JP2002217752A - Ｍｉｍｏシステムの送信器および受信器 - Google Patents

Ｍｉｍｏシステムの送信器および受信器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭＩＭＯシステムにおいて、チャネル推定量
あるいはチャネル統計量をフィードバックするのに要求
されるよりも相当に小さい帯域幅を用いて、フィードバ
ックのない場合に比べて実質的な改善を達成する。 【解決手段】 全データストリームのそれぞれのデータ
サブストリームごとのフィードバックとして、そのデー
タサブストリームの伝送についてのレートのインジケー
タあるいは利得のインジケータを供給する。レートある
いは利得のインジケータは、レートあるいは利得自体で
あることも、レートあるいは利得の符号化表現であるこ
とも可能である。レートおよび利得の両方のインジケー
タがフィードバックされる場合に、最良のパフォーマン
スが達成される。レートおよび利得は、受信器で生成さ
れるチャネル推定量の関数として計算される。送信器
は、それぞれのデータサブストリームごとに１次元デー
タ符号化のみを用いればよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信技
術に関し、特に、送信器における複数のアンテナおよび
受信器における複数のアンテナを用いたワイヤレス通信
システム、すなわちいわゆる多入力多出力（ＭＩＭＯ：
multiple-input multiple-output）システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムは、
単一アンテナシステム、すなわち、単一アンテナから単
一アンテナへ、あるいは、複数のアンテナから単一のア
ンテナへのシステムに比べて、大幅に改善された容量を
達成することができることが当業者に知られている。ま
た、チャネル推定量、あるいは、チャネル推定量に基づ
くチャネル統計量が送信器にフィードバックされる場
合、チャネルのスループットは、フィードバックのない
同一構成のシステムに比べて改善されることも当業者に
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＭＩＭＯシス
テムでは、全チャネルは実際には、各送信器・受信器の
ペアごとに１チャネルずつの複数のチャネルからなるた
め、このようなフィードバックはかなりの帯域幅を要求
し、そのように大きい帯域幅をフィードバック用に供す
るのは好ましくない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
ＭＩＭＯシステムにおいて、全データストリームのそれ
ぞれのデータサブストリームごとのフィードバックとし
て、そのデータサブストリームの伝送についてのレート
のインジケータあるいは利得のインジケータを供給する
ことにより、チャネル推定量あるいはチャネル統計量を
フィードバックするのに要求されるよりも相当に小さい
帯域幅を用いて、フィードバックのない場合に比べて実
質的な改善が達成される。レートのインジケータあるい
は利得のインジケータは、レートあるいは利得自体であ
ることも、レートあるいは利得の符号化表現であること
も可能である。一般に、レートおよび利得の両方のイン
ジケータがフィードバックされる場合に、最良のパフォ
ーマンスが達成される。本発明がワイヤレスシステムの
ために実施される場合、一般に、それぞれのデータサブ
ストリームごとに、別々の独立のアンテナがある。レー
トおよび利得は、受信器で生成されるチャネル推定量の
関数として計算される。送信器は、それぞれのデータサ
ブストリームごとに１次元データ符号化のみを用いれば
よい。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下は、本発明の原理の単なる例
示である。当業者には理解されるように、以下では明示
的に記載していなくても、本発明の原理を実現するさま
ざまな構成を考えることが可能であり、それらも本発明
の技術思想および技術的範囲に含まれる。さらに、ここ
に記載されるすべての例および条件は、本発明の原理
と、本発明の発明者による技術向上に寄与した考え方と
の理解を助けるためということを主に意図しており、そ
のような特に記載された例および条件に限定する意図は
ないものと解釈されなければならない。さらに、本発明
の原理、特徴、および実施例についてのすべての記載
は、それらの構造的および機能的等価物（均等物）を含
むことを意図している。また、このような均等物には、
現在知られている均等物とともに、将来開発される均等
物、すなわち、構造にかかわらず同じ機能を実現する要
素をも含むことを意図している。
【０００６】したがって、例えば、当業者には理解され
るように、ブロック図は、本発明の原理を実現する例示
