(57)【要約】  ＭＩＭＯ通信システムのために低複雑度軟判定出力検出を行うシステムおよび方法が説明されている。一連の送信ストリームのそれぞれについて距離メトリックを取得するために空間ストリーム毎に配置点の集合にわたってループを実行することができ、これに対して、ＭＩＭＯチャネル行列および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームに対する値を推定できる。使用可能なＭＩＭＯアルゴリズムの例として、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）、およびＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムが挙げられる。性能は、ＭＩＭＯチャネル行列を前処理し、および／または拡張メトリック使用（ＥＭＵ）の技術を利用することによってさらに改善できる。
2010538546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける送信空間ストリームの集合に対する軟判定出力値を生成するための方法であって、
準最適なＭＩＭＯアルゴリズムの少なくとも一部に基づいて他の送信ストリームに対する値を推定するために各送信空間ストリームについて複数の配置点にわってループを実行することと、
距離メトリックの集合を該各送信空間ストリームに対する該複数の配置点の値として決定することと、
距離メトリックの該集合の少なくとも一部に基づいて該各送信ストリームに対する軟判定出力を生成することとを含む方法。
【請求項２】
前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムは、少なくとも、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）に基づく請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくともＰＳＬＤに基づく前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムは、逐次的干渉計算を伴うゼロ強制を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の配置点にわたるループの実行は、
スケーリング係数およびシフト係数のうちの少なくとも一方を、送信空間ストリームの前記集合が受信される際に使用される実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列に適用して該チャネル行列内の各要素を複素整数に変換することを含み、
前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムは、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）に少なくとも基づく請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の配置点にわたるループの実行は、
準最適なＭＩＭＯＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用して他の送信ストリームに対する所定の数の推定された候補値を取得するために各送信空間ストリームに対する前記複数の配置点にわってループを実行することと、
配置点の該集合にわたって該各送信ストリームに対する各距離メトリックを最小にする該各他の送信ストリームに対する推定された候補値を選択することとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
送信空間ストリームの前記集合が受信される際に使用される実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列を分解することをさらに備え、前記複数の配置点にわたって前記ループを実行することは、前記分解されたチャネル行列を使用して他の送信ストリームに対する値を推定するために各送信空間ストリームに対する前記複数の配置点にわたってループを実行することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記チャネル行列を前記分解することは、ＱＲ分解を前記チャネル行列に対し実行することを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
送信ストリームの前記集合に対する配置点の集合について初期距離メトリックを格納することをさらに備え、距離メトリックの前記集合を前記決定することは、
距離メトリックを、送信空間ストリームの各集合に対する該複数の配置点の値および他の送信ストリームに対する対応する推定値として決定することと、
送信空間ストリームの各集合および他の送信ストリームに対する対応する推定値に対する距離メトリックを、送信空間ストリームの該各集合および他の送信ストリームに対する対応する推定値に対するより高い格納されている距離メトリックの代わりに格納することとを含み、
前記軟判定出力を生成することは、該格納されている距離メトリックの少なくとも一部に基づいて該各送信ストリームに対する軟判定出力を生成することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記生成された軟判定出力の少なくとも一部に基づいて前記各送信ストリームに対する硬判定出力を生成することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記各送信ストリームに含まれる１つの送信ストリームに対する最小距離メトリックを探索することによって前記各送信ストリームに対する硬判定出力を生成することと、
逆配置マッピングの少なくとも一部に基づいて前記送信ストリームに対する硬判定出力および他の各送信ストリームに対する対応する推定値を取得することとをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
距離メトリックの前記集合は、前記送信空間ストリームの推定値をそれぞれ表す軟判定入力値を備える請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記軟判定入力値は、外部符号を使用して復号器によって生成される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
距離メトリックの前記集合を前記決定することは、距離メトリックの前記集合を近似ｌ１ノルム、ｌ１ノルム、ｌ２ノルム、およびｌ∞ノルムのうちの少なくとも１つを使用して前記各送信空間ストリームに対する前記複数の配置点の値として決定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記各送信ストリームに対する軟判定出力を前記生成することは、距離メトリックの前記集合の少なくとも一部に基づいて前記送信ストリーム内の各ビットに対する対数尤度比を計算することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記各送信空間ストリームは、位相偏移変調（ＰＳＫ）を使用して変調される請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記各送信空間ストリームは、直交振幅変調（ＱＡＭ）を使用して変調される請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
送信空間ストリームの前記集合は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用して複数の副搬送波の間で割り当てられ、
前記ループを実行することは、各副搬送波に割り当てられた各送信空間ストリームについて複数の配置点にわたってループを実行することを含み、
距離メトリックの前記集合を前記決定することは、各副搬送波に割り当てられた各送信空間ストリームについて距離メトリックを決定することを含み、
軟判定出力を前記生成することは、各副搬送波に割り当てられた各送信空間ストリームについて軟判定出力を生成することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の配置点にわたって前記ループを実行することは、ゼロ強制および最小２乗平均誤差アルゴリズムの１つまたは複数に基づきループを実行することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の配置点にわたって前記ループを実行することは、送信空間ストリームの前記集合の各部分集合について、前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムに基づき前記各部分集合に含まれない送信ストリームに対する値を推定するために前記複数の配置点にわたってループを実行することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
無線通信装置であって、
受信ストリームの集合に関係するデータおよび受信ストリームの前記集合に対応する送信ストリームの集合が伝送された際に用いられるチャネルに対応する行列を格納するメモリと、
該行列および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定し、該決定された距離メトリックの対数尤度比として各送信ストリームに対する軟判定出力を生成するために該各送信ストリームに対する１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するように構成されたプロセッサとを備える無線装置。
【請求項２１】
前記プロセッサは、前記行列およびＰｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）に基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定するために各送信ストリームに対する１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、
スケーリング演算およびシフト演算のうちの少なくとも１つを前記行列に対して実行し、前記行列を複素整数表現に変換し、
前記行列およびＬａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）に基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定するために各送信ストリームに対する１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記プロセッサは、
前記行列およびＭＩＭＯＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する所定の数の推定された候補値を取得するために各送信空間ストリームについて１つまたは複数の配置点にわたってループを実行し、
配置点の該集合にわたって該各送信ストリームについて最小の対応する距離メトリックを有する該各他の送信ストリームに対する推定された候補値を選択するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、
行列分解技術を使用して前記行列を処理し、
前記処理された行列および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定するために各送信ストリームに対する１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記プロセッサは、ＱＲ分解を使用して前記行列を処理するようにさらに構成される請求項２４に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記メモリは、前記１つまたは複数の配置点にわたって送信ストリームの前記集合に対する距離メトリックを格納するために各配列に関係するデータをさらに格納し、
前記プロセッサは、
該各配列内の前記１つまたは複数の配置点にわたって送信ストリームの前記集合に対する初期距離メトリックを格納し、
他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定するために該各送信ストリームに対する前記１つまたは複数の配置点にわたってループを実行し、
該各配列内のより高い対応する格納されている距離メトリックの代わりに各送信ストリームの集合および該他の送信ストリームに対する推定値について該各配列内に対応する距離メトリックを格納し、
該各送信ストリームに対する軟判定出力を、該格納されている距離メトリックの対数尤度比として生成するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記プロセッサは、前記決定された距離メトリックに基づき前記各送信ストリームに対し硬判定出力を生成するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
前記メモリは、受信ストリームの前記集合に対する軟判定入力値に関係するデータをさらに格納する請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２９】
前記プロセッサは、近似ｌ１ノルム、ｌ１ノルム、ｌ２ノルム、およびｌ∞ノルムのうちの少なくとも１つを使用して距離メトリックを決定するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記受信ストリームは、ＰＳＫおよびＱＡＭのうちの１つまたは複数を使用して変調される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
前記メモリは、ＯＦＤＭに基づいて受信ストリームを割り当てられている各周波数の副搬送波に関係するデータをさらに格納し、
前記プロセッサは、該各周波数の副搬送波について各送信ストリームに対する軟判定出力を生成するようにさらに構成される請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項３２】
請求項２０に記載の前記無線通信装置を備える無線通信システムにおけるマルチユーザー検出を容易にするシステム。
【請求項３３】
一連の送信ストリームに対する低複雑度近軟判定出力最尤検出を行う通信システム装置であって、
準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定するために各送信ストリームに対する配置点の集合にわたってループを実行するための手段と、
配置点の該集合にわたって該各送信ストリームに対する距離メトリックを決定するための手段と、
該決定された距離メトリックに基づいて該送信ストリーム内の各ビットに対する軟判定出力を取得するための手段とを備える通信システム装置。
【請求項３４】
前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムは、少なくとも、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）に基づく請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項３５】
配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段は、
チャネル行列にスケーリングおよびシフトを実行して該チャネル行列内の各要素を複素整数に変換するための手段と、
該チャネル行列およびＬａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）に基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して前記他の要素を推定するために各送信ストリームについて配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段とを備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項３６】
配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段は、
準最適なＭＩＭＯＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用して前記他の要素に対する推定された候補値を生成するために各送信ストリームについて配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段と、
配置点の前記集合にわたって該送信ストリームに対する各距離メトリックを最小にする前記各他の要素に対する各推定候補値を選択するための手段とを備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項３７】
