(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル推定を行って複数の遅延時間それぞれにおける複数のパス利得を得る推定手段と、
前記複数のパス利得を、前記複数の遅延時間それぞれに対応付けられた量子化ビット数で量子化する量子化手段と、
前記複数の遅延時間を複数の範囲に分割する分割手段と、
を具備し、
前記量子化手段は、前記複数のパス利得を、前記複数の遅延時間それぞれにおける平均パス利得に応じた量子化ビット数で量子化するとともに、前記複数のパス利得を、前記複数の範囲それぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの量子化ビット数を、前記平均パス利得に乗じて得られる前記量子化ビット数で量子化する、
送信側の無線通信装置。
【請求項２】
前記分割手段は、前記複数の遅延時間を、ガードインターバル以内の範囲と、前記ガードインターバルより大きい範囲とに分割する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記量子化手段は、前記複数のパス利得を、より大きい遅延時間が属する範囲ほどより多い前記単位電力当たりの量子化ビット数を用いて量子化する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記量子化手段は、前記複数のパス利得を、より小さい遅延時間が属する範囲ほどより多い前記単位電力当たりの量子化ビット数を用いて量子化する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記量子化手段は、前記複数のパス利得の振幅および位相のそれぞれを量子化する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記量子化手段は、前記複数のパス利得の同相成分および直交成分のそれぞれを量子化する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
請求項１記載の送信側の無線通信装置から送信される、複数の遅延時間それぞれにおける複数のパス利得を示す複数のビット列を、前記複数の遅延時間それぞれに対応付けられた量子化ビット数で逆量子化する逆量子化手段と、
逆量子化後の前記複数のパス利得を用いて、送信データに対してプレコーディング処理を行うプレコーディング手段と、
を具備する受信側の無線通信装置。
【請求項８】
前記無線通信装置は、無線通信基地局装置または無線通信移動局装置である、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記受信側の無線通信装置は、無線通信基地局装置または無線通信移動局装置である、
請求項７記載の無線通信装置。
【請求項１０】
チャネル推定を行って複数の遅延時間それぞれにおける複数のパス利得を得て、
前記複数のパス利得を、前記複数の遅延時間それぞれに対応付けられた量子化ビット数で量子化し、
前記複数のパス利得を、前記複数の遅延時間それぞれにおける平均パス利得に応じた量子化ビット数で量子化し、
前記複数の遅延時間を複数の範囲に分割し、
前記複数のパス利得の量子化において、前記複数のパス利得を、前記複数の範囲それぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの量子化ビット数を、前記平均パス利得に乗じて得られる前記量子化ビット数で量子化する、
量子化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および量子化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話システム等に代表される無線通信システムにおいては、サービス形態が多様化し、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが要求される。大容量データの伝送を実現するために、高い周波数利用効率の実現、干渉の低減を目的としたプレコーディング（pre-coding）技術および適応変調(ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）技術に関して盛んに検討がなされている。
【０００３】
プレコーディング技術では、データ送信側の無線通信装置は、データ受信側の無線通信装置で推定されるチャネル情報（ＣＳＩ：Channel State Information）に基づいて、送信データに対して線形信号処理または非線形信号処理を施す。これにより、データ送信側の無線通信装置は、チャネル（伝搬路）で加えられる干渉成分を予め抑圧した送信データを送信することができる。すなわち、プレコーディング技術により、等価的に最適なチャネルを得ることができる。プレコーディング技術は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Long-term Evolution)でも検討されている。
【０００４】
一方、適応変調技術では、例えば、所要ＱｏＳ（Quality of Service）を満たすべく、データ送信側の無線通信装置は、データ受信側の無線通信装置で推定されるＣＳＩに基づいて、送信データの変調方式および符号化率（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）を適応制御する。
【０００５】
このように、プレコーディング技術および適応変調技術を用いるためには、データ送信側の無線通信装置が、データ受信側の無線通信装置で推定されるＣＳＩを有していることが必要となる。上り回線と下り回線とで異なる周波数を用いるＦＤＤ（Frequency Division Duplex:周波数分割複信）システムの場合には、データ送信側の無線通信装置でプレコーディングまたは適応変調を行うために、データ受信側の無線通信装置は推定した下り回線のＣＳＩをフィードバック回線を介してデータ送信側の無線通信装置へフィードバックする必要がある。よって、ＦＤＤシステムにおいては、フィードバック量の増加によるフィードバック回線の逼迫を防止する必要がある。
【０００６】
フィードバック回線におけるフィードバック量を削減する従来技術として、遅延時間が互いに異なる複数のパスのうち主要なパスのみのパス利得（パスの電力）を示すＣＳＩをフィードバックする技術がある（例えば、非特許文献１参照）。具体的には、この従来技術では、データ受信側の無線通信装置は、複数の遅延時間毎のパス利得のうち、遅延時間が最小である先頭のパスのパス利得から主要範囲（例えば、ガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）長の範囲）までのパス利得を示すＣＳＩをデータ送信側の無線通信装置にフィードバックする。例えば、この従来技術では、すべてのパスのパス利得（全パス利得）に対する、主要なパスのパス利得が占める割合Ｒ（＝主要なパスのパス利得の電力／全パス利得の電力）［％］が定義される。そして、データ受信側の無線通信装置は、遅延時間が最小である先頭のパスから、パス利得の合計がＲ％となるパスまでのパス利得を示すＣＳＩをデータ送信側の無線通信装置にフィードバックする。つまり、全パス利得のうち、（１００−Ｒ）％の残りのパス利得はデータ送信側の無線通信装置に通知されない。これにより、フィードバック回線におけるフィードバック量が削減される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【非特許文献１】大渡雄介、小川恭孝、西村寿彦、大鐘武雄、“Ｅ−ＳＤＭ伝送を用いたＭＩＭＯ−ＯＦＤＭにおける各種フィードバック量削減手法に関する検討”、電子情報通信学会、信学技報、RCS2006-229、pp.73-78、2007年1月（Y.Ohwatari, Y.Ogawa, T.Nishimura, T.Ohgane, "A Study on Reduction Schemes of Feedback Amount in MIMO-OFDM Eigenbeam-Space Division Multiplexing Systems", IEICE Technical Report, RCS2006-229, pp.73-78, 2007-01）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、遅延時間領域におけるパスは、周波数領域におけるチャネル変動に影響を与える。遅延時間の小さいパスは周波数領域における緩慢なチャネル変動に影響を与え、遅延時間の大きいパスは周波数領域における激しいチャネル変動に影響を与える。
【０００８】
