マルチアンテナを用いた無線通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置
【課題】簡易な構成で、高スループットのブロードバンド無線環境の面展開を可能にすること。
【解決手段】無線通信装置A,B間での双方向のトレーニング信号伝送を通じて、各無線通信装置A,Bにおいて、アンテナ群A１,A２,・・・,AＰ毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための複素ウエイトを決定する。これにより決定された複素ウエイトを各アンテナ群A１,A２,・・・,AＰの各アンテナの信号に対して設定する。また、MIMO無線通信部A′,B′は、MIMO技術を用いて各アンテナ群A１,A２,・・・,AＰからの信号に空間マッピング処理を実施する。これにより、階層化MIMOにおいて、最適なウエイト処理を施して送受信の通信エリアを拡大できる。
【解決手段】無線通信装置A,B間での双方向のトレーニング信号伝送を通じて、各無線通信装置A,Bにおいて、アンテナ群A１,A２,・・・,AＰ毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための複素ウエイトを決定する。これにより決定された複素ウエイトを各アンテナ群A１,A２,・・・,AＰの各アンテナの信号に対して設定する。また、MIMO無線通信部A′,B′は、MIMO技術を用いて各アンテナ群A１,A２,・・・,AＰからの信号に空間マッピング処理を実施する。これにより、階層化MIMOにおいて、最適なウエイト処理を施して送受信の通信エリアを拡大できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記第１のステップは、1回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいて各アンテナ群のダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項２】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更の前後でのダイバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダーバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項３】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う無線通信装置の１組のアンテナ群間での間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項４】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ受信の合成ウェイト情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項５】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項６】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項７】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記第１のステップは、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２に記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項８】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記第１のステップは、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３または４に記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項９】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のフレームを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のフレームを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１０】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のシンボルを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のシンボルを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、前記各アンテナ群において、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１２】
一方の無線通信装置には直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されているが、もう一方の無線通信装置にはダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合において、次のトレーニング信号の伝送をダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている方の無線通信装置から開始することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１３】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１のステップでは、常にランダムな初期値を用いてダイバーシチ合成情報の最適値の決定を行い、基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置における前記第１のステップでは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１４】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１５】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記第１のステップにより決定され、前記第２のステップにより設定されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１６】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１のステップでは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送において決定されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置ごとに記憶しておき、これを初期値として、トレーニングサブ信号の受信における前記複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、これに対するダイバーシチ受信状態に基づいてダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１７】
前記第２のステップは、各ダイバーシチ合成情報の最適値をＲＦ帯において前記無線通信装置に各々設定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１８】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う無線通信装置間での双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を有し、
前記第１の手段は、1回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項１９】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更の前後でのダイバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダーバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２０】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２１】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ受信の合成ウエイト情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２２】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２３】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２４】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記第１の手段は、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１９に記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２５】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記第１の手段は、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２０または２１に記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２６】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のフレームを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のフレームを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２７】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のシンボルを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のシンボルを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２８】
前記第１の手段は、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２９】
一方の無線通信装置には直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されているが、もう一方の無線通信装置にはダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合において、次のトレーニング信号の伝送をダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている方の無線通信装置から開始することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３０】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１の手段では、常にランダムな初期値を用いてダイバーシチ合成情報の最適値の決定を行い、基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置における前記第１の手段では、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３１】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３２】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記第１の手段により決定され、前記第２の手段により設定されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３３】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１の手段では、直前の双方向のトレーニング信号の伝送において決定されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置ごとに記憶しておき、これを初期値として、各トレーニングサブ信号の受信における前記複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、これらに対するダイバーシチ受信状態に基づいてダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３４】
