(57)【要約】【課題】アンテナをグルーピングして使用する多重アンテナシステムにおいて、フィードバック情報を生成して伝送するデータ受信装置及び方法と、フィードバック情報によって選択される伝送モードによってユーザーのデータストリームを伝送する送信装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は、最大チャンネル品質情報と該最大チャンネル品質に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応した残りのチャンネル品質情報によってフィードバック情報を生成し、前記生成されたフィードバック情報を送信装置に伝送する受信装置と、フィードバック情報によって多重ユーザーモード又は単一ユーザーモードの中一つの伝送モードを選択し、選択された伝送モードによって選択されたユーザーのデータストリームを複数のアンテナグループ又は一つのアンテナグループを通じて伝送する送信装置を提供する。【選択図】図１
2008061253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、
受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得する段階と、
前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定する段階と、
前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報をフィードバック情報として送信装置に伝送する段階と、
を有することを特徴とするデータ受信方法。
【請求項２】
前記チャンネル品質情報を獲得する段階は、
前記受信信号に対するチャンネル推定を通じて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリームの各々に対応するチャンネル特性を推定し、
前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリームの各々に対応するチャンネル品質情報を獲得することを特徴とする請求項１記載のデータ受信方法。
【請求項３】
前記最大チャンネル品質情報を決定する段階は、
第１の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を計算し、
前記各データストリーム別に計算されたチャンネル品質情報を比較して最も良好なチャンネル品質情報を前記最大チャンネル品質情報として決定することを特徴とする請求項２記載のデータ受信方法。
【請求項４】
前記ランク情報を決定する段階は、
第２の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するチャンネル品質情報を計算し、
第３の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するチャンネル品質情報を計算し、
前記第２の信号検出技法を使用して計算されたチャンネル品質情報と前記第３の信号検出技法を使用して計算されたチャンネル品質情報によって前記ランク情報を決定することを特徴とする請求項３記載のデータ受信方法。
【請求項５】
前記第１の信号検出技法は線形検出方式で、前記第２の信号検出技法は非線形検出方式であることを特徴とする請求項４記載のデータ受信方法。
【請求項６】
前記第３の信号検出技法は、前記アンテナグループの中で一つのアンテナグループを除いて残りのアンテナグループをターンオフし、前記一つのアンテナグループを通じて送信されるデータストリームのみに対してチャンネル推定を遂行する方式であることを特徴とする請求項５記載のデータ受信方法。
【請求項７】
前記第１の信号検出技法はＭＭＳＥ(Minimum  Mean  Square  Error)方式で、前記第２の信号検出技法はＳＩＣ(Successive  Interference  Cancellation)方式で、前記第３の信号検出技法はビームフォーミング方式であることを特徴とする請求項４記載のデータ受信方法。
【請求項８】
前記チャンネル品質情報は、有効信号対雑音比(Effective  Signal-to-Noise  Ratio)であることを特徴とする請求項７記載のデータ受信方法。
【請求項９】
前記ランク情報を決定する段階は、
前記最大チャンネル品質情報と前記ＳＩＣ方式によって計算されたチャンネル品質情報によって第１の伝送率を算出し、
前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮにより第２の伝送率を算出し、
前記第１の伝送率と前記第２の伝送率とを比較し、
前記比較結果により前記ランク情報を決定することを特徴とする請求項８記載のデータ受信方法。
【請求項１０】
前記ランク情報を決定する段階は、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記ランク情報を前記アンテナグループを通じて複数のデータストリームの送信を要求する値として決定し、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ、前記ランク情報を前記アンテナグループを通じて一つのデータストリームの送信を要求する値として決定することを特徴とする請求項９記載のデータ受信方法。
【請求項１１】
前記残りのチャンネル品質情報を決定する段階は、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記残りのチャンネル品質情報を前記ＳＩＣ方式によって計算されたＥＳＮとして決定し、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ、前記残りのチャンネル品質情報を前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮとして決定することを特徴とする請求項１０記載のデータ受信方法。
【請求項１２】
複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、
受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得するチャンネル推定部と、
前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定し、前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報によってフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、
前記フィードバック情報を送信装置に伝送する送信部と、
を含むことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項１３】
前記チャンネル推定部は、
前記受信信号に対するチャンネル推定を通じて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対応するチャンネル特性を推定し、前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対応するチャンネル品質情報を獲得することを特徴とする請求項１２記載のデータ受信装置。
【請求項１４】
前記フィードバック情報生成部は、
第１の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループ別に送信されたデータストリームの各々に対するチャンネル品質情報を計算し、前記各データストリーム別に計算されたチャンネル品質情報を比較して最も良好なチャンネル品質情報を前記最大チャンネル品質情報として決定することを特徴とする請求項１３記載のデータ受信装置。
【請求項１５】
前記フィードバック情報生成部は、
第２の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するチャンネル品質情報を計算し、第３の信号検出技法を使用して前記推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するチャンネル品質情報を計算し、前記第２の信号検出技法を使用して計算されたチャンネル品質情報と前記第３の信号検出技法を使用して計算されたチャンネル品質情報によって前記ランク情報を決定することを特徴とする請求項１４記載のデータ受信装置。
【請求項１６】
前記第１の信号検出技法は線形検出方式で、前記第２の信号検出技法は非線形検出方式であることを特徴とする請求項１５記載のデータ受信装置。
【請求項１７】
前記第３の信号検出技法は、前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを除いて残りのアンテナグループをターンオフし、前記一つのアンテナグループを通じて送信されるデータストリームのみに対してチャンネル推定を遂行する方式であることを特徴とする請求項１６記載のデータ受信装置。
【請求項１８】
前記第１の信号検出技法はＭＭＳＥ(Minimum  Mean  Square  Error)方式で、前記第２の信号検出技法はＳＩＣ(Successive  Interference  Cancellation)方式で、前記第３の信号検出技法はビームフォーミング方式であることを特徴とする請求項１５記載のデータ受信装置。
【請求項１９】
前記チャンネル品質情報は、有効信号対雑音比(ＥＳＮ)であることを特徴とする請求項１８記載のデータ受信装置。
【請求項２０】
前記フィードバック情報生成部は、
前記最大チャンネル品質情報と前記ＳＩＣ方式によって計算されたＥＳＮによって第１の伝送率を算出し、前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮにより第２の伝送率を算出し、前記第１の伝送率と前記第２の伝送率とを比較し、前記比較結果により前記ランク情報を決定することを特徴とする請求項１９記載のデータ受信装置。
【請求項２１】
前記フィードバック情報生成部は、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記ランク情報を前記アンテナグループを通じて複数のデータストリームの送信を要求する値として決定し、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ、前記ランク情報を前記アンテナグループを通じて一つのデータストリームの送信を要求する値として決定することを特徴とする請求項２０記載のデータ受信装置。
【請求項２２】
前記フィードバック情報生成部は、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記残りのチャンネル品質情報を前記ＳＩＣ方式によって計算されたＥＳＮに決定し、前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ、前記残りのチャンネル品質情報を前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮに決定することを特徴とする請求項２１記載のデータ受信装置。
【請求項２３】
複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にのデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、
複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信する段階と、
