(57)【要約】  本発明は通信システムにおける信号処理技術である。1つの実施例では、複数の信号処理ユニットが、複数のアンテナから受け取った信号を処理する。信号処理ユニットは、動作モード制御信号によって制御される。チャネル推定器は動作モードに従って処理された信号を使用してチャネル応答を推定する。イコライザとコンバイナは、受信信号および推定されたチャネル応答を使用して、均一化され組み合わされた信号を生成する。キャリア対干渉ノイズ比(CINR)推定器は、均一化され組み合わされた信号からCINRを推定する。推定されたCINRは、動作モード制御信号を生成するために使用される。【選択図】    図４
2009538570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作モード制御信号によって制御され、複数のアンテナから受信された複数の信号を処理する複数の信号処理ユニットと、
処理された信号を使用して、動作モードに従ってチャネル応答を推定するチャネル推定器と、
前記チャネル推定器に結合され、前記処理された信号と推定されたチャネル応答とを使用して、均一化され組み合わされた信号を生成するイコライザ・コンバイナと、
前記イコライザ・コンバイナに結合され、前記均一化され組み合わされた信号から、前記動作モード制御信号を生成するために使用されるキャリア対干渉雑音比(CINR)を推定するCINR推定器と、
を備えた装置。
【請求項２】
前記信号処理ユニットの各々は、
複数信号のうちの1つの信号上で無線周波数(RF)機能を実行するRFフロントエンドプロセッサと、
前記RFフロントエンドプロセッサに結合され、前記1つの信号からガードバンドを除去するガードリムーバと、
前記ガードリムーバに結合され、前記1つの信号を、Nデータポイントを有し前記処理された信号に対応する周波数領域信号に変換する周波数領域プロセッサと、
を備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チャネル推定器は、前記推定されたチャネル応答を次式に従って計算する、請求項２に記載の装置。
Hij,k＝Hijの推定（Hijが定義されている場合）
＝0 （それ以外）
ここで、Hijはアンテナiおよびアンテナjに関連するチャネルijの推定、k＝-N/2,...,N/2-1である。
【請求項４】
前記イコライザ・コンバイナに結合され、前記均一化され組み合わされた信号をデ・マップするデ・マッパーと、
前記デ・マッパーに結合され、デ・マップされた信号をデコードするデコーダと、
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
デコードされた信号がメディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって処理される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の信号はマルチ入力マルチ出力(MIMO)直交周波数分割多元接続(OFDMA)標準との互換性を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
割り当てベースを使用して、サブキャリア割り当て信号を生成するサブキャリア割り当てコントローラと、
前記サブキャリア割り当てコントローラに結合され、前記サブキャリア割り当て信号と、チャネル推定器から提供される推定チャネル応答と、キャリア対干渉雑音比(CINR)推定器から提供される推定CINRとを使用して、サブキャリアチャネル状態情報(CSI)信号と、複数のアンテナに関連する複数のアンテナ・パスのうちの１つを選択する動作モード制御信号とを生成する、CSI・マルチ入力マルチ出力(MIMO)コントローラと、
前記CSI・MIMOコントローラに結合され、少なくともマップされた信号Mk、前記サブキャリアCSI信号および前記動作モード制御信号の関数として、送信機ダイバーシティ信号を生成する送信機ダイバーシティプロセッサと、
を備えた装置。
【請求項８】
前記割り当てベースは、サブチャネルの部分使用(PUSC)、オプションのPUSC、AMC、および対応するバースト用の割り当て領域のうちの１つに相当する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記サブキャリア割り当て信号は割り当て情報信号とダイバーシティユニットとを含み、前記割り当て情報信号は前記ダイバーシティユニットに関する情報を含み、前記ダイバーシティユニットはバースト、スロットおよび割り当てユニットのうちの１つである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記CSI・MIMOコントローラは、
前記推定されたチャネル応答を使用して、バンドルbに基づくバンドルCSI信号を生成するバンドルCSI発生器と、
前記バンドルCSI発生器に結合され、前記バンドルCSI信号を使用して、前記サブキャリアCSI信号を生成するサブキャリアCSI発生器と、
を備えた、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記バンドルCSI発生器は、第１および第２のアンテナと関連する第１および第２のアンテナ・パスに対応する第１のバンドルCSI信号BC0,bおよび第２のバンドルCSI信号BC1,bを次式に従って生成する、請求項10に記載の装置。
【数１】
2009538570.tif 000018
【数２】
2009538570.tif 000019
ここで、H00,xb(l)、H01,xb(l)、H10,xb(l)およびH11,xb(l)は推定されたチャネル応答に相当し、Xb={xb(1),...xb(l),...xb(L)}はサブキャリアインデックスのセットであり、xb(l)はb番目のバンドルのl番目のエレメントで、-N/2より大きいかもしくはそれに等しく、かつN/2よりも小さいサブキャリアインデックスを表わす整数値（ただし、Nは正の整数、Lはバンドルbのエレメント数）、また、Bはバンドルの総数を表わし、サブキャリア割り当て信号によって提供される。
【請求項１２】
前記サブキャリアCSI発生器は、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１のサブキャリアCSI信号C0,kおよび第２のサブキャリアCSI信号C1,kを生成する、請求項11に記載の装置。
【数３】
2009538570.tif 000020
【数４】
2009538570.tif 000021
【請求項１３】
前記CSI・MIMOコントローラは、さらに、
前記サブキャリアCSI発生器に結合され、前記サブキャリアCSI信号を使用してオーバーオールCSI信号を生成するオーバーオールCSI発生器と、
前記オーバーオールCSI信号および閾値を使用して前記動作モード制御信号を生成する動作モードコントローラと、
を備えた、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記オーバーオールCSI発生器は、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１のオーバーオールCSI信号PC0および第２のオーバーオールCSI信号PC1を生成する、請求項13に記載の装置。
【数５】
2009538570.tif 000022
【数６】
2009538570.tif 000023
【請求項１５】
前記動作モード発生器は、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の動作モード信号P0および第２の動作モード信号P1を生成する、請求項14に記載の装置。
【数７】
2009538570.tif 000024
【数８】
2009538570.tif 000025
ここで、CINRはCINR推定器によって提供される推定CINRである。
【請求項１６】
