(57)【要約】本発明は、時分割多元接続ＭＩＭＯシステムにおいて信号を送信する方法、および関連の装置に関する。本発明の第１の態様によれば、時分割多元接続多入力多出力システムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信する方法が提供される。この方法は、Ａ．空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定するステップと、Ｂ．アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の相反性較正情報を決定するステップと、Ｃ．アップリンク・チャネル特性および較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を空間分割多重グループ内のユーザ機器に送信するステップとを含む。そして、ステップＢは、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って較正情報を選択的に更新するステップをさらに含む。
2012531132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多元接続多入力多出力システムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信する方法であって、
Ａ．空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、前記受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定するステップと、
Ｂ．前記アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の相反性較正情報を決定するステップと、
Ｃ．前記アップリンク・チャネル特性および前記較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、前記決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器に送信するステップとを含み、
前記ステップＢが、前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する前記情報に従って前記較正情報を選択的に更新するステップをさらに含む、方法。
【請求項２】
前記較正情報が較正行列であり、前記ダウンリンク・チャネル行列が、アップリンク・チャネル行列の転置された行列を前記較正行列と右乗算することによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップＢが、
前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器からフィードバックされる前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を決定し、前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を合成して有効ダウンリンク・チャネル行列を形成し、元の較正行列を前記有効ダウンリンク・チャネル行列と右乗算し、更新された較正行列を得るステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップＣが、
前記ダウンリンク・プリコーディング行列を得るために、較正されたアップリンク・チャネル行列のムーア・ペンローズの逆数を評価するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップＣが、
前記ダウンリンク・プリコーディング行列を得るために、較正されたアップリンク・チャネル行列に対して最小平均二乗推定を実施するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップＢが、
再較正のための要求を前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器から受信するステップと、
前記再較正のための要求の数が所定の値を超えたとき前記較正情報を更新するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
初期較正情報を設定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
時分割多元接続多入力多出力システムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助ける方法であって、
ａ．アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号を前記ｅＮｏｄｅＢに送信するステップと、
ｂ．前記ユーザ機器が関係する空間分割多重グループのダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号を前記ｅＮｏｄｅＢから受信し、前記受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定するステップと、
ｃ．前記推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすとき、チャネル相反性較正のために、前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を前記ｅＮｏｄｅＢに送信するステップとを含む方法。
【請求項９】
前記ステップｃが、
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が前記所定の条件を満たすとき、再較正のための要求を前記ｅＮｏｄｅＢに送信するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｂが、
信号対干渉雑音比を測定し、前記ユーザ機器のチャネルに関係のない前記ベクトル・チャネル行列内のエントリをゼロに設定するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定の条件が、
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の平均電力値が所定の値を超えたこと、または
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列のエントリのモードの平均値が所定の値を超えたことのうちの１つである、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１２】
前記推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する前記情報が、
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列、または
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の変動、または
前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の変動の量子化された値のうちの１つである、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
時分割多元接続多入力多出力システムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信するための信号送信装置であって、
空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、前記受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定するためのアップリンク・チャネル推定手段と、
