(57)【要約】 【解決手段】多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信環境でチャネル品質情報（ＣＱＩ）計算及びデータ送信のためアンテナを介してサイクルすることを容易にするシステム及び手順が記載されている。パイロットは無線端末によって取得し得る。更に、チャネルによってサポートし得る仮想アンテナはパイロットの解析に基づいて同定し得る。更に、ＣＱＩ計算はサポートされた仮想アンテナの各々に対して達成でき、その後、ＣＱＩデータはデータ送信計画のために基地局に送信し得る。更に、基地局はＣＱＩデータ及び／又は公正さの考慮に基づいて送信を計画できる。計画されると、データ送信はサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによって行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力(MIMO)無線通信環境でチャネル品質情報(CQI)の評価を容易にする方法であって、
基地局からパイロットを取得すること、
パイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされた複数のレイアを同定すること、
サポートされたレイアと関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによって各自のサポートレイアに対応する１セットのＣＱＩｓを計算すること、及び
データ送信を計画する基地局に前記セットのＣＱＩｓを送ること、
を含む方法。
【請求項２】
チャネルによってサポートされた前記複数のレイアは更に前記レイアに関連する信号電力比を解析することを含む、請求項１の方法。
【請求項３】
非サポートレイアのためにゼロＣＱＩｓを前記基地局に送ることを更に含む、請求項１の方法。
【請求項４】
第１仮想アンテナレスポンスに基づいて制御チャネルＣＱＩを決定することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも一方を用いる開ループＭＩＭＯを採用する、請求項１の方法。
【請求項６】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも一方を用いる閉ループＭＩＭＯを採用する、請求項１の方法。
【請求項７】
ユニタリ行列に基づいてパイロットから物理アンテナチャネルを推定すること、
前記推定物理アンテナチャネルに基づいてキャパシティを最適化するプレコーディング行列を選択すること、及び
前記セットのＣＱＩｓとともに前記選択されたプレコーディング行列のインデックスを前記基地局に送ること、
を更に含む、請求項６の方法。
【請求項８】
前記基地局からデータを受信することを更に含み、前記基地局はＣＱＩ計算に使用される前記サポートされたレイアと関連する同じ仮想アンテナにデータを送信する、請求項１の方法。
【請求項９】
前記基地局はダイバーシティのための前記サポートされたレイアと関連する前記仮想アンテナ介してサイクルする、請求項８の方法。
【請求項１０】
受信パイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされた複数のレイアを決定し、前記サポートされたレイアに対応する仮想アンテナを介してサイクルすることによって各ＣＱＩが前記サポートされたレイアの各自に関連する１セットのＣＱＩｓを評価し、データ送信を計画するために前記ＣＱＩｓのセットを送信することに関するインストラクションを保持するメモリと、
前記メモリに結合され、前記メモリに保持されている前記インストラクションを実行するように構成されるプロセッサと、
により構成される、無線通信装置。
【請求項１１】
前記メモリは前記受信パイロットに基づいて前記レイアに関連する信号電力比を解析することに関するインストラクションを更に保持する、請求呼応１０の無線通信装置、
【請求項１２】
前記メモリは第１仮想アンテナレスポンスに基づいて制御チャネルＣＱＩを決定することに関するインストラクションを更に保持する、請求項１０の無線通信装置。
【請求項１３】
開ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項１０の無線通信装置。
【請求項１４】
閉ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項１０の無線通信装置。
【請求項１５】
前記メモリは変更ユニタリ行列に基づいて前記パイロットから物理アンテナチャネルを推定し、前記推定された物理アンテナチャネルに基づいてキャパシティを最大化するプレコーディング行列を選択し、前記セットのＣＱＩｓとともに前記選択されたプレコーディング行列のインデックスを送信することに関するインストラクションを更に保持する、請求項１４の無線通信装置。
【請求項１６】
前記メモリはＣＱＩ評価に使用される同じ仮想アンテナに送信されるデータを取得することに関するインストラクションを更に保持する、請求項１０の無線通信装置。
【請求項１７】
前記データはダイバーシティを提供するため前記仮想アンテナを介してサイクルすることによって送信される、請求項１６の無線通信装置。
【請求項１８】
ＭＩＭＯ無線通信環境でＣＱＩｓを計算することを可能にする無線通信装置であって、
取得したパイロットに基づいてサポートされた仮想アンテナを認識する手段と、
前記サポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによって前記サポートされた仮想アンテナに対するＣＱＩｓを決定する手段と、
データ送信を計画するため基地局に前記ＣＯＩｓを送信する手段と、
を具備する、無線通信装置。
【請求項１９】
第１仮想アンテナレスポンスに基づいて制御チャネルＣＱＩを決定する手段を更に含む、請求項１８の無線通信装置。
【請求項２０】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに開ループＭＩＭＯを採用する、請求項１８の無線通信装置。
【請求項２１】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに閉ループＭＩＭＯを採用する、請求項１８の無線通信装置。
【請求項２２】
時間変更ユニタリ行列に基づいて前記パイロットから物理アンテナチャネルを推定する手段と、
前記推定物理アンテナチャネルに基づいてキャパシティを最適化するプレコーディング行列を選択する手段と、
前記ＣＱＩｓとともに前記選択プレコーディング行列に関するインデックスを前記基地局に送信する手段と、
を更に含む、請求項２１の無線通信装置。
【請求項２３】
前記サポートされた仮想アンテナで前記基地局によって送信されたデータを受信する手段を更に含み、前記基地局は前記サポートされた仮想アンテナを介してサイクルする、請求項１８の無線通信装置。
【請求項２４】
基地局からパイロットを受信し、
前記パイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされる複数のレイアを決定し、
前記サポートされたレイアと関連する仮想アンテナを介しサイクルすることによって各々が前記サポートされたレイアの各自に対応する１セットのＣＱＩｓを生成し、
データ送信を計画するため前記基地局に前記セットのＣＱＩｓを転送するための機械実行可能インストラクションを記憶した機械読み取り可能媒体。
【請求項２５】
前記機械実行可能インストラクションは第１仮想アンテナレスポンスに基づいて制御チャネルＣＱＩを決定することを更に含む、請求項２４の機械読み取り可能媒体。
【請求項２６】
開ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項２４の機械読み取り可能媒体。
【請求項２７】
閉ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項２４の機械読み取り可能媒体。
【請求項２８】
前記機械実行可能インストラクションは
時変ユニタリ行列に基づいて前記パイロットから物理アンテナチャネルを推定し、
前記推定物理アンテナチャネルに基づいてキャパシティを最適化するプレコーディング行列を選択し、
前記セットのＣＱＩｓとともに前記選択プレコーディング行列に関するインデックスを前記基地局に送信することを更に含む、請求項２７の機械読み取り可能媒体。
【請求項２９】
前記機械実行可能インストラクションはＣＱＩ生成に採用された同じ仮想アンテナを介してサイクルすることによって前記基地局によって送信されたデータを取得することを更に含む、請求項２４の機械読み取り可能媒体。
【請求項３０】
無線通信システムにおいて、取得パイロットに基づいてサポートされた仮想アンテナを認識し、
前記サポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによって前記サポートされた仮想アンテナに対するＣＱＩｓを決定し、
データ送信を計画するため基地局に前記ＣＱＩｓを送信するように構成されるプロセッサを具備する装置。
【請求項３１】
ＭＩＭＯ無線通信環境で基地局からデータを送信することを容易にする方法であって、
１セットの仮想アンテナを介してＣＱＩパイロットを送信すること、
前記仮想アンテナのサブセットとなる、ユーザに対する１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを取得すること、
前記ＣＱＩデータに基づいて前記ユーザに対するデータ送信を計画すること、
前記１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信すること、
を含む、方法。
【請求項３２】
時変ユニタリ行列に基づいて前記ＣＱＩパイロットを生成することを更に含む、請求項３１の方法。
【請求項３３】
非サポート仮想アンテナに対応するゼロＣＱＩｓを取得することを更に含む、請求項３１の方法。
【請求項３４】
公正さ及び前記ＣＱＩデータに基づいてデータ送信を計画する、請求項３１の方法。
【請求項３５】
第１の数のサポートされた仮想アンテナとは異なる第２の数の仮想アンテナを介して送信することを選択すること、
前記第２の数に対する前記第１の数の比率に基づいてデータ送信の電力レベルを調整すること、
を更に含む、請求項３１の方法。
【請求項３６】
データを送信することはブロックホップモード中に前記１以上のサポートされた仮想アンテナに関連する各タイルのユニタリ行列の列を付勢することを更に含む、請求項３１の方法。
【請求項３７】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに開ループＭＩＭＯを採用する、請求項３１の方法。
【請求項３８】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに閉ループＭＩＭＯを採用する、請求項３１の方法。
【請求項３９】
１セットの仮想アンテナを介してパイロットを送信し、前記仮想アンテナのサブセットとなる、ユーザに対する１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを受信し、前記ＣＱＩデータに基づいて前記ユーザに対するデータ送信を計画し、前記１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信することに関するインストラクションを保持するメモリと、
前記メモリに結合され、前記メモリに保持されたインストラクションを実行するよう構成されるプロセッサと、
を具備する無線通信装置。
【請求項４０】
前記メモリは時変ユニタリ行列に基づいて前記パイロットを生成することに関するインストラクションを更に保持する、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４１】
前記メモリは公正さ及び前記ＣＱＩデータに基づいてデータ送信を計画することに関するインストラクションを更に保持する、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４２】
