(57)【要約】【課題】多アンテナシステムのための低複雑性ビーム形成【解決手段】時間領域応答の離散フーリエ変換を利用して無線通信に関するビーム形成重みを生成する方法及び装置が開示される。さらに、幾つかの実施形態においては、ユーザーへの通信に関して割り当てられた全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波を構成する周波数副搬送波を、前記ビーム形成重みを生成するために利用することができる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本のアンテナと、
前記少なくとも２本のアンテナから信号を受信する少なくとも１つの無線通信デバイスに関する時間領域応答情報を格納するメモリと、
前記少なくとも２本のアンテナ及び前記メモリと結合されたプロセッサであって、前記無線通信デバイスに割り当てられたホップ領域における前記時間領域応答情報を利用して複数のビーム形成重みを生成するプロセッサと、を具備する、無線通信装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記複数のビーム形成重みを生成するために前記ホップ領域の前記周波数副搬送波のうちの１つのみに関する前記時間領域応答情報の離散フーリエ変換を利用する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記複数のビーム形成重みを生成するために前記ホップ領域の全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波に関して前記時間領域応答情報の離散フーリエ変換を利用する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記複数のビーム形成重みを生成するために前記ホップ領域の周波数副搬送波の中央の周波数副搬送波に関して前記時間領域応答情報の離散フーリエ変換を利用する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ビーム形成重みを格納する他のメモリをさらに具備する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記メモリと結合されたスケジューラであって、前記ホップ領域に対応する前記時間領域応答情報を出力するように前記メモリに命令するスケジューラをさらに具備する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、最大比合成を利用して前記ビーム形成重みを生成する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナの各アンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、最大比合成を利用しさらに前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナから生成される前記総電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
無線送信機に関するビーム形成重みを生成する方法であって、
無線通信デバイスへの次の送信に関するホップ領域を決定することと、
前記ホップ領域に関連する前記無線通信デバイスに関する時間領域応答情報を入手することと、
前記ホップ領域に関連する前記無線通信デバイスに関する前記時間領域応答情報を利用してビーム形成重みを生成すること、とを具備する、方法。
【請求項１２】
前記ホップ領域の前記周波数副搬送波の一部に関して前記時間領域応答情報の離散フーリエ変換を決定することをさらに具備し、ビーム形成重みを生成することは、前記ホップ領域の前記周波数副搬送波の前記一部に関する前記離散フーリエ変換に基づいてビーム形成重みを生成することをさらに具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記離散フーリエ変換を決定することは、前記ホップ領域の中央の周波数副搬送波のみに関する前記離散フーリエ変換を決定することを具備する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記離散フーリエ変換を決定することは、前記ホップ領域の前記全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波に関して前記離散フーリエ変換を決定することを具備する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成を具備する請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記少なくとも２本のアンテナの各アンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化すること、とを具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化すること、とを具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記少なくとも２本のアンテナから生成される前記総電力に従って正規化すること、とを具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビーム形成重みを生成することは、前記無線通信デバイスのチャネル応答の前記複素共役に従って移相することを具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも２本のアンテナと、
周波数帯域全体よりも小さい周波数帯域を構成する１つの周波数副搬送波グループにおける少なくとも１つの周波数副搬送波に関して離散フーリエ変換に基づいてビーム形成重みを生成するビーム形成重みモジュールと、を具備する無線通信装置。
【請求項２１】
前記ビーム形成重みモジュールは、前記少なくとも１つの周波数に関する時間領域応答情報に対する前記離散フーリエ変換を行う離散フーリエ変換プロセッサを具備する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記副搬送波グループの所在位置を前記離散フーリエ変換プロセッサに提供する前記離散フーリエ変換プロセッサと結合されたスケジューラをさらに具備する請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記ビーム形成重みモジュールは、前記離散フーリエ変換プロセッサによって生成された離散変換値から前記重みを生成するビーム形成重みプロセッサをさらに具備する請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
前記ビーム形成重みを格納する他のメモリをさらに具備する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記周波数副搬送波グループは、ホップ領域を定義し、前記少なくとも１つの周波数副搬送波は、前記ホップ領域の前記周波数副搬送波のうちの１つのみを具備する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記周波数副搬送波グループは、ホップ領域を定義し、前記少なくとも１つの周波数副搬送波は、前記ホップ領域の前記全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波を具備する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記ビーム形成重みモジュールは、最大比合成を利用して前記ビーム形成重みを生成する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
