(57)【要約】      （修正有）【課題】第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法に関する。【解決手段】第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める。本方法は、第２の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：  第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、  求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップとを含む。【選択図】図１
2008005506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める
方法において、
前記方法は、前記第２の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の個数を求めるステップと、
前記求められた個数を前記第１の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を制御するための方法。
【請求項２】
前記第１の電気通信デバイスが報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記個数は、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す前記求められた情報の個数よりも少ないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記求められた個数に等しい個数のパイロット信号を前記第１の電気通信デバイスに割り当てるステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電気通信デバイスから前記チャネル状態情報を受信するステップと、
前記受信されたチャネル状態情報に従って、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で少なくとも１つのデータ群を表す信号の転送を制御するステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の電気通信デバイスにリンクされている第１の電気通信デバイスの個数を求めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記個数は、前記第２の電気通信デバイスにリンクされている前記第１の電気通信デバイスの個数に従って求められることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数を受信するステップをさらに含むことを特徴とし、且つ、
各前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記個数は、前記第１の電気通信デバイスが備える前記アンテナの個数に従って求められることを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件を受信するステップをさらに含むことを特徴とし、且つ、
各前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記個数は、データレートに関する前記要件に従って求められることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件を受信するステップをさらに含むことを特徴とし、且つ、
各前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記個数は、応答遅延に関する前記要件に従って求められることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送するための方法であって、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める
方法において、
前記方法は、前記第１の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の個数を、前記第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される、前記信号の前記品質を表す情報の前記受信された個数を含む、チャネル状態情報を求めるステップと、
前記チャネル状態情報を前記第２の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を転送するための方法。
【請求項１１】
前記第１の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、
前記第２の電気通信デバイスは複数のアンテナを備える
ことを特徴とし、且つ、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す前記情報は、前記第１の電気通信デバイスのアンテナのうちの１つと前記第２の電気通信デバイスのアンテナのうちの１つとの間の伝搬利得であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記伝搬利得は、ダウンリンクチャネル行列の係数であり、
前記チャネル状態情報に含まれる、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す前記求められた情報は、前記ダウンリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる
ことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記伝搬利得は、アップリンクチャネル行列の係数であり、
前記チャネル状態情報に含まれる、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す前記求められた情報は、前記アップリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の電気通信デバイスは複数のアンテナを備えることを特徴とし、且つ、
前記チャネル状態情報は、前記第１の電気通信デバイスの前記複数のアンテナによって受信された信号に対して測定された信号対干渉雑音比を表すことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するためのデバイスであって、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める
方法において、
前記制御するためのデバイスは、前記第２の電気通信デバイスに含まれ、且つ、
前記制御するためのデバイスは、
前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の個数を求めるための手段と、
前記求められた個数を前記第１の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、チャネル状態情報を制御するためのデバイス。
【請求項１６】
第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送する第１の電気通信デバイスであって、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める
第１の電気通信デバイスにおいて、
前記第１の電気通信デバイスは、
前記第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の個数を、前記第２の電気通信デバイスから受信するための手段と、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の前記受信された個数を含む、チャネル状態情報を求めるための手段と、
前記チャネル状態情報を前記第２の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、第１の電気通信デバイス。
【請求項１７】
プログラマブルデバイス内に直接ロードすることができるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムがプログラマブルデバイスで実行されると、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１８】
プログラマブルデバイス内に直接ロードすることができるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムがプログラマブルデバイスで実行されると、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１９】
第１の電気通信デバイスから第２の電気通信デバイスへ転送される信号であって、
前記信号は、前記第２の電気通信デバイスが前記第１の電気通信デバイスにチャネル状態情報として報告しなければならない、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を含むことを特徴とする信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、電気通信システムに関し、詳細には、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法及びデバイスに関する。
【０００２】
近年、空間領域及び周波数領域における効率的な送信方式が、高データレート無線電気通信の高まる要求を満たすために研究されてきた。空間領域では、送信機側及び受信機側の双方で複数のアンテナを使用する多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムが、スペクトル効率の潜在的な増加を利用するために注目を得てきた。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムを使用するいくつかの送信方式では、データストリームを送信する電気通信デバイスは、自身とデータストリームの転送先の電気通信デバイスとの間に存在するチャネル状況について或る知識を有する。電気通信デバイスは、そのチャネル状況に応じて電気通信デバイスへ転送される信号を方向付けて、システムの全体性能を改善する。
【０００４】
実際には、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答が、たとえば、時分割多重システムでレシプロカルである場合、チャネル状況は、次の方法に従って得られる。すなわち、基地局のような電気通信デバイスが、移動端末のような別の電気通信デバイスへパイロット信号を転送し、移動端末がパイロット信号を受信し、一例として、チャネル状況を表すチャネル行列の形で受信パイロット信号からチャネル応答を求め、パイロット信号を送信した基地局へ転送しなければならない信号を方向付けるために、求められた行列を使用する。
【０００５】
