(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のアンテナを具備し、１本以上の前記アンテナから使用中の通信チャネル上に周波数多重信号を放射する。【解決手段】多重アンテナ無線通信装置における無線通信信号の受信機またはエミッターにおいて、アンテナ割当てまたは選択を行う。選択は、アンテナおよび周波数に基づいて行われる。アンテナ選択は、バルクアンテナ選択およびトーン毎アンテナ選択の組合せを含む。【選択図】図３
2011124991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを具備し、１本以上の前記アンテナから使用中の通信チャネル上に周波数多重信号を放射し、前記アンテナに前記信号を割り当てる割当て手段を具備する無線通信装置であって、周波数に関して、前記割当て手段は、バルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって前記アンテナに前記信号を割り当てる無線通信装置。
【請求項２】
前記割当て手段は、チャネル状態情報を受信し、受信したチャネル状態情報に基づいてアンテナ割当てを行なう請求項１に従う無線通信装置。
【請求項３】
前記割当て手段は性能をベースにした目標を最適化するためのアンテナ割当てを行なう請求項２に従う無線通信装置。
【請求項４】
前記性能をベースにした目標は、
チャネル上の周波数において決められたサブキャリア群全体が受ける最大ビット誤り率（ＢＥＲ）を最小化すること、
サブキャリア毎のＢＥＲを最小化すること、
サブキャリア群にまたがる平均ＢＥＲを最小化すること、
サブキャリア群全体の最小信号対雑音比（ＳＮＲ）を最大化すること、
サブキャリア毎のＳＮＲを最大化すること、
サブキャリア群全体の平均ＳＮＲを最大化すること、
サブキャリア群全体の合計容量を最大化すること、
選択の後に前記信号の誤りベクトル振幅（ＥＶＭ）を最小化すること、および
選択の後に前記信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を最小化することのいずれかを含む請求項３に従う無線通信装置。
【請求項５】
直交周波数分割多重信号を放射する、上記請求項のいずれかに従う無線通信装置。
【請求項６】
上記請求項のいずれかに従う無線通信装置。
【請求項７】
前記割当て手段は、アンテナの合計数より少数の選択アンテナセットを選択するバルクアンテナ割当てと、前記選択アンテナへのトーン毎割当てとを合同で行う上記請求項のいずれかに従う無線通信装置。
【請求項８】
前記割当て手段は、アンテナの合計数より少数の選択アンテナセットを選択するバルクアンテナ割当てと、前記選択アンテナへのトーン毎割当てとを逐次に行う上記請求項１乃至６のいずれかに従う無線通信装置。
【請求項９】
前記割当て手段が、共通の割当てにおいて連続的なトーンのブロックに信号が割当てられるようにトーン毎割当てを行なう請求項７又は請求項８に従う無線通信装置。
【請求項１０】
複数のアンテナを具備し、使用中の通信チャネル上の周波数多重信号を前記アンテナにおいて受信し、受信信号を処理するためのアンテナを選択するアンテナ信号選択手段を具備し、周波数に関して、前記選択手段は、バルクアンテナ選択およびトーン毎アンテナ選択の組合せによって、前記アンテナに関する前記信号の処理を選択する無線通信装置。
【請求項１１】
多重アンテナ無線通信デバイスのアンテナに周波数多重信号を割り当てる方法であって、周波数に関して前記アンテナに前記信号を割り当てることを含み、バルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって該割当てを行う、方法。
【請求項１２】
