(57)【要約】  テレコミュニケーションシステムの空間的及び時間的通信リソースのような通信リソースを制御するための方法、構成体及びコントローラが提供される。第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルを特徴付ける性能尺度が決定される。通信チャンネルは変調を含み、そして変調記号が少なくとも２つの放射パターンに使用するために分布される。性能尺度は変調に敏感であり、そして通信リソースを制御するための基礎である。
2007529164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御する方法において、
第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定するステップ(402)であって、前記通信チャンネルが変調を含み、変調記号が少なくとも２つの放射パターンを使用して分布され、そして前記性能尺度が変調に敏感であるようなステップと、
前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御するステップ(408)と、
を備えた方法。
【請求項２】
前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとの間の複数の通信チャンネルに対して複数の性能尺度を決定するステップ(502,506)と、
前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御するステップ(510)と、
を備えた請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１トランシーバと第３トランシーバとの間の第２通信チャンネルに対する第２性能尺度を決定するステップ(508)と、
前記決定された性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御するステップ(510)と、
を備えた請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとの間の通信チャンネルを特徴付けるチャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定するステップ(502,506,508)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
変調マトリクスの構造を少なくとも部分的に含む拡張チャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定するステップ(502,504,506)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記変調マトリクスは、少なくとも２つの記号時間インターバル内で少なくとも２つのアンテナリソースを使用して送信される少なくとも１つの記号を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記変調マトリクスは、ベクトル変調を形成する１つの行と、マトリクス変調を形成する複数の行と、１より大きな記号レートと、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する行と、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する列と、拡散の作用と、搬送波の作用と、波形の作用と、チャンネル化コードの作用とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
通信チャンネルに関連した無線チャンネルに関するチャンネル情報と、通信チャンネルに関連したアンテナ重みと、通信チャンネルに関する変調情報とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを使用して前記性能尺度を決定するステップ(502,504,506)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記性能尺度は、フレームエラー率、ビットエラー率、信号対雑音比、信号対干渉比、漸近的効率、スループット、干渉電力、及びノイズ電力を含むグループから選択された少なくとも１つのエレメントを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記性能尺度に基づいて送信方法を選択するステップ(406)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ターゲット値と前記性能尺度との間の比較に基づいて前記通信リソースを制御するステップ(404,510)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記性能尺度に基づいて瞬時要求に前記通信リソースを適応させるステップ(408)を備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記通信チャンネルは、更に、インターリーブ、拡散、搬送波波形、副搬送波波形、チャンネルエンコード、マトリクス変調、ベクトル変調、ＭＩＭＯ変調、空間−時間コード化、空間−周波数コード化、空間−コードコード化、ビーム形成、多ビーム形成、無線チャンネル、チャンネルデコード、検出、イコライジング、ＲＡＫＥ受信、及び受信信号のフィルタリングを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記通信リソースは、時間的送信通信リソースと、スペクトル的送信通信リソースと、エンコードリソースと、空間的送信通信リソースと、送信電力とを含むグループから選択された送信通信リソースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記通信リソースは、受信通信リソースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御する構成体において、
第１トランシーバ(200)と第２トランシーバ(272)との間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定する手段(208,292)であって、前記通信チャンネルが変調を含み、変調記号が少なくとも２つの放射パターン(264,266)を使用して分布され、そして前記性能尺度が変調に敏感であるような手段と、
前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御する手段(210,290)と、
を備えた構成体。
【請求項１７】
前記構成体は、
前記第１トランシーバ(200)と前記第２トランシーバ(272)との間の複数の通信チャンネルに対して複数の性能尺度を決定する手段(208,292)と、
前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御する手段(210,290)と、
を備えた請求項１６に記載の構成体。
【請求項１８】
前記構成体は、更に、
前記第１トランシーバ(200)と第３トランシーバ(272)との間の第２通信チャンネルに対する第２性能尺度を決定する手段(208,292)と、
前記決定された性能尺度に基づいて通信リソースを制御する手段(210,290)と、
を備えた請求項１６に記載の構成体。
【請求項１９】
前記構成体は、更に、前記第１トランシーバ(200)と前記第２トランシーバ(272)との間の通信チャンネルを特徴付けるチャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定するための手段(208,292)を備えた、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２０】
前記構成体は、更に、変調マトリクスの構造を少なくとも部分的に含む拡張チャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定する手段(208,292)を備えた、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２１】
前記変調マトリクスは、少なくとも２つの記号時間インターバル内で少なくとも２つのアンテナリソースを使用して送信される少なくとも１つの記号を含む、請求項２０に記載の構成体。
【請求項２２】
前記変調マトリクスは、ベクトル変調を形成する１つの行と、マトリクス変調を形成する複数の行と、１より大きな記号レートと、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する行と、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する列と、拡散の作用と、搬送波の作用と、波形の作用と、チャンネル化コードの作用とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項２０に記載の構成体。
【請求項２３】
性能尺度を決定する前記手段(208,292)は、通信チャンネルに関連した無線チャンネルに関するチャンネル情報と、通信チャンネルに関連したアンテナ重みと、通信チャンネルに関する変調情報とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを使用する、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２４】
性能尺度を決定する前記手段(208,292)は、通信チャンネルのフレームエラー率、ビットエラー率、信号対雑音比、信号対干渉比、漸近的効率、スループット、干渉電力、及びノイズ電力を含むグループから選択された少なくとも１つのエレメントを特徴付ける、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２５】
前記構成体は、更に、前記性能尺度に基づいて送信方法を選択する手段(210, 290)を備えた、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２６】
通信リソースを制御する前記手段(210,290)は、ターゲット値と前記性能尺度との比較に基づく、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２７】
前記構成体は、更に、前記性能尺度に基づいて瞬時要求に前記通信リソースを適応させる手段(210,290)を備えた、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２８】
前記通信チャンネルは、更に、インターリーブ、拡散、搬送波波形、副搬送波波形、チャンネルエンコード、マトリクス変調、ベクトル変調、ＭＩＭＯ変調、空間−時間コード化、空間−周波数コード化、空間−コードコード化、ビーム形成、多ビーム形成、無線チャンネル、チャンネルデコード、検出、イコライジング、ＲＡＫＥ受信、及び受信信号のフィルタリングを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項１６に記載の構成体。
