JP2016500942A - ＷｉＦｉビームフォーミング、フィードバックおよびサウンディング（ＷｉＢＥＡＭ）のための方法 - Google Patents

Abstract

ＷｉＦｉビームフォーミング、フィードバックおよびサウンディング（ＷｉＢＥＡＭ）のための方法が開示される。無線通信での使用のための、コードブックベースビームフォーミングフィードバックシグナリングおよびサウンディング機構が開示される。本明細書で説明される方法は、ギブンス回転ベース分解を使用すること、および、ギブンス回転ベース分解の結果として生じる角度を、［０，２π］のサブセットからの範囲を使用して量子化することにより、フィードバック効率を改善する。フィードバックはさらに、フィードバック効率／正確度を改善するために複数の構成要素に分割され得る。チャネル相反性を活用し、一方でそれでもなお実際上の無線周波数（ＲＦ）チャネル障害を考慮するための時間ドメインビームフォーミング報告もまた説明される。フィードバックビットをビットの重大性によって優先度設定するビームフォーミングフィードバックもまた開示される。改善されたチャネル推定のための平滑化方法の使用を可能にさせるためのプリアンブル構造、コードブックベースビームフォーミングフィードバックのために使用され得るコードブック設計、およびマルチ分解能明示的フィードバックが同様に開示される。

Description

本発明は無線通信に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃおよびＩＥＥＥ８０２．１１ａｄなどの現在の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システムは、送信機（Ｔｘ）および受信機（Ｒｘ）の両方で多重の送信アンテナをサポートする。多重の送信および受信アンテナは、アクセスポイント（ＡＰ）、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）および他の非ＷＴＲＵデバイスでサポートされる。例えば８０２．１１ｎは、最大で４つの送信および４つの受信アンテナをサポートし、一方で８０２．１１ａｃは、最大で８つの送信および８つの受信アンテナをサポートする。そのようなシステムに対して、送信ビームフォーミング（「プリコーディング」とも称される）が、カバレッジエリアおよび／またはスループットを改善するために使用され得る。

送信ビームフォーミングに対して送信機は、チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）（例えば、振幅／位相）を取得することを、送信の前に、チャネル相反性および／またはＣＳＩフィードバックを使用して行う必要があり得る。実際の送信ビームフォーミング係数が、チャネル状態情報の関数として導出される。送信機側ＣＳＩがより正確であれば、送信ビームフォーミングはより有益になり得る。

将来ＷＬＡＮ仕様の要件は、現在利用可能であるより高いスペクトル効率になり得るということが予想される。さらに、多数のＭＴＣデバイスをサポートするシステムは、ＢＳＳ容量での改善を求める場合がある。いくつもの一般的な問題点が、より高いスペクトル効率および容量を達成することを妨害するものとなり得る。現在のビームフォーミング報告方法は、著しいフィードバックオーバーヘッドにつながり、そのことにより、スペクトル効率およびＢＳＳ容量を低減する。従って、ビームフォーミング、フィードバックおよびサウンディングのための改善された方法に対する必要性が存在する。

ＷｉＦｉビームフォーミング、フィードバックおよびサウンディング（ＷｉＢＥＡＭ）のための方法が開示される。無線通信での使用のための、コードブックベースビームフォーミングフィードバックシグナリングおよびサウンディング機構が開示される。本明細書で説明される方法は、ギブンス回転ベース分解（Givens rotation based decomposition）を使用すること、および、ギブンス回転ベース分解の結果として生じる角度を、［０，２π］のサブセットからの範囲を使用して量子化することにより、フィードバック効率を改善する。フィードバックはさらに、フィードバック効率／正確度を改善するために複数の構成要素に分割され得る。チャネル相反性を活用し、一方でそれでもなお実際上の無線周波数（ＲＦ）チャネル障害を考慮するための時間ドメインビームフォーミング報告もまた説明される。フィードバックビットをビットの重大性（significance）によって優先度設定するビームフォーミングフィードバックもまた開示される。ハイブリッド明示的／暗示的フィードバックもまた開示される。フィードバックビットを異なる優先度によって優先度設定するフィードバック改善が開示される。異なる変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルが、フィードバック無線リソースをより良好に利用するために使用され得る。改善されたチャネル推定のための平滑化方法の使用を可能にさせるためのプリアンブル構造、コードブックベースビームフォーミングフィードバックのために使用され得るコードブック設計、およびマルチ分解能明示的フィードバックが同様に開示される。

より詳細な理解を、添付図面と共に例として与えられる後続の説明から得られる。
１または複数の開示される実施形態が実装され得る、例示の通信システムのシステム図である。 図１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、例示の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、例示の無線アクセスネットワークおよびコアネットワークのシステム図である。 等間隔リニアアレイ（uniform linear array）の例示図である。 サウンディングのためのＮＤＰパケットの例の図である。 コードブックベースサウンディングおよびフィードバックに対する例示のシーケンスやり取りの図である。 受信機での量子化動作の例示図である。 送信機でのコードワード再構築手順の例示図である。 コードブックベースサウンディングフレームフォーマットの例である。 コードブック構成要素フィードバックフレームフォーマットの例である。 コードブックベースＭＵ−ＭＩＭＯ保護機構の例である。 ＭＵ−ＭＩＭＯ保護／監視期間の間に送信されるデータパケットの例示のＰＰＤＵフォーマットの図である。 ギブンス回転の後の異なる角度に対するＣＤＦの例示図である。 ギブンス回転に、および角度統計に基づいたエンハンストフィードバックの例の高レベルフロー図である。 ギブンス分解に基づいた差分量子化の図である。 ４つのサブキャリアの周波数分離によるδΦのＣＤＦを示す図である。 ４つのサブキャリアの周波数分離によるδΨのＣＤＦを示す図である。 周波数ドメインチャネル推定値Ｈ１を伴う第１のサブキャリアグループに対して差分量子化を使用する例示の手順に対するフローチャートを示す図である。 周波数ドメインチャネル推定値Ｈ２を伴う第２のサブキャリアグループに対して差分量子化を使用する例示の手順に対するフローチャートを示す図である。 ビームフォーマで差分量子化を使用するための手順の例を示す図である。 増分ＢＦフィードバックを使用するＭＵ−ＭＩＭＯ送信例を示す図である。 サウンディングおよびマルチ構成要素ＢＦフィードバック手順の例である。 ＢＦフィードバック構成要素インデックスをＮＤＰＡフレームの各々のＷＴＲＵ ｉｎｆｏフィールドに挿入することの例の図である。 ＢＦフィードバック構成要素インデックスをＮＤＰＡフレームに挿入することの例の図である。 ギブンス回転ベースフィードバックを使用するマルチパスタップのフィードバックの例示図である。 フィードバックのためのフレームフォーマットの例示図である。 ダウンリンクチャネルに対するＡＰ側でのＭＵ−ＭＩＭＯに対するトランシーバパスの例の図である。 アップリンクチャネルに対するＡＰ側でのＭＵ−ＭＩＭＯに対するトランシーバパスの例の図である。 ＭＵ−ＭＩＭＯに対するハイブリッドフィードバックの例の図である。 等しくない重要性のビットに対する等しくない保護の例示図である。 ＳＵ／ＭＵ−ＭＩＭＯに対するＭＳＢ ＭＰＤＵに、および、ＭＵ−ＭＩＭＯに対するＬＳＢ ＭＰＤＵに対して、異なるＣＲＣを使用することの例示図である。 ビームフォーミングに対する例示のプリアンブル設計の図である。 単一ユーザビームフォーミングに対するシグナリング手順例の図である。 ビームフォーミングされる送信でのチャネル平滑化の性能の例示図である。 マルチユーザＭＩＭＯに対するシグナリング手順の図である。 ＺＦおよびＬＳ推定による、ビームフォーミングされるチャネル推定ＭＳＥの図である。 等間隔矩形アレイの例示図である。 範囲［０，２π］で量子化すること、および利用可能な値の例の図である。 等間隔円形アレイの例示図である。 階層フィードバック表現の例の図である。 ＡＰからＷＴＲＵへのマルチ分解能ＭＡＣシグナリングの例示図である。 現在のフィードバックパケットのフィードバックインデックスを示すために使用される追加的なフィードバックシグナリングの例示図である。 修正されたＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールドの例の図である。 圧縮されたビームフォーミングを使用する単一分解能フィードバックパケットの例の図である。 圧縮されたビームフォーミングを使用するマルチ分解能フィードバックパケットの例の図である。 マルチ分解能ギブンス回転ベースフィードバックの例示の手順の図である。

図１Ａは、１または複数の開示される実施形態が実装され得る、例示の通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト等のコンテンツを多数の無線ユーザに提供する多元接続システムであり得る。通信システム１００は、多数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有によって、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にさせ得る。例えば通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）等の、１または複数のチャネルアクセス方法を用いることが可能である。

図１Ａに示されるように通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含み得るが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図するということが十分認識されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境で動作および／または通信するように構成される任意のタイプのデバイスであり得る。例としてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され得るものであり、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動の加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、民生用電子機器等を含み得る。

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂもまた含み得る。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線でインターフェースをとり、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などの、１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成される、任意のタイプのデバイスであり得る。例として基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータ等であり得る。基地局１１４ａ、１１４ｂは各々、単一の要素として図示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含み得るということが十分認識されよう。

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の部分であり得るものであり、そのＲＡＮ１０４は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノード等の、他の基地局および／またはネットワーク要素（示されない）もまた含み得る。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（示されない）と称され得る個別の地理的領域の内部で無線信号を送信および／または受信するように構成され得る。セルは、セルセクタにさらに分割され得る。例えば基地局１１４ａに関連付けられるセルは、３つのセクタに分割され得る。従って、１つの実施形態では基地局１１４ａは、３つのトランシーバを、すなわち、セルの各々のセクタに対して１つを含み得る。別の実施形態では基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を用いる場合があり、従って、多数のトランシーバをセルの各々のセクタに対して利用することが可能である。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１または複数と、エアインターフェース１１６を介して通信することが可能であり、エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロウェーブ、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光等）であり得る。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立され得る。

より具体的には、上述されたように通信システム１００は、多元接続システムであり得るものであり、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ等の、１または複数のチャネルアクセススキームを用いることが可能である。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１６を確立することが可能である、ユニバーサル移動電気通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することが可能である。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含み得る。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含み得る。

別の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）および／またはＬＴＥ−アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することが可能である、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することが可能である。

他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）等のような無線技術を実装することが可能である。

図１Ａでの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり得るものであり、仕事の場所、ホーム、乗物、構内等のような局限されたエリアで無線接続性を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用することが可能である。一実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することが可能である。別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することが可能である。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ等）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することが可能である。図１Ａに示されるように基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有し得る。従って、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を経由してインターネット１１０にアクセスするようには求められ得ない。

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信状態にあり得るものであり、そのコアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／または、ＶｏＩＰサービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１または複数に提供するように構成される、任意のタイプのネットワークであり得る。例えばコアネットワーク１０６は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド呼、インターネット接続性、ビデオ配信等を提供すること、および／または、ユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を行うことができる。図１Ａには示されないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴを、または異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮと、直接または間接の通信状態にあり得るということが十分認識されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用している場合があるＲＡＮ１０４に接続されていることに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（示されない）ともまた通信状態にあり得る。

コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしての機能を果たすこともまた可能である。ＰＳＴＮ１０８は、簡易電話サービス（ＰＯＴＳ：plain old telephone service）を提供する回線交換電話ネットワークを含み得る。インターネット１１０は、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含み得るものであり、それらのコンピュータネットワークおよびデバイスは、ＴＣＰ、ＵＤＰおよびＩＰなどの、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートの一般的な通信プロトコルを使用するものである。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、有線または無線通信ネットワークを含み得る。例えばネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴを、または異なるＲＡＴを用い得る、１または複数のＲＡＮに接続される別のコアネットワークを含み得る。

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全ては、マルチモード能力を含み得るものであり、すなわちＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含み得る。例えば図１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を用い得る基地局１１４ａと、および、ＩＥＥＥ８０２無線技術を用い得る基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。

図１Ｂは、例示のＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されるようにＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、ＧＰＳチップセット１３６、および他の周辺装置１３８を含み得る。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と矛盾しないままで、前述の要素の任意の副組み合わせを含み得るということが十分認識されよう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械等であり得る。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／または、ＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にさせる任意の他の機能性を行うことができる。プロセッサ１１８はトランシーバ１２０に結合され得るものであり、そのトランシーバ１２０は送受信要素１２２に結合され得る。図１Ｂはプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別個の構成要素として図示しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一体に集積され得るということが十分認識されよう。

送受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を介して、信号を基地局（例えば、基地局１１４ａ）に送信する、または、信号をその基地局から受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されるアンテナであり得る。別の実施形態では送受信要素１２２は、例えばＩＲ信号、ＵＶ信号または可視光信号を、送信および／または受信するように構成される放射器／検出器であり得る。さらに別の実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を、送信および受信するように構成され得る。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成され得るということが十分認識されよう。

また、送受信要素１２２は、単一の要素として図１Ｂに図示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送受信要素１２２を含み得る。より具体的にはＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることが可能である。従って、１つの実施形態ではＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して無線信号を送信および受信するための、２つ以上の送受信要素１２２（例えば、多重アンテナ）を含み得る。

トランシーバ１２０は、送受信要素１２２により送信されることになる信号を変調するように、および、送受信要素１２２により受信される信号を復調するように構成され得る。上述されたようにＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有し得る。従って、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴによって通信することを可能にさせるための複数のトランシーバを含み得る。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、または、有機光放射ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され得るものであり、ユーザ入力データを、それらのスピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８から受信することが可能である。プロセッサ１１８は、ユーザデータを、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に出力することもまた可能である。加えてプロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意のタイプの適切なメモリの情報にアクセスし、かつデータをそのメモリに記憶することが可能である。非リムーバブルメモリ１３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード等々を含み得る。他の実施形態ではプロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（示されない）上など、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に設置されないメモリからの情報にアクセスし、かつデータをそのメモリに記憶することが可能である。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信することが可能であり、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に対する電力を供給させる、および／または制御するように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するための任意の適切なデバイスであり得る。例えば電源１３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉイオン）等）、ソーラーセル、燃料セル等を含み得る。

プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６にもまた結合され得るものであり、そのＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成され得る。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその情報の代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６を介して位置情報を受信すること、および／または、２つ以上の付近の基地局から受信されている信号のタイミングに基づいてその位置を決定することが可能である。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と矛盾しないままで、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得することが可能であるということが十分認識されよう。

プロセッサ１１８は、他の周辺装置１３８にさらに結合され得るものであり、それらの周辺装置１３８は、追加的な特徴、機能性、および／または、有線もしくは無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含み得る。例えば周辺装置１３８は、加速度メータ、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等々を含み得る。

図１Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上述されたようにＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとエアインターフェース１１６を介して通信することが可能である。ＲＡＮ１０４はさらに、コアネットワーク１０６と通信状態にあり得る。

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含み得るが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と矛盾しないままで、任意の数のｅノードＢを含み得るということが十分認識されよう。ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは各々、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための、１または複数のトランシーバを含み得る。１つの実施形態ではｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することが可能である。従って、ｅノードＢ１４０ａは、例えば、多重アンテナを使用して、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａに送信し、かつ無線信号をＷＴＲＵ１０２ａから受信することが可能である。

ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々は、個別のセル（示されない）に関連付けられ得るものであり、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、アップリンクおよび／またはダウンリンクでのユーザのスケジューリング等に対処するように構成され得る。図１Ｃに示されるようにｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することが可能である。

図１Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含み得る。前述の要素の各々はコアネットワーク１０６の部分として図示されているが、これらの要素の任意のものが、コアネットワークオペレータ以外のエンティティにより所有される、および／または動作させられる場合があるということが十分認識されよう。

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースによってＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続され得るものであり、制御ノードとしてサービングすることが可能である。例えばＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、個別のサービングゲートウェイをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチの間に選択すること等に対して責任を負う場合がある。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（示されない）との間で交換するための、制御プレーン機能をさらに提供することが可能である。

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースによってＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続され得る。サービングゲートウェイ１４４は一般的には、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへの／からのユーザデータパケットをルーティングおよびフォワーディングすることが可能である。サービングゲートウェイ１４４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対して利用可能であるときにページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶すること等の、他の機能を行うこともまた可能である。

サービングゲートウェイ１４４は、ＰＤＮゲートウェイ１４６にもまた接続され得るものであり、そのＰＤＮゲートウェイ１４６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰ対応可能デバイスとの間の通信を容易にすることが可能である。無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１５５のアクセスルータ（ＡＲ）１５０は、インターネット１１０と通信状態にあり得る。ＡＲ１５０は、ＡＰ１６０ａ、１６０ｂ、および１６０ｃの間の通信を容易にすることが可能である。ＡＰ１６０ａ、１６０ｂ、および１６０ｃは、ＳＴＡ１７０ａ、１７０ｂ、および１７０ｃと通信状態にあり得る。

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることが可能である。例えばコアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従前の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にすることが可能である。例えばコアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしてサービングする、ＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含み得る、または、そのＩＰゲートウェイと通信し得る。加えてコアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ネットワーク１１２へのアクセスを提供することが可能であり、それらのネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、他の有線または無線ネットワークを含み得るものである。

インフラストラクチャ基本サービスセット（ＢＳＳ）モードでのＷＬＡＮは、ＢＳＳに対するアクセスポイント（ＡＰ）、および、ＡＰに関連付けられる１または複数のＷＴＲＵを有する。ＡＰは典型的には、トラフィックをＢＳＳに、およびＢＳＳから搬送する、分配システム（ＤＳ）、または別のタイプの有線／無線ネットワークへの、アクセスまたはインターフェースを有する。ＢＳＳの外側から発出するＷＴＲＵへのトラフィックは、ＡＰを通って到着し、ＷＴＲＵに送られる。ＷＴＲＵからＢＳＳの外側の宛先に発出するトラフィックは、それぞれの宛先に送られるようにＡＰに送られる。ＢＳＳの内部のＷＴＲＵの間のトラフィックもまた、ＡＰを通って送られ得るものであり、その場合、ソースＷＴＲＵはトラフィックをＡＰに送り、ＡＰはトラフィックを宛先ＷＴＲＵに送る。ＢＳＳの内部のＷＴＲＵの間のそのようなトラフィックは、ピアツーピアトラフィックである。そのようなピアツーピアトラフィックはさらに、直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）によって、８０２．１１ｅ ＤＬＳ、または８０２．１１ｚトンネリングされたＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用して、ソースＷＴＲＵと宛先ＷＴＲＵとの間で直接通信し得る。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰを有さず、および／または、相互に直接通信するＷＴＲＵを有する。通信のこのモードは、通信の「アドホック」モードと称される。

動作の８０２．１１ａｃインフラストラクチャモードを使用してＡＰは、普通はプライマリチャネルである固定されたチャネル上でビーコンを送信することが可能である。このチャネルは、２０ＭＨｚだけ広くあり得るものであり、ＢＳＳの動作チャネルである。このチャネルはさらに、ＡＰとの接続を確立するためにＷＴＲＵにより使用される。８０２．１１システムでの根本のチャネルアクセス機構は、キャリア検知多重アクセス衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）である。動作のこのモードでは、ＡＰを含むあらゆるＷＴＲＵがプライマリチャネルを検知することになる。チャネルがビジーであると検出されるならば、ＷＴＲＵは手を引く。ゆえに１つのＷＴＲＵのみが、任意の与えられた時間に、与えられたＢＳＳで送信することが可能である。

８０２．１１ａｃでは、非常に高いスループット（ＶＨＴ）ＷＴＲＵは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および１６０ＭＨｚだけ広いチャネルをサポートし得る。４０ＭＨｚおよび８０ＭＨｚチャネルは、上述された８０２．１１ｎでと同様に、連続的な２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることにより形成され得る。例えば１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続的な２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって、または、８０＋８０構成とも称され得る、２つの非連続的な８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによってのいずれかで形成され得る。８０＋８０構成に対しては、データは、チャネルエンコーディングの後で、セグメントパーサを通過させられ、そのセグメントパーサは、それを２つのストリームに分割する。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）および時間ドメイン処理が、各々のストリームに関して別個に行われ得る。次いでストリームは２つのチャネル上にマッピングされ得るものであり、データは送信される。受信機では、この機構は逆にされ、組み合わされたデータがＭＡＣに送られる。

動作のサブ１ＧＨｚモードが、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈによりサポートされる。これらの仕様に対して、チャネル動作帯域幅が、８０２．１１ａｃで使用されるものに対して低減される。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）スペクトル内の５ＭＨｚ、１０ＭＨｚおよび２０ＭＨｚ帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用する１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚおよび１６ＭＨｚ帯域幅をサポートする。８０２．１１ａｈに対する可能である使用事例は、マクロカバレッジエリア内のＭＴＣデバイスに対するサポートである。ＭＴＣデバイスは、制限された帯域幅に対するサポートのみを含む、制限された能力を有し得るが、それらは、非常に長いバッテリ寿命に対する要件もまた含む。