前記第２の手段は、各ダイバーシチ合成情報の最適値をＲＦ帯において前記無線通信装置に各々設定するすることを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３５】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を出力し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
１回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダーバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３６】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示す情報に基づいて各設定におけるダイバーシチ受信状態を判定する受信状態判定手段と、
前記受信状態判定手段により判定されたダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更前後でのダーバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダイバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３７】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報を保持するトレーニング受信情報保持手段と、
前記トレーニング受信状態保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダーバーシチ合成情報に対応したトレーニング受信情報を取得して前記トレーニング受信情報保持手段に格納し、前記トレーニング受信情報保持手段に保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３８】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報に基づいて前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段とを備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報を保持するトレーニング受信情報保持手段と、
前記トレーニング受信状態保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報をダイバーシチ合成情報の最適値として前記アンテナ群毎に決定し、データ送受信における前記アンテナ群毎のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を前記アンテナ群毎に生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダーバーシチ合成情報に対応したトレーニング受信情報を取得して前記トレーニング受信情報保持手段に格納し、前記トレーニング受信情報保持手段に保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該合成ウエイト情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３９】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項３５、３７、３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項４０】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項３５、３７、３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４１】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次位相反転して生成し、前記受信状態判定手段は、前記位相反転の前後での、前記トレーニング受信情報としての受信レベル情報を比較して前記アンテナ群毎のダイバーシチ受信状態を判定し、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記受信状態判定手段により判定されたダイバーシチ受信状態に基づいて前記アンテナ群毎の当該複数のアンテナにおけるダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３６に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４２】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次位相反転して生成し、前記トレーニング受信情報保持手段は、前記位相反転の前後の、前記トレーニング受信情報としてのベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方を保持し、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記トレーニング受信情報保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいて前記アンテナ群毎の当該複数のアンテナにおけるダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３７または３８に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４３】
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４４】
端末側の無線通信装置として機能するマルチアンテナを用いた無線通信装置であって、基地局側の無線通信装置との間のデータ送受信においてビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行うための直前の双方向のトレーニング信号の伝送において、最初のトレーニング信号の送信を行うことを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４５】
基地局側の無線通信装置として機能するマルチアンテナを用いた無線通信装置であって、前記ダイバーシチ合成情報生成手段において、直前に双方向のトレーニング信号の伝送を行った場合においても、そうでない場合においても常にランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報を決定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４６】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４７】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて取得されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４８】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置において、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて取得されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置毎に記憶するためのダイバーシチ合成情報最適値記憶手段を備え、前記ダイバーシチ合成情報設定手段は、端末側の無線通信装置との間でのデータ送受信に先立ち、前記ダイバーシチ合成情報最適値記憶手段に保持された当該無線通信装置に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４９】
前記ダイバーシチ合成情報設定手段は、ＲＦ帯においてダイバーシチ合成情報を設定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５０】
前記受信状態判定手段は、前記各アンテナ群毎のダイバーシチ合成受信信号レベルあるいはAGCアンプの利得を指標としてダイバーシチ受信状態を判定することを特徴とする請求項３６に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５１】
前記トレーニング信号が、前記トレーニングサブ信号として複数のフレームまたはシンボルを含み、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記各アンテナ群毎の各フレームまたはシンボルのベースバンドＩＱ信号またはＩＦ信号の振幅を指標としてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を判定することを特徴とする請求項３７または３８に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５２】
前記ダイバーシチ合成情報設定手段および前記信号分配合成手段は、ＲＦ帯で動作しており、１つの送受信系統だけを用いてマルチアンテナでのビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行うことを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項１】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記第１のステップは、1回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいて各アンテナ群のダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項２】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更の前後でのダイバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダーバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項３】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う無線通信装置の１組のアンテナ群間での間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項４】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信方法において、
送受信を行う無線通信装置間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１のステップと、
前記第１のステップにより決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２のステップと、
前記第２のステップによりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３のステップを有し、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１のステップは、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ受信の合成ウェイト情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項５】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項６】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項７】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記第１のステップは、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２に記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項８】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記第１のステップは、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３または４に記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項９】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のフレームを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のフレームを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１０】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のシンボルを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のシンボルを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、前記各アンテナ群において、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１２】
