JP5215416B2 - ワイヤレスmimo通信システムにおける送信データ信号をプリコーディングするための方法及び装置 - Google Patents
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Description
Shiらは、“An Iterative Transmission Power Allocation Scheme for MIMO-OFDM Systems”, Vehicular Technology Conference, 2004, vol.7, 26 September 2004, pages 4828-4832において、反復送信電力割当てスキームを開示しており、個々のデータストリームへの電力割当ては、いわゆる電力割当て値(PAV:Power Allocation Values)の条件の下で計算される。これらPAVは、フィードバックチャネル上を受信機から送信機へフィードバックされる。受信機側において特定のデータストリームの不十分な又は過剰な電力を回避するため、特定のPAVが計算される。
Zukangらによる記事、“Comparison of Space-Time water-filling and Spatial Water-filling for MIMO Fading Channels” Global telecommunications Conference, 2004, vol.1, 29 November 2004, pages 431-435は、反復計算スキームを使用する合計送信電力の制約の仮定に基づくMIMOシステムのためのウォータフィリングの比較を開示している。各チャネルの実現について、合計電力の制約の下で電力適応が実行されることが示されている。
Claims (9)
- ワイヤレス複数入力複数出力(MIMO)のチャネル送信スキームにおいて利用可能な量の送信電力を所与として前記MIMOシステムのチャネルキャパシティを最大化するために送信データ信号をプリコーディングする方法であって、前記プリコーディングは、複素プリコーディング行列(W)で表され、前記プリコーディング行列(W)は、前記複数出力(71,・・・,7t)の個々の送信電力の制約の所与の組を算入して計算され、
前記個々の送信電力の制約を算入するように前記MIMOのチャネル送信スキームの送信アンテナの信号の複素共分散行列(R)を定義し、前記共分散行列(R)は、前記プリコーディング行列(W)と前記プリコーディング行列のエルミート行列(W H )との行列積に等しく、
前記共分散行列(R)の実数値の対角成分は、前記個々の送信電力の制約に等しく、
前記チャネルキャパシティC(R)は、前記共分散行列(R)、前記MIMOのスキームの送信及び受信アンテナの数に等しい次元を有するチャネル行列(H)、並びにノイズ共分散行列(R n )の関数として表され、前記プリコーディング行列(W)は、前記個々の送信電力の制約に依存して前記チャネルキャパシティC(R)を最大化することにより計算される、
ことを特徴とする、方法。 - 前記個々の送信電力の制約は、予め決定される個々の出力送信電力増幅器(PA1,・・・,PAt)の限界からなる、請求項1に記載の方法。
- 前記チャネルキャパシティC(R)は、ラグランジュの未定乗数法を使用し、前記利用可能な量の送信電力を考慮して最大化される、請求項1に記載の方法。
- 前記チャネル行列(H)及び前記ノイズ共分散行列(Rn)はフルランクである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記送信アンテナ(71,・・・,7t)の数は2に等しく、及び前記最大化により最適な共分散行列(Ropt)が不定値となる場合は前記最適な共分散行列(Ropt)の最小固有値の大きさによりスケーリングされる単位行列を前記最適な共分散行列(Ropt)に加えることにより対角負荷を導入する、請求項4に記載の方法。
- 前記送信アンテナ(71,・・・,7t)の数は2よりも大きく、並びに前記最大化により最適な共分散行列(Ropt)が不定値となる場合は前記チャネル行列を0から1の区間におけるスカラにより乗じ、及び前記最適な共分散行列(Ropt)が半正定値となるような前記スカラを選ぶことにより前記チャネル行列のスケーリングを導入する、請求項3又は請求項4に記載の方法。
- ワイヤレス複数入力複数出力(MIMO)のチャネル送信スキームにおいて複素プリコーディング行列(W)を使用することにより送信データ信号をプリコーディングするためのプリコーディング装置(9)にカスケードされる送信データ信号の符号化及び変調装置(8)を含む通信装置(2;3,4)であって、前記プリコーディング装置(9)は、複数の送信データ信号の出力(71,・・・,7t)を含み、前記プリコーディング行列(W)に、前記複数の送信データ信号の出力(71,・・・,7t)の個々の送信電力の制約の所与の組が算入され、
前記個々の送信電力の制約を算入して前記MIMOのチャネル送信スキームの送信アンテナの信号の複素共分散行列(R)から前記プリコーディング行列(W)を生成するように構成され、前記共分散行列(R)は、前記プリコーディング行列(W)と前記プリコーディング行列のエルミート行列(W H )との行列積に等しく、
前記共分散行列(R)の実数値の対角成分は、前記送信電力の制約に等しく、
前記MIMOシステムのチャネルキャパシティC(R)は、前記共分散行列(R)、前記MIMOのスキームの送信及び受信アンテナの数に等しい次元を有するチャネル行列(H)、並びにノイズ共分散行列(R n )の関数として表され、前記プリコーディング装置(9)は、前記個々の送信電力の制約に依存して前記チャネルキャパシティC(R)を最大化することにより前記プリコーディング行列を生成するように構成される、
ことを特徴とする、通信装置。 - 少なくとも2つの送信データ信号の出力(71,・・・,7t)を駆動している少なくとも1つの電力増幅器(PA1,・・・,PAt)を含み、前記個々の送信電力の制約は、前記少なくとも1つの電力増幅器(PA1,・・・,PAt)の出力電力の限界を含む、請求項7に記載の通信装置(2;3,4)。
- ワイヤレス通信システム(1)においてワイヤレスアクセス装置(2)及びワイヤレスユーザ装置(3,4)のうちのいずれか1つとして動作するように構成される、請求項7又は請求項8に記載の通信装置(2;3,4)。
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