(57)【要約】通信端末（２４Ａ）は、第１および第２の送信機（２８，３２Ａ、３２Ｂ）を有し、その送信機は１つのビーム形成位相ズレにより互いに位相偏移した第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号をそれぞれ生成し、そしてそのＲＦ信号を１つの遠方の通信端末（２４Ｂ）に向けて送信するように接続される。端末は、１つの受信サブシステム（３２Ａ，３２Ｂ，５２）を有し、その受信サブシステムは、遠方の通信端末からそれぞれ第３及び第４のＲＦ信号を受信するように接続される第１及び第２の受信機（３２Ａ，３２Ｂ）と、１つの位相補正ユニット（５２）と、を有し、そのユニットは、第３及び第４のＲＦ信号に反応して、ビーム形成位相ズレの１つの誤差成分を補正するための１つの位相補正を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の送信機と、
前記送信機は１つのビーム形成位相ズレにより互いに位相偏移した第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号をそれぞれ生成し、そして前記ＲＦ信号を１つの遠方の通信端末に向けて送信するように接続され、
１つの受信サブシステムと、を有し、
前記受信サブシステムは、
第１及び第２の受信機と、
前記受信機は、前記遠方の通信端末からそれぞれ第３及び第４のＲＦ信号を受信するように接続され、
１つの位相補正ユニットと、
前記ユニットは、前記第３及び第４のＲＦ信号に反応して、前記ビーム形成位相ズレの１つの誤差成分を補正するための１つの位相補正を生成し、
を有することを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記第１及び第２の受信機は、それぞれ第１及び第２の受信信号を生成するために、
それぞれ前記第３及び第４のＲＦ信号を下方変換するように接続され、
ここにおいて前記位相補正ユニットは、前記第１及び第２の受信信号の間の１つの位相ズレを測定し、前記測定された位相ズレに反応して前記位相補正を積算するように接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の端末。
【請求項３】
前記位相補正ユニットは、前記位相ズレを測定するように接続された１つの差分位相同期回路（ＤＰＬＬ）を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の端末。
【請求項４】
前記位相補正ユニットは、前記位相補正を含む第１及び第２の基底帯域信号を生成するように接続され、ここにおいて前記第１および第２の送信機は、それぞれ前記第１及び第２のＲＦ信号を生成するため、それぞれ前記第１及び第２の基底帯域信号を処理するように接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の端末。
【請求項５】
前記位相補正ユニットは、前記第３と第４のＲＦ信号の間の位相ズレを決定し、そして前記位相補正を前記測定された位相ズレに比例して生成するように接続される、ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の端末。
【請求項６】
第１及び第２のローカル・オシレータ（ＬＯ）発生ユニットを有し、互いに非同期の第１及び第２のＬＯ信号をそれぞれ生成するように接続され、ここにおいて前記第１および第２の送信機は、それぞれ前記非同期の第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第１及び第２のＲＦ信号を生成するように接続される、ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の端末。
【請求項７】
前記第１及び第２の受信機は、それぞれ前記非同期の第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第３と第４のＲＦ信号を生成するように接続される、ことを特徴とする請求項６に記載の端末。
【請求項８】
第１及び第２のローカル・オシレータ（ＬＯ）発生ユニットを有し、前記ＬＯユニットは、１つの共通標準クロック信号に固定される第１及び第２のＬＯ信号をそれぞれ生成するように接続され、ここにおいて前記第１および第２の送信機は、それぞれ前記第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第１及び第２のＲＦ信号を生成するように接続される、ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の端末。
【請求項９】
前記第１及び第２の受信機は、それぞれ第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第３と第４のＲＦ信号を生成するように接続される、ことを特徴とする請求項８に記載の端末。
【請求項１０】
送信基底帯域回路と、
前記送信基底帯域回路は、第１と第２の基底帯域信号を生成するように接続され、
前記第１と第２の基底帯域信号は、前記第１と第２の基底帯域信号の間に１つの相対的ビーム形成位相を有し、
前記第１の基底帯域信号は、複数の第１のパイロット・シンボルの１つの第１の列を有し、
前記第２の基底帯域信号は、複数の第２のパイロット・信号の１つの第２の列を有し、
それぞれの第１のパイロット信号は、対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいて前記第１および第２の列は、それぞれ少なくとも第１及び第２の挟み込まれた複数のサブ列を有し、
前記第１のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、
そして前記第２のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し、前記第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
第１及び第２の送信機と、
前記第１及び第２の送信機は、それぞれ第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成し送信するために、それぞれ前記第１と第２の基底帯域信号を処理するように接続され、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
第１及び第２の受信機と、
前記受信機は、前記第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、第１と第２の受信信号を生成するように接続され、
受信基底帯域回路と、
前記受信基底帯域回路は、前記第１と第２の受信信号を組合せ１つの合成信号を生成し、前記合成信号内の前記第１及び第２のサブ列に属する前記第１と第２のパイロット・シンボルの振幅をそれぞれ測定し、前記相対的ビーム形成位相を計算するために前記第１と第２のパイロット・シンボルの振幅を処理し、そして前記ビーム形成位相を前記送信基底帯域回路に提供する、ように接続され、