８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈなどの、多重のチャネルおよびチャネル幅をサポートするＷＬＡＮシステムは、プライマリチャネルとして定められるチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内の全てのＷＴＲＵによりサポートされる最も大きな共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有し得るが、必ずしもそうではない。従って、プライマリチャネルの帯域幅は、最も小さな帯域幅動作モードをサポートする、ＢＳＳ内で動作する全てのＷＴＲＵのうちのＷＴＲＵにより制限される。８０２．１１ａｈの例ではプライマリチャネルは、１ＭＨｚモードをサポートするのみであるＷＴＲＵ（例えば、ＭＴＣタイプデバイス）が存在する場合は、ＢＳＳ内のＡＰおよび他のＷＴＲＵが、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートし得る場合でも、１ＭＨｚだけ広くあり得る。全てのキャリア検知およびＮＡＶセッティングは、プライマリチャネルのステータスに依存する。例えば、１ＭＨｚ動作モードのみをサポートするＷＴＲＵがＡＰに送信することに起因して、プライマリチャネルがビジーであるとき、全ての利用可能な周波数帯域は、それらの大半がアイドルであり利用可能であるにもかかわらずビジーと考えられる。

米国では、８０２．１１ａｈにより使用され得る利用可能な周波数帯域は、９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの範囲にわたる。韓国では周波数帯域は、９１７．５ＭＨｚから９２３．５ＭＨｚの範囲にわたり、日本では周波数帯域は、９１６．５ＭＨｚから９２７．５ＭＨｚの範囲にわたる。８０２．１１ａｈに対して利用可能な総合的な帯域幅は、国別コードに依存して６ＭＨｚから２６ＭＨｚである。

現在のＷＬＡＮシステムは、８０２．１１ｎ／ａｃおよび８０２．１１ａｄを含む。これらのシステムは、ＷＴＲＵおよび非ＷＴＲＵデバイスを含む、送信機（Ｔｘ）および受信機（Ｒｘ）の両方で多重の送信アンテナをサポートする。例えば８０２．１１ｎは、最大で４つの送信および４つの受信アンテナをサポートし、８０２．１１ａｃは、最大で８つの送信および８つの受信アンテナをサポートする。そのようなシステムに対して、送信ビームフォーミング（プリコーディング）が、カバレッジエリア、スループット、または両方を改善するために使用され得る。

送信ビームフォーミング（プリコーディング）に対して送信機は、チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）（例えば、振幅／位相）を取得することを、送信の前に、チャネル相反性、ＣＳＩフィードバック、または両方のいずれかを使用して行う必要があり得る。実際の送信ビームフォーミング（プリコーディング）係数が、チャネル状態情報の関数として導出され得る。送信機側チャネル状態情報がより正確であれば、送信ビームフォーミング（プリコーディング）はより有益になり得る。

ビームフォーミングフィードバックでの１つの問題点は、フィードバックが過度に大きなオーバーヘッドを有するということである。フィードバック情報は角度の形式であり得るものであり、それらの角度は、行列Ｖとして取り上げられるときに、ＡＰへの圧縮されたビームフォーミングフィードバック報告を表すものである。スカラ量子化が、有限の予め決定された値のセットの内部に間断なく分布させられ得る角度を量子化するために使用され得る。量子化は、量子化された値と量子化されない値との間の差が最小化されるように行われ得るということに留意されたい。スカラ量子化動作は、複素数値に対して直接拡張され得るものであり、その場合、同じスカラ量子化が、実数部分および虚数部分に対して別個に実施され得る。スカラ量子化とは対照的にベクトル量子化は、ベクトル（実数または複素数）を有限の数の予め決定されたベクトルの１つに量子化することの動作として定義され得るものであり、その場合量子化されたベクトルは、例えば、２つのベクトルの間の角度分離を最小化するという意味で、量子化されないベクトルに最も近いものであるように選択され得る。

特異ベクトルＶの量子化が、スカラ量子化方式で行われ得る。特に、サイズＮｔ＊Ｎｒの任意のセミユニタリ行列Ｖが、ギブンス回転および対角回転のシリーズとして分解され得る。あらゆる対角回転が、複素数エントリを実数にするために使用され得る角度θによりパラメータ化され得る。あらゆるギブンス回転が、非対角エントリをゼロにするために使用される角度ψによりパラメータ化され得る。この手法を使用すると、全体のＮｔ＊Ｎｒセミユニタリ行列Ｖをパラメータ化するための異なる角度の数は、（２＊Ｎｒ＊Ｎｔ−Ｎｔ−Ｎｔ＊Ｎｔ）であり、その数の半分はθであり、その数の半分はψである。Ｎｆは、サブキャリア（グループ）の数として定義され得るものであり、Ｎｂは、平均しての各々の角度に対するビットの数として定義され得る（θおよびψに対するビットの数は異なり得るということに留意されたい）。従って、フィードバックビットの総合的な数は、総合的に（２＊Ｎｒ＊Ｎｔ−Ｎｔ−Ｎｔ＊Ｎｔ）＊Ｎｆ＊Ｎｂとなり得る。そのようなスカラ量子化スキームは、特に大きな数のアンテナ要素に対して使用されるときに、過度に大きなフィードバックオーバーヘッドを招く場合がある。後に続く様々な実施形態で説明されるような、より効率的な量子化方法が、これらの発生に対してフィードバックオーバーヘッドを低減するために使用され得る。

スカラ量子化はギブンス回転に基づき得るものであり、その場合右特異行列Ｖが、複数の角度を抽出するために第１に処理され、それらの角度が別個に量子化される。この方法ではあらゆる角度θが、複素数エントリを実数にするために使用され得るものであり、あらゆる角度ψが、行列内の非対角エントリをゼロにするために使用され得る。全てのψが独立であり、［０，π／２］の範囲内にむらなく（均一に）分布させられるということが想定され得る。代替案として、本明細書で説明される数値分析は、異なるψが実際は同じ範囲内にむらなく分布させられていないということを示す場合がある。特に、より早期のギブンス回転に関連付けられる角度は、より後期のギブンス回転に関連付けられる角度に対して、より広い範囲に及ぶ。そのような観察が、フィードバックオーバーヘッドを低減するため、または、フィードバック正確度を改善するためのいずれかで使用され得る。本明細書で説明される方法および装置は、このオーバーヘッドを低減し、正確度を改善することが可能である。

屋内および屋外の無線チャネルは、非常に異なる挙動を明示する場合がある。一般的に屋内の無線チャネルは、壁、天井、および床に起因する、より多くの反射および散乱を受ける。屋内の環境では、典型的にはＡＰおよびＷＴＲＵは、数フィート（０．３０４８ｍの数倍）であり得る近似的に同じ高さにポジショニングされる。反対に屋外のチャネル環境に対しては、ＡＰはＷＴＲＵより上に配置され得る。屋内の無線チャネルは、はるかに少ないドップラーを伴う非常に低速のフェージングを受ける。これに対して屋外の無線チャネルは、部分的には、高速で動く物体が付近にあるという機会に起因して、はるかに高いドップラーを受ける場合がある。考慮される必要がある別の因子はキャリア周波数であり、その場合、より高い周波数は、典型的にはより大きなパス損失に遭遇し、より低いキャリア周波数はより小さなパス損失に遭遇する。本明細書で説明されるビームフォーミング（プリコーディング）フィードバック方法は、他の環境に効率的に適用され得る。

周波数ドメインフィードバックもまた、過度に大きなオーバーヘッドにつながる。直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）が、無線通信システムで使用され得る。ＯＦＤＭは、単一キャリア変調とは対照的にマルチキャリア変調の形式である。ＯＦＤＭでは、基になるチャネルは、時間ドメインまたは周波数ドメインのいずれかで表され得る。時間ドメインでは、基になるチャネルは、送信される信号によって畳み込む多重の（Ｎｃ個の）タップにより表され得る。多入力多出力（ＭＩＭＯ）シナリオでは、時間ドメインでの完全形のチャネルは、Ｎｃ＊Ｎｒ＊Ｎｔ個の複素数係数により指定され得るものであり、ただしＮｒは受信アンテナの数であり、Ｎｔは送信アンテナの数である。周波数ドメインでは、基になるチャネルは、送信される信号によって乗算する多重の（Ｎｆ個の）周波数トーンにより表され得る。ＭＩＭＯシナリオでは、周波数ドメインでの完全形のチャネルは、Ｎｆ＊Ｎｒ＊Ｎｔ個の複素数係数により指定され得る。チャネル状態情報のフィードバックは、周波数ドメインで行われ得る。各々のサブキャリア（またはサブキャリアグループ）に対して、周波数ドメインチャネルが第１に推定され得る。量子化が、周波数ドメインチャネルを、フィードバックチャネルを介して送られる有限の数のフィードバックビットにマッピングするために使用され得る。典型的にはＮｆはＮｃよりはるかに大きく、結果として周波数ドメインフィードバックは、著しくより大きなフィードバックオーバーヘッドを招く。本明細書で説明される方法および装置は、このオーバーヘッドを低減することが可能である。

左特異ベクトルは、圧縮されたビームフォーミング報告に含められ得ない。Ｈは、周波数ドメインでの１つのサブキャリアに関する周波数ドメインチャネル行列として定義され得る。チャネル推定が行われると、Ｈの知識が取得され得る。有限のビットへのＨの量子化が次に行われ得る。１つの手法は、行列Ｈを直接量子化することであり得るものであり、別のものは、特異値分解（ＳＶＤ）の後でその構成要素の１つを量子化することであり得る。サイズＮｒ＊Ｎｔの随意の行列Ｈに対して、そのＳＶＤはＨ＝Ｕ＊Ｓ＊Ｖ’として表され得るものであり、ただしＵはサイズＮｒ＊Ｎｒのユニタリ行列であり、ＳはサイズＮｒ＊Ｎｒの対角行列であり、ＶはサイズＮｔ＊Ｎｒのセミユニタリ行列である（Ｖ’＊Ｖ＝Ｉ）。一般性の損失なしに、Ｎｔ≧Ｎｒが本明細書では想定される。Ｓの対角エントリは特異値として知られており、Ｕは左特異行列としてさらに知られており、Ｕの列は左特異ベクトルとして知られており、Ｖは右特異行列としてさらに知られており、Ｖの列は右特異ベクトルとして知られている。特に、Ｓの最も大きな対角値（Ｓの第１の行第１の列エントリ）は主特異値としてさらに知られており、Ｕの第１の列は左主特異ベクトル（left principal singular vector）としてさらに知られており、Ｖの第１の列は右主特異ベクトル（right principal singular vector）としてさらに知られている。特異値Ｓおよび右特異ベクトルＶのみが送信機にフィードバックされるとき、性能損失が、例えばマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）で発生し得る。本明細書で説明される方法および装置は、性能損失を防止することが可能である。

圧縮されたビームフォーミング報告を生成する際に、各々のサブキャリア（グループ）に関する右特異行列が、第１にいくつかのユニタリ行列に分解され得るものであり、その場合各々の行列は、パラメータΦ（［０，２π］の範囲内）、またはΦ（［０，π／２］の範囲内）により表され得る。各々の角度は、それ自体の範囲内で等間隔に量子化され得る。ビームフォーミング報告は次から次への角度で生成され得るものであり、一方で各々の角度に対してバイナリビット表現が、最下位ビット（ＬＳＢ）から最上位ビット（ＭＳＢ）まで送信される。全てのビットは、同じフレーム（セグメント）に配置され、同じ変調符号化方式（ＭＣＳ）を使用して送信され得る。さらに、フレームごとの単一の巡回冗長検査（ＣＲＣ）が、（セグメントの内部の）全てのフィードバックビットに適用され得る。しかしながら送信機は、一部のＭＳＢが失敗したかどうか、または一部のＬＳＢが失敗したかどうかを決定することが可能でない場合があり、全体のビームフォーミング報告を放棄する場合がある。送信機がこの情報を有していたならば、異なるアクションが、フィードバックチャネルリソースをより良好に利用するために送信機でとられる場合がある。本明細書で説明される方法および装置は、より良好なリソース利用につながり得るものである。

送信機でのビームフォーミングプリコーディング行列をＬＴＦおよびデータの両方に適用することは、受信機が、最小二乗などの平滑化方法なしで直接、複合チャネル（物理チャネル＋プリコーダ）を推定して、チャネル推定値の品質を改善することを可能とし得る。結果として受信機は、ゼロフォーシングチャネル推定を行わなければならない。これは、特に、平滑化から利益を得ることが可能である低い遅延広がり（delay spread）チャネルに対しては、性能悪化につながり得るものである。本明細書で説明される方法および装置は、性能損失を防止することが可能である。

チャネル状態情報（ＣＳＩ）は、ＭＵ−ＭＩＭＯグルーピングおよび送信のために送信機側で使用され得る。不正確なＣＳＩは、性能損失を引き起こす場合がある。これは、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信に対して、より深刻であり得るものであり、その理由はそれが、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信に対するプリコーダ重みに非常に敏感であるからというものである。ＭＵ−ＭＩＭＯに対する付帯的な保護機構が、この性能損失を回避するために本明細書で説明される。

フィードバックに対して利用可能な、制限されたアップリンクチャネル容量が存在し得る（例えば、大きな数の静的ノードを伴うネットワーク）、または、チャネルでの変化が全体的なチャネルエネルギーの小部分である（例えば、チャネルの変動するレイリー部分が非常に低い電力を有する、強いライシアン（Ricean）チャネル）シナリオもまた存する。両方のシナリオでは、フィードバックチャネルを量子化するために使用されるビットの数は、（未加工のＣＳＩフィードバックであれ、圧縮されないビームフォーミング重みであれ、または、ギブンス回転ベース分解圧縮されたビームフォーミングフィードバックであれ）低減され得る。しかしながらこれは、フィードバックされるチャネルの正確度を減らし得るものであり、ＭＵ−ＭＩＭＯなどのＣＳＩフィードバックエラーに敏感なスキームの性能を悪化させる場合がある。明示的フィードバック機構が、フィードバックオーバーヘッドを低減し、それでもなおフィードバック正確度を維持するために使用され得る。

送信ビームフォーミングは、暗示的フィードバックまたは明示的フィードバックのいずれかによって、送信機側でのチャネル状態情報を本来的に求める。ゆえにビームフォーミング報告は、基になるチャネルに近くリンクされ得る。ビームフォーミング報告がどのように設計されるかは、チャネルがどのように挙動するか（例えば、それが時間ドメインおよび周波数ドメインでどれだけ高速に変化するか、チャネルが空間ドメインでどのように相関させられるか、何の種類のアンテナが送信機および受信機で物理的に使用されるか）に基づき得る。

時間の１つのインスタンスでの各々のタップに対するＭＩＭＯチャネル行列Ｈは、（ここでは４つの送信および４つの受信アンテナ例を使用する）固定された見通し通信（ＬＯＳ行列、およびレイリー分布させられた見通し外通信（ＮＬＯＳ）行列に分離され得る。

ただしＸ_ij（第ｉの受信する、および第ｊの送信するアンテナ）は、可変ＮＬＯＳ（レイリー）行列Ｈ_Vの係数としての、相関させられたゼロ平均、ユニット分散、複素数ガウシアンランダム変数であり、

は、固定されたＬＯＳ行列Ｈ_Fの要素であり、ＫはライシアンＫ因子であり、Ｐは各々のタップの電力である。各々のタップはいくつかの個々の光線からなるということが想定され、そのことによって、複素数ガウシアン想定は有効となり得る。式１でのＰは、固定されたＬＯＳ電力および可変ＮＬＯＳ電力の和（全てのタップの電力の和）を表す。

Ｎｔ個の送信アンテナおよび１つの受信アンテナが、例として使用され得る。ＬＯＳ構成要素は、次式のように表され得る。

一般的には、異なるθ_ijは、随意のアンテナアレイセットアップの源となるように相互に独立である。スカラ量子化が、各々のθ_ijを別個に量子化するために使用され得る。各々の角度θ_ijは、［０，２π］の範囲の中に入り得る。範囲の微調整が、チャネルモデリングに依存して可能であり得る。フィードバックオーバーヘッドをさらに低減するために、一部の典型的なアンテナアレイセットアップ、例えば、等間隔リニアアレイ（ＵＬＡ）、または、交差偏波される等間隔リニアアレイ（ＸＯＰ−ＵＬＡ：cross-polarized uniform linear array）に焦点が配置され得る。

図２は、ＵＬＡの例を示す（２００）。図２では、等間隔アンテナ距離ｄ２０１ａ、２０１ｂおよび２０１ｃは、それぞれアンテナ２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃおよび２０２ｄの間である。ステアリング角度２０３ａおよび２０３ｂもまた示されている。図２に示されるようなＵＬＡに対して、ＬＯＳチャネル応答は、式３でのような構造をとり得る。

ただし、

であり、ｄは等間隔アンテナ距離であり、λは波長であり、ωはステアリング角度である。ＵＬＡに対するＬＯＳコードブックは、単一の変数によりパラメータ化され得る。そのようなＵＬＡに対して、ＬＯＳ構成要素に対するコードブックは、式３でのような構造をとり得るものであり、その場合ただ１つの変数θが、［０，２π］の範囲の中でスカラ量子化される。範囲の微調整が可能であり得る。あるいは、または加えて、θはステアリング角度ωへの１対１マッピングを有するので、ステアリング角度ωが代わりに量子化される場合もある。

ＸＯＰ−ＵＬＡ（４つのＵＬＡが水平であり、４つのＵＬＡが垂直である、８つの送信アンテナ例を使用する）に対して、チャネル応答のＬＯＳ項（term）は、次式のような構造をとり得る。

水平ドメインでのステアリング角度θは、垂直ドメインでのステアリング角度と同じであり得る。角度φは、水平偏波と垂直偏波との間の位相差を表象し得る。

そのようなＸＯＰ−ＵＬＡに対して、ＬＯＳ構成要素に対する量子化コードブックは、式５のような構造をとり得る。ステアリング角度θおよび位相差φの両方が、［０，２π］の範囲内で量子化される。

ＣＳＩフィードバックに対する特異値分解が、本明細書で説明される実施形態のいずれかによって使用され得る。図３は、チャネルをサウンディングするために８０２．１１で使用され得るヌルデータパケット（ＮＤＰ）の例を示す（３００）。ＮＤＰは、ショートトレーニングフィールド（ＳＴＦ：short training field）３０１、ＬＴＦ−１ ３０２、ＬＴＦ−２ ３０３からＬＴＦ−Ｎｒ３０４などの複数のロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ：long training field）、および信号フィールド（ＳＩＧ）３０５を含む。これらのフィールドは、チャネルが受信機側で推定されることを可能とするために送信され得る。チャネル推定は、周波数ドメインで実施され、大きさＮｒ＊Ｎｔを伴うＨの推定されたチャネル行列につながり得るものであり、ただしＮｒは受信アンテナの数であり、Ｎｔは送信アンテナの数である。

チャネル推定の後で、特異値分解がキャリアごとに行われ得る。
Ｈ＝ＵＳＶ’ 式６
ただしＵは、Ｎｒ次元サブ空間でのＮｒ個の左特異ベクトルを内包する左特異行列であり、Ｓは、増大しない順序で特異値を内包する対角行列であり、Ｖは、Ｎｔ次元サブ空間でのＮｒ個の右特異ベクトルを内包する右特異行列である。（Ｎｔ≧Ｎｒが、ここでは一般性の損失なしに想定される）。Ｕは、ＵＵ’＝Ｕ’Ｕ＝Ｉ＿｛Ｎｒ｝であるユニタリ行列であり、Ｖは、一般的にはＶ’Ｖ＝Ｉ＿｛Ｎｒ｝であるセミユニタリ行列である。Ｕの行は相互に直交であり、Ｕの全ての列は相互に直交であり、Ｖの全ての列は相互に直交である。

各々のサブキャリアに対する完全形のチャネルＨをフィードバックする代わりに、右特異行列Ｖが送信機にフィードバックされ得る。これは、単一ユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）に対して行われ得る。ＭＵ−ＭＩＭＯに対しては、特異値Ｓに関する付帯的な情報が同様にフィードバックされ得る。

図４は、一実施形態によるＡＰまたはＷＴＲＵでのコードブックベースビームフォーミングを可能にさせ得る、サウンディングおよびフィードバックに基づくシーケンスのやり取りを例示する（４００）。図４のコードブックベースビームフォーミング手順は、本明細書で説明される他の実施形態の任意のものとの組み合わせでも使用され得る。本明細書で説明されるシグナリングおよびサウンディング手順は、例としてＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮシステムに適用されるが、それらは、他の無線通信システムにもまた適用され得る。

図４の手順の例は、ＡＰ４０１からＷＴＲＵ１ ４０２およびＷＴＲＵｎ４０３方向でのものであるが、それは、同様にＷＴＲＵ１ ４０２およびＷＴＲＵｎ４０３からＡＰ４０１方向でのものでもあり得る。ビーコン４１１の送信に続いて、コードブックベースサウンディングフレーム４１２が、ＡＰ４０１からＷＴＲＵ１ ４０２に送信され得るものであり、そのことによってＷＴＲＵ１ ４０２は、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定することが可能であり、チャネル推定を行うことが可能である。コードブックベースサウンディングフレーム４１２は、コードブックベースサウンディングフレーム要求に基づいて、図４の例でのようにビーコン４１１の後に、または、ＡＰ４０１が送信機会（ＴＸＯＰ）を得るときの何らかの他の時間スロットで送信され得る。ＡＰはさらに、ＢＳＳ内の全てのＷＴＲＵ１ ４０２およびＷＴＲＵｎ４０３に、ＷＴＲＵのグループに、または単一のＷＴＲＵに、コードブックベースサウンディングフレーム４１２をブロードキャスト／マルチキャスト／ユニキャストすることが可能である。

