(57)【要約】  無線ネットワークの送信局は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンと、複数のトレーニングフレーム及びシグナリングフレームを含むサウンディングパケットを生成するように構成されるパケットジェネレータと、少なくとも１つのＲＦチェーンに結合されると共に、サウンディングパケットを含む送信信号をブロードキャストするように構成された少なくとも１つのアンテナ素子とを含む。パケットジェネレータは、アンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、複数のトレーニングフレームと、シグナリングフレームの内容を、サウンディングパケット中に生成する。
2009501493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークの送信局であって、
少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンと、
前記少なくとも１つのＲＦチェーンに接続され、サウンディングパケットを含む送信信号をブロードキャストするように構成された、少なくとも１つのアンテナ素子と、
該送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を特定する、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを生成するように構成されたパケット生成部と
を備える、無線ネットワークの送信局。
【請求項２】
前記サウンディングパケットは、
少なくとも１つのレガシートレーニングフレームと、
少なくとも１つのレガシーシグナリングフレームと
をさらに含む、請求項１に記載の送信局。
【請求項３】
前記少なくとも１つのアンテナ素子のそれぞれは、
前記サウンディングパケットの少なくとも一部分を選択して送信するように構成された切り替え可能なアンテナ
を含む、請求項１に記載の送信局。
【請求項４】
前記ＲＦチェーンのぞれぞれは、さらに、異なる信号を同時に増幅するように構成される、請求項１に記載の送信局。
【請求項５】
前記サウンディングパケットは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケットを含み、
該ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケット中のＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に基づく、請求項１に記載の送信局。
【請求項６】
少なくとも１つの送信用のアンテナ素子と少なくとも１つのＲＦチェーンとを備える送信局から、無線ネットワークにおいて受信局へ、送信用のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に関する情報を送信するサウンディングパケットであって、
該サウンディングパケットは、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含み、
前記複数のトレーニングフレームと前記シグナリングフレームとは、前記送信局の送信用のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数を定義する
サウンディングパケット。
【請求項７】
少なくとも１つのレガシートレーニングフレームと
少なくとも１つのレガシーシグナリングフレームと
をさらに含む、請求項６に記載のサウンディングパケット。
【請求項８】
ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケットをさらに含み、
該ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケット中の、ＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つのアンテナ素子の個数及び少なくとも１つのＲＦチェーンの個数に基づく、請求項６に記載のサウンディングパケット。
【請求項９】
無線ネットワークにおいて情報を送信する方法であって、
送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数に基づいて、サウンディングパケット中に含まれる複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを決定するステップと、
前記決定の結果に基づいて、前記複数のトレーニングフレームと前記シグナリングフレームとをもつ前記サウンディングパケットを生成するステップと、
前記生成されたサウンディングパケットを、無線ネットワークにおいて前記送信局から受信局へ送信するステップと
を含む無線ネットワークにおいて情報を送信する方法。
【請求項１０】
前記送信局から前記受信局への、その後の送信に使用する該送信局の複数のアンテナ素子のうちの少なくとも１つを識別するアンテナ選択情報を、前記受信局から前記送信局で受信すること、及び
前記送信局で受信された前記アンテナ選択情報に基づいて、該送信局から前記受信局への、その後の送信用の該送信局のアンテナ素子を選択すること
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記サウンディングパケットを生成するステップは、
少なくとも１つのレガシートレーニングフレームと、少なくとも１つのレガシーシグナリングフレームとを生成し、前記サウンディングパケット中に含めること
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
異なるそれぞれのアンテナ素子を使用して、前記受信局へ送信するそれぞれ異なる信号を、前記送信局の前記ＲＦチェーンのそれぞれで同時に増幅するステップ