前記メモリは複数のサポートされた仮想アンテナと比較して異なる数の仮想アンテナを介して送信することを選択すること及びデータ送信のための電力レベルを変更することに関するインストラクションを更に保持する、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４３】
前記メモリはブロックホップモード中に各タイルのユニタリ行列の列を付勢することによってデータを送信することに関するインストラクションを更に保持し、前記列は前記１以上のサポートされた仮想アンテナに関連する、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４４】
開ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４５】
閉ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項３９の無線通信装置。
【請求項４６】
ＭＩＭＯ無線通信環境でデータの送信及び転送を可能にする無線通信装置であって、
１セットの仮想アンテナを介してパイロットを送信する手段と、
ユーザによってサポートされる仮想アンテナにそれぞれ対応する受信ＣＱＩｓに基づいて前記ユーザに対するデータ送信を計画する手段と、
前記サポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信する手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項４７】
時変ユニタリ行列に基づいて前記パイロットを生成する手段を更に含む、請求項４６の無線通信装置。
【請求項４８】
複数のサポートされた仮想アンテナとは異なる複数の仮想アンテナを介して送信することを選択する手段と、
データ送信のための電力レベルを調整する手段と、
を更に含む、請求項４６の無線通信装置。
【請求項４９】
ブロックホップモード中に各タイルのユニタリ行列の列を付勢する手段を更に含み、前記列は前記１以上のサポートされた仮想アンテナに関連する、請求項４６の無線通信装置。
【請求項５０】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに開ループＭＩＭＯを採用する、請求項４６の無線通信装置。
【請求項５１】
前記ＭＩＭＯ通信環境はシンボルレートホップ又はブロックホップの少なくとも１つとともに閉ループＭＩＭＯを採用する、請求項４６の無線通信装置。
【請求項５２】
１セットの仮想アンテナを介して、ユニタリ行列に基づいて生成されるパイロットを送信し、
ユーザによってサポートされる仮想アンテナにそれぞれ対応する受信ＣＱＩｓに基づいて前記ユーザに対するデータ送信を計画し、
前記サポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信するための機械実行可能インストラクションを記憶した機械読み取り可能媒体。
【請求項５３】
前記機械実行可能インストラクションは前記複数のサポートされた仮想アンテナ以外の複数の仮想アンテナが採用されるときデータを送信するための電力レベルを調整することを更に含む、請求項５２の機械読み取り可能媒体。
【請求項５４】
データを送信するためのブロックホップモード中に各タイルの前記ユニタリ行列の列を付勢することを更に含み、前記列は前記１以上のサポートされた仮想アンテナに関する、請求項５２の機械読み取り可能媒体。
【請求項５５】
開ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項５２の機械読み取り可能媒体。
【請求項５６】
閉ループＭＩＭＯ環境は１以上のシンボルレートホップ又はブロックホップとともに採用される、請求項５２の機械読み取り可能媒体。
【請求項５７】
無線通信システムにおいて、
１セットの仮想アンテナを介してＣＱＩパイロットを送信し、
前記仮想アンテナのサブセットとなる、ユーザに対する１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを取得し、
前記ＣＱＩデータに基づいて前記ユーザに対するデータ送信を計画し、
前記１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信するように構成されるプロセッサを有する、装置、
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の記載は一般的に無線通信に関し、特に、無線通信システムでのチャネル品質情報（CQI）計算及びデータ送信のためアンテナを介した空間サイクリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムは、例えば、音声、データなどのよう種々形態の通信コンテンツを提供するために広く展開されている。代表的通信システムは利用可能なシステム資源（例えば、帯域幅、送信電力、・・・）を共有することによって多くのユーザとの通信をサポートできるマルチプルアクセスシステムである。そのようなマルチプルアクセスシステムの例はコード分割多重アクセス（CDMA）システム、時分割多重アクセス（TDMA）システム、周波数分割多重アクセス（FDMA）システム、直交周波数分割多重アクセス（OFDMA）システムなどを含むことができる。
【０００３】
一般的に、無線多重アクセス通信システムは複数の無線端末に対して同時に通信をサポートできる。各無線端末は順逆リンク上で送信を介して１以上の基地局と通信できる。順リンク（即ちダウンリンク）は基地局から無線端末への通信リンクであり、逆リンク（即ちアップリンク）は無線端末から基地局への通信である。更に、無線端末と基地局との通信が単入力単出力（SISO）システム、多入力単出力（MISO）、多入力多出力（MIMO）システムなどを介して確立される。
【０００４】
無線通信システムでは、送信機（例えば、基地局又は端末）が１以上（R）の受信アンテナを備えた受信機へデータ送信するための複数（T）の送信アンテナを利用できる。複数の送信アンテナはこれらアンテナから異なるデータを送信することによってシステム処理能力を増加し、及び／又はデータを重複して送信することによって信頼性を改良するために使用できる。例えば、送信機はT個全ての送信アンテナから所定のシンボルを送信でき、受信機はR個の受信アンテナを介してこのシンボルの多様なバージョンを受信できる。送信シンボルのこれら多様なバージョンは一般的にはシンボルを再生する受信機の能力を改善する。
【０００５】
送信性能は複数の送信アンテナ及びもしあれば、複数の受信アンテナによって得られる空間次元を有効に利用することによって改善できる。伝播経路が各対の送信及び受信アンテナ間に存在する。T-Rの異なる伝播経路がT個の送信アンテナとR個の受信アンテナの間に形成される。これら伝播経路は異なるチャネル条件（例えば、異なるフェーディング、マルチパス、干渉効果、…）を経験でき、異なる信号対雑音及び干渉比(SNRs)を達成できる。T-R伝播経路に対するチャネルレスポンスは経路から経路で変化でき、更に分散無線チャネルに対する周波数にわたり及び／又は時間変化無線チャネルに対する時間にわたり変化できる。
【０００６】
データ送信のため複数の送信アンテナを使用する主要な欠点は通常では各対の送信及び受信アンテナ間（即ち、各伝播経路）のチャネルレスポンスがデータ送信を適切に受信するために推定する必要があると言うことである。全ての送信及び受信アンテナ対に対する完全チャネルレスポンスの推定は幾つかの理由のため望ましくない。例えば、大量のリンク資源がチャネル推定に使用されるパイロットを送信するために消費されることになる。これはデータを送信するために使用できるリンク資源を順次減少することになる。更に、全てのT-R送信及び受信アンテナ対に対するチャネル推定が受信機で処理オーバヘッドを増加することになる。
【発明の概要】
【０００７】
下記は１つ以上の実施形態の基本的理解を与えるためにそのような実施形態の簡単な概要を示す。この概要は全ての熟慮された実施形態の広範な概要ではなく、全ての実施形態の主要な又は重要な要素を同定しなく、任意の又は全ての実施形態の範囲を線引きしないことを意図している。その唯一の目的は後に提示されるより詳細な説明に対する前書きとして簡単か形態で１以上の実施形態の多少の概念を提示することにある。
【０００８】
１以上の実施形態及びその対応する開示に従って、種々の態様は多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信環境でのチャネル品質情報（ＣＱＩ）計算及びデータ送信のために複数のアンテナを介するサイクリングを容易にすることと関連して説明される。パイロットは無線端末によって得られる。更に、チャネルによってサポートし得る複数の仮想アンテナはパイロットの解析に基づき同定し得る。更に、ＣＱＩ計算はサポートされた仮想アンテナの各々に対して達成し得る。その後、ＣＱＩデータはデータ送信計画のために基地局に送信し得る。更に、基地局はＣＱＩデータ及び／又はフレームに基づいて送信を計画できる。計画されると、データ送信が複数のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによって行うことができる。
【０００９】
関連する態様によると、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信環境においてチャネル品質情報（ＣＱＩ）を評価することを容易にする方法がここに説明されている。この方法は基地局からパイロットを取得することを含む。更に、この方法はパイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされた複数のレイヤを識別することを含む。更に、この方法はサポートされたレイヤに関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによって１セットのＣＱＩｓを計算することを含む。各ＣＱＩはサポートされたレイヤの各自の１つに対応する。この方法はデータ送信を計画するため１セットのＣＱＩｓを基地局に送ることを付加的に含む。
【００１０】
他の態様は無線通信装置に関する。無線通信装置は受信パイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされる複数のレイヤを決定すること、サポートされたレイヤに対応する仮想アンテナを介してサイクルすることによって、各々がサポートされたレイヤの各自の１つに関連する１セットのＣＱＩｓを評価すること、及びデータ送信を計画するための１セットのＣＱＩｓを送信することに関するインストラクションを保持するメモリを含むことができる。更に、無線通信装置はメモリに接続され、メモリに保持されたインストラクションを実行するように構成されるプロセッサを含むことができる。
【００１１】
更にもう一つの態様はＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩｓを計算することを可能にする無線通信装置に関する。無線通信装置は取得されたパイロットに基づいてサポートされた仮想アンテナを認識する手段を含むことができる。更に、無線通信装置はサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってサポートされた仮想アンテナに対するＣＱＩｓを決定する手段を含むことができる。更に、無線通信装置はデータ送信を計画するため基地局にＣＱＩｓを送信する手段を含むことができる。
【００１２】
更に他の形態は基地局からパイロットを受信し、パイロットの評価に基づいてチャネルによってサポートされる複数のレイアを決定し、サポートされたレイヤと関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによって１セットのＣＱＩｓを生成し、データ送信を計画するため基地局へ１セットのＣＱＩｓを転送するための機械実行可能命令を記憶している機械読み取り可能媒体に関する。各ＣＱＩはサポートされたレイアの各自の１つに対応する。
【００１３】
