新でき、ここで、μは、ステップサイズパラメータであり、上付き文字＊は、複素共役を表し、ｅｋ，ｄ，ｙ（ｎ）は、以下の式（１４）によって与えることができる。
【数１７】
0005602975.tif 000018
この例では、第ｋの受信機Ｒｘｋのための重み行列Ｗｋ，ｄ，ｙ（ｎ）の初期値Ｗｋ，ｄ，ｙ（０）は、サイズが（Ｌ＋α）×Ｍのゼロ行列０（Ｌ＋α）×Ｍを含む、１組の重みとなるように選択できる。
【００２８】
（フィードバック）
第ｋの受信機ＲｘｋのＦＩＲフィルタ重みの一部は、対応する第ｋの送信機Ｔｘｋにフィードバックでき、ＳＩＮＲを改善するために、ＳＴＦ符号Ｐｋ，ｄ，ｘの更新バージョンとして使用される。さらに、ＳＴＦ符号Ｐｋ，ｄ，ｘの更新バージョンを送信機Ｔｘｋに連続的にフィードバックすることで、ＳＩＮＲを最適化できる。この例では、便宜上、フィードバックには遅延時間および誤りがないと仮定できる。したがって、
【数１８】
0005602975.tif 000019
（
【数１９】
0005602975.tif 000020
、Ｎｆは、フィードバックの反復の回数、Ｔｆは、フィードバック時間間隔、Δｋは、フィードバックタイミングの事前に割り当てられたオフセット（０≦Δｋ＜Ｔｆ））において更新されたＳＴＦ符号
【数２０】
0005602975.tif 000021
は、以下の式（１５）によって表すことができ、
【数２１】
0005602975.tif 000022
ここで、
【数２２】
0005602975.tif 000023
は、以下の式（１６）によって表すことができ、
【数２３】
0005602975.tif 000024
ここで、
【数２４】
0005602975.tif 000025
は、オペランド以下の整数で最大の整数であり、
【数２５】
0005602975.tif 000026
は、
【数２６】
0005602975.tif 000027
における
【数２７】
0005602975.tif 000028
の期待値であり、
【数２８】
0005602975.tif 000029
は、
【数２９】
0005602975.tif 000030
を含む、（Ｌ＋α）×Ｍ行列である。
【００２９】
【数３０】
0005602975.tif 000031
の初期値は、以下の式（１７）によって表されるように、対応する初期ＳＴＦ符号Ｐｋ，ｄ，ｘ（０）と、サイズがα×Ｍのゼロ行列０α×Ｍとを含む１組の重みとなるように選択でき、
【数３１】
0005602975.tif 000032
ここで、上付き文字
【数３２】
0005602975.tif 000033
は、行列の転置を表す。
【００３０】
その要素
【数３３】
0005602975.tif 000034
を以下の式（１６）によって表すことができる、更新されたＳＴＦ符号
【数３４】
0005602975.tif 000035
が、第ｋの送信機Ｔｘｋにフィードバックされると、この更新されたＳＴＦ符号
【数３５】
0005602975.tif 000036
は、式（４）によって表される信号を生成し、送信機Ｔｘｋの第ｘのアンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信するために、式（３）によって表される先行するＳＴＦ符号Ｐｋ，ｄ，ｘに代わって使用できる。結果として、送信機Ｔｘｋは、現在のチャネル状態に対して、それまで使用されていたＳＴＦ符号よりも最適化できている、更新されたＳＴＦ符号を使用して、第ｘのアンテナからの送信を行うことができ、対応する更新されたＳＴＦ符号を使用するそのような送信は、第１から第Ｎｔまでの各アンテナについて、別々に行うことができる。
【００３１】
