JP2009508370A - 分散されたアンテナを有するマルチアンテナ局 - Google Patents

Abstract

分散されたアンテナを有し、局のカバレージエリア全体にわたって分散された端末のために良好な性能を提供することが可能なマルチアンテナ局が記載される。該マルチアンテナ局は、複数のアンテナ、一のコントローラー、そして少なくとも一つの送信器ユニットを含む。該複数のアンテナは、該マルチアンテナ局に結合され、該マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを含む。該コントローラーは、端末へのデータ送信のために、該複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの集合を選択する。該少なくとも一つの送信器ユニットは、一又は複数のアンテナの該集合を介して該端末へデータを送信する。
【選択図】

Description

本開示は一般には通信に関し、より具体的にはマルチアンテナ局に関する。

無線ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）は、一又は複数のユーザー端末に対してサービスを提供する一又は複数のアクセスポイントを有する。アクセスポイントの数とユーザー端末の数はＷＬＡＮのサイズに依存する。例えば、単一のアクセスポイントは、一のビル全体、一のビルの一のフロア等でありうるＷＬＡＮの展開エリア全体にわたって分散された複数のユーザー端末にサービスを提供する。もしも、よくあるように、アクセスポイントが固定的であるならば、各ユーザー端末によって達成される性能は、典型的には該アクセスポイントに相対するそのユーザー端末の位置に依存する。送信器と受信器の間の信号経路の中の障害物（例えば、壁）や人為的影響（例えば、雑音、および干渉）により、無線周波数（ＲＦ）信号は低下させられることは周知である。従って、該アクセスポイントから近く、かつ見える位置に配置された近くのユーザー端末は、該アクセスポイントから遠く離れて、かつ見える範囲内でなく配置された遠隔のユーザー端末よりも、良い性能を達成することができる。結果として、該ＷＬＡＮの展開エリアの異なる部分に配置された異なるユーザー端末に関して、典型的には性能の異なる水準（例えば、異なるデータレート）が達成可能である。

該ＷＬＡＮの展開エリア内の全ての、または出来る限り多くのユーザー端末に同様の水準の性能を提供することが望ましい。従って、該ユーザー端末に対してそのような性能を提供することが可能なアクセスポイントに関する必要性が当該技術分野において存在する。

発明の概要

分散されたアンテナによるマルチアンテナ局(multi-antenna station)と、該マルチアンテナ局のカバレージエリア(coverage area)全体にわたって分散された端末に関して良好な性能を提供することが出来ることが本明細書で記載されている。本発明の実施例によれば、複数のアンテナ、一のコントローラー、そして少なくとも一つの送信器ユニットを含むマルチアンテナ局が記載される。該複数のアンテナは該マルチアンテナ局に結合し、該マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを備える。該コントローラは、該端末へのデータ送信のために該複数のアンテナの中から、一又は複数のアンテナの一つの集合を選択する。該少なくとも一つの送信器ユニットが、該端末に対して、一又は複数のアンテナの該集合を介してデータを送信する。

他の実施例によれば、マルチアンテナ局から端末に対するデータ送信のために複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの一つの集合が選択される一の方法が提供される。該複数のアンテナは該マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナ(remote antenna)を備える。データは一又は複数のアンテナの該集合を介して該端末に送信される。

さらに他の実施例によれば、端末に対するデータ送信のために複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの一の集合を選択する手段（ここにおいて、該複数のアンテナは該装置から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナ(remote antenna)を備える）、および一又は複数のアンテナの該集合を介して該端末にデータを送信する手段を含む装置が記載される。

本発明の実施例の様々な態様が以下でさらに詳細に記載される。

発明の詳細な説明

本明細書において、「例示的」との語は「実例、事例、または例証としての役割を果たすこと」を意味するために用いられる。本明細書において「例示的」であるとして記載された如何なる実施例も他の実施例に対して、必ずしも、より好適である、または有利であるとして解釈されるべきではない
図１は、複数のユーザー端末（ＵＴ）１２０にサービスを提供する単一のアクセスポイント（ＡＰ）１１０を伴う一の例示的なＷＬＡＮ１００を示している。アクセスポイント１１０は、データの送信と受信に用いられても良い複数のアンテナを備え付けられた一のマルチアンテナ局(multi-antenna station)である。アクセスポイントは、基地局、ノードＢ、または他の用語で呼ばれても良い。各ユーザー端末１２０は、単一のアンテナ、または複数のアンテナが備え付けられていても良い。ユーザー端末は、移動局、ユーザー装置、無線デバイス、または他の用語で呼ばれても良い。

アクセスポイント１１０は、マルチアンテナのユーザー端末に対して「マルチプル・インプット マルチプル・アウトプット(multiple-input multiple-output)（ＭＩＭＯ）」の送信、または、単一アンテナのユーザー端末に対して「マルチプル・インプット シングル・アウトプット(multiple-input single-output)（ＭＩＳＯ）」の送信を送っても良い。アクセスポイント１１０はまた、マルチアンテナのユーザー端末からＭＩＭＯ送信を、または単一アンテナのユーザー端末から「シングル・インプット マルチプル・アウトプット(single-input multiple-output)（ＳＩＭＯ）」の送信を受信しても良い。一の送信器における複数の（Ｎ_Ｔ個の）送信アンテナと一の受信器における複数の（Ｎ_Ｒ個の）受信アンテナによって形成された一のＭＩＭＯチャネルは、Ｎ_Ｓ個の空間的なチャネルに分解されても良く、ここで、Ｎ_Ｓ≦ｍｉｎ｛Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ｝である。該Ｎ_Ｓ個の空間的なチャネルは、より高いスループットを達成するために並列に、及び／又は、より大きな信頼性を達成するために冗長的にデータを送信するために用いられても良い。該複数の送信アンテナと該単一の受信アンテナにより形成されるＭＩＳＯチャネルは単一の空間的なチャネルから成っている。該複数の送信アンテナは信頼性を改善するような方法でデータを送信するために用いられても良い。該単一の送信アンテナと該複数の受信アンテナにより形成されるＳＩＭＯチャネルもまた、単一の空間的なチャネルから成っている。該複数の受信アンテナは信頼性を改善するような方法でデータを受信するために用いられても良い。

アクセスポイント１１０は固定局であってもよく、一のビル、一のビルの一のフロア、一の家屋、オフィスの集合体、一の店舗、などでありうる該ＷＬＡＮの展開エリアの如何なる位置に配置されても良い。ユーザー端末１２０は、該ＷＬＡＮの展開エリア全体にわたって分散されても良い。幾つかのユーザー端末（例えば、ユーザー端末１２０ｃ、と１２０ｄ）はアクセスポイント１１０の近くに配置されても良く、一方で、他の幾つかのユーザー端末（例えば、ユーザー端末１２０ａと１２０ｂ）はアクセスポイント１１０から遠く離れて配置されていても良い。各ユーザー端末１２０は、固定的、または移動可能であっても良い。典型的には、該ＷＬＡＮの展開エリア内には、アクセスポイント１１０とユーザー端末１２０の間で送信されるＲＦ信号を低下させる障害物（例えば、壁）が存在する。これまたＲＦ信号を低下させる他の人為的影響（例えば、干渉）もまた、存在する。簡単のため、これらの障害物や人為的影響は図１には示されていない。

全てのあるいは多数のユーザー端末１２０に良好な性能を提供するために、アクセスポイント１１０の該複数のアンテナは該ＷＬＡＮの展開エリア全体にわたって分散されている。アクセスポイント１１０は、１１２ａから１１２ｌまでのＬ個の局所アンテナを有し、それらは該アクセスポイントに取り付けられ、または近くにある。一般的に、Ｌは０、１、または１より大きい、即ち、Ｌ≧０である。アクセスポイント１１０はさらに、１１４ａから１１４ｍまでのＭ個の遠隔アンテナを有し、それらは該ＷＬＡＮの展開エリア全体にわたる異なる位置に配置されている。遠隔アンテナ１１４はアクセスポイント１１０から異なる距離、アクセスポイント１１０に対して異なる角度位置、その他、において配置されても良い。一般的に、Ｍは１またはそれより大きい、即ちＭ≧１である。アクセスポイント１１０による使用のために利用可能な局所と遠隔のアンテナの合計数はＮ_ａｐであり、それはＮ_ａｐ＝Ｌ＋Ｍ≧２である。