ＱＲ分解の少なくとも一部に基づいてチャネル行列を処理するための手段をさらに備え、配置点の前記集合にわたってループを実行するための前記手段は、該チャネル行列および前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定するために各送信ストリームに対する配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段を備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項３８】
前記一連の送信ストリームにそれぞれ対応する配置点の前記集合について初期距離メトリックを格納するための手段をさらに備え、
距離メトリックを決定するための前記手段は、
配置点の前記集合にわたって前記各送信ストリームおよび各推定される他の要素に対する距離メトリックを決定するための手段と、
対応するより高い格納されている距離メトリックの代わりに送信空間ストリームの各集合および推定された他の要素に対する距離メトリックを格納するための手段とを備え、
軟判定出力を取得するための前記手段は、該格納された距離メトリックに基づいて該送信ストリーム内の各ビットに対する軟判定出力を取得するための手段を備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項３９】
軟判定出力を取得するための前記手段は、前記決定された距離メトリックの少なくとも一部に基づいて前記送信ストリーム内の各ビットに対する対数尤度比を計算するための手段を備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項４０】
配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段は、ゼロ強制、逐次的干渉除去を伴うゼロ強制、および最小２乗平均誤差アルゴリズムのうちの１つまたは複数を使用して他の要素を推定するために各送信ストリームについて配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段を備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項４１】
配置点の前記集合にわたってループを実行するための前記手段は、前記一連の送信ストリームの各部分集合について、前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して該各部分集合に含まれない送信ストリームを推定するために配置点の前記集合にわたってループを実行するための手段を備える請求項３３に記載の通信システム装置。
【請求項４２】
請求項３３に記載の前記装置を備える多入力多出力無線通信システム。
【請求項４３】
請求項３３に記載の前記装置を備えるマルチモード光ファイバー通信システム。
【請求項４４】
無線通信システムにおいて送信ストリームの集合に対する軟判定値生成のためのコンピュータ実行可能命令が格納されるコンピュータ可読媒体であって、該命令は、
送信ストリームの該集合内の各送信ストリームに対する可能な配置点の集合にわたって反復的にチャネル行列と準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して送信ストリームの該集合内の他の送信ストリームに対する対応する値を推定し、対応する距離メトリックを決定するためのコードと、
該距離メトリックに基づいて送信ストリームの該集合内の各ビットに対する軟判定出力を取得するためのコードとを備えるコンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
前記チャネル行列および前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するための前記コードは、前記チャネル行列およびＰｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）の少なくとも一部に基づく前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するためのコードを含む請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４６】
前記チャネル行列および前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するための前記コードは、前記チャネル行列およびＬａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）の少なくとも一部に基づく前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するためのコードを含む請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４７】
前記チャネル行列および前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するための前記コードは、
送信ストリームの前記集合内の各送信ストリームに対する可能な配置点の前記集合にわたって反復的に前記チャネル行列と前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して送信ストリームの前記集合内の他の送信ストリームに対する候補値を推定するためのコードと、
少なくとも一部は、可能な配置点の前記集合にわたって前記各送信ストリームに対する各距離メトリックを最小にする該他の送信ストリームに対する各候補値を選択することによって距離メトリックを決定するためのコードとを備える請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４８】
ＱＲ分解の少なくとも一部に基づいて前記チャネル行列を処理するためのコードをさらに備える請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４９】
軟判定出力を取得するための前記コードは、前記距離メトリックに基づき送信ストリームの前記集合内の各ビットに対する対数尤度比を計算するためのコードを含む請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５０】
送信ストリームの前記集合にそれぞれ対応する配列の集合に可能な配置点の前記集合に対する初期距離メトリックを格納するためのコードをさらに備え、
前記チャネル行列および前記準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するための前記コードは、
対応する他の送信ストリームを推定し、対応する距離メトリックを決定するために前記各送信ストリームにわたって反復を実行するためのコードと、
１つの配置点に対する１つの決定された距離メトリックを送信ストリームまたは対応する推定ストリームに対応する配列内に、該決定された距離メトリックが該配置点に対する該配列内の格納されている距離メトリックより低い場合に格納するためのコードとを含む請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５１】
ＭＩＭＯ受信機において低複雑度軟判定出力検出のためのコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサであって、該命令は、
準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定し、対応する距離メトリックを決定するために各送信ストリームについて１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するためのコードと、
該距離メトリックに基づいて該送信ストリーム内の各ビットに対する硬判定出力を取得するためのコードとを備えるプロセッサ。
【請求項５２】
前記命令は、前記距離メトリックに基づいて前記送信ストリーム内の各ビットに対する対数尤度比を計算することによって軟判定出力を取得するためのコードをさらに備える請求項５１に記載のプロセッサ。
【請求項５３】
１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するための前記コードは、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、Ｇｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズム、ゼロ強制、および最小２乗平均誤差アルゴリズムのうちの少なくとも１つに基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用するためのコードを含む請求項５１に記載のプロセッサ。
【請求項５４】
前記命令は、
前記送信ストリームが受信される際に使用される実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列にＱＲ分解を実行するためのコードをさらに備え、
前記配置点のうちの１つまたは複数にわたってループを実行するための前記コードは、該チャネル行列および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定し、対応する距離メトリックを決定するために各送信ストリームについて１つまたは複数の配置点にわたってループを実行することを含む請求項５３に記載のプロセッサ。
【請求項５５】
前記配置点のうちの１つまたは複数にわたってループを実行するための前記コードは、
準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定し、対応する距離メトリックを決定するために各送信ストリームについて１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するためのコードと、
該決定された対応する距離メトリックを該送信ストリームおよび推定された他の要素に対する各格納されている距離メトリックと比較するためのコードと、
該決定された対応する距離メトリックを、該決定された対応する距離メトリックより高い各格納されている距離メトリックの代わりに格納するためのコードとを含む請求項５３に記載のプロセッサ。
【請求項５６】
通信システムにおける送信空間ストリームの集合に対する軟判定出力値を生成するための方法であって、
単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）アルゴリズムの少なくとも一部に基づいて他の送信ストリームに対する値を推定するために各送信空間ストリームに対する複数の配置点にわたってループを実行することと、
距離メトリックの集合を該各送信空間ストリームに対する該複数の配置点の値として決定することと、
距離メトリックの該集合の少なくとも一部に基づいて該各送信ストリームに対する軟判定出力を生成することとを含む方法。
【請求項５７】
前記生成された軟判定出力の少なくとも一部に基づいて前記各送信ストリームに対する硬判定出力を生成することをさらに備える請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記各送信ストリームに含まれる１つの送信ストリームに対する最小距離メトリックを探索することによって前記各送信ストリームに対する硬判定出力を生成することと、
逆配置マッピングの少なくとも一部に基づいて前記送信ストリームに対する硬判定出力および他の各送信ストリームに対する対応する推定値を取得することとをさらに備える請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
距離メトリックの前記集合は、前記送信空間ストリームの推定値をそれぞれ表す軟判定入力値を備える請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記軟判定入力値は、外部符号を使用して復号器によって生成される請求項５９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、無線通信に関するものであり、より具体的には、無線通信システムにおいて信号検出を行うための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムが広く行き渡っているが、この通信手段があったからこそ、世界中の大半の人々が通信するようになったのである。これは、無線通信技術の最近の進歩のおかげで、音声、ビデオ、パケットデータ、ブロードキャスト、メッセージング、および通信で使用される他のサービスに関係するデータを伝送するそのようなシステムの能力が大幅に改善されたことが主因である。特に、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムは、複数のアンテナを使用してデータの同時送受信を行うことにより無線通信システムの能力を改善することができるため、大きな注目を集めつつある。ＭＩＭＯ通信システムを使用すれば、データを複数のストリームに分割して、それらを同時に送信および受信することにより、スペクトルまたは電力を著しく増やさなくてもシステム容量を改善することができる。
【０００３】
典型的なＭＩＭＯ通信システムでは、データは、データを複数のストリームに分割し、それぞれのストリーム内の複数のビットをグループ化し、ビットのそれぞれのグループを配置点にマッピングし、次いで、それぞれのストリームについてマッピングされた配置点に基づき変調搬送波としてそれらのストリームを複数の送信アンテナを介して送信することによって送信される。送信されると、データは実効ＭＩＭＯチャネルを通過し、その後、結果として得られる空間ストリームが、受信機側に複数のアンテナによって受信される。次いで、従来のＭＩＭＯ受信機は、さまざまな信号検出技術を用いて、受信アンテナで受信されたストリームからデータを取得する。このような技術、つまり、軟判定出力最尤検出（Soft-Output Maximum-Likelihood Detection）（ＳＯＭＬＤ）を使用すれば、検出された送信済みビットの期待値だけでなく、期待値が正しいものである尤度も得ることができる。従来のＳＯＭＬＤ技術では、それぞれの送信されたストリームについて送信機によって使用されるすべての配置点にわたってループすることと、ストリーム内のそれぞれのビットの尤度を求めるためにそれぞれの配置点について距離メトリックを決定することを必要とする。しかし、従来のＳＯＭＬＤで最適な距離メトリックを決定するためには、他のすべてのストリームについてすべての配置点にわたってさらなるループが必要とされ、したがって、事実上、すべてのストリームについて配置点の可能なすべての組み合わせにわたるループを必要とする。この方法は、指数関数的に増大する計算複雑度を伴うため、軟判定検出の利点を活かすことができるアプリケーションも含めて、多くのアプリケーションにとって法外に高いコストがかかる。したがって、当技術分野では、ＭＩＭＯ通信システムにおいて、硬判定出力検出に対し最尤検出（ＭＬＤ）性能、または近ＭＬＤ性能を発揮する、あるいは軟判定出力信号検出に対しＳＯＭＬＤ性能、または近ＳＯＭＬＤ性能を発揮する、低複雑度技術が必要である。
【発明の概要】
【０００４】
以下では、開示されている実施形態の基本的な理解が得られるように、そのような実施形態の単純化された要約を提示する。この要約は、すべての企図される実施形態の徹底的な概要ではなく、そのような実施形態の主要なまたはクリティカルな要素を同定することも、そのような実施形態の範囲を区切ることも意図されてはいない。後で述べる詳細な説明の前置きとして、開示される実施形態のいくつかの概念を簡略化した形式で述べることのみを目的とする。
【発明の効果】
【０００５】
説明されている実施形態は、軟判定出力生成に対する最適に近い距離メトリックをもたらすＭＩＭＯ通信システムにおける最尤検出のための低複雑度の技術を提供することによって上述の問題の重大さを緩和する。より具体的には、本明細書で説明されているシステムおよび方法は、それぞれのストリームについて距離メトリックを得るために空間ストリーム毎にすべての配置点にわたってループすることができる。特定のストリームに対する計算の範囲内で他のすべてのストリームについての追加のループを実行する代わりに、ＭＩＭＯチャネル行列および本明細書で説明されているようなＰｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）、またはＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムなどの準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して最適に近い距離メトリックをもたらす他のストリームに対する値を推定することができる。性能は、ＭＩＭＯチャネル行列を前処理し、および／または本明細書でさらに説明されているような拡張メトリック使用（Enhanced Metric Usage）（ＥＭＵ）を利用することによってさらに改善できる。
