(57)【要約】 【課題】  ＯＦＤＭベースのマルチアンテナ通信システムのためのステアリングダイバシティ【解決手段】  送信側エンティティはステアリングダイバシティを達成するために異なるサブバンドのために異なるステアリングベクトルを使用する。各ステアリングベクトルは関連サブバンドのためのビームを画定、つまり形成する。ステアリングダイバシティには任意のステアリングベクトルが使用されてもよい。ステアリングベクトルはサブバンド全体で急激に変化する代わりに連続して変化するように画定されてもよい。これは連続して変化する移相を送信アンテナごとのサブバンド全体にわたって適用することにより達成されてもよい。一例として、移相は送信アンテナごとにサブバンド全体にわたって変化し、各アンテナは異なる位相スロープと関連付けられてもよい。線形に変化する移相を周波数領域の中の変調シンボルに適用することは、対応する時間領域サンプルを遅延させる、又は循環シフトさせるかのいずれかにより達成されてもよい。【選択図】図５
2011101414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得することと、
周波数サブバンドとアンテナのための移相されたシンボルを生成するために、周波数サブバンドとアンテナのために選択された移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正することと、
アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのための移相されたシンボルを処理することと、を含む方法。
【請求項２】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形に変化する移相を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって異なる位相スロープを適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
アンテナに選択される関数に基づきアンテナごとに周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を決定することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
移相されたシンボルを処理することは、
アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルで直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線通信システムにおける装置であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得し、各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを、周波数サブバンドとアンテナのために選択された移相で変調し、周波数サブバンドとアンテナのための移相されたシンボルを生成する空間プロセッサと、
アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルを処理するための変調器と、を含む装置。
【請求項８】
空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形変化する移相を適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって異なる位相スロープを適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数バンド全体にわたって連続変化する移相を適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
無線通信システムにおける装置であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得するための手段と、
周波数サブバンドとアンテナのために移相されるシンボルを生成するために周波数サブバンドとアンテナのために選択される移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正するための手段と、
アンテナのために一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルを処理するための手段と、を含む装置。
【請求項１２】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形に変化する移相を適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
アンテナごとに複数の周波数全体にわたって別の位相スロープを適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
無線通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するためにデータを処理することと、
時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正することにより複数のアンテナのための時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成することと、
複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信することと、を含む方法。
【請求項１６】
データを処理することは、
複数の時間領域サンプルを取得するために複数の周波数サブバンドのための複数の入力シンボルで逆離散フーリエ変換を実行することと、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するために複数の時間領域サンプルの一部を繰り返すことと、を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成することは、
複数の出力シーケンスを生成するために異なる量で入力シーケンスを遅延させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成することは、
複数の出力シーケンスを生成するためにサンプル期間の異なる整数分、入力シーケンスを遅延させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成することは、
複数の出力シーケンスを生成するためにサンプル期間の異なる分割した量だけ、入力シーケンスを遅延させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
複数の出力シーケンスを送信することは、
異なる時点で起動する複数のアンテナからの複数の出力シーケンスを送信することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
データを処理することは、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するために複数の周波数サブバンドのための複数の入力シンボルに対して逆離散フーリエ変換を実行することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成することは、
時間領域サンプルの複数の中間シーケンスを取得するために、異なる量だけ、時間領域サンプルの入力シーケンスを循環シフトすることと、
時間領域サンプルの各々の出力シーケンスを取得するために時間領域サンプルの各中間シーケンスの一部を繰り返すことと、を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
入力シーケンスを循環シフトすることは、
複数の中間シーケンスを取得するために、サンプルの異なる整数分、入力シーケンスを循環シフトすることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
複数の出力シーケンスを送信することは、
同時に起動する複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