チャネル推定の後にＷＴＲＵ１ ４０２は、コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ａをＡＰ４０１に送信することができる。ＷＴＲＵ１ ４０２は、コードブックベースサウンディングフレーム４１２を利用して、ＣＳＩを測定し、最も良好な性能を与える、予め定義されたコードブック内のコードワードを選択することができる。コードワードは、重みと称される場合もあり、本明細書では互換的に使用される。同様に、システム内の追加的なＷＴＲＵ、そのようなＷＴＲＵｎ４０３は、コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ｂをＡＰ４０１に送信することができる。コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ｂは、ＭＡＣフレームで個々に行われ得るものであり、または、別のＭＡＣデータフレーム４１４と一緒にピギーバックされ得る。

コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂは、以下の情報を含み得るが、それらに制限されない。

（１）ランクインジケータ：ＷＴＲＵのチャネルランクを示し得るインデックス。

（２）コードブックインデックス：コードブック内で定義されるどのコードワード（または、コードワードの組み合わせ）が、ＷＴＲＵに対するビームフォーミング／ＭＵ−ＭＩＭＯコードワードとして利用され得るかを示し得るインデックス。

（３）コードワード正確度インデックス：測定されるチャネルに対するコードワードの正確度の量子化された測定値。コードワード正確度インデックスを定義するためのいくつもの方途が存在し得る。例えばコードワード正確度インデックスは、コードワードと、コードワードを適用した後の測定されたチャネル状態またはＳＮＲまたはＳＩＮＲとの間の正規化された相関として定義され得る。

（４）時間遅延インデックス：時間スタンプであって、それからチャネル測定とチャネルフィードバックとの間の時間持続期間が算出され得る時間スタンプ。このインデックスは、ＣＳＩ測定が発生したときを示し得る。従って、送信機側でのＡＰまたはＷＴＲＵは、この情報を使用して、フィードバックが、現在のチャネル状況を表すために容認可能であるか、それとも、期限切れにされており、放棄され得るものであるかを決定することが可能である。

ＡＰ４０１、または、ＷＴＲＵ１ ４０２およびＷＴＲＵｎ４０３は、データ送信を行うときに、上記で説明されたようなコードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂに含められる情報などの情報を使用することができる。例えばコードワード正確度インデックスが、コードワードと測定されたチャネルとの間の良好な整合を示すとき、ＡＰは、そのコードワードを使用してＭＵ−ＭＩＭＯまたはビームフォーミングのいずれかを行うことができる。コードワードがあまり正確でないならば、ＡＰは、アップリンクトラフィックに基づいた暗示的ビームフォーミング、または、ビームフォーミングを伴わない通常の送信を行うことを判断することができる。暗示的ビームフォーミングの間、コードワードは逆のトラフィックから推定され得るものであり、チャネル相反性が使用され得る。

図４のコードブックベースサウンディングシステムの例では、即時フィードバック、遅延されるフィードバック、および／または、求められていない（unsolicited）フィードバックが、下記で定義されるように使用され得る。

（１）即時フィードバック：コードブックベースサウンディングフレーム４１２が、１人のユーザにユニキャストされる、またはユーザのグループにマルチキャストされるとき、即時フィードバックが使用され得る。コードブックベースサウンディングフレーム４１２を受信するＷＴＲＵ１ ４０２およびＷＴＲＵｎ４０３は、ＳＩＦＳに続いてフィードバック応答を送ることができる。複数のユーザがフィードバック機構に関わらせられるとき、ＡＰ４０１は、各々のユーザに対してｐｏｌｌフレームを送ることができ、それらの各々のユーザは、コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂによってｐｏｌｌフレームに応答することができる。即時フィードバックに関わらせられるＷＴＲＵは、ＡＰへの即時フィードバックを行うことのそれらの能力を報告することができるということに留意されたい。

（２）遅延されるフィードバック：フィードバックシステムは、遅延されるフィードバックをサポートすることもまた可能である。フィードバックフレームは、応答者ＷＴＲＵがそれらのＴＸＯＰを獲得するときに送られる。

コードブック構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂは、スタンドアローンのフィードバックフレームであり得るものであり、または、上記で説明されたように他のデータフレーム４１４によってピギーバックされ得る。構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂは、別個のＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ：MAC protocol data unit）パケットを、それ自体のＭＡＣヘッダを伴って形成することが可能であり、および／または、他のフレームとともに、集約されたＭＰＤＵ（Ａ−ＭＰＤＵ）フォーマットに集約され得る。あるいは、または加えて、構成要素フィードバックフレーム４１３ａおよび４１３ｂは、ＭＡＣヘッダに含められ得る。

図５Ａは、量子化のための受信機側での使用のための手順の例を提供する（５００）。例えば受信機側でのＷＴＲＵは、複数のベクトルコードワードを内包するベクトルコードブック５１１へのアクセスを有し得る。ビームフォーミング／プリコーディングコードブックは、標準仕様で予め決定され得る、行列またはベクトルの集合体としてシステムにより予め定義され得るものであり、および／または、通信リンクの送信機および受信機の両方で維持され得るものである。２つ以上のコードブックが定義される場合がある。

ＷＴＲＵは、サウンディングパケットを受信し、次いでチャネル推定５１２を行い、周波数ドメインでのチャネル推定値を獲得することができる。次いでＷＴＲＵは、各々のキャリア、またはキャリアのグループに対して、リソースに対して、ＳＶＤ５１３を行い、推定されるチャネルに対する右特異ベクトル５１４を獲得することができる。次いでＷＴＲＵは、右特異ベクトルを使用して、コードブック内のコードワードの表ルックアップ５１５を行い、最適コードワード５１６を探し出すことができる。右特異ベクトルｖ₀を使用して、表ルックアップ５１５を行うとき、最適コードワードｗ_iは、決まった行列／ベクトルノルム、例えば次式のフロベニウスノルムを最小化する、コードブックの内側のコードワードを参照する。
ｄ（ｖ₀，ｗ_i）＝｜｜ｖ₀’ｗ_i｜｜_F 式７
ＷＴＲＵは、ＳＴＦ／ＬＴＦ／ＳＩＧ５１８によりプリペンドされるＭＡＣフレーム５１７内の情報要素内のコードワードインデックスｉを使用して、サウンディング手順での応答の一部として送信機に最適コードブックをフィードバックすることができる。

図５Ｂは、コードワード再構築のための送信機側での使用のための手順の例を提供する。例えば送信機側でのＡＰは、複数のベクトルコードワードを内包するベクトルコードブック５２１へのアクセスを有し得る。ＡＰは、ＳＴＦ／ＬＴＦ／ＳＩＧ５２８によりプリペンドされるＭＡＣフレーム５２７を受信することができ、コードワードインデックス５２６を読み出すことができる。次いでＡＰは、表ルックアップ５２５を行い、受信されたコードワードインデックス５２６に対応する右特異ベクトル５２４を再構築することができる。次いでＡＰは、再構築された右特異ベクトルを使用して、プリコーディングのために使用されることになるプリコーダ５２２を計算することができる。ＳＵ−ＭＩＭＯ事例ではプリコーダ５２２は、再構築された右特異ベクトル５２４と同じであり得る。ＭＵ−ＭＩＭＯ事例ではプリコーダ５２２は、再構築された右特異ベクトル５２４の変換であり得る。

図６Ａは、コードブックベースサウンディングフレームフォーマットの例を示す（６００）。コードブックベースサウンディングフレームは、制御フレームまたは管理フレームであり得る。ＰＨＹ層パケットは、レガシーまたはオムニプリアンブル６１４と称され得るものであり、レガシーＳＴＦ（Ｌ−ＳＴＦ）６１１、レガシーＬＴＦ（Ｌ−ＬＴＦ）６１２、およびレガシーＳＩＧ（Ｌ−ＳＩＧ）６１３フィールドのセットを含み得る。このレガシーまたはオムニプリアンブル６１４は、ビームフォーミング／ＭＵ−ＭＩＭＯコードワードを伴わずに送信され得る。ＳＴＦ６１５、ＬＴＦ６１６および６１７、並びにＳＩＧ６１８フィールドの別のセットは、指向プリアンブル６１９でビームフォーミング／ＭＵ−ＭＩＭＯコードワードを伴って送信され得る。指向プリアンブルで送信されるＬＴＦの数は、デバイス６１２内の送信アンテナの数に依存する。

ＭＡＣパケット６２１ａ内のデータ６２１ｃとともに送信されるＭＡＣヘッダ６２１ｂ内のフレーム制御フィールド６２２は、それがコードブックベースサウンディングフレームであるということを示し得る。ＭＡＣヘッダ６２１ｂは、コードブックベースサウンディングフレームのために使用され得るフィードバックｉｎｆｏフィールド６２７もまた含み得る。フィードバックｉｎｆｏフィールド６２７は、コードブック情報、遅延されるフィードバック、ピギーバックフィードバック、コードワード正確度フィードバック、および、遅延されるタイミングフィードバックを含み得る。詳細な説明が表１に与えられる。

ＭＡＣヘッダは、フレーム制御フィールド６２２、持続期間６２３、受信機アドレス（ＲＡ：receiver address）６２４、送信機アドレス（ＴＡ：transmitter address）６２５、サウンディングシーケンス６２６、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６２８フィールドもまた含み得る。

図６Ｂは、コードブック構成要素フィードバックフレームに対する例示的なフォーマットを示す。コードブック構成要素フィードバックフレームは、管理フレームまたは制御フレームであり得るものであり、フレーム制御６３０、持続期間６３１、宛先アドレス（ＤＡ）６３２、送出機アドレス（ＳＡ）６３３、基本サービスセット識別（ＢＳＳＩＤ）６３４、シーケンス制御６３５、高いスループット（ＨＴ）制御６３６、およびＦＣＳ６４２フィールドを含み得る。フレーム本体６３７は、ＭＩＭＯビームフォーミング（ＢＦ）コードブック制御フィールド６３８を含み得るものであり、そのフィールド６３８は、ＭＩＭＯ ＢＦコードブックベースフィードバックに関する一般情報を提供し得るものであり、下記の表２で識別されるサブフィールドを含み得る。

フレーム本体６３７は、ＭＩＭＯ ＢＦコードブックインデックス報告フィールド６３９もまた含み得る。コードブックインデックスは、ＭＩＭＯ ＢＦコードブックインデックス報告フィールド６３９に含められ得るものであり、下記の表３で識別されるようなサブフィールドを含み得る。

フレーム本体６３７は、コードブック正確度インデックスを含み得るＭＩＭＯ ＢＦコードブック正確度フィールド６４０も含み得る。フレーム本体６３７は、時間遅延インデックスを含み得るＭＩＭＯ ＢＦコードブック遅延フィールド６４１も含み得る。

コードブックベースＭＵ−ＭＩＭＯは、コードワードインデックスによってＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行うことが可能なユーザをグルーピングすることができるＭＩＭＯ ＢＦコードブック正確度フィールド６４０およびＭＩＭＯ ＢＦコードブック遅延フィールド６４１が、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信が受信機で成功裏にデコードされるということを可能にさせないという事象において、追加的なＭＵ−ＭＩＭＯ保護機構が使用される場合がある。

図７は、コードブックベースＭＵ−ＭＩＭＯ保護手順の例を示す（７００）。コードブックベースサウンディングおよびフィードバック７１１ａが、上記の手順例で説明されたように行われ得る。ＷＴＲＵ１ ７０２およびＷＴＲＵ２ ７０３は、ＡＰ７０１にＢＦフィードバック７１１ｂおよび７１１ｃをそれぞれ送信することができる。コードブックベースサウンディングおよびフィードバック７１１ａが行われたとすると、ＡＰ７０１は、コードワード／重みｗ１を使用して、ＷＴＲＵ１ ７０２にデータパケット７１４ａを送信する（７１２）ことが可能であり、そのＷＴＲＵ１ ７０２は、ＡＣＫ７１４ｂによって応答する。同様にＡＰ７０１は、コードワード／重みｗ２を使用して、ＷＴＲＵ２にデータパケット７１６ａを送信する（７１３）ことが可能であり、そのＷＴＲＵ２は、ＡＣＫ７１６ｂによって応答する。あるいはＡＰ７０１は、ＷＴＲＵ１ ７０２およびＷＴＲＵ２ ７０３の両方へのＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行うことができる。ＡＰ７０１は、ＷＴＲＵ１ ７０２およびＷＴＲＵ２ ７０３に、それらがＭＵ−ＭＩＭＯ送信グループの内部にあるということを示すグループＩＤを割り当てることができる。ＡＰ７０１は、ＡＰ７０１とＷＴＲＵ１ ７０２との間の送信を監視する（７１７）ようにＷＴＲＵ２ ７０３に命令することにより、ＭＵ−ＭＩＭＯセッションの間にＭＵ−ＭＩＭＯ保護機構を適用することができる。同様にＡＰ７０１は、ＡＰ７０１とＷＴＲＵ２ ７０３との間の送信を監視する（７１５）ようにＷＴＲＵ１ ７０２に命令することができる。次いでＷＴＲＵ１ ７０２およびＷＴＲＵ２ ７０３は、ＡＰ７０１に監視フィードバック７１８ｂおよび７１８ｃをそれぞれ送信することにより、監視結果をフィードバックする（７１８ａ）ことができる。次いでＡＰ７０１は、監視フィードバックを使用して、それが、同時にＷＴＲＵ１ ７０２およびＷＴＲＵ２ ７０３へのＭＵ−ＭＩＭＯ送信を継続すべきであるかどうかを決定することができる。

図８は、ＷＴＲＵに送信を監視するように命令するためにＡＰにより使用され得る、物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）プロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）のフォーマット例を示す（８００）。図８の例ではグループＩＤが、ＳＩＧフィールドへの修正によって使用される。オムニＳＴＦ（ＯＳＴＦ）８１１、オムニＬＴＦ（ＯＬＴＦ）８１２、およびオムニＳＩＧ（ＯＳＩＧ）８１３フィールドの１つのセットが、オムニアンテナパターン送信に対してプリアンブル８０１で送信され得る。適宜、オムニプリアンブル８０１はＷＴＲＵにより検出され得る。ＳＴＦ８１４、ＬＴＦ８１５からＬＴＦ８２１、およびＳＩＧ８２２フィールドの別のセットが、ＡＰにより選択されるコードワード／重みを使用してＭＡＣパケット８２３とともに送信され得る。

ＡＰは、ＭＵ−ＭＩＭＯ保護／監視期間の間の使用のためにＭＵ−ＭＩＭＯグループを確立することができる。グループＩＤが、システム内のＷＴＲＵに対して使用され得るものであり、ＯＳＩＧフィールド８１３に含められ得る。ＯＳＩＧフィールド８１３は、オムニアンテナパターンによって送信され得るＳＩＧフィールドに対する一般的な名前である。本明細書で説明される手順で選定される、予め選択されたコードワード／重みは、グループ内の１つのみのＷＴＲＵに対するビームフォーミングコードワード／重みであり得るものであり、結果としてグループ内の別のＷＴＲＵは、パケットのビームフォーミングされる部分をデコードすることは可能であり得ない。しかしながらそのＷＴＲＵは、パケットのエネルギーを測定して、監視フィードバックを行うことができる。監視フィードバックは、送信されるパケットのビームフォーミングされる一部分に関して測定される平均ＳＮＲとして定義され得る。

空間時間ストリームの数（ＮＳＴＳ：number of space time streams）フィールドは、各々のＷＴＲＵに対して送信されるデータストリームの数を示し得る。例えばグループ内の１つのＷＴＲＵに対するＮＳＴＳは、そのＷＴＲＵに送信されるデータストリームの数によって定義され得るものであり、一方でグループ内の別のＷＴＲＵに対するＮＳＴＳは、データストリームがＭＵ−ＭＩＭＯ保護／監視期間に送信されないならば０であり得る。１つのビットを伴う監視フィールドがＯＳＩＧフィールド８１３に定義され得るものであり、その監視フィールドは、０に等しいＮＳＴＳを伴うＭＵ−ＭＩＭＯグループ内のＷＴＲＵが、依然としてチャネルを監視するように命令され得るかどうかを示し得るものである。監視フィールドビットは、０のＮＳＴＳを伴うＷＴＲＵに対して、それらのＷＴＲＵが、０より大きなＮＳＴＳを伴うＷＴＲＵへの送信を監視するようにセットされ得る。監視するＷＴＲＵは、上記で詳述された手順で説明されたように、次のＴＸＯＰ上でＡＰに、監視された結果をフィードバックすることができる。このＰＰＤＵフレームを受信することにより、ＷＴＲＵが、図８の例で示されるようにＰＰＤＵフレームを受信するとき、それは、ＭＵ−ＭＩＭＯグループへのそれの含むことを通知され得るものであり、上記で説明されたようにグループ送信を監視するように命令され得る。

ギブンス回転ベース分解に、および角度統計に基づくエンハンストフィードバックが、さらに別の実施形態によって、および、本明細書で説明される実施形態の任意のものとの組み合わせでさらに使用され得る。ギブンス回転ベース分解が随意のベクトルを分解するために使用されるとき、結果として生じる角度（resulting angle）（Φ）は、［０，π／２］の範囲内に、均一に、および独立して分布させられると想定される。後続の例は、この想定は常に正しいとは限らない場合があるということを例示する。例えば、虚数部分を取り外すための前処理の後で、８ｘ１実数で値付けされたベクトルｖが、次から次へと行われる７つの異なるギブンス回転に対応する７つの異なる角度に分解され得る。一般的にはベクトルｖは、次式のように具象され得る。

７つの異なる角度は、個々に量子化され得る。式８から、一部のエントリは他のものより少ない角度を関わらせるということが明白である。一般的には、角度の数を増大することが、より多い量子化エラーをもたらす。

図９Ａは、７つの異なる角度に対する累積分布関数（ＣＤＦ）を示す（９００）。図９Ａでの例は、ギブンス回転の順序に依存して、角度の範囲が実際には大きな変動を有し得るということを示す。最も早期のギブンス回転に対する角度９０７は、［０，π／２］内に分布させられ得るものであり、一方で、より後期のギブンス回転に対する角度９０６、９０５、９０４、９０３、９０２および９０１は、より小さな範囲［０，π／４］内に分布させられ得る。この例では８つの送信および８つの受信アンテナが考えられる。Ｎ_c＝１が選定され、１次元のビームフォーミングをサポートする。さらに図９Ａでの例では、完全なチャネル推定が受信機側で想定され、そのチャネル推定の際にＳＶＤが、サブキャリアごとに、またはサブキャリアグループごとに適用される。しかしながら同様の図は、より現実的なチャネル推定とともに使用されるときにも変わらずに予測される。この例での累積分布関数（ＣＤＦ）を生成するために、以下のものが使用され得る：タイプＢチャネル（８０ｎｓの遅延広がり（delay spread））の２０００の実現、加えてタイプＤチャネル（３９０ｎｓの遅延広がり）の２０００の実現、加えてタイプＥチャネル（７３０ｎｓの遅延広がり）の２０００の実現のチャネル集団である。これらのチャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ仕様に対する性能を評価するためにもまた使用される。０．５λの等間隔のアンテナ間隔が、送信機（ＡＰ）および受信機（ＷＴＲＵ）の両方で想定され得る。帯域幅１００ＭＨｚのチャネルがシミュレートされ得るものであり、一方で、２０ＭＨｚの信号帯域幅が選定され得る。データ／パイロットトーンに関する周波数ドメインチャネル実現のみが、この分析では使用される。

この実施形態によれば、異なる範囲が、ギブンス回転ベース分解の後で角度を量子化するために異なる角度に対して使用され得る。各々の角度に対して、範囲Ω_ψ＝［ａ，ｂ］⊂［０，２π］である。２つのエンドポイントａ、ｂは、異なり得る、または同一であり得る。これは、改善されたフィードバック正確度、および低減されたフィードバックオーバーヘッドを含む、ただしそれらに制限されない利益を有する。

異なる角度に対して範囲をセットする際の１つの例が、後に続くように与えられる：ψ１、２、３、４：

にわたって等間隔、および、ψ５、６、７：

にわたって等間隔。

角度の量子化は、表４に示されるように行われ得る。

左列内の候補角度は、［０，π／２］の範囲内に等間隔に分布させられ、右列内の候補角度は、［０，π／４］の範囲内に等間隔に分布させられる。

フィードバックは、周波数ドメインでのチャネル相関に基づいてさらに改善され得る。ＳＶＤは、全てのサブキャリアグループにわたって独立して行われ得る。例えば、下記の２つのサブキャリアグループでは、次式となる。
Ｈ₁＝Ｕ₁Ｓ₁Ｖ’₁ 式９
Ｈ₂＝Ｕ₂Ｓ₂Ｖ’₂ 式１０
Ｈ１、Ｈ２は、それらの２つの異なるサブキャリアグループに関するチャネルである。Ｕ１、Ｓ１、Ｖ１は、Ｈ１のＳＶＤである。同様にＵ２、Ｓ２およびＶ２は、Ｈ２のＳＶＤである。

フィードバックオーバーヘッドは、サブキャリアの数に線形に比例し得る。独立してＳＶＤを行う代わりに、Ｖ₁をフィードバックすることが第１に行われ得るものであり、Ｖ₂が第２にフィードバックされ得る。

