(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯ通信システムにおける送信チェーン及び受信チェーンの校正。【解決手段】無線エンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンを校正するための技術が説明される。事前校正に関しては、送信チェーン中の１つの受信機ユニットとＮ個の送信機ユニットに対するＮ個の第１総合ゲインが求められる、ここに各第１総合ゲインは受信機ユニット及び関連付けられる送信機ユニットに関する合成された応答に対するものである。受信チェーン中の１つの送信機ユニットとＮ個の受信機ユニットに対するＮ個の第２総合ゲインも同様に求められる。各第２総合ゲインは送信機ユニット及び関連付けられる受信機ユニットに関する合成された応答に対するものである。各送信機ユニットのゲイン及び各受信機ユニットのゲインが第１及び第２総合ゲインに基づいて決定される。次に、少なくとも１つの補正マトリクスが、送信機ユニット及び受信機ユニットのゲインに基づいて導出され、そしてこれ等のユニットの応答を考慮するために使用される。【選択図】      図２
2007531467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１受信機ユニット及び複数の送信機ユニットに対する複数の第１総合ゲインを得ること、それぞれの送信機ユニットに対して１つの第１総合ゲインであり、それぞれの第１総合ゲインは該第１受信機ユニット及び該関連付けられる送信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、該第１受信機ユニットは、複数の受信機ユニットの１つである、
第１送信機ユニット及び該複数の受信機ユニットに対する複数の第２総合ゲインを得ること、それぞれの受信機ユニットに対して１つの第２総合ゲインであり、それぞれの第２総合ゲインは該第１送信機ユニット及び該関連付けられる受信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、該第１送信機ユニットは、該複数の送信機ユニットの１つである、
該複数の第１総合ゲインに基づいて該複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを決定すること、及び
該複数の第２総合ゲインに基づいて該複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを決定すること、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システム中の無線エンティティにおける送信機ユニット及び受信機ユニットを校正する方法。
【請求項２】
第１受信機ユニット及び複数の送信機ユニットに対する複数の第１総合ゲインを得ることは、
該複数の送信機ユニットのそれぞれに対して、
該送信機ユニットに試験信号を送ること、
該第１受信機ユニットからの該試験信号を受信すること、及び
該送られた試験信号に対する該受信された試験信号の比に基づいて該第１受信機ユニット及び該送信機ユニットに対する該第１総合ゲインを決定すること、
を含む、請求項１の方法。
【請求項３】
それぞれの送信機ユニットの該ゲインは、該第１送信機の該ゲインによって正規化される、及び、それぞれの受信機ユニットの該ゲインは、該第１受信機の該ゲインによって正規化される、請求項１の方法。
【請求項４】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて少なくとも１つの補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該少なくとも１つの補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に以下を具備する、請求項１の方法。
【請求項５】
該複数の送信機ユニットのゲインに基づいて第１補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該第１補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答を考慮するために使用される、及び
該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて第２補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該第２補正マトリクスは、該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に以下を具備する、請求項１の方法。
【請求項６】
該第１補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの該ゲインを持つ第１対角マトリクスの逆マトリクスである、及び、該第２補正マトリクスは、該複数の受信機ユニットの該ゲインを持つ第２対角マトリクスの逆マトリクスである、請求項５の方法。
【請求項７】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該補正マトリクスは、送信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に以下を具備する、請求項１の方法。
【請求項８】
該補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの該ゲインを持つ第２対角マトリクスに対する該複数の受信機ユニットの該ゲインを持つ第１対角マトリクスの比に設定される、請求項７の方法。
【請求項９】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該補正マトリクスは、受信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に以下を具備する、請求項１の方法。
【請求項１０】
該補正マトリクスは、該複数の受信機ユニットの該ゲインを持つ第２対角マトリクスに対する該複数の送信機ユニットの該ゲインを持つ第１対角マトリクスの比に設定される、請求項９の方法。
【請求項１１】
ＭＩＭＯ通信システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用する、そしてここにおいて、複数の第１総合ゲインを得ること、複数の第２総合ゲインを得ること、該複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを決定すること、及び、該複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを決定することは、複数のサブバンドに対して実行される、請求項１の方法。
【請求項１２】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインは、複数の動作点に対して決定される、請求項１の方法。
【請求項１３】
それぞれの動作点は、異なるゲイン設定又は異なる温度に対応する、請求項１２の方法。
【請求項１４】
複数のアンテナから送信するために複数のベースバンド信号を処理するために機能する複数の送信機ユニット、
該複数のアンテナからの複数の受信された信号を処理するために機能する複数の受信機ユニット、及び
下記のために機能するプロセッサ、
第１受信機ユニット及び該複数の送信機ユニットに対する複数の第１総合ゲインを得る、それぞれの送信機ユニットに対して１つの第１総合ゲインであり、それぞれの第１総合ゲインは該第１受信機ユニット及び該関連付けられる送信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、第１受信機ユニットは、該複数の受信機ユニットの１つである、
第１送信機ユニット及び該複数の受信機ユニットに対する複数の第２総合ゲインを得る、それぞれの受信機ユニットに対して１つの第２総合ゲインであり、それぞれの第２総合ゲインは該第１送信機ユニット及び該関連付けられる受信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、該第１送信機ユニットは、該複数の送信機ユニットの１つである、
該複数の第１総合ゲインに基づいて該複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを決定する、及び
該複数の第２総合ゲインに基づいて該複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを決定する、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける装置。
【請求項１５】
該プロセッサは、下記のために更に機能する、
該複数の送信機ユニットのゲインに基づいて第１補正マトリクスを導出する、ここにおいて、該第１補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答を考慮するために使用される、及び
該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて第２補正マトリクスを導出する、ここにおいて、該第２補正マトリクスは、該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
請求項１４の装置。                                                             
【請求項１６】
該プロセッサは、下記のために更に機能する、
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出する、ここにおいて、該補正マトリクスは、送信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
請求項１４の装置。
【請求項１７】
該プロセッサは、下記のために更に機能する、
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出する、ここにおいて、該補正マトリクスは、受信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
請求項１４の装置。
【請求項１８】
請求項１４の装置を具備する利用者端末。
【請求項１９】
請求項１４の装置を具備するアクセス・ポイント。
【請求項２０】
第１受信機ユニット及び複数の送信機ユニットに対する複数の第１総合ゲインを得るための手段、それぞれの送信機ユニットに対して１つの第１総合ゲインであり、それぞれの第１総合ゲインは該第１受信機ユニット及び該関連付けられる送信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、該第１受信機ユニットは、複数の受信機ユニットの１つである、
第１送信機ユニット及び該複数の受信機ユニットに対する複数の第２総合ゲインを得るための手段、それぞれの受信機ユニットに対して１つの第２総合ゲインであり、それぞれの第２総合ゲインは該第１送信機ユニット及び該関連付けられる受信機ユニットに対する合成された応答を示す、ここにおいて、該第１送信機ユニットは、該複数の送信機ユニットの１つである、
該複数の第１総合ゲインに基づいて該複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを決定するための手段、及び
