JP6325170B2

JP6325170B2 - Ｍｉｍｏチャネルを横切って送信機から受信機に情報を送信するための方法およびシステム

Info

Publication number: JP6325170B2
Application number: JP2017505862A
Authority: JP
Inventors: スティグトーステンサンデル、マグナス; トサト、フィリポ
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: US20170373742A1; US10305566B2; WO2016124876A1; JP2017532809A

Description

本明細書に記載の実施形態は、ＭＩＭＯチャネルを横切って(across a MIMO channel)送信機から受信機に情報を送信するための方法およびシステムに関する。

ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output：多入力多出力）プリコーディングは、送信アンテナおよび／または受信アンテナのアレイを備える無線通信システムにおけるシステム容量を増やすための効率的方法である。ＭＩＭＯプリコーディングは、送信機と受信機との間のチャネル品質の知識が送信機で入手可能であることを必要とする。時分割複信（ＴＤＤ：time-division duplex）システムでは、チャネル品質の知識は、相互チャネルの測定結果を介して獲得することができ、周波数分割複信（ＦＤＤ：frequency-division duplex）システムでは、受信機からのフィードバックが、使用され得る。プリコーディング技法は、１つのみの受信機がその中にある単一ユーザＭＩＭＯシステムと、空間的に多重化されることによって使用可能な周波数−時間資源を共用する複数の受信機アンテナがその中にあるマルチユーザＭＩＭＯシステムとの両方について使用され得る。

ＭＩＭＯ通信リンクをインプリメントするとき、すべての送信アンテナが同じ電力を有する制約を課すことが可能である。それを行うことは、たとえば、電力増幅器の性能の向上を助けることができるため、有利である。しかし、この制約の適用は、数値的方法が、その場合、各送信アンテナのためのプリコーディングを決定するために必要とされ得る、という欠点を有する。そのような数値的方法は、送信機の計算の負担を増やすことがあり、これは、プリコーダが各個々の副搬送波について計算される必要があるＯＦＤＭシステムにおいて特に当てはまる。

計算の複雑性を軽減するための１つの解決法は、隣接する副搬送波をともにグループ化し、それらの単一のプリコーダを算定することである。しかし、そのような手法は、プリコーダが、各個々の副搬送波に理想的に適合されないことになるため、ユーザ間干渉および結果として生じる性能劣化につながり得る。

実施形態が、ここで、以下のような添付の図面を参照して例として説明される。

ＯＦＤＭシステムにおけるＭＩＭＯプリコーディングのための従来の方法の概略図。一実施形態におけるＭＩＭＯプリコーディングのための方法の概略図。異なる信号対雑音比に関して、ＭＩＭＯシステムにおけるデータ送信の合計レートの増加が、適切なプリコーディングの計算に関するより大きな計算の負担をどのように招くかを示すシミュレーションの結果を示す図。一実施形態による、データ送信の相対的合計レートとプリコーディングを実行するためにかかる時間との両方が、プリコーディングが適用される各グループ内の副搬送波の数の関数としてどのように変化するかのシミュレーションの結果を示す図。一実施形態による通信デバイスの一例を示す図。

第１の実施形態によれば、ＭＩＭＯチャネルを横切って送信機から受信機に情報を送信する方法が提供され、送信機はアンテナのアレイを備え、情報は複数のデータストリームを備え、本方法は情報の送信の前に情報をプリコーディングすることを備え、
ここにおいて、情報のプリコーディングは：
複数の副搬送波周波数の各々に関するＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得することと、
各データストリームがそのアレイ内の各アンテナにどのようにマップされるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングをチャネル状態情報に基づいて決定することと、
ＭＩＭＯチャネルに関するデータスループットの測度を定義することと、
そのアレイ内の各アンテナに関して、スループットの前記測度を最大化するために、前記アンテナから送信される各それぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整することと
を備え、ここにおいて、前記電力は：
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でそのデータストリームを送信するために割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数について、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される前記電力が閾値を超えない、
という条件に従って調整され、
ここにおいて、各データストリームに関して、前記同じ電力が、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に割り当てられる。

データストリームは、受信機でのデータストリーム間の干渉を最小化するような方法でアンテナのアレイにわたってマップされ得る。

いくつかの実施形態では、マッピングを決定することは、チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数についてチャネル状態行列を決定することを備える。