前記ビーム形成重みモジュールは、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナの各々のアンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２９】
前記ビーム形成重みモジュールは、最大比合成を利用しさらに前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記ビーム形成重みモジュールは、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナから生成される前記総電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成する請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記チャネル応答情報は、時間領域応答情報を具備する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項３２】
無線送信機に関するビーム形成重みを生成する方法であって、
無線通信デバイスへの次の送信に関するホップ領域を決定することと、
前記無線通信デバイスに関するチャネル応答情報に基づいて離散フーリエ変換を決定することと、
前記ホップ領域を形成する周波数副搬送波の一部の周波数副搬送波に関して前記無線通信デバイスに関する前記チャネル応答情報に基づいて離散フーリエ変換を利用してビーム形成重みを生成すること、とを具備する、方法。
【請求項３３】
前記離散フーリエ変換を決定することは、前記ホップ領域を形成する前記周波数副搬送波の中央の周波数副搬送波のみに関する前記離散フーリエ変換を決定することを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記離散フーリエ変換を決定することは、前記ホップ領域を形成する前記全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波に関して前記離散フーリエ変換を決定することを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成を具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記少なくとも２本のアンテナの各アンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化すること、とを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化すること、とを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記ビーム形成重みを生成することは、最大比合成と、前記少なくとも２本のアンテナから生成される総電力に従って正規化すること、とを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
前記ビーム形成重みは、前記無線通信デバイスのチャネル応答の前記複素共役に従って移相することを具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記チャネル応答情報は、時間領域応答情報を具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
ビーム形成重みを生成するための装置であって、
１つのグループの副搬送波の一部の副搬送波に関してチャネル応答情報を決定するための手段と、
前記無線通信デバイスに関する前記副搬送波グループの前記一部の副搬送波に関して前記チャネル応答情報に基づいてビーム形成重みを生成するための手段と、を具備する、装置。
【請求項４２】
前記チャネル応答情報の離散フーリエ変換を決定するための手段をさらに具備し、生成するための前記手段は、前記チャネル応答情報の前記離散フーリエ変換に基づいて生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記一部の副搬送波は、前記副搬送波グループの中央の周波数副搬送波のみから成る請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記一部の副搬送波は、前記副搬送波グループの全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波から成る請求項４２に記載の装置。
【請求項４５】
生成するための手段は、最大比合成を利用することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項４６】
生成するための手段は、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナの各アンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項４７】
生成するための手段は、最大比合成を利用しさらに前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項４８】
生成するための手段は、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナから生成される総電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項４９】
生成するための手段は、前記無線通信デバイスのチャネル応答の前記複素共役に従った移相を利用することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項５０】
前記チャネル応答情報は、時間領域応答情報を具備する請求項４１に記載の装置。
【請求項５１】
ビーム形成重みを生成するための装置であって、
ホップ領域に関連する前記無線通信デバイスに関する時間領域応答情報を入手するための手段と、
前記ホップ領域に関連する前記無線通信デバイスに関する前記時間領域応答情報を利用してビーム形成重みを生成するための手段と、を具備する、装置。
【請求項５２】
前記ホップ領域の前記周波数副搬送波の一部に関して前記時間領域応答情報の離散フーリエ変換を決定するための手段をさらに具備し、生成するための前記手段は、前記ホップ領域の前記周波数副搬送波の前記一部に関する前記離散フーリエ変換に基づいてビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記離散フーリエ変換を前記決定するための前記手段は、前記ホップ領域の中央の周波数副搬送波のみに関して前記離散フーリエ変換を決定するための手段を具備する請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記離散フーリエ変換を前記決定するための前記手段は、前記ホップ領域の前記全周波数副搬送波より少ない数の周波数副搬送波に関して前記離散フーリエ変換を決定するための手段を具備する請求項５２に記載の装置。
