(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の移動局への多素子アンテナを備えた基地局によって、干渉源とバックグラウンドノイズとが存在する中、少なくとも１つの受信搬送波周波数と少なくとも１つの送信搬送波周波数とを用いて、連続したフレームのサンプルからなるデジタル信号を送信する方法において、
−通信前に、
（ａ）各受信搬送波周波数に対して、受信照応表が生成され、受信照応表は、受信方向の関数として、前記受信搬送波周波数における様々な受信素子の寄与における変化量を示し、
（ｂ）各送信搬送波周波数に対して、送信照応表が生成され、送信照応表は、送信方向の関数として、前記送信搬送波周波数における様々な送信素子の寄与における変化量を示し、
（ｃ）少なくとも１つの周波数転置演算子が計算され、周波数転置演算子は、１つの前記受信照応表を、１つの前記送信または受信照応表に近似的に変換し、  −そして、通信中に、
（ｄ）様々な素子によって受信され、移動局および干渉源から生じる信号の複数のフレームの複数のサンプルに基づいて、統計データが計算され、アンテナ素子上の前記サンプルは、様々な移動局の寄与の合計であり、各寄与は、移動局と干渉源とバックグラウンドノイズとによって送信されたシンボルのデジタルチャネルによってフィルタリングされたバージョンであり、前記統計データは自動訂正行列を含み、この自動訂正行列は、Ｎ個の成分を有するベクトルとその転置ベクトルＸｆ１＋(t)との積の数学的期待値Ｅ（Ｘｆ１(t)・Ｘｆ１＋(t)）の評価であり、複数のフレームの複数のサンプルを指定し、
（ｅ）前記移動局に対して、前記統計データと、１つまたは複数の前記周波数転置演算子と、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための基準とに基づいて、空間加重の最適組が計算され、
（ｆ）各素子によって送信されるべき前記デジタル信号への寄与が、それぞれ、前記最適組の空間加重に基づいて得られた重み付けによって加重され、
（ｇ）このようにして加重された前記デジタル信号が送信される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記各受信照応表を生成するために、
（ａ１）前記搬送波周波数に等しい周波数の平面波であり、かつ、前記方向ベクトルに固有の所定角度によって定義された方向から生じる平面波を受信した場合、行列が形成され、各列は方向ベクトルであり、ｍ番目の成分はｍ番目の素子によって受信された信号を示し、ｍは１からＮまで変化し、Ｎは素子数である
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
前記各送信照応表を生成するために、
（ｂ１）前記方向ベクトルに固有の所定角度によって定義された方向で、前記搬送波周波数に等しい周波数の平面波を送信する場合、行列が形成され、各列は方向ベクトルであり、ｍ番目の成分はｍ番目の素子によって送信された信号を示し、ｍは１からＮまで変化し、Ｎは素子数である
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
（ｃ１）前記演算子は、最小二乗近似型の近似転置を実行する
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、
（ｄ１）前記統計データは、少なくとも２の次数で計算される
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、
単一の受信搬送波周波数ｆ1と単一の送信搬送波周波数ｆ2とを使用し、
（ｃ１）単一の周波数転置行列演算子Ｔf1,f2が計算され、周波数転置行列演算子Ｔf1,f2は、周波数ｆ1に関連する受信照応表Ｃ1を、周波数ｆ2に関連する送信照応表Ｃ2に変換し、
（ｄ１）アンテナによって受信され、必然的に連続していないＭ個のフレームの組からなる各フレームに対して、移動局から生じる複数経路におけるアンテナの様々な素子上の到達角度が安定するのに、Ｍは十分に小さく、
−行列#ＲXXｆ１＝Ｘf1（ｔ）・Ｘf1＋（ｔ）が計算され、
Ｘf1（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルであり、ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆ1で、時刻ｔにおいて、移動局から、アンテナのｍ番目の素子によって、受信された信号を示し、
（・）Ｔは、共役転置行列を示し、
ｔは、前記フレームの１組のサンプルを示し、
−アンテナのＮ個の各素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、これらの素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVｆ１が評価され、
−自動訂正行列ＲXXｆ１を得るために、前記Ｍ個の行列#ＲXXｆ１の平均が計算され、自動訂正行列ＲXXｆ１は、Ｅ（Ｘｆ１（ｔ）・Ｘｆ１＋（ｔ））の評価であり、Ｅは数学的期待値を示し、
−自動訂正行列ＲVVｆ１を得るために、前記Ｍ個の行列#ＲVVｆ１の平均が計算され、自動訂正行列ＲVVｆ１は、Ｅ（Ｖf1（ｔ）・Ｖf1＋（ｔ））の評価であり、Ｖf1（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルであり、ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆ1で、アンテナのｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与、または、この素子によって受信された有効信号のいずれかを示す
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
（ｅ１）行列ＲXXｆ１，ＲVVｆ１およびベクトルｗf1が、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重ベクトルｗf1が計算され、
（ｅ２）ベクトルｗf2＝Ｔf1,f2−１・ｗf1の形式で空間加重の前記最適組を得るために、Ｔf1,f2−１で示される周波数転置演算子の反転が、加重ベクトルｗf1に適用され、
（ｆ１）１からＮまで変化するｍに対して、アンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗf2＋のｍ番目の成分が乗算される
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆ１が確定され、
（ｅ１１）前記基準は、比率（ｗf1＋・ＲVVｆ１・ｗf1）／（ｗf1＋・ＲXXｆ１・ｗf1）を最小化する加重ベクトルｗf1を選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆ１が確定され、
（ｅ１１）前記基準は、比率（ｗf1＋・ＲVVｆ１・ｗf1）／（ｗf1＋・ＲXXｆ１・ｗf1）を最大化する加重ベクトルｗf1を選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６記載の方法において、
（ｅ１）行列ＲXXｆ２＝Ｔf1,f2・ＲXXｆ１・Ｔf1,f2＋を得るために、周波数転置演算子Ｔf1,f2が、行列ＲXXｆ１に適用され、
（ｅ２）行列ＲVVｆ２＝Ｔf1,f2・ＲVVｆ１・Ｔf1,f2＋を得るために、周波数転置演算子Ｔf1,f2が、行列ＲVVｆ１に適用され、
（ｅ３）行列ＲXXｆ２，ＲVVｆ２およびベクトルｗf2が、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重の前記最適組が、ベクトルｗf2の形式で計算され、
（ｆ１）１からＮまで変化するｍに対して、アンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗf2＋のｍ番目の成分が乗算される
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆ１が確定され、