局所アンテナ１１２と遠隔アンテナ１１４に関して様々な型のアンテナが用いられることが可能であり、それらはまた、アクセスポイント（ＡＰ）アンテナとも呼ばれる。例えば、各ＡＰアンテナはクロスポール・アンテナ、ダイポール・アンテナ、パッチ・アンテナ（またはチップ）等であっても良い。アンテナはアンテナ・エレメント、放射エレメント、等であっても良い。各ＡＰアンテナはＷＬＡＮ１００のために用いられる動作周波数帯域に関して設計されている。各ＡＰアンテナは任意の放射パターンをも有する。各ＡＰアンテナに関する「アンテナの型」と放射パターンは、そのＡＰアンテナの意図されたカバレージエリアに基づいて選択されてもよい。例えば、全方向の放射パターンを有する一のアンテナは、図１のＷＬＡＮ展開エリアの中央近くに配置された遠隔アンテナ１１４ｄに関して用いられても良く、指向性の放射パターンを有するアンテナは、該ＷＬＡＮ展開エリアの隅に配置された遠隔アンテナ１１４ａ、１１４ｃ、１１４ｅ、および１１４ｎに関して用いられても良い。

図１に示された実施例に関して、各遠隔アンテナ１１４は、その遠隔アンテナを介して送信され、受信されるＲＦ信号に関して信号の調整（例えば、増幅、フィルタリング、等）を実行する、それぞれの遠隔フロントエンド（ＲＦＥ）１１６に結合している。遠隔フロントエンド１１６の幾つかの実施例が下記に記載される。各遠隔アンテナ１１４に関する遠隔フロントエンド１１６は、ケーブル１１８を介してアクセスポイント１１０に結合する。ケーブル１１８は、ケーブルテレビに関して一般的に用いられている同軸ケーブルであっても良く、ＷＬＡＮ１００の動作周波数帯域をサポートする他の型のケーブルであっても良い。ケーブル１１８は、他の型の通信リンク（例えば、ＲＦ、赤外線など）によって置き換えられても良い。遠隔フロントエンド１１６は、ケーブル１１８により信号の損失を減らすことができ、それにより、性能を改善することが出来る。一般的に、遠隔フロントエンド１１６は、各遠隔アンテナ１１４のために用いられても用いられなくても良い。

アクセスポイント１１０に関する局所と遠隔のアンテナは、様々な態様により配置され、選択されても良い。該局所と遠隔のアンテナの幾つかの例示的な構成が下記に記載される。データの送信のためにアンテナを選択することに関する幾つかの例示的な実施例もまた下記に記載される。

図２Ａは、局所アンテナを全く有さず、複数の（Ｍ≧１の）遠隔アンテナ１１４ａ〜
１１４ｍを有する一のアクセスポイント１１０ａを示す。アクセスポイント１１０ａは、図１のアクセスポイント１１０の一実施態様であり、データの送信と受信に利用可能な
Ｎ_ａｐ＝Ｍ個のアンテナを持つ。各遠隔アンテナ１１４は、関係付けられた遠隔フロントエンド１１６とケーブル１１８を介してアクセスポイント１１０ａに結合する。図２Ａにおいて示された実施例に関して、各遠隔アンテナ１１４は、アクセスポイント１１０ａ内部のそれぞれの電力検出器（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｔ）２９０と結合する。各電力検出器２９０は、関係付けられたアンテナにより受信されたＲＦ信号の電力を計測し、コントローラー２２０に電力計測を提供する。コントローラー２２０は、データの送信と受信のためにアンテナを選択するために、全ての電力計測器２９０からの電力計測を使用する。

図２Ｂは、単一の（Ｌ＝１の）局所アンテナと１１４ａから１１４ｍまでの複数の（Ｍ＞１の）遠隔アンテナを有する一のアクセスポイント１１０ｂを示す。アクセスポイント１１０ｂは、図１のアクセスポイント１１０のもう一つの実施態様であり、データの送信と受信に利用可能なＮ_ａｐ＝Ｍ＋１個のアンテナを持つ。図２Ｂに示された実施例に関して、該Ｍ＋１個のアンテナの各々は、アクセスポイント１１０内部のそれぞれの電力検出器２９０と結合する。コントローラー２２０は、全ての電力計測器２９０からの電力計測を受信し、データの送信と受信のためにアンテナを選択する。

図２Ｃは、１１２ａから１１２ｌまでの複数の（Ｌ＞１の）局所アンテナと、１１４ａから１１４ｍまでの複数の（Ｍ＞１の）遠隔アンテナを有する一のアクセスポイント
１１０ｃを示す。アクセスポイント１１０ｃは、図１のアクセスポイント１１０の更にもう一つの実施態様であり、データの送信と受信に利用可能なＮ_ａｐ＝Ｌ＋Ｍ個のアンテナを持つ。一般的に、ＬはＭと等しくても等しくなくても良い。

図２Ａから２Ｃまでで示された実施例に関して、該アクセスポイントにおいて利用可能なＮ_ａｐ個のアンテナの各々は、データの送信、及び／又は受信に関して個別的に選択されても良い。コントローラー２２０は、与えられたユーザー端末へのデータ送信、及び／又は、与えられたユーザー端末からのデータ受信のために、一のアンテナ、利用可能なアンテナの一の部分集合、または利用可能な全てのアンテナを選択しても良い。コントローラー２２０は、下記に記載するように、利用可能なアンテナに関する電力計測に基づいてアンテナを選択しても良い。

図２Ｄは、１１２ａから１１２ｍまでの複数の（Ｍ＞１の）局所アンテナと１１４ａから１１４ｍまでの複数の（Ｍ個の）遠隔アンテナを有する一のアクセスポイント１１０ｄを示す。アクセスポイント１１０ｄは、図１のアクセスポイント１１０の更にもう一つの実施態様であり、データの送信と受信に利用可能なＮ_ａｐ＝２Ｍ個のアンテナを持つ。図２Ｄに示された実施例に関して、各局所アンテナ１１２は一の遠隔アンテナ１１４と関係付けられている。Ｍ個の局所アンテナ１１２とＭ個の遠隔アンテナ１１４により、アンテナのＭ個の対が形成される。一実施例において、コントローラー２２０は、与えられたユーザー端末へのデータ送信のために一又は複数のアンテナ対を選択し、例えば、その対の中の該二つのアンテナに関する電力計測に基づいて、選択された各々の対の中で一のアンテナを選択する。

ＷＬＡＮ１００は、データ送信に関して最大でＮ個までのアンテナが用いられ得るという制約を課す可能性があり、ここで、Ｎは２、４または他の値と等しいかも知れない。また、ＷＬＡＮ１００は、複数の送信モードをサポートしても良い。各送信モードは、下記に記載するように、その送信モードを用いたデータ送信に関して、アンテナの特定の最少数、またはアンテナの特定の数を必要とする可能性がある。簡単のために、以下の記載は、アクセスポイント１１０は最大でＮ個までのアンテナを所与のユーザー端末に対するデータ送信のために選択することが出来る。アクセスポイント１１０はまた、選択されたアンテナの数に基づいて、データ送信に使用するための送信モードを選択こともする。アクセスポイント１１０は、様々な方法で、該ユーザー端末へのデータ送信のためにアンテナを選択しても良い。

一実施例において、アクセスポイント１１０は、該ユーザー端末へのデータ送信に関する最高の電力計測を有するＮ個のアンテナを選択し、ここで、Ｎ＜Ｎ_ａｐである。図２Ａから２Ｃまでで示された実施例に関して、アクセスポイント１１０は、該Ｎａｐ個の利用可能なアンテナに関する電力計測を受信し、該電力計測を（例えば、最高のものから最低のものへと）ソートし、該Ｎ個の最高の電力計測により、Ｎ個のアンテナを選択する。図２Ｄに示された実施例に関して、アクセスポイント１１０は、該電力計測に基づいてアンテナのＮ個の最良の対を選択し、各対の中の２つのアンテナのうちの良い方を選択する。