【０００６】
一態様により、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける送信空間ストリームの集合に対する軟判定出力値を生成するための方法が本明細書において説明される。この方法は、準最適なＭＩＭＯアルゴリズムの少なくとも一部に基づいて他の送信ストリームに対する値を推定するために各送信空間ストリームについて複数の配置点にわってループを実行することを備えることができる。方法は、距離メトリックの集合を各送信空間ストリームに対する複数の配置点の値として決定することをさらに備えることができる。それに加えて、方法は、その距離メトリックの集合の少なくとも一部に基づいて各送信ストリームに対する軟判定出力を生成することを備えることができる。
【０００７】
他の態様は、受信ストリームの集合に関係するデータおよびその受信ストリームの集合に対応する送信ストリームの集合が伝送された際に用いられるチャネルに対応する行列を格納するメモリを備えることができる無線通信装置に関する。無線通信装置は、行列および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の送信ストリームおよび対応する距離メトリックに対する推定値を決定し、決定された距離メトリックの対数尤度比として各送信ストリームに対する軟判定出力を生成するために各送信ストリームに対する１つまたは複数の配置点にわたってループを実行するように構成されたプロセッサをさらに備えることができる。
【０００８】
さらに他の態様は、一連の送信ストリームに対する低複雑度近軟判定出力最尤検出を行う装置に関する。この装置は、準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定するために各送信ストリームに対する配置点の集合にわたってループを実行するための手段を備えることができる。それに加えて、装置は、配置点の集合にわたって各送信ストリームに対する距離メトリックを決定するための手段を備えることができる。さらに、装置は、決定された距離メトリックに基づいて送信ストリーム内の各ビットに対する軟判定出力を取得するための手段を備えることができる。
【０００９】
さらに他の態様は、無線通信システム内の送信ストリームの集合に対する軟判定値生成のためのコンピュータ実行可能命令が格納されるコンピュータ可読媒体に関する。これらの命令は、送信ストリームの集合内の各送信ストリームに対する可能な配置点の集合にわたって反復的にチャネル行列と準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して送信ストリームの集合内の他の送信ストリームに対する対応する値を推定し、対応する距離メトリックを決定することを備えることができる。それに加えて、命令は、距離メトリックに基づいて送信ストリームの集合内の各ビットに対する軟判定出力を取得することを含むことができる。
【００１０】
他の態様によれば、ＭＩＭＯ受信機内で低複雑度軟判定出力検出を行うためのコンピュータ実行可能命令を実行することができるプロセッサが本明細書で説明されている。命令は、準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定し、対応する距離メトリックを決定するために各送信ストリームについて１つまたは複数の配置点にわたってループを実行することを含むことができる。それに加えて、命令は、距離メトリックに基づいて送信ストリーム内の各ビットに対する対数尤度比を計算することによって軟判定出力を取得することを備えることができる。
【００１１】
追加の態様は、通信システムにおける送信空間ストリームの集合に対する軟判定出力値を生成するための方法に関する。この方法は、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）アルゴリズムの少なくとも一部に基づいて他の送信ストリームに対する値を推定するために各送信空間ストリームに対する複数の配置点にわたってループを実行することを備えることができる。さらに、方法は、距離メトリックの集合を各送信空間ストリームに対する複数の配置点の値として決定することをさらに含むことができる。それに加えて、方法は、その距離メトリックの集合の少なくとも一部に基づいて各送信ストリームに対する軟判定出力を生成することを含むことができる。
【００１２】
前記および関連する目的を達成するために、１つまたは複数の実施形態は、これ以降で完全に説明され、特に請求項において指摘される特徴を備える。次の説明および添付図面は、開示されている実施形態のある種の例示的態様を詳細に示す。ただし、これらの態様はさまざまな実施形態の原理を採用するさまざまな方法の少数のみを示している。さらに、開示されている実施形態はこのような態様およびその等価物すべてを含むことを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書で示されるさまざまな態様による無線多元接続通信システムの図である。
【図２】本明細書で説明されているさまざまな態様による空間データストリームの伝送および検出を容易にする多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信システムのブロック図である。
【図３】さまざまな態様によるＭＩＭＯ通信システムにおいて使用されうる例示的な信号検出コンポーネントを示す図である。
【図４】ＭＩＭＯ通信システムにおける低複雑度近軟判定出力最尤検出（近ＳＯＭＬＤ）のための方法を示す流れ図である。
【図５】Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎアルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法を示す流れ図である。
【図６】Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎアルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法を示す流れ図である。
【図７】Ｇｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法を示す流れ図である。
【図８】拡張メトリック使用を伴うＭＩＭＯ通信システムにおける低複雑度軟判定出力検出のための方法を示す流れ図である。
【図９】本明細書で説明されている１つまたは複数の実施形態が機能しうる例示的な無線通信システムを示すブロック図である。
【図１０】さまざまな態様による空間データストリームの変調と伝送とを協調させるシステムのブロック図である。
【図１１】さまざまな態様による空間データストリームの受信と検出とを協調させるシステムのブロック図である。
【図１２】さまざまな態様による近軟判定出力最尤検出を行う装置のブロック図である。
【図１３】さまざまな態様によるＭＩＭＯチャネル行列の前処理および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムの利用により近軟判定出力最尤検出を行う装置のブロック図である。
【図１４】さまざまな態様による拡張メトリック使用を伴う近軟判定出力最尤検出を行う装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、さまざまな実施形態について、図面を参照しつつ説明するが、図面全体を通して、同様の符号は同様の要素を参照するのに使用される。以下の説明では、説明を目的として、１つまたは複数の態様を完全に理解できるようにする多数の具体的詳細を述べている。しかし、そのような実施形態（１つまたは複数）を、これらの具体的な詳細なしで実践できることは明白であろう。他の場合には、１つまたは複数の実施形態の説明を容易にするために、周知の構造およびデバイスを、ブロック図形式で示す。
【００１５】
本出願で使用されているように、「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」、および同様の用語は、コンピュータ関連のエンティティ、つまりハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかを指すことを意図されている。例えば、コンポーネントとして、限定はしないが、プロセッサ上で実行されているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータなどがある。例えば、コンピューティングデバイスで動作するアプリケーションとそのコンピューティングデバイスとの両方を、コンポーネントとすることができる。１つまたは複数のコンポーネントは、１つのプロセスおよび／または実行スレッド内に常駐することができ、またコンポーネントは、１台のコンピュータにローカルとして配置され、および／または２台以上のコンピュータ間に分散させることも可能である。それに加えて、これらのコンポーネントは、そこにさまざまなデータ構造を格納されたさまざまなコンピュータ可読媒体から実行することができる。コンポーネントは、１つまたは複数のデータパケットを有する信号（例えば、信号によって、ローカルシステム、分散システム内で、および／または他のシステムとのインターネットなどのネットワークを介して、他方のコンポーネントとやり取りする一方のコンポーネントからのデータ）によるなど、ローカルプロセスおよび／またはリモートプロセスによって通信することができる。
【００１６】
さらに、さまざまな実施形態について、無線端末および／または基地局に関連して本明細書において説明する。無線端末は、音声および／またはデータ接続性をユーザーに提供するデバイスを指すものとしてよい。無線端末は、ラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータなどのコンピューティングデバイスに接続されるか、または携帯情報端末（ＰＤＡ）などの自給自足型のデバイスとすることができる。無線端末は、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動体、遠隔局、アクセスポイント、遠隔端末、アクセス端末、ユーザー端末、ユーザーエージェント、ユーザーデバイス、またはユーザー装置と称されることもある。無線端末は、加入者局、無線デバイス、携帯電話、ＰＣＳ電話機、コードレス電話機、セッションイニシエーションプロトコル（ＳＩＰ）電話機、無線ローカルループ（ＷＬＬ）ステーション、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルドデバイス、または無線モデムに接続された他の処理デバイスとすることができる。基地局（例えば、アクセスポイント）は、エアーインターフェース上で、１つまたは複数のセクターを通じて、無線端末と通信するアクセスネットワーク内のデバイスを指すものとしてよい。基地局は、受信されたエアーインターフェースフレームをＩＰパケットに変換することによって、無線端末と、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを含むものとしてよい、アクセスネットワークの残り部分との間でルーターとして働きうるものである。基地局は、エアーインターフェースに対する属性の管理も協調させる。
【００１７】
さらに、本明細書で説明されるさまざまな態様または特徴は、標準的なプログラミング技法および／または工学技法を使用して、方法、装置、または製造品として実装することができる。本明細書で使用されるような「製造品」という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリア、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図されている。例えば、コンピュータ可読媒体として、限定はしないが、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなど）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）、スマートカード、およびフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブなど）が挙げられる。
【００１８】
さまざまな実施形態が、多数のデバイス、コンポーネント、モジュール、および同様のものを備えることができるシステムに関して提示される。さまざまなシステムが、追加のデバイス、コンポーネント、モジュールなどを備えることができ、および／または図に関連して説明されているデバイス、コンポーネント、モジュールなどのすべてを含むわけではないことは理解されるであろう。これらのアプローチを組み合わせて使用することもできる。
【００１９】
それに加えて、さまざまな実施形態が、一般的に、無線通信システムの背景状況において本明細書で示されているが、明細書で説明されているシステムおよび方法は、有線および／または無線通信を使用することができる任意の好適なシステムおよび／またはアプリケーションと連携して使用できることも理解されるであろう。例えば、本明細書で説明されているさまざまな実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまたは類似の規格、マルチユーザー検出アプリケーション、マルチモードファイバーおよび光ファイバーアプリケーション、１Ｇ、１０Ｇ、もしくは他の好適な速度で動作可能なイーサネット（登録商標）通信システムおよび／もしくはアプリケーション、および／または他の好適な通信システムもしくはアプリケーションを採用するＭＩＭＯシステムにおいて使用することができる。さらに、このようなすべてのシステムおよびアプリケーションは、本明細書に付属する請求項の範囲内にあることが意図されていることも理解されるであろう。
【００２０】
そこで、図面を参照すると、図１は、さまざまな態様による無線多元接続通信システムの図である。一実施例では、アクセスポイント１００（ＡＰ）は、複数のアンテナグループを含む。図１に示されているように、１つのアンテナグループは、アンテナ１０４および１０６を含むことができ、他のグループは、アンテナ１０８および１１０を含むことができ、さらに他のグループは、アンテナ１１２および１１４を含むことができる。図１には２つのアンテナのみがアンテナグループ毎に図示されているが、アンテナグループ毎に利用できるアンテナの本数を増減できることは理解されるであろう。他の実施例では、アクセス端末１１６（ＡＴ）は、アンテナ１１２および１１４と通信状態にあるものとすることができ、その場合、アンテナ１１２および１１４は、フォワードリンク１２０上でアクセス端末１１６に情報を送信し、リバースリンク１１８上でアクセス端末１１６から情報を受信する。それに加えて、および／またはその代わりに、アクセス端末１２２は、アンテナ１０４および１０６と通信状態にあるものとすることができ、その場合、アンテナ１０４および１０６は、フォワードリンク１２６上でアクセス端末１２２に情報を送信し、リバースリンク１２４上でアクセス端末１２２から情報を受信する。一態様によれば、アクセス端末１１６および１２２は、複数のアンテナを持つことができ、それらにより、各フォワードリンク１２０および１２６および／またはリバースリンク１１８および１２４を介して、アクセス端末１１６および１２２とアクセスポイント１００との間に多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を確立することができる。さらに、周波数分割複信（ＦＤＤ）システムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４、および１２６は、通信に異なる周波数を使用することができる。例えば、フォワードリンク１２０は、リバースリンク１１８によって使用される周波数と異なる周波数を使用することができる。
【００２１】
アンテナのそれぞれのグループおよび／またはそれらが通信するように設計されているエリアは、アクセスポイントのセクターと称することができる。一態様によれば、アンテナグループは、アクセスポイント１００によってカバーされるエリアの１つのセクター内にあるアクセス端末と通信するように設計されうる。フォワードリンク１２０および１２６上での通信では、アクセスポイント１００の送信アンテナは、異なるアクセス端末１１６および１２２に対するフォワードリンクの信号対雑音比を改善するためにビーム形成を使用することができる。また、アクセスポイントがビーム形成を使用してその受信範囲内を通してランダムに散らばるアクセス端末に送信する場合は、アクセスポイントがそのすべてのアクセス端末に単一アンテナを通じて送信する場合と比べて、隣接セル内のアクセス端末への干渉が減少する。
