JP2003530010A - 高効率、高性能な通信システムにおけるチャネル状態情報の測定及び報告のための方法及び装置 - Google Patents
高効率、高性能な通信システムにおけるチャネル状態情報の測定及び報告のための方法及び装置Info
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Abstract
Description
システムのチャネル状態情報の測定及び報告に関する。
を通して動作するために要求される。そのような通信システムは、以下にIS−
95標準と称する「デュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのた
めのTIA/EIA/IS−95の移動局−基地局互換性標準に従う符号分割マ
ルチプルアクセス(CDMA)システム」である。CDMAシステムは、地上リ
ンクを通してユーザ間の音声及びデータ通信をサポートする。多元アクセス通信
システムのCDMA技術の使用は、米国特許番号4、901、307のタイトル
「人工衛星または地上中継器を使用しているスペクトル拡散多元接続通信システ
ム」及び、米国特許番号5、103、459のタイトル「CDMAセルラ電話シ
ステムの波形を形成するためのシステム及び方法」において、開示され、両方と
も本発明の譲受人に譲渡され、ここにて取り込まれる。
とによって、能率的に動作することができ、そしてそこでは受信信号を復調する
ためにこれらの評価されたチャネルパラメータを使用する。IS−95システム
は、すべての基地局からパイロット信号の送信を要求することによって、チャネ
ル評価を効率的にする。このパイロット信号は、受信装置によって、公知の循環
するPN-タイプのシーケンスである。パイロット信号のローカルレプリカ(local
replica)と受信されたパイロット信号の相関は、受信装置にチャネルの複合イ
ンパルス応答(complex impulse response)を評価させ、従って復調器パラメー
タを調整するのを可能にする。IS−95の波形及びシステムパラメータにとっ
て、受信装置により測定されたチャネルコンディション(channel conditions)
上の情報を送信器ユニットへ報告することは、必要ないかもしくは有益でない。
い性能の無線通信システムは望ましい。より高性能な無線通信システムの一つの
タイプは、多重受信アンテナに伝搬チャネルを通して送信するために多重送信ア
ンテナを使用する多重入力/多重出力(MIMO)システムである。より低い性
能のシステムのように、MIMOシステムの伝搬チャネルは、隣接したアンテナ
からの干渉と同様にマルチパスの有害な効果を受ける。送信された信号が、異な
る遅延を有する多重伝搬路を通って受信装置に到着する時、マルチパス(multip
ath)は発生する。信号が多重伝搬路から到着する時、信号の構成要素が破壊的
に結合する可能性があり、それはフェージング(fading)と呼ばれる。有効性を
改良し、MIMOシステムの複雑性を減少させるために、伝搬チャネルの特性に
関する情報が、送信の前に信号をあらかじめ調整する目的で送信装置へ返送され
ることができる。
かしいことがありうる。チャネル応答は、受信装置の動きのため時間とともに変
化することが有りえ、また受信装置を囲む環境中で変化する。移動環境が与えら
れると、最適の性能は、フェージング及び干渉統計量のようなチャネル特性に関
する情報が決定され、チャネル特性がかなり変化する前に送信装置にただちに送
信されることを要求する。測定の遅延及びリポーティングプロセス(reporting
process)が増加するにつれて、チャネル応答情報のユーティリティ(utility)
は減少する。現在の要求は、チャネル特性の迅速な決定を提供する効率的な技術
に対して存在する。
び報告のための方法と装置に関し、下記工程を具備する:複数のパイロット信号
を形成する;送信装置及び複数の受信装置間の伝搬チャネルを通して複数のパイ
ロット信号を送信する、ここにおいて、送信装置は、少なくとも一つの送信アン
テナを具備する、複数の受信装置のそれぞれは、少なくとも一つの受信アンテナ
を具備する、及び伝搬チャネルは、送信装置と複数の受信装置との間の複数のサ
ブチャネル(sub-channels)を具備する;複数の受信装置のそれぞれにおいて、
複数のパイロット信号のうちの少なくとも一つを受信する、複数のサブチャネル
のうちの少なくとも一つのための一組の送信特性を決定する、ここにおいて、送
信特性の組を決定する工程は、複数の受信装置のそれぞれで受信された複数のパ
イロット信号のうちの少なくとも一つを使用する;複数の受信装置のそれぞれか
ら送信装置へ情報信号を報告する、ここにおいて、情報信号は、複数のサブチャ
ネルのうちの少なくとも一つのための送信特性の組を伝える;及び、情報信号に
基づいて、送信装置で一組の送信パラメータを最適化する。
通の要素をもたない複数のOFDMサブチャンネルの組上で送信される。パイロ
ットシンボルが共通の要素をもたないOFDMサブチャネル上で送信される時、
伝搬チャネルの特性はパイロットシンボルを伝えている一組のKサブチャネルを
通してで決定されることができる、ここにおいて、Kは、システム中のOFDM
サブチャネルの数より少ない。共通の要素をもたないサブチャネル上のパイロッ
トシンボルを送信することに加えて、システムは、伝搬チャネルの特性を決定す
るために用いられ得る時間領域のパイロットシーケンス(pilot sequence)を送
信できる。パイロットシンボルの形成及び送信とともに、本発明の観点は、伝搬
チャネルの特性を復元するために必要な情報の量を圧縮することである。
照しながら、後述の詳細な説明からより明瞭になる。
力(MIMO)通信システム100の図である。通信システム100は、スペク
トルの有効性を増強し、性能を改良し及びフレキシビリティ(flexibility)を
強化するために、アンテナ、周波数及び時間的ダイバーシティの組み合わせを提
供することに有効である可能性がある。増加されたスペクトルの有効性は、利用
可能なシステムの帯域幅をより活用できる時と場所において、1ヘルツ当たり1
秒当たり(bps/Hz)より多くのビットを送信する能力によって、特徴付けられる
。より高いスペクトルの有効性を得る技術は、下記に詳述されている。改良され
た性能は、例えば与えられたリンクの搬送波対雑音+干渉比(carrier-to-noise
-plus-interference ratio)(C/I)のためのより低いビット誤り率(BER
)またはフレーム−誤り率(FER)によって、定量化されることができる。そ
して、拡張フレキシビリティは、相異し典型的に異なる要求を有する複数ユーザ
に対応する能力によって、特徴づけられる。一つには、これらの目標は、マルチ
搬送波変調、時分割多重化(TDM)、多重送信および/または受信アンテナ、
そして、他の技術を使用することにより達成されることができる。発明の特徴、
観点及び利点は、下記に詳述されている。
第1のシステム110を含む。システム110は、(1)データを受信または形
成する、(2)アンテナ、周波数または時間的ダイバーシティ、またはそれらの
組み合わせを提供するためにデータを処理する、及び(3)多くの変調器(MO
D)114a乃至114tに、処理された変調シンボル(modulation symbols)
を提供する、(送信)データプロセッサ112を備える。それぞれの変調器11
4は、更に変調シンボルを処理して、送信に適しているRF変調された信号を形
成する。変調器114a乃至114tからのRF変調された信号は、それぞれの
アンテナ116a乃至116tから、通信リンク118を通してシステム120
に送信される。
テナ122a乃至122rを含み、そしてそれぞれの復調器(DEMOD)12
4a乃至124rに受信信号を提供する。図1Aに示すように、それぞれの受信
アンテナ122は、例えばシステム110で使用するオペレーティングモード、
送受信アンテナの指向性、通信リンクの特性、その他のようないくつかのファク
タ(factors)に従って一つ以上の送信アンテナ116から信号を受信できる。
各々の復調器124は、送信器で使用される変調方式と相補的な復調方式を使用
して、それぞれの受信信号を復調する。復調器124a乃至124rからの復調
されたシンボルは、それから、出力データを提供するためにシンボルを更に処理
する(受信)データプロセッサ126に提供される。送信器及び受信装置でのデ
ータ処理は、下記にさらに詳述されている。
している。この構成は、データブロードキャスト(data broadcast)及び他の一
方向のデータ送信アプリケーションのために使うことができる。双方向通信シス
テムにおいて、簡潔さのために図1Aに示されないが、システム120からシス
テム110への逆方向リンクもまた提供される。双方向通信システムのために、
それぞれのシステム110及び120は、装置からデータが送信されているかま
たは受信されているかどうかに従って、送信装置または受信装置、または同時に
両方として動作することがありえる。
10)及び一つの受信装置(すなわちシステム120)を含むと示される。しか
しながら、一般に、多重送信アンテナ及び多重受信アンテナは、それぞれの送信
装置及びそれぞれの受信装置に存在する。本発明の通信システムは、いかなる数
の送信装置及び受信装置をも含むことができる。
くの送信アンテナを含むことができる。同様に、これも図1Aに示されるように
、各々の受信装置は単一の受信アンテナまたはいくつかの受信アンテナを含むこ
とができる。例えば、通信システムは、いくつかのリモートシステム(すなわち
、CDMAシステムのリモートステーションと同様の加入者ユニット)に、デー
タを送信するいくつかのアンテナ及び上記システムからデータを受信するいくつ
かのアンテナを有しているセントラルシステム(central system)(すなわち、
IS−95 CDMAシステムの基地局と同様の)を含むことができ、それらの
うちのいくつかは一つのアンテナを含み、他のものは多重アンテナを含む。
アンテナの構成要素の一まとまりを指す。アンテナの構成要素は、物理的に単一
のサイトまたは分散型の上部の多重サイトに位置できる。単一のサイトで物理的
に同じ位置に配置されるアンテナの構成要素は、アンテナアレー(antenna arra
y)(例えば、CDMA基地局のためのような)として動作されることができる
。アンテナネットワークは、一まとまりのアンテナアレーまたは物理的に切り離
された要素(例えばいくつかのCDMA基地局)から成る。アンテナアレーまた
はアンテナネットワークは、ビーム(beams)を形成する能力及びアンテナアレ
ーまたはネットワークから多重ビームを送信する能力により設計されることがで
きる。例えば、CDMA基地局は、同じアンテナアレーからカバレージエリア(
またはセクター)の3つの相異するセクションまで、最高3つのビームを送信す
るための能力により設計されることができる。このように、3つのビームは、3
つのアンテナからの3つの送信として見られることが可能である。
をサポートする能力があるマルチユーザ(multi-user)、多重アクセス通信方式
を提供するように設計されることができる。この方式によって、システムの総稼
動帯域幅W(total operating bandwidth)(例えば1.2288MHz)が、
高度に異なるデータレート、遅延及びサービス品質(QOS)要求を有すること
ができるサービスの相異するタイプの間で効率的に共有されることができる。
ビスを含む。音声サービスは、低いデータレート(例えば8kbpsから32k
bps)、短い処理遅延(例えば100msecの全体的な単方向遅延に対して
3ミリ秒)、及びその延長期間の間の通信チャネルの持続した使用によって、典
型的に特徴づけられる。典型的に音声サービスにより課されるこの短い遅延要求
は、システムリソース(system resources)の小さい断片に、通話の間、それぞ
れの音声通話に当てられるよう要求する。対照的に、可変量データが散発的な時
間に送られる「バースティ(bursty)」トラフィック(traffics)によって、デ
ータサービスは特徴づけられる。このデータ量は、バーストからバースト(burs
t - to - burst)へ、及びユーザからユーザへ、有意に変化できる。高効率のた
めに、発明の通信システムは、必要に応じて一部の利用可能なリソース(resour
ces)を音声サービス及びデータサービスに対する残留するリソースに割り当て
る能力により設計されることができる。使用可能なシステムリソースの断片は、
また、ある種のデータサービスまたはデータサービスのある種のタイプのために
当てられることが可能である。
つかの最小及び最大瞬間値(例えば、200kbpsから20Mbps以上まで
)の間を広く変化できる。いかなる与えられたモーメント(given moment)にお
ける特定の加入者ユニットのためになし遂げられるデータレートは、使用可能な
送信電力、通信リンク(すなわちC/I)の品質、符号方式、その他、いくつか
の要因により影響され得る。それぞれの加入者ユニットのデータレート要求は、
極小値(例えば、音声通話のための8kbps)からサポートされる最大の瞬間
ピークレート(例えば、バースティデータサービスのための20Mbps)まで
様々に広く変動できる。
の時間(over time)を変更する確率変数である。本発明の一つの観点に従って
、同時に効率的にサービスの両方のタイプをサポートするために、発明の通信シ
ステムは、音声及びデータトラフィックの量に基づいて利用可能リソースを動的
