チャネル状態情報を制御するための方法
【課題】全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分を必要とすることなく、チャネル状況の報告を可能にする。
【解決手段】第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法において、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求め、第２の電気通信デバイスによって実行される以下のステップ、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップと、を含む。
【解決手段】第１の電気通信デバイス２０１〜２０Ｋによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法において、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求め、第２の電気通信デバイスによって実行される以下のステップ、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、電気通信システムに関し、詳細には、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法及びデバイスに関する。
【０００２】
近年、空間領域及び周波数領域における効率的な送信方式が、高データレート無線電気通信の高まる要求を満たすために研究されてきた。空間領域では、送信機側及び受信機側の双方で複数のアンテナを使用する多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムが、スペクトル効率の潜在的な増加を利用するために注目を得てきた。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムを使用するいくつかの送信方式では、データストリームを送信する電気通信デバイスは、自身とデータストリームの転送先の電気通信デバイスとの間に存在するチャネル状況について或る知識を有する。電気通信デバイスは、そのチャネル状況に応じて電気通信デバイスへ転送される信号を方向付けて、システムの全体性能を改善する。
【０００４】
実際には、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答が、たとえば、時分割多重システムでレシプロカルである場合、チャネル状況は、次の方法に従って得られる。すなわち、基地局のような電気通信デバイスが、移動端末のような別の電気通信デバイスへパイロット信号を転送し、移動端末がパイロット信号を受信し、一例として、チャネル状況を表すチャネル行列の形で受信パイロット信号からチャネル応答を求め、パイロット信号を送信した基地局へ転送しなければならない信号を方向付けるために、求められた行列を使用する。
【０００５】
求められたチャネル行列の係数は、基地局のアンテナと移動端末のアンテナとの間の複素伝搬利得である。
【０００６】
複素伝搬利得のいくつかは、基地局のいくつかのアンテナと移動端末のいくつかのアンテナとの間に存在する不十分なチャネル伝搬状況を反映する。
【０００７】
重大な個数の移動端末が、求められたチャネル行列のすべての係数を基地局に報告する場合、これらの係数の転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【０００８】
他のチャネル状況の測定値も求めることができる。チャネル状況は、一例として、移動端末によって測定される信号対干渉雑音比である。
【０００９】
重大な個数の移動端末がすべての信号対干渉雑音比を報告する場合、これらのデータの転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１８１７３９号明細書（第１頁４段落〜６段落、第２頁１６段落〜１７段落、第４頁３８段落〜３９段落、第６頁６５段落〜第７頁６７段落）
【特許文献２】国際公開第２００４／０７３２００号パンフレット（第１頁３２行〜第３頁２０行、第４頁２０行目〜３０行、第７頁２７行〜第８頁２２行、第９頁２１行〜第１１頁２行、第１３頁２４行目〜第１４頁９行、図３、図７）
【特許文献３】米国特許第６４７３４６７号明細書（第８欄５３行〜第１０欄１９行、第１８欄９行〜第１９欄１８行、第２２欄２４行〜３０行、第１３欄１１行〜２１行）
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／１６１２８２号明細書（第１頁１０段落〜第２頁１３段落、第３頁３１段落〜３５段落、第８頁１００段落〜第９頁１０３段落）
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／００２４６８号明細書（第１頁３段落〜第２頁１４段落、第３頁３４段落〜第４頁４１段落、第７頁７１段落、第１７頁２０２段落〜第１８頁２２０段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分を必要とすることなく、チャネル状況の報告を可能にする方法及びデバイスを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のために、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める方法において、方法は、第２の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を制御するための方法に関する。
【００１３】
本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するためのデバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求めるデバイスにおいて、制御するためのデバイスは、第２の電気通信デバイスに含まれ、且つ、制御するためのデバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるための手段と、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、チャネル状態情報を制御するためのデバイスにも関する。
【００１４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量を制御することができる。
【００１５】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスが報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報の個数よりも少ない。
【００１６】
したがって、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅のうち、チャネル状態情報を受信するのに使用される部分は削減される。
【００１７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、求められた個数と等しい個数のパイロット信号を第１の電気通信デバイスに割り当てる。
【００１８】
したがって、利用可能なパイロット信号は効率的に使用される。
【００１９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスからチャネル状態情報を受信し、受信されたチャネル状態情報に従って、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間における少なくとも１つのデータ群を表す信号の転送を制御する。
【００２０】
したがって、ネットワークの資源を効率的な方法で割り当てることが可能である。
【００２１】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第２の電気通信デバイスにリンクされる第１の電気通信デバイスの個数を求める。
【００２２】
第１の電気通信デバイスは、当該第１の電気通信デバイスが、第２の電気通信デバイスへ信号を転送でき、且つ、第２の電気通信デバイスから信号を受信できる場合に、第２の電気通信デバイスにリンクされている。
【００２３】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第２の電気通信デバイスにリンクされている第１の電気通信デバイスの個数に従って求められる。
【００２４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信間で公平にネットワークの資源を割り当てる。
【００２５】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数を受信し、第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数に従って、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００２６】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信能力に従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、データレートに関する要件に従って求める。
【００２８】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、応答遅延に関する要件に従って求められる。
【００３０】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００３１】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、方法において、方法は、第１の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるステップと、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を転送するための方法に関する。
【００３２】
本発明は、第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送する第１の電気通信デバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、第１の電気通信デバイスにおいて、第１の電気通信デバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するための手段と、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるための手段と、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、第１の電気通信デバイスにも関する。
【００３３】
したがって、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量は削減される。
【００３４】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、第２の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、且つ、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報は、第１の電気通信デバイスのアンテナの１つと第２の電気通信デバイスのアンテナの１つとの間の伝搬利得である。
【００３５】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスによって求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３６】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、ダウンリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す測定された情報は、ダウンリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３７】
したがって、第２の電気通信デバイスは、ダウンリンクにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３８】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、アップリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報は、アップリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３９】
したがって、第２の電気通信デバイスは、アップリンクチャネルにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００４０】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、プログラマブルデバイス内に直接ロードすることができるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがプログラマブルデバイスで実行されると、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータプログラムに関する。
【００４１】
このコンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４２】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスから第２の電気通信デバイスへ転送される信号であって、信号は、第１の電気通信デバイスが第２の電気通信デバイスにチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を含むことを特徴とする信号に関する。
【００４３】
この信号に関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４４】
本発明の特徴は、一例である実施の形態の以下の説明を読むことによってより明らかになる。上記説明は、添付図面に関して作成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２】本発明による、第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図３ａ】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｂ】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｃ】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図４】本発明による、第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図５】第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図６】第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図７】第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図８】第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図９】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１０】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１１】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１２】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【００４７】
図１の無線ネットワークでは、少なくとも１つで、好ましくは複数の第１の電気通信デバイス２０1又は２０Kが、無線ネットワーク１５を通じ、あるアップリンクチャネル及びあるダウンリンクチャネルを使用して第２の電気通信デバイス１０にリンクされている。
【００４８】
限定ではなく好ましくは、第２の電気通信デバイス１０は、無線ネットワーク１５の基地局又はノードである。第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、移動電話、携帯情報端末、又はパーソナルコンピュータのような端末である。
【００４９】
電気通信ネットワーク１５は、時分割複信方式（ＴＤＤ）又は周波数分割複信方式（ＦＤＤ）を使用する無線電気通信システムである。
【００５０】
ＴＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、同じ周波数帯域の異なる期間に二重化される。無線ネットワーク１５内で転送される信号は、同じ周波数スペクトルを共有する。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答はレシプロカルである。
【００５１】
「レシプロカル」とは、ダウンリンクチャネルの状況がダウンリンク行列によって表される場合に、アップリンクチャネルの状況が、ダウンリンク行列の転置行列であるアップリンク行列によって表すことができることを意味する。
【００５２】
ＦＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、異なる周波数帯域に二重化される。スペクトルは、異なる周波数帯域に分割され、アップリンク信号及びダウンリンク信号は、同時に送信される。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。
【００５３】
第２の電気通信デバイス１０は、ダウンリンクチャネルを通じて、最大でＮ個のデータ群を表す信号又はパイロット信号を第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kへ同時に転送し、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、アップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ信号を転送する。
【００５４】
第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送される信号は、１つのデータ群を表す信号又はパイロット信号である。
【００５５】
データ群は、一例として、少なくともヘッダフィールド及びペイロードフィールドによって構成されるフレームである。ペイロードフィールドは、通話又はビデオ転送等に関係するデータのような従来のデータを含む。
【００５６】
パイロット信号は、電気通信デバイスによって知られている所定のシンボルシーケンスである。パイロット信号は、限定ではなく一例として、ウォルシュアダマール(Walsh Hadamard)シーケンスである。