【００２２】
アクセスポイント、例えば、アクセスポイント１００は、端末と通信するために使用される固定局であってよく、また基地局、ノードＢと称することもでき、および／または他の好適な名称とすることもできる。それに加えて、アクセス端末、例えば、アクセス端末１１６または１２２は、移動端末、ユーザー装置（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、無線端末とも称され、および／または他の適切な名称とすることもできる。
【００２３】
図２は、本明細書で説明されているさまざまな態様による空間データストリームの伝送および検出を容易にする多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信システム２００のブロック図である。一実施例では、システム２００は、アクセス端末（ＡＴ）２２０と通信することができるアクセスポイント（ＡＰ）２１０を含む。簡単のためシステム２００では、１つのＡＰ  ２１０とＡＴ  ２２０しか図示されていないが、システム２００は、ＡＰおよび／またはＡＴをいくつでも備えることができることは理解されるであろう。さらに、以下の説明は、一般的に、ＡＰ  ２１０からＡＴ  ２２０への通信（例えば、フォワードリンク１２０および１２６上の通信）に関するものであるが、ＡＴ  ２２０からＡＰ  ２１０への通信（例えば、リバースリンク１１８および１２４上の通信）のためＡＰ  ２１０および／またはＡＴ  ２２０によって類似のコンポーネントおよび技術が採用されうることも理解されるであろう。
【００２４】
一実施例では、ＡＰ  ２１０は、１つまたは複数のＡＴ  ２２０に送信するデータを生成するか、または他の何らかの方法で取得することができるデータソースデータソース２１２を備える。データソース２１２からのデータは、符号化コンポーネント２１４に送られ、そこで、ＭＩＭＯ伝送を介してＡＴ  ２２０に伝達するデータを処理することができる。符号化コンポーネント２１４では、アンテナ２１８を介して送信機（ＴＭＴＲ）２１６によって同時伝送が行えるようにＡＴ  ２２０に送信すべきデータを備える一連のビットを空間ストリームにグループ化することができる。さらに、符号化コンポーネントは、位相偏移変調（ＰＳＫ）、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、１６点直交振幅変調（１６−ＱＡＭ）、６４点直交振幅変調（６４−ＱＡＭ）、および／または他の好適な変調技術などの、１つまたは複数のデジタル変調技術を使用してそれぞれの空間ストリームを変調することができ、これに従って、それぞれのストリームを備えるデータのビットを、配置点の集合に基づき一連の変調シンボルにマッピングすることができる。それに加えて、および／またはその代わりに、１つまたは複数の変調技術を用いてそれぞれの副搬送波を個別に変調できるように、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式が、１つの空間ストリームを複数の直交副搬送波に分割するために使用されうる。一連のＮＴ個のアンテナ２１８を介して変調アナログ信号としてＡＴ  ２２０に通信するために、それぞれのストリームに対するマッピングされた変調シンボルを各送信機２１６に供給することができる。
【００２５】
ＡＴ  ２２０において、ＡＰ  ２１０によって送信される信号に対応する空間ストリームは、各アンテナ２２２を介して一連のＮＲ個の受信機（ＲＣＶＲ）２２４によって受信されうる。一実施例では、ＡＴ  ２２０で受信されたストリームに対応するＮＲ次元の受信ベクトルｙは、
【数１】
2010538546.tif 000003
【００２６】
として表すことができるが、ただし、Ｈは、ＡＰ  ２１０とＡＴ  ２２０との間で送信信号が通る実効ＭＩＭＯチャネルを表すＮＲ×ＮＴ行列であり、ｘは、ＡＰ  ２１０から送信されるストリームに対応するＮＴ次元送信ベクトルであり、ｎは、加法的雑音を表すＮＲ次元ベクトルである。
【００２７】
他の実施例では、受信機２２４によって受信された空間ストリームは、信号検出コンポーネント２２６に伝達され、信号検出コンポーネント２２６が、受信機２２４によって受信されたストリームと実効ＭＩＭＯチャネルの知識とを利用して、ＡＰ  ２１０によって送信されたストリームを取得することができる。一態様によれば、信号検出コンポーネント２２６は、それぞれのビットの期待正負符号を決定することによってＡＰ  ２１０から受信された空間ストリーム内のビットに対する硬判定出力を決定することができる。例えば、値１を有するビットは、＋１の硬判定出力によって表すことができ、値０を有するビットは、−１の硬判定出力によって表すことができる。その代わりに、信号検出コンポーネント２２６は、それぞれのビットに対する各期待正負符号が正しく検出された尤度、例えば、ビットが＋１または−１として送られた尤度に加えてそれぞれのビットの期待正負符号を決定することによってＡＰ  ２１０から受信された空間ストリーム内のビットに対する軟判定出力を決定することができる。他の態様によれば、信号検出コンポーネント２２６は、後述のように１つまたは複数の近軟判定出力最尤検出（近ＳＯＭＬＤ）アルゴリズムを使用することによって低複雑度軟判定出力検出を行うことができる。検出に成功した後、検出された送信ストリームが、ＡＴ  ２２０による使用のためデータシンク２２８に供給されうる。
【００２８】
図３は、さまざまな態様によるＭＩＭＯ通信システムにおいて使用されうる例示的な信号検出コンポーネント３００を示すブロック図である。特定の、限定しない実施例を用いることで、信号検出コンポーネント３００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまたは類似の規格、マルチユーザー検出アプリケーション、マルチモードファイバーアプリケーション、および／または他の好適な通信システムもしくはアプリケーションを採用するＭＩＭＯシステムにおいて使用されうる。さらに、信号検出コンポーネント３００は、アクセスポイント（例えば、ＡＰ  ２１０）、アクセス端末（例えば、ＡＴ  ２２０）、および／または他の好適なエンティティなどのＭＩＭＯ通信システムにおける適切なネットワークエンティティによって使用されうることは理解されるであろう。それに加えて、信号検出コンポーネント３００は、関連するネットワークエンティティの内部コンポーネントであるか、または１つもしくは複数の関連するネットワークエンティティに通信可能なように接続されている外部コンポーネントとすることができる。
【００２９】
一態様によれば、信号検出コンポーネント３００は、空間ストリームがネットワークエンティティ（例えば、ＡＰ  ２１０および／またはＡＴ  ２２０）に送信される際に通る実効ＭＩＭＯチャネルに関係する情報を決定し、および／または格納することができるＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０を含む。一実施例では、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、チャネル情報をＭＩＭＯチャネル行列として表すことができ、これは、式（１）で使用されているＭＩＭＯチャネル行列Ｈと構造上類似しているものとしてよい。特定の実施例に用いることで、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、例えば、信号検出コンポーネント３００のところで受信された１つまたは複数のパケットに付けられたプリアンブルに基づく学習を通じて、１つまたは複数のブラインドおよび／または半ブラインドチャネル推定技術を通じて、および／または他の好適な技術を用いてＭＩＭＯチャネル行列を取得することができる。
【００３０】
特定の一実施例において、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、信号検出に先立ってＭＩＭＯチャネル行列に分解および／または他の適切な前処理技術を実行することができる。しかし、前処理は、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０によって実行される必要はないこと、また信号検出コンポーネント３００は、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０による前処理がある場合、またはない場合に後述の１つまたは複数の技術を使用して信号検出を実行することができることは理解されるであろう。追加の特定の、限定しない実施例により、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、ＱＲ分解をその行列に対して実行することによりＭＩＭＯチャネル行列を前処理することができる。ＱＲ分解を使用することによって、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、ＭＩＭＯチャネル行列Ｈを直交行列Ｑと上三角行列Ｒとの積として表すことができる。ＱＲ分解を実行した後、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、未処理チャネル行列Ｈの代わりに、またはそれに加えて、分解されたチャネル行列ＱＲを１つまたは複数の適切なコンポーネントに伝達することができる。追加の一実施例において、ＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０は、実効ＭＩＭＯチャネルへの変更を監視し、それに応じてチャネル行列を調節することができる。
【００３１】
他の態様によれば、信号検出コンポーネント３００は、距離計算コンポーネント３２０を含む。距離計算コンポーネント３２０は、一連の受信されたストリームを取得し、これを、一群の受信機（例えば、受信機２２４）および／または他の好適なコンポーネントもしくはネットワークエンティティによって伝達できる。その代わりに、距離計算コンポーネント３２０および／または信号検出コンポーネント３００内の他のサブコンポーネントが、一連の受信されたストリームに対応する軟判定入力値を受け取ることができ、これに基づき、信号検出コンポーネント３００は、後述の複数の信号検出アルゴリズムのうちの１つまたは複数のアルゴリズムに基づいて近軟判定出力最大事後確率（ＭＡＰ）を実行することができる。
【００３２】
一実施例では、距離計算コンポーネント３２０は、式（１）で使用されているように受信ベクトルｙに対応する一連の空間ストリームを受信する。受信ベクトルｙ、およびＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０から受信されたＭＩＭＯチャネル行列Ｈに基づき、距離計算コンポーネント３２０は、送信ベクトルｘの送信ストリームと（例えば、符号化コンポーネント２１４によって）それらのストリームを変調するために使用される可能なすべての配置点組み合わせとの間の距離を決定することができる。次いで、軟判定出力生成器３４０がこれらの決定された距離を使用して、送信ストリーム内のビットの期待値さらにはそれらの各尤度を反映する軟判定出力を決定することができる。一態様によれば、検出されたストリームに対応する軟判定出力生成器３４０によって生成される軟判定出力は、次いで、それらのストリームをさらに処理するために「外部符号」を利用することができる復号器（図示されていない）によって使用されうる。復号器によって使用される外部コードは、例えば、信号検出コンポーネント３００を使用するエンティティへの、および／または信号検出コンポーネント３００を使用するエンティティからの無線通信リンクの品質を改善するために冗長性を導入することができる誤り訂正能力を備えることができる。さらに、復号器によって使用される外部符号は、畳込み符号、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号、および／または他の適切な種類の符号とすることができる。
【００３３】
他の実施例では、距離計算コンポーネント３２０は、送信ストリームを変調するために使用される配置点の集合にわたってループを実行して送信ストリームと配置点との間の距離を決定することによる１つまたは複数の近軟判定出力最尤検出（近ＳＯＭＬＤ）アルゴリズムを採用することができる。これらの距離は、例えば、近似ｌ１ノルム、ｌ１ノルム、ｌ２ノルム、ｌ∞ノルム、および／または他の好適な距離メトリックなどの距離メトリックを使用することによって決定されうる。従来の硬判定ＭＬＤでは、それぞれのストリームについて最適な距離メトリックを計算するには、すべてのストリームについて可能なすべての配置点にわたってループを実行する必要がある。したがって、サイズＭの信号点配置を使用してそれぞれ変調されたＮＴ個の送信ストリームの特定の実施例では、従来のＭＬＤは、可能な
【数２】
2010538546.tif 000004
【００３４】
個の配置点組み合わせに対する距離計算を必要とする。その結果、従来のＭＬＤは、指数関数的に増大する計算複雑度を有し、多くのアプリケーションにとって極端に複雑なものとなる。ＱＲ分解を従来のＭＬＤに適用することにより、スライシングを通じて必要な計算の最終的次元を得ることができる。しかし、そのようなアルゴリズムは、ＮＴ個の送信ストリームを変調するためにサイズＭの信号点配置が使用される場合に、例えば、
【数３】
2010538546.tif 000005
【００３５】
回の計算が必要なので、指数関数的複雑度を保持する。同様に、ＱＲ分解ＳＯＭＬＤは、それぞれのストリームが最終的次元として表され、スライシングにより見つけられるようにＮＴ個すべての送信ストリームにわたってループを実行する必要があり、その結果、複雑度は
【数４】
2010538546.tif 000006
【００３６】
となる。対照的に、距離計算コンポーネント３２０は、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）、Ｇｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズム、および／または他の適切なアルゴリズムなどの１つまたは複数の準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを介して計算に使用される値を推定するための技術を使用することによって配置点にわたって送信ストリームに対する距離メトリックを計算することができ、これにより、可能なすべての配置点にわたってループを実行する必要はなくなる。その結果、距離計算コンポーネント３２０は、最適に近い距離メトリックを利用できる一方で、軟判定出力検出に対し要求される複雑度を著しく下げることができる。追加の一実施例では、距離計算コンポーネント３２０は、計算された距離メトリックを格納することができる距離記憶コンポーネント３３０と相互にやり取りすることで、信号検出コンポーネント３００による距離計算および使用をさらに改善することができる。特定の実施例により、距離記憶コンポーネント３３０を使用して、後述のように拡張メトリック使用（ＥＭＵ）を提供することができる。
【００３７】
さらなる態様によれば、信号検出コンポーネント３００は、一連の送信ストリームについて求められた距離メトリックを使用して、送信ストリーム内の個別ビットの期待値および尤度に関係する軟判定出力を生成することができる軟判定出力生成器３４０を備えることができる。一実施例では、軟判定出力生成器３４０は、距離計算コンポーネント３２０および／または距離記録コンポーネント３３０から送信ベクトルｘ内のストリームｘｐに対する配置点の集合に相対的な距離メトリックを受け取ることができる。これらの距離メトリックに基づき、例えば、対数尤度比（ＬＬＲ）を使用することによって、ｘｐを表すビット毎に軟判定出力値を導出することができる。一実施例において、軟判定出力生成器３４０は、
【数５】
2010538546.tif 000007
【００３８】
のようにｘｐを表すｋ番目のビットｂｋに対するＬＬＲの近似を計算することができるが、ただし、ｄ（ｘｐ）は、ｘｐの関数としての、距離計算コンポーネント３２０および／または距離記憶コンポーネント３３０から受け取った距離メトリックであり、最小値は、それぞれｂｋ＝０およびｂｋ＝１である、ｘｐのすべての値（例えば、可能なすべての配置点）にわたって探索され、σｎ２は、式（１）で使用されているような加法的雑音ｎの雑音分散を表す。その代わりに、軟判定出力生成器は、ＬＬＲ計算に加えて、またはＬＬＲ計算の代わりに、他の好適な軟判定技術を使用することができることは理解されるであろう。さらに、軟判定出力は、その計算後に所定の個数のビットに量子化されうる。軟判定出力が生成された後、これらは、信号検出コンポーネント３００から出力され検出されたストリームとして提供できる。それに加えて、および／またはその代わりに、軟判定出力生成器３４０は、例えば、各軟判定出力の正負符号を決定することによって、送信ストリーム内のビット毎に硬判定出力を供給することができる。
