(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信する方法であって、前記基地局がチャネル状態情報を取得し、初期プリコーディングチャネルが、異なる初期プリコーディング行列でプリコーディングされた複数のユニットを含み、前記ユニットは１つまたは複数のサブキャリアを含み、前記方法が、
Ａ．前記初期プリコーディングチャネルのそれぞれのプリコーディングされたユニットに対応する前記初期プリコーディング行列を取得するために、前記チャネル状態情報に対して行列分解を実行するステップであって、前記初期プリコーディング行列が一意でない、実行するステップと、
Ｂ．線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正された前記初期プリコーディングチャネルに関連する情報が前記複数のプリコーディングされたユニット同士の間でコヒーレンシーを維持するように、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップと、
Ｃ．前記線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた前記パイロットおよび／または前記データを移動体端末に送信するステップとを含む方法。
【請求項２】
ステップＢが、
Ｂ１．前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で前記初期プリコーディングチャネルに従って、前記初期プリコーディングチャネルのそれぞれのプリコーディングされたユニットに対応する第１の補正行列を取得するステップと、
Ｂ２．前記第１の補正行列によって線形変換された前記プリコーディング行列の重み付け条件下で補正された前記初期プリコーディングチャネル全体の位相が連続的であるように、前記第１の補正行列を用いて、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップＢ２の後に、
Ｂ３．時間領域内の予期される最大マルチパス遅延に従って第２の補正行列を選択するステップと、
Ｂ４．前記第２の補正行列によって線形変換された前記補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下でさらに補正された前記補正された初期プリコーディングチャネル全体の振幅が平滑であるように、前記第２の補正行列を用いて、連続的な位相を有する前記補正されたプリコーディングチャネルに対して線形変換を実行するステップとが続く、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＢ１が、
前記初期プリコーディングチャネル内のターゲットプリコーディングされたユニットの近接するプリコーディングされたユニット内でそれぞれの近接するプリコーディング行列の重み付け条件下で近接するプリコーディングされたユニットの位相を取得するステップと、
ターゲットプリコーディングされたユニットの位相と前記近接するプリコーディングされたユニットの前記位相とが連続的であるように、前記近接するプリコーディングされたユニットの前記位相に従って、前記ターゲットプリコーディングされたユニットに対応するターゲットプリコーディング行列の重み付け条件下で前記ターゲットプリコーディングされたユニットの前記位相を調整するステップとをさらに含む、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記プリコーディングされたユニットが、周波数リソースおよび／または時間リソースを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信する方法であって、前記基地局がチャネル状態情報を取得し、前記方法が、
Ａ．初期プリコーディング行列を取得するために、前記チャネル状態情報に対して行列分解を実行するステップであって、前記初期プリコーディング行列が一意でない、実行するステップと、
Ｂ．線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルに関連する情報がコヒーレンシーを維持するように、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップと、
Ｃ．前記線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた前記パイロットおよび／または前記データを移動体端末に送信するステップとを含み、
ステップＢが、
Ｂ１’．時間領域内の予期される最大マルチパス遅延に従って第２の補正行列を選択するステップと、
Ｂ２’．前記第２の補正行列によって線形変換された前記プリコーディング行列の重み付け条件下で前記プリコーディングチャネルの振幅が平滑であるように、前記第２の補正行列を用いて、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップとをさらに含む、方法。
【請求項７】
ステップＢ２’の前に
前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で前記初期プリコーディングチャネルに従って第１の補正行列を取得するステップと、
前記第１の補正行列によって線形変換された前記プリコーディング行列の重み付け条件下で前記補正されたプリコーディングチャネルの位相が連続的であるように、前記第１の補正行列を用いて、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップとが先行し、
