JP2010213282A5 - - Google Patents
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- JP2010213282A5 JP2010213282A5 JP2010052547A JP2010052547A JP2010213282A5 JP 2010213282 A5 JP2010213282 A5 JP 2010213282A5 JP 2010052547 A JP2010052547 A JP 2010052547A JP 2010052547 A JP2010052547 A JP 2010052547A JP 2010213282 A5 JP2010213282 A5 JP 2010213282A5
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- 各々がL K 個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局における、一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダを用いてユーザーシンボルを処理するための方法であり、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示される1つのフィードフォワードフィルタを有し、この方法は、以下の(i)〜(iv)の式、すなわち
ここでVは、ユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスであり、上付き文字Hは共役転置であり、Szzは、好ましい最低ノイズ共分散マトリックスであり、
Sxxは、次のようなダウンリンクチャネルのための入力共分散マトリックスであり、
ここでIは、恒等マトリックスであり、Hは、チャネルを示すチャネルマトリックスであり、このチャネルを通して無線システム内で通信が行われ、Dは、容量が最適であるように選択された無線システム内の等価的アップリンク/メディアムアクセスチャネル(MAC)のための入力共分散マトリックスであり、λは、
λ=trace(I−[HHDH+I]−1)/Pt
のように所定の総送信パワーPtに対するスカラー変数である、
上記式は、階数が行の数以上となっているチャネルマトリックスHに対するものであり、添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、
上記式は、階数が行の数以上となっているチャネルマトリックスHに対する、および
ここでフィードフォワードフィルタマトリックスFは、F=GMHCによって示され、Mは、ユニタリマトリックスであり、Gは、GDFEプリコーダの干渉プリキャンセルステージにおいて送信機内で使用される干渉プリキャンセルマトリックスである
のうちの1つを使って、フィルタマトリックスCを計算するステップと、
次の式
C=MR
のようにCのQR分解(QRD)を使って、マトリックスMを計算するステップと、
次の式
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てられたシンボル数であり、Fkの階数に等しい、を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算するステップと、
次の式
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、を使って干渉プリキャンセルマトリックスGを計算するステップと、
一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダを用いてユーザシンボルを処理してフィルタにかけられたユーザシンボルを生成するステップを備える方法。 - 恒等マトリックスIから前記干渉プリキャンセルマトリックスGを減算し、干渉プリキャンセルブロックを得るステップを更に備え、
前記GDFEプリコーダは、フィードフォワードパスとフィードバックパスとを含み、前記フィードフォワードパス内に配置されたモジュロユニットにより、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生し、前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通して前記ストリームをフィードバックする、請求項1に記載の方法。 - ユーザーシンボルのストリームから前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算するステップと、前記減算の結果を前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットへ適用するステップとを更に含む、請求項2に記載の方法。
- B=VΣ 1/2 M
を使って、
前記GDFEプリコーダの決定フィードバック等化ステージの後で得られるシンボルベクトルを処理するのに使用される送信フィルタのための送信フィルタマトリックスBを計算し、
前記フィードフォワードパス内に配置された前記モジュロユニットによって発生されたフィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを、前記送信フィルタマトリックスBによって示される送信フィルタによりフィルタにかけるステップを更に含む、請求項2に記載の方法。 - 前記チャネルマトリックスHによって示されるチャネルへ、前記送信フィルタの出力を向けるステップを更に含み、前記チャネルマトリックスHを通して、前記ユーザーターミナルを有する前記無線システム内で通信が行われる、請求項4に記載の方法。
- 各々がL K 個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局における、一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダであり、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示される、フィードフォワードフィルタを有し、このGDFEプリコーダは、
フィードフォワードパスと、
フィードバックパスと、
前記フィードバックパス内に配置されたI−G(Iは、恒等マトリックスであり、Gは、干渉プリキャンセルマトリックスである)によって示される干渉プリキャンセルブロックとを備え、
フィードフォワードフィルタマトリックスFは、
