(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリコーディング行列コードブックを生成する方法であって、
第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
を有し、
前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットとまとめて、プリコーディング行列の結合セットを形成するステップと、
前記プリコーディング行列が適用される通信システムのチャネル行列のセットを形成するステップであり、各チャネル行列が１つのチャネルインスタンスに対応する、ステップと、
前記プリコーディング行列の結合セットと前記チャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成するステップであり、該性能パラメータ行列の各行が、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列が、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す、ステップと、
前記性能パラメータ行列を用いることによって、前記第２フォーマットのそれぞれのプリコーディング行列によって為される前記通信システムの性能への寄与に従って、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと
を有する、
方法。
【請求項２】
前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、前記通信システムの性能に最も小さく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行を段階的に減少させることによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行に基づいて、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を段階的に増加させることによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、
１）Ｍ行×Ｎ列の前記性能パラメータ行列から、前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する１つの行を削除して、Ｍ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列を取得し、ただし、Ｍは現在の前記性能パラメータ行列の行数であり且つＭ＝Ｋ＋Ｍ２であり、Ｋは前記性能パラメータ行列内の前記第１フォーマットのプリコーディング行列の数であり、Ｍ２は前記性能パラメータ行列内の前記第２フォーマットのプリコーディング行列の数であり、Ｎは前記性能パラメータ行列の列数であり、
２）前記Ｍ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列の性能パラメータ値を計算し、
３）前記性能パラメータ行列から、回ごとに前記第２フォーマットの異なるプリコーディング行列に対応する１つの行を削除して、処理１）及び２）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、
４）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応するＭ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列を、新たな性能パラメータ行列として採用し、
５）前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、６）前記新たな性能パラメータ行列に対応するそれぞれのプリコーディング行列をプリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記新たな性能パラメータ行列を現在の性能パラメータ行列として設定して、１）からの処理を繰り返す、
ことによって実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列は、
前記性能パラメータ行列から、選択済み性能パラメータ行列として、前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を選択し、選択された該行の数をＫとし、且つ、前記性能パラメータ行列から、候補性能パラメータ行列として、前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を選択し、選択された該行の数をＭ２とし、
１）前記候補性能パラメータ行列から１つの行を、新たな追加行として取り出し、
２）前記新たな追加行を前記選択済み性能パラメータ行列と結合して、Ｋ＋１行×Ｎ列の行列を形成し、
３）前記Ｋ＋１行×Ｎ列の行列の性能パラメータ値を計算し、
４）前記候補性能パラメータ行列から、回ごとに前記第２フォーマットの異なるプリコーディング行列に対応する１つの行を、新たな追加行として取り出して、処理１）から３）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、
５）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応するＫ＋１行×Ｎ列の行列を、新たな選択済み性能パラメータ行列として設定し、
６）前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、７）前記新たな選択済み性能パラメータ行列のそれぞれの行に対応するプリコーディング行列を、プリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記候補性能パラメータ行列から、前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する追加行を削除して、新たな候補性能パラメータ行列を形成し、且つ前記新たな選択済み性能パラメータ行列及び前記新たな候補性能パラメータ行列に対して１）からの処理を繰り返す、
ことによって選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
プリコーディング行列コードブックを生成する方法であって、
第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
を有し、
前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列は、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定し、且つ前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットを現在の候補プリコーディング行列セットとして設定し、
１）前記現在の候補プリコーディング行列セットから、前記第２フォーマットの１つのプリコーディング行列を、追加プリコーディング行列として取り出し、
２）取り出した前記第２フォーマットの１つのプリコーディング行列を、前記現在の選択済みプリコーディング行列セットと結合して、プリコーディング行列の結合セットを形成し、
３）前記プリコーディング行列の結合セットとチャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成し、該性能パラメータ行列の各行は、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表し、
４）前記性能パラメータ行列の性能パラメータ値を計算し、
５）回ごとに前記第２フォーマットの異なる１つのプリコーディング行列を取り出して、処理１）から４）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、ただし、Ｍ２は前記現在の候補プリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数であり、
６）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する性能パラメータ行列に対応するプリコーディング行列の結合セットを、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定し、
７）前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、８）前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列をプリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記現在の候補プリコーディング行列セットから、前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する追加プリコーディング行列を削除して、新たな現在の候補プリコーディング行列セットを取得し、且つ前記現在の選択済みプリコーディング行列セット及び前記新たな現在の候補プリコーディング行列セットに対して１）からの処理を繰り返す、
ことによって選択される、
方法。
【請求項７】
プリコーディング行列コードブックを生成する装置であって、
第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するように構成された第１プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニットと、
第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するように構成された第２プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニットと、
前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第１プリコーディング行列選択ユニットと、
選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第２プリコーディング行列選択ユニットと、
を有し、
前記第２プリコーディング行列選択ユニットは、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットとまとめて、プリコーディング行列の結合セットを形成するように構成されたプリコーディング行列結合セット生成サブユニットと、
前記プリコーディング行列が適用される通信システムのチャネル行列のセットを形成するように構成されたチャネル行列セット取得サブユニットであり、各チャネル行列が１つのチャネルインスタンスに対応する、チャネル行列セット取得サブユニットと、
前記プリコーディング行列の結合セットと前記チャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成する性能パラメータ行列生成サブユニットであり、該性能パラメータ行列の各行が、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列が、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す、性能パラメータ行列生成サブユニットと、
前記性能パラメータ行列を用いることによって、前記第２フォーマットのそれぞれのプリコーディング行列によって為される前記通信システムの性能への寄与に従って、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットと
を有する、
装置。
【請求項８】
前記第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットは、前記通信システムの性能に最も小さく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行を段階的に減少させることによって、前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択し、あるいは、前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行に基づいて、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を段階的に増加させることによって、前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択する、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して無線通信システムに関し、特に、マルチアンテナ通信システムで使用されるプリコーディング行列コードブックを生成する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、無線通信システムは急速に発展してきた。伝統的な第２世代移動通信システムであるグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（Global  System  for  Mobile  Communications；ＧＳＭ(登録商標)）は、例えば汎用パケット無線システム（General  Packet  Radio  Service；ＧＰＲＳ）及びエッジ（Enhanced  Data  Rates  for  GMS  Evolution；ＥＤＧＥ）などの技術へと継続的に進化し、それによってシステムのデータ伝送能力を大いに向上させている。例えば広帯域符号分割多元接続（Wideband  Code  Division  Multiple  Access；ＷＣＤＭＡ）及びＣＤＭＡ２０００などの、より高い伝送速度を備えた第３世代移動通信システムが、世界中の多くの国及び地域で、相次いで配備されて商用利用されている。セル方式通信技術の開発とともに、例えば無線ＬＡＮ（Wireless  Local  Area  Network；ＷＬＡＮ）及びワイマックス（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access；ＷｉＭＡＸ）技術など、その他の無線アクセス技術も急速に開発されてきている。さらに、第４世代移動通信システム用のＩＥＥＥ８０２．１６ｍ技術、第３世代パートナーシッププロジェクト・ロングタームエボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ）技術、及び３ＧＰＰ  ＬＴＥ−アドバンスト（３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）技術も開始されて開発中である。
【０００３】
ＭＩＭＯ（Multi-input  Multi-output）マルチアンテナシステムは、データストリームの並列伝送に対応しており、システムスループットを大いに高めるので、学術研究及び実用システムにおいて、特に注目を集めている。通常の状況下において、先ず第１に、マルチアンテナ伝送における並列データストリームに対して独立に、順方向誤り訂正符号化が実行され、そして、符号化されたコードワードが１つ以上の伝送レイヤにマッピングされる。コードワードが複数の伝送レイヤにマッピングされる場合、コーダから出力されるシリアルデータのシリアル−パラレル変換が複数の伝送レイヤに関して実行される。１つの伝送でシステムによってサポートされる伝送レイヤの数は、システムのランク（ｒａｎｋ）とも呼ばれる。
【０００４】
