JP2010522504A - Ｍｉｍｏ等化のための高速平方根アルゴリズム - Google Patents

Abstract

無線通信環境における受信信号の等化を容易にするシステムおよび方法が説明される。
複数の送信および/または受信アンテナおよびMIMOテクノロジーを使用して、複数のデータストリームは単一のトーン内で送信され得る。等化の間に、受信機は、トーン内で受信されたデータを個々のデータストリームへ分離することができる。等化プロセスは一般に、計算上割高である。等化器関数は、逆のオペレーションを含んでいる。それは高速平方根方法を使用して計算することができる。しかしながら、高速平方根方法は、1セットの行列のための多くの計算を含んでいる。そこでは、行列のセットにおける行列のサイズは送信または受信のアンテナの数とともに増加する。高速平方根方法の変形を利用して、行列の要素のサブセットは計算の数および/または複雑さを縮小するために選択し更新することができる。

Description

関連出願

３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下の優先権主張
この特許出願は、２００７年３月２１日に出願された、“高速平方根アルゴリズムを用いたＭＩＭＯ−ＭＭＳＥ等化（MIMO-MMSE EQUALIZATION USING FAST SQUARE ROOT ALGORITHM）”と題する、米国仮出願連続番号６０／８９６．０３９の利益を主張するものである。この出願全体は、特に、引用により、ここに組み込まれる。

背景

Ｉ．分野
主題の明細書は、一般的には、無線通信に関わり、さらに詳細には、複数入力・複数出力（multiple-input multiple-output：ＭＩＭＯ）操作の中での、無線信号通信の等化（equalization）の容易化に関わる。

ＩＩ．背景
無線通信システムは、音声、動画、データ等の、種々のタイプの通信コンテンツを提供するために、広く展開されている。これらのシステムは、複数の端末と１つ以上の基地局との同時通信を、サポートすることができる、多重アクセス・システムかもしれない。多重アクセス通信は、利用可能なシステム・リソース（たとえば、バンド幅と送信電力）の共有に依存する。多重アクセス・システムの例には、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム、時分割多重（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）システムと直交周波数分割多重（ＯＦＤＭＡ）システムが含まれる。

無線システム（たとえば、多重アクセス・システム）における１つの端末と１つの基地局の間の通信は、順方向リンクと逆方向リンクにより構成される、無線リンク上の伝送を通して達成される。このような通信リンクは、単一入力・単一出力（ＳＩＳＯ）、複数入力・単一出力（ＭＩＳＯ）、または複数入力・複数出力（ＭＩＭＯ）システムにより、確立されてもよい。ＭＩＭＯシステムは、データ通信用の、複数（Ｎ_Ｔ個）の送信アンテナと、複数（Ｎ_Ｒ個）の受信アンテナとを、それぞれ、備える、１台または複数台の送信機と受信機から構成される。ＳＩＳＯとＭＩＳＯシステムは、ＭＩＭＯシステムの特定の例である。Ｎ_Ｔ個の送信とＮ_Ｒ個の受信アンテナにより構成される、ＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも呼ばれるＮ_Ｖ個の独立チャネルに分解されてもよい。ここで、

である。各々のＮ_Ｖ個の独立チャネルは、１つの次元に対応する。複数の送信および受信アンテナにより形成された、追加の次元が利用されると、ＭＩＭＯシステムは、改善された性能（たとえば、より高いスループット、より大きな容量、または、改善された信頼性）を提供することができる。

ＭＩＭＯ通信システムでは、ＮＴとＮＲが増加すると、計算に含まれる行列の増加したサイズのために、等化アルゴリズムの効率は低下する。したがって、ＭＩＭＯ構成により動作する無線デバイスおよび基地局における、効率の良い等化に対する必要性がある。

以下に、このような態様の基本的な理解を提供するために、１つ以上の態様の単純化された概要を提示する。この概要は、すべての塾考された態様についての、広範にわたる概観ではなく、すべての態様についての、基本的、または、重大な要素を確認すること、また、任意の、または、すべて態様の範囲について描くことを意図するものではない。その唯一の目的は、後に示される、さらに詳細な説明への、前触れとして、１つ以上の態様のいくつかの概念を、単純化した形で示すことである。

１つ以上の態様と、これに対応する開示に従って、種々の態様が、等化の容易化に関連して説明される。アクセス・ポイントと端末は、複数個の送信および／または受信アンテナを含むことができ、性能を向上させるために、ＭＩＭＯ技術を使用することができる。ＭＩＭＯ技術を使用することにより、多重データストリームを、単一のトーン内に送信することができる。等化の間に、受信機は、１つのトーン内で受信したデータを、個々のデータストリームに分離する。一般に、等化処理は、計算上、大容量のメモリを食う。１つの等化器行列（equalizer matrix）は、等化器関数（equalizer function）を用いて、１つのタイル内の各々のトーンについて、計算される。このような関数は、一般的には、高速平方根方法を使って計算が可能な、逆操作を利用する。しかしながら、高速平方根方法は、１組の行列について、かなりの数の計算を含んでいて、送信または受信アンテナの数が増加すると、含まれる行列のサイズも大きくなる。高速平方根方式の修正版は、計算の量および／または複雑さを減らすために使われる。このような修正において、高速平方根行列の一部分だけが更新される。さらに、高速平方根行列は、処理中のダイナミック・レンジの要件を、減らすように修正することができる。

ある態様において、無線通信システムの受信機チェーンにおいて、等化を容易にするための方法が説明される。その方法は、受信した信号のトーンのために、等化器行列を生成すること、ここにおいて、その等化器行列は、少なくともその一部が、高速平方根行列の要素のサブセットの部分更新に基づいて計算された逆行列の関数であり、および、等化器行列の関数として、そのトーンを等化することを含む。

別の態様において、無線通信環境における、信号の等化を容易にするデバイスが開示され、そのデバイスは、繰り返し処理の間に、高速平方根行列のサブセットを更新する、修正された高速平方根方法を利用して、等化器行列を生成する手段と、等化器行列を利用して、受信した信号の中の少なくとも１つのデータストリームを分離する手段とを備える。

さらなる態様において、主題の明細書は、無線通信環境において、等化を容易化する装置を開示する。その装置は、少なくともその一部を、高速平方根行列の、繰り返される部分更新を基にして、逆行列を計算するように、逆行列の関数として等化器行列を計算するように、および、その等化器行列を利用して、受信した信号から少なくとも１つのデータストリームを得るように、構成されたプロセッサと、このプロセッサに結合されたメモリとを備える。

さらにもう１つの態様において、主題の明細書は、等化器行列の計算が、高速平方根行列の、繰り返される部分更新を基にしていて、受信信号のトーンのために、この等化器行列を、コンピュータに計算させるためのコードと、この等化器行列の関数として、受信した信号を、コンピュータに等化させるためのコードとを含む、コンピュータ可読メディアを含む、コンピュータ・プログラム製品を説明する。