この例では、受信機Ｒｘｋの個々の送信アンテナの図示、および送信機Ｔｘｋの個々の受信機アンテナの図示は、便宜上、省略されている。図２では、受信機Ｒｘｋは、更新されたＳＴＦ符号のフィードバックを行うことができる送信アンテナを含む、送信アンテナ部１２１を有するものとして示されており、送信機Ｔｘｋは、受信機Ｒｘｋからのフィードバックを受信できる受信機アンテナを含む、受信機アンテナ部１３１を有するものとして示されている。受信機Ｒｘｋから送信機Ｔｘｋへの更新されたＳＴＦ符号のフィードバックは、任意のフィードバックチャネルを介して行うことができ、したがって、受信機Ｒｘｋの送信アンテナ部１２１内の送信アンテナの数、および送信機Ｔｘｋの受信機アンテナ部１３１内の受信機アンテナの数は、それぞれ任意に設定できる。例えば、フィードバックチャネルは、送信機Ｔｘｋから受信機Ｒｘｋへの送信のために使用されるチャネルと同じでもよく、または異なってもよい。後者の場合、送信機Ｔｘｋから受信機Ｒｘｋへのチャネルにおける送信のために使用されるキャリア周波数は、受信機Ｒｘｋから送信機Ｔｘｋへのフィードバックチャネルにおけるフィードバックのために使用されるキャリア周波数と異なってもよい。
【００３２】
（性能評価）
この実施形態では、時不変のマルチパスチャネル上における実施形態のアップリンク非同期多元接続性能を観測できる。結果は、以下で説明されるような固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭと比較して示されており、実施形態が、ＣＳＩについての明示的な知識なしに、満足のゆく性能を達成することが確認できる。
【００３３】
固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭは、以下の式（１８）によって与えられる、周波数（ｍ−１）／Ｔｓの第ｍのトーンについての周波数応答行列Ｈｍを必要とし得る。
【数３６】
0005602975.tif 000037
行列ＨｍについてのＳＶＤ（特異値分解）は、以下の式（１９）によって与えることができ、
【数３７】
0005602975.tif 000038
ここで、Ｕｍは、サイズがＮｒ×Ｎｒのユニタリ行列であり、Ｖｍは、サイズがＮｔ×Ｎｔのユニタリ行列であり、Σｍ＝ｄｉａｇ［√（λｍ，１），√（λｍ，２），．．．，√（λｍ，Ｎｍ）］（Ｎｍ≦ｍｉｎ（Ｎｔ，Ｎｒ））である。Ｍ個の異なる周波数を使用できるので、Ｎｄ（≦Ｎｃｈ）個の最も大きい固有値λｉ（ｉ＝１，２，．．．，Ｎｄ）をそこから見出すことができる、合計で
【数３８】
0005602975.tif 000039
個の異なる固有値が存在し得る。固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭのプリコーダおよびデコーダは、固有値λｉに対応する、固有ベクトルｖｉとｕｉのＮｄ個のペアを使用できる。マルチストリーム伝送の合計ＢＥＲを最小化するために、知られた最適なビットおよび電力割り当て方式を採用できる。
【００３４】
この実施形態における通信システム１の性能を評価するために、便宜上、１２経路モデル（すなわち、すべてのｋについてＩｋ＝１２）は、指数関数的に減衰する遅延プロファイルを有し、ゼロ平均複素ガウス確率変数ｈｋ，ｙ，ｘ，ｉは、相互に統計的に独立であり、
【数３９】
0005602975.tif 000040
の相対強度は、
【数４０】
0005602975.tif 000041
であり、
【数４１】
0005602975.tif 000042
は、期待値を表し、経路遅延τｋ，ｙ，ｘ，ｉは、τｋ，ｙ，ｘ，ｉ＋１−τｋ，ｙ，ｘ，ｉ＝（１／６４）Ｔｓであり、（すべてのｋ、ｙ、ｘ、ｉについて）τｋ，ｙ，ｘ，１およびθｋ，ｙ，ｘ，ｉは、それぞれ、区間［０，Ｔｓ）および区間［０，２π）における、相互に統計的に独立の一様分布確率変数であると仮定できる。
【００３５】
この実施形態は、現在のチャネル状態に対して適切なＳＴＦ符号を生成するために、第ｋの受信機Ｒｘｋが、ＦＩＲフィルタ重みの一部を対応する第ｋの送信機Ｔｘｋにフィードバック（または返す）ことができる、初期トレーニング期間を必要とし得る。この例では、初期トレーニング期間は、ｔ＜（Ｎｆ＋１）Ｔｆ＋Δｋ＋τｋ，ｙ，ｘ，１と定義でき、ＢＥＲ性能の定常期間は、初期トレーニング期間後の期間、すなわち、ｔ≧（Ｎｆ＋１）Ｔｆ＋Δｋ＋τｋ，ｙ，ｘ，１と定義できる。便宜上、フィルタ重みを更新するために使用される基準
【数４２】
0005602975.tif 000043
は、初期トレーニング期間中の
【数４３】