に割り当てる能力により設計されている。以下、動的にリソースを割り当てる方
式について説明する。リソースを割り当てるもう一つの方式は、上述した米国特
許出願直列No.08/963,386に記載されている。
有するサービスの相異するタイプをサポートすることができる。特徴は、アンテ
ナ、周波数または時間的ダイバーシティ、またはそれらの組み合わせを使用する
ことによって、成し遂げられる。アンテナ、周波数または時間的ダイバーシティ
は、独立して達成されることができ、動的に選ばれることができる。
したデータの送信および/または受信を指し、周波数ダイバーシティは、複数の
サブバンド(sub-band)を通したデータの送信を指し、時間的ダイバーシティは
、複数の時間周期を通したデータの送信を指す。アンテナ、周波数及び時間的ダ
イバーシティは、サブカテゴリ(subcategories)を含むことができる。例えば
、送信のダイバーシティは、通信リンクの信頼性をいわば改良するために複数の
送信アンテナを使用することを指し、受信ダイバーシティは、通信リンクの信頼
性をいわば改良するために複数の受信アンテナを使用することを指し、空間のダ
イバーシティは、信頼性を改良するため、および/または通信リンクの容量を増
強するために、多重送信及び受信アンテナを使用することを指す。送受信ダイバ
ーシティはまた、リンク容量を増強することなく通信リンクの信頼性を改良する
ために、組み合わせて使うことができる。アンテナ、周波数及び時間的ダイバー
シティの種々の組合せはこのように、達成されることができ、本発明の範囲内で
ある。
搬送波(multi-carrier)変調方式を用いて提供されることができ、そしてそれ
は、動作している帯域幅の種々のサブバンドを通ってデータを送信することを可
能にする。時間的ダイバーシティは、相異する時間を通してデータを送信するこ
とにより達成され、そしてそれは、時分割多重方式(TDM)の使用により容易
に完成されることができる。本発明の通信システムのこれらの種々の観点は、下
記に詳述されている。
テナ、または受信装置におけるいくつかの(NR)受信アンテナ、または送信装
置及び受信装置の両方における多重アンテナを使用することによって、アンテナ
のダイバーシティは達成される。地上通信システム(例えばセルラシステム、ブ
ロードキャストシステム(broadcast system)、MMDSシステム、その他)に
おいて、送信装置からのRF変調された信号は、いくつかの伝送路を経て受信装
置に到着できる。
。複数の送信または受信アンテナが使われる場合、及び、一般に少なくとも存続
範囲(extent)に忠実であるが、送信及び受信アンテナ間の伝送路が独立してい
る(すなわち、相関していない(uncorrelated)場合、アンテナの数が増加する
につれて、送信された信号を正しく受信する可能性は増大する。通常、送信及び
受信アンテナの数が増加するにつれて、ダイバーシティは増大し、性能は改善さ
れる。
性に基づいて動的に提供される。例えば、より高い程度のアンテナのダイバーシ
ティは、いくつかのタイプの通信(例えば搬送)のために、いくつかのタイプの
サービス(例えば音声)のために、いくつかの通信リンク特性(例えば低いC/
I)のために、またはいくつかの他の状況または考慮のために、提供されること
ができる。
ィ及び受信のダイバーシティを含む。送信のダイバーシティのために、データは
多重送信アンテナを通して送信される。典型的に、付加的処理は、所望のダイバ
ーシティを達成するために送信アンテナから送信されたデータ上で実行される。
例えば、相異する送信アンテナから送信されたデータは、遅れることができ、ま
たはやがて再整理されることができ、または、符号化され使用可能な送信アンテ
ナ全体に交互に配置されることができる。また、周波数及び時間的ダイバーシテ
ィが、相異する送信アンテナと連携して使うことができる。受信のダイバーシテ
ィのために、変調された信号は多重受信アンテナで受信される、及び、ダイバー
シティは単に相異する伝送路を経た信号を受信することにより達成される。
を使用することにより達成されることができる。多大な効果を有するそのような
方式は、OFDMである。OFDM変調によって、全体的な送信チャネルは、同
じかまたは相異するデータを伝送するために用いられるいくつかの(L)並列サ
ブチャネルに本質的に分割される。全体的な送信チャネルはWの総稼動帯域幅を
占め、各々のサブチャネルはW/Lの帯域幅を有し相異する中心周波数に中心を
置くサブバンドを占める。それぞれのサブチャネルは、総稼動帯域幅の一部であ
る帯域幅を有する。各々のサブチャネルはまた、下記のように、特定の(及びお
そらく固有の)処理、符合化及び変調方式と関係し得る独立したデータ送信チャ
ネルと考えられることが可能である。
ために定義された2つ以上のいかなるサブバンドの組を通しても送信されること
ができる。例えば、特定の加入者ユニットに対する送信は、タイムスロット(ti
me slot)1においてはサブチャネル1、タイムスロット2においてはサブチャ
ネル5、タイムスロット3においてはサブチャネル2、及びその他を通して発生
できる。もう一つの実施例として、特定の加入者ユニットのためのデータは、タ
イムスロット1(例えば、両方のサブチャネルに送信されている同じデータを有
する)においてはサブチャネル1及び2、タイムスロット2においてはサブチャ
ネル4及び6、タイムスロット3においてはサブチャネル2だけ、またその他を
通して送信されることができる。オーバータイム(over time)の相異するサブ
チャネルを通したデータの送信は、周波数選択性フェージング及びチャネルひず
みを経験している通信システムの性能を改良できる。OFDM変調の他の利点は
、以下に記載する。
て、データを送信することにより達成され、それは時分割多重化(TDM)を使
用することでより容易に完成されることができる。データサービス(及びおそら
く音声サービス)のために、データ送信は、通信リンクにおいて、時間に依存す
る劣化にイミュニティを提供するために選ばれることができたタイムスロットを
通して発生する。時間的ダイバーシティはまた、交錯法の使用によっても達成さ
れることができる。
して、または、1乃至x(例えばタイムスロット1、5、8、その他)から可能
なタイムスロットのサブセット(subset)に発生できる。それぞれのタイムスロ
ットで送信されるデータ量は、可変かまたは一定でありえる。多重タイムスロッ
トを通して送信は、例えばインパルス雑音及び干渉のための、正しいデータ受信
の可能性を向上させる。
の通信システムは確固とした性能を提供できる。アンテナ、周波数および/また
は時間的ダイバーシティは、少なくともいくつかの送信データの正しい受信の可
能性を向上させ、そしてそれは、それから他の送信において、発生する可能性が
あるなんらかのエラーを(例えば復号を通して)修正するために用いることがで
きる。アンテナ、周波数及び時間的ダイバーシティの組み合わせによって、通信
システムは、異なるデータレート、遅延処理、及びサービス品質要求を有するサ
ービスの相異するタイプを同時に収めることができる。
ティまたはそれらの組み合わせを使用している多くの相異する通信方式において
、設計され、動作されることができる。通信方式は、例えば、ダイバーシティ通
信モード(diversity communications mode)及びMIMO通信モードを含む。
ダイバーシティ及びMIMO通信モードの種々の組合せはまた、通信システムに
よってもサポートされることができる。また、他の通信方式も、実施されること
ができ、本発明の範囲内である。
数、または時間的ダイバーシティ、またはそれらの組み合わせを使用し、そして
一般に通信リンクの信頼性を改良するために用いられる。ダイバーシティ通信モ
ードの一つの実施の形態において、送信装置は可能な構成の有限集合から変調及
び符号方式(すなわち構成)を選択する。そしてそれは、受信装置に公知である
。例えば、それぞれのオーバーヘッド(overhead)及び共通チャネルは、全ての
受信装置に公知である特定の構成と関連していることができる。特定のユーザ(
例えば、音声通話またはデータ送信)のためにダイバーシティ通信モードを使用
する時、方式および/または構成は、(例えば、前の準備から)演繹的に公知で
あることができ、または受信装置によって、(例えば、共通チャネルを経て)協
定されることができる。
以上の期間で、一つ以上のサブチャネル上で送信される。割当られたサブチャネ
ルは、同じアンテナと関連している、または相異するアンテナと関連しているサ
ブチャネルである可能性がある。「純粋な」ダイバーシティ通信モードとも称す
るダイバーシティ通信モードの共通の適用において、データは全ての使用可能な
送信アンテナから目的受信装置まで送信される。純粋なダイバーシティ通信モー
ドは、データレート要求が低い所、またはC/Iが低い時、または両方ともあて
はまるときの事例において、使うことができる。
し、一般に両方の信頼性を改良するために用いられ、そして通信リンクの容量を
増大する。MIMO通信モードは、アンテナのダイバーシティとあわせて周波数
および/または時間的ダイバーシティを更に使用できる。MIMO通信モード(
それは、空間通信方式としても本願明細書において、称されることができる)は
、以下に記載する一つ以上の処理方式を使用する。
O通信モードより低いスペクトル有効性を有する。しかしながら、低い、適度な
C/I値において、ダイバーシティ通信モードは同等の効率を達成し、より実施
しやすくなることができる。一般に、MIMO通信モードの使用は、特に適度な
高C/I値において使用されるとき、より大きいスペクトル効率を提供する。デ
ータレート要求を高くするのに適度な時、MIMO通信モードはこのように都合
よく使うことができる。
るように設計されることができる。通信方式は、種々の方法で適用されることが
でき、また、増大されたフレキシビリティ(flexibility)のために、サブチャ
ネルベース(sub-channel basis)上で独立して適用されることができる。MI
MO通信モードは、典型的に特定のユーザに適用される。しかしながら、それぞ
れの通信方式は、サブチャネルのサブセット全体に、または全てのサブチャネル
全体に、或いは他の何らかのベース上で、それぞれのサブチャネルに独立して適
用されることができる。例えば、MIMO通信モードの使用は特定のユーザ(例
えばデータユーザ)に適用されることができ、同時に、ダイバーシティ通信モー
ドの使用はもう一つの特定のユーザ(例えば音声ユーザ)に相異するサブチャネ
ル上で適用されることができる。ダイバーシティ通信モードはまた、例えばより
高い接続経路損失(path loss)を経験しているサブチャネル上で適用されるこ
ともできる。
されることもできる。送信装置が通信リンクのコンディション(すなわち「状態
」)を表す情報を備えている時、性能をさらに改善し効率をあげるために、付加
的な処理が送信装置で実行されることができる。全チャネル状態情報(full ch
annel state information)(CSI)または部分的なCSIは、送信装置のた
めに使用可能でありえる。全CSIは、それぞれのサブバンドのための送受信ア
ンテナの全ての対の間の伝搬路の十分な特性づけ(すなわち振幅及びフェーズ)
を含む。全CSIは、サブバンドにつきC/Iを含む。全CSIは、下記のよう
に、送信アンテナから受信アンテナまで伝送路のコンディションを記述している
複合の利得値の一組の行列に表現されることができる。 部分的なCSIは、例
えば、サブバンドのC/Iを含むことができる。全CSIまたは部分的なCSI
によって、送信装置は受信装置への送信の前にデータをあらかじめ調整する。
あらかじめ調整できる(例えば、前処理はその受信装置に割り当てられたそれぞ
れのサブバンドのために実行される)。チャネルがその時からこれといって変化
しない限り、それは受信装置により測定され、その後送信器へ送られ、送信をあ
らかじめ調整するために使われ、予定された受信装置は送信を復調できる。この
実施の形態において、全CSIベースのMIMO通信は、送信された信号をあら
かじめ調整するために用いられたCSIと関連している受信装置によって、のみ
復調されることができる。
び符号方式(例えば、それぞれのデータチャネル送信上の)を使用することがで
き、そしてそのときには(理論的には)全ての受信装置により復調されることが
できる。部分的なCSI処理方式において、単一の受信装置は、C/Iを指定す
ることができ、そして全てのアンテナで使用される変調は、その受信装置(例え
ば、信頼性が高い送信のための)に従って、選択されることができる。他の受信
装置は、送信の復調を試みることができ、それらが十分なC/Iを有する場合は
うまく送信を回復できる可能性がある。共通の(例えばブロードキャスト)チャ
ネルは、全てのユーザに到着するための非CSI処理方式を使用することができる
。
信アンテナから送信されたチャネルデータストリーム(channel data stream)
に適用されると仮定する。そのチャネルデータストリームは、4つのデータサブ
ストリーム(sub-streams)に、それぞれの送信アンテナに一つのデータサブス
トリームに非多重化(demultiplexed)される。それぞれのデータサブストリー
ムは、その後、そのサブバンド及びその送信アンテナのためにCSIに基づいて
選択された特定の変調方式(例えば、M−PSK、M−QAM、またはその他)
を使用して変調される。4つの変調サブストリームはこのように、4つのデータ
