(57)【要約】  本発明の実施例は、送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法及び装置に関し、対応する第１のチャネル行列を生成するため、元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除し、等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算し、ユークリッド距離集合を取得するため、等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算し、ユークリッド距離集合を利用することによって第２の送信信号ベクトル集合を取得し、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出することを含む。従って、計算複雑さが低減される。
2016524394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号のための多入力多出力ＭＩＭＯ検出方法であって、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するステップと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するステップと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するステップであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、乗算するステップと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するステップであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、計算するステップと、
第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するステップと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップは、具体的には、以下の式
【数５２】
2016524394.tif 000055
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出することであり、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５３】
2016524394.tif 000056
は
【数５４】
2016524394.tif 000057
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の行列は、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行することによって取得される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置であって、当該装置は、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するよう構成される受信ユニットと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するよう構成される削除ユニットと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するよう構成される第１の計算ユニットであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、第１の計算ユニットと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するよう構成される第２の計算ユニットであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、第２の計算ユニットと、
第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するよう構成される選択ユニットと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するよう構成される検出ユニットと、
を有する装置。
【請求項６】
前記検出ユニットは、具体的には、以下の式
【数５５】
2016524394.tif 000058
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出するよう構成され、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５６】
2016524394.tif 000059
は
【数５７】
2016524394.tif 000060
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１の計算ユニットは、前記第１の行列を取得するため、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行する、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記削除ユニットにより削除される各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項５記載の方法。
【請求項９】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出システムであって、
受信アンテナ及び請求項５乃至８何れか一項記載の検出装置を有し、
前記受信アンテナは受信信号を取得するよう構成され、前記検出装置は、前記送信信号を取得するため前記受信信号に対して処理を実行するよう構成されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術の分野に関し、特に送信信号のための多入力多出力ＭＩＭＯ検出方法、装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）技術は、無線通信分野において現在ホットな研究トピックである。ＭＩＭＯ技術は、システムのスペクトル効率を増大させるため様々な新たな移動通信システムにおいて利用される。ＭＩＭＯ技術は、同一の時間周波数リソースが複数のデータ部分によって空間的に再利用されるように、データ多重化の空間サイズを増大させ、また、空間ダイバーシチゲインを取得するため、複数のアンテナを用いて同一データを送信し、及び／又は複数の受信アンテナを用いて同一データを受信してもよい。典型的な空間ダイバーシチ技術は、Ａｌａｍｏｕｔｉ空間時間ブロックコード（Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ，ＳＴＢＣ）を有し、典型的な空間多重技術は、垂直ベルラボレイヤ化空間時間（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｂｅｌｌ  Ｌａｂｓ  Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ，Ｖ−ＢＬＡＳＴ）技術を有する。
【０００３】
