(57)【要約】  本発明は、送信器、トランシーバ及び受信器を備える無線通信システムでの伝送方法である。送信器は、第１信号を受信器に伝送する。トランシーバは、第１信号を受信して信号特性を変更し、第１信号を受信器に再伝送し、第１信号及び再伝送された信号は、受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。
2008512930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器、トランシーバ及び受信器を備える無線通信システムでの伝送方法において、
前記送信器から前記受信器に第１信号を伝送するステップと、
前記トランシーバで前記第１信号を受信し、前記信号特性を変更して、前記第１信号を前記受信器に再伝送し、前記信号特性を変更することによって、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記信号特性を変更するステップは、前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送に時間遅延を選択的に挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズを選択的に変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信器及び前記トランシーバからの伝送が多重経路を形成するように、前記無線通信システムは、多重−入力多重−出力（ＭＩＭＯ）システムを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯ通信システムを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記信号特性を変更するステップは、変更を決定するステップをさらに含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記変更を決定するステップは、前記トランシーバで受信された前記第１信号及び前記再伝送された信号の相対的な関連性を表示する前記受信器からのフィードバックを、前記トランシーバで受信するステップをさらに含み、もし、前記第１信号及び前記再伝送された信号の相互関連性なしが不十分であると表示されれば、前記トランシーバから前記第１信号を変更して再伝送して、前記第１信号及び第２再伝送信号が、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズをランダムに変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記信号特性を変更するステップは、前記信号特性をランダムに変更するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記信号を変更するステップは、前記再伝送された信号が、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバからの前記第１信号の再伝送時に時間遅延をランダムに挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記通信システムは、多重トランシーバを備え、前記多重トランシーバで前記第１信号を受信し、各トランシーバで前記信号特性を変更して、前記第１信号を前記受信器に再伝送するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
各トランシーバで前記信号特性を変更するステップは、前記再伝送された信号が、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送時に時間遅延を挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
各トランシーバで前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズを変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信器及び前記トランシーバからの伝送が多重経路を形成するように、前記無線通信システムは、ＭＩＭＯシステムを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
無線通信システムは、ＭＩＭＯ通信システムを含み、前記第１信号及び再伝送された信号は、複数のデータストリームを含み、前記複数のデータストリームは、前記ＭＩＭＯ通信システム内の複数の伝送アンテナ上に伝送されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記各トランシーバで前記信号特性を変更するステップは、変更を決定するステップをさらに含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記各トランシーバで前記変更を決定するステップは、前記受信器で受信された信号の相対的な相互関連性を表示する前記受信器からのフィードバックを、前記トランシーバで受信するステップをさらに含み、もし、前記第１信号及び前記再伝送された信号の相互関連性なしが不十分であると表示されれば、前記トランシーバから前記第１信号を変更して再伝送し、前記第１信号及び第２再伝送信号が、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記各トランシーバで前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズをランダムに変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記各トランシーバで前記信号特性を変更するステップは、前記再伝送された信号が前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバからの前記第１信号の再伝送時に時間遅延をランダムに挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記トランシーバで前記第１信号の信号特性の変更を調整するステップをさらに含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