前記アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の較正情報を決定するための較正情報決定手段と、
前記アップリンク・チャネル特性および前記較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、前記決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器に送信するためのプリコーディング手段とを備え、
前記較正情報決定手段が、前記空間分割多重グループ内の前記ユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する前記情報に従って前記較正情報を選択的に更新するためにさらに使用される、装置。
【請求項１４】
時分割多元接続多入力多出力システムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助けるための支援装置であって、
アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号を前記ｅＮｏｄｅＢに送信するためのアップリンク基準信号送信手段と、
前記ユーザ機器が関係する空間分割多重グループによるダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号を前記ｅＮｏｄｅＢから受信し、前記受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定するためのダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段と、
前記推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすとき、前記ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を前記ｅＮｏｄｅＢに送信するためのダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、時分割多元接続ＭＩＭＯシステムで信号を送信する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
時分割多元接続（ＴＤＤ）システムでは、アップリンク信号とダウンリンク信号が同じ周波数帯域で異なる時間スロットを占有する。理論的には、ある相関時間内でアップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルの間に相反性（ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）がある。従来技術では、一般にそのような相反性を利用し、アップリンク・チャネル特性に従ってダウンリンク・チャネル特性を推定する。しかし、実際のＴＤＤシステムでは、アップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルの間に多少の相反性エラーがある。ＴＤＤ相反性をベースとする多入力多出力システムに関する主な関心事の１つは、システム性能がアップリンク−ダウンリンク・チャネル相反性エラーに対して非常に敏感であることである。わずかな相反性エラーがあればそれが著しい性能劣化を引き起こす可能性がある。したがって、ＴＤＤシステムにおけるアップリンク−ダウンリンク・チャネル相反性較正がますます注目されている。
【０００３】
３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４は、ベースバンド間（ｂａｓｅｂａｎｄ−ｔｏ−ｂａｓｅｂａｎｄ）非相反性を較正するための無線方式を提供している。図１は、この提案のエア・インターフェースを示す概略図である。ｅＮｏｄｅＢは、Ｍ個のアンテナを有するように構成され、ｉ番目のアンテナがτｉの送信不整合およびρｉの受信不整合を有する。そして、ｉ番目のアンテナの有効不整合が、βｉ＝τｉ／ρｉとして定義される。このシステムは、Ｎ個のユーザ機器を含み、ｊ番目のユーザ機器がσｊの送信不整合およびπｊの受信不整合を有する。そして、ｊ番目のユーザ機器の有効不整合が、αｊ＝πｊ／σｊとして定義される。チャネル相反性較正の手順全体は、以下の通りである。
１）ｅＮｏｄｅＢが、較正が必要であると判断し、較正するために、強いチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）および比較的低いドップラー・シフトを有するユーザ機器を選択する。
２）ｅＮｏｄｅＢは、Ｎ個のユーザ機器に、較正モードに入るようにメッセージを送る。
３）ｊ番目のユーザ機器が、セル特有の基準信号（アップリンク上で次のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）に最も近いもので、処理時間を反映する）を測定し、６ビットＩ／Ｑ量子化を使用してｅＮｏｄｅＢのｉ番目のアンテナからのチャネルをレポートし、それと同時にアップリンク上でＳＲＳを送信する。
４）ｅＮｏｄｅＢのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、Ｍ）のアンテナについて、Ｃｉ＝τｉｈＤｉｊπｉ／σｉｈＵｊｉρｊ＝βｉαｊとして、較正係数ｃｉが計算される。最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定を行うこともできる。
５）ｊ番目のユーザ機器の有効較正係数が、Ｃｊ＝（１，β２／β１，．．．，βＭ／β１）として見つけられる。
６）Ｃ＝ｆ（Ｃ１，Ｃ２，．．．，ＣＮ）が、平均／ＭＭＳＥ推定によって見つけられる。
７）ｅＮｏｄｅＢは、較正で満足した場合、較正モードを出る。
【０００４】
この提案において、ダウンリンク・チャネル推定サンプルをフィードバックするために、６つのＩ／Ｑ変調ビットが必要とされ、これは途方もないオーバーヘッドに通じる可能性がある。たとえば、ダウンリンク・チャネル推定が８×２ＭＩＭＯシステムで２４個の副搬送波に対して行われる場合、各ユーザ機器ごとの較正オーバーヘッドは２３０４ビット（６×２４×８＝２３０４）であり、これらがいくつかのエア・インターフェース・シンボルを占有する。相反性はチャネル品質推定によってトリガされるので、アップリンク送信が、不十分なチャネル下で較正データによって遮断される可能性がある。
【０００５】
３ＧＰＰ提案Ｒ１−０９００４２は、非相反性干渉を較正するための別の無線方式を提供している。図２は、この提案のエア・インターフェースを示す概略図である。この方式における手順について、以下、簡単に述べる。
１）ユーザ機器が、その受信した（ダウンリンク）干渉プラス雑音ベクトルに従ってＲＩＮを測定する。
２）ユーザ機器は、ＲＩＮによってプリコード化され、ｅＮｏｄｅＢからシグナリングされた係数ηによってスケーリングされたＭ個のパイロット信号を送信する。
３）ｅＮｏｄｅＢは、そのパイロット信号を受信し、アップリンク雑音プラス干渉によって破損したプリコード化チャネルを推定し、その推定を用いてダウンリンク・チャネルを近似する。
４）ｅＮｏｄｅＢは、プリコード化アップリンク・チャネル（仮想チャネル）に従ってダウンリンク・プリコーディングを実施する。
【０００６】