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記サウンディングパケットを生成するステップは、
ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケットを生成し、前記サウンディングパケット中に含めること、及び
該ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケット中の、ＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方に基づいて、前記サウンディングパケット中に含まれる複数のトレーニングフレームと前記シグナリングフレームとを決定するステップを実行すること
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
コンピュータプログラム製品であって、無線ネットワークにおける送信局のプロセッサによって実行されると、
前記送信局のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に基づいて、サウンディングパケット中に含める複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを決定するステップと、
前記決定の結果に基づいて、前記複数のトレーニングフレームと前記シグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを生成するステップと、
生成された前記サウンディングパケットを、無線ネットワークのチャネルを介して、前記送信局から受信局へ送信するステップと
を前記プロセッサに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
前記送信局において、該送信局から前記受信局への、その後の送信の際に使用する、該送信局の前記複数のアンテナの少なくとも１つを識別する前記アンテナ選択情報を、前記受信局から受信するステップと、
該送信局において、該送信局で受信された前記アンテナ選択情報に基づいて、該送信局から前記受信局への、その後の送信の際に使用する前記アンテナ素子を選択するステップと
をさらに実行させる、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
少なくとも１つのレガシートレーニングフレームと、少なくとも１つのレガシーシグナリングフレームとを生成し、前記サウンディングパケット中に含めるステップ
をさらに実行させる、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
前記受信局への送信の際に、それぞれ異なる前記アンテナ素子を使用するために、前記送信局の前記ＲＦチェーンで、異なる信号を同時に増幅するステップ
をさらに実行させる、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケットを生成し、前記サウンディングパケット中に含めるステップと、
該ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケット中のＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方に基づいて、前記サウンディングパケット中に含まれる前記複数のトレーニングフレームと前記シグナリングフレームとを決定するステップと
をさらに実行させる、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
無線ネットワークの受信局であって、
複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含む、サウンディングパケットを受信するように構成されたパケット受信部と、
前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームの個数と前記シグナリングフレームとに基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるように構成された決定部と
を備える、無線ネットワークの受信局。
【請求項２０】
前記決定部において求められた前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、その後の前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームのロケーションを予測するように構成されたトレーニングフレームロケーション予測部
をさらに含む、請求項１９に記載の受信局。
【請求項２１】
前記決定部において求められた前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、前記サウンディングパケットの少なくとも一部を送信する際に使用された前記送信局の前記アンテナ素子を識別するように構成された識別部
をさらに備える、請求項１９に記載の受信局。
【請求項２２】
前記サウンディングパケットは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケットを含み、
前記決定部は、さらに、前記ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のサウンディングパケット中の、ＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方に、少なくとも部分的に基づいて、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるように構成される、
請求項１９に記載の受信局。
【請求項２３】
無線ネットワークにおいて情報を受信する方法であって、
無線ネットワークのチャネルを介して、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを受信するステップと、