他の実施例においては、アクセスポイント１１０は、所定の電力閾値Ｐｔｈを超える電力計測により最大でＮ個までのアンテナを選択する。アクセスポイント１１０は、該電力閾値に対して各アンテナの電力計測を比較し、その電力計測が該電力閾値を超えていれば、そのアンテナを留保し、さもなければ、そのアンテナを破棄する。Ｎ個より多くのアンテナが該電力閾値を超える電力計測を有するならば、アクセスポイント１１０は最良のＮ個のアンテナを選択する。Ｎ個より少ないアンテナに関する電力計測のみが該電力閾値を超えるならば、アクセスポイント１１０はＮ個より少ないアンテナを選択する可能性がある。どのアンテナも該電力閾値を超える電力計測を有しない場合は、アクセスポイント１１０は、利用可能な最良のアンテナ、又は所定の数の最良のアンテナを選択する可能性がある。

さらに他の実施例においては、アクセスポイント１１０は、最初に、最高の電力計測を有するＮ個の最良のアンテナを選択し、そして、該ユーザー端末へのデータ送信に対して小さい寄与を有する全てのアンテナを破棄する。このアンテナの刈り取りは以下のようにして達成されうる。アクセスポイント１１０は、Ｎ個の最良のアンテナをそれらの電力計測に基づいて、例えば該Ｎ個のアンテナに関する最高の電力計測Ｐ_１から最低の電力計測Ｐ_Ｎまで順序付けする。その後、アクセスポイント１１０は、各々の２つの隣接するソートされたアンテナｉとｉ＋１との間の電力ギャップΔＰ_ｉをそれらの電力計測の差分として計算する、即ち、ｉ＝１，．．．，Ｎ−１に関してΔＰ_ｉ＝Ｐ_ｉ−Ｐ_ｉ＋１である。次に、アクセスポイント１１０は、任意のアンテナ対に関する電力ギャップΔＰ_ｉが所定の量ΔＰ_ｔｈを超えるか否か、即ち、ｉ＝１，．．．，Ｎ−１に関してΔＰ_ｉ＞ΔＰ_ｔｈであるか否かを判定する。所与のアンテナｊに関する電力ギャップΔＰ_ｊが所定の量を超えるならば、アクセスポイント１１０は、ΔＰ_ｊ＋１、又はそれより小さい電力計測を有する全てのアンテナを破棄する。この実施例は、該ユーザー端末に送信される該データ送信に対して少ない寄与を有するアンテナを除去し、それはアンテナ間のクロストークを減少させる。

上記で記載された実施例は、アクセスポイント１１０において利用可能な電力計測に基づくアンテナの選択に関する。アクセスポイント１１０は、受信された電力の代わりに、またはそれに追加して他のパラメータに基づいてアンテナを選択しても良い。例えば、アクセスポイント１１０は、（１）総計の雑音と干渉に対する所望の信号（例えば、パイロット）の比率である受信された信号雑音比(signal-to-noise ratio)（ＳＮＲ）、または（２）総計の受信された電力に対する所望の信号の比率である受信された信号強度(
signal strength)、または（３）受信された信号の品質のその他の指標、に基づいてアンテナを選択しても良い。以下の記載では、アンテナ計測は、アンテナを選択するための使用に適した如何なる型の計測（例えば、電力、ＳＮＲ、信号強度、など）をも指して言うことが出来る。

アクセスポイント１１０はまた、該アンテナに関して利用可能な他の情報に基づいてアンテナを選択することも出来る。一実施例において、アクセスポイント１１０は、該局所と遠隔のアンテナに関する位置情報に基づいてアンテナを選択する。各アンテナは一または複数の近傍のアンテナの集合と関係付けられてもよい。この位置情報はデータベース内に格納されてもよい。所与のアンテナに関して高い電力計測が得られた場合、アクセスポイント１１０は、このアンテナの近傍に配置されていることが知られている一または複数の他のアンテナを選択しても良い。例えば、高い電力計測が図１の遠隔アンテナ１１４ａに関して得られた場合、アクセスポイント１１０は該ユーザー端末へのデータ送信のためにアンテナ１１４ｂ、及び／またはアンテナ１１４ｄを選択しても良い。

他の実施例において、アクセスポイント１１０は、該局所と遠隔のアンテナに関する位置情報に基づいてアンテナを選択する。もしも、該局所と遠隔のアンテナの位置、及び、ユーザー端末の位置が既知であるならば、アクセスポイント１１０は、該ユーザー端末の近傍に配置されている一または複数のアンテナを選択することが出来る。該ＡＰアンテナの位置は配備の期間中に確認され、提供されることが可能である。該ユーザー端末の位置は、計測を通じて概算され、及び／または他の方法によって確認されることが可能である。

さらに他の実施例において、アクセスポイント１１０は、該局所と遠隔のアンテナに関する相関情報に基づいてアンテナを選択する。幾つかのアンテナは高い相関を有するかも知れず、これはこれらのアンテナ間での過剰なクロストークと貧弱な空間的分離を結果としてもたらす。結果的に、高い相関を有する複数のアンテナは一緒に選択されるべきではない。利用可能なアンテナに関する該相関情報は、該アンテナに関する配置、型、及び／または計測に基づいて確認されても良い。例えば、局所アンテナ１１２は、それらの近接した間隔に起因して高い相関を有するかも知れず、データ送信のために一つだけの、又は少数の局所アンテナを選択することが好適であるかも知れない。

アクセスポイント１１０は、プロトコル階層における物理層よりも上に位置する、より上位の層から得られた情報に基づいてアンテナを選択しても良い。アクセスポイント１１０はユーザー端末に対して典型的にはパケットによってデータを送信する。このユーザー端末は正常に復号化された各パケットについて一のアクノレッジメント(acknowledgment)（ＡＣＫ）を返送し、復号化エラーを起こした各パケットについて一の否定的アクノレッジメント(negative acknowledgment)（ＮＡＫ）を返送する。アクセスポイント１１０は最初に、該ユーザー端末へのデータ送信のために、例えば、電力計測に基づいて複数のアンテナの一の集合を選択しても良い。パケットの大きなパーセンテージが復号化エラーを起こしたならば、アクセスポイント１１０は、該ユーザー端末へのデータ送信のためにアンテナの異なる集合を選択しても良い。

アクセスポイント１１０は、該ユーザー端末へのデータ送信のために、他の方法によってアンテナを選択しても良く、これは本発明の範囲内である。アクセスポイント１１０は、如何なる基準、または基準の如何なる組み合わせに基づいてもアンテナを選択しても良い。

アクセスポイント１１０は、例えば、異なる複数のユーザー端末に関する計測に基づいて、これらの端末へのデータ送信のためにアンテナの異なる集合を選択しても良い。アクセスポイント１１０は、各ユーザー端末へのデータ送信に先立って、該ユーザー端末に関する計測を取得してもよく、これらの計測に基づいて、該ユーザー端末に関するアンテナの集合を選択しても良い。この事は、アクセスポイント１１０が、各データ送信に関してアンテナの最良の集合を使用することを可能にする。

アクセスポイント１１０は、各ユーザー端末に関して選択されたアンテナの集合を検索テーブルの中に格納しても良い。このアンテナ集合は該ユーザー端末に関する識別子によって索引付けされてもよい。この識別子は、通信セッションの開始時に該ユーザー端末に対してアクセスポイント１１０が割り当てる媒体アクセス制御識別子(Medium Access
Control identifier)（ＭＡＣ ＩＤ）であってもよく、又は他の型の識別子であっても良い。表１は、図１に示された例における１２０ａから１２０ｄまでのユーザー端末に関する例示的な検索テーブルを示している。

アクセスポイント１１０は、所与のユーザー端末に対するデータ送信の開始時に、該ユーザー端末に関する如何なる計測をも有していない可能性がある。そこで、アクセスポイント１１０は、該ユーザー端末のＭＡＣ ＩＤにより該検索テーブルをアクセスして、該ユーザー端末に関して以前に選択されたアンテナの集合を取り出す。アクセスポイント１１０は、例えば、新たな計測により、この以前に選択されたアンテナの集合が更新されるまで、該集合を用いて該ユーザー端末にデータを送信しても良い。