前記各受信装置からフィードバック情報として提供された前記最大チャンネル品質情報と前記アンテナグループインデックスに基づいて多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出する段階と、
前記各受信装置によってフィードバック情報として提供された前記ランク情報と前記残りのチャンネル品質情報及び前記最大チャンネル品質情報に基づいて単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）を算出する段階と、
前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）と前記単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）の比較結果によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択する段階と、
前記選択された伝送モードによってデータストリームを伝送する段階と、
を有することを特徴とするデータ送信方法。
【請求項２４】
前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出する段階は、
前記アンテナインデックスを参照して前記最大チャンネル品質情報を前記アンテナグループ別に収集し、
前記各アンテナグループに対応して収集された最大チャンネル品質情報から前記アンテナグループ別に最大チャンネル品質情報を選択し、
前記アンテナグループ別に選択された最大チャンネル品質情報の合計によって前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出することを特徴とする請求項２３記載のデータ送信方法。
【請求項２５】
前記単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）を算出する段階は、
前記受信装置別に前記ランク情報を考慮して前記各アンテナグループに対応するチャンネル品質情報を収集し、
前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報に基づいて前記受信装置別にの伝送率の合計を算出し、
前記受信装置別に算出された伝送率の合計の中で、一番大きい伝送率の合計を前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ)として決定することを特徴とする請求項２４記載のデータ送信方法。
【請求項２６】
前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報は、該当受信装置からのフィードバック情報に含まれた最大チャンネル品質情報と残りのチャンネル品質情報のうちの一つであることを特徴とする請求項２５記載のデータ送信方法。
【請求項２７】
前記最大チャンネル品質情報と残りのチャンネル品質情報は、有効信号対雑音比(ＥＳＮ)であることを特徴とする請求項２６記載のデータ送信方法。
【請求項２８】
前記伝送モードを選択する段階は、
前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)以下であれば、前記多重ユーザーモードを伝送モードとして選択し、
前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)より大きければ、前記単一ユーザーモードを伝送モードとして選択することを特徴とする請求項２７記載のデータ送信方法。
【請求項２９】
複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、
複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択し、前記選択された伝送モードによる制御を遂行するフィードバック情報処理部と、
前記各受信装置に伝送しようとするデータストリームを入力とし、前記フィードバック情報処理部の制御によって前記データストリームを多重ユーザーモード又は単一ユーザーモードによって伝送する送信部と、
を含むことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３０】
前記フィードバック情報処理部は、
前記各受信装置からフィードバック情報として提供された前記最大チャンネル品質情報と前記アンテナグループインデックスに基づいて多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出し、前記各受信装置によってフィードバック情報として提供された前記ランク情報と前記残りのチャンネル品質情報及び前記最大チャンネル品質情報に基づいて単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）を算出し、前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）と前記単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）との比較結果によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択することを特徴とする請求項２９記載のデータ送信装置。
【請求項３１】
前記フィードバック情報処理部は、
前記アンテナインデックスを参照して前記最大チャンネル品質情報を前記アンテナグループ別に収集し、前記各アンテナグループに対応して収集された最大チャンネル品質情報から前記アンテナグループ別に最大チャンネル品質情報を選択し、前記アンテナグループ別に選択された最大チャンネル品質情報の合計によって前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出することを特徴とする請求項３０記載のデータ送信装置。
【請求項３２】
前記フィードバック情報処理部は、
前記受信装置別に前記ランク情報を考慮して前記各アンテナグループに対応するチャンネル品質情報を収集し、前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報に基づいて前記受信装置別にの伝送率の合計を算出し、前記受信装置別に算出された伝送率の合計の中で、一番大きい伝送率の合計を前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ)として決定することを特徴とする請求項３１記載のデータ送信装置。
【請求項３３】
前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報は、該当受信装置からのフィードバック情報に含まれた最大チャンネル品質情報と残りのチャンネル品質情報のうちの一つであることを特徴とする請求項３２記載のデータ送信装置。
【請求項３４】
前記最大チャンネル品質情報と残りのチャンネル品質情報は、有効信号対雑音比(ＥＳＮ)であることを特徴とする請求項３３記載のデータ送信装置。
【請求項３５】
前記フィードバック情報処理部は、
前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)以下であれば、前記多重ユーザーモードを伝送モードとして選択し、前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)より大きければ、前記単一ユーザーモードを伝送モードとして選択することを特徴とする請求項３４記載のデータ送信装置。
【請求項３６】
複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、
前記アンテナグループ別に送信されるデータストリームに対応するフィードバック情報を伝送する受信装置と、
前記受信装置からのフィードバック情報によって決定された伝送モードによって前記アンテナグループ別にデータストリームを伝送する送信装置とを含み、
前記受信装置は、
受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得するチャンネル推定部と、
前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定し、前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報によってフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、
前記フィードバック情報を送信装置に伝送する送信部と、から構成され、
前記送信装置は、
複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択し、前記選択された伝送モードによる制御を遂行するフィードバック情報処理部と、
前記各受信装置に伝送しようとするデータストリームを入力とし、前記フィードバック情報処理部の制御によって前記データストリームを多重ユーザーモード又は単一ユーザーモードによって伝送する送信部と、から構成されることを特徴とする多重アンテナシステム。
【請求項３７】
前記フィードバック情報生成部は、
ＭＭＳＥ(Minimum  Mean  Square  Error)方式を使用して前記アンテナグループ別に推定されたチャンネル特性に基づいて前記データストリーム各々に対する有効信号対雑音比(ＥＳＮ)を計算し、前記各データストリーム別に計算されたＥＳＮを比較して最も良好なＥＳＮを前記最大チャンネル品質情報として決定することを特徴とする請求項３６記載の多重アンテナシステム。
【請求項３８】
前記フィードバック情報生成部は、
ＳＩＣ方式を使用して前記アンテナグループ別に推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するＥＳＮを計算し、ビームフォーミング方式を使用して前記アンテナグループ別に推定されたチャンネル特性に基づいて前記アンテナグループのうちの一つのアンテナグループを通じて送信されたデータストリームに対するＥＳＮを計算し、前記ＳＩＣ方式を使用して計算されたＥＳＮと前記ビームフォーミング方式を使用して計算されたＥＳＮによって前記ランク情報を決定することを特徴とする請求項３７記載の多重アンテナシステム。
【請求項３９】
前記フィードバック情報生成部は、
前記最大チャンネル品質情報と前記ＳＩＣ方式によって計算されたＥＳＮによって第１の伝送率を算出し、前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮによって第２の伝送率を算出し、前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記ランク情報を多重ユーザーモードを指定する値として決定し、前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ、前記ランク情報を単一ユーザーモードを指定する値として決定することを特徴とする請求項３８記載の多重アンテナシステム。
【請求項４０】
前記フィードバック情報生成部は、
前記第１の伝送率が前記第２の伝送率以下であれば、前記残りのチャンネル品質情報を前記ＳＩＣ方式によって計算されたＥＳＮとして決定し、前記第１の伝送率が前記第２の伝送率より大きければ前記残りのチャンネル品質情報を前記ビームフォーミング方式によって計算されたＥＳＮとして決定することを特徴とする請求項３９記載の多重アンテナシステム。
【請求項４１】
前記フィードバック情報処理部は、
前記各受信装置からフィードバック情報として提供された前記最大チャンネル品質情報と前記アンテナグループインデックスに基づいて多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ）を算出し、前記各受信装置によってフィードバック情報として提供された前記ランク情報と前記残りのチャンネル品質情報及び前記最大チャンネル品質情報に基づいて単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）を算出し、
