(57)【要約】  無線通信環境内で受信信号を等化するためのシステムおよび方法について述べられる。複数の送信および／または受信アンテナならびにＭＩＭＯ技術を使用して、複数のデータストリームが単一トーン内に送信されることができる。等化の間（２１０）、受信機は、トーン内に受信されたデータを個別のデータストリームに分離することができる。等化プロセスは一般に、計算コストの大きいプロセスである。等化器関数は、高速平方根法を用いて計算できる逆行列演算を含むが、高速平方根法は、１組の行列のために多数の計算を必要とし、この１組の行列のうちの１つの行列のサイズは、送信または受信アンテナの数が増加するにつれて大きくなる。高速平方根法の修正を利用して（２０８）、計算の数および／または複雑さを減少させるために、行列の要素のサブセットが選択され、更新されることができる。更新は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える。
2011501521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信方式において受信機チェーン内の等化を容易にするための方法であって、
受信信号のトーンについて、高速平方根行列の要素のサブセットの部分更新に少なくとも一部基づいて計算された逆行列の関数である、等化器行列を生成することと、および、
前記等化器行列の関数として前記トーンを等化することと、
を備え、
前記高速平方根行列の要素の前記サブセットの前記部分更新の実施は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、方法。
【請求項２】
前記高速平方根行列は、プレアレイ行列である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記高速平方根行列は、ポストアレイ行列である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ダイナミックレンジ要件を減少させるために前記高速平方根行列を修正することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
干渉分散の関数として前記高速平方根行列を修正することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
単一のデータストリームが前記受信信号内に含まれる場合は、最大比合成等化を実施することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記等化されたトーンから導出されたシンボルを含むロギングパケットを生成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
無線通信環境内の等化を容易にする装置であって、
高速平方根行列の反復部分更新に少なくとも一部基づいて逆行列を計算し、前記逆行列の関数として等化器行列を計算し、かつ、前記等化器行列を利用して受信信号から少なくとも１つのデータストリームを得るように構成されたプロセッサと、および、
前記プロセッサに結合されたメモリと、
を備え、
前記高速平方根行列の前記反復部分更新を実施することは、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、装置。
【請求項９】
前記高速平方根行列は、プレアレイ行列またはポストアレイ行列の少なくとも１方である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記プロセッサはさらに、前記高速平方根行列のダイナミックレンジ要件を減少させるように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記高速平方根行列は、干渉分散の関数として指定される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサはさらに、前記受信信号が単一のデータストリームを含む場合は最大比合成等化を実施するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
無線環境内の信号の等化を容易にする装置であって、
反復処理中に前記高速平方根行列のサブセットを更新する修正高速平方根法を利用して等化器行列を生成するための手段と、および、
前記等化器行列を利用して受信信号内の少なくとも１つのデータストリームを分離するための手段と、
を備え、
反復処理中の前記高速平方根行列の前記サブセットの更新は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、装置。
【請求項１４】
前記高速平方根行列は、プレアレイ行列またはポストアレイ行列のうちの少なくとも１方である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記高速平方根行列は、前記ダイナミックレンジ要件を減少させるために干渉分散の関数として初期化される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号が単一のデータストリームを含む場合は最大比合成等化を利用して前記受信信号を等化するための手段をさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
コンピュータ読取り可能媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータに、受信信号のトーンについて、高速平方根行列の反復部分更新に基づく等化器行列を計算させるためのコードと、および、
コンピュータに、等化器行列の関数として前記受信信号を等化させるためのコードと、
を備え、
前記高速平方根行列の要素の前記サブセットの前記部分更新の実施は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記高速平方根行列は、プレアレイ行列またはポストアレイ行列のうちの少なくとも１方である、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記コンピュータ読取り可能媒体はさらに、コンピュータに、前記ダイナミックレンジ要件を減少させるために、干渉分散の関数として前記高速平方根行列を初期化させるためのコードを備える、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記コンピュータ読取り可能媒体はさらに、コンピュータに、前記信号が単一のデータストリームを含む場合は最大比合成等化を利用して前記受信信号を等化させるためのコードを備える、請求項１７に記載の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】
米国特許法第１２０条に基づく優先権の主張
本特許出願は、２００７年１０月１１日に出願した米国仮出願第６０／９７９，１８４号、「LOW-COMPLEXITY IMPLEMENTATION OF FAST SQUARE ROOT ALGORITHM FOR MIMO-MMSE」の利益を主張するものである。同出願の全体が、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本特許出願は、２００８年３月３日に出願した米国特許出願第１２／０４１，６１６号、「FAST SQUARE ROOT ALGORITHM FOR MIMO EQUALIZATION」の一部継続出願であり、同特許は、２００７年３月２１日に出願した米国仮出願第６０／８９６，０３９号、「MIMO-MMSE EQUALIZATION USING FAST SQUARE ROOT ALGORITHM」の利益を主張するものである。これらの出願の全体が、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００３】
本明細書は、一般には、無線通信に関し、より詳細には、多入力多出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）動作内で通信される無線信号の等化を容易にすることに関する。
【背景技術】
【０００４】
無線通信方式は、音声、ビデオ、データなど、様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。これらの方式は、複数の端末が１つまたは複数の基地局と同時に通信することをサポートできる多元接続方式であってよい。多元接続通信は、使用可能なシステムリソース（たとえば帯域幅および送信電力）の共有を利用する。多元接続方式の例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）方式、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）方式が含まれる。
【０００５】