【請求項５５】
前記ビーム形成重みを生成するための前記手段は、最大比合成を利用して前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【請求項５６】
前記ビーム形成重みを生成するための前記手段は、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナの各アンテナにおいて生成される最大電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【請求項５７】
前記ビーム形成重みを生成するための前記手段は、最大比合成を利用しさらに前記アンテナのうちの１本が電力限度に達するように全アンテナに関して同じ定数に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【請求項５８】
前記ビーム形成重みを生成するための前記手段は、最大比合成を利用しさらに前記少なくとも２本のアンテナから生成される前記総電力に従って正規化することによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【請求項５９】
前記ビーム形成重みを生成するための前記手段は、前記無線通信デバイスのチャネル応答の前記複素共役に従って移相するによって前記ビーム形成重みを生成するための手段を具備する請求項５１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本特許出願は、本特許出願の譲受人に対して譲渡されておりさらに本明細書において参照することによってその全体が本明細書に組み入れられている"Low Complexity Beamforming For Multiple Antenna Systems"（多アンテナシステムのための低複雑性ビーム形成）という題名の仮特許出願番号 ６０／６８１，１８７(出願日:  ２００５年５月１３日)に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本明細書は、一般的には、無線通信に関するものである。本明細書は、とりわけ、無線通信システムに関するビーム形成に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用する。ＯＦＤＭは、システム帯域幅全体を複数（Ｎ）の直交周波数副搬送波に区分する多搬送波変調技術である。これらの副搬送波は、トーン、ビン、及び周波数チャネルと呼ばれることもある。各副搬送波は、データを用いて変調することができる各々の副搬送波と関連づけられる。各ＯＦＤＭシンボル期間に最高でＮの変調シンボルをＮの総搬送波で送信することができる。これらの変調シンボルは、Ｎ点逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって時間領域に変換され、Ｎの時間領域チップ又はサンプルを含む変換されたシンボルが生成される。
【０００４】
周波数ホッピング通信システムにおいては、データは、「ホップ期間」と呼ぶことができる異なる時間間隔で異なる周波数副搬送波で送信される。これらの周波数副搬送波は、直交周波数分割多重化、その他の多搬送波変調技術、又はその他の何らかの方式によって提供することができる。周波数ホッピングの場合は、データ送信は、疑似ランダムな形で副搬送波から副搬送波にホップする。このホッピングは、周波数ダイバーシティを提供し、データ送信が狭帯域干渉、ジャミング、フェージング等の経路上の悪影響に対する耐久性を向上させることを可能にする。
【０００５】
ＯＦＤＭＡシステムは、複数の移動局を同時にサポートすることができる。周波数ホッピングＯＦＤＭＡシステムに関しては、所定の移動局に関するデータ送信は、特定の周波数ホッピング（ＦＨ）シーケンスと関連づけられた「トラフィック」チャネルで行うことができる。このＦＨシーケンスは、各ホップ期間におけるデータ送信のために用いる特定の副搬送波を示す。複数の移動局に関する複数のデータ送信は、異なるＦＨシーケンスと関連づけられた複数のトラフィックチャネルで同時に行うことができる。これらのＦＨシーケンスは、１つのトラフィックチャネルのみ、従って１つのデータ送信のみが各ホップ期間に各搬送波を使用するように互いに直交であると定義することができる。直交ＦＨシーケンスを用いることによって、複数のデータ送信は、一般的には、周波数ダイバーシティの利益を享受しつつ互いに干渉しない。
【０００６】
あらゆる通信システムにおいて対処しなければならない１つの問題は、移動局が基地局によって網羅されたエリアの特定の一部分に所在することである。このような場合には、フェージング又はその他の干渉に関する問題が存在する可能性がある。これらの場合は、受信機によって受信された信号の復号問題が存在する可能性がある。これらの問題に対処する１つの方法は、ビーム形成を利用することである。
【０００７】
ビーム形成は、複数のアンテナとの無線リンクの信号−雑音比を向上させる空間処理技術である。典型的には、ビーム形成は、多アンテナシステムにおける送信機又は受信機のいずれかにおいて用いることができる。ビーム形成は、受信機による信号の復号を向上させる信号−雑音比の向上において数多くの利点を提供する。
【０００８】
ＯＦＤＭ送信システムに関するビーム形成における１つの問題は、各移動局の各アンテナに送信された信号の振幅及び位相に合わせた調整を決定する上での計算が複雑なことである。さらに、ビーム形成重みを格納及び処理するために要するメモリ量は、一般的には大きくさらに高コストである。従って、ＯＦＤＭシステムを含む無線通信システムにおけるビーム形成の複雑さを低減する必要がある。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００９】
一実施形態においては、無線通信装置は、少なくとも１つの無線通信デバイスに関する時間領域応答を格納するメモリと、前記無線通信デバイスに割り当てられたホップ領域において時間領域応答情報を利用する複数のビーム形成重みを生成するプロセッサと、を具備することができる。前記ビーム形成重みは、前記ホップ領域の全副搬送波周波数よりも少ない数の副搬送波周波数を利用して形成することができる。
【００１０】
その他の実施形態においては、無線通信デバイスは、少なくとも２本のアンテナと、１つの周波数帯域全体よりも小さい周波数帯域を構成する周波数副搬送波グループ内の少なくとも１つの周波数副搬送波に関して離散フーリエ変換に基づいてビーム形成重みを生成するビーム形成重みモジュールと、を具備することができる。追加の実施形態においては、前記グループの全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波を利用することができる。
【００１１】
様々な側面及び実施形態が以下においてさらに詳細に説明される。本出願は、以下においてさらに詳細に説明されるように、様々な側面、実施形態、及び特長を実装する方法、プロセッサ、送信装置、受信装置、基地局、端末、システム、及びその他の装置と要素をさらに提供する。
【００１２】