的な回路の概念図を表す。同様に、フローチャート、フ
ロー図、状態遷移図、擬似コードなどは、コンピュータ
やプロセッサが明示されているかどうかにかかわらず、
コンピュータ可読媒体中に実質的に表現されそのような
コンピュータあるいはプロセッサによって実行されるさ
まざまなプロセスを表す。
【０００７】「プロセッサ」として示された機能ブロッ
クを含む、図示されるさまざまな要素の機能は、専用ハ
ードウェアの使用により、また、適当なソフトウェアと
連繋してソフトウェアを実行することが可能なハードウ
ェアの使用により、提供されることが可能である。プロ
セッサによって提供される場合、その機能は、単一の専
用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによっ
て、あるいは、複数のプロセッサ（その一部は共有でも
よい）によって提供されることが可能である。さらに、
「プロセッサ」あるいは「コントローラ」という用語の
明示的使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェア
のみを指すものと解釈されるべきではなく、黙示的に、
ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソ
フトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮
発性記憶を含むことが可能であり、またこれらには限定
されない。他のハードウェアも、定形・カスタムにかか
わらず含まれる。同様に、図示されるスイッチは単に概
念的なものである。それらの機能は、プログラムロジッ
クの動作により、専用ロジックにより、プログラム制御
と専用ロジックの相互作用により、あるいは手動でも、
実行可能であり、個々の技術は、状況から具体的に理解
されるようにして、実装者により選択可能である。
【０００８】特許請求の範囲において、指定された機能
を実行する手段として表現される要素は、（ａ）その機
能を実行する回路要素の組合せ、または（ｂ）任意の形
式の、したがって、ファームウェア、マイクロコードな
どを含むソフトウェアと、その機能を実現するようにそ
のソフトウェアを実行するための適当な回路との組合
せ、を包含することを意図している。このような特許請
求の範囲によって定義される本発明は、記載されたさま
ざまな手段によって提供される機能が、特許請求の範囲
に記載されたように組み合わせられることに存する。し
たがって、出願人は、それらの機能を提供することがで
きる任意の手段を、以下で説明するものと等価（均等）
であるとみなす。
【０００９】図１に、本発明の原理に従って、単一アン
テナシステムに比べて大幅に改善された容量を達成する
ように構成された多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムの
実施例を示す。具体的には、図１は、送信器１０１およ
び受信器１０３を示している。送信器１０１は、（ａ）
デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１０５、（ｂ）符号器
１０７−１〜１０７−Ｎを含む符号器１０７、（ｃ）イ
ンタリーバ１０９−１〜１０９−Ｎを含むインタリーバ
１０９、（ｄ）シンボルマッパ１１１−１〜１１１−Ｎ
を含むシンボルマッパ１１１、（ｅ）利得乗算器１１３
−１〜１１３−Ｎを含む利得乗算器１１３、（ｆ）オプ
ションのアップコンバータ１１５−１〜１１５−Ｎを含
むオプションのアップコンバータ１１５、（ｇ）オプシ
ョンの送信アンテナ１１７−１〜１１７−Ｎを含むオプ
ションの送信アンテナ１１７、（ｈ）レートコントロー
ラ１１９、および（ｉ）利得コントローラ１２１、を有
する。受信器１０３は、（ａ）オプションの受信アンテ
ナ１３１−１〜１３１−Ｍを含むオプションの受信アン
テナ１３１、（ｂ）オプションのダウンコンバータ１３
３−１〜１３３−Ｍを含むオプションのダウンコンバー
タ１３３、（ｃ）チャネル推定器１３５、および（ｄ）
パワー／レート計算器１３７、を有する。
【００１０】デマルチプレクサ１０５は、送信されるべ
きデータである全データストリームを入力として受け取
り、それを、それぞれが独立の送信パスに沿って処理さ
れ送信されるべきＮ個のデータサブストリームに分け
る。
【００１１】符号器１０７のそれぞれは、データサブス
トリームの冗長性を増大させるように、受け取ったそれ
ぞれのデータサブストリームにチャネル符号化を施す。
これは、誤りが生じた場合に受信器における誤り回復を
容易にする。本発明の特徴によれば、使用されるチャネ
ル符号化のタイプは、受信器からフィードバックされる
レート、またはそのインジケータの関数である。この関
数は、フィードバックされるレートのインジケータに対
するルックアップテーブルを用いて実現されることが可
