(57)【要約】  閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータの送信及び／又は受信のための装置及び方法を提供する。前記受信方法は、受信信号のチャネル推定によりデータストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を取得するステップと、前記取得したＣＱＩのうちの少なくとも１つのチャネル品質情報を選択するステップと、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定するステップと、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームのインデックスとを有するフィードバック情報を生成するステップと、前記フィードバック情報を送信装置に送信するステップとを有する。【選択図】      図１
2009542157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法であって、
データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するステップと、
前記取得したチャネル品質情報のうちから少なくとも１つのチャネル品質情報を選択するステップと、
前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定するステップと、
前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成するステップと、
前記フィードバック情報を送信装置に送信するステップとを有することを特徴とする閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項２】
前記データストリームのチャネル品質情報を取得するステップは、前記受信信号のチャネル推定により前記データストリームのチャネル品質情報を取得するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有する前記データストリームの識別子は、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有する前記データストリームのインデックスであることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのチャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報のうちの最も良好なチャネル品質情報であることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項５】
前記共通チャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報のうちから最も良好なチャネル品質情報を除いた残りのチャネル品質情報の平均であることを特徴とする請求項４に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項６】
前記共通チャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報の平均であることを特徴とする請求項４に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項７】
前記共通チャネル品質情報を算定するステップは、前記取得したチャネル品質情報のうちから最も良くない第１のチャネル品質情報を選択するステップと、
前記取得したチャネル品質情報のうちから前記最も良好なチャネル品質情報を除いた残りのチャネル品質情報の平均による第２のチャネル品質情報を算定するステップと、
前記第１のチャネル品質情報と前記第２のチャネル品質情報のうちから良好なチャネル品質情報を前記共通チャネル品質情報として選択するステップとを含むことを特徴とする請求項４に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項８】
前記フィードバック情報は、チャネル品質情報取得方法に従う符号化方式識別子（ＩＤ）をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項９】
前記符号化方式識別子は、前記チャネル品質情報が連続干渉除去（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ；ＳＩＣ）方式により取得される否かに従って決定されることを特徴とする請求項８に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項１０】
前記符号化方式識別子は、純粋水平符号化方式（ｐｕｒｅ  ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）及びハイブリッド垂直／水平符号化方式（ｈｙｂｒｉｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）のうちの１つの符号化方式を示すことを特徴とする請求項９に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項１１】
前記フィードバック情報を生成するステップは、前記取得したチャネル品質情報に従ってコードブックを構成するプリコーディング行列のうちから最適のプリコーディング行列を選択するステップと、
前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子と、前記最適のプリコーディング行列のインデックスとを含む前記フィードバック情報を生成するステップとを含むすることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項１２】
前記フィードバック情報を生成するステップは、前記取得したチャネル品質情報に従ってコードブックを構成するプリコーディング行列のうちから最適のプリコーディング行列を選択するステップと、
前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子と、前記最適のプリコーディング行列のインデックスとを含む前記フィードバック情報を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１０に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法。
【請求項１３】
閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置であって、
データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するチャネル推定部と、
前記取得したチャネル品質情報のうちから少なくとも１つのチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定し、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成し、該フィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成部とを有することを特徴とする閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１４】
前記チャネル推定部は、前記受信信号のチャネル推定により前記データストリームの前記チャネル品質情報を取得することを特徴とする請求項１３に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子は、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有する前記データストリームのインデックスであることを特徴とする請求項１３に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのチャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報のうちの最も良好なチャネル品質情報であることを特徴とする請求項１３に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１７】
前記共通チャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報のうちから前記最も良好なチャネル品質情報を除いた残りのチャネル品質情報の平均であることを特徴とする請求項１６に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１８】
前記共通チャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報の平均であることを特徴とする請求項１６に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項１９】
前記フィードバック情報生成部は、前記取得したチャネル品質情報のうちから最も良くない第１のチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報のうちから前記最も良好なチャネル品質情報を除いた残りのチャネル品質情報の平均による第２のチャネル品質情報を算定し、前記第１のチャネル品質情報と前記第２のチャネル品質情報のうちから良好なチャネル品質情報を前記共通チャネル品質情報として選択することを特徴とする請求項１６に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２０】