例えばＶ₁を、範囲空間に及ぶ大きさＮｔ＊Ｎｃのものであるとし、Ｗ₁を、Ｖ₁のヌル空間に及ぶ大きさＮｔ＊（Ｎｔ−Ｎｃ）のものであるとする。Ｖ₁が正確にフィードバックされると、Ｗ₁は、容認可能である若干のあいまいさを伴って構築され得る。

Ｖ₂が直接量子化される場合、Ｎｔ＊Ｎｃ行列は、ギブンス回転ベース分解によって量子化され得る。前の情報はＶ₂に関して与えられ得ないので、（２＊Ｎｒ＊Ｎｔ−Ｎｔ−Ｎｔ＊Ｎｔ）＊Ｎｂの最大限のオーバーヘッドが、［０，２π］の範囲内に等間隔に分布させられる全てのθ、および、［０，π／２］の範囲内に等間隔に分布させられる全てのΦを想定して使用され得る。Ｖ₂を直接量子化する代わりに、以下のものが代わりに量子化され得る。

ただしＶ’₁Ｖ₂は大きさＮｃ＊Ｎｃのものであり、Ｗ’₁Ｖ₂は大きさ（Ｎｔ−Ｎｃ）＊Ｎｃのものである。上方部分は、範囲空間上のＶ₂の射影であり得るものであり、底部分は、ヌル空間上のＶ₂の射影であり得る。

２つのサブキャリアグループは近接しているので、Ｖ₁およびＶ₂は相関させられており、その相関はサブキャリアグループサイズに依存する。極端な事例では、Ｖ’₁Ｖ₂は恒等行列に近くあり得るものであり、一方、Ｗ’₁Ｖ₂は全てゼロ行列に近くあり得る。従って、Ｄの異なるエントリの統計に関する前の情報が獲得され得る。

表４と同じ様式で、統計の情報が、フィードバック正確度を改善するために、またはフィードバックオーバーヘッドを低減するために、ΦおよびΨの範囲を制限するために使用され得る。

図９Ｂは、ギブンス回転に、および角度統計に基づくエンハンストフィードバックの例のフロー線図を示す。ＷＴＲＵは、アクセスポイント（ＡＰ）から１または複数のサウンディングフレームを受信する（９１１）ことができる。ＷＴＲＵは、サウンディングフレームに関する測定を行い（９１２）、１または複数のチャネルを推定することができる。ＷＴＲＵは、行われた測定に関する特異値分解（ＳＶＤ）を行う（９１３）ことができる。次にＷＴＲＵは、行われた測定に関するギブンス回転ベース分解を行う（９１４）ことができる。

ＷＴＲＵは、各々の結果として生じる角度に範囲を割り当てることにより、ギブンス回転ベース分解からの各々の結果として生じる角度を量子化する（９１５）ことができる。割り当てられる１または複数の範囲は、様々な方法で決定され得る。例えば割り当てられる範囲は、［０，２π］のサブセットであり得る。別の例では割り当てられる範囲は、［０，２π］のサブセットからの単一の値のみでもあり得る。さらに別の例では、結果として生じる異なる角度に対する範囲は、異なる範囲値、または一意的な範囲値を割り当てられ得る。最後にＷＴＲＵは、１または複数のフィードバックフレームでＡＰに量子化された角度を送信する（９１６）ことができる。

フィードバックオーバーヘッド低減は、差分量子化を使用してさらに達成され得る。ギブンス回転ベース分解は、サブキャリアグループごとの単位で行われ得る。サブキャリアグループは、最大で４のグループサイズＮ_gを伴う、近接するサブキャリアのグループであり得る。

図１０は、低減されたフィードバックオーバーヘッドの結果になり得る、ギブンス回転ベース分解に基づいて差分量子化を使用することの例を示す（１０００）。φおよびψの両方に関連付けられるフィードバックオーバーヘッドは、２つの近接する周波数グループが考えられる図１０の例では低減され得る。この例では、Ｎ_g＝４であるということが想定されており、従って、近接するグループは、サブキャリアインデックスｋおよび（ｋ＋４）を伴う４つのサブキャリアにより分離される。４つのサブキャリア分離は、３つのサブキャリア分離より大きくあり得る。

図１０の例では、Ｈ（ｋ）１０１０ａおよびＨ（ｋ＋４）１０１０ｂは、それぞれ、サブキャリアｋおよびｋ＋４上の推定されるチャネルであり得る。Ｈ（ｋ）１０１０ａおよびＨ（ｋ＋４）１０１０ｂはさらに、サブキャリアグループ上の平均化されたチャネルであり得る。図１０に例示されるようにギブンス回転ベース分解は、各々のサブキャリアグループに別個に適用され得る（１０１１ａおよび１０１１ｂ）。ギブンス回転ベース分解を各々のサブキャリアに別個に適用することが、それぞれ、分解された角度｛φ（ｋ），ψ（ｋ）｝１０１２ａおよび｛φ（ｋ＋４），ψ（ｋ＋４）｝１０１２ｂにつながり得る。次いで、直接角度の各々のセットを量子化する代わりに、２つの周波数トーンにわたる角度差｛δφ，δψ｝１０１３が算出および量子化され得るものであり、このことが差分量子化１０１４ｂと称され得る。直接量子化は、オリジナル量子化１０１４ａとして示されている。

図１１は、チャネルＢ、Ｄ、およびＥの６０００の実現に対するδφの分布統計のプロットを示す（１１００）。チャネルＢのみに対するＣＤＦ１１０１、および、チャネルＢ、Ｄ、およびＥに対するＣＤＦ１１０２が両方示されている。δφは、図１１の例に示されるように、

の範囲内に近似的に分布させられる。

図１２は、チャネルＢ、Ｄ、およびＥの６０００の実現に対するδψの分布統計のプロットを示す（１２００）。チャネルＢのみに対するＣＤＦ１２０１、および、チャネルＢ、Ｄ、およびＥに対するＣＤＦ１２０２が両方示されている。図１２の例ではδψは、

の範囲内に近似的に分布させられ、同じ時間での角度φおよびψに対するサポートにおいて近似的に５０％低減を達成する。これは、フィードバックでの低減を提供し得る。

図１３Ａ〜図１３Ｂは、ビームフォーミ（beamformee）での差分量子化を使用する手順例のフローチャートを示す（１３００）。この例ではビームフォーミは、ビームフォーミングフィードバックパケットの送信機であり得る。

図１３Ａは、周波数ドメインチャネル推定値Ｈ１を伴う第１のサブキャリアグループに対して差分量子化を使用する手順例に対するフローチャートを示す。推定されるチャネルに対してＳＶＤが、右特異行列Ｖ１を獲得するために適用され得る（１３１０）。Ｖ１は、Ｖ１を上書きするように適正な対角行列により後乗算され得る（１３１１）ものであり、そのことによって、Ｖ１の最後の行内のエントリは非負の実数値になる。後乗算行列は、Ｎ_r個の角度θ₁ ¹、θ₂ ¹、…、θ_Nr ¹によりパラメータ化され得るものであり、ただしＮｒは受信アンテナの数である。次にＶ１は、Ｖ１を上書きするように適正な対角行列Ｂ₁により前乗算され得る（１３１２）ものであり、そのことによって、Ｖ１の第１の列内のエントリは非負の実数値になる。前乗算行列Ｂ₁は、Ｎ_t−１個の角度φ_1,1 ¹、φ_2,1 ¹、…、φ_Nt-1,1 ¹によりパラメータ化され得るものであり、ただしＮｔは送信アンテナの数である。次にＶ１は、Ｖ１を上書きするようにギブンス回転行列により前乗算され得る（１３１３）ものであり、そのことによって、第１の列内の第２のエントリはゼロになる。前乗算行列は、角度ψ_2,1 ¹によりパラメータ化され得る。このステップは、（対角エントリを除く）第１の列内の全てのエントリがゼロになるまで反復され得る（１３１４）。ステップ１３１２から１３１４は、（対角エントリを除く）全ての列内の全てのエントリがゼロになるまで、全ての列に対して反復され得る（１３１５）。この手順は、角度｛φ_1,1 ¹，φ_2,1 ¹，…，φ_Nt-1,1 ¹，……｝および｛ψ_2,1 ¹，ψ_3,1 ¹，…，ψ_Nt,1 ¹，……｝を獲得する（１３１６）結果となり得るものであり、ただし上付き文字は周波数トーンインデックスを表す。角度は、本明細書で説明される任意の量子化スキーム（例えば、表４の第１の列）を使用して量子化され得る。

図１３Ｂは、周波数ドメインチャネル推定値Ｈ２を伴う第２のサブキャリアグループに対して差分量子化を使用する手順例に対するフローチャートを示す。推定されるチャネルに対してＳＶＤが、右特異行列Ｖ２を獲得するために適用され得る（１３２０）。Ｖ２は、Ｖ２を上書きするように適正な対角行列により後乗算され得る（１３２１）ものであり、そのことによって、Ｖ２の最後の行内のエントリは非負の実数値になる。後乗算行列は、Ｎ_r個の角度θ₁ ²、θ₂ ²、…、θ_Nr ²によりパラメータ化され得るものであり、ただしＮｒは受信アンテナの数である。次にＶ２は、Ｖ２を上書きするように適正な対角行列Ｂ₁により前乗算され得る（１３２２）ものであり、そのことによって、Ｖ２の第１の列内のエントリは非負の実数値になる。前乗算行列Ｂ₁は、Ｎ_t−１個の角度φ_1,1 ²、φ_2,1 ²、…、φ_Nt-1,1 ²によりパラメータ化され得るものであり、ただしＮｔは送信アンテナの数である。Ｖ２は、Ｖ２を上書きするようにギブンス回転行列により前乗算され得る（１３２３）ものであり、そのことによって、第１の列内の第２のエントリはゼロになる。前乗算行列は、角度ψ_2,1 ²によりパラメータ化され得る。このステップは、（対角エントリを除く）第１の列内の全てのエントリがゼロになるまで反復され得る（１３２４）。ステップ１３２２から１３２４は、（対角エントリを除く）全ての列内の全てのエントリがゼロになるまで、全ての列に対して反復され得る（１３２５）。この手順は、角度｛φ_1,1 ²，φ_2,1 ²，…，φ_Nt-1,1 ²，……｝および｛ψ_2,1 ²，ψ_3,1 ²，…，ψ_Nt,1 ²，……｝を獲得する（１３２６）結果となり得るものであり、ただし上付き文字は周波数トーンインデックスを表す。次に角度差が、全ての結果として生じる角度に対して計算され得る（１３２７）ものであり、例えばφ_1,1 ^d＝Φ_1,１¹−Φ₁，１²である。結果として角度｛φ_1,1 ^d，Φ₂，１^d，…，Φ_Nt-1,1 ^d，……｝および｛ψ_2,1 ^d，Ψ_3,１^d，…，Ψ_Nt,1 ^d，……｝が獲得され得るものであり、ただし上付き文字は差分動作を表す。角度は、本明細書で説明される任意の量子化スキーム（例えば、表４の第２の列）を使用して量子化され得る。ステップ１３２１は、他の周波数トーン（またはサブキャリアグループ）に対して反復され得る。全てのサブキャリアグループにわたるこれらの量子化されたビットが、ＭＡＣ管理フレームに置かれ、本明細書で説明されるフィードバック手順の任意のものによって送信機に戻るように送られ得る。

図１３Ｃは、各々のサブキャリアに対してプリコーダを決定するためにビームフォーマ（beamformer）で差分量子化を使用するための手順例を示す。この例ではビームフォーマは、ビームフォーミングフィードバックパケットの受信機であり得る。フィードバックコンテンツを内包するＭＡＣ管理フレームが受信され得る（１３３０）。ＭＡＣ管理フィードバックコンテンツがデコードされ得る（１３３１）ものであり、フィードバックビットが復元され得る（１３３２）。第１のサブキャリアグループに対する角度｛φ_1,1 ¹，φ_2,1 ¹，…，φ_Nt-1,1 ¹，……｝および｛ψ_2,1 ¹，ψ_3,1 ¹，…，ψ_Nt,1 ¹，……｝が、それらのバイナリ表現から、本明細書で説明される量子化スキームの任意のもの（例えば、表４の第１の列）を使用して再構築され得る。プリコーダＶ１が再構築され得る（１３３４）。プリコーダＶ１が、第１のサブキャリアグループに対してさらに計算され得る（１３３５）。第２のサブキャリアグループに対する角度｛φ_1,1 ^d，Φ₂，１^d，…，Φ_Nt-1,1 ^d，……｝および｛ψ_2,1 ^d，Ψ_3,１^d，…，Ψ_Nt,1 ^d，……｝が、それらのバイナリ表現から、本明細書で説明される量子化スキームの任意のもの（例えば、表４の第２の列）を使用して再構築され得る（１３３６）。上記の角度によって、角度｛φ_1,1 ²，φ_2,1 ²，…，φ_Nt-1,1 ²，……｝および｛ψ_2,1 ²，ψ_3,1 ²，…，ψ_Nt,1 ²，……｝がさらに再構築され得る（１３３７）。例えば、φ_1,1 ²＝φ_1,1 ¹＋φ_1,1 ^dである。プリコーダＶ２が、上記の角度によってさらに再構築され得る（１３３８）。最後にプリコーダＶ２が、第２のサブキャリアグループに対してさらに計算され得る（１３３９）。

複数の構成要素を内包するＣＳＩフィードバックが、さらに別の実施形態によって、および、本明細書で説明される実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。例えば、１つの構成要素はロングタームチャネルフィードバックを含み得るものであり、他の構成要素はショートタームチャネルフィードバックを含み得る。ロングタームチャネルフィードバックは、ショートタームチャネルフィードバックより頻繁でなくフィードバックされ得る。ロングタームチャネルフィードバックは、ショートタームチャネルフィードバックよりセキュアに保護され得る。一般的にはロングタームチャネルフィードバックは、ショートタームチャネルフィードバックより多くのビットをエントリごとに使用して量子化され得る。

さらに、１つの構成要素は広帯域チャネルフィードバックを含み得るものであり、他の構成要素はサブ帯域チャネルフィードバックを含み得る。広帯域チャネルフィードバックは、サブ帯域チャネルフィードバックより頻繁でなく周波数ドメインでフィードバックされ得る。広帯域チャネルフィードバックはさらに、サブ帯域チャネルフィードバックより強く保護され得る。広帯域チャネルフィードバックは、一般的にはサブ帯域チャネルフィードバックより多くのビットをエントリごとに使用して量子化され得る。

さらに、１つの構成要素はＬＯＳチャネルフィードバックを含み得るものであり、他の構成要素はＮＬＯＳチャネルフィードバックを含み得る。ＬＯＳフィードバックは、ＮＬＯＳフィードバックより強く保護され得る。ＬＯＳフィードバックは、ＮＬＯＳフィードバックより多くのビットをエントリごとに使用して量子化され得る。

上述されたように、ＳＶＤはチャネル推定の後に行われ得る。右特異行列Ｖのみが、フィードバックに対して使用され得る。右特異行列Ｖをフィードバックするための機構は、ビームフォーミがＳＶＤを行い、右特異ベクトルをフィードバックするということを暗示する。特異値が降順で順序付けされるということが想定され得る。

ビームフォーマの視点からの動的ＭＵ−ＭＩＭＯスケジューリングおよびペアリング（ＭＵ−ＭＩＭＯユーザの数、同じＭＵ−ＭＩＭＯ動作でペアリングされているユーザのインデックス、および、ＡＰと全ての潜在的なＭＵ−ＭＩＭＯ受信機との間の時間変動するチャネル状況）に起因して、ビームフォーマは、部分的な、または最大限のいずれかのＶ行列を使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を実施することができる。例えばビームフォーマが２つのデータストリームパケットを送信するとき、ビームフォーミは、Ｖ行列の第１の２つの列のみをフィードバックすることができる。このやり方では、ＣＳＩ情報に対する増分要求がサポートされ得る。

図１４は、増分ＢＦフィードバックを使用するＭＵ−ＭＩＭＯ送信の例を示す（１４００）。明示的ＢＦ／ＭＵ−ＭＩＭＯがこの例では想定され得るということに留意されたい。ＡＰであり得るビームフォーマ（ＢＦｅｒ）１４０１は、ＷＴＲＵであり得るビームフォーミ（ＢＦｅｅ）１４０２および１４０３に、ＣＳＩをフィードバックするように求めることができる。

ＢＦｅｒ１４０１は、フィードバックを使用して、ＢＦ／ＭＵ−ＭＩＭＯを行うことができる。ＢＦｅｒ１４０１は、ＢＦｅｅ１からＢＦｅｅ４まで通してＭＵ−ＭＩＭＯ送信１４１０ａを行うことができる。各々のＢＦｅｅは、それぞれ単一のデータストリームパケット１４１１、１４１２、１４１３および１４１４を割り当てられ得る。ＢＦｅｒ１４０１は、以前のフィードバック送信によってＢＦｅｅのＶ行列の第１の列の知識を有し得る。

ＢＦｅｒ１４０１は、ＢＦｅｅ１ １４２０およびＢＦｅｅ５ １４２１へのＭＵ−ＭＩＭＯ１４１０ｃを行うことを選定することができ、その場合各々のＢＦｅｅは、ＢＦｅｅ１からＶ行列の第２の列の知識を、および、ＢＦｅｅ５からＶ行列の第１の２つの列の知識を導出することにより、２つのデータストリームを割り当てられ得る（１４１０ｂ）。この例ではＢＦｅｒ１４０１は、Ｖ行列の第２の列をフィードバックする（１４１８）ようにＢＦｅｅ１に求めるのみであり得るものであり、その理由は、それがすでに、上述されたようにＶ行列の第１の列を有するからというものである。

Ｎｃが、ＮＤＰＡフレーム１４１５、並びに／または、ＢＦフィードバックフレーム１４１８および１４１９それぞれで識別され得るものであり、そのことによってＢＦｅｒ１４０１およびＢＦｅｅ１ １４０２の両方は、Ｖ行列の第１のＮｃ個の列が送信され得るということを知ることが可能である。Ｍｓは、増分フィードバックを可能にさせるように定義され得るものであり、ＭＡＣヘッダ内で送信され得る。Ｍｓは、フィードバックされ得るＶ行列の開始列を表し得る。例えばＭｓ＝２、Ｎｃ＝１によって、ＢＦｅｒ１４０１およびＢＦｅｅ１ １４０２の両方は、Ｖ行列の第２の列が、必要とされるただ１つの列であり得るということを知ることが可能である。

Ｍｓは、様々な方法を使用して送信され得る。１つの例ではＢＦｅｒ１４０１は、ＮＤＰＡフレーム１４１５を送り、ＳＩＦＳの後で、ＮＤＰフレーム１４１６およびＢＦ ｐｏｌｌフレーム１４１７を送ることにより、サウンディングを開始することができる。ＢＦｅｒ１４０１は、ＮＤＰＡフレームに、各々のＢＦｅｅに対する少なくとも１つのＷＴＲＵ ｉｎｆｏフィールドを含めることが可能である。ＷＴＲＵ ｉｎｆｏフィールドは、表５に示されるように定義され得る。

Ｍｓは、ビームフォーミング行列（Ｖ行列）をフィードバックするためにもまた利用され得る、非常に高いスループット（ＶＨＴ）圧縮されたビームフォーミングフレームを使用してさらに送信され得る。ＶＨＴ圧縮されたビームフォーミングフレームは、アクションフレームである。ＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールド、ＶＨＴ圧縮されたＢＦ報告フィールド、および、ＭＵ専用ＢＦ報告フィールドが、フレーム本体に含められ得る。増分フィードバックは、以前のフィードバックの後に圧縮され得るものであり、すなわちそれは、Ｖ行列の以前に圧縮された第１のいくつもの列に基づいて、Ｖ行列の対応する列を圧縮することを継続することができる。そのためＢＦｅｒは、このフィードバックを以前のフィードバックと組み合わせて、Ｖ行列の対応する列を展開することができる。あるいは、または加えて、増分フィードバックは以前のフィードバックに独立であり得るものであり、すなわち、Ｖ行列の決まった列の圧縮および展開は、以前のフィードバックに依存しない。ＶＨＴ圧縮されたビームフォーミングフレームは、表６のように定義され得る。

マルチ構成要素フィードバックによるサウンディング手順が、本明細書で説明される実施形態の任意のものとともに使用され得る。２つのサウンディングＰＰＤＵフォーマットが使用され得る。１つは定型またはスタガードＰＰＤＵと称され、それはＭＡＣフレームを搬送する。定型またはスタガードＰＰＤＵは、チャネルサウンディングのための拡張されたＬＴＦを伴う通常のＰＰＤＵであり得る。別のものはヌルデータパケット（ＮＤＰ）と称され、それはＭＡＣフレームを搬送せず、すなわち、ＭＡＣヘッダはＮＤＰに含められない。従って、ＮＤＰはＰＰＤＵの後に続き得るものであり、そのＰＰＤＵは、必要なＭＡＣ情報をそのＭＡＣヘッダに内包し、ＮＤＰアナウンスメントビットを１にセットする。普通はこの種類のＰＰＤＵは、ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ）と呼ばれる。

