(57)【要約】  送信機は、多数の複合パイロットをトレーニング行列および利得行列で生成する。各複合パイロットは、トレーニング行列の多数の列で生成され、利得行列の列内の多数の利得要素で基準化された多数のトレーニングパイロットを含んでいる。送信機は、各複合パイロットを多数の送信アンテナを介して送信する。ＭＩＳＯ受信機は、多数の複合パイロットのための受信シンボルを得て、複合ＭＩＳＯチャネルの推定値を求める。ＯＦＤＭでは、ＭＩＳＯ受信機は、各複合パイロットのための初期インパルス応答推定値を求め、全複合パイロットのための初期インパルス応答推定値をフィルタにかけ、複合ＭＩＳＯチャネルのための周波数応答推定値を求める。ＭＩＭＯ受信機は、多数の複合パイロットのための受信シンボルを得て、トレーニングおよび利得行列に基づいて処理し、多数の送信アンテナと多数の受信アンテナとの間の個々のＳＩＳＯチャネルのためのチャネル推定値を求める。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてパイロットを送信する方法であって、
複数の複合パイロットを第１の行列および第２の行列で生成することであって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化された複数のトレーニングパイロットを含んでいることと、
複数の複合パイロットの各々を複数の送信アンテナを介して送信することとを含む方法。
【請求項２】
複数の複合パイロットを生成することが、各複合パイロットにおいて、
複数のトレーニングパイロットを、第１の行列の複数の列で生成することと、
複数のトレーニングパイロットを、第２の行列の１本の列内の複数の利得要素で基準化することと、
複数の基準化されたトレーニングパイロットを結合して、複合パイロットを生成することとを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
複数の複合パイロットを生成することが、
各複合パイロットにおいて、複数のトレーニングパイロットの中の１本のトレーニングパイロットが単位電力で送信され、各残りのトレーニングパイロットが単位電力未満で送信されるように、複数の複合パイロットを生成することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
第１の行列を、複数の直交列をもつ直交行列で形成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
第１の行列を、ウォルシュ行列またはフーリエ行列で形成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
利得値と、複数の直交列をもつ直交行列とに基づいて、第２の行列を形成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
利得値と、ウォルシュ行列またはフーリエ行列とに基づいて、第２の行列を形成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
複数の送信アンテナの各々からのパイロット送信を、送信アンテナのために選択された遅延分、遅延させることをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
複数の複合パイロットを生成することが、
複数の複合パイロットを、第１の行列、第２の行列、および複数の周波数サブバンドのための複数の第３の行列で生成することを含み、複数の第３の行列が、複数の複合パイロットのためにダイバーシティを与える請求項１記載の方法。
【請求項１０】
複数の複合パイロットの各々を送信することが、
各複合パイロットを、異なるシンボル期間において、複数の送信アンテナを介して送信することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
複数の複合パイロットの各々を送信することが、
各複合パイロットを、複数の周波数サブバンド上で、複数の送信アンテナを介して送信することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムにおいてパイロットを送信する方法であって、
第１の複合パイロットを、トレーニング行列および第１の利得ベクトルで生成することであって、第１の複合パイロットが、トレーニング行列の複数の列で生成され、第１の利得ベクトル内の複数の利得要素で基準化される複数のトレーニングパイロットを含んでいることと、
少なくとも1本の追加の複合パイロットを、トレーニング行列および少なくとも１本の追加の利得ベクトルで選択的に生成することと、
第１の複合パイロットおよび少なくとも１本の追加の複合パイロットを、生成されたときに、複数の送信アンテナを介して送信することとを含む方法。
【請求項１３】
少なくとも１本の追加の複合パイロットを選択的に生成することが、
多数のアンテナをもつ少なくとも1つの受信機がパイロットを受信するときに、少なくとも１本の追加の複合パイロットを生成することを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の複合パイロットを、第１の行列および第２の行列で生成するように動作するパイロット生成器であって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化される複数のトレーニングパイロットを含んでいる、パイロット生成器と、
複数の複合パイロットの各々を、複数の送信アンテナを介して送信するように動作する複数の送信機ユニットとを含む装置。
【請求項１５】
各複合パイロットにおいて、パイロット生成器が、複数のトレーニングパイロットを、第１の行列の複数の列で生成し、複数のトレーニングパイロットを、第２の行列の１本の列内の複数の利得要素で基準化し、複数の基準化されたトレーニングパイロットを結合して、複合パイロットを生成するように動作する請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
パイロット生成器が、各複合パイロットにおいて、複数のトレーニングパイロットの中の１本のトレーニングパイロットが、単位電力で送信され、各残りのトレーニングパイロットが、単位電力未満で送信されるように、複数の複合パイロットを生成するように動作する請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
複数の送信機ユニットが、複数の送信アンテナの各々からのパイロット送信を、送信アンテナのために選択された遅延分、遅延させるように動作する請求項１４記載の装置。
【請求項１８】
第１および第２の行列が各々、複数の直交列をもつ直交行列に基づいて形成される請求項１４記載の装置。
【請求項１９】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の複合パイロットを、第１の行列および第２の行列で生成する手段であって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化された複数のトレーニングパイロットを含んでいる、手段と、
複数の複合パイロットの各々を複数の送信アンテナを介して送信する手段とを含む装置。
【請求項２０】
複数の複合パイロットを生成する手段が、各複合パイロットにおいて、
複数のトレーニングパイロットを、第１の行列の複数の列で生成する手段と、
複数のトレーニングパイロットを、第２の行列の１本の列内の複数の利得要素で基準化する手段と、
複数の基準化されたトレーニングパイロットを結合して、複合パイロットを生成する手段とを含む請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
複数の複合パイロットを生成する手段が、
各複合パイロットにおいて、複数のトレーニングパイロットの中の１本のトレーニングパイロットが、単位電力で送信され、各残りのトレーニングパイロットが、単位電力未満で送信されるように、複数の複合パイロットを生成する手段を含む請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
複数の送信アンテナを介して送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを、１本の受信アンテナを介して得ることであって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化された複数のトレーニングパイロットを含んでいることと、
受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと１本の受信アンテナとの間の多数入力単一出力(multiple-input single-output, MISO)チャネルの推定値を得ることとを含む方法。
【請求項２３】
受信シンボルを処理することが、
受信シンボルをフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルの推定値を得ることを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
受信シンボルを処理することが、
受信シンボルに基づいて、複数の複合パイロットのための複数の初期インパルス応答推定値を求めることと、
複数の初期インパルス応答推定値をフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値を得ることとを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
受信シンボルを処理することが、
Ｌが１よりも大きい整数であるとして、最初のＬ個のチャネルタップを、ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値において保持し、
ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値における残りのチャネルタップを、ゼロに設定することとをさらに含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
受信シンボルを処理することが、
所定の閾値よりも低い大きさをもつＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値におけるチャネルタップを、ゼロに設定することをさらに含む請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
受信シンボルを処理することが、
ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値に基づいて、ＭＩＳＯチャネルのための周波数応答推定値を求めることをさらに含む請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の送信アンテナから１本の受信アンテナへ送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを与えるように動作する受信機ユニットであって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化される複数のトレーニングパイロットを含んでいる、受信機ユニットと、
受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと１本の受信アンテナとの間の多数入力単一出力(ＭＩＳＯ)チャネルの推定値を得るように動作するチャネル推定器とを含む装置。
【請求項２９】
チャネル推定器が、受信シンボルをフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルの推定値を得るように動作する請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
チャネル推定器が、受信シンボルに基づいて、複数の複合パイロットのための複数の初期インパルス応答推定値を求め、複数の初期インパルス応答推定値をフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値を得るように動作する請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の送信アンテナを介して送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを、１本の受信アンテナを介して得る手段であって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化された複数のトレーニングパイロットを含んでいる、手段と、
受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと１本の受信アンテナとの間の多数入力単一出力(ＭＩＳＯ)チャネルの推定値を得る手段とを含む装置。
【請求項３２】
受信シンボルを処理する手段であって、
受信シンボルをフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルの推定値を得る手段を含む請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
受信シンボルを処理する手段が、
受信シンボルに基づいて、複数の複合パイロットのための複数の初期インパルス応答推定値を求める手段と、
複数の初期インパルス応答推定値をフィルタにかけて、ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値を得る手段とを含む請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
複数の送信アンテナを介して送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを、複数の受信アンテナを介して得ることであって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化される複数のトレーニングパイロットを含むことと、
第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間の複数の単一入力単一出力(single-input single-output, SISO)チャネルの推定値を得ることとを含む方法。
【請求項３５】
受信シンボルを処理することが、
第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルに対して行列乗算を行って、複数のＳＩＳＯチャネルの推定値を得ることを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
受信シンボルを処理することが、
受信シンボルに基づいて、複合パイロットと受信アンテナとの複数の組合せのための複数の初期インパルス応答推定値を求めることと、
第１および第２の行列に基づいて複数の初期インパルス応答推定値を処理し、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の中間インパルス応答推定値を得ることとを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
受信シンボルを処理することが、
Ｌが１よりも大きい整数であるとして、最初のＬ個のチャネルタップを、複数の中間インパルス応答推定値の各々において保持し、
複数の中間インパルス応答推定値の各々における残りのチャネルタップを、ゼロに設定することとを含む請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
受信シンボルを処理することが、
所定の閾値よりも低い大きさをもつ複数の中間インパルス応答推定値の各々におけるチャネルタップを、ゼロに設定することをさらに含む請求項３６記載の方法。
【請求項３９】
受信シンボルを処理することが、
複数の送信アンテナにおいて取り込まれる遅延に基づいて、複数の中間インパルス応答推定値を遅延させることをさらに含む請求項３６記載の方法。
【請求項４０】
受信シンボルを処理することが、
複数の中間インパルス応答推定値に基づいて、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の周波数応答推定値を求めることをさらに含む請求項３６記載の方法。
【請求項４１】
受信シンボルを処理することが、
第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルを処理し、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の初期周波数応答推定値を得ることと、
複数の初期周波数応答推定値に基づいて、複数のＳＩＳＯパイロットのための複数のインパルス応答推定値を求めることと、
複数のインパルス応答推定値に基づいて、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の最終的な周波数応答推定値を求めることとを含む請求項３４記載の方法。
【請求項４２】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへ送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを与えるように動作する複数の受信機ユニットであって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化される複数のトレーニングパイロットを含んでいる、複数の受信機ユニットと、
第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間の複数の単一入力単一出力(ＳＩＳＯ)チャネルの推定値を得るように動作するチャネル推定器とを含む装置。
【請求項４３】
チャネル推定器が、第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルに対して行列乗算を行って、複数のＳＩＳＯチャネルの推定値を得るように動作する請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
チャネル推定器が、受信シンボルに基づいて、複合パイロットと受信アンテナとの複数の組合せのための複数の初期インパルス応答推定値を求め、第１および第２の行列に基づいて、複数の初期インパルス応答推定値を処理し、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の中間インパルス応答推定値を得るように動作する請求項４２記載の装置。
【請求項４５】
無線通信システムにおける装置であって、
複数の送信アンテナを介して送信された複数の複合パイロットのための受信シンボルを、複数の受信アンテナを介して得る手段であって、各複合パイロットが、第１の行列の複数の列で生成され、第２の行列の列内の複数の利得要素で基準化された複数のトレーニングパイロットを含んでいる、手段と、
第１および第２の行列に基づいて、受信シンボルを処理し、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間の複数の単一入力単一出力(ＳＩＳＯ)チャネルの推定値を得る手段とを含む装置。
【請求項４６】
受信シンボルを処理する手段であって、
受信シンボルに基づいて、複合パイロットと受信アンテナとの間の複数の組合せのための複数の初期インパルス応答推定値を求める手段と、
第１および第２の行列に基づいて、複数の初期インパルス応答推定値を処理し、複数のＳＩＳＯチャネルのための複数の中間インパルス応答推定値を得る手段とを含む請求項４５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本特許出願は、２００４年３月５日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、それによって本明細書において参照によって明示的に取り入れられている仮出願第６０／５５０，８９３号（"Channel Estimation Using Pilot Overlapping for MISO/MIMO Multiplexing"）に対して優先権を主張している。