しかしながら、上記従来技術では、上記のように、全パス利得のうち、（１００−Ｒ）％の残りのパス利得はデータ送信側の無線通信装置に通知されない。つまり、遅延時間の大きい（１００−Ｒ）％のパスのパス利得に関するＣＳＩがデータ送信側の無線通信装置にフィードバックされない。これにより、フィードバックされるＣＳＩと、データ受信側の無線通信装置で推定されたＣＳＩとの間に誤差が生じる。つまり、ＣＳＩの通知精度が悪くなってしまう。よって、上記従来技術を用いると、フィードバック回線におけるフィードバック量が削減されるものの、データ送信側の無線通信装置において、プレコーディング処理による高精度な干渉低減ができなくなり、また、適応変調による適切なＭＣＳの選択ができなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、フィードバック回線が逼迫することなく、ＣＳＩの通知精度を向上させることができる無線通信装置および量子化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のデータ受信側の無線通信装置は、チャネル推定を行って複数の遅延時間それぞれにおける複数のパス利得を得る推定手段と、前記複数のパス利得を、前記複数の遅延時間それぞれに対応付けられた量子化ビット数で量子化する量子化手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィードバック回線が逼迫することなく、ＣＳＩの通知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るデータ送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図５】本発明の実施の形態２に係るデータ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係るデータ送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図９】本発明の実施の形態２に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図１１】本発明の実施の形態３に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図１３】本発明の実施の形態３に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図１４】本発明の実施の形態３に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図１５】本発明の実施の形態４に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図１６】本発明の実施の形態４に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図１７】本発明の実施の形態４に係る遅延時間毎の通知ビット数を示す図
【図１８】本発明の実施の形態４に係るＣＳＩの通知ビット数を示すテーブル
【図１９】本発明のその他のデータ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明のその他のデータ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２１】本発明のその他の通知ビット数を示すテーブル
【図２２】本発明のＣＳＩの異なる通知間隔の通知ビット数を示すテーブル
【図２３】本発明のＣＳＩの異なる通知間隔の通知ビット数を示すテーブル
【図２４】本発明のその他の通知ビット数を示すテーブル
【図２５】本発明のその他の通知ビット数を示すテーブル
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、データ送信側の無線通信装置からデータ受信側の無線通信装置への信号の伝送に使用される周波数と、データ受信側の無線通信装置からデータ送信側の無線通信装置への信号の伝送に使用される周波数とが互いに異なるＦＤＤシステムの場合について説明する。
【００１４】
また、以下の説明では、ＣＳＩを通知すべき遅延時間領域の範囲であるＣＳＩ通知範囲内に１５個のサンプル点（サンプル番号１〜１５）が設定される。つまり、データ受信側の無線通信装置では、１５個のサンプル点（遅延時間）のパス利得（パスの電力）が得られる。また、サンプル番号１〜１５のサンプル点の遅延時間間隔は等間隔に設定される。また、データ受信側の無線通信装置からデータ送信側の無線通信装置にフィードバックされるＣＳＩは１２０ビットとする。すなわち、各サンプル点のパス利得を量子化する量子化ビット数、つまり、各サンプル点のパス利得を示すＣＳＩを通知するための通知ビット数の総計を１２０ビットとする。
【００１５】
また、データ受信側の無線通信装置およびデータ送信側の無線通信装置は、データ送信側の無線通信装置からデータ受信側の無線通信装置への信号の伝送に使用されるチャネルにおける、遅延時間と平均パス利得（平均電力）の減衰との関係を示す電力遅延プロファイルを予め把握している。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、複数のパス利得を、複数の遅延時間それぞれにおける平均パス利得に応じた通知ビット数で量子化する。
【００１７】
本実施の形態に係るデータ受信側の無線通信装置の構成について説明する。図１に本実施の形態に係るデータ受信側の無線通信装置１００の構成を示す。データ受信側の無線通信装置１００において、無線受信部１０２は、後述するデータ送信側の無線通信装置２００からの信号をアンテナ１０１を介して受信する。ここで、データ送信側の無線通信装置２００から送信される信号には、データ信号およびパイロット信号が含まれる。無線受信部１０２は、受信信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理後の受信信号のうち、データ信号を復調部１０３に出力し、パイロット信号をチャネル推定部１０５に出力する。
【００１８】
復調部１０３は、無線受信部１０２から入力されるデータ信号を、後述するチャネル推定部１０５から入力されるチャネルインパルス応答（ＣＩＲ：Channel Impulse Response）を用いて復調し、復調後のデータ信号を復号部１０４に出力する。
【００１９】
復号部１０４は、復調部１０３から入力されるデータ信号を復号して、受信データを得る。
【００２０】
チャネル推定部１０５は、無線受信部１０２から入力されるパイロット信号を用いてチャネル推定を行い、複数の遅延時間のパスで構成されるＣＩＲを生成する。すなわち、チャネル推定部１０５は、パイロット信号を用いてチャネル推定を行って複数の遅延時間（サンプル点）それぞれにおける複数のパス利得を得る。そして、チャネル推定部１０５は、生成されたＣＩＲを復調部１０３および量子化部１０７に出力する。
【００２１】
設定部１０６は、複数の遅延時間と通知ビット数との対応付けを設定する。具体的には、設定部１０６は、平均パス利得が大きい遅延時間（サンプル点）ほど、チャネル推定部１０５で推定されるパス利得を量子化する通知ビット数をより多く設定する。すなわち、設定部１０６は、平均パス利得が大きい遅延時間（サンプル点）ほど、ＣＳＩの通知精度がより高くなるように通知ビット数を設定する。そして、設定部１０６は、遅延時間と通知ビット数との対応付けを量子化部１０７に出力する。
【００２２】
量子化部１０７は、チャネル推定部１０５から入力されるＣＩＲを、設定部１０６から入力される、遅延時間と通知ビット数との対応付けに基づいて量子化する。すなわち、量子化部１０７は、ＣＩＲを構成する複数のパス利得を、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数で量子化してＣＳＩを得る。そして、量子化部１０７は、得られたＣＳＩを生成部１０８に出力する。
【００２３】
生成部１０８は、量子化部１０７から入力されるＣＳＩを含むＣＳＩ情報を生成する。そして、生成部１０８は、生成されたＣＳＩ情報を、フィードバック回線を介して、後述するデータ送信側の無線通信装置２００へフィードバックする。
【００２４】
次に、本実施の形態に係るデータ送信側の無線通信装置の構成について説明する。図２に本実施の形態に係るデータ送信側の無線通信装置２００の構成を示す。
【００２５】
データ送信側の無線通信装置２００において、抽出部２０１は、データ受信側の無線通信装置１００（図１）からフィードバックされるＣＳＩ情報からＣＳＩを抽出する。そして、抽出部２０１は、抽出されたＣＳＩを逆量子化部２０３に出力する。このＣＳＩは、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれにおける複数のパス利得を示す複数のビット列で構成される。
【００２６】
設定部２０２は、データ受信側の無線通信装置１００の設定部１０６（図１）と同様にして、複数の遅延時間と通知ビット数との対応付けを設定する。すなわち、設定部２０２と設定部１０６とは、同一の、遅延時間と通知ビット数との対応付けを共有する。具体的には、設定部２０２は、平均パス利得が大きい遅延時間（サンプル点）ほど、逆量子化部２０３で用いる通知ビット数をより多く設定する。そして、設定部２０２は、遅延時間と通知ビット数との対応付けを逆量子化部２０３に出力する。
【００２７】
逆量子化部２０３は、抽出部２０１から入力されるＣＳＩを、設定部２０２から入力される遅延時間と通知ビット数との対応付けに基づいて、逆量子化する。具体的には、逆量子化部２０３は、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれにおける複数のパス利得を示すビット列を、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。そして、逆量子化部２０３は、逆量子化後の複数のパス利得、つまり、ＣＩＲを制御部２０４およびプレコーディング部２０７に出力する。
【００２８】
制御部２０４は、逆量子化部２０３から入力されるＣＩＲに基づいて、符号化率および変調方式を適応制御する。例えば、制御部２０４は、逆量子化部２０３から入力されるＣＩＲを用いて、チャネル品質情報（例えば、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise Ratio））を算出する。ここで、制御部２０４は、ＳＩＮＲと、符号化率および変調方式とが対応付けられたＭＣＳテーブルを予め保持する。そして、制御部２０４は、算出されたＳＩＮＲに従って、ＭＣＳテーブルを参照して所要ＱｏＳを満たす符号化率および変調方式を選択する。そして、制御部２０４は、選択された符号化率および変調方式を、符号化部２０５および変調部２０６に出力する。
