JP2008510381A - システム性能向上のためのチャネルサウンディング - Google Patents

Abstract

送信機が、低速信号を生成して、対象受信機に送信する。その低速信号を受信すると、対象受信機は、チャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）を生成して送信する。前記ＣＳＲは、予め決定された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである。その後、送信機は、ＣＳＲを分析してアップリンクチャネル応答を決定し、ダウンリンクチャネル応答を推定し、かつ、分析とダウンリンク応答推定に基づいて適切な送信パラメータ設定を決定する。送信パラメータの調整は、ＭＡＣ層、ＰＨＹ層、またはその組み合わせにおいて行うことができる。送信パラメータを調整し、その決定した送信設定に従ってユーザデータを副搬送波に変調した後、送信機は好適な帯域幅部分でそのユーザデータを受信機に送信する。好適実施形態においては、送信機は、さらに、副搬送波変調情報を含む決定した送信パラメータ設定を含む送信フォーマット制御（ＴＦＣ）信号を生成し、その信号を受信機に送信する。

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、無線通信システムのチャネルとシステムとの性能を向上させる方法および装置に関する。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）は、ユーザデータをより小さいデータストリームに分割し、利用可能な送信帯域幅全体より小さい帯域幅を各々が有する副搬送波を用いて送信するデータ送信方式を指す。ＯＦＤＭの効率性は、副搬送波の直交性に起因する。すなわち、送信中に互いに干渉しないような副搬送波を選択することによって効率的な送信方式となる。

多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multiple-Input Multiple-Output）は、送信機と受信機の両方が送受信用に複数のアンテナを採用する無線送受信方式を指す。ＭＩＭＯシステムは、複数のアンテナの存在によって作り出された空間ダイバーシティまたは空間多重オプションを利用して、スループットを向上させる。

ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯシステムの継続的な課題は、システムの性能、すなわち、容量、信頼性などである。このような目的で、例えば、チャネルの容量および／または信頼性を向上させる技術が多く提案されている。このような技術の１例が「注水（water-filling）」と呼ばれる技術であり、他の例が電力制御である。注水および電力制御は、送信機がシステム内の受信機からのフィードバック信号を用いてチャネルの状態を推定する過程のことである。この推定に基づいて、送信機は、チャネルの状態から見てチャネル性能を最適化するようにユーザデータの送信を試みる。類似の技術と同様に、注水および電力制御は、チャネル性能を最適化するために、フィードバック信号を介しての送信チャネルに関する知識に依存している。しかしながら、このフィードバック信号に関連付けられたシグナリングオーバーヘッドは顕著であり、システム性能向上の可能性を制限することが多い。また、フィードバック信号の生成・送信は遅延の原因となり、この遅延もまた、システム性能向上の可能性を制限する。フィードバックシグナリングに対するこれらの欠点は、チャネル状態が急速に変化するシステム、大量のデータを送信するシステム、および／または多数の副搬送波を利用するシステムにおいて特に歴然としている。

従って、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯシステムにおけるシステム全体の性能向上に用いる、現在のチャネル状態を効率的に推定する方法および装置を有することが望ましい。

本発明は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムにおけるシステム性能を向上させる方法および装置である。送信機が、低速信号を生成して対象受信機に送信する。低速信号を受信すると、その対象受信機は、チャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）を生成して送信する。ＣＳＲとは、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである。次に、送信機は、ＣＳＲを分析してアップリンクチャネル応答を決定し、ダウンリンクチャネル応答を推定して、その分析とダウンリンク応答の推定に基づいて、適切な送信パラメータ設定を決定する。送信パラメータは、ＭＡＣ層、ＰＨＹ層、またはその両方の組み合わせにおいて調整することができる。送信パラメータを調整し、決定した送信設定に従ってユーザデータを副搬送波に変調した後、送信機は、そのユーザデータを好適な帯域幅部分で受信機に送信する。好適な実施形態においては、送信機は、さらに、副搬送波変調情報等の決定した送信パラメータ設定を含む、送信フォーマット制御(ＴＦＣ)信号を生成し、その信号を受信機に送信する。

ここでは、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）には、ユーザ機器、移動局、固定加入者ユニット、移動加入者ユニット、ページャ、または、無線環境で動作可能な任意の他の種類のデバイスが含まれるが、これらに限定されない。また、ここでは、基地局には、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境でインタフェースを取る他の任意の種類のデバイスが含まれるが、これらに限定されない。