【請求項２９】
前記通信リソースは、時間的送信通信リソースと、スペクトル的送信通信リソースと、エンコードリソースと、空間的送信通信リソースと、送信電力とを含むグループから選択された送信通信リソースを含む、請求項１６に記載の構成体。
【請求項３０】
前記通信リソースは、受信通信リソースを含む、請求項１６に記載の構成体。
【請求項３１】
テレコミュニケーションシステムのコントローラにおいて、
第１トランシーバ(200)と第２トランシーバ(272)との間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定する性能尺度推定装置(208,292)であって、前記通信チャンネルが変調を含み、変調記号が少なくとも２つの放射パターン(264,266)を使用して分布され、そして前記性能尺度が変調に敏感であるような性能尺度推定装置と、
前記性能尺度推定装置に接続され、前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御するための制御ユニット(210,290)と、
を備えたコントローラ。
【請求項３２】
前記性能尺度推定装置(208,292)は、前記第１トランシーバ(200)と前記第２トランシーバ(272)との間の複数の通信チャンネルに対して複数の性能尺度を決定するように構成され、そして
前記制御ユニット(210,290)は、前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御するように構成された、
請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３３】
前記性能尺度推定装置(208,292)は、前記第１トランシーバ(200)と第３トランシーバ(300)との間の第２通信チャンネルに対する第２性能尺度を決定するように構成され、そして
前記制御ユニット(210,290)は、前記決定された性能尺度に基づいて通信リソースを制御するように構成された、
請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３４】
前記性能尺度推定装置(208,292)は、前記通信チャンネルを特徴付けるチャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定するように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３５】
前記性能尺度推定装置は、変調マトリクスの構造を少なくとも部分的に含む拡張チャンネルモデルを使用することにより前記性能尺度を決定するように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３６】
前記変調マトリクスは、少なくとも２つの記号時間インターバル内で少なくとも２つのアンテナリソースを使用して送信される少なくとも１つの記号を含む、請求項３５に記載のコントローラ。
【請求項３７】
前記変調マトリクスは、ベクトル変調を形成する１つの行と、マトリクス変調を形成する複数の行と、１より大きな記号レートと、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する行と、チャンネルマトリクスより大きな次元を有する列と、拡散の作用と、搬送波の作用と、波形の作用と、チャンネル化コードの作用とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項３５に記載のコントローラ。
【請求項３８】
前記性能尺度推定装置(208,292)は、通信チャンネルに関連した無線チャンネルに関するチャンネル情報と、通信チャンネルに関連したアンテナ重みと、通信チャンネルに関する変調情報とを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを使用して、前記性能尺度を決定するように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３９】
前記性能尺度は、通信チャンネルのフレームエラー率、ビットエラー率、信号対雑音比、及び信号対干渉比を含むグループから選択された少なくとも１つのエレメントを特徴付ける、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４０】
前記制御ユニット(210,290)は、前記性能尺度に基づいて送信方法を選択するように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４１】
前記制御ユニット(210,290)は、ターゲット値と前記性能尺度との比較に基づいて通信リソースを制御するように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４２】
前記制御ユニット(210,290)は、前記性能尺度に基づいて瞬時要求に前記通信リソースを適応させるように構成された、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４３】
前記通信チャンネルは、更に、インターリーブ、拡散、搬送波波形、副搬送波波形、チャンネルエンコード、マトリクス変調、ベクトル変調、ＭＩＭＯ変調、空間−時間コード化、空間−周波数コード化、空間−コードコード化、ビーム形成、多ビーム形成、無線チャンネル、チャンネルデコード、検出、イコライジング、ＲＡＫＥ受信、及び受信信号のフィルタリングを含むグループにおける少なくとも１つのエレメントを含む、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４４】
前記通信リソースは、時間的送信通信リソースと、スペクトル的送信通信リソースと、エンコードリソースと、空間的送信通信リソースと、送信電力とを含むグループから選択された送信通信リソースを含む、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４５】
前記通信リソースは、受信通信リソースを含む、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項４６】
テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御するコンピュータソフトウェアであって、デジタルプロセッサでコンピュータプロセスを実行するためのコード化命令を備えたコンピュータソフトウェアにおいて、前記コンピュータプロセスが、
第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定し(402)、前記通信チャンネルは変調を含み、変調記号が少なくとも２つの放射パターンを使用して分布され、そして前記性能尺度が変調に敏感であり、そして
前記性能尺度に基づいて前記通信リソースを制御する(408)、
ということを備えたコンピュータソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御することに係る。より詳細には、本発明は、多アンテナ送信を使用するテレコミュニケーションシステムに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
近代的な高性能通信システムは、ダイバーシティ、レート、変調、及び繰り返し要求プロトコルに関連したリソースのような種々の通信リソースを使用して、送信電力の最小の増加でテレコミュニケーションシステムのスループットを改善する。
【０００３】
通信リソースを制御するための従来の方法は、移動ステーション及びベーストランシーバステーションのような２つのトランシーバ間の無線チャンネルを特徴付け、そしてその無線チャンネル特徴のみに基づいてベース制御判断を行うことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無線チャンネル特徴は、変調記号が複数の放射パターンに分布される変調に関連した観点を無視している。それ故、通信リソース制御の改良を考慮することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの態様は、通信リソースを制御するための改良された方法及び構成体であって、この方法は、第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定することを含み、通信チャンネルが変調を含み、そして少なくとも２つの放射パターンを使用して変調記号が分布されるようなものを提供する。性能尺度は、変調に対して敏感である。この方法は、更に、性能尺度に基づいて通信リソースを制御することを含む。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御する構成体であって、第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定するための要素を備えた構成体が提供される。通信チャンネルは変調を含み、少なくとも２つの放射パターンを使用して変調記号が分布され、そして性能尺度は、変調に対して敏感である。この構成体は、更に、性能尺度に基づいて通信リソースを制御するための要素も備えている。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、テレコミュニケーションシステムのコントローラであって、第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定するための性能尺度推定装置を備えたコントローラが提供される。通信チャンネルは変調を含み、少なくとも２つの放射パターンを使用して変調記号が分布され、そして性能尺度は、変調に対して敏感である。コントローラは、更に、性能尺度に基づいて通信リソースを制御するために性能測定ユニットに接続された制御ユニットも備えている。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、テレコミュニケーションシステムの通信リソースを制御するためのコンピュータソフトウェアであって、デジタルプロセッサでコンピュータプロセスを実行するためのコード化命令を備えたコンピュータソフトウェアが提供される。コンピュータプロセスは、第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信チャンネルの性能を特徴付ける性能尺度を決定することを含み、通信チャンネルが変調を含み、少なくとも２つの放射パターンを使用して変調記号が分布され、性能尺度は、変調に対して敏感であり、そして性能尺度に基づいて通信リソースを制御することも含む。
【０００９】
本発明の更に別の態様及び実施形態は、以下に説明する。
【００１０】