アクセスポイント１１０は、ユーザー端末へのダウンリンク・データ送信に関するＴ個のアンテナの第１の集合を選択し、該ユーザー端末からのアップリンク・データ送信の受信に関するＲ個のアンテナの第２の集合を選択する。一般的に、Ｎ≧Ｔ≧１、Ｎ≧Ｒ≧１であり、ＴはＲと等しくても等しくなくても良い。アクセスポイント１１０における空間的処理によってサポートされるならば、ＲはＮより大きくても良いが、簡単のため、この可能性については以下では記載されない。送信アンテナの数（Ｔ）は、ダウンリンク・データ送信に関して利用可能な良好なアンテナの数、該ダウンリンク・データ送信に関してアクセスポイント１１０により用いられる送信モード、および場合によっては他の要因に依存する。一のアンテナは、例えば、その電力計測が電力閾値を超えるか否かのような一又は複数の選択基準を通過する場合には、良好であると見なされても良い。受信アンテナの数（Ｒ）は、アップリンク・データの受信に関して利用可能な良好なアンテナの数、該アップリンク・データ送信に関して該ユーザー端末によって使用される送信モード、及び場合によっては他の要因に依存する。

アクセスポイント１１０は、上記で記載したようにＴ個の送信アンテナの第１の集合を選択してもよく、また、同様の方法によりＲ個の受信アンテナの第２の集合を選択しても良い。アンテナの該第１の集合は、アンテナの該第２の集合と同一であっても異なっていてもよい。アクセスポイント１１０での処理は、データの送信と受信の両者に関してアンテナの単一の集合を使用することにより簡単化される。この場合、選択されたアンテナの各々は、該ユーザー端末へ／該ユーザー端末からＲＦ信号を送信するためと受信するための両方のために使用される。

図３は、アクセスポイント１１０によって実行され、ユーザー端末へデータを送信し、ユーザー端末からデータを受信する方法３００を示す。例えば、該ユーザー端末によって送信されるパイロットに基づいて、アクセスポイント１１０における該局所と遠隔のアンテナに関して計測が取得される（ブロック３１０）。該計測は受信された電力、及び／または他のパラメータであっても良い。該計測、及び／または他の情報に基づいて、一または複数の（Ｔ個の）送信アンテナの第１の集合は、アクセスポイント１１０において利用可能なＮ_ａｐ個のアンテナの中から選択され、ここで、Ｎ_ａｐ＞Ｎ≧Ｔ≧１である（ブロック３１２）。アンテナの該選択は、上記で記載したように様々な方法で実行されても良い。計測が全く利用可能でない場合には、該ユーザー端末へのデータ送信のために最後に使用されたアンテナの集合が該検索テーブルから取り出され、現在のダウンリンク・データ送信のために使用されても良い。選択された送信アンテナの数に基づいて、該ユーザー端末へのデータ送信のために送信モードが選択される。

該計測、及び／または他の情報に基づいて、一または複数の（Ｒ個の）受信アンテナの第２の集合もまた、アクセスポイント１１０において利用可能なＮ_ａｐ個のアンテナの中から選択され、ここで、Ｎ_ａｐ＞Ｎ≧Ｒ≧１である（ブロック３１４）。例えば、ダウンリンクとアップリンクのデータ送信のために使用された送信モードに依存して、該第１と第２の集合は同一の、または異なる数のアンテナを有する可能性がある。たとえ、Ｒ＝Ｔであったとしても、該第２の集合は該第１の集合内のアンテナと同一の、または異なるアンテナを含んでも良い。

アクセスポイント１１０は、該ダウンリンクに関する該選択された送信モードに従ってデータを処理し（ブロック３１６）、その後、Ｔ個のアンテナの該第１の集合から該ユーザー端末へ該処理されたデータを送信する（ブロック３１８）。アクセスポイント１１０は、Ｒ個のアンテナの該第２の集合を介して該ユーザー端末から該アップリンク・データ送信を受信する（ブロック３２０）。

再び図１を参照すると、アクセスポイント１１０は、ＷＬＡＮ１００内の複数のユーザー端末１２０にサービスを提供しても良い。各ユーザー端末１２０は、良好なダウンリンクの性能のために送信アンテナの特定の集合を、および良好なアップリンクの性能のために受信アンテナの特定の集合を必要とする可能性がある。アクセスポイント１１０は、異なるユーザー端末に関して使用されるアンテナの異なる集合の間を動的に切り換えてもよく、これにより、各ユーザー端末は、そのユーザー端末のために良好な性能を提供する送信／受信アンテナの集合によりサービスされるようになる。アクセスポイント１１０における電子装置は、異なるユーザー端末に関するアンテナの異なる集合に（例えば、各データ・パケット単位で、または各フレーム単位で）素早く切り換えるための機能と共に設計されても良い。

図４は、アクセスポイント１１０の一実施例を示す。この実施例に関して、アクセスポイント１１０は、デジタル処理を実行するデジタル区画２１０、Ｎ個のアンテナに関するＲＦとベースバンドの信号の信号調整を実行する２３０ａから２３０ｎまでのＮ個の送受信器、アクセスポイント１１０におけるＮ_ａｐ個の利用可能なアンテナの中から選択されたＮ個のアンテナに該Ｎ個の送受信器２３０を結合する一のＲＦスイッチ２８０を含む。

各送受信器２３０は一の送信器ユニット（ＴＭＴＲ）２４０と一の受信器ユニット（ＲＣＶＲ）２６０を含む。該送信器と受信器のユニットはスーパーヘテロダイン・アーキテクチャー(super-heterodyne architecture)、またはダイレクトコンバージョン・アーキテクチャー(direct-conversion architecture)により実装されても良い。該スーパーヘテロダイン・アーキテクチャーに関しては、ＲＦとベースバンドとの間の周波数変換は、例えば、一のステージにおいてＲＦから中間周波数（ＩＦ）へ、もう一つのステージにおいてＩＦからベースバンドへというように、複数のステージにおいて実行される。該ダイレクトコンバージョン・アーキテクチャーに関しては、周波数変換は、例えばＲＦから直接にベースバンドへというように、単一のステージにおいて実行される。簡単のために、図４は、該ダイレクトコンバージョン・アーキテクチャーにより実装された送信器ユニット２４０と受信器ユニット２６０の一実施例を示している。

送信器ユニット２４０の内部では、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２４２がデジタル区画２１０から複数のデジタル・チップのストリームを受け取り、該複数のチップをアナログに変換し、そしてアナログのベースバンド信号を供給する。その後、フィルター２４４が該デジタル−アナログ変換により生成された望ましくないイメージを除去するために該アナログのベースバンド信号をフィルタリングし、フィルタリングされたベースバンド信号を供給する。増幅器（Ａｍｐ）２４６は、該フィルタリングされたベースバンド信号を増幅し、バッファリングし、増幅されたベースバンド信号を供給する。ミキサー
(mixer)２４８は、該増幅されたベースバンド信号により、電圧制御共振器(voltage
controlled oscillator)（ＶＣＯ）（図４には図示なし）からのＴＸ＿ＬＯキャリア信号を変調し、アップコンバートされた信号を供給する。電力増幅器（ＰＡ）２５０は、該アップコンバートされた信号を増幅し、ＲＦスイッチ２８０に対してＲＦ変調された信号を供給する。

送信経路に関しては、ＲＦスイッチ２８０は、２３０ａから２３０ｎまでのＮ個の送受信器の中の送信器ユニット２４０からの最大でＮ個までのＲＦ変調された信号を受信する。ＲＦ２８０は、どの送受信器がどのＡＰアンテナに結合されるべきかを表示するＡｎｔ＿Ｓｅｌ制御信号をも受信する。ＲＦスイッチ２８０は、受信されＲＦ変調された信号の各々について、選択された局所アンテナ１１２、または選択された遠隔アンテナ１１４に関する遠隔フロントエンド１１６の何れか一方にルーティングする。受信経路に関しては、ＲＦスイッチ・ユニット２８０は、データ受信のために選択された各局所アンテナ１１２と各遠隔アンテナ１１４からのＲＦ入力信号を受信する。ＲＦスイッチ・ユニット２８０は、受信したＲＦ入力信号の各々を指定された送受信器２３０の内部の受信器ユニット２６０にルーティングする。ＲＦスイッチ・ユニット２８０は、送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ、二重化器、などにより実装され、当該技術分野において知られている。ＲＦスイッチ・ユニット２８０は、アクセスポイント１１０におけるＮ_ａｐ個のアンテナの各々について別々の送受信器２３０を持つことの必要性を回避する。

