(57)【要約】【課題】通信装置へのフィードバック情報の計算量を低減させること。【解決手段】受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、その値を他の通信装置にフィードバックする通信装置において、受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定の基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）の上記サブバンドを選択する判定部３２と、このＮ個のサブバンドに基づきプリコーディング行列を推定するＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、その値を他の通信装置にフィードバックする通信装置において、
受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定の基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）の上記サブバンドを選択する手段と、
このＮ個の上記サブバンドに基づき上記プリコーディング行列を推定する手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置において、
受信帯域内の平均受信品質を算出する手段を備え、
前記サブバンドを選択する手段は、上記平均受信品質に近い受信品質を有する前記Ｎ個の前記サブバンドを選択する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の通信装置において、
前記サブバンド間における受信品質のバラツキ具合を判定する手段を備え、
前記選択する手段は、上記判定する手段によりバラツキ具合が大きいと判定されたときには、バラツキ具合が小さいと判定されたときに比べて前記Ｎの値を大きく設定する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の通信装置において、
前記サブバンド毎に受信品質を複数のランクに分類する手段を備え、
前記選択する手段は、前記サブバンドの中から上記ランク毎に所定数の前記サブバンドをそれぞれ選択する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の通信装置において、
前記分類する手段は、帯域全体の平均受信品質が高いときには、帯域全体の平均受信品質が低いときに比べて、前記ランクに分類する際の受信品質の閾値を高く設定する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の通信装置において、
前記分類する手段により分類された前記ランク毎の前記サブバンド数に応じて前記ランク毎に選択するサブバンドの選択数を変化させる、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、その値を他の通信装置にフィードバックする制御部を有する通信装置において、
上記制御部は、受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定の基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）の上記サブバンドを選択し、
このＮ個の上記サブバンドに基づき上記プリコーディング行列を推定する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項７記載の通信装置において、
前記所定の基準は、前記Ｍ個のサブバンドの平均受信品質に近いものから順にＮ個のサブバンドを選択するものであることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の通信装置において、
前記所定の基準は、受信品質によって前記Ｍ個のサブバンドを複数の分類に分け、その各分類の全部または受信品質が中位の領域から少なくとも１個以上のサブバンドを選択するものであること特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の通信装置と、
この通信装置からフィードバックされたプリコーディング行列を送信信号に乗算して上記通信装置に送信する他の通信装置と、
を備えることを特徴とするＭＩＭＯプリコーディングを用いる無線通信システム。
【請求項１１】
受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、ＭＩＭＯプリコーディングを用いる無線通信システムの送信装置にフィードバックする通信装置に適用される推定情報のフィードバック方法において、
受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）の上記サブバンドを選択するステップと、
このＮ個の上記サブバンドに基づき上記プリコーディング行列を推定するステップと、
を有することを特徴とする推定情報のフィードバック方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の推定情報のフィードバック方法において、
前記サブバンド間における受信品質のバラツキ具合を判定するステップを有し、
前記選択するステップは、上記判定するステップの処理によりバラツキ具合が大きいと判定されたときには、バラツキ具合が小さいと判定されたときに比べて前記Ｎの値を大きく設定する、
ことを特徴とする推定情報のフィードバック方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の推定情報のフィードバック方法において、
前記サブバンド毎に受信品質を複数のランクに分類するステップを有し、
前記選択するステップは、前記サブバンドの中から上記ランク毎に所定数の前記サブバンドをそれぞれ選択する、
ことを特徴とする推定情報のフィードバック方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の推定情報のフィードバック方法において、