本発明の方法及びシステムは、単に無線チャンネルの特徴に基づいて制御する従来のものに勝る多数の効果を発揮する。本発明は、特に、非直交変調の存在中で、通信チャンネルに対する空間的変調の作用を考慮した改良された通信チャンネル特徴付けを提供する。本発明の通信チャンネル特徴付けは、通信リソースを制御するときに、通信チャンネルに対する送信及び受信チェーンの種々の態様の貢献を考慮に入れられるように通信リソースを制御することができる。本発明の性能尺度は、トランシーバが、多数の別々の送信方法の相対的な効率を比較できるようにし、ひいては、希望の送信方法を選択できるようにする。
【００１１】
以下、本発明の付加的な特徴、態様及び効果を、好ましい実施形態及び添付図面を参照して詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、例示的テレコミュニケーションシステムをネットワーク要素レベルで示す簡単なブロック図である。ネットワーク要素の構造及び機能は、本発明の解決策に関連するときだけ説明する。
【００１３】
例示的テレコミュニケーションシステムの主たる部分は、コアネットワーク（ＣＮ）１００と、無線アクセスネットワーク１３０と、移動ステーション（ＭＳ）１７０とである。簡単化のために、ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）１３０と称される無線アクセスネットワークは、一例として取り上げる。ＵＴＲＡＮは、第三世代のテレコミュニケーションシステムに属し、ＷＣＤＭＡ（ワイドバンドコード分割多重アクセス）技術により実施される。しかしながら、本発明は、ＷＣＤＭＡ無線インターフェイスに限定されず、例えば、ＭＣ−ＣＤＭＡ（多搬送波コード分割多重アクセス）又はＯＦＤＭ（直交周波数分割マルチプレクシング）或いはその組み合せにも適用できる。本発明は、一般に、多アンテナ送信可能なシステム、例えば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）及びＭＩＳＯ（多入力単一出力）システムに適用されてもよい。
【００１４】
一般的レベルでは、テレコミュニケーションシステムは、移動ステーション及びネットワーク部分を含むように定義することもできる。移動ステーションは、ユーザ装置、ターミナル、加入者ターミナル及び移動電話とも称される。ネットワーク部分は、無線システムの固定インフラストラクチャー、即ちコアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む。
【００１５】
コアネットワーク１００の構造は、回路交換及びパケット交換の両ドメインを組み込んだシステムに対応する。両ドメインは、同じ無線アクセスネットワーク１３０を使用することができる。簡単化のために、コアネットワーク１００は、第二世代のテレコミュニケーション用語を使用して表わされる。第三及び第四世代のテレコミュニケーションシステムにも対応する構造及び機能が見られるが、それらの実施は変化してもよい。
【００１６】
移動サービス交換センター（ＭＳＣ）１０２は、コアネットワーク１００の回路交換側の中心点である。移動サービス交換センター１０２は、無線アクセスネットワーク１３０の接続にサービスするのに使用される。移動サービス交換センター１０２のタスクは、スイッチング、ページング、ユーザ装置位置登録、ハンドオーバー管理、加入者ビリング情報の収集、暗号化パラメータ管理、周波数割り当て管理、及びエコー打消しを含む。
【００１７】
大きなコアネットワーク１００は、コアネットワーク１００と外部ネットワーク１８０との間の回路交換接続の役割を果たす個別ゲートウェイ移動サービス交換センター（ＧＭＳＣ）１１０を有することができる。ゲートウェイ移動サービス交換センター１１０は、移動サービス交換センター１０２と外部ネットワーク１８０との間に配置される。外部ネットワーク１８０は、例えば、公衆地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）又は公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）でよい。
【００１８】
サービスしているＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１１８は、コアネットワーク１００のパケット交換側の中心点である。サービスしているＧＰＲＳサポートノード１１８の主たるタスクは、無線アクセスネットワーク１３０又はベースステーションシステムを使用することによりパケット交換送信をサポートする移動ステーション１７０と共にパケットを送信及び受信することである。サービスしているＧＰＲＳサポートノード１１８は、移動ステーション１７０に関連した加入者及び位置情報を含む。
【００１９】
ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１２０は、回路交換側のゲートウェイ移動サービス交換センター１１０に対するパケット交換側の対応部分であるが、次の点を除く。即ち、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード１２０は、コアネットワーク１００から外部ネットワーク１８２へトラフィックをルーティングできねばならないが、ゲートウェイ移動サービス交換センター１１０は、到来するトラフィックをルーティングするだけである。この例では、外部ネットワーク１８２は、インターネットにより表される。
【００２０】
無線アクセスネットワーク１３０は、無線ネットワークサブシステム１４０、１５０を含むのが好ましい。各無線ネットワークサブシステム１４０、１５０は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１４６、１５６及びノードＢ１４２、１４４、１５２、１５４を含む。ノードＢは、抽象的な用語で、それに代わって「ベーストランシーバステーション」又は「ベースステーション」という用語がしばしば使用される。この例では、ノードＢは、ベースステーションと称される。ベースステーションは、移動ステーション１７０に無線送信及び受信を与える。ベースステーション１４２、１４４、１５２、１５４がＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）及びＷＣＤＭＡ無線インターフェイスを同時に実施できるような解決策が存在する。
【００２１】
無線ネットワークコントローラ１４６、１５６の実施は、異なってもよい。例えば、無線ネットワークコントローラ１４６、１５６の機能の少なくとも一部分がベースステーション１４２、１４４、１５２、１５４に含まれる場合もある。
【００２２】
移動ステーション１７０は、移動ステーションのユーザに、テレコミュニケーションシステムへのアクセスを与える。例示された移動ステーション１７０は、２つの部分、即ち移動装置（ＭＥ）１７２と、ＵＭＴＳ加入者認識モジュール（ＵＳＩＭ）１７４とを含む。移動ステーション１７０は、無線アクセスネットワーク１３０への無線リンクを確立するための少なくとも１つのトランシーバを備えている。又、移動ステーション１７０は、２つの異なる加入者認識モジュールを備えてもよい。移動ステーション１７０は、更に、アンテナ、ユーザインターフェイス及びバッテリのような他の要素を備えてもよい。今日、例えば、車に搭載される装置や、ポータブル装置のような異なる形式の移動ステーション１７０が存在する。
【００２３】
ＵＳＩＭ１７４は、ユーザ関連情報、及び情報セキュリティに関連した情報、例えば、暗号化アルゴリズムを含む。
【００２４】
図２は、第１トランシーバ２００から第２トランシーバ２７２への情報ビット２１６（ｂ）のストリームに対する多アンテナ送信チェーンの一例を示す。
【００２５】
一実施形態において、第１トランシーバ２００は、ベースステーション１４２、１４４、１５２、１５４であり、そして第２トランシーバ２７２は、移動ステーション１７０である。
【００２６】
ここに例示される第１トランシーバ２００は、デジタルドメイン２０２と、高周波部分２０４とを備えている。デジタルドメイン２０２は、例えば、ベースステーション１４２、１４４、１５２、１５４の基本帯域部の部分と、無線ネットワークコントローラ１４６、１５６の部分とを含むことができる。デジタルドメイン２０２は、デジタルプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、及びメモリ手段で実施することができる。
【００２７】
この構成体は、第１トランシーバ２００に配置された送信コントローラ２０６及び／又は第２トランシーバ２７２に配置された受信コントローラ２８６でよいコントローラを備えている。
【００２８】
送信コントローラ２０６は、送信性能測定推定装置２０８と、送信制御ユニット２１０とを含んでもよい。送信制御ユニット２１０は、第１トランシーバ２００に対する送信リソース制御情報を与える。
【００２９】
受信コントローラ２８６は、受信性能測定推定装置２９２と、受信制御ユニット２９０とを含んでもよい。受信制御ユニット２９０は、第２トランシーバ２７２に対する受信リソース制御情報を与える。
【００３０】
ある実施形態において、リソース制御情報及び性能測定情報は、例えば、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の既知のシグナリングチャンネルを使用することにより、送信コントローラ２０６と受信コントローラ２８６との間に転送することができる。それ故、性能測定推定装置２０８、２９２の具現化及び位置は、その実施形態に依存する。
【００３１】
コントローラ２０６、２８６は、デジタルコンピュータ及びソフトウェアで実施することができる。しかしながら、幾つかの機能は、ＡＳＩＣで実施されてもよい。
【００３２】
ここに例示する第１トランシーバ２００は、エンコードユニット（ＥＣ）２１８を備え、これは、情報ソース（ＳＲＣ）２１２から情報ビット２１６のストリームを受け取る。情報ソース２１２は、例えば、デジタルドメインのデジタルプロセッサでよい。情報ソースには、送信制御ユニット２１０によりソースレート（Ｒsource）のようなソース情報２１４が与えられる。ソース情報２１４は、例えば、情報ソース２１２が情報ビット２１６のストリームをエンコードユニット２１８へ出力するビットレートを定義する。又、情報ソース２１２は、ソース情報２１４に基づいてデータパケットのスケジューリング及び再送信のようなタスクを管理することもできる。それ故、ソース情報は、スケジューリング情報、例えば、チャンネルクオリティのようなチャンネル状態関連情報、信号フェージング情報、所与のサービスに対する遅延制約又は遅延ペナルティを含んでもよく、これらは、全て、異なるユーザ及び／又は異なるサービスに対してリソースを割り当てるときに相対的なプライオリティに影響を及ぼす。
【００３３】
