JP5937366B2 - 無線通信ネットワークの設定を求める方法及びデバイス、並びに無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させる方法及びシステム - Google Patents
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Description
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は中継デバイスが各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスを識別する情報を取得する第1の取得ステップと、
− 送信元デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び中継デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得ステップと、
− 宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるために、プリコーディングされた複素変調シンボルを送信元デバイスによって送信された複素変調シンボルと同一のリソースで送信することができるようにプリコーディングを適用する、中継デバイスによって用いられることを意図したプリコーディング行列を求める決定ステップと
を含み、
プリコーディング行列は、送信元デバイスを識別する情報と、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列と、中継デバイスに適用可能な送信電力制約とに基づいて求められる。
− ラグランジュ乗数法を用いて関数の極値に対応するプリコーディング行列を求めること、又は
− 関数の極値に対応するプリコーディング行列を反復的に求める勾配降下法を用いること、又は
− 複数のプリコーディング行列を取得して当該複数のプリコーディング行列の中から関数の極値に対応するプリコーディング行列を求めること
である。
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は中継デバイスが各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスについての情報を取得する第1の取得ステップと、
− 送信元デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び中継デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得ステップと、
− 宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを意図したプリコーディング行列を求める決定ステップであって、当該プリコーディング行列は、送信元デバイスを識別する情報、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列、並びに中継デバイスに適用可能な送信電力制約に基づいて求められる、決定ステップと
を含み、
中継デバイスは:
− プリコーディングされた複素変調シンボルを生成するために、上記求められたプリコーディング行列を用いることによって、複素変調シンボル又は推定値にプリコーディングを適用するプリコーディングステップと、
− プリコーディングされた複素変調シンボルデバイスを、送信元デバイスによって送信された複素変調シンボルと同一のリソースで送信する送信ステップと
を実行する。
第1の取得ステップは、中継デバイスから情報を受信することであり、
第2の取得ステップにおいて、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列を宛先デバイスから取得し、
当該方法は、求められたプリコーディング行列を中継デバイスに送信する、別のデバイスによって実行されるステップを含む。
第2の取得ステップにおいて、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列を宛先デバイスから取得し、
第1の取得ステップ及び決定ステップを繰り返し実行して、中継デバイスが各複素変調シンボル又は当該各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならない送信元デバイスについての種々の情報に対応する複数のプリコーディング行列を取得し、
当該方法は、複数のプリコーディング行列を中継デバイスに送信する、別のデバイスによって実行されるステップを含む。
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は中継デバイスが各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスを識別する情報を取得する第1の取得手段と、
− 送信元デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び中継デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得手段と、
− 宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるために、プリコーディングされた複素変調シンボルを送信元デバイスによって送信された複素変調シンボルと同一のリソースで送信することができるようにプリコーディングを適用する、中継デバイスによって用いられることを意図したプリコーディング行列を求める決定手段と
を備え、
決定手段は、プリコーディング行列が、送信元デバイスを識別する情報と、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列と、中継デバイスに適用可能な送信電力制約とに基づいて求められるように適合される。
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は中継デバイスが各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスについての情報を取得する第1の取得手段と、
− 送信元デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び中継デバイスと宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得手段と、
