(57)【要約】   ＯＦＤＭトレーニング・シンボルのフォーマットは、適応性パワーローディングを用いるＭＩＭＯベースのワイヤレス通信システムで使用するために提供される。本発明のある実施例において、ワイヤレス・データ・フレームの第１のトレーニング・タイム・スロット中の第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの変調トーンは、複数の空間チャネル内に分配される。その後、ワイヤレス・データ・フレームの第２のトレーニング・タイム・スロット中の第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの変調トーンは、以前に特定した空間チャネルに割当てられたのと同じトーンがその空間チャネル内で繰り返されない条件の下で、複数の空間チャネル内に分配される。このように、トレーニング・シンボルの信号対雑音比（ＳＮＲ）を強化することができるＯＦＤＭトレーニング・シンボル・フォーマットが使用される。
2008527805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
データ・フレーム内の第１のトレーニング・タイム・スロットに対して、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第１のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信される、段階と、
前記データ・フレーム内の第２のトレーニング・タイム・スロットに対して、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンを前記Ｋ個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信され、前記第１のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階は、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンを前記Ｋ個の空間チャネルに亘ってインターリーブする段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階は、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンを前記Ｋ個の空間チャネルに亘ってインターリーブする段階を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階は、トーンのグループを前記Ｋ個の空間チャネルに亘って分配する段階を含み、トーンの各グループは、少なくとも２つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第１および第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの第１の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第１の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第１および第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの第２の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第２の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第１および第２の空間チャネル内で前記ユーザ・データを送信するために用いられる前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング技術を用いて設定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第１の空間チャネル内で送信される前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中の前記第１の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのほぼＫ倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第２の空間チャネル内で送信される前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中の前記第２の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのほぼＫ倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記Ｋ個の空間チャネルは、少なくとも３つの空間チャネルを含み、
前記方法は、前記データ・フレーム内の第３のトレーニング・タイム・スロットに対し、第３のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンを前記Ｋ個の空間チャネルに分配する段階をさらに含み、前記第３のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第３のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信され、前記第１および第２のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第３のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
Ｋは、２，３，４，５，および６の内の１つに等しいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のトレーニング・タイム・スロットは、前記送信フレーム内の前記第１のトレーニング・タイム・スロットの後に生じることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のトレーニング・タイム・スロットは、前記送信フレーム内の前記第１のトレーニング・タイム・スロットに時間的に隣接していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
装置において、
複数の送信アンテナへ送出するために無線周波数の送信信号を生成するワイヤレス・トランシーバと、
前記ワイヤレス・トランシーバに結合され、データ・フレームを前記装置からＭＩＭＯチャネルへ送信させる制御装置であって、前記データ・フレームは、パー・ストリーム・トレーニング部およびユーザ・データ部を有し、前記パー・ストリーム・トレーニング部は、少なくとも第１のトレーニング・タイム・スロットおよび第２のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第１のトレーニング・タイム・スロットは、前記ＭＩＭＯチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有し、前記第２のトレーニング・タイム・スロットは、前記ＭＩＭＯチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有する、制御装置と、
ことを含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記複数の空間チャネルは、少なくとも第１の空間チャネルおよび第２の空間チャネルを含み、
前記第１の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第１の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第２の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第２の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
