(57)【要約】本発明は、ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、一組のＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）を用いて少なくともＫ個の端末に公衆データを送信することに関し、方法は、／ａ／Ｎ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求め、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）に基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）はＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応すること；／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、Ｎ’個のデータのそれぞれは公衆データの一部分であり、ｉ＝１〜Ｎ’について、Ｄｉは、プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていること、を含む。
2021516010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、ＮＴｘ個のアンテナを備える送信機によって、一組のＮ個のプリコーダＷｉを用いて少なくともＫ個の端末に公衆データを送信する方法であって、
／ａ／前記Ｎ個のプリコーダＷｉに基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求め、前記一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉは前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応することと、
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、前記Ｎ’個のデータのそれぞれは前記公衆データの一部分であり、ｉ＝１〜Ｎ’について、Ｄｉは、前記プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記一組の最適化されたプリコーダを求めることは、前記プリコーダ
【数１】
2021516010.tif 000088
及び前記プリコーダ
【数２】
2021516010.tif 000089
を結合することによって取得される結合されたプリコーダ
【数３】
2021516010.tif 000090
を取得することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記結合されたプリコーダ
【数４】
2021516010.tif 000091
は、以下のように求められ、
【数５】
2021516010.tif 000092
μは、１よりも小さくかつ０よりもに大きな数であり、｜｜Ｘ｜｜２は、ベクトルＸの２乗ノルムである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求めることは、
／ａ１／ｐ＜ｑである、
【数６】
2021516010.tif 000093
の各対（ｐ，ｑ）について、ｉ＝１．．．Ｎ及びｉ≠ｑであるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）を、Ｎ−２個のプリコーダ
【数７】
2021516010.tif 000094
及び前記結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑに基づいて計算することと、
／ａ２／ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数８】
2021516010.tif 000095
を求めることと、
／ａ３／集合
【数９】
2021516010.tif 000096
を前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義し、集合
【数１０】
2021516010.tif 000097
を前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量として定義することであって、ＭＷｍ，ｍ’はＴ’ｍ，ｍ’（ｍ）に対応し、Ｎ’はＮ−１に等しいことと、
を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
各対（ｐ，ｑ）について、Ｎ−１個の最適化されたリソースユニット量を計算することは、
／ａ１１／
【数１１】
2021516010.tif 000098
であるような、
【数１２】
2021516010.tif 000099
の係数Ｂｐ，ｑ（ｉ，ｋ）を有するＮ−１×Ｋのサイズの行列Ｂｐ，ｑと、Ｂｐ，ｑのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂｐ，ｑ＃とを計算することと、
／ａ１２／ベクトル［Ｓ’ｐ，ｑ（１），．．．，Ｓ’ｐ，ｑ（Ｎ−１）］を
【数１３】
2021516010.tif 000100
となるように計算することと、
／ａ１３／γが０よりも厳密に大きい数であるとして、
【数１４】
2021516010.tif 000101
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ），１），０）を計算し、
【数１５】
2021516010.tif 000102
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ−１），１），０）を計算することと、
を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記／ａ１２／において実行される計算及び前記／ａ１３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ１２／において実行される計算が繰り返されるとき、前記Ｎ−１のサイズのベクトル
【数１６】
2021516010.tif 000103
が、ベクトル
【数１７】
2021516010.tif 000104
に置き換わる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求めることは、
ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数１８】
2021516010.tif 000105
を求めることであって、ここで、
【数１９】
2021516010.tif 000106
であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応することと、
集合
【数２０】
2021516010.tif 000107
を前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義することと、
を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項８】
前記一組の最適化されたプリコーダを求めることは、
各ｉについて、
【数２１】
2021516010.tif 000108
となるように、前記プリコーダＷ’ｉを計算すること、
を含み、
Ｗ’は、Ｗ’＝［Ｗ’１Ｔ，．．．，Ｗ’ＮＴ］Ｔである行列であり、Ｗは、Ｗ＝［Ｗ１Ｔ，．．．，ＷＮＴ］Ｔである行列であり、ｆは性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）は、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であり、ｅｉ＝［０，．．．，１，．．．，０］であり、この数値１は第ｉの位置にあり、ρは、１よりも小さくかつ０よりも大きい数であり、τは−１よりも小さな数であり、ＸＨは行列Ｘの共役転置行列であり、ＸＴは前記行列Ｘの転置行列であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに対応する前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）は、
／ａ１／
【数２２】
2021516010.tif 000109
の係数Ｂ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗ’ｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ’×Ｋのサイズの行列Ｂと、Ｂのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂ＃とを計算することと、
／ａ２／ベクトル［Ｓ’（１），．．．，Ｓ’（Ｎ’）］を
【数２３】
2021516010.tif 000110
となるように計算することと、
／ａ３／γが０よりも大きい数であるとして、Ｔ’（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’（ｉ），１），０）を計算することと、
によって取得される、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記／ａ２／において実行される計算及び前記／ａ３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ２／において実行される計算が繰り返されるとき、前記ベクトル
【数２４】
2021516010.tif 000111
が、前記ベクトル
【数２５】
2021516010.tif 000112
に置き換わる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｉ＝１〜Ｎである前記リソースユニット量Ｔ（ｉ）は事前に計算され、この計算することは、
／Ｉ１／
【数２６】
2021516010.tif 000113
の係数Ａ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ×Ｋのサイズの行列Ａと、Ａのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ａ＃とを計算することと、
／Ｉ２／ベクトル［Ｓ（１），．．．，Ｓ（Ｎ）］を
【数２７】
2021516010.tif 000114
となるように計算することと、
／Ｉ３／γが０よりも大きい数であるとして、Ｔ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ（ｉ），１），０）を計算することと、
を含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記／Ｉ２／において実行される計算及び前記／Ｉ３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／Ｉ２／において実行される計算が繰り返されるとき、ベクトル
【数２８】
2021516010.tif 000115
が、ベクトル
【数２９】
2021516010.tif 000116
に置き換わる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記／ａ／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ／において実行される計算が繰り返されるとき、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉが前記Ｎ個のプリコーダＷｉに置き換わる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
コード命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コード命令は、少なくともプロセッサによって実行されると、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、一組のＮ個のプリコーダＷｉを用いて少なくともＫ個の端末に公衆データを送信する送信機であって、前記送信機は、
ＮＴｘ個のアンテナと、
プロセッサと、
記憶された命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体と、