受信器ユニット２６０の内部において、低雑音増幅器(low noise amplifier)（ＬＮＡ）２６２は、選択されたＡＰアンテナに関してＲＦスイッチ２８０からＲＦ入力信号を受信する。ＬＮＡ２６２は、該受信されたＲＦ信号を増幅し、所望の信号レベルを有する調整されたＲＦ信号を供給する。ミキサー(mixer)２６４は該ＶＣＯからのＲＸ＿ＬＯ信号により該調整されたＲＦ信号を復調し、ダウンコンバートされた信号を供給する。フィルター２６６は、所望の信号成分を通過させるため、および、周波数ダウンコンバートの過程によって生成される可能性のある雑音と望ましくない信号を除去するために、該ダウンコンバートされた信号をフィルタリングする。増幅器２６８は、該フィルタリングされた信号を増幅し、バッファリングし、アナログのベースバンド信号を供給する。アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２７０は、該アナログのベースバンド信号をデジタル化し、複数のサンプルの一のストリームをデジタル区画２１０に供給する。

図４に示された実施例に関しては、受信器ユニット２６０の内部の電力検出器２９０は、ＬＮＡ２６２から調整されたＲＦ信号を受信し、該調整されたＲＦ信号の受信された電力を計測し、デジタル区画２１０内部の主コントローラー２２０に電力計測を供給する。電力計測器２９０はまた、（例えば、フィルター２６６、または増幅器２６８の後の）ベースバンド信号に基づいて、受信された電力を計測する。電力検出器２９０は、様々な方法で実装されても良く、当該技術分野において知られている。

図４は、該送信器と受信器のユニットに関する一の例示的な設計を示している。一般的に、該送信器と受信器のユニットは各々が、増幅器、フィルター、ミキサー、などの一または複数のステージを含んでいても良く、これらは、図４に示された構成とは異なるように配置されても良い。該送信器と受信器のユニットはまた、図４には図示されていない異なる、及び／又は、追加の構成要素を含んでも良い。

図４はさらに、デジタル区画２１０の一実施例を示しており、それはデータの送信と受信のためのデジタル処理を実行する様々な処理ユニットを含む。デジタル区画２１０の内部において、データ・プロセッサー２１２は、データの送信のために符号化、インタリーブ、及びシンボルマッピングを実行し、データの受信のためにシンボル逆マッピング、逆インタリーブ、及び復号化を実行する。空間的プロセッサー２１４は、下記に記載するように、データの送信のために送信器の空間的な処理（例えば、ビーム形成、固有のステアリング、等）を実行し、データの受信のために受信器の空間的な処理（例えば、空間的な整合されたフィルタリング）を実行する。変調器２１６は、データの送信のために（例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に関する）変調を実行する。復調器２１８は、データの受信のために（例えば、ＯＦＤＭに関する）復調を実行する。検出／獲得ユニット２２４は、該ユーザー端末からの信号を検出し、獲得するための処理を実行する。主コントローラー２２０は、アクセスポイント１１０の内部の様々な処理ユニットの動作を制御し、送受信器２３０と遠隔フロントエンド１１６に関する制御を生成する。例えば、主コントローラー２２０は、各送信器ユニット２３０を許可し、および禁止するために用いられるＴ_ｉ個の制御信号と、各受信器ユニット２６０を許可し、および禁止するために用いられるＲ_ｉ個の制御信号を生成しても良い。電力制御器２２６は、アクセスポイント１１０のための電力管理を実行する。例えば、電力制御器２２６は、複数の遠隔フロントエンド１１６に対してＤＣ電力を送電するか否かを決定しても良い。ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）２２２は、デジタル区画２１０内部の様々な処理ユニットによって使用されるデータとプログラム・コードを格納する。例えば、メモリー２２２は、各ユーザー端末に関して選択されたアンテナ集合を格納しても良い。

図５Ａは、一の遠隔フロントエンド１１６ｘの一実施例を示しており、図１に示された遠隔フロントエンド１１６の各々に関して用いられても良い。遠隔フロントエンド１１６ｘは、異なる時刻において同一の周波数帯域上でダウンリンクとアップリンクのデータを送信する時分割二重(time division duplexed)（ＴＤＤ）通信システムのために用いられても良い。図５Ａに示された実施例に関して、遠隔フロントエンド１１６ｘは、スイッチ５１０と５４０、電力増幅器５２０、低雑音増幅器(low noise amplifier)５３０、およびバンドパス・フィルター５５０を含む。スイッチ５１０と５４０は、ＲＦ信号がアクセスポイント１１０によって送信中であるのか、または受信中であるのかを表示する送信／受信（Ｔ／Ｒ）制御信号を受信する。各スイッチは、Ｔ／Ｒ制御信号によって表示されるとおりに、送信区間の間はその入力を「Ｔ」の出力に、受信区間の間は「Ｒ」出力に結合する。主コントローラー２２０は、Ｔ／Ｒ制御信号を生成し、関係付けられた送受信器（図４には図示されない）を介して各遠隔フロントエンド１１６にこの信号を供給しても良い。

送信経路に関して、関係付けられた送信器ユニット２４０からのＲＦ変調された信号は、第１のポートを介して受信され、スイッチ５１０を介してルーティングされ、そして所望の出力信号レベルを得るために固定された、又は可変の利得で電力増幅器５２０により増幅される。電力増幅器５２０からの該増幅された信号はスイッチ５４０を介してルーティングされ、帯域外雑音(out-of-band noise)と望ましくない信号成分を除去するためにフィルター５５０によりフィルタリングされ、第２のポートを介して関係付けられた遠隔アンテナ１１４に供給される。受信経路に関しては、該関係付けられた遠隔アンテナ１１４からのＲＦ入力信号は、該第２のポートを介して受信され、帯域外雑音と望ましくない信号成分を除去するためにフィルター５５０によってフィルタリングされ、スイッチ５４０を介してルーティングされ、そして固定の、又は可変の利得でＬＮＡ５３０により増幅される。ＬＮＡ５３０からの該増幅された信号は、スイッチ５１０を介してルーティングされ、該第１のポートを介して関係付けられた受信器ユニット２６０に供給される。

電力増幅器５２０、及び／又はＬＮＡ５３０は、電力消費を減らすことが可能な時にはいつでも電源を切られることが可能である。例えば、Ｔ／Ｒ制御信号は、該受信区間の間は電力増幅器５２０の電源を切り、該送信区間の間はＬＮＡ５３０の電源を切ることが可能である。該ＲＦ信号、Ｔ／Ｒ制御信号、およびＤＣ電力は、ケーブル１１８を介して、または他の手段により、アクセスポイント１１０により遠隔フロントエンド１１６ｘに対して供給されても良い。

図５Ｂは、遠隔フロントエンド１１６ｙの一実施例を示しており、これもまた、図１に示された遠隔フロントエンド１１６の各々のために用いられても良い。遠隔フロントエンド１１６ｙは、異なる周波数帯域の上で同時にダウンリンクとアップリンクのデータを送信できる周波数分割二重(frequency division duplexed)（ＦＤＤ）通信システムのために用いられても良い。図５Ｂに示された実施例に関して、遠隔フロントエンド１１６ｙは、二重化器５１２と５４２、電力増幅器５２０、およびＬＮＡ５３０を含む。

送信経路に関しては、関係付けられた送信器ユニット２４０からのＲＦ変調された信号は、該第１のポートを介して受信され、二重化器５１２によりフィルタリングされ、電力増幅器５２０へとルーティングされ、所望の出力信号レベルを得るために一の利得により増幅され、二重化器５４２によりフィルタリングされ、該第２のポートを介して関係付けられた遠隔アンテナ１１４へ供給される。受信経路に関しては、該関係付けられた遠隔アンテナ１１４からのＲＦ入力信号は該第２のポートを介して受信され、二重化器５４２によってフィルタリングされ、ＬＮＡ５３０へとルーティングされ、一の利得で増幅され、二重化器５１２によりフィルタリングされ、該第１のポートを介して関係付けられた受信器ユニット２６０へ供給される。Ｔ／Ｒ制御信号は遠隔フロントエンド１１６ｙに関しては必要とされない。

図５Ａと５Ｂは遠隔フロントエンド１１６ｘと１１６ｙの特定の実施例をそれぞれ示している。一般的に、該送信と受信の経路は、各々が、増幅器、フィルターなどの一又は複数のステージを含んでも良い。該送信と受信の経路はまた、より少ない、異なる、及び／又は，図５Ａと５Ｂに図示されていない追加の回路ブロックをも含んでも良い。