0005602975.tif 000044
であると仮定でき、これは、第ｋの受信機Ｒｘｋが、初期トレーニングのために使用されるパイロットデータシンボルについて事前知識を有することを暗示し得る。定常期間では、ＦＩＲフィルタ重みの更新のみを第ｋの受信機Ｒｘｋにおいて実行でき、第ｋの送信機Ｔｘｋへのフィードバックは行われ得ない。ＢＥＲ性能は、τｋ，ｙ，ｘ，１およびｈｋ，ｙ，ｘ，ｉのランダムに選択された値に依存するので、すべてのプロットは、例えば、１００回のシミュレーション試行の平均ＢＥＲを示す。他の共通仕様は、例えば、図３に示されるように設定できる。図３は、実施形態および固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭ（ＭＩＭＯ−マルチキャリア変調）の仕様の一例を示す図である。
【００３６】
（シミュレーション結果）
図４は、Ｎｔ＝２、Ｎｒ＝２、およびＮｄ＝２である場合のこの実施形態におけるマルチストリーム伝送のＢＥＲ性能を示す図であり、図５は、Ｎｔ＝２、Ｎｒ＝３、およびＮｄ＝２である場合のこの実施形態におけるマルチストリーム伝送のＢＥＲ性能を示す図である。図４および図５では、縦座標は、平均ＢＥＲ（ビット誤り率）を示し、横座標は、正規化送信（Ｔｘ）電力［ｄＢ］を示す。言い換えると、この実施形態におけるマルチストリーム伝送のＢＥＲ性能は、（Ｎｔ，Ｎｒ）＝（２，２）の場合が図４に、（Ｎｔ，Ｎｒ）＝（２，３）の場合が図５に、シングルユーザ固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭとともに示されている。
【００３７】
図４からは、シングルユーザ固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭと比較して、ＢＥＲ＝１０−４において、Ｋ＝１の場合は約２．５ｄＢの低下が、またＫ＝１６の場合は約５ｄＢの低下が存在し得ることが観察できる。Ｋ＝２０の場合、図４に示されるように、エラーフロア（ｅｒｒｏｒ−ｆｌｏｏｒ）が発生する。そのようなエラーフロアは、図５に示されるように、受信機アンテナの数が増加すると解消する。
【００３８】
実施形態のＢＥＲ性能は、シングルユーザ固有モードＭＩＭＯ−ＭＣＭのＢＥＲ性能よりも低くなり得るが、シングルユーザＭＩＭＯ−ＭＣＭは、送信機と受信機の両方においてＣＳＩを必要とし、多元接続機能を有さない。したがって、シングルユーザＭＩＭＯ−ＭＣＭでは、２つ以上の送信機が信号を送信した場合、かなりの多元接続干渉が発生し得る。他方、この実施形態は、ＣＳＩを知る必要がなく、多元接続機能を有する。
【００３９】
実施形態によるＭＩＭＯ／ＦＣ−ＣＤＭＡでは、マルチストリーム多元接続のＢＥＲ性能は、非同期マルチパスチャネル上で評価できる。実施形態がＭＩＭＯ多元接続性能の改善に大きく貢献することを見出すことができる。
【００４０】
例えば、Ｋａｚｕｋｉ  Ｃｈｉｂａ他、「Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ−Ｈｏｐｐｉｎｇ  ＣＤＭＡ  Ｕｓｉｎｇ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  ｆｏｒ  Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ」、ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．  ＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳ、ＶＯＬ．Ｅ９１−Ａ、ＮＯ．１２、３７２３〜３７３０ページ、２００８年１２月は、ＢＥＲ性能に影響することなく、フィードバックのための量子化が可能であり得ることを示している。したがって、実施形態は、制限されたフィードバックチャネルに対しても有効であり得ると考えられる。トレーニング期間は、例えば、１０４Ｔｓであるように選択できるので、Ｎ−ＬＭＳ適応を十分に達成できる。
【００４１】
（ハードウェア構成）