多重アンテナ無線通信デバイスのアンテナの使用を、該アンテナにおける信号の受信に応じて選択する方法であって、周波数に関してバルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって該選択を行う、方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に従う方法を行なうように汎用プログラマブル通信装置を構成する、コンピュータ実行可能命令を具備するコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
コンピュータ可読記憶媒体を具備する、請求項１３に従うコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
コンピュータ受信可能な信号を具備する、請求項１３に従う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】
本開示は、無線通信システムにおけるアンテナ選択に関し、特に（しかし排他的ではないが）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムへの応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭシステムにおけるアンテナ選択は、送信機で利用可能なチャネル状態情報（ＣＳＩ）が制限される場合に、空間ダイバーシティを利用するための強力な技術である。従来、ＯＦＤＭにおけるアンテナ選択方法は２つのカテゴリーに分類され、１）バルク選択では、利用可能な全セットのうちの１つまたは複数のアンテナが、すべての周波数についての送信および／または受信に用いられ、２）トーン毎選択では、利用帯域幅にわたってアンテナ選択を異ならせることのできる付加的な自由度が提供される。両技術には長所と欠点がある。例えば、バルク選択は、ＣＳＩフィードバックを全く必要とせず、利用する無線周波数（ＲＦ）チェーンはトーン毎選択より少ない。しかし、トーン毎選択は、バルク選択よりはるかに高い符号化利得を実現することができる。即ち、トーン毎選択のビット誤り率（ＢＥＲ）は、バルク選択のビット誤り率より著しく低い。
【０００３】
送信アンテナ選択に関して、これらの２つの技術を添付の図１および図２に図解的に示す。これらの図には、周波数に関するアンテナアクティビティのグラフが４アンテナ送信機（ＴＸ１乃至ＴＸ４と称する）について示される。周波数スロット、すなわちサブキャリアは、使用スペクトル内の等間隔な周波数範囲として定義される。図１はバルクアンテナ選択列を示している。この配列では、アンテナＴＸ３およびＴＸ４がどちらも全周波数に送信する。したがって、このシナリオでは、２つのＲＦチェーンのみが必要である。
【０００４】
対照的に、図２は、全送信機が情報を伝達するトーン毎アンテナ選択列を示している。どのサブキャリアにおいても１つの送信機のみがアクティブである。ここでは、４つのＲＦチェーンを要する。なお、これらの選択スキームを送信機に代えて受信機で行なえること、あるいは送信機と受信機の両方で行なえることを読者なら気付くであろう。
【０００５】
全アンテナ選択システムでは、ある程度のチャネル状態情報（ＣＳＩ）が送信機（送信アンテナ選択を行なう場合）または受信機（受信アンテナ選択を行なう場合）において利用可能でなければならない。具体的には、この情報は、既知のチャネル推定方法を用いて推定することができ、トランシーバー内のアンテナ選択モジュールに明示的に伝達されるか、あるいは送信アンテナ選択の場合には、サブキャリア／アンテナ割当ての計算に用いられ、遂行のために送信機に明示的に伝達される。
【０００６】
送信アンテナ選択および時分割デュプレックス（ＴＤＤ）通信を用いるシステムでは、アンテナ選択を可能にすべく、入力信号から必要なＣＳＩを推定するためにチャネルにおいて想定されるレシプロシティを利用することによって、ＣＳＩが送信機のみで得られる。レシプロシティは、合理的に多くの状況において仮定することができるがレシプロシティは必ずしも仮定することができるとは限らないことを理解されたい。例えば、不完全なアンテナおよびＲＦフロントエンドによってもたらされる「ひずみ」を緩和するために、キャリブレーションの実行が必要となる場合がある。また、読者なら理解されるように、レシプロシティは周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）送信には適用しない。