【００５７】
第１の電気通信デバイス２０の第１の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送されたパイロット信号には、ダウンリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５８】
第１の電気通信デバイス２０の第２の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送されたパイロット信号には、アップリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５９】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、チャネル状態情報は、ビット情報の形に転送される。
【００６０】
第２の電気通信デバイス１０は、ＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮで示すＮ個のアンテナを有する。第２の電気通信デバイス１０は、好ましくは、以下で開示するように、各第１の電気通信デバイス２０により転送されたチャネル状態情報に従って、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kへ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６１】
より正確には、第２の電気通信デバイス１０が、ダウンリンクチャネルを通じて、所与の第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を表す信号を送信する時、それらの信号は、ビームフォーミングを行うために最大でＮ回複製される。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６２】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０1へ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６３】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０Kへ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６４】
第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ1及びＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭkでそれぞれ示すＭk個のアンテナを有する。ここで、アンテナの個数Ｍkは、各第１の電気通信デバイス２０kに応じて、ｋ＝１〜Ｋについて変化し得ることに留意しなければならない。各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、以下で開示するように、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６５】
各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６６】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０1によって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ1による放射信号のパターンを示している。
【００６７】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０Kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭKによる放射信号のパターンを示している。
【００６８】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ビームフォーミングを行うために第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、受信信号の空間的方向を制御する。
【００６９】
第２の電気通信デバイス１０は、各第１の電気通信デバイス２０kについて、各第１の電気通信デバイス２０kが両デバイス間のチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００７０】
各第１の電気通信デバイス２０kは、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイス１０から受信する。
【００７１】
図２は、本発明による第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【００７２】
第１の電気通信デバイス２０、一例として、ｋが１とＫとの間に含まれる第１の電気通信デバイス２０kは、たとえば、バス２０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００７３】
ここで、第１の電気通信デバイス２０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施され、これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ２００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行することに留意しなければならない。
【００７４】
バス２０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及びチャネルインターフェース２０５にプロセッサ２００をリンクする。
【００７５】
読み出し専用メモリＲＯＭ２０２は、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第１の電気通信デバイス２０kに電源が投入される時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３へ転送される。
【００７６】
ＲＡＭメモリ２０３は、変数を収容するレジスタと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【００７７】
チャネルインターフェース２０５は、第２の電気通信デバイス１０への信号の転送及び／又は第２の電気通信デバイス１０からの信号の受信を可能にする。
【００７８】
チャネルインターフェース２０５を図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃを参照して詳細に説明することにする。
【００７９】
図３ａは、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００８０】
第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５を備える。
【００８１】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、Ｍk＊１の信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。ここで、ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tは、第２の電気通信デバイス１０によって転送されたｐ番目のパイロットシンボルを表す信号であり、ｚk（ｐ）は、第１の電気通信デバイス２０kにおけるＭk＊１の干渉雑音ベクトルであり、ＨDL,kは、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０kとの間のＭk＊ＮのダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【００８２】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、行列ＨDL,kを推定する。
【００８３】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨDL,kの各要素（ｍ，ｎ）は、第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナ及び第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００８４】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク線形変換モジュール３１０を備える。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ0＊Ｍkの行列ＶTDLを使用して信号ベクトルｘk（ｐ）の線形変換を実行するための手段を備える。
【００８５】
この場合、この線形変換は、ｍ0＊１の出力ベクトル
ｘ’（ｐ）＝ＶTDLｘ（ｐ）
ｘ’（ｐ）＝ＶTDLＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）’
を与える。ここで、
【００８６】
【数１】
【００８７】
であり、ｚk（ｐ）’＝ＶTDLｚk（ｐ）である。
【００８８】
ダウンリンク線形変換行列ＶTDLの次元は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００８９】
また、ダウンリンク線形変換行列ＶTDLは、以下で開示するように、第１の電気通信デバイス２０kが、出力ｘ’（ｐ）において良好なチャネル状況を有するように定義される。
【００９０】
ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイスによって受信された信号に対して線形変換を実行する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイス２０kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されたｍ0個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、ｍ0個のパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【００９１】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３１５を備える。アップリンク方向制御モジュール３１５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３１５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【００９２】
図３ｂは、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００９３】
第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０を備える。
【００９４】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０は、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭkのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である行列ＨUL,kも推定する。
【００９５】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨUL,kの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００９６】
好ましくは、行列ＨUL,kは、ＨTDL,kに等しい。ここで、［・］Tは、［・］の転置を示す。
【００９７】
チャネルインターフェース２０５は、アップリンク線形変換モジュール３２５を備える。アップリンク線形変換モジュール３２５は、Ｍk×ｍ0の線形変換行列ＶULをｒ（ｐ）＝ＶULｒ（ｐ）’として使用して、ｍ0個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’1（ｐ），…，ｒ’m0（ｐ）］TのＭk×１の信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するための手段を備える。
【００９８】
アップリンク線形変換行列ＶULの次元は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００９９】
以下で開示するように、アップリンク線形変換行列ＶULも、良好なチャネル状況が第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間で維持されるように定義される。
【０１００】
アップリンク線形変換モジュール３２５は、第１の電気通信デバイスによって転送されるデータ群を表す信号に対して線形変換を実行する。アップリンク線形変換モジュール３０５は、第１の電気通信デバイス２０kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されるｍ0個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、それらのパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【０１０１】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３３５を備える。アップリンク方向制御モジュール３３５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３３５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１０２】
図３ｃは、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【０１０３】
第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、チャネル推定モジュール３４０を備える。
【０１０４】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ1，…，ｗNに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tを転送する。第１の電気通信デバイス２０kは、Ｗ＝［ｗ1，…，ｗN］であるＭk＊１の信号ベクトルｘk（ｐ）＝ＨDL,kＷｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０１０５】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク方向制御モジュール３４５を備える。ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。
【０１０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０１０７】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖknを使用する。
【０１０８】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖknは、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）重みｖkn＝Φ-1ａnによって与えられる。ここで、
【０１０９】
【数２】
【０１１０】
であり、ｐ0は、各パイロット信号のシンボルの個数であり、［］Hは、複素共役転置を示し、［］*は、複素共役を示す。
【０１１１】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ1（ｐ）〜ｓN（ｐ）についてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ1〜γNである。
【０１１２】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３５０を備える。アップリンク方向制御モジュール３５０は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３５０は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１１３】
図４は、本発明による第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【０１１４】
第２の電気通信デバイス１０は、たとえば、バス４０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。
【０１１５】
ここで、第２の電気通信デバイス１０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施されることが留意されなければならない。これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ４００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行する。
【０１１６】
バス４０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、及びチャネルインターフェース４０５にプロセッサ４００をリンクする。
【０１１７】
読み出し専用メモリＲＯＭ４０２は、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第２の電気通信デバイス１０に電源が投入された時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３に転送される。
【０１１８】
ＲＡＭメモリ４０３は、変数を収容するレジスタと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【０１１９】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれについて、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【０１２０】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがデータ群を受信するのに使用する変調符号化方式を決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０によって転送されたチャネル状態情報に従って、どの第１の電気通信デバイス２０へデータ群を表す信号を送信しなければならないかを決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがデータ群若しくはパイロット信号を転送するのに使用する変調符号化方式を決定し、且つ／又は、どの第１の電気通信デバイス２０が、第２の電気通信デバイス１０へデータ群を表す信号を転送しなければならないかを決定する。
