(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＩＭＯ送信を受信する技術を提供する。【解決手段】受信機はフィルタ処理済みデータを得るためにフロントエンドフィルタに基づいてＭＩＭＯ送信のための受信データを処理する。更に第１フレームに対する検波データを得るため少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいてフィルタ処理済データを処理する。復号データを得るためにこの検波データを復調及び復号する。その後、第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び第１フレームに対する復号データに基づいてフィルタ処理済データを処理する。第２フレームに対する復号データを得るためにこの検波データを処理する。フロントエンドフィルタは受信データのオンタイム信号成分を処理する。各コンバイナ行列はチャネル区分コードに対する検波データを得るためにフィルタ処理データのオンタイム信号成分を合成する。【選択図】図７
2015111835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得し、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて受信データを処理し、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいてフィルタ処理済データを処理し、前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいてフィルタ処理済データを処理する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されるメモリと、
を具備する通信装置。
【請求項２】
前記フロントエンドフィルタはフィルタ処理済データを得るために前記受信データの非オンタイム信号成分を処理し、各コンバイナ行列は個々のチャネル区分コードに対する前記フィルタ処理済データのオンタイム信号成分を合成し、前記チャネル区分コードに対する検波データを取得する、請求項１の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１フレームに対する前記復号データを得るために前記第１フレームに対する前記検波データを処理し、前記第１フレームが正しく復号されたか否かを決定し、正しく復号されていれば前記第１フレームによる干渉を推定し、除去する、請求項１の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記受信データ及びパイロットデータに基づいて前記フロントエンドフィルタを取得する、請求項１の装置。
【請求項５】
前記第１及び第２フレームは少なくとも１つのチャネル区分コードで送信され、前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタデータに基づいてチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得する、請求項１の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記チャネル区分コードに使用される送信行列、前記チャネル区分コードに対するゲイン、前記フロントエンドフィルタ及びチャネルレスポンス推定の少なくとも１つに基づいてチャネル区分コード毎に前記第１コンバイナ行列を取得する、請求項５の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタ処理済データに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得する、請求項５の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記第１フレームに対する前記復号データに基づいてチャネル区分コード毎に前記第２コンバイナ行列を取得する、請求項７の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記チャネル区分コードに使用される送信行列、前記チャネル区分コードに対するゲイン、前記フロントエンドフィルタ、及びチャネルレスポンス推定値の少なくとも１つに基づいてチャネル区分コード毎に前記第２コンバイナ行列を取得する、請求項７の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定し、
前記干渉を前記フィルタ処理済データから除去する、請求項１の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号データに基づいて前記第１フレームによる前記干渉を推定するための少なくとも１つの重みを決定する、請求項１の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記フロントエンドフィルタのタイムスパンに対する前記第１フレームによる干渉を推定し、入力データを得るために前記受信データから前記干渉を除去し、前記第２フレームに対する前記フロントエンドフィルタを更新し、前記第２フレームに対する前記フィルタ処理済データを得るため前記更新フロントエンドフィルタに基づいて前記入力データを処理する、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのプロセッサは任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記第１フレームの受信信号品質を推定し、前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する、請求項１の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１及び第２フレームに対する送信行列に基づいて前記第１フレームの受信信号品質を推定し、ゼロに設定された前記第１フレームに対応する列を持つ変形送信行列に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する、請求項１の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記フロントエンドフィルタ、前記少なくとも１つのコンバイナ行列、前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列、前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コードに対する少なくとも１つのゲイン、及びチャネルレスポンス推定の少なくとも１つに基づいて前記第１及び第２フレームの受信信号品質を推定する、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのプロセッサは少なくとも１つの送信行列に対する複数のフレームの受信信号品質及び前記複数のフレームに対する少なくとも１つの再生順序を推定し、送信行列及び最高性能を持つ再生順序を選択し、前記選択送信行列及び前記選択再生順序を含むフィードバック情報を送る、請求項１の装置。
【請求項１７】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得すること、
フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データを処理すること、
第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理すること、及び
前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データを処理すること、
を含む、通信方法。
【請求項１８】
前記フィルタ処理済データに基づいて前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得すること、
前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号コードに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得すること、
を更に含む、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理することは、
前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定すること、及び
前記フィルタ処理済データから前記干渉を除去すること、
を含む、請求項１７の装置。
【請求項２０】
任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記フレームの受信信号を推定すること、及び
前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定すること、
を更に含む、請求項１７の方法。
【請求項２１】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得する手段と、
フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データを処理する手段と、
第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段と、
前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段と、
を含む、通信装置。
【請求項２２】
前記フィルタ処理済データに基づいて前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得する手段と、
前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号コードに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得する手段と、
を更に含む、請求項２１の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段は、
前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定する手段と、
前記フィルタ処理済データから前記干渉を除去する手段と、
を含む、請求項２１の装置。
【請求項２４】
任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記フレームの受信信号を推定する手段と、
前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する手段と、
を更に含む、請求項２１の装置。
【請求項２５】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データをコンピュータに取得させるコードと、
フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データをコンピュータに処理させるコードと、
第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データをコンピュータに処理させるコードと、
前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データをコンピュータに処理させるコードと、
を含む、コンピュータ読み取る可能媒体を具備するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に通信、特に多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信を受信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯ送信は複数（Ｍ）の送信アンテナから複数の受信アンテナへの送信である、例えば、送信はＭ個の送信アンテナからＭ個のデータストリームを同時に送信できる。これらのデータストリームは無線環境によって歪められ、更にノイズ及び干渉によって劣化される。受信機はＮ個の受信アンテナを介して送信データストリームを受信する。各アンテナからの受信信号は送信データストリームのスケール及び遅延バージョン(scaled and delayed versions)を含む。故に、送信データストリームはＮ個の受信アンテナからのＮ個の受信信号の中から分散される。その後、受信機は送信データストリームを受信するため時空間等化器によってＮ個の受信信号を処理できる。
