(57)【要約】  ＭＩＭＯ無線通信システムで利用されるトランスミッタビームフォーミング技術は、逆チャネルの全次元記述を決定せずに、逆チャネルの部分記述を決定する。逆チャネルの部分記述と前方チャネルの記述とから訂正マトリクスが作成される。訂正マトリクスを利用して、前方チャネルを介して送信された信号が処理され、ステアリングマトリクスを利用して、前方チャネルにビームフォーミングを行う。【選択図】図１
2010504056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複数のアンテナを含む第１トランシーバデバイスと、第２の複数のアンテナを含む第２トランシーバデバイスと、を有する通信システム内でビームフォーミングを行う方法であって、
前記第２トランシーバデバイスから前記第１トランシーバデバイスへ信号を伝送する逆チャネルの部分次元記述を決定する段階と、
前記逆チャネルの前記部分次元記述と、前記第１トランシーバデバイスから前記第２トランシーバデバイスへ信号を伝送する前方チャネルの記述とから、訂正マトリクスを作成する段階と、
前記前方チャネルで送信する信号を処理するように前記訂正マトリクスを利用する段階と、
ステアリングマトリクスを利用して前記前方チャネルでビームフォーミングを行う段階と、を備える
方法。
【請求項２】
前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階は、
前記逆チャネルの全次元記述を決定せずに、前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前方チャネルを介して、非サウンディングパケット要求を示す信号を送信する段階と、
前記非サウンディングパケット要求を示す前記信号に呼応して前記非サウンディングパケットを受信する段階と、をさらに備え、
前記非サウンディングパケットは、前記非サウンディングパケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記逆チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まず、
前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階は、前記非サウンディングパケットの前記受信に基づいて、前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２トランシーバデバイスから、前記前方チャネルの前記記述を受信する段階をさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記前方チャネルの前記記述を受信する段階は、前記非サウンディングパケットを介してチャネル状態情報を受信する段階を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記前方チャネルの前記記述を受信する段階は、前記非サウンディングパケットとは別個の別のパケットを介してチャネル状態情報を受信する段階を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記前方チャネルを介して、キャリブレーション開始要求を示す信号または受信確認要求を示す信号のうちの少なくともいずれかを含む第１パケットを送信する段階と、
前記第１パケットに呼応して信号を受信する段階と、をさらに備え、
前記第１パケットは、前記第１パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まず、
前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階は、前記信号の前記受信に基づいて、前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記前方チャネルを介して、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報を含む第２のパケットを送信する段階と、
前記第２トランシーバデバイスから、前記前方チャネルの前記記述を受信する段階と、をさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記逆チャネルの前記部分次元記述を決定する段階は、前記逆チャネルの全次元記述に対応するマトリクスの列のサブセットを決定する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記訂正マトリクスを作成する段階は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセット内の各列に対して、各々訂正マトリクス推定結果を決定する段階と、
前記各々の訂正マトリクス推定結果を利用して前記訂正マトリクスを生成する段階と、を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記訂正マトリクスを作成する段階は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセットに対応する第１特異値分解を算出する段階と、
前記前方チャネルの前記記述に対応するマトリクスの行のサブセットを決定する段階と、
前記前方チャネルの前記記述に対応する前記マトリクスの前記行のサブセットに対応する第２特異値分解を算出する段階と、
前記第１特異値分解と前記第２特異値分解とに基づいて、前記訂正マトリクスを生成する段階と、を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記訂正マトリクスを生成する段階は、
前記訂正マトリクスが位相のずれに対応するよう、前記訂正マトリクスの対角線を正規化する段階を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記訂正マトリクスを作成する段階は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセットに対応する第１の右の特異マトリクスを算出する段階と、
前記前方チャネルの前記記述に対応するマトリクスの行のサブセットを決定する段階と、
前記前方チャネルの前記記述に対応する前記マトリクスの前記行のサブセットに対応する第２の右の特異マトリクスを算出する段階と、
前記第１の右の特異マトリクスと前記第２の右の特異マトリクスとに基づいて、前記訂正マトリクスを生成する段階と、を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の右の特異マトリクスを算出する段階は、特異値分解を利用する段階を有し、
前記第２の右の特異マトリクスを算出する段階は、特異値分解を利用する段階を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記訂正マトリクスを利用する段階は、
ベースバンドの前記訂正マトリクスを、前記前方チャネルを介して送信すべき信号で左乗算する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記訂正マトリクスを利用する段階は、
前記訂正マトリクスを、前記ステアリングマトリクスで左乗算する段階を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記訂正マトリクスを利用する段階は、
前記訂正マトリクスを利用して前記逆チャネルの計測記述をキャリブレーションする段階を有し、
前記方法は、
前記逆チャネルの前記キャリブレーションされた計測記述に基づいて、前記ステアリングマトリクスを生成する段階をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１トランシーバデバイスは、複数のキャリアを介して送信を行い、
前記第２トランシーバデバイスは、前記複数のキャリアを介して受信を行い、
前記方法は、
前記複数のキャリアの各キャリアに対応する逆チャネルの対応する部分記述を決定する段階と、
前記複数のキャリアの各キャリアに対応する前方チャネルの対応する記述を決定する段階と、
前記複数のキャリアの各キャリアに対応する訂正マトリクスを作成する段階と、
前記複数のキャリアの各キャリアへ送信すべき信号それぞれを、前記対応する訂正マトリクスを利用することで処理する段階と、
前記複数のキャリアの各キャリアにビームフォーミングを、対応するステアリングマトリクスを利用することで行う段階と、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１トランシーバデバイスは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）トランシーバであり、
前記第２トランシーバデバイスはＯＦＤＭレシーバであり、
前記複数のキャリアは、複数のＯＦＤＭサブキャリアである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記訂正マトリクスに基づいて、さらなる訂正マトリクスを生成する段階と、
前記さらなる訂正マトリクスを利用して、前記逆チャネルを介して受信した信号を処理する段階と、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記さらなる訂正マトリクスを生成する段階は、
前記訂正マトリクスを反転する段階を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
１以上の他の通信デバイスに信号を送信する無線トランシーバであって、
多数のアンテナと、
前記多数のアンテナに連結されるビームフォーミングネットワークと、
前記ビームフォーミングネットワークに連結され、ステアリングマトリクスを利用して前記ビームフォーミングネットワークを制御し、前方チャネルを介して送信すべき信号を、訂正マトリクスを利用して処理するコントローラと、
前記前方チャネルの記述を取得し、逆チャネルの部分次元記述を取得し、前記前方チャネルの前記記述と前記逆チャネルの前記部分次元記述とから前記訂正マトリクスを作成する、訂正マトリクス算出部と、
前記ステアリングマトリクスを作成するステアリングマトリクス算出部と、を備える無線トランシーバ。
【請求項２３】
前記訂正マトリクス算出部は、前記逆チャネルの全次元記述を決定せずに、前記訂正マトリクスを作成する、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項２４】
前記コントローラは、非サウンディングパケット要求を示す信号を、前記前方チャネルを介して送信するよう前記無線トランシーバを制御し、
前記逆チャネルの前記部分記述は、前記非サウンディングパケット要求を示す前記送信された信号に呼応して受信された前記非サウンディングパケットの受信に基づいて、決定され、
前記非サウンディングパケットは、前記非サウンディングパケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記逆チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まない、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項２５】
前記前方チャネルの前記記述は、前記逆チャネルを介して受信される、請求項２４に記載の無線トランシーバ。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記非サウンディングパケットから前記前方チャネルの前記記述を取得する、請求項２５に記載の無線トランシーバ。
【請求項２７】
前記コントローラは、前記非サウンディングパケットとは別個の別のパケットから前記前方チャネルの前記記述を取得する、請求項２５に記載の無線トランシーバ。
【請求項２８】
前記コントローラは、キャリブレーション開始要求を示す信号または受信確認要求を示す信号のうちの少なくともいずれかを含む第１パケットを、前記前方チャネルを介して送信するよう前記無線トランシーバを制御し、
前記第１パケットは、前記第１パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まず、
前記逆チャネルの前記部分次元記述は、前記第１パケットに呼応して前記逆チャネルを介して送信された信号の受信に基づいて決定される、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項２９】
前記コントローラは、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報を含む第２パケットを、前記前方チャネルを介して送信するよう前記無線トランシーバを制御し、
前記前方チャネルの前記記述は前記逆チャネルを介して受信される、請求項２８に記載の無線トランシーバ。
【請求項３０】
前記訂正マトリクス算出部は、前記逆チャネルの全次元記述に対応するマトリクスの列のサブセットを取得する、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項３１】
前記訂正マトリクス算出部は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセット内の各列に対して、各々訂正マトリクス推定結果を決定し、
前記各々の訂正マトリクス推定結果を利用して前記訂正マトリクスを生成する、請求項３０に記載の無線トランシーバ。
【請求項３２】
前記訂正マトリクス算出部は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセットに対応する第１特異値分解を算出し、
前記前方チャネルの前記記述に対応するマトリクスの行のサブセットを決定し、
前記前方チャネルの前記記述に対応する前記マトリクスの前記行のサブセットに対応する第２特異値分解を算出する段階と、
前記第１特異値分解と前記第２特異値分解とに基づいて、前記訂正マトリクスを生成する、請求項３０に記載の無線トランシーバ。
【請求項３３】
前記訂正マトリクス算出部は、前記訂正マトリクスが位相のずれに対応するよう、前記訂正マトリクスの対角線を正規化する、請求項３２に記載の無線トランシーバ。
【請求項３４】
前記訂正マトリクス算出部は、
前記逆チャネルの前記全次元記述に対応する前記マトリクスの前記列のサブセットに対応する第１の右の特異マトリクスを算出し、
前記前方チャネルの前記記述に対応するマトリクスの行のサブセットを決定し、
前記前方チャネルの前記記述に対応する前記マトリクスの前記行のサブセットに対応する第２の右の特異マトリクスを算出し、
前記第１の右の特異マトリクスと前記第２の右の特異マトリクスとに基づいて、前記訂正マトリクスを生成する、請求項３０に記載の無線トランシーバ。
【請求項３５】
前記訂正マトリクス算出部は、
特異値分解を利用して前記１の右の特異マトリクスを算出し、
特異値分解を利用して前記２の右の特異マトリクスを算出する、請求項３４に記載の無線トランシーバ。