ユーザ・データが前記第１および第２の空間チャネル内で送信される前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング・スキームに基づいて選択されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の空間チャネル中で送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第１の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのほぼＫ倍である電力レベルで送信され、前記第２の空間チャネル中で送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第２の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのほぼＫ倍である電力レベルで送信され、ここでＫは前記複数の空間チャネルの空間チャネル数であることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第１のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルにほぼ等しく分配され、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルにほぼ等しく分配されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１７】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第１のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされ、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１８】
前記複数の空間チャネルは、第１の空間チャネルおよび第２の空間チャネルから成り、
前記第１のトレーニング・タイム・スロット中に、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの奇数トレーニング・トーンは、前記第１の空間チャネル内で送信され、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの偶数トレーニング・トーンは、前記第２の空間チャネル内で送信され、
前記第２のトレーニング・タイム・スロット中に、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの偶数トレーニング・トーンは、前記第１の空間チャネル内で送信され、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの奇数トレーニング・トーンは、前記第２の空間チャネル内で送信されることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルに亘ってグループ中に分配され、各グループは、少なくとも２つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項２０】
前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部内において、各特定のトレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルの各空間チャネル内で一度だけ送信されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項２１】
前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部は、第３のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第３のトレーニング・タイム・スロットは、前記複数の空間チャネルに分配された第３のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項２２】
複数のダイポールアンテナと、
前記複数のダイポールアンテナへ送出するために無線周波数の送信信号を生成するワイヤレス・トランシーバと、
前記ワイヤレス・トランシーバに結合され、データ・フレームを前記装置からＭＩＭＯチャネルへ送信させる制御装置であって、前記データ・フレームは、パー・ストリーム・トレーニング部およびユーザ・データ部を有し、前記パー・ストリーム・トレーニング部は、少なくとも第１のトレーニング・タイム・スロットおよび第２のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第１のトレーニング・タイム・スロットは、前記ＭＩＭＯチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有し、前記第２のトレーニング・タイム・スロットは、前記ＭＩＭＯチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有する、制御装置と、
を含むシステム。
【請求項２３】
前記複数の空間チャネルは、少なくとも第１の空間チャネルおよび第２の空間チャネルを含み、
前記第１の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第１の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第２の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第２の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信されることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第１の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのＫ倍である電力レベルで送信され、前記第２の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第２の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのＫ倍である電力レベルで送信され、ここでＫは前記複数の空間チャネルの空間チャネル数であることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第１のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされ、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部内において、各特定のトレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルの各空間チャネル内で一度だけ送信されることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
【請求項２７】
命令をその上に格納させた格納媒体を含む物品において、前記命令をコンピューティング・プラットフォームによって実行させたとき、
データ・フレーム内の第１のトレーニング・タイム・スロットに対して、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第１のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信し、
前記データ・フレーム内の第２のトレーニング・タイム・スロットに対して、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンを前記Ｋ個の空間チャネルに分配する動作を行い、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信され、前記第１のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、