ステップＢ２’が、前記第２の補正行列によって線形変換された前記補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で前記補正されたプリコーディングチャネルの振幅が平滑であるように、前記第２の補正行列を経由して、連続する位相を用いて、前記補正されたプリコーディングチャネルに対して線形変換を実行するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で前記チャネルが初期プリコーディングチャネルであり、ステップＢ１’が、
Ｂ１０’．時間領域チャネル応答を取得するために、前記初期プリコーディングチャネルに対して逆フーリエ変換を実行するステップと、
Ｂ１１’．前記予期される最大マルチパス遅延に従って、前記時間領域チャネル応答内の複数の先行する連続的なポイントを打ち切って、打ち切られた時間領域チャネル応答を生成するために、残りのポイントをゼロで充填するステップと、
Ｂ１２’．平滑な振幅を有する前記プリコーディングチャネルを取得するために、前記打ち切られた時間領域チャネル応答に対してフーリエ変換を実行するステップと、
Ｂ１３’．前記第２の補正行列を取得するために、前記初期プリコーディングチャネルを用いて、平滑な振幅の前記プリコーディングチャネルをスカラ量分割するステップとをさらに含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で前記チャネルが初期プリコーディングチャネルであり、前記関連する情報が、前記チャネルの固有値行列を含み、ステップＢが、
Ｂ１’’．前記初期プリコーディングチャネルに従って、前記初期プリコーディングチャネルの固有値行列を取得するステップと、
Ｂ２’’．前記固有値行列の振幅が平滑であるように、前記固有値行列内のそれぞれの固有値の振幅を調整するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ステップＡが、
前記チャネル状態情報に対して特異値分解を実行するステップをさらに備え、前記特異値分解の結果として生じる右ユニタリ行列が、前記初期プリコーディング行列である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップＡが、
前記チャネル状態情報に対してＱＲ分解を実行するステップをさらに含み、前記ＱＲ分解の結果として生じるＱ行列が、前記初期プリコーディング行列である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信するための処理装置であって、前記基地局がチャネル状態情報を取得し、初期プリコーディングチャネルが、異なる初期プリコーディング行列でプリコーディングされた複数のユニットを含み、前記ユニットは１つまたは複数のサブキャリアを含み、前記装置が、
前記初期プリコーディングチャネルのそれぞれのプリコーディングされたユニットに対応する前記初期プリコーディング行列を取得するために、前記チャネル状態情報に対して行列分解を実行するための初期プリコーディング行列取得手段であって、前記初期プリコーディング行列が一意でない、初期プリコーディング行列取得手段と、
線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正された前記初期プリコーディングチャネルに関連する情報が前記複数のプリコーディングされたユニット同士の間でコヒーレンシーを維持するように、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するための補正手段と、
前記線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた前記パイロットおよび／または前記データを移動体端末に送信するための送信手段とを含む処理装置。
【請求項１３】
前記補正手段が、
前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で初期プリコーディングチャネルに従って、前記初期プリコーディングチャネルのそれぞれのプリコーディングされたユニットに対応する第１の補正行列を取得するための第１の補正行列取得手段と、
前記第１の補正行列によって線形変換された前記プリコーディング行列の重み付け条件下で補正された前記初期プリコーディングチャネル全体の位相が連続的であるように、前記第１の補正行列を用いて、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するための位相回転手段とを含む、請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１４】
無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信するための処理装置であって、前記基地局がチャネル状態情報を取得し、前記装置が、
初期プリコーディング行列を取得するために、前記チャネル状態情報に対して行列分解を実行するための初期プリコーディング行列取得手段であって、前記初期プリコーディング行列が一意でない、初期プリコーディング行列取得手段と、
線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルに関連する情報がコヒーレンシーを維持するように、前記初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するための補正手段と、