前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)以下であれば前記多重ユーザーモードを伝送モードとして選択し、前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ）が前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ)より大きければ、前記単一ユーザーモードを伝送モードとして選択することを特徴とする請求項３６記載の多重アンテナシステム。
【請求項４２】
前記フィードバック情報処理部は、
前記アンテナインデックスを参照して前記最大チャンネル品質情報を前記アンテナグループ別に収集し、前記各アンテナグループに対応して収集された最大チャンネル品質情報から前記アンテナグループ別に最大チャンネル品質情報を選択し、前記アンテナグループ別に選択された最大チャンネル品質情報の合計によって前記多重ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＭＵ）を算出することを特徴とする請求項４１記載の多重アンテナシステム。
【請求項４３】
前記フィードバック情報処理部は、
前記受信装置別に前記ランク情報を考慮して前記各アンテナグループに対応するチャンネル品質情報を収集し、前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報に基づいて前記受信装置別に伝送率合計を算出し、前記受信装置別に算出された伝送率合計の中で最も大きい伝送率合計を前記単一ユーザーモードでの伝送率合計(Ｒ_ＳＵ)として決定することを特徴とする請求項４２記載の多重アンテナシステム。
【請求項４４】
前記各アンテナグループに対応して収集されたチャンネル品質情報は、該当送信装置からのフィードバック情報に含まれた最大チャンネル品質情報と残りのチャンネル品質情報のうちの一つであることを特徴とする請求項４３記載の多重アンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重アンテナシステムにおけるデータ送受信装置及び方法とそれを支援するシステムに関して、特にアンテナグルーピングによってデータを送受信する装置及び方法とそれを支援するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常に無線チャンネル環境は、有線チャンネルと異なって多重経路の干渉、シャドーイング(Shadowing)、電波減殺、時変雑音などによる低い信頼度を有する。これは、移動通信でデータの伝送速度、すなわち伝送率(data  rate)を高められない代表的な原因となる。したがって、高い伝送率のサービスを提供するための高速無線環境を実現するためには上記した原因を解決するための方案が要求された。
【０００３】
多重入力多重出力システム(Multi  Input  Multi  Output System：以下、“ＭＩＭＯ多重アンテナシステム”とする)は、無線チャンネル環境で低い信頼度の問題を克服するための一般的な技術である。上記のＭＩＭＯ多重アンテナシステムは、付加的な電力とスペクトルの追加なくてもシステムの性能を増加させることができる長所を有する。
【０００４】
一般的に多重アンテナシステムは、単一ユーザー(Single  User：以下、“ＳＵ”とする)モードと多重ユーザー(Multi  User：以下、“ＭＵ”とする)モードを支援する。ＳＵモードを支援する多重アンテナシステムは、複数の送信アンテナを通じて同一のユーザーにデータを伝送する。ＭＵモードを支援する多重アンテナシステムは、複数の送信アンテナを通じて複数のユーザーにデータを伝送する。ＭＵモードを支援する多重アンテナシステムは、アンテナの数とハードウェア構造の複雑度に対する増加を最小化させつつ、ＳＵモードを支援する多重アンテナシステムより向上した性能を得るために提案された。また、ＭＵモードでは、空間分割(Spatial  Division  Multiple  Access：ＳＤＭＡ)スケジューリングを用いてシステム伝送容量の向上に重点をおいている。
【０００５】
そして、多重アンテナシステムは、リソース割り当てをフィードバック情報に基づく閉ループ(closed  loop)方式と、フィードバック情報に基づかない開ループ(open  loop)方式に分けられる。閉ループ方式の場合には、効率的なリソース割り当てのためにフィードバック情報を最小化するための方案の要求が最も重要な課題と言える。特に、ＭＵモードではフィードバック情報の量を縮めることがより切実である。
【０００６】
一方、無線通信サービスの多様化によって同一サービス領域内では相互に異なる特性を有する端末が同時に存在する確率が高い。したがって、基地局では多様な通信方式を支援できなければならない。例えば、基地局はＳＵモードだけでなくＭＵモードを選択的に支援することが可能でなければならない。そして、信号検出のために線形検出方式を使用する端末と非線形検出方式を使用する端末をすべて支援できるべきである。
【０００７】
このため、グルーピングされたアンテナを使用する多重アンテナシステムでフィードバック情報の生成と伝送のための装置及び方法が必要であった。そして、フィードバック情報に依存して選択された伝送モードによってユーザーのデータストリームを伝送するためのデータ伝送装置及び方法が必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、チャンネル状況を考慮して最適化した通信方式によってデータ送受信を遂行するデータ送受信装置及び方法とそれを支援するシステムを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、多重アンテナシステムでフィードバック情報の増加なしにアンテナグルーピングによるデータ送受信を支援するデータ送受信装置及び方法とそのシステムを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、アンテナをグルーピングして使用する多重アンテナシステムで信号検出のための線形検出方式と非線形検出方式を共に考慮してフィードバック情報を生成する装置及び方法を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、アンテナをグルーピングして使用する多重アンテナシステムで、フィードバック情報によって多様な伝送モードを支援するデータ送受信装置及び方法とそれを支援するシステムを提供することにある。
【００１２】
本発明の目的は、アンテナをグルーピングして使用する多重アンテナシステムでＳＵモードとＭＵモードを選択的に支援するためのフィードバック情報を生成して伝送するデータ送受信装置及び方法とそれを支援するシステムを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の目的は、送信装置が備えられたアンテナ別に相互に異なる信号を受信装置に伝送し、前記受信装置が前記アンテナ別に受信された信号を通じて定められたストリームグループ別にフィードバック情報を生成して前記送信装置に伝送すると、送信装置が受信されたフィードバック情報を分析してデータストリームを多重ユーザーに多様な伝送モードでスケジューリングして伝送する多重アンテナシステムとデータ送受信装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような目的を達成するために、本発明は、複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得する段階と、前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定する段階と、前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報をフィードバック情報として送信装置に伝送する段階と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得するチャンネル推定部と、前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定し、前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報によってフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を送信装置に伝送する送信部と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にのデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信する段階と、前記各受信装置からフィードバック情報として提供された前記最大チャンネル品質情報と前記アンテナグループインデックスに基づいて多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）を算出する段階と、前記各受信装置によってフィードバック情報として提供された前記ランク情報と前記残りのチャンネル品質情報及び前記最大チャンネル品質情報に基づいて単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）を算出する段階と、前記多重ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＭＵ）と前記単一ユーザーモードでの伝送率の合計(Ｒ_ＳＵ）の比較結果によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択する段階と、前記選択された伝送モードによってデータストリームを伝送する段階と、を有することを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明は、複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択し、前記選択された伝送モードによる制御を遂行するフィードバック情報処理部と、前記各受信装置に伝送しようとするデータストリームを入力とし、前記フィードバック情報処理部の制御によって前記データストリームを多重ユーザーモード又は単一ユーザーモードによって伝送する送信部と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明は、複数のアンテナに対するアンテナグルーピングを通じて複数のアンテナグループを定義し、前記複数のアンテナグループ別にデータ送信を遂行する閉ループ方式の多重アンテナシステムであって、前記アンテナグループ別に送信されるデータストリームに対応するフィードバック情報を伝送する受信装置と、前記受信装置からのフィードバック情報によって決定された伝送モードによって前記アンテナグループ別にデータストリームを伝送する送信装置とを含み、前記受信装置は、受信信号から前記アンテナグループ別に送信されたデータストリーム各々に対するチャンネル品質情報を獲得するチャンネル推定部と、前記アンテナグループ別に獲得されたチャンネル品質情報から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び前記ランク情報に対応する残りのチャンネル品質情報を決定し、前記決定された最大チャンネル品質情報、アンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報によってフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を送信装置に伝送する送信部と、から構成され、前記送信装置は、複数の受信装置から最大チャンネル品質情報、前記最大チャンネル品質情報に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及び残りのチャンネル品質情報を含むフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報によって単一ユーザーモードと多重ユーザーモードのうちの一つを伝送モードとして選択し、前記選択された伝送モードによる制御を遂行するフィードバック情報処理部と、前記各受信装置に伝送しようとするデータストリームを入力とし、前記フィードバック情報処理部の制御によって前記データストリームを多重ユーザーモード又は単一ユーザーモードによって伝送する送信部と、から構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、複数の受信器が送信器と接続されたグループアンテナのチャンネル状態を抽出してフィードバック情報を生成した後に送信器に伝送することによって、各アンテナのチャンネル状態をフィードバックする場合に比べてフィードバック情報の量を減少することができる。