を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
／ａ／前記Ｎ個のプリコーダＷｉに基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求め、前記一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉは前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応することと、
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、前記Ｎ’個のデータのそれぞれは前記公衆データの一部分であり、Ｄｉは、前記プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていることと、
を行うように構成されている、送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロードキャスト、又は、より詳細には、多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）方式を用いる無線通信システムにおけるデータのマルチキャストに関する。
【０００２】
本発明は、より正確には、データがマルチキャストされるときのこのデータの送信の最適化に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、ブロードキャストサービスを提供するネットワークは、カバレッジエリアの範囲を定めて、決められたサービス品質を定義している。例えば、ＤＶＢ規格では、信号対雑音比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）の最小レベルが定義されている。この最小値を上回るＳＮＲである無線リンク状態を経験する受信機は、ＤＶＢ信号を受信して復調することができる。この最小値を下回るＳＮＲである無線リンク状態を経験する受信機は、ＤＶＢ信号を復調することができない。
【０００４】
しかしながら、この手法は、特に、送信機が各ユーザによって観測されるチャネル品質を認識している場合、スペクトル効率の点で効率的ではない。
【０００５】
近年のＬＴＥのような規格では、ブロードキャストサービス、すなわち、進化型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ｅＭＢＭＳ：Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service）は動的である。実際、基地局とも呼ばれる送信機は、各ユーザによって観測されるチャネル品質を受信し、これによって、基地局は、そのセル内の受信機に向けたデータの送信を、これらの受信機の瞬時の移動に従って適応させることが可能になる。したがって、基地局は、ブロードキャスト（又はマルチキャスト）をユニキャストに動的に切り替えることができる。すなわち、或るデータのブロードキャストが、各受信機（以下では端末とも呼ばれるユーザ機器）に個々に割り当てられたリソース上で同じデータを送信するよりも効率が劣ることになると、基地局は、ユニキャスト送信モードに切り替わる。
【０００６】
しかしながら、ユニキャストモードを用いて幾つかのユーザ機器に同じデータを送信すると、リソース共有の優位性が減少する。したがって、そのような手法は、スペクトル帯域の使用の点で非効率的になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ブロードキャスト送信（又はマルチキャスト）、又は、より一般的には、無線通信ネットワークにおける幾つかの受信機へ同じデータの送信を行う場合のスペクトル効率を高める必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記状況を改善することを目的とする。
本発明は、ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、ＮＴｘ個のアンテナを備える送信機によって、一組のＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）を用いて少なくともＫ個の端末に公衆データ（public data：公用データ、公共データ）を送信する方法に関し、上記方法は、
／ａ／Ｎ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求め、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）に基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）はＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応すること；
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、Ｎ’個のデータのそれぞれは公衆データの一部分であり、ｉ＝１〜Ｎ’について、Ｄｉは、プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていること、
を含む。
【０００９】
これによって、ＭＩＭＯ方式を用いる無線通信システムにおいて、スペクトル効率を高めることが可能になるとともに、Ｋ個の端末への公衆データの送信を最適化することが可能になる。
【００１０】
実際、本発明は、異なるプリコーダを用いて、すなわち、異なるプリコーディング行列を用いて、公衆データの複数の部分を送信機を介して送信することを可能にする。したがって、公衆データの各部分は、異なるプリコーディング行列を用いてＫ個の端末にブロードキャスト（又はマルチキャスト）され、これによって、Ｋ個の端末の瞬時の移動に適応することが可能になる。このため、端末によって返されたチャネル品質に従って、プリコーダ（別称として、プリコーディング行列と呼ばれる）と、それらのプリコーダのそれぞれを用いて送信されるデータの量とを最適化し、公衆データをＫ個の端末に送信するのに必要とされる無線リソースを削減することができる。
【００１１】
したがって、公衆データは、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量（Ｔ’（ｉ））に従って分割され、公衆データの各部分（Ｄｉ）は、最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）のうちの１つに従って送信される。最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）は、Ｋ個の端末に関するブロードキャスト／マルチキャスト送信容量を高めるために、最適化されたプリコーダＷ’ｉに基づいて計算される。
【００１２】
したがって、本方法は、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信のスペクトル効率を高め、電力消費を改善することを可能にする。
【００１３】
本方法は、次の２つの最適化を行う。第１の最適化は、プリコーダＷｉを最適化して、最適化されたプリコーダＷ’ｉにするものであり、第２の最適化は、最適化された各プリコーダＷ’ｉを用いてデータを送信するのに用いられるリソースユニットの分配の最適化である。したがって、計算されるリソースユニットは、求められたプリコーダＷ’ｉに依存する。これは、ブロードキャスト／マルチキャスト送信容量を大幅に高める。
【００１４】
特に、複数のアンテナ技術が用いられるときに、各ユーザが経験するチャネル状態の知識に従って送信容量を動的に最適化して、送信機において行うことができるマルチキャストサービスのスペクトル効率を高めることは利点である。
【００１５】
送信機は、ＭＩＭＯ方式を用いる無線通信システムの一部分である。したがって、送信機は、複数の送信アンテナ（ＮＴｘ個のアンテナ）を用い、受信機、すなわち、端末は、幾つかの受信アンテナを用いることができる。ＮＴｘ個のアンテナを通した送信は、プリコーディングモジュールの構成を介して、すなわち、特定のプリコーダ又はプリコーディング行列を実施することによって規定される。
【００１６】
リソースユニットは、ダウンリンク送信に無線リソースを割り当てるために送信機によって用いられるユニットに対応する。例えば、ＬＴＥでは、リソースユニットは、リソースブロックと呼ばれる時間周波数リソースである。
【００１７】
リソースユニットの量は、リソースユニットの数であると理解されている。したがって、最適化されたリソースユニットの量Ｔ’（ｉ）は、最適化されたプリコーダＷ’ｉを用いてデータＤｉ（公衆データの一部分である）を送信するのに用いられるリソースユニットの数である。リソースユニット量の総量は、公衆データを送信するのに必要とされるリソースユニットの数Ｔｐｕｂｄａｔａと等しくなるように選択される。リソースユニットのサイズＴｐｕｂｄａｔａは、公衆データを送信するのに用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ：modulation and coding scheme）に特に依存する。これは、各リソースユニット量にＴｐｕｂｄａｔａ／ΣＴ’（ｉ）を乗算することによって容易に取得することができる。
【００１８】
公衆データの１つの部分Ｄｉを送信するのに用いられるリソースユニットは、時間、周波数又はそれらの双方において同時に分配することができる。
【００１９】
リソースユニット量及びプリコーダは最適化される。この最適化は、Ｋ個の端末に従って、すなわち、公衆データの送信の対象である端末に従って行われる。より具体的には、最適化は、送信機をＫ個の端末のそれぞれとリンクするチャネルのチャネル品質に従って行われる。
【００２０】
このチャネル品質は、複素係数の行列Ｈ（ｋ）（１≦ｋ≦Ｋ）によって表すことができる。各複素係数は、送信機のアンテナのうちの１つと第ｋの受信機のアンテナのうちの１つとの間の無線チャネルの瞬時の信号対雑音比を表す。この瞬時の信号対雑音比は、無線伝播チャネルの小規模フェージングに従って高速に変動する可能性がある。小規模フェージング変動は、端末が移動しているときの移動する散乱体及びドップラー効果に主に起因する。この瞬時の信号対雑音比の平均は、大規模フェージングに従ってのみ変動する、すなわち、端末位置が送信信号の数個の波長よりも大きく変化するときにのみ変動する、長期信号対雑音比である。このように、行列Ｈ（ｋ）は、第ｋの端末を送信機とリンクするチャネルのチャネル品質を表す。
【００２１】
送信機は、各端末によって与えられるフィードバックに基づいて、各端末のチャネル品質を、例えば、プリコーダコードブックインデックスの形で取得することができる。ＬＴＥでは、このプリコーダコードブックインデックスは、プリコーディング行列インジケーター（ＰＭＩ：Pre-coding Matrix Indicator）である。チャネル品質を求める他の方法を適用することができる。例えば、送信機は、第ｋの端末を送信機とリンクするアップリンクチャネルのチャネル品質を解析することができる。
【００２２】
各端末によって観測されるチャネル品質は、公衆データを送信するのに用いられる帯域幅において一定であると仮定される。
【００２３】
前述したように、リソースユニット量の最適化及び一組のプリコーダの最適化は、より大きな全体送信容量（全体チャネル容量）、すなわち、各端末が経験する送信容量（又はチャネル容量）のより大きな総量を取得するように行われる。最適化されたリソースユニット量及び最適化されたプリコーダは、一般に、最良の送信容量を保証するリソースユニット量及びプリコーダの組み合わせではないが、少なくとも、それらは、送信機とＫ個の端末との間のブロードキャスト／マルチキャスト送信容量を高めることを可能にする。
【００２４】
これらの最適化は、以下の式を最大にする一組のプリコーダと一組のプリコーダに対応する一組のリソースユニット量とをそれぞれ推定することによって数学的に表すことができる。
【数１】
2021516010.tif 000003
【００２５】
前述したように、計算される一組のプリコーダ及び一組のリソースユニット量は、一般に、上記式を最大にする解ではなく、近い評価、すなわち、近似にすぎない。
【００２６】
最適化されたリソースユニット量は、（Ｗ’ｉ）が既知である以下の式を最大にする解の評価である一組のリソースユニット量であると理解されている。
【数２】
2021516010.tif 000004
【００２７】