無線通信システムにおける装置であって、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するためにデータを処理するための変調器と、
時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正することにより複数のアンテナのための時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するためのプロセッサと、
複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための複数の送信装置と、  を含む装置。
【請求項２６】
変調器は複数の時間領域サンプルを取得するために複数の周波数サブバンドのための複数の入力シンボルに対して逆離散フーリエ変換を実行し、時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するために複数の時間領域サンプルの一部をさらに繰り返す、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
プロセッサは、複数の出力シーケンスを生成するために異なる量で入力シーケンスを遅延させる、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
プロセッサは、複数の出力シーケンスを生成するためにサンプル期間の異なる分割した量だけ、入力シーケンスを遅延させるための複数の遅延装置を含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
複数の送信装置が異なる時点で起動する複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信する、請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
プロセッサは、時間領域サンプルの複数の中間シーケンスを取得するために、異なる量だけ、時間領域サンプルの入力シーケンスを循環シフトし、時間領域サンプルの各々の出力シーケンスを取得するために時間領域サンプルの各中間シーケンスの一部を繰り返す、請求項２５に記載の装置。
【請求項３１】
複数の送信装置は、同時に起動する複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信する、請求項２５に記載の装置。
【請求項３２】
無線通信システムにおける装置であって、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するためにデータを処理するための手段と、
時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正することにより複数のアンテナのための時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するための手段と、
複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための手段と、を含む装置。
【請求項３３】
データを処理する手段は、
複数の時間領域サンプルを取得するために複数の周波数サブバンドのための複数の入力シンボルに対して逆離散フーリエ変換を実行するための手段と、
時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するために、複数の時間領域サンプルの一部を繰り返すための手段と、を含む請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するための手段は、
複数の出力シーケンスを生成するために、異なる量で、入力シーケンスを遅延させるための手段を含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
複数の出力シーケンスを送信するための手段は、
異なる時点で起動する複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための手段を含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するための手段は、
時間領域サンプルの複数の中間シーケンスを取得するために異なる量だけ、時間領域サンプルの入力シーケンスを循環シフトするための手段と、
時間領域サンプルの各々の出力シーケンスを取得するために時間領域サンプルの各入力シーケンスの一部を繰り返すための手段と、を含む請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
複数の出力シーケンスを送信するための手段は、
同時に起動する複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための手段を含む、請求項３２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（米国特許法第１１９条の下での優先権の主張）
本特許出願は２００４年５月７日に出願された「ＯＦＤＭベースのマルチアンテナ通信システムのためのステアリングダイバシティ（Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｆｏｒ  ａｎ  ＯＦＤＭ−Ｂａｓｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ａｎｔｅｎｎａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）」と題され、この譲受人に対して譲渡され、参照によりここに明示的に組み込まれる仮出願、出願番号第６０／５６９，１０３号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は概して通信に関し、さらに詳細には直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用するマルチアンテナ通信システムにおけるデータ送信に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＯＦＤＭは、全体的なシステム帯域幅を、トーン、サブキャリヤ、ビン及び周波数チャネルとも呼ばれる複数（Ｋ個）の直交サブバンドに効果的に仕切るマルチキャリヤ変調技法である。ＯＦＤＭを使用すると、各サブバンドはデータで変調可能であってもよい各々のサブキャリヤと関連付けられる。ＯＦＤＭは周知のＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ規格と８０２．１１ｇ規格を実現するもの等の多様な無線通信システムにおいて幅広く使用されている。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａと８０２．１１ｇは、概して、送信側装置がデータ送信に単一のアンテナを利用し、受信側装置がデータ受信に単一のアンテナを利用する単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）動作を対象とする。
【０００４】
マルチアンテナ通信システムは単一アンテナ装置とマルチアンテナ装置の両方のための通信をサポートしてもよい。このシステムでは、マルチアンテナ装置は単一アンテナ装置へのデータ送信のためにこの複数のアンテナを利用してもよい。マルチアンテナ装置と単一アンテナ装置は、送信ダイバシティを取得し、データ送信の性能を向上させるために多くの従来の送信ダイバシティ方式の内のどれか１つを実現してもよい。１つのこのような送信ダイバシティ方式は、Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉにより、ＩＥＥＥ通信の選択された分野に関するジャーナル（Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）第１６巻、第８号、１９９８年１０月、１４５１から１４５８ページの「無線通信のための簡単な送信ダイバシティ技法（Ａ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）」と題される論文に説明されている。Ａｌａｍｏｕｔｉ方式の場合、送信側装置は２つのシンボル期間に２本のアンテナから変調シンボルの各組を送信し、受信側装置は送信側装置により送信された変調シンボルの組を回復するために２つの期間内に取得された２個の受信シンボルを結合する。大部分の他の従来の送信ダイバシティ方式だけではなく、Ａｌａｍｏｕｔｉ方式も、送信済みデータを回復し、送信ダイバシティの利点を取得するために方式ごとに異なる可能性のある特殊処理を受信側装置が実行することを必要とする。
