JP5667749B2 - 多入力多出力システムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、多入力多出力プリコーディングシステムにおけるリンクピークレート又はセルのキャパシティを効果的に向上できるスケジューリング方法に関し、特に、多入力多出力システムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択方法及び装置に関する。

過去数年、無線業務がますます重要とされ、より高いネットワークキャパシティやより高い性能への需要が絶えずに増え続けている。たとえばより高い帯域幅、最適化の変調方式、ひいてはコード多重化システムなどによる実際のスペクトル効率向上には限度があり、発展のポイントは、既にＭＩＭＯ（多入力多出力）システムにある。ＭＩＭＯシステムは、アンテナアレーを用い、空間多重化技術を採用して帯域幅の効率を向上させる。

ＭＩＭＯシステムは、アンテナアレーからデータストリームが送信される前にプリコーディングを行なう。ＭＩＭＯプリコーディング技術により、シングルユーザまたはマルチユーザ環境下のリンクまたはセルのスループットを効果的に向上できる。現在採用されるプリコーディング方法は、ユニタリー行列と非ユニタリー行列がある。ＭＩＭＯシステムにおけるマルチユーザのスケジューリングは、負荷の大きさに応じて、シングルユーザ（ＳＵ―ＭＩＭＯ）とマルチユーザ（ＭＵ―ＭＩＭＯ）を採用できる。各ユーザに対応するＰＶＩ（Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｖｅｃｔｏｒ Ｉｎｄｅｘ）の選択方法は、スペクトル効率最大化の原則に基づく。たとえば、シングルユーザＭＩＭＯの場合、各ユーザは、あらかじめ与えられたプリコーディング集合から、そのＣＱＩ（Ｃｈａｎｎeｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、チャネル品質情報）を最大化する行列を選択し、該行列のインデックスを基地局にフィードバックする。マルチユーザＭＩＭＯの場合、各ユーザは、あらかじめ与えられたプリコーディング集合から、そのＣＱＩを最大化するベクトルを選択し、該ベクトルのインデックスを基地局にフィードバックする。そして、基地局は、これらのユーザをペアリングし、ペアリングされたユーザの中から、システムキャパシティを最大化するユーザを選択してスケジューリングを行なう。

上記のシングルユーザとマルチユーザＭＩＭＯシステムにおけるプリコーディング行列またはベクトルインデックスの選択方法には、各ユーザが送信しようとするデータが再送データか否か考慮されておらず、すべてのユーザが新しいデータを伝送すると見なしている。このようなＰＶＩのフィードバック結果は、ある程度でシングルユーザＭＩＭＯシステムの性能を低下させる可能性があるとともに、マルチユーザＭＩＭＯシステムのユーザペアリングの成功確率を制限するため、システムのスループットを低下させる。

本発明は、多入力多出力システムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択方法及び装置を提供し、従来技術においてユーザがアンテナインデックス情報をフィードバックする際に再送データが考慮されないゆえにシステム性能がある程度低下するという技術課題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、多入力多出力システムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択方法を提供している。データ受信側が、スケジューリングされたユーザの各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを選択する。

上記多入力多出力プリコーディングシステムは、シングルユーザの多入力多出力プリコーディングシステムである。再送データストリーム及び非再送データストリームが同時に存在する場合、非再送データストリームに基づいてユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、再送データストリーム又は非再送データストリームのみが存在する場合、従来の上記方法でユーザのプリコーディング行列インデックスを選択する。

データの下り方向において、上記受信側は上記ユーザである。上記方法は、
ユーザが、上記スケジューリングされた各データストリームの中に再送データストリームが存在するかを判定し、存在すると判定した場合、ステップ２を実行し、そうではない場合、ステップ３を実行するステップ１と、
ユーザが、上記スケジューリングされた各データストリームが全部再送データストリームであるかを判定し、全部再送データストリームであると判定した場合、ステップ３を実行し、そうではない場合、ステップ４を実行するステップ２と、
すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した上記プリコーディング行列インデックス及び対応するチャネル品質情報を基地局にフィードバックし、フローを終了させるステップ３と、
すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した上記行列インデックス及び対応するチャネル品質情報を基地局にフィードバックし、フローを終了させるステップ４とを更に含む。

上記方法において、基地局が、各ユーザからフィードバックされたチャネル品質情報及びプリコーディング行列インデックスに基づいて、スケジューリングアルゴリズムを用いてスケジューリングするステップ５を更に含む。