前記フィードバック情報は、チャネル品質情報取得方法に従う符号化方式識別子（ＩＤ）をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２１】
前記フィードバック情報生成部は、前記チャネル品質情報が連続干渉除去（ＳＩＣ）方式により取得されるか否かに従って前記符号化方式識別子を決定することを特徴とする請求項２０に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２２】
前記符号化方式識別子は、純粋水平符号化方式及びハイブリッド垂直／水平符号化方式のうちの１つの符号化方式を示すことを特徴とする請求項２１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２３】
前記フィードバック情報生成部は、前記取得したチャネル品質情報に従ってコードブックを構成するプリコーディング行列のうちから最適のプリコーディング行列を選択し、該最適のプリコーディング行列のインデックスをさらに含む前記フィードバック情報を生成することを特徴とする請求項１３に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２４】
前記フィードバック情報生成部は、前記取得したチャネル品質情報に従ってコードブックを構成するプリコーディング行列のうちから最適のプリコーディング行列を選択し、該最適のプリコーディング行列のインデックスをさらに含む前記フィードバック情報を生成することを特徴とする請求項２２に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置。
【請求項２５】
閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法であって、
最も良好なチャネル品質情報（ＣＱＩ）と、共通チャネル品質情報と、前記最も良好なチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を少なくとも１つの受信装置から受信するステップと、
前記フィードバック情報に従って動作モードを決定するステップと、
前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップとを有することを特徴とする閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項２６】
前記動作モードは、前記１つ又はそれ以上のデータストリームを複数の送信アンテナを介して１人のユーザーに送信するシングルユーザーモード、及び前記１つ又はそれ以上のデータストリームを前記複数の送信アンテナを介して少なくとも２人のユーザーに送信するマルチユーザーモードのうちの１つであることを特徴とする請求項２５に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項２７】
前記動作モードを決定するステップは、前記マルチユーザーモードの最大和送信率ＲＭＵ，ｓｕｍと、前記シングルユーザーモードの送信率ＲＳＵとを計算するステップと、
前記ＲＭＵ，ｓｕｍが前記ＲＳＵより大きい時、前記マルチユーザーモードを前記動作モードとして選択するステップと、
前記ＲＭＵ，ｓｕｍが前記ＲＳＵより小さいか又は同一である時、前記シングルユーザーモードを前記動作モードとして選択するステップとを含むことを特徴とする請求項２６に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項２８】
前記シングルユーザーモードの送信率ＲＳＵを計算するステップは、前記シングルユーザーモードの送信率ＲＳＵ及び前記ＲＳＵを有する最適のユーザーを下記の数式１により計算するステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【数１】
2009542157.tif 000024
ここで、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信した最も良好なチャネル品質情報によりサポートされるデータ送信率であり、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信した前記共通チャネル品質情報によりサポートされるデータ送信率であり、Ｎｓｔｒｅａｍは、送信されたデータストリームの総数である。
【請求項２９】
前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップは、前記動作モードが前記シングルユーザーモードである場合、下記の数式２により計算された送信率をサポートする変調及び符号化方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ：ＭＣＳ）レベルを選択し、前記選択された変調及び符号化方式レベルを用いて１つのデータストリームを前記最適のユーザーに送信するステップを含むことを特徴とする請求項２８に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【数２】
2009542157.tif 000025
【請求項３０】
前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップは、前記１つのデータストリームを純粋垂直符号化方式で符号化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項３１】
前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップは、前記動作モードが前記シングルユーザーモードである時、前記最も良好なチャネル品質情報に基づいて第１の変調及び符号化方式レベルを選択し、前記共通チャネル品質情報に基づいて第２の変調及び符号化方式レベルを選択するステップを含むことを特徴とする請求項２８に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項３２】
前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップは、前記第１の変調及び符号化方式レベルを用いて第１のデータストリームを前記最適のユーザーに送信し、前記第２の変調及び符号化方式レベルを用いて第２のデータストリームを前記最適のユーザーに送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項３３】
前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップは、前記最適のユーザーに対して前記第１のデータストリーム及び前記第２のデータストリームをハイブリッド垂直／水平符号化方式で符号化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法。
【請求項３４】
閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置であって、
最も良好なチャネル品質情報（ＣＱＩ）と、共通チャネル品質情報と、前記最も良好なチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を少なくとも１つの受信装置から受信し、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定する制御部と、
前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する信号送信部とを有することを特徴とする閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項３５】
前記動作モードは、前記１つ又はそれ以上のデータストリームを複数の送信アンテナを介して１人のユーザーに送信するシングルユーザーモード、及び前記１つ又はそれ以上のデータストリームを前記複数の送信アンテナを介して少なくとも２人のユーザーに送信するマルチユーザーモードのうちの１つであることを特徴とする請求項３４に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項３６】
前記制御部は、前記マルチユーザーモードの最大和送信率ＲＭＵ，ｓｕｍと前記シングルユーザーモードの送信率ＲＳＵとを計算し、前記ＲＭＵ，ｓｕｍが前記ＲＳＵより大きい時、前記マルチユーザーモードを前記動作モードとして選択し、前記ＲＭＵ，ｓｕｍが前記ＲＳＵより小さいか又は同一である時、前記シングルユーザーモードを前記動作モードとして選択することを特徴とする請求項３５に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項３７】
前記制御部は、前記シングルユーザーモードの送信率ＲＳＵ及び前記ＲＳＵを有する最適のユーザーを下記の数式３により計算することを特徴とする請求項３６に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【数３】
2009542157.tif 000026
ここで、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信した最も良好なチャネル品質情報によりサポートされるデータ送信率であり、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信した前記共通チャネル品質情報によりサポートされるデータ送信率であり、Ｎｓｔｒｅａｍは、送信されたデータストリームの総数である。
【請求項３８】