前記線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた前記パイロットおよび／または前記データを移動体端末に送信するための送信手段とを含み、
前記補正手段が、
時間領域内の予期される最大マルチパス遅延に従って第２の補正行列を選択するための第２の補正行列取得手段と、
前記第２の補正行列によって線形変換された前記補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で前記補正されたプリコーディングチャネルの振幅が平滑であるように、前記第２の補正行列を用いて、前記初期プリコーディングチャネルに対して線形変換を実行するための振幅平滑化手段とを含む、処理装置。
【請求項１５】
前記初期プリコーディング行列の重み付け条件下で前記チャネルが初期プリコーディングチャネルであり、前記関連する情報が、前記チャネルの固有値行列を含み、前記補正手段が、
前記初期プリコーディングチャネルに従って、前記初期プリコーディングチャネルの固有値行列を取得するための固有値行列取得手段を含み、
前記補正手段が、前記固有値行列の振幅が平滑であるように、前記固有値行列内のそれぞれの固有値の振幅を補正するためにさらに使用される、請求項１２に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、基地局内でプリコーディング行列を処理する方法および関連装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノンコードブック（ｎｏｎ−ｃｏｄｅｂｏｏｋ）ベースのプリコーディングは、固有のチャネル相反、すなわち、アップリンク周波数とダウンリンク周波数との間の対称性による、時分割複信（ＴＤＤ）ロングタームエボリューション進化型（ＬＴＥ−Ａ）システムに関する有望な技術である。業界は、アップリンクとダウンリンクの相反の想定を広く受け入れており、チャネル推定は、この想定に基づいて効果的に実行されている。
【０００３】
ノンコードブックベースのプリコーディングの場合、プリコーディング行列は、送信側で取得される。この送信側は、プリコーディング行列を計算するために、プレディケートされた（ｐｒｅｄｉｃａｔｅｄ）チャネル状態情報（ＣＳＩ）を利用する。プリコーディング行列を計算する一般的な方法は、特異値分解（ＳＶＤ）と、均一チャネル分解（ＵＣＤ）と、ＱＲアルゴリズムとを含む。
【０００４】
図１は、ＳＶＤベースの多入出力（ＭＩＭＯ）システム内の送信機および受信機を例示する構造図である。基地局１の送信機がＮ本のアンテナを有し、移動体端末２の受信機がＭ本のアンテナを有するとすれば、効果的なアップリンクの次元ＣＳＩ、すなわち、空間チャネル行列はＭ×Ｎであり、空間チャネル行列はＨＭ×Ｎとして示される。ＨＭ×Ｎは、方程式（１）に示されるように、ＳＶＤに従って処理される。
Ｈ＝ＵＤＶＨ  （１）
式中、ＵおよびＶは、それぞれ、Ｈの左特異ベクトル行列および右特異ベクトル行列である。ＵとＶは両方とも、ユニタリ行列であり、すなわち、ＵＵＨ＝Ｉ＝ＶＶＨに従い、式中、Ｉは恒等行列であり、（・）Ｈは、結果として転置複素共役をもたらすエルミート演算子を示す。その結果として、Ｕ∈ＣＮ×Ｎ、すなわち、Ｕの次元はＮ×Ｎであり、Ｖ∈ＣＭ×Ｍ、すなわち、Ｖの次元はＭ×Ｍである。ＣＳＩ行列Ｈのランクｒは、ｒ≦ｍｉｎ（Ｍ，Ｎ）を満たす。対角行列Ｄは、
【０００５】
【数１】
0005624138.tif 000002
として表すことができ、式中、Ｄｒ＝ｄｉａｇ（λ１，λ２，．．．λｒ）であり、λｉは、Ｈの降順の特異値であり、すなわち、λ１＞λ２＞．．．λｒである。
【０００６】
ＳＶＤの後に取得される右特異ベクトル行列Ｖは、線形プリコーディング行列である。Ｖのそれぞれの列は、通信チャネルの固有モードに関係する、ＨＨＨの固有ベクトルと呼ばれる。ランク自己適応が必要とされる場合、プリコーディング行列を構成するために、より大きな特異値に対応する列ベクトルが右特異ベクトル行列Ｖから選択される。
【０００７】
ノンコードブックベースのプリコーディングは、専用パイロットを必要とし、これは、データシンボルとパイロットシンボルとが一緒にプリコーディングされることを意味する。したがって、受信側は、チャネル推定を実行することだけによって、プリコーディングの後に効果的なチャネルを取得することが可能であり、それによって、データ変調を円滑にする。
【０００８】
正確なＣＳＩはＴＤＤシステム内のアップリンクとダウンリンクとの間の相反により取得可能であるため、ノンコードブックベースのプリコーディングは、追加のプリコーディング利得を提供することが可能である。一般に、かつ論理的に、プリコーディング粒度が小さければ小さいほど、対応するプリコーディング利得はより高くなる。プリコーディング粒度は、１つまたは複数のリソースブロック（ＲＢ）など、プリコーディングされることになるユニットと定義される。図２は、単一層ビーム形成の場合の異なるプリコーディング粒度に対応するプリコーディングパフォーマンスを例示する。示されるように、均等な信号対雑音比（ＳＮＲ）を考慮すると、利用されるプリコーディング粒度が小さければ小さいほど、システムスループットはより大きくなる。１０のプリコーディング粒度は、１０個のＲＢが同じプリコーディング行列を用いることを意味する。しかし、１０個のＲＢに対応するチャネル応答同士の間に差異が存在する。したがって、設定されるプリコーディング粒度が大きければ大きいほど、プリコーディング粒度内ですべてのＲＢを重み付けしているプリコーディング行列とプリコーディングされたユニット内のそれぞれのＲＢの実際のチャネル状態との整合の精度はより低くなる。結果として、プリコーディング行列とチャネルとの整合を考慮に入れると、より大きなプリコーディング利得を取得するためには、より小さなプリコーディング粒度を有することが望ましい。