いくつかの実施形態では、本方法はさらに、各副搬送波周波数のチャネル状態行列の擬似逆行列を決定することを備える。

いくつかの実施形態では、スループットの測度は、すべてのデータストリームにわたるデータ送信の合計レートまたは個々のデータストリームの最大の可能な最低データレートである。

第２の実施形態によれば、複数のデータストリームを備える情報を受信機に通信するためのＭＩＭＯチャネルを確立するための送信機が提供され、送信機は：
アンテナのアレイと、
複数の副搬送波周波数の各々についてＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得すること、
各データストリームがそのアレイ内の各アンテナにどのようにマップされることになるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングをチャネル状態情報に基づいて決定すること、
ＭＩＭＯチャネルのデータスループットの測度を定義すること、および、
そのアレイ内の各アンテナについて、スループットの測度を最大化するために、アンテナから送信される各それぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整すること
によって情報の送信の前に情報をプリコーディングするためのプリコーダと
を備え、ここにおいて、プリコーダは：
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でのそのデータストリームの送信に割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数に関して、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される電力が閾値を超えない、
という条件に従って電力を調整するように構成され、
ここにおいて、各データストリームに関して、プリコーダは、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に同電力を割り当てるように構成される。

プリコーダは、受信機でのデータストリーム間の干渉を最小化するような方法でアンテナのアレイにわたってデータストリームをマップするように構成され得る。

プリコーダは、チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数に関するチャネル状態行列を決定することによってマッピングを決定するように構成され得る。

プリコーダは、各副搬送波周波数のチャネル状態行列の擬似逆行列を決定するように構成され得る。

第３の実施形態によれば、コンピュータによって実行されるときにそのコンピュータに第１の実施形態に従って方法を実行させるためのコンピュータ実行可能命令を備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体が、提供される。

受信機自体がアンテナのアレイを備え得ることが、理解されよう。複数のデータストリームは、異なる、それぞれのユーザ、または単一のユーザと関連付けることが可能であり、すなわち、単一のユーザが、受信機で複数のデータストリームを受信し得る、あるいは別法として、受信機で１つまたは複数のデータストリームを各々が受信する複数のユーザが存在し得る。ユーザ１人当たりの受信アンテナの数は、そのユーザが受信するデータストリームの数と少なくとも同じであるであろう。

図１は、ＯＦＤＭシステムにおけるＭＩＭＯプリコーディングのための従来の方法の概略図を示す。プリコーディングは、２つのステップに分けることができる：第１のステップでは、チャネルの擬似逆が、ユーザ間干渉をなくすためにゼロフォーシング(zero-forcing)(Z手法を使用して計算され、第２のステップでは、電力ローディングがいくつかの目的関数を最大化するために、たとえば、データストリームの最高合計レートまたは可能な最大の最低データレートのいずれかを達成するために、適用される。各副搬送波は、擬似逆をまず計算し、次いで電力ローディングを適用することによって、別個にプリコーディングされる。

前述の方法で遭遇される問題は、異なる送信アンテナに割り当てられる電力レベルが、大きく異なり得ることであり、そのような変動は、たとえば、電力増幅器に問題を引き起こし得るため、これは望ましくない。従来、この問題は、アンテナごとの電力制御を有するＺＦ合計レートプリコーダを使用することによって、対処されていた。これは、Ｎ送信アンテナと、Ｋデータストリーム（１人または複数のユーザに属する）と、Ｓ副搬送波とを備えるシステムを考慮することによって説明することができる。チャネル状態行列

を所与として、擬似逆

が、まず計算される。目的は、その場合、各副搬送波ｉ＝１，…Ｓについて、各送信アンテナｎおよび副搬送波ｉにおける電力がＰに制限されるという制約とともに、合計レート（すべてのデータストリームにわたる）を最大化することである。その目的は、以下の最適化問題として表され得る：

ただし、ｐ_k ⁽ⁱ⁾は第ｋのストリームおよび第ｉの副搬送波での電力であり、そして、Ｇ⁽ⁱ⁾ _n,kは第ｉの副搬送波での擬似逆（Ｈ⁽ⁱ⁾Ｇ⁽ⁱ⁾＝Ｉ_k）であり、第ｋのデータストリームが第ｎの送信アンテナにどのようにマップされるかを示す。各副搬送波周波数の擬似逆行列を導出することによって、各データストリームの送信において使用するためのそれぞれのグループのアンテナを決定することと、それぞれのグループ内の各々のアンテナに関して、どの副搬送波周波数がデータストリーム内のシンボルを送信するために使用されるかを決定することとが可能である。

