JP5346376B2 - ビーム形成システムおよびビーム形成方法 - Google Patents
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Description
(iii)決定された前記ダウンリンク送信電力のセットを使用して、前記PTPCが満たされているかどうかを判定することと、(iv)前記PTPCが満たされていると判定される場合には、前記ダウンリンク送信電力の第1のセットを決定された前記ダウンリンク送信電力のセットに設定し、そうでなければ、前記コントローラにより制御される別の送信ポイントが前記PTPCの下で可能となる最大電力で送信すると仮定し、ステップ(ii)から(iv)を繰り返すことと、を含む。いくつかの実施形態では、ステップ(ii)は、(以下で定義される)等式12を解くことを含む。
(G)(1)前記第1のモバイル装置に関連付けられている送信相関行列に関係する信号情報(例えば、送信相関行列そのもの、または送信相関行列を得ることができる情報)、(2)雑音情報、および(3)干渉情報を、送信ポイントから受信するステップ、も含む。ここで、前記干渉情報は、上記送信ポイントに接続される少なくとも1つの第2のモバイル装置の送信相関行列に関係する。前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定する前記ステップは、前記信号情報、前記雑音情報および前記干渉情報を使用して、前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定することを含む。
γiをUE i(i=、1、2、...、K)についての対象SINRとし、SINRi DL/γiをUE iについてのSINRマージンとして定義すると、最悪ケースでのSINRマージンが単位元より大きい場合に、全てのUEについての対象SINRを達成することができる(SINRi DLは、SINRの右下にiがあり、右上にDLがあることを示す。以降の同様の表現も同じ)。
上記の導出において、最大可能電力(Pmax)で送信するTP(n0)が知られているということが仮定された。実際には、以下のようにn0を見つけることができる。n^0∈{1,2,...N}について(12)における電力割当ての問題を解く(n^0は、nの上に^があり、nの右下に0があることを示す)。n^0は、電力割当てがPTPCの等式(4)を満たす値が見つかるまで、n0の仮想の(すなわち仮定された)値である。2つ以上の値が同一の電力割当てベクトルをもたらすまで、PTPCはn^0のただ1つの値について満たされ得る、ということを示すことができる。
上記の導出において、ビームフォーマ(U〜)が事前に知られていると仮定された。(1)により与えられるダウンリンクチャネルの2重である仮想デュアルアップリンクマルチアクセスチャネル(MAC)を考慮することにより、ビームフォーマを見つけることができる。UE iについてのデュアルアップリンクMACについてのシステムモデル(受信信号)は、以下により与えられる。
ダウンリンクおよび仮想デュアルアップリンクMACは同じSINRの達成可能領域を有するということを示すことができる。したがって、ダウンリンクSINRの対象γi(i=1,2,...,K)、並びに、ダウンリンク電力割当てp〜_およびビーム形成ベクトルU〜を用いて達成されるダウンリンクSINRマージンCDL(U〜)を前提として、合計電力
ここで図3を参照すると、図3は、いくつかの実施形態に従った、ステップ208を実行するための反復するプロセス300を説明するフローチャートである。プロセス300は、ステップ302で開始し得る。当該ステップでは、コントローラ106は、変数n0を初期化する。例えば、ステップ302では、n0は、1である値にセットされてもよい。ステップ304では、コントローラ106は、n0、およびステップ206の実行の結果として決定されたビーム形成ベクトルの直近のセットを使用して、ダウンリンク送信電力のセットを決定する。例えば、ステップ304では、コントローラ106は、等式12、n0およびビーム形成ベクトルのセットを使用して、ダウンリンク送信電力のセットを決定する。
本発明の幅および範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではない。
Claims (23)
- 送信ポイントから当該送信ポイントに接続される第1のモバイル装置へのデータの送信に用いるビーム形成ベクトルを決定するためのコントローラにより実行される方法であって:
(A)仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第1のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定するステップと;
前記ビーム形成ベクトルの第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1のビーム形成ベクトルおよび第2のモバイル装置についての第1のビーム形成ベクトルを含むことと;
(B)前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第1のセットおよび第1の最悪ケースでの最大信号対干渉雑音比(SINR)マージンを決定するステップと;
前記ダウンリンク送信電力の第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1のダウンリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第1のダウンリンク送信電力を含むことと;
(C)前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第2のセットを決定するステップと;
前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1の仮想的なデュアルアップリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第1の仮想的なデュアルアップリンク送信電力を含むことと;
(D)前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第2のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第2のセットを決定するステップと;
前記ビーム形成ベクトルの第2のセットは、前記第1のモバイル装置についての第2のビーム形成ベクトルおよび前記第2のモバイル装置についての第2のビーム形成ベクトルを含むことと;
(E)前記ビーム形成ベクトルの第2のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第2のセットおよび第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを決定するステップと;