【０００７】
周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムにおいては、必要とされる情報を送信機に供給する目的で明示的なフィードバックチャネルが一般に必須である。なお、アンテナ選択を行なうためにはＣＳＩの部分的な知識のみが必要なのであって、具体的にはチャネル周波数応答の振幅が推定されるか既知でなければならないが、ほとんどのシナリオにおいて位相情報は重要でないことに留意されたい。
【０００８】
最も一般的な事例では、送信に関してＭ本のアンテナセットから単一のアンテナを選択し、あるいはＭ本のなかからＬ本のアンテナのサブセットを選択するようにアンテナ選択が行なわれ得る。前者のアプローチのことを本明細書では「単一アンテナ選択」と呼び、後者を「サブセット選択」と呼ぶことにする。両アプローチは、バルク選択のシナリオまたはトーン毎選択のシナリオにおいて用いることができる。これらのアプローチは、「Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：  Ｂｕｌｋ  Ｖｅｒｓｕｓ  Ｐｅｒ−Ｔｏｎｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ”，（Ｚｈａｎｇ，  Ｈ．  ＆  Ｎａｂａｒ，Ｒ．Ｕ．，’Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ＩＣＣ  ’０８’，ｐｐ．４３７１−４３７５（２００８））」に詳細に説明されている。
【０００９】
これまでに、トーン毎の「アンテナパンクチャリング」の方法が開示されている。この方法では、先ずデータをＭ本のストリームにマッピングし、これらをＭ本のアンテナ夫々にフォワードする。続いて、いくつかのデータシンボルを除去し、または等価的には電力ゼロで「送信」する。この除去は「パンクチャリング」として知られ、エラー制御符号化と共にビットレベルで適用される一般的な技術である。結果として得られるパンクチャード信号は、トーン毎アンテナ選択信号に似ている。しかし、このアプローチにおいて、アンテナ選択は実際には発生しない。その代わりに、強力な誤り訂正符号を利用して欠測データを受信機で回復する。このアプローチは、国際特許出願ＷＯ２００８０３９８６７において詳述される。
【００１０】
バルク選択は複雑さとダイバーシティ利得の点から魅力的であるものの、このスキームの符号化利得（したがってＢＥＲ）はトーン毎選択に比べて乏しいことを示した。他方、トーン毎選択はＭ本のＲＦチェーンを要し、このことは、いくつかの実用上のシナリオにおいて許容され難いかも知れない。
【発明の概要】
【００１１】
第１の実施形態は、複数のアンテナを具備し、１本以上の前記アンテナから使用中の通信チャネル上に周波数多重信号を放射し、前記アンテナに前記信号を割り当てる割当て手段を具備する無線通信装置であって、周波数に関して、前記割当て手段は、バルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって前記アンテナに前記信号を割り当てる無線通信装置を提供する。
【００１２】
第２の実施形態は、複数のアンテナを具備し、使用中の通信チャネル上の周波数多重信号を前記アンテナにおいて受信し、受信信号を処理するためのアンテナを選択するアンテナ信号選択手段を具備し、周波数に関して、前記選択手段は、バルクアンテナ選択およびトーン毎アンテナ選択の組合せによって、前記アンテナに関する前記信号の処理を選択する無線通信装置を提供する。
【００１３】
第３の実施形態は、多重アンテナ無線通信デバイスのアンテナに周波数多重信号を割り当てる方法であって、周波数に関して前記アンテナに前記信号を割り当てることを含み、バルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって該割当てを行う、方法を提供する。
【００１４】