能であり、一般に、レートコントローラ１１９によって
実現される。実現されるべきシステムの具体的な詳細、
例えば、チャネル統計量、使用されるサブストリームの
個数などが与えられた場合に、このような関数をどのよ
うにして構成するかは、当業者には容易に理解されると
ころである。使用されるチャネル符号化のタイプは、符
号化されるデータサブストリームにおける冗長性の特定
の量を決定する。なお、この冗長性の量は符号レート
（符号化率）として知られている。符号器１０７のそれ
ぞれは、他の符号器１０７によって使用されるチャネル
符号化とは独立のチャネル符号化を使用することも可能
であり、それぞれ、独立に指定されたレートを受け取る
ことも可能である。
【００１２】インタリーバ１０９は、本質的に従来のも
のであり、それぞれ、受け取った符号化データサブスト
リームのビットを並べ替えて、チャネルフェードに対す
る保護を提供する。
【００１３】シンボルマッパ１１１のそれぞれは、受け
取ったインタリーブされた符号化チャネルサブストリー
ムのビットを、コンステレーション内の１点にマッピン
グする。本発明の特徴によれば、使用される特定のコン
ステレーションは、受信器からフィードバックされるレ
ート、またはそのインジケータの関数として選択され
る。この関数は、フィードバックされるレートのインジ
ケータに対するルックアップテーブルを用いて実現され
ることが可能であり、一般に、レートコントローラ１１
９によって実現される。実現されるべきシステムの具体
的な詳細、例えば、チャネル統計量、使用されるサブス
トリームの個数などが与えられた場合に、このような関
数をどのようにして構成するかは、当業者には容易に理
解されるところである。一般に、データ伝送レートが小
さいほど、そのレートでデータを伝送するためのコンス
テレーション内のシンボル数も少ない。
【００１４】本発明の特徴によれば、利得乗算器１１３
のそれぞれは、受け取ったマッピングされたデータサブ
ストリームに、受信器からのフィードバックにおいて示
された利得をかける（適用する）。本発明の実施例で
は、利得乗算器１１３のうちの１つに対応する特定のチ
ャネルが良好なほど、かけられる利得は、例えばwaterf
illing（注水）の原理に従って、大きくなる。
【００１５】オプションのアップコンバータ１１５のそ
れぞれは、従来のアップコンバート機能を実行する。無
線型システムの場合、アップコンバータ１１５のそれぞ
れは、入力として受け取る利得制御されたマッピングさ
れたデータサブストリームを用いてキャリア波形を変調
することによって、無線周波数信号を生成する。結果と
して得られるそれぞれの変調信号は、アップコンバータ
１１５のそれぞれに結合可能な対応するオプションの送
信アンテナ１１７に供給されることが可能である。
【００１６】レートコントローラ１１９は、受信器から
のフィードバックを介して、レート、またはそのインジ
ケータを受け取り、受け取った情報から、各サブストリ
ームの符号レートおよびコンステレーションサイズを導
出する。その後、本発明の特徴によれば、それぞれの符
号レート、またはそのインジケータが、使用する適当な
符号器およびコンステレーションに供給され、あるい
は、そのインジケータが、各シンボルマッパに供給され
る。こうして、レートコントローラ１１９は、受信器１
０３からフィードバックされる情報から符号レートおよ
びコンステレーションを決定するために、マッピング機
能を実行することが可能となる。
【００１７】利得コントローラ１２１は、受信器１０３
からのフィードバックを介して、利得、またはそのイン
ジケータを受け取り、各サブストリームについて対応す
る利得乗算器１１３によって使用される利得を導出す
る。なお、パワーと利得の間には直接の関係がある。具
体的には、パワーは、パワーの平方根をとることによっ
て、利得に変換される。したがって、パワーは、利得の
インジケータであることが可能であり、その逆も可能で
ある。パワー情報は、フィードバックを介して受け取ら
れる場合、適当な利得に容易に変換可能である。
【００１８】なお、レートコントローラ１１９の機能
は、符号器１０７およびシンボルマッパ１１１に組み込
むことも可能である。同様に、利得コントローラ１２１
の機能は、利得乗算器１１３に組み込むことも可能であ
る。
【００１９】オプションの受信アンテナ１３１のそれぞ
れは、オプションの送信アンテナ１１７のそれぞれから
信号を受信する。各アンテナで受信される信号は、それ
が結合しているオプションのダウンコンバータ１３３に
よってベースバンドに変換される。結果として得られる
ベースバンド信号は、チャネル推定器１３５に供給され
る。
【００２０】チャネル推定器１３５は、それぞれの送信
・受信ペアごとにチャネルの推定量を生成する。したが
って、Ｎ個の送信アンテナおよびＭ個の受信アンテナの
場合、Ｎ×Ｍ個のチャネルがある。それぞれのチャネル