本実施形態の特長、性質及び利点は、下記の発明を実施するための最良の形態と図面を併用することでさらに明確になるであろう。なお、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照符号を付すこととする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に関して、一実施形態による多重接続無線通信システムが示される。基地局１００は、複数のアンテナグループを含み、１つのアンテナグループは、１０４及び１０６を含み、他のアンテナグループは、１０８及び１１０を含み、追加のアンテナグループは、１１２及び１１４を含む。図１においては、各アンテナグループに関して２本のアンテナのみが示されているが、各アンテナグループに関してこれよりも多い又は少ないアンテナを利用することができる。移動局１１６は、アンテナ１１２及び１１４と通信状態にあり、アンテナ１１２及び１１４は、順方向リンク１２０を通じて移動局１１６に情報を送信し、逆方向リンク１１８を通じて移動局１１６から情報を受信する。移動局１２２は、アンテナ１０６及び１０８と通信状態にあり、アンテナ１０６及び１０８は、順方向リンク１２６を通じて移動局１２２に情報を送信し、逆方向リンク１２４を通じて移動局１２２から情報を受信する。
【００１４】
各グループのアンテナ及び／又はこれらのアンテナが通信するように設計されているエリアは、基地局のセクターとしばしば呼ばれる。該実施形態においては、アンテナグループは、各々が、基地局１００によって網羅されたエリアのセクター内の移動局に通信するように設計されている。
【００１５】
順方向リンク１２０及び１２６を通じての通信においては、基地局１００の送信アンテナは、異なる移動局１１６及び１２４に関する順方向リンクの信号−雑音比を向上させるためにビーム形成を利用する。さらに、カバレッジ全体にランダムに分散されている移動局に送信するためにビーム形成を用いる基地局は、近隣セル内の移動局に対して、単一のアンテナを通じて全移動局に送信する基地局よりも弱い干渉を引き起こす。
【００１６】
基地局は、端末と通信するために用いられる固定局であることができ、アクセスポイント、ノードＢ、又はその他の何らかの用語で呼ばれることもある。移動局は、移動局、ユーザー装置（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末又はその他の何らかの用語で呼ばれることもある。
【００１７】
図２に関して、多重接続無線通信システムに関するスペクトル割り当て方式が示される。複数のＯＦＤＭシンボル２００が、基地局と通信中の全移動局に関する送信用に割り当てられる全帯域幅を定義するＴのシンボル期間及びＳの周波数副搬送波を通じて割り当てられる。各ＯＦＤＭシンボル２００は、Ｔのシンボル期間のうちの１つのシンボル期間と、Ｓの副搬送波のトーン又は周波数副搬送波と、を具備する。
【００１８】
ＯＦＤＭ周波数ホッピングシステムにおいては、１つ以上のシンボル２００を所定の移動局に割り当てることができる。図２に示される割り当て方式の一実施形態においては、シンボルの１つ以上のホップ領域、例えばホップ領域２０２、が順方向リンクでの通信に関して１つ以上の移動局に割り当てられる。一実施形態においては、１つの移動局が各ホップ領域に割り当てられる。その他の実施形態においては、複数の移動局が各ホップ領域に割り当てられる。各ホップ領域内において、複数の移動局が単一のホップ領域に割り当てられる場合における潜在的な干渉を低減させるために及び経路上の悪影響に対する周波数ダイバーシティを提供するためにシンボルの割当てをランダム化することができる。
【００１９】
各ホップ領域２０２は、ここではＮのシンボル期間×Ｍの副搬送波として描かれており、基地局のセクターと通信状態にあってホップ領域に割り当てられている移動局に割り当てられたシンボル２０４を含む。各ホップ期間、又はフレーム中には、Ｔのシンボル期間及びＳの副搬送波内におけるホップ領域２０２の所在位置は、ＦＨシーケンスに従って変動する。さらに、ホップ領域２０２内の個々の移動局に関するシンボル２０４の割り当ては、各ホップ期間ごとに変動する可能性がある。
【００２０】
ＦＨシーケンスは、各ホップ期間に関するホップ領域２０２の所在位置を、疑似ランダムに、ランダムに、又は予め決められたシーケンスに従って選択することができる。同じ基地局の異なるセクターに関するＦＨシーケンスは、同じ基地局と通信中の移動局間での「セル内」干渉を回避するために互いに直交になるように設計される。さらに、各基地局に関するＦＨシーケンスは、近くの基地局に関するＦＨシーケンスに関して疑似ランダムであることができる。このことは、異なる基地局と通信中の移動局間での「セル間」干渉をランダム化するのに役立つ。
【００２１】
逆方向リンク通信の場合は、ホップ領域２０２のシンボル２０４の一部は、移動局から基地局に送信されるパイロットシンボルに割り当てられる。シンボル２０４へのパイロットシンボルの割り当ては、好ましくは空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）をサポートすべきであり、異なる移動局に対応する空間シグナチャの違いが十分であることを条件として、同じホップ領域上において重なり合っている異なる移動局の信号をセクター又は基地局における複数の受信アンテナのおかげで分離することができる。
【００２２】
図２は７つのシンボル期間の長さを有するホップ領域２００を描いたものである一方で、ホップ領域２００の長さは、希望される長さであることが可能であり、ホップ期間とホップ期間の間で変化すること、又は所定のホップ期間における異なるホッピング領域間で異なることができる。
【００２３】
図３は、ＭＩＭＯシステム３００における送信機システム３１０及び受信機システム３５０の実施形態のブロック図である。送信機システム３１０において、幾つかのデータストリームに関するトラフィックデータがデータソース３１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ３１４に提供される。一実施形態においては、各データストリームは、各々の送信アンテナを通じて送信される。ＴＸデータプロセッサ３１４は、符号化されたデータを提供するために各データストリームに関して選択された特定の符号化方式に基づいて各データストリームに関するトラフィックデータをフォーマット化、符号化、及びインターリービングする。幾つかの実施形態においては、ＴＸデータプロセッサ３１４は、データストリームのシンボルの送信先であるユーザー及びシンボルを送信中のアンテナに基づいてこれらのシンボルにビーム形成重みを加える。
【００２４】
各データストリームに関する符号化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を用いてパイロットデータと多重化することができる。パイロットデータは、典型的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、受信機システムにおいてチャネル応答を推定するために用いることができる。次に、各データストリームに関する多重化されたパイロットデータ及び符号化されたデータが、変調シンボルを提供するために前記各データストリームに関して選択された特定の変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＳＰＫ、Ｍ−ＰＳＫ、又はＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調される。各データストリームに関するデータ速度、符号化、及び変調は、プロセッサ３３０によって実行される命令によって決定することができる。