【００２９】
符号化部２０５は、制御部２０４から入力される符号化率に従って、送信データを符号化し、符号化後の送信データを変調部２０６に出力する。
【００３０】
変調部２０６は、制御部２０４から入力される変調方式に従って、符号化部２０５から入力される送信データを変調し、変調後の送信データをプレコーディング部２０７に出力する。
【００３１】
プレコーディング部２０７は、逆量子化部２０３から入力されるＣＩＲ（つまり、逆量子化後の複数のパス利得）を用いて、変調部２０６から入力される送信データに対してプレコーディング処理を行う。そして、プレコーディング部２０７は、プレコーディング処理後の送信データを無線送信部２０８に出力する。
【００３２】
無線送信部２０８は、パイロット信号、および、プレコーディング部２０７から入力される送信データに対してＤ／Ａ変換、アップコンバート等の送信処理を施し、送信処理後の信号をアンテナ２０９からデータ受信側の無線通信装置１００（図１）へ送信する。
【００３３】
次に、データ受信側の無線通信装置１００（図１）およびデータ送信側の無線通信装置２００（図２）における通知ビット数の設定例について説明する。
【００３４】
一般的に、移動体通信では、遅延時間の増加に伴い、各パスの平均パス利得（平均電力）は単調に減衰する。具体的には、遅延時間と平均パス利得（平均電力）の減衰との関係を示す電力遅延プロファイルは、図３に示すように、遅延時間の増加に伴い平均パス利得（平均電力）が単調に減衰する。すなわち、図３に示す電力遅延プロファイルの形状、つまり、平均パス利得（平均電力）の大きさは、遅延時間に対して一様ではない。
【００３５】
また、平均パス利得がより大きい遅延時間ほど、データ送信側の無線通信装置２００におけるプレコーディング処理または適応変調処理に与える影響がより大きい。すなわち、プレコーディング処理および適応変調処理を行うためには、平均パス利得がより大きい遅延時間ほど、ＣＳＩの通知精度をより高くして、データ受信側の無線通信装置１００からフィードバックされる必要がある。
【００３６】
そこで、量子化部１０７（図１）は、チャネル推定部１０５で推定される複数のパス利得を、複数の遅延時間それぞれにおける平均パス利得に応じた通知ビット数で量子化する。具体的には、量子化部１０７は、チャネル推定部１０５で推定される複数のパス利得を、より大きい平均パス利得の遅延時間ほどより多い通知ビット数で量子化する。
【００３７】
以下、具体的に説明する。まず、設定部１０６（図１）および設定部２０２（図２）は、各サンプル点（遅延時間）における平均パス利得の大きさに応じて、通知ビット数を設定する。具体的には、設定部１０６および設定部２０２は、平均パス利得がより大きいサンプル点（遅延時間）ほどより多い通知ビット数を設定する。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、遅延時間の増加に伴い平均パス利得が単調減衰する電力遅延プロファイルでは、通知ビット数も遅延時間の増加に伴い減少する。すなわち、ＣＳＩの通知精度が遅延時間の増加に伴い低下する。換言すると、遅延時間が小さいほど、ＣＳＩの通知精度がより高くなる。
【００３９】
例えば、図３に示すように、遅延時間領域におけるサンプル番号１〜１５のサンプル点のうち、遅延時間が最小であるサンプル番号１のサンプル点に対して通知ビット数が最も多く設定されるため、ＣＳＩの通知精度が最も高くなる。一方、遅延時間が最大であるサンプル番号１５のサンプル点に対して通知ビット数が最も少なく設定されるため、ＣＳＩの通知精度が最も低くなる。
【００４０】
図４は、図３に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図４に示すように、設定部１０６（設定部２０２）は、サンプル番号１のサンプル点（すなわち、図３において遅延時間が最小のサンプル点）における通知ビット数を１５ビットに設定する。同様に、設定部１０６（設定部２０２）は、サンプル番号２のサンプル点（すなわち、遅延時間が２番目に小さいサンプル点）における通知ビット数を１４ビットに設定する。サンプル番号３〜１５についても同様である。すなわち、設定部１０６（設定部２０２）は、遅延時間（サンプル番号）の増加とともに、通知ビット数が１ビットずつ減少するように通知ビット数を設定する。
【００４１】
そして、量子化部１０７は、図４に示すサンプル点（遅延時間）と通知ビット数との対応付けに応じた通知ビット数に従って、チャネル推定部１０５から入力されるＣＩＲを量子化する。具体的には、サンプル番号１のサンプル点では、図４に示すように通知ビット数が１５ビットであるので、量子化部１０７は、サンプル番号１のサンプル点のパス利得を、１５ビットで量子化して１５ビットのＣＳＩ（例えば、０１００１０１０００１００１１）を得る。同様に、サンプル番号２のサンプル点では、図４に示すように通知ビット数が１４ビットであるので、量子化部１０７は、サンプル番号２のサンプル点のパス利得を、１４ビットで量子化して１４ビットのＣＳＩ（例えば、００００００００００００００）を得る。サンプル番号３〜１５のサンプル点についても同様である。生成されたＣＳＩは、例えば、図４に示すサンプル番号１〜１５の順に並べられた１２０ビットのビット系列として、フィードバック回線を介して、データ送信側の無線通信装置２００にフィードバックされる。
【００４２】
一方、データ送信側の無線通信装置２００の設定部２０２（図２）は、データ受信側の無線通信装置１００の設定部１０６（図１）と同一の、遅延時間と通知ビット数との対応付け（図４）を逆量子化部２０３に出力する。
【００４３】
そして、逆量子化部２０３は、量子化部１０７（図１）と同様にして、フィードバック回線を介してフィードバックされる１２０ビットのＣＳＩを、図４に示す対応付けに応じた通知ビット数で逆量子化する。具体的には、サンプル番号１のサンプル点では、図４に示すように通知ビット数が１５ビットであるので、逆量子化部２０３は、例えば、１２０ビットのＣＳＩのうち、先頭から１５ビットを、逆量子化してサンプル番号１のサンプル点のパス利得を得る。同様に、サンプル番号２のサンプル点では、図４に示すように通知ビット数が１４ビットであるので、逆量子化部２０３は、例えば、サンプル番号１のＣＳＩに対応するビットの直後のビット（すなわち、先頭から１６ビット目）から１４ビットを、逆量子化してサンプル番号２のサンプル点のパス利得を得る。サンプル番号３〜１５のサンプル点についても同様である。
【００４４】
これにより、データ送信側の無線通信装置２００では、サンプル番号１〜１５までのパス利得、つまり、図３に示すＣＳＩの通知範囲のＣＩＲを得ることができる。よって、データ送信側の無線通信装置２００では、図３に示すＣＳＩ通知範囲のすべてのパス利得を用いてプレコーディング処理および適応変調処理を行うことができる。また、平均パス利得が大きい遅延時間のＣＳＩほど、より高い通知精度でデータ受信側の無線通信装置１００からデータ送信側の無線通信装置２００にフィードバックされる。よって、データ送信側の無線通信装置２００では、プレコーディング処理または適応変調処理により大きな影響を与える遅延時間におけるパス利得を示すＣＳＩの通知精度が高くなるため、プレコーディング処理および適応変調処理の精度を向上することができる。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、複数のパス利得が、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれにおける平均パス利得に応じた通知ビット数で量子化される。これにより、データ送信側の無線通信装置は、平均パス利得の大きさに応じた通知ビット数で、ＣＳＩ通知範囲内のすべてのＣＳＩがフィードバックされるため、ＣＳＩの通知精度を向上することができる。また、平均パス利得が大きい（プレコーディング処理および適応変調処理に与える影響が大きい）遅延時間ほどより多い通知ビット数が設定される。つまり、データ送信側の無線通信装置は、ＣＳＩの通知範囲内のすべてのＣＳＩを用いてプレコーディング処理および適応変調処理を行うことができ、かつ、平均パス利得が大きい遅延時間では、通知精度が高いＣＳＩを用いてプレコーディング処理および適応変調処理を行うことができる。また、平均パス利得が小さい遅延時間のＣＳＩほどより少ない通知ビット数が設定されるため、フィードバック量を削減することができる。よって、本実施の形態によれば、フィードバック回線が逼迫することなく、ＣＳＩの通知精度を向上することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、複数の遅延時間（サンプル点）を複数の範囲に分割する。以下の説明では、複数の遅延時間（サンプル点）が分割された範囲をクラスタという。
【００４７】
図５に本実施の形態に係るデータ受信側の無線通信装置３００の構成を示す。図５において、実施の形態１（図１）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００４８】
分割部３０１は、ＣＳＩ通知範囲を複数のクラスタに分割する。そして、分割部３０１は、分割された各クラスタの長さ（クラスタサイズ）、分割したクラスタ数等を示す分割情報を設定部３０２に出力する。
【００４９】