好適な実施形態においては、チャネルサウンディングパルスは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）の装置を用いる直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムのチャネル性能およびシステム性能を向上させるために使用される。サウンディングパルスによって、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信機は、例えば、現在のチャネル状態にアクセスすることができ、従って、そのチャネル状態から見て、スループットを最適化する送信データパケットをフォーマットすることができる。

本実施形態によると、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信機は、対象受信機へのサウンディングパルス（ＣＳＲｑ）の要求等、低速信号を生成・送信する。この要求を受信すると、受信機は、チャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）を生成して、要求している送信機にそのＣＳＲを送信する。このＣＳＲは、特定のシステム構成と環境を考慮して、受信の成功を確実にする所定の送信パラメータでフォーマットされた短いバーストであることが好ましい。ＣＳＲに含まれるのは、送信機にとって既知の情報である。送信機はＣＳＲを受信すると、その情報を処理し、現在のチャネル状態を決定する。この決定に基づいて、送信機は、ユーザデータを副搬送波に変調し、注水および電力制御を含む各種のチャネル最適化技術を用いてその送信パラメータを調整して、チャネル容量、チャネル信頼性、および／または、ユーザが要求する任意の他のチャネル性能特性を最大にする。従来のフィードバック信号ではなくＣＳＲパルスを利用してチャネル状態にアクセスすることによって、送信機は、従来のチャネル向上手法によるオーバーヘッドや遅延を全ては受けることなく、チャネル性能を最適化するデータパケットをフォーマットし、送信することができる。

図１を参照すると、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信におけるシステム性能を向上させるためのチャネルサウンディング方式を説明するフロー図１００が示されている。データを送信する前に、送信機は、チャネルサウンディング応答要求を低速信号の形で生成し、その信号を受信機に送信する（ステップ１０２）。この要求は、ソース（すなわち、送信機）と宛先（すなわち、対象受信機）の情報を含む、データパケットヘッダ等の低いデータ速度の信号であることが好ましい。低速信号を受信して処理すると（ステップ１０４）、受信機は予め定義されたチャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）を、好ましくは短いバーストまたはパルスとして生成し、送信機に送信する（ステップ１０６）。ＣＳＲは、送信機での受信成功を確実にするために、その特定のシステム構成、および／または受信機の割当リソースを考慮して、そのサイズ、シンボル数、振幅等に関して予め定義されていることが好ましい。ＣＳＲに含まれるのは、現在のチャネル状態にアクセスする際に送信機が使用することができる情報である。

送信機でＣＳＲを受信し、ＣＳＲの一部として送信された情報を処理し（ステップ１０８）、その情報を利用して、現在のチャネル状態を特徴付ける（ステップ１１０）。この特徴付けには、各アンテナが受信した各副搬送波の振幅、位相および質を測定することによってアップリンクチャネル応答を決定すること、並びに、ダウンリンクチャネル応答を推定することが含まれる。例えば、特定の副搬送波が高いエラー率を示す場合、送信機は、大量のデータをその副搬送波に変調しない。逆に、特定の副搬送波が、比較的低いエラー率で送信機に到着する場合、送信機は、ユーザデータをより多くその副搬送波に変調する。

アップリンクにおけるチャネル状態が分かり、ダウンリンクのチャネル状態が推定されると（ステップ１１０）、送信機は、適切な送信パラメータ設定（例えば、アンテナの選択、アンテナ電力、帯域幅の選択、搬送波の符号化、搬送波の変調など）を決定し（ステップ１１２）、適切なパラメータ調整を行い（ステップ１１４）、それに応じて、好ましくは、注水、電力制御、または同様の技術を用いて、その副搬送波を変調する（ステップ１１６）。パラメータの調整は、ＭＡＣ層、ＰＨＹ層、またはその両方の組み合わせにおいて生じてもよいことに留意されたい。次に、フォーマットされたデータパケットは選択した帯域幅部分で受信機に送信される（ステップ１１８）。送信機は、随意的に現在および以前のＣＳＲ測定から導出したチャネル性能推定を追跡することによって（ステップ１１２ａ）、将来のデータ送信のチャネル性能最適化に使用する将来のチャネル状態を予測することができる。