求められたチャネル行列の係数は、基地局のアンテナと移動端末のアンテナとの間の複素伝搬利得である。
【０００６】
複素伝搬利得のいくつかは、基地局のいくつかのアンテナと移動端末のいくつかのアンテナとの間に存在する不十分なチャネル伝搬状況を反映する。
【０００７】
重大な個数の移動端末が、求められたチャネル行列のすべての係数を基地局に報告する場合、これらの係数の転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【０００８】
他のチャネル状況の測定値も求めることができる。チャネル状況は、一例として、移動端末によって測定される信号対干渉雑音比である。
【０００９】
重大な個数の移動端末がすべての信号対干渉雑音比を報告する場合、これらのデータの転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１８１７３９号明細書（第１頁４段落〜６段落、第２頁１６段落〜１７段落、第４頁３８段落〜３９段落、第６頁６５段落〜第７頁６７段落）
【特許文献２】国際公開第２００４／０７３２００号パンフレット（第１頁３２行〜第３頁２０行、第４頁２０行目〜３０行、第７頁２７行〜第８頁２２行、第９頁２１行〜第１１頁２行、第１３頁２４行目〜第１４頁９行、図３、図７）
【特許文献３】米国特許第６４７３４６７号明細書（第８欄５３行〜第１０欄１９行、第１８欄９行〜第１９欄１８行、第２２欄２４行〜３０行、第１３欄１１行〜２１行）
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／１６１２８２号明細書（第１頁１０段落〜第２頁１３段落、第３頁３１段落〜３５段落、第８頁１００段落〜第９頁１０３段落）
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／００２４６８号明細書（第１頁３段落〜第２頁１４段落、第３頁３４段落〜第４頁４１段落、第７頁７１段落、第１７頁２０２段落〜第１８頁２２０段落）
【００１１】
本発明の目的は、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分を必要とすることなく、チャネル状況の報告を可能にする方法及びデバイスを提案することである。
【００１２】
この目的のために、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める方法において、方法は、第２の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を制御するための方法に関する。
【００１３】
本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するためのデバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求めるデバイスにおいて、制御するためのデバイスは、第２の電気通信デバイスに含まれ、且つ、制御するためのデバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるための手段と、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、チャネル状態情報を制御するためのデバイスにも関する。
【００１４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量を制御することができる。
【００１５】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスが報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報の個数よりも少ない。
【００１６】
したがって、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅のうち、チャネル状態情報を受信するのに使用される部分は削減される。
【００１７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、求められた個数と等しい個数のパイロット信号を第１の電気通信デバイスに割り当てる。
【００１８】
したがって、利用可能なパイロット信号は効率的に使用される。
【００１９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスからチャネル状態情報を受信し、受信されたチャネル状態情報に従って、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間における少なくとも１つのデータ群を表す信号の転送を制御する。
【００２０】
したがって、ネットワークの資源を効率的な方法で割り当てることが可能である。
【００２１】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第２の電気通信デバイスにリンクされる第１の電気通信デバイスの個数を求める。
【００２２】
第１の電気通信デバイスは、当該第１の電気通信デバイスが、第２の電気通信デバイスへ信号を転送でき、且つ、第２の電気通信デバイスから信号を受信できる場合に、第２の電気通信デバイスにリンクされている。
【００２３】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第２の電気通信デバイスにリンクされている第１の電気通信デバイスの個数に従って求められる。
【００２４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信間で公平にネットワークの資源を割り当てる。
【００２５】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数を受信し、第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数に従って、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００２６】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信能力に従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、データレートに関する要件に従って求める。
【００２８】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、応答遅延に関する要件に従って求められる。
【００３０】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００３１】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、方法において、方法は、第１の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるステップと、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を転送するための方法に関する。
【００３２】
本発明は、第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送する第１の電気通信デバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、第１の電気通信デバイスにおいて、第１の電気通信デバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するための手段と、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるための手段と、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、第１の電気通信デバイスにも関する。
【００３３】
したがって、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量は削減される。
【００３４】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、第２の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、且つ、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報は、第１の電気通信デバイスのアンテナの１つと第２の電気通信デバイスのアンテナの１つとの間の伝搬利得である。
【００３５】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスによって求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３６】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、ダウンリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す測定された情報は、ダウンリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３７】
したがって、第２の電気通信デバイスは、ダウンリンクにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３８】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、アップリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報は、アップリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３９】
したがって、第２の電気通信デバイスは、アップリンクチャネルにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００４０】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、プログラマブルデバイス内に直接ロードすることができるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがプログラマブルデバイスで実行されると、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータプログラムに関する。
【００４１】
このコンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４２】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスから第２の電気通信デバイスへ転送される信号であって、信号は、第１の電気通信デバイスが第２の電気通信デバイスにチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を含むことを特徴とする信号に関する。