この方式の欠点は、ｉ）非相反性干渉を較正することしかできない、ｉｉ）ｅＮｏｄｅＢは、本当のアップリンク・チャネルではなく重み付けされたチャネルを測定することができるにすぎず、これは予測できない能力不足（ｉｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）にいたるおそれがある、ｉｉｉ）電力係数（ｐｏｗｅｒ  ｆａｃｔｏｒ）ηを設定することは、実際に得ることができない本当のアップリンク干渉プラス雑音の知識を必要とする。ｉｖ）電力係数ηは、アップリンク信号電力を増大し、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を高めるように設計されるが、これは他のユーザに対する干渉もまた増大する可能性がある。最終的なＳＩＮＲが高まるか否かは、厳格なシステム・シミュレーションによって決まり、このシミュレーションは依然として存在しない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４
【非特許文献２】３ＧＰＰ提案Ｒ１−０９００４２
【発明の概要】
【０００８】
一般に、ＴＤＤシステムの相反性エラーは、３つの側面に起因する可能性がある。すなわち、
１）異なる送信／受信ＲＦ回路
２）ユーザ側とｅＮｏｄｅＢ側とで異なる干渉プロファイル
３）異なる周波数サブバンド、異なるチャネル推定アルゴリズム、ドップラー・シフトなどによる、アップリンクとダウンリンクのベースバンド間チャネル間のシステムの違い
多ユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）システムでは、ダウンリンク送信が最も重要なものである。というのは、ダウンリンクでは、ｅＮｏｄｅＢが全ユーザのチャネルにアクセスすることができ、適正なプリコーディングを実施することによって、最も効果的に送信を構成することができるからである。以下、ＭＵ−ＭＩＭＯのシステム・モデルについて論じる。
【０００９】
図３は、典型的なダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯシステムを示し、ｓｋおよびｎｋは、それぞれ、ｋ番目の送信されたシンボル・ベクトルおよび付加白色ガウス雑音ベクトルを示す。次いで、ｋ番目のユーザについての実際の送信信号ベクトルがｗｋｓｋによって与えられ、ｗｋは、ｋ番目のユーザについてプリコーディング・ベクトルを示す。この変数は、ユーザ機器が複数のデータ・ストリームを受信する場合、行列である。ｅＮｏｄｅＢは、Ｋ人の相関されていないユーザ（通常、スケジューリング・デバイスによって、活動状態のユーザすべてから選択される）にサービスを提供し、各ユーザは、ｎｒ，ｋ個の相関されていないアンテナを備える（したがって、最大ｎｒ，ｋ個のデータ・ストリームを受信することができる）。
ｋ番目のユーザでの受信信号ベクトルは、
【数１】
2012531132.tif 000003
である。
線形プリコーディングの目標は、完全なチャネル行列
【数２】
2012531132.tif 000004
に基づいて、Ｗ＝［ｗ１，ｗ２，．．．，ｗＫ］を設計し、ＨＷが対角、すなわちｉ≠ｊの場合、Ｈｉｗｊ＝０となるようにすることである。
【００１０】
ＭＩＭＯシステムでは、プリコーディングを使用して、複数のユーザ機器の間で空間分割多重を実現し、それによりシステムのスループット全体を高めることができる。ゼロフォーシング（ＺＦ）プリコーディングは、ダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯシステムのための十分に認められたプリコーダ設計である。ＺＦプリコーディングの主な利点は、干渉が送信機側で予め取り消されることである。これは、ｅＮｏｄｅＢが、プリコーダを設計する際に大抵の計算上の複雑さに耐え、各端末は、それ自体のデータ・ストリームに関する情報を受信しさえすればよいことを暗示する。
ＺＦプリコーダは、
【数３】
2012531132.tif 000005
によって表されるムーア・ペンローズの擬似逆数を使用して設計することができ、上式で「＋」は、疑似逆数演算を示す。ユーザによって受信される信号は、
ｙ＝ＨＤＬＷＳ＋Ｎ
として書くことができる。
【００１１】
ユーザｉによって認識される信号は、実際には、仮想ベクトル・チャネルＨｉＷを経ており、これは、基準信号すべてが直交する場合、推定可能である。完全な相反性を有するＴＤＤシステムの場合、全ユーザによって認識されるプリコード化行列チャネルは、
【数４】
2012531132.tif 000006
、すなわちユニタリ直交チャネルとなるはずである。
【００１２】
しかし、不完全な相反性が、通常、実際のＴＤＤシステムの場合であり、これは非対角プリコード化チャネルを生じる。アップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルの間の相反性エラーを示すために、較正行列Ｅが導入される。換言すれば、ダウンリンク・チャネルは、
【数５】
2012531132.tif 000007
として表すことができる。ダウンリンク・チャネル行列の次元がｎｒ×ｎｔであり、またはアップリンク・チャネル行列の次元がｎｔ×ｎｒであることを考えると、較正行列Ｅの次元はｎｒ×ｎｒである。次いで、ＺＦプリコーディングの場合、有効ダウンリンク行列チャネルは、
【数６】
2012531132.tif 000008
となり、上式で
【数７】
2012531132.tif 000009
は、ユーザｉによって認識されるベクトル・チャネルを示す。上記の式は、ユーザによって推定されたダウンリンク行列チャネルをｅＮｏｄｅＢにフィードバックし、相反性較正する、たとえばプリコーディングが、正確に予測されたダウンリンク・チャネルに基づくことを保証することができる。
【００１３】
理論的には、較正行列Ｅは、左の乗数または右の乗数のどちらでも可能である。較正行列Ｅが左の乗数である場合、行列は、情報を交換することなしに別々のダウンリンク受信機によって推定することができる。別の利点は、左の乗数の次元もまた、受信アンテナの数であることである。ＭＵ−ＭＩＭＯシステムでは、受信アンテナの数は、通常、送信アンテナの数によって制限され、すなわち、ｎｒ≦ｎｒである。したがって、較正行列Ｅのエントリの数は、チャネル行列のエントリの数を超えないことになる。同じフィードバックの方法で、有効ダウンリンク・ベクトル・チャネルをフィードバックすることにより、３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４におけるチャネル行列をフィードバックすることに比べて、フィードバック・オーバーヘッドが少なくなる。
【００１４】
ＬＴＥ−Ａの状況では、データ復調を対象とする基準信号（ＲＳ）は、各ユーザ機器について直交であり、データと同じプリコーディング演算を受けることが合意されている。さらに、相異なるレイヤのためのＲＳは、直交とすべきである。これらの合意により、ユーザｉは、ベクトル・チャネルＨ’ｉ，ＤＬを推定しフィードバックすることができる。
