JP2010525736A - 低減したフィードバックを用いる複数入力・複数出力通信システム - Google Patents
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Abstract
MIMOシステムにおいて、2つ以上の送信信号が、それぞれが1つ以上の送信アンテナを有する異なるアンテナクラスタから送信される。プリコーディング回路は、周波数に依存しない複数のアンテナ重みの共通セットを、すべてのアンテナクラスタについて使用して、各送信アンテナから送信される送信信号に対して重み付けを行う。当該アンテナ重みは、同一のアンテナクラスタ内の複数の送信アンテナ間の相関に基づいて算出される。
Description
本発明は、複数入力・複数出力(MIMO)通信システムに関するものであり、特に、(複数の)送信信号をプリフィルタリングするために通信チャネルの統計的な知識を使用するMIMOシステムに関するものである。
近年、無線通信システムにおけるデータレートを高めるために、複数入力・複数出力(MIMO)システムに大きな関心が集まっている。MIMOシステムは、情報を送信及び受信するために、送信機及び受信機において複数のアンテナを用いる。受信機は、帯域幅を増大させることなく、より高い周波数利用効率と高いデータレートを実現するために、受信機における信号の空間的な次元を活用することができる。
MIMOシステムにおいては、チャネル応答が送信機において既知である場合に最も良好な性能が得られる。この場合、送信機は、送信機と受信機との間におけるチャネル状態を補償すべく、各アンテナ用のアンテナ重みを算出するためにチャネル応答の知識を使用することができる。このようなシステムにおいて、受信機からのチャネル・フィードバックの量は、送信機及び受信機におけるアンテナ数とともに増大する。受信機から送信機へのチャネル・フィードバックは、貴重なリバースリンク(reverse link)を消費する。従って、下りリンクにおいて良好な性能を維持しつつ、リバースリンクで送信されるフィードバックの量を低減することが望ましい。
本発明は、良好な性能を維持しつつ、送信信号をプリフィルタリングするために必要となるチャネル・フィードバック量を低減するMIMOシステムに関するものである。送信機の複数の送信アンテナは、複数のクラスタにグループ化される。受信機における送信アンテナ及び受信アンテナにおけるアンテナクラスタ間には1対1の対応が存在する。異なる送信信号は各アンテナクラスタによって送信される。所与のアンテナクラスタにおける各送信アンテナは、同一の送信信号の重み付けされたバージョンを送信する。周波数に依存しないアンテナ重みの共通セットが、すべてのアンテナクラスタ用に使用される。従って、第1クラスタにおける第1送信アンテナ用のアンテナ重みは、第2アンテナクラスタ、第3アンテナクラスタ、第4アンテナクラスタ等における第1送信アンテナ用のアンテナ重みと同一である。すべてのアンテナクラスタについて同一のアンテナ重みのセットを使用することによって、送信信号をプリフィルタリングするために必要となるチャネル・フィードバック量が著しく低減される。
図1は、第1ステーション12及び第2ステーション14を含む複数入力/複数出力(MIMO)無線通信システム10を示す。第1ステーション12は、通信チャネル16を通じて第2ステーション14へ信号を送信する送信機100を含み、その一方で、第2ステーション14は、第1ステーション12によって送信された信号を受信する受信機200を含む。当業者であれば、第1ステーション12及び第2ステーションの各々が双方向通信用に送信機100及び受信機200の両方を含み得ることを理解するであろう。典型的な一実施形態において、第1ステーション12は無線通信ネットワークの基地局であり、第2ステーション14は移動局である。本発明は、特に、直交周波数分割多重(OFDM)システムにおいて有用である。
バイナリのデータストリーム形式の情報信号I(n)は、第1ステーション12における送信機100に入力される。送信機は、送信機100全体の動作を制御する制御器102と、送信信号処理回路104とを含む。送信信号処理回路104は、誤り訂正符号化を実行し、入力ビットを複素変調シンボルにマッピングし、各送信アンテナ150用の送信信号を生成する。周波数のアップコンバージョン、フィルタリング及び増幅の後、送信機100は、通信チャネル16を通じて第2ステーション14へ、それぞれの送信アンテナ150から送信信号を送信する。
第2ステーション14における受信機200は、各アンテナ250において受信した信号を復調及び復号する。受信機200は、受信機200の動作を制御する制御器202と受信信号処理回路204とを含む。受信信号処理回路204は、第1ステーション12から送信された信号を復調及び復号する。受信機200からの出力信号は、元の情報信号の推定値
から成る。誤りが存在しない場合、推定値