【００３９】
図４〜８を参照すると、無線通信ネットワークにおける信号検出の方法が例示されている。説明を簡単にするために、方法が図に示され、一連の活動として記述されているが、方法は、活動の順序によって制限されるわけではなく、いくつかの活動は、１つまたは複数の実施形態により、図に示され、本明細書で説明しているのと異なる順序で、および／または他の活動と同時に実行されうることが理解され、認識されるであろう。例えば、当業者であれば、その代わりに方法を一連の相互に関連のある状態またはイベントとして状態図などの中に表されることが可能であることを理解し、了解するであろう。さらに、１つまたは複数の実施形態による方法を実施するために、例示されているすべての活動が必要なわけではない。
【００４０】
図４を参照すると、ＭＩＭＯ通信システムにおける低複雑度近軟判定出力最尤検出（近ＳＯＭＬＤ）のための方法４００が例示されている（例えば、通信システム２００）。方法４００は、無線通信ネットワークにおける、基地局（例えば、ＡＰ  ２１０）、移動端末（例えば、ＡＴ  ２２０）、および／または他の好適なエンティティによって実行されうることは理解されるであろう。方法４００は、ブロック４０２から開始し、前処理がＭＩＭＯシステム内の送信エンティティと受信エンティティとの間の実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列に対し（例えば、信号検出コンポーネント３００におけるＭＩＭＯチャネル処理コンポーネント３１０によって）実行される。特定の、限定しない実施例により、ブロック４０２で実行される前処理は、ＱＲ分解を含むことができ、そこで、チャネル行列Ｈは、ユニタリーまたは正規直交行列Ｑと上三角行列Ｒとの積ＱＲに分解される。その代わりに、行列Ｑは、直交行列とすることもできる。しかし、ＱＲ分解は、ブロック４０２で実行できる前処理の一例にすぎず、他の前処理および／または行列分解技術を、ＱＲ分解に加えて、またはＱＲ分解の代わりに実行することもできることは理解されるであろう。さらに、ブロック４０２における前処理は、オプションであり、方法４００で実行される必要はないことも理解されるであろう。オプションの前処理がブロック４０２で実行された後、方法４００は、ブロック４０４で最初の送信ストリームについて初期化される。方法４００は、ブロック４０６〜４１０によって示されているように検出される各送信ストリームに対して続けることができる。一実施例では、ブロック４０６〜４１０で使用される送信ストリームは、式（１）で使用されているように送信ベクトルｘによって表されうる。
【００４１】
一実施例では、方法４００は、以下のようにブロック４０６〜４１０で検出される送信ストリーム毎に続けることができる。ブロック４０６で、それぞれのストリームについて、配置点の集合にわたってループが実行され（例えば、信号検出コンポーネント３００における距離計算コンポーネント３２０によって）、これにより、準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素の推定が行われる。ブロック４０６で推定された要素は、例えば、他の送信ストリームおよび／またはブロック４０８で距離メトリックを計算するために必要な他の要素とすることができる。それに加えて、配置点の集合は、方法４００によって検出されるストリームを送信したＭＩＭＯシステム内のエンティティによって使用される変調シンボルの集合を表すことができる。一般的に上で説明されているように、配置点の集合に対しブロック４０６でストリーム毎に他の要素を推定することによって、従来のＳＯＭＬＤアルゴリズムでは必要なそれぞれの送信ストリームに対する配置点の可能なすべての組み合わせにわたるループの実行が不要になる。その結果、信号検出の複雑度は、大幅に低減することができ、その一方で、最適に近い距離メトリックおよび軟判定出力の計算が可能になる。特定の、限定しない実施例により、ブロック４０６で使用することができる準最適なＭＩＭＯアルゴリズムとして、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）、Ｇｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズム、ゼロ強制（ＺＦ）、最小２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）アルゴリズム、および／または他の好適なアルゴリズムが挙げられる。例示的アルゴリズムが、以下の図面および関連する説明において詳述されている。
【００４２】
ブロック４０６でストリーム毎にループ実行が完了した後、方法４００は、ブロック４０８に進み、そこで、現在のストリームに対する距離メトリックが、ブロック４０６においてループを実行する配置点に対して決定される（例えば、信号検出コンポーネント３００における距離計算コンポーネント３２０によって）。一実施例では、距離メトリックは、ブロック４０２で前処理される場合も、前処理されない場合もある、送信ストリームが受信された実行ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列を使用することによって得られる。それに加えて、ブロック４０８における距離メトリックは、近似ｌ１ノルム、ｌ１ノルム、ｌ２ノルム、ｌ∞ノルム、および／または他の好適な距離メトリックなどの距離メトリックを使用することによって決定されうる。
【００４３】
ブロック４０８で現在のストリームに対する距離メトリックが決定された後、次いで、方法４００はブロック４１０に進んで、さらなる送信ストリームが存在するかどうかを判定する。さらなるストリームが存在している場合、方法４００は、ブロック４１２で次の送信ストリームに進み、前記ストリームについてブロック４０６〜４１０を繰り返す。さらなる送信ストリームが存在していない場合、方法４００は、（例えば、信号検出コンポーネント３００における軟判定出力生成器３４０を介して）それぞれのストリームに対してブロック４０８で決定された距離メトリックに基づき軟判定出力を得ることによってブロック４１４で終了する。特定の、限定しない実施例により、軟判定出力は、ブロック４０８で計算された距離メトリックに基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットについて対数尤度比（ＬＬＲ）を決定することによって４１４で生成されうる。しかし、軟判定出力生成のための他の技術も、ブロック４１４で使用できることは理解されるであろう。それに加えて、例えば、各軟判定出力の正負符号を決定することによって、硬判定出力もブロック４１４で生成されうることは理解されるであろう。他の実施例では、送信ストリームに対する硬判定出力は、送信ストリームに対してブロック４０８で計算された距離メトリックを最小にする配置点について信号点配置逆マッピングを実行することによって生成することができる。したがって、送信ストリームｘ３に対する硬判定出力は、ブロック４０８で計算された最小距離メトリックｄ（ｘ３）およびその対応する値ｘ３を探索することによって決定されうる。決定されたｘ３値に基づき、信号点配置マッピングの逆マッピングを使用して、決定されたｘ３値のビットおよびブロック４０６でその対応するｘ２およびｘ１について推定された値を得ることができる。
【００４４】
図５は、Ｐｅｒ−Ｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＳＬＤ）アルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法５００を示す。方法５００は、無線通信ネットワークにおける、基地局、移動端末、および／または他の好適なエンティティによって実行されうる。以下の説明では、ＰＳＬＤは、（例えば、ＡＰ  ２１０における３つの送信アンテナ２１８からの）一連の３つの送信ストリームについて一般的に説明されている。しかし、方法５００は、任意の数の送信ストリームについても同様に適用できることは理解されるであろう。さらに、以下の説明は、
【数６】
2010538546.tif 000008
【００４５】
のように近似ｌ１ノルムが距離メトリックとして使用されているＰＳＬＤの特定の、限定しない実施例に関する。しかし、他のノルムも、距離メトリックに使用されうることは理解されるであろう。
【００４６】
方法５００は、ブロック５０２から開始することができ、そこで、ＱＲ分解が実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列に対して実行され、それぞれの送信ストリームに対してＱＲ配向（QR orientation）が生成される。一実施例では、ＱＲ分解は、Ｈの各行が１回だけ置換されて最後の行となるように、式（１）において使用されているチャネル行列Ｈの３つの置換に対してブロック５０２で実行されうる。次いで、ＱＲ分解がそれぞれの置換に対して実行され、３つのＱＲ「配向」を得ることができる。図５における以下のブロックの説明は、一般的に、それぞれの送信ストリームについてＱＲ配向に基づき軟判定出力を計算することに関するものであるが、ブロック５０２におけるＱＲ分解は、オプションであり、方法５００の一部として実行される必要はないこと、また方法５００は、以下の説明と同様にして非分解チャネル行列に対しても実行できることは理解されるであろう。
【００４７】
方法５００は、次に、ブロック５０４に進み、そこで、ＰＳＬＤに基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用する距離計算に必要な他の要素を推定するために、それぞれの送信ストリームについて、配置点の集合にわたってループが実行される。特定の、限定しない実施例により、ゼロ強制（ＺＦ）、逐次干渉計算（Successive Interference Calculation）を伴うＺＦ、最小２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）推定、および／または他の好適な準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用することによって推定を実行することができる。以下は、逐次干渉除去を伴うＺＦの特定の実施例に関するものであるが、ブロック５０４において任意の準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを同様に使用できることは理解されるであろうし、またそのようなすべてのアルゴリズムは、本明細書に付属する請求項の範囲内に収まることを意図されていることもさらに理解されるであろう。
【００４８】
受信されたＭＩＭＯベクトルｙ毎に、ブロック５０２で生成されるような３つのＱＲ配向は、本明細書ではそれぞれｘ３、ｘ２、およびｘ１と表されている、すべての送信ストリームにわたってループを実行するために使用されうる。簡単のため、以下の説明では、Ｈｐｅｒｍｕｔｅｄ＝Ｈ＝ＱＲとして、第１の配向についてブロック５０４で実行される活動のみを述べ、また送信ストリームｘ３に対する配置点の集合にわたって実行するループのみを説明する。しかし、ブロック５０４の説明される活動は、他の送信ストリームについても同様に実行されうることは理解されるであろう。
【００４９】
一実施例では、送信ストリームｘ３に対するブロック５０４における推定は、次のように進行することができる。配置点にわたってループを実行するのに先立って、式ｙ’＝Ｑ（１：ＮＲ，１：ＮＴ）Ｈｙを使用して中間ベクトルｙ’が決定されうるが、ただし、Ｑ（１：ＮＲ，１：ＮＴ）は、添え字を１からＮＲまで、１からＮＴまでとするＱにおける要素の集合を表す。中間ベクトルｙ’から、式ｙ’’＝ｙ’−Ｒ（１：３，３）ｘ３を使用して、配置点の集合にわたってループを送信ストリームｘ３に対し実行しｘ３のそれぞれの可能な値について第２の中間ベクトルｙ’’を決定することができる。それぞれの配置点について決定された中間ベクトルｙ’’に基づき、式ｘ２＝Ｓｌｉｃｅ（ｙ’’２／ｒ２２）を使用することによって、対応する送信ストリームｘ２が推定されうるが、ただし、ｙ’’２はｙ’’の第２の要素であり、Ｓｌｉｃｅ（）は、最近配置点へのスライシング演算であり、ｒ２２はＲの要素（２，２）である。次いで、ｘ２を求めることによって、ブロック５０６で使用できるｙ’’２−ｒ２２ｘ２のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜を決定することができる。これに基づき、式ｙ’’’１＝ｙ’’１−ｒ１２ｘ２を使用して第３の中間値ｙ’’’１を計算することができ、またこの式から、式ｘ１＝Ｓｌｉｃｅ（ｙ’’’１／ｒ１１）を使用して送信ストリームｘ１を推定することができる。ｘ１の推定値から、ブロック５０６で使用できるｙ’’’１−ｒ１１ｘ１のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜を決定することができる。
【００５０】
ブロック５０４で推定が実行された後、方法５００は、ブロック５０６に進むことができ、そこで、配置点にわたって距離メトリックが送信ストリームについて決定される。ブロック５０４および５０６は、方法５００において２つの別々の活動として示されているが、ブロック５０４および５０６において説明されている活動は、一緒に実行することができ、例えば、距離メトリックは、ブロック５０４においてそれぞれの配置点についてループが実行された後、ブロック５０６で計算することができるか、またはその代わりに、ブロック５０６における距離メトリックを、ブロック５０４でループが実行されるそれぞれのストリームについて計算することができる。特定の、限定しない実施例により、ブロック５０６における距離メトリック計算は、次のように実行できる。最初に、送信ストリームｘ３について、距離メトリックを、
【数７】
2010538546.tif 000009
【００５１】
のように式（３）によって与えられる近似ｌ１ノルムを使用して送信ストリームｘ３に対する可能な各配置点について計算することができる。次いで、ブロック５０４および５０６で、送信ストリームｘ２およびｘ１について類似のループおよび距離メトリックの計算を実行して、それぞれの送信ストリーム内の可能な配置点毎に距離メトリックを求めることができる。
【００５２】
送信ストリームに対する距離メトリックが、ブロック５０６で計算された後、方法５００は、ブロック５０６で決定された距離メトリックの少なくとも一部に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットについて対数尤度比（ＬＬＲ）を計算することにより軟判定出力を取得することによってブロック５０８で終わることができる。特定の実施例により、
【数８】
2010538546.tif 000010
【００５３】
のように式（２）によって与えられるＬＬＲ式を使用して送信ストリームｘ１内のｋ番目のビットｂｋについてＬＬＲを決定することができる。それに加えて、ｘ中の他の送信ストリームに対するＬＬＲは、式（２）および（５）で与えられる式と同様のＬＬＲ式を使用して計算できる。
【００５４】
図６は、Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＬＲＤ）アルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法６００を示す。方法６００は、無線通信ネットワークにおける、基地局、移動端末、および／または他の好適なエンティティによって実行されうる。以下の説明では、ＬＲＤは、（例えば、ＡＰ  ２１０における３つの送信アンテナ２１８からの）一連の３つの送信ストリームについて一般的に説明されている。しかし、方法６００は、任意の数の送信ストリームについても同様に適用できることは理解されるであろう。
【００５５】
方法６００は、ブロック６０２から開始することができ、そこで、ＱＲ分解が実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列に対して実行され、それぞれの送信ストリームに対してＱＲ配向が生成される。一実施例では、ＱＲ分解は、Ｈの各行が１回だけ置換されて最後の行となるように、式（１）において使用されているチャネル行列Ｈの３つの置換に対してブロック６０２で実行されうる。次いで、ＱＲ分解がそれぞれの置換に対して実行され、３つのＱＲ「配向」を得ることができる。図６における以下のブロックの説明は、一般的に、それぞれの送信ストリームについてＱＲ配向に基づき軟判定出力を計算することに関するものであるが、ブロック６０２におけるＱＲ分解は、オプションであり、方法６００の一部として実行される必要はないこと、また方法６００は、以下の説明と同様にして非分解チャネル行列に対しても実行できることは理解されるであろう。
【００５６】
