(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力ビーム形成のデータ送信方法であって、
データストリームに対して多入力多出力(MIMO)記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得ることと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000241
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000242
(その中、
0005391335.tif 000243
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数で、
0005391335.tif 000244
である)を獲得することと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000245
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナ
0005391335.tif 000246
の送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000247
が記号化された後の
0005391335.tif 000248
番目のデータストリームである)であることとを含み、
ここで、前記加重値推定ステップは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得することと、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000249
を確定することとを含み、
前記の、前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得することは、
前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000250
を初期化し、該送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための若干の記号を確定することと、
記号を選択し、受信端から送信端アンテナアレイまでの現在に選択している記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000251
を計算し、統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000252
(その中、
0005391335.tif 000253
が送信端アンテナアレイの送信アンテナから受信端アンテナまでの特定搬送波集合における
0005391335.tif 000254
番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000255
が特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000256
が常数で、
0005391335.tif 000257
番目の副搬送波相関行列の重みを表し、
0005391335.tif 000258
が定数で、且つ
0005391335.tif 000259
で、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである) を更新することと、
送信端アンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための前記若干の記号を選択し終わるまで、前記更新ステップを繰り返すこととを含む多入力多出力ビーム形成のデータ送信方法。
【請求項２】
前記更新ステップにおいて、下記の方式で前記
0005391335.tif 000260
を得て、
送信端が受信端のアンテナから送信端アンテナアレイまでの上りチャンネルのチャンネル係数行列を測定し、チャンネル相反性に基づいて、測定されたチャンネル係数行列から
0005391335.tif 000261
又は、受信端が送信端のアンテナアレイから受信端の受信アンテナまでのチャンネル係数行列を測定し、且つ送信端にフィードバックし、送信端が受信端のフィードバックした前記チャンネル係数行列に基づいて
0005391335.tif 000262
の前記
0005391335.tif 000263
を得る(その中、
0005391335.tif 000264
が送信端アンテナアレイの送信アンテナの数で、
0005391335.tif 000265
が受信端の受信アンテナの数である)ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記上りチャンネルは、受信端が上り業務を伝送するデータチャンネル、又は受信端が送信端に情報をフィードバックする上りフィードバックチャンネル、又は受信端が送信端に送信したサウンディング信号又はパイロット信号に対応するチャンネルを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記MIMO記号化ステップにおいて、前記データストリームに対してMIMO記号化を行うとはデータストリームに対して空間ダイバーシチ記号化又は空間多重化記号化を行うことを指すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記加重値推定ステップにおいて、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて、ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000266
を獲得する前に、さらに加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、更新する必要があると、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報によってビーム形成の加重値
0005391335.tif 000267
を獲得し、そうでないと、システムが予めに配置した加重値又は前回で確定された加重値をビーム形成の加重値として用い、記号化された後のデータストリームを加重し、且つ送信することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項６】
多入力多出力ビーム形成のデータ送信方法であって、
データストリームに対して多入力多出力(MIMO)記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得ることと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000268
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000269
(その中、
0005391335.tif 000270
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数で、
0005391335.tif 000271
である)を獲得することと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000272
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナ
0005391335.tif 000273
の送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000274
0005391335.tif 000275
が記号化された後の
0005391335.tif 000276
番目のデータストリームである)であることとを含み、
ここで、前記加重値推定ステップは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得することと、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000277
を確定するのが、
予め設定される行列集合
0005391335.tif 000278
において、
0005391335.tif 000279
を最大にさせる
0005391335.tif 000280
を選択してビーム形成の加重値とする(その中、detが行列の行列式の値を求めることを表し、
0005391335.tif 000281
次元の複素行列である)方式1と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000282