一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ及び一組のＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）は、（Ｔ（ｉ））及び（Ｗｉ）が既知である以下の式を最大にする解の評価である一組のプリコーダ及び一組のリソースユニット量であると理解されている。
【数３】
2021516010.tif 000005
【００２８】
本発明によって実行される最適化、すなわち、リソースユニット量の最適化及びプリコーダの最適化は、Ｋ個の端末が経験するブロードキャスト／マルチキャスト送信容量を高める。実際、以下の不等式
【数４】
2021516010.tif 000006
（Ｔ（ｉ）は、最適化されていないリソースユニット量又はＷｉに従って最適化されたリソースユニット量である）を解く一組のリソースユニット量Ｔ’（ｉ）及び一組のプリコーダＷ’ｉを知ることは、これらの最適化された組を用いることがブロードキャスト／マルチキャスト送信の容量を高めることを伴っている。
【００２９】
実際、プリコーダＷが送信に用いられる場合には、｜｜Ｗ＊Ｈ（ｋ）｜｜２に適用される性能メトリックｆは、端末が経験するチャネル容量の推定値である。選ばれた性能メトリックがｆ（ｘ）＝ｌｏｇ２（１＋ｘ）である場合には、
【数５】
2021516010.tif 000007
が、シャノン・ハートレー（Shannon-Hartley）定理に規定されたチャネル容量に近い。したがって、第ｋの端末が経験するチャネル容量は、Ｔ（ｉ）個のリソースブロックに関して、
【数６】
2021516010.tif 000008
によって表すことができ、第ｋの端末が経験する全体のチャネル容量は、
【数７】
2021516010.tif 000009
によって表すことができる。このように、上記不等式を満たすＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）及び複数組の最適化されたプリコーダは、Ｋ個の端末のうちの１つが経験する最低のチャネル容量を高める。公衆データの送信はブロードキャスト（又はマルチキャスト）形式で行われるので、最低のチャネル容量を高めることは、送信の容量を高めることと同等である。
【００３０】
送信容量を高めることは、送信に用いられる同じ量のリソースユニットに基づいて、この量のリソースユニットを用いて送信されるデータの量が高められることであると理解されている。したがって、最適化は、一定の全リソースユニット量
【数８】
2021516010.tif 000010
に基づいて評価される。ただし、リソースユニット量の総量は、公衆データを送信するのに必要とされるリソースユニットの数と等しくなるように選ばれる。
【００３１】
最適化を行うために、送信機は、各端末が経験するチャネル品質を求めることが必要な場合がある。このチャネル品質は、第ｋの端末について、行列Ｈ（ｋ）によって定義することができる。したがって、送信機は、各端末のＨ（ｋ）又はＨ（ｋ）を近似したものを求めることを可能にする情報を受信することができる。例えば、端末は、コードブックからのプリコーダを示すインデックス（ＬＴＥでは、ＰＭＩ−プリコーディング行列インジケーター）を受信することができる。
【００３２】
公衆データは、Ｋ個の端末への送信の対象とされているデータであると理解されている。すなわち、Ｋ個の端末のそれぞれは公衆データの受信者である。ｉ＝１〜Ｎ’である公衆データの部分Ｄｉは、編成されると、公衆データを復元することができる。したがって、Ｄｉは、公衆データを分割したものを構成することができる。
【００３３】
本発明の一態様によれば、一組の最適化されたプリコーダを求めることは、プリコーダ
【数９】
2021516010.tif 000011
及び
【数１０】
2021516010.tif 000012
を結合することによって取得される結合されたプリコーダ
【数１１】
2021516010.tif 000013
を取得することを含む。有利には、結合されたプリコーダ
【数１２】
2021516010.tif 000014
は、以下のように求められ、
【数１３】
2021516010.tif 000015
μは、１よりも厳密に小さくかつ０よりも厳密に大きな数であり、｜｜Ｘ｜｜２は、ベクトルＸの２乗ノルムである。これによって、複雑度を低減することが可能になり、したがって、一組の最適化されたプリコーダを取得するのに必要とされる計算を削減することが可能になる。
【００３４】
【数１４】
2021516010.tif 000016
、    
【数１５】
2021516010.tif 000017
及び
【数１６】
2021516010.tif 000018
は、プリコーダを表す行列である。プリコーダを表す行列における行の数はＮＴｘに等しい。簡略にするために、以下で用いるプリコーディング行列は、１行のみを有する行列である。すなわち、１つの受信アンテナを有する端末に関する場合のみが説明される。当業者であれば、本発明のこの実施態様を、端末が２つ以上の受信アンテナを有する場合に容易に適応させることができる。
【００３５】
本発明の一態様によれば、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、
／ａ１／ｐ＜ｑである、
【数１７】
2021516010.tif 000019
の各対（ｐ，ｑ）について、ｉ＝１．．．Ｎ及びｉ≠ｑであるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）を、Ｎ−２個のプリコーダ
【数１８】
2021516010.tif 000020
及び結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑに基づいて計算すること；
／ａ２／ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、送信機をＫ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数１９】
2021516010.tif 000021
を求めること；
／ａ３／集合
【数２０】
2021516010.tif 000022
を一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義し、集合
【数２１】
2021516010.tif 000023
をＮ’個の最適化されたリソースユニット量として定義することであって、ＭＷｍ，ｍ’はＴ’ｍ，ｍ’（ｍ）に対応し、Ｎ’はＮ−１に等しいこと、
を含む。
【００３６】
これによって、元の一組のＮ個のプリコーダの中の２つのプリコーダを結合することのみによってそれぞれ取得される複数組のＮ−１個のプリコーダの中から効率的に選択することが可能になる。したがって、複雑度は、取得される一組のＮ−１個のプリコーダのそれぞれのＮ−１個の最適化されたリソースユニット量の計算に低減される。したがって、これによって、複雑な問題を幾つかの単純な問題に置き換えることによって計算の複雑度を低減するとともに、一組のプリコーダ及びリソースユニット量を最適化することが可能になる。
【００３７】
関数のＡｒｇｍａｘは、この関数の最大値の引数を表す。
【００３８】
都合のよいことに
【数２２】
2021516010.tif 000024
である場合に、集合
【数２３】
2021516010.tif 000025
は、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義され、集合
【数２４】
2021516010.tif 000026
は、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量として定義される。
【００３９】
これによって、選択される一組のプリコーダが元のものよりも良好な全体の送信容量を提供する場合にのみ、この一組のプリコーダを選択することが可能になる。
本発明の一態様によれば、各対（ｐ，ｑ）について、Ｎ−１個の最適化されたリソースユニット量を計算することは、
／ａ１１／
【数２５】
2021516010.tif 000027
であるような、
【数２６】
2021516010.tif 000028
の係数Ｂｐ，ｑ（ｉ，ｋ）を有するＮ−１×Ｋのサイズの行列Ｂｐ，ｑと、Ｂｐ，ｑのムーア・ペンローズ（Moore-Penrose）擬似逆行列Ｂｐ，ｑ＃とを計算すること；
／ａ１２／ベクトル［Ｓ’ｐ，ｑ（１），．．．，Ｓ’ｐ，ｑ（Ｎ−１）］を
【数２７】
2021516010.tif 000029
となるように計算すること；
／ａ１３／γが０よりも厳密に大きい数であるとして、
【数２８】
2021516010.tif 000030
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ），１），０）を計算し、
【数２９】
2021516010.tif 000031
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ−１），１），０）を計算すること、
を含む。
【００４０】
行列Ｂのムーア・ペンローズ擬似逆行列（Ｂ＃）は、例えば、https://en.wikipedia.org/wiki/Moore-Penrose_inverseに定義されている。特に、Ｋ≦Ｎ−１であり、ＢＨＢがフルランクを有するときは、Ｂ＃＝（ＢＨＢ）−１ＢＨであり、Ｋ≧Ｎ−１であり、ＢＢＨがフルランクを有するときは、Ｂ＃＝ＢＨ（ＢＢＨ）−１である。
【００４１】
ＢＨは行列Ｂの共役転置行列である。
【００４２】
これによって、元の一組のＮ個のプリコーダの中の２つのプリコーダを結合することのみによって取得される各一組のＮ−１個のプリコーダに従ってＮ−１個の最適化されたリソースユニット量を計算することが可能になる。この計算によって、以下の式を最大にする解の良好な評価であるＮ−１個のリソースユニット量を取得することが可能になる。
【数３０】
2021516010.tif 000032
【００４３】
（Ｖｉ）は、元の一組のＮ個のプリコーダの中の２つのプリコーダを結合することのみによって取得される組のうちの１つである。
【００４４】
Ｎ−１個の最適化されたリソースユニット量の計算は、本発明では、低複雑度の計算であり、したがって、必要とされる計算リソースを削減することを可能にする。
【００４５】
本発明の一態様によれば、／ａ１２／において実行される計算及び／ａ１３／において実行される計算はループで繰り返され、／ａ１２／において実行される計算が繰り返されるとき、Ｎ−１のサイズのベクトル
【数３１】
2021516010.tif 000033
が、ベクトル
【数３２】
2021516010.tif 000034
に置き換わる。
【００４６】
これによって、以下の式を最大にする解のより良好な評価（又は近似）を取得することが可能になる。
【数３３】
2021516010.tif 000035
【００４７】
すなわち、／ａ１２／及び／ａ１３／の計算を繰り返すことによって、計算されたＮ−１個の最適化されたリソースユニット量は、上記式を最大にする正確な解に近づく。
本発明の一態様によれば、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、
−  ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、送信機をＫ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数３４】
2021516010.tif 000036
を求めることであって、ここで、
【数３５】
2021516010.tif 000037
であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応すること；
−  集合
【数３６】
2021516010.tif 000038
を一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義すること、
を含む。
【００４８】
これによって、元の一組のＮ個のプリコーダの中の２つのプリコーダを結合することのみによってそれぞれ取得される複数組のＮ−１個のプリコーダの中で最良の最適化された一組のプリコーダを、これらの複数組のプリコーダのそれぞれについて対応するＮ−１個の最適化されたリソースユニット量を計算することなく選択することが可能になる。したがって、必要とされる計算は削減されるか、又は、計算はより高速に行うことができ、これは、各端末が経験するチャネル品質が高速に変動するときに重要である。