【０１２１】
限定はなく好ましくは、チャネルインターフェース４０５は、図４には図示していないダウンリンク方向制御モジュールを備える。ダウンリンク方向制御モジュールは、ビームフォーミングを行うために、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれへ転送される信号をＮ回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１２２】
図５は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１２３】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１２４】
ステップＳ５００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kから、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１２５】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１２６】
次のステップＳ５０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１２７】
次のステップＳ５０２において、プロセッサ４００は、１≦ｋ’≦Ｋである変数ｋ’を選択する。好ましくは、プロセッサ４００は、ｋ’をランダムに選択する。
【０１２８】
次のステップＳ５０３において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃのよりも小さいか否かをチェックする。
【０１２９】
ここで、Ｋ≦Ｃであることに留意しなければならない。
【０１３０】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３１】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０４に移動する。
【０１３２】
ステップＳ５０４において、プロセッサ４００は、変数ｋを、変数ｋ’の値に設定する。
【０１３３】
次のステップＳ５０５において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しいか否かをチェックする。
【０１３４】
変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０７に移動する。
【０１３５】
変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０６に移動する。
【０１３６】
ステップＳ５０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけ（as example of one）インクリメントし、ステップＳ５０７に移動する。
【０１３７】
次のステップＳ５０７において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１３８】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３９】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０８に移動する。
【０１４０】
ステップＳ５０８において、プロセッサ４００は、ｋの値がＫと等しいか否かをチェックする。
【０１４１】
ｋの値がＫと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０９に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５０５に戻る。
【０１４２】
ｋの値がＫと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１５に移動する。
【０１４３】
ステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｋの値を１に設定する。
【０１４４】
次のステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しいか否かをチェックする。
【０１４５】
変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１８に移動する。
【０１４６】
変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５１７に移動する。
【０１４７】
ステップＳ５１７において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ５１８に移動する。
【０１４８】
次のステップＳ５１８において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１４９】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１５０】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１９に移動する。
【０１５１】
ステップＳ５１９において、プロセッサ４００は、ｋの値がｋ’−１と等しいか否かをチェックする。
【０１５２】
ｋの値がｋ’−１と等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５２０に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５１６に戻る。
【０１５３】
ｋの値がｋ’−１と等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０２に戻る。
【０１５４】
ステップＳ５２５において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１５５】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１５６】
次のステップＳ５２６において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１５７】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１５８】
次のステップＳ５２７において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１５９】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はビット情報の形で受信される。
【０１６０】
次のステップＳ５２８において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１６１】
図６は、第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１６２】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１６３】
ステップＳ６００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件ＤＲ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１６４】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK、データレートに関する要件ＤＲ（１）〜ＤＲ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１６５】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１６６】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１６７】
次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１６８】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１６９】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０４に移動する。
【０１７０】
ステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＲ（ｋ）／ｍ0（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０１７１】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ６０６に移動する。
【０１７２】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１７３】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１７４】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０２に移動する。
【０１７５】
ステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１７６】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１７７】
次のステップＳ６０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１７８】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１７９】
次のステップＳ６０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１８０】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０１８１】
次のステップＳ６１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０１８２】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１８３】
図７は、第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１８４】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１８５】
ステップＳ７００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件ＤＴ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１８６】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK、応答遅延に関する要件ＤＴ（１）〜ＤＴ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１８７】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１８８】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１８９】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１９０】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９１】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ７０４に移動する。
【０１９２】
ステップＳ７０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＴ（ｋ）＊ｍ0（ｋ）の最小値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０１９３】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ７０６に移動する。
【０１９４】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１９５】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９６】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０２に移動する。
【０１９７】
ステップＳ７０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１９８】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１９９】
次のステップＳ７０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０２００】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２０１】
次のステップＳ７０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２０２】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２０３】
次のステップＳ７１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２０４】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２０５】
図８は、第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２０６】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０２０７】
ステップＳ８００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０２０８】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０２０９】
次のステップＳ８０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０２１０】
次のステップＳ８０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０２１１】
次のステップＳ８０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０２１２】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１３】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ８０４に移動する。
【０２１４】
ステップＳ８０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、Ｍk／ｍ0（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０２１５】
次のステップＳ８０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ８０６に移動する。
【０２１６】
次のステップＳ８０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０２１７】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１８】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０２に移動する。
【０２１９】
ステップＳ８０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０２２０】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２２１】
次のステップＳ８０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０２２２】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２２３】
次のステップＳ８０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２２４】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２２５】
次のステップＳ８１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２２６】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２２７】
ここで、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード、第２の実現モード、第３の実現モード、及び第４の実現モードは、一変形では、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、データレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って、ｍ0（ｋ）を求めるために組み合わせられることに留意しなければならない。
【０２２８】
各第１の電気通信デバイスについて、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、チャネル局情報の報告についてのデータレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って変更することにより、無線電気通信ネットワークの利用可能な資源がどの環境でも効率的に使用される。
【０２２９】
図９は、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２３０】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０２３１】
ステップＳ９００において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２３２】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２３３】
ステップＳ９０１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０２３４】
次のステップＳ９０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５が、受信パイロット信号から行列ＨDL,kを推定する。
【０２３５】