（ｅ３３）前記基準は、比率（ｗf2＋・ＲVVｆ２・ｗf2）／（ｗf2＋・ＲXXｆ２・ｗf2）を最小化する最適加重ベクトルｗf2を選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆ１が確定され、
（ｅ３３）前記基準は、比率（ｗf2＋・ＲVVｆ２・ｗf2）／（ｗf2＋・ＲXXｆ２・ｗf2）を最大化する最適加重ベクトルｗf2を選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項６記載の方法において、
有効移動局を含むＰ個の移動局が存在する中、通信は有効移動局で確立されるべきであり、他の（Ｐ−１）個の移動局は干渉源を構成し、行列#ＲVVｆ１は、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて確定され、行列#ＲVVｆ１を評価するために、
（ｄ１１）ｋ番目の移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇk,m,1，……，ｇk,m,L｝（Ｌは整数である）が、１からＰまで変化するｋと１からＮまで変化するｍとに対して、決定され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１】
0004087483.tif 000014
が形成され、
ｊ番目の移動局は、有効移動局であり、
Ｇk,iは列ベクトル［ｇk,1,i，……，ｇk,N,i］Ｔであり、
（・）Ｔは転置行列を示し、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、
（ｄ１４）１からＮまで変化するｍに対して、ｍ番目の素子上のバックグラウンドノイズの分散σI,m２が評価され、
（ｄ１５）ステップ（ｄ１３）で得られた平均行列が、正方行列に加算され、上記正方行列において、１からＮまで変化するｍに対して、第ｍ行第ｍ列目に配置された項は、分散σI,m２であり、得られた和行列は、行列#ＲVVｆ１を構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項６記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、行列#ＲVVｆ１が確定され、行列#ＲVVｆ１を評価するために、
（ｄ１１）Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答が、最小二乗近似の項で評価され、この評価の剰余ｂmは、ｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与の評価を構成する列ベクトルであり、
（ｄ１２）行としてＮ個のベクトルｂmＴを有する行列Ｂが形成され、
（ｄ１３）式（１／ＬB）・Ｂ・Ｂ＋が計算され、ＬBは行列Ｂの列の数を示し、得られた行列は行列#ＲVVｆ１を構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項６記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて行列#ＲVVｆ１が確定され、#ＲVVｆ１を評価するために、
（ｄ１１）移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、１からＮまで変化するｍに対して、決定され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数２】
0004087483.tif 000015
が形成され、
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Ｔであり、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、得られた行列は、行列#ＲVVｆ１を構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項６記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVｆ１が確定され、行列#ＲVVｆ１を評価するために、
（ｄ１１）Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、最小二乗近似の項で評価され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数３】
0004087483.tif 000016
が形成され、
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Ｔであり、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、得られた行列は、行列#ＲVVｆ１を構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１記載の方法において、
複数の受信搬送波周波数ｆqrと複数の送信搬送波周波数ｆqeとを使用して、前記デジタル信号の各フレームは、異なる搬送波周波数を用いて送信され、周期受信の影響下にあり、
（ａ１）さらに、任意に選択された受信搬送波周波数ｆqorに対して、受信照応表Ｃqorが生成され、前記受信搬送波周波数ｆqorにおいて、受信方向の関数として、様々な受信素子の寄与における変化量を示し、
（ｃ１）前記各受信搬送波周波数ｆqrに対して、周波数転置行列演算子Ｔfqr,fqorが計算され、周波数転置行列演算子Ｔfqr,fqorは、周波数ｆqrに関連する受信照応表Ｃqrを、周波数ｆqorに関連する受信照応表Ｃqorに変換し、
（ｃ２）前記各送信搬送波周波数ｆqeに対して、周波数転置行列演算子Ｔfqor,fqeが計算され、周波数転置行列演算子Ｔfqor,fqeは、前記周波数ｆqorに関連する照応表Ｃqorを、周波数ｆqeに関連する照応表Ｃqeに変換し、
（ｄ１）アンテナによって受信され、必然的に連続でないＫ個のフレームの組の各フレームに対して、移動局から生じる複数経路におけるアンテナの様々な素子上の到達角度が安定するのに、Ｋは十分に小さく、
−行列#ＲXXｆｑｒ＝Ｘfqr（ｔ）・Ｘfqr＋（ｔ）が計算され、
Ｘfqr（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルであり、ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆqrで、時刻ｔにおいて、移動局から、アンテナのｍ番目の素子によって、受信された信号を示し、
ｔは、前記フレームの１組のサンプルを示し、
−アンテナのＮ個の各素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、これらの素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVｆｑｒが評価され、
−自動訂正行列ＲXXｆｑｒを得るために、前記Ｋ個の行列#ＲXXｆｑｒの平均が計算され、自動訂正行列ＲXXｆｑｒは、Ｅ（Ｘfqr（ｔ）・Ｘfqr＋（ｔ））の評価であり、
−自動訂正行列ＲVVｆｑｒを得るために、前記Ｋ個の行列#ＲVVｆｑｒの平均が計算され、自動訂正行列ＲVVｆｑｒは、Ｅ（Ｖfqr（ｔ）・Ｖfqr＋（ｔ））の評価であり、Ｖfqr（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルであり、ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆqrで、アンテナのｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与、または、この素子によって受信された有効信号のいずれかを示す
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
（ｅ１）前記受信搬送波周波数ｆqorに対して、行列ＲXXｆｑｏｒ，ＲVVｆｑｏｒおよびベクトルｗｆｑｏｒが、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重ベクトルｗｆｑｏｒが計算され、