その最適化は、独立して解くことができる、Ｓの別個の問題として書かれ得る。ｘ_k ⁽ⁱ⁾が第ｉの副搬送波上の第ｋのデータシンボルである場合、第ｎのアンテナおよび第ｉの副搬送波上の送信信号は：

これは、（負でない）電力ｐ_kが、アンテナごとの送信電力が所定のレベルＰ以下であるように、各ストリームｋに割り当てられることを保証する。本方法は、図１に示すように、すべての副搬送波に関して別個に実行されなければならない。

Ｎ＞Ｋである（すなわち、データストリームよりも多数の送信アンテナが存在する）場合、特別な自由度が、性能をさらに強化するために利用され得る。この場合、擬似逆は、一意ではなく、Ｇ＝Ｈ⁺＋ＶＣのように表すことができ、ただし、

であり、そして、

はＨのヌルスペースであり、すなわち、ＨＶ＝０、そして、

は任意の行列であり、これはＨＧ＝Ｉを保証する。

前述の従来の方法とは対照的に、本明細書に記載の実施形態では、擬似逆は、各副搬送波について別個に計算されるが、共同電力ローディングが、副搬送波のグループ内のすべてのＳ副搬送波に適用され、これは、図２において絵を用いて示される。チャネルが、そのグループ内の副搬送波の間で大きく変わる可能性は低く、したがって、それらの副搬送波の最適電力ローディングはまた、非常に似ている可能性が高いので、副搬送波のグループに共同電力ローディングを適用することが可能である。

さらに詳しくは、データストリームｋの電力ローディングは、そのグループ内のすべての副搬送波について同じであると見なされる、すなわち、ｐ_k ⁽ⁱ⁾＝ｐ_kである。合計レート（すべてのストリームおよび搬送波にわたる）は、各送信アンテナにおける電力がＰに制限されるという制約とともに最大化される。この最適化は、以下のように表され得る：

したがって、最適化は、すべてのＳ副搬送波に関する共同最適化である。第ｎのアンテナおよび第ｉの副搬送波での送信信号は：

グループ内の各副搬送波は、それぞれの擬似逆を使用するので、ユーザ間干渉は、減らすまたはなくすことができる。同様に、共同電力ローディングを使用することで、最適化するべき変数の数が少なくなるため、最適化問題は遥かに単純になる。同じ原理（個々の線形フィルタおよび共同電力ローディング）は、他のシナリオ、たとえば、ストリーム上の最低データレートを最大化するとき、にも同様に適用され得ることが、理解されよう。

以下では、一実施形態の性能が、６４副搬送波と、Ｎ＝４送信アンテナと、Ｋ＝４データストリームとを有するＯＦＤＭシステムを考慮することによって、説明される。

数値的最適化の複雑性を予測することは難しいので、複雑性は、ソフトウェアパッケージＭＡＴＬＡＢ（商標登録）の関数ｆｍｉｎｃｏｎの平均実行時間に基づいてモデル化されることになり、これは、最適なプリコーダを発見する計算の複雑性を反映する効率的実装形態である。グループのサイズを変えることによって、計算の複雑性の関数として合計レートをプロットすることが可能である。図３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘチャネルモデルＢのそのようなプロットを示す。予想されるとおり、性能は、より大きい複雑性（より小さいグループサイズ）で向上するが、収穫逓減(diminishing returns)が存在し、性能と複雑性との間のトレードオフが存在することを意味する。そのトレードオフはさらに、図４によって説明され、そこでは、グループ分けのあるおよびないシステムの合計レートの比率が、グループのサイズの関数として示される。チャネルモデルＢ（あまり周波数選択的ではない）に関して、劣化は非常に少ない。他方では、実行時間は、大幅に低減される。これらの結果から判断すると、性能の低下は、単に線形であるのに対して、一実施形態に従う方法をインプリメントすることによって達成される複雑性の軽減は、指数関数的である。性能は、わずかに大きく低下させられるが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘチャネルモデルＤなどのより周波数選択的チャネルモデルについても同じことが当てはまる。