他の態様によると、無線通信システムの装置はプロセッサを含むことができ、このプロセッサは取得したパイロットに基づいてサポートされた仮想アンテナを認識するように構成できる。更に、プロセッサはサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってサポートされた仮想アンテナに対するＣＱＩｓを決定するように構成できる。更に、プロセッサはデータ送信を計画するため基地局にＣＱＩｓを送信するように構成できる。
【００１４】
他の態様によると、ＭＩＭＯ無線通信環境において基地局からデータを送信することを容易にする方法がここに記述される。この方法は１セットの仮想アンテナを介してＣＱＩパイロットを送信することを含むことができる。更に、この方法はユーザに対する１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを取得することを含むことができる。この１以上のサポートされた仮想アンテナは仮想アンテナのサブセットである。更に、この方法はＣＱＩデータに基づいてユーザに対してデータ送信を計画することを含むことができる。また、この方法は１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信することを含むことができる。
【００１５】
更に他の態様は１セットの仮想アンテナを介してパイロットを送信し、ユーザに対して、仮想アンテナのサブセットである１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを受信し、この１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信することに関する命令を保持するメモリを含むことができる無線通信装置に関する。更に、無線通信装置はメモリに結合され、メモリに保持された命令を実行するように構成されるプロセッサを含むことができる。
【００１６】
他の態様は送信を計画し、ＭＩＭＯ無線通信環境においてデータを送信できる無線通信装置に関する。無線通信装置は１セットの仮想アンテナを介してパイロットを送信する手段を含むことができる。更に、無線通信装置はユーザによってサポートされた仮想アンテナにそれぞれ対応する受信ＣＱＩｓに基づいてユーザに対するデータ送信を計画する手段を含むことができる。更に、無線通信装置はサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信する手段を含むことができる。
【００１７】
他の態様によると、無線通信システムの装置はプロセッサを含むことができ、このプロセッサは１セットの仮想アンテナを介してＣＱＩパイロットを送信し、ユーザに対して、仮想アンテナのサブセットである１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓを取得し、ＣＱＩデータに基づいてユーザに対してデータ送信を計画し、及び／又は１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータを送信するように構成できる。
【００１８】
上述した関連する目的を達成するために、１以上の実施形態は以降に十分に説明された、特に請求項に指摘した特徴を含む。下記記述及び添付の図面は１以上の実施形態のある具体的態様を詳細に説明する。しかしながら、これら態様は種々実施形態の原理が採用できる種々方法のほんの数例を示しており、記述の実施形態は全てのそのような態様及びそれらの等化を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ここに説明されている種々態様に従った無線通信システムの説明図である。
【図２Ａ】事例ＭＩＳＯチャネルの説明図である。
【図２Ｂ】事例ＭＩＭＯチャネルの説明図である。
【図３】仮想アンテナを持つ送信方式の実例モデルの説明図である。
【図４】仮想アンテナ及び循環遅延ダイバーシティを持つ送信方式の実例モデルの説明図である。
【図５】シンボルレートホップの実例パイロット方式の説明図である。
【図６Ａ】ブロックホップの実例パイロット方式の説明図である。
【図６Ｂ】ブロックホップの実例パイロット方式の説明図である。
【図６Ｃ】ブロックホップの実例パイロット方式の説明図である。
【図６Ｄ】ブロックホップの実例パイロット方式の説明図である。
【図７】ＭＩＭＯ無線通信環境でのＣＱＩ計算及びデータ送信のためアンテナを介してサイクルする実例システムの説明図である。
【図８】ＭＩＭＯ無線対威信環境でのＣＱＩの評価を容易にする実例手法の説明図である。
【図９】閉ループＭＩＭＯ無線通信環境でのＣＱＩの計算を容易にする実例手法の説明図である。
【図１０】ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて基地局からのデータ送信を容易にする実例手法の説明図である。
【図１１】ＭＩＭＯ無線通信システムにおいてＣＱＩ計算のためにアンテナを介したサイクリングを利用することを容易にする実例モバイル機器の説明図である。
【図１２】ＭＩＭＯ無線通信環境において空間サイクリングを利用することによってデータの送信を容易にする実例システムの説明図である。
【図１３】ここに説明された種々のシステム及び方法と関連して採用できる実例無線ネットワークの説明図である。
【図１４】ＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩの計算を可能にする実例システムの説明図である。
【図１５】ＭＩＭＯ無線通信環境において送信を計画し、データを送ることができる実例システムの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
種々実施形態は同一参照番号が全体を通して同じ素子を参照して使用されている図面を参照して説明する。以下の記述では、説明のために、多くの特定の詳細が１以上の実施形態についての理解を通じて提供するために示される。しかしながら、そのような実施形態はこれら特定の詳細なくて実施し得ることが明らかにできる。他の事例では、周知の構造及び装置が１以上の実施形態を説明することを容易にするためにブロック図で示されている。
【００２１】
この出願に使用されているように、用語「コンポーネント」「モジュール」「システム」などはコンピュータ関連エンティティ、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合せ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかを参照することを意図している。例えば、コンポーネントは、限定されないが、プロセッサで実行する処理、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実施の手順、プログラム、及び／又はコンピュータでできる。例として、コンピュータデバイスで実行するアプリケーション及びコンピュータデバイスの両方がコンポーネントでできる。１以上のコンポーネントは処理及び／又は実行の手順内にあり、コンポーネントは１台のコンピュータ上で局所化でき、及び／又は２台以上のコンピュータ間で分散できる。更に、これらコンポーネントはそこに記憶された種々データ構造を有する種々コンピュータ読み取り可能媒体から実行できる。コンポーネントは例えば、１以上のデータパケット（例えば、局所システム、分散システムにおいて、及び／又は信号によって他のシステムとのインターネット（登録商標）のようなネットワークを介して別のコンポーネントと関係を持つ１つのコンポーネントからのデータ）を持つ信号に従って局所及び／又は遠隔処理によって通信できる。
【００２２】
更に、種々実施形態が無線端末と関連してここで説明される。無線端末はシステム、サブスクライバユニット、サブスクライバ局、移動局、モバイル、モバイル装置、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、無線通信装置、ユーザエージェント、ユーザ装置、又はユーザ設備（ＵＥ）とも呼ぶことができる。無線端末は携帯電話、コードレス電話、セッションイニシエイションプロトコル（ＳＩＰ）電話、無線局所ループ（ＷＬＬ）局、携帯端末（ＰＤＡ）、無線接続能力を有する携帯端末、コンピュータデバイス、又は無線モデムに接続される他の処理装置でできる。更に、種々実施形態は基地局と関連して個々で説明される。基地局はモバイル装置と通信するために利用でき、アクセスポイント、ノードＢ、又はある他の技術用語でも呼ばれる。
【００２３】
更に、ここに記述されている種々態様又は特徴は方法、装置、又は標準プログラミング及び／又は工学技術を用いる製品として実施し得る。ここで使用されるような用語「製品」は任意のコンピュータ読み取り可能装置からアクセスできるコンピュータプログラム、キャリア、又は媒体を含むことを意図している。例えば、コンピュータ読み取り可能媒体は磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピ（登録商標）ディスク、磁気ストリップなど）光学ディスク（コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）など）、スマートカード、及びフラッシュメモリ装置（例えば、ＥＰＲＯＭ，カード、スティック、キードライブなど）に限定されないが含む。更に、ここに記述された種々記憶媒体は情報を記憶するための１以上の装置及び／又は他の機械読み取り媒体を示すことができる。用語「機械読み取り媒体」は、限定されないが、無線チャネル及び命令及び／又はデータを記憶、収容及び／又は搬送できる種々の他の媒体を含めることができる。
【００２４】
ところで図１を参照すると、無線通信システム１００はここに提示される種々の実施形態に従って示される。図示のように、無線通信システム１００は複数の基地局１１０及び複数の無線端末１２０（例えば、端末）を含む。基地局１１０は端末１２０と通信する局である。基地局１１０はアクセスポイント、ノードＢ及び／又はある他のネットワークエンティティとも呼ばれ、その機能の幾らか又は全てを含むことができる。各基地局１１０は特定の地理的地域１０２に対して通信範囲を提供する。用語「セル」は用語が使用される状況に応じて基地局及び／又はそのサービスエリアを参照できる。システムキャパシタを向上するために、基地局サービスエリアは複数の小さな領域、例えば、３つの小さな領域１０４ａ，１０４ｂ及び１０４ｃに区分されてもよい。各小さな領域は個別のベーストランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によって支配される。用語「セクタ」は用語が使用される状況に応じてＢＴＳ及び／又はそのアービスエリアを参照できる。区分化セルについては、そのセルの全てのセクタに対するＢＴＳｓは一般的にはセルに対して基地局内で同位置にある。ここに記載されている送信技術は非区分化セルを持つシステムだけでなく区分化セルを持つシステムに対して使用できる。簡単のために、次の説明では、用語「基地局」は一般的にはセルの役目を果たす基地局だけでなくセクタの役目を果たすＢＴＳに使用される。
【００２５】
端末１２０は一般的にはシステム全体に分散され、各端末は固定又は移動できる。端末１２０は移動局、ユーザ装置及び／又はある他の装置とも呼ぶことができ、その機能の幾らか又は全てを含むことができる。端末は無線装置、携帯電話、携帯端末（PDA）、無線モデムカードなどでできる。各端末はいつなんどきでもダウンリンク及びアップリンクでゼロ、１又は複数の基地局１１０と通信できる。ダウンリンク（即ち前方リンク）は基地局１１０から端末１２０への通信リンクを参照し、アップリンク（即ち逆リンク）
は端末１２０から基地局１１０への通信リンクを参照する。
【００２６】
集中型アーチテクチャの場合は、システムコントローラ１３０は基地局１１０に接続し、これら基地局１１０に対して調整及び制御を行う。分散型アーチテクチャの場合は、基地局１１０は必要に応じて互いに通信できる。
【００２７】