即時サウンディングフィードバックおよび遅延されるサウンディングフィードバックの両方が考えられ得る。フィードバックは、スタンドアローンであり得るものであり、または、他のパケットとともに集約され得る。ＢＦフィードバック構成要素インデックスは、システムにより利用される、詳述されたマルチ構成要素フィードバック方法によって定義され得る。例えば、ロングタームおよびショートタームが両方利用されることになるならば、０のＢＦフィードバック構成要素インデックスは、ロングタームフィードバックを示し得るものであり、一方で１のＢＦフィードバック構成要素インデックスは、ショートタームフィードバックを示し得る。１つのシステムが２つ以上のマルチ構成要素フィードバック方法を利用するということが可能であり得る、例えば、ロングターム／ショートタームフィードバック、広帯域／サブ帯域フィードバック、および、ＬＯＳ／ＮＬＯＳフィードバックが一緒に利用され得るということに留意されたい。このシナリオではインデックスは、全ての可能性を網羅するように定義され得る。

図１５は、上記の説明による、および、本明細書で説明される実施形態の任意のものとともに使用され得る、ビームフォーマで開始されるマルチ構成要素サウンディング手順の例を示す（１５００）。この例ではビームフォーマ１５０１は、ＮＤＰ１５１２が利用されるとき、ＮＤＰＡ１５１１のＭＡＣヘッダ内でＢＦフィードバック構成要素インデックスを示し得る（１５１０）。ビームフォーミ１５０２は、ＢＦフィードバック構成要素インデックスを検出し、ビームフォーマ１５０１への要求されるＢＦフィードバック構成要素１５１４を用意することができる。スタガードサウンディングＰＰＤＵが送信されるとき、ＢＦフィードバック構成要素インデックスが、ＰＰＤＵのＭＡＣヘッダに含められ得る（１５１３）。この例ではビームフォーマ１５０１は、ＢＦフィードバックの１つの構成要素が十分であると判断し、この情報をＢＦフィードバック構成要素インデックスとして、図１５に示されるようにこのサウンディングフレームに含めることができる。

図１６は、ＮＤＰＡフレームの例である（１６００）。ＮＤＰＡフレーム１６０１は、フレーム制御１６１０フィールド、持続期間１６１１フィールド、ＲＡ１６１２フィールド、ＴＡ１６１３フィールド、サウンディングシーケンス１６１４フィールド、ＷＴＲＵ ｉｎｆｏ１ １６１５ａからＷＴＲＵ ｉｎｆｏ ｎ１６１６などのＷＴＲＵ情報フィールド、および、ＦＣＳ１６１７フィールドを含み得る。２つ以上のビームフォーミによって、ＭＵ−ＭＩＭＯ事例でのように、ＢＦフィードバック（ＦＢ）構成要素インデックス１６１５ｅフィールドが、各々のＷＴＲＵ ｉｎｆｏ１ １６１５ａフィールドでさらに定義され得る。ＷＴＲＵ ｉｎｆｏ１ １６１５ａフィールドは、関連ＩＤ（ＡＩＤ）１６１５ｂ、ＦＢタイプ１６１５ｃフィールド、および、Ｎｃインデックス１６１５ｄフィールドもまた含み得る。

あるいは図１７の例に示されるように、ＢＦフィードバック（ＦＢ）構成要素インデックス１７０７はＮＤＰＡフレームに含められ得るものであり、そのＮＤＰＡフレームが、フレームにより、対象とされる受信機として示される全てのＷＴＲＵにより共有される（１７００）。ＮＤＰＡフレーム１７０１は、フレーム制御１７０２フィールド、持続期間１７０３フィールド、ＲＡ１７０４フィールド、ＴＡ１７０５フィールド、サウンディングシーケンス１７０６フィールド、ＷＴＲＵ ｉｎｆｏ１ １７０８からＷＴＲＵ ｉｎｆｏ ｎ１７０９などのＷＴＲＵ情報フィールド、および、ＦＣＳ１７１０フィールドもまた含み得る。

マルチ構成要素フィードバックを使用するとき、ビームフォーマは、フィードバック構成要素の一部を使用して、一部の前処理を行うことができる。例えばＭＵ−ＭＩＭＯグルーピングが、いくつものフィードバック構成要素に基づいて行われ得る。メモリ制限に起因して、この例でのようなＡＰであり得るビームフォーマは、より重要なチャネル構成要素を保持すること、および、より重要でないチャネル構成要素を消去することを欲する場合がある。

ビームフォーミからビームフォーマに複数の特異ベクトルを明示的にフィードバックするとき、異なるモードに対する異なるフィードバック期間が存在し得る。例えば主要特異ベクトルは、残りの特異ベクトルより長い期間によって（より頻繁でなく）フィードバックされ得る。

さらに、本明細書で説明されるように、暗示的フィードバックが（チャネル相反性に依拠して）主要固有モードに対して使用され得るものであり、明示的フィードバックが残りの固有モードに対して使用され得る。そのような事例では、残りの固有モードに対する（明示的アップリンクフィードバックに対応する）明示的フィードバックより頻繁でない暗示的フィードバックが、主要固有モードに対して（アップリンクサウンディングに対応して）さらに使用され得る。

周波数ドメインチャネル応答をフィードバックする代わりに、時間ドメインチャネルインパルス応答がフィードバックされ得る。これは、典型的には、周波数ドメインでのサンプルの数（サブキャリアの数）が、時間ドメインでのサンプルの数（タップの数）よりはるかに大きいという事実により動機付けされるものである。従って、時間ドメインチャネルフィードバックは、全体的なフィードバックオーバーヘッドを低減することが可能であり得る。他方で時間ドメインチャネルフィードバックは、チャネルの右特異ベクトルのみでなく、チャネルの左特異ベクトル、および、チャネルの特異値もまた提供することが可能である。

チャネル推定が周波数ドメインで行われるならば、獲得される周波数ドメインチャネル応答は第１に、逆高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって時間ドメインチャネル応答に変換され得る。時間ドメインチャネルは、次式の３次元チャネル行列により表され得る。
Ｈ_Nr×Nt×L＝｛ｈ_i,j,k｝_{i=0,…,Nr-1,j=0,…,Nt-1,k=0,…,L-1} 式１２

ただしＮｒは受信アンテナの数であり、Ｎｔは送信アンテナの数であり、Ｌはタップの数であり、ｉは受信アンテナのインデックスであり、ｊは送信アンテナのインデックスであり、ｋはマルチパスタップのインデックスである。

３次元チャネル行列は、直接の要素ごとのフィードバックを使用してフィードバックされ得る。各々の複素数エントリに対して、（実数スカラの量子化を使用する）実数部分、および（実数スカラの量子化を使用する）虚数部分が、別個に量子化され得る。あるいは、（正実数スカラの量子化を使用する）振幅、および（０から２πの間の角度の量子化を使用する）位相が、別個に量子化され得る。

図１８は、ギブンス回転ベース分解が、マルチパスチャネルタップをフィードバックするために使用され得る例を示す（１８００）。図１８の例では、ＳＴＦ／ＬＴＦ／ＳＩＧ１８１７フィールドが、ＭＡＣフレーム１８１８に先行する。ＭＡＣフレームの内部には、各々のタップおよびアンテナに対するフィードバック１８１４、１８１５および１８１６があり得る。各々のタップおよびアンテナに対する各々のフィードバックの内部には、タップインデックス１８１０フィールド、アンテナインデックス１８１１フィールド、タップ遅延広がり（delay spread）１８１２、および、第ｉのタップおよび第ｊのｒｘアンテナに関するチャネルベクトルに対するギブンス回転ベースフィードバック１８１３があり得る。

この例に対してｈは、時間ドメインチャネルベクトルとして定義され得るものであり、送信アンテナ受信アンテナペア｛ｈ_i,j,:｝、送信アンテナマルチパスペア｛ｈ：_,j,k｝、または、受信アンテナマルチパスペア｛ｈ_i,:,k｝のいずれかに対応する。各々のベクトルは、ベクトル強度｜ｈ｜、および、ユニットノルムのベクトル方向

として表され得る。ベクトル強度が単一の正実数として量子化され得る一方で、ベクトル方向の量子化が、この例に対して使用される。後に続くものでは、

が例えば使用され得るものであり、その場合、各々がサイズＮｔｘ１のものである、Ｎｒ＊Ｌ個のそのようなベクトルが存在する。

ギブンス回転ベース分解は、各々のユニットノルムベクトルに関して使用され得るものであり、本質的にはベクトルを、別個に量子化され得る複数の角度（ΦおよびΨ）に分解する。対角位相回転（Φ）が、オリジナルベクトルから虚数部分を取り外すために使用され得る。このステップの結果として、サイズＮｔ＊１の、実数で値付けされたユニットノルムベクトルが存在する。次に、ベクトルの第２のエントリからベクトルの最後のエントリまでの、各々の実数で値付けされたエントリに対して、ギブンス回転（Ψ）が、そのエントリを０に変換するために使用され得る。この例では、ベクトルの第１のエントリは実数値１である。このステップの結果として、第１のエントリが１であり全ての他のエントリが０であるユニットノルムベクトルが存在する。次いで、各々が有限の数のビットＮ＿ΦおよびＮ＿Ψを伴う、角度ΦおよびΨの量子化が行われ得る。従って、全ての角度ΦおよびΨは、一意的に（それらの順序付けするｉｎｆｏとともに）分解の前にオリジナルベクトルを決定し、オリジナルベクトルを再構築するために使用され得る。比較的より大きなベクトル強度｛｜ｈ_i,:,k｜｝を伴うそれらのベクトルに対して、角度ΦおよびΨを量子化するための、より大きな数のビットＮ＿Φ（Ｎ＿Ψ）が使用され得る。

ある事例では、周波数ドメインチャネルフィードバックおよび時間ドメインチャネルフィードバックのハイブリッドが使用され得る。特にロングタームチャネル平均が、時間ドメインで別個にフィードバックされ得る。これは、ロングタームチャネル平均は周波数ドメインにわたってあまり変化しないので可能である。そのような事例では、瞬時チャネルとロングタームチャネル平均との間の差は、周波数ドメインにわたって異なり得るものであり、周波数ドメインで全てのサブキャリアに対して個々にフィードバックされ得る。

他方で、ＬＯＳ構成要素が時間ドメインでフィードバックされ得るものであり、その一方で、チャネルのＮＬＯＳ構成要素が周波数ドメインでフィードバックされ得る。

送信ビームフォーミングが使用されるとき、チャネル状態情報が、２つの異なる一般的な方法で獲得され得る。一方の方法は暗示的フィードバックであり得るものであり、アップリンクチャネル（ＷＴＲＵからＡＰへ）はダウンリンクチャネル（ＡＰからＷＴＲＵへ）に対して相反であるとして扱われ得る。従って、ＡＰは、第１にアップリンクチャネルを測定し、アップリンクチャネルに基づいてダウンリンクビームフォーミングベクトルを導出することができる。チャネル相反性は、主に時分割複信（ＴＤＤ）に対して適用するものであり、その場合、アップリンク／ダウンリンク送信は同じキャリア周波数を使用するということに注目されたい。さらにチャネルは、物理無線チャネルのみに言及し得るものであり、一方で送信機／受信機ＲＦ部分は、相反であり得ないものであり、前もって較正される必要があり得る。ある程度までの較正に対する必要性が、暗示的フィードバックの使用を制限する場合がある。

他方の方法は、ＲＦ較正を求め得ない明示的フィードバックであり得る。この事例では受信機（ＷＴＲＵ）は、ダウンリンクチャネルを推定し、時間ドメインＣＳＩ、ｆｒｅｑドメインＣＳＩ、推奨されるプリコーダ、または他のものの形式で、ダウンリンクチャネルの情報を送信機（ＡＰ）に戻るように送ることができる。明示的フィードバックは、何らの送信機／受信機ＲＦ不整合にも悩まされないが、フィードバックを行うるためにＷＴＲＵの協調をまさに求める。

主要固有モードおよび明示的固有モードに対する暗示的フィードバック、および、残りの固有モードに対する明示的フィードバックが開示される。

Ｈ_d＝Ｕ_dＳ_dＶ_d’はダウンリンクチャネルＨ_dのＳＶＤとして定義され得るものであり、ただしＵ_d＝［ｕ_1d，ｕ_2d，ｕ_3d，…］は左特異ベクトルであり、Ｓ_d＝ｄｉａｇ（［ｓ_1d，ｓ_2d，ｓ_3d，…］）は、減少する順序での特異値であり、Ｖ_d＝［ｖ_1d，ｖ_2d，ｖ_3d，…］は、対応する右特異ベクトルである。｛ｕ_1d，ｓ_1d，ｖ_1d｝の集合体は、ダウンリンクチャネルＨ_dの第１の主要固有モードとして知られ得るものであり、｛ｕ_2d，ｓ_2d，ｖ_2d｝の集合体は、ダウンリンクチャネルＨ_dの第２の主要固有モードとして知られ得るものであり、以下同様である。

Ｈ_u＝Ｕ_uＳ_uＶ_u’はアップリンクチャネルＨ_uのＳＶＤとして定義され得るものであり、ただしＵ_u＝［ｕ_1u，ｕ_2u，ｕ_3u，…］は左特異ベクトルであり、Ｓ_u＝ｄｉａｇ（［ｓ_1u，ｓ_2u，ｓ_3u，…］）は、減少する順序での特異値であり、Ｖ_u＝［ｖ_1u，ｖ_2u，ｖ_3u，…］は、対応する右特異ベクトルである。｛ｕ_1u，ｓ_1u，ｖ_1u｝の集合体は、アップリンクチャネルＨ_uの第１の主要固有モードとして知られ得るものであり、｛ｕ_2u，ｓ_2u，ｖ_2u｝の集合体は、アップリンクチャネルＨ_uの第２の主要固有モードとして知られ得るものであり、以下同様である。

暗示的フィードバックは、送信機（ＡＰ）で主要固有モードを取得するために使用され得るものであり、明示的フィードバックは、送信機（ＡＰ）で残余の固有モード（または、残余の固有モードの部分）を取得するために使用され得る。一般的には主要固有モードは、あるとしてもアップリンク／ダウンリンク不整合に対しては、より感受的でない。

下記の例は、主要固有モードとしての第１の固有モードとともに開示される。送信機は、ダウンリンク｛ｕ_1d，ｓ_1d，ｖ_1d｝の推定値としてアップリンク測定から直接｛ｕ_1u，ｓ_1u，ｖ_1u｝を受信することが可能であり、その｛ｕ_1d，ｓ_1d，ｖ_1d｝は、他の方法で明示的にフィードバックされる場合がある。他方で、全ての残りの固有モード｛ｕ_2d，ｓ_2d，ｖ_2d｝、｛ｕ_3d，ｓ_3d，ｖ_3d｝等々に対して、送信機は明示的フィードバックに依拠し得る。全体的なチャネルは、次式のように再構築され得る。
Ｈ＝ｓ_1uｕ_1uｖ’_1u＋ｓ_2dｕ_2dｖ’_2d＋ｓ_3dｕ_3dｖ’_3d＋… 式１３

上記では、固有モードが参照されるとき、それは、特異値およびベクトル｛ｕ_1u，ｓ_1u，ｖ_1u｝の集合体に言及している。

一部の事例では右特異ベクトルは、例えばＳＵ−ＭＩＭＯ通信が行われ得るときに、各々のモードに対して必要とされるのみであり得る。従って、暗示的フィードバックは、主要右特異ベクトルを取得するために使用され得るものであり、明示的フィードバックは、残りの右特異ベクトルを取得するために使用され得る。

一部の他の事例では右特異ベクトルのみが、各々のモードに対して特異値と同様に必要とされ得る。従って、暗示的フィードバックは、主要固有モードに対して特異値および右特異ベクトルを取得するために使用され得るものであり、明示的フィードバックは、残りの固有モードに対して特異値および右特異ベクトルを取得するために使用され得る。

図１９は、別の実施形態によって、および、本明細書で説明される実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る、ハイブリッド暗示的／明示的フィードバックを可能にさせるためのフレームフォーマット例を示す（１９００）。ＭＡＣフレーム１９１９は、あるＭＣＳを使用する非主要固有モードからの実際のフィードバックビットを内包し得る。フィードバックに対する１つの空間ストリーム１９２１送信が、受信機側からフィードバックを外に送るために使用され得る。この事例ではＳＴＦ１９１４に続いて１つのＬＴＦ−１ １９１５が、明示的フィードバックを給送するために使用され得る。これに対して、使用される２つ以上のＬＴＦが存在する場合があり、ＬＴＦの数は、送信機が全体のアップリンクチャネルを推定することが可能であるように、少なくとも受信アンテナの数に等しくあり得る（１９２０）。これは、ＬＴＦ−２ １９１６からＬＴＦ−Ｎｒ １９１７によって図１９に示されている。さらにＳＩＧ１９１８は、含められ得る他のフィールド１９１１および１９１３に加えて、明示的フィードバックに対して依拠させられるべきである固有モードのインデックス１９１２を含み得る。

図２０Ａ〜図２０Ｂは、ＡＰ内のダウンリンクおよびアップリンクチャネルの例を示す（２０００）。アンテナに対する遠方フィールド送信／受信ビームパターンは、電磁相反性に基づいて等価であり得る。ゆえにＴＤＤ（時分割複信）を使用するＷＬＡＮシステムに対して、ダウンリンク（ＡＰからＷＴＲＵへ）での伝搬チャネルＨ_DLは、アップリンク（ＷＴＲＵからＡＰへ）での伝搬チャネルＨ_ULに対して相反である。数学的にはこれは、Ｈ_DL＝Ｈ’_ULと表され得る。ここでＨ_DLはサイズＮｒ＊Ｎｔのものであり得るものであり、ＮｒはＷＴＲＵ側での受信アンテナの数であり、ＮｔはＡＰ側での送信アンテナの数である。

図２０Ａおよび図２０Ｂの例では、ダウンリンクおよびアップリンクでのＡＰ２００１とＷＴＲＵとの間の伝搬チャネルは相反であり得る。これに対して、干渉は相反であり得ない。ＷＬＡＮシステムでは干渉信号は、近接するＡＰおよびＷＴＲＵからのＷｉＦｉ信号、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ／マイクロウェーブ信号であり得る。さらに重要なことには、異なるＩ／Ｑミキサが送信機パスおよび受信機パスで使用され得る。さらに、異なる増幅器が送信機パスおよび受信機パスで使用され得る。最後に、異なるパス長さおよびアンテナが、送信機パスおよび受信機パスで使用され得る。

図２０Ａの例に示されるように、ＡＰ２００１とＷＴＲＵ１ ２００３との間のダウンリンクでの伝搬チャネル、Ｈ_1,DL２００２ａは、（Ｉ／Ｑミキサ２０１１ｂ、増幅器２０１２ｂ、およびアンテナ２０１３ａに対立させられるように）Ｉ／Ｑミキサ２０１１ａ、増幅器２０１２ａ、並びに、アンテナ２０１３ｂおよび２０１４ａを使用する。同様にＡＰ２００１とＷＴＲＵ２ ２００４との間のダウンリンクでの伝搬チャネル、Ｈ_2,DL２００２ｂは、Ｉ／Ｑミキサ２０１１ａ、増幅器２０１２ａ、並びに、アンテナ２０１３ｂおよび２０１４ｂを使用する。

これに対して図２０Ｂに示されるように、ＡＰ２００１とＷＴＲＵ１ ２００３との間のアップリンクでの伝搬チャネル、Ｈ_1,UL２００５ａは、（Ｉ／Ｑミキサ２０２１ａ、増幅器２０２２ａおよびアンテナ２０２３ａに対立させられるように）Ｉ／Ｑミキサ２０２１ｂ、増幅器２０２２ｂ、並びにアンテナ２０２３ｂおよび２０２４ａを使用する。同様にＡＰ２００１とＷＴＲＵ２ ２００４との間のアップリンクでの伝搬チャネル、Ｈ_2,UL２００５ｂは、Ｉ／Ｑミキサ２０２１ｂ、増幅器２０２２ｂ、並びに、アンテナ２０２３ｂおよび２０２４ｂを使用する。

ゆえに、無線伝搬パスおよびアナログフロントエンドを含む全体的なチャネルは相反であり得ない。ＲＦ歪みは、対角行列Ｈ_DL＝Ｈ’_UL・Λとしてモデリングされ得るものであり、ただしΛ＝ｄｉａｇ（λ₁ｅ^ja ₁，λ₂ｅ^ja ₂，…λ_Ntｅ^jaNt）であり、λ_nは、第ｎのアンテナパスに関する振幅エラーを表し、ａ_nは、第ｎのアンテナパスに関する位相エラーを表す。歪み行列の対角構造は、アンテナ結合が非常に低く、そのことは大部分の事例で真であり得るという想定から生ずる。アンテナ較正が、アンテナ結合により引き起こされる歪みを取り外すために使用され得る。実際上は、電子機器内の内部的な温度変化に起因して、および発振器ドリフトに起因して、頻繁なアンテナ較正が所望され得る。