明確にするために、上記の記載は、遠隔アンテナ１１４の各々が一の関係付けられた遠隔フロントエンド１１６に結合されており、送受信器２３０の各々が一つのＡＰアンテナのために該ＲＦ信号を処理していることを示している。一般的には、各遠隔フロントエンド１１６、及び／又は各送受信器２３０は一又は複数のアンテナ・エレメントの集合に関係付けられても良い。一の遠隔フロントエンド、又は一の送受信器が複数のアンテナ・エレメントに関係付けられるならば、これらのアンテナ・エレメントは、該遠隔フロントエンド、又は送受信器に関して単一の（分散された）「アンテナ」として見られることが可能である。

ＷＬＡＮ１００において、該ＷＬＡＮの展開エリア全体にわたって「ダミー」の局が配置されても良く、システム設定、送信器と受信器の電子回路のキャリブレーション、アンテナの選択、等のような様々な機能のために使用されても良い。これらのダミー局は、基本的なＭＡＣ／ＰＨＹ機能を持つ安価な局であってもよく、正規の局に必要なソフトウェアの全てを必要としなくても良い。

各ダミー局は、指定された時刻に、またはアクセスポイント１１０によって指示された時はいつでも、トレーニング／パイロット／観測パケットを送信しても良い。アクセスポイント１１０は、様々な機能を実行するために該トレーニング・パケットを用いても良い。例えば、アクセスポイント１１０は、該トレーニング・パケットに基づいて、２３０ａから２３０ｎまでの送受信器の内部の送信器ユニット２４０、および受信器ユニット２６０の周波数応答、そして１１６ａから１１６ｍまでの遠隔フロントエンドの周波数応答をキャリブレートしても良い。該ダミー局が既知の位置に存在するならば、アクセスポイント１１０は、遠隔アンテナ１１４によって観測されるチャネル品質を確認することが出来、アンテナの選択のために該チャネル品質の情報を使用しても良い。

該ダミー局を使用する例示的シナリオは以下のとおりであっても良い。該ダミー局は、該カバレージエリアの入口と出口において（例えば、多数の個室やオフィスを有する大きなオフィス集合体の入口等において）戦略的に配置されても良い。各ダミー局は該アクセスポイントにトレーニング・パケットを送信することが出来、それはこれらのトレーニング・パケットを処理して該ダミー局のための送信と受信の固有ベクトルを作成することが出来る。既に進行中の一のアクティブな呼と共に、新しい局がこのオフィス集合体に入って来た場合、該新しい局の該アクセスポイントへのハンドオフが、最も近いダミー局からの予め計算された固有ベクトルを用いることにより簡単化される可能性があり、これは信号強度の測定に基づいて識別されても良い。この事は、ハンドオフをより円滑により速くすることができる。結果的に、パケット単位での送信は、該新しい局に関するより最適な固有ベクトルの導出を可能にするだろう。しかし、該ダミー局は合理的な出発点を提供するだろう。

例えば、ステアリング無し、ビーム・ステアリング、固有ステアリング、空間−時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）、空間−周波数送信ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）等のような複数の送信モードをＷＬＡＮ１００はサポートしても良い。表２は、各送信モードに関して、データ送信のために使用されるアンテナの数、およびデータ受信のために使用されるアンテナの数を表にしている。Ｎ_ａｐは該アクセスポイントにおいて利用可能なアンテナの合計数であり、Ｎ_ｕｔはダウンリンクとアップリンクのデータ送信のためにスケジュールされた一のユーザー端末において利用可能なアンテナの合計数である。表２と下記の記載において、各送信モードに関して、Ｔとは、その送信モードを用いて該ユーザー端末へのダウンリンク・データ送信のために該アクセスポイントによって使用されるアンテナの数であり、Ｎとは、ダウンリンクとアップリンクの上でのデータ送信のために該ＷＬＡＮによって許容されるアンテナの最大数であり、そしてＳ_ｄｎとは、該ユーザー端末へ該アクセスポイントにより同時に送信されているデータ・ストリームの数であり、ここにおいて、Ｓ_ｄｎ≦ｍｉｎ｛Ｎ，Ｎ_ｕｔ｝であり、Ｎ_ａｐ＞Ｎである。各送信モードに関して、Ｒとは、その送信モードを利用して該ユーザー端末によって送信されたアップリンクのデータ送信の受信のために該アクセスポイントによって使用されるアンテナの数であり、
Ｓ_ｕｐとは、該アクセスポイントへ該ユーザー端末により同時に送信されているデータ・ストリームの数である。

該アクセスポイントと該ユーザー端末との間のダウンリンクとアップリンクのデータ送信に関して同一の、又は異なる送信モードが用いられても良い。該アクセスポイントは、ダウンリンクのデータ送信とアップリンクのデータ受信に関してアンテナの同一の、又は異なる集合を用いても良い。表２においてリストされた複数の送信モードに関してアクセスポイント１１０によって実行される空間的な処理は下記に記載される。

アクセスポイント１１０は、特定のユーザー端末ｘの方向にダウンリンクのデータ送信を向けるためにビームステアリング(beamsteering)を実行しても良い。ユーザー端末ｘは、単一のアンテナを有してもよく、図１のユーザー端末１２０ａまたは１２０ｃであってもよい。アクセスポイント１１０は、ユーザー端末ｘへのデータ送信のために利用可能な
Ｎ_ａｐ個のアンテナの中から複数の（Ｔ個の）アンテナを選択する。アクセスポイント１１０における選択されたＴ個のアンテナとユーザー端末ｘにおける単一のアンテナとの間にＭＩＳＯチャネルが形成される。このＭＩＳＯは、各サブバンドｋに関して、１×Ｔのチャネル応答行ベクトル

によって特徴付けられてもよく、ここで、ｊ＝１，．．．，Ｔに関してｈ_ｘ，ｊ（ｋ）はＡＰアンテナｊとサブバンドｋに関する単一のＵＴアンテナとの間の複素チャネル利得
(complex channel gain)である。アクセスポイント１１０は、ビーム形成に関する空間的な処理を以下のように実行しても良い。

ここで、Ｓ_ｄｎ，ｘ（ｋ）はユーザー端末ｘへサブバンドｋの上で送信されるデータシンボルであり、

は、アクセスポイント１１０におけるＴ個の選択されたアンテナから送信されるＴ個の送信シンボルを有するベクトルであり、^“Ｈ”は共役の転置を表し、Ｋはデータ送信のために用いられるサブバンドの数である。

アクセスポイント１１０は、一のユーザー端末ｙに対して最大でＮ個までのアンテナからＳｄｎ個のデータ・ストリームを同時に送信しても良い。ユーザー端末ｙは複数の（
Ｎ_ｕｔ個の）アンテナを有し、図１のユーザー端末１２０ｂまたは１２０ｄであってもよい。アクセスポイント１１０は、ユーザー端末ｙへのダウンリンクのデータ送信のために利用可能なＮ_ａｐ個のアンテナの中から複数の（Ｔ個の）アンテナを選択し、ここにおいて、「ステアリング無し」に関してＴ＝Ｓ_ｄｎである。アクセスポイント１１０は、「ステアリング無し」に関する空間的な処理を以下のように実行しても良い。

ここで、

は、ユーザー端末ｙに対してサブバンドｋの上で送信されるＳ_ｄｎ個のデータシンボルを有するベクトルであり、

は、「ステアリング無し」に関してユーザー端末ｙに対してサブバンドｋの上で該Ｔ個の選択されたアンテナから送信されるＴ個の送信シンボルを有するベクトルである。

アクセスポイント１１０は、ユーザー端末ｙに対して直交する空間的なチャネル（即ち、固有モード）の上で複数のデータ・ストリームを送信するために、固有ステアリングを実行しても良い。アクセスポイント１１０におけるＴ個の選択されたアンテナとユーザー端末ｙにおけるＮ_ｕｔ個のアンテナとの間でＭＩＭＯチャネルが形成される。このＭＩＭＯは、サブバンドｋに関するＮｕｔ×Ｔのチャネル応答行列

によって特徴付けられても良く、これは以下のように表現されてもよい。

ここで、ｉ＝１，．．．，Ｎｕｔとｊ＝１，．．．，Ｔに関してｈｙ，ｉ，ｊ（ｋ）は、アクセスポイント１１０におけるアンテナｊとサブバンドｋに関するユーザー端末ｙにおけるアンテナｉとの間の複素チャネル利得(complex channel gain)である。該チャネル応答行列