方法６００は、次に、ブロック６０４に進み、そこで、スケーリングおよび／またはシフト計数が受信ベクトルに適用され、受信ベクトル中のそれぞれの要素が複素整数に変換される。これは、例えば、ブロック６０６で格子基底縮小（ＬＢＲ）を行いやすくするために実行されうる。一実施例では、ブロック６０４で使用される受信ベクトルは、受信機および／または他の好適なコンポーネントの集合から得ることができる、式（１）で使用されるような受信ベクトルｙとすることができる。一態様によれば、方法６００で実行されるＬＲＤは、ＬＢＲに基づく。ＬＢＲの下で、行列Ｐは、ＰとＰ−１の両方が複素整数要素のみからなり、またＨ’をもう１つの基底として、Ｈ’＝ＨＰがより高い直交性を有するように決定される。したがって、基底Ｈにおけるｘによって表される点ｙ  は、基底Ｈ’においてｚ＝Ｐ−１ｘによって表すことができ、これは、式ｙ＝Ｈｘ＝（ＨＰ）（Ｐ−１ｘ）＝Ｈ’ｚを使用することによって表すことができる。さらに、ｘが複素整数配置点を有するベクトルである場合、Ｐ−１が複素整数要素を有するので、ブロック６０８で要素推定に「ｚ領域」における単純な丸めを使用することができる。
【００５７】
したがって、スケーリングおよびシフトをブロック６０４でｙに対し実行して、ＭＩＭＯシステムモデルをＬＢＲおよびＬＲＤに使用されうる複素整数表現に変換することができる。一実施例では、ベクトルｙに対し以下のようにスケーリングおよびシフトを実行して、スケーリングされ、シフトされたバージョンであるｙｓ＋ｓ
【数９】
2010538546.tif 000011
【００５８】
を得ることができるが、ただし、
【数１０】
2010538546.tif 000012
【００５９】
でＭは、検出されるストリームの伝送に使用される信号点配置のサイズであり（例えば、符号化コンポーネント２１４によって使用されるＭ−ＱＡＭ変調方式のサイズ）、ｃｓｈｉｆｔは、すべての要素が−０．５−０．５ｊに等しいＮＴ次元ベクトルである。特定の一実施例では、ｘは、伝送に使用される変調方式における配置点のみからなり、その結果ｓはその複素整数表現である。
【００６０】
上記から、式（６）の２行目をブロック６０４に適用して、受信ベクトルをブロック６０６で実行されるＬＢＲに適した形式に変換することができることが観察されうる。さらに、式（６）によって与えられる変換の結果、準最適なＭＩＭＯ検出技術の性能が改善されうる。例えば、「単純」ゼロ強制（ＺＦ）ＭＩＭＯ検出が、
【数１１】
2010538546.tif 000013
【００６１】
のようにｙｓ＋ｓに（ＨＰ）−１を掛けることによって適用される。ＨＰは、Ｈより直交性が高く、またその結果、（ＨＰ）−１ｎ’は「プレーン」ＺＦにおけるＨ−１ｎと同程度の雑音増強を引き起こさないので、式（７）を使用することによって改善された性能が得られる。さらに、Ｐ−１ｓは、複素整数値で構成されうるため、ｚに関するスライシング演算は、単純丸め演算を使用して実行されうる。ｚおよびｓの推定値は、
【数１２】
2010538546.tif 000014
【００６２】
のように求めることができる。
【００６３】
当業者であれば理解するように、ｚに関する信号点配置境界を考慮することが困難な場合がある。その結果、ｓまたはｘに対する推定値は、ｓまたはｘに関する信号点配置境界の外にくる可能性がある。したがって、信号点配置境界内にある配置点を得るために硬判定出力復号化に、余分なスライシングステップが必要になる。しかし、余分なスライシングステップは、例えば、式ｓｅｓｔ＝Ｐｚｅｓｔを使用することによって、ｓに関して検出を実行する性能および複雑度が改善されうるので、軟判定出力復号化に常に必要というわけではないことは理解されるであろう。次いで、これに基づいて、ユークリッド距離メトリックは、
【数１３】
2010538546.tif 000015
【００６４】
となる。
【００６５】
スケーリングおよびシフトがブロック６０４で実行された後、方法６００は、ブロック６０６に進むことができ、そこで、ＭＲＤに基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用する距離計算に必要な他の要素を推定するために、それぞれの送信ストリームについて、配置点の集合にわたってループが実行される。一実施例では、ブロック６０６で空間ストリーム毎にその空間ストリームの可能な配置点にわたってループが実行され、他の２つの空間ストリームを推定するために、ＬＢＲが使用される。以下の説明は、ＱＲ分解を使用して分解されたチャネル行列に対しＬＢＲを実行することに関するものであるが、非分解チャネル行列または他の分解技術を使用して分解されたチャネル行列に対しＬＢＲを実行するために類似の技術を利用できることは理解されるであろう。さらに、以下の説明では、一般的に、一連の３つの送信ストリームに関するものであるが、任意の数の送信ストリームを検出するために、同様の技術を利用することができることも理解されるであろう。
【００６６】
特定の一実施例では、第１のＱＲ配向をＨ＝［ｈ１  ｈ２  ｈ３］の正規順序に適用し、ブロック６０６で送信ストリームｘ３の可能なすべての値（例えば、可能なすべての配置点）に対してループを実行することができる。次いで、第１のＱＲ配向について、Ｈｐｅｒｍｕｔｅｄ＝Ｈ＝ＱＲとした場合、Ｒの最初の２つの行にＬＢＲを実行して、修正されたＱおよびＲを取得することができ、これをＱＬＲおよびＲＬＲと表すことができ、これによりＱＬＲ（１：Ｎｒ，１：Ｎｔ）ＲＬＲ（１：Ｎｔ，１：Ｎｔ）＝ＨｐｅｒｍｕｔｅｄＰ’となるが、ただし、Ｐ’は、
【数１４】
2010538546.tif 000016
【００６７】
の構造を有する。
【００６８】
ブロック６０６でｘ３のすべての値についてループが実行されるため、ＬＢＲによりＨｐｅｒｍｕｔｅｄの最後の列に影響を及ぼす必要はないことは理解されるであろう。
【００６９】
他の特定の実施例では、Ｒ（１：ＮＴ−１，１：ＮＴ）上の（例えば、Ｒ（１：２，１：３）上の）ＬＢＲは、以下の表１の擬似コードで詳しく説明されている。
【表１】
2010538546.tif 000017
【００７０】
表１の擬似コードが示しているように、変数ｍｕで表される回数だけ、検査が実行され、Ｒのターゲット列を他の列から差し引くことができる。次に、最も大きなべき乗を持つ列が一番右の列（つまり、（ＮＴ−１）番目の列）かどうかが判定される。最も大きなべき乗を持つ列が、一番右の列でない場合、一番右の列と最も大きなべき乗を持つ列とがスワップされる。次いで、列をスワップした後、回転行列を適用して、Ｒの上三角構造を維持することができる。
【００７１】
一実施例では、上述のＬＢＲ演算を使用することによって、ブロック６０６で実行されるループは以下のように進行することができる。以下の説明は、第３の送信ストリームｘ３に対するループに関するものであるが、ループは、他の送信ストリームについてもブロック６０６で同様に実行されうることは理解されるであろう。最初に、
【数１５】
2010538546.tif 000018
【００７２】
で表すことができる、ブロック６０４で求められたスケーリングされ、シフトされた受信ベクトルｙｓ＋ｓに基づき、式ｙ’＝ＱＬＲ（１：Ｎｒ，１：Ｎｔ）Ｈｙｓ＋ｓを使用することによって、中間ベクトルｙ’を決定することができる。ベクトルｙ’に基づき、式ｙ’’＝ｙ’−ＲＬＲ（１：３，３）ｚ３を使用して、可能な配置点の集合にわたってループを送信ストリームｘ３に対し実行しｘ３のそれぞれの可能な値について第２の中間ベクトルｙ’’を決定することができるが、ただし、ＲＬＲ（１：３，３）は、ＲＬＲの３番目の列の最初の３つの要素であり、ｚ３＝ｃｓｃａｌｅｘ３＋ｃｓｈｉｆｔであり、またｃｓｈｉｆｔは、ｃｓｈｉｆｔの１つの要素である。一実施例では、ｚ３の各値は、ブロック６０６でループ実行に先立って事前計算されうる。それぞれの配置点について決定された中間ベクトルｙ’’に基づき、式ｚ２＝ｒｏｕｎｄ（ｙ’’２／ｒＬＲ，２２）を使用することによって、ｚ２に対する対応する値が推定されうるが、ただし、ｙ’’２はｙ’’の第２の要素であり、ｒｏｕｎｄ（）は、最近複素整数への丸め演算であり、ｒＬＲ，２２はＲＬＲの要素（２，２）である。次いで、ｚ２を求めることによって、ｙ’’２−ｒＬＲ，２２ｚ２のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’２−ｒＬＲ，２２ｚ２）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’２−ｒＬＲ，２２ｚ２）｜を決定することができる。これに基づき、式ｙ’’’１＝ｙ’’１−ｒＬＲ，１２ｚ２を使用して第３の中間値ｙ’’’１を計算することができ、またこの式から、式ｚ１＝ｒｏｕｎｄ（ｙ’’’１／ｒＬＲ，１１）を使用してｚ１に対する対応する値を推定することができる。ｘ１の推定値から、ブロック６０６で使用できるｙ’’’１−ｒＬＲ，１１ｚ１のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’’１−ｒＬＲ，１１ｚ１）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’’１−ｒＬＲ，１１ｚ１）｜を決定することができる。
【００７３】
次いで、これらの計算に基づき、送信ストリームｘ３について、距離メトリックを、
【数１６】
2010538546.tif 000019
【００７４】
のように式（３）によって与えられる近似ｌ１ノルムを使用してｘ３に対する可能なそれぞれの値（例えば、可能なそれぞれの配置点）について計算することができる。次いで、ブロック６０６で類似のループおよび距離メトリック計算を実行して、それぞれの送信ストリームについて距離メトリックを求めることができる。
【００７５】
送信ストリームに対する距離メトリックが、ブロック６０６で計算された後、方法６００は、ブロック６０８で決定された距離メトリックの少なくとも一部に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットについて対数尤度比（ＬＬＲ）を計算することにより軟判定出力を取得することによってブロック６０８で終わることができる。特定の実施例により、
【数１７】
2010538546.tif 000020
【００７６】
のように式（２）によって与えられるＬＬＲ式を使用して送信ストリームｘ１内のｋ番目のビットｂｋについてＬＬＲを決定することができる。それに加えて、ｘ中の他の送信ストリームに対するＬＬＲは、式（２）および（１３）で与えられる式と同様のＬＬＲ式を使用して計算できる。
【００７７】
次に図７を参照すると、Ｇｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用するＭＩＭＯ通信システムにおける近ＳＯＭＬＤのための方法７００が示されている。方法７００は、例えば、無線通信ネットワークにおける、アクセスポイント、アクセス端末、および／または他の好適なエンティティによって実行されうる。以下の説明では、方法７００は、（例えば、ＡＰ  ２１０における３つの送信アンテナ２１８からの）一連の３つの送信ストリームについて一般的に説明されている。しかし、方法７００は、任意の数の送信ストリームについても同様に適用できることは理解されるであろう。
【００７８】
方法７００は、ブロック７０２から開始することができ、そこで、ＱＲ分解が実効ＭＩＭＯチャネルを表すチャネル行列に対して実行され、それぞれの送信ストリームに対してＱＲ配向が生成される。一実施例では、ＱＲ分解は、Ｈの各行が１回だけ置換されて最後の行となるように、式（１）において使用されているチャネル行列Ｈの３つの置換に対してブロック７０２で実行されうる。次いで、ＱＲ分解がそれぞれの置換に対して実行され、３つのＱＲ「配向」を得ることができる。図７における以下のブロックの説明は、一般的に、それぞれの送信ストリームについてＱＲ配向に基づき軟判定出力を計算することに関するものであるが、ブロック７０２におけるＱＲ分解は、オプションであり、方法７００の一部として実行される必要はないこと、また方法７００は、以下の説明と同様にして非分解チャネル行列に対しても実行できることは理解されるであろう。
【００７９】
方法７００は、次に、ブロック７０４に進み、そこで、準最適なＭＩＭＯＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用する距離計算に必要な他の要素に対する所定の数の候補推定値を得るために、それぞれの送信ストリームについて、配置点の集合にわたってループが実行される。当業者であれば理解できるように、完全３×３  ＳＯＭＬＤは、指数関数的に増大する計算複雑度を持つ。例えば、６４−ＱＡＭ信号点配置に対する完全３×３  ＳＯＭＬＤは、６４＊６４の可能性にわたる探索を行うことが従来では必要である。言い換えると、ｘ３のすべての可能性にわたって外側ループが実行された場合、ｘ３のすべての可能性についてｘ２のすべての可能性にわたる内側ループが実行される必要があり、そこからスライシングを実行してｘ１を得ることができる。対照的に、ブロック７０４でＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムを使用する場合、誘導されるという意味で第２の次元におけるＭ個の点のみにわたって探索を実行することによって、必要な複雑度が低減される。
【００８０】
特定の、限定しない実施例により、ブロック７０４で実行されるループは、次のように進行できる。以下の説明は、一般的に、ＱＲ分解を（例えば、ブロック７０２で）使用して分解されたチャネル行列に対して実行できるＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズムに関するものであり、これは、本明細書ではＱＲＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズム（ＱＲＧＭ）と称する。しかし、非分解チャネル行列および／または他の分解技術を使用して分解されたチャネル行列についてもブロック７０４におけるループが同様に実行されうることは理解されるであろう。
【００８１】
最初に、配置点にわたってループを実行するのに先立って、式ｙ’＝Ｑ（１：ＮＲ，１：ＮＴ）Ｈｙを使用して中間ベクトルｙ’が決定されうるが、ただし、Ｑ（１：ＮＲ，１：ＮＴ）は、添え字を１からＮＲまで、１からＮＴまでとするＱにおける要素の集合を表す。中間ベクトルｙ’から、式ｙ’’＝ｙ’−Ｒ（１：３，３）ｘ３を使用して、配置点の集合にわたってループを送信ストリームｘ３に対し実行しｘ３のそれぞれの可能な値について第２の中間ベクトルｙ’’を決定することができる。それぞれの配置点について決定された中間ベクトルｙ’’に基づき、式ｘ２，ｅｓｔ＝Ｓｌｉｃｅ（ｙ’’２／ｒ２２）を使用することによって、対応する送信ストリームｘ２に対する初期候補推定値が推定されうるが、ただし、ｙ’’２はｙ’’の第２の要素であり、Ｓｌｉｃｅ（）は、最近配置点へのスライシング演算であり、ｒ２２はＲの要素（２，２）である。次いで、ｘ２を求めることによって、ｙ’’２−ｒ２２ｘ２のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜を決定することができる。
【００８２】
初期候補推定値ｘ２，ｅｓｔが決定された後、ｘ２，ｅｓｔを囲む４つの配置点の部分距離メトリックが決定されうる。一実施例では、部分距離メトリックは、ｘ２，ｅｓｔが｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝＋ｊ＊｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝として表すことができるグリッド上にあるようにベクトルｙ’がスケーリングされると仮定することによって決定できる。この表現に基づき、４つの周囲点をｘ２，ｅｓｔ＋［２，２ｊ，−２，−２ｊ］として選択できる。一実施例では、追加の検査を実行して、周囲点が信号点配置境界の外に出ないことを確認する。周囲点が得られた後、部分的距離メトリックが、中間値ｙ’’２−ｒ２２ｘ２，ｅｓｔをとり、−ｒ２２［２，２ｊ，−２，−２ｊ］を加えて、次いで、４つの各ｌ１ノルム近似を決定することによって求めることができる。
【００８３】
第３の中間値ｙ’’’１は、点毎に式ｙ’’’１＝ｙ’’１−ｒ１２ｘ２を使用することによってｘ２，ｅｓｔおよびその４つの周囲点について計算することができる。これらの式から、式ｘ１＝Ｓｌｉｃｅ（ｙ’’’１／ｒ１１）を使用して、送信ストリームｘ１に対する対応する候補推定値を推定することができる。ｘ１の推定値から、それぞれの推定値に対するｙ’’’１−ｒ１１ｘ１のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜を決定することができる。次いで、候補推定値のそれぞれの集合について、
【数１８】
2010538546.tif 000021
【００８４】