上記方法において、再送データストリーム及び非再送データストリームが同時に存在する場合、再送データが設定されたブロック誤り率を満たすように保証する条件の下で、非再送データストリームのみに基づいてユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、再送データストリーム又は非再送データストリームのみが存在する場合、再送データが設定されたブロック誤り率を満たすように保証する条件の下で、従来の上記方法でユーザのプリコーディング行列インデックスを選択する。

上記多入力多出力プリコーディングシステムは、マルチユーザの多入力多出力プリコーディングシステムである。上記方法は、
ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるかを判定し、再送データストリームであると判定した場合、ステップｂを実行し、そうではない場合、ステップｃを実行するステップａと、
上記ユーザが、瞬時チャネル品質情報を最大化できるプリコーディングベクトルインデックスを選択して基地局にフィードバックし、又は、上記ユーザがプリコーディングベクトルインデックス及びチャネル品質情報をフィードバックしないステップｂと、
上記ユーザが、チャネル品質情報を最大化できるプリコーディングベクトルインデックスを選択して基地局にフィードバックするステップｃとを更に含む。

上記方法において、再送ユーザからフィードバックされたのが、瞬時チャネル品質情報を最大化するプリコーディングベクトルインデックスである場合、上記基地局が、各ユーザからフィードバックされた上記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、スループットの和を最大化するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットの和を最大化するプリコーディング行列インデックスに対応するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングされなかったプリコーディングベクトルを、残りのユーザのうちスループットの和を最大化する再送ユーザに割り当て、再送ユーザがプリコーディングベクトルインデックス及びチャネル品質情報をフィードバックしない場合、基地局が、ユーザをペアリングする際に、再送ユーザに対してすべてのプリコーディングベクトルを走査して、スループットの和を最大化するプリコーディング行列に対応するユーザ組み合わせをスケジューリングするステップｄを更に含む。

データの上り方向において、上記受信側は上記基地局であり、上記方法は、
基地局が、上記スケジューリングされた各データストリームの中に再送データストリームが存在するかを判定し、存在すると判定した場合、ステップ２を実行し、そうではない場合、ステップ３を実行するステップ１と、
基地局が、上記スケジューリングされた各データストリームが全部再送データストリームであるかを判定し、全部再送データストリームであると判定した場合、ステップ３を実行し、そうではない場合、ステップ４を実行するステップ２と、
基地局が、すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した上記プリコーディング行列インデックスを、該ユーザがスケジューリングされた後に該ユーザにフィードバックし、フローを終了させるステップ３と、
基地局が、すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択するステップ４と、
基地局が、各ユーザのチャネル品質情報及びプリコーディング行列インデックスに基づいて、スケジューリングアルゴリズムを用いてスケジューリングし、スケジューリングされたユーザの上記行列インデックスを該ユーザにフィードバックするステップ５とを更に含む。

上記ステップ５において、上記スケジューリングアルゴリズムは、最大信号対干渉雑音比アルゴリズム、又はプロポーショナル・フェアアルゴリズム、又は、チャネル品質を考慮したあらゆるスケジューリングアルゴリズムを使用する。

多入力多出力システムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択装置であって、
チャネル品質情報の和、及び対応するプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを算出し、ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるかを判定する演算・判定モジュールと、
ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを選択する選択モジュールとを含む。

上記多入力多出力プリコーディングシステムは、シングルユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであり、上記選択モジュールは、再送データストリーム及び非再送データストリームが同時に存在する場合、非再送データストリームに基づいて該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、再送データストリーム又は非再送データストリームのみが存在する場合、従来の上記方法で該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択する。

上記多入力多出力プリコーディングシステムは、マルチユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであり、各ユーザからフィードバックされた上記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットが最大なユーザをスケジューリングするとともに、再送ユーザをランダムに選択するか又はスループットが最大な再送ユーザを選択して、上記スループットが最大なユーザとペアリングする基地局をさらに含む。

上記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールとＰＭＩ取得モジュールとを含む。上記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられる。上記ＰＭＩ取得モジュールは、Ｎ個のデータストリーム処理ブランチを含む。Ｎは、上記ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送又は非再送データストリームである場合の順列・組み合わせの数である。各上記データストリーム処理ブランチは、対応する組み合わせの場合のプリコーディング行列インデックスを取得するのに用いられる。

