(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送り、かつ前記ＮＤＰに基づいて導出された前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のフレームが送信要求（ＲＴＳ）フレームを備え、前記少なくとも１つのプロセッサが、送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＮＤＰを前記ＣＴＳフレームのフレーム間の短い隙間（ＳＩＦＳ）時間内に送るように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＮＤＰのフレーム間の短い隙間（ＳＩＦＳ）時間内に逆方向許可を有する第３のフレームを送り、かつ前記第３のフレームの後に前記第２のフレームを受け取るように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のフレームまたは前記第３のフレームの中にＮＤＰが後続するというアナウンスを含むように構成される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記ＮＤＰに基づいて導出された前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取ることとを備える方法。
【請求項７】
前記明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のフレームとして送られた送信要求（ＲＴＳ）フレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取ることであって、前記ＮＤＰが前記ＣＴＳフレームのフレーム間の短い隙間（ＳＩＰＳ）時間内に送られることをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ＮＤＰのフレーム間の短い隙間（ＳＩＰＳ）時間内に逆方向許可を有する第３のフレームを送ることであって、前記第２のフレームが前記第３のフレームの後に受け取られることをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のフレームまたは前記第３のフレームの中に、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含むことをさらに備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を受け取り、前記ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプロセッサが、学習要求を有する第１のフレームを送り、かつ前記学習要求に応答して前記ＮＤＰを受け取るように構成される請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のフレームで逆方向許可を送り、前記第１のフレームの後に第２のフレームを受け取り、かつ前記第２のフレームの後に前記ＮＤＰを受け取るように構成される請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２のフレームが、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含む請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２のフレームが、別のフレームが後続するという指標を含み、前記少なくとも１つのプロセッサが前記第２のフレームの後に第３のフレームを受け取るように構成され、前記第３のフレームが、後続する他のフレームがないという指標を含む請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのプロセッサが、送信要求（ＲＴＳ）フレームを送り、前記ＲＴＳフレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＣＴＳフレームの後に第１のフレームを送るように構成される請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を受け取ることと、
前記ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとを備える方法。
【請求項１８】
学習要求を有する第１のフレームを送ることであって、前記学習要求に応答して前記ＮＤＰが受け取られることをさらに備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のフレームで逆方向許可を送ることと、
前記第１のフレームの後に第２のフレームを受け取ることであって、前記ＮＤＰが前記第２のフレームの後に受け取られることとをさらに備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
学習要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない第１の空データパケット（ＮＤＰ）を送り、かつ前記学習要求に応答して第２のＮＤＰを受け取るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のＮＤＰから導出されたステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを受け取るように構成される請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第２のＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記第２のステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のフレームが、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのプロセッサが、送信要求（ＲＴＳ）フレームを送り、前記ＲＴＳフレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＣＴＳフレームの後に前記第１のフレームを送るように構成される請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
学習要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない第１の空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記学習要求に応答して第２のＮＤＰを受け取ることとを備える方法。
【請求項２６】
前記第１のＮＤＰから導出されたステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを受け取ることをさらに備える請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２のＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記第２のステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送り、前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取り、サウンドフレームを受け取り、前記サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出し、かつ前記チャネル推定および前記明示的フィードバックに基づいてキャリブレーションを実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項２９】
前記サウンドフレームがＮＤＰを備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記サウンドフレームが学習フィールドおよびデータフィールドを備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１のフレームが学習要求およびＮＤＰが後続するというアナウンスを含み、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのプロセッサが前記ＮＤＰの後に学習要求を有する第３のフレームを送るように構成され、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取ることと、
サウンドフレームを受け取ることと、
前記サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出することと、
前記チャネル推定および前記明示的フィードバックに基づいてキャリブレーションを実行することとを備える方法。
【請求項３４】
前記第１のフレームが学習要求およびＮＤＰが後続するというアナウンスを含み、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ＮＤＰの後に学習要求を有する第３のフレームを送ることであって、前記学習要求に応答して前記サウンドフレームが送られることをさらに備える請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
キャリブレーションのためのチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックの要求を受け取り、サウンドフレームを受け取り、前記サウンドフレームに基づいて前記ＣＳＩフィードバックを生成し、副搬送波のグループ化がない最高限精度で前記ＣＳＩフィードバックを送るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのプロセッサが、グループ化フィールドおよび係数サイズフィールドを有する管理フレームで前記ＣＳＩフィードバックを送り、副搬送波をグループ化しないことを示すように前記グループ化フィールドを０に設定し、かつ前記ＣＳＩフィードバックの最高限精度向けの８ビットを示すように前記係数サイズフィールドを３に設定するように構成される請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記ＣＳＩフィードバックが、伝送に使用可能な複数の副搬送波の各々についてＣＳＩ行列を備える請求項３６に記載の装置。
【請求項３９】
キャリブレーションのためのチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックの要請を受け取ることと、
サウンドフレームを受け取ることと、
前記サウンドフレームに基づいて前記ＣＳＩフィードバックを生成することと、
副搬送波のグループ化がない最高限精度で前記ＣＳＩフィードバックを送ることとを備える方法。
【請求項４０】
前記ＣＳＩフィードバックを送る前記のことが、
グループ化フィールドおよび係数サイズフィールドを有する管理フレームで前記ＣＳＩフィードバックを送ることと、
副搬送波をグループ化しないことを示すように前記グループ化フィールドを０に設定することと、
前記ＣＳＩフィードバックの最高限精度向けの８ビットを示すように前記係数サイズフィールドを３に設定することとを備える請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に通信に関し、より詳細には、無線通信システムにおけるビームフォーミング向けのフィードバック情報を送るための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、送信機は、複数（Ｒ個）の受信アンテナを装備した受信機にデータ伝送用の複数（Ｔ個）の送信アンテナを利用することができる。多重送受信アンテナは、スループットを向上し、かつ／または信頼性を改善するために使用され得る多重入出力（ＭＩＭＯ）のチャネルを形成する。例えば、送信機は、スループットを改善するために、Ｔ個の送信アンテナからＴ個までのデータ流れを同時に送ってよい。あるいは、送信機は、受信機による受信を改善するために、Ｔ個の送信アンテナのすべてから１つのデータ流れを送ってよい。
【０００３】
１つまたは複数のデータ流れをビームフォーミングで伝送することにより、優れた性能（例えば高スループット）を実現することができる。ビームフォーミングを実行するために、送信機は、ＭＩＭＯチャネル向けのチャネル推定を取得し、チャネル推定に基づいてステアリング行列を導出し、かつステアリング行列を用いて伝送空間処理を行ってよい。送信機は、システムによって使用される二重化方式ならびに送信機および受信機の能力次第で、いくつかのやり方でチャネル推定を得てよい。送信機および受信機の両方に関して、できるだけ簡単にビームフォーミングに対応するのが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本願は、本願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、２００６年６月２７日出願の、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＤ  ＢＥＡＭＦＯＲＭＩＮＧ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＩＮ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭＳ」という名称の米国特許仮出願第６０／８１６，９８８号の優先権を主張するものである。