第４の実施形態は、多重アンテナ無線通信デバイスのアンテナの使用を、該アンテナにおける信号の受信に応じて選択する方法であって、周波数に関してバルク割当ておよびトーン毎割当ての組合せによって該選択を行う、方法を提供する。
【００１５】
この点について、実施形態は通信信号のエミッターまたは受信機あるいはこれに対応する方法の観点で説明されているが、上記いずれかの実施形態の実装のために適切なコンピュータプログラム製品手段を提供できることを理解されたい。そのようなコンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読記憶媒体または受信可能な信号の形態であってもよい。コンピュータプログラム製品をＤＳＰ、ＦＰＧＡ等（受信機またはエミッターの十分な機能性は提供しないものの本実施形態の必須要素を提供する）の、事前にプログラムされた装置内に具現化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
具体的な実施形態を次の添付図面を参照しながら説明する。
【図１】図１は、すでに参照した通り、バルク割当て配列に従う送信アンテナ選択のグラフである。
【図２】図２は、すでに参照した通り、トーン毎アンテナ選択に従うアンテナ割当てのグラフである。
【図３】図３は、２つの多重アンテナ送信／受信デバイスを具備する簡素な通信システムの概要図である。
【図４】図４は、具体的な実施形態に従うアンテナ選択を示すグラフである。
【図５】図５は、図３の送信／受信デバイスの概要図である。
【図６】図６は、図５に示した送信／受信デバイスの送信機ドライバの概要図である。
【図７】図７は、実施形態に従う合同バルク選択およびトーン毎選択手順のフロー図である。
【図８】図８は、具体的な実施形態に従う合同バルク選択およびトーン毎選択手順の第２の実施形態のフロー図である。
【図９】図９は、具体的な実施形態に従う逐次のバルク選択およびトーン毎選択手順のフロー図である。
【図１０】図１０は、具体的な実施形態に従う、逐次のバルク選択およびトーン毎選択手順の更なるフロー図である。
【図１１】図１１は、アンテナ選択の他の例と比較し、実施形態のモデルから得られた結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施形態とアンテナ選択の他の例とのさらなる比較の結果モデルのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
具体的な実施形態を図３および図４に大まかに示す。図３は、第１および第２の送信／受信デバイス２０および３０を含む極めて概要の無線通信システム１０を示す。送信／受信デバイス２０および３０の各々は多重アンテナデバイスであって、アンテナ選択はそのような２つのデバイス間に形成され得るチャネルを最も有効に利用する適切な方法であるとしてよく知られている。
【００１８】
この具体的な実施形態に従って、バルク選択とトーン毎選択とを組み合わせて、複雑さ（これは、実行に必要な無線周波数（ＲＦ）チェーンの数によって表わすことができる）と性能（これは、ビット誤り率（ＢＥＲ）によって表わすことができる）との間のトレードオフに応じる。本質的には、全送信がＭ本の利用可能なアンテナのうちの最大Ｌ≦Ｍによって伝達されるように抑制すること、および、これらＬ本のアンテナを用いてさらにトーン毎選択を行なうこと、によってトレードオフを取る。
【００１９】
上記原理を図４を用いて説明する。図４は、周波数に対する、アンテナ（ＴＸ１乃至ＴＸ４のラベルを付した）のアクティビティを示すグラフである。利用可能な周波数帯は、慣例に従いサブキャリアに分割される。当該グラフにおいて、個々のあらゆるアンテナに関して、アクティブなサブキャリアは、影付の箱として示される。
【００２０】
図４においては、送信機ＴＸ２とＴＸ３は情報を伝えるが、ＴＸ１とＴＸ４は非アクティブのままであることが分かる。また一方、あらゆる任意のサブキャリアについて、ＴＸ２とＴＸ３のうちの一方のみが送信する。
【００２１】