ことを特徴とする物品。
【請求項２８】
第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する動作は、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンを前記Ｋ個の空間チャネルに亘ってインターリーブし、および、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する動作は、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンを前記Ｋ個の空間チャネルに亘ってインターリーブすることを特徴とする請求項２７記載の物品。
【請求項２９】
第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する動作は、トーンのグループを前記Ｋ個の空間チャネルに亘って分配する動作を含み、トーンの各グループは、少なくとも２つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項２７記載の物品。
【請求項３０】
前記第１および第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第１の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第１および第２の空間チャネル内で前記ユーザ・データを送信するために用いられる前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング技術を用いて設定されることを特徴とする請求項２７記載の物品。
【請求項３１】
前記Ｋ個の空間チャネルの前記第１の空間チャネル内で送信される前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中に前記第１の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのＫ倍である電力レベルで送信され、および、前記Ｋ個の空間チャネルの前記第２の空間チャネル内で送信される前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中に前記第２の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのＫ倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項２７記載の物品。
【請求項３２】
ＭＩＭＯベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
データ・フレーム内の第１のトレーニング・タイム・スロットに対して、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンをＫ個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第１のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信される、段階と、
前記データ・フレーム内の第２のトレーニング・タイム・スロットに対して、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンを前記Ｋ個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の前記Ｋ個の空間チャネルの１つにだけ送信され、前記第１のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第２のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されず、前記Ｋ個の空間チャネルの第１の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの送信電力レベルは、前記データ・フレーム中の前記第１の空間チャネルでユーザ・データを送２の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの送信電力レベルは、前記データ・フレーム中の前記第２の空間チャネルでユーザ・データを送信するために用いられる電力レベルに比例する、段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記第１の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの前記送信電力レベルは、前記データ・フレーム中にユーザ・データを前記第１の空間チャネル内で送信するために用いられる送信電力レベルのＫ倍であることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記第２の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの前記送信電力レベルは、前記データ・フレーム中にユーザ・データを前記第２の空間チャネル内で送信するために用いられる送信電力レベルのＫ倍であることを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
ＭＩＭＯベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルをデータ・フレームの第１のトレーニング・タイム・スロット中にＭＩＭＯチャネルに送信する段階であって、前記ＭＩＭＯチャネルは、少なくとも第１の空間チャネルおよび第２の空間チャネルを有する、段階と、
第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルをデータ・フレームの第２のトレーニング・タイム・スロット中にＭＩＭＯチャネルに送信する段階と、
適応性のあるパワーローディング情報を前記データ・フレーム内で送信する段階であって、前記適応性のあるパワーローディング情報は、前記第１および第２の空間チャネル間のパワーローディング比の表示を含む、段階と、
ユーザ・データを前記データ・フレームのユーザ・データ部の間に前記第１の空間チャネルおよび前記第２の空間チャネルへ送信する段階と、から成り、
前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのいくつかのトレーニング・トーンは、前記ＭＩＭＯチャネルの第１の空間チャネルで、および、前記第１および第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのいくつかのトレーニング・トーンは、前記ＭＩＭＯチャネルの第２の空間チャネルで送信され、前記第１および第２の空間チャネルで送信されたトレーニング・トーンは、同じ送信電力レベルで送信される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンのすべては、前記第１の空間チャネル内で送信され、また、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンのすべては、前記第２の空間チャネル内で送信されることを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、利用可能な空間チャネル中に分配され、前記第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記利用可能な空間チャネル中に分配されることを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
