【手続補正書】
【提出日】平成22年12月3日(2010.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）無線伝送方式を用いて無線サーバ装置から複数の無線クライアント装置にデータストリームを配信する無線通信方法において、
上記各無線クライアント装置は、当該無線クライアント装置で受信可能なストリーム数よりも多数のアンテナを備え、上記アンテナのうちで上記受信可能なストリーム数に等しい個数のアンテナを選択的に組み合わせて使用し、
上記方法は、データストリームのストリーム伝送開始前に、
上記無線サーバ装置が、上記複数の無線クライアント装置に上記アンテナの組み合わせの個数を要求するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記無線サーバ装置に上記アンテナの組み合わせの個数を返信するステップと、
上記無線サーバ装置が、上記返信された上記アンテナの組み合わせの個数の最大値に従って第１のトレーニング時間を決定し、上記各無線クライアント装置に上記決定された第１のトレーニング時間を通知するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記通知された第１のトレーニング時間に基づいて、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて上記無線サーバ装置と当該無線クライアント装置との間の伝送路状態を推定するために必要な第２のトレーニング時間を決定するステップと、
上記無線サーバ装置が、上記第１のトレーニング時間にわたって上記各無線クライアント装置にトレーニング信号を送信するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて、上記第２のトレーニング時間にわたって上記トレーニング信号を用いて上記伝送路状態を推定するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記推定された伝送路状態に基づいて上記アンテナの組み合わせを選択して設定するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
上記伝送路状態は、当該伝送路状態の少なくとも２つのパラメータを評価することによって推定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
上記伝送路状態のパラメータは、個別の上記アンテナに関するパラメータと、上記アンテナ間の相関に関するパラメータとを含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信方法。
【請求項４】
上記各無線クライアント装置が、上記伝送路状態のパラメータのうちのいずれか１つに基づき、上記アンテナの組み合わせの優先順位を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【請求項５】
上記各無線クライアント装置が、通信品質が劣化したときに、上記決定されたアンテナの組み合わせの優先順位に基づき、現時点で設定されているアンテナの組み合わせの次に高い優先順位を有するアンテナの組み合わせを選択して設定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の無線通信方法。
【請求項６】
多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）無線伝送方式を用いて無線サーバ装置から複数の無線クライアント装置にデータストリームを配信する無線通信システムにおいて、
上記各無線クライアント装置は、当該無線クライアント装置で受信可能なストリーム数よりも多数のアンテナを備え、上記アンテナのうちで上記受信可能なストリーム数に等しい個数のアンテナを選択的に組み合わせて使用し、
データストリームのストリーム伝送開始前に、
上記無線サーバ装置は、上記複数の無線クライアント装置に上記アンテナの組み合わせの個数を要求し、
上記各無線クライアント装置は、上記無線サーバ装置に上記アンテナの組み合わせの個数を返信し、
上記無線サーバ装置は、上記返信された上記アンテナの組み合わせの個数の最大値に従って第１のトレーニング時間を決定し、上記各無線クライアント装置に上記決定された第１のトレーニング時間を通知し、
上記各無線クライアント装置は、上記通知された第１のトレーニング時間に基づいて、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて上記無線サーバ装置と当該無線クライアント装置との間の伝送路状態を推定するために必要な第２のトレーニング時間を決定し、
上記無線サーバ装置は、上記第１のトレーニング時間にわたって上記各無線クライアント装置にトレーニング信号を送信し、
上記各無線クライアント装置は、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて、上記第２のトレーニング時間にわたって上記トレーニング信号を用いて上記伝送路状態を推定し、
上記各無線クライアント装置は、上記推定された伝送路状態に基づいて上記アンテナの組み合わせを選択して設定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
上記伝送路状態は、当該伝送路状態の少なくとも２つのパラメータを評価することによって推定されることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
【請求項８】