【００２５】
これで、すべてのデータストリームに関する変調シンボルがＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０に提供され、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０は、（例えばＯＦＤＭに関して）これらの変調シンボルをさらに処理することができる。次に、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０は、ＮＴの変調シンボルストリームをＮＴの送信機（ＴＭＴＲ）３２２ａ乃至３２２ｔに提供する。一定の実施形態においては、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０は、データストリームのシンボルの送信先であるユーザー及びシンボルを送信中のアンテナに基づいてこれらのシンボルにビーム形成重みを加える。
【００２６】
各送信機３２２は、各々のシンボルストリームを受信及び処理して１つ以上のアナログ信号を提供し、前記アナログ信号をさらにコンディショニング（例えば、増幅、フィルタリング、及びアップコンバージョン）してＭＩＭＯチャネルでの送信に適した変調された信号を提供する。次に、送信機３２２ａ乃至３２２ｔからのＮＴの変調された信号が、ＮＴのアンテナ１２４ａ乃至１２４ｔからそれぞれ送信される。
【００２７】
受信機システム３５０において、送信された変調された信号は、ＮＲのアンテナ３５２ａ乃至３５２ｒによって受信され、各アンテナ３５２からの受信された信号は、各々の受信機（ＲＣＶＲ）３５４に提供される。各受信機３５４は、各々の受信された信号をコンディショニング（例えば、フィルタリング、増幅、及びダウンコンバージョン）し、コンディショニングされた信号をデジタル化してサンプルを提供し、前記サンプルをさらに処理して対応する「受信された」シンボルストリームを提供する。
【００２８】
次に、ＲＸデータプロセッサ３６０は、ＮＲの受信されたシンボルストリームをＮＲの受信機３５４から受信して特定の受信機処理技術に基づいて処理し、ＮＴの「検出された」シンボルストリームを提供する。ＲＸデータプロセッサ３６０による処理が以下においてさらに詳細に説明される。各検出されたシンボルストリームは、対応するデータストリームに関して送信された変調信号の推定であるシンボルを含む。ＲＸデータプロセッサ３６０は、各検出されたシンボルストリームを復調、デインターリービング、及び復号し、データストリームに関するトラフィックデータを復元させる。ＲＸデータプロセッサ３６０による処理は、送信機システム３１０においてＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０及びＴＸデータプロセッサ３１４によって行われる処理を補完するものである。
【００２９】
ＲＸプロセッサ３６０によって生成されたチャネル応答推定は、受信機において空間処理、空間／時間処理を行うために、電力レベルを調整するために、変調速度又は方式を変更するために、又はその他の行動のために用いることができる。ＲＸプロセッサ３６０は、検出されたシンボルストリームの信号−雑音−干渉比（ＳＮＲ）及び可能なことにその他のチャネル特性をさらに推定することができ、これらの量をプロセッサ３７０に提供する。ＲＸデータプロセッサ３６０又はプロセッサ３７０は、システムに関する「動作中の」ＳＮＲの推定値をさらに導き出すことができる。次に、プロセッサ３７０は、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を提供し、該チャネル状態情報（ＣＳＩ）は、通信リンク及び／又は受信されたデータストリームに関する様々な型の情報を具備することができる。例えば、ＣＳＩは、動作中のＳＮＲのみを具備することができる。次に、ＣＳＩは、同じくデータソース３７６から幾つかのデータストリームに関するトラフィックデータを受信するＴＸデータプロセッサ３３８によって処理され、変調器３８０によって変調され、送信機３５４ａ乃至３５４ｒによってコンディショニングされて送信機システム３１０に戻される。
【００３０】
送信機システム３１０において、受信機システム３５０からの変調された信号は、アンテナ３２４によって受信され、受信機３２２によってコンディショニングされ、復調器３４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ３４２によって処理され、受信機システムによって報告されたＣＳＩを復元させる。報告されたＣＳＩは、プロセッサ３３０に提供され、（１）データストリームに関して用いられるデータ速度及び符号化及び変調方式を決定するために及び（２）データプロセッサ３１４及びＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ３２０に関する様々な制御を生成するために用いられる。
【００３１】
受信機において、ＮＲの受信された信号を処理してＮＴの送信されたシンボルストリームを検出するために様々な処理技術を用いることができる。これらの受信機処理技術は、２つの主カテゴリ（ｉ）空間及び時空間受信機処理技術（等化技術とも呼ばれる）及び（ｉｉ）「逐次ヌル化／等化及び干渉除去」受信機処理技術（「逐次干渉除去」又は「逐次除去」受信機処理技術とも呼ばれる）に分類することができる。
【００３２】
図３は、ＭＩＭＯシステムについて説明する一方で、複数の送信アンテナ、例えば基地局のアンテナ、が１つ以上のシンボルストリームを単一のアンテナデバイス、例えば移動局、に送信する多入力単出力システムに対して同じシステムを適用することができる。さらに、単出力単入力アンテナシステムを、図３に関して説明されるのと同じように利用することができる。
【００３３】
図４に関して、一実施形態による複数の送信アンテナを含む送信機システムの機能ブロック図が示される。一実施形態においては、ＮＴのデータストリームの各々がＮＴの送信アンテナで送信されるようにするために別個のデータ速度及び符号化及び変調方式（すなわち、１本のアンテナごとの別個の符号化及び変調）を用いることができる。各送信アンテナに関して用いられる特定のデータ速度及び符号化及び変調方式は、プロセッサ３３０によって提供された制御に基づいて決定することができ（図３）、データ速度は、上述されるように決定することができる。
【００３４】
送信機装置４００は、一実施形態においては、別個の符号化及び変調方式に従って各データストリームを受信、符号化、及び変調して複数のアンテナから送信するための変調シンボルを提供する送信データプロセッサ４０２を含む。送信データプロセッサ４０２及び送信プロセッサ４０４は、図３の送信データプロセッサ３１４及び送信ＭＩＭＯプロセッサ３２０のそれぞれの一実施形態である。  