前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームの個数と前記シグナリングフレームとに少なくとも部分的に基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップと
を含む、無線ネットワークにおいて情報を受信する方法。
【請求項２４】
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップにおいて求められた、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、その後の前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームのロケーションを予測するステップ
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップにおいて求められた、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、前記送信局において、前記サウンディングパケットの少なくとも一部を送信する際に使用された前記アンテナ素子を識別するステップ
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップは、
前記サウンディングパケット中のＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方に、少なくとも部分的に基づいて、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を求めること
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
コンピュータプログラム製品であって、無線ネットワークにおける受信局のプロセッサによって実行されると、
複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含む、送信局から送信されたサウンディングパケットを、無線ネットワークのチャネルを介して受信するステップと、
前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームの個数と前記シグナリングフレームとに少なくとも部分的に基づいて、前記送信局のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数を求めるステップと
を、前記プロセッサに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータプログラム製品。
【請求項２８】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を求めるステップで求められた、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、その後の前記サウンディングパケット中の前記トレーニングフレームのロケーションを予測するステップ
をさらに実行させる、請求項２７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２９】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を求めるステップで求められた、前記送信局の前記アンテナ素子の個及び前記ＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、前記サウンディングパケットの少なくとも一部を送信する際に使用された前記アンテナ素子を識別するステップ
をさらに実行させる、請求項２７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３０】
前記記憶されるプログラムは、前記プロセッサによって実行されると、
前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を求めるステップは、
前記サウンディングパケット中の、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦパラメータの値及びＩＥＥＥ８０２.１１ｎ標準規格のＢＥＡＭＦＯＲＭ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸパラメータの値のうちの少なくとも一方に、少なくとも部分的に基づいて、前記送信局の前記アンテナ素子の個数及び前記ＲＦチェーンの個数を求めるステップ
をさらに実行させる、請求項２７に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、多入力多出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システムにおけるアンテナの選択に関し、特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格に従ったアンテナの選択に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００４年４月２１日に出願された米国特許出願第１０／８２８，６２５号の「Multiple Antennas at Transmitters and Receivers to Achieving Higher Diversity and Data Rates in MIMO Systems」、２００４年４月２１日に出願された米国特許出願第１０／８２８，６２６号の「Space Time Transmit Diversity With Subgroup Rate Control and Subgroup Antenna Selection in Multi-Input Multi-Output Communications systems」、２００３年７月２９日に出願された米国特許出願第１０／６２９，２４０号の「RF Signal Processing in Multi-Antenna Systems」、２００５年５月１１日に出願された米国特許出願第１１／１２７，００６号の「Training Frames for MIMO Stations」、及び２００４年６月２５日に出願された米国特許出願第１０／８７７，６８６号の「RF-Based Antenna Selection in MIMO Systems」に関連する。上述した関連出願の開示の全内容は、参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