前書きと関連説明の終わりとして、１つ以上の態様は、この後に十分に説明され、特に請求項で指摘される特徴を備えている。次の説明と付加された図面は、確実に実例となる態様を、詳しく、明らかにする。これらの態様は、ここに説明される原理が使用され得る種々の方法を、しかしながら少しかもしれないが、示しており、説明される態様が、同等の物を含むように意図されている。

図１は、ここに示される１つ以上の態様に従って、信号を等化する例示のシステムのブロック・ダイアグラムである。 図２は、ここに示される１つ以上の態様に従って、受信した信号を等化するための、例示の方法を図示する。 図３は、ここに示される１つ以上の態様に従って、修正した高速平方根アルゴリズムを利用する等化器のブロック・ダイアグラムである。 図４は、ここに示される１つ以上の態様に従う、高速平方根方法のプリ・アレイ行列のための、初期化処理のブロック・ダイアグラムである。 図５は、ここに示される１つ以上の態様に従う、ポスト・アレイ行列のための、アレイ更新処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図６は、ここに示される１つ以上の態様に従う、ポスト・アレイ行列のための、追加のアレイ更新処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図７は、ここに示される１つ以上の態様に従う、ポスト・アレイ・行列のための、さらなるアレイ更新処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図８は、ここに示される１つ以上の態様に従う、修正した高速平方根方法を利用する、受信した信号を等化するための、例示の方法を図示する。 図９は、ここに示される１つ以上の態様に従う、等化処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図１０は、ここに示される１つ以上の態様に従う、追加の等化処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図１１は、ここに示される１つ以上の態様に従う、さらなる等化処理のブロック・ダイアグラムを描く。 図１２は、ここに示される１つ以上の態様に従う、修正した高速平方根方法を利用する、等化の結果を描くグラフを示す。 図１３は、ここに示される１つ以上の態様に従う、例示の通信システムの図である。 図１４は、ここに説明される種々のシステムに関連して、使用することができる、例示の無線通環境の図である。 図１５は、ここに示された１つ以上の態様に従う、等化を容易にする、例示のシステムの図である。

詳細な説明

種々の態様が、ここでは、図面を参照して説明され、全体にわたって、同じ参照番号が、同じ要素を指すように使われる。以下の説明において、説明の目的のために、多くの具体的な詳細が、１つ以上の態様の十分な理解を提供するために、述べられる。しかしながら、このような態様が、これらの具体的な詳細なしに、実施されてもよいことは、明白かもしれない。他の例において、周知の構成およびデバイスが、１つ以上の様態を説明するのを容易にするために、ブロック・ダイアグラムの形式の中に示される。

本出願において使用されるように、“構成要素”、“システム”等の用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または、実行中のソフトウェアのいずれかとして、コンピュータ関連の実体を指すように意図されている。たとえば、１つの構成要素は、必ずしもそうであるとは限らないが、プロセッサの上で動作する処理、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行スレッド、プログラム、および／または、コンピュータであってよい。実例として、通信デバイスの上で動作するアプリケーションと、デバイスは、構成要素になりうる。１つ以上の構成要素が、１つの処理および／またはスレッドの中に存在してもよいし。１つの構成要素は、１つのコンピュータの上に局在化されても、および／または、２台以上のコンピュータに分散されてもよい。また、これらの構成要素は、そこに記憶するのに、種々のデータ構成を有する、種々のコンピュータ可読媒体から実行することができる。これらの構成要素は、１つ以上のパケット（たとえば、１つのローカル・システム、分散システムの中における他の構成要素と、および／または、インターネットのようにネットワークを越えて、信号を通して他のシステムと、対話する、１つの構成要素からのデータ）を有する、信号に従うような、ローカル、および／または、遠隔プロセスを経由して、通信する。

さらに、用語「あるいは」は、排他的な「あるいは」よりは、むしろ、包括的な「あるいは」を意味するように意図されている。すなわち、他の方法で指定されないか、文脈から明白でなければ、「ＸがＡまたはＢを使う。」は、自然な包括的な置換のいずれかを、意味するように意図されている。すなわち、ＸがＡを使用すれば、ＸはＢも使用する、または、ＸがＡとＢの両方を使用する、したがって、「ＸがＡまたはＢを使う。」は前の例のいずれにおいても、満たされる。さらに、異なるように指定されているか、文脈から特殊な形式に向けられていることが明らかでない限りは、“１つの”は、本出願および添付された請求項において、使われているように、“１つ以上の”と意味するように、一般的には、解釈されるべきである。

さらに、種々の態様が、端末との接続に関連して、ここに説明される。端末は、システム、ユーザー・デバイス、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動デバイス、遠隔局、アクセス・ポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザー端末、端末、ユーザー・エージェント、または、ユーザー装置（ＵＥ）とも、呼ぶことができる。端末は、携帯電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ）局、個人情報端末、無線接続機能を有するハンド・ヘルド装置、または、他の無線モデムに接続された他の処理装置になりえる。

ここで図に移ると、図１は、複数個の受信および／または送信のアンテナを利用することができる、無線システムで受信した信号の、等化を実行するシステム１００を図示する。ＭＩＭＯ技術を利用するシステムでは、複数個のデータストリームを、単一のサブキャリアを通して送信することができ、各々のデータストリームが、異なるアンテナから送信される。受信機では、等化とここで呼ばれる処理において通信に提供するために、データストリームを分離することができる。データストリームおよびレイヤーという言葉は、ここでは、交換可能なものとして、使われる。さらに、信号または伝送のランクは、伝送のレイヤー数に等しい。ここで、伝送の最大のランクは、送信アンテナか受信アンテナの数の小さい方と等しい。一般的には、等化は計算の上では、費用のかかる処理である。等化に必要とされる計算の数と複雑さの低減は、受信機を動作させるのに必要な電力を低減し、受信機が利用するデバイスのバッテリ寿命を長くすることができる。さらに、より少ない、または、より複雑ではない操作を実行する、チップまたはハードウェア構成要素は、サイズを小さくでき、追加のハードウェアの余地を提供するか、または、その構成要素を用いる端末のサイズを小さくすることができる。

等化器構成要素１０２は、受信したデータストリームを分離するために使用することができる。特に、等化器構成要素は、最小平均二乗誤差（minimum mean square error：ＭＭＳＥ）等化器になりうる。ここに説明される、ＭＭＳＥ等化器の構成要素と操作は、伝送のランク、つまり、レイヤーの数が１に等しい場合に、使用することができるが、そのような場合には、性能は効率的ではないかもしれない。ランクが１の場合には、等化器の構成要素は、最大合成比（maximum ratio combining：ＭＲＣ）等化のような、代わりの処理を利用することができる。あるいは、個別のＭＲＣ等化構成要素（示されていない）を利用することができる。