無線通信システムにおいて、
送信器、トランシーバ及び受信器を備え、
前記送信器は、第１信号を前記受信器に伝送し、前記トランシーバは、前記第１信号を受信し、前記信号特性を変更して前記第１信号を前記受信器に再伝送して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２２】
前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送時に時間遅延を挿入して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２３】
前記トランシーバは、再伝送前に前記第１信号のサイズを選択的に変化させることによって変更して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２４】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯシステムを含み、前記送信器及び前記トランシーバからの伝送は、多重経路を形成することを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２５】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯ通信システムを含むことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２６】
前記トランシーバは、変更を決定することによって前記信号特性を変更して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システム。
【請求項２７】
前記受信器は、前記受信器で受信された前記再伝送された信号と前記第１信号との相対的な相互関連性を表示するフィードバックを前記トランシーバに伝送し、
前記トランシーバは、前記受信器からの前記フィードバックに基づいて前記変更を決定し、もし、前記第１信号及び前記再伝送された信号の相互関連性なしが不十分であると表示されれば、前記トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号を変更して再伝送して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線通信システム。
【請求項２８】
前記トランシーバは、再伝送前に前記第１信号のサイズをランダムに変化させることによって前記信号特性を変更して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線通信システム。
【請求項２９】
前記トランシーバは、前記信号特性をランダムに変更することによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線通信システム。
【請求項３０】
前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送時に時間遅延をランダムに挿入することによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線通信システム。
【請求項３１】
多重トランシーバをさらに備え、各トランシーバは、前記第１信号を受信し、前記第１信号を、前記信号特性を変更して前記受信器に再伝送して、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線通信システム。
【請求項３２】
前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、各トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送時に時間遅延を選択的に挿入することによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【請求項３３】
各トランシーバは、再伝送前に前記第１信号のサイズを選択的に変化させることによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【請求項３４】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯシステムを含み、前記送信器及び前記受信器からの伝送は、多重経路を形成することを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【請求項３５】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯ通信システムを含み、
前記第１信号及び再伝送された信号は、複数のデータストリームを含み、前記複数のデータストリームは、前記ＭＩＭＯ通信システム内の複数の伝送アンテナ上に伝送されることを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【請求項３６】
各トランシーバは、変更を決定することによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【請求項３７】
前記受信器は、前記受信器で受信された前記再伝送された信号と前記第１信号との相対的な相互関連性を表示するフィードバックを前記トランシーバに伝送し、
各トランシーバは、前記受信器からの前記フィードバックに基づいて前記変更を決定し、もし、前記第１信号及び前記再伝送された信号の相互関連性なしが不十分であると表示されれば、前記トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号を変更して再伝送し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項３６に記載の無線通信システム。
