JP4308849B2 - 多重入力多重出力適応アンテナアレイ方式を使用する移動通信システムにおける信号を送受信するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
最近では、このようなパケットサービス通信システムは、高速のパケットサービスのために発展している。このような点に関して、非同期通信方式の標準団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)は、上記高速のパケットサービスを提供するために、高速順方向パケット接続(High Speed Downlink Packet Access;以下、“HSDPA”と称する)方式を提案し、同期通信方式の標準団体である3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)は、上記高速のパケットサービスを提供するために、1xEV−DO/V(1x Evolution Data Only/Voice)方式を提案する。
特に、上記HSDPA方式を使用する通信システム(以下、“HSDPA通信システム”と称する)は、高速のパケットデータの送信を支援するために、下記3種類の方式、すなわち、適応変調及び符号化(Adaptive Modulation and Coding;以下、“AMC”と称する)方式、ハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Retransmission Request;以下、“HARQ”と称する)方式、及び高速のセル選択(Fast Cell Select;以下、“FCS”と称する)方式を新たに導入した。
上記HSDPA通信システムは、上記AMC方式、HARQ方式、及びFCS方式を使用して、データ送信率を増加させている。データ送信率を高めるための他の通信システムとしては、上記1xEV−DO/V方式を使用する通信システム(以下、“1x EV−DO/V通信システム”と称する)が存在し、上記1xEV−DO/V通信システムもシステム性能を保証するためにデータ送信率を増加させる。
ここで、上記多重アンテナ方式について説明する。まず、移動通信システムは、1つの基地局(base station;BS)を介して複数の移動局が通信する形態から構成される。上記基地局が上記複数の移動局に高速のデータ送信を遂行する場合に、無線チャンネル上の特性によって、フェージング(fading)現象が発生する。このようなフェージング現象を克服するために、上記多重アンテナ方式の一種である送信アンテナダイバーシティ(transmit antenna diversity)方式が提案された。ここで、上記送信アンテナダイバーシティ方式とは、少なくとも2個以上の送信アンテナ、すなわち、多重アンテナを用いて信号を送信することによって、フェージング現象による送信データの損失を最小にして、データ送信率を高める方式を意味する。以下、上記送信アンテナダイバーシティ方式について説明する。
ここで、上記多重経路干渉によるフェージングは、反射体やユーザ、すなわち、移動局の移動性に密接な関連を有し、実際の送信信号と干渉信号とが混在した形態で受信される。従って、上記受信信号は、実際の伝送の間に非常な歪曲を受けた形態になって、全体の移動通信システムの性能を低下させる要因として作用する。結果的に、上記フェージング現象は、受信信号の大きさ(amplitude)及び位相(phase)を歪曲させることがあり、無線チャンネル環境で、高速のデータ通信を抑制する主な原因となる。
そして、上記フェージング現象を効率的に解決するための方式として送信アンテナダイバーシティ方式が幅広く使用されている。上記送信アンテナダイバーシティ方式は、無線チャンネル環境で、独立したフェージング現象に遭った複数の送信信号を受信して、フェージング現象による歪曲に対処する。上記送信アンテナダイバーシティ方式は、時間ダイバーシティ(time diversity)方式、周波数ダイバーシティ(frequency diversity)方式、多重経路ダイバーシティ(multipath diversity)方式、及び空間ダイバーシティ(space diversity)方式に区分される。
上記時間ダイバーシティ方式は、インターリービング(interleaving)及びコーディング(coding)のような方法を用いて、無線チャンネル環境から発生するバーストエラー(burst error)に効率的に対応し、一般的に、ドップラー拡散(doppler spread)チャンネルで使用される。しかしながら、上記時間ダイバーシティ方式は、低速ドップラー拡散チャンネルでは、そのダイバーシティ効果を有することが難しい、という問題点がある。
上記MIMO−AAA方式は、複数の受信アンテナから構成されたアンテナアレイを介して受信された受信信号の信号ベクトル(vector)に、適正加重値(weight)ベクトルの内積(scalar product)を計算することによって、受信器が望む方向に受信された信号は、その受信信号の大きさを最大化し、上記受信器が望まない方向に受信された信号は、その受信信号の大きさを最小化する方式である。また、上記受信器は、上記信号に対する送信加重値ベクトルを計算した後に、送信器へ上記信号を送信し、これによって、上記送信器から上記受信器へ送信される信号のビームを効率的に生成することができる。すなわち、上記MIMO−AAA方式によると、上記信号が上記受信器で受信される場合に、目的の受信信号のみを最大の大きさで増幅し、上記信号を上記受信器へ最大の大きさで放射することによって、通話品質を向上させると同時に、システム全体の容量の増大及びサービス半径の増大を有する、という長所がある。
図1は、一般的なCDMA移動通信システムにおける送信器及び受信器の構成を示すブロック図である。しかしながら、図1を説明するに先立って、下記の説明で、上記CDMA移動通信システムが上記MIMO−AAA方式を適用すると仮定する。従って、上記送信器及び受信器は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナをそれぞれ備えなければならない。しかしながら、図1によると、上記送信器及び受信器は、別途の送信アンテナ及び受信アンテナを備えるものではなく、同一のアンテナは、デュプレクサー(duplexer)を使用することによって、時分割(time division)方式を通して上記送信器及び上記受信器に使用されると仮定する。また、図1では、N個のアンテナを使用する。さらに、上記送信器は、基地局(Base Station:BS)又は移動局(Mobile Station:MS)になることがことができ、上記受信器も、上記基地局又は上記移動局になることができる。
図1を参照すると、上記送信器は、エンコーダ(encoder)101と、インターリーバー(interleaver)103と、送信ビーム生成器105と、信号処理器107と、第1の拡散器111と、第2の拡散器121と、...、第Nの拡散器131とを含む複数の拡散器と、第1のRF処理器113と、第2のRF処理器123と、...、第NのRF処理器133とを含むN個の無線周波数(Radio Frequency:以下、“RF”と称する)処理器(processor)とから構成される。また、デュプレクサー140は、上記送信器及び上記受信器のすべてに共通的に使用され、第1のアンテナ141と、第2のアンテナ143と、...、第Nのアンテナ145とを含むN個のアンテナも、上記送信器及び上記受信器のすべてに共通的に使用される。
また、第2の拡散器121は、送信ビーム生成器105から出力された信号y'2を受信して、あらかじめ設定されている拡散コードを使用して信号y'2を拡散する。その後に、第2の拡散器121は、第2のRF処理器123へ信号y'2を出力する。第2の拡散器121から出力された信号を受信すると、第2のRF処理器123は、上記信号に対してRF処理を施してデュプレクサー140へ出力する。
