(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有ベクトルに従って第１の行列を決定するように構成された第１の決定ユニットであって、前記固有ベクトルは基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、前記固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは前記基地局の前記チャネルの送信チャネルの数量であり、前記第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列であり、前記第１の行列の非ゼロ要素は、以下、すなわち、前記固有ベクトルのサブベクトル、または前記固有ベクトルのサブベクトルに−１が乗算された後に得られるベクトル、または前記固有ベクトルのサブベクトルの共役、または前記固有ベクトルのサブベクトルの共役に−１が乗算された後に得られるベクトルのうちの１つであり、前記第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で１＜ｍ≦ｎであり、前記基地局の前記チャネルは、前記基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または前記基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである、第１の決定ユニットと、
第２の行列を決定するように構成された第２の決定ユニットであって、前記第２の行列はｍ×ｍ行列であり、前記第１の行列を基準にして前記基地局の前記チャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる、第２の決定ユニットと、
前記第１の行列および前記第２の行列に従って、前記基地局の前記チャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うように構成されたチャネル補正ユニットと
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
0006491339.tif 000053
【請求項３】
0006491339.tif 000054
【請求項４】
0006491339.tif 000055
【請求項５】
0006491339.tif 000056
【請求項６】
0006491339.tif 000057
【請求項７】
0006491339.tif 000058
【請求項８】
0006491339.tif 000059
【請求項９】
0006491339.tif 000060
【請求項１０】
0006491339.tif 000061
【請求項１１】
指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法であって、
固有ベクトルに従って第１の行列を決定することであって、前記固有ベクトルは基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、前記固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは前記基地局の前記チャネルの送信チャネルの数量であり、前記第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列であり、前記第１の行列の非ゼロ要素は前記固有ベクトルのサブベクトルは、以下、すなわち、前記固有ベクトルのサブベクトルに−１が乗算された後に得られるベクトル、または前記固有ベクトルのサブベクトルの共役、または前記固有ベクトルのサブベクトルの共役に−１が乗算された後に得られるベクトルのうちの１つであり、前記第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で１＜ｍ≦ｎであり、前記基地局の前記チャネルは、前記基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または前記基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである、ことと、
第２の行列を決定することであって、前記第２の行列はｍ×ｍ行列であり、前記第１の行列を基準にして前記基地局の前記チャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる、ことと、
前記第１の行列および前記第２の行列に従って、前記基地局の前記チャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うことと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
0006491339.tif 000062
【請求項１３】
0006491339.tif 000063
【請求項１４】
0006491339.tif 000064
【請求項１５】
0006491339.tif 000065
【請求項１６】
0006491339.tif 000066
【請求項１７】
0006491339.tif 000067
【請求項１８】
0006491339.tif 000068