を有することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記受信基底帯域回路は、最大比合成（ＭＲＣ）により前記第１と第２の受信信号を組合せることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の位相ズレは、φ度を有し、前記第２の位相ズレは、−φ度を有し、前記第１および第２の列は更に１つの第３のサブ列を有し、前記第３のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し位相ズレが無い、ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
第１及び第２の受信機と、
前記受信機は、それぞれ第１と第２の送信機から送信された第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、前記第１及び第２の組合せを処理して第１と第２の受信信号を生成するように接続され、
ここにおいて前記第１と第２のＲＦ信号は、前記第１と第２のＲＦ信号の間に１つの相対ビーム形成位相を有し、前記第１のＲＦ信号は、複数の第１のパイロット・シンボルの１つの第１の列を有し、前記第２のＲＦ信号は、複数の第２のパイロット信号の１つの第２の列を有し、それぞれの第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいてそれぞれ前記第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、前記第１のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして前記第２のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し前記第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
１つのモデムと、
前記モデムは、前記第１と第２の受信信号を組合せて１つの合成信号を生成し、前記合成信号内の前記第１及び第２のサブ列に属する前記第１と第２のパイロット・シンボルの振幅をそれぞれ測定し、前記相対的ビーム形成位相を計算するため前記第１と第２のパイロット・シンボルの振幅を処理し、そして前記ビーム形成位相を前記第１と第２の送信機に提供する、ように接続され、
を有することを特徴とする通信端末。
【請求項１５】
１つのビーム形成位相ズレにより互いに位相偏移した、第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成するステップと、
前記第１と第２のＲＦ信号を１つの遠隔通信端末に向けて送信するステップと、
第３と第４のＲＦ信号を前記遠隔通信端末から受信するステップと、
前記第３と第４のＲＦ信号を処理し、前記ビーム形成位相ズレ内の１つの誤り成分を補正するため１つの位相補正を生成するステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
前記第３と第４のＲＦ信号を処理するステップは、
前記第３と第４のＲＦ信号を下方変換しそれぞれ第１と第２の受信信号を生成するステップと、
前記第１と第２の受信信号間の１つの位相偏移を測定するステップと、
前記測定された位相偏移に対応して前記位相補正を計算するステップと、  
を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記位相偏移を測定するステップは、１つの差分位相同期回路を適用するステップを有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記位相補正を計算するステップは、前記位相補正を含む第１と第２の基底帯域信号を生成するステップを有し、前記第１と第２のＲＦ信号を生成するステップは、前記第１と第２の基底帯域信号をそれぞれ上方変換して前記第１と第２のＲＦ信号を生成するステップを有する、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第３と第４のＲＦ信号を処理するステップは、前記第３と第４のＲＦ信号間の１つの位相偏移を決定するステップと、前記測定された位相偏移に比例して前記位相補正を生成するステップと、を有することを特徴とする請求項１５−１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記第３と第４のＲＦ信号を処理するステップは、互いに非同期の第１と第２のローカル・オシレータ（ＬＯ）信号を使用して前記第１と第２のＲＦ信号を生成するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５−１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記第３と第４のＲＦ信号を処理するステップは、非同期の前記第１と第２のＬＯ信号をそれぞれ使用して前記第３と第４のＲＦ信号を下方変換するステップを有する、ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１と第２のＲＦ信号を生成するステップは、１つの共通基準クロック信号に固定される前記第１と第２のＬＯ信号を使用して、前記第１と第２のＲＦ信号を生成するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５−１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記第３と第４のＲＦ信号を処理するステップは、それぞれ前記第１と第２のＬＯ信号を使用して前記第３と第４のＲＦ信号を下方変換するステップを有する、ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
第１と第２の基底帯域信号間に１つの相対ビーム形成位相を有する前記第１と第２の基底帯域信号を生成するステップと、    
前記第１の基底帯域信号は、複数の第１のパイロット・シンボルの１つの第１の列を有し、前記第２の基底帯域信号は、複数の第２のパイロット信号の１つの第２の列を有し、それぞれの第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいてそれぞれ前記第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、前記第１のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして前記第２のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し、前記第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成し送信するため、前記第１と第２の基底帯域信号を処理するステップと、
それぞれ第１と第２の受信信号を生成するため、前記第１と第２のＲＦ信号の第１及び第２の組合せを受信するステップと、
前記第１及び第２の受信信号を組合せて１つの合成信号を生成し、前記合成信号内の前記第１と第２のサブ列に属する前記パイロット・シンボルのそれぞれ第１と第２の振幅を測定するステップと、