【０００５】
無線通信ネットワーク中の局向けのビームフォーミングに対応する技法が、本明細書で説明される。一態様では、局は、サウンドフレームを送受信する能力を有し、サウンドフレームを送ることにより学習要求に応答し、かつ明示的フィードバックの要求に応答することにより、暗示的フィードバックまたは明示的フィードバックを用いてビームフォーミングに対応してよい。暗示的フィードバックおよび明示的フィードバックはＭＩＭＯチャネル上の情報を得る２つの方法であり、以下で説明する。局は、同じ能力を有する別の局に対して暗示的ビームフォーミングまたは明示的ビームフォーミングを実行することができるはずである。
【０００６】
別の態様では、局は、明示的フィードバックおよび空データパケット（ＮＤＰ）サウンドを用いてビームフォーミングを実行してよい。局は、明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送ってよく、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰも送ってよい。局は、ＮＤＰに基づいて導出され得る明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取ってよい。局は、明示的フィードバックに基づいてステアリング情報（例えばステアリング行列）を導出してよく、次いで、ステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送ってよい。
【０００７】
別の態様では、局は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドでビームフォーミングを実行してよい。局は、学習要求を有する第１のフレームを送ってよく、それに応じてＮＤＰを受け取ってよい。局は、ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出してよく、次いで、ステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送ってよい。
【０００８】
別の態様では、局は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いて双方向ビームフォーミングを実行してよい。局は、学習要求を有する第１のフレームを送ってよく、第１のフレームの前または後に第１のＮＤＰも送ってよい。局は、第１のＮＤＰから導出され得る第１のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第１のステアリングされたフレームを受け取ってよい。局は、学習要求に応答して第２のＮＤＰも受け取ってよく、第２のＮＤＰに基づいて第２のステアリング情報を導出してよい。局は、次いで、第２のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第２のステアリングされたフレームを送ってよい。
【０００９】
局は、学習フィールドとデータフィールドの両方を有するフレームを使用するＭＰＤＵサウンドでビームフォーミングを実行してもよい。そのようなフレームは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）を搬送していてもよい。本開示の様々な態様および特徴が、以下でさらに詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線通信ネットワークを示す図。
【図２Ａ】ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのＰＰＤＵフォーマットを示す図。
【図２Ｂ】ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのＰＰＤＵフォーマットを示す図。
【図２Ｃ】ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのＰＰＤＵフォーマットを示す図。
【図３】ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのＭＡＣフレームのフォーマットを示す図。
【図４】ＮＤＰサウンドを用いた１方向の明示的ビームフォーミングを示す図。
【図５】ＮＤＰサウンドを用いた１方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図６】ＮＤＰサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図７】ＭＰＤＵサウンドを用いた１方向の明示的ビームフォーミングを示す図。
【図８】ＭＰＤＵサウンドを用いた１方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図９】ＭＰＤＵサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図１０】ＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションを示す図。
【図１１】ＭＰＤＵサウンドを用いたキャリブレーションを示す図。
【図１２】ＮＤＰサウンドとＭＰＤＵサウンドの両方を用いたキャリブレーションを示す図。
【図１３】チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックを送るための管理フレームを示す図。
【図１４】局によるビームフォーミングを示す図。
【図１５】局によるビームフォーミングを示す図。
【図１６】ＮＤＰサウンドを用いた明示的ビームフォーミングを示す図。
【図１７】ＮＤＰサウンドを用いた明示的ビームフォーミングを示す図。
【図１８】ＮＤＰサウンドを用いた暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図１９】ＮＤＰサウンドを用いた暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図２０】ＮＤＰサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図２１】ＮＤＰサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミングを示す図。
【図２２】ＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションを示す図。
【図２３】ＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションを示す図。
【図２４】キャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックの伝送を示す図。
【図２５】キャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックの伝送を示す図。
【図２６】２つの局のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書で説明される技法は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線都市内ネットワーク（ＷＭＡＮ）、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）など、様々な無線通信ネットワークおよびシステムに用いられてよい。用語「ネットワーク」と「システム」は、しばしば互換性があるように用いられる。ＷＬＡＮは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格群の無線技術、高性能無線ローカルエリアネットワークなどのうち任意のものを実施してよい。ＷＭＡＮはＩＥＥＥ  ８０２．１６などを実施してよい。ＷＷＡＮは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、単一搬送波ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークなどのセルラーネットワークでよい。理解しやすいように、技法のいくつかの態様がＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎを実施するＷＬＡＮについて以下で説明される。
【００１２】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎは直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用するが、これはシステムの帯域幅を複数（Ｋ個）の直交副搬送波へ分割する変調技術である。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎで２０ＭＨｚの動作については、合計でＫ＝６４個の副搬送波がＯＦＤＭで定義され、−３２から＋３１のインデックスを割り当てられる。合計６４個の副搬送波は、±｛１、．．．、６、８、．．．、２０、２２、．．．、２８｝のインデックスを有する５２個のデータ副搬送波および±｛７、２１｝のインデックスを有する４個のパイロット副搬送波を含む。インデックスが０の直流の副搬送波および残りの副搬送波は使用されない。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎで４０ＭＨｚの動作については、−６４から＋６３のインデックスを有する合計でＫ＝１２８個の副搬送波が定義され、±｛２、．．．、１０、１２、．．．、２４、２６、．．．、５２、５４、．．．、５８｝のインデックスを有する１０８個のデータ副搬送波および±｛１１、２５、５４｝のインデックスを有する６個のパイロット副搬送波を含む。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎは、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへのＭＩＭＯ伝送にも対応する。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎは、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１ｎ（商標）／Ｄ１．０の、２００６年３月の「Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｔｈｒｏｕｐｕｔｓ」という名称の文献およびＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１ｎ（商標）／Ｄ２．００の、２００７年２月の「Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ：Ｅｎｈａｎｓｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ」という名称の文献に説明されている。
【００１３】
図１は、アクセスポイント１１０および複数の局１２０を有する無線ネットワーク１００を示す。一般に、無線ネットワークは、任意数のアクセスポイントおよび任意数の局を含んでよい。局は、無線の媒体／チャネルを介して別の局と通信することができる装置である。局は、端末、移動局、ユーザ機器、加入者ユニットなどと呼ばれてもよく、また、これらのうちいくらかまたはすべての機能を含んでよい。局は、携帯電話、携帯端末、無線装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、無線モデム、コードレス電話などでよい。アクセスポイントは、そのアクセスポイントに関連した局向けに無線媒体を介した配信サービスへのアクセスを提供する局である。アクセスポイントは、基地局、基地送受信局（ＢＴＳ）、ノードＢなどと呼ばれてもよく、また、これらうちのいくらかまたはすべての機能を含んでよい。局１２０は、アクセスポイント１１０と通信し、かつ／またはピアツーピア通信を介して互いと通信してよい。アクセスポイント１１０はデータ網１３０に結合してよく、また、データ網を介して他の装置と通信してよい。データ網１３０は、インターネット、イントラネット、および／または、他の有線もしくは無線のネットワークでよい。
【００１４】
本明細書で説明される技法は、ダウンリンク、アップリンクおよびピアツーピア上でのＭＩＭＯ伝送に用いられてよい。ダウンリンクに関して、アクセスポイント１１０は送信機でよく、局１２０は受信機でよい。アップリンクに関して、局１２０は送信機でよく、アクセスポイント１１０は受信機でよい。ピアツーピアに関して、局１２０のうち１つは送信機でよく、局１２０のうち別の１つは受信機でよい。
【００１５】
送信機の複数（Ｔ個）の送信アンテナおよび受信機の複数（Ｒ個）の受信アンテナによって形成されたＭＩＭＯチャネルは、各副搬送波ｋまたは対象の副搬送波の各グループに関するＲ×Ｔチャネルの行列Ｈｋによって特徴づけることができる。チャネル行列Ｈｋは、Ｈｋの相関行列の固有値分解を実行することにより、次のように対角化することができる。
【数１】
0005612020.tif 000002
【００１６】
上式で、ＲｋはＨｋのＴ×Ｔの相関行列であり、
ＶｋはＴ×Ｔのユニタリ行列であって、その列はＲｋの固有ベクトルであり、
ΛｋはＲｋの固有値のＴ×Ｔの対角行列であり、
「Ｈ」は共役の転置を示す。