次のステップＳ９０３において、第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、ＨTDL,k＝ＵΛＱHの特異値分解を行う。ここで、Ｕ＝［ｕ1，…，ｕN］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、
【０２３６】
【数３】
【０２３７】
は、Ｍk＊Ｍkのユニタリ行列であり、［］Hは、複素共役転置を示し、λ1≧…≧λd≧０であるΛ＝ｄｉａｇ［λ1，λ2，…，λd］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍk，Ｎ｝である特異値のＮ＊Ｍkの対角行列である。
【０２３８】
次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、最も大きいｍ0（ｋ）個の特異値を選択する。一例として、第１の電気通信デバイス２０kが３つのアンテナを有し、且つ、受信されたｍ0（ｋ）が２に等しい場合、最も大きい２つの特異値のみが選択される。
【０２３９】
ここで、ｍ0（ｋ）個の特異値は、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０kとの間のダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨDL,kから選択されることに留意しなければならない。
【０２４０】
次のステップＳ９０５において、プロセッサ２００は、ダウンリンク線形変換行列ＶDLを求める。
【０２４１】
第１の電気通信デバイス２０kは、
【０２４２】
【数４】
【０２４３】
としてＶDLを求める。ここで、
【０２４４】
【数５】
【０２４５】
は、選択された特異値に対応するベクトルである。
【０２４６】
次に、仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２４７】
【数６】
【０２４８】
が、
【０２４９】
【数７】
【０２５０】
として表される。
【０２５１】
次に、異なる形では、ＨTDL,k＝ＵΛＱHは、Ｈ*DL,kＨTDL,k＝ＱΛ2ＱHに変換することができる。ここで、［］*は複素共役を示す。ここで我々は
【０２５２】
【数８】
【０２５３】
を得る。
【０２５４】
ｑ1，…，ｑm0(k)は、Ｈ*DL,kＨTDL,kの選択された固有ベクトルであるので、ＶDLは、
【０２５５】
【数９】
【０２５６】
によって与えられる。ここで、ｅm〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２５７】
ここで、電気通信システムが、時分割複信方式ＨTDL,k＝ＨUL,kを使用する場合、第１の電気通信デバイス２０kは、アップリンク線形変換行列ＶDLによって乗算されたｍ0（ｋ）個のパイロット信号ｒ’（ｐ）を送信することに留意しなければならない。
【０２５８】
第２の電気通信デバイス１０における受信信号は、ｘBS（ｐ）＝ＨUL,kＶDLｒ’（ｐ）＋ｚBS（ｐ）によって表されるので、第２の電気通信デバイス１０は、ｘBS（ｐ）から、（ＨUL,kＶDL）T＝ＶTDLＨUL,kを取得することができる。ここで、ＨUL,kは、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭkのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【０２５９】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨUL,kの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【０２６０】
同じステップにおいて、プロセッサ２００は、求められた行列ＶDLをダウンリンク線形変換モジュール３１０へ転送する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ0（ｋ）＊Ｍkの行列ＶTDLを使用して信号ベクトルｘk（ｐ）の線形変換を実行するために、求められた行列ＶDLを使用する。
【０２６１】
次のステップＳ９０６において、プロセッサ２００は、ｘ’（ｐ）を考慮してダウンリンクチャネルのチャネル状態情報を求める。
【０２６２】
本発明の特定の特徴によれば、チャネル状態情報は、ｍ0（ｋ）＊Ｎの仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列
【０２６３】
【数１０】
【０２６４】
である。
【０２６５】
次のステップＳ９０７において、プロセッサ２００は、アップリンクチャネルを通じて、求められたチャネル状態情報の第２の電気通信デバイス１０への転送を指令する。
【０２６６】
好ましくは、チャネル状態情報は、ダウンリンク線形変換行列ＶDLによって乗算されたｍ0（ｋ）個のパイロット信号を転送することによって報告される。第１の電気通信デバイスによって転送された信号には、電気通信デバイスのアンテナ間の伝搬利得も乗算されるので、第２の電気通信デバイス１０におけるチャネル応答は、ＨUL,kＶDL＝（ＶTDLＨUL,k）Tによって与えられる。
【０２６７】
したがって、第２の電気通信デバイス１０は、ｍ0（ｋ）個の受信パイロット信号から仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２６８】
【数１１】
【０２６９】
の知識を取得する。
【０２７０】
ここで、チャネル状態情報は、情報ビットの形でも報告できることに留意しなければならない。
【０２７１】
次に、プロセッサ２００はステップＳ９００に戻る。
【０２７２】
図１０は、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２７３】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０1〜２０kのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０２７４】
ステップＳ１００において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２７５】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２７６】
ステップＳ１０１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０２７７】
次のステップＳ１０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０が、アップリンクチャネル行列ＨUL,kを推定する。
【０２７８】
ＴＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答としてのＨUL,k＝ＨTDL,kはレシプロカルである。
【０２７９】
ＦＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。しかしながら、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルは、特に大きな利得を有するチャネルでは、類似の特性を有するので、ＨUL,k＝ＨTDL,kも考慮することができる。
【０２８０】
次のステップＳ１０３において、第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、ＨUL,k＝ＵUΛUＱUHの特異値分解を行う。ここで、ＵU＝［ｕU1，…，ｕUN］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、ＱU＝［ｑU1，…，ｑUMk］は、Ｍk＊Ｍkのユニタリ行列であり、λU1≧…≧λUd≧０であるΛU＝ｄｉａｇ［λU1，λU2，…，λUd］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍk，Ｎ｝である実数の特異値のＮ＊Ｍkの対角行列である。
【０２８１】
次のステップＳ１０４において、プロセッサ２００は最も大きいｍ0（ｋ）個の特異値を選択する。
【０２８２】
ｍ0（ｋ）個の特異値は、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のアップリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨUL,kから選択されることにも留意しなければならない。
【０２８３】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は線形変換行列ＶULを求める。
【０２８４】
第１の電気通信デバイス２０kは、
【０２８５】
【数１２】
【０２８６】
としてＶULを求める。
【０２８７】
仮想アップリンクＭＩＭＯチャネル
【０２８８】
【数１３】
【０２８９】
は、この場合、
【０２９０】
【数１４】
【０２９１】
として表される。
【０２９２】
ＶDLについて開示したのと同じように、ＶULは、
【０２９３】
【数１５】
【０２９４】
によって与えられる。ここで、ｅm〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２９５】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は、求められた行列ＶULをアップリンク線形変換モジュール３２５へ転送する。アップリンク線形変換モジュール３２５は、ｒ（ｐ）＝ＶULｒ（ｐ）’として線形変換行列ＶULを使用して、ｍ0（ｋ）個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’1（ｐ），…，ｒ’m0(k)（ｐ）］Tの信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するために、求められた行列ＶULを使用する。
【０２９６】
次のステップＳ１０７において、プロセッサ２００は、求められたチャネル状態情報をアップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することを指令する。
【０２９７】
好ましくは、チャネル状態情報は、ｐ0個のシンボルｒ’（１），…，ｒ’（ｐ0）から成るｍ0（ｋ）個のパイロット信号をチャネルインターフェース２０５を通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することによって報告される。
【０２９８】
次に、プロセッサ２００はステップＳ１００に戻る。
【０２９９】
図１１は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０３００】
本アルゴリズムは、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０３０１】
ステップＳ１１０において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０３０２】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０３０３】
ステップＳ１１１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号を受信する。
【０３０４】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ1，…，ｗNに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tを転送する。
【０３０５】
第１の電気通信デバイス２０kは、Ｗ＝［ｗ1，…，ｗN］であるＭk＊１の信号ベクトルｘk（ｐ）＝ＨDL,kＷｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０３０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０３０７】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖknを使用する。
【０３０８】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖknは、ｖkn＝Φ-1ａnによって与えられる。ここで、
【０３０９】
【数１６】
【０３１０】
である。
【０３１１】
次のステップＳ１１２において、プロセッサ２００は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）について推定されたダウンリンクチャネル品質を転送するように、チャネルインターフェース２０５のチャネル推定モジュール３４０に指令する。
【０３１２】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ1（ｐ）〜ｓN（ｐ）について出力ｖTk1ｘk（ｐ），…，ｖTkNｘk（ｐ）においてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ1〜γNである。
【０３１３】
次のステップＳ１１３において、プロセッサ２００は、Ｎ個の信号対干渉雑音比γ1〜γNの中で最も大きいｍ0（ｋ）個の信号対干渉雑音比を選択する。
【０３１４】
次のステップＳ１１４において、プロセッサ２００は、選択された最も大きいｍ0（ｋ）個の信号対干渉雑音比をチャネル状態情報として第２の電気通信デバイス１０へアップリンクチャネルを通じて転送することを指令する。
【０３１５】
図１２は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【０３１６】
チャネル状態情報は、ＣＱＩ（１）〜ＣＱＩ（３）によって表される最も大きいｍ0（ｋ）個（本例ではｍ0（ｋ）＝３）の信号対干渉雑音比と、選択された最も大きい信号対干渉雑音比に対応するビームフォーマの識別子ｎ1〜ｎ3とから成る。
【０３１７】
チャネル状態情報は、１つのデータ群で転送される。
【０３１８】
他の多くの技法を本発明に使用することもできる。
【０３１９】
一例として、すでに説明したように、第１の電気通信デバイス２０kは、その第１の電気通信デバイスのアンテナと第２の電気通信デバイスのアンテナとの間の伝搬利得を求める。
【０３２０】
第１の電気通信デバイス２０kは、ダウンリンクチャネル行列
【０３２１】
【数１７】
【０３２２】
を形成する。ここで、ｍ＝１〜Ｍkであるｈmは、１＊Ｎのベクトルである。
【０３２３】
第１の電気通信デバイス２０kは、その第１の電気通信デバイスのアンテナのそれぞれについて、伝播利得群を形成し、群の中で最も高いノルムを有するものを決定する。
【０３２４】
第１の電気通信デバイスは、決定された伝播利得の中で、最も高いｍ0（ｋ）個のノルムを有する１つ又は複数の群を、決定された伝播利得のサブセットとして選択する。
【０３２５】
第１の電気通信デバイス２０kは、‖ｈ1‖，…，‖ｈMk‖の中で最も大きいｍ0（ｋ）個の値‖ｈm‖を有するｍ0（ｋ）個のアンテナを自身のＭk個のアンテナの中から選択する。
【０３２６】
たとえば、第１の電気通信デバイス２０kは４つのアンテナを有し、ｍ0（ｋ）＝２であり、‖ｈ1‖及び‖ｈ3‖は‖ｈ2‖及び‖ｈ4‖よりも高い。
【０３２７】
ダウンリンク線形変換行列ＶDLは、この場合、
【０３２８】
【数１８】
【０３２９】
に等しい。
【０３３０】
したがって、
【０３３１】
【数１９】
【０３３２】
したがって、仮想ＭＩＭＯダウンリンクチャネルは、最も高い伝搬利得‖ｈ1‖及び‖ｈ3‖のみを含む。
【０３３３】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、電気通信システムに関し、詳細には、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法及びデバイスに関する。
【０００２】
近年、空間領域及び周波数領域における効率的な送信方式が、高データレート無線電気通信の高まる要求を満たすために研究されてきた。空間領域では、送信機側及び受信機側の双方で複数のアンテナを使用する多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムが、スペクトル効率の潜在的な増加を利用するために注目を得てきた。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムを使用するいくつかの送信方式では、データストリームを送信する電気通信デバイスは、自身とデータストリームの転送先の電気通信デバイスとの間に存在するチャネル状況について或る知識を有する。電気通信デバイスは、そのチャネル状況に応じて電気通信デバイスへ転送される信号を方向付けて、システムの全体性能を改善する。
【０００４】
実際には、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答が、たとえば、時分割多重システムでレシプロカルである場合、チャネル状況は、次の方法に従って得られる。すなわち、基地局のような電気通信デバイスが、移動端末のような別の電気通信デバイスへパイロット信号を転送し、移動端末がパイロット信号を受信し、一例として、チャネル状況を表すチャネル行列の形で受信パイロット信号からチャネル応答を求め、パイロット信号を送信した基地局へ転送しなければならない信号を方向付けるために、求められた行列を使用する。
【０００５】
求められたチャネル行列の係数は、基地局のアンテナと移動端末のアンテナとの間の複素伝搬利得である。
【０００６】
複素伝搬利得のいくつかは、基地局のいくつかのアンテナと移動端末のいくつかのアンテナとの間に存在する不十分なチャネル伝搬状況を反映する。
【０００７】
重大な個数の移動端末が、求められたチャネル行列のすべての係数を基地局に報告する場合、これらの係数の転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【０００８】
他のチャネル状況の測定値も求めることができる。チャネル状況は、一例として、移動端末によって測定される信号対干渉雑音比である。
【０００９】
重大な個数の移動端末がすべての信号対干渉雑音比を報告する場合、これらのデータの転送には、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分が必要とされ、基地局は、これらのすべての係数を取り扱うために重大な計算手段を有する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１８１７３９号明細書（第１頁４段落〜６段落、第２頁１６段落〜１７段落、第４頁３８段落〜３９段落、第６頁６５段落〜第７頁６７段落）
【特許文献２】国際公開第２００４／０７３２００号パンフレット（第１頁３２行〜第３頁２０行、第４頁２０行目〜３０行、第７頁２７行〜第８頁２２行、第９頁２１行〜第１１頁２行、第１３頁２４行目〜第１４頁９行、図３、図７）
【特許文献３】米国特許第６４７３４６７号明細書（第８欄５３行〜第１０欄１９行、第１８欄９行〜第１９欄１８行、第２２欄２４行〜３０行、第１３欄１１行〜２１行）