図２１は、ハイブリッドフィードバックに基づくＭＵ−ＭＩＭＯ手順の例を示す（２１００）。ＡＰ２１０１はＮＤＰＡフレーム２１１１を送信することができ、そのＮＤＰＡフレーム２１１１は、ＷＴＲＵ１ ２１０２のアドレス、ＷＴＲＵ２ ２１０３のアドレスを含み得るものであり、さらに、ＷＴＲＵ１ ２１０２が明示的フィードバックを行うことが可能であり、一方で、ＷＴＲＵ２ ２１０３が暗示的フィードバックを行うことが可能であるということを指定し得るものである。ＮＤＰＡフレーム２１１１およびＮＤＰフレーム２１１２を受信する際、ＷＴＲＵ１ ２１０２は、チャネル推定およびビームフォーミング報告に対して用意することが可能であり、一方でＷＴＲＵ２ ２１０３は、アップリンクサウンディングに対して用意することが可能である。システム内の他のＷＴＲＵは、休止することを選定することができる。ＡＰ２１０１は、ＮＤＰフレーム２１１２をＷＴＲＵ１ ２１０２およびＷＴＲＵ２ ２１０３に送信することができる。ＷＴＲＵ１ ２１０２は、ビームフォーミング報告を使用して、Ｈ₁ ^DLに対応するＣＳＩを含むフィードバック２１１３を送信することができる。このビームフォーミング報告は、Ｎ＿ｇ＝１を伴って送られ得るものであり、そのことによって、較正がＡＰ２１０１により行われ得る。フィードバック２１１３パケット内のＬＴＦは、ＡＰ２１０１が、ＷＴＲＵ１ ２１０２からのアップリンクチャネルを推定することを可能にさせ得る。

ＷＴＲＵ１ ２１０２からフィードバックを受信する際、ＡＰ２１０１は、ビームフォーミング報告からダウンリンクチャネルを再構築することができる。同じ時間にＡＰ２１０１は、ＬＴＦに基づいて直接アップリンクチャネルを推定することができる。これらの２つの推定値によって、ＡＰ２１０１は、瞬時較正補正行列Λを算出することができる。ＡＰは、サウンディングパケット２１１４を送信することをＷＴＲＵ２ ２１０３に要求するｐｏｌｌパケット２１１７を送信することができる。ＷＴＲＵ２ ２１０３は、アップリンクサウンディングパケット２１１４を送信することができる。ＡＰ２１０１は、ＡＣＫ２１１５を送信し、サウンディングパケット２１１４のプリアンブル内のＬＴＦに基づいてアップリンクチャネルＨ₂ ^ULを推定することができる。ＡＰ２１０１は、推定されたチャネルＨ₂ ^UL、および、アップリンク／ダウンリンク較正補正行列Λを使用して、ダウンリンクチャネルＨ₂ ^DLを推定することができる。ＡＰ２１０１は、Ｈ₁ ^DLおよびＨ₂ ^DLに基づいてプリコーダを算出し、算出されたプリコーダを使用してＷＴＲＵ１ ２１０２およびＷＴＲＵ２ ２１０３に空間ＭＵ−ＭＩＭＯパケット２１１６を送信することができる。

このＭＵ−ＭＩＭＯハイブリッドフィードバック手順の例は、高いフィードバックオーバーヘッドを伴わない頻繁な較正更新に対して可能とし得る。較正は、ＡＰ２１０１の送信機チェーンと受信機チェーンとの間で行われ得る。ゆえに、ＭＵ−ＭＩＭＯグループ内のいずれかの個々のＷＴＲＵによって較正手順を行うことが充分であり得る。グループ内のいずれかのＷＴＲＵに対するアップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルを知るＡＰは、較正手順を行うことができる。従って、ＷＴＲＵ１ ２１０２がΛにより較正されると、同じ較正が、ＡＰ２１０１側からＷＴＲＵ２ ２１０３に対して適用され得る。結果として、ＷＴＲＵ２のチャネルの明示的フィードバックは必要でなくなり得る。

２つのＷＴＲＵが図２１の例では使用されるが、この手順は３つ以上のＷＴＲＵに拡張され得る。明示的フィードバックがＷＴＲＵの１つに適用される場合があり、暗示的フィードバックがＷＴＲＵの残ったものに適用される場合がある。複数の判定基準が、どのＷＴＲＵが明示的フィードバックに対して使用され得るかを選定するために評価される場合がある。例えば、最も強いＲＳＳＩを伴うＷＴＲＵが選定される場合がある。

図２２および図２３は、さらに別の実施形態によって、および、本明細書で説明される実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る、ビームフォーミング報告の優先度設定がどのように行われ得るかの例を示す。

圧縮されたビームフォーミング報告がＩＥＥＥ８０２．１１ａｃで使用されるものであり、その場合各々の右特異行列は、複数のユニタリ行列に分解され得るものであり、各々のユニタリ行列は、パラメトリック角度Φ（［０，２π］の範囲内）またはΨ（［０，π／２］の範囲内）により表される。次いで各々の角度は、有限の数のビットｂ₀、ｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_t-1により表されて、その範囲内で等間隔に量子化され得るものであり、ただしｔは、角度を表すためのビットの数であり、ｂ₀は最下位ビット（ＬＳＢ）であり、ｂ_t-1は最上位ビット（ＭＳＢ）である。ＳＵ／ＭＵ動作、または所望される正確度に依存して、ｔ＝４、５、６、７、８、または９であり、ｔは構成可能であり得る。

しかしながら、各々の角度に対する異なるフィードバックビットｂ₀、ｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_t-1は異なる重みを搬送し、結果として、異なるフィードバックビットでのエラーは、一般的にはフィードバック品質への異なる影響を有し得る。例えばΨ（［０，π／２］の範囲内）に対して、ｂ₀のビットエラーは、特にｔに対する大きな値によって、ｂ_t-1のビットエラーよりはるかに小さな影響を有し得る。従って、より上位のビット（ＭＳＢ、またはその最も近傍の近隣物）は、より上位でないビット（ＬＳＢ、またはその最も近傍の近隣物）よりセキュアな保護を必要とし得る。

図２２は、等しくない重大性のフィードバックビットの等しくない保護が、ＭＳＢの改善された保護およびセキュリティを可能にさせるために適用される例を示す（２２００）。等しくない重大性を伴う異なるフィードバックビットは、異なって、場合によっては異なるＭＣＳによって保護され得る。全ての角度のＭＳＢを一体でＭＳＢサブフレームにグルーピングすること、および、全ての角度のＬＳＢを一緒にＬＳＢサブフレームにグルーピングすることが可能であり得る。次いで、異なるエラー保護機構が使用され得る。例えば、よりロバストなＭＣＳ（より低いコードレート、より小さなコンスタレーションサイズ）が、ＭＳＢサブフレームを搬送するために使用され得る。他方で、よりロバストでないＭＣＳ（より高いコードレート、より大きなコンスタレーションサイズ）が、ＬＳＢサブフレームを搬送するために使用され得る。

図２２の例は、集約ＭＰＤＵ（Ａ−ＭＰＤＵ）２２１０、２２１１、２２１２を使用することによるフィードバックビットの等しくない保護を可能にさせる。単一のＡ−ＭＰＤＵ２２１１の内部で、ＭＳＢサブフレームおよびＬＳＢサブフレーム２２１４が、その後にパッドフィールド２２１５が続く独立サブフレームとして一緒に集約され得る。ＭＰＤＵデリミタ２２１３内の予約されたビット２２１７が、ＭＣＳ表示の目的で再使用され得る。ＭＰＤＵデリミタ２２１３は、フレーム終了（ＥＯＦ）フィールド２２１６、ＭＰＤＵ長さフィールド２２１８、ＣＲＣフィールド２２１９、およびデリミタシーケンス２２２０もまた含み得る。フィードバックビットのそのような等しくないエラー保護は、フィードバックリンクでのより効率的な無線リソース利用を可能とし得る。

図２３は、等しくない重要性のフィードバックビットに対する別個のＣＲＣチェックが、異なるフィードバックビットのエラー事象を区別する助けとなるようにさらに使用され得る例を示す（２３００）。ＣＲＣ失敗に続いて全体のフィードバックパケットを放棄する代わりに、別個のＣＲＣ２３１３および２３１９が、複数のサブフレームに分割され得るフィードバックコンテンツに適用され得る。この方途では各々のサブフレームは、失敗したＣＲＣを伴うサブフレームのみが放棄され得るように、別個のＣＲＣが供給され得る。一方で、成功するＣＲＣを伴う他のサブフレームはなおも、ビームフォーミングのために使用され得る、ユーザ選択または干渉コーディネーションの助けとなり得る、有用なチャネルｉｎｆｏを提供するように送信機にフィードバックされ得る。

この例は、本明細書の他の実施形態で説明されるようなＡ−ＭＰＤＵ集約との組み合わせで使用され得る。例えばさらなるステップは、フィードバックフレームをそれらの重要性による複数のサブフレーム、例えば、それぞれ別個のＣＲＣ２３１３および２３１９を伴う、ＭＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３１５およびＬＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３２１に分割するためのものであり得る。結果として、ＬＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３２１ＣＲＣが失敗し、ＭＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３１５ＣＲＣが成功するならば、ビームフォーミングで、ＭＵ−ＭＩＭＯに対するユーザ選択で、または干渉コーディネーションでアシストするための、相当のレベルのチャネル情報が依然として存在し得る。

この方法の１つの用途は、両方のＳＵ／ＭＵフィードバックが行われている時である。例えばＭＵフィードバックは、各々の角度に対して３つの付帯的なビットを使用することができる。結果として、４ビット量子化がＳＵフィードバックで各々の角度Ψに対して使用されるとき、７ビット量子化が、ＭＵフィードバックモードで各々のΨに対して使用され得る。この事例では全体のフィードバックフレームは、２つのサブフレーム、すなわち、各々の角度に対する４つのより上位のビットを内包するＳＵサブフレーム、および、各々の角度に対する残りの３つのより上位でないビットを内包するＭＵサブフレームに分離され得る。そのような事例では、ＭＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３１５（ＳＵフィードバックに対する）ＣＲＣが成功し、ＬＳＢ ＭＰＤＵサブフレーム２３２１（ＭＵフィードバックに対する）ＣＲＣが失敗するならば、実装形態依存であるＳＵビームフォーミングまたは他の送信スキームが、何らの送信もまったく行わない代わりに行われ得る。図２３の例は、各々のフィードバックサブフレームがさらに、それぞれＥＯＦフィールド２３１０および２３２３を、それぞれＭＣＳフィールド２３１１および２３１７を、それぞれＭＰＤＵ長さフィールド２３１２および２３１８を、それぞれデリミタシーケンス２３１４および２３２０を、並びに、それぞれパッドフィールド２３１６および２３２２を伴ってさらに送られ得るということを示す。

ビームフォーミングが使用されるとき、プリアンブルは、ＬＴＦが、データに対して使用されるのと同じプリコーディング行列によってビームフォーミングされるように設計され得る。このプリコーディング行列は、普通は、ＳＶＤからの右特異行列Ｖである。複合チャネル（物理チャネル＋プリコーディング行列）が、ＬＴＦを使用して受信機で推定され得る。複合チャネルは必ずしも平滑でないので、最小二乗平滑化などのチャネル推定技法は受信機で使用され得ない。

図２４は、さらに別の実施形態によって、受信機での平滑化を可能にさせ得るプリアンブル構造の例を示し（２４００）、これは本明細書で説明される他の実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。ＯＳＴＦ２４１１およびＯＬＴＦ２４１２フィールドは、オムニモードで送られ得るものであり、平滑化方法を使用して直接物理チャネルを推定するために受信機により使用され得る。ＯＬＴＦ２４１２の数は、各々の送信アンテナに対してチャネルを推定するのに充分であり得る。ビームフォーミングが、受信機で自動ゲイン制御（ＡＧＣ）をセットするために使用され得るＳＴＦ２４１３から始まり得る。そのようなプリアンブルを可能にさせるために、受信機は、ＳＴＦ２４１３、ＳＩＧ２４１４、およびデータ２４１５フィールドに基づいて使用され得るプリコーディング行列を別個に知り得る。

図２５は、上述したプリアンブルを使用するビームフォーミングを可能とする、単一ユーザビームフォーミングに対するシグナリング手順の例を示す（２５００）。ＡＰであり得るビームフォーマ（ＢＦｅｒ）２５０１は、ＮＤＰＡ２５１１を、続いてＮＤＰ２５１２を送ることができる。ＷＴＲＵであり得るビームフォーミ（ＢＦｅｅ）２５０２は、ＮＤＰ２５１２を使用してチャネル推定を行うことができ、所望されるならば平滑化方法を使用することができる。ＢＦｅｅ２５０２は、プリコーディング行列を計算することができ、圧縮されたフィードバックまたは他のフィードバック方法を使用して、ＢＦフィードバックフレーム２５１３内でプリコーディング行列を送信することができる。ＢＦｅｒ２５０１は、それがＢＦｅｅ２５０２から受信したプリアンブルおよびプリコーディング行列を使用して、データを送信することができる。プリアンブル構造は、オムニモードで送信されるＯＳＴＦ２５１４およびＯＬＴＦ２５１５フィールド、並びに、ＳＴＦ２５１６およびＳＩＧ２５１７フィールド、それらに続くデータパケット２５１８を含み得る。ＢＦｅｅ２５０２は、オムニＬＴＦを使用して物理チャネルを推定することができ、所望されるならば平滑化を使用することができる。ＢＦｅｅ２５０２は、それがチャネルサウンディング段階の間に計算したプリコーディング行列を使用して、データパケット２５１８をデコードすることができる。この手順は、両方のリンクに関するチャネル推定値の平滑化、および性能エンハンスメントを可能にさせ得る。ＢＦｅｅ２５０２は、それがＮＤＰ２５１２およびＯＬＴＦ２５１５から計算したチャネル推定値を組み合わせて、チャネル推定値をさらに精緻化することができる。

図２６は、平滑化が、図２４のプリアンブル構造、および図２５でのシグナリング手順を使用するデータ送信に関して可能にさせられる時からのシミュレーション結果を示す（２６００）。図２６の例は、サウンディングおよび送信に関する完全なチャネル２６１１、サウンディングおよび送信に関して最小二乗（ＬＳ）推定を適用するチャネル２６１２、送信に関するゼロフォーシング（ＺＦ）を伴う、サウンディングに関してＬＳ推定を適用するチャネル２６１３、および、サウンディングに関してＺＦを、および送信に関してＺＦを適用するチャネル２６１４に関して、レート１／２バイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）を使用する１００ｎｓ ｒｍｓ遅延広がりチャネルに対して、約０．７５ｄＢの性能改善が獲得され得るということを示す。

同様に、サウンディングおよび送信に関する完全なチャネル２６２１、サウンディングおよび送信に関してＬＳ推定を適用するチャネル２６２２、送信に関するＺＦを伴う、サウンディングに関してＬＳ推定を適用するチャネル２６２３、および、サウンディングに関してＺＦを、および送信に関してＺＦを適用するチャネル２６２４に関して、レート５／６ ６４直角位相振幅変調（ＱＡＭ）を使用する１００ｎｓ ｒｍｓ遅延広がりチャネルに対して、約０．７５ｄＢの性能改善がやはり獲得され得る。

図２７は、ＭＵ ＭＩＭＯに対するシグナリング手順の例を示す（２７００）。ＡＰであり得るＢＦｅｒ２７０１は、ＮＤＰＡ２７１１を、続いてＮＤＰ２７１２を送ることができる。ＷＴＲＵであり得るＢＦｅｅ１ ２７０２、および、第２のＷＴＲＵであり得るＢＦｅｅ２ ２７０３は、それらの個々のＢＦフィードバックパケット２７１３および２７１５をＢＦｅｒ２７０１に送信することができる。この例ではＢＦｅｒ２７０１はさらに、ｐｏｌｌ２７１４をＢＦｅｅ１ ２７０２およびＢＦｅｅ２ ２７０３に送信することができる。ＢＦｅｒ２７０１は、使用されることになるプリコーディング行列を計算することが可能であり、この情報を重みアナウンスメント（ＷＡ）フレーム２７１６で、オムニモードで送信することができる。ＳＩＦＳインターバルの後、ＭＵデータパケット２７２１が、上述したプリアンブル構造を使用して送信され得る。具体的にはＭＵデータは、ＯＳＴＦ２７１７、ＯＬＴＦ２７１８、ＳＴＦ２７１９、およびＳＩＧ２７２０フィールドとともに送信され得る。

ＷＡフレーム２７１６はオムニモードで送信され得るので、それは、それの後に続くＭＵデータパケット２７２１よりロバストであり得るものであり、エラーなしで受信され得る。手順への修正が、ＷＡフレーム２７１６が全てのＢＦｅｅによりエラーフリーで受信され得るということを確実にするために、プリコーディングされたデータパケット２７２１の送信の前の、ＢＦｅｒ２７０１とＢＦｅｅ２７０２および２７０３との間のＡＣＫやり取りを可能とし得る。

ＢＦｅｅ１ ２７０２およびＢＦｅｅ２ ２７０３が、相互からの送信を受信することが可能であり、相互からのＢＦフィードバックパケット２７１３および２７１５をデコードする能力を有し得る事例では、ＷＡフレームはさらに簡略化され得る。ＭＵ−ＭＩＭＯ重み算出スキームのセットは、予め定義され得るものであり、それらにＭＵ−ＭＩＭＯ重みモードインデックスを割り当てられ得る。例えば、インデックス０はＺＦを表し得る、インデックス１はＭＭＳＥを表し得る、等である。ＢＦｅｒ２７０１およびＢＦｅｅ１ ２７０２およびＢＦｅｅ２ ２７０３は、方法を的確に知ることが可能であり、その方法は、それによりこれらの予め定義されたＭＵ−ＭＩＭＯ重み算出アルゴリズムが行われ得るものである。結果としてＷＡフレーム２７１６は、ＭＵ−ＭＩＭＯ重みの最大限のセットを送信する必要性を伴わない、ＭＵ−ＭＩＭＯ重みモードインデックスを含み得る。あるいは、ＷＡフレーム２７１６は省略され得るものであり、ＭＵ−ＭＩＭＯ重みモードインデックスはＮＤＰＡフレーム２７１１で送信され得る。この方法ではＮＤＰＡフレーム２７１１は、このインデックスを内包するように修正され得る。ＢＦｅｅ２ ２７０３からＢＦフィードバック２７１５を受信する際に、ＢＦｅｅ１ ２７０２は、それ自体のチャネル、および、ＢＦｅｅ２ ２７０３からのチャネルフィードバックによって、使用されることになるＭＵ−ＭＩＭＯ重みを算出することができる。ＢＦｅｅ２ ２７０３は、同じ方法でそれ自体に対するＭＵ−ＭＩＭＯ重みを算出することができる。

受信機での処理が、さらに平滑化を可能にさせ得る。送信機でのアンテナの数がＮ_Tと定義され得るものであり、受信機でのアンテナの数、およびデータストリームの数がＮ_Rと定義され得るものであり、ただしＮ_T≧Ｎ_Rである。次いで、ｋ＝０、…Ｎ−１である周波数ビンｋ上の受信される信号ベクトル

が、次式のように表され得る。

ただし

は、長さＮ_Rの受信されるベクトルであり、

は、長さＮ_Rの送信されるデータベクトルであり得るものであり、

は、長さＮ_rの複素数加法性ガウシアンノイズベクトルである。チャネル行列Ｈ_kが、Ｎ_R×Ｎ_Tとして定義され得るものであり、ＳＶＤ分解が、

により与えられ、ただしＵ_kおよびＶ_kはユニタリ行列であり、Ｓ_kは非負の実数特異値の対角行列である。右特異行列Ｖ_kはデータをプリコーディングするために使用されるということが想定され得る。ゆえに上記の受信される信号モデルは、次式に簡約され得る。

普通は複合チャネル行列

は、ＬＴＦから直接推定され、後続のデータデコーディングで使用される。しかしながらそのように行うことにより、チャネル平滑化は行われ得ない。

あるいは、ＳＶＤが受信機で行われたという理由で、それはすでに左特異行列Ｕ_kを獲得している場合があり、ゆえにそれは、後に続くように明示的に使用され得る。

ここにチャネル推定が、以下のようにデータストリームごとに行われ得る。

の第ｉの要素を考える。

Ｎｘ１ベクトル

、およびデータ行列

を定義する。次いで、第ｉのデータストリームに対して次式となる。

チャネルベクトル

の要素は全て、定義により非負の実数値である特異値から構成され得るということに留意されたい。これらは周波数ドメインでのチャネル係数であり得るので、等価の時間ドメイン応答