この配列についてさらに説明すると、図５は、図３に示した送信／受信デバイス２０の概要図である。デバイス２０は、デバイス２０のアンテナＴＸ１乃至ＴＸ４による送信のために、データソース／シンク２６からデータを受信する送信機ドライバ２２を具備する。受信機ドライバ２４は、同アンテナによって受信された信号を受け取って処理し、データソースシンク２６にデータをアシストし、送信機ドライバ２２にチャネル状態情報をアシストする。適切なスイッチのアレイ２８は、アンテナが送信と受信の両方に用いられるようにするために設けられる。
【００２２】
図６に示すように、送信機ドライバ２２は、送信すべきデータを、選択されたサブキャリア周波数で選択アンテナに適用される信号に変換する、チャネル符号化４０、アンテナ選択４４という機能ブロックを具備する。これは、アンテナ選択ブロック４４に供給されたチャネル状態情報に基づいて行われる。図４および図３で説明したとおり、Ｍ＝４である。次に、具体的な実施形態に従って導入された処理は、トーン毎選択処理に関する単一アンテナ選択アプローチを課する。バルク選択処理については、Ｌ＝２である。
【００２３】
他の配列において、Ｌ＝３の場合、トーン毎選択処理にサブセット選択戦略を採用しても良いことは明らかである。これにより、あらゆる任意のサブキャリアの送信について、３本のアンテナのうちの２本のアンテナを選んでもよい。
【００２４】
アンテナ数Ｍと利用可能なＲＦチェーンの数Ｌの合計に応じて、バルク選択およびトーン毎選択の多くの組合せが存在するのは明らかである。
【００２５】
上記説明した例においては送信アンテナ選択が検討されることを理解されたい。恐らく、読者は実施形態を受信機または送信機と受信機の両方で同様に具体化できることを理解するであろう。
【００２６】
バルク選択およびトーン毎選択手順は、幾つかの異なる方法で行なうことができる。以下、選択メトリクスの使用に基づく４つの実現性について概説する。その各々は、概して、アンテナ選択の原理に従う。
【００２７】
一般に、アンテナ選択手順では、目標を最適化することを狙う。この目標は、信号対雑音比（ＳＮＲ）のような特定効用の最大化や、ビット誤り率（ＢＥＲ）のような特定コストの最小化でありえる。相応の目標が多々存在することを読者なら理解するであろう。
【００２８】
上述した逐次のバルク選択およびトーン毎選択を具備する実施形態に関して、実際は、バルク選択を適用する目標が、続くトーン毎選択を適用する目標とは異なり得る。具体的な実施形態の以下の説明においては、「コスト関数を最小化にする」ことについて言及する。この表現は、後者を、効用関数の否定を用いることにより対応するコスト関数の最小化として常に数学的に再表現できることから、効用関数の最大化を排除するものではない。
【００２９】
最終的に、下記を含む任意の幾つかの目的関数（ただしこれらに限定されない）を当業者なら案出できることを理解されたい。
【００３０】
（サブキャリア群全体の）最大ＢＥＲの最小化、  
サブキャリア毎のＢＥＲの最小化、  
（サブキャリア群全体の）平均ＢＥＲの最小化、  
（サブキャリア群全体の）最小ＳＮＲの最大化、  
サブキャリア毎のＳＮＲの最大化、  
（サブキャリア群全体の）平均ＳＮＲの最大化、  
（サブキャリア群全体の）合計容量の最大化、  
選択後の信号の誤りベクトル振幅（ＥＶＭ）の最小化、  
選択後の信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の最小化
ここで、図７を参照してバルク選択およびトーン毎選択の処理の第１の実施例を説明する。これは、最適なバルクアンテナ選択およびトーン毎アンテナ選択であるとして説明することができる。
【００３１】
この、具体的な実施形態の実施の例において、送信機は下記手順に従ってバルク選択およびトーン毎選択を行なう。
【００３２】
Ｓ１−０）初期化：ＬおよびＭが与えられると、
【数１】
2011124991.tif 000003
【００３３】
の可能なバルク選択割当てを列挙する。これらの割当てのセットをＳと表し、このセットのｉ番目の要素をＳｉと書く。ｉ＝０に初期化する。