図１は、ＭＩＭＯ検出の適用シナリオの概略図である。図１に示されるように、送信端は送信アンテナを用いることによって送信信号を送信し、受信端は受信アンテナを用いることによって当該信号を受信し、ＭＩＭＯ技術を利用することによって送信信号を検出し、ここで、送信信号は送信信号ベクトルを用いることによって表されてもよい。すなわち、ＭＩＭＯ技術の基本的特徴は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナである。送信アンテナの数はＭＴであり、受信アンテナの数はＭＲであり、ＭＩＭＯ送信モデルは、
【数１】
2016524394.tif 000003
として表されてもよいか、あるいは、それはＹ＝Ｈｓ＋ｎとして簡単に記録されてもよいことが仮定され、ここで、ｙｉはｉ番目の受信アンテナで受信される信号であり、Ｙは受信信号を含む受信信号ベクトルであり、ｈｉｊはｉ番目の受信アンテナとｊ番目の送信アンテナとの間のチャネルレスポンスであり、Ｈはチャネル行列であり、ｓｊはｊ番目の送信アンテナで送信されるデータシンボルであり、ｓは送信アンテナで送信されるデータシンボルを含む送信信号ベクトルであり、ｎｉはｉ番目の受信アンテナで受信されるノイズであり、ｎはノイズマトリクスである。送信信号ベクトルｓは、ＭＩＭＯ検出を利用することによって検出されてもよい。受信アンテナの数が送信シンボルの数より小さくないとき、受信端は、ＭＴ個の送信シンボルを復元するため、ＭＩＭＯバランシングアルゴリズムを利用することによって、可能な限り多く複数の送信シンボルの間の干渉を抑制又は排除することができる。通常のリニアＭＩＭＯバランシングアルゴリズムは、線形最小平均平方誤差（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ，ＬＭＭＳＥ）、ゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ，ＺＦ）などを含む。さらに、受信端はまた、全てのＭＴ個の送信シンボルを完全なコードワードとしてみなし、ＭＴ個の送信シンボルを推定するため、最大尤度検出（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ＭＬＤ）法を用いて検出を実行してもよい。ＭＩＭＯバランシングアルゴリズムはまた、逐次干渉キャンセレーション（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ，ＳＩＣ）と共に受信のため利用されてもよく、すなわち、それの送信シンボルはリニアＭＩＭＯバランシングアルゴリズムを利用することによって推定され、それから、送信シンボルが既知の干渉として排除され、他の送信シンボルがリニアＭＩＭＯバランシングアルゴリズムを利用することによって推定される。全ての送信シンボルが検出及び受信されるまで、逐次的な繰り返しが実行される。
【０００４】
全てのＭＩＭＯ検出アルゴリズムでは、ＭＬＤアルゴリズムが最良の性能を有するが、より高次のＭＩＭＯでは、ＭＬＤ検出アルゴリズムは非常の高い複雑さを有し、実際に製品に実装することは困難である。従って、従来技術は良好な性能及び低い複雑さを備えた検出方法を欠いている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施例は、検出の複雑さを低下させるだけでなく、性能に影響を与えない送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法、装置及びシステムを提供する。
【０００６】
第１の態様では、本発明の実施例は、送信信号のための多入力多出力ＭＩＭＯ検出方法を提供し、当該方法は、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するステップと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するステップと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するステップであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、乗算するステップと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するステップであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、計算するステップと、
第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するステップと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップと、
を有する。
【０００７】
第１の態様を参照して、第１の可能な実現方式では、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップは、具体的には、以下の式
【数２】
2016524394.tif 000004
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出することであり、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数３】
2016524394.tif 000005
は
【数４】
2016524394.tif 000006
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である。
【０００８】
第１の態様を参照して、第２の可能な実現方式では、前記第１の行列は、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行することによって取得される。
【０００９】
第１の態様を参照して、第３の可能な実現方式では、各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する。
【００１０】
第２の態様では、本発明の実施例は、送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置を提供し、当該装置は、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するよう構成される受信ユニットと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するよう構成される削除ユニットと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するよう構成される第１の計算ユニットであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、第１の計算ユニットと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するよう構成される第２の計算ユニットであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、第２の計算ユニットと、
第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するよう構成される選択ユニットと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するよう構成される検出ユニットと、
を有する。
【００１１】