トーンあるいはサブキャリア、ｎのために受信した信号は、次のように表すことができる。

ｘ（ｎ）＝Ｈ（ｎ）ｓ（ｎ）＋ｖ（ｎ）
ここで、ｖ（ｎ）は、次の式を満たすＭ_Ｒ×１のノイズベクトルである。

Ｈ（ｎ）は、ＭＩＭＯチャネルを表す、Ｍ_Ｒ×Ｍ_Ｔの行列である。Ｈ（ｎ）は、以下のように表すことができる。

送信シンボルは、Ｍ_Ｔ×１ベクトルｓ（ｎ）により表される。

正規化されたチャネル・行列の要素

および、スケーリングされた受信信号エレメント

は、次のように表すことができる。

ここで、

は、全てのアンテナにわたる、最小の干渉分散である。与えられたタイルについて、

は、固定のパラメータである。さらに、ｊがランクより大きい、正規化されたチャネルの要素

か、伝送におけるＭＩＭＯレイヤーの数が０に設定される。ここで参照されるタイルは、ある決まった数の連続したＯＦＤＭシンボル対する、あらかじめ決められた数の連続したトーンにより構成される、時間−周波数領域であることを注目されたい。たとえば、１つのタイルは、１６個のトーン、あるいは、チャネル上の、１２８個のシンボルを含むことができる。シンボルは、データ・シンボルばかりではなく、たとえばチャネル推定のような、性能を決めるために、基準として使うことができる、パイロット・シンボルも含むことができる。

等化器構成要素１０２は、（ｉ）受信された信号を等化し、等化されたシンボルを生成するために、チャネルと干渉情報とを利用し、（ii）タイルを基準にして、受信した信号を処理し、（iii）あるトーンの受信した信号を、等化器行列（equalizer matrix）を利用して、個別のデータストリームに分離することができるように、タイルの中の各々のトーンに対して、等化器行列を生成することができる。等化されたシンボルは、次のように表すことができる；

ここで、

は、トーンｎでの、正規化した等化されたシンボルを表し、Ｇ（ｎ）は等化器行列であり、

はトーンｎについて、受信した信号である。

等化器構成要素１０２は、等化器行列Ｇ（ｎ）を生成する、等化器行列構成要素１０４と、等化器行列の関数として、等化されたシンボルを生成する、等化構成要素１０６とを含む。等化器行列構成要素１０４は、等化器行列を生成すると考えられる、タイルに関連する、チャネルと干渉情報（たとえば、チャネルと干渉推定）とを利用することができる。ここに使用されるように、チャネル推定は、送信機から受信機までの、無線チャネルの応答の推定である。チャネル推定は、送信機と受信機の両方によって、アプリオリとして知られている、タイル内のパイロット・シンボルの送信により、一般に行われる。それらのパイロット信号を、同時に送信する、複数の送信機により、干渉が生じさせられる。そのような送信機は、１つの無線環境内の異なるアクセス・ポイントに配置することができるし、同じアクセス・ポイントの異なるアンテナであってもよい。パイロット干渉は、チャネル推定の質を低下させる。時間−周波数領域の干渉電力、または、タイルは、干渉推定として、ここに推定され、参照される。等化構成要素１０６は、受信した信号を処理し、等化されたシンボルを生成するために、結果として生じる等化器行列を利用することができる。

一般には、等化器行列を生成するために、必要とされる計算は、複雑であり、送信または受信のアンテナの数が増加すると、急速に増加する。等化器はＭ_Ｔ×Ｍ_Ｒの行列であり、Ｍ_Ｔは、アクセス・ポイントにおける送信アンテナの有効な数であり、Ｍ_Ｒは、アクセス端末の受信アンテナの数である。等化器行列は、トーンｎについて、次のように表すことができる。

等化器行列は、次のように書き換えることができる。

Ｐ（ｎ）は、逆行列を表し、次のように定義される。

ただし、

は、正規化されたＨ（ｎ）行列に対応する。項Λ（ｎ）は、信号対干渉プラスノイズ比の値（ＳＩＮＲｓ）の行列であり、次のように表すことができる。

ただし，λ_ｊ（ｎ）は、Ｐ（ｎ）の対角行列要素として定義される：

一般には、逆行列Ｐ（ｎ）は、高速平方根方法を用いて計算される。高速平方根方式は、逆行列を得るために、使うことができる再帰的計算を実行するために、以下に詳細に説明するように、１組の行列を利用する。しかしながら、共通の高速平方根方法の中で使用される行列は、逆行列の計算には必要でない項を含んでいる。したがって、修正した高速平方根方法は、必要とされる計算の数を減少または最小化するために、修正した行列と繰り返しとを用いて、行列の反転を、効率良く実行するのに利用することができる。等化器行列の構成要素１０４は、計算費用（たとえば、実行時間、メモリ）を減らし、等化器行列の生成を容易化するために、このような修正した高速平方根方法を利用することができる。修正した高速平方根方法の詳細は、以下に説明される。

等化器構成要素１０２は、復調したシンボルと追加の情報とを記録する、ロギング構成要素１０８を、さらに含むことができる。ロギングパケットは、ロギングパケットを生成するハードウェア・ブロックのための識別子、順方向リンク・システムのフレーム番号、収容セクターのための識別子、パケットにログを取られたタイルの数、タイルのインデックス、１つのタイルにログを取られたシンボルの数、レイヤーの数、各々のレイヤーへの、複素数の推定シンボル出力、および、レイヤーごとの信号対干渉プラスノイズ比のような、追加のデータを含むことができる。ある態様において、データは、順方向リンク・フレームごとに、１回ずつログを取ることができる。

図２は、送信されたタイルの等化を容易にする、例示の方法２００のフローチャートを示す。２０２では、１つのタイルについての、チャネルと干渉データが得られる。特に、チャネル推定は、タイル内に含まれるパイロット・シンボルに基づいて、生成することができる。各々の受信したトーンｎについて、別々のチャネル行列

が生成される。したがって、各々の変調シンボルについて、受信したタイルに対応する、チャネル行列のベクトルが得られる。同様に、受信したタイルに対応する干渉情報も得られる。

２０４では、送信のランクが１と等しいかどうかについて、判断をすることができる。等しい（ＹＥＳ）場合には、ＭＭＳＥ等化は、等化のために、最も効率的な処理ではないかもしれない。したがって、信号は、２０６において、ＭＲＣ等化のような、代わりの処理を使用して、等化することができる。等しくない（ＮＯ）場合には、２０８において、修正した高速平方根方法を利用して、トーンのために、等化器行列を生成することができる。修正した高速平方根方法は、標準の高速平方根方法の行列を利用することができる。しかしながら、行列の要素のサブセットだけは、更新される必要がある。したがって、再帰的計算の各々の繰り返しのために、共通の高速平方根方法の計算の関数のほんの一部分が実行され、著しく少ない計算量となる。生成された等化器行列は、２１０において、そのトーンのための、等化されたシンボルを生成するために使用され得る。

２１２では、そのタイルの中に、等化すべきである、追加のトーンがあるかどうかについて、判断を下す。ある場合には、処理は２０８に戻り、次のトーンのために、等化器行列が生成される。ない場合には、特定のタイルのための処理を終了する。２１４では、復調されたデータ・シンボルは、ログを取られ得る。特に、ＭＭＳＥのロギングパケットは、同じフレームからの、１つ以上のタイルからの、ＭＭＳＥの復調した（推定した）データ・シンボルを含むことができる。ある態様においては、データは、順方向リンクのフレームごとに１回、ログが取られる。ログを取るパケットは、ロギングパケットを生成する、ハードウェア・ブロックのための識別子、順方向リンク・システムのフレーム番号、収容セクターの識別子、パケットにログが取られているタイルの数、タイルのインデックス、１つのタイルにログが取られているシンボルの数、レイヤーの数、各々のレイヤーごとの、複素数の推定されるシンボル出力、および、レイヤーごとの信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲ）のような、追加データを含むことができる。方法２００は、複数個の受信されたタイルについて、繰り返すことができる。