一実施形態においては、図４に示されるように、送信データプロセッサ４０２は、デマルチプレクサ４１０と、ＮＴの符号器４１２ａ乃至４１２ｔと、ＮＴのチャネルインターリーバ４１４ａ乃至４１４ｔと、を含む（すなわち、各送信アンテナに関する一組のデマルチプレクサ、符号器、及びチャネルインターリーバ）。デマルチプレクサ４１０は、ＮＴの送信アンテナがデータ送信に関して用いられるようにするためにデータ（すなわち、情報ビット）を多重分離してＮＴのデータストリームにする。ＮＴのデータストリームは、速度制御機能によって決定される異なるデータ速度と関連づけることができ、これらの異なるデータ速度は、一実施形態においてはプロセッサ３３０又は３７０によって提供することができる（図３）。各データストリームは、各々の符号器４１２ａ乃至４１２ｔに提供される。
【００３５】
各符号器４１２ａ乃至４１２ｔは、各々のデータストリームを受信し、該データストリームに関して選択された特定の符号化方式に基づいて符号化して符号化されたビットを提供する。一実施形態においては、符号化は、データ送信の信頼性を向上させるために用いることができる。符号化方式は、一実施形態においては、巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化、ブロック符号化等のあらゆる組合せを含むことができる。次に、各符号器４１２ａ乃至４１２ｔからの符号化されたビットは、各々のチャネルインターリーバ４１４ａ乃至４１４ｔに提供され、各々のチャネルインターリーバ４１４ａ乃至４１４ｔは、符号化されたビットを特定のインターリービング方式に基づいてインターリービングする。インターリービングは、符号化されたビットに関する時間ダイバーシティを提供し、データストリームに関して用いられる送信チャネルに関する平均ＳＮＲに基づいてデータを送信することを可能にし、フェージングに対処し、各変調シンボルを形成するために用いられる符号化されたビット間の相関関係をさらに除去する。
【００３６】
各チャネルインターリーバ４１４ａ乃至４１４ｔからの符号化及びインターリービングされたビットが、これらのビットをマッピングして変調シンボルを生成する、送信プロセッサ４０４の各々のシンボルマッピングブロック４２２ａ乃至４２２ｔに提供される。
【００３７】
各シンボルマッピングブロック４２２ａ乃至４２２ｔによって実装される特定の変調方式は、プロセッサ３３０によって提供される変調制御によって決定される（図３）。各シンボルマッピングブロック４２２ａ乃至４２２ｔは、ｑｊの符号化及びインターリービングされたビットの組をグループ分けして非バイナリシンボルを形成し、選択された変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、又はその他の何らかの変調方式）に対応する信号点配置内の特定の信号点に各非バイナリシンボルをさらにマッピングする。各マッピングされた信号点は、Ｍｊ−ａｒｙ変調シンボルに対応し、ここで、Ｍｊは、ｊ番目の送信アンテナに関して選択された特定の変調方式に対応し、Ｍｊ＝２ｑｊである。次に、シンボルマッピングブロック４２２ａ乃至４２２ｔは、ＮＴの変調シンボルストリームを提供する。
【００３８】
図４に示される特定の実施形態においては、送信プロセッサ４０４は、シンボルマッピングブロック４２２ａ乃至４２２ｔとともに、変調器４２４、ビーム形成重みモジュール４２６、及び逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ブロック４２８ａ乃至４２８ｔも含む。変調器４２４は、サンプルを変調し、適切なサブバンド及び送信アンテナでのＮＴのストリームに関する変調シンボルを形成する。さらに、変調器４２４は、ＮＴのシンボルストリームの各々を規定された電力レベルで提供する。一実施形態においては、変調器４２４は、プロセッサ、例えばプロセッサ３３０又は３７０、によって制御されるＦＨシーケンスに従ってシンボルを変調することができる。該実施形態においては、ＮＴのシンボルストリームが変調される周波数は、送信サイクルの各シンボルグループ、シンボルブロック、フレーム、又はフレームの一部分ごとに変わることができる。
【００３９】
ビーム形成重みモジュール４２６は、例えば振幅及び／又は位相を変更することによって送信シンボルを乗じるために用いられる重みを生成する。重みは、重みが利用される対象となるシンボルが送信されるホップ領域に関する時間領域応答情報の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて生成することができる。この方法により、ＤＦＴは、ホップ領域の１つのみ又はそれ以上の副搬送波に関して適用することができ、それによって、周波数帯域全体と比較してホップ領域の縮小された周波数帯域に対応する小さい周波数範囲に関する高レベルの分解能を提供することができる。ビーム形成重みは、図３において描かれるように、ビーム形成重みモジュール４２６内において生成することができ、又は送信プロセッサ４０４によって形成し、変調された信号に重みを適用するビーム形成重みモジュール４２６に提供することができる。
【００４０】
各ＩＦＦＴブロック４２８ａ乃至４２８ｔは、各々の変調シンボルストリームをビーム形成重みモジュール４２６から受信する。各ＩＦＦＴブロック４２８ａ乃至４２８ｔは、ＮＦの変調シンボルの組をグループ分けして対応する変調シンボルベクトルを形成し、逆高速フーリエ変換を用いて（ＯＦＤＭシンボルと呼ばれる）時間−領域表現に変換する。ＩＦＦＴブロック４２８ａ乃至４２８ｔは、あらゆる数の周波数サブチャネル（例えば、８、１６、３２、．．．、ＮＦ）に関する逆変換を実施するように設計することができる。
【００４１】
ＩＦＦＴブロック４２８ａ乃至４２８ｔによって生成された変調シンボルベクトルの各時間−領域表現は、関連づけられたサイクリックプリフィックス生成器４３０ａ乃至４３０ｔに提供される。サイクリックプリフィックス生成器４３０ａ乃至４３０ｔは、対応する送信シンボルを形成するために、一般的にはＯＦＤＭシンボルの最後からのサンプル数である固定された数のサンプルのプリフィックスを、ＯＦＤＭシンボルを構成するＮＳのサンプルに前置する。プリフィックスは、周波数選択性フェージングに起因するチャネル分散等の経路上の悪影響に対する性能を向上させるように設計される。サイクリックプリフィックス生成器４３０ａ乃至４３０ｔは、送信シンボルストリームを送信機４３２ａ乃至４３２ｔに提供し、送信機４３２ａ乃至４３２ｔは、送信シンボルをアンテナ４３４ａ乃至４３４ｔによってそれぞれ送信させる。
【００４２】
図５に関して、一実施形態による送信機システム内のビーム形成システムの機能ブロックが示される。ビーム形成システム５００は、図４のビーム形成重みモジュール４２６であることができ、ユーザー局に関するホップ領域内においてスケジューリングを提供するスケジューラ５０２と通信状態にある。スケジューラ５０２は、周波数ＦＨシーケンスを生成するホップ生成器５０４と通信状態にある。周波数ＦＨシーケンスは、あらゆる数の方法で生成することができ、特定のシーケンスに限定されない。
【００４３】
スケジューラ５０２は、基地局と通信状態にある移動局に関する時間領域応答情報を含む時間領域応答バッファ５０６とも通信状態である。時間領域応答情報は、基地局において、希望される移動局から送信されたパイロットからチャネル状態を推定することによって提供することができる。時間領域応答情報は、希望される移動局からの逆方向リンク送信、例えば専用逆方向リンクトラフィック又は制御チャネルにおける逆方向リンク送信、を推定することによって得ることができる。時間領域応答情報は、計算されて移動局からフィードバックされる量子化された順方向リンク送信チャネル応答推定であることもできる。時間領域応答情報は、例えば、信号−雑音比情報、マルチパス情報、又はその他のチャネル応答情報であることができる。