前述の実施形態は、各アンテナへのデータストリームのマッピングを決定するために擬似逆行列を各々使用したが、擬似逆の正規化された(regularized)バージョン（たとえば、最小平均二乗誤差ＭＭＳＥ解など）もまた使用され得ることが、理解されよう。そのような場合、データストリーム間の干渉は、プリコーディングの全体的複雑性のさらなる軽減とともに、さらに低減され得る（完全になくされることはなしに）。

したがって、本明細書に記載の実施形態は、性能と複雑性との間の釣りあいを実現することができる。

図５は、一実施形態によるワイヤレス通信デバイスを概略的に示す。図５に示されるワイヤレス通信デバイス５００は、一般に、１つまたは複数の他のデバイスとのＭＩＭＯ通信チャネルを確立するために、そして、本発明の特定の実施形態に従って、それらの１つまたは複数の他のデバイスへの送信のためにデータのプリコーディングを実行するために、ＭＩＭＯコンテキストにおいて使用することができる。ワイヤレス通信デバイスは、ＭＩＭＯチャネルを横切って複数のデータストリームを送信することができる。

ワイヤレス通信デバイスの実際の実装形態は、それが基地局またはユーザ端末であり得るという点で、非特異的(non-specific)であることが、読者には理解されよう。特定のインプリメンテーションに応じて、複数のデータストリームは、異なるそれぞれのユーザと関連付けられ得、および／または、デバイスによってホストされる異なるアプリケーションと関連付けられ得る。

デバイス５００は、ワーキングメモリ５０２に記憶されたおよび／または大容量記憶ユニット５０３から検索可能な機械コード命令を実行するように動作可能なプロセッサ５０１を備える。汎用バス５０４により、ユーザ動作可能入力ユニット５０５は、プロセッサ５０１と通信することができる。ユーザ動作可能入力ユニット５０５は、本例では、キーボードおよびマウスを備えるが、別のタイプのポインティングデバイス、書込みタブレット、音声認識手段、または、ユーザ入力動作がそれによって通訳され、データ信号に変換され得る他の任意の手段など、他の任意の入力デバイスも同様にまたは代替として提供され得ることが、理解されよう。ユーザ出力ユニット（複数の場合もある）５０６はまた、ユーザに情報を出力するために、汎用バス５０１に接続される。出力ユニット（複数の場合もある）は、視覚的表示ユニット、スピーカ、または、ユーザに情報を提示する能力を有する他の任意のデバイスを含む、オーディオ／ビデオ出力ハードウェアデバイスの形を取り得る。

アンテナ５０８は、デバイスからのデータのワイヤレス送信のためのＭＩＭＯアレイを形成する。通信ユニット５０７は、汎用バス５０１におよびアンテナ５０８に接続される。通信ユニットは、ＭＩＭＯアレイを使用して送信される情報をプリコーディングするためのプリコーダを備える。

図５において説明される実施形態では、ワーキングメモリ５０２は、プロセッサ５０１によって実行されるときに、ユーザへのおよびユーザからのデータの通信を可能にするためのユーザインターフェースの確立をもたらすユーザアプリケーション５０９を記憶する。本実施形態におけるアプリケーションは、ユーザによって習慣的に使用され得る汎用または特定のコンピュータ実装ユーティリティを確立する。

またワーキングメモリ５０２には、複数のアプリケーション５０９のうちの１つの実行において生成されたデータが処理され、次いで送信のために通信ユニットに渡されることを可能にするために通信プロトコルを確立するための通信コントローラソフトウェア５１０が記憶される。アプリケーション５０９および通信コントローラソフトウェア５１０を定義するソフトウェアは、便宜上、ワーキングメモリ５０２および大容量記憶ユニット５０３に部分的に記憶され得ることが、理解されよう。メモリマネージャは、ワーキングメモリ５０２および大容量記憶ユニット５０３に記憶されたデータへのアクセスの可能な異なる速度を考慮するために、これが効果的に管理されることを可能にするために、任意で提供され得る。