【０００５】
「レガシー」単一アンテナ装置は、後述されるようにＳＩＳＯ動作専用に設計されてもよい。これは通常、無線装置がＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ規格又は８０２．１１ｇ規格向けに設計されている場合に当てはまる。このようなレガシー単一アンテナ装置は従来の送信ダイバシティ方式により必要とされる特殊処理を実行することはできないであろう。それにも拘わらず、マルチアンテナ装置が、より高い信頼性及び／又は性能を向上できるようにレガシー単一アンテナ装置にデータを送信することは、依然としてきわめて望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
したがって、ＯＦＤＭベースのシステムにおいて送信ダイバシティを達成するための技法、特にレガシー単一アンテナ装置に対する技術にニーズがある。
【０００７】
本願では、複数のアンテナを介して送信されるデータ送信のために送信ダイバシティ、さらに高い信頼性、及び／又は性能の向上を実現できるステアリングダイバシティを達成するために空間処理を実行するための技法が説明されている。本発明のある態様によれば、複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信されなければならない入力シンボルが初期に取得される方法が提供される。各アンテナの各周波数サブバンドの入力シンボルは、周波数サブバンド及びアンテナのために移相されたシンボルを生成するためにこの周波数サブバンドとアンテナのために選択された移相で修正される。各アンテナの複数の周波数サブバンドの移相されたシンボルは次にこのアンテナのための一連のサンプルを取得するために処理される。
【０００８】
別の実施形態によれば、空間プロセッサ及び変調器を含む装置が説明されている。空間プロセッサは、複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得し、周波数サブバンドとアンテナのための移相されたシンボルを生成するために、この周波数サブバンドとアンテナのために選択された移相で各アンテナの各周波数サブバンドの入力シンボルを修正する。変調器は、各アンテナの複数の周波数サブバンドのための移相されたシンボルを、このアンテナのための一連のサンプルを取得するために処理する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様によれば、複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得するための手段と、周波数サブバンドとアンテナのための移相されたシンボルを生成するために、この周波数サブバンドとアンテナのために選択された移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正するための手段と、このアンテナの一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのための移相されたシンボルを処理するための手段とを含む装置が説明されている。
【００１０】
さらに別の実施形態によれば、時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するためにデータが処理される方法が提供される。複数のアンテナのための時間領域サンプルの複数の出力シーケンスは、その後時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正する（例えば遅延させる又は循環シフトさせる）ことにより生成される。複数の出力シーケンスは複数のアンテナから送信される。
【００１１】
さらに別の実施形態によれば、時間領域サンプルの入力シーケンスを取得するためにデータを処理するための変調器と、時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正することにより複数のアンテナのための時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するためのプロセッサと、複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための複数の送信装置とを含む装置が説明されている。
【００１２】
さらに別の実施形態によれば、時間領域の入力シーケンスを取得するためにデータを処理するための手段と、時間領域サンプルの入力シーケンスを一時的に修正することにより複数のアンテナのために時間領域サンプルの複数の出力シーケンスを生成するための手段と、複数のアンテナから複数の出力シーケンスを送信するための手段とを含む装置が説明されている。
【００１３】
本発明の多様な態様及び実施形態はさらに詳細に後述される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】アクセスポイント及びユーザ端末を備えるマルチアンテナシステムを示す。
【図２】マルチアンテナ送信側エンティティ、単一アンテナ受信側エンティティ、及びマルチアンテナ受信側エンティティのブロック図を示す。
【図３】周波数領域のＯＦＤＭ波形を示す。
【図４】ＯＦＤＭ変調器のブロック図を示す。
【図５】１つのサブバンドのためのステアリングダイバシティを用いた送信のためのモデルを示す。
【図６】送信（ＴＸ）空間プロセッサ及びＯＦＤＭ変調器を示す。
【図７】４本のアンテナのためのサブバンド全体での線形移相のプロットを示す。
【図８Ａ】時間領域サンプルのために異なる遅延を使用して線形移相を達成するための実施形態を示す。
【図８Ｂ】時間領域サンプルのために異なる遅延を使用して線形移相を達成するための実施形態を示す。
【図８Ｃ】図８Ａ及び図８Ｂに示されている実施形態のためのＴ本の送信アンテナからの送信を示す。
【図９Ａ】時間領域サンプルのための循環シフトを使用して線形移相を達成するための実施形態を示す。
【図９Ｂ】図９Ａに示されている実施形態のためのＴ本の送信アンテナからの送信を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
用語「例示的な」は「例、実例、又は例証として役立つ」ことを意味するために使用される。「例示的」として説明されている任意の実施形態は必ずしも他の実施形態に優って好ましい又は有利と解釈されるものではない。
【００１６】
図１は、アクセスポイント（ＡＰ）１１０とユーザ端末（ＵＴ）１２０を備えるマルチアンテナシステム１００を示す。アクセスポイントは、ユーザ端末と通信し、基地局又は他の何らかの用語で呼ばれてもよい一般的には固定された局である。ユーザ端末は固定される場合もあれば、可動式である場合もあり、移動局、無線装置、ユーザ装置（ＵＥ）、又は他のなんらかの用語で呼ばれてもよい。集中ネットワークアーキテクチャの場合、システムコントローラ１３０はアクセスポイントに結合し、これらのアクセスポイントに調整及び制御を与える。
【００１７】
アクセスポイント１１０は、データ送信と受信のための複数のアンテナを備えている。各ユーザ端末１２０は、データ送信と受信のための複数のアンテナを備えてもよい。ユーザ端末はアクセスポイントと通信してよく、この場合、アクセスポイントとユーザ端末の役割が確立される。ユーザ端末は別のユーザ端末とピアツーピアで通信してもよい。以下の説明では、送信側エンティティは複数（Ｔ本）の送信アンテナを備えており、受信側エンティティは単一のアンテナ又は複数（Ｒ本）のアンテナを備えてもよい。受信側エンティティが単一アンテナを備えているときに多重入力単一出力（ＭＩＳＯ）送信が存在し、受信側エンティティが複数のアンテナを備えているときに多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）送信が存在する。