【０００２】
本発明は、概ね、通信、より具体的には、無線マルチアンテナ通信システムにおけるパイロット送信およびチャネル推定に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチアンテナ通信システムは、（１）多数（Ｔ本）の送信アンテナから多数（Ｒ本）の受信アンテナへの多数入力多数出力（multiple-input multiple-output, MIMO）送信と、（２）多数の送信アンテナから１本の受信アンテナへの多数入力単一出力（multiple-input single-output, MISO）送信とを支援する。Ｔ本の送信アンテナとＲ本の受信アンテナとによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、Ｓ本の空間チャネルから成る。なお、Ｓ≦ｍｉｎ{Ｔ，Ｒ}である。Ｓ本の空間チャネルは、データを並列に送信して、より高い総スループットを達成するか、または、冗長して、より大きい信頼性を達成する、あるいはこの両者のために使用され得る。Ｔ本の送信アンテナおよび１本の受信アンテナによって形成されるＭＩＳＯチャネルは、１本の空間チャネルから成る。Ｔ本の送信アンテナは、データを冗長して送信し、より大きい信頼性を達成するために使用され得る。
【０００４】
送信機と受信機との間の無線チャネルの正確な推定値は、通常、無線チャネルを介して送られたデータを復元するのに必要とされる。チャネル推定は、通常、送信機からパイロットを送って、受信機においてパイロットを測定することによって行われる。パイロットは、送信機および受信機の両者によって事前に知られているシンボルから構成される。したがって、受信機は、受信シンボルおよび既知のシンボルに基づいて、チャネル応答を推定することができる。
【０００５】
マルチアンテナシステムは、(１本のアンテナを装備した受信機である)ＭＩＳＯ受信機と、(多数のアンテナを装備した受信機である)ＭＩＭＯ受信機との両者を同時に支援し得る。別途記載されるように、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機は、通常、異なるチャネル推定値を要求し、したがって、パイロットに対して異なる要求をもつ。パイロット送信は、マルチアンテナシステムにおいてオーバーヘッドを表すので、パイロット送信を可能な程度まで最小化することが望ましい。しかしながら、パイロット送信は、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機の両者が、十分な品質のチャネル推定値を得ることができるようなものであるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、マルチアンテナシステムにおいてパイロットを効率的に送信する技術が、当技術において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
マルチアンテナ通信システムにおいてＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機の両者を支援するためにパイロットを送信する技術、およびこれらの受信機においてチャネル推定を行う技術が、本明細書に記載されている。送信機は、多数の複合パイロットをトレーニング行列および利得行列で生成する。各複合パイロットは、トレーニング行列の多数の列で生成され、さらに加えて、利得行列の列内の多数の利得要素で基準化された多数のトレーニングパイロットを含んでいる。トレーニング行列は、直交列をもつ直交行列(例えば、ウォルシュ行列またはフーリエ行列)、あるいは何か他の行列であり得る。利得行列は、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機が、それぞれのＭＩＳＯおよびＭＩＭＯチャネルを推定できるように形成される。さらに加えて、利得行列は、ＭＩＳＯ受信機へ送られるトレーニングパイロット、およびＭＩＭＯ受信機へ送られるトレーニングパイロットのために使用される送信電力量を制御する。送信機は、多数（Ｔ本）の送信アンテナから各複合パイロットを送信する。
【０００８】
ＭＩＳＯ受信機は、１本の受信アンテナを介して、多数の複合パイロットのための受信シンボルを得て、これらの受信シンボルを処理し（例えば、フィルタにかけ）、Ｔ本の送信アンテナと１本の受信アンテナとの間の複合ＭＩＳＯチャネルの推定値を得る。マルチキャリアシステムでは、ＭＩＳＯ受信機は、各複合パイロットの初期インパルス応答推定値を、その複合パイロットに使用された多数の周波数サブバンドから得られた受信シンボルに基づいて求め得る。次に、ＭＩＳＯ受信機は、多数の複合パイロットのための初期インパルス応答推定値をフィルタにかけて、複合ＭＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値を得ることができる。ＭＩＳＯ受信機は、このインパルス応答推定値に対して後処理(例えば、閾値処理または打ち切り、あるいはこの両者)を行い、次に、後処理されたインパルス応答推定値に基づいて、複合ＭＩＳＯチャネルのための最終的な周波数応答推定値を求め得る。
【０００９】
ＭＩＭＯ受信機は、多数（Ｒ）の受信アンテナを介して、多数の複合パイロットのための受信シンボルを得て、これらの受信シンボルをトレーニングおよび利得行列に基づいて処理し、Ｔ本の送信アンテナとＲ本の受信アンテナとの間のＭＩＭＯチャネルの多数の単一入力単一出力(single-input single-output, SISO)チャネルの推定値を得る。マルチキャリアシステムでは、ＭＩＭＯ受信機は、複合パイロットと受信アンテナとの各組合せのための初期インパルス応答推定値を、複合パイロットと受信アンテナとのその組合せに使用された多数の周波数サブバンドから得られた受信シンボルに基づいて求め得る。次に、ＭＩＭＯ受信機は、複合パイロットと受信アンテナとの全ての組合せのための初期インパルス応答推定値を、トレーニングおよび利得行列に基づいて処理し、個々のＳＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値を得ることができる。次に、ＭＩＭＯ受信機は、各ＳＩＳＯチャネルのための最終的な周波数応答推定値を、そのＳＩＳＯチャネルのためのインパルス応答推定値に基づいて求め得る。
【００１０】
ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機は、別途記載されるように、チャネル推定を、他のやり方で、または他のチャネル推定技術を使用して、あるいはこの両者でも行い得る。本発明の種々の態様および実施形態も、さらに詳しく別途記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の特徴および性質は、別途記載される詳細な説明から、同じ参照符号が全体的に対応して同定している図面と共に採用されるとき、より明らかになるであろう。
【００１２】
“例示的”という用語は、本明細書において“例、事例、または実例としての役割を果たす”ことを意味するために使用されている。本明細書に“例示的”として記載されている何れの実施形態または設計も、他の実施形態または設計よりも好ましい、または好都合であると、必ずしも、解釈されると限らない。
【００１３】
１．シングルキャリア マルチアンテナ システム（Single-Carrier Multi-Antenna System）
図１は、１つの送信機110と２つの受信機150aおよび150bとをもつマルチアンテナ通信システム100を示している。単純にするために、送信機110は２本の送信アンテナをもち、ＭＩＳＯ受信機150aは１本の受信アンテナをもち、ＭＩＭＯ受信機150bは２本の受信アンテナをもっている。
【００１４】
送信機における２本のアンテナとＭＩＳＯ受信機における１本のアンテナとによって形成されているＭＩＳＯチャネルは、１×２のチャネル応答行ベクトルｈ１×２によって特徴付けられ得る。このベクトルは、次のように表現され得る。
【００１５】
ｈ１×２＝[ｈ１  ｈ２]          式（１）
ここで、エントリｈｊ（なお、ｊ＝１，２）は、送信アンテナｊとＭＩＳＯ受信機における１本のアンテナとの間の複素チャネル利得を示している。ベクトルは、しばしば、列として表現され、行ベクトルは、行として表現される。ＳＩＳＯチャネルは、各送信／受信アンテナの対間に存在する。ｈ１×２における２つのエントリは、ＭＩＳＯチャネルの２本のＳＩＳＯチャネルのためのチャネル利得を示している。
【００１６】
送信機における２本のアンテナとＭＩＭＯ受信機における２本のアンテナとによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、２×２のチャネル応答行列Ｈ２×２によって特徴付けられ得る。この行列は、次のように表現され得る。
【数１】
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【００１７】
ここで、エントリｈｉ，ｊ（なお、ｉ＝１，２、およびｊ＝１，２）は、ＭＩＭＯ受信機における送信アンテナｊと受信アンテナｉとの間の複素チャネル利得を示している。さらに加えて、Ｈ２×２は、各受信アンテナｉのために１本のチャネル応答行ベクトルｈ１×２，ｉを含んでいると考えられ得る。
【００１８】
送信機は、２本の送信アンテナからパイロットを送信し、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機がそれぞれのＭＩＳＯおよびＭＩＭＯチャネルを推定することを可能にする。送信機におけるパイロット生成器112は、複合パイロットを次のように生成し得る。