図６は、通信装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図６に示された通信装置２０は、図２に示された送信機Ｔｘｋおよび／または受信機Ｒｘｋとして機能できる。
【００４２】
図６に示されるように、通信装置２０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのコンピュータに接続でき、またはＱＰＳＫのメッセージシンボル（送信データ）がそこに出力され得る、もしくはメッセージシンボルがそこから入力され得る、ＬＡＮなどのネットワークに接続できる。
【００４３】
通信装置２０は、ＩＦ（インタフェース）回路２００と、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）２０２と、ＤＳＰ２０２に接続されたメモリ２０４と、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換器２０６と、ＲＦ（無線周波数）回路２０８と、アンテナ２１０１から２１０Ｎと、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器２１２と、ＣＰＵ（中央処理装置）２１４と、ＣＰＵ２１４に接続されたメモリ２１６と、通信装置２０とユーザとの間のインタフェースを提供できるＵＩ（ユーザインタフェース）デバイス２１８とを含む。アンテナ２１０１から２１０Ｎの数Ｎは、送信機Ｔｘｋの送信アンテナの場合は、Ｎｔとすることができ、受信機Ｒｘｋの受信機アンテナの場合は、Ｎｒとすることができる。
【００４４】
通信装置２０は、ＣＤＭＡで音声およびデータを送信および／もしくは受信するように構成されたセルフォン構成要素、またはソフトウェアが信号処理、ワイヤレス通信、および情報処理などを実行することを可能にするコンピュータとしての機能を果たすように構成されたワイヤレスＬＡＮデバイス構成要素などの、構成要素を含むことができる。
【００４５】
便宜上、通信装置２０は、ソフトウェアが以下の信号処理および情報処理を実行することを可能にすると仮定できる。しかし、通信装置２０は、その構成、用途、および性能要件に応じて、組み込みハードウェアが信号処理および情報処理を実行することを可能にするように構成できる。
【００４６】
さらに、通信装置２０は、その構成、用途、および性能要件に応じて、ＤＳＰ２０２およびＣＰＵ２１４の一方のみを使用できる。
【００４７】
通信装置２０では、ＩＦ回路２００は、通信装置２０とコンピュータまたはネットワークとの間でメッセージシンボルを入力および／または出力する機能を提供できる。
【００４８】
ＤＳＰ２０２は、メモリ２０４内に記憶された信号処理プログラムを実行して、ＩＦ回路２００から入力されたメッセージシンボルに対して、またはＵＩデバイス２１８のマイクロフォン（図示されず）を介して入力された音声から生成されたメッセージシンボルに対して、スペクトル拡散を実行し、処理されたメッセージシンボルをＤ／Ａ変換器２０６に出力できる。
【００４９】
Ｄ／Ａ変換器２０６は、スペクトル拡散デジタルメッセージシンボルを、アナログベースバンド送信信号に、またはＤＳＰ２０２もしくはＣＰＵ２１４が処理できる周波数の中間周波数を有する送信信号に変換し、送信信号をＲＦ回路２０８に出力できる。
【００５０】
ＲＦ回路２０８は、送信信号を通信装置２０と他の通信装置との間の信号送信のために使用される周波数を有する送信信号に変換し、送信信号を対応するアンテナ２１０１から２１０Ｎを介してチャネルの経路に送信できる。
【００５１】
ＲＦ回路２０８は、送信信号を他の通信装置からアンテナ２１０１から２１０Ｎを介して、またはアンテナ２１０１から２１０Ｎ以外のアンテナ（図示されず）を介して受信し、送信信号をベースバンドまたは中間周波数のアナログ送信信号に変換し、アナログ送信信号をＡ／Ｄ変換器２１２に出力できる。
【００５２】
Ａ／Ｄ変換器２１２は、アナログ送信信号をデジタル送信信号に変換し、デジタル送信信号をＤＳＰ２０２に出力できる。
【００５３】