前記第１および第２の空間チャネルで送信された前記トレーニング・トーンは、ＦＣＣ規制によって許容された最大の電力レベルで送信されることを特徴とする請求項３５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にワイヤレス通信に関し、さらに詳しくは、ＭＩＭＯベースのワイヤレス・システムにおけるチャネル・トレーニングを実行するための技術および構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）は、送信機と受信機の両方が複数のアンテナを使用し、互いにワイヤレスの通信を行なうワイヤレス通信技術である。送信機と受信機で複数のアンテナを使用することによって、空間次元は、ワイヤレス・リンクの全特性を改善する方法で利用される。ＭＩＭＯは、開ループまたは閉ループ技術のいずれかで行なわれる。開ループＭＩＭＯでは、データ信号が受信機へ送信される前に、送信機は、チャネル条件についての特定の知識を有していない。他方、閉ループＭＩＭＯでは、現在のチャネル状態によりよく適合させて送信する前に、送信機は、送信信号を予め調整するためにチャネル関連情報を使用する。このように、特性は改善され、および／または、受信機の処理が単純化される。ワイヤレス・ネットワーク中の閉ループＭＩＭＯを効率的に運用する技術と構造に対する必要性がある。
【発明の開示】
【０００３】
以下の詳細な説明では、本発明が実施される特定の実施例を図示する添付図面が言及される。これらの実施例は、当業者が本発明を実行することを可能にするために十分詳細に説明される。本発明の様々な実施例は、異なってはいるが、必ずしも、相互に排他的ではないことを理解すべきである。例えば、１つの実施例に関してここに説明された特定の機能、構造または特性は、本発明の思想および範囲から逸脱せずに、他の実施例内で実行されてもよい。加えて、開示された各実施例内における個々の要素の位置または配置は、本発明の思想および範囲から逸脱せずに、修正されてもよいことを理解すべきである。従って、以下の詳細な説明は、制限する感覚中で捉えるべきではなく、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ定義され、請求項に与えられる均等の全範囲と共に適切に解釈される。図面では、類似の数字は、いくつかの図面に亘って同一または類似の機能に関連する。
【０００４】
図１は、本発明の実施例に従って、ワイヤレス・ネットワーク配置例１０を示すブロック図である。図示されるように、第１のワイヤレス・システム１２は、ワイヤレスの通信リンクを介して第２のワイヤレス・システム１４と通信を行なう。第１のワイヤレス・システム１２は、例えば、ワイヤレス・アクセス・ポイント（ＡＰ）または基地局であり、第２のワイヤレス・システム１４は、ワイヤレス局（ＳＴＡ）であり、その逆であってもよい。このようなケースでは、ワイヤレスＡＰは、ＳＴＡのために、より大きなネットワーク（有線および／またはワイヤレス）へのアクセスを提供することができる。いくつかの他の実装例では、第１および第２のワイヤレス・システムは、双方がワイヤレスＡＰであってもよく、または双方がワイヤレスＳＴＡであってもよい。さらに、他の配置も可能である。ここに使用されるように、用語「局」または「ＳＴＡ」は、あらゆるタイプのワイヤレス・コンポーネント、装置またはシステムを包含するように意図され、それは遠隔アクセス・ポイントまたは基地局を通ってネットワークにアクセスすることができる。図示されるように、第１および第２のワイヤレス・システム１２，１４は、各々複数（つまり２またはそれ以上）のアンテナを有する。第１のワイヤレス・システム１２と第２のワイヤレス・システム１４との間のワイヤレス・チャネルは、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）チャネルである。図示する実施例では、第１と第２のワイヤレス・システム１２，１４は、各々、単一セットのアンテナを有し、送信および受信の両方の機能のために使用される。他の実施例では、第１のワイヤレス・システム１２および／または第２のワイヤレス・システム１４は、送信および受信のために異なるセットのアンテナを使用してもよい。例えば、ダイポール、パッチ、ヘリカル・アンテナ、および／または、他のアンテナを含むあらゆるタイプのアンテナを使用することができる。
【０００５】
図１の実施例では、第１のワイヤレス・システム１２は、ワイヤレス・トランシーバ１６および制御装置１８を含む。制御装置１８は、第１のワイヤレス・システム１２のための閉ループＭＩＭＯ動作をサポートするために必要なデジタル処理機能を実行するために動作する。制御装置の機能は、とりわけ１またはそれ以上のデジタル処理装置、例えば、汎用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）、縮小命令セット・コンピュータ（ＲＩＳＣ）、複雑命令セット・コンピュータ（ＣＩＳＣ）、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／または、上記の組合せ、その他を用いて実行される。制御装置１８は、さらに１またはそれ以上の個別のデジタル要素、例えばビット・インターリーバ、ビット逆インターリーバ、変調ユニット、復調ユニット、離散的フーリエ変換ユニット、離散的逆フーリエ変換ユニットなどを含む。ワイヤレス・トランシーバ１６は、（ａ）送信動作中に複数のアンテナへ伝送するためのＲＦ送信信号を生成し、（ｂ）受信動作中に複数のアンテナによって受信されたＲＦ信号を処理するために要求される無線周波数（ＲＦ）に関連する機能を実行するために動作する。個別の送信および受信チェーンは、各対応するアンテナのためにトランシーバ１６内に提供されてもよい。デジタル・アナログ変換器およびアナログ・デジタル変換器が制御装置１８とトランシーバ１６との間のインターフェイス中に用いられてもよい。図１の第２のワイヤレス・システム１４は、またワイヤレス・トランシーバ２０および制御装置２２を含む。これらのユニットは、第１のワイヤレス・システム１２内の対応するユニットに類似する機能を実行する。
【０００６】
少なくとも１つの実施例では、第１のワイヤレス・システム１２および第２のワイヤレス・システム１４は、ワイヤレス・チャネルを通して情報を送信するために、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）技術を使用する。ＯＦＤＭシステムでは、送信されるデータは、実質的に直交な複数の狭帯域サブキャリア中に分配される。第１のワイヤレス・システム１２および第２のワイヤレス・システム１４は、さらにＳＶＤ（つまり特異値分解：singular value decomposition）ＭＩＭＯとして知られるＭＩＭＯの一形式を実行する。ＳＶＤ  ＭＩＭＯは、以下より詳しく議論されるであろう。理解を促進させるとともに表記を単純化するために、以下の議論は、ＯＦＤＭシステム中の単一のサブキャリアに関する。しかしながら、以下に述べられた機能は、マルチキャリア・システム内のサブキャリアの各々に対して実行される必要があることを理解されるべきである。サブキャリア間のインターポレーションが計算とフィードバックの量を減少させるために使用されてもよい。
【０００７】
ＭＩＭＯベースのシステムでは、ワイヤレス・チャネルは、ｎＲＸ×ｎＴＸのチャネル行列Ｈを用いることに特徴づけられ、ｎＲＸは受信アンテナの数であり、ｎＴＸは送信アンテナの数である。ＳＶＤを使用して、チャネル行列Ｈは以下のように分解される。
【０００８】
Ｈ＝ＵＤＶＨ
ここで、ＵとＶは、ユニタリ行列（つまり直交した列および行を有する行列正規形）であり、Ｄは対角行列であり、ＶＨはユニタリ行列Ｖのエルミートである。ユニタリ行列Ｕは、次の属性を有する。
【０００９】
ＵＨＵ＝Ｉ