【請求項３８】
各トランシーバは、再伝送前に前記第１信号のサイズをランダムに変化させることによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項３６に記載の無線通信システム。
【請求項３９】
前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、各トランシーバは、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送時に時間遅延をランダムに挿入することによって前記信号特性を変更し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信されることを特徴とする請求項３６に記載の無線通信システム。
【請求項４０】
前記トランシーバは、前記トランシーバで前記第１信号の信号特性の変更を調整し、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されることを特徴とする請求項３１に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、データ通信に係り、さらに詳細には、多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）システムのような多重チャンネルの多重伝送チャンネルを通じて伝送される多重データストリーム／経路でのデータ通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）伝送を使用する無線通信システムで、送信器ＡからのＲＦ信号は、図１に示すように、複数の伝播経路（多重経路）を通じて受信器Ｂに到達する。有害な経路の影響についてのダイバーシティを提供し、性能を改善させるために、多重伝送及び受信アンテナＴが使用される。一つの経路上の伝送が、他の経路上の伝送の線形の組み合わせとして形成されないとき、送信アンテナと受信アンテナとの間の伝播経路は独立的である。
【０００３】
ＭＩＭＯ通信システムは、データ通信のために、多重伝送アンテナ及び多重受信アンテナを使用する。伝送及び受信アンテナにより形成されたＭＩＭＯチャンネルは、独立チャンネルに分解され、各チャンネルは、ＭＩＭＯチャンネルの空間サブチャンネル（または、伝送チャンネル）であり、次元に相応する。もし、多重伝送及び受信アンテナにより生成された追加的な次元が活用されれば、ＭＩＭＯシステムは、改善された性能（例えば、増大した伝送容量）を提供できる。
【０００４】
空間マルチプレキシングには、同じチャンネル内に異なるデータストリーム／経路があり、異なる伝送アンテナは、各データストリームのために使用される。ＭＩＭＯシステムで、高いスペクトルの効率のための空間マルチプレキシングの利点を実現するために、無線チャンネルは、多重経路が豊富であり、相互関連の少ないことが要求される。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムで、システムリンクロバスト性及び空間効率を向上させるために、従来の接近法は、信号を受信器に伝送するために、空間マルチプレキシング方式を使用した送信器を使用する。しかし、このような方法は、チャンネルの豊富な多重経路でなければ、非効率的である。他の通常的な接近法で、送信器アンテナは、受信器アンテナで直接的に放送されない。しかし、このような方法は、多重経路の豊富なチャンネルを提供することを保証できない。他の通常的な接近法で、受動反射器は、さらに多い多重経路信号を収集するために、受信器アンテナに配置される。また、このような方法は、多重経路の豊富なチャンネルを提供することを保証できない。
【０００６】
したがって、通常的な多重経路の豊富な環境は受動的であり、送信器Ａからの信号は、ライン・オブ・サイト（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ：ＬＯＳ）及び壁のような物体からの反射によるノンライン・オブ・サイト（ｎｏｎ−ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）により受信器Ｂに伝達される。このように、多重経路の豊富なチャンネルのための保証がなく、したがって、ＭＩＭＯシステムの空間効率は低下する（チャンネル帯域幅及び固定された時間区間で、さらに多いビットが伝送されれば、伝送効率は、さらに高まる）。
【０００７】
したがって、ＭＩＭＯシステムから空間マルチプレキシング利得を容易にする能動多重経路を提供する方法及びシステムが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ＭＩＭＯシステムから空間マルチプレキシング利得を容易にする能動多重経路を提供する方法及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態で、送信器、トランシーバ及び受信器を備える無線通信システムでの伝送方法において、前記送信器から前記受信器に第１信号を伝送するステップと、前記トランシーバで前記第１信号を受信し、前記信号特性を変更して、前記第１信号を前記受信器に再伝送し、前記信号特性を変更することによって、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信されるステップとを含む。
【００１０】
前記信号特性を変更するステップは、前記再伝送された信号は、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバから前記第１信号の再伝送に時間遅延を選択的に挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。さらに、前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズを選択的に変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。