該複数の第２総合ゲインに基づいて該複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを決定するための手段、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける装置。
【請求項２１】
該複数の送信機ユニットのゲインに基づいて第１補正マトリクスを導出するための手段、ここにおいて、該第１補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答を考慮するために使用される、及び
該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて第２補正マトリクスを導出するための手段、ここにおいて、該第２補正マトリクスは、該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に具備する、請求項２０の装置。
【請求項２２】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出するための手段、ここにおいて、該補正マトリクスは、送信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に具備する、請求項２０の装置。
【請求項２３】
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて補正マトリクスを導出するための手段、ここにおいて、該補正マトリクスは、受信パス上に適用され、そして該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を更に具備する、請求項２０の装置。
【請求項２４】
無線エンティティにおける複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを得るために、そして無線エンティティにおける複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを得るために第１校正を実行すること、ここにおいて、該第１校正は、該複数の送信機ユニットを介して送られ、そして該複数の受信機ユニットを介して受信される複数の試験信号に基づいて実行される、及び
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて少なくとも１つの補正マトリクスを導出すること、ここにおいて、該少なくとも１つの補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システム中の無線エンティティにおける送信機ユニット及び受信機ユニットを校正する方法。
【請求項２５】
該無線エンティティのための少なくとも１つの更新された補正マトリクスを決定するために第２校正を実行すること、ここにおいて、該第２校正は、ＭＩＭＯシステムにおけるダウンリンクに対するチャネル応答推定及びアップリンクに対するチャネル応答推定に基づいて実行される、
を更に具備する請求項２４の方法。
【請求項２６】
該少なくとも１つの補正マトリクス中のエラーを決定するために第３校正を実行すること、ここにおいて、該第３校正は、該無線エンティティを用いて交換される２つの異なるパイロットに基づいて実行される、及び
該少なくとも１つの補正マトリクス中の決定されたエラーに基づいて該少なくとも１つの補正マトリクスを更新すること、
を更に具備する請求項２４の方法。
【請求項２７】
複数のアンテナから送信するために複数のベースバンド信号を処理するために機能する複数の送信機ユニット、
該複数のアンテナからの複数の受信された信号を処理するために機能する複数の受信機ユニット、及び
下記のために機能するプロセッサ、
該複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを求めるために、そして該複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを求めるために第１校正を実行する、ここにおいて、該第１校正は、該複数の送信機ユニットを介して送られ、そして該複数の受信機ユニットを介して受信される複数の試験信号に基づいて実行される、及び
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて少なくとも１つの補正マトリクスを導出する、ここにおいて、該少なくとも１つの補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける装置。
【請求項２８】
該プロセッサは、下記のために更に機能する、
少なくとも１つの更新された補正マトリクスを決定するために第２校正を実行する、ここにおいて、該第２校正は、ＭＩＭＯシステムにおけるダウンリンクに対するチャネル応答推定及びアップリンクに対するチャネル応答推定に基づいて実行される、
請求項２７の装置。
【請求項２９】
該プロセッサは、下記のために更に機能する、
該少なくとも１つの補正マトリクス中のエラーを決定するために第３校正を実行する、ここにおいて、該第３校正は、該複数の受信機ユニットを介して受信される２つの異なるパイロットに基づいて実行される、及び
該少なくとも１つの補正マトリクス中の決定されたエラーに基づいて該少なくとも１つの補正マトリクスを更新する、
請求項２７の装置。
【請求項３０】
複数の送信機ユニットのそれぞれのゲインを求めるために、そして複数の受信機ユニットのそれぞれのゲインを求めるために第１校正を実行するための手段、ここにおいて、該第１校正は、該複数の送信機ユニットを介して送られ、そして該複数の受信機ユニットを介して受信される複数の試験信号に基づいて実行される、及び
該複数の送信機ユニットのゲイン及び該複数の受信機ユニットのゲインに基づいて少なくとも１つの補正マトリクスを導出するための手段、ここにおいて、該少なくとも１つの補正マトリクスは、該複数の送信機ユニットの応答及び該複数の受信機ユニットの応答を考慮するために使用される、
を具備する、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける装置。
【請求項３１】
少なくとも１つの更新された補正マトリクスを決定するために第２校正を実行するための手段、ここにおいて、該第２校正は、ＭＩＭＯシステムにおけるダウンリンクに対するチャネル応答推定及びアップリンクに対するチャネル応答推定に基づいて実行される、
を更に具備する、請求項３０の装置。
【請求項３２】
該少なくとも１つの補正マトリクス中のエラーを決定するために第３校正を実行するための手段、ここにおいて、該第３校正は、該複数の受信機ユニットを介して受信される２つの異なるパイロットに基づいて実行される、及び
該少なくとも１つの補正マトリクス中の決定されたエラーに基づいて該少なくとも１つの補正マトリクスを更新するための手段、
を更に具備する、請求項３０の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にデータ通信に係わり、そして、特に多元入力多元出力（multiple-input multiple-output （ＭＩＭＯ））通信システムの無線エンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンを校正するための技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯシステムは、データ伝送のために複数（ＮＴ）個の送信アンテナ及び複数（ＮＲ）個の受信アンテナを採用する。ＮＴ個の送信アンテナ及びＮＲ個の受信アンテナにより形成されるＭＩＭＯチャネルは、ＮＳ個の空間チャネルに分解されることができる、ここにＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ，ＮＲ｝。ＮＳ個の空間チャネルは、より高い総合スループットを達成するに、又は更に、より大きな信頼性を達成するために、並列してデータを伝送するように使用されることが出来る。
【０００３】
高い性能を得るために、送信するエンティティから受信するエンティティへの全伝送パスの応答を知ることがしばしば必要である。この伝送パスは、“実効”チャネルと呼ばれることができ、送信するエンティティにおける送信チェーン、ＭＩＭＯチャネル、及び受信するエンティティにおける受信チェーンを一般に含む。送信チェーンは、それぞれの送信アンテナに対して１つの送信機ユニットの、ＮＴ個の送信機ユニットを含む。それぞれの送信機ユニットは、関連付けられる送信アンテナからの伝送のために好適な無線周波数（radio frequency：ＲＦ）送信信号を生成するために、ベースバンド信号に対する信号調整を実行する回路構成要素（例えば、ディジタル・アナログ変換器、フィルタ、増幅器、ミキサ、等々）を含む。ＮＴ個の送信機ユニットは、これ等のユニット内部の回路構成要素の違いのため異なる応答を有する可能性がある。受信チェーンは、それぞれの受信アンテナに対して１つの受信機ユニットの、ＮＲ個の受信機ユニットを含む。それぞれの受信機ユニットは、受信されたベースバンド信号を得るために、関連付けられる受信アンテナからのＲＦ受信信号に対する信号調整を実行する回路構成要素（例えば、フィルタ、増幅器、ミキサ、アナログ・ディジタル変換器、等々）を含む。ＮＲ個の受信機ユニットも又、これ等のユニット内部の回路構成要素の違いのため異なる応答を有する可能性がある。
【０００４】
実効的なチャネル応答は、ＭＩＭＯチャネルの応答ばかりでなく送信チェーン及び受信チェーンの応答も含む。チャネル推定は単純化されることができ、そして、もし送信チェーン及び受信チェーンの応答が決定されそして考慮されることが出来るならば、性能が改善されることがある。チャネル推定の単純化は、下記に説明されるように、時分割複信（time division duplex）方式においてダウンリンクとアップリンクが単一の周波数帯を共有するＭＩＭＯシステムにとって特に好ましい。
【０００５】
従って、ＭＩＭＯシステムの送信するエンティティ及び受信するエンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンを校正するための技術に対して当業界における要求がある。
【非特許文献１】ギルバート  ストラング（Gilbert Strang）、“線形代数及びその応用（Linear Algebra and Its Applications）” 第２版、アカデミック・プレス社、１９８０年。
【発明の開示】
【０００６】
［サマリー］
本明細書において、無線エンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンを校正するための技術が説明される。無線エンティティは、利用者端末あるいはアクセス・ポイントであることができる。送信チェーン及び受信チェーンの応答は、事前校正、フィールド校正、及び／又は、事後校正（follow-on calibration）により、決定されそして考慮されることが出来る。
【０００７】