は、送信機100における元の情報信号入力I(n)と同一となる。
から成る。誤りが存在しない場合、推定値
は、送信機100における元の情報信号入力I(n)と同一となる。
複数のデータストリームが異なるアンテナ150から並列に送信されることに起因して、システムに加えられるアンテナ150,250のあらゆる組み合わせとともに、所要帯域幅を増大させることなくスループットが線形的に増大する。MIMOシステムは、高い周波数利用効率を実現し、かつ、それにより高いデータレートを実現する潜在能力に起因して、無線通信ネットワークにおける使用について広範な研究活動が世界的になされている。
M個の送信アンテナとN個の受信アンテナとを備えるMIMOシステムは、典型的には次の行列表現によって記述される。
ここで、y(f)はN×1の受信信号ベクトル、
はN×MのMIMOチャネル応答、z(f)は個々の分散が2の、受信機における独立かつ同一分布(i.i.d.)のAWGN、及びx(f)は特定の電力拘束条件(constraint)を有するM×1の送信信号ベクトルである。一般的に、MIMOシステムにおける最も良好な性能は、送信機100においてチャネル応答が既知の場合に、送信信号が送信機100によって送信前に適宜重み付けされ得るようにして実現される。
ここで、y(f)はN×1の受信信号ベクトル、
はN×MのMIMOチャネル応答、z(f)は個々の分散が2の、受信機における独立かつ同一分布(i.i.d.)のAWGN、及びx(f)は特定の電力拘束条件(constraint)を有するM×1の送信信号ベクトルである。一般的に、MIMOシステムにおける最も良好な性能は、送信機100においてチャネル応答が既知の場合に、送信信号が送信機100によって送信前に適宜重み付けされ得るようにして実現される。
著しい注目を集めているMIMOのアプローチの1つは、アンテナごとのレート制御(PARC:Per Antenna Rate Control)である。PARCシステムにおいては、送信される情報が複数のストリームに分割される。各ストリームは独立に符号化及び変調された後、それぞれの送信アンテナ150から送信される。符号化率は、信号対干渉雑音比(SINR)に依存する。従来のPARCシステムでは、送信アンテナ150の数は固定されており、全ての送信アンテナ150は移動局へデータを送信するための全ての時間において使用される。
注目を集めている別のMIMOのアプローチは、固有ビーム形成(EBF:Eigen Bermforming)として知られている。EBFシステムでは、各送信アンテナ150によって送信される送信信号は、送信前にプリフィルタリングされる。固有ビーム形成(EBF)を使用するMIMOシステムのために、プリコーディング回路は、M×N符号化行列を適用され、各受信アンテナ250に対して1つずつ、N個の送信信号を出力する。プリコーディング行列の複数の行は、N個の固有ベクトルであり、以下の行列の最も大きい固有値に対応する。
ここで、Nfは平均化するサブキャリヤの数である。EBFアプローチにおいて、プリコーディング行列のM×N個の複素成分は、受信機200から送信機100へリバースリンク(reverse link)でフィードバックされなければならない。この適用を目的として、リバースリンクという用語は、受信機から送信機へ情報をフィードバックするために使用されるチャネルを称するために使用される。リバースリンク・チャネルは、上りリンク(移動局から基地局へ)、又は下りリンク(基地局から移動局へ)でもよい。
ここで、Nfは平均化するサブキャリヤの数である。EBFアプローチにおいて、プリコーディング行列のM×N個の複素成分は、受信機200から送信機100へリバースリンク(reverse link)でフィードバックされなければならない。この適用を目的として、リバースリンクという用語は、受信機から送信機へ情報をフィードバックするために使用されるチャネルを称するために使用される。リバースリンク・チャネルは、上りリンク(移動局から基地局へ)、又は下りリンク(基地局から移動局へ)でもよい。
PARCアプローチ又はEBFアプローチとともに、異なるアンテナ配置を使用し得る。図2及び図3は、MIMO送信機100用の2つの典型的なアンテナ配置を示す。図2に示すアンテナ配置は、本明細書においてクラスタ化配置(clustered geometry)と称され、複数の送信アンテナ150を2つ以上のアンテナクラスタ152にグループ化する。異なるアンテナクラスタ152のアンテナ150が本質的に相互に独立であると考えられ得るように、アンテナクラスタ152は、大きな距離(例:10λ)を隔てて分離される。同一のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150が大きな相関を有するように、各アンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150は、近接した間隔(例:0.5λ)で配置される。図3に示す配置は、分散配置(distributed geometry)と称され、送信アンテナ150の全てが相互に独立であると考えられ得るように、送信アンテナ150を遠く離して(例:10λ)位置付けている。