前記送信機ダイバーシティプロセッサは、位相整合が使用されているか否かに対応して送信機ダイバーシティモードに従って送信機ダイバーシティ信号を生成し、前記送信機ダイバーシティモードはメディア・アクセス制御（MAC)プロセッサによって提供される、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記送信機ダイバーシティプロセッサは、前記送信機ダイバーシティモードが位相整合が使用されていることを示すとき、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の送信機ダイバーシティ信号T0,kおよび第２の送信機ダイバーシティ信号T1,kを生成する、請求項16に記載の装置。
【数９】
2009538570.tif 000026
【数１０】
2009538570.tif 000027
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1、第１のアンテナが使用されているときはa＝0、第２のアンテナが使用されているときはa＝1である。
【請求項１８】
前記送信機ダイバーシティプロセッサは、前記送信機ダイバーシティモードが位相整合が使用されていないことを示すとき、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の送信機ダイバーシティ信号T0,kおよび第２の送信機ダイバーシティ信号T1,kを生成する、請求項16に記載の装置。
【数１１】
2009538570.tif 000028
【数１２】
2009538570.tif 000029
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項１９】
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって提供される送信データをエンコードするエンコーダと、
前記エンコーダおよび前記サブキャリア割り当てコントローラに結合され、サブキャリアインデックスのための前記エンコードされた送信データを、前記割り当て情報信号に基づいて、次式に従ってマッピングおよび変調するマッパーと、
をさらに備えた、請求項７に記載の装置。
【数１３】
2009538570.tif 000030
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項２０】
前記複数の信号処理ユニットは、
第１のアンテナと関連し、かつ前記送信機ダイバーシティプロセッサに結合され、前記第１の動作モード制御信号を使用して、前記送信機ダイバーシティ信号のうちの第１の送信機ダイバーシティ信号を処理する第１の信号プロセッサと、
第２のアンテナと関連し、かつ前記送信機ダイバーシティプロセッサに結合され、前記第２の動作モード制御信号を使用して、前記送信機ダイバーシティ信号のうちの第２の送信機ダイバーシティ信号を処理する第２の信号プロセッサと、
を備えた、請求項15に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１および第２の信号プロセッサは、それぞれ、
前記第１および第２の送信機ダイバーシティ信号のうちの１つを送信信号に変換する逆周波数領域プロセッサと、
前記逆周波数領域プロセッサに結合され、前記送信信号にガードバンドを挿入するガードインサータと、
前記ガードインサータに結合され、前記送信信号上で無線周波数(RF)機能を実行するRFフロントエンドプロセッサと、
を備えた、請求項20に記載の装置。
【請求項２２】
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって提供される送信データをエンコードするエンコーダと、
前記エンコーダおよび前記サブキャリア割り当てコントローラに結合され、サブキャリアインデックスのための前記エンコードされた送信データを、前記割り当て情報信号に基づいて、次式に従ってマッピングおよび変調し、マッッピングされた信号Mkを提供するマッパーと、
をさらに備えた、請求項7に記載の装置。
【数１４】
2009538570.tif 000031
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項２３】
前記送信機ダイバーシティ信号は、マルチ入力マルチ出力(MIMO)直交周波数分割多元アクセス(OFDMA)標準との互換性を有する、請求項7に記載の装置。
【請求項２４】
複数のアンテナから受信した複数の信号を、動作モード制御信号による制御の下で処理することと、
動作モードに従って、前記処理された信号を使用して、チャネル応答を推定することと、
前記処理された信号および前記推定されたチャネル応答を使用して、均一化され組み合わされた信号を生成することと、
前記均一化され組み合わされた信号から、前記動作モード制御信号を生成するために使用されるキャリア対干渉雑音比(CINR)を推定することと、
を備えた方法。
【請求項２５】
前記複数の信号を処理することは、
前記複数の信号のうちの1つの信号上で無線周波数(RF)機能を実行することと、
前記1つの信号からガードバンドを除去することと、
前記１つの信号を、Nデータポイントを有し前記処理された信号に対応する周波数領域信号に変換することと、
を備えた、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記チャネル応答を推定することは、前記推定されたチャネル応答を次式に従って計算することを備える、請求項25に記載の方法。
Hij,k＝Hijの推定（Hijが定義されている場合）
＝0（それ以外）
ここで、Hijはアンテナiおよびアンテナjに関連するチャネルijの推定、k＝-N/2,...,N/2-1である。
【請求項２７】
前記均一化され組み合わされた信号をデ・マップすることと、前記デ・マップされた信号をデコードすることとをさらに備えた、請求項24に記載の方法。
【請求項２８】
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサを使用して、前記デコードされた信号を処理することをさらに備えた、請求項26に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数の信号は、マルチ入力マルチ出力(MIMO)直交周波数分割多元アクセス(OFDMA)標準との互換性を有する、請求項24に記載の方法。
【請求項３０】
割り当てベースを使用して、サブキャリア割り当て信号を生成することと、
前記サブキャリア割り当て信号と、チャネル推定器から提供される推定チャネル応答と、キャリア対干渉雑音比(CINR)推定器から提供される推定CINRとを使用して、サブキャリアチャネル状態情報(CSI)信号と、複数のアンテナに関連する複数のアンテナ・パスのうちの１つを選択する動作モード制御信号とを生成することと、
少なくともマップされた信号Mk、前記サブキャリアCSI信号および前記動作モード制御信号の関数として、送信機ダイバーシティ信号を生成することと、
を備えた方法。
【請求項３１】
前記割り当てベースは、サブチャネルの部分使用(PUSC)、オプションのPUSC、AMC、および対応するバースト用の割り当て領域のうちの１つに相当する、請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
前記サブキャリア割り当て信号は割り当て情報信号とダイバーシティユニットとを含み、前記割り当て情報信号は前記ダイバーシティユニットに関する情報を含み、前記ダイバーシティユニットはバースト、スロットおよび割り当てユニットのうちの１つである、請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
前記サブキャリアCSI信号および動作モード制御信号を生成することは、