【０００９】
しかし、実際のシステムでは、プリコーディングのパフォーマンス利得は、チャネル推定誤差による影響を受ける（３ＧＰＰ  Ｒ１−０９２７９４）。より小さなプリコーディング粒度はより低い基準信号（ＲＳ）電力を利用するため、チャネル推定の精度は低減される。したがって、適切に選択されたプリコーディング粒度は、必然的にシステム容量に影響を及ぼす。さらに、プリコーディング粒度の選択は、異なるユーザ同士もしくはセル同士の間の異なるマルチパス遅延に敏感なマルチユーザ多入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）システムまたは協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）システムにとっても重要な課題である。
【００１０】
上記の結論は、チャネル推定がプリコーディング粒度範囲内でだけ実行できるという事実に依存する。これは、それぞれのプリコーディング粒度が異なるプリコーディング行列に対応し、異なるプリコーディング行列が複数のプリコーディングされたユニット間のチャネルコヒーレンシーを乱すことになるためである。したがって、プリコーディング精度を考慮に入れると、より小さなプリコーディング粒度を有することが望ましい。他方で、チャネル推定を考慮に入れると、より大きなプリコーディング粒度を有することが望ましい。その結果、これらの２つの要因は相互に制限する。
【００１１】
先行技術の解決策では、基地局は、そのリアルタイムの状態を取得するために、チャネルを動的に監視し、次いで、チャネルコヒーレンシー、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）などの情報に従って、対応するプリコーディング粒度を選択する。次いで、基地局は、その選択されたプリコーディング粒度を移動体端末に送信する。移動体端末は、プリコーディング粒度によって制限されたリソースブロック内でこの表示に従ってチャネル推定を実行する。端末は、そのような表示をリアルタイムで通知される必要がある。したがって、多くの時間周波数リソースが占有される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数のプリコーディングされたユニット同士の間のチャネルコヒーレンシーを解析する。いわゆるコヒーレンシーは、チャネルの統計的特性、すなわち、チャネルの周波数選択的特性および時変特性である。さらに、本発明は、コヒーレント時間周波数プリコーディング（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｔｉｍｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）（ＣＴＦＰ）の方法を提供する。この方法は、チャネルコヒーレンシーとシステム容量の両方を考慮に入れる。基地局（ｅＮＢ）は、プリコーディングチャネル全体の関連情報のコヒーレンシーを維持するために、それぞれのプリコーディングされたユニットに対応するプリコーディング行列の位相および／または振幅を調整する。プリコーディングチャネルの関連情報は、例えば、プリコーディングチャネルのＣＳＩまたは固有値行列を含む。その後、移動体端末は、複数のプリコーディングされたユニットの基準信号に基づいてチャネル推定を実行し、それによって、移動体端末はプリコーディング粒度によって制限された１つまたは複数のリソースブロック内でだけチャネル推定を実行できるという先行技術の制限をなくす。すなわち、基地局は、移動体端末側でチャネル推定に影響を及ぼさずに、可能な限り小さなプリコーディング粒度を用いることが可能である。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信する方法であって、基地局がチャネル状態情報を取得する方法が提供される。この方法は、初期プリコーディング行列を取得するために、チャネル状態情報に対して行列分解を実行するステップであって、初期プリコーディング行列が一意でない、実行するステップと、線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルに関連する情報がコヒーレンシーを維持するように、初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するステップと、線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを移動体端末に送信するステップとを含む。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、無線通信システムの基地局内でプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを送信するための処理装置であって、基地局がチャネル状態情報を取得する処理装置が提供される。この装置は、初期プリコーディング行列を取得するために、チャネル状態情報に対して行列分解を実行するための初期プリコーディング行列取得手段であって、初期プリコーディング行列が一意でない、初期プリコーディング行列取得手段と、線形変換されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルに関連する情報がコヒーレンシーを維持するように、初期プリコーディング行列に対して線形変換を実行するための補正手段と、線形変換されたプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを移動体端末に送信するための送信手段とを含む。