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２０１４年１２月２３日に中国特許庁に出願した「指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法および基地局」という名称の中国特許出願第２０１４１０８１１３４２．１号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は通信分野に関し、より具体的には指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法および基地局に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信分野において、空間ダイバーシティに基づく多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）技術が広く用いられている。閉ループＭＩＭＯ動作方法、およびアップリンク−ダウンリンク相互性測定に基づくＭＩＭＯ動作方法は高精度を特徴とするので、２つのＭＩＭＯ動作方法はまた現在、主流の実装解決策となっている。しかし、端末自体の処理能力によって制限されることから、多くの端末はアップリンク単一出力およびダウンリンク多入力のみをサポートし、アップリンク−ダウンリンク相互性測定に基づく多くのＭＩＭＯ方法に対して、アップリンク−ダウンリンク相互性測定は実際には行われることができない。
【０００４】
既存の方法において、端末がアップリンク単一出力を用いるとき、単一ストリームグループ化再構築方法は、アップリンク単一出力チャネルの重みを計算するために用いられ、それによりデュアルストリームまたはマルチストリームビーム形成（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ、ＢＦ）重みを取得し、それによってデュアルストリームまたはマルチストリーム送信チャネルに対するチャネル補正を実施する。
【０００５】
ビーム形成の目的は、システム性能指標に従ってベースバンド（中間周波数）信号の最適な組み合わせまたは分布を形成することであり、具体的には、無線通信プロセスにおける空間損失およびマルチパス効果などの要因によって引き起こされる信号フェージングおよび歪みを補償すること、およびユーザ間の同一チャネル干渉を低減することである。ビーム形成の原理は、送信端で、ビーム形成器が、信号波面から必要な強め合うおよび弱め合う干渉パターンを得るように各送信装置の位相および信号振幅を制御し、受信端で、異なる受信器によって受信された信号が、期待される信号放射パターンを得るように、適切な方法で組み合わされるというものである。
【０００６】
測定可能なＭＩＭＯチャネルの多次元チャネルが劣化して、単一入力多出力（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｉｔ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＳＩＭＯ）の１次元チャネルになるとき、１次元チャネルのチャネル係数が単純なグループ化を用いてＭＩＭＯチャネルの多次元係数にマッピングされる場合には、多次元チャネルの間の単一ストリーム重みおよびコヒーレンスおよび直交性は予測できないので、ＳＩＭＯチャネル係数をマッピングすることによって得られるＭＩＭＯグループ重みおよびＭＩＭＯ信号に対する、予測できない利得および漏洩が存在し、チャネル補正性能は確実にすることが難しい。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施形態は、端末がアップリンク単一出力を用いるときに、基地局のＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に従って基地局のマルチストリーム送信チャネルに対してチャネル補正を行うように、指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法および基地局を提供し、それにより比較的望ましいチャネル補正効果が得られることができ、マルチストリームＢＦ性能のロバスト性が改善されることができる。
【０００８】
第１の態様によれば、基地局が提供され、基地局は、固有ベクトルに従って第１の行列を決定するように構成された第１の決定ユニットであって、固有ベクトルは基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは基地局のチャネルの送信チャネルの数量であり、第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列であり、第１の行列の各非ゼロ要素は固有ベクトルのサブベクトルであり、固有ベクトルのサブベクトルの後に得られる値は−１が乗算され、固有ベクトルのサブベクトルの共役、または固有ベクトルのサブベクトルの共役の後に得られる値は−１が乗算され、第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で１＜ｍ≦ｎであり、基地局のチャネルは、基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである、第１の決定ユニットと、第２の行列を決定するように構成された第２の決定ユニットであって、第２の行列はｍ×ｍ行列であり、第１の行列を基準にして基地局のチャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる、第２の決定ユニットと、第１の行列および第２の行列に従って、基地局のチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うように構成されたチャネル補正ユニットとを含む。
【０００９】
0006491339.tif 000002
【００１０】
0006491339.tif 000003
【００１１】
0006491339.tif 000004
【００１２】
0006491339.tif 000005
【００１３】
0006491339.tif 000006
【００１４】
0006491339.tif 000007
【００１５】
第１の態様の第６の可能な実装に関連して、第７の可能な実装において、特定の実装は、θの値はπ／６である。
【００１６】
0006491339.tif 000008
【００１７】
0006491339.tif 000009
【００１８】
0006491339.tif 000010
【００１９】