前記推定されたチャネル応答を使用して、バンドルbに基づくバンドルCSI信号を生成することと、
前記バンドルCSI信号を使用して、前記サブキャリアCSI信号を生成することと、
を備えた、請求項30に記載の方法。
【請求項３４】
前記バンドルCSI信号を生成することは、第１および第２のアンテナと関連する第１および第２のアンテナ・パスに対応する第１のバンドルCSI信号BC0,bおよび第２のバンドルCSI信号BC1,bを次式に従って生成することを備えた、請求項33に記載の方法。
【数１５】
2009538570.tif 000032
【数１６】
2009538570.tif 000033
ここで、H00,xb(l)、H01,xb(l)、H10,xb(l)およびH11,xb(l)は推定されたチャネル応答に相当し、Xb={xb(1),...xb(l),...xb(L)}はサブキャリアインデックスのセットであり、xb(l)はb番目のバンドルのl番目のエレメントで、-N/2より大きいかもしくはそれに等しく、かつN/2よりも小さいサブキャリアインデックスを表わす整数値（ただし、Nは正の整数、Lはバンドルbのエレメント数）、また、Bはバンドルの総数を表わし、サブキャリア割り当て信号によって提供される。
【請求項３５】
前記サブキャリアCSI信号を生成することは、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１のサブキャリアCSI信号C0,kおよび第２のサブキャリアCSI信号C1,kを生成する、請求項34に記載の方法。
【数１７】
2009538570.tif 000034
【数１８】
2009538570.tif 000035
【請求項３６】
前記サブキャリアCSI信号を生成することは、さらに、
前記サブキャリアCSI信号を使用してオーバーオールCSI信号を生成することと、
前記オーバーオールCSI信号および閾値を使用して前記動作モード制御信号を生成することと、
を備えた、請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
前記オーバーオールCSI信号を生成することは、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１のオーバーオールCSI信号PC0および第２のオーバーオールCSI信号PC1を生成することを備えた、請求項36に記載の方法。
【数１９】
2009538570.tif 000036
【数２０】
2009538570.tif 000037
【請求項３８】
前記動作モード制御信号を生成することは、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の動作モード信号P0および第２の動作モード信号P1を生成することを備えた、請求項37に記載の方法。
【数２１】
2009538570.tif 000038
【数２２】
2009538570.tif 000039
ここで、CINRはCINR推定器によって提供される推定CINRである。
【請求項３９】
前記送信機ダイバーシティ信号を生成することは、位相整合が使用されているか否かに対応して送信機ダイバーシティモードに従って送信機ダイバーシティ信号を生成することを備え、前記送信機ダイバーシティモードはメディア・アクセス制御（MAC)プロセッサによって提供される、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
前記送信機ダイバーシティ信号を生成することは、前記送信機ダイバーシティモードが位相整合が使用されていることを示すとき、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の送信機ダイバーシティ信号T0,kおよび第２の送信機ダイバーシティ信号T1,kを生成することを備えた、請求項39に記載の方法。
【数２３】
2009538570.tif 000040
【数２４】
2009538570.tif 000041
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1、第１のアンテナが使用されているときはa＝0、第２のアンテナが使用されているときはa＝1である。
【請求項４１】
前記送信機ダイバーシティ信号を生成することは、前記送信機ダイバーシティモードが位相整合が使用されていないことを示すとき、第１および第２のアンテナ・パスにそれぞれ対応して、次式に従って第１の送信機ダイバーシティ信号T0,kおよび第２の送信機ダイバーシティ信号T1,kを生成することを備えた、請求項39に記載の方法。
【数２５】
2009538570.tif 000042
【数２６】
2009538570.tif 000043
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項４２】
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって提供される送信データを符号化することと、
サブキャリアインデックスのための前記符号化された送信データを、前記割り当て情報信号に基づいて、次式に従ってマッピングおよび変調することと、
をさらに備えた、請求項30に記載の方法。
【数２７】
2009538570.tif 000044
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項４３】
前記送信信号を生成することは、
前記第１の動作モード制御信号を使用して、前記送信機ダイバーシティ信号のうちの第１の送信機ダイバーシティ信号を処理することと、
前記第２の動作モード制御信号を使用して、前記送信機ダイバーシティ信号のうちの第２の送信機ダイバーシティ信号を処理することと、
を備えた、請求項38に記載の方法。
【請求項４４】
前記第１および第２の送信機ダイバーシティ信号のうちの１つを処理することは、
前記第１および第２の送信機ダイバーシティ信号のうちの１つを前記送信信号に変換することと、
前記送信信号にガードバンドを挿入することと、前記送信信号上で無線周波数(RF)機能を実行することと、
を備えた、請求項43に記載の方法。
【請求項４５】
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって提供される送信データを符号化することと、
サブキャリアインデックスのための前記符号化された送信データを、前記割り当て情報信号に基づいて、次式に従ってマッピングおよび変調して、マッッピングされた信号Mkを提供することと、
をさらに備えた、請求項30に記載の方法。
【数２８】
2009538570.tif 000045
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項４６】
前記送信機ダイバーシティ信号は、マルチ入力マルチ出力(MIMO)直交周波数分割多元アクセス(OFDMA)標準との互換性を有する、請求項30に記載の方法。
【請求項４７】
複数のアンテナと、
前記アンテナに結合され、無線周波数(RF)送信信号を生成する送信機処理ユニットと、
前記アンテナに結合された受信機処理ユニットと、
を備え、
前記受信機処理ユニットは、
動作モード制御信号によって制御され、前記RF受信信号を処理する複数の信号処理ユニットと、
処理された信号を使用して、動作モードに従ってチャネル応答を推定するチャネル推定器と、
前記チャネル推定器に結合され、前記処理された信号と推定されたチャネル応答とを使用して、均一化され組み合わされた信号を生成するイコライザ・コンバイナと、
前記イコライザ・コンバイナに結合され、前記均一化され組み合わされた信号から、前記動作モード制御信号を生成するために使用されるキャリア対干渉雑音比(CINR)を推定するCINR推定器と、
を備えたシステム。
【請求項４８】
前記受信信号処理ユニットの各々は、
前記信号のうちの1つの信号上で無線周波数(RF)機能を実行するRFフロントエンドプロセッサと、