事前校正のために、送信チェーンにおける１つの受信機ユニット及びＮ個の送信機ユニットに対して、各送信機ユニットについて１つの第１総合ゲインで、Ｎ個の第１総合ゲインが得られる、ここにＮ＞１。それぞれの第１総合ゲインは、該受信機ユニット及び該関連付けられる送信機ユニットに関して合成された応答を示す。１つの送信機ユニット及びＮ個の受信機ユニットに対して、各受信機ユニットについて１つの第２総合ゲインで、Ｎ個の第２総合ゲインが同様に得られる。それぞれの第２総合ゲインは、該送信機ユニット及び該関連付けられる受信機ユニットに関して合成された応答を示す。送信機ユニットｉ及び受信機ユニットｊに関する総合ゲインは、送信機ユニットｉを介して試験信号（例えば信号音）を送り、受信機ユニットｊを介して受信された試験信号音を測定し、そして受信された試験信号レベルの送信された試験信号レベルに対する比として総合複素ゲインを計算することによって求められ得る。各送信機ユニットのゲインは、Ｎ個の第１総合ゲインに基づいて決定され、そして、各受信機ユニットのゲインは、Ｎ個の第２総合ゲインに基づいて決定される。次に、Ｎ個の送信機ユニットのゲインとＮ個の受信機ユニットのゲインに基づいて少なくとも１つの補正マトリクスが導出される。該少なくとも１つの補正マトリクスは、無線エンティティにおける送信機ユニットと受信機ユニットの応答を考慮するために使用される。
【０００８】
フィールド校正のために、アクセス・ポイントは、ダウンリンク上に（下記に説明される）ＭＩＭＯパイロットを送信し、そして、利用者端末はアップリンク上にＭＩＭＯパイロットを送信する。ダウンリンク及びアップリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答の推定値が、それぞれダウンリンクのＭＩＭＯパイロット及びアップリンクのＭＩＭＯパイロットに基づいて得られ、そして、下記に説明されるように、それぞれの無線エンティティに対する少なくとも１つの更新された補正マトリクスを導出するために使用される。双方の無線エンティティに対する更新された補正マトリクスは、これ等のエンティティに対して事前校正を介して得られる補正マトリクスを置き換えて使用されることができる。
【０００９】
事後校正のために、１つの無線エンティティ（例えば、アクセス・ポイント）は、２つの異なるパイロットを送信する、そして、他の無線エンティティ（例えば、利用者端末）は、下記に説明されるように、該パイロットに基づいてアクセス・ポイント及び利用者端末に対する補正マトリクス中のエラーを推定する。双方の無線エンティティに対する補正マトリクスは、決定されたエラーに基づいて更新される。
【００１０】
一般に、事前校正、フィールド校正、及び事後校正は、任意の時に、任意の順番で実行されることが出来る。本発明の多様な態様及び実施形態が下記に更に詳細に説明される。
【００１１】
［詳細な説明］
用語“具体例の”は、本明細書において“例、事例、あるいは例証として使用する”を意味するために使われる。本明細書中で“具体例の”と記載される何れの実施形態も、他の実施形態対して好ましい又は有利であると解釈される必要はない。
【００１２】
図１は校正及び標準動作のためにアクセス・ポイント及び利用者端末によって実行されるプロセス１００のブロック図を示す。最初に、事前校正は、補正マトリクスを導出するためにアクセス・ポイント（ブロック１１０ａ）及び利用者端末（１１０ｂ）に対して別々に実行され、補正マトリクスは、これ等のエンティティにおける送信／受信チェーンの応答を考慮するために使用されることが出来る。事前校正は、製造中に、配置後に、又は何か別の時に実行されることが出来る。フィールド校正は、これ等のエンティティのための更新された補正マトリクスを得るためにフィールドにおいてアクセス・ポイント及び利用者端末によって共同で実行されることが可能である（ブロック１２０）。
【００１３】
標準動作に関しては、利用者端末は、該利用者端末の送信パスに対して、もしあれば補正マトリクスを使用してアップリンク上にデータを送信することが出来る（ブロック１３２）。アクセス・ポイントは、該アクセス・ポイントの受信パスに対して、もしあれば補正マトリクスを使用して該アップリンクの送信を受信することが出来る（ブロック１３４）。アクセス・ポイントは、同様に、該アクセス・ポイントの送信パスに対して、もしあれば補正マトリクスを使用してダウンリンク上にデータを送信することが出来る（ブロック１３６）。利用者端末は、該利用者端末の受信パスに対して、もしあれば補正マトリクスを使用して該ダウンリンクの送信を受信することが出来る（ブロック１３８）。
【００１４】
事後校正は、アクセス・ポイント及び利用者端末によって共同で実行されることが出来て、補正マトリクスのエラーを推定し、そしてこれ等のエンティティのための補正マトリクスを更新する（ブロック１４０）。一般に、事前校正、フィールド校正、事後校正、又はこれ等の任意の組合せが、アクセス・ポイント及び利用者端末のための補正マトリクスを得るために、実行されることが出来る。更に、様々な型の校正が任意の時にそして任意の順序で実行されることが出来る。
【００１５】
ＭＩＭＯシステムは、周波数分割複信（frequency division duplex（ＦＤＤ））チャネル構造あるいは時分割複信（ＴＤＤ）チャネル構造を利用することが出来る。ＦＤＤ・ＭＩＭＯシステムに関しては、ダウンリンクとアップリンクは、別の周波数帯を割り当てられる、そして、一方のリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答は、他方のリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答と相関がないことがあり得る。この場合には、各無線エンティティに対する送信チェーン及び受信チェーンの応答が（例えば、事前校正を実行することによって）決定されることが出来る、そして、それぞれのチェーンは、下記に説明されるように、それぞれの補正マトリクスを用いて考慮されることが出来る。
【００１６】
ＴＤＤ・ＭＩＭＯシステムに関しては、ダウンリンクは時間のある部分を割り当てられ、そしてアップリンクは時間の残りの部分を割り当てられることで、ダウンリンクとアップリンクは同じ周波数帯を共有する。一方のリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答は、他方のリンクに対するＭＩＭＯチャネル応答と密接に関係付けられることがあり得る、そして、互いの反転であると見なされることすらあり得る。即ち、もしＨがアンテナ・アレイＡからアンテナ・アレイＢへのチャネル応答マトリクスを表すならば、その時は、反転チャネル（reciprocal channel）は、アレイＢからアレイＡへの結合がＨＴによって与えられることを意味する、ここで“Ｔ”は転置マトリクスを表す記号である。一方のリンク（例えば、アップリンク）に対するチャネル応答が他方のリンク（例えば、ダウンリンク）を介して受信されるパイロットに基づいて推定されることが出来るが故に、チャネル推定は、反転チャネルに対して単純化されることが出来る。ＴＤＤ・ＭＩＭＯシステムに関しては、下記に説明されるように、校正は、ダウンリンクのチャネル応答とアップリンクのチャネル応答との間の相関関係を活用する方法で実行されることが出来る。
【００１７】
事前校正、フィールド校正、及び／又は、事後校正は、下記に説明されるように、アクセス・ポイント及び利用者端末における送信パス、受信パス、又は送信パス及び受信パスの双方に対する補正マトリクスを導出するために実行されることが出来る。簡単のために、下記の説明は雑音のない環境及びエラーのないチャネル推定を仮定する。かくして、雑音項は、下記の式には示されない。また、複数の受信機ユニットは、互いに十分分離されている（例えば、３０ｄＢ又はそれ以上）と仮定される。
【００１８】
１．事前校正
図２は、Ｎ個のアンテナを備えた無線エンティティ２００のブロック図を示す、ここにＮ＞１。無線エンティティ２００は、無線デバイス、移動局、又は他の用語で呼ばれることもある利用者端末であることが出来る。無線エンティティ２００は、アクセス・ポイントであることも出来る、アクセス・ポイントは基地局、又は他の用語で呼ばれることもある。
【００１９】
送信パス上で、データ・プロセッサ２１０は、データを受信して処理して（例えば、符号化し、インターリーブし、そして変調して）、複数のデータ・シンボルを得る。本明細書中で使用されるように、“データ・シンボル”は、データに関する変調シンボルであり、そして、“パイロット・シンボル”は、パイロットに関する変調シンボルである。パイロット・シンボルは、送信エンティティ及び受信エンティティの双方によって先験的に知られている。データ・プロセッサ２１０は、更にデータ・シンボルに空間処理を実行することができる、そして、Ｎ個の送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２２４ａから２２４ｎへのＮ個の送信シンボルのストリームを供給する。本明細書中で使用されるように、“送信シンボル”は、アンテナから送信されようとしているシンボルである。それぞれの送信機ユニット２２４は、その送信シンボル・ストリームを処理し、ＲＦ送信信号を生成する、該ＲＦ送信信号は、次にサーキュレータ２２６を経由しそしてアンテナ・コネクタ２２８を介してアンテナ（図２には示されない）へ転送される。それぞれの送信機ユニット２２４による処理は、一般的にはディジタル／アナログ変換、増幅、フィルタリング、及び周波数アップコンバージョンを含む。
【００２０】
受信パス上で、（例えばもう一方の無線エンティティからの）１又は複数のＲＦ送信信号は、無線エンティティ２００においてＮ個のアンテナ（図２には示されない）のそれぞれによって受信される。各アンテナからのＲＦ受信信号は、コネクタ２２８を介して供給され、そして、サーキュレータ２２６を介して関連付けられる受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２３４へ転送される。それぞれの受信機ユニット２３４は、そのＲＦ受信信号を処理し、そして受信されたシンボルのストリームをデータ・プロセッサ２１０に供給する。それぞれの受信機ユニット２３４による処理は、一般に周波数ダウンコンバージョン、増幅、フィルタリング、及びアナログ／ディジタル変換を含む。データ・プロセッサ２１０は、全Ｎ個の受信機ユニット２３４ａから２３４ｎからの受信されたシンボルについて受信機空間処理（又は空間整合フィルタリング）を実行し、検出されたシンボルを得る、該検出されたシンボルは、他の無線エンティティによって送られたデータ・シンボルの推定値である。データ・プロセッサ２１０は、更に検出されたシンボルを処理し（例えば、復調し、デインターリーブし、そして複号して）復号されたデータを得る。
【００２１】
無線エンティティ２００における送信パスに関する信号は、次のように表されることが可能である：  
ｚｔｘ＝Ｔｘ                                                式（１）
ここに、ｘ＝［ｘ１  ｘ２ … ｘＮ］ＴはＮ個のアンテナに対するＮ個の送信（ＴＸ）ベースバンド信号からなるベクトルであり、ここにｘｉはアンテナｉに対する該ＴＸベースバンド信号であり；
ＴはＮ個の送信機ユニットに対するＮ個の複素ゲインからなる対角マトリクスであり；そして
ｚｔｘ＝［ｚｔｘ，１  ｚｔｘ，２ … ｚｔｘ，Ｎ］ＴはＮ個のアンテナに対するＮ個のＲＦ送信信号からなるベクトルである、ここにｚｔｘ，ｉはアンテナｉに対するＲＦ送信信号である。
【００２２】
無線エンティティ２００における受信パスに関する信号は、次のように表されることが可能である：  
ｙ＝Ｒｚｒｘ，                                              式（２）
ここに、ｚｒｘ＝［ｚｒｘ，１  ｚｒｘ，２ … ｚｒｘ，Ｎ］ＴはＮ個のアンテナに対するＮ個のＲＦ受信信号からなるベクトルであり、ここにｚｒｘ，ｉはアンテナｉに対するＲＦ受信信号であり；
ＲはＮ個の受信機ユニットに対するＮ個の複素ゲインからなる対角マトリクスであり；そして