当然のことながら、特定の副搬送波および／またはアンテナ対の性能がかなり急速に変化したとしても、通信リンクの全体としてのチャネル性能は、比較的変化がないままである。これは、通信リンクが十分な帯域幅と空間ダイバーシティを有する場合、特に当てはまる。従って、送信したデータパケットのサイズは、調整すべき符号化パラメータのみを残して固定であってよい。パラメータの調整は、受信したＣＳＲに基づいて、準リアルタイムで生じ得る。固定のサイズのデータパケットを送信することによって、ＭＡＣ層の複雑さは大きく単純化される。しかしながら、特にＰＨＹ層が最終の符号化方式を決定・実施するよう構成されている場合、ＰＨＹ層の複雑さが増すことになる。

フォーマットしたデータパケットを送信する前に、送信後に、または送信と同時に（ステップ１１８）、送信機は、随意的に送信フォーマット制御（ＴＦＣ）信号を生成し、受信機に送ることができる（ステップ１２０）。このＴＦＣ信号は、送信パラメータ設定に関する情報を含み、どの副搬送波が、どの変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等）によって変調されたか、および／またはどの符号化タイプおよびデータ速度を用いたかを明らかにする。この種類の情報をＴＦＣ信号の一部として受信機に提供することは、受信機全体としての複号化の複雑さを単純化する拡張である。あるいは、ＴＦＣ信号を生成しない、またはＴＦＣ信号が受信機で成功裡に受信されない場合、受信機は、受信機のみで試行錯誤法によってＴＦＣ情報を決定することができる。以後、この方法を「ブラインドＴＦＣ検出」と呼ぶ。

システム全体としての性能をさらに向上させるために、送信機および／または受信機は、システム内の他の受信機が発したＣＳＲ信号を監視し、その送信機および／または受信機とＣＳＲを発する受信機との間の通信リンクを評価し、かつ、その受信機との将来の通信に用いるためにこれらチャネル状態の履歴を維持することができる。

図２を参照すると、本発明に従って構成されたＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信機２０２と受信機２０４が示されている。送信機２０２に含まれるのは、低速のサウンディング要求信号を生成し、受信したチャネルサウンディング応答信号を処理し、かつ、好ましくは、送信機２０２と受信機との間の通信リンクのチャネル状態を評価するチャネルサウンディング信号処理装置２０１である。送信機２０２に含まれるのは、さらに、データ速度、符号化方式、パケットフォーマット等を含むデータ送信パラメータを設定するＭＡＣ層処理装置２０３と、ＭＡＣパラメータ設定処理装置２０３に従って、もしくは随意的にＰＨＹ層処理装置２０５自身の送信パラメータ設定に従って、副搬送波中および送信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎ中にデータビットを広める物理（ＰＨＹ）層処理装置２０５と、ＭＡＣ処理装置２０３および／またはＰＨＹ層処理装置２０５からの情報を処理するオプションの送信フォーマット制御（ＴＦＣ）処理装置２０６と、他の受信機と送信機の対の間で送信されたＣＳＲ信号を監視するオプションの信号監視処理装置２０８と、チャネル状態および決定した送信パラメータの履歴を維持するオプションのメモリコンポーネント２１０と、複数の送受信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎとである。

受信機２０４に含まれるのは、複数の送受信アンテナ２０９_１、２０９_２、・・・２０９_ｎと、チャネルの低速サウンディング要求を処理し、チャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）信号を生成し、かつ、好ましくは、受信機と他の送信機および／または受信機との間の通信リンクのチャネル状態を評価するチャネルサウンディング処理装置２１１とである。受信機２０４に含まれるのは、さらに、受信したＴＦＣ制御情報を処理し、かつ、ブラインド検出によってＴＦＣ情報を決定するオプションのＴＦＣ処理装置２１３と、ＴＦＣ処理装置２１３が提供した情報に従って受信したデータパケットを複号化し、復調するデータパケット処理装置２１５と、他の受信機から送信されたＣＳＲ信号を監視するオプションの信号監視処理装置２１７と、チャネル状態の履歴を維持するメモリコンポーネント２１９と、チャネル履歴に基づいて送信パラメータを調整するオプションの調整処理装置２２１とである。