ＭＩＭＯシステムは、将来の３Ｇ標準規格及び４Ｇ標準規格に従って設計されるワイヤレス通信システムでのデプロイメント（deployment）用に考察されている。ＭＩＭＯシステムは、高いデータレートをサポートし、固定帯域幅のワイヤレスチャネルで高レートサービス及び低レートサービスの双方を複数のユーザに提供する携帯電話システムのキャパシティ及びカバレッジを増加させる。
【０００４】
また、ＭＩＭＯシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格に準拠して設計されたネットワーク等の、ローカルエリアネットワークの帯域幅及び信頼性も増加させることができる。このようなネットワークでは、実際のデータスループットは、少なくとも１００〜２００Ｍｂｉｔ／ｓであり、８０２．１１ａ又は８０２．１１ｇよりも最大で４〜５倍高速となるはずであり、おそらく８０２．１１ｂよりも２０倍高速となるはずである。８０２．１１ｎで、現在のネットワークよりも良好な作動距離を提供することも計画されている。８０２．１１ｎ標準規格は、家庭、小企業、及び空港等の公共施設でデプロイ（deploy）されているＷｉＦｉネットワーク等の、ますます身近になってきているワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）やワイヤレスパーソナルネットワーク（ＷＰＡＮ）に特に適している。
【０００５】
複数アンテナシステムでは、空間多重化及び送信ダイバーシティを用いて、チャネルの空間特性を活かす。
【０００６】
ＭＩＭＯ技法をワイヤレス通信システムで使用することによって、マルチパス環境における容量を大幅に増加させることができる。しかしながら、複数のアンテナは、複雑さ及びコストも増加させる場合がある。なぜならば、各送信アンテナ及び各受信アンテナが、別個の無線周波数（ＲＦ）チェーンを必要とする場合があり、ＲＦチェーンは、変調器及び／又は復調器、ＡＤ／ＤＡ変換器、アップコンバータ／ダウンコンバータ、並びに電力増幅器を含み得るためである。
【０００７】
アンテナ選択（antenna selection）は、複数のアンテナによって得られる容量及びダイバーシティの増加を依然として利用しながら、ＲＦチェーンの個数を削減することができる。アンテナ選択によって、ダウンコンバージョン及び処理に最良であるとして選択されたアンテナに、各入力／出力ＲＦチェーンを関連付けることができる。アンテナ選択は、小規模なフェージング（phasing）に依存し、小規模なフェージングは周波数と共に変化する。或いは、ハイブリッドアンテナ選択（hybrid antenna selection）では、処理に利用可能なすべてのアンテナの中から、複数の最良のアンテナを選択する。この場合、存在するデータストリームと同数のＲＦチェーンが必要になる。
【０００８】
送信局／受信局が、相手局において選択可能なアンテナの個数及びＲＦチェーンの個数を求めることができることが有益である。従来のＭＩＭＯシステムでは、送信局から受信局へ送信されるシグナリングフィールドのビットを用いて、送信局における選択可能なアンテナの個数及びＲＦチェーンの個数を通信する。たとえば、従来のＭＩＭＯシステムでは、送信局が最大８つまでの選択可能なアンテナを有することを通信するために、シグナリングフレームの３ビットを使用する。また、送信局が最大４つのＲＦチェーンを有することを伝えるために、２つの付加ビットを使用する。
【０００９】
しかしながら、シグナリングフィールド内のビットは、乏しい資源であり、むしろ他の目的に使用したい。したがって、帯域幅及びシグナリングフィールドのビット資源にあまりにも重い負担をかける従来のＭＩＭＯシステムには問題がある。
【発明の開示】
【００１０】
本発明の一実施形態では、無線ネットワークの送信局が提供される。この送信局は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンと、複数のトレーニングフレーム及びシグナリングフレームを含むサウンディングパケットを生成するように構成されたパケットジェネレータと、少なくとも１つのＲＦチェーンに結合されると共に、サウンディングパケットを含む送信信号をブロードキャストするように構成された少なくとも１つのアンテナ素子とを含む。パケットジェネレータは、アンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、サウンディングパケットに複数のトレーニングフレームを生成すると共に、シグナリングフレームの内容をサウンディングパケット内に生成するように構成される。
【００１１】
本発明の別の実施の形態では、複数の送信アンテナ素子及び複数の無線周波数（ＲＦ）チェーンを有する送信局から受信局への、無線ネットワークでの送信用サウンディングパケットが提供される。このサウンディングパケットは、複数のトレーニングフレームと、１つのシグナリングフレームとを含む。トレーニングフレームの個数は、送信アンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数を示す。
【００１２】