第１の態様の第１０の可能な実装に関連して、第１１の可能な実装において、特定の実装は、θの値はπ／６である。
【００２０】
第２の態様によれば、指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法が提供され、方法は、固有ベクトルに従って第１の行列を決定することであって、固有ベクトルは基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは基地局のチャネルの送信チャネルの数量であり、第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列であり、第１の行列の各非ゼロ要素は固有ベクトルのサブベクトルであり、固有ベクトルのサブベクトルの後に得られる値は−１が乗算され、固有ベクトルのサブベクトルの共役、または固有ベクトルのサブベクトルの共役の後に得られる値は−１が乗算され、第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で１＜ｍ≦ｎであり、基地局のチャネルは、基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである、ことと、第２の行列を決定することであって、第２の行列はｍ×ｍ行列であり、第１の行列を基準にして基地局のチャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる、ことと、第１の行列および第２の行列に従って、基地局のチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うこととを含む。
【００２１】
上記の技術的解決策に基づいて、本発明の実施形態において提供される、指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法および基地局について、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られるｎ次元主固有ベクトルは、複数の無相関のｎ次元ベクトルを得るために再構築され、マルチストリームビーム重み行列は、マルチストリームビーム重み行列のランダム化エンコーディング行列を決定するために、複数のｎ次元ベクトルに従って構築され、ビーム形成は、マルチストリームビーム重み行列およびランダム化エンコーディング行列に従って、ＳＩＭＯチャネルの送信チャネルに対して行われる。このようにして、端末がアップリンク単一出力を用いるとき、基地局のＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に従って、基地局のマルチストリーム送信チャネルに対して、チャネルビーム形成が行われることができる。これは比較的安定なチャネル補正効果を維持し、マルチストリームＢＦ性能のロバスト性を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に述べるために、以下は本発明の実施形態を述べるために必要な添付の図面を簡潔に述べる。明らかに以下の説明における添付の図面は、単に本発明のいくつかの実施形態を示し、当業者は創造的な努力なしに、これらの添付の図面から他の図面をさらに導き出し得る。
【図１】本発明の実施形態による指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態による基地局の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態による基地局の他の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下は、本発明の実施形態における添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を明瞭にかつ十分に述べる。明らかに、述べられる実施形態は本発明の実施形態のすべてではなく一部である。創造的な努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲に入るものとする。
【００２４】
本発明の実施形態の技術的解決策は、移動体通信用グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｆ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、略して「ＧＳＭ（登録商標）」）システム、符号分割多元接続（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、略して「ＣＤＭＡ」）システム、広帯域符号分割多元接続（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、略して「ＷＣＤＭＡ（登録商標）」）システム、汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ、略して「ＧＰＲＳ」）、ロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、略して「ＬＴＥ」）システム、ＬＴＥ周波数分割複信（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ、略して「ＦＤＤ」）システム、ＬＴＥ時分割複信（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ、略して「ＴＤＤ」）、または汎用移動通信システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ、略して「ＵＭＴＳ」）などの様々な通信システムに適用され得ることが理解されるべきである。
【００２５】