前記第１と第２の振幅を処理し前記相対ビーム形成位相を計算するステップと、
を有することを特徴とする、通信方法。
【請求項２５】
前記第１及び第２の受信信号を組合せるステップは、最大比合成を使用するステップを有することを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の位相ズレは、φ度を有し、前記第２の位相ズレは、−φ度を有し、前記第１および第２の列は更に１つの第３のサブ列を有し、前記第３のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し位相ズレが無い、ことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
それぞれ第１と第２の送信機から送信された第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、そして前記第１及び第２の組合せを処理し、それぞれ第１と第２の受信信号を生成するステップと、
ここにおいて前記第１と第２のＲＦ信号は、前記第１と第２のＲＦ信号の間に１つの相対ビーム形成位相を有し、前記第１のＲＦ信号は、複数の第１のパイロット・シンボルの１つの第１の列を有し、前記第２のＲＦ信号は、複数の第２のパイロット信号の１つの第２の列を有し、それぞれの第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいてそれぞれ前記第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、前記第１のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして前記第２のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する前記第２のパイロット信号に対し、前記第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
前記第１及び第２の受信信号を組合せて１つの合成信号を生成し、前記合成信号内の前記第１と第２のサブ列に属する前記パイロット・シンボルのそれぞれ第１と第２の振幅を測定するステップと、
前記相対ビーム形成位相を計算するため前記第１と第２の振幅を処理するステップと、
を有することを特徴とする、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に無線通信システムに関し、特に多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるビーム形成の方法及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）と一般的に呼ばれる通信システムは、多重送受信アンテナを使用して同時に送受信する。あるＭＩＭＯ技術は、多重アンテナからの１つの送信された信号の複数の位相変換レプリカを、指向性の高利得の送信を得るために送信する。これらの技術はしばしばビーム形成（ＢＦ）技術と呼ばれる。異なるアンテナから送信された信号間の位相差は送信の方向を決定する。このようにビーム形成システムは、信号間の不望の位相及び周波数ズレにしばしば影響される。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムにおける位相及び周波数ズレを計測し及び／又は修正する幾つかの既存技術が知られている。例えばここに参照され、取り込まれる特許文献１は、１つの試験信号と１つの参照信号に基づいて周波数ズレを積算するように適合された多重の無線機システムを開示している。多重の無線機システムの複数の無線機は周波数ズレを補正された信号を送信するように適合されている。
【０００４】
ここに参照され、取り込まれる特許文献２は、ＭＩＭＯシステムの受信機における受信機周波数ズレを追跡する方法を開示している。受信機サブシステムのメンバーのそれぞれに起因する周波数ズレは異なる周波数上の幾つかのチャネル又はサブキャリヤの周波数ズレを監視することにより積算される。チャネル周波数ズレは、好適にはそれぞれのチャネル上の隣接するパイロット・シンボル間の位相回転を探知することにより積算される。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願２００６／０１３５０７７
【特許文献２】米国特許出願２００６／０２０９９７９
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、第１および第２の送信機と、その送信機は１つのビーム形成位相ズレにより互いに位相偏移した第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号をそれぞれ生成し、そして上記ＲＦ信号を１つの遠方の通信端末に向けて送信するように接続され、１つの受信サブシステムと、を有し、上記受信サブシステムは、第１及び第２の受信機と、その受信機は、遠方の通信端末からそれぞれ第３及び第４のＲＦ信号を受信するように接続され、１つの位相補正ユニットと、そのユニットは、第３及び第４のＲＦ信号に反応して、ビーム形成位相ズレの１つの誤差成分を補正するための１つの位相補正を生成し、を有することを特徴とする通信端末を提供する。
【０００７】
ある実施形態では、第１及び第２の受信機は、それぞれ第１及び第２の受信信号を生成するために、それぞれ第３及び第４のＲＦ信号を下方変換するように接続され、ここにおいて位相補正ユニットは、第１及び第２の受信信号の間の１つの位相ズレを測定し、測定された位相ズレに反応して位相補正を積算するように接続される。ある実施形態では、位相補正ユニットは、位相ズレを測定するように接続された１つの差分位相同期回路（ＤＰＬＬ）を有する。他の実施形態では、第１及び第２の受信機は、それぞれ第１及び第２の受信信号を生成するために、それぞれ前記第３及び第４のＲＦ信号を下方変換するように接続され、ここにおいて位相補正ユニットは、第１及び第２の受信信号の間の１つの位相ズレを測定し、測定された位相ズレに反応して位相補正を積算するように接続される。開示された実施形態では、位相補正ユニットは、第３と第４のＲＦ信号の間の位相ズレを決定し、そして位相補正を測定された位相ズレに比例して生成するように接続される。
【０００８】
ある実施形態では、第１及び第２のローカル・オシレータ（ＬＯ）発生ユニットを有し、互いに非同期の第１及び第２のＬＯ信号をそれぞれ生成するように接続され、ここにおいて前記第１および第２の送信機は、それぞれ前記非同期の第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第１及び第２のＲＦ信号を生成するように接続される。またある実施形態では、第１及び第２の受信機は、それぞれ非同期の第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ第３と第４のＲＦ信号を生成するように接続される。他の実施形態では、第１及び第２のローカル・オシレータ（ＬＯ）発生ユニットを有し、ＬＯユニットは、１つの共通標準クロック信号に固定される第１及び第２のＬＯ信号をそれぞれ生成するように接続され、ここにおいて第１および第２の送信機は、それぞれ第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ第１及び第２のＲＦ信号を生成するように接続される。ある実施形態では、第１及び第２の受信機は、それぞれ第１及び第２のＬＯ信号を使用して、それぞれ前記第３と第４のＲＦ信号を生成するように接続される。