明確にするため、また説明の目的で、図２に示す送信機２０２と受信機２０４を、以下、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム中で独立して動作する別個のデバイスとして記載する。しかしながら、当然、これらのデバイス２０２、２０４は、図３に示されるように、基地局またはＷＴＲＵ等の単一のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭネットワークデバイスの相互に関連するコンポーネントとして共存するよう構成されることが好ましい。図３のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システム３００は、無線インタフェースを通じて通信する基地局３０１とＷＴＲＵ３０２を含み、基地局３０１を制御するＲＮＣ２５０を含む。同図に示すように、基地局３０１およびＷＴＲＵは、本発明に従って構成された送信機２０２と受信機２０４との対を含む。

再び図２を参照すると、送信機２０２においては、送信用データストリームＴｘを処理する前に、低速チャネルサウンディング要求信号がチャネルサウンディング信号処理装置２０１で生成される。次に、このサウンディング要求は、無線インタフェースを介して受信機２０４に送信するため、送信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎに送られる。低速要求を受信すると、受信機２０４は、そのチャネルサウンディング処理装置２１１において、その要求を処理し、チャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）を生成する。上述のように、ＣＳＲは、送信機２０２での受信を確実にするようにフォーマットされた短いバーストであることが好ましく、かつ、ＣＳＲは現在のチャネル状態の評価に使用する、送信機２０２に既知の情報を含む。ＣＳＲは生成されると、送信機２０２に送信するため、受信機のアンテナ２０９_１、２０９_２、・・・２０９_ｎに送られる。

次に、ＣＳＲは送信機２０２で受信され、送信機のチャネルサウンディング処理装置２０１で処理される。チャネルサウンディング処理装置２０１は、ＣＳＲの一部として送信された情報を分析し、この情報を使ってアップリンクの現在のチャネル状態を特徴付け、ダウンリンクのチャネル応答を推定する。次に、このチャネルの特徴付けをＭＡＣ層処理装置２０３および／またはＰＨＹ層処理装置２０５に送り、そこでこの特徴付けを使って、副搬送波割当、送信アンテナ割当、副搬送波送信電力、送信アンテナ電力、副搬送波符号化、帯域幅選択等を含むデータ送信パラメータを設定する。送信する望ましい帯域幅部分の選択に関しては、送信機２０２は、随意的に帯域幅選択ユニットとして動作するよう構成された個別の処理装置（図示せず）を含んでもよい。次に、ＰＨＹ層処理装置２０５は、送信データパケットをフォーマットし、ユーザデータを各種の副搬送波（図示せず）に変調し、変調した副搬送波を、注水等のチャネル容量最適化方式、チャネル信頼性最適化方式、または送信パラメータ設定に従った任意の他のチャネル性能最適化方式を用いて、送受信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎにマップする。フォーマットしたデータパケットは、好適な帯域幅部分を用いて受信機２０４に送信するため送受信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎに送られる。送信機２０２は、随意的に、好ましくは将来のデータパケット送信に利用するため、チャネル状態推定の履歴を維持する。

フォーマットしたデータパケットの送信前に、送信後に、または送信と同時に、オプションのＴＦＣ処理装置２０６は、ＴＦＣ信号を生成して、送受信アンテナ２０７_１、２０７_２、・・・２０７_ｎを介して無線インタフェースを通じて送信する。このＴＦＣ信号は、送信したデータパケットの送信パラメータ設定を受信機２０４に示し、送信したデータパケットに用いられた位置（すなわち、データビットが送信されている副搬送波上）、符号化方式、および変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等）を明らかにする。

ＴＦＣ信号を送信する場合、受信機２０４は、ＴＦＣ信号を受信して、その信号を受信機のオプションのＴＦＣ処理装置２１３で処理する。このＴＦＣ処理装置２１３は、ＴＦＣ信号からフォーマット情報および変調情報を引き出し、その情報を、受信したデータパケットの複号および復調に使用するためデータパケット処理装置２１５に送る。他の方法としては、ＴＦＣ信号が受信機２０４によって成功裡に検出されない場合、ＴＦＣ処理装置２１３は、ブラインド検出タイプ過程を用いて、利用可能なＴＦＣ情報を集める。