端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）は、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、略して「ＵＥ」）、ユーザなどと呼ばれ得る。端末は、無線アクセスネットワーク（例えばＲａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、略して「ＲＡＮ」）を用いることによって１または複数のコアネットワークと通信し得る。端末は、携帯電話（または「セルラ」電話）などの移動端末、および移動端末を有するコンピュータでよい。例えば端末は、音声および／またはデータを無線アクセスネットワークと交換するポータブル、ポケットサイズ、ハンドヘルド、コンピュータビルトイン、または車載モバイル装置でよい。
【００２６】
基地局は、ＧＳＭまたはＣＤＭＡにおける基地局（ＢＴＳ、Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ）でよく、またはＷＣＤＭＡにおける基地局（ノードＢ）でよく、またはＬＴＥにおける発展型ノードＢ（ｅＮＢまたはｅノードＢ、エボリューショナルノードＢ）でよく、これは本発明において限定されない。しかし説明を容易にするために、以下の実施形態は、例としてｅＮＢを用いて述べられる。
【００２７】
本発明の実施形態を容易に理解するために、本発明の実施形態の説明で用いられるいくつかの要素が、本明細書において最初に述べられる。
【００２８】
転置行列：行列Ａの行が対応する列に変えられた後に得られる新しい行列は、Ａの転置行列と呼ばれ、ＡTとして示される。通常、行列の第１の列は転置行列の第１の行として用いられ、行列の第１の行は転置行列の第１の列として用いられる。
【００２９】
共役転置行列：行列は実数行列と複素行列とに分類される。転置行列は行列の行および列を転置するだけで得られ、共役転置行列は行および列を転置し、さらに各要素の共役をとることによって得られる。例えば複素数ａ＋ｂｉの共役は、ａ−ｂｉである。行列Ａの共役転置行列は、ＡHとして示され得る。
【００３０】
0006491339.tif 000011
【００３１】
0006491339.tif 000012
【００３２】
本発明において右上隅に＊を有する行列は、行列の随伴行列を表すことが理解されるべきである。例えば行列Ａ*は、行列Ａの随伴行列を表す。さらに、右上隅に＊を有する複素数は、複素数の共役を表す。例えば複素数ａ*は、複素数ａの共役を表す。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態による指向性ビームベースの開ループマルチストリーム送信方法のフローチャートである。図１における方法は、基地局によって行われる。方法は以下のステップを含む。
【００３４】
１０１：固有ベクトルに従って第１の行列を決定する。
【００３５】
固有ベクトルは、基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは基地局のチャネルの送信チャネルの数量である。
【００３６】
基地局のチャネルは、基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである。
【００３７】
0006491339.tif 000013
【００３８】
本発明のこの実施形態において述べられるｎ次元ベクトルはまた、ｎ＊１行列として理解され得ることが理解されるべきである。
【００３９】
基地局は通常、偶数の数量の送信チャネルを有する、すなわちｎは偶数であることが理解されるべきである。確かに、ｎの値が奇数であるシナリオにおいても、本発明のこの実施形態における方法は適用可能となり得る。
【００４０】
0006491339.tif 000014
【００４１】
本発明のこの実施形態において、固有ベクトルに基づいて第１の行列が決定されるとき、固有ベクトル内のサブベクトルによって表されるビーム重みに従って、固有ベクトルと同じ次元を有する複数のベクトルが再構築され、複数のベクトルは無相関であることが理解されるべきである。次いで、複数のベクトルは１つの行列、すなわち第１の行列に組み合わされる。
【００４２】
0006491339.tif 000015
【００４３】
0006491339.tif 000016
【００４４】
１０２：第２の行列を決定する。
【００４５】
第２の行列はｍ×ｍ行列であり、第１の行列を基準にして基地局のチャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる。
【００４６】
第２の行列は複数の行列の乗算によって表されてよく、乗算結果はｍ×ｍ行列と等価であることが理解されるべきである。
【００４７】
１０３：第１の行列および第２の行列に従って、基地局のチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行う。
【００４８】
0006491339.tif 000017
【００４９】
本発明のこの実施形態によれば、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られるｎ次元主固有ベクトルは、複数の無相関のｎ次元ベクトルを得るために再構築され、マルチストリームビーム重み行列は、マルチストリームビーム重み行列のランダム化エンコーディング行列を決定するために、複数のｎ次元ベクトルに従って構築され、ビーム形成は、マルチストリームビーム重み行列およびランダム化エンコーディング行列に従って、ＳＩＭＯチャネルの送信チャネルに対して行われる。このようにして、端末がアップリンク単一出力を用いるとき、ビーム形成は、基地局のＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に従って、基地局のマルチストリーム送信チャネルに対して行われることができる。これは比較的安定なチャネル補正効果を維持し、マルチストリームＢＦ性能のロバスト性を改善する。
【００５０】
本発明のこの実施形態において、第１の行列を決定するために複数の態様が用いられ得る。