前記ダウンリンク送信電力の第2のセットは、前記第1のモバイル装置についての第2のダウンリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第2のダウンリンク送信電力を含むことと;
(F)前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンおよび前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定するステップと;
を含む方法。 - 前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定する前記ステップは、前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンで割ることと、前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンで割った結果が予め定められた閾値以下であるかどうかを判定することとを含む、請求項1の方法。
- (G)前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したとステップ(F)で判定することに応じて、前記第1のモバイル装置についての前記第2のビーム形成ベクトルを使用して前記第1のモバイル装置に前記データを送信するステップ、をさらに含む請求項1の方法。
- (H)前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束していないとステップ(F)で判定することに応じて、
(i)前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第3のセットを決定し、
(ii)前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第3のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第3のセットを決定し、
(iii)前記ビーム形成ベクトルの第3のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第3のセットおよび第3の最悪ケースでの最大SINRマージンを決定し、
(iv)前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンおよび前記第3の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定する
ステップ、をさらに含む請求項3の方法。 - 前記ダウンリンク送信電力の第1のセットおよび前記第1の最悪ケースでの最大信号SINRマージンを決定する前記ステップは、
(i)前記コントローラにより制御される特定の送信ポイントが、送信機毎の電力制限(PTPC)の下で可能となる最大電力で送信すると仮定することと、
(ii)前記仮定および前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを使用して、ダウンリンク送信電力のセットを決定することと、
(iii)決定された前記ダウンリンク送信電力のセットを使用して、前記PTPCが満たされているかどうかを判定することと、
(iv)前記PTPCが満たされていると判定される場合には、前記ダウンリンク送信電力の第1のセットを決定された前記ダウンリンク送信電力のセットに設定し、そうでなければ、前記コントローラにより制御される別の送信ポイントが前記PTPCの下で可能となる最大電力で送信すると仮定し、ステップ(ii)から(iv)を繰り返すことと、
を含む、請求項1の方法。 - ステップ(ii)は、等式12を解くことを含む、請求項5の方法。
- 前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定する前記ステップは、等式20を解くことを含み、前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第2のセットを決定する前記ステップは、等式19を解くことを含む、請求項1の方法。
- ステップ(A)から(F)は、前記第1のモバイル装置が前記コントローラにより制御される送信ポイントに接続されている間に周期的に実行される、請求項1の方法。
- 前記最悪ケースでの最大SINRマージンを決定する前記ステップは、予め定められた対象SINR値のセットを使用して等式3を解くことを含む、請求項1の方法。
- (G)(1)前記第1のモバイル装置に関連付けられている送信相関行列に関係する信号情報、(2)雑音情報、および(3)干渉情報を、送信ポイントから受信するステップ、をさらに含み、
前記干渉情報は、少なくとも1つの第2のモバイル装置の送信相関行列に関係し、
前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定する前記ステップは、前記信号情報、前記雑音情報および前記干渉情報を使用して、前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定することを含む、
請求項1の方法。 - 前記信号情報は、前記送信相関行列を含み、または前記送信相関行列を得ることができる情報を含む、請求項10の方法。
- 前記第1のモバイル装置についての前記第1のビーム形成ベクトルおよび前記第2のビーム形成ベクトルは、1つを除く全ての送信ポイントについて0となるように制限される、請求項1の方法。
- 前記送信ポイントは、シングル無指向性アンテナ、シングルセクタアンテナまたはシングルアンテナアレーを含む、請求項1の方法。
- 送信ポイントに接続される第1のモバイル装置へのデータの送信に用いるビーム形成ベクトルを決定するためのコントローラであって:
前記送信ポイントと通信するための送信機および受信機と;
ソフトウェアを記憶するデータ記憶システムと;
前記ソフトウェアを実行するためのデータ処理システムと;
を備え、
前記ソフトウェアは:
(A)仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第1のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定するためのコンピュータ命令であって、前記ビーム形成ベクトルの第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1のビーム形成ベクトルおよび第2のモバイル装置についての第1のビーム形成ベクトルを含む、前記コンピュータ命令と;
(B)前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第1のセットおよび第1の最悪ケースでの最大信号対干渉雑音比(SINR)マージンを決定するためのコンピュータ命令であって、前記ダウンリンク送信電力の第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1のダウンリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第1のダウンリンク送信電力を含む、前記コンピュータ命令と;