一方の無線通信装置には直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されているが、もう一方の無線通信装置にはダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合において、次のトレーニング信号の伝送をダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている方の無線通信装置から開始することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１３】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１のステップでは、常にランダムな初期値を用いてダイバーシチ合成情報の最適値の決定を行い、基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置における前記第１のステップでは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１４】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１５】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記第１のステップにより決定され、前記第２のステップにより設定されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１６】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１のステップでは、直前の双方向のトレーニング信号の伝送において決定されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置ごとに記憶しておき、これを初期値として、トレーニングサブ信号の受信における前記複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、これに対するダイバーシチ受信状態に基づいてダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１７】
前記第２のステップは、各ダイバーシチ合成情報の最適値をＲＦ帯において前記無線通信装置に各々設定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信方法。
【請求項１８】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う無線通信装置間での双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、各無線通信装置において、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を前記無線通信装置に各々設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、各無線通信装置が前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を有し、
前記第１の手段は、1回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とるマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項１９】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダーバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更の前後でのダイバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダーバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２０】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２１】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信システムにおいて、
送受信を行う各無線通信装置は、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記アンテナ群毎にダイバーシチ受信状態を最良化するための前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報をそれらの最適値として各々決定する第１の手段と、
前記第１の手段により決定された、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定する第２の手段と、
前記第２の手段によりダイバーシチ合成情報の最適値が設定された状態で、前記アンテナ群毎にデータ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行う第３の手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記第１の手段は、前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダイバーシチ合成情報に対応した受信状態を示すトレーニング受信情報に基づき、各アンテナ群のダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ受信の合成ウエイト情報で各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２２】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２３】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２４】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記第１の手段は、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１９に記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２５】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記第１の手段は、相手側無線通信装置からの(自無線通信装置のアンテナ数＋１)回のトレーニングサブ信号受信により各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項２０または２１に記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２６】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のフレームを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のフレームを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２７】
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号として少なくとも(自無線通信装置のアンテナ数＋１)個のシンボルを含み、前記各アンテナ群において、この２番目以降のシンボルを、当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して受信することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２８】
前記第１の手段は、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項２９】
一方の無線通信装置には直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されているが、もう一方の無線通信装置にはダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合において、次のトレーニング信号の伝送をダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている方の無線通信装置から開始することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３０】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１の手段では、常にランダムな初期値を用いてダイバーシチ合成情報の最適値の決定を行い、基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置における前記第１の手段では、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３１】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３２】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて、前記第１の手段により決定され、前記第２の手段により設定されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３３】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置における前記第１の手段では、直前の双方向のトレーニング信号の伝送において決定されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置ごとに記憶しておき、これを初期値として、各トレーニングサブ信号の受信における前記複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、これらに対するダイバーシチ受信状態に基づいてダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３４】
前記第２の手段は、各ダイバーシチ合成情報の最適値をＲＦ帯において前記無線通信装置に各々設定するすることを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項３５】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を出力し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
１回または複数回の双方向のトレーニング信号のダイバーシチ受信において、前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダーバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を取得し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３６】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示す情報に基づいて各設定におけるダイバーシチ受信状態を判定する受信状態判定手段と、
前記受信状態判定手段により判定されたダイバーシチ受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記トレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報の１つを順次変更し、変更前後でのダーバーシチ合成受信信号の受信状態が良好な方のダイバーシチ合成情報で当該アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３７】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成されたダイバーシチ合成情報に基づいて前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段を備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報を保持するトレーニング受信情報保持手段と、