本発明の別の実施の形態では、無線ネットワークで通信するための方法が提供される。この方法は、「受信局において、無線ネットワークのチャネルを介して、送信局から送られてきた、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを受信するステップ」と「受信局において、サウンディングパケット中のトレーニングフレームの個数とシグナリングフレームとに基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数求めるステップ」を含む。
【００１３】
本発明の別の実施の形態では、無線ネットワークの受信局が提供される。この受信局は、「無線ネットワークのチャネルを介して、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを受信するように構成されたパケット受信部」と「サウンディングパケット中のトレーニングフレームの個数とシグナリングフレームとに基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるように構成された決定部（determining section）」を含む。
【００１４】
本発明の別の実施の形態では、「少なくとも１つのアンテナ素子及び少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンを有する送信局」と、「送信局からチャネルを介してサウンディングパケットを受信するように構成された受信局」とを含む無線通信システムが提供される。サウンディングパケットは、送信局のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数を示す複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含む。さらに受信局は、アンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数を求めると共に、送信局のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に少なくとも部分的に基づいて、無線通信システムで通信するための少なくとも１つの通信パラメータ（communication parameter）を選択するように構成される。
【００１５】
本発明の別の実施の形態では、コンピュータプログラム製品であって、無線ネットワークの受信機のプロセッサによって実行されると、「受信局において、送信局から無線ネットワークのチャネルを介して、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを受信するステップ」と「受信局において、サウンディングパケット中のトレーニングフレームの個数とシグナリングフレームとに基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップ」をプロセッサに実行させるプログラムを格納した、コンピュータプログラム製品が提供される。
【００１６】
本発明の別の実施の形態では、ＭＩＭＯ無線システムにおいて、アンテナを選択するための方法が提供される。この方法は、「送信局から無線システムのチャネルを介して、複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとを含むサウンディングパケットを受信するステップ」と「サウンディングパケット中の複数のトレーニングフレームとシグナリングフレームとに基づいて、送信局のアンテナ素子の個数及び無線周波数（ＲＦ）チェーンの個数を求めるステップ」と「送信局のアンテナ素子の個数及びＲＦチェーンの個数に基づいて、アンテナを選択するステップ」を含む。
【００１７】
本発明の実施形態の特徴、それらの特徴の利点、並びに技術的な重要性及び産業上の重要性は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明を添付図面に関して検討して読むことにより、より良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、送信局１０１の複数のアンテナ１０２、１０４、及び１０６の中から選択されたアンテナ１０４から、受信局２０１の複数のアンテナ２０２、２０４、及び２０６の中から選択されたアンテナ２０４へのサウンディングパケット３００の送信の一例を示している。図１に示した送信の一例は、これに限定されるものではなく、送信局及び受信局の一方又は双方で選択されるアンテナの個数は、たとえば２つ以上とすることもできる。
【００１９】
図２は、リモートパラメータ決定部２０３及び伝達関数決定部２０５を含む受信局２０１のコンポーネントの一例を示している。リモートパラメータ決定部２０３は、アンテナ２０２／２０４／２０６によって受信される信号の内容から、たとえば送信局のようなリモート送信機の構成に関するパラメータを求める。詳細には、リモートパラメータ決定部２０３は、送信局における選択可能なアンテナの個数及び送信局におけるＲＦチェーンの個数を求めるように構成されている。リモートパラメータ決定部２０３は、それ自身の構成、すなわち、受信局アンテナの個数及びＲＦチェーンの個数、受信信号フィールド値、及びロングトレーニングフレームの受信個数に基づいて、これら送信局の値を求める。ロングトレーニングフレームの個数は、シグナリングフィールド内に符号化することもでき、そうすれば、受信局は、サウンディングパケットの受信完了前にロングトレーニングフレームの個数を求めることが可能になる。さらに、受信局２０１は、送信局から受信した信号の特定の部分が、送信局の特定のアンテナによって送信されたものであると判断するように構成することもできる。加えて、受信局２０１は、伝達関数決定部２０５によって求められた、無線チャネル伝達関数を、送信局から受信した信号のその部分を送信したものと判断された特定の送信アンテナに関連付けるように構成することができる。
【００２０】