サブストリームのために生成され、それぞれの変調サブストリームは変調シンボ
ルのストリーム(stream)を含んでいる。4つの変調サブストリームは、それか
ら、あらかじめ調整された変調シンボルを生成するために、下記の等式(1)に
表されたように、固有ベクトル行列を使用してあらかじめ調整される。あらかじ
め調整された変調シンボルの4つのストリームは、4つの送信アンテナの4つの
結合器(combiner)に、それぞれ提供される。それぞれの結合器は、受信された
あらかじめ調整された変調シンボルを、関連する送信アンテナの変調シンボルベ
クトルストリーム(modulation symbol vector stream )を生成するための他の
サブチャネルの変調シンボルを用いて結合する。
モード(eigenmodes)上で特定のユーザに送信されるMIMO通信モードにおい
て、典型的に全CSIに基づく処理が使用される。全CSIに基づく類似した処
理は、使用可能な固有モードのサブセット上のみの送信が、各々の割当られたサ
ブチャネル(例えば、ビームステアリング(beam steering)を実行するために
)に収容されるところにおいて、実行されることができる。全CSI処理(例え
ば送受信装置での増大された複雑性、受信装置から送信装置へのCSIの送信の
ための増大されたオーバーヘッド、その他)と関係するコストのため、全CSI
処理は、性能及び効率の付加的な増加が正当化されるところにおけるMIMO通
信モードにおけるある事例に適用されることができる。
のより少ない記述情報は、使用可能であることがあり得、送信の前にデータをあ
らかじめ調整するために用いることができる。例えば、各々のサブチャネルのC
/Iは、使用可能であり得る。C/I情報はその後、重要な、及びシステム容量
が増大するサブチャネルにおいて、要求された性能を提供するために、種々の送
信アンテナからの送信を制御するために用いられることが可能である。
る処理方式を示し、また、部分的なCSIに基づく処理方式は、部分的なCSI
を使用する処理方式を示す。全CSIに基づく処理方式は、例えば、MIMO通
信モードの全CSIに基づく処理を利用する全CSI MIMOモードを含む。
例えば、部分的なCSIに基づく方式は、MIMO通信モードの部分的なCSI
に基づく処理を利用する部分的なCSI MIMOモードを含む。使用可能なチ
ャネル状態情報(例えば固有モードまたはC/1)を使用して送信装置がデータ
を予め調整することを可能とするために、全CSIかまたは部分的なCSI処理
が使用される事例において、受信装置からのフィードバック情報は要求され、そ
してそれは逆リンク容量の一部を使用する。したがって、全CSI及び部分的な
CSIに基づく処理方式と関係するコストがある。そのコストは、どの処理方式
を使用するべきかについての選択の考慮に入れられなければならない。部分的な
CSIに基づく処理方式は、オーバーヘッドの要求がより少なく、いくつかの事
例において、より効率的でありえる。オーバーヘッドを要求しない、CSIに基
づく処理方式は一つもなく、他のいくつかの環境の下で、全CSにI基づく処理
方式または部分的なCSIに基づく処理方式より効率的であり得るCSIに基づ
く処理方式は一つもない。
した図である。図2は、送信装置において、NT送信アンテナの一つからの送信
の具体例を示す。図2において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。この
例では、送信チャネルは16のサブチャネルを含んでおり、一連のOFDMシン
ボルを送信するために用いられ、それぞれのOFDMシンボルは、16のサブチ
ャネルの全てをカバーしている(一つのOFDMシンボルは、図2の最上位に示
され、16のサブバンドの全てを含む)。TDM構造も図示されており、データ
送信はタイムスロットに仕切られ、それぞれのタイムスロットは、例えば一つの
変調シンボルの長さの持続時間を有する(即ち、それぞれの変調シンボルは、T
DMインターバルとして使われる)。
)、その他を送信するために用いられることが可能である。図2に示される実施
例において、タイムスロット1の変調シンボルはパイロットデータに対応する。
そして、それは受信装置が同期しチャネル評価を実行するのを助けるために周期
的に送信される。時間とともにパイロットデータ及び周波数を分散するための他
の技術が、使われることもでき、それはまた、本発明の範囲内である。加えて、
全てのサブチャネルが使用される場合(例えばおよそ1/Wのチップ期間を伴う
PNコード)、パイロットインターバルの間、特定の変調方式を利用することは
有利であることあり得る。パイロット変調シンボルの送信は特定のフレームレー
ト(frame rate)で典型的に発生する。そしてそれは通常、通信リンクの変動の
正確な追跡を可能にするのに十分速く選択される。
タを送信するために用いるられることが可能である。例えば、サブチャネル1及
び2は受信装置に、制御及びブロードキャストのデータを送信するために確保さ
れることができる。これらのサブチャネル上のデータは、一般に全ての受信装置
により受信されることを目的とする。しかしながら、制御チャネル上のいくつか
のメッセージは、ユーザに特異的であり得、ことができて及びしたがって、エン
コードされることができる。
れることができる。図2に示される実施例にとって、タイムスロット(time slo
ts)2乃至9におけるサブチャネル3は音声通話1に使われ、タイムスロット2
乃至9におけるサブチャネル4は音声通話2に使用され、タイムスロット5乃至
9におけるサブチャネル5は音声通話3に使用され、及びタイムスロット7乃至
9におけるサブチャネル6は、音声通話6に使用される。
送信に使うことができる。図2に示される実施例において、データ一つの送信が
時間の5乃至16が溝をつけるサブチャネルを使用すること2及び時間の7乃至
16が溝をつけるサブチャネル7、データ2つの送信は時間の5乃至16が溝を
つけるサブチャネルを使用する3及び4及び時間の6乃至16が溝をつけるサブ
チャネル5、データ3つの送信は時間の6乃至16が溝をつけるサブチャネルを
使用する6、データ4つの送信は時間の7乃至16が溝をつけるサブチャネルを
使用する8、データ5つの送信はタイムスロット9及びデータ6つの送信の7乃
至11が使用するサブチャネルを使用する時間の12乃至16が溝をつけるサブ
チャネル9。データ1乃至6の送信は、一つ以上の受信装置へのトラフィックデ
ータの送信を表すことができる。
図2に示すように、特定のデータ送信(例えばデータ2)は多重サブチャネルお
よび/または多重タイムスロットを通して発生できる及び、多重データ送信(例
えばデータ5及び6)は一つのタイムスロットで発生できる。データ送信(例え
ばデータ1)はまた、連続しないタイムスロットで発生することもできる。シス
テムは、一つのサブチャネル上の多重データ送信をサポートするように設計され
ることもできる。例えば、音声データはトラフィックデータによって、多重送信
されることができる、及び単一のサブチャネル上で送信されることができる。
とができる。さらに、この通信方式は、ユーザとユーザで相異できる(例えば、
一つの音声またはデータの送信とその他で)。例えば、音声ユーザはダイバーシ
ティ通信モードを使用することができ、データユーザはMIMO通信モードを使
用できる。この概念は、サブチャネルレベルまで拡大されることができる。例え
ば、データユーザは、残りのサブチャネルの十分なC/I及びダイバーシティ通
信モードを有するサブチャネルのMIMO通信モードを使用できる。
サブバンドの多重サブチャネル上で、多重タイムスロットを通して、データを送
信することによって、それぞれ達成されることができる。例えば、特定の送信(
例えば、音声通話1)のアンテナのダイバーシティは、2つ以上のアンテナを通
して特定のサブチャネル(例えば、サブチャネル1)上で(音声)データを送信
することにより達成されることができる。特定の送信(例えば、音声通話1)の
周波数のダイバーシティは、相異するサブバンド(例えば、サブチャネル1及び
2)の2つ以上のサブチャネル上でデータを送信することにより達成されること
ができる。アンテナ及び周波数のダイバーシティの組み合わせは、2つ以上のア
ンテナから及び2つ以上のサブチャネル上でデータを送信することによって、得
られることが可能である。時間的ダイバーシティは、多重タイムスロットを通し
てデータを送信することにより達成されることができる。例えば、図2に示すよ
うに、タイムスロット7におけるデータ1送信は、タイムスロット2におけるデ
ータ1送信の(例えば、新規または繰り返しの)部分である。
テナからおよび/または多重サブバンド上で送信されることができる。例えばデ
ータは、(1)一つのアンテナから一つのサブチャネルで、(2)多重アンテナ
から一つのサブチャネル(例えばサブチャネル1)で、(3)全てのNTアンテ
ナから一つのサブチャネルで、(4)一つのアンテナから一組のサブチャネル(
例えばサブチャネル1及び2)で、(5)多重アンテナから一組のサブチャネル
で、(6)全てのNTアンテナから一組のサブチャネルで、または(7)一組の
アンテナから一組のチャネルで(例えば一つのタイムスロットにおいて、アンテ
ナ1及び2からサブチャネル1、もう一つのタイムスロットにおいて、アンテナ
2からサブチャネル1及び2、及びその他)送信されることができる。このよう
に、サブチャネル及びアンテナのいかなる組み合わせも、アンテナ及び周波数の
ダイバーシティを提供するために用いられることが可能である。
る本発明のある実施例に従って、それぞれの送信アンテナのためのそれぞれのタ
イムスロットにおけるそれぞれのサブチャネルは、例えばパイロット、信号、ブ
ロードキャスト、音声、トラフィックデータ、及びその他、又はそれらの組み合
わせ(例えば、多重化音声及びトラフィックデータ)のようないかなるタイプの
データを送信するために使用されることができる、送信の独立ユニット(すなわ
ち変調シンボル)として見られることが可能である。そのような設計において、
音声通話は時間とともに動的に割り当てられた相異するサブチャネルでありえる
。
性を認めることによって、更に達成される。例えば、その特定の時間、周波数及
び空間でリソースの最良の使用に結びつく変調方式(例えば、M−PSK、M−
QAM、その他)から、それぞれの変調シンボルを、生成できる。
ために設定されることができる。例えば、音声通話は電話の間に、特定のサブチ
ャネルに割り当てられることが可能である、または、サブチャネルとしてのその
ような時間まで、再割当は実行される。また、信号および/またはブロードキャ
ストデータは、受信装置が演繹的に、データを受信するためにどのサブチャネル
を復調するべきかについて知っているために、いくつかの固定サブチャネル(例
えば図2に示すように、制御データのためのサブチャネル1及び、ブロードキャス
トデータのためのサブチャネル2)に指定されることができる。
新規な変調方式が割り当てられるような時まで、特定の変調方式(例えば、M−
PSK、M−QAM)に制限されることができる。例えば、図2において、サブ
チャネル3上の音声通話1は、QPSKを使用することができ、サブチャネル4
上の音声通話2は、16−QAMを使用することができ、タイムスロット2にお
けるデータ1の送信は、8−PSKを使用することができ、タイムスロット3乃
至5におけるデータ2の送信は、16−QAM、及びその他を使用できる。
キシビリティを与え、リソースの種々の割当ては予測されることができる。例え
ばユーザは、それぞれのタイムスロットのために一つのサブチャネルを、または
同等に、4つのタイムスロット毎に4つのサブチャネルを、またはその他の割り
当てを割当てられることが可能である。TDMは、改良された効率のために指定
されたタイムスロット(slot(s))でデータが集められ及び送信されることを可
能にする。
、どんな音声も送信されていないインターバル(intervals)で、送信器は他の
ユーザをサブチャネルに割り当てることができる。使われていない音声周期を通
じてはどんなデータも送信できない結果、ネットワークのもう一つのセルの同じ
サブチャネルを使用しているシステムの他のユーザに現れる干渉レベルを減少し
、送信器は、サブチャネルにおいて、送信される電力を減少、(またはターンオ
フ(turn-off))させることができる。同じ特徴はまた、オーバーヘッド、制御
、データ及び他のチャネルに拡大されることができる。
的により小さい遅延という結果になり、音声のような遅延高感度サービスにより
適していることができる。TDMを使用している送信は、可能な限りの付加的な遅
延をかけて、より高い効率を提供できる。本発明の通信システムは、ユーザ要求
を満たすためにリソースを割り当てることができ、高い効率及び性能を達成でき
る。
ナを使用するシステムの複雑性、を考慮すると、好適な変調技術はOFDMであ
り、それは、チャネルを一組の非干渉狭帯域チャネルまたはサブチャネルに効果
的に分解する。適当なOFDM信号デザインによって、ひとつのサブチャネル上
で送信された信号は、「平坦で、弱まっている」ように見える、すなわち、チャ
ネル応答は、サブチャネルバンド幅以上で実際上一定である。チャネル状態情報
またはCSIは、それぞれのサブチャネルのための送受信アンテナの全ての組の
間の伝搬経路(即ち、振幅及び位相)の十分な特性描写を含む。CSIも、C/
I情報として公知である、それぞれのサブチャネルの干渉及びノイズの相対的な
レベルの情報を含む。CSIは下記のように、送信アンテナから受信アンテナへ
の送信経路の状態を記述している複合の利得値の一組の行列に表現されることが