【００５１】
例えば、固有ベクトルに従って、２つのｎ次元ベクトルが形成されてよく、第１の行列は、２つのｎ次元ベクトルに従って形成される。
【００５２】
0006491339.tif 000018
【００５３】
0006491339.tif 000019
【００５４】
0006491339.tif 000020
【００５５】
0006491339.tif 000021
【００５６】
0006491339.tif 000022
【００５７】
0006491339.tif 000023
【００５８】
0006491339.tif 000024
【００５９】
0006491339.tif 000025
【００６０】
0006491339.tif 000026
【００６１】
0006491339.tif 000027
【００６２】
0006491339.tif 000028
【００６３】
任意選択で、上記のデュアルストリーム狭ビーム重み付け実施形態では、ステップ１０２において、デュアルストリーム直交エンコーディング行列、デュアルストリーム周波数選択交互的エンコーディング行列、またはデュアルストリーム開ループエンコーディング行列などの複数のデュアルストリームランダム化エンコーディング行列が第２の行列として用いられ得る。
【００６４】
0006491339.tif 000029
【００６５】
0006491339.tif 000030
【００６６】
0006491339.tif 000031
【００６７】
確かに、他の複数のデュアルストリームランダム化エンコーディング方式があってもよく、これは本発明のこの実施形態に限定されない。
【００６８】
他の例に対して、固有ベクトルに従って４つのｎ次元ベクトルが形成されてよく、第１の行列は、４つのｎ次元ベクトルに従って形成される。
【００６９】
0006491339.tif 000032
【００７０】
0006491339.tif 000033
【００７１】
確かに、４ストリームデータ狭ビームセットに対する他の行列の形があってよく、これは本発明のこの実施形態に限定されない。
【００７２】
同様に、上記の４ストリーム狭ビーム重み付け実施形態では、ステップ１０２において、４ストリーム直交エンコーディング行列、４ストリーム周波数選択交互的エンコーディング行列、または４ストリーム開ループエンコーディング行列などの複数の４ストリームランダム化エンコーディング行列が第２の行列として用いられ得る。
【００７３】
0006491339.tif 000034
【００７４】
0006491339.tif 000035
【００７５】
0006491339.tif 000036
【００７６】
本発明のこの実施形態における方法は、特定の実施形態を参照して以下でさらに述べられる。以下の特定の実施形態では、基地局のＳＩＭＯチャネルが例として用いられ、実装方法は基地局によって行われる。
【００７７】
実施形態１
ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答を得るとき、基地局は、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答を決定するために、ＵＥのアップリンク単一出力のサウンディング基準信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ、ＳＲＳ）を直接用いることによってチャネル推定を行い得る。確かに、アップリンクチャネル推定を行うために、他の基準信号が用いられる可能性がある。
【００７８】
本発明のこの実施形態において、基地局によってＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答を得るための方法に対しては、従来技術が参照されることが理解されるべきである。他の特定の実装もあってもよく、これは本発明のこの実施形態に限定されない。
【００７９】
0006491339.tif 000037
【００８０】
0006491339.tif 000038
【００８１】
0006491339.tif 000039
【００８２】
0006491339.tif 000040
【００８３】
さらに本発明のこの実施形態において、ＵＥアップリンク信号は単一出力シナリオに限定されず、デュアル出力または多出力シナリオでもよい。基地局側は、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答を決定するように、信号を受信するために１つのチャネルを選択し得る。
【００８４】
0006491339.tif 000041
【００８５】
0006491339.tif 000042
【００８６】
0006491339.tif 000043
【００８７】
確かに、特定の応用のときに、第１の行列を計算するための別の方法があり得ることが理解されるべきである。例えば、ｎ次元ベクトルは、マッピングを用いて第１の行列を得るために直接入力される。本発明のこの実施形態において、ｎ次元ベクトルを用いることによる計算を通じて第１の行列を得るプロセスは参考のためのみであり、これは本発明のこの実施形態において限定されない。以下の実施形態における計算を通じて第１の行列を得るプロセスは、このプロセスと同様である。
【００８８】
0006491339.tif 000044
【００８９】
0006491339.tif 000045
【００９０】
0006491339.tif 000046
【００９１】
0006491339.tif 000047
【００９２】
確かに、特定の応用例のときに、第１の行列を決定するための別の方法があり得ることが理解されるべきである。例えば、ｎ次元ベクトルは、マッピングを用いて第１の行列を得るために直接入力される。本発明のこの実施形態は単に、ｎ次元ベクトルに従って第１の行列を計算するための１つの方法を示す。
【００９３】
0006491339.tif 000048
【００９４】