【００４３】
この信号に関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４４】
本発明の特徴は、一例である実施の形態の以下の説明を読むことによってより明らかになる。上記説明は、添付図面に関して作成されたものである。
【００４５】
図１は、本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【００４６】
図１の無線ネットワークでは、少なくとも１つで、好ましくは複数の第１の電気通信デバイス２０１又は２０Ｋが、無線ネットワーク１５を通じ、あるアップリンクチャネル及びあるダウンリンクチャネルを使用して第２の電気通信デバイス１０にリンクされている。
【００４７】
限定ではなく好ましくは、第２の電気通信デバイス１０は、無線ネットワーク１５の基地局又はノードである。第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、移動電話、携帯情報端末、又はパーソナルコンピュータのような端末である。
【００４８】
電気通信ネットワーク１５は、時分割複信方式（ＴＤＤ）又は周波数分割複信方式（ＦＤＤ）を使用する無線電気通信システムである。
【００４９】
ＴＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、同じ周波数帯域の異なる期間に二重化される。無線ネットワーク１５内で転送される信号は、同じ周波数スペクトルを共有する。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答はレシプロカルである。
【００５０】
「レシプロカル」とは、ダウンリンクチャネルの状況がダウンリンク行列によって表される場合に、アップリンクチャネルの状況が、ダウンリンク行列の転置行列であるアップリンク行列によって表すことができることを意味する。
【００５１】
ＦＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、異なる周波数帯域に二重化される。スペクトルは、異なる周波数帯域に分割され、アップリンク信号及びダウンリンク信号は、同時に送信される。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。
【００５２】
第２の電気通信デバイス１０は、ダウンリンクチャネルを通じて、最大でＮ個のデータ群を表す信号又はパイロット信号を第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋへ同時に転送し、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、アップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ信号を転送する。
【００５３】
第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって転送される信号は、１つのデータ群を表す信号又はパイロット信号である。
【００５４】
データ群は、一例として、少なくともヘッダフィールド及びペイロードフィールドによって構成されるフレームである。ペイロードフィールドは、通話又はビデオ転送等に関係するデータのような従来のデータを含む。
【００５５】
パイロット信号は、電気通信デバイスによって知られている所定のシンボルシーケンスである。パイロット信号は、限定ではなく一例として、ウォルシュアダマール(Walsh Hadamard)シーケンスである。
【００５６】
第１の電気通信デバイス２０の第１の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって転送されたパイロット信号には、ダウンリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５７】
第１の電気通信デバイス２０の第２の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって転送されたパイロット信号には、アップリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５８】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、チャネル状態情報は、ビット情報の形に転送される。
【００５９】
第２の電気通信デバイス１０は、ＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮで示すＮ個のアンテナを有する。第２の電気通信デバイス１０は、好ましくは、以下で開示するように、各第１の電気通信デバイス２０により転送されたチャネル状態情報に従って、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋへ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６０】
より正確には、第２の電気通信デバイス１０が、ダウンリンクチャネルを通じて、所与の第１の電気通信デバイス２０ｋへデータ群を表す信号を送信する時、それらの信号は、ビームフォーミングを行うために最大でＮ回複製される。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６１】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０１へ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６２】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０Ｋへ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６３】
第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、ＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ１及びＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭｋでそれぞれ示すＭｋ個のアンテナを有する。ここで、アンテナの個数Ｍｋは、各第１の電気通信デバイス２０ｋに応じて、ｋ＝１〜Ｋについて変化し得ることに留意しなければならない。各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、以下で開示するように、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６４】
各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭｋ回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６５】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０１によって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ１による放射信号のパターンを示している。
【００６６】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０Ｋによって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭＫによる放射信号のパターンを示している。
【００６７】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、ビームフォーミングを行うために第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋは、受信信号の空間的方向を制御する。
【００６８】
第２の電気通信デバイス１０は、各第１の電気通信デバイス２０ｋについて、各第１の電気通信デバイス２０ｋが両デバイス間のチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００６９】
各第１の電気通信デバイス２０ｋは、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイス１０から受信する。
【００７０】
図２は、本発明による第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【００７１】
第１の電気通信デバイス２０、一例として、ｋが１とＫとの間に含まれる第１の電気通信デバイス２０ｋは、たとえば、バス２０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００７２】
ここで、第１の電気通信デバイス２０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施され、これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ２００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行することに留意しなければならない。
【００７３】
バス２０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及びチャネルインターフェース２０５にプロセッサ２００をリンクする。
【００７４】
読み出し専用メモリＲＯＭ２０２は、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第１の電気通信デバイス２０ｋに電源が投入される時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３へ転送される。
【００７５】
ＲＡＭメモリ２０３は、変数を収容するレジスタと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【００７６】
チャネルインターフェース２０５は、第２の電気通信デバイス１０への信号の転送及び／又は第２の電気通信デバイス１０からの信号の受信を可能にする。
【００７７】
チャネルインターフェース２０５を図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃを参照して詳細に説明することにする。
【００７８】
図３ａは、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００７９】
第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５を備える。