【００２０】
また、本発明による送信器は、複数の受信器からチャンネル状態のフィードバックを受けるように構成され、アンテナグループ別にユーザーデータストリームが伝送されるようにするスケジューリングが可能である。これは、多重アンテナシステムの伝送容量を増大させる効果を有する。
【００２１】
そして、本発明で提案するフィードバック情報は、従来のＳＵモードとＭＵモードの各々で提案しているフィードバック情報のサイズに類似している。したがって、フィードバック情報のサイズを大きくすることなく、ＳＵモードとＭＵモードをすべて支援できる。それだけでなく、フィードバック情報にはビームフォーミングモード又は受信干渉除去モードを示すランク値が含まれているため、ＳＵモードで動作する場合にチャンネル状況に適応的に使用されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。また、本発明に関して具体的な説明のために使用される用語は、その機能を考慮して定義され、使用者又は運用者の意図と慣例により異なるようになりうる。したがって、その定義は、詳細な説明の全般にかけて記載された内容に基づいてなされるべきである。
【００２３】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
後述する本発明で提案する受信装置では、各データストリームグループに対応するチャンネル品質情報の中で最も良好なチャンネル品質情報と、その最も良好なチャンネル品質情報に対応するデータストリームグループのインデックスと、柔軟なＳＵモードのために付加的に必要な情報である活性伝送ストリームグループの数(RANK  value)及びこの活性伝送ストリームグループの数によるチャンネル品質情報とを含むフィードバック情報を生成する。データストリームグループのインデックスは、ＭＵモードを支援するための基地局スケジューリング時に必要な情報である。柔軟なＳＵモードは、一人のユーザーに対応するデータストリームを一つのアンテナグループを通じて伝送する伝送モードと、複数のアンテナグループを通じて伝送する伝送モードをすべて含む意味に定義することができる。したがって、後述する本発明において、ＳＵモードは以前に定義した柔軟なＳＵモードと同一の意味として理解されなければならない。
【００２５】
一方、ＭＵモードのためのチャンネル品質値の生成と柔軟なＳＵモードのためのチャンネル品質値の生成の際に、受信装置の状況により相互に同じ受信器又は相互に異なる受信器を仮定することができる。例えば、ＭＵモードのためのチャンネル品質値の生成時に線形受信器を仮定し、柔軟なＳＵモードのためのチャンネル品質値の生成時にＳＩＣ(Succesive  Interference Cancellation)、ＭＭＬ(Modified  Maximum Likelihood)のような高度化受信器を仮定することができる。
【００２６】
また、後述する本発明ではアンテナグルーピングに基づいてＳＵモードとＭＵモードを同時に支援する多重アンテナシステムについて具体的に説明する。また、本発明では、アンテナグルーピングによって伝送されるデータストリームに対応してフィードバック情報を生成して伝送する受信装置の構成と動作について具体的に説明する。フィードバック情報によって決定された伝送モードによってグルーピングが行われたアンテナグループを通じてデータストリームを伝送する送信装置の構成及び動作に関しても具体的に説明する。
【００２７】
Ａ．多重アンテナシステム
図１は、本発明の実施形態による閉ループ方式の多重アンテナシステムを示す。図１に示すように、多重アンテナシステムは、一つの送信装置１１０と、複数の受信装置１２０-１，１２０-Ｎを含む。送信装置１１０は基地局であると仮定し、複数の受信装置１２０-１、１２０-Ｎは、ユーザー端末であると仮定する。下記の説明では、一つの受信装置１２０-１に基づいて説明し、残りの受信装置に対しても同一に適用されうることが自明である。
【００２８】
図１を参照すると、送信装置１１０は、Ｎｔ個のアンテナを備え、受信装置１２０-１はＮｒ個のアンテナを備える。そして、送信装置１１０に備えられたＮｔ個のアンテナは、所定の個数単位でグルーピングされる。これを“アンテナグルーピング”と称し、このグルーピングによるアンテナ束を“アンテナグループ”と称する。しかしながら、プリコーディングマトリックス(precoding  matrix)を使用する多重アンテナシステムの場合に、カラムに対するグルーピングとビームに対するグルーピングが適用できる。この場合に、本発明は、アンテナグループでなく‘カラムグループ’又は‘ビームグループ’による実現が可能である。したがって、本発明で使用する“アンテナグループ”は、先に定義した“カラムグループ”と“ビームグループ”の意味を含むことと解析されるべきである。また、本発明は、説明の便宜のために、２個のアンテナグループを仮定する。したがって、各アンテナグループは、Ｎｔ/２個のアンテナで構成される。
【００２９】
送信装置１１０は、受信装置から提供されるフィードバック情報に基づいてユーザー別データストリームをアンテナグループを通じて伝送する。すなわち、送信装置１１０は、フィードバック情報によってデータストリームを伝送する伝送モードを決定する。伝送モードは、ＳＵ(Single-User)モードとＭＵ(Multi-User）モードで構成される。ＳＵモードは、ランク情報によって２つの伝送モードに区分される。そして、送信装置１１０は、フィードバック情報によって変調及び符号化選択(Modulation  &  Coding  Selection：ＭＣＳ）レベルを決定する。以下、アンテナグループを構成する複数のアンテナを通じて伝送されるデータストリームを通称して“データストリームグループ”と称する。
【００３０】
受信装置１２０-１は、少なくとも一つのアンテナを通じて信号を受信し、受信信号に対するチャンネル推定を通じて各アンテナグループ(又はデータストリームグループ)別のチャンネル特性を推定する。受信装置１２０-１は、推定されたチャンネル特性に基づいて各アンテナグループ別のチャンネル品質情報(Channel  Quality  Information：ＣＱＩ)を獲得する。このＣＱＩは、各アンテナグループと受信アンテナとの間のチャンネル品質を推測することができる値である。
【００３１】
受信装置１２０-１は、各アンテナグループに対応するチャンネル品質情報に基づいてフィードバック情報を生成する。ここで、フィードバック情報は、最大ＣＱＩ、この最大ＣＱＩに対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及び前記ランク情報に対応する残りの(Remain)ＣＱＩを含む。ランク情報は、ＳＭモードで一人のユーザーでデータストリームを送信するアンテナグループの個数を指定する値である。ランク情報が‘１’であれば、一人のユーザーに伝送するデータストリームを一つのアンテナグループを通じて伝送することを要求する。そして、ランク情報が‘２’であれば、一人のユーザーに伝送するデータストリームを２つのアンテナグループを通じて伝送することを要求する。
【００３２】
一方、送信装置１１０は、各受信装置１２０-1，１２０-Ｎから提供されるフィードバック情報によって伝送モードを決定する。すなわち、送信装置１１０は、ＳＵモードとＭＵモードを選択的に使用することができる。
【００３３】
このために、受信装置１２０-１は、少なくとも一つの受信アンテナＡｎｔ_ｒｘ＃１，Ａｎｔ_ｒｘ＃２,…，Ａｎｔ_ｒｘ＃Ｎｒ、チャンネル推定部１２２-１、及びフィードバック情報生成部１２４-１で構成される。送信装置１１０は、複数の送信アンテナＡｎｔ_ｔｘ＃１，Ａｎｔ_ｔｘ＃２，…，Ａｎｔ_ｔｘ＃Ｎｔ、フィードバック情報処理部１１４、及びデータ送信部１１２で構成される。
【００３４】
受信装置１２０-１を説明すると、少なくとも一つの受信アンテナＡｎｔ_ｒｘ＃１，Ａｎｔ_ｒｘ＃２,…，Ａｎｔ_ｒｘ＃Ｎｒから受信された信号はチャンネル推定部１２２-１に入力される。チャンネル推定部１２２-１は、信号が伝送されるすべてのチャンネル(すなわち、データストリームグループ又はアンテナグループ)の各々に対するチャンネル特性を推定する。そして、チャンネル推定部１２２-１は、推定されたチャンネル特性に基づいて予め定められた信号検出技法によってアンテナグループ別に伝送されるデータストリームグループの各々に対応するＣＱＩ情報を計算する。
【００３５】
この信号検出技法として、線形検出方式と非線形検出方式がある。線形検出方式の代表的な例としてはＭＭＳＥ(Minimum  Mean  Square  Error)方式があり、非線形検出方式の代表的な例としてはＳＩＣ方式がある。本発明では、ＭＭＳＥ方式とＳＩＣ方式及びビームフォーミング方式に基づいて説明する。
【００３６】
チャンネル推定部１２２-１は、ＭＭＳＥ方式、ＳＩＣ方式、及びビームフォーミング方式を選択的に使用することができる。このチャンネル推定部１２２-１は、ＭＭＳＥ方式によって推定された各アンテナグループのＣＱＩ情報、ＳＩＣ方式によって推定された各アンテナグループのＣＱＩ情報、及びビームフォーミング方式によって推定された各アンテナグループのＣＱＩ情報をフィードバック情報生成部１２４-１に提供する。
【００３７】
フィードバック情報生成部１２４-１は、チャンネル推定部１２２-１から提供された各アンテナグループ別ＣＱＩ情報によってフィードバック情報を生成する。各種信号検出技法によってＣＱＩ情報を獲得するチャンネル推定部１２２-１の機能は、フィードバック情報生成部１２４-１で遂行するように実現することも可能である。
【００３８】
フィードバック情報は、上記したように、最大ＣＱＩ、この最大ＣＱＩに対応するアンテナグループインデックス、ランク情報、及びこのランク情報に対応する残りのＣＱＩを含む。最大ＣＱＩは、各アンテナグループに対応して獲得したＣＱＩの中で最も良好なＣＱＩである。ランク情報は、各アンテナグループの数である。例えば、２個のアンテナグループを仮定すると、ランク情報は‘１’又は‘２’となる。そして、残りのＣＱＩは、ランク情報によって異なるように定義されることもある。例えば、ランク情報が‘１’である場合に、残りのＣＱＩは、ビームフォーミング方式によって最小のＣＱＩを有するアンテナグループ(又はデータストリームグループ）をターンオフさせた後に、残りのデータストリームグループに対して得られるＣＱＩである。また、ランク情報が‘２’である場合に、残りのＣＱＩは、ＳＩＣ方式によって最大ＣＱＩを除去した後に、残りのアンテナグループ(又はデータストリームグループ)に対して得られるＣＱＩである。