図３は、サウンディングパケットジェネレータ１０３を含む送信局１０１コンポーネントの一例を示している。サウンディングパケットジェネレータ１０３は、シグナリングビットの内容及びロングトレーニングフレームの個数を決定して、受信局へ送信する。また、送信局は、複数のＲＦチェーン１０５及び１０７を持つ。ＲＦチェーンの出力は、アンテナセレクタ１０８に接続されている。アンテナセレクタ１０８は、送信アンテナ１０２〜１０４に接続されている。
【００２１】
図２の受信局及び図３の送信局は、これに限定されるものではなく、当業者には明らかなように他の信号処理コンポーネントも含むことができる。
【００２２】
図４Ａは、２つのアンテナを有する送信局の送信アンテナＴｘ１及びＴｘ２によって送信されるサウンディングパケットの一例を示している。これらのサウンディングパケットは、レガシー（Legacy）ショートトレーニングフレーム（Ｌ−ＳＴＦ）、レガシーロングトレーニングフレーム（Ｌ−ＬＴＦ）、レガシーシグナリングフレーム（Ｌ−ＳＩＧ）、高スループットショートトレーニングフレーム（ＨＴ−ＳＴＦ）、高スループットロングトレーニングフレーム（ＨＴ−ＬＴＦ）、及び高スループットデータ（ＨＴ−ＤＡＴＡ）を含む複数のフレームを含む。「レガシー」フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格の以前のバージョンに従ったフレームを指す。「高スループット」とつくものは、現在開発中の草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格の仕様に従ったフレームを指す。この草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格の仕様に関して、仕様の最近のバージョンを含む「PHY subsection Tech Spec 889r7」という題名の草案文書は、参照により本明細書に援用され、この草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格の仕様内において、本発明の一定の特徴が好ましくは援用される。具体的には、本発明の実施形態は、アンテナ選択サウンディングパケットを示すためのＨＴ−ＳＩＧフレームにおけるビットの再解釈及び追加、並びに受信機がサウンディングパケット中のＨＴ−ＬＴＦフレームの個数を用いて送信局のアンテナの個数及びＲＦチェーンの個数を求めることを含む。
【００２３】
図４Ｂは、４つのアンテナ及び２つのＲＦチェーンを有する受信局において、４つの受信アンテナにより受信された、図４Ａのサウンディングパケットの一例を示している。これらのサウンディングパケットは、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦ、及びＨＴ−ＤＡＴＡを含む複数のフレームを含む。図４Ｂでは、たとえば、最初の６つの送信セグメントは、アンテナＲｘ１及びＲｘ２で同時に受信される。その後、アンテナＲｘ３及びＲｘ４が、次のＨＴ−ＳＴＦフレーム及びＨＴ−ＬＴＦフレーム並びにデータフレームを受信する。
【００２４】
図５は、４つのアンテナ及び２つのＲＦチェーンを有する送信局から送信されて、４つのアンテナ及び２つのＲＦチェーンを有する受信局で受信されるフレームを含む、別の信号対の一例を示している。
【００２５】
受信局において送信局のアンテナ構成を求める際に、受信局は自身のアンテナ構成を知っており、送信局によって送信されたサウンディングパケットを調べて、サウンディングパケット中のＨＴ−ＬＴＦセグメントの個数を求める。詳細には、受信局は、シグナリングフィールド中の適切なビットからＨＴ−ＬＴＦセグメントの個数を求めることができる。本発明の実施形態によれば、受信局は、適用される構成制約条件を考慮して、（１）サウンディングパケットに含まれるＨＴ−ＬＴＦセグメントの個数と、（２）付加ビット及び／又は再解釈されたビットを含むことができるＨＴ−ＳＩＧセグメントの内容、とに基づき、送信局におけるアンテナ構成を求める。サウンディングパケットに含まれるＨＴ−ＬＴＦセグメントの個数は、ＨＴ−ＬＴＦセグメントの受信個数をカウントすることにより、又は、ＨＴ−ＬＴＦセグメントの個数を含むＨＴ−ＳＩＧビットフィールドを調べることにより求めることができる。送信局は、通信リンクセットアップ期間中に、サウンディングパケット中に幾つのＨＴ−ＬＴＦを含めるかを知るように構成することができる。
【００２６】
さらに、受信局は、送信局のどの１つ又は複数のアンテナが、サウンディングパケット中のそれぞれのＨＴ−ＬＴＦを送信したかを判断するように構成することができ、次に、求められた伝達関数を求められたアンテナに関連付けることができる。求められた伝達関数を求められたアンテナに関連付けることに基づいて、受信局は、当該受信局と通信する際に、求められたアンテナを使用して送信するように、送信局に通知することができる。
【００２７】
表１は、ＨＴ−ＬＴＦセグメントの観測された個数及び付加ビットに基づいて、アンテナ構成を求めることを示すケースの一例を含む。表１では、送信機及び受信機の構成は、アンテナの個数を示す値、及びＲＦチェーンの個数を示す値によって特徴付けられる。また、アンテナの個数とＲＦチェーンの個数が異なるときは、アンテナの総数を示す値と、続くカッコ内のＲＦチェーンの個数を示す値とによって特徴付けられる。ケース１５及び１６では、ＬＴＦの個数が８に制限されているとき、送信機は、最初の４つの利用可能なアンテナ素子のみを使用するように強制される。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
たとえば、受信機が４つのＨＴ−ＬＴＦセグメントを観測し、且つ、受信機が「４（２）」構成、すなわち、４つのアンテナ及び２つのＲＦチェーンを有する場合、送信機の構成について１つの可能性のみ、すなわち、ケース１の「２」の構成のみがある。別の例として、受信機が８つのＨＴ−ＬＴＦセグメントを観測し、且つ、受信機が「４（２）」構成を有する場合、送信機の構成について２つの可能性、すなわち、ケース５の「４」の構成及びケース９の「４（２）」の構成がある。このような状況では、受信機は、余剰ビットを調べて判定を行う。すなわち、この状況において余剰ビットが「１」である場合、送信機の構成は「４（２）」である。