【００１９】
ｘ２×１，ｍ＝Ｕ２×２・ｇ２×１，ｍ          式（３）
ここで、ｇ２×１，ｍは、複合パイロットｍのための２×１の利得ベクトルであり、
Ｕ２×２は、２列をもつ２×２のトレーニング行列であり、
ｘ２×１，ｍは、複合パイロットｍのための２つの送信シンボルをもつ２×１のベクトルである。
【００２０】
単純にするために、１＋ｊ０の変調シンボルがパイロットに使用され、したがって、式（３）から省くことができる。送信シンボルは、パイロットのための１シンボル期間において１本のアンテナから送信されるシンボルである。シンボル期間は、送信シンボルがアンテナから送られる時間の継続期間を指す。
【００２１】
トレーニング行列Ｕ２×２は、相互に直交しているはずである２本のベクトルまたは列を含み、Ｕ２×２＝[ｕ２×１，ａ ｕ２×１，ｂ]として与えられる。各ベクトルｕ２×１，ｍ（なお、ｍ＝ａ，ｂ）は、トレーニングベクトルと呼ばれ、ｕ２×１，mの要素によって判断される特定の空間方向に向けられたトレーニングパイロットを生成するのに使用される。複合パイロットは、２本のトレーニングベクトルｕ２×１，ａおよびｕ２×１，ｂで生成される２本のトレーニングパイロットを含んでいる。利得ベクトルｇ２×１，ｍは、２本のトレーニングパイロットの利得を判断する２つの要素を含んでいる。したがって、複合パイロットのための２本のトレーニングパイロットは、基準化され、結合され、２本の送信アンテナから同時に送られる。
【００２２】
送信機は、２本の異なる利得ベクトルｇ２×１，ａおよびｇ２×１，ｂで２本の複合パイロットを生成する。送信機は、(例えば、２シンボル期間において)２本の複合パイロットを送り、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機の両者がそれらのチャネルを推定することを可能にする。例えば、トレーニング行列Ｕ２×２、利得ベクトルｇ２×１，ａ、およびｇ２×１，ｂは次のように定められ得る。
【数２】
2007527671.tif 000004
【００２３】
ここで、αは、ＭＩＭＯ受信機のための追加のパイロットに使用する送信電力量を判断し、通常は、１≧α≧０として選択される。
【００２４】
各複合パイロットのためのＭＩＳＯ受信機における受信シンボルは、次のように表現され得る。
【００２５】
ｒ１×１，ｍ＝ｈ１×２・ｘ２×１，ｍ＋ｎ１×１，ｍ＝ｈ１×２・Ｕ２×２・ｇ２×１，ｍ＋ｎ１×１，ｍ、
なお、ｍ＝ａ，ｂ          式（５）
ここで、ｒ１×１，ｍは、複合パイロットｍのためのＭＩＳＯ受信機における受信シンボルであり、
ｎ１×１，ｍは、複合パイロットｍのためのＭＩＳＯ受信機における雑音である。
【００２６】
２本の複合パイロットのためのＭＩＳＯ受信機における２つの受信シンボルは、長い形式において、次のように表現され得る。
【００２７】
ｒ１×１，ａ＝（ｈ１＋ｈ２）＋α・（ｈ１−ｈ２）＋ｎ１×１，ａ、および、
ｒ１×１，ｂ＝（ｈ１＋ｈ２）−α・（ｈ１−ｈ２）＋ｎ１×１，ｂ          式（６）
式（６）は、ＭＩＳＯチャネルが、２本の複合パイロットが送られる２シンボル期間において一定であると仮定している。
【００２８】
送信機は、通常、データを両者の送信アンテナからＭＩＳＯ受信機に冗長して送信する。この場合に、ＭＩＳＯ受信機は、複合ＭＩＳＯチャネル、すなわち、ｈｃｏｍｐ＝ｈ１＋ｈ２のみを推定する必要があり、ＭＩＳＯチャネルの個々のＳＩＳＯチャネルのためのチャネル利得ｈ１およびｈ２を推定する必要はない。ＭＩＳＯ受信機は、複合ＭＩＳＯチャネルの推定値を次のように求め得る。
【数３】
2007527671.tif 000005
【００２９】
各複合パイロットのためのＭＩＭＯ受信機における受信シンボルは、次のように表現され得る。
【００３０】
ｒ２×１，ｍ＝Ｈ２×２・ｘ２×１，ｍ＋ｎ２×１，ｍ＝Ｈ２×２・Ｕ２×２・ｇ２×１，ｍ＋ｎ２×１，ｍ、
なお、ｍ＝ａ，ｂ          式（８）
ここで、ｒ２×１，ｍ＝[ｒ１，ｍ  ｒ２，ｍ]Ｔは、複合パイロットｍのための受信シンボルの２×１のベクトルであり、なお、“Ｔ”は、共役転置であり、
ｎ２×１，ｍ＝[ｎ１，ｍ  ｎ２，ｍ]Ｔは、複合パイロットｍのためのＭＩＭＯ受信機における雑音ベクトルである。
【００３１】
ＭＩＭＯ受信機は、それぞれ、２本の利得ベクトルｇ２×１，ａおよびｇ２×１，ｂで生成された２本の複合パイロットのための、受信シンボルの２本のベクトルｒ２×１，ａ＝[ｒ１，ａ  ｒ２，ｂ]Ｔおよびｒ２×１，ｂ＝[ｒ１，ｂ  ｒ２，ｂ]Ｔを得る。
【００３２】
２本の複合パイロットのためのＭＩＭＯ受信機における４つの受信シンボルは、長い形式において、次のように表現され得る。
【００３３】
ｒ１，ａ＝（ｈ１，１＋ｈ１，２）＋α・（ｈ１，１−ｈ１，２）＋ｎ１，ａ、
ｒ２，ａ＝（ｈ２，１＋ｈ２，２）＋α・（ｈ２，１−ｈ２，２）＋ｎ２，ａ、
ｒ１，ｂ＝（ｈ１，１＋ｈ１，２）−α・（ｈ１，１−ｈ１，２）＋ｎ１，ｂ、および、
ｒ２，ｂ＝（ｈ２，１＋ｈ２，２）−α・（ｈ２，１−ｈ２，２）＋ｎ２，ｂ          式（９）
式（９）は、ＭＩＭＯチャネルが、２本の複合パイロットが送られる２シンボル期間において一定であると仮定している。
【００３４】
送信機は、データを両者の送信アンテナからＭＩＭＯ受信機に並列して送信して、スループットを向上し得る。この場合に、ＭＩＭＯ受信機は、通常、（１）ＭＩＭＯチャネルの個々のＳＩＳＯチャネルのためのチャネル利得ｈ１，１、ｈ１，２、ｈ２，１、およびｈ２，２を推定し、（２）これらのチャネル利得推定値を使用し、送信機からのデータ送信を復元することを必要とする。ＭＩＭＯ受信機は、個々のＳＩＳＯチャネルの推定値を次のように求め得る。
【数４】
2007527671.tif 000006
【００３５】
上述は、送信機が２本の送信アンテナをもち、受信機が多くとも２本の受信アンテナをもつ２×２のシステムについてである。一般に、マルチアンテナシステムは、任意の数のアンテナをもつ送信機および受信機を含むことができ、したがって、ＴおよびＲは、任意の整数値であり得る。
【００３６】
Ｒ×Ｔのシステムでは、送信機は、各複合パイロットに対して１本の利得ベクトルずつ、Ｔ本の利得ベクトルでＴ本の複合パイロットを生成する。各複合パイロットは、次のように生成され得る。
【００３７】
ｘｍ＝Ｕ・ｇｍ、なお、ｍ＝ａ，ｂ，．．．，Ｔ          式（１１）
ここで、ｇｍは、複合パイロットｍのためのＴ×１の利得ベクトルであり、
Ｕは、Ｔ列をもつＴ×Ｔのトレーニング行列であり、
ｘｍは、複合パイロットｍのためのＴ個の送信シンボルをもつＴ×１のベクトルである。
【００３８】
行列Ｕは、Ｔ本の(好ましくは、直交の)トレーニングベクトルを含み、Ｕ＝[ｕａ ｕｂ．．．ｕＴ]のように与えられる。各トレーニングベクトルは、Ｔ本の送信アンテナのためのＴ個の要素を含み、異なる空間方角を指している。各複合パイロットは、Ｕ内のＴ本のトレーニングベクトルで生成されるＴ本のトレーニングパイロットを含んでいる。各複合パイロットのためのＴ本のトレーニングパイロットは、利得ベクトルｇｍ内のＴ個の利得要素によって基準化され、その後で、一緒に加算される。Ｔ本の異なる利得ベクトルは、Ｔ本の複合パイロットに使用され、Ｇ＝[ｇａ ｇｂ．．．ｇＴ]のように与えられる。利得ベクトルは、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機の両者によるチャネル推定を容易にするために適切に選択される。送信機は、例えば、Ｔシンボル期間において、Ｔ本の複合パイロットを送信する。
【００３９】
ＭＩＳＯ受信機は、Ｔ本の複合パイロットのためのＴ個の受信シンボルを得て、これは次のように表現され得る。
【００４０】
ｒｍｉｓｏ＝ｈｍｉｓｏ・Ｕ・Ｇ＋ｎｍｉｓｏ          式（１２）
ここで、ｒｍｉｓｏは、Ｔ本の複合パイロットのためのＴ個の受信シンボルをもつ１×Ｔの行ベクトルであり、
ｈｍｉｓｏは、ＭＩＳＯ受信機のための１×Ｔのチャネル応答行ベクトルであり、
ｎｍｉｓｏは、Ｔ本の複合パイロットのためのＭＩＳＯ受信機における１×Ｔの雑音行ベクトルである。
【００４１】
受信シンボル行ベクトルは、ｒｍｉｓｏ＝[ｒｍｉｓｏ，ａ  ｒｍｉｓｏ，b ．．． ｒｍｉｓｏ，T]のように与えられ、ここで、ｒｍｉｓｏ，ｍ（なお、ｍ＝ａ．．．Ｔ）は、複合パイロットｍのための受信シンボルである。
【００４２】
ＭＩＳＯ受信機は、通常、複合ＭＩＳＯチャネルの個々のＳＩＳＯチャネルではなく、複合ＭＩＳＯチャネル、すなわち、ｈｍｉｓｏ＝ｈ１＋ｈ２＋．．．＋ｈＴを推定することのみを必要とする。Ｔ本の利得ベクトルが適切に選択されると、ＭＩＳＯ受信機は、単に、Ｔ本の複合パイロットのためのＴ個の受信シンボルをフィルタにかける（例えば、平均化する）ことによって、複合ＭＩＳＯチャネルの推定値を、次のように求め得る。
【数５】
2007527671.tif 000007
【００４３】
別途記載されるように、ＭＩＳＯ受信機は、受信シンボルを、異なる係数をもつ他のフィルタでフィルタにかけることによっても、複合ＭＩＳＯチャネル推定値を求め得る。
【００４４】
ＭＩＭＯ受信機は、Ｔ本の複合パイロットのための受信シンボルのＴ本のベクトルを得て、これは、次のように表現され得る。
【００４５】
Ｒ＝Ｈ・Ｕ・Ｇ＋Ｎ          式（１４）
ここで、Ｒは、Ｔ本の複合パイロットのための受信シンボルのＴ本のベクトルをもつＲ×Ｔの行列であり、
Ｈは、ＭＩＭＯ受信機のためのＲ×Ｔのチャネル応答行列であり、
Ｎは、Ｔ本の複合パイロットのためのＭＩＭＯ受信機におけるＲ×Ｔの雑音行列である。
【００４６】
受信シンボル行列は、Ｒ＝[ｒａ ｒｂ ．．． ｒＴ]のように与えられ、ここで、ｒｍ（なお、ｍ＝ａ．．．Ｔ）は、複合パイロットｍのためのＲ本の受信アンテナを介して得られるＲ個の受信シンボルをもつベクトルである。
【００４７】
ＭＩＭＯ受信機は、ＭＩＭＯチャネル応答行列の推定値を、次のように求め得る。
【数６】
2007527671.tif 000008
【００４８】