【００３９】
受信装置１２０-１は、フィードバック情報生成部１２４-１によって生成されたフィードバック情報を送信装置１１０に伝送する。フィードバック情報の伝送は、受信装置１２０-１によって周期的に伝送されることが望ましい。しかしながら、伝送時点が予め送信装置１１０と受信装置１２０-１との間に約束される場合に、フィードバック情報を非周期的に伝送することも可能である。
【００４０】
送信装置１１０を説明すると、すべての受信装置１２０-１，１２０-Ｎから受信されるフィードバック情報は、フィードバック情報処理部１１４に提供される。このフィードバック情報処理部１１４は、各受信装置から受信されたフィードバック情報に基づいて伝送モードと符号化方式及びＭＣＳレベルを決定する。
【００４１】
フィードバック情報処理部１１４は、伝送モードを決定するためにＭＵモードでの伝送率合計(以下、“Ｒ_ＭＵ”とする）とＳＵモードでの伝送率合計(以下、“Ｒ_ＳＵ”とする）を算出する。Ｒ_ＭＵとＲ_ＳＵの算出は、フィードバック情報によって計算される。なお、フィードバック情報処理部１１４は、この決定された伝送モードを支援するための符号化及びＭＣＳレベルを決定する。
【００４２】
信号送信部１１２は、アンテナグループを通じてフィードバック情報処理部１１４によって提供された伝送モード、符号化、及びＭＣＳレベルによって選択された少なくとも一つのユーザーデータストリームを伝送する。
【００４３】
Ｂ．受信装置の構成及び動作
図２は、本発明の実施形態による受信装置の具体的な構成の一例を示す。図２では、２個のデータストリームグループ、すなわち送信装置から２個のアンテナグループを通じてデータストリームが伝送されると仮定する。
【００４４】
図２を参照すると、ＮＲ個のアンテナを通じて受信される信号は、チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０とグループ信号検出部２２０に提供される。
【００４５】
グループ信号検出部２２０は、所定の信号検出技法を適用して受信信号から複数のデータストリームを検出する。所定の信号検出技法は、非線形信号検出技法と線形信号検出技法のうちいずれか一つとなりうる。所定の信号検出技法の一例として、ＳＩＣ方式が適用されることができる。そして、複数のデータストリームは、送信側(送信装置)のアンテナグループを通じて伝送されたデータストリームで、２つのデータストリームグループに分類される。しかしながら、送信側でビームフォーミング方式によってデータストリームが伝送された場合に複数のデータストリームは、一つのデータストリームグループに分類されることもできる。ビームフォーミング方式は、一つのアンテナグループを通じて集中的にデータストリームを伝送する信号伝送技法に該当する。
【００４６】
グループ信号検出部２２０によって検出された複数のデータストリームは、空間デマルチプレクサ２３０に提供される。空間デマルチプレクサ２３０は、複数のデータストリームをデータストリームグループ別に逆多重化して各データストリームグループに対応するデータストリームを出力する。
【００４７】
このために、空間デマルチプレクサ２３０は、各アンテナグループ(すなわち、各データストリームグループ)に対応する空間デマルチプレクサで構成されることができる。図２は、２個のアンテナグループを仮定しているため、空間デマルチプレクサ２３０は、２個の空間デマルチプレクサ２３２，２３４を含む。したがって、各空間デマルチプレクサ２３２，２３４は、グループ信号検出部２２０から提供される複数のデータストリームを逆多重化して固有なデータストリームグループに該当する一つのデータストリームを出力する。
【００４８】
空間デマルチプレクサ２３０から出力されるデータストリームグループ別データストリームは、復調部(Demodulator)２４０に提供される。復調部２４０は、データストリームグループ別に提供されるデータストリームに対する復調を遂行する。
【００４９】
復調部２４０は、各データストリームグループに対応する複数のデマッパ(demapper)２４２，２４４で構成される。複数のデマッパ２４２，２４４は、対応する空間デマルチプレクサ２３２，２３４から提供されるデータストリームに対する復調、すなわちデマッピング(demapping)を遂行して復調されたデータストリームを出力する。
【００５０】
復調部２４０から出力される復調された複数のデータストリームは、デコーダ２５０に提供される。このデコーダ２５０は、復調されたデータストリームグループ別データストリームを所定の復号化技法によって復号化を遂行する。所定の復号化技法の一例として、ターボ復号化方式が使用されることができる。
【００５１】
デコーダ２５０は、各データストリームグループに対応する複数のデコーダ２５２，２５４で構成される。複数のデコーダ２５２，２５４は、対応するデマッパ２４２，２４４から提供される復調されたデータストリームに対する復号化を遂行する。
【００５２】
チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、ＮＲ個のアンテナを通じて提供される受信信号に対するチャンネル推定によって各データストリームグループに対応したチャンネル特性を推定する。そして、データストリームグループ別に推定されたチャンネル特性に基づいて各データストリームグループに対応するＣＱＩを獲得する。このＣＱＩは、有効信号対雑音比(Effective  Signal-to-Noise  Ratio：ＥＳＮ）で示すことができる。下記の説明で、ＣＱＩとＥＳＮが混用されて使用されることであろう。それによって、本発明がＣＱＩ又はＥＳＮに限定されて適用されてはいけない。一方、チャンネル特性からＥＳＮを獲得するためには、多様な信号検出技法が使用されうる。本発明では、ＭＭＳＥ方式、ＳＩＣ方式、及びビームフォーミング方式を使用している。
【００５３】
そして、チャンネル推定及びフィードバック情報生成部２１０は、各データストリームグループ別に獲得したＥＳＮｊ(ｊはデータストリームグループ又はアンテナグループインデックス）に基づいてフィードバック情報を生成する。フィードバック情報は、最大ＥＳＮ(ＭＡＸ-ＥＳＮ)、ＭＡＸ-ＥＳＮに対応するアンテナグループインデックス(ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸ)、ランク情報(ＲＡＮＫ)、及びこのランク情報に対応する残りのＥＳＮ(ＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ)を含む。ＭＡＸ-ＥＳＮは、各データストリームグループ別に獲得したＥＳＮの中で最も良好なＥＳＮである。ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸは、ＭＡＸ-ＥＳＮが有するアンテナグループインデックス(すなわち、データストリームグループインデックス)である。そして、ランク情報は、送信側でアンテナグループを通じて伝送するデータストリームの個数(すなわち、データストリームグループの個数)で、送信側の伝送モードを決定する情報である。このＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮは、ランク情報別に指定された信号検出技法によって獲得できる。
【００５４】
例えば、チャンネル推定及びフィードバック情報生成部２１０は、相互に異なる３つの信号検出技法を適用して各データストリームグループに対応するＥＳＮを推定する。すなわち、チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、３つの信号検出技法の中で第１の信号検出技法によって推定されたＥＳＮ(以下、“ＭＭＳＥ-ＥＳＮ”とする)のうち、最も良好なＭＭＳＥ-ＥＳＮｍ_ｂｅｓｔによってＭＡＸ-ＥＳＮと ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを獲得する。第１の信号検出技法は線形検出方式で、ＭＭＳＥ方式が使用されることができる。
【００５５】
チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、３つの信号検出技法の中でランク情報が‘２’である場合に使用可能な第２の信号検出技法によって特定データストリームグループに対応するＥＳＮｎ(以下、“ＳＩＣ-ＥＳＮｎ”とする）を獲得する。ここで、ｎはｍ_ｂｅｓｔと相互に異なる。第２の信号検出技法は非線形検出方式で、ＳＩＣ方式が使用されることができる。
【００５６】
また、チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、３つの信号検出技法の中でランク情報が‘１’である場合に使用可能な第３の信号検出技法(一例として、ビームフォーミング方式)によって特定データストリームグループに対応するＥＳＮｎ(以下、“ＯＦＦ-ＥＳＮｎ”とする）を獲得する。ここで、ｎはｍ_ｂｅｓｔと相互に異なる。第３の信号検出技法としてはビームフォーミング方式が使用されうる。ビームフォーミング方式は、アンテナグループの中で一つのアンテナグループを除いた残りアンテナグループをターンオフし、ターンオフされない一つのアンテナグループを通じて送信されるデータストリームのみに対してチャンネル推定を遂行する技術である。ターンオフされるデータストリームグループは、最小のチャンネル品質を有するデータストリームグループに該当する。
【００５７】
チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、ＳＩＣ-ＥＳＮｎと前記ＯＦＦ-ＥＳＮｎのうちの一つをＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定する。例えば、チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、ＳＩＣ-ＥＳＮｎによって計算された伝送率(以下、“ＲＳＩＣ”）とＯＦＦ-ＥＳＮｎによって計算された伝送率(以下、“ＲＯＦＦ”)のうちの高い伝送率が得られるＥＳＮをＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定する。チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、ＲＳＩＣの計算のためにＭＡＸ-ＥＳＮを追加に考慮する。チャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０は、ＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定されたＥＳＮを獲得するために使用された信号検出技法に対応したランク値をランク情報として決定する。
【００５８】
一方、フィードバック情報を獲得するためのチャンネル推定/フィードバック情報生成部２１０のより具体的な動作については、受信装置の動作の説明で詳細に説明する。図２に、チャンネル推定のための構成とフィードバック情報を生成するための構成を一つの構成で示しているが、別途の構成で実現することも可能であろう。
【００５９】
図３は、本発明の実施形態によるフィードバック情報を生成するための受信装置の動作例を示す。図３に示す動作は、受信装置のチャンネル推定及びフィードバック情報生成部によって遂行される。
【００６０】