動作中、通信ユニット５０７は、ＭＩＭＯ通信リンクを形成するその他のデバイスからチャネル状態情報を複数のアンテナ５０８を介して受信する（いくつかの代替実施形態では、チャネル状態情報は、送信機での逆リンク予測に基づいて取得され得る）。チャネル状態情報は、たとえば、送信機と受信機との間の散乱、フェーディングおよび電力減衰の効果を考慮して、送信機のそれぞれのアンテナ５０８と、異なる副搬送波周波数に関するその他のデバイス（複数の場合もある）のアンテナとの間のチャネルの品質を示す。チャネル品質は、たとえば、信号対雑音ＳＮＲ比として、またはこの目的のためにこの分野で使用される多数のメトリックのうちのいずれか１つによって、表現され得る。チャネル状態情報は、周期的に更新され得る。前述の実施形態によれば、プリコーダは、複数のデータストリームの送信において使用されるプリコーディングを決定するために、チャネル状態情報に基づいて、動作可能である。

ある特定の実施形態が説明されたが、これらの実施形態は、単に例として提示され、本発明の範囲を限定することは意図されていない。実際に、本明細書で説明される新しい方法、デバイスおよびシステムは、様々な形で実施することができ、さらに、本明細書で説明される方法およびシステムの形における様々な省略、置換および変更が、本発明の趣旨を逸脱することなしに行われ得る。添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物は、そのような形または修正を本発明の範囲および趣旨のうちにあるものとして網羅することを意図されている。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ＭＩＭＯチャネルを横切って送信機から受信機に情報を送信する方法であって、前記送信機がアンテナのアレイを備え、前記情報が複数のデータストリームを備え、前記方法が前記情報の送信の前に前記情報をプリコーディングすることを備え、
ここにおいて、前記情報のプリコーディングは、
複数の副搬送波周波数の各々に関して前記ＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得することと、
各データストリームが前記アレイ内の各アンテナにどのようにマップされるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングを前記チャネル状態情報に基づいて決定することと、
前記ＭＩＭＯチャネルのデータスループットの測度(a measure)を定義することと、
前記アレイ内の各アンテナに関して、前記スループットの測度を最大化するために、前記アンテナから送信される各それぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整することと
を備え、ここにおいて、前記電力は、
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でのそのデータストリームの送信に割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数に関して、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される電力が閾値を超えない、
という条件に従って調整され、
ここにおいて、各データストリームに関して、前記同じ電力が、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に割り当てられる、方法。
［Ｃ２］
前記データストリームが、前記受信機での前記データストリーム間の干渉を最小化するような方法で前記アンテナのアレイにわたってマップされる、［Ｃ１］に記載の方法。
［Ｃ３］
前記マッピングを決定することが、前記チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数に関してチャネル状態行列を決定することを備える、［Ｃ１］または［Ｃ２］に記載の方法。
［Ｃ４］
各副搬送波周波数の前記チャネル状態行列の擬似逆行列を決定することをさらに備える、［Ｃ３］に記載の方法。
［Ｃ５］
前記スループットの測度が、すべてのデータストリームにわたるデータ送信の合計レートまたは個々のデータストリームの最大の可能な最低データレートである、［Ｃ１］乃至［Ｃ４］のいずれかに記載の方法。
［Ｃ６］
複数のデータストリームを備える情報を受信機に通信するためのＭＩＭＯチャネルを確立するための送信機であって、
アンテナのアレイと、
複数の副搬送波周波数の各々に関して前記ＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得すること、
各データストリームが前記アレイ内の各アンテナにどのようにマップされるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングを前記チャネル状態情報に基づいて決定すること、
前記ＭＩＭＯチャネルに関するデータスループットの測度を定義すること、および、
前記アレイ内の各アンテナに関して、前記スループットの測度を最大化するために、前記アンテナから送信される各それぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整すること
によって前記情報の送信の前に前記情報をプリコーディングするためのプリコーダとを備え、ここにおいて、前記プリコーダは、
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でのそのデータストリームの送信に割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数に関して、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される電力が閾値を超えない、
という条件に従って前記電力を調整するように構成され、
ここにおいて、各データストリームに関して、前記プリコーダが、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に前記同じ電力を割り当てるように構成された、送信機。
［Ｃ７］
前記プリコーダは、前記受信機での前記データストリーム間の干渉を最小化するような方法で前記アンテナのアレイにわたって前記データストリームをマップするように構成される、［Ｃ６］に記載の送信機。
［Ｃ８］
前記プリコーダは、前記チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数に関してチャネル状態行列を決定することによって前記マッピングを決定するように構成される、［Ｃ６］または［Ｃ７］に記載の送信機。
［Ｃ９］
前記プリコーダは、各副搬送波周波数に関する前記チャネル状態行列の擬似逆行列を決定するように構成される、［Ｃ３］に記載の送信機。
［Ｃ１０］
前記スループットの測度は、すべてのデータストリームにわたるデータ送信の前記合計レートまたは個々のデータストリームの前記最大の可能な最低データレートである、［Ｃ５］乃至［Ｃ９］のいずれかに記載の送信機。
［Ｃ１１］
コンピュータによって実行されると前記コンピュータに、［Ｃ１］乃至［Ｃ５］のいずれかに記載の方法を実行させるコンピュータ実行可能命令を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