【００３４】
Ｓ１−１）ｉ＝ｉ＋１とする。
【００３５】
Ｓ１−２）Ｓｉに含まれるアンテナセットについてトーン毎選択を行なう。
【００３６】
Ｓ１−３）ステップＳ１−２で行なわれた選択についてコスト関数を評価し、この値を記録する。
【００３７】
Ｓ１−４）ｉ＝｜Ｓ｜ならば、終了し、コスト関数を最小化する割当てを選択する。そうでなければ、ステップＳ１−１に進む。
【００３８】
第２の例を図８に示す。これは、目標を達成するための、合同バルク選択およびトーン毎選択である。この例において、送信機は下記手順に従ってバルク選択およびトーン毎選択を行なう。
【００３９】
Ｓ２−０）初期化：ＬおよびＭが与えられると、
【数２】
2011124991.tif 000004
【００４０】
の可能なバルク選択割当てを列挙する。これらの割当てのセットをＳと表し、このセットのｉ番目の要素をＳｉと書く。ｉ＝０に初期化し、コストスレショルドγを選ぶ。
【００４１】
Ｓ２−１）ｉ＝ｉ＋１とする。
【００４２】
Ｓ２−２）Ｓｉに含まれるアンテナセットについてトーン毎選択を行なう。
【００４３】
Ｓ２−３）ステップＳ２−２で行なわれた選択についてコスト関数を評価し、この値を記録する。
【００４４】
Ｓ２−４）コストがγ以下であるならば、この割当てを選んで終了する。そうでない場合、ｉ＝｜Ｓ｜ならば、終了し、コスト関数を最小化する割当てを選択する。そうでなければ、ステップＳ２−１に進む。
【００４５】
第３の例を図９に示す。この例においては、下記手順に従って最適逐次バルク選択およびトーン毎選択が用いられる
Ｓ３−０）初期化：ＬおよびＭが与えられると、
【数３】
2011124991.tif 000005
【００４６】
の可能なバルク選択割当てを列挙する。これらの割当てのセットをＳと表し、このセットのｉ番目の要素をＳｉと書く。
【００４７】
Ｓ３−１）ｉ＝ｉ＋１とする。
【００４８】
Ｓ３−２）Ｓｉによって定義された割当てについてバルク選択コスト関数を評価し、この値を記録する。
【００４９】
Ｓ３−３）ｉ＝｜Ｓ｜ならば、関連するコスト関数を最小化するバルク選択を選び、ステップＳ３−４に進む。そうでなければ、ステップＳ３−１に進む。
【００５０】
Ｓ３−４）選ばれたバルク選択を与えられたトーン毎選択について、選ばれたコスト関数を最小化するためのトーン毎選択を行なう。
【００５１】
第４の例を図１０に示す。この例においては、バルク選択目標を達成するために、逐次のバルク選択およびトーン毎選択処理が用いられる。このためには、送信機が下記手順に従ってバルク選択およびトーン毎選択を行なう。
【００５２】
Ｓ４−０）初期化：ＬおよびＭが与えられると、
【数４】
2011124991.tif 000006
【００５３】
の可能なバルク選択割当てを列挙する。これらの割当てのセットをＳと表し、このセットのｉ番目の要素をＳｉと書く。ｉ＝０に初期化し、コストスレショルドγを選ぶ。
【００５４】
Ｓ４−１）ｉ＝ｉ＋１とする。
【００５５】
Ｓ４−２）Ｓｉによって定義された割当てについてバルク選択コスト関数を評価し、この値を記録する。
【００５６】
Ｓ４−３）バルクコストがγ以下であるならば、この割当てを選んでステップＳ４−４に進む。そうでない場合、ｉ＝｜Ｓ｜ならば、バルクコスト関数を最小化する割当てを選び、ステップＳ４−４に進む。そうでなければ、ステップＳ４−１に進む。
【００５７】
Ｓ４−４）選ばれたバルク選択を与えられたトーン毎コスト関数について、選ばれたコスト関数を最小化するためのトーン毎選択を行なう。
【００５８】
実施形態は、以上説明された具体的な実施形態によって例示されたとおり、トランシーバーにおけるハードウェアと処理の複雑さ（具体的には、送信／受信に必要なＲＦチェーンの数に関する）と、システムが達成可能な性能とをうまく両立させようとする。これは、Ｍ本の利用可能なアンテナのうちのＬ本のみを利用し、これによりＬ本のＲＦチェーンを必要とすることと、従来のバルク選択処理が達成できるものよりも著しく良い性能を実現するトーン毎アンテナ割当てを得るために用いることができる適切なコスト関数を選択すること、により達成される。