【００１７】
ユニタリ行列Ｖｋは性質
【数２】
0005612020.tif 000003
【００１８】
によって特徴づけられるが、この式でＩは恒等行列である。ユニタリ行列の列は互いに直交であり、また、各列は単位電力を有する。Ｖｋはビームフォーミング行列とも称される。対角行列Λｋは、対角線に沿ってゼロでない値を含む可能性があり、かつ他のところではゼロを含む。Λｋの対角線成分は、Ｒｋの固有モードの電力利得を表す固有値である。
【００１９】
送信機（またはビームフォーマ（beamformer））は、次のように、受信機（またはビームフォーミ（beamformee））へのビームフォーミングのために伝送の空間処理を実行してよい。
【数３】
0005612020.tif 000004
【００２０】
上式で、ｘｋは、副搬送波ｋ上で送られるべき最大Ｔ個のデータ記号を有するベクトルであり、
Ｑｋは、副搬送波ｋ向けのステアリング行列であって、Ｖｋに基づいて導出され得るものであり、
ｚｋは、副搬送波ｋに関してＴ個の送信アンテナ向けにＴ個の出力記号を有するベクトルである。
【００２１】
式（２）のビームフォーミングは、送信機から受信機へ送られたビームをステアリングするかまたは形づくる。効果的なビームフォーミングのために、送信機は、送信機から受信機へのＭＩＭＯチャネルの応答の正確な推定を有するべきである。ＭＩＭＯチャネルに関するこの情報は、伝送の空間処理のために適切なステアリング行列を導出するのに用いられてよく、送信機からのビームを受信機の方へ向ける。
【００２２】
ビームフォーミングは、いくつかのやり方で実行されてよく、様々なプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）で対応され得る。理解しやすいように、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎで定義されるＰＤＵを用いたビームフォーミングが、以下で説明される。
【００２３】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでは、ＭＡＣプロトコルは、データをＭＡＣ  ＰＤＵ（ＭＰＤＵ）として処理する。次いで、物理層変換プロトコル（ＰＬＣＰ）は、ＭＰＤＵを処理してＰＬＣＰ  ＰＤＵ（ＰＰＤＵ）を生成する。ＰＰＤＵは、パケット、フレームなどと称されてもよい。次いで、物理層（ＰＨＹ）は、無線媒体を介して、各ＰＰＤＵを処理し、かつ伝送する。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでは、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへのＭＩＭＯ伝送向けに、高スループットＰＰＤＵ（ＨＴ−ＰＰＤＵ）が用いられてよい。
【００２４】
図２Ａは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでＨＴ混合フォーマットを有するＨＴ−ＰＰＤＵ  ２１０の構造を示す。ＨＴ−ＰＰＤＵ  ２１０は、データフィールドが後続する混合モードプリアンブルを含む。混合モードプリアンブルは、（ｉ）レガシー短学習フィールド（Ｌ−ＳＴＦ）およびレガシー長学習フィールド（Ｌ−ＬＴＦ）からなるレガシープリアンブル、（ｉｉ）レガシー信号（Ｌ−ＳＩＧ）フィールド、（ｉｉｉ）ＨＴ信号（ＨＴ−ＳＩＧ）フィールド、ならびに（ｉｖ）ＨＴ短学習フィールド（ＨＴ−ＳＴＦ）および１つまたは複数のＨＴ長学習フィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）からなるＨＴプリアンブルを含む。ＨＴ−ＬＴＦの数は、同時に送られる流れ数以上である。長学習フィールドおよび短学習フィールドは、既知の諸学習記号を搬送するが、これらは、フレーム検出、時間取得、周波数の推定および補正、自動利得制御（ＡＧＣ）、チャネル推定などに使用されてよい。Ｌ−ＳＩＧフィールドおよびＨＴ−ＳＩＧフィールドは、ＨＴ−ＰＰＤＵ向けの信号情報を搬送する。例えば、ＨＴ−ＳＩＧフィールドは、（ｉ）データフィールドの長さを示す長さフィールド、および（ｉｉ）ＨＴ−ＰＰＤＵがサウンドＰＰＤＵかどうかを示す非サウンドフィールド（Not Sounding field）を搬送する。サウンドＰＰＤＵは、チャネル推定に使用され得る既知の学習記号を搬送するＰＰＤＵである。データフィールドは、１つまたは複数のＭＰＤＵであり得るＨＴ−ＰＰＤＵのペイロードを搬送し、長さフィールドによって示される可変長を有する。
【００２５】
図２Ｂは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでＨＴグリーンフィールドフォーマットを有するＨＴ−ＰＰＤＵ  ２２０の構造を示す。ＨＴ−ＰＰＤＵ  ２２０は、データフィールドが後続するグリーンフィールドプリアンブルを含む。グリーンフィールドプリアンブルは、ＨＴグリーンフィールドの短学習フィールド（ＨＴＧＦ−ＳＴＦ）、ＨＴ長学習フィールド（ＨＴ−ＬＴＦ１）、ＨＴ−ＳＩＧフィールド、および１つまたは複数のＨＴ−ＬＴＦを含む。
【００２６】
ＨＴ−ＰＰＤＵの２１０および２２０は、非サウンドフィールドを０に設定し、十分な数のＨＴ−ＬＴＦを含むことにより、サウンドＰＰＤＵとして使用され得る。データを搬送するサウンドＰＰＤＵはサウンドＭＰＤＵと称される。
【００２７】
図２Ｃは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでグリーンフィールドプリアンブルを有する空データパケット（ＮＤＰ）２３０の構造を示す。ＮＤＰ  ２３０は、データを搬送せず、ゼロ長さフレーム（ＺＬＦ）などとも称されてよいサウンドＰＰＤＵである。ＮＤＰ  ２３０は、長さフィールドを０に設定し、非サウンドフィールドを０に設定し、十分な数のＨＴ−ＬＴＦを含み、かつデータフィールドを省くことにより形成され得る。
【００２８】
ＨＴ−ＰＰＤＵの２１０、２２０および２３０は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎが対応するいくつかのＰＰＤＵフォーマットである。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎが対応するＰＰＤＵフォーマットは、前述のＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ文献に説明されている。
【００２９】
図３は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのＭＡＣフレーム３００の構造を示す。ＭＡＣフレーム３００は、ＨＴ制御フィールド、フレーム本体フィールド、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドなど様々なフィールドを含む。フレーム本体フィールドは、ＭＡＣフレーム向けのデータを搬送する。ＦＣＳフィールドはＦＣＳ値を搬送するが、この値はＭＡＣフレーム中の他のフィールドのコンテンツに基づいて生成され、ＭＡＣフレームの誤り検出に用いられる。ＨＴ制御フィールドは、リンク適応制御フィールド、ＣＳＩ／ステアリングフィールド、ＮＤＰアナウンスフィールドおよび逆方向許可（reverse direction grant）（ＲＤＧ）／モア（More）ＰＰＤＵフィールドなど様々なフィールドを含む。リンク適応制御フィールドは、学習要求（ＴＲＱ）フィールドおよびＭＣＳ要求またはアンテナ選択の表示（MCS request or Antenna Selection Indication）（ＭＡＩ）フィールドを含む。ＭＡＩフィールドは、変調コーディング方式（ＭＣＳ）要求（modulation coding scheme（MCS）request）（ＭＲＱ）フィールドを含む。表１は、図３に示された様々なＭＡＣフィールドを列挙し、各ＭＡＣフィールドについての説明を与える。ＭＡＣフレームおよびＭＡＣフィールドのフォーマット、ならびにＣＳＩ／ステアリングフィールドによって示される様々なタイプの明示的フィードバックは、前述のＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ文献に説明されている。
【表１】
0005612020.tif 000005
【００３０】
表２は２つのサウンドタイプを列挙し、各サウンドタイプについて手短な説明を与える。ＮＤＰはＭＡＣフレームを搬送せず、したがってＨＴ制御フィールドを搬送しない。したがって、ＮＤＰの使用法ならびにＮＤＰを送るやり方に一定の制約があり得る。
【表２】
0005612020.tif 000006
【００３１】
表３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが対応する２つのビームフォーミング方式／フィードバックタイプを列挙し、各フィードバックタイプについて手短な説明を与える。
【表３】
0005612020.tif 000007
【００３２】
暗示的フィードバックは、局間の伝送が時分割されたやり方で１つの周波数チャネル上で送られる時分割二重（ＴＤＤ）ネットワークで用いられてよい。この場合、一方のリンクに対するチャネル応答は他方のリンクに対するチャネル応答の逆数であると想定され得る。明示的フィードバックは、ＴＤＤネットワークおよび周波数分割二重（ＦＤＤ）ネットワークの両方向けに使用されてよい。
【００３３】
送信局および受信局が、どちらも、暗示的フィードバックまたは明示的フィードバックでよい同じフィードバックタイプに対応するなら、ビームフォーミングが用いられ得る。一方の局が暗示的フィードバックにしか対応せず、他方の局が明示的フィードバックにしか対応しないなら、２つのフィードバックタイプ間の相互運用性問題のために、これらの局に対してビームフォーミングが有効でないことがある。２つのフィードバックタイプには、いくつかの理由で互換性がない。第１に、暗示的フィードバックにしか対応しない局は、明示的フィードバックにしか対応しない局に対して適切なフィードバックを送ることができないはずである。第２に、明示的フィードバックにしか対応しない局にサウンドＰＰＤＵを送らせるのに有効な機構は存在し得ない。その上、２つのサウンドタイプに互換性がない可能性がある。
【００３４】
一態様では、局はビームフォーミング向けの暗示的フィードバックおよび明示的フィードバックの両方に対応するために以下の能力を有して設計されてよい。
【００３５】
１．サウンドＰＰＤＵを送受信する能力、
２．サウンドＰＰＤＵを送ることにより学習要求（ＴＲＱ）に応答する能力、および
３．明示的フィードバックの要求に応答する能力。
【００３６】
局は、上記で与えられた能力の組に対応することによって、同じ能力の組に対応する別の局に対して暗示的ビームフォーミングまたは明示的ビームフォーミングを実行することができるはずである。
【００３７】
ある設計では、局は、ＮＤＰサウンドにしか対応しないか、ＭＰＤＵサウンドにしか対応しないか、またはＮＤＰおよびＭＰＤＵサウンドの両方に対応してよい。局のサウンド能力は、ビーコン、結合要求、結合応答、プローブ要求およびプローブ応答のフレームなど特定のフレームに含まれる送信ビームフォーミング（ＴｘＢＦ）能力フィールドを介して知らされてよい。別の設計では、ビームフォーマは、ＮＤＰサウンドの送信およびスタガード（staggered）サウンドの受信に対応してよく、ビームフォーミは、ＮＤＰサウンドの受信およびスタガードサウンドの送信に対応してよい。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎでは、複数の次元に対する基準が、定義された直交行列を用いて複数の学習記号にわたって拡張される。スタガードサウンドを用いて、この拡張は、データ次元に関連した学習記号向けと、追加の空間的次元（８０２．１１ｎにおける拡張空間流れ（extension spatial streams））に関連した学習記号向けが、別個に行われる。このように、拡張空間流れ向けのサウンドは、データ次元向けのサウンドから時間で分離されてよい。サウンドされる次元数が、データ次元の数または空間時間流れの数（ＮＳＴＳ）より大きいとき、スタガードサウンドが用いられてよい。スタガードサウンドは、ＭＰＤＵサウンドにのみ有効であり得て、ＭＰＤＵサウンドにおける追加の次元をサウンドするのに用いられ得る。ビームフォーミは、ビームフォーマによってＮＤＰで送られたＣＳＩフィードバック要求に応答することができる。ビームフォーマは、ビームフォーミによるサウンド要求に応答することができる。
【００３８】
ビームフォーミングは暗示的フィードバックまたは明示的フィードバックで実行されてよく、ＮＤＰサウンドおよび／またはＭＰＤＵサウンドで対応され得る。ビームフォーミングは、ある局から別の局への単方向伝送向けまたは２局間の双方向伝送向けに実行されてよい。フレームの様々な順番が、様々なビームフォーミングのシナリオ向けに交換されてよい。理解しやすいように、いくつかのビームフォーミングのシナリオ向けのフレーム交換の例を以下で説明する。
【００３９】