Claims

ＭＩＭＯチャネルを横切って送信機から受信機に情報を送信する方法であって、前記送信機がアンテナのアレイを備え、前記情報が複数のデータストリームを備え、前記方法が前記情報の送信の前に前記情報をプリコーディングすることを備え、
ここにおいて、前記情報のプリコーディングは、
複数の副搬送波周波数の各々に関して前記ＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得することと、
各データストリームが前記アレイ内の各アンテナにどのようにマップされるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングを前記チャネル状態情報に基づいて決定することと、
前記ＭＩＭＯチャネルのデータスループットの測度(a measure)を定義することと、
前記アレイ内の各アンテナに関して、前記データスループットの測度を最大化するために、前記アンテナから送信されるそれぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整することと
を備え、ここにおいて、前記電力は、
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でのそのデータストリームの送信に割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数に関して、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される電力が閾値を超えない、
という条件に従って調整され、
ここにおいて、各データストリームに関して、同じ前記電力が、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に割り当てられる、方法。
前記データストリームが、前記受信機での前記データストリーム間の干渉を最小化するような方法で前記アンテナのアレイにわたってマップされる、請求項１に記載の方法。
前記マッピングを決定することが、前記チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数に関してチャネル状態行列を決定することを備える、請求項１または２に記載の方法。
各副搬送波周波数の前記チャネル状態行列の擬似逆行列を決定することをさらに備える、請求項３に記載の方法。
前記データスループットの測度が、すべてのデータストリームにわたるデータ送信の合計レートまたは個々のデータストリームの最大の可能な最低データレートである、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
複数のデータストリームを備える情報を受信機に通信するためのＭＩＭＯチャネルを確立するための送信機であって、
アンテナのアレイと、
複数の副搬送波周波数の各々に関して前記ＭＩＭＯチャネルのチャネル状態情報を獲得すること、
各データストリームが前記アレイ内の各アンテナにどのようにマップされるかを各副搬送波周波数に関して定義するマッピングを前記チャネル状態情報に基づいて決定すること、
前記ＭＩＭＯチャネルに関するデータスループットの測度を定義すること、および、
前記アレイ内の各アンテナに関して、前記データスループットの測度を最大化するために、前記アンテナから送信されるそれぞれのデータストリームに割り当てられる電力を調整すること
によって前記情報の送信の前に前記情報をプリコーディングするためのプリコーダとを備え、ここにおいて、前記プリコーダは、
任意の１つのデータストリームに関して、各副搬送波周波数でのそのデータストリームの送信に割り当てられる電力が０以上であり、および、
各副搬送波周波数に関して、その副搬送波周波数で任意の１つのアンテナによって送信される電力が閾値を超えない、
という条件に従って前記電力を調整するように構成され、
ここにおいて、各データストリームに関して、前記プリコーダが、そのデータストリームを送信するために使用される各副搬送波に同じ前記電力を割り当てるように構成された、送信機。
前記プリコーダは、前記受信機での前記データストリーム間の干渉を最小化するような方法で前記アンテナのアレイにわたって前記データストリームをマップするように構成される、請求項６に記載の送信機。
前記プリコーダは、前記チャネル状態情報に基づいて各副搬送波周波数に関してチャネル状態行列を決定することによって前記マッピングを決定するように構成される、請求項６または７に記載の送信機。
前記プリコーダは、各副搬送波周波数に関する前記チャネル状態行列の擬似逆行列を決定するように構成される、請求項８に記載の送信機。
前記データスループットの測度は、すべてのデータストリームにわたるデータ送信の合計レートまたは個々のデータストリームの最大の可能な最低データレートである、請求項６乃至９のいずれかに記載の送信機。
コンピュータによって実行されると前記コンピュータに、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法を実行させるコンピュータ実行可能命令を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。