【００３０】
本発明の実施形態では、提案されているＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格仕様の軽微な変更により、受信機が送信機のアンテナ構成を求めることを可能にする。
【００３１】
その後、アンテナ構成、すなわち、選択可能なアンテナの個数及びＲＦチェーンの個数に基づいて、チャネル伝達関数を導出することができる。
【００３２】
図６は、送信局及び受信局の双方がアンテナ選択を行う「デュアル」ＭＩＭＯシステムを対象にした本発明の代替の一実施形態を示している。たとえば、送信局Ａは、ステップ６０１において、サウンディング要求パケット（sounding request packet）を受信局Ｂへ送信する。これに応答して、受信局Ｂは、ステップ６０２において、サウンディングパケットを送信局Ａへ送信する。ステップ６０３において、送信局Ａは、受信局Ｂから受信したサウンディングパケットに基づいて、アンテナ構成を求める。次に、送信局Ａは、ステップ６０４において、Ａの送信アンテナが選択されたアンテナとなるように、サウンディングパケットを受信局Ｂへ送信する。ステップ６０５において、受信局Ｂは、受信されたサウンディングパケット及びＡで選択されたアンテナに関連付けられたチャネル部分行列に基づいてアンテナ選択を行う。
【００３３】
草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎの提案された標準規格で定義されたＭＡＣに対する軽微な変更は、本発明をサポートするように行わなければならない場合がある。たとえば、アンテナ選択を有するサウンディングの要求は、ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）の起動集約ユニット（initiation aggregation unit）（ＩＡＵ）の新しいパラメータＴＲＱ２で定義することもできるし、アンテナ選択を有するサウンディングの要求を示す既存のＴＱＲの新しいビットで定義することもできる。さらに、パラメータＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦ及びパラメータＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸを使用することができる。パラメータＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦは、０又は１の値をとる。パラメータＢＥＡＭＦＯＲＭＥＤ  ＲＦ  ＭＡＴＲＩＸは、選択されたアンテナの個数及びＲＦチェーンの個数によって規定される次元をもつ複素行列により与えられる値を有する。さらに、双方の局がアンテナ選択を行う特定の場合には、どちらの局がサウンディングを開始するかを示すマスタ／スレーブビットを導入することもできる。
【００３４】
本発明は、受信信号の処理、及び受信信号を処理するプログラムを含む。このようなプログラムは、通常、ＶＬＳＩで実装されたワイヤレス受信機のプロセッサによって記憶され実行される。プロセッサは、通常、プログラミングされた命令の保持、及び、データ構造、テーブル、レコード、又は他のデータの収容を行うためのコンピュータプログラム製品を含む。たとえば、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、若しくは他の任意の磁気媒体、又はプロセッサが読み出すことができる他の任意の媒体等のコンピュータ可読媒体である。
【００３５】
本発明のコンピュータプログラム製品は、プロセッサを制御するためのコンピュータコードデバイスを使用するソフトウェアを記憶するためのコンピュータ可読媒体の１つ又は組み合わせを含むことができる。コンピュータコードデバイスは、任意のインタープリット可能なコードメカニズム又は実行可能なコードメカニズムとすることができ、このメカニズムには、スクリプト、インタープリット可能プログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、及び完全な実行可能プログラムが含まれるが、これらに限定されるものではない。その上、より良い性能、信頼性、及び／又はコストを得るために処理の一部を分散させることもできる。
【００３６】
本発明を、その例示的な実施形態に関して説明してきたが、本発明は、これらの例示的な実施形態に決して限定されるものではなく、本発明は、当業者がこの明細書を読むと十分認識するさまざまなすべての変更及び等価なステップを包含することを意図していることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態による無線ネットワークのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による受信局の一例のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による送信局の一例のブロック図である。
【図４Ａ】２つの送信アンテナ用のサウンディングパケットの一例の信号図である。
【図４Ｂ】４つのうちの２つの受信アンテナ用のサウンディングパケットの一例の信号図である。
【図５】４つのうちの２つの送信アンテナ用のサウンディングパケットの一例の信号図である。
【図６】本発明の一実施形態によるアンテナ選択を行うための方法のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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