【００４９】
これによって、解放されていないリソースユニットに関して同じ送信容量を維持しながら、より多くのリソースユニット（最適化されていない一組のＮ個のプリコーダと比較してより多い）を解放する組に基づいて、複数組のＮ−１個のプリコーダ（元の一組のＮ個のプリコーダの中の２つのプリコーダを結合することのみによってそれぞれ取得される）の中で最良の最適化された一組のプリコーダを選択することが可能になる。これは、より良好なスペクトル効率を示す。選択された組に基づいて計算されるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量は、その後、解放されたソースユニットを含む全てのリソースユニットを、選択された組のＮ−１個のプリコーダに最適化された方法でそれぞれ再分配する。
【００５０】
有利には、
【数３７】
2021516010.tif 000039
である場合に、集合
【数３８】
2021516010.tif 000040
は、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義される。
【００５１】
これによって、選択される一組のプリコーダが元のものよりも良好な全体の送信容量を提供する場合にのみ、この一組のプリコーダを選択することが可能になる。
本発明の一態様によれば、一組の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、
−  各ｉについて、
【数３９】
2021516010.tif 000041
となるように、Ｗ’ｉを計算すること、
を含み、Ｗ’は、Ｗ’＝［Ｗ’１Ｔ，．．．，Ｗ’ＮＴ］Ｔである行列であり、Ｗは、Ｗ＝［Ｗ１Ｔ，．．．，ＷＮＴ］Ｔである行列であり、ｆは性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）は、送信機をＫ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であり、ｅｉ＝［０，．．．，１，．．．，０］であり、この数値１は第ｉの位置にあり、ρは、１よりも厳密に小さくかつ０よりも厳密に大きい数であり、τは−１よりも小さな数であり、ＸＨは行列Ｘの共役転置行列であり、ＸＴは行列Ｘの転置行列であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応する。
【００５２】
これによっても、一組の最適化されたリソースユニット量を計算することなく一組の最適化されたプリコーダを求めることが可能になる。これによって、必要とされる計算が限定される。加えて、この一組の最適化されたプリコーダを求めることは、プリコーダの数を削減することなく行われ、したがって、Ｎ個の最適化されたリソースユニット量が、この一組の最適化されたプリコーダに基づいて計算されるとき、送信容量の改善がより大きくなる可能性がある。実際、計算は、以下の式を最大にすることを目的とする。
【数４０】
2021516010.tif 000042
【００５３】
この式は、Ｎ個の未知数を有するので、一組のＮ−１個のプリコーダを用いて取得される式よりも１つ多い自由度を有する。したがって、この式は、より多くの極大値及びより大きな全体の最大値を潜在的に有する可能性がある。これは、送信機によって最初の用いられるプリコーダの数Ｎが小さいか又は方法の反復の数が大きいときに一層当てはまる。
【００５４】
ＸＨで表される行列Ｘの共役転置行列は、転置を取り、次いで、各エントリの複素共役を取ることによって、Ｘから取得される。
本発明の一態様によれば、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）に対応するＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）は、
／ａ１／
【数４１】
2021516010.tif 000043
の係数Ｂ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗ’ｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ’×Ｋのサイズの行列Ｂと、Ｂのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂ＃とを計算すること；
／ａ２／ベクトル［Ｓ’（１），．．．，Ｓ’（Ｎ’）］を
【数４２】
2021516010.tif 000044
となるように計算すること；
／ａ３／γが０よりも厳密に大きい数であるとして、Ｔ’（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’（ｉ），１），０）を計算すること、
によって取得される。
【００５５】
これによって、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダに従ってＮ’個の最適化されたリソースユニット量を計算することが可能になる。この計算によって、以下の式を最大にする解の良好な評価（近似）である一組のＮ’個のリソースユニット量を取得することが可能になる。
【数４３】
2021516010.tif 000045
【００５６】
本発明の一態様によれば、／ａ２／において実行される計算及び／ａ３／において実行される計算はループで繰り返され、／ａ２／において実行される計算が繰り返されるとき、ベクトル
【数４４】
2021516010.tif 000046
が、ベクトル
【数４５】
2021516010.tif 000047
に置き換わる。
【００５７】
これによって、以下の式を最大にする解のより良好な評価を取得することが可能になる。
【数４６】
2021516010.tif 000048
【００５８】
すなわち、／ａ２／及び／ａ３／の計算を繰り返すことによって、計算されたＮ’個の最適化されたリソースユニット量は、上記式を最大にする正確な解に近づく。
本発明の一態様によれば、ｉ＝１〜Ｎであるリソースユニット量Ｔ（ｉ）は事前に計算され、上記計算することは、
／Ｉ１／
【数４７】
2021516010.tif 000049
の係数Ａ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ×Ｋのサイズの行列Ａと、Ａのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ａ＃とを計算すること；
／Ｉ２／ベクトル［Ｓ（１），．．．，Ｓ（Ｎ）］を
【数４８】
2021516010.tif 000050
となるように計算すること；
／Ｉ３／γが０よりも厳密に大きい数であるとして、Ｔ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ（ｉ），１），０）を計算すること、
を含む。
【００５９】
これによって、送信機によって最初に用いられた一組のＮ個のプリコーダに従ったＮ個のリソースユニット量の計算を最適化することが可能になる。この計算によって、以下の式を最大にする解の良好な評価である一組のＮ個のリソースユニット量を取得することが可能になる。
【数４９】
2021516010.tif 000051
【００６０】
本発明におけるこの計算は、低複雑度の計算であり、したがって、必要とされる計算を削減することを可能にする。取得されたこれらのＮ個のリソースユニット量は、ステップ／ａ／において実行されるプリコーダの最適化の効率を高めることを可能にする。
【００６１】
本発明の一態様によれば、／Ｉ２／において実行される計算及び／Ｉ３／において実行される計算はループで繰り返され、／Ｉ２／において実行される計算が繰り返されるとき、ベクトル
【数５０】
2021516010.tif 000052
が、ベクトル
【数５１】
2021516010.tif 000053
に置き換わる。
【００６２】
これによって、以下の式を最大にする解のより良好な評価を取得することが可能になる。
【数５２】
2021516010.tif 000054
【００６３】
すなわち、／Ｉ２／及び／Ｉ３／の計算を繰り返すことによって、計算されたＮ個のリソースユニット量は、上記式を最大にする正確な解に近づく。
【００６４】
本発明の一態様によれば、／ａ／において実行される計算はループで繰り返され、／ａ／において実行される計算が繰り返されるとき、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）がＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）に置き換わる。
【００６５】
／ａ／において実行される計算を繰り返すことによって、取得された一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ及び一組のＮ’個の最適化されたリソースユニット量は、以下の式を最大にする理論的解をより良く近似したものとなる。
【数５３】
2021516010.tif 000055
【００６６】
これによって、送信容量を高めることが可能になる。
【００６７】
本発明の第２の態様は、コード命令を含むコンピュータプログラム製品であって、この命令は、プロセッサによって実行されると、前述したような方法を実行する、コンピュータプログラム製品に関する。
本発明の第３の態様は、ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、少なくともＫ個の端末にデータを送信する送信機に関し、送信機は、
ＮＴｘ個のアンテナと、
プロセッサと、
記憶された命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体と、
を備え、
命令は、プロセッサによって実行されると、
／ａ／Ｎ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求め、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）に基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）はＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応すること；
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、Ｎ’個のデータのそれぞれは公衆データの一部分であり、Ｄｉは、プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていること、
を行うように送信機を構成する。
【００６８】
本発明は、添付図面の図に、限定としてではなく例として示される。添付図面において、同様の参照符号は同様の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による送信機及びＫ個の端末を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、リソースユニットの特定のスケジューリング及びプリコーダモジュールの対応する構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、リソースユニットの別の特定のスケジューリング及びプリコーダモジュールの対応する構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による最適化ステップを表すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による最適化ステップを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１を参照すると、無線信号を幾つかの受信機１．２に送信する送信機１．１が示されている。受信機１．２は送信機１．１のセル内に存在する。この送信は、例えば、ＬＴＥベースのシステムでは、ＯＦＤＭベースの送信とすることができる。この例では、受信機１．２は端末とも呼ばれるモバイル端末であり、送信機１．１は固定局であり、固定局はＬＴＥでは基地局である。本発明では、幾つかの端末への公衆データの送信が対象とされている。すなわち、少なくとも２つの端末１．２が送信機のセル内に存在する。
【００７１】