【００５９】
例えば、バルク選択が用いられ、送信のために４本のアンテナのうちの２本のアンテナが選ばれる場合には、２つのＲＦチェーンのみが必要であり、物理的（電気的）なスイッチを用いて送信信号が適切なアンテナに送られる。通常、上記シナリオにおいては多重化または他の空間符号化スキームが利用される。従って、２つの送信アンテナを用い、２つの空間のストリームが無線媒体を通し全ての周波数を用いて受信機に伝達される。これは図１を参照して説明したシナリオである。
【００６０】
このアプローチは、特定の時空間符号が用いられなければダイバーシティ次数４を実現することができないし、４本の送信アンテナがすべて用いられ、トーン毎選択が行われる場合には、高い符号化利得を達成することもできない（例えば図２に示すような符号化スキームを参照）ことが知られている（例えば、Ｚｈａｎｇ  ＆  Ｎａｂａｒを参照）。
【００６１】
実際、時空間符号化が用いられ、バルク選択により４本のアンテナのうちの２本のアンテナが用いられ、ダイバーシティ利得４が実現される場合であっても、符号化利得は、４本のアンテナをすべて用いるトーン毎選択スキームの場合の符号化利得に満たない。言うまでもなく、後者の場合、望ましい性能を実現するために４つのＲＦチェーンを要する。
【００６２】
バルク選択とトーン毎選択を組み合わせることによって驚くべき性能の効果が実現され、しかもこれは、２つの符号化スキームを単に組合せるだけでも見込めるかも知れない。実施形態における具体例では、例えば４本のアンテナのうちの２本のアンテナが用いられる（すなわち２つのＲＦチェーンのみ）ことを必要とするのみで、ダイバーシティ利得、符号化利得、誤り率に関してパフォーマンスの向上を示す。この結果は、より多数のアンテナを持つシステムについても推定することができる。つまり、任意の数のアンテナを持ったトーン毎システムの性能を実現するために必要とされるＲＦチェーンは、２つのみであることを示すことができる。この結果は、高ＳＮＲでは、性能は、データが運ばれる最も弱いチャネルに支配され、上述した配列によって具体化された本実施形態は、トーン毎選択を用いてなされるのと大体同じ方法で少なくとも２つのＲＦチェーンが用いられるならば、最も弱いチャネルの利得が最大限にされるようにアンテナ選択を行なうことができるという事実から得られる。
【００６３】
本明細書で説明した例について、この結果を図１１に示す。この図では、４本または２本の送信アンテナと周波数選択チャネルで動作する（１３３，１７１）畳み込み符号を用いる１本の受信アンテナとを持つシステムについて、ＳＮＲに対するＢＥＲをプロットした。第１のシステムは、トーン毎選択により４本の送信アンテナ（４本のＲＦチェーン）すべてを用いる。第２のシステムは、２本の送信アンテナ（２本のＲＦチェーン）のうちの２本とトーン毎選択を用いる。第３のシステムは、選択アンテナについてのトーン毎選択と共に、最大合計ＳＮＲ選択基準を使用するバルク選択（４本のアンテナのうちの２本）を用いる。第４のシステムは、最大合計ＳＮＲ選択基準を使用するバルク選択（４本のうち２本）を用い、Ａｌａｍｏｕｔｉ時空間符号を用いてすべてのサブキャリアのデータを符号化する。
【００６４】
図１２に、バルクアンテナ選択と、トーン毎アンテナ選択と、本明細書で説明した合同アプローチの例の簡単な比較を、さらに詳細に示す。このグラフから最も明確に分かる通り、トーン毎アンテナ選択の採用により実現される符号化利得は、バルクアンテナ選択とは対照的に、かなりのものである。符号化利得は、高ＳＮＲにおける、グラフ上の各線の間の距離として示される。
【００６５】
さらに、思いのほか、合同アプローチは、（高ＳＮＲで）同一の、または（中程度のＳＮＲで）同一に近いバルクアンテナ割当ての符号化利得による利点がある。ハイブリッドアプローチを採用することにより、ある程度は符号化利得が減少し得ることが期待されるかも知れないが、本件はこれには当てはまらない。
【００６６】