第２の態様を参照して、第１の可能な実現方式では、前記検出ユニットは、具体的には、以下の式
【数５】
2016524394.tif 000007
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出するよう構成され、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【００１２】
2016524394.tif 000008
は
【数７】
2016524394.tif 000009
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である。
【００１３】
第２の態様を参照して、第２の可能な実現方式では、前記第１の計算ユニットは、前記第１の行列を取得するため、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行する。
【００１４】
第２の態様を参照して、第３の可能な実現方式では、前記削除ユニットにより削除される各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する。
【００１５】
第３の態様では、本発明の実施例は、送信信号のためのＭＩＭＯ検出システムであって、受信アンテナ及び第２の態様において提供される検出装置を有し、前記受信アンテナは受信信号を取得するよう構成され、前記検出装置は、前記送信信号を取得するため前記受信信号に対して処理を実行するよう構成される。
【００１６】
本発明の実施例では、元のチャネル行列は、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って受信機を利用することによって取得される。１つの列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除される。第１の行列の共役転置行列は、等価なチャネル行列を取得するため第１のチャネル行列と乗算され、第１の行列の共役転置行列は、等価な受信信号ベクトルを取得するため元の受信信号ベクトルと乗算され、ここで、第１の行列は第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、元の受信信号ベクトルは受信アンテナを用いることによって取得される。等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離が計算され、ユークリッド距離集合が取得され、ここで、第１のベクトルは、等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、第１の送信信号ベクトルは、送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である。第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルが選択されるか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルが選択される。各列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルがランダムに選択される。これらのベクトルは、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第２の送信信号ベクトルに合成される。送信信号ベクトルは、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って検出される。上記の方法を利用することによって、計算複雑さ（検索回数）は、
【数８】
2016524394.tif 000010
（Ｎは元のチャネル行列の列ベクトルグループの数であり、Ｑはコンステレーションポイントの数であり、Ｋは第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれにおけるベクトルの数であり、ＭＴは送信アンテナの数である）である一方、ＭＬＤアルゴリズムを直接利用するのに必要とされる既存の計算複雑さは、
【数９】
2016524394.tif 000011
である。本発明の本実施例において提供される方法により必要とされる計算複雑さは、既存のアルゴリズムのものと比較して大きく低減されることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ＭＩＭＯ検出の適用シナリオの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施例１による送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法のフローチャートである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施例１による送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施例１による異なるアルゴリズムの性能の比較図である。
【図４】図４は、本発明の実施例２による送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の課題、技術的方策及び効果をより明確にするため、以下は、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に更に説明する。
【００１９】
従来技術における欠点を鑑み、本発明の実施例は、送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法及び装置を提案する。複数の独立した等式がチャネル行列をグループに分割することによって取得され、独立した等式のそれぞれは独立して解かれる。それから、各等式について複数の最適解が保持され、全ての最適解が送信信号ベクトルの値空間として合成され、送信信号ベクトルが値空間から検出される。検出の複雑さは、性能を低下させることなく少なくとも１桁以上低減される。
【００２０】
本発明の実施例において提供される方法及び装置は全てのＭＩＮＯケースに適用可能であり、受信機は携帯電話であってもよいし、又は他の端末であってもよいことに留意すべきである。
【００２１】
以下の実施例は、送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法を説明する。図２Ａ及び２Ｂは、本発明の実施例１による送信信号のためのＭＩＭＯ検出方法のフローチャートである。図２Ａ及び２Ｂに示されるように、当該方法は以下を有する。
【００２２】
Ｓ２０１．受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得する。
【００２３】
Ｓ２０２．対応する第１のチャネル行列を生成するため、元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除する。
【００２４】
具体的には、１つの列ベクトルグループが、第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除されてもよく、ここで、当該１つの列ベクトルグループは少なくとも１つの連続する列ベクトルを含む。
【００２５】
処理を容易にするため、このステップの前に、元のチャネル行列がまず列によってグループに分割されてもよく、それから、１つの列ベクトルグループが削除される。各列ベクトルグループは、同数又は異なる数の列ベクトルを有してもよい。具体的には、式（１）に示されるＭＩＭＯ送信モデルによると、元のチャネル行列ＨはＮ個の列ベクトルグループにより表されてもよい。