設定部３０２は、分割部３０１から入力される分割情報に基づいて、複数のクラスタそれぞれに、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（すなわち、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット密度）を設定する。そして、設定部３０２は、各クラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて、遅延時間と通知ビット数との対応付けを設定する。具体的には、設定部３０２は、各クラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、各遅延時間の平均パス利得に乗じることで、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数を設定する。
【００５０】
量子化部１０７は、チャネル推定部１０５から入力されるＣＩＲを構成する複数のパス利得を、複数のクラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、平均パス利得に乗じて得られる通知ビット数で量子化する。
【００５１】
次に、図６に本実施の形態に係るデータ送信側の無線通信装置４００の構成を示す。図６において、実施の形態１（図２）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００５２】
分割部４０１は、データ受信側の無線通信装置３００の分割部３０１（図５）と同様にして、ＣＳＩ通知範囲を複数のクラスタに分割する。そして、分割部４０１は、分割情報を設定部４０２に出力する。
【００５３】
設定部４０２は、データ受信側の無線通信装置３００の設定部３０２と同様にして、分割部４０１から入力される分割情報に基づいて、複数のクラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて、遅延時間と通知ビット数との対応付けを設定する。具体的には、設定部４０２は、各クラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、各遅延時間の平均パス利得に乗じることで、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数を設定する。
【００５４】
逆量子化部２０３は、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれにおける複数のパス利得を示すビット列を、複数のクラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、平均パス利得に乗じて得られる通知ビット数で逆量子化する。
【００５５】
次に、データ受信側の無線通信装置３００（図５）およびデータ送信側の無線通信装置４００（図６）における通知ビット数の設定例について説明する。
【００５６】
以下の説明では、実施の形態１と同様、図７に示す電力遅延プロファイルは、遅延時間の増加に伴い平均パス利得が単調に減衰する。また、分割部３０１（分割部４０１）は、ＣＳＩ通知範囲を３つのクラスタに分割する。具体的には、図７に示すサンプル番号１〜１５のサンプル点は５サンプルずつに分割される。よって、図７に示すように、クラスタ１はサンプル番号１〜５の５サンプルで構成され、クラスタ２はサンプル番号６〜１０の５サンプルで構成され、クラスタ３はサンプル番号１１〜１５の５サンプルで構成される。
【００５７】
例えば、図７に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．２に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．８に設定し、クラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０に設定する。そして、設定部３０２（設定部４０２）は、各クラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、各遅延時間の平均パス利得に乗じることで、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数を設定する。
【００５８】
これにより、図７に示すように、各クラスタでは、同一間隔のサンプル間の通知ビット数の増減、つまり、傾きが異なる。例えば、図７に示すように、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が１．０であるクラスタ３のサンプル番号１１のサンプルとサンプル番号１５のサンプルとの間の通知ビット数の増減（傾き）に対して、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が１．２であるクラスタ１のサンプル番号１のサンプルとサンプル番号５のサンプルとの間の通知ビット数の増減（傾き）は大きくなる。一方、クラスタ３のサンプル番号１１のサンプルとサンプル番号１５のサンプルとの間の通知ビット数の増減（傾き）に対して、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が０．８であるクラスタ２のサンプル番号６のサンプルとサンプル番号１０のサンプルとの間の通知ビット数の増減（傾き）は小さくなる。つまり、複数のクラスタそれぞれに平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が設定されることで、クラスタ間では、サンプル間隔が同一であっても、通知ビット数の増減（傾き）が互いに異なる。
【００５９】              
図８は、図７に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。ここで、各サンプル点における通知ビット数は、複数のクラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数と、各サンプル点の平均パス利得との積により算出される。ただし、各サンプル点における通知ビット数が整数にならない場合には、切り上げ、または、切り捨てを行ってもよい。また、サンプル番号１〜１５の全てのサンプルの通知ビット総数が１２０ビットに設定されるように各サンプルの通知ビット数を調整する。
【００６０】
よって、図８に示すように、クラスタ１（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．２）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１のサンプル点における通知ビット数を１７ビットに設定し、サンプル番号２のサンプル点における通知ビット数を１６ビットに設定する。サンプル番号３〜５についても同様である。同様に、図８に示すように、クラスタ２（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：０．８）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号６のサンプル点における通知ビット数を８ビットに設定し、サンプル番号７のサンプル点における通知ビット数を７ビットに設定する。サンプル番号８〜１０についても同様である。また、図８に示すように、クラスタ３（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．０）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１１のサンプル点における通知ビット数を５ビットに設定し、サンプル番号１２のサンプル点における通知ビット数を４ビットに設定する。サンプル番号１３〜１５についても同様である。図８に示すように、生成されたＣＳＩは、実施の形態１（図４）と同様、１２０ビットのビット系列となる。
【００６１】
よって、図８に示すように、量子化部１０７は、サンプル番号１のサンプル点のパス利得を、１７ビットで量子化し、サンプル番号２のサンプル点のパス利得を、１６ビットで量子化する。サンプル番号３〜１５のサンプル点についても同様である。そして、生成されたＣＳＩは、実施の形態１と同様、例えば、図４に示すサンプル番号１〜１５の順に並べられた１２０ビットのビット系列として、フィードバック回線を介して、データ送信側の無線通信装置２００にフィードバックされる。
【００６２】
同様に、データ送信側の無線通信装置４００（図６）の逆量子化部２０３は、図８に示す対応付けより、抽出部２０１から入力されるＣＳＩ（複数のパス利得を示すビット列）を、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。
【００６３】
ここで、図８に示す通知ビット数と、実施の形態１の図４に示す通知ビット数とを比較する。なお、図４に示す各サンプル点の、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０とする。図８に示す通知ビット数のうち、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が１．２であるクラスタ１（サンプル番号１〜５）のサンプル点の通知ビット数は、図４に示すサンプル番号１〜５のサンプル点の通知ビット数より多くなる。一方、単位電力当たりの通知ビット数が０．８であるクラスタ２（サンプル番号６〜１０）のサンプル点の通知ビット数は、図４に示すサンプル番号６〜１０のサンプル点の通知ビット数より少なくなる。すなわち、クラスタ１（サンプル番号１〜５）では、図４に示すサンプル番号１〜５のサンプル点よりＣＳＩの通知精度がより高くなる。一方、クラスタ２（サンプル番号６〜１０）では、図４に示すサンプル番号６〜１０のサンプル点よりＣＳＩの通知精度がより低くなる。
【００６４】