前記分類するステップは、帯域全体の平均受信品質が高いときには、帯域全体の平均受信品質が低いときに比べて、前記ランクに分類する際の受信品質の閾値を高く設定する、
ことを特徴とする推定情報のフィードバック方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の推定情報のフィードバック方法において、
前記分類するステップの処理により分類された前記ランク毎の前記サブバンド数に応じて前記ランク毎に選択するサブバンドの選択数を変化させる、
ことを特徴とする推定情報のフィードバック方法。
【請求項１６】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１から９のいずれか１項記載の通信装置の機能を実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、無線通信システムおよび推定情報のフィードバック方法ならびにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の通信方式として、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)で標準化されているＬＴＥ(Long Term Evolution)などのＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)−ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) が注目されている。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭでは、受信特性を改善するための技術としてＭＩＭＯプリコーディング（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）が用いられている。ここで、プリコーディング（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）とは、送受信間のチャネル状態に適した線形処理を送信側で事前に行うことにより、受信信号特性を改善する技術を意味する。
【０００３】
ＭＩＭＯプリコーディングでは、受信装置においてチャネル状態に応じて最適なＰｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ（以下では、プリコーディング行列と記す）を推定し、その推定結果を送信装置にフィードバック情報として伝送する。このフィードバック情報を受け取った送信装置では、これを元にプリコーディング行列を送信信号に乗算する。このようにして、送信装置と受信装置とが協働することによって伝送チャネルの歪みを補償し、受信特性を改善することができる。ＭＩＭＯプリコーディングに関する文献としては、特許文献１または特許文献２などがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１４９９５
【特許文献２】特表２００５−５０２２２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＩＭＯプリコーディングではチャネル状態に応じて最適なプリコーディング行列を計算する必要がある。このため、受信装置における計算量が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
以下、この問題をＬＴＥの場合を例として説明する。ＬＴＥの場合、受信装置から送信装置へのフィードバック情報としては主に３つの情報がある。すなわち、受信帯域における受信品質を表すＣＱＩ(Channel Quality Indicator )、チャネル状態に対して最適なプリコーディング行列のIndicatorを表すＰＭＩ(Precoding Matrix Indicator ) 、送信装置から受信装置へ情報を送信する際に最適なランク情報を表すＲＩ(Rank
Indicator )である。
【０００７】
３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３  ｖ８．３．０において、ＰＵＳＣＨ(Physical Uplink Shared Channel)、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel)でフィードバック情報を送信する場合について、それぞれ図１１および図１２のように、各受信装置から送信装置への報告モードが規定されている。すなわち、図１１および図１２における横方向がモードの種類である。例えば、１−０、１−１、２−０、２−１、２−２、３−０、３−１などと記されている。これに対し、縦方向がフィードバック情報の種類である。図１１および図１２に示すＷｉｄｅｂａｎｄ
ＣＱＩ（ＰＭＩ）は全帯域で共通のＣＱＩ（ＰＭＩ）情報、図１１に示すＳｕｂｂａｎｄ ＣＱＩ（ＰＭＩ）はある特定のサブバンドにおけるＣＱＩ（ＰＭＩ）情報、図１１に示すＢｅｓｔ−Ｍ ＣＱＩは全帯域中で良い方からＭ個のＣＱＩを抽出した情報、図１２に示すＵＥ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ
Ｓｕｂｂａｎｄ ＣＱＩはＵＥ(User Equipment)が選択したサブバンドにおけるＣＱＩ情報、図１１に示すＢｅｓｔ−Ｍ
ＰＭＩはＢｅｓｔ−Ｍ ＣＱＩ報告に選択されたサブバンドにおけるＰＭＩ情報、図１１に示すＩｎｄｅｘ
ｒはＢｅｓｔ−Ｍで選択された帯域の情報、図１２に示すＩｎｄｅｘ ｊはＵＥが選択した帯域の情報を表す。ここで、２重丸で示すものが報告を必要とするフィードバック情報を示している。
【０００８】
図１１、図１２を見れば分かるとおり、Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＭＩおよびＲＩは多くのモードにおいて報告が必要であり、この演算量を削減することは、受信装置におけるフィードバック情報の算出演算量の削減に大きく寄与する。
【０００９】