図３は単純化され、効率的な等化手順を利用する、等化器構成要素１０２を示す。等化器構成要素１０２は、この分野で知られている、普通の高速平方根方法の修正版を利用して、逆行列Ｐ（ｎ）を計算する、逆行列構成要素３００を含むことができる。高速平方根方法は、ここでは、高速平方根行列、あるいは、プリ・アレイとポスト・アレイ行列と呼ばれる、一組の行列を利用する。逆行列構成要素３００は、高速平方根方法の行列を初期化する操作を実行する、初期化構成要素３０２を含むことができる。アレイ更新構成要素３０４は、繰り返しの処理の間に、プリ・アレイとポスト・アレイの要素を修正または更新することができる。特に、要素のサブセットだけは、逆行列の計算には、必要である。したがって、アレイ更新構成要素３０４は、プリ・アレイとポスト・アレイの行列の、サブセットを更新することができる。逆行列の更新構成要素３０６は、修正した高速平方根方法に従って、逆行列を生成することができる。生成された等化器行列は、等化構成要素１０６により、利用されることができ、結果のログが、ロギング構成要素１０８により、取られる。

最小の干渉分散σ_ｍｉｎおよび単位行列Ｉを使って、増大させたチャネル行列のＱＲ分解を考えてみる。

ここで、Ｑ_ａはＭ_Ｔ×Ｍ_Ｒの次元を持ち、Ｑは（Ｍ_Ｔ＋Ｍ_Ｒ）×Ｍ_Ｔの次元を持つ。ＱＲ分解を用いて、等化器行列は、次のように書くことができる。

ここで、

であり、

である。

この方程式は、さらに、次のように表すことができる。

このような表現は、前の方程式よりも、より効率的に計算することができる。ここに、

は、次のように計算できる。

ここで、

は、

のｊ番目の行である。行列

と

とは、次の高速平方根行列の、再帰的処理を使用して求めることができる。

は、Ｍ_Ｔ×Ｍ_Ｔの次元を持つ単位行列Ｉ_{ＭＴ×ＭＴ}に初期化され、１／σ倍される。Ｂ０（ｎ）は、Ｍ_Ｒ×Ｍ_Ｔの次元を持つゼロ行列に初期化される。ここで、ｅ_ｉは、Ｍ_Ｒ次元のｉ番目の単位ベクトルであり、

は、

のｉ番目の行である。

は、

について行列を生成し更新することにより、計算することができる。

Ｍ_Ｒ回の繰り返しの後に、

と

となる。

と

を、等化器表現

において使えるように計算することは、計算上、さらに多くを要求することになる。代わりに、

だけを計算する必要があり、書き換えた等化器表現

が使える。

必要とされる計算は、計算のための動的な要求を減らすことにより、さらに減らすことができる。一般に、高速平方根方法の初期化の間には、単位行列Ｉ_{ＭＴ×ＭＴ}は、１／σ倍される。

このような操作は、初期化のために、比較的大きな数とダイナミック・レンジの結果となり得る。この大きなダイナミック・レンジは、データを維持し、計算を実行する上で、追加のビットを必要としてもよい。このダイナミック・レンジは、干渉による簡単な乗算により回避することができる。特に、プリ・アレイおよびポスト・アレイ行列は、次の表式

を使用して更新することができる。初期化構成要素３０２とアレイ更新構成要素３０４は、処理を容易にするために前述の修正を利用することができる。修正した高速平方根方法の、以下の説明は、ダイナミック・レンジを低減するために、この特徴を利用する。しかしながら、高速平方根行列の部分更新を用いる、修正した平方根方法のための計算は、この特徴を利用せずに実行することができる。

高速平方根行列の１つのサブセットは、

を計算するために、更新することができる。特に、繰り返し処理の間には、一部の高速平方根行列だけが更新される。

ここで、

である。ここで、

は、単位行列Ｉ_{ＭＴ×ＭＴ}に初期化される。この再帰処理で利用される、高速平方根行列

は、プリ・アレイ行列、Ｘとして参照される。２番目の高速平方根行列、

は、ポスト・アレイ行列、Ｙとして参照される。逆行列

は、これらの修正された高速平方根行列またはアレイを利用して、再帰的に計算される。

図４は、プリ・アレイ行列のための、初期化処理の表現を描いている。プリ・アレイ行列の初期化の間には、ベクトルａを、次の方程式を使って計算することができる。

このような計算は、次の例示の擬似コードを使って、実行することができる。

ダイアグラム４００は、ベクトルａを計算する、例示の操作を描いている。さらに、初期化構成要素３０２は、

を、単位行列Ｉ_{ＭＴ×ＭＴ}に初期化することができる。さらに、 初期化構成要素３０２は、以下のように、ポスト・アレイをプリ・アレイに初期化することができる。

ここで、ｓ_ｆは右シフト操作により、インプリメントできる、入力の、２のべき乗のスケーリング・ファクターである。

アレイ更新構成要素３０４は、平方根方法の反復処理中に、プリ・アレイ行列、回転行列Θ_ｉ、および、ポスト・アレイ行列を更新することができる。特に、処理中に、各々の受信アンテナ、ｉ＝１，２，．．．Ｍ_Ｒについて、プリ・アレイ行列を計算することができ、各々の送信アンテナ、ｋ＝１，２，．．．Ｍ_Ｔについて、回転とポスト・アレイ行列を更新することができ、また、逆行列の要素を生成できる。アレイ更新構成要素３０４は、（Ｍ_Ｔ＋１）×（Ｍ_Ｔ＋１）の回転行列Θ_ｉを計算し、回転マトリクスとプリ・アレイの関数、Ｙ＝ＸΘ_ｉとして、ポスト・アレイ行列を更新する。

回転とポスト・アレイ行列の更新中に、計算は、各々の送信アンテナ、ｋ＝１，２，．．．Ｍ_Ｔについて、繰り返される。回転行列Θｉは積として書くことができる。

ここで、

は形式

のギブンス行列（Givens matrix）である。（１，１）、（１,ｋ）、（ｋ,１）、（ｋ,ｋ）^ｔｈ個の回転行列

のエントリーを形成するために、使用されるｃ、ｓとｅの値の計算は、以下に説明される。回転行列は、積

として書くことができるので、ポスト・アレイ行列が、プリ・アレイ行列に初期化、Ｙ←Ｘ、された後で、ポスト・アレイ行列Ｙは、再帰的な方法で更新することができる。

図５は、ポスト・アレイ行列のための、アレイ更新処理の表現を描いている。

更新アレイ構成要素３０４は、上記のギブンス行列のためのｃ、ｓとｅの値を、以下のように計算することができる。

ここで、ｙ_ｉｊは，送信アンテナのための、行列Ｙの（ｉ，ｊ）要素である。以下の行列が形成される、

ただし、行列

の（１，１）、（１，ｋ）、（ｋ，１）、（ｋ，ｋ）エントリーは、行列Ｕの（１，１）、（１，２）、（２，１）、（２，２）エントリーと、それぞれ等しい。ダイアグラム５００，５０２と５０４は、Ｕ行列の要素を計算するための、１組の典型的な操作を描いている。特にダイアグラム５００は、変数ｅを生成する操作を描いている。この操作は、Ｕ行列の要素、Ｕ_１１，Ｕ_１２，Ｕ_２１，Ｕ_２２を生成するために、ダイアグラム５０２と５０４に示される、操作に使用することができる。