このように、通知ビット数は、各クラスタ（クラスタ１〜３）内では、実施の形態１と同様、遅延時間（サンプル番号）の増加とともに、通知ビット数が減少するように設定される一方、各クラスタ間では、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が互いに異なる。これにより、ＣＳＩの通知総ビット数を一定にしつつ、各クラスタ間でＣＳＩ通知精度を柔軟に変更することができる。すなわち、ＣＳＩ通知精度をより向上させる必要がある遅延時間領域に対応するクラスタの平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数をより多くすることで、ＣＳＩ通知精度をより向上することができる。
【００６５】
次に、ガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）長を考慮した場合の本実施の形態について説明する。
【００６６】
マルチパスによる歪みの影響を軽減するために、データ送信側の無線通信装置４００（図６）のＧＩ付加部（図示せず）では、送信データを所定の長さにブロック化し、ブロック化された送信データの後部の所定の一部をＧＩとしてデータ部の先頭に付加した信号を生成する。このように生成された信号はデータ送信側の無線通信装置４００から送信され、チャネル（伝搬路）で直接波と遅延波が合成されてデータ受信側の無線通信装置３００に到達する。これにより、データ受信側の無線通信装置３００では、遅延波の遅延時間がＧＩ内に収まる場合は、干渉を防止することができる。
【００６７】
一方、ＧＩより大きい遅延時間では、ＧＩによる干渉防止効果が得られず、パス利得が小さい場合でも、プレコーディング処理および適応変調処理に与える影響が大きくなる。
【００６８】
そこで、以下の説明では、分割部３０１（図５）および分割部４０１（図６）は、遅延時間領域のＣＳＩ通知範囲を、ＧＩ以内の範囲とＧＩより大きい範囲とに分割する。
【００６９】
すなわち、分割部３０１および分割部４０１は、クラスタの分割点（遅延時間）をＧＩ長に設定する。具体的には、図９に示すサンプル番号１〜１０のサンプル点、つまり、ＧＩ以内の範囲に含まれるサンプル点でクラスタ１を構成し、サンプル番号１１〜１５のサンプル点、つまり、ＧＩより大きい範囲に含まれるサンプル点でクラスタ２を構成する。
【００７０】
そして、図９に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、例えば、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．８に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．４に設定する。よって、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が０．８であるクラスタ１内の通知ビット数の増減（傾き）に対して、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が１．４であるクラスタ２内の通知ビット数の増減（傾き）の方が大きくなる。
【００７１】
図１０は、図９に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図１０に示すように、クラスタ１（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：０．８）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１のサンプル点における通知ビット数を１４ビットに設定し、サンプル番号２のサンプル点における通知ビット数を１３ビットに設定する。サンプル番号３〜１０についても同様である。同様に、図１０に示すように、クラスタ２（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．４）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１１のサンプル点における通知ビット数を７ビットに設定し、サンプル番号１２のサンプル点における通知ビット数を６ビットに設定する。サンプル番号１３〜１５についても同様である。
【００７２】
これにより、ＧＩより大きい範囲、すなわち、ＧＩによる干渉低減効果を得られない範囲では、ＣＳＩ通知精度がより高くなる。ただし、ＣＳＩの通知総ビット数は、図１０に示すように１２０ビットであり、例えば実施の形態１（図４）の場合と同一である。つまり、ＣＳＩ通知総ビット数を増加することなく、ＧＩより大きい範囲（クラスタ２）のＣＳＩ通知精度を優先的に向上させることができる。よって、データ送信側の無線通信装置４００のプレコーディング部２０７は、ＧＩより大きい範囲の、通知精度がより高いＣＳＩを用いてプレコーディング処理を行うことにより、ＧＩより大きい範囲のパスによる干渉成分を抑圧することができる。
【００７３】
このようにして、本実施の形態では、複数の遅延時間が複数のクラスタに分割される。また、複数のパス利得は、複数のクラスタそれぞれに設定された、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を、平均パス利得に乗じて得られる通知ビット数で量子化される。これにより、ＣＳＩ通知総ビット数を一定にしつつ、ＣＳＩの通知精度をクラスタ毎により細かく設定することができる。よって、本実施の形態によれば、実施の形態１よりも、ＣＳＩ通知精度をより向上することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、遅延時間領域のＣＳＩ通知範囲をＧＩ以内の範囲（クラスタ１）およびＧＩより大きい範囲（クラスタ２）の２つのクラスタに分割する場合について説明した。しかし、本発明は、遅延時間領域のＣＳＩ通知範囲を２つのクラスタに分割する場合に限らず、複数のクラスタの分割点のうちいずれかをＧＩ長に設定さえすれば、３つ以上のクラスタに分割してもよい。
【００７５】
また、本実施の形態では、ＧＩより大きい範囲にパスが存在する場合を考慮して、ＧＩ以内の範囲の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数に対して、ＧＩより大きい範囲の単位電力当たりの通知ビット数がより多くなる場合について説明した。しかし、本発明では、例えば、ＧＩより大きい範囲のパスが存在しない場合には、ＧＩより大きい範囲の単位電力当たりの通知ビット数に対して、ＧＩ以内の範囲の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数がより多く設定されてもよい。例えば、図９に示すクラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が１．２に設定され、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が０．８に設定されてもよい。これにより、ＧＩ以内のＣＳＩ通知精度が優先的に向上するため、データ送信側の無線通信装置４００は、通知精度がより高いＣＳＩを用いて適応変調することができる。
【００７６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、複数のパス利得を、複数のクラスタの遅延時間の大きさに応じた、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化する点が実施の形態２と相違する。
【００７７】
以下、本実施の形態について具体的に説明する。以下の説明では、実施の形態２（図７）と同様、図１１および図１３に示す電力遅延プロファイルは、遅延時間の増加に伴い平均パス利得が単調に減衰する。また、実施の形態２（図７）と同様、図１１および図１３に示すように、クラスタ１はサンプル番号１〜５の５サンプルで構成され、クラスタ２はサンプル番号６〜１０の５サンプルで構成され、クラスタ３はサンプル番号１１〜１５の５サンプルで構成される。
【００７８】
また、図１２および図１４に示す各サンプル点における通知ビット数は、実施の形態２と同様、各クラスタの平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数と、各サンプル点の平均パス利得との積により算出される。ただし、各サンプル点における通知ビット数が整数にならない場合には、切り上げ、または、切り捨てを行う。また、サンプル番号１〜１５の全てのサンプルの通知ビット総数が１２０ビットになるように各サンプルの通知ビット数を調整する。
【００７９】
（設定例１）
本設定例では、図５に示す量子化部１０７は、複数のパス利得を、より大きい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化する。
【００８０】
具体的には、図１１に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、例えば、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．８に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０に設定し、クラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．２に設定する。すなわち、設定部３０２（設定部４０２）では、より大きい遅延時間が属するクラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（１．２）が最も多く設定され、より小さい遅延時間が属するクラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（０．８）が最も少なく設定される。
【００８１】