【請求項３６】
ベースバンドの前記訂正マトリクスを、送信すべき信号で左乗算する、空間‐時間マッピング部をさらに備える、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項３７】
前記訂正マトリクス算出部または前記ステアリングマトリクス算出部のいずれかは、前記訂正マトリクスを、前記ステアリングマトリクスで左乗算する、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項３８】
前記訂正マトリクスを前記ステアリングマトリクスで左乗算することで、前記ステアリングマトリクスが修正される、請求項３７に記載の無線トランシーバ。
【請求項３９】
前記訂正マトリクス算出部またはチャネル検出部のいずれかは、前記訂正マトリクスに基づいて前記逆チャネルの計測記述を修正し、
前記ステアリングマトリクス算出部は、前記逆チャネルの前記修正された計測記述に基づいて、前記ステアリングマトリクスを生成する、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項４０】
前記無線トランシーバは、複数のキャリアを介して送信を行う、請求項２２に記載の無線トランシーバ。
【請求項４１】
前記無線トランシーバは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）トランスミッタを備え、
前記複数のキャリアは、複数のＯＦＤＭサブキャリアである、請求項４０に記載の無線トランシーバ。
【請求項４２】
第１の複数のアンテナを含む第１トランシーバと、第２の複数のアンテナを含む第２トランシーバと、を有する通信システム内でビームフォーミングを行う方法であって、
受信確認パケット要求を示す信号を含むキャリブレーション開始パケットを、前記第２トランシーバから前記第１トランシーバへ信号を伝送する前方チャネルを介して送信する段階と、
前記受信確認パケット要求を示す前記信号に呼応して、受信確認パケットを、前記第１トランシーバから前記第２トランシーバへ信号を伝送する逆チャネルを介して受信する段階と、
前記受信確認パケットの前記受信に基づいて、前記逆チャネルの部分次元記述を決定する段階と、
前記逆チャネルの前記部分次元記述と前記前方チャネルの記述とに基づいて、訂正マトリクスを作成する段階と、
前記訂正マトリクスを利用して、前記前方チャネルで送信する信号を処理する段階と、
ステアリングマトリクスを利用して前記前方チャネルでビームフォーミングを行う段階と、を備える方法。
【請求項４３】
前記受信確認パケットは、前記受信確認パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まない非サウンディングパケットである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記キャリブレーション開始パケットは、前記キャリブレーション開始パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まない非サウンディングパケットであり、
前記方法は、
前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報を含むサウンディングパケットを、前記前方チャネルを介して送信する段階をさらに備える、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
１以上の他の通信デバイスに信号を送信する無線トランシーバであって、
多数のアンテナと、
前記多数のアンテナに連結されるビームフォーミングネットワークと、
前記ビームフォーミングネットワークに連結され、ステアリングマトリクスを利用して前記ビームフォーミングネットワークを制御し、前方チャネルを介して送信すべき信号を、訂正マトリクスを利用して処理し、受信確認パケット要求を示す信号を含むキャリブレーション開始パケットを、前記前方チャネルを介して送信するよう前記トランシーバを制御するコントローラと、
逆チャネルを介して前方チャネルの記述を取得し、前記逆チャネルを介した受信確認パケットの受信に基づいて前記逆チャネルの部分次元記述を決定し、前記前方チャネルの前記記述と前記逆チャネルの前記部分次元記述とから前記訂正マトリクスを作成する訂正マトリクス算出部と、
前記ステアリングマトリクスを作成するステアリングマトリクス算出部と、を備える無線トランシーバ。
【請求項４６】
前記受信確認パケットは、前記受信確認パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まない非サウンディングパケットである、請求項４５に記載の無線トランシーバ。
【請求項４７】
前記キャリブレーション開始パケットは、前記キャリブレーション開始パケットの前記送信に利用される空間次元のトレーニング情報は含むが、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報は含まない非サウンディングパケットであり、
前記コントローラは、前記前方チャネルで利用可能な空間次元全てのトレーニング情報を含むサウンディングパケットを、前記前方チャネルを介して送信するよう前記無線トランシーバを制御する、請求項４５に記載の無線トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は「Calibration for Implicit Transmit Beamforming in Multi-Antenna Wireless Systems」なる名称の２００６年９月１８日提出の米国仮出願番号６０／８４５，５８９の本出願であり、その全内容を参照としてここに組み込む。
【背景技術】
【０００２】
本発明は概して無線通信システムに係り、より具体的には、多数の送信アンテナと多数の受信アンテナとを有する無線通信システムにおける情報送信中のビームフォーミングシステムおよび方法に係る。
【０００３】
ここ数年、比較的安価且つ低電力の無線データ通信サービス、ネットワークおよびデバイスが無数に利用可能になってきており、有線のものに近い速度送信および信頼性も見込まれるようになっている。様々な無線技術が、例えばＩＥＥＥ規格８０２．１１（１９９９）およびその更新版と改正版、ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａ／ｇ（２００３）、且つ現在採用段階にあるＩＥＥＥ規格８０２．１１ｎなどの８０２．１１ＩＥＥＥ規格に詳述されており、これら全ての全体を参照としてここに組み込む。５４Ｍｂｐｓ以上の有効帯域幅達成の見込みがあるこれら規格は、商品化されている、もしくは目下商品化の段階にあり、従来の有線イサーネットおよび、よりユビキタスな「８０２．１１ｂ」または「ＷｉＦｉ」１１Ｍｂｐｓといった携帯型無線送信規格の強力な競合技術である。
【０００４】
一般的に言って、ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇまたは「８０２．１１ａ／ｇ」、および８０２．１１ｎ規格に準拠する送信システムは、６４値直交振幅変調（ＱＡＭ）マルチキャリア群まででマッピングされた直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）符号化シンボルを利用して、高いデータ送信レートを達成する。一般的な意味においては、ＯＦＤＭの利用により、システム帯域幅全体は多数の周波数サブバンドまたはチャネルに分割され、これら周波数サブバンドはそれぞれ、データを変調できる各サブキャリアに関連付けられている。故に、ＯＦＤＭシステムの各周波数サブバンドは、その範囲内でデータ送信を行い、これにより通信システムの全スループットまたは送信レートを増加させる、独立した送信チャネルとして見ることができる。
【０００５】
上述の８０２.１１ａ／８０２．１１ｇ／８０２．１１ｎ規格、またはその他の８０２．１６ａ／ｄ／ｅ／ｍＩＥＥＥ規格などのその他の規格に準拠する無線通信システムで利用されるトランスミッタは、通常、マルチキャリアＯＦＤＭシンボル符号化（誤り訂正符号化およびインターリーブを含みうる）を行い、符号化シンボルを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を利用して時間領域に変換し、信号にデジタル／アナログ変換を行って従来の無線周波数（ＲＦ）アップコンバージョンを行う。そしてこれらトランスミッタは、１以上のレシーバに対して適切な電力増幅を行った後、変調されアップコンバージョンされた信号を送信することで、高いピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を有し、比較的高速の時間領域信号を生じる。
【０００６】
同様に、上述の８０２.１１ａ／８０２．１１ｇ／８０２．１１ｎおよび８０２．１６ａＩＥＥＥ規格に準拠する無線通信システムで利用されるレシーバは、通常、受信信号にＲＦダウンコンバージョンおよびフィルタリングを行う（１以上の段階で行われうる）ＲＦ受信部、および対象データを有するＯＦＤＭ符号化シンボルの処理を行うベースバンドプロセッサ部を含む。周波数領域で表された各デジタル形式のＯＦＤＭシンボルは、受信された時間領域のアナログ信号に対してベースバンドダウンコンバージョン、従来のアナログ／デジタルコンバージョン、および高速フーリエ変換を行った後で復元される。その後、ベースバンドプロセッサは、復調（相回転）および周波数領域等化（ＦＥＱ）を行い、送信シンボルを復元して、これらシンボルはその後ビタビデコーダで処理され、該送信シンボルの最尤実体が推定または決定される。復元され認識されたシンボルストリームはその後復号され（デインターリーブ、および数多い公知の誤り訂正技術のうち任意のものを利用する誤り訂正を含む）、トランスミッタが送信した元の信号に対応する復元信号一式を生成する。
【０００７】
無線通信システムにおいて、トランスミッタが生成したＲＦ変調信号は、幾らかの異なる伝播経路を介して特定のレシーバに到達してよく、その特性は通常、時間を経るに連れてマルチパスおよびフェーディングの影響により変化する。さらに、伝播チャネルの特性は、伝播周波数に基づいて異なるまたは変化する。時間につれて変化し、周波数選択性を有する伝播効果の性質を補償すべく、および一般的には無線通信システムにおいて符号化および変調を有効に遂行すべく、無線通信システムの各レシーバは、上述の各ＯＦＤＭサブチャネルに関連付けられたチャネル等の各周波数チャネル用に、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を定期的に作成または収集してよい。一般的に言うと、ＣＳＩは、各ＯＦＤＭチャネルの１以上の特性（例えば、各チャネルの利得、位相、およびＳＮＲ）を表す情報である。１以上のチャネルのＣＳＩが決定されると、レシーバはこのＣＳＩをトランスミッタに送り、トランスミッタはＣＳＩを各チャネルに利用して、該チャネルを利用して送信される信号を予め調整して（precondition）、各チャネルの多様な伝播効果を補償してよい。
【０００８】
故に、無線通信システムの重要な局面の１つは、チャネル条件に基づいてデータ送信に利用される適切なデータレート、且つ、符号化および変調スキームを選択することである。一般的に言って、この選択処理を利用してスループットを最大化させ、且つ、所望のフレーム誤りレート（ＦＥＲ）、レイテンシー基準等が規定するものなどのある種の品質目標を満たすことが望ましい。
【０００９】
通信システムで伝播されうる信号数をさらに増やすべく、および／または様々な伝播経路の障害となる効果を補償すべく、そしてこれにより送信性能を向上させるべく、無線送信システムで多数の送信／受信アンテナを利用することが知られている。このようなシステムは、通例、多数入力多数出力（ＭＩＭＯ）無線送信システムと称され、特に現在採用されている８０２．１１ｎＩＥＥＥ規格で利用されている。ＭＩＭＯ技術を利用すると、スペクトル効率およびリンク信頼性が顕著に上がり、これら利点は概してＭＩＭＯシステム内の送受信アンテナ数が増加すればするほど増すことが公知である。
【００１０】
ＯＦＤＭの利用により生成される周波数チャネルに加えて、様々な送受信アンテナが特定のトランスミッタと特定のレシーバとの間に形成するＭＩＭＯチャネルは、幾らもの独立した空間チャネルを含む。よく知られているように、無線ＭＩＭＯ通信システムは、追加データ送信用のこれら空間チャネルが生成する追加的な次元を利用することで、向上した性能（例えば増加した送信容量）を得ることができる。もちろん、広帯域ＭＩＭＯシステムの空間チャネルは、システム帯域幅全体にわたり様々なチャネル条件を経る可能性があり（例えば多様なフェーディングおよびマルチパス効果）、故にシステム帯域幅全体における様々な周波数において（つまり、ＯＦＤＭの様々な周波数サブバンドにおいて）夫々異なるＳＮＲを達成しうる。この結果、特定性能レベルの各空間チャネルの様々な周波数サブバンドを利用して送信されうる変調シンボル毎の情報ビット数（つまりデータレート）は、周波数サブバンド毎に異なりうる。
【００１１】
しかし、ＭＩＭＯシステムでは、それぞれ異なる送受信アンテナを利用することで追加情報送信用の複数の空間チャネルの形成を行う代わりに、同じ１つの信号の送信にはＭＩＭＯシステム１つの送信アンテナを利用して、同時にこの信号を様々な送信アンテナに提供する際に位相整合を行い（および増幅を行い）ビームフォーミングまたはビームステアリング（beamsteering）を行うことで、より良好な受信特性を得ることができる。一般的に言って、ビームフォーミングまたはビームステアリングは、１以上の特定の方向においては、１以上の利得ローブまたはビームを有する空間利得パターンを作成し（無指向性アンテナにより得られる利得に比較した場合）、他の方向では無指向性アンテナが得るものより低い利得を作成する。もしも各レシーバアンテナの方向で高利得ローブが生成されるような利得パターンが構成できれば、ＭＩＭＯシステムは、特定のトランスミッタと特定のレシーバとの間の受信信頼性を、単一のトランスミッタアンテナ／レシーバアンテナシステムに比して、向上させることができる。
【００１２】
トランスミッタにおける望ましい送信利得パターンを生成すべく、様々な送信アンテナに利用される信号を適切に調整するのに必要なビームステアリング係数を特定するステアリングマトリクス（steering matrix）を決定するには多くの公知技術がある。よく知られているように、これら係数は、送信アンテナに提供すべき信号の利得および位相調節を特定して、特定のまたは所定の方向に高利得ローブを生成しうる。これら技術には、例えば、送信ＭＲＣ（最大比合成）およびＳＶＤ（特異値分解）が含まれる。ステアリングマトリクスを決定する重要な局面の１つは、本明細書で前方チャネルと称されるトランスミッタとレシーバとの間のチャネルの仕様を考慮することである。この結果、ステアリングマトリクスは通常、前方チャネルのＣＳＩに基づいて決定される。しかし、前方チャネルのＣＳＩまたは他の仕様を決定するには、トランスミッタはまず既知のテストまたはキャリブレーション信号をレシーバに送り、レシーバがその後前方チャネルの仕様（例えば前方チャネルのＣＳＩ）を算出または決定して、前方チャネルのＣＳＩまたは他の指標をトランスミッタに送り返す必要があるので、前方チャネルでビームフォーミングをするにはトランスミッタとレシーバとの間でやりとりされる信号が必要となる。さらに、この信号交換は、前方チャネルを決定する度に必要となってくる（例えば前方チャネルでステアリングマトリクスが算出される毎に）。