前記RFフロントエンドプロセッサに結合され、前記信号のうちの1つの信号からガードバンドを除去するガードリムーバと、
前記ガードリムーバに結合され、前記1つの信号を、Nデータポイントを有し前記処理された信号に対応する周波数領域信号に変換する周波数領域プロセッサと、
を備えた、請求項47に記載のシステム。
【請求項４９】
前記チャネル推定器は、前記推定されたチャネル応答を次式に従って計算する、請求項48に記載のシステム。
Hij,k＝Hijの推定（Hijが定義されている場合）
＝0（それ以外）
ここで、Hijはアンテナiおよびアンテナjに関連するチャネルijの推定、k＝-N/2,...,N/2-1である。
【請求項５０】
前記受信機処理ユニットは、
前記イコライザ・コンバイナに結合され、前記均一化され組み合わされた信号をデ・マップするデ・マッパーと、
前記デ・マッパーに結合され、デ・マップされた信号をデコードするデコーダと、
をさらに備える、請求項47に記載のシステム。
【請求項５１】
前記送信機処理ユニットは、
割り当てベースを使用して、サブキャリア割り当て信号を生成するサブキャリア割り当てコントローラと、
前記サブキャリア割り当てコントローラに結合され、前記サブキャリア割り当て信号と、チャネル推定器から提供される推定チャネル応答と、キャリア対干渉雑音比(CINR)推定器から提供される推定CINRとを使用して、サブキャリアチャネル状態情報(CSI)信号と、複数のアンテナに関連する複数のアンテナ・パスのうちの１つを選択する動作モード制御信号とを生成する、CSI・マルチ入力マルチ出力(MIMO)コントローラと、
前記CSI・MIMOコントローラに結合され、少なくともマップされた信号Mk、前記サブキャリアCSI信号および前記動作モード制御信号の関数として、送信機ダイバーシティ信号を生成する送信機ダイバーシティプロセッサと、
を備えた、請求項47に記載のシステム。
【請求項５２】
前記CSI・MIMOコントローラは、
前記推定されたチャネル応答を使用して、バンドルbに基づくバンドルCSI信号を生成するバンドルCSI発生器と、
前記バンドルCSI発生器に結合され、前記バンドルCSI信号を使用して、前記サブキャリアCSI信号を生成するサブキャリアCSI発生器と、
を備えた、請求項51に記載のシステム。
【請求項５３】
前記CSI・MIMOコントローラは、さらに、
前記サブキャリアCSI発生器に結合され、前記サブキャリアCSI信号を使用してオーバーオールCSI信号を生成するオーバーオールCSI発生器と、
前記オーバーオールCSI信号および閾値を使用して前記動作モード制御信号を生成する動作モードコントローラと、
を備えた、請求項52に記載のシステム。
【請求項５４】
前記送信機ダイバーシティプロセッサは、位相整合が使用されているか否かに対応して、送信機ダイバーシティモードに従って送信機ダイバーシティ信号を生成し、前記送信機ダイバーシティモードはメディア・アクセス制御（MAC)プロセッサによって提供される、請求項51に記載のシステム。
【請求項５５】
前記送信機処理ユニットは、さらに、
メディア・アクセス制御(MAC)プロセッサによって提供される送信データをエンコードするエンコーダと、
前記エンコーダおよび前記サブキャリア割り当てコントローラに結合され、サブキャリアインデックスのための前記エンコードされた送信データを、前記割り当て情報信号に基づいて、次式に従ってマッピングおよび変調するマッパーと、
を備えた、請求項51に記載のシステム。
【数２９】
2009538570.tif 000046
ここで、k＝-N/2,...,N/2-1。
【請求項５６】
前記送信機処理ユニットは、
前記動作モード制御信号を使用して、前記送信機ダイバーシティ信号からの選択されたアンテナに対応する前記アンテナのうちの１つへの送信信号を生成する、前記複数のアンテナ・パスに関連する複数の送信信号処理ユニットをさらに備えた、請求項51に記載のシステム。
【請求項５７】
前記送信信号処理ユニットの各々は、
前記送信機ダイバーシティ信号のうちの１つを送信信号に変換する逆周波数領域プロセッサと、
前記逆周波数領域プロセッサに結合され、前記送信信号にガードバンドを挿入するガードインサータと、
前記ガードインサータに結合され、前記送信信号上で無線周波数(RF)機能を実行するRFフロントエンドプロセッサと、
をさらに備えた、請求項56に記載のシステム。
【請求項５８】
前記RF送信および受信信号は、マルチ入力マルチ出力(MIMO)直交周波数分割多元アクセス(OFDMA)標準との互換性を有する、請求項47に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の実施例は通信分野に関し、特にMIMO OFDMA通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
MIMO OFDMAシステムは、有線、無線あるいはモバイル通信の次世代の重要な技術としてポピュラーになっている。電気電子学会(IEEE)は、モバイルBWAシステムのためのIEEE 802.16eのような、MIMO OFDMAを使用した固定およびモバイルの広帯域無線アクセス(BWA)システムのためのエアーインターフェースをサポートするいくつかの標準を提供した。
【０００３】
MIMO OFDMAのシステム設計に向けた挑戦の1つは送信機ダイバーシティ(transmitter diversity)である。送信機ダイバーシティを提供する既存の技術は多くの欠点を有している。1つの技術は時空間符号化(space time coding)(STC)方式を使用する。STC方式は、符号化利得だけでなく、空間および時間的なダイバーシティも利用する。この技術は、加算性ホワイトガウスノイズ(AWGN)チャネルのようなマルチパスチャネルがないところでは性能劣化を受け、STC方式をサポートする特別の標準を要求し、そして最大サービス範囲を制限する。別の技術は、ビーム形成ベースのシステムのための等電力結合最大比合成法(an equal power joint maximum ratio combining method)を使用する。この技術は複雑で、重みベクトルのための複雑な解法を要求し、また、測定のための複雑な手続きを必要とする。他にも多くの技術が提案されているが、これらの技術は、基地局(BS)と移動局(MS)との間で時間領域処理、対話型処理、ハンドシェーキングあるいは共同作業のような複雑な処理を要求する。
【発明の開示】
【概要】
【０００４】
本発明の実施例は通信システムにおいて信号を処理する技術である。1つの実施例では、複数の信号処理ユニットが、複数のアンテナから受け取った信号を処理する。信号処理ユニットは、動作モード制御信号によって制御される。チャネル推定器は動作モードに従って処理された信号を使用してチャネル応答を推定する。イコライザとコンバイナは、受信信号および推定されたチャネル応答を使用して、均等化され結合された信号を生成する。キャリア対干渉ノイズ比(CINR)推定器は、均等化され結合された信号からCINRを推定する。推定されたCINRは、動作モード制御信号を生成するために使用される。別の実施例では、サブキャリア割り当てコントローラが、割り当てベース(allocation base)を使用して、サブキャリア割り当て信号を生成する。チャネル状態情報(CSI)とマルチプル入出力(MIMO)コントローラは、サブキャリア割り当て信号、チャネル推定器によって提供される推定チャネル応答(estimated channel response)、およびCINR推定器によって提供される推定CINR(estimated CINR)を用いて、サブキャリアCSI信号と動作モード制御信号を生成する。動作モード制御信号は、複数のアンテナに関連した複数のアンテナ・パスのうちの1つを選択する。送信機ダイバーシティプロセッサは、少なくとも1つのマップされた信号Mk、サブキャリアCSI信号、および動作モード制御信号の機能として、送信機ダイバーシティ信号を生成する。
