(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長いチャネル長を有する多入力多出力（MIMO）システムによる信号の送信に能動的に用いられる送信用アンテナ各々に対し、直交シーケンスを含む信号を生成する方法において、
（Ａ）第１と第２の既存の直交トレーニングシーケンスに従って、新たな直交シーケンスを生成し、前記新たな直交シーケンスは、前記信号の送信に能動的に用いられる前記MIMOシステムの送信用アンテナの数と前記MIMOシステムのチャネル長との積の長さを少なくとも有し、
（Ｂ）前記信号の送信に能動的に用いられる前記MIMOシステムの送信用アンテナ各々に対し、前記新たな直交シーケンスを所定量シフトしたバージョンを生成し、
（Ｃ）前記信号の送信に能動的に用いられた前記MIMOシステムの送信用アンテナ各々によって、前記新たな直交シーケンスのシフトしたバージョンの少なくとも１つの情報を無線形態に変換する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記シフトしたバージョンは、チャネル長の倍数でシフトされ、前記倍数は、０〜N―１の範囲にあり、ここでＮは、前記信号の送信に能動的に用いられる前記MIMOシステムの送信用アンテナの数であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記アンテナがグループ内で配列された場合、前記グループの隣接するアンテナ間に対し前記シフトしたバージョンは、相互から異なった量だけシフトされ、隣接するアンテナのシフトしたバージョンのどの間のスペースも異なることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
隣接するアンテナに対するバージョンの各対の間の前記シフト量の平均は、前記チャネル長であることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記MIMOシステムは、高速データレートのCDMAシステム及び高速データレートのTDMAシステムからなるシステムであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
長いチャネル長を有する多入力多出力（MIMO）システムの受信器（図２）において、前記受信器は無線信号の情報を受信かつ取り出すことが実施可能であり、前記信号は複数の新たな直交シーケンスを表示する前記情報において、第１と第２の既存の直交シーケンスに従って、新たな直交シーケンスのオフセットしたバージョンとして生成され、前記無線信号の送信に能動的に用いられる送信用アンテナの数と前記チャネル長との積に等しい長さを有する特徴があり、
さらに前記受信器は、
（Ａ）複数の受信用アンテナ（２０１）は、複数の送信用アンテナからチャネルを介して送信された信号を受信し、
（Ｂ）複数のマッチドフィルタ（２０３）は、前記複数の受信用アンテナのうちのあるアンテナが受信したそれぞれの信号のデジタルベースバンドバージョンを受信し、前記各マッチドフィルタは、前記新たな直交シーケンスの特定の１つがそれに供給された場合、最大出力を生成するためのそれぞれの係数の組を有し、
（Ｃ）弁別器（２０５）は、前記マッチドフィルタの出力に応答して、前記送信用アンテナのうちの所定のアンテナから信号を受信した時間を表す、
ことを含む多入力多出力（MIMO）システムの受信器。
【請求項７】
前記新たな直交シーケンスは、前記MIMOシステムの前記新たな直交シーケンスをチャネル長の倍数でシフトすることにより生成され、
前記倍数は０〜N−１の範囲にあり、
ここでＮは、前記MIMOシステムの送信用アンテナの数であることを特徴とする請求項６記載の受信器。
【請求項８】
隣接するオフセットバージョン間の各オフセットは、独自のものであることを特徴とする請求項６記載の受信器。
【請求項９】
前記MIMOシステムは、高速データレートのCDMAシステム及び高速データレートのTDMAシステムからなるシステムであることを特徴とする請求項６記載の受信器。
【請求項１０】
前記複数の新たな直交シーケンスのそれぞれの間のオフセットに従って送信された信号が、どの前記送信用アンテナからのものであるかを検出することを特徴とする請求項６記載の受信器。
【請求項１１】