ｙ＝［ｙ１  ｙ２ … ｙＮ］ＴはＮ個のアンテナに対するＮ個の受信（ＲＸ）ベースバンド信号からなるベクトルである、ここにｙｉはアンテナｉに対する該ＲＸベースバンド信号である。
【００２３】
ＲＦ信号及びベースバンド信号は、時間の関数であるが、これは簡単のため上記では明示されない。
【００２４】
マトリクスＴ及びＲは、大きさＮ×Ｎであって、次のように表されることが出来る：
【数１】
2007531467.tif 000003
【００２５】
ここにｔｉｉは送信機ユニットｉに対する複素ゲインであり、そして、ｒｉｉは受信機ユニットｉに対する複素ゲインであって、ｉ＝１…Ｎである。送信機ユニット及び受信機ユニットの応答は、一般に周波数の関数である。簡単のために、平坦な周波数応答が送信機ユニット及び受信機ユニットに対して仮定される。この場合、各送信機ユニットの応答は単一の複素ゲインｔｉｉによって表され、そして、各受信機ユニットの応答もまた単一の複素ゲインｒｉｉによって表される。
【００２６】
図３は、無線エンティティ２００に対する事前校正を実行するためのプロセス３００の流れ図を示す。プロセス２００は、図２を参照して下記に説明される。
【００２７】
アンテナ１に対する送信機ユニット及び受信機ユニットの総合ゲインｒ１１・ｔ１１が最初に求められる（ブロック３１２）。これは、例えば、アンテナ１に対するコネクタ２２８ａを接地された中央導体を有する成端コネクタと短絡することによって実現されることが出来る。コネクタ２２８ａが短絡されると、サーキュレータ２２６ａとコネクタ２２８ａとの間の点におけるＲＦ送信信号ｚｔｘ，１及びＲＦ受信信号ｚｒｘ，１は、次のように表され得る：  
ｚｒｘ，１＝−ｚｔｘ，１                                            式（４）
ここに、信号の極性反転は、コネクタ２２８ａにおける短絡のためである。次に、ＴＸベースバンド信号ｘ１（例えば、単一信号音）が、送信機ユニット２２４ａに印加されて、そして、受信機ユニット２３４ａの出力におけるＲＸベースバンド信号ｙ１が測定される。ＴＸベースバンド信号レベルは、短絡されたアンテナ端子ポートから反射される信号が如何なる損傷も引き起こさないようなものであるべきである。ＲＦ送信信号ｚｔｘ，１及びＲＸベースバンド信号ｙ１は、次のように表されることが出来る：  
ｚｔｘ，１＝ｔ１１・ｘ１                                            式（５）
及び
ｙ１＝ｒ１１・ｚｒｘ，１＝−ｒ１１・ｚｔｘ，１                          式（６）
ここに、式（６）における右端の量は、式（４）を用いて得られる。式（５）と式（６）を結合して、次の式が得られる：
【数２】
2007531467.tif 000004
【００２８】
総合ゲインｒ１１・ｔ１１は、コネクタ２２８ａが短絡されたことで、アンテナ１に関するＲＸベースバンド信号レベルに対するＴＸベースバンド信号レベルの比の負号として得られることが出来ることを、式（７）は示す。
【００２９】
図３において、指標ｉは、次に２に初期化される（ブロック３１４）。アンテナ１に対する送信機ユニット１及びアンテナｉに対する受信機ユニットｉの総合ゲインｒｉｉ・ｔ１１が求められる（ブロック３１６）。アンテナｉに対する送信機ユニットｉ及びアンテナ１に対する受信機ユニット１の総合ゲインｒ１１・ｔｉｉも同様に求められる（ブロック３１８）。総合ゲインｒｉｉ・ｔ１１及びｒ１１・ｔｉｉは、次のように求められる。成端コネクタがコネクタ２２８ａから取り外され、そして既知の特性を有する試験ケーブルが、アンテナ１に対するコネクタ２２８ａとアンテナｉに対するコネクタ２２８ｉとの間に接続される。ＴＸベースバンド信号ｘ１（例えば、単一信号音）が送信機ユニット２２４ａに印加されて、そして、アンテナｉに対する受信機ユニット２３４ｉからのＲＸベースバンド信号ｙｉが測定される。ＲＸベースバンド信号ｙｉは、次のように表されることが出来る：
ｙｉ＝ｒｉｉ・ｚｒｘ，ｉ＝ｒｉｉ・αｃａｂｌｅ・ｚｔｘ，１
＝ｒｉｉ・αｃａｂｌｅ・ｔ１１・ｘ１                                            式（８）
ここにαｃａｂｌｅは試験ケーブルの損失と位相シフトに関する既知の複素数値である。従って、総合ゲインｒｉｉ・ｔ１１は、次のように計算されることが出来る：  
【数３】
2007531467.tif 000005
【００３０】
である。
【００３１】
同様にして、ＴＸベースバンド信号ｘｉ（例えば、単一信号音）がアンテナｉに対する送信機ユニット２２４ｉに印加されて、そして、受信機ユニット２３４ａからのＲＸベースバンド信号ｘ１が測定される。ＲＸベースバンド信号ｙ１は、次のように求められることが出来る：
ｙ１＝ｒ１１・ｚｒｘ，１＝ｒ１１・αｃａｂｌｅ・ｚｔｘ，ｉ
＝ｒ１１・αｃａｂｌｅ・ｔｉｉ・ｘｉ                                            式（１０）
従って、総合ゲインｒ１１・ｔｉｉは，次のように計算されることが出来る：  
【数４】
2007531467.tif 000006
【００３２】
総合ゲインｒｉｉ・ｔｊｊがアンテナｊに関するＴＸベースバンド信号レベルに対するアンテナｉに関するＲＸベースバンド信号レベルの比の拡大縮小されたバージョンとして求められることが出来ることを、式（９）及び式（１１）は示す、ここに拡大縮小は１／αｃａｂｌｅだけである。
【００３３】
次に、指標ｉがＮに等しいかどうかの決定が行われる（ブロック３２０）。もし答えが‘ｎｏ’ならば、その時指標ｉは１だけ増分を加えられ（ブロック３２２）、そしてプロセスは、ブロック３１６へ戻り別の１つのアンテナに対する総合ゲインの別の１つの組を決定する。さもなければ、もし答えがブロック３２０に関し‘ｙｅｓ’であれば、その時にプロセスはブロック３３０へ進む。
【００３４】
図２は、（１）ＴＸベースバンド信号を送信機ユニット２２４からアンテナへ転送するための、及び（２）ＲＦ受信信号をアンテナから受信機ユニット２３４へ転送するための、サーキュレータ２２６の使用を示す。サーキュレータは、ダウンリンクとアップリンクとが同じ周波数帯を共有するＴＤＤシステムに対して一般的に使用される。アンテナへ信号を転送するため及びアンテナからの信号を転送するために、スイッチが、同様にＴＤＤシステムに対して使用されることが出来る。この場合、アンテナ１に対する総合ゲインｒ１１・ｔ１１は、コネクタ２２８ａの短絡によっては得られず、次のように求められる：
【数５】
2007531467.tif 000007
【００３５】
ここにｒｊｊ・ｔｉｉは受信機ユニットｊ及び送信機ユニットｉに対する総合ゲインである。
【００３６】
ブロック３１２は、アンテナ１に対する総合ゲインｒ１１・ｔ１１を与える。ブロック３１６とブロック３１８の（Ｎ−１）回の反復は、アンテナ１及びアンテナ２からアンテナＮまでのそれぞれに対する２（Ｎ−１）個の総合ゲイン、ｒ１１・ｔ２２からｒ１１・ｔＮＮまで及びｒ２２・ｔ１１からｒＮＮ・ｔ１１まで、を与える。Ｎ個の送信機ユニットに対するゲインのマトリクスＴ〜は、Ｎ個の送信機ユニットと受信機ユニット１に対するＮ個の総合ゲインｒ１１・ｔ１１からｒ１１・ｔＮＮまでに基づいて求められることが可能であり（ブロック３３０）、次のようになる：
【数６】
2007531467.tif 000008
【００３７】
式（１２）は、Ｔ〜がＴの拡大縮小されたバージョンであることを示し、ここに拡大縮小はｒ１１だけである。
【００３８】
同様にして、Ｎ個の受信機ユニットに対するゲインのマトリクスＲ〜は、送信機ユニット１とＮ個の受信機ユニットに対するＮ個の総合ゲインｒ１１・ｔ１１からｒＮＮ・ｔ１１に基づいて求められることができ（ブロック３３２）、次のようになる：
【数７】
2007531467.tif 000009
【００３９】
式（１３）は、Ｒ〜がＲの拡大縮小されたバージョンであることを示し、ここに拡大縮小はｔ１１だけである。
【００４０】
送信機ユニットと受信機ユニットの応答を考慮できる少なくとも１つの補正マトリクスが、下記に説明されるように、マトリクスＲ〜とＴ〜に基づいて導出されることが出来る（ブロック３３４）。これでプロセスは終了する。
【００４１】
図４は、ＭＩＭＯシステム４００におけるアクセス・ポイント４１０及び利用者端末４５０での送信チェーン及び受信チェーンのブロック図を示す。ダウンリンクに関しては、アクセス・ポイント４１０において、送信シンボル（ベクトルｘｄｎにより示される）は、送信チェーン４２４によって処理され、そして、Ｎａｐ個のアンテナ４２８からそして無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信される。利用者端末４５０において、Ｎａｐ個のダウンリンク信号は、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２によって受信され、そして、受信チェーン４５４により処理されて受信シンボル（ベクトルｙｄｎにより示される）を得る。アップリンクに関しては、利用者端末４５０において、送信シンボル（ベクトルｘｕｐにより示される）は、送信チェーン４６４によって処理され、そして、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２からそして無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信される。アクセス・ポイント４１０において、Ｎｕｔ個のアップリンク信号は、Ｎａｐ個のアンテナ４２８によって受信され、そして、受信チェーン４３４により処理されて受信シンボル（ベクトルｙｕｐにより示される）を得る。
【００４２】
送信チェーン４２４は、Ｎａｐ個のアクセス・ポイント・アンテナに対するＮａｐ個の送信機ユニットを含み、そして、Ｎａｐ個の送信機ユニットに対するＮａｐ個の複素ゲインを持つ対角マトリクスＴａｐにより特徴付けられる、即ち、ｄｉａｇ（Ｔａｐ）＝｛ｔａｐ，１１  ｔａｐ，２２…ｔａｐ，ＮａｐＮａｐ｝。受信機チェーン４３４は、Ｎａｐ個のアクセス・ポイント・アンテナに対するＮａｐ個の受信機ユニットを含み、そして、Ｎａｐ個の受信機ユニットに対するＮａｐ個の複素ゲインを持つ対角マトリクスＲａｐにより特徴付けられる、即ち、ｄｉａｇ（Ｒａｐ）＝｛ｒａｐ，１１  ｒａｐ，２２…ｒａｐ，ＮａｐＮａｐ｝。事前校正は、アクセス・ポイント４１０に対して実行されることが出来て、マトリクスＴ〜ａｐ及びＲ〜ａｐを得る、これ等は、図３に関して上記で説明されたように、それぞれＴａｐ及びＲａｐの拡大縮小バージョンである。
【００４３】
同様にして、送信チェーン４６４は、Ｎｕｔ個の利用者端末アンテナに対するＮｕｔ個の送信機ユニットを含み、そして、Ｎｕｔ個の送信機ユニットに対するＮｕｔ個の複素ゲインを持つ対角マトリクスＴｕｔにより特徴付けられる、即ち、ｄｉａｇ（Ｔｕｔ）＝｛ｔｕｔ，１１  ｔｕｔ，２２…ｔｕｔ，ＮｕｔＮｕｔ｝。受信チェーン４５４は、Ｎｕｔ個の利用者端末アンテナに対するＮｕｔ個の受信機ユニットを含み、そして、Ｎｕｔ個の受信機ユニットに対するＮｕｔ個の複素ゲインを持つ対角マトリクスＲｕｔにより特徴付けられる、即ち、ｄｉａｇ（Ｒｕｔ）＝｛ｒｕｔ，１１  ｒｕｔ，２２…ｒｕｔ，ＮｕｔＮｕｔ｝。事前校正が利用者端末４５０に対しても実行されることが出来て、マトリクスＴ〜ｕｔ及びＲ〜ｕｔを得る、これ等はそれぞれＴｕｔ及びＲｕｔの拡大縮小バージョンである。
【００４４】
次式の諸関係は、式（１２）及び式（１３）に基づいて表されることが出来る：
【数８】
2007531467.tif 000010
【数９】
2007531467.tif 000011
【数１０】