ＣＰＵ２１４は、例えば、ＵＩデバイス２１８から実行されたユーザ操作に従って、メモリ２１６内に記憶されたプログラムを実行して、通信装置２０の動作を制御できる。加えて、ＣＰＵ２１４は、ＤＳＰ２０２によって受け取られた送信信号をフィルタリングするために使用される重みを設定および更新するプロセスを実行できる。ＣＰＵ２１４は、ＵＩデバイス２１８を制御して、情報などをユーザに提供することもできる。
【００５４】
メモリ２０４および２１６の各々は、コンピュータ（ＤＳＰ２０２またはＣＰＵ２１４など）によって実行されたときに、ワイヤレス通信プロセスを実行する送信機および／または受信機としての機能をコンピュータに果たさせるプログラムを記憶する、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を形成できる。メモリ２０４および２１６の各々は、半導体メモリデバイス、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、および光記録媒体などの記録媒体、またはそのような記録媒体にアクセスするように構成されたドライブなどによって形成できる。
【００５５】
（ソフトウェア構成）
図７は、ワイヤレス通信プロセスの一例を説明するためのフローチャートである。図７では、ステップＳＴ１は、例えば、送信機Ｔｘｋによって実行でき、ステップＳＴ１１からＳＴ１４は、例えば、受信機Ｒｘｋによって実行できる。
【００５６】
図８は、例えば、図７に示されたワイヤレス通信プロセスによって使用され得る、送信機Ｔｘｋおよび受信機Ｒｘｋの一例を示す機能ブロック図である。図８では、それを介して受信機Ｒｘｋからのフィードバックを行うことができるアンテナ、およびそれを介して送信機Ｔｘｋがフィードバックを受信できるアンテナは、省略されている。
【００５７】
図８に示される送信機Ｔｘｋは、第ｉのサブストリームメッセージシンボルｂｋｉ（ｎ）のための送信ユニット３１ｉ、ｉ＝１，２，．．．，ｄ，．．．，Ｎｄと、加算器ユニット３２ｊ、ｊ＝１，２，．．．，ｘ，．．．，Ｎｔと、Ｎｔ個のアンテナとを含むことができる。チャネルＣｈは、受信機Ｒｘｋの第ｙのアンテナの受信信号ｒｙ（ｔ）を上で説明された式（７）によって与えることができるように、上で説明された式（５）のインパルス応答行列Ｈｋ（ｔ）と、ＡＷＧＮ（またはηｙ（ｔ））とによって表すことができる。受信機Ｒｘｋは、Ｎｒ個の受信機アンテナと、３次元（３Ｄ）適応ＦＩＲフィルタユニット１１ｉと、ＳＴＦ符号生成ユニット１２ｉとを含むことができ、ｉ＝１，２，．．．，ｄ，．．．，Ｎｄである。
【００５８】
図７では、ステップＳＴ１は、行列Ｐｋ，ｄ，ｘ、すなわち、式（３）によって表されるＳＴＦ符号を使用して、式（４）によって表される信号を生成し、送信ユニット３１ｉおよび加算器ユニット３２ｊを使用して、送信機Ｔｘｋの第ｘのアンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信できる。
【００５９】
図９は、送信機Ｔｘｋの例をより詳細に示す機能ブロック図である。図９は、第ｄのサブストリームメッセージシンボルｂｋｄ（ｎ）のための、送信機Ｔｘｋの送信機部３０ｄを示している。送信機部３０ｄは、第１、第２、．．．、第ｘ、．．．、第Ｎｔの送信アンテナに関して提供され得るシグネチャ波形生成ユニット３１１１、３１１２、．．．、３１１ｘ、．．．、３１１Ｎｔと、加算器ユニット３２ｄとを含むことができる。シグネチャ波形生成ユニット３１１１、３１１２、．．．、３１１ｘ、．．．、３１１Ｎｔの各々は、第ｄのサブストリームメッセージシンボルｂｋｄ（ｎ）と、受信機Ｒｘｋの対応するＳＴＦ符号生成ユニット１２ｄからのフィードバックとを受け取ることができる。フィードバックの反復の回数は、Ｎｆとすることができ、フィードバック時間間隔は、Ｔｆとすることができる。加算器ユニット３２ｄは、シグネチャ波形生成ユニット３１１１、３１１２、．．．、３１１ｘ、．．．、３１１Ｎｔの各々のＭ個の出力を加算し、第１、第２、．．．、第ｘ、．．．、第Ｎｔのアンテナからそれぞれ送信される、信号ｓｋ，１，ｄ（ｔ）、ｓｋ，２，ｄ（ｔ）、．．．、ｓｋ，ｘ，ｄ（ｔ）、．．．、ｓｋ，Ｎｔ，ｄ（ｔ）を出力できる。