【００４４】
ホップ生成器５０４及び時間領域応答バッファ５０６の両方とも、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ブロック５０８と通信する。一実施形態においては、ＤＦＴブロック５０８は、Ｎ点ＤＦＴを提供することができる。
【００４５】
一実施形態においては、ＤＦＴ動作は、以下によって定義することができる。
【数１】
2008546227.tif 000003
【００４６】
ここで、Ｋは、周波数帯域全体における総周波数ブロック（又はホップ）数を表し、hn(l)及びτn(l)は、ユーザーｎのｌ番目のマルチパスを表し、H(k)は、ホップｋにおけるシステム周波数応答を表し、Ｌは、計算すべき総マルチパス数を表す。次に、H(k)に基づいて、各ホップ領域に関するビーム形成がホップｋにおいて実施される。一実施形態においては、ＤＦＴ動作を決定することは、hn(l)及びτn(l)を時間領域応答バッファ５０６から読み取ることと、
【数２】
2008546227.tif 000004
【００４７】
を得るためのテーブル検索と、を含み、この式は、予測されるチャネル状態及びトラフィックパターンに基づいてあらゆる可能性のある経路に関して予め計算することが可能である。他の実施形態においては、
【数３】
2008546227.tif 000005
【００４８】
は、リアルタイムで計算すること又は予め計算された値から内挿することができる。
【００４９】
ＤＦＴを利用することは、Ｌタップ時間−応答を、Ｋ×Ｌの複素乗算（ＣＭ）の複雑さを有するＫ任意周波数点に変換することを可能にする。逆に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）は、チャネル時間応答を、N Log(N) CMの複雑さを有するＮ点周波数応答に効率的に変換することができる。従って、ＦＦＴは、大きな帯域幅又は大きな帯域幅の大きな部分に関して周波数応答から少ない数の周波数点を入手するような非効率的になることがある。
【００５０】
１人以上のユーザーが各ホップ領域に割り当てられたホップ領域を利用するＯＦＤＭＡシステムにおいては、各ユーザーの周波数応答のわずかな部分のみをビーム形成に関して用いることができる。この理由は、ＯＦＤＭＡシステムにおいては、各ユーザーは、総利用可能周波数副搬送波のうちのわずかな部分、すなわちホップ領域の周波数副搬送波においてしかスケジューリングされないためである。幾つかの実施形態においては、複雑さをさらに低減させるために、離散フーリエ変換は、各移動局に関するホップ領域の中央の周波数副搬送波のみに関して、ホップ領域の中央の周波数副搬送波及び縁の周波数副搬送波に関して、ホップ領域の偶数又は奇数の周波数副搬送波に関して、又はホップ領域に割り当てられた全周波数副搬送波よりも少ない他の数の又は他の所在位置の周波数副搬送波に関して実施することができる。
【００５１】
移動局への送信に関してホップ領域を利用するＯＦＤＭＡシステムにおいては、有意な性能損失を被らずにホップ領域全体に一定のビーム形成重みを適用することが可能である。幾つかの実施形態においては、無線通信システムは、数マイクロ秒（μｓ）よりも小さい有意マルチパスの最大遅延拡散を有することができる。例えば、国際電気通信連合（ＩＴＵ）の歩行者Ｂ及び車両Ａのチャネルモデルにおいては、第１の経路から２．３及び１．１μｓの時点において−１０デシベル（ｄＢ）経路がそれぞれ定められている。対応するコヒーレンス帯域幅は、数百キロヘルツ（ＫＨｚ）のオーダーである。チャネルは、数百ＫＨｚにおいては無相関化しないため、ビーム形成重みは、数十の副搬送波が各々数ＫＨｚである場合はこれらの副搬送波全体において一定であることができる。上例においては、ユーザーは、１００ＫＨｚブロックでチャネルを割り当てることが可能であり、すなわち、２００メガヘルツ（ＭＨｚ）周波数応答を２００点ＤＦＴによって得ることが可能である。１０の最も圧倒的な経路が各ユーザーのために保持される場合は、８本のアンテナにおいて周波数応答を生成することの全体的な複雑さは、１６０００ＣＭになり、他方、帯域幅全体に基づいて重みを計算する場合は１３００万ＣＭである。この場合は、総メモリ要求量は、１６メガビット（Ｍｂｉｔｓ）と比較して２００キロビット（Ｋｂｉｔｓ）程度になる。
【００５２】
図６に関して、一実施形態によるビーム形成重み生成プロセスが示される。ブロック８００において時間領域応答情報が提供される。時間領域応答情報は、信号−雑音比情報、マルチパス情報、又はその他のチャネル応答情報に対応することができ、さらに移動局によって送信されたパイロット情報によって提供することができる。時間領域応答情報は、基地局において、希望される移動局から送信されたパイロットからチャネル状態を推定することによって提供することができる。時間領域応答情報は、希望される移動局からの逆方向リンク送信、例えば、専用逆方向リンクトラフィック又は制御チャネルにおける送信、を推定することによって得ることができる。時間領域応答情報は、計算されて移動局からフィードバックされる量子化された順方向リンク送信チャネル応答推定であることもできる。その他の実施形態においては、時間領域応答情報は、その他の方法で決定することが可能である。
【００５３】
ブロック８０２において、離散フーリエ変換が時間領域応答情報に適用される。次に、ブロック８０４において、時間領域応答情報の離散フーリエ変換に基づいてビーム形成重みが生成される。
【００５４】
ビーム形成重みは、あらゆる数の方法で生成することができる。例えば、一実施形態においては、最大比合成（ＭＲＣ）アルゴリズムを適用することができる。一実施形態においては、ＭＲＣアルゴリズムは、アンテナに関するチャネル応答の複素共役を利用し、すべての送信機アンテナに関するチャネル応答のノルム（ｎｏｒｍ）によってチャネル応答の複素共役を正規化することによってビーム形成重みを形成することができる。一実施形態においては、全アンテナに関するビーム形成重みベクトルは、
【数４】
2008546227.tif 000006
【００５５】
によって与えることができ、ここで、ｈｎは、希望されるホップ領域ｎのベクトル周波数チャネル応答を表し、ＭＴは、送信アンテナ数を表す。結果的に得られたビーム形成重みは単位電力を有することに注目すること。実際の送信された電力は、単位電力に基づいて送信電力をスケーリングする電力制御アルゴリズムによって決定される。
【００５６】
他の実施形態においては、ビーム形成重みは、等利得合成アルゴリズムによって形成することができる。この実施形態は、トランシーバチェーンの振幅校正を利用しない。一実施形態においては、等合成は、チャネル応答の複素共役を形成することと、各アンテナに関するビーム形成重みの位相がホップ領域に関するチャネル応答の複素共役の位相と同じであるように移相を適用すること、とを具備することができる。一実施形態においては、所定の周波数副搬送波に関して各ビーム形成重みは、
【数５】
2008546227.tif 000007
【００５７】
によって与えられ、ここで、hn,mは、ホップ領域ｎ及びアンテナｍの周波数チャネル応答を表す。該実施形態においては、結果的に得られたビーム形成重みは、各アンテナにおいて一定の電力を有する。
【００５８】