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、時分割多元接続多入力多出力システムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信する方法が提供される。この方法は、Ａ．空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定するステップと、Ｂ．アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の相反性較正情報を決定するステップと、Ｃ．アップリンク・チャネル特性および較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を空間分割多重グループ内のユーザ機器に送信するステップとを含む。そして、ステップＢは、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って較正情報を選択的に更新するステップをさらに含む。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、時分割多元接続多入力多出力システムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助ける方法が提供される。この方法は、ａ．アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢに送信するステップと、ｂ．ユーザ機器が関係する空間分割多重グループのダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢから受信し、受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定するステップと、ｃ．推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすとき、チャネル相反性較正のために、そのダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報をｅＮｏｄｅＢに送信するステップとを含む。
【００１７】
本発明の第３の態様によれば、時分割多元接続多入力多出力システムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信するための信号送信装置が提供される。この装置は、空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定するためのアップリンク・チャネル推定手段と、アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の較正情報を決定するための較正情報決定手段と、アップリンク・チャネル特性および較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を空間分割多重グループ内のユーザ機器に送信するためのプリコーディング手段とを含む。そして、較正情報決定手段は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って較正情報を選択的に更新するためにさらに使用される。
【００１８】
本発明の第４の態様によれば、時分割多元接続多入力多出力システムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助けるための支援装置が提供される。この装置は、アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢに送信するためのアップリンク基準信号送信手段と、ユーザ機器が関係する空間分割多重グループによるダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢから受信し、受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定するためのダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段と、推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすとき、そのダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報をｅＮｏｄｅＢに送信するためのダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段とを含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の方法および装置を用いれば、ＴＤＤ  ＭＩＭＯシステム内で多ユーザ空間分割多重が実現される。同じフィードバックの方法で、本発明の方法および装置に必要とされる較正オーバーヘッドは、３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４に比べて削減される。
【００２０】
本発明の他の特徴、目的、および利点は、添付の図面を参照して、以下の非限定的な実施形態の詳細な説明を読んだ後で、より明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ベースバンド間非相反性を較正するための従来の無線方式のエア・インターフェースを示す概略図である。
【図２】エア・インターフェース非相反性を較正するための従来の無線方式のエア・インターフェース・チャネルを示す概略図である。
【図３】典型的なダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯシステムを示す概略図である。
【図４】は、本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムでダウンリンク信号を送信する方法を示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信するための装置を示す構造ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助けるための装置を示す構造ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
同一または同様の符号は、同一または同様のステップ特徴または手段（モジュール）を表す。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムでダウンリンク信号を送信する方法を示す流れ図である。以下、図３および図４に関連して本発明の方法の手順について述べる。
【００２４】
図３に示されているように、このＭＩＭＯシステムは、ｅＮｏｄｅＢと、Ｋ個のユーザ機器とを含む。ｅＮｏｄｅＢは、プリコーディングを実施し、Ｋ個のユーザ機器の間で空間分割多重を実現する。したがって、Ｋ個のユーザ機器は、空間分割多重グループを構成する。ｅＮｏｄｅＢは、ｎｔ個のアンテナを含み、ｊ番目のユーザ機器は、ｎｒｊ個のアンテナを備える。図４に示されているｅＮｏｄｅＢ１０は、図３に示されているｅＮｏｄｅＢに対応し、図４におけるユーザ機器２０は、図３に示されているユーザ１からユーザＫのいずれかに対応する。以下、ｅＮｏｄｅＢ１０とユーザ機器２０の間での信号処理手順に関連して、第１の態様および第２の態様による方法について述べる。
【００２５】
最初に、ステップＳ２１で、ユーザ機器２０は、アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。好ましくは、ユーザ機器２０によって送信されるアップリンク基準信号は、ｅＮｏｄｅＢ１０がそれらの間のアップリンク・チャネルを推定することができるようにサウンディング基準信号である。したがって、同じ空間分割多重グループ内の他のユーザ機器は、ユーザ機器２０のものと同一の演算を実施する。
【００２６】
ステップＳ１１では、ｅＮｏｄｅＢ１０が空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定する。好ましくは、ｅＮｏｄｅＢ１０は、空間分割多重グループ内のユーザ機器すべてからの信号（たとえば、サウンディング基準信号）に従って、完全アップリンク・チャネル行列を推定する。
【００２７】
通常、ユーザ機器（たとえば、ユーザ機器２０）から新しいアップリンク基準信号を受信する前に、ｅＮｏｄｅＢ１０は、最後のアップリンク基準信号に従って推定されたアップリンク・チャネル行列を使用する。
【００２８】
次いで、ステップＳ１２で、ｅＮｏｄｅＢ１０は、アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の相反性較正情報を決定する。
【００２９】