【００１５】
本発明の解決策は、基地局がより小さいプリコーディング粒度のプリコーディングされたユニット内でプリコーディングを実行することを可能にし、それによって、プリコーディング利得を高める。さらに、本発明の解決策は、移動体端末が複数のプリコーディングされたユニットの基準信号に基づいてチャネル推定を実行することを可能にし、それによって、移動体端末はプリコーディング粒度によって制限された１つまたは複数の時間周波数リソースブロック内でだけチャネル推定を実行できるという先行技術の制限をなくし。それによって移動端末のチャネル推定を改善する。加えて、基地局は、移動体端末にプリコーディング粒度に関する表示を提供する必要がなく、それによって、対応するシグナリングオーバーヘッドを節約する。ＭＵ−ＭＩＭＯシステムおよびＣｏＭＰシステムにおいて、この解決策は、調整基地局または調整端末のチャネル特性を考慮せずに、基地局とユーザとの間の最適なプリコーディング粒度の選択を可能にする。
【００１６】
本発明の他の特徴、目標、および利点は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態の以下の詳細な説明を研究することによってより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＳＶＤベースのＭＩＭＯシステム内の送信機および受信機を例示する構造図である。
【図２】単一層ビーム形成の場合の異なるプリコーディング粒度に対応するプリコーディングパフォーマンスを例示する図である。
【図３】初期プリコーディング行列のプリコーディング後のチャネルの振幅の絶対値を例示する図である。
【図４】初期プリコーディング行列のプリコーディング後のチャネルの位相を例示する図である。
【図５】本発明の一実施形態による方法を例示する流れ図である。
【図６】位相回転後の図４に関するチャネル曲線を示す図である。
【図７】図６のチャネルに対する領域変換によって取得される時間領域応答のチャネル曲線を例示する図である。
【図８】図６のチャネルに対する領域変換によって取得される時間領域応答のチャネル曲線を例示する図である。
【図９】本発明の別の実施形態による方法を例示する流れ図である。
【図１０】本発明の一実施形態による装置を例示するブロック図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による装置を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面内の同一または類似の参照符号は、同一または類似の構成要素を表す。
【００１９】
以下の方程式は、ＭＩＭＯチャネル行列に対して特異値分解を実行することによって取得できる。
Ｈｉ＝ＵｉＤｉＶｉＨ  （２）
式中、ｉは、プリコーディングされたユニットの指数であり、Ｄｉは固有行列、すなわち、特異値行列であり、ＶｉＨは、Ｖｉのエルミート変換である。よく知られているように、ＳＶＤの重み行列ＵｉおよびＶｉは一意でない。例えば、ＵｉおよびＶｉＨの両方の第１の列または同一の列がπ±２ｋπによって回転される場合、方程式（１）は依然として等しい。
【００２０】
２本の送信アンテナ（ＴＸ）と２本の受信アンテナ（ＲＸ）の場合を例にとると、図３および４は、典型的な空間チャネルモデル（ＳＣＭ）の場合の初期プリコーディング行列のプリコーディング後の初期プリコーディングチャネルの周波数領域表現（それぞれのサブキャリア）である。図３は、初期プリコーディング行列のプリコーディング後の初期プリコーディングチャネルの振幅の絶対値を例示し、図４は、初期プリコーディング行列のプリコーディング後の初期プリコーディングチャネルの位相を例示する。
【００２１】
図３および４では、ｈ１１は、アンテナＴＸ１からアンテナＲＸ１へのチャネルのインパルス応答を表し、ｈ１２は、アンテナＴＸ１からＲＸ２へのチャネルのインパルス応答を表し、ｈ２１は、アンテナＴＸ２からアンテナＲＸ１へのチャネルのインパルス応答を表し、ｈ２２は、アンテナＴＸ２からアンテナＲＸ２へのチャネルのインパルス応答を表す。チャネル行列は、
【００２２】
【数２】
0005624138.tif 000003
である。この実施形態では、方程式（１）に基づいてチャネル行列に対してＳＶＤを実行した後に取得された行列Ｖｉは、それぞれのプリコーディングされたユニットに対応するチャネルの初期プリコーディング行列として機能する。したがって、初期プリコーディングチャネルは、Ｈｉｐ０＝ＨｉＶｉ＝ＵｉＤｉＶｉＨＶｉ＝ＵｉＤｉであり、式中，ｉ＝０、１、２、３．．．１２０であり、これはプリコーディング粒度の指数を表し、ｐ０は、初期プリコーディングチャネルを表す。
【００２３】
図３および４では、チャネルパラメータを推定するために、ＤＦＴベースのチャネル推定アルゴリズムが利用される。容易に理解されるように、初期プリコーディングチャネルの振幅の絶対値はコヒーレント／平滑であるが、位相曲線上に何らかのジャンプポイントまたはジャンプ区分が存在する。さらに、初期プリコーディングチャネルの１つの列（例えば、固有ベクトル）は同じ変更区分を有する。