ここで説明されている送信技術は直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送周波数分割多重アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）システム、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システムなどのような種々の無線通信システムに使用できる。ＯＦＤＭＡシステムは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用している。これは全体のシステム帯域を複数（Ｋ）の直交サブバンドに区分けする多重搬送変調技術である。これらサブバンドはトーン、サブキャリア、ビンなどとも呼ばれる。ＯＦＤＭに関しては、各サブバンドはデータによって変調できる個別のサブキャリアと関連する。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムはシステム帯域幅にわたって分散するサブバンドで送信するインタリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）、隣接サブバンドのブロックで送信する局所ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）又は隣接サブバンドの複数のブロックで送信する拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用できる。一般的に、変調シンボルはＯＦＤＭによって周波数ドメインに送られ、ＳＣ−ＦＤＭＡによってタイムドメインに送られる。
【００２８】
ＯＦＤＭシンボルは次のように１つのシンボル期間において１つの送信アンテナに対して生成できる。Ｎ個の変調シンボルは送信に使用されるＮ個のサブバンド（即ち、Ｎ個の割当サブバンド）にマップされ、ゼロの信号値を持つゼロシンボルは残りのＫ−Ｎ個のサブバンドにマップされる。Ｋ-ポイント逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）又は逆離散型フーリエ繁閑（ＩＤＦＴ）はＫ個のタイムドメインサンプルのシーケンスを得るためにＫ個の変調シンボル及びゼロシンボルに行われる。シーケンスの最後のＱ個のサンプルはＫ＋Ｑ個のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルを形成するためシーケンスの最初にコピーされる。Ｑ個のコピーされたサンプルはサイクリックプレフィックス又はガードインターバルとしばしば呼ばれ、Ｑはサイクリックプレフィックス長である。サイクリックプレフィックスはシステム帯域幅にわたって変化する周波数レスポンスである周波数選択フェーディングによって生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ）に対応するために使用される。
【００２９】
ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは次のように１つのシンボル期間に１つの送信アンテナに対して発生できる。Ｎ個の割当サブバンドで送信されるべきＮ個の変調シンボルはＮ個の周波数ドメインシンボルを取得するためにＮ-ポイント高速フーリエ変換（ＦＦＴ）又は離散フーリエ変換（ＤＦＴ）によって周波数ドメインに変換される。これらＮ個の周波数ドメインシンボルはＮ個の割当サブバンドにマップされ、ゼロシンボルは残りのＫ−Ｎ個のサブバンドにマップされる。その後、Ｋ個のタイムドメインサンプルのシーケンスを得るためにＫ-ポイントＩＦＦＴ又はＩＤＦＴがＫ個の周波数ドメインシンボル及びゼロシンボルに行われる。シーケンスの最後のＱ個のサンプルはシーケンスの最初にコピーされ、Ｋ＋Ｑ個のサンプルを含むＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する。
【００３０】
送信シンボルはＯＦＤＭシンボル又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでできる。送信シンボルのＫ＋Ｑ個のサンプルはＫ＋Ｑ個のサンプル／チップ期間に送信される。シンボル期間は１つの送信シンボルの期間であり、Ｋ＋Ｑ個のサンプル／チップ期間に等しい。
【００３１】
ここで説明されている送信技術はアップリンクだけでなくダウンリンクにも使用できる。明確のために、次の説明の多くは基地局１１０（送信機）から１以上の端末１２０（受信機）にダウンリンク送信するためのものである。
【００３２】
図２Ａは基地局１１０での複数（Ｔ）の送信アンテナ１１２ａ〜１１２ｔ及び端末１２０ｘでの単一受信アンテナ１２２ｘによって形成される多入力端出力（ＭＩＳＯ）チャネルを示している。ＭＩＳＯチャネルはサブバンドｋ毎の１×Ｔチャネルレスポンス行ベクトルh(k)によって特徴付けることができる。それは次のように与えることができる。
【数１】
2010509875.tif 000003
【００３３】
但し、1=1,…,Tの場合のhi(k)は送信アンテナｉとサブバンドｋに対する単一受信アンテナとの間の結合又は復号チャネル利得を示す。
【００３４】
図２Ｂは基地局１１０でのＴ個の送信アンテナ１１２ａ〜１１２ｔ及び端末１２０ｙでの複数（Ｒ）の受信アンテナ１２２ａ〜１２２ｒによって形成される多入力多出力（ＭＩＭＯ）チャネルを示す。ＭＩＭＯチャネルはサブバンドｋ毎のＲ×Ｔチャネルレスポンス行列H(k)によって特徴付けられる。これは次のように与えることができる。
【数２】
2010509875.tif 000004
【００３５】
但し、j=1,…,R及びi=1,…,Tの場合のhj,i(k)は送信アンテナiとサブバンドkに対する受信アンテナjとの間の複合チャネル利得を示す。更に、hi(k)は送信アンテナｉに対するＲ×１チャネルレスポンスベクトルであり、それはH(k)のｉ番目の列である。
【００３６】
送信機は各シンボル期間に各サブバンドでＴ個の送信アンテナ１１２から１以上の出力シンボルを送信できる。各出力シンボルはＯＦＤＭ用変調シンボル、ＳＣ−ＦＤＭＡ用周波数ドメインシンボル、又はある他の複合値でできる。データ送信は次の行列により定量化される。
【００３７】
空間多重次数（Ｍ）−１つのシンボル期間に１つのサブバンドでＴ個の送信アンテナを介して送信される出力シンボルの数
空間ダイバーシティ次数（Ｄ）−送信済み出力シンボルによって観察される空間ダイバーシティの量、及び
チャネル推定オーバヘッド次数（Ｃ）−受信アンテナ毎に受信機によって推定される仮想アンテナの数
一般的に、M≦min{T, R}, D≦T,及びC≦Tである。
【００３８】
送信機はＴ個の送信アンテナ１１２から直接に出力シンボルを送信すれば、そのときは、一般的に受信機はデータ送信を回復するためにＴ個全ての送信アンテナ１１２に対して完全チャネルレスポンスを推定する必要がある。そのとき、チャネル推定オーバヘッド次数はＣ＝Ｔである。あるシナリオでは、例えば、チャネル状態が不良であれば、Ｔ個より少ない出力シンボルを同時に送信することが望ましい。Ｔ個の送信アンテナのサブセットはＴ個より少ない出力シンボルを送信するために使用できる。しかしながら、これは未使用送信アンテナに利用できる送信電力が賢明には送信に採用されないので望ましくない。
【００３９】
ここで説明されている送信方式は異なる条件でデータ送信に対して良好な性能を達成するために３つの行列Ｍ，Ｄ及びＣの柔軟な選択を可能にする。例えば、より大きな空間多重次数Ｍが高ＳＮＲｓを持つ良好なチャネル条件に対して選択でき、より小さい空間多重次数は低ＳＮＲｓを持つ不良チャネル条件に対して選択できる。低チャネル推定オーバヘッド次数Ｃは、例えば、低ＳＮＲｓによる低処理能力が大きなチャネル推定オーバヘッドを正当化しない場合のシナリオでは、選択し得る。
【００４０】
ここで説明されている送信方式は送信される出力シンボルの数に関係なく及びどのサブバンドが送信に使用されるかに関係なく、送信用のＴ個全ての送信アンテナを利用できる。このケイパビリティは、例えば、一般的に性能を向上する、送信用アンテナの各々に接続される電力増幅器を用いることによって送信機がＴ個のアンテナ１１２に利用できる全ての送信電力を利用することを可能にする。送信用にＴ個より少ない送信アンテナを使用することによって一般的には性能に影響を与える、送信に使用されている利用可能送信電力の全てより少なくなる。
【００４１】
送信方式の選択は基地局１１０と端末１２０との間のチャネルのためのチャネル状態情報に関する情報に関してフィードバックに基づくことができる。端末１２０はチャネル品質情報（ＣＱＩ）としてのこの情報の幾らか又は全てを伝えることができる。一態様ではチャネル品質情報（ＣＱＩ）はＭＩＭＯ又は複数の送信ストリームが含まれる場合には、チャネルのあるパラメータを示す１以上の量子化値でできる。
【００４２】
ここで説明されている送信はＭＩＭＯ、単入力多出力（ＭＩＳＯ）及び単入力単出力（ＳＩＭＯ）送信を容易にサポートできる。ＭＩＭＯ送信は１つのシンボル期間に１つのサブセットで複数の仮想アンテナから複数の受信アンテナに送信することである。ＳＩＭＯ送信は１つのシンボル期間に１つのサブバンドで１つの仮想アンテナから複数の受信アンテナに送信することである。ＳＩＳＯ送信は１つのシンボル期間に１つのサブバンドで１つの仮想アンテナから１つの受信アンテナに送信することである。送信機は１つのシンボル期間にMIMO, SIMO及び／又はSISO送信の組合せを１以上の受信機に送信もできる。
【００４３】
送信機は種々の送信方式を用いて１つのシンボル期間に１つのサブバンドでＴ個の送信アンテナ１１２からＭ個の出力シンボルを同時に送信できる。実施形態では、送信機は送信用出力シンボルを次のように処理する。
【数３】
2010509875.tif 000005
【００４４】
但し、s(k)は１シンボル期間に１つのサブバンドで送信されるM個の出力シンボルを含むM×１ベクトルであり、P(k)はサブバンド用V×M置換行列であり、U＝［u1 u2 …uv］はT×V正規直交行列であり、x(k)は１シンボル期間にサブバンドｋでT個の送信アンテナ１１２から送信されるT個の送信シンボルを含むT×１ベクトルである。Vは正規直交行列Uによって形成される仮想アンテナの数である。一般的に、１≦M≦V≦Tである。Vは固定値又は設定可能値でできる。
【００４５】
正規直交行列Uは特性ＵＨ・Ｕ＝Ｉによって特徴付けられる。但し、“H”は共役転換を示し、Iは同一行列である。ＵのＶ個の列は互いに直交しており、各列は単位電力を有する。実施形態では、Ｕは各行のＶ個のエントリーの二乗絶対値和（sum of the squared magnitude）が一定値に等しくなるように定義される。この特性は送信に使用されている各送信アンテナの送信電力の全てとなる。また、Ｕは特性ＵＨ・Ｕ＝Ｕ・ＵＨ=I によって特徴付けられるユニタリ行列でもあり得る。正規直交及びユニタリ行列は以下に説明するように形成し得る。ＵのＶ個の列はＶ個の仮想アンテナを形成するために使用され、これらは１サンプル期間に１つのサブバンドで最大Ｖ個の出力シンボルまで送るために使用できる。仮想アンテナは有効アンテナとも呼ばれ又はある他の技術用語でも呼ばれる。
【００４６】
実施形態では、単一正規直交行列Ｕは全てのシンボル期間においてＫ個の合計サブバンドの全てに使用され、それ故Ｕはサブバンドインデックスｋ又はシンボルインデックスｎの関数ではない。他の実施形態では、異なる正規直交行列が異なる受信機に割り当てできる異なるサブバンドセットに使用される。さらにもう一つの実施形態では、異なる正規直交行列が異なるサブバンドに使用される。さらにもう一つの実施形態では、異なる正規直交行列が異なる時間間隔に使用される。但し、各時間間隔は１又は複数のシンボル期間に及ぶことができる。さらにもう一つの実施形態では、１以上の正規直交行列が、以下に述べるように、複数の正規直交行列の中から使用するために選択される。一般的に、データ及びパイロットは受信機がパイロットに基づいてチャネルレスポンスを推定でき、受信機に送るデータを再生するためにチャネルレスポンス推定を使用できるように１以上の正規直交行列を使用して送信できる。
【００４７】
順列行列P(k)は使用できるV個の仮想アンテナの中からサブバンドｋに使用するどれかM個の仮想アンテナを選択する、即ちUのV個の列のどれかM個を選択する。順列行列P(k)が種々の方法で定義でき、異なる順列行列は、以下に説明するように、異なるサブバンドに使用できる。