できる。CSIについては、送信装置は受信装置に送信する前にデータをあらか
じめ調整する。
な方法は多重入力/多重出力チャネルを一組の独立チャネルに分解することであ
る。送信装置において、チャネル転送機能を与えられて、残された固有ベクトル
は、相異するデータストリーム(data streams)を送信するために用いられるこ
とが可能である。それぞれの固有ベクトルにより使用される変調アルファベット
は、固有値によって、与えられるその方式の使用可能なC/Iにより決定される
。HがNT送信装置アンテナの構成要素のためのチャネル応答を与えるNRxNT 行列、及び特定の時間におけるNR受信装置アンテナの構成要素、であるとすれ
ば、及びxがチャネルへの入力のNTベクトルであるとすれば、受信された信号
は、
トルである。その共役−転置を有するチャネル行列の積により形成されるH行列
の固有ベクトルの分解は、
有ベクトル行列であり、
ベクトル行列Eを使用して、NT変調シンボルの組bを変換する。NT送信アン
テナから送信された変調シンボルは、それゆえ、
列である;及び、 x1、x2...xNTは、あらかじめ調整された変調シンボルであり、
。それで、bの構成要素が同等の電力を有するとすれば、xの構成要素も同等の
電力を有する。受信された信号は、
る乗算を実行する。チャネル-整合フィルタ操作の結果はベクトルzであり、
によって与えられる変化から独立している。zのi番目の構成要素のC/Iは、
λiであり、
固有ベクトルのための変調アルファベット(即ち、信号集団)を選択できる。C
SIが受信装置において測定され、そして送信装置において送信をあらかじめ調
整するために報告され使用される時間の間、チャネル状態がこれといって変わら
ないという条件で、通信システムの性能は、既知のC/Iを有する独立したAW
GNチャネルの組のそれと同等であり得る。
て、送信装置140は多重データサブチャネルにデータを変換する。相異するQ
AM集団は、SNRの方式及びサブチャネルに依存して使用される。それぞれの
サブチャネルのためのデータは、そのサブチャネルのための固有モード行列によ
って、あらかじめ調整される。ステップ142において、特定のアンテナのため
のあらかじめ調整されたデータは、時間−領域信号を生み出すために逆の高速フ
ーリエ変換(IFFT)操作を受ける。ステップ143において、伝搬チャネル
の時間分散がある場合には、周期的拡張または周期的プレフィックス(prefix)
がOFDMサブチャネルの中の直角を維持するために時間−領域信号に追加され
る。一つの延長されたシンボル値は、それぞれのOFDMサブチャネルのために
生成されて、これ以後はOFDMシンボルとして称される。ステップ144にお
いて、OFDMシンボルは、多重送信アンテナから送信される。
プ147において、受信された信号は、受信された信号をチャネライズする(ch
annelize)ために離散的なフーリエ変換(DFT)操作を受ける。ステップ14
8において、全ての受信アンテナを通したそれぞれのサブチャネルからのデータ
は処理される。この処理工程において、チャネル特性に関する情報は、データか
ら抜き取られて、より圧縮されたフォーマットに変換される。一つの圧縮技術は
、共役チャネル応答の使用、及び、チャネル特性を記載するために必要な情報の
量を減じる固有モード行列である。ステップ149において、圧縮されたチャネ
ル状態情報を含んでいるメッセージは受信装置145から送信装置140まで送
信され、それは更なる送信をあらかじめ調整するために用いられる。
パイロットシンボルから構成される。
て図示されたように、OFDMサブチャネルの共通の要素をもたない組を具備す
る。
初の前置きが送信される。相異する送信−受信アンテナパターンの異なるチャネ
ル応答を効率的に区別するために、パイロット信号はサブチャネルの共通の要素
をもたないサブセットを割り当てられる。図1Cは、共通の要素をもたないサブ
チャネルのサブセットから構成される例示的なOFDMパイロット構造の図である。
サブチャネル{0、1、2、...2n−1}から構成されたサブチャネルの組
は、共通の要素をもたない4つのサブチャネルのサブセットA={0、4、8、
...2n−4}、B={1、5、9、...2n−3}、C={2、6、10
、...2n−2}、及び、D={3、7、11、...2n−1}に分解され
る。サブチャネルのサブセットA150は、送信アンテナTx1 151上で送
信され、サブチャネルのサブセットB152は、送信アンテナTx2 153上
で送信され、サブチャネルのサブセットC154は、送信アンテナTx3 15
5上で送信され、サブチャネルのサブセットD156は、送信アンテナTx4
157上で送信される。全てのサブチャネルは、送信アンテナの間で共通の要素
をもたないため、通常、それぞれの送信アンテナは、チャネル全体のすべてのNth サブチャネル上で送信する。周知のパイロットシンボルは、サブチャネルの
サブセット中の全てのサブチャネル上で送信されることができる。特定の送信ア
ンテナによって、使われるサブチャネル間の最小間隔は、チャネルパラメータ(
channel parameters)の関数である。チャネル応答が大きい遅延拡散を有する場
合、それで、密な間隔が必要であり得る。要求された間隔が、単一のOFDMシ
ンボルをもつ全てのユーザのために達成されることができるわけではないほどア
ンテナの数が十分な大きさでない場合、一つ以上の多重パイロットシンボルでサ
ブチャネルの共通の要素をもたないサブセットを割り当てられるそれぞれのアン
テナと共に、多くの連続的なOFDMシンボルが使用されることができる。
ないサブチャネル上のパイロットシンボルを受信して、共通の要素をもたないサ
ブチャネルのチャネル特性に関して決定をする。上述したように、受信装置は一
つ以上の受信アンテナを有することができる。x={xi、i =1、...K
}は、単一の送信アンテナのためのKパイロットサブチャネル上で送信されるべ
きパイロットシンボル値であると仮定する。受信装置は、値yij=hijxij+nij を受信する。ここにおいて、hijはjth受信アンテナで受信されるithパ
イロットサブチャネルのための複合のチャネル応答であり、nijはノイズである
。この関係から、受信装置は単一の送信アンテナのKサブチャネルのチャネル応
答の雑音評価を決定できる。これらの雑音が多い評価は、例えばチャネル分散、
及び、ノイズレベルに関する演繹的な情報を使用して、より複雑な評価に対する
単純な補間のような多くの相異する方法で、伝搬チャネルの全てのサブチャネル
のための評価を導き出すために用いられる。その評価は、連続的なOFDMシン
ボルの上のパイロットシンボルを送信し、その後それぞれの連続的なOFDMシ
ンボルの評価を平均することによって、改良されることができる。
それぞれの受信アンテナで生成される。完全な伝搬チャネルのためのCSIは、
チャネル応答行列の組{Hi、i=1、2、…2n}により表されることができ
、ここで、行列Hiは、ithサブチャネルと関連している、及び、それぞれの
行列Hiの構成要素は、{hijk,j=1,...,Nr,k=1,...,Nt }であり、各々のNt送信及びNr受信アンテナのための複合チャネル応答値で
ある。 共通の要素をもたないサブチャネルのサブセットの使用は、更にシステム、こ
こでは多重リンクで適用されることができ、例えば、送信装置から一つ以上の受
信装置への伝搬チャネルは、ごく近接して配置される。基地局がセクターに従っ
て信号を送信するシステムにおいて、セクターの送信領域は、もう一つのセクタ
ーの送信領域と部分的に重なり合うことができる。理想的な基地局において、そ
れぞれのセクターの送信アンテナは、他のセクターの送信アンテナに割り当てら
れる方向から、完全に共通の要素をもたない方向に信号を送信する。残念なこと
に、重なり合う領域は扇形に分割された基地局の大部分に存在する。本発明の本
実施例を用いて、基地局の全ての送信アンテナが、その基地局の間の干渉を避け
るために、サブチャネルの共通の要素をもたないサブセットを割り当てられる。
同様に、隣接した基地局も重要な干渉の原因であり得、サブチャネルの共通の要
素をもたない組は、基地局の間で割り当てられることが可能である。
は、共通の要素をもたないサブチャネルのサブセットを割り当てられるすべての
リンクに作られることが可能である。しかしながら、これらの干渉しているリン
クからのCSIの減少量は、送信装置に報告されることができる。例えば、隣接し
たリンクの平均的な総干渉レベルに関する情報は送信されることができ、原理リ
ンクの支持できるデータレートを決定するために使用される。いくつかの干渉し
ているリンクが平均的な総干渉レベルを支配する場合、これらのリンクの干渉情
報は、それぞれの共通の要素をもたないサブチャネルのサブセット中でサブチャ
ネルのより効果的なグループ化を決定するためにシステムに個々に報告されるこ
とができる。
られないサブチャネルの全測定電力である。隣接したリンクに割り当てられるサ
ブチャネルの全測定される電力は、ノイズ電力を加えた全干渉の評価を与える。
いくつかのOFDMシンボルがパイロットシンボルとして使われる場合、チャネ
ル応答を測定した平均、及び、受信信号の実際の値は、与えられたサブチャネル
中の全ノイズを直接評価するために使用されることができる。
−再利用」パターンに従わなければならない。ここにおいて、リンクが距離によ
って、十分に隔てられる時、同じサブチャネルが使われる。多数のリンクが互い
に干渉している場合、OFDMサブチャネルの数は、すべてのパイロットOFD
Mシンボルのためにサブチャネルの割り当てを可能にするには不十分であり得る
。この状況において、送信アンテナは、すべてのP番目のパイロットシンボル毎
にサブチャネルを割り当てられることが可能である。ここにおいて、Pは、(1
)のものより大きい整数値である。
たは共通の要素をもたないサブチャネルのどちらかを使用する送信アンテナの間
の干渉を最小化するまたは取り除くOFDMシンボル値を作成するように設計さ
れる。ウォルシュ符合化のような直交コードは、Qパイロット信号をパイロット
信号を代表するQ直交信号に変換するために用いられることが可能である。ウォ
ルシュコードが使われる場合には、パイロット信号の数は2の累乗であろう。直
交コードの使用が、隣接したリンクからの干渉を減らすために、以前議論された
共通の要素をもたないサブチャネルのサブセットと共に使うことができる。例え
ば、およそlMHzのシステムバンド幅を備えた4x4MIMOシステムにおい
て、256のOFDMサブチャネルが使われることになっていると仮定する。マ
ルチパスが10マイクロ秒に限られている場合、パイロットシンボルを伝えてい
る共通の要素をもたないサブチャネルは、およそ50kHz間隔で、またはより
接近して間隔を置かれなければならない。それぞれのサブチャネルは、およそ4
kHzの幅であるので、12のサブチャネルの間隔は48kHzの幅である。O
FDMサブチャネルが20のサブチャネルの12の組にそれぞれ分割される場合
、16は未使用で残される。2つの連続的なOFDMシンボルはパイロット信号
として使われ、そしてこれら2つのシンボル上の直交符合化が使用される。それ
ゆえに、24の相異する直交パイロットの割当てがある。これらの24の直交パ
イロットは、相異する送信アンテナに割り当てられ、そして干渉を最小化するた
めにリンクする。
イロットデータとして使うことができる。多数の相異する送信アンテナからの干
渉レベルの正確な測定が行われるために、OFDMシンボルの数は十分に大きく
なければならない。これらの平均的な干渉レベルは、種々のサイトからの同時送
信上で、即ち、全てのユーザにほぼ同等の性能を与える適応ブランキング方式(
blanking scheme)上で、システム―広がり制約(system-wide constraints)を
設けるために用いられるであろう。
用しないMIMOシステムのために、MIMO伝搬チャネルのCSIが決定及び
送信されることができる。その代わりに、最大長のシフトレジスタシーケンス(
Shift Register sequence)(m−シーケンス)が、伝搬チャネルを伝える(sou
nd)ために用いられることが可能である。m−シーケンスは、フィードバックを
有するシフトレジスタの出力である。M−シーケンスは、シーケンスのいかなる
ゼロでない循環シフトによっても、シーケンスの全周期にわたる相関は値−1を
生ずる、という特性を含んだ望ましい自己相関特性を有し、ここにおいて、シー
ケンス値は+/−1である。それゆえに、ゼロシフト(zero shift)の相関はR
である、ここにおいて、Rはシーケンスの長さである。マルチパスがある場合に
は、相関のような望ましい特性を維持するために、チャネルの遅延拡散に等しい
一部のシーケンスは反復されなければならない。
イロットシーケンスの長さが少なくともRτmの場合、同じm−シーケンスの相
異するRシフトは、最小の相互干渉のみで使うことができる。これらの相異する
Rシフトは、基地局の相異する送信アンテナ及び重大な干渉の原因である他の基
地局に割り当てられる。
を割り当てられることが可能である。相異するm−シーケンスの相互相関特性は
、単一のシーケンスの最小の相関特性及びそのシフトを示さないが、しかし相異
するm−シーケンスは、多少ランダムシーケンスのようにふるまい、Rがシーケ
ンス長であるところの√Rの平均的な相関レベルを提供する。この平均的な相関
レベルは、リンク間の分離の理由で、MIMOシステムに用いられるために一般
に十分である。