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／１６１２８２号明細書（第１頁１０段落〜第２頁１３段落、第３頁３１段落〜３５段落、第８頁１００段落〜第９頁１０３段落）
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／００２４６８号明細書（第１頁３段落〜第２頁１４段落、第３頁３４段落〜第４頁４１段落、第７頁７１段落、第１７頁２０２段落〜第１８頁２２０段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅の重大な部分を必要とすることなく、チャネル状況の報告を可能にする方法及びデバイスを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のために、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める方法において、方法は、第２の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるステップと、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を制御するための方法に関する。
【００１３】
本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ転送されるチャネル状態情報を制御するためのデバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求めるデバイスにおいて、制御するためのデバイスは、第２の電気通信デバイスに含まれ、且つ、制御するためのデバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求めるための手段と、
求められた個数を第１の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、チャネル状態情報を制御するためのデバイスにも関する。
【００１４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量を制御することができる。
【００１５】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスが報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報の個数よりも少ない。
【００１６】
したがって、全体の無線電気通信ネットワークの利用可能な帯域幅のうち、チャネル状態情報を受信するのに使用される部分は削減される。
【００１７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、求められた個数と等しい個数のパイロット信号を第１の電気通信デバイスに割り当てる。
【００１８】
したがって、利用可能なパイロット信号は効率的に使用される。
【００１９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスからチャネル状態情報を受信し、受信されたチャネル状態情報に従って、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間における少なくとも１つのデータ群を表す信号の転送を制御する。
【００２０】
したがって、ネットワークの資源を効率的な方法で割り当てることが可能である。
【００２１】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、第２の電気通信デバイスにリンクされる第１の電気通信デバイスの個数を求める。
【００２２】
第１の電気通信デバイスは、当該第１の電気通信デバイスが、第２の電気通信デバイスへ信号を転送でき、且つ、第２の電気通信デバイスから信号を受信できる場合に、第２の電気通信デバイスにリンクされている。
【００２３】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、第２の電気通信デバイスにリンクされている第１の電気通信デバイスの個数に従って求められる。
【００２４】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信間で公平にネットワークの資源を割り当てる。
【００２５】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数を受信し、第１の電気通信デバイスが備えるアンテナの個数に従って、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００２６】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信能力に従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２７】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、データレートに関する要件に従って求める。
【００２８】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００２９】
特定の特徴によれば、第２の電気通信デバイスは、各第１の電気通信デバイスから、第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件を受信し、且つ、各第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数は、応答遅延に関する要件に従って求められる。
【００３０】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスの通信ニーズに従って、第１の電気通信間にネットワークの資源を割り当てる。
【００３１】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送するための方法であって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、方法において、方法は、第１の電気通信デバイスによって実行される、以下のステップ：
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるステップと、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するステップと
を含むことを特徴とする、チャネル状態情報を転送するための方法に関する。
【００３２】
本発明は、第２の電気通信デバイスへチャネル状態情報を転送する第１の電気通信デバイスであって、第１の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求める、第１の電気通信デバイスにおいて、第１の電気通信デバイスは、
第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイスから受信するための手段と、
第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の受信された個数を含むチャネル状態情報を求めるための手段と、
チャネル状態情報を第２の電気通信デバイスへ転送するための手段と
を備えることを特徴とする、第１の電気通信デバイスにも関する。
【００３３】
したがって、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の量は削減される。
【００３４】
特定の特徴によれば、第１の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、第２の電気通信デバイスは複数のアンテナを備え、且つ、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報は、第１の電気通信デバイスのアンテナの１つと第２の電気通信デバイスのアンテナの１つとの間の伝搬利得である。
【００３５】
したがって、第２の電気通信デバイスは、第１の電気通信デバイスによって求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３６】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、ダウンリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す測定された情報は、ダウンリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３７】
したがって、第２の電気通信デバイスは、ダウンリンクにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００３８】
特定の特徴によれば、伝搬利得は、アップリンクチャネル行列の係数であり、チャネル状態情報に含まれる、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す求められた情報は、アップリンクチャネル行列の特異値分解を実行することによって求められる。
【００３９】
したがって、第２の電気通信デバイスは、アップリンクチャネルにおいて第１の電気通信デバイスにより求められる伝搬利得についての通知を受ける。
【００４０】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、プログラマブルデバイス内に直接ロードすることができるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがプログラマブルデバイスで実行されると、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータプログラムに関する。
【００４１】
このコンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４２】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、第１の電気通信デバイスから第２の電気通信デバイスへ転送される信号であって、信号は、第１の電気通信デバイスが第２の電気通信デバイスにチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を含むことを特徴とする信号に関する。
【００４３】
この信号に関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関係して上述したものと同じであるので、それらの特徴及び利点は、ここでは繰り返さないことにする。
【００４４】
本発明の特徴は、一例である実施の形態の以下の説明を読むことによってより明らかになる。上記説明は、添付図面に関して作成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２】本発明による、第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図３ａ】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｂ】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図３ｃ】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、チャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【図４】本発明による、第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【図５】第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図６】第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図７】第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図８】第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図９】第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１０】第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１１】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【図１２】第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、本発明による無線ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【００４７】
図１の無線ネットワークでは、少なくとも１つで、好ましくは複数の第１の電気通信デバイス２０1又は２０Kが、無線ネットワーク１５を通じ、あるアップリンクチャネル及びあるダウンリンクチャネルを使用して第２の電気通信デバイス１０にリンクされている。
【００４８】
限定ではなく好ましくは、第２の電気通信デバイス１０は、無線ネットワーク１５の基地局又はノードである。第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、移動電話、携帯情報端末、又はパーソナルコンピュータのような端末である。
【００４９】
電気通信ネットワーク１５は、時分割複信方式（ＴＤＤ）又は周波数分割複信方式（ＦＤＤ）を使用する無線電気通信システムである。
【００５０】
ＴＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、同じ周波数帯域の異なる期間に二重化される。無線ネットワーク１５内で転送される信号は、同じ周波数スペクトルを共有する。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答はレシプロカルである。
【００５１】
「レシプロカル」とは、ダウンリンクチャネルの状況がダウンリンク行列によって表される場合に、アップリンクチャネルの状況が、ダウンリンク行列の転置行列であるアップリンク行列によって表すことができることを意味する。
【００５２】
ＦＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、異なる周波数帯域に二重化される。スペクトルは、異なる周波数帯域に分割され、アップリンク信号及びダウンリンク信号は、同時に送信される。電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。
【００５３】
第２の電気通信デバイス１０は、ダウンリンクチャネルを通じて、最大でＮ個のデータ群を表す信号又はパイロット信号を第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kへ同時に転送し、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、アップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ信号を転送する。
【００５４】
第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送される信号は、１つのデータ群を表す信号又はパイロット信号である。
【００５５】
データ群は、一例として、少なくともヘッダフィールド及びペイロードフィールドによって構成されるフレームである。ペイロードフィールドは、通話又はビデオ転送等に関係するデータのような従来のデータを含む。
【００５６】
パイロット信号は、電気通信デバイスによって知られている所定のシンボルシーケンスである。パイロット信号は、限定ではなく一例として、ウォルシュアダマール(Walsh Hadamard)シーケンスである。
【００５７】
第１の電気通信デバイス２０の第１の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送されたパイロット信号には、ダウンリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５８】
第１の電気通信デバイス２０の第２の実現モードによれば、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって転送されたパイロット信号には、アップリンク線形変換によって乗算される。これらの転送されたパイロット信号は、その後、チャネル状態情報を含む。
【００５９】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、チャネル状態情報は、ビット情報の形に転送される。
【００６０】
第２の電気通信デバイス１０は、ＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮで示すＮ個のアンテナを有する。第２の電気通信デバイス１０は、好ましくは、以下で開示するように、各第１の電気通信デバイス２０により転送されたチャネル状態情報に従って、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kへ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６１】
より正確には、第２の電気通信デバイス１０が、ダウンリンクチャネルを通じて、所与の第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を表す信号を送信する時、それらの信号は、ビームフォーミングを行うために最大でＮ回複製される。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６２】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０1へ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６３】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第２の電気通信デバイス１０によって第１の電気通信デバイス２０Kへ転送される、アンテナＢＳＡｎｔ１〜ＢＳＡｎｔＮによる放射信号のパターンを示している。
【００６４】
第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ1及びＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭkでそれぞれ示すＭk個のアンテナを有する。ここで、アンテナの個数Ｍkは、各第１の電気通信デバイス２０kに応じて、ｋ＝１〜Ｋについて変化し得ることに留意しなければならない。各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、以下で開示するように、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号の空間的方向を制御する。