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列Wの一列とし、1つの
0005391335.tif 000283
次元の複素行列Wを形成し、W を前記ビーム形成の加重値とする方式2と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000284
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列
0005391335.tif 000285
の一列とし、1つの
0005391335.tif 000286
次元の複素行列
0005391335.tif 000287
を形成し、行列
0005391335.tif 000288
に対して定モジュラス処理を行って
0005391335.tif 000289
0005391335.tif 000290
に対して定モジュラス処理を行うことを指す)を得て、Wを前記ビーム形成の加重値とする方式3とのいずれかを含むことを含む多入力多出力ビーム形成のデータ送信方法。
【請求項７】
多入力多出力ビーム形成のデータ送信装置であって、
データストリームに対してMIMO記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得るためのMIMO記号化モジュールと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000291
(その中、
0005391335.tif 000292
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数、
0005391335.tif 000293
である)を獲得するための加重値推定モジュールと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000294
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナの送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000295
で、
0005391335.tif 000296
が記号化された後の
0005391335.tif 000297
番目のデータストリームである。)であるビーム形成モジュールを含み、
ここで、前記加重値推定モジュールは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得するための統計チャンネル相関行列獲得ユニットと、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000298
を確定する加重値獲得ユニットを含み、
前記統計チャンネル相関行列獲得ユニットは、
前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000299
を初期化し、該送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための若干の記号を確定するための初期化サブユニットと、 
記号を選択し、受信端から送信端アンテナアレイまでの現在に選択している記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000300
を計算し、統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000301
(その中、
0005391335.tif 000302
が送信端アンテナアレイの送信アンテナから受信端アンテナまでの特定搬送波集合における
0005391335.tif 000303
番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000304
が特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000305
が常数で、
0005391335.tif 000306
番目の副搬送波相関行列の重みを表し、
0005391335.tif 000307
が定数で、且つ
0005391335.tif 000308
で、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである) を更新するための更新サブユニットと、
前記更新サブユニットが、送信端アンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための前記若干の記号を選択し終わるまで、更新を繰り返すことを制御するための制御サブユニットを含む多入力多出力ビーム形成のデータ送信装置。
【請求項８】
前記更新サブユニットは、
前記更新サブユニットが受信端のアンテナから送信端アンテナアレイまでの上りチャンネルのチャンネル係数行列を測定し、チャンネル相反性に基づいて、測定されたチャンネル係数行列から
0005391335.tif 000309
の前記
0005391335.tif 000310
を得る、
又は、受信端が送信端のアンテナアレイから受信端の受信アンテナまでのチャンネル係数行列を測定し、且つ前記更新サブユニットにフィードバックし、前記更新サブユニットが受信端のフィードバックした前記チャンネル係数行列に基づいて
0005391335.tif 000311
の前記
0005391335.tif 000312
を得る(その中、
0005391335.tif 000313
が送信端アンテナアレイの送信アンテナの数で、
0005391335.tif 000314
が受信端の受信アンテナの数である)ように前記
0005391335.tif 000315
を獲得することに用いられることを特徴とする請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記上りチャンネルは、受信端が上り業務を伝送するデータチャンネル、又は受信端が送信端に情報をフィードバックする上りフィードバックチャンネル、又は受信端が送信端に送信したサウンディング信号又はパイロット信号に対応するチャンネルを含むことを特徴とする請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
前記加重値推定モジュールは、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて、ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000316
を獲得する前に、さらに加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、更新する必要があると、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報によってビーム形成の加重値
0005391335.tif 000317
を獲得し、そうでないと、システムが予めに配置した加重値又は前回で確定された加重値を用いてビーム形成の加重値とすることに用いられることを特徴とする請求項7に記載の装置。
【請求項１１】
多入力多出力ビーム形成のデータ送信装置であって、
データストリームに対して多入力多出力(MIMO)記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得ることと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000318
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000319
(その中、
0005391335.tif 000320
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数で、
0005391335.tif 000321
である)を獲得することと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000322
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナ
0005391335.tif 000323
の送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000324
0005391335.tif 000325
が記号化された後の
0005391335.tif 000326
番目のデータストリームである)であることとを含み、
ここで、前記加重値推定ステップは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得するための統計チャンネル相関行列獲得ユニットと、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000327