【０００３】
受信機は信号特性の変化の主な原因となる時空間等化器に対する係数を動的に取得できる。これらの信号特性はチャネル及び干渉統計、送信データストリームの時空間処理などに関連してもよい。等化係数の導出は計算的に集約的である。信号特性の高速変化に適合させるためにこれら等化器係数を更新すると非常に複雑な受信機となるかもしれない。低速でこれら等化器係数を更新すると性能低下をもたらすかもしれない。
【０００４】
故にＭＩＭＯ送信を効率的に受信する手法が技術的に必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本特許出願は、２００６年１１月６日に出願され、本明細書の譲受人に譲渡され、本明細書に参照によって明確に組み込まれる「Ontime Symbol Level Interference Cancellation」と題された米国仮出願６０／８６４，５５７号の優先権を主張する。
【０００６】
逐次干渉除去（successive interference cancellation：ＳＩＣ）と共にＭＩＭＯ送信を受信する手法がここに説明される。受信機は複数のフレームからなるＭＩＭＯ送信のための受信データを取得できる。各フレームは送信機によって分離されて符号化でき、受信機によって分離して復号できる。一設計では、受信機はフィルタ処理済みデータを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて受信データを処理できる。受信機はさらに第1フレームに対する検波データを得るため少なくとも１つの第1コンバイナ行列に基づいてフィルタ処理済みデータを処理できる。受信機は第1フレームに対する復号データを得るため第1フレームに対する検波データを処理（例えば、復調及び復号）できる。受信機はその後第1フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを取得するために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び第1フレームに対する復号データに基づいてフィルタ処理済みデータを処理できる。受信機は第２フレームに対する復号データを取得するため第２フレームに対する検波データを処理できる。
【０００７】
フロントエンドフィルタはフィルタ処理済みデータを取得するため受信データ内の非オンタイム信号成分を処理できる。各コンバイナ行列はチャネル区分コードに対する検波データを取得するため異なるチャネル区分コードに対するフィルタ処理済みデータの中のオンタイム信号成分を合成できる。オンタイム及び非オンタイム信号成分は送信時間に基づいて区別できる。受信機では、オンタイム信号成分は再生されるべき所望のシンボル及び所望のシンボルと同時に送信される他のシンボルに由来する信号成分で構成できる。非オンタイム信号成分は所望のシンボル前後に送信される他のシンボルに由来する信号成分のようなオンタイム信号成分でない信号成分により構成できる。
【０００８】
コンバイナ行列は送信機でデータ特定処理の機能とすることができる。データ特定処理はチャネル区分コード、送信行列、ゲインなどに基づいている。単一のフロントエンドフィルタは全てのチャネル区分コードに対して得ることができ、使用できるが、異なるコンバイナ行列はチャネル区分コード毎に得ることができる。
【０００９】
オンタイムＳＩＣに対して、第1フレームのオンタイム信号成分による干渉はフィルタ処理済みデータから推定され、除去できる。フロントエンドフィルタはフィルタ処理済みデータを得るために一度受信データを処理でき、異なる組のコンバイナ行列はフレーム毎に得ることができ、そのフレームに対する検波データを得るためにフィルタ処理済みデータを合成するために使用できる。全ＳＩＣに対して、フロントエンドフィルタの全時間帯に対する第1フレームによる干渉は入力データを得るため受信データから推定され、除去される。フロントエンドフィルタは第２フレームに対して更新でき、入力データは第２フレームに対するフィルタ処理済みデータを得るために更新フロントエンドフィルタによって処理し得る。異なる組のコンバイナ行列はフレーム毎に得られ、フレームに対する検波データを得るためにそのフレームに対するフィルタ処理済みデータを合成するために使用できる。
【００１０】
第１フレームの受信信号品質は第1及び第２フレームに対する送信行列及び任意のフレームからの干渉の非解除の仮定に基づいて推定できる。第２フレームの受信信号品質はゼロに設定された第1フレームに対応する列を持つ変形送信行列及び第1フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去の仮定に基づいて推定できる。
【００１１】
本明細書の各種態様及び特徴は以下に更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】送信機及び受信機のブロック図を示す。
【図２】ＭＩＭＯ−ＣＤＭ送信を示す。
【図３】送信機でのＣＤＭＡ変調器のブロック図を示す。
【図４】ＳＩＣを持たない受信機の略図を示す。
【図５Ａ】全ＳＩＣを持つ受信機の略図を示す。
【図５Ｂ】オンタイムＳＩＣを備える受信機の略図を示す。
【図５Ｃ】オンタイムＳＩＣを備える受信機の他の略図を示す。
【図６】ＳＩＣを用いないでＭＩＭＯ送信を回復する処理を示す。
【図７】ＳＩＣを用いてＭＩＭＯ送信を回復する処理を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで説明されている受信機処理技術は符号分割多重アクセス方式（Code Division Multiple Access (CDMA) systems）, 時分割多重アクセス（Time Division Multiple Access (TDMA) systems）、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access (FDMA) systems）、直交ＦＤＭＡ方式（Orthogonal FDMA (OFDMA) systems）、単一キャリアＦＤＭＡ方式（Single-Carrier FDMA (SC-FDMA) systems）などのような各種通信方式に対して使用できる。ＣＤＭＡ方式は符号分割多重（ＣＤＭ）を利用し、異なるチャネル区分コードを用いて変調シンボルを並列に送信する。ＣＤＭＡ方式は広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００などのような無線技術を実施できる。ｃｄｍａ２０００はＩＳ−２０００，ＩＳ−８５６及びＩＳ−９５標準を対象にする。ＴＤＭＡ方式はグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(ＧＳＭ（登録商標）)のような無線技術を実施できる。Ｗ−ＣＤＭＡ及びＧＳＭは組織名“3rd Generation Partnership Project” (３ＧＰＰ)が提供する文献に説明されている。ｃｄｍａ２０００は組織名“3rd Generation Partnership Project ２” (３ＧＰＰ２)が提供する文献に説明されている。３ＧＰＰ及び３ＧＰＰ２文献は一般に利用できる。ＯＦＤＭＡ方式は直交周波数分割多重(ＯＦＤＭ)を利用し、タイムドメインの変調シンボルを直交サブキャリアで送信する。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は単一搬送周波数分割多重(ＳＣ−ＦＤＭ)を使用し、タイムドメインの変調シンボルを直交サブキャリアで送信する。
【００１４】
ここに説明されている技術はアップリンクだけでなくダウンリンクでＭＩＭＯ送信にも使用できる。ダウンリンク（又はフォーワードリンク）は基地局から無線装置への通信リンクを参照し、アップリンク（又はリバースリンク）は無線装置から基地局への通信リンクを参照する。明確にするため、Ｗ−ＣＤＭＡ，ｃｄｍａ２０００，又は幾つかの他のＣＤＭＡ無線技術を実施できる、ＣＤＭＡ方式でのＭＩＭＯ送信のための技術が以下に説明されている。
【００１５】
図１はＭＩＭＯ送信のための送信機１１０及び受信機１５０のブロック図を示す。ダウンリンク送信のために、送信機１１０は基地局の一部であり、受信機１５０は無線装置の一部である。基地局は一般的には無線装置と通信する固定局であり、ノードＢ，展開ノードＢ，アクセスポイントなどとも呼ばれる。無線装置は静止又は移動であってもよく、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、端末、局、加入者装置とも呼ばれる。無線装置は携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線モデム、ラップトップコンピュータ、携帯端末などである。
【００１６】
送信機１１０では、送信データプロセッサ(TX Data Proc)１１２がトラフィックデータ及び信号伝達を受信し、受信データを処理（例えば、符号化、インタリーブ及びシンボルマップ）し、データシンボルを提供する。プロセッサ１１２はデータシンボルを用いてパイロットシンボルを生成し、多重化する。ここで使用されているように、データシンボルはトラフィックデータ又は信号伝達のためのシンボルであり、パイロットシンボルは案内用シンボルであり、シンボルは一般的には複素値である。データシンボル及びパイロットシンボルはＰＳＫ又はＱＡＭのような変調方式に由来する変調シンボルでもよい。パイロットは送信機及び受信機の両方によって推測的に知られるデータである。ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１４は空間又は時空間処理を以下に説明するようにデータ及びパイロットシンボルに行い、出力シンボルを複数（Ｍ）個のＣＤＭＡ変調器１１６ａ〜１１６ｍに与える。各ＣＤＭＡ変調器１１６は以下に説明するようにその出力シンボルを処理し、出力チップを関連送信装置(ＴＭＴＲ)１１８に提供する。各送信装置１１８はその出力チップを処理（例えば、アナログに変換、増幅、フィルタ及び周波数アップコンバート）し、変調信号を生成する。Ｍ個の送信装置１１８ａ〜１１８ｍからのＭ個の変調信号はＭ個のアンテナ１２０ａ〜１２０ｍからそれぞれ送信される。
【００１７】
受信機１５０では、複数（Ｎ）のアンテナ１５２ａ〜１５２ｎが無線環境で種々の伝播路を介して送信信号を受信し、Ｎ個の受信信号をＮ個の受信装置（ＲＣＶＲ）１５４ａ〜１５４ｎにそれぞれ提供する。各受信装置１５４はその受信信号を処理（例えば、フィルタ、増幅、周波数ダウンコンバート、及びデジタル化）し、受信サンプルをチャネルプロセッサ１５６及び等化器／ＣＤＭＡ復調器１６０に提供する。以下に述べるようにプロセッサ１５６はフロントエンドフィルタ／等化器のための係数及び１以上のコンバイナ行列のための係数を取得する。ユニット１６０はフロントエンドフィルタを用いて受信サンプルに等化を行い、ＣＤＭＡ復調をフィルタサンプルに行い、そしてフィルタ処理シンボルを提供する。受信機（ＲＸ）ＭＩＭＯプロセッサ１７０は空間次元にわたりフィルタシンボルを合成し、検出シンボルを提供する。これら検出シンボルは送信データシンボルの推定値である。ＲＸデータプロセッサ１７２は検出シンボルを処理（例えば、シンボルデマップ、デインタリーブ及び復号）し、復号データを提供する。一般に、等化器／ＣＤＭＡ復調器１６０、ＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０及びＲＸデータプロセッサ１７２による処理は送信機におけるＣＤＭＡ変調器１１６、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１１４及びＴＸデータプロセッサ１１２の処理に対してそれぞれ相補的である。
【００１８】
コントローラ／プロセッサ１３０及び１８０は送信機１１０及び受信機１５０にてそれぞれ種々のプロセッシングユニットの動作を命令する。メモリ１３２及び１８２は送信機１１０及び受信機１５０に対してそれぞれデータ及びプログラムコードを記憶する。
【００１９】