無線方式（たとえば多元接続方式）内の端末と基地局の間の通信は、順方向リンクおよび逆方向リンクからなる無線リンクを介した伝送によって行われる。こうした通信リンクは、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ：single-input-single-output）、多入力単一出力（ＭＩＳＯ：multiple-input-single-output）または多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式によって確立できる。ＭＩＭＯ方式は、データ伝送用の複数の（ＮT）送信アンテナおよび複数の（ＮR）受信アンテナをそれぞれ備えた送信機および受信機からなる。ＳＩＳＯおよびＭＩＳＯ方式は、ＭＩＭＯ方式の特定の例である。ＮT個の送信アンテナおよびＮR個の受信アンテナによって形成されたＭＩＭＯチャネルは、ＮV≦ｍｉｎ｛ＮT，ＮR｝として、空間チャネルとも呼ばれるＮV個の独立したチャネルに分解できる。ＮV個の独立したチャネルはそれぞれ、次元に対応する。ＭＩＭＯ方式は、複数の送信および受信アンテナによって作られた追加の次元が利用される場合、性能の向上（たとえばスループットの向上、容量の増加または信頼性の向上）をもたらすことができる。
【０００６】
ＭＩＭＯ通信方式では、ＮＴおよびＮＲが増加するにつれて、等化アルゴリズムの効率は、計算にかかわる行列のサイズが大きくなるせいで劣化する。したがって、ＭＩＭＯ構成で動作した無線装置および基地局内の効率的な等化が求められている。
【発明の概要】
【０００７】
以下は、こうした態様の基本的な理解を促すために、１つまたは複数の態様の簡略化された概要を提示している。この概要は、企図されたすべての態様を広く概観するものではなく、またすべての態様の重要なまたは重大な要素を識別するものでも、いずれかのまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、以下に提示されるより詳細な説明の序文として、１つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【０００８】
１つまたは複数の態様およびその対応する開示によれば、様々な態様について、等化を容易にすることに関連して述べられる。アクセスポイントおよび端末は、複数の送信および／または受信アンテナを含むことができ、性能の向上のためにＭＩＭＯ技術を利用できる。ＭＩＭＯ技術を使用すると、複数のデータストリームが単一のトーン内に送信されることができる。等化の間、受信機は、トーン内に受信されたデータを個別のデータストリームに分離する。一般に、等化プロセスは、計算集約型のプロセスである。等化器行列は、等化器関数を用いてタイル内の各トーンについて計算される。こうした関数は一般に、高速平方根法を用いて計算できる逆演算を利用する。しかし、高速平方根法は、送信または受信アンテナの数が増加するにつれて関与する行列のサイズが大きくなる、１組の行列についてのかなりの数の計算を伴う。高速平方根法の修正を用いて、計算の数および／または複雑さを減少させることができる。こうした修正では、高速平方根行列の一部だけが更新される。さらに、高速平方根行列は、処理中にダイナミックレンジ要件を減少させるように修正されることができる。
【０００９】
一態様では、受信信号のトーンについて、高速平方根行列（fast square root matrix）の要素のサブセットの部分更新に少なくとも一部基づいて計算された逆行列の関数である、等化器行列を生成することと、等化器行列の関数としてトーンを等化することと、を備える、無線通信方式において受信機チェーン内の等化を容易にするための方法について述べられる。高速平方根行列の要素のサブセットの部分更新の実施は、ハウスホルダ反射（Householder reflection）手法に従って回転行列を求めることを含むことができる。
【００１０】
別の態様では、反復処理中に高速平方根行列のサブセットを更新する修正高速平方根法を利用して等化器行列を生成するための手段と、等化器行列を利用して受信信号内の少なくとも１つのデータストリームを分離するための手段と、を備える、無線環境内の信号の等化を容易にする装置が開示される。反復処理中に高速平方根行列のサブセットを更新することは、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを含むことができる。
【００１１】
さらなる態様では、本明細書は、高速平方根行列の反復部分更新に少なくとも一部基づいて逆行列を計算し、等化器行列を逆行列の関数として計算し、等化器行列を利用して受信信号から少なくとも１つのデータストリームを得るように構成されたプロセッサと、プロセッサに結合されたメモリと、を備える、無線通信環境内の等化を容易にする装置を開示する。高速平方根行列の反復部分更新の実施は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを含むことができる。
【００１２】
さらなる態様では、本明細書は、コンピュータに、受信信号のトーンについて、高速平方根行列の反復部分更新に基づく等化器行列を計算させるためのコードと、コンピュータに、受信信号を等化器行列の関数として等化させるためのコードと、を備えるコンピュータ読取り可能媒体を含む、コンピュータプログラム製品について述べる。高速平方根行列の要素のサブセットの部分更新の実施は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを含むことができる。
【００１３】
上記および関連の目的を達成するために、１つまたは複数の態様は、以下に十分説明されており、また特許請求の範囲に具体的に指摘されている諸特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、特定の例示的な態様を詳細に示している。しかし、これらの態様は、本明細書に述べられた諸原理を使用できる様々なやり方のほんのいくつかを示すものであり、述べられた諸態様は、その等価物を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、信号を等化する例示的なシステムのブロック図。
【図２】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、受信信号を等化するための例示的な方法を示す図。
【図３】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、修正高速平方根アルゴリズムを利用する等化器のブロック図。
【図４】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、高速平方根法プレアレイ行列のための初期化プロセスのブロック図。
【図５】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、修正高速平方根法を利用して受信信号を等化するための例示的な方法論を示す図。
【図６】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による等化プロセスのブロック図。
【図７】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による追加の等化プロセスのブロック図。
【図８】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、さらなる等化プロセスのブロック図。
【図９】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、修正高速平方根法の使用を利用した等化の結果を示すグラフ。
【図１０】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、例示的な無線通信方式を示す図。
【図１１】本明細書に述べられた様々なシステムおよび方法と共に用いてよい例示的な無線通信環境を示す図。
【図１２】本明細書に提示された１つまたは複数の態様による、等化を容易にする例示的なシステムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、様々な態様について、図面を参照して述べる。図面では、同じ参照符号は、全体を通して同様の要素に言及するために使用されている。以下の記述では、説明のため、複数の具体的な詳細が、１つまたは複数の態様の完全な理解を促すために示されている。しかし、こうした態様は、これらの具体的な詳細なしに実施できることが明らかであり得る。他の場合では、１つまたは複数の態様の説明を容易にするために、よく知られている構造および装置がブロック図の形で示されている。
【００１６】