成するので、シーケンスは、長さR=2m−1の単一の符号語のバージョンを単
にシフトするだけである。ここにおいて、mは、正の整数値である。それゆえに
、相異するバイナリ(binary)m−シーケンスの数は限られる。重要な干渉が起
こる可能性がある領域において、同じm−シーケンスの再利用を避けるために、
フィルタを通したより長いm−シーケンスのバージョンが使うことができる。
れでも同じ基本的相関特性を表示する。
チパスが10マイクロ秒に限られていると仮定する。基地局に3つのセクターが
あると仮定すると、ここにおいて、送信アンテナはサイトにつき合計12だから
4つの送信アンテナがそれぞれのセクターに割り当てられる。長さ127のm−
シーケンスが使用される場合、シーケンスの12の相異するシフトは、それぞれ
10の標本の相関的なシフトと共に、単一の基地局のアンテナに割り当てられる
ことが可能である。送信されたパイロットの全長は従って137マイクロ秒であ
り、それはマルチパス拡散を収容するための10の追加の標本を加えたシーケン
スの全周期である。従って、相異する基地局は、同じm−シーケンスからの干渉
の効果を最小にするために設計された符号再利用パターンにおいて反復された、
相異するm−シーケンスを割り当てられることが可能である。
て、そのような特性を送信サイトに報告することを可能にするパイロット信号の
設計及び送信を目的としている。しかしながら、全CSIは情報量が多いうえに
非常に重複している。多くの方法は、送信されるCSI情報の量を圧縮するため
に有効である。以前に議論された一つの方法は、エルミート行列H*Hを使用す
る方法であり、ここにおいて、Hは受信装置で決定されたチャネル応答である。
め調整するために用いられることが可能である。エルミート行列の特性のために
、行列の構成要素の半分(例えば行列H*Hの複合の小さい三角形の部分のよう
な)及び実数値の対角線だけが送信される必要がある。受信アンテナの数が送信
アンテナの数より大きい場合、付加的な有効性が実現する。逆方向のリンク上で
送信装置に送信される情報の量を減らすもう一つの方法は、送信装置にチャネル
応答行列Hiのサブセットだけを報告することである。そこから、報告されてな
いチャネル応答行列は補間方式で決定されることができる。もう一つの方法にお
いて、サブチャネル全体のチャネル応答の関数表現は、それぞれの送信/受信ア
ンテナ対のために得られることができ、例えば、チャネル応答の多項式の関数代
表が生成されることができる。多項式の関数の係数は、それで送信装置に送信さ
れる。
施例はチャネル応答の時間−領域表現の送信を目的とする。そしてそれは、チャ
ネルインパルス(channel impulse)の応答である。マルチパスの構成要素が2
つか3つだけであるケースのように、チャネル応答の時間−領域表現が単純な場
合、逆のFFTは、チャネル周波数応答の組で実行されることができる。逆のF
FT操作は、送信/受信アンテナ対間のそれぞれのリンクのために実行されるこ
とができる。結果として生じるチャネルインパルス応答は、送信装置に報告され
る一組の振幅及び遅延に変換される。
そしてそれは、上記の発明の実施例がMIMOシステムで実施される時、減少さ
れる。コストを減らすためのもう一つの方法は、それらのCSI要求のショート
ターム(short term)の平均に従ってユーザを選択することである。チャネルが
弱まるようにCSI要求は変化する。そして、逆のリンク上の改良された有効性
は、ユーザがCSI要求の量を推定する場合に達成され、及び、ユーザにより観
察される伝搬チャネルの変化レートに従って、周期的または非周期的であり得る
間隔で基地局に通知する。基地局は、それでこのファクタを順方向及び逆方向の
使用の計画(scheduling)に含むことができる。ゆっくり変化している伝搬チャ
ネルと関連しているユーザは、急速に変化している伝搬チャネルと関連している
ユーザほど頻繁に報告しないので、スケジューリングは取り決められることが可
能である。基地局は、また、システムユーザの数、及び、公平性ようなファクタ
を考慮するために計画を取り決めることができる。
伝搬チャネルの実際の変化に従って調整されることができるので、時間間隔が割
り当てられることが可能である。伝搬チャネルの変化は、多くの可能な道のうち
のうちの一つの受信サイトにおいて、監視されることができる。例えば、シンボ
ルについての柔軟な決定と最も密なQAM集団値との間の違いは、標準として決
定及び使用されることができる、または、デコーダ測定基準の相対的なサイズも
また、使用されることができる。与えられた標準の品質が所定のしきい値以下に
落ちる時、CSIに対する更新は送信装置に報告される。
される平均的な累乗は一定のままであるので、リンクの全体的なマルチパス累乗
-遅延プロファイル(profile)は、非常にゆっくり変化する。それゆえに、リン
クを特徴づけるために要求されるCSIの量は、リンクからリンクまで実質的に
変化できる。性能を最適化するために、CSIの符合化は、特定のリンクの要求
に合わせて調整される。CSIが周波数領域の形式、即ち、挿入されるべきチャ
ネル応答行列の組に送られる場合、マルチパスをほとんど伴わないリンクは、チ
ャネル応答行列の小さな組だけを要求する。
ブロック図である。システム110により送信される全てのデータを含む集積さ
れ、入力されたデータストリームは、データプロセッサ112の範囲内のデマル
チプレクサ(DEMUX)310に提供される。デマルチプレクサ310は、入力さ
れたデータストリームを多くの(K)チャネルデータストリームS1からSkに、
非多重化する。それぞれのチャネルデータストリームは、例えば信号チャネル、
ブロードキャストチャネル、音声通話またはトラフィックデータの送信に対応で
きる。それぞれのチャネルデータストリームは、特定の符号化方式を使用してい
るデータをコード化するそれぞれのエンコーダ312に提供される。
含むことができ、リンクの信頼性を増大するために使用される。さらに明確には
、そのような符号化は、例えばインターリービング(interleaving)、回旋状の
(convolutional)符合化、ターボ(Turbo)符合化、格子(Trellis)符合化、
ブロック符合化(例えば、リード-ソロモン(Reed-Solomon )符合化)、周期的
冗長性(cyclic redundancy)チェックの(CRC)符合化、及びその他を含むこと
ができる。ターボ符号化は、米国特許出願番号09/205511、1998年
12月4日に出願のタイトル「線形コングルエンシャル(Congruential)シーケ
ンスを使用しているターボコードインターリーバー(Interleaver)」及び、以
下にIS−2000標準として称される文書タイトル「cdma2000 IT
U−R RTT対象発信(Candidate Submission)」中に更に詳述されており、
その両方は本願明細書に引用されている。
データストリーム上で、実行されることができる。しかしながら符号化はまた、
集積された入力データストリーム、多くのチャネルデータストリーム、または一
部のチャネルデータストリームで、一組のアンテナ、一組のサブチャネル、一組
のサブチャネル及びアンテナ、またはそれぞれのサブチャネル全体に、それぞれ
の変調シンボル、または他のいくつかの時間、空間、及び周波数のユニットで、
実行されることができる。エンコーダ312a乃至312kからのコード化され
たデータは、変調シンボルを生成するためにデータを処理するデータプロセッサ
320に供給される。
ロットにおいて、一つ以上のアンテナ上で、それぞれのチャネルデータストリー
ムを一つ以上のサブチャネルに割り当てる。例えば、音声通話に対応するチャネ
ルデータストリームのために、データプロセッサ320は一つのアンテナ(送信
のダイバーシティが使われない場合)または多重アンテナ(送信のダイバーシテ
ィが使われる場合)の一つのサブチャネルをその電話のために必要なだけ多くの
タイムスロットに割り当てることができる。信号またはブロードキャストチャネ
ルに対応するチャネルデータストリームに関して、データプロセッサ320は、
一つ以上のアンテナの指定されたサブチャネル(sub-channel(s))を、送信のダ
イバーシティが使われるかどうかに再び依存して割り当てることができる。デー
タプロセッサ320は、その後で、残りの使用可能なリソースをデータ送信に対
応するチャネルデータストリームに割り当てる。データ送信のバースティな性質
、及び、遅延に対するより大きい耐性のために、高い性能、及び、高効率のシス
テム・オブジェクトが達成されるように、データプロセッサ320は使用可能なリ
ソースを割り当てることができる。データ送信はこのように、システムの目的を
達成するために「計画される」。
slot(s))、サブチャネル(sub-channel(s))、及びアンテナ(antenna(s))に
割り当てられた後に、チャネルデータストリームのデータはマルチ搬送波変調を
使用して変調される。OFDM変調は、多数の効果を提供するために使用される
。OFDM変調の一つの実施の形態において、それぞれのチャネルデータストリ
ームのデータはブロックに分類され、それぞれのブロックは特定のデータビット
数を有する。それぞれのブロックのデータビットは、その後そのチャネルデータ
ストリームと関連している一つ以上のサブチャネルに割り当てられる。
それぞれのサブチャネルは、潜在的に相異する(即ち、サブチャネルのC/I、
及びMIMO処理が使用されるかどうかに基づいた)ビット数を伝達する。各々
のこれらのサブチャネルのために、ビットはそのサブチャネルと関連している特
定の変調方式(例えば、M−PSKまたはM−QAM)を使用している変調シン
ボルに分類される。例えば、16−QAMについては、信号集団は、複素平面(
即ち、a+j*b)の16の点で構成され、複素平面のそれぞれの点は4ビット
の情報を伝達する。MIMO処理方式において、サブチャネルのそれぞれの変調
シンボルは変調シンボルの線形の組合せを表し、それぞれは相異する集団から選
択されることができる。
る。変調シンボルベクトルVのそれぞれの構成要素は、変調シンボル伝達される
固有の周波数またはトーンを有する特定のサブチャネルと関連している。これら
のL変調シンボルのコレクションは、全てお互いに直角である。それぞれのタイ
ムスロットで、及び、それぞれのアンテナのために、Lサブチャネルに対応する
L変調シンボルは、逆の高速フーリエ変換(IFFT)を使用しているOFDM
シンボルに結合される。それぞれのOFDMシンボルは、Lサブチャネルに割り
当てられたチャネルデータストリームからのデータを含む。
icarrier)変調:時間が到来する観念」John A. C. Bingham
、(IEEE通信誌、1990年5月)に更に詳細に記載されており、本願明細
書中に引用されている。
るコード化されたデータを受信及び処理し、NT変調シンボルベクトル、V1乃
至VNT、それぞれの送信アンテナに一つの変調シンボルベクトル、を提供する。
いくつかの実施の形態において、いくつかの変調シンボルベクトルは相異する送
信アンテナのために予定された特定のサブチャネル上で二重の情報を有する可能
性がある。変調シンボルベクトルV1乃至VNTは、それぞれ変調器114a乃至
114tに提供される。
ックス発生器322、及び、アップコンバータ324を含む。IFFT320は
、受信された変調シンボルベクトルをOFDMシンボルと呼ばれているそれらの
時間-領域表現に変換する。IFFT320は、いかなる数のサブチャネル(例
えば、8、16、32、その他)でもIFFTを実行するように設計されること
ができる。あるいは、ベクトルはOFDMにシンボルを変換されるそれぞれの変
調シンボルのために、周期的プレフィックス発生器322は、特定のアンテナの
ための送信シンボルを形成するためにOFDMシンボルの一部の時間−領域表現
を反復する。周期的プレフィックスは、マルチパス遅延拡散がある場合には、送
信シンボルがその直角の特性を保持すると保証し、それによって、下記のように
有害な経路効果に対して性能を改良する。IFFT320、及び、周期的プレフ
ィックス発生器322の実施の形態は、公知技術でありここでは詳細に記載され
ない。
ための送信シンボル)からの時間−領域表現は、アップコンバータ324により
処理され、アナログ信号に変換され、RF周波数に変調され、そして、それぞれ
のアンテナ116から送信されるRF変調信号を生成するために調整される(例
えば拡大、及び、濾波)。
ルデータストリーム(即ち、コード化されたデータストリームX)のためのコー
ド化されたデータは、それぞれのチャネルデータプロセッサ332に提供される
。チャネルデータストリームが、(少なくともいくつかの送信の重複なしで)多
重サブチャネルおよび/または多重アンテナにおいて、送信されるべきである場
合、 チャネルデータプロセッサ332は、チャネルデータストリームをデータサブス
トリームの数(L・NTまで)に非多重化する。それぞれのデータサブストリー
ムは、特定のアンテナにおける特定のサブチャネル上の送信に対応する。典型的
な実施の形態において、いくつかのサブチャネルが信号、音声、及び、データの
他のタイプのために使用されるので、データサブストリームの数はL・NTより
少ない。データサブストリームは、結合器334に供給されるそれぞれの割り当
てられたサブチャネルのためのサブストリームに対応して生成処理される。結合
器334は、その後変調シンボルベクトルストリームとして提供される変調シン
ボルベクトルに、それぞれのアンテナのために指定される変調シンボルを結合す