このような方式にて、第Nの拡散器131は、送信ビーム生成器105から出力された信号y'Nを受信して、あらかじめ設定されている拡散コードを使用して信号y'Nを拡散した後に、第NのRF処理器133へ出力する。第Nの拡散器131から出力された信号を受信すると、第NのRF処理器133は、上記信号に対してRF処理を施してデュプレクサー140へ出力する。
上記受信器は、第1のRF処理器151と、第2のRF処理器161と、...、第NのRF処理器171とを含むN個のRF処理器と、上記RF処理器のそれぞれに対応する第1の多重経路探索器153と、第2の多重経路探索器163と、...、第Nの多重経路探索器173とを含むN個の多重経路探索器(multipath searcher)と、上記多重経路探索器のそれぞれで探索したL個の多重経路に関する信号を処理するための第1のフィンガー180−1と、第2のフィンガー180−2と、...、第Lのフィンガー180−Lとを含むL個のフィンガー(finger)と、上記L個のフィンガーのそれぞれから出力された多重経路信号を結合する多重経路結合器(multipath combiner)191と、デインターリーバー(de-interleaver)193と、デコーダ(decoder)195とから構成される。
また、デュプレクサー140は、第2のアンテナ143を介して受信された信号を第2のRF処理器161へ出力する。デュプレクサー140から出力された信号を受信すると、第2のRF処理器161は、上記信号をRF処理して基底帯域デジタル信号へ変換した後に、第2の多重経路探索器163へ出力する。第2のRF処理器161から出力された上記基底デジタル信号を受信すると、第2の多重経路探索器163は、上記基底デジタル信号をL個の多重経路成分に分離し、上記分離されたL個の多重経路成分のそれぞれを第1のフィンガー180−1乃至第Lのフィンガー180−Lのそれぞれへ出力する。
同一の方式にて、デュプレクサー140は、第Nのアンテナ145を介して受信された信号を第NのRF処理器171へ出力する。デュプレクサー140から出力された信号を受信すると、第NのRF処理器171は、上記信号をRF処理して基底帯域デジタル信号に変換した後、第Nの多重経路探索器173へ出力する。第NのRF処理器171から出力された上記基底帯域デジタル信号を受信すると、第Nの多重経路探索器173は、上記基底帯域デジタル信号をL個の多重経路成分に分離し、上記分離されたL個の多重経路成分のそれぞれを第1のフィンガー180−1乃至第Lのフィンガー180−Lのそれぞれへ出力する。
まず、第1の多重経路探索器153から出力された第1の多重経路信号は、第1の逆拡散器181へ入力される。第1の逆拡散器181は、第1の多重経路探索器153から出力された第1の多重経路信号を、あらかじめ設定されている逆拡散コード(de-spreading code)をもって逆拡散して、信号処理器184及び受信ビーム生成器185へ出力する。ここで、上記逆拡散コードは、上記送信器のそれぞれで使用された拡散コードと同一であり、上記逆拡散過程を“時間プロセシング(temporal processing)”と称する。
また、第2の多重経路探索器163から出力された第1の多重経路信号は、第2の逆拡散器182へ入力される。第2の逆拡散器182は、第2の多重経路探索器163から出力された第1の多重経路信号をあらかじめ設定されている拡散コードをもって逆拡散して、信号処理器184及び受信ビーム生成器185へ出力する。
このような方式にて、第Nの多重経路探索器173から出力された第1の多重経路信号は、第Nの逆拡散器183へ入力される。第Nの逆拡散器183は、第Nの多重経路探索器173から出力された第1の多重経路信号をあらかじめ設定されている拡散コードをもって逆拡散して、信号処理器184及び受信ビーム生成器185へ出力する。
そして、第1の多重経路信号集合x k内のすべての第1の多重経路信号が逆拡散された信号の集合を“y k”であると定義する。ここで、第1の多重経路信号の逆拡散信号集合y kは、k番目の時点で、第1のアンテナ141乃至第Nのアンテナ145のそれぞれを介して受信された第1の多重経路信号のそれぞれが逆拡散された信号の集合を示し、第1の多重経路信号の逆拡散信号集合y kを構成する逆拡散信号のそれぞれは、すべてベクトル信号である。以下、説明の便宜上、“集合”については、その用語を省略し、下線が引かれた(underlined)パラメータ(parameter)は、特定のエレメント(element)の集合を示す。
また、第1の逆拡散器181乃至第Nの逆拡散器183のそれぞれは、あらかじめ設定されている逆拡散コード(de-scrambling code)で第1の多重経路信号x kを逆拡散するので、目的の受信信号の受信電力(power)が干渉信号(interference signal)の受信電力に比べてプロセス利得(process gain)だけ増幅される。
従って、最近では、上記MSEを適応的に最小化するための加重値計算アルゴリズムに関する研究が活発に進められている。しかしながら、上記MSEを適応的に最小化するための加重値計算アルゴリズムは、主に、基準(reference)信号を基準にしてエラーを減少させるアルゴリズムであり、上記アルゴリズムは、基準信号が存在しない場合に、ブラインド(blind)方式として、常数係数(Constant Modulus:以下、“CM”と称する)方式及び判定指向(Decision-Directed:以下、“DD”と称する)方式を支援する。
さらに、上記最小のMSEが上記アルゴリズムを介して取得されることができるとしても、上記最小のMSEは、比較的大きい値を有する。このように、上記最小のMSE値が比較的大きい値に決定される場合に、上記MIMO−AAA方式を使用することによって発生する利得が減少されるので、高速のデータ通信システムでは適合しない、という問題点があった。また、送信器及び受信器のすべてが送信ビーム及び受信ビームを生成するための加重値をそれぞれ計算しなければならないため、上記加重値の計算に必要な演算量によるロードが大きく発生する、という問題点があった。
本発明の他の目的は、適応アンテナアレイ方式を使用する移動通信システムにおける送信器の加重値情報を使用して、送信器の加重値を制御するシステム及び方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、適応アンテナアレイ方式を使用する移動通信システムにおける加重値生成方式を使用してデータを送受信するシステム及び方法を提供することにある。
また、本発明によると、上記受信加重値を使用して受信器で生成された送信加重値は、送信器が上記送信加重値を使用することもできる方式にて、上記送信器へフィードバックされることができる。従って、上記送信器が上記送信加重値を計算するための別途の演算過程を遂行しなくても良いので、その演算過程に対するロード(load)が減少されることができる、という利点を有する。
また、上記基地局がサービスするセル内に存在する移動局の個数がMであり、上記M個の移動局のそれぞれに対して、L個の多重経路が存在すると仮定すると、上記基地局で受信された受信信号は、上記M個の移動局のそれぞれから送信された送信信号と加算性白色雑音(Addictive White Noise;AWN)とが加算された形態であり、これを示すと、式(5)の通りである。