システム容量とシステム効率をさらに向上させるために、送信機２０２および受信機２０４は、各信号監視処理装置２０８、２１７を用いて他の受信機（図示せず）が生成したＣＳＲを監視し、その後、送信機２０２および受信機２０４と他の受信機との間のチャネル状態を評価、推定することができる。送信機２０２および受信機２０４において、各チャネルサウンディング処理装置２０１、２１１は、これらのチャネルの評価および推定を行うように構成することができる。あるいは、送信機２０２は、アップリンクチャネルの状態を評価する信号分析器として機能するよう構成された追加の処理装置（図示せず）を含んでもよく、かつ、受信機２０４は、そのチャネル評価に基づいてダウンリンクチャネルの状態を推定する推定器として機能するよう構成された追加の処理装置（図示せず）を含んでもよい。送信機２０２と受信機２０４がこのチャネル状態情報を利用して、受信機との将来の通信の送信パラメータの決定に用いるためにチャネル状態の履歴を維持することができる。この履歴を、各メモリコンポーネント２１０と２１９に格納することができる。

本発明によると、送信機２０２は、将来のＣＳＲがチャネル状態の変化を示すときに、ＭＡＣ層処理装置２０３および／またはＰＨＹ層処理装置２０５がその後のデータ送信のために設定したように、好ましくはオプションのメモリコンポーネント２１０に格納された送信パラメータ設定を再利用することができる。あるいは、送信機２０２は、オプションのメモリコンポーネント２１０、または２次メモリコンポーネント（図示せず）に格納された、以前受信したＣＳＲの履歴結果を使用して、チャネル状態の変化が生じる時を予測し、その時に、その変化に応じて送信パラメータを調整してもよい。同様に、受信機２０４は、オプションの調整処理装置２２１を介した送信パラメータ調整に使用するためにチャネル状態の履歴をオプションのメモリコンポーネント２１９に維持してもよい。

特に明記はしないが、送信機が受信機からのチャネルサウンディング情報を要求する頻度は、各種の要因によって決まる。これらの要因の例には、システム構成、副搬送波の数、空間チャネルの数、通信リンクの変わりやすさ、通信環境等が含まれるが、これらに限定されない。一般論として、送信機は、チャネルについて正確な知識を維持するのに十分な頻度でＣＳＲを要求する必要がある。一例として、送信機は所定の時間間隔でＣＳＲを要求することから始めてもよい。送信機がＣＳＲデータを蓄積し始めると、送信機はこのデータを使用してチャネル状態の変化率を推定し、その変化の頻度に応じてＣＳＲを要求することができる。

本発明は、必要に応じて、任意の種類の無線通信システムにおいて実施することができる。一例として、本発明は、任意の種類の８０２タイプのシステム、ＵＭＴＳ−ＦＤＤ、ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、ＴＤＳＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ、または任意の他の種類の無線通信システムにおいて実施することができる。本発明は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、複数の集積回路、論理プログラマブル・ゲートアレイ（ＬＰＧＡ：logical programmable gate array）、複数のＬＰＧＡ、個別コンポーネント、または集積回路の組み合わせ等の集積回路、ＬＰＧＡおよび個別コンポーネントにおいても実施することができる。

本発明を、各種の実施形態に関して記述してきたが、次の請求項で概要を説明するように、本発明の範囲内にある他の変形形態が当業者には明らかであろう。さらに、本発明の機能および要素を特定の組み合わせで各種実施形態において記述するが、各機能または要素は、単独で（好適実施形態の他の機能および要素と共にではなく）用いることも、本発明の他の機能および要素との各種組み合わせにおいて、または本発明の他の機能および要素を伴わない各種組み合わせにおいて用いることができる。

多入力多出力（ＭＩＭＯ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムのシステム性能を向上させるチャネルサウンディング方式を説明するフロー図である。 チャネルサウンディングパルスを用いてシステム性能を向上させるように構成されたＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信機と受信機の対である。 基地局および無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）の各々が、本発明による送信機と受信機の対を含むＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムである。

Claims (45)