【００２４】
図３および４では、例示のために、それぞれのサブキャリアは、異なるＳＶＤに対応するプリコーディングサブチャネルを利用する点に留意されたい。すなわち、図３および４に示されるプリコーディング粒度は、１つのサブキャリアである。それぞれのリソースブロックのプリコーディングの場合、２つの近接するリソースブロックの縁同士の間に考えられるジャンプポイントが発生する。プリコーディングされたユニットが複数のリソースブロックを含むとき、２つの近接するプリコーディングされたユニットの端同士の間に考えられるジャンプポイントが発生する。
【００２５】
本発明の異なる実施形態に従って、プリコーディング行列を使用することにより乱されるチャネルコヒーレンシーをどのように補償するかが以下で説明される。
【００２６】
Ａ．プリコーディングチャネルをコヒーレントに維持する
【００２７】
解決策１：位相回転
【００２８】
まず、プリコーディングされたユニットが１つのサブキャリアを含む事例を例にとり、以下の説明が提供される。当業者は、プリコーディングされたユニットは、１つまたは複数のリソースブロックなど、複数のサブキャリアを含むことが可能である点を理解されよう。ＯＦＤＭシステムでは、それぞれのリソースブロックは、１２個のサブキャリアを含む。
【００２９】
まず、チャネル状態情報が取得される。ＴＤＤシステムの場合、基地局１は、チャネル行列を取得するために、移動体端末２によって送信された、受信されたアップリンク基準信号に従って、ダウンリンクチャネルを推定することが可能である。またＦＤＤシステムでは、移動体端末２は、ダウンリンクチャネルを測定して、測定されたダウンリンクチャネルを基地局１にフィードバックし、これにより、基地局１は、ダウンリンクチャネル行列を取得することが可能である。
【００３０】
次いで、基地局１は、初期プリコーディング行列を取得するために、ダウンリンクチャネル行列に対して行列分解を実行する。好ましい実施形態では、初期プリコーディング行列Ｖを取得するためにＳＶＤが利用される。変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列Ｑを取得するためにＱＲ分解を利用することが可能であり、この場合、Ｑは直交行列を表し、Ｒは上三角行列を表す。これらの行列分解の解決策は一意でない点に留意されたい。したがって、取得される対応するプリコーディング行列も一意でない。
【００３１】
次いで、複数の異なるプリコーディングされたユニットに対応する初期プリコーディング行列によってプリコーディングされたチャネルをコヒーレントに維持するために、位相回転行列が使用される。したがって、新しいプリコーディング行列は、
Ｆｉ＝ＶｉＧｉ  （３）
によって表され、式中、Ｇｉは、複数のプリコーディングされたユニット同士の間のチャネルコヒーレンスが回復されるように、初期プリコーディングチャネルＵｉＤｉの位相を調整するために使用される対角行列である。
【００３２】
図５は、本発明の一実施形態による方法を例示する流れ図である。
【００３３】
ステップＳ５０において、基地局１は、それぞれのサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を検出して、それぞれのサブキャリアに近接するサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を取得する。例えば、基地局１は、以下でターゲットサブキャリアと呼ばれる１つのサブキャリアの位相を調査することを望む。
【００３４】
次いで、ステップＳ５１において、基地局１は、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相と、近接するサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相との間の差異を（−２π、−π、０、π、２π）で比較する。オプションで、近接するサブキャリアは、ターゲットサブキャリアの直前のサブキャリアである。この差異が０または±２πに最も近い場合、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相は、直前のサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相に関してジャンプしていないことになり、それとも、この差異が±πに最も近い場合、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相は、直前のサブキャリアにおいて補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相に関してジャンプしたことになる。例えば、一方で、ｉを１と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１１およびｈ２１と、他方で、ｉを０と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１１およびｈ２１と間の差異はπに最も近いと同時に、一方で、ｉを１と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１２およびｈ２２と、他方で、ｉを０と解釈する、初期プリコーディング内のｈ１２およびｈ２２との間の差異は２πに最も近く、この場合、対角行列Ｇ１が構築される
【００３５】
【数３】