上記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールと、データストリーム検出ユニットと、ＰＭＩ取得モジュールとを含む。上記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられる。上記検出ユニットは、各データストリームが再送データストリームであるか非再送データストリームであるかを検出するのに用いられる。上記ＰＭＩ取得モジュールは、上記検出ユニットの検出結果に基づいて、すべての非再送データストリームのチャネル品質情報の和を算出して、その和を最大化するプリコーディング行列インデックスを選択する。

上記検出ユニットは、上記データストリームの信号対雑音比情報を設定された閾値と比較することによって、上記データストリームが再送データストリームであるか非再送データストリームであるかを確定する。

上記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールと、判定モジュールと、ＰＭＩ取得モジュールとを含む。上記ＰＭＩ取得モジュールは、ＣＱＩ算出モジュールとＰＭＩ算出モジュールとをさらに含む。上記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられる。上記判定モジュールは、上記データストリームが再送データストリームであるかを判定して、上記ＰＭＩ算出モジュールに通知するのに用いられる。上記ＣＱＩ算出モジュールは、チャネルのチャネル品質情報を取得して、上記ＰＭＩ算出モジュールに送信するのに用いられる。上記ＰＭＩ算出モジュールは、上記チャネル品質情報、及び上記データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて対応するプリコーディング行列インデックスを算出して、上記選択モジュールに送信するのに用いられる。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。

本発明において、ユーザの再送要否を考慮してからＭＩＭＯプリコーディングシステムにおいてユーザがフィードバックしたインデックス情報を選択することで、システムのスループットをさらに向上でき、多入力多出力プリコーディングシステムにおけるリンクピークレート又はセルのキャパシティを効果的に向上することができる。

本発明は、マルチユーザの場合に、ユーザのペアリングに成功しないと、他のストリームを再送必要のあるユーザに割り当てる。これによって、ペアリング成功の確率を増大すると共に、システムのスループットを向上させている。

本発明の方法をシングルユーザの２×２ＭＩＭＯプリコーディングシステムに応用する図である。 本発明の方法をマルチユーザのＭＩＭＯプリコーディングシステムに応用する図である。 従来のプリコーディングシステムのユーザ側の構造図である。 本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の実施例の構造図である。 本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の別の実施例の構造図である。 本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の第３の実施例の構造図である。

本発明の目的、技術案、およびメリットをより明確化させるために、以下、図面及び具体的な実施例を通して本発明を詳しく説明する。

本発明による方法は、ＭＩＭＯプリコーディングシステムにおいてベクトルインデックスを効果に選択し、ユーザの再送要否を考慮してからシステムのスループットをさらに向上することができる。

本発明は、プリコーディングシステムのユーザ数の差異により、シングルユーザの場合とマルチユーザの場合に分けられており、以下それぞれについて詳しく説明する。

（シングルユーザの場合）
本発明による下りシングルユーザＭＩＭＯシステム中の応用は、再送に基づくＰＭＩ（Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ、優先行列インデックス）選択方法である。

シングルユーザＭＩＭＯシステムの場合、全てのアンテナ上に同一ユーザのデータが送信される。新しいデータと再送データが共存する場合、ＰＭＩを選択する際に、本発明で選択したＰＭＩにより、新しいデータを伝送するストリーム上のＣＱＩの和を最大とする。全てのデータストリームが新しいデータ又は再送データを伝送する場合、全てのデータストリーム上のＣＱＩの和を最大とするようＰＭＩを選択する。そして、各ユーザが、自分の選択した行列インデックスを基地局にフィードバックし、基地局が各ユーザのＣＱＩとＰＭＩに基づいて、システムのスループットを最大とするユーザに対してスケジューリングを行なう。該選択方法は、完全的に新しいデータストリームを優先しているが、もちろん、再送データを一定のブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に満足させるという条件の下で新しいデータストリームを優先してもよい。以下、２×２ＭＩＭＯシステムを例として本発明による方法の詳しいフローを紹介する。

図１に示すように、２×２ＭＩＭＯシステムにおいて、ＢＳ（基地局）側の二つのデータストリームが同一ユーザに割り当てられ異なるデータを伝送する場合、再送に基づくＰＭＩ選択方法は、次のように行なわれる。