F=BlockDiagonal(R)
であり、ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てるシンボルの数であり、Fkの階数に等しく、マトリックスFは、次の式
F=GMH(HVΣ1/2)H[HSxxHH+Szz]−1
で示され、ここでMは、ユニタリマトリックスであり、Vは、ユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスであり、上付き文字Hは共役転置であり、Szzは、好ましい最低ノイズ共分散マトリックスであり、
Sxxは、次の式
で示される前記ダウンリンクチャネル用の入力共分散チャネルであり、
Iは、恒等マトリックスであり、Hは、チャネルを示すチャネルマトリックスであり、このチャネルを通して無線システム内で通信が行われ、Dは、容量最適となるように選択された前記無線システム内の等価的アップリンク/メディアムアクセスチャネル(MAC)のための入力共分散マトリックスであり、λは、次の式
λ=trace(I−[HHDH+I]−1)/Pt
で示されるような所定の総送信パワーPtに対するスカラー変数である、GDFEプリコーダ。 - 次の式、(i)、(ii)、(iii)のうちの1つを使ってフィルタマトリックスCを計算し、
階数が行の数以上であるチャネルマトリックスHに対する
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスであり、および
ここで前記フィードフォワードフィルタマトリックスFは、F=GMHCによって表示され、
C=MR
を使ってCのQR分解(QRD)からマトリックスMを計算し、
次の式
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てるシンボルの数であり、Fkの階数に等しく、を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算し、そして
次の式
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックス、を使って前記干渉プリキャンセルマトリックスGを計算することにより、前記干渉プリキャンセルブロック内の干渉プリキャンセルマトリックスGを決定する、請求項6に記載のGDFEプリコーダ。 - 前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通してフィードバックされる、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生するよう、前記フィードフォワードパス内に配置されたモジュロユニットを更に含む、請求項6に記載のGDFEプリコーダ。
- ユーザーシンボルのストリームから、前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算し、この出力信号を前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットに適用する、請求項8に記載のGDFEプリコーダ。
- 前記フィードフォワードパス内に配置された前記モジュロユニットによって発生される前記フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームをフィルタにかけるための、前記送信フィルタマトリックスBによって示される送信フィルタを更に含む、ここで前記送信フィルタマトリックスBは、
B=VΣ 1/2 M
である、請求項8に記載のGDFEプリコーダ。 - 請求項10に記載の前記GDFEプリコーダを含む基地局と、
複数のk個のユーザーターミナルと、
前記チャネルマトリックスHによって示されるチャネルとを備え、前記チャネルを通して無線システム内でユーザーターミナルとの通信が行われ、前記送信フィルタの出力を受信するようになっている、MU−MIMO無線システム。 - 各々がL K 個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局における、一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダであり、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示されるフィードフォワードフィルタを有し、このGDFEプリコーダは、
フィードフォワードパスと、
フィードバックパスと、
前記フィードバックパス内に配置されたI−G(Iは、恒等マトリックスであり、Gは、干渉プリキャンセルマトリックスである)によって示される干渉プリキャンセルブロックとを備え、
次の式、(i)、(ii)、(iii)、(iv)のうちの1つを使ってフィルタマトリックスCを計算し、
ここでVは、ユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスであり、上付き文字Hは共役転置であり、Szzは、好ましい最低ノイズ共分散マトリックスであり、
ここでSxxは、次の式
で示されるダウンリンクチャネルに対する入力共分散マトリックスであり、
ここでIは、恒等マトリックスであり、Hは、チャネルを示すチャネルマトリックスであり、このチャネルを通し、無線システム内で通信が行われ、Dは、容量が最適となるように選択された前記無線システム内の等価的アップリンク/メディアムアクセスチャネル(MAC)のための入力共分散マトリックスであり、λは
で示される、所定の総送信パワーPtに対するスカラー変数であり、
階数が行の数以上であるチャネルマトリックスHに対する
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスであり、
階数が行の数以上であるチャネルマトリックスHに対する
および
ここでフィードフォワードフィルタマトリックスFは、F=GMHCによって示され、Mは、ユニタリマトリックスであり、Gは、前記GDFEプリコーダの干渉プリキャンセルステージにおける送信機内で使用される干渉プリキャンセルマトリックスである
C=MR
を使ってCのQR分解(QRD)からマトリックスMを計算し、
次の式
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てるシンボルの数であり、Fkの階数に等しい、を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算し、