【００１３】
ＣＳＩまたは他のチャネル情報に基づいてビームフォーミングを行うのに必要な初期交換量を低減すべく、ＭＩＭＯ通信システムで暗黙のビームフォーミング（implicit beamforming）を行うことが公知になっている。暗黙のビームフォーミングでは、前方チャネル（ビームフォーミングを遂行する、トランスミッタからレシーバへのチャネル）を逆チャネル（レシーバからトランスミッタへのチャネル）から推定できるという前提に基づいてステアリングマトリクスを算出または決定する。特に、前方チャネルは、逆チャネルのマトリクス転置（matrix transpose）として推定できることが理想である。故に、理想的なケースにおいては、前方チャネルのステアリングマトリクスを生成するには、トランスミッタは単にレシーバから信号受信をしさえすればよい、というのもトランスミッタは、レシーバからの信号を利用して逆チャネルを決定し、前方チャネルを単に逆チャネルのマトリクス転置として推定することができるからである。この結果、暗黙のビームフォーミングにより、トランスミッタとレシーバとの間でやりとりが必要な初期交換信号量が低減される、というのも、トランスミッタは、レシーバからトランスミッタへ送信された信号のみに基づいて前方チャネルを推定することができるようになるからである。
【００１４】
しかし、利得／位相不均衡あるいは結合損失という形で現れる無線周波数（ＲＦ）チェーン障害は、前方チャネルと逆チャネルとの間の理想的な逆数関係（reciprocity）に対する障害となり、これら障害を相殺すべく、前方チャネルが決定される毎にさらなるキャリブレーション交換を必要とする。いずれにしても、これらＲＦチェーン障害によって、（逆チャネルの推定結果にのみ基づいて前方チャネルを推定する）暗黙のビームフォーミングの利用は実際の利用に不適切なものになっている。
【発明の開示】
【００１５】
１実施形態においては、第１の複数のアンテナを含む第１トランシーバデバイスと、第２の複数のアンテナを含む第２トランシーバデバイスと、を有する通信システム内でビームフォーミングを行う方法であって、逆チャネルの部分次元記述を、逆チャネルの全次元記述を決定せずに決定する段階を備える方法が提供され、ここで逆チャネルは、第２トランシーバデバイスから第１トランシーバデバイスへ信号を伝送する。方法はさらに、逆チャネルの部分次元記述と、前方チャネルの記述とから、訂正マトリクスを作成する段階を備え、前方チャネルは、第１トランシーバデバイスから第２トランシーバデバイスへ信号を伝送する。方法はさらに、訂正マトリクスを利用して、前方チャネルで送信する信号を処理する段階と、ステアリングマトリクスを利用して前方チャネルでビームフォーミングを行う段階を備える。
【００１６】
別の実施形態においては、１以上の他の通信デバイスに信号を送信する無線トランシーバであって、多数のアンテナと、多数のアンテナに連結されるビームフォーミングネットワークとを備える無線トランシーバが提供される。無線トランスミッタは、ビームフォーミングネットワークに連結され、ステアリングマトリクスを利用してビームフォーミングネットワークを制御し、前方チャネルを介して送信すべき信号を、訂正マトリクスを利用して処理するコントローラをさらに備える。無線トランスミッタは、前方チャネルの記述を取得し、逆チャネルの部分次元記述を取得し、前方チャネルの記述と逆チャネルの部分次元記述とから訂正マトリクスを作成する、訂正マトリクス算出部をさらに備える。無線トランスミッタは、ステアリングマトリクスを作成するステアリングマトリクス算出部と、を備える無線トランシーバをさらに備える。
【００１７】
また別の実施形態においては、第１の複数のアンテナを含む第１トランシーバと、第２の複数のアンテナを含む第２トランシーバと、を有する通信システム内でビームフォーミングを行う方法であって、受信確認パケット要求を示す信号を含むキャリブレーション開始パケットを、前方チャネルを介して送信する段階を備える方法が提供され、ここで前方チャネルは、第１トランシーバから第２トランシーバへ信号を伝送する。さらに、方法は、受信確認パケット要求を示す信号に呼応して、受信確認パケットを、逆チャネルを介して受信する段階を備え、ここで逆チャネルは、第２トランシーバから第１トランシーバへ信号を伝送する。さらに、方法は、受信確認パケットの受信に基づいて、逆チャネルの部分次元記述を決定する段階と、逆チャネルの部分次元記述と前方チャネルの記述とに基づいて、訂正マトリクスを作成する段階と、を備える。さらに、方法は、訂正マトリクスを利用して、前方チャネルで送信する信号を処理する段階と、ステアリングマトリクスを利用して前方チャネルでビームフォーミングを行う段階と、を備える。
【００１８】
また他の実施形態においては、１以上の他の通信デバイスに信号を送信する無線トランシーバであって、多数のアンテナと、多数のアンテナに連結されるビームフォーミングネットワークと、を備える無線トランシーバが提供される。さらに、無線トランシーバは、ビームフォーミングネットワークに連結され、ステアリングマトリクスを利用してビームフォーミングネットワークを制御し、前方チャネルを介して送信すべき信号を、訂正マトリクスを利用して処理し、受信確認パケット要求を示す信号を含むキャリブレーション開始パケットを、前方チャネルを介して送信するようトランシーバを制御するコントローラを備える。さらに、無線トランシーバは、逆チャネルを介して前方チャネルの記述を取得し、逆チャネルを介した受信確認パケットの受信に基づいて逆チャネルの部分次元記述を決定し、前方チャネルの記述と逆チャネルの部分次元記述とから訂正マトリクスを作成する訂正マトリクス算出部を備える。さらに、無線トランシーバは、ステアリングマトリクスを作成するステアリングマトリクス算出部と、を備える無線トランシーバを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＭＩＭＯ通信システムのトランスミッタに利用される暗黙のビームフォーミング技術の一部として訂正マトリクスを決定および利用する無線ＭＩＭＯ通信または送信システムのブロック図である。
【００２０】
【図２】無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う先行技術の方法を示すフロー図である。
【００２１】
【図３】図２のキャリブレーション方法の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である。
【００２２】
【図４】無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う例示的な方法のフロー図である。
【００２３】
【図５】図４のキャリブレーション方法の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である。
【００２４】
【図６】無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う別の例示的な方法のフロー図である。
【００２５】
【図７】図６のキャリブレーション方法の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である。
【００２６】
【図８】逆チャネルの部分推定結果と、前方チャネルの推定結果において対応する情報とに基づき、訂正マトリクスを生成する例示的な方法のフロー図である。
【００２７】
【図９】暗黙のビームフォーミング技術の一部としてキャリブレーション係数を利用するトランスミッタビームフォーミング技術を実装する単一トランスミッタと単一レシーバとの間の無線通信の送信利得パターンを示すブロック図である。
【００２８】
【図１０Ａ】周期信号検出器を利用しうるハードディスクドライブシステムのブロック図である。
【００２９】
【図１０Ｂ】周期信号検出器を利用しうるデジタルバーサタイルドライブシステムのブロック図である。
【００３０】
【図１０Ｃ】周期信号検出器を利用しうる高品位テレビのブロック図である。
【００３１】
【図１０Ｄ】周期信号検出器を利用しうる車両のブロック図である。
【００３２】
【図１０Ｅ】周期信号検出器を利用しうる携帯電話機のブロック図である。
【００３３】
【図１０Ｆ】周期信号検出器を利用しうるセットトップボックスのブロック図である。
【００３４】
【図１０Ｇ】周期信号検出器を利用しうるメディアプレーヤのブロック図である。
【００３５】
【図１０Ｈ】周期信号検出器を利用しうるボイスオーバＩＰデバイス（ＶｏＩＰ）のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
ここで記載する、無声データ送信を処理および実行するビームフォーミング技術は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１ｘ通信規格の１つを利用する通信システムで利用されるものとして説明されるが、これら技術は様々な他の種類の無線通信システムで利用可能であり、ＩＥＥＥ規格８０２．１１ｘ規格の１以上に準拠するものに限定されない。
【００３７】
図１を参照すると、ＭＩＭＯ通信システム１０は、概して、多数の送信アンテナ１４Ａ−１４Ｎを有する単一のトランシーバデバイス１２（以後トランスミッタ１２と称する）と、多数のレシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｍを有する単一のトランシーバデバイス１６（以後レシーバ１６と称する）とを含む、ブロック図として示されている。送信アンテナ１４Ａ−１４Ｎの数は、レシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｍの数と同じでも、それより多くても少なくてもよい。図１に示すように、トランスミッタ１２は、メモリ２１に連結されたコントローラ２０、シンボル符号化および変調部２２および空間‐時間フィルタリングまたはマッピングブロック２４を含むことができ、さらにここでは送信ビームフォーミングネットワークとも称される。トランスミッタ１２はさらに、マトリクス等化器２５およびシンボル復調および復号部２６を含み、受信モードのアンテナ１４Ａ−１４Ｎを介して受信した信号の復調および復号を行いうる。加えて、トランスミッタ１２は、ステアリングマトリクス算出部２８および訂正マトリクス算出部２９を含む。理解されるであろうように、トランスミッタ１２で利用される処理は、例えば、レシーバ１６が送信するテストまたは制御信号ＣＲ１の受信に呼応してトランスミッタ１２が形成するＣＳＩに基づきうる。特に、コントローラ４０、またはレシーバ１６内のチャネル決定部２７などの他のユニットは、受信した制御信号ＣＲ１を処理して、それに基づいて、トランスミッタ１２とレシーバ１６との間の逆チャネルを通っている信号ＣＲ１に対する逆チャネルの伝播効果を決定し、または特徴づけることで、逆チャネルの計測記述を作成しうる。
【００３８】
コントローラ２０は、任意の所望のコントローラであってよく、且つ、マイクロプロッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１以上の標準マルチパーパス且つプログラム可能なプロセッサとして実装されてよく、または、他の任意の、所望の種類のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアを利用して実装されてよい。チャネル決定部２７、ステアリングマトリクス算出部２８および訂正マトリクス算出部２９は、１以上のカスタム集積回路、ＡＳＩＣ、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能なロジックアレイ（ＰＬＡ）、マイクロプロセッサまたはデジタル信号処理プロセッサなどのプログラム可能なプロセッサとして実装されてよく、または、他の任意の、所望の種類のハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアを利用して実装されてよい。同様に、空間‐時間マッピングブロック２４またはビームフォーミングネットワーク、およびマトリクス等化器２５は、公知のまたは標準的な、ハードウェアおよび／またはソフトウェアエレメントを用いて実装されうる。所望であれば、コントローラ２０、変調部２２、復調部２６、チャネル決定部２７、ステアリングマトリクス算出部２８、訂正マトリクス算出部２９、空間‐時間マッピングブロック２４およびマトリクス等化器２５などの、様々なトランスミッタコンポーネントを、例えば同じまたは異なるプロセッサなどの、同じまたは異なるハードウェアデバイスに実装しうる。加えて、トランスミッタ１２のこれらコンポーネントの各々を筺体３１（図１の点線で示す）内に配置してもよく、これらコンポーネントのうち、任意のものの機能を実装するルーチンまたは命令をメモリ２１内に記憶してもよく、または、これらコンポーネントを実装するのに利用される個々のハードウェアに関する他のメモリデバイス内に記憶してもよい。
【００３９】
処理中、トランスミッタ１２からレシーバ１６へ送信される情報信号Ｔｘ１‐Ｔｘｎは、符号化および変調の目的から、シンボル符号化および変調部２２へ提供される。もちろん、任意の所望の数の信号Ｔｘ１‐Ｔｘｎが変調部２２に提供されてよく、この数は一般的に、ＭＩＭＯ通信システム１０の帯域幅が利用する変調スキームにより制限される。加えて、信号Ｔｘ１‐Ｔｘｎは、アナログまたはデジタル信号を含む任意の種類の信号であってよく、任意の所望の種類のデータまたは情報を表してよい。加えて所望の場合、公知のテストまたは制御信号Ｃｘ１（メモリ２１に記憶できる）が、シンボル符号化および変調部２２に提供され、トランスミッタ１２とレシーバ１６との間のチャネル（１以上）の特徴を記述するＣＳＩ関連情報の決定に利用されてよい。所望の場合、同じ制御信号または異なる制御信号を利用して、ＭＩＭＯ通信システム１０に利用される各周波数および／または空間チャネルについてＣＳＩを決定してよい。
【００４０】