【００８０】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、Ｍｋ＊１の信号ｘｋ（ｐ）＝ＨＤＬ，ｋｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）を受信する。ここで、ｓ（ｐ）＝［ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）］Ｔは、第２の電気通信デバイス１０によって転送されたｐ番目のパイロットシンボルを表す信号であり、ｚｋ（ｐ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋにおけるＭｋ＊１の干渉雑音ベクトルであり、ＨＤＬ，ｋは、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０ｋとの間のＭｋ＊ＮのダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【００８１】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、行列ＨＤＬ，ｋを推定する。
【００８２】
ｍ＝１〜Ｍｋであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨＤＬ，ｋの各要素（ｍ，ｎ）は、第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナ及び第１の電気通信デバイス２０ｋのｍ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００８３】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク線形変換モジュール３１０を備える。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ０＊Ｍｋの行列ＶＴＤＬを使用して信号ベクトルｘｋ（ｐ）の線形変換を実行するための手段を備える。
【００８４】
この場合、この線形変換は、ｍ０＊１の出力ベクトル
ｘ’（ｐ）＝ＶＴＤＬｘ（ｐ）
ｘ’（ｐ）＝ＶＴＤＬＨＤＬ，ｋｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）’
を与える。ここで、
【００８５】
【数１】
2008005506.tif 000003
【００８６】
であり、ｚｋ（ｐ）’＝ＶＴＤＬｚｋ（ｐ）である。
【００８７】
ダウンリンク線形変換行列ＶＴＤＬの次元は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００８８】
また、ダウンリンク線形変換行列ＶＴＤＬは、以下で開示するように、第１の電気通信デバイス２０ｋが、出力ｘ’（ｐ）において良好なチャネル状況を有するように定義される。
【００８９】
ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイスによって受信された信号に対して線形変換を実行する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイス２０ｋによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されたｍ０個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、ｍ０個のパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【００９０】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３１５を備える。アップリンク方向制御モジュール３１５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭｋ回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３１５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【００９１】
図３ｂは、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００９２】
第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０を備える。
【００９３】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０は、第１の電気通信デバイス２０ｋと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭｋのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である行列ＨＵＬ，ｋも推定する。
【００９４】
ｍ＝１〜Ｍｋであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨＵＬ，ｋの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００９５】
好ましくは、行列ＨＵＬ，ｋは、ＨＴＤＬ，ｋに等しい。ここで、［・］Ｔは、［・］の転置を示す。
【００９６】
チャネルインターフェース２０５は、アップリンク線形変換モジュール３２５を備える。アップリンク線形変換モジュール３２５は、Ｍｋ×ｍ０の線形変換行列ＶＵＬをｒ（ｐ）＝ＶＵＬｒ（ｐ）’として使用して、ｍ０個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’１（ｐ），…，ｒ’ｍ０（ｐ）］ＴのＭｋ×１の信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するための手段を備える。
【００９７】
アップリンク線形変換行列ＶＵＬの次元は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００９８】
以下で開示するように、アップリンク線形変換行列ＶＵＬも、良好なチャネル状況が第１の電気通信デバイス２０ｋと第２の電気通信デバイス１０との間で維持されるように定義される。
【００９９】
アップリンク線形変換モジュール３２５は、第１の電気通信デバイスによって転送されるデータ群を表す信号に対して線形変換を実行する。アップリンク線形変換モジュール３０５は、第１の電気通信デバイス２０ｋによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されるｍ０個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、それらのパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【０１００】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３３５を備える。アップリンク方向制御モジュール３３５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭｋ回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３３５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１０１】
図３ｃは、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【０１０２】
第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、チャネル推定モジュール３４０を備える。
【０１０３】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ１，…，ｗＮに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）］Ｔを転送する。第１の電気通信デバイス２０ｋは、Ｗ＝［ｗ１，…，ｗＮ］であるＭｋ＊１の信号ベクトルｘｋ（ｐ）＝ＨＤＬ，ｋＷｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）を受信する。
【０１０４】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク方向制御モジュール３４５を備える。ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。
【０１０５】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０１０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖｋｎを使用する。
【０１０７】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖｋｎは、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）重みｖｋｎ＝Φ−１ａｎによって与えられる。ここで、
【０１０８】
【数２】
2008005506.tif 000004
【０１０９】
であり、ｐ０は、各パイロット信号のシンボルの個数であり、［］Ｈは、複素共役転置を示し、［］＊は、複素共役を示す。
【０１１０】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ１（ｐ）〜ｓＮ（ｐ）についてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ１〜γＮである。
【０１１１】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３５０を備える。アップリンク方向制御モジュール３５０は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭｋ回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３５０は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１１２】
図４は、本発明による第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【０１１３】
第２の電気通信デバイス１０は、たとえば、バス４０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。
【０１１４】
ここで、第２の電気通信デバイス１０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施されることが留意されなければならない。これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ４００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行する。
【０１１５】
バス４０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、及びチャネルインターフェース４０５にプロセッサ４００をリンクする。
【０１１６】