を確定する加重値獲得ユニットを含み、
前記加重値獲得ユニットは、
予め設定される行列集合
0005391335.tif 000328
において、
0005391335.tif 000329
を最大にさせる
0005391335.tif 000330
を選択してビーム形成の加重値とする(その中、detが行列の行列式の値を求めることを表し、
0005391335.tif 000331
次元の複素行列である)方式1と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000332
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列Wの一列とし、1つの
0005391335.tif 000333
次元の複素行列Wを形成し、W を前記ビーム形成の加重値とする方式2と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000334
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列
0005391335.tif 000335
の一列とし、1つの
0005391335.tif 000336
次元の複素行列
0005391335.tif 000337
を形成し、行列
0005391335.tif 000338
に対して定モジュラス処理を行って
0005391335.tif 000339
0005391335.tif 000340
に対して定モジュラス処理を行うことを指す)を得て、Wを前記ビーム形成の加重値とする方式3とのいずれかを用いて前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000341
を獲得する多入力多出力ビーム形成のデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信分野に関し、特に下りMIMO (Multiple Input Multiple Output、多入力多出力)ビーム形成(Beam forming、BF)のデータ送信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビーム形成は自己適応アンテナ原理に基づき、アンテナアレイを利用して先進的な信号処理アルゴリズムによって各アンテナユニットに対して加重処理をそれぞれに行い、アレイを希望信号の方向にタイムリーに合わせ、干渉方向に零点を形成して干渉信号を抑制し、それによって信号対雑音比を向上させ、システム性能を向上させ、システムのカバーエリアを増加させる。図1の示す通りである。
【０００３】
MIMOは送信端と受信端とにそれぞれに複数本のアンテナを設ける通信システムである。それは2種類に主に分けられる。送信端又は受信端に複数本のアンテナがある場合、且つ各本の送信アンテナの送信したデータセットが同じであると、受信端は獲得した複数の分岐信号を合併し、それによってリンクの依頼性を向上させ、この種類のMIMO技術は空間ダイバーシチと言われる。送信端と受信端とにいずれも2本のアンテナがある場合、そのうちの1種のダイバーシチ記号化方式は図2(a)に示すように、アンテナ1が2つの隣接時点(又は副搬送波)に記号
0005391335.tif 000002
とをそれぞれに送信し、アンテナ2が2つの隣接時点(又は副搬送波)に記号
0005391335.tif 000003
とをそれぞれに送信する。また、送信端と受信端とに複数本のアンテナが同時にある場合、MIMOチャンネルが複数の並列チャンネルに等価するため、複数のデータストリームを並列に送信でき、データの伝送速度を向上させるのは、空間多重化というものである。送信端と受信端とにいずれも2本のアンテナがある場合、そのうちの1種の空間多重化記号化方式は図2(b)に示すように、アンテナ1とアンテナ2とが同じ時間周波数リソースにおいて記号
0005391335.tif 000004
とをそれぞれに送信する。
【０００４】
MIMOとビーム形成とを結合して、2種の技術メリットを同時に備える新技術を形成し、MIMOビーム形成と言われ、MIMO＋BFと略称される。それはビーム形成のように、干渉信号を抑制できるだけでなく、MIMOのようにリンクの依頼性又は伝送速度を向上させることもできる。そのうちの1種のMIMOビーム形成の構成は図3の示す通りである。アンテナアレイ全体はSつのビームを形成し、各ビームが1本の仮想アンテナに相当する。仮想アンテナの間は1つのMIMOシステムを構成する。ビーム形成が空間ダイバーシチと結合する場合、それは空間ダイバーシチビーム形成と言われ、ビーム形成が空間多重化と結合する場合、それは空間多重化ビーム形成と言われる。
【０００５】
MIMOビーム形成加重値Wの獲得はMIMOビーム形成の主要技術の一である。加重値Wの正確性和適時性はMIMOビーム形成の性能を大いに影響する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術問題は、MIMIOビーム形成のデータ送信方法及び装置を提供し、MIMOとビーム形成との2種の技術の有効結合を実現でき、システムの性能とサービスエリアとを最大限に向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は多入力多出力ビーム形成のデータ送信方法を提供し
データストリームに対して多入力多出力(MIMO)記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得ることと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000005
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000006
(その中、
0005391335.tif 000007
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数で、
0005391335.tif 000008
である。)を獲得することと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000009
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナ
0005391335.tif 000010
の送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000011
が記号化された後の
0005391335.tif 000012
番目のデータストリームである。)であることとを含む。
【００１５】
本発明は多入力多出力ビーム形成のデータ送信装置をさらに提供し、
データストリームに対してMIMO記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得るためのMIMO記号化モジュールと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000013
その中、
0005391335.tif 000014
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数、
0005391335.tif 000015
である。)を獲得するための加重値推定モジュールと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000016
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナの送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000017
が記号化された後の番目のデータストリームである。)であるビーム形成モジュールを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に記載の方法及び装置を採用して、MIMOビーム形成の加重値を得て、且つMIMOとビーム形成との合理的な結合を実現することができ、それによってシステムの性能を最大限に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に記載の線状アンテナアレイに基づくBFシステムの模式図である。
【図２】本発明に記載のMIMOシステム及びその1種の記号化方式の模式図である。
【図３】本発明に記載の線状アンテナアレイに基づくMIMOとBFとの混合システムの模式図である。
【図４】本発明に記載の送信端アンテナのタイプの模式図である。