【数１０】
2016524394.tif 000012
【００２６】
各列ベクトルグループＨｉは少なくとも１つの列ベクトルを有する。第１のチャネル行列は、１つの列ベクトルグループが元のチャネル行列から削除された後に生成されてもよく、ここで、第１のチャネル行列は、
【数１１】
2016524394.tif 000013
として表されてもよく、ここで、
【数１２】
2016524394.tif 000014
であり、すなわち、
【数１３】
2016524394.tif 000015
はＨからｉ番目の列ベクトルグループＨｉを削除したものを示し、ＭＴは送信アンテナの数、すなわち、Ｈに含まれる列ベクトルの数であり、ＭＲは受信アンテナの数、すなわち、Ｈに含まれる行ベクトルの数である。
【００２７】
Ｓ２０２．等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算し、ここで、第１の行列は第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、元の受信信号ベクトルは受信アンテナを用いることによって取得される。
【００２８】
具体的には、第１のチャネル行列
【数１４】
2016524394.tif 000016
の共役転置行列
【数１５】
2016524394.tif 000017
の特異値０に対応するベクトルを有する第１の行列は、特異値分解法を利用することによって解かれてもよく、又は第１の行列は他の方法を利用することによって取得されてもよい。特異値分解は既知の行列分解法であり、ここでは詳細には説明されず、簡単にしか紹介されない。特異値分解は行列
【数１６】
2016524394.tif 000018
に対して実行されてもよく、
【数１７】
2016524394.tif 000019
であり、ここで、
【数１８】
2016524394.tif 000020
は、
【数１９】
2016524394.tif 000021
の特異値０に対応する行列であり、ここでは第１の行列として参照される。さらに、線形理論の特異値分解の特徴に従って、
【数２０】
2016524394.tif 000022
であることが知ることができる。
【００２９】
説明の簡単化のため、
【数２１】
2016524394.tif 000023
とすると、そのとき、
【数２２】
2016524394.tif 000024
である。
【００３０】
式（６）に対して共役処理を実行することによって、
【数２３】
2016524394.tif 000025
であることが取得されてもよい。
【００３１】
式（７）によると、第１の行列の共役転置行列は以下のように元のチャネル行列と乗算されることが知ることができる。
【数２４】
2016524394.tif 000026
ただし、
【数２５】
2016524394.tif 000027
は等価なチャネル行列として参照される。
【００３２】
第１の行列の共役転置行列は、以下のように受信信号ベクトルと乗算される。
【数２６】
2016524394.tif 000028
ここで、Ｙは受信信号に対応する受信信号ベクトルであり、ｒｉは等価なチャネル行列である。
【００３３】
Ｓ２０４．ユークリッド距離集合を取得するため、等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算し、第１のベクトルは等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、第１の送信信号ベクトルは送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である。
【００３４】
式（１）に示されるＭＩＭＯ送信モデルの両辺が行列
【数２７】
2016524394.tif 000029
と乗算され、
【数２８】
2016524394.tif 000030
を取得する。ここで、受信信号ベクトルｓは、元のチャネル行列Ｈに対して実行されるのと同じグループ化方法に従って、以下の式に分割され、
【数２９】
2016524394.tif 000031
ｓがベクトルである場合、Ｓｉはデータの一部である。
【００３５】
元のチャネル行列Ｈは送信信号ベクトルｓに対応していることに留意すべきである。従って、送信信号ベクトルｓがグループに分割されるとき、グループ化の後で対応関係が変わらずに保持されるように、元のチャネル行列に対して実行される同一のグループ化が使用される必要がある。
【００３６】
式（８）及び式（９）が式（１０）に代入され、
【数３０】
2016524394.tif 000032
を取得し、ここで、
【数３１】
2016524394.tif 000033
は等価なノイズベクトルである。
【００３７】
式（１２）から、式（１）を解くことは以下のＮ個の独立した等式
【数３２】
2016524394.tif 000034
を解くことに変換されてもよいことが知ることができる。
【００３８】
各等式について、等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離が、送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のコンステレーションポイントの数Ｑに従って計算される。Ｓｉにおける要素の数がｎｉであり、コンステレーションポイントの数がＱであるため、Ｓｉは
【数３３】
2016524394.tif 000035
個のタイプの値を有し、Ｓｉは
【数３４】
2016524394.tif 000036
として記録されてもよいことが仮定される。
【００３９】
等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得される行列は第１のベクトルとして参照され、等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離は、上記の式を利用することによって以下のように計算される。
【数３５】
2016524394.tif 000037
【００４０】
ユークリッド距離集合
【数３６】
2016524394.tif 000038
は式（１４）を利用することによって取得されてもよい。
【００４１】
Ｓ２０５．第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択する。
【００４２】
具体的には、各ユークリッド距離ｅｊはＳｉ，ｊに対応する。従って、複数のユークリッド距離が実際の要求に従ってユークリッド距離集合から選択されてもよく、対応する数のＳｉ，ｊが、第１の送信信号ベクトル集合Ωｉを構成するため、ユークリッド距離とＳｉとの間の対応関係に従って選択される。
【００４３】
Ｓ２０６．各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出する。
【００４４】