送信機１．１は、１つの通信モジュール（ＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ）１．３と、１つの処理モジュール（ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ）１．４と、メモリユニット（ＭＥＭＯ＿ｔｒａｎｓ）１．５とを備える。ＭＥＭＯ＿ｔｒａｎｓ１．５は、コンピュータプログラム及び最適化アルゴリズムを取り出す不揮発性ユニットと、最適化されたプリコーダ及び最適化されたリソースユニット量を記憶することができる揮発性ユニットとを備える。ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、行列Ｈ（ｋ）を求め、Ｎ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求め、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算し、ＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３を構成し、プリコーダモジュール２．０を構成し、公衆データをＮ’個のデータＤｉに分割し、公衆データの複数の部分ＤｉをＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３に転送するように構成することができる。ＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３は、受信機１．２にＮ’個のデータＤｉを送信するように構成されている。Ｎ’個のデータのそれぞれは公衆データの一部分である。ＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３は、プリコーダモジュール２．０を含むことができる。処理モジュール１．４及びメモリユニット１．５は、送信機のプロセッサ及び非一時的コンピュータ可読媒体を備えることができる。処理モジュール１．４及びメモリユニット１．５は、最適化されたリソースユニット量の計算と、最適化されたプリコーダの特定と（／ａ／及び／ｂ／）に専用化することもできるし、例えば、一組の最適化されたプリコーダに従って送信機１．１のプリコーダモジュール２．０を構成することと、それに応じてリソースを割り当てることと、最適化されたリソースユニット量に従って公衆データを分割することと、チャネル品質に従って変調方式を適応させることとによって、公衆データを送信する無線信号を処理するような送信機の他の機能に用いることもできる。
【００７２】
図２を参照すると、リソースユニットと、プリコーダモジュール２．０の入力における幾つかのシンボルを各アンテナポート上の幾つかのシンボルに変換するプリコーダモジュール２．０との特定のスケジューリングが示されている。
【００７３】
本発明に従って、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）が計算され、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダが求められると、リソースユニットの量Ｔ’（１）が、公衆データの一部分Ｄ１を送信するのに用いられる。図２の例では、ＬＴＥベースのシステムが示されており、したがって、リソースユニットはリソースブロックである。Ｔ’（１）個のリソースブロックのシンボルが、プリコーダＷ’１を用いて構成されたプリコーダモジュール２．０を用いてＮＴｘ個のアンテナポート上へプリコーディングされる。Ｔ’（１）個のリソースブロックを含むスロットの全てのシンボルがプリコーディングされると、プリコーダモジュール２．０は、プリコーダＷ’２を用いて構成される。プリコーダモジュール２．０は、構成されると、公衆データの別の部分Ｄ２を送信するのに用いられるＴ’（２）個のリソースブロックを含む次のスロットのシンボルをＮＴｘ個のアンテナポート上へプリコーディングする。このプロセスは、最後のグループのＴ’（Ｎ’）個のリソースブロックのシンボルが、プリコーダＷ’Ｎ’を用いて構成されたプリコーダモジュール２．０を用いてＮＴｘ個のアンテナポート上へプリコーディングされるまで繰り返される。したがって、プリコーディングモジュール２．０は、各グループのリソースブロック（Ｔ’（ｉ）個のリソースブロック）のシンボルを、異なる構成、すなわち、異なるプリコーダを用いてプリコーディングする。したがって、リソースブロックのスケジューリングは、プリコーディングモジュール２．０の構成の変化と同期されるこの方式に従って行う必要がある。
【００７４】
プリコーダモジュール２．０の構成は、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４によって行うことができる。公衆データ部分Ｄｉを送信するのに用いられるリソースブロックの量Ｔ’（ｉ）は、１つのスロット内のリソースブロックの最大数よりも多い場合があり、その場合、Ｔ’（ｉ）個のリソースブロックは２つ以上のスロットに分散され、プリコーダモジュール２．０の構成は、その場合、それに応じて行われる。すなわち、プリコーダモジュール２．０がこれらのスロットに関連したシンボルをプリコーディングするとき、プリコーダモジュール２．０は同じ構成Ｗ’ｉを有する。
【００７５】
しかしながら、プリコーダモジュール２．０のスケジューリング及び構成は、時間形式で実施される。すなわち、プリコーダモジュール２．０は、同じスロットの全てのリソースブロックについて同じ方法で構成される。逆に、２つの異なるグループのリソースブロックからのリソースブロック（例えば、公衆データのＤｍ部分を送信するのに用いられるグループのＴ’（ｍ）個のリソースブロック、及び、公衆データのＤｎ部分を送信するのに用いられるグループのＴ’（ｎ）個のリソースブロック）は、同じスロット内にスケジューリングされない。
【００７６】
１〜Ｎ’のｉを有する（Ｄｉ）に公衆データを分割する方法は、一組の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）と、各グループのリソースブロック内のデータを符号化するのに用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ）とに依存する。実際、シンボルが、ｆ（｜｜Ｗ’＊Ｈ（ｋ）｜｜２）の低い値を有するプリコーダＷ’を用いてプリコーディングされるグループのリソースブロックでは、選ばれるＭＣＳインデックスは、正しい送信を可能にするために小さなものでなければならない。すなわち、変調方式はよりロバストであり、符号化速度はより小さく、したがって、不十分なチャネル品質は補償されるが、送信速度は低く、これは、チャネル容量が不十分であることを表している。逆に、シンボルが、ｆ（｜｜Ｗ’＊Ｈ（ｋ）｜｜２）の高い値を有するプリコーダＷ’を用いてプリコーディングされるグループのリソースブロックでは、選ばれるＭＣＳインデックスは、高い送信速度を有することを可能にするために大きなものとすることができる。すなわち、変調方式は低ロバストであり、符号化速度はより大きく、したがって、高いチャネル品質によって、高い送信速度を有することが可能になり、これは、チャネル容量が十分であることを表している。
【００７７】
したがって、Ｋ個の端末の中でプリコーダＷ’ｉに関して最も良好でないチャネル送信を有する端末がデータを受信することを可能にするように十分小さなＭＣＳインデックスを用いて、データＤｉをＴ’（ｉ）個のリソースユニット上で符号化することができる。すなわち、Ｔ’（ｉ）個のリソースユニットのＭＣＳインデックスは、ｍｉｎｋｆ（｜｜Ｗ’ｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）に従って設定される。したがって、リソースユニットの総数ΣＴ’（ｊ）は、公衆データのサイズと、Ｔ’（ｉ）個のリソースユニットからなるグループごとにそれぞれ選ばれたＭＣＳインデックスとに従って設定される。Ｔ’（ｉ）個のリソースユニットからなるＮ’個のグループを用いて送信することができるデータの総数は、Ｔ’（ｊ）個のリソースユニットに用いられるＭＣＳインデックスに依存するγｊを用いてΣγｊＴ’（ｊ）によって表すことができ、γｊＴ’（ｊ）は、Ｔ’（ｊ）個のリソースユニットがプリコーダＷ’ｊを用いて送信することができるデータ（ペイロードデータ）の総量を表す。公衆データは、その後、γｊＴ’（ｊ）に従って分割される。
【００７８】
実際には、全てのＤｉが、全てのリソースユニットを通して１つのＭＣＳを用いて共同で符号化される。すなわち、選ばれたＭＣＳは、Ｋ個の端末の中で最も良好でない全体的なチャネル送信を有する端末がデータを受信することを可能にするように十分小さなものである。すなわち、データＤｉの合計のビット数（すなわち、公衆データのサイズ）を公衆データの送信に用いられるリソースユニットの数（すなわち、
【数５４】
2021516010.tif 000056
）によって除算したものが、
【数５５】
2021516010.tif 000057
に等しくなるように、ΣＴ’（ｊ）個のリソースユニットのＭＣＳインデックスは設定される。
【００７９】
Ｄｉの符号化を共同で実施する方法は、当業者によって既知である。
【００８０】
したがって、公衆データは、各グループのリソースブロックが送信することができる最大ペイロードデータに従ってデータのＮ’個の部分に分割される。各グループのリソースブロックが送信することができる最大ペイロードデータの合計が公衆データのサイズ未満である場合には、量Ｔ’（ｉ）は、ΣＴ’（ｊ）によって除算するとともに十分大きな値λを乗算することができる。
【００８１】
加えて、本発明は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：Orthogonal frequency-division multiplexing）方式以外の別の方式を実施するアンテナポートを用いて実施することができる。
【００８２】
図３を参照すると、リソースユニットと、プリコーダモジュール２．０の入力における幾つかのシンボルを各アンテナポート上の幾つかのシンボルに変換するプリコーダモジュール２．０との別の特定のスケジューリングが示されている。
【００８３】
図２の実施形態と同様に、本発明に従って、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）が計算され、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダが求められると、プリコーダモジュール２．０は、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４によって構成され、リソースブロックは、以下で詳述するようにスケジューリングされる。
【００８４】
図２の実施形態と対照的に、公衆データのＮ’個のデータ部分Ｄｉを送信するのに用いられるリソースブロックは、同時に、すなわち、ＬＴＥベースのシステムの場合には同じスロットにおいて処理される。加えて、プリコーダモジュール２．０は、入力帯域幅に応じて異なるプリコーダ又は異なるプリコーダ行列を用いて併せて構成される。プリコーダモジュール２．０は、リソースブロックが存在する帯域幅の部分に従って、それらのリソースブロックを処理する。
【００８５】
より具体的には、ｉ＝１〜Ｎ’であるサブ帯域幅ＢＷｉに分割される帯域幅を考えると、第１の帯域幅ＢＷ１においてサブキャリアによって搬送されるシンボルの部分はプリコーダＷ’１を用いて処理され、第ｉの帯域幅ＢＷｉにおいてサブキャリアによって搬送されるシンボルの部分はプリコーダＷ’ｉを用いて処理され、第Ｎ’の帯域幅ＢＷＮ’においてサブキャリアによって搬送されるシンボルの部分はプリコーダＷ’Ｎ’を用いて処理される。各帯域幅ＢＷｉのサイズは、同じスロットにおいて、Ｄｉを送信するのに用いられるＴ’（ｉ）個のリソースブロックを搬送するのに必要とされるサイズ以上である。
【００８６】
換言すれば、Ｔ’（ｉ）個のリソースブロックは、ＢＷｉに含まれる周波数を有するサブキャリアによって搬送される。したがって、ＢＷｉを通じて送信されるＴ’（ｉ）個のリソースブロックは、プリコーダＷ’ｉを用いて処理される。
【００８７】
プリコーダモジュール２．０の出力では、各グループのＴ’（ｉ）個のリソースブロックのシンボルのプリコーディングの出力が、各アンテナポートにおいて互いに多重化される。すなわち、アンテナポートのうちの１つにおけるシンボルは、同じアンテナポートへのＴ’（ｉ）個のリソースブロックを含むシンボルの部分のプリコーディングの結果と、ＢＷｉにおけるサブキャリアに関して同一である。
【００８８】