は対称的であり得るものであり、すなわち、ｌ_i,h＝ｌ^* _N-Kである。Ｆ_Nが、大きさＮのフーリエ行列として定義され得る。従って、次式となる。

時間的に、チャネルインパルス応答

の長さが、普通はＦＦＴサイズＮよりはるかに少ないという事実が、以下のように、Ｎ×（２Ｌ_h＋１）行列Ｇ、および（２Ｌ_h＋１）ベクトル

を形成するために使用され得る。

ただし

はＦ_Nの第ｊの列であり、ｌ_i,jは

の第ｊの構成要素である。結果として式１９は、以下のように、すなわち、

と書き換えられ得るものであり、

を得るために式１８に挿入され得る。

ここに、

に対する最小二乗推定値が、以下のように獲得され得る。

最小二乗の代わりに、最小平均二乗推定値（ＭＭＳＥ）が、ノイズ分散の推定値を使用してさらに獲得され得る。図２８は、上記のアルゴリズムが使用される時のチャネル推定平均二乗エラーでの改善を示す（２８００）。図２８では上記のアルゴリズムは、Ｎ_T＝４、Ｎ_R＝１、Ｎ＝１２８、およびＬ_h＝２０を使用する、５０ｎｓ ｒｍｓ遅延広がりレイリーフェージングチャネルを伴う、および、Ｎ_T＝４、Ｎ_R＝１、Ｎ＝１２８、およびＬ_h＝７を使用する、１５ｎｓ ｒｍｓ遅延広がりレイリーフェージングチャネルを伴う、４０ＭＨｚ帯域幅にわたる４ｘ１ビームフォーミングされるシステムとともに使用され得る。ＬＳ推定２８０２は、５０ｎｓチャネルに対するＺＦチャネル推定値２８０１ａに対して７．４ｄＢゲインを提供するということが決定され得る。ＬＳ推定２８０３は、１５ｎｓチャネルに対するＺＦチャネル推定値２８０１ｂに対して１１．８ｄＢゲインを提供する。ＺＦチャネル推定値２８０１ａおよび２８０１ｂは、それらは平滑化を行わないので、チャネル遅延広がりに独立して同じ性能を有する。

さらに別の実施形態によるコードブック設計は、本明細書で説明されており、かつ本明細書で説明される他の実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。第１に、等間隔矩形アレイ（ＵＲＡ）に対するＬＯＳコードブックが開示される。

図２９は、９つの送信アンテナ（３ｘ３矩形セットアップ）および１つの受信アンテナを伴う例を示す（２９００）。送信機が等間隔矩形アレイで装備されるならば、ＬＯＳコードブックが使用され得るものであり、その場合、各々のコードワードは次式の形式のものである。

ただし、

および

である。

図２９の例ではｄおよびｇは、各々の方向での等間隔アンテナ距離であり、λは波長であり、ωはステアリング角度である。アンテナ要素２９０１、２９０２、２９０４、２９０３、２９０５、２９０７、２９０６、２９０８および２９０９は、それぞれ１から９でラベリングされ、式２３での第１の要素から第９の要素に対応する。アンテナ要素の異なるラベリングが、式２３でのエントリの改造につながることになる。等間隔アンテナ距離２９１１ａ、２９１１ｂ、２９１１ｃ、２９１１ｄ、２９１１ｅ、および２９１１ｆは、距離ｇに対応する。同様に等間隔アンテナ距離２９１２ａ、２９１２ｂ、２９１２ｃ、２９１２ｄ、２９１２ｅおよび２９１２ｆは、距離ｄに対応する。ステアリング角度２９２１ａ、２９２１ｂおよび２９２１ｃは、ωに対応する。

式２３は、同じコードブックの内部の全てのコードワードが従い得る包括的な形式を与え、一方で実際のパラメータθおよびχは、コードワードごとに異なり得る。

変数θおよびχは、［０，２π］の範囲で量子化され得る。図３０は、利用可能な範囲の例を示す（３０００）。範囲の微調整が、さらに可能であり得る。例えばθ（またはχ）は、２ビットを消費し得る、π／４ ３００１、３π／４ ３００２、５π／４ ３００３、および７π／４ ３００４の４つの異なる値の１つに量子化され得る。図３０に示されるように、０からπ／２ ３０１１の間の任意の角度はπ／４ ３００１に量子化され得るものであり、π／２ ３０１１からπ ３０１２の間の任意の角度は３π／４ ３００２に量子化され得るものであり、π ３０１２から３π／２ ３０１３の間の任意の角度は５π／４ ３００３に量子化され得るものであり、３π／２ ３０１３から２π ３０１４の間の任意の角度は７π／４ ３００４に量子化され得る。

あるいは、θおよびχの両方はステアリング角度ωに依存するので、ステアリング角度ωが直接量子化され得るものであり、ＬＯＳコードブック内部の各々のコードワードは、次式のような形式をとり得る。

同様のコードブック構造が、異なる数のアンテナ要素に対して、わかりやすい様式で拡張され得る。一般的には、ｍ_i、ｎ_iが、原点（頂部左隅アンテナアレイ要素）と第ｉのアンテナ要素との間の、ユニット距離の数に関する距離であり、ｄが水平方向でのユニット距離であり、ｇが垂直方向でのユニット距離である、Ｎ要素矩形アンテナアレイに対して、コードブック内部の各々のコードワードは、次式のような形式をとり得る。

式２７は、同じコードブック内部の全てのコードワードが従い得る包括的な形式を与え、一方で実際のパラメータθおよびχは、コードワードごとに異なる。現実には、パラメータθおよびχ（または、代替的にステアリング角度ω）のみが量子化され、フィードバックされ得る。

あるいは、または加えて、二重偏波が、アンテナアレイサイズを増大することなくアンテナ要素の数をさらに２倍にするために、ＵＲＡの頂部で使用され得る。８つの送信アンテナ（２ｘ２水平ＵＲＡおよび２ｘ２垂直ＵＬＡ垂直）および１つの受信アンテナが、例として使用され得る。この８送信アンテナ例では、第１の４つの送信アンテナは、水平偏波を共有することが可能であり、ＵＲＡ構造をとり得るものであり、最後の４つの送信アンテナは、垂直偏波を共有することが可能であり、同様にＵＲＡ構造をとり得る。そのようなＵＲＡ−ＸＯＰアンテナアレイに対して、ＬＯＳコードブック内部の各々のコードワードは、次式のような形式をとり得る。

水平ドメインでのステアリング角度は、垂直ドメインでのステアリング角度と同じであり得る。角度φは、水平偏波と垂直偏波との間の位相差を表象する。式２８は、同じコードブック内部の全てのコードワードが従い得る包括的な形式を与え、一方で実際のパラメータθ₁およびθ₂およびφは、コードワードごとに異なる。現実には、パラメータθ₁およびθ₂およびφのみが量子化され、フィードバックされ得る。

式２８でのコードブック構造は、ランク１送信をサポートし得る。ランク２送信をサポートするために、ＬＯＳコードブック内部の各々のコードワードは、次式のような形式をとり得る。

第２の列は、式２９での設計により、第１の列に直交していることが保証されるということが留意される。

同様のコードブック構造が、異なる数のアンテナ要素、および他の偏波組み合わせに対して、わかりやすい様式で拡張され得る。

さらに別の実施形態による等間隔円形アレイ（ＵＣＡ）に対するＬＯＳコードブック設計が、本明細書で説明されており、かつ本明細書で説明される他の実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。図３１は、円形アレイが、比較的制約されたアンテナアレイサイズを伴って、さらにアンテナ要素の数を増大するためにどのように使用され得るかの例を示す（３１００）。Ｎｔ個の送信アンテナおよび１つの受信アンテナが例として使用され、Ｎｔ個の送信アンテナ３１０１、３１０２、３１０３、３１０４、３１０５、３１０６、３１０７、および３１０８は、半径ｒ３１１１を伴う等間隔円上に均一に分布させられる。各々のアンテナ要素は、原点を通る固定された参照線（図内の水平の破線）に対して、角度α_n３１１２で配置される。ステアリング角度ω３１１３は、図３１での垂直の破線への参照を伴うものである。示されるようなＵＣＡアレイに対して、ＬＯＳコードブックが使用され得るものであり、その場合、内部の各々のコードワードは次式のような形式をとる。

ただし、

である。

２つ以上の送信アンテナアレイ幾何配置／構造がサポートされるとき、全体的なＬＯＳコードブックは、上記で示された異なるＬＯＳコードブックの連結であり得る。

さらに別の実施形態による、より高いランクコードブックが、本明細書で説明されており、かつ、本明細書で説明される実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。以下の方法が、直交行列Ｑおよびランク１コードワードＰ₀に基づいてランクＮコードワードＷ₀を構築するために使用され得る。ＱがＮ＊ｎ直交行列として選ばれるとき、同じ方法が、ランクｎコードワードを構築するために使用され得る。

を、ランク１コードブック内部の任意のコードワードであるとする。コードワードの全てのエントリは、同じ振幅を共有し得る。

Ｑ＝［Ｑ１ Ｑ２ … ＱＮ］を、随意の直交行列であるとし、ただしＱ１はＱの第１の列であり、Ｑ２はＱの第２の列であり、…、ＱＮはＱの第Ｎの列である。

行列ＱとベクトルＰ₀との間の行列ベクトル積を、次式のように定義する。

そのことによって、積行列の第ｉの列は、ＱおよびＰ₀の第ｉの列の間の要素ごとの積となる。

上記方法が、ランク１コードブック内部の全てのランク１コードワードに適用される時、新しいランクｎコードブックが全てのランクｎコードワードを内包して構築され得る。

さらに別の実施形態によるマルチ分解能明示的フィードバックが、本明細書で説明されており、かつ本明細書で説明される他の実施形態の任意のものとの組み合わせで使用され得る。

明示的フィードバックでは、フィードバックされる情報は、有限の数のビットｂ₀、ｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_t-1により表され得るものであり、ただしｔは、フィードバック精密度と称され得る、フィードバックのタイプに依存するスカラまたは角度を表すためのビットの数である。この表現では、ｂ₀は最下位ビット（ＬＳＢ）であり、ｂ_t-1は最上位ビット（ＭＳＢ）である。ＳＵ／ＭＵ動作、または所望される正確度に依存して、ｔ＝４、５、６、７、８または９であり、ｔは構成可能であり得る。情報は、明示的ＣＳＩフィードバック、圧縮されないビームフォーミング重みフィードバックからの、等間隔に量子化されたスカラを表し得るものであり、または、ギブンス回転ベース分解圧縮されたビームフォーミング重みフィードバックからの、量子化されたパラメトリック角度Φ（［０，２π］の範囲内）もしくはΨ（［０，π／２］の範囲内）を表し得る。

図３２は、マルチ分解能明示的フィードバックの例を示す（３２００）。マルチ分解能フィードバックではチャネルは、複数の別個の要素またはインスタンスで（例えば、時間または周波数にわたって）フィードバックされ得る。さらに、ｎ個のＭＳＢが１つのインスタンスまたは要素で送られ得るものであり、（ｔ−ｎ）個のＬＳＢが第２のインスタンスまたは要素で送られ得る。ＡＰは、フィードバック要素を組み合わせて、最大限の精密度ｔビットフィードバックを形成することができる。この様式ではシステムは、フィードバックの量をアップリンクチャネル容量に適応させ、それでもなお、高いフィードバック正確度を求めるスキームに対して必要とされるフィードバック正確度を達成することが可能である。それはさらに、（ｔ−ｎ）個のＬＳＢのみにわたるチャネルでの変化が存在する事例での、低減されたフィードバックオーバーヘッドを伴うチャネルトラッキングに対して可能とし得る。両方の事例ではＭＳＢは、この期間の間に変化していない場合がある。図３２の例では、フィードバックインスタンス１ ３２０１、フィードバックインスタンス２ ３２０２、フィードバックインスタンス３ ３２０３、フィードバックインスタンス４ ３２０４、フィードバックインスタンス５ ３２０５、フィードバックインスタンス６ ３２０６、およびフィードバックインスタンス７ ３２０７が、別個のフィードバックインスタンスを組み合わせることが、フィードバックされるチャネルの正確度を増大するような方途で使用され得る。

図３３は、マルチ分解能フィードバックをセットアップするための例シグナリングパケットを示す（３３００）。情報は、ＡＰまたはＷＴＲＵが特定のマルチ分解能フィードバックパラメータを要求することを可能にさせるために、マルチ分解能フィードバック初期化ＭＡＣパケットに配置され得る。マルチ分解能フィードバックＡＣＫが、パラメータが理解され容認されたということを確認応答するために送られ得る。ＣＳＩフィードバック、圧縮されないビームフォーミング重みフィードバック、または、ギブンス回転ベースの圧縮されたビームフォーミング重みフィードバックを含むが、それらに制限されない、使用される明示的フィードバックタイプ３３０１が含められ得る。全体的なフィードバック精密度３３０２が含められ得る。明示的ＣＳＩ、または、圧縮されないビームフォーミング重みベースのフィードバックでは、単一のフィードバック精密度値が存在し得る。ギブンス回転ベースフィードバックでは、２つの独立したフィードバック精密度値（角度Φに対するもの、および、角度Ψに対するもの）が存在し得る。所望されるフィードバック精密度によってチャネルをフィードバックするために求められる、分解能要素の数３３０４が含められ得る。例えばマルチ分解能フィードバックは、３つ以上のフィードバック要素またはインスタンスを暗示する。各々のフィードバック要素またはインスタンスの識別子および分解能が含められ得る。各々のフィードバック要素またはインスタンスは、フィードバック分解能インデックス、および、ビットでの対応するフィードバック分解能を割り当てられ得る。全ての要素またはインスタンスに対するフィードバック分解能ビットの和は、全体的なフィードバック精密度に等しくあり得る。例えばマルチ分解能フィードバックでは、インスタンス１は、ＦＢ分解能１、ｎビット３３０５を割り当てられ、インスタンス２は、ＦＢ分解能２、ｔ−ｎビット３３０６を割り当てられる。ギブンス回転ベース分解フィードバックの事例では、Φに対するインスタンス１および２は、ＦＢ分解能１、ｎビット３３０５、および、ＦＢ分解能２、ｔ−ｎビット３３０６を割り当てられ得るものであり、一方で、Ψに対するインスタンス１および２は、ＦＢ分解能１、ｍビット、および、ＦＢ分解能２、ｕ−ｍビットを割り当てられ得るものであり、ただしｔおよびｕは、ビットでの全体的な精密度であり得るものであり、ｎおよびｍは、第２のインスタンスの分解能であり得る。全体的なフィードバック精密度フィールド３３０３、並びに、追加的なＦＢインデックス１ ３３０７およびＦＢインデックス２ ３３０８もまた含められ得る。

図３４は、ギブンス回転ベースフィードバックの事例で含められ得る追加的な情報を示す（３４００）。追加的なフィールドは、フィードバック分解能インデックス３４０１、および、既存のフィードバックパケット３４０２を含み得る。フィードバックプロセスの間、この情報は、現在のフィードバックパケットのフィードバックインデックスを示すために使用され得る。

図３５は、ＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールドが、マルチ構成要素フィードバックをサポートするために修正され得る例を示す（３５００）。ＶＨＴ圧縮されたビームフォーミングフレームが、ビームフォーミング行列（Ｖ行列）をフィードバックするために利用され得る。ＶＨＴ圧縮されたビームフォーミングフレームは、アクションフレームであり得るものであり、ＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールド、ＶＨＴ圧縮されたＢＦ報告フィールド、および、ＭＵ専用ＢＦ報告フィールドが、フレーム本体に含められ得る。ＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールドは、Ｎｃインデックス３５０１、Ｎｒインデックス３５０２、ＦＢ分解能インデックス３５０３、チャネル幅３５０４、グルーピング３５０５、コードブック情報３５０６、フィードバックタイプ３５０７、残りのセグメント３５０８、第１のセグメント３５０９、予約されたフィールド３５１０、および、サウンディングセグメント３５１１を含み得る。さらにマルチ分解能フィードバックビットが、ＷＴＲＵが単一分解能フィードバックとマルチ分解能フィードバックとの間で適応的に変化することを可能とするためにさらに追加され得る。

図３６Ａ〜図３６Ｂは、単一分解能フィードバックパケットと、２つのマルチ分解能フィードバックパケットとの間の比較を示す（３６００）。図３６Ａは、単一分解能フィードバックパケット３６０１が、プリアンブル３６１１、ＭＡＣヘッダ３６１２、ＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールド３６１３、Φに対する圧縮されたビームフォーミング報告３６１４、および、Ψに対する圧縮されたビームフォーミング報告３６１５を含み得るということを示す。

図３６Ｂは、２つのマルチ分解能フィードバックパケット３６０２の例を示すものであり、それらのマルチ分解能フィードバックパケット３６０２は各々、それぞれプリアンブル３６２１および３６３１を、それぞれＭＡＣヘッダ３６２２および３６３２を、ＦＢ要素インデックス１に対するＶＨＴ ＭＩＭＯ制御要素３６２３、または、ＦＢ要素インデックス２に対するＶＨＴ ＭＩＭＯ制御要素３６３３を、それぞれΦに対する圧縮されたビームフォーミング報告３６２４および３６３４を、並びに、それぞれΨに対する圧縮されたビームフォーミング報告３６２５および３６３５を含み得る。

図３７は、ギブンス回転ベースの圧縮されたビームフォーミングフィードバックを使用して、ＷＴＲＵに対してマルチ分解能量子化を使用するために定義され得る手順例を示す（３７００）。ＡＰ３７０１およびＷＴＲＵ３７０２は、能力情報をやり取りして、両方のデバイスがマルチ分解能フィードバックをサポートするということを検証することができる（３７１０）。ＷＴＲＵ３７０２は、同じ能力を確認応答することができる（３７１２）。ＡＰ３７０１は、情報をＷＴＲＵ３７０２に送り、ギブンス回転ベース分解マルチ分解能フィードバックが、後に続くパケットに対して使用され得るということを示すことができ、マルチ分解能フィードバックパラメータを指定することができる（３７１３）。パラメータ化される角度Φ（例えば、５ビット）およびΨ（例えば、７ビット）に対して求められるフィードバックの全体的な精密度が定義され得る。フィードバック分解能インデックスの数が定義され得るものであり、例えば、フィードバック分解能インデックスの数は２であり得る。各々のフィードバック要素に対して求められる分解能もまた定義され得る。

ＷＴＲＵ３７０２は、マルチ分解能フィードバックＡＣＫをＡＰに送信して、それが、先に向かってマルチ分解能フィードバックを使用することが可能であるということを示すことができる（３７１４）。ＷＴＲＵ３７０２はさらに、フィードバックパラメータを推定し、ビットの所望される数を使用してΦおよびΨを量子化することができる。ＷＴＲＵ３７０２は、ＦＢ分解能ＩＤを示す情報を伴う、ＡＰへの１または複数のフィードバックパケットを送信することができる。ＷＴＲＵ３７０２は、初期にＦＢインデックス１を伴う要素１を送信することができる（３７１５）。ＷＴＲＵ３７０２は、チャネルに対する変化に基づいて、反復的にＦＢインデックス２を伴う要素２を送信することができる（３７１６および３７１７）。あるいは、または加えて、ＷＴＲＵ３７０２は、以前に同意されたスケジュールに基づいて、要素１および２を送ることができる。ＷＴＲＵ３７０２は、需要を基にＦＢインデックス１を伴う要素１を更新することもまた可能であり（３７１８）、または、それを周期的に更新することが可能である。