図4及び図5は、クラスタ化アンテナ配置及び分散アンテナ配置についてのPARCアプローチ及びEBFアプローチの相対的な性能を示す。図4は、PARCアプローチについて、平均SNRの関数として平均データレートを示す。分散配置(配置2)が使用される場合、PARCアプローチが最も良好であることを図4は示している。図5は、EBFアプローチについて、平均SNRの関数として平均データレートを示す。分散配置(配置1)が使用される場合、EBFアプローチが最も良好であることを図5は示している。
図6は、分散配置を使用するPARCアプローチの性能とクラスタ化配置を使用するEBFアプローチの性能とを比較している。図6は、SNRが12dB以下である場合、クラスタ化配置を用いるEBFアプローチが最も良好であることを示している。1/1の繰返し数(reuse factor)を用いる典型的な移動通信システムにおいては、ユーザの圧倒的多数(例:約90%)が12dBより小さいSNRを有するであろう。従って、クラスタ化配置を用いるEBFアプローチは、ユーザの大多数にとって最も良好なアプローチとなるであろう。
EBFアプローチは、プリフィルタ行列を算出するために受信機200から送信機100へM×N個の複素係数をフィードバックすることを必要とする。図7は、本明細書においてクラスタ化固有ビーム形成(CEBF)と称する技術を使用する、送信機100用の送信信号処理回路104を示す。この技術は、クラスタ化配置を用いるEBFアプローチを使用して得られる性能レベルに非常に近い性能レベルを実現しつつ、必要となるチャネル・フィードバック量の低減を可能とする。このアプローチにおいて、複数の送信アンテナ150はN個のアンテナクラスタ152にグループ化され、ここでNは受信機200における受信アンテナ250の数と等しい。一実施形態において、各アンテナクラスタ152にはM/N個の送信アンテナ150が存在する。例えば、6個の送信アンテナ150と2つの受信アンテナ250とを有するMIMOシステムを考える。6個の送信アンテナ150は、それぞれが3個の送信アンテナ150を備える2つのアンテナクラスタ152に分割され得る。同一のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150が高い相関を有するように、各アンテナクラスタ152内の送信アンテナ150は近接した間隔(例:0.5λ)で配置される。異なるアンテナクラスタ152の送信アンテナ150が独立であると考えられ得るように、アンテナクラスタ152は遠く離して(例:10λ)位置付けられる。
CEBFアプローチ用の送信信号処理回路104は、デマルチプレクサ106、チャネル符号化回路107、プリコーディング回路120、複数の送信フロントエンド回路122、及びフィードバック・プロセッサ124を備える。情報ビットストリームI(n)は、デマルチプレクサ106によってN個のサブストリーム
に分割され、ここでNはアンテナクラスタ152の数に等しい。i=1,...Nについて各サブストリームIi(n)は、符号器108、変調器110、逆フーリエ変換(IFFT)回路112を含む、対応するチャネル符号化回路107へ入力される。符号器108は、ターボ符号器又は畳み込み符号器のような誤り訂正符号器から成る。変調器110は、例えばQPSK又はQAM変調器から成っていてもよい。それぞれの変調器110によって出力される変調シンボルストリーム
は、IFFT回路112(図8)へ入力される。
に分割され、ここでNはアンテナクラスタ152の数に等しい。i=1,...Nについて各サブストリームIi(n)は、符号器108、変調器110、逆フーリエ変換(IFFT)回路112を含む、対応するチャネル符号化回路107へ入力される。符号器108は、ターボ符号器又は畳み込み符号器のような誤り訂正符号器から成る。変調器110は、例えばQPSK又はQAM変調器から成っていてもよい。それぞれの変調器110によって出力される変調シンボルストリーム
は、IFFT回路112(図8)へ入力される。
IFFT回路112は、変調器110からの変調シンボルsi(n)のストリームを、サブキャリヤ数に等しいNc個のサブストリームに分割する直並列(S/P)変換器114、周知技術として知られる逆高速フーリエ変換を適用するIFFTフィルタ116、及び、送信信号
を生成する並直列(P/S)変換器118を含む。
を生成する並直列(P/S)変換器118を含む。
各チャネル符号化回路107から出力される送信信号
は、プリコーディング回路120へ入力される。プリコーディング回路120は、フィードバック・プロセッサ124によって提供されるサイズ(M/N×1)の重みベクトル