具体的には、上記の特性および情報が、行列の形態で表される。換言すれば、アップリンク・チャネル特性は、アップリンク・チャネル行列ＨＵＬによって表され、ダウンリンク・チャネル特性は、ダウンリンク・チャネル行列ＨＤＬによって表され、較正情報は、左乗数行列Ｅによって表される。較正情報、すなわち較正行列は、
【数８】
2012531132.tif 000010
を満たす。通信の最初の段階では、ｅＮｏｄｅＢ１０が初期較正行列を設定する。好ましくは、初期較正行列は、ユニタリ直交行列として設定される。通信の過程で、ｅＮｏｄｅＢ１０は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からのフィードバックに従って較正行列を更新する。
【００３０】
次いで、ステップＳ１３では、ｅＮｏｄｅＢ１０が、アップリンク・チャネル特性および較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を空間分割多重グループ内のユーザ機器に送信する。
【００３１】
具体的には、ｅＮｏｄｅＢ１０は、行列式を使用して、アップリンク・チャネル行列および較正行列に従ってダウンリンク・チャネル行列を決定し、これは
【数９】
2012531132.tif 000011
として表される。次いで、ｅＮｏｄｅＢ１０は、ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗを得るように、較正されたアップリンク・チャネル行列に従ってゼロフォーシングを使用してプリコードを設計し、ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗに従ってプリコーディングを実施し、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器にダウンリンク信号を送信する。より詳細には、ｅＮｏｄｅＢ１０によって空間分割多重グループ内の様々なユーザ機器に送信される基準信号は相互に直交であり、基準信号に対するプリコーディングは、データ信号に対するものと同一である。
【００３２】
ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗは、ムーア・ペンローズの擬似逆数を、較正されたアップリンク・チャネル行列に適用することによって得られてもよく、これは
【数１０】
2012531132.tif 000012
として表される。
【００３３】
ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗは、較正されたアップリンク・チャネル行列に対して最小平均二乗推定を実施することによって得ることもできる。
【００３４】
ＨＤＬＷを対角行列にするゼロフォーシング・プリコーディングの任意の設計を本発明において使用することができることを、当業者なら理解するであろう。
【００３５】
ユーザ機器側では、ダウンリンク・チャネルがｅＮｏｄｅＢからの信号に従って推定される。ステップＳ２２で、ユーザ機器２０は、ユーザ機器２０が関係する空間分割多重グループのダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢ１０から受信し、受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定する。具体的には、ユーザ機器２０は、ユーザ機器２０が関係する空間分割多重グループ内のユーザすべてのダウンリンク基準信号を受信および測定し、ベクトル・チャネルを推定する。空間分割多重グループ内のユーザ機器すべてによって認識される有効ダウンリンク・チャネル行列は、
【数１１】
2012531132.tif 000013
として表すことができ、上式で、ｎｒは、受信アンテナの総数、または個々のデータ・ストリームの総数（各受信アンテナが個々のデータ・ストリームに対応する場合）を表す。上記の有効ダウンリンク・チャネル行列内の各行ベクトルは、ある受信アンテナの見通し内で認識されるベクトル・チャネルである。限定ではなく例示のために、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器は、個々のデータ・ストリームを受信するための１つのアンテナを備える。ユーザ機器２０がグループ内のｊ番目のユーザ機器である場合、ユーザ機器２０によって測定されるベクトル・チャネルは、
【数１２】
2012531132.tif 000014
によって表すことができる。グループ内の他のユーザ機器は、ユーザ機器２０のものと同一の演算を実施し、それぞれのベクトル・チャネルを測定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ２３で、ユーザ機器２０は、その測定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすかどうか判定する。条件が満たされた場合、ユーザ機器２０は、チャネル相反性較正するために、推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。
具体的には、ユーザ機器は、ベクトル・チャネルを
【数１３】
2012531132.tif 000015
として測定する。判定の条件は、
【数１４】
2012531132.tif 000016
の平均電力値が所定の値を超えたこと、またはエントリのモードの平均が所定の値を超えたことであり、これは、ｅＮｏｄｅＢ１０が非常に大きなチャネル較正エラーを有し、空間分割多重グループ内の他のユーザに送信される信号がユーザ機器２０に対して見かけの干渉を引き起こすことを意味する。したがって、ユーザ機器２０は、チャネル相反性較正のために、測定されたベクトル・チャネルをｅＮｏｄｅＢ１０にフィードバックする。任意選択で、ユーザ機器２０は、再較正のための要求をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。ユーザ機器２０が他の所定の条件を使用し、ベクトル・チャネルをフィードバックする、かつ／または再較正のための要求をｅＮｏｄｅＢ１０に送信するかどうか判定することができることを、当業者なら理解するであろう。
【００３７】
ユーザ機器２０は、様々な方法でダウンリンク・ベクトル・チャネル行列Ｈ’ｊ，ＤＬをフィードバックすることができる。たとえば、ユーザ機器２０は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の実際の測定値を送信することができる。あるいは、ユーザ機器２０は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の変形形態を送信することができ、ｅＮｏｄｅＢ１０は、最後のベクトル・チャネルおよびその変形形態に従って、現在のベクトル・チャネルを導出する。またあるいは、ユーザ機器２０は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の量子化された値を送信することができる。当然ながら、ユーザ機器２０はまた、他の方法を使用し、較正情報をフィードバックすることができる。有効ダウンリンク・チャネル行列Ｈ’ＤＬの次元は、受信アンテナの総数に制限され、通常、ｎｒ×ｎｔ未満である。したがって、同じフィードバックの方法で、本発明における較正フィードバック・オーバーヘッドは、３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４におけるものより少ない。
【００３８】
同じ空間分割多重グループ内の他のユーザ機器によって同一の演算が実施され、それぞれの測定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列をフィードバックし、かつ／または再較正のための要求を送信し、これについて本明細書では省略する。
【００３９】