本出願で使用される際、用語「コンポーネント」、「システム」などは、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアを指すものである。たとえば、コンポーネントは、それだけに限らないが、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラムおよび／またはコンピュータであることができる。例を挙げると、通信装置上で実行されるアプリケーションと装置の両方が、コンポーネントであり得る。１つまたは複数のコンポーネントが、プロセスおよび／または実行スレッド内に常駐してよく、コンポーネントは、１つのコンピュータ上で集中され、かつ／または２つ以上のコンピュータ間で分散されてもよい。またこれらのコンポーネントは、様々なデータ構造体が格納された様々なコンピュータ読取り可能媒体から実行可能である。コンポーネントは、たとえば１つまたは複数のデータパケットを含む信号（たとえばローカルシステム、分散システム内の別のコンピュータと、かつ／またはインターネットなどのネットワークを介して信号によって他のシステムと対話する、あるコンポーネントからのデータなど）に従って、ローカルおよび／またはリモートプロセスによって通信することができる。
【００１７】
さらに、用語「または」は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することが意図されている。すなわち、特別の定めのない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを用いる」は、自然の包括的置換のいずれかを意味するものである。すなわち、ＸはＡを用い；ＸはＢを用い；またはＸはＡとＢの両方を用いる場合、「ＸはＡまたはＢを用いる」は、上記例のいずれにおいても満たされる。さらに、本出願および添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は一般に、特別の定めのない限り、または単数形を対象とすることが文脈から明らかでない限り、「１つまたは複数」を意味すると解釈すべきである。
【００１８】
さらに、様々な態様について、本明細書では端末に関連して述べられる。端末は、システム、ユーザデバイス、加入者装置、加入者局、移動局、移動装置、遠隔局、アクセスポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、ユーザエージェントまたはユーザ装置（ＵＥ：user equipment）と呼ばれることもある。端末は、携帯電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ：Session Initiation Protocol）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、ＰＤＡ、無線接続能力を有する手持ち式装置、あるいは無線モデムに接続された他の処理装置であってよい。
【００１９】
次に図に移ると、図１は、複数の受信および／または送信アンテナを利用できる無線方式において受信信号の等化を実施するシステム１００を示している。ＭＩＭＯ技術を利用するシステムでは、複数のデータストリームは、各データストリームが別々のアンテナから送信される、単一のサブキャリアを介して送信されることができる。受信機で、データストリームは、通信を提供するため、本明細書では等化と呼ばれるプロセスにおいて分離されることができる。用語データストリームおよびレイヤは、本明細書では、区別なく用いられる。また、信号または伝送のランクは、伝送のレイヤの数に等しく、ただし、伝送の最大ランクは、送信アンテナまたは受信アンテナの数の小さい方に等しい。一般に、等化は、計算コストが大きいプロセスである。等化に必要な計算の数および複雑さを減らすことは、受信機を動作させるのに必要な電力を減少させることができ、受信機を利用する装置のバッテリ寿命を増加させることができる。さらに、より少ない演算、またはそれほど複雑でない演算を実施するチップまたはハードウェアコンポーネントはサイズが小さくされることができ、追加のハードウェアのための余裕、あるいはコンポーネントを利用する端末のサイズの減少を提供することができる。
【００２０】
等化器コンポーネント１０２は、受信データストリームを分離するために使用されることができる。具体的には、等化器コンポーネントは、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：minimum mean square error）等化器であることができる。伝送のランクまたはレイヤの数が１に等しい場合、本明細書に述べられたＭＭＳＥ等化器コンポーネントおよび演算が使用されることができるが、こうした場合、性能はそれほど効率的でないことがある。ランクが１に等しい場合、等化コンポーネントは、最大比合成（ＭＲＣ：maximum ratio combining）等化など、代替のプロセスを利用することができる。あるいは、別個のＭＲＣ等化コンポーネント（図示せず）が利用されることができる。
【００２１】
トーンまたはサブキャリア、ｎの受信信号は、以下のように表すことができる：
【数１】
2011501521.tif 000003
【００２２】
ここで、ν（ｎ）は、以下を有するＭR×１雑音ベクトルである：
【数２】
2011501521.tif 000004
【００２３】
Ｈ（ｎ）は、ＭＩＭＯチャネルを表すＭR×ＭT行列である。Ｈ（ｎ）は、以下のように表すことができる：
【数３】
2011501521.tif 000005
【００２４】
送信シンボルは、ＭT×１ベクトルｓ（ｎ）で表される：
【数４】
2011501521.tif 000006
【００２５】
正規化されたチャネル行列要素
【数５】
2011501521.tif 000007
【００２６】
およびスケーリングされた受信信号要素
【数６】
2011501521.tif 000008
【００２７】
は、以下のように表されことができる：
【数７】
2011501521.tif 000009
【００２８】
ここで、σ2minは、すべての受信アンテナ間の最小の干渉分散値である。所与のタイルのために、σ2min
は、固定のパラメータである。さらに、ｊが伝送のランクまたはＭＩＭＯレイヤの数より大きいものとして、正規化されたチャネル要素ｈ+ij（ｎ）は、ゼロに設定される。本明細書で言及されるタイルは、固定数の連続したＯＦＭＤシンボルの間に所定の数の連続したトーンを備える時間周波数領域であることに留意されたい。たとえば、タイルは、１６のトーンまたはチャネルに渡って１２８個のシンボルを含むことができる。シンボルは、データシンボルに加えて、性能、たとえばチャネル推定を決定するための基準として使用され得るパイロットシンボルを含むことができる。
【００２９】
等化器コンポーネント１０２は、（ｉ）受信信号を等化し、等化されたシンボルを生成するために、チャネルおよび干渉情報を利用し、（ｉｉ）受信信号をタイル単位に処理し、（ｉｉｉ）タイル内の各トーンの等化器行列を生成することができ、ここで、トーンの受信信号は、等化器行列を利用して個別のデータストリームに分離されることができる。等化されたシンボルは、以下のように表されことができる：
【数８】
2011501521.tif 000010
【００３０】
ここで、Ｓ-（ｎ）はトーンｎの正規化された等化シンボルを表し、Ｇ（ｎ）は等化器行列であり、ｘ+（ｎ）はトーンｎの受信信号である。
【００３１】
等化器コンポーネント１０２は、等化器行列Ｇ（ｎ）を生成する等化器行列コンポーネント１０４と、等化シンボルを等化器行列の関数として生成する等化コンポーネント１０６と、を含む。等化器行列コンポーネント１０４は、等化器行列を生成すると見なされるタイルに関連するチャネルおよび干渉情報（たとえばチャネルおよび干渉推定）を利用することができる。本明細書では、チャネル推定は、送信機から受信機への無線チャネルの応答の推定である。チャネル推定は一般に、送信機と受信機の両方に事前に（a priori）知られているタイル内にパイロットシンボルを送信することによって実施される。干渉は、複数の送信機がパイロット信号を同時に送信することによって生じることができる。こうした送信機は、無線環境内の別々のアクセスポイントに配置されることができ、あるいは同じアクセスポイントの別々のアンテナであることができる。パイロット干渉は、チャネル推定の品質を劣化する。時間周波数領域またはタイルの干渉の電力は、推定され、本明細書では干渉推定と呼ばれる。等化コンポーネント１０６は、受信信号を処理して、等化シンボルを生成するために、結果として生じる等化器行列を使用することができる。
【００３２】
一般に、等化器行列を生成するのに必要な計算は、送信または受信アンテナの数が増加するにつれて急速に複雑になり、増加する。等化器は、ＭTがアクセスポイント上の送信アンテナの有効数、ＭRがアクセス端末上の受信アンテナの数であるとして、ＭT×ＭR行列である。等化器行列は、以下のように表されることができる：
【数９】
2011501521.tif 000011
【００３３】
等化器行列は、以下のように書き直すことができる：
【数１０】
2011501521.tif 000012
【００３４】
Ｐ（ｎ）は、以下のように定義される逆行列を表す：
【数１１】
2011501521.tif 000013
【００３５】
ただし、Ｈ+（ｎ）は、正規化されたＨ（ｎ）行列に対応する。項Λ（ｎ）は、信号対干渉雑音電力比値（ＳＩＮＲ：signal to interference-plus-noise ratio）の行列であり、以下のように表されことができる：