一般に、マルチアンテナシステムによってサポートされる伝送レイヤの数すなわちランクは、マルチアンテナシステムの物理的なアンテナの数より少ないか等しいかである。各伝送レイヤのデータを各物理アンテナのデータに変換する処理は、信号プリコーディング処理と呼ばれている。特に、各伝送レイヤのデータを各物理アンテナのデータへと線形処理によって変換する処理は、信号リニアプリコーディング処理と呼ばれている。現行の無線通信システム（例えば、ＬＴＥシステム及びＷｉＭＡＸシステム）においては、システムの計算の複雑性及びシグナリング制御の複雑性の制約のため、システムのために前もって或る一定数のプリコーディング行列を設計しておくべきである。プリコーディング行列のセット（組）は、プリコーディング行列コードブックと呼ばれ、その中のプリコーディング行列の数はプリコーディング行列コードブックのサイズと呼ばれる。マルチアンテナシステムにおいて、プリコーディング行列は、そのサイズ及び要素を含めて、例えばスループットなどのシステム指標に直接的に影響を及ぼし得る。故に、システム性能を向上させる（例えば、スループットを最大化する）ためには、マルチアンテナシステムで使用されるプリコーディング行列コードブック（そのサイズ及びプリコーディング行列要素を含む）を慎重に設計すべきである。
【０００５】
プリコーディング行列コードブックは、１つ以上のプリコーディング行列から構成される。故に、プリコーディング行列コードブック及びプリコーディング行列コードブックグループを設計するときには、先ず、プリコーディング行列の共通組（ユニバーサルセット）を収集し、該ユニバーサルセットから、プリコーディング行列コードブック及びプリコーディング行列コードブックグループを生成するためのプリコーディング行列を選択するようにすべきである。設計条件を満足するプリコーディング行列のユニバーサルセットを実現することには、様々な関連技術が存在する。
【０００６】
プリコーディング行列のユニバーサルセット内の各プリコーディング行列は、［１，１，・・・，１；ｘ１１，ｘ１２，・・・，ｘ１ｑ；ｘ２１，ｘ２２，・・・，ｘ２ｑ；・・・，・・・，・・・；ｘｐ１，ｘｐ２，・・・，ｘｐｑ］なる形態を有し得る。ただし、ｐは整数且つ１≦ｐ≦Ｐであり、ｑは整数且つ１≦ｑ≦Ｑであり、Ｐは通信システムの送信アンテナの数であり、Ｑは通信システムのランクである。上述のように、１つの伝送でシステムによってサポートされる伝送レイヤの総数は、システムのランクと称される。その他の形態のプリコーディング行列のユニバーサルセットも、プリコーディング行列コードブック及びプリコーディング行列コードブックグループを生成するためのプリコーディング行列を提供するために使用され得る。
【０００７】
説明の便宜上、４アンテナシステムを例にとって、プリコーディング行列のユニバーサルセットの構成を説明する。このようなシステムにおいて、システムによってサポートされるレイヤの数は１から４とすることができ、すなわち、ランクは１から４である。
【０００８】
例えば、ランクが１であるとき、プリコーディング行列ｐの形態は、［１；ｘ１１；ｘ２１；ｘ３１］である。プリコーディング行列のユニバーサルセットは、例えば、この形態を満たす以下の種類のプリコーディング行列のうちの１つ以上によって形成され得る。
【０００９】
離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行例から、各プリコーディング行列が該ＤＦＴ行列の各列に対応する４つのプリコーディング行列を取得することができる。
【００１０】
アダマール行列から、各プリコーディング行列が該アダマール行列の各列に対応する４つのプリコーディング行列を取得することができる。
【００１１】
また、ｘ１１、ｘ２１、ｘ３１は、ＱＰＳＫ配置点（コンステレーションポイント）、８ＰＳＫ配置点、１６ＰＳＫ配置点、又は、より高い次元の配置点とし得る。
【００１２】
例えば、ｘ１１、ｘ２１、ｘ３１がＱＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で４×４×４＝６４個のプリコーディング行列が得られる。
【００１３】
他の一例では、ｘ１１、ｘ２１、ｘ３１が８ＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で８×８×８＝５１２個のプリコーディング行列が得られる。
【００１４】
更なる他の一例では、ｘ１１、ｘ２１、ｘ３１が１６ＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で１６×１６×１６＝４０９６個のプリコーディング行列が得られる。
【００１５】
当然ながら、ｒａｎｋ＝１を有するその他の形態のプリコーディング行列も存在し得る。
【００１６】
システム要求を受けて、上記形態のうちの１つ、幾つか、若しくは全てのプリコーディング行列、又はそれらの電力正規化行列が、Ｒａｎｋ＝１を有するプリコーディング行列のユニバーサルセットとして使用され得る。
【００１７】
他の一例において、ｒａｎｋ＝２のとき、プリコーディング行列ｐの形態は、［１  １；ｘ１１  ｘ１２；ｘ２１  ｘ２２；ｘ３１  ｘ３２］である。同様に、プリコーディング行列のユニバーサルセットは、この形態を満足する以下の種類のプリコーディング行列のうちの１つ以上によって形成され得る。また、一例として、ｐはユニタリ行列、すなわち、αをスカラーとしてｐＨ×ｐ＝αＩである。
【００１８】
ＤＦＴ行例から、各プリコーディング行列が該ＤＦＴ行列から選択された２つの列に対応する６つのプリコーディング行列を取得することができる。
【００１９】
アダマール行列から、各プリコーディング行列が該アダマール行列から選択された２つの列に対応する６つのプリコーディング行列を取得することができる。
【００２０】
また、ｘ１１  ｘ１２  ｘ２１  ｘ２２  ｘ３１  ｘ３２は、ＱＰＳＫ配置点、８ＰＳＫ配置点、１６ＰＳＫ配置点、又は、より高い次元の配置点とし得る。
【００２１】
例えば、ｘ１１  ｘ１２  ｘ２１  ｘ２２  ｘ３１  ｘ３２がＱＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で２８８個のプリコーディング行列が得られる。
【００２２】
他の一例では、ｘ１１  ｘ１２  ｘ２１  ｘ２２  ｘ３１  ｘ３２が８ＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で５３７６個のプリコーディング行列が得られる。
【００２３】
更なる他の一例では、ｘ１１  ｘ１２  ｘ２１  ｘ２２  ｘ３１  ｘ３２が１６ＰＳＫ配置点であるとき、上記形態を満たす全部で９２１６０個のプリコーディング行列が得られる。
【００２４】
当然ながら、ｒａｎｋ＝２を有するその他の形態のプリコーディング行列も存在し得る。
【００２５】
システム要求を受けて、上記形態のうちの１つ、幾つか、若しくは全てのプリコーディング行列、又はそれらの電力正規化行列が、ｒａｎｋ＝２を有するプリコーディング行列のユニバーサルセットとして使用され得る。
【００２６】
ｒａｎｋ＝３及びｒａｎｋ＝４の状況も上述の状況と同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
【００２７】
例えば２アンテナシステム、８アンテナシステム、又はより多くのアンテナのシステムなどのその他のアンテナ構成の場合も、プリコーディング行列のユニバーサルセットを形成する処理は上述の４アンテナシステムでの処理と同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
【００２８】
異なる設計では、同一のランクに関して、異なる形態のプリコーディング行列が存在し得る。例えば、ｒａｎｋ＝３の場合、２つの異なる種類のプリコーディング行列であるキュービック・メトリック・プリザービング（ＣＭＰ）プリコーディング行列とキュービック・メトリック・フレンドリ（ＣＭＦ）プリコーディング行列とが存在し得る。
【００２９】
ＣＭＰプリコーディング行列が使用されるとき、ＣＭ値はより低いが、システム性能はより悪い。一方、ＣＭＦプリコーディング行列が使用されるとき、ＣＭ値はより高いが、システム性能はより良い。故に、実際のシステムでは、最終的なコードブックを形成すべく、ＣＭＰプリコーディング行列のユニバーサルセット及びＣＭＦプリコーディング行列のユニバーサルセットからそれぞれ対応するプリコーディング行列が抽出されるべきである。
【００３０】
本発明の研究中、本出願の発明者は、ＣＭＰプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出された所定数の最良のプリコーディング行列を、ＣＭＦプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出された所定数の最良のプリコーディング行列と組み合わせることによってコードブックを形成するという容易に考え付く方法では、通常、最適なコードブックを達成することができないことを見出した。本出願の発明者は、これは少なくとも、ＣＭＰプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出された所定数の最良のプリコーディング行列とＣＭＦプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出されたそれらとが、互いに重複し得ること、又は互いに最適に合致し得ないことのために、形成されるコードブックが最適にならないためであることを見出した。
【００３１】
なお、これらの内容は当業者が本発明の目的を明瞭に理解することができるように背景技術の部分に置かれているが、認識されるべきことには、これらの内容は決して当業者に周知なものではない。これらの内容は、背景技術の部分に記載されているということのみをして、当業者に既知であると見なされるべきではない。
【００３２】
当該技術に関連し且つ本発明を理解することに役立つ文献を以下に列挙する。それらの内容を、あたかもここに完全に説明されているかのように、ここに援用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１９１９０９７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０８０４４９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／１６５８７６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００８／２９２０１３号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／３０３６９９号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８／３１６９１０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００９／００６５１８号明細書
【特許文献８】国際公開第２００８／０８６２３９号パンフレット
【特許文献９】国際公開第２００８／０９７０３５号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２００８／１３７５２３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
関連技術の上述の問題に関して、従来技術の１つ以上の問題を排除あるいは軽減し且つ少なくとも１つの有益な選択肢を提供するよう、本発明の実施形態を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明の課題を達成すべく、本発明によって以下の態様が提供される。
【００３６】
態様１．  プリコーディング行列コードブックを生成する方法であって、
第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するステップと、
前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと、
を有する方法。
【００３７】
態様２．  前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットとまとめて、プリコーディング行列の結合セットを形成するステップと、
前記プリコーディング行列が適用される通信システムのチャネル行列のセットを形成するステップであり、各チャネル行列が１つのチャネルインスタンスに対応する、ステップと、
前記プリコーディング行列の結合セットと前記チャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成するステップであり、該性能パラメータ行列の各行が、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列が、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す、ステップと、
前記性能パラメータ行列を用いることによって、前記第２フォーマットのそれぞれのプリコーディング行列によって為される前記通信システムの性能への寄与に従って、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップと
を有する、態様１に記載の方法。
【００３８】
態様３．  前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、前記通信システムの性能に最も小さく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行を段階的に減少させることによって実行される、態様２に記載の方法。
【００３９】
態様４．  前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行に基づいて、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を段階的に増加させることによって実行される、態様２に記載の方法。
【００４０】
態様５．  前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するステップは、
１）Ｍ行×Ｎ列の前記性能パラメータ行列から、前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する１つの行を削除して、Ｍ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列を取得し、ただし、Ｍは現在の前記性能パラメータ行列の行数であり且つＭ＝Ｋ＋Ｍ２であり、Ｋは前記性能パラメータ行列内の前記第１フォーマットのプリコーディング行列の数であり、Ｍ２は前記性能パラメータ行列内の前記第２フォーマットのプリコーディング行列の数であり、Ｎは前記性能パラメータ行列の列数であり、
２）前記Ｍ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列の性能パラメータ値を計算し、
３）前記性能パラメータ行列から、回ごとに前記第２フォーマットの異なるプリコーディング行列に対応する１つの行を削除して、処理１）及び２）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、
４）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応するＭ−１行×Ｎ列の性能パラメータ行列を、新たな性能パラメータ行列として採用し、
５）前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、６）前記新たな性能パラメータ行列に対応するそれぞれのプリコーディング行列をプリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記新たな性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記新たな性能パラメータ行列を現在の性能パラメータ行列として設定して、１）からの処理を繰り返す、