前記制御部は、前記動作モードが前記シングルユーザーモードである場合、下記の数式４により計算される送信率をサポートする変調及び符号化方式（ＭＣＳ）レベルを選択することを特徴とする請求項３７に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【数４】
2009542157.tif 000027
【請求項３９】
前記信号送信部は、前記選択された変調及び符号化方式レベルを用いて１つのデータストリームを前記最適のユーザーに送信することを特徴とする請求項３８に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４０】
前記信号送信部は、前記１つのデータストリームを純粋垂直符号化方式で符号化することを特徴とする請求項３９に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４１】
前記制御部は、前記動作モードが前記シングルユーザーモードである場合、前記最も良好なチャネル品質情報に基づいて第１の変調及び符号化方式レベルを選択し、前記共通チャネル品質情報に基づいて第２の変調及び符号化方式レベルを選択することを特徴とする請求項３７に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４２】
前記信号送信部は、前記第１の変調及び符号化方式レベルを用いて第１のデータストリームを前記最適のユーザーに送信し、前記第２の変調及び符号化方式レベルを用いて第２のデータストリームを前記最適のユーザーに送信することを特徴とする請求項４１に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４３】
前記信号送信部は、前記最適のユーザーに対して前記第１のデータストリーム及び前記第２のデータストリームをハイブリッド垂直／水平符号化方式で符号化することを特徴とする請求項４２に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４４】
前記データ送信装置は、前記閉ループ多重アンテナシステム内の基地局であることを特徴とする請求項３４に記載の閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置。
【請求項４５】
閉ループ多重アンテナシステムであって、
データを受信する１つ又はそれ以上の受信装置と、
前記データを送信する送信装置とを有し、
前記各受信装置は、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するチャネル推定部と、
前記取得したチャネル品質情報のうちの少なくとも１つのチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定し、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成し、該フィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成部とを含み、
前記送信装置は、前記フィードバック情報を前記１つ又はそれ以上の受信装置から受信し、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定する制御部と、
前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する信号送信部とを含むことを特徴とする閉ループ多重アンテナシステム。
【請求項４６】
前記少なくとも１つのチャネル品質情報は、前記取得したチャネル品質情報のうちの最も良好なチャネル品質情報であることを特徴とする請求項４５に記載の閉ループ多重アンテナシステム。
【請求項４７】
前記フィードバック情報生成部は、前記取得したチャネル品質情報のうちの最も良くない第１のチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報のうちから前記最も良好なチャネル品質情報を除いた残りのチャネル品質情報の平均による第２のチャネル品質情報を計算し、前記第１のチャネル品質情報及び前記第２のチャネル品質情報のうちの良好なチャネル品質情報を前記共通チャネル品質情報として選択することを特徴とする請求項４６に記載の閉ループ多重アンテナシステム。
【請求項４８】
前記動作モードは、前記１つ又はそれ以上のデータストリームを複数の送信アンテナを介して１人のユーザーに送信するシングルユーザーモード、及び前記１つ又はそれ以上のデータストリームを前記複数の送信アンテナを介して少なくとも２人のユーザーに送信するマルチユーザーモードのうちの１つであることを特徴とする請求項４５に記載の閉ループ多重アンテナシステム。
【請求項４９】
閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送受信方法であって、
１つ又はそれ以上の受信装置において、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するステップと、
前記取得したチャネル品質情報のうちの少なくとも１つのチャネル品質情報を選択するステップと、
前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定するステップと、
前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成するステップと、
前記１つ又はそれ以上の受信装置から前記フィードバック情報を送信装置に送信するステップと、
前記フィードバック情報に従って動作モードを決定するステップと、
前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを前記送信装置から送信するステップとを有することを特徴とする閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送受信方法。
【請求項５０】
請求項１に記載の方法がエンコードされ、コンピュータにより実行可能なことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項５１】
請求項２５に記載の方法がエンコードされ、コンピュータにより実行可能なことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項５２】
請求項４９に記載の方法がエンコードされ、コンピュータにより実行可能なことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉ループ多重アンテナシステムに関し、より詳細には、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータの送信及び／又は受信のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線チャネル環境は、有線チャネル環境と比較すると、多重経路干渉（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、シャドウイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）、伝播減衰（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）、時変雑音（ｔｉｍｅ−ｖａｒｉａｎｔ  ｎｏｉｓｅ）、及び干渉などにより低い信頼度を有する。その結果、移動通信環境では、データ送信速度が増加しないという問題点があった。
【０００３】
このような問題を克服するために、多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）システムが提案された。
このＭＩＭＯシステムは、多重アンテナシステムの例である。多重アンテナシステムは、シングルユーザーモード及びマルチユーザーモードをサポートする。シングルユーザーモードにおいて、データは、複数の送信アンテナを介して１つのユーザーに伝送される。他方、マルチユーザーモードにおいて、データは、複数の送信アンテナを介して複数のユーザーに送信される。
【０００４】
この多重アンテナシステムは、リソース割当てのためのフィードバック情報に依存する閉ループシステムと、リソース割当てのためのフィードバック情報を使用しない開ループシステムとに分類される。
最小のフィードバック情報により効率的にリソースを割り当てることは、閉ループ多重アンテナシステムの重要な課題である。特に、マルチユーザーをサポートする場合には、フィードバック情報の量を減らすことは、さらに重要である。
【０００５】
一方、無線通信サービスの多様化により、同一のサービス領域内において、相互に異なる特性を有する移動局（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ：ＭＳ）又は端末が共存する確率が高い。したがって、基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）は、様々な通信方式を支援できなければならない。例えば、ＢＳは、シングルユーザーモード及びマルチユーザーモードを支援できなければならない。また、ＢＳは、線形信号検出及び非線形信号検出を使用するＭＳのタイプをすべて支援できなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、マルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムにおけるフィードバック情報を最小化するデータ受信装置及びその方法、及び、マルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムにおける減少したフィードバック情報に基づいてデータを送信する送信装置及びその方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、閉ループ多重アンテナシステムにおけるシングルユーザーモード及びマルチユーザーモードを選択的にサポートするデータ送信装置及びその方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、閉ループ多重アンテナシステムにおけるシングルユーザーモード及びマルチユーザーモードを選択的に支援できるようにフィードバック情報の生成及び送信を行うデータ受信装置及びその方法を提供することにある。