【０００９】
本発明の実施形態に基づけば、さらに、送信基底帯域回路と、送信基底帯域回路は、第１と第２の基底帯域信号の間に１つの相対的ビーム形成位相を有する第１と第２の基底帯域信号生成するように接続され、第１の基底帯域信号は、１つの第１の列のパイロット・シンボルを有し、第２の基底帯域信号は、１つの第２の列のパイロット信号を有し、それぞれの第１のパイロット信号は、対応する第２のパイロット信号と同時に送信され、ここにおいてそれぞれ第１および第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、第１のサブ列内の第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして第２のサブ列内の第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、第１及び第２の送信機と、送信機は、第１と第２の基底帯域信号を処理し、それぞれ第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成し、送信するように接続され、を有することを特徴とする通信システム、が提供される。
【００１０】
ある実施形態では、第１及び第２の受信機と、受信機は、第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、第１と第２の受信信号を生成するように接続され、受信基底帯域回路と、その回路は、第１と第２の受信信号を組合せ１つの合成信号を生成し、合成信号内の第１及び第２のサブ列に属する第１と第２のパイロット・シンボルの振幅をそれぞれ測定し、第１と第２のパイロット・シンボルの振幅を処理し相対的ビーム形成位相を計算し、そしてビーム形成位相を送信基底帯域回路に提供する、ように接続され、を有する。他の実施形態では、受信基底帯域回路は、最大比合成（ＭＲＣ）により前記第１と第２の受信信号を組合せる。さらに他の実施形態では、第１の位相ズレは、φ度を有し、第２の位相ズレは、−φ度を有し、第１および第２の列は更に１つの第３のサブ列を有し、第３のサブ列内の第１のパイロット信号は、対応する第２のパイロット信号に対し位相ズレが無い。
【００１１】
また本発明の実施形態によれば、第１及び第２の受信機と、その受信機は、それぞれ第１と第２の送信機から送信された第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、第１及び第２の組合せを処理して第１と第２の受信信号を生成するように接続され、ここにおいて第１と第２のＲＦ信号は、第１と第２のＲＦ信号の間に１つの相対ビーム形成位相を有し、第１のＲＦ信号は、第１の列の複数の第１のパイロット・シンボルを有し、第２のＲＦ信号は、第２の列の複数の第２のパイロット信号を有し、それぞれ第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、ここにおいてそれぞれ第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、第１のサブ列内の記第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして第２のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、１つのモデムと、モデムは、第１と第２の受信信号を組合せ１つの合成信号を生成し、合成信号内の第１及び第２のサブ列に属する第１と第２のパイロット・シンボルの振幅をそれぞれ測定し、第１と第２のパイロット・シンボルの振幅を処理し相対的ビーム形成位相を計算し、そしてビーム形成位相を第１と第２の送信機に提供する、ように接続され、を有することを特徴とする通信端末、が提供される。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、さらに、１つのビーム形成位相ズレにより互いに位相偏移した、第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成するステップと、
前記第１と第２のＲＦ信号を１つの遠隔通信端末に向けて送信するステップと、
第３と第４のＲＦ信号を前記遠隔通信端末から受信するステップと、
前記第３と第４のＲＦ信号を処理し、前記ビーム形成位相ズレ内の１つの誤り成分を補正するため１つの位相補正を生成するステップと、
を有することを特徴とする通信方法が提供される。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、第１と第２の基底帯域信号間に１つの相対ビーム形成位相を有する第１と第２の基底帯域信号を生成するステップと、  
第１のＲＦ信号は、第１の列の複数の第１のパイロット・シンボルを有し第２のＲＦ信号は、第２の列の複数の第２のパイロット信号を有し、それぞれ第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいてそれぞれ第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、第１のサブ列内の第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして第２のサブ列内の第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
第１と第２の基底帯域信号を処理して第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号を生成し送信するステップと、
第１と第２のＲＦ信号の第１及び第２の組合せを受信しそれぞれ第１と第２の受信信号を生成するステップと、
第１及び第２の受信信号を組合せて１つの合成信号を生成し、合成信号内の第１と第２のサブ列に属するパイロット・シンボルのそれぞれ第１と第２の振幅を測定するステップと、
第１と第２の振幅を処理し相対ビーム形成位相を計算するステップと、
を有することを特徴とする、通信方法、が提供される。
【００１４】
さらに本発明の実施形態によれば、それぞれ第１と第２の送信機から送信された第１と第２の無線周波数（ＲＦ）信号の第１及び第２の組合せを受信し、そして第１及び第２の組合せを処理し、それぞれ第１と第２の受信信号を生成するステップと、
ここにおいて第１と第２のＲＦ信号は、第１と第２のＲＦ信号の間に１つの相対ビーム形成位相を有し、第１のＲＦ信号は、第１の列の複数の第１のパイロット・シンボルを有し、第２のＲＦ信号は、第２の列の複数の第２のパイロット信号を有し、それぞれ第１のパイロット信号は対応する１つの第２のパイロット信号と同時に送信され、