具体的には、元のチャネル行列がＮ個の列ベクトルグループに分割される場合、Ｓ２０２が実行される毎に、１つの異なるベクトルグループが元のチャネル行列から削除され、１つの第１のチャネル行列が取得される。Ｓ２０３〜Ｓ２０５が実行される毎に、１つの対応する第１の送信信号ベクトル集合が取得され、すなわち、Ｓ２０２〜Ｓ２０５がＮ回実行されると、Ｎ個の第１の送信信号ベクトル集合が取得される。第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれにおけるベクトルは、送信信号行列の完全な行ベクトル集合である。従って、完全な送信信号は、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルを選択し、これらのベクトルを一緒に合成することによってのみ形成されてもよく、すなわち、第２の送信信号ベクトル集合は、Ｎ個の第１の送信信号ベクトル集合に従って取得される。
【数３７】
2016524394.tif 000039
【００４５】
従って、この集合は、式（１）におけるＭＩＭＯモデルに対してＭＬＤ法を実行し、元の送信信号ベクトルを検出するのに利用されてもよい（又は、元の送信信号ベクトルは他の方法を利用することによって検出されてもよい）。ＭＬＤアルゴリズムは、
【数３８】
2016524394.tif 000040
であり、ここで、上記の式を利用することによって計算される
【数３９】
2016524394.tif 000041
は、
【数４０】
2016524394.tif 000042
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、
【数４１】
2016524394.tif 000043
は推定値又はｓの検出値である。
【００４６】
以下は、実施例において提供される方法の計算複雑さ及び性能と既存のＭＬＤアルゴリズムのものとを比較する。
【００４７】
Ｓ２０１において元のチャネル行列が等しくＮ個のグループに分割され、すなわち、各グループはＭＴ／Ｎ個の列ベクトルを有し、Ｓ２０５が実行される毎に、ユークリッド距離集合におけるＫ個の第１の送信信号ベクトルが、第１の送信信号ベクトル集合Ωｉを構成するため選択される場合、本発明の実施例において提供される技術的方策を利用することによって元のチャネル行列を検出する計算複雑さは、Ｓ２０４においてユークリッド距離の計算が、
【数４２】
2016524394.tif 000044
であるとき、Ｓｉ，ｊの検索回数である。Ｓ２０４はＮ回実行される必要があるため、検索回数は、
【数４３】
2016524394.tif 000045
である。さらに、Ｓ２０６を実行する際にＳｉ，ｊの必要とされる検索回数はＫＮである。従って、トータルの検索回数は
【数４４】
2016524394.tif 000046
である。
【００４８】
具体的には、四位相偏移変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ，ＱＰＳＫ）変調が利用される場合、４つのコンステレーションポイントがあり、４×４、８×８、１６×１６個のアンテナが構成される場合、既存のＭＬＤアルゴリズムと本発明の実施例において提供されるアルゴリズムとの計算複雑さは、テーブル１に示される。
【表１】
2016524394.tif 000047
【００４９】
テーブル１の第２列に示されるように、８個の送信アンテナ及び８個の受信アンテナが構成されるとき、必要とされる検索回数は既存のＭＬＤアルゴリズムについて６５５３６であるが、本発明では、Ｎ＝２，Ｋ＝４であるとき、必要とされる検索回数は５２８であり、それの複雑さはＭＬＤのものの５２８／６５５３６＝８．１ｅ−３倍であり、すなわち、ＭＬＤと比較して３桁のオーダが低減される。本発明では、Ｎ＝２，Ｋ＝８であるとき、必要とされる検索回数は５７６であり、その複雑さはＭＬＤのものの５７６／６５５３６＝８．８ｅ−３倍であり、すなわち、ＭＬＤと比較して３桁のオーダが低減される。１６個の送信アンテナ及び１６個の受信アンテナが構成されるとき、本発明の複雑さはＭＬＤの複雑さと比較して５桁のオーダだけ低減される。結論として、より高いアンテナ構成は、ＭＬＤのものと比較して本発明のより低い複雑さを示す。
【００５０】
図３は、本発明の実施例１による異なるアルゴリズムの性能の比較図である。図３のエミュレーション条件は、ＱＰＳＫ変調が利用され、４つのコンステレーションポイントがあり、アンテナ構成が４×４であるというものである。垂直軸はビットエラーレート（Ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ，ＢＥＲ）を表し、水平軸は信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ，ＳＮＲ）を表す。同一のＳＮＲに対応するより大きなＢＥＲはより不良な性能を示す。図において、アスタリスクがある曲線は既存のＭＬＤアルゴリズムの性能曲線であり、丸がある曲線は、Ｎ＝２，Ｋ＝８であるときの本発明の性能曲線であり、当該曲線は既存のＭＬＤアルゴリズムの性能曲線に基本的に一致することが見ることができる。しかしながら、同じ条件下において、上記のテーブルから、Ｎ＝２，Ｋ＝８のときの本願の複雑さはＭＬＤ法のものと比較して３桁のオーダだけ低減される。四角のある曲線は、Ｎ＝２，Ｋ＝４のときの本発明の性能曲線である。ＢＥＲが１ｅ−２であるとき、ＭＬＤと比較して、０．３ｄＢの差が存在し、これはわずかな差である。既存のＭＬＤアルゴリズムと比較して、Ｎ＝２，Ｋ＝４であるときの本願の複雑さは、Ｎ＝２，Ｋ＝８であるときのものより低い。
【００５１】
従って、上記の分析及び比較から、本発明の実施例において提供される方法の複雑さが既存のＭＬＤ検出アルゴリズムのものと比較して大きく低減され、性能が既存のＭＬＤアルゴリズムのものとわずかな差しか有さないことが知ることができる。
【００５２】
上記の実施例が説明することは以下である。元のチャネル行列は、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って受信機を利用することによって取得される。１つの列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除される。第１の行列の共役転置行列は、等価なチャネル行列を取得するため第１のチャネル行列と乗算され、第１の行列の共役転置行列は、等価な受信信号ベクトルを取得するため元の受信信号ベクトルと乗算される。等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離が計算され、ユークリッド距離集合が取得される。第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、ユークリッド距離集合におけるユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルが選択されるか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルが選択される。各列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルがランダムに選択され、これらのベクトルは、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第２の送信信号ベクトルに合成される。送信信号ベクトルは、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って検出される。上記の方法を利用することによって、計算複雑さ（検索回数）は、
【数４５】
2016524394.tif 000048