読み出し専用メモリＲＯＭ４０２は、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第２の電気通信デバイス１０に電源が投入された時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３に転送される。
【０１１７】
ＲＡＭメモリ４０３は、変数を収容するレジスタと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【０１１８】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０ｋのそれぞれについて、第１の電気通信デバイス２０ｋのそれぞれがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【０１１９】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０ｋのそれぞれがデータ群を受信するのに使用する変調符号化方式を決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０によって転送されたチャネル状態情報に従って、どの第１の電気通信デバイス２０へデータ群を表す信号を送信しなければならないかを決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０ｋのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０ｋのそれぞれがデータ群若しくはパイロット信号を転送するのに使用する変調符号化方式を決定し、且つ／又は、どの第１の電気通信デバイス２０が、第２の電気通信デバイス１０へデータ群を表す信号を転送しなければならないかを決定する。
【０１２０】
限定はなく好ましくは、チャネルインターフェース４０５は、図４には図示していないダウンリンク方向制御モジュールを備える。ダウンリンク方向制御モジュールは、ビームフォーミングを行うために、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれへ転送される信号をＮ回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１２１】
図５は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１２２】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１２３】
ステップＳ５００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋから、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１２４】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ１〜ＭＫ及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１２５】
次のステップＳ５０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１２６】
次のステップＳ５０２において、プロセッサ４００は、１≦ｋ’≦Ｋである変数ｋ’を選択する。好ましくは、プロセッサ４００は、ｋ’をランダムに選択する。
【０１２７】
次のステップＳ５０３において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃのよりも小さいか否かをチェックする。
【０１２８】
ここで、Ｋ≦Ｃであることに留意しなければならない。
【０１２９】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３０】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０４に移動する。
【０１３１】
ステップＳ５０４において、プロセッサ４００は、変数ｋを、変数ｋ’の値に設定する。
【０１３２】
次のステップＳ５０５において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しいか否かをチェックする。
【０１３３】
変数ｍ０（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０７に移動する。
【０１３４】
変数ｍ０（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０６に移動する。
【０１３５】
ステップＳ５０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（ｋ）の値を一例として１だけ（as example of one）インクリメントし、ステップＳ５０７に移動する。
【０１３６】
次のステップＳ５０７において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１３７】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３８】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０８に移動する。
【０１３９】
ステップＳ５０８において、プロセッサ４００は、ｋの値がＫと等しいか否かをチェックする。
【０１４０】
ｋの値がＫと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０９に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５０５に戻る。
【０１４１】
ｋの値がＫと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１５に移動する。
【０１４２】
ステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｋの値を１に設定する。
【０１４３】
次のステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しいか否かをチェックする。
【０１４４】
変数ｍ０（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１８に移動する。
【０１４５】
変数ｍ０（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０ｋのアンテナの個数ＭＫと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５１７に移動する。
【０１４６】
ステップＳ５１７において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ５１８に移動する。
【０１４７】
次のステップＳ５１８において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１４８】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１４９】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１９に移動する。
【０１５０】
ステップＳ５１９において、プロセッサ４００は、ｋの値がｋ’−１と等しいか否かをチェックする。
【０１５１】
ｋの値がｋ’−１と等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５２０に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５１６に戻る。
【０１５２】
ｋの値がｋ’−１と等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０２に戻る。
【０１５３】
ステップＳ５２５において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ０（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０ｋへ転送することを指令する。
【０１５４】
各第１の電気通信デバイス２０ｋについて、変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１５５】
次のステップＳ５２６において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１５６】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部にそれぞれｍ０（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１５７】
次のステップＳ５２７において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１５８】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はビット情報の形で受信される。
【０１５９】
次のステップＳ５２８において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０ｋへデータ群を転送しなければならないかを決定する。また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０ｋがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１６０】
図６は、第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１６１】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１６２】
ステップＳ６００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件ＤＲ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１６３】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ１〜ＭＫ、データレートに関する要件ＤＲ（１）〜ＤＲ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１６４】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１６５】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、対応するＭｋよりも小さな変数ｍ０（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１６６】
次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１６７】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１６８】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０４に移動する。