【００１１】
前記信号特性を変更するステップは、変更を決定するステップをさらに含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。このようなステップは、前記トランシーバで受信された前記第１信号及び前記再伝送された信号の相対的な関連性を表示する前記受信器からのフィードバックを、前記トランシーバで受信するステップをさらに含み、もし、前記第１信号及び前記再伝送された信号の相互関連性なしが不十分であると表示されれば、前記トランシーバから前記第１信号を変更して再伝送して、前記第１信号及び第２再伝送信号が、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。
【００１２】
他の側面で、前記信号特性を変更するステップは、再伝送前に前記第１信号のサイズをランダムに変化させるステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で実質的な相互関連性なしに受信される。前記信号特性を変更するステップは、前記信号特性をランダムに変更するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信される。さらに、前記信号を変更するステップは、前記再伝送された信号が、前記第１信号後に前記受信器により受信されるように、前記トランシーバからの前記第１信号の再伝送時に時間遅延をランダムに挿入するステップを含み、前記第１信号及び前記再伝送された信号は、前記受信器で統計的に独立的な信号として受信される。
【００１３】
無線通信システムは、送信器及びトランシーバからの伝送が多重経路を形成させるＭＩＭＯシステムを含みうる。このように、第１信号及び再伝送された信号は、ＭＩＭＯ通信システムで複数の伝送アンテナ上に伝送され、受信器は、信号をデマルチプレクスする。無線通信システムは、各トランシーバが、前記ステップを実行させる多重トランシーバをさらに備えうる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線チャンネルは、豊富な多重経路を有し、相互関連性が少ないため、ＭＩＭＯシステムで高いスペクトル効率のための空間マルチプレキシングの利点が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のこのような特徴及び他の特徴、側面及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面を参照して理解されうる。
【００１６】
一実施形態で、本発明は、ＭＩＭＯシステムから空間マルチプレキシング利得を容易にする能動多重経路を生成するためのシステム及び方法を提供する。本発明の多くの潜在的なアプリケーションのうち一つは、連結された需要者の電子装置及びコンピュータを備えたＭＩＭＯ高速無線ホームネットワーキングシステムである。他のアプリケーションも可能であり、会社ネットワーク内のネットミーティング／ビデオ会議などを含む。
【００１７】
図２に示すように、本発明に係る能動多重経路ＭＩＭＯシステム１００の実施形態は、ネットワークプロトコルを含む多重通信デバイス１１０（例えば、送信器／受信器）を備え、ネットワーク１００内の多くのデバイスは、特定のデバイスから信号を受信するための容量を有し、他の特定のデバイスに信号を再伝送する。再伝送は、例えば、ランダムに（すなわち、ランダムモード）またはネットワーク管理（すなわち、制御されたモード）に基づくように、多様な再伝送モードになりうる。当業者が認識できるように、他の再伝送モードは、本発明によっても可能であり、期待される。
【００１８】
図２のＭＩＭＯシステム１００は、無線ネットワークであり、デバイス２１０は、通信デバイスＡ、Ｂ、Ｃ１、・・・、Ｃｎを備え、一例で、デバイスＡは、送信器を備え、デバイスＢは、受信器を備え、デバイスＣ１、・・・、Ｃｎは、トランシーバを備える。信号は、ライン−オブ−サイト経路ＬＬＯＳを通じて送信器Ａから受信器Ｂに伝送される。多重経路の豊富な環境でなければ、空間マルチプレキシングの利点は、受信器Ｂで獲得されない。そのような環境で、ｎアイドルデバイスＣ１、・・・、Ｃｎは、能動多重経路を提供するための中継器として利用される。一例で、ネットワーク内の各デバイス２１０は、伝送を知っていれば、中継器として機能できる。他の例で、ネットワーク内の複数のデバイス２１０のみが中継器として機能する。
【００１９】
このように、送信器Ａから受信器Ｂへの伝送のために、デバイスＣ１、・・・、Ｃｎは、送信器Ａから受信器Ｂに信号を再伝送する中継器として機能する。それぞれの中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、他の中継器によって再伝送された信号より、再伝送された信号内の異なる特性（例えば、異なる遅延、信号利得／強度など）を有する信号を再伝送する。異なる特性を有する信号の再伝送は、受信器Ｂに到達する信号をしてさらに低い相関度を有させる。
【００２０】
したがって、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、増加した空間マルチプレキシング利得を有するＭＩＭＯ伝送のための送信器Ａと受信器Ｂとの間に、統計的に独立チャンネル及び豊富な能動多重経路を提供する。異なる経路を通じて中継岐路から再伝送された信号は、相互独立的に変わる位相（遅延）またはサイズを有するため、相関度のさらに低い信号は、受信器Ｂにより受信される。例えば、異なる経路（すなわち、中継器）から受信された再伝送された信号のサイズは、相互独立的に、異なる時間で変化する。または、再伝送された信号は、本質的に異なる時間で受信器Ｂに到達する。
【００２１】
本発明に係る例示的な具現で、能動的に生成された多重経路は、２つのモード、すなわち制御モード及びランダムモードで実現されうる。制御されたモードで、中継器で信号の再伝送は、媒体接近制御プロトコルの制御下にある。媒体接近制御プロトコルは、産業標準ＩＥＥＥ