に対する推定量は、全チャネル推定量のＮ×Ｍ行列＾Ｈ
にまとめられる。さらに、チャネル推定器１３５は、チ
ャネルにおけるノイズパワーの推定量＾σ２を生成す
る。
【００２１】＾Ｈおよび＾σ２は、パワー／レート計算
器１３７に供給される。本発明の原理によれば、パワー
／レート計算器１３７は、デマルチプレクサ１０５によ
って生成された各データサブストリームに対して送信器
１０１が使用すべきレートＲおよびパワーＰ（これは、
上記のように、直接に利得に対応し、利得の形で送信器
１０１によって使用される）またはそのインジケータを
計算する。レートおよびパワーは、フィードバックチャ
ネルを用いて送信器１０１に供給される。
【００２２】レートおよびパワーがパワー／レート計算
器１３７によって割り当てられるプロセスは、実装者に
任されている。当業者であれば、以下の説明および例が
与えられれば、自己のプロセスを開発することができ
る。具体的には、プロセスの目標は、全チャネル容量を
最大化するようにレートおよびパワーを割り当てること
である。このため、一般に、品質の良いチャネルほど、
より高いレートおよびより高いパワーが割り当てられる
ことになる。
【００２３】なお、受信器１０３には、復号器およびデ
インタリーバが示されていない。この理由は、復号器お
よびデインタリーバは（受信器１０３の出力としてデー
タを生成する前に、送信器で実行された相補的な作用を
逆転させるために）完全な受信器のためには必要である
が、チャネル推定器１３５に供給されるデータストリー
ムには不要であるので、説明を明確にするために示して
いないからである。
【００２４】図２に、本発明の特徴に従って、Ｎ個の送
信サブストリームおよびＭ個の受信ブランチを有するシ
ステムに対してレートおよびパワーを決定するための例
示的なプロセスを示す。本発明の一実施例では、図２の
プロセスは常に動作していることが可能である。しか
し、プロセスによって決定される値は、以前にフィード
バックされた値からの相当の偏差があるときにのみフィ
ードバックされる。本発明のもう１つの実施例では、プ
ロセスの実行を正当化するのに十分な量だけチャネルが
変化したとチャネル推定器１３５（図１）が判定したと
きにのみ、プロセスの実行を開始することが可能であ
る。例えば、レートおよびパワーが決定された最も最近
の＾Ｈと、現在の＾との差のノルムが規定のしきい値よ
り大きいときに、図２のプロセスがパワー／レート計算
器１３７（図１）によって実行される。
【００２５】レートおよびパワーが計算されるべきであ
ると判定されると、ステップ２００（図２）で、プロセ
スが開始される。ステップ２０１で、いくつかの変数を
初期化する。具体的には、カウンタｎはＮの値に初期化
され、変数Ｐｒｅｍａｉｎｉ ｎｇの値はＰＴに初期化さ
れる。ＰＴは、図２のプロセスが使用されているシステ
ムで利用可能な全送信パワーである。次に、ステップ２
０３で、Ｐｒｅｍａｉ ｎｉｎｇ／ｎの初期パワー割当て
（Ｐｎで表す）が、ｎ番目のサブストリームに割り当て
られる。ステップ２０５で、Ｒｎ＝ｌｏｇ２（１＋Ｐｎ
ｈｎ Ｈ（Ｈｎ＋ １：ＮＰｎ＋１：ＮＨｎ＋１：Ｎ Ｈ＋
Ｉ）−１ｈｎ）（ｎ＝１，...，Ｎ）を計算する。ただ
し、ｈｎ＝［ｈ１，ｎ ... ｈＭ，ｎ］Ｔは、ｎ番目の
送信サブストリームに対する複素Ｍ次元ベクトルであ
り、ｈｍ，ｎは、ｎ番目の送信サブストリームからｍ番
目の受信ブランチへの複素チャネル係数（ｍ＝
１，...，Ｍ）であり、上付き添字Ｔは、行列転置演算
を表し、Ｈｎ＋１：Ｎ＝［ｈｎ＋１ ... ｈＮ］は、Ｍ
×（Ｎ−ｎ）行列であり、Ｐｎ＋１：Ｎ＝ｄｉａｇ（Ｐ
ｎ＋１ ... ＰＮ）は、割り当てられたパワーの（Ｎ−
ｍ）次対角行列であり、上付き添字Ｈは、エルミート共
役演算を表し、上付き添字−１は、逆行列演算を表し、
Ｉは、サイズＭ×Ｍの単位行列を表す。
【００２６】ステップ２０７で、Ｒｎの値を、最も近い
ステップサイズ（例えば、最も近い整数、所定の整数の
倍数のうち最も近い整数、または、所定の値の倍数で最
も近いもの、など）に量子化する。量子化されたＲｎの
値をバーＲｎで表す。
【００２７】ステップ２０９で、現在のサブストリーム
のパワーを再計算する。これは、次式を計算することに
よって実行することが可能である。
【数３】 ただし、バーＰｎは、再計算されたパワーを表す。条件
分岐点２１１は、Ｐｒｅ ｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ＞０
であるかどうかを判定するためのテストを行う。このテ
ストは、残りのパワーの量が、サブストリームｎに割り
当てられるパワーの量より大きいかどうか、すなわち、
その割当てをサポートするのに十分なパワーが残ってい
るためパワー割当てが実際に実行可能であるかどうか、
を判定する。ステップ２１１におけるテスト結果がＹＥ
