JP4900087B2 - マルチユーザmimo通信のユーザ選択方法 - Google Patents
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Description
ここで、nは雑音ベクトルである。
また、選択したユーザJnを次のMIMO多重レイヤで選択するユーザのセットから
の逆数で重み付けした値
また、選択したユーザJnを次のMIMO多重レイヤで選択するユーザのセットから削除する。平均サポートデータレート更新手段106は、平均サポートデータレート
ここで、tcは
におけるチャネル行列を
全探索法によるユーザ選択方法では、Nall通りのMIMO容量
)
を適用すると、MIMO容量が最大となるユーザの組み合わせkoptは次式で表される。
ここで、
また、選択したユーザJnを次のMIMO多重レイヤで選択するユーザのセットから削除する。終了判定手段916は、同時送信ユーザ数Mのユーザ選択が終了したらユーザ選択情報を出力し、n<Mの場合は次のユーザ選択のための処理へ移行する。射影チャネルベクトル更新手段917は、GS直交化により既に選択したユーザに対応する正規直交系
Z. Tu and R. S. Blum, "Multiuser diversity for a dirty paper approach," IEEE Commun. Lett., vol. 7, no. 8, pp. 370-372, Aug. 2003.
以上に述べたように、受信SINRに基づくユーザ選択方法(最大CIR法とPF法)は、ユーザペアのチャネルの直交性を考慮していないため、マルチユーザダイバーシチ効果が十分に得られないという問題がある。
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記直交係数の計算では、GS直交化により更新した射影チャネルベクトルの電力を所定の周波数帯域幅にわたり平均あるいは合計し、それを同帯域幅の平均あるいは合計したチャネル電力で正規化して直交係数を計算することを特徴とする。
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
直交係数計算手段は、直交係数の計算では、GS直交化により更新した射影チャネルベクトルの電力を所定の周波数帯域幅にわたり平均あるいは合計し、それを同帯域幅の平均あるいは合計したチャネル電力で正規化して直交係数を計算することを特徴とする。
上記のように構成される本発明においては、マルチユーザMIMO通信のユーザ選択の際に、GS直交化により更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、前記直交係数で受信SINRを補正し、この補正SINRを用いてユーザ選択を行い、さらに次のユーザ選択のために射影チャネルベクトルを更新することを特徴とする。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
≦1)
を計算する。ユーザjの第nのMIMO多重レイヤの直交係数
ここで、n=1では
ユーザjの補正SINRを
また、選択したユーザJnを次のMIMO多重レイヤで選択するユーザのセットから削除する。終了判定手段5は、同時送信ユーザ数Mのユーザ選択が終了したらユーザ選択情報を出力し、n<Mの場合は次のユーザ選択のための処理へ移行する。射影チャネルベクトル更新手段6は、GS直交化により既に選択したユーザに対応する正規直交系
本実施例では、射影チャネルベクトル更新手段6は、サブキャリア毎に行うことを想定しているが、演算量を削減するため、コヒーレント帯域幅に相当するサブキャリアグループ毎に行うこともできる。
≦1)
を式(11)により計算する。補正SINR計算手段23は、ユーザjの受信SINR
また、選択したユーザJnを次のMIMO多重レイヤで選択するユーザのセットから削除する。平均サポートデータレート更新手段29は、平均サポートデータレート
1 受信SINR/チャネルベクトル測定手段
2 直交係数計算手段
3 補正SINR計算手段
4 ユーザ選択手段
5 終了判定手段
6 射影チャネルベクトル更新手段
7 重み付けサポートデータレート計算手段
9 平均サポートデータレート更新手段
Claims (20)
- マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記直交係数の計算では、GS直交化により更新した射影チャネルベクトルの電力を所定の周波数帯域幅にわたり平均あるいは合計し、それを同帯域幅の平均あるいは合計したチャネル電力で正規化して直交係数を計算することを特徴とするユーザ選択方法。 - 請求項1記載のユーザ選択方法において、
前記所定の周波数帯域幅は、受信SINRの測定単位帯域幅、あるいはシングルキャリア信号の帯域幅であることを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記直交係数の計算では、ユーザj(1≦j≦Nu:Nuは全ユーザ数)のサブキャリアk(1≦k≦K:Kは平均サブキャリア数)の射影チャネルベクトルを
、ユーザjのサブキャリアkのチャネルベクトルを
としたとき、ユーザjの第nのMIMO多重レイヤの直交係数
≦1)
を、
の式を満たすように計算することを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記ユーザ選択では、補正SINRからサポートデータレートを算出し、平均サポートデータレートの逆数で重み付けした前記サポートデータレートの大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記ユーザ選択では、補正SINRの関数で表される優先度の大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記ユーザ選択では、補正SINRの関数で表される優先度に、遅延要求や再送要求などのチャネル品質以外の優先度を加えた総合優先度の大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記射影チャネルベクトルの更新では、GS直交化により既に選択したユーザに対応する正規直交系の補空間への射影チャネルベクトルを所定の周波数分解能毎に更新することを特徴とするユーザ選択方法。 - 請求項7記載のユーザ選択方法において、