【００６０】
例えば、シグネチャ波形生成ユニット３１１１は、Ｍ個のユニット３１１１−１から３１１Ｍ−１と、Ｍ個の乗算器３１１１−２から３１１Ｍ−２とを含むことができる。各ユニット３１１ｉ−１（ｉ＝１，２，．．．，Ｍ）は、図９に示されるように接続され得る、ｐｋ，ｄ，１，Ｌ，ｉ，．．．，ｐｋ，ｄ，１，ｌ，ｉを乗算するためのＬ個の係数乗算器と、遅延ユニットＴｃとを含むことができる。乗算器３１１ｉ−２は、ユニット３１１ｉ−１の出力とｅｊ｛２Π（ｉ−１）｝ｔ／Ｔｃを乗算できる。乗算器３１１ｉ−２の出力は、加算器ユニット３２ｄを形成するＮｔ個の加算器のうちの対応する１つに供給できる。
【００６１】
ここで図７の説明に戻ると、ステップＳＴ１１は、送信機Ｔｘｋから送信された信号を第１、第２、．．．、第ｙ、．．．、第Ｎｒのアンテナを介して受信し、式（１０）によって表される（Ｌ＋α）×Ｍ行列Ｒｋ，ｙ（ｎ）を生成でき、その要素、すなわち、第（ｌ，ｍ）のエントリ（すなわち、第ｌのチップ、第ｍの周波数成分）ｒｋ，ｙ，ｌ，ｍ（ｎ）は、式（９）によって与えることができる。ステップＳＴ１２は、式（１１）および式（１２）を使用して、式（１０）によって表される（Ｌ＋α）×Ｍ行列Ｒｋ，ｙ（ｎ）から、受信メッセージシンボルを判断できる。ステップＳＴ１３は、式（１３）に従って、３次元適応ＦＩＲフィルタ１１の重み行列Ｗｋ，ｄ，ｙ（ｎ）を更新できる。ステップＳＴ１４は、その要素
【数４４】
0005602975.tif 000045
が、３次元適応ＦＩＲフィルタ１１の更新された重み行列Ｗｋ，ｄ，ｙ（ｎ）に基づいて、式（１６）によって表され得る、更新されたＳＴＦ符号
【数４５】
0005602975.tif 000046
を生成し、更新されたＳＴＦ符号
【数４６】
0005602975.tif 000047
を送信機Ｔｘｋにフィードバックできる。フィードバックの反復の回数は、Ｎｆとすることができ、フィードバック時間間隔は、Ｔｆとすることができる。したがって、送信機Ｔｘｋでは、ステップＳＴ１は、式（４）によって表される信号を生成し、送信機Ｔｘｋの第ｘのアンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信するために、式（３）によって表されるＳＴＦ符号Ｐｋ，ｄ，ｘに代わって、受信機Ｒｘｋからフィードバックされた、更新されたＳＴＦ符号
【数４７】
0005602975.tif 000048
を使用できる。式（４）によって表される信号を生成し、第ｘのアンテナ（ｘ＝１，２，．．．，Ｎｔ）から送信するために、送信機Ｔｘｋによって使用されるＳＴＦ符号を現在のチャネル状態に対して最適化するために、ステップＳＴ１からＳＴ１４までのプロセスを繰り返すことができる。
【００６２】
図１０は、受信機Ｒｘｋの例をより詳細に示す機能ブロック図である。図１０は、第ｄのサブストリームメッセージシンボルｂｋｄ（ｎ）のための、受信機Ｒｘｋの受信機部１０ｄを示している。受信機部１０ｄは、第１、第２、．．．、第ｙ、．．．、第Ｎｒの受信機アンテナに関して提供され得る３次元（３Ｄ）適応ＦＩＲフィルタユニット１１１１、１１１２、．．．、１１１ｙ、．．．、１１１Ｎｒと、デコーダユニット１１２ｄとを含むことができる。
【００６３】
各ＦＩＲフィルタユニット１１１ｉは受信信号ｒｉ（ｔ）にｅ−ｊ｛２Π（ｉ−１）ｔ／Ｔｃを乗算する乗算器１１１ｉ−１（ｉ＝１，２，．．．，Ｍ）と、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）ユニット１１１ｉ−２と、サンプラ１１１ｉ−３と、タップ付き遅延線ユニット１１１ｉ−４と、加算器１１１ｉ−５と、加算器１１２１と、加算器１１２２と、適応アルゴリズムユニット１１２３とを含むことができる。各ユニット１１１ｉ−４は、図１０に示されるように接続できる、遅延ユニットＴｃと、Ｗ＊ｋ，ｄ，１，ｉ，Ｌ＋α、．．．、Ｗ＊ｋ，ｄ，１，ｉ，１を乗算するためのＬ＋α個の係数乗算器とを含むことができる。加算器１１２１は、加算器１１１１−５から１１１Ｍ−５の出力を加算し、出力を加算器１１２２およびデコーダユニット１１２ｄの加算器１１２−１に供給できる。加算器１１２２は、加算器１１２１の出力を、デコーダユニット１１２ｄのデータデコーダ１１２−３の出力ｅｋ，ｄ，ｉ（ｎ）に加算（この例では、から減算）できる。加算器１１２２の出力は、対応するユニット１１１ｉ−４のＬ＋α個の係数乗算器の係数Ｗ＊ｋ，ｄ，１，ｉ，Ｌ＋α、．．．、Ｗ＊ｋ，ｄ，１，ｉ，ｌを適応的に更新できる、適応アルゴリズムユニット１１２３に供給できる。