1. 多入力多出力（ＭＩＭＯ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムにおけるシステム性能を向上させる方法において、
   （ａ）低速信号を送信すること、
   （ｂ）前記低速信号に応答するチャネルサウンディング応答（ＣＳＲ）であって、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記ＣＳＲを送信すること、
   （ｃ）前記ＣＳＲを分析すること、
   （ｄ）前記分析に基づいて送信パラメータ設定を決定すること、
   （ｅ）前記決定した設定に従って送信パラメータを調整し、ユーザデータを副搬送波に変調すること、および
   （ｆ）前記調整した送信パラメータでユーザデータを送信すること
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記低速信号は、ソース情報と宛先情報とを含むデータパケットヘッダであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ユーザデータを、チャネル容量最適化技術を用いて副搬送波に変調することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記チャネル容量最適化技術は、注水（water-filling）であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記ユーザデータを、チャネル信頼性最適化技術を用いて副搬送波に変調することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記チャネル信頼性最適化技術は、電力制御であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記決定した送信パラメータ設定を保存すること、および、前記保存した送信パラメータ設定に従ってその後のユーザデータを送信することをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 送信フォーマット制御（ＴＦＣ）信号であって、副搬送波変調情報を含む前記決定した送信パラメータ設定を含む前記ＴＦＣ信号を生成すること、および、前記ＴＦＣ信号を前記調整したユーザデータと共に受信機に送信することをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記送信パラメータを調整するステップは、送信機の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層において生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記送信パラメータを調整するステップは、送信機の物理（ＰＨＹ）層において生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記送信パラメータを調整するステップは、送信機のＭＡＣ層とＰＨＹ層との組み合わせにおいて生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 多入力多出力（ＭＩＭＯ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムにおけるシステム性能を向上させる方法において、
    （ａ）送信機と受信機との間で送信されるＣＳＲ信号を監視すること、
    （ｂ）前記送信機と前記受信機との間の通信リンクのチャネル状態を評価すること、
    （ｃ）前記チャネル状態の履歴を維持すること、
    （ｄ）前記チャネル履歴に基づいて送信パラメータを調整すること、および
    （ｅ）前記調整した送信パラメータを用いて、前記送信機および前記受信機と通信を行うこと
    を備えることを特徴とする方法。
13. （ａ）低速信号を生成し、かつ受信したＣＳＲを分析するチャネルサウンディング処理装置、
    （ｂ）前記分析に基づいて送信パラメータ設定を決定する第１処理装置、
    （ｃ）前記決定した設定に従って送信パラメータを調整する第２処理装置、
    （ｄ）前記決定した設定に従ってユーザデータを副搬送波に変調するＰＨＹ層処理装置、および
    （ｅ）前記ＣＳＲ信号を受信し、かつ前記調整した送信パラメータに従ってユーザデータを送信する複数の送受信アンテナ
    を備えることを特徴とするＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて使用される送信機。
14. 前記第１および第２の処理装置は、ＭＡＣ層処理装置であることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
15. 前記第１処理装置はＭＡＣ層処理装置であり、かつ前記第２処理装置はＰＨＹ層処理装置であることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
16. 前記第１および第２の処理装置は、ＰＨＹ層処理装置であることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
17. 前記ＰＨＹ層処理装置は、チャネル容量最適化技術を用いてユーザデータを副搬送波に変調するよう構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
18. 前記チャネル容量最適化技術は、注水であることを特徴とする請求項１７に記載の送信機。
19. 前記ＰＨＹ層処理装置は、チャネル信頼性最適化技術を用いてユーザデータを副搬送波に変調するよう構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
20. 前記チャネル信頼性最適化技術は、電力制御であることを特徴とする請求項１９に記載の送信機。