トレーニング行列Ｕは、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機の両者のための良好なチャネル推定性能を達成するように定められる。Ｕ内の第１のトレーニングベクトルｕａで生成されるトレーニングパイロットは、ＭＩＳＯ受信機へ送られるＭＩＳＯパイロットとして考えられ得る。Ｕ内の最後のＴ−１本のトレーニングベクトルｕｂないしｕＴで生成される残りのＴ−１本のトレーニングパイロットは、ＭＩＭＯ受信機へ送られる追加のパイロットとして考えられ得る。例えば、送信機が多数のＭＩＳＯ受信機を支援するときは、ＭＩＳＯパイロットは、比較的により重要であると考えられ得る。ＭＩＭＯ受信機のための追加のパイロットは、比較的に重要でないと考えられ、ＭＩＳＯ受信機のチャネル推定の性能を劣化しないであろう。トレーニング行列Ｕおよび利得行列Ｇの使用は、ＭＩＳＯ受信機の１つの空間方向を支持するパイロット送信を可能にし、一方でＭＩＭＯ受信機も支援する。
【００４９】
Ｕが直交行列であり、Ｕ内のＴ本のトレーニングベクトルが相互に直交し、単位電力をもつとき、チャネル推定のための最良の性能が達成され得る。この直交状態は、ＵＨ・Ｕ＝Ｉのように表現されることができ、ここで、Ｉは、恒等行列であり、“Ｈ”は、共役転置を示している。
【数７】
2007527671.tif 000009
【００５０】
直交トレーニングベクトルは、ＭＩＳＯチャネルの推定値が追加のパイロットによって最小限に劣化されるように、ＭＩＳＯ受信機がＭＩＭＯ受信機へ送られる追加のパイロットを平均することを可能にする。異なる空間方向を指しているＵ内のＴ本のトレーニングベクトルは、ＭＩＭＯ受信機が、ＭＩＭＯチャネルの個々のＳＩＳＯチャネルのチャネル利得か、またはチャネル応答行列ＨのＲ・Ｔ個の要素を推定することを可能にする。トレーニング行列は、種々の様式で形成され得る。
【００５１】
実施形態では、トレーニング行列Ｕは、ウォルシュ行列Ｗである。２×２のウォルシュ行列Ｗ２×２は、式（４）に示されているＵ２×２に等しい。より大きいサイズのウォルシュ行列Ｗ２Ｎ×２Ｎは、より小さいサイズのウォルシュ行列ＷＮ×Ｎから、次のように形成され得る。
【数８】
2007527671.tif 000010
【００５２】
ウォルシュ行列は、２の累乗である平方次元をもつ。
【００５３】
別の実施形態では、トレーニング行列Ｕは、フーリエ行列Ｆである。
【数９】
2007527671.tif 000011
【００５４】
任意の平方次元(例えば、２×２、３×３、４×４、等)のフーリエ行列が、形成され得る。
【００５５】
各複合パイロットは、Ｕ内のＴ本のトレーニングベクトルで生成されるＴ本のトレーニングパイロットを含む。各複合パイロットのための利得ベクトルｇｍは、ＭＩＳＯパイロットおよび追加のパイロットに使用する送信電力量を判断する。さらに加えて、Ｔ本の複合パイロットのためのＴ本の利得ベクトルが、（１）ＭＩＳＯ受信機が、複合ＭＩＳＯチャネル応答を、追加のパイロットからの最小の劣化を加えて推定することができ、（２）ＭＩＭＯ受信機が、個々のＳＩＳＯチャネルを推定することができるように選択される。実施形態では、利得行列Ｇは、直交行列の最後のＴ−１行を利得αで乗算することによって形成される。この利得αは、ＭＩＭＯ受信機のための追加のパイロットに使用する送信電力量を判断する。別の実施形態では、利得行列Ｇは、対角線に沿うＴ個のゼロ以外の要素と、他の場所におけるゼロとをもつ対角行列に設定される。ＧのＴ個の対角成分は、例えば、｛１，α，α，．．．，α｝のように選択され得る。この対角利得行列は、個別に送信されるＴ本のトレーニングパイロットになり、第１のトレーニングパイロットは、単位電力で送信され、各残りのトレーニングパイロットは、α２の電力で送信される。通常、利得行列Ｇは、ＭＩＳＯ受信機が複合ＭＩＳＯチャネル推定値を求めることができ、ＭＩＭＯ受信機が個々のＳＩＳＯチャネル推定値を求めることができるように定められる。異なる利得行列は、異なるパイロット特性、したがって、異なるチャネル推定性能になる。
【００５６】
図２は、マルチアンテナシステムにおけるＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機のためのパイロットを送信するプロセス200を示している。最初に、添字ｍが、この添字のための第１の値ａに設定される（ブロック210）。送信機は、例えば、式（１１）に示されているように、複合パイロットｍを、トレーニング行列Ｕおよび利得ベクトルｇｍで生成する（ブロック212）。次に、送信機は、例えば、１シンボル期間において、Ｔ本の送信アンテナから、複合パイロットｍを送信する（ブロック214）。次に、添字ｍが更新され、例えば、組｛ａ，ｂ，．．．Ｔ｝内の次の値に設定されるか、または組内の最後の値に達した後では、第１の値ａに設定される（ブロック216）。次に、プロセスは、ブロック212に戻り、別の複合パイロットを生成し、送信する。
【００５７】
４本の送信アンテナをもつＲ×４のシステムの例として、トレーニング行列Ｕ４×４および利得行列Ｇ４×４は、次のように表現され得る。
【数１０】
2007527671.tif 000012
【００５８】
行列Ｕ４×４は、４×４のウォルシュ行列であり、４つのトレーニングベクトルを含み、すなわち、Ｕ４×４＝[ｕａ ｕｂ ｕｃ ｕｄ]である。行列Ｇ４×４は、４×４のウォルシュ行列に基づいて形成され、４つの利得ベクトルを含み、すなわち、Ｇ４×４＝[ｇａ ｇｂ ｇｃ ｇｄ]である。
【００５９】
送信機は、Ｇ４×４内の４本の利得ベクトルを循環し、４シンボル期間において４本の複合パイロットを送信する。例えば、送信機は、シンボル期間ｎにおいてｇａで生成された第１の複合パイロット、次に、シンボル期間ｎ＋１においてｇｂで生成された第２の複合パイロット、次に、シンボル期間ｎ＋２においてｇｃで生成された第３の複合パイロット、次に、シンボル期間ｎ＋３においてｇｄで生成された第４の複合パイロット、次に、シンボル期間ｎ＋４において第１の複合パイロット、等を送信する。
【００６０】
図３Ａは、Ｒ×４のシステムにおけるＭＩＳＯ受信機によるチャネル推定を示している。既に記載したように、送信機は、トレーニング行列Ｕ４×４を使用し、Ｇ４×４内の４本の利得ベクトルを循環することによって、パイロットを送信する。図３Ａに示されているように、ＭＩＳＯ受信機のための受信シンボルは、シンボル期間ｎにおいて、ｒｍｉｓｏ（ｎ）＝ｈｍｉｓｏ・Ｕ・ｇａ＋ｎｍｉｓｏ、シンボル期間ｎ＋１において、ｒｍｉｓｏ（ｎ＋１）＝ｈｍｉｓｏ・Ｕ・ｇｂ＋ｎｍｉｓｏ、等である。ここで、Ｕ４×４における下付き添字“４×４”は、分かり易くするために省かれている。
【数１１】
2007527671.tif 000013
【００６１】
図３Ｂは、Ｒ×４のシステムにおけるＭＩＭＯ受信機によるチャネル推定を示している。既に記載したように、送信機は、トレーニング行列Ｕ４×４および利得行列Ｇ４×４を使用して、パイロットを送信する。図３Ｂに示されているように、ＭＩＭＯ受信機のための受信シンボルは、シンボル期間ｎにおいて、ｒ（ｎ）＝Ｈ・Ｕ・ｇａ＋ｎ、シンボル期間ｎ＋１において、ｒ（ｎ＋１）＝Ｈ・Ｕ・ｇｂ＋ｎ、等である。パイロットブロックは、Ｔ本の複合パイロットの全てが送信される最小スパンである。図３Ｂに示されている例では、パイロットブロックは、４シンボル期間である。ＭＩＭＯ受信機は、同じ複合パイロットのための受信シンボルをフィルタにかけることができ、例えば、ｇｃで生成される複合パイロットのためのｒ（ｎ−２）およびｒ（ｎ＋２）、ｇｄで生成される複合パイロットのためのｒ（ｎ−１）およびｒ（ｎ＋３）、等をフィルタにかけることができる。図３Ｂに示されているように、ＭＩＭＯ受信機は、1つのパイロットブロックのために得られた(フィルタにかけられた、またはフィルタにかけられていない)受信シンボルに基づいて、個々のＳＩＳＯチャネルの利得推定値を求めることもできる。例えば、行列Ｒは、４本の受信シンボルベクトルｒ（ｎ）ないしｒ（ｎ＋３）で形成され、式（１５）に示されているように、Ｒに対して、チャネル利得推定値が計算され得る。
【００６２】
単純にするために、図３Ａおよび３Ｂは、シンボル期間ｎ−２ないしｎ＋５までの全ての時間の継続期間の間、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯチャネルが静的であることを示している。向上したチャネル推定の性能において、パイロットブロックは、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯチャネルのコヒーレンス時間よりも短いであろう。コヒーレンス時間は、無線チャネルがほぼ一定のままであると予想される時間の継続期間である。
【００６３】
Ｒ×４のシステムのために図３Ａおよび３Ｂにおいて既に記載された概念は、任意のＲ×Ｔのシステムに適用され得る。トレーニング行列Ｕおよび利得行列Ｇは、既に記載されたように形成され得る。送信機は、ＵでＴ本の複合パイロット、ＧにおいてＴ本の利得ベクトルを生成し、これらのＴ本の複合パイロットをＭＩＳＯおよびＭＩＭＯの受信機に送信する。ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機は、それぞれ、Ｔ本の複合パイロットのための受信シンボルに基づいて、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯチャネルを推定することができる。
【００６４】
２．マルチキャリア マルチアンテナ システム（Multi-Carrier Multi-Antenna System）
マルチアンテナシステムは、データおよびパイロット送信に多数の搬送波を使用し得る。多数の搬送波は、ＯＦＤＭ、何か他のマルチキャリア変調技術、または何か他の構成によって与えられ得る。ＯＦＤＭは、全システムバンド幅（Ｗメガヘルツ）を、多数（Ｋ）の直交周波数サブバンドへ効果的に分割する。これらのサブバンドは、トーン、副搬送波、ビン、および周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いると、各サブバンドは、データで変調され得る各副搬送波と関係付けられる。マルチアンテナＯＦＤＭシステムは、データおよびパイロット送信のためのＫ本の総サブバンドのサブセットのみを使用し、残りのサブバンドは、保護サブバンドとしての役割を果たし、システムがスペクトルマスク要求を満たすことを可能にし得る。単純にするために、次の記述は、全Ｋ本のサブバンドが、データまたはパイロット、あるいはこの両者の送信に使用可能であると仮定する。