本発明のさらなる他の目的は、閉ループ多重アンテナシステムにおける受信装置で使用される信号検出方式に従って適応動作する送信装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信方法は、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するステップと、前記取得したチャネル品質情報のうちから少なくとも１つのチャネル品質情報を選択するステップと、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定するステップと、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成するステップと、前記フィードバック情報を送信装置に送信するステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ受信装置は、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するチャネル推定部と、前記取得したチャネル品質情報のうちから少なくとも１つのチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定し、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成し、該フィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のさらに他の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信方法は、最も良好なチャネル品質情報（ＣＱＩ）と、共通チャネル品質情報と、前記最も良好なチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を少なくとも１つの受信装置から受信するステップと、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定するステップと、前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信するステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のさらなる他の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送信装置は、最も良好なチャネル品質情報（ＣＱＩ）と、共通チャネル品質情報と、前記最も良好なチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を少なくとも１つの受信装置から受信し、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定する制御部と、前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する信号送信部とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のさらに他の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムは、データを受信する１つ又はそれ以上の受信装置と、前記データを送信する送信装置とを有し、前記各受信装置は、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するチャネル推定部と、前記取得したチャネル品質情報のうちの少なくとも１つのチャネル品質情報を選択し、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定し、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成し、該フィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成部とを含み、前記送信装置は、前記フィードバック情報を前記１つ又はそれ以上の受信装置から受信し、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定する制御部と、前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する信号送信部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明のさらにまた他の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおけるデータ送受信方法は、１つ又はそれ以上の受信装置において、データストリームのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を受信信号から取得するステップと、前記取得したチャネル品質情報のうちの少なくとも１つのチャネル品質情報を選択するステップと、前記取得したチャネル品質情報を用いて共通チャネル品質情報を算定するステップと、前記少なくとも１つのチャネル品質情報と、前記共通チャネル品質情報と、前記少なくとも１つのチャネル品質情報を有するデータストリームの識別子とを含むフィードバック情報を生成するステップと、前記１つ又はそれ以上の受信装置から前記フィードバック情報を送信装置に送信するステップと、前記フィードバック情報に従って動作モードを決定するステップと、前記決定された動作モードで１つ又はそれ以上のデータストリームを前記送信装置から送信するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムにおいて、資源割当てのために必要とされるフィードバック情報の量を低減させる方法を提供する。したがって、最小のフィードバック情報で資源を割り当てることができる。また、本発明の実施態様によれば、閉ループ多重アンテナシステムが様々な通信方式をサポートする際に、サポートされる通信方式がフィードバック情報に基づいて決定されるので、通信サービスを適応して提供することができるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面において、同一のまたは類似した構成要素については、できるだけ同一の参照符号で表示する。更に、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能または構成に関する具体的な説明は、適宜省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態によるマルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムの構成を示すブロック図である。
図１において、１つの送信装置１１０と複数の受信装置１２０−１〜１２０−Ｎとを含む。送信装置１１０は、基地局（ＢＳ）であり得、複数の受信装置１２０−１〜１２０−Ｎは、移動電話機又は個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）のような移動局（ＭＳ）又は端末であり得る。以下では、１つの受信装置１２０−１に基づいて説明しているが、１つの受信装置１２０−１と同一の特徴を有することができる複数の受信装置１２０−１〜１２０−Ｎに同一に適用され得る。
【００１７】
図１を参照すると、受信装置１２０−１は、受信信号のチャネル推定を実行し、このチャネル推定からデータストリームのチャネル品質情報（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＱＩ）を取得する。以下の説明では、説明の便宜のために、ＣＱＩ値をＣＱＩと呼ぶ。このデータストリームは、送信装置１１０がプリコーダを使用するか否かに基づいて異なって定義することができる。
【００１８】
受信装置１２０−１は、データストリームのＣＱＩに基づいてフィードバック情報を生成する。このフィードバック情報は、使用された信号検出方式、送信装置１１０でのプリコーダの使用又は非使用などに従って生成される。受信装置１２０−１は、このフィードバック情報を送信装置１１０に送信する。
【００１９】
送信装置１１０は、このフィードバック情報をすべての受信装置１２０−１〜１２０−Ｎから受信し、このフィードバック情報に基づいて少なくとも１つのユーザー（すなわち、受信装置）を選択する。
ここで、選択されたユーザーの数は、動作モードに従って決定され、この動作モードは、シングルユーザーモード又はマルチユーザーモードであり得る。このシングルユーザーモードでは、１つのユーザーが選択され、マルチユーザーモードでは、複数のユーザーが選択される。この動作モードは、このフィードバック情報に従って決定される。しかしながら、他の実施形態として、ユーザー又は端末管理者（例えば、基地局ネットワーク管理者）がこの動作モードを手動で設定してもよい。
【００２０】
送信装置１１０は、このフィードバック情報に基づいて変調及び符号化方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ：ＭＣＳ）レベルを選択する。