【００６４】
デコーダユニット１１２ｄは、加算器１１２−１と、データ検出器（またはデータサンプラ）１１２−２と、データデコーダ（またはメッセージシンボルデコーダ）１１２−３とを含む、知られた構造を有することができる。受信機部１０ｄは、図８に示されたＦＩＲフィルタユニット１１ｄに対応し得る。
【００６５】
したがって、受信信号ｒ１（ｔ）、ｒ２（ｔ）、．．．、ｒｙ（ｔ）、．．．、ｒＮｒ（ｔ）は、それぞれ、ＦＩＲフィルタユニット１１１１、１１１２、．．．、１１１ｙ、．．．、１１１Ｎｒに入力され得る。デコーダユニット１１２ｄは、ＦＩＲフィルタユニット１１１１、１１１２、．．．、１１１ｙ、．．．、１１１Ｎｒの出力からメッセージシンボル
【数４８】
0005602975.tif 000049
を生成し、メッセージシンボル
【数４９】
0005602975.tif 000050
を図８に示される対応するＳＴＦ符号生成器ユニット１２ｄに供給できる。
【００６６】
これまでに開示された技法は、送信機と受信機の両方が固定された、または送信機と受信機の少なくとも一方が固定された、または送信機と受信機の少なくとも一方が移動可能な、通信システムに適用できる。例えば、送信機と受信機が互いに通信する基地局である場合、送信機と受信機の両方が固定され得る。加えて、送信機と受信機がそれぞれ互いに通信するモバイル通信装置と基地局である、またはその逆である場合、送信機と受信機の少なくとも一方が固定され得る。モバイル通信装置は頻繁な移動を避けることができるが、送信機と受信機の両方が互いに通信するモバイル通信装置である場合、送信機と受信機の両方が移動可能であり得る。
【００６７】
さらに、これまでに開示された技法は、マルチストリーム伝送にばかりでなく、シングルストリーム伝送にも適合された、様々な通信システムに適用できる。
【００６８】
本開示において「に応答して（ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ  ｔｏ）」または「に応答して（ｉｎ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｔｏ）」という表現が用いられる場合、特定の特徴および／または構造に対する応答性に限定されない。特徴は、別の特徴および／または構造に応答することもでき、その特徴および／または構造内に配置することもできる。さらに、「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」または「応答する（ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ）」または「に応答して（ｉｎ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｔｏ）」または「と通信する（ｉｎ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ）」などの用語または語句が、本明細書または後続の特許請求の範囲において使用される場合、これらの用語は、広義に解釈されるべきである。例えば、「に結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）」という語句は、この語句が使用される文脈に適するように、通信可能に、電気的に、および／または動作可能に結合されることを指すことができる。
【００６９】