図２はＭＩＭＯ−ＣＤＭ送信を示している。ＣＤＭについては、最高Ｃ個のシンボルがＣ個のチャネル区分コードで１つの送信アンテナを介して同時に送ることができる。但し、一般的にはＣ≧１である。これらチャネル区分コードはＷ−ＣＤＭＡで直交可変拡散因子（ＯＶＳＦ）コード、ｃｄｍａ２０００のウォルシュコード（Walsh codes）、他の直交コード又は準直交コード、擬似ランダムコードなどであってもよい。各チャネル区分コードは特定の一連のチップである。一連のチップの数はチャネル区分コードの長さ又は拡散因子である。一般的に、１以上のチャネル区分コードの任意の組が各送信アンテナに使用でき、チャネル区分コードは同じ又は異なる拡散因子を持つことができる。簡単化のために、下記説明はチャネル区分コードが同じ拡散因子を持つと仮定する。同じ組のチャネル区分コードがＭ個の送信アンテナの各々に対して再利用できる。ＭＩＭＯに対して、最高Ｍ個のシンボルがＭ個の送信アンテナを介して同時に送信できる。ＭＩＭＯ−ＣＤＭに対して、最高Ｃ・Ｍ個のシンボルがＣ個のチャネル区分コードでＭ個の送信アンテナを介して同時に送信できる。ＭＩＭＯ処理がＣ個のチャネル区分コードの各々に対して別々に行える。ＭＩＭＯ処理はチャネル区分コードごとにＭ個全ての送信アンテナにわたり行われる。ＣＤＭ処理はＭ個の送信アンテナの各々に対して別個に行える。ＣＤＭ処理はＭ個の送信アンテナの各々に対して別個に行うことができる。ＣＤＭ処理は送信アンテナ毎にＣ個全てのチャネル区分コードに対して行われる。
【００２０】
図３はｍ∈｛１，．．．，Ｍ｝の場合の１つの送信アンテナｍに対するＣＤＭＡ変調器１１６のブロック図を示す。ＣＤＭＡ変調器１１６は図１のＣＤＭＡ変調器１１６ａ〜１１６ｍの各々に対して使用できる。ＣＤＭＡ変調器１１６はトラフィックデータ及び／又は信号伝達に使用される各チャネル区分コードのためのデータプロセッサ及びパイロットのためのパイロットプロセッサ３２０を含む。
【００２１】
データプロセッサ３１０内では、スプレッダ３１２はvc(k)のチップシーケンスを持つチャネル区分コードｃによってデータに対する出力シンボルdm,c(S)を拡散する。但し、ｓはシンボルインデックス、ｋはチップインデックスである。乗算器３１４はスプレッダ３１２の出力をゲインcによって増加（スケール）し、チャネル区分コードｃに対してデータチップを提供する。パイロットプロセッサ３２０内では、スプレッダ３２２はパイロット用のチャネル区分コードｐによってパイロットに対する出力シンボルdm,p(S)を拡散する。乗算器３２４はゲインgm,pによってスプレッダ３２２の出力を増加し、パイロットチップを提供する。ゲインgm,c及びgm,pはチャネル区分コードｃ及びパイロットにそれぞれ使用される送信電力量を決定する。加算器３３０は全てのチャネル区分コードに対するデータ及びパイロットチップを合計する。スクランブラ３３２は加算器３３０の出力に送信機１１０に対するスクランブリングシーケンスp(k)を乗算し、送信アンテナｍに対して出力チップym(k)を提供する。
【００２２】
一般的に、Ｃ個のチャネル区分コードの任意の数及び任意のものがＭ個の送信アンテナの各々に使用できる。ある設計では、同じチャネル区分コードがＭ個全ての送信アンテナに対するパイロットに使用される。他の設計では、Ｍ個のチャネル区分コードがＭ個の送信アンテナに対するパイロットに使用され、残りのＣ−Ｍ個のチャネル区分コードはＭ個のアンテナの各々に再利用できる。同じスクランブリングシーケンスが図３に示されるように、Ｍ個全ての送信アンテナに使用できる。あるいは、異なるスクランブリングシーケンスが各送信アンテナに使用できる。スプレッド（拡散）及びスクランブル（撹拌）は他の方法で行うこともできる。
【００２３】
ＭＩＭＯチャネルは送信機１１０のＭ個の送信アンテナと受信機１５０のＮ個の受信アンテナとの間の伝播環境によって形成される。Ｌ個のデータシンボルはチャネル区分コードごとにＭ個の送信アンテナから並列に送信できる。但し、1≦L≦min{M,N}である。受信機１５０はＬ個の異なる値(及びできるだけ異なる送信行列／ベクトル)に対するＭＩＭＯチャネルの性能（例えば、スループット）を評価でき、最良性能を達成するＬ値（及び送信行列／ベクトル）を選択できる。
【００２４】
送信機１１０は各シンボル期間ｓにおけるチャネル区分コードｃごとに次のように送信空間処理を行うことができる。
【数１】
2015111835.tif 000003
【００２５】
bc(s)の各要素は異なるデータストリームに対応できる。行列Bcが異なるデータストリームに対する異なる列ノルムを持つことができる場合、データストリームは異なるゲインを持つことができる。式（１）はBcによる空間符号化を示す。例えば、時空送信ダイバーシティ(ＳＴＴＤ)のような時空間符号化が行うこともできるが式（１）に示されていない。
【００２６】
異なる送信行列は閉ループ送信ダイバーシティ(ＣＬＴＤ)、パーアンテナレートコントロール（ＰＡＲＣ），コードリユースベル研究所階層時空(ＣＲＢＬＡＳＴ)、二重送信適応アレイ(Ｄ−ＴＸＡＡ)などのような異なるＭＩＭＯモードに使用できる。表１は幾つかのＭＩＭＯモードを記載しており、モード毎に、L, M, Bc及びデータシンボル源を与えている。表１において、
【数２】
2015111835.tif 000004
【表１】
2015111835.tif 000005
【００２７】
フレームはパケット、搬送ブロック、データブロック、コードワード、ストリーム、データストリーム、空間ストリームなどと呼ばれる。フレームは送信機１１０によって分離されて符号化でき、受信機１５０によって分離して復号できる。
【００２８】
送信機１１０は各シンボル期間ｓにおける送信アンテナｍごとにＣＤＭＡ処理を次のように行うことができる。
【数３】
2015111835.tif 000006
【００２９】
異なる拡散因子を持つチャネル区分コードが使用されれば、送信アンテナｍに対するＣＤＭＡ処理は次のように表される。
【数４】
2015111835.tif 000007
【００３０】
但し、Ccはチャネル区分コードｃの拡散因子であり、
Npcは送信アンテナｍに使用されるチャネル区分コードの数である。
【００３１】
簡単のため、下記説明ではＣの拡散因子を持つチャネル区分コードが送信アンテナ毎に使用されると仮定する。式（２）では、出力シンボルdm,c(S)は拡散因子Ｃを持つチャネル区分コードｃで拡散され、ゲインgm,cによって増加され、データチップを得る。拡散は出力シンボルをＣ回複製し、Ｃ個の複製出力シンボルにチャネル区分コードｃのＣ個のチップを乗算することによって達成される。Ｃ個全てのチャネル区分コードに対するデータ及びパイロットチップは加算され、さらにスクランブルシーケンスp(k)でスクランブルされることによって送信アンテナｍに対する出力チップym(k)を求める。同じＣＤＭＡ処理がＭ個の送信アンテナの各々毎に行われる。
【００３２】
各チップ期間ｋにおける受信機１５０での受信サンプルは次のように表すことができる。
【数５】
2015111835.tif 000008
【００３３】
但し、y(k)は出力チップのT×1ベクトルであり、Tは以下に示される。
【００３４】
HはR×Tチャネルレスポンス行列であり、Rは以下に示される。
【００３５】
x(k)は受信サンプルのR×1ベクトルである。
【００３６】
n(k)はR×1ノイズベクトルである。
【００３７】
受信機１５０はチップレートのＫ倍で各受信アンテナからの受信信号をデジタル化できる。Ｋはオーバサンプリング率であり、一般的にK≧1である。各チップ期間ｋにおいて、受信機１５０は各受信機１５４からＥ・Ｋ個のサンプルを得ることができ、Ｎ台の受信機１５４ａ〜１５４ｎからのＮ・Ｅ・Ｋサンプルを重ねることによってx(k)を形成できる。Ｅはチップ数での受信機１５０のフロントエンド等化器の長さである。一般的に、E≧1であり、受信機の複雑さと性能とのトレードオフに基づいて選択できる。x(k)はＥチップ期間にＮ個の受信アンテナからのＲ個の受信サンプルを含む。R=N・E・Kである。
【００３８】
行列Ｈは全ての送受信アンテナ対に対するタイムドメインチャネルインパルスレスポンスを含む。図１に示すように、各送信アンテナと各受信アンテナとの間に伝播チャネル又はＭ個の送信アンテナとＮ個の受信アンテナとの間に合計Ｍ・Ｎ個の伝播チャネルがある。各伝播チャネルは無線環境によって決定される特定インパルスレスポンスを有する。各送信アンテナｍとＮ個の受信アンテナとの間の単入力多出力（ＳＩＭＯ）チャネルのレスポンスはR×Tmサブ行列Ｈｍによって付与し得る。Ｈｍでの行の数はx(k)でのエントリの数によって決定される。Ｈｍでの列の数は送信アンテナｍとＮ個の受信アンテナとの間のインパルスレスポンスのタイムスパンだけでなく等化器長Ｅによって決定される。Ｔｍは次のように与えられる。
【数６】
2015111835.tif 000009
【００３９】
行列Ｈは次のように、ｍ＝1,…,Mに対して、Ｍ個のサブ行列Hmで構成される。
【数７】
2015111835.tif 000010
【００４０】
HはR×Tの次元を有する。但し、T=T1+T2+…+TM
ベクトルy(k)はm=1,…,Mの場合に、Ｍ個の送信アンテナに対するＭ個のサブベクトルym(k)で成る。各サブベクトルym(k)はチップ期間ｋの中心にある１つの送信アンテナｍからのＴｍ個の出力チップを含む。ベクトルy(k)及びサブベクトルym(k)は次のように表すことができる。
【数８】
2015111835.tif 000011
【００４１】
式（３）は次のように表すこともできる。
【数９】
2015111835.tif 000012
【００４２】
式（７）に示されるモデルに対して、各チップ期間ｋにおいて、Ｔｍ出力チップは各送信アンテナｍからそしてHmのレスポンスでＳＩＭＯチャネルを介してＮ個の受信アンテナに送られる。x(k)における受信サンプルはＭ個全ての送信アンテナからの寄与（contributions）を含む。x(k), y(k)及びHは比較的大きくできる。一例として、M=2, N=2, K=2, E=20, T=48及びR=80によって, y(k)は48×1ベクトルとなり、Hは80×48行列となり、そしてx(k)は80×1ベクトルとなる。
【００４３】
ノイズは次式によって固定複合ランダムベクトル（stationary complex random vector）となると仮定し得る。
【数１０】
2015111835.tif 000013
【００４４】
但し、E { }は期待オペレーションであり、0は全てゼロのベクトルであり、RnnはR×Rノイズ共分散行列であり、“H ”は共役転置を示す。式（８）及び（９）はノイズがゼロゼロ平均（zero mean）及びRnnの共分散行列を有することを示す。
【００４５】
受信機１５０は次のように、x(k)における受信サンプルをチャネルコードｃに対するＬフィルタバンクによってフィルタ処理し、それからフィルタ処理済みサンプルを逆拡散及びデスクランブルすることによってチャネル区分コードｃ毎にbc(S)におけるデータシンボルを再生できる。
【数１１】
2015111835.tif 000014
【００４６】
Wcはチャネル区分コードｃに対するR×L総合フィルタであり, 
b＾ｃ(s)は検出シンボルのL×1ベクトルであり、bｃ(s)の推定値であり, 
“*” は複素共役行列である。
【数１２】
2015111835.tif 000015
【００４７】
nc(S)はデスクランブル及びデスプレッド後のチャネル区分コードに対するR×1ノイズベクトルである。nc(S)はチャネル区分コードｃから独立しているn(k)の統計値を保全する。Xc(S)はチャネル区分コードｃに対する拡散シンボルのR×1ベクトルであり、受信サンプルに基づいて得られる。Wcはチャネル区分コードｃに対するＬ個のフィルタのバンク（列）を含む。式（１０）はWcを用いた処理はx(k)における受信サンプルの代わりにXc(S)における拡散シンボルに同等に行えることを示す。
【００４８】
フィルタWcはウエイナフィルタ（Weiner filter）であり、次のように得られる。
【数１３】
2015111835.tif 000016
【００４９】
式（１５）において、Fはチャネル区分コードに依存しない比較的大きいR×M行列である。式（１５）において、ΔｃはWcにおける全てのコード依存行列を含む小さいM×L行列である。式（１４）〜（１８）の導出は２００６年１１月２８日に出願された“Multi-Stage Receiver for Wireless Communication,”と名称付けられた、同一出願人による米国特許出願番号１１／５６４，２６１に詳細に説明されている。
【００５０】