る。NTアンテナのためのNT変調シンボルベクトルストリームは、その後次の
処理ブロック(即ち、変調器114)に提供される。
、それぞれのサブチャネルに、それぞれのタイムスロットで送信される変調シン
ボルは、個々に独立して選択されることができる。この特徴は、時間、周波数及
び、空間の3次元全体に渡って、使用可能なリソースの最善の使用を可能とする
。それぞれの変調シンボルにより送信されるデータビットの数は、このように異
なることがありえる。
きるチャネルデータプロセッサ400のブロック図である。チャネルデータプロ
セッサ400は、図3の一つのチャネルデータプロセッサ332を実施するため
に使用されることができる。チャネルデータストリームの送信は、(例えば、図
2のデータ1に関しては)多重サブチャネルで起こり得て、多重アンテナからも
起こることがあり得る。それぞれのサブチャネル上の、及び、それぞれのアンテ
ナからの送信は、重複なしのデータを表すことができる。
化されたデータストリームXiを、多くのサブチャネルデータストリーム、Xi ,1 乃至Xi,M、データ送信に使用されているそれぞれのサブチャネルに一つの
サブチャネルデータストリーム、に受信し非多重化する。非多重化されたデータ
は、同一または非同一でありえる。例えば、送信経路に関するいくつかの情報が
周知の場合(即ち、全CSIまたは部分的なCSIが周知である場合)、デマル
チプレクサ420は、より多くのデータビットをより多くのbps/Hzを送信
する能力があるサブチャネルにあてることができる。しかしながら、どんなCS
Iも周知でない場合、デマルチプレクサ420は、各々の割当られたサブチャネ
ルに一様にほぼ等しいビット数をあてる。
セッサ430に提供される。それぞれの空間分割プロセッサ430は、受信され
たサブチャネルデータストリームをデータサブストリームの数(NTまで)、デ
ータを送信するために使用されるそれぞれのアンテナのための一つのデータサブ
ストリームに、さらに非多重化できる。このように、デマルチプレクサ420、
及び空間分割プロセッサ430の後、コード化されたデータストリームXiは、
NTまでのアンテナからLサブチャネルまでに送信されるL・NTまでのデータ
サブストリームに非多重化されることができる。
空間の分割プロセッサ430により生成されることができ、NT結合器400a
乃至440tに与えられることが可能である。例えば、サブチャネル1に割り当
てられる空間分割プロセッサ430aは、サブチャネル1のアンテナ1乃至NT のためのNTまでの変調シンボルを提供できる。同様に、サブチャネルkに割り
当てられる空間の分割プロセッサ430kは、アンテナ1乃至NTのサブチャネ
ルkのためのNTまでのシンボルを提供できる。それぞれの結合器440は、L
サブチャネルのための変調シンボルを受信し、それぞれのタイムスロットのため
のシンボルを変調シンボルベクトルに結合し、変調シンボルベクトルを変調シン
ボルベクトルストリームVとして、次の処理段階(例えば、変調器114)に提
供する。
なCSI処理方式を実施するために必要な処理を提供するように設計されている
ことができる。CSI処理は、使用可能なCSI情報に、及び、選択されたチャ
ネルデータストリーム、サブチャネル、アンテナ、その他に基づいて実行される
ことができる。CSI処理は、選択的及び動的に、使用可能及び使用不可能であ
り得る。例えば、CSI処理は、特定の送信のために使用可能であり、他のいく
つかの送信のために使用不可能であり得る。例えば、送信リンクが十分なC/I
を有する時、CSI処理は特定の状況下で使用可能でありえる。
提供する。しかしながら、そのようなフレキシビリティが、全てのチャネルデー
タストリームのために典型的に必要とされるというわけではない。例えば、音声
通話のためのデータは、電話の間に、一つのサブチャネルを通じて典型的に送信
される、またはそのような時間まで、サブチャネルとして再設定される。チャネ
ルデータプロセッサの設計は、これらのチャネルデータストリームのために極め
て単純化されることができる。
な一つのチャネルデータストリームのために使用されることができる処理のブロ
ック図である。空間分割プロセッサ450は、図3の一つのチャネルデータプロ
セッサ332を実施するために使用されることができる、及び、例えば音声通話
のようなチャネルデータストリームをサポートするために使用されることができ
る。音声通話は、多重タイムスロット(例えば、図2の音声1)のための一つの
サブチャネルに、典型的に割り当てられ、多重アンテナから送信されることがで
きる。コード化されたデータストリームXjは、データをブロックに分類する空
間分割プロセッサ450に提供され、それぞれのブロックは、変調シンボルを生成
するために使用される特定のビット数を有する。空間分割プロセッサ450から
の変調シンボルは、チャネルデータストリームを送信するために使用される一つ
以上アンテナと関連している一つ以上結合器440に提供される。
こで、発明のより良い理解のために記載される。図2のタイムスロット2におい
て、制御データはサブチャネル1に送信され、ブロードキャストデータはサブチ
ャネル2に送信され、音声通話1及び2はサブチャネル3及び4に割り当てられ
、そしてトラフィックデータはサブチャネル5乃至16に送信される。この例で
は、送信装置は4つの送信アンテナ(即ち、NT=4)を含み、4つの送信信号
(即ち、4つのRF変調信号)は4つのアンテナのために生成されると仮定され
る。
ることができる一部のプロセッサのブロック図である。入力データストリームは
、図2の制御、ブロードキャスト、音声1、音声2及びデータ1に対応してスト
リームを5つのチャネルデータストリーム(Sl乃至S5)に非多重化するデマ
ルチプレクサ(DEUX)510に提供される。それぞれのチャネルデータストリー
ムは、そのストリームのために選択されるコード化方式を使用してデータをコー
ド化するそれぞれのエンコーダ512に提供される。
を使用して送信される。このように、各々の符号化データストリームX1乃至X3 は、そのストリームのための変調シンボルを生成する、それぞれのチャネルデ
ータプロセッサ532に提供される。各々のチャネルデータプロセッサ532c
乃至532aからの変調シンボルは、その後4つの結合器540a乃至540d
の全てに提供される。それぞれの結合器540は、結合器と関連しているアンテ
ナのために指定された16のサブチャネルの全てのための変調シンボルを受信す
る、変調シンボルベクトルを生成するためにそれぞれのタイムスロットでそれぞ
れのサブチャネル上のシンボルを結合する、及び、変調シンボルベクトルを変調
シンボルベクトルストリームVとして、関連する変調器114に提供する。図6
に示したように、チャネルデータストリームS1は、4つのアンテナの全てから
サブチャネル1で送信され、チャネルデータストリームS2は、4つのアンテナ
の全てからサブチャネル2で送信され、及び、チャネルデータストリームS3は
、4つのアンテナの全てからサブチャネル3で送信される。
するために使用される一部の処理ユニットのブロック図である。この例では、チ
ャネルデータストリームS4は、空間のダイバーシティを使用して送信される(
及び、チャネルデータストリームS1乃至S3のために使用され、ダイバーシテ
ィを送信しない)である。空間のダイバーシティと共に、データは多重アンテナ
を通じて、(各々の割り当てられたサブチャネルに、または相異するタイムスロ
ットにおいて、同時に)非多重化され、送信される。符合化されたデータストリ
ームX4は、そのストリームのための変調シンボルを形成するチャネルデータプ
ロセッサ532dに提供される。この場合変調シンボルは、チャネルの各々の固
有モードに対応するシンボルアルファベットから選択された変調シンボルの線形
組合せである。
を伝達できる。一例として、固有モード1は、64QAM(6ビット)が確実に
送信されることを可能にするC/Iを有し、固有モード2は、16QAM(4ビ
ット)を可能にし、固有モード3は、QPSK(2ビット)を可能にし、及び固
有モード4は、BPSK(1ビット)が使用されるのを可能にする、と仮定する
。このように、4つの固有モード全ての組合せは、合計13の情報ビットが、同
じサブチャネルの4つのアンテナ全てで効果的な変調シンボルとして同時に送信
されることを可能にする。上の方程式(1)において、与えられる行列掛算によ
り記載されるように、それぞれのアンテナ上の割り当てられたサブチャネルのた
めの効果的変調シンボルはそれぞれの固有モードと関連している個々のシンボル
の線形組合せである。
ットの一部のブロック図である。符合化されたデータストリームX5は、ストリ
ームX5を12のサブチャネルデータストリーム、X5,11乃至X5,16、
各々の割当られたサブチャネル5乃至16のための一つのサブチャネルデータス
トリームに非多重化するデマルチプレクサ(DEMUX)530に提供される。
それぞれのサブチャネルデータストリームは、その後、関連するサブチャネルデ
ータストリームのための変調シンボルを生成するそれぞれのサブチャネルデータ
プロセッサ536に提供される。サブチャネルデータプロセッサ536a乃至5
361からのサブチャネルシンボルストリームは、それぞれ、その後、デマルチ
プレクサ538a乃至5381に提供される。それぞれのデマルチプレクサ53
8は、受信されたサブチャネルシンボルストリームを4つのシンボルサブストリ
ームに非多重化し、それぞれのシンボルサブストリームは特定のアンテナにおけ
る特定のサブチャネルに対応する。それぞれのデマルチプレクサ538からの4
つのシンボルサブストリームは、その後、4つの結合器540a乃至540dに
提供される。
ストリーム(それぞれのアンテナの特定のサブチャネルのための一つのシンボル
サブストリーム)に非多重化されるサブチャネルシンボルストリームを生成する
ために処理される。この実施の形態は、図4に記載されたものと相異する。
は、多くのデータサブストリーム(それぞれのアンテナのための一つのデータサ
ブストリーム)に非多重化され、そして対応したシンボルサブストリームを生成
するために処理される。図8の非多重化は、シンボル変調の後に実行され、一方
、図4の非多重化は、シンボル変調の前に実行される。他の実施の形態もまた、
使用されることができ、本発明の範囲内である。
れぞれの組合せは、図7のサブチャネルデータプロセッサ532d及びデマルチ
プレクサ534dの組合せと類似した方法で機能する。平均して、それぞれのデ
マルチプレクサ538からのそれぞれのシンボルサブストリームのレートは、関
連するチャネルデータプロセッサ536からのシンボルストリームのレートの4
分の1である。
れは一つ以上のチャネルデータストリームを受信するために使用されることがで
きる。一つ以上の送信アンテナからの送信された一つ以上の信号は、各々のアン
テナ610a乃至610rにより受信されることができ、それぞれのフロントエ
ンドプロセッサ612に送られることが可能である。例えば、受信アンテナ61
0aは多くの送信アンテナから送信された多くの信号を受信することができ、受
信アンテナ610rは同様に多重送信された信号を受信できる。それぞれのフロ
ントエンドプロセッサ612は、受信された信号を調整し(例えば、濾波及び増
幅)、調整された信号を中間周波数またはベースバンドにダウンコンバート(do
wnconverts)し、及びダウンコンバートされた信号を標本化及び量子化する。そ
れぞれのフロントエンドプロセッサ612は典型的に、それぞれの受信アンテナ
にひとつ、それぞれのFFTプロセッサ614に提供される「コヒ―レント」な
標本を生成するために受信されたパイロットを用いて特定のアンテナと関連する
標本をさらに復調する。。それぞれのFFTプロセッサ614は、受信された標
本の変換された表現を生成し、変調シンボルベクトルのそれぞれのストリームを
提供する。FFTプロセッサ614a乃至614rからの変調シンボルベクトル
ストリームは、デマルチプレクサ及び結合器620に提供され、そこでは、それ
ぞれのFFTプロセッサ614からの変調シンボルベクトルのストリームを(L
までの)多くのサブチャネルシンボルストリームにチャネライズする。復調及び
復号の前に使用される(例えば、ダイバーシティまたはMIMO)通信方式に基
づいて、全てのFFTプロセッサ614からのサブチャネルシンボルストリーム
は処理される。
ため、チャネルデータストリームの送信のために使用される全てのアンテナから
のサブチャネルシンボルストリームは、時間、空間及び周波数の全体に重複した
情報を結合する結合器に提供される。結合された変調シンボルのストリームは、
その後(ダイバーシティ)チャネルプロセッサ630に提供され、従って復調さ
れる。
、 チャネルデータストリームの送信のために使用される全てのサブチャネルシンボ
ルストリームは、それぞれのサブチャネルの受信された変調シンボルを異なった
固有モードへ直交化(orthogonalizes)するMIMOプロセッサに提供される。
MIMOプロセッサは、上の方程式(2)により記載される処理を実行し、及び
送信装置で使用される固有モードの数に対応して多くの独立したシンボルサブス
トリームを生成する。例えば、MIMOプロセッサは、調整後の(postconditio
ned)変調シンボルを生成するために残された固有ベクトルを用いて受信された
変調シンボルの乗算を実行することができ、それは送信装置における全CSIプ
ロセッサより前の変調シンボルに該当する。(調整後の)シンボルサブストリー
ムは、その後、(MIMO)チャネルプロセッサ630に提供され、従って復調