しかしながら、送信装置は、受信装置の信号検出方式、動作モード、及びユーザーに送信されるデータストリームの数などのような他の要素に基づいてＭＣＳレベルを選択することもできることを理解されたい。送信装置１１０は、ＭＣＳレベルに対応する変調及び符号化方式でデータストリームの符号化及び変調を行い、この変調されたデータストリームを少なくとも１つの選択されたユーザーに送信する。
【００２１】
したがって、送信装置１１０は、受信装置１２０−１〜１２０−Ｎから受信したフィードバック情報に基づいて動作モードを決定する。すなわち、送信装置１１０は、シングルユーザーモード又はマルチユーザーモードを選択的に使用することができる。
【００２２】
上述した方式で動作するためには、受信装置１２０−１は、少なくとも１つの受信アンテナＡｎｔ＿ｒｘ＃１〜Ａｎｔ＿ｒｘ＃Ｎｒと、チャネル推定部１２２−１と、フィードバック情報生成部１２４−１とを含む。さらに、送信装置１１０は、複数の送信アンテナＡｎｔ＿ｔｘ＃１〜Ａｎｔ＿ｔｘ＃Ｎｔと、フィードバック情報プロセッサ１１４と、信号送信部１１２とを含む。
【００２３】
受信装置１２０−１において、チャネル推定部１２２−１は、所定の信号検出方式（例えば、線形検出方式又は非線形検出方式）により少なくとも１つの受信アンテナＡｎｔ＿ｒｘ＃１〜Ａｎｔ＿ｒｘ＃Ｎｒを介して受信した信号からデータストリームのＣＱＩを推定する。
【００２４】
線形信号検出方式の例としては、線形最小平均２乗誤差（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ：以下、“ＬＭＭＳＥ”と称する）方式であり、非線形検出方式の例としては、連続干渉除去（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：以下、“ＳＩＣ”と称する）方式である。
本発明の実施形態では、ＬＭＭＳＥ及びＳＩＣ方式に関連して説明しているが、これらに限定されない。チャネル推定部１２２−１での信号検出方式は、予め設定することができる。しかしながら、デュアルモードをサポートする場合には、チャネル推定部１２２−１は、チャネル状況などを考慮して最適の信号検出方式を選択することができる。
【００２５】
フィードバック情報生成部１２４−１は、チャネル推定部１２２−１の信号検出方式を考慮して、チャネル推定部１２２−１で受信したデータストリームのＣＱＩを用いてフィードバック情報を生成する。このフィードバック情報は、最も良好なＣＱＩ（ＣＱＩｍａｘ）と、ＣＱＩｍａｘに対応するデータストリームの識別子（例えば、インデックス）（Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘ）と、共通ＣＱＩ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ）とを含む。
【００２６】
ＣＱＩｍａｘは、データストリームのＣＱＩのうちの最も大きい値を有する情報であり、Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘは、ＣＱＩｍａｘを有するデータストリーム（又はレイヤー）のインデックスであり、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、ＣＱＩｍａｘを有するレイヤーを除いた残りのレイヤーのＣＱＩを用いて算定される。ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、使用された信号検出方式に基づいて異なって算定される。しかしながら、他の実施形態として、このフィードバック情報は、２番目に良好なＣＱＩのような付加的な情報を含むか、又はより少ない情報を含んでもよい。
【００２７】
ＬＭＭＳＥ方式の場合には、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、残りのＣＱＩの平均である。これは、下記の式（１）に一般化される。
【数１】
2009542157.tif 000003
ここで、Ｎｓｔｒｅａｍは、送信装置１１０が送信したデータストリームの総数である。すなわち、チャネル推定部１２２−１で受信したＣＱＩ情報の総数に相当し、ＣＱＩｍは、ｍ番目のデータストリームのＣＱＩ推定値である。
【００２８】
ＣＱＩによりサポートされるデータ送信率を考慮する際に、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、下記の式（２）のように定義される。
【数２】
2009542157.tif 000004
【００２９】
上記した式（１）及び式（２）では、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇを計算するにあたり、ＣＱＩｍａｘを考慮しない。ＣＱＩｍａｘを考慮すると、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、下記の式（３）により計算される。
【数３】
2009542157.tif 000005
【００３０】
ＳＩＣ方式の場合には、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、残りのＣＱＩのうちの最もよくないＣＱＩと、残りのＣＱＩの平均によるＣＱＩのうちの良好なＣＱＩをＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇとして指定する。これは、下記の式（４）に一般化される。
【数４】
2009542157.tif 000006
ここで、ＣＱＩｍ，ＳＩＣは、ｍ番目のデータストリームのＣＱＩ推定値であり、ＣＱＩＳＩＣ＿ｌｉｎｅａｒ＿ａｖｅｒａｇｅは、ＣＱＩｍａｘを除いた残りのＣＱＩの平均値である。
【００３１】
ＣＱＩＳＩＣ＿ｌｉｎｅａｒ＿ａｖｅｒａｇｅは、下記の式（５）のように定義される。
【数５】
2009542157.tif 000007
ここで、Ｎｓｔｒｅａｍは、送信装置１１０が送信したデータストリームの総数である。すなわち、チャネル推定部１２２−１で受信したＣＱＩ情報の総数に相当し、ＣＱＩｍ，ＳＩＣ＿ｌｉｎｅａｒは、ＣＱＩｍａｘを有するデータストリーム以外のｍ番目のデータストリームのＣＱＩ推定値である。
【００３２】
さらに、フィードバック情報生成部１２４−１は、フィードバック情報を生成する場合に、ユーザーに送信されたデータストリームの数及びプリコーダの使用又は非使用をさらに考慮することができる。送信装置１１０がプリコーダを使用すると、このフィードバック情報は、プリコーダインデックスＰｒｅｃｏｄｅｒ＿Ｉｎｄｅｘをさらに含むことができる。
【００３３】
このプリコーダインデックスは、コードブック内でシングルユーザー性能を最大化するプリコーディング行列を識別する。ＳＩＣが非線形検出方式として使用される場合には、このフィードバック情報は、送信装置１１０で使用される符号化方式を識別する符号化方式識別子（ＩＤ）をさらに含んでもよい。符号化方式ＩＤは、１ビットに設定することができる。
【００３４】
受信装置１２０−１は、このフィードバック情報を送信装置１１０に送信する。必ずではないが、このフィードバック情報は、周期的に送信することも可能である。しかしながら、例えば、送信時点を決定する要素が送信装置１１０と受信装置１２０−１との間で予め定められていると、このフィードバック情報送信は、非周期的であり得る。
【００３５】
送信装置１１０において、フィードバック情報プロセッサ１１４は、すべての受信装置１２０−１〜１２０−Ｎで受信したフィードバック情報に基づいて少なくとも１つのユーザーを選択し、この選択された少なくとも１つのユーザーへのデータストリームの送信のための符号化方式及びＭＣＳレベルを決定する。このフィードバック情報は、受信装置１２０−１〜１２０−Ｎで使用された信号検出方式に従って異なって定義される。したがって、フィードバック情報プロセッサ１１４は、この信号検出方式に従ってこのフィードバック情報を異なって処理する。
【００３６】
フィードバック情報プロセッサ１１４は、少なくとも１つのユーザーを選択するために送信装置１１０の動作モードを考慮する。この場合に、フィードバック情報プロセッサ１１４は、ユーザーを選択する前に動作モードを選択する。上述したように、この動作モードは、シングルユーザーモード又はマルチユーザーモードであることができる。
【００３７】
この動作モードは、シングルユーザーモードの性能（ＲＳＵ）をマルチユーザーモードの性能（ＲＭＵ，ｓｕｍ）と比較することにより選択することができる。ＲＭＵ，ｓｕｍは、マルチユーザーの最大和性能である。すなわち、ＲＭＵ，ｓｕｍは、受信装置から受信されるＣＱＩｍａｘの和である。ＲＭＵ，ｓｕｍは、下記の式（６）により計算される。
【数６】
2009542157.tif 000008
【００３８】
ＲＭＵ，ｍは、下記の式（７）で定義される。
【数７】
2009542157.tif 000009
ここで、ＲＭＵ，ｍは、Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘ＝ｍを有するＣＱＩｍａｘ，ｋ値のうちの最大値によりサポートされるデータ送信率である。
【００３９】
シングルユーザーモードの性能ＲＳＵは、下記の式（８）により計算される。
【数８】
2009542157.tif 000010
ここで、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信したＣＱＩｍａｘによりサポートされるデータ送信率であり、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）は、ｋ番目のユーザーから受信したＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇによりサポートされるデータ送信率であり、Ｎｓｔｒｅａｍは、送信装置１１０により送信されたデータストリームの総数である。