したがって、プリコーディングモジュール２．０は、各グループのリソースブロックのシンボルを単一の構成を用いてプリコーディングする。このように、リソースブロックのスケジューリングは、説明した方式に従って行う必要がある。すなわち、Ｔ’（ｉ）個のリソースブロックは、ＢＷｉにおいてスケジューリングされなければならない。
【００８９】
プリコーダモジュール２．０の構成は、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４によって行うことができる。リソースブロックの量Ｔ’（ｉ）は、１つのスロット内のＢＷｉにおけるリソースブロックの最大数よりも大きい場合があり、この場合、Ｔ’（ｉ）個のリソースブロックは、同じＢＷｉにおいて２つ以上のスロットに分散される。
【００９０】
図３の実施態様では、プリコーダモジュール２．０のスケジューリング及び構成は周波数形式で実施される。すなわち、プリコーダモジュール２．０の構成及び各Ｔ’（ｉ）個のリソースブロックのスケジューリングは、全帯域幅のサブ帯域幅（ＢＷｉ）への分割に従って行われる。
【００９１】
１〜Ｎ’のｉを有する（Ｄｉ）に公衆データを分割する方法は、図２の実施態様におけるものと同一である。すなわち、公衆データの分割は、一組の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）と、各グループのリソースブロック内にデータを符号化するのに用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ）（実際には、１つのＭＣＳのみが、公衆データの送信に用いられる全てのリソースユニットにおける符号化に選ばれる）とに依存する。各グループのリソースブロックが送信することができる最大ペイロードデータの合計が公衆データのサイズ未満である場合には、量Ｔ’（ｉ）は、ΣＴ’（ｊ）によって除算するとともに十分大きな値λを乗算することができる。
【００９２】
時間形式の実施態様である図２の実施態様及び周波数形式の実施態様である図３の実施態様は、組み合わせることができる。すなわち、プリコーダモジュール２．０の構成は、時間とともに変化することができ、１つのスロット内のリソースブロックを処理するのに用いられる構成は、一組の最適化されたプリコーディング行列の中の全ての又は少なくとも幾つかの最適化されたプリコーディング行列を用いることができる。
【００９３】
図４を参照すると、本発明の一実施形態による最適化ステップのフローチャートが示されている。
【００９４】
ステップＳ１０において、送信機がパラメーター化される。すなわち、一組のＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）及び最適化アルゴリズムが、送信機１．１のメモリ、例えばＭＥＭＯ＿ｔｒａｎｓ１．５に記憶される。
【００９５】
初期の一組のプリコーダは、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）行列から生成される。例えば、初期の一組のプリコーダは、以下によって取得することができる。
−  サイズｍａｘ（ＮＴｘ，Ｎ）×ｍａｘ（ＮＴｘ，Ｎ）のＤＦＴ行列を生成すること。例えば、ＤＦＴ行列は、要素
【数５６】
2021516010.tif 000058
を有する行列ＭＤＦＴとすることができる。
−  ＮＴｘ＜Ｎであるとき、第ｉのプリコーダは、ＭＤＦＴの先頭からＮＴｘ個の列のみを保持することによって取得される行列の第ｉ行である。
−  ＮＴｘ≧Ｎであるとき、第ｉのプリコーダは、ＭＤＦＴのＮ個の行のみを保持することによって取得される行列の第ｉ行である。これらのＮ個の行は、可能な限り等間隔にされたインデックスを用いて選ばれる。
【００９６】
初期の一組のプリコーダは、Ｎ＝Ｋであるときは、各第ｋの端末について、第ｋのプリコーディング行列Ｗｋを固有ビームフォーミングベクトルとして、すなわち、第ｋの端末に向かうポイントツーポイント容量を最大にするプリコーディング行列として定義することによって取得することもできる。例えば、Ｗｋは、整合フィルター
【数５７】
2021516010.tif 000059
として設定することができる。
【００９７】
ステップＳ１１において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、行列Ｈ（ｋ）を求めることができる。実際、前述したように、送信機は、Ｋ個の端末のそれぞれが経験するチャネル品質を求めることが必要な場合がある。これらのチャネル品質は、行列Ｈ（ｋ）によって各第ｋの端末について定義することができる。このために、送信機は、Ｈ（ｋ）行列を求めることを可能にする情報を受信することができ、例えば、送信機は、ＬＴＥシステムにおけるＰＭＩであるコードブックからのプリコーダを示すインデックスをＫ個の送信機のそれぞれから受信することができる。前述したように、他の方法を用いてチャネル品質を求めることができ、例えば、送信機は、第ｋの端末とのアップリンクチャネルのチャネル品質を解析することができる。
【００９８】
ステップＳ１２において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、ｉ＝１．．．Ｎ’及びＮ’≦Ｎである一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求め、ｉ＝１〜Ｎ’であるＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することができる。（Ｗ’ｉ）はそれぞれＴ’（ｉ）に対応する。
【００９９】
Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）の計算及び一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）の特定は、Ｎ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいて行われる。
【０１００】
加えて、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）の特定及びＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）の計算は、以下によって実行することができる。
−  ｐ＜ｑである
【数５８】
2021516010.tif 000060
の各対（ｐ，ｑ）について、ｉ＝１．．．Ｎ及びｉ≠ｑであるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）を、Ｎ−２個のプリコーダ
【数５９】
2021516010.tif 000061
及び結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑに基づいて計算すること；
−  
【数６０】
2021516010.tif 000062
を求めること。ただし、ｆは性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）は、Ｋ個の端末の中の第ｋの端末に送信機をリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列である；
−  集合
【数６１】
2021516010.tif 000063
を、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義し、
【数６２】
2021516010.tif 000064
を、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量として定義すること。ただし、ＭＷｍ，ｍ’はＴ’ｍ，ｍ’（ｍ）に対応し、Ｎ’はＮ−１に等しい。
【０１０１】
結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑは、プリコーダＷｐ及びＷｑを結合することによって取得される。例えば、結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑは、以下のように求められる。
【数６３】
2021516010.tif 000065
ただし、μは、１よりも厳密に小さくかつ０よりも厳密に大きい数であり、｜｜Ｘ｜｜２はベクトルＸの２乗ノルムである。
【０１０２】
Ｎ−２個のプリコーダ
【数６４】
2021516010.tif 000066
及び結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑに基づいて、ｉ＝１．．．Ｎ及びｉ≠ｑであるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）を計算するステップは、以下によって実行することができる。
−  
【数６５】
2021516010.tif 000067
であるような、
【数６６】
2021516010.tif 000068
の係数Ｂｐ，ｑ（ｉ，ｋ）を有するＮ−１×Ｋのサイズの行列Ｂｐ，ｑと、Ｂｐ，ｑのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂｐ，ｑ＃とを計算すること；
−  
【数６７】
2021516010.tif 000069
となるようにベクトル［Ｓ’ｐ，ｑ（１），．．．，Ｓ’ｐ，ｑ（Ｎ−１）］を計算すること；
−  
【数６８】
2021516010.tif 000070
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ），１），０）を計算し、
【数６９】
2021516010.tif 000071
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ−１），１），０）を計算すること。ただし、γは０よりも厳密に大きい数である。
【０１０３】
これらのステップは、ループで繰り返すことができる。すなわち、第２のステップ及び第３のステップは、ベクトル
【数７０】
2021516010.tif 000072
に置き換わるＮ−１のサイズのベクトル
【数７１】
2021516010.tif 000073
、すなわち、ｉ＝１，．．．，Ｎ−１である以前に計算された一組のＴ’（ｉ）を用いて繰り返される。
【０１０４】
ステップＳ１２は、ループで繰り返すことができ、ステップＳ１２が繰り返されると、Ｎ−１個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）がＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）に置き換わる。
【０１０５】
ステップＳ１３において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、求められた一組の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）と、最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）とに従ってＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３を構成する。例えば、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、プリコーダモジュール２．０を構成することができる。
【０１０６】
ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、公衆データをＮ’個のデータＤｉに分割する。公衆データのこの分割は、一組の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）と、各グループのリソースブロック内にデータを符号化するのに用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ）（実際には、１つのＭＣＳのみが、公衆データの送信に用いられる全てのリソースユニットにおける符号化に選ばれる）とに従って行われる。
【０１０７】
公衆データの送信に用いられる全てのリソースユニットについて唯一のＭＣＳが選ばれるとき、そのＭＣＳは、有利には、データＤｉの合計のビット数を公衆データの送信に用いられるリソースの数によって除算したものが
【数７２】
2021516010.tif 000074
に等しくなるように選ぶことができる。
【０１０８】