次の式
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、を使って前記干渉プリキャンセルマトリックスGを計算することにより、前記干渉プリキャンセルブロック内の前記干渉プリキャンセルマトリックスGを計算する、GDFEプリコーダ。 - 前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通してフィードバックされる、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生するよう、前記フィードフォワードパス内に配置されたモジュロユニットを更に含む、請求項13に記載のGDFEプリコーダ。
- ユーザーシンボルのストリームから、前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算し、この出力信号を前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットに適用する、請求項14に記載のGDFEプリコーダ。
- 前記フィードフォワードパス内に配置された前記モジュロユニットによって発生される前記フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームをフィルタにかけるための、前記送信フィルタマトリックスBによって示される送信フィルタを更に含む、ここで前記送信フィルタマトリックスBは、
B=VΣ 1/2 M
である、請求項14に記載のGDFEプリコーダ。 - 請求項16に記載の前記GDFEプリコーダを含む基地局と、
複数のk個のユーザーターミナルと、
前記チャネルマトリックスHによって示されるチャネルとを備え、前記チャネルを通して無線システム内でユーザーターミナルとの通信が行われ、前記送信フィルタの出力を受信するようになっている、MU−MIMO無線システム。 - 各々がLK個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局であって、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示される、フィードフォワードフィルタを有し、前記基地局は一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダを持ち、前記GDFEプリコーダは、
フィードフォワードパスと、
フィードバックパスと、
前記フィードバックパス内に配置されたI−G(Iは、恒等マトリックスであり、Gは、干渉プリキャンセルマトリックスである)によって示される干渉プリキャンセルブロックとを備え、
前記干渉プリキャンセルブロック内の前記干渉プリキャンセルマトリックスGを求めるために、
下りリンクに対する入力共分散マトリックスとしてSxxの計算が必要な式あるいはSxxの計算が不必要な式のいずれかを用いてフィルタ行列Cを計算し、ここで、フィードフォワードフィルタマトリックスFは、
F=GMHC
で示され、ここでMは、ユニタリマトリックスであり、
次の式
C=MR
のようにCのQR分解(QRD)を使って、マトリックスMを計算し、
次の式
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てられたシンボル数であり、Fkの階数に等しい、を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算し、
次の式
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、を使って干渉プリキャンセルマトリックスGを計算することを特徴とする前記基地局。 - 前記GDFEに基づくプリコーダは、さらに、前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通してフィードバックされる、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生するためのモジュロユニットを前記フィードフォワードパス内に配置された請求項19に記載の基地局。
- ユーザーシンボルのストリームから前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算し、へ適用する請求項21に記載の基地局。
- 前記GDFEプリコーダはさらに、前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットで生成されたフィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームをフィルタにかけるための送信フィルタマトリックスBで表される送信フィルタを有する、ここで、前記送信フィルタマトリックスBは
B=VΣ1/2M
であり、ここでVは、ユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスである、請求項21に記載の基地局。 - 請求項23に記載の基地局、
複数のk個のユーザーターミナル、そして
チャネルマトリックスHで表され、前記無線システム内でチャネルマトリックスHをとおして通信を行い、前期送信フィルタの出力を受信するチャネル、を有するMU−MIMO無線システム - 各々がLK個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局における、一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダであり、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示されるフィードフォワードフィルタを有し、このGDFEプリコーダは、
フィードフォワードパスと、
フィードバックパスと、
前記フィードバックパス内に配置されたI−G(Iは、恒等マトリックスであり、Gは、干渉プリキャンセルマトリックスである)によって示される干渉プリキャンセルブロックとを備え、
前記GDFEプリコーダの干渉プリキャンセルステージにおける送信機内で使用される干渉プリキャンセルマトリックスGは、
以下の式により階数が行の数以上であるチャネルマトリックスHに対してCを計算し、