前記オフセットの平均は前記チャネル長であり、前記オフセットバージョンは、異なる量で各隣接するオフセットバージョンからオフセットすることを特徴とする請求項６記載の受信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズおよびシンボル間干渉が混入したチャネルから、信号を受信する受信器のトレーニングと同期方法に関し、特に、複数の送信器用アンテナと複数の受信器用アンテナを有する高速データレートのＣＤＭＡ、あるいはＴＤＭＡ、いわゆる多入力多出力（multiple-input multiple-output：ＭＩＭＯ）システムの受信器のトレーニングと同期化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の受信用アンテナを介して、ノイズとシンボル間干渉が混入したチャネルから信号を受信し、また複数の送信用アンテナを介して信号を送信する送受信器の、従来のトレーニングと同期化方法は、荒いチャネル予測しか得られず、その結果トレーニングするにはトレーニングシーケンスが効率的でないために、必要以上に時間のかかるものであった。
【０００３】
複数の送信用アンテナと受信用アンテナを用いた直交周波数多重化（orthogonal frequency division multiplexing：ＯＦＤＭ）システムにおいては、トレーニングとシーケンスを直交トレーニングシーケンスを用いて改善できることが分かっている。このために、従来公知の短い直交シーケンスを用いて、トレーニングと同期化を実行していた。ＯＦＤＭシステムが、短い直交シーケンスを採用することが可能であるが、その理由は、ＯＦＤＭのチャネルでは長いシンボル持続期間が採用されるためであり、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタとして記述すると、長さが１のものを用いることができる、すなわち１つのＦＩＲフィルタ係数でチャネルを表すのに十分である。しかし高速データレートのＣＤＭＡシステムとＴＤＭＡシステムは、はるかに短いシンボル持続時間を用いているために、チャネルはかなり長くなる。例えば５ＭＨｚのバンド幅のチャネルと４Ｍ個のサンプル伝送レートにおいては、チャネル長さは約８０ビットである。さらにまた、ＭＩＭＯシステムにおいては、トレーニングと同期化シーケンスの必要長さは、チャネル長さと送信用アンテナの数の積である。かくして、８０ビットのチャネル長さで２本の送信用アンテナの場合には、トレーニングと同期化シーケンスの必要長さは１６０ビットである。そのため、従来公知の短い直交シーケンスは、高速データレートのＣＤＭＡシステムおよびＴＤＭＡシステムでは採用することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数の受信用アンテナと送信用アンテナを有する、高速データレートのＣＤＭＡシステムまたはＴＤＭＡシステムにおいて、高速にトレーニングと同期化できる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
同一出願人にかかる特許出願に記載された方法を用いて生成したシーケンスを用いると、ＣＤＭＡシステム、ＴＤＭＡシステムで使用できるトレーニングと同期化シーケンスを提供できる。特に、チャネル長さと送信用アンテナの数との積の長さを有するシーケンスが得られると、このシーケンスを各送信用アンテナに対し異なった量だけずらす（オフセットする）。例えば、各シーケンスが、各送信用アンテナに対しチャネル長さの倍数だけずらす。ここで倍数は、０〜Ｎ−１の範囲であり、Ｎは送信用アンテナの本数である。さらに各送信用アンテナに対し同一のオフセットシフト量を用いずに、例えば、チャネル長さの各信号オフセットを有さないようにして、しかし全シフト量は同一に維持することにより、例えば全シフト量の平均はチャネル長さとなるようにして、どの送信用アンテナが信号を発信しているかを受信器で決定することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、チャネルを有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタとしたときに、チャネル長さＭを有するＭＩＭＯシステムのトレーニング用または同期化用、あるいはその両方の直交シーケンスの組を生成する方法を表す。このような長いチャネル長は、高速データレートのＣＤＭＡシステムおよびＴＤＭＡシステムで用いられ、そしてチャネル長は１Ｍｂｐｓ以上である。
【０００７】
新たな直交シーケンスが必要とされたとき、例えば新たなＭＩＭＯ無線通信システムを展開するときに、プロセスはステップ１０１で始まる。ステップ１０３において、チャネル長Ｍが従来公知の方法で決定される。送信用アンテナの本数Ｎは、ステップ１０５で決定される。一般的にこれは、通信用に使用される送信器に具備したアンテナの数である。