式(5)を満足する受信信号のうち、上記基地局が受信することを望む信号がx 11であると仮定する。ここで、上記x 11は、第1の移動局が第1の多重経路を介して送信された信号を示す。このように、上記基地局が受信することを望む信号がx 11であると仮定したので、上記信号x 11を除いたすべての信号は、干渉信号及び雑音として見なされる。従って、式(5)は、式(6)のように表現されることができる。
任意の時点で、N個の受信アンテナを介して受信された複素受信信号、すなわち、第1の受信アンテナを介して受信された複素受信信号x1乃至第Nの受信アンテナを介して受信された複素受信信号xNを含む逆拡散される前の受信信号の集合をx=[x1,x2,...,xN]Tであると定義する。ここで、上記‘T’は、転置(transpose)演算を示す演算子である。また、上記N個の受信アンテナを介して受信された複素受信信号x1,x2,...,xNが逆拡散された後の受信信号の集合をy=[y1,y2,...,yN]T であると定義する。上記逆拡散された後の受信信号yは、上記基地局受信器が受信することを望む信号成分sと上記基地局受信器が受信することを望まない信号成分uとの和によって決定され、式(10)のように表現される。
すると、任意のユーザのチャンネルカード、すなわち、任意の移動局に割り当てられたチャンネルカード内のフィンガーからの出力信号zは、上記加重値wと逆拡散された後の受信信号yの内積を計算することによって得られ、式(11)のように表現される。
一方、式(12)において、上記コスト関数Jは、2次凸(convex)関数の形態を有する。従って、上記コスト関数Jを最小にするためには、上記コスト関数Jを微分して、その値が0になるようにしなければならない。上記コスト関数Jの微分値は、式(13)の通りである。
結局、式(14)は、現在の時点で使用される加重値w R,kが与えられたとき、上記加重値w R,kから追跡ベクトルv R,kの方向に常数利得値μだけ前進するか、あるいは、後進して生成された値を次の時点で使用される加重値w R,k+1として更新(update)する過程を示す。
また、式(14)を平均自乗(MS)基準から見ると、式(15)のように表現される。
ここで、上記送信加重値w T,kは、式(16)のように計算される。
本発明の実施形態によると、受信することを望む信号d(k)は、“ブラインド方式”を介して検出される。従って、任意の推定値を使用して上記受信信号を適応的に収束する必要がある。上記受信信号の適応的な収束のためには、以下でさらに詳細に説明される組合せモードブラインド方式(combination-mode blind method)を使用する。ここで、上記組合せモードブラインド方式は、信号を収束する際に、上記CM方式と上記DD方式との組合せを使用する方式を意味する。
上述したように、上記CM方式は、信号が低速で収束する、という短所がある。また、上記DD方式は、フェージングがひどいチャンネル、すなわち、高速フェージングチャンネル(fast fading channel)及び高次変調方式では、収束されない確率が高い、という短所がある。従って、本発明によると、上記CM方式と上記DD方式とは、適切な関数(例えば、シグモイド関数)を使用して組み合わせられ、これによって、比較的小さいMSE値に収束するように制御する。
組合せモードブラインド方式において、上記エラー関数は、シグモイド関数を使用して式(27)のように表現されることができる。
式(27)は、上記受信信号の適応的な収束のための動作全般にわたって、上記CM方式と上記DD方式との組合せによって実現されることが分かる。すなわち、上記ek DD値が大きい値を有すると、g(|ek DD|)値も大きくなる。結果的に、上記CM方式の要素が全体のエラー値で、さらに重要な影響を有することが分かる。
また、式(27)において、g(x)は、S字状関数(シグモイド関数)であるので、上記CM方式の影響が大きい領域では、上記DD方式の影響が小さくなる。これとは反対に、上記DD方式の影響が大きい領域では、上記CM方式の影響が小さくなる。
式(27)から分かるように、上記エラー値ekは、上記CM方式を使用して計算した上記受信信号のエラー値ek CMにαkの加重値を適用し、上記DD方式を使用して計算した上記受信信号のエラー値ek DDにβkの加重値を適用して組み合わせたエラー値である。
上記CM方式は、ゴダール(Godard)により提案され、一般的に、ブラインド等化器(equalizer)で使用されており、ビーム生成アルゴリズムでも使用されている。上記ゴダールが提案した上記CM方式を使用する場合に、コスト関数Jは、式(28)のように表現される。
図8は、k=0の時点で、p=2、d(k)=R2,R+jR2,I 、及びJ=0である場合の移動通信システムで使用されたCM方式のグラフである。上述したように、図8は、p=2、d(k)=R2,R+jR2,I 、及びk=0である時点でのコスト関数Jの値が0である場合に使用されたCM方式を示す。すなわち、式(30)に従ってR2値が決定される場合に、座標面で円を形成する。従って、上記円の中央点から延長線を引く場合に、上記延長線は、上記円の円周線と交わる。受信された信号は、上記延長線が上記円の円周線と交わる点に基づいて判断される。図8に示すように、受信器で復元された信号zkは、円に投影される。
図9は、移動通信システムでBPSK方式を使用する場合のDD方式を概略的に示すグラフである。図9を参照すると、まず、上記移動通信システムにおいて、BPSK(Binary Phase Shift Keying)方式を使用することを仮定したので、受信信号がI−Q平面(domain)で(1.2,−0.2)である場合に、上記受信することを望む信号d(k)は、+1と−1との距離を計算した後に最も近似した判定値である1として投影される。
上述したように、本発明は、上記CM方式及び上記DD方式をシグモイド関数を適用した後に組み合わせることによって、受信信号が非常に迅速にかつ正確に元来の信号に収束することができるようにする。また、本発明によると、上記2種類の方式を組み合わせた方法によって最小のコスト関数を有するエラー値を求め、上記エラー値を用いて、受信加重値だけではなく、送信加重値を決定する。
次いで、図2を参照して、本発明の実施形態での機能を遂行するCDMA移動通信システムの基地局の送信器及び受信器の構成を説明する。
図2は、本発明の実施形態での機能を遂行するためのCDMA移動通信システムの基地局の送信器及び受信器の構成を示すブロック図である。
図2を説明するに先立って、本発明の第1実施形態での機能を遂行するための基地局の送信器及び受信器の構成は、図1と関連して説明した基地局の送信器及び受信器の構成と同一である。ただ、図2に新たに付加されたフィードバック情報生成器286と、信号処理器284の手順を決定する加重値と、信号処理器284が決定した加重値を上記基地局の受信器に対応する上記移動局の送信器へ送信するためのフィードバック動作のみが相互に異なる、という点に留意しなければならない。また、説明の便宜上、図2を参照して、上記基地局受信器の構成のうち、本発明と直接的に関連した構成のみを説明する。また、本発明の第1の実施形態は、LMS方式を使用する場合に該当する。
また、図2を説明するに先立って、下記の説明において、上記CDMA移動通信システムが上記MIMO−AAA方式を使用すると仮定する。すると、上記送信器及び上記受信器は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを備えなければならない。しかしながら、図2によると、上記送信器及び受信器は、別途の送信アンテナ及び受信アンテナを備えるものではなく、同一のアンテナは、デュプレクサーを使用することによって、時分割方式を通して上記送信器及び上記受信器に使用されると仮定する。また、図2では、N個のアンテナを使用する。