追加の実施形態においては、ビーム形成重みは、等ピークアンテナ電力アルゴリズムによって形成することができる。この実施形態は、送信機アンテナの各々に適用されるビーム形成重みの不等度が高い結果として、利用されるアンテナ電力が非現実的になる可能性があると確信される場合に利用することができる。例えば、２本アンテナの送信機システムについて検討する。送信アンテナのうちの１本が深いフェージング、例えばゼロチャネル利得状態にある場合は、最適なＭＲＣビーム形成重みは、このアンテナにおいてはゼロ電力、他方のアンテナにおいては電力１になることができる。しかしながら、各アンテナは、所定の期間において送信中の全ホップ領域における各アンテナに関するビーム形成重みの電力の総和がＮ／Ｍ以下になるようにピーク電力が制限され、ここで、Ｎは、総ホップ領域数であり、Ｍは、総Ｔｘアンテナ数である。一実施形態においては、等ピークアンテナ電力アルゴリズムは、ＭＲＣアルゴリズムに従って所定のアンテナに関する全ホップ領域に関するビーム形成重みを生成し、次に、各アンテナにおいて、何らかのバースト期間、ホップ領域、シンボル期間、又はホップ領域を含むその他の期間に関して該アンテナに割り当てられている電力によってビーム形成重みをスケーリングする。各ホップ領域ｎ及びアンテナｍに関するＭＲＣビーム形成重みwn,mを考慮した場合、アンテナｍに関する正規化されたアンテナ電力は、
【数６】
2008546227.tif 000008
【００５９】
によって与えられる。ホップｎ及びアンテナｍに関する等ピーク電力ビーム形成重みは、
【数７】
2008546227.tif 000009
【００６０】
によって与えられる。
【００６１】
さらなる実施形態においては、ビーム形成重みは、重み付き電力アルゴリズムによって形成することができる。前実施形態においては、全アンテナが等電力で送信するようにスケーリングされる。このスケーリングは、電力スケーリングによって導入された干渉がシステム性能の低下を引き起こす場合は望ましくない可能性がある。一実施形態においては、重み付き電力アルゴリズムは、ＭＲＣアルゴリズムに従って所定のアンテナに関する全ホップ領域に関するビーム形成重みを生成し、次に、バースト期間、ホップ領域、又はその他の期間に関する最大のスケーリング前送信電力を有するアンテナの電力によってすべてのビーム形成重みをスケーリングする。より具体的には、前実施形態において指定されるように各アンテナに関する正規化されたアンテナ電力Pmを計算し、次に、最大アンテナ電力Pmaxを用いて全アンテナに関する共通のスケーリングファクタ、すなわち、
【数８】
2008546227.tif 000010
【００６２】
を生成する。その他の実施形態においては、ビーム形成重みは、全送信アンテナに関する総送信電力によってスケーリングすることができる。
【００６３】
次に、ブロック８０６において、ビーム形成重みは、のちに用いることを目的として格納され、又はバースト期間におけるアンテナでの送信のためのシンボルを形成するために利用される。
【００６４】
図７に関して、一実施形態によるビーム形成重み生成に関する低複雑性離散フーリエ変換を行うプロセスが例示される。ブロック９００においてホップ領域識別子が受け取られる。ホップ領域識別子は、ホップ領域生成器によって提供することができ、特定の移動局への送信がスケジューリングされる周波数副搬送波を識別する。次に、ブロック９０２において、ホップ領域に関する時間領域応答情報が提供される。代替として、時間領域応答情報は、ホップ領域識別子と同時に提供することができる。
【００６５】
ブロック９０４において、ＤＦＴは、ホップ領域の全周波数副搬送波よりも少ない数の周波数副搬送波に関して時間領域応答情報に対して適用される。幾つかの実施形態においては、離散フーリエ変換は、各移動局に関するホップ領域の中央の周波数副搬送波のみに関して、ホップ領域の中央の周波数副搬送波及び縁の周波数副搬送波に関して、ホップ領域の偶数又は奇数の周波数副搬送波に関して、又はホップ領域に割り当てられた全周波数副搬送波よりも少ない他の数の又は他の所在位置の周波数副搬送波に関して実行することができる。
【００６６】
本明細書において説明される技術は、様々な手段で実装することができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア内において、ソフトウェア内において、又はその組合せ内において実装することができる。ハードウェア内に実装する場合は、基地局又は移動局内の処理装置は、本明細書において説明されている機能を果たすように設計された１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、その他の電子装置、又はその組合せ内に実装することができる。
【００６７】
ソフトウェア内に実装する場合は、本明細書において説明されている技術は、本明細書において説明されている機能を実行するモジュール（例えば、手順、関数等）とともに実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリ装置に格納してプロセッサによって実行することができる。メモリ装置は、プロセッサ内に実装すること又はプロセッサの外部において実装することができ、プロセッサの外部において実装する場合は、当業において知られる様々な手段を介してプロセッサと通信可能な形で結合させることが可能である。
【００６８】
開示された実施形態に関する上記の説明は、当業者が本発明を製造又は使用できるようにすることを目的とするものである。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者にとっては容易に明確になるであろう。さらに、本明細書において定められている一般原理は、本発明の精神及び適用範囲を逸脱しない形でその他の実施形態に対しても適用することができる。以上のように、本発明は、本明細書において示されている実施形態に限定することが意図されるものではなく、本明細書において開示されている原理及び斬新な特長に一致する限りにおいて最も広範な適用範囲が認められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一実施形態による多重接続無線通信システムを示した図である。
【図２】一実施形態による多重接続無線通信システムに関するスペクトル割り当て方式を示した図である。
【図３】一実施形態によるＭＩＭＯシステムにおける送信機システム及び受信機システムのブロック図である。
【図４】一実施形態による複数の送信アンテナを含む送信機システムの機能ブロック図である。
【図５】一実施形態による送信機システム内のビーム形成システムの機能ブロック図である。
【図６】一実施形態によるビーム形成重み生成プロセスを示した図である。
【図７】一実施形態によるビーム形成重み生成に関する低複雑性離散フーリエ変換プロセスを示した図である。
【図１】
2008546227.tif 000011
【図２】
2008546227.tif 000012
【図３】
2008546227.tif 000013
【図４】
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【図５】
2008546227.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2008546227.tif 000018