【数１２】
2011501521.tif 000014
【００３６】
ただし、λj（ｎ）は、Ｐ（ｎ）の対角行列要素に関して定義される：
【数１３】
2011501521.tif 000015
【００３７】
一般に、逆行列Ｐ（ｎ）は、高速平方根法を用いて計算される。高速平方根法は、逆行列を得るのに使用されることができる再帰的計算を実施するために、以下に詳細に述べられる１組の行列を使用する。しかし、共通高速平方根法内で使用される行列は、逆行列の計算には不必要な項を含む。したがって、修正高速平方根法は、必要な計算の数を減らす、または最小限に抑えるために、修正行列および再帰を使用して、逆行列化を効率的に実施するために利用されることができる。等化器行列コンポーネント１０４は、計算の費用（たとえば実行時間、メモリ）を減少させ、等化器行列生成を容易にするために、こうした修正高速平方根法を利用することができる。修正高速平方根法の詳細について、以下に論じられる。
【００３８】
等化器コンポーネント１０２は、復調されたシンボルおよび追加の情報を記録するロギングコンポーネント１０８を含むこともできる。ロギングパケットは、ロギングパケットを生成するハードウェアブロックの識別子、順方向リンクシステムフレーム番号、サービングセクタの識別子、パケット内にログをとられた複数のタイル、タイルインデックス、１つのタイルについてログをとられた複数のシンボル、レイヤの数、各レイヤの複素推定シンボル出力、およびレイヤ単位のＳＩＮＲなど、追加のデータを含むことができる。一態様では、データは、順方向リンクフレームにつき一度ログをとられることができる。
【００３９】
図２は、送信されたタイルの等化を容易にする例示的な方法２００のフローチャートを提示している。行為２０２で、タイルについてチャネルおよび干渉データが得られる。具体的には、チャネル推定は、タイル内に含まれたパイロットシンボルに基づいて生成されることができる。別個のチャネル行列Ｈ+（ｎ）は、受信された各トーンｎについて生成される。したがって、各変調シンボルについて、受信タイルに対応するチャネル行列のベクトルが得られる。同様に、受信タイルに対応する干渉情報も得られる。
【００４０】
２０４で、伝送のランクが１に等しいかどうか判定がなされることができる。はいの場合は、ＭＭＳＥ等化は、等化に最も効率的なプロセスではないことがある。したがって、２０６で、信号は、ＭＲＣ等化などの代替プロセスを使用して等化されることができる。いいえの場合は、等化器行列が、２０８で、修正高速平方根法を利用して、あるトーンについて生成されることができる。修正高速平方根法は、標準の高速平方根法の行列を利用することができる。しかし、行列の要素のサブセットだけが更新される必要がある。したがって、再帰的計算の反復ごとに、共通高速平方根法計算のごく一部が実施され、計算が著しく減少することになる。生成された等化器行列は、２１０で、トーンの等化シンボルを生成するために使用されることができる。
【００４１】
行為２１２で、タイル内に等化すべき追加のトーンがあるかどうか判定がなされる。はいの場合は、プロセスは２０８に戻り、等化器行列が次のトーンについて生成される。いいえの場合は、プロセスは、特定のタイルについて終了する。２１４で、復調データシンボルは、ログをとられることができる。具体的には、ＭＭＳＥロギングパケットは、同じフレームからの１つまたは複数のタイルからのＭＭＳＥ復調（推定）データシンボルを含むことができる。一態様では、データは、順方向リンクフレームにつき一度ログをとられることができる。ロギングパケットは、ロギングパケットを生成するハードウェアブロックの識別子、順方向リンクシステムフレーム番号、サービングセクタの識別子、パケット内に記録された複数のタイル、タイルインデックス、１つのタイルについて記録された複数のシンボル、複数のレイヤ、各レイヤの複素推定シンボル出力、およびレイヤ単位のＳＩＮＲなど、追加のデータを含むことができる。方法２００は、受信された複数のタイルについて繰り返されることができる。
【００４２】
図３は、簡略化された効率的な等化手順を利用する等化器コンポーネント１０２を示している。等化器コンポーネント１０２は、当技術分野において知られているように共通高速平方根法の修正を利用して逆行列Ｐ（ｎ）を計算する逆行列コンポーネント３００を含むことができる。高速平方根法は、本明細書では高速平方根行列、またはプレアレイおよびポストアレイ行列と呼ばれる１組の行列を利用する。逆行列コンポーネント３００は、高速平方根法行列を初期化するための演算を実施する初期化コンポーネント３０２を含むことができる。アレイ更新コンポーネント３０４は、反復処理中にプレアレイおよびポストアレイの要素を修正または更新することができる。具体的には、要素のサブセットだけが、逆行列計算に必要である。したがって、アレイ更新コンポーネント３０４は、プレアレイおよびポストアレイ行列のサブセットを更新することができる。逆行列更新コンポーネント３０６は、修正高速平方方法に従って逆行列を生成することができる。生成された等化器行列は、等化コンポーネント１０６によって使用されることができ、結果がロギングコンポーネント１０８によってログをとられる。
【００４３】
最小干渉分散σminおよび単位行列Ｉで拡張されたチャネル行列のＱＲ分解について考慮されたい：
【数１４】
2011501521.tif 000016
【００４４】
ここで、Ｑαは、次元ＭT×ＭRを有し、Ｑは、次元（ＭT＋ＭR）×ＭTを有する。ＱＲ分解を使用すると、等化器行列は、以下のように書くことができる：
【数１５】
2011501521.tif 000017
【００４５】
ただし、
【数１６】
2011501521.tif 000018
【００４６】
である。この数式は、以下のように表現することもできる：
【数１７】
2011501521.tif 000019
【００４７】
こうした式は、上記数式より効率的に計算されることができる。ここで、Ｐ（ｎ）1/2は、以下のように計算されることができる：
【数１８】
2011501521.tif 000020
【００４８】
ここで、Ｈ+j（ｎ）は、Ｈ+（ｎ）の第ｊの行である。行列Ｐ（ｎ）1/2およびＱ*α（ｎ）
は、以下の高速平方根行列の再帰的処理を使用して得られることができる：
【数１９】
2011501521.tif 000021
【００４９】
ＰI01/2（ｎ）は、１／σを乗じた次元ＭT×ＭTを有する単位行列ＩMT×MTに初期化される。Ｂ０（ｎ）は、次元ＭR×ＭTを有する零行列に初期化される。ここで、ｅiは、次元ＭRの第ｉの単位ベクトルであり、Ｈ+i（ｎ）は、Ｈ+（ｎ）の第ｉの行である。
【００５０】
Ｐ（ｎ）1/2は、ｉ＝１，２，３．．．ＭRについて行列を生成し更新することによって計算されることができる。ＭR回の反復後、
【数２０】
2011501521.tif 000022
【００５１】
かつ
【数２１】
2011501521.tif 000023
【００５２】
である。等化器式で用いるＰ（ｎ）1/2およびＱα（ｎ）を計算するには、より大変な計算を伴う：
【数２２】
2011501521.tif 000024
【００５３】
そうではなく、Ｐ（ｎ）1/2だけが計算される必要があり、書き直された等化器式が使用されることができる：
【数２３】
2011501521.tif 000025
【００５４】
必要な計算は、計算の動的要件を減少させることによって減らされることもできる。一般に、高速平方根法の初期化中、単位行列ＩMT×MTは、１／σを乗じられる：
【数２４】
2011501521.tif 000026
【００５５】
こうした演算は、初期化への比較的大きい数およびダイナミックレンジをもたらすことができる。この大きいダイナミックレンジは、データを維持し、計算を実施するために追加のビットを必要とすることができる。ダイナミックレンジは、干渉を乗じた単純な乗算によって回避されることができる。具体的には、プレアレイおよびポストアレイ行列は、次式を使用して更新されることができる：
【数２５】
2011501521.tif 000027
【００５６】
初期化コンポーネント３０２およびアレイ更新コンポーネント３０４は、処理を容易にするために、述べられた修正を利用することができる。修正高速平方根法についての以下の説明では、ダイナミックレンジを縮小するためにこの特徴を利用する。しかし、高速平方根行列の部分更新を使用した修正平方根法のための計算は、この特徴を利用せずに実施することができる。
【００５７】
高速平方根行列のサブセットは、Ｐ+Ij（ｎ）1/2を計算するように更新されることができる。具体的には、反復処理中、部分的な高速平方根行列だけが更新される：
【数２６】
2011501521.tif 000028
【００５８】
ここで、Ｐ+Ij（ｎ）1/2＝ＰIj（ｎ）1/2σminである。ここで、Ｐ+I01/2（ｎ）
は、単位行列ＩMT×MTに初期化される。再帰的処理内で利用される高速平方根行列：
【数２７】
2011501521.tif 000029
【００５９】
は、プレアレイ行列、Ｘと呼ばれる。その一方で、第２の高速平方根行列：
【数２８】