は、固有値分解を通じて以下のように対角化されても良い。

ここで、

は、固有ベクトルのユニタリー行列であり、

は、サブバンドｋに関する固有値の対角行列である。Λ _ｙ（ｋ）の対角要素は、

のＳ個の固有モードに関する電力利得を表す固有値であり、ここで、Ｓ≦ｍｉｎ｛Ｔ，
Ｎ_ｕｔ｝である。該固有モードは、直行する空間的なチャネルとして見られても良い。アクセスポイント１１０は、

の固有ベクトル（即ち、列）を使用しても良く、それは、

の固有モードの上でデータを送信するためである。

アクセスポイント１１０は、

のＳ個の固有モードの上で最大でＳ個までのデータ・ストリームを同時に送信しても良い、即ち、Ｓ_ｄｎ≦Ｓである。

アクセスポイント１１０は、固有ステアリングに関する空間的な処理を以下のようにして実行しても良い。

ここで、

は、固有ステアリングに関してユーザー端末ｙに対してサブバンドｋの上で該Ｔ個の選択されたアンテナから送信されるＴ個の送信シンボルを有するベクトルである。アクセスポイント１１０はまた、例えば、式（１）に示されるように、

の最良の固有モードに関する固有ベクトルを用いたビームステアリングのための空間的な処理を実行することにより、この最良の固有モードの上でデータを送信しても良い。

アクセスポイント１１０は、ＳＴＴＤ又はＳＦＴＤを用いてユーザー端末へ２つのアンテナから単一のデータ・ストリームを送信しても良い。ＳＴＴＤに関しては、アクセスポイント１１０はデータシンボルｓ_１とｓ_２の対の各々について、２つのベクトル

を生成し、ここで、^“＊”は複素共役を表し、^“Ｔ”は転置を表す。アクセスポイント１１０は、第１のシンボル周期において一のサブバンドの上で２つの選択されたアンテナからベクトル

内の２つの符号化されたシンボルを送信し、その後、第２のシンボル周期において同一のサブバンドの上で、同一の２つのアンテナからベクトル

内の２つの符号化されたシンボルを送信する。ＳＦＴＤに関しては、アクセスポイント１１０は、第１のサブバンドの上で２つの選択されたアンテナからベクトル

内の２つの符号化されたシンボルを送信し、同一のシンボル周期において第２のサブバンドの上で、ベクトル

内の２つの符号化されたシンボルを送信する。

アクセスポイント１１０は、ユーザー端末からのアップリンクのデータ送信の受信のために、複数の（Ｒ個の）アンテナを使用しても良い。アクセスポイント１１０は、該
Ｎ_ａｐ個の利用可能なアンテナの中からＲ個のアンテナを選択し、ここにおいて、Ｒは、表２に示されるように、アップリンクのデータ送信のために該ユーザー端末により使用される送信モードに依存している。該アクセスポイントにおける空間的な処理によりサポートされるならば、ＲはＮより大きくても良い。ＦＤＤシステムに関しては、ダウンリンクとアップリンクは、アップリンクのチャネル応答が段リンクのチャネル応答の転置行列に等しくなるように相互的であると仮定されても良く、例えば、

である。

単一アンテナの端末ｘからのアップリンクのデータ送信に関してアクセスポイント１１０において受信されたシンボルは、以下のように表現されても良い。

ここで、Ｓ_ｕｐ，ｘ（ｋ）はユーザー端末ｘによりサブバンドｋの上で送信されたデータシンボルであり、

は、ユーザー端末ｘに関するＲ個の受信されたシンボルを有するベクトルであり、そして

は、アクセスポイント１１０における受信された雑音のベクトルである。

アクセスポイント１１０は、以下のように受信器の整合されたフィルタリングを実行しても良い。

ここで、

は、Ｓ_ｕｐ，ｘ（ｋ）の推定値であり、Ｗ_ｕｐ，ｘ（ｋ）は、Ｓ_ｕｐ，ｘ（ｋ）により観察される後処理された雑音である。

「ステアリング無し」または「固有ステアリング」を用いてマルチアンテナ端末ｙからアップリンクのデータ送信に関してアクセスポイント１１０において受信されたシンボルは以下のように表現されても良い。

ここで、

は、ユーザー端末ｙにより送信されたデータシンボルのベクトル、

は、ユーザー端末ｙにおける該Ｎ_ｕｔ個のアンテナに関する送信シンボルのベクトル、

は、該アップリンクに関する実効チャネル応答行列(effective channel response
matrix)、そして、

はユーザー端末ｙに関してアクセスポイント１１０において受信されたシンボルのベクトルである。

は、アップリンクの該データ送信のためにユーザー端末ｙによって使用される送信モードに依存する、例えば、ユーザー端末ｙが「固有ステアリング」を実行するならば、

であり、ユーザー端末ｙが「ステアリング無し」を実行するならば、

である。

アクセスポイント１１０は、以下のように受信器の空間的な処理を実行しても良い。

ここで、

は、サブバンドｋに関する空間的フィルター行列(spatial filter matrix)であり、

は、検出後の雑音である。アクセスポイント１１０は、以下の式のうちの何れかを用いて該空間的フィルター行列

を導出する。

ただし、上記の式において、

であり、

は、恒等行列であり、そして、

は、アクセスポイント１１０における雑音の分散である。式（１０）は、「固有ステアリング」に関する「整合フィルタリング技法(matched filtering technique)」に関し、式（１１）は、「ゼロ強制技法(zero-forcing technique)」に関し、式（１２）は、「最小平均二乗誤差(minimum mean square error)（ＭＭＳＥ）技法」に関する。該ゼロ強制技法とＭＭＳＥ技法は「ステアリング無し」と「固有ステアリング」の送信モードに関して使用されても良い。

ＳＴＴＤを用いてマルチアンテナの端末ｙからアップリンクのデータ送信に関してアクセスポイント１１０において受信されたシンボルは以下のように表現されても良い。

ここで、Ｓ_ｙ１（ｋ）とＳ_ｙ２（ｋ）は、ＳＴＴＤを用いてサブバンドｋ上で２つのシンボル周期において２つのＵＴアンテナｙ１とｙ２から送信された２つのデータシンボルであり、

は、該２つのＵＴアンテナｙ１とｙ２のそれぞれについて、該Ｒ個の選択されたＡＰアンテナとの間のチャネル利得のベクトルであり、

は、該２つのシンボル周期におけるサブバンドｋに関する受信されたシンボルのベクトルであり、そして、

は、該２つのシンボル周期に関する雑音ベクトルである。該ＳＴＴＤとＳＦＴＤの送信モードに関してＲ≧１である。

アクセスポイント１１０は、以下のようにして、該２つのデータシンボルＳ_ｙ１（ｋ）とＳ_ｙ２（ｋ）の推定値を導出してもよい。

ここで、

は、それぞれ、Ｓ_ｙ１（ｋ）とＳ_ｙ２（ｋ）の推定値であり、そして、

は、それぞれ、Ｓ_ｙ１（ｋ）とＳ_ｙ２（ｋ）により観測される後処理された雑音である。

本明細書で記載されたマルチアンテナ局は、様々な手段により実装されてもよい。例えば、本明細書で記載されたマルチアンテナ局と任意の機能はハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアの組み合わせにより実装されてもよい。該ＡＰアンテナに関する計測を行い、データの送信と受信のためにアンテナを選択し、データと信号を処理するために用いられる複数のユニットは、一又は複数の特定用途向け集積回路(application
specific integrated circuits)（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤｓ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ＲＦ集積回路（ＲＦＩＣｓ）、本明細書で記載された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、又は、これらの組み合わせの内部に実装されても良い。

該アンテナの選択はハードウェア、またはソフトウェアにより実行されても良い。ソフトウェア実装に関しては、該アンテナの選択は本明細書で記載された機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、など）により実行されても良い。ソフトウェア・コードはメモリー・ユニット（例えば、図４のメモリー・ユニット２２２等）の中に格納され、プロセッサー（例えば、コントローラー２２０等）により実行されても良い。該メモリー・ユニットは、プロセッサーに内部に実装されてもよく、又はプロセッサーの外部に実装されてもよく、この場合には、それは当該技術分野において知られている様々な手段を介してプロセッサーと通信可能に結合されることが可能である。