図６と図７は、ポスト・アレイ行列のための、アレイ更新操作の、さらなる表現を描いている。アレイ更新構成要素３０４は、ポスト・アレイ行列Ｙを次のように更新する。

しかしながら、行列ＹからのＲ（ｎ）^−１だけを、計算する必要があるので、アレイ更新構成要素３０４は、ポスト・アレイ行列のサブセットを更新することができる。したがって、ポスト・アレイ行列Ｙの選択された要素だけを、以下のように、更新することができる。

ダイアグラム６００は、Ｙ_１１を計算する操作を示す。一方、ダイアグラム６０２と６０４は、それぞれ、Ｙ_{２：ｋ、Ｉ}とＹ_{２：ｋ，Ｋ＋１}とを計算するための操作を示す。

図７は、ポスト・アレイ行列のための、アレイ更新操作の、追加の表現を描く。Ｕ_１１，Ｕ_１２およびｙ_１１は、実数であるので、さらなる複雑さの救済を達成することができる。更新処理の、最初の繰り返し（ｉ＝１）において、上記の式（ｂ）は、次のように簡単化することができる。

ダイアグラム７００と７０２は、それぞれ、Ｙ_{２：ｋ、Ｉ}とＹ_{２：ｋ，Ｋ＋１}を計算する単純化した操作を示す。さらに、ダイアグラム７０４と７０６は、それぞれ、Ｙ_{ｋ＋１，１}とＹ_{ｋ＋１，ｋ＋１}を計算するための操作を示す
逆行列更新要素３０６は、次のように、ポスト・アレイ行列の繰り返し計算に基づいて、逆行列を更新することができる。

アレイ更新構成要素３０４は、プリ・アレイ行列の、選択された部分を更新するために、計算された逆行列を利用することができる。等化器生成構成要素１０４は、等化器行列を計算するために、逆行列を利用することができる。等化器行列は、受信した信号の等化を実行するために、等化構成要素１０６によって、使われる。

図８は、逆行列を計算するための例示の方法８００を示す。計算の複雑さを低減することができる、高速平方根方法の変形を、利用することができる。８０２では、プリ・アレイとポスト・アレイ行列が、逆行列の計算に備えて、初期化される。さらに、受信アンテナと送信アンテナをそれぞれ表す、カウンターの変数ｉとｋは、（たとえば、ｉ＝１、ｋ＝１に）初期化することができる。プリ・アレイ行列は、ベクトルａの計算

に基づいて初期化することができる。ポスト・アレイ行列は、プリ・アレイ行列に初期化することができる。

初期化の後、ポスト・アレイとプリ・アレイ行列は、送信と受信アンテナのために繰り返して、更新される。８０４では、回転行列が繰り返しのために計算される。特に、回転行列は、図５に関連して詳細に前記されているように、ポスト・アレイ行列の要素から得ることができる。８０６では、ポスト・アレイ行列の選択された要素が、回転行列

に基づいて、更新される。８０８では、各々の送信アンテナ（たとえば、ｋ＜Ｍ_Ｔ）のための処理が完了したかどうかを、判断する。処理が完了していなければ、８１０において、送信アンテナの変数ｋは増加され、８０４における処理が継続され、次の送信アンテナのために、回転行列が計算される。

送信アンテナのための処理が完了していると、ポスト・アレイは、８１２において、回転行列とプリ・アレイ行列（たとえば、Ｙ＝ＸΘ_ｉ）に基づいて、更新することができる。８１４では、逆行列は、ポスト・アレイ行列の関数

として更新することができる。プリ・アレイ行列の要素は、８１６において、逆行列に基づいて更新される。

８１８において、各々の受信アンテナ（たとえば、ｉ＜Ｍ_Ｒ）について、処理が完了したかどうかを判断する。処理が完了していなければ、８２０において、受信アンテナのための変数ｉは増加され、送信アンテナのための変数は、（たとえば、ｋ＝１に）リセットされ、８０４において処理は継続される。ここでは、回転行列が、次の受信アンテナのために計算される。各々の受信アンテナに対して、処理が完了していれば、逆行列が計算されていて、信号の等化を実行する、等化器行列を生成するために使用することができる。

ここで、図９，１０と１１を参照すると、等化されたシンボルの計算を示す、ダイアグラムが描かれている。等化されたシンボルは、次のように表わすことができる。

ここで、

は、トーンｎの、正規化され、等化されたシンボルを表し、Ｇ（ｎ）は等化器行列であり、

は、トーンｎのために、スケーリングされた受信信号である。ダイアグラム９００は、入力信号

をスケーリングする操作を示す。次の例示の擬似コードは、スケーリング・ベクトルα１により、受信した信号を正規化するために、使用することができる。

ここで、α_ｉは、次のように表すことができる。

以上に説明したように、等化器行列は以下のように表すことができる。

等化されたシンボルを求める次の式に帰着する。

等化されたシンボルは、図９、１０と１１に示されるように、ステージの中で計算される。特に、最初のステージでは、ベクトルｄは次のように計算される。

ダイアグラム９０２は、ベクトルｄを生成するのに使用することができる操作を示す。次の例示の擬似コードは、ｄを生成するのに使用することができる。

２番目のステージでは、Ｒ×１ベクトルｅを、次のように計算することができる。

ここで、ｓ_ｆはスケーリング・ファクターであり、γ_ｍｉｎは正規化ファクターである。ダイアグラム９０４は、ベクトルｅを生成するのに使用することができる操作を示す。正規化ファクターγ_ｍｉｎは、次のように計算することができる。

ダイアグラム９０６は、

を計算する上で、ビット・エグザクト（bit-exact）なインプリメントを描く。次の操作は、タイルごとに１回ずつ実行することができる。

ダイアグラム９０８は、σ_ｍｉｎを計算するための、ビット・エグザクトなインプリメントを描く。次の、例示の擬似コードは、次のように、ｅを生成するために使用することができる。

ステージ３の間に、Ｒ×１ベクトルｆを、次のように計算することができる。

ここで、ｓ_ｆは、スケーリング・ファクターであり、γ_ｍｉｎは正規化ファクターである。正規化ファクターγ_ｍｉｎは、前記のように計算することができる。ダイアグラム１００２は、ベクトルｆを生成するために使用することができる操作を描く。次の例示の擬似コードも、ｆを生成するために使用することができる。