ここにおいてそれぞれ第１と第２の列は少なくとも第１及び第２の挟み込まれたサブ列を有し、第１のサブ列内の前記第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し１つの第１の位相ズレを有し、そして第２のサブ列内の第１のパイロット・シンボルは、対応する第２のパイロット信号に対し第１の位相ズレとは異なる１つの第２の位相ズレを有し、
第１及び第２の受信信号を組合せて１つの合成信号を生成し、合成信号内の第１と第２のサブ列に属するパイロット・シンボルのそれぞれ第１と第２の振幅を測定するステップと、
第１と第２の振幅を処理し相対ビーム形成位相を計算するステップと、
を有することを特徴とする、通信方法、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のＭＩＭＯ通信システムのブロック図である。
【図２】本発明のＭＩＭＯ通信システムにおける位相ズレの計測及び補正の方法を示すフロー図である。
【図３】本発明のＭＩＭＯ通信システムにおいて発信された信号の概念図である。
【図４】本発明のＭＩＭＯ通信システムにおけるビーム形成誤りの計測及び補正の方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（概要）
本発明の実施形態は、１つのビーム形成ＭＩＭＯシステムの複数の送信機の間の位相及び／又は周波数ズレの誤り要素を計測し補正する改善された方法とシステムを提供する。
以下に述べるある実施形態では、双方向ＭＩＭＯ通信システムは、１つの順方向チャネルと１つの逆方向チャネル上でデータを交換する２つの基地からなる。
ある特定の基地は、２つ以上の送信機（１つのチャネル上で送信する）と２つ以上の受信機（送信機と反対方向のチャネル上で受信する）とからなる。あるシステム構成では、ある特定の基地の受信機によりもたらされた不望の位相／周波数ズレが、同じ基地の送信機によりもたらされた不望の位相／周波数ズレを指し示す。このような依存性は、例えば、其々のアンテナに接続される送信機と受信機が１つの共通標準に固定されたローカル・オシレータ（ＬＯ）信号を使用した時に発生する。
【００１７】
ここに開示されるある方法では、この依存性を送信機の位相／周波数ズレの補正に使用する。これらの方法によれば、ある特定の基地が複数の受信機で受信された複数の信号間の位相／周波数ズレを計測し、その送信機から送信された複数の信号の位相／周波数を、計測されたズレの１つの関数として補正する。これらの方法を使用する時は、各基地は、受信機の計測を行い、送信された複数の信号を、各基地で他の基地と独立してローカルに、補正する。これらの方法は互いに非同期のＬＯ信号を使用する基地において特に有効である。
【００１８】
他の開示された方法では、１つの発信する基地が、異なる送信アンテナを経由して送信された複数の信号内に一連のパイロット・シンボルを挟み込む。各パイロット・シンボルの列は、信号に沿って互いに交互に挟み込まれる２つ以上のサブ列からなる。各サブ列の中で、異なる信号内の対応するパイロット・シンボルは互いに位相差を有し、この位相差が１つのサブ列と他のサブ列の間で異なっている。１つの受信基地は多重の受信アンテナを経由して複数の信号を受信し、最大比合成のような１つの技術を使用してそれらを組み合わせ、１つの合成信号を形成する。
【００１９】
複数の異なる受信信号内の対応するパイロット・シンボルは、それらの相対的位相に従って合成信号に組み合わされる。以下で説明するように、送信機に使用されるビーム形成位相の誤りは、合成信号内で計測される、異なるサブ列の間のパイロット・シンボルの振幅の比率、に由来する可能性がある。受信側の基地はパイロット・シンボル振幅を計測し、異なるサブ列の平均パイロット振幅を比較する。比較結果を使用して、受信側の基地はビーム形成位相の誤りを積算する。積算結果は、複数の送信機間のビーム形成位相を補正するため、送信側の基地にフィードバックされる。
【００２０】
（システム内容）
図１は本発明のＭＩＭＯ通信システムのブロック図である。システム２０は２つの基地２４Ａ、２４Ｂからなり、これらはエンドポイントまたは端末とも呼ばれ、相互にデータを交換する。システム２０は例えば、マイクロ波またはミリ波リンクまたは他の適切な通信システムであってもよい。以下の記述は、明確化のため基地２４Ａから基地２４Ｂへの送信に関している。しかし典型的に基地間の通信は双方向であり、各基地はそれぞれ送信機と受信機を有している。
【００２１】
基地２４Ａは１つの送信機（ＴＸ）モデム２８を有し、それは送信用の入力データを受信し、デジタルサンプルの１つの流れを形成するためそのデータを変調し、そのサンプルを１つのアナログ基底帯域または中間周波数（ＩＦ）信号に変換する。ある実施形態ではＴＸモデムは１つの合成基底帯域信号、即ち、分離した同位相及び直交性（Ｉ／Ｑ）成分からなる１つの信号を形成する。同位相及び直交性（Ｉ／Ｑ）成分への分割はデジタル領域において行われる。「基底帯域信号」という用語は、ここではこのように、モデムで形成される全ての実または複素の低周波信号を示し、中間周波数（ＩＦ）信号を含む。        
【００２２】
アナログ基底帯域信号は、２つの送信機／受信機（送受信機）３２Ａ，３２Ｂに供給される。各送受信機では、アナログ信号が送信機とも呼ばれる上方変換器（ＵＣ）３６により処理され、アナログ基底帯域信号を適切な無線周波数（ＲＦ）に上方変換する。上方変換器（ＵＣ）３６は典型的に信号をフィルターし、また適切な送信電力に増幅する。ＵＣ３６の出力は１つのデュープレクサ４０によりフィルターされアンテナ４４により基地２４Ｂに送信される。
【００２３】
基地２４Ａは指向性のある、高利得の信号を基地２４Ｂに送信するため、自身の２つの送受信機を使用してビーム形成法を適用する。典型的にＴＸモデムは送受信機３２Ａ,３２Ｂに互いに位相偏移した複製であるそれぞれの基底帯域信号を提供する。従って基地２４Ａの２つのアンテナを経由して送信された２つのＲＦ信号は、一定の位相ズレを除いて同一の波形を運ぶように意図されている。２つの送信されたＲＦ信号の間の位相ズレは基地２４Ｂの方向に構造的に組み合わされるように設定される、即ち、リンク内の他方のエンドポイントに向けられる１つの指向性信号を形成するように。基地２４Ｂに信号を向けるため２つのＲＦ信号の間に設けられた位相ズレをここでは「ビーム形成位相」と呼ぶ。
【００２４】
基地２４Ｂでは、基地２４Ａから送信された信号が送受信機３２Ｃと３２Ｄの２つのアンテナ４４により受信される。基地２４Ｂの各アンテナは２つの送信信号のある１つの組合せを受信する。送受信機３２Ｃと３２Ｄのそれぞれは、受信した信号の組合せを処理しそれぞれ１つの基底帯域アナログ信号を生成する。基地２４Ｂの各送受信機において、ＲＦ信号は１つのデュープレクサ４０経由して、受信機とも呼ばれる１つの下方変換器（ＤＣ）に送られる。ＤＣはＲＦ信号を基底帯域または中間周波数（ＩＦ）に方変換し、典型的にフィルタリング  及び／又は  利得制御などの追加の機能を果たす。重複するが、「基底帯域信号」という用語は、ここではこのように、ＲＸモデムに提供される全ての低周波信号を示し、中間周波数（ＩＦ）信号を含む。
【００２５】