【図５】本発明に記載の線状アンテナアレイに基づくMIMOビーム形成装置の模式図である。
【図６】送信端の各本の実体アンテナが同一時間周波数リソースでデータストリームを送信する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に関わるある専門用語の定義は下記通りである。
【００２５】
送信端：データ又は情報を送信するための設備であり、例えば、マクロ基地局、マイクロ基地局等。
【００２６】
受信端：データ又は情報を受信するための設備であり、例えば、端末、移動局、携帯設備、データカード等。
【００２７】
本発明はMIMOビーム形成の加重値データ送信方法を提供し、
データストリームに対してMIMO記号化を行い、記号化された後のデータストリームを得るステップと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000018
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000019
(その中、
0005391335.tif 000020
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数である。)を獲得するステップと、
ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000021
を用いてMIMO記号化された後のデータを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナの送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000022
記号化された後の
0005391335.tif 000023
番目のデータストリームである。)であるステップを含む。
【００２８】
前記MIMO記号化とは1つ又は複数のデータストリームを変換処理してから複数のデータストリームを形成することを指す。MIMO記号化は空間ダイバーシチ記号化又は空間多重化記号化を含む。前記空間ダイバーシチ記号化とは入力された各データストリームを複数コピー及び/又はコピーの共役及び/又はコピーの負共役に変換することを指す。前記空間多重化記号化とは入力された1つ又は複数のデータストリームを直接に出力することを指す。
【００２９】
チャンネル情報によってビーム形成の加重値を獲得する前に、さらに加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、更新する必要があると、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報によってビーム形成の加重値
0005391335.tif 000024
を獲得し、そうでないと、その前に保留した加重値をビーム形成の加重値とする。その前に保留した加重値はシステムが予めに配置した加重値でよく、前回でチャンネル情報によって獲得された加重値でもよい。
【００３０】
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイの
0005391335.tif 000025
次元のビーム形成の加重値
0005391335.tif 000026
を獲得するのは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得するステップ101と、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000027
を確定するステップ102を含む。
【００３１】
ステップ101は、
前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000028
を初期化し、該送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための若干の記号を確定する初期化ステップと、
記号を選択し、受信端から送信端アンテナアレイまでの現在に選択している記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000029
を計算し、統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000030
(その中、
0005391335.tif 000031
が送信端アンテナアレイの送信アンテナから受信端アンテナまでの特定搬送波集合における
0005391335.tif 000032
番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000033
が常数で、
0005391335.tif 000034
番目の副搬送波相関行列の重みを表し、
0005391335.tif 000035
が定数で、且つ
0005391335.tif 000036
で、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。) を更新する更新ステップと、
送信端アンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための前記若干の記号を選択し終わるまで、前記更新ステップを繰り返す制御ステップをさらに含む。
【００３２】
更新ステップにおいて、下記の方式で
0005391335.tif 000037
を得る。
【００３３】
送信端が受信端のアンテナから送信端アンテナアレイまでの上りチャンネルのチャンネル係数行列を測定し、チャンネル相反性に基づいて、測定されたチャンネル係数行列から
0005391335.tif 000038
の前記
0005391335.tif 000039
を得て、前記上りチャンネルは、受信端が上り業務を伝送するデータチャンネル、又は受信端が送信端に情報をフィードバックする上りフィードバックチャンネル、又は受信端が送信端に送信したサウンディング信号又はパイロット信号に対応するチャンネルを含む、
0005391335.tif 000040
又は、受信端が送信端のアンテナアレイから受信端の受信アンテナまでのチャンネル係数行列を測定し、且つ送信端にフィードバックし、送信端が受信端のフィードバックした前記チャンネル係数行列に基づいて
0005391335.tif 000041
の前記
0005391335.tif 000042
を得る(その中、
0005391335.tif 000043
が送信端アンテナアレイの送信アンテナの数で、
0005391335.tif 000044
が受信端の受信アンテナの数である。)。
【００３４】
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000045
を獲得する1種の具体的なアルゴリズムは
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000046
を初期化し、統計チャンネル相関行列に用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000047
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000048
が常数で、
0005391335.tif 000049
番目の副搬送波のチャンネル係数行列の重みを表し、
0005391335.tif 000050
が特定搬送波集合における番目の副搬送波のチャンネル係数行列である。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000051
に更新され、
0005391335.tif 000052
が1つの関数を代表し、
0005391335.tif 000053
である)が好ましく、次の記号索引を獲得するステップと
(4)統計チャンネル相関行列を獲得するための記号を選択し終わるまで、(2)〜(3)を繰り返し、例えば、1つのフレームの記号で統計チャンネル相関行列を獲得すると、該フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返し、最終の統計チャンネル相関行列を得るステップを含む。
【００３５】
ステップ102において、統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000054
によって、固定加重値方法、固有ベクトル加重値方法和定モジュラス固有ベクトル加重値方法でビーム形成の加重値を獲得できる。送信端が最終の統計チャンネル相関行列を獲得し、送信端が統計チャンネル相関行列によって加重値を得てもよく、受信端が最終の統計チャンネル相関行列を獲得してから、送信端に該最終の統計チャンネル相関行列をフィードバックし、送信端が最終の統計チャンネル相関行列によって加重値を獲得してもよく、又は、受信端が最終の統計チャンネル相関行列を獲得してから、最終の統計チャンネル相関行列によって加重値又は加重値索引を獲得し、送信端にフィードバックし、送信端が受信端のフィードバックした加重値又は加重値索引によって加重値を得る。