される。このように、それぞれのチャネルプロセッサ630は、(ダイバーシテ
ィ通信モードのための)変調シンボルまたは(MIMO通信モードのための)多
くのシンボルサブストリームのストリームを受信する。変調シンボルのそれぞれ
のストリームまたはサブストリームは、処理されているサブチャネルのために送
信装置で使用される変調方式と相補的である復調方式(例えば、M−PSK、M
−QAMまたは他のもの)を実施する、それぞれの復調器(DEMOD)に提供
される。MIMO通信モードのために、全ての割り当てられた復調器からの復調
されたデータは独立して復号化されることができ、または一つのチャネルデータ
ストリームに多重送信されることができ、及び、送信装置で使用される符合化及
び変調方法によって、復号化されることができる。ダイバーシティ及びMIMO
通信モードのため、チャネルプロセッサ630からのチャネルデータストリーム
は、送信装置でチャネルデータストリームのために使用されるものと相補的な復
号化方式を実施するそれぞれのデコーダ640に提供されることができる。それ
ぞれのデコーダ540からの復号化データは、そのチャネルデータストリームの
ために送信されたデータの評価を表す。
囲内である。例えば受信装置は、一つの受信アンテナだけを有して設計されるこ
とができ、または、多重(例えば音声,データ)チャネルデータストリームを同
時に処理することが可能に設計されることができる。
特に、OFDM変調は、マルチパス環境中の改良した性能、(相対的な意味にお
いて、MIMOモードの操作のための、)実施の形態の減少した複雑性、及びフ
レキシビリティを含む多くの利点を提供するために使用されることができる。し
かしながら、マルチ搬送波変調の他の可変要素も使用されることができ、本発明
の範囲内である。
間の伝搬環境により導入される差動の経路遅延のためにシステム効率を改善でき
る。通信リンク(即ち、RFチャネル)は、遅延拡散を有し、システム動作して
いるバンド幅Wの逆数より潜在的に大きくなることができる。このために、遅延
拡散より少ない送信シンボル期間を有する変調方式を使用している通信システム
、はインターシンボル(inter-symbol)干渉(ISI)を経験する。このISI
は、受信されたシンボルを歪め、不正確な検出の可能性を増大する。
タを伝達するために使用される、(かなりの)多数の平行したサブチャネル(ま
たはサブバンド)に本質的に分割される。各々のサブチャネルが典型的に通信リ
ンクのコヒーレンス(coherence)バンド幅より非常に少ないバンド幅しか有さ
ないので、リンクの遅延拡散のためのISIは、OFDM変調を使用して、かな
り減少または取り除かれる。対照的に、送信シンボルレートが通信リンクの遅延
拡散と比較してわずかでない限り、大部分の通常の変調方式(例えば、QPSK
)はISIに高感度である。
るために使用されることができる。周期的プレフィックスは、OFDMシンボル
の一部(IFFTの後、通常は正面の部分)であり、シンボルの後部に付加され
る(wrapped around)。周期的プレフィックスはOFDMシンボルの直角を保持
するために使用され、それは典型的にマルチパスにより破壊される。
える。それぞれのOFDMシンボルは、マルチパス遅延拡散がある場合には、全
体的なシンボルがその直角の特性を保持することを保証する周期的プレフィック
スをそれに追加した。周期的プレフィックスがどんな付加的な情報も伝達しない
ので、それは本質的にオーバーヘッドである。良い効率を維持するために、周期
的プレフィックスの期間は、全体的な送信シンボル期間のわずかな断片であるよ
うに選択される。周期的プレフィックスを示すために5%のオーバーヘッドを使
用している上記の実施例で、200マイクロ秒の送信シンボル期間は、10マイ
クロ秒最大チャネル遅延拡散のために十分である。200マイクロ秒の送信シン
ボル期間は、各々のサブバンドのための5kHzのバンド幅に対応する。全体的
なシステムバンド幅が1.2288MHzである場合、およそ5kHzの250
のサブチャネルが提供されることができる。実際問題として、サブチャネルの数
が2の累乗であることは、便利である。このように、送信シンボル期間は205
マイクロ秒に増大される、及びシステムのバンド幅がM=256サブバンドに分
割される場合、それぞれのサブチャネルは、4.88kHzのバンド幅を有する
。
とができる。通信システムがMIMO技術を取り入れる時、受信装置と関連して
いる複雑性は、特にマルチパスがある時、重大でありえる。OFDM変調の使用
は、各々のサブチャネルが使用されるMIMO処理によって、独立した方法で処
理されることを可能にする。このように、MIMO技術が使用される場合、OF
DM変調は受信装置における信号処理を極めて単純化できる。
、加算されたフレキシビリティを産出できる。具体的には、OFDMシンボルの
使用可能な送信空間は、一群のユーザ間で分配されることができる。例えば、低
レート音声ユーザはOFDMシンボルのサブチャネルまたはサブチャネルの断片
に割り当てられることが可能である、一方、残りのサブチャネルは、集められた
要求に基づいてデータユーザに割り当てられることが可能である。加えて、オー
バーヘッド、ブロードキャスト及び制御データは、いくつかの使用可能なサブチ
ャネルに、または(おそらく)サブチャネルの一部に伝達されることができる。
PSKまたはM−QAMのようないくつかのアルファベット(alphabet)から選
択される変調シンボルと関連している。ある実施例において、最も多くの効率的
利用がそのサブチャネルでできているように、各々のLサブチャネルの変調シン
ボルを、選択できる。例えば、サブチャネル1は、QPSKを使用して生成され
ることができる、サブチャネル2は、BPSKを使用して生成されることができ
る、サブチャネル3は、16−QAMを使用して生成されることができる、など
。このように、それぞれのタイムスロットの、LサブチャネルのためのLまでの
変調シンボルは、生成され、結合されて、そのタイムスロットの変調シンボルベ
クトルを生成する。
ある。例えば、それぞれの音声ユーザは単一のサブチャネルに割り当てられるこ
とが可能である。残りのサブチャネルは、データユーザに動的に割り当てられる
ことが可能である。この場合、残りのサブチャネルは、単一のデータユーザに割
り当てられることができ、または多数のデータユーザ間で分けられることが可能
である。加えて、いくつかのサブチャネルは、オーバーヘッド、ブロードキャス
ト及び制御データを送信することのために確保されることができる。本発明のあ
る実施例において、ダイバーシティを増大し、いくつかの干渉平均算出を提供す
るために、サブチャネルの割当てを(おそらく)変調シンボルから疑似ランダム
方法のシンボルまで変化させることは、望ましい。
されたフレームエラーレート(FER)が基地局において、最小の送信電力で達
成されるように制御され、それによって、システムの他のユーザに対する妨害を
最小化する。CDMAシステムの順方向リンク上で、送信電力はまた、システム
容量を増大するように調整される。
渉を最小化し、システム容量を最大にするために制御されることができる。電力
制御は、種々の方法で達成されることができる。例えば、電力制御はそれぞれの
チャネルデータストリームで、それぞれのサブチャネルで、それぞれのアンテナ
で、または他のいくつかの測定のユニットで、実行されることができる。
損失が大きい場合、このアンテナからの送信は、ほとんど何も受信装置で得られ
ることができなくなってから以後減少またを、抑制できる。同様に、送信が多重
サブチャネルを通じて発生する場合、より少ない電力は、最も多くの経路損失を
経験しているサブチャネル(sub-channel(s))に送信される可能性がある。
フィードバックメカニズムで達成されることができる。電力制御情報は、送信装
置をその送信電力を増減するように導くために、受信装置から送信装置まで周期
的にまたは独立して送信されることができる。電力制御ビットは、受信装置で例
えばBERまたはFERに基づいて生成されることができる。
トルの効率を例示する描画を示す。図10において、与えられたビット誤り率の
ための変調シンボルあたりのビット数は、多くのシステム構成のためのC/Iの
関数として与えられる。表記法NTxNRは構成の次元を示し、NTは送信アン
テナ数、NRは受信アンテナ数である。2つのダイバーシティ構成、すなわち1
x2及び1x4及び4つのMIMO構成、すなわち、2x2、2x4、4x4及
び8x4はシミュレーションされ、その結果は図10に提供される。
1bps/Hz未満からほぼ20のbps/Hzまで変動する。C/Iの低値に
おいて、ダイバーシティ通信モード及びMIMO通信モードのスペクトルの効率
は類似しており、効率の改良はあまり目立たない。しかしながら、C/Iのより
高い値において、MIMO通信モードを用いたスペクトルの効率の増加は、より
劇的になる。あるMIMO構成において、及びある状態の、改良は、瞬間的に最
高20倍に到達できる。
ルの効率が一般に増大することが観察できる。その改良はまた、通常はより低い
NT及びNRに限られている。例えば、ダイバーシティ構成1x2及び1x4は
、両方とも漸近的におよそ6bps/Hzに到達する。
クトルの効率値は、サブチャネルのために可能なデータレートの範囲を得るため
にサブチャネルベース上の結果に適用されることができる。一例として、5dB
のC/Iで動作している加入者ユニットにとって、この加入者ユニットのために
達成可能なスペクトルの効率は、使用される通信方式に従って、1bps/Hz
及び2.25のbps/Hzとの間にある。このように、5kHzのサブチャネ
ルで、この加入者ユニットは、5kbpsから10.5kbpsの範囲のピーク
のデータレートを持続させることができる。C/Iが10dBである場合、同じ
加入者ユニットはサブチャネルにつき10.5kbpsから25kbpsまでの
範囲のピークのデータレートを持続させることができる。使用可能な256のサ
ブチャネルによって、10dBのC/Iで動作している加入者ユニットのための
ピークの持続するデータレートは、6.4Mbpsである。このように、加入者
ユニットのデータレート要求及び加入者ユニットのための動作しているC/Iを
与えることによって、システムは、要求を満たすためにサブチャネルの必要な数
を割り当てることができる。データサービスの場合、タイムスロットにつき割り
当てられるサブチャネルの数は、例えば他のトラフィックローディング(traffi
c loading)に従って変化できる。
ができる。しかしながら、ブロードキャスト及び共通の制御チャンネルの代わり
に、特定のサブチャネルにおいて、またはフレームの特定の変調シンボル位置に
おいて、またはその両方ともにおいて、定義されるランダムアクセスチャネルが
あり得る。これらは、短い要請(例えば、レジストレーション(registration)
、リソースの要請、その他)を中心の局に送信するためにいくつかまたは全ての
加入者ユニットにより使用されることができる。共通のアクセスチャンネルにお
いて、加入者ユニットは、共通の変調及び符合化を使用できる。順方向リンクで
のように、残りのチャネルはユーザを隔てるために割り当てられることが可能で
ある。(順方向及び逆方向リンクの双方で)リソースの割当や割当解除は、シス
テムにより制御されることができ、順方向リンクの制御チャンネルで伝達される
ことができる。
び最も遠い加入者ユニットの間の最大の差動の伝播遅延である。この遅延が周期
的プレフィックス期間と関連してわずかであるシステムにおいて、送信装置で修
正を実行することは必要でないことができる。しかしながら、遅延が重大である
システムで、周期的プレフィックスは、徐々に増加する遅延を占めるために拡張
されることができる。諸事例では、シンボルが正しい瞬間で中心の局に到着する
ので、往復の遅延の合理的評価を下すこと、及び、送信の時間を修正することは
可能であり得る。通常、残存するいくつかのエラーがあるので、周期的プレフィ
ックスはまた、この残存するエラーを収容するために更に拡張されることができ
る。
入者ユニットは、複数の中心の局から信号を受信することが可能でありえる。複
数の中心の局により送信される情報が2つ以上のサブチャネルでおよび/または
2つ以上のアンテナから重複している場合、受信された信号は、ダイバーシティ
−結合方式を使用している加入者ユニットによって、結合及び復調されることが
できる。使用される周期的プレフィックスが最も早い到着と最も遅い到着との間
の差動の伝播遅延を取り扱うために十分な場合、信号は、受信装置において、(
最適に)結合されることができ、正しく復調されることができる。このダイバー
シティの受容は、OFDMのブロードキャスト適用において、周知である。サブ
チャネルが特定の加入者ユニットに割り当てられるとき、特定のサブチャネル上
の同じ情報が多くの中心の局から特定の加入者ユニットへ送信されることは、可
能である。
似している。
FFT、FFT、デマルチプレクサ、結合器、及びその他、の様々なタイプを含
む種々の処理ユニットでそれぞれ実施される。これらの処理ユニットは、例えば
特定の集積回路の適用(application specific integrated circuit、ASIC
)、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ま
たは本願明細書において、記載された関数を実行するように設計された他の電子
回路のような種々の方法で実施されることができる。また、処理ユニットは、本
願明細書において、記載される関数を達成する命令コードを実行するために動作