Ｓであり、パワー割当てが実際に実行可能であることを
示している場合、制御はステップ２１３に移り、そこ
で、カウンタｎがデクリメントされ、Ｐ
ｒｅｍａｉｎｉｎｇにＰｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ
が代入される。
【００２８】条件分岐点２１５は、ｎ＝０であるかどう
か、すなわち、すべてのサブストリームの処理が済んだ
かどうか、を判定するためのテストを行う。ステップ２
１５におけるテスト結果がＮＯである場合、制御はステ
ップ２０３に戻り、プロセスは上記のとおり継続され
る。ステップ２１５におけるテスト結果がＹＥＳである
場合、制御はステップ２１７に移り、プロセスは終了す
る。
【００２９】ステップ２１１におけるテスト結果がＮＯ
である場合、パワー割当てが実際には実行可能でないこ
とを示しており、制御はステップ２１９に移り、そこ
で、バーＲｎは、Ｒｎより小さくて最も近いステップサ
イズ（例えば、Ｒｎより小さい最も近い整数、所定の整
数の倍数のうちＲｎより小さい最も近い整数、または、
所定の値の倍数で最も近いものであってＲｎより小さい
数、など）に切り下げ量子化されたＲｎの値に等しいと
おかれる。この結果、バーＰｎの値は小さくなる。その
後、制御はステップ２０９に戻り、プロセスは上記のと
おり継続される。
【００３０】図２のプロセスが完了すると、生成された
レートおよびパワーは、送信器での使用のためにフィー
ドバックパスを介して提供されることが可能である。あ
るいは、レートおよびパワーは、符号化され、適当なレ
ートおよびパワー（したがって利得）を決定するために
送信器によって解釈されることが可能なインジケータに
よって表現されるようにすることも可能である。この場
合も、上記のように、パワーは、受信器において利得に
変換され、利得情報自体、またはその符号化された表現
が、送信器での使用のためにフィードバックパスを介し
て提供されることが可能である。さらに、本発明の特徴
によれば、レートに関する情報のみ、またはパワー（し
たがって利得）に関する情報のみをフィードバックして
も、（両方をフィードバックするほうがパフォーマンス
は良好になるが）従来技術に比べて改善が達成される。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、Ｍ
ＩＭＯシステムにおいて、全データストリームのそれぞ
れのデータサブストリームごとのフィードバックとし
て、そのデータサブストリームの伝送についてのレート
のインジケータあるいは利得のインジケータを供給する
ことにより、チャネル推定量あるいはチャネル統計量を
フィードバックするのに要求されるよりも相当に小さい
帯域幅を用いて、フィードバックのない場合に比べて実
質的な改善が達成される。
【００３２】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従って、単一アンテナシステム
に比べて大幅に改善された容量を達成するように構成さ
れた多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムの実施例の図で
ある。
【図２】本発明の特徴に従って、Ｎ個の送信サブストリ
ームおよびＭ個の受信ブランチを有するシステムに対し
てレートおよびパワーを決定するための例示的なプロセ
スを示す図である。
【符号の説明】
１０１ 送信器 １０３ 受信器 １０５ デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ） １０７ 符号器 １０９ インタリーバ １１１ シンボルマッパ １１３ 利得乗算器 １１５ アップコンバータ １１７ 送信アンテナ １１９ レートコントローラ １２１ 利得コントローラ １３１ 受信アンテナ １３３ ダウンコンバータ １３５ チャネル推定器 １３７ パワー／レート計算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 セオン タエク チャン アメリカ合衆国、94041 カルフォルニア 州、マウンテン ビュー、カルデロン ア ベニュー ７番、151 (72)発明者 ハワード シー フアン アメリカ合衆国、10003 ニューヨーク州、 ニューヨーク、サード ストリート ３デ ィー番、72イー. (72)発明者 エンジェル ロザノ アメリカ合衆国、10006 ニューヨーク州、 ニューヨーク、ウェスト ストリート 21、アパートメント ４ ジー Ｆターム(参考） 5K033 AA02 CB06 DA01 DA17 DB16 EA06 5K060 BB07 CC11 FF06 HH15 LL16

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データストリームから導出される複数の