【００３６】
(1)固定加重値方法
予め設定された行列集合
0005391335.tif 000055
次元の複素行列で、
0005391335.tif 000056
が送信アンテナの数で、SがMIMO符号化された後のデータストリームの個数、且つ
0005391335.tif 000057
である。)において、加重値選択原則によって1つの行列を抜き取ってMIMOビーム形成の加重値とする。
【００３７】
加重値選択原則が統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000058
に基づいてよいのは好ましい。
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000059
に基づく加重値選択原則が公式
0005391335.tif 000060
に基づいてよく、即ち、
0005391335.tif 000061
(detが行列の行列式の値を求めることを表す。)を最大にさせる
0005391335.tif 000062
を選択してビーム形成の加重値とする。
【００３８】
(2)固有ベクトル加重値方法
固有ベクトル加重値方法は、
A) 統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000063
に対して固有値分解を行い、且つ固有値
0005391335.tif 000064
に対応する固有ベクトルが
0005391335.tif 000065
(その中、
0005391335.tif 000066
のベクトルで、
0005391335.tif 000067
で、
0005391335.tif 000068
が送信端の送信アンテナの数である)であるステップと、
B) 前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列Wの一列とし、1つの
0005391335.tif 000069
次元の複素行列Wを形成し、W をMIMOビーム形成の加重値とするステップを含む。
【００３９】
(3)定モジュラス固有ベクトル方法
定モジュラス固有ベクトル方法は、
A) 統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000070
に対して固有値分解を行い、且つ固有値
0005391335.tif 000071
に対応する固有ベクトルが
0005391335.tif 000072
(その中、
0005391335.tif 000073
のベクトルで、
0005391335.tif 000074
が送信端の送信アンテナの数である)であるステップと、
B) 前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列
0005391335.tif 000075
の一列とし、1つの
0005391335.tif 000076
次元の複素行列
0005391335.tif 000077
を形成するステップと、
C) 行列
0005391335.tif 000078
に対して定モジュラス処理を行って
0005391335.tif 000079
とは行列
0005391335.tif 000080
に対して定モジュラス処理を行うことを指し、処理された後の行列又はベクトルにおける各要素の絶対値を等しくする。)を得て、該定モジュラスの行列WをMIMOビーム形成の加重値とするステップを含む。
【００４０】
本発明はMIMOビーム形成データ送信の装置をさらに送信し、図5の示すように、
データストリームに対してMIMO記号化を行い、記号化された後のデータストリーム
0005391335.tif 000081
を得ることに用いられ、前記MIMO記号化は空間ダイバーシチ記号化又は空間多重化記号化を含むMIMO記号化モジュールと、
送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000082
(その中、
0005391335.tif 000083
が送信端の送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数、
0005391335.tif 000084
である。)を獲得するための加重値推定モジュールと、
前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000085
を用いて、前記記号化された後のデータストリームを加重し、前記加重された後のデータストリームを相応のアンテナで送信し、その中、アンテナ
0005391335.tif 000086
の送信したデータがスタックデータ
0005391335.tif 000087
が記号化された後の
0005391335.tif 000088
番目のデータストリームである。)であるビーム形成モジュールを含む。
【００４１】
前記加重値推定モジュールは、
前記チャンネル情報に基づいて前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を獲得するための統計チャンネル相関行列獲得ユニットと、
前記統計チャンネル相関行列に基づいて前記送信端のアンテナアレイのビーム形成の加重値
0005391335.tif 000089
を確定する加重値獲得ユニットを含む。
【００４２】
前記統計チャンネル相関行列獲得ユニットは、
前記送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000090
を初期化し、該送信端のアンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための若干の記号を確定するための初期化サブユニットと、
記号を選択し、受信端から送信端アンテナアレイまでの現在に選択している記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000091
を計算し、統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000092
が送信端アンテナアレイの送信アンテナから受信端アンテナまでの特定搬送波集合における
0005391335.tif 000093
番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000094
が常数で、
0005391335.tif 000095
番目の副搬送波相関行列の重みを表し、
0005391335.tif 000096
が定数で、且つ
0005391335.tif 000097
で、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。) を更新するための更新サブユニットと、
前記更新サブユニットが、送信端アンテナアレイの統計チャンネル相関行列を計算するための前記若干の記号を選択し終わるまで、更新を繰り返すことを制御するための制御サブユニットを含む。
【００４３】
前記更新サブユニットは、
前記更新サブユニットが受信端のアンテナから送信端アンテナアレイまでの上りチャンネルのチャンネル係数行列を測定し、チャンネル相反性に基づいて、測定されたチャンネル係数行列から行
0005391335.tif 000098
列の前記
0005391335.tif 000099
を得る、
又は、受信端が送信端のアンテナアレイから受信端の受信アンテナまでのチャンネル係数行列を測定し、且つ前記更新サブユニットにフィードバックし、前記更新サブユニットが受信端のフィードバックした前記チャンネル係数行列に基づいて
0005391335.tif 000100
の前記
0005391335.tif 000101
を得る(その中、が送信端アンテナアレイの送信アンテナの数で、
0005391335.tif 000102
が受信端の受信アンテナの数である。)ように前記
0005391335.tif 000103
を獲得することに用いられる。
【００４４】
前記上りチャンネルは、受信端が上り業務を伝送するデータチャンネル、又は受信端が送信端に情報をフィードバックする上りフィードバックチャンネル、又は受信端が送信端に送信したサウンディング信号又はパイロット信号に対応するチャンネルを含む。
【００４５】
前記加重値獲得ユニットは、
予め設定される行列集合
0005391335.tif 000104
を選択してビーム形成の加重値とする(その中、detが行列の行列式の値を求めることを表し、
0005391335.tif 000105