【００１８】
図２は、システム内の複数アンテナ送信側エンティティ２１０、単一アンテナ受信側エンティティ２５０ｘ、及び複数アンテナ受信側エンティティ２５０ｙのブロック図を示す。送信側エンティティ２１０はアクセスポイント又はマルチアンテナユーザ端末であってもよい。各受信側エンティティ２５０はアクセスポイント又はユーザ端末であってもよい。
【００１９】
送信側エンティティ２１０において、送信（ＴＸ）データプロセッサ２１２は、トラフィック／パケットデータを処理し（例えば、符号化する、インタリーブする、及びシンボルマッピングする）、データシンボルを生成する。ここに使用されているように、「データシンボル」はデータの変調シンボルであり、「パイロットシンボル」は（送信側エンティティと受信側エンティティの両方により演繹的に公知であるデータである）パイロットの変調シンボルであり、「送信シンボル」は送信アンテナから送信されるシンボルであり、「受信済みシンボル」は受信アンテナから取得されるシンボルである。ＴＸ空間プロセッサ２２０は、パイロットシンボルとデータシンボルを受信し、適切なサブバンドに逆多重化し、空間処理を適宜に実行し、Ｔ本の送信アンテナに送信シンボルのＴ個のストリームを提供する。ＯＦＤＭ変調器（Ｍｏｄ）２３０はＴ個の送信シンボルストリームでＯＦＤＭ変調を実行し、Ｔ台の送信装置（ＴＭＴＲ）２３２ａから２３２ｔにサンプルのＴ個のストリームを提供する。各送信装置２３２はこの送信シンボルストリームを処理し（例えば、アナログに変換する、増幅する、フィルタリングする、周波数アップコンバートする）、変調済みの信号を生成する。送信装置２３２ａから２３２ｔは、各々Ｔ本のアンテナ２３４ａから２３４ｔへ送信のためにＴ個の変調済み信号を提供する。
【００２０】
単一アンテナ受信側エンティティ２５０ｘでは、アンテナ２５２ｘはＴ個の送信済み信号を受信し、受信された信号を受信装置（ＲＣＶＲ）２５４ｘに与える。受信装置２５４ｘは送信装置２３２により実行される処理に相補的な処理を実行し、サンプルのストリームを提供する。ＯＦＤＭ復調器（Ｄｅｍｏｄ）２６０ｘは受信されたデータシンボルとパイロットシンボルを取得するためにサンプルストリーム上でＯＦＤＭ復調を実行し、受信されたデータシンボルを検出器２７０ｘに提供し、コントローラ２８０ｘの中のチャネル推定器２８４ｘに受信されたパイロットシンボルを提供する。チャネル推定器２８４ｘは、データ送信のために使用されるサブバンドのために、送信側エンティティ２１０と受信側エンティティ２５０ｘの間の有効なＳＩＳＯチャネルのためのチャネル推定値を導出する。検出器２７０ｘは各サブバンドのための受信されたデータシンボルに関して、このサブバンドのための有効なＳＩＳＯチャネル推定値に基づいて検出を実行し、すべてのサブバンドに検出されたシンボルのストリームを与える。受信（ＲＸ）データプロセッサ２７２ｘは、その後、検出されたシンボルストリームを処理し（例えばシンボルデマッピングする、デインタリーブする、及び復号する）、復号されたデータを提供する。
【００２１】
マルチアンテナ受信側エンティティ２５０ｙでは、Ｒ本のアンテナ２５２ａから２５２ｒがＴ個の送信済み信号を受信し、各アンテナ２５２は受信された信号を各々の受信装置２５４に与える。各受信装置２５４は各々の受信済み信号を処理し、関連付けられたＯＦＤＭ復調器２６０にサンプルストリームを提供する。各ＯＦＤＭ復調器２６０は、受信されたデータシンボルとパイロットシンボルを取得するためにこのサンプルストリームでＯＦＤＭ復調を実行し、受信済みのデータシンボルをＲＸ空間プロセッサ２７０ｙに提供し、受信されたパイロットシンボルをコントローラ２８０ｙ内のチャネル推定器２８４ｙに提供する。チャネル推定器２８４ｙは、データ送信に使用されるサブバンドのために送信側エンティティ２１０と受信側エンティティ２５０ｙとの間の実際の又は有効なＭＩＭＯチャネルのためのチャネル推定値を導出する。コントローラ２８０ｙはＭＩＭＯチャネル推定値に基づいて空間フィルタ行列を導出する。ＲＸ空間プロセッサ２７０ｙは、各サブバンドのために受信されたデータシンボルに対して受信機空間処理（又は空間マッチドフィルタリング）を、このサブバンドのために導出された空間フィルタ行列を用いて実行し、該サブバンドに検出されたシンボルを与える。ＲＸデータプロセッサ２７２ｙは、その後すべてのサブバンドのために検出されたシンボルを処理し、復号されたデータを提供する。
【００２２】
コントローラ２４０、２８０ｘ、及び２８０ｙは、各々送信側エンティティ２１０と受信側エンティティ２５０ｘと２５０ｙの動作を制御する。メモリ装置２４２、２８２ｘ及び２８２ｙは、各々コントローラ２４０、２８０ｘ、及び２８０ｙにより使用されるデータ及び／又はプログラムコードを記憶する。
【００２３】
図３は周波数領域のＯＦＤＭ波形を示している。ＯＦＤＭはＫ個の総サブバンドを提供し、各サブバンドのサブキャリヤはデータで個別に変調されてもよい。Ｋ個の総サブバンドの内、ＮＤ個のサブバンドがデータ送信に使用されてよく、ＮＰ個のサブバンドがパイロット送信に使用されてよく、残りのＮＧ個のサブバンドは未使用であり、ガードサブバンドとしての役割を果たし、この場合Ｋ＝ＮＤ＋ＮＰ＋ＮＧである。例えば、８０２．１１ａは、６４個の総サブバンドを有するＯＦＤＭ構造を利用し、この内の４８個のサブバンドがデータ送信に使用され、４個のサブバンドがパイロット送信に使用され、１２個のサブバンドが未使用である。一般的には、システム１００は、任意の数のデータサブバンド、パイロットサブバンド、ガードサブバンド及び総サブバンドのある任意のＯＦＤＭ構造を利用してもよい。簡略化のために、以下の説明では、Ｋ個すべてのサブバンドがデータ送信とパイロット送信に使用できると仮定する。
【００２４】
図４は、送信側エンティティにあるＯＦＤＭ変調器２３０のブロック図を示す。送信されるデータ（つまり情報ビット）は、通常、次にインタリーブされるコードビットを生成するために最初に符号化される。インタリーブされたビットは、その後Ｂ−ビットバイナリ値に分類され、この場合Ｂ≧１である。各Ｂ−ビット値は、その後使用するために選択される変調方式に基づいて特殊な変調シンボルにマッピングされる（例えば、Ｍ−ＰＳＫ又はＭ−ＱＡＭ、この場合Ｍ＝２Ｂである）。各変調シンボルは選択された変調方式のための信号点配置の中の複素数値である。各ＯＦＤＭシンボル期間では、１個の変調シンボルが各サブバンドで送信されてもよい。（ゼロシンボルとも呼ばれるゼロという信号値は通常未使用のサブバンドごとに提供される）。逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）装置４３２は各ＯＦＤＭシンボル期間にＫ個のサブバンドのためにＫ個の変調シンボルを受信し、Ｋ個の変調シンボルをＫポイントＩＤＦＴのある時間領域に変換し、Ｋ個の時間領域サンプルを含む「変換済み」のシンボルを提供する。各サンプルは１サンプル期間中に送信される複素数値である。並列／直列（Ｐ／Ｓ）変換器４３４は変換されたシンボルごとにＫ個のサンプルを直列化する。サイクリックプリフィックスジェネレータ４３６が、次に、Ｋ＋Ｃ個のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルを形成するために各変換済みシンボルの一部（つまりＣ個のサンプル）を繰り返す。サイクリックプリフィックスは、全体的なシステム帯域幅全体で変化する周波数応答である周波数選択フェーディングにより引き起こされるシンボル間干渉（ＩＳＩ）に対抗するために使用される。（ここでは単に「シンボル期間」とも呼ばれる）ＯＦＤＭシンボル期間は１個のＯＦＤＭシンボルの持続時間であり、Ｋ＋Ｃ個のサンプル期間に等しい。
【００２５】
システム１００では、ＭＩＳＯチャネルがマルチアンテナ送信側エンティティと単一アンテナ受信側エンティティの間に存在する。ＯＦＤＭベースのシステムの場合、送信側エンティティにおけるＴ本のアンテナ及び受信側エンティティにおける単一のアンテナにより形成されるＭＩＳＯチャネルは、各々が１ｘＴという寸法であるＫ個のチャネル応答行ベクトルの集合により特徴付けられてよく、以下のように表されてよく、
ｈ（ｋ）=[ｈ０（ｋ）ｈ１（ｋ）・・・ｈＴ−１（ｋ）]、ｋ=０，・・・，Ｋ-１  式１