ここでＩは恒等行列である。上述のチャネル行列分解では、行列Ｖは、ビーム形成行列（プリコーダ）と呼ばれる。このビーム形成行列Ｖは、チャネル行列Ｈを最初に決定することにより（例えば、受信トレーニング情報を使用して）受信装置中で生成され、次に、ＳＶＤ技術（あるいは他の同様の技術）を使用して、行列Ｈを分解する。その後、ビーム形成行列Ｖ（あるいはその一部）は、後続の送信信号を生成するために使用される送信装置に送り返される。個別の行列Ｖは、マルチキャリア・システム中の各サブキャリアに要求される。ビーム形成行列を得る別の方法は、逆リンク・チャネル・サウンディングおよびチャネル相反性を使用することである。この場合、例えばダウンリンク中で受信機が送信機へトレーニング・シンボルを送ると、その結果送信機はアップリンク・チャネル行列に関して学習する。較正がサウンディングの前に終わる場合、アップリンク・チャネルおよびダウンリンク・チャネルは相反しており、次に、ダウンリンク・チャネル行列Ｈは、単にアップリンク・チャネル行列を転置することにより得られる。最後に、ビーム形成行列は、Ｈから計算することができる。
【００１０】
対角行列Ｄの要素は、チャネル行列Ｈの特異値あるいは固有値として知られている。ビーム形成行列Ｖは、固有ベクトルとして知られる、固有値に対応する複数の列ベクトルから構成される。固有ベクトルの各々は、ＭＩＭＯチャネル内に空間チャネル（あるいは固有モード）を定義する。特定の空間チャネルを通って流れるデータ・ストリームは、空間ストリームとして知られる。固有値は、典型的には対応する固有ベクトル／空間チャネルの相対的強度を示す。時々、ＭＩＭＯチャネルを、利用可能な空間チャネルの中で単に最も強いもの（例えば、２つの最大の固有値に関連した空間チャネルに）制限することは有利である。これは、例えば、送信装置へ送出されるフィードバックの全量を削減させる。
【００１１】
図２は、本発明の実施例に従って、ＭＩＭＯベースのワイヤレス・ネットワーク内でデータ伝送を行なうために使用されるフレーム交換シーケンスの例３０を示す信号ダイヤグラムである。ダイヤグラムの上部は、第１のワイヤレス・システム（例えば、図１の第１のワイヤレス・システム１２）の送信を図示し、また、下部は、第２のワイヤレス・システム（例えば、図１の第２のワイヤレス・システム１４）の送信を図示する。図２のフレーム交換シーケンス３０では、短フレーム間隔（ＳＩＦＳ：short inter-frame space）は、シーケンス中の個々の連続した一対のフレーム間に存在する。第１のワイヤレス・システムは、ユーザ・データを第２のワイヤレス・システムに送信する必要があることを最初に決定する。図２に示されるように、その後、第１のワイヤレス・システムは、トレーニング開始フレーム３２を第２のワイヤレス・システムに送信し、チャネル・トレーニングを開始する。これを受けて、第２のワイヤレス・システムは、トレーニング応答フレーム３６を第１のワイヤレス・システムに送信する。トレーニング開始フレーム３２およびトレーニング応答フレーム３６は、第１のワイヤレス・システムが獲得するチャネル関連情報となるであろう。その後、第１のワイヤレス・システムは、後続のデータ・フレーム４０の生成中にこのチャネル情報を使用する。チャネル・トレーニングのあらゆるタイプがトレーニング開始フレーム３２およびトレーニング応答フレーム３６を使用して行なわれる。暗黙的または明示的なチャネル・フィードバック技術が使用されてもよい。第２のワイヤレス・システムが第１のワイヤレス・システムからデータ・フレーム４０を受け取った後、第２のワイヤレス・システムは、データ・フレーム４０が首尾よく受け取られたことを示す第１のワイヤレス・システムに確認応答フレーム４８を送信する。
【００１２】
図２に示されるように、少なくとも１つの実施例では、フレーム交換シーケンス３０の各フレームは、ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を含み、それは、シーケンス中で送信される次のフレームまたは次のいくつかのフレームのために、ネットワーク・ミディアムを確保しておくために使用される。このように、トレーニング開始フレーム３２内のＮＡＶ３４は、トレーニング応答フレーム３６のためにミディアムを確保し、トレーニング応答フレーム３６中のＮＡＶ３８は、データ・フレーム４０のためにミディアムを確保し、そして、データ・フレーム４０中のＮＡＶ４２は、ＡＣＫフレーム４８のためにミディアムを確保する。領域内の他のワイヤレス装置およびシステムが、送信されたフレーム内のＮＡＶを読み、続いて、関連する予約期間が終了する後まで信号の送信を差し控える。このようにして、衝突は回避される。
【００１３】
上述のように、第１のワイヤレス・システムは、トレーニング応答フレーム３６を受け取った後、データ・フレーム４０を送信する。上述されたＮＡＶ４２に加えて、データ・フレーム４０は、パー・ストリーム・トレーニング４４およびユーザ・データ４６を含んでいてもよい。パー・ストリーム・トレーニング４４は、使用されている空間チャネル／ストリームの各々に対するチャネル・トレーニング・シンボルを含む。これらのパー・ストリーム・トレーニング・シンボルは、要求されれば、空間チャネル基準による空間チャネル上で後続のチャネル・トレーニングを行なうために使用されてもよい。現在使用されている空間チャネルは、トレーニング開始フレーム３２およびトレーニング応答フレーム３６を使用して行なわれた前のチャネル・トレーニングによって識別される。図２は２×２ＭＩＭＯシステムに関連しているので、空間チャネルの最大数は２である。このように、パー・ストリーム・トレーニング４４は、１または２の空間チャネル／ストリームをトレーニングする。他のＭＩＭＯチャネルがより多くの空間チャネル／ストリームに備えてトレーニングしてもよい。パー・ストリーム・トレーニング４４は、パー・ストリーム・トレーニングを行なう際に使用する複数のトレーニング・タイム・スロットへ細分されてもよい。トレーニング・タイム・スロットの数は、例えば、トレーニングされている空間チャネル／ストリームの数と等しくてもよい。
【００１４】
ユーザ・データ４６は、付加的なデータに対して、第１のワイヤレス・システムから第２のワイヤレス・システムに送られている有用なデータである。
ここに使用されるように、語句「ユーザ・データ」は、あらゆるタイプの有用なデータ、例えば、コンピュータ・アプリケーション・データ、テキスト・データ、図形データ、ビデオ・データ、オーディオ・データ、音声データ、および／または、他の付加的でないデータ・フォームを含む。第１のワイヤレス・システムによって獲得されたチャネル情報は、送信前にユーザ・データ４６を事前に調整するために使用されてもよい。例えば、ビーム形成行列は、ユーザ・データ４６を送信するときに第１のワイヤレス・システムのためのビーム形成を提供するために用いられてもよい。本発明は、ワイヤレスフレーム内に、パー・ストリーム・トレーニング（例えば、図２のパー・ストリーム・トレーニング４４）を提供するために使用されるフォーマットに関連する。図２のフレーム交換シーケンス３０は、本発明に従ってワイヤレス・ネットワーク内に使用される１つの可能なシーケンスを単に示すにすぎず、限定する目的のないことを認識すべきである。
【００１５】
図３は、ＯＦＤＭが使用されているＭＩＭＯチャネルでの使用に対して提案されたパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットを示すダイヤグラムである。図示されているように、パー・ストリーム・トレーニング間隔は、第１のトレーニング・タイム・スロット５０（ＴＲＡＩＮＩＮＧ  ＴＩＭＥ  ＳＬＯＴ  １）および第２のトレーニング・タイム・スロット５２（ＴＲＡＩＮＩＮＧ  ＴＩＭＥ  ＳＬＯＴ  ２）へ細分化される。ＭＩＭＯチャネルは、第１の空間チャネル５４（ＳＰＡＴＩＡＬ  ＣＨＡＮＮＥＬ  １）および第２の空間チャネル５６（ＳＰＡＴＩＡＬ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ２）から構成される。第１のトレーニング・タイム・スロット５０中の第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８は、第１の空間チャネル５４内に送信される。第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８は、複数のＯＦＤＭトーン（図３中にラベル１，２，３，４）の各々に対する１つの既知のデータ・シンボルを含む予め定義されたＯＦＤＭシンボルである。