2011501521.tif 000030
【００６０】
は、ポストアレイ行列、Ｙと呼ばれる。逆行列Ｐ+Ij（ｎ）1/2は、これらの修正高速平方根行列またはアレイを使用して再帰的に計算されることができる。
【００６１】
図４は、プレアレイ行列のための初期化プロセスの図を示している。プレアレイ行列の初期化の間、ベクトルαは、次式を利用して計算されることができる：
【数２９】
2011501521.tif 000031
【００６２】
こうした計算は、以下の例示的な擬似コードを使用して実施されることができる：
【数３０】
2011501521.tif 000032
【００６３】
図表４００は、ベクトルαを計算するための例示的な演算を示している。初期化コンポーネント３０２は、Ｐ+I01/2（ｎ）
を単位行ＩMT×MTに初期化することもできる。さらに、初期化コンポーネント３０２は、以下のように、ポストアレイをプレアレイに初期化することができる：
【数３１】
2011501521.tif 000033
【００６４】
ここで、ｓfは、右シフト演算で実施できる２のべき乗の入力スケールファクタである。
【００６５】
アレイ更新コンポーネント３０４は、平方根法の反復処理中、プレアレイ行列、回転行列Θiおよびポストアレイ行列を更新することができる。具体的には、処理の間、各受信アンテナｉ＝１，２．．．ＭRについて、プレアレイ行列が計算されることができ、回転およびポストアレイ行列が更新されることができ、逆行列の要素が生成されることができる。アレイ更新コンポーネント３０４は、（ＭT＋１）×（ＭT＋１）回転行列Θiを計算し、ポストアレイ行列を回転行列とプレアレイの関数、Ｙ＝ＸΘiとして更新することができる。
【００６６】
回転行列Θiは、ハウスホルダ反射手法に従って決定されることができる。これは、以下の演算を実施することを含むことができる：
【数３２】
2011501521.tif 000034
【００６７】
ただし、
【数３３】
2011501521.tif 000035
【００６８】
は、その反復内のプレアレイＸの第１の行である。
【００６９】
逆行列更新コンポーネント３０６は、以下のように、ポストアレイ行列の反復計算に基づいて逆行列を更新することができる：
【数３４】
2011501521.tif 000036
【００７０】
アレイ更新コンポーネント３０４は、プレアレイ行列の選択部分を更新するために、計算された逆行列を利用することができる。等化器発生器コンポーネント１０４は、受信信号の等化を実施するために等化コンポーネント１０６によって使用される等化器行列を計算するために、逆行列を利用することができる。
【００７１】
図５は、逆行列を計算するための例示的な方法５００を示している。計算の複雑さを減少させる高速平方根法の変形が利用されることができる。行為５０２で、プレアレイおよびポストアレイ行列が、逆行列の計算に備えて初期化される。さらに、受信アンテナを表すカウンタ変数ｉが初期化されることができる（たとえばｉ＝１）。プレアレイ行列は、ベクトルαの計算に基づいて初期化されることができる：
【数３５】
2011501521.tif 000037
【００７２】
ポストアレイ行列は、プレアレイ行列に初期化されることができる。
【００７３】
初期化の後、ポストアレイおよびプレアレイ行列は、受信アンテナの数について反復して更新される。５０４で、回転行列が、反復のために計算される。回転行列Θは、上述されたように、ハウスホルダ反射手法に従って計算されることができる。
【００７４】
ポストアレイは、行為５０６で、回転行列およびプレアレイ行列（たとえばＹ＝ＸΘi）に基づいて更新されることができる。行為５０８で、逆行列は、ポストアレイ行列（たとえば、
【数３６】
2011501521.tif 000038
【００７５】
）の関数として更新されることができる。プレアレイ行列の要素は、行為５１０で、逆行列に基づいて更新される。
【００７６】
行為５１２で、各受信アンテナについて処理が完了したか（たとえばｉ＜ＭR）どうか判定がなされる。処理が完了していない場合は、行為５１４で、受信アンテナの変数ｉが増分され、処理は行為５０４に継続し、この行為５０４で、次の受信アンテナについて回転行列が計算される。それぞれの受信アンテナについて処理が完了している場合は、逆行列は、計算されており、信号の等化を実施するための等化器行列を生成するために使用されることができる。
【００７７】
次に図６、図７および図８を参照すると、等化されたシンボルの計算を示す図が示されている。等化されたシンボルは、以下のように表されことができる：
【数３７】
2011501521.tif 000039
【００７８】
ここで、Ｓ-（ｎ）は、トーンｎの正規化された等化シンボルを表しており、Ｇ（ｎ）は等化器行列であり、ｘ+（ｎ）は、トーンｎのスケーリングされた受信信号である。図表６００は、入力信号ｘ+（ｎ）をスケーリングするための演算を示している。以下の例示的な擬似コードは、受信信号をスケールベクトルαiで正規化するために使用されることができる：
【数３８】
2011501521.tif 000040
【００７９】
ここで、αiは、以下のように表されることができる：
【数３９】
2011501521.tif 000041
【００８０】
上記に論じられたように、等化器行列は、以下のように表されることができる：
【数４０】
2011501521.tif 000042
【００８１】
等化されたシンボルについて、次式が結果として生じる：
【数４１】
2011501521.tif 000043
【００８２】
等化されたシンボルは、図６、図７および図８に示されるように、段階的に計算されることができる。具体的には、第１の段階で、ベクトルｄは、以下のように計算されることができる：
【数４２】
2011501521.tif 000044
【００８３】
図表６０２は、ベクトルｄを生成するために使用されることができる演算を示している。以下の例示的な擬似コードは、ｄを生成するために使用されることができる：
【数４３】
2011501521.tif 000045
【００８４】
第２の段階で、以下のように、Ｒ×１ベクトルｅが計算されることができる：
【数４４】
2011501521.tif 000046
【００８５】
ここで、ｓfはスケールファクタであり、γminは正規化係数である。図表６０４は、ベクトルｅを生成するために使用されることができる演算を示している。正規化系係数γminは、以下のように計算されることができる：
【数４５】
2011501521.tif 000047
【００８６】
図表６０６は、計算γ2minを計算するためのビットイグザクト（bit-exact）実施を示している。以下の演算は、１タイルにつき一度実施されることができる：
【数４６】
2011501521.tif 000048
【００８７】
図表６０８は、σminを計算するためのビットイグザクト実施を示している。以下の例示的な擬似コードは、以下のようにｅを生成するために使用されることができる：
【数４７】
2011501521.tif 000049
【００８８】
段階３で、Ｒ×１ベクトルｆは、以下のように計算されることができる：
【数４８】
2011501521.tif 000050
【００８９】
ここで、ｓfはスケールファクタであり、γminは正規化係数である。正規化係数γminは、上記と同様に計算されることができる。図表７０２は、ベクトルｆを生成するために使用されることができる演算を示している。以下の例示的な擬似コードは、ｆを生成するために使用されることもできる：
【数４９】
2011501521.tif 000051
【００９０】
最終段階で、等化された信号Ｓ+jのＲ×１ベクトルは、以下のように生成されることができる：
【数５０】
2011501521.tif 000052
【００９１】
図表７０４は、等化されたシンボルＳ+jを計算するための演算を示しており、以下の例示的な擬似コードは、こうした等化シンボルを生成するために使用されることができる：
【数５１】
2011501521.tif 000053
【００９２】
ここで、βjは、バイアス補正のために利用することができるものであり、ただし、βjは、以下のように計算されたＰ+（ｎ）の対角行列要素から得られることができる：
【数５２】
2011501521.tif 000054
【００９３】
図表８００は、Ｐ+ij（ｎ）を計算するための演算を示している。以下の例示的な擬似コードは、対角要素を得るために使用されることができる：
【数５３】
2011501521.tif 000055
【００９４】
ただし、βjは、以下のように表されことができる：
【数５４】
2011501521.tif 000056
【００９５】
図表８０２は、βjを計算するための演算を示している。ＭＭＳＥ後処理ＳＩＮＲは、対数尤度比（ＬＬＲ：ｌｏｇ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  ｒａｔｉｏ）に重みを付けるために使用されることができ、計算されたＰ行列の対角要素から容易に得られる：
【数５５】
2011501521.tif 000057
【００９６】
図表８０４は、λjを計算するための演算を示している。