によって表される複数のアンテナ重みを使用して、複数の送信信号に重み付けをする。各アンテナクラスタ152のために、周波数に依存しないアンテナ重みの共通セットが使用されることに留意されたい。以下では、送信信号
からの、各送信アンテナ150に与えられる重み付けされた送信信号の生成について説明する。
は、プリコーディング回路120へ入力される。プリコーディング回路120は、フィードバック・プロセッサ124によって提供されるサイズ(M/N×1)の重みベクトル
によって表される複数のアンテナ重みを使用して、複数の送信信号に重み付けをする。各アンテナクラスタ152のために、周波数に依存しないアンテナ重みの共通セットが使用されることに留意されたい。以下では、送信信号
からの、各送信アンテナ150に与えられる重み付けされた送信信号の生成について説明する。
図9を参照すると、プリコーディング回路120は、
を入力とし、重み付けされた送信信号
を出力として生成している。ここで、xk(n)は、k番目の送信アンテナ150のフロントエンド122に供給される信号を表す。送信アンテナ150は、各アンテナクラスタ152が(M/N)個の送信アンテナ150を有するN個のアンテナクラスタ152にグループ化される。図9に示すように、
は、i番目のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150に供給される。アンテナ152内の各送信アンテナ150について、送信信号
は対応するアンテナ重みwjによって重み付けされる。ここで、jはアンテナクラスタ152内のj番目の送信アンテナ150を表す。従って、例えば、i番目のアンテナクラスタ150内の第1送信アンテナ150は
を送信し、i番目のアンテナクラスタ150内の第2送信アンテナは
を送信する。より一般的には、i番目のアンテナクラスタ150内のj番目の送信アンテナは、
を送信する。
を入力とし、重み付けされた送信信号
を出力として生成している。ここで、xk(n)は、k番目の送信アンテナ150のフロントエンド122に供給される信号を表す。送信アンテナ150は、各アンテナクラスタ152が(M/N)個の送信アンテナ150を有するN個のアンテナクラスタ152にグループ化される。図9に示すように、
は、i番目のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150に供給される。アンテナ152内の各送信アンテナ150について、送信信号
は対応するアンテナ重みwjによって重み付けされる。ここで、jはアンテナクラスタ152内のj番目の送信アンテナ150を表す。従って、例えば、i番目のアンテナクラスタ150内の第1送信アンテナ150は
を送信し、i番目のアンテナクラスタ150内の第2送信アンテナは
を送信する。より一般的には、i番目のアンテナクラスタ150内のj番目の送信アンテナは、
を送信する。
典型的な一実施形態において、周波数に依存しないアンテナ重み
の同一のセットが、各アンテナクラスタ152によって使用される。アンテナ重み
の共通セットは、重みベクトル
によって表現される。アンテナ重みは、以下のように算出され得る。
を、i番目のクラスタ152内の複数の送信アンテナと、受信機におけるN個の受信アンテナとの間のチャネルに関するN×(M/N)のチャネル応答行列とする。重みベクトル
は、送信相関行列
の最も大きい固有値に対応する固有ベクトルとして算出され得る。アンテナ重みは、受信機200によって算出され、当該受信機200から送信機100へフィードバックされ得るか、あるいは、本明細書において以下で説明するように受信機200からのアンテナ相関のフィードバックに基づいてフィードバック・プロセッサ124によって算出され得る。
の同一のセットが、各アンテナクラスタ152によって使用される。アンテナ重み
の共通セットは、重みベクトル
によって表現される。アンテナ重みは、以下のように算出され得る。
を、i番目のクラスタ152内の複数の送信アンテナと、受信機におけるN個の受信アンテナとの間のチャネルに関するN×(M/N)のチャネル応答行列とする。重みベクトル
は、送信相関行列
の最も大きい固有値に対応する固有ベクトルとして算出され得る。アンテナ重みは、受信機200によって算出され、当該受信機200から送信機100へフィードバックされ得るか、あるいは、本明細書において以下で説明するように受信機200からのアンテナ相関のフィードバックに基づいてフィードバック・プロセッサ124によって算出され得る。
送信相関行列
は、各アンテナクラスタ152についてチャネル相関行列
の期待値とほぼ等しいことに留意されたい。各アンテナクラスタ152内の複数のアンテナ150が同一の相対的な間隔を有すると想定すると、クラスタ化配置によって、アンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150間の相関は、各アンテナクラスタ152について同一となる。その結果、すべてのアンテナクラスタ152内の複数のアンテナ150についてのチャネル相関行列