すなわち、ＭＩＭＯプリコーディングではチャネル状態に応じて最適なプリコーディング行列を計算する必要があるため、受信装置における計算量が増加してしまう。特に、受信装置からのフィードバック情報のうち、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩについては、全帯域において、あらかじめ用意されたＣｏｄｅｂｏｏｋが示すそれぞれのＰＭＩが適用された場合のＳＮＲ（以下、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲと称する）を算出する必要がある。このため、受信装置における計算量が膨大になってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、フィードバック情報の計算量を低減させることができる通信装置、無線通信システムおよび推定情報のフィードバック方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の通信装置は、受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、その値を他の通信装置にフィードバックする通信装置において、受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定の基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）のサブバンドを選択する手段と、このＮ個のサブバンドに基づきプリコーディング行列を推定する手段と、を備えるものである。
【００１２】
あるいは、本発明の通信装置は、受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、その値を他の通信装置にフィードバックする制御部を有する通信装置において、制御部は、受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定の基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）のサブバンドを選択し、このＮ個の上記サブバンドに基づきプリコーディング行列を推定するものである。
【００１３】
本発明の無線通信システムは、本発明の通信装置と、この通信装置からフィードバックされたプリコーディング行列を送信信号に乗算して通信装置に送信する他の通信装置と、を備えるものである。
【００１４】
本発明の推定情報のフィードバック方法は、受信信号のチャネル状態に応じてプリコーディング行列を推定し、ＭＩＭＯプリコーディングを用いる無線通信システムの送信装置にフィードバックする通信装置に適用される推定情報のフィードバック方法において、受信帯域を所定数に分割して生成された複数のＭ個のサブバンドの中から所定基準に基づいてＮ個（Ｍ＞Ｎ）のサブバンドを選択するステップと、このＮ個のサブバンドに基づきプリコーディング行列を推定するステップと、を有するものである。
【００１５】
本発明のプログラムは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の通信装置の機能を実現することを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば、ＭＩＭＯプリコーディングにおいて、フィードバック情報の計算量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（本発明の第一の実施の形態に係る無線通信システムの構成）
本発明の第一の実施の形態に係る無線通信システム１の構成を図１を参照して説明する。図１は、無線通信システム１のブロック構成図である。無線通信装置となる送信装置１０は、チャネル符号化部１１、変調部１２、レイヤマッピング部１３、プリコーディング部１４、ＲＥ(Resource Element)マッピング部１５、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)部１６を具備する。また、無線通信装置となる受信装置２０は、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)部２１、ＲＥデマッピング部２２、チャネル推定部２３、復調部２４、チャネル復号部２５、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０を具備する。
【００１８】
なお、チャネル符号化部１１、変調部１２、ＲＥマッピング部１５、ＩＦＦＴ部１６、ＦＦＴ部２１、ＲＥデマッピング部２２、復調部２４、チャネル復号化部２５がそれぞれ２つずつ有るのは、データ中の２つのコードワード（Codeword）の異なる成分を並列処理するためである。
【００１９】
また、図２はＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０の構成例を表したものである。ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０は、ＳＮＲ推定部３１、判定部３２、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３４を具備する。
【００２０】
なお、送信装置１０、受信装置２０の各部は、所定のソフトウェアにより動作する汎用のコンピュータ装置（ＣＰＵ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）など）などによって構成されてもよい。また、送信装置１０、受信装置２０において、各部を制御するための制御部については図示を省略してある。
【００２１】
（本発明の第一の実施の形態に係る無線通信システムの動作の説明）