上述のように、ステップＳ１２では、ｅＮｏｄｅＢ１０は、アップリンク・チャネル行列とダウンリンク・チャネル行列との間の相反性較正行列Ｅを決定する。通信の過程で、ステップＳ１２は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って較正情報を選択的に更新するステップをさらに含む。
【００４０】
具体的には、ｅＮｏｄｅＢ１０は、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器からフィードバックされた情報に従って、それぞれのベクトル・チャネル
【数１５】
2012531132.tif 000017
を決定し、各ユーザ機器から受信された再較正のための要求に従って、再較正するかどうか判断する。より具体的には、ｅＮｏｄｅＢ１０は、再較正のための各要求を受信したとき再較正することができる。また、ｅＮｏｄｅＢ１０は、再較正のための要求の数が所定の数を超えたとき再較正することができ、たとえば、ｅＮｏｄｅＢは、３つの新しい再較正のための要求を受信したとき再較正することができる。このようにして、システムの受信性能全体とｅＮｏｄｅＢの計算負荷との間で折り合いをつけることができる。
【００４１】
較正行列Ｅを更新すると決めると、ｅＮｏｄｅＢ１０は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を決定し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を合成し有効ダウンリンク・チャネル行列を形成し、元の較正行列を有効ダウンリンク・チャネル行列と右乗算し、更新された較正行列を得る。具体的には、このステップは、行列の形態で述べることができる。すなわち、ｅＮｏｄｅＢ１０は、各ユーザ機器からフィードバックされるベクトル・チャネル
【数１６】
2012531132.tif 000018
を決定し、ベクトル・チャネルＨ’ｊ，ＤＬを共に合成して有効ダウンリンク・チャネル行列Ｈ’ＤＬを形成し、元の較正行列を有効ダウンリンク・チャネル行列と右乗算し、Ｅ’＝ＥＨ’ＤＬで表される更新された較正行列を得る。次いで、ステップＳ１３で、ｅＮｏｄｅＢ１０は、更新された較正情報に従ってダウンリンク・プリコーディング行列を決定する。
上記の実施形態では、各ユーザ機器がベクトル・チャネル
【数１７】
2012531132.tif 000019
をフィードバックし、チャネル行列全体の相反性を保証し、性能利得をもたらす。しかし、低ＳＩＮＲの場合には、各ユーザからフィードバックされる対角外れ（ｏｆｆ−ｄｉａｇｏｎａｌ）のエントリが不正確なものとなる可能性がある。この不正確は、行列演算を介して空間分割多重グループ内の他のユーザに伝播し、多ユーザ干渉を引き起こすことになる。したがって、任意選択でステップＳ２２は、ユーザ機器２０がＳＩＮＲを測定し、ユーザ機器２０のチャネルに関係のないベクトル・チャネル行列
【数１８】
2012531132.tif 000020
内のエントリをゼロに設定するステップをさらに含む。したがって、ベクトル・チャネル行列は、最終的にＨ’ｊ，ＤＬ＝［０，ｈ’ｊ，ｊ，０］と決定される。
【００４２】
上記の実施形態では、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器が１つのアンテナを備え、各アンテナが個々のデータ・ストリームを受信する。そのような例は、限定するのではなく、本発明を説明することが意図されている。
【００４３】
空間分割多重グループ内の各ユーザ機器が２つ以上のアンテナを備え、各アンテナが個々のデータ・ストリームを受信することができることを、当業者なら理解するであろう。たとえば、ユーザ機器２０が２つのアンテナを備え、これらのアンテナは、それぞれ空間分割多重グループ内の第２および第３の受信アンテナである。したがって、ユーザ機器２０によって測定されるベクトル・チャネルは、
【数１９】
2012531132.tif 000021
および
【数２０】
2012531132.tif 000022
として表すことができる。また、ユーザ機器２０は、Ｈ’２，ＤＬおよびＨ’３，ＤＬに関連する情報をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。当業者なら、創造的作業なしに上記の説明に照らしてシステム内の他の機器の対応する演算を導出することができる。したがって、本明細書ではそれらを省略する。
【００４４】
図５は、本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムのｅＮｏｄｅＢにおいて信号を送信するための信号送信装置を示す構造ブロック図である。図６は、本発明の一実施形態によるＴＤＤ  ＭＩＭＯシステムのユーザ機器においてｅＮｏｄｅＢが信号を送信するのを助けるための支援装置を示す構造ブロック図である。本発明は、図３〜６に関連して、装置から見て述べる。
【００４５】
図５に示されているように、信号送信装置１００は、アップリンク・チャネル推定手段１０１、較正情報決定手段１０２、およびプリコーディング手段１０３を備える。信号送信装置１００は、典型的にはｅＮｏｄｅＢ１０内で構成される。図６に示されているように、支援装置２００は、アップリンク基準信号送信手段２０１、ダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段２０２、およびダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３を備える。支援装置２００は、典型的にはユーザ機器２０内で構成される。以下、本発明の第３の態様および第４の態様について、ｅＮｏｄｅＢ１０内の信号送信装置１００とユーザ機器２０内の支援装置２００との間の信号処理動作に関連して述べる。
【００４６】
最初に、ユーザ機器側で、支援装置２００内のアップリンク基準信号送信手段２０１が、アップリンク・チャネル推定のためにアップリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。好ましくは、送信されるアップリンク基準信号は、ｅＮｏｄｅＢ１０がそれ自体とユーザ機器２０との間のアップリンク・チャネルを推定することができるように、サウンディング基準信号である。したがって、同じ空間分割多重グループ内の他のユーザ機器は、ユーザ機器２０のものと同一の演算を実施する。
【００４７】
ｅＮｏｄｅＢ１０側では、信号送信装置１００内のアップリンク・チャネル推定手段１０１が空間分割多重グループ内のユーザ機器から信号を受信し、受信された信号に従ってアップリンク・チャネル特性を推定する。好ましくは、アップリンク・チャネル推定手段１０１は、空間分割多重グループ内のユーザ機器すべてからの信号（たとえば、サウンディング基準信号）に従って、完全アップリンク・チャネル行列を推定する。
【００４８】
通常、ユーザ機器（たとえば、ユーザ機器２０）から新しいアップリンク基準信号を受信する前に、ｅＮｏｄｅＢ１０は、最後のアップリンク基準信号に従って推定されたアップリンク・チャネル行列を使用する。
【００４９】
次いで、較正情報決定手段１０２は、アップリンク・チャネル特性とダウンリンク・チャネル特性との間の較正情報を決定する。
【００５０】
具体的には、上記の特性および情報が、行列の形態で表される。換言すれば、アップリンク・チャネル特性は、アップリンク・チャネル行列ＨＵＬによって表され、ダウンリンク・チャネル特性は、ダウンリンク・チャネル行列ＨＤＬによって表され、較正情報は、左乗数行列Ｅによって表される。較正情報、すなわち較正行列は、
【数２１】
2012531132.tif 000023