2007531467.tif 000012
【数１１】
2007531467.tif 000013
【００４５】
ここに、ｔａｐ，１１はアクセス・ポイント・アンテナ１に対する送信機ユニットのゲインであり、
ｒａｐ，１１はアクセス・ポイント・アンテナ１に対する受信機ユニットのゲインであり、
ｔｕｔ，１１は利用者端末アンテナ１に対する送信機ユニットのゲインであり、そして
ｒｕｔ，１１は利用者端末アンテナ１に対する受信機ユニットのゲインである。
【００４６】
１つの実施形態においては、それぞれの送信チェーン及び受信チェーンの応答は、そのチェーンに対して導出される補正マトリクスに基づいて考慮される。それぞれのチェーンに対する該補正マトリクスは、そのチェーンに対する対角マトリクスの逆マトリクスとして計算されることが可能である。送信チェーンに対する補正マトリクスは、該送信チェーンに先行して適用され、そして、受信チェーンに対する補正マトリクスは、該受信チェーンの後で適用される。
【００４７】
図５は、アクセス・ポイント４１０ａ及び利用者端末４５０ａにおけるそれぞれの送信チェーン及び受信チェーンの応答を考慮するために別々の補正マトリクスの使用を示す。ダウンリンク上では、アクセス・ポイント４１０ａにおいて、送信ベクトルｘｄｎは、最初に、ユニット５２２により補正マトリクスＴ〜ａｐ−１を乗ぜられ、送信チェーン４２４により処理され、そして、Ｎａｐ個のアンテナ４２８から送信される。利用者端末４５０ａにおいては、該Ｎａｐ個のダウンリンク信号は、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２により受信され、受信チェーン４５４により処理され、そして更にユニット５５６により補正マトリクスＲ〜ｕｔ−１を乗ぜられて、受信ベクトルｙｄｎを得る。
【００４８】
アップリンク上では、利用者端末４５０ａにおいて、送信ベクトルｘｕｐは、先ず、ユニット５６２により補正マトリクスＴ〜ｕｔ−１を乗ぜられ、送信チェーン４６４により処理され、そして、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２から送信される。アクセス・ポイント４１０ａにおいては、該Ｎｕｔ個のアップリンク信号は、Ｎａｐ個のアンテナ４２８により受信され、受信チェーン４３４により処理され、そして更にユニット５３６により補正マトリクスＲ〜ａｐ−１を乗ぜられて、受信ベクトルｙｕｐを得る。
【００４９】
ユニット５２２と送信チェーン４２４との合成ゲインは、（１／ｒａｐ，１１）・Ｉとして計算されることができる、ここにＩは対角線に沿って１であり他は０である単位マトリクスである。同様にして、受信チェーン４３４とユニット５３６との合成ゲインは、（１／ｔａｐ，１１）・Ｉとして計算されることができ、受信チェーン４５４とユニット５５６との合成ゲインは、（１／ｔｕｔ，１１）・Ｉとして計算されることができ、そして、ユニット５６２と送信チェーン４６４との合成ゲインは、（１／ｒｕｔ，１１）・Ｉとして計算されることができる。それぞれの送信／受信チェーンに対する補正マトリクスの使用は、そのチェーンにおける該送信／受信チェーン全体にわたり本質的に平坦な応答をもたらす。拡大縮小率（例えば、１／ｒａｐ，１１）は、全てのアンテナに対する送信シンボル及び／又は送信パワーを単純に同じ量だけ拡大縮小することによって考慮されることが出来る。
【００５０】
反転チャネル（例えば、ＴＤＤ・ＭＩＭＯシステム）に関しては、ダウンリンクに対するチャネル応答マトリクスは、Ｈと示されることが出来る、そして、アップリンクに対するチャネル応答マトリクスは、ＨＴと示されることが出来る。ダウンリンクとアップリンクとに対する受信ベクトルは、何の補正マトリクスもない場合、次のように表されることが出来る：
ｙｄｎ＝ＲｕｔＨＴａｐｘｄｎ                                    式（１８）
及び
ｙｕｐ＝ＲａｐＨＴＴｕｔｘｕｐ                                    式（１９）
である。
【００５１】
式（１８）及び式（１９）から、“実効的な”ダウンリンク・チャネル応答及びアップリンク・チャネル応答、Ｈｄｎ及びＨｕｐ、それ等は適用可能な送信チェーン及び受信チェーンの応答を含む、は、次のように表されることが出来る：
Ｈｄｎ＝ＲｕｔＨＴａｐ    及び    Ｈｕｐ＝ＲａｐＨＴＴｕｔ            式（２０）
方程式の組（２０）において示されるように、もしアクセス・ポイントにおける送信チェーン及び受信チェーンの応答が利用者端末における送信チェーン及び受信チェーンの応答に等しくなければ、その時、実効的なダウンリンク・チャネル応答及びアップリンク・チャネル応答は、互いの逆ではない、即ち、ＲｕｔＨＴａｐ≠（ＲａｐＨＴＴｕｔ）Ｔ。
【００５２】
別の１つの実施形態においては、それぞれの無線エンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンの応答は、送信チェーンに先行して送信パスに適用される単一の補正マトリクスによって考慮される。方程式の組（２０）中の２つの式は結合されることが出来て、次式を得る：
ＨｕｐＴ＝ＴｕｔＲｕｔ−１ＨｄｎＴａｐ−１Ｒａｐ＝Ｋｕｔｔｘ−１ＨｄｎＫａｐｔｘ
又は                                                                           Ｈｕｐ＝（Ｋｕｔｔｘ−１ＨｄｎＫａｐｔｘ）Ｔ                          式（２１）
ここに、Ｋａｐｔｘ＝Ｔａｐ−１Ｒａｐ、そしてＫｕｔｔｘ＝Ｔｕｔ−１Ｒｕｔである。Ｋａｐｔｘは、アクセス・ポイントに対するＮａｐ×Ｎａｐの対角マトリクスであり、そして送信チェーン応答Ｔａｐに対する受信チェーン応答Ｒａｐの比に等しい、ここに該比は要素毎にとられる。同様にして、Ｋｕｔｔｘは、利用者端末に対するＮｕｔ×Ｎｕｔの対角マトリクスであり、そして送信チェーン応答Ｔｕｔに対する受信チェーン応答Ｒｕｔの比に等しい。
【００５３】
式（２１）は、次のようにも表されることができる：
Ｈｃｕｐ＝ＨｕｐＫｕｔｔｘ＝（ＨｄｎＫａｐｔｘ）Ｔ＝ＨｃｄｎＴ            式（２２）
ここに、Ｈｃｕｐはアップリンクに対する校正されたチャネル応答であり、そして
Ｈｃｄｎはダウンリンクに対する校正されたチャネル応答である。
【００５４】
事前校正は、マトリクスＴ〜ａｐ及びＲ〜ａｐを求めるためアクセス・ポイントに対して実行されることが出来る。事前校正は、マトリクスＴ〜ｕｔ及びＲ〜ｕｔを求めるため利用者端末に対して実行されることも出来る。次に、それぞれアクセス・ポイント及び利用者端末に対する補正マトリクスＫ〜ａｐｔｘ及びＫ〜ｕｔｔｘは、次のように導出されることが出来る：
【数１２】
2007531467.tif 000014
【数１３】
2007531467.tif 000015
【００５５】
ここに、ｋａｐｔｘ及びｋｕｔｔｘは、ｋａｐｔｘ＝ｔａｐ，１１／ｒａｐ，１１及びｋｕｔｔｘ＝ｔｕｔ，１１／ｒｕｔ，１１で定義される２つのスカラー量である。
【００５６】
図６は、アクセス・ポイント４１０ｂ及び利用者端末４５０ｂにおける送信チェーン及び受信チェーンの応答を考慮するために送信パス上の補正マトリクスの使用を示す。ダウンリンク上では、アクセス・ポイント４１０ｂにおいて、送信ベクトルｘｄｎは、最初にユニット６２２により補正マトリクスＫ〜ａｐｔｘを乗ぜられ、送信チェーン４２４により処理され、そしてＮａｐ個のアンテナ４２８から送信される。利用者端末４５０ｂにおいては、Ｎａｐ個のダウンリンク信号が、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２により受信され、そして受信チェーン４５４によって処理されて受信ベクトルｙｄｎを得る。
【００５７】
アップリンク上では、利用者端末４５０ｂにおいて、送信ベクトルｘｕｐは、最初にユニット６６２により補正マトリクスＫ〜ｕｔｔｘを乗ぜられ、送信チェーン４６４により処理され、そしてＮｕｔ個のアンテナ４５２から送信される。アクセス・ポイント４１０ｂにおいては、Ｎｕｔ個のアップリンク信号が、Ｎａｐ個のアンテナ４２８によって受信され、そして受信チェーン４３４によって処理されて受信ベクトルｙｕｐを得る。
【００５８】
ダウンリンク及びアップリンクに対する受信ベクトルは、アクセス・ポイント及び利用者端末における送信パス上で補正マトリクスＫ〜ａｐｔｘ及びＫ〜ｕｔｔｘが適用されており、それぞれ次のように表されることができる：
【数１４】
2007531467.tif 000016
【数１５】
2007531467.tif 000017
【００５９】
式（２５）及び式（２６）から、補正マトリクスＫ〜ａｐｔｘ及びＫ〜ｕｔｔｘを用いて校正されたダウンリンク・チャネル応答及びアップリンク・チャネル応答は、次のように表されることができる：
【数１６】
2007531467.tif 000018
【００６０】
スカラー量ｋａｐｔｘ及びｋｕｔｔｘは、ダウンリンク及びアップリンクの相反関係を乱さないが故に、Ｈ〜ｃｄｎｔｘは、Ｈ〜ｃｕｐｔｘの転置マトリクスの拡大縮小バージョンに等しい、すなわち、
【数１７】
2007531467.tif 000019
【００６１】
である。
【００６２】
更に別の１つの実施形態においては、それぞれの無線エンティティにおける送信チェーン及び受信チェーンの応答は、受信チェーンの後の受信パス上で適用される単一の補正マトリクスによって考慮される。方程式の組（２０）中の２つの式も同様に結合されて次式を得る：
ＨｄｎＴ＝ＴａｐＲａｐ−１ＨｕｐＴｕｔ−１Ｒｕｔ＝ＫａｐｒｘＨｕｐＫｕｔｒｘ−１    又は    
Ｈｄｎ＝（ＫａｐｒｘＨｕｐＫｕｔｒｘ−１）Ｔ                            式（２８）
ここに、Ｋａｐｒｘ＝ＴａｐＲａｐ−１そしてＫｕｔｒｘ＝ＴｕｔＲｕｔ−１である。アクセス・ポイント及び利用者端末に対する補正マトリクスＫ〜ａｐｒｘ及びＫ〜ｕｔｒｘは、それぞれ次のように導出されることができる：
【数１８】
2007531467.tif 000020
【数１９】
2007531467.tif 000021
【００６３】
ここに、ｋａｐｒｘ及びｋｕｔｒｘは、ｋａｐｒｘ＝ｒａｐ，１１／ｔａｐ，１１及びｋｕｔｒｘ＝ｒｕｔ，１１／ｔｕｔ，１１で定義される２つのスカラー量である。
【００６４】
図７は、アクセス・ポイント４１０ｃ及び利用者端末４５０ｃにおける送信チェーン及び受信チェーンの応答を考慮するために受信パス上の補正マトリクスの使用を示す。ダウンリンク上では、アクセス・ポイント４１０ｃにおいて、送信ベクトルｘｄｎは、送信チェーン４２４により処理され、そしてＮａｐ個のアンテナ４２８から送信される。利用者端末４５０ｃにおいては、Ｎａｐ個のダウンリンク信号が、Ｎｕｔ個のアンテナ４５２により受信され、受信チェーン４５４により処理され、そして更にユニット７５６により補正マトリクスＫ〜ｕｔｒｘを乗ぜられて、受信ベクトルｙｄｎを得る。
【００６５】
アップリンク上では、利用者端末４５０ｃにおいて、送信ベクトルｘｕｐは、送信チェーン４６４により処理され、そしてＮｕｔ個のアンテナ４５２から送信される。アクセス・ポイント４１０ｃにおいては、Ｎｕｔ個のアップリンク信号が、Ｎａｐ個のアンテナ４２８によって受信され、受信チェーン４３４によって処理され、そして更にユニット７３６により補正マトリクスＫ〜ａｐｒｘを乗ぜられて、受信ベクトルｙｕｐを得る。
【００６６】
ダウンリンク及びアップリンクに対する受信ベクトルは、アクセス・ポイント及び利用者端末における受信パス上で補正マトリクスＫ〜ａｐｒｘ及びＫ〜ｕｔｒｘを適用されており、それぞれ次のように表されることができる：