【０００５】
以下の記述では、多くの特定の詳細が述べられる。しかしながら、本発明の実施例はこれらの特定の詳細なしで実行されてもよいことが理解される。他の場合にあっては、よく知られた回路、構造および技術はこの記述の理解を不明瞭にしないようにするために、示されていない。
【０００６】
本発明の1つの実施例はプロセスとして記述され、それは通常、フローチャート、フローダイアグラム、構成ダイアグラム、あるいはブロックダイヤグラムとして描かれる。フローチャートは動作を連続するプロセスとして記載されてもよいが、動作の多くは並列的にあるいは同時に実行することができる。フローチャート中のループあるいは繰り返しは、単一の繰り返しで記述されている。単一もしくは複数のループインデックス、単一もしくは複数のカウンターは、関連するカウンターあるいはポインターを更新するために維持されることが理解される。さらに、動作の順序は再アレンジされてもよい。プロセスは、そのオペレーションが完成するときに終了する。プロセスは方法、プログラム、手続きなどに対応する。ブロックダイヤグラムは、要素、アイテム、コンポーネント、デバイス、ユニット、サブユニット、構造、方法、プロセス、機能、動作、機能性あるいはタスクなどを記述するブロックあるいはモジュールを含む。機能性または動作は、自動的にあるいは手動で行なわれる。
【０００７】
本発明の実施例は、MIMO OFDMA技術に基づく有線および無線通信のための送信機処理ユニットおよび受信機処理ユニットを含む。受信機処理ユニットは、チャネル応答推定およびCINRの推定を送信機処理ユニットに提供する。送信機処理ユニットは、推定されたチャネル応答およびCINRを使用して、送信機アンテナ・パスを選択することにより、送信機ダイバーシティを提供する。送信機ダイバーシティは、与えられたバンドルに対して他の送信機アンテナ・パスよりも良いCSIを持った送信機アンテナ・パスを選択することによって達成される。バンドルはサブキャリア・インデックスのセットである。
【０００８】
本技術は、単純なアーキテクチャー、良好な性能、電力消費の削減を含む多くの長所を持ち、また、特別の標準仕様を要求しない。本発明の実施例は、以下の記述ならびに本発明の実施例を例示するために使用される添付の図面への言及によって、十分に理解されよう。
【詳細な説明】
【０００９】
図1は、本発明の1つの実施例が実行することができるシステム100を例示する図である。システム100は基地局(BS)110および多数の移動局を含む。説明の目的のために、2つの移動局120および130だけが示される。当業者によって知られているように、任意の数の移動局が使用され得る。
【００１０】
基地局110は、多数のアンテナ1150〜115I-1を有する。移動局(MS)120は、多数のアンテナ1250〜125L-1を有する。MS 130は、多数のアンテナ1350〜135M-1を有する。I、LおよびMは任意の正の整数である。MS 120または130は、携帯電話、モバイル携帯情報端末(PDA)、モバイル・ハンドヘルド・デバイスあるいはコンピュータのような、任意のモバイルユニットあるいはサブシステムを表わす。1つの実施例では、BS 110、MS 120および130は、IEEE 802.16eのようなMIMO OFDMA標準と互換性をもつ。
【００１１】
MS 120は、ユーザインターフェース140、入力エントリーデバイス145、表示エレメント150、通信ユニット160およびコントローラ170を含む。ユーザインターフェース140は、ユーザにインターフェースを提供する。それは、グラフィックス・ユーザインターフェース(GUI)、メニュー、アイコンなどを含む。入力エントリーデバイス145は、ユーザがデータまたはコマンドを入力することを可能にするために、キーボード、ポインティングデバイス(例えばスタイラス)、マウスなどのような任意の入力エントリーデバイスを含む。表示エレメント150はディスプレイを提供する。それは、薄膜トランジスタ(TFT)液晶ディスプレイ(LCD)、カラー超ねじれネマチック(CSTN)、二層超ねじれネマチック(DSTN)、高機能アドレシング(HPA)あるいは他の能動もしくは受動のマトリックスディスプレイのような、移動装置にふさわしい任意のタイプのディスプレイである。通信ユニット160は、アンテナ1250〜125L-1を介してデータを受信し、送信する。通信ユニット160は、送信機ダイバーシティを提供し、チャネル応答推定およびCINR推定を用いて、複数のアンテナ・パスから１つのアンテナ・パスを選択する。コントローラ170は、送受信データの処理、入力エントリーデバイス145および／または表示エレメント150の制御、およびその他のハウスキーピング・タスクの実行を含む、MS 120の動作を制御する。それは、プロセッサ、デジタル信号プロセサ、マイクロ・コントローラ、およびそれと関連するメモリおよび周辺機器を含む。
【００１２】
図2は、本発明の1つの実施例に従って、2x2 MIMO OFDMAシステム200を例示する図である。システム200は、BS 110およびMS 120を含む。システム200は、BS 110およびMS 120の各々が2本のアンテナを有する例示システムである。BS 110およびMS 120のそれぞれは、図1に示されるように任意の数のアンテナを持つことが意図される。
【００１３】
BS 110は、BSのアンテナ0および1にそれぞれ対応する2本のアンテナ1150および1151を有する。MS 120は、MSのアンテナ0および1にそれぞれ対応する2本のアンテナ1250および1251を有する。MS 120は図1に示されるような通信ユニット160を含む。明瞭のために、全てのエレメントまたはコンポーネントが示されているわけではない。
【００１４】
BS 110は、BSの動作モードに応じて、アンテナ1150および1151の両方、あるいは1つを活性化する。同様に、MS 120は、MSの動作モードに応じて、アンテナ1250および1251の両方、あるいは1つを活性化する。BS 110あるいはMS 120のいずれかにおいて使用されるべきいくつのアンテナを活性化するかの決定は、標準ベースあるいは非標準ベースのシステム動作モードに依存する。
【００１５】
BS 110とMS 120との間の通信は、アンテナ1150と1250との間のH00、アンテナ1150と1251との間のH01、アンテナ1151と1250との間のH10、およびアンテナ1151と1251との間のH11の、4つのチャネルを通して実行される。アンテナ1150、1151、1250および1251の任意の状態構成が可能である。
【００１６】
表1は、アンテナ1150、1151、1250および1251の状態によって可能なシステム構成のすべてを示す。アンテナの状態は、活性もしくは不活性である。活性状態は、アンテナが積極的に信号を送受信している状態に相当する。不活性状態は、アンテナが積極的に信号を送受信しておらず、あるいはパワー・ダウンまたは省電力モードに相当する。
【表１】
2009538570.tif 000003
【００１７】
図3は、本発明の1つの実施例に従って図1に示される通信ユニット160を例示する図である。通信ユニット160は、受信機処理ユニット310、送信機処理ユニット320およびメディア・アクセス制御(MAC)プロセッサ330を含む。「受信機」、「送信機」という用語の名称は、主として明瞭さのためである。受信機処理ユニット310中のエレメントは送信機処理ユニット320に属してもよく、またその逆でもよい。
【００１８】
受信機処理ユニット310は、ダウンリンク(DL)受信パスを介してアンテナ1250および1251から受信されたRF信号を処理する。それは、デコードされた信号あるいはベース・バンド・データ・ストリームをMACプロセッサ330に供給する。さらに、それは、CINR推定とチャネル応答推定を送信機処理ユニット320に供給する。
