JP2008527805A - 適応性のあるパワーロードされたmimo用トレーニング・シンボルのフォーマット - Google Patents
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Abstract
OFDMトレーニング・シンボルのフォーマットは、適応性パワーローディングを用いるMIMOベースのワイヤレス通信システムで使用するために提供される。本発明のある実施例において、ワイヤレス・データ・フレームの第1のトレーニング・タイム・スロット中の第1のOFDMトレーニング・シンボルの変調トーンは、複数の空間チャネル内に分配される。その後、ワイヤレス・データ・フレームの第2のトレーニング・タイム・スロット中の第2のOFDMトレーニング・シンボルの変調トーンは、以前に特定した空間チャネルに割当てられたのと同じトーンがその空間チャネル内で繰り返されない条件の下で、複数の空間チャネル内に分配される。このように、トレーニング・シンボルの信号対雑音比(SNR)を強化することができるOFDMトレーニング・シンボル・フォーマットが使用される。
Description
ここで、UとVは、ユニタリ行列(つまり直交した列および行を有する行列正規形)であり、Dは対角行列であり、VHはユニタリ行列Vのエルミートである。ユニタリ行列Uは、次の属性を有する。
ここでIは恒等行列である。上述のチャネル行列分解では、行列Vは、ビーム形成行列(プリコーダ)と呼ばれる。このビーム形成行列Vは、チャネル行列Hを最初に決定することにより(例えば、受信トレーニング情報を使用して)受信装置中で生成され、次に、SVD技術(あるいは他の同様の技術)を使用して、行列Hを分解する。その後、ビーム形成行列V(あるいはその一部)は、後続の送信信号を生成するために使用される送信装置に送り返される。個別の行列Vは、マルチキャリア・システム中の各サブキャリアに要求される。ビーム形成行列を得る別の方法は、逆リンク・チャネル・サウンディングおよびチャネル相反性を使用することである。この場合、例えばダウンリンク中で受信機が送信機へトレーニング・シンボルを送ると、その結果送信機はアップリンク・チャネル行列に関して学習する。較正がサウンディングの前に終わる場合、アップリンク・チャネルおよびダウンリンク・チャネルは相反しており、次に、ダウンリンク・チャネル行列Hは、単にアップリンク・チャネル行列を転置することにより得られる。最後に、ビーム形成行列は、Hから計算することができる。
ここに使用されるように、語句「ユーザ・データ」は、あらゆるタイプの有用なデータ、例えば、コンピュータ・アプリケーション・データ、テキスト・データ、図形データ、ビデオ・データ、オーディオ・データ、音声データ、および/または、他の付加的でないデータ・フォームを含む。第1のワイヤレス・システムによって獲得されたチャネル情報は、送信前にユーザ・データ46を事前に調整するために使用されてもよい。例えば、ビーム形成行列は、ユーザ・データ46を送信するときに第1のワイヤレス・システムのためのビーム形成を提供するために用いられてもよい。本発明は、ワイヤレスフレーム内に、パー・ストリーム・トレーニング(例えば、図2のパー・ストリーム・トレーニング44)を提供するために使用されるフォーマットに関連する。図2のフレーム交換シーケンス30は、本発明に従ってワイヤレス・ネットワーク内に使用される1つの可能なシーケンスを単に示すにすぎず、限定する目的のないことを認識すべきである。
携帯電話機および他の携帯型ワイヤレス通信機器、ワイヤレス機能を具備するカメラ、ワイヤレス機能を具備するオーディオ/ビデオ装置、ネットワーク・インターフェイス・カード(NIC)および他のネットワーク・インターフェイス構造、集積回路、機械読取り可能な媒体上に格納された命令および/またはデータ構造、および/または、他のフォーマット内に具体化される。異なるタイプの使用可能な機械読取り可能な媒体の例は、フレキシブル・ディスク、ハードディスク、光ディスク、コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ(CD−ROM)、光磁気ディスク、リード・オンリ・メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、消去可能なプログラマブルROM(EPROM)、電気的に消去可能なプログラマブルROM(EEPROM)、磁気または光カード、フラッシュ・メモリ、および/または、電子命令またはデータを格納するために適している他のタイプの媒体を含む。少なくとも1つの形式では、本発明は、送信媒体を介しての送信のための搬送波上に変調される1セットの命令として具体化される。
Claims (38)
- MIMOベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
データ・フレーム内の第1のトレーニング・タイム・スロットに対して、第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第1のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信される、段階と、
前記データ・フレーム内の第2のトレーニング・タイム・スロットに対して、第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンを前記K個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信され、前記第1のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階は、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンを前記K個の空間チャネルに亘ってインターリーブする段階を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階は、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンを前記K個の空間チャネルに亘ってインターリーブする段階を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階は、トーンのグループを前記K個の空間チャネルに亘って分配する段階を含み、トーンの各グループは、少なくとも2つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第1および第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの第1の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第1の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第1および第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの第2の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第2の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第1および第2の空間チャネル内で前記ユーザ・データを送信するために用いられる前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング技術を用いて設定されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第1の空間チャネル内で送信される前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中の前記第1の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのほぼK倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記第2の空間チャネル内で送信される前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中の前記第2の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのほぼK倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記K個の空間チャネルは、少なくとも3つの空間チャネルを含み、