上記伝送路状態のパラメータは、個別の上記アンテナに関するパラメータと、上記アンテナ間の相関に関するパラメータとを含むことを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項９】
上記各無線クライアント装置は、上記伝送路状態のパラメータのうちのいずれか１つに基づき、上記アンテナの組み合わせの優先順位を決定することを特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
【請求項１０】
上記各無線クライアント装置は、通信品質が劣化したときに、上記決定されたアンテナの組み合わせの優先順位に基づき、現時点で設定されているアンテナの組み合わせの次に高い優先順位を有するアンテナの組み合わせを選択して設定することを特徴とする請求項９記載の無線通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る無線通信方法は、
多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）無線伝送方式を用いて無線サーバ装置から複数の無線クライアント装置にデータストリームを配信する無線通信方法において、
上記各無線クライアント装置は、当該無線クライアント装置で受信可能なストリーム数よりも多数のアンテナを備え、上記アンテナのうちで上記受信可能なストリーム数に等しい個数のアンテナを選択的に組み合わせて使用し、
上記方法は、データストリームのストリーム伝送開始前に、
上記無線サーバ装置が、上記複数の無線クライアント装置に上記アンテナの組み合わせの個数を要求するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記無線サーバ装置に上記アンテナの組み合わせの個数を返信するステップと、
上記無線サーバ装置が、上記返信された上記アンテナの組み合わせの個数の最大値に従って第１のトレーニング時間を決定し、上記各無線クライアント装置に上記決定された第１のトレーニング時間を通知するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記通知された第１のトレーニング時間に基づいて、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて上記無線サーバ装置と当該無線クライアント装置との間の伝送路状態を推定するために必要な第２のトレーニング時間を決定するステップと、
上記無線サーバ装置が、上記第１のトレーニング時間にわたって上記各無線クライアント装置にトレーニング信号を送信するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて、上記第２のトレーニング時間にわたって上記トレーニング信号を用いて上記伝送路状態を推定するステップと、
上記各無線クライアント装置が、上記推定された伝送路状態に基づいて上記アンテナの組み合わせを選択して設定するステップとを含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第２の態様に係る無線通信システムは、
多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）無線伝送方式を用いて無線サーバ装置から複数の無線クライアント装置にデータストリームを配信する無線通信システムにおいて、
上記各無線クライアント装置は、当該無線クライアント装置で受信可能なストリーム数よりも多数のアンテナを備え、上記アンテナのうちで上記受信可能なストリーム数に等しい個数のアンテナを選択的に組み合わせて使用し、
データストリームのストリーム伝送開始前に、
上記無線サーバ装置は、上記複数の無線クライアント装置に上記アンテナの組み合わせの個数を要求し、
上記各無線クライアント装置は、上記無線サーバ装置に上記アンテナの組み合わせの個数を返信し、
上記無線サーバ装置は、上記返信された上記アンテナの組み合わせの個数の最大値に従って第１のトレーニング時間を決定し、上記各無線クライアント装置に上記決定された第１のトレーニング時間を通知し、
上記各無線クライアント装置は、上記通知された第１のトレーニング時間に基づいて、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて上記無線サーバ装置と当該無線クライアント装置との間の伝送路状態を推定するために必要な第２のトレーニング時間を決定し、
上記無線サーバ装置は、上記第１のトレーニング時間にわたって上記各無線クライアント装置にトレーニング信号を送信し、
上記各無線クライアント装置は、上記アンテナの組み合わせのそれぞれについて、上記第２のトレーニング時間にわたって上記トレーニング信号を用いて上記伝送路状態を推定し、
上記各無線クライアント装置は、上記推定された伝送路状態に基づいて上記アンテナの組み合わせを選択して設定することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２において、クライアント装置２００は、それぞれ切り換え可能な３組のアンテナ素子、すなわちアンテナ素子２０１−１ａ及び２０１−１ｂの組、アンテナ素子２０１−２ａ及び２０１−２ｂの組、ならびにアンテナ素子２０１−３ａ及び２０１−３ｂの組と、各アンテナ素子の組においてそれぞれアンテナ素子を選択的に切り換えるスイッチ２０２−１，２０２−２，２０２−３と、選択された各アンテナ素子で受信された無線信号に対してそれぞれフィルタリング、ダウンコンバート、直交検波、Ａ／Ｄ変換、復調などの受信処理を行い、３つのデジタルされたデータストリームを生成する無線通信回路２０３−１，２０３−２，２０３−３と、無線通信回路２０３−１，２０３−２，２０３−３でそれぞれ処理された３つの信号を１つのデータストリームに多重分離するＭＩＭＯ受信データ処理回路２０４と、サーバ装置１００の符号化回路１０１による符号化処理に対応する復号化処理を行って元のデータストリームを復元する復号化回路２０５と、後述するトレーニング処理を実行するコントローラ２０６とを備えて構成される。