この場合ｋはサブバンドのインデックスであり、ｉ＝０，．．．，Ｔ−１の場合ｈｉ（ｋ）はサブバンドｋの送信アンテナｉと単一受信アンテナの間の結合又は複合利得を示す。簡略化のために、ＭＩＳＯチャネル応答ｈ（ｋ）は単にサブバンドｋの関数として示されており、時間ではない。
【００２６】
送信側エンティティは、ＭＩＳＯチャネル応答の正確な推定値を有する場合には、受信側エンティティに向けてデータ送信を導くために空間処理を実行してもよい。しかしながら、送信側エンティティが無線チャネルの正確な推定値を有さない場合には、Ｔ本のアンテナからのＴ回の送信は知的に調整することはできない。
【００２７】
正確なチャネル推定値が入手できない場合には、送信側エンティティは、送信ダイバシティ、さらに高い信頼性及び／又は性能の向上を達成するために、ステアリングダイバシティを使用してこのＴ本のアンテナから単一アンテナ受信エンティティにデータを送信してもよい。ステアリングダイバシティを用いると、送信側エンティティは、データ送信がデータ送信に使用されるサブバンド全体で異なる有効なチャネルを保つ（ｏｂｓｅｒｖｅｓ）ように空間処理を実行する。この結果、性能は不良チャネルの具現化により影響されない。またステアリングダイバシティのための空間処理は、単一アンテナ受信側エンティティが、データ送信を回復し、送信ダイバシティの利点を享受するためにＳＩＳＯ動作のための通常の処理を実行できる（そして、送信ダイバシティのために他の特殊な処理を行う必要がない）ようにすることである。明確にするために、以下の説明は概して１個のＯＦＤＭシンボルのためであり、時間のインデックスは省略されている。
【００２８】
図５は、マルチアンテナ送信側エンティティ２１０から単一アンテナ受信側エンティティ２５０ｘへの１つのサブバンドｋのためのステアリングダイバシティを用いた送信のためのモデルを示す。サブバンドｋで送信される変調シンボルｓ（ｋ）は、サブバンドｋにＴ個の送信シンボルを取得するために、次に処理され、Ｔ本の送信アンテナから送信されるＴ個の複雑な重さ（つまりスカラー値）ｖ０（ｋ）からｖＴ−１（ｋ）で空間的に処理される。サブバンドｋのためのＴ個の送信シンボルはｈ０（ｋ）からｈＴ−１（ｋ）のチャネル応答を保つ。
【００２９】
送信側エンティティは、以下のようにステアリングダイバシティのためにサブバンドｋごとに空間処理を実行し、
ｘ（ｋ）=ｖ（ｋ）・ｓ（ｋ）    ｋ=０，・・・，Ｋ-１        式２
ここでは、ｓ（ｋ）はサブバンドｋで送信される変調シンボルであり、
ｖ（ｋ）=[ｖ０（ｋ）ｖ１（ｋ）・・・ｖＴ−１（ｋ）]Ｔ
はサブバンドｋのＴ×１ステアリングベクトルであり、
ｘ（ｋ）=[ｘ０（ｋ）ｘ１（ｋ）・・・ｘＴ−１（ｋ）]Ｔ
はサブバンドｋでＴ本の送信アンテナから送信されるＴ個の送信シンボルのあるＴ×１ベクトルであり、“Ｔ”は転置を示す。
【００３０】
一般的には、変調シンボルｓ（ｋ）は、任意の実数値又は複素数値（例えばゼロという信号値）であってよく、信号点配置からである必要はない。
【００３１】
サブバンドｋごとに受信側エンティティで受信されたシンボルは、以下として表されてよく、
ｒ（ｋ）=ｈ（ｋ）・ｘ（ｋ）＋ｎ（ｋ）
=ｈ（ｋ）・ｖ（ｋ）・ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）
=ｈｅｆｆ（ｋ）・ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）      ｋ=０，・・・，Ｋ-１  式３
ｒ（ｋ）はサブバンドｋごとの受信されたシンボルであり、
ｈｅｆｆ（ｋ）は、サブバンドｋの有効ＳＩＳＯチャネル応答であり、それは
ｈｅｆｆ（ｋ）＝ｈ（ｋ）・ｖ（ｋ）であり、
ｎ（ｋ）はサブバンドｋのノイズである。
【００３２】
方（３）に示されるように、ステアリングダイバシティのための送信側エンティティによる空間処理は、実際のＭＩＳＯチャネル応答ｈ（ｋ）とこのサブバンドのためのステアリングベクトルｖ（ｋ）を含む、有効ＳＩＳＯチャネル応答ｈｅｆｆ（ｋ）を保つ各サブバンドｋの変調シンボルｓ（ｋ）を生じさせる。受信側エンティティは例えば、送信側エンティティから受信されるパイロットシンボルに基づいて有効ＳＩＳＯチャネル応答ｈｅｆｆ（ｋ）を推定できる。
【数１】
2011101414.tif 000003
【００３３】
受信側エンティティは以下に示すようにマッチトフィルタリングを実行してよく、
【数２】
2011101414.tif 000004
【００３４】
ステアリングダイバシティの場合、受信側エンティティは、データ送信に単一アンテナが使用されるのか、複数のアンテナが使用されるのかを知る必要はなく、各サブバンドに使用されるステアリングベクトルを知る必要もない。異なるステアリングベクトルがサブバンド全体で使用され、異なる有効ＳＩＳＯチャネルがこれらのサブバンドのために形成される場合、受信側エンティティは、それにも関わらず送信ダイバシティの利点を享受できる。この結果複数のサブバンド全体で送信されるデータ送信は、データ送信のために使用されるサブバンド全体で異なる有効ＳＩＳＯチャネルの組み合わせを保つであろう。
【００３５】
図６は、図２の中で各々ＴＸ空間プロセッサ２２０とＯＦＤＭ変調器２３０の実施形態であるＴＸ空間プロセッサ２２０ａ及びＯＦＤＭ変調器２３０ａのブロック図を示す。ＴＸ空間プロセッサ２２０ａはＯＦＤＭシンボル期間ごとにＫ個のサブバンドのためのＫ個の変調シンボル（つまり一般的には入力シンボル）ｓ（０）からｓ（Ｋ−１）を受信する。空間プロセッサ２２０ａの中では、Ｋ台の乗算器６２０の異なるセットがＫ個の乗算シンボルを各送信アンテナｉのためのＫ個の重さｖｉ（０）からｖｉ（Ｋ−１）の集合で乗算し、このアンテナのためのＫ個の加重されたシンボルを提供する。サブバンドｋごとの変調シンボルｓ（ｋ）はＴ本すべてのアンテナから送信され、このサブバンドのＴ本の送信アンテナのためにＴ個の重さｖ０（ｋ）からｖＴ−１（ｋ）で乗算される。ＴＸ空間プロセッサ２２０ａはＫ個の加重シンボルのＴ個の集合をＴ本の送信アンテナに与える。
【００３６】
ＯＦＤＭ変調器２３０ａの中では、送信アンテナｉごとのＫ個の加重シンボルの集合が、このアンテナのための変換済みのシンボルを取得するために、各々のＩＤＦＴ装置６３２により時間領域に変換される。送信アンテナｉごとの変換済みのシンボルのためのＫ個の時間領域サンプルは各々のＰ／Ｓ変換器６３４により直列化され、さらにこのアンテナのＯＦＤＭシンボルを生成するためにサイクリックプレイフィックスジェネレータ６３６によりサイクリックプリフィックスを付けられる。送信アンテナｉごとのＯＦＤＭシンボルは次にこのアンテナのために送信装置２３２により調整され、アンテナを介して送信される。
【００３７】
ステアリングダイバシティの場合、送信側エンティティは異なるサブバンドのために異なるステアリングベクトルを使用し、各ステアリングベクトルは関連付けられたサブバンドのビームを画定つまり形成する。一般的には、より大きな送信ダイバシティを達成するためにサブバンド全体で可能な限り多くの異なったステアリングベクトルを使用することが望ましい。例えば、異なるステアリングベクトルがＫ個のサブバンドの各々に使用されてよく、Ｋ個のサブバンドのために使用されるＫ個のステアリングベクトルの集合が｛ｖ（ｋ）｝として示されてもよい。サブバンドごとに、ステアリングベクトルは、経時的に同じであってもよいか、あるいは例えばシンボル期間ごとに変化してもよい。
【００３８】
一般的には、任意のステアリングベクトルがステアリングダイバシティのためにＫ個のサブバンドの各々に使用されてもよい。しかしながら、実行されているステアリングダイバシティに関して認識しておらず、さらにサブバンド全体でなんらかの相関に依存する単一アンテナ装置について性能が劣化しないことを保証するために、ステアリングベクトルは、ビームがサブバンド全体で急激にではなく連続して変化するように画定されてもよい。これは送信アンテナごとにサブバンド全体で連続して変化する移相を適用することにより達成されてもよい。一例として、移相は、各送信アンテナのためのサブバンド全体にわたって線形で変化してよく、各アンテナは後述されるように別の位相スロープと関連付けられてもよい。周波数領域内の変調シンボルに線形に変化する移相を適用することは対応する時間領域サンプルを一時的に修正する（例えば、遅延させる又は循環シフトさせる）ことにより達成されてもよい。異なるステアリングベクトルが異なるサブバンドに使用される場合には、これらのサブバンドのための変調シンボルはＮ本の送信アンテナのアレイにより異なる方向に向けられる（ｂｅａｍｅｄ）。符号化されたデータが異なるステアリングで複数のサブバンド上を拡散される場合には、復号性能はダイバシティの改善のためにおそらく向上させるであろう。