第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８内のデータ・シーケンスは、受信装置内で知られている。第２のトレーニング・タイム・スロット５２中に、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボル６０は、第２の空間チャネル５６内に送信される。第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボル６０は、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８と同じデータ・シンボルのシーケンスを含む。４つのトーンのみが図３のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８，６０の各々に示されているが、実際には、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルはもっと多くのトーン（例えば、１つの実行に２５６のトーン）を含んでもよいことが認識されるべきである。
【００１６】
ＭＩＭＯベースのシステムでは、適応性のあるパワーローディングとして知られている技術は、ＭＩＭＯチャネル内の全面的なスループット（処理能力）を強化するために実施される。前述されたように、与えられたＭＩＭＯチャネルを形成する空間チャネルは、典型的にはそれらに関連して異なる強度を有するであろう。これらの強度は、ｎＲＸ×ｎＴＸのチャネル行列の対応する固有値に比例する。適応性のあるパワーローディングは、全送信電力を分配することにより強化された特性が達成され、その結果、より高い送信電力がより高い相対強度を有する空間チャネル内で使用され、より低い送信電力がより低い相対強度を有する空間チャネル内で使用されると認識する。他の電力分配戦略も特性を強化するために適用されてもよい。このように、ユーザ・データが第１のワイヤレス・システムからＭＩＭＯチャネル（例えば、図２のユーザ・データ４６を参照）を通して第２のワイヤレス・システムに送信される場合、以前に獲得された経路情報に基づいて、利用可能な各空間チャネル中のユーザ・データに対して異なる送信電力レベルを使用する判断が成されてもよい。チャネル情報が時間とともに変化するとき、このパワーローディングは、時間とともに「適合する」であろう。
【００１７】
図３を参照して、図示されたアプローチでは、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８を第１の空間チャネル５４内で、また、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボル６０を第２の空間チャネル５６内で送信するために用いられる電力レベルは、（適応性のあるパワーローディングに基づいた）対応する空間チャネル５４，５６内でユーザ・データを引き続き送信するために使用される電力レベルと同じであろう。このように、パー・ストリーム・トレーニングの期間中、データ・フレーム内の後続のユーザ・データに対する配座点は較正される。これは有用な結果となろうが、上述のアプローチは、トレーニング・シンボルが許容される最大電力レベル未満である電力レベルを通常使用させられる状況に至る。ＦＣＣ（米国連邦通信委員会）は、動作周波数帯内に送信される、平均した電力の量に対する制限を設ける。図３に示されるシナリオでは、利用可能な空間チャネルのうちの１つだけが、ＯＦＤＭトレーニング・シンボル５８，６０の各々に対し励起される。本発明の一態様に従って、より詳細に説明されるように、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルの各々は、利用可能な空間のストリーム間で、２つのトレーニング・シンボルの電力を等しくするように分配される。加えて、各トーンに関連した送信電力レベルは、固定のマルチプレクサによって増加させられる。この方法で、より高い全トレーニングの送信電力レベルがＦＣＣ規制を越えることなしに達成される。
【００１８】
図４は、本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマット例７０を示すダイヤグラムである。図示されるように、第１のトレーニング・タイム・スロット５０内では、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、第１と第２の空間チャネル５４，５６の間で周波数的にインターリーブされる。すなわち、第１のトーン６２は、第１の空間チャネル５４内で送信され、第２のトーン６４は、第２の空間チャネル５６内で送信され、第３のトーン６６は、第１の空間チャネル５４内で送信され、そして、第４のトーン６８は、第２の空間チャネル５６内で送信される。同様に、第２のトレーニング・タイム・スロット５２内では、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、第１と第２の空間チャネル５４，５６間で送信されるが、逆の方法である。すなわち、第１のトーン７２は、第２の空間チャネル５６内で送信され、第２のトーン７４は、第１の空間チャネル５４内で送信され、第３のトーン７６は、第２の空間チャネル５６内で送信され、そして、第４のトーン７８は、第１の空間チャネル５４内で送信される。このように、第２のトレーニング・タイム・スロット５２の終わりに、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンの各々は、２つの空間チャネルの各々で一度送信されることになる。
【００１９】
２つの空間チャネル間で各トレーニング・シンボルのトーンをインターリーブすることに加えて、トーンの送信電力レベルは、図３の適応性のあるパワーローディング・レベルを越えて増加させられる。例えば、１つのアプローチでは、Ｋが空間チャネルの数である場合、各トーンの電力レベルは、対応するデータ電力レベルを越えてＫの係数だけ増加させられる。これは、トーンの振幅を√Ｋ（つまり、電力レベルは振幅の二乗に比例する）だけ増加させることにより達成される。他の増倍率が二者択一的に使用されてもよい。したがって、図示された実施例では、第１の空間チャネル５４内のトーン６２，６６，７４，７８の送信電力レベルは、後続のデータ部（つまり、図２のデータ４６）中の対応する適応性のあるパワーローディング・レベルの２倍であり、また、第２の空間チャネル５６内のトーン６４，６８，７２，７６の電力レベルは、後続のデータ部（つまり、図２のデータ４６）中の対応する適応性のあるパワーローディング・レベルの２倍である。配座点の較正を行なうために、受信装置は、√Ｋの係数を考慮に入れる必要がある。受信装置は、典型的には特定の時刻に使用されている空間チャネルの数を知っており、較正中の使用に対して√Ｋの係数を計算することができるであろう。図４のトレーニング・フォーマットを使用して、各トレーニング・シンボルに対する２つの空間チャネルの電力の合計は、ＦＣＣ規制と等しくなる。このように、２つのトレーニング・シンボルのトレーニング電力の合計は、図３で示されたトレーニング・フォーマットのその２倍となる。これは、トレーニング信号対雑音比（ＳＮＲ）において３デシベルの改善となる。
【００２０】