（Ｎは元のチャネル行列の列ベクトルグループの数であり、Ｑはコンステレーションポイントの数であり、Ｋは第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれにおけるベクトルの数であり、ＭＴは送信アンテナの数である）である一方、ＭＬＤアルゴリズムを直接利用する解に必要とされる既存の計算複雑さは、
【数４６】
2016524394.tif 000049
である。本発明の本実施例において提供される方法により必要とされる計算複雑さは、既存のアルゴリズムのものと比較して大きく低減することが理解できる。
【００５３】
対応して、本発明の実施例は更に上記の方法に対応する検出装置を提供する。図４は、本発明の実施例２による送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置のフローチャートである。図４に示されるように、当該装置は、受信ユニット４０１、削除ユニット４０２、第１の計算ユニット４０３、第２の計算ユニット４０４、選択ユニット４０５及び検出ユニット４０６を有する。
【００５４】
受信ユニット４０１は、受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するよう構成される。
【００５５】
削除ユニット４０２は、対応する第１のチャネル行列を生成するため、元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するよう構成される。
【００５６】
第１の計算ユニット４０３は、等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するよう構成され、ここで、第１の行列は第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、元の受信信号ベクトルは受信アンテナを用いることによって取得される。
【００５７】
第２の計算ユニット４０４は、ユークリッド距離集合を取得するため、等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するよう構成され、ここで、第１のベクトルは等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、第１の送信信号ベクトルは送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である。
【００５８】
選択ユニット４０５は、第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するよう構成される。
【００５９】
検出ユニット４０６は、各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらのベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するよう構成される。
【００６０】
検出ユニット４０６は、具体的には、以下の式
【数４７】
2016524394.tif 000050
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって送信信号を検出するよう構成され、ｓは第２の送信信号ベクトルであり、
【数４８】
2016524394.tif 000051
は
【数４９】
2016524394.tif 000052
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは受信信号ベクトルであり、Ｈは元のチャネル行列である。
【００６１】
第１の計算ユニット４０３は、第１の行列を取得するため、第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行する。
【００６２】
削除ユニット４０２により削除される各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する。
【００６３】
実施例１において提供される検出方法は、本発明の実施例において提供される検出装置に埋め込まれることが留意されるべきである。従って、検出装置における各ユニットの詳細な動作プロセスはここでは繰り返し説明されない。
【００６４】
上記実施例が説明することは以下である。元のチャネル行列は、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って受信機を利用することによって取得される。１つの列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除される。第１の行列の共役転置行列は、等価なチャネル行列を取得するため第１のチャネル行列と乗算され、第１の行列の共役転置行列は、等価な受信信号ベクトルを取得するため元の受信信号ベクトルと乗算される。等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離が計算され、ユークリッド距離集合が取得される。第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルが選択されるか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルが選択される。各列ベクトルグループが、対応する第１のチャネル行列を生成するため元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルがランダムに選択され、これらのベクトルは、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第２の送信信号ベクトルに合成される。送信信号ベクトルは、元の受信信号ベクトル、元のチャネル行列、第２の送信信号ベクトル及び第２の送信信号ベクトル集合に従って検出される。上記の方法を利用することによって、計算複雑さ（検索回数）は、
【数５０】
2016524394.tif 000053
（Ｎは元のチャネル行列の列ベクトルグループの数であり、Ｑはコンステレーションポイントの数であり、Ｋは第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれにおけるベクトルの数であり、ＭＴは送信アンテナの数である）である一方、ＭＬＤアルゴリズムを直接利用するため必要とされる既存の計算複雑さは、
【数５１】
2016524394.tif 000054
である。本発明の本実施例において提供される方法により必要とされる計算複雑さは、既存のアルゴリズムのものと比較して大きく低減することが理解できる。
【００６５】
本発明の実施例は更に、受信アンテナ及び実施例２において提供される検出装置を有する、送信信号のためのＭＩＭＯ検出システムを提供し、ここで、受信アンテナは受信信号を取得するよう構成され、検出装置は、受信信号に対して処理を実行し、送信信号を取得するよう構成される。
【００６６】
ＭＩＭＯ検出システムの装置の詳細な動作プロセスが実施例２において提供されることに留意すべきであり、詳細はここでは再びは説明されない。
【００６７】
当業者は更に、本明細書に開示される実施例において説明される具体例に関して、ユニット及びアルゴリズムのステップが電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現されてもよいことを認識しているかもしれない。ハードウェアとソフトウェアとの間の互換性を明確に説明するため、上記は機能に従って各具体例の構成及びステップを全体的に説明した。これらの機能がハードウェア又はソフトウェアにより実行されるか否かは、技術的方策の特定の適用及び設計制約条件に依存する。当業者は、異なる方法を利用して、特定の各適用について説明した機能を実現してもよいが、実現形態は本発明の範囲を超えるとみなされるべきでない。