ことによって実行される、態様３に記載の方法。
【００４１】
態様６．  前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列は、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定し、且つ前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットを現在の候補プリコーディング行列セットとして設定し、
１）前記現在の候補プリコーディング行列セットから、前記第２フォーマットの１つのプリコーディング行列を、追加プリコーディング行列として取り出し、
２）取り出した前記第２フォーマットの１つのプリコーディング行列を、前記現在の選択済みプリコーディング行列セットと結合して、プリコーディング行列の結合セットを形成し、
３）前記プリコーディング行列の結合セットとチャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成し、該性能パラメータ行列の各行は、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表し、
４）前記性能パラメータ行列の性能パラメータ値を計算し、
５）回ごとに前記第２フォーマットの異なる１つのプリコーディング行列を取り出して、処理１）から４）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、ただし、Ｍ２は前記現在の候補プリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数であり、
６）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する性能パラメータ行列に対応するプリコーディング行列の結合セットを、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定し、
７）前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、８）前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列をプリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記現在の候補プリコーディング行列セットから、前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する追加プリコーディング行列を削除して、新たな現在の候補プリコーディング行列セットを取得し、且つ前記現在の選択済みプリコーディング行列セット及び前記新たな現在の候補プリコーディング行列セットに対して１）からの処理を繰り返す、
ことによって選択される、態様１に記載の方法。
【００４２】
態様７．  前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列は、
前記性能パラメータ行列から、選択済み性能パラメータ行列として、前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を選択し、選択された該行の数をＫとし、且つ、前記性能パラメータ行列から、候補性能パラメータ行列として、前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を選択し、選択された該行の数をＭ２とし、
１）前記候補性能パラメータ行列から１つの行を、新たな追加行として取り出し、
２）前記新たな追加行を前記選択済み性能パラメータ行列と結合して、Ｋ＋１行×Ｎ列の行列を形成し、
３）前記Ｋ＋１行×Ｎ列の行列の性能パラメータ値を計算し、
４）前記候補性能パラメータ行列から、回ごとに前記第２フォーマットの異なるプリコーディング行列に対応する１つの行を、新たな追加行として取り出して、処理１）から３）をＭ２回繰り返すことにより、Ｍ２個の性能パラメータ値を取得し、
５）前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応するＫ＋１行×Ｎ列の行列を、新たな選択済み性能パラメータ行列として設定し、
６）前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいかを判定し、
前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しいとき、７）前記新たな選択済み性能パラメータ行列のそれぞれの行に対応するプリコーディング行列を、プリコーディング行列コードブックとして出力し、
前記新たな選択済み性能パラメータ行列の行数が前記第１の所定数と前記第２の所定数との和に等しくないとき、前記候補性能パラメータ行列から、前記Ｍ２個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する追加行を削除して、新たな候補性能パラメータ行列を形成し、且つ前記新たな選択済み性能パラメータ行列及び前記新たな候補性能パラメータ行列に対して１）からの処理を繰り返す、
ことによって選択される、態様４に記載の方法。
【００４３】
態様８．  プリコーディング行列コードブックを生成する装置であって、
第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するように構成された第１プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニットと、
第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットを取得するように構成された第２プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニットと、
前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第１プリコーディング行列選択ユニットと、
選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットから、第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第２プリコーディング行列選択ユニットと、
を有する装置。
【００４４】
態様９．  前記第２プリコーディング行列選択ユニットは、
前記選択された前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列を、前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットとまとめて、プリコーディング行列の結合セットを形成するように構成されたプリコーディング行列結合セット生成サブユニットと、
前記プリコーディング行列が適用される通信システムのチャネル行列のセットを形成するように構成されたチャネル行列セット取得サブユニットであり、各チャネル行列が１つのチャネルインスタンスに対応する、チャネル行列セット取得サブユニットと、
前記プリコーディング行列の結合セットと前記チャネル行列のセットとに従って性能パラメータ行列を形成する性能パラメータ行列生成サブユニットであり、該性能パラメータ行列の各行が、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列が、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す、性能パラメータ行列生成サブユニットと、
前記性能パラメータ行列を用いることによって、前記第２フォーマットのそれぞれのプリコーディング行列によって為される前記通信システムの性能への寄与に従って、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成された第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットと
を有する、態様８に記載の装置。
【００４５】
態様１０．  前記第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットは、前記通信システムの性能に最も小さく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行を段階的に減少させることによって、前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択し、あるいは、前記第１の所定数の前記第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する前記性能パラメータ行列の行に基づいて、前記通信システムの性能に最も大きく寄与する前記第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行を段階的に増加させることによって、前記最も大きく寄与する前記第２の所定数の前記第２フォーマットのプリコーディング行列を選択する、態様９に記載の装置。
【００４６】
態様１１．  前記第１フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセット及び前記第２フォーマットのプリコーディング行列の前記ユニバーサルセットに対して電力正規化を実行するように構成された電力正規化ユニット、を更に有する態様９に記載の装置。
【００４７】
態様１２．  前記プリコーディング行列の結合セットに対して電力正規化を実行するように構成された電力正規化ユニット、を更に有する態様９に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する方法を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数のプリコーディング行列を選択する方法を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列を生成するステップを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列に基づいて、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第２の所定数の第２のプリコーディング行列を選択する好適方法を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、プリコーディング行列の結合セットから、行列減算的に第２の所定数の第２フォーマットプリコーディング行列を選択する方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る、プリコーディング行列の結合セットから、行列加算的に第２の所定数の第２フォーマットプリコーディング行列を選択する方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の一実施形態に係る第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数のプリコーディング行列を選択する方法を示す図である。
【図８】本発明の他の一実施形態に係る第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数のプリコーディング行列を選択する方法を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する装置を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットを示す模式的なブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列生成サブユニットを示す模式的なブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列選択ユニットを示す模式的なブロック図である。
【図１３】本発明の他の一実施形態に係る第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットを示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の一実施形態に係る第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットを示すブロック図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る第２フォーマットプリコーディング行列選択ユニットを示す模式的な構成図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る第２プリコーディング行列選択サブユニットを示す模式的な構成図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る方法及び装置を実現することが可能なコンピュータを示す模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図面を参照して、本発明の典型的な実施形態を説明する。明瞭さ及び簡潔さのため、本明細書では、実際の実施形態の全ての機能は説明しない。しかしながら、認識されるべきことには、実施形態のうちの何れの展開中にも、開発者の具体的な目的を達成するよう、例えば、実施形態によって変化し得るシステム及びサービスに関連する制約条件を満たすよう、その実施形態に特有の数多くの決定が為され得る。また、開発は非常に複雑で時間を消費するものとなり得るものの、開発はこの教示の恩恵を受ける当業者にとっての通常の業務に過ぎない。
【００５０】
なお、不要な詳細事項によって本発明が不明瞭になることを避けるため、本発明に係る解決策に密接に関連する装置構造及び／又は処理工程のみを図に示し、本発明に密接に関連しないその他の細部は省略することとする。
【００５１】
説明の便宜上、ＣＭＦプリコーディング行列（第１のプリコーディング行列）をＣＭＰプリコーディング行列（第２のプリコーディング行列）と連携させる（コーディネートする）ことに関して、本発明の実施形態を説明する。認識されるように、本発明の実施形態はそれに限定されるものではなく、例えばアダマール行列ベクトルとＤＦＴ行列ベクトルとの連携（コーディネーション）、ＣＭＰプリコーディング行列とＣＭＰプリコーディング行列との連携、及びこれら４つの形態のうちの何れか２つの連携といった、如何なる２つ以上の形態のプリコーディング行列の連携も実現可能である。
【００５２】
図１は、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する方法を概略的に示している。
【００５３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックの生成方法によれば、先ずステップＳ１０にて、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットが生成される。第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットは、本出願の背景技術の部分で説明した当業者に既知の従来方法又は当業者が考え付く方法を用いて生成され得る。ここではＣＭＦプリコーディング行列を第１のプリコーディング行列の例として用いているので、４アンテナの場合、１９２個のＣＭＦプリコーディング行列を含んだ、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットがステップＳ１０で生成される。説明の便宜上、Ｍ１は正の整数であるとして、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットはＭ１個のプリコーディング行列を含むとしておく。