スケジューリングは、異なるユーザに対するダウンリンク送信を送信する順序、又はより一般的には、異なるユーザに対するリソースの割り当て、を決定するパケットスケジューリングを含むことができる。リソースは、送信ビーム、ビームインデックス、送信方向、セクターインデックス（１つ又は複数）のような空間的リソースとおそらく組み合わされる時間−周波数−コードスロットとして定義されてもよい。サービスに対する送信、例えば、最良のチャンネル状態（又はチャンネル対干渉）をもつユーザにプライオリティを与えるために、時間スロット割り当てを使用することができ、これは、周波数及びコードリソースにも適用される。
【００３４】
エンコードユニット２１８は、チャンネル化コード及びスクランブルコードのようなコードで情報ビット２１６をエンコードすることができ、そしてインターリーブユニット（ＩＬ）２２４に対してコード化ビット（ｃ）２２２のストリームを与えることができる。エンコードは、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに特有のものでもよいし又はそうでなくてもよい。エンコードは、送信制御ユニット２１０により与えられるコード情報２２０に基づいて実行される。コード情報２２０は、例えば、情報ビット２１６をエンコードするレートを特徴付けるコードレート２２０を含んでもよい。更に、コード情報２２０は、例えば、エンコード多項式又はエンコーダ構造、コード方法の選択、及び選択されたコード方法に対するパンクチャリングパターンを指定することができる。
【００３５】
インターリーブユニット２２４は、コードビット２２２のストリームを、インターリーブ深さ（Ｎi）のようなインターリーブ情報２２６と共に、所定の時間周期にわたって分布させ、変調ユニット２３０に対するインターリーブされたコードビット（ｃi）２２８のストリームを与えることができる。インターリーブ情報２２６は、所定の時間周期におけるコードビット２２２のストリームの分布を特徴付け、これは、送信制御ユニット２１０によりインターリーブユニット２２４へ入力される。
【００３６】
インターリーブされたコードビット２２８は、変調ユニット（ＭＯＤ）２３０へ入力することができ、このユニットは、インターリーブされたコードビット２２８を複素数変調ベクトル（ｘ）２３４へマップさせる。変調ユニット２３０には、送信制御ユニット２１０により変調情報２３２が与えられる。変調情報２３２は、例えば、複素数変調ベクトル２３４へマップされるインターリーブされたコードビット２２８の数（Ｍ）を定義する変調を特徴付ける。通信チャンネルに割り当てられる変調記号の組み合せは、通信チャンネルにとって特有のものでよい。
【００３７】
複素数変調ベクトル２３４は、変調ユニット２３０から空間的変調ユニット（ＳＭ）２３６へ出力することができる。空間的変調ユニット２３６は、変調記号を多次元マトリクスへマップさせ、そして少なくとも２つの並列な記号ストリーム２４０、２４２を出力し、送信に対する空間的変調を与える。並列な記号ストリーム２４０、２４２は、独立又は従属の変調記号で変調されてもよい。２つの並列の記号ストリーム２４０、２４２を形成することは強制的ではない。というのは、１つのストリームのみで全てのオペレーションを実行できるからである。直線的な変調では、並列の記号ストリーム２４０、２４２は、送信リソース又はアンテナ素子への各並列記号ストリーム２４０、２４２のマッピングを指定するビット／記号−インデックス特有ベースマトリクスで変調される。
【００３８】
空間的変調ユニット２３６には、送信制御ユニット２１０により、並列の記号ストリーム２４０、２４２の数を指定する記号レートＲsのような空間的変調情報２３８が与えられる。この記号レートＲsは、各記号時間インターバルに割り当てられるか又はそれにより送信される記号の数を特徴付ける。最も簡単なケースでは、記号レートは、単位時間当たりに空間的変調に含まれる独立記号の数を指定する。一実施形態において、並列の記号ストリーム２４０、２４２の数は、放射パターン２６４、２６６の数に等しい。このようなケースでは、第１トランシーバ２００は、送信アンテナ素子２６０、２６２からＮb個の並列な通信ストリームを送信する。この点において、アンテナ素子２６０、２６２は、指向性又はセクター化アンテナのような複数の基本的アンテナを含むユニットでもよい。
【００３９】
放射パターン２６４、２６６は、空間的変調と共に、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間に効率的な通信ストリームを与える。しかしながら、記号レートが高いときには、直交送信が不可能であり、ＣＤＭＡ又は他の多重アクセスシステムにおける多ユーザ干渉と同様の自己干渉又は共通チャンネル干渉が、空間的変調マトリクス内の記号間又は並列記号ストリーム２４０、２４２間に生じることがある。
【００４０】
本発明の一実施形態において、並列の記号ストリーム２４０、２４２は、送信リソースマルチプレクスユニット（ＴＲＭ）２４４へ入力され、このユニットは、更に、送信制御ユニット２１０により与えられる送信リソースマルチプレクス情報２４６に基づいて送信通信リソースに対して変調記号を分布させ、割り当て又はマップさせる。送信リソースマルチプレクス情報２４６は、例えば、並列の記号ストリーム２４０、２４２に割り当てられる送信通信リソースの数（Ｔ）を含む。更に、送信リソースマルチプレクス情報２４６は、マルチプレクスに関する情報、例えば、チャンネル化コード情報、搬送波又は副搬送波、送信電力、及び放射パターン又は必要なカバレージエリア情報を含んでもよい。
【００４１】
本発明の一実施形態において、送信通信リソースユニット２４４は、並列ビットストリーム２４０、２４２の直交送信を与えることができる。しかしながら、送信通信リソースの直交性は、送信リソース制御情報により制御されてもよい。
【００４２】
送信リソースマルチプレクスユニット２４４は、データストリーム２４８、２５０、或いは記号ベクトル又はマトリクスのエレメントを、ビーム形成ユニット２５２へ出力し、このユニットは、送信アンテナ素子２６０、２６２により与えられた少なくとも２つの放射パターン２６４、２６６にデータストリーム２４８、２５０を分布させる。送信アンテナ素子２６０、２６２の数は、Ｎtで表される。一実施形態では、放射パターン２６４、２６６は、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに特有のものである。
【００４３】
ビーム形成ユニット２５２には、ビーム形成情報２５８、例えば、どのデータストリーム２４８、２５０が送信されるかに基づいて送信に使用されるべき送信アンテナ素子２６０、２６２の数Ｎt及び複素数アンテナ重みが与えられる。複素数アンテナ重みは、重みマトリクスＷで表わすことができる。放射パターン２６４、２６６の数は、Ｎbにより表される。一実施形態において、放射パターン２６４、２６６は、アンテナビームである。あるケースでは、放射パターン２６４、２６６は、完全に又は部分的に予め決定することができる。これは、例えば、固定ビーム送信の場合である。
【００４４】
放射パターン２６４、２６６は、コードにより、形式及び方向のような空間的特性により、及び／又は周波数及び偏光のような電磁特性により、互いに分離することができる。
【００４５】
ビーム形成ユニット２５２は、複数の送信信号２５４、２５６を高周波部分２０４へ出力する。高周波部分２０４は、送信信号２５４、２５６を処理できる複数の送信器を備えていて、各送信信号２５４、２５６を、少なくとも２つの放射パターン２６４、２６６へ送信することができる。処理は、デジタル−アナログ変換、高周波へのアップ変換、増幅、及びフィルタリングを含む。
【００４６】
高周波部分２０４には、送信制御ユニット２１０により電力情報のような送信情報２６８が与えられる。この電力情報は、例えば、放射パターン２６０、２６２を送信する送信電力を制御することができる。
【００４７】
説明を容易にするために、空間的変調ユニット２３６及び送信リソースマルチプレクサ２４４を含む機能的エンティティは、送信アンテナ素子２６０、２６２により与えられるＮb個の放射パターン２６４、２６６に一連のＴＲs個の変調記号を分布させる単一の多次元変調ユニット２６８として処理されてもよい。数学的な用語では、インターリーブされたコード記号に対する多次元変調ユニット２６８の作用を、変調マトリクスＸで表わすことができる。
【００４８】
本発明は、上述した多アンテナ送信チェーンの構造に限定されず、実施形態に基づいて変更し得ることに注意されたい。例えば、エンコードユニット２１８、インターリーブユニット２２４、及び変調ユニット２３０に関連した機能は、多次元変調ユニット２６８のような合成ユニットにおいて遂行されてもよい。更に、異なる要素の順序を変更してもよい。例えば、インターリーブユニット２２４が、ビーム形成ユニット２５２と多次元変調器２６８との間に配置されてもよい。
【００４９】
本発明の一実施形態において、送信通信リソースは、記号周期のような時間的送信通信リソースを含む。この場合に、多次元変調ユニット２６８は、例えば、空間−時間コードを情報ビット２１６に適用する空間−時間変調器のように働く。空間−時間変調では、送信ダイバーシティ及び／又は高い記号レートを与えるために、Ｔ個の記号周期中にＮb個の放射パターンにＴｘＲs個の変調記号が分布される。空間及び時間次元にわたる記号の分布は、空間及び時間ダイバーシティを与える。空間−時間コーディングの場合には、送信リソース制御情報２４６は、異なる記号又は空間ビームパターンに対して変調マトリクス、ビット対記号マッピング、相対的及び／又は絶対的送信電力に埋め込むことのできる記号の数のようなマトリクス次元を含む。
【００５０】
又、時間的リソースは、例えば、送信制御ユニット２１０により与えられる制御情報に基づいて変調マトリクスの送信をスケジュールすることを含むスケジューリングリソースを含んでもよい。スケジューリングの場合には、制御情報は、サービスを送信すべきチャンネルの相対的又は絶対的サービスプライオリティ又は効率、並びにおそらく、それに対応する必要な送信リソース、例えば、ビームパターン又は送信電力及び送信レートを反映する情報を含んでもよい。
【００５１】
又、時間的リソースは、送信制御ユニット２１０により与えられる制御情報に基づいて情報ビット２１６のストリームの一部分を再送信することを含む再送信リソースを含んでもよい。
【００５２】
一実施形態では、送信通信リソースは、送信搬送波周波数のようなスペクトル送信通信リソースを含む。この場合に、多次元変調ユニット２６８は、通常、Ｔ個の異なる搬送波周波数を使用してＮb個の放射パターン２６０、２６２にＴＲs個の変調記号を分布させる。それに対応するコード機構は、空間−周波数コーディングと称することができる。この空間−周波数コーディングは、少なくとも２つのサブストリーム又は記号に対して少なくとも２つの異なる搬送波周波数を使用する個別の送信器へ少なくとも部分的に異なるビットストリーム又は記号ストリーム２４０、２４２を入力することにより実施されてもよい。異なる搬送波周波数は、当業者に知られた手段により高周波部分２０４において発生することができる。空間−周波数コーディングは、空間及び周波数ダイバーシティを与える。
【００５３】
一実施形態において、送信通信リソースは、拡散コードのようなエンコードリソースを含む。この場合に、並列の記号ストリーム２４０、２４２には、異なるコードを与えることができる。それに対応するコード機構は、空間−コード・コーディングと称することができる。