図５は、本発明の実施例に従って、３つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマット例８０を示すダイヤグラムである。図示されるように、第１のトレーニング・タイム・スロット８２内では、第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、３つの空間チャネル８８，９０，９２中にインターリーブされ、第２のトレーニング・タイム・スロット８４内では、第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、３つの空間チャネル８８，９０，９２中にインターリーブされ、および、第３のトレーニング・タイム・スロット８６内では、第３のＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、３つの空間チャネル８８，９０，９２中にインターリーブされる。各ＯＦＤＭトレーニング・シンボル・トーンは、３つのトレーニング・タイム・スロット８２，８４，８６に亘って、各空間チャネル８８，９０，９２内で一度だけ発生する。加えて、空間チャネル８８，９０，９２の各々内におけるトーンの送信電力レベルは、対応する適応性のあるパワーローディング・レベルより√３だけ大きい。これと同じアプローチは、４またはそれ以上の空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネルでの使用に拡張される。
【００２１】
増加したトレーニング電力レベルを達成するために、上述されたようなＯＦＤＭトレーニング・シンボルをトーンベースでトーン上にインターリーブする必要はない。すなわち、各ＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、利用可能な空間チャネル間で他のある方法で分配される。例えば、トーンの分配は、図４および図５に示されるような単調あるいは規則的でなくてもよい。図６は、本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマット１００の別の例を示すダイヤグラムである。図示されるように、利用可能な空間チャネル上の各ＯＦＤＭトレーニング・シンボルの個々のトーンをインターリーブする代わりに、トーンのグループが空間チャネルを介して分配される。例えば、図６に示されるように、第１のトレーニング・タイム・スロット１０２内において、２つの隣接したトーン（トーン１１０およびトーン１１２）の第１のグループは、第１の空間チャネル１０６内で送信され、また、２つの隣接したトーン（トーン１１４およびトーン１１６）の第２のグループは、第２の空間チャネル１０８内で送信される。同様に、第２のトレーニング・タイム・スロット１０４内において、２つの隣接したトーン（トーン１１８およびトーン１２０）の第１のグループは、第２の空間チャネル１０８内で送信され、また、２つの隣接したトーン（トーン１２２およびトーン１２４）の第２のグループは、第１の空間チャネル１０６内で送信される。前述のように、トーンの振幅は、適応性のあるパワーローディング・レベルを越えて固定係数（例えば、√Ｋ）だけ増加させられてもよい。あらゆるトーンの数が各トーン・グループ内に配置されてもよい。
【００２２】
本発明の別の実施例において、図３のパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットは、トレーニング・シンボルの各トーンの振幅を√Ｋの係数だけ増加することにより修正されてもよい。このようなケースでは、Ｋ個のトレーニング・スロットに亘る平均電力は、データ部（例えば、図２のデータ４６）中に使用される規制された送信電力に依然として等しい。このスキームは、スロット時間が十分に小さければ、ＦＣＣ規制に合致するであろう。
【００２３】
図７は、本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマット１２８の別の例を図示するダイヤグラムである。図７に示されるように、適応性パワーローディング情報は、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルの送信パワー・レベル内には反映されない。その代わりに、配座点の較正を行なう際に使用する適応性パワーローディング情報は、例えば関連ユーザ・データを含むフレームのヘッダ部（つまり、図２のデータ・フレーム４０のヘッダ部）内に含められる。別のアプローチでは、適応性パワーローディング情報は、ユーザ・データの選択された変調符号化スキームに基づいて受信装置内に包含されてもよい。図７に示されるように、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンの電力レベルは、第１と第２の空間チャネル１０６，１０８内で同じである。さらに、２つの空間チャネル１０６，１０８の電力の合計は、各々、ＦＣＣ規制と等しくなり、それにより、トレーニング電力レベルを最大限にする。図７に示されるように、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルの各々は、２つの空間チャネル１０６，１０８の１つに割当てられ、あるいは、ＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは、様々な空間チャネル中である形（つまり、図４のようなインターリービングのように、図６のようなグループ化など）に分配されてもよい。
【００２４】
図８は、本発明の実施例に従って、ＭＩＭＯベースのワイヤレス・ネットワーク内でチャネル・トレーニングを行なう際に使用するための方法１３０を示すフローチャートである。ワイヤレス・データ・フレームの第１のトレーニング・タイム・スロット中の第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの変調トーンは、複数の空間チャネルに分配される（ブロック１３２）。第１のＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、データ・フレームを受け取る装置に既知のシンボルである。ＯＦＤＭトレーニング・シンボルの変調トーンは、あらゆる多くの異なる方法で空間チャネルに分配される。例えば、１つのアプローチでは、トーンは、図４および図５に示されるような空間チャネルに亘ってトーンベースでトーン上にインターリーブされる。別の可能なアプローチでは、例えば図６に示されるように、隣接したトーンのグループは、空間チャネルに亘ってインターリーブされる。変調トーンを空間チャネルに亘って分配するための他の技術が二者択一的に使用されてもよい。個々の空間チャネルに割当てられるトーン数は、ほぼ等しくすべきである。
【００２５】
ワイヤレス・データ・フレームの第２のトレーニング・タイム・スロット中の第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルの変調トーンは、複数の空間チャネルに分配される（ブロック１３４）。第２のＯＦＤＭトレーニング・シンボルは、第１のトレーニング・タイム・スロット中に使用されたのと同じ既知のシンボルである。しかしながら、この時、以前特定の空間チャネルに割当てられたのと同じトーンがその空間チャネル内で繰り返されないように、トーンの分配が行なわれる。例えば、図４に示される実施例では、第１のトーン６２および第３のトーン６６は、第１のトレーニング・タイム・スロット５０中に第１の空間チャネル５４内で送信される一方、第２のトーン７４および第４のトーン７８は、第２のトレーニング・タイム・スロット５２中に第１の空間チャネル５４内で送信される。同様の状況が第２の空間チャネル５６に存在する。同様に、図６に示された実施例では、第１のトーン１１０および第２のトーン１１２は、第１のトレーニング・タイム・スロット１０２中に第１の空間チャネル１０６内で送信される一方、第３のトーン１２２および第４のトーン１２４は、第２のトレーニング・タイム・スロット１０４中に第１の空間チャネル１０６内で送信される。同様の状況が第２の空間チャネル１０８に存在する。３またはそれ以上の空間チャネルがある場合、追加のトレーニング・タイム・スロットが使用されてもよく、また、対応するＯＦＤＭトレーニング・シンボルのトーンは空間チャネル中で再び分配される。
【００２６】
上述のようにＯＦＤＭトレーニング・シンボルを分配することによって、トレーニング電力は、トレーニング・シンボルに亘って等しくされる。トーンを分配することに加えて、トーンの送信電力レベルは、適応性パワーローディングに基づいたユーザ・データのために指図されたレベルを越えて増加させられる。例えば、本発明の少なくとも１つの実施例では、各空間チャネル内のトーンの送信電力レベルは、対応する適応性パワーローディング・レベル（つまり同じ空間チャネル内に送信されたユーザ・データの送信電力レベル）より大きな固定係数になるであろう。１つの可能なアプローチでは、前術されたように、その固定係数はＫであり、Ｋは使用されている空間チャネル数である（つまり、トーンの振幅は√Ｋだけ増加される）。