を使用して、中間距離メトリックを決定することができる。次いで、ｘ２の５つの初期候補推定値に対応する式（１４）を使用して計算される距離メトリックから、最小距離メトリックを持つ推定値を新しい推定値としてとり、これをｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔと表すことができ、またこの新しい推定値の周りの３つの新しい点を考察することができる。例えば、ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔ＝ｘ２，ｅｓｔ＋２である場合、新しい点は、ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔ＋［２，２ｊ，−２ｊ］によって決定されうる。結果としてｘ２，ｅｓｔとなり、これはすでに最小距離メトリックを与えないものとして判定されているため、ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔ−２は使用されないことに留意されたい。次いで、さらなる検査を実行して、新しい点が信号点配置境界の外に出ないことを確認することができる。新しい点の選択および検査の後、ｘ１および３つの新しい点の距離メトリックに対する対応する推定値を、ｘ２，ｅｓｔの周りの点に関して上記説明と同様の方法で求めることができる。ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔ＝ｘ２，ｅｓｔとなる場合、ブロック７０４が終了するか、または［２＋２ｊ，−２＋２ｊ，−２−２ｊ，２−２ｊ］などのその集合からのｘ２，ｅｓｔの周りの他の４つの点を考察することができる。距離メトリックが決定された後、ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔは、点ｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔおよびその周囲点に対応する距離メトリックの最小値を有する点を反映するように更新することができる。次いで、上記の計算を、新しいｘ２，ｎｅｗ＿ｅｓｔおよびその周囲点について繰り返すことができる。
【００８５】
一実施例では、ブロック７０４は、ｘ２に対するＭ個の候補点が考察されるまで続く。この条件が満たされると、方法７００はブロック７０６に続き、そこで、最小距離メトリックが決定されたｘ２およびｘ１の候補値が選択される。次いで、ブロック７０６で類似のループおよび距離メトリック計算を実行して、それぞれの送信ストリームについて最小距離メトリックを求めることができる。その代わりに、傾きを導き、その傾きを使用して最小距離を持つｘ２の候補値を決定することによって、ブロック７０４の計算を実行することができる。そのような実施例では、Ｍ＝８としたＱＲＧＭと同様の性能を達成するために、傾きを計算する複雑さが加わるのと引き替えに、ｘ２に対する４つの点のみを評価すればよい。
【００８６】
最小距離メトリックをブロック７０６で選択した後、方法７００は、ブロック７０６で決定された最小距離メトリックの少なくとも一部に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットについて対数尤度比（ＬＬＲ）を計算することにより軟判定出力を取得することによってブロック７０８で終わる。特定の実施例により、
【数１９】
2010538546.tif 000022
【００８７】
のように式（２）によって与えられるＬＬＲ式を使用して送信ストリームｘ１内のｋ番目のビットｂｋについてＬＬＲを決定することができる。それに加えて、ｘ中の他の送信ストリームに対するＬＬＲは、式（２）および（１５）で与えられる式と同様のＬＬＲ式を使用して計算できる。
【００８８】
図８は、拡張メトリック使用（ＥＭＵ）を伴うＭＩＭＯ通信システムにおける低複雑度軟判定出力検出のための方法８００を示している。方法８００は、例えば、無線通信ネットワークにおける、アクセスポイント、アクセス端末、および／または他の好適なエンティティによって実行されうる。以下の説明では、方法８００は、（例えば、ＡＰ  ２１０における３つの送信アンテナ２１８からの）一連の３つの送信ストリームについて一般的に説明されている。しかし、方法８００は、任意の数の送信ストリームについても同様に適用できることは理解されるであろう。ＥＭＵの背景となる一般的な考え方は、計算された距離メトリックをより効果的に使用するというものである。例えば、与えられたｘ３について求められた距離メトリックは、実際には、そのｘ３に対する推定されたｘ１およびｘ２にも適用されることがわかる。たまたま、対応するｘ２に対する距離メトリックは、ｘ２に対するループを実行されるときに思ったほどよくないことがある。これは、例えば、ｘ２を受信する際に使用されるチャネル行列Ｈの列２にフェージングが生じる場合に発生しうる。したがって、ｘ３ループで推定されたｘ２値に対するｘ３ループにおいて導かれた距離メトリックを再利用することによって、ある種の距離メトリックダイバーシティ次数を得ることができる。
【００８９】
以下の説明は、一般的に、ＰＳＬＤ（例えば、方法５００によって実装されるＰＳＬＤアルゴリズム）とともに使用されるＥＭＵに関する。しかし、ＥＭＵは、他の好適な近ＳＯＭＬＤアルゴリズムでも使用されうることは理解されるであろう。方法８００は、ブロック８０２から始まり、そこで、初期距離メトリックは、一連の送信ストリームに対する各配列に配置点の集合について格納される。一実施例では、それぞれの受信されたＭＩＭＯベクトルｙについて、距離メトリック格納配列は、距離メトリック格納配列ｄｓｔｏｒｅ（ｘ１）、ｄｓｔｏｒｅ（ｘ２）、およびｄｓｔｏｒｅ（ｘ３）を、それぞれ、すべてのｘ１、ｘ２、およびｘ３について、所定の値ＭａｘＶａｌなどの高い値に設定することによって初期化できる。
【００９０】
次いで、方法８００は、ブロック８０４で第１の送信ストリームについて初期化され、その後、ブロック８０６〜８１０においてループが実行されうる。ブロック８０６で、配置点の集合にわたって現在考察されているストリームに対しループを実行して、距離計算に必要な他の要素を推定し、各推定要素について距離メトリックを決定することができる。特定の、限定しない実施例により、ブロック８０６において以下のように送信ストリームｘ３に対するループを実行できる。
【００９１】
複数の配置点にわたってループを実行するのに先立って、式ｙ’＝Ｑ（１：ＮＲ，１：ＮＴ）Ｈｙを使用することによって中間ベクトルｙ’が決定されうる。中間ベクトルｙ’から、式ｙ’’＝ｙ’−Ｒ（１：３，３）ｘ３を使用して、配置点の集合にわたってループを送信ストリームｘ３に対し実行しｘ３のそれぞれの可能な値について第２の中間ベクトルｙ’’を決定することができる。それぞれの配置点について決定された中間ベクトルｙ’’に基づき、式ｘ２＝ＳｌｉｃｅＡｎｄＩｎｄｅｘ（ｙ’’２／ｒ２２）を使用することによって、対応する送信ストリームｘ２が推定されうるが、ただし、ｙ’’２はｙ’’の第２の要素であり、ＳｌｉｃｅＡｎｄＩｎｄｅｘ（）は、ブロック８０８で使用するための配置点の添え字も返す最近配置点へのスライシング演算であり、ｒ２２はＲの要素（２，２）である。次いで、ｘ２を求めることによって、ｙ’’２−ｒ２２ｘ２のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’２−ｒ２２ｘ２）｜を決定することができる。これに基づき、式ｙ’’’１＝ｙ’’１−ｒ１２ｘ２を使用して第３の中間値ｙ’’’１を計算することができ、またこの式から、式ｘ１＝ＳｌｉｃｅＡｎｄＩｎｄｅｘ（ｙ’’’１／ｒ１１）を使用して送信ストリームｘ１を推定することができる。ｘ１の推定値から、ブロック５０６で使用できるｙ’’’１−ｒ１１ｘ１のｌ１ノルム近似である、｜Ｒｅ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜＋｜Ｉｍ（ｙ’’’１−ｒ１１ｘ１）｜を決定することができる。次いで、距離メトリックを、
【数２０】
2010538546.tif 000023
【００９２】
のように式（３）によって与えられる近似ｌ１ノルムを使用して、ｘ３の可能な配置点ならびにｘ１およびｘ２のそれらの対応する推定値について計算することができる。
【００９３】
距離メトリックが、ブロック８０６で決定された後、方法８００はブロック８０８に進むことができ、そこで、現在のストリームおよび推定された他の要素について決定された各配置点に対する距離メトリックが、現在のストリームおよび推定された他の要素に対するより高い格納されている距離メトリックの代わりに格納される。より具体的には、与えられた送信ストリームｘ３、ならびにｘ１およびｘ２に対する対応する推定値について、格納されている距離メトリックｄｓｔｏｒｅ（）は、
【数２１】
2010538546.tif 000024
【００９４】
のように更新することができる。
【００９５】
ブロック８０８で現在のストリームに対する距離メトリックが決定された後、次いで、方法８００はブロック８１０に進んで、さらなる送信ストリームが存在するかどうかを判定する。さらなるストリームが存在している場合、方法８００は、ブロック８１２で次の送信ストリームに進み、前記ストリームについてブロック８０６〜８１０を繰り返す。さらなる送信ストリームが存在していない場合、方法８００は、格納されている距離メトリックの少なくとも一部に基づいて軟判定出力を得ることによってブロック８１４で終わる。特定の、限定しない実施例により、軟判定出力は、送信ストリーム内のそれぞれのビットについて対数尤度比（ＬＬＲ）を計算することによって８１４で生成されうる。例えば、
【数２２】
2010538546.tif 000025
【００９６】
のように格納されている距離メトリックについて式（２）によって与えられるＬＬＲ式を使用して、送信ストリームｘ１内のｋ番目のビットｂｋについてＬＬＲを決定することができる。
【００９７】
その代わりに、ブロック８０８で実行される最小値探索ｄｓｔｏｒｅ（ｘ１）＝ｍｉｎ（ｄｓｔｏｒｅ（ｘ１），ｄ（ｘ１，ｘ２，ｘ３））などは、上述のＬＬＲ計算と組み合わせることができる。そのような一実施例において、最小値探索ｄｓｔｏｒｅ（ｘ１）＝ｍｉｎ（ｄｓｔｏｒｅ（ｘ１），ｄ（ｘ１，ｘ２，ｘ３））などは、ブロック８０８で実行されず、代わりに、空間ストリームの各組み合わせ毎に、それぞれの距離メトリックｄ（ｘ１，ｘ２，ｘ３）は、対応するｘ１、ｘ２、およびｘ３と一緒にブロック８０８で格納されうる。次いで、この情報から、
【数２３】
2010538546.tif 000026
【００９８】
によって示されるように、ＬＬＲをブロック８１４で計算することができる。
【００９９】
したがって、３つの空間送信ストリームを含む６４−ＱＡＭ信号点配置の一例において、３＊６４＝１９２個の距離メトリックを探索してｘ１のｋ番目のビットが０である距離メトリックを見つけ、その後、最小値
【数２４】
2010538546.tif 000027
【０１００】
を決定し、というように作業を続けてゆくことができる。
【０１０１】
最小値は、例えば、最小距離メトリックを２進数で表し、それぞれの数を最上位ビット（ＭＳＢ）から最下位ビット（ＬＳＢ）までスキャンすることによって、多数の距離メトリック上で見つけることができる。複数の距離メトリックのうちで現在スキャンされているビット位置にあるビットが異なる場合、現在スキャンされているビット位置で「１」のビット値を有する距離メトリックにラベル付けし、その距離メトリックを最小値として考察対象から外すことができる。ＬＳＢに到達した場合、単一の残りの候補、または複数の残り候補が存在している場合にはそれらの残り候補のうちのどれか１つを最小距離メトリックとして使用することができる。他の実施例において、この最小値探索アルゴリズムは、ブロック８１０で、以下のように近似されたＬＬＲを計算するために必要な最小値探索に適用することができる。最初に、すべてのｄ（ｘ１，ｘ２，ｘ３）にわたる最小値探索において、ｘ１のビットｂｋが０であると仮定して、ｘ１のビットｂｋが１であるすべての距離メトリックにラベル付けし、それらの距離メトリックを最小値探索の考察対象から外すことができる。同様に、すべてのｄ（ｘ１，ｘ２，ｘ３）にわたる最小値探索において、ｘ１のビットｂｋが１であると仮定して、ｘ１のビットｂｋが０であるすべての距離メトリックにラベル付けし、それらの距離メトリックを最小値探索の考察対象から外すことができる。
【０１０２】
次に、図９を参照すると、本明細書で説明されている１つまたは複数の実施形態が機能しうる例示的な無線通信システム９００を示すブロック図が掲載されている。一実施例では、システム９００は、送信機システム９１０および受信機システム９５０を備える多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムである。しかし、送信機システム９１０および／または受信機システム９５０は、多入力多出力システムに応用することもでき、その場合、例えば、複数の送信アンテナ（例えば、基地局の）で、１つまたは複数のシンボルストリームを単一アンテナデバイス（例えば、移動局）に送信することができることは理解されるであろう。それに加えて、本明細書で説明されている送信機システム９１０および／または受信機システム９５０の複数の態様を、単一入力アンテナシステムへの単一出力とともに使用することが可能であることも理解されるであろう。
【０１０３】
一態様によれば、多数のデータストリームのトラヒックデータが、送信機システム９１０においてデータソース９１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ９１４に送られる。次いで、一実施例では、それぞれのデータストリームが、各送信アンテナ９２４を介して送信されうる。それに加えて、ＴＸデータプロセッサ９１４は、各データストリーム毎に選択された特定のコード体系に基づいてそれぞれのデータストリームに対するトラヒックデータをフォーマットし、符号化し、インタリーブして、符号化データを形成することができる。次いで、一実施例において、それぞれのデータストリームについて符号化されたデータが、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロットデータと多重化されうる。パイロットデータは、例えば、知られている方法で処理された知られているデータパターンとすることができる。さらに、パイロットデータは、チャネル応答を推定するため受信機システム９５０で使用することができる。送信機システム９１０に戻り、それぞれのデータストリームに対する多重化されたパイロットデータおよび符号化データは、各データストリーム毎に選択された特定の変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＳＰＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調され（つまり、シンボルマッピングされ）、変調シンボルを形成することができる。一実施例では、それぞれのデータストリームに対するデータ転送速度、符号化、および変調は、プロセッサ９３０上で実行されるか、および／またはプロセッサ９３０によって与えられる命令により決定されうる。
【０１０４】
次に、すべてのデータストリームに対する変調シンボルが、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０に送られ、そこで、変調シンボルをさらに処理することができる（例えば、ＯＦＤＭ用に）。次いで、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０は、ＮＴ個の変調シンボルストリームをＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）９２２ａから９２２ｔに送ることができる。一実施例では、それぞれの送信機９２２は、各シンボルストリームを受け取って処理し、１つまたは複数のアナログ信号を供給することができる。次いで、それぞれの送信機９２２は、アナログ信号をさらに調整（例えば、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート）して、ＭＩＭＯチャネル上で伝送するのに適した変調信号を形成することができる。次いで、それに応じて、送信機９２２ａから９２２ｔのＮＴ個の変調信号はそれぞれ、９２４ａから９２４ｔまでのＮＴ個のアンテナから送信できる。
【０１０５】