シンボル符号化および変調部２２は、デジタル形式の様々な信号Ｔｘ１‐ＴｘｎおよびＣｘ１をインターリーブして、信号Ｔｘ１‐ＴｘｎおよびＣｘ１に任意の他の種類の誤り訂正符号化処理を（１以上）施すことで１以上のシンボルストリームを生成し変調して、トランスミッタ１２からレシーバ１６へ送ってよい。シンボルは任意の所望のまたは適切なＱＡＭ技術を利用して（例えば６４ＱＡＭを利用して）変調されてよいが、これらシンボルは任意の他の既知のまたは所望の方法で（例えば、任意の他の所望の位相および／または周波数変調技術を利用して）変調されてよい。いずれにしても、変調されたシンボルストリームは、アンテナ１４Ａ−１４Ｎを介して送信される前に、シンボル符号化および変調部２２により空間−時間マッピングブロック２４へ処理を受けるべく提供されてよい。図１には特に示していないが、変調されたシンボルストリームは、空間−時間マッピングブロック２４の処理を受ける前に、ここでより詳しく記載するビームフォーミング技術に関するＯＦＤＭ技術（１以上の段階の）に関連するＲＦ搬送周波数にアップコンバージョンされてよい。変調された信号を受信すると、空間−時間マッピングブロック２４またはビームフォーミングネットワークは、コントローラ１２が提供したステアリングマトリクスに基づいて、遅延および／または利得を、変調された信号に注入することで、変調された信号を処理して、その結果、送信アンテナ１４Ａ−１４Ｎを介したビームステアリングまたはビームフォーミングを行う。
【００４１】
トランスミッタ１２が送信した信号は、レシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｍにより受信され、レシーバ１６内のマトリクス等化器３５により処理されて、アンテナ１８Ａ−１８Ｍの受信機能を高めてよい。理解されるように、レシーバ１６に（トランシーバ１２にも）利用される処理は、例えば、テストまたは制御信号Ｃｘ１の送信に呼応してレシーバ１６が作成するＣＳＩに基づいてよい。特に、コントローラ４０、またはレシーバ１６内のチャネル決定部３９などの他のユニットは、受信した制御信号ＣＸ１を処理して、それに基づいて、トランスミッタ１２とレシーバ１６との間の前方チャネルを通っている信号ＣＸ１に対する前方チャネルの伝播効果を決定し、または特徴づけることで、前方チャネルの計測記述を作成しうる。いずれにしても、シンボル復調および復号部３６は、コントローラ４０の制御下にあり、マトリクス等化器３５により処理された、受信したシンボルストリングを復号して復調してよい。この処理中に、これら信号はベースバンドにダウンコンバージョンされてよい。概して、復調および復号部３６は、ＣＳＩに基づいて前方チャネルの効果を除去し、且つ、受信したシンボルを復調してデジタルビットストリームを生成してよい。幾らかの場合において所望であれば、シンボル復調および復号部３６は、誤り訂正復号およびデインタリーブをビットストリームに施して、元の送信信号Ｔｘ１‐Ｔｘｎに対応する受信信号Ｒｘ１−Ｒｘｎを生成してよい。
【００４２】
図１に示すように、レシーバ１６は、さらに、メモリ４１およびシンボル符号化および変調器４６を含み、これらがさらに任意の所望の符号化および変調技術を利用して符号化および変調されてよい１以上の信号ＴＲ１−ＴＲｍを受信してよい。レシーバ１６はさらに、１以上の公知のテストまたは制御信号ＣＲ１をシンボル符号化／変調部４６に提供して、さらにトランスミッタ１２へと送り、レシーバ１６とトランスミッタ１２との間の逆チャネルの計測記述を決定させてよい。符号化され復調されたシンボルストリームは、その後、空間‐時間マッピングブロック３４によりアップコンバージョンされ、および処理され、レシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｎを介して例えばトランスミッタ１２へと送信される前に、ステアリングマトリクス算出部４８が作成したステアリングマトリクスに基づいてビームステアリングを行うことで、逆リンクを実装する。図１に示すように、レシーバコンポーネント各々が筺体５１内に配置されてよい。
【００４３】
トランスミッタ１２内のマトリクス等化器２５および復調／復号部２６は、レシーバ１６のマトリクス等化器３５および復調／復号部３６と同様に動作して、レシーバ１６が送信した信号を復調および復号化して、復元された信号ＲＲ１−ＲＲＭを生成する。ここでも、マトリクス等化器２５は、受信した信号を任意の公知の方法で処理して、分離を高め、アンテナ１８Ａ−１８Ｍが送信した様々な信号を受信させやすくしてよい。もちろん、様々なＯＦＤＭチャネルの前方チャネルのＣＳＩまたは他の計測記述は、ステアリングマトリクス算出部２８および４８、且つコントローラ２０および４０により利用されて、ビームフォーミングが行われて、空間‐時間マッピングブロック２４、３４が利用するステアリングマトリクスが決定されてよい。上述のように、ＣＳＩ、ビームフォーミングおよびステアリングマトリクス算出部２８および４８且つコントローラ２０および４０が利用するステアリングマトリクスなどの他のプログラムおよびデータ、訂正マトリクス算出部２９が決定する訂正マトリクス等が、メモリ２１および４１に記憶されてよい。
【００４４】
概してよく知られているように、ビームフォーミングまたはビームステアリングは通常、適切な位相および利得を、多数の送信アンテナ１４Ａ−１４Ｎを介して送信する様々な信号に利用することで、異なる送信アンテナ１４Ａ−１４Ｎから送られる信号を、所定の方向に建設的に相互作用させたり（位相を追加する）、破壊的に相互作用させたりする（キャンセルする）。故に、ビームステアリングは、通常、様々な所定の方向に高利得領域（高利得ローブと称する）を、および他の方向に低利得領域（通常ヌルと称する）を有するビームパターンを生成する。ＭＩＭＯシステムにビームフォーミング技術を利用することで、信号をある方向には高利得で送ることができ（無指向性アンテナに比して）、他の方向には低利得で送ることができる（無指向性アンテナに比して）。故に、図１のＭＩＭＯシステム１０においては、ビームフォーミングは、信号のレシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｍに向かう指向性を高めるのに利用することができ、これにより、送信のＳＮＲが向上し、結果としてより信頼できる送信につながる。この場合、ビームフォーミング技術は、概して、最高利得が望ましい伝播の方向において高利得ローブを形成する（特に、トランスミッタ１２からレシーバ１６の各レシーバアンテナ１８Ａ−１８Ｍへの伝播方向、または大まかにレシーバ１６への伝播方向において）。
【００４５】
トランスミッタ１２にビームフォーミングを実装するには、ステアリングマトリクス算出部２８は、空間‐時間マッピングブロックまたはビームフォーミングネットワーク２４により利用されて、アンテナ１４Ａ−１４Ｎにより送信される１式のマトリクス係数を決定または算出して、アンテナ１４Ａ−１４Ｎが送信する信号を調整することができる。一般的に言うと、ＭＩＭＯシステム１０の任意の特定の周波数チャネル（トランスミッタ１２とレシーバ１６との間の前方チャネル内の）は、前方チャネルについて決定されるＣＳＩに基づくステアリングマトリクス算出部２８により決定されうる。この場合、ステアリングマトリクス算出部２８は、送信ＭＲＣまたはＳＶＤ技術などの任意の所望のビームステアリングまたはマトリクス算出技術を利用して、ステアリングマトリクスを算出しうる。これら技術は当技術分野でよく知られているので、ここでは詳細には記載しない。
【００４６】
しかし、よく知られているように、前方チャネル（つまりトランスミッタ１２からレシーバ１６へのチャネル）についてのＣＳＩまたは他の計測記述の決定を実際に行うには、一般的に、トランスミッタ１２がレシーバ１６に対して公知の制御またはテスト信号（例えば信号Ｃｘ１）を送り、レシーバ１６がその後、前方チャネルのＣＳＩまたは他の計測記述を決定して、この情報を、トランスミッタ１２に対して送信のペイロードの一部として送り返す、といったことが行われる。明白なビームフォーミング（explicit beamforming）の場合には、トランスミッタ１２は先ずテストまたは制御信号をレシーバ１６に送り、レシーバ１６が前方チャネルの計測記述を決定して、この前方チャネルの記述をレシーバ１６からトランスミッタ１２に送り返す必要がある。このように、前方チャネルの特徴づけには、ステアリングマトリクスを算出する毎に、トランスミッタ１２とレシーバ１６との間で多数の通信を行い、前方チャネルに利用されるステアリングマトリクスを作成するのに利用される前方チャネルのＣＳＩまたは他の記述をトランスミッタ１２が取得することが必要となる。明白なビームフォーミングにおいては前方チャネルが明らかに既知であるので、ＲＦチェーン不均衡がビームフォーミング性能に影響を及ぼすべきではない。加えて、暗黙のビームフォーミングの場合には、ステアリングマトリクスを前方チャネルについて算出する毎に特定のトランスミッタ／レシーバ対間で多数の通信が利用されないように、トランスミッタ１２は、例えば既知のテストまたは制御信号ＣＲ１を含むレシーバ１６が送った信号から、逆チャネル（つまりレシーバ１６からトランスミッタ１２へのチャネルについて）のＣＳＩまたは他の計測記述を決定してよい。逆チャネルのＣＳＩまたは他の計測記述に基づいて、トランスミッタ１２は前方チャネルについてステアリングマトリクスを算出してよい。
【００４７】
標準的な暗黙のビームフォーミング技術でＲＦチェーンの不均衡により生ずる誤りを低減すべく、または考慮に入れるべく、トランスミッタ１２は、ビームフォーミング処理中に、実際の前方チャネルおよび逆チャネル間の計測差異を補償するべく、訂正マトリクスを適用するキャリブレーション技術を利用してよい。特に、この技法は、先ず、前方チャネルおよび逆チャネル間の計測記述の関数として訂正マトリクスを決定する。そして、ビームフォーミング技術では、前方チャネルについて新たなステアリングマトリクスが算出される毎に、訂正マトリクスを、基本的な暗黙のビームフォーミング技術を利用して決定されたステアリングマトリクスに対して適用して、ひとたび訂正マトリクスが決定されると、トランスミッタが逆チャネル（つまりレシーバとトランスミッタとの間のチャネル）の計測記述を利用して単に暗黙のビームフォーミングを行うことで、前方チャネル（つまり、トランスミッタとレシーバとの間のチャネル）の推定結果を生成できるようにする。または、トランスミッタ１２はさらに、受信チェーン用に複数の訂正マトリクスを算出して、ひとたび訂正マトリクスが決定されると、トランスミッタがそれを逆チャネル（つまりレシーバ１６からトランスミッタ１２へのチャネル）推定結果に適用して、この処理された逆チャネル推定結果の計測記述を利用して暗黙のビームフォーミングを行い、前方チャネル（つまりトランスミッタ１２からレシーバ１６へのチャネル）の推定結果を生成できるようにしてもよい。キャリブレーションプロシージャは、ステアリングマトリクス更新と比べるとそう頻繁には行われなくてもよい。例えば、キャリブレーションプロシージャは、デバイスのネットワークへの関連付けのみに呼応して、または、環境変化に呼応して（例えば温度変化に呼応して）行われてよい。
【００４８】
トランスミッタ１２（局Ａ）からレシーバ１６（局Ｂ）への送信は、以下のようにモデル化することができる。
【数１】
2010504056.tif 000003
ここでｙＢおよびｎＢは、それぞれ、局Ｂにおける受信された信号ベクトル、および追加のノイズベクトルであり、
【数２】
2010504056.tif 000004
は局Ａから局Ｂへの等価チャネルであり、ｘＡは局Ａから送信される信号ベクトルであり、ＱＡは、信号ベクトルを局Ａの実際の送信チェーンへ拡散する局Ａにおけるステアリングマトリクスである（ベクトルであってよい）。ＱＡは局Ａの
【数２】
2010504056.tif 000005
の知識に基づいて設計されうる。トランスミッタ１２においては、ステアリングマトリクスＱＡは、例えば、トランスミッタ１２からレシーバ１６へのチャネルについて決定されるＣＳＩに基づくステアリングマトリクス算出部２８により決定されてよい。ステアリングマトリクスＱＡは、当業者には公知な技術を含む様々な技術を利用して決定されうる。
【００４９】
暗黙の送信ビームフォーミングにおいては、局Ａが、局Ｂから局Ａへのチャネルの推定結果に基づいて
【数２】
2010504056.tif 000006
の推定結果を決定する。時分割複信（ＴＤＤ）の場合、前方リンクと逆リンクとは、同じ周波数帯を共有しており、チャネルが前方リンク送信および逆リンク送信の間の間隔に比して遅い速度で変化する場合、それぞれＨＡＢおよびＨＢＡとして示される物理的伝播チャネルが、互いに逆数である（reciprocal）と仮定できる（ＨＡＢ＝ＨＴＢＡ）。
【００５０】
しかし、ベースバンドで観察される実際のチャネルもまた、送信チェーンおよび受信チェーンの等価無線周波数（ＲＦ）応答を含み、これらは同じデバイス内で送信チェーンおよび受信チェーン間で同一ではない場合もありうる。この不均衡によって、
【数２】
2010504056.tif 000007
および
【数３】
2010504056.tif 000008
が互いに逆数ではなくなる。この不均衡の引き起こす問題の数値表現は以下のようになる。
【数４】
2010504056.tif 000009
ＣＢ，Ｒｘは、局Ｂの受信チェーンにおけるＲＦ応答を表し、ＣＡ，Ｔｘは局Ａの送信チェーンにおけるＲＦ応答を表す。送信チェーンと受信チェーンとの結合を無視すると、マトリクスＣＡ，ＴｘおよびＣＢ，Ｒｘは、略対角マトリクスとしてモデル化することができる。
【００５１】
局Ｂから局Ａへの等価チャネルにおいて、
【数３】
2010504056.tif 000010
は以下のように表すことができる。
【数５】
2010504056.tif 000011
不均衡のせいで、ＣＡ，Ｔｘ≠ＣＴＡ，Ｒｘ、および／またはＣＢ，Ｔｘ≠ＣＴＢ，Ｒｘなので、
【数２】
2010504056.tif 000012
は
【数６】
2010504056.tif 000013
とは等しくならない。
【００５２】
一方または両方のデバイスが、ベースバンドにおける送信ＲＦおよび受信ＲＦの間の不均衡を補償してよい。例えば、１以上の訂正マトリクスを算出して、ベースバンドで送信された信号ベクトルあるいは受信された信号ベクトルで乗算することで、不均衡を訂正して、送信チャネルおよび受信チャネルの間の逆数関係を維持してよい。例えば、送信側訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘおよび受信側訂正マトリクスＫＢ，Ｒｘは、それらが完全に不均衡を補償できるように算出されてよい。故に、局Ａから局Ｂへの訂正された等価チャネルにおいて、
【数Ｈ】
2010504056.tif 000014
は、以下のように表すことができる。
【数７】
2010504056.tif 000015
αは任意のスカラーである。式４は厳密な逆数システム（strict reciprocity system）と称されうるシステムを示す。厳密な逆数システムを実装するべく、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき信号（ＱＡｘＡ）で左乗算（left-multiply）してよい。さらに、信号を受信すると、局Ｂは訂正マトリクスＫＢ，Ｒｘを、ベースバンドの受信信号で左乗算してよい。
【００５３】
別の方策には、逆チャネル用の訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘおよび／またはＫＢ，Ｔｘを、以下のように算出するというものがある。