１）ユーザ１がスケジューリングされ、且つ、データストリーム１とデータストリーム２にそれぞれ新しいデータ、再送データを伝送する場合、ユーザ側において、データストリーム１のＣＱＩを最大とするようＰＭＩを選択する。

２）データストリーム１とデータストリーム２とも新しいデータ又は再送データを伝送する場合、ユーザ側において、データストリーム１とデータストリーム２上のＣＱＩの和を最大とするようＰＭＩを選択する。

ユーザ１のＰＭＩと対応するＣＱＩが確定された後、送信側（基地局）にフィードバックされ、基地局において、各種のスケジューリングアルゴリズム（プロポーショナル・フェアアルゴリズム、最大信号対干渉雑音比アルゴリズム）に基づいてユーザをスケジューリングする。

（マルチユーザの場合）
本発明による下りマルチユーザＭＩＭＯシステム中の応用は、再送に基づくユーザペアリング方法である。

図２に示すように、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、基地局の各アンテナ上には、異なるユーザのデータが送信されている。本発明の詳しいフローは次のようになる。

１）各ユーザが一定の原則に基づいてＰＶＩとＣＱＩを選択してフィードバックする。ここの一定の原則について、ユーザが新しいデータを伝送する場合、ＣＱＩ最大原則でＰＶＩを選択して基地局にフィードバックし、ユーザがデータを再送する場合、伝統的なＣＱＩ最大原則でＰＶＩを選択して基地局にフィードバックしてもよいし、ＰＶＩとＣＱＩをフィードバックしなくてもよい。

２）ＢＳは、各ユーザからフィードバックされたＰＶＩに基づいてペアリングを行なう。

従来方法の場合、ユーザのペアリングに成功しないと、一のユーザしかスケジューリングされず、且つ、該ユーザのデータを伝送するストリームが一つしかない。これは、資源の浪費をもたらす。しかし、ユーザのペアリングに成功しないものの、他のストリームを再送必要のあるユーザに割り当てることによって、ペアリング成功の確率を増大すると共に、システムのスループットを向上させている。

本発明において、再送ユーザからフィードバックされたのが、瞬時チャネル品質情報を最大化するプリコーディングベクトルインデックスである場合、基地局が、各ユーザからフィードバックされた上記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、スループットの和を最大化するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットの和を最大化するプリコーディング行列インデックスに対応するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングされなかったプリコーディングベクトルを、残りのユーザのうちスループットの和を最大化する再送ユーザに割り当て、再送ユーザがプリコーディングベクトルインデックス及びチャネル品質情報をフィードバックしない場合、基地局が、ユーザをペアリングする際に、再送ユーザに対してすべてのプリコーディングベクトルを走査して、スループットの和を最大化するプリコーディング行列に対応するユーザ組み合わせをスケジューリングする。

本発明の方法は、基地局からユーザ側にデータを伝送する下り過程において実現できるし、ユーザ側から基地局にデータを伝送する上り過程においても実現できる。

データの上り方向において、受信側は基地局であり、上記方法は、
基地局が、上記スケジューリングされた各データストリームの中に再送データストリームが存在するかを判定し、存在すると判定した場合、ステップ２を実行し、そうではない場合、ステップ３を実行するステップ１と、
基地局が、上記スケジューリングされた各データストリームが全部再送データストリームであるかを判定し、全部再送データストリームであると判定した場合、ステップ３を実行し、そうではない場合、ステップ４を実行するステップ２と、
基地局が、すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した上記プリコーディング行列インデックスを、該ユーザがスケジューリングされた後に該ユーザにフィードバックし、フローを終了させるステップ３と、
基地局が、すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択するステップ４と、
基地局が、各ユーザのチャネル品質情報及びプリコーディング行列インデックスに基づいて、スケジューリングアルゴリズムを用いてスケジューリングし、スケジューリングされたユーザの上記行列インデックスを該ユーザにフィードバックするステップ５とを更に含む。

本発明において、データ受信側が、スケジューリングされたユーザの各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを選択する。下り方向において、受信側がユーザであってもよいが、上り方向において、受信側が基地局であってもよい。受信側は、ユーザと基地局に限らず、中継や他の設備を導入した場合、類似な機能を有するあらゆる設備であってもよい。

上記の方法に対応して、本発明は、多入力多出力システムにおけるユーザアンテナインデックス情報の選択装置を提供している。該装置は、
チャネル品質情報の和、及び対応するプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを算出し、ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるかを判定する演算・判定モジュールと、
ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを選択する選択モジュールとを含む。