【数２０】
2007531467.tif 000022
【数２１】
2007531467.tif 000023
【００６７】
式（３１）及び式（３２）から、補正マトリクスＫ〜ａｐｒｘ及びＫ〜ｕｔｒｘを用いて校正されたダウンリンク・チャネル応答及びアップリンク・チャネル応答は、次のように表されることができる：
【数２２】
2007531467.tif 000024
【００６８】
再び、スカラー量ｋａｐｒｘ及びｋｕｔｒｘは、ダウンリンク及びアップリンクの相反関係を乱さない、そしてＨ〜ｃｄｎｒｘはＨ〜ｃｕｐｒｘの転置マトリクスの拡大縮小バージョンに等しい、すなわち、
【数２３】
2007531467.tif 000025
【００６９】
である。
【００７０】
図５から図７までに示されるように、アクセス・ポイント及び利用者端末における送信チェーン及び受信チェーンの応答は、（図５に示されるように）それぞれのチェーンに対する補正マトリクスを用いて、（図６に示されるように）送信パスに対する補正マトリクスを用いて、又は、（図７に示されるように）受信パスに対する補正マトリクスを用いて、考慮されることが出来る。図５において示される実施形態は、ＴＤＤ・ＭＩＭＯシステム及びＦＤＤ・ＭＩＭＯシステム双方に使用されることができる。図６及び図７において示される実施形態は、一般的にＴＤＤ・ＭＩＭＯシステムに使用される。ＴＤＤ・ＭＩＭＯシステムに対しては、補正マトリクスの使用は、一方のリンクに対する校正されたチャネル応答が他方のリンクに対する校正されたチャネル応答によって表されることを可能にし、このことはチャネル推定及びＭＩＭＯチャネルを介するデータ伝送に対する空間処理を共に簡素化することができる。
【００７１】
事前校正技術は、上に説明されたように、単一搬送波ＭＩＭＯシステムに対して使用されることが出来る。これ等の技術は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技術又は何か他の多重搬送波変調技術を利用することが可能である、多重搬送波ＭＩＭＯシステムに対しても使用されることが出来る。ＯＦＤＭは、全システム帯域幅を多数（ＮＦ個）の直交サブバンドに効果的に分割する、該サブバンドは、トーン、副搬送波、ビン、及び周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭでは、各サブバンドは、データによって変調されることが出来るそれぞれの副搬送波と関連付けられる。ＯＦＤＭを利用するＭＩＭＯシステム（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム）に対しては、上で説明された事前校正は、複数のサブバンドのそれぞれに対して（即ち、伝送のために使用されるそれぞれのサブバンドに対して）実行されることが出来る。
【００７２】
事前校正は、様々な操作点に対しても実行されることが可能である。送信チェーン及び／又は受信チェーンは、変動するゲインを有することがあり、そして、様々な応答が、様々なゲイン設定での送信チェーン／受信チェーンに対して求められることができる。事前校正は、様々なゲイン設定に対する様々な補正マトリクスを求めるために実行されることが出来る。従って、適切な補正マトリクスは、このようなチェーンに対するゲイン設定に基づいて使用される。一般に、事前校正は、所定のパラメータ（例えば、ゲイン、温度、等々）の１又は複数の値に対して実行されることが出来て、それぞれのパラメータ値での送信チェーン／受信チェーンの応答を考慮することが出来る補正マトリクスを得る。
【００７３】
２．フィールド校正
フィールド校正は、アクセス・ポイント及び利用者端末における送信チェーン／受信チェーンの応答を決定しそして考慮するために実行されることが出来る。フィールド校正に関しては、アクセス・ポイントは、ダウンリンク上にＭＩＭＯパイロットを送信し、そして、利用者端末は、アップリンク上にＭＩＭＯパイロットを送信する。ＭＩＭＯパイロットは、ＮＴ個の送信アンテナから送られたＮＴ個のパイロット伝送から構成されるパイロットである、ここにおいて、それぞれの送信アンテナからのパイロット伝送は、受信するエンティティによって識別され得る。これは、例えば、それぞれの送信アンテナからのパイロット伝送に対して異なる直交系列を使用することによって実現されることが出来る。アクセス・ポイントは、アップリンクＭＩＭＯパイロットに基づいて実効アップリンク・チャネル応答Ｈｕｐを得る。利用者端末は、ダウンリンクＭＩＭＯパイロットに基づいて実効ダウンリンク・チャネル応答Ｈｄｎを得る。一方のエンティティ（例えば、アクセス・ポイント）は、次にその実効チャネル応答を他方のエンティティ（例えば、利用者端末）に送る。アクセス・ポイント及び利用者端末双方に対する補正マトリクスは、例えば、マトリクス比計算又は最小平均２乗誤差（minimum mean square error：ＭＭＳＥ）計算を使用してＨｄｎ及びＨｕｐから計算されることが可能である。
【００７４】
送信パスに対するＫａｐｔｘ及びＫｕｔｔｘを導出するためのマトリクス比計算に関しては、Ｎｕｔ×ＮａｐマトリクスＣが最初に計算され、次のようである：
【数２４】
2007531467.tif 000026
【００７５】
ここで、比は要素ごとに計算される。
【００７６】
Ｋａｐｔｘの対角要素は、Ｃの正規化された行の平均に等しいと設定される。Ｃの各行は、最初に、その行のＮａｐ個の各要素を該行における最初の要素を用いて拡大縮小することによって正規化される。次に、正規化された行の平均値（ベクトルｃ−ｒｏｗによって示される）が、Ｎｕｔ個の正規化された行の総和をＮｕｔにより除すことにより計算される。ＫａｐｔｘのＮａｐ個の対角要素は、ｃ−ｒｏｗのＮａｐ個の要素に等しいと設定される。正規化のために、Ｋａｐｔｘの最初の要素は１に等しい。
【００７７】
Ｋｕｔｔｘの対角要素は、Ｃの正規化された列の逆列の平均に等しく設定される。ｊ＝１…Ｎａｐに対する、Ｃの第ｊ列は、最初に、その列中の各要素をＫａｐｔｘのｊ番目の対角要素を用いて拡大縮小することにより正規化される。次に、正規化された列の逆列の平均（ベクトルｃ−ｃｏｌによって示される）が以下により計算される：（１）それぞれ正規化された列の逆列を計算すること、ここに逆計算は要素毎に行われる、（２）Ｎａｐ個の正規化列の逆列を合計すること、そして（３）結果として得られた列の各要素をＮａｐで除すこと、によりｃ−ｃｏｌを得る。ＫｕｔｔｘのＮｕｔ個の対角要素は、ｃ−ｃｏｌのＮｕｔ個の要素に等しく設定される。
【００７８】
ＭＭＳＥ計算に関しては、校正されたダウンリンク・チャネル応答とアップリンク・チャネル応答との間の平均２乗誤差（mean square error：ＭＳＥ）が最小になるように、送信パスに対する補正マトリクスＫａｐｔｘ及びＫｕｔｔｘは、Ｈｄｎ及びＨｕｐから導出される。この条件は次のように表されることができる：
ｍｉｎ｜（ＨｄｎＫａｐｔｘ）Ｔ−ＨｕｐＫｕｔｔｘ｜２
即ち、    ｍｉｎ｜ＫａｐｔｘＨｄｎＴ−ＨｕｐＫｕｔｔｘ｜２                                   式（３５）
ここに、Ｋａｐｔｘは対角マトリクスであるから、ＫａｐｔｘＴ＝Ｋａｐｔｘである。式（３５）に関しては、Ｋａｐｔｘの第１列の第１行における先頭要素は、１に等しく設定される、従って、ＫａｐｔｘとＫｕｔｔｘの全要素が０に等しく設定されるという自明な解は得られない。
【００７９】
式（３５）に基づいてＫａｐｔｘとＫｕｔｔｘを求めるために、平均２乗誤差（又は２乗誤差、というのはＮａｐＮｕｔによる除算が省かれているので）は、次のように計算されることが出来る：
【数２５】
2007531467.tif 000027
【００８０】
ここに、ｈｄｎ，ｊｉはＨｄｎのｊ行ｉ列の要素、
ｈｕｐ，ｉｊはＨｕｐのｉ行ｊ列の要素、
ｋａｐ，ｉはＫａｐｔｘのｉ番目の対角要素であって、ここでｋａｐ，１＝１、そして
ｋｕｔ，ｊはＫｕｔｔｘのｊ番目の対角要素である。  
最小平均２乗誤差は、ｋａｐ，ｉ及びｋｕｔ，ｊに関する式（３６）の偏微分をとり、該偏微分を０とおくことにより求められることが出来る。計算の結果は次の式である：
【数２６】
2007531467.tif 000028
【数２７】
2007531467.tif 000029
【００８１】
式（３７ａ）において、ｋａｐ，１＝１、従ってこの場合に対して偏微分はない、そして指数ｉは、２からＮａｐまで変わる。式の組（３７ａ）及び（３７ｂ）におけるＮａｐ＋Ｎｕｔ−１個の式は、（例えば、マトリクス演算を使用して）解かれることが可能で、ｋａｐ，ｉ及びｋｕｔ，ｊを得る、これ等はＫａｐｔｘ及びＫｕｔｔｘの要素であって、校正されたダウンリンク及びアップリンク・チャネル応答における平均２乗誤差を最小にする。
【００８２】
３．  事後校正
事前校正及び／又はフィールド校正から求められる補正マトリクスは、（１）事前校正のための測定値中の雑音、（２）フィールド校正のために使用される不完全なチャネル推定値、（３）アクセス・ポイント及び利用者端末における送信チェーン／受信チェーンにおける変動、等々のような様々な原因によるエラーを含むことがある。補正マトリクスのエラーは、これ等のマトリクスを使用する送受信におけるエラーを引き起こす。事後校正は、補正マトリクス中のエラーを推定しそして除去するために実行されることが出来る。
【００８３】
チャネル応答マトリクスＨは、直交する空間チャネルとみなされることが可能な、ＭＩＭＯチャネルのＮｓ個の固有モードを求めるために“対角化”されることができる。この対角化は、Ｈの特異値分解を実行することによって実現され得る。表１は、（１）反転チャネルに対するダウンリンク及びアップリンクのための有効かつ校正されたチャネル応答、及び、（２）校正されたダウンリンク・チャネル応答及びアップリンク・チャネル応答の特異値分解、を示す。
【表１】
2007531467.tif 000030
【００８４】
表１において、Ｕａｐは、Ｈｃｕｐの左固有ベクトルのＮａｐ×Ｎａｐのユニタリ・マトリクスであり、Σは、Ｈｃｕｐの特異値のＮａｐ×Ｎｕｔの対角マトリクスであり、Ｖｕｔは、Ｈｃｕｐの右固有ベクトルのＮｕｔ×Ｎｕｔのユニタリ・マトリクスであり、そして“＊”は、複素共役を表す。ユニタリ・マトリクスＭは、特性ＭＨＭ＝Ｉにより特徴付けられる、ここに、Ｉは単位マトリクスである。反転チャネルであるため、マトリクスＶｕｔ＊及びＵａｐ＊も、同様にそれぞれＨｃｄｎの左固有ベクトル及び右固有ベクトルである。マトリクスＵａｐ及びＶｕｔ（これ等は、しかも送信マトリクスとも呼ばれる）は、空間処理のためにそれぞれアクセス・ポイント及び利用者端末によって利用されることができ、そして、それ等の下付き文字によりそのように示される。特異値分解は、“線形代数及びその応用（Linear Algebra and Its Applications）” 第２版と題される、アカデミック・プレス社１９８０年の書物において、ギルバート  ストラング（Gilbert Strang）により、さらに詳しく解説されている。
【００８５】
反転チャネルに対しては、特異値分解が、マトリクスＵａｐ及びＶｕｔ双方を求めるために、一方の無線エンティティによって実行されることが可能である。例えば、利用者端末は、校正されたダウンリンク・チャネル応答Ｈｃｄｎを得て、ＨｃｄｎＴの分解を実行し、空間処理のためにＶｕｔを使用し、そして、ステアド（steered）参照信号を介してアクセス・ポイントにＵａｐを送り返すことができる。ステアド参照信号（又は、ステアド・パイロット）は、全てのアンテナから送信されそしてＭＩＭＯチャネルの固有モード上で送信されるパイロットである。明確のため、下記の説明は、送信パス上で適用される補正マトリクスを仮定する。