（ｅ２）各送信搬送波周波数ｆqeに対して、ベクトルｗfqe＝Ｔfqor,fqe−１・ｗfqorの形式で空間加重の前記最適組を得るために、Ｔfqor,fqe−１で示される周波数転置演算子の反転が、加重ベクトルｗfqorに適用され、
（ｆ１）１からＮまで変化するｍに対して、送信搬送波周波数ｆqeでアンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗfqe＋のｍ番目の成分が乗算される
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆｑｒが確定され、
（ｅ１１）前記基準は、比率（ｗfqor＋・ＲVVｆｑｏｒ・ｗfqor）／（ｗfqor＋・ＲXXｆｑｏｒ・ｗfqor）を最小化する最適加重ベクトルｗfqorを選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆｑｒが確定され、
（ｅ１１）前記基準は、比率（ｗfqor＋・ＲVVｆｑｏｒ・ｗfqor）／（ｗfqor＋・ＲXXｆｑｏｒ・ｗfqor）を最小化する最適加重ベクトルｗfqorを選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法において、
（ｅ１）Ｋ個の行列#ＲXXｆｑｏｒ＝Ｔfqr,fqor・#ＲXXｆｑｒ・Ｔfqr,fqor＋を得るために、Ｋ個の対応周波数転置演算子Ｔfqr,fqorが、前記Ｋ個の行列#ＲXXｆｑｒに個々に適用され、
（ｅ２）Ｋ個の行列#ＲVVｆｑｏｒ＝Ｔfqr,fqor・#ＲVVｆｑｒ・Ｔfqr,fqor＋を得るために、前記Ｋ個の周波数転置演算子Ｔfqr,fqorが、前記Ｋ個の行列#ＲVVｆｑｒに個々に適用され、
（ｅ３）前記Ｋ個の行列#ＲXXｆｑｏｒの平均ＲXXｆｑｏｒ、および、前記Ｋ個の行列#ＲVVｆｑｏｒの平均ＲVVｆｑｏｒが計算され、
（ｅ４）各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列#ＲXXｆｑｅ＝Ｔfqor,fqe・ＲXXｆｑｏｒ・Ｔfqor,fqe＋を得るために、周波数転置演算子Ｔfqor,fqeが、平均行列ＲXXｆｑｏｒに適用され、
（ｅ５）各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列#ＲVVｆｑｅ＝Ｔfqor,fqe・ＲVVｆｑｏｒ・Ｔfqor,fqe＋を得るために、周波数転置演算子Ｔfqor,fqeが、平均行列ＲVVｆｑｏｒに適用され、
（ｅ６）各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列ＲXXｆｑｅ，ＲVVｆｑｅおよびベクトルｗｆｑｅが、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重の前記最適組が、ベクトルｗfqeの形式で計算され、
（ｆ１）１からＮまで変化するｍに対して、送信搬送波周波数ｆqeでアンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗfqe＋のｍ番目の成分が乗算される
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆｑｒが確定され、
（ｅ６１）前記基準は、比率（ｗfqe＋・ＲVVｆｑｅ・ｗfqe）／（ｗfqe＋・ＲXXｆｑｅ・ｗfqe）を最小化する最適加重ベクトルｗfqeを選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVｆｑｒが確定され、
（ｅ６１）前記基準は、比率（ｗfqe＋・ＲVVｆｑｅ・ｗfqe）／（ｗfqe＋・ＲXXｆｑｅ・ｗfqe）を最大化する最適加重ベクトルｗfqeを選択することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１７記載の方法において、
有効移動局を含むＰ個の移動局が存在する中、通信は有効移動局で確立されるべきであり、他の（Ｐ−１）個の移動局は干渉源を構成し、行列#ＲVVｆｑｒは、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて確定され、行列#ＲVVｆｑｒを評価するために、
（ｄ１１）ｋ番目の移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇk,m,1，……，ｇk,m,L｝（Ｌは整数である）が、１からＰまで変化するｋと１からＮまで変化するｍとに対して、決定され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数４】
0004087483.tif 000017
が形成され、
ｊ番目の移動局は、有効移動局であり、
Ｇk,iは列ベクトル［ｇk,1,i，……，ｇk,N,i］Ｔであり、
（・）Ｔは転置行列を示し、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、
（ｄ１４）１からＮまで変化するｍに対して、ｍ番目の素子上のバックグラウンドノイズの分散σI,m２が評価され、
（ｄ１５）ステップ（ｄ１３）で得られた平均行列が、正方行列に加算され、正方行列において、１からｎまで変化するｍに対して、第ｍ行第ｍ列目に配置された項は、分散σI,m２であり、得られた和行列は、行列#ＲVVｆｑｒを構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１７記載の方法において、
アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、行列#ＲVVｆｑｒが確定され、行列#ＲVVｆｑｒを評価するために、
（ｄ１１）Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答が、最小二乗近似の項で評価され、この評価の剰余ｂmは、ｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与の評価を構成する列ベクトルであり、
（ｄ１２）行としてＮ個のベクトルｂmＴを有する行列Ｂが形成され、
（ｄ１３）式（１／ＬB）・Ｂ・Ｂ＋が計算され、ＬBは、行列Ｂの列の数を示し、得られた行列は、行列#ＲVVｆｑｒを構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１７記載の方法において、
行列#ＲVVｆｑｒがアンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて確立され、行列#ＲVVｆｑｒを評価するために、
（ｄ１１）移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、１からＮまで変化するｍに対して、決定され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数５】
0004087483.tif 000018
が形成され、
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Ｔであり、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、得られた行列は、行列#ＲVVｆｑｒを構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１７記載の方法において、
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVｆｑｒが確定され、行列#ＲVVｆｑｒを評価するために、
（ｄ１１）Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、最小二乗近似の項で評価され、
（ｄ１２）Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数６】
0004087483.tif 000019
が形成され、