【０１６９】
ステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＲ（ｋ）／ｍ０（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ０（ｋ）を選択する。
【０１７０】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ０（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ６０６に移動する。
【０１７１】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１７２】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１７３】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０２に移動する。
【０１７４】
ステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ０（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０ｋへ転送することを指令する。
【０１７５】
各第１の電気通信デバイス２０ｋについて、変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１７６】
次のステップＳ６０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１７７】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部にそれぞれｍ０（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１７８】
次のステップＳ６０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１７９】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０１８０】
次のステップＳ６１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０ｋへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０１８１】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０ｋがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１８２】
図７は、第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１８３】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１８４】
ステップＳ７００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件ＤＴ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１８５】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ１〜ＭＫ、応答遅延に関する要件ＤＴ（１）〜ＤＴ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１８６】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１８７】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ４００は、対応するＭｋよりも小さな変数ｍ０（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１８８】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１８９】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９０】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ７０４に移動する。
【０１９１】
ステップＳ７０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＴ（ｋ）＊ｍ０（ｋ）の最小値に対応する変数ｍ０（ｋ）を選択する。
【０１９２】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ０（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ７０６に移動する。
【０１９３】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１９４】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９５】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０２に移動する。
【０１９６】
ステップＳ７０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ０（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０ｋへ転送することを指令する。
【０１９７】
各第１の電気通信デバイス２０ｋについて、変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１９８】
次のステップＳ７０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１９９】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部にそれぞれｍ０（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２００】
次のステップＳ７０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２０１】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２０２】
次のステップＳ７１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０ｋへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２０３】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０ｋがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２０４】
図８は、第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２０５】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０２０６】
ステップＳ８００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０２０７】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ１〜ＭＫ及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０２０８】
次のステップＳ８０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０２０９】
次のステップＳ８０２において、プロセッサ４００は、対応するＭｋよりも小さな変数ｍ０（ｋ）を含むリストを形成する。
【０２１０】
次のステップＳ８０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０２１１】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１２】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ８０４に移動する。
【０２１３】
ステップＳ８０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、Ｍｋ／ｍ０（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ０（ｋ）を選択する。
【０２１４】
次のステップＳ８０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ０（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ８０６に移動する。
【０２１５】
次のステップＳ８０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０２１６】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１７】
変数ｍ０（１）〜ｍ０（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０２に移動する。
【０２１８】
ステップＳ８０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ０（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０ｋへ転送することを指令する。
【０２１９】
各第１の電気通信デバイス２０ｋについて、変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２２０】
次のステップＳ８０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０２２１】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０ｋの少なくとも一部にそれぞれｍ０（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２２２】
次のステップＳ８０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２２３】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２２４】