ここでHは、チャネルを示すチャネルマトリックスであり、このチャネルを通し、無線システム内で通信が行われ、添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスであり、Vはユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスであり、λは
で示される、所定の総送信パワーPtに対するスカラー変数であり、
ここでIは、恒等マトリックスであり、Dは、容量が最適となるように選択された前記無線システム内の等価的アップリンク/メディアムアクセスチャネル(MAC)のための入力共分散マトリックスであり、
ここでフィードフォワードフィルタマトリックスFは、
F=GMHC
によって示され、Mは、ユニタリマトリックスであり、
以下の式を使ってCのQR分解(QRD)からマトリックスMを計算し、
C=MR
以下の式を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算し、
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てるシンボルの数であり、Fkの階数に等しい、
以下の式を使って前記干渉プリキャンセルマトリックスGを計算することにより、決定される、
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、基地局。 - 前記GDFEに基づくプリコーダは、前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通してフィードバックされる、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生するよう、前記フィードフォワードパス内に配置されたモジュロユニットを更に含む、請求項26に記載の基地局。
- ユーザーシンボルのストリームから、前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算し、この出力信号を前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットに適用する、請求項27に記載の基地局。
- 前記GDFEに基づくプリコーダは、前記フィードフォワードパス内に配置された前記モジュロユニットによって発生される前記フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームをフィルタにかけるための、前記送信フィルタマトリックスBによって示される送信フィルタを更に含む、ここで前記送信フィルタマトリックスBは、
B=VΣ1/2M
である、請求項26に記載の基地局。 - 請求項29に記載の基地局と、
複数のk個のユーザーターミナルと、
前記チャネルマトリックスHによって示されるチャネルとを備え、前記チャネルを通して無線システム内でユーザーターミナルとの通信が行われ、前記送信フィルタの出力を受信するようになっている、MU−MIMO無線システム。 - 各々がLK個のアンテナを持つk個のユーザーターミナル(UT)を有するマルチユーザーマルチ入力マルチ出力(MU−MIMO)無線システムの基地局であって、各ユーザーターミナル(UT)は、このターミナルに関連する、F1、F2、...、Fkによって示されるフィードフォワードフィルタを有し、前記基地局は、一般化された決定フィードバック等化器(GDFE)に基づくプリコーダを有し、前記GDFEプリコーダは、
フィードフォワードパスと、
フィードバックパスと、
前記フィードバックパス内に配置されたI−G(Iは、恒等マトリックスであり、Gは、干渉プリキャンセルマトリックスである)によって示される干渉プリキャンセルブロックとを備え、
前記GDFEプリコーダの干渉プリキャンセルステージにおける送信機内で使用される干渉プリキャンセルマトリックスGは、
以下の式により階数が行の数以上であるチャネルマトリックスHに対してCを計算し、
ここでHは、チャネルを示すチャネルマトリックスであり、このチャネルを通し、無線システム内で通信が行われ、添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスであり、Vはユニタリマトリックスであり、Σは、負でない成分を有する対角マトリックスであり、
ここでフィードフォワードフィルタマトリックスFは、
F=GMHC
によって示され、Mは、ユニタリマトリックスであり、
以下の式を使ってCのQR分解(QRD)からマトリックスMを計算し、
C=MR
以下の式を使って前記フィードフォワードフィルタマトリックスFを計算し、
F=BlockDiagonal(R)
ここでBlockDiagonal(.)関数は、マトリックスRのブロック対角からサイズ{ak×Lk}のサブマトリックスF1、F2、...、Fkを抽出し、akは、k番目のユーザーターミナル(UT)に割り当てるシンボルの数であり、Fkの階数に等しい、
以下の式を使って前記干渉プリキャンセルマトリックスGを計算することにより、決定される、
G=FR†
ここで添え字†は、ムーア−ペンローズの一般化された逆マトリックスを示す、基地局。 - 前記GDFEに基づくプリコーダは、前記フィードバックパス内に配置された前記干渉プリキャンセルブロックを通してフィードバックされる、フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームを発生するよう、前記フィードフォワードパス内に配置されたモジュロユニットを更に含む、請求項32に記載の基地局。
- ユーザーシンボルのストリームから、前記干渉プリキャンセルブロックの出力信号を減算し、この出力信号を前記フィードフォワードパス内の前記モジュロユニットに適用する、請求項33に記載の基地局。
- 前記GDFEに基づくプリコーダは、前記フィードフォワードパス内に配置された前記モジュロユニットによって発生される前記フィルタにかけられたベクトルシンボルXのストリームをフィルタにかけるための、前記送信フィルタマトリックスBによって示される送信フィルタを更に含む、ここで前記送信フィルタマトリックスBは、
B=VΣ1/2M
である、請求項33に記載の基地局。 - 請求項35に記載の基地局と、
複数のk個のユーザーターミナルと、
前記チャネルマトリックスHによって示されるチャネルとを備え、前記チャネルを通して無線システム内でユーザーターミナルとの通信が行われ、前記送信フィルタの出力を受信するようになっている、MU−MIMO無線システム。
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