開示されて実施例の上記の記載は、当該技術分野の当業者が本発明を製造し、または使用することを可能にするために提供される。これらの実施例に対する様々な変形が当該技術分野におけるこれらの当業者には直ちに明らかであろうし、本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施例にも適用されても良い。このように、本発明は、本明細書に示された実施例に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示された原理と新規な特徴と整合している最も広範な範囲が与えられるべきである。

単一のアクセスポイントと複数のユーザー端末を伴う一のＷＬＡＮ。 アクセスポイントのためのアンテナの構成。 アクセスポイントのためのアンテナの構成。 アクセスポイントのためのアンテナの構成。 アクセスポイントのためのアンテナの構成。 ユーザー端末にデータを送信し、ユーザー端末からデータを受信するためにアクセスポイントによって実行される一の方法。 アクセスポイントのブロック図 遠隔フロントエンドの実施例 遠隔フロントエンドの実施例

Claims (36)

1. 下記を備えるマルチアンテナ局：
   前記マルチアンテナ局に結合され、前記マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを備える複数のアンテナ；
   端末へのデータ送信のために前記複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの集合を選択するコントローラー；および、
   一又は複数のアンテナの前記集合を介して端末へデータを送信するための少なくとも一つの送信器ユニット。
2. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、前記複数のアンテナに関する計測を取得し、前記計測に基づいて一又は複数のアンテナの前記集合を選択する。
3. さらに下記を備える請求項１記載のマルチアンテナ局：
   前記複数のアンテナにおける受信された電力を計測し、前記複数のアンテナに関する電力計測を供給する少なくとも一つの電力検出器。
4. 請求項３記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、前記複数のアンテナの中で最高の電力計測を有する所定の数のアンテナを選択する。
5. 請求項３記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、所定の電力閾値より上の電力計測を有するアンテナを選択する。
6. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、前記複数のアンテナの既知の位置に基づいて一又は複数のアンテナの前記集合を選択する。
7. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、前記複数のアンテナに関する位置情報に基づいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択する。
8. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
   前記コントローラーは、前記集合の中のアンテナの数に基づいて、複数のサポートされている送信モードの中から送信モードを選択し、前記選択された送信モードは前記端末へのデータ送信のために使用される。
9. さらに下記を備える請求項１記載のマルチアンテナ局：
   前記端末に関する一又は複数のアンテナの前記集合を格納し、前記端末に対する後続するデータ送信のために一又は複数のアンテナの前記集合を供給するメモリー・ユニット。
10. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
    前記コントローラーはさらに、前記端末からのアップリンク送信の受信のために、前記複数のアンテナの中から、一又は複数のアンテナの第２の集合を選択する。
11. 請求項１０記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
    前記コントローラーは前記アップリンク送信に関して前記端末により使用される送信モードに基づいて、一又は複数のアンテナの前記第２の集合を選択する。
12. 請求項１０記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
    前記コントローラーは、前記端末へのデータ送信のために用いられる一又は複数のアンテナの前記集合を、前記端末からの前記アップリンク送信の受信のために用いられる一又は複数のアンテナの前記第２の集合として選択する。
13. さらに下記を備える、請求項１０記載のマルチアンテナ局：
    一又は複数のアンテナの前記第２の集合を介して前記端末から前記アップリンク送信を受信するための少なくとも一つの受信器ユニット。
14. さらに下記を備える、請求項１記載のマルチアンテナ局：
    前記少なくとも一つの遠隔アンテナに結合された少なくとも一つの遠隔フロントエンド、ここにおいて、各遠隔フロントエンドは関係付けられた遠隔アンテナを介して送信され受信されるＲＦ信号に関する信号の調整を実行する。
15. さらに下記を備える、請求項１記載のマルチアンテナ局：
    前記少なくとも一つの送信器ユニットを前記複数のアンテナに結合するためのＲＦスイッチ。
16. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
    前記複数のアンテナは、前記マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも２つの遠隔アンテナを備え、前記マルチアンテナ局のカバレージエリアの内部に分散される。
17. 請求項１記載のマルチアンテナ局、ここにおいて、
    前記複数のアンテナの中の少なくとも２つのアンテナは異なる放射パターンを持つ。
18. 下記を備え、データを送信する方法：
    マルチアンテナ局から端末へのデータ送信のために、複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの集合を選択すること、ここにおいて、前記複数のアンテナは、前記マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを備える；および、
    一又は複数のアンテナの前記集合を介して前記端末にデータを送信すること。
19. さらに下記を備える、請求項１８記載の方法：
    前記複数のアンテナに関して計測を取得すること。
20. 請求項１９記載の方法、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択することは下記を備える：
    前記複数のアンテナの中で最高の計測を有する所定の数のアンテナを選択すること。
21. 請求項１９記載の方法、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択することは下記を備える：
    所定の閾値より上の計測を有するアンテナを選択すること。
22. 請求項１８記載の方法、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択することは下記を備える：
    前記複数のアンテナに関する位置情報に基づいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択すること。
23. さらに下記を備える請求項１８記載の方法：
    前記端末に関する一又は複数のアンテナの前記集合を記憶すること；および、
    前記端末への後続するデータ送信に関して、一又は複数のアンテナの前記記憶された集合を使用すること。
24. さらに下記を備える請求項１８記載の方法：
    前記端末からのアップリンク送信の受信のために、前記複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの第２の集合を選択すること；および、
    一又は複数のアンテナの前記第２の集合を介して前記アップリンク送信を受信すること。
25. 下記を備える装置：
    端末へのデータ送信のために、複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの集合を選択する手段、ここにおいて、前記複数のアンテナは、前記装置から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを備える；および、
    一又は複数のアンテナの前記集合を介して前記端末にデータを送信する手段。
26. さらに下記を備える請求項２５記載の装置：
    前記複数のアンテナに関する計測を取得する手段。
27. 請求項２６記載の装置、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択する手段は下記を備える：
    前記複数のアンテナの中で最高の計測を有する所定の数のアンテナを選択する手段。
28. 請求項２６記載の装置、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択する手段は下記を備える：
    所定の閾値より上の計測を有するアンテナを選択する手段。
29. さらに下記を備える請求項２５記載の装置：
    前記端末に関する一又は複数のアンテナの前記集合を記憶する手段；および、
    前記端末への後続するデータ送信に関して、一又は複数のアンテナの前記記憶された集合を使用する手段。
30. さらに下記を備える請求項２５記載の装置：
    前記端末からのアップリンク送信の受信のために、前記複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの第２の集合を選択する手段；および、
    一又は複数のアンテナの前記第２の集合を介して前記アップリンク送信を受信する手段。
31. データを送信するための命令を含むコンピューター読み取り可能な媒体、ここにおいて、前記命令は下記を備える：
    マルチアンテナ局から端末へのデータ送信のために、複数のアンテナの中から一又は複数のアンテナの集合を選択するための命令、ここにおいて、前記複数のアンテナは、前記マルチアンテナ局から離れて配置された少なくとも一つの遠隔アンテナを備える；および、
    一又は複数のアンテナの前記集合を介して前記端末にデータを送信するための命令。
32. さらに下記を備える請求項３１記載のコンピューター読み取り可能な媒体：
    前記複数のアンテナに関する計測を取得するための命令。
33. 請求項３２記載のコンピューター読み取り可能な媒体、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択するための命令は下記を備える：
    前記複数のアンテナの中で最高の計測を有する所定の数のアンテナを選択するための命令。
34. 請求項３２記載のコンピューター読み取り可能な媒体、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択するための命令は下記を備える：
    所定の閾値より上の計測を有するアンテナを選択するための命令。
35. 請求項３１記載のコンピューター読み取り可能な媒体、ここにおいて、一又は複数のアンテナの前記集合を選択するための命令は下記を備える：
    前記複数のアンテナに関する位置情報に基づいて一又は複数のアンテナの前記集合を選択するための命令。
36. さらに下記を備える、請求項３１記載のコンピューター読み取り可能な媒体：
    前記端末からのアップリンク送信の受信のために、前記複数のアンテナの中から、一又は複数のアンテナの第２の集合を選択するための命令；および、
    前記複数のアンテナの中で最高の計測を有する所定の数のアンテナ。

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