【０００８】
その後、ステップ１０７において、チャネル長Ｍと送信用アンテナの本数Ｎの積が決定され、少なくともその長さの直交シーケンスが前掲の同時特許出願に記載した方法で決定される。
【０００９】
次に条件ブランチ１０９で等しいオフセットスペース、すなわち等しいシフト長さが、生成されるべきシーケンスの組に対し好ましいか否かを決定するためのテストをする。このステップ１０９におけるテスト結果がＹＥＳの場合は、等しいシフトスペースが望ましいことを表し、制御はステップ１１１に行き、長さＭのＮ個のシフトがステップ１０７で決定されたシーケンスに適用され、これによりＮ個のシーケンスを生成する。これは、各送信用アンテナに対しチャネル長さの倍数だけ、各シーケンスがオフセットされたのと同じことである。ここで倍数は０〜Ｎ−１である。次にこのプロセスは、ステップ１１３に行く。
【００１０】
ステップ１０９におけるテスト結果がＮＯの場合には、制御はステップ１１５に行き、Ｎ個のシフトがステップ１０７で得られた直交シーケンスに適用されるが、このシフトは均一に行われるものではない。かくしてＮ個のシフトはあるが、シフトの平均のみがＭに等しい。好ましくは、様々な信号が発信されるアンテナを区別するためには、シフトのパターンには対称があってはならない。シフトのシーケンスは、ＲＯＭあるいは他の揮発性メモリ内に記憶しておくことができる。別法として、特定の規則、例えばどのアンテナから信号が発信されているかを検出することがさらに容易となるような規則がある。次にこのプロセスは、ステップ１１３に進む。
【００１１】
図２はＭＩＭＯシステムで用いられる受信器２００を示し、本発明の方法により、どの送信用アンテナから直交シーケンスが送信されたかを決定するために用いることができる。受信器２００は、受信用アンテナ２０１−１ないし２０１−Ｌを含む受信用アンテナ２０１と、マッチドフィルタ２０３−１ないし２０３−Ｌを含むマッチドフィルタ２０３と、弁別器２０５とを有する。
【００１２】
受信用アンテナ２０１は送信用アンテナから送信された信号を受信する。この信号は適宜の時間、トレーニング用または同期化用、あるいはその両方に用いられる直交シーケンスを含んでいる。受信用アンテナ２０１とマッチドフィルタ２０３との間には、受信した無線信号をデジタルベースバンド信号に変換するために必要な回路が存在するが、同図には示していない。別法として、受信用アンテナ２０１は、アンテナから取り出されたデジタルベースバンド信号を表し、そしてその信号がマッチドフィルタ２０３に供給されると考えることもできる。各マッチドフィルタ２０３の係数は、ステップ１０７で生成された直交シーケンスの値に設定される。各マッチドフィルタ２０３は、受信したデジタルベースバンド信号と記憶している係数との間で畳み込み演算を実行する。受信信号と記憶した係数とが一致するごとに、各マッチドフィルタ２０３の出力として最大値が現れる。弁別器２０５は各マッチドフィルタ２０３により出力された信号を受領し、受信したピークにしたがって送信用アンテナの所定の１つのアンテナからの信号が受信した時間を表す出力を与える。このために、弁別器２０５は、送信信号、例えば図１のステップ１１５により生成されたパターンを生成するために用いられる、シフトパターンを記憶する。前述したように、弁別器２０５は、送信された直交シーケンスを生成する際に用いられたオフセットが、シフトパターンに対し対称性を有さない限り、複数の送信用アンテナのうちの所定のものからの信号を受信した時間を決定することができる。
【００１３】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号は、本発明の一実施例の対応関係を示すもので本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】長いチャネル長を有するＭＩＭＯシステムのトレーニング用または同期化用、あるいはその両方用に直交シーケンスの組を生成する方法を表すフローチャート図。
【図２】本発明により、どの送信用アンテナが直交シーケンスを送信していたかを決定するために用いられる、ＭＩＭＯシステムで採用される受信器を表す図。
【符号の説明】
２００  受信器
２０１  受信用アンテナ
２０３  マッチドフィルタ
２０５  弁別器
【図１】
0004727088.tif 000002
【図２】
0004727088.tif 000003