【００４０】
上記した式（８）を参照すると、フィードバック情報プロセッサ１１４は、各受信装置１２０−１〜１２０−Ｎにシングルユーザーモードデータ送信率を計算する。
例えば、ｋ番目のユーザーのシングルユーザーモードデータ送信率は、ＣＱＩｍａｘ，ｋによりサポートされるデータ送信率とＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋによりサポートされるデータ送信率との和により計算される（すなわち、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）＋（Ｎｓｔｒｅａｍ−１）×Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ））。
【００４１】
その後、フィードバック情報プロセッサ１１４は、シングルユーザーモードデータ送信率のうちの最も大きい値を選択し、この選択されたデータ送信率に対応するユーザーをシングルユーザーモードのためのユーザーとして選択する。この選択された最も大きいデータ送信率は、ＲＳＵである。
ＲＭＵ，ｓｕｍがＲＳＵより大きい場合には（ＲＭＵ，ｓｕｍ＞ＲＳＵ）、フィードバック情報プロセッサ１１４は、マルチユーザーモードを選択する。他方、ＲＭＵ，ｓｕｍがＲＳＵより小さいか又は同一である場合には（ＲＭＵ，ｓｕｍ≦ＲＳＵ）、フィードバック情報処理部１１４は、シングルユーザーモードを選択する。
【００４２】
シングルユーザーモードが選択される場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、この選択されたユーザーから受信したフィードバック情報に基づいてＭＣＳレベル及び符号化方式を選択することができる。
しかしながら、他の実施形態として、フィードバック情報プロセッサ１１４は、このユーザーに送信されるデータストリームの個数又は要求された符号化方式に基づいて、ＭＣＳレベル及び符号化方式を付加的に、又はこのフィードバック情報の代わりに選択してもよい。特に、データストリームの個数は、受信装置が線形検出方式（例えば、ＬＭＭＳＥ方式）を使用する場合に付加的に考慮してもよく、要求される符号化方式は、受信装置が非線形検出方式（例えば、ＳＩＣ方式）を使用する場合に付加的に考慮してもよい。
【００４３】
この受信装置が線形検出方式を使用し、１つのデータストリームがこの受信装置に送信される場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、計算されたシングルユーザーモード性能ＲＳＵを得ることができるＭＣＳレベルを選択し、純粋垂直符号化方式（ｐｕｒｅ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）を選択する。
【００４４】
この受信装置が線形検出方式を使用し、２つのデータストリームがこの受信装置に送信される場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、ＣＱＩｍａｘ，ｋ及びＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋに対応する２つのＭＣＳレベルを選択し、ハイブリッド垂直／水平符号化方式（ｈｙｂｒｉｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）を選択する。
【００４５】
この受信装置が非線形検出方式を使用し、純粋水平符号化方式（ｐｕｒｅ  ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）を要求する場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、ＲＳＵ及びＣＱＩｍａｘ，ｋに対応する２つのＭＣＳレベルを選択し、純粋水平符号化方式を選択する。
【００４６】
この受信装置が非線形検出方式を使用し、このハイブリッド垂直／水平符号化方式を要求する場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、ＲＳＵ及びＣＱＩｍａｘ，ｋに対応する２つのＭＣＳレベルを選択し、このハイブリッド垂直／水平符号化方式を選択する。
【００４７】
マルチユーザーモードが選択される場合には、フィードバック情報プロセッサ１１４は、このユーザーの受信装置で使用された信号検出方式に関係なしに、マルチユーザーモードのために選択された各ユーザーに対応するＭＣＳレベルを選択し、純粋水平符号化方式を選択する。
【００４８】
信号送信部１１２は、データストリームをフィードバック情報プロセッサ１１４により決定されたＭＣＳレベル及び符号化方式を使用して選択された少なくとも１つのユーザー（すなわち、受信装置）に送信する。
【００４９】
図２は、本発明の実施形態によるシングルユーザーモードをサポートする送信装置の詳細な構成を示すブロック図である。
マルチユーザーモードを同時にサポートするためには、この送信装置は、スイッチを用いてデータストリーム別に適応する変調及び符号化を実行するように構成することができる。
【００５０】
図２を参照すると、制御部２１０は、すべての受信装置からのフィードバック情報を受信し、このフィードバック情報に基づいてデータストリームの送信を制御する。制御部２１０は、図１に示したようなフィードバック情報プロセッサ１１４と同一の方式で動作し、したがって、具体的な説明は省略する。
【００５１】
ユーザーグルーピング部２１２は、複数のユーザーＵｓｅｒ＃１〜Ｕｓｅｒ＃Ｋに対応するデータストリームを受信し、制御部２１０の制御の下で、このデータストリームをグルーピングする。したがって、ユーザーグルーピング部２１２は、複数のデータストリームグループＧｒｏｕｐ１〜ＧｒｏｕｐＧを作り出す。
【００５２】
スケジューラ及び多重化部（ＭＵＸ）２１４は、この複数のデータストリームグループＧｒｏｕｐ１〜ＧｒｏｕｐＧをスケジューリングし、制御部２１０の制御の下で、このスケジューリングされたマルチユーザーストリームを多重化する。
スケジューラ及び多重化部２１４は、制御部２１０の制御によって選択されたデータストリームグループをこの選択されたデータストリームグループを処理するための適応変調部及び符号化部（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅｒ：以下、“ＡＭＣ”と称する）２１６に接続された所定の出力ポートを介して出力する。この送信装置がプリコーダを使用する場合には、スケジューラ及び多重化部２１４は、この選択されたデータストリームグループに対応するプリコーディング行列を出力する。
【００５３】
第１のＡＭＣ２１６は、スケジューラ及び多重化部２１４から受信したこの選択されたデータストリームグループの符号化及び変調を行う。
選択されたユーザーのデータストリームが１つ存在する場合には、図１を参照して説明した通りに、第１のＡＭＣ２１６は、純粋垂直符号化方式及びＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅに従って決定されたＭＣＳレベルが提供される。この選択されたユーザーのデータストリームが２つ存在する場合には、図１を参照して説明した通りに、第１のＡＭＣ２１６は、ハイブリッド垂直／水平符号化方式及びＣＱＩｍａｘに従って決定されたＭＣＳレベルが提供される。
【００５４】
ＭＵＸ２１８は、スケジューラ及び多重化部２１４から受信した残りのデータストリームグループ（この選択されたデータストリームグループを除いた）を１つのデータストリームグループに多重化する。
【００５５】
第２のＡＭＣ２２０は、ＭＵＸ２１８から受信したデータストリームグループの符号化及び変調を行う。
この選択されたユーザーのデータストリームが１つ存在する場合には、図１を参照して説明した通りに、第２のＡＭＣ２２０は、純粋垂直符号化方式及びＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅに従って決定されたＭＣＳレベルが提供される。この選択されたユーザーのデータストリームが２つ存在する場合には、図１を参照して説明した通りに、第２のＡＭＣ２２０は、ハイブリッド垂直／水平符号化方式及びＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇに従って決定されたＭＣＳレベルが提供される。
【００５６】
逆多重化部（ＤＥＭＵＸ）２２２は、第２のＡＭＣ２２０から受信したデータストリームを複数のデータストリームに逆多重化する。
【００５７】
送信装置がプリコーディングを使用すると、第１のＡＭＣ２１６及びＤＥＭＵＸ２２２からのデータストリームは、プリコーダ２２４に提供される。他方、送信装置がプリコーディングを使用しないと、第１のＡＭＣ２１６及びＤＥＭＵＸ２２２からのデータストリームは、所定の送信アンテナを介して送信される。
【００５８】
プリコーダ２２４は、スケジューラ及び多重化部２１４から受信したプリコーディング行列を用いてこの受信したデータストリームをプリコーディングし、このプリコーディングされたデータストリームを対応する送信アンテナＡＮＴ＿ＴＸ＃１〜ＡＮＴ＿ＴＸ＃Ｍを介して送信する。
【００５９】
上述したように、シングルユーザーモードをサポートする送信装置は、２つのＡＭＣ２１６、２２０を使用する。ＡＭＣのうちの１つであるＡＭＣ２１６は、選択されたデータストリームのために使用され、他のＡＭＣ２２０は、残りのデータストリームを多重化して１つのデータストリームにするために使用される。