0006491339.tif 000049
【００９５】
0006491339.tif 000050
【００９６】
0006491339.tif 000051
【００９７】
0006491339.tif 000052
【００９８】
図２は、本発明の実施形態による基地局２００の概略構成図である。基地局２００は、第１の決定ユニット２０１、第２の決定ユニット２０２、およびチャネル補正ユニット２０３を含み得る。
【００９９】
第１の決定ユニット２０１は、固有ベクトルに従って第１の行列を決定する。固有ベクトルは、基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルである。固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは基地局のチャネルの送信チャネルの数量である。第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列である。第１の行列の各非ゼロ要素は固有ベクトルのサブベクトルであり、固有ベクトルのサブベクトルの後に得られる値は−１が乗算され、固有ベクトルのサブベクトルの共役、または固有ベクトルのサブベクトルの共役の後に得られる値は−１が乗算される。第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で、１＜ｍ≦ｎである。基地局のチャネルは、基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである。
【０１００】
第２の決定ユニット２０２は、第２の行列を決定するように構成される。第２の行列はｍ×ｍ行列であり、第１の行列を基準にして基地局のチャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる。
【０１０１】
チャネル補正ユニット２０３は、第１の行列および第２の行列に従って、基地局のチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うように構成される。
【０１０２】
本発明のこの実施形態によれば、基地局２００は、複数の無相関のｎ次元ベクトルを得るように、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られるｎ次元主固有ベクトルを再構築し、マルチストリームビーム重み行列のランダム化エンコーディング行列を決定するために、複数のｎ次元ベクトルに従って、マルチストリームビーム重み行列を構築し、マルチストリームビーム重み行列およびランダム化エンコーディング行列に従って、ＳＩＭＯチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行う。このようにして、端末がアップリンク単一出力を用いるとき、基地局のＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に従って、基地局のマルチストリーム送信チャネルに対して、ビーム形成が行われることができる。これは比較的安定なチャネル補正効果を維持し、マルチストリームＢＦ性能のロバスト性を改善する。
【０１０３】
さらに、基地局２００はさらに、図１における、および本発明の特定の実施形態１から４における方法を行い、および図１に示される実施形態における、および本発明の特定の実施形態１から４における基地局機能を実施し得る。これは本明細書では再び述べられない。
【０１０４】
図３は、本発明の実施形態による基地局３００の概略構成図である。基地局３００は、プロセッサ３０２、メモリ３０３、送信器３０１、および受信器３０４を含み得る。特定の応用のときに、基地局３００はなり得る。
【０１０５】
受信器３０４、送信器３０１、プロセッサ３０２、およびメモリ３０３は、バス３０６システムを用いることによって相互接続される。バス３０６は、ＩＳＡバス、ＰＣＩバス、ＥＩＳＡバスなどでよい。バスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどでよい。表示を容易にするために、図３において、バスは１つのみの両方向矢印を用いて表される。しかし、それは、１つのバスのみ、または１つのタイプのバスのみが存在することを意味しない。特定の応用のときに、送信器３０１および受信器３０４は、アンテナ３０５に結合され得る。
【０１０６】
メモリ３０３は、プログラムを記憶するように構成される。具体的には、プログラムはプログラムコードを含むことがあり、プログラムコードはコンピュータ動作命令を含む。メモリ３０３は読み出し専用メモリおよびランダムアクセスメモリを含むことがあり、プロセッサ３０２に対して命令およびデータを提供する。メモリ３０３は高速ＲＡＭメモリを含むことがあり、さらに不揮発性メモリ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｍｅｍｏｒｙ）、例えば少なくとも１つの磁気ディスクメモリを含むことがある。
【０１０７】
プロセッサ３０２は、メモリ３０３に記憶されたプログラムを実行し、以下の動作を行うように特に構成される。
固有ベクトルに従って第１の行列を決定するステップであって、固有ベクトルは、基地局のチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られる主固有ベクトルであり、固有ベクトルはｎ次元ベクトルであり、ｎは基地局のチャネルの送信チャネルの数量であり、第１の行列はｎ×ｍビーム重み行列であり、第１の行列の各非ゼロ要素は固有ベクトルのサブベクトルであり、固有ベクトルのサブベクトルの後に得られる値は−１が乗算され、固有ベクトルのサブベクトルの共役、または固有ベクトルのサブベクトルの共役の後に得られる値は−１が乗算され、第１の行列の要素の任意の２つの行によって形成されるｎ次元ベクトルは無相関であり、ｍは正の整数で１＜ｍ≦ｎであり、基地局のチャネルは、基地局の単一入力多出力ＳＩＭＯチャネル、または基地局の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルから分解された１つのＳＩＭＯチャネルである、ステップと、