さらに、グラフ上の高ＳＮＲにおける各線の傾きとして測定されるダイバーシティ利得は、ハイブリッドアプローチの使用に影響されない。当該技術分野での既存の教示から分かるとおり、ダイバーシティ利得はアンテナ割当ての選択によって影響されない。
【００６７】
種々の環境における実効ダイバーシティ利得ｄは次のように表現することができる。
【数５】
2011124991.tif 000007
【００６８】
ここで近似を用いるのは、あるアプローチから別のアプローチでダイバーシティ利得がなぜ変化するかという構造的理由というよりも、どちらかといえば単に実行時エラーを考慮するためである。無限の数のシミュレーションを実行するというのであれば、理論上は等式が求まる。
【００６９】
さらに、種々の環境における符号化利得は次のとおりである。
【数６】
2011124991.tif 000008
【００７０】
すなわち、トーン毎アンテナ割当てを用いる場合には、バルク割当てを用いる場合よりも符号化利得は著しく高く（この分野における既知の事実）、本明細書で開示された合同アプローチを用いる場合もまた然りである。すなわち、トーン毎アンテナ割当てに用いる利用可能なＲＦチェーンの数を制限しても、性能に重大な影響はないことは驚くべきことである。
【００７１】
以上説明したアプローチのうちの１つを用いる場合、チャネル状態の周期的な再評価を行うべきである。チャンネル状態情報を取り出して処理する際の計算上、エネルギー上、および時間上のコストに対してチャネル状態情報流通のトレードオフを取りながら、この再評価の頻度を制御することが好ましい。
【００７２】
モバイル通信応用のコンテキストでは、ＯＦＤＭシンボルごとのように、ＣＳＩを頻繁に取り出すことが必要であるかも知れない。これは、チャネルを決める端末のいずれかが（特に迅速に）移動すると、チャネルの状態が頻繁に変わる場合があるからである。
【００７３】
他方では、屋内利用において、チャネルは、何ミリセカンドもの間−論究中の技術的観点で比較的長い期間、安定したままとなり得る。そのような状況の下では、それほど頻繁にＣＳＩ更新を行わなくても済むかも知れない。
【００７４】
以上に示したトーン毎割当ては、連続するブロックにサブキャリアを割り当てること（各ブロックは同数のサブキャリアを含む）を示唆するが、そのようにする必要はない。特定のブロックが同数のサブキャリアをなぜ含まないのかという運用上の理由があり得る。また、割り当てるブロックが連続的である必要はなく、連続ブロックを定めないという運用上の明確な理由があり得る。トーン毎割当てに関して、スペクトル内の具体的なブロックの設計は、この開示の主題ではない。
【００７５】
主題の種々の要点から、上述した実施例は、アンテナ割当て技術を送信機ではなく受信機に適用するように変更することができることを読者なら理解するであろう。そのようにする具体的な利点は即座に明白ではないが、上記の技術は受信機と送信機の両方に適用できることを認識されたい。特に、受信ＳＮＲの最大化およびＢＥＲの最小化はそのような環境において、最大比合成を行うことにより実現できることを読者なら理解するであろう。
【００７６】
特定の実施形態を概略的に示した。各実施形態の詳細な実装を幾つかの方法で実現できることを読者なら理解するであろう。例えば、専用のハードウェア実装を設計し、構築することができる。他方、汎用通信装置を、記憶媒体（例えば磁気、光学、固体素子メモリに基づくデバイス）、または、コンピュータ受信可能な信号（例えば完全なプログラムのダウンロードや既存プログラムへの「パッチ」更新）から与えられるコンピュータプログラムによって構成できる。これらの２つのポジションに加え、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等の多機能ハードウェアデバイスを構成命令によって構成してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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