【００６８】
本明細書に開示される実施例において説明される方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール又はこれらの組み合わせによって実現されてもよい。ソフトウェアモジュールは、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）、電気的にプログラマブルなＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラマブルなＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ又は当該技術において知られる他の何れかの形態の記憶媒体に配置されてもよい。
【００６９】
上記の特定の実現方式では、本発明の課題、技術的方策及び効果が更に詳細に説明される。上記の説明は本発明の単なる特定の実現方式であり、本発明の保護範囲を限定することを意図するものでないことが理解されるべきである。本発明の精神及び原理から逸脱することなく行われる何れかの修正、均等な置換又は改善は、本発明の保護範囲内に属する。
【図１】
2016524394.tif 000061
【図２Ａ】
2016524394.tif 000062
【図２Ｂ】
2016524394.tif 000063
【図３】
2016524394.tif 000064
【図４】
2016524394.tif 000065
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月9日(2015.12.9)
【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】
送信信号のための多入力多出力ＭＩＭＯ検出方法であって、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するステップと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するステップと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するステップであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、乗算するステップと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するステップであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、計算するステップと、
選択された第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するステップと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する選択された第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらの選択されたベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップは、以下の式
【数５２】
2016524394.tif 000066
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出することであり、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５３】
2016524394.tif 000067
は
【数５４】
2016524394.tif 000068
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の行列は、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行することによって取得される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置であって、当該装置は、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するよう構成される受信ユニットと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するよう構成される削除ユニットと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するよう構成される第１の計算ユニットであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、第１の計算ユニットと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するよう構成される第２の計算ユニットであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、第２の計算ユニットと、
選択された第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するよう構成される選択ユニットと、
各列ベクトルグループが対応する選択された第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらの選択されたベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するよう構成される検出ユニットと、
を有する装置。
【請求項６】
前記検出ユニットは、以下の式
【数５５】
2016524394.tif 000069
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出するよう構成され、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５６】
2016524394.tif 000070
は
【数５７】
2016524394.tif 000071
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記第１の計算ユニットは、前記第１の行列を取得するため、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行する、請求項５記載の装置。
【請求項８】
前記削除ユニットにより削除される各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項５記載の装置。
【請求項９】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出システムであって、
受信アンテナ及び請求項５乃至８何れか一項記載の検出装置を有し、
前記受信アンテナは受信信号を取得するよう構成され、前記検出装置は、前記送信信号を取得するため前記受信信号に対して処理を実行するよう構成されるシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の実施例において提供される方法及び装置は全てのＭＩＭＯケースに適用可能であり、受信機は携帯電話であってもよいし、又は他の端末であってもよいことに留意すべきである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