図４は、ＮＤＰサウンドを用いた１方向の明示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、表１に列挙されたフィードバックタイプのうち１つのフィードバック要求を有するステアリングされていないフレーム４１０を伝送してよい。ステアリングされていないフレームはビームフォーミングなしで送られたフレームであり、ステアリングされたフレームはビームフォーミングで送られたフレームである。フレーム４１０は、保留データおよび対応信号方式を伝送するのに必要な合計時間について要求された期間を含む送信要求（ＲＴＳ）フレームでよい。フレーム４１０は、ＮＤＰが後続することを示すように１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドを有してよい。局Ｂは、ＲＴＳフレーム４１０を受け取り、要求を許可し、ステアリングされていない送信可（ＣＴＳ）フレーム４１２を伝送してよく、このフレームは、局Ｂが局Ａ向けに有し得る任意のデータを搬送してよい。ＲＴＳフレームとＣＴＳフレームは、無線媒体を保存し、かつ隠れた局からの干渉を回避するために、交換されてよい制御フレームである。ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは省略されてもよい。
【００４０】
局Ａは、ＮＤＰ  ４１４およびステアリングされていないフレーム４１６を送ってよく、このフレームはデータフレームまたは他の何らかのフレームでよい。ＮＤＰ  ４１４は、フレーム４１２の最後のフレーム間の短い隙間（short interframe space）（ＳＩＦＳ）時間内に送られてよい。フレーム４１６は、逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよく、これは局Ｂに無線媒体の制御権を移管することができる。局Ｂは、ＮＤＰ  ４１４に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、局Ａによって要求されたタイプの明示的フィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、明示的フィードバックを有するステアリングされていないフレーム４１８を伝送してよい。局Ａは、明示的フィードバックを受け取り、フィードバックに基づいてステアリング行列を導出し、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたデータフレーム４２０を伝送してよい。
【００４１】
ＮＤＰサウンドを用いた１方向の明示的ビームフォーミングは、他のやり方でも実行され得る。例えば、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは、省略されるかまたは他のタイプのフレームで置換されてよい。ＮＤＰ  ４１４は、フレーム４１６の後にＳＩＦＳ時間内に送られてよく、このフレームは、ＮＤＰが後続することを示すように１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドを有してよい。
【００４２】
図５は、ＮＤＰサウンドを用いた１方向の暗示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局ＡはステアリングされていないＲＴＳフレーム５１０を伝送してよく、局ＢはステアリングされていないＣＴＳフレーム５１２を返してよい。次いで、局Ａはステアリングされていないフレーム５１４を伝送してよく、このフレームは、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドおよび逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよい。次いで、局Ｂは、フレーム５１４中の逆方向許可に基づいて、ステアリングされていないフレーム５１６、ＮＤＰ  ５１８、およびステアリングされていないフレーム５２０を伝送してよい。フレーム５１６は、ＮＤＰが後続することを示すように１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドおよび別のフレームが後続することを示すように１に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。ＮＤＰ  ５１８は、フレーム５１６の後にＳＩＦＳ時間内に送られてよい。フレーム５２０は、後続のフレームがないことを示すように０に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。局Ａは、ＮＤＰ  ５１８に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定し、ＭＩＭＯチャネルの推定に基づいてステアリング行列を導出し、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたデータフレーム５２２を伝送してよい。
【００４３】
ＮＤＰサウンドを用いた１方向の暗示的ビームフォーミングは、他のやり方でも実行され得る。例えば、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは、省略されるかまたは他のタイプのフレームで置換されてよい。フレーム５１６は、１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドを有してよく、フレーム５１８は省略されてよい。
【００４４】
図６は、ＮＤＰサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局ＡはステアリングされていないＲＴＳフレーム６１０を伝送してよく、局ＢはステアリングされていないＣＴＳフレーム６１２を返してよい。次いで、局Ａは、ステアリングされていないフレーム６１４、ＮＤＰ  ６１６、およびステアリングされていないフレーム６１８を伝送してよい。フレーム６１４は、ＭＣＳを要求するために１に設定されたＭＲＱフィールドを有してよい。フレーム６１８は、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドおよび逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよい。局Ｂは、ＮＤＰ  ６１６に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定し、ＭＩＭＯチャネルの推定に基づいてステアリング行列を導出してよい。次いで、局Ｂは、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたフレーム６２０、ＮＤＰ  ６２２、およびステアリングされたフレーム６２４を伝送してよい。フレーム６２０は、ＲＤＧに応答してよく、また、別のフレームが後続することを示すように１に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。フレーム６２４は、学習要求のために１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよく、後続のフレームがないことを示すように０に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。フレーム６２０および／またはフレーム６２４は、局Ｂが局Ａに送るために有し得る任意のデータを搬送してよい。
【００４５】
局Ａは、ＮＤＰ  ６２２に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定し、ＭＩＭＯチャネルの推定に基づいてステアリング行列を導出してよい。次いで、局Ａは、ステアリングされたフレーム６２６を伝送し、フレーム６２４中のＴＲＱに応答してＮＤＰ  ６２８を伝送し、かつステアリングされたフレーム６３０を伝送してよい。フレーム６３０は、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドおよび逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよい。各局は、類似のやり方で、ビームフォーミングを用いてさらなるフレームを伝送してよい。
【００４６】
ＮＤＰサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミングは、他のやり方でも実行され得る。例えば、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは、省略されるかまたは他のタイプのフレームで置換されてよい。フレーム６１４、６２０および／または６２６の各々は、１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドを有してよく、フレーム６１８、６２４および／または６３０は省略されてよい。
【００４７】
ＮＤＰサウンドを用いた双方向の明示的ビームフォーミングは、図４と図６の組合せに基づいて実行されてよい。図６に示されるように、局Ａおよび局Ｂは、どちらもＮＤＰを伝送してよい。各局は、別の局から受け取ったＮＤＰに基づいて明示的フィードバックを導出してよく、この局へ明示的フィードバックを送ってよい。各局は、別の局から受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリング行列を用いてステアリングされたフレームを伝送してよい。
【００４８】
図７は、ＭＰＤＵサウンドを用いた１方向の明示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、ステアリングされていないＲＴＳフレーム７１０をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム７１０は、表１に列挙されたフィードバックタイプのうち１つのフィードバック要求を含んでよい。局Ｂは、サウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、局Ａによって要求されたタイプの明示的フィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないＣＴＳフレーム７１２を伝送してよく、このフレームは明示的フィードバックを搬送してよい。局Ａは、局Ｂから受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたデータフレーム７１４を伝送してよい。フレーム７１４はサウンドＰＰＤＵで送られてよく、更新されたフィードバックのフィードバック要求を含んでよい。局Ｂは、サウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、局Ａによって要求されたタイプの明示的フィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、明示的フィードバックを搬送するステアリングされていないフレーム７１６およびフレーム７１４で送られたデータに対するブロック肯定応答（ＢＡ）を伝送してよい。
【００４９】
図８は、ＭＰＤＵサウンドを用いた１方向の暗示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、ステアリングされていないＲＴＳフレーム８１０を伝送してよく、このフレームは、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないＣＴＳフレーム８１２をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム８１２は、局Ｂが局Ａに送るために有し得る任意のデータを搬送してよい。局Ａは、局Ｂから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたデータフレーム８１４を伝送してよい。フレーム８１４は、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないフレーム８１６をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム８１６は、フレーム８１４で送られたデータに対するブロック肯定応答を搬送してよい。
【００５０】
図９は、ＭＰＤＵサウンドを用いた双方向の暗示的ビームフォーミング向けのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、ステアリングされていないＲＴＳフレーム９１０をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム９１０は、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよい。局Ｂは、局ＢからのサウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、ＭＩＭＯチャネルの推定に基づいてステアリング行列を導出してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされたＣＴＳフレーム９１２をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム９１２は、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよく、局Ｂが局Ａに送るために有し得る任意のデータを搬送してよい。局Ａは、局Ｂから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリング行列をビームフォーミングに用いて、ステアリングされたデータフレーム９１４を伝送してよい。フレーム９１４は、フレーム９１２に送られた任意のデータに対するブロック肯定応答を搬送してよく、学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよい。局Ｂは、局Ａから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリングされたデータフレーム９１８をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム９１８は、フレーム９１４で送られたデータに対するブロック肯定応答、学習要求、およびデータを搬送してよい。