図2を参照すると、上記基地局の送信器は、エンコーダ(encoder)201と、インターリーバー(interleaver)203と、送信ビーム生成器205と、信号処理器207と、第1の拡散器211、第2の拡散器221、...、第Nの拡散器231を含む複数の拡散器(spreader)と、第1のRF処理器213、第2のRF処理器223、...、第NのRF処理器233を含むN個のRF処理器とから構成される。また、デュプレクサー240は、上記基地局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用され、第1のアンテナ241、第2のアンテナ243、...、第Nのアンテナ245を含むN個のアンテナは、上記基地局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用される。
また、上記エンコーディング方式は、ターボ(turbo)エンコーディング方式、あるいは、畳込み(convolutional)エンコーディング方式とすることができる。エンコーダ201から出力された信号を受信すると、インターリーバー203は、バーストエラー(burst error)を防止するために、あらかじめ設定されているインターリービング方式を通して上記信号をインターリービングした後に、送信ビーム生成器205へ出力する。ここで、インターリーバー203から出力された信号を“z'k”で示す。すると、信号処理器207は、インターリーバー203から出力された信号z'kに基づいて加重値を計算した後に、送信ビーム生成器205へ出力する。
上述したように、上記送信ビームを生成するための具体的な動作は、本発明とは直接的な関連がないので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
送信ビーム生成器205から出力された信号の集合を“y'k”で示す。結局、上記y'kは、送信ビーム生成器205から生成された信号の集合であり、k番目のアンテナにマッピングされる
第1の拡散器211は、送信ビーム生成器205から出力された信号y'1を受信して、あらかじめ設定されている拡散コード(spreading code)をもって信号y'1を拡散した後に、第1のRF処理器213へ出力する。第1の拡散器211から出力された信号を受信すると、第1のRF処理器213は、上記信号に対してRF処理を施してデュプレクサー240へ出力する。ここで、上記RF処理器のそれぞれは、増幅器(amplifier)、周波数変換器(frequency converter)、フィルター(filter)、アナログ/デジタル変換器(analog to digital converter)から構成されてRF信号を処理する。
また、第2の拡散器221は、送信ビーム生成器205から出力された信号y'2を受信して、あらかじめ設定されている拡散コードを使用して信号y'2を拡散する。その後に、第2の拡散器221は、第2のRF処理器223へ信号y'2を出力する。第2の拡散器221から出力された信号を受信すると、第2のRF処理器223は、上記信号に対してRF処理を施してデュプレクサー240へ出力する。
このような方式にて、第Nの拡散器231は、送信ビーム生成器205から出力された信号y'Nを受信して、あらかじめ設定されている拡散コードを使用して信号y'Nを拡散した後に、第NのRF処理器233へ出力する。第Nの拡散器231から出力された信号を受信すると、第NのRF処理器233は、上記信号に対してRF処理を施してデュプレクサー240へ出力する。
上記受信器は、第1のRF処理器251と、第2のRF処理器261と、...、第NのRF処理器271とを含むN個のRF処理器と、上記RF処理器のそれぞれに対応する第1の多重経路探索器253と、第2の多重経路探索器263と、...、第Nの多重経路探索器273とを含むN個の多重経路探索器(multipath searcher)と、上記多重経路探索器のそれぞれで探索したL個の多重経路に関する信号を処理するための第1のフィンガー280−1と、第2のフィンガー280−2と、...、第Lのフィンガー280−Lとを含むL個のフィンガー(finger)と、上記L個のフィンガーのそれぞれから出力された多重経路信号を結合する多重経路結合器(multipath combiner)291と、デインターリーバー(de-interleaver)293と、デコーダ(decoder)295とから構成される。
また、デュプレクサー240は、第2のアンテナ243を介して受信された信号を第2のRF処理器261へ出力する。デュプレクサー240から出力された信号を受信すると、第2のRF処理器261は、上記信号をRF処理して基底帯域デジタル信号へ変換した後に、第2の多重経路探索器263へ出力する。第2のRF処理器261から出力された上記基底デジタル信号を受信すると、第2の多重経路探索器263は、上記基底デジタル信号をL個の多重経路成分に分離し、上記分離されたL個の多重経路成分のそれぞれを第1のフィンガー280−1乃至第Lのフィンガー280−Lのそれぞれへ出力する。
同一の方式にて、デュプレクサー240は、第Nのアンテナ245を介して受信された信号を第NのRF処理器271へ出力する。デュプレクサー240から出力された信号を受信すると、第NのRF処理器271は、上記信号をRF処理して基底帯域デジタル信号に変換した後に、第Nの多重経路探索器273へ出力する。第NのRF処理器271から出力された上記基底帯域デジタル信号を受信すると、第Nの多重経路探索器273は、上記基底帯域デジタル信号をL個の多重経路成分に分離し、上記分離されたL個の多重経路成分のそれぞれを第1のフィンガー280−1乃至第Lのフィンガー280−Lのそれぞれへ出力する。
そして、第1の多重経路信号集合x k内のすべての第1の多重経路信号が逆拡散された信号の集合を“y k”であると定義する。ここで、第1の多重経路信号の逆拡散信号集合y kは、k番目の時点で、第1のアンテナ241乃至第Nのアンテナ245のそれぞれを介して受信された第1の多重経路信号のそれぞれが逆拡散された信号の集合を示し、第1の多重経路信号の逆拡散信号集合y kを構成する逆拡散信号のそれぞれは、すべてベクトル信号である。以下、説明の便宜上、“集合”については、その用語を省略し、下線が引かれた(underlined)パラメータ(parameter)は、特定のエレメント(element)の集合を示すことに留意しなければならない。
また、第1の逆拡散器281乃至第Nの逆拡散器283のそれぞれがあらかじめ設定されている逆拡散コードを使用して第1の多重経路信号x kを逆拡散するので、受信することを望む信号の受信電力(power)が、干渉信号(interference signal)の受信電力に比べてプロセス利得(process gain)だけ増幅される。
図2は、上記基地局の受信器が送信加重値w T,kを計算し、上記送信加重値w T,kを上記基地局の送信器へ送信する場合を示す。しかしながら、上記基地局の送信器及び受信器は、上記移動局の送信器及び受信器として使用されることができる。すなわち、図2を参照して、上記フィードバック情報を生成して送信する側面を中心にして説明したものに留意しなければならない。
図3は、本発明の実施形態での機能を遂行するCDMA移動通信システムの移動局の送信器及び受信器の構成を示すブロック図である。
図3を説明するにあたっては、本発明の第1実施形態での機能を遂行するための移動局の送信器及び受信器の構成は、図1と関連して説明した送信器及び受信器の構成と同一である。ただ、図3に新たに付加されたフィードバック情報生成器307と、送信ビーム生成器305がフィードバック送信加重値を使用して送信ビームを生成する動作のみ相互に異なる、という点に留意しなければならない。