【００５４】
送信通信リソースは、送信に使用されるアンテナＮt素子２６０、２６２の数のような空間送信通信リソースを含む。又、空間送信通信リソースは、送信に使用される放射パターン２６４、２６６の数Ｎbも含むことができる。
【００５５】
送信通信リソースは、放射パターン２６０、２６２が送信される送信電力を含む。
【００５６】
ある実施形態では、異なる形式の通信リソースを結合して、テレコミュニケーションシステムの最適な性能を得ることができる点に注意されたい。例えば、時間的リソース及び空間的リソースを同時に適用することができ、それに応じて、コード機構を選択することができる。
【００５７】
図２を更に参照すれば、通信チャンネルに関連した放射パターン２６４、２６６が環境２７０と相互作用し、これは、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルの空間的、時間的及びスペクトル的特性に影響を及ぼす。
【００５８】
放射パターン２６４、２６６は、第２トランシーバ２７２の少なくとも１つの受信アンテナ素子２７４、２７６により空間的にサンプリングされ、そしてそれにより得られる高周波アンテナ信号は、第２トランシーバ２７２の高周波部分２７８へ入力される。一実施形態において、第２トランシーバ２７２は、Ｎr個の受信アンテナ素子２７４、２７６又は受信放射パターンを含み、但し、Ｎr＞１である。Ｎr＞１のときには、第２トランシーバ２７２がＭＩＭＯ受信器のように働く。高周波部分２７８は、例えば、フィルタリング、ダウン変換及びデジタル化により、各受信アンテナ素子２７４、２７６からの高周波アンテナ信号を基本帯域信号２８０へ変換する。この場合には、複数の受信信号が単一の参照番号２８０で表されている。基本帯域信号２８０は、受信通信リソースユニット２８２へ入力され、このユニットは、ある実施形態では、情報ビットを更に別の処理のために出力する。
【００５９】
受信通信リソースユニット２８２は、受信制御ユニット２９０により与えられる受信リソース制御情報２８８に基づいて制御される送信通信リソースを含む。
【００６０】
受信通信リソースは、受信処理電力、多数のＲＡＫＥフィンガー、多数の並列コードチャンネル、受信器によりサポートされる多数の搬送波又は副搬送波周波数、相関装置、整合フィルタ、チャンネルイコライザー、チャンネルデコーダ、ハード又はソフト出力検出器、干渉打消し装置、Ｎr個のアンテナ素子２７４、２７６からの受信アンテナ素子のサブセットの選択を含んでもよい。
【００６１】
受信リソースの制御は、次のものを含むことができる。
−異なる数のＲＡＫＥフィンガー又は副搬送波に所与のサービスを割り当てる。
−直線又は非直線イコライザーのようなチャンネルイコライザー形式を複数の代替物から選択する。
−入力及び出力サンプルレートを複数の異なる代替物から選択する。
−受信アンテナビームに関連した受信アンテナ係数を変更する。
−受信アンテナビームの数を選択する。
【００６２】
受信通信リソースユニット２８２には、制御できない要素が存在することがある。しかしながら、このような要素に関する情報は、受信制御情報に含まれて、通信チャンネルに対する性能尺度を決定するときに制約として使用されてもよい。このような制約は、例えば、受信ビームパターンの数、受信アンテナ２７４、２７６の数、第２トランシーバ２７２によりサポートされる搬送波周波数でよい。
【００６３】
第１トランシーバ２００の要素２１２−２６２は、通信チャンネルの送信部分を構成する。第２トランシーバの要素２７４−２８２は、通信チャンネルの受信部分を構成する。更に、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の無線チャンネルは、通信チャンネルのエアインターフェイス部分を構成する。広い意味において、通信チャンネルは、送信方法、受信方法、無線チャンネルの特性、ハードウェアの特性、及び通信リソースの使用、の組合せと理解されてもよい。
【００６４】
図２を更に参照すれば、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルは、次のチャンネルモデルで特徴付けることができる。
2007529164.tif 000003
但し、Ｘは、インターリーブされたコードビット２２８に対する多次元変調器２６８の作用を特徴付ける変調マトリクスであり、Ｗは、データストリーム２４８、２５０に対するビーム形成ユニット２５２の作用を表すアンテナ重みマトリクスであり、Ｈは、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の無線チャンネル情報を表すチャンネルマトリクスである。チャンネルマトリクスＨの列は、Ｎt個の送信アンテナ２６０、２６２からＮr個の受信アンテナ２７４、２７６までのチャンネルベクトルを指定する。更に、Ｙは、受信信号マトリクスを表し、そしてｎは、通信チャンネルのノイズを特徴付けるノイズマトリクスである。ベクトル変調では、Ｎb個の記号が、１ｘＮb次元ベクトルＸを使用して送信され、即ち、Ｔ＝１であり、一方、マトリクス変調では、Ｔ＞１である。
【００６５】
従来のＭＩＭＯベクトル変調モデルの一例として、サイズＫｘ１のベクトルで表されたＫ個の独立したデータストリームがフラットなレイリーフェージング及びおそらく相関されたチャンネルを通して送信される（Ｎt、Ｎr）−ＭＩＭＯシステムについて考える。それ故、Ｎ個のアンテナに対する受信信号ベクトルは、次の式で与えられる。
ｙ＝ＷRxＨＷTxｘ＋ｎ                            (2)
但し、サイズＮtｘＫのＷTx及びサイズＮtｘＮrのＷRxは、各々、単位標準及び直交列ベクトルをもつ送信及び受信ビーム形成マトリクスであり、サイズＮrｘＮtのＨは、ゼロ平均及び単位分散を有する複素数ガウスエントリーを伴うチャンネルのインパルス応答であり、そしてｎは、複素数エントリー当り分散Ｎ0＝σ2をもつ加算的ホワイトガウスノイズである。付加的な直線又は非直線の受信処理が許される場合には、ＷRx＝ＩNRxにセットすることが可能である。送信電力は、異なるストリーム即ちｘベクトルの異なる座標に対して異なってもよい。この送信方法では、個々のストリームは、物理的チャンネルマトリクスＨ内のチャンネル係数のみを経て直線的に結合され、そしておそらくは、ビーム形成マトリクスとも結合される。各ストリームは、１つの送信ビームのみを経て送信され、そしてストリーム間干渉は、主として、物理的チャンネル及びビーム形成マトリクスに依存する。
【００６６】
少なくとも記号ストリームが少なくとも２つのビームを経て送信される多次元変調の例として、情報記号に対して直交又は非直交変調又はコード化を実行する変調マトリクスについて考える。
【００６７】
本発明の一実施形態では、変調マトリクスＸは、少なくとも２つの記号時間インターバル内の少なくとも２つのアンテナリソースを使用して送信される少なくとも１つの記号を含む。変調マトリクスＸは、ベクトル変調を形成するための１つの行のみを含んでもよいし、或いはマトリクス変調を形成するための複数の行を含んでもよい。変調の記号レートは、１より大きくてもよい。記号時間インターバルは、変調マトリクスの１行を送信するのに必要な時間である。変調マトリクス内の記号は、拡散コード、搬送波波形、副搬送波波形等の付加的なマルチプレクスリソースにより更に乗算されてもよい。例えば、各記号は、異なる又は同じ拡散コードで乗算されてもよい。これは、拡散コードの長さをＮとすれば、記号マトリクスにおける行の数をＮの係数で増加させる。
【００６８】
変調マトリクスを形成するために種々の機構を適用してもよい。１つの解決策が、参考としてここに援用するアラマウチ氏等の米国特許第６，１８５，２５８号に開示されている。この参照文献によれば、変調マトリクスは、次のように表わすことができる。
2007529164.tif 000004
但し、各列は、送信アンテナ又はビームに入力される記号を含み、そして各行は、記号周期又は記号インターバルに対応する。
【００６９】
式（３）に示された変調マトリクスは、２ｘ２の空間−時間直交ブロックコードを例示する。これは、２つの記号周期中に２つの送信アンテナ素子２６０、２６２又はビームを使用する。２つの記号が２つのタイムスロットで送信されるので、記号レートは１である。式（３）に基づいて形成されるコードは、そのハーミチアン(Hermitian)転置と共に乗算されたときに、スケーリングされた恒等マトリクスが得られるという意味で直交する。ＡHで示されるマトリクスＡのハーミチアン転置は、Ａの複素共役転置である。マトリクスの転置は、マトリクスの行列インデックスを逆転することにより導出される。Ｉで示される恒等マトリクスとは、対角から外れた要素が０で且つ対角要素が１のマトリクスである。従って、直交ベースのマトリクスＡの場合に、ある実数値ｋに対してＡHＡ＝ＡＡH＝ｋＩが維持される。式（３）に基づく変調マトリクスの直交性は、２つの記号が互いに干渉しないようにそれら記号を別々にデコードできるようにする。
【００７０】
直交性の要件は、参考としてここに取り上げるＯ．チアコネン及びＡ．ホチネン著の「Complex space-time block codes for four Tx antennas」、Ｐｒｏｃ．Ｇｌｏｂｅｃｏｍ  ２０００、米国、サンフランシスコ、２０００年１１月／１２月に教示されたように、変調マトリクスがレート制限問題で悩まされることを招く。一例として、４つの送信アンテナ素子２６０、２６２を伴う直交送信ダイバーシティコードに対する最大記号レートは、３／４である。レートロスが許されないときには、コードの直交性が犠牲となる。例えば、参考としてここに取り上げるＯ．チアコネン、Ａ．ボーリウ及びＡ．ホチネン著の「Minimal Non-Orthogonality Rate 1 Space-Time Block Code for 3 + Tx Angennas」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  ＩＳＳＳＴＡ  ２０００年９月、米国ニュージャージー州は、１つのこのような方法（例えば、ＡＢＢＡコード）を示している。このコードでは、送信ダイバーシティコードマトリクスを使用することにより信号が送信される。
2007529164.tif 000005
【００７１】
上述したコードは、フェージングチャンネルに良好な性能を生じる。しかしながら、非直交性のために、受信信号処理アルゴリズム、イコライザー、検出器、又は他の受信要素が非直交性相関記号ストリームに対処できない限り、固有の性能ロスが生じる。各記号又は各記号内のビットに対して事後確率を与えるようになされた最大見込み検出器は、受け容れられる希望の性能を生じ、一方、ＭＭＳＥ原理を適用するもののような直線的受信器は、性能ロスを誘起することがある。事後確率のようなソフト出力は、通常、連結されたエンコードチェーンの存在中でチャンネルデコーダへ転送される。
【００７２】