【００６５】
マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおける送信機と受信機との間の無線チャネルは、周波数選択性フェージングを経験し得る。これは、システムバンド幅全体で変わる周波数応答によって特徴付けられる。次に、各ＳＩＳＯチャネルのためのＫ本のサブバンドが、異なる複素チャネル利得と関係付けられ得る。全Ｋ本のサブバンドのための正確なチャネル推定値は、これらのサブバンドの何本かまたは全ての上でのデータ送信を復元するために必要とされ得る。
【００６６】
マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおけるＭＩＳＯ受信機のためのＭＩＳＯチャネルは、Ｋ本のチャネル応答行ベクトルｈｍｉｓｏ（ｋ）（なお、ｋ＝１．．．Ｋ）の組によって特徴付けられ得る。各行ベクトルｈｍｉｓｏ（ｋ）は、１×Ｔの次元をもち、１本のサブバンドｋにおいて、Ｔ本の送信アンテナと１本の受信アンテナとの間のチャネル利得のためのＴ個の要素を含んでいる。マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおけるＭＩＭＯ受信機のためのＭＩＭＯチャネルは、Ｋ個のチャネル応答行列Ｈ（ｋ）（なお、ｋ＝１．．．Ｋ）によって特徴付けられ得る。各行列Ｈ（ｋ）は、Ｒ×Ｔの次元をもち、１本のサブバンドｋにおいて、Ｔ本の送信アンテナとＲ本の受信アンテナとの間のチャネル利得のためのＲ・Ｔ個の要素を含んでいる。
【００６７】
各ＳＩＳＯチャネルのためのチャネル応答は、時間領域のチャネルインパルス応答または対応する周波数領域のチャネル周波数応答の何れかによって特徴付けられ得る。チャネル周波数応答は、チャネルインパルス応答の離散フーリエ変換(discrete Fourier transform, DFT)である。各ＳＩＳＯチャネルのチャネルインパルス応答は、Ｌ個の時間領域のチャネルタップによって特徴付けられ得る。ここで、Ｌは、通常、サブバンドの総数よりも相当に少ない、すなわちＬ＜Ｋである。したがって、インパルスが送信アンテナにおいて加えられるとき、このインパルスの刺激に対して受信アンテナにおいてとられるＷメガヘルツのサンプルレートにおけるＬ個の時間領域のサンプルは、ＳＩＳＯチャネルの応答を特徴付けるのに十分であるだろう。チャネルインパルス応答に対するチャネルタップの必要数（Ｌ個）は、システムの遅延拡散、すなわち、十分なエネルギをもち、受信機に最も早く到達する信号インスタンスと最も遅く到達する信号インスタンスとの間の時間差に依存する。Ｌ個のみのチャネルタップがチャネルインパルス応答に必要とされるので、各ＳＩＳＯチャネルのための周波数応答は、Ｋ本の総サブバンドの全てではなく、Ｌ本の適切に選択されたサブバンドのための同数のチャネル利得推定値に基づいて、完全に特徴付けられ得る。
【００６８】
図４は、マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおけるパイロット送信に使用され得るサブバンド構造400を示している。送信シンボルは、パイロット送信に使用されるサブバンドであるＰ本のパイロットサブバンドの各々において送られる。ここで、通常は、Ｋ＞Ｐ≧Ｌである。向上した性能および単純化された受信機処理において、Ｐ本のパイロットサブバンドは、Ｋ本の総サブバンド全体で均等に分配され、その結果、連続するパイロットサブバンドは、Ｋ／Ｐ本のサブバンドずつ間隔を空けられる。残りのＫ−Ｐ本のサブバンドは、データ送信に使用され、データサブバンドと呼ばれる。
【００６９】
図５は、マルチアンテナＯＦＤＭシステムのための例示的なパイロット送信方式500を示している。単純にするために、図５は、４本の送信アンテナをもつＲ×４のＯＦＤＭシステムのためのパイロット送信を示している。このパイロット送信方式では、送信機は、Ｇ４×４内の４本の利得ベクトルを循環し、各ＯＦＤＭシンボル期間(または単に、各“シンボル期間”)において１本の利得ベクトルｇｍを使用する。同じトレーニング行列Ｕおよび同じ利得ベクトルｇｍが、Ｐ本のパイロットサブバンドの各々に使用され得る。各サブバンドのための複合パイロットは、式（１１）に示されているように生成され得る。
【００７０】
Ｒ×ＴのＯＦＤＭシステムのためのＴ本の複合パイロットは、他のやり方でも送信され得る。別のパイロット送信方式では、利得ベクトルｇａないしｇＴで生成されたＴ本の複合パイロットが、１つのシンボル期間において、パイロットサブバンドのＴ個の異なる組において送信される。また別のパイロット送信方式では、ＭＩＳＯ受信機のための利得ベクトルｇａで生成された複合パイロットが、(例えば、各シンボル期間において)Ｐ本のパイロットサブバンドの第１の組において送信され、ＭＩＭＯ受信機のためのＴ−１本の追加の複合パイロットが、(例えば、Ｔ−１個のシンボル期間において、利得ベクトルｇｂないしｇＴを循環することによって)Ｐ本のパイロットサブバンドの第２の組において送信される。また別のパイロット送信方式では、Ｔ本の複合パイロットが、異なるシンボル期間において、Ｐ本のパイロットサブバンドの異なる組において送信される。このずらされた（staggered）パイロットは、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機が、任意の１つのシンボル期間におけるパイロット送信に使用されるサブバンド数を増加せずに、Ｐ本よりも多くのサブバンドにおけるパイロットの観測を得ることを可能にする。通常、Ｔ本の複合パイロットが、任意の数のサブバンドの組および任意の数のシンボル期間において送信され得る。各サブバンドの組は、任意の数のパイロットサブバンドを含み、異なる組は、同数または異なる数のパイロットサブバンドをもち得る。各組内のパイロットサブバンドは、Ｋ本の総サブバンド全体で均等に分配され得る。
【００７１】
全てのパイロット送信方式において、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機は、それぞれ、受信シンボルに基づいて、種々のチャネル推定技術を使用して、複合ＭＩＳＯチャネルおよび個々のＳＩＳＯチャネルのための周波数応答推定値を求め得る。分かり易くするために、直接最小二乗推定技術を使用するチャネル推定が、別途記載される。
【００７２】
図６は、マルチキャリアＯＦＤＭシステムにおけるチャネル推定のために、ＭＩＳＯ受信機によって行われるプロセス600を示している。ＭＩＳＯ受信機は、各複合パイロットのためのＰ本のパイロットサブバンドからＰ個の受信シンボルの組、すなわち、Ｐ×１のベクトルｒｍｉｓｏ，ｍ＝[ｒｍｉｓｏ，ｍ（ｋ１）  ｒｍｉｓｏ，ｍ（ｋ２）．．．ｒｍｉｓｏ，ｍ（ｋＰ）]Ｔを得る(ブロック610)。
【数１２】
2007527671.tif 000014
【数１３】
2007527671.tif 000015
【数１４】
2007527671.tif 000016
【００７３】
したがって、ＭＩＭＯ受信機は、図６において既に記載したように、時間領域のチャネルタップに対して、または周波数領域の受信シンボルに対してフィルタリングを行い得る。図６における時間領域の処理は、パイロットサブバンドの異なる組においてＴ本の複合パイロットを送信するパイロット送信方式により適している。
【００７４】
図７は、マルチキャリアＯＦＤＭシステムにおけるチャネル推定のために、ＭＩＭＯ受信機によって行われるプロセス700を示している。ＭＩＭＯ受信機は、受信アンテナと複合パイロットとの各異なる組合せのために、Ｐ本のパイロットサブバンドからＰ個の受信シンボルの組を得る（ブロック710）。受信アンテナｉおよび複合パイロットｍのためのＰ個の受信シンボルの組は、ｋ∈Ｐｓｅｔにおいて、｛ｒｉ，ｍ（ｋ）｝またはｒｉ，ｍ（ｋ）として示され、ここで、Ｐｓｅｔは、Ｐ本のパイロットサブバンドの組を示している。ＭＩＭＯ受信機は、Ｒ本の受信アンテナおよびＴ本の複合パイロットのための受信シンボルのＲ・Ｔ個の組を得る。これらのＲ・Ｔ個の受信シンボルの組は、次のように表現され得る。
【数１５】
2007527671.tif 000017
【００７５】
各パイロットサブバンドｋのための行列Ｒ（ｋ）は、Ｒ×Ｔの次元をもち、Ｔ本の複合パイロットのためのパイロットサブバンドｋから得られる受信シンボルのＴ本の列を含んでいる。したがって、Ｒ（ｋ）は、シングルキャリア マルチアンテナ システムのための式（１４）において既に記載された行列Ｒの形に類似している。
【００７６】
ＭＩＭＯ受信機は、受信アンテナｉおよび複合パイロットｍの各組合せにおいて、Ｐ個の受信シンボル｛ｒｉ，ｍ（ｋ）｝の組に対してＰ点のＩＤＦＴ（または、ＩＦＦＴ）を行って、受信アンテナと複合パイロットとのその組合せにおける、Ｐタップの初期インパルス応答推定値｛ｈｉ，ｍ（τ）｝を求める（ブロック712）。Ｒ本の受信アンテナおよびＴ本の複合パイロットのためのＲ・Ｔ個の初期インパルス応答推定値は、次のように表現され得る。
【数１６】
2007527671.tif 000018
【数１７】
2007527671.tif 000019
【数１８】
2007527671.tif 000020
【００７７】
したがって、式（２２）に示されているように、時間領域のチャネルタップに対して、または式（２３）に示されているように、周波数領域の受信シンボルに対して、Ｇ−１・Ｕ−１で行列乗算を行って、個々のＳＩＳＯチャネルのためのチャネル推定値を得ることができる。式（２２）における時間領域の処理は、パイロットサブバンドの異なる組においてＴ個の複合パイロットを送信するパイロット送信方式により適している。
【数１９】
2007527671.tif 000021