本発明の選択装置は、基地局からユーザ側にデータを伝送する下り過程において実現できるし、ユーザ側から基地局にデータを伝送する上り過程においても実現できる。

シングルユーザの場合、上記選択モジュールは、
再送データストリーム及び非再送データストリームが同時に存在する場合、非再送データストリームに基づいて該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、
再送データストリーム又は非再送データストリームのみが存在する場合、従来の上記方法で該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択する。

マルチユーザの場合、各ユーザからフィードバックされた上記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットが最大なユーザをスケジューリングするとともに、再送ユーザをランダムに選択するか又はスループットが最大な再送ユーザを選択して、上記スループットが最大なユーザとペアリングする基地局をさらに含む。

図３は、従来のプリコーディングシステムのユーザ側の構造図である。従来のユーザ側において、データストリーム取得モジュール３０１がチャネルのデータストリームを取得した後、予め設定された伝統的なＰＭＩ選択ポリシーに基づいてＰＭＩ取得モジュール３０２が直接に計算する。すなわち、スペクトル効率最大化という原則に基づいて対応するＰＭＩを選択し、そして選択したＰＭＩを、ユーザフィードバックモジュール３０３を介して基地局にフィードバックする。

図４は、本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の実施例の構造図である。図４に示すように、ＰＭＩ取得モジュール４０２による算出の前に再送であるかどうか分からないため、本発明には、Ｎ本のデータストリーム処理ブランチが設定されている。Ｎは、上記ユーザがスケジューリングされた各データストリームが再送又は非再送データストリームである配列・組み合わせの数である。上記処理ブランチ毎のＰＭＩ取得モジュールには、異なるポリシーが設定されており、各ポリシーが一種の組み合わせに対応している。

例えば、ユーザが二つのデータストリームを有する場合、以下四種類の配列・組み合わせがありうる。

１）全てが再送データストリームである
２）全てが非再送データストリームである
３）ストリーム１が再送データストリームであり、ストリーム２が非再送データストリームである
４）ストリーム１が非再送データストリームであり、ストリーム２が再送データストリームである

上記四種類の配列・組み合わせに対して、ＰＭＩ取得モジュール４０２には、対応したブランチが設定され、選択アルゴリズムに基づいて、各データストリームが正しく受信できたかどうかの異なる組み合わせにおいて対応するＰＭＩを計算できる。ユーザフィードバックモジュール４０３は、各データストリームが正しく受信されたかどうかを判断できる判断モジュール４０１から、データストリームが再送か否か既にわかっているため、どのブランチに対応する組み合わせがデータストリーム再送状況に一致するかがわかり、該ＰＭＩ取得モジュールの対応したブランチで取得したＰＭＩにより基地局にフィードバックできる。

もちろん、ＰＭＩ取得モジュールの計算前に、先にデータストリームが再送であるか否かを判断してもよい。この場合、一の処理ブランチを採用すればよい。

図５は、本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の別の実施例の構造図である。図５に示すように、データストリーム取得モジュール５０１とＰＭＩ取得モジュール５０２の間には、各データストリームが正しく受信されたかどうか、すなわち各データストリームが再送ストリームか非再送ストリームかを検出するための検出ユニット５０４がある。検出ユニット５０４は、上記データストリームの信号対雑音比情報と設定された閾値とを比較することで、上記データストリームが再送ストリームか非再送ストリームかを確定する。そして、ＰＭＩ取得モジュール５０２は、直接にデータストリームが再送であるかどうかに基づいて計算を行うことができ、それから対応するＰＭＩを選択して、選択したＰＭＩをユーザフィードバックモジュール５０３によって基地局にフィードバックする。

図６は、本発明のプリコーディングシステムのユーザ側の第３の実施例の構造図であり、図４に対する改善である。図４のＰＭＩ取得モジュール４０２のブランチ毎にＰＭＩを計算するため、大量な重複計算が生じているからである。図６のＰＭＩ取得モジュール６０２には、チャネルのＣＱＩを取得して記憶するためのＣＱＩ取得ユニット６０２１を含む。判断モジュール４０１は、データストリームが再送であるかどうかをわかってから、直接にＰＭＩ取得モジュール４０２のＰＭＩ計算モジュール６０２２に通知する。こうして、複数本のブランチを設置する必要があるものの、そのうちの一のブランチを運行するだけで、データストリームが再送か否かの確かな状況に応じてＰＭＩ計算を一回で済む。