また、図3を説明するに先立って、上記CDMA移動通信システムは、上記MIMO−AAA方式を使用すると仮定する。すると、上記送信器及び上記受信器は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを備えなければならない。しかしながら、図3によると、上記送信器及び受信器は、別途の送信アンテナ及び受信アンテナを備えるものではなく、同一のアンテナは、デュプレクサーを使用することによって、時分割方式を通して上記送信器及び上記受信器に使用されると仮定する。また、図3では、N個のアンテナを使用する。
図3を参照すると、上記送信器は、エンコーダ301と、インターリーバー303と、送信ビーム生成器305と、フィードバック情報処理器307と、第1の拡散器311、第2の拡散器321、...、第Nの拡散器331を含む複数の拡散器と、第1のRF処理器313、第2のRF処理器323、...、第NのRF処理器333を含むN個のRF処理器とから構成される。また、デュプレクサー340は、上記移動局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用され、第1のアンテナ341、第2のアンテナ343、...、第Nのアンテナ345を含むN個のアンテナは、上記移動局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用される。ここで、エンコーダ301と、インターリーバー303と、第1の拡散器311、第2の拡散器321、...、第Nの拡散器331と、第1のRF処理器313、第2のRF処理器323、...、第NのRF処理器333は、図2に示したエンコーダ201と、インターリーバー203と、第1の拡散器211、第2の拡散器221、...、第Nの拡散器231と、第1のRF処理器213、第2のRF処理器223、...、第NのRF処理器233と同一の動作を遂行するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
フィードバック情報処理器307は、上記移動局の受信器が受信したフィードバック情報を分析して、上記フィードバック情報に含まれている送信加重値w T,kを検出し、上記検出された送信加重値w T,kを送信ビーム生成器305へ送信する。上記移動局の受信器がフィードバック情報を受信する手順は、下記で説明するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。送信ビーム生成器305は、上記送信加重値w T,kに相当する送信ビームを生成する。
上記受信器は、第1のRF処理器351と、第2のRF処理器361と、...、第NのRF処理器371とを含むN個のRF処理器と、上記RF処理器のそれぞれに対応する第1の多重経路探索器353と、第2の多重経路探索器363と、...、第Nの多重経路探索器373とを含むN個の多重経路探索器(multipath searcher)と、上記多重経路探索器のそれぞれで探索したL個の多重経路に関する信号を処理するための第1のフィンガー380−1と、第2のフィンガー380−2と、...、第Lのフィンガー380−Lとを含むL個のフィンガー(finger)と、上記L個のフィンガーのそれぞれから出力された多重経路信号を結合する多重経路結合器(multipath combiner)391と、デインターリーバー(de-interleaver)393と、デコーダ(decoder)395とから構成される。ここで、第1のRF処理器351、第2のRF処理器361、...、第NのRF処理器371と、第1の多重経路探索器353、第2の多重経路探索器363、...、第Nの多重経路探索器373と、第1のフィンガー380−1、第2のフィンガー380−2、...、第Lのフィンガー380−Lと、多重経路結合器391と、デインターリーバー393と、デコーダー395とは、図2に示した第1のRF処理器251、第2のRF処理器261、...、第NのRF処理器271と、第1の多重経路探索器253、第2の多重経路探索器263、...、第Nの多重経路探索器273と、第1のフィンガー280−1、第2のフィンガー280−2、...、第Lのフィンガー280−Lと、多重経路結合器291と、デインターリーバー293と、デコーダー295と同一の動作を遂行するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。ただ、デコーダー395から最終的に出力された受信データが送信加重値w T,kを含むフィードバック情報であり、デコーダー395から出力されたフィードバック情報が、フィードバック情報処理器307へ入力される。
一方、上述したように、図2に示したシステムは、基地局又は移動局になることができ、図3に示したシステムは、移動局又は基地局になることができる。すなわち、図2に示したシステムが基地局である場合に、上記基地局は、上記基地局から受信したデータから移動局が送信するデータの送信加重値を計算して上記移動局へ送信し、上記移動局は、上記受信された送信加重値をデータ送信のための送信ビームの生成に反映する。反対に、図2に示したシステムが移動局である場合に、上記移動局は、上記移動局から受信したデータから上記基地局が送信するデータの送信加重値を計算して上記基地局へ送信し、上記基地局は、上記受信された送信加重値をデータの送信のための送信ビームの生成に反映する。
図4は、本発明での機能を遂行する信号処理器の構成を示すブロック図である。
図4を説明するにあたって、説明の便宜上、上記基地局の受信器の構成のうち、本発明と直接的に関連する構成のみを説明する。ここで、上記基地局の受信器が上記送信加重値w T,kを計算する場合を例に挙げて説明したので、図4に示す信号処理器(すなわち、図2の参照番号284)の構成は、上記移動局の受信器にも適用されることができるのは勿論である。
上述したように、加重値計算器431は、上記CM方式及び上記DD方式の適切な組合せを介して加重値を計算する。すなわち、加重値計算器431は、エラー値組合せ器435の制御下に、受信加重値w R,k及び送信加重値w T,kを計算する。エラー値組合せ器435は、加重値計算器431がどのような方式にて上記受信加重値w R,kと送信加重値w T,kとを計算しなければならないかを制御する。
図5は、本発明の実施形態によるMIMO−AAA方式を使用してデータを送受信する手順を示すフロー図である。
図5を参照すると、まず、基地局500は、受信信号を逆拡散し(ステップ511)、上記逆拡散された受信信号を使用して受信加重値w R,k及び送信加重値w T,kを計算する(ステップ513)。また、基地局500は、送信加重値w T,kを含むフィードバック情報を生成し、上記生成されたフィードバック情報を移動局550へ送信する(ステップ515)。
移動局550は、基地局500からのフィードバック情報を受信し(ステップ551)、上記受信されたフィードバック情報から送信加重値w T,kを検出する(ステップ553)。移動局550は、上記検出された送信加重値w T,kを使用して送信ビームを生成する(ステップ555)。一方、図5では、基地局500が送信加重値w T,kを移動局550へフィードバックし、移動局550が送信加重値w T,kを使用して上記送信ビームを生成する過程を例に挙げて説明したが、上述したように、移動局550が送信加重値w T,kを基地局500にフィードバックし、基地局500が上記フィードバックされた送信加重値w T,kを使用して、上記送信ビームを生成することも可能である。従って、上述したように、基地局500及び移動局550は、その役割をかえて実現されることが可能である。すなわち、基地局500の代わりに、移動局550は、上記受信信号を逆拡散して、上記逆拡散信号から上記送信加重値を計算し、上記計算された送信加重値を含むフィードバック情報を基地局500へ送信し、基地局500は、上記フィードバック情報を受信し、上記フィードバック情報から上記送信加重値を検出して、上記送信ビームを生成することができる。