【００４８】
図３は式（３）によって与えられる送信方式のモデル３００を示している。送信機は送信に使用されるサブバンド及びシンボル期間毎にデータベクトルs(k)を受信する。仮想アンテナマッパ３１０はデータベクトルs(k)を処理し、送信ベクトルx(k)を生成する。仮想アンテナマッパ３１０内では、シンボル対仮想アンテナマッピングユニット３１２がデータベクトルs(k)を順列行列P(k)に乗算し、V×１中間ベクトルを生成する。空間拡散ユニット３１４は中間ベクトルを正規直交行列Uに乗算し、送信ベクトルx(k)を生成する。送信ベクトルx(k)はT個の送信アンテナからMIMOチャネル３５０を介して受信機のR個の受信アンテナに送信される。
【００４９】
受信機での受信シンボルは次のように表すことができる。
【数４】
2010509875.tif 000006
【００５０】
但し、r(k)は1シンボル期間におけるサブバンドｋでのＲ個の受信アンテナからのＲ個の受信シンボルを含むＲ×１ベクトルであり、Heff(k)はサブバンドｋに対するＲ×Ｖ有効チャネルレスポンス行列であり、Hused(k)はサブバンドｋに対するＲ×Ｍ使用済みチャネルレスポンス行列であり、n(k)はサブバンドｋに対するR×１ノイズベクトルである。
【００５１】
有効及び使用済みチャネルレスポンス行列は次のように与えることができる。
【数５】
2010509875.tif 000007
【００５２】
式（３）に示され、図3に描かれているように、Ｖ個の仮想アンテナを有する有効ＭＩＭＯチャネルは正規直交行列Ｕの使用によって形成される。データはＶ個の仮想アンテナの全て又はサブセットで送付する。使用済みＭＩＭＯチャネルは送信に使用されるＭ個の仮想アンテナによって形成される。
【００５３】
上述した送信方式については、Ｒ×Ｔ ＭＩＭＯシステムがＲ×Ｖ ＭＩＭＯシステムまで効率的に低減される。送信機はＴ個の送信アンテナよりもＶ個の仮想アンテナを持つように思われる。但し、Ｖ≦Ｔである。この送信方式はチャネル推定オーバヘッド次数をＣ＝Ｖまで低減する。しかしながら、空間多重化次数はＶ又はＭ≦Ｖに制限され、空間ダイバーシティ次数もＶ又はＤ≦Ｖに制限される。
【００５４】
上記説明は１つのサブバンドｋのためのものである。送信機は送信に使用されるサブバンド毎に同じ処理を行うことができる。複数のサブバンドを介する各仮想アンテナの周波数ダイバーシティは物理的送信アンテナの周波数ダイバーシティと同じである。しかしながら、空間ダイバーシティはＴからＶに減少される。
【００５５】
他の実施形態では、送信機は次のように、送信用出力シンボルを処理する。
【数６】
2010509875.tif 000008
【００５６】
但し、D(k)はサブバンドｋ用のT×T対角行列であり、D(k)は周期的遅延ダイバーシティを達成するために使用され、この周期的遅延ダイバーシティは仮想アンテナの周波数選択性を改善し、空間ダイバーシティ次数をほぼＶからＴに改善できる。周期的遅延ダイバーシティはタイムドメイン及び周波数ドメインで達成できる。
【００５７】
周期的遅延ダイバーシティはＴi（i＝1,…,T）の遅延によって送信アンテナｉ毎に（ＫポイントＩＤＦＴ又はＩＦＦＴから得られる）Ｋ個のタイムドメインサンプルのシーケンスを循環的にシフトする（又は周期的に遅延する）ことによってタイムドメインにおいて達成し得る。例えば、ＴiはTi=(i-1)・Jとして定義し得る。但し、Jは１サンプル期間、サンプル期間の一部分、又は複数のサンプル期間に等しくし得る。Jは仮想アンテナ毎のチャネルインパルスレスポンスが周期プレフィックス長より短くなると予期されるように選択し得る。Ｘ個のサンプルの周期的遅延はＫ個のタイムドメインサンプルのシーケンスにおける最後のＸ個のサンプルをシーケンスの前に移動することによって達成し得る。Ｔ個の送信アンテナに対するタイムドメインサンプルは異なる量だけ周期的に遅延される。周期プレフィックスは周期的遅延の前又は後に付加し得る。
【００５８】
また、周期的遅延ダイバーシティは送信アンテナ毎に合計Ｋ個のサブバンドにわたり位相ランプ（phase ramp）（又は進行性位相シフト）を施すことによって周波数ドメイン内で達成し得る。Ｔ個の異なる位相ランプはＴ個の送信アンテナに対してＫ個の異なる周期的遅延を達成するためにこれらのアンテナに使用される。各サブバンドｋに対する対角行列D(k)は次のように定義される。
【数７】
2010509875.tif 000009
【００５９】
式（８）によって示されるように、送信アンテナ１は合計Ｋ個のサブバンドにわたり０の位相勾配を有し、送信アンテナ２は合計Ｋ個のサブバンドにわたり２π・J/Tの位相勾配を有する、等、そして送信アンテナＴは合計Ｋ個のサブバンドにわたり２π・(T-1) ・J/Tの位相勾配を有する。対角行列D(k)及び正規直交Uは新たな正規直交行列U(k)=D(k)・Uを得るために組み合わすこともできる。
【００６０】
周期的遅延ダイバーシティを有する受信シンボルは次のように表すことができる。
【数８】
2010509875.tif 000010
【００６１】
有効及び使用済みチャネルレスポンス行列は次のように与えられる。
【数９】
2010509875.tif 000011
【００６２】
図１４は式（７）によって与えられる送信方式のモデル４００を示す。仮想アンテナマッパ４１０内には、シンボル対アンテナマッピングユニット４１２がデータベクトルs(k)に順列行列P(k)を乗算し、V×１ベクトルを生成する。空間拡散ユニット４１４はV×１ベクトルに正規直交行列Uを乗算し、T×１ベクトルを生成する。送信ベクトルx(k)はT個の送信アンテナからMIMOチャネル４５０を介して受信機のR個の受信アンテナに送信される。
【数１０】
2010509875.tif 000012
【００６３】
式（３）及び（７）は等しい送信電力が１シンボル期間に１つのサブバンドで同時に送信されるM個の出力シンボルに使用されると仮定している。一般的に、各送信アンテナに利用可能な送信電力は送信に使用されるサブバンドにわたり均一に又は不均一に分配し得る。各サブバンドに対してT個の送信アンテナに利用可能な送信電力はそのサブバンドで送信されているM個の出力シンボルに均一に又は不均一に分配し得る。異なる送信電力は次のように対角利得行列Gによってデータベクトルs(k)をスケーリングすることによってM個の出力シンボルに使用し得る。
【数１１】
2010509875.tif 000013
【００６４】
種々タイプの行列が正規直交行列Uを形成するために使用し得る。例えば、Uはフーリエ行列、ウオルシュ行列、又はある他の行列に基づいて形成されてもよい。T×Tフーリエ行列FT×Tはｍ番目の行のｎ番目の列の要素fn,mを有する。これは次のように表される。
【数１２】
2010509875.tif 000014
【００６５】
任意の二乗次元（例えば、２，３，４，５，６等）のフーリエ行列が形成し得る。２×２ウオルシュ行列W2×2及びより大きなサイズのウオルシュ行列W2N×2Nは次のように表すことができる。
【数１３】
2010509875.tif 000015
【００６６】
実施形態では、正規直交行列ＵはＴ×Ｔフーリエ行列又はＴ×Ｔウオルシュ行列のＶ個の列を含む行列に等しい。他の実施形態では、Ｕは次のように形成される。
【数１４】
2010509875.tif 000016
【００６７】
さらにもう一つの実施形態では、Ｕは、例えば、単位マグニチュード及び疑似ランダム位相を有する、疑似ランダム要素を持つ正規直交行列である。
【００６８】
送信機はMIMO,SIMO又はSISO送信を割当サブバンドと呼ばれるサブバンドのセットで受信機に送ることができる。合計K個のサブバンドは複数の非重畳サブバンドセットに区分けできる。この場合、送信機は複数のサブバンドセットで同時に複数の受信機に送信できる。送信機はこれら複数の受信機に同じ又は異なるタイプの送信を送ることができる。例えば、送信機は第1サブバンドセットのMIMO送信を第1受信機に送り、第2サブバンドセットのSIMO送信を第2受信機に送り、第3サブバンドセットのSISO送信を第3受信機に送る、などができる。
【００６９】
SIMO又はSISO送信は正規直交行列Uの単一列により形成される単一仮想アンテナから送ることができる。
【数１５】
2010509875.tif 000017
【００７０】
データベクトルs(k)は単一出力シンボルを含む１×１ベクトルとなり、順列行列P(k)は単一の‘１’を含む１×１行列となり、正規直交行列Uは単一の列を含むT×１行列となる。
【００７１】
MIMO送信は正規直交行列Uの複数の列によって形成される複数の仮想アンテナから送ることができる。出力シンボルの数が仮想アンテナの数より少なければ（即ち、M<Sであれば）、M個の仮想アンテナが種々の方法で使用するために選択できる。
【００７２】
図５はシンボルレートホップのための典型的パイロット方式５００を示している。パイロット方式５００については、送信機は各シンボル期間に仮想アンテナ１から１つのインタレースで共通パイロットを送信する。送信機は図５に示すように、異なるシンボル期間に異なるインタレースで共通パイロットを送信できる。そのようなスタガパイロットは受信機がさらに多くのサブバンドで周波数スペクトルをサンプルすること及びより長いチャネルインパルスレスポンス推定を得ることを可能にする。また、送信機はMIMO受信機が送信に使用される全ての仮想アンテナに対するチャネルレスポンスを推定できるように残りの仮想アンテナから1以上のインタレースで補助パイロットを送信できる。方式５００で示される実施形態については、送信機は各シンボル期間に１つのインタレースで補助パイロットを送信し、Ｖ−１の異なるシンボル期間に仮想アンテナ２乃至Ｖを介して循環させる。方式５００に示されるようにＶ＝４の場合については、送信機はシンボル期間n+1に仮想アンテナ２から、それからシンボル期間n+2に仮想アンテナ３から、それからシンボル期間n+3に仮想アンテナ４から、それからシンボル期間n+4に仮想アンテナ２からなどで補助パイロットを送信する。
【００７３】
送信機はMIMO, SIMO及びSISO受信機に対して共通パイロットを送信でき、MIMO受信機が存在するときだけ補助パイロットを送信できる。MIMO, SIMO及びSISO受信機は仮想アンテナ１の合計K個のサブバンドに対するチャネル推定を得るために共通パイロットを使用できる。MIMO受信機は仮想アンテナ２乃至Vに対するチャネル推定を求めるために補助パイロットを使用できる。
【００７４】
図６Aはブロックホップのための典型的パイロット方式６１０を示している。方式６１０で示される実施形態については、時間周波数ブロックは１６個の近接サブバンドk+1乃至k+16で構成され、さらに８つのシンボル期間n+1乃至n+8に及ぶ。パイロット方式６１０については、送信機はシンボル期間n+1乃至n+3及びn+6乃至n+8の各期間にサブバンドk+3,k+9及びk+15で、又は３つのパイロットシンボルの６つのストリップで専用パイロットを送信する。各パイロットシンボルは任意の仮想アンテナから送信できる。例えば、Ｖ＝３であれば、送信機はシンボル期間n+1及びn+6に仮想アンテナ１から、シンボル期間n+2及びn+7に仮想アンテナ２から、そしてシンボル期間n+3及びn+8に仮想アンテナ３からパイロットを送信できる。
【００７５】
図６Bはブロックホップのための典型的パイロット方式６２０を示している。パイロット方式６２０については、送信機はシンボル期間n+1乃至n+8の各期間にサブバンドk+3,k+9及びk+15で、又は８つのパイロットシンボルの3つのストリップで専用パイロットを送信する。例えば、Ｖ＝４であれば、送信機はシンボル期間n+1及びn+5に仮想アンテナ１から、シンボル期間n+2及びn+6に仮想アンテナ２から、シンボル期間n+3及びn+7に仮想アンテナ３から、そしてシンボル期間n+4及びn+8に仮想アンテナ４からパイロットを送信できる。
【００７６】