【数８】
2010504056.tif 000016
ここでα'は任意のスカラーである。厳密な逆数関係を実装すべく、局Ｂは訂正マトリクスＫＢ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき逆チャネルサウンディング信号で左乗算してよい。さらに、信号を受信すると、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを、ベースバンドの推定逆チャネルで左乗算してよい。
【００５４】
多くの暗黙の送信ビームフォーミング法は、送信側補償のみを利用する。これらの場合において、
【数Ｈ】
2010504056.tif 000017
は以下のように表すことができる。
【数９】
2010504056.tif 000018
ＤＢは、局Ｂでの不均衡を表す対角マトリクスである。式６は、半逆システム（semi-reciprocal system）と称されうるシステムを表す。半逆関係を利用すると、送信側補償のみの利用が必要となる。半逆システムを実装すべく、局Ａは、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき信号（ＱＡｘＡ）で左乗算してよい。信号を受信した際に局Ｂは、訂正マトリクスＫＢ，Ｒｘなどの訂正マトリクスを受信信号に利用する必要がない。同様に、送信側補償を、同じデバイスのレシーバチェーンに利用できる（つまり、半逆関係を実現するため）。局Ａは、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを、ベースバンドの逆チャネル推定で左乗算してよい。
【数１０】
2010504056.tif 000019
故に、
【数１１】
2010504056.tif 000020
ここで、我々は前方チャネル訂正を利用して（式１、２、３、４、５）、提案するキャリブレーション法を説明する。逆チャネル訂正マトリクスへの拡張は当業者にとっては明瞭である。
【００５５】
図２は、無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う先行技術の方法１００を示すフロー図である。方法１００を、キャリブレーション方法１００の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である図３を参照しながら説明する。ブロック１０４で、局Ａは、局Ｂに対してサウンディングパケット１０８を送信することでキャリブレーション処理を開始する。サウンディングパケットは、マルチプルアンテナチャネルで利用可能な空間次元全てについてのトレーニング情報を含む、パケットが差し挟まれた無線ネットワークの物理層パケットである。ブロック１０４で送信されたサウンディングパケット１０８は、局Ａへのサウンディングパケット送信が局Ｂに対して要請されていることを局Ｂに対して示す「サウンディング要求」信号を含む。
【００５６】
ブロック１１２において、サウンディング要求信号を有するサウンディングパケット１０８を受信すると、局Ｂは、無線ネットワーク要件で定義され、一般的には短くあるべき期間Δｔの後に、サウンディングパケット１１６を送信する。例えば、草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎＷＬＡＮにおいては、Δｔは、１６マイクロセカンドであり、短いインターフレームスペース（ＳＩＦＳ）と称される。ブロック１２０において、またサウンディング要求信号を有するサウンディングパケット１０８の受信に呼応して、局Ｂは、
【数２】
2010504056.tif 000021
の全次元チャネル状態情報（ＣＳＩ）推定結果を生成する。
【００５７】
ブロック１２４において、サウンディングパケット１１６の受信に呼応して、局Ａは、サウンディングパケット１１６のトレーニング情報に基づいて全次元逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000022
の推定結果を生成する。
【００５８】
ブロック１２８において、局Ｂが
【数２】
2010504056.tif 000023
の全次元ＣＳＩ推定結果を生成した後で（ブロック１２０）、局Ｂはそれを局Ａに対して、ＣＳＩフィードバックパケット１３２を介して送り返す。多くの無線ネットワークプロトコルによると、ＣＳＩフィードバックパケット１３２の送信においては、通常、時間が重要であると考えられてはいない。
【００５９】
ブロック１３６において、ＣＳＩフィードバックパケット１３２を受信した後、局Ａは、全次元逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000024
の推定結果（ブロック１２４）、および
【数２】
2010504056.tif 000025
の全次元ＣＳＩ推定結果（ブロック１２０）を利用して、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを算出する。
【００６０】
キャリブレーションを行う先行技術の代替的方法では（図２、３を参照）、（１）局Ａが、サウンディングパケットではないキャリブレーション開始パケットを送出する、（２）局Ｂは、局Ａ用のサウンディングパケットを送信して、全次元逆チャネルＣＳＩ
【数３】
2010504056.tif 000026
を推定して、応答する、（３）局Ａは局Ｂ用にサウンディングパケットを送信して、
【数２】
2010504056.tif 000027
を推定する、（４）局Ｂは
【数２】
2010504056.tif 000028
の全次元前方チャネルＣＳＩを局Ａにフィードバックする、および（５）局Ａは訂正マトリクスを算出する。
【００６１】
先行技術の方法１００において、局Ｂによるサウンディングパケット１１６の生成は比較的時間が重要なタスクである、というのもサウンディングパケット１１６は比較的短い期間Δｔの後に送信されるべきだからである。故に、局Ｂの複雑／広範なハードウェアは、サウンディングパケットを迅速に生成する必要がある。加えて、単一のサウンディングパケット１１６は、局Ａの全レシーバチェーンをキャリブレーションするのに十分な情報を含む。サウンディングパケット１１６は局Ａの多数のレシーバチェーンにより受信されるので、サウンディングパケット１１６は、局Ａをキャリブレーションするのに必要とされる以上の情報を含む。
【００６２】
図４は、無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う例示的な方法２００のフロー図である。方法２００を、キャリブレーション方法２００の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である図５を参照しながら説明する。ブロック２０４で、局Ａは、局Ｂに対してパケット２０８を送信することでキャリブレーション処理を開始する。ブロック２０４で送信されたパケット２０８は、局Ａが局Ｂに対してキャリブレーション開始を要請していることを局Ｂに示す「キャリブレーション開始」信号を含む。キャリブレーション開始信号は、例えば無線通信プロトコルの物理層またはメディアアクセス制御層で送信されてよい。パケット２０８はさらに、受信確認送付要求を含んでよい。パケット２０８は例えばサウンディングパケットであってよい。
【００６３】
ブロック２１２において、キャリブレーション開始信号を有するパケット２０８を受信すると、局Ｂは、無線ネットワーク要件で定義され、一般的には短くあるべき期間Δｔの後に、受信確認パケット２１６を送信する。例えば、草案のＩＥＥＥ８０２．１１ｎＷＬＡＮにおいては、Δｔは、１６マイクロセカンドであり、ＳＩＦＳと称される。受信確認パケット２１６を送信する際に、局Ｂは空間ステアリングマトリクスＱＢを、恒等行列Ｉ、アダマール行列、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列などの、所定のＮＳＳ＿Ｂ×ＮＳＳ＿Ｂ平方マトリクスに設定する（ＮＳＳ＿Ｂは受信確認パケット２１６が送信した数のデータストリームであり、局Ｂの送信アンテナ数より小さくてよい）。受信確認パケット２１６は、マルチプルアンテナチャネルで利用可能な空間次元全てについてのトレーニング情報を含むわけではないので、サウンディングパケットではない。そうではなくて、受信確認パケット２１６は、受信確認パケット２１６の現在のデータ送信に利用される空間次元のみのトレーニング情報を含む。このようなパケットを非サウンディングパケットと称する。
【００６４】
ブロック２２０において、またキャリブレーション開始信号を有するパケット１０８の受信に呼応して、局Ｂは、
【数２】
2010504056.tif 000029
の全次元チャネル状態情報（ＣＳＩ）推定結果を生成する。
【００６５】
ブロック２２４において、受信確認パケット２１６を受信すると、局Ａは、受信確認パケット２１６の受信に基づいて逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000030
の潜在的な一部の推定結果を生成する。例えば、受信確認パケット２１６は、
【数３】
2010504056.tif 000031
の列のサブセットを生成させてよい。これは、
【数１２】
2010504056.tif 000032
と称され、ΨＢは受信確認パケット２１６がトレーニングする
【数３】
2010504056.tif 000033
の列番号を含む。通常、受信確認パケット２１６は、
【数３】
2010504056.tif 000034
の１つまたは２つの列の生成を許可してよい。もちろん、幾らかの実装例においては、受信確認パケット２１６により、
【数３】
2010504056.tif 000035
の３つ、４つ、またはそれ以上の数の列の生成が許可されてよい。
【００６６】
ブロック２２８において、局Ｂが
【数２】
2010504056.tif 000036
の全次元ＣＳＩ推定結果を生成した後に（ブロック２２０）、局ＢがそれをＣＳＩフィードバックパケット２３２を介して局Ａに送り返す。多くの無線ネットワークプロトコルによると、ＣＳＩフィードバックパケット２３２の送信は、通常、時間が重要であるとはみなされていない。
【００６７】
ブロック２３６において、ＣＳＩフィードバックパケット２３２の受信の後に、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを
【数１２】
2010504056.tif 000037
（ブロック２２４）、および、
【数１３】
2010504056.tif 000038
と称される
【数２】
2010504056.tif 000039
（ブロック２２０）の対応列を利用して、算出する。さらに、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを追加的に、または代替的に算出してもよい。訂正マトリクスＫＡ，ＴｘおよびＫＡ，Ｒｘを生成する例示的な方法を以下で詳述する。
【００６８】
図４は、無線ネットワークの局のキャリブレーションを行う別の例示的な方法２５０のフロー図である。方法２５０を、キャリブレーション方法２５０の実施中の局Ａと局Ｂとの間の通信を示すタイミング図である図５を参照しながら説明する。ブロック２０４において、局Ａは、局Ｂに対してパケット２５８を送信することでキャリブレーション処理を開始する。ブロック２５４で送信されたパケット２５８は、局Ｂの局Ａに対するキャリブレーション開始を要請する、局Ａから局Ｂへの「キャリブレーション開始」信号を含んでよい。キャリブレーション開始信号は、例えば無線通信プロトコルの物理層またはメディアアクセス制御層で送信されてよい。パケット２５８はさらに、受信確認送付要求を含んでよい。パケット２５８はサウンディングパケットではない。言い換えると、パケット２５８は非サウンディングパケットである。
【００６９】
ブロック２６２において、キャリブレーション開始信号を有するパケット２５８を受信すると、局Ｂは、期間Δｔの後に、受信確認パケット２６６を送信する。受信確認パケット２６６は、非サウンディングパケットであってよい。ブロック２６２は、図４を参照しながら上述したブロック２１２と類似していてよい。
【００７０】
ブロック２７０において、受信確認パケット２６６を受信すると、局Ａは、受信確認パケット２６６の受信に基づいて逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000040
の潜在的な一部の推定結果を生成する。ブロック２７０は、図４を参照しながら上述したブロック２２４と類似していてよい。
【００７１】
ブロック２７４においては、局Ａは、サウンディングパケット２７８を生成して、局Ｂに送信する。パケット２７８は、マルチプルアンテナチャネルで利用可能な空間次元全てについてのトレーニング情報を含むので、サウンディングパケットである。
【００７２】
ブロック２８２において、キャリブレーション開始信号を有するサウンディングパケット２７８を受信すると、局Ｂは、
【数２】
2010504056.tif 000041
の全次元チャネル状態情報（ＣＳＩ）推定結果を生成する。ブロック２８６において、局Ｂは、
【数２】
2010504056.tif 000042
の全次元チャネル状態情報（ＣＳＩ）推定結果を、ＣＳＩフィードバックパケット２８８を介して、局Ａへ送り返す。多くの無線ネットワークプロトコルによると、ＣＳＩフィードバックパケット２３２の送信においては、通常、時間は重要であるとはみなんされていない。
【００７３】
ブロック２９０において、ＣＳＩフィードバックパケット２８８を受信した後で、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを
【数１２】
2010504056.tif 000043
（ブロック２７０）、および、
【数１３】
2010504056.tif 000044
と称される
【数２】
2010504056.tif 000045
（ブロック２８２）の対応列を利用して、算出する。さらに、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを追加的に、または代替的に算出してもよい。
【００７４】
図５には、局Ａが、受信確認パケット２６６の受信の後にサウンディングパケット２７８を送信すると示しているが、局Ａは、受信確認パケット２６６の受信の後または受信中に、サウンディングパケット２７８を送信することもできる。
【００７５】
前方チャネルにおける暗黙の送信ビームフォーミングおよび訂正に利用される際、局Ａは訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき信号（ＱＡｘＡ）で左乗算してよい。オプションとして、局Ａは、ステアリングマトリクスＱＡを、例えばＫＡ，ＴｘをＱＡで左乗算するなどして、訂正マトリクスにより修正してもよい。同様に、局Ａは、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを、局Ｂから受信した信号で左乗算してよい（