将来の通信システムでは、更に高い記号レートが必要となるであろう。記号レートが２に増加されると、以下の例から明らかなように、多数の解決策が存在する。記号レート２のマトリクス変調は、例えば、ダブル空間−時間送信ダイバーシティ（ＤＳＴＴＤ）コーディング又はダブルＡＢＢＡ（ＤＡＢＢＡ）コーディングのような機構に基づいたものでよい。しかしながら、本発明は、上述した方法に限定されず、変調記号が複数の送信アンテナ素子及び送信ビームに分布されるような変調方法に適用されてもよい。
【００７３】
ＤＳＴＴＤコーディングでは、２つの空間−時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）コードが、４つの送信アンテナ素子２６０、２６２から、変調マトリクスを使用して送信される。
2007529164.tif 000006
但し、ｘ1、・・・ｘ4は、変調記号であり、Ｘ（ｘ1、ｘ2）及びＸ（ｘ3、ｘ4）は、変調マトリクスのサブ直交空間−時間ブロックコード化サブマトリクスである。この場合に、ｘ1、・・・ｘ4記号の数は４であり、そして記号レートＲsは２である。変調記号ｘ1、・・・ｘ4は、任意であり、例えば、直角位相シフトキーイング記号でよい。
【００７４】
又、変調マトリクスは、少なくとも２つの入力記号のベクトルを直線的に予めコード化し、そのベクトルを直線的な好ましくは単位変換で乗算し、そしてその変換の出力を少なくとも２つの記号インターバルにわたり且つ少なくとも２つの送信アンテナにわたって分布することにより、形成されてもよい。同様に、予めコード化された記号は、ＳＴＴＤ、ＡＢＢＡ、ＤＳＴＴＤ又はＤＡＢＢＡ、他の任意の直交又は非直交変調マトリクスに入力されてもよい。
【００７５】
受信動作に対する選択されたマトリクス変調の作用を理解するために、式（１）に対応する拡張チャンネルモデルを考慮する。この拡張チャンネルモデルは、拡張チャンネルマトリクスＨeに関して表わすことができ、ここで、変調マトリクス及びチャンネルマトリクスＨの記号は、記号又はビットが直線的である信号モデルを公式化するために別の順序で書き込まれる。モデル（１ｘ）に基づく並列送信の場合に、このような直線的モデルは自然である。この場合に、適応及びリソース制御アルゴリズムは、チャンネルマトリクスＨに基づいて自然に動作することができ、一方、より効率的な変調マトリクスでは、物理的チャンネルマトリクスが、性能に関して部分的な情報しか与えない。以下に述べる拡張チャンネルモデルは、これらの場合に、物理的チャンネルモデルとは異なる。
【００７６】
ベクトル表示では、拡張チャンネルモデルを使用すると、次の式が得られる。
ｙ＝Ｈeｘ＋ｎ                                    (6)
但し、ｙは、受信信号マトリクスＹの列ベクトルであり、そしてｘは、複素数変調ベクトル２３４である。拡張マトリクスＨeは、記号マトリクスＸに依存するので、更なる説明が必要である。
【００７７】
式（１）で示されたチャンネルモデルと、式（６）で示されたチャンネルモデルとの間の関係の一例として、第１の受信器２００においてＮt＝２、及び第２の受信器においてＮr＝１であると仮定する。これは、２つの送信アンテナ素子２６０、２６２及び１つの受信アンテナ２７４、２７６が使用され、ビーム形成マトリクスＷが単位マトリクスであり、そして式（３）の変調マトリクスが適用される場合に対応する。この場合に、受信信号ベクトルｙは、次の式で表される。
2007529164.tif 000007
但し、ｈ1及びｈ2は、２つの送信アンテナ素子２６０、２６２と１つの受信アンテナ２７４、２７６との間の無線チャンネルを特徴付けるチャンネルマトリクスＨのチャンネル係数である。採用された表示法では、ａ＊は、ａの複素共役であり、ａ＝ｘである。第２の記号周期中に受信信号ベクトルｙを共役とすることにより、受信信号は、チャンネルモデルに関して表わすことができる。
2007529164.tif 000008
ここで、拡張チャンネルマトリクスＨeは、次のように書き表すことができる。
2007529164.tif 000009
【００７８】
式（９）のマトリクスは、コードマトリクスの構造を示し、そして基本的には、実際のチャンネルマトリクスＨとは異なるマトリクスであることが明らかである。２つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナでも、拡張マトリクスは次元２ｘ２を有し、一方、同じアンテナ構成で、物理的チャンネルマトリクスは、次元１ｘ２しかもたない。それでも、拡張チャンネルマトリクスは、チャンネルマトリクスＨ及びコードＸの構造の両方が既知であれば、受信器において形成することができる。
【００７９】
拡張チャンネルマトリクスは、他の記号マトリクスに対して同様の形態で形成されてもよい。又、これらの場合に、拡張チャンネルモデルは、物理的チャンネルマトリクスより大きな次元を有し、そして性能評価に対して顕著に改善されたモデルを与える。
【００８０】
ＤＳＴＴＤの場合には、関連する拡張チャンネルマトリクスは、次のように書き表すことができる。
2007529164.tif 000010
但し、
2007529164.tif 000011
及び
2007529164.tif 000012
【００８１】
この例において、Ｈeは、引数で示すように異なる送信アンテナ素子２６０、２６２に関連したチャンネル係数で、式（９）の構造に従う。通常、多数の受信アンテナ素子２７４、２７６が必要とされ、この場合、付加的なマトリクスは、マトリクスＨeの下で連結されてもよい。同様に、受信器が時間ドメインにおいて受信信号をより頻繁にサンプルする場合（拡散コードチップ又は記号インターバル当り多数のサンプル）、又は受信器に多数の（整合）フィルタがある場合には、モデルの次元が増加する。
【００８２】
拡張マトリクス表示に関しては、第２トランシーバ２７２における受信フィルタリングマトリクスＬは、次の形態をとり得る。
2007529164.tif 000013
但し、Ｈe＊は、Ｈeのハーミチアン転置であり、σ2は、ノイズ電力であり、そしてＩは、恒等マトリクスである。受信フィルタリングマトリクスは、拡張チャンネルモデルを経て変調マトリクスに依存することが明らかである。フィルタリングの後に、記号判断が次の関係に基づいて行われる。
2007529164.tif 000014
但し、Ｌ*kは、Ｌkのハーミチアン転置として得られるｋ番目のストリームに対するＭＭＳＥ（最小平均２乗推定）であり、そしてｚkは、記号ｘ1及びｘ2の直線的推定である。式（１３）及び（１４）の構成は、拡張チャンネルマトリクスＨeの形態が充分な精度で知られていると仮定している。上記の拡張チャンネルマトリクスは、例えば、送信器に直交空間−時間コードが使用されるときにフラットフェージングチャンネルにおいて直交である。しかしながら、高レートの変調マトリクスでは、非直交となることがある。上述したように、ＤＳＴＴＤでは、Ｈeマトリクスにおける列の数が２倍であり、そして変調マトリクスＸは、拡張チャンネルマトリクスのように、非直交である。この場合に、異なる受信器は、受信能力及び適用される受信アルゴリズムに基づいて著しく異なる性能を有することがある。
【００８３】
上記式に示されたチャンネルモデルは、変調を含む通信チャンネルを特徴付けるもので、変調記号が複数の放射パターン２６４、２６６に分布される。次いで、通信チャンネルは、チャンネルモデルにより表された特徴を保持する。
【００８４】
性能尺度は、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルの性能を特徴付ける。性能尺度は、空間的変調に敏感である。通信チャンネルは、スケジューリング、コード化、インターリーブ、変調及び重み付けを含む種々の送信方法を使用して形成できるので、通信チャンネルの性能尺度は、種々の送信及び／又は受信方法を特徴付ける。従って、性能尺度は、無線チャンネルの作用を考慮に入れる場合に実現可能な送信及び／又は受信方法の性能を評価又は査定するのに使用できる。送信方法及びおそらく受信方法は、通信リソースをいかに使用するかを特徴付けるので、性能尺度は、通信リソースの異なる使用も特徴付ける。
【００８５】
本発明の一実施形態では、性能尺度は、ビットエラー率（ＢＥＲ）を特徴付ける。数学的な用語では、Ｋ個の記号にわたる平均ビットエラー率Ｐbを、ＢＰＳＫ変調を伴う直線的受信器に対してＡＷＧＮ（加算的ホワイトガウスノイズ）で次のように表わすことができる。
2007529164.tif 000015
但し、Ｋは、並列通信ストリームの数であり、そしてＱは、相補的エラー関数である。更に、
2007529164.tif 000016
2007529164.tif 000017
2007529164.tif 000018
但し、
2007529164.tif 000019
【００８６】
式（１７）の加算に生じる比γk,j／γk,kは、拡張チャンネルモデルにおけるｋ番目とｊ番目の並列通信チャンネル間の干渉を特徴付ける。
【００８７】
上述したように、変調マトリクスＸは、一般に、異なる拡張チャンネルマトリクスＨeを導く。これにより、上記式から明らかなように、ビットエラー率は、変調マトリクスＸを経て空間変調に敏感であり、従って、通信チャンネルの性能を考慮できるように通信チャンネルを特徴付ける。実際の性能尺度は、変調アルファベットが変更されるときに変化する。例えば、４ＱＡＭ及び１６ＱＡＭコンステレーションは、異なる式を有する。チャンネルがフェージングを生じるか又は変化する場合には、性能尺度は、フェージング分布にわたって平均化することによりこれを反映することができ、これは、時々、この技術で知られたように、簡単な閉じた形態の性能式を導く。又、実数のＢＰＳＫモデルを使用して、Ｉ及びＱ成分が二次元の実数成分として適切に解釈されるときにＱＰＳＫモデルを特徴付けることができる。拡張チャンネルマトリクスＨe及び拡張チャンネル相関マトリクスの場合、これらは、各々、Ｈereal＝［Ｒｅａｌ（Ｈe）Ｉｍａｇｅ（Ｈe）；−Ｉｍａｇｅ（Ｈe）Ｒｅａｌ（Ｈe）］、及びＲereal＝［Ｒｅａｌ（Ｒe）Ｉｍａｇｅ（Ｒe）；−Ｉｍａｇｅ（Ｒe）Ｒｅａｌ（Ｒe）］となる。但し、Ｈe及びＲeは、複素数値のマトリクスであり、且つＲｅａｌ（ｍ）及びＩｍａｇｅ（ｍ）は、各々、マトリクスエレメントｍの実数及び虚数部分を抽出すると仮定する。
【００８８】
上述した性能尺度は、一例に過ぎない。これは、異なる変調代替物と共に変化するだけでなく、上記式からの選択された関数引数、例えば、βk及び／又はλkのみを使用して、計算を簡単にすることもできる。βk及びλkパラメータは、所与の受信フィルタマトリクスＬを使用するときにｋ個のストリームの各々に対して信号対雑音比推定を反映する。更に、並列通信チャンネルの送信を個別の制御できるときには、通信チャンネル特有の性能尺度の使用が好ましいものとなる。又、性能尺度は、例えば、ターミナルにおいて測定された干渉電力に依存するか、或いは相関マトリクスの対角から外れた項の電力で示される自己干渉電力に依存することもある。後者の場合には、対角から外れた項は、更に、性能尺度を計算するときに、０と１との間のファクタで乗算されてもよい。このようなファクタは、（ストリーム間）干渉を抑制する際の受信能力をモデリングしてもよい。直線的受信器は、０．５のファクタを有してもよく、一方、最もあり得る受信器は、０．１のファクタを有し、従って、干渉の平均９０%が抑制されるケースをモデリングする。これらパラメータのいずれを、例えば、干渉電力測定に関連して使用してもよい。又、固有値、或いは２つの信号状態間の最小距離（多ユーザ検出文献において漸近的効率として知られている）に関連した測定で、相関マトリクス及び信号アルファベットを使用して計算できる測定を使用してもよい。従来の解決策は、性能を推定するときに構造拡張コードマトリクスを考慮しない。