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Ｔであり、
（ｄ１３）信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られ、得られた行列は、行列#ＲVVｆｑｒを構成する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の素子を有するアンテナまたは「多素子（multi-element）」アンテナを備えた基地局による移動局への送信のための方法に関する。
本発明は、特に、移動無線通信の分野に適用され、また、干渉源とバックグラウンドノイズとが存在する中、基地局と特定の移動局との間において、デジタル信号を通信する方法に適用される。
【０００２】
本発明は、さらに、いわゆるダウンリンクを通した通信、即ち、基地局から移動局へのデジタル信号の送信に、特に関する。この目的のために、本発明は、同じ基地局に関するいわゆるアップリンクを通した通信から得られたデータ、即ち、この局の多素子アンテナによって受信され、かつ、移動局および干渉源から生じる信号から得られたデータを使用する。
【０００３】
残りの文章を通して、「周波数」は「搬送波周波数」を指し、「アンテナ」は「基地局の多素子アンテナ」を指し、「送信」および「受信」はそれぞれ「アンテナによる送信」および「アンテナによる受信」を指し、「通信」は「送信および／または受信」を指す。
【０００４】
「有効移動局」は「本発明による方法が適用される移動局」を指し、「干渉源」は「送信されるデジタル信号中の（バックグラウンドノイズを除く）雑音を示す成分に寄与する全ての要因」を指す。例えば、有効移動局以外の移動局は、有効移動局に対する干渉源を構成する。
「フレーム」は、「要求された統計データの計算を許可するのに十分な数の信号の連続サンプルのシーケンス」を指す（これらの統計データは、以下に説明される）。
【０００５】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
移動無線通信は、現在、非常に高い率で増大しているので、与えられた無線通信ネットワーク内で同時に処理される使用者の数を増加させたいという要求がある。この要求に対して一般的に採用されるアプローチは、利用可能な送信および受信周波数のスペクトルの使用を最適化することである。
【０００６】
セルラータイプの無線通信ネットワークでは、特に、ネットワークの同じセル内において、複数の移動局に同じ周波数を割り当てることによって、複数の移動局が同時に通信することを許可することが可能である。これは、ＳＤＭＡ（Space Division Multiple Access：空間分割多重アクセス）として参照される技術の目的である。
【０００７】
この場合、一般的に、その放射線図（radiation diagram）が少なくとも１つのローブを有するアンテナが使用される。アンテナは、有効移動局以外の移動局に対する受信および送信において、最小のエネルギーを生成する。有効移動局以外の移動局は、同じ周波数を移動局と分け合い、この有効移動局に対する干渉源を構成する。
【０００８】
多素子アンテナに適用され、かつ、アップリンク上での実行によって受信を改良することを可能にする信号処理方法が知られている。
しかしながら、上記既知の方法に関するステップおよびパラメータは、一般的に、アンテナの様々な素子上で観察される伝搬チャネルの特性に依存する。しかしながら、これらのチャネルは、それ自身、特に、搬送波周波数に依存している。ダウンリンクがアップリンクの周波数とは異なる周波数を使用する場合、計算され、かつ、アップリンクに対する様々な素子によって受信された信号に適用される波形は、一般的に、ダウンリンクに対して再使用できない。
【０００９】
”Adaptive transmitting antenna methods for multipath environments” Globecom'94と題された記事の第４２５頁〜第４２９頁において、D. GERLACH および A. PAULRAJは、送信における空間フィルタリング方法を述べており、該方法は多素子アンテナに適用される。この方法は、多数の制限および欠点を有している。
第１に、上記方法は、インターシンボル干渉（intersymbol interference）が無いと仮定する。このことは、必ずしも実際の場合ではない。
【００１０】
さらに、ダウンリンクの伝搬チャネルの特性上の情報を得るために、この従来方法は、問題になっている移動局からのフィードバックを要求する。即ち、基地局は、周期的に、テスト信号を移動局へ通信し、移動局は、上記テスト信号を測定し、測定結果を基地局へ返信する。フィードバックと再送信との間における基地局による遅延の存在は、測定される量に対して、ある程度の時間安定性を課する。もし、伝搬チャネルの特性が急に変化すると、フィードバックとして送られるべき測定値の数は増加する。故に、必要とされるフィードバックの総量は非常に多い。上記総量を減少することが試みられた場合であっても、フィードバックのこの量は、必然的に、通信される有効情報の比率を制限する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上述した欠点を解決することである。
さらに特に、本発明の１つの目的は、送信の間、全体の干渉レベルを抑制することによって、かつ、アンテナよって有効移動局へ送信されたエネルギーの相対的な影響を増加することによって、かつ、アンテナによって干渉源へ送信されたエネルギーの相対的な影響を制限することによって、送信を改良することである。
【００１２】
特に、本発明は、セルラー移動無線通信ネットワークに対する２つの適用を有する。一方では、都市環境において、本発明は、全体としてセルを越えて周波数の再利用の比率を増やすことを可能にする。このことは、干渉の全体レベル内の減少によって、同時に処理されるネットワーク使用者数を増やすことを可能にする。他方では、本発明は、アンテナの有効範囲を増やすことを可能にする。結果として、地方環境において、本発明は、与えられた領域をカバーするために必要とされる基地局数を制限することを可能にする。
【００１３】
上述した目的を達成するために、本発明は、特定の移動局への多素子アンテナを備えた基地局によって、干渉源とバックグラウンドノイズとが存在する中、少なくとも１つの受信搬送波周波数と少なくとも１つの送信搬送波周波数とを用いて、連続したフレームのサンプルからなるデジタル信号を送信する方法において、
−通信前に、
（ａ）各受信搬送波周波数に対して、受信照応表が生成され、受信照応表は、受信方向の関数として、前記受信搬送波周波数における様々な受信素子の寄与における変化量を示し、
（ｂ）各送信搬送波周波数に対して、送信照応表が生成され、送信照応表は、送信方向の関数として、前記送信搬送波周波数における様々な送信素子の寄与における変化量を示し、
（ｃ）少なくとも１つの周波数転置演算子が計算され、周波数転置演算子は、１つの前記受信照応表を、１つの前記送信または受信照応表に近似的に変換し、
−そして、通信中に、
（ｄ）様々な素子によって受信され、移動局および干渉源から生じる信号の複数のフレームの複数のサンプルに基づいて、統計データが計算され、
（ｅ）前記移動局に対して、前記統計データと、１つまたは複数の前記周波数転置演算子と、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための基準とに基づいて、空間加重の最適組が計算され、
（ｆ）各素子によって送信されるべき前記デジタル信号への寄与が、それぞれ、前記最適組の空間加重に基づいて得られた重み付けによって加重され、
（ｇ）このようにして加重された前記デジタル信号が送信される
ことを特徴とする方法を提案する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴および優位性は、特定の実施形態に関する以下の説明を読むことによって、明らかになる。上記実施形態は、発明を限定しない例によって与えられる。
上記実施形態に関する説明は、該説明に添付された１つの図面を参照する。上記図面は、本発明による方法の（ある特定の実施形態中の）連続するステップを要約するフローチャートを構成する。