８０２.１１プロトコルの成分である。通常的に、ステーションのＭＡＣプロトコルは、このようなステーションに意図されていない任意のパケットを廃棄する。本発明のために、ＭＡＣは、“制御されたモード”動作中にパケットをＰＨＹ層に戻して、再ルートさせるように調節される。例えば、経路Ｌｕ１を通じて送信器Ａから信号を受信した後に、中継器Ｃ１は、中継器Ｃ１から受信器ＢへのＬＯＳ経路Ｌｄ１を通じて、受信された信号を意図された受信器Ｂに再伝送する。ｎ個の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎを使用すれば、送信器Ａにより伝送された本来の信号のｎ個の制御された再伝送信号は、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎにより生成され、再伝送された信号は、さらに低い相関度を有する。
【００２２】
このような例示で、再伝送された信号の利得及び遅延特性は、受信器Ｂからの信号品質フィードバックに基づいて、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎにより選択される。信号が、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎから望ましくない相関度を有して受信器Ｂに到達すれば、一つ以上の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、再伝送信号の利得及び／または遅延を変化させ、その結果、再伝送された信号は、他の再伝送された信号に比べてさらに低い相関度を有して受信器Ｂに到達する。このように、受信器Ｂは、ｎ個の能動多重経路Ｌｄ１・・・Ｌｄｎ及び一つのＬＯＳ経路ＬＬＯＳを経験する。能動多重経路は、それら自身及びそれらのＬＯＳカウンタパートが相互関連しないように制御される。受信器Ｂで受信された強く、かつ統計的に独立的な調整された信号は、制御された空間マルチプレキシング利得を提供する。制御されたモードで、中継器のＰＨＹは、パケットをデコードし、パケットをＭＡＣに伝達する。パケットは意図されず、ステーションは、中継器として現在動作すると理解し、ＭＡＣは、空中網を通じて伝送されて戻る前に、利得及び遅延の特定値の導入されたＰＨＹに戻して再ルートされる。
【００２３】
ランダムモードで、ｎ個の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎが、送信器Ａから受信された信号を伝送するとき、ｎ個の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、チャンネル特性／プロファイル（例えば、利得、遅延など）がランダムに割り当てられる。このように、統計的に独立的な再伝送信号は、受信器Ｂにより受信され、空間マルチプレキシング利得は増加する。逆に、制御されたモードで、受信器Ｂから中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎへのフィートバックは、受信器Ｂにより受信された信号の品質を表し、一つ以上の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、受信器Ｂにより受信された再伝送された信号間のさらに低い相関度を達成するために、信号の再伝送特性（例えば、遅延、利得／サイズなど）を変化させる。ランダムモードで、中継器のＰＨＹは、任意のデコーディングなしに、空中網を通じて受信された信号を再伝送する。すなわち、リフレクターのように動作する。
【００２４】
制御モードやランダムモードで、それぞれの中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎが、送信器Ａから信号を受信すれば、中継器は、再伝送信号内に遅延を挿入可能であり、要求されるように、再伝送前に信号を増幅させる。再伝送された信号が、異なる時間で受信器Ｂによって受信されるため、再伝送時の遅延は、受信器で受信された信号間の相関度の不足を招く。同様に、再伝送された信号は、異なる電力サイズを有するため、増幅は、受信器Ｂにより受信された信号間の相関度の不足を招く。相互関連性のない信号にする他の方法が可能であり、例えば、統計的に独立的な調整された信号を生成するために、信号の回転を含む。
【００２５】
ＭＩＭＯシステムで、ルーチン手続きとして、どの中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎがどの信号を伝送するかが分かるように、受信器Ｂは、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎのチャンネルプロファイルに基づいて操作される。このように、受信器Ｂが、中継器Ｃ１の予め認知したプロファイルに基づいて中継器Ｃ１からの信号を受信するとき、受信器Ｂは、中継器Ｃ１（例えば、第１アンテナ）からの信号を認識する。そして、受信器Ｂが、中継器Ｃ２の予め認知したプロファイルに基づいて中継器Ｃ２からの信号を受信するとき、受信器Ｂは、中継器Ｃ２（例えば、第２アンテナ）からの信号を認識する。受信器Ｂは、信号をデコーディングし、多様な中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎの間を区別する（これは、受信器Ｂでマルチプレキシングがどのように行われるかに関する）。受信器Ｂが、送信器Ａ及び中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎから受信したあらゆる信号をさらによく区別できるように、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、送信器Ａから受信器Ｂに信号を再伝送する。
【００２６】