図６Ｃはブロックホップのための典型的パイロット方式６３０を示す。パイロット方式６３０については、送信機はシンボル期間ｎ＋１、ｎ＋２，ｎ＋７及びｎ＋８の各期間にサブバンドｋ＋１、ｋ＋４、ｋ＋７、ｋ＋１０、ｋ＋１３及びｋ＋１６で専用パイロットを送信する。各パイロットシンボルは任意の仮想アンテナから送ることができる。例えば、送信機はシンボル期間ｎ＋１に仮想アンテナ１から、シンボル期間ｎ＋２に仮想アンテナ２から、シンボル期間ｎ＋７に仮想アンテナ１又は３から、そしてシンボル期間ｎ＋８に仮想アンテナ２又は４からパイロットを送ることができる。
【００７７】
図６Ｄはブロックホップのための典型的パイロット方式６４０を示す。パイロット方式６４０については、送信機は各シンボル期間に３つのサブバンドで、そして異なるシンボル期間に異なるパイロットサブバンドでスタガパイロットを送信する。各パイロットシンボルは任意の仮想アンテナから送ることができる。例えば、送信機は各シンボル期間に異なる仮想アンテナからパイロットを送信でき、Ｖ個のシンボル期間にＶ個の仮想アンテナを介してサイクルできる。
【００７８】
一般的に、ブロックホップ方式については、送信機は受信機が送信に使用される仮想アンテナ毎にチャネル推定を得ることができるように各タイム周波数ブロックにパイロットを送信できる。図６Ａ乃至６Ｄは使用し得る４つの典型的なパイロットパターンを示す。また、他のパイロットパターンはパイロット送信のために定義し、使用し得る。
【００７９】
シンボルレートホップ及びブロックホップの両方について、送信機は任意の数の仮想アンテナからパイロットを送信でき、仮想アンテナ毎に任意の数のパイロットサブバンドを使用でき、仮想アンテナ毎に任意の量の送信電力を使用できる。パイロットは複数の仮想アンテナから送信されれば、送信機はこれら仮想アンテナに対して同じ又は異なる電力レベルでパイロットを送信できる。送信機は仮想アンテナ毎にパイロットをスタッガ(stagger)してもよく、しなくてもよい。送信機は受信機が周波数ドメインの無線チャネルの多くの「ルック」を取得し、長いチャネルインパルスレスポンス推定を得ることを可能にするために多くのサブバンドでパイロットを送信できる。送信機は、上述したように、各シンボル期間に１つの仮想アンテナから全てのパイロットバンドでパイロットを送信できる。もう一つには、送信機は所定シンボル期間に複数のサブセットで複数の仮想アンテナからパイロットを送信できる。
【００８０】
図７に戻ると、ＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩ計算及びデータ送信を行うためにアンテナを介してサイクルするシステム７００が示される。システム７００はここに説明されているようにＭＩＭＯチャネルを介して無線端末１２０と通信する基地局１１０を含む。基地局１１０は無線端末１２０（及び／又は任意の数の異種無線端末（図示せず））にダウンリンクを介して送信し得るパイロットを生成するパイロット発生器７０２を更に含む。更に、基地局１１０は無線端末１２０から帰還（例えば、ＣＱＩ（ｓ））を取得し、データ送信を計画する送信スケジューラ７０４を含むことができる。
【００８１】
無線端末１２０は基地局１１０から通信されるパイロット（及び／又は任意の異種基地局（図示せず）から受信されるパイロット）を取得し、解析するチャネル品質評価器７０６を含む。図説に従って、チャネル品質評価器７０６はパイロットの解析に基づいてＣＱＩを計算できる。ＣＱＩは順方向リンクで見られるチャネル品質に関するフィードバックを提供でき、このフィードバックが以下に述べるように逆方向リンクを介して基地局１１０に通信し得る。チャネル品質評価器７０６はアンテナを介してサイクルすことができるアンテナサイクラ７０８を含むことができる。従って、チャネル品質評価器７０６は個々のアンテナに対してＣＱＩを決定するためにアンテナサイクラ７０８を利用できる。更に、チャネル品質評価器７０６及びアンテナサイクラ７０８は（例えば、ストリームに対する個々の信号電力比の解析に基づいて）無線端末１２０によってサポートし得るストリームを同定できる。更に、無線端末１２０は個々のアンテナに関する基地局１１０にフィードバックを転送するフィードバックレポータ７１０を含むことができる。例えば、フィードバックレポータ７１０は基地局１１０にＣＱＩのセットを送ることができる。但し、各ＣＱＩは個別アンテナに関連する。
【００８２】
これに対して、一般的技術は複数のアンテナに対する平均ＣＱＩをしばしば計算する。故に、送信されたストリームの数に関係なく、平均ＣＱＩが計算される。そのような代表的なシステムが採用されている例によると、計画決定を達成するために使用される基地局に知らされる平均ＣＱＩが第２アンテナと関連する不足のＣＱＩにより減少され、むしろ、高い平均ＣＱＩを持つ本質的に異なるユーザが計画し得るので、良好なＣＱＩを有する第１アンテナ及び不良ＣＯＩを有する第２アンテナを持つユーザはサービスされないかもしれない。他方、システム７００を利用すると、そのようなユーザは良好なＣＱＩを持つ第１アンテナを用いてサービスされる可能性がある。
【００８３】
具体例によると、パイロット発生器７０２は図５乃至６Ｄについて上述したように送信機が仮想アンテナからパイロットを送信することを可能にできる。他の実施形態によると、パイロット発生器７０２は送信機が正規直交行列Ｕ又は順列行列P(ｋ)を適用しないで物理アンテナからパイロットを送信することを可能にする。この実施形態では、受信機のチャネル品質評価器７０６はパイロットに基づいて実際のチャネルレスポンスを推定でき、それから実際のチャネルレスポンス推定値と正規直交及び順列行列とに基づいて有効チャネルレスポンス推定値を求めることができる。
【００８４】
種々の態様によると、シンボルレートホップについては、パイロットは（例えば、図５に関して述べたように）仮想アンテナに送信され又は全てのインタレースかそうでないものについて仮想アンテナの全てに共通のパイロットを用いて送信される。チャネル品質評価器７０６及びアンテナサイクラ７０８は換算表又は他の測定基準に基づいて決定されるようにチャネルによってサポートし得るレイアの数に対してＭ個の非ゼロＣＱＩ（non null CQI）を決定できる。各ＣＱＩは（例えば、アンテナサイクラ７０８によって）第１のＭ個の仮想アンテナを介してサイクルして計算し得る。更に、フィードバックレポータ７１０は残りのレイアに対するＮｔ−Ｍ個のゼロＣＱＩと共に基地局１１０にＭ個の非ゼロＣＱＩを知らせることができる。
【００８５】
送信スケジューラ７０４は公正さ（fairness）、（例えば、計算されたＣＱＩｓを介して端末によって伝えられるような）チャネル品質、及び／又は他の計画基準に基づいてデータ送信を計画できる。故に、送信スケジューラ７０４は基地局１１０が計画されるユーザを選択することを可能にする。送信スケジューラ７０４によって選択されたユーザがＭＩＭＯ端末であれば、データはＣＱＩが計算される方法と比較して実質的に類似の方法で送信される。即ち、データはＭ個の仮想アンテナを介してサイクルされる。これは、チャネルを徐々に変えるために役立たせることができる、多重ユーザダイバーシティ（ＭＵＤ）利得を有効に利用することを可能にする。
【００８６】
基地局１１０が複数のレイアＭ’<Ｍ又はＭ<Ｍ’を送信することを決定する例によると、データはＭ個の仮想アンテナに対向するようにＭ’個の仮想アンテナにわたって平均化されることになるのでＣＯＩレポートはもはや正確ではない。そのような場合、ＣＱＩの電力レベルはＭ／Ｍ’だけ調整し得る。
【００８７】
他の例として、システム７００はブロックホップモードを採用できる。従って、パイロット発生器７０２はＣＱＩパイロットが（例えば、徐々に変化するユニタリ行列ＵＮt×Ｎtを利用して）仮想アンテナを介して送信されるのを可能にできる。無線端末１２０では、ＣＱＩ計算は使用済み仮想アンテナを介して及びシンボルレートホップモードに関して上述したと同様な全帯域にわたって（例えば、チャネル品質評価器７０６によって）行われる。また、データは各タイル（例えば、ブロック）のＵＮt×Ｎtの同じＭ個の列を付勢することによって使用済み仮想アンテナの同じセットを介して送信される。故に、ＣＱＩ及びデータは実質的に類似のチャネル及びＭＵＤ利得を受けることが可能となる。更に、各タイルの専用パイロットにより、送信スケジューラ７０４は異なるタイルに対して異なる仮想アンテナになるように送信を変更できるのだから、当然そのようなものとして、ダイバーシティが利用でき、送信信頼性が（例えば、ＣＱＩレポートが正確性を欠いたときチャネルを高速に変化することによって）高められる。
【００８８】
データ送信中に、異なるレイアがタイルに使用された仮想アンテナを介してサイクルし得る。更に、基地局１１０がレイアの数を変更すれば、電力調整はシンボルレートホップモードに関して上記検討と同様な方法で達成し得る。更に、シンボルレートホップモード及びブロックホップモードの両方について、制御チャネルＣＱＩは第１仮想アンテナレスポンスに基づいてチャネル品質評価器７０６によって計算し得る。しかしながら、複数の仮想アンテナのレスポンスは制御チャネルＣＱＩを決定するために活用し得ることは言うまでもない。
【００８９】
閉ループＭＩＭＯユーザについては、送信はプレコーディング行列（又はベクトル）又は空間ダイバーシティ多重アクセス（ＳＤＭＡ）技術のいずれかを用いてシステム７００内で生じることができる。例えば、ＵＮt×Ｎtが無線端末１２０で仮想アンテナ順列を生成するために知られ、採用され得る。故に、ＣＱＩパイロットでの順列効果が決定し得る。この順列効果は物理アンテナ（ＰＡ）チャネルの推定値を得るために利用し得る。物理アンテナチャネル推定値は最適プレコーディング行列及び対応するＣＱＩを解読するために採用し得る。無線端末１２０はキャパシティを最大化するプレコーディング行列ＶＮt×Ｍを選択し（例えば、選択プレコーディング行列がキャパシティを最適化する）、選択プレコーディング行列のインデックスを（例えば、フィードバックレポータ７１０を介して）フィードバックする。ＣＱＩは（例えば、採用アンテナサイクラ７０８を介して）Ｍ個の仮想アンテナを介してサイクルすると仮定すればチャネル品質評価器７０６によって計算される。
【００９０】
データ送信中に、ブロックホップについては、同じＶＮt×Ｍは全てのタイルにわたり使用され、レイアがＭ個の仮想アンテナを介してサイクルされる。シンボルレートホップについては、無線端末１２０は（ＵＮt×Ｎtの効果を取り消すことによって）物理アンテナのチャネルを推定できる。その後、無線端末１２０はプレコーディング行列ＶＮt×Ｍを推定値に適用できる。また、データはシンボルレートホップ割り当ての全てのトーンにわたりＶＮt×Ｍを用いて送信し得る。シンボルレートホップにおいて、チャネル推定値はデータに見られるプレコーディング利得を享受しないことを留意する。更に、チャネル推定値に影響を与えるため無線端末１２０によって使用されるプレコーディングとデータ送信のため基地局１１０によって使用されるものとの不整合はプレコーディングインデックスが不正確に解釈されると生じる。
【００９１】
図８−９を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境におけるＣＱＩ計算及びデータ送信のためアンテナを介する空間サイクリングに関する手順が示されている。説明の簡略化のために、手順は一連の作用として示され、説明されているが、手順は、幾つかの作用が異なる順序で及び／又はここに示され、記載されたもの以外の他の作用と同時に生じることができるので、作用の順序に限定されない。例えば、当業者は手順が状態図のような一連の相互関係状態又は事象として表し得ることは理解し、評価するであろう。更に、図示の作用が１以上の実施形態に従って手順を実施するために全て必要となるとは限らない。
【００９２】