本発明の第一の実施の形態に係る無線通信システムの送信装置１０および受信装置２０の動作を説明する。送信装置１０では、送信データは、まずチャネル符号化部１１において、所望の符号化操作が行われる。例えば、誤り検出符号化および誤り訂正符号化が施される。続いて、変調部１２において、指定された変調方式に基づいてＩ成分（同相成分）およびＱ成分（直交位相成分）へとマッピングされる。変調されたデータは、受信装置２０からのフィードバック情報４０に基づいて、レイヤマッピング部１３で送信レイヤにマッピングされる。そして、送信レイヤにマッピングされたデータは、プリコーディング部１４において、指定されたプリコーディング行列が乗算される。続いて、ＲＥマッピング部１５で、ＤＦＴ(Discrete Fourier transform)処理され、 周波数リソース上のＲＥにマッピングされる。続いて、ＩＦＦＴ部１６で時間領域の信号に変換された後、送信アンテナから送信信号として送信される。
【００２２】
一方、受信装置２０では、受信アンテナで受信した信号は、まずＦＦＴ部２１においてフーリエ変換により周波数成分のデータに分けられた後、ＲＥデマッピング部２２で周波数リソースからデマッピングされる。すなわち、ＲＥデマッピング部２２は、ＲＥマッピング部１５と逆の処理を行う。チャネル推定部２３では、周波数リソース上に予めマッピングされていた既知信号(Reference Signal)を用いてチャネル状態を表すチャネル推定行列を推定する。復調部２４では、チャネル推定部２３で推定したチャネル推定行列などを元に、Ｉ成分とＱ成分から尤度情報へと復調され、チャネル復号化部２５で誤り訂正復号化および誤り検出が行われる。
【００２３】
また、受信装置２０中のＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０では、チャネル推定部２３で推定したチャネル推定行列を元にＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩを推定し、フィードバック情報４０として送信装置１０に送信する。フィードバック情報４０は送信装置１０におけるレイヤマッピング部１３およびプリコーディング部１４での処理に反映される。
【００２４】
次に、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０の動作を、閉ループ空間多重(Closed Loop Spatial Multiplexing)のケースについて、図２および図３を用いて説明する。まず、ＳＮＲ推定部３１では、全帯域を定められた数の細かい帯域に分割する。以下、分割されたそれぞれの帯域のことをサブバンド(Subband)と称する。そして、チャネル推定部２３で算出されたチャネル推定行列を元に、サブバンド毎のＳＮＲ(Signal to Noise power Ratio)を算出する（ステップＳ１）。
【００２５】
判定部３２では、ＳＮＲ推定部３１で算出したサブバンド毎のＳＮＲ情報を元に、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出に用いるサブバンドを判定する（ステップＳ２）。本判定処理の詳細については後ほど述べる。
【００２６】
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３では、選択されたサブバンドに対して、あらかじめ用意されたＣｏｄｅｂｏｏｋのＩｎｄｉｃａｔｏｒが示すそれぞれのＰＭＩが適用された場合のＳＮＲの値を表すＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲを推定する（ステップＳ３）。図４はＬＴＥにおけるＣｏｄｅｂｏｏｋのうち、送信アンテナ数が１もしくは２の場合に関する例を表しており、詳細は３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１  ｖ８．３．０において規定されている。ここで、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ（＝ＳＩＮＲ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ））は、式１に従って算出される。
ＳＩＮＲ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ）＝（ＳＮＲ（Ｋ）／［ＳＮＲ（Ｋ）-1ＩR＋ＶHPRＨ（ｆ）HＨ（ｆ）ＶPR］LL-1）−１                                      …（１）
【００２７】
ただし、ＰRはランクＲの場合のＰ番目のＣｏｄｅｂｏｏｋが表すＰＭＩを表し、Ｌはレイヤ番号を表し、ｆは周波数軸上のＲＳ(Reference Signal)がマッピングされているサブキャリア番号を表し、Ｋはサブバンド番号を表し、ＩRはＲ×Ｒの単位行列を表し、ＶPRはランクＲの場合のＰ番目のＣｏｄｅｂｏｏｋが表すプリコーディング行列を表し、Ｈ（ｆ）はｆ番目のサブキャリアにおけるチャネル推定値を表す。また、［］LLは行列におけるＬ行Ｌ列の成分を表す。
【００２８】
ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ選択部３４では、まずＳｈａｎｎｏｎの定理に従って、それぞれのＰＭＩが適用された場合のシステム全体の通信容量Ｃ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ）を次の式２に従って算出する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３、Ｓ４は全てのＰＭＩ、全てのレイヤ、選択したサブバンドおよび全てのＲＳに対して行われる。
Ｃ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ）＝ｌｏｇ2（１＋ＳＩＮＲ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ））…（２）
【００２９】
次に、上記で算出した通信容量が最大になるようなＷｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩ  ＝Ｐ＾wおよびＲＩ＝Ｒ＾を、式３に従って選択する（ステップＳ５）。