【００６０】
図３は、本発明の実施形態による閉ループ多重アンテナシステムにおける受信装置の制御動作を示すフローチャートである。
図３を参照すると、まず、この受信装置は、ステップ３１０で、所定の信号検出方式に従って受信信号を用いてデータストリームのＣＱＩを推定する。この信号検出方式には、線形検出方式及び非線形検出方式がある。
【００６１】
ステップ３１２で、この受信装置は、ステップ３１０で、この推定されたＣＱＩの中で１つ又はそれ以上のＣＱＩをＣＱＩｍａｘとして選択し、ＣＱＩｍａｘを有するデータストリームのインデックス（Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘ）を検出する。例えば、受信装置は、最も良好なＣＱＩをＣＱＩｍａｘとして選択する。
【００６２】
受信装置は、ステップ３１４で、データストリームのＣＱＩを用いてＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇを算定する。ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、使用された信号検出方式に基づいて異なって定義される。
線形検出方式を信号検出方式として使用する場合には、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、図１を参照して説明した式（１）又は式（３）により計算することができる。他方、非線形検出方式の場合には、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇは、図１を参照して説明した式（４）及び式（５）により算出することができる。
【００６３】
ステップ３１６で、受信装置は、ＣＱＩｍａｘ（ステップ３１２）と、Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘ（ステップ３１２）と、ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ（ステップ３１４）とを含むフィードバック情報を生成し、このフィードバック情報を送信装置に送信する。
【００６４】
他の実施形態として、受信装置は、フィードバック情報を生成することにより、Ｌａｙｅｒ＿Ｉｎｄｅｘｍａｘとは異なるＣＱＩｍａｘの識別子を含むこともできる。送信装置がプリコーダを使用する場合、フィードバック情報は、Ｐｒｅｃｏｄｅｒ＿Ｉｎｄｅｘをさらに含むことができる。非線形検出方式を信号検出方式として使用すると、フィードバック情報は、送信装置で使用される符号化方式を識別する１ビットの符号化方式ＩＤをさらに含むことができる。この符号化方式ＩＤは、純粋水平符号化方式又はハイブリッド垂直／水平符号化方式を識別する。
【００６５】
図４は、本発明の実施形態によるマルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムにおける送信装置の制御動作を示すフローチャートである。
図４を参照すると、まず、送信装置は、ステップ４１０で、受信装置からフィードバック情報を受信する。その後、送信装置は、ステップ４１２で、このフィードバック情報に基づいて動作モードを決定する。送信装置は、図５に示す動作モード選択サブルーチンでこの動作モードを決定することができる。
【００６６】
図５を参照すると、動作モードの選択にあたり、送信装置は、まず、ステップ５１０で、フィードバック情報を用いてシングルユーザーモード性能ＲＳＵ及びマルチユーザーモード性能ＲＭＵ，ｓｕｍを計算し、データストリームを送信するユーザーを選択する。
ＲＭＵ，ｓｕｍは、受信装置から受信したＣＱＩｍａｘ値の和である。ＲＳＵは、図１を参照して上述した式（６）により計算することができる。
【００６７】
ステップ５１２で、送信装置は、ＲＳＵとＲＭＵ，ｓｕｍとを比較する。例えば、ＲＭＵ，ｓｕｍがＲＳＵ（ＲＭＵ，ｓｕｍ＞ＲＳＵ）より大きい場合には、この送信装置は、ステップ５１６で、マルチユーザーモードを選択する。ＲＭＵ，ｓｕｍがＲＳＵ（ＲＭＵ，ｓｕｍ≦ＲＳＵ）より小さいか又は同一である場合には、この送信装置は、ステップ５１４で、シングルユーザーモードを選択する。
【００６８】
図４をさらに参照すると、送信装置は、動作モードを決定した後に、ステップ４１４で、送信サブルーチンに従って決定された動作モードでデータストリームを送信する。送信サブルーチンは、図６又は図７に詳細に示す。
図６に示すこの送信サブルーチンは、線形検出方式に対応し、図７に示すこの送信サブルーチンは、非線形検出方式に対応する。
【００６９】
図６を参照すると、データストリームの送信の際に、まず、送信装置は、ステップ６１０で、この動作モードがマルチユーザーモードであるか、シングルユーザーモードであるかどうかを判定する。
動作モードがマルチユーザーモードである場合には、送信装置は、ステップ６１８で、マルチユーザーモードのために選択された各ユーザーに対応するＭＣＳレベルを選択し、純粋水平符号化方式を選択する。したがって、送信装置は、データストリームに対応して選択されたＭＣＳレベル及び純粋水平符号化方式に従って、データストリームを選択されたユーザーの各々に送信する。
【００７０】
動作モードがシングルユーザーモードである場合には、送信装置は、ステップ６１２で、シングルデータストリーム（すなわち、シングルコードワード（ＳＣＷ））がこの選択されたユーザーに送信されるか否かを判定する。ＳＣＷである場合には、送信装置は、ステップ６１４で、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）＋（Ｎｓｔｒｅａｍ−１）×Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）により計算されたＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅに従って、選択されたユーザーに対応するＭＣＳレベルを選択し、純粋垂直符号化方式を選択する。
したがって、信号送信部を構成する２つのＡＭＣ（図２の２１６及び２２０）には、選択されたＭＣＳレベル及び符号化方式を提供される。各ＡＭＣは、ＭＣＳレベル及び符号化方式を用いて受信されたデータストリームを送信する。
【００７１】
ステップ６１２で、動作モードがマルチデータストリーム（すなわち、マルチコードワード（ＭＣＷ））である場合には、送信装置は、ステップ６１６で、選択されたユーザーのＭＣＳレベルを選択し、ハイブリッド垂直／水平符号化方式を選択する。ＭＣＳレベルは、２つのＡＭＣに対して個別に決定される。第１及び第２のＭＣＳレベルは、それぞれＣＱＩｍａｘ及びＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇに従って決定される。
したがって、２つのＡＭＣのうちの１つは、第１のＭＣＳレベル及びハイブリッド垂直／水平符号化方式を用いて受信されたデータストリームを送信し、他の１つのＡＭＣは、第２のＭＣＳレベル及びハイブリッド垂直／水平符号化方式を用いて受信された複数のデータストリームを送信する。
【００７２】
図７を参照すると、データストリームの送信の際に、送信装置は、まず、ステップ７１０で、動作モードがマルチユーザーモードであるか、シングルユーザーモードであるかどうかを判定する。
動作モードがマルチユーザーモードである場合には、送信装置は、ステップ７１８で、マルチユーザーモードのために選択された各ユーザーに対応するＭＣＳレベルを選択し、純粋水平符号化方式を選択する。したがって、送信装置は、データストリームに対して選択されたＭＣＳレベル及び純粋水平符号化方式に従って、データストリームを選択されたユーザーの各々に送信する。
【００７３】
動作モードがシングルユーザーモードである場合には、送信装置は、ステップ７１２で、受信装置が選択されたユーザーから受信したフィードバック情報に含まれている符号化方式ＩＤを確認することにより、純粋水平符号化方式を要請しているか否かを判定する。
【００７４】
純粋水平符号化方式を要請している場合には、送信装置は、ステップ７１４で、ＣＱＩｍａｘに基づく第１のＭＣＳレベル、及びＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅに基づく第２のＭＣＳレベルを選択し、純粋水平符号化方式を選択する。
ＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅは、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）＋（Ｎｓｔｒｅａｍ−１）×Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）により計算される。したがって、送信装置内の第１のＡＭＣは、第１のＭＣＳレベル及び純粋水平符号化方式が提供され、第２のＡＭＣは、第２のＭＣＳレベル及び純粋水平符号化方式が提供される。各ＡＭＣは、第１のＭＣＳレベル又は第２のＭＣＳレベル及び純粋水平符号化方式を用いて受信したデータストリームを送信する。
【００７５】
ハイブリッド垂直／水平符号化方式を要請している場合には、送信装置は、ステップ７１６で、ＣＱＩｍａｘに基づく第１のＭＣＳレベル、及びＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅに基づく第２のＭＣＳレベルを選択し、ハイブリッド垂直／水平符号化方式を選択する。
ＣＱＩｅｆｆｅｃｔｉｖｅは、Ｒａｔｅ（ＣＱＩｍａｘ，ｋ）＋（Ｎｓｔｒｅａｍ−１）×Ｒａｔｅ（ＣＱＩｒｅｍａｉｎｉｎｇ，ｋ）により計算される。したがって、第１のＡＭＣは、第１のＭＣＳレベル及びハイブリッド垂直／水平符号化方式が提供され、第２のＡＭＣは、第２のＭＣＳレベル及びハイブリッド垂直／水平符号化方式が提供される。各ＡＭＣは、第１のＭＣＳレベル又は第２のＭＣＳレベル及びハイブリッド垂直／水平符号化方式を用いて受信したデータストリームを送信する。