【数１４】
2010504056.tif 000046
、ここで、ｙＡおよびｎＡは、それぞれ、局Ａにおける受信された信号ベクトル、および追加のノイズベクトルであり、
【数３】
2010504056.tif 000047
は局Ｂから局Ａへの等価チャネルであり、ｘＢは局Ｂから送信される信号ベクトルであり、ＱＢは、信号ベクトルをベースバンドで局Ｂの実際の送信チェーンへ拡散する局Ｂにおけるステアリングマトリクスである（ベクトルであってよい）。）
【００７６】
当業者であれば、方法２００についての多くの変形例に想到するであろう。例えば、ブロックは削除、並べ替えが可能であり、さらなるブロックを挿入してもよいし、および／または、ブロックの修正も可能である。１例としては、局Ｂは２つの別個のパケットを送信しなくてもよい。特に、
【数２】
2010504056.tif 000048
の全次元ＣＳＩ推定結果は、別個のパケット２３２としてではなく、受信確認パケット２１６内に含められて送信されてもよい。故に、ブロック２１２および２２０の順序を入れ替えてもよく、ブロック２１２は、
【数２】
2010504056.tif 000049
の全次元ＣＳＩ推定結果を受信確認パケット２１６内に含めるよう修正してよい。さらに、ブロック２２８を削除して、ブロック２１２と統合してもよい。
【００７７】
別の例としては、局Ｂがブロック２１２で空間ステアリングマトリクスＱＢを所定の対角マトリクスに設定する代わりに、異なる方策をオプションとして利用してもよい。この方策においては、局Ｂは、例えば局Ａがブロック２０４で送信した前のサウンディングパケットの予備機能交換および／または次元のシグナリングにより、局Ａが送信した数のチェーンを受信する。そして、局Ｂは、逆リンクチャネルで利用可能なデータストリームの最大値ＮＳＴＳ，ｍａｘを算出してよい。次に、受信確認パケット２１６が、ＮＳＴＳ，ｍａｘの次元、システムで許される最小配置サイズ（smallest constellation size）およびコードレート（例えば、ＷＬＡＮの１／２の畳み込み符合を有するＢＰＳＫ）を有する変調／コードスキームで送信されてよい。この方策においては、任意の所定のステアリングマトリクスＱＢを利用することができる（つまり対角でなくてもよいし、対角であってもよい）。
【００７８】
図４の方法２００は、図１のシステム１０により実装されてもよい。もちろん、方法２００は他のシステムによる実装もまた可能である。さらに、システム１０は、方法２００を実装する必要はなく、その代わりに他の方法を実装してもよい。
【００７９】
例えば、コントローラ２０は、パケット２０８をレシーバ１６へと送信してもよい（ブロック２０４）。コントローラ３０は、受信確認パケット２１６をトランスミッタ１２へと送信させてもよい（ブロック２１２）。チャネル決定部３９は、
【数２】
2010504056.tif 000050
の全次元ＣＳＩ推定結果を生成してもよく（ブロック２２０）、コントローラ４０は、この情報をトランスミッタに送り返してもよい（ブロック２２８）。訂正マトリクス算出部２９は、
【数１２】
2010504056.tif 000051
を生成してよい（ブロック２２４）。訂正マトリクス算出部２９は、さらに、１以上の訂正マトリクスを生成してよい（ブロック２３６）。空間‐時間マッピングブロック２４は、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき信号で左乗算してよい。オプションとして、ステアリングマトリクス算出ブロック２８は、例えば訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ステアリングマトリクスＱＡで左乗算するなどして、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを利用してステアリングマトリクスＱＡを修正して、修正ステアリングマトリクスを生成してよい。または、訂正マトリクス算出部２９は、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを利用してステアリングマトリクスＱＡを修正することもできる。さらに、マトリクス等化器２５は、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを、局１６からベースバンドで受信する信号で左乗算してもよい。
【００８０】
図４の方法２５０は、図１のシステム１０により実装されてもよい。もちろん、方法２５０は他のシステムによる実装もまた可能である。さらに、システム１０は、方法２５０を実装する必要はなく、その代わりに他の方法を実装してもよい。
【００８１】
例えば、コントローラ２０は、非サウンディングパケット２５８をレシーバ１６へと送信させてもよい（ブロック２５４）。コントローラ３０は、受信確認パケット２６６をトランスミッタ１２へと送信させてもよい（ブロック２６２）。訂正マトリクス算出部２９は
【数１２】
2010504056.tif 000052
を生成してよい（ブロック２７０）。コントローラ２０は、サウンディングパケット２７８をレシーバ１６へと送信させてよい（ブロック２７４）。チャネル決定部３９は、
【数２】
2010504056.tif 000053
の全次元ＣＳＩ推定結果を生成してよく（ブロック２８２）、コントローラ４０は、この情報をトランスミッタへ送り返してよい（ブロック２８６）。訂正マトリクス算出部２９はさらに、１以上の訂正マトリクスを生成してよい（ブロック２９０）。空間‐時間マッピングブロック２４は、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ベースバンドで送信すべき信号で左乗算してよい。オプションとして、ステアリングマトリクス算出ブロック２８は、例えば訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、ステアリングマトリクスＱＡで左乗算するなどして、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを利用してステアリングマトリクスＱＡを修正して、修正ステアリングマトリクスを生成してよい。または、訂正マトリクス算出部２９は、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを利用してステアリングマトリクスＱＡを修正することもできる。さらに、マトリクス等化器２５は、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを、局１６からベースバンドで受信する信号で左乗算してもよい。
【００８２】
図８は、逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000054
の部分推定結果
（つまり
【数１２】
2010504056.tif 000055
）と、
【数２】
2010504056.tif 000056
の対応する情報（つまり
【数１３】
2010504056.tif 000057
）とに基づき、訂正マトリクスを生成する例示的な方法３００のフロー図である。この例示的な方法においては、生成すべき訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘは、対角マトリクスであると仮定される。
【００８３】
ブロック３０４において、ｉ∈ΨＢについて、ＫＡ，Ｔｘの対応推定結果を、
【数１３】
2010504056.tif 000058
のｉ番目の行および
【数１５】
2010504056.tif 000059
のｉ番目の行に基づいて算出してよい。
【数１３】
2010504056.tif 000060
のｉ番目の行のｋ番目のエレメントは、以下のように記述することができる。
【数１６】
2010504056.tif 000061
同様に、
【数１５】
2010504056.tif 000062
のｉ番目の行のｋ番目のエレメントは、
【数１２】
2010504056.tif 000063
のｉ番目の列のｋ番目のエレメントなので、以下のよう記述することができる。
【数１７】
2010504056.tif 000064
ここで、ｉに対応する対角訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘの（ｋ，ｋ）エレメントは以下のように決定されうる。
【数１８】
2010504056.tif 000065
ここで
【数１９】
2010504056.tif 000066
である。故に、例えば、ｉに対応するＫＡ，Ｔｘの（１，１）エレメントは、以下のように決定されうる。
【数２０】
2010504056.tif 000067
同様に、ｉに対応するＫＡ，Ｔｘの（２，２）エレメントは、以下のように決定されうる。
【数２１】
2010504056.tif 000068
式１１−１４から分かるように、
【数２２】
2010504056.tif 000069
が成立する。
ここで、
【数２３】
2010504056.tif 000070
であり、キャリブレーションされたチャネルは半逆関係にある。
【００８４】
ブロック３０８において、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘは、ブロック３０４で生成されたｉ個の推定結果に基づいて生成することができる。１例に過ぎないが、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘは、ｉ個の推定結果の平均値に基づいて生成されてもよい。例えば、（１，１）エレメントは、ブロック３０４で生成される（１，１）エレメントのｉ個の推定結果の平均値として生成されてもよい。同様に、（２，２）エレメントは、ブロック３０４で生成される（２，２）エレメントのｉ個の推定結果の平均値として生成されてもよい、等々である。
【００８５】
訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘは、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを反転することで算出することができる。または、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘは、方法３００に類似した方法および式８、９に類似した式により、算出することもできる。そして、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘは、訂正マトリクスマトリクスＫＡ，Ｒｘを反転することで算出することもできる。
【００８６】
キャリブレーションが、単に送信チェーンおよび受信チェーンの間の位相のずれの差異のみを補償することのみを意図している場合、逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000071
の部分推定結果
（つまり
【数１２】
2010504056.tif 000072
）、および
【数２】
2010504056.tif 000073
の対応する情報
（つまり
【数１３】
2010504056.tif 000074
）
に基づいて訂正マトリクスを生成する別の方法を利用することができる。例えば、各々前方チャネル
【数１３】
2010504056.tif 000075
および前方チャネル
【数１２】
2010504056.tif 000076
の推定結果を定義する右の特異マトリクス（right singular matrixes）を決定してよい。特に、特異値分解（ＳＶＤ）法、または、前方チャネル
【数１３】
2010504056.tif 000077
を正確に記述または定義する一式の右の特異マトリクスおよび前方チャネル
【数１２】
2010504056.tif 000078
の推定結果を正確に記述または定義する別の一式の右の特異マトリクスを決定する他の方法または技術を利用することができる。この決定は、以下のように数学的に表すことができる。
【数２４】
2010504056.tif 000079
【数２５】
2010504056.tif 000080
ここで、ＵＦおよびＵＩは、部分前方チャネル
【数１３】
2010504056.tif 000081
の左の特異マトリクス（left singular matrixes）であり、前方チャネル
【数１５】
2010504056.tif 000082
の部分推定結果であり、ＶＦおよびＶＩは、例えばＳＶＤ技術を利用して決定される部分前方チャネルおよび前方チャネルの部分推定結果を定義する右の特異マトリクスである。上述の式１２および１３の上付き文字Ｈは関連マトリクスの共役転置（conjugate transpose）を表し、これら式のΣ関数は対角特異値行列を表す。ＳＶＤを利用する場合、ＶＦの最初の行およびＶＩの最初の行が、正の実数であるエレメントからなるよう算出されてよい。訂正マトリクスはその後、以下のように算出されうる。
【数２６】
2010504056.tif 000083
算出された訂正マトリクスの対角線は、例えば、正規化による純粋な位相のずれに対応するよう形成されうる。
【００８７】
訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘは、式１４を利用して決定された訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを反転することで算出されうる。または、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘは、式１２−１４に類似した式により算出することもできる。その後、訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを、訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘを反転することで算出することができる。
【００８８】
部分前方チャネル
【数１３】
2010504056.tif 000084
が、逆チャネル
【数３】
2010504056.tif 000085
から作成される部分推定チャネル
【数１５】
2010504056.tif 000086
と等しくなる、または同じになるのを妨げるＲＦチェーン障害その他の不均衡の効果を補償する他の訂正係数またはマトリクスを作成することもでき、これら他の訂正係数またはマトリクスは、詳細に記載される訂正マトリクスと併用することも、それらの代わりに利用することもできる。
【００８９】
訂正マトリクス算出部２９の訂正マトリクス生成は、通常少なくとも部分的にハードウェアを利用して実装される。
【００９０】
上述の技術は、例えば、データパケット送受信をサポートしトランスミッタ側に多数のアンテナを有する任意の単一キャリアまたはマルチキャリア（例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム）での利用が可能である。マルチキャリアシステムにおいては、上述したようなキャリブレーション処理および算出は、各キャリアについて遂行されてよい。例えば、ＯＦＤＭシステムにおいては、上述したようなキャリブレーション処理および算出は、各サブキャリアについて遂行されてよい。