【００８９】
一実施形態では、性能尺度は、チャンネルデコーディングの前に計算される。チャンネルデコーダ、例えば、従来の、ターボ、連結、連結パリティチェックコードでは、考えられる性能尺度は、例えば、フレームレベルにおける通信チャンネルのクオリティを特徴付けるフレームエラー率（ＦＥＲ）である。このＦＥＲは、エラー検出コード、例えば、ＣＲＣコード（繰り返し冗長チェック）を使用して推定されてもよい。又、性能尺度は、チャンネルデコーダの前の信号から得られるような１つの性能尺度から、チャンネルデコーダの後の信号から得られる別の性能尺度へのマッピングに関する情報を反映してもよい。このマッピングは、ターゲットＦＥＲを得るのに必要なチャンネルデコーダの前で選択された性能尺度を使用して計算されるＳＩＲレベルのようなターゲット性能を反映してもよい。ここでは、データを受信するときの記号レベル処理は、性能尺度を計算するときに使用されるものと同一でもよいし、そうでなくてもよい。例えば、受信器は、非直線性の最大見込み検出器を含んでもよいが、性能尺度は、直線的受信器が使用されるかのように計算されてもよい。このような場合に、スレッシュホールド性能尺度は、近似に過ぎない。
【００９０】
性能尺度は、送信記号マトリクスのプロパティを反映するが、受信器演算に対する近似のみであってもよい。同様に、遅延経路の数、それらのインパルス応答、又は統計学的モデルのようなチャンネルプロパティは、性能尺度を計算するときに近似されるだけでもよい。多搬送波システムでは、性能尺度は、各個々の副搬送波における性能尺度の組合せでよく、例えば、演算平均のような重み付けされた和、又は幾何学的平均のような重み付けされた積でよい。重み付けされた形態は、異なるエンコード機構又はエンコードレートに対して異なるものでよい。
【００９１】
送信リソース制御情報、例えば、ソース情報２１４、コード情報２２０、インターリーブ情報２２６、変調情報２３２、空間変調情報２３８、送信リソースマルチプレクシング情報２４６、ビーム形成情報２５８、及び送信情報２６８は、性能尺度に少なくとも一部分基づいて形成される。送信制御情報が、受信器において性能尺度を使用して形成されて、送信器へシグナリングされてもよく、又は送信器に性能尺度に関する情報を与えて、送信器がリソース制御情報を形成するようにしてもよい。又、これら２つのケースを組み合せることもできる。更に、受信リソース制御情報２８８が、性能尺度を使用して形成されてもよい。
【００９２】
一実施形態において、通信リソースは、性能尺度を使用して、リンクレベル又はシステムレベル要件のような瞬時要件に適応される。この適応は、適応変調機構、適応スケジューリング、適応ビーム形成及び適応電力制御を使用することを含んでもよい。送信及び／又は受信の組み合せを適応させることもできる。性能尺度は、異なる代替物の各々に対して評価されてもよい。例えば、拡張チャンネルマトリクスを、２つの実現可能なビーム形成解決策に対して計算し、そして良好な性能を生じる方を選択してもよい。当然、拡張チャンネルマトリクスを計算できる限り、適応送信方法を評価することができる。他の方法を使用して、別の拡張チャンネルモデルの数を減少することもでき、このとき、本発明の方法は、減少されたモデルセットのみに適用される。例えば、送信ビームの数又は記号レートは、物理的チャンネルモデルＨのみを使用することで、おおよそ決定できる一方、送信記号マトリクス或いはビーム係数又は電力の選択は、拡張チャンネルモデルを使用した改良された性能尺度を使用して決定することができる。又、直線的又は非直線的プログラミングのような連続的な、より効率的な最適化技術で、送信モデルの一部分を最適化することもできる。
【００９３】
以下の例は、第２の送信器２７２が移動ステーション（ＭＳ）であるときのオペレーションを例示するものである。
１．ＭＳは、送信ビーム形成マトリクスＷ＝［ｗ1、ｗ2、・・・ｗN］を計算する：
ａ．ＭＳは、ｍ番目のアンテナのチャンネル推定ｈmを計算する。
ｂ．ＭＳは、Ｐ個のチャンネル推定にわたる積分で各アンテナからのチャンネル推定を使用して相関マトリクスＲを計算し、相関マトリクス及びチャンネル推定は、次のように例示できる。
2007529164.tif 000020
ｃ．ＭＳは、総計相関マトリクスのＮb個の最大固有値に対して固有ベクトルｗｉ（ｉ＝１、・・・Ｎb）を計算する。
２．拡張チャンネルモデルの評価：
ａ．ＭＳは、物理的チャンネルの固有ベクトル、又は次式で例示されるそれらの近似を使用して有効チャンネルを計算する。
2007529164.tif 000021
ｂ．ＭＳは、有効通信チャンネルを使用して（物理的チャンネルに代わって）、少なくとも２つの異なる変調マトリクスに対して拡張チャンネルマトリクスを形成する。
ｃ．ＭＳは、少なくとも２つの変調マトリクスに対して性能尺度を決定する。
ｄ．ＭＳは、例えば、１つの変調マトリクス、チャンネルコード及び記号変調情報、ビーム係数のような希望の送信リソースを選択して、関連情報を送信器へシグナリングする。
３．送信器は、シグナリングされた情報を使用して、ＭＳへ送信する。
【００９４】
上記例の異なる変形も存在し得る。例えば、固有ベクトルｗiは、例えば、フーリエマトリクス、又はある従来のビームパラメータ化、例えば、到着方向又は送信パラメータに基づくものを使用して、固定の１組の考えられるビームと置き換えられてもよく、そして送信ビームは、全ての考えられるビームのサブセットとして選択されてもよい。
【００９５】
更に、モデルは、異なる数の並列ビーム、又は異なる記号レートのマトリクス、或いはその両方に対して評価することができ、そして所与の性能尺度、例えば、スループットを最大にしたものを選択することができる。
【００９６】
又、異なる空間位置に位置するアンテナの異なるセットを使用する多数のユーザが存在して、各ユーザが、上述したように、送信器を動作し、性能尺度又は各ユーザにより示唆される送信リソースに基づいてリソースの割り当てを決定することもできる。この場合には、所与のユーザに割り当てられる実際の送信リソースは、ユーザが送信器にシグナリングしたものと異なってもよい。送信器は、例えば、各ユーザに対して最小のスループットを保証するように試みてもよく、そしてこれを得るために、最も高い瞬時性能尺度をもたないユーザにプライオリティを与えてもよい。
【００９７】
本発明の一実施形態において、性能尺度は、通信チャンネルを特徴付ける拡張チャンネルマトリクスＨeを含むようなチャンネルモデルを使用することにより決定される。チャンネルモデルは、通信チャンネルに関するアンテナ重み、変調情報及び無線チャンネル情報のような優先情報を使用することにより構成されてもよい。チャンネルモデル及び性能尺度の例は、上記方程式で与えられる。チャンネル情報は、測定又はブラインドチャンネル推定方法により得ることができる。拡張チャンネルマトリクスに関して、本発明は、異なる送信／受信方法が異なる拡張チャンネルマトリクスを導き、ひいては、通信チャンネルの異なる性能を導くことをベースとしている。
【００９８】
無線チャンネル情報２９８は、チャンネル推定装置２５３、２９６により決定することができる。無線チャンネル情報２９８の決定は、送信アンテナ素子２６０、２６２と受信アンテナ素子２７４、２７６との間に送信される所定の記号シーケンスに関するインパルス応答測定を実行することに基づいて行うことができる。
【００９９】
又、チャンネル情報は、チャンネルが時間的に変化する場合にチャンネル予想を使用して得ることもでき、そしてある将来の時点に対するチャンネルの推定が、性能尺度を評価するときに使用される。チャンネル予想は、良く知られた方法であり、従って、ここでは詳細に説明しない。
【０１００】
例えば、直交アンテナ構成を使用することにより所定の記号シーケンスを送信することができる。所定の記号シーケンスは、共通パイロットチャンネルのようなパイロットチャンネルに送信されるパイロットシーケンスでよい。Ｎt個の送信アンテナ素子及びＮr個の受信アンテナ素子が使用されるときに無線チャンネルをいかに推定するか当業者に明らかであろう。あるケースでは、性能尺度を決定するのに無線チャンネル情報の一部分だけで充分であることに注意されたい。このような一部分は、チャンネルマトリクスＨのサブマトリクス、列、行、又は個々のエレメントでよい。
【０１０１】
一実施形態において、チャンネル推定装置２９６が第１トランシーバ２００に位置される。このようなケースでは、第２トランシーバ２７２が所定の記号シーケンスを発生し、これらシーケンスは、送信アンテナ素子２６０、２６２により送信され、そして受信アンテナ素子２７４、２７６により受信される。この実施形態は、アップリンク及びダウンリンクの両方に同じ周波数帯域が使用されるＴＤＤシステム（時分割デュープレックス）に使用することができる。
【０１０２】
別の実施形態では、チャンネル推定装置２５３が第１トランシーバ２００に位置される。このようなケースでは、第２トランシーバ２７２が所定のパイロットシーケンスを発生し、そして受信アンテナ素子２７４、２７６を使用してそれらを送信する。所定の記号シーケンスは、送信アンテナ素子２６０、２６２により受信され、そしてチャンネル推定装置２５２へ送られる。この実施形態は、ダウンリンク及びアップリンクに異なる周波数帯域が使用されるＦＤＤシステム（周波数分割デュープレックス）に使用することができる。
【０１０３】
無線チャンネル情報２９８は、性能測定推定装置２０８、２９２に送られ、この装置は、通信チャンネルに対する性能尺度を計算する。性能尺度は、式（１５）から（１８）で示されたもののような閉じた形態の式を使用することにより計算できる。又、より簡単な量で性能尺度を近似し、そして例えば、正確な性能尺度と近似との間のマッピングを使用することもできる。
【０１０４】
一実施形態において、制御ユニット２１０、２９０は、リソース制御情報を備えていて、そのリソース制御情報を性能尺度推定装置２０８、２９２へ入力する。性能尺度推定装置２０８、２９２は、このリソース制御情報と、チャンネル推定装置２５３、２９６により形成された無線チャンネル情報とを使用して、通信チャンネルに対する性能尺度を計算する。性能尺度推定装置２０８、２９２は、次いで、性能尺度の値を制御ユニット２１０、２９０へ返送することができ、このユニットは、性能尺度に基づいて通信リソース制御の評価を行う。
【０１０５】