    データサブストリームを送信するための多入力多出力
    （ＭＩＭＯ）システムの送信器において、 各データサブストリームについてのレートおよびパワー
    のインジケータをフィードバックとして受信する手段
    と、 それぞれのデータサブストリームに対して、該データサ
    ブストリームについて受信した前記レートおよびパワー
    のインジケータに対応するレート制御およびパワー制御
    を施す手段とを有することを特徴とする送信器。
  2. 【請求項２】 データストリームから導出される複数の
    データサブストリームを受信するための多入力多出力
    （ＭＩＭＯ）システムの受信器において、 チャネル特性を推定する手段と、 前記推定する手段によって生成された、推定されるチャ
    ネル特性の関数として、各データサブストリームについ
    てレートのインジケータおよびパワーのインジケータを
    導出する手段と、 前記レートの前記インジケータおよび前記パワーの前記
    インジケータをフィードバックとして送信器へ送信する
    手段とを有することを特徴とする送信器。
  3. 【請求項３】 全データストリームから導出される複数
    のデータサブストリームを送信するための多入力多出力
    （ＭＩＭＯ）システムの送信器において、 前記データサブストリームのそれぞれに対して１つずつ
    設けられ、前記送信器によって送信された前記サブスト
    リームの受信器からのフィードバックとして受信される
    レート情報に応答して動作する複数の符号器と、 それぞれ前記データサブストリームのうちの１つを符号
    化したものを受信するように接続され、前記レート情報
    に応答して動作する複数のシンボルマッパとを有するこ
    とを特徴とする送信器。
  4. 【請求項４】 前記受信器からの前記フィードバックの
    一部として受信されるパワー情報に応答して動作する複
    数の利得乗算器をさらに有することを特徴とする請求項
    ３記載の送信器。
  5. 【請求項５】 それぞれ、前記符号器のうちの対応する
    符号器と前記シンボルマッパのうちの対応するシンボル
    マッパとの間に接続された複数のインタリーバをさらに
    有することを特徴とする請求項３記載の送信器。
  6. 【請求項６】 前記シンボルマッパのそれぞれは、前記
    データサブストリームのうちの対応するデータサブスト
    リームに対する、前記符号器のうちの対応する符号器と
    関連づけられていることを特徴とする請求項３記載の送
    信器。
  7. 【請求項７】 前記シンボルマッパのそれぞれは、前記
    データサブストリームのうちの対応するデータサブスト
    リームに対する送信パスにある、前記符号器のうちの対
    応する符号器と関連づけられ、それぞれの送信パスにつ
    いて、その関連づけられた符号器およびシンボルマッパ
    は前記レート情報から同一のレートを受け取ることを特
    徴とする請求項３記載の送信器。
  8. 【請求項８】 前記レート情報に応答して使用されるべ
    きレートを前記シンボルマッパおよび前記符号器のそれ
    ぞれに供給するレートコントローラをさらに有すること
    を特徴とする請求項３記載の送信器。
  9. 【請求項９】 符号化されたフォーマットで受信される
    前記レート情報の関数として、前記レート情報に応答し
    て使用されるべきレートを前記シンボルマッパおよび前
    記符号器のそれぞれに供給するレートコントローラをさ
    らに有することを特徴とする請求項３記載の送信器。
  10. 【請求項１０】 全データストリームから導出される複
    数のデータサブストリームを送信するための多入力多出
    力（ＭＩＭＯ）システムの送信器において、 前記データサブストリームのそれぞれに対して１つずつ
    設けられ、前記送信器によって送信された前記サブスト
    リームの受信器からのフィードバックとして受信される
    パワー情報に応答して動作する複数の利得適用器を有す
    ることを特徴とする送信器。
  11. 【請求項１１】 前記パワー情報に応答して使用される
    べきパワーを前記利得適用器のそれぞれに供給する利得
    コントローラをさらに有することを特徴とする請求項１
    ０記載の送信器。
  12. 【請求項１２】 符号化されたフォーマットで受信され
    る前記パワー情報の関数として、使用されるべきパワー
    を前記利得適用器のそれぞれに供給する利得コントロー
    ラをさらに有することを特徴とする請求項１０記載の送
    信器。
  13. 【請求項１３】 全データストリームから導出される複
    数のデータサブストリームを受信するための多入力多出