第２の行列を決定するステップであって、第２の行列はｍ×ｍ行列であり、第１の行列を基準にして基地局のチャネルの送信信号に対してランダム化エンコーディングを行うために用いられる、ステップと、
第１の行列および第２の行列に従って、基地局のチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行うステップ。図１での本発明のいずれの実施形態において、および本発明の特定の実施形態１から４において開示された、基地局によって実行される上記の方法は、プロセッサ３０２に適用することができる、またはプロセッサ３０２によって実施されることができる。プロセッサ３０２は、集積回路チップでよく、信号処理能力を有する。実装プロセスにおいて、上記の方法のすべてのステップは、プロセッサ３０２内のハードウェアの集積論理回路を用いることによって、またはソフトウェアの形での命令を用いることによって達成され得る。プロセッサ３０２は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、略してＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、略してＮＰ）などを含む汎用プロセッサでよく、さらにデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理デバイス、または個別ハードウェア構成要素でよく、本発明の実施形態において開示される方法、ステップ、および論理ブロック図を実施または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでよく、またはプロセッサは任意の従来型のプロセッサなどでよい。本発明の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェアエンコーディングプロセッサによって実行および達成されてよく、またはエンコーディングプロセッサにおけるハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせを用いることによって実行および達成され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、プログラマブル読み出し専用メモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、またはレジスタなどの当技術分野における成熟した記憶媒体内に位置し得る。記憶媒体はメモリ３０３内に位置する。プロセッサ３０２はメモリ３０３内の情報を読み出し、プロセッサ３０２のハードウェアを参照して、上記の方法のステップを達成する。
【０１０８】
本発明のこの実施形態によれば、基地局３００は、複数の無相関のｎ次元ベクトルを得るように、ＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に対して固有ベクトル分解を行うことによって得られるｎ次元主固有ベクトルを再構築し、マルチストリームビーム重み行列のランダム化エンコーディング行列を決定するために、複数のｎ次元ベクトルに従って、マルチストリームビーム重み行列を構築し、マルチストリームビーム重み行列およびランダム化エンコーディング行列に従って、ＳＩＭＯチャネルの送信チャネルに対してビーム形成を行う。このようにして、端末がアップリンク単一出力を用いるとき、基地局のＳＩＭＯチャネルのアップリンクチャネル応答に従って、基地局のマルチストリーム送信チャネルに対して、ビーム形成が行われることができる。これは比較的安定なチャネル補正効果を維持し、マルチストリームＢＦ性能のロバスト性を改善する。
【０１０９】
加えて基地局３００はさらに、図１における、および本発明の特定の実施形態１から４における方法を実行することがあり、図１に示される実施形態における、および本発明の特定の実施形態１から４における基地局機能を実施し得る。これは本明細書では再び述べられない。
【０１１０】
当業者は、本明細書に開示された実施形態で述べられた例との組み合わせにおいて、方法ステップおよびユニットは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組み合わせによって実施され得ることを認識し得る。ハードウェアおよびソフトウェアの間の互換性を明確に表すために、上記は一般に、機能に従って各実施形態のステップおよび構成を述べてきた。機能がハードウェアまたはソフトウェアによって行われるかどうかは、特定の応用、および技術的解決策の設計制約条件に依存する。当業者は、述べられた機能を各特定の応用例に対して実施するために異なる方法を用い得るが、実装は本発明の範囲を超えるものと見なされるべきではない。
【０１１１】
本明細書で開示される実施形態において述べられる方法およびステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアプログラム、またはそれらの組み合わせとなり得る。ソフトウェアプログラムは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形の記憶媒体に存在し得る。
【０１１２】
本発明は添付の図面を参照し、例示的実施形態と組み合わせて述べられるが、本発明はそれらに限定されない。本発明の趣旨および本質から逸脱せずに、当業者によって本発明の実施形態に様々な等価な変更および置き換えがなされることができ、変更または置き換えは本発明の範囲に入るものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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