の期待値は同一である。
は、各アンテナクラスタ152についてチャネル相関行列
の期待値とほぼ等しいことに留意されたい。各アンテナクラスタ152内の複数のアンテナ150が同一の相対的な間隔を有すると想定すると、クラスタ化配置によって、アンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150間の相関は、各アンテナクラスタ152について同一となる。その結果、すべてのアンテナクラスタ152内の複数のアンテナ150についてのチャネル相関行列
の期待値は同一である。
図10は、CEBFアプローチを使用するMIMO受信機200用の受信信号処理回路204を示す。当該受信機はN個の受信アンテナ250を備える。上記のように、受信アンテナ250の数は、送信機100のアンテナクラスタ152の数に等しい。受信フロントエンド回路206は、各受信アンテナ250の受信信号
をベースバンド周波数へダウンコンバートし、受信信号処理回路204による処理のために当該ベースバンド信号をデジタル形式に変換する。デジタル化された受信信号
は、合成器208へ入力され、合成器208は、当該受信信号
を合成し、送信信号
の推定値
を出力する。推定値
は、対応するIFFT回路210へ入力され、IFFT回路210は、高速フーリエ変換を適用し、変調シンボルストリーム
の推定値
を出力する。シンボルストリームの推定値
は、チャネル推定器218によって提供されるチャネル推定値を使用する、対応する復調器212によって復調される。チャネル推定器218は、技術的に周知なように、受信信号に基づいてチャネル推定値を算出する。復調器212は、符号化ビットストリームの推定値
を出力する。これらの推定値は、並直列変換器214へ入力され、直列のビットストリームに変換される。当該ビットストリームは、送信機100で入力される符号化ビットc(n)の推定値
である。復号器216は、元の情報信号I(n)の推定値
を生成するために、推定値
を復号する。
をベースバンド周波数へダウンコンバートし、受信信号処理回路204による処理のために当該ベースバンド信号をデジタル形式に変換する。デジタル化された受信信号
は、合成器208へ入力され、合成器208は、当該受信信号
を合成し、送信信号
の推定値
を出力する。推定値
は、対応するIFFT回路210へ入力され、IFFT回路210は、高速フーリエ変換を適用し、変調シンボルストリーム
の推定値
を出力する。シンボルストリームの推定値
は、チャネル推定器218によって提供されるチャネル推定値を使用する、対応する復調器212によって復調される。チャネル推定器218は、技術的に周知なように、受信信号に基づいてチャネル推定値を算出する。復調器212は、符号化ビットストリームの推定値
を出力する。これらの推定値は、並直列変換器214へ入力され、直列のビットストリームに変換される。当該ビットストリームは、送信機100で入力される符号化ビットc(n)の推定値
である。復号器216は、元の情報信号I(n)の推定値
を生成するために、推定値
を復号する。
チャネル推定器218によって算出されるチャネル推定値は、送信機100によって使用されるチャネル・フィードバックを生成するために、フィードバック・プロセッサ220へも入力される。チャネル・フィードバック・プロセッサ220は、上述のようにアンテナ重みを算出し得るとともに、当該アンテナ重みを送信機100へ送信する。このアプローチは、受信機200がM×N個のアンテナ重みをフィードバックすることを必要とする。アンテナ重みを算出する代わりに、フィードバック・プロセッサ220は、送信相関行列
から成る送信相関を算出してもよい。この場合、送信機100のフィードバック・プロセッサ124は、当該送信相関からアンテナ重みを算出することができる。
から成る送信相関を算出してもよい。この場合、送信機100のフィードバック・プロセッサ124は、当該送信相関からアンテナ重みを算出することができる。
当業者であれば、送信相関行列
全体をフィードバックする必要がないことを認識し得るであろう。上記のように、送信相関行列
における送信相関は、所与のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150間の相関を表現し、これは、すべてのアンテナクラスタ152について同一である。送信相関行列
は、テプリッツ・エルミート行列であることが観察されている。従って、受信機200は、送信相関行列
における単一の行に対応する送信相関のみをフィードバックする必要がある。送信機100は、送信相関の単一の行を用いて送信相関行列
を再構成するとともに、合成重みを算出することができる。
全体をフィードバックする必要がないことを認識し得るであろう。上記のように、送信相関行列