    力（ＭＩＭＯ）システムの受信器において、 （ｉ）受信される前記複数のデータサブストリームから
    全チャネル推定量を生成するとともに、（ｉｉ）前記全
    チャネルにおけるノイズパワーの推定量を生成するチャ
    ネル推定器と、 前記サブストリームの送信器によって使用されるべきパ
    ワーを、前記サブストリームのそれぞれについて１つず
    つ計算するパワー計算器とを有することを特徴とする受
    信器。
  14. 【請求項１４】 全データストリームから導出される複
    数のデータサブストリームを受信するための多入力多出
    力（ＭＩＭＯ）システムの受信器において、 （ｉ）受信される前記複数のデータサブストリームから
    全チャネル推定量を生成するとともに、（ｉｉ）前記全
    チャネルにおけるノイズパワーの推定量を生成するチャ
    ネル推定器と、 前記サブストリームの送信器によって使用されるべきレ
    ートを、前記サブストリームのそれぞれについて１つず
    つ計算するレート計算器とを有することを特徴とする受
    信器。
  15. 【請求項１５】 全データストリームから導出される複
    数のデータサブストリームを送信するための処理の際に
    多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムで用いられる方法に
    おいて、 前記データサブストリームのそれぞれに対して前記ＭＩ
    ＭＯシステムの受信器からのフィードバックとして受信
    されるそれぞれのレートのインジケータの関数として、
    前記データサブストリームのそれぞれを符号化して、符
    号化データサブストリームを生成するステップと、 前記符号化データサブストリームをそれぞれインタリー
    ブした後、前記データサブストリームのそれぞれに対し
    て前記ＭＩＭＯシステムの受信器からのフィードバック
    として受信される前記それぞれのレートのインジケータ
    の関数として選択されるコンステレーションを用いて、
    前記符号化されインタリーブされたデータストリームの
    それぞれに対してマッピングを実行し、符号化されイン
    タリーブされマッピングされたデータサブストリームを
    生成するステップとを有することを特徴とする、複数の
    データサブストリームを送信するための処理の際にＭＩ
    ＭＯシステムで用いられる方法。
  16. 【請求項１６】 前記符号化されインタリーブされマッ
    ピングされたデータサブストリームのそれぞれのパワー
    制御のために前記ＭＩＭＯシステムの前記受信器からフ
    ィードバックとして受信されるそれぞれのインジケータ
    の関数として、前記符号化されインタリーブされマッピ
    ングされたデータサブストリームのそれぞれのパワーを
    制御するステップをさらに有することを特徴とする請求
    項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 各データサブストリームについて１つ
    ずつのＮ個の送信パスと、Ｍ個の受信パスとがあり、し
    たがってＮ×Ｍ個のチャネルがあり、前記インジケータ
    および前記レートは、前記受信器において、 Ｎ×Ｍ行列である全チャネル推定量＾Ｈを生成するステ
    ップと、 チャネル中のノイズパワー＾σ２を決定するステップ
    と、 カウンタｎをＮの値に初期化するステップと、 変数Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇをシステムで利用可能な全送
    信パワーＰＴに初期化するステップと、 ｎ番目のサブストリームの初期パワー割当てＰｎに値Ｐ
    ｒｅｍａｉｎｉｎｇ／ｎを割り当てるステップと、 Ｒｎ＝ｌｏｇ２（１＋Ｐｎｈｎ Ｈ（Ｈｎ＋１：ＮＰ
    ｎ＋１：ＮＨｎ＋１：Ｎ Ｈ＋Ｉ）−１ｈｎ）（ｎ＝
    １，...，Ｎ）、ただし、 Ｒｎは、ｎ番目の送信サブストリームに対して使用され
    るべきレートであり、 ｈｎ＝［ｈ１，ｎ ... ｈＭ，ｎ］Ｔは、ｎ番目の送信
    サブストリームに対する複素Ｍ次元ベクトルであり、 ｈｍ，ｎは、ｎ番目の送信サブストリームからｍ番目の
    受信ブランチへの複素チャネル係数（ｍ＝１，...，
    Ｍ）であり、 上付き添字Ｔは、行列転置演算を表し、 Ｈｎ＋１：Ｎ＝［ｈｎ＋１ ... ｈＮ］は、Ｍ×（Ｎ−
    ｎ）行列であり、 Ｐｎ＋１：Ｎ＝ｄｉａｇ（Ｐｎ＋１ ... ＰＮ）は、割
    り当てられたパワーの（Ｎ−ｍ）次対角行列であり、 上付き添字Ｈは、エルミート共役演算を表し、 上付き添字−１は、逆行列演算を表し、 Ｉは、サイズＭ×Ｍの単位行列を表す、を計算するステ
    ップと、 Ｒｎを最も近いステップサイズに量子化してバーＲｎを