他の態様によれば、送信された変調信号は、ＮＲ個のアンテナ９５２ａから９５２ｒによって受信機システム９５０で受信されうる。次いで、それぞれのアンテナ９５２からの受信信号は、各受信機（ＲＣＶＲ）９５４に供給されうる。一実施例では、それぞれの受信機９５４は、各受信信号を調整（例えば、フィルタリング、増幅、およびダウンコンバート）し、その調整信号を２値化して、サンプルを形成し、次いで、それらのサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを形成することができる。次いで、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、特定の受信機処理技術に基づいてＮＲ個の受信機９５４からＮＲ個の受信シンボルストリームを受信して、処理し、ＮＴ個の「検出」シンボルストリームを形成することができる。一実施例では、それぞれの検出シンボルストリームは、対応するデータストリームについて送信された変調シンボルの推定であるシンボルを含むことができる。次いで、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、少なくとも一部は、対応するデータストリームに対するトラヒックデータを復元するためにそれぞれの検出されたシンボルストリームを復調し、ディインタリーブし、復号することによって、それぞれのシンボルストリームを処理することができる。復元に成功した後、ストリームをデータシンク９６４に供給することができる。したがって、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０による処理は、送信機システム９１０におけるＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０およびＴＸデータプロセッサ９１４により実行される処理を補完するものとすることができる。
【０１０６】
他の実施例では、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、それが同時に復調できるという点で副搬送波の数に制限がある場合がある。例えば、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、５ＭＨｚでは５１２個の副搬送波、１．２５ＭＨｚでは１２８個の副搬送波、または２．５ＭＨｚでは２５６個の副搬送波に制限されうる。他の実施例では、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、４０ＭＨｚでは１２８個の副搬送波または２０ＭＨｚでは６４個の副搬送波に制限されうる。さらに、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０により生成されたチャネル応答推定は、受信機側で空間／時間処理を実行するか、電力レベルを調整するか、変調率もしくは変調方式を変更する、および／または他の適切なアクションを実行するために使用することができる。それに加えて、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、例えば、検出されたシンボルストリームの信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）などのチャネル特性をさらに推定することができる。次いで、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０は、推定チャネル特性をプロセッサ９７０に供給することができる。一実施例では、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データプロセッサ９６０および／またはプロセッサ９７０は、システムのために「動作」ＳＮＲの推定をさらに導出することができる。次いで、プロセッサ９７０は、通信リンクおよび／または受信データストリームに関する情報を備えることができる、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を供給することができる。この情報は、例えば、動作ＳＮＲを含むことができる。次いで、ＣＳＩは、ＴＸデータプロセッサ９７８（データソース９７６に結合することができる）によって処理され、変調装置９８０により変調され、送信機９５４ａから９５４ｒにより調整され、送信機システム９１０に送り返されるようにできる。
【０１０７】
送信機システム９１０に戻ると、受信機システム９５０からの変調信号は、アンテナ９２４によって受信され、受信機９２２によって調整され、復調装置９４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ９４２によって処理され、こうして、受信機システム９５０によって報告されたＣＳＩを復元することができる。復元に成功した後、ストリームをデータシンク９４４に供給することができる。一実施例では、次いで、報告されたＣＳＩをプロセッサ９３０に供給し、これを使用して、１つまたは複数のデータストリームに使用されるデータ転送速度とともに符号化および変調方式を決定することができる。次いで、決定された符号化および変調方式は、量子化のため、および／または後で受信機システム９５０への伝送に使用するために送信機９２２に送ることができる。それに加えて、および／またはその代わりに、報告されたＣＳＩは、ＴＸデータプロセッサ９１４およびＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０に対するさまざまな制御を発生させるためにプロセッサ９３０によって使用されうる。
【０１０８】
一実施例では、送信機システム９１０におけるプロセッサ９３０および受信機システム９５０におけるプロセッサ９７０は、各システムで演算を指令する。それに加えて、送信機システム９１０におけるメモリ９３２および受信機システム９５０におけるメモリ９７２は、それぞれ、プロセッサ９３０および９７０によって使用されるプログラムコードおよびデータ用の記憶装置を形成することができる。さらに、受信機システム９５０では、ＮＲ個の受信信号を処理して、ＮＴ個の送信シンボルストリームを検出するためにさまざまな処理技術が使用できる。一実施例では、これらの処理技術は、近ＳＯＭＬＤの方法４００、５００、６００、７００、８００、および／または他の適切な技術のうちの１つまたは複数を含むことができる。それに加えて、および／またはその代わりに、受信機システム９５０によって使用される処理技術は、イコライザー技術とも称することができる空間および空間時間受信機処理技術、および／または「逐次干渉除去」または「逐次除去」受信機処理技術とも称することができる「逐次ヌリング／等化干渉除去」受信機処理技術を含むことができる。
【０１０９】
図１０は、本明細書で説明されているさまざまな態様による空間データストリームの変調と伝送とを協調させるシステム１０００のブロック図である。一実施例では、システム１０００は、基地局またはアクセスポイント１００２を備える。図示されているように、アクセスポイント１００２は、受信（Ｒｘ）アンテナ１００６を介して１つまたは複数のアクセス端末１００４から（複数の）信号を受信し、送信（Ｔｘ）アンテナ１００８を介して１つまたは複数のアクセス端末１００４に送信することができる。
【０１１０】
それに加えて、アクセスポイント１００２は、受信アンテナ１００６から情報を受信する受信機１０１０を備えることができる。一実施例では、受信機１０１０は、受信された情報を復調する復調装置（Ｄｅｍｏｄ）１０１２に動作可能なように関連付けられうる。次いで、復調シンボルは、プロセッサ１０１４によって分析されうる。プロセッサ１０１４は、コードクラスタ（code cluster）、アクセス端末割り当て、これに関係するルックアップテーブル、一意的スクランブリングシーケンス、および／または他の好適な種類の情報に関係する情報を格納することができる、メモリ１０１６に結合されうる。一実施例では、アクセスポイント１００２は、復調装置１０１２および／またはプロセッサ１０１４を使用して、方法４００、５００、６００、７００、８００、および／または他の類似のおよび適切な方法を実行することができる。アクセスポイント１００２は、送信アンテナ１００８を通じて１つまたは複数のアクセス端末１００４に送信機１０２０により送信する信号を多重化することができる変調装置１０１８を備えることもできる。
【０１１１】
図１１は、本明細書で説明されているさまざまな態様による空間データストリームの受信および検出とを協調させるシステム１１００のブロック図である。一実施例では、システム１１００は、アクセス端末１１０２を備える。図示されているように、アクセス端末１１０２は、アンテナ１１０８を介して１つまたは複数のアクセスポイント１１０４から（複数の）信号を受信し、１つまたは複数のアクセスポイント１００４に送信することができる。それに加えて、アクセス端末１１０２は、アンテナ１１０８から情報を受信する受信機１１１０を備えることができる。一実施例では、受信機１１１０は、受信された情報を復調する復調装置（Demod）１１１２に動作可能なように関連付けられうる。次いで、復調シンボルは、プロセッサ１１１４によって分析されうる。プロセッサ１１１４は、アクセス端末１１０２に関係するデータおよび／またはプログラムコードを格納することができるメモリ１１１６に結合されうる。それに加えて、アクセス端末１１０２は、復調装置１１１２および／またはプロセッサ１１１４を使用して、方法４００、５００、６００、７００、８００、および／または他の類似のおよび適切な方法を実行することができる。アクセス端末１１０２は、アンテナ１１０８を通じて１つまたは複数のアクセスポイント１１０４に送信機１１２０により送信する信号を多重化することができる変調装置１１１８を備えることもできる。
【０１１２】
図１２は、近軟判定出力最尤検出を行う装置１２００を例示している。装置１２００は、機能ブロックを含むものとして表されており、プロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を表す機能ブロックとすることも可能であることを理解されたい。装置１２００は、基地局（例えば、ＡＰ  ２１０）および／または端末（例えば、ＡＴ  ２２０）に実装することができ、また準最適なＭＩＭＯアルゴリズム１２０２を使用して他の要素を推定するために空間送信ストリーム毎に配置点にわたってループを実行するためのモジュールを備えることができる。さらに、装置１２００は、配置点１２０４にわたるストリームに対する距離メトリックを決定するためのモジュールおよび決定された距離メトリック１２０６に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットに対する軟判定出力を取得するためのモジュールを備えることができる。
【０１１３】
図１３は、ＭＩＭＯチャネル行列の前処理および準最適なＭＩＭＯアルゴリズムの利用により近軟判定出力最尤検出を行う装置１３００のブロック図を示している。装置１３００は、機能ブロックを含むものとして表されており、プロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を表す機能ブロックとすることも可能であることを理解されたい。装置１３００は、基地局（例えば、ＡＰ  ２１０）および／または端末（例えば、ＡＴ  ２２０）に実装することができ、またＱＲ分解および／または他の好適な前処理技術１３０２を使用してＭＩＭＯチャネル行列に対し前処理を実行するためのモジュールを備えることができる。さらに、装置１３００は、ＰＳＬＤ、ＬＲＤ、およびＧｕｉｄｅｄ−Ｍアルゴリズム１３０４のうちの１つまたは複数に基づく準最適なＭＩＭＯアルゴリズムを使用して他の要素を推定するために空間送信ストリーム毎に配置点にわたってループを実行するためのモジュールと、配置点１３０６にわたってストリームに対する距離メトリックを決定するためのモジュールと、決定された距離メトリック１３０８の少なくとも一部に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットに対する対数尤度比を計算することによって軟判定出力を取得するためのモジュールとを備えることができる。
【０１１４】
図１４は、拡張メトリック使用を伴う近軟判定出力最尤検出を行う装置１４００を例示している。装置１４００は、機能ブロックを含むものとして表されており、プロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を表す機能ブロックとすることも可能であることを理解されたい。装置１４００は、基地局（例えば、ＡＰ  ２１０）および／または端末（例えば、ＡＴ  ２２０）に実装することができ、また、空間送信ストリーム１４０２毎に配置点の集合に対する初期距離メトリック配列を格納するためのモジュールを備えることができる。さらに、装置１４００は、準最適なＭＩＭＯアルゴリズム１４０４を使用して他の要素を推定するために空間ストリーム毎に配置点にわたってループを実行するためのモジュールと、配置点１４０６にわたってストリームおよび推定された他の要素に対する距離メトリックを決定するためのモジュールと、対応する配置点１４０８に対するそれぞれのより高い格納されている距離メトリックの代わりに空間ストリームおよび推定された他の要素に対する距離メトリックを格納するためのモジュールと、格納されている距離メトリック１４１０に基づいて送信ストリーム内のそれぞれのビットに対する軟判定出力を取得するためのモジュールを備えることができる。
【０１１５】
本明細書で説明されている実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはこれらの任意の組み合わせで実装することができることは理解されるであろう。システムおよび／または方法が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコード、プログラムコード、またはコードセグメントで実装される場合、これらは、記憶装置コンポーネントなどの機械可読媒体内に格納することができる。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または命令、データ構造体、もしくはプログラムステートメントの任意の組み合わせを表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、またはメモリ内容を受け渡し、および／または受信することにより、他のコードセグメントまたはハードウェア回路に結合されるようにできる。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク伝送などを含む、任意の好適な手段を使用して受け渡されるか、転送されるか、または伝送されるようにできる。
【０１１６】
ソフトウェア実装では、本明細書で説明されている技術は、本明細書で説明されている機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）で実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニット内に格納され、プロセッサによって実行されうる。メモリユニットは、プロセッサ内に、またはプロセッサの外部に実装することができ、その場合、当技術分野において知られているようにさまざまな手段を介してプロセッサに通信可能なように結合することができる。
【０１１７】
上述した内容は、１つまたは複数の実施形態の複数の実施例を含む。もちろん、上述の実施形態を説明するためにコンポーネントまたは方法の考えられるすべての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者であれば、さまざまな実施形態のさらに多くの組み合わせおよび置換が可能であることを了解できる。したがって、説明されている実施形態は、付属の請求項の精神と範囲内に収まるすべてのそのような改変、修正、および変更形態を包含することを意図されている。さらに、「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という言い回しが詳細な説明または請求項で使用されている範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が使用された場合に請求項の中で接続語として解釈されるのでこのような用語は「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と同様の使い方で包含的であることが意図される。さらに、詳細な説明または請求項中で使用されているような「または（ｏｒ）」という語句は、「非排他的なまたは」であることを意味する。
【図１】
2010538546.tif 000028
【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】
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【図９】
2010538546.tif 000036
【図１０】
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【図１１】
2010538546.tif 000038
【図１２】
2010538546.tif 000039
【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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