【００５４】
次に、ステップＳ２０にて、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットが生成される。第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットは、本出願の背景技術の部分で説明した当業者に既知の従来方法又は当業者が考え付く方法を用いて生成され得る。ここではＣＭＰプリコーディング行列を第２のプリコーディング行列の例として用いているので、４アンテナの場合、２４個のＣＭＰプリコーディング行列を含んだ、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットがステップＳ２０で生成される。説明の便宜上、Ｍ２は正の整数であるとして、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットはＭ２個のプリコーディング行列を含むとしておく。
【００５５】
ステップＳ３０にて、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから、第１の所定数の第１のプリコーディング行列が選択される。第１の所定数は例えば１０とし得る。第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数の第１のプリコーディング行列を選択することには数多くの方法が存在し、従来技術にて知られる様々な方法が採用されてもよい。説明の便宜上、Ｋは正の整数であるとして、第１の所定数をＫとしておく。
【００５６】
プリコーディング行列のユニバーサルセットから所定数のプリコーディング行列を選択することには、例えば、ランダム選択、又はランダム選択後の展開など、数多くの方法が存在する。例えば、２００９年９月１８日に出願された「プリコーディング行列を生成する方法及び装置」なるタイトルの中国特許出願（代理人整理番号ＦＡ１０９ＪＰ１９３２Ｅ）を参照し得る。なお、この特許出願の内容を、あたかも本明細書に完全に記載されているかのように、ここに援用する。
【００５７】
次に、ステップＳ４０にて、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列に従って、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから、第２の所定数の第２のプリコーディング行列が選択され、そして、第１の所定数の第１のプリコーディング行列と第２の所定数の第２のプリコーディング行列とでプリコーディング行列コードブックが形成される。説明の便宜上、Ｐは正の整数であるとして、第２の所定数をＰとしておく。
【００５８】
ステップＳ４０において、一実施形態によれば、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列が第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットと結合されて、プリコーディング行列の結合セットが形成される。例えば、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから１０個の第１のプリコーディング行列が選択され、且つ第２のプリコーディング行列がＣＭＰプリコーディング行列である場合、プリコーディング行列の結合セットは３４個のプリコーディング行列を含む。次に、プリコーディング行列の結合セットから、第１の所定数の第１のプリコーディング行列を含む所定数のプリコーディング行列が選択される。例えば、第１及び第２のプリコーディング行列の連携を達成するよう、１６個のプリコーディング行列が選択されてコードブックを形成する。
【００５９】
ステップＳ４０において、他の一実施形態によれば、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列と段階的に組み合わせることによって、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第２の所定数（例えば、６）の第２のプリコーディング行列が選択される。
【００６０】
ここでは、第１のプリコーディング行列の例としてＣＭＦプリコーディング行列を用い、第２のプリコーディング行列の例としてＣＭＰプリコーディング行列を用いている。しかしながら、これは単なる例示であって、本発明の実施形態を限定するものではない。例えば、第１のプリコーディング行列の例としてＣＭＰプリコーディング行列を用い、第２のプリコーディング行列の例としてＣＭＦプリコーディング行列を用いてもよい。第１及び第２の所定数の値は、経験に基づいて決定されてもよいし、利用可能な値の降順又は昇順で選択されてもよい。上述の数６、１６及び１０は単なる例示である。
【００６１】
また、上述のステップ群は順序立てて説明されているが、認識されるように、上述のステップ群の順序は変更されてもよく、また、幾つかのステップが並列に実行されてもよい。例えば、ステップＳ１０とＳ２０とが並列に実行されてもよいし、あるいはステップＳ３０がステップＳ２０の前に実行されてもよい。
【００６２】
上述のように、ステップＳ３０で第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数の第１のプリコーディング行列を選択すること、及びステップＳ４０で第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第２の所定数の第２のプリコーディング行列を選択することには、数多くの方法が存在し、従来技術にて知られた様々な方法が採用されてもよい。ステップＳ３０及びＳ４０を実行する好適な方法を以下にて説明する。
【００６３】
図２は、本発明の一実施形態に係る第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数のプリコーディング行列を選択する方法を示している。
【００６４】
図２に示すように、本発明のこの実施形態によれば、先ず、コードブックが適用されることになる通信システムのチャネル行列のセット（組）が生成され、次いで、該チャネル行列セットとプリコーディング行列のユニバーサルセットとに基づいて性能パラメータ行列が生成され、次いで、該性能パラメータ行列に基づいて、プリコーディング行列のユニバーサルセットから所定数のプリコーディング行列が選択される。
【００６５】
先ず、ステップＳ１１０にて、チャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］が生成され、あるいは（例えばメモリから）読み出される。ただし、Ｎは２以上の整数である。各チャネル行列Ｈｎ（１≦ｎ≦Ｎ）が１つのチャネルインスタンスに対応する。チャネルのランダム性のため、生成されるチャネル行列セットＨの要素の数Ｎは、チャネルの統計的な特性を反映するのに十分な大きさにされるべきである。
【００６６】
当業者に認識されるように、チャネル行列セットは、ここでは説明しない様々な手法で生成されることができる。以下では、４送信アンテナ−４受信アンテナシステムを例にとって、幾つかの一般的な形態のチャネル行列を説明する。
【００６７】
例えば、独立レイリーフェージング（Rayleigh  fading）チャネルに関して、回ごとに生成されるチャネルインスタンスは４×４行列であり、この行列の要素は、複素ガウス分布に従った互いに相関しない信号である。ここで、独立レイリーフェージングチャネルは単なる例示であり、その他の統計特性を有するチャネルも使用され得る。
【００６８】
他の一例として、送信アンテナと受信アンテナとの間の相関を考慮する場合、相関行列がＲであると仮定すると、回ごとに生成されるチャネルインスタンスは、Ｈｎ＝ｕｎｖｅｃ（Ｒ１／２×ｖｅｃ（Ｈ））となり得る。ただし、Ｈは、ランダムに生成されるレイリーフェージングチャネルのインスタンスであり、ｖｅｃ（Ｈ）は、行列Ｈの複数の列ベクトルを順次に１つの１次元列ベクトルに配列することを意味し、ｕｎｖｅｃ処理はｖｅｃ処理の逆の処理である。
【００６９】
当然ながら、ここでは説明を省略するが、その他の形態又は統計特性を有するチャネル行列、及び対応するその生成方法も存在し得る。
【００７０】
ステップＳ１２０にて、性能パラメータ行列ＴＰが生成される。このステップでは、例えば、Ｍ１個のプリコーディング行列（上述の第１フォーマット（形態）のプリコーディング行列の場合、Ｍ１は１９２）からなる、既存あるいは形成された、プリコーディング行列のユニバーサルセットＰが用いられる。ここで、ユニバーサルセット内の各要素をＰｍとし、Ｍ１及びｍは正整数且つ１≦ｍ≦Ｍである。このステップでは、例えば、Ｎ個のチャネル行列からなる、生成されたチャネル行列セットＨも使用される。故に、ステップＳ１２０にて、プリコーディング行列のユニバーサルセットとチャネル行列セットとに基づいて、Ｍ１行及びＮ列を有する性能パラメータ行列ＴＰが生成される。性能パラメータ行列ＴＰにおいて、各行は、同一のプリコーディング行列に関する性能パラメータ（例えば、スループット）の値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関する性能パラメータの値を表し、各要素は、該要素が位置する行に関連するプリコーディング行列が、該要素が位置する列に関連するチャネル行列に対応するチャネルインスタンスの下で使用されるときの、システムのスループットの値を表す。
【００７１】
図３は、本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列を生成するステップを示すフローチャートである。説明の便宜上、この実施形態においては、性能パラメータの一例としてシステムのスループットを用いる。当業者に認識されるように、必要に応じて、例えばシステムの相互情報など、その他の適当な性能パラメータも使用され得る。
【００７２】
図３に示すように、本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列を生成する方法において、先ずステップＳ２１０にて、本発明の実施形態で決定されるコードブックを適用するシステムの動作の信号対雑音比（Signal  to  Noise  Ratio；ＳＮＲ）が決定される。同様の手法で、信号対干渉雑音比（Signal  to  Interference  and  Noise  Ratio；ＳＩＮＲ）が決定されてもよいが、ここでは、ＳＮＲを決定する状況のみを説明する。システム動作のＳＮＲは、例えば０ｄＢ、５ｄＢ又は１０ｄＢなどの点とし得る。当然ながら、ここでは説明を省略するが、システム動作のその他のＳＮＲ及びその他の統計分布特性も存在し得る。
【００７３】
次にステップＳ２２０にて、帰納的（posteriori）ＳＮＲが計算される。プリコーディング行列のユニバーサルセットＰ内の各プリコーディング行列に対応する帰納的ＳＮＲベクトルが、チャネル行列セットＨ内の各チャネル行列に対応するチャネルインスタンスに関して、ＳＮＲに基づいて計算され、Ｍ１×Ｎ個の帰納的ＳＮＲベクトルが取得される。当業者は、様々な既存の手法を用いて帰納的ＳＮＲベクトルを計算し得る。例として、帰納的ＳＮＲベクトルを計算する幾つかの手法を以下にて説明する。
【００７４】
正規化された雑音電力がσ２であると仮定すると、プリコーディング行列Ｐｍ（１≦ｍ≦Ｍ１）に関して、
ＭＭＳＥアルゴリズムを用いるとき、Ｈｎの帰納的ＳＮＲベクトルは：
ＳＮＲpost，ｎ，ｍ＝1.／diag（σ２・［σ２・Ｉ＋（ＨｎＰｍ）Ｈ（ＨｎＰｍ）］−１）  （式１）
であり、
ＺＦアルゴリズムを用いるとき、Ｈｎの帰納的ＳＮＲベクトルは：
ＳＮＲpost，ｎ，ｍ＝1.／diag（σ２・［（ＨｎＰｍ）Ｈ（ＨｎＰｍ）］−１）  （式２）
である。
【００７５】
上記アルゴリズムにおいて、ＳＮＲpost，ｎ，ｍは列ベクトルであり、その次元数はプリコーディング行列Ｐｍの列数と同じである。
【００７６】
当然ながら、例えば最尤復号法などのその他の復号法も存在する。ここでは説明を省略するが、如何なる復号法も、復号化された帰納的ＳＮＲベクトルに対応することになる。
【００７７】
ステップＳ２３０にて、帰納的ＳＮＲベクトルがスループットの値に変換される。従来技術の異なる定義又は異なるアルゴリズムに従って、システムのスループットの異なる値が計算され得る。
【００７８】
例えば、シャノン（Shannon）の公式：
C=ｌｏｇ２（１＋ＳＮＲ）  （式３）
にて、シャノン限界によって表されるシステムスループットを得ることができる。
【００７９】
他の一例として、システムがＱＡＭ変調及び最尤復号法を使用するとき、この変調方式に対応する相互情報を数値計算法又はテーブルルックアップ法によって得ることができ、システムスループットの値は該相互情報を用いて表される。
【００８０】
更なる他の一例として、システムがＱＡＭ変調及びＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ復号法を使用するとき、この変調方式に対応する相互情報を数値計算法又はテーブルルックアップ法によって得ることができ、システムスループットの値は該相互情報を用いて表される。
【００８１】
更なる他の一例として、システムの各ＭＣＳ（Modulation  and  Coding  Scheme）のリンクレベルのブロック誤り率が知られているとき、システムの各ＭＣＳのリンクレベルのブロック誤り率を、システムの該ＭＣＳのリンクレベルのスループット率に変換して、テーブルルックアップ法によってシステムスループットの値を得ることができる。
【００８２】
ここでは説明を省略するが、当然ながら、帰納的ＳＮＲベクトルをシステムスループットの値にマッピングあるいは計算するその他のマッピング法又は計算法も存在する。
【００８３】
その後の使用の便宜上、ステップＳ２４０にて、スループットの全ての値が、各行が同一のプリコーディング行列に関連するスループットの値を表し、各列が同一のチャネル行列に関連するスループットの値を表し、且つ各要素が、該要素が位置する行に関連するプリコーディング行列が、該要素が位置する列に関連するチャネル行列に対応するチャネルインスタンスの下で使用されるときのシステムスループットの値を表すような、Ｍ１行及びＮ列を有するスループット行列ＴＰへと配列される。当然ながら、ステップＳ２２０で計算された帰納的ＳＮＲベクトルは、ステップＳ２２０でこのような行列に配列されてもよく、その場合、該行列は、ステップＳ２４０における配列処理を必要とすることなく、ステップＳ２３０でシステムスループット値を計算することによって直接的に得られ得る。
【００８４】
以上にて、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列を生成するためのステップ群を説明した。図２に戻るに、ステップＳ１３０にて、プリコーディング行列のユニバーサルセットから、性能パラメータ行列ＴＰに基づいて、各プリコーディング行列によって為されるシステム性能パラメータへの寄与に従って、所定数のプリコーディング行列が選択される。ここで、システム性能パラメータへの寄与が大きいほど、システム性能は良好であり、その逆もまた然りである。例えば、性能パラメータがスループットであるとき、スループットへの寄与が大きいほどシステムスループットが高くなり、その逆もまた然りである。
【００８５】
本発明の実施形態において、プリコーディング行列のユニバーサルセットのプリコーディング行列によるシステム性能パラメータへの寄与の間で、それぞれの選択プリコーディング行列によるシステム性能パラメータへの寄与が最大になるように、プリコーディング行列が選択される。例えば、Ｋは整数且つ１＜Ｋ≦Ｍ１であるとして、Ｋ個のプリコーディング行列を選択するとき、それらはプリコーディング行列のユニバーサルセット内の、システム性能パラメータに対する寄与が大きい方から１番目からＫ番目までである最初のＫ個のプリコーディング行列にされる。