    生成するステップと、 【数１】 ただし、バーＰｎは再計算されたパワーを表す、を計算
    することによって、現在のサブストリームｎのパワーを
    再計算するステップと、によって生成されることを特徴
    とする請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ＞０
    であるとき、 ｎをデクリメントするステップと、 ＰｒｅｍａｉｎｉｎｇをＰｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰ
    ｎを代入するステップと、 ｎが０に等しくない場合、前記割り当てるステップ、計
    算するステップ、量子化するステップおよび再計算する
    ステップを繰り返すステップと、をさらに有することを
    特徴とする請求項１６記載の方法。
  19. 【請求項１９】 Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ≦０
    であるとき、 バーＲｎを、Ｒｎより小さくて最も近いステップサイズ
    値に切り下げ量子化されたＲｎの値に等しいとおくステ
    ップと、 前記再計算するステップを繰り返すステップと、をさら
    に有することを特徴とする請求項１６記載の方法。
  20. 【請求項２０】 多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムの
    受信器で用いられる方法において、 送信されるべき各データサブストリームについて１つず
    つのＮ個の送信パスと、Ｍ個の受信パスとがあり、した
    がって全チャネルにはＮ×Ｍ個のチャネルがあり、 Ｎ×Ｍ行列である全チャネル推定量＾Ｈを生成するステ
    ップと、 チャネル中のノイズパワー＾σ２を決定するステップ
    と、 カウンタｎをＮの値に初期化するステップと、 変数Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇをシステムで利用可能な全送
    信パワーＰＴに初期化するステップと、 ｎ番目のサブストリームの初期パワー割当てＰｎに値Ｐ
    ｒｅｍａｉｎｉｎｇ／ｎを割り当てるステップと、 Ｒｎ＝ｌｏｇ２（１＋Ｐｎｈｎ Ｈ（Ｈｎ＋１：ＮＰ
    ｎ＋１：ＮＨｎ＋１：Ｎ Ｈ＋Ｉ）−１ｈｎ）（ｎ＝
    １，...，Ｎ）、ただし、 Ｒｎは、ｎ番目の送信サブストリームに対して使用され
    るべきレートであり、 ｈｎ＝［ｈ１，ｎ ... ｈＭ，ｎ］Ｔは、ｎ番目の送信
    サブストリームに対する複素Ｍ次元ベクトルであり、 ｈｍ，ｎは、ｎ番目の送信サブストリームからｍ番目の
    受信ブランチへの複素チャネル係数（ｍ＝１，...，
    Ｍ）であり、 上付き添字Ｔは、行列転置演算を表し、 Ｈｎ＋１：Ｎ＝［ｈｎ＋１ ... ｈＮ］は、Ｍ×（Ｎ−
    ｎ）行列であり、 Ｐｎ＋１：Ｎ＝ｄｉａｇ（Ｐｎ＋１ ... ＰＮ）は、割
    り当てられたパワーの（Ｎ−ｍ）次対角行列であり、 上付き添字Ｈは、エルミート共役演算を表し、 上付き添字−１は、逆行列演算を表し、 Ｉは、サイズＭ×Ｍの単位行列を表す、を計算するステ
    ップと、 Ｒｎを最も近いステップサイズに量子化してバーＲｎを
    生成するステップと、 【数２】 ただし、バーＰｎは再計算されたパワーを表す、を計算
    することによって、現在のサブストリームｎのパワーを
    再計算するステップとを有することを特徴とする、ＭＩ
    ＭＯシステムの受信器で用いられる方法。
  21. 【請求項２１】 Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ＞０
    であるとき、 ｎをデクリメントするステップと、 ＰｒｅｍａｉｎｉｎｇをＰｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰ
    ｎを代入するステップと、 ｎが０に等しくない場合、前記割り当てるステップ、計
    算するステップ、量子化するステップおよび再計算する
    ステップを繰り返すステップと、をさらに有することを
    特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 Ｐｒｅｍａｉｎｉｎｇ−バーＰｎ≦０
    であるとき、 バーＲｎを、Ｒｎより小さくて最も近いステップサイズ
    値に切り下げ量子化されたＲｎの値に等しいとおくステ
    ップと、 前記再計算するステップを繰り返すステップと、をさら
    に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
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