【００５１】
図７、図８および図９のＭＰＤＵサウンドを用いたビームフォーミングは、他のやり方でも実行され得る。例えば、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは他のタイプのフレームで置換されてよい。
【００５２】
ＭＰＤＵサウンドを用いた双方向の明示的ビームフォーミングは、図７と図９の組合せに基づいて実行されてよい。図９に示されるように、局Ａおよび局Ｂは、どちらもサウンドＰＰＤＵを伝送してよい。各局は、別の局から受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいて明示的フィードバックを導出してよく、この局へ明示的フィードバックを送ってよい。各局は、別の局から受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング行列を導出してよく、ステアリング行列を用いてステアリングされたフレームを伝送してよい。
【００５３】
暗示的フィードバックを用いるビームフォーミングは、局Ａと局Ｂの間の相互ＭＩＭＯチャネルを仮定する。これによって、局Ａが、（ｉ）局Ｂから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいて局Ｂから局Ａへのリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答を推定すること、および（ｉｉ）このＭＩＭＯチャネル推定を、局Ａから局Ｂへの別のリンクに対するＭＩＭＯチャネルの応答の推定として用いること、が可能になる。しかし、送信チェーンの応答が、局Ａまたは局Ｂでの受信チェーンの応答と異なると、この差異がＭＩＭＯチャネルの相互性に影響を与えることになる。
【００５４】
局Ａおよび局Ｂは、それらの送信チェーンと受信チェーンの間の差異を求め、差異を説明して相互性を回復するために適用され得る補正ベクトルを導出するためにキャリブレーションを実行してよい。キャリブレーションは、ビームフォーミングに必要ではないが、実行すればビームフォーミングの性能を改善し得る。局Ａおよび局Ｂは、結合および／または他のときにキャリブレーションを実行してよい。
【００５５】
図１０は、明示的ＣＳＩフィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションのためのフレーム交換の一例を示す。局ＡはステアリングされていないＲＴＳフレーム１０１０を伝送してよく、局ＢはステアリングされていないＣＴＳフレーム１０１２を返してよい。次いで、局Ａは、ステアリングされていないフレーム１０１４、ＮＤＰ  １０１６、およびステアリングされていないフレーム１０１８を伝送してよい。フレーム１０１４は、ＣＳＩフィードバックを要求するために１に設定されたＣＳＩ／ステアリングフィールドを有してよく、最高限精度のＣＳＩフィードバックが送り返されるべきであることを示してよい。フレーム１０１８は、学習要求のために１に設定されたＴＲＱフィールドおよび逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよい。
【００５６】
局Ｂは、ＮＤＰ  １０１６に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、前述のＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ文献に説明されるようにＣＳＩフィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないフレーム１０２０、ＮＤＰ  １０２２、およびステアリングされていないフレーム１０２４を伝送してよい。フレーム１０２０は、ＣＳＩフィードバックを搬送してよく、また、別のフレームが後続することを示すように１に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。フレーム１０２４は、ＣＳＩフィードバックも搬送してよく、また、後続するフレームがないことを示すように０に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。
【００５７】
局Ａは、局ＢからのＮＤＰ  １０２２に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよい。次いで、局Ａは、局Ａによって求められたＭＩＭＯチャネルの推定および局Ｂから受け取ったＣＳＩフィードバックに基づいて相互性補正ベクトルを計算してよい。局Ａは、局Ｂへの将来の伝送で相互性補正ベクトルを適用してよい。
【００５８】
図１１は、明示的ＣＳＩフィードバックおよびＭＰＤＵサウンドを用いたキャリブレーションのためのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、ステアリングされていないＲＴＳフレーム１１１０をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム１１１０は、ＣＳＩフィードバックを要求するために１に設定されたＣＳＩ／ステアリングフィールドおよび学習要求を示すように１に設定されたＴＲＱフィールドを有してよい。局Ｂは、局Ａから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、ＣＳＩフィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないＣＴＳフレーム１１１２を伝送してよく、このフレームは、ＣＳＩフィードバックをサウンドＰＰＤＵで搬送してよい。局Ａは、局Ｂから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、ＭＩＭＯチャネルの推定および明示的フィードバックに基づいて相互性補正ベクトルを計算してよい。
【００５９】
図１２は、明示的ＣＳＩフィードバックならびにＮＤＰサウンドとＭＰＤＵサウンドの両方を用いたキャリブレーションのためのフレーム交換の一例を示す。局Ａは、ステアリングされていないＲＴＳフレーム１２１０を伝送してよく、このフレームは、ＣＳＩフィードバックを要求するために１に設定されたＣＳＩ／ステアリングフィールドを有してよい。局Ｂは、ステアリングされていないＣＴＳフレーム１２１２を返してよい。次いで、局Ａは、ＮＤＰ  １２１４およびステアリングされていないフレーム１２１６を伝送してよい。フレーム１２１６は、学習要求のために１に設定されたＴＲＱフィールドおよび逆方向許可を示すように１に設定されたＲＤＧフィールドを有してよい。局Ｂは、局ＡからのＮＤＰ  １２１４に基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、ＣＳＩフィードバックを生成してよい。次いで、局Ｂは、ステアリングされていないフレーム１２１８をサウンドＰＰＤＵで伝送してよい。フレーム１２１８は、ＣＳＩフィードバックを搬送してよく、また、後続するフレームがないことを示すように０に設定されたモアＰＰＤＵフィールドを有してよい。局Ａは、局Ｂから受け取ったサウンドＰＰＤＵに基づいてＭＩＭＯチャネルの応答を推定してよく、ＭＩＭＯチャネルの推定および明示的フィードバックに基づいて相互性補正ベクトルを計算してよい。
【００６０】
キャリブレーションは、他のやり方で実行されてもよい。例えば、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは、データフレームまたは他のタイプのフレームで置換されてよい。図１０のフレーム１０１４および／またはフレーム１０２０は、１に設定されたＮＤＰアナウンスフィールドを有してよく、フレーム１０１８および／またはフレーム１０２４は省略されてよい。局Ｂは、局Ａからの学習要求の後に、ＮＤＰまたはサウンドＰＰＤＵをできるだけ早く送ってよい。局Ｂは、ＮＤＰまたはサウンドＰＰＤＵと共に、またはその後で、ＣＳＩフィードバックを送ってよい。
【００６１】
図１０、図１１および図１２に示されるように、キャリブレーションは、キャリブレーション特定メッセージおよびフレーム交換を用いることなく対応され得る。キャリブレーションのために、図３および表１に示されるように、ＣＳＩフィードバック要求は、ＨＴ制御フィールド中のＣＳＩ／ステアリングフィールドを使用して送られてよい。ある設計では、学習要求がＣＳＩフィードバック要求と同じフレームに含まれるとき、相互性補正ベクトルの導出用に最高限精度のＣＳＩ行列が送り返されてよい。別の設計では、キャリブレーションの開始を示し、かつキャリブレーション用に送られたフレームを識別するように、指定のフィールドが使用されてよい。
【００６２】
図１３は、キャリブレーション用のＣＳＩフィードバックを送るのに使用され得る管理フレーム１３００の構造を示す。フレーム１３００は、ＭＩＭＯ制御フィールドおよびＭＩＭＯ  ＣＳＩ行列のレポートフィールドなど様々なフィールドを含む。ＭＩＭＯ制御フィールドは、グループ化（Ｎｇ）フィールドおよび係数サイズフィールドなど様々なフィールドを含む。キャリブレーションのために、伝送用に使用され得る副搬送波｛−２８、．．．、−１、＋１、．．．、＋２８｝の各々に対してＣＳＩ行列が与えられるように、グループ化フィールドは、副搬送波をグループ化しないことを意味するＮｇ＝１向けに０に設定されてよい。係数サイズフィールドは、Ｎｂ＝８向けの３に設定されてよく、これは、各ＣＳＩ行列の各要素に対して８ビット精度（または最高限精度）が用いられることを意味する。ＭＩＭＯ  ＣＳＩ行列のレポートフィールドは、伝送に使用され得る各副搬送波向けのＣＳＩ行列を搬送してよく、各行列要素は最高限精度で表される。
【００６３】
図１４は、局によるビームフォーミングに対応するための処理１４００の設計を示す。局は、学習要求を受け取ってよく（ブロック１４１２）、学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送ってよい（ブロック１４１４）。局は、ビームフォーミング向けの明示的フィードバックの要求を受け取ってよく（ブロック１４１６）、第２のサウンドフレームも受け取ってよい（ブロック１４１８）。局は、第２のサウンドフレームに基づいて明示的フィードバックを生成してよく（ブロック１４２０）、明示的フィードバックの要求に応答して明示的フィードバックを送ってよい（ブロック１４２２）。ブロック１４１２からブロック１４２２における処理は、１つまたは複数の独立したフレームを交換するためのものでよい。ブロック１４１２からブロック１４２２における処理は、ビームフォーミング向けの暗示的フィードバックおよび明示的フィードバックの両方に対応するために上記で与えられた能力を行使してよい。具体的には、サウンドＰＰＤＵの伝送および受信は、それぞれブロック１４１４およびブロック１４１８で扱われる。サウンドＰＰＤＵを送ることによる学習要求に対する応答は、ブロック１４１２およびブロック１４１４で扱われる。明示的フィードバックの要求に対する応答はブロック１４１６からブロック１４２２で扱われる。
【００６４】
各フレームは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１のＰＰＤＵまたは他の何らかのタイプのＰＤＵに対応してよい。各サウンドフレームは、（ｉ）少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰ、または（ｉｉ）学習フィールドとデータフィールドの両方を有するフレームでよい。明示的フィードバックは、ＣＳＩ行列、非圧縮のビームフォーミングフィードバック行列、圧縮済ビームフォーミングフィードバック行列などを備えてよい。
【００６５】
局は明示的ビームフォーミでよく、ブロック１４２２で返された明示的フィードバックに基づくビームフォーミングで送られたステアリングされたフレームを受け取ってよい。局は暗示的ビームフォーミでよく、ブロック１４１４で送られた第１のサウンドフレームから導出された暗示的フィードバックに基づくビームフォーミングで送られたステアリングされたフレームを受け取ってよい。局は明示的ビームフォーマでよく、第１のサウンドフレームから生成された明示的フィードバックを受け取り、受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング情報（例えばステアリング行列）を導出し、かつステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送ってよい。局は暗示的ビームフォーマでよく、第３のサウンドフレームを受け取り、第３のサウンドフレームに基づいてステアリング情報を導出し、かつステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送ってよい。
【００６６】