【００７８】
フィルタリングは、通常、各サブバンドｋまたはタップ指標τのために個別に、さらに加えて、同じ添字の対（ｉ，ｍ）または（ｉ，ｊ）のためにも行われる。
【００７９】
ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機は、さらに加えて、最小二乗推定技術の代わりに、他の形式の補間に基づいて、最終的な周波数応答推定値を求め得る。
【００８０】
３．ダイバーシティ
送信機は、ダイバーシティを実現するように、パイロットを送信し得る。マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおいて、送信機は、各複合パイロットを、次のように生成し得る。
【００８１】
ｘｍ（ｋ）＝Ｂ（ｋ）・Ｕ・ｇｍ、なお、ｋ∈Ｐｓｅｔ          式（２４）
ここで、Ｂ（ｋ）は、次の形式をもつＴ×Ｔの対角行列である。
【数２０】
2007527671.tif 000022
【００８２】
式（２６）に示されている重みは、各送信アンテナのＫ本の総サブバンド全体における漸進的位相シフト（progressive phase shift）に対応する。位相シフトは、Ｔ本の異なるアンテナにおいて異なるレートで変わる。これらの重みは、各サブバンドのために、Ｔ本の送信アンテナからの異なるビームを効果的に形成し、これはダイバーシティを与える。式（２６）に示されている空間処理は、時間領域において、（１）各送信アンテナｊのＫ本のサブバンド上で送られるＫ個のシンボルに対してＫ点のＩＤＦＴを行って、その送信アンテナのためのＫ個の時間領域のサンプルを得て、（２）各送信アンテナｊのためのＫ個の時間領域サンプルをＤｊの遅延ずつ巡回的に遅延させる（または、循環的にシフトさせる）ことによって、同等に行われ得る。各送信アンテナに対する遅延は、Ｄｊ＝ΔＤ・（ｊ−１）（なお、ｊ＝１．．．Ｔ）のように選択され得る。ここで、ΔＤは、１サンプル期間、サンプル期間の一部、または２つ以上の期間をサンプル期間に相当し得る。したがって、各アンテナのための時間領域サンプルは、異なる量ずつ巡回的に遅延させられる。Ｔ本の送信アンテナの全てのための最大遅延は、チャネル長Ｌよりも短いであろう。
【００８３】
シングルキャリア マルチアンテナ システムでは、送信機は、送信シンボルを、各送信アンテナｊのためにＤｊずつ遅延させ得る。Ｔ本の送信アンテナの全てのための最大遅延は、１シンボル期間よりも短くなる（例えば、その小部分になる）ように選択され得る。
【００８４】
シングルキャリア マルチアンテナ システムおよびマルチキャリア マルチアンテナ システムの両者において、ＭＩＳＯ受信機は、上述のやり方で、複合ＭＩＳＯチャネル推定値を求め得る。しかしながら、各送信アンテナｊのためのＭＩＳＯ受信機によって観測されるチャネルインパルス応答は、送信機によるダイバーシティ処理によって、Ｄｊずつ巡回的に遅延させられる。したがって、観測された複合ＭＩＳＯチャネルのインパルス応答は、ｈｍｉｓｏ（τ）＝ｈ１（τーＤ１）＋ｈ２（τーＤ２）＋．．．＋ｈＴ（τーＤＴ）であり、Ｔ本の送信アンテナのためのＴ個の巡回的に遅延させられたチャネルインパルス応答を含む。通常の場合において、データがパイロットと同じやり方で送信されるとき、ＭＩＳＯ受信機によって得られる複合ＭＩＳＯチャネル推定値は、データ検出に適している。
【００８５】
ＭＩＭＯ受信機は、上述のやり方で、個々のＳＩＳＯチャネルの推定値を求め得る。しかしながら、各送信アンテナｊの各ＳＩＳＯチャネルのインパルス応答は、Ｄｊずつ（これは、その送信アンテナのために送信機によって取り込まれる）巡回的に遅延させられる。したがって、ＭＩＭＯ受信機は、ＳＩＳＯチャネルのための｛ｈｉ，ｊ（τ−Ｄｊ）｝（なお、ｉ＝１．．．Ｒ、およびｊ＝１．．．Ｔ）のチャネルインパルス応答を観測する。ＭＩＭＯ受信機は、各送信アンテナｊのためのＲ個のＳＩＳＯチャネルインパルス応答推定値の各々を、その送信アンテナのための遅延Ｄｊずつ循環的にシフトし得る。したがって、ＭＩＭＯ受信機は、Ｔ本の送信アンテナとＲ本の受信アンテナとの間のＲ・Ｔ本のＳＩＳＯチャネルのためのＲ・Ｔ個のインパルス応答推定値を適切に整列させることができる。データおよびパイロットの両者が、各送信アンテナｊから、Ｄｊの遅延を加えて送られるときは、ＭＩＭＯ受信機は、各ＳＩＳＯチャネルインパルス応答推定値を循環的にシフトする必要はない。一般に、チャネル推定は、データ送信と一致するやり方で行われる。
【００８６】
４．システム
図８は、マルチアンテナＯＦＤＭシステムにおける送信機110x、ＭＩＳＯ受信機150x、およびＭＩＭＯ受信機150yのブロック図を示している。送信機110では、ＴＸデータプロセッサ820は、トラヒックデータを受信し、符号化し、インターリーブし、シンボルマップし(または、変調し)、データシンボル｛ｓ（ｋ）｝を与える。各データシンボルは、データのための変調シンボルである。ＴＸ空間プロセッサ830は、データシンボルを受信し、空間的に処理し、複合パイロットを生成し、データシンボルを複合パイロットの送信シンボルで多重化し、出力シンボルのＴ本のストリームをＴ個の送信機ユニット(ＴＭＴＲ)832aないし832tに与える。各出力シンボルは、データまたはパイロットのためのものであり、１つのＯＦＤＭシンボル期間において１本の送信アンテナの１本のサブバンド上で送られる。各送信機ユニット832は、その出力シンボルストリームを処理し、変調された信号を生成する。Ｔ個の送信機ユニット832aないし832tは、それぞれ、Ｔ本のアンテナ834aないし834tから送信されるＴ個の変調された信号を与える。
【００８７】
ＭＩＳＯ受信機150xでは、アンテナ852xは、送信機11OxからＴ個の変調された信号を受信し、受信信号を受信機ユニット(ＲＣＶＲ)854xに与える。受信機ユニット854xは、送信機ユニット832によって行われる処理と相補的な処理を行い、（１）受信データシンボルを検出器860xに、（２）受信パイロットシンボルを、制御装置880x内のチャネル推定器884xに与える。チャネル推定器884xは、ＭＩＳＯ受信機のためのチャネル推定を行い、複合ＭＩＳＯチャネル応答推定値
【数２１】
2007527671.tif 000023
【００８８】
を与える。検出器860xは、受信データシンボルに対して、複合ＭＩＳＯチャネル推定値で検出(例えば、整合フィルタリングまたは等化、あるいはこの両者)を行い、検出されたシンボル、すなわち、送信機110xによって送られたデータシンボルの推定値を与える。次に、受信(ＲＸ)データプロセッサ870xは、検出されたシンボルをシンボルデマップし、デインターリーブし、復号し、復号されたデータ、すなわち、送信されたトラヒックデータの推定値を与える。
【００８９】
ＭＩＭＯ受信機150yでは、Ｒ本のアンテナ852aないし852rは、送信機110xからＴ個の変調された信号を受信し、各アンテナ852は、受信信号を、それぞれの受信機ユニット854に与える。各受信機ユニット854は、送信機ユニット832によって行われる処理と相補的な処理を行い、（１）受信データシンボルをＲＸ空間プロセッサ860yに、（２）受信パイロットシンボルを、制御装置880y内のチャネル推定器884yに与える。チャネル推定器884yは、ＭＩＭＯ受信機のためのチャネル推定を行い、ＭＩＭＯチャネル応答推定値
【数２２】
2007527671.tif 000024
【００９０】
を与える。ＲＸ空間プロセッサ860yは、Ｒ個の受信機ユニット854aないし854rからのＲ本の受信データシンボルストリームに対して、ＭＩＭＯチャネル応答推定値で空間処理を行い、検出されたシンボルを与える。ＲＸデータプロセッサ870yは、検出されたシンボルをシンボルデマップし、デインターリーブし、復号し、復号されたデータを与える。
【００９１】
制御装置840、880xおよび880yは、それぞれ、送信機110x、ＭＩＳＯ受信機150x、およびＭＩＭＯ受信機150yにおける種々の処理ユニットの動作を制御する。メモリユニット842、882x、および882yは、それぞれ、制御装置840、880x、および880yによって使用されたデータまたはプログラムコード、あるいはこの両者を記憶する。
【００９２】
図９は、送信機110xにおけるＴＸ空間プロセッサ830および送信機ユニット832の実施形態のブロック図を示している。ＴＸ空間プロセッサ830は、パイロット生成器910、データ空間プロセッサ920、およびＴ本の送信アンテナのためのＴ個のマルチプレクサ(multiplexer, Mux)930aないし930tを含んでいる。
【００９３】
パイロット生成器910は、ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機のためのＴ本の複合パイロットを生成する。パイロットサブバンドｋのための複合パイロットｍを生成するために、Ｔ個のスカラー乗算器912aないし912tは、Ｔ本のトレーニングパイロットのためのＴ個のパイロットシンボルｐａ（ｋ）ないしｐＴ（ｋ）を、利得ベクトルｇｍ内のＴ個の利得ｇｍ，ａないしｇｍ，Ｔでそれぞれ乗算する。次に、Ｔ個のベクトル乗算器914aないし914tは、Ｔ個の乗算器912aないし912tからのＴ個の基準化されたパイロットシンボルを、行列Ｕ内のＴ本のトレーニングベクトルｕａないしｕＴでそれぞれ乗算する。結合器916は、乗算器914aないし914tからＴ本のベクトルを受信し、加算し、パイロットサブバンドｋ上の複合パイロットｍのための送信シンボルベクトルｘｍ（ｋ）を生成する。通常、同じまたは異なるパイロットシンボルが、Ｔ本のトレーニングパイロットに使用され得る。同じまたは異なるパイロットシンボル、同じまたは異なるパイロット利得ベクトル、および同じまたは異なるトレーニング行列が、パイロットサブバンドに使用され得る。
【００９４】