受信された２つの基底帯域信号は１つの合成復調器５２に送られ、これはここでは１つの受信（ＲＸ）モデムと呼ばれる。本実施形態では、合成復調器は１つの最大比合成（ＭＲＣ）受信機からなる。（アナログからデジタルへの変換は個々の送受信機または合成復調器で行われる。）復調器５２は受信した２つの基底帯域信号を処理し、基地２４Ａから送信されたデータを再構築する。再構築されたデータは出力として提供される。
【００２６】
それぞれの送受信機３２Ａ…  ３２Ｄは１つのローカル・オシレータ（ＬＯ）源５６を有する。ある送受信機のＬＯ源は１つ以上のＬＯ信号を生成し、そのＬＯ信号を送受信機のＵＣ３６およびＤＣ４８に供給する。ある実施形態では、上方変換と下方変換に使用されるＬＯ周波数が異なる。これらの実施形態では、ＬＯ源５６は典型的に、共通標準クロック５７に固定された位相同期回路（ＰＬＬ）５８のような、２つのＬＯ生成回路を有する。      
【００２７】
ＵＣとＤＣはＬＯ源５６で生成されたＬＯ信号を使用してそれぞれ上方変換と下方変換を行う。あるＬＯ源５６で生成された異なるＬＯ信号は典型的に１つの共通標準クロックに固定される。例えば、ＬＯ源は１つの標準クロック発振器と１つ以上の合成周波数源を有する。合成周波数源は共通標準クロック発振器の出力に固定されたＬＯ信号を生成する。
【００２８】
上記のように、送受信機３２Ａと３２Ｂから送信された２つのＲＦ信号は互いの位相偏移複製からなるように意図される。基地２４ＡのＴＸモデムは典型的に２つのＲＦ信号間の１つの意図的位相ズレを引き起こす。この意図的位相ズレ（「ビーム形成偏移」とも呼ばれる）は、２つの信号が組み合わされて基地２４Ｂに向く１つの指向性ＲＦ信号を形成するように計算される。
【００２９】
しかし実際には、不望の追加的位相及び／又は周波数ズレが２つの送信されたＲＦ信号の間に存在することがある。このような不望のズレは、例えば、送受信機３２Ａおよび３２Ｂで上方変換を行うのに使用される、ＬＯ信号間の位相及び／又は周波数ズレに起因する。
【００３０】
ある実施形態では、基地２４Ａの２つの送信機における上方変換器ＬＯ信号は、共通標準クロックに固定されていない。これらの実施形態では、位相ズレと周波数ズレが送信された信号間に共に存在する。例えば基地２４Ａのある実施形態では、送受信機３２Ａ、３２Ｂはそれぞれの外部ユニット（ＯＤＵｓ）、即ち離れたユニットに搭載されている。この実施形態では、１つの共通標準クロックを異なる外部ユニット（ＯＤＵｓ）に物理的に配置するのは現実的でない。２つの送受信機において上方変換に使用されるＬＯ信号が互いに同期していない時、それらの間の位相及び／又は周波数ズレは２つの送信されたＲＦ信号の間に不望のズレを生ずる。
【００３１】
上方変換器ＬＯ信号が共通標準に固定されている構成でも、異なるＬＯ生成回路で発生した雑音により、上方変換器ＬＯの間に位相ズレ（差分位相雑音）が発生することがある。このような雑音は、例えば、ＬＯ生成回路内の周波数分割器、電圧制御発振器（ＶＣＯｓ）及び／又は位相検知器（ＰＤｓ）で発生する可能性がある。他の実施形態では、上方変換器ＬＯ信号が同期化され、（例えば、同じＬＯ生成回路で生成され）、この場合周波数及び位相ズレは無視できるほど小さい。
【００３２】
本発明の実施形態は、１つのビーム形成ＭＩＭＯシステムの送信機の間の位相及び／又は周波数ズレを計測し補正する、改良された方法およびシステムを提供する。ここに記載された実施形態は２つの送信機と２つの受信機を有する１つの構成について関しているが、ここに記載された方法およびシステムは、いかなる所望の数の送信機と受信機を有するＭＩＭＯシステムにおいても使用可能である。送信機の数は受信機の数と同じであっても異なってもよい。
【００３３】
以下の記述は位相ズレ、差分位相雑音、及び周波数ズレの計測と補正に関している。位相ズレと周波数ズレは相互に関係しているのでこれらズレの計測及び／又は補正は信号の位相または周波数のどちらかを使用して行われる。本出願の明細書と請求項の文脈においては位相と周波数は相互に置き換え可能に使用される。
【００３４】
（相互的周波数ズレ補正）
図２は本発明の１実施形態におけるＭＩＭＯ通信システムの位相ズレの計測及び補正の方法を示すフロー図である。図２の方法は、ある送受信機の上方変換器及び下方変換器で使用されるＬＯ信号は、多くの場合１つの共通標準に由来し、従って類似の位相雑音を有するという事実を使用する。例えば、上記図１の構成において、ある送受信機３２のＵＣ３６とＤＣ４８は、同じＬＯ源５６で生成されたＬＯ信号が供給され、１つの共通標準クロックに固定されている。
【００３５】
あるエンドポイント２４において、それぞれの送受信機３２の送信機と受信機のＬＯ信号が１つの共通標準に同期化されている時、２つの送信機間の位相ズレは２つの受信機間の位相ズレに相関性がある。このように１つのエンドポイントの２つの送信機間の不望の位相ズレ（誤り要素）は、同じエンドポイントの２つの受信機の位相偏移の測定に基づいて積算され補正されうる。測定が１つのリンク方向（順チャネルと呼ばれる）内の複数の信号に対して行われ、補正がその反対のリンク方向（逆チャネルと呼ばれる）内の信号に対して行われることに注意が必要である。
【００３６】
例えば、上記図１の構成を考える。基地２４のＴＸモデムで生成された基底帯域信号は「ｓ」と表示される。ＵＣ３６により送信されたＲＦ信号は「ｓ・ｅjψ1」と表示可能で、送受信機３２ＢのＵＣ３６により送信されたＲＦ信号は「ｓ・ｅjψ2」と表示可能である。偏移「ψ１−ψ２」は所望のビーム形成位相と１つの不望の位相誤りの両方を有する。２つのＲＦ信号は基地２４Ｂに向かって送信される。
【００３７】
基地２４Ａの２つのアンテナと基地２４Ｂの２つのアンテナの間のチャネル応答は、「α１…α4」と表示される４つの位相で画定され、それらは典型的にリンクの幾何学的条件により画定される。４つの潜在的送信機−受信機ペアの間のチャネル応答は以下のテーブルで与えられる。
【表１】
2011510555.tif 000003
数１ａおよび数１ｂをそれぞれ送受信機３２Ｃと３２Ｄの受信機によりもたらされた位相雑音を表わすものとする。送受信機３２Ｃにより生成された基底帯域信号は数１により与えられる。
【００３８】
【数１ａ】
2011510555.tif 000004
【数１ｂ】
2011510555.tif 000005
【数１】
2011510555.tif 000006
送受信機３２Ａおよび３２Ｂの複数の送信機と、送受信機３２Ｃの１つの受信機は１つの２重送信機単一受信機システムとしてみなすことが出来、そのチャネル係数は数２により与えられる。
【００３９】
【数２】
2011510555.tif 000007
送受信機３２Ｃと３２Ｄの複数の受信機により生成された基底帯域信号の間の位相差は数３で示される。
【００４０】
【数３】
2011510555.tif 000008
図２の方法は最初に、順方向チャネル位相計測ステップ６０において、基地２４Ｂの復調器５２が送受信機３２Ｃと３２Ｄの複数の受信機により受信された複数の基底帯域信号の間の位相ズレを測定する。例えば、復調器は差分位相同期回路（ＰＬＬ）を使用して位相ズレを追跡し、それは数４を評価する。
【００４１】
【数４】
2011510555.tif 000009
【００４２】
