JP2010525683A - 無線mimo通信システムで利用される空間拡散マトリックスを利用するアンテナ選択およびトレーニング - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
Claims (30)
- 複数の送信アンテナを含む第1のトランシーバデバイスと、複数の受信アンテナを含む第2のトランシーバデバイスとを有する通信システムにおいてアンテナを選択する方法であって、
送信データを符号化して、1以上の符号化空間データストリームを、複数の送信チェーンを介した送信用に生成する段階と、
空間拡散マトリックスを利用して、前記1以上の符号化空間データストリームを前記複数の送信チェーンへ配信する段階と、
前記第1のトランシーバデバイスと前記第2のトランシーバデバイスとの間のチャネル推定マトリックスを介して、前記複数の受信アンテナの1以上へのデータ送信に利用される前記複数の送信アンテナの1以上を選択する段階と
を備え、
前記複数の送信アンテナの前記1以上を選択する段階は、
前記チャネル推定マトリックスの前記空間拡散マトリックスを考慮する段階を有し、
前記符号化空間データストリームの数は、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数と異なり、
前記複数の送信チェーンの数は、前記複数の送信アンテナの数より少なく、
前記空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記チャネル推定マトリックスは、複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有する方法。 - 前記複数の送信アンテナの前記1以上を選択する段階は、
前記チャネル推定マトリックスから前記空間拡散マトリックスを除去して、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチェーンツーチェーンチャネルマトリックスを決定し、前記チェーンツーチェーンチャネルマトリックスに関連付けられた前記複数の送信アンテナの1以上を選択する段階を有する請求項1に記載の方法。 - 前記第1のトランシーバデバイスと前記第2のトランシーバデバイスとの間のチャネル推定マトリックスを介して、前記複数の受信アンテナの1以上へのデータ送信に利用される前記複数の送信アンテナの1以上を選択する段階は、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の前記チャネルの全次元記述に対応する全次元チャネルマトリックス内の潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階と、
前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する前記複数の送信アンテナのうちのサブセットを選択する段階と
を有し、
前記全次元チャネルマトリックスは、前記複数の受信アンテナの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信アンテナの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
各チャネルサブマトリックスは、前記複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記データを前記複数の受信アンテナの1以上へ送信するのに利用される前記チャネル推定マトリックスは、前記選択されたチャネルサブマトリックスを有する請求項1に記載の方法。 - 前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階は、
各々が異なるチャネルサブマトリックスに対応する2以上のテストステアリングマトリックスを生成する段階と、
各テストステアリングマトリックスを前記対応するチャネルサブマトリックスへ適用する段階と、
前記テストステアリングマトリックスが適用されると、前記空間拡散マトリックスを各チャネルサブマトリックスに適用する段階と、
前記2以上のテストステアリングマトリックスの各々および前記空間拡散マトリックスを利用して、前記第1のトランシーバデバイスから前記第2のトランシーバデバイスへ、テスト信号を送信する段階と、
前記送信されたテスト信号の各々に関連付けられた品質係数を決定する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのいずれか1つを、前記決定された品質係数に基づいて前記データを送信するのに利用される前記チャネル推定マトリックスとして選択する段階と、
前記複数の送信アンテナから、前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する送信アンテナを選択する段階と
を有する請求項3に記載の方法。 - 各潜在的なチャネルサブマトリックスを前記空間拡散マトリックスで右乗算して、対応するチャネルサブマトリックスを形成する段階をさらに備え、
前記対応するチャネルサブマトリックスは、複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有する請求項3に記載の方法。 - 全次元チャネルマトリックス内の潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階は、前記全次元チャネルマトリックス内の全ての潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階を有し、
前記空間拡散マトリックスは、全次元チャネル空間拡散マトリックスの複数の第1の列を有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスの前記複数の第1の列の数は、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい請求項3に記載の方法。 - 前記チャネル推定マトリックスは、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の前記チャネルの全次元記述に対応する全次元チャネルマトリックスのサブチャネルマトリックスを有する請求項1に記載の方法。
- 前記符号化空間データストリームの数は、前記複数の送信チェーンの数および前記複数の受信チェーンの数の最小値より少ない請求項1に記載の方法。
- 前記空間拡散マトリックスは、全次元チャネル空間拡散マトリックスの複数の第1の列を有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスの前記複数の第1の列の数は、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい請求項1に記載の方法。 - 前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは直交型である請求項9に記載の方法。