【００６５】
各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、送信信号の空間的方向を制御する。
【００６６】
図１のＢＦ１で示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０1によって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳ１Ａｎｔ１〜ＭＳ１ＡｎｔＭ1による放射信号のパターンを示している。
【００６７】
図１のＢＦＫで示す楕円は、第１の電気通信デバイス２０Kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送される、アンテナＭＳＫＡｎｔ１〜ＭＳＫＡｎｔＭKによる放射信号のパターンを示している。
【００６８】
第１の電気通信デバイス２０の第３の実現モードによれば、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、ビームフォーミングを行うために第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。すなわち、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kは、受信信号の空間的方向を制御する。
【００６９】
第２の電気通信デバイス１０は、各第１の電気通信デバイス２０kについて、各第１の電気通信デバイス２０kが両デバイス間のチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【００７０】
各第１の電気通信デバイス２０kは、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第２の電気通信デバイス１０から受信する。
【００７１】
図２は、本発明による第１の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【００７２】
第１の電気通信デバイス２０、一例として、ｋが１とＫとの間に含まれる第１の電気通信デバイス２０kは、たとえば、バス２０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００７３】
ここで、第１の電気通信デバイス２０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施され、これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ２００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行することに留意しなければならない。
【００７４】
バス２０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及びチャネルインターフェース２０５にプロセッサ２００をリンクする。
【００７５】
読み出し専用メモリＲＯＭ２０２は、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第１の電気通信デバイス２０kに電源が投入される時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３へ転送される。
【００７６】
ＲＡＭメモリ２０３は、変数を収容するレジスタと、図９、図１０又は図１１に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【００７７】
チャネルインターフェース２０５は、第２の電気通信デバイス１０への信号の転送及び／又は第２の電気通信デバイス１０からの信号の受信を可能にする。
【００７８】
チャネルインターフェース２０５を図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃを参照して詳細に説明することにする。
【００７９】
図３ａは、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００８０】
第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５を備える。
【００８１】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、Ｍk＊１の信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。ここで、ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tは、第２の電気通信デバイス１０によって転送されたｐ番目のパイロットシンボルを表す信号であり、ｚk（ｐ）は、第１の電気通信デバイス２０kにおけるＭk＊１の干渉雑音ベクトルであり、ＨDL,kは、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０kとの間のＭk＊ＮのダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【００８２】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５は、行列ＨDL,kを推定する。
【００８３】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨDL,kの各要素（ｍ，ｎ）は、第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナ及び第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００８４】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク線形変換モジュール３１０を備える。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ0＊Ｍkの行列ＶTDLを使用して信号ベクトルｘk（ｐ）の線形変換を実行するための手段を備える。
【００８５】
この場合、この線形変換は、ｍ0＊１の出力ベクトル
ｘ’（ｐ）＝ＶTDLｘ（ｐ）
ｘ’（ｐ）＝ＶTDLＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）’
を与える。ここで、
【００８６】
【数１】
【００８７】
であり、ｚk（ｐ）’＝ＶTDLｚk（ｐ）である。
【００８８】
ダウンリンク線形変換行列ＶTDLの次元は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００８９】
また、ダウンリンク線形変換行列ＶTDLは、以下で開示するように、第１の電気通信デバイス２０kが、出力ｘ’（ｐ）において良好なチャネル状況を有するように定義される。
【００９０】
ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイスによって受信された信号に対して線形変換を実行する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、第１の電気通信デバイス２０kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されたｍ0個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、ｍ0個のパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【００９１】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３１５を備える。アップリンク方向制御モジュール３１５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３１５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【００９２】
図３ｂは、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【００９３】
第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０を備える。
【００９４】
ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０は、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭkのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である行列ＨUL,kも推定する。
【００９５】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨUL,kの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【００９６】
好ましくは、行列ＨUL,kは、ＨTDL,kに等しい。ここで、［・］Tは、［・］の転置を示す。
【００９７】
チャネルインターフェース２０５は、アップリンク線形変換モジュール３２５を備える。アップリンク線形変換モジュール３２５は、Ｍk×ｍ0の線形変換行列ＶULをｒ（ｐ）＝ＶULｒ（ｐ）’として使用して、ｍ0個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’1（ｐ），…，ｒ’m0（ｐ）］TのＭk×１の信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するための手段を備える。
【００９８】
アップリンク線形変換行列ＶULの次元は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数に従って定義される。
【００９９】
以下で開示するように、アップリンク線形変換行列ＶULも、良好なチャネル状況が第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間で維持されるように定義される。
【０１００】
アップリンク線形変換モジュール３２５は、第１の電気通信デバイスによって転送されるデータ群を表す信号に対して線形変換を実行する。アップリンク線形変換モジュール３０５は、第１の電気通信デバイス２０kによって第２の電気通信デバイス１０へ転送されるｍ0個のパイロット信号に対して線形変換を実行する。その後、それらのパイロット信号はチャネル状態情報を含む。
【０１０１】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３３５を備える。アップリンク方向制御モジュール３３５は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、且つ、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３３５は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１０２】
図３ｃは、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによるチャネルインターフェースのアーキテクチャを表す図である。
【０１０３】
第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによれば、チャネルインターフェース２０５は、チャネル推定モジュール３４０を備える。
【０１０４】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ1，…，ｗNに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tを転送する。第１の電気通信デバイス２０kは、Ｗ＝［ｗ1，…，ｗN］であるＭk＊１の信号ベクトルｘk（ｐ）＝ＨDL,kＷｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０１０５】
チャネルインターフェース２０５は、ダウンリンク方向制御モジュール３４５を備える。ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、第２の電気通信デバイス１０から受信される信号の空間的方向を制御する。
【０１０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０１０７】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖknを使用する。
【０１０８】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖknは、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）重みｖkn＝Φ-1ａnによって与えられる。ここで、
【０１０９】
【数２】
【０１１０】
であり、ｐ0は、各パイロット信号のシンボルの個数であり、［］Hは、複素共役転置を示し、［］*は、複素共役を示す。
【０１１１】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ1（ｐ）〜ｓN（ｐ）についてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ1〜γNである。
【０１１２】
限定ではなく好ましくは、チャネルインターフェース２０５は、アップリンク方向制御モジュール３５０を備える。アップリンク方向制御モジュール３５０は、ビームフォーミングを行うために、第２の電気通信デバイス１０へ転送される信号をＭk回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、アップリンク方向制御モジュール３５０は、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１１３】
図４は、本発明による第２の電気通信デバイスのアーキテクチャを表す図である。
【０１１４】
第２の電気通信デバイス１０は、たとえば、バス４０１によって互いに接続されるコンポーネントと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。
【０１１５】
ここで、第２の電気通信デバイス１０は、一変形では、１つ又は数個の専用集積回路の形で実施されることが留意されなければならない。これらの専用集積回路は、以下で開示するようなプロセッサ４００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行する。
【０１１６】
バス４０１は、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、及びチャネルインターフェース４０５にプロセッサ４００をリンクする。
【０１１７】
読み出し専用メモリＲＯＭ４０２は、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令を含む。これらの命令は、第２の電気通信デバイス１０に電源が投入された時に、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３に転送される。
【０１１８】
ＲＡＭメモリ４０３は、変数を収容するレジスタと、図５〜図８に開示するようなアルゴリズムに関係するプログラムの命令とを含む。
【０１１９】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれについて、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を求める。
【０１２０】
本発明によれば、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがデータ群を受信するのに使用する変調符号化方式を決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０によって転送されたチャネル状態情報に従って、どの第１の電気通信デバイス２０へデータ群を表す信号を送信しなければならないかを決定することができる。プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれについて、少なくとも第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれによって転送されたチャネル状態情報から、第１の電気通信デバイス２０kのそれぞれがデータ群若しくはパイロット信号を転送するのに使用する変調符号化方式を決定し、且つ／又は、どの第１の電気通信デバイス２０が、第２の電気通信デバイス１０へデータ群を表す信号を転送しなければならないかを決定する。
【０１２１】
限定はなく好ましくは、チャネルインターフェース４０５は、図４には図示していないダウンリンク方向制御モジュールを備える。ダウンリンク方向制御モジュールは、ビームフォーミングを行うために、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれへ転送される信号をＮ回複製し、複製された信号を係数によって重み付けすることにより、信号の空間的方向を制御する。すなわち、送信信号の空間的方向を制御する。
【０１２２】
図５は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１２３】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１２４】
ステップＳ５００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kから、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１２５】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１２６】
次のステップＳ５０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１２７】
次のステップＳ５０２において、プロセッサ４００は、１≦ｋ’≦Ｋである変数ｋ’を選択する。好ましくは、プロセッサ４００は、ｋ’をランダムに選択する。
【０１２８】
次のステップＳ５０３において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃのよりも小さいか否かをチェックする。
【０１２９】
ここで、Ｋ≦Ｃであることに留意しなければならない。
【０１３０】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３１】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０４に移動する。
【０１３２】
ステップＳ５０４において、プロセッサ４００は、変数ｋを、変数ｋ’の値に設定する。
【０１３３】