式（１０）〜（１８）は受信機１５０での処理が２段階で行うことができることを示している。第１段階は受信サンプルx(k)をチャネル区分コードに依存しないフロントエンドフィルタＦによってフィルタ処理し、更に、フィルタ処理済サンプルをデスプレッド及びデスクランブルすることによってフィルタ処理シンボルを取得する。単一フロントエンドフィルタは全てのチャネル区分コードに使用できる。第２段階はチャネル区分コード毎にフィルタ処理済シンボルをコンバイナ行列Δｃと合成してそのチャネル区分コードに対する検出シンボルを取得する。フロントエンドフィルタ及びコンバイナ行列は同じレート又は異なるレートで別々に更新できる。
【００５１】
多段受信処理は種々の方法で行うことができる。次の説明では、パイロットシンボルはBc=Iの送信行列によって及びＭ個の送信アンテナの各々毎に同じチャネル区分コードｐを用いて送られると仮定する。
【数１４】
2015111835.tif 000017
【００５２】
但し、bp(S)はシンボル期間ｓにＭ個の送信アンテナから送られるパイロットシンボルのM×1ベクトルである。
【００５３】
１つの受信機設計では、フロントエンドフィルタFが第１段階に対して（例えば、図１のブロック１７０に対して）得られ、使用され、コンバイナ行列Δｃはチャネル区分コード毎に計算され、第２段階に対して（例えば、図１のブロック１７０に対して）使用される。
【００５４】
シンボルレベルトレーニングのために、フィルタは次のように、最小二乗基準を用いて拡散パイロットシンボルに基づいて得ることができる。
【数１５】
2015111835.tif 000018
【００５５】
但し、Xp(S)は拡散パイロットシンボルのR×1ベクトルであり、
Wpはパイロットシンボルに基づいて得られるR×Mフィルタ行列である。
【００５６】
Wpは次のようなシンボルレベルトレーニングによって得ることができる。拡散パイロットシンボルXp(S)はチャネル区分コードｃの代わりにパイロットチャネルコードｐであっても式（１３）に示すように受信サンプルから求めることができる。
【数１６】
2015111835.tif 000019
【００５７】
チップレベルトレーニングについては、フィルタは次のように、最小二乗標準を用いて受信サンプルに基づいて得ることができる。
【数１７】
2015111835.tif 000020
【００５８】
但し、bp(S)・vp(k)・p(k)はパイロットシンボルを拡散及びスクランブルすることによって得られるパイロットチップのM×1ベクトルである。
【００５９】
Wpは次のようにチップレベルトレーニングによって得ることができる。R×R外積x(k)xH(k)は受信サンプルに基づいて計算でき、十分な数のパイロットシンボルにわたって平均化できる。
【数１８】
2015111835.tif 000021
【００６０】
その後、Wpが２つの平均化外積に基づいて計算できる。また、Wpは再帰的最小二乗(RLS)、ブロック最小二乗、又は技術的に知られている幾つかの他の技術に基づいて得られる。
【００６１】
フロントエンドフィルタFは次のように求めることができる。
【数１９】
2015111835.tif 000022
【００６２】
式（２３）で示されるように、チャネル区分コード毎に、コンバイナ行列ΔｃはPp、パイロット及びデータに対するゲイン行列Gp及びGc及びチャネル区分コードｃに対する送信行列Bcに基づいて得ることができる。また、GcGp-1はトラフィック対パイロット比を参照し、受信機によって（例えば、信号伝達を介して）知ることができ、又は推定できる。それは通常トラフィック対パイロット比GcGp-1を推定するには十分であり、Gp及びGcは別々に推定する必要がない。
【００６３】
受信機１５０は次のようにbc(S)にてデータシンボルを再生できる。
【数２０】
2015111835.tif 000023
【００６４】
式（２４）にて、受信機１５０は受信サンプルx(k)をフロントエンドフィルタＦでフィルタ処理でき、それからチャネル区分コードｃごとにフィルタ処理済サンプルを逆拡散、デスクランブルし、それから各チャネルコードの拡散シンボルをフロントエンドフィルタＦによってフィルタ処理し、その後、チャネル区分コードｃ毎にフィルタ処理済コードｃをコンバイナ行列Δcと合成できる。
【００６５】
他の受信機設計では、Wpが第１段階のフロントエンドフィルタとして使用される。コンバイナ行列Ｄがチャネル区分コード毎に計算され、第２段階に使用される。
【００６６】
Wpによって得られるフィルタ処理済シンボルは次のように表すことができる。
【数２１】
2015111835.tif 000024
【００６７】
zc(S)はチャネルコードｃに対するフィルタ処理済シンボルのM×1ベクトルである。  
bc(S)でのデータシンボルは次のように求めることができる。
【数２２】
2015111835.tif 000025
【００６８】
但し、Dcはチャネル区分コードｃに対するM×Lコンバイナ行列である。
【００６９】
コンバイナ行列Dcは次のように、最小平均二乗誤差(ＭＭＳＥ)標準に基づいて得ることができる。
【数２３】
2015111835.tif 000026
【００７０】
式（２７）で示すように、M×L行列Acは（i）パイロットシンボル又はチップから推定され、全てのチャネル区分コードｃに適用できる行列Ap及び（ii）チャネル区分コードｃに対して特異的であるトラフィック対パイロット比Gp-1Gc及び送信行列Bcに基づいてチャネル区分コードｃ毎に計算できる。式（３０）に示すように、コンバイナ行列Dcは（i）全てのチャネル区分コードに適用できるノイズ共分散行列Rm,p及び（ii）チャネル区分コードｃに対して計算される行列Acに基づいてチャネル区分コードｃごとに計算できる。
【００７１】
コンバイナ行列Dcも次のようにチャネル区分コード毎に推定される。
【数２４】
2015111835.tif 000027
【００７２】
但し、Rzzはzc(S)に対するM×M共分散行列である。
【００７３】
受信機１５０は次のようにbc(S)にてデータシンボルを再生できる。
【数２５】
2015111835.tif 000028
【００７４】
式（３４）にて、受信機１５０は受信サンプルx(k)をフロントエンドフィルタWpによってフィルタ処理でき、それからフィルタ処理済サンプルをチャネル区分コード毎に逆拡散及びデスクランブルでき、その後チャネル区分コード毎にフィルタ処理済シンボルをコンバイナ行列Dcと合成できる。式（３５）にて、受信機１５０はチャネル区分コードｃ毎に受信サンプルを逆拡散し、デスクランブルし、それからチャネル区分コード毎に逆拡散シンボルをフロントエンドフィルタWpをフィルタ処理し、チャネル区分コードｃ毎にフィルタ処理済シンボルをコンバイナ行列Dcと合成できる。
【００７５】
上述した両受信機設計において、フロントエンドフィルタF又はWpは受信信号の“多経路”次元（“multipath” dimensions）に対する等化器として考えることができる。コンバイナΔc又はDcはフロントエンドフィルタからのフィルタ処理済シンボルに作用し、受信信号のオンタイム次元に対する適正処理として考えることができる。受信機処理も他の方法によって多数段階で行える。
【００７６】
受信機１５０は信号対干渉及びノイズ比(SINR)又は幾つかの他のパラメータによって定量化できる受信信号品質を推定できる。式（２９）からの検出シンボルは次のように表される。
【数２６】
2015111835.tif 000029
【数２７】
2015111835.tif 000030
【００７７】
チャネル区分コードｃ毎のSINRはそのチャネル区分コードに使用される送信行列Bcに依存する。受信機１５０は異なる可能送信行列に対するSINRを決定し、最高SINRによって送信行列を選択できる。受信機１５０はフィードバック情報を送信機１１０に送ることができる。このフィードバック情報はチャンネル区分コード毎に選択される送信行列、チャネル区分コード毎のSINR又はデータ、平均SINR又は全てのチャネル区分コードのデータレートなどで構成できる。
【００７８】
送信機１１０は表１に示されるMIMOモードのどれかを用いてL個の符号化フレーム又はデータストリームを受信機１５０に送ることができる。受信機１５０は２段階で線形MIMO検出を行う、即ち、上述のように１段階でフロントエンドフィルタ処理及び他の段階で合成することができる。受信機１５０は線形MIMO検出からL個全てのフレームに対して検出シンボルを得ることができ、L個のフレームを再生するためにこれら検出シンボルを処理することができる。
【００７９】
受信機１５０もMIMO検出をSICによって行うことができる。この場合、受信機１５０は線形MIMO検出を行うことができ、それから１フレームを再生するために検出シンボルを処理する。フレームは正しく復号化されれば、受信機１５０はこのフレームにより干渉を推定し、除去する。それから、受信機１５０は次のフレームに対して同じ処理を繰り返すことができる。後に回復される各フレームは若干の干渉を受け、それ故により高いSINRを観察できる。
【００８０】
ＳＩＣについては、ＭＩＭＯ送信で同時に送信されるＬ個のフレームは異なるＳＩＮＲを達成できる。各フレームのＳＩＮＲは（i）線形ＭＩＭＯ検波でのそのフレームのＳＩＮＲ及び（ii）Ｌ個のフレームが再生される特定の順序に依存できる。チャネル品質インディケータ(ＣＱＩ)はそのフレームによって達成されるＳＩＮＲに基づいてフレーム毎に決定できる。Ｌ個のフレームに対するＣＱＩｓは最初に再生されたフレームがＳＩＣの利益を得ることがないが後に再生された各フレームはＳＩＣの利益を受けることができる事実を考慮して計算できる。
【００８１】
受信機１５０はＳＩＣによってＭＩＭＯ検波のための次のタスクを行うことができる。
【００８２】
１．継続的にＬ個のフレームに対する保護可能データレートを推定し、該当するＣＱＩレポートを生成し、送る。
【００８３】
２．受信機１５０はデータ送信を予定され、複数のフレームが同時に送られると、正しく復号された各フレームの除去によってＭＩＭＯ検波を行う。
【００８４】
上述された２つのタスクはデータ送信を予定したとき受信機１５０に適用できる特定のトラフィック対パイロット比GcGp-1を仮定できる。このトラフィック対パイロット比はコンバイナ行列を得るため及びＳＩＮＲｓを推定するために使用できる。簡単化のために、下記説明は各フレームがM×L送信行列Bcの１つの列で送られると仮定する。
【００８５】
１つの設計では、受信機１５０はフロントエンドフィルタのタイムスパンの全て又は大半にわたって干渉の推定及び除去である、完全ＳＩＣを行うことができる。完全ＳＩＣのために、受信機１５０は最初フレーム１を正しく復号でき、それから送信機１１０によって行われる方法で復号フレーム１を符号化、変調、拡散及びスクランブルすることによってフレーム１による干渉を推定し、フレーム１のために送信される出力チップを取得する。その後、受信機１５０は次のように、フレーム１による干渉を推定するためチャネルレスポンス行列で出力チップを畳み込むことができる。
【数２８】
2015111835.tif 000031
【００８６】
その後、受信機１５０は次のように、フレーム１による干渉を除去できる。
【数２９】
2015111835.tif 000032
【００８７】
但し、x1(k)は送信されていないフレーム１を用いた受信サンプルの評価値である、入力サンプルのR×1ベクトルである。
【００８８】
その後、受信機１５０は他のフレーム２を再生するため受信サンプルx1(k)と同じ方法で入力サンプルx1(k)を処理できる。フレーム２に対して、受信機１５０は入力サンプルx1(k)に基づいてフロントエンドフィルタF又はWpを再計算し、フィルタ処理シンボルを得るために新たなフロントエンドフィルタによって入力サンプルをフィルタ処理できる。受信機１５０はチャネル区分コードｃごとにコンバイナ行列Δc又はDcも再計算し、フレーム２に対するチャネル区分コードｃに対する検出シンボルを得るために新たなコンバイナとフィルタ処理済シンボルを合成する。
【００８９】
完全ＳＩＣについては、各フレームはそのフレームのために特に得ることができる、フロントエンドフィルタと一組のコンバイナ行列と関連する。Ｌ個のフレームが回復される特別の順序はフレーム毎にフロントエンドフィルタ及びコンバイナ行列に影響を与える可能性がある。例えば、２つのフレーム１及び２が送られれば、そのとき、フレーム毎のフロントエンドフィルタ及びコンバイナ行列はフレーム１がフレーム２の前に回復される、又はその逆であるかどうかに依存して異なるかもしれない。更に、送信行列Bcの選択も関連する。干渉除去後に計算されたフロントエンドフィルタは変更された信号統計値により異なる送信行列に対して異なるかも知れない。