【００９７】
次に図９に移ると、修正高速平方根法の使用を利用する等化のシミュレーションの結果が示されている。予備シミュレーションは、４つの送信および受信アンテナを利用して、ビット幅の検証のために実施されることができる。受信アンテナごとの雑音分散は、０ｄＢから３０ｄＢの平均ＳＮＲ範囲に対して変化されることができる（たとえば０．−３、−６および−１０ｄＢ）。チャネル行列、Ｈの要素は、ゼロの平均および１の分散を有するＩＩＤガウス（IID Gaussian）であると仮定される。チャネル要素および受信信号の入力は、１／４の係数でスケーリングされるものとする。ビットアキュレート出力と浮動小数点出力の間の正規化された平均二乗誤差（ＭＳＥ：mean squared error）は、以下のように計算されることができる：
【数５６】
2011501521.tif 000058
【００９８】
グラフ９００は、固定小数点式シミュレーションを使用して（たとえばＭａｔｌａｂ固定小数点ツールボックスを使用して）生成されることができる。ここで、ｘ軸９０２は信号対雑音比（ＳＮＲ：signal to noise ratio）を表し、ｙ軸９０４は正規化されたＭＳＥを表す。（ＭＭＳＥ受信機の出力における）レイヤ単位のＳＩＮＲは、アンテナ単位の受信ＳＮＲを少なくとも６ｄＢ下回ることに留意されたい。たとえば３０ｄＢのＳＮＲでは、レイヤ単位のＳＩＮＲは２４ｄＢ未満である。一般に、ＩＩＤチャネルＭＩＭＯチャネルでは、レイヤ単位のＳＮＩＲは、２４ｄＢより遥かに小さいことできる。したがって、−２５ｄＢの正規化されたＭＳＥは許容可能であり得る。
【００９９】
端末などの分類に関して推論が可能であることが理解されよう。本明細書では、用語「推論する」または「推論」は一般に、イベントおよび／またはデータを介して捕捉された１組の観察から、システム、環境および／またはユーザの状態について論理的に考え、または推論するプロセスを指す。推論は、たとえば、特定のコンテキストまたは動作を識別するために使用することができ、あるいは状態の確率分布を生成することができる。推論は、確率論的であり、すなわち関心のある状態の確率分布をデータおよびイベントへの考慮に基づいて計算することであり得る。推論は、１組のイベントおよび／またはデータからより高いレベルのイベントを構成するために用いられる技術に言及することもできる。こうした推論によって、イベントが時間的に接近して相関しているかどうか、またイベントおよびデータが１つのイベントおよびデータソースから生じているか、それとも複数のイベントおよびデータソースから生じているかに拘らず、１組の観察されたイベント、および／または格納されたイベントデータから新しいイベントまたは動作が構築されることになる。
【０１００】
図１０は、様々な態様による、通信環境内の等化を容易にするシステム１０００の図である。システム１０００は、１つまたは複数の受信アンテナ１００６を介して１つまたは複数の端末１００４から（１つまたは複数の）信号を受信し、１つまたは複数の送信アンテナ１００８を介して１つまたは複数の端末１００４に送信する受信機１０１０を伴うアクセスポイント１００２を備える。１つまたは複数の態様では、受信アンテナ１００６および送信アンテナ１００８は、単一のアンテナセットを使用して実施されることができる。受信機１０１０は、受信アンテナ１００６から情報を受信することができ、受信された情報を復調する復調器１０１２に動作可能に関連付けられる。受信機１０１０は、当業者には理解されるように、ＭＭＳＥベースの受信機であってもよいし、それに割り当てられた端末を分離するのに適した他の何らかの受信機であってもよい。様々な態様によれば、複数の受信機（たとえば１つの受信アンテナにつき１つ）が用いられることができ、こうした受信機は、改良されたユーザデータ推定を提供するために互いに通信することができる。アクセスポイント１００２は、受信機１０１０とは別個であることも、その一部をなすこともあるプロセッサとされることができる、等化器コンポーネント１０２２をさらに備える。等化器コンポーネント１０２２は、受信信号を等化するのに必要な計算の複雑さを減少させるために、上記で述べられた修正高速平方根法を利用することができる。
【０１０１】
復調されたシンボルは、プロセッサ１０１４によって解析される。プロセッサ１０１４は、等化器関数、等化器行列、および等化に関する他の任意のデータなど、等化に関する情報を格納するメモリ１０１６に結合される。本明細書に述べられたデータストア（たとえばメモリ）コンポーネントは、揮発性メモリであっても、不揮発性メモリであってもよく、あるいは揮発性と不揮発性の両方のメモリを含んでもよいことが理解されよう。限定するためではなく、例を挙げると、不揮発性メモリには、読取り専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable ROM）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）またはフラッシュメモリが含まれ得る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして働くランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：random access memory）を含んでよい。限定のためではなく、例を挙げると、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ：synchronous RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）およびダイレクトラムバス（ＤＲＲＡＭ：direct Rambus RAM）など、多くの形で入手可能である。このシステムおよび方法のメモリ１０１０は、それだけに限定されないが、これらおよび他の任意の適切なタイプのメモリを備えるように意図される。各アンテナの受信機出力は、受信機１０１０および／またはプロセッサ１０１４によって共同で処理されることができる。変調器１０１８は、送信機１０２０によって送信アンテナ１００８を介して端末１００４に送信するための信号を多重化することができる。
【０１０２】
図１１を参照すると、多重アクセス無線通信方式の送信機および受信機の一実施形態１１００が示されている。送信機システム１１１０で、複数のデータストリームのトラフィックデータが、データソース１１１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ１１１４に供給される。一実施形態では、各データストリームは、それぞれの送信アンテナを介して送信される。ＴＸデータプロセッサ１１１４は、符号化データの供給のためにそのデータストリーム用に選択された特定の符号方式に基づいて各データストリームのトラフィックデータをフォーマットし、符号化し、インタリーブする。一部の実施形態では、ＴＸデータプロセッサ１１１４は、ユーザ、およびシンボルがそこから送信されているアンテナに基づいて、データストリームのシンボルにプレコーディング重みをかける。一部の実施形態では、プレコーディング重みは、トランシーバ１１５４で生成されたコードブックインデックスに基づいて生成され、コードブックおよびそのインデックスについての知識を有するトランシーバ１１２２にフィードバックとして提供されてよい。さらに、スケジューリングされた送信のそれらの場合では、ＴＸデータプロセッサ１１１４は、ユーザから送信されるランク情報に基づいてパケットフォーマットを選択することができる。
【０１０３】
各データストリームの符号化データは、ＯＦＤＭ技術を使用して、パイロットデータで多重化されてよい。パイロットデータは一般に、知られているやり方で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムで使用されてよい。次いで、多重化されたパイロット、および各データストリームの符号化データは、変調シンボルの供給のためにそのデータストリーム用に選択された特定の変調方式（たとえばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調される（すなわちシンボルマッピングされる）。各データストリームのデータレート、符号化および変調は、プロセッサ１１３０によって実施された命令によって決まり得る。上記に論じられたように、一部の実施形態では、１つまたは複数のストリームのパケットフォーマットは、ユーザから送信されるランク情報によって異なることがある。
【０１０４】
次いで、すべてのデータストリームの変調シンボルは、（たとえばＯＦＤＭの）変調シンボルをさらに処理できるＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１２０に供給される。次いで、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１１２０は、ＮT個の送信機（ＴＭＴＲ）１１２２ａ〜１１２２ｔにＮT個の変調シンボルストリームを供給する。特定の実施形態では、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１２０は、シンボルが送信されているユーザ、およびそのユーザチャネル応答情報からのシンボルがそこから送信されているアンテナに基づいてデータストリームのシンボルにプレコーディング重みをかける。