【００９１】
訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘおよび／または訂正マトリクスＫＡ，Ｒｘが生成された後で、マトリクスをメモリ２１または任意の他の所望のメモリに記憶することができる。その後、ステアリングマトリクス算出部２８は、暗黙のビームフォーミングを利用することで、任意の標準的な暗黙のビームフォーミング技術を利用して、例えば推定チャネル（つまり前方チャネルの推定）
【数６】
2010504056.tif 000087
が実際の前方チャネル
【数２】
2010504056.tif 000088
に等しいという仮定に基づいて、補償されていないまたは暗黙のステアリングマトリクスを決定することで、単に新たなステアリングマトリクスを決定してよいが、その場合、補償されていないステアリングマトリクスを訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘで乗算することで、ＲＦチェーン障害が引き起こした誤りを考慮に入れた、補償されたまたは訂正されたステアリングマトリクスを作成する。この技術では、理解されるように、ひとたび特定のトランスミッタ／レシーバ対の間の前方チャネルに関する訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘが取得されると、トランスミッタは、暗黙のビームフォーミングおよび訂正マトリクスＫＡ，Ｔｘを利用することで（故に、レシーバからトランスミッタへ（つまり逆チャネルで）送信された信号のみに基づくことで）任意の時間に前方チャネルに関して新たなステアリングマトリクスを決定することができる。
【００９２】
ここで記載する技術を示すべく、図９は、６個の送信アンテナ４１４Ａ−４１４Ｆを有する単一のトランスミッタ４１２、および４個のレシーバアンテナ４１８Ａ−４１８Ｄを有する単一のレシーバ４１６を備えるＭＩＭＯ通信システム４１０を示す。この例においては、ステアリングマトリクスは、トランスミッタ４１２の隣に配置されるとして示される送信利得パターン４１９を作成する、上述の方法により作成される訂正ステアリングマトリクスを利用してトランスミッタ４１２により作成される。図９に示すように、送信利得パターン４１９は、一般的にレシーバアンテナ４１８Ａ‐４１８Ｄの方向に配置される多数の高利得ローブ４１９Ａ−４１９Ｄを含む。高利得ローブ４１９Ａ‐４１９Ｄは、トランスミッタ４１２から特定のレシーバアンテナ４１８Ａ‐４１８Ｄへの伝播方向に配向され、低利得領域は、１以上のヌルを含むこともでき、他の伝播方向に生成される。図９は各レシーバアンテナ４１８Ａ‐４１８Ｄについて別個の高利得ローブが向けられるとして示されているが、暗黙のビームフォーミングおよび訂正マトリクスを利用したビームステアリングマトリクス算出により生成される実際の利得パターンは、必ずしも各レシーバアンテナ４１８Ａ‐４１８Ｄについて別個の高利得ローブを含む必要はないことを理解されたい。そうではなくて、トランスミッタ４１２のビームステアリングマトリクスが作成する利得パターンは、レシーバアンテナ４１８Ａ‐４１８Ｄのうち２以上を網羅してもよく、または一般的にそれらの方向に向けられてもよい。故に、暗黙のビームフォーミングおよびキャリブレーション係数を利用してステアリングマトリクスを作成することで生じるビームパターンは、各レシーバアンテナについて低利得領域またはヌルにより分離される別個の高利得ローブを有しても、有さなくてもよい。
【００９３】
もちろん、ビームパターン４１９に対する、訂正マトリクスに基づく高利得領域おより低利得領域の作成は、任意の所望の方法および配置で行われてよい。例えば、図１のレシーバ１６内の、コントローラ４０、ステアリングマトリクス算出部４８、およびチャネル決定部３９を含む任意のコンポーネントは、前方チャネルのＣＳＩおよび他の計測記述を決定してよく、所望の場合には、この情報から前方チャネルの右の特異マトリクスを決定してよい。その場合レシーバ１６は、トランスミッタ１２に対してこの決定された情報のうち任意のものを送信してよい。しかし所望の場合、レシーバ１６は、トランスミッタ１２から受信した既知の信号を単に収集して、この信号に何ら主たる処理を加えずにトランスミッタ１２へ送り返してよく、トランスミッタ１２はこの情報から前方チャネルの計測記述を決定してよい。いずれにしても、トランスミッタ１２内のコントローラ２０および／またはステアリングマトリクス算出部２８および／または訂正マトリクス算出部２９は、前方チャネルおよび／または逆チャネルに関して決定された情報を利用することで訂正マトリクスを算出して、ステアリングマトリクスの補正に利用してよい、および／または空間‐時間マッピングブロック２４に利用して、前方チャネルにビームフォーミングを実施してよい。
【００９４】
訂正マトリクス式（例えば訂正マトリクスの算出）は図１の無線通信システム１０内の任意の所望の位置で行われてよい、例えば、トランスミッタ１２のコントローラ２０または他のハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア内、およびレシーバ１６のコントローラ４０または他のハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア内で行われてよい。後者の場合、レシーバ１６は、トランスミッタ１２が利用すべき前方チャネル情報の少なくとも幾らかを、レシーバ１６で決定された前方チャネルの詳細、および所望の場合にはレシーバ１６が作成したＣＳＩに基づいて算出して、この情報をトランスミッタ１２に送信して、訂正マトリクス算出の利用に役立ててよい。一方、図１のトランスミッタ空間‐時間マッピングブロック２４のステアリングマトリクスは、トランスミッタ１２内のステアリングマトリクス算出部２８により、レシーバ１６からトランスミッタ１２へと送り返された原材料チャネルデータまたは信号に基づいて算出されてよい。
【００９５】
もちろん、ここで記載するビームフォーミング技術は、ＭＩＭＯ通信システムの単一レシーバと通信するＭＩＭＯ通信システムのトランスミッタでの利用に限られたものではなく、これに加えて、ＭＩＭＯ通信システムのトランスミッタが、各々が１以上のレシーバアンテナと関連付けられた多数のレシーバと通信している際の利用が可能である。この場合、トランスミッタは、トランスミッタの送信相手であり、故に、各潜在的なレシーバについて異なるステアリングマトリクスおよび／または訂正マトリクスを作成できる各レシーバについて別個の訂正マトリクス算出を実行または実装してよく、これらステアリングマトリクスをビームフォーミング目的で、別個のまたは異なるレシーバに、異なる時間に、またはシステムの異なるチャネル（例えばＯＦＤＭチャネル）により、利用してよい。さらに、図９では、各送信利得パターン間で高利得ローブの最大利得が同じとして示されているが、ステアリングマトリクス算出部２８および４８は、それぞれ異なる利得を有する高利得ローブを生成するステアリングマトリクスを作成することもできる。
【００９６】
ここで記載するビームフォーミングおよび訂正マトリクス算出は、１例においてはハードウェアで実装されると示されているが、これら算出は、その代わりに、またはそれに加えて、例えばメモリ２１、４１いずれかに記憶されているソフトウェアで実装されてもよく、コントローラ２０、４０のいずれかまたは両方に関連付けられたプロセッサ上で実装されてもよく、図１のＭＩＭＯ通信システム１０のステアリングマトリクス算出部２８、４８、および／または２９、３９上で実装されてもよく、または、所望のファームウェアにインプラントすることもできる。ソフトウェア実装の場合、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、レーザディスク、または他の記憶媒体などの任意のコンピュータ可読メモリにルーチンを記憶させる。同様に、このソフトウェアは、例えば電話回線、インターネット、無線接続等の通信チャネルを介した、または、コンピュータ可読ディスク、フラッシュドライブ等の可搬媒体を介した、任意の公知または所望の配信方法を介して、ＭＩＭＯシステムデバイス（例えばトランスミッタまたはレシーバ）へ配信されてよい。
【００９７】
より一般的には、上述の様々なブロック、動作、および技術を、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアの任意の組み合わせで実装することができる。ハードウェア実装の場合には、ブロック、動作、技術等のうち幾らかまたは全てが、例えば、特注集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能なロジックアレイ（ＰＬＡ）等で実装されてよい。
【００９８】
ソフトウェア実装の場合、ソフトウェアは、磁気ディスク、光学ディスク、または他の記憶媒体などの任意のコンピュータ可読メモリに記憶されてよく、コンピュータ、プロセッサ、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ、テープドライブのＲＡＭまたはＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されてよい。同様に、ソフトウェアは、例えばコンピュータ可読ディスクまたは他の可搬コンピュータ記憶機構上に、または通信媒体を介して、等の、任意の公知または所望の配信方法によりユーザまたはシステムへと配信されてよい。通常、通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを、搬送波などの変調データ信号として、または他の搬送機構で具現化している。「変調データ信号」という用語は、その特徴の１以上が、該信号内に情報を符合化して記憶させるような方法で設定または変更されている信号のことを意味する。例示であり限定ではないが、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体、および音声、無線周波数、赤外線および他の無線媒体などの無線媒体を含む。故に、ソフトウェアは、電話回線、ＤＳＬ回線、ケーブルテレビ回線、無線通信チャネル、インターネット等の通信チャネルを介してユーザまたはシステムへと配信されてよい（可搬記憶媒体を介したソフトウェア提供と同じとしてみることができる）。
【００９９】
本発明は、例えば、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク、インターネット、ケーブルおよび衛星に基づく通信システム（例えばインターネット、データ、ビデオ、および音声通信システム）、無線電話システム（セルラー式電話システム、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）システム、家庭用無線電話システム等を含む）を介して実装されるような無線コンピュータシステムで利用されるものを含む、任意の種類の無線通信システムで具現化することができる。以後、図１０Ａ−１０Ｈを参照して、本発明を具現化することのできる様々な例示的デバイスを示す。
【０１００】
例えば、図１０Ａを参照すると、ハードディスクドライブ６００は、上述のようなビームフォーミング技術を利用することができ、一般的に図１０Ａでは６０２として示される信号処理および／または制御回路により実装されてよい。幾らかの実装例においては、信号処理および／または制御回路６０２および／またはＨＤＤ６００の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化および／または暗号化、計算、および／または、磁気記憶媒体６０６へ出力および／または磁気記憶媒体６０６から受信するデータのフォーマッティングを行ってよい。
【０１０１】
ＨＤＤ６００は、コンピュータ、情報携帯端末、セルラー式電話機、媒体、またはＭＰ３プレーヤ等の携帯コンピュータデバイス、および／または他のデバイスなどのホストデバイス（不図示）と、１以上の有線または無線通信リンク６０８を介して通信しうる。ＨＤＤ６００は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ等の低レイテンシー不揮発性メモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６０９に接続されてよい。
【０１０２】
図１０Ｂを参照すると、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）ドライブ６１０は、上述のようなビームフォーミング技術を利用してよい。ビームフォーミング技術は、一般的に図１０Ｂでは６１２として示される信号処理および／または制御回路、および／またはＤＶＤドライブ６１０の大容量データ記憶装置６１８により実装されてよい。信号処理および／または制御回路６１２および／またはＤＶＤ６１０の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化、および／または暗号化、計算、および／または、光学記憶媒体６１６から読み出す、および／または光学記憶媒体６１６へ書き込むデータのフォーマッティングを行ってよい。幾らかの実装例においては、信号処理および／または制御回路６１２および／またはＤＶＤ６１０の他の回路（不図示）は、さらに、符号化および／または復号化、および／またはＤＶＤドライブに関する任意の他の信号処理機能を行うこともできる。
【０１０３】
ＤＶＤドライブ６１０は、コンピュータ、テレビ、または他のデバイス等の出力デバイス（不図示）と、１以上の有線または無線の通信リンク６１７を介して通信してよい。ＤＶＤ６１０は、不揮発にデータを記憶する大容量データ記憶装置６１８と通信してよい。大容量データ記憶装置６１８は、図１０Ａに示すようなハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含みうる。ＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。ＤＶＤ６１０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６１９に接続されてもよい。
【０１０４】
図１０Ｃを参照すると、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）６２０は、上述のようなビームフォーミング技術を利用してよい。ＨＤＴＶ６２０は、一般的に図１０Ｃでは６２２で示される信号処理および／または制御回路、ＷＬＡＮインタフェース６２９、および大容量データ記憶装置６２７を含む。ビームフォーミング技術は、例えばＷＬＡＮインタフェース６２９または信号処理回路および／または制御回路６２２で利用されてよい。ＨＤＴＶ６２０は、有線または無線形式でＨＤＴＶ入力信号を受信して、ＨＤＴＶ出力信号をディスプレイ６２６へ出力する。幾らかの実装例においては、信号処理回路および／または制御回路６２２および／またはＨＤＴＶ６２０の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化、および／または暗号化、計算、データフォーマッティング、および／または、必要でありうる任意の他の種類のＨＤＴＶ処理を行ってよい。