上記記載から、本発明は、次のメリットを有する。

１）本発明において、ユーザの再送要否を考慮してからＭＩＭＯプリコーディングシステムにおいてユーザがフィードバックしたインデックス情報を選択することで、システムのスループットをさらに向上でき、多入力多出力プリコーディングシステムにおけるリンクピーク速度又はセルのキャパシティを効果的に向上することができる。

２）本発明は、マルチユーザの場合に、ユーザのペアリングに成功しないと、他のストリームを再送必要のあるユーザに割り当てる。これによって、ペアリング成功の確率を増大すると共に、システムのスループットを向上させている。

以上は、本発明の好ましい実施方式に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。

Claims (10)

1. 多入力多出力プリコーディングシステムにおけるプリコーディング行列の選択方法であって、
   データ受信側が、スケジューリングされたユーザの各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、
   前記多入力多出力プリコーディングシステムは、シングルユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであり、
   データの下り方向において、前記データ受信側は前記ユーザであり、
   前記選択方法は、
   ユーザが、前記スケジューリングされた各データストリームの中に再送データストリームが存在するかを判定し、存在すると判定した場合、ステップ２を実行し、そうではない場合、ステップ３を実行するステップ１と、
   ユーザが、前記スケジューリングされた各データストリームが全部再送データストリームであるかを判定し、全部再送データストリームであると判定した場合、ステップ３を実行し、そうではない場合、ステップ４を実行するステップ２と、
   すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した前記プリコーディング行列インデックス及び対応するチャネル品質情報を基地局にフィードバックし、フローを終了させるステップ３と、
   すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した前記プリコーディング行列インデックス及び対応するチャネル品質情報を基地局にフィードバックし、フローを終了させるステップ４と、
   を更に含むことを特徴とする方法。
2. 基地局が、各ユーザからフィードバックされたチャネル品質情報及びプリコーディング行列インデックスに基づいて、最大信号対干渉雑音比アルゴリズム、又はプロポーショナル・フェアアルゴリズムを用いてスケジューリングするステップ５を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 多入力多出力プリコーディングシステムにおけるプリコーディングベクトルの選択方法であって、
   データ受信側が、スケジューリングされたユーザの各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディングベクトルインデックスを選択し、
   前記多入力多出力プリコーディングシステムは、マルチユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであり、
   前記選択方法は、
   ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるかを判定し、再送データストリームであると判定した場合、ステップｂを実行し、そうではない場合、ステップｃを実行するステップａと、
   前記ユーザが、瞬時チャネル品質情報を最大化できるプリコーディングベクトルインデックスを選択して基地局にフィードバックし、又は、前記ユーザがプリコーディングベクトルインデックス及びチャネル品質情報をフィードバックしないステップｂと、
   前記ユーザが、チャネル品質情報を最大化できるプリコーディングベクトルインデックスを選択して基地局にフィードバックするステップｃと、
   を更に含むことを特徴とする方法。
4. 再送ユーザからフィードバックされたのが、瞬時チャネル品質情報を最大化するプリコーディングベクトルインデックスである場合、前記基地局が、各ユーザからフィードバックされた前記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、スループットの和を最大化するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットの和を最大化するプリコーディング行列インデックスに対応するユーザ組み合わせをスケジューリングし、ペアリングされなかったプリコーディングベクトルを、残りのユーザのうちスループットの和を最大化する再送ユーザに割り当て、再送ユーザがプリコーディングベクトルインデックス及びチャネル品質情報をフィードバックしない場合、基地局が、ユーザをペアリングする際に、再送ユーザに対してすべてのプリコーディングベクトルを走査して、スループットの和を最大化するプリコーディング行列に対応するユーザ組み合わせをスケジューリングするステップｄを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 多入力多出力プリコーディングシステムにおけるプリコーディング行列の選択方法であって、
   データ受信側が、スケジューリングされたユーザの各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、
   前記多入力多出力プリコーディングシステムは、シングルユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであり、
   データの上り方向において、前記データ受信側は基地局であり、
   前記選択方法は、
   基地局が、前記スケジューリングされた各データストリームの中に再送データストリームが存在するかを判定し、存在すると判定した場合、ステップ２を実行し、そうではない場合、ステップ３を実行するステップ１と、