における送信相関は、所与のアンテナクラスタ152内の複数の送信アンテナ150間の相関を表現し、これは、すべてのアンテナクラスタ152について同一である。送信相関行列
は、テプリッツ・エルミート行列であることが観察されている。従って、受信機200は、送信相関行列
における単一の行に対応する送信相関のみをフィードバックする必要がある。送信機100は、送信相関の単一の行を用いて送信相関行列
を再構成するとともに、合成重みを算出することができる。
図11は、図7に示すCEBF送信機の性能と、より従来の、クラスタ化されたアンテナ配置を使用するEBF送信機の性能とを比較するグラフである。図11に示すように、CEBFアプローチは、各アンテナクラスタ152について異なるアンテナ重みを使用するEBFアプローチに極めて近い性能レベルを実現する。CEBFアプローチは、必要なチャネル・フィードバック量を著しく低減することから、魅力的な代替手段を提供する。
CEBFアプローチを使用する送信機100は、M/N個のアンテナ重みの計算を必要とする。それとは対照的に、上述のより従来のEBFアプローチは、M×N個のアンテナ重みを計算することを必要とする。従って、本発明は、従来の実行と比較して、動作に必要なアンテナ重みの数をN2の係数で低減する。
本発明は、当然ながら、本発明の範囲及び本質的な特徴を逸脱することなく、本明細書で説明した方法以外の特定の方法で実行されてもよい。従って、本実施形態は、あらゆる点で例示であって限定的ではないものと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲の意義及び均等の範囲内から生じる全ての変形は、特許請求の範囲に含まれることを意図している。
Claims (24)
- 複数の送信信号を送信する送信機(100)であって、
前記複数の送信信号のうちの1つをそれぞれ送信するN個のアンテナクラスタ(152)にグループ化される複数の送信アンテナ(150)と、
周波数に依存しない複数のアンテナ重みの共通セットを、すべてのアンテナクラスタ(152)について使用して、各アンテナクラスタ(152)内の各送信アンテナ(150)から送信される前記送信信号を重み付けするプリコーディング回路(120)と
を備えることを特徴とする送信機(100)。 - フィードバック・プロセッサ(124)をさらに備え、
前記フィードバック・プロセッサ(124)は、
同一のアンテナクラスタ内の複数の送信アンテナ(150)間の相関を示すアンテナ相関を、前記受信機(200)から受信し、
前記アンテナ相関に基づいて、周波数に依存しない複数のアンテナ重みの前記共通セットを算出すること
を特徴とする請求項1に記載の送信機(100)。 - 前記フィードバック・プロセッサ(124)は、
前記アンテナ相関に基づいて送信相関行列を算出し、かつ、各アンテナクラスタ(152)から送信される前記送信信号を重み付けするための共通の重みベクトルとして、前記送信相関行列の、最も大きい固有値を有する固有ベクトルを選択することによって、前記複数のアンテナ重みを算出すること
を特徴とする請求項2に記載の送信機(100)。 - 前記受信機(200)から前記複数のアンテナ重みを受信するチャネル・フィードバック・プロセッサ(220)をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の送信機(100)。
- 各アンテナクラスタ(152)は、等しい数の送信アンテナ(150)を有することを特徴とする請求項1に記載の送信機(100)。
- 各アンテナクラスタ(152)内の前記複数の送信アンテナ(150)の相対的な間隔が同一であることを特徴とする請求項5に記載の送信機(100)。
- 異なる複数のアンテナクラスタ(152)における対応する送信アンテナ(150)は、同一のアンテナ重みを有することを特徴とする請求項6に記載の送信機(100)。
- Nは、前記受信機(200)における受信アンテナ(250)の数に等しいことを特徴とする請求項1に記載の送信機(100)。
- 送信対象の情報信号を(N>1)個のサブストリームに分割するデマルチプレクサ(106)と、
前記複数の送信信号を生成するために各サブストリームを符号化し、変調するチャネル符号化回路(107)と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の送信機(100)。 - 複数の送信信号を送信する方法であって、
前記複数の送信信号のうちの1つをそれぞれ送信するN個のアンテナクラスタ(152)に、複数の送信アンテナ(150)をグループ化するステップと、
周波数に依存しない複数のアンテナ重みの共通セットを、すべてのアンテナクラスタ(152)について使用して、各アンテナクラスタ(152)内の各送信アンテナ(150)から送信される前記送信信号を重み付けするステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 同一のアンテナクラスタ内の複数の送信アンテナ(150)間の相関を示すアンテナ相関を、前記受信機(200)から受信するステップと、