【００１５】
以下では、Ｎ個の素子を有するアンテナを備えた基地局の場合について考える。
用語「受信方向ベクトル」（または、「送信方向ベクトル」）は、Ｎ個の成分を有する列ベクトルを意味するために使用される。Ｎ個の成分において、ｍ番目の成分は、与えられた角度によって定義される方向から到来する（または、該方向へ送信される）与えられた周波数の平面波を受信する（または、送信する）場合に、ｍ番目の素子によって受信された（または、送信された）信号を示す（ｍは１からＮの間で変化する）。
【００１６】
上述したように、本発明による方法は、アップリンクを通した通信から得られたデータ、即ち、受信時に得られたデータを使用する。それは、以下を参照するアップリンクである。
Ｓλr（α）は、受信方向ベクトルを示す。この受信方向ベクトルは、
−角度αによって定義された方向
−搬送波波長λ＝ｃ／ｆ
に関する。ｃは光速を示し、ｆは搬送波周波数を示す。
例えば、間隔ｄで一様に分配されたユニットゲイン（unit gain）の無指向性素子を有する線形アンテナの場合、
【数７】
0004087483.tif 000002
である。ｅｘｐは指数関数を示し、ｊはｊ2＝１を満足する複素数を示す。
【００１７】
Ｘ（ｔ）を列ベクトルとする。該列ベクトルは、Ｎ個の成分を有する。このＮ個の成分において、ｍ番目の成分は、時刻ｔにおいて、移動局から、アンテナのｍ番目の素子によって、受信された信号を示す（ｍは１からＮの間で変化する）。この信号はベースバンド（baseband）へ転送される。
Ｐ個の移動局が、それぞれ、周波数がｆ＝ｃ／λにおいて、方向がαk,iであり、かつ、伝搬遅延がτk,iであり、かつ、複素振幅（complex amplitudes）がａｍｐk,iである多重経路を介して、アンテナに到達するメッセージＳk（Ｔ）を送信する、と仮定する。
【００１８】
そして、
【数８】
0004087483.tif 000003
である。ｉは移動局に設定された経路の指標を示す。ａｍｐk,i＝ＡＭＰk,i・ｅｘｐ（−２πｊｆｔk,i）である。ＡＭＰk,iは複素振幅ａｍｐk,iのモジュールを示す。項ｅｘｐ（−２πｊｆｔk,i）は、信号Ｘ（ｔ）がベースバンド内に存在するという事実から生じる。
【００１９】
Ｘ（ｔ）は、専ら、方向ベクトルＳλ（α）を通して、かつ、複素振幅ａｍｐk,iの位相を通して、周波数に依存する、ということがわかる。
線形変調に対して、各メッセージＳk（ｔ）は、式
【数９】
0004087483.tif 000004
である。係数ａk,nは送信されたシンボルを示す。ｈkは送信／受信装置フィルタのインパルス応答を示す。Ｔはシンボルの持続期間を示す。
Ｘ（ｔ）＝［ｘ1（ｔ），……，ｘN（ｔ）］Tとする。（・）Tは、転置行列を示す。１からＮの間で変化するｍに対して、ｘm（ｔ）は、Ｘ（ｔ）のｍ番目の成分を示す。
【００２０】
１からＮの間で変化するｍに対して、
【数１０】
0004087483.tif 000005
である。ｇk,mは、装置フィルタと（ｋ番目の移動局とアンテナのｍ番目の素子との間の）複数経路伝搬チャネルとの結合のインパルス応答を示す。
データがサンプリングされるとき（例えば、特定の実施形態では、１／Ｔのシンボルレートで）、各サンプリングタイムｌＴに対して（ｌは整数である）、これは、
【数１１】
0004087483.tif 000006
を与える。
【００２１】
素子でサンプリングされた受信データは、様々な移動局の寄与の合計であり、各寄与は、様々な移動局によって送信されたシンボルの（デジタルチャネルによってフィルタリングされた）バージョンである、ということがわかる。ｎについての合計内の（１が減算された）項数は、ｋ番目の移動局に関するインターシンボル干渉の長さを示す。
【００２２】
#ＲXX＝Ｘ（ｔ）・Ｘ+（ｔ）とする。なお、本明細書において、記号”#Ｒ”は、”Ｒ”の上に”−（バー）”が付いている記号の代用であり、ベクトルまたは行列を表すものとする。（・）+は、共役転値行列を示す。ｔは、デジタル信号のフレームの１組のサンプルを示す。
ＲXXは、アンテナによって受信され、かつ、必然的に連続しないＭ個のフレームの組を越える行列#ＲXXの平均であるとする。移動局から生じた複数経路の（アンテナの様々な素子上の）到達角度が安定するのに、Ｍは十分小さい。
【００２３】
行列#ＲXXの平均ＲXXが得られる期間の間、
（１）伝搬の角度特徴は変化せず、
（２）複素振幅ａｍｐk,iの偏角は、間隔［０，２π］中をランダムに変化し、  （３）複素振幅ａｍｐk,iのモジュール（即ち、複数経路のエネルギー）は、変化せず、
（４）複数経路の遅延における変化量は、シンボルの期間Ｔで比較されると、ごくわずかである、
ということを仮定すると、平均マトリクスＲXXが、マトリクス
【数１２】
0004087483.tif 000007
に収束する、ということが簡単に示される。Ａ＝｜ａｍｐk,i｜2・｜ｓk（ｌＴ−τk,i）｜2である。｜・｜2は複素数のモジュールの２乗を示す。Ｅは数学的期待値を示す。
【００２４】
行列Ｅ（Ｘ（ｌＴ）・Ｘ+（ｌＴ））は、問題になっているフレームに依存しない。マトリクスＲXXは、行列Ｅ（Ｘ（ｌＴ）・Ｘ+（ｌＴ））の評価であると仮定される。
フレームの適切な数を越える#ＲXXの平均を得ることは、複数経路消滅の複素振幅ａｍｐk,iの位相期間を生成するという効果を有する、ということがわかる。加えて、複数経路の電力｜ａｍｐk,i｜2が周波数に依存しない、と仮定すると、行列ＲXXは、方向ベクトルＳλ（αk,i）のみを通して、周波数に依存する。（複数のフレームの複数のサンプルに基づいて計算されるた）行列ＲXXのこの特性は、（上述した、および、以下にさらに詳述する）周波数転置演算子を使用することを可能とする。
【００２５】
用語「照応表」は、与えられたアンテナ形状に関する方向ベクトルの組を説明するために、使用される。
残りの文章において、サンプルの連続フレームからなるデジタル信号が、考慮される。本発明による方法は、多素子アンテナを備えた基地局によって、有効移動局へ、干渉源とバックグラウンドノイズとが存在する中、この信号を送信することを含む。アップリンクは、受信搬送波周波数として参照される少なくとも１つの周波数を使用する、と仮定される。また、ダウンリンクは、送信搬送波周波数として参照される少なくとも１つの周波数を使用する、と仮定される。
【００２６】
図１に示されるように、照応表は、通信前に生成される。
各受信搬送波周波数に対して、受信照応表が生成される。受信照応表は、前記受信搬送波周波数における様々な受信素子の寄与における変化量を、受信方向の関数として示す。
【００２７】
ある特定の実施形態において、各受信照応表を生成するために、行列が形成される。上記行列において、各列は方向ベクトルである。上記方向ベクトルにおいて、前記方向ベクトルに固有の所定角度によって定義された方向で、前記搬送波周波数に等しい周波数の平面波を送信する場合、ｍ番目の成分は、ｍ番目の素子によって受信される信号を示す（ｍは１からＮまで変化し、Ｎは素子数である）。
【００２８】
各送信搬送波周波数に対して、送信照応表が生成される。送信照応表は、前記送信搬送波周波数に対する様々な送信素子の寄与における変化量を、送信方向の関数として示す。
【００２９】
ある特定の実施形態において、各送信照応表を生成するために、行列が形成される。上記行列において、各列は方向ベクトルである。上記方向ベクトルにおいて、前記方向ベクトルに固有の所定角度によって定義される方向へ、前記搬送波周波数と等しい周波数の平面波を送信する場合、ｍ番目の成分は、ｍ番目の素子によって送信される信号を示す（ｍは１からＮまで変化し、Ｎは素子数である）。
【００３０】
次に、送信チェーン内および受信チェーン内に存在する機器の様々な特性を考慮するために、もし、適切ならば、個々の訂正要因が、得られた照応表の各素子に適用される。訂正要因のこの組は、この後、周期的に、複数の測定された物理パラメータにおける変化に基づいて、更新される。
【００３１】