各送受信機の送信機と受信機の複数のＬＯ信号が１つの共通標準に固定されているため、ある送信機の受信位相雑音はその送受信機の送信位相雑音を指し示している。従って、基地２４Ｂの２つの受信機の間の計測された差分位相雑音は、その基地の２つの送信機間の差分位相雑音を指し示している。  
【００４３】
この関係を利用して、補正計算ステップ６４において、基地２４Ｂの復調器５２は、２つの受信機間で測定された位相ズレに基づいて、基地２４Ｂの送信機に適用される位相補正要素を計算する。順方向チャネルと逆方向チャネルが異なる周波数を使用する場合、関数はこの差異を、順方向チャネルと逆方向チャネルの周波数の比率により計測された位相ズレを調整するなどにより、勘定に入れる。
【００４４】
ある実施形態では、受信機間で計測された位相ズレが、複数の送信機間の差分位相雑音を補正する補正要素のみならず、送信機に適用される全体的ビーム形成位相を指し示す。これらの実施形態では、受信機間で計測された位相ズレは、位相雑音に関連する不望の成分と、リンクの幾何学状態に関連する位相ズレの両方を含む。例えば、復調器が位相補正要素を上記の数４で与えられる位相ズレの関数として計算する場合、数４ａの項はすでにリンクの幾何学状態を考慮に入れている。
【００４５】
【数４ａ】
2011510555.tif 000010
このように、基地２４Ｂの複数の受信機の間で計測された位相は、基地２４Ｂの複数の送信機に適用される全体の位相ズレを計算するのに使用可能である。  
基地２４ＢのＴＸモデム２８は、逆方向チャネル補正ステップ６８において、上記ステップ６４で計算された位相補正を適用する。ＴＸモデムは、送受信機３２Ｃと３２Ｄの複数の送信機に供給された基底帯域信号の間の位相差を制御することにより、補正を適用する。
【００４６】
上記の記述は補正計算を行う復調器５２に関している。或いは、補正計算は基地２４ＢのＴＸモデムにより復調器により実施された計測結果に基づいて行われてもよい。ある実施形態では、復調器とＴＸモデムの組合せが１つのモデムに形づくられ、このモデムの演算処理器が適切な補正を計算し、適用する。このように本明細書および請求項の文脈においては、あるエンドポイントの組合わされた復調器（場合によってＴＸモデムに補助される）が、受信した信号の位相ズレを計測し、適切な位相補正を計算し、その補正を反対のリンク方向に送信された信号の補正に適用する、１つの位相補正ユニットと見做される。２つの受信機と１つの位相補正ユニットは１つの受信サブシステムと見做される。
【００４７】
上記のプロセスは、モデムが非常に短い時間間隔で、位相ズレ補正を計算し、適用するのを可能にし、それにより超高速の閉回路の位相雑音補正機構を提供する。
他の実施形態では、受信した複数の信号間の位相ズレは適切な他の方法を使用して測定可能であり、逆方向チャネルの送信機に適用される位相補正は、適合する他の関数を受信された複数の信号の間で測定された位相ズレに適用することにより計算可能である。
【００４８】
（パイロット・シンボルに基づく周波数／位相ズレ補正）
通信システムは、しばしばパイロット・シンボル即ち、そのデータが受信機にとって経験的に既知のシンボルを使用する。送信機は、送信された一連のシンボルの既知の位置に、多くは一定の間隔でパイロット・シンボルを挿入し、受信機はパイロット・シンボルを受信し測定する。
【００４９】
ＭＩＭＯシステム２０のある実施形態では、ある基地のＴＸモデム２８は、２つの送信機に供給された基底帯域信号にパイロット・シンボルを挿入する。他の基地の統合復調器５２は、ビーム形成誤り即ち、２つの送信機間の位相ズレの偏差をその極大値より積算するため、パイロット・シンボルを受信し処理する。
【００５０】
図３は本発明の実施形態に基づく、システム２０において発信された信号の概念図である。図は基地２４ＡのＴＸモデム２８により生成された２つの基底帯域信号８０と８４を示す。信号８０は送受信機３２ＡのＵＣ３６により送信され、信号８４は送受信機３２ＢのＵＣ３６により送信される。信号８０と８４は複数のパイロット・シンボル８８の平行な列を有し、それらは信号に沿って分布されている。
【００５１】
パイロット・シンボルは複数のサブセットに分割される。各サブセットはパイロット・シンボルの１つのサブ列を有し、異なるサブ列は信号に沿って互いに挟み込まれる。各サブセットは、２つの基底帯域信号の対応するパイロット・シンボル間（即ち、２つの信号内に同時に送信されるパイロット・シンボルの間）の相対的位相偏移により特徴付けられる。図３の例では、３つのサブセットが定義される：対応するパイロット・シンボルの幾つかは同一位相（０°，０°），他は＋９０°偏移（０°，＋９０°）を有し、他は−９０°偏移（０°，−９０°）を有する。パイロット・シンボル以外のシンボルは（図ではＤＡＴＡと表示される）は２つの基底帯域信号内で複製される。図３の構成は、例えばどちらかの基底帯域信号の２番目のパイロット・シンボルを＋９０°または−９０°回転させることにより実現される。
【００５２】
ＴＸモデムはあるビーム形成位相を２つの基底帯域信号に適用し、送受信機３２Ａ及び３２Ｂは対応するＲＦ信号を生成し、基地２４Ｂに向けて送信する。送受信機３２Ｃ及び３２Ｄはその信号を受信し、基地２４Ｂの統合復調器５２は最大比合成を２つの受信した信号に対して行い１つの合成信号を生成する。
【００５３】
以下で示されるように、合成信号において測定された、異なるサブセットにおけるパイロット・シンボルの平均振幅の比率は、送信機で使用されたビーム形成位相の最適値からの偏移を指し示している。例えば、ビーム形成位相が最適値の場合、ＭＲＣ後の合成信号で測定して、（０°，＋９０°）サブセットのパイロット・シンボルの振幅は、（０°，−９０°）サブセットのパイロット・シンボルの振幅に近い。
【００５４】
ある実施形態では、基地２４Ｂの統合復調器５２は、合成信号内の異なるサブセットのパイロット・シンボルの平均振幅を測定し比較し、そしてその測定結果を使用してビーム形成位相の最適値からの偏移を積算する。同様に復調器は、最適値に到達するためにビーム形成位相に適用される、１つの位相補正を積算してもよい。積算結果は、送信機で使用されるビーム形成位相を調整するため、逆方向チャネル上で基地２４Ａに送信される。
【００５５】
数１および数２の表記法に従い、ビーム形成が送受信機３２Ｂから送信された信号にｅ−ｊαを乗ずることにより行われると仮定する。ここに、αはビーム形成位相を表わす。このようにしてｒ１及びｒ２（送受信機３２Ｃおよび３２Ｄのアンテナでそれぞれ受信されたＲＦ信号）は数５で与えられる。
【００５６】
【数５】
2011510555.tif 000011
基地２４Ｂの復調器５２により生成された合成信号は数６で表わされる。
【００５７】
【数６】
2011510555.tif 000012
ここにｈ１＊およびｈ２＊はＭＲＣ加重値である。  
αの最適値は数７で示される。
【００５８】
【数７】
2011510555.tif 000013
ビーム形成位相は従って数８で示される。
【００５９】
【数８】
2011510555.tif 000014
ここにおいて、δは  ビーム形成位相の最適値からの偏移を表わす。
合成信号は数９で表現される。
【００６０】
【数９】
2011510555.tif 000015
ψ＝α３−α４，Ψ＝α１−α２と置き換えると、合成信号は数１０又は数１１で示される。