前記アンテナ相関に基づいて、周波数に依存しない複数のアンテナ重みの前記共通セットを算出するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記アンテナ相関に基づいて前記複数のアンテナ重みを算出する前記ステップは、
前記アンテナ相関に基づいて送信相関行列を算出するステップと、
各アンテナクラスタ(152)から送信される前記送信信号を重み付けするための共通の重みベクトルとして、前記送信相関行列の、最も大きい固有値を有する固有ベクトルを選択することによって、前記複数のアンテナ重みを算出するステップと
を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記受信機(200)から前記複数のアンテナ重みを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 各アンテナクラスタ(152)に対して等しい数の送信アンテナ(150)を割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 各アンテナクラスタ(152)内の前記複数の送信アンテナ(150)の間隔が同一であることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 異なる複数のアンテナクラスタ(152)における対応する送信アンテナ(150)に対して同一のアンテナ重みを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- Nは、前記受信機(200)における受信アンテナ(250)の数に等しいことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 情報信号を複数のサブストリームに分割するステップと、
前記複数の送信信号を生成するために各サブストリームをチャネル符号化するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 2つ以上のアンテナクラスタ(152)に分割された複数の送信アンテナ(150)を有する送信機(100)と、複数のアンテナ受信機(200)とを含む複数入力・複数出力の通信システムにおいて、チャネル・フィードバックを提供する方法であって、
同一のアンテナクラスタ(152)内の複数の送信アンテナ(150)間のアンテナ相関を決定するために受信信号を処理するステップと、
前記送信機(100)に対して前記アンテナ相関に基づいてフィードバックを提供するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記送信機(100)に対して前記アンテナ相関に基づいてフィードバックを提供する前記ステップは、
リバースリンク・チャネルで1つ以上のアンテナ相関を前記送信機(100)に対して送信するステップ
を含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記送信機(100)に対して前記アンテナ相関に基づいてフィードバックを提供する前記ステップは、
各アンテナクラスタ(152)で使用される前記複数の送信アンテナ(150)用の、周波数に依存しない複数のアンテナ重みの共通セットを、前記アンテナ相関に基づいて算出するステップと、
前記周波数に依存しない複数のアンテナ重みを前記送信機(100)に対して送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 複数入力・複数出力の通信システム用の移動端末であって、
送信機(100)における異なる複数のアンテナクラスタ(152)から送信された2つ以上の送信信号を受信する複数の受信アンテナ(250)と、
各受信アンテナ(250)によって受信された信号を処理して、同一のアンテナクラスタ(152)内の複数の送信アンテナ(150)間のアンテナ相関を決定し、かつ、
前記送信機(100)に対して前記アンテナ相関に基づいてフィードバックを提供する
受信信号プロセッサ(204)と
を備えることを特徴とする移動端末。 - 前記受信信号プロセッサ(204)によって提供される前記フィードバックは、1つ以上の前記アンテナ相関を含むことを特徴とする請求項22に記載の移動端末。
- 前記受信信号プロセッサ(204)は、
各アンテナクラスタ(152)内の前記複数の送信アンテナ用の、周波数に依存しない複数のアンテナ重みの共通セットを算出し、
周波数に依存しない複数のアンテナ重みの前記共通セットを、前記送信機(100)へフィードバックとして提供すること
を特徴とする請求項22に記載の移動端末。
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