【００９０】
ＣＱＩ報告に関して、干渉除去の結果に生じるいくらかのゲインを反映するためＬ個のフレームのＳＩＮＲｓを推定することが望ましい。線形ＭＩＭＯ検出を伴う各フレームのＳＩＮＲはパイロットシンボル及びトラフィック対パイロット比に関する仮定に基づいて推定できる。ＳＩＮＲ推定はＳＩＣから恩恵を受けない、最初に回復されたフレームに対して比較的正確である可能性がある。しかしながら、後に再生された各フレームに対するＳＩＮＲ推定は受信機１５０がデータ送信のために予定されているときだけ行うことができる干渉除去が実際に生じるときだけにＳＩＣの利益が確定されるかもしれないので正確でないかもしれない。受信機１５０はＳＩＮＲを継続的に推定し、ＣＯＩを報告できるがデータ送信は散発的に生じるかもしれない。故に、データ送信が生じなかったときでもできるだけ正確にＳＩＮＲを推定することが望ましい。
【００９１】
受信機１５０は種々の方法でＬ個のフィルタのＳＩＮＲｓを推定できる。第１設計では、受信機１５０はフロントエンドフィルタのパラメトリック計算及び各再生フレームの仮定の完全除去を経て各フレームのＳＩＮＲを推定できる。第２の設計では、受信機１５０は受信信号の既知の成分、例えば、パイロットだけを除去することによって各フレームのＳＩＮＲを推定できる。この設計は達成可能なＳＩＮＲｓに下位限界(lower bound)を提供する。第３設計では、受信機１５０は以下に説明するように、もしあれば、先の再生フレームのオンタイム信号成分だけを除去することによって各フレームのＳＩＮＲを推定できる。受信機１５０はデータ送信が受信されると完全除去を行う。第３設計は達成可能なＳＩＮＲｓにより第２設計よりも高い下位限界を提供できる。
【００９２】
他の設計では、受信機１５０は各再生フレームのオンタイム信号成分による干渉の推定及び除去であるオンタイムＳＩＣを実行できる。オンタイムＳＩＣに関して、受信機１５０は最初にフレーム１を正しく復号でき、その後、フレーム１に対する再構成データシンボルを得るために復号フレーム１を符号化及び変調することによってフレーム１による干渉を推定できる。このとき、受信機１５０は再構成データシンボルに基づいてフレーム１による干渉を推定できる。受信機１５０はフィルタ処理済シンボルから推定干渉を除去し、その後、他のフレーム２に対する検出シンボルを得るために結果のシンボルを処理する。
【００９３】
オンタイムＳＩＣに対して、受信機１５０はＬ個のフレーム全てに対するフィルタ処理済シンボルを得るためにただ一度フロントエンドフィルタによって受信サンプルにフィルタをかけることができる。受信機１５０は（受信サンプルの代わりに）フィルタ処理済シンボルに干渉除去を行うことができる。これは受信処理を非常に簡素化することができる。次のフレームに対して、受信機１５０はフィルタ処理済シンボル及び丁度復号化したフレームの再生データシンボルに基づいてチャネル化コードｃ毎にコンバイナ行列Δｃ又はＤｃを再計算することができる。
【００９４】
簡単にするために、下記説明は２つのフレームがＭＩＭＯ送信で同時に送られると仮定する。かなり多数のフレームに拡張できることが検討される。受信機１５０は上述したように最初にフレーム１を再生する。フレーム２に対しては、フレーム２を再生するために利用できるシンボルは次のように表すことができる。
【数３０】
2015111835.tif 000033
【００９５】
フレーム２に対するコンバイナベクトルは次のように、ＭＭＳＥ標準に基づいて得ることができる。
【数３１】
2015111835.tif 000034
【００９６】
但し、dc,2(S)はフレーム２に対する(M+1)×1コンバイナベクトルである。コンバイナベクトルは１つの列を持つコンバイナ行列として考えることができる。
【００９７】
２つのフレームが同時に送られれば、そのとき、Ac=[ac,1 ac,2]となる。このとき、フレーム２に対するコンバイナベクトルは次のように得られる。
【数３２】
2015111835.tif 000035
【００９８】
ac,2は式（２７）に示されるように求めることができる、Acの第２列から求めることができる。ac,1はAcの第１列から求められる。しかしながら、フレーム１に対する再構成データシンボルは利用できるので、改良ac,1は次のように求めることができる。
【数３３】
2015111835.tif 000036
【００９９】
式（４４）はコンバイナベクトルdc,2(S)に基づいてフィルタ処理済シンボルとフレーム１に対する再構成データシンボルを合成し、フレーム２に対する検出シンボルを求める。式（４４）は線形ＭＩＭＯ検出だけでなく干渉推定及び除去を実質的に行う。
【０１００】
フレーム１による干渉は次のように推定できる。
【数３４】
2015111835.tif 000037
【０１０１】
但し、dc,M+1は復号フレーム１による干渉を推定するためのスカラ／重みであり、
ic,1(S)はフレーム１によるオンタイム干渉であり、
dc,M+1はコンバイナベクトルdc,2(S)の最後の要素であり、フレーム１に対する再構成データシンボルだけでなくフィルタ処理シンボルに基づいて得られる。
【０１０２】
フレーム２に対するＭＩＭＯは次のように表すことができる。
【数３５】
2015111835.tif 000038
【０１０３】
オンタイムＳＩＣに関して、オンタイム信号成分のみが干渉除去によって影響され、干渉除去後の受信サンプルのマルチパス特性は変わらない。これは同じフロントエンドフィルタF又はWpがフレーム毎に使用でき、最適フィルタWcへの変更の全てがコンバイナ行列に組み入れることができることを意味している。オンタイムシンボルに作用するコンバイナ行列Δc又はDcだけが干渉除去によって影響される。これは送信行列Bc及びＬ個のフレームが再生される順序に無関係に真である。コンバイナ行列Δc又はDcは各フレームのチャネル区分コード毎に再計算でき、そのフレームのそのチャネル区分コードに対するフィルタ処理済シンボルを合成するために使用できる。
【０１０４】
ＣＱＩ報告に関して、各先行再生フレームの実際の復号及び除去を含まないパラメトリック技術を用いて各最近再生されたフレームによって達成されるＳＩＮＲを推定できることが望ましい。これは受信機がデータ送信を予定しない限りフレームが受信機１５０に送られない理由である。ＳＩＮＲ推定に関して、各フレームのＳＩＮＲは再生フレーム毎にBcの列をゼロに設定することによって推定できる。例えば、２つのフレームが送られれば、そのとき、第１再生フレーム１のＳＩＮＲは、例えば、式（３６）及び（３７）に示されるように、Bc=[b1 b2]を用いて計算できる。第２再生フレーム２のＳＩＮＲはフレーム１の仮定的除去を反映する送信行列である、Bc,2=[0 b2]を用いて計算できる。
【０１０５】
上述したＳＩＮＲ推定技術は受信機１５０が異なる送信行列Bc及び／又はＬ個のフレームを再生する異なる順序に対する干渉除去ゲインを容易に推定することを可能にする。例えば、受信機１５０は（Bc=[b1 b2]を用いて）最初に再生されるフレーム１のＳＩＮＲを推定し、フレーム１から干渉の除去を反映する、（Bc,2=[0 b2]を用いて）二番目に再生されるフレーム２のＳＩＮＲを推定できる。また、受信機１５０は（Bc=[b1 b2]を用いて）最初に再生されるフレーム２のＳＩＮＲ及びフレーム２からの干渉の除去に反映する、（Bc,1=[b1 0]を用いて）二番目に再生されるフレーム１のＳＩＮＲを推定できる。また、受信機１５０はデータ送信に使用できる異なる行列を評価できる。受信機１５０は、例えば、Ｌ個全てのフレームに対する全体のスループット又はデータレートに関して、最良性能となる特定送信行列及び特定再生順序を決定できる。受信機１５０は受信機へのデータ送信を支援するためこの情報を送信機１１０に送ることができる。
【０１０６】
フロントエンドフィルタはオンタイムＳＩＣに関して一定であるので、ロバストＳＩＮＲ推定は受信機１５０がデータ送信を予定していないときでも可能となる。各フレームのＳＩＮＲはそのフレームに対する送信行列に基づいてコンバイナ行列Dcを単に再計算することによって推定できる。計算負荷は低くできるので、異なる送信行列及び再生順序を評価し、最良性能となる送信行列及び／又は異なる再生順序を決定することを実用的となる。
【０１０７】
オンタイムＳＩＣに基づく各最新再生フレームのＳＩＮＲの推定はデータ送信に使用されるチャネル区分コードに割り当てられる送信電力に最後の再生フレームの性能メトリックを線形的にのみ依存させることができる。これは（i）同じ合計電力が使用されると仮定するとして、マルチパス干渉の統計的特性がチャネル区分コード及び電力割当の同じ独立性を残し、（ii）オンタイム干渉寄与の全てが消滅する事実によるものである。パート（ii）は(a)同じチャネル区分コードの各再生フレームによる干渉が除去され、（ｂ）他のチャネル区分コードからの干渉は時間的に整合されるときのチャネル区分コードの直交性により抑制されると言う理由で真である。割り当てられた送信電力に関する性能メトリックの線形独立性はＳＩＮＲ推定のために仮定された電力がデータ送信に使用される電力と異なれば送信機１１０がフレームに使用される実際の送信電力によって受信機１５０によって報告されたＳＩＮＲｓを増減することを可能にする。
【０１０８】
オンタイムＳＩＣは無干渉除去以上に改良した性能を提供できる。更に、オンタイムＳＩＣは完全ＳＩＣよりも計算的に厳しくない。また、オンタイムＳＩＣは性能を改良できる、一致ＳＩＮＲ推定値を可能にする。
【０１０９】
図４は図１における受信機１５０の１つの設計である、受信機１５０ａのブロック図を示す。この設計では、フロントエンドフィルタリングがＣＤＭＡ復調の前に行われる。図１におけるブロック１６０の１つの設計である、等化器／ＣＤＭＡ復調器１６０はフロントエンドフィルタ／等化器４１０及びＣＤＭＡ復調器４２０を含む。ＣＤＭＡ復調器４２０はトラフィックデータに使用される最大Ｃ個のチャネル区分コードに対するデスクランブラ／デスプレッダ４２２ａ〜４２２Ｃを含む。図１におけるブロック１７０の１つの設計である、ＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０ａはトラフィックデータに使用される最大Ｃ個のチャネル区分コードに対するＣ個のコンバイナ４３２ａ〜４３２Ｃを含む。
【０１１０】
図１におけるブロック１５６の一設計である、チャネルプロセッサ１５６ａ内で、タイミング推定器４４２は受信信号のタイミングを決定する。ユニット４４２は異なるアンテナに対するチャネルインパルスレスポンス及び／又は電力遅延プロファイルを推定でき、チャネルインパルスレスポンス及び／又は電力遅延プロファイルの重心を決定する。その後、ユニット４４２は重心に基づいて受信信号のタイミングを決定する。
【０１１１】
係数計算ユニット４４４は、例えば、式（２０）に示すように受信サンプルに基づいてフィルタWpに対する係数を導出する。また、ユニット４４４はＲＬＳ，ブロック最小二乗法又は幾つかの他の技術に基づいてWpを導出できる。ユニット４４２からのタイミング情報は、例えば、局所的に生成されたパイロットチップを受信サンプルと整合するためトレーニングに使用できる。ユニット４４４はWpをフロントエンドフィルタ４１０に提供する。
【０１１２】
フィルタ４１０はWpによってフロントエンドフィルタ処理／等化を受信サンプルx(k)に行い、フィルタ処理済サンプルを提供する。ＣＤＭＡ復調器４２０内で、各ユニット４２２は異なるチャネル区分コードに対するフィルタ処理サンプルをデスプレッド及びデスクランブルし、そのフィルタ区分コードに対するフィルタ処理済シンボルzc(S)を提供する。
【０１１３】
ユニット４４６はパイロットチャネル区分コードｐに対するフィルタ処理済シンボルzc(S)をデスプレッド及びデスクランブルする。ユニット４２２及び４４６はユニット４４２によって与えられるタイミングに基づいてデスプレッド及びデスクランブルを行う。
【数３６】
2015111835.tif 000039
【０１１４】
ＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０ａ内では、各コンバイナ４３２はコンバイナ行列Dcに基づいて異なるチャネル区分コードｃに対するフィルタ処理済シンボルを合成し、そのチャネル区分コードに対する検出シンボルを提供する。
【０１１５】
