JP5661120B2 - 無線ネットワークにおけるダウンリンク・マルチユーザーmimo送信のための方法および装置 - Google Patents
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Description
yk=Hk・W・s+nk
ここで、Hkは、基地局とk番目の中継局との間のNk×Mチャネル行列であり、nkはk番目の中継局の受信アンテナにおける電力がσ2の白色ガウス雑音ベクトルであり、相関E[nk・nk H]=σ2Iであり、Wは送信ビーム形成行列である。送信ビーム形成行列Wは、K個の中継局にそれぞれ対応するプリコーダーベクトルからなる(つまり、W=[w1、・・・、wK]である)。基地局とK個の中継局との間の全体的なチャネル行列は、HH=[H1 H、H2 H、・・・、HK H]と表すことができ、HHは、行列Hの共役転置である。
WSVD=[v1 (l),v2 (2),・・・,vK (1)]
W0=WSVD(WSVD HWSVD)−1;および
WZF−SVD=W0/trace(W0 HW0)
ここで、トレース(A)は、行列Aのトレースであり、トレースとは、行列の主対角線(つまり、左上から右下への対角線)上の要素の和である。基地局の送信ビーム形成行列として行列WSF−SVDを使用してよい。
WSVD=[v1 (l),・・・,vK (l)]
W0=WSVD(WSVD HWSVD)−1
ここで、Wは基地局内で送信された により適用されるビーム形成行列であり、XHは行列Xの共役転置である。ビーム形成行列Wを生成した後、それを基地局で用いて複数の無線中継局にデータを送信する(ブロック40)。各中継局が自局に宛てられた信号を受信すると、信号を処理して対応するデータを推定する。各中継局において、多くのマルチアンテナ信号処理アルゴリズムのうちいずれを用いてもよい。少なくとも1つの実施形態では、たとえば、最小平均二乗誤差(MMSE)処理を中継局の受信機で使用してよい。
Claims (16)
- 静止的な伝播チャネルを有する静止的なK個のマルチアンテナ中継局(Kは1より大きい整数)と通信するマルチアンテナ基地局において、前記K個のマルチアンテナ中継局のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階と、
前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階と、
前記K個のマルチアンテナ中継局にデータを送信するために前記マルチアンテナ基地局に使用される送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階と、
前記マルチアンテナ基地局から前記K個のマルチアンテナ中継局に、前記送信ビーム形成行列Wを使用してデータを送信する段階と
を備え、
前記送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列W SVD にゼロフォーシングを用いる段階は、
W 0 =W SVD (W SVD H W SVD ) −1 ;および
W=W 0 /trace(W 0 H W 0 )
を算出するべくゼロフォーシングを用いる段階を有する、コンピュータ実装される方法。 - 前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階は、行列WSVD=[v1 (l)、・・・、vk (l)]をアセンブルする段階を有する請求項1に記載の方法。
- 前記K個のマルチアンテナ中継局の各中継局に対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階は、第1の中継局から列ベクトルv1 (l)を受信する段階を有し、
前記第1の中継局は、前記マルチアンテナ基地局と前記第1の中継局との間のチャネルのチャネル行列を生成しており、前記チャネル行列に特異値分解(SVD)を実行してビーム形成行列を生成しており、前記ビーム形成行列から前記列ベクトルv1 (l)を抽出してから前記列ベクトルv1 (l)を前記マルチアンテナ基地局に送信している請求項1または請求項2に記載の方法。 - 前記K個のマルチアンテナ中継局の各中継局に対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階は、前記マルチアンテナ基地局において、第1の中継局から、前記マルチアンテナ基地局と前記第1の中継局との間のチャネルについてのチャネル行列を受信し、前記マルチアンテナ基地局において、前記チャネル行列に特異値分解(SVD)を実行してビーム形成行列を生成し、前記ビーム形成行列から列ベクトルv1 (l)を抽出する段階を有する請求項1に記載の方法。
- 前記マルチアンテナ基地局は、前記中継局によって算出された最大列ベクトルを受信し、
前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階は、行列WSVD=[v1 (l),・・・,vK (l)]をアセンブルする段階をさらに含む、請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の方法。 - ビーム形成行列Wを使用して、多数のアンテナから静止的な伝播チャネルを有する静止的なK個の遠隔中継局(Kは1より大きい整数)に送信されるデータをプリコードするビーム形成器と、
前記K個の遠隔中継局のそれぞれに対応するビーム形成行列の最大列ベクトルvk (l)を収集するデータ収集ユニットと、
前記最大列ベクトルvk (l)を使用して中間行列WSVDをアセンブルする中間行列アセンブラーと、
前記ビーム形成器により使用される送信ビーム形成行列Wを生成するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを実行するゼロフォーシングフィルターと
を備え、
前記ゼロフォーシングフィルターは、前記中間行列W SVD に、
W 0 =W SVD (W SVD H W SVD ) −1 ;および
W=W 0 /trace(W 0 H W 0 )
のようにゼロフォーシングを実行する、装置。 - 前記中間行列アセンブラーは、前記中間行列を
WSVD=[v1 (l),・・・,vK (l)]