図6を説明するに先立って、図2では、基地局受信器がフィードバック情報を生成する場合を例に挙げて説明したので、図6を参照して、上記基地局受信器の信号受信手順を説明する。上記移動局受信器が上記フィードバック情報を生成する場合にも、上記基地局受信器の信号受信手順と同一の手順を遂行するという点に留意しなければならない。
図10は、本発明の実施形態での機能を遂行する移動通信システムの基地局送信器及び基地局受信器の構成を示すブロック図である。
図10を説明するに先立って、図10に示す基地局送信器及び基地局受信器の構成が図2に示した基地局送信器及び基地局受信器の構成とは異なるとしても、図10に示す基地局送信器及び基地局受信器は、図2を参照して説明されたCDMA移動通信システムの基地局送信器及び基地局受信器と実質的に同一の動作を遂行する、という点に留意しなければならない。すなわち、上記OFDM移動通信システムの基地局送信器及び基地局受信器も、上記CDMA移動通信システムの基地局送信器及び基地局受信器と同様に、受信加重値w R,k及び送信加重値w T,kを計算し、上記計算された送信加重値w T,kを移動局へ送信することができる。また、下記の説明では、上記OFDM移動通信システムが上記MIMO−AAA方式を適用すると仮定する。すると、上記送信器及び受信器は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナをそれぞれ備えなければならない。しかしながら、図10では、上記送信器及び受信器は、別途の送信アンテナ及び受信アンテナを備えるものではなく、同一のアンテナは、デュプレクサーを使用することによって、時分割方式を通して上記送信器及び上記受信器に使用されると仮定する。また、図10では、N個のアンテナを使用する。
図10を参照すると、上記基地局送信器は、シンボルマッピング器(symbol mapper)1011と、直列/並列変換器(serial to parallel converter)1013と、パイロットシンボル挿入器(pilot symbol inserter)1015と、逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:以下、“IFFT”と称する)器1017と、並列/直列変換器(parallel to serial converter)1019と、保護区間挿入器(guard interval inserter)1021と、送信ビーム生成器1023と、信号処理器1022と、デジタル/アナログ変換器(digital to analog converter)1025と、RF処理器(processor)1027とから構成される。また、デュプレクサー1029は、上記基地局送信器及び基地局受信器のすべてに共通的に使用され、第1のアンテナ1031、第2のアンテナ1033、...、第Nのアンテナ1035を含むN個のアンテナも、上記基地局送信器及び基地局受信器のすべてに共通的に適用される。
上記基地局受信器は、デュプレクサー1029と、RF処理器1037と、アナログ/デジタル変換器(analog/digital converter)1039と、受信ビーム生成器1041と、信号処理器1043と、フィードバック情報生成器1045と、保護区間除去器(guard interval remover)1047と、直列/並列変換器1049と、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:以下、“FFT”と称する)器1051と、パイロットシンボル抽出器(pilot symbol extractor)1053と、同期及びチャンネル推定器(synchronization &channel estimator)1055と、等化器(equalizer)1057と、並列/直列変換器1059と、シンボルデマッピング器(symbol demapper)1061とから構成される。
図11は、本発明の実施形態での機能を遂行するOFDM移動通信システムの移動局送信器及び移動局受信器の構成を示す。
図11を説明するに先立って、上記OFDM移動通信システムが上記MIMO−AAA方式を使用すると仮定する。すると、上記送信器及び受信器は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを備えなければならない。しかしながら、図11によると、上記送信器及び受信器は、別途の送信アンテナ及び受信アンテナを備えるものではなく、同一のアンテナは、デュプレクサーを使用することによって、時分割方式を通して上記送信器及び上記受信器に使用されると仮定する。また、図11では、N個のアンテナを使用する。
図11を参照すると、上記移動局の送信器は、シンボルマッピング器1111と、直列/並列変換器1113と、パイロットシンボル挿入器1115と、IFFT器1117と、並列/直列変換器1119と、保護区間挿入器1121と、送信ビーム生成器1123と、フィードバック情報処理器1125と、デジタル/アナログ変換器1127と、RF処理器1129とから構成される。また、デュプレクサー1131は、上記移動局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用され、第1のアンテナ1133と、第2のアンテナ1135と、...、第Nのアンテナ1137とを含むN個のアンテナも、上記移動局の送信器及び受信器のすべてに共通的に使用される。ここで、シンボルマッピング器1111と、直列/並列変換器1113と、パイロットシンボル挿入器1115と、IFFT器1117と、並列/直列変換器1119と、保護区間挿入器1121と、送信ビーム生成器1123と、デジタル/アナログ変換器1127と、RF処理器1129と、デュプレクサー1131との構成及び動作は、図10に示したシンボルマッピング器1011と、直列/並列変換器1013と、パイロットシンボル挿入器1015と、IFFT器1017と、並列/直列変換器1019と、保護区間挿入器1021と、送信ビーム生成器1023と、デジタル/アナログ変換器1025と、RF処理器1027と、デュプレクサー1029との構成及び動作と同一であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
フィードバック情報処理器1125は、上記移動局受信器が受信したフィードバック情報を分析して、上記フィードバック情報に含まれている送信加重値w T,kを検出し、上記検出された送信加重値w T,kを送信ビーム生成器1123へ送信する。上記移動局受信器がフィードバック情報を受信する手順は、下記で説明するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。送信ビーム生成器1123は、上記送信加重値w T,kに相当する送信ビームを生成する。