一般的に、フロントエンドフィルタ処理はＭ個の受信信号における非オンタイム信号成分を処理するために第1段階において行うことができる。フロントエンドフィルタは、一般的に、信号が送信前に送信機でどのように処理されるかに依存しない。ＣＤＭ送信については、フロントエンドフィルタは全てのチャネル区分コードに対して適用できる。第２段階はＬ個の送信信号を再生するためにオンタイム信号成分を合成できる。
【数３７】
2015111835.tif 000040
【０１１６】
図５Ａは完全ＳＩＣを行い、図１の受信機１５０の他の設計である、受信機のブロック図を示す。この設計では、フロントエンドフィルタ処理がＣＤＭＡ復調前に行われる。図１におけるブロック１６０の他の設計である、等化器／ＣＤＭＡ復調器１６０ｂは加算器４０８，フロントエンドフィルタ／等化器４１０，ＣＤＭＡ復調器４２０，ＣＤＭＡ変調器４２４及び干渉推定器４２６を含む。第1フレームについては、加算器４０８は受信サンプルをフロントエンドフィルタ４１０に回送するだけである。各後続フレームについては、干渉推定器４２６は再生されたばかりのフレームによる干渉を与え、加算器４０８は、例えば、式（３９）に示されるように、受信サンプルから干渉を除去し、フロントエンドフィルタ４１０に入力サンプルを与える。フィルタ４１０はWpによってフロントエンドフィルタ処理／等化を受信サンプル又は入力サンプルに行い、フィルタ処理済サンプルを生成する。ＣＤＭＡ復調器４２０は全てのチャネル区分コードに対するフィルタ処理済サンプルをデスプレッド及びデスクランブルし、これらチャネル区分コードに対してフィルタ処理済シンボルを提供する。
【０１１７】
図１におけるブロック１５６の他の設計である、チャネルプロセッサ１５６ｂ内では、ユニット４４２〜４５０が図４について上述のように動作する。各フレームについては、ユニット４５０はチャネル区分コード毎にＣＤＭＡ復調器４２０からのフィルタ処理済シンボルの外積zc(S) zcH(S)を計算し、チャネル区分コード及びシンボル期間にわたり外積を平均化し、例えば、式（３２）に示すように相関行列Rzzを提供できる。第1フレームについては、ユニット４５２は図４について上述したようにチャネル区分コード毎にコンバイナ行列Dcに対する係数を取得できる。各後続フレームについては、ユニット４５２はそのフレームに対するフィルタ処理済サンプルに基づいてコンバイナ行列Dcに対する係数を取得できる。
【０１１８】
図４に示されるように実施できるＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０内では、各チャネル区分コードｃに対するコンバイナはコンバイナ行列Dcに基づいてそのチャネル区分コードに対するフィルタ処理済シンボルを合成でき、チャネル区分コードに対する検出シンボルを提供できる。ＲＸデータプロセッサ１７２は再生されているフレームに対する検出シンボルを復調及び復号し、復号データを提供できる。フレームは正しく復号されれば、そのときＴＸデータプロセッサ１７４は復号フレームを符号化及び変調し、フレームに対する再構成データシンボルを提供できる。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７６は出力シンボルを得るために再構成データシンボルを処理できる。その後、ＣＤＭＡ変調器４２４は復号フレームに対する出力チップを得るため出力シンボルをスプレッド及びスクランブルできる。干渉推定器４２６は、例えば、式（３８）に示されるように、復号フレームによる干渉を推定し、推定干渉を提供できる。
【０１１９】
完全ＳＩＣについては、チャネルプロセッサ１５６ｂはフレーム毎にフロントエンドフレームを得ることができ、干渉推定器４２４はフロントエンドフィルタの全時間帯の干渉を推定できる。チャネルプロセッサ１５６ｂはフレーム毎に各チャネル区分コードに対するコンバイナ行列を取得できる。
【０１２０】
図５ＢはオンタイムＳＩＣを行い、図１における受信機１５のさらにもう一つの設計である受信機１５０ｃのブロック図を示す。この設計では、フロントエンドフィルタ処理がＣＤＭＡ復調前に行われる。等化器／ＣＤＭＡ復調器１６０ａは受信サンプルを処理し、図４について上述したように、チャネル区分コード毎にフィルタ処理済シンボルを提供できる。ＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０はコンバイナ行列Dc又はdc,2に基づいてチャネル区分コード毎にフィルタ処理済シンボルを合成し、チャネル区分コード毎に検出シンボルを提供できる。ＲＸデータプロセッサ１７２は再生されているフレームに対する検出シンボルを復調し、復号し、復号データを提供できる。フレームが正しく復号されていれば、そのとき、ＴＸデータプロセッサ１７４は復号フレームを符号化し、復調し、フレームに対する再構成データシンボルを提供できる。乗算器４６０は例えば、式（４５）に示すように、復号フレームによる干渉の推定値を求めるため再構成データシンボルをスカラ／重みによって拡大できる。加算器４６２は例えば、式（４７）に示すように、干渉除去のためＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０の出力から乗算器４６０の出力を除去し、それから、再生すべき次のフレームに対する検出シンボルを提供できる。干渉推定及び除去はＲＸ ＭＩＭＯプロセッサ１７０内で又は前に行うこともできる。
【０１２１】
オンタイムＳＩＣについては、チャネルプロセッサ１５６ｂは全てのＬフレームに対する単一のフロントエンドフィルタを引き出すことができ、乗算器４６０は各復号フレームのオンタイム成分に対してだけ干渉を推定できる。チャネルプロセッサ１５６ｂはフレーム毎に各チャネル区分コードに対するコンバイナ行列を得ることができる。
【０１２２】
図５Ｃは２つのフレームのＭＩＭＯ送信のためにオンタイムＳＩＣを行う、受信機１５０ｄのブロック図を示し、図1における受信機１５０のもう一つの設計である。フロントエンドフィルタ処理およびＣＤＭＡ復調はチャネル区分コード（ブロック５１０）毎にフッルタ処理シンボルを得るために受信サンプルに行うことができる。ブロック５１０は図５Ｂにおけるブロック４１０，４２０および４４６を含むことができる。フロントエンドフィルタを得るために使用されるブロック（例えば、図５Ｂのブロック４４２および４４４）は明確にするために図５Ｃには示されていない。
【数３８】
2015111835.tif 000041
【０１２３】
第1フレームに対するコンバイナ行列Dcは、例えば、式（４８）（ブロック５２４）に示すように、チャネルレスポンス、共分散行列及び他のパラメータに基づいて計算できる。フィルタ処理済シンボルは、例えば、式（２９）（ブロック５２０）に示しように、第1フレームに対する検出シンボルを得るためコンバイナ行列Dcに基づいて合成できる。第1フレームに対する検出シンボルは第1フレームに対する復号データを得るために復調及び復号できる（ブロック５２２）。
【０１２４】
ＣＲＣチェックに基づいて決定できる第1フレームが正しく復号されていれば、そのとき、復号化第1フレームは第1フレームに対する再構成データシンボルを得るため符号化及び復調できる（ブロック５２６）。第２フレームに対するコンバイナ行列dc,2は、例えば式（４２）に示されるように共分散行列、第1フレームに対する再構成データシンボル及び他のパラメータに基づいて計算できる（ブロック５３４）。ブロック５３４は式（４３）に示されるように、第1フレームに対する再構成データシンボルに基づいてac,1の改良された推定を得ることができる。フィルタ処理済シンボル及び第1フレームに対する再構成データシンボルは、例えば、式（４４）で示されるように、第２フレームに対する検出シンボルを得るためにコンバイナ行列dc,2に基づいて合成できる（ブロック５３０）。第２フレームに対する検出シンボルは第２フレームに対する復号データを得るために復調され、復号され得る。図５Ｃに示される処理は幾つのフレームに対しても拡張できる。
【０１２５】
図６はＳＩＣをしないＭＩＭＯ送信を再生するための処理６００の設計を示す。多数の受信信号の非オンタイム信号成分を処理（例えば、補償、抑圧又は軽減）するためのフロントエンドフィルタが得られる（ブロック６１２）。フロントエンドフィルタは非オンタイム信号成分を分離しない。その代わりに、フロントエンドフィルタは所望／有利な方法で非オンタイム信号成分を処理し、また、オンタイム信号成分を（付随的に）処理できる。複数の送信信号のオンタイム信号成分を合成するための少なくとも１つのコンバイナ行列も得られる（ブロック６１４）。フロントエンドフィルタは式（２１）で示されるように求められるFであってもよく、コンバイナ行列は式（２３）に示すように得られるΔcであってもよい。フロントエンドフィルタは式（１９）又は（２０）に示されるように求められるWpであってもよく、コンバイナ行列は、例えば、式（３０）、（３３）又は（４８）に示されるように求められるDcであってもよい。フロントエンドフィルタ及びコンバイナ行列は他の方法で求められてもよい。フロントエンドフィルタはパイロット用の受信データに基づき及び、例えば、最小二乗基準に従って得ることができる。コンバイナ行列はデータを送るために使用される送信行列、データに使用されるゲイン、チャネルレスポンス推定、フロントエンドフィルタ、信号及び／雑音統計、などに基づいて得ることができる。また、コンバイナ行列はＭＭＳＥ又は幾つかの他の基準に従って得ることができる。
【０１２６】
受信データは複数の受信信号の非オンタイム信号成分を処理するためにフィルタ処理できる（ブロック６１６）。フィルタ処理済データは複数の送信信号のオンタイム信号成分を合成するために処理される（ブロック６１８）。１シンボル期間より長い期間の受信信号は非オンタイム信号成分を処理するためにフィルタ処理できる。１シンボル期間のフィルタ処理済データはオンタイム信号成分を合成するために処理できる。受信データ及びフィルタ処理済データはサンプル、シンボルなどで生成できる。
【０１２７】
複数のチャネル区分コードによって送られるCDM送信については、単一フロントエンドフィルタが得られ、非オンタイム信号成分を処理するために使用でき、複数のコンバイナ行列が得られ、複数のチャネル区分コードに対するオンタイム信号成分を合成するために使用し得る。１つの方式では、受信データはまず中間データを得るためにフロントエンドフィルタによってフィルタ処理される。それから、中間データはチャネル区分コードに対するフィルタ処理データを得るためにチャネル区分コード毎にデスプレッドされる。各チャネル区分コードに対するフィルタ処理済データはそのチャネル区分コードに対するコンバイナ行列で更に処理され、チャネル区分コードに対する出力データを取得する。他の方式では、受信データはまずチャネル区分コード毎にデスプレッドされ、チャネル区分コードに対するデスプレッドデータを得る。その後、各チャネル区分コードに対するデスプレッドデータは同じフロントエンドフィルタを用いてフィルタ処理され、チャネル区分コードに対するフィルタ処理済データを得る。各チャネル区分コードに対するフィルタ処理済データはチャネル区分コードに対する出力データを得るためにチャネル区分コードに対するコンバイナ行列を用いて更に処理される。
【０１２８】
ＣＤＭについては、フロントエンドフィルタは受信信号及び既知のパイロットに基づいて、例えば、チップレベルトレーニングのための受信データ及び既知パイロットチップに対するサンプル（ａ）又はシンボルレベルトレーニングのための受信データ及び既知パイロットシンボルから得られるデスプレッドパイロットシンボル（ｂ）に基づいて得られる。コンバイナ行列は複数のチャネル区分コード、複数のチャネル区分コードに対するゲイン、チャネルレスポンス推定値、フロントエンドフィルタ、信号及び／又は雑音統計など若しくはその組み合わせに使用される送信行列に基づいて得ることができる。
【数３９】
2015111835.tif 000042
【０１２９】
図７はオンタイムＳＩＣでＭＩＭＯ送信を回復するためのプロセッサ７００の設計を示す。ＭＩＭＯ送信のための受信データが取得し得る（ブロック７１２）。受信データはフィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて処理し得る（ブロック７１４）。フィルタ処理済データは第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて更に処理できる（ブロック７１６）。第１フレームに対する検波データは第１フレームに対する復号データを得るために処理（例えば、復調及び復号）し得る（ブロック７１８）。フィルタ処理済データも第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び第１フレームに対する復号データに基づいて処理できる（ブロック７２０）。ブロック７２０については、第１フレームが正しく復号されているときだけ第１フレームによる干渉がフィルタ処理済データから推定及び（例えば、サンプルレベルの代わりのシンボルレベルで）除去できる。第２フレームに対する検波データは第２フレームに対する復号データを得るために処理し得る（ブロック７２２）。