− 宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを意図したプリコーディング行列を求める決定手段であって、当該プリコーディング行列は、送信元デバイスを識別する情報、第1のチャネル行列及び第2のチャネル行列、並びに中継デバイスに適用可能な電力送信制約に基づいて求められるように適合される、決定手段と
を備え、
中継デバイスは:
− プリコーディングされた複素変調シンボルを生成するために、上記求められたプリコーディング行列を用いることによって、複素変調シンボル又は推定値にプリコーディングを適用するプリコーディング手段と、
− プリコーディングされた複素変調シンボルを送信元デバイスによって送信された複素変調シンボルと同一のリソースで送信する送信手段と
を備える。
また、Gは、送信元デバイス101、102、103、104と宛先デバイス110との間で観測されるN個の並列チャネルを連結したものに対応する行列である。したがって、Gは、送信元デバイス101、102、103、104と宛先デバイス110との間の送信チャネルを表すチャネル行列である。GのサイズはR×Nであり、ここで、Rは宛先デバイス110の受信アンテナの数である。
ηは、宛先デバイス110の各受信アンテナにおいて観測される実次元あたり分散N0を有するサイズNの加法性白色ガウス雑音ベクトルである。この加法性白色ガウス雑音ベクトルは、同一のリソース、通常は同一の送信周波数又は送信周波数レンジを共有する近傍の送信システムからの干渉も包含する。
Fは、中継デバイス120と宛先デバイス110との間で観測されるチャネルに対応する行列である。したがって、Fは、中継デバイス120と宛先デバイス110との間の送信チャネルを表すチャネル行列である。FのサイズはR×Trであり、ここで、Trは中継デバイス120の送信アンテナの数である。
ΔrはサイズN×Nの対角行列であり、対角線上の位置iにおける1は、中継デバイス120がプリコーディングを適用しなければならない送信元デバイスの選択に対応し、それ以外の箇所は0である。
Pはプリコーディング行列であり、そのサイズはTr×Nである。
Iは単位行列であり、より正確には、INはサイズNの単位行列である。
Claims (11)
- 無線通信ネットワークの設定を求める方法であって、該設定は無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを目的とし、前記信号は無線通信ネットワークの各送信元デバイスによって同一のリソースで送信される複数の複素変調シンボルから生じ、該方法は:
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は前記中継デバイスが前記各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスを識別する情報を取得する第1の取得ステップと、
− 前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び前記中継デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得ステップと、
− 前記宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるために、プリコーディングされた複素変調シンボルを前記送信元デバイスによって送信された前記複素変調シンボルと同一のリソースで送信することができるように前記プリコーディングを適用する、前記中継デバイスによって用いられることを意図したプリコーディング行列を求める決定ステップと
を含み、
前記プリコーディング行列は、前記送信元デバイスを識別する情報と、前記第1のチャネル行列及び前記第2のチャネル行列と、前記中継デバイスに適用可能な送信電力制約とに基づいて求められ、
前記同一のリソースとは同一の時間及び周波数リソースであり、前記送信元デバイスを識別する情報は、前記中継デバイスから取得され、該中継デバイスが前記複素変調シンボルを復号することができる送信元デバイスを識別する情報であることを特徴とする、無線通信ネットワークの構成を求める方法。 - 前記送信元デバイスを識別する情報の変化が生じた際に、前記第1の取得ステップ及び前記第2の取得ステップ並びに前記決定ステップを再度実行することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記送信電力制約は、前記中継デバイスの送信アンテナのセット全体の全体的な送信電力バジェット、又は前記中継デバイスの前記送信アンテナの個々の送信電力バジェットに関するものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記決定ステップは、前記宛先デバイスによって受信される信号間の干渉に依存する関数の極値に対応するプリコーディング行列を求めることであり、前記関数は前記送信電力制約に対応する制約を課されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記関数は、前記宛先デバイスによって受信される信号間における該宛先デバイスによる最小平均二乗誤差フィルタリングの適用後に残留している干渉を表し、
前記求められたプリコーディング行列は、前記関数の最小値に対応することを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 前記関数は、前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルの容量を表し、
前記求められたプリコーディング行列は、前記関数の最大値に対応することを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 前記決定ステップは、
− ラグランジュ乗数法を用いて前記関数の極値に対応するプリコーディング行列を求めること、又は
− 前記関数の極値に対応するプリコーディング行列を反復的に求める勾配降下法を用いること、又は
− 複数のプリコーディング行列を取得して該複数のプリコーディング行列の中から前記関数の極値に対応するプリコーディング行列を求めること
であることを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させる方法であって、該信号は無線通信ネットワークの各送信元デバイスによって同一のリソースで送信される複数の複素変調シンボルから生じ、該方法は:
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は前記中継デバイスが前記各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスについての情報を取得する第1の取得ステップと、
− 前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び前記中継デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得ステップと、
− 前記宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを意図したプリコーディング行列を求める決定ステップであって、該プリコーディング行列は、前記送信元デバイスを識別する情報、前記第1のチャネル行列及び前記第2のチャネル行列、並びに前記中継デバイスに適用可能な送信電力制約に基づいて求められる、決定ステップと
を含み、
前記中継デバイスは:
− プリコーディングされた複素変調シンボルを生成するために、前記求められたプリコーディング行列を用いることによって、前記複素変調シンボル又は前記推定値に前記プリコーディングを適用するプリコーディングステップと、
− 前記プリコーディングされた複素変調シンボルを、前記送信元デバイスによって送信された前記複素変調シンボルと同一のリソースで送信する送信ステップと
を実行し、
前記同一のリソースとは同一の時間及び周波数リソースであり、前記送信元デバイスを識別する情報は、前記中継デバイスから取得され、該中継デバイスが前記複素変調シンボルを復号することができる送信元デバイスを識別する情報であることを特徴とする、無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させる方法。 - 前記第1の取得ステップ及び前記第2の取得ステップ並びに前記決定ステップは、前記中継デバイスによって実行され、
前記第2の取得ステップにおいて、前記第1のチャネル行列及び前記第2のチャネル行列を前記宛先デバイスから取得することを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 無線通信ネットワークの設定を求めるデバイスであって、該設定は無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを目的とし、前記信号は無線通信ネットワークの各送信元デバイスによって同一のリソースで送信される複数の複素変調シンボルから生じ、該デバイスは:
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は前記中継デバイスが前記各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスを識別する情報を取得する第1の取得手段と、
− 前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び前記中継デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得手段と、
− 前記宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるために、プリコーディングされた複素変調シンボルを前記送信元デバイスによって送信された前記複素変調シンボルと同一のリソースで送信することができるように前記プリコーディングを適用する、前記中継デバイスによって用いられることを意図したプリコーディング行列を求める決定手段と
を備え、
前記決定手段は、前記プリコーディング行列が、前記送信元デバイスを識別する情報と、前記第1のチャネル行列及び前記第2のチャネル行列と、前記中継デバイスに適用可能な送信電力制約とに基づいて求められるように適合され、
前記同一のリソースとは同一の時間及び周波数リソースであり、前記送信元デバイスを識別する情報は、前記中継デバイスから取得され、該中継デバイスが前記複素変調シンボルを復号することができる送信元デバイスを識別する情報であることを特徴とする、無線通信ネットワークの設定を求めるデバイス。 - 無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるシステムであって、該システムは無線通信ネットワークの一部となることを意図し、前記信号は無線通信ネットワークの各送信元デバイスによって同一のリソースで送信される複数の複素変調シンボルから生じ、該システムは、中継器デバイスと:
− 無線通信ネットワークの中継デバイスが各複素変調シンボルにプリコーディングを適用しなければならないような、又は前記中継デバイスが前記各複素変調シンボルの各推定値にプリコーディングを適用しなければならないような、送信元デバイスについての情報を取得する第1の取得手段と、
− 前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第1のチャネル行列、及び前記中継デバイスと前記宛先デバイスとの間の送信チャネルを表す第2のチャネル行列を取得する第2の取得手段と、
− 前記宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させることを意図したプリコーディング行列を求める決定手段であって、該プリコーディング行列は、前記送信元デバイスを識別する情報、前記第1のチャネル行列及び前記第2のチャネル行列、並びに前記中継デバイスに適用可能な電力送信制約に基づいて求められるように適合される、決定手段と
を備え、
前記中継デバイスは:
− プリコーディングされた複素変調シンボルを生成するために、前記求められたプリコーディング行列を用いることによって、前記複素変調シンボル又は前記推定値に前記プリコーディングを適用するプリコーディング手段と、
− 前記プリコーディングされた複素変調シンボルを前記送信元デバイスによって送信された前記複素変調シンボルと同一のリソースで送信する送信手段と
を備え、
前記同一のリソースとは同一の時間及び周波数リソースであり、前記送信元デバイスを識別する情報は、前記中継デバイスから取得され、該中継デバイスが前記複素変調シンボルを復号することができる送信元デバイスを識別する情報であることを特徴とする、無線通信ネットワークの宛先デバイスによって受信される信号の品質を向上させるシステム。
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