上記移動局受信器は、RF処理器1139と、アナログ/デジタル変換器1141と、受信ビーム生成器1143と、信号処理器1145と、保護区間除去器1147と、直列/並列変換器1149と、FFT器1151と、パイロットシンボル抽出器1153と、同期及びチャンネル推定器1155と、等化器1157と、並列/直列変換器1159と、シンボルデマッピング器1161とから構成される。ここで、RF処理器1139と、アナログ/デジタル変換器1141と、受信ビーム生成器1143と、信号処理器1145と、保護区間除去器1147と、直列/並列変換器1149と、FFT器1151と、パイロットシンボル抽出器1153と、同期及びチャンネル推定器1155と、等化器1157と、並列/直列変換器1159と、シンボルデマッピング器1161との構成及び動作は、図10に示したRF処理器1037と、アナログ/デジタル変換器1039と、受信ビーム生成器1041と、信号処理器1043と、保護区間除去器1047と、直列/並列変換器1049と、FFT器1051と、パイロットシンボル抽出器1053と、同期及びチャンネル推定器1055と、等化器1057と、並列/直列変換器1059と、シンボルデマッピング器1061との構成及び動作と同一であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。シンボルデマッピング器1161から最終的に出力された受信データは、送信加重値w T,kを含むフィードバック情報であり、シンボルデマッピング器1161から出力されたフィードバック情報は、フィードバック情報処理器1125へ入力される。
図12は、本発明の実施形態による混合型加重値生成方式を使用する場合の基地局受信器の受信アンテナの個数に従う特性曲線を示すグラフである。
図12を参照すると、6つの受信アンテナを有する基地局受信器と10個の受信アンテナを有する基地局受信器とに対する放射パターンを示す。例えば、任意の移動局が57°に位置していると仮定すると、上記6つの受信アンテナを有する基地局受信器に比べて、10個の受信アンテナを有する基地局受信器が約0.2の正規化されたアンテナ利得(antenna gain)を有することが分かることができ、また、受信ビームをさらに正確に生成することができる。結果的に、移動通信システムの容量という観点では、上記受信アンテナの個数が増加するほど受信信号の大きさを増幅させることができ、従って、正確な通信サービスを可能にし、システム容量を増加させることができる。
203 インターリーバー
205 送信ビーム生成器
207 信号処理器
211 第1の拡散器
221 第2の拡散器
231 第Nの拡散器
213 第1のRF処理器
223 第2のRF処理器
233 第NのRF処理器
240 デュプレクサー
241 第1のアンテナ
243 第2のアンテナ
245 第Nのアンテナ
251 第1のRF処理器
261 第2のRF処理器
271 第NのRF処理器
253 第1の多重経路探索器
263 第2の多重経路探索器
273 第Nの多重経路探索器
280−1 第1のフィンガー
280−2 第2のフィンガー
280−L 第Lのフィンガー
284 信号処理器
285 受信ビーム生成器
286 フィードバック情報生成器
291 多重経路結合器
293 デインターリーバー
295 デコーダ
Claims (25)
- 適応アンテナアレイ方式を使用する無線通信システムにおける送受信ビームを生成するための加重値情報を送受信する方法であって、
受信信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式に加重値をそれぞれ与えて最小のエラー値を計算するステップと、
前記受信信号及び前記最小のエラー値を用いて受信ビームの生成のための受信加重値を計算するステップと、
前記受信加重値及び前記最小のエラー値を用いて送信ビームの生成のための送信加重値を計算するステップと、
前記送信加重値を含むフィードバック情報を生成するステップと、
前記フィードバック情報を送信するステップと
を具備し、
前記最小のエラー値を計算するステップは、
前記第1の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第1のエラー値に第1の加重値を与えるステップと、
前記第2の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第2のエラー値に前記第1の加重値から計算された第2の加重値を与えるステップと、
前記加重値が与えられた第1のエラー値及び第2のエラー値から最小のエラー値を計算するステップとを具備することを特徴とする方法。 - 前記第1のエラー値及び前記第2のエラー値は、シグモイド関数の関係であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第1の方式は、常数係数(CM)方式であり、前記第2の方式は、判定指向(DD)方式であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記受信信号は、拡散スペクトル変調信号を逆拡散して生成された信号であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記エラー値のそれぞれは、平均自乗エラー(MSE)値を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 第1の装置は、第1の送信器及び第1の受信器を有し、第2の装置は、第2の送信器及び第2の受信器を有し、前記第1の装置及び第2の装置は、適応アンテナアレイ方式を使用する無線通信システムにおける信号を送受信する方法であって、
前記第1の受信器が受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して最小のエラー値を計算するステップと、
前記受信信号及び前記最小のエラー値を使用して、前記第1の装置の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して前記第2の装置の送信ビームの生成のための送信加重値を計算するステップと、
前記第2の装置の送信加重値を含むフィードバック情報を生成するステップと、
前記フィードバック情報を前記第1の送信器から前記第2の受信器へ送信するステップと、
前記第2の受信器が前記フィードバック情報を受信するステップと、
前記第2の装置が前記フィードバック情報から前記送信加重値を検出し、前記送信加重値に相当するように送信ビームを生成した後に、前記第2の送信器を介して前記送信ビームの信号を前記第1の装置へ送信するステップと
を具備し、
前記最小のエラー値を計算するステップは、
前記第1の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第1のエラー値に第1の加重値を与えるステップと、
前記第2の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第2のエラー値に前記第1の加重値から計算された第2の加重値を与えるステップと、
前記加重値が与えられた第1のエラー値及び第2のエラー値から前記最小のエラー値を計算するステップとを具備することを特徴とする方法。 - 前記第1のエラー値及び前記第2のエラー値は、シグモイド関数の関係であることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記第1の方式は、常数係数(CM)方式であり、前記第2の方式は、判定指向(DD)方式であることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記受信信号は、拡散スペクトル変調信号を逆拡散して生成された信号であることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記エラー値のそれぞれは、平均自乗エラー(MSE)値を含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
- 適応アンテナアレイ方式を使用する無線通信システムにおける信号を送受信するシステムであって、
受信信号を逆拡散して逆拡散信号を生成する逆拡散器と、