最後のステージの間に、等化された信号のＲ×１ベクトル

を、次のように生成することができる。

ダイアグラム１００４は、等化されたシンボル

を計算する操作を描く。次の例示の擬似コードが、このような等化されたシンボルを、生成するのに使用することができる。

ここで、β_ｊがバイアス補正のために利用できる。ただし、β_ｊは

のように計算される、

の対角行列要素から得ることができる。ダイアグラム１１００は、

を計算する操作を描く。次の例示の擬似コードは、対角要素を求めるために使うことができる。

ただし、β_ｊは次のように表現することができる。

ダイアグラム１１０２はβ_ｊを計算するための操作を描く。ＭＭＳＥのポスト処理のＳＩＮＲｓは、対数尤度比（log-likelihood ratio：ＬＬＲ）を重み付けするために使うことができ、また、計算したＰ行列の対角要素から、容易に求めることができる。

ダイアグラム１１０４は、λ_ｊを計算する操作を描く。

ここで、図１２に移ると、修正版の高速平方根方法を利用する、等化のシミュレーションの結果が示される。４個の送信と受信アンテナを利用して、ビット幅を確認するために、予備のシミュレーションを実行することができる。受信アンテナごとの雑音の分散は、０ｄＢから３０ｄＢまでの平均ＳＮＲの範囲について、（たとえば、０、−３、−６と−１０ｄＢと）変化させることができる。チャネル行列、Ｈの要素は、平均値が０で、分散が１のＩＩＤガウシアンであると、仮定される。チャネル要素の入力と受信信号は、１／４のファクターでスケーリングされると仮定する。ビット・アキュレート（bit-accurate）の出力と浮動小数点の出力の間の、正規化した平均二乗誤差（mean squared error：ＭＳＥ）は、次のように計算することができる。

グラフ１２００は、固定小数点シミュレーション（たとえば、マットラボ固定小数点ツールボックス）を使用して、生成することができる。ここで、ｘ軸１２０２は、信号対雑音比（ＳＮＲ）を示していて、ｙ軸１２０４は、正規化したＭＳＥを示している。レイヤーごとの（ＭＭＳＥ受信機の出力における）ＳＩＮＲは、アンテナごとの受信ＳＮＲの、少なくとも６ｄＢ下であることを、注目すべきである。たとえば、３０ｄＢのＳＮＲでは、レイヤーごとのＳＩＮＲは、２４ｄＢより小さい。一般に、ＩＩＤチャネルＭＩＭＯチャネルについては、レイヤーごとのＳＮＩＲは、２４ｄＢよりもはるかに小さい。したがって、−２５ｄＢの正規化したＭＳＥは、受け入れられるかもしれない。

端末等の分類について推論をできることは、評価されるべきである。イベントおよび／またはデータを通して、関心を引かれた一連の観察から、ここで使われているように、「推論する（infer）」または「推論（inference）」という用語は、システム、環境、および／または、ユーザーの、理由付けする処理、または、推論する状態を、一般的には、指す。推論は、特別なコンテキストまたは行動を、特定するために用いることができるか、または、たとえば、ステートの上に確率分布を生成するのに使うことができる。推論は確率論的でありうる−すなわち、データとイベントの考慮に基づいた、関心のあるステートの確立分布の計算である。推論はさらに、１組のイベントおよび／またはデータから、より高いレベルのイベントを構成するために使用された技術を参照することができる。イベントが時間的に非常に近接している関係にあるかどうかによらず、また、イベントとデータとが、１つまたは複数個のイベントとデータの供給源から来ているのかに関わらず、このような推論は、１組の観察されたイベント、および／または、記憶されたイベントのデータから、新たなイベント、または、行動を構築する結果となる。

図１３は、種々の態様に従って、通信環境の等化を容易にする、システム１３００の図である。システム１３００は、１つ以上の端末１３０４から、１つ以上の受信アンテナ１３０６を通して、信号を受信する受信機１３１０を持ち、１つ以上の端末１３０４に、１つ以上の送信アンテナ１３０８を通して、送信する、１つのアクセス・ポイント１３０２を備える。１つ以上の態様において、受信アンテナ１３０６と送信アンテナ１３０８とは、１組のアンテナを使って、実施できる。受信機１３１０は、受信アンテナ１３０６から情報を受信することができ、受信した情報を復調する、復調機１３１２と、操作の上では関連付けられている。受信機１３１０は、ＭＭＳＥベースの受信機か、当業者に認められるであろう、個々に割り当てられている端末を識別できる、他の何らかの適切な受信機であればよい。種々の態様にしたがって、複数個の受信機（たとえば、受信アンテナあたり１台）を使用することができ、そのような受信機は、ユーザー・データの改善された推定値を供給するために、お互いに通信することができる。アクセス・ポイント１３０２は、受信機１３１０とは、プロセッサが異なる、または、統合されている、等化器構成要素１３２２を、さらに備える。等化器構成要素１３２２は、前記で説明したように、受信した信号を等化するために必要な計算の複雑さを減らすために、修正した高速平方根方法を利用することができる。

復調したシンボルは、プロセッサ１３１４により、分析される。プロセッサ１３１４は、等化器関数、等化器行列、および、等化に関係する、任意のその他のデータのような、等化に関連している情報を、記憶するメモリ１３１６と結合されている。ここに説明された、データ記憶（たとえば、メモリ）構成要素は、揮発性、または、不揮発性のどちらであることもできるし、また、揮発性および不揮発性のメモリの両方を含んでいることもできる。実例としてで、限定ではないが、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的に書き込み可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、または、フラッシュ・メモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュとして動作する、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。実例としてで、限定ではないが、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ），シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、倍速データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、向上したＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンク・リンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、および、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような、多くの形式を利用できる。主題のシステムと方法のメモリ１３１０は、制限されることなく、これら、および、他の適切なタイプのメモリを含むように意図されている。受信機１３１０、および／または、プロセッサ１３１４により、各々のアンテナの受信機の出力は、一緒に処理することができる。変調器１３１８は、送信機１３２０により、送信アンテナ１３０８から、端末１３０４に、送信する信号を、多重化することができる。

図１４を参照すると、多重アクセス無線通信システムにおける、送信機と受信機の１つの実施例が、１４００に示される。送信機システム１４１０では、多くのデータストリームのために、トラフィック・データが、データ・ソース１４１２から送信（ＴＸ）データ・プロセッサに供給される。１つの実施例において、各々のデータストリームは、それぞれの送信アンテナを通して、送信される。ＴＸデータ・プロセッサ１４１４は、符号化データを供給するために、そのデータストリームに選択された、特定のコーディング・スキームに基づいて、トラフィック・データを、フォーマットし、コード化し、各々のデータストリームにインターリーブする。ある実施例においては、ＴＸデータ・プロセッサ１４１４は、シンボルが送信されているアンテナおよびユーザーに基づいて、データストリームのシンボルに、プリ・コーディングの重み付けを適用する。ある実施例においては、プリ・コーディングの重み付けは、コードブックに対するインデックスに基づいて、トランシーバ１４５４において生成され、フィードバックとして、コードブックとそのインデックスについての知識を有する、トランシーバ１４２２に提供され得る。さらに、それらのスケジュールされた送信の場合において、ＴＸデータ・プロセッサ１４１４は、ユーザーから送信されたランク情報に基づいて、パケット・フォーマットを選択することができる。