実施形態
１．無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）での使用のための方法であって、
フィードバックをシグナリングすることを備える方法。
２．ビームを選択または形成することをさらに備える、実施形態１の方法。
３．形成されるビームはフィードバックをシグナリングすることに基づく、実施形態１または２に記載の方法。
４．コードブックベースサウンディングフレームを受信することと、
受信されたコードブックベースサウンディングフレームに基づいてチャネルを推定することと、
コードワードインデックスをフィードバックすることと
をさらに備える、実施形態１乃至３のいずれかに記載の方法。
５．コードベース（codebased）サウンディングフレームは、ビーコンフレームの後に受信される、実施形態１乃至４のいずれかに記載の方法。
６．コードベースサウンディングフレームは、コードベースサウンディングフレーム要求の後に受信される、実施形態１乃至５のいずれかに記載の方法。
７．コードベースサウンディングフレームは、アクセスポイント（ＡＰ）が送信機会（ＴＸＯＰ）をゲインするときに受信される、実施形態１乃至６のいずれかに記載の方法。
８．コードブックは行列またはベクトルの集合体として定義される、実施形態１乃至７のいずれかに記載の方法。
９．サウンディングパケットを受信することと、
受信されたサウンディングパケットに基づいてチャネル推定を行うことと、
少なくとも１つのキャリアに対して特異値分解を行うことと、
推定されたチャネルに対して右特異ベクトルを獲得することと、
獲得された右特異ベクトルに基づいてコードブック内のコードワードをルックアップすることと、
コードブック内の最も近いコードワードを選択することであって、コードワードはフロベニウスノルムを最小化する、ことと、
選択されたコードワードインデックスを、ＭＡＣフレーム内の情報要素として使用することであって、コードワードは応答の部分として送信機にフィードバックされる、ことと
をさらに備える、実施形態１乃至８のいずれかに記載の方法。
１０．ＭＡＣフレームを受信することと、
ＭＡＣフレームからコードワードインデックスを抽出することと、
表ルックアップを行い、受信されたコードワードインデックスに対応する右特異ベクトルを獲得することと、
右特異ベクトルを使用して、使用されることになるプリコーダを計算することと
をさらに備える、実施形態１乃至９のいずれかに記載の方法。
１１．コードブックはランクインジケータを含む、実施形態１乃至１０のいずれかに記載の方法。
１２．コードブックは、コードブック内で定義したどのコードワード／重みが、ＷＴＲＵに対するビームフォーミング／ＭＵ−ＭＩＭＯコードワード／重みとして利用されることになるかを示すコードブックインデックスを含む、実施形態１乃至１１のいずれかに記載の方法。
１３．コードブックは、測定されるチャネルとのコードワード／重みの適合を定義する量子化された測定を提供するコードワード正確度インデックスを含む、実施形態１乃至１２のいずれかに記載の方法。
１４．コードブックは時間遅延インデックスを含む、実施形態１乃至１３のいずれかに記載の方法。
１５．ＭＵ−ＭＩＭＯ送信は、コードブックで定義される重みによって行われる、実施形態１乃至１４のいずれかに記載の方法。
１６．単一ユーザビームフォーミングは、コードブックで定義される対応するコードワード／重みを使用して行われる、実施形態１乃至１５のいずれかに記載の方法。
１７．暗示的フィードバックが行われる、実施形態１乃至１６のいずれかに記載の方法。
１８．送信は、ビームフォーミング／ＭＵ−ＭＩＭＯを伴わずに行われる、実施形態１乃至１７のいずれかに記載の方法。
１９．即時フィードバックが使用される、実施形態１乃至１８のいずれかに記載の方法。
２０．遅延されるフィードバックが使用される、実施形態１乃至１９のいずれかに記載の方法。
２１．求められていない（unsolicited）フィードバックが使用される、実施形態１乃至２０のいずれかに記載の方法。
２２．コードブックサウンディングフレームは、コードブックベースサウンディングフレームを示すフレーム制御フィールド、およびフィードバック情報フィールドを含む、実施形態１乃至２１のいずれかに記載の方法。
２３．コードブック構成要素フィードバックフレームは、チャネル幅、サブキャリアグルーピング情報、ＭＩＭＯ ＢＦコードブック正確度フィールド、ＭＩＭＯ ＢＦコードブック遅延フィールド、およびフィードバックタイプを含むサブフィールドを含む、実施形態１乃至２２のいずれかに記載の方法。
２４．ＷＴＲＵは、他のＷＴＲＵへのＭＵ−ＭＩＭＯ送信を監視し、ＡＰに結果をフィードバックする、実施形態１乃至２３のいずれかに記載の方法。
２５．ＡＰは、ＷＴＲＵからのフィードバックされる結果に基づいてＭＵ−ＭＩＭＯ送信を継続すべきかどうかを判断する、実施形態１乃至２４のいずれかに記載の方法。
２６．ＳＩＧフィールドは、ＭＵ−ＭＩＭＯ保護および送信に対して、グループＩＤ、Ｎｓｔｓ、および監視フィールドを示すように修正される、実施形態１乃至２５のいずれかに記載の方法。
２７．ギブンス回転ベースのフィードバックシグナリングは、非等間隔に分布させられる範囲を使用して角度の量子化を行う、実施形態１乃至２６のいずれかに記載の方法。
２８．特異値分解（ＳＶＤ）は、近接するサブキャリアグループの統計的範囲を使用して行われる、実施形態１乃至２７のいずれかに記載の方法。
２９．角度差分は、ギブンス分解に基づいて量子化される、実施形態１乃至２８のいずれかに記載の方法。
３０．サブキャリアグループにわたる量子化されたビットは、ＭＡＣ管理フレームに置かれ、送信機にフィードバックされる、実施形態１乃至２９のいずれかに記載の方法。
３１．差分量子化はビームフォーマで行われる実施形態１乃至３０のいずれかに記載の方法。
３２．ＡＰは、連続するＭＵ−ＭＩＭＯ送信で、Ｖ行列の第１の列の以前のフィードバックに続いて、Ｖ行列の第２の列のみをフィードバックするようにＷＴＲＵに求める、実施形態１乃至３１のいずれかに記載の方法。
３３．ＡＰにフィードバックされるべきＶ行列の開始する列を表す変数は、ＭＡＣヘッダで定義され送信可能である、実施形態１乃至３２のいずれかに記載の方法。
３４．Ｍｓインデックスフィールドは、ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ）フレームおよびＢＦフィードバックフレームで定義される、実施形態１乃至３３のいずれかに記載の方法。
３５．ＢＦフィードバック構成要素インデックスは、マルチ構成要素フィードバックでの使用のために定義される、実施形態１乃至３４のいずれかに記載の方法。
３６．ＢＦフィードバック構成要素インデックスで、ＢＦフィードバックの１つの構成要素は要求されるということを示すことと、
ビームフォーミでＢＦフィードバック構成要素インデックスを検出することと、
ＢＦ構成要素インデックスに基づいてビームフォーマへのフィードバック構成要素を用意することと
をさらに備える、実施形態１乃至３５のいずれかに記載の方法。
３７．ビームフォーマは、ＮＤＰＡ ＭＡＣヘッダ内でＢＦフィードバック構成要素インデックスを示す、実施形態１乃至３６のいずれかに記載の方法。
３８．ＢＦフィードバック構成要素インデックスは、ＰＰＤＵのＭＡＣヘッダに含められる、実施形態１乃至３７のいずれかに記載の方法。
３９．ＢＦフィードバック構成要素インデックスは、ＮＤＰＡフレームに属する各々のＷＴＲＵ ｉｎｆｏフィールドで定義される、実施形態１乃至３８のいずれかに記載の方法。
４０．ＢＦフィードバック構成要素インデックスは、ＮＤＰＡフレームに含められ得る、実施形態１乃至３９のいずれかに記載の方法。
４１．主要特異ベクトルは、残りの特異ベクトルより頻繁でなくフィードバックされる、実施形態１乃至４０のいずれかに記載の方法。
４２．暗示的フィードバックは、チャネル相反性に依拠して主要固有モードに対して使用され、明示的フィードバックは残りの固有モードに対して使用される、実施形態１乃至４１のいずれかに記載の方法。
４３．時間ドメインチャネルインパルスがフィードバックされる、実施形態１乃至４２のいずれかに記載の方法。
４４．逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）は、周波数ドメインチャネル応答を時間ドメインチャネル応答に変換する、実施形態１乃至４３のいずれかに記載の方法。
４５．３次元チャネル行列は、直接の要素ごとのフィードバックを使用してフィードバックされる、実施形態１乃至４４のいずれかに記載の方法。
４６．複素数エントリ内の実数部分および虚数部分は別個に量子化される、実施形態１乃至４５のいずれかに記載の方法。
４７．エントリの振幅および位相は別個に量子化される、実施形態１乃至４６のいずれかに記載の方法。
４８．ギブンス回転は、マルチパスチャネルタップのフィードバックを行うために使用される、実施形態１乃至４７のいずれかに記載の方法。
４９．実数で値付けされたユニットノルムベクトルの結果になる、対角位相回転を使用してオリジナルベクトルから虚数部分を取り外すことと、
ギブンス回転を使用して、各々の実数で値付けされたユニットノルムベクトルを０に変換することと、
角度であって、各々は、それらの角度に関連付けられる有限の数のビットを伴う角度の量子化と
をさらに備える、実施形態１乃至４８のいずれかに記載の方法。
５０．ハイブリッド周波数チャネルフィードバックおよび時間ドメインチャネルフィードバックが使用される、実施形態１乃至４９のいずれかに記載の方法。
５１．ハイブリッド暗示的および明示的フィードバックが利用される、実施形態１乃至５０のいずれかに記載の方法。
５２．暗示的フィードバックは、主要固有モードを取得するために使用され、明示的フィードバックは、残余の固有モードを取得するために使用される、実施形態１乃至５１のいずれかに記載の方法。
５３．暗示的フィードバックは、主要右特異ベクトルを取得するために使用され、明示的フィードバックは、残りの右特異ベクトルを取得するために使用される、実施形態１乃至５２のいずれかに記載の方法。
５４．暗示的フィードバックは、主要固有モードに対して特異値および右特異ベクトルを取得するために使用され、明示的フィードバックは、残りの固有モードに対して特異値および右特異ベクトルを取得するために使用される、実施形態１乃至５３のいずれかに記載の方法。
５５．ハイブリッド明示的および暗示的フィードバックはアンテナ較正のために使用される、実施形態１乃至５４のいずれかに記載の方法。
５６．ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ）フレームを送信することであって、ＮＤＰＡフレームは、複数のＷＴＲＵアドレスを内包し、複数のＷＴＲＵの各々のＷＴＲＵに対して明示的または暗示的フィードバックを指定する、ことと、
ヌルデータパケット（ＮＤＰ）パケットを複数のＷＴＲＵに送信することと、
複数のＷＴＲＵからのＷＴＲＵから、フィードバックされるチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信することであって、ＣＳＩはビームフォーミング報告を使用する、ことと、
ビームフォーミング報告からダウンリンクチャネルを再構築することと、
ビームフォーミング報告に基づいて直接アップリンクチャネルを推定することと、
瞬時較正補正行列を算出することと、
サウンディングパケットを送ることを複数のＷＴＲＵからのＷＴＲＵに要求するｐｏｌｌパケットを送信することと、
複数のＷＴＲＵからのＷＴＲＵからアップリンクサウンディングパケットを受信することと、
サウンディングパケットのプリアンブルに基づいてアップリンクチャネルを推定することと、
推定されたアップリンクチャネル、および、較正補正行列を使用してダウンリンクチャネルを推定することと、
推定されたアップリンクチャネル、および、推定されたダウンリンクチャネルに基づいてプリコーダを算出することと、
算出されたプリコーダを使用して複数のＷＴＲＵにＭＵ−ＭＩＭＯパケットを送信することと
をさらに備える、ハイブリッド明示的および暗示的フィードバックに対するアクセスポイント（ＡＰ）での使用のための、実施形態１乃至５５のいずれかに記載の方法。
５７．ＳＩＧ部分内のフィールドは、固有モードインデックスを指定する、実施形態１乃至５６のいずれかに記載の方法。
５８．フィードバックされる、より上位のビット（ＭＳＢ）は、異なる変調符号化方式（ＭＣＳ）を使用することにより、フィードバックされる、より上位でないビット（ＬＳＢ）より良好な保護を与えられる、実施形態１乃至５７のいずれかに記載の方法。
５９．全ての角度のＭＳＢはＭＳＢサブフレームにグルーピングされ、ＬＳＢはＬＳＢサブフレームにグルーピングされる、実施形態１乃至５８のいずれかに記載の方法。
６０．異なるＭＣＳは、ＭＳＢおよびＬＳＢサブフレームに対して使用される、実施形態１乃至５９のいずれかに記載の方法。
６１．異なる巡回冗長検査（ＣＲＣ）は、ＭＳＢおよびＬＳＢに関して行われる、実施形態１乃至６０のいずれかに記載の方法。
６２．プリアンブルは送られ、ＯＳＴＦおよびＯＬＴＦは、オムニモードで送られ、平滑化方法を使用して直接物理チャネルを推定するために使用される、実施形態１乃至６１のいずれかに記載の方法。
６３．ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ）、および次いでヌルデータパケット（ＮＤＰ）を受信することと、
ＮＤＰに基づいて、チャネル推定を行い、プリコーディング行列を計算することと、
フィードバック方法を使用してＢＦフィードバックフレーム内でプリコーディング行列を送信することと
をさらに備える、実施形態１乃至６２のいずれかに記載の方法。
６４．ＡＰは、受信されたプリコーディング行列を使用して、データを送信する、実施形態１乃至６３のいずれかに記載の方法。
６５．ＷＴＲＵは、オムニＬＴＦを使用して物理チャネルを推定し、そのプリコーディング行列を使用して、受信されるデータパケットをデコードする、実施形態１乃至６４のいずれかに記載の方法。
６６．ＡＰで個々のフィードバック行列を受信することと、
ＡＰによりプリコーディング行列を計算することと、
プリコーディング行列を重みアナウンスメント（ＷＡ）で送信することと
をさらに備える、実施形態１乃至６５のいずれかに記載の方法。
６７．ＭＵ−ＭＩＭＯ重み算出の予め定義されたセットはＷＡで使用される実施形態１乃至６６のいずれかに記載の方法。
６８．チャネル推定は、受信機で行われていたＳＶＤに続いて左特異行列を使用してデータストリームごとの基盤で行われる、実施形態１乃至６７のいずれかに記載の方法。
６９．ステアリング角度は、等間隔矩形アンテナアレイ（ＵＲＡ）に対するＬＯＳコードブックの内部のコードワードを組織的に表すために直接量子化される、実施形態１乃至６８のいずれかに記載の方法。
７０．ステアリング角度は、二重偏波されるＵＲＡに対するＬＯＳコードブックの内部のコードワードを組織的に表すために直接量子化される、実施形態１乃至６９のいずれかに記載の方法。
７１．ステアリング角度は、等間隔円形アレイ（ＵＣＡ）に対するＬＯＳコードブックの内部のコードワードを組織的に表すために直接量子化される、実施形態１乃至７０のいずれかに記載の方法。
７２．ランクｎコードブックは、直交行列およびランク１コードワードに基づいて構築される、実施形態１乃至７１のいずれかに記載の方法。
７３．チャネルは、複数の別個の要素でフィードバックされる、実施形態１乃至７２のいずれかに記載の方法。
７４．有限の数のビットは、フィードバックされる情報を表す、実施形態１乃至７３のいずれかに記載の方法。
７５．最上位ビット（ＭＳＢ）は１つの要素でフィードバックされ、最下位ビット（ＬＳＢ）は第２の要素でフィードバックされる、実施形態１乃至７４のいずれかに記載の方法。
７６．情報をフィードバックする要素はパケットである、実施形態１乃至７５のいずれかに記載の方法。
７７．ＡＰは、フィードバック要素を組み合わせて、最大限の精密度フィードバック要素を形成する、実施形態１乃至７６のいずれかに記載の方法。
７８．フィードバック要素は、階層順序で送られる、実施形態１乃至７７のいずれかに記載の方法。
７９．マルチ分解能フィードバック初期化ＭＡＣパケットは、フィードバックパラメータを内包する、実施形態１乃至７８のいずれかに記載の方法。
８０．マルチ分解能フィードバック初期化ＭＡＣパケットは、使用される明示的フィードバックのタイプ、フィードバック精密度を示す値、フィードバックするための分解能要素の数、および、フィードバック分解能インデックスを内包する、実施形態１乃至７９のいずれかに記載の方法。
８１．マルチ分解能フィードバックＡＣＫは、マルチ分解能フィードバックパラメータの容認を確認応答するために送られる、実施形態１乃至８０のいずれかに記載の方法。
８２．フィードバックパケットは、フィードバック分解能インデックス要素を含む、実施形態１乃至８１のいずれかに記載の方法。
８３．ＶＨＴ圧縮されたビームフォーミングフレーム内のＶＨＴ ＭＩＭＯ制御フィールドは、フィードバック分解能インデックスを内包する、実施形態１乃至８２のいずれかに記載の方法。
８４．ＷＴＲＵにより能力情報を送り、マルチ分解能フィードバックに対するサポートを検証することと、
ＷＴＲＵにより、ギブンス回転ベースマルチ分解能フィードバックは使用されることになるということを示す情報を受信することと、
ＷＴＲＵにより、指定されるマルチ分解能フィードバックパラメータを受信することと、
ＷＴＲＵにより、マルチ分解能フィードバックの容認を示す、ＡＰへのマルチ分解能フィードバックＡＣＫを送ることと、
ＷＴＲＵにより、フィードバックパラメータを推定し、ビットの推定される数を使用してパラメトリック角度を量子化することと、
ＷＴＲＵにより、フィードバック分解能インデックスを示す情報を伴う、ＡＰへの１または複数のフィードバックパケットを送ることと
をさらに備える、実施形態１乃至８３のいずれかに記載の方法。
８５．無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）での使用のための方法であって、
アクセスポイント（ＡＰ）からコードブックベースサウンディングフレームを受信することと、
受信されたコードブックベースサウンディングフレームに基づいてチャネルを推定することと、
コードワードインデックスを選択することと、
少なくとも１つのＭＡＣパケットで、ＡＰにコードワードインデックスをフィードバックすることと
を備え、
ＭＡＣパケットは、フィードバックされているパケットの数を識別する値、および、フィードバックインデックス値を内包する方法。
８６．実施形態１乃至８５の方法のいずれかを行うように構成される基地局。
８７．実施形態１乃至８５の方法のいずれかを行うように構成されるネットワーク。
８８．実施形態１乃至８５の方法のいずれかを行うように構成されるアクセスポイント（ＡＰ）。
８９．実施形態１乃至８５の方法のいずれかを行うように構成される集積回路。
９０．実施形態１乃至８５の方法のいずれかを行うように構成されるＷＴＲＵ。

特徴および要素が上記で、個別の組み合わせで説明されているが、当業者は、各々の特徴または要素が、単独で、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用され得るということを十分認識するであろう。加えて本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれる、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアの形で実装され得る。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線または無線接続を介して送信される）、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部的なハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気メディア、磁気光学メディア、および、ＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などの光学メディアを含むが、それらに制限されない。ソフトウェアと関連状態にあるプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータでの使用のための無線周波数トランシーバを実装するために使用され得る。

Claims (20)

1. ビームフォーミングフィードバックを提供するための無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）での使用のための方法であって、
   アクセスポイント（ＡＰ）からサウンディングフレームを受信することと、
   前記サウンディングフレームに関する第１の測定を行うことと、
   前記行われた第１の測定に関する特異値分解（ＳＶＤ）を行うことと、
   前記行われた第１の測定に関するギブンス回転ベース分解を行い、各々の結果として生じる角度に範囲を割り当てることにより各々の結果として生じる角度を量子化することであって、各々の範囲は［０，２π］のサブセットである、ことと、
   フィードバックフレームで前記ＡＰに前記量子化された角度を送信することと
   を備える方法。
2. 各々の結果として生じる角度は、［０，２π］の前記サブセットからの単一の値を割り当てられる、請求項１の方法。
3. 各々の結果として生じる角度は、［０，２π］の前記サブセットからの一意的な範囲を割り当てられる、請求項１の方法。
4. 前記フィードバックフレームは、コードブック構成要素フィードバックフレームである、請求項１の方法。
5. 前記フィードバックフレームは、別のＷＴＲＵによる監視された送信の結果を含む、請求項１の方法。
6. 前記サウンディングフレームに関する第２の測定を行うことと、
   前記行われた第２の測定に関する特異値分解（ＳＶＤ）を行うことと、
   前記行われた第２の測定に関するギブンス回転ベース分解を行うことと、
   前記行われた第１の測定に関する前記ギブンス回転ベース分解の前記結果として生じる角度と、前記行われた第２の測定に関する前記ギブンス回転ベース分解の結果として生じる角度との間の差を算出して、差分の結果として生じる角度を決定することと、
   各々の差分の結果として生じる角度に範囲を割り当てることにより各々の差分の結果として生じる角度を量子化することであって、各々の範囲は［０，２π］のサブセットである、ことと、
   フィードバックフレームで前記ＡＰに前記量子化された角度を送信することと
   をさらに備える、請求項１の方法。
7. 前記量子化された角度は、複数のフレームで前記ＡＰに送信される、請求項１の方法。
8. 前記フィードバックフレームは、複数のサブフレームを備え、各々のサブフレームは、別個の巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む、請求項１の方法。
9. 前記フィードバックフレームは、複数のサブフレームを備え、フィードバックビットは、重大性に基づいてサブフレームに割り当てられる、請求項１の方法。
10. 前記フィードバックフレームは、複数のフィードバック要素で送信される、請求項１の方法。
11. ビームフォーミングフィードバックを提供するために構成される無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
    アクセスポイント（ＡＰ）からサウンディングフレームを受信するように構成される受信機と、
    前記サウンディングフレームに関する測定を行うように構成されるプロセッサと、
    前記行われた測定に関する特異値分解（ＳＶＤ）を行うように構成されるプロセッサと、
    前記行われた測定に関するギブンス回転ベース分解を行い、かつ各々の結果として生じる角度に範囲を割り当てることにより各々の結果として生じる角度を量子化するように構成されるプロセッサであって、各々の範囲は［０，２π］のサブセットである、プロセッサと、
    フィードバックフレームで前記ＡＰに前記量子化された角度を送信するように構成される送信機と
    を備えたＷＴＲＵ。
12. 各々の結果として生じる角度は、［０，２π］の前記サブセットからの単一の値を割り当てられる、請求項１１のＷＴＲＵ。
13. 各々の結果として生じる角度は、［０，２π］の前記サブセットからの一意的な範囲を割り当てられる、請求項１１のＷＴＲＵ。
14. 前記フィードバックフレームは、コードブック構成要素フィードバックフレームである、請求項１１のＷＴＲＵ。
15. 前記フィードバックフレームは、別のＷＴＲＵによる監視された送信の結果を含む、請求項１１のＷＴＲＵ。
16. 前記量子化された結果は、複数のフレームで前記ＡＰに送信される、請求項１１のＷＴＲＵ。
17. 前記フィードバックフレームは、複数のサブフレームを備え、各々のサブフレームは、別個の巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む、請求項１１のＷＴＲＵ。
18. 前記フィードバックフレームは、複数のサブフレームを備え、フィードバックビットは、重大性に基づいてサブフレームに割り当てられる、請求項１１のＷＴＲＵ。
19. 前記フィードバックフレームは、複数のフィードバック要素で送信される、請求項１１のＷＴＲＵ。
20. ビームフォーミングフィードバックを提供するための無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）での使用のための方法であって、
    アクセスポイント（ＡＰ）からサウンディングフレームを受信することと、
    前記サウンディングフレームに関する第１の測定を行うことと、
    前記行われた第１の測定に関する特異値分解（ＳＶＤ）を行うことと、
    前記行われた第１の測定に関するギブンス回転ベース分解を行い、各々の結果として生じる角度を量子化することと、
    フィードバックフレームで前記ＡＰに前記量子化された角度を送信することと
    を備える方法。