としてアセンブルする請求項6に記載の装置。 - 前記データ収集ユニットは、前記K個の遠隔中継局から直接的に前記最大列ベクトルvk (l)を受信する請求項6または請求項7に記載の装置。
- 前記データ収集ユニットは、前記K個の遠隔中継局のそれぞれから、前記装置と対応する遠隔中継局との間のチャネルについてのチャネル推定値(channel estimate)を受信し、前記データ収集ユニットは、特異値分解(SVD)ユニットを使用して受信した各チャネル推定値にSVDを実行してビーム形成行列を生成し、前記ビーム形成行列の最大列ベクトルvk (l)を抽出する請求項6から請求項8のいずれか1つに記載の装置。
- コンピューティングプラットフォームに、
静止的な伝播チャネルを有する静止的なK個のマルチアンテナ中継局(Kは1より大きい整数)のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階と、
前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階と、
前記K個のマルチアンテナ中継局にデータを送信するためにマルチアンテナ基地局により使用される送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階と、
前記送信ビーム形成行列Wを使用して前記K個のマルチアンテナ中継局にデータを送信する段階と
を実行させ、
前記送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列W SVD にゼロフォーシングを用いる段階は、
W 0 =W SVD (W SVD H W SVD ) −1 ;および
W=W 0 /trace(W 0 H W 0 )
を算出するべくゼロフォーシングを用いる段階を有する、プログラム。 - 前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階は、行列WSVD=[v1 (l),・・・,vK (l)]をアセンブルする段階を有する請求項10に記載のプログラム。
- 前記K個のマルチアンテナ中継局のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階は、前記K個のマルチアンテナ中継局のうち第1の中継局から列ベクトルv1 (l)を受信する段階を有し、前記第1の中継局は、前記第1の中継局に対応する無線チャネルについてのチャネル行列を生成しており、前記チャネル行列に特異値分解(SVD)を実行してビーム形成行列を生成しており、前記ビーム形成行列から前記列ベクトルv1 (l)を抽出してから前記列ベクトルv1 (l)を送信している請求項10または請求項11に記載のプログラム。
- 前記K個のマルチアンテナ中継局のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階は、前記K個のマルチアンテナ中継局のうち第1の中継局から、前記第1の中継局に対応するチャネルについてのチャネル行列を受信する段階と、前記チャネル行列に特異値分解(SVD)を実行してビーム形成行列を生成する段階と、前記ビーム形成行列から列ベクトルv1 (l)を抽出する段階とを有する請求項10から請求項12のいずれか1つに記載のプログラム。
- K個のマルチアンテナ無線装置(Kは1より大きい整数)と通信するマルチアンテナ基地局において、前記K個のマルチアンテナ無線装置のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階と、
前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階と、
前記K個のマルチアンテナ無線装置にデータを送信するために前記マルチアンテナ基地局に使用される送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階と、
前記マルチアンテナ基地局から前記K個のマルチアンテナ無線装置に、前記送信ビーム形成行列Wを使用してデータを送信する段階と
を備え、
前記送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階は、
W0=WSVD(WSVD HWSVD)−1;および
W=W0/trace(W0 HW0)
を算出するべくゼロフォーシングを用いる段階を有する、コンピュータ実装される方法。 - ビーム形成行列Wを使用して、多数のアンテナからK個の遠隔無線装置(Kは1より大きい整数)に送信されるデータをプリコードするビーム形成器と、
前記K個の遠隔無線装置のそれぞれに対応するビーム形成行列の最大列ベクトルvk (l)を収集するデータ収集ユニットと、
前記最大列ベクトルvk (l)を使用して中間行列WSVDをアセンブルする中間行列アセンブラーと、
前記ビーム形成器により使用される送信ビーム形成行列Wを生成するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを実行するゼロフォーシングフィルターと
を備え、
前記ゼロフォーシングフィルターは、前記中間行列WSVDに、
W0=WSVD(WSVD HWSVD)−1;および
W=W0/trace(W0 HW0)
のようにゼロフォーシングを実行する装置。 - コンピューティングプラットフォームに、
K個のマルチアンテナ無線装置(Kは1より大きい整数)のそれぞれに対応するビーム形成行列の列ベクトルvk (l)を取得する段階と、
前記列ベクトルを使用して中間行列WSVDをアセンブルする段階と、
前記K個のマルチアンテナ無線装置にデータを送信するためにマルチアンテナ基地局により使用される送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階と、
前記送信ビーム形成行列Wを使用して前記K個のマルチアンテナ無線装置にデータを送信する段階と
を実行させ、
前記送信ビーム形成行列Wを算出するべく前記中間行列WSVDにゼロフォーシングを用いる段階は、
W0=WSVD(WSVD HWSVD)−1;および
W=W0/trace(W0 HW0)
を算出するべくゼロフォーシングを用いる段階を有する、プログラム。
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