Ｓ２０３．等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算し、ここで、第１の行列は第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、元の受信信号ベクトルは受信アンテナを用いることによって取得される。
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月19日(2016.1.19)
【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】
送信信号のための多入力多出力ＭＩＭＯ検出方法であって、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するステップと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するステップと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するステップであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、乗算するステップと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するステップであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、計算するステップと、
選択された第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するステップと、
各列ベクトルグループが対応する第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する選択された第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらの選択されたベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列、前記第２の送信信号ベクトル及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するステップは、以下の式
【数５２】
2016524394.tif 000072
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出することであり、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５３】
2016524394.tif 000073
は
【数５４】
2016524394.tif 000074
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の行列は、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行することによって取得される、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項１乃至３何れか一項記載の方法。
【請求項５】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出装置であって、当該装置は、
受信機が、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルレスポンスに従って元のチャネル行列を取得するよう構成される受信ユニットと、
対応する第１のチャネル行列を生成するため、前記元のチャネル行列から１つの列ベクトルグループを削除するよう構成される削除ユニットと、
等価なチャネル行列を取得するため、第１の行列の共役転置行列と前記第１のチャネル行列とを乗算し、等価な受信信号ベクトルを取得するため、前記第１の行列の共役転置行列と元の受信信号ベクトルとを乗算するよう構成される第１の計算ユニットであって、前記第１の行列は前記第１のチャネル行列の共役転置行列の特異値０に対応する特異ベクトルを有し、前記元の受信信号ベクトルは前記受信アンテナを用いることによって取得される、第１の計算ユニットと、
ユークリッド距離集合を取得するため、前記等価な受信信号ベクトルと第１のベクトルとの間のユークリッド距離を計算するよう構成される第２の計算ユニットであって、前記第１のベクトルは前記等価なチャネル行列と第１の送信信号ベクトルとを乗算することによって取得され、前記第１の送信信号ベクトルは前記送信信号に対して実行されるコンステレーション変調のシンボルを有する第１の送信信号ベクトル集合における要素である、第２の計算ユニットと、
選択された第１の送信信号ベクトル集合を構成するため、前記ユークリッド距離集合における少なくとも１つのユークリッド距離に対応する少なくとも１つの第１の送信信号ベクトルを選択するか、又は第１の距離閾値未満のユークリッド距離に対応する第１の送信信号ベクトルを選択するよう構成される選択ユニットと、
各列ベクトルグループが対応する選択された第１のチャネル行列を生成するため前記元のチャネル行列から削除され、対応する第１の送信信号ベクトル集合が前記第１のチャネル行列を用いることによって取得された後、第２の送信信号ベクトル集合を構成するため、第１の送信信号ベクトル集合のそれぞれから１つのベクトルをランダムに選択し、これらの選択されたベクトルを第２の送信信号ベクトルに合成し、前記元の受信信号ベクトル、前記元のチャネル行列及び前記第２の送信信号ベクトル集合に従って送信信号ベクトルを検出するよう構成される検出ユニットと、
を有する装置。
【請求項６】
前記検出ユニットは、以下の式
【数５５】
2016524394.tif 000075
により表される最大尤度推定ＭＬＤアルゴリズムを利用することによって前記送信信号を検出するよう構成され、ｓは前記第２の送信信号ベクトルであり、
【数５６】
2016524394.tif 000076
は
【数５７】
2016524394.tif 000077
が最小値を取得することを可能にするｓの値であり、Ωは前記第２の送信信号ベクトル集合であり、Ｙは前記受信信号ベクトルであり、Ｈは前記元のチャネル行列である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記第１の計算ユニットは、前記第１の行列を取得するため、前記第１のチャネル行列の共役転置行列に対して特異値分解を実行する、請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
前記削除ユニットにより削除される各列ベクトルグループは、同数の列ベクトルを有する、請求項５乃至７何れか一項記載の装置。
【請求項９】
送信信号のためのＭＩＭＯ検出システムであって、
受信アンテナ及び請求項５乃至８何れか一項記載の検出装置を有し、
前記受信アンテナは受信信号を取得するよう構成され、前記検出装置は、前記送信信号を取得するため前記受信信号に対して処理を実行するよう構成されるシステム。
【国際調査報告】
2016524394.tif 000078
2016524394.tif 000079
2016524394.tif 000080
2016524394.tif 000081