次のステップＳ８１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０ｋへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２２５】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０ｋがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２２６】
ここで、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード、第２の実現モード、第３の実現モード、及び第４の実現モードは、一変形では、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、データレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って、ｍ０（ｋ）を求めるために組み合わせられることに留意しなければならない。
【０２２７】
各第１の電気通信デバイスについて、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、チャネル局情報の報告についてのデータレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って変更することにより、無線電気通信ネットワークの利用可能な資源がどの環境でも効率的に使用される。
【０２２８】
図９は、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２２９】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０ｋによって実行される場合が開示される。
【０２３０】
ステップＳ９００において、一例として第１の電気通信デバイス２０ｋのプロセッサ２００は、変数ｍ０（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２３１】
変数ｍ０（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２３２】
ステップＳ９０１において、第１の電気通信デバイス２０ｋは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘｋ（ｐ）＝ＨＤＬ，ｋｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）を受信する。
【０２３３】
次のステップＳ９０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５が、受信パイロット信号から行列ＨＤＬ，ｋを推定する。
【０２３４】
次のステップＳ９０３において、第１の電気通信デバイス２０ｋのプロセッサ２００は、ＨＴＤＬ，ｋ＝ＵΛＱＨの特異値分解を行う。ここで、Ｕ＝［ｕ１，…，ｕＮ］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、
【０２３５】
【数３】
2008005506.tif 000005
【０２３６】
は、Ｍｋ＊Ｍｋのユニタリ行列であり、［］Ｈは、複素共役転置を示し、λ１≧…≧λｄ≧０であるΛ＝ｄｉａｇ［λ１，λ２，…，λｄ］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍｋ，Ｎ｝である特異値のＮ＊Ｍｋの対角行列である。
【０２３７】
次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、最も大きいｍ０（ｋ）個の特異値を選択する。一例として、第１の電気通信デバイス２０ｋが３つのアンテナを有し、且つ、受信されたｍ０（ｋ）が２に等しい場合、最も大きい２つの特異値のみが選択される。
【０２３８】
ここで、ｍ０（ｋ）個の特異値は、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０ｋとの間のダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨＤＬ，ｋから選択されることに留意しなければならない。
【０２３９】
次のステップＳ９０５において、プロセッサ２００は、ダウンリンク線形変換行列ＶＤＬを求める。
【０２４０】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、
【０２４１】
【数４】
2008005506.tif 000006
【０２４２】
としてＶＤＬを求める。ここで、
【０２４３】
【数５】
2008005506.tif 000007
【０２４４】
は、選択された特異値に対応するベクトルである。
【０２４５】
次に、仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２４６】
【数６】
2008005506.tif 000008
【０２４７】
が、
【０２４８】
【数７】
2008005506.tif 000009
【０２４９】
として表される。
【０２５０】
次に、異なる形では、ＨＴＤＬ，ｋ＝ＵΛＱＨは、Ｈ＊ＤＬ，ｋＨＴＤＬ，ｋ＝ＱΛ２ＱＨに変換することができる。ここで、［］＊は複素共役を示す。ここで我々は
【０２５１】
【数８】
2008005506.tif 000010
【０２５２】
を得る。
【０２５３】
ｑ１，…，ｑｍ０（ｋ）は、Ｈ＊ＤＬ，ｋＨＴＤＬ，ｋの選択された固有ベクトルであるので、ＶＤＬは、
【０２５４】
【数９】
2008005506.tif 000011
【０２５５】
によって与えられる。ここで、ｅｍ〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２５６】
ここで、電気通信システムが、時分割複信方式ＨＴＤＬ，ｋ＝ＨＵＬ，ｋを使用する場合、第１の電気通信デバイス２０ｋは、アップリンク線形変換行列ＶＤＬによって乗算されたｍ０（ｋ）個のパイロット信号ｒ’（ｐ）を送信することに留意しなければならない。
【０２５７】
第２の電気通信デバイス１０における受信信号は、ｘＢＳ（ｐ）＝ＨＵＬ，ｋＶＤＬｒ’（ｐ）＋ｚＢＳ（ｐ）によって表されるので、第２の電気通信デバイス１０は、ｘＢＳ（ｐ）から、（ＨＵＬ，ｋＶＤＬ）Ｔ＝ＶＴＤＬＨＵＬ，ｋを取得することができる。ここで、ＨＵＬ，ｋは、第１の電気通信デバイス２０ｋと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭｋのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【０２５８】
ｍ＝１〜Ｍｋであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨＵＬ，ｋの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【０２５９】
同じステップにおいて、プロセッサ２００は、求められた行列ＶＤＬをダウンリンク線形変換モジュール３１０へ転送する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ０（ｋ）＊Ｍｋの行列ＶＴＤＬを使用して信号ベクトルｘｋ（ｐ）の線形変換を実行するために、求められた行列ＶＤＬを使用する。
【０２６０】
次のステップＳ９０６において、プロセッサ２００は、ｘ’（ｐ）を考慮してダウンリンクチャネルのチャネル状態情報を求める。
【０２６１】
本発明の特定の特徴によれば、チャネル状態情報は、ｍ０（ｋ）＊Ｎの仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列
【０２６２】
【数１０】
2008005506.tif 000012
【０２６３】
である。
【０２６４】
次のステップＳ９０７において、プロセッサ２００は、アップリンクチャネルを通じて、求められたチャネル状態情報の第２の電気通信デバイス１０への転送を指令する。
【０２６５】
好ましくは、チャネル状態情報は、ダウンリンク線形変換行列ＶＤＬによって乗算されたｍ０（ｋ）個のパイロット信号を転送することによって報告される。第１の電気通信デバイスによって転送された信号には、電気通信デバイスのアンテナ間の伝搬利得も乗算されるので、第２の電気通信デバイス１０におけるチャネル応答は、ＨＵＬ，ｋＶＤＬ＝（ＶＴＤＬＨＵＬ，ｋ）Ｔによって与えられる。
【０２６６】
したがって、第２の電気通信デバイス１０は、ｍ０（ｋ）個の受信パイロット信号から仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２６７】
【数１１】
2008005506.tif 000013
【０２６８】
の知識を取得する。
【０２６９】
ここで、チャネル状態情報は、情報ビットの形でも報告できることに留意しなければならない。
【０２７０】
次に、プロセッサ２００はステップＳ９００に戻る。
【０２７１】
図１０は、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２７２】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０１〜２０ｋのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０ｋによって実行される場合が開示される。
【０２７３】
ステップＳ１００において、一例として第１の電気通信デバイス２０ｋのプロセッサ２００は、変数ｍ０（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２７４】
変数ｍ０（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２７５】
ステップＳ１０１において、第１の電気通信デバイス２０ｋは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘｋ（ｐ）＝ＨＤＬ，ｋｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）を受信する。
【０２７６】
次のステップＳ１０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０が、アップリンクチャネル行列ＨＵＬ，ｋを推定する。
【０２７７】
ＴＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答としてのＨＵＬ，ｋ＝ＨＴＤＬ，ｋはレシプロカルである。
【０２７８】
ＦＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。しかしながら、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルは、特に大きな利得を有するチャネルでは、類似の特性を有するので、ＨＵＬ，ｋ＝ＨＴＤＬ，ｋも考慮することができる。
【０２７９】
次のステップＳ１０３において、第１の電気通信デバイス２０ｋのプロセッサ２００は、ＨＵＬ，ｋ＝ＵＵΛＵＱＵＨの特異値分解を行う。ここで、ＵＵ＝［ｕＵ１，…，ｕＵＮ］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、ＱＵ＝［ｑＵ１，…，ｑＵＭｋ］は、Ｍｋ＊Ｍｋのユニタリ行列であり、λＵ１≧…≧λＵｄ≧０であるΛＵ＝ｄｉａｇ［λＵ１，λＵ２，…，λＵｄ］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍｋ，Ｎ｝である実数の特異値のＮ＊Ｍｋの対角行列である。