Ｒ＾，Ｐ＾w＝ａｒｇ ｍａｘRe(1,2)ｍａｘPR∈ΩRΣKΣfΣL=1toRＣ（ＰR，Ｌ，ｆ，Ｋ）…（３）
ただし、ΩRはランクＲにおける全てのＰＭＩの集合を表す。
【００３０】
ここで、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３では、図３に示すように、全てのＰＭＩ（ループ２）、全てのレイヤ（ループ３）、選択したサブバンド（ループ４）および全てのＲＳ（ループ５）についてＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲの算出処理を行うため、ＰＭＩの最大数をＰmax、レイヤ最大数をＬmax、ＲＳを含むサブキャリアの最大数をＫmaxとすると、最大で（Ｐmax×Ｌmax×Ｋmax）回の処理が必要となる。実施の形態として用いているＬＴＥのシステムにおいて４×２ＭＩＭＯが適用されている場合には、ランク１についてＰmax＝１６、Ｌmax＝１、Ｋmax＝２００、ランク２についてＰmax＝１６、Ｌmax＝２、Ｋmax＝２００となるため、最大で１６×（１＋２）×２００＝９６００回のＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ計算処理が必要となる。また、通信容量の算出も全てのＰＭＩ、全てのレイヤ等に対して行われるため、膨大な処理が必要となる。以上の処理（ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ５）は後ほど詳述する判定部３２における処理、すなわちステップＳ２の算出に用いるサブバンドを選択する処理を除いて周知の技術である。
【００３１】
以下に、無線通信システム１の特徴を説明する。従来はステップＳ２が無く、全てのサブバンドに対してＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲの算出を行っている。しかし、無線通信システム１は、判定部３２においてＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出に使用するサブバンドを削減する。これにより、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩ算出における演算量を削減することができる。
【００３２】
高ＳＮＲのサブバンドについては、受信特性が良いため選択されたＰＭＩによる受信特性への影響が少ない。また、低ＳＮＲのサブバンドについては、元々受信特性が悪いため全体の特性に与える影響は小さい。よって、帯域の平均に近いサブバンドのみを選択してＷｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩを算出した場合と、全帯域について算出した場合では、結果としてシステム全体の受信特性に大きな違いはない。よって、本手法により受信特性を劣化させることなく演算量を削減することができる。
【００３３】
図５に、判定部３２における具体的な判定処理（ステップＳ２の処理）の概要を示す。まず、判定部３２は、ＳＮＲ推定部３１からのＳＮＲ情報に基づき、全帯域における平均ＳＮＲを算出する（ステップＳ１０）。次に、判定部３２は、全サブバンドの中から、平均ＳＮＲに近いＮ個のサブバンドを選択する（ステップＳ１１）。サブバンドの選択のイメージを図６に示す。図６では、サブバンド（Ｂ１〜Ｂ１０）におけるＳＮＲが平均ＳＮＲに近いものから順に６個のサブバンド（すなわち、Ｂ２、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ４、Ｂ１０、Ｂ６）を選択している。
【００３４】
最後に、判定部３２は、選択したサブバンドをＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３に通知する（ステップＳ１２）。既述のように、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部３３では選択されたサブバンドについてのみＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出処理（ステップＳ３）を行うため、全てのサブバンドを使う場合に比べて演算量を削減することができる。
【００３５】
（本発明の第二の実施の形態に係る動作の説明）
本発明の第一の実施の形態では、判定部３２で抽出するサブバンドの数を固定としているが、本発明の第二の実施の形態では、この数を動的に制御する。なお、第二の実施の形態に係る無線通信システムの構成は、第一の実施の形態と同様であり、図１、図２に示す構成となっている。
【００３６】
動的制御のためのパラメータとしては、帯域中のサブバンドにおけるＳＮＲのバラツキ度合いを用いる。本実施の形態のイメージを図７に示す。すなわち、図７中の（ｂ）のケースのように帯域中のＳＮＲのバラツキが大きい場合は、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出に用いるサブバンド数Ｎを多くすることで（Ｎ＝６）、受信特性の劣化を防ぐ。また、図７中の（ａ）のケースのようにＳＮＲのバラツキが小さい場合は、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出に用いるサブバンド数Ｎを少なくすることで（Ｎ＝３）、無駄なＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出処理を省くことができ、受信装置２０における演算量を削減する。バラツキ度合いの指標としては、例えば図７に示すような標準偏差を用いる構成が考えられるが、他の指標を用いても構わない。
【００３７】
（本発明の第三の実施の形態に係る動作の説明）