データ空間プロセッサ920は、ＴＸデータプロセッサ820からデータシンボル｛ｓ（ｋ）｝を受信し、これらのデータシンボルに対して空間処理を行う。例えば、データ空間プロセッサ920は、データシンボルを、Ｔ本の送信アンテナのためのＴ本のサブストリームへデマルチプレックスし得る。データ空間プロセッサ920は、システムの設計に依存して、これらのサブストリームに対して付加的な空間処理を行っても、行わなくてもよい。各マルチプレクサ930は、データ空間プロセッサ920からのそれぞれのデータシンボルサブストリームと、その関係付けられた送信アンテナｊのための送信シンボルとを受信し、データシンボルを送信シンボルで多重化し、出力シンボルストリームを与える。
【００９５】
各送信機ユニット832は、それぞれの出力シンボルストリームを受信し、処理する。各送信機ユニット832内では、ＩＦＦＴユニット942は、Ｋ点のＩＦＦＴを使用して、Ｋ本の総サブバンドのためのＫ個の出力シンボルの各組を時間領域へ変換し、Ｋ個の時間領域チップを含む変換されたシンボルを与える。循環プレフィクス生成器944は、各変換されたシンボルの部分を反復し、Ｋ＋Ｃチップを含むＯＦＤＭシンボルを形成する。ここで、Ｃは、反復されるチップ数である。反復された部分は、循環プレフィクスと呼ばれ、無線チャネルにおいて拡散された遅延を抑制するのに使用される。ＴＸ無線周波数(ＲＦ)ユニット946は、ＯＦＤＭシンボルストリームを１つ以上のアナログ信号に変換し、さらに加えて、アナログ信号を増幅し、フィルタにかけ、周波数アップコンバートし、変調された信号を生成し、これは、関係付けられたアンテナ834から送信される。さらに加えて、循環プレフィクス生成器944またはＴＸ ＲＦユニット946、あるいはこの両者は、その送信アンテナのための循環遅延を与え得る。
【００９６】
図１０Ａは、受信機ユニット854iの実施形態のブロック図を示しており、これは、ＭＩＳＯ受信機150xおよびＭＩＭＯ受信機150yにおける各受信機ユニットに使用され得る。受信機ユニット854i内では、ＲＸ ＲＦユニット1012は、関係付けられたアンテナ852iからの受信信号を調整し(例えば、フィルタにかけ、増幅し、および周波数ダウンコンバートし)、調整された信号をディジタル化し、サンプルのストリームを与える。循環プレフィクス除去ユニット1014は、各ＯＦＤＭシンボルに追加された循環プレフィクスを除去し、受信された変換されたシンボルを与える。ＦＦＴユニット1016は、Ｋ点のＦＦＴを使用して、各受信された変換されたシンボルのためのＫ個のサンプルを周波数領域へ変換し、Ｋ本の総サブバンドのためのＫ個のシンボルを得る。ＭＩＳＯ受信機150xでは、ＦＦＴユニット1016は、データのサブバンドのための受信データシンボルを検出器860xに、パイロットのサブバンドのための受信パイロットシンボルをチャネル推定器884xに与える。ＭＩＭＯ受信機150yでは、ＦＦＴユニット1016は、受信データシンボルをＲＸ空間プロセッサ860yに、受信パイロットシンボルをチャネル推定器884yに与える。
【００９７】
図１０Ｂは、ＭＩＭＯ受信機150yのためのチャネル推定器884yの実施形態を示しており、これは、直接最小二乗推定技術を実施する。チャネル推定器884y内では、ＩＦＦＴユニット1020が、受信アンテナｉおよび複合パイロットｍの各組合せのための受信パイロットシンボル{ｒｉ，ｍ（ｋ）}の組を得て、受信シンボルの組に対してＰ点のＩＦＦＴを行って、受信アンテナと複合パイロットとのその組合せのための初期インパルス応答推定値｛ｈｉ，ｍ（τ）｝を得る。行列乗算ユニット1022は、Ｒ本の受信アンテナおよびＴ本の複合パイロットのためのＲ・Ｔ個の初期インパルス応答推定値を受信し、式（２２）に示されているように、これらのＲ・Ｔ個の初期インパルス応答推定値を、各チャネルタップのための行列Ｕ−１およびＧ−１と乗算し、ＭＩＭＯチャネルのＲ・Ｔ本のＳＩＳＯチャネルのためのＲ・Ｔ個の最小二乗インパルス応答推定値を与える。
【数２３】
2007527671.tif 000025
【００９８】
本明細書に記載されているパイロット送信およびチャネル推定技術は、種々のＯＦＤＭに基づくシステムに使用され得る。１つのこのようなシステムは、ＯＦＤＭを使用し、多数のユーザを同時に支援することができる直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)通信システムである。さらに加えて、ＯＦＤＭに基づくシステムは、周波数ホッピングを使用し、データを、異なる時間間隔（これは、ホップ期間とも呼ばれる）において異なるサブバンド上で送信する。各ユーザのために、各ホップ期間においてデータ送信に使用する個々のサブバンドは、例えば、そのユーザに割り当てられた擬似ランダムな周波数ホッピング系列によって判断され得る。周波数ホッピングＯＦＤＭシステムでは、パイロットおよびデータは、異なるサブバンド上で送られ得る。Ｋ本のサブバンドの中の１本または小さいサブセットのみがデータ送信に使用されても、各ユーザは、(例えば、全Ｋ本のサブバンドのための)完全なＭＩＳＯまたはＭＩＭＯチャネル応答を推定する必要があり得る。
【００９９】
本明細書に記載されているパイロット送信およびチャネル推定技術は、種々の手段によって実施され得る。例えば、パイロット送信およびチャネル推定のための処理は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せにおいて実施され得る。ハードウェアの実施では、送信機においてパイロット送信に使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、ディジタル信号処理デバイス（digital signal processing device, DSPD）、プログラマブル論理デバイス（programmable logic devices, PLD）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、本明細書に記載されている機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはその組合せの中に構成され得る。受信機においてチャネル推定に使用される処理ユニットも、１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、等の中に構成され得る。
【０１００】
ソフトウェアの実施では、本明細書に記載されている処理は、本明細書に記載されている機能を行うモジュール(例えば、手続き、機能、等)で実施され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニット(例えば、図８のメモリユニット842、882x、および882y)に記憶され、プロセッサ(例えば、制御装置840、880x、および882y)によって実行され得る。メモリユニットは、プロセッサ内に構成されても、またはプロセッサの外部に構成されてもよく、その場合は、当技術において知られている種々の手段を介して、プロセッサに通信上で接続されることができる。
【０１０１】
本明細書には、見出しが、参照のため、およびある特定のセクションの位置を特定するのを助けるために含まれている。これらの見出しは、見出し以下の中に記載されている概念の範囲を制限することを意図せず、これらの概念は、明細書全体にわたって他のセクションに適用でき得る。
【０１０２】
開示されている実施形態のこれまでの記述は、当業者が本発明を作成または使用するのを可能にするために与えられている。これらの実施形態への種々の変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書に定められている一般的な原理は、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は、本明細書に示されている実施形態に制限されることを意図されず、本明細書に開示されている原理および新規な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】１つの送信機と２つの受信機とをもつマルチアンテナシステムを示す図。
【図２】マルチアンテナシステムにおいてパイロットを送信するプロセスを示す図。
【図３Ａ】ＭＩＳＯ受信機によって、４本の複合パイロットのために行われるチャネル推定を示す図。
【図３Ｂ】ＭＩＭＯ受信機によって、４本の複合パイロットのために行われるチャネル推定を示す図。
【図４】マルチアンテナＯＦＤＭシステムのためのサブバンド構造を示す図。
【図５】例示的なパイロット送信方式を示す図。
【図６】ＭＩＳＯ受信機のチャネル推定プロセスを示す図。
【図７】ＭＩＭＯ受信機のチャネル推定プロセスを示す図。
【図８】送信機、ＭＩＳＯ受信機、およびＭＩＭＯ受信機のブロック図。
【図９】送信機における送信(ＴＸ)空間プロセッサおよび送信機ユニットのブロック図。
【図１０Ａ】ＭＩＭＯ受信機のための受信機ユニットのブロック図。
【図１０Ｂ】ＭＩＭＯ受信機のためのチャネル推定器のブロック図。
【符号の説明】
【０１０４】
100・・・マルチアンテナ通信システム、200,600,700・・・プロセス、400・・・サブバンド構造、500・・・パイロット送信方式、912・・・スカラー乗算器、914・・・ベクトル乗算器。
【図１】
2007527671.tif 000026
【図２】
2007527671.tif 000027
【図３Ａ】
2007527671.tif 000028
【図３Ｂ】
2007527671.tif 000029
【図４】
2007527671.tif 000030
【図５】
2007527671.tif 000031
【図６】
2007527671.tif 000032
【図７】
2007527671.tif 000033
【図８】
2007527671.tif 000034
【図９】
2007527671.tif 000035
【図１０Ａ】
2007527671.tif 000036
【図１０Ｂ】
2007527671.tif 000037
【国際調査報告】
2007527671.tif 000038
2007527671.tif 000039
2007527671.tif 000040
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