図１２は、図１１に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図１２に示すように、クラスタ１（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：０．８）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１のサンプル点における通知ビット数を１３ビットに設定し、サンプル番号２のサンプル点における通知ビット数を１２ビットに設定する。サンプル番号３〜５についても同様である。また、図１２に示すように、クラスタ２（サンプル番号６〜１０）およびクラスタ３（サンプル番号１１〜１５）についても同様である。
【００８２】
よって、図１２に示すように、量子化部１０７は、サンプル番号１のサンプル点のパス利得を、１３ビットで量子化し、サンプル番号２のサンプル点のパス利得を、１２ビットで量子化する。サンプル番号３〜１５のサンプル点についても同様である。よって、図１２に示すように、生成されたＣＳＩは、実施の形態１（図４）と同様、１２０ビットのビット系列となる。
【００８３】
同様に、データ送信側の無線通信装置４００（図６）の逆量子化部２０３は、図１２に示す対応付けより、抽出部２０１から入力されるＣＳＩ（複数のパス利得を示すビット列）を、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。
【００８４】
このように、本配置例では、複数のパス利得は、より大きい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化される。これにより、フィードバック量を一定に保ちつつ、ＣＳＩ通知範囲のうち遅延時間がより大きい範囲、すなわち、周波数領域の激しいチャネル変動に影響を与える範囲のＣＳＩの通知精度を優先的に向上させることができる。よって、データ送信側の無線通信装置４００では、プレコーディング処理により、周波数領域の激しいチャネル変動を優先的に抑圧することができる。
【００８５】
さらに、本配置例によれば、プレコーディング処理によって周波数領域の激しいチャネル変動を抑圧することにより、信号のコヒーレント帯域を広くすることができるため、バースト誤り訂正符号の符号化利得を向上させることができる。また、信号のコヒーレント帯域を広くすることができるため、ローカライズド（localized）割当を容易に実施することができる。さらに、適応変調処理においてＭＣＳの選択誤差をより小さくすることができる。
【００８６】
（設定例２）
本設定例では、図５に示す量子化部１０７は、複数のパス利得を、より小さい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化する。
【００８７】
具体的には、図１３に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、例えば、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．２に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０に設定し、クラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．８に設定する。すなわち、設定部３０２（設定部４０２）では、より小さい遅延時間が属するクラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（１．２）が最も多く設定され、より大きい遅延時間が属するクラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（０．８）が最も少なく設定される。
【００８８】
図１４は、図１３に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図１４に示すように、クラスタ１（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．２）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１のサンプル点における通知ビット数を１６ビットに設定し、サンプル番号２のサンプル点における通知ビット数を１５ビットに設定する。サンプル番号３〜５についても同様である。また、図１４に示すように、クラスタ２（サンプル番号６〜１０）およびクラスタ３（サンプル番号１１〜１５）についても同様である。
【００８９】
よって、図１４に示すように、量子化部１０７は、サンプル番号１のサンプル点のパス利得を、１６ビットで量子化し、サンプル番号２のサンプル点のパス利得を、１５ビットで量子化する。サンプル番号３〜１５のサンプル点についても同様である。よって、図１４に示すように、生成されたＣＳＩは、実施の形態１（図４）と同様、１２０ビットのビット系列となる。
【００９０】
同様に、データ送信側の無線通信装置４００（図６）の逆量子化部２０３は、図１４に示す対応付けより、抽出部２０１から入力されるＣＳＩ（複数のパス利得を示すビット列）を、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。
【００９１】
このように、本配置例では、複数のパス利得は、より小さい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化される。これにより、フィードバック量を一定に保ちつつ、ＣＳＩ通知範囲のうち遅延時間がより小さい範囲、すなわち、周波数領域の緩慢なチャネル変動に影響を与える範囲のＣＳＩの通知精度を優先的に向上させることができる。よって、データ送信側の無線通信装置４００では、プレコーディング処理により、周波数領域の緩慢なチャネル変動を優先的に抑圧することができる。
【００９２】
さらに、本配置例によれば、プレコーディング処理によって周波数領域の緩慢なチャネル変動を抑圧することにより、信号のコヒーレント帯域を狭くすることができるため、ランダム誤り訂正符号の符号化利得を向上させることができる。また、信号のコヒーレント帯域を狭くすることができるため、送信データを周波数領域に拡散する伝送方式（例えば、ＭＣ−ＣＤＭＡ等）では、送信データの平均化効果（周波数ダイバーシチ効果）をさらに向上させることができる。
【００９３】
以上、本実施の形態における配置例１、２について説明した。
【００９４】
このようにして、本実施の形態によれば、複数のクラスタの遅延時間の大きさに応じて、平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が設定される。これにより、ＣＳＩ通知総ビット数を一定にしつつ、ＣＳＩの通知精度を複数のクラスタ毎により細かく設定することができる。具体的には、周波数領域の激しいチャネル変動を抑圧する場合には、より大きい遅延時間が属するクラスタの通知精度ほどより高くし（単位電力当たりの通知ビット数をより多くし）、周波数領域の緩慢なチャネル変動を抑圧する場合には、より小さい遅延時間が属するクラスタの通知精度ほどより高くすればよい。よって、本実施の形態によれば、チャネル変動に応じて、ＣＳＩ通知精度を向上することができる。
【００９５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、遅延時間領域のＣＳＩ通知範囲をＧＩ以内の範囲とＧＩより大きい範囲とに分割する点は実施の形態２と同一であるのに対し、ＧＩより大きい範囲をさらに複数のクラスタに分割する点が実施の形態２と相違する。
【００９６】
以下、本実施の形態について具体的に説明する。以下の説明では、実施の形態２（図７）と同様、図１５および図１７に示す電力遅延プロファイルは、遅延時間の増加に伴い平均パス利得が単調に減衰する。
【００９７】
また、図５に示す分割部３０１（図６に示す分割部４０１）では、ＣＳＩ通知範囲（サンプル番号１〜１５のサンプル点）が、３つのクラスタ（図１５および図１７に示すクラスタ１〜３）に分割される。ここで、分割部３０１（分割部４０１）は、ＣＳＩ通知範囲の分割点としてＧＩ長を含ませる。よって、図１５および図１７に示すように、クラスタ１はサンプル番号１〜１０のサンプル点、つまり、ＧＩ以内の範囲に含まれるサンプル点で構成される。さらに、クラスタ２はＧＩより大きい範囲に含まれるサンプル番号１１〜１５のサンプルのうち、サンプル番号１１、１２のサンプル点で構成され、クラスタ３はサンプル番号１３〜１５のサンプル点で構成される。
【００９８】
また、図１６および図１８に示す各サンプル点における通知ビット数は、実施の形態２と同様、各クラスタの平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数と、各サンプル点の平均パス利得との積により算出される。ただし、各サンプル点における通知ビット数が整数にならない場合には、切り上げ、または、切り捨てを行う。また、サンプル番号１〜１５の全てのサンプルの通知ビット総数が１２０ビットになるように各サンプルの通知ビット数を調整する。
【００９９】
（設定例１）
本設定例では、図５に示す量子化部１０７は、複数のパス利得を、分割部３０１（分割部４０１）で分割されたＧＩより大きい範囲の複数のクラスタのうち、より小さい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化する。
【０１００】