【００２７】
上記実施例では、本発明は、ワイヤレス・アクセス・ポイントとクライアント装置との間の閉ループＭＩＭＯチャネルのコンテキストに記述される。他のアプリケーションもまた存在する。少なくとも１つの実施例では、例えば、本発明の技術は、空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）システム内で実施され、それはＭＩＭＯのマルチユーザ形式である。ＳＤＭＡシステムでは、アクセス・ポイント（あるいは基地局）は、典型的には複数のアンテナを具備し、また、各移動局（あるいは加入者局）は、１つまたは複数のアンテナを有する。ダウンリンク・チャネルにおいては、ＡＰは、データを複数の空間チャネルを経由して複数の局へ同時に送る。ＡＰは、１つまたは複数の空間チャネルを、例えば、その局の受信アンテナの数およびＡＰとＳＴＡとの間のチャネル品質に依存する各ＳＴＡに割当てる。図９は、本発明の実施例に従って、ＳＤＭＡシステム例を示すブロック図である。図示されるように、ワイヤレスＡＰ１４２は、複数のＳＴＡ１４４，１４６（ＳＴＡ１およびＳＴＡ２）と通信を行なう。ＡＰ１４２では、信号ベクトルｓは、ビーム形成行列（あるいはプリコーダ）Ｆによって動作され、ＡＰ１４２に関連した複数の送信アンテナによって送信される信号ベクトルｘを生成する。図示された実施例では、信号ベクトルｓは、以下のように表現される３つの空間チャネルに対する信号ベクトルである。
【００２８】
【数１】
2008527805.tif 000003
ビーム形成行列Ｆは、４×３の次元を有する。信号ベクトルｘは、４つの送信アンテナから送信され、次の形式を有する。
【００２９】
【数２】
2008527805.tif 000004
他の配置が二者択一的に使用されてもよい。送信されたベクトルｘは、チャネル行列Ｈによって動作する。図示された実施例では、チャネル行列Ｈは、３×４行列である。従来のビーム形成行列は、ゼロ−フォーシングと呼ばれる。それは、チャネル（つまりＨ）によって引き起こされる空間ストリーム間の干渉をあらかじめ取り消す。このケースに対するビーム形成行列は、チャネル行列Ｈの一般逆行列（pseudo inverse）であり、それは以下のように表現される。
【００３０】
【数３】
2008527805.tif 000005
ここで、Ｈは共役および転置の動作を表示する。したがって、局１４４，１４６の受信アンテナの受信信号ベクトルは、次のとおりである。
【００３１】
【数４】
2008527805.tif 000006
これは、送信信号ベクトルに等しい。パワーローディングは、ＦＣＣ規制を満たしかつシステム性能を改善するために各データ・ストリームｓｉに対して行なわれる。これはオリジナルのＭＩＭＯケースに類似する。本発明に従って、ＡＰ１４２によって送信された各トレーニング・シンボルは、対応するトレーニング・タイム・スロット中に（前述されたように）様々な空間ストリームで分配される。トレーニング・シンボルの各トーンの電力レベルは、同じデータ・フレーム内で使用されるデータ電力レベルより大きい固定係数（つまりＫ）より大きいレベルに設定される（ここで、Ｋは空間チャネル数である）。
【００３２】
本発明の技術および構造は、様々な異なるいずれかの形式で実施される。例えば、本発明の機能は、ワイヤレス機能を具備するラップトップ，パームトップ，デスクトップ，および，タブレット・コンピュータ、ワイヤレス機能を具備する個人向け携帯型情報機器（ＰＤＡ）、ページャ、衛星通信、
携帯電話機および他の携帯型ワイヤレス通信機器、ワイヤレス機能を具備するカメラ、ワイヤレス機能を具備するオーディオ／ビデオ装置、ネットワーク・インターフェイス・カード（ＮＩＣ）および他のネットワーク・インターフェイス構造、集積回路、機械読取り可能な媒体上に格納された命令および／またはデータ構造、および／または、他のフォーマット内に具体化される。異なるタイプの使用可能な機械読取り可能な媒体の例は、フレキシブル・ディスク、ハードディスク、光ディスク、コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気ディスク、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気または光カード、フラッシュ・メモリ、および／または、電子命令またはデータを格納するために適している他のタイプの媒体を含む。少なくとも１つの形式では、本発明は、送信媒体を介しての送信のための搬送波上に変調される１セットの命令として具体化される。
【００３３】
前述の詳細な説明では、本発明の様々な特徴が明細書の情報を合理化する目的で１またはそれ以上の個々の実施例中にまとめられている。明細書の本方法は、請求項に記載された各請求項に明示的に記載されたものより多くの特徴を要求するものではないと解釈すべきである。むしろ、以下の請求項で反映するように、本発明の態様は、開示された各実施例における特徴より少ない。
【００３４】
本発明は、ある実施例と共に説明されたが、修正と変更は、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、当業者が容易に理解するものとして行なわれることを理解すべきである。そのような修正および変更は、本発明および添付の請求項の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例に従って、ワイヤレス・ネットワークの配置例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に従って、ＭＩＭＯベースのワイヤレス・ネットワーク内でデータ伝送を行なうために使用されるフレーム交換シーケンスの例を示す信号図である。
【図３】ＯＦＤＭが使用されているＭＩＭＯチャネルでの使用に対して提案されたパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットを示すダイヤグラムである。
【図４】本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットについての例を示すダイヤグラムである。
【図５】本発明の実施例に従って、３つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットについての例を示すダイヤグラムである。
【図６】本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットについての別の例を示すダイヤグラムである。
【図７】本発明の実施例に従って、２つの空間チャネルを有するＭＩＭＯチャネル中で使用されるパー・ストリーム・トレーニング・フォーマットについてのさらに別の例を示すダイヤグラムである。
【図８】本発明の実施例に従って、ＭＩＭＯベースのワイヤレス・ネットワーク内のチャネル・トレーニングを実行する際に使用するための方法例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例に従って、ＳＤＭＡシステムの例を示すブロック図である。
【図１】
2008527805.tif 000007
【図２】
2008527805.tif 000008
【図３】
2008527805.tif 000009
【図４】
2008527805.tif 000010
【図５】
2008527805.tif 000011
【図６】
2008527805.tif 000012
【図７】
2008527805.tif 000013
【図８】
2008527805.tif 000014
【図９】
2008527805.tif 000015
【国際調査報告】
2008527805.tif 000016
2008527805.tif 000017
2008527805.tif 000018