次元の複素行列である)方式1と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000106
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列Wの一列とし、1つの
0005391335.tif 000107
次元の複素行列Wを形成し、W を前記ビーム形成の加重値とする方式2と、
統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000108
に対して固有値分解を行い、前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルが行列
0005391335.tif 000109
の一列とし、1つの
0005391335.tif 000110
次元の複素行列
0005391335.tif 000111
を形成し、行列
0005391335.tif 000112
に対して定モジュラス処理を行って
0005391335.tif 000113
を得て、Wを前記ビーム形成の加重値とする方式3とのいずれかを用いて、前記ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000114
を獲得することに用いられる。
【００４６】
前記MIMO記号化モジュールは、前記データストリームに対して空間ダイバーシチ記号化又は空間多重化記号化を行うことに用いられる。
【００４７】
前記加重値推定モジュールは、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報に基づいて、ビーム形成の加重値
0005391335.tif 000115
を獲得する前に、さらに加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、更新する必要があると、送信端のアンテナアレイから受信端アンテナまでのチャンネル情報によってビーム形成の加重値
0005391335.tif 000116
を獲得し、そうでないと、システムが予めに配置した加重値又は前回で確定された加重値を用いてビーム形成の加重値とすることに用いられる。
【実施例１】
【００４８】
本発明のアンテナ配置部分は線状アレイアンテナについての実施例。
【００４９】
図4(a)に示すように、送信端又は受信端に複数本のアンテナが取り付けられており、各本のアンテナが同一平面の同一直線にある。各本のアンテナは、すべての方向に電磁波を送信する全方向性アンテナ、又はある角度範囲に電磁波を送信する指向性アンテナ、又はある方向に偏波する単一偏波アンテナでよい。
【実施例２】
【００５０】
本発明のアンテナ配置部分は二重偏波アンテナについての実施例。
【００５１】
図4(b)に示すように、送信端又は受信端に複数対のアンテナが取り付けられており、各対のアンテナが同一平面の同一直線にある。各対のアンテナがある方向に偏波する1対の二重偏波アンテナで、例えば、この対の二重偏波アンテナにおける1本の偏波アンテナが＋45゜偏波で、他本が−45°偏波である。
【実施例３】
【００５２】
本発明のアンテナ配置部分は円筒アンテナについての実施例。
図4(c) の示すように、送信端又は受信端複数本のアンテナが取り付けられており、各本のアンテナが1つの楕円形の辺にある。各本のアンテナ、すべての方向に電磁波を送信する全方向性アンテナ、又はある角度範囲に電磁波を送信する指向性アンテナ、又はある方向に偏波する単一偏波アンテナでよい。
【実施例４】
【００５３】
本発明のチャンネル係数獲得部分はチャンネル相反性でチャンネル係数行列を得るについての実施例。
【００５４】
送信端と受信端にそれぞれ
0005391335.tif 000117
本のアンテナが取り付けられており、アンテナ配置は図4における線状アレイアンテナ、又は二重偏波アンテナ、又は円筒アンテナでよい。受信端は一部又はずべての取り付けられたアンテナで送信端にデータストリームを送信し、このデータストリームは受信端が送信端にフィードバックした情報、又はパイロット、又はSoundingシリアル又は業務データでよい。ここで、受信端がデータストリームを送信するアンテナの数は
0005391335.tif 000118
である。送信端は上りチャンネル推定を行い、推定されたチャンネル係数は
0005391335.tif 000119
で、受信端がデータを送信するためのアンテナ
0005391335.tif 000120
までの間の
0005391335.tif 000121
の副搬送波におけるチャンネル係数を表し、ここで、
0005391335.tif 000122
とNは加重値を推定するためのリソースブロックの時間領域における記号個数と周波数領域における副搬送波個数を表す。行列形式で表すと、
0005391335.tif 000123
であり、それでは、チャンネルの相反性を利用して、送信端から受信端までの下りチャンネル行列は
0005391335.tif 000124
で、Tが行列又はベクトルの転置を表す。送信端は加重値推定モジュールと
0005391335.tif 000125
で加重値を獲得する。
【実施例５】
【００５５】
本発明のチャンネル係数行列獲得部分は下りフィードバックによってチャンネル係数行列を得るについての実施例。
【００５６】
送信端と受信端にそれぞれ
0005391335.tif 000126
本のアンテナが取り付けられており、アンテナ配置は図4における線状アレイアンテナ、又は二重偏波アンテナ、又は円筒アンテナでよい。受信端は送信端から受信端までの下りリンクのチャンネル係数
0005391335.tif 000127
を推定し、
0005391335.tif 000128
送信アンテナ
0005391335.tif 000129
から受信端
0005391335.tif 000130
の副搬送波におけるチャンネル係数を表し、ここで、
0005391335.tif 000131
とNは加重値を推定するためのリソースブロックの時間領域における記号個数と周波数領域における副搬送波個数を表す。行列形式で表すと、
0005391335.tif 000132
であり、受信端は、
0005391335.tif 000133
でビーム形成の加重値、又は加重値の索引、又は統計チャンネル相関行列を獲得して、送信端にフィードバックする、あるいは
0005391335.tif 000134
又は定量化された
0005391335.tif 000135
を送信端にフィードバックし、送信端が
0005391335.tif 000136
又は定量化された
0005391335.tif 000137
でビーム形成加重値を獲得する。
【実施例６】
【００５７】
本発明のMIMO記号化部分は空間ダイバーシチ方案1の記号化についての実施例。
【００５８】
送信端に
0005391335.tif 000138
本の送信実体アンテナがあり、アンテナ群全体が2つのビームに仮想され、各ビームが1つの仮想アンテナである。送信されたデータストリームが
0005391335.tif 000139
で、ビーム形成加重値が
0005391335.tif 000140
である。
【００５９】
空間ダイバーシチする時、仮想アンテナ1は2つの隣接時点(又は副搬送波)にそれぞれのデータストリーム
0005391335.tif 000141
を送信し、アンテナ2は2つの隣接時点(又は副搬送波)にそれぞれデータストリーム
0005391335.tif 000142
を送信する。即ち、第1時点(又は副搬送波)が実体アンテナにマッピングする情況は図6(a)に示すように、
0005391335.tif 000143
番目のアンテナでスタックデータ
0005391335.tif 000144
を送信し、第2時点(又は副搬送波)が実体アンテナにマッピングする情況は図6(c)に示すように、
0005391335.tif 000145
番目のアンテナでスタックデータ
0005391335.tif 000146
を送信し、ここで、
0005391335.tif 000147
である。
【実施例７】
【００６０】
本発明のMIMO記号化部分は空間ダイバーシチ方案2の記号化についての実施例。
【００６１】
送信端に
0005391335.tif 000148
本の送信実体アンテナがあり、アンテナ群全体が2つのビームに仮想され、各ビームが1つの仮想アンテナである。送信されたデータストリームが
0005391335.tif 000149
で、ビーム形成加重値が
0005391335.tif 000150
である。
空間ダイバーシチする時、仮想アンテナ1が同一時点(又は副搬送波)にデータストリーム
0005391335.tif 000151
を送信し、及び仮想アンテナ2が同一時点(又は副搬送波)にデータストリーム
0005391335.tif 000152