【００８６】
続いて、ステップＳ１３０で性能パラメータに従ってプリコーディング行列を選択する方法を説明する。
【００８７】
Ｍ１及びｍは正整数且つ１≦ｍ≦Ｍ１であるとして、Ｍ１個の要素Ｐｍからなるプリコーディング行列のユニバーサルセットが存在する、あるいは形成されると仮定する。また、Ｍ１行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰが生成され、各行が同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータの値を表し、各列が同一のチャネル行列に関連する性能パラメータの値を表すと仮定する。
【００８８】
性能パラメータ行列に従ってプリコーディング行列を選択することには２つの手法が存在する。以下にそれぞれ説明するが、一方は行列削除であり、他方は行列追加である。
【００８９】
行列削除
本発明の一実施形態によれば、Ｋ個のプリコーディング行列は、プリコーディング行列のユニバーサルセットから、システム性能パラメータに対して各プリコーディング行列が為す寄与に基づいて、小さく寄与するプリコーディング行列を削除することによって選択される。
【００９０】
行列削除の場合、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別（ソーティング）サブプロセス（部分処理）が実行され、通信システムの性能パラメータに１番小さく寄与するプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が削除される。次に、通信システムの性能パラメータに一番小さく寄与するプリコーディング行列が削除された性能パラメータ行列ＴＰに対して、第２レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに対して２番目に小さく寄与するプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が削除される。このようにして、通信システムの性能パラメータに対して１番目から（Ｍ１−Ｋ）番目に小さく寄与するプリコーディング行列が決定されて削除されることで、残りのＫ個のプリコーディング行列が、選択されたプリコーディング行列となる。
【００９１】
Ｌ行×Ｎ列の性能パラメータ行列Ａに関して、行列Ａの各列が最大値ａｌ、すなわち、ａｌ＝ｍａｘ（Ａ（：，ｌ））、１≦ｌ≦Ｌを有し、且つＮ個の最大値が足し合わされる、すなわち、ｔｐ（Ａ）＝ｓｕｍ（ａｌ）と仮定する。本明細書において、この処理を、“行列Ａの性能パラメータ値を計算する処理”として定義する。
【００９２】
第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数（例えば、Ｋ）のプリコーディング行列が選択されるとき、例えば、以下のステップ群が採用され得る。性能パラメータ行列ＴＰを第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１として用いて、第１レベルプリコーディング行列選別サブプロセスは：
（１）ｉは整数且つ１≦ｉ≦Ｍ１として、第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１のｉ番目の行を削除し、（Ｍ１−１）行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰ１ｉを取得するステップ；
（２）性能パラメータ行列ＴＰ１ｉのそれぞれの列の最大値を足し合わせ、すなわち、性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値を計算する処理を実行し、得られた値を性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値とするステップ；
（３）回ごとに性能パラメータ行列ＴＰ１から異なる行を削除（ｉの値が変更される）してステップ（１）及び（２）をＭ１回繰り返すことにより、Ｍ１個の性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値を取得するステップ；
（４）１≦ｘ≦Ｍ１として、Ｍ１個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する削除行が、第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１のｘ番目の行であると仮定するに、プリコーディング行列のユニバーサルセット内の、ｘ番目の行に関連するプリコーディング行列を、システム性能パラメータに対して１番小さく寄与するプリコーディング行列として決定するステップ；及び
（５）第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１からｘ番目の行を削除し、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２として（Ｍ１−１）行×Ｎ列の性能パラメータ行列を取得するステップ；
を含む。
【００９３】
第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２に対して、第１レベルプリコーディング行列選別サブプロセスと同様の第２レベルプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、システム性能パラメータに対して２番目に小さく寄与するプリコーディング行列が決定され、第３レベル性能パラメータ行列ＴＰ３として（Ｍ１−２）行×Ｎ列の性能パラメータ行列が取得される。第２レベルプリコーディング行列選別サブプロセスのステップ群は、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２は第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１と比較して１行だけ少ないために計算時間及び行列の行数が僅かに変わることを除いて、第１レベルプリコーディング行列選別サブプロセスのステップ群と実質的に同じである。
【００９４】
同様にして、第３レベルから第（Ｍ１−Ｋ）レベルまでのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、それぞれ、システム性能パラメータに対して３番目から（Ｍ１−Ｋ）番目に小さく寄与するプリコーディング行列が決定される。通信システムの性能パラメータに対して１番目から（Ｍ１−Ｋ）番目に小さく寄与するＭ１−Ｋ個のプリコーディング行列を削除することによって得られたＫ個のプリコーディング行列が、選択されたプリコーディング行列として採用される。
【００９５】
行列追加
本発明の一実施形態によれば、プリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数のプリコーディング行列が選択されるとき、プリコーディング行列のユニバーサルセットから、各プリコーディング行列が為すシステム性能パラメータに対する寄与に基づいて、大きく寄与するプリコーディング行列を段階的に選択することによって、Ｋ個のプリコーディング行列が選択される。
【００９６】
行列追加手法においては、先ず、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに対して１番大きく寄与するプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が選択される。次に、通信システムの性能パラメータに一番大きく寄与するプリコーディング行列が削除された性能パラメータ行列ＴＰに対して、第２レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに対して２番目に大きく寄与するプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が選択される。このようにして、通信システムの性能パラメータに対して１番目からＫ番目に大きく寄与するプリコーディング行列が決定されて選択される。
【００９７】
第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第１の所定数（例えば、Ｋ）のプリコーディング行列が選択されるとき、例えば、以下のステップ群が採用され得る：
（１）ｉは整数且つ１≦ｉ≦Ｍ１として、第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１のｉ番目の行を用いて、１行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰ１ｉを得るステップ；
（２）性能パラメータ行列ＴＰ１ｉのそれぞれの列の最大値を足し合わせ、すなわち、性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値を計算し、得られた値を性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値とするステップ；
（３）回ごとに性能パラメータ行列ＴＰ１から異なる行を選択してステップ（１）及び（２）をＭ１回繰り返すことにより、Ｍ１個の性能パラメータ行列ＴＰ１ｉの性能パラメータ値を取得するステップ；
（４）１≦ｘ≦Ｍ１として、Ｍ１個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する選択行が、第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１のｘ番目の行（性能パラメータ行列ＴＰ１と表す）であると仮定するに、プリコーディング行列のユニバーサルセット内の、ｘ番目の行に関連するプリコーディング行列を、システム性能パラメータに対して１番大きく寄与するプリコーディング行列として決定し、該プリコーディング行列を選択するステップ；及び
（５）第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１からｘ番目の行を削除し、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２として（Ｍ１−１）行×Ｎ列の性能パラメータ行列を取得するステップ；
を含む。
【００９８】
次に、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２に対して、以下のステップ群を含む第２レベルプリコーディング行列選別サブプロセスが実行される：
（１）ｉは整数且つ１≦ｉ≦Ｍ１−１として、システム性能パラメータに対して１番大きく寄与するプリコーディング行列に関連する１つの行（すなわち、性能パラメータ行列ＴＰ１）と結合すべく、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２のｉ番目の行を用い、２行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰ２ｉを得るステップ；
（２）性能パラメータ行列ＴＰ２ｉのそれぞれの列の最大値を足し合わせ、すなわち、性能パラメータ行列ＴＰ２ｉの性能パラメータ値を計算し、得られた値を性能パラメータ行列ＴＰ２ｉの性能パラメータ値とするステップ；
（３）回ごとに性能パラメータ行列ＴＰ２から異なる行を選択してステップ（１）及び（２）をＭ１−１回繰り返すことにより、Ｍ１−１個の性能パラメータ行列ＴＰ２ｉの性能パラメータ値を取得するステップ；
（４）１≦ｘ≦Ｍ１−１として、Ｍ１−１個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する選択行が、第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２のｘ番目の行であると仮定するに、プリコーディング行列のユニバーサルセット内の、ｘ番目の行に関連するプリコーディング行列を、システムの性能パラメータに対して２番目に大きく寄与するプリコーディング行列として決定するステップ；及び
（５）第２レベル性能パラメータ行列ＴＰ２からｘ番目の行を削除し、第３レベル性能パラメータ行列ＴＰ３として（Ｍ１−２）行×Ｎ列の性能パラメータ行列を取得するステップ。その一方で、システム性能パラメータに１番大きく寄与するプリコーディング行列に関連する一行を、システム性能パラメータに２番目に大きく寄与するプリコーディング行列に関連する一行と結合することにより、性能パラメータ行列ＴＰ２が形成される。
【００９９】
同様にして、第３レベルから第Ｋレベルまでのプリコーディング行列選別サブプロセスがそれぞれ実行され、それぞれ、システムの性能パラメータに対して３番目からＫ番目に大きく寄与するプリコーディング行列が決定される。
【０１００】
第Ｋレベル（１≦Ｋ≦Ｍ１）のプリコーディング行列選別サブプロセスにおいては、ステップ（１）にて、ｉは整数且つ１≦ｉ≦Ｍ１＋１−Ｋとして、第Ｋレベル性能パラメータ行列のｉ番目の行が、このサブプロセスの前に削除されたＫ−１個の行と結合することにより、Ｋ行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰＫｉが形成される。Ｋ＝１のとき、そのサブプロセスは第１レベルのものであるので性能パラメータ行列ＴＰの如何なる行も削除されておらず、故に、ステップ（１）にて、第１レベル性能パラメータ行列ＴＰ１のｉ番目の行が０個の行と結合されることにより、１行×Ｎ列の性能パラメータ行列が形成される。
【０１０１】
斯くして、ユニバーサルセットのＭ１個のプリコーディング行列から、システム性能パラメータに対する寄与に従って、所定数（Ｋ）のプリコーディング行列がプリコーディング行列コードブックとして選択される。
【０１０２】
続いて、ステップＳ４０で、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列に基づいて、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第２の所定数の第２のプリコーディング行列を選択する好適方法を説明する。
【０１０３】
図４は、本発明の一実施形態に係る、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列に基づいて、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットから第２の所定数の第２のプリコーディング行列を選択する好適方法を概略的に示している。
【０１０４】
図４に示すように、本発明の一実施形態によれば、ステップＳ３１０にて、プリコーディング行列の結合セットが生成される。具体的には、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列が、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットと結合されることで、プリコーディング行列の結合セットが生成される。例えば、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから１０個の第１のプリコーディング行列が選択され、且つ第２のプリコーディング行列がＣＭＰプリコーディング行列である場合、プリコーディング行列の結合セットは３４個のプリコーディング行列を含む。説明の便宜上、Ｍは正の整数であるとして、プリコーディング行列の結合セット内に、Ｋ個の第１のプリコーディング行列とＭ２個の第２のプリコーディング行列とを含むＭ個のプリコーディング行列が存在すると仮定する。
【０１０５】
次に、ステップＳ３２０にて、チャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］が生成される。ただし、Ｎは２以上の整数であり、各チャネル行列Ｈｎ（１≦ｎ≦Ｎ）が１つのチャネルインスタンスに対応する。チャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］を生成する方法については、ステップＳ１１０の説明を参照し得る。