【００１９】
送信機処理ユニット320は、MACプロセッサ330から送信データ、送信機ダイバーシティモードおよび割り当てベースを受け取り、アンテナ1250および1251からアップリンク(UL)送信パスを介して送信するためのRF送信信号を生成する。送信機処理ユニット320は、送信機ダイバーシティ技術によって送信するためのアンテナの１つを選択するために、動作モード制御信号を提供する。
【００２０】
MACプロセッサ330は、受信機処理ユニット310からのデコードされた信号と送信機処理ユニット320へ送られるべき送信データ上でデータ処理を行なう。さらに、それは、送信機ダイバーシティのモードを選ぶために送信機ダイバーシティモードを提供する。さらに、それは、送信機処理ユニット320用の割り当てベースを提供する。
【００２１】
図4は、本発明の1つの実施例に従って図3に示される受信機処理ユニット310を例示する図である。受信機処理ユニット310は受信信号処理ユニット410および420、チャネル推定器430、イコライザおよびコンバイナ440、CINR推定器450、デ・マッパー(de-mapper)460およびデコーダ470を含む。
【００２２】
信号処理ユニット410および420は、それぞれ、アンテナ1250および1251に接続される。それらは、アンテナ1250および1251に関連するアンテナ・パスを定義する。信号処理ユニット410および420の各々は、送信機処理ユニット320によって提供される動作モード制御信号P0およびP1の制御の下で、対応するアンテナから受け取られた信号を処理する。動作モード制御信号は、アンテナ1250および1251、信号処理ユニット410および420を、任意のコンビネーションにおいて活性モードもしくは不活性モードにセットする。活性モードでは、アンテナ1250および1251、信号処理ユニット410および420は、通常の動作状態にある。不活性モードにおいては、アンテナ1250および1251、信号処理ユニット410および420は、電力セーブあるいは電力低下の状態にある。信号処理ユニット410および420は、周波数領域信号R0,kおよびR1,kをそれぞれ生成する。
【００２３】
チャネル推定器430は、動作モードに従って、信号処理ユニット410および420からの処理信号R0,kおよびR1,kを使用して、チャネル応答を推定する。チャネル推定器は次の式に従って推定チャネル応答を計算する:
【数３０】
2009538570.tif 000004
【００２４】
ここで、Hij はアンテナiおよびアンテナjに関連するチャネルijの推定、i,j＝0,1、k＝-N/2, ...,N/2-1、ただしNは信号処理ユニット410および420で使用されるサブキャリアポイントの総数に相当する正の整数である。
【００２５】
例えば、システム構成が1x2 MIMOシステムで、MIMOの動作モードが、活性のBSアンテナ1150、不活性のBSアンテナ1151、活性のMSアンテナ1250および活性のMSアンテナ1251に相当すると仮定すると、表1に示されるように、この動作モードは2つの利用可能なチャネルH00およびH01に相当する。この場合、上記の式(1)から、推定されたチャネル応答H00,kおよびH01,kはある有効な値を持つが、推定されたチャネル応答H10,kおよびH11,kは0の値を持つ。
【００２６】
イコライザ・コンバイナ440は、処理された信号R0,kおよびR1,k、およびチャネル推定器430によって提供されたチャネル応答推定Hij,kを使用して、均一化され組み合わされた信号を生成する。さらに、それはMIMOの動作モードによって制御される。例えば、2x2 MIMOの場合には、イコライザ・コンバイナ440は、R0,k とR1,kを均一化して組み合わせるために、推定されたチャネル応答H00,k、H01,k、H10,kおよびH11,kを使用する。1x1 MIMOの場合には、イコライザ・コンバイナ440は、単にR0,k を均一化するために、推定されたチャネル応答H00だけを使用する。
【００２７】
CINR推定器450は、均一化され、組み合わされた信号からCINRを推定する。推定されたCINRは、送信機処理ユニット320における動作モード制御信号を生成するために使用される。
【００２８】
デ・マッパー460は、均一化され組み合わされた信号をデマッピングする。デコーダ470はデマッピングされた信号をデコードする。デコードされた信号は、その後、MACプロセッサ330によって処理される。
【００２９】
図5は、本発明の1つの実施例に従って図4に示される受信信号処理ユニット410/420を例示する図である。受信信号処理ユニット410/420は、RFフロントエンド・プロセサ510、ガードリムーバ(guard remover)520および周波数領域プロセッサ530を含む。
【００３０】
RFフロントエンド・プロセサ510は、対応する受信RF信号上でRF機能を実行する。RF機能は、RF信号条件付け、フィルタリング、ダウン・コンバージョン、および、アナログ／デジタル変換を含む。ガードリムーバ520は、受信信号からガードインターバルを除去する。
【００３１】
周波数領域プロセッサ530は、受信信号をNデータポイントを有する周波数領域信号に変換する。周波数領域信号は、処理された信号Ri,kに相当する。ここで、i=0,1である。それらは、イコライザ・コンバイナ430およびチャネル推定器440に送られる。1つの実施例では、周波数領域プロセッサ530は、対応する受信データストリームの高速フーリエ変換(FFT)を計算する。ここで、FFTサイズはNである。
【００３２】
図6は、本発明の1つの実施例に従って図3に示される送信機処理ユニット320を例示する図である。送信機処理ユニット320は、サブキャリア割り当てコントローラ610、エンコーダ620、マッパー630、チャネル状態情報(CSI)および複数入出力(MIMO)コントローラ640、送信ダイバーシティプロセッサ650、および送信信号処理ユニット660および670を含む。
【００３３】
サブキャリア割り当てコントローラ610は、MACプロセッサ330からの割り当てベースを使用して、サブキャリア割り当て信号を生成する。サブキャリア割り当て信号は、割り当て情報信号SallocおよびダイバーシティユニットBunitを含む。割り当て情報信号は、ダイバーシティユニットに関する情報を含む。ダイバーシティユニットBunitは、バースト、スロットおよび割り当てユニットのうちの1つである。割り当てベースは、図7でさらに説明される。
【００３４】
エンコーダ620は、MACプロセッサ330によって提供される送信データをコード化する。マッパー630は、割り当て情報信号に基づいて、サブキャリアインデックス用のコード化された送信データを次式に従ってマッピングおよび変調して、マッピング信号Mkを提供する。
【数３１】
2009538570.tif 000005
【００３５】
ここで、k=−N/2,...,N/2-1である。
【００３６】
2x2 MIMOについては、CSI・MIMOコントローラ640は、サブキャリア割り当て信号、チャネル推定器440によって提供された推定チャネル応答、およびCINR推定器470によって提供された推定CINRを使用して、アンテナ1250および1251に応じて、それぞれサブキャリアCSI信号C0,kおよびC1,kと動作モード制御信号P0およびP1を生成する。動作モード制御信号P0およびP1は、アンテナ1250および1251に関連するアンテナ・パスのうちの1つを選択する。アンテナ・パスは送信信号処理ユニット660および670に相当する。動作モード制御信号P0およびP1は、アンテナ1250あるいは1251が活性か不活性かどうか示すための2つの値（活性もしくは不活性）を仮定することができる。サブキャリアCSI信号C0,kおよびC1,kおよび動作モード制御信号P0およびP1の計算の詳細は、図8に示される。
【００３７】