21. 格納した送信パラメータ設定に従ったその後のユーザデータ送信に使用するために、前記決定した送信パラメータ設定を格納するメモリコンポーネントをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
22. 副搬送波変調情報を含む決定した送信パラメータ設定を含むＴＦＣ信号を生成するＴＦＣ処理装置をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
23. （ａ）第２送信機と受信機との間で送信されるＣＳＲ信号を監視する信号監視処理装置、
    （ｂ）送信機自身と前記受信機との間の通信リンクのチャネル状態を評価するよう構成された信号分析器、
    （ｃ）前記チャネル状態の履歴を維持する第２メモリコンポーネント、および
    （ｄ）前記チャネル履歴に基づいて送信パラメータを調整する調整処理装置において、前記受信機および第２送信機との通信を前記調整した送信パラメータを用いて行う前記調整処理装置
    をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
24. 前記送信機は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
25. 前記送信機は、基地局であることを特徴とする請求項１３に記載の送信機。
26. （ａ）受信した低速信号を処理し、かつ、応答ＣＳＲ信号であって、各々、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記ＣＳＲ信号を生成するチャネルサウンディング処理装置、
    （ｂ）前記低速信号を受信し、かつ前記応答ＣＳＲ信号を送信する複数の送受信アンテナ、および
    （ｃ）ユーザデータを符号化した副搬送波を処理するデータパケット処理装置
    を備えることを特徴とするＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて使用する受信機。
27. （ａ）副搬送波変調情報を含む受信したデータパケットの送信パラメータ設定を含む、受信したＴＦＣ信号を処理するＴＦＣ処理装置、および
    （ｂ）前記ＴＦＣ信号が提供する情報に基づいてユーザが符号化した副搬送波を複号及び復調するよう構成されたデータパケット処理装置
    を備えることを特徴とする請求項２６に記載の受信機。
28. （ａ）送信機と第２受信機との間で送信されるＣＳＲ信号を監視する信号監視処理装置、
    （ｂ）前記送信機と第２受信機との間の通信リンクのチャネル状態を評価するよう構成された信号分析器、
    （ｃ）前記チャネル状態の履歴を維持するメモリコンポーネント、および
    （ｄ）前記チャネル履歴に基づいて送信パラメータを調整する調整処理装置において、前記調整した送信パラメータを用いて前記送信機および第２受信機と通信を行う前記調整処理装置
    をさらに備える請求項２７に記載の受信機。
29. 前記受信機は、ＷＴＲＵであることを特徴とする請求項２８に記載の受信機。
30. 前記受信機は、基地局であることを特徴とする請求項２８に記載の受信機。
31. （ａ）送信機であって、
    （ａ１）ローカルの低速信号を生成し、かつ外来の（foreign）ＣＳＲ信号を分析する第１チャネルサウンディング処理装置、
    （ａ２）前記外来のＣＳＲ信号分析に基づいて送信パラメータ設定を決定する第１処理装置、
    （ａ３）前記決定した設定に従って送信パラメータを調整する第２処理装置、および
    （ａ４）前記決定した設定に従ってユーザデータを副搬送波に変調するＰＨＹ層処理装置
    を備える送信機、
    （ｂ）受信機であって、
    （ｂ１）外来の低速信号を処理し、かつ前記外来の低速信号に応答したローカルのＣＳＲ信号であって、各々が予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記ローカルＣＳＲ信号を生成する第２チャネルサウンディング処理装置、および
    （ｂ２）ユーザデータを符号化した副搬送波を処理するデータパケット処理装置
    を備える受信機、並びに
    （ｃ）通信信号を送受信する複数の送受信アンテナ
    を備えることを特徴とするＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて使用するＷＴＲＵ。
32. 格納した送信パラメータ設定に従ったその後のユーザデータ送信に使用するために、前記決定した送信パラメータ設定を格納するメモリコンポーネントをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載のＷＴＲＵ。
33. ローカルのＴＦＣ信号を生成し、かつ受信した外来のＴＦＣ信号を処理するＴＦＣ処理装置をさらに備え、かつ、
    前記ローカルのＴＦＣ信号は、副搬送波変調情報を含む前記決定した送信パラメータ設定を含むことを特徴とする請求項３２に記載のＷＴＲＵ。
34. （ａ）前記ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいてネットワークデバイス間で送信されるＣＳＲ信号を監視する信号監視処理装置、
    （ｂ）対になった他のネットワークデバイス間の通信リンクのチャネル状態を評価するよう構成された信号分析器、および
    （ｃ）前記チャネル状態の履歴を維持する第２メモリコンポーネント
    をさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載のＷＴＲＵ。
35. （ａ）送信機であって、
    （ａ１）ローカルの低速信号を生成し、かつ外来のＣＳＲを分析する第１チャネルサウンディング処理装置、
    （ａ２）前記ＣＳＲ信号分析に基づいて送信パラメータ設定を決定する第１処理装置、
    （ａ３）前記決定した設定に従って送信パラメータを調整する第２処理装置、および