【０１０６】
ステップＳ３３０にて、プリコーディング行列の結合セットとチャネル行列セットとに基づいて、Ｍ行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰが生成される。性能パラメータ行列ＴＰにおいて、各行は、プリコーディング行列の結合セット内の同一のプリコーディング行列に関する性能パラメータの値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関する性能パラメータの値を表す。性能パラメータ行列ＴＰを生成するステップについては、上述の説明を参照し得る。
【０１０７】
次にステップＳ３４０にて、生成された性能パラメータ行列ＴＰに基づいて、第２フォーマットのプリコーディング行列が選択される。このステップには、同様に、行列削除及び行列追加という２つの手法が用いられ得る。
【０１０８】
行列削除手法を以下にて説明する。
【０１０９】
ステップＳ３４０にて、プリコーディング行列の結合セットに含まれる第２フォーマットのプリコーディング行列によって為されるシステム性能パラメータへの寄与に基づいて、プリコーディング行列の結合セット内の第２フォーマットのプリコーディング行列から、Ｐ個のプリコーディング行列が選択される。
【０１１０】
行列削除手法においては、先ず、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに１番小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列に対応する行が削除される。次に、通信システムの性能パラメータに一番小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行が削除された性能パラメータ行列ＴＰに対して、第２レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに対して２番目に小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列に対応する行が削除される。このようにして、通信システムの性能パラメータに対して１番目から（Ｍ１−（Ｋ＋Ｐ））番目に小さく寄与するプリコーディング行列に対応する行が決定されて削除され、そして、得られた、Ｋ＋Ｐ個の行を含んだ性能パラメータ行列に対応するプリコーディング行列が、選択されたプリコーディング行列となる。
【０１１１】
行列削除を更に明瞭に説明するため、第２の所定数（例えば、Ｐ）の、第２フォーマットのプリコーディング行列を、プリコーディング行列の結合セットから選択する状況について、図５を参照して説明する。
【０１１２】
図５は、本発明の一実施形態に係る、プリコーディング行列の結合セットから、行列減算的に第２の所定数（例えば、Ｐ）の第２フォーマットプリコーディング行列を選択することのフローチャートを示している。
【０１１３】
図５に示すように、先ずステップＳ４０１にて、Ｌ＝Ｍと置く。ただし、Ｍは、性能パラメータ行列ＴＰ内の行の数、すなわち、プリコーディング行列の結合セットに含まれるプリコーディング行列の総数である。
【０１１４】
ステップＳ４０２にて、ｉ＝Ｋ＋１と置く。ただし、Ｋは、プリコーディング行列の結合セット内の、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットからのプリコーディング行列の数である。性能パラメータ行列ＴＰにおいて、これらＫ個のプリコーディング行列は、それぞれ、１番目からＫ番目の行に対応していると仮定する。
【０１１５】
ステップＳ４０３にて、現在の性能パラメータ行列のｉ番目の行が削除され、ステップＳ４０４にて、ｉ番目の行が削除された現在の性能パラメータ行列の性能パラメータ値が計算される。性能パラメータ値を計算する方法については上述した。
【０１１６】
次にステップＳ４０５にて、ｉの値に１が加えられる。
【０１１７】
ステップＳ４０６にて、ｉがＬより大きいかが判断される。すなわち、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセット内のそれぞれのプリコーディング行列に対応した、性能パラメータ行列内の行が削除を受けたかが判定される。
【０１１８】
そうでなければ（ＮＯであれば）、このプロセスはステップＳ４０３に戻る。
【０１１９】
そうであれば（ＹＥＳであれば）、このプロセスはステップＳ４０７に進む。
【０１２０】
ステップＳ４０７にて、計算された性能パラメータ値のうちの最小のものに対応する削除行が削除され、該行が削除された性能パラメータ行列が、現在の性能パラメータ行列と見なされる。
【０１２１】
理解されるように、これらのステップは実際には、その時点でシステム性能に最も小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列を発見・削除するプロセスを構築する。
【０１２２】
ステップＳ４０８にて、Ｌの値が１だけ減じられる。
【０１２３】
ステップＳ４０９にて、ＬがＭ−Ｐ−Ｋより小さいかが判定される。すなわち、十分なプリコーディング行列が削除されたかが判定される。
【０１２４】
ＮＯであれば、このプロセスはステップＳ４０２に戻る。ＹＥＳであれば、このプロセスはステップＳ４１０に進み、現在の性能パラメータ行列のそれぞれの行に対応するプリコーディング行列を選択する。
【０１２５】
なお、ステップＳ４０２でｉ＝１と置いて、ステップＳ４０９でＬがＭ−Ｋより小さいかを判定するとき、図５に示したフローチャートは、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットからＫ個のプリコーディング行列を選択する状況に適したものとなる。
【０１２６】
続いて、行列追加手法を説明する。
【０１２７】
ステップＳ３４０において、プリコーディング行列の結合セットに含まれる第２フォーマットのプリコーディング行列によって為されるシステム性能パラメータへの寄与に基づいて、大きく寄与するプリコーディング行列を段階的に選択することによって、プリコーディング行列のユニバーサルセットから、最も大きく寄与する第２フォーマットのＰ個のプリコーディング行列を選択してもよい。
【０１２８】
行列追加手法においては、先ず、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに１番大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が選択される。次に、通信システムの性能パラメータに一番大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する行が削除された性能パラメータ行列ＴＰに対して、第２レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスが実行され、通信システムの性能パラメータに対して２番目に大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列が決定され、そのプリコーディング行列が選択される。このようにして、通信システムの性能パラメータに対して１番目からＰ番目に大きく寄与するプリコーディング行列が決定されて選択される。
【０１２９】
図６は、本発明の一実施形態に係る、プリコーディング行列の結合セットから、行列加算的に第２の所定数の第２フォーマットのプリコーディング行列を選択する方法を示すフローチャートである。
【０１３０】
図６に示すように、先ずステップＳ５０１にて、選択されたＫ個の第１フォーマットのプリコーディング行列に対応する性能パラメータ行列ＴＰ内の行を、現在の選択済み性能パラメータ行列として設定するとともに、第２フォーマットのプリコーディング行列に対応する性能パラメータ行列ＴＰ内の行を、現在の候補性能パラメータ行列として設定する。
【０１３１】
ステップＳ５０２にて、ｉ＝１と置く。
【０１３２】
ステップＳ５０３にて、現在の候補性能パラメータ行列からｉ番目の行が追加行として選択され、現在の選択済み性能パラメータ行列と結合される。
【０１３３】
ステップＳ５０４にて、ステップＳ５０３での結合後に得られた性能パラメータ行列の性能パラメータ値が計算される。
【０１３４】
ステップＳ５０５にて、ｉに１が加えられる。
【０１３５】
ステップＳ５０６にて、ｉがＬより大きいかが判断される。ただし、Ｌは、現在の候補性能パラメータ行列内の行の数である。
【０１３６】
ＮＯであれば、このプロセスはステップＳ５０３に戻る。
【０１３７】
ＹＥＳであれば、このプロセスはステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７にて、ステップＳ５０４で得られたＬ個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する追加行が、現在の性能パラメータ行列に追加され（得られる行列は、実際には、最大の性能パラメータ値に対応するものとなった、ステップＳ５０３での結合後に得られた性能パラメータ行列である）、該行列が、新たな現在の選択済み性能パラメータ行列として設定される。
【０１３８】
以上の処理は、その時点でシステム性能に最も大きく寄与するプリコーディング行列を選択するものである。
【０１３９】
次に、ステップＳ５０８にて、最大の性能パラメータ値に対応する追加行を、現在の候補性能パラメータ行列から削除することにより、新たな現在の候補性能パラメータ行列が得られる。
【０１４０】
ステップＳ５０９にて、十分なプリコーディング行列が取得されたかが判定される。例えば、ＬがＭ２−Ｐより小さいかが判定され得る。ここで、Ｍ２は、第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセット内のプリコーディング行列の数であり、Ｐは、それから選択されるべき第２フォーマットのプリコーディング行列の数である。また、その時点で選択済みのプリコーディング行列の数が、第１の所定数と第２の所定数との和になっているかが判定されてもよい。
【０１４１】
十分なプリコーディング行列が取得されているとき（ステップＳ５０９でＹＥＳのとき）、このプロセスはステップＳ５１０に進み、現在の選択済み性能パラメータ行列に対応するプリコーディング行列を出力する。
【０１４２】
十分なプリコーディング行列が未だ取得されていないとき（ステップＳ５０９でＮＯのとき）、このプロセスはステップＳ５０２に戻り、システム性能に最も大きく寄与する次のプリコーディング行列を更に選択する。
【０１４３】
以上にて説明した実施形態は単なる例示であり、例えば、ステップＳ５０８はステップＳ５０９の後且つステップＳ５１０の前に実行されてもよい。
【０１４４】
先述のステップＳ１３０の説明を参照することは、ステップＳ３４０の説明を理解する助けとなる。
【０１４５】
図７及び８は、それぞれ、本発明の他の実施形態に係る、図１に示したステップＳ３０で第１の所定数の第１フォーマットのプリコーディング行列を取得する方法のフローチャートを示している。これらの実施形態は、図２に示した実施形態と実質的に同じであり、ステップＳ７２０及びＳ８１０はＳ１１０に対応し、ステップＳ７３０及びＳ８３０はＳ１２０に対応し、ステップＳ７４０及びＳ８４０はＳ１３０に対応する。相違は、これらの実施形態に係る方法は、性能パラメータ行列を生成する前に、電力正規化ステップを更に含むことにある。電力正規化ステップは、図７に示すように、チャネル行列セットを生成するステップの前に行われてもよいし、図８に示すように、チャネル行列セットを生成するステップの後且つ性能パラメータ行列を生成するステップの前に行われてもよい。これらの実施形態に係る電力正規化ステップにおいては、電力正規化行列として、主対角線上の要素群が互いに等しい、あるいは完全には等しくない対角行列を電力正規化行列として用いて、プリコーディング行列のユニバーサルセット内の各プリコーディング行列に対して電力正規化を実行し得る。同様に、電力正規化ステップは、図４のステップＳ３１０の後且つステップＳ３３０の前に設けられてもよい。そのとき、電力正規化ステップは、チャネル行列セットを生成するステップの前又は後の何れかに行われ得る。
【０１４６】
以上の説明は単なる例示であって、本発明を限定するものではない。例えば、システム性能に最も大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列は、以下のようにして選択されてもよい：
選択された第１の所定数の第１フォーマットのプリコーディング行列を、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定するとともに、第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットを、現在の候補プリコーディング行列セットとして設定する；
（１）追加されるプリコーディング行列として、現在の候補プリコーディング行列セットから、第２フォーマットの或る１つのプリコーディング行列を選択する；
（２）選択した第２フォーマットのプリコーディング行列を、現在の選択済みプリコーディング行列セットと結合して、プリコーディング行列の結合セットを形成する；
（３）プリコーディング行列の結合セットとチャネル行列セットとに基づいて、プリコーディング行列の結合セット内のプリコーディング行列に対応する行と、チャネル行列セット内のチャネル行列に対応する列とを有する性能パラメータ行列を形成する；
（４）性能パラメータ行列の性能パラメータ値を計算する；
（５）回ごとに第２フォーマットの異なるプリコーディング行列を選択してステップ（１）−（４）をＬ回繰り返すことによって、Ｌ個の性能パラメータ値を取得する。ただし、Ｌは、現在の候補プリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数である；
（６）Ｌ個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応する性能パラメータ行列に対応するプリコーディング行列の結合セットを、現在の選択済みプリコーディング行列セットとして設定する；
（７）現在の選択済みプリコーディング行列セット内のプリコーディング行列の数が、第１の所定数と第２の所定数との和になっているかを判定する；そうであれば、
（８）現在の選択済みプリコーディング行列セットのプリコーディング行列を、プリコーディング行列コードブックとして出力する；
現在の選択済みプリコーディング行列セットのプリコーディング行列の数が第１の所定数と第２の所定数との和になっていない場合には、Ｌ個の性能パラメータ値のうちの最大のものに対応した、追加されたプリコーディング行列を、現在の候補プリコーディング行列セットから削除し、現在の選択済みプリコーディング行列セットに対して、ステップ（１）からの処理を繰り返す。
【０１４７】
続いて、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する装置を、図面を参照しながら説明する。
【０１４８】
図９は、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する装置を模式的に示している。図９に示すように、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列コードブックを生成する装置は、第１プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９１０、第２プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９２０、第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニット９３０、及び第２フォーマットプリコーディング行列選択ユニット９４０を含んでいる。