前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して最小のエラー値を計算し、前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して、受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して、相手側の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算する信号処理器と、
前記送信加重値を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成器と、
前記フィードバック情報を相手側の受信器へ送信する送信器と
を具備し、
前記信号処理器は、
前記逆拡散信号を受信し、前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して前記最小のエラー値を計算するエラー値組合せ器と、
前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して、受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して、前記相手側の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算する加重値計算器と、
前記加重値計算器が計算した送信加重値を所定の時区間(time interval)の間に記憶した後に、前記加重値計算器に前記送信加重値を出力して、それぞれの時区間に記憶された送信加重値を次の時区間の送信加重値の計算に適用するメモリとを具備することを特徴とするシステム。 - 前記最小のエラー値は、
前記第1の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第1のエラー値に第1の加重値を与え、前記第2の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第2のエラー値に前記第1の加重値から計算された第2の加重値を与えた後に、前記加重値が与えられた第1のエラー値及び第2のエラー値から前記最小のエラー値を計算することを特徴とする請求項13記載のシステム。 - 前記第1のエラー値及び前記第2のエラー値は、シグモイド関数の関係であることを特徴とする請求項14記載のシステム。
- 前記第1の方式は、常数係数(CM)方式であり、前記第2の方式は、判定指向(DD)方式であることを特徴とする請求項13記載のシステム。
- 前記エラー値のそれぞれは、平均自乗エラー(MSE)値を含むことを特徴とする請求項13記載のシステム。
- 適応アンテナアレイ方式を使用する無線通信システムにおける送信加重値情報を送受信するシステムであって、
信号を受信し、前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して最小のエラー値を計算し、前記受信信号を逆拡散して逆拡散信号を生成し、前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して、第1の受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記計算された受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して、第2の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算した後に、前記送信加重値を含むフィードバック情報を生成する前記第1の受信器と、前記第1の受信器が生成したフィードバック情報を第2の受信器へ送信する第1の送信器とを含む第1の装置と、
前記第1の装置が送信したフィードバック情報を受信する第2の受信器と、前記第2の受信器が受信したフィードバック情報から第2の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を検出し、前記検出された送信加重値に相当するように送信ビームを生成して信号を送信する前記第2の送信器とを含む第2の装置と
を具備し、
前記第1の装置は、
所定の信号を受信し、前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して最小のエラー値を計算し、前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して前記第1の受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して前記第2の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算する信号処理器と、
前記送信加重値を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成器と、
前記フィードバック情報を前記第2の受信器へ送信する第1の送信器とを具備し、
前記信号処理器は、
前記逆拡散信号を受信し、前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して、前記最小のエラー値を計算するエラー値組合せ器と、
前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して前記第1の受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して前記第2の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算する加重値計算器と、
前記加重値計算器が計算した送信加重値を所定の時区間の間に記憶し、前記送信加重値を前記加重値計算器へ出力して、各時区間に記憶された送信加重値を次の時区間の送信加重値の計算に適用するメモリとを具備することを特徴とするシステム。 - 前記第1の装置は、
所定の信号を受信し、前記受信された信号のエラーを最小化するための第1の方式及び第2の方式にそれぞれの加重値を付加して最小のエラー値を計算し、前記逆拡散信号及び前記最小のエラー値を使用して前記第1の受信器の受信ビームの生成のための受信加重値を計算し、前記受信加重値及び前記最小のエラー値を使用して前記第2の送信器の送信ビームの生成のための送信加重値を計算する信号処理器と、
前記送信加重値を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成器と、
前記フィードバック情報を前記第2の受信器へ送信する第1の送信器とを具備し、
前記最小のエラー値は、
前記第1の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第1のエラー値に第1の加重値を与え、前記第2の方式によって最小のコスト関数を有するように計算された第2のエラー値に前記第1の加重値から計算された第2の加重値を与えて、前記加重値が与えられた第1のエラー値及び第2のエラー値から前記最小のエラー値を計算することを特徴とする請求項19記載のシステム。 - 前記第1のエラー値及び前記第2のエラー値は、シグモイド関数の関係であることを特徴とする請求項20記載のシステム。
- 前記第1の方式は、常数係数(CM)方式であり、前記第2の方式は、判定指向(DD)方式であることを特徴とする請求項19記載のシステム。
- 前記エラー値のそれぞれは、平均自乗エラー(MSE)値を含むことを特徴とする請求項19記載のシステム。
- 前記第2の送信器は、
前記フィードバック情報から前記送信加重値を検出するフィードバック情報処理器と、
前記送信加重値を使用して前記送信ビームを生成する送信ビーム生成器とを具備することを特徴とする請求項19記載のシステム。
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