を満たす。通信の最初の段階では、信号送信装置１００が初期較正行列を設定する。好ましくは、初期較正行列は、ユニタリ直交行列として設定される。通信の過程で、ｅＮｏｄｅＢ１０は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からのフィードバックに従って較正行列を更新する。
【００５１】
次いで、プリコーディング手段１０３は、アップリンク・チャネル特性および較正情報に従って、ゼロフォーシングを使用してダウンリンク・プリコーディング行列を決定し、決定されたダウンリンク・プリコーディング行列に従って、ダウンリンク信号を空間分割多重グループ内のユーザ機器に送信する。
【００５２】
具体的には、プリコーディング手段１０３は、行列式を使用して、アップリンク・チャネル行列および較正行列に従ってダウンリンク・チャネル行列を決定し、これは
【数２２】
2012531132.tif 000024
として表される。次いで、プリコーディング手段１０３は、ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗを得るように、較正されたアップリンク・チャネル行列に従ってゼロフォーシングを使用してプリコードを設計し、ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗに従ってプリコーディングを実施し、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器にダウンリンク信号を送信する。より詳細には、プリコーディング手段１０３によって空間分割多重グループ内の様々なユーザ機器に送信される基準信号は相互に直交であり、基準信号に対するプリコーディングは、データ信号に対するものと同一である。
【００５３】
ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗは、ムーア・ペンローズの擬似逆数を、較正されたアップリンク・チャネル行列に適用することによって得られてもよく、これは
【数２３】
2012531132.tif 000025
として表される。
【００５４】
ダウンリンク・プリコーディング行列Ｗは、較正されたアップリンク・チャネル行列に対して最小平均二乗推定を実施することによって得ることもできる。
【００５５】
ＨＤＬＷを対角行列にするゼロフォーシング・プリコーディングの任意の設計を本発明において使用することができることを、当業者なら理解するであろう。
【００５６】
ユーザ機器側では、ダウンリンク・チャネルがｅＮｏｄｅＢからの信号に従って推定される。ユーザ機器２０内の支援装置２００のダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段２０２は、ユーザ機器２０が関係する空間分割多重グループのダウンリンク・チャネル推定のために、ダウンリンク基準信号をｅＮｏｄｅＢ１０から受信し、受信されたダウンリンク基準信号に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を推定する。具体的には、ダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段２０２は、ユーザ機器２０が関係する空間分割多重グループ内のユーザすべてのダウンリンク基準信号を受信および測定し、ベクトル・チャネルを推定する。空間分割多重グループ内のユーザ機器すべてによって認識される有効ダウンリンク・チャネル行列は、
【数２４】
2012531132.tif 000026
として表すことができ、上式で、ｎｒは、受信アンテナの総数、または個々のデータ・ストリームの総数（各受信アンテナが個々のデータ・ストリームに対応する場合）を表す。上記の有効ダウンリンク・チャネル行列内の各行ベクトルは、ある受信アンテナの見通し内で認識されるベクトル・チャネルである。限定ではなく例示のために、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器は、個々のデータ・ストリームを受信するための１つのアンテナを備える。ユーザ機器２０がグループ内のｊ番目のユーザ機器である場合、ユーザ機器２０によって測定されるベクトル・チャネルは、
【数２５】
2012531132.tif 000027
によって表すことができる。グループ内の他のユーザ機器は、ユーザ機器２０のものと同一の演算を実施し、それぞれのベクトル・チャネルを測定する。
【００５７】
次いで、ユーザ機器２０において、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、その測定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列が所定の条件を満たすかどうか判定する。条件が満たされた場合、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、チャネル相反性較正するために、推定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。
具体的には、ｊ番目のユーザ機器は、ベクトル・チャネルを
【数２６】
2012531132.tif 000028
として測定する。判定の条件は、
【数２７】
2012531132.tif 000029
の平均電力値が所定の値を超えたこと、またはそのエントリのモードの平均が所定の値を超えたことであり、これは、ｅＮｏｄｅＢ１０が非常に大きなチャネル較正エラーを有し、空間分割多重グループ内の他のユーザに送信される信号がユーザ機器２０に対して見かけの干渉を引き起こすことを意味する。したがって、ユーザ機器２０内のダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、チャネル相反性較正のために、測定されたベクトル・チャネルをｅＮｏｄｅＢ１０にフィードバックする。任意選択で、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、再較正のための要求をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３が他の所定の条件を使用し、ベクトル・チャネルをフィードバックする、かつ／または再較正のための要求をｅＮｏｄｅＢ１０に送信するかどうか判定することができることを、当業者なら理解するであろう。
【００５８】
ユーザ機器２０は、様々な方法でダウンリンク・ベクトル・チャネル行列Ｈ’ｊ，ＤＬをフィードバックすることができる。たとえば、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の実際の測定値を送信することができる。あるいは、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の変形形態を送信することができ、ｅＮｏｄｅＢ１０は、最後のベクトル・チャネルおよびその変形形態に従って、現在のベクトル・チャネルを導出する。またあるいは、ダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、ｅＮｏｄｅＢ１０に、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列の量子化された値を送信することができる。当然ながら、ユーザ機器２０はまた、他の方法を使用し、較正情報をフィードバックすることができる。有効ダウンリンク・チャネル行列Ｈ’ＤＬの次元は、受信アンテナの総数に制限され、通常、ｎｒ×ｎｔ未満である。したがって、同じフィードバックの方法で、本発明における較正フィードバック・オーバーヘッドは、３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４におけるものより少ない。
【００５９】