【００８６】
利用者端末は、アップリンク・ステアド参照信号を送信でき、下記のようになる：
ｘｕｐ，ｍ＝Ｋｕｔｔｘｖｕｔ，ｍｐｍ                                    （３８）
ここに、ｐｍはステアド参照信号に対する固有モードｍ上を伝送されるパイロット・シンボルであり、
ｘｕｐ，ｍは固有モードｍに関するアップリンク・ステアド参照信号に対する送信ベクトルであり、そして
ｖｕｔ，ｍはＶｕｔのｍ番目の固有ベクトル又はｍ番目の列である、ここにＶｕｔ＝［ｖｕｔ，１ ｖｕｔ，２…ｖｕｔ，Ｎｕｔ］である。
【００８７】
アクセス・ポイントにおいて受信されたアップリンク・ステアド参照信号は、次のように表されることが出来る：
ｙｕｐ，ｍ＝Ｈｕｐｘｕｐ，ｍ＝ＨｕｐＫｕｔｔｘｖｕｔ，ｍｐｍ＝Ｈｃｕｐｖｕｔ，ｍｐｍ
＝ＵａｐΣＶｕｔＨｖｕｔ，ｍｐｍ＝ｕａｐ，ｍσｍｐｍ              式（３９）
ここに、ｙｕｐ，ｍは固有モードｍに関するアップリンク・ステアド参照信号対する受信ベクトルであり、
σｍはΣのｍ番目の対角要素であり、そして
ｕａｐ，ｍはＵａｐのｍ番目の固有ベクトル又はｍ番目の列である、ここにＵａｐ＝［ｕａｐ，１ ｕａｐ，２…ｕａｐ，Ｎａｐ］である。
【００８８】
式（３９）は、アクセス・ポイントにおいて受信されたアップリンク・ステアド参照信号は、雑音がなければ、ｕａｐ，ｍσｍｐｍであることを示す。このようにして、アクセス・ポイントは、利用者端末により送られたアップリンク・ステアド参照信号に基づいて、ｍ＝１…Ｎｓに対する固有ベクトルｕａｐ，ｍを得ることができる。Ｎｓ個の固有ベクトルが一度に１つずつ得られるが故に、そして雑音のために、これ等Ｎｓ個の固有ベクトルは、互いに直交しない可能性がある。アクセス・ポイントは、Ｎｓ個の固有ベクトルに（例えば、グラム−シュミット（Gram-Schmidt）法を使用して）ＱＲ因数分解を実行することができ、直交固有ベクトルを得る。何れにせよ、アクセス・ポイントは、送信マトリクスＵａｐを得て、そして、ダウンリンク送信に対する空間処理のためにそれを使用する。
【００８９】
表２は、ＭＩＭＯチャネルの固有モードにおけるデータの送受信のために、利用者端末及びアクセス・ポイントによって行われる空間処理をまとめる。  
【表２】
2007531467.tif 000031
【００９０】
表２において、ｓｄｎは、ダウンリンクに関するデータ・シンボルのベクトルであり、ｓ∧ｄｎは、ダウンリンクに関する検出されたシンボルのベクトルであり、ｓｕｐは、アップリンクに関するデータ・シンボルのベクトルであり、そして、ｓ∧ｕｐは、アップリンクに関する検出されたシンボルのベクトルである、ここに、ｓ∧ｄｎ及びｓ∧ｕｐは、それぞれｓｄｎ及びｓｕｐの推定値である。“検出されたシンボル”はデータ・シンボルの推定値である。
【００９１】
アクセス・ポイント及び利用者端末は、それぞれ補正マトリクスＫ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘを使用できる、該マトリクスは、理想的な補正マトリクスＫａｐｔｘ及びＫｕｔｔｘからのエラーを有する。Ｋ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘ中のエラーは、それぞれ対角校正エラー・マトリクスＱ′ａｐ及びＱ′ｕｔにより表されることができる。それゆえ、マトリクスＫ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘは、下記のように表されることができる：
【数２８】
2007531467.tif 000032
【００９２】
もしアクセス・ポイントがＫ∧ａｐｔｘを持つＭＩＭＯパイロット信号を送信するならば、そのとき、利用者端末により得られる校正されたダウンリンク応答Ｈ∧ｃｄｎは、次のように表されることができる：
【数２９】
2007531467.tif 000033
【００９３】
ここに、Ｋ∧ａｐｔｘがエラーを含むという事実のために、Ｈ∧ｃｄｎは、エラーを含む。Ｈ∧ｃｄｎＴの特異値分解は、次のように表され得る、Ｈ∧ｃｄｎＴ＝Ｕ∧ａｐΣ∧Ｖ∧ｕｔＨ、ここに、Ｕ∧ａｐ及びＶ∧ｕｔは、Ｋ∧ａｐｔｘ中のエラーのために、それぞれＵａｐ及びＶｕｔの推定値である。
【００９４】
明確のために、事後校正の特別な実施形態が下記に説明される。この実施形態に関しては、アクセス・ポイントは、Ｋ∧ａｐｔｘを使用してダウンリンク上にＭＩＭＯパイロットを送信する、そして、同様に、Ｋ∧ａｐｔｘ及びＵ∧ａｐを使用してダウンリンク上にステアド参照信号を送信する。ダウンリンク・ステアド参照信号は、次のように表され得る：ｘｄｎ，ｍ＝Ｋ∧ａｐｔｘｕ∧ａｐ，ｍｐｍ、ここに、Ｕ∧ａｐ＝［ｕ∧ａｐ，１ ｕ∧ａｐ，２…ｕ∧ａｐ，Ｎａｐ］。利用者端末は、ダウンリンク・ステアド参照信号に基づいてＶ∧ｕｔΣ∧Ｔ（これは非正規化送信マトリクスＶ〜ａと呼ばれる）を得ることが可能である。
【００９５】
マトリクスＱ′ａｐ及びＱ′ｕｔは、それぞれＫ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘ中に“真の”エラーを含む。Ｑ′ａｐ及びＱ′ｕｔの推測値は、それぞれＱａｐ及びＱｕｔと表されることが出来る。“仮定された”ダウンリンク・チャネルは、下記のように定義されることが出来る：
【数３０】
2007531467.tif 000034
【００９６】
仮定されたダウンリンク・チャネルは、Ｈｃｄｎの推測値であり、そして、Ｋ∧ａｐｔｘ中のエラーがＱａｐであるという仮定の下に導かれる。
【００９７】
もし利用者端末がＶ∧ｕｔ（これはダウンリンクＭＩＭＯパイロットから得られるＨ∧ｃｄｎから導かれる）及びＫ∧ｕｔｔｘを使用してアップリンク・ステアド参照信号を送信するならば、そのとき、アクセス・ポイントによって得られる送信マトリクスＵ∧ａｐは、下記のように表され得る：
【数３１】
2007531467.tif 000035
【００９８】
しかしながら、利用者端末は、Ｑ′ａｐ及びＱ′ｕｔを持たず、ただそれ等の推測値Ｑａｐ及びＱｕｔを持つのみである。利用者端末は、もしエラーがＱａｐ及びＱｕｔであったなら、アクセス・ポイントによって仮定的に得られるはずの非正規化送信マトリクスＵ〜ｒｘを計算し、次式のようになる：
【数３２】
2007531467.tif 000036
【００９９】
もしＱａｐがＱ′ａｐの完全な推測値ならば（この場合ＨｈｙｐＴ＝Ｈｃｕｐ＝ＨｃｄｎＴ）そしてＱｕｔがＱ′ｕｔの完全な推測値ならば、式（４４）は、式（４３）に等しい。
【０１００】
次に利用者端末は、アクセス・ポイントが受信されたアップリンク・ステアド参照信号について実行したであろう方法（例えば、ＱＲ分解）と同じ方法でＵ〜ｒｘについて処理を実行し、そして送信マトリクスＵｇを得る、Ｕｇは、Ｕ∧ａｐに類似する正規化された送信マトリクスである。利用者端末は、例えＱａｐ及びＱｕｔによって表わされる校正エラーの仮定の下であろうとも、標準動作に対してアクセス・ポイント及び利用者端末双方により実行される処理をエミュレートする。マトリクスＵｇは、ダウンリンク・ステアド参照信号を送信するためにアクセス・ポイントによって使用される。
【０１０１】
もしアクセス・ポイントがＵｇ及びＫ∧ａｐｔｘを用いてダウンリンク・ステアド参照信号を送信するならば、そのとき利用者端末によって得られる送信ベクトルＶｇは、下記のように表され得る：
【数３３】
2007531467.tif 000037
【０１０２】
再び、利用者端末は、Ｑ′ａｐ及びＱ′ｕｔを持たず、ただそれ等の推測値Ｑａｐ及びＱｕｔを持つのみである。かくして、利用者端末は、仮定された送信マトリクスＶ〜ｈｙｐを下記のように計算する：
【数３４】
2007531467.tif 000038
【０１０３】
もしＱａｐがＱ′ａｐの完全な推測値ならば（この場合Ｈｈｙｐ＝Ｈｃｄｎ）、式（４６）は、式（４５）に等しい。非正規化送信マトリクスＶ〜ｈｙｐは、対角マトリクスΣｇ（これはΣに類似する）ばかりでなく利用者端末送信マトリクスＶｇ（これはＵｇに対応する）を含む。マトリクスＶ〜ｈｙｐは、下記の条件下であれば利用者端末によって受信されたであろうと仮定される、すなわち、（１）利用者端末はＶ∧ｕｔ及びＫ∧ｕｔｔｘを使用してアップリンク・ステアド参照信号を送信する、（２）アクセス・ポイントは受信されたアップリンク・ステアド参照信号についてその通常の処理を実行してその送信マトリクスＵｇ及びＫ∧ａｐｔｘを導出する、（３）アクセス・ポイントはＵｇを使用してダウンリンク・ステアド参照信号を送信する、そして（４）補正マトリクスＫ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘはそれぞれマトリクスＱａｐ及びＱｕｔにより示されるエラーを有する。
【０１０４】
もしＱａｐ及びＱｕｔが、それぞれ、Ｋ∧ａｐｔｘ及びＫ∧ｕｔｔｘ中の真のエラーを示すならば、式（４４）及び式（４６）は、正しい。ダウンリンク・ステアド参照信号から得られるＶ〜ａとダウンリンクＭＩＭＯパイロットから得られるＶ〜ｈｙｐとの間の差は、下記のように計算できる：
【数３５】
2007531467.tif 000039
【０１０５】
ここに、Ｅは、Ｖ〜ａとＶ〜ｈｙｐとの間のエラーのＮｕｔ×Ｎａｐのマトリクスである。エラー・マトリクスＥは、Ｑａｐ及びＱｕｔに対する推測値の精度の指標を与える。適応処理（例えば、ＭＭＳＥ適応処理あるいは最急降下適応処理）がＱａｐ及びＱｕｔを調整するために使用されることが出来て、Ｅを０の方向に導く。
【０１０６】
ＭＭＳＥ適応処理に対しては、Ｅの要素の近似的な偏微分がＱａｐ及びＱｕｔの要素に関して計算される。計算を容易にするために、Ｑａｐ及びＱｕｔの対角要素の実数成分及び虚数成分（先頭要素を除く、それ等は１．０に設定されている）は、長さ２（Ｎａｐ＋Ｎｕｔ−２）の実数ベクトルｑの中に格納されることが出来る。同様にして、Ｅの実数及び虚数成分は、長さ２ＮａｐＮｕｔの実数ベクトルｅの中に格納されることが出来る。ｑの要素に関するｅの要素の近似的な偏微分は、下記のように表されることができる：
【数３６】
2007531467.tif 000040
【０１０７】
ここに、Δｊは長さ２（Ｎａｐ＋Ｎｕｔ−２）のベクトルであって、ｊ番目の要素に対しては小さな実数値δを含み他は０であり、そして
Ａｊ，ｉはｑのｉ番目の要素に関するｅのｊ番目の要素の近似的な偏微分である。
【０１０８】
近似的な偏微分Ａｊ，ｉは、次のようにして求められることが出来る。最初にベクトルｑｉがｑｉ＝ｑ＋Δｉとして計算される。次に、式（４２）、式（４４）及び式（４６）によって定義される関数がｑｉ（これはＱａｐ，ｉ及びＱｕｔ，ｉを含む）に対して求められて、新しい仮定された送信マトリクスＶ〜ｈｙｐ，ｉを得る。次に、Ｖ〜ｈｙｐ，ｉは、Ｖ〜ａから減算されて新しいエラー・マトリクスＥｉ＝Ｖ〜ａ−Ｖ〜ｈｙｐ，ｉを得る、これは新しいエラー・ベクトルｅｉを作るために使用される。次に、式（４８）においてｅｊ（ｑ）と記される、ｅのｊ番目の要素は、式（４８）においてｅｊ（ｑ＋Δｉ）と記される、ｅｉのｊ番目の要素から減算される。減算の結果は、δによって除算されＡｊ，ｉを得る。
【０１０９】
もし式（４２）、式（４４）、式（４６）、及び式（４７）における関係が近似的に線形であるならば、そのときｑ中の校正エラーの推測値と実際の校正エラーとの間の差の推定値は、下記のように表されることが出来る：
ｂ＝Ａ−１ｅ       式（４９）
ここに、Ａは式（４８）から得られる近似的な偏微分Ａｊ，ｉからなるマトリクスであり、そしてｂは更新ベクトルである。それから校正エラー・ベクトルは、次のように更新されることが出来る：