ＭＩＭＯシステム１００が操作されるとき、受信器Ｂは、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎ及び送信器ＡのチャンネルＨプロファイルを受信し、チャンネル行列（以下の図３Ａ及び図３Ｂで詳細に説明する）を実行する。チャンネル行列に基づいて、受信器Ｂは、受信された信号が相互関連するかを決定できる。ランダムモードで、中継器は、受信器Ｂへの信号再伝送のために、チャンネルプロファイルをランダムに変化させる。制御されたモードで、受信器Ｂは、受信された信号が相互関連するかを表すフィードバックを中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎに提供し、その結果、中継器は、相関度を低下させるために、チャンネルプロファイルを変化させる（例えば、遅延変化、信号のサイズの変化）。受信器Ｂ及び中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、（フィードバックを利用して）それら同士で通信し、再伝送された信号をさらに低い相関度を有するようにするために、チャンネルプロファイルを変化させるための方法を決定する。受信器Ｂは、受信された信号が受容可能であるか否かを表す確認をそれぞれの中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎに伝送し、中継器は、チャンネルプロファイル（例えば、遅延、利得など）を変化させ、受信器Ｂが、受信された信号が受容可能であるということを確認するまで、信号を受信器Ｂに再伝送できる。調整は、受信器Ｂとそれぞれの中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎとの間で行われ、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、相互認知できない。遅延の長さ及び利得の量は、受信器からのチャンネルの相関度についてのフィードバック情報により決定される。
【００２７】
図３Ａに示すように、送信器２１０（例えば、図２の送信器Ａ及び中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎ）及び４個のアンテナＴ１・・・Ｔ４を有する受信器２２０（例えば、図２の受信器Ｂ）を備える例示的なＭＩＭＯシステム２００で、チャンネルモデルは、受信器２２０で行列Ｈにより表現される。もし、強靭／互換性信号が受信されれば、行列は分解され、チャンネル行列は、対角化／逆変換により大角行列Ｈ’に変換され、大角行列は、利得を増加させる仮想多重チャンネルを表現する。図３Ａのように、４×４行列が利用されれば、４個の仮想チャンネルがある。図３Ｂは、３×３行列チャンネルモデルのための例示的な対角化を示す。受信された信号のチャンネル特性及びデコーディングに基づいてチャンネルの逆変換が行われるとき、多重チャンネルが比較的に独立的であれば、受信された信号のための多重独立経路があり、処理量を増加させる。４×４の場合、最大処理量は、単一アンテナシステム処理量の４倍より多いこともある。
【００２８】
さらに、図２を参照するに、中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、ＬＯＳまたは他の方式（例えば、他の中継器を通じた壁反射除去など）により送信器Ａから信号を受信できる。ＬＯＳにより送信器Ａから送信器Ｂへの伝送は、一つの経路であり、各中継器を通じた送信器Ａから送信器Ｂへの伝送は、他の経路である。さらに、図４で例示的なＭＩＭＯシステム３００により示されたように、送信器Ａから受信器Ｂへの各経路は、２つ以上の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎを備えうる。
【００２９】
他の実施形態で、図５に示す例示的なシステム４００により示されたように、少なくとも複数の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎは、信号間のさらに低い相関度を提供するために、それらの間に通信し、全体情報を利用してそれらのチャンネルプロファイルの修正を一致させうる。中継器間の同期化は、受信器Ｂからチャンネルについてのフィードバック情報に基づく。受信器Ｂは、各中継器の利得及び遅延を予め定義できる。
【００３０】
他の例示で、一つ以上の中継器Ｃ１、・・・、Ｃｎ（図２）は、ランダムモードで動作し、一つ以上の他の中継器は、制御モードで動作する。さらに、制御モードで動作する２つ以上の中継器は、前述のように、それらのチャンネルプロファイルの修正を一致させうる。
【００３１】
ネットワーク内の通信デバイスを中継器に切り換えるために、ＭＡＣプロトコル及び物理層は変化し、その結果、中継器が受信器のために、意図された信号を受信するとき、中継器は、意図された受信器のための信号を再伝送する。ＭＡＣプロトコルは、一つ（すなわち、言う前に聞く）に基づいたＣＳＭＡ／ＣＡであるので、パケットがステーションのために意図されなければ、他のステーションのための中継器として動作する。
【００３２】
当業者が認識するように、チャンネルの特性を割り当てる他の方法も可能であり、本発明によって考慮される。
【００３３】
本発明は、望ましい特定例を参照して詳細に説明されたが、他の例も可能である。したがって、特許請求の範囲の思想及び範囲は、これに含まれた望ましい実施形態の説明に制限されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のＭＩＭＯシステムの例示的なブロック図である。
【図２】本発明に係る無線通信システムの一実施形態の例示的な構造のブロック図である。
【図３Ａ】例示的なＭＩＭＯチャンネルモデルを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａのチャンネルモデルのための例示的な行列対角化を示す図である。
【図４】本発明に係る無線通信システムの他の実施形態の例示的な構造のブロック図である。
【図５】本発明に係る無線通信システムのさらに他の実施形態の例示的な構造のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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