本明細書で説明したやり方で装置および／またはプロセスを記載し、その後そのように記載された装置（例えば、送信機、受信機、ワイヤレスデバイス、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングデバイスなど）および／または方法を、データ処理システムに統合するためにエンジニアリング方式を使用することは、当技術分野で一般的であることを当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に記載された装置および／または方法の少なくとも一部を、妥当な数の実験によってデータ処理システムに統合することができる。通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、ビデオディスプレイ装置、揮発性メモリおよび不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどの計算実体、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラムのうちの１つもしくは複数、タッチパッドもしくはスクリーンなどの１つもしくは複数の相互作用装置、ならびに／またはフィードバックループおよびコントロールモータを含むコントロールシステム（たとえば、位置検知用および／もしくは速度検知用フィードバック、コンポーネントの移動用および／もしくは数量の調整用コントロールモータ）を含むことを、当業者は理解するであろう。通常のデータ処理システムは、データコンピューティング／通信システムおよび／またはネットワークコンピューティング／通信システムの中に通常見られるコンポーネントなどの、市販の適切なコンポーネントを利用して実装することができる。
【００７０】
本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントまたは要素をしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントまたは要素に包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントまたは要素に接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的にかみ合わせ可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。
【００７１】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【００７２】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む発明に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、通常、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、など���有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００７３】
様々な態様および実施形態が本明細書で開示されたが、当業者には他の態様および実施形態が明らかである。本明細書で開示された様々な態様および実施形態は、説明を目的としており、限定的であることは意図しておらず、真の範囲および主旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【要約】
ＭＩＭＯ伝送に適合された通信システムにおいて、受信機は、送信機から受信機アンテナを介して受信された信号をフィルタリングするフィルタであって、送信機からの各サブストリームメッセージシンボルに関する適応アルゴリズムによって更新される重み行列を有するフィルタと、フィルタによって更新された重み行列の一部を、更新されたＳＴＦ符号として、送信機にフィードバックする符号生成器とを含むことができる。送信機は、現在のチャネル状態に対して最適化された、更新されたＳＴＦ符号を使用して、送信を行うことができる。【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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