【０１４９】
第１プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９１０は、第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセット（例えば、ＣＭＦプリコーディング行列のユニバーサルセット）を、自身で生成する、あるいは外部から読み出すことによって取得する。第２プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９２０は、第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセット（例えば、ＣＭＰプリコーディング行列のユニバーサルセット）を、自身で生成する、あるいは外部から読み出すことによって取得するように構成される。第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニット９３０は、第１プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９１０によって取得された第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットから、第１の所定数の第１フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成される。第２フォーマットプリコーディング行列選択ユニット９４０は、第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニット９３０によって選択された第１の所定数の第１フォーマットのプリコーディング行列に従って、第２プリコーディング行列ユニバーサルセット取得ユニット９２０によって取得された第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットから、第２の所定数の第２フォーマットのプリコーディング行列を選択するように構成される。
【０１５０】
図１０は、本発明の一実施形態に係る第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットの構成図を示している。図１０に示すように、第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットは、チャネル行列セット取得サブユニット１０１０、性能パラメータ行列生成サブユニット１０２０、及び第１のプリコーディング行列選択サブユニット１０３０を含んでいる。
【０１５１】
チャネル行列セット取得サブユニット１０１０は、適用される通信システムのチャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］を、自身で生成する、あるいは（例えば、内部メモリ又は外付けメモリから）読み出すことによって取得するように構成される。ただし、Ｎは２以上の整数であり、各チャネル行列Ｈｎ（１≦ｎ≦Ｎ）が１つのチャネルインスタンスに対応する。チャネルのランダム性のため、生成されるチャネル行列セットＨの要素の数Ｎは、チャネルの統計特性を反映するのに十分な大きさにされるべきである。
【０１５２】
本発明の一実施形態によれば、性能パラメータ行列生成サブユニット１０２０は、Ｍ１個のプリコーディング行列からなる第１フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットとチャネル行列セットとに基づいて、Ｍ１行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰを生成するように構成される。ただし、Ｍ１は正の整数である。性能パラメータ行列ＴＰにおいて、各行は、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す。
【０１５３】
第１プリコーディング行列選択サブユニット１０３０は、性能パラメータ行列ＴＰに基づき、プリコーディング行列のユニバーサルセットから、通信システムの性能パラメータに対してそれぞれのプリコーディング行列によって為される寄与に従って、最も大きく寄与する第１の所定数のプリコーディング行列を選択するように構成される。
【０１５４】
図１１は、本発明の一実施形態に係る性能パラメータ行列生成サブユニットのブロック図を示している。図１１に示すように、性能パラメータ行列生成サブユニット１０２０は、ＳＮＲ決定ユニット１１１０、帰納的ＳＮＲベクトル計算ユニット１１２０、及びスループット行列生成ユニット１１３０を含んでいる。
【０１５５】
本発明の一実施形態によれば、ＳＮＲ決定ユニット１１１０は、通信システムのＳＮＲを決定するように構成される。
【０１５６】
この実施形態によれば、帰納的ＳＮＲベクトル計算ユニット１１２０は、ＳＮＲに基づいて、チャネル行列セット内のそれぞれのチャネル行列の対応するチャネルインスタンスに関して、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセット内のそれぞれのプリコーディング行列に対応する通信システムの帰納的ＳＮＲベクトルを計算し、それによってＭ１×Ｎ個の帰納的ＳＮＲベクトルを取得するように構成される。
【０１５７】
この実施形態によれば、スループット行列生成ユニット１１３０は、帰納的ＳＮＲベクトルを通信システムのスループットの値に変換し、且つ全てのスループット値をＭ１行×Ｎ列のスループット行列ＴＰに配列するように構成される。このスループット行列ＴＰにおいて、各行は、同一のプリコーディング行列に関連するスループット値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関連するスループット値を表し、各要素は、該要素が位置する行に関連するプリコーディング行列が、該要素が位置する列に関連付けられたチャネル行列に対応するチャネルインスタンスの下で使用されるときの通信システムのスループット値を表す。
【０１５８】
図１２は、本発明の一実施形態に係るプリコーディング行列選択ユニットのブロック図を示している。図１２に示すように、プリコーディング行列選択サブユニット１０３０は、プリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０、及びプリコーディング行列配列サブユニット１２２０を含んでいる。
【０１５９】
本発明の一実施形態によれば、プリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０は、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを実行して、通信システムの性能パラメータに１番小さく寄与するプリコーディング行列を決定し、且つ、第２レベルから第（Ｍ１−Ｋ）レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを順次実行して、通信システムの性能パラメータにそれぞれ２番目からＭ１−Ｋ番目に小さく寄与するＭ１−Ｋ−１個のプリコーディング行列を決定するように構成される。
【０１６０】
この実施形態によれば、プリコーディング行列配列サブユニット１２２０は、プリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０によって決定されたＭ１−Ｋ個のプリコーディング行列に従って、第１の所定数の第１フォーマットのプリコーディング行列を取得するように構成される。
【０１６１】
プリコーディング行列配列サブユニット１２２０及びプリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０の詳細な処理については、先述の行列削除手法の説明を参照し得る。
【０１６２】
本発明の他の一実施形態によれば、プリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０は、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを実行して、通信システムの性能パラメータに１番大きく寄与するプリコーディング行列を決定し、且つ、第２レベルから第Ｋレベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを順次実行して、通信システムの性能パラメータにそれぞれ２番目からＫ番目に大きく寄与するＫ−１個のプリコーディング行列を決定するように構成される。
【０１６３】
この実施形態によれば、プリコーディング行列配列サブユニット１２２０は、プリコーディング行列によって為される通信システムの性能パラメータへの寄与に従って、Ｋ個のプリコーディング行列を選択するように構成される。
【０１６４】
プリコーディング行列配列サブユニット１２２０及びプリコーディング行列寄与決定サブユニット１２１０の詳細な処理については、先述の行列追加手法の説明を参照し得る。
【０１６５】
図１３及び１４は、本発明の他の実施形態に係る第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットのブロック図を示している。図１０に示した第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットと比較して、図１３及び１４に示す第１フォーマットプリコーディング行列選択ユニットは、それぞれ、電力正規化ユニット１３１０及び電力正規化ユニット１４２０を更に含んでいる。
【０１６６】
電力正規化ユニット１３１０の機能は、電力正規化ユニット１４２０の機能と同じである。本発明の一実施形態によれば、電力正規化ユニット１３１０及び１４２０は、主対角線上の要素群が互いに等しい、あるいは完全には等しくない対角行列を電力正規化行列として用いることによって、プリコーディング行列のユニバーサルセット内の各プリコーディング行列に対して電力正規化を実行するように構成される。
【０１６７】
電力正規化ユニット１３１０と電力正規化ユニット１４２０との間の相違は、図１３において、電力正規化ユニット１３１０がチャネル行列セット生成ユニット１３２０の前に接続されていることである。すなわち、電力正規化ユニット１３１０は、チャネル行列セットが生成される前に、プリコーディング行列のユニバーサルセット内のプリコーディング行列に対して電力正規化を実行する。一方、図１４において、電力正規化ユニット１４２０は、チャネル行列セット生成ユニット１４１０の後ろ且つ性能パラメータ行列生成ユニット１４３０の前に接続されている。すなわち、電力正規化ユニット１４２０は、チャネル行列セットが生成された後、且つ性能パラメータ行列が生成される前に、プリコーディング行列のユニバーサルセット内のプリコーディング行列に対して電力正規化を実行する。
【０１６８】
図１５は、本発明の一実施形態に係る第２フォーマットプリコーディング行列選択ユニットの構成を模式的に示している。図１５に示すように、第２フォーマットプリコーディング行列選択ユニットは、プリコーディング行列結合セット生成サブユニット１５１０、チャネル行列セット取得サブユニット１５２０、性能パラメータ行列生成サブユニット１５３０、及び第２のプリコーディング行列選択サブユニット１５４０を含んでいる。
【０１６９】
プリコーディング行列結合セット生成サブユニット１５１０は、選択された第１の所定数の第１のプリコーディング行列を第２のプリコーディング行列のユニバーサルセットと結合して、プリコーディング行列の結合セットを生成する。例えば、第１のプリコーディング行列のユニバーサルセットから１０個の第１の（ＣＭＦ）プリコーディング行列が選択され、且つ第２のプリコーディング行列がＣＭＰプリコーディング行列である場合、プリコーディング行列の結合セットは、アンテナ数が４であるときに、３４個のプリコーディング行列を含む。
【０１７０】
チャネル行列セット取得サブユニット１５２０は、適用される通信システムのチャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］を、自身で生成する、あるいは、例えばそのメモリ又は外付けメモリから読み出すことによって取得する。ただし、Ｎは２以上の整数であり、各チャネル行列Ｈｎ（１≦ｎ≦Ｎ）が１つのチャネルインスタンスに対応する。チャネル行列セットＨ＝［Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＮ］を生成する方法については、上述の方法の説明を参照することができる。
【０１７１】
性能パラメータ行列生成サブユニット１５３０は、Ｍ行×Ｎ列の性能パラメータ行列ＴＰを生成する。性能パラメータ行列ＴＰにおいて、各行は、同一のプリコーディング行列に関連する性能パラメータ値を表し、各列は、同一のチャネル行列に関連する性能パラメータ値を表す。性能パラメータ行列を生成する方法については、上述の方法の説明を参照することができる。
【０１７２】
第２プリコーディング行列選択サブユニット１５４０は、生成された性能パラメータ行列ＴＰに基づいて、第２の所定数の第２フォーマットのプリコーディング行列を選択する。
【０１７３】
図１６は、本発明の一実施形態に係る第２プリコーディング行列選択サブユニット１５４０の構成を模式的に示している。
【０１７４】
図１６に示すように、第２プリコーディング行列選択サブユニット１５４０は、第２フォーマットプリコーディング行列寄与決定サブユニット１６１０、及び第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニット１６２０を含んでいる。
【０１７５】
本発明の一実施形態によれば、第２フォーマットプリコーディング行列寄与決定サブユニット１６１０は、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを実行して、通信システムの性能パラメータに１番小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列を決定し、且つ、第２レベルから第（Ｍ２−Ｐ）レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを順次実行して、通信システムの性能パラメータに２番目から（Ｍ２−Ｐ）Ｋ番目に小さく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列を決定するように構成される。第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットサブユニット１６２０は、これらＭ２−Ｐ個の第２フォーマットのプリコーディング行列を、第２フォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットから削除することによって、選択すべきＰ個の第２フォーマットのプリコーディング行列を取得するように構成される。
【０１７６】
本発明の他の一実施形態によれば、第２フォーマットプリコーディング行列寄与決定サブユニット１６１０は、性能パラメータ行列ＴＰに対して第１レベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを実行して、通信システムの性能パラメータに１番大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列を決定し、且つ、第２レベルから第Ｐレベルのプリコーディング行列選別サブプロセスを実行して、通信システムの性能パラメータに２番目からＰ番目に大きく寄与する第２フォーマットのプリコーディング行列を決定するように構成される。第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニットサブユニット１６２０は、これらＰ個の第２フォーマットのプリコーディング行列を、選択すべきＰ個の第２フォーマットのプリコーディング行列として決定するように構成される。