リソースユニットの総数（ΣＴ’（ｉ））が、公衆データを送信するのに十分でない場合には、各Ｔ’（ｉ）は、ΣＴ’（ｊ）によって除算するとともに十分大きな値λを乗算することができる。
【０１０９】
ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、公衆データの部分ＤｉをＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３に転送する。各Ｄｉは、プリコーダモジュール２．０の構成に従ってスケジューリングされたｉ＝１．．．．Ｎ’であるＴ’（ｉ）個のリソースブロックのグループのリソースブロックにそれぞれ設定される。したがって、データＤｉは、プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上にプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースブロックにおいて送信される。
【０１１０】
図５を参照すると、本発明の一実施形態による最適化ステップのフローチャートが示されている。
【０１１１】
ステップＳ２０において、送信機がパラメーター化される。すなわち、一組のＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）及び最適化アルゴリズムが、送信機１．１のメモリ、例えばＭＥＭＯ＿ｔｒａｎｓ１．５に記憶される。
【０１１２】
ステップＳ２１において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、行列Ｈ（ｋ）を求めることができる。実際、前述したように、送信機は、Ｋ個の端末のそれぞれが経験するチャネル品質を求めることが必要な場合がある。これらのチャネル品質は、行列Ｈ（ｋ）によって各第ｋの端末について定義することができる。このために、送信機は、Ｈ（ｋ）行列を求めることを可能にする情報を受信することができ、例えば、送信機は、ＬＴＥシステムにおけるＰＭＩであるコードブックからのプリコーダを示すインデックスをＫ個の送信機のそれぞれから受信することができる。前述したように、他の方法を用いてチャネル品質を求めることができ、例えば、送信機は、第ｋの端末とのアップリンクチャネルのチャネル品質を解析することができる。
【０１１３】
ステップＳ２２において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、ｉ＝１．．．ＮであるＮ個のリソースユニット量Ｔ（ｉ）を計算することができ、これらのリソースユニット量Ｔ（ｉ）のそれぞれは、第ｉのプリコーダＷｉに対応する。ｉ＝１．．．ＮであるＴ（ｉ）のこの計算は、Ｎ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいている。
【０１１４】
この計算は、以下によって行うことができる。
−  
【数７３】
2021516010.tif 000075
の係数Ａ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ×Ｋのサイズの行列Ａと、Ａのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ａ＃とを計算すること；
−  ベクトル［Ｓ（１），．．．，Ｓ（Ｎ）］を
【数７４】
2021516010.tif 000076
となるように計算すること；
−  Ｔ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ（ｉ），１），０）を計算すること。ただし、γは０よりも厳密に大きい数である。
【０１１５】
これらのステップは、ループで繰り返すことができる。すなわち、第２のステップ及び第３のステップは、ベクトル
【数７５】
2021516010.tif 000077
に置き換わるベクトル
【数７６】
2021516010.tif 000078
、すなわち、ｉ＝１．．．Ｎである以前に計算された一組のＴ（ｉ）を用いて繰り返される。
【０１１６】
ステップＳ２３において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、ｉ＝１．．．Ｎ’及びＮ’≦Ｎである一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることができる。
【０１１７】
一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、Ｎ個のリソースユニット量及びＮ個のプリコーダ（Ｗｉ）に基づいて行われる。
【０１１８】
加えて、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、以下によって行うことができる。
−  ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、送信機をＫ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数７７】
2021516010.tif 000079
を求めることであって、ここで、
【数７８】
2021516010.tif 000080
であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応すること；
−  集合
【数７９】
2021516010.tif 000081
を一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義すること。
【０１１９】
結合されたプリコーダＭＷｍ，ｍ’は、プリコーダＷｍ及びＷｍ’を結合することによって取得される。例えば、結合されたプリコーダＭＷｍ，ｍ’は、以下のように求められる。
【数８０】
2021516010.tif 000082
ただし、μは、１よりも厳密に小さくかつ０よりも厳密に大きい数であり、｜｜Ｘ｜｜２はベクトルＸの２乗ノルムである。
【０１２０】
代替形態では、一組のＮ’個の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）を求めることは、以下によって行うことができる。
−  各ｉについて、
【数８１】
2021516010.tif 000083
となるように、Ｗ’ｉを計算すること。
ただし、Ｗ’は、Ｗ’＝［Ｗ’１Ｔ，．．．，Ｗ’ＮＴ］Ｔである行列であり、Ｗは、Ｗ＝［Ｗ１Ｔ，．．．，ＷＮＴ］Ｔである行列であり、ｆは性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）は、送信機をＫ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であり、ｅｉ＝［０，．．．，１，．．．，０］であり、この数値１は第ｉの位置にあり、ρは、１よりも厳密に小さくかつ０よりも厳密に大きい数であり、τは−１よりも小さな数であり、ＸＨは行列Ｘの共役転置行列であり、ＸＴは行列Ｘの転置行列であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応する。ここでＮ’はＮに等しい。
τは、絶対値が大きい値、例えば−１０を有することが望ましい。アルゴリズムの収束に影響を与えるρは、非常に小さなものが選ばれることが望ましい。
【０１２１】
ステップＳ２４において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、ｉ＝１〜Ｎ’であるＮ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することができる。
【０１２２】
Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）の計算は、Ｎ’個のプリコーダ（Ｗ’ｉ）に基づいて行われる。
【０１２３】
加えて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）の計算は、以下によって行うことができる。
−  
【数８２】
2021516010.tif 000084
の係数Ｂ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗ’ｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ’×Ｋのサイズの行列Ｂと、Ｂのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂ＃とを計算すること；
−  ベクトル［Ｓ’（１），．．．，Ｓ’（Ｎ’）］を
【数８３】
2021516010.tif 000085
となるように計算すること；
−  γが０よりも厳密に大きい数であるとして、Ｔ’（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’（ｉ），１），０）を計算すること。
【０１２４】
これらのステップは、ループで繰り返すことができる。すなわち、第２のステップ及び第３のステップは、ベクトル
【数８４】
2021516010.tif 000086
に置き換わるＮ’のサイズのベクトル
【数８５】
2021516010.tif 000087
、すなわち、ｉ＝１，．．．，Ｎ−１である以前に計算された一組のＴ’（ｉ）を用いて繰り返される。
【０１２５】
ステップＳ２３及びＳ２４は、ループで繰り返すことができ、ステップＳ２３が繰り返されるとき、最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）がプリコーダ（Ｗｉ）に置き換わり、Ｔ’（ｉ）がＴ（ｉ）に置き換わる。
【０１２６】
ステップＳ２５において、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、求められた一組の最適化されたプリコーダ（Ｗ’ｉ）と、最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）とに従ってＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３を構成する。例えば、ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、プリコーダモジュール２．０を構成することができる。
【０１２７】
ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、公衆データをＮ’個のデータＤｉに分割する。公衆データのこの分割は、一組の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）と、各グループのリソースブロック内にデータを符号化するのに用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ）（実際には、１つのＭＣＳのみが、公衆データの送信に用いられる全てのリソースユニットにおける符号化に選ばれる）とに従って行われる。
【０１２８】
リソースユニットの総数（ΣＴ’（ｉ））が、公衆データを送信するのに十分でない場合には、各Ｔ’（ｉ）は、ΣＴ’（ｊ）によって除算するとともに十分大きな値λを乗算することができる。
【０１２９】
ＰＲＯＣ＿ｔｒａｎｓ１．４は、公衆データの部分ＤｉをＣＯＭ＿ｔｒａｎｓ１．３に転送する。各Ｄｉは、プリコーダモジュール２．０の構成に従ってスケジューリングされたｉ＝１．．．．Ｎ’であるＴ’（ｉ）個のリソースブロックのグループのリソースブロックにそれぞれ設定される。したがって、データＤｉは、プリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上にプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースブロックにおいて送信される。
【０１３０】
当然、本発明は、上記で詳細に説明された実施形態の例には限定されず、更なる代替の実施形態も含む。
【０１３１】
例えば、ステップＳ１３を繰り返すときは、本発明は、ステップＳ１３をステップＳ２３及びＳ２４に置き換え、したがって、図４の実施形態及び図５の実施形態を交互にすることによって実施することができる。逆に、ステップＳ２３及びＳ２４を繰り返すときは、本発明は、ステップＳ２３及びＳ２４をステップＳ１３に置き換えることによって実施することができる。
【図１】
2021516010.tif 000117
【図２】
2021516010.tif 000118
【図３】
2021516010.tif 000119