0005624138.tif 000004
したがって、対角行列Ｇ１によって変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた補正されたプリコーディングチャネルＨ１ｐ１は、Ｈ１ｐ１およびＨ０ｐ１を連続的にし、この場合、下付き文字ｐ１は、補正されたプリコーディングチャネルを表す。次いで、第２のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相が第１のサブキャリアにおける補正された初期プリコーディングチャネルの位相と比較される。一般に、Ｈｉｐ１＝ＨｉＶｉＧｉ＝ＵｉＤｉＶｉＨＶｉＧｉ＝ＵｉＤｉＧｉであり、Ｇｉは、第ｉ番目のプリコーディングされたユニットの補正されたプリコーディング行列の位相と第ｉ−１番目のプリコーディングされたユニットの補正されたプリコーディング行列の位相とを連続的にする。
【００３６】
同じプリコーディングされたユニット内のそれぞれのサブキャリアは同じプリコーディング行列を利用するため、プリコーディングされたユニットが複数のサブキャリアを含むとき、異なるプリコーディングされたユニット内の同じ指数を有するサブキャリアに対応するプリコーディングチャネルが比較される。例えば、ステップＳ５０’において、基地局１は、それぞれのプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を検出する。次いで、第ｉ番目のプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相と、第ｉ−１番目のプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相とに従って不連続の位相が見出された場合、ステップＳ５１’において、それに応じて、第ｉ番目のプリコーディングされたユニット内のそれぞれのサブキャリアの位相が調整される。
【００３７】
図６は、位相回転後の図４に関するチャネル曲線を例示する。
【００３８】
移動体環境の複雑さにより、送信機から受信機への信号は、通常、反射、回折などの結果として生じる複数の信号成分を含む。また、異なる環境で大きく異なる様々な強度、時間、および方向性を備えた様々な信号成分が受信機に到着する。様々なマルチパス成分の異なる到着時間により、受信信号は時間領域内に拡散する。マルチパス伝播の基本的な特徴は、受信機に到着する信号のそれぞれの経路が異なる減衰率と遅延とを有する点である。受信信号の時間領域拡散は、チャネルの周波数選択性を直接的に反映する（信号の異なる周波数スペクトルが異なる電力を伝える）遅延拡散と呼ばれる。遅延拡散は、複数の経路間の最大遅延と定義される。したがって、位相を回転させた状態のプリコーディングチャネル、すなわち、補正されたプリコーディングチャネルの時間領域特性がさらに観察される。
【００３９】
位相を回転させた状態のプリコーディングチャネルおよびプリコーディングされていないチャネルの統計的特徴が比較される。周波数領域内のチャネルコヒーレンシーを考慮に入れて、本開示は、より現実的なシナリオに近づけるために、位相を回転させた状態でそれぞれのリソースブロックのプリコーディングを利用する。位相を回転させた状態のプリコーディングチャネルは、（１０個のリソースブロックに割り当てられる１２０ポイントのＩＦＦＴに対応する）時間領域に変換される。観察された統計的特性は、図７および８に示される。
【００４０】
図７および８に示されるように、プリコーディング後の補正されたプリコーディングチャネルは、プリコーディングを伴わない未加工チャネルの統計的特性と非常に類似した統計的特性を有する。したがって、ユーザ装置は、プリコーディングチャネルのパラメータを決定するために、割り当てられたリソースでチャネル推定を実行することが可能である。
【００４１】
解決策１では、Ｇｉを選択するとき、分割は、主に、周波数領域内の様々なサブキャリアに従って実行される。上の例では、補正を実行するために、プリコーディング粒度内の１つまたは複数のサブキャリアの初期プリコーディングチャネルのインパルス応答と、近接するプリコーディング粒度内の１つまたは複数のサブキャリアの初期プリコーディングチャネルのインパルス応答とが補正を行うために比較される。周波数領域の他に、必要に応じて、位相回転動作において時間領域コヒーレンシーを考慮することも可能である。すなわち、プリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）と近接するプリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）との間コヒーレンシーが考慮される。異なるプリコーディング粒度同士の間の時間領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作は、周波数領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作と類似する。明らかに、時間領域コヒーレンシーを維持するための補正は、周波数領域コヒーレンシーを維持するための補正の後に実行されてよく、または、別に実行されてもよい。
【００４２】
解決策２：振幅の平滑化
【００４３】
まず、チャネル状態情報が取得される。ＴＤＤシステムの場合、基地局１は、チャネル行列を取得するために、移動体端末２によって送信された、受信されたアップリンク基準信号に従って、ダウンリンクチャネルを推定することが可能である。またＦＤＤシステムでは、移動体端末２は、ダウンリンクチャネルを測定して、測定されたダウンリンクチャネルを基地局１にフィードバックし、これにより、基地局１は、ダウンリンクチャネル行列を取得することが可能である。