   基地局が、前記スケジューリングされた各データストリームが全部再送データストリームであるかを判定し、全部再送データストリームであると判定した場合、ステップ３を実行し、そうではない場合、ステップ４を実行するステップ２と、
   基地局が、すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、選択した前記プリコーディング行列インデックスを、該ユーザがスケジューリングされた後に該ユーザにフィードバックし、フローを終了させるステップ３と、
   基地局が、すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択するステップ４と、
   基地局が、各ユーザのチャネル品質情報及びプリコーディング行列インデックスに基づいて、最大信号対干渉雑音比アルゴリズム、又はプロポーショナル・フェアアルゴリズムを用いてスケジューリングし、スケジューリングされたユーザの前記プリコーディング行列インデックスを該ユーザにフィードバックするステップ５と、
   を更に含むことを特徴とする方法。
6. 多入力多出力プリコーディングシステムにおけるプリコーディング行列・ベクトルの選択装置であって、
   データストリーム上のチャネル品質情報の和、及び対応するプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを算出し、ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるかを判定する演算・判定モジュールと、
   ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて、該ユーザのプリコーディング行列インデックス又はプリコーディングベクトルインデックスを選択する選択モジュールと、
   を含み、
   前記多入力多出力プリコーディングシステムが、シングルユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであるとき、
   前記選択モジュールは、
   再送データストリーム及び非再送データストリームが同時に存在する場合、非再送データストリームに基づいて、すべての非再送データストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化できるプリコーディング行列インデックスを選択し、
   再送データストリーム又は非再送データストリームのみが存在する場合、すべてのデータストリーム上のチャネル品質情報の和を最大化するように該ユーザのプリコーディング行列インデックスを選択し、
   前記多入力多出力プリコーディングシステムが、マルチユーザの多入力多出力プリコーディングシステムであるとき、
   各ユーザからフィードバックされた前記プリコーディングベクトルインデックスに基づいてペアリングし、ペアリングに成功しなかった場合、スループットが最大なユーザをスケジューリングするとともに、再送ユーザをランダムに選択するか又はスループットが最大な再送ユーザを選択して、前記スループットが最大なユーザとペアリングする基地局をさらに含むことを特徴とする装置。
7. 前記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールとＰＭＩ取得モジュールとを含み、
   前記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられ、
   前記ＰＭＩ取得モジュールは、Ｎ個のデータストリーム処理ブランチを含み、Ｎは、前記ユーザのスケジューリングされた各データストリームが再送又は非再送データストリームである場合の配列・組み合わせの数であり、各前記データストリーム処理ブランチは、対応する組み合わせの場合のプリコーディング行列インデックスを取得するのに用いられることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールと、データストリーム検出ユニットと、ＰＭＩ取得モジュールとを含み、
   前記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられ、
   前記データストリーム検出ユニットは、各データストリームが再送データストリームであるか非再送データストリームであるかを検出するのに用いられ、
   前記ＰＭＩ取得モジュールは、前記データストリーム検出ユニットの検出結果に基づいて、すべての非再送データストリームのチャネル品質情報の和を算出して、その和を最大化するプリコーディング行列インデックスを選択することを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 前記データストリーム検出ユニットは、前記データストリームの信号対雑音比情報と設定された閾値と比較することによって、前記データストリームが再送データストリームであるか非再送データストリームであるかを確定することを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記演算・判定モジュールは、データストリーム取得モジュールと、判定モジュールと、ＰＭＩ取得モジュールとを含み、前記ＰＭＩ取得モジュールは、ＣＱＩ算出モジュールとＰＭＩ算出モジュールとをさらに含み、
    前記データストリーム取得モジュールは、データストリームを取得するのに用いられ、
    前記判定モジュールは、前記データストリームが再送データストリームであるかを判定して、前記ＰＭＩ算出モジュールに通知するのに用いられ、
    前記ＣＱＩ算出モジュールは、チャネルのチャネル品質情報を取得して、前記ＰＭＩ算出モジュールに送信するのに用いられ、
    前記ＰＭＩ算出モジュールは、前記チャネル品質情報、及び前記データストリームが再送データストリームであるか否かに基づいて対応するプリコーディング行列インデックスを算出して、前記選択モジュールに送信するのに用いられることを特徴とする請求項６に記載の装置。

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