図１で示されるように、本発明による方法における次のステップは、周波数転置演算子として参照される１または２以上の線形行列演算子を計算することを含む。受信照応表を送信／受信照応表に近似的に変換する線形演算子が存在する、ということが実際に示される。
使用される近似は、最小二乗近似、または、他のいかなる適切な近似でもよい。
【００３２】
そして、通信の間、図１に示すように、様々な素子によって受信され、かつ、移動局および干渉源から生じる信号の複数フレームの複数サンプルに基づいて、アップリンク上の統計データが計算される。
これらの統計データは、説明の都合がよいように、次数２である。しかしながら、これらの統計データは、もっと高い次数であってもよい。
【００３３】
第１の特定の実施形態では、単一の受信搬送波周波数ｆ1と単一の送信搬送波周波数ｆ2とを使用して、周波数転置演算子を計算するステップでは、単一の周波数転置行列演算子Ｔf1,f2を計算する。周波数転置行列演算子Ｔf1,f2は、周波数ｆ1に関連する受信照応表Ｃ1を、周波数ｆ2に関連する送信照応表Ｃ2に変換する。
【００３４】
同じ特定の実施形態では、統計データを計算するステップでは、アンテナによって受信され、かつ、必然的に連続しないＭ個のフレームの組の各フレームに対して、以下の処理を行う。移動局から生じる複数経路におけるアンテナの様々な素子上の到達角度が安定するのに、Ｍは十分に小さい。
【００３５】
−行列#ＲXXf1＝Ｘf1（ｔ）・Ｘf1+（ｔ）を計算する。Ｘf1（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルである。ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆ1で、時刻ｔにおいて、移動局から、アンテナのｍ番目の素子によって、受信された信号を示す。
（・）Tは、共役転置行列を示す。
ｔは、前記フレームの１組のサンプルを示す。
【００３６】
−アンテナのＮ個の各素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、これらの素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVf1を評価する。
−自動訂正行列ＲXXf1を得るために、Ｍ個の行列#ＲXXf1の平均を計算する。自動訂正行列ＲXXf1は、Ｅ（Ｘf1（ｔ）・Ｘf1+（ｔ））の評価である。Ｅは、数学的期待値を示す。
【００３７】
−自動訂正行列ＲVVf1を得るために、Ｍ個の行列#ＲVVf1の平均を計算する。自動訂正行列ＲVVf1は、Ｅ（Ｖf1（ｔ）・Ｖf1+（ｔ））の評価である。Ｖf1（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルである。ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆ1で、アンテナのｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与、または、この素子によって受信された有効信号のいずれかを示す。
【００３８】
第２の特定の実施形態では、複数の受信搬送波周波数ｆqrと複数の送信搬送波周波数ｆqeとを使用する。デジタル信号の各フレームは、異なる搬送波周波数を用いて送信され、周期受信の影響下にある。照応表を計算するステップでは、さらに、任意に選択された受信搬送波周波数ｆqorに対して、受信照応表Ｃqorを生成させる。受信照応表Ｃqorは、受信方向の関数として、受信搬送波周波数ｆqorでの様々な受信素子の寄与における変化量を示す。
【００３９】
この第２の特定の実施形態では、周波数転置演算子を計算するステップでは、以下の処理を行う。
−各受信搬送波周波数ｆqrに対して、周波数転置行列演算子Ｔfqr,fqorを計算する。周波数転置行列演算子Ｔfqr,fqorは、周波数ｆqrに関連する受信照応表Ｃqrを、周波数ｆqorに関連する受信照応表Ｃqorに変換する。
【００４０】
−各送信搬送波周波数ｆqeに対して、周波数転置行列演算子Ｔfqor,fqeを計算する。周波数転置行列演算子Ｔfqor,fqeは、周波数ｆqorに関連する照応表Ｃqorを、周波数ｆqeに関連する照応表Ｃqeに変換する。
【００４１】
さらに、第２の特定の実施形態において、統計データを計算するステップでは、アンテナによって受信され、かつ、必然的に連続しないＫ個のフレームの組の各フレームに対して、以下の処理を行う。移動局から生じる複数経路におけるアンテナの様々な素子上の到達角度が安定するのに、Ｍは十分に小さい。
【００４２】
−行列#ＲXXfqr＝Ｘfqr（ｔ）・Ｘfqr+（ｔ）を計算する。
Ｘfqr（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルである。ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆqrで、時刻ｔにおいて、移動局から、アンテナのｍ番目の素子によって、受信された信号を示す。
ｔは、前記フレームの１組のサンプルを示す。
【００４３】
−アンテナのＮ個の各素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、これらの素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVfqrを評価する。
−自動訂正行列ＲXXfqrを得るために、Ｋ個の行列#ＲXXfqrの平均を計算する。自動訂正行列ＲXXfqrは、Ｅ（Ｘfqr（ｔ）・Ｘfqr+（ｔ））の評価である。
【００４４】
−自動訂正行列ＲVVfqrを得るために、Ｋ個の行列#ＲVVfqrの平均を計算する。自動訂正行列ＲVVfqrは、Ｅ（Ｖfqr（ｔ）・Ｖfqr+（ｔ））の評価である。Ｖfqr（ｔ）は、Ｎ個の成分を有するベクトルである。ｍ番目の成分は、１からＮまで変化するｍに対して、搬送波周波数ｆqrで、アンテナのｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与、または、この素子によって受信された有効信号のいずれかを示す。
【００４５】
上記２つの特定の実施形態において、個々のフレーム数ＭおよびＫは、特に、移動局の速度に依存している。該速度が大きければ大きいほど、利用可能なフレーム数は小さくなる。反対に、いわゆる適度な速度（例えば、自転車や走っている歩行者）の移動局に対しては、多くのフレームについて計算を実行することが可能である。
【００４６】
上記第１の実施形態では、１つの有効移動局を含むＰ個の移動局が存在する場合（上記有効移動局で通信が確立されるべきであり、他の（Ｐ−１）個の移動局は干渉源を構成する）、行列#ＲVVf1は、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、確定される。
【００４７】
行列#ＲVVf1が干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて確定される場合、行列#ＲVVf1を評価するための１つの可能性は、以下の通りである。
−ｋ番目の移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇk,m,1，……，ｇk,m,L｝（Ｌは整数である）が、１からＰまで変化するｋと１からＮまで変化するｍとに対して、決定される。
【００４８】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１３】
0004087483.tif 000008
が形成される。
ｊ番目の移動局は、有効移動局である。
Ｇk,iは列ベクトル［ｇk,1,i，……，ｇk,N,i］Tである。
（・）Tは転置行列を示す。
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。
【００４９】
−１からＮまで変化するｍに対して、ｍ番目の素子上のバックグラウンドノイズの分散σI,m2が、評価される。
−空間訂正行列の平均行列が、正方行列に加算される。上記正方行列において、１からｎまで変化するｍに対して、第ｍ行第ｍ列目に配置された項は、分散σI,m2である。得られた和行列は、行列#ＲVVf1を構成する。