- 前記第1のトランシーバデバイスは、複数のキャリアを介した送信機能を有し、
前記第2のトランシーバデバイスは、前記複数のキャリアの受信機能を有し、
前記第1のトランシーバデバイスは、直交周波数分割多重(OFDM)トランシーバであり、
第2のトランシーバデバイスは、OFDMトランシーバであり、
前記複数のキャリアは、複数のOFDMサブキャリアである請求項1に記載の方法。 - 複数の送信アンテナを含む第1のトランシーバデバイスと、複数の受信アンテナを含む第2のトランシーバデバイスとを有する通信システムにおいてアンテナを選択する方法であって、
複数の符号化空間データストリームを前記複数の符号化空間データストリームを送信ための複数の送信チェーンへ配信するのに利用される空間拡散マトリックスを、全次元チャネル空間拡散マトリックスの第1の列セットとして定義する段階と、
前記第1のトランシーバデバイスと前記第2のトランシーバデバイスとの間のチャネル推定マトリックスを介して送信され複数の受信チェーンを介して受信される1以上の符号化空間データストリームを受信するのに利用される前記複数の受信アンテナの1以上を選択する段階と
を備え、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは、前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスの前記第1の列セットの列の数は、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しく、
前記符号化空間データストリームの数は、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数とは異なり、
前記複数の受信チェーンの数は、前記複数の受信アンテナの数より少なく、
前記複数の受信アンテナの1以上を選択する段階は、前記定義された空間拡散マトリックスを考慮する段階を有する
方法。 - 前記複数の受信アンテナの前記1以上を選択する段階は、
前記チャネル推定マトリックスから前記空間拡散マトリックスを除去して、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチェーンツーチェーンチャネルマトリックスを決定し、前記複数の受信アンテナから、前記チェーンツーチェーンチャネルマトリックスに関連付けられた受信アンテナを選択する段階を有する請求項12に記載の方法。 - 1以上の符号化空間データストリームの受信に利用される前記複数の受信アンテナの1以上を選択する段階は、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の前記チャネルの全次元記述に対応する全次元チャネルマトリックス内の潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階と、
前記複数の受信アンテナから、前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する受信アンテナを選択する段階と
を有し、
前記全次元チャネルマトリックスは、前記複数の受信アンテナの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信アンテナの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
各チャネルサブマトリックスは、前記複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記データを前記複数の受信アンテナの1以上へ送信するのに利用される前記チャネル推定マトリックスは、前記選択されたチャネルサブマトリックスを有する請求項12に記載の方法。 - 前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階は、
各々が異なるチャネルサブマトリックスに対応する2以上のテストステアリングマトリックスを生成する段階と、
各テストステアリングマトリックスを前記対応するチャネルサブマトリックスへ適用する段階と、
前記テストステアリングマトリックスが適用されると、前記空間拡散マトリックスを各チャネルサブマトリックスに適用する段階と、
前記2以上のテストステアリングマトリックスの各々および前記空間拡散マトリックスを利用して、前記第1のトランシーバデバイスから前記第2のトランシーバデバイスへ、テスト信号を送信する段階と、
前記送信されたテスト信号の各々に関連付けられた品質係数を決定する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのいずれか1つを、前記決定された品質係数に基づいて前記データを受信するのに利用される前記チャネル推定マトリックスとして選択する段階と、
前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する前記受信アンテナを選択する段階と
を有する請求項14に記載の方法。 - 各潜在的なチャネルサブマトリックスを前記空間拡散マトリックスで右乗算して、対応するチャネルサブマトリックスを形成する段階をさらに備え、
前記対応するチャネルサブマトリックスは、複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有する請求項14に記載の方法。 - 全次元チャネルマトリックス内の潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階は、前記全次元チャネルマトリックス内の全ての潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階を有する請求項14に記載の方法。
- 前記チャネル推定マトリックスは、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の前記チャネルの全次元記述に対応する全次元チャネルマトリックスのサブチャネルマトリックスを有する、請求項12に記載の方法。
- 前記符号化空間データストリームの数は、前記複数の送信チェーンの数および前記複数の受信チェーンの数の最小値より少ない請求項12に記載の方法。
- 前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは直交型である請求項12に記載の方法。
- 前記第1のトランシーバデバイスは、複数のキャリアを介した送信機能を有し、
前記第2のトランシーバデバイスは、前記複数のキャリアの受信機能を有し、
前記第1のトランシーバデバイスは、直交周波数分割多重(OFDM)トランシーバであり、
第2のトランシーバデバイスは、OFDMトランシーバであり、