図１５は、ビームフォーミングに対応する装置１５００の設計を示す。装置１５００は、学習要求を受け取るための手段（モジュール１５１２）、学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送るための手段（モジュール１５１４）、ビームフォーミング向けの明示的フィードバックの要求を受け取るための手段（モジュール１５１６）、第２のサウンドフレームを受け取るための手段（モジュール１５１８）、第２のサウンドフレームに基づいて明示的フィードバックを生成するための手段（モジュール１５２０）、および明示的フィードバックの要求に応答して明示的フィードバックを送るための手段（モジュール１５２２）を含む。
【００６７】
図１６は、明示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いたビームフォーミング向けの処理１６００の設計を示す。局は、明示的フィードバックの要求を有する第１のフレーム（例えば図４のフレーム４１０）を送ってよい（ブロック１６１２）。局は、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰ（例えばＮＤＰ  ４１４）を送ってよい（ブロック１６１４）。局は、ＮＤＰに基づいて導出された明示的フィードバックを有する第２のフレーム（例えばフレーム４１８）を受け取ってよい（ブロック１６１６）。局は、明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出してよく（ブロック１６１８）、ステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレーム（例えばフレーム４２０）を送ってよい（ブロック１６２０）。
【００６８】
局は、第１のフレームとしてＲＴＳフレームを送り、ＲＴＳフレームに応答してＣＴＳフレームを受け取り、かつＣＴＳフレームのＳＩＦＳ時間内にＮＤＰを送ってよい。局は、ＮＤＰのＳＩＦＳ時間内にＲＤＧを有する第３のフレーム（例えばフレーム４１６）を送ってよく、第３のフレームの後に第２のフレームを受け取ってよい。局は、第１のフレームまたは第３のフレームのいずれかの中に、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含んでよい。
【００６９】
図１７は、明示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いたビームフォーミング向けの装置１７００の設計を示す。装置１７００は、明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送るための手段（モジュール１７１２）、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰを送るための手段（モジュール１７１４）、ＮＤＰに基づいて導出された明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取るための手段（モジュール１７１６）、明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出するための手段（モジュール１７１８）、およびステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送るための手段（モジュール１７２０）を含む。
【００７０】
図１８は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いたビームフォーミング向けの処理１８００の設計を示す。局は、学習要求を有する第１のフレーム（例えば図５のフレーム５１４）を送ってよい（ブロック１８１２）。局は、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰ（例えばＮＤＰ  ５１８）を受け取ってよい（ブロック１８１４）。局は、ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出してよく（ブロック１８１６）、ステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレーム（例えばフレーム５２２）を送ってよい（ブロック１８１８）。
【００７１】
局は、ＲＴＳフレーム（例えばフレーム５１０）を送り、ＲＴＳフレームに応答してＣＴＳフレーム（例えばフレーム５１２）を受け取り、かつＣＴＳフレームの後に第１のフレームを送ってよい。局は、第１のフレームにＲＤＧを含み、第１のフレームに応答して第２のフレーム（例えばフレーム５１６）を受け取り、かつ第２のフレームの後にＮＤＰを受け取ってよい。第２のフレームは、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含んでよい。第２のフレームは、別のフレームが後続するという指標も含んでよく、局は、次いで、他の後続フレームがないという指標を有する第３のフレーム（例えばフレーム５２０）を受け取ってよい。
【００７２】
図１９は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いたビームフォーミング向けの装置１９００の設計を示す。装置１９００は、学習要求を有する第１のフレームを送るための手段（モジュール１９１２）、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰを受け取るための手段（モジュール１９１４）、ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出するための手段（モジュール１９１６）、およびステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングでステアリングされたフレームを送るための手段（モジュール１９１８）を含む。
【００７３】
図２０は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いた双方向ビームフォーミング向けの処理２０００の設計を示す。局は、学習要求を有する第１のフレーム（例えば図６のフレーム６１４またはフレーム６１８）を送ってよい（ブロック２０１２）。局は、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない第１のＮＤＰ（例えばＮＤＰ  ６１６）を、第１のフレームの前または後に送ってよい（ブロック２０１４）。局は、第１のＮＤＰから導出された第１のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第１のステアリングされたフレーム（例えばフレーム６２０）を受け取ってよい（ブロック２０１６）。局は、学習要求に応答して第２のＮＤＰ（例えばＮＤＰ  ６２２）を受け取ってよく（ブロック２０１８）、第２のＮＤＰに基づいて第２のステアリング情報を導出してよい（ブロック２０２０）。局は、次いで、第２のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第２のステアリングされたフレーム（例えばフレーム６２６）を送ってよい（ブロック２０２２）。
【００７４】
局は、ＲＴＳフレーム（例えばフレーム６１０）を送り、ＲＴＳフレームに応答してＣＴＳフレーム（例えばフレーム６１２）を受け取り、かつＣＴＳフレームの後に第１のフレームを送ってよい。第１のフレームおよび／または第１のステアリングされたフレームは、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含んでよい。
【００７５】
図２１は、暗示的フィードバックおよびＮＤＰサウンドを用いた双方向ビームフォーミング向けの装置２１００の設計を示す。装置２１００は、学習要求を有する第１のフレームを送るための手段（モジュール２１１２）、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドは有しない第１のＮＤＰを第１のフレームの前または後に送るための手段（モジュール２１１４）、第１のＮＤＰから導出された第１のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第１のステアリングされたフレームを受け取るための手段（モジュール２１１６）、学習要求に応答して第２のＮＤＰを受け取るための手段（モジュール２１１８）、第２のＮＤＰに基づいて第２のステアリング情報を導出するための手段（モジュール２１２０）、および第２のステアリング情報に基づいて、ビームフォーミングで第２のステアリングされたフレームを送るための手段（モジュール２１２２）を含む。
【００７６】
図２２は、ＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションのための処理２２００の設計を示す。局は、キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレーム（例えば図１０のフレーム１０１４または図１２のフレーム１２１０）を送ってよい（ブロック２２１２）。局は、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰ（例えばＮＤＰ  １０１６またはＮＤＰ  １２１４）も送ってよい（ブロック２２１４）。局は、明示的フィードバックを有する第２のフレーム（例えば図１０のフレーム１０２０または図１２のフレーム１２１８）を受け取ってよい（ブロック２２１６）。局は、サウンドフレームも受け取ってよく（ブロック２２１８）、このフレームは、図１０のＮＤＰ  １０２２などのＮＤＰまたは図１２のフレーム１２１８などの学習フィールドおよびデータフィールドの両方を有するフレームでよい。局は、サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出してよい（ブロック２２２０）。次いで、局は、チャネル推定および明示的フィードバックに基づいてキャリブレーション（例えば相互性補正ベクトルの導出）を実行してよい（ブロック２２２２）。
【００７７】
第１のフレームは、学習要求およびＮＤＰが後続するというアナウンスを含んでよい。あるいは、局は、ＮＤＰの後に学習要求を有する第３のフレーム（例えば図１０のフレーム１０１８または図１２のフレーム１２１６）を送ってよい。いずれにせよ、サウンドフレームは学習要求に応答して送られてよい。
【００７８】
図２３は、ＮＤＰサウンドを用いたキャリブレーションのための装置２３００の設計を示す。装置２３００は、キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送るための手段（モジュール２３１２）、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しないＮＤＰを送るための手段（モジュール２３１４）、明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取るための手段（モジュール２３１６）、サウンドフレームを受け取るための手段（モジュール２３１８）、サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出するための手段（モジュール２３２０）、ならびにチャネル推定および明示的フィードバックに基づいてキャリブレーションを実行するための手段（モジュール２３２２）を含む。
【００７９】
図２４は、キャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックを送るための処理２４００の設計を示す。局は、例えば図１０のフレーム１０１４、図１１のフレーム１１１０、または図１２のフレーム１２１０の中にあるキャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックの要求を受け取ってよい（ブロック２４１２）。局は、サウンドフレーム（例えば図１０のＮＤＰ  １０１６、図１１のフレーム１１１０、または図１２のＮＤＰ  １２１４）も受け取ってよい（ブロック２４１４）。局は、サウンドフレームに基づいてＣＳＩフィードバックを生成してよく（ブロック２４１６）、副搬送波のグループ化がない最高限精度でＣＳＩフィードバックを送ってよい（ブロック２４１８）。
【００８０】
図１３に示されるように、局は、グループ化フィールドおよび係数サイズフィールドを有する管理フレームでＣＳＩフィードバックを送ってよい。局は、グループ化フィールドを０に設定して副搬送波のグループ化がない（Ｎｇ＝１）ことを示してよく、係数サイズフィールドを３に設定してＣＳＩフィードバックの最高限精度向けに８ビット（Ｎｂ＝８）を示してよい。ＣＳＩフィードバックは、伝送に使用可能な複数の副搬送波の各々についてＣＳＩ行列を備えてよい。
【００８１】
図２５は、キャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックを送るための処理２５００の設計を示す。装置２５００は、キャリブレーションのためのＣＳＩフィードバックの要求を受け取るための手段（モジュール２５１２）、サウンドフレームを受け取るための手段（モジュール２５１４）、サウンドフレームに基づいてＣＳＩフィードバックを生成するための手段（モジュール２５１６）、および副搬送波のグループ化がない最高限精度でＣＳＩフィードバックを送るための手段（モジュール２５１８）を含む。
【００８２】
図１５、図１７、図１９、図２１、図２３および図２５のモジュールは、プロセッサ、電子装置、ハードウェア装置、電子要素、論理回路、メモリなど、またはそれらの任意の組合せを備えてよい。
【００８３】