最後のステップについて、分散σI,m2は、いかなる他の適切な定数によって置き換えてもよい。
【００５０】
さらに、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、行列#ＲVVf1が確定される場合、行列#ＲVVf1を評価するための他の可能性は、以下の通りである。
【００５１】
−Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答は、最小二乗近似の項で評価される。この評価の剰余は、ｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与の評価を構成する列ベクトルである。
−行としてＮ個のベクトルｂmTを有する行列Ｂが形成される。
−式（１／ＬB）・Ｂ・Ｂ+が計算される。ＬBは、行列Ｂの列の数を示す。得られた行列は、行列#ＲVVf1を構成する。
【００５２】
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて行列#ＲVVf1が確定される場合、#ＲVVf1を評価するための１つの可能性は、以下の通りである。
−移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、１からＮまで変化するｍに対して、決定される。
【００５３】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１４】
0004087483.tif 000009
が形成される。
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Tである。
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。得られた行列は、行列#ＲVVf1を構成する。
【００５４】
さらに、アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVf1が確定される場合、行列#ＲVVf1を評価するための他の可能性は、以下の通りである。
−Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、最小二乗近似の項で、評価される。
【００５５】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１５】
0004087483.tif 000010
が形成される。
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Tである。
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。得られた行列は、行列#ＲVVf1を構成する。
【００５６】
同様に、上記第２の実施形態において、有効移動局を含むＰ個の移動局が存在する場合（上記有効移動局で通信が確立されるべきであり、他の（Ｐ−１）個の移動局は干渉源を構成する）、行列#ＲVVfqrは、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、または、様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、確定される。
【００５７】
行列#ＲVVfqrが干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて確定される場合、行列#ＲVVfqrを評価するための１つの可能性は、以下の通りである。
−ｋ番目の移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇk,m,1，……，ｇk,m,L｝（Ｌは整数である）が、１からＰまで変化するｋと１からＮまで変化するｍとに対して、決定される。
【００５８】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１６】
0004087483.tif 000011
が形成される。
ｊ番目の移動局は、有効移動局である。
Ｇk,iは列ベクトル［ｇk,1,i，……，ｇk,N,i］Tである。
（・）Tは転置行列を示す。
【００５９】
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。
−１からＮまで変化するｍに対して、ｍ番目の素子上のバックグラウンドノイズの分散σI,m2が、評価される。
−空間訂正行列の平均行列が、正方行列に加算される。上記正方行列において、１からＮまで変化するｍに対して、第ｍ行第ｍ列目に配置された項は、分散σI,m2である。得られた和行列は、行列#ＲVVfqrを構成する。
最後のステップについて、分散σI,m2は、いかなる他の適切な定数によって置き換えてもよい。
【００６０】
さらに、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、行列#ＲVVfqrが確定される場合、行列#ＲVVfqrを評価するための他の可能性は、以下の通りである。
【００６１】
−Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答は、最小二乗近似の項で評価される。この評価の剰余ｂmは、ｍ番目の素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与の評価を構成する列ベクトルである。
−行としてＮ個のベクトルｂmTを有する行列Ｂが形成される。
−式（１／ＬB）・Ｂ・Ｂ+が計算される。ＬBは、行列Ｂの列の数を示す。得られた行列は、行列#ＲVVfqrを構成する。
【００６２】
アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて行列#ＲVVfqrが確定される場合、#ＲVVfqrを評価するための１つの可能性は、以下の通りである。
−移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、１からＮまで変化するｍに対して、決定される。
【００６３】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１７】
0004087483.tif 000012
が形成される。
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Tである。
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。得られた行列は、行列#ＲVVfqrを構成する。
【００６４】
さらに、アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、行列#ＲVVfqrが確定される場合、行列#ＲVVfqrを評価するための他の可能性は、以下の通りである。
−Ｌref個のサンプルの学習シーケンスを用いて、１からＮまで変化するｍに対して、移動局をアンテナのｍ番目の素子に接続する伝搬チャネルのインパルス応答｛ｇm,1，……，ｇm,L｝（Ｌは整数である）が、最小二乗近似の項で評価される。
【００６５】
−Ｎ行Ｎ列を有する空間訂正行列
【数１８】
0004087483.tif 000013
が形成される。
Ｇiは列ベクトル［ｇ1,i，……，ｇN,i］Tである。
−信号の所定数のフレームについて、これらの空間訂正行列の平均が得られる。得られた行列は、行列#ＲVVfqrを構成する。
【００６６】
図１に示されるように、本発明による方法における次のステップでは、統計データおよび周波数転置演算子または先に得られた演算子に基づいて、および、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための基準に基づいて、有効移動局に対して、空間加重の最適の組を計算する。
次に、各素子によって送信されるべきデジタル信号への寄与は、最適組の空間加重に基づいて得られた重み付けによって、個別に加重される。
最後に、そのようにして重みつけられたデジタル信号が送信される。
【００６７】