本発明の第二の実施の形態では、サブバンド数の動的制御を行うが、その際には、平均ＳＮＲに近いサブバンドを抽出してＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出処理に用いている。これに対し、本発明の第三の実施の形態では、全サブバンドを高、中、低ＳＮＲ領域に分割し、それぞれからＡ個、Ｂ個、Ｃ個ずつのサブバンドを抽出してＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ算出処理に用いるような構成にする。これにより、各領域の値をＷｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩに反映することで受信特性の劣化を防ぎつつ、受信機における演算量を削減することができる。なお、第三の実施の形態に係る無線通信システムの構成は、第一の実施の形態と同様であり、図１、図２に示す構成となっている。
【００３８】
本発明の第三の実施の形態のイメージを図８に示す。この際、高、中、低ＳＮＲ領域は、例えばそれぞれの領域に含まれるサブバンド数があらかじめ決められた数となるように分割する。図８の例では、高、中、低ＳＮＲ領域のそれぞれが３個、４個、３個となっている。そして図８の例では、各領域から２個ずつのサブバンドを選択している。すなわち、高ＳＮＲ領域では、サブバンドＢ６、Ｂ８が、中ＳＮＲ領域では、サブバンドＢ２、Ｂ９が、低ＳＮＲ領域では、サブバンドＢ４、Ｂ１０がそれぞれ選択されている。しかし、２個ずつではなく、高中低で２個、３個、２個を選択したり、また、各領域のサブバンド数を同一数としたり、他の異なる数としてもよい。
【００３９】
また、図９に示すように、ＳＮＲが上位Ａ個のサブバンドを高ＳＮＲ領域、ＳＮＲが下位Ｃ個のサブバンドを低ＳＮＲ領域に分割する。そして、高、低ＳＮＲ領域のいずれにも含まれないサブバンドからＢ個を選ぶようにする。または、このように決めた各領域から、Ａ、Ｂ、Ｃ個（Ａ＝Ｂ＝Ｃ、Ａ＝Ｂ、Ａ＝Ｃ、Ｂ＝Ｃとなってもよい）のサブバンドを選ぶようにしてもよい。また、予め決められた閾値によって高、中、低ＳＮＲ領域を分割してもよい。この閾値は、常に固定値としてもよいし、帯域全体での平均ＳＮＲの値によって動的に制御してもよい。動的に制御する場合の実施の形態のイメージを図１０に示す。
【００４０】
すなわち、平均ＳＮＲが高い場合には閾値が大きく、平均ＳＮＲが低い場合には閾値が小さくなるように制御する。また、Ａ、Ｂ、Ｃの値は固定としてもよいし、可変としてもよい。可変とする場合には、例えば帯域幅に基づいて制御する手法が考えられる。すなわち、サブバンドの帯域幅が大きければ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を小さくし、反対に、サブバンドの帯域幅が小さければ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を大きくする。もちろん、他の指標を用いても構わない。また、領域は複数であればよく、領域を高、中、低ではなく、高高、高低、中高、中低、低高、低低の６つの領域に分け、中央の３つの領域または４つの領域から選択したりしてもよい。
【００４１】
（プログラムの実施の形態）
次に、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の実施の形態の送信装置１０、受信装置２０の機能を実現するプログラムの実施の形態を説明する。ここで、情報処理装置とは、例えば、汎用のコンピュータ装置であり、ＣＰＵやＤＳＰ(Digital Signal Processor)あるいはマイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）などが含まれる。
【００４２】
例えば、マイクロプロセッサは、メモリ、ＣＰＵ、入出力ポートなどを有する。マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、マイクロプロセッサにより、送信装置１０、受信装置２０の各部の機能としてチャネル符号化部１１、変調部１２、レイヤマッピング部１３、プリコーディング部１４、ＲＥマッピング部１５、ＩＦＦＴ部１６、ＦＦＴ部２１、ＲＥデマッピング部２２、チャネル推定部２３、復調部２４、チャネル復号化部２５、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０が実現される。
【００４３】
なお、マイクロプロセッサが実行する制御プログラムは、送信装置１０、受信装置２０の出荷前に、マイクロプロセッサのメモリなどに記憶されたものであっても、送信装置１０、受信装置２０の出荷後に、マイクロプロセッサのメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、送信装置１０、受信装置２０の出荷後に、マイクロプロセッサのメモリなどに記憶されたものであってもよい。送信装置１０、受信装置２０の出荷後に、マイクロプロセッサのメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態のプログラムは、情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００４５】
（本発明の実施の形態に係る効果）
無線通信システム１によれば、受信帯域内における平均受信品質に近い一定の幅の帯域を抽出し、あるいは、受信帯域内における高、中、低受信品質から一定の帯域を抽出し、抽出した帯域についてのみの情報から算出したＰＭＩおよびＲＩを、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩとして報告する。これにより、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩおよびＲＩの算出演算量を削減することができる。
【００４６】
（変形例）
上述した本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＭＩとＲＩの両者の算出演算量を削減しているが、いずれか一方のみを上述した方法で削減するようにしてもよい。
【００４７】