前記方法は、前記データ・フレーム内の第3のトレーニング・タイム・スロットに対し、第3のOFDMトレーニング・シンボルのトーンを前記K個の空間チャネルに分配する段階をさらに含み、前記第3のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第3のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信され、前記第1および第2のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第3のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - Kは、2,3,4,5,および6の内の1つに等しいことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第2のトレーニング・タイム・スロットは、前記送信フレーム内の前記第1のトレーニング・タイム・スロットの後に生じることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第2のトレーニング・タイム・スロットは、前記送信フレーム内の前記第1のトレーニング・タイム・スロットに時間的に隣接していることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 装置において、
複数の送信アンテナへ送出するために無線周波数の送信信号を生成するワイヤレス・トランシーバと、
前記ワイヤレス・トランシーバに結合され、データ・フレームを前記装置からMIMOチャネルへ送信させる制御装置であって、前記データ・フレームは、パー・ストリーム・トレーニング部およびユーザ・データ部を有し、前記パー・ストリーム・トレーニング部は、少なくとも第1のトレーニング・タイム・スロットおよび第2のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第1のトレーニング・タイム・スロットは、前記MIMOチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第1のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有し、前記第2のトレーニング・タイム・スロットは、前記MIMOチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第2のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有する、制御装置と、
ことを含むことを特徴とする装置。 - 前記複数の空間チャネルは、少なくとも第1の空間チャネルおよび第2の空間チャネルを含み、
前記第1の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第1の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第2の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第2の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信されることを特徴とする請求項12記載の装置。 - ユーザ・データが前記第1および第2の空間チャネル内で送信される前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング・スキームに基づいて選択されることを特徴とする請求項13記載の装置。
- 前記第1の空間チャネル中で送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第1の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのほぼK倍である電力レベルで送信され、前記第2の空間チャネル中で送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第2の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのほぼK倍である電力レベルで送信され、ここでKは前記複数の空間チャネルの空間チャネル数であることを特徴とする請求項13記載の装置。
- 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第1のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルにほぼ等しく分配され、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルにほぼ等しく分配されることを特徴とする請求項12記載の装置。
- 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第1のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされ、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされることを特徴とする請求項12記載の装置。
- 前記複数の空間チャネルは、第1の空間チャネルおよび第2の空間チャネルから成り、
前記第1のトレーニング・タイム・スロット中に、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの奇数トレーニング・トーンは、前記第1の空間チャネル内で送信され、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの偶数トレーニング・トーンは、前記第2の空間チャネル内で送信され、
前記第2のトレーニング・タイム・スロット中に、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの偶数トレーニング・トーンは、前記第1の空間チャネル内で送信され、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの奇数トレーニング・トーンは、前記第2の空間チャネル内で送信されることを特徴とする請求項17記載の装置。 - 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルに亘ってグループ中に分配され、各グループは、少なくとも2つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項12記載の装置。
- 前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部内において、各特定のトレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルの各空間チャネル内で一度だけ送信されることを特徴とする請求項12記載の装置。
- 前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部は、第3のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第3のトレーニング・タイム・スロットは、前記複数の空間チャネルに分配された第3のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有することを特徴とする請求項12記載の装置。
- 複数のダイポールアンテナと、
前記複数のダイポールアンテナへ送出するために無線周波数の送信信号を生成するワイヤレス・トランシーバと、
前記ワイヤレス・トランシーバに結合され、データ・フレームを前記装置からMIMOチャネルへ送信させる制御装置であって、前記データ・フレームは、パー・ストリーム・トレーニング部およびユーザ・データ部を有し、前記パー・ストリーム・トレーニング部は、少なくとも第1のトレーニング・タイム・スロットおよび第2のトレーニング・タイム・スロットを含み、前記第1のトレーニング・タイム・スロットは、前記MIMOチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第1のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有し、前記第2のトレーニング・タイム・スロットは、前記MIMOチャネル中の複数の空間チャネルに分配された第2のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンを有する、制御装置と、
を含むシステム。 - 前記複数の空間チャネルは、少なくとも第1の空間チャネルおよび第2の空間チャネルを含み、
前記第1の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第1の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第2の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、前記データ・フレーム中のユーザ・データが前記第2の空間チャネル内で送信される電力レベルに比例する電力レベルで送信されることを特徴とする請求項22記載のシステム。 - 前記第1の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第1の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのK倍である電力レベルで送信され、前記第2の空間チャネル中に送信された前記トレーニング・トーンは、ユーザ・データが前記第2の空間チャネル内で送信される前記電力レベルのK倍である電力レベルで送信され、ここでKは前記複数の空間チャネルの空間チャネル数であることを特徴とする請求項23記載のシステム。