【００３９】
隣接するサブバンドのためのステアリングベクトルが非常に異なる方向でビームを生成する場合には、有効チャネル応答ｈｅｆｆ（ｋ）も隣接するサブバンドの間で幅広く変化するであろう。いくつかの受信エンティティはＩＥＥＥ  ８０２．１１ａシステム内のレガシー単一アンテナ装置等、実行されているステアリングダイバシティを認識しない可能性がある。これらの受信側エンティティは、チャネル応答がサブバンド全体でゆっくりと変化すると仮定してよく、受信機設計を簡略化するやり方でチャネル推定を実行してもよい。例えば、これらの受信側エンティティイはＫ個の総サブバンドの部分集合にチャネル応答を推定し、他のサブバンドのためのチャネル応答の推定値を導出するために補間又は他の何らかの技法を使用してもよい。急激に変化するステアリングベクトル（例えば擬似乱数ステアリングベクトル）を使用すると、これらの受信側エンティティの性能は大幅に悪化することがある。
【００４０】
送信ダイバシティを提供し、レガシー受信側エンティティの性能を悪化させることを回避するために、ステアリングベクトルは（１）異なるビームが異なるサブバンドに使用され、（２）隣接するサブバンドのためのビームが急激ではなく円滑な遷移を有するように選択されてもよい。Ｔ本の送信アンテナのＫ個のサブバンドのために使用される重さは以下のように表されてよく、
【数３】
2011101414.tif 000005
【００４１】
ここでは、ＶはＴ本の送信アンテナのＫ個のサブバンドのための重さのＴ×Ｋ行列である。
【００４２】
ある実施形態では、行列Ｖの中の重さは以下のように定められ、
【数４】
2011101414.tif 000006
【００４３】
ｉ=０，・・・，Ｔ−１  およびｋ=０，・・・，Ｋ−１          式６
ここでは、Ｂ（ｉ）は送信アンテナｉの複合利得であり、
ｖｉ（ｋ）は送信アンテナｉのサブバンドｋの重さであり、
【数５】
2011101414.tif 000007
【００４４】
方（６）に示されている重さは各サブバンド及びアンテナのための漸次的な移相に対応する。これらの重さは事実上Ｔ本の等しく離間されたアンテナの線形アレイのためのサブバンドごとのわずかに異なるビームを形成する。
【００４５】
特定の実施形態では、ｉ=０，．．．，Ｔ−１及びｋ=０，．．．，Ｋ−１の場合重さは以下のように定められる。
【数６】
2011101414.tif 000008
【００４６】
式（７）に示されている実施形態は式（６）のためのＢ（ｉ）＝ｅ−ｊπ・ｉを使用する。この結果、別の移相がアンテナごとに適用されることになる。
【００４７】
図７はＴ＝４のケースの各送信アンテナの移相のプロットを示す。Ｋ個のサブバンドの中心は、図３に示されているように、通常ゼロ周波数にあると見なされる。式（７）に基づいて生成される重さはＫ個のサブバンド全体で線形移相を作成するとして解釈されてもよい。ｉ=０，．．．，Ｔ−１の場合の各送信アンテナｉは、２π／ｉ／Ｋという位相スロープと関連付けられている。送信アンテナｉごとのｋ=０，．．．，Ｋ−１の場合の各サブバンドｋの移相は２π・ｉ・（ｋ−Ｋ／２）／Ｋとして示される。Ｂ（ｉ）＝ｅ−ｊπ・ｉを使用すると、ゼロという移相を保つサブバンドｋ＝Ｋ／２が生じる。
【００４８】
式（７）に基づいて導出された重さは、ｉ=０，．．．，Ｔ−１及びｋ’=（−Ｋ／２），．．．，（Ｋ／２−１）の場合に以下として表されてもよいＧｉ（ｋ’）という離散周波数応答を有する線形フィルタとして見られてもよい。
【数７】
2011101414.tif 000009
【００４９】
サブバンドインデックスｋは、図３に示されているようにサブバンドＮｃｅｎｔｅｒ＝Ｋ／２でゼロ周波数を設置するサブバンド番号付け方式のためである。サブバンドインデックスｋ’はＫ／２によるサブバンドインデックスｋのシフトされたバージョン、つまりｋ’＝ｋ−Ｋ／２である。この結果、サブバンドゼロは指数ｋ’で新しいサブバンド番号付け方式の場合ゼロ周波数となる。Ｎｃｅｎｔｅｒは、指数ｋが何らかの方式で定められる場合（例えば、ｋ=１，．．．，Ｋ）、あるいはＫが奇数である場合Ｋ／２ではなく何らかの他の値に等しくてもよい。
【００５０】
線形フィルタの場合の離散時間領域インパルス応答ｇｉ（ｎ）は、離散周波数応答Ｇｉ（ｋ’）に対してＫ点ＩＤＦＴを実行することにより取得されてもよい。インパルス応答ｇｉ（ｎ）は以下のように表されてよく、
【数８】
2011101414.tif 000010
【００５１】
＝１  ｎ＝−１の場合
＝０  それ以外の場合、
ここでは、ｎはサンプル期間のためのインデックスであり、ｎ=０，．．．，Ｋ−１という範囲を有する。式（９）は、送信アンテナｉのためのインパルス反応ｇｉ（ｎ）がｉサンプル期間という遅延で単一の単位−値タップを有し、すべての他の遅延でゼロであることを示す。
【００５２】
式（７）に示されているように定められている重さを用いた空間処理は、各送信アンテナｉのためのＫ個の変調シンボルを、このアンテナのためのＫ個の重さｖｉ（０）からｖｉ（Ｋ−１）で乗算してから、該Ｋ個の加重シンボルでＫ点ＩＤＦＴを実行することにより実行されてもよい。同等に、これらの重みを用いた空間処理は（１）Ｋ個の時間領域サンプルを取得するためにＫ個の変調シンボルでＫ点ＩＤＦＴを実行し、（２）インパルス応答ｇｉ（ｎ）で、ｉ個のサンプル期間という遅延で単一の単位値タップを有するＫ個の時間領域サンプルの巡回畳み込みを実行することにより達成されてもよい。
【００５３】
図８Ａは、図２における各々ＴＸ空間プロセッサ２２０とＯＦＤＭ変調器２３０の別の実施形態であるＴＸ空間プロセッサ２２０ｂとＯＦＤＭ変調器２３０ｂのブロック図を示す。ＯＦＤＭ変調器２２０ｂは各ＯＦＤＭシンボル期間のＫ個のサブバンドのためのＫ個の変調シンボルｓ（０）からｓ（Ｋ−１）を受信する。ＯＦＤＭ変調器２３０ｂの中では、ＩＤＦＴ装置８３２はＫ個の変調シンボルでＫ点ＩＤＦＴを実行し、Ｋ個の時間領域サンプルを提供する。Ｐ／Ｓ変換器８３４はＫ個の時間領域サンプルを直列化する。サイクリックプリフィックスジェネレータ８３６は、その後Ｃ個のサンプルサイクリックプリフィックスを付加し、Ｋ＋Ｃ個のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルをＴＸ空間プロセッサ２２０ｂに提供する。ＴＸ空間プロセッサ２２０ｂはＴ本の送信アンテナのためのＴ個のデジタル遅延装置８２２ａから８２２ｔを含む。各遅延装置８２２はＯＦＤＭシンボルをＯＦＤＭ復調気２３０ｂから受信し、関連付けられた送信アンテナにより決定される別の量だけ、ＯＦＤＭ復調器２３０ｂから遅延させる。特に、送信アンテナ２３４ａのための遅延装置８２２ａはＯＦＤＭシンボルをゼロサンプル期間だけ、遅延させ、送信アンテナ２３４ｂのための遅延装置９２２ｂはＯＦＤＭシンボルを１サンプル期間遅延させる等、送信アンテナ２３４ｔのための遅延装置８２２ｔはＯＦＤＭシンボルをＴ−１サンプル期間だけ、遅延させる。送信装置２３２ｂによる以後の処理は前述されたとおりである。
【００５４】
図８Ｂは、図２のＴＸ空間プロセッサ２２０のさらに別の実施形態であるＯＦＤＭ変調器２３０ｂ及びＴＸ空間プロセッサ２２０ｃのブロック図を示す。ＯＦＤＭ変調器２２０ｂは、図８Ａについて前述されたように各ＯＦＤＭシンボル期間ごとにＯＦＤＭ変調をＫ個の変調シンボルに対して実行する。送信装置２３２は、その後、変調済み信号を発生させるためにＯＦＤＭシンボルを受信し、シンボル期間ごとに調整する。ＴＸ空間プロセッサ２２０ｃはアナログ領域で時間遅延を提供する。ＴＸ空間プロセッサ２２０はＴ本の送信アンテナのためにＴ個のアナログ遅延装置８２４ａから８２４ｔを含む。各遅延装置８２４は変調済み信号を受信し、関連付けられた送信アンテナにより決定される異なる量で遅延させる。特に、第１の送信アンテナ２３４ａのための遅延装置８２４ａはゼロ秒、変調済み信号を遅延させ、第２の送信アンテナ２３４ｂのための遅延装置８２４ｂは１サンプル期間（つまりＴｓａｍ秒）、変調済み信号を遅延させる等、Ｔ本の送信アンテナ２３４ｔのための遅延装置８２４ｔは（Ｔ−１）サンプル期間（つまり（Ｔ−１）・Ｔｓａｍ秒）変調済み信号を遅延させる。サンプル期間はＴｓａｍ＝１／（ＢＷ・（Ｋ＋Ｃ））に等しく、ここでは、ＢＷはヘルツ単位のシステムの総帯域幅である。