受信信号の信号統計学的データは、性能尺度を特徴付けるのに使用される。第２トランシーバ２７２は、例えば、通信チャンネルのＳＩＮＲ（信号対雑音比）の時間的進展を決定して、通信チャンネルのエラー確率を評価することができる。エラーの確率は、例えば、適当な空間−時間変調機構を選択するのに使用できる。
【０１０６】
制御ユニット２１０、２０９は、性能尺度と性能尺度のターゲット値との間の比較を遂行し、そしてその比較に基づいて通信リソースを制御する。ターゲット値は、例えば、通信チャンネルの希望の容量を定義することができる。性能尺度が希望の精度でターゲット値に一致する場合には、通信チャンネルに対応する送信及び／又は受信方法を、リソース制御情報に対応するように選択してもよい。性能尺度がターゲット値に一致しない場合には、制御ユニット２１０、２９０は、新たなリソース制御情報を性能尺度推定装置２０８、２９２へ入力することができ、この装置は、その新たなリソース制御情報に対応する通信チャンネルに対して性能尺度を決定する。異なる通信チャンネルに対する性能尺度の決定は、計算された性能尺度が希望の精度でターゲット値に一致するまで繰り返すことができる。
【０１０７】
一実施形態において、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の送信は、性能尺度がターゲット値を越えない場合に中断され、従って、他のユーザに対して通信リソースを解除する。性能尺度を決定し、そして得られた性能尺度をターゲット値と比較するための手順を続けることができる。或いは又、ターゲット値を満足するように送信リソースを変更してもよい。ターゲット値は、所与の性能目減り(outage)が維持されるように受信器において計算されてもよい。これは、以前の性能値の統計学的データを維持し、そして７０%の時間のような充分なレートにサポートされるスレッシュホールドを選択することにより実行できる。或いは又、ネットワークがターゲット又はスレッシュホールド値を受信器へ信号してもよい。
【０１０８】
一実施形態において、性能尺度推定装置２０８、２９２は、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の複数の通信チャンネルに対して性能尺度を決定する。無線チャンネル情報、即ちチャンネルマトリクスＨは、性能尺度を決定するときに不変のままでもよいし、そうでなくてもよい。通信チャンネルは、異なる送信及び／又は受信方法を使用し、従って、特定の送信及び／又は受信方法が使用された場合にシステムの性能を特徴付ける異なる性能尺度を導く。性能尺度推定装置２０８、２９２は、例えば、複数の送信及び／又は受信方法に対してビットエラー率又はそのパラメータを推定することができ、そして得られたビットエラー率の推定は、通信リソースを制御するのに使用できる。通信リソースは、例えば、性能尺度を決定した方法のグループから送信及び／又は受信方法を選択することにより制御することができる。例えば、所与の送信電力で最小のビットエラー率を生じる送信及び／又は受信方法を、実際の送信に使用することができる。
【０１０９】
適当な変調マトリクスを選択することにより（これは、適当な記号又はデータレートを選択することに対応する）通信リソースが制御されるケースについて考える。３つの通信チャンネルの対応パラメータセットに対する性能尺度：
１．Ｎt＝４、Ｎr＝２、Ｒｓ＝１、ＡＢＢＡ、１６個のＱＡＭ（直角振幅変調）記号コンステレーションを伴う
２．Ｎt＝４、Ｎr＝２、Ｒｓ＝２、ダブルＳＴＴＤ
３．Ｎt＝４、Ｎr＝２、Ｒｓ＝１、１つの優勢な固有ビームを使用する１６ＱＡＭが決定される。ここで、１、２及び３からの各別々のものは、同じスペクトル効率、即ち使用チャンネル当り４ビットを得る。通信リソース制御は、最良の性能尺度を生じるパラメータのセットを選択することにより実行できる。このような場合には、性能尺度は、第１トランシーバ２００又は第２トランシーバ２７２において決定することができる。別の送信方法が異なるレートを有する場合には、それに関連した性能尺度は、例えば、性能尺度の関数としてスループットを決定することにより、これを考慮することができる。スループットの推定は、考えられる送信方法のデータレートに関連ＢＥＲ又はＦＥＲ推定を乗算することにより計算することができる。例えば、同じ送信電力で高いスループットを与える方法が好ましい。
【０１１０】
別の例では、送信アンテナの数Ｎt及び記号レートＲsが固定される。ＤＡＢＢＡ（ダブルＡＢＢＡ）変調機構が使用されてもよい。このようなケースでは、第２トランシーバ２７２は、受信アンテナ構成の異なる直線的組み合わせに対して性能尺度を決定することができる。この場合に、受信アンテナ素子の異なる直線的組み合せは、異なるビーム２６４、２６６を招き、ひいては、異なる拡張チャンネルマトリクスを招くことがある。次いで、性能尺度を比較し、最も好ましい受信アンテナ重みを使用することができる。この実施形態では、第２トランシーバ２７２は、ＭＩＭＯ変調に対する選択形式ダイバーシティを得そして受信処理を簡単化することができる。又、このオペレーションは、少数のアナログ信号処理要素を第２トランシーバ２７２に使用するのを許す。最小数のアナログ高周波要素は、受信アンテナ２７４、２７６の数ではなく、選択されたサブセットにおける受信アンテナの数と同じである。
【０１１１】
一実施形態において、性能尺度推定装置２０８、２９２は、更に、第１トランシーバ２７２と第３トランシーバ３００（図３）との間の通信チャンネルに対する性能尺度を決定する。第３トランシーバ３００の構造は、第２トランシーバ２７２の例示された構造と同様でよい。
【０１１２】
第１トランシーバ２００と第３トランシーバ３００との間の通信チャンネルに対する性能尺度は、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに対する性能尺度と同様に決定することができる。これらの教示を第３トランシーバのケースにいかに適用するかは、当業者に明らかであろう。
【０１１３】
第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに対する性能尺度と、第１トランシーバ２００と第３トランシーバ３００との間の通信チャンネルに対する性能尺度とを比較し、そしてその性能尺度に基づいて、第２トランシーバ２７２又は第３トランシーバ３００に通信リソースを割り当て又はそのプライオリティを与えることができる。このケースは、多ユーザのケースに対応する。
【０１１４】
多ユーザのケースでは、２つの通信チャンネルが、異なるチャンネルマトリクスＨと、おそらく異なる受信通信リソース制約とを含む。それ故、性能尺度は、それらが希望の精度で互いに匹敵し得るように選択される。多ユーザのケースでは、性能尺度は、所与の性能尺度を得るのに必要な送信電力、所与の送信電力で達成できるＢＥＲ／ＦＥＲ／ＳＩＲ、データレート、及び／又はアンテナ重み、達成可能な性能、或いは送信通信リソース設定を固定量だけ制御することにより得られるレート増加でよい。
【０１１５】
多ユーザケースの例として、等しいチャンネル統計学的データを伴う４人のユーザをもつ開ループ多ユーザケースについて考える。変調マトリクスＸは、ＤＡＢＢＡ形態に固定されてもよく、そしてビーム形成マトリクスは、恒等マトリクス又は別の固定マトリクスでもよい。この例では、第２トランシーバ２７２及び第３トランシーバ３００は、式（１６）に示されたそれら自身のβkと、第１トランシーバ２００に対する信号量子化βk値とを決定する。ここで、βkは、性能尺度を表す。第１トランシーバ２００は、最も大きなβkを有するトランシーバへ送信通信リソースの全部又はほとんどを割り当てることにより通信リソースを制御することができる。
【０１１６】
別の例では、閉ループのケースを考える。このケースでは、第２トランシーバ２７２及び第３トランシーバ３００が、Ｗマトリクスを、チャンネルマトリクスＨの２つの優勢固有ビーム、又は固有ビームの近似として決定し、そしてその関連アンテナ又は固有ビーム近似重みを関連βkパラメータ又は他の性能尺度と共に第１トランシーバ２００へ信号する。第１トランシーバ２００は、より多くのリソースを、大きなβをもつトランシーバ２７２、３００へ割り当て、そしてその関連ビーム形成係数を送信に使用する。異なる受信器が、異なるアルゴリズムを使用して性能尺度を計算してもよいことに注意されたい。この尺度がＦＥＲでない場合には、性能尺度は、好ましくは、所与の初期性能尺度βが、ある予め定義されたＦＥＲを充分な信頼性で保証するものでなければならない。
【０１１７】
図４及び５には、本発明の実施形態に基づくシステムにより使用される方法の実施例が示されている。
【０１１８】
図４において、この方法は、４００でスタートし、そして第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに対する性能尺度が４０２で決定される。ステップ４０４では、通信リソースが性能尺度に基づいて制御される。４０６において、測定された性能に基づいて送信方法が選択され、そして４０８において、通信リソースが瞬時要求に適応される。この方法は、４１０において終了となる。
【０１１９】
図５において、この方法は、５００でスタートし、そして第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の通信チャンネルに対する性能尺度が５０２で決定される。単一ユーザのケース又は多ユーザのケースが５０４で選択され、そして単一ユーザのケースに対応して、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の第２通信チャンネルに対する性能尺度が５０６で決定される。これは、第１トランシーバ２００と第２トランシーバ２７２との間の複数の通信チャンネルに対して複数の性能尺度が決定される実施形態に対応する。５０４での選択が多ユーザのケースに対応するときには、第１トランシーバ２００と第３トランシーバ３００との間の通信チャンネルに対する性能尺度が５０８で決定される。５１０において、性能尺度に基づいて通信リソースが制御され、そして５１２において、この方法が終了となる。
【０１２０】
添付図面に示す実施例を参照して本発明を以上に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で多数の仕方で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の１つの態様に基づくテレコミュニケーションシステムの構造を例示する図である。
【図２】本発明の１つの態様に基づき通信リソースを制御するための構成体の構造を例示する図である。
【図３】テレコミュニケーションシステムの実施形態を例示する図である。
【図４】本発明の種々の実施形態に基づくシステムにより使用される方法の第１の例を示す図である。
【図５】本発明の種々の実施形態に基づくシステムにより使用される方法の第２の例を示す図である。
【図１】
2007529164.tif 000022
【図２】
2007529164.tif 000023
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2007529164.tif 000028