【００６１】
【数１０】
2011510555.tif 000016
又は
【００６２】
【数１１】
2011510555.tif 000017
数１１は、位相が２つの基底帯域信号の間で回転されていない、複数のシンボルの期間の合成信号の振幅を与える（例えば、データシンボルにおいて、また、（０°，０°）サブセットのパイロット・シンボルにおいて）。（０°，＋９０°）及び（０°，−９０°）サブセットの回転されたパイロット・シンボル期間の合成信号振幅は、数１２で表わされる。
【００６３】
【数１２】
2011510555.tif 000018
回転されたパイロット・シンボルの２つのサブセット間の合成信号振幅の比率は数１３で示される。
【００６４】
【数１３】
2011510555.tif 000019
数１３で見られるように、比率は偏移δにのみ依存する。
【００６５】
図４は本発明のＭＩＭＯ通信システムにおけるビーム形成誤りの計測及び補正の方法を示すフロー図である。最初に基底帯域信号の生成ステップ９０において、基地２４ＡのＴＸモデム２８が２つの基底帯域信号を生成する。上記で説明したように、基底帯域信号は、それぞれのパイロット・シンボルの列からなり、それはサブセットまたはサブ列からなる。各サブセットは、２つの基底帯域信号内のパイロット・シンボルに対応して、１つの位相ズレを有し、それらはサブセット間で異なる。例えば、図３の構成では、パイロット・シンボルの０°、＋９０°、及び−９０°の３つのサブセットが定義される。或いは、位相ズレは０°、＋ψ°、及び−ψ°からなってもよく、ここにψはいずれかの適切な値である。
【００６６】
或いは、適切な数のサブセット、及び／又は他の適切な位相ズレの組合せが使用可能である。異なるサブセットのパイロット・シンボルは、時間とともに適切な順番または分布で配置されうる。ある実施形態では、パイロット・シンボルは四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）シンボルからなり、異なるサブセットのパイロット・シンボルは、＋９０°、−９０°のような、異なる整数倍だけ回転される。この選択は、ＱＰＳＫシンボルの＋９０°、−９０°の回転はＱＰＳＫ座標内に留まるため、好ましいことがある。あるいは、パイロット・シンボルは、他の適切な信号座標から選択されてもよい。
【００６７】
ＴＸモデムは２つの基底帯域信号を送受信機３２Ａと３２Ｂにそれぞれ供給する。送受信機のＵＣ３６は、送信ステップ９４において、基底帯域信号をＲＦ信号に上方変換し、そのＲＦ信号を基地２４Ｂに向かって送信する。
基地２４Ｂは送信されたＲＦ信号を、受信ステップ９８で受信する。各々の送受信機３２Ｃと３２Ｄは送信されたＲＦ信号を受信し、送受信機のＤＣ４８は受信信号を基底帯域に下方変換する。基地２４Ｂの統合復調器５２は２つの受信した基底帯域信号を最大比合成を使用して組み合わせ、１つの合成信号を生成する。
【００６８】
基地２４Ｂの復調器５２は、パイロット測定ステップ１０２において、合成信号内のパイロット・シンボルの絶対振幅を測定する。復調器は、上記で定義されたそれぞれのパイロット・シンボルのサブセット内での平均パイロット振幅を測定する。図３の例示的な構成では、復調器は（０°，０°）（＋９０°，０°）及び（−９０°，０°）の３つのサブセットの平均振幅を計算する。
【００６９】
復調器は次に、ビーム形成位相積算ステップ１０６において、測定されたパイロット信号振幅に基づいて、送信機に使用されたビーム形成位相（または最適ビーム形成位相からの偏移）を積算する。ある実施形態では、復調器は上記数１３を使用してビーム形成位相偏移を積算する。パイロット・シンボルの振幅の絶対値を測定する場合は、数１３は下記の数１４となる。
【００７０】
【数１４】
2011510555.tif 000020
あるいは復調器５２は、異なるサブセットのパイロット・シンボルの振幅に基づいてビーム形成位相偏移を積算するために他の方法を使用する。
基地２４Ｂは、フィードバック・ステップ１１０において、積算されたビーム形成位相偏移を基地２４Ａに通知する。ある実施形態では基地２４Ｂは積算結果を逆方向チャネル上で送信する。基地２４ＡのＴＸモデム２８は、ビーム形成位相偏移について通知され、この情報を、ＴＸモデムが生成する２つの基底帯域信号の間に導入する、ビーム形成位相を調整するのに使用する。
【００７１】
同様に、基地２４Ｂは基地２４Ａに対し、所望のビーム形成位相の絶対値、ビーム形成位相に適用される１つの所望の補正要素、又は基地２４Ａがその送信機のビーム形成位相を調整できるようにする他の指標、を提供する。
このように図４の方法を使用して、基地２４Ａは、基地２４Ｂで実施される測定に基づいて、基地２４Ａの送信機で使用されるビーム形成位相を連続して適合する。結果として、基地２４Ａは、送信機又は受信機においてチャネル応答及び位相／周波数偏移が変化するなかで、送信されたＲＦ信号を適合的に基地２４Ｂの方向に指向させることが出来る。
【００７２】
図３及び図４の記載の中で、異なる基底帯域信号の生成がＴＸモデムにより実行され、パイロット・シンボルの処理およびビーム形成位相の積算が復調器５２により実行される。しかし、一般的に、ＴＸモデムの機能は他の適切な送信基底帯域回路により実行可能であり、復調器の機能は他の適切な受信基底帯域回路により実行可能である。このように本出願の明細書及び請求項の文脈において、ＴＸモデムはここに記載された機能を実行する１種の送信基底帯域ユニットと見做されるべきである。同様に復調器は、ここに記載された機能を実行する１種の受信基底帯域ユニットと見做されるべきである。
【００７３】
図３と図４の記載は、異なる送受信機が異なる独立したＬＯ信号を使用する１つのシステムについて述べているが、この構成は純粋に構想の明確化のためである。ここに記載されたパイロットに基づく方法は、決してこのようなシステム構成に限定されない。これらの方法は、ある１つの基地の幾つか又は全ての送受信機が共通のＬＯ信号を共有する他のシステム構成、及び／又はある送受信機の上方変換及び下方変換が独立したＬＯ信号を使用して実行されるシステム構成にも使用可能である。
【００７４】
上記の実施形態は例示として引用され、本発明は特に上記に示され、また記載されたものに制限されない。むしろ、本発明の範囲は、上記で記載された種々の特徴の組合せ及び準組合せを含み、当業者が上記の記載を読んで想起する、従来技術に開示されていない、その変形及び修正をも含む。
【符号の説明】
【００７５】
２４Ａ，２４Ｂ：基地
２８：送信（ＴＸ）モデム
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ：送受信機
３６：上方変換器（ＵＣ)
４０：デュープレクサ
４４：アンテナ
４８：下方変換器（ＤＣ）
５２：受信（ＲＸ）モデム、復調器
５６：ローカル・オシレータ（ＬＯ）源      
【図１】
2011510555.tif 000021
【図２】
2011510555.tif 000022
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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