【００５５】
図８Ｃは、図８Ａ及び図８Ｂに示されているＴ本の送信アンテナからのＴ回の送信のタイミング図を示す。同じＯＦＤＭシンボルはＴ本の送信アンテナの各々から送信される。しかしながら、各送信アンテナから送信されるＯＦＤＭシンボルは異なる遅延をさせられる。Ｔ本のアンテナのためのＴ個の遅延されたＯＦＤＭシンボルと遅延されていないＯＦＤＭシンボルは同じＯＦＤＭシンボルのＴ個の異なるバージョンとして見なされてもよい。
【００５６】
式（７）から（９）、及び図８Ａから８Ｃに示されている実施形態の場合、Ｔ本の送信アンテナの遅延はサンプル期間の整数番号で示されている。Ｔ本の送信アンテナのための非整数遅延を生じさせる（つまり
【数９】
2011101414.tif 000011
【００５７】
であり、ここではＬ＞１である）位相スロープも実現されてもよい。例えば、図８ＡのＯＦＤＭ変調２３０ｂからの時間領域サンプルは（例えばＴｕｐｓａｍ＝Ｔｓａｍ／Ｌという期間で）さらに高いレートにアップサンプリングされてよく、さらに高いレートサンプルはさらに高いレートサンプル期間（Ｔｕｐｓａｍ）の整数分、デジタル遅延装置８２２により遅延されてもよい。代わりに、図８Ｂのアナログ遅延装置８２４は、（Ｔｓａｍではなく）Ｔｕｐｓａｍという整数値で遅延を提供してもよい。
【００５８】
送信アンテナ数がサイクリックプリフィックス長に満たない（つまりＴ＜Ｃ）とき、各ＯＦＤＭシンボルに付加されるサイクリックプリフィックスはデジタル遅延装置８２２又はアナログ遅延装置８２４による線形遅延を、時間領域インパルス応答ｇｉ（ｎ）による巡回畳み込みのための循環回転のように見せる。式（７）で定められる重さはこのようにして、図８Ａから図８Ｃに示されているように送信アンテナｉごとに、ｉ個のサンプル期間の時間遅延分実現されてもよい。しかしながら、図８Ｃに示されているように、ＯＦＤＭシンボルはＴ本の送信アンテナから異なる遅延で送信され、マルチパス遅延から保護するためのサイクリックプリフィックスの有効性を低減させる。
【００５９】
（Ｋ個の変調シンボルを式（７）で示される位相スロープで乗算することにより取得される）Ｋ個の加重シンボルのＩＤＦＴは、Ｋ個（オリジナルの加重されていない）変調シンボルのＩＦＤＴからのＫ個の時間領域サンプルの循環シフトに等しい時間領域サンプルシーケンスを提供する。空間処理は、このようにしてこれらのＫ個の時間領域サンプルを循環シフトすることにより達成されてもよい。
【００６０】
図９Ａは、ＯＦＤＭ変調器２３０ｄとＸ空間プロセッサ２２０のさらに別の実施形態であるＯＦＤＭ変調器２３０とＴＸ空間プロセッサ２２０ｄのブロック図を示す。ＯＦＤＭ変調器２３０ｄの中では、ＩＤＦＴ装置９３２がＫ個の変調シンボルに対してＫ点ＩＤＦＴを実行し、Ｋ個の時間領域サンプルを提供し、Ｐ／Ｓ変換器９３４がＫ個の時間領域サンプルを直列化する。ＴＸ空間プロセッサ２２０ｄはＴ本の送信アンテナ用のＴ個の循環シフト装置９２２ａから９２２ｔを含む。各装置９２２はＰ／Ｓ変換器９３４からＫ個の時間領域サンプルを受信し、送信アンテナｉのためのｉ個のサンプルによりＫ個の時間領域の循環シフトを実行し、Ｋ個のサンプルを含む循環シフトされた変換シンボルを提供する。特に装置９２２ｂは送信アンテナ２３４ｂのために１サンプル分、循環シフトを実行する等、装置９２２ｔは送信アンテナ２３４ｔのために（Ｔ−１）サンプル分、循環シフトを実行する。Ｔ台のサイクリックプリフィックスジェネレータ９３６ａから９３６ｔは各々装置９２２ａ乃至９２２ｔから円形シフトされた変換済みシンボルを受信する。各サイクルプリフィックスジェネレータ９３６はＣ個のサンプルサイクリックプリフィックスをこの循環シフトされた変換済みシンボルに付加し、（Ｋ＋Ｃ）個のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルを提供する。送信装置２３２ａから２３２ｔによる以後の処理は前述のとおりである。
【００６１】
図９Ｂは、図９Ａに示されている実施形態のためのＴ本の送信アンテナからのＴ回の送信のためのタイミング図を示す。ＯＦＤＭシンボルは異なる量の循環シフトによりＴ本のアンテナの各々に対して生成される。しかしながら、ＯＦＤＭシンボルのＴ個の異なるバージョンは同時にＴ本のアンテナから送信される。
【００６２】
図８Ａ、図８Ｂ及び図９Ａに示されている実施形態は、ステアリングダイバシティのための空間処理が実行されてもよい方法の内のいくつかを描いている。一般的には、ステアリングダイバシティのための空間処理は多様に、送信側エンティティの内部の様々な場所で実行されてもよい。例えば、空間処理は、時間領域内又は周波数領域内で、デジタル回路網又はアナログ回路網を使用して、ＯＦＤＭ変調の前又は後等に、実行されてもよい。
【００６３】
式（６）と（７）は、送信アンテナごとにＫ個のサブバンド全体で線形に変化する移相を提供する関数を表現している。線形に変化する移相を周波数領域内の変調シンボルに適用することは、前述されたように対応する時間領域サンプルを遅延させる、又は循環シフトするかのいずれかにより達成されてもよい。一般的には、送信アンテナごとのＫ個のサブバンド全体での移相は、ビームがサブバンド全体で急激にではなく連続して変化されるように任意の関数を使用して連続して変更されてもよい。移相の線形関数は連続関数の一例に過ぎない。連続変化は（例えばチャネル推定を簡略化するために）サブバンド全体で相関の幾分かの量に依存する単一アンテナ装置の性能が劣化しないことを保証する。
【００６４】
前述された例では、ステアリングダイバシティは各シンボル期間内の各サブバンドで１つの変調シンボルを送信するために達成される。複数（Ｓ個）の変調シンボルもステアリングダイバシティを使用するＲ本の受信アンテナを用いて複数のアンテナ受信エンティティに１つのシンボル期間内に１つのサブバンドでＴ本の送信アンテナを介して送信されてもよく、ここではＳ≦ｍｉｎ｛Ｔ，Ｒ｝である。
【００６５】
ここに説明されているステアリングダイバシティ技法は、多様な無線システムに使用さらえてもよい。これらの技法はアップリンク（つまり逆方向リンク）だけではなくダウンリンク（つまり順方向リンク）のために使用されてもよい。ステアリングダイバシティは複数のアンテナを備える任意のエンティティにより実行されてもよい。
【００６６】
ステアリングダイバシティは多様に使用されてもよい。例えば、送信側エンティティ（例えば、アクセスポイント又はユーザ端末）は、無線チャネルについての正確な情報が入手できない場合に受信側エンティティ（例えば、別のアクセスポイント又はユーザ端末）に送信するためにステアリングダイバシティを使用してもよい。正確なチャネル情報は、例えば破壊されているフィードバックチャネル、校正が不十分なシステム、変化が急激過ぎて、送信側エンティティが時間通りにビームステアリングを使用／調整できないチャネル状態等を含む多様な理由から入手できないことがある。急激に変化するチャネル状態は、例えば高速で移動する送信側及び／又は受信側エンティティのためであってもよい。
【００６７】
ステアリングダイバシティは、無線システム内の多様な用途のために使用されてもよい。１つの用途では、システム内の放送チャネルが前述されたようにステアリングダイバシティを使用して送信されてもよい。ステアリングダイバシティを使用すると、システム内の無線装置は向上した信頼性により放送チャネルをおそらく受信でき、それにより放送チャネルの範囲を増加できる。別の応用例では、ページングチャネルがステアリングダイバシティを使用して送信される。再び、向上した信頼性及びさらに広いカバレージはステアリングダイバシティを使用することによりページングチャネルについて達成されてもよい。さらに別の用途では、８０２．１１ａアクセスポイントは、このカバレージエリアの下でのユーザ端末の性能を向上させるためにステアリングダイバシティを使用する。
【００６８】