次のステップＳ５０５において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しいか否かをチェックする。
【０１３４】
変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０７に移動する。
【０１３５】
変数ｍ0（ｋ）が、第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０６に移動する。
【０１３６】
ステップＳ５０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけ（as example of one）インクリメントし、ステップＳ５０７に移動する。
【０１３７】
次のステップＳ５０７において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１３８】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１３９】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０８に移動する。
【０１４０】
ステップＳ５０８において、プロセッサ４００は、ｋの値がＫと等しいか否かをチェックする。
【０１４１】
ｋの値がＫと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５０９に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５０５に戻る。
【０１４２】
ｋの値がＫと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１５に移動する。
【０１４３】
ステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｋの値を１に設定する。
【０１４４】
次のステップＳ５１５において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しいか否かをチェックする。
【０１４５】
変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１８に移動する。
【０１４６】
変数ｍ0（ｋ）が第１の電気通信デバイス２０kのアンテナの個数ＭKと等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５１７に移動する。
【０１４７】
ステップＳ５１７において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ５１８に移動する。
【０１４８】
次のステップＳ５１８において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が有する利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。
【０１４９】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５２５に移動する。
【０１５０】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ５１９に移動する。
【０１５１】
ステップＳ５１９において、プロセッサ４００は、ｋの値がｋ’−１と等しいか否かをチェックする。
【０１５２】
ｋの値がｋ’−１と等しくない場合、プロセッサ４００はステップＳ５２０に移動し、変数ｋの値を１つだけインクリメントし、ステップＳ５１６に戻る。
【０１５３】
ｋの値がｋ’−１と等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ５０２に戻る。
【０１５４】
ステップＳ５２５において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１５５】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１５６】
次のステップＳ５２６において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１５７】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１５８】
次のステップＳ５２７において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１５９】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はビット情報の形で受信される。
【０１６０】
次のステップＳ５２８において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１６１】
図６は、第２の電気通信デバイスの第２の実現モードによる第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１６２】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１６３】
ステップＳ６００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれのデータレートに関する要件ＤＲ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１６４】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK、データレートに関する要件ＤＲ（１）〜ＤＲ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１６５】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１６６】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１６７】
次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１６８】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１６９】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０４に移動する。
【０１７０】
ステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＲ（ｋ）／ｍ0（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０１７１】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ６０６に移動する。
【０１７２】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１７３】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に移動する。
【０１７４】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ６０２に移動する。
【０１７５】
ステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１７６】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１７７】
次のステップＳ６０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０１７８】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０１７９】
次のステップＳ６０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０１８０】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０１８１】
次のステップＳ６１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０１８２】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０１８３】
図７は、第２の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０１８４】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０１８５】
ステップＳ７００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報と、それらの第１の電気通信デバイスそれぞれの応答遅延に関する要件ＤＴ（ｋ）とを受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０１８６】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK、応答遅延に関する要件ＤＴ（１）〜ＤＴ（Ｋ）、及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０１８７】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０１８８】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０１８９】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０１９０】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９１】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ７０４に移動する。
【０１９２】
ステップＳ７０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、ＤＴ（ｋ）＊ｍ0（ｋ）の最小値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０１９３】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ７０６に移動する。
【０１９４】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０１９５】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０７に移動する。
【０１９６】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ７０２に移動する。
【０１９７】
ステップＳ７０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０１９８】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０１９９】
次のステップＳ７０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０２００】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２０１】
次のステップＳ７０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２０２】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２０３】
次のステップＳ７１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２０４】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２０５】
図８は、第２の電気通信デバイスの第４の実現モードによる、第２の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２０６】
本アルゴリズムは、新たな第１の電気通信デバイス２０が第２の電気通信デバイス１０によって検出されるごとに、且つ／又は、周期的に実行される。
【０２０７】
ステップＳ８００において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、アップリンクチャネルを通じて、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれから、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれが有するアンテナの個数を表す情報を受信する。同じステップにおいて、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の個数Ｋを求める。
【０２０８】
プロセッサ４００は、アンテナの個数Ｍ1〜ＭK及びＫをＲＡＭメモリ４０３に記憶する。
【０２０９】
次のステップＳ８０１において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の値を１に初期化する。
【０２１０】
次のステップＳ８０２において、プロセッサ４００は、対応するＭkよりも小さな変数ｍ0（ｋ）を含むリストを形成する。
【０２１１】
次のステップＳ８０３において、プロセッサ４００は、形成されたリストが空であるか否かをチェックする。
【０２１２】
リストが空である場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１３】
リストが空でない場合、プロセッサ４００はステップＳ８０４に移動する。
【０２１４】
ステップＳ８０４において、プロセッサ４００は、リストにおいて、Ｍk／ｍ0（ｋ）の最大の値に対応する変数ｍ0（ｋ）を選択する。
【０２１５】
次のステップＳ８０５において、プロセッサ４００は、選択された変数ｍ0（ｋ）の値を一例として１だけインクリメントし、ステップＳ８０６に移動する。
【０２１６】
次のステップＳ８０６において、プロセッサ４００は、変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、第２の電気通信デバイス１０が使用できる利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さいか否かをチェックする。ここで、Ｋ≦Ｃである。
【０２１７】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃと等しい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０７に移動する。
【０２１８】
変数ｍ0（１）〜ｍ0（Ｋ）の合計が、利用可能なパイロット信号の総数Ｃよりも小さい場合、プロセッサ４００はステップＳ８０２に移動する。
【０２１９】
ステップＳ８０７において、プロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋについて、変数ｍ0（ｋ）の値を対応する第１の電気通信デバイス２０kへ転送することを指令する。
【０２２０】
各第１の電気通信デバイス２０kについて、変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２２１】
次のステップＳ８０８において、第２の電気通信デバイス１０のプロセッサ４００は、ｋ＝１〜Ｋである第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部へのパイロット信号の転送を指令する。
【０２２２】
次に、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０kの少なくとも一部にそれぞれｍ0（ｋ）と等しい個数のパイロット信号を割り当てる。
【０２２３】
次のステップＳ８０９において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部によって転送されたチャネル状態情報の受信を検出する。
【０２２４】
チャネル状態情報は、パイロット信号の形又はデータ群に含まれるビット情報の形で受信される。
【０２２５】
次のステップＳ８１０において、プロセッサ４００は、第１の電気通信デバイス２０の少なくとも一部から受信されたチャネル状態情報に従って、ｋ＝１〜Ｋであるどの第１の電気通信デバイス２０kへデータ群を転送しなければならないかを決定する。
【０２２６】
また、プロセッサ４００は、各第１の電気通信デバイス２０kがデータ群の受信又はデータ群の転送に使用する変調符号化方式も決定する。
【０２２７】
ここで、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード、第２の実現モード、第３の実現モード、及び第４の実現モードは、一変形では、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、データレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って、ｍ0（ｋ）を求めるために組み合わせられることに留意しなければならない。
【０２２８】
各第１の電気通信デバイスについて、第１の電気通信デバイスがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数を、第１の電気通信デバイス２０の個数及び／若しくは第１の電気通信デバイス２０が有するアンテナの個数に従って、且つ／又は、チャネル局情報の報告についてのデータレート及び／若しくは応答遅延に関する要件に従って変更することにより、無線電気通信ネットワークの利用可能な資源がどの環境でも効率的に使用される。
【０２２９】
図９は、第１の電気通信デバイスの第１の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２３０】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０２３１】
ステップＳ９００において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２３２】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２３３】
ステップＳ９０１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０２３４】
次のステップＳ９０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３０５が、受信パイロット信号から行列ＨDL,kを推定する。
【０２３５】
次のステップＳ９０３において、第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、ＨTDL,k＝ＵΛＱHの特異値分解を行う。ここで、Ｕ＝［ｕ1，…，ｕN］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、