    （ａ４）前記決定した設定に従ってユーザデータを副搬送波に変調するＰＨＹ層処理装置
    を備える送信機、
    （ｂ）受信機であって、
    （ｂ１）外来の低速信号を処理し、かつ、応答のローカルのＣＳＲ信号であって、各々が予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記ローカルＣＳＲ信号を生成する第２チャネルサウンディング処理装置、および
    （ｂ２）ユーザデータを符号化した副搬送波を処理するデータパケット処理装置
    を備える受信機、並びに
    （ｃ）通信信号を送受信する複数の送受信アンテナ
    を備えることを特徴とするＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて使用する基地局。
36. 格納した送信パラメータ設定に従ったその後のユーザデータ送信に使用するために、前記決定した送信パラメータ設定を格納するメモリコンポーネントをさらに備えることを特徴とする請求項３５に記載の基地局。
37. ローカルのＴＦＣ信号を生成し、かつ受信した外来のＴＦＣ信号を処理するＴＦＣ処理装置をさらに備え、
    かつ、前記ローカルのＴＦＣ信号は、副搬送波変調情報を含む前記決定した送信パラメータ設定を含むことを特徴とする請求項３６に記載の基地局。
38. （ａ）前記ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて他のネットワークデバイス間で送信されるＣＳＲ信号を監視する信号監視処理装置、
    （ｂ）対になった前記他のネットワークデバイス間の通信リンクのチャネル状態を評価するよう構成された信号分析器、および
    （ｃ）前記チャネル状態の履歴を維持する第２メモリコンポーネント
    をさらに備えることを特徴とする請求項３７に記載の基地局。
39. 少なくとも１つの基地局と少なくとも１つのＷＴＲＵを備える直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムにおいて通信リンク性能を向上させるシグナリング方法であって、
    （ａ）サウンディング命令を含む低速信号を基地局からＷＴＲＵに送信すること、
    （ｂ）前記低速信号に応答したサウンディング信号であって、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記サウンディング信号を前記ＷＴＲＵから基地局に送信すること、
    （ｃ）前記サウンド信号を分析すること、および前記分析に基づいてアップリンクチャネル応答を決定すること、
    （ｄ）前記決定したアップリンクチャネル応答に基づいてダウンリンクチャネル応答を推定すること、
    （ｅ）前記推定したダウンリンクチャネル応答に基づいてユーザデータを送信する帯域幅部分を選択すること、
    （ｆ）前記推定したダウンリンクチャネル応答に従って送信パラメータを調整すること、および
    （ｇ）前記選択した帯域幅部分で前記調整した送信パラメータを用いてユーザデータを送信すること
    を備えることを特徴とするシグナリング方法。
40. 前記基地局は、サウンディング信号を周期的に送信するよう前記ＷＴＲＵに命令する請求項３９に記載の方法。
41. ＯＦＤＭ無線通信システムにおける通信リンク性能を向上させる基地局であって、
    サウンディング命令を含む低速信号を生成し、かつＷＴＲＵに送信する送信機、
    前記ＷＴＲＵが送信するサウンディング信号であって、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記サウンディング信号を受信する受信機、
    前記サウンディング信号に基づいてアップリンクチャネル応答を決定する信号処理装置、
    前記決定したアップリンクチャネル応答に基づいてダウンリンクチャネル応答を推定する推定器、
    前記推定したダウンリンクチャネル応答に基づいて送信パラメータを調整する送信パラメータ調整処理装置、および
    前記推定したダウンリンクチャネル応答に基づいてデータを送信する帯域幅部分を選択する帯域幅選択ユニット
    を備え、かつ、前記基地局は、
    前記選択した帯域幅部分を用いて前記調整した送信パラメータを有するユーザデータを前記ＷＴＲＵに送信することを特徴とする基地局。
42. 前記送信機は、サウンディング信号を周期的に送信するように前記ＷＴＲＵに命令する低速信号を生成し、送信するよう構成されていることを特徴とする請求項４１に記載の基地局。
43. ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて通信リンク性能を向上させるＷＴＲＵであって、
    チャネルサウンディング命令を受信する受信機、および
    前記チャネルサウンディング命令に従ってサウンディング信号を生成し、送信する送信機
    を備えることを特徴とするＷＴＲＵ。
44. 前記送信機は、前記サウンディング命令に従ってサウンディング信号を周期的に送信するよう構成されていることを特徴とする請求項４３に記載のＷＴＲＵ。
45. （ａ）受信した低速信号を処理し、かつ、応答ＣＳＲ信号であって、各々、予め定義された送信フォーマットを有し、所定の情報を搬送する短いバーストである前記ＣＳＲ信号を生成するチャネルサウンディング処理装置、
    （ｂ）前記低速信号を受信し、かつ前記応答ＣＳＲ信号を送信する複数の送受信アンテナ、および
    （ｃ）ユーザデータを符号化した副搬送波を処理するデータパケット処理装置
    を備えることを特徴とするＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線通信システムにおいて使用する集積回路。

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