【０１３０】
フロントエンドフィルタはフィルタ処理済データを得るために受信データ内の非オンタイム信号成分を処理できる。各コンバイナ行列はチャネル区分コードに対する検波データを得るために個々のチャネル区分コードに対するフィルタ処理済データ内のオンタイム信号成分を合成できる。フロントエンドフィルタは受信データ及び既知のパイロットデータに基づいて取得し得る。第１及び第２フレームは少なくとも１つのチャネル区分コードを用いて送信し得る。第１コンバイナ行列はフィルタ処理済データ、チャネル区分コードに対する送信行列、チャネル区分コードに対するゲイン、フロントエンドフィルタ、チャネルレスポンス推定など、又はその任意の組合せに基づいてチャネル区分コード毎に取得し得る。第２コンバイナ行列はフィルタ処理済データ、第１フレームに対する復号データ、チャネル区分コードに対する送信行列など、又はその任意の組合せに基づいてチャネル区分コード毎に取得し得る。
【０１３１】
オンタイムＳＩＣについては、第１フレームのオンタイム信号成分による干渉はフィルタ処理済データから推定し、除去し得る。完全ＳＩＣについては、フロントエンドフィルタのタイムスパンの全て又は殆どに対する第１フレームによる干渉が入力データを得るために受信データから推定し、除去し得る。フロントエンドフィルタは第２フレームに対して更新し、入力データを処理するために使用し得る。
【０１３２】
第１フレームの受信信号品質（例えば、ＳＩＮＲ）は第１及び第２フレームに対する送信行列（i）及び任意のフレームからの干渉の除去がないとの仮定（ii）に基づいて推定し得る。第２フレームの受信信号品質はゼロに設定された第１フレームに対応する列を有する変更送信行列（i）及び第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去ありの仮定（ii）に基づいて推定し得る。第１及び第２フレームの受信信号品質は更にフロントエンドフィルタ、少なくとも１つの第１コンバイナ行列、少なくとも１つの第２コンバイナ行列、第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コードに対する少なくとも１つのゲイン、チャネルレスポンス推定、又はその任意の組合せに基づいて推定し得る。
【０１３３】
ＭＩＭＯ送信以前に、複数のフレームの受信信号品質は、各早い再生フレームのオンタイム信号成分が除去されるであろうとの仮定に基づいて、少なくとも１つの送信行列及び複数のフレームに対する少なくとも１つの再生順序に対して推定し得る。送信行列及び／又は最高の性能を持つ再生順序が選択し得る。選択送信行列及び／又は選択再生順序を構成するフィードバック情報は送信機に送信し得る。送信機はＭＩＭＯ送信を受信機に送るためにフィードバック情報を用いることができる。
【０１３４】
ここに説明されている多段受信機は他の通信システムにも使用できる。例えば、時分割多重（ＴＤＭ）システムにおいて、フロントエンドフィルタは第１時間間隔において受信されたパイロットに基づいて取得でき、第２時間間隔のコンバイナ行列は第２時間間隔に使用された送信行列に基づいて取得できる。第２時間間隔に受信されたデータはフロントエンドフィルタによってフィルタ処理でき、フィルタ処理済データはコンバイナ行列によって更に処理し得る。
【０１３５】
一般的に、フィルタは特定のチャネル区分コード及び／又は時間間隔で特定の送信行列及びゲインを用いて送ることができるパイロットに基づき得ることができる。パイロットから得られるフィルタは他のチャネルコード及び／又は時間間隔でできれば異なる送信行列及びゲインを用いて送信できるデータのためのフィルタを取得するために使用できる。
【０１３６】
ＣＤＭＡについては、オンタイム及び非オンタイム信号成分がこれらが送信される時間によって区別できる。受信機は送信機によって送信される所望のシンボルを再生するためにサンプルのウインドウを処理できる。等化器のタイミングは所望のシンボルがウインドウに関して送信される時刻を決定する。受信機によって得られるサンプルはオンタイム及び非オンタイム信号成分を含む異なる付加的信号成分を含む。オンタイム信号成分は所望のシンボル及び所望のシンボルと同じ時間に送信される他のシンボルに対する信号成分である。全ての他の信号成分は所望のシンボルの前後に送信されるシンボルにさかのぼる信号成分を含む、非オンタイム信号成分である。
【０１３７】
シンボルは１以上のパラメータに依存できる、送信関数によって送信し得る。例えば、送信関数はシンボル期間ｓ、チャネル区分コードｃ、周波数スロット又はサブキャリアインデックスｎなどに依存でき、f(s,c,n,…)として示すことができる。簡単のために、送信関数は３つのパラメータｓ、ｃ及びｎ、又は組(s,c,n)に依存できる。異なるシンボルの送信関数はs1=s2, c1=c2及びn1=n2の場合に限り、(s1,c1,n1)= (s2,c2,n2)と表すことができる<f(s1,c1,n1),f(s2,c2,n2)>≠0となるように直交であってもよい。
【０１３８】
受信信号は組(s1,c1,n1)によって定義される所望の送信関数f(s1,c1,n1)からの所望の信号成分（ａ）及び(s,c,n)≠(s1,c1,n1)によって、他の送信関数f(s,c,n)からの他の信号成分（ｂ）を含むことができる。第１段におけるフロントエンドフィルタリングは他の信号成分を処理することになる。第２段のコンバイナは所望の信号成分を処理することになる。
【０１３９】
ＣＤＭについては、シンボル期間ｓの送信関数はスクランブルシーケンスp(k)で乗算された長さＣのチャネル区分コードによって決定される。シンボル期間ｓの送信関数及びチャネル区分コードはf(s,c)として示すことができる。送信関数f(s1,c1)で送信されるシンボルの観点から、受信信号は次のものを含む。
【０１４０】
１．s≠s1に対するf(s,c)に対応する非オンタイム信号成分、
２．f(s1,c)に対応し、下記成分からなるオンタイム信号成分、
ａ．f(s1,c1)に対応する、所望のチャネル区分コードからのオンタイム信号成分、及び
ｂ．c1≠c2に対するf(s1,c2)に対応する、他のチャネル区分コードからのオンタイム信号成分。
【０１４１】
フロントエンドフィルタはf(s,c)に対応する非オンタイム信号成分を処理する。フロントエンドフィルタによるデスクランブル及びデスプレッドはf(s1,c2)に対応する、他のチャネル区分コードからのオンタイム信号成分も除去する。コンバイナはf(s1,c2)に対応する、所望のチャネル区分コードからのオンタイム信号成分を処理する。
【０１４２】
ＣＤＭを使用しない単一キャリアシステムでは、送信関数は時間の単なるデジタルデルタであってもよく、f(s)=δ(t-s)として与えることができる。時間ｔが進むので、デルタの位置は時間の経過と共に変化する。
【０１４３】
ＯＦＤＭ利用システムでは、送信関数は異なるサブキャリア用であってもよく、f(s,n)として与えることができる。ｎはサブキャリアインデックスである。ＯＦＤＭのサブキャリアはＣＤＭのチャネル区分コードに対応する。送信機は（ａ）Ｎ個のタイムドメインサンプルを得るため逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によってＮ個のデータ／パイロットシンボルをタイムドメインに変換し、（ｂ）ＯＦＤＭシンボルを得るためサイクリックプレフィックスをタイムドメインサンプルに付加することによってＯＦＤＭシンボル期間にＮ個のサブキャリアのＮ個のデータ／パイロットシンボルを所定の送信アンテナから送ることができる。受信機は（ａ）受信サンプルのサイクリックプレフィックスを取り除き、（ｂ）Ｎ個のサブキャリアに対するＮ個の受信シンボルを得るため高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によってＮ個の受信サンプルを周波数ドメインに変換することによって所定の受信アンテナに対する受信データ／パイロットシンボルを取得できる。受信シンボルは式（４０）のzc(S)に対応できる。但し、サブスクリプトｃはサブキャリアインデックスｎと置換えられる。ＯＦＤＭについては、オンタイム信号成分は異なる送信アンテナから特定のサブキャリアで送られる信号成分であってもよい。非オンタイム信号成分は他のサブキャリアで送られる信号成分であってもよい。フロントエンドフィルタは受信機でのＦＦＴ及びサイクリックプリフィックス除去によって実施できる。コンバイナ行列Dcはサブキャリア毎に計算でき、そのサブキャリアに対する全ての受信アンテナからの受信シンボルを合成するために使用できる。
【０１４４】
当業者は情報及び信号が多種の異なるテクノロジ及びテクニックのいずれかを用いて表すことができることを理解しているであろう。例えば、データ、インストラクション、コマンド、インフォメーション、信号、ビット、シンボル及び上記説明を通して参照できるチップは電圧、電流、電磁波、磁界又は磁気粒子若しくはその任意の組合せによって表すことができる。
【０１４５】
当業者は更に種々具体的論理ブロック、モジュール、回路、及びここの開示と関連して説明されたアルゴリズムステップは電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は両方の組合せとして実施できることを十分理解している。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、種々具体的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップはそれらの機能性に関しておおむね上記で説明されている。そのような機能性がハードウェアかソフトウェアとして実施されるか否かは特定のアプリケーション及び全体システムに課せられた設計制約に依存する。熟練者は特定のアプリケーション毎に種々の方法で上述の機能性を実施できるが、そのような実施の決定は本明細書の範囲から逸脱させるように解釈されるべきでない。
【０１４６】
ここでの開示と関連して説明された種々具体的ロジックブロック、モジュール、及び回路は汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント若しくは個々で述べられた機能を実施するために設計されたその任意の組合せによって実施又は実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、別の方法では、プロセッサは任意の一般的プロセッサ、コントローラ、マクロコントローラ、又は状態機械であってもよい。プロセッサは計算装置の組合せ、例えば、ＤＳＰと１つのマクロプロセッサ、複数のマクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１以上のマイクロプロセッサ又は任意の他のそのような構成との組合せとしても実施できる。
【０１４７】
ここの開示と関連して説明される方法のステップ又はアルゴリズムはハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又は２つの組合せで直接に実施できる。ソフトウェアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は従来知られている記憶媒体の任意の他の形態で存在できる。一例の記憶媒体はプロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。別の方法では、記憶媒体はプロセッサに不可欠である。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣに存在できる。ＡＳＩＣはユーザ端案津に存在できる。別の方法では、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ端末のディスクリートコンポーネントとして存在できる。
【０１４８】
開示の先の説明は当業者が開示を製造し又は使用することができるように提供されている。本開示に対する種々の変形は当業者には容易に明らかであり、ここで定義された一般的原理は開示の精神又は範囲から逸脱しないで他の変形例に適用できる。故に、開示はここに記載された例に限定されることを意図していないがここで説明された原理及び新規の特徴と一致する最大範囲を授かることになる。