(C)前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第2のセットを決定するためのコンピュータ命令であって、前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第1のセットは、前記第1のモバイル装置についての第1の仮想的なデュアルアップリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第1の仮想的なデュアルアップリンク送信電力を含む、前記コンピュータ命令と;
(D)前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第2のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第2のセットを決定するためのコンピュータ命令であって、前記ビーム形成ベクトルの第2のセットは、前記第1のモバイル装置についての第2のビーム形成ベクトルおよび前記第2のモバイル装置についての第2のビーム形成ベクトルを含む、前記コンピュータ命令と;
(E)前記ビーム形成ベクトルの第2のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第2のセットおよび第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを決定するためのコンピュータ命令であって、前記ダウンリンク送信電力の第2のセットは、前記第1のモバイル装置についての第2のダウンリンク送信電力および前記第2のモバイル装置についての第2のダウンリンク送信電力を含む、前記コンピュータ命令と;
(F)前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンおよび前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定するためのコンピュータ命令と;
を含む、コントローラ。 - 前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定するための前記コンピュータ命令は、(1)前記第1のモバイル装置に関連付けられている送信相関行列に関係する信号情報、(2)雑音情報、および(3)前記第2のモバイル装置に関連付けられている送信相関行列に関係する干渉情報、を使用して前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定するように構成される、請求項14のコントローラ。
- 前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定するための前記コンピュータ命令は、前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを前記第1の最悪ケースでの最大SINRマージンで割り、前記第2の最悪ケースでの前記最大SINRマージンを前記第1の最悪ケースでの前記最大SINRマージンで割った結果が予め定められた閾値以下であるかどうかを判定するためのコンピュータ命令を含む、請求項14のコントローラ。
- 前記ソフトウェアは、前記コントローラが、前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したと判定することに応じて、前記第1のモバイル装置についての前記第2のビーム形成ベクトルを使用して前記第1のモバイル装置に前記データを送信するように、構成される、請求項14のコントローラ。
- 前記ソフトウェアは、前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束していないと判定することに応じて、前記コントローラが、
(i)前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第3のセットを決定し、
(ii)前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第3のセットを使用して、ビーム形成ベクトルの第3のセットを決定し、
(iii)前記ビーム形成ベクトルの第3のセットを使用して、ダウンリンク送信電力の第3のセットおよび第3の最悪ケースでの最大SINRマージンを決定し、
(iv)前記第2の最悪ケースでの最大SINRマージンおよび前記第3の最悪ケースでの最大SINRマージンを使用して、前記最悪ケースでの最大SINRマージンが収束したかどうかを判定する
ように構成される、請求項17のコントローラ。 - 前記ダウンリンク送信電力の第1のセットおよび前記第1の最悪ケースでの最大信号SINRマージンを決定するための前記コンピュータ命令は、
(i)送信機毎の電力制限(PTPC)の下で可能となる最大電力で送信すると仮定される前記コントローラにより制御される特定の送信ポイントを表す変数を初期化するためのコンピュータ命令と;
(ii)前記変数および前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを使用してダウンリンク送信電力のセットを決定するためのコンピュータ命令と;
(iii)決定された前記ダウンリンク送信電力のセットを使用して、前記PTPCが満たされているかどうか判定するためのコンピュータ命令と;
(iv)前記PTPCが満たされていると判定される場合には、前記ダウンリンク送信電力の第1のセットを決定された前記ダウンリンク送信電力のセットに設定し、そうでなければ、前記コントローラにより制御される別の送信ポイントを前記変数が表すように前記変数を変更し、ステップ(ii)から(iv)を繰り返すための、コンピュータ命令と、
を含む、請求項14のコントローラ。 - 前記変数および前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを使用して前記ダウンリンク送信電力のセットを決定するための前記コンピュータ命令は、等式12を解くためのコンピュータ命令を含む、請求項19のコントローラ。
- 前記ビーム形成ベクトルの第1のセットを決定するための前記コンピュータ命令は、等式20を解くためのコンピュータ命令を含み、
前記仮想的なデュアルアップリンク送信電力の第1のセットを決定するためのコンピュータ命令は、等式19を解くためのコンピュータ命令を含む、
請求項14のコントローラ。 - 前記最悪ケースでの最大SINRマージンを決定するための前記コンピュータ命令は、予め定められた対象SINR値のセットを使用して等式3を解くためのコンピュータ命令を含む、請求項14のコントローラ。
- 前記第1のモバイル装置についての前記第1のビーム形成ベクトルおよび前記第2のビーム形成ベクトルは、1つを除く全ての送信ポイントについて0となるように制限される、請求項14のコントローラ。
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