上記第１の特定の実施形態において、丁度説明された３つのステップ（即ち、空間加重の最適組を計算すること、送信されるべき信号を重みつけすること、および、重みつけられた信号を送信すること）は、以下のように実行される。
−行列ＲXXf1，ＲVVf1およびベクトルｗf1が、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重ベクトルｗf1が計算される。
【００６８】
−ベクトルｗf2＝Ｔf1,f2-1・ｗf1の形式で空間加重の最適組を得るために、周波数転置演算子の反転（Ｔf1,f2-1）が、加重ベクトルｗf1に適用される。
１からＮまで変化するｍに対して、アンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗf2+のｍ番目の成分が乗算される。
【００６９】
この実施形態において、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVf1が確定される場合、基準は、比率（ｗf1+・ＲVVf1・ｗf1）／（ｗf1+・ＲXXf1・ｗf1）を最小化する加重ベクトルｗf1を選択することを含む。また、アンテナの様々な素子によって受信された有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVf1が確定される場合、基準は、比率（ｗf1+・ＲVVf1・ｗf1）／（ｗf1+・ＲXXf1・ｗf1）を最大化する加重ベクトルｗf1を選択することを含む。
【００７０】
変形として、第１の実施形態において、同様の３つのステップが以下のように実行される。
−行列ＲXXf2＝Ｔf1,f2・ＲXXf1・Ｔf1,f2+を得るために、周波数転置演算子Ｔf1,f2が、行列ＲXXf1に適用される。
−行列ＲVVf2＝Ｔf1,f2・ＲVVf1・Ｔf1,f2+を得るために、周波数転置演算子Ｔf1,f2が、行列ＲVVf1に適用される。
【００７１】
−行列ＲXXf2，ＲVVf2およびベクトルｗf2が、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重の最適組が、ベクトルｗf2の形式で計算される。
−１からＮまで変化するｍに対して、アンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗf2+のｍ番目の成分が乗算される。
【００７２】
この変形において、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVf1が確定される場合、基準は、比率（ｗf2+・ＲVVf2・ｗf2）／（ｗf2+・ＲXXf2・ｗf2）を最小化する最適加重ベクトルｗf2を選択することを含む。また、アンテナの様々な素子によって受信される有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVf1が確定される場合、基準は、比率（ｗf2+・ＲVVf2・ｗf2）／（ｗf2+・ＲXXf2・ｗf2）を最大化する最適加重ベクトルｗf2を選択することを含む。
【００７３】
上記第２の特定の実施形態において、同様の３つのステップが以下のように実行される。
−受信搬送波周波数ｆqorに対して、行列ＲXXfqor，ＲVVfqorおよびベクトルｗfqorが、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重ベクトルｗfqorが、計算される。
【００７４】
−各送信搬送波周波数ｆqeに対して、ベクトルｗfqe＝Ｔfqor,fqe-1・ｗfqoeの形式で空間加重の最適組を得るために、周波数転置演算子の反転（Ｔfqor,fqe-1）が、加重ベクトルｗfqorに適用される。
−１からＮまで変化するｍに対して、送信搬送波周波数ｆqeでアンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗfqe+のｍ番目の成分が乗算される。
【００７５】
この変形では、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVfqrが確定される場合、基準は、比率（ｗfqor+・ＲVVfqor・ｗfqor）／（ｗfqor+・ＲXXfqor・ｗfqor）を最小化する加重ベクトルｗfqorを選択することを含む。また、アンテナの様々な素子によって受信される有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVfqrが確定される場合、基準は、比率（ｗfqor+・ＲVVfqor・ｗfqor）／（ｗfqor+・ＲXXfqor・ｗfqor）を最大化する最適加重ベクトルｗfqorを選択することを含む。
【００７６】
変形として、第２の実施形態において、同様の３つのステップが以下のように実行される。
−Ｋ個の行列#ＲXXfqor＝Ｔfqr,fqor・#ＲXXfqr・Ｔfqr,fqor+を得るために、Ｋ個の対応周波数転置演算子Ｔfqr,fqorが、Ｋ個の行列#ＲXXfqrに個々に適用される。
【００７７】
−Ｋ個の行列#ＲVVfqor＝Ｔfqr,fqor・#ＲVVfqr・Ｔfqr,fqor+を得るために、Ｋ個の周波数転置演算子Ｔfqr,fqorが、Ｋ個の行列#ＲVVfqrに個々に適用される。
−Ｋ個の行列#ＲXXfqorの平均ＲXXfqor、および、Ｋ個の行列#ＲVVfqorの平均ＲVVfqorが計算される。
【００７８】
−各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列#ＲXXfqe＝Ｔfqor,fqe・ＲXXfqor・Ｔfqor,fqe+を得るために、周波数転置演算子Ｔfqor,fqeが、平均行列ＲXXfqorに適用される。
−各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列#ＲVVfqe＝Ｔfqor,fqe・ＲVVfqor・Ｔfqor,fqe+を得るために、周波数転置演算子Ｔfqor,fqeが、平均行列ＲVVfqorに適用される。
【００７９】
−各送信搬送波周波数ｆqeに対して、行列ＲXXfqe，ＲVVfqeおよびベクトルｗfqeが、有効信号を増加し、かつ、干渉源を減少するための適切な基準を満足するように、空間加重の最適組が、ベクトルｗfqeの形式で計算される。
−１からＮまで変化するｍに対して、送信搬送波周波数ｆqeでアンテナのｍ番目の素子によって移動局へ送信されるべき信号は、共役転置最適加重ベクトルｗfqe+のｍ番目の成分が乗算される。
【００８０】
この変形では、アンテナの様々な素子上の干渉源およびバックグラウンドノイズの寄与に基づいて、自動訂正行列ＲVVfqrが確定される場合、基準は、比率（ｗfqe+・ＲVVfqe・ｗfqe）／（ｗfqe+・ＲXXfqe・ｗfqe）を最小化する最適加重ベクトルｗfqeを選択することを含む。また、アンテナの様々な素子によって受信される有効信号に基づいて、自動訂正行列ＲVVfqrが確定される場合、基準は、比率（ｗfqe+・ＲVVfqe・ｗfqe）／（ｗfqe+・ＲXXfqe・ｗfqe）を最大化する最適加重ベクトルｗfqeを選択することを含む。
【００８１】
さらに、他の実施形態において、周波数転置演算子（本方法のステップｃ）は、暗黙の了解である。そして、アプローチは以下の通りである。受信周波数において最適である１組の重み付けＷfqrが決定される。そして、最小二乗の項において、ｆqeにおけるアンテナダイアグラムＷ*fqeＳλe（α）を、受信周波数ｆqrにおけるアンテナダイアグラムＷ*fqrＳλ（α）に調整することによって、送信周波数における重み付けの組が計算される。
故に、得られた重み付けは、Ｔ*fqefqrＷfqrに等しい。Ｔfqefqrは、ｆqeからｆqrまでの周波数転置行列である。
【００８２】
実施手段、作用、および、効果の観点からみて、このタイプの変形例は、以上の詳細で定義されるものに完全に等しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による送信方法の一例を示すフローチャートである。
【図１】
0004087483.tif 000020