図８を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩを評価することを容易にする手順８００が示されている。ＭＩＭＯ無線通信環境は開ループＭＩＭＯ及び／又は閉ループＭＩＭＯを採用できることは予期される。更に、シンボルレートホップモード及び／又はブロックホップモードがＭＩＭＯ無線通信環境に利用し得る。８０２では、パイロットが得られる。例えば、パイロットは全ての仮想アンテナで基地局によって送信し得る。８０４では、チャネルによってサポートされる複数のレイアがパイロットの評価に基づいて同定され得る。実例として、Ｍ個のレイアが（例えば、レイアに関する信号電力比を解析することによって）チャネルによってサポートされることを決定できる。８０６では、１セットのＣＱＩｓは各ＣＱＩがサポートされたレイアの各自の１つに対応する場合に、サポートされたレイアに関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによって計算し得る。故に、例えば、Ｍ個のＣＱＩｓが決定し得る。８０８では、ＣＱＩｓのセットがデータ送信を計画するため基地局に送り得る。従って、サポートされた仮想アンテナにそれぞれ対応するＣＱＩｓは複数の仮想アンテナの平均ＣＱＩよりむしろフィードバックとして提供し得る。更に、基地局がＣＱＩ計算に使用されるのと同じ仮想アンテナでデータを送信する場合、基地局から受信し得る。又は、基地局によるデータ送信がダイバーシティのためのこれらの仮想アンテナを介してサイクルし得る。
【００９３】
図９に戻ると、閉ループＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩを計算することを容易にする手順が示されている。９０２では、パイロットが得られる。９０４では、物理アンテナチャネルがユニタリ行列に基づいてパイロットから推定し得る。ユニタリ行列は、例えば、パイロットを発生し及び／又は通信した基地局によって採用されるユニタリ行列に実質的に類似できる。更に、ユニタリ行列は徐々に変化できる（例えば、時間変化ユニタリ行列にできる）。９０６では、推定物理アンテナチャネルに基づいてキャパシタを最適化するプレコーディング行列が選択し得る。更に、選択プレコーディング行列に関連するインデックスが決定し得る。９０８では、物理アンテナチャネルによってサポートされる複数のレイアがパイロットに基づいて同定され得る。９１０では、各ＣＱＩがサポートされたレイアの個々の１つに対応する場合、１セットのＣＱＩｓがサポートされたレイアと関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによって計算し得る。９１２では、セットのＣＱＩｓ及び選択されたプレコーディング行列のインデックスはデータ送信を計画するため基地局に送信し得る。
【００９４】
図１０を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境において基地局からデータを送信することを容易にする手順が示されている。１００２では、ＣＱＩパイロットが１セットの仮想アンテナを介して送信し得る。例えば、ＣＱＩパイロットは徐々に変化するユニタリ行列によって定義し得る。１００４では、１以上のサポートされた仮想アンテナが仮想アンテナのサブセットでできる場合に、ユーザのための１以上のサポートされた仮想アンテナにそれぞれ関連する１以上のＣＱＩｓが得られる。更に、例えば、セットの仮想アンテナの残りに対応するゼロＣＱＩｓが得られる。更に、かなり多数の異種ユーザからもＣＱＩｓが得られる。１００６では、データ送信がＣＱＩデータに基づいてユーザに対して計画できる。実例として、計画は公正さ及び／又はチャネル品質の考慮に基づいて達成し得る。１００８では、データは１以上のサポートされた仮想アンテナを介してサイクルすることによって送信し得る。
【００９５】
ここで説明されている１以上の態様に従って、アンテナを介する空間サイクリングに関して推定がなし得る。ここで使用されるように、「インファー（infer）」又は「インファレンス（inference）」についての用語は事象（events）及び／又はデータを介して得られるように１セットの観察結果からシステム、環境、及び／又はユーザの状態について推論し又は状態を暗示する処理を一般的に参照する。特定の状況又は行動を同定するために推定が採用でき、又は、例えば、状態にわたり確率分布を生成できる。推測は確率的でできる。即ち、データ及び事象の考慮に基づいて関心状態にわたり確率分布を計算できる。推論は１セットの事象及び／又はデータから上位事象を構成するため採用される技術も参照できる。そのような推測は１セットの観察された事象及び／又は記憶された事象データ、事象が極めて時間的に接近して相互関係があるか否か、及び事象及びデータが１つ又は幾つかの事象及びデータソースから発せられるか否かから新たな事象又は行動の構成となる。
【００９６】
実施例によると、上記に現れる１以上の方法はどのレイアがチャネルによってサポートされるかを選択することに関連して推測することを含むことができる。他の実例として、キャパシタを最適化するために採用するプレコーディングがどれかを決定するかに関して推測がなされる。上述の例は現実的な実例であり、そのような推測はなし得る推測の数又はここで説明されている種々実施形態及び／又は方法と関連してなされる方法に限定することを意図していないことは言うまでもない。
【００９７】
図１１はＭＩＭＯ無線通信システムにおいてＣＱＩ計算のためアンテナを介するサイクリングを利用することを容易にする無線端末１１００を示している。無線端末１１００は、例えば、受信アンテナ（図示せず）から信号を受信し、それに代表的な作用を行う、受信信号に（例えば、フィルタ処理、増幅、ダウンコンバートなど）を行い、準備された信号をデジタル化してサンプルを得る。受信機１１０２は、例えば、ＭＭＳＥ受信機ででき、受信シンボルを復調し、チャネル推定のためそれらをプロセッサ１１０６に提供できる復調器１１０４を具備できる。プロセッサ１１０６は受信機１１０２によって受信された情報を解析し及び／又は送信機１１６によって送信用情報を発生するために専用化されたプロセッサ、無線端末１１００の１以上の構成要素を制御するプロセッサ、及び／又は受信いずれも機１１０２によって受信された情報を解析し、送信機１１６による送信用情報を生成し、無線端末１１００の１以上の構成要素を制御するプロセッサでできる。
【００９８】
無線端末１１００はプロセッサ１１０６に動作的に結合され、送信されるデータ、受信データ、利用可能な技術に関する情報、解析済パイロットと関連するデータ、及び技術間ハンドオフを達成するか否かを選択するための任意の他の適当な情報を記憶することができるメモリ１１０８を付加的に含むことができる。メモリ１１０８はここで説明したようにプロトコル及び／又はＣＱＩ計算と関連するアルゴリズムを追加的に記憶できる。
【００９９】
ここに記載されたデータ記憶装置（例えば、メモリ１１０８）は揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかででき、又は揮発性及び不揮発性メモリの両方を含むことができることは言うまでもない。実例として、限定されないが、不揮発性メモリはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは外部キャッシュメモリとして作用する、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。実例として限定されないが、ＲＡＭは同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、同期リンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような多くの形態で利用できる。主題システム及び方法のメモリ１１０８は限定しないが、これら及びあらゆる他の適切なタイプのメモリで構成されることを意図している。
【０１００】
受信機１１０２は更に受信機１１０２によって求められるパイロットを評価するチャネル品質評価器１１１０に動作的に結合される。チャネル品質評価器１１１０はどのレイア（例えば、ストリーム）が無線端末１１０によってサポートされるかを認識できる。更に、チャネル品質評価器１１１０はサポートされるレイアの各々と関連する仮想アンテナを介してサイクルすることによってサポートされたレイアのＣＱＩｓを計算できる。更に、チャネル品質評価器１１１０はチャネル品質情報（例えば、計算されたＣＱＩデータ）を基地局に送るフィードバックレポータ１１１２に結合できる。チャネル品質情報はその後データ送信を計画するため利用し得る。無線端末１１００はなお更に変調器１１４及び信号を、例えば、基地局、他の無線端末、などに送信する送信機１１６を有する。プロセッサ１１０６から分離されているように示されているけれども、チャネル品質評価器１１１０、フィードバックレポータ１１１２及び／又は変調器１１１４のプロセッサの部分又は複数のプロセッサ（図示せず）でできることは言うまでもない。
【０１０１】
図１２はＭＩＭＯ無線通信環境において空間サイクリングを利用することによってデータを送信することを容易にするシステム１２００の図である。システム１２００は複数の受信アンテナ１２０６を介して１以上の無線端末１２０４から信号を受信する受信機１２１０及び１以上の送信アンテナ１２０８を介して１以上の無線端末１２０４に送信する送信機１２２２を備える基地局（例えば、アクセスポイント，．．．）を含む。受信機１２１０は受信アンテナ１２０６から情報を受信でき、受信情報を復調する復調器１２１２と動作的に関連している。復調シンボルは図１１に関して上述したプロセッサと類似し、発生パイロットに関する情報、無線端末１２０４（又は異種基地局（図示せず））に送信又はから受信されるデータ、及び／又はここに記載された種々の作用及び機能を行うことに関するその他の適正な情報を記憶するメモリ１２１６に結合されるプロセッサ１２１４によって解析される。プロセッサ１２１４は更に無線端末１２０４に送ることができるパイロットを構成するパイロット発生器１２１８に結合される。パイロット発生器１２１８は送信用パイロットを生成するため徐々に変化するユニタリ行列を採用できる。更に、パイロット発生器１２１８によって作られるパイロットはＣＱＩｓを評価するために無線端末１２０４によって使用し得る。
【０１０２】
パイロット発生器１２１８は受信ＣＱＩデータに基づいてデータ送信を計画する送信スケジューラ１２２０に動作的に結合し得る。例えば、送信スケジューラ１２２０はここに記載されているように１セットの仮想アンテナを介してサイクルすることによってデータが送信されるのを可能にする。更に、送信スケジューラ１２２０及び／又はパイロット発生器１２１８はデータ及び／又はパイロットを変調器１２２２に提供できる。変調器１２２２はアンテナ１２０８を介して無線端末１２０８へ送信機１２２６によって送信されるデータ及び／又はパイロットを多重化できる。プロセッサ１２１４から分離して示されているけれども、パイロット発生器１２１８、送信スケジューラ１２２０及び／又は変調器１２２０はプロセッサ１２１４の一部又は複数のプロセッサ（図示せず）でできることは言うまでもない。
【０１０３】
図１３は基地局１１０、単一アンテナ端末１２０ｘ、及び複数アンテナ端末１２０ｙの実施形態のブロック図である。基地局１１０では、送信（ＴＸ）データプロセッサ１３１０は１以上の端末のデータを受信し、１以上の符号化及び変調方式に基づいてデータを処理（例えば、符号化、インタリーブ、及びシンボルマップ）し、変調シンボルを提供する。ＴＸデータプロセッサ１３１０は一般的には各端末について選択された符号化及び変調方式に基づいて別々に端末毎にデータを処理する。システムはＳＣ−ＦＤＭＡを利用していれば、そのときにはＴＸデータプロセッサ１３１０は端末毎に変調シンボルにＦＦＴ／ＤＦＴを行い、その端末に対する周波数ドメインシンボルを取得する。ＴＸデータプロセッサ１３１０は更にパイロットシンボルをパイロット送信に用いられるサブバンド及びアンテナに多重化する。
【０１０４】