【００７６】
図４を再び参照すると、送信装置は、データストリーム（すなわち、複数のストリーム）を送信した後に、本発明の実施形態に従う送信動作を終了する。
アンテナグルーピングを上述した本発明の実施形態に適用することにより、本発明を拡張することができる。アンテナグルーピング技術に従って、複数のアンテナを所定数のグループにグルーピングし、各アンテナグループのＣＱＩを報告する。
したがって、各アンテナグループのＣＱＩを処理することによりデータ送信が実行される。
【００７７】
例えば、４本の送信アンテナを使用すると、第１及び第２の送信アンテナを第１のアンテナグループにグルーピングし、第３及び第４の送信アンテナを第２のアンテナグループにグルーピングする。
受信装置は、各アンテナグループのＣＱＩを推定する。４本の送信アンテナの場合には、第１及び第２のアンテナグループのＣＱＩは、下記の式（９）により計算される。
【数９】
2009542157.tif 000011
ここで、ρｍは、ｍ番目の送信アンテナのＣＱＩであり、
【数１０】
2009542157.tif 000012
であり、
【数１１】
2009542157.tif 000013
は、実際の処理性能とシャノン容量との間の性能差を意味する。
【００７８】
受信装置が線形検出方式を使用する場合、ρｍは、下記の式（１０）で定義される。
【数１２】
2009542157.tif 000014
【００７９】
受信装置は、アンテナグループのＣＱＩでフィードバック情報を構成する。フィードバック情報は、下記の式（１１）で定義される。
【数１３】
2009542157.tif 000015
ここで、ρｇ，ｍａｘ＝ｍａｘ｛ρｇ，１，ρｇ，２｝は、アンテナグループのＣＱＩのうちの最大ＣＱＩであり、Ｉｇ，ｍａｘは、最大ＣＱＩを有するアンテナグループのインデックスであり、
【数１４】
2009542157.tif 000016
は、
【数１５】
2009542157.tif 000017
を有するアンテナグループに対応するポスト−ＳＩＣ  ＣＱＩである。すなわち、
【数１６】
2009542157.tif 000018
である。ここで、
【数１７】
2009542157.tif 000019
であり、
【数１８】
2009542157.tif 000020
である。
【数１９】
2009542157.tif 000021
は、ＳＩＣ処理により他のアンテナグループに属している送信信号を除去した後に、ｍ番目のアンテナのＣＱＩである。
【００８０】
この受信装置は、フィードバック情報
【数２０】
2009542157.tif 000022
を送信装置に報告する。送信装置は、すべての受信装置からフィードバック情報を収集する。ρｇ，ｍａｘ及びＩｇ，ｍａｘは、１つのＣＱＩによるマルチユーザーモードでのスケジューリングのために使用される。
【００８１】
送信装置は、１つのＣＱＩによるマルチユーザースケジューリングを有するマルチユーザー多重アンテナシステムの最大和性能ＲＭＵ，１を取得する。
ＲＭＵ，１は、ＲＭＵより小さいか又は同一である（ＲＭＵ，１≦ＲＭＵ）。ＲＭＵは、４つのＣＱＩによるマルチユーザースケジューリングを有するマルチユーザー多重アンテナシステムの最大和である。
【００８２】
送信装置は、最大シングルユーザーモード性能ＲＳＵを計算する。セクター内の活性状態にあるすべての受信装置（すなわち、ＭＳ）の総数がＫであると仮定すると、ＲＳＵは、下記の式（１２）により計算される。
【数２１】
2009542157.tif 000023
【００８３】
図５を参照して説明したような動作モード選択方法と同様に、送信装置は、ＲＭＵ，１をＲＳＵと比較する。ＲＭＵ，１がＲＳＵより大きいか又は同一である場合には、送信装置は、マルチユーザーモードを選択する。他方、ＲＭＵ，１がＲＳＵより小さい場合には、送信装置は、シングルユーザーモードを選択する。
【００８４】
図８は、本発明の他の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。
特に、図８は、上述したようなアンテナグルーピングが適用されるシステム内の送信装置の構成を示すブロック図である。
【００８５】
図８を参照すると、Ｋ人のユーザーの各々に対応するデータストリームは、スケジューラ８１０に提供される。スケジューラ８１０は、制御部８２４の制御の下で、このデータストリームを複数のグループにグルーピングする。図８では、２つのグループを例を挙げて説明しているが、本発明は、これに限定されない。
【００８６】
第１及び第２のデータストリームグループは、第１のＭＵＸ８１２及び第２のＭＵＸ８１４にそれぞれ提供される。第１のＭＵＸ８１２及び第２のＭＵＸ８１４の各々は、受信したデータストリームグループのデータストリームを１つのデータストリームに多重化する。
【００８７】
第１のＡＭＣ８１６は、制御部８２４により指示されたＭＣＳレベルに従って、第１のＭＵＸ８１２から受信したデータストリームの符号化及び変調を行う。同様に、第２のＡＭＣ８１８は、制御部８２４により指示されたＭＣＳレベルに従って、第２のＭＵＸ８１４から受信されたデータストリームの符号化及び変調を行う。
【００８８】
第１のＤＥＭＵＸ８２０は、第１のＡＭＣ８１６から受信したデータストリームを複数のデータストリームに逆多重化し、対応する送信アンテナを介して複数のデータストリームを送信する。第２のＤＥＭＵＸ８２２は、第２のＡＭＣ８１８から受信したデータストリームを複数のデータストリームに逆多重化し、対応する送信アンテナを介して複数のデータストリームを送信する。
【００８９】
制御部８２４は、各受信装置から受信したフィードバック情報に基づいて、スケジューラ８１０、第１のＡＭＣ８１６、及び第２のＡＭＣ８１８を制御する。
【００９０】
本発明は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体上でコンピュータ可読コードとして実現することもできる。また、本発明をなすコード及びコードセグメントは、本発明の技術分野で熟練したプログラマーにより容易に構成することができる。
コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムにより読み出されることができるデータを記憶することができる任意のデータ記憶装置又はコンピュータコード処理装置である。
【００９１】
コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光学データ記憶装置、及びコード及び暗号化ソースコードセグメントのような圧縮ソースコードセグメントを含む搬送波で実現されたコンピュータデータ信号（例えば、インターネットを介したデータ送信）を含む。
また、上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードが分配される方式で記憶されて実行することができるように、ネットワーク結合型コンピュータシステムを介して分配することができる。
【００９２】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態によるマルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による送信装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるマルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムにおける受信装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態によるマルチユーザーをサポートする閉ループ多重アンテナシステムにおける送信装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図４に示した制御動作に対する動作モード選択サブルーチンの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図４に示した制御動作に対する送信サブルーチンの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】図４に示した制御動作に対する送信サブルーチンの制御動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
１１０      送信装置
１１２      信号送信部
１１４      フィードバック情報プロセッサ
１２０−１〜１２０−Ｎ    受信装置
１２２−１    チャネル推定部
１２４−１    フィードバック情報生成部
２１０、８２４    制御部
２１２      ユーザーグルーピング部
２１４      スケジューラ及び多重化部
２１６、２２０、８１６、８１８    ＡＭＣ
２１８、８１２、８１４    ＭＵＸ
２２２、８２０、８２２    逆多重化部（ＤＥＭＵＸ）
２２４      プリコーダ
８１０      スケジューラ
【図１】
2009542157.tif 000028
【図２】
2009542157.tif 000029
【図３】
2009542157.tif 000030
【図４】
2009542157.tif 000031
【図５】
2009542157.tif 000032
【図６】
2009542157.tif 000033
【図７】
2009542157.tif 000034
【図８】
2009542157.tif 000035
【国際調査報告】
2009542157.tif 000036
2009542157.tif 000037