【０１０５】
ＨＤＴＶ６２０は、光学および／または磁気記憶デバイスなどの、不揮発式にデータを記憶する大容量データ記憶装置６２７と通信してよい。大容量データ記憶装置６２７は、１以上のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、および／または１以上のデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）を含みうる。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示す構成を有してよく、および／または、少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成を有してよい。１以上のＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。ＨＤＴＶ６２０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６２８に接続されてもよい。ＨＤＴＶ６２０はさらに、ＷＬＡＮネットワークインタフェース６２９を介してＷＬＡＮとの接続をサポートしてよい。
【０１０６】
図１０Ｄを参照すると、車両６３０の制御システムは、上述のようなビームフォーミング技術を利用することができる。幾らかの実装例においては、ビームフォーミング技術は、温度センサ、圧力センサ、回転センサ、気流センサ、および／または任意の他の適切なセンサなどの１以上のセンサからの入力を受信し、および／または、エンジン動作パラメータ、送信動作パラメータ、および／または他の制御信号を生成する、パワートレイン制御システム６３２により実装されてよい。
【０１０７】
ビームフォーミング技術は、さらに、車両６３０の他の制御システム６４０で実装されうる。制御システム６４０は、同様に、入力センサ６４２からの信号を受信し、および／または、制御信号を１以上の出力デバイス６４４に出力しうる。幾らかの実装例においては、制御システム６４０は、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）、ナビゲーションシステム、テレマティックスシステム、車両テレマティックスシステム、車線逸脱システム、車間距離適応走行制御システム、ステレオ、ＤＶＤ、コンパクトディスクなどの車両娯楽システムなどの一部であってよい。さらに他の実装例も考えられる。
【０１０８】
パワートレイン制御システム６３２は、データを不揮発式に記憶する大容量データ記憶装置６４６と通信してよい。大容量データ記憶装置６４６は、例えばハードディスクドライブＨＤＤおよび／またはＤＶＤなどの光学および／または磁気記憶デバイスを含んでよい。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示すような構成を持ってよく、および／または少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成をもってよい。１以上のＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。パワートレイン制御システム６３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６４７に接続されてもよい。パワートレイン制御システム６３２はさらに、ＷＬＡＮネットワークインタフェース６４８を介してＷＬＡＮとの接続をサポートしてもよい。上述の方法、システム、技術等がさらにＷＬＡＮインタフェース６４８に実装されてもよい。例えば、ビームフォーミングは、ＷＬＡＮインタフェース６４８に実装されてもよい。制御システム６４０はさらに大容量データ記憶装置、メモリ、および／またはＷＬＡＮインタフェース（全て不図示）を含んでよい。
【０１０９】
図１０Ｅを参照すると、アンテナ６５１を含みうる携帯電話機６５０（例えばセルラー式電話機）は、上述のようなビームフォーミング技術を利用しうる。電話機６５０は、一般的に図１０Ｅでは６５２として示される信号処理および／または制御回路、ＷＬＡＮインタフェース６６８、および大容量データ記憶装置６６４を含む。ビームフォーミング技術は、例えば、信号処理および／または制御回路６５２および／またはＷＬＡＮインタフェース６６８に実装されうる。幾らかの実装例においては、電話機６５０は、マイクロフォン６５６、スピーカおよび／または音声出力ジャックなどの音声出力６５８、ディスプレイ６６０および／またはキーパッド、ポインティングデバイス、音声駆動および／または他の入力デバイスなどの入力デバイス６６２を含む。信号処理および／または制御回路６５２および／またはセルラー式電話機６５０の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化、および／または暗号化、計算、データフォーマッティング、および／または他のセルラー式電話機能を行ってよい。
【０１１０】
電話機６５０は、例えばハードディスクドライブＨＤＤおよび／またはＤＶＤなどの光学および／または磁気記憶デバイスなどの、データを不揮発式に記憶する大容量データ記憶装置６６４と通信してよい。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示すような構成を持ってよく、および／または少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成をもってよい。少なくとも１つのＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。電話機６５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６６６に接続されてもよい。電話機６５０はさらに、ＷＬＡＮとの接続を、ＷＬＡＮネットワークインタフェース６６８を介してサポートしてもよい。
【０１１１】
図１０Ｆを参照すると、セットトップボックス６８０は、上述したようなビームフォーミング技術を利用しうる。セットトップボックス６８０は、一般的に図１０Ｆでは６８４として示される信号処理および／または制御回路、ＷＬＡＮインタフェース６９６、および大容量データ記憶デバイス６９０を含む。ビームフォーミング技術は、例えば信号処理および／または制御回路６８４および／またはＷＬＡＮインタフェース６９６に実装されうる。セットトップボックス６８０は、ブロードバンドソースなどのソースから信号を受信し、テレビおよび／またはモニタおよび／または他のビデオおよび／または音声出力デバイスなどのディスプレイ６８８に適した標準および／または高品位音声／ビデオ信号を出力する。信号処理回路および／または制御回路６８４および／またはセットトップボックス６８０の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化および／または暗号化、計算、データフォーマッティング、および／または任意の他のセットトップボックス機能を行ってよい。
【０１１２】
セットトップボックス６８０は、データを不揮発式に記憶する大容量データ記憶装置６９０と通信してよい。大容量データ記憶装置６９０は例えばハードディスクドライブＨＤＤおよび／またはＤＶＤである、光学および／または磁気記憶デバイスを含んでよい。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示すような構成を持ってよく、および／または少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成をもってよい。少なくとも１つのＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。セットトップボックス６８０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ６９４に接続されてもよい。セットトップボックス６８０はさらに、ＷＬＡＮとの接続を、ＷＬＡＮネットワークインタフェース６９６を介して支援してもよい。
【０１１３】
図１０Ｇを参照すると、メディアプレーヤ７００は上述のようなビームフォーミング技術を利用することができる。メディアプレーヤ７００は、一般的に図１０Ｇでは７０４として示される信号処理および／または制御回路、ＷＬＡＮインタフェース７１６、および大容量データ記憶デバイス７１０を含みうる。ビームフォーミング技術は、例えば、信号処理および／または制御回路７０４および／またはＷＬＡＮインタフェース７１６に実装できる。幾らかの実装例においては、メディアプレーヤ７００は、ディスプレイ７０７および／またはキーパッド、タッチパッド等のユーザ入力７０８を含む。幾らかの実装例においては、メディアプレーヤ７００は、通常、メニュー、ドロップダウンメニュー、アイコン、および／またはポイントアンドクリックインタフェースを、ディスプレイ７０７および／またはユーザ入力７０８を介して利用するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を利用してよい。メディアプレーヤ７００は、さらに、スピーカおよび／または音声出力ジャックなどの音声出力７０９を含む。信号処理および／または制御回路７０４および／またはメディアプレーヤ７００の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化、および／または暗号化、計算、データフォーマッティング、および／または任意の他のメディアプレーヤ機能を行ってよい。
【０１１４】
メディアプレーヤ７００は、圧縮音声および／またはビデオコンテンツなどのデータを不揮発式に記憶する大量データ記憶装置７１０と通信してよい。幾らかの実施例においては、圧縮音声ファイルは、ＭＰ３形式あるいは他の適切な圧縮音声および／またはビデオ形式に準拠するファイルを含む。大容量データ記憶装置は、例えばハードディスクドライブＨＤＤおよび／またはＤＶＤなどの、光学および／または磁気記憶デバイスを含んでよい。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示すような構成を持ってよく、および／または少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成をもってよい。少なくとも１つのＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。メディアプレーヤ７００はＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ７１４に接続されてもよい。メディアプレーヤ７００はさらに、ＷＬＡＮとの接続を、ＷＬＡＮネットワークインタフェース７１６を介して支援してもよい。さらに他の実施例が、上述されたものに加えて考えられる。
【０１１５】
図１０Ｈを参照すると、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）デバイス７５０は、上述のようなビームフォーミング技術を利用してよい。ＶｏＩＰデバイス７５０は、アンテナ７５４、信号処理および／または制御回路７５８、無線インタフェース７６２、および大容量データ記憶装置７６６を含みうる。ビームフォーミング技術は、例えば信号処理および／または制御回路７５８および／または無線インタフェース７６２に実装されうる。幾らかの実装例においては、ＶｏＩＰデバイス７５０は、一部に、マイクロフォン７７０、スピーカおよび／または音声出力ジャックなどの音声出力７７４、ディスプレイモニタ７７８、キーパッド、ポインティングデバイス、音声駆動および／または他の入力デバイスなどの入力デバイス７８２、および、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）通信モジュール７６２を含む。信号処理および／または制御回路７５８および／またはＶｏＩＰデバイス７５０の他の回路（不図示）は、データ処理、符号化、および／または暗号化、計算、データフォーマッティングおよび／または他のＶｏＩＰデバイス能を行いうる。
【０１１６】
ＶｏＩＰデバイス７５０は、例えばハードディスクドライブＨＤＤおよび／またはＤＶＤなどの光学および／または磁気記憶デバイスなどの、データを不揮発式に記憶する大容量データ記憶装置７６６と通信してよい。少なくとも１つのＨＤＤが図１０Ａに示すような構成を持ってよく、および／または少なくとも１つのＤＶＤが図１０Ｂに示す構成をもってよい。ＨＤＤは、直径が約１．８"より小さい１以上のプラッタを含むミニＨＤＤであってもよい。ＶｏＩＰデバイス７５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの低レイテンシー不揮発性メモリ、および／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ７８６に接続されてもよい。ＶｏＩＰデバイス７５０は、Ｗｉ‐Ｆｉ通信モジュール７６２を介してＶｏＩＰネットワーク（不図示）との通信リンクを構築するよう構成される。
【０１１７】
さらに、これまで本発明を、具体例を参照しながら記載してきたが、これらは例示的目的のみからであり、本発明を限定しようとする意図はなく、当業者には明確なように、本発明の精神および範囲から逸脱しない範囲で、開示された実施形態に対して変更、追加、および／または削除を行うことが可能である。
【図１】
2010504056.tif 000089
【図２】
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【図３】
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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】
2010504056.tif 000096
【図９】
2010504056.tif 000097
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2010504056.tif 000099
【図１０Ｃ】
2010504056.tif 000100
【図１０Ｄ】
2010504056.tif 000101
【図１０Ｅ】
2010504056.tif 000102
【図１０Ｆ】
2010504056.tif 000103
【図１０Ｇ】
2010504056.tif 000104
【図１０Ｈ】
2010504056.tif 000105
【国際調査報告】
2010504056.tif 000106
2010504056.tif 000107