[0044] 送信機ダイバーシティプロセッサ650は、少なくともマップされた信号Mk、サブキャリアCSI信号および動作モード制御信号の機能として、送信機ダイバーシティ信号を生成する。送信機ダイバーシティプロセッサ650は、位相整合(phase alignment)が使用されるかどうかに対応して、送信機ダイバーシティモードに従って送信機ダイバーシティ信号を生成する。送信機ダイバーシティモードは、MACプロセッサ330によって提供される。
【００３８】
2x2 MIMOについては、送信機ダイバーシティプロセッサ650は、送信機ダイバーシティモード(TxD)に従って、第１および第２のアンテナ・パスに対応して、それぞれ、第１の送信機ダイバーシティ信号T0,kおよび第２の送信機ダイバーシティ信号T1,kを生成する。TxDが位相整合が使われていることを示す場合、T0,kおよびT1,kは次の式によって決定される:
【数３２】
2009538570.tif 000006
【数３３】
2009538570.tif 000007
【００３９】
ここで、k=−N/2,...,N/2−１、第1のアンテナ1250が使用される場合はａ＝0、第２のアンテナ1251が使用される場合はａ=1であり、H*ij,kは、Hij,kの複素共役を示し、|Hij,k|はHij,kの大きさである。Hij,kは上記の式(1)によって決定される。
【００４０】
TxDが、位相整合が使用されないことを示す場合、T0,kおよびT1,kは次の式によって決定される:
【数３４】
2009538570.tif 000008
【数３５】
2009538570.tif 000009
【００４１】
ここで、k=−N/2,...,N/2−1である。
【００４２】
送信機信号処理ユニット660および670は、送信用のアンテナ・パスに対応する。送信機信号処理ユニット660はアンテナ1250に関連しており、第１の動作モード制御信号P0を使用して、送信機ダイバーシティ信号の第１の送信ダイバーシティ信号T0,kを処理する。送信機信号処理ユニット670はアンテナ1251に関連しており、第２の動作モード制御信号P1を使用して、送信機ダイバーシティ信号の第２の送信ダイバーシティ信号T1,kを処理する。
【００４３】
図7は、本発明の1つの実施例に従って、UL割り当てを例示する図である。UL割り当ては、システム中で使用される割り当てベースを示す。
【００４４】
IEEE 802.16e標準によれば、フレーム構造は多くのフレームを有する。n番目のフレームは、DLサブフレーム、ULサブフレーム、送信−受信遷移ギャップ(TTG)および受信−送信遷移ギャップ(RTG)から成る。DLサブフレームは、プリアンブル、フレーム制御ヘッダー(FCH)、DLマップおよびいくつかのDLバーストから成る。ULサブフレームは、範囲のある(ranging)サブチャネルおよびいくつかのULバーストから成る。
【００４５】
DLおよびULバーストは、それぞれ、サブキャリア軸およびOFDMシンボル軸によって定義される二次元平面において定義される。i番目のULバースト710は、1つ、もしくは１つより多くのスロット720jから成る。各スロット720jは、全て同じ構造のいくつかの割り当てユニット730kから成る。基本的な割り当てユニットとして、3つの異なるUL割り当てユニットがあり、それらは、サブチャネルの部分的な使用(PUSC)740、オプションのPUSC 750およびAMC割り当て760である。
【００４６】
PUSC割り当てユニットは4つのサブキャリアおよび3つのシンボルからなる。タイル(4x3)に4つのパイロッサブキャリアPと8つのデータサブキャリアがある。UL PUSC置換法(UL PUSC permutation method)では、１スロットは6枚のタイル(4x3)から構成される。オプションのPUSC割り当てユニットは、3つのサブキャリアおよび3つのシンボルからなる。タイル(3x3)に1つのパイロットサブキャリアPと8つのデータサブキャリアがある。ULオプションPUSC置換法では、１スロットは6枚のタイル(3x3)から構成される。UL AMC割り当てユニットは、9つのサブキャリアと1つのシンボルからなる。１つのビン(9x1)に、1つのパイロットサブキャリアPと8つのデータサブキャリアがある。UL AMC置換法では、１スロットは割り当て領域にわたって1x6(サブキャリア軸×シンボル軸)ビン(9x1)、2x3ビン(9x1)、3x2ビン(9x1)あるいは連続する6つのビン(9x1)から構成される。
【００４７】
図8は、本発明の1つの実施例に従って、図6に示されたCSI・MIMOコントローラ640を例示する図である。CSI・MIMOコントローラ640は、バンドルCSI発生器810、サブキャリアCSIチャネル発生器820、オーバーオールCSI発生器830、および動作モードコントローラ840を含む。
【００４８】
バンドルCSI発生器810は、推定されたチャネル応答を使用して、バンドルbに基づいてバンドルCSI信号を生成する。バンドルCSI発生器810は、第1および第2のアンテナにそれぞれ関連する第1および第2アンテナ・パスに対応して、次の式に従って、第１のバンドルCSI信号BC0,bと第２のバンドルCSI信号BC1,bを生成する：
【数３６】
2009538570.tif 000010
【数３７】
2009538570.tif 000011
【００４９】
ここで、H00,xb(l)、H01,xb(l)、H10,xb(l)およびH11,xb(l)は推定されたチャネル応答に対応し、Xb={xb(1),...xb(l),...xb(L)}は、1セットのサブキャリア・インデックスであり、xb(l)はb番目のバンドルのl番目の要素で、−N/2に等しいかそれよりも大きくN/2より小さいサブキャリアインデックスを表わす整数値を持つ。ただし、Nは正の整数で、Lはバンドルbのエレメント数、またBはバンドルの総数を表わし、サブキャリア割り当て信号によって提供される。
【００５０】
サブキャリアCSI発生器820は、バンドルCSI信号を使用して、サブキャリアCSI信号C0,kおよびC1,kを生成する。サブキャリアCSI発生器820は、次の式に従って、それぞれ第１および第２のアンテナ・パスに対応して、第１のサブキャリアCSI信号C0,kおよび第２のサブキャリアCSI信号C1,kを生成する:
【数３８】
2009538570.tif 000012
【数３９】
2009538570.tif 000013
【００５１】
オーバーオールCSI発生器830は、サブキャリアCSI信号C0,kおよびC1,kを使用して、オーバーオールCSI信号を生成する。オーバーオールCSI発生器830は、次の式に従って、それぞれ第１および第２のアンテナ・パスに対応して、第１のオーバーオールCSI信号PC0および第２のオーバーオールCSI信号PC1を生成する：
【数４０】
2009538570.tif 000014
【数４１】
2009538570.tif 000015
【００５２】
動作モードコントローラ840は、オーバーオールCSI信号および閾値THRCINRを使用して、動作モード制御信号を生成する。閾値THRCINRは、チャネル状態あるいは変調のタイプによって選択することができる。動作モードコントローラ840は、次の式に従って、それぞれ第１および第２のアンテナ・パスに対応して、第１の動作モード信号P0および第２の動作モード信号P1を生成する：
【数４２】
2009538570.tif 000016
【数４３】
2009538570.tif 000017
【００５３】
ここで、CINRはCINR推定器470によって提供される推定CINRである。
【００５４】
動作モード制御信号P0およびP1は、推定されたCINRおよびCSIを使用して、アンテナ・パスの数を調節するために使用することができる。従って、通信ユニット160の電力消費量は縮小あるいは最小化される。これは、特に、携帯型のモバイル無線装置に役立つ。
【００５５】