前記所定の周波数分解能は、サブキャリア毎、あるいはコヒーレント帯域幅に相当するサブキャリアグループ毎であることを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
前記射影チャネルベクトルの更新では、ユーザjのサブキャリアkの射影チャネルベクトルを
、第nのMIMO多重レイヤの選択ユーザをJnとしたとき、ユーザjのサブキャリアkの第nのMIMO多重レイヤの射影チャネルベクトルを、
の式を満たすように更新することを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択方法であって、
各ユーザの受信SINRとチャネルベクトルを用い、前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算し、
前記直交係数により補正SINRを計算し、
前記補正SINRを用いてユーザ選択を行い、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新し、
上記の動作を全ユーザに対して行い、
第1のMIMO多重レイヤのユーザ選択時の優先度が上位のユーザを複数選択し、それらのユーザのみに対して第2以降のMIMO多重レイヤのユーザ選択を行うことを特徴とするユーザ選択方法。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
直交係数計算手段は、直交係数の計算では、GS直交化により更新した射影チャネルベクトルの電力を所定の周波数帯域幅にわたり平均あるいは合計し、それを同帯域幅の平均あるいは合計したチャネル電力で正規化して直交係数を計算することを特徴とするユーザ選択装置。 - 請求項11記載のユーザ選択装置において、
直交係数計算手段が平均あるいは合計する所定の周波数帯域幅は、受信SINRの測定単位帯域幅、あるいはシングルキャリア信号の帯域幅であることを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
直交係数計算手段は、直交係数の計算では、ユーザj(1≦j≦Nu:Nuは全ユーザ数)のサブキャリアk(1≦k≦K:Kは平均サブキャリア数)の射影チャネルベクトルを
、ユーザjのサブキャリアkのチャネルベクトルを
としたとき、ユーザjの第nのMIMO多重レイヤの直交係数
≦1)
を、
の式を満たすように計算することを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
補正SINRからサポートデータレートを算出し、平均サポートデータレートの逆数で重み付けしたサポートデータレートを計算するサポートデータレート計算手段を有し、
ユーザ選択手段は、ユーザ選択では、前記サポートデータレートの大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
ユーザ選択手段は、ユーザ選択では、補正SINRの関数で表される優先度の大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
ユーザ選択手段は、ユーザ選択では、補正SINRの関数で表される優先度に、遅延要求や再送要求などのチャネル品質以外の優先度を加えた総合優先度の大きなユーザを選択することを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
射影チャネルベクトル更新手段は、射影チャネルベクトルの更新では、GS直交化により既に選択したユーザに対応する正規直交系の補空間への射影チャネルベクトルを所定の周波数分解能毎に更新することを特徴とするユーザ選択装置。 - 請求項17記載のユーザ選択装置において、
射影チャネルベクトル更新手段が更新する際の所定の周波数分解能は、サブキャリア毎、あるいはコヒーレント帯域幅に相当するサブキャリアグループ毎であることを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
射影チャネルベクトル更新手段は、射影チャネルベクトルの更新では、ユーザjのサブキャリアkの射影チャネルベクトルを
、第nのMIMO多重レイヤの選択ユーザをJnとしたとき、ユーザjのサブキャリアkの第nのMIMO多重レイヤの射影チャネルベクトルを、
の式を満たすように更新することを特徴とするユーザ選択装置。 - マルチユーザMIMO通信のユーザ選択装置であって、
パイロット信号を用いて各ユーザの受信SINRおよびチャネルベクトルを測定する受信SINR/チャネルベクトル測定手段と、
前のユーザ選択で更新した射影チャネルベクトルから直交係数を計算する直交係数計算手段と、
前記直交係数計算手段により計算された直交係数により補正SINRを計算する補正SINR計算手段と、
前記補正SINRに基づいてユーザ選択を行うユーザ選択手段と、
次のユーザ選択のためにGS直交化により射影チャネルベクトルを更新する射影チャネルベクトル更新手段と、を有し、
ユーザ選択手段は、第1のMIMO多重レイヤのユーザ選択時の優先度が上位のユーザを複数選択し、それらのユーザのみに対して第2以降のMIMO多重レイヤのユーザ選択を行うことを特徴とするユーザ選択装置。
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