【図４】
2021516010.tif 000120
【図５】
2021516010.tif 000121
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月27日(2020.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、ＮＴｘ個のアンテナを備える送信機によって、１＜Ｎである一組のＮ個のプリコーダＷｉを用いて少なくともＫ個の端末にデータＤを送信する方法であって、
／ａ／前記Ｎ個のプリコーダＷｉに基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求め、前記一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉは前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応することと、
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、前記Ｎ’個のデータのそれぞれは前記データＤの一部分であり、ｉ＝１〜Ｎ’について、Ｄｉは、前記最適化されたプリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記一組の最適化されたプリコーダを求めることは、前記プリコーダ
【数１】
2021516010.tif 000122
及び前記プリコーダ
【数２】
2021516010.tif 000123
を結合することによって取得される結合されたプリコーダ
【数３】
2021516010.tif 000124
を取得することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記結合されたプリコーダ
【数４】
2021516010.tif 000125
は、以下のように求められ、
【数５】
2021516010.tif 000126
μは、１よりも小さくかつ０よりもに大きな数であり、｜｜Ｘ｜｜２は、ベクトルＸの２乗ノルムである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求めることは、
／ａ１／ｐ＜ｑである、
【数６】
2021516010.tif 000127
の各対（ｐ，ｑ）について、ｉ＝１．．．Ｎ及びｉ≠ｑであるＮ−１個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）を、Ｎ−２個のプリコーダ
【数７】
2021516010.tif 000128
及び前記結合されたプリコーダＭＷｐ，ｑに基づいて計算することと、
／ａ２／ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数８】
2021516010.tif 000129
を求めることと、
／ａ３／集合
【数９】
2021516010.tif 000130
を前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義し、集合
【数１０】
2021516010.tif 000131
を前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量として定義することであって、ＭＷｍ，ｍ’はＴ’ｍ，ｍ’（ｍ）に対応し、Ｎ’はＮ−１に等しいことと、
を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
各対（ｐ，ｑ）について、Ｎ−１個の最適化されたリソースユニット量を計算することは、
／ａ１１／
【数１１】
2021516010.tif 000132
であるような、
【数１２】
2021516010.tif 000133
の係数Ｂｐ，ｑ（ｉ，ｋ）を有するＮ−１×Ｋのサイズの行列Ｂｐ，ｑと、Ｂｐ，ｑのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂｐ，ｑ＃とを計算することと、
／ａ１２／ベクトル［Ｓ’ｐ，ｑ（１），．．．，Ｓ’ｐ，ｑ（Ｎ−１）］を
【数１３】
2021516010.tif 000134
となるように計算することと、
／ａ１３／γが０よりも厳密に大きい数であるとして、
【数１４】
2021516010.tif 000135
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ），１），０）を計算し、
【数１５】
2021516010.tif 000136
の場合に、Ｔ’ｐ，ｑ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’ｐ，ｑ（ｉ−１），１），０）を計算することと、
を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記／ａ１２／において実行される計算及び前記／ａ１３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ１２／において実行される計算が繰り返されるとき、前記Ｎ−１のサイズのベクトル
【数１６】
2021516010.tif 000137
が、ベクトル
【数１７】
2021516010.tif 000138
に置き換わる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求めることは、
ｆが性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）が、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であるとして、
【数１８】
2021516010.tif 000139
を求めることであって、ここで、
【数１９】
2021516010.tif 000140
であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応することと、
集合
【数２０】
2021516010.tif 000141
を前記一組のＮ’個の最適化されたプリコーダとして定義することと、
を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項８】
前記一組の最適化されたプリコーダを求めることは、
各ｉについて、
【数２１】
2021516010.tif 000142
となるように、前記最適化されたプリコーダＷ’ｉを計算すること、
を含み、
Ｗ’は、Ｗ’＝［Ｗ’１Ｔ，．．．，Ｗ’ＮＴ］Ｔである行列であり、Ｗは、Ｗ＝［Ｗ１Ｔ，．．．，ＷＮＴ］Ｔである行列であり、ｆは性能メトリックであり、Ｈ（ｋ）は、前記送信機を前記Ｋ個の端末の中の第ｋの端末にリンクするチャネルのチャネル品質を表す行列であり、ｅｉ＝［０，．．．，１，．．．，０］であり、この数値１は第ｉの位置にあり、ρは、１よりも小さくかつ０よりも大きい数であり、τは−１よりも小さな数であり、ＸＨは行列Ｘの共役転置行列であり、ＸＴは前記行列Ｘの転置行列であり、ｉ＝１〜ＮであるＴ（ｉ）はＮ個のリソースユニット量であり、第ｉのリソースユニット量Ｔ（ｉ）は第ｉのプリコーダＷｉに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに対応する前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）は、
／ａ１／
【数２２】
2021516010.tif 000143
の係数Ｂ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗ’ｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ’×Ｋのサイズの行列Ｂと、Ｂのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ｂ＃とを計算することと、
／ａ２／ベクトル［Ｓ’（１），．．．，Ｓ’（Ｎ’）］を
【数２３】
2021516010.tif 000144
となるように計算することと、
／ａ３／γが０よりも大きい数であるとして、Ｔ’（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ’（ｉ），１），０）を計算することと、
によって取得される、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記／ａ２／において実行される計算及び前記／ａ３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ２／において実行される計算が繰り返されるとき、前記ベクトル
【数２４】
2021516010.tif 000145
が、前記ベクトル
【数２５】
2021516010.tif 000146
に置き換わる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｉ＝１〜Ｎである前記リソースユニット量Ｔ（ｉ）は事前に計算され、この計算することは、
／Ｉ１／
【数２６】
2021516010.tif 000147
の係数Ａ（ｉ，ｋ）＝ｆ（｜｜Ｗｉ＊Ｈ（ｋ）｜｜２）を有するＮ×Ｋのサイズの行列Ａと、Ａのムーア・ペンローズ擬似逆行列Ａ＃とを計算することと、
／Ｉ２／ベクトル［Ｓ（１），．．．，Ｓ（Ｎ）］を
【数２７】
2021516010.tif 000148
となるように計算することと、
／Ｉ３／γが０よりも大きい数であるとして、Ｔ（ｉ）＝γ・ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｓ（ｉ），１），０）を計算することと、
を含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記／Ｉ２／において実行される計算及び前記／Ｉ３／において実行される計算はループで繰り返され、前記／Ｉ２／において実行される計算が繰り返されるとき、ベクトル
【数２８】
2021516010.tif 000149
が、ベクトル
【数２９】
2021516010.tif 000150
に置き換わる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記／ａ／において実行される計算はループで繰り返され、前記／ａ／において実行される計算が繰り返されるとき、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉが前記Ｎ個のプリコーダＷｉに置き換わる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
コード命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コード命令は、少なくともプロセッサによって実行されると、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）方式を用いる無線通信システムにおいて、１＜Ｎである一組のＮ個のプリコーダＷｉを用いて少なくともＫ個の端末にデータＤを送信する送信機であって、前記送信機は、
ＮＴｘ個のアンテナと、
プロセッサと、
記憶された命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体と、
を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
／ａ／前記Ｎ個のプリコーダＷｉに基づいて、一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉを求め、前記一組のＮ’≦Ｎ個の最適化されたプリコーダＷ’ｉに基づいて、Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）を計算することであって、前記Ｎ’個の最適化されたプリコーダＷ’ｉは前記Ｎ’個の最適化されたリソースユニット量Ｔ’（ｉ）にそれぞれ対応することと、
／ｂ／Ｎ’個のデータＤｉを送信することであって、前記Ｎ’個のデータのそれぞれは前記データＤの一部分であり、Ｄｉは、前記最適化されたプリコーダＷ’ｉを用いてＮＴｘ個のアンテナ上へプリコーディングされるＴ’（ｉ）個のリソースユニットにおいて送信されるようになっていることと、
を行うように構成されている、送信機。
【国際調査報告】
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