図３を参照すると、受信装置は、ステップＳ３１０で、アンテナを通じて受信される信号から送信側に備えられたアンテナ各々に対応するチャンネル特性Ｈを推定する。すなわち、送信側のアンテナがＮＴ個であると仮定するときに、チャンネル特性Ｈは[ｈ１，ｈ２，…，ｈＮＴ]に定義することができる。
【００６１】
受信装置は、ステップＳ３１２で、推定されたチャンネル特性Ｈを用いるＭＭＳＥ方式によって各アンテナグループ別ＭＭＳＥ-ＥＳＮｊを計算する。そして、受信装置は、ステップＳ３１４で、各アンテナグループ別に計算されたＭＭＳＥ-ＥＳＮjの中で最も良好なＭＭＳＥ-ＥＳＮをＭＡＸ-ＥＳＮとして選択し、この選択されたＭＡＸ-ＥＳＮに対応するアンテナグループインデックスをＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸとして選択する。
【００６２】
その後、受信装置は、ステップＳ３１６で、ＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮを計算する。すなわち、受信装置は、推定されたチャンネル特性Ｈを用いるＳＩＣ方式によってＳＩＣ-ＥＳＮを計算する。受信装置は、推定されたチャンネル特性Ｈを用いるビームフォーミング方式によってＯＦＦ-ＥＳＮを計算する。ＳＩＣ-ＥＳＮは、アンテナグループのうちの一つのアンテナグループに対して計算され、ＳＩＣ-ＥＳＮに対応するアンテナグループインデックスとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸは相互に異なる。ＯＦＦ-ＥＳＮは、アンテナグループのうちの一つのアンテナグループに対して計算され、ＯＦＦ-ＥＳＮに対応するアンテナグループインデックスとＳＩＣ-ＥＳＮに対応するアンテナグループインデックスは相互に異なる。
【００６３】
受信装置は、ステップＳ３１８で、ＳＩＣ方式を適用するときに得られる伝送率ＲＳＩＣとビームフォーミング方式を適用するときに得られる伝送率ＲＯＦＦとを計算する。ＲＳＩＣの計算のために、ＭＡＸ-ＥＳＮとＳＩＣ-ＥＳＮが使用され、ＲＯＦＦの計算のためにはＯＦＦ-ＥＳＮが使用される。
【００６４】
受信装置は、ステップＳ３２０で、フィードバック情報に該当するＲＡＮＫとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮを決定する。ＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮは、ＲＳＩＣとＲＯＦＦとを比較して高い伝送率を選択する。この選択された伝送率に対応する信号検出技法を確認し、確認された信号検出技法に対応して計算されたＥＳＮをＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定する。一方、ＲＡＮＫは、決定されたＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮに対応して決定される。このＲＡＮＫは、信号検出技法に対応して予め指定される。
【００６５】
例えば、ＲＳＩＣがＲＯＦＦより高い伝送率であれば、ＳＩＣ-ＥＳＮをＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定し、ＳＩＣ方式に対応する‘２’をＲＡＮＫ値として決定する。しかしながら、ＲＯＦＦがＲＳＩＣより高い伝送率であれば、ＯＦＦ-ＥＳＮをＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮとして決定し、ビームフォーミング方式に対応する‘１’をＲＡＮＫ値として決定する。
【００６６】
受信装置は、ステップＳ３２２で、フィードバック情報を生成する。フィードバック情報は、ステップＳ３１４で決定されたＭＡＸ-ＥＳＮとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸと、ステップＳ３２０で決定されたＲＡＮＫとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮを含む。なお、受信装置は、フィードバック情報を送信装置に伝送する。
【００６７】
図４は、本発明で２個のアンテナグループを仮定するときに受信装置で遂行される動作を示す。
【００６８】
図４を参照すると、受信装置は、ステップＳ４１０で、アンテナを通じて受信される信号から送信側に備えられたアンテナ各々に対応するチャンネル特性Ｈを推定する。すなわち、送信側のアンテナがＮＴ個であると仮定し、チャンネル特性Ｈは[ｈ１,ｈ２,…,ｈＮＴ]に定義することができる。
【００６９】
受信装置は、ステップ４１２で、推定されたチャンネル特性Ｈを用いるＭＭＳＥ方式によってＭＭＳＥ-ＥＳＮ１とＭＭＳＥ-ＥＳＮ２とを計算する。第１のアンテナグループに対応するＭＭＳＥ-ＥＳＮ１は下記の＜数式１＞によって計算され、第２のアンテナグループに対応したＭＭＳＥ-ＥＳＮ２は下記の＜数式２＞によって計算されることができる。
【００７０】
【数１】
2008061253.tif 000003
【００７１】
【数２】
2008061253.tif 000004
【００７２】
ここで、
【数３】
2008061253.tif 000005
はｍ番目の送信アンテナに対して推定されたＣＱＩで、容量関数(capacity  function）は
【数４】
2008061253.tif 000006
に定義することができる。上記Γは実際処理性能とシャノン容量(Shannon  capacity)との間の性能差である。
【００７３】
上記＜数式１＞と＜数式２＞で定義されたように、各アンテナグループに対応するＣＱＩは、各アンテナグループを構成するアンテナ別ＣＱＩの合計によって計算される。
【００７４】
上記のＭＭＳＥ方式による
【数５】
2008061253.tif 000007
は、下記の＜数式３＞によって計算される。
【００７５】
【数６】
2008061253.tif 000008
【００７６】
受信装置は、ステップＳ４１４で、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ１とＭＭＳＥ-ＥＳＮ２のうち、良好なＭＭＳＥ-ＥＳＮを判定する。すなわち、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ１がＭＭＳＥ-ＥＳＮ２より大きいか否かを判定する。このＭＭＳＥ-ＥＳＮ１がＭＭＳＥ-ＥＳＮ２より大きければ、ステップＳ４１６に進行する。
【００７７】
受信装置は、ステップＳ４１６に進行し、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを第１のアンテナグループを示す‘１’に設定し、ＭＡＸ-ＥＳＮをＭＭＳＥ-ＥＳＮ１に設定する。
【００７８】
前述したように、各アンテナグループに対応してＭＭＳＥ-ＥＳＮを計算し、この計算されたＭＭＳＥ-ＥＳＮによって設定されたＭＡＸ-ＥＳＮとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを整理すれば、下記の＜表１>のようである。
【００７９】
【表１】
2008061253.tif 000009
【００８０】
上記の受信装置は、ステップＳ４１８で、ＳＩＣ-ＥＳＮ２とＯＦＦ-ＥＳＮ１とを計算してＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮに設定する。受信装置は、ＳＩＣ-ＥＳＮを算出するために、第１のアンテナグループ(ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸに該当するアンテナグループ)によって伝送されたデータストリームを初めに検出しなければならない。その理由は、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ１がＭＡＸ-ＥＳＮに設定されたためである。そして、第１のアンテナグループによって伝送されたデータストリーム成分が除去された受信信号から第２のアンテナグループによって伝送されたデータストリームに対応するＥＳＮ(ＳＩＣ-ＥＳＮ２）を獲得する。受信装置は、ＯＦＦ-ＥＳＮ１を獲得するために第２のアンテナグループに属するアンテナをターンオフし、第１のアンテナグループによって伝送されたデータストリームに対応するＥＳＮ(ＯＦＦ-ＥＳＮ１）を獲得する。
【００８１】
受信装置は、ステップＳ４１４で、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ２がＭＭＳＥ-ＥＳＮ１より大きい場合と、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ１と同一である場合にステップＳ４２０に進行する。しかしながら、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ１がＭＭＳＥ-ＥＳＮ２と同じである場合に、ステップＳ４１６に進行するように実現することも可能である。
【００８２】
受信装置は、ステップＳ４２０に進行すれば、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを第２のアンテナグループを示す‘２’に設定し、ＭＡＸ-ＥＳＮをＭＭＳＥ-ＥＳＮ２に設定する。
【００８３】
前述したように、各アンテナグループに対応してＭＭＳＥ-ＥＳＮを計算し、この計算されたＭＭＳＥ-ＥＳＮによって設定されたＭＡＸ-ＥＳＮとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを整理すれば、下記の＜表２＞のようである。
【００８４】
【表２】
2008061253.tif 000010
【００８５】
受信装置は、ステップＳ４２２で、ＳＩＣ-ＥＳＮ１とＯＦＦ-ＥＳＮ２とを計算してＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮに設定する。受信装置は、ＳＩＣ-ＥＳＮを算出するために、第２のアンテナグループ(ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸに該当するアンテナグループ)によって伝送されたデータストリームを初めに検出しなければならない。その理由は、ＭＭＳＥ-ＥＳＮ２がＭＡＸ-ＥＳＮに設定されたためである。そして、第２のアンテナグループによって伝送されたデータストリーム成分が除去された受信信号から第１のアンテナグループによって伝送されたデータストリームに対応するＥＳＮ(ＳＩＣ-ＥＳＮ１）を獲得する。受信装置は、ＯＦＦ-ＥＳＮ２を獲得するために第１のアンテナグループに属するアンテナをターンオフし、第２のアンテナグループによって伝送されたデータストリームに対応するＥＳＮ(ＯＦＦ-ＥＳＮ２）を獲得する。
【００８６】
上記ＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮを算出する動作についてより具体的に説明すると、次のようである。
【００８７】
受信装置は、ランクが‘２’であると仮定してＳＩＣ-ＥＳＮを算出し、ランクが‘１’であることを仮定してＯＦＦ-ＥＳＮを算出する。このような仮定下で、ＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮは下記の＜数式４＞によって計算することができる。
【００８８】
【数７】
2008061253.tif 000011
【００８９】
ここで、
【数８】
2008061253.tif 000012
で、
【数９】
2008061253.tif 000013
はＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮである。
【００９０】