【０１７７】
第２フォーマットプリコーディング行列寄与決定サブユニット１６１０及び第２フォーマットプリコーディング行列選択サブユニット１６２０の処理は、図５及び６並びにそれらの説明を参照することによって理解することができる。
【０１７８】
上述の装置の各ユニットの更なる詳細な動作については、対応する方法の実施形態を参照することができ、ここでは説明を省略する。
【０１７９】
上述の装置の様々な構成モジュール、ユニット及びサブユニットは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせで構成されることができる。その構成手段又は構成手法は、当業者に知られており、ここでは繰り返さない。ソフトウェア又はファームウェアによって実現される場合、そのソフトウェアを構成するプログラムが、記憶媒体又はネットワークから、専用のハードウェア構成を有するコンピュータ（例えば、図１７に示すような汎用コンピュータ）にインストールされ、該コンピュータは、様々なプログラムをインストールされるとき、様々な機能を実行することができる。
【０１８０】
図１７は、本発明の実施形態に係る方法及び装置を実現することが可能なコンピュータのブロック図を示している。
【０１８１】
図１７において、中央処理装置（ＣＰＵ）１７０１は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１７０２に格納されたプログラム、又は記憶部１７０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１７０３にロードされたプログラムに従って様々な処理を実行する。ＲＡＭ１７０３には、必要に応じて、ＣＰＵ１７０１が様々な処理を実行するのに必要なデータが格納される。ＣＰＵ１７０１、ＲＯＭ１７０２及びＲＡＭ１７０３は、バス１７０４を介して互いに接続されている。バス１７０４にはまた、必要に応じて、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１７０５が接続され得る。
【０１８２】
必要に応じて、Ｉ／Ｏインタフェース１７０５には、入力部１７０６（キーパッドやマウスなどを含む）、出力部１７０７（陰極線管（ＣＲＴ）及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示装置やスピーカなどを含む）、記憶部１７０８（ハードディスクなどを含む）、及び通信部１７０９（例えばＬＡＮカードやモデムなどのネットワークインタフェースカードを含む）が接続され得る。通信部１７０９は、例えばインターネットなどのネットワークを介した通信処理を実行する。必要に応じて、ドライバ１７１０もＩ／Ｏインタフェース１７０５に接続され得る。ドライバ１７１０には、必要に応じて、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリなどの、取り外し可能媒体１７１１が取り付けられることができ、それにより、必要に応じて、それから読み出されたコンピュータプログラムが記憶部１７０８にインストールされる。
【０１８３】
上述の一連の処理がソフトウェアに基づいて実現される場合、そのソフトウェアを構成するプログラムが、例えばインターネットなどのネットワーク又は例えば取り外し可能媒体１７１１などの記憶媒体からインストールされる。
【０１８４】
当業者に認識されるように、記憶媒体は、プログラムを格納し且つ該プログラムを加入者に提供するように装置から独立に配信された取り外し可能媒体１７１１に限定されない。取り外し可能媒体１７１１は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスクを含む）、光ディスク（コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む）、光磁気ディスク（ミニディスク（ＭＤ）（登録商標）を含む）、及び半導体メモリを含む。あるいは、記憶媒体は、プログラムが格納され且つ当該記憶媒体を収容した装置とともに加入者に配布される、ＲＯＭ１７０２、又は記憶部１７０８内のハードディスクなどであってもよい。
【０１８５】
本発明は更に、機械読み取り可能な命令コードを格納したプログラムを提供する。該命令コードは、機械によって読み出されて実行されるときに、本発明の実施形態に係る上述の方法を実行することが可能である。
【０１８６】
従って、機械読み取り可能命令コードを格納したプログラムをロードするための記憶媒体も、本発明の開示に含まれる。記憶媒体は、以下に限られないが、フロッピーディスク（登録商標）、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、及びメモリスティックなどを含む。
【０１８７】
以下、本発明に係る上述の方法又は装置によって得られる例を示す。これらの例においては、第１の所定数の、ＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列が、ＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出され、そして、第２の所定数の、ＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列が、ＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットから抽出される。
【０１８８】
表１は、３の伝送レイヤ（すなわち、ｒａｎｋ３）をサポートするＭＩＭＯ通信システムに適用されるＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットＰＣＭＦを示している。各伝送レイヤに等しいパワーが必要とされる場合、表１に示すプリコーディング行列のユニバーサルセットは、電力正規化行列：
【０１８９】
【数１】
0005418685.tif 000002
によって電力正規化される。
【０１９０】
【表１】
0005418685.tif 000003
0005418685.tif 000004
0005418685.tif 000005
0005418685.tif 000006
0005418685.tif 000007
0005418685.tif 000008
0005418685.tif 000009
表１内の番号１−１９２は、各プリコーディング行列のシリアル番号を指し示している。
各プリコーディング行列は４行及び３列を有している。
【０１９１】
表２は、３の伝送レイヤ（すなわち、ｒａｎｋ３）をサポートするＭＩＭＯ通信システムに適用されるＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列のユニバーサルセットＰＣＭＰを示している。表２内の番号１−２４は、各プリコーディング行列のシリアル番号を指し示している。各プリコーディング行列は４行及び３列を有している。
【０１９２】
【表２】
0005418685.tif 000010
チャネルの統計特性が独立レイリーフェージングチャネルのそれを満たすとき、２×１０５のチャネルインスタンスを用いることによって、以下のプリコーディング行列コードブックを取得することができる。
【０１９３】
プリコーディング行列コードブックが、１０個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、１０個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［106  64  23  41  123  33  189  187  134  57］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［2  4  5  7  10  14  17  19  22  24］
となり得る。
【０１９４】
プリコーディング行列コードブックが、１１個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、９個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［103  31  1  104  60  180  150  78  41  23  113］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［1  3  6  8  11  13  18  21  23］
となり得る。
【０１９５】
プリコーディング行列コードブックが、１２個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、８個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［103  31  1  104  60  180  150  78  41  23  113  143］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［1  3  10  12  14  16  21  23］
となり得る。
【０１９６】
プリコーディング行列コードブックが、１３個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、７個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［103  31  1  104  60  180  150  78  41  23  113  143  85］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［1  3  6  12  14  20  23］
となり得る。
【０１９７】
プリコーディング行列コードブックが、１４個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、６個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［99  127  97  8  47  136  17  118  183  93  165  63  155  83］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［2  5  7  17  19  22］
となり得る。
【０１９８】
プリコーディング行列コードブックが、１５個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、５個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［99  127  97  8  47  136  17  118  183  93  165  63  155  83  53］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［2  5  12  17  22］
となり得る。
【０１９９】
プリコーディング行列コードブックが、１６個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、４個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［99  127  97  8  47  136  17  118  183  93  165  63  155  83  53  173］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［9  11  13  15］
となり得る。
【０２００】
プリコーディング行列コードブックが、１７個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、３個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［124  4  34  125  192  72  89  161  43  13  15  133  152  80  50  170  102］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［11  16  21］
となり得る。
【０２０１】
プリコーディング行列コードブックが、１８個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、２個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［44  135  45  115  35  124  106  5  162  72  192  90  49  79  151  169  167  65］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［6  17］
となり得る。
【０２０２】
プリコーディング行列コードブックが、１９個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列と、１個のＣＭＰフォーマットのプリコーディング行列とで構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［65  167  95  66  19  109  141  39  29  101  131  11  57  177  75  147  34  4  106］
となり、
ＣＭＰプリコーディング行列は：
［17］
となり得る。
【０２０３】
プリコーディング行列コードブックが、２０個のＣＭＦフォーマットのプリコーディング行列で構成されるとき、
ＣＭＦプリコーディング行列は：
［2  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  22  24］
となり得る。
【０２０４】
本発明の実施形態の説明において、１つの実施形態に関して説明且つ／或いは図示された特徴は、同一あるいは同様のようにして１つ以上のその他の実施形態で使用されてもよく、且つ／或いは、その他の実施形態の特徴と組み合わされたり、その他の実施形態の特徴を置き換えたりしてもよい。
【０２０５】
なお、本出願において、用語“含む／有する”又は“含んでいる／有している”は、特徴、構成要素、ステップ又はアセンブリの存在を意味するものであり、１つ以上のその他の特徴、構成要素、ステップ、アセンブリ、若しくはこれらの組み合わせの存在又は付加を排除するものではない。
【０２０６】
また、本発明に係る方法は、ここに記載された時系列に従って実行されることに限定されるものではなく、その他の時に順次、同時、あるいは独立に実行されてもよい。故に、本発明の技術的範囲は、ここに記載された方法の実行順序によって限定されるものではない。
【図１】
0005418685.tif 000011
【図２】
0005418685.tif 000012
【図３】
0005418685.tif 000013
【図４】
0005418685.tif 000014
【図５】
0005418685.tif 000015
【図６】
0005418685.tif 000016
【図７】
0005418685.tif 000017
【図８】
0005418685.tif 000018
【図９】
0005418685.tif 000019
【図１０】
0005418685.tif 000020
【図１１】
0005418685.tif 000021
【図１２】
0005418685.tif 000022
【図１３】
0005418685.tif 000023
【図１４】
0005418685.tif 000024
【図１５】
0005418685.tif 000025
【図１６】
0005418685.tif 000026
【図１７】
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