図１４から図２５は、図４、図５、図６、図１０、図１１および図１２における局Ａによる処理を説明するものである。局Ｂによる処理は、局Ａによる処理に対して相補的であり、図１４から図２５に対して相補的な１組の図によって説明され得る。図７、図８および図９における局Ａおよび局Ｂによる処理も、これらの図に示されるように実行されてよい。
【００８４】
図２６は、局Ａおよび局Ｂの設計のブロック図を示し、これらの局の各々は、図１の、アクセスポイント１１０または局１２０のうち１つでよい。局Ａは、データの送受信に使用され得る複数（Ｔ個）のアンテナ２６２４ａから２６２４ｔを装備している。局Ｂは、データの送受信に使用され得る複数（Ｒ個）のアンテナ２６５２ａから２６５２ｒを装備している。
【００８５】
局Ａでは、伝送（ＴＸ）データプロセッサ２６１４は、データソース２６１２からのトラヒックデータおよび／またはコントローラ／プロセッサ２６３０からの他のデータを受け取ってよい。ＴＸデータプロセッサ２６１４は、受け取ったデータを処理（例えばフォーマット、コード化、インタリーブ、および記号マップ化）し、かつデータ向け変調記号であるデータ記号を生成してよい。ＴＸ空間プロセッサ２６２０は、学習記号を有するデータ記号を多重化し、ステアリング行列を用いた空間処理の伝送を実行し、かつＴ個の変調器（ＭＯＤ）２６２２ａから２６２２ｔに出力記号のＴ個の流れを与える。学習記号は、一般にパイロット記号とも称される。各変調器２６２２は、その出力記号流れを処理して（例えばＯＦＤＭ向けに）出力チップ流れを生成してよい。各変調器２６２２は、その出力チップ流れをさらに調整（例えば、アナログ変換、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート）して、変調された信号を生成してよい。変調器２６２２ａから２６２２ｔからのＴ個の変調された信号は、それぞれ２６２４ａから２６２４ｔまでのアンテナから伝送されてよい。
【００８６】
局Ｂでは、２６５２ａから２６５２ｒまでのＲ個のアンテナが、変調された信号を局Ａから受け取ってよく、各アンテナ２６５２は、受け取った信号をそれぞれの復調器（ＤＥＭＯＤ）２６５４に供給してよい。各復調器２６５４は、受け取った記号を得るために、変調器２６２２によって実行された処理に対して相補的な処理を実行してよい。受信（ＲＸ）空間プロセッサ２６６０は、すべての復調器２６５４ａから２６５４ｒまでで受け取った記号に対して空間整合フィルタリングを実行し、かつ局Ａによって伝送されたデータ記号の推定であるデータ記号推定を供給してよい。ＲＸデータプロセッサ２６７０は、データ記号推定をさらに処理（例えば、記号ディマップ、ディインタリーブ、および復号）し、データ受信装置２６７２および／またはコントローラ／プロセッサ２６８０に復号データを供給してよい。
【００８７】
チャネルプロセッサ２６７８は、局Ａから受け取った学習記号を処理してよく、ＭＩＭＯチャネル応答を推定してよい。プロセッサ２６７８は、例えば式（１）で示されるように、各副搬送波または対象の副搬送波の各グループについてチャネル行列を分解して、対応するビームフォーミング行列を得てよい。プロセッサ２６７８は、チャネル行列または（非圧縮または圧縮済の）ビームフォーミング行列向けにフィードバック情報を生成してよい。プロセッサ２６７８は、コントローラ／プロセッサ２６８０へ、局Ａに送り返すべきフィードバック情報を供給してよい。プロセッサ２６７８は、各副搬送波または対象の副搬送波の各グループ向けに、対応するチャネル行列および／またはビームフォーミング行列に基づいて空間フィルタ行列を導出してもよい。プロセッサ２６７８は、空間整合フィルタリングのために、ＲＸ空間プロセッサ２６６０に空間フィルタ行列を供給してよい。
【００８８】
局Ｂから局Ａへの伝送向けの処理は、局Ａから局Ｂへの伝送向けの処理と、同一でも異なってもよい。データソース２６８６からのトラヒックデータおよび／またはコントローラ／プロセッサ２６８０からの他のデータ（例えばフィードバック情報）は、ＴＸデータプロセッサ２６８８によって処理（例えば、コード化、インタリーブ、および変調）され、さらに、学習記号と多重化され、かつＴＸ空間プロセッサ２６９０によってステアリング行列を用いて空間的に処理されてよい。ＴＸ空間プロセッサ２６９０からの出力記号は、Ｒ個の変調された信号を生成するために変調器２６５４ａから２６５４ｒによってさらに処理されてよく、変調された信号は、アンテナ２６５２ａから２６５２ｒを介して伝送されてよい。
【００８９】
局Ａでは、局Ｂからの変調された信号がアンテナ２６２４ａから２６２４ｔによって受信され、復調器２６２２ａから２６２２ｔによって処理されてよく、受け取った記号を得る。ＲＸ空間プロセッサ２６４０は、受け取った記号に対して空間整合フィルタリングを実行し、かつデータ記号推定を供給してよい。ＲＸデータプロセッサ２６４２は、データ記号推定をさらに処理し、データ受信装置２６４４に復号データを供給し、かつコントローラ／プロセッサ２６３０にフィードバック情報を供給してよい。プロセッサ２６３０は、フィードバック情報に基づいてステアリング行列を導出してよい。
【００９０】
チャネルプロセッサ２６２８は、局Ｂから受け取った学習記号を処理してよく、ＭＩＭＯチャネル応答を推定してよい。プロセッサ２６２８は、各副搬送波または対象の副搬送波の各グループについてチャネル行列を分解して、対応するビームフォーミング行列を得てよい。プロセッサ２６２８は、各副搬送波または対象の副搬送波の各グループ向けに空間フィルタ行列を導出してもよい。プロセッサ２６２８は、空間整合フィルタリングのために、ＲＸ空間プロセッサ２６４０に空間フィルタ行列を供給してよく、また、局Ｂへのフィードバックのために、コントローラ／プロセッサ２６３０にチャネル行列またはビームフォーミング行列を供給してよい。
【００９１】
コントローラ／プロセッサの２６３０および２６８０は、それぞれ局Ａおよび局Ｂでの動作を制御してよい。メモリ２６３２およびメモリ２６８２は、それぞれ局Ａおよび局Ｂ向けのデータおよびプログラムコードを保存してよい。プロセッサの２６２８、２６３０、２６７８、２６８０および／または他のプロセッサは、例えば図１４の処理１４００、図１６の処理１６００、図１８の処理１８００、図２０の処理２０００、図２２の処理２２００、図２４の処理２４００など、本明細書で説明された処理および機能を実行してよい。
【００９２】
本明細書で説明された技法は、様々な手段によって実施されてよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実施することができる。ハードウェアの実装に関して、この技法を実行するために使用される処理装置は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、利用者書込み可能ゲートアレー（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子装置、本明細書で説明された機能を実行するように設計された他の電子装置、コンピュータ、またはそれらの組合せの範囲内で実施することができる。
【００９３】
ファームウェアおよび／またはソフトウェアの実装に関して、この技術は、本明細書に説明された機能を実行するモジュール（例えば手順、機能など）で実施することができる。ファームウェアおよび／またはソフトウェアの命令は、メモリ（例えば図２６のメモリ２６３２またはメモリ２６８２）に保存され、プロセッサ（例えばプロセッサ２６３０またはプロセッサ２６８０）によって実行されてよい。メモリは、プロセッサの内部または外部に実装されてよい。ファームウェアおよび／またはソフトウェアの命令も、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラム可能読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電気消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、コンパクトディスク（ＣＤ）、磁気式データ記憶装置または光学式データ記憶装置など他のプロセッサ読取り可能媒体に保存されてよい。
【００９４】
本開示の先の説明は、あらゆる当業者が本開示を製作するか使用することが可能になるように提供されたものである。当業者には、本開示への様々な変更形態が容易に明白になるであろう。また、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用することが可能である。したがって、本開示は、本明細書に説明された例および設計に限定されるようには意図されておらず、本明細書に開示された原理および斬新な特徴と一致する最も広い範囲を与えられることになっている。
なお、以下の記載は出願当初の特許請求の範囲の記載に実質的に一致するものである。
［１］
学習要求を受け取り、前記学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送り、ビームフォーミングのための明示的フィードバックの要求を受け取り、第２のサウンドフレームを受け取り、前記第２のサウンドフレームに基づいて前記明示的フィードバックを生成し、かつ前記明示的フィードバックの要求に応答して前記明示的フィードバックを送るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［２］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記明示的フィードバックに基づいて送られるステアリングされたフレームを受け取るように構成される［１］に記載の装置。
［３］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のサウンドフレームから導出された暗示的フィードバックに基づいて送られるステアリングされたフレームを受け取るように構成される［１］に記載の装置。
［４］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のサウンドフレームに基づいて導出された明示的フィードバックを受け取り、前記受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される［１］に記載の装置。
［５］
前記少なくとも１つのプロセッサが、第３のサウンドフレームを受け取り、前記第３のサウンドフレームに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される［１］に記載の装置。
［６］
前記第１および第２のサウンドフレームが、各々学習フィールドおよびデータフィールドを備える［１］に記載の装置。
［７］
前記第１および第２のサウンドフレームが、各々少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を備える［１］に記載の装置。
［８］
前記第１および第２のサウンドフレームが、各々、学習フィールドおよびデータフィールドを有するフレームまたは少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を備える［１］に記載の装置。
［９］
前記明示的フィードバックが、チャネル状態情報（ＣＳＩ）行列、非圧縮のビームフォーミングフィードバック行列、または圧縮済ビームフォーミングフィードバック行列を備える［１］に記載の装置。
［１０］
前記第１および第２のサウンドフレームが、ＩＥＥＥ  ８０２．１１の物理層変換プロトコル（ＰＬＣＰ）のプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）を備える［１］に記載の装置。
［１１］
学習要求を受け取ることと、
前記学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送ることと、
ビームフォーミング向けの明示的フィードバックの要求を受け取ることと、
第２のサウンドフレームを受け取ることと、
前記第２のサウンドフレームに基づいて前記明示的フィードバックを生成することと、
前記明示的フィードバックの要求に応答して前記明示的フィードバックを送ることとを備える方法。
［１２］
前記第１のサウンドフレームから導出された前記明示的フィードバックまたは暗示的フィードバックのいずれかに基づいて送られるステアリングされたフレームを受け取ることをさらに備える［１１］に記載の方法。
［１３］
前記第１のサウンドフレームに基づいて導出された明示的フィードバックを受け取ることと、
前記受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える［１１］に記載の方法。
［１４］
第３のサウンドフレームを受け取ることと、
前記第３のサウンドフレームに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える［１１］に記載の方法。
［１５］
学習要求を受け取るための手段と、
前記学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送るための手段と、
ビームフォーミング向けの明示的フィードバックの要求を受け取るための手段と、
第２のサウンドフレームを受け取るための手段と、
前記第２のサウンドフレームに基づいて前記明示的フィードバックを生成するための手段と、
前記明示的フィードバックの要求に応答して前記明示的フィードバックを送るための手段とを備える装置。
［１６］