各々のデータストリームのために符号化したデータは、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロット・データと多重化され得る。パイロット・データは、一般的には、既知の方法で処理され、チャネル応答を推定するために受信機システムで使用され得る既知のデータ・パターンである。各々のデータストリームの、多重化されたパイロットおよび符号化データは、変調シンボルを提供するために、そのデータストリームに選択された、特定の変調方式（たとえば、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，Ｍ−ＰＳＫ，または、Ｍ−ＱＡＭ）に基づいて、ここで、変調される（すなわち、シンボルにマップされる）。各々のデータストリームのデータ・レート、コーディング、および、変調は、プロセッサ１４３０により実行される命令により、決定されてもよい。以上で説明されるように、いくつかの実施例においては、１つ以上のストリームのパケット・フォーマットは、ユーザーから送信される、ランク情報に従って、変更されてもよい。

次いで、全てのデータストリームのための変調シンボルが、さらに変調シンボルを（たとえば、ＯＦＤＭのために）処理することができるＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１４２０に供給される。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１４２０は、次いで、Ｎ_Ｔ個の変調シンボル・ストリームを、Ｎ_Ｔ個のトランシーバ（ＴＭＴＲ）１４２２ａ−１４２２ｔに供給する。ある実施例においては、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１４２０は、シンボルが送信されているユーザーと、シンボルがそこから送信されているアンテナのユーザー・チャネル応答情報に基づいて、データストリームのシンボルに、プリ・コーディングの重み付けを適用する。

各々のトランシーバ１４２２は、１つ以上のアナログ信号を供給するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信し、処理し、さらに、ＭＩＭＯチャネル上に送信するのに適した、変調信号を供給するために、アナログ信号を調整（たとえば、増幅、フィルター、アップ・コンバート）する。トランシーバ１４２２ａ−１４２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、次いで、Ｎ_Ｔ個のアンテナ１４２４ａ−１４２４ｔからそれぞれ、送信される。

受信機システム１４５０では、送信された変調信号が、Ｎ_Ｒ個のアンテナ１４５２ａから１４５２ｒにより受信され、各々のアンテナ１４５２からの、受信された信号は、それぞれのトランシーバ（ＰＣＶＲ）１４５４に供給される。各々のトランシーバ２５４は、それぞれの受信信号を調整（たとえば、フィルター、増幅、および、ダウン・コンバート）し、サンプルを供給するために、調整した信号をディジタル化し、対応する“受信された（received）”シンボル・ストリームを供給するために、さらにサンプルを処理する。

ＲＸデータ・プロセッサ１４６０は、次いで、Ｎ_Ｔ個の「検出された（detected）」シンボル・ストリームを、供給する、特定の受信機処理技術に基づき、Ｎ_Ｒ個のトランシーバ１４５４から、Ｎ_Ｒ個の受信シンボル・ストリームを受信し、処理する。ＲＸデータ・プロセッサ１４６０は、以下にさらに詳細に説明される。各々の検出されたシンボル・ストリームは、対応するデータストリームのために送信された、変調シンボルの推定値であるシンボルを含んでいる。ＲＸデータ・プロセッサ１４６０は、次いで、データストリームのトラフィック・データを再生するために、各々の検出されたシンボル・ストリームを、復調し、インターリーブを戻し、デコードする。ＲＸデータ・プロセッサ１４６０による処理は、送信機システム１４１０における、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１４２０とＴＸデータ・プロセッサ１４１４により実行される処理と相補的である。

ＲＸプロセッサ１４６０により生成される、チャネル応答の推定は、受信機における、空間、空間／時間処理を実行し、パワー・レベルを調整し、変調レートまたは方式を変更し、または、他の動作をするために、使われてもよい。ＲＸプロセッサ１４６０は、さらに、検出されたシンボル・ストリームの信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲｓ）と、できれば、他のチャネルの特性を推定し、これらの量をプロセッサ１４７０に供給してもよい。ＲＸデータ・プロセッサ１４６０、または、プロセッサ１４７０は、システムのために、「動作中の」ＳＩＮＲの推定値を導いてもよい。プロセッサ１４７０は、次いで、通信リンク、および／または、受信したデータストリームに関する、種々のタイプの情報を含んでいる推定した（ＣＳＩ）を提供する。たとえば、ＣＳＩは動作中のＳＩＮＲのみを含んでいるとする。ＣＳＩは、次いで、データ・ソース１４７６から、多くのデータストリームのための、トラフィック・データを受信する、ＴＸデータ・プロセッサ１４７８により処理され、変調機１４８０により変調され、トランシーバ１４５４ａ−１４５４ｒにより調整され、送信機システム１４１０に送信される。

送信機システム１４１０では、受信機システム１４５０からの変調された信号は、受信機システムにより報告されたＣＳＩを再生するために、アンテナ１４２４により受信され、受信機１４２２により調整され、復調器１４４０により復調され、ＲＸデータ・プロセッサ１４４２により処理される。報告された、量子化情報、たとえば、ＣＱＩは、次いで、プロセッサ１４３０に供給され、（１）そのデータストリームに使用すべき、データ・レートと、コーディングと変調の方式を決め、（２）ＴＸデータ・プロセッサ１４１４とＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１４２０のための種々の制御を生成するために、使用される。

ここに説明された技術は、種々の手段により実施される。たとえば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、および、これらの組み合わせにより、実施されてもよい。ハードウェアによる実施については、これらの技術のための、処理装置（たとえば、コントローラ１１２０と１１６０、ＴＸとＲＸプロセッサ１１１４と１１３４等）は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、ディ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、コントローラ、マイクロ・コントローラ、マイクロ・プロセッサ、ここに説明した機能を実行する他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせの中で、実施される。

ここで図１５を参照すると、ここに説明した態様に従って、平方根方法の修正版を利用して、受信した信号の等化を可能にする、例示のシステム１５００が示される。システム１５００は、前記等化を共同で達成する、電子構成要素のロジカル・グルーピング１５１０を含む。ある態様においては、ロジカル・グルーピング１５１０は、電子構成要素１５１５を含み、受信した信号の各々のトーン、または、サブキャリアのための、等化器行列を生成することができる。等化器行列は、逆行列にその一部が基づいている、等化器関数（equalizer function）を使用して、生成される。逆行列は、高速平方根方法の修正版を用いて、計算することができるが、繰り返し処理の間に、高速平方根行列の一部だけが、更新される。この部分更新は、必要な計算を減らし、性能を改善する。さらに、処理のための動的な必要条件を、干渉分散の関数として、高速平方根行列の初期化を修正することより、減らすことができる。さらに、ロジカル・グルーピング１５１０は、電子構成要素１５２５を含み、受信した信号のサブキャリアの中に含まれる、１つ以上のデータストリームを分離する、生成した等化器行列を利用することができる。各々のサブキャリアは、対応する等化器行列を使用して、等化することができる。いったん分離されると、個々のデータストリームは、データ・シンボルを得るために、別々に処理することができる。さらに、電子構成要素１５３５は、信号が単一のデータストリームを含む場合には、最大合成比等化を利用し、受信した信号を等化することができる。