また、全サブバンドを高、中、低ＳＮＲ領域に分割した場合、中ＳＮＲ領域に入る全てのサブバンドを選択してもよい。このように全帯域内における平均受信品質に近い一定の幅の範囲内にある領域を抽出し、その領域内にある全てのサブバンドを選択するようにしてもよい。また、所定の基準は、Ｍ個のサブバンドの平均受信品質に近いものから順にＮ個（Ｍ＞Ｎ）のサブバンドを選択してもよい。
【００４８】
さらに、サブバンドのＳＮＲのバラツキが大きい場合には、高、中、低の同数の領域中から選択してくるサブバンドの数を、中位を多くし、高低位を少なくするようにしたり、逆にバラツキが小さい場合には、各領域から選んでくるサブバンドの数を同一とするようにしたりしてもよい。また、バラツキ具合いを考慮して領域を分割する際の、平均ＳＮＲの値による動的制御などは、組み合わせて使用してもよく、また、このような動的制御は、平均ＳＮＲを算出する場合と算出しない場合とに適宜使用することができる。
【００４９】
また、以上の説明はＬＴＥを利用した携帯電話機における通信について説明したが、ＦＤＭ、ＯＦＤＭを利用した携帯電話機やＷｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮなどのＭＩＭＯプリコーディングを用いた無線通信システムにおいても同様の手法を適用することが可能である。あるいは、受信装置における受信品質に基づき、送信装置にフィードバック情報を通知するあらゆる通信システムに本発明の実施の形態の手法を適用することができる。この場合、必ずしも無線通信システムでなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る無線通信システムのブロック構成図である。
【図２】図１に示す通信装置（受信装置）のＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部のブロック構成図である。
【図３】図２に示すＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部の最適なＰＭＩ／ＲＩ選択動作を示すフローチャートである。
【図４】図２に示すＥｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部に用いられるＬＴＥにおけるＣｏｄｅｂｏｏｋのうち、送信アンテナ数が１もしくは２の場合に関する例を表す図である。
【図５】図２に示すＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部のフィードバック情報送出動作を示すフローチャートである。
【図６】図２に示すＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部におけるサブバンド選択を説明するための図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態に係る無線通信システムにおいてＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部におけるサブバンド選択の際のＳＮＲのバラツキによってサブバンドの選択数を変える例を説明するための図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態に係る無線通信システムにおいてＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部におけるサブバンド選択の際の高、中、低ＳＮＲ領域を設ける例を説明するための図である。
【図９】本発明の第二の実施の形態に係る無線通信システムにおいてＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部におけるサブバンド選択の際の高、中、低ＳＮＲ領域におけるサブバンド選択を説明するための図である。
【図１０】本発明の第二の実施の形態に係る無線通信システムにおいてＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部におけるサブバンド選択の際の高、中、低ＳＮＲ領域を設ける場合の閾値を変える例を説明するための図である。
【図１１】ＬＴＥのＰＵＳＣＨにおける受信装置から送信装置への報告モードの規定を示す図であり、ＷｉｄｅｂａｎｄＣＱＩ、Ｓｕｂｂａｎｄ ＣＱＩ、Ｂｅｓｔ−ＭＣＱＩ、Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＭＩ、ＳｕｂｂａｎｄＰＭＩ、Ｂｅｓｔ−Ｍ ＰＭＩ、ＲＩ、Ｉｎｄｅｘｒを示す図である。
【図１２】ＬＴＥのＰＵＣＣＨにおける受信装置から送信装置への報告モードの規定を示す図であり、ＷｉｄｅｂａｎｄＣＱＩ、ＵＥ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｓｕｂｂａｎｄ ＣＱＩ、Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＭＩ、ＲＩ、Ｉｎｄｅｘ ｊを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…無線通信システム、１０…送信装置（通信装置）、１１…チャネル復号化部、１２…変調部、１３…レイヤマッピング部、１４…プリコーディング部、１５…ＲＥマッピング部、１６…ＩＦＦＴ部、２０…受信装置（通信装置）、２１…ＦＦＴ部、２２…ＲＥデマッピング部、２３…チャネル推定部、２４…復調部、２５…チャネル復号化部、３０…ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ推定部３０（算出する手段、選択する手段、推定する手段、判定する手段、分類する手段）、３１…ＳＮＲ推定部、３２…判定部（算出する手段、選択する手段、判定する手段、分類する手段）、３３…Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＳＮＲ推定部（推定する手段）、３４…ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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