【０１０５】
それぞれのトランシーバ１１２２は、１つまたは複数のアナログ信号を供給し、アナログ信号をさらに調節して（たとえば増幅、フィルタリング、アップコンバートして）、ＭＩＭＯチャネルを介した伝送に適した被変調信号を供給するために、各シンボルストリームを受信し処理する。次いで、送信機１１２２ａ〜１１２２ｔからのＮT個の被変調信号は、ＮT個のアンテナ１１２４ａ〜１１２４ｔにそれぞれ送信される。
【０１０６】
受信機システム１１５０では、送信された被変調信号は、ＮR個のアンテナ１１５２ａ〜１１５２ｒによって受信され、各アンテナ１１５２からの受信信号は、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）１１５４に供給される。それぞれの受信機２５４は、サンプルを供給するために、それぞれの受信信号を調節し（たとえばフィルタリング、増幅、アップコンバートし）、調節された信号をディジタル化し、さらに、対応する「受信」シンボルストリームを供給するために、サンプルを処理する。
【０１０７】
次いで、ＲＸデータプロセッサ１１６０は、ＮT個の「検出」シンボルストリームを供給するために、特定の受信機処理技術に基づいてＮR個の受信機１１５４からのＮR個の受信シンボルストリームを受信して処理する。ＲＸデータプロセッサ１１６０による処理は、以下にさらに詳細に述べられる。検出された各シンボルストリームは、対応するデータストリームについて送信された変調シンボルの推定値であるシンボルを含む。次いで、ＲＸデータプロセッサ１１６０は、データストリームのトラフィックデータを回復するために、検出された各シンボルストリームを復調し、ディインタリーブし、復号する。ＲＸデータプロセッサ１１６０による処理は、送信機システム１１１０上でＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１２０およびＴＸデータプロセッサ１１１４によって実施される処理を補完するものである。
【０１０８】
ＲＸプロセッサ１１６０によって生成されたチャネル応答推定は、受信機上で空間または空間／時間処理を実施し、電力レベルを調整し、変調率または方式を変更し、あるいは他の動作のために使用されることができる。ＲＸプロセッサ１１６０はさらに、検出されたシンボルストリームの信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ：signal-to-noise-and-interference ratio）、および恐らく他のチャネル特性を推定することができ、これらの量をプロセッサ１１７０に供給する。ＲＸデータプロセッサ１１６０またはプロセッサ１１７０はさらに、システムの「動作」ＳＩＮＲの推定を導出することができる。次いで、プロセッサ１１７０は、通信リンクおよび／または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を備えることができる推定された（ＣＳＩ）を供給する。たとえば、ＣＳＩは、動作ＳＩＮＲだけを備えることができる。次いで、ＣＳＩは、データソース１１７６からの複数のデータストリームのトラフィックデータをも受信するＴＸデータプロセッサ１１７８によって処理され、変調器１１８０により変調され、トランシーバ１１５４ａ〜１１５４ｒにより調節され、送信機システム１１１０に返送される。
【０１０９】
送信機システム１１１０上で、受信機システム１１５０からの変調信号は、受信機システムにより報告されたＣＳＩを回復するために、アンテナ１１２４で受信され、受信機１１２２で調節され、復調器１１４０で復調され、ＲＸデータプロセッサ１１４２により処理される。次いで、報告された、量子化された情報、たとえばＣＱＩは、プロセッサ１１３０に供給され、（１）データレート、ならびにデータストリーム用に使用される符号化および変調方式を決定するため、および、（２）ＴＸデータプロセッサ１１１４およびＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１２０への様々な制御を生成するために、使用される。
【０１１０】
本明細書に述べられた諸技術は、様々な手段によって実施されることができる。たとえば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアまたはその組合せで実施されることができる。ハードウェア実施では、これらの技術のための処理装置（たとえばコントローラ１１２０および１１６０、ＴＸおよびＲＸプロセッサ１１１４、１１４２など）は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ：digital signal processing device）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ：programmable logic device）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書で述べられた諸機能を実施するように設計された他の電子装置、またはその組合せで実施されることができる。
【０１１１】
次に図１２を参照すると、本明細書に述べられた態様による、平方根法の修正を利用する受信信号の等化を可能にする例示的なシステム１２００が示されている。システム１２００は、前記等化を達成するために共に働くことができる電子コンポーネントの論理的グループ１２１０を含む。一態様では、論理的グループ１２１０は、受信信号の各トーンまたはサブキャリアについて等化器行列を生成できる電子コンポーネント１２１５を含む。等化器行列は、逆行列に少なくとも一部基づく等化器関数を用いて生成される。逆行列は、反復処理中に高速平方根行列の一部だけが更新される高速平方根法の修正を使用して計算されることができる。この部分更新は、必要な計算を減少し、性能を向上する。さらに、動的な処理要件は、高速平方根行列の初期化を干渉分散の関数として修正することにより減少させられることができる。さらに、論理グループ１２１０は、受信信号のサブキャリア内に含まれた１つまたは複数のデータストリームを分離するために生成された等化器行列を利用できる電子コンポーネント１２２５を含む。それぞれのサブキャリアは、対応する等化器行列を使用して等化されることができる。個別のデータストリームは、分離されると、データシンボルを得るために別々に処理されることができる。さらに、電子コンポーネント１２３５は、信号が単一のデータストリームを含んでいる場合、最大比合成等化を利用して受信信号を等化することができる。
【０１１２】
システム１２００は、電気コンポーネント１２１５、１２２５および１２３５に関連する関数を実行するための命令、ならびにこうした関数の実行中に生成できる測定され計算されたデータを保持するメモリ１２４０を含むこともできる。メモリ１２４０の外部にあるように示されているが、電子コンポーネント１２１５、１２２５および１２３５のうちの１つまたは複数は、メモリ１２４０内に存することができることを理解されたい。
【０１１３】
等化を実施するための方法が、本説明（図２および図５）に示されている。説明を単純にするために、諸方法が一連の行為として示され述べられているが、諸方法は、１つまたは複数の態様に従って一部の行為が、本明細書に示され述べられた他の行為と異なる順序で、かつ／またはそれと同時に行われ得るので、行為の順序によって制限されないことを理解されたい（understand and appreciate）。たとえば、方法は別法として、状態図など、相互に関連する一連の状態またはイベントとして表され得ることが当業者には理解されよう。さらに、示されたすべての行為が、１つまたは複数の態様に従って方法を実施するために利用されるとは限らないことがある。
【０１１４】
ソフトウェア実施では、本明細書に述べられた諸技術は、本明細書に述べられた諸機能を実施するモジュール（たとえば手順、関数など）で実施されることができる。ソフトウェアコードは、記憶装置に格納され、プロセッサによって実行されることができる。記憶装置は、プロセッサの内部で実施されても、プロセッサの外部で実施されてもよく、その場合、それは、当技術分野で知られているように様々な手段によってプロセッサに通信可能に結合され得る。
【０１１５】
さらに、本明細書に述べられた様々な態様または特徴は、方法、装置、または標準プログラミングおよび／またはエンジニアリング技術を使用した製品として実施されることができる。本明細書では、用語「製品」は、任意のコンピュータ読取り可能装置、搬送波または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものである。たとえば、コンピュータ読取り可能媒体には、それだけに限らないが、磁気記憶装置（たとえばハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ…）、光ディスク（たとえばコンパクトディスク（ＣＤ：compact disk）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）…）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（たとえばカード、スティック、キードライブ…）を含むことができる。