アンテナ素子２０１−１ａ，２０１−１ｂ，２０１−２ａ，２０１−２ｂ，２０１−３ａ，２０１−３ｂのそれぞれは例えばホイップアンテナであり、クライアント装置２００の筐体の異なる位置に設けられ、コントローラ２０６の制御に従ってスイッチ２０２−１，２０２−２，２０２−３を切り換えることにより選択ダイバーシティが実現される。各無線通信回路２０３−１，２０３−２，２０３−３は、上述の無線処理を行うとともに、さらに、各無線信号の受信電界強度ＲＳＳＩ（すなわち、無線信号の受信時点で選択されていたアンテナ素子に係るＲＳＳＩ）を取得してコントローラ２０６に送る。無線通信回路２０３−１はさらに、トレーニング処理を実行する際にコントローラ２０６によって生成された信号を、スイッチ２０２−１とアンテナ素子２０１−１ａ及び２０１−１ｂのいずれかとを介してサーバ装置１００に送信する。ＭＩＭＯ受信データ処理回路２０４は、データストリームの多重分離を行うとともに、さらに、伝搬チャネルの相関行列ＨＨＨを計算してコントローラ２０６に送る。復号化回路２０５は、上述の復号化処理を行うとともに、さらに、通信品質の情報としてデータストリームのビット誤り率ＢＥＲ（もしくはパケット誤り率ＰＥＲ）を計算してコントローラ２０６に送る。コントローラ２０６は、アンテナ選択のために必要な伝送路状態のパラメータ（すなわち、ＲＳＳＩ，ＨＨＨ，ＢＥＲ）を記憶するためのメモリ（図示せず。）を含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図６は、図２のコントローラ２０６が図３のトレーニング処理を実行することにより各アンテナの組み合わせ毎に取得される伝送路状態のパラメータと、決定されるアンテナの組み合わせの優先順位との例を示すグラフである。図６の例では、クライアント装置２００の設定可能なアンテナの組み合わせの数は「５」であるものとする。サーバ装置１００とクライアント装置２００との距離が近いとき、アンテナの各組み合わせＣ１〜Ｃ５に対して図示するようなＲＳＳＩの平均値とチャネル容量ＣＭＩＭＯとが取得され、サーバ装置１００とクライアント装置２００との距離が遠いとき、アンテナの各組み合わせＣ１’〜Ｃ５’に対して図示するようなＲＳＳＩの平均値とチャネル容量ＣＭＩＭＯとが取得される。サーバ装置１００から近いところでは、すべてのアンテナ素子の受信電界強度ＲＳＳＩが十分に高いので、受信電界強度ＲＳＳＩよりも伝搬チャネルの相関行列ＨＨＨのほうをより重視したほうがよい。すなわちアンテナの組み合わせの優先順位は、Ｃ５→Ｃ４→Ｃ３→Ｃ２→Ｃ１となる。逆にサーバ装置１００から遠いところでは、すべてのアンテナ素子の受信電界強度ＲＳＳＩが十分でないので、伝搬チャネルの相関行列ＨＨＨよりも受信電界強度ＲＳＳＩを重視したほうがよい。すなわちこの場合のアンテナの組み合わせの優先順位は、Ｃ２’→Ｃ４’→Ｃ５’→Ｃ３’→Ｃ１’となる。このようにサーバ装置１００と各クライアント装置２００との位置関係の違いにより、アンテナの組み合わせの優先順位が異なる。また、サーバ装置１００と各クライアント装置２００との位置関係の違い（遠いか、又は近いか）は、ＲＳＳＩのしきい値Ｔｈ１に基づいて判断することができる。図６の例において、サーバ装置１００から近い位置にあるクライアント装置２００では、図３のステップＳ２０のアンテナ選択処理においてアンテナの組み合わせＣ５を選択し、通信品質が劣化したとき、図５のアンテナ再選択処理を実行することにより、アンテナの組み合わせをＣ５からＣ４に変更する。同様に、サーバ装置１００から遠い位置にあるクライアント装置２００では、図３のステップＳ２０のアンテナ選択処理においてアンテナの組み合わせＣ２’を選択し、通信品質が劣化したとき、図５のアンテナ再選択処理を実行することにより、アンテナの組み合わせをＣ２’からＣ４’に変更する。このようにアンテナの組み合わせを選択することにより、通信中に通信品質が劣化した場合でも品質を改善できるので、安定したストリーミング伝送を実現できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、説明した実施形態においては、クライアント装置２００に３つの無線通信回路２０３−１，２０３−２，２０３−３と、そのそれぞれに対応して選択的に切り換え可能な２つずつのアンテナ素子とを設けているが、これに限定せず、クライアント装置２００は２つ又は４つ以上の無線通信回路を備えていたり、３つ以上のアンテナ素子を選択的に切り換えたりするように構成されてもよい。また、クライアント装置２００の３つのアンテナ素子の組に含まれる各アンテナ素子は物理的に異なるように図示されているが、本発明のアンテナ素子の組は、選択的に切り換え可能な複数個のアンテナ素子を設けることに限定するものではなく、物理的に同じアンテナ素子でその指向特性を変えるような構成を備えていてもよい。また、クライアント装置２００の無線通信回路の個数に対応して複数組のアンテナ素子を設けることに限定せず、クライアント装置２００で受信可能なストリーム数（すなわち、無線通信回路の個数）よりも多数のアンテナを備え、それらのアンテナのうちで受信可能なストリーム数に等しい個数のアンテナを任意に選択的に組み合わせて無線通信回路に接続してもよい。また、サーバ装置１００への信号が無線通信回路２０３−１によって送信される構成に限定するものではなく、他のいずれかの無線通信回路によって送信されてもよく、それに代わって３つの無線通信回路２０３−１，２０３−２，２０３−３によってＭＩＭＯ通信方式で送信されてもよい。