同じ空間分割多重グループ内の他のユーザ機器によって同一の演算が実施され、それぞれの測定されたダウンリンク・ベクトル・チャネル行列をフィードバックし、かつ／または再較正のための要求を送信し、これについて本明細書では省略する。
【００６０】
上述のように、ｅＮｏｄｅＢ１０内の較正情報決定手段１０２は、アップリンク・チャネル行列とダウンリンク・チャネル行列との間の相反性較正行列Ｅを決定する。通信の過程で、較正情報決定手段１０２は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報を受信し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従って較正情報を選択的に更新するようにさらに構成される。
【００６１】
具体的には、較正情報決定手段１０２は、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器からフィードバックされた情報に従って、対応するベクトル・チャネル
【数２８】
2012531132.tif 000030
を決定し、各ユーザ機器から受信された再較正のための要求に従って、再較正するかどうか判断する。より具体的には、較正情報決定手段１０２は、再較正のための各要求を受信したとき再較正することができる。また、ｅＮｏｄｅＢ１０は、再較正のための要求の数が所定の数を超えたとき再較正することができ、たとえば、ｅＮｏｄｅＢは、３つの新しい再較正のための要求を受信したとき再較正することができる。このようにして、システムの受信性能全体とｅＮｏｄｅＢの計算負荷との間で折り合いをつけることができる。
【００６２】
較正行列Ｅを更新すると決めると、較正情報決定手段１０２は、空間分割多重グループ内のユーザ機器からフィードバックされるダウンリンク・ベクトル・チャネル行列に関連する情報に従ってダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を決定し、ダウンリンク・ベクトル・チャネル行列を合成し有効ダウンリンク・チャネル行列を形成し、元の較正行列を有効ダウンリンク・チャネル行列と右乗算し、更新された較正行列を得る。具体的には、この演算は、行列の形態で述べることができる。すなわち、較正情報決定手段１０２は、各ユーザ機器からフィードバックされるベクトル・チャネル
【数２９】
2012531132.tif 000031
を決定し、ベクトル・チャネルＨ’ｊ，ＤＬを共に合成して有効ダウンリンク・チャネル行列Ｈ’ＤＬを形成し、元の較正行列を有効ダウンリンク・チャネル行列と右乗算し、Ｅ’＝ＥＨ’ＤＬで表される更新された較正行列を得る。次いで、ｅＮｏｄｅＢ１０内のプリコーディング手段１０３は、更新された較正情報に従ってダウンリンク・プリコーディング行列を決定する。
【００６３】
上記の実施形態では、各ユーザ機器がベクトル・チャネル
【数３０】
2012531132.tif 000032
をフィードバックし、チャネル行列全体の相反性を保証し、性能利得をもたらす。しかし、低ＳＩＮＲの場合には、各ユーザからフィードバックされる対角外れのエントリが不正確なものとなる可能性がある。この不正確は、行列演算を介して空間分割多重グループ内の他のユーザに伝播し、多ユーザ干渉を引き起こすことになる。したがって、任意選択で、ユーザ機器２０内のダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段２０２は、ＳＩＮＲを測定するようにさらに構成され、ユーザ機器２０のチャネルに関係のないベクトル・チャネル行列
【数３１】
2012531132.tif 000033
内のエントリをゼロに設定する。したがって、ベクトル・チャネル行列は、最終的にＨ’ｊ，ＤＬ＝［０，ｈ’ｊ，ｊ，０］と決定される。
【００６４】
上記の実施形態では、空間分割多重グループ内の各ユーザ機器が１つのアンテナを備え、各アンテナが個々のデータ・ストリームを受信する。そのような例は、限定するのではなく、本発明を説明することが意図されている。
【００６５】
空間分割多重グループ内の各ユーザ機器が２つ以上のアンテナを備え、各アンテナが個々のデータ・ストリームを受信することができることを、当業者なら理解するであろう。たとえば、ユーザ機器２０が２つのアンテナを備え、これらのアンテナは、それぞれ空間分割多重グループ内の第２および第３の受信アンテナである。したがって、ユーザ機器２０内のダウンリンク・ベクトル・チャネル推定手段２０２によって測定されるベクトル・チャネルは、
【数３２】
2012531132.tif 000034
および
【数３３】
2012531132.tif 000035
として表すことができる。また、ユーザ機器２０内のダウンリンク・ベクトル・チャネル送信手段２０３は、Ｈ’２，ＤＬおよびＨ’３，ＤＬに関連する情報をｅＮｏｄｅＢ１０に送信する。当業者なら、創造的作業なしに上記の説明に照らしてシステム内の他の機器の対応する演算を導出することができる。したがって、本明細書ではそれらを省略する。
【００６６】
本発明のいわゆる装置または手段は、ハードウェア・モジュール、またはソフトウェア機能モジュール、さらにはソフトウェア機能モジュールと一体化されたハードウェア・モジュールと共に実装することができることを、当業者なら理解するであろう。
【００６７】
従来技術（たとえば、３ＧＰＰ提案Ｒ１−０８０４９４）では、相反性較正をトリガすることは、温度変化、電力変動、最後の較正以来逸した時間など、多数の要因に依存する。正確にトリガするために、ｅＮｏｄｅＢ内の制御エンティティは、これらの情報すべてを頻繁に収集し、ひとたび相反性較正を実施すると判断したならばユーザ機器に通知することを必要とする。これは、余分な回路、処理作業、および最も重要なことには、誤ったトリガ・タイミングによるエア・インターフェース資源の無駄を要する可能性がある。
【００６８】
本発明では、ユーザ機器がベクトル・チャネルＨ’ｊ，ＤＬを測定し、環境が変化したとき即座にその変動を測定し、それにより直ちに相反性較正をトリガすることが可能である。したがって、ｅＮｏｄｅＢ内のトリガは、複雑さが低減され、トリガ・タイミングがより正確になる。
【００６９】
さらに、本発明では、ユーザ機器がフィードバックするのは、直接的なチャネル行列に関連する情報ではなく、有効ダウンリンク・チャネル行列Ｈ’ＤＬに関連する情報である。完全な相反性を有するＴＤＤシステムの場合、有効チャネル行列はユニタリ直交チャネルである。そして、わずかな相反性エラーまたは中程度の相反性エラーを有するＴＤＤシステムの場合、有効ダウンリンク・チャネル行列内のエントリの変動は、直接的なチャネル行列内のエントリの変動より小さい。したがって、本発明は、それほど量子化ビットを必要としない。
【００７０】
さらに、本発明では、ｅＮｏｄｅＢもユーザ機器も、較正特有のチャネル推定を実施することを必要としない。
【００７１】
本発明の非限定的な実施形態について上述されている。しかし、本発明は、特定のシステム、装置、および特定のプロトコルに限定されない。当業者なら、添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに修正または変更を加えることができる。
【図２】
2012531132.tif 000036
【図３】
2012531132.tif 000037
【図４】
2012531132.tif 000038
【図５】
2012531132.tif 000039
【図６】
2012531132.tif 000040
【図１】
2012531132.tif 000041
【国際調査報告】
2012531132.tif 000042
2012531132.tif 000043
2012531132.tif 000044
2012531132.tif 000045
2012531132.tif 000046
2012531132.tif 000047