- 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第1のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされ、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット内の前記複数の空間チャネルに亘ってインターリーブされることを特徴とする請求項22記載のシステム。
- 前記データ・フレームの前記パー・ストリーム・トレーニング部内において、各特定のトレーニング・トーンは、前記複数の空間チャネルの各空間チャネル内で一度だけ送信されることを特徴とする請求項22記載のシステム。
- 命令をその上に格納させた格納媒体を含む物品において、前記命令をコンピューティング・プラットフォームによって実行させたとき、
データ・フレーム内の第1のトレーニング・タイム・スロットに対して、第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第1のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信し、
前記データ・フレーム内の第2のトレーニング・タイム・スロットに対して、第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンを前記K個の空間チャネルに分配する動作を行い、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信され、前記第1のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されない、
ことを特徴とする物品。 - 第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する動作は、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンを前記K個の空間チャネルに亘ってインターリーブし、および、第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する動作は、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンを前記K個の空間チャネルに亘ってインターリーブすることを特徴とする請求項27記載の物品。
- 第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する動作は、トーンのグループを前記K個の空間チャネルに亘って分配する動作を含み、トーンの各グループは、少なくとも2つの隣接したトーンを含むことを特徴とする請求項27記載の物品。
- 前記第1および第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネル内で送信されたトーンは、前記データ・フレーム内のユーザ・データを前記第1の空間チャネル中に送信するために用いられる電力レベルに比例する電力レベルで送信され、前記第1および第2の空間チャネル内で前記ユーザ・データを送信するために用いられる前記電力レベルは、適応性のあるパワーローディング技術を用いて設定されることを特徴とする請求項27記載の物品。
- 前記K個の空間チャネルの前記第1の空間チャネル内で送信される前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中に前記第1の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのK倍である電力レベルで送信され、および、前記K個の空間チャネルの前記第2の空間チャネル内で送信される前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンは、前記データ・フレーム中に前記第2の空間チャネルで送信されるユーザ・データの電力レベルのK倍である電力レベルで送信されることを特徴とする請求項27記載の物品。
- MIMOベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
データ・フレーム内の第1のトレーニング・タイム・スロットに対して、第1のOFDMトレーニング・シンボルのトーンをK個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第1のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信される、段階と、
前記データ・フレーム内の第2のトレーニング・タイム・スロットに対して、第2のOFDMトレーニング・シンボルのトーンを前記K個の空間チャネルに分配する段階であって、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トーンの各々は、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の前記K個の空間チャネルの1つにだけ送信され、前記第1のトレーニング・タイム・スロットからのトーンは、前記第2のトレーニング・タイム・スロット中の同じ空間チャネル内で繰り返されず、前記K個の空間チャネルの第1の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの送信電力レベルは、前記データ・フレーム中の前記第1の空間チャネルでユーザ・データを送2の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの送信電力レベルは、前記データ・フレーム中の前記第2の空間チャネルでユーザ・データを送信するために用いられる電力レベルに比例する、段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの前記送信電力レベルは、前記データ・フレーム中にユーザ・データを前記第1の空間チャネル内で送信するために用いられる送信電力レベルのK倍であることを特徴とする請求項32記載の方法。
- 前記第2の空間チャネル内で送信されたトレーニング・トーンの前記送信電力レベルは、前記データ・フレーム中にユーザ・データを前記第2の空間チャネル内で送信するために用いられる送信電力レベルのK倍であることを特徴とする請求項33記載の方法。
- MIMOベースのマルチキャリア・システムにおけるチャネル・トレーニングを行なう際に使用する方法において、
第1のOFDMトレーニング・シンボルをデータ・フレームの第1のトレーニング・タイム・スロット中にMIMOチャネルに送信する段階であって、前記MIMOチャネルは、少なくとも第1の空間チャネルおよび第2の空間チャネルを有する、段階と、
第2のOFDMトレーニング・シンボルをデータ・フレームの第2のトレーニング・タイム・スロット中にMIMOチャネルに送信する段階と、
適応性のあるパワーローディング情報を前記データ・フレーム内で送信する段階であって、前記適応性のあるパワーローディング情報は、前記第1および第2の空間チャネル間のパワーローディング比の表示を含む、段階と、
ユーザ・データを前記データ・フレームのユーザ・データ部の間に前記第1の空間チャネルおよび前記第2の空間チャネルへ送信する段階と、から成り、
前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのいくつかのトレーニング・トーンは、前記MIMOチャネルの第1の空間チャネルで、および、前記第1および第2のOFDMトレーニング・シンボルのいくつかのトレーニング・トーンは、前記MIMOチャネルの第2の空間チャネルで送信され、前記第1および第2の空間チャネルで送信されたトレーニング・トーンは、同じ送信電力レベルで送信される、
ことを特徴とする方法。 - 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンのすべては、前記第1の空間チャネル内で送信され、また、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルのトレーニング・トーンのすべては、前記第2の空間チャネル内で送信されることを特徴とする請求項35記載の方法。
- 前記第1のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、利用可能な空間チャネル中に分配され、前記第2のOFDMトレーニング・シンボルの前記トレーニング・トーンは、前記利用可能な空間チャネル中に分配されることを特徴とする請求項35記載の方法。
- 前記第1および第2の空間チャネルで送信された前記トレーニング・トーンは、FCC規制によって許容された最大の電力レベルで送信されることを特徴とする請求項35記載の方法。
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