上記の＜数式４＞によって計算される
【数１０】
2008061253.tif 000014
は、ビームフォーミング(beam-forming、BF)によって受信されたＳＩＮＲであって、ｍ＝１，２である場合に下記の＜数式５＞のように示す。
【００９１】
【数１１】
2008061253.tif 000015
【００９２】
上記の＜数式５＞で、
【数１２】
2008061253.tif 000016
はビームフォーミングが適用される伝送アンテナ‘ｍ’のＣＱＩを示す。この
【数１３】
2008061253.tif 000017
は、下記の＜数式６＞によって計算される。
【００９３】
【数１４】
2008061253.tif 000018
【００９４】
ここで、
【数１５】
2008061253.tif 000019
である。
【００９５】
また、上記の＜数式４＞の
【数１６】
2008061253.tif 000020
はＳＩＣ方式によって受信されたＳＩＮＲで、ｍ＝１，２である場合に、次の＜数式７＞のように示す。
【００９６】
【数１７】
2008061253.tif 000021
【００９７】
ここで、
【数１８】
2008061253.tif 000022
はｍ番目のアンテナグループを除いて残りのアンテナグループによって伝送される信号を除去した後に、アンテナグループｍに対して計算されたＣＱＩを意味する。
【００９８】
この
【数１９】
2008061253.tif 000023
は下記の＜数式８＞によって計算される。
【００９９】
【数２０】
2008061253.tif 000024
【０１００】
受信装置は、ステップＳ４１８又はステップＳ４２２で、ＳＩＣ-ＥＳＮとＯＦＦ-ＥＳＮを獲得すれば、ステップ４２４に進行してＳＩＣ方式を適用する場合に得ることができる伝送率ＲＳＩＣとビームフォーミング方式を適用するときに得ることができる伝送率ＲＯＦＦを計算する。ＲＳＩＣとＲＯＦＦは、下記の＜数式９＞によって計算することができる。
【０１０１】
【数２１】
2008061253.tif 000025
【０１０２】
受信装置は、ステップＳ４２６で、ＲＯＦＦがＲＳＩＣより高い伝送率に該当するか否かを判定する。ＲＯＦＦがＲＳＩＣより高い伝送率に該当する場合に、ビームフォーミング方式によってデータストリームを伝送することが、伝送効率が優れることを意味する。一方、ＲＳＩＣがＲＯＦＦより高い伝送率に該当すると、ＳＩＣ方式によってデータストリームを伝送することが伝送効率が優れることを意味する。
【０１０３】
受信装置は、ＲＯＦＦがＲＳＩＣより大きい場合にはステップＳ４２８に進行し、ＲＳＩＣがＲＯＦＦより大きい場合とＲＯＦＦとＲＳＩＣが同じ値を有する場合にステップＳ４３０に進行する。しかしながら、ＲＯＦＦとＲＳＩＣが同じ値を有する場合に、ステップＳ４２８或いはステップＳ４３０に進行することは、実現上の問題である。したがって、いかなる形態で実現することは当業者によって容易に変更できる事項であろう。
【０１０４】
受信装置は、ステップＳ４２８で、ランク情報をビームフォーミング方式の使用に該当する値‘１’に設定し、ＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮを先に計算されたＯＦＦ-ＥＳＮに設定する。そうでなく、ステップＳ４３０に進行すれば、受信装置はランク情報をＳＩＣ方式の使用に該当する値‘２’に設定し、ＲＥＭＡＩＮ-ＲＳＮを先に計算されたＳＩＣ-ＥＳＮに設定する。
【０１０５】
前述したように、受信装置はＭＡＸ-ＥＳＮ、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸ、ＲＡＮＫ、及びＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮを獲得し、この獲得したＭＡＸ-ＥＳＮ、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸ、ＲＡＮＫ、及びＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮによってフィードバック情報を生成して送信装置に伝送する。
【０１０６】
Ｃ．送信装置の構成及び動作
図５は、本発明の実施形態による送信装置の具体的な構成の一例を示す。
【０１０７】
図５を参照すると、フィードバック情報処理部５１０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、フィードバック情報によってデータストリームを伝送するための動作を全般的に制御する。
【０１０８】
より具体的に説明すると、フィードバック情報処理部５１０は、各受信装置から受信されたフィードバック情報に基づいて伝送モードと符号化方式及びＭＣＳレベルを決定する。伝送モードは、ＳＵモードとＭＵモードに区分される。
【０１０９】
フィードバック情報処理部５１０は、伝送モードを決定するためにＲ_ＭＵとＲ_ＳＵを算出する。Ｒ_ＭＵは、フィードバック情報として提供されたＭＡＸ-ＥＳＮとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸによって算出する。そして、Ｒ_ＳＵは、フィードバック情報として提供されたＲＡＮＫとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ及びＭＡＸ-ＥＳＮによって算出する。
【０１１０】
例えば、Ｒ_ＭＵを算出するためにはＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸを参照してＭＡＸ-ＥＳＮをアンテナグループ別に収集すべきである。各アンテナグループに対応して収集されたＭＡＸ-ＥＳＮからアンテナグループ別に最も良好なＣＱＩ(ＭＡＸ-ＥＳＮi,j、ここで、ｉはユーザーインデックスで、ｊはアンテナグループインデックスである)を選択し、アンテナグループ別に選択されたＭＡＸ-ＥＳＮi,jの合計によって前記Ｒ_ＭＵを算出する。
【０１１１】
一方、Ｒ_ＳＵを算出するために、ＲＡＮＫを考慮して各アンテナグループに対応するＣＱＩ(ＭＡＸ-ＥＳＮ又はＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ)を収集すべきである。各アンテナグループに対応して収集されたＣＱＩに基づいて送信装置別に伝送率合計(Ｒ_ＳＵ_i、ここで、iはユーザーインデックス）を算出し、Ｒ-ＳＵ_iの中で最も良好な伝送率をＲ_ＳＵとして算出する。
【０１１２】
その後、フィードバック情報処理部５１０は、Ｒ_ＭＵとＲ_ＳＵを比較し、その比較結果によってＭＵモードとＳＵモードのうちの一つを伝送モードとして選択する。例えば、Ｒ_ＳＵがＲ_ＲＵ以下である場合にＭＵモードを伝送モードとして選択する。Ｒ_ＳＵがＲ_ＭＵより大きいと、ＳＵモードを伝送モードとして選択する。
【０１１３】
また、フィードバック情報処理部５１０は、ＳＵモード又はＭＵモードを支援するためのＭＣＳレベル及びユーザースケジューリング情報を決定する。ユーザースケジューリング情報は伝送モードに対応して伝送するユーザーデータストリームを選別するための制御情報である。
【０１１４】
ユーザーストリーム処理部５２０は、複数のユーザー(ユーザー１〜ユーザーＫ)の各々に対応したデータを入力とし、フィードバック情報処理部５１０の制御によってユーザー別データをグルーピングして少なくとも一つのデータストリームとして出力する。このとき、ユーザーストリーム処理部５２０は、フィードバック情報処理部５１０から提供される伝送モードとユーザースケジューリング情報によって入力されたユーザー別データを選別し、この選別されたデータを少なくとも一つのデータストリームとして出力する。ユーザーストリーム処理部５２０は、ＭＵモードが指定されると、複数のユーザーデータをアンテナグループの数に一致するデータストリームとして出力する。しかしながら、ユーザーストリーム処理部５２０は、ＳＵモードが指定されると、選択されたユーザーデータを一つのデータストリームとして出力する。
【０１１５】
エンコーダ５３０は、アンテナグループの数だけのエンコーダで構成される。図５では、２個のアンテナグループを仮定したため、エンコーダ５３０は、２個のエンコーダ５３２，５３４で構成される。エンコーダ５３０は、ユーザーストリーム処理部５２０から提供される少なくとも一つのデータストリームに対する符号化を遂行する。このとき、エンコーダ５３０は、フィードバック情報処理部５１０から提供されるＭＣＳレベルを考慮する。すなわち、エンコーダ５３０の符号化率は上記のＭＣＳレベルによって決定される。
【０１１６】
変調部５４０は、エンコーダ５３０によって符号化された少なくとも一つのデータストリームを入力とし、符号化された少なくとも一つのデータストリームをＭＣＳレベルを考慮して変調する。変調部５４０は、アンテナグループの数だけのマッパで構成される。図５は、２個のアンテナグループを仮定していることによって、変調部５４０は２個のマッパ５４２，５４４で構成される。
【０１１７】
空間マルチプレクサ５５０は、各アンテナグループに対応する空間マルチプレクサ５５２，５５４で構成される。空間マルチプレクサ５５２，５５４は、各アンテナグループに対応して変調部５４０から提供される変調されたデータストリームを多重化して出力する。空間マルチプレクサ５５２，５５４によって出力されるデータストリームの数はアンテナグループを構成するアンテナの数に対応する。空間マルチプレクサ５５２、５５４から出力されるデータストリームは、各々対応するアンテナを通じて伝送される。
【０１１８】
一方、図５は、フィードバック情報処理部５１０とユーザーストリーム処理部５２０を別途の構成で実現した例を示す。フィードバック情報処理部５１０で遂行する動作とユーザーストリーム処理部５２０で遂行する動作を一つの構成によって処理するように実現することも可能である。
【０１１９】
図６は、本発明の実施形態により送信装置で遂行する制御手順を示す。
【０１２０】
図６を参照すると、送信装置は、ステップＳ６１０で、ユーザー別に伝送されるフィードバック情報を受信する。フィードバック情報は、ＭＡＸ-ＥＳＮi、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸｉ、ＲＡＮＫi、ＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiを含む。下記の＜表３＞は、送信装置が各ユーザー別に受信したフィードバック情報の一例を示す。この＜表３＞では３人のユーザーと２個のアンテナグループを仮定している。
【０１２１】
【表３】
2008061253.tif 000026
【０１２２】
送信装置は、ステップＳ６１２で、各ユーザーから受信されたフィードバック情報に基づいてＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸiによってＭＡＸ-ＥＳＮiを収集する。すなわち、送信装置は、ＭＡＸ-ＥＳＮiをＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸiを考慮してユーザー(受信装置)別に収集する。
【０１２３】
下記の＜表４＞は、＜表３＞のようなフィードバック情報を受信した送信装置によって収集されたＭＡＸ-ＥＳＮi,jの一例を示す。
【０１２４】
【表４】
2008061253.tif 000027
【０１２５】