される多目的プロセッサまたは特別に設計されたプロセッサにより実施されるこ
とができる。このように、本願明細書において、記載される処理ユニットは、ハ
ードウェア、ソフトウェアまたはその組合せを使用して実施されることができる
。
きるように提供される。これらの実施例に対する種々の変形実施例は、当業者に
とって容易に明らかであり、本願明細書において、定義される一般的な原理は、
発明の能力を用いずに他の実施例に適用されることができる。このように、本発
明は本願明細書において、示される実施例に限られず、本願明細書において、開
示された原理及び新しい特徴と矛盾しない最も広い範囲を与えられるべきである
。
ル状態情報のフィードバックを有するOFDMベースのMIMOシステムの図で
あり、1Cはチャネル状態情報を評価するために用いられることが可能である例
示的なOFDMパイロット信号の構造図である。
ある。
ネルデータストリームを処理するために使われ得る、チャネルデータプロセッサ
の一つの実施例のブロック図である。
ネルデータストリームを処理するために使われ得る、チャネルデータプロセッサ
の他の実施例のブロック図である。
ッサのブロック図である。
ッサのブロック図である。
ッサのブロック図である。
できる受信装置のブロック図である。
るスペクトルの有効性を例示する描画である。
アンテナ、124…復調器、310…デマルチプレクサ、312…エンコーダ、
332…チャネルデータプロセッサ、334…結合器、IFFT…320、周期
的プレフィックス発生器…322、アップコンバータ…324。
ムの図である。
DMパイロット信号の構造図である。
ある。
ネルデータストリームを処理するために使われ得る、チャネルデータプロセッサ
の一つの実施例のブロック図である。
ネルデータストリームを処理するために使われ得る、チャネルデータプロセッサ
の他の実施例のブロック図である。
ッサのブロック図である。
ッサのブロック図である。
ッサのブロック図である。
できる受信装置のブロック図である。
るスペクトルの有効性を例示する描画である。
Claims (28)
- 【請求項1】 下記工程を具備する、多重入力/多重出力通信システムにお
ける伝搬チャネルの送信特性の測定及び報告のための方法: 複数のパイロット信号を生成する; 該複数のパイロット信号を、伝搬チャネルを通して送信装置及び複数の受信
装置の間で送信する、ここにおいて、該送信装置は、少なくとも一つの送信アン
テナを具備し、該複数の受信装置のそれぞれは、少なくとも一つの受信アンテナ
を具備し、及び該伝搬チャネルは、該送信装置及び該複数の受信装置の間に複数
のサブチャネルを具備する; 該複数の受信装置のそれぞれで、該複数のパイロット信号のうちの少なくと
も一つを受信する; 該複数のサブチャネルのうちの少なくとも一つのための送信特性の組を決定
する、ここにおいて、該送信特性の組を決定する該工程は、該複数の受信装置の
それぞれで受信した該複数のパイロット信号のうちの少なくとも一つを使用する
; 該複数の受信装置のそれぞれから該送信装置へ情報信号を報告する、ここに
おいて、情報信号は、該複数のサブチャネルのうちの少なくとも一つに関する該
送信特性の組を伝える;及び、 該情報信号に基づいて、送信装置で送信パラメータの組を最適化する。 - 【請求項2】 前記複数のパイロット信号を送信する前記工程は、下記工程
を具備する、請求項1の方法: 共通の要素をもたない複数の直交周波数分割多重化(OFDM)サブチャネ
ルの組を生成する、ここにおいて、該共通の要素をもたない複数のOFDMサブ
チャネルの組は、共通の要素をもたない、実質的に直交周波数分割多重化サブチ
ャネルの組を具備できる;及び、 該共通の要素をもたない複数のOFDMサブチャネルの組の少なくとも一つ
で、該複数のパイロット信号の少なくとも一つを送信する。 - 【請求項3】 前記少なくとも一つの送信アンテナが、他のいかなる送信ア
ンテナからも空間的に遠く離れている場合、該共通の要素をもたない複数のOF
DMサブチャネルの組を生成する前記工程は、該共通の要素をもたない複数のO
FDMサブチャネルの組のうちの少なくとも一つを再利用する工程を具備する、
請求項2の方法。 - 【請求項4】 該複数のサブチャネルのうちの少なくとも一つのための該送
信特性の組を決定する前記工程は、該共通の要素をもたないOFDMサブチャネ
ルの組のグループを分析する工程を具備する、請求項2の方法。 - 【請求項5】 前記送信特性の組は、平均的な干渉レベルを具備する、請求
項4の方法。 - 【請求項6】 前記送信特性の組は、ノイズレベルを具備する、請求項4の
方法。 - 【請求項7】 前記複数のパイロット信号は、複数の直交シーケンスを具備
する、請求項1の方法。 - 【請求項8】 前記複数のパイロット信号は、複数のOFDMシンボルを具
備する、請求項1の方法。 - 【請求項9】 前記複数のOFDMシンボルは、直交方向に符号化される、
請求項8の方法。 - 【請求項10】 前記複数のOFDMシンボルは、ウォルシュコードシーケ
ンスで直交方向に符号化される、請求項9の方法。 - 【請求項11】 前記複数のパイロット信号は、複数のシフトされた最大長
のシフトレジスタシーケンス(m−シーケンス)を具備する、ここにおいて、該
複数のシフトされたm−シーケンスのそれぞれは、所定の周期により分割される
、請求項1の方法。 - 【請求項12】 前記複数のパイロット信号は、複数のシフトされた、添付
のm−シーケンスを具備する、ここにおいて、該複数のシフトされた、添付のm
−シーケンスのそれぞれは、該m−シーケンスの反復された部分を含む、請求項
11の方法。 - 【請求項13】 前記共通の要素をもたないOFDMサブチャネルの組の前
記グループは、下記を具備する、請求項4の方法: 主要なリンクと関連する該共通の要素をもたない複数のOFDMサブチャネ
ルの組のうちの少なくとも一つ;及び、 干渉するリンクの組と関連する該共通の要素をもたない複数のOFDMサブ
チャネルの組のうちの少なくとも一つ。 - 【請求項14】 前記情報信号は、前記主要なリンク及び前記干渉するリン
クの組に関連する前記送信特性の組を伝える、請求項13の方法。 - 【請求項15】 送信パラメータを報告する前記工程は、下記工程を具備す
る、請求項2の方法: 前記主要なリンクの送信特性の組を代表する多項式の関数を生成する;及び
、 前記多項式の関数と関連する係数の組を送信する。 - 【請求項16】 前記情報信号を報告する前記工程は、前記複数のサブチャ
ネルのうちの少なくとも一つのための前記送信特性の組を圧縮する工程を具備す
る、ここにおいて、前記送信特性の組は、チャネル周波数応答上で実行される逆
高速フーリエ変換から得られる、請求項2の方法。 - 【請求項17】 下記工程をさらに具備する、請求項1の方法: 前記送信装置で複数のスケジューリングメッセージを生成する;及び、 前記複数の受信装置のうちの少なくとも一つに、該複数のスケジューリング
メッセージのうちの少なくとも一つを送信する、ここにおいて、該複数のスケジ
ューリングメッセージのうちの前記少なくとも一つの受信で、前記複数の受信装
置の前記少なくとも一つは、前記情報信号を報告する前記工程を予定する。 - 【請求項18】 下記を具備する、多重入力/多重出力通信システムの伝搬
チャネルの送信特性を測定及び報告するための装置: 複数のパイロット信号を生成するための手段; 送信装置及び複数の受信装置間の伝搬チャネルを通して、該複数のパイロッ
ト信号を送信するための手段、ここにおいて、前記送信装置は、少なくとも一つ
の送信アンテナを具備する、前記複数の受信装置のそれぞれは、少なくとも一つ
の受信アンテナを具備する、及び前記伝搬チャネルは、前記送信装置及び前記複
数の受信装置の間に複数のサブチャネルを具備する; 前記受信装置において、前記複数のパイロット信号のうちの少なくとも一つ
を受信するための手段; 前記複数のサブチャネルのうちの少なくとも一つのための送信特性の組を決
定するための手段、ここにおいて、前記送信特性の組を決定する前記工程は、前
記複数の受信装置のそれぞれで受信された前記複数のパイロット信号のうちの少
なくとも一つを使用する; 前記複数の受信装置のそれぞれから前記送信装置に情報信号を報告するため
の手段、ここにおいて、前記情報信号は、前記複数のサブチャネルのうちの少な
くとも一つのための前記送信特性の組を伝える;及び、 前記情報信号に基づいて、前記送信装置で送信パラメータの組を最適化する
ための手段。 - 【請求項19】 下記工程を具備する、多重入力/多重出力(MIMO)シ
ステムのチャネル状態情報(CSI)を測定及び報告するための方法: 共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組を複数の送信アンテナに割り
当てる; 複数の直交周波数分割多重化(OFDM)パイロット信号を送信装置から複
数の受信装置へ送信する、ここにおいて、該複数OFDMパイロット信号の各々
は、該共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組のうちの少なくとも一つで
送信される; 前記複数のOFDMパイロット信号を復調する; 前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組の前記CSIを決定する
、ここにおいて、前記CSIを決定する前記工程は、前記復調された複数のOF
DMパイロット信号を使用する; 前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組の前記CSIを、前記送
信装置に送信する;及び、 送信シンボルをあらかじめ調整する。 - 【請求項20】 前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組の前記
CSIを送信する前記工程は、下記工程を具備する、請求項19の方法: 前記CSIを減じられた行列に圧縮する;及び、 前記減じられた行列の代表を前記送信装置に送信する。 - 【請求項21】 前記減じられた行列は、チャネル応答行列及び該チャネル
応答行列の複素共役を乗じた乗算結果である、ここにおいて、前記チャネル応答
行列は、複数の前記CSI利得値を含む、請求項20の方法。 - 【請求項22】 前記減少した行列の前記代表は、固有モードの行列である
、請求項21の方法。 - 【請求項23】 前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組の前記
CSIを決定する前記工程は、下記工程をさらに具備する、請求項19の方法: 通信リンクが所定のしきい値より少ない数のマルチパス構成要素を有するか
どうかを決定する;及び、 前記マルチパス構成要素の数が、前記所定のしきい値より少ない場合、前記
通信リンクのチャネル周波数応答の組で逆高速フーリエ変換(IFFT)操作を
実行する、ここにおいて、前記IFFT操作の前記結果は、前記送信装置に送信
されるチャネル状態情報である。 - 【請求項24】 下記を具備する、多重入力/多重出力通信システムのチャ
ネル状態情報(CSI)を測定及び報告するシステム: 共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組を複数の送信アンテナに割り
当てるための、複数のパイロット信号を生成するための、該複数のパイロット信
号のそれぞれを該共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組のうちの少なく
とも一つに割り当てるための、及び送信データをあらかじめ調整するための、基
地局におけるプロセッサ; 前記複数のパイロット信号を受信するための、及び前記複数のパイロット信
号を前記複数の割り当てられた共通の要素をもたないサブチャネルの組に変調す
るためのプロセッサに接続された変調器、ここにおいて、前記複数の割り当てら
れた共通の要素をもたないサブチャネルの組は、前記複数の送信アンテナにより
送信される; 前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組で伝えらたデータを受信
するための、複数の受信装置のそれぞれにおける復調器;及び、 復調されたデータを分析するための、前記複数の受信装置のそれぞれにおけ
る前記復調器に接続されたプロセッサ、ここにおいて、前記プロセッサは、変調
されたデータからのCSIを決定する及び前記基地局に送信するためのCSIメ
ッセージを生成する、ここにおいて、前記CSIメッセージは、前記基地局にお
いて、送信データをあらかじめ調整するための前記プロセッサによって使われる
。 - 【請求項25】 前記複数の受信装置のそれぞれで前記復調器に接続してい
る前記プロセッサは、前記共通の要素をもたない複数のサブチャネルの組のサブ
セットのための前記CSIメッセージを生成する、請求項24のシステム。 - 【請求項26】 前記基地局における前記プロセッサは、複数の直交シーケ
ンスを具備する複数のパイロット信号を生成する、請求項24のシステム。 - 【請求項27】 前記基地局における前記プロセッサは、複数の定期的なO
FDMシンボルを具備する複数のパイロット信号を生成する、請求項24のシス
テム。 - 【請求項28】 前記基地局における前記プロセッサは、複数のシフトされ
た最大長のシフトレジスタシーケンス(m−シーケンス)を具備する複数のパイ
ロット信号を生成する、請求項24のシステム。
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