【図１】
2015111835.tif 000043
【図２】
2015111835.tif 000044
【図３】
2015111835.tif 000045
【図４】
2015111835.tif 000046
【図５Ａ】
2015111835.tif 000047
【図５Ｂ】
2015111835.tif 000048
【図５Ｃ】
2015111835.tif 000049
【図６】
2015111835.tif 000050
【図７】
2015111835.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月6日(2015.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得し、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて受信データを処理し、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいてフィルタ処理済データを処理し、前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいてフィルタ処理済データを処理する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されるメモリと、
を具備する通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
開示の先の説明は当業者が開示を製造し又は使用することができるように提供されている。本開示に対する種々の変形は当業者には容易に明らかであり、ここで定義された一般的原理は開示の精神又は範囲から逸脱しないで他の変形例に適用できる。故に、開示はここに記載された例に限定されることを意図していないがここで説明された原理及び新規の特徴と一致する最大範囲を授かることになる。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得し、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて受信データを処理し、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいてフィルタ処理済データを処理し、前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいてフィルタ処理済データを処理する少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサに結合されるメモリと、を具備する通信装置。
［２］  前記フロントエンドフィルタはフィルタ処理済データを得るために前記受信データの非オンタイム信号成分を処理し、各コンバイナ行列は個々のチャネル区分コードに対する前記フィルタ処理済データのオンタイム信号成分を合成し、前記チャネル区分コードに対する検波データを取得する、［１］の装置。
［３］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１フレームに対する前記復号データを得るために前記第１フレームに対する前記検波データを処理し、前記第１フレームが正しく復号されたか否かを決定し、正しく復号されていれば前記第１フレームによる干渉を推定し、除去する、［１］の装置。
［４］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記受信データ及びパイロットデータに基づいて前記フロントエンドフィルタを取得する、［１］の装置。
［５］  前記第１及び第２フレームは少なくとも１つのチャネル区分コードで送信され、前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタデータに基づいてチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得する、［１］の装置。
［６］  前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記チャネル区分コードに使用される送信行列、前記チャネル区分コードに対するゲイン、前記フロントエンドフィルタ及びチャネルレスポンス推定の少なくとも１つに基づいてチャネル区分コード毎に前記第１コンバイナ行列を取得する、［５］の装置。
［７］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタ処理済データに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得する、［５］の装置。
［８］  前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記第１フレームに対する前記復号データに基づいてチャネル区分コード毎に前記第２コンバイナ行列を取得する、［７］の装置。
［９］  前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記チャネル区分コードに使用される送信行列、前記チャネル区分コードに対するゲイン、前記フロントエンドフィルタ、及びチャネルレスポンス推定値の少なくとも１つに基づいてチャネル区分コード毎に前記第２コンバイナ行列を取得する、［７］の装置。
［１０］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定し、前記干渉を前記フィルタ処理済データから除去する、［１］の装置。
［１１］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号データに基づいて前記第１フレームによる前記干渉を推定するための少なくとも１つの重みを決定する、［１］の装置。
［１２］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記フロントエンドフィルタのタイムスパンに対する前記第１フレームによる干渉を推定し、入力データを得るために前記受信データから前記干渉を除去し、前記第２フレームに対する前記フロントエンドフィルタを更新し、前記第２フレームに対する前記フィルタ処理済データを得るため前記更新フロントエンドフィルタに基づいて前記入力データを処理する、［１］の装置。
［１３］  前記少なくとも１つのプロセッサは任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記第１フレームの受信信号品質を推定し、前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する、［１］の装置。
［１４］  前記少なくとも１つのプロセッサは前記第１及び第２フレームに対する送信行列に基づいて前記第１フレームの受信信号品質を推定し、ゼロに設定された前記第１フレームに対応する列を持つ変形送信行列に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する、［１］の装置。
［１５］  前記少なくとも１つのプロセッサは更に前記フロントエンドフィルタ、前記少なくとも１つのコンバイナ行列、前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列、前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コードに対する少なくとも１つのゲイン、及びチャネルレスポンス推定の少なくとも１つに基づいて前記第１及び第２フレームの受信信号品質を推定する、［１４］の装置。
［１６］  前記少なくとも１つのプロセッサは少なくとも１つの送信行列に対する複数のフレームの受信信号品質及び前記複数のフレームに対する少なくとも１つの再生順序を推定し、送信行列及び最高性能を持つ再生順序を選択し、前記選択送信行列及び前記選択再生順序を含むフィードバック情報を送る、［１］の装置。
［１７］  多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得すること、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データを処理すること、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理すること、及び前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データを処理すること、を含む、通信方法。
［１８］  前記フィルタ処理済データに基づいて前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得すること、前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号コードに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得すること、を更に含む、［１７］の方法。
［１９］  前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理することは、前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定すること、及び  前記フィルタ処理済データから前記干渉を除去すること、を含む、［１７］の装置。
［２０］  任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記フレームの受信信号を推定すること、及び  前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定すること、を更に含む、［１７］の方法。
［２１］  多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データを取得する手段と、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データを処理する手段と、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段と、前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段と、を含む、通信装置。
［２２］  前記フィルタ処理済データに基づいて前記第１及び第２フレームに使用される少なくとも１つのチャネル区分コード毎に第１コンバイナ行列を取得する手段と、前記フィルタ処理済データ及び前記第１フレームに対する前記復号コードに基づいてチャネル区分コード毎に第２コンバイナ行列を取得する手段と、を更に含む、［２１］の装置。
［２３］  前記少なくとも１つの第２コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データを処理する手段は、前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉を推定する手段と、前記フィルタ処理済データから前記干渉を除去する手段と、を含む、［２１］の装置。
［２４］  任意のフレームからの干渉の非除去に基づいて前記フレームの受信信号を推定する手段と、前記第１フレームのオンタイム信号成分による干渉の除去に基づいて前記第２フレームの前記受信信号品質を推定する手段と、を更に含む、［２１］の装置。
［２５］  多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための受信データをコンピュータに取得させるコードと、フィルタ処理済データを得るためにフロントエンドフィルタに基づいて前記受信データをコンピュータに処理させるコードと、第１フレームに対する検波データを得るために少なくとも１つの第１コンバイナ行列に基づいて前記フィルタ処理済データをコンピュータに処理させるコードと、前記第１フレームによる干渉を除去し、第２フレームに対する検波データを得るために少なくとも第２コンバイナ行列及び前記第１フレームに対する復号データに基づいて前記フィルタ処理済データをコンピュータに処理させるコードと、を含む、コンピュータ読み取る可能媒体を具備するコンピュータプログラム製品。
【外国語明細書】
2015111835000001.pdf