上記の＜表４＞からわかるように、送信装置は、各ユーザー別にＭＡＸ-ＥＳＮiとＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸiを確認し、確認されたＭＡＸ-ＥＳＮiをＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸiによって指定されるアンテナグループにマッピングさせる。このような規則によってマッピングされたＭＡＸ-ＥＳＮiは、アンテナグループインデックスを考慮してＭＡＸ-ＥＳＮi,jと表記する。ここで、ｊはアンテナグループインデックスを意味する。また、＜表４＞で、ｍ_ｂｅｓｔは、各ユーザー別に確認されたＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸに該当する。
【０１２６】
一例として、ユーザー１から受信されたＭＡＸ-ＥＳＮ1は、ＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸが‘２’であるため、ＭＡＸ-ＥＳＮ1,2にマッピングされ、ユーザー２から受信されたＭＡＸ-ＥＳＮ2はＭＡＸ  ＧＲＯＵＰ  ＩＮＤＥＸが“１”であるため、ＭＡＸ-ＥＳＮ2,1にマッピングされる。
【０１２７】
この送信装置は、ステップＳ６１４で、収集された情報によってＲ_ＭＵを算出する。このために、送信装置は各アンテナグループ別に収集されたＭＡＸ-ＥＳＮi,jの中で最も良好な品質のＭＡＸ-ＥＳＮi,jを選択し、各アンテナグループ別に選択されたＭＡＸ-ＥＳＮi,jによってサービス可能な伝送率を算出する。この算出された伝送率をＲ_ＭＵに設定する。
【０１２８】
下記の＜表５＞は、＜表４＞のように収集されたＭＡＸ-ＥＳＮi,jに基づいてＲ_ＭＵを算出した例を示す。
【０１２９】
【表５】
2008061253.tif 000028
【０１３０】
＜表５＞によると、第１のアンテナグループに対応してＭＡＸ-ＥＳＮ2,1が選択され、第２のアンテナグループに対応してＭＡＸ-ＥＳＮ1,2が選択される。ＭＡＸ-ＥＳＮ1,2が選択されたことは、ＭＡＸ-ＥＳＮ3,2に比べてＭＡＸ-ＥＳＮ1,2が良好な品質を有するためである。送信装置は、第１のアンテナグループに対応して選択されたＭＡＸ-ＥＳＮ2,1と、第２のアンテナグループに対応して選択されたＭＡＸ-ＥＳＮ1,2によって支援可能な伝送率をＲ_ＭＵに設定する。
【０１３１】
送信装置は、ステップＳ６１６で、各ユーザーから受信されたフィードバック情報に基づいてＲＡＮＫiによってＭＡＸ-ＥＳＮi及びＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiを収集する。すなわち、送信装置は、ＭＡＸ-ＥＳＮiとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiをＲＡＮＫiを考慮してアンテナグループ別に収集する。
【０１３２】
下記の＜表６＞は、＜表３＞のようなフィードバック情報を受信した送信装置によってＲＡＮＫiに基づいて収集されたＭＡＸ-ＥＳＮi,ｊとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiの一例を示す。
【０１３３】
【表６】
2008061253.tif 000029
【０１３４】
＜表６＞からわかるように、送信装置は、ＲＡＮＫiが‘１’であるユーザーに対してＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiのみを収集し、ＲＡＮＫiが‘２’であるユーザーに対してＭＡＸ-ＥＳＮi,jとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiを収集する。これは、ＲＡＮＫiが‘１’である場合に、ビームフォーミングによるＳＵモードを要求することであり、前記ＲＡＮＫiが‘２’である場合にＳＩＣ方式によるＭＵモードを要求するためである。したがって、送信装置はＲＡＮＫiが１であるユーザー１とユーザー３に対して、２個のアンテナグループのうちの一つのアンテナグループに対応するＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮiを収集する。残りのアンテナグループに対してはターンオフを設定する。すなわち、ユーザー１に対して第２のアンテナグループに対応してＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ1,2を収集し、第１のアンテナグループに対応してターンオフを設定する。ユーザー３に対して第１のアンテナグループに対応してＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ3,1を収集し、第２のアンテナグループに対応してターンオフを設定する。
【０１３５】
送信装置は、ＲＡＮＫiが２であるユーザー２に対しては２つのアンテナグループのうちの一つのアンテナグループに対してＭＡＸ-ＥＳＮi,jを収集し、残りのアンテナグループに対してＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮi,jを収集する。すなわち、ユーザー２に対して第１のアンテナグループに対応してＭＡＸ-ＥＳＮ2,1を収集し、第２のアンテナグループに対応してＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮ2,2を収集する。
【０１３６】
その後、送信装置は、ステップＳ６１８で、収集された情報によってＲ_ＳＵを算出する。このために、送信装置は、上記のように各ユーザー別に収集されたＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮi，ｊ又はＭＡＸ-ＥＳＮi,jとＲＥＭＡＩＮ-ＥＳＮi,jによってサービス可能な伝送率Ｒ_ＳＵ_iを算出する。
【０１３７】
下記の＜表７＞は、＜表６＞のように収集された情報に基づいて各ユーザー別にサービス可能な伝送率Ｒ_ＳＵ_１、Ｒ_ＳＵ_２、Ｒ_ＳＵ_３を算出した例を示す。
【０１３８】
【表７】
2008061253.tif 000030
【０１３９】
送信装置は、ユーザー別に算出された伝送率Ｒ_ＳＵ_１、Ｒ_ＳＵ_２、Ｒ_ＳＵ_３を比較して最も高い伝送率を選択する。この選択された伝送率はＲ_ＳＵに設定する。
【０１４０】
下記の＜表８＞は、＜表７＞のようにユーザー別に算出された伝送率Ｒ_ＳＵ_１、Ｒ_ＳＵ_２、Ｒ_ＳＵ_３の中でＲ_ＳＵ_３が最も高い伝送率に該当する場合を仮定してＲ_ＭＵを設定する例を示す。
【０１４１】
【表８】
2008061253.tif 000031
【０１４２】
送信装置は、ステップＳ６２０で、Ｒ_ＭＵとＲ_ＳＵとを比較して支援する伝送モードを決定する。すなわち、送信装置は、Ｒ_ＭＵとＲ_ＳＵを比較して相対的に高い伝送率を支援できる伝送モードを決定する。
【０１４３】
Ｒ_ＳＵがＲ_ＭＵより高い場合に、送信装置は、ステップＳ６２２で、該当ユーザーのデータストリームをＳＵモードによって伝送する。すなわち、該当ユーザーのデータストリームを複数のアンテナグループの中でＲ_ＳＵに設定された伝送率に対応したアンテナグループを通じて伝送する。このとき、ユーザーのデータストリームを伝送するアンテナグループの数は、該当ユーザーによって指定されたＲＡＮＫにより決定される。例えば、ＲＡＮＫが‘１’に指定された場合に、該当ユーザーのデータストリームを一つのアンテナグループを通じて伝送する。このとき、残りの一つのアンテナグループに該当するアンテナはターンオフされる。しかしながら、ＲＡＮＫが‘２’に指定された場合に、送信装置は、該当ユーザーのデータストリームを２つのアンテナグループを通じて伝送する。上記の＜表８＞によれば、送信装置は、ユーザー３のデータストリームをＲ_ＳＵ_３に該当する伝送率で第１のアンテナグループを通じて伝送する。
【０１４４】
一方、Ｒ_ＭＵがＲ_ＳＵより高い場合に、送信装置は、ステップＳ６２４で、各アンテナグループに対応して選択されたユーザーのデータストリームをＭＵモードによって伝送する。すなわち、該当ユーザーのデータストリーム各々を複数のアンテナグループの中で対応するアンテナグループを通じて伝送する。このとき、使用される伝送率は、アンテナグループ別に選択された各ユーザーに対応するＭＡＸ-ＥＳＮi,jを支援できる伝送率である。上記の＜表５＞によれば、第１のアンテナグループを通じてユーザー２のデータストリームがＭＡＸ-ＥＳＮ2,1を支援できる伝送率によって伝送される。第２のアンテナグループを通じてはユーザー１のデータストリームがＭＡＸ-ＥＳＮ1,2を支援できる伝送率によって伝送される。
【０１４５】
一方、上述した動作では、Ｒ_ＳＵとＲ_ＭＵが同一の値を有する場合については説明していない。図６では、Ｒ_ＳＵとＲ_ＭＵが同一の値を有する場合に、ＭＵモードで動作することを仮定する。しかしながら、Ｒ_ＳＵとＲ_ＭＵが同一の値を有する場合に、ＳＵモードで動作することも実現可能である。
【０１４６】
例えば、上述した本発明では、ユーザーのデータストリームによってフィードバック情報を生成し、これを伝送することを仮定している。しかしながら、ユーザーのデータストリームでなく、各ユーザーに対応して約束された信号(パイロット信号など)を用いて実現することも可能である。また、前述した本発明では２つのアンテナグループを仮定しているが、複数のアンテナグループに対して共通的に適用できることは自明である。但し、アンテナグループの数に対応してランク情報を新たに定義する必要がある。例えば、３個のアンテナグループで実現される場合に、ランク情報は、１個〜３個のアンテナグループが選択可能な情報によってランク情報を定義すべきである。なお、本発明は、ユーザーの数に対しても関係なく適用することができる。
【０１４７】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施形態による閉ループ方式の多重アンテナシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態による受信装置の具体的な構成に対する一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるフィードバック情報を生成するための受信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明で２個のアンテナグループを仮定するときに、受信装置で遂行される動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態による送信装置の具体的な構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態により送信装置で遂行する制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４９】
１１２  データ送信部
１１４  フィードバック情報処理部
１２２-１  チャンネル推定部
１２４-１  フィードバック情報生成部
１２０-Ｎ  受信装置
２２０  グループ信号検出部
２３２  第１の空間デマルチプレクサ
２３４  第２の空間デマルチプレクサ
２４２  第１のデマッパ
２４４  第２のデマッパ
２５２  第１のデコーダ
２５４  第２のデコーダ
２１０  チャンネル推定/フィードバック情報生成部
５２０  ユーザーストリーム処理部
５３２  第１のエンコーダ
５３４  第２のエンコーダ
５４２  第１のマッパ
５４４  第２のマッパ
５５２  第１の空間マルチプレクサ
５５４  第２の空間マルチプレクサ
５１０  フィードバック情報処理部
【図１】
2008061253.tif 000032
【図２】
2008061253.tif 000033
【図３】
2008061253.tif 000034
【図４】
2008061253.tif 000035
【図５】
2008061253.tif 000036
【図６】
2008061253.tif 000037