図9は、本発明の1つの実施例に従って送信信号処理ユニット660/670を例示する図である。送信信号処理ユニット660/670は逆周波数領域プロセッサ910、ガードインサータ920およびRFフロントエンドプロセッサ930を含む。
【００５６】
逆周波数領域プロセッサ910は、第１および第２の送信機ダイバーシティ信号のうちの1つを送信信号に変換する。1つの実施例では、逆周波数領域プロセッサ910は、Nの逆FFTサイズを使用して、送信ダイバーシティ信号の逆FFTを計算する。ガードインサータ920は、送信信号にガードバンドを挿入する。
【００５７】
RFフロントエンドプロセッサ930は送信信号上でRF機能を実行する。RF機能は、デジタル/アナログ変換、RF信号調整、フィルタリングおよびアップコンバーションを含み得る。
【００５８】
上に議論されたように、本発明の中で使用される送信機ダイバーシティスキームは、標準仕様(例えばIEEE 802.16e)を変更せずに、任意のシステムに適用することができる。言い換えれば、標準に合致するいかなる受信機も、送信信号を受け取り、デ・マップし、復調し、デコードすることができる。さらに、通信ユニット160は2本のアンテナに制限されない。上記の議論は任意の数のアンテナにまで拡張することができる。通信ユニット160の構成は、それに従って変更可能である。
【００５９】
本発明の実施例の要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアあるいはそれの任意の組み合わせによってインプリメントすることができる。用語ハードウェアは、一般に、電子、電磁気、光学、電気光学で、機械的、電気機械的な部品、コンポーネントあるいはデバイスのような、物理的な構造を有する要素を指す。用語ソフトウェアは、一般に、論理的な構造、方法、手続き、プログラム、ルーチン、プロセス、アルゴリズム、定式、機能、表現などを指す。用語ファームウェアは、一般に、論理的な構造、方法、手続き、プログラム、ルーチン、プロセス、アルゴリズム、定式、機能、表現などを指し、それはハードウェア構造(例えばフラッシュ・メモリー)中にインプリメントあるいは一体化される。ファームウェアの例としては、マイクロコード、書き込み可能なコントロール蓄積、マイクロプログラムされた構造を含む。ソフトウェアまたはファームウェア中でインプリメントされた時、本発明の実施例の要素は、本質的に必要なタスクを行なうコードセグメントである。そのソフトウェア/ファームウェアは、本発明の1つの実施例に記述されたオペレーションを実行する実際のコード、あるいはオペレーションをエミュレートもしくはシミュレートするコードを含む。プログラムあるいはコードセグメントは、プロセッサもしくはマシンアクセス可能なメディアに格納され、あるいはキャリア波中に含まれたコンピュータデータ信号あるいはキャリアによって変調された信号によって、送信メディアを通して送信される。「プロセッサが判読可能またはアクセス可能な媒体」あるいは「機械可読またはアクセス可能な媒体」は、情報を格納、送信、あるいは転送することができる任意の媒体を含む。プロセッサが判読可能あるいは機械がアクセス可能な媒体の例としては、電子回路、半導体記憶装置、読み出し専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、消去可能なROM(EROM)、消去可能なプログラマブルROM(EPROM)、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク(CD)ROM、光ディスク、ハードディスク、光ファイバー媒体、無線周波数(RF)リンクなどを含む。コンピュータデータ信号は、電子ネットワークチャネル、光ファイバー、空気、電磁気、RFリンクなど のような伝送媒体上を伝播することができる任意の信号を含む。コードセグメントは、インターネット、イントラネットなどのようなコンピュータネットワークを介してダウンロードされてもよい。機械アクセス可能な媒体は製造品中に具体化されてもよい。機械アクセス可能な媒体は、機械によってアクセスされた時、機械に上述されたオペレーションを実行させるデータを含んでもよい。機械アクセス可能な媒体は、さらにそこに埋め込まれたプログラムコードを含んでもよい。プログラムコードは、上述されたオペレーションを実行するために機械可読のコードを含んでもよい。ここでの用語「データ」は、機械可読の目的のためにエンコードされる任意のタイプの情報を指す。したがって、それはプログラム、コード、データ、ファイルなどを含む。
【００６０】
本発明の実施例のすべてあるいは一部は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはファームウェア、あるいはそれの任意の組み合わせによってインプリメントされ得る。ハードウェア、ソフトウェアあるいはファームウェア要素は、互いに結合された、いくつかのモジュールを持ってもよい。ハードウェアモジュールは、機械的、電気的、光学、電磁気、あるいは任意の物理的接続によって別のモジュールに結合される。ソフトウェアモジュールは、関数、手続き、方法、サブプログラム、サブルーチンコール、ジャンプ、リンク、パラメータ、変数および引数渡し(argument passing)、関数リターンなどによって別のモジュールに結合される。ソフトウェアモジュールは、変数、パラメータ、引数、ポインターなどを受け取るために、および／または、結果、最新の変数、ポインターなどを生成もしくは通す(pass)ために、別のモジュールに結合される。ファームウェアモジュールは、上記のハードウェアおよびソフトウェアの結合方法の任意の組み合わせによって別のモジュールに結合される。ハードウェア、ソフトウェアあるいはファームウェアモジュールは、別のハードウェア、ソフトウェアあるいはファームウェアモジュールのうちの任意の1つに結合され得る。モジュールは、また、プラットフォーム上で作動するオペレーティングシステムと対話するソフトウェアドライバあるいはインターフェースであり得る。
【００６１】
モジュールは、また、ハードウェアデバイスへのデータあるいはハードウェアデバイスからのデータを、構成、セットアップ、初期化、送信、および受信するためのハードウェアドライバであり得る。装置は、ハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアモジュールの任意の組み合わせを含む。
【００６２】
本発明はいくつかの実施例の点から記述されているが、当業者は、本発明が記述された実施例に制限されることなく、添付された請求範囲の精神および範囲内での変更および代替によって実行できることを認識するであろう。よって、その記述は、制限ではなく例示として見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図1は、本発明の一実施例が実行されるシステムを例示する図。
【図２】図2は、本発明の一実施例に従って2x2 MIMO OFDMAシステムを例示する図。
【図３】図3は、本発明の一実施例に従って通信ユニットを例示する図。
【図４】図4は、本発明の一実施例に従って受信機処理ユニットを例示する図。
【図５】図5は、本発明の一実施例に従って受信信号処理ユニットを例示証する図。
【図６】図6は、本発明の一実施例に従って送信機処理ユニットを例示する図。
【図７】図7は、本発明の一実施例に従ってUL割り当てを例示する図。
【図８】図8は、本発明の一実施例に従ってCSIおよびMIMOのコントローラを例示する図。
【図９】図9は、本発明の一実施例に従って送信信号処理ユニットを例示する図。
【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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【国際調査報告】
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