を送信する。即ち、同一時点(又は副搬送波)に、実体アンテナにマッピングする情況は図6(b)に示すように、
0005391335.tif 000153
番目のアンテナでスタックデータ
0005391335.tif 000154
を送信し、ここで、
0005391335.tif 000155
である。
【実施例８】
【００６２】
本発明のMIMO記号化部分は空間多重化記号化についての実施例。
【００６３】
送信端に
0005391335.tif 000156
本の送信実体アンテナがあり、アンテナ群全体が2つのビームに仮想され、各ビームが1つの仮想アンテナである。送信されたデータストリームが
0005391335.tif 000157
で、ビーム形成加重値が
0005391335.tif 000158
である。
空間ダイバーシチする時、仮想アンテナ1が同一時点(又は副搬送波)にデータストリーム
0005391335.tif 000159
を送信し、及び仮想アンテナ2が同一時点(又は副搬送波)にデータストリーム
0005391335.tif 000160
を送信する。即ち、同一時点(又は副搬送波)に、実体アンテナにマッピングする情況は図6(a)に示すように、
0005391335.tif 000161
番目のアンテナでスタックデータ
0005391335.tif 000162
を送信し、ここで、
0005391335.tif 000163
である。
【実施例９】
【００６４】
本発明の加重値獲得部分は固定加重値方法で加重値を獲得するについての実施例。
【００６５】
送信端によって予め設定された行列(ベクトル)集合
0005391335.tif 000164
次元の複素行列で、
0005391335.tif 000165
が送信アンテナの数で、SがMIMO記号化された後のデータストリームの個数、且つ
0005391335.tif 000166
である。
【００６６】
送信端は加重値獲得モジュールで加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、加重値を更新する必要がないと、システムの予め配置した加重値又は前回で保留された加重値を用いる。加重値を更新する必要があると、固定加重値方法で加重値を獲得し、
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000167
を初期化し、第1フレームであると、全零行列に初期化し、そうでないと、前回で保留された値に初期化し、統計チャンネル相関行列に用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000168
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000169
が特定搬送波集合における番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000170
がそれぞれ送信端と受信端との送信と受信アンテナの数であり、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000171
に更新され、現在記号索引に1をプラスするステップと、 
(4)本フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返すステップと、
(5)公式
0005391335.tif 000172
(ここで、detが行列の行列式の値を求めることを表す。)に基づいて最適な加重値
0005391335.tif 000173
を選択して該受信端のビーム形成加重値とするステップを含む。
【実施例１０】
【００６７】
本発明の加重値獲得部分は固有ベクトル加重値方法で加重値を獲得するについての実施例。
【００６８】
送信端は加重値獲得モジュールで加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、加重値を更新する必要がないと、システムの予め配置した加重値又は前回で保留された加重値を用いる。加重値を更新する必要があると、固有ベクトル加重値方法で加重値を獲得し、
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000174
を初期化し、第1フレームであると、全零行列に初期化し、そうでないと、前回で保留された値に初期化し、統計チャンネル相関行列をに用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000175
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000176
が特定搬送波集合における番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000177
がそれぞれ送信端と受信端との送信と受信アンテナの数であり、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000178
に更新され、現在記号索引に1をプラスするステップと、 
(4)本フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返すステップと、
(5)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000179
に対して固有値分解を行い、且つ固有値 
0005391335.tif 000180
に対応する固有ベクトルが
0005391335.tif 000181
(ここで、
0005391335.tif 000182
のベクトルで、
0005391335.tif 000183
が送信端の送信アンテナの数である。)であるステップと、
(6)前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルがMIMOビーム形成加重値行列Wの一列とし、1つの
0005391335.tif 000184
次元の複素行列Wを形成し、W がMIMOビーム形成の加重値であるステップを含む。
【実施例１１】
【００６９】
本発明の加重値獲得部分は定モジュラス固有ベクトル方法で加重値を獲得するについての実施例。
【００７０】
送信端は加重値獲得モジュールで加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、加重値を更新する必要がないと、システムの予め配置した加重値又は前回で保留された加重値を用いる。加重値を更新する必要があると、定モジュラス固有ベクトル加重値方法で加重値を獲得し、
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000185
を初期化し、第1フレームであると、全零行列に初期化し、そうでないと、前回で保留された値に初期化し、統計チャンネル相関行列をに用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000186
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000187
が特定搬送波集合における番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000188
がそれぞれ送信端と受信端との送信と受信アンテナの数であり、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000189
に更新され、現在記号索引に1をプラスするステップと、 
(4)本フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返すステップと、
(5)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000190
に対して固有値分解を行い、且つ固有値 
0005391335.tif 000191
に対応する固有ベクトルが
0005391335.tif 000192
(ここで、
0005391335.tif 000193
のベクトルで、
0005391335.tif 000194
で、
0005391335.tif 000195
が送信端の送信アンテナの数である。)であるステップと、
(6)前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルがMIMOビーム形成加重値行列
0005391335.tif 000196
の一列とし、1つの
0005391335.tif 000197
次元の複素行列
0005391335.tif 000198
を形成するステップと、
(7)行列
0005391335.tif 000199
に対して定モジュラス処理