具体的には、図１５に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、例えば、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．６に設定し、クラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．４に設定する。すなわち、設定部３０２（設定部４０２）では、遅延時間がＧＩより大きい範囲のうち、より大きい遅延時間が属するクラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（０．４）に対して、より小さい遅延時間が属するクラスタ２の単位電力当たりの通知ビット数（１．６）がより多く設定される。
【０１０１】
図１６は、図１５に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図１６に示すように、クラスタ１（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．０）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１のサンプル点における通知ビット数を１５ビットに設定し、サンプル番号２のサンプル点における通知ビット数を１４ビットに設定する。サンプル番号３〜１０についても同様である。同様に、図１６に示すように、クラスタ２（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．６）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１１のサンプル点における通知ビット数を７ビットに設定し、サンプル番号１２のサンプル点における通知ビット数を６ビットに設定する。また、図１６に示すように、クラスタ３（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：０．４）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１３のサンプル点における通知ビット数を１ビットに設定し、サンプル番号１４のサンプル点における通知ビット数を１ビットに設定し、サンプル番号１５のサンプル点における通知ビット数を０ビットに設定する。
【０１０２】
よって、図１６に示すように、量子化部１０７は、クラスタ２では、サンプル番号１１のサンプル点のパス利得を、７ビットで量子化し、サンプル番号１２のサンプル点のパス利得を、６ビットで量子化する。一方、量子化部１０７は、クラスタ３では、サンプル番号１３のサンプル点のパス利得を、１ビットで量子化し、サンプル番号１４のサンプル点のパス利得を、１ビットで量子化する。なお、サンプル番号１５のサンプル点は、通知ビット数が０であるため、量子化されない。よって、図１６に示すように、生成されたＣＳＩは、実施の形態１（図４）と同様、１２０ビットのビット系列となる。
【０１０３】
同様に、データ送信側の無線通信装置４００（図６）の逆量子化部２０３は、図１６に示す対応付けより、抽出部２０１から入力されるＣＳＩ（複数のパス利得を示すビット列）を、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。
【０１０４】
このように、本配置例では、複数のパス利得は、遅延時間がＧＩより大きい範囲の複数のクラスタのうち、より小さい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化される。これにより、フィードバック量を一定に保ちつつ、ＧＩより大きいＣＳＩ通知範囲のうち、遅延時間がより小さい範囲、すなわち、周波数領域の緩慢なチャネル変動に影響を与える範囲のＣＳＩ通知精度を優先的に向上させることができる。よって、データ送信側の無線通信装置４００では、ＧＩによって干渉防止できないチャネル変動のうち周波数領域の緩慢なチャネル変動を、プレコーディング処理によって優先的に抑圧することができる。また、周波数領域の緩慢なチャネル変動を抑圧することにより、干渉のコヒーレント帯域を狭くすることができるため、ランダム誤り訂正符号の符号化利得を向上させることができる。また、干渉のコヒーレント帯域を狭くすることができるため、送信データを周波数領域に拡散する伝送方式（例えば、ＭＣ−ＣＤＭＡ等）では、干渉抑圧効果をさらに向上することができる。
【０１０５】
（設定例２）
本設定例では、図５に示す量子化部１０７は、複数のパス利得を、分割部３０１（分割部４０１）で分割されたＧＩより大きい範囲の複数のクラスタのうち、より大きい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化する。
【０１０６】
具体的には、図１７に示すように、設定部３０２（設定部４０２）は、例えば、クラスタ１の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．０に設定し、クラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を０．４に設定し、クラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を１．６に設定する。すなわち、設定部３０２（設定部４０２）では、遅延時間がＧＩより大きい範囲のうち、より小さい遅延時間が属するクラスタ２の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（０．４）に対して、より大きい遅延時間が属するクラスタ３の平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数（１．６）がより多く設定される。
【０１０７】
図１８は、図１７に示す電力遅延プロファイルにおける、各サンプル点と通知ビット数との対応付けの一例を示すテーブルである。図１８に示すように、クラスタ１（サンプル番号１〜１０）の通知ビット数は設定例１（図１６）と同一である。また、図１８に示すように、クラスタ２（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：０．４）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１１のサンプル点における通知ビット数を２ビットに設定し、サンプル番号１２のサンプル点における通知ビット数を１ビットに設定する。また、図１８に示すように、クラスタ３（平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数：１．６）では、設定部３０２（設定部４０２）は、サンプル番号１３のサンプル点における通知ビット数を５ビットに設定し、サンプル番号１４のサンプル点における通知ビット数を４ビットに設定し、サンプル番号１５のサンプル点における通知ビット数を３ビットに設定する。
【０１０８】
よって、図１８に示すように、量子化部１０７は、クラスタ２では、サンプル番号１１のサンプル点のパス利得を、２ビットで量子化し、サンプル番号１２のサンプル点のパス利得を、１ビットで量子化する。一方、量子化部１０７は、クラスタ３では、サンプル番号１３のサンプル点のパス利得を、５ビットで量子化し、サンプル番号１４のサンプル点のパス利得を、４ビットで量子化し、サンプル番号１５のサンプル点のパス利得を、３ビットで量子化する。よって、図１８に示すように、生成されたＣＳＩは、実施の形態１（図４）と同様、１２０ビットのビット系列となる。
【０１０９】
同様に、データ送信側の無線通信装置４００（図６）の逆量子化部２０３は、図１８に示す対応付けより、抽出部２０１から入力されるＣＳＩ（複数のパス利得を示すビット列）を、複数の遅延時間（サンプル点）それぞれに対応付けられた通知ビット数で逆量子化する。
【０１１０】
このように、本配置例では、複数のパス利得は、遅延時間がＧＩより大きい範囲の複数のクラスタのうち、より大きい遅延時間が属するクラスタほどより多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数を用いて量子化される。これにより、フィードバック量を一定に保ちつつ、ＧＩより大きいＣＳＩ通知範囲のうち遅延時間がより大きい範囲、すなわち、周波数領域の激しいチャネル変動に影響を与える範囲のＣＳＩ通知精度を優先的に向上させることができる。よって、データ送信側の無線通信装置４００では、ＧＩによって干渉防止できないチャネル変動のうち周波数領域の激しいチャネル変動をプレコーディング処理によって優先的に抑圧することができる。また、周波数領域の激しいチャネル変動を抑圧することにより、干渉のコヒーレント帯域を広くすることができるため、バースト誤り訂正符号の符号化利得を向上させることができる。また、干渉のコヒーレント帯域を広くすることができるため、ローカライズド（localized）割当を容易に実施することができる。さらに、適応変調処理においてＭＣＳの選択誤差をより小さくすることができる。
【０１１１】
以上、本実施の形態における設定例１、２について説明した。
【０１１２】
このようにして、本実施の形態では、ＧＩより大きい範囲をさらに複数のクラスタに分割する。これにより、ＧＩより大きい範囲の遅延時間に対するＣＳＩをより細かく設定することができる。具体的には、ＧＩによって干渉防止できないチャネル変動のうち周波数領域の激しいチャネル変動を抑圧する場合にはより大きい遅延時間が属するクラスタの通知精度ほどより高くし、周波数領域の緩慢なチャネル変動を抑圧する場合には、より小さい遅延時間が属するクラスタの通知精度ほどより高くすればよい。よって、本実施の形態によれば、フィードバック回線が逼迫することなく、ＧＩより大きい遅延時間のＣＳＩ通知精度をさらに向上することができる。
【０１１３】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【０１１４】