【０１１６】
上記で述べられた内容は、１つまたは複数の態様の例を含む。当然ながら、上記で言及された態様について述べるためにコンポーネントまたは方法の考えられ得るあらゆる組合せについて述べることはできないが、様々な態様のさらなる多くの組合せおよび置換が可能であることが当業者には認識されよう。したがって、述べられた態様は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲に含まれるすべてのこうした変更、修正および変形を包含するものである。さらに、用語「含む（includes、including）」またはその任意の変形形態が詳細な説明または特許請求の範囲において使用される限りでは、こうした用語は、用語「備える（comprising）」が請求項において移行語として用いられる場合の解釈と同様に包含的なものであると意図されている。
【図１】
2011501521.tif 000059
【図２】
2011501521.tif 000060
【図３】
2011501521.tif 000061
【図４】
2011501521.tif 000062
【図５】
2011501521.tif 000063
【図６】
2011501521.tif 000064
【図７】
2011501521.tif 000065
【図８】
2011501521.tif 000066
【図９】
2011501521.tif 000067
【図１０】
2011501521.tif 000068
【図１１】
2011501521.tif 000069
【図１２】
2011501521.tif 000070
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月13日(2010.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ＭＩＭＯ通信方式では、ＮTおよびＮRが増加するにつれて、等化アルゴリズムの効率は、計算にかかわる行列のサイズが大きくなるせいで劣化する。したがって、ＭＩＭＯ構成で動作した無線装置および基地局内の効率的な等化が求められている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
アレイ更新コンポーネント３０４は、プレアレイ行列の選択部分を更新するために、計算された逆行列を利用することができる。等化器行列コンポーネント１０４は、受信信号の等化を実施するために等化コンポーネント１０６によって使用される等化器行列を計算するために、逆行列を利用することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
図１０は、様々な態様による、通信環境内の等化を容易にするシステム１０００の図である。システム１０００は、１つまたは複数の受信アンテナ１００６を介して１つまたは複数の端末１００４から（１つまたは複数の）信号を受信する受信機１０１０と、１つまたは複数の送信アンテナ１００８を介して１つまたは複数の端末１００４に送信する送信機１０２０と、を伴うアクセスポイント１００２を備える。１つまたは複数の態様では、受信アンテナ１００６および送信アンテナ１００８は、単一のアンテナセットを使用して実施されることができる。受信機１０１０は、受信アンテナ１００６から情報を受信することができ、受信された情報を復調する復調器１０１２に動作可能に関連付けられる。受信機１０１０は、当業者には理解されるように、ＭＭＳＥベースの受信機であってもよいし、それに割り当てられた端末を分離するのに適した他の何らかの受信機であってもよい。様々な態様によれば、複数の受信機（たとえば１つの受信アンテナにつき１つ）が用いられることができ、こうした受信機は、改良されたユーザデータ推定を提供するために互いに通信することができる。アクセスポイント１００２は、受信機１０１０とは別個であることも、その一部をなすこともあるプロセッサとされることができる、等化器コンポーネント１０２２をさらに備える。等化器コンポーネント１０２２は、受信信号を等化するのに必要な計算の複雑さを減少させるために、上記で述べられた修正高速平方根法を利用することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
ＲＸプロセッサ１１６０によって生成されたチャネル応答推定は、受信機上で空間または空間／時間処理を実施し、電力レベルを調整し、変調率または方式を変更し、あるいは他の動作のために使用されることができる。ＲＸプロセッサ１１６０はさらに、検出されたシンボルストリームの信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ：signal-to-noise-and-interference ratio）、および恐らく他のチャネル特性を推定することができ、これらの量をプロセッサ１１７０に供給する。ＲＸデータプロセッサ１１６０またはプロセッサ１１７０はさらに、システムの「動作」ＳＩＮＲの推定を導出することができる。次いで、プロセッサ１１７０は、通信リンクおよび／または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を備えることができる推定されたＣＳＩを供給する。たとえば、ＣＳＩは、動作ＳＩＮＲだけを備えることができる。次いで、ＣＳＩは、データソース１１７６からの複数のデータストリームのトラフィックデータをも受信するＴＸデータプロセッサ１１７８によって処理され、変調器１１８０により変調され、トランシーバ１１５４ａ〜１１５４ｒにより調節され、送信機システム１１１０に返送される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
送信機システム１１１０上で、受信機システム１１５０からの変調信号は、受信機システムにより報告されたＣＳＩを回復するために、アンテナ１１２４で受信され、受信機１１２２で調節され、復調器１１４０で復調され、ＲＸデータプロセッサ１１４２により処理される。次いで、報告された、量子化された情報、たとえばＣＳＩは、プロセッサ１１３０に供給され、（１）データレート、ならびにデータストリーム用に使用される符号化および変調方式を決定するため、および、（２）ＴＸデータプロセッサ１１１４およびＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１２０への様々な制御を生成するために、使用される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
ダイナミックレンジ要件を減少させるために前記高速平方根行列を修正することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
無線環境内の信号の等化を容易にする装置であって、
反復処理中に高速平方根行列のサブセットを更新する修正高速平方根法を利用して等化器行列を生成するための手段と、および、
前記等化器行列を利用して受信信号内の少なくとも１つのデータストリームを分離するための手段と、
を備え、
反復処理中の前記高速平方根行列の前記サブセットの更新は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１５】
前記高速平方根行列は、ダイナミックレンジ要件を減少させるために干渉分散の関数として初期化される、請求項１３に記載の装置。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
コンピュータ読取り可能媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータに、受信信号のトーンについて、高速平方根行列の反復部分更新に基づく等化器行列を計算させるためのコードと、および、
コンピュータに、等化器行列の関数として前記受信信号を等化させるためのコードと、
を備え、
前記高速平方根行列の要素のサブセットの前記部分更新の実施は、ハウスホルダ反射手法に従って回転行列を求めることを備える、コンピュータプログラム製品。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
前記コンピュータ読取り可能媒体はさらに、コンピュータに、ダイナミックレンジ要件を減少させるために、干渉分散の関数として前記高速平方根行列を初期化させるためのコードを備える、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【国際調査報告】
2011501521.tif 000071
2011501521.tif 000072