前記第１のサウンドフレームから導出された前記明示的フィードバックまたは暗示的フィードバックのいずれかに基づいて送られるステアリングされたフレームを受け取るための手段をさらに備える［１５］に記載の装置。
［１７］
前記第１のサウンドフレームに基づいて導出された明示的フィードバックを受け取るための手段と、
前記受け取った明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出するための手段と、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るための手段とをさらに備える［１５］に記載の装置。
［１８］
第３のサウンドフレームを受け取るための手段と、
前記第３のサウンドフレームに基づいてステアリング情報を導出するための手段と、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るための手段とをさらに備える［１５］に記載の装置。
［１９］
学習要求を受け取るための第１の命令セットと、
前記学習要求に応答して第１のサウンドフレームを送るための第２の命令セットと、
ビームフォーミング向けの明示的フィードバックの要求を受け取るための第３の命令セットと、
第２のサウンドフレームを受け取るための第４の命令セットと、
前記第２のサウンドフレームに基づいて前記明示的フィードバックを生成するための第５の命令セットと、
前記明示的フィードバックの要求に応答して前記明示的フィードバックを送るための第６の命令セットとを備える、保存された命令を含むプロセッサ読取り可能媒体。
［２０］
明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送り、かつ前記ＮＤＰに基づいて導出された前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［２１］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される［２０］に記載の装置。
［２２］
前記第１のフレームが送信要求（ＲＴＳ）フレームを備え、前記少なくとも１つのプロセッサが、送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＮＤＰを前記ＣＴＳフレームのフレーム間の短い隙間（ＳＩＦＳ）時間内に送るように構成される［２０］に記載の装置。
［２３］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＮＤＰのフレーム間の短い隙間（ＳＩＦＳ）時間内に逆方向許可を有する第３のフレームを送り、かつ前記第３のフレームの後に前記第２のフレームを受け取るように構成される［２０］に記載の装置。
［２４］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のフレームまたは前記第３のフレームの中にＮＤＰが後続するというアナウンスを含むように構成される［２３］に記載の装置。
［２５］
明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記ＮＤＰに基づいて導出された前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取ることとを備える方法。
［２６］
前記明示的フィードバックに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える［２５］に記載の方法。
［２７］
前記第１のフレームとして送られた送信要求（ＲＴＳ）フレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取ることであって、前記ＮＤＰが前記ＣＴＳフレームのフレーム間の短い隙間（ＳＩＰＳ）時間内に送られることをさらに備える［２５］に記載の方法。
［２８］
前記ＮＤＰのフレーム間の短い隙間（ＳＩＰＳ）時間内に逆方向許可を有する第３のフレームを送ることであって、前記第２のフレームが前記第３のフレームの後に受け取られることをさらに備える［２５］に記載の方法。
［２９］
前記第１のフレームまたは前記第３のフレームの中に、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含むことをさらに備える［２８］に記載の方法。
［３０］
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を受け取り、前記ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［３１］
前記少なくとも１つのプロセッサが、学習要求を有する第１のフレームを送り、かつ前記学習要求に応答して前記ＮＤＰを受け取るように構成される［３０］に記載の装置。
［３２］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のフレームで逆方向許可を送り、前記第１のフレームの後に第２のフレームを受け取り、かつ前記第２のフレームの後に前記ＮＤＰを受け取るように構成される［３１］に記載の装置。
［３３］
前記第２のフレームが、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含む［３２］に記載の装置。
［３４］
前記第２のフレームが、別のフレームが後続するという指標を含み、前記少なくとも１つのプロセッサが前記第２のフレームの後に第３のフレームを受け取るように構成され、前記第３のフレームが、後続する他のフレームがないという指標を含む［３２］に記載の装置。
［３５］
前記少なくとも１つのプロセッサが、送信要求（ＲＴＳ）フレームを送り、前記ＲＴＳフレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＣＴＳフレームの後に前記第１のフレームを送るように構成される［３０］に記載の装置。
［３６］
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を受け取ることと、
前記ＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記ステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとを備える方法。
［３７］
学習要求を有する第１のフレームを送ることであって、前記学習要求に応答して前記ＮＤＰが受け取られることをさらに備える［３６］に記載の方法。
［３８］
前記第１のフレームで逆方向許可を送ることと、
前記第１のフレームの後に第２のフレームを受け取ることであって、前記ＮＤＰが前記第２のフレームの後に受け取られることとをさらに備える［３７］に記載の方法。
［３９］
学習要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない第１の空データパケット（ＮＤＰ）を送り、かつ前記学習要求に応答して第２のＮＤＰを受け取るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［４０］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のＮＤＰから導出されたステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを受け取るように構成される［３９］に記載の装置。
［４１］
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第２のＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出し、かつ前記第２のステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送るように構成される［３９］に記載の装置。
［４２］
前記第１のフレームが、ＮＤＰが後続するというアナウンスを含む［３９］に記載の装置。
［４３］
前記少なくとも１つのプロセッサが、送信要求（ＲＴＳ）フレームを送り、前記ＲＴＳフレームに応答して送信可（ＣＴＳ）フレームを受け取り、かつ前記ＣＴＳフレームの後に前記第１のフレームを送るように構成される［３９］に記載の装置。
［４４］
学習要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない第１の空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記学習要求に応答して第２のＮＤＰを受け取ることとを備える方法。
［４５］
前記第１のＮＤＰから導出されたステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを受け取ることをさらに備える［４４］に記載の方法。
［４６］
前記第２のＮＤＰに基づいてステアリング情報を導出することと、
前記第２のステアリング情報に基づいてステアリングされたフレームを送ることとをさらに備える［４４］に記載の方法。
［４７］
キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送り、少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送り、前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取り、サウンドフレームを受け取り、前記サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出し、かつ前記チャネル推定および前記明示的フィードバックに基づいてキャリブレーションを実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［４８］
前記サウンドフレームがＮＤＰを備える［４７］に記載の装置。
［４９］
前記サウンドフレームが学習フィールドおよびデータフィールドを備える［４７］に記載の装置。
［５０］
前記第１のフレームが学習要求およびＮＤＰが後続するというアナウンスを含み、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる［４７］に記載の装置。
［５１］
前記少なくとも１つのプロセッサが前記ＮＤＰの後に学習要求を有する第３のフレームを送るように構成され、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる［４７］に記載の装置。
［５２］
キャリブレーションのための明示的フィードバックの要求を有する第１のフレームを送ることと、
少なくとも１つの学習フィールドを有するがデータフィールドを有しない空データパケット（ＮＤＰ）を送ることと、
前記明示的フィードバックを有する第２のフレームを受け取ることと、
サウンドフレームを受け取ることと、
前記サウンドフレームに基づいてチャネル推定を導出することと、
前記チャネル推定および前記明示的フィードバックに基づいてキャリブレーションを実行することとを備える方法。
［５３］
前記第１のフレームが学習要求およびＮＤＰが後続するというアナウンスを含み、前記サウンドフレームが前記学習要求に応答して送られる［５２］に記載の方法。
［５４］
前記ＮＤＰの後に学習要求を有する第３のフレームを送ることであって、前記学習要求に応答して前記サウンドフレームが送られることをさらに備える［５２］に記載の方法。
［５５］
キャリブレーションのためのチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックの要求を受け取り、サウンドフレームを受け取り、前記サウンドフレームに基づいて前記ＣＳＩフィードバックを生成し、副搬送波のグループ化がない最高限精度で前記ＣＳＩフィードバックを送るように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［５６］
前記少なくとも１つのプロセッサが、グループ化フィールドおよび係数サイズフィールドを有する管理フレームで前記ＣＳＩフィードバックを送り、副搬送波をグループ化しないことを示すように前記グループ化フィールドを０に設定し、かつ前記ＣＳＩフィードバックの最高限精度向けの８ビットを示すように前記係数サイズフィールドを３に設定するように構成される［５５］に記載の装置。
［５７］
前記ＣＳＩフィードバックが、伝送に使用可能な複数の副搬送波の各々についてＣＳＩ行列を備える［５５］に記載の装置。
［５８］
キャリブレーションのためのチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックの要請を受け取ることと、
サウンドフレームを受け取ることと、
前記サウンドフレームに基づいて前記ＣＳＩフィードバックを生成することと、
副搬送波のグループ化がない最高限精度で前記ＣＳＩフィードバックを送ることとを備える方法。
［５９］
前記ＣＳＩフィードバックを送る前記のことが、
グループ化フィールドおよび係数サイズフィールドを有する管理フレームで前記ＣＳＩフィードバックを送ることと、
副搬送波をグループ化しないことを示すように前記グループ化フィールドを０に設定することと、
前記ＣＳＩフィードバックの最高限精度向けの８ビットを示すように前記係数サイズフィールドを３に設定することとを備える［５８］に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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