ｑ（ｎ＋１）＝ｂ（ｎ）＋ｑ（ｎ）       式（５０）
ここに、ｑ（ｎ）及びｑ（ｎ＋１）はそれぞれｎ番目及びｎ＋１番目の反復に対する校正エラー・ベクトルであり、そして、ｙ（ｎ）はｎ番目の反復に対する更新ベクトルである。
【０１１０】
上で説明された計算は、複数回の反復に対して繰り返されることが出来る。各回の反復は、前回の反復から得られる更新された校正エラー・ベクトルｑ（ｎ＋１）を使用する。処理は、更新ベクトルｂ（ｎ）が十分に小さい、例えば、もし‖ｂ（ｎ）‖２＜ｙｔｈ１ならば、終了することができる、ここに、‖ｂ（ｎ）‖２はｂ（ｎ）の要素の大きさの２乗の総和であり、ｙｔｈ１は閾値である。全ての反復が完了された後、校正エラーの最終的推定値についてのマトリクスは、Ｑａｐ，ｆｉｎａｌ及びＱｕｔ，ｆｉｎａｌと示される。利用者端末に対する補正マトリクスは、校正エラーを考慮するために更新されることが出来て、下記のようになる：
【数３７】
2007531467.tif 000041
【０１１１】
図６に示されたように、利用者端末は、アップリンク送信のための空間処理に対してＫ∧ｕｔ，ｆｉｎａｌをこれ以後使用する。利用者端末は、アクセス・ポイントにＱａｐ，ｆｉｎａｌを送ることが出来る、その時これはアクセス・ポイントの補正マトリクスをＫ∧ａｐｔｘ，ｎｅｗ＝Ｋ∧ａｐｔｘＱａｐ，ｆｉｎａｌ−１として更新する。
【０１１２】
４．  システム
図８は、ＭＩＭＯシステム８００におけるアクセス・ポイント８１０及び利用者端末８５０のブロック図である。ダウンリンク上で、アクセス・ポイント８１０において、ＴＸデータ・プロセッサ８１４は、データ・ソース８１２からトラフィック・データ、そして、コントローラ８３０から他のデータ及びシグナリングを受信する。ＴＸデータ・プロセッサ８１４は、様々な型のデータを書式設定し、符号化し、インターリーブし、そして変調する（又はシンボル・マップする）、そしてデータ・シンボルを提供する。ＴＸ空間プロセッサ８２０は、ＴＸデータ・プロセッサ８１４からのデータ・シンボルについて空間処理を実行し、（例えば、チャネル推定、校正、等々のために）適切なものとしてパイロット・シンボルの中に多重化し、（もし適用可能なら）補正マトリクスを用いて拡大縮小を実行し、そして、送信シンボルのＮａｐ個のストリームをＮａｐ個の送信機ユニット８２４ａから８２４ａｐまでに供給する。各送信機ユニット８２４は、それぞれの送信シンボル・ストリームを調整して、対応するダウンリンク信号を生成する。送信機ユニット８２４ａから８２４ａｐまでからのＮａｐ個のダウンリンク信号は、次に、それぞれＮａｐ個のアンテナ８２６ａから８２６ａｐまでから送信される。
【０１１３】
利用者端末８５０においては、Ｎｕｔ個のアンテナ８５２ａから８５２ｕｔは、ダウンリンク信号を受信し、そして、各アンテナは、受信された信号をそれぞれの受信機ユニット８５４に供給する。各受信機ユニット８５４は、送信機ユニット８２４にて実行された処理に相補的な処理を実行し、そして、受信されたシンボルを供給する。ＲＸ空間プロセッサ８６０は、（もし適用可能ならば）補正マトリクスを用いて拡大縮小を実行することができる、そして更に、全Ｎｕｔ個の受信機ユニット８５４から受信されたシンボルについて受信機空間処理を実行し、検出されたシンボルを得る、該シンボルはアクセス・ポイントにより送られたデータ・シンボルの推定値である。ＲＸデータ・プロセッサ８７０は、該検出されたシンボルを復調し（又は、シンボル・デマップし）、デインターリーブし、そして復号する、そして、復号された信号を記憶のためにデータ・シンク８７２に、及び／又は、更に処理するためコントローラ８８０に、供給する。
【０１１４】
アップリンクに対する処理は、ダウンリンクに対する処理と同じことも異なることもあり得る。データ及びシグナリングは、ＴＸデータ・プロセッサ８８８によって符号化され、インターリーブされ、そして変調される、そして更に、ＴＸ空間プロセッサ８９０により空間処理され、パイロット・シンボルと多重化され、そして（もし適用可能なら）補正マトリクスを用いて拡大縮小されて、送信シンボルを得る。該送信シンボルは、送信機ユニット８６４ａから８６４ｕｔによって更に処理され、Ｎｕｔ個のアップリンク信号を得る、該信号は次にＮｕｔ個のアンテナ８５２ａから８５２ｕｔを介してアクセス・ポイントに送信される。アクセス・ポイント８１０においては、該アップリンク信号は、アンテナ８２６によって受信され、受信機ユニット８３４によって調整され、そして、利用者端末にて実行された方法に相補的な方法でＲＸ空間プロセッサ８４０及びＲＸデータ・プロセッサ８４２によって処理される。
【０１１５】
コントローラ８３０及び８８０は、それぞれ、アクセス・ポイント及び利用者端末における様々な処理ユニットの動作を制御する。コントローラ８３０及び／又は８８０は、事前校正、フィールド校正、及び／又は事後校正のための処理も同様に実行する。メモリ・ユニット８３２及び８８２は、データ及びコントローラ８３０と８８０によってそれぞれ使用されるプログラム・コード、を格納する。チャネル推定器８２８及び８７８は、それぞれアップリンク及びダウンリンク上で受信されたパイロットに基づいてチャネル応答を推定する。
【０１１６】
利用者端末８５０における事前校正に関しては、試験信号は、ＴＸ空間プロセッサ８９０により送られ、そしてＲＸ空間プロセッサ８６０により測定されることができて、上で説明されたように、利用者端末における送信機ユニットと受信機ユニットとの様々な組合せに対する総合ゲインを決定する。コントローラ８８０は、（１）送信機ユニット及び受信機ユニットに対するゲインのマトリクスＴ〜ｕｔ及びＲ〜ｕｔを求め、そして（２）Ｔ〜ｕｔ及びＲ〜ｕｔに基づいて利用者端末に対する１又は複数の補正マトリクスを導出する。フィールド校正に関しては、コントローラ８８０は、実効的なダウンリンク・チャネル応答及び実効的なアップリンク・チャネル応答Ｈｕｐ及びＨｄｎを求めることが出来る、そして、上で説明されたように、Ｈｕｐ及びＨｄｎに基づいて利用者端末及びアクセス・ポイント双方に対する補正マトリクスを導出することが出来る。事後校正に関しては、コントローラ８８０は、ダウンリンク・ステアド参照信号及びダウンリンクＭＩＭＯパイロット信号を得て、校正エラー・マトリクスＱａｐ，ｆｉｎａｌ及びＱｕｔ，ｆｉｎａｌを決定し、Ｑｕｔ，ｆｉｎａｌを用いて利用者端末に対する補正マトリクスを更新し、そしてＱａｐ，ｆｉｎａｌをアクセス・ポイントに送り返すことができる。アクセス・ポイント８１０においては、コントローラ８３０は、事前校正、フィールド校正、及び／又は事後校正のための処理を実行できる。
【０１１７】
本明細書で説明された複数の校正技術は、様々な方法によって与えられることが出来る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又は両者の組合せにおいて与えられることが出来る。ハードウェア・インプリメンテーションに対しては、事前校正、フィールド校正、及び／又は事後校正を実行するために使用される処理ユニットは、１又は複数の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit：ＡＳＩＣｓ）、ディジタル信号処理プロセッサ（digital signal processors：ＤＳＰｓ）、ディジタル信号処理デバイス（digital signal processing devices：ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（programmable logic devices：ＰＬＤｓ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（field programmable gate arrays：ＦＰＧＡｓ）、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、本明細書中で説明された機能を実行するために設計された他の電子ユニット、又はそれ等の組合せ、の範囲内で与えられることができる。
【０１１８】
ソフトウェア・インプリメンテーションに対しては、校正技術は本明細書中で説明された諸機能を実行するモジュール（例えば、処理手順、関数、等々）を用いて実装されることが出来る。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット（例えば、図８におけるメモリ・ユニット８３２または８８２）の中に記憶されることができ、そして、プロセッサ（例えば、コントローラ８３０及び８８０）により実行されることが出来る。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部又はプロセッサの外部に実装されることが出来る、後者の場合、メモリ・ユニットは当業者に公知の各種の手段を介してプロセッサに通信上で接続されることが出来る。
【０１１９】
参照のため、そして一定の節の所在箇所を突き止めるのに役立てるため、本明細書中に見出しが含まれる。これ等の見出しは本明細書で説明される概念の範囲を限定することを意図されていない、そして、これ等の概念は明細書全体に亘り他の節において適用可能性を有することができる。
【０１２０】
開示された実施形態の前述の説明は、当業者の誰もが本発明を作る又は利用することを可能にするために提供される。これ等の実施形態への様々な変更は、当業者には容易に明らかであり、そして本明細書中で明確にされた包括的な原理は、本発明の精神と範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用されることが可能である。かくして、本発明は、本明細書中で示される実施形態に限定されることを意図されるのではなく、本明細書中に開示された原理及び新規性と首尾一貫する最も広い範囲を認容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、校正及び標準動作のための全体プロセスを示す。
【図２】図２は、無線エンティティのブロック図を示す。
【図３】図３は、事前校正を実行するためのプロセスを示す。
【図４】図４は、アクセス・ポイント及び利用者端末における送信チェーン及び受信チェーンを示す。
【図５】図５は、個々の送信チェーン及び受信チェーンのための補正マトリクスの利用を示す。
【図６】図６は、送信パスにおける補正マトリクスの利用を示す。
【図７】図７は、受信パスにおける補正マトリクスの利用を示す。
【図８】図８は、アクセス・ポイント及び利用者端末のブロック図を示す。
【符号の説明】
【０１２２】
１００…アクセス・ポイント及び利用者端末の校正プロセス、２００…無線エンティティ、２２６…サーキュレータ、２２８…アンテナ・コネクタ、３００…無線エンティティ対する事前校正プロセス、４００…ＭＩＭＯシステム、４２８…アクセス・ポイントのアンテナ、４５２…利用者端末のアンテナ、８００…ＭＩＭＯシステム。
【図１】
2007531467.tif 000042
【図２】
2007531467.tif 000043
【図３】
2007531467.tif 000044
【図４】
2007531467.tif 000045
【図５】
2007531467.tif 000046
【図６】
2007531467.tif 000047
【図７】
2007531467.tif 000048
【図８】
2007531467.tif 000049
【国際調査報告】
2007531467.tif 000050
2007531467.tif 000051
2007531467.tif 000052
2007531467.tif 000053