システム１５００は、さらに、そのような関数を実行する間に、生成されるかもしれない、測定または計算したデータと同様に、電子構成要素１５１５，１５２５および１５３５に関連した、関数を実行するための命令を保存する、メモリ１５４０を含む。メモリ１５４０の外部に存在すると示されているが、１つ以上の電子構成要素、１５１５，１５２５および１５３５は、メモリ１５４０の内部に存在することができることを、理解されたい。

等化を実行するための方法が、主題の説明（図２と図８）に示されている。

説明の簡単化のために、一連の行為として、方法が示され、説明されることに注目していただき、いくつかの行為は、１つ以上の態様に従って、ここに示し、説明したのとは異なる順番、および／または、他の行為と同時に起きるかもしれないので、方法は、行為の順番には制限されないことを、理解し、認識していただきたい。たとえば、当業者には、方法が、状態遷移図の中にあるような、一連の相互関係ステートやイベントとして、代わりに表すことができるとしたら、理解し、認識していただけるであろう。さらに、示された行為の全てが、１つ以上の態様に従って、方法が実施されるために、利用されるわけではない。

ソフトウェアによる実施では、ここに説明された技術は、ここに説明された機能を実行するモジュール（たとえば、手続き、関数など）として実施されてもよい。ソフトウェア・コードは、メモリに記憶され、プロセッサにより実行されてもよい。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部、または、プロセッサの外部に実装されてもよい。外部の場合には、当該分野の種々の手段により、通信するために、プロセッサと結合される。

さらに、ここに説明された、種々の態様または特徴は、方法、道具、標準プログラミングおよび／または工学の技術を用いる、製造の物として実施されてもよい。ここで用いた、「製造の物（article of manufacture）」という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリア、あるいはメディアから、アクセス可能なコンピュータ・プログラムを含むように意図されている。たとえば、コンピュータ可読メディアは、磁気記憶装置（たとえば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップス・・・）、光ディスク（コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）・・・）、スマート・カード、および、フラッシュメモリ・デバイス（たとえば、カード、スティック、キー・ドライブ・・・）を含むことができるが、これらだけには限定されない。

以上に説明してきたことは、１つ以上の態様の例示を含んでいる。もちろん、前述の態様を説明する目的で、構成要素や方法の、すべての考えうる組み合わせを説明することはできないが、当業者は、種々の態様の、多くの、さらなる組み合わせと順番が可能であることを、認識することができる。従って、説明した態様は、添付された請求項の精神と範囲の中にある、全ての、このような変更、修正および変形を包含するように意図されている。さらに、「含む（includes）」または、「含んでいる（including）」という用語、または、これらの任意の変形が、詳細な説明または請求項で使用される限りにおいては、このような用語が、請求項に過渡的な用語として使用される時に、「備える（comprising）」が解釈される、「備える（comprising）」という用語と同様の意味で、このような用語は、包括的であることを意図している。

Claims (20)

1. 無線通信システムの受信機チェーンにおいて、等化を容易にするための方法であって、
   受信信号のトーンに対して、等化器行列を生成すること、前記等化器行列が、少なくともその一部が、高速平方根行列の要素のサブセットの部分更新に基づいて計算された、逆行列の関数である、および、
   前記等化器行列の関数として前記トーンを等化すること、
   を含む方法。
2. 前記高速平方根行列がプリ・アレイ行列である、請求項１の方法。
3. 前記高速平方根行列がポスト・アレイ行列である、請求項１の方法。
4. 前記ダイナミック・レンジの要件を減じるように、前記高速平方根行列を修正することを、さらに含む、請求項１の方法。
5. 前記高速平方根行列を、干渉分散の関数として修正することを、さらに含む、請求項１の方法。
6. 単一のデータストリームが前記受信信号の中に含まれている場合に、最大合成比等化を実行することを、さらに含む、請求項１の方法。
7. 等化したトーンから得られるシンボルを含む、ロギングパケットを生成することを、さらに含む、請求項１の方法。
8. 無線通信環境において、等化を容易にする装置であって、
   少なくともその一部を、高速平方根行列の、繰り返される部分更新を基にして、逆行列を計算するように、前記逆行列の関数として等化器行列を計算するように、および、前記等化器行列を利用して、受信信号から少なくとも１つのデータストリームを得るように、構成されたプロセッサと、
   前記プロセッサに結合されたメモリを備える装置。
9. 前記高速平方根行列が少なくともプリ・アレイ行列またはポスト・アレイ行列のうちの１つである、請求項８の装置。
10. 前記プロセッサが、前記高速平方根行列のダイナミック・レンジの要件を減じるように、さらに構成される、請求項８の装置。
11. 前記高速平方根行列が、干渉分散の関数として指定される、請求項１０の装置。
12. 前記プロセッサが、前記受信信号が単一のデータストリームを含む場合に、最大合成比等化を実行するように、さらに構成される請求項８の装置。
13. 無線通信環境における、信号の等化を容易にするデバイスであって、
    繰り返し処理の間に、前記高速平方根行列のサブセットを更新する、修正された高速平方根方法を利用して、等化器行列を生成する手段と、
    前記等化器行列を利用して、受信した信号の中の少なくとも１つのデータストリームを分離する手段を、
    備えるデバイス。
14. 前記高速平方根行列が、少なくともプリ・アレイ行列またはポスト・アレイ行列のうちの１つである、請求項１３のデバイス。
15. 前記高速平方根行列が、前記ダイナミック・レンジの要件を減じるように、干渉分散の関数として初期化される、請求項１３のデバイス。
16. 前記信号が、単一のデータストリームを含む場合に、最大合成比等化を利用して、前記受信信号を等化するための手段を、さらに備える、請求項１３のデバイス。
17. 受信信号のトーンに対する等化器行列をコンピュータに計算させるためのコード、ここにおいて、前記等化器行列の計算が、高速平方根行列の、繰り返される部分更新を基づいている、および、
    前記等化器行列の関数として、前記受信した信号を、コンピュータに等化させるためのコードを
    含む、コンピュータ可読メディアを含む、コンピュータ・プログラム製品。
18. 前記高速平方根行列が、少なくともプリ・アレイ行列またはポスト・アレイ行列のうちの１つである、請求項１７のコンピュータ・プログラム製品。
19. 前記コンピュータ可読メディアが、前記ダイナミック・レンジの要件を減じるように、前記高速平方根行列を、干渉分散の関数として、コンピュータに初期化させるコードを、さらに含む、請求項１７のコンピュータ・プログラム製品。
20. 前記コンピュータ可読メディアが、前記信号が単一のデータストリームを含む場合に、最大合成比等化を利用して、前記受信信号をコンピュータに等化させるコードを、さらに含む、請求項１７のコンピュータ・プログラム製品。

Images