ＴＸ空間プロセッサ１３２０は多重化された出力シンボル及びパイロットシンボルを受信し、例えば、式（３）又は（７）に示されるように、サブバンド毎に空間処理を行い、Ｔ個のアンテナに対して送信シンボルを提供する。変調器（Ｍｏｄ）１３２２は、例えば、OFDM, SC-FDMA、又は幾つかの他の変調技術について、送信アンテナ毎に送信シンボルを処理し、その送信アンテナに対する出力サンプルストリームを生成する。ＴＸ空間プロセッサ１３２０はサブバンド毎に空間処理を行うので、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調はＴＸデータプロセッサ１３１０及び変調器１３２２によって行われる２つの部分に分割される。変調器１３２２はＴ個の出力サンプルストリームをＴ個の送信ユニット（ＴＭＴＲ）１３２４ａ乃至１３２４ｔに提供される。各送信ユニット１３２４はその出力サンプルストリームを処理（例えば、アナログに変換、増幅、フィルタ処理及び周波数アップコンバート）する。送信ユニット１３２４ａ乃至１３２４ｔからのＴ個の変調信号はＴ個のアンテナ112a 乃至112tからそれぞれ送信される。
【０１０５】
各端末１２０にて、１又は複数のアンテナ１２２は基地局１１０によって送信された変調信号を受信し、各アンテナは受信信号を各自の受信ユニット（ＲＣＶＲ）１３５４に提供する。各受信ユニット１３５４はその受信信号を処理（例えば、増幅、フィルタ処理、周波数ダウンコンバート、及びデジタル化）し、受信サンプルを復調器（Ｄｅｍｏｄ）１３５６に提供する。復調器１３５６は（例えば、OFDM, SC-FDMA又はある他の変調技術に基づいて）受信アンテナ１２２ごとに受信サンプルを処理し、合計Ｋ個のサブバンドに対する周波数ドメイン受信シンボルを取得し、割当てサブバンドに対して受信シンボルを提供し、そしてパイロット送信に使用されるサブバンドに対して受信パイロットシンボルを提供する。
【０１０６】
単一アンテナ端末１２０ｘについては、データ検波器１３６０ｘは復調器１３５６ｘから受信シンボルを取得し、受信パイロットシンボルに基づいて割当てサブバンドに対するチャネル推定値を求め、検波シンボルを得るため端末１２０ｘに送信された出力シンボルの推定値であるチャネル推定値に基づいて受信シンボルにデータ検波（例えば、等化）を行う。複数アンテナ端末１２０ｙについては、受信（ＲＸ）空間プロセッサ１３６０ｙは復調器１３５６ｙから受信シンボルを取得し、受信パイロットシンボルに基づいて割当てサブバンドに対するチャネル推定値を求め、検波シンボルを得るためにチャネル推定値に基づいて受信シンボルに受信空間処理を行う。ＲＸ空間プロセッサ１３６０ｙは最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）技術、ゼロフォーシング（ＺＦ）技術、最大比合成（ＭＲＣ）技術、連続干渉除去技術、又は何らかの他の受信処理技術を実行できる。各端末については、ＲＸプロセッサ１３６２は検波シンボルを処理（例えば、シンボルデマップ、デインタリーブ、及び復号）し、端末に対する復号データを提供する。一般的に、各端末１２０による処理は基地局１１０による処理に対して相補的である。
【０１０７】
各端末１２０はその端末へのデータ送信のためにフィードバック情報を生成できる。例えば、各端末１２０は、例えば、受信パイロットシンボルに基づいて仮想アンテナに対するＳＮＲｓを推定できる。各端末１２０は、ＳＮＲ推定値及び／又は他の情報に基づいて１以上の符号化及び変調方式、１以上のパケットフォーマット、データ送信に使用する１以上の仮想アンテナ、１以上の正規直交行列、などを選択できる。また、各端末は正しく受信されたデータパケットに対する受領確認（ＡＣＫｓ）を生成できる。フィードバック情報はＳＮＲ推定値、選択符号化及び変調方式、選択仮想アンテナ、選択正規直交行列、選択サブバンド、ＡＣＫｓ、電力制御に使用される情報、何らかの他の情報、又はその任意の組合せを含むことができる。フィードバック情報はＴＸデータプロセッサ１３８０によって処理され、複数のアンテナが存在すればＴＸ空間プロセッサ１３８２によって処理され、変調器１３８４によって変調され、送信ユニット１３５４によって構成され、アンテナ１２２を介して基地局１１０に送信される。基地局１１０では、端末１２０ｘ及び１２０ｙによって送信される変調信号はアンテナ１１２によって受信され、受信ユニット１３２４によって調整され、復調器１３４０、ＲＸ空間プロセッサ１３４２、及びＲＸデータプロセッサ１３４４によって処理され、アンテナによって送信されるフィードバック情報を再生する。コントローラ／プロセッサ１３３０は各端末へのデータ送信に使用するデータ転送速度及び符号化及び変調方式を決定するため並びにＴＸデータプロセッサ１３１０及びＴＸ空間プロセッサ１３２０に対して種々の制御を発生するためフィードバック情報を使用する。
【０１０８】
コントローラ／プロセッサ１３３０，１３７０ｘ及び１３７０ｙは基地局１１０及び端末１２０ｘ及び１２０ｙで種々の処理ユニットの動作をそれぞれ制御する。メモリユニット１３３２，１３７２ｘ及び１３７２ｙは基地局１１０及び１２０ｙによって使用されるデータ及びプログラムコードをそれぞれ記憶する。コントローラ／プロセッサ１３３０はサブバンドを割当て、端末毎に空間多重次数を選択し、例えば、各端末に割り当てられたサブバンド毎に仮想アンテナを選択することができる。ＣＱＩの決定については、プロセッサ１３７０はパイロットをサイクルするために使用される、徐々に変化するＵＮt×Ｎtを決定し、デマップする処理を調整できる。
【０１０９】
明確さのために、上記説明の大部分は合計Ｋ個のサブバンドを持つシステムのためである。個々で説明されている送信技術は単一サブバンドを持つシステムに使用し得る。そのようなシステムについては、上記説明のｋはサブバンドの変わりにシンボル期間のインデックスであってもよい。
【０１１０】
ここで説明されている送信技術は種々手段によって実施できる。例えば、これら技術はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はその組合せで実施できる。ハードウェア実施については、送信機での処理ユニットは１以上のアプリケーション特定集積回路(ASICs)、デジタル信号プロセッサ(DSPs)、デジタル信号処理装置(DSPDs)、プログラマブルロジック装置(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子装置、ここに記載された機能を実行するように設計された他の電子装置、又はその組合せ内で実施できる。また、受信機での処理ユニットは１以上のASICs, DSPs、プロセッサ、など内で実施できる。
【０１１１】
１以上の具体的実施形態において、記載された機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はその組合せで実施できる。ソフトウェアで実施されれば、機能はコンピュータ読み取り可能媒体に１以上のインストラクション又はコードとして記憶され又は送信される。コンピュータ読み取り可能媒体はコンピュータ記憶媒体及び１つの場所から他の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体はコンピュータによってアクセスし得る任意の利用可能媒体であってもよい。限定されないが、実施例として、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体はRAM, ROM, EEPROM, CD-ROM又は他の光学ディスク装置、磁気ディスク装置又は他の磁気記憶装置、若しくはインストラクション又はデータの形態で所望のプログラムコードを配送又は記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできるその他の媒体を含むことができる。また、どんな接続も適切にコンピュータ読み取り媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアはウエブサイト、サーバ、又は同軸ケーブルを用いる他の遠隔資源、ファイバ光ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、又は赤外、無線、及びマイクロウェーブのような無線技術から送信されれば、そのときは同軸ケーブル、ファイバ光ケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外、無線、及びマイクロウェーブのような無線技術が媒体の定義に含まれる。ここで使用されるようなディスク（disk）及びディスク(disc)はコンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピ（登録商標）ディスク及びブルーレイディスクを含む。但し、ディスク（disk）は通常磁気的にデータを再生し、これに対してディスク(disc)はレーザで光学的にデータを再生する。
【０１１２】
図１４を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境においてＣＱＩｓを計算することを可能にするシステム１４００が示されている。例えば、システム１４００は無線端末内に少なくとも部分的に存在する。システム１４００はプロセッサ、ソフトウェア、又はその組合せ（例えば、ファームウェア）によって実施される機能を表す機能ブロックでできる、機能ブロックを含むように示されている。システム１４００は接近して作用できる電気部品の論理系列１４０２を含む。例えば、論理系列１４０２は取得されたパイロット１４０４に基づいてサポートされた仮想アンテナを認識する電気部品を含むことができる。更に、論理系列１４０２はサポートされた仮想アンテナ１４０６を介してサイクルすることによってサポートされた仮想アンテナに対するＣＱＩｓをぇっ呈するための電気部品で構成できる。更に、論理系列１４０２はデータ送信１４０８を計画するため基地局にＣＱＩｓを送信するための電気部品を含むことができる。更に、システム１４００は電気部品１４０４，１４０６，１４００と関連する機能を実行するためのインストラクションを保持するメモリ１４１０を含むことができる。メモリ１４１０の外部にあるように示されているが、電気部品１４０４，１４０６、及び１４０８の１つ以上がメモリ１４１０内に存在できることは当然のことである。
【０１１３】
図１５に戻ると、ＭＩＭＯ無線通信環境でデータを送信及び転送することを可能にするシステム１５００が示されている。システム１５００は、例えば、基地局内に存在できる。示すように、システム１５００はプロセッサ、ソフトウェア、又はその組合せ（例えば、ファームウェア）によって実行される機能を表すことができる機能ブロックを含む。システム１５００は接近して作用できる電気部品の論理系列１５０２を含む。論理系列１５０２は１セットの仮想アンテナ１５０４を介してパイロットを送信するための電気部品を含むことができる。更に、論理系列１５０２はユーザ１５０６によってサポートされる仮想アンテナにそれぞれ対応する受信ＣＱＩｓに基づいてユーザに対するデータ送信を計画するための電気部品を含む。更に論理系列１５０２はサポートされた仮想アンテナ１５０８を介してサイクルすることによってデータを送信するための電気部品を含むことができる。更に、システム１５００は電気部品１５０４，１５０６、及び１５０８に関連する機能を実行するためのインストラクションを保持するメモリ１５１０を含むことができる。メモリ１５１０の外部にあるように示されているが、電気部品１５０４,１５０６、及び１５０８はメモリ１５１０内に設けることができることは当然のことである。
【０１１４】
上述したものは１以上の実施形態の実施例を含む。もちろん、上述した実施形態を説明するために部品又は手順のあらゆる考えられる組合せ記載することは可能でないが、当業者は種々実施形態の多くの更なる組合せ及び置換は可能であることを認識できる。従って、記述された実施形態は添付請求項の精神及び範囲内にある全てのそのような修正(alterations)、変形(modifications)及び変更(variations)を含むことを意図している。更に、用語「含む」が詳細な説明又は請求項のいずれかに使用されている限りにおいては、そのような用語は「構成」が請求項における暫定語として採用されるとき解釈されているので用語「構成」に類似する方法で含まれることを意図している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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