ここに説明されているステアリングダイバシティ技法は多様な手段により実現されてもよい。例えば、これらの技法はハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせで実現されてもよい。ハードウェアを実装する場合、ステアリングダイバシティのために空間処理を実行するために使用される処理装置は１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（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、ここに説明されている機能又はこれらの組み合わせを実行するために設計された他の電子装置の中で実現されてもよい。
【００６９】
ソフトウェアを実行する場合、ステアリングダイバシティ技法は、ここに説明されている機能を実行するモジュール（例えばプロシジャ、関数等）で実現されてもよい。ソフトウェアコードはメモリ装置（例えば図２のメモリ装置２４２）に記憶され、プロセッサ（例えばコントローラ２４０）により実行されてもよい。メモリ装置はプロセッサに内蔵されて、又はプロセッサに外付けで実現されてよく、この場合それは技術で公知である多様な手段を介してプロセッサに通信可能に結合できる。
【００７０】
開示されている実施形態の前記説明は当業者が本発明を作る又は使用することができるようにするために提供される。これらの実施形態に対する多様な変形は、当業者に容易に明らかであり、ここに定められる包括的な原理は本発明の精神又は範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されることを意図するものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特長と一致する最も幅広い範囲を与えられるべきである。
【図１】
2011101414.tif 000012
【図２】
2011101414.tif 000013
【図３】
2011101414.tif 000014
【図４】
2011101414.tif 000015
【図５】
2011101414.tif 000016
【図６】
2011101414.tif 000017
【図７】
2011101414.tif 000018
【図８Ａ】
2011101414.tif 000019
【図８Ｂ】
2011101414.tif 000020
【図８Ｃ】
2011101414.tif 000021
【図９Ａ】
2011101414.tif 000022
【図９Ｂ】
2011101414.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得することと、
周波数サブバンドと各アンテナのための移相されたシンボルを生成するために、周波数サブバンドと各アンテナのために選択された移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正することと、
前記各アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのための移相されたシンボルを処理することと、を含む方法。
【請求項２】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形に変化する移相を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって異なる位相スロープを適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記各アンテナ毎に選択される関数に基づきアンテナごとに周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を決定することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
移相されたシンボルを処理することは、
前記各アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルで直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線通信システムにおける装置であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得し、各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを、周波数サブバンドと各アンテナのために選択された移相で変調し、周波数サブバンドと各アンテナのための移相されたシンボルを生成する空間プロセッサと、
各アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルを処理するための変調器と、を含む装置。
【請求項８】
前記空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形変化する移相を適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって異なる位相スロープを適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記空間プロセッサは、アンテナごとに複数の周波数バンド全体にわたって連続変化する移相を適用する、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
無線通信システムにおける装置であって、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得するための手段と、
周波数サブバンドと各アンテナのために移相されるシンボルを生成するために周波数サブバンドと各アンテナのために選択される移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正するための手段と、
前記各アンテナのために一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのために移相されたシンボルを処理するための手段と、を含む装置。
【請求項１２】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形に変化する移相を適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
アンテナごとに複数の周波数全体にわたって別の位相スロープを適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を適用するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
無線通信システムにおけるデータを処理するコンピュータプログラム装置であって、前記コンピュータプログラム装置は、命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有し、前記命令は１つ以上のプロセッサによって実行可能であり、前記命令は、
複数のアンテナの複数の周波数サブバンドで送信される入力シンボルを取得する命令と、
周波数サブバンドと各アンテナのための移相されたシンボルを生成するために、周波数サブバンドと各アンテナのために選択された移相で各アンテナの各周波数サブバンドのための入力シンボルを修正する命令と、
前記各アンテナのための一連のサンプルを取得するために各アンテナの複数の周波数サブバンドのための移相されたシンボルを処理する命令と
を具備するコンピュータプログラム装置。
【請求項１６】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって線形に変化する移相を適用する命令をさらに含む、請求項１５記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１７】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって異なる位相スロープを適用する命令をさらに含む、請求項１５記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１８】
アンテナごとに複数の周波数サブバンド全体にわたって連続して変化する移相を適用することをさらに含む、請求項１５記載のコンピュータプログラム装置。
【外国語明細書】
2011101414000001.pdf