0005391335.tif 000200
は定モジュラス処理で、処理された後の行列又はベクトルにおける各要素の絶対値を等しくさせる。)を行い、最後に、定モジュラスの行列Wを形成し、該WをMIMOビーム形成の加重値とするステップを含む。
【実施例１２】
【００７１】
本発明の方案全体の一具体的な実施例。
【００７２】
送信端は基地局で、
0005391335.tif 000201
本のアンテナを有し、アンテナが1つの線状アレイに配列される。基地局によって予め設定された行列(ベクトル)集合
0005391335.tif 000202
次元の複素行列で、
0005391335.tif 000203
が送信アンテナの数である。
【００７３】
該基地局の下にM個のユーザーを有し、各ユーザーは2本のアンテナを有する。基地局は各ユーザーに対して下記操作を行って、MIMOビーム形成を実現する。
【００７４】
基地局がユーザーに送信したデータストリームをMIMO記号化モジュールに入力し、MIMO記号化モジュールはデータストリームを2個1組で分け、
0005391335.tif 000204
と記し、それに対して空間ダイバーシチ記号化
0005391335.tif 000205
がデータストリームのなさである。)を行う。
【００７５】
加重値推定モジュールにおいて加重値Wを計算し、Wが1つの
0005391335.tif 000206
の行列である。加重値推定モジュールは、加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、加重値を更新する必要がないと、システムの予め配置した加重値又は前回で保留された加重値を用いる。加重値を更新する必要があると、固定加重値方法で加重値を獲得し、
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000207
を初期化し、第1フレームであると、全零行列に初期化し、そうでないと、前回で保留された値に初期化し、統計チャンネル相関行列に用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000208
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000209
が特定搬送波集合における番目の副搬送波のチャンネル係数行列で、上りでSoundingを送信するチャンネルを推定することによって得られ、
0005391335.tif 000210
がそれぞれ送信端と受信端との送信と受信アンテナの数であり、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000211
である。)
に更新され、現在記号索引に1をプラスするステップと、 
(4)本フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返すステップと、
(5)公式
0005391335.tif 000212
(ここで、detが行列の行列式の値を求めることを表す。)に基づいて最適な加重値
0005391335.tif 000213
を選択して該受信端のビーム形成加重値W(
0005391335.tif 000214
である)とするステップと、を含む。
【００７６】
加重値を得た後、加重値でデータストリームを加重し、加重した後、アンテナjは時間に対する第1記号時間に
0005391335.tif 000215
を送信し、第2記号時間に
0005391335.tif 000216
である。)を送信する。
【実施例１３】
【００７７】
本発明の方案全体のまた一具体的な実施例。
【００７８】
送信端は基地局であり、
0005391335.tif 000217
本の二重偏波アンテナを有し、アンテナが1つの線状アレイに配列される。該基地局の下にM個のユーザーを有し、各ユーザーは2本のアンテナを有する。基地局は各ユーザーに対して下記操作を行って、MIMOビーム形成を実現する。
【００７９】
基地局がユーザーに送信したデータストリームをMIMO記号化モジュールに入力し、MIMO記号化モジュールはデータストリームを2個1組で分け、
0005391335.tif 000218
と記し、それに対して空間ダイバーシチ記号化
0005391335.tif 000219
がデータストリームのなさである。)を行う。
【００８０】
加重値推定モジュールにおいて加重値Wを計算し、Wが1つの
0005391335.tif 000220
の行列である。加重値推定モジュールは、加重値を更新する必要があるかどうかを判断し、加重値を更新する必要がないと、システムの予め配置した加重値又は前回で保留された加重値を用いる。加重値を更新する必要があると、固定加重値方法で加重値を獲得し、
(1)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000221
を初期化し、第1フレームであると、全零行列に初期化し、そうでないと、前回で保留された値に初期化し、統計チャンネル相関行列をに用いられる記号索引を抜き取るステップと、
(2)該受信端の現在記号索引に対応する記号における特定搬送波集合におけるチャンネル関連度行列
0005391335.tif 000222
(ここで、Nが特定搬送波集合において含まれる搬送波の数を表し、
0005391335.tif 000223
が特定搬送波集合における
0005391335.tif 000224
番目の副搬送波のチャンネル係数行列であり、
0005391335.tif 000225
がそれぞれ送信端と受信端との送信と受信アンテナの数であり、上付き文字Hが行列に対して共役転置を求めることである。)を計算するステップと、
(3)統計チャンネル相関行列が
0005391335.tif 000226
0005391335.tif 000227
である。)に更新され、現在記号索引に1をプラスするステップと、 
(4)本フレームが終わるまで(2)〜(3)を繰り返すステップと、
(5)統計チャンネル相関行列
0005391335.tif 000228
に対して固有値分解を行い、且つ固有値 
0005391335.tif 000229
に対応する固有ベクトルが
0005391335.tif 000230
(ここで、
0005391335.tif 000231
が送信端の送信アンテナの数である。)であるステップと、
(6)前のS個の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、各固有ベクトルがMIMOビーム形成加重値行列W一列とし、1つの
0005391335.tif 000232
次元の複素行列Wを形成し、W(
0005391335.tif 000233
である。)がMIMOビーム形成の加重値であるステップを含む。
【００８１】
加重値を得た後、加重値でデータストリームを加重し、加重した後、アンテナjは同一第1記号時間に
0005391335.tif 000234
である。)を送信する。
【実施例１４】
【００８２】
本発明の方案全体の一特殊な実施例。
【００８３】
送信端は基地局であり、
0005391335.tif 000235
本のアンテナを有し、アンテナが線状アレイアンテナ、又は円筒アンテナ、又は二重偏波アンテナである。該基地局の下にM個のユーザーを有し、各ユーザーは
0005391335.tif 000236
本のアンテナを有する。基地局は各ユーザーに対して下記操作を行って、MIMOビーム形成を実現する。
【００８４】
基地局はユーザーに送信したデータストリームをMIMO記号化する。MIMO記号化された後のデータストリームは
0005391335.tif 000237
(Sがデータストリームの個数で、
0005391335.tif 000238
がデータストリームの合計長さである。)である。
【００８５】
加重値推定モジュールで加重値Wを獲得し、Wが1つの
0005391335.tif 000239
の行列である。
【００８６】
加重値を得た後、加重値でデータストリームを加重し、加重した後、アンテナjが同一第1記号時間に
0005391335.tif 000240
である。)を送信する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に記載の方法及び装置を採用して、MIMOビーム形成の加重値を得て、且つMIMOとビーム形成との合理的な結合を実現することができ、それによってシステムの性能を最大限に向上させる。
【図１】
0005391335.tif 000342
【図２】
0005391335.tif 000343
【図３】
0005391335.tif 000344
【図４】
0005391335.tif 000345
【図５】
0005391335.tif 000346
【図６】
0005391335.tif 000347