【０２３６】
【数３】
【０２３７】
は、Ｍk＊Ｍkのユニタリ行列であり、［］Hは、複素共役転置を示し、λ1≧…≧λd≧０であるΛ＝ｄｉａｇ［λ1，λ2，…，λd］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍk，Ｎ｝である特異値のＮ＊Ｍkの対角行列である。
【０２３８】
次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、最も大きいｍ0（ｋ）個の特異値を選択する。一例として、第１の電気通信デバイス２０kが３つのアンテナを有し、且つ、受信されたｍ0（ｋ）が２に等しい場合、最も大きい２つの特異値のみが選択される。
【０２３９】
ここで、ｍ0（ｋ）個の特異値は、第２の電気通信デバイス１０と第１の電気通信デバイス２０kとの間のダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨDL,kから選択されることに留意しなければならない。
【０２４０】
次のステップＳ９０５において、プロセッサ２００は、ダウンリンク線形変換行列ＶDLを求める。
【０２４１】
第１の電気通信デバイス２０kは、
【０２４２】
【数４】
【０２４３】
としてＶDLを求める。ここで、
【０２４４】
【数５】
【０２４５】
は、選択された特異値に対応するベクトルである。
【０２４６】
次に、仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２４７】
【数６】
【０２４８】
が、
【０２４９】
【数７】
【０２５０】
として表される。
【０２５１】
次に、異なる形では、ＨTDL,k＝ＵΛＱHは、Ｈ*DL,kＨTDL,k＝ＱΛ2ＱHに変換することができる。ここで、［］*は複素共役を示す。ここで我々は
【０２５２】
【数８】
【０２５３】
を得る。
【０２５４】
ｑ1，…，ｑm0(k)は、Ｈ*DL,kＨTDL,kの選択された固有ベクトルであるので、ＶDLは、
【０２５５】
【数９】
【０２５６】
によって与えられる。ここで、ｅm〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２５７】
ここで、電気通信システムが、時分割複信方式ＨTDL,k＝ＨUL,kを使用する場合、第１の電気通信デバイス２０kは、アップリンク線形変換行列ＶDLによって乗算されたｍ0（ｋ）個のパイロット信号ｒ’（ｐ）を送信することに留意しなければならない。
【０２５８】
第２の電気通信デバイス１０における受信信号は、ｘBS（ｐ）＝ＨUL,kＶDLｒ’（ｐ）＋ｚBS（ｐ）によって表されるので、第２の電気通信デバイス１０は、ｘBS（ｐ）から、（ＨUL,kＶDL）T＝ＶTDLＨUL,kを取得することができる。ここで、ＨUL,kは、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のＮ＊ＭkのアップリンクＭＩＭＯチャネル行列である。
【０２５９】
ｍ＝１〜Ｍkであり、ｎ＝１〜Ｎである、行列ＨUL,kの各要素（ｎ，ｍ）は、第１の電気通信デバイス２０kのｍ番目のアンテナ及び第２の電気通信デバイス１０のｎ番目のアンテナからの複素伝搬利得を表す。
【０２６０】
同じステップにおいて、プロセッサ２００は、求められた行列ＶDLをダウンリンク線形変換モジュール３１０へ転送する。ダウンリンク線形変換モジュール３１０は、ｍ0（ｋ）＊Ｍkの行列ＶTDLを使用して信号ベクトルｘk（ｐ）の線形変換を実行するために、求められた行列ＶDLを使用する。
【０２６１】
次のステップＳ９０６において、プロセッサ２００は、ｘ’（ｐ）を考慮してダウンリンクチャネルのチャネル状態情報を求める。
【０２６２】
本発明の特定の特徴によれば、チャネル状態情報は、ｍ0（ｋ）＊Ｎの仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル行列
【０２６３】
【数１０】
【０２６４】
である。
【０２６５】
次のステップＳ９０７において、プロセッサ２００は、アップリンクチャネルを通じて、求められたチャネル状態情報の第２の電気通信デバイス１０への転送を指令する。
【０２６６】
好ましくは、チャネル状態情報は、ダウンリンク線形変換行列ＶDLによって乗算されたｍ0（ｋ）個のパイロット信号を転送することによって報告される。第１の電気通信デバイスによって転送された信号には、電気通信デバイスのアンテナ間の伝搬利得も乗算されるので、第２の電気通信デバイス１０におけるチャネル応答は、ＨUL,kＶDL＝（ＶTDLＨUL,k）Tによって与えられる。
【０２６７】
したがって、第２の電気通信デバイス１０は、ｍ0（ｋ）個の受信パイロット信号から仮想ダウンリンクＭＩＭＯチャネル
【０２６８】
【数１１】
【０２６９】
の知識を取得する。
【０２７０】
ここで、チャネル状態情報は、情報ビットの形でも報告できることに留意しなければならない。
【０２７１】
次に、プロセッサ２００はステップＳ９００に戻る。
【０２７２】
図１０は、第１の電気通信デバイスの第２の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０２７３】
本アルゴリズムは、第１の電気通信デバイス２０1〜２０kのそれぞれによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０２７４】
ステップＳ１００において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０２７５】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０２７６】
ステップＳ１０１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号ｘk（ｐ）＝ＨDL,kｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０２７７】
次のステップＳ１０２において、ＭＩＭＯチャネル行列推定モジュール３２０が、アップリンクチャネル行列ＨUL,kを推定する。
【０２７８】
ＴＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答としてのＨUL,k＝ＨTDL,kはレシプロカルである。
【０２７９】
ＦＤＤ方式では、電気通信ネットワーク１５のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの間のチャネル応答は、完全にレシプロカルではない。しかしながら、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルは、特に大きな利得を有するチャネルでは、類似の特性を有するので、ＨUL,k＝ＨTDL,kも考慮することができる。
【０２８０】
次のステップＳ１０３において、第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、ＨUL,k＝ＵUΛUＱUHの特異値分解を行う。ここで、ＵU＝［ｕU1，…，ｕUN］は、Ｎ＊Ｎのユニタリ行列であり、ＱU＝［ｑU1，…，ｑUMk］は、Ｍk＊Ｍkのユニタリ行列であり、λU1≧…≧λUd≧０であるΛU＝ｄｉａｇ［λU1，λU2，…，λUd］は、ｄ＝ｍｉｎ｛Ｍk，Ｎ｝である実数の特異値のＮ＊Ｍkの対角行列である。
【０２８１】
次のステップＳ１０４において、プロセッサ２００は最も大きいｍ0（ｋ）個の特異値を選択する。
【０２８２】
ｍ0（ｋ）個の特異値は、第１の電気通信デバイス２０kと第２の電気通信デバイス１０との間のアップリンクＭＩＭＯチャネル行列ＨUL,kから選択されることにも留意しなければならない。
【０２８３】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は線形変換行列ＶULを求める。
【０２８４】
第１の電気通信デバイス２０kは、
【０２８５】
【数１２】
【０２８６】
としてＶULを求める。
【０２８７】
仮想アップリンクＭＩＭＯチャネル
【０２８８】
【数１３】
【０２８９】
は、この場合、
【０２９０】
【数１４】
【０２９１】
として表される。
【０２９２】
ＶDLについて開示したのと同じように、ＶULは、
【０２９３】
【数１５】
【０２９４】
によって与えられる。ここで、ｅm〈・〉は、ｍ番目に大きな固有値に対応する〈・〉の固有ベクトルを示す。
【０２９５】
次のステップＳ１０５において、プロセッサ２００は、求められた行列ＶULをアップリンク線形変換モジュール３２５へ転送する。アップリンク線形変換モジュール３２５は、ｒ（ｐ）＝ＶULｒ（ｐ）’として線形変換行列ＶULを使用して、ｍ0（ｋ）個の信号ｒ’（ｐ）＝［ｒ’1（ｐ），…，ｒ’m0(k)（ｐ）］Tの信号ベクトルｒ（ｐ）への線形変換を実行するために、求められた行列ＶULを使用する。
【０２９６】
次のステップＳ１０７において、プロセッサ２００は、求められたチャネル状態情報をアップリンクチャネルを通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することを指令する。
【０２９７】
好ましくは、チャネル状態情報は、ｐ0個のシンボルｒ’（１），…，ｒ’（ｐ0）から成るｍ0（ｋ）個のパイロット信号をチャネルインターフェース２０５を通じて第２の電気通信デバイス１０へ転送することによって報告される。
【０２９８】
次に、プロセッサ２００はステップＳ１００に戻る。
【０２９９】
図１１は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって実行されるアルゴリズムである。
【０３００】
本アルゴリズムは、各第１の電気通信デバイス２０1〜２０Kによって実行される。本アルゴリズムが、第１の電気通信デバイス２０kによって実行される場合が開示される。
【０３０１】
ステップＳ１１０において、一例として第１の電気通信デバイス２０kのプロセッサ２００は、変数ｍ0（ｋ）を含むデータ群の、チャネルインターフェース２０５を通じた受信を検出する。変数ｍ0（ｋ）は、第１の電気通信デバイス２０kがチャネル状態情報として報告しなければならない、第１の電気通信デバイスと第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報の個数である。
【０３０２】
変数ｍ0（ｋ）は、第２の電気通信デバイスの第１の実現モード又は第２の実現モード又は第３の実現モード又は第４の実現モードに従って求められる。
【０３０３】
ステップＳ１１１において、第１の電気通信デバイス２０kは、チャネルインターフェース２０５を通じてパイロット信号を受信する。
【０３０４】
第２の電気通信デバイス１０は、Ｎ＊１の定数の異なる重みｗ1，…，ｗNに基づく一定のＮの送信ビームフォーミングを使用してＮ個のパイロット信号ｓ（ｐ）＝［ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）］Tを転送する。
【０３０５】
第１の電気通信デバイス２０kは、Ｗ＝［ｗ1，…，ｗN］であるＭk＊１の信号ベクトルｘk（ｐ）＝ＨDL,kＷｓ（ｐ）＋ｚk（ｐ）を受信する。
【０３０６】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）についてダウンリンクビームフォーミングを行う。
【０３０７】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５は、ダウンリンクビームフォーミングを行うために、ｎ＝１〜ＮであるＮ個の重みｖknを使用する。
【０３０８】
好ましくは、ｎ番目の信号の重みｖknは、ｖkn＝Φ-1ａnによって与えられる。ここで、
【０３０９】
【数１６】
【０３１０】
である。
【０３１１】
次のステップＳ１１２において、プロセッサ２００は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）について推定されたダウンリンクチャネル品質を転送するように、チャネルインターフェース２０５のチャネル推定モジュール３４０に指令する。
【０３１２】
ダウンリンク方向制御モジュール３４５の出力から、チャネル推定モジュール３４０は、各信号ｓ1（ｐ），…，ｓN（ｐ）のダウンリンクチャネル品質を測定する。限定ではなく好ましくは、ダウンリンクチャネル品質は、各信号ｓ1（ｐ）〜ｓN（ｐ）について出力ｖTk1ｘk（ｐ），…，ｖTkNｘk（ｐ）においてそれぞれ求められた信号対干渉雑音比γ1〜γNである。
【０３１３】
次のステップＳ１１３において、プロセッサ２００は、Ｎ個の信号対干渉雑音比γ1〜γNの中で最も大きいｍ0（ｋ）個の信号対干渉雑音比を選択する。
【０３１４】
次のステップＳ１１４において、プロセッサ２００は、選択された最も大きいｍ0（ｋ）個の信号対干渉雑音比をチャネル状態情報として第２の電気通信デバイス１０へアップリンクチャネルを通じて転送することを指令する。
【０３１５】
図１２は、第１の電気通信デバイスの第３の実現モードによる、第１の電気通信デバイスによって転送されるチャネル状態情報の一例である。
【０３１６】
チャネル状態情報は、ＣＱＩ（１）〜ＣＱＩ（３）によって表される最も大きいｍ0（ｋ）個（本例ではｍ0（ｋ）＝３）の信号対干渉雑音比と、選択された最も大きい信号対干渉雑音比に対応するビームフォーマの識別子ｎ1〜ｎ3とから成る。
【０３１７】
チャネル状態情報は、１つのデータ群で転送される。
【０３１８】
他の多くの技法を本発明に使用することもできる。
【０３１９】
一例として、すでに説明したように、第１の電気通信デバイス２０kは、その第１の電気通信デバイスのアンテナと第２の電気通信デバイスのアンテナとの間の伝搬利得を求める。
【０３２０】
第１の電気通信デバイス２０kは、ダウンリンクチャネル行列
【０３２１】
【数１７】
【０３２２】
を形成する。ここで、ｍ＝１〜Ｍkであるｈmは、１＊Ｎのベクトルである。
【０３２３】
第１の電気通信デバイス２０kは、その第１の電気通信デバイスのアンテナのそれぞれについて、伝播利得群を形成し、群の中で最も高いノルムを有するものを決定する。
【０３２４】
第１の電気通信デバイスは、決定された伝播利得の中で、最も高いｍ0（ｋ）個のノルムを有する１つ又は複数の群を、決定された伝播利得のサブセットとして選択する。
【０３２５】
第１の電気通信デバイス２０kは、‖ｈ1‖，…，‖ｈMk‖の中で最も大きいｍ0（ｋ）個の値‖ｈm‖を有するｍ0（ｋ）個のアンテナを自身のＭk個のアンテナの中から選択する。
【０３２６】
たとえば、第１の電気通信デバイス２０kは４つのアンテナを有し、ｍ0（ｋ）＝２であり、‖ｈ1‖及び‖ｈ3‖は‖ｈ2‖及び‖ｈ4‖よりも高い。
【０３２７】
ダウンリンク線形変換行列ＶDLは、この場合、
【０３２８】
【数１８】
【０３２９】
に等しい。
【０３３０】
したがって、
【０３３１】
【数１９】
【０３３２】
したがって、仮想ＭＩＭＯダウンリンクチャネルは、最も高い伝搬利得‖ｈ1‖及び‖ｈ3‖のみを含む。
【０３３３】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ送信されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、
前記通信システムは、複数の前記第１の電気通信デバイスと、前記第２の電気通信デバイスとを含み、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求め、
前記方法は、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の、量に関する個別制御用パラメータを、前記第２の電気通信デバイスが設定するステップと、
設定された前記個別制御用パラメータを、前記第２の電気通信デバイスが前記第１の電気通信デバイスに送信するステップと、
送信された前記個別制御用パラメータを、前記第１の電気通信デバイスが前記第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報を、前記個別制御用パラメータに基づいて、前記第１の電気通信デバイスが求めるステップと、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報を含む、チャネル状態情報を、前記第１の電気通信デバイスが前記第２の電気通信デバイスへ送信するステップと
を含む、チャネル状態情報を制御するための方法。
【請求項１】
通信システムにおいて、第１の電気通信デバイスによって第２の電気通信デバイスへ送信されるチャネル状態情報を制御するための方法であって、
前記通信システムは、複数の前記第１の電気通信デバイスと、前記第２の電気通信デバイスとを含み、
前記第１の電気通信デバイスは、前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される信号の品質を表す情報を求め、
前記方法は、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報の、量に関する個別制御用パラメータを、前記第２の電気通信デバイスが設定するステップと、
設定された前記個別制御用パラメータを、前記第２の電気通信デバイスが前記第１の電気通信デバイスに送信するステップと、
送信された前記個別制御用パラメータを、前記第１の電気通信デバイスが前記第２の電気通信デバイスから受信するステップと、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報を、前記個別制御用パラメータに基づいて、前記第１の電気通信デバイスが求めるステップと、
前記第１の電気通信デバイスと前記第２の電気通信デバイスとの間で転送される前記信号の前記品質を表す情報を含む、チャネル状態情報を、前記第１の電気通信デバイスが前記第２の電気通信デバイスへ送信するステップと
を含む、チャネル状態情報を制御するための方法。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８８４９９（Ｐ２０１１−１８８４９９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−７３０８６（Ｐ２０１１−７３０８６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【分割の表示】特願２００７−１６４２６３（Ｐ２００７−１６４２６３）の分割
【原出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（５０３１６３５２７）ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３０８６（Ｐ２０１１−７３０８６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【分割の表示】特願２００７−１６４２６３（Ｐ２００７−１６４２６３）の分割
【原出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（５０３１６３５２７）ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]