なお、上記実施の形態では、量子化部１０７（図１および図５）は、チャネル推定部１０５から入力されるＣＩＲのパス利得の振幅および位相のそれぞれを量子化してもよい。この場合のデータ受信側の無線通信装置１００の構成を図１９に示す。図１９に示すデータ受信側の無線通信装置１００の設定部１０６は、内部に振幅／位相通知ビット数設定部１０６１を備える。振幅／位相通知ビット数設定部１０６１は、複数の遅延時間それぞれに対応づけられた通知ビット数を、パス利得の振幅に対するビット数とパス利得の位相に対するビット数とに分けて設定する。例えば、図４に示すサンプル番号１のサンプル点では、振幅／位相通知ビット数設定部１０６１は、通知ビット数１５ビットのうち、８ビットを振幅に対するビット数に設定し、１５ビットのうち残りの７ビットを位相に対するビット数に設定する。なお、振幅／位相通知ビット数設定部１０６１における、振幅に対するビット数および位相に対するビット数への通知ビット数の配分は、均等にしてもよく、どちらか一方の通知精度を向上させるために不均等にしてもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態において、量子化部１０７（図１）は、チャネル推定部１０５から入力されるＣＩＲのパス利得の同相（Ｉ：in phase）成分および直交（Ｑ：Quadrature）成分のそれぞれを量子化してもよい。この場合のデータ受信側の無線通信装置１００の構成を図２０に示す。図２０に示すデータ受信側の無線通信装置１００の設定部１０６は、内部にＩ／Ｑ成分通知ビット数設定部１０６２を備える。Ｉ／Ｑ成分通知ビット数設定部１０６２は、複数の遅延時間それぞれに対応付けられた通知ビット数を、パス利得の同相成分（Ｉ成分）に対するビット数とパス利得の直交成分（Ｑ成分）に対するビット数とに分けて設定する。例えば、図４に示すサンプル番号１のサンプル点では、Ｉ／Ｑ成分通知ビット数設定部１０６２は、通知ビット数１５ビットのうち、８ビットを同相成分（Ｉ成分）に対するビット数に設定し、１５ビットのうち残りの７ビットを直交成分（Ｑ成分）に対するビット数に設定する。なお、Ｉ／Ｑ成分通知ビット数設定部１０６２における、同相成分（Ｉ成分）に対するビット数および直交成分（Ｑ成分）に対するビット数への通知ビット数の配分は、均等にしてもよく、どちらか一方の通知精度を向上させるために不均等にしてもよい。
【０１１６】
また、上記実施の形態では、ＣＳＩの通知ビット数が遅延時間に基づいて設定される場合について説明した。しかし、本発明では、ＣＳＩの通知ビット数に限らず、例えば、各遅延時間（サンプル点）のダイナミックレンジを遅延時間に基づいて設定してもよい。
【０１１７】
また、上記実施の形態において、各遅延時間（サンプル点）におけるＣＳＩの通知ビット数、各クラスタにおける平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数、クラスタ数（ＣＳＩ通知範囲の分割数）、各クラスタの大きさ（クラスタサイズ）およびＣＳＩの通知間隔を時間領域で適応的に切り替えてもよい。これにより、伝搬環境の時間的変動に追随した効率の高い適応変調処理を最小限のフィードバック量で実現することができる。
【０１１８】
また、上記実施の形態において、各遅延時間（サンプル点）におけるＣＳＩの通知ビット数、各クラスタにおける平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数、クラスタ数（ＣＳＩ通知範囲の分割数）、各クラスタの大きさ（クラスタサイズ）およびＣＳＩの通知間隔を、ＵＥ毎に切り替えてもよい。例えば、セル中心付近のＵＥおよびセルエッジ付近のＵＥのようにＵＥの位置に応じて上記パラメータを切り替えてもよい。これにより、各ＵＥに対して最適な適応変調処理を最小限のフィードバック量で実現することができる。
【０１１９】
また、上記実施の形態では、複数の遅延時間（サンプル点）が等間隔に設定される場合について説明した。しかし、本発明では、複数の遅延時間（サンプル点）は等間隔に設定される場合に限らず、遅延時間（サンプル点）に応じて間隔を異ならせてもよい。例えば、図２１に示すように、クラスタ１のサンプル間隔が２に設定され、クラスタ２およびクラスタ３のサンプル間隔が０．６に設定される。ここで、各サンプル点におけるＣＳＩ通知ビット数を８ビットとする。つまり、ＣＳＩ通知ビット総数は、上記実施の形態と同様、１２０ビットとなる。具体的には、図２１に示すように、クラスタ１は、サンプル番号１、３、５、７、９のサンプル点で構成され、クラスタ２は、サンプル番号９．６、１０．２、１０．８、１１．４、１２のサンプル点で構成され、クラスタ３は、サンプル番号１２．６、１３．２、１３．８、１４．４、１５のサンプル点で構成される。すなわち、図２１に示すように、サンプル番号１〜１５のうち、遅延時間がより小さい範囲（ここでは、クラスタ１）ではサンプル間隔が大きくなり、遅延時間がより大きい範囲（ここでは、クラスタ２およびクラスタ３）ではサンプル間隔が小さくなる。よって、遅延時間がより小さい範囲（ここでは、クラスタ１）の通知ビット数に対して、遅延時間がより大きい範囲（ここでは、クラスタ２およびクラスタ３）の通知ビット数が優先的に多く設定される。すなわち、遅延時間間隔がより狭いクラスタは、より多くのＣＳＩが通知されるため、上記実施の形態における、より多い平均パス利得の単位電力当たりの通知ビット数が設定されたクラスタと等価である。これにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、本実施の形態において、遅延時間（サンプル点）毎、または、クラスタ毎にＣＳＩ通知間隔を異ならせてもよい。以下、クラスタ毎にＣＳＩ通知間隔を異ならす場合の一例について説明する。図２２に示すように、遅延時間がＧＩ以内である、クラスタ１（サンプル番号１〜５）およびクラスタ２（サンプル番号６〜１０）のＣＳＩ通知間隔をＴＣＳＩとし、遅延時間がＧＩより大きいクラスタ３（サンプル番号１１〜１５）のＣＳＩ通知間隔をＴ’ＣＳＩとしてもよい。例えば、ＧＩより大きい範囲のパスの総利得（総電力）が所定の閾値より大きい場合、ＧＩより大きい範囲のパスに対するＣＳＩ通知精度を向上させるために、クラスタ３のＣＳＩ通知間隔Ｔ’ＣＳＩをＴＣＳＩより短くする。つまり、ＴＣＳＩ＞Ｔ’ＣＳＩとする。一方、ＧＩより大きい範囲のパスの総利得（総電力）が所定の閾値以下の場合、ＧＩより大きい範囲のパスによる周波数領域のチャネル変動に対する影響は小さいため、クラスタ３のＣＳＩ通知間隔Ｔ’ＣＳＩをＴＣＳＩより長くする。つまり、ＴＣＳＩ＜Ｔ’ＣＳＩとする。これにより、遅延時間がＧＩより大きい範囲のＣＳＩは、必要なときは頻繁に通知され、不要なときは間隔を長くして通知される。よって、ＣＳＩ通知ビット数を最小限に抑えることができるため、フィードバック回線におけるフィードバック量をさらに削減することができる。
【０１２１】
さらに、例えば、図２３に示すように、遅延時間がＧＩより大きい、クラスタ３（サンプル番号１１〜１５）のＣＳＩを不定期に通知してもよい。具体的には、ＧＩより大きい範囲のパスが検出された場合のみ、または、ＧＩより大きい範囲の総利得（総電力）が所定の閾値より大きい場合のみ、クラスタ３のＣＳＩを通知する。これにより、遅延時間がＧＩより大きい範囲のＣＳＩは、必要なとき以外は通知されないため、フィードバック回線におけるフィードバック量をさらに削減することができる。
【０１２２】
また、上記実施の形態では、ＣＳＩ通知範囲のすべての遅延時間（サンプル点）に対して、平均パス利得に応じた通知ビット数を設定する場合について説明した。しかし、本発明は、例えば、特定の遅延時間（サンプル点、またはクラスタ）の通知ビット数を固定に設定し、特定の遅延時間以外の遅延時間では、上記実施の形態と同様にして通知ビット数を設定してもよい。例えば、図２４に示すように、クラスタ２（サンプル番号６〜１０）の通知ビット数を８ビットに固定し、クラスタ１（サンプル番号１〜５）およびクラスタ３（サンプル番号１１〜１５）の通知ビット数を上記実施の形態と同様にして設定する。同様にして、例えば、図２５に示すように、クラスタ３（サンプル番号１１〜１５）の通知ビット数を２ビットに固定し、クラスタ１（サンプル番号１〜５）およびクラスタ２（サンプル番号６〜１０）の通知ビット数を上記実施の形態と同様にして設定する。これにより、特定の遅延時間（クラスタ）に対して、所望の通知ビット数を優先的に設定した上で、フィードバック量を一定に保ちつつ、すべてのパスのＣＳＩをフィードバックすることができる。
【０１２３】
本発明のデータ受信側の無線通信装置およびデータ送信側の無線通信装置は、移動体通信システム等で使用される無線通信移動局装置または無線通信基地局装置に用いて好適である。本発明のデータ受信側の無線通信装置およびデータ送信側の無線通信装置を無線通信移動局装置または無線通信基地局装置に搭載することにより、上記同様の作用および効果を有する無線通信移動局装置および無線通信基地局装置を提供することができる。
【０１２４】
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１２５】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１２６】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１２７】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１２８】
２００８年４月２５日出願の特願２００８−１１５６６４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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