前記複数のキャリアは、複数のOFDMサブキャリアである請求項12に記載の方法。 - 複数のアンテナを有するトランシーバデバイスをトレーニングする、アンテナ選択方法であって、前記アンテナは、1以上の送信アンテナと1以上の受信アンテナとの間の複数の送信チェーンおよび複数の受信チェーンを有するチャネル推定マトリックスを介して1以上の符号化空間データストリームのデータ送信用に選択され、前記方法は、
複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間のチャネルの全次元記述に対応する全次元チャネルマトリックス内の潜在的なチャネルサブマトリックスを検索する段階と、
各潜在的なチャネルサブマトリックスを空間拡散マトリックスで右乗算して、複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有する対応するチャネルサブマトリックスを形成する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階と、
前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する前記アンテナを選択する段階と
を備え、
前記全次元チャネルマトリックスは、前記複数の受信アンテナの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記複数の送信アンテナの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
各チャネルサブマトリックスは、前記データの受信に利用される前記複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記データの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記符号化空間データストリームの数は、前記複数の送信チェーンの数および前記複数の受信チェーンの数の最小値より少なく、
前記複数の受信チェーンの数は、前記複数の受信アンテナの数より少なく、および/または、前記複数の送信チェーンの数は、前記複数の送信アンテナの数より少なく、
前記空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記1以上の送信アンテナから前記1以上の受信アンテナへ前記データを送信するのに利用されるチャネル推定マトリックスは、前記選択されたチャネルサブマトリックスを有する
方法。 - 前記チャネルサブマトリックスのうちいずれか1つを最適基準に基づいて選択する段階は、
各々が異なるチャネルサブマトリックスに対応する2以上のテストステアリングマトリックスを生成する段階と、
各テストステアリングマトリックスを前記対応するチャネルサブマトリックスへ適用する段階と、
前記テストステアリングマトリックスが適用されると、前記空間拡散マトリックスを各チャネルサブマトリックスに適用する段階と、
前記2以上のテストステアリングマトリックスの各々および前記空間拡散マトリックスを利用して、前記送信アンテナの1以上から前記受信アンテナの1以上へ、テスト信号を送信する段階と、
前記送信されたテスト信号の各々に関連付けられた品質係数を決定する段階と、
前記チャネルサブマトリックスのいずれか1つを、前記決定された品質係数に基づいて前記データを送信するのに利用される前記チャネル推定マトリックスとして選択する段階と、
前記選択されたチャネルサブマトリックスに対応する前記アンテナを選択する段階と
を有する請求項22に記載の方法。 - 前記空間拡散マトリックスは、全次元チャネル空間拡散マトリックスの複数の第1の列を有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスの前記複数の第1の列の数は、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい請求項22に記載の方法。 - 2以上のアンテナを有する送信システム内の装置であって、
空間拡散マトリックスを生成して、チャネル推定マトリックスを介してチェーンツーチェーン送信内の複数のチェーンのなかの1以上の符号化空間データストリームを配信する空間拡散計算部と、
前記空間拡散計算部に連結されて、前記空間拡散マトリックスを利用して前記チェーンツーチェーン送信で利用される前記2以上のアンテナの選択を制御するコントローラと
を備え、
前記符号化空間データストリームの数は、複数の送信チェーンの数および複数の受信チェーンの数の最小値より少なく、
前記チャネル推定マトリックスは、複数の受信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記複数の送信チェーンの数および/または前記複数の受信チェーンの数は、前記アンテナの数より少なく、
前記空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの前記送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの数に等しい数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有する装置。 - 前記装置は、無線トランスミッタから信号を受信する無線レシーバを備える請求項25に記載の装置。
- 前記2以上のアンテナは、前記無線トランスミッタの2以上の送信アンテナを含み、
前記コントローラは、前記無線トランスミッタの前記2以上の送信アンテナの前記選択を制御することで、前記無線レシーバへ前記符号化空間データストリームを送信する請求項26に記載の装置。 - 前記2以上のアンテナは、前記無線レシーバの2以上の受信アンテナを含み、
前記コントローラは、前記無線レシーバの前記2以上の受信アンテナの前記選択を制御することで、前記無線トランスミッタから前記符号化空間データストリームを受信する請求項26に記載の装置。 - 前記空間拡散マトリックスは、全次元チャネル空間拡散マトリックスの複数の第1の列を有するよう予め定義されており、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスは、前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の行を有する行サイズと前記符号化空間データストリームの送信に利用される前記複数の送信チェーンの数に等しい数の複数の列を有する列サイズとに関連付けられているコンポーネントを有し、
前記全次元チャネル空間拡散マトリックスの前記複数の第1の列の数は、送信される前記符号化空間データストリームの数に等しい請求項26に記載の装置。 - 前記空間拡散マトリックスは、前記レシーバが前記トランスミッタとの通信に利用する通信プロトコルにより予め定義される、請求項26に記載の装置。
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