前記トレーニング受信状態保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報をダイバーシチ合成情報の最適値として決定し、データ送受信時のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダーバーシチ合成情報に対応したトレーニング受信情報を取得して前記トレーニング受信情報保持手段に格納し、前記トレーニング受信情報保持手段に保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化するダイバーシチ合成情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該ダイバーシチ合成情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３８】
送信および受信の少なくとも一方において複数の送受信機を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)、MISO(Multiple Input Single Output)あるいはSIMO(Single Input Multiple Output)無線通信において、送受信系統毎に複数のアンテナからなるアンテナ群を用い、前記アンテナ群毎にMIMO技術を適用して無線通信を行う、マルチアンテナを用いた無線通信装置において、
アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を生成するダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報に基づいて前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号の振幅および位相を制御するダイバーシチ合成情報設定手段と、
前記ダイバーシチ合成情報設定手段との組み合わせにより前記アンテナ群毎にビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行う信号分配合成手段とを備え、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、
前記アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対する初期捕捉用ダイバーシチ合成情報を生成し、初期状態からダイバーシチ合成情報の最適値への引き込みを可能にする初期捕捉用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
相手側無線通信装置との間での１回または複数回の双方向のトレーニング信号の伝送でのダイバーシチ受信に際し、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更して生成するトレーニング用ダイバーシチ合成情報生成手段と、
前記ダイバーシチ合成情報生成手段により生成された各ダイバーシチ合成情報が各々設定された状態でダイバーシチ受信されるトレーニング信号の受信状態を示すトレーニング受信情報を保持するトレーニング受信情報保持手段と、
前記トレーニング受信状態保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報をダイバーシチ合成情報の最適値として前記アンテナ群毎に決定し、データ送受信における前記アンテナ群毎のビームフォーミングおよびダイバーシチ合成のためのダイバーシチ合成情報の最適値を前記アンテナ群毎に生成するダイバーシチ合成情報最適値生成手段を備え、
前記トレーニング信号は、複数のトレーニングサブ信号からなり、
前記複数のトレーニングサブ信号のダイバーシチ受信に際し、無線通信装置に具備された各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次変更し、各ダーバーシチ合成情報に対応したトレーニング受信情報を取得して前記トレーニング受信情報保持手段に格納し、前記トレーニング受信情報保持手段に保持されたトレーニング受信情報に基づいてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を最良化する合成ウエイト情報を決定し、ダイバーシチ受信後に該合成ウエイト情報でダイバーシチ合成情報を更新することにより、送受信を行う１組の無線通信装置の各アンテナ群間での伝送における伝送路行列の相関行列の最大固有値に対する固有ベクトルの組に漸近するベクトルの組を、該１組の無線通信装置の各アンテナ群間でのダイバーシチ合成情報の最適値として決定することを特徴とするマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項３９】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号のベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項３５、３７、３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信システム。
【請求項４０】
前記トレーニング受信情報は、ダイバーシチ合成受信信号と予め定められた情報系列の相関情報もしくは該相関情報と受信レベル情報の両方であることを特徴とする請求項３５、３７、３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４１】
前記ダイバーシチ合成情報が１ビット情報であり、前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次位相反転して生成し、前記受信状態判定手段は、前記位相反転の前後での、前記トレーニング受信情報としての受信レベル情報を比較して前記アンテナ群毎のダイバーシチ受信状態を判定し、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記受信状態判定手段により判定されたダイバーシチ受信状態に基づいて前記アンテナ群毎の当該複数のアンテナにおけるダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３６に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４２】
前記ダイバーシチ合成情報がｎビット情報（ｎは２以上の自然数）であり、前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、前記各アンテナ群を構成する複数のアンテナの各々の信号に対するダイバーシチ合成情報を順次位相反転して生成し、前記トレーニング受信情報保持手段は、前記位相反転の前後の、前記トレーニング受信情報としてのベースバンド受信ＩＱ情報もしくはベースバンド受信ＩＱ情報および受信レベル情報の両方を保持し、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記トレーニング受信情報保持手段により保持されたトレーニング受信情報に基づいて前記アンテナ群毎の当該複数のアンテナにおけるダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３７または３８に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４３】
前記ダイバーシチ合成情報生成手段は、直前の双方向のトレーニング信号の伝送を通じてダイバーシチ合成情報の最適値が設定されている場合には、このダイバーシチ合成情報の最適値を初期値として新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定し、ダイバーシチ合成情報の最適値が設定されていない場合にはランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報の最適値を決定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４４】
端末側の無線通信装置として機能するマルチアンテナを用いた無線通信装置であって、基地局側の無線通信装置との間のデータ送受信においてビームフォーミングおよびダイバーシチ合成を行うための直前の双方向のトレーニング信号の伝送において、最初のトレーニング信号の送信を行うことを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４５】
基地局側の無線通信装置として機能するマルチアンテナを用いた無線通信装置であって、前記ダイバーシチ合成情報生成手段において、直前に双方向のトレーニング信号の伝送を行った場合においても、そうでない場合においても常にランダムな初期値を用いて新たにダイバーシチ合成情報を決定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４６】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、互いに異なる複数のダイバーシチ合成情報を用いて、同一フレームを複数回送信することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４７】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置からのブロードキャストフレームもしくはマルチキャストフレームの送信では、前記複数の無線通信装置の各々に対して、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて取得されたダイバーシチ合成情報の最適値を用いて、ブロードキャストフレーム、もしくはマルチキャストフレームを各々送信することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４８】
複数の無線通信装置と無線通信を行う基地局側の無線通信装置において、双方向のトレーニング信号の伝送を通じて取得されたダイバーシチ合成情報の最適値を、当該基地局と無線通信を行う端末側の無線通信装置毎に記憶するためのダイバーシチ合成情報最適値記憶手段を備え、前記ダイバーシチ合成情報設定手段は、端末側の無線通信装置との間でのデータ送受信に先立ち、前記ダイバーシチ合成情報最適値記憶手段に保持された当該無線通信装置に対するダイバーシチ合成情報の最適値を設定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項４９】
前記ダイバーシチ合成情報設定手段は、ＲＦ帯においてダイバーシチ合成情報を設定することを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５０】
前記受信状態判定手段は、前記各アンテナ群毎のダイバーシチ合成受信信号レベルあるいはAGCアンプの利得を指標としてダイバーシチ受信状態を判定することを特徴とする請求項３６に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５１】
前記トレーニング信号が、前記トレーニングサブ信号として複数のフレームまたはシンボルを含み、前記ダイバーシチ合成情報最適値生成手段は、前記各アンテナ群毎の各フレームまたはシンボルのベースバンドＩＱ信号またはＩＦ信号の振幅を指標としてダイバーシチ合成受信信号の受信状態を判定することを特徴とする請求項３７または３８に記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【請求項５２】
前記ダイバーシチ合成情報設定手段および前記信号分配合成手段は、ＲＦ帯で動作しており、１つの送受信系統だけを用いてマルチアンテナでのビームフォーミング送信およびダイバーシチ受信を行うことを特徴とする請求項３５ないし３８のいずれかに記載のマルチアンテナを用いた無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【公開番号】特開２０１０−１８３５６６（Ｐ２０１０−１８３５６６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９５２９２（Ｐ２００９−２９５２９２）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（００００００１８１）岩崎通信機株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（００００００１８１）岩崎通信機株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
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