【０２８０】
次のステップＳ１０４において、プロセッサ２００は最も大きいｍ０（ｋ）個の特異値を選択する。
【０２８１】
ｍ０（ｋ）個の特異値は、第１の電気通信デバイス２０ｋと第２の電気通信デバイス１０との間のアップリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨＵＬ，ｋから選択されることにも留意しなければならない。
【０２８２】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は線形変換行列ＶＵＬを求める。
【０２８３】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、
【０２８４】
【数１２】
2008005506.tif 000014
【０２８５】
としてＶＵＬを求める。
【０２８６】
仮想アップリンクＭＩＭＯチャネル
【０２８７】
【数１３】
2008005506.tif 000015
【０２８８】
は、この場合、
【０２８９】
【数１４】
2008005506.tif 000016
【０２９０】
として表される。
【０２９１】
ＶＤＬについて開示したのと同じように、ＶＵＬは、
【０２９２】
【数１５】
2008005506.tif 000017
【０２９３】
によって与えられる。ここで、ｅｍ〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２９４】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は、求められた行列ＶＵＬをアップリンク線形変換モジュール３２５へ転送する。アップリンク線形変換モジュール３２５は、ｒ（ｐ）＝ＶＵＬｒ（ｐ）’として線形変換行列ＶＵＬを使用して、ｍ０（ｋ）個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’１（ｐ），…，ｒ’ｍ０（ｋ）（ｐ）］Ｔの信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するために、求められた行列ＶＵＬを使用する。
【０２９５】
次のステップＳ１０７において、プロセッサ２００は、求められたチャネル状態情報をアップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することを指令する。
【０２９６】
好ましくは、チャネル状態情報は、ｐ０個のシンボルｒ’（１），…，ｒ’（ｐ０）から成るｍ０（ｋ）個のパイロット信号をチャネルインターフェース２０５を通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することによって報告される。
【０２９７】
次に、プロセッサ２００はステップＳ１００に戻る。
【０２９８】
図１１は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２９９】
本アルゴリズムは、各第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０ｋによって実行される場合が開示される。
【０３００】
ステップＳ１１０において、一例として第１の電気通信デバイス２０ｋのプロセッサ２００は、変数ｍ０（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ０（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０ｋがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０３０１】
変数ｍ０（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０３０２】
ステップＳ１１１において、第１の電気通信デバイス２０ｋは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号を受信する。
【０３０３】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ１，…，ｗＮに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）］Ｔを転送する。
【０３０４】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、Ｗ＝［ｗ１，…，ｗＮ］であるＭｋ＊１の信号ベクトルｘｋ（ｐ）＝ＨＤＬ，ｋＷｓ（ｐ）＋ｚｋ（ｐ）を受信する。
【０３０５】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０３０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖｋｎを使用する。
【０３０７】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖｋｎは、ｖｋｎ＝Φ−１ａｎによって与えられる。ここで、
【０３０８】
【数１６】
2008005506.tif 000018
【０３０９】
である。
【０３１０】
次のステップＳ１１２において、プロセッサ２００は、各信号ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）について推定されたダウンリンクチャネル品質を転送するように、チャネルインターフェース２０５のチャネル推定モジュール３４０に指令する。
【０３１１】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ１（ｐ），…，ｓＮ（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ１（ｐ）〜ｓＮ（ｐ）について出力ｖＴｋ１ｘｋ（ｐ），…，ｖＴｋＮｘｋ（ｐ）においてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ１〜γＮである。
【０３１２】
次のステップＳ１１３において、プロセッサ２００は、Ｎ個の信号対干渉雑音比γ１〜γＮの中で最も大きいｍ０（ｋ）個の信号対干渉雑音比を選択する。
【０３１３】
次のステップＳ１１４において、プロセッサ２００は、選択された最も大きいｍ０（ｋ）個の信号対干渉雑音比をチャネル状態情報として第２の電気通信デバイス１０へアップリンクチャネルを通じて転送することを指令する。
【０３１４】
図１２は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【０３１５】
チャネル状態情報は、ＣＱＩ（１）〜ＣＱＩ（３）によって表される最も大きいｍ０（ｋ）個（本例ではｍ０（ｋ）＝３）の信号対干渉雑音比と、選択された最も大きい信号対干渉雑音比に対応するビームフォーマの識別子ｎ１〜ｎ３とから成る。
【０３１６】
チャネル状態情報は、１つのデータ群で転送される。
【０３１７】
他の多くの技法を本発明に使用することもできる。
【０３１８】
一例として、すでに説明したように、第１の電気通信デバイス２０ｋは、その第１の電気通信デバイスのアンテナと第２の電気通信デバイスのアンテナとの間の伝搬利得を求める。
【０３１９】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、ダウンリンクチャネル行列
【０３２０】
【数１７】
2008005506.tif 000019
【０３２１】
を形成する。ここで、ｍ＝１〜Ｍｋであるｈｍは、１＊Ｎのベクトルである。
【０３２２】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、その第１の電気通信デバイスのアンテナのそれぞれについて、伝播利得群を形成し、群の中で最も高いノルムを有するものを決定する。
【０３２３】
第１の電気通信デバイスは、決定された伝播利得の中で、最も高いｍ０（ｋ）個のノルムを有する１つ又は複数の群を、決定された伝播利得のサブセットとして選択する。
【０３２４】
第１の電気通信デバイス２０ｋは、‖ｈ１‖，…，‖ｈＭｋ‖の中で最も大きいｍ０（ｋ）個の値‖ｈｍ‖を有するｍ０（ｋ）個のアンテナを自身のＭｋ個のアンテナの中から選択する。
【０３２５】
たとえば、第１の電気通信デバイス２０ｋは４つのアンテナを有し、ｍ０（ｋ）＝２であり、‖ｈ１‖及び‖ｈ３‖は‖ｈ２‖及び‖ｈ４‖よりも高い。
【０３２６】
ダウンリンク線形変換行列ＶＤＬは、この場合、
【０３２７】
【数１８】
2008005506.tif 000020
【０３２８】
に等しい。
【０３２９】
したがって、
【０３３０】
【数１９】
2008005506.tif 000021
【０３３１】
したがって、仮想ＭＩＭＯダウンリンクチャネルは、最も高い伝搬利得‖ｈ１‖及び‖ｈ３‖のみを含む。
【０３３２】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０３３３】
【図１】本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２】本発明による、第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図３ａ】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｂ】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｃ】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図４】本発明による、第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図５】第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図６】第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図７】第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図８】第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図９】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１０】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１１】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１２】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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