【００４４】
次いで、基地局１は、初期プリコーディング行列を取得するために、ダウンリンクチャネル行列に対して行列分解を実行する。好ましい実施形態では、初期プリコーディング行列Ｖを取得するためにＳＶＤが利用される。変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列Ｑを取得するためにＱＲ分解を利用することが可能であり、この場合、Ｑは直交行列を表し、Ｒは上三角行列を表す。これらの行列分解の解決策は一意でない点に留意されたい。したがって、取得される対応するプリコーディング行列も一意でない。
【００４５】
位相回転に加えて、初期プリコーディングチャネルの振幅を平滑化するために行列Ｇｉを利用することも可能である。以下に、図９を参照して、ＦＦＴベースの平滑化解決策の詳細な説明が提供される。位相平滑化は、複数のプリコーディング粒度に対応する初期プリコーディングチャネルからなる初期プリコーディングチャネル全体で実行可能である。初期プリコーディングチャネル全体は、Ｈｉｎｔ ｐｒｅｃｏｄｅｄと示される。
【００４６】
まず、ステップＳ９０において、基地局１は、チャネルＨｉｎｔ ｐｒｅｃｏｄｅｄに対して逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行し、これにより、時間領域チャネルインパルス応答ｈを取得する。
【００４７】
次いで、ステップＳ９１において、基地局１は、ｈを打ち切り、ある長さ（例えば、巡回プレフィックスの長さ）を維持し、打ち切られたポイントをゼロに設定し、それによって、ｈｃｌｉｐを取得する。
【００４８】
例えば、予期される最大マルチパス遅延に従って、基地局１は、その予期される最大マルチパス遅延に対応する時点の前でポイントをｈに維持して、残りのポイントをゼロに設定することが可能である。これは最大マルチパス遅延を低減することに対応する。また、最大マルチパス遅延が短ければ短いほど、周波数領域チャネルの振幅はより平滑になる。
【００４９】
次いで、ステップＳ９２において、基地局１は、平滑なチャネルＨｓｍｏｏｔｈを回復するために、ｈｃｌｉｐに対してフーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。
【００５０】
次いで、ステップＳ９３において、Ｈｓｍｏｏｔｈに従って補正行列Ｇが取得され、これは、
Ｇ＝Ｈｓｍｏｏｔｈ・／（ＵＤ）  （４）
として表現でき、式中、・／は、スカラ量分割（要素ごとの分割）を示し、これは、行列内のそれぞれの要素が抽象化され（ａｂｓｔｒａｃｔｅｄ）、複数のプリコーディングユニット内のそれぞれの要素の値が分割されることを意味する。
【００５１】
解決策２では、Ｇを選択するとき、分割は、主に、周波数領域内の様々なサブキャリアに従って実行される。周波数領域に加えて、必要な場合、振幅平滑化動作において時間領域コヒーレンシーを考慮することも可能である。すなわち、プリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）と、近接するプリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）との間のコヒーレンシーが考慮される。異なるプリコーディング粒度同士の間に時間領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作は、周波数領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作と類似する。明らかに、時間領域コヒーレンシーを維持するための補正は、周波数領域コヒーレンシーを維持するための補正の後に実行されてよく、または、別に実行されてもよい。
【００５２】
解決策３：位相回転と振幅平滑化の組合せ
【００５３】
変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列を補正するために、解決策１および２を組み合わせることが可能である。
【００５４】
例えば、位相回転の動作の後で、プリコーディング行列のコヒーレンシーをさらに改善するために、位相回転後に振幅平滑化の動作を行列に対してさらに実行することが可能である。
【００５５】
シナリオＡは端末に完全に透過的であり、移動体端末２に何の修正も行う必要がない。
【００５６】
これらの３つの解決策では、補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルはコヒーレンシーを満たすため、移動体端末２は、異なるプリコーディング粒度の全体で統一されたチャネル推定を実行することが可能である。
【００５７】
Ｂ．プリコーディングチャネルコヒーレントの固有値行列をコヒーレントに維持する
【００５８】
ＤｉＧｉが平坦フェージング対角行列になるように、ＵｉＤｉの代わりに、プリコーディングチャネルの固有値行列Ｄｉを円滑化するために、行列Ｇｉを利用することが可能である。
【００５９】
詳細には、例えば、Ｕの逆行列Ｕ−１を左乗算することによって、初期プリコーディング行列ＵＤに対して線形変換を実行することが可能である。次いで、シナリオＡの解決策１〜３のうちの１つを参照して、後続の動作が実行される。振幅補正を実行するために解決策２が利用されるとき、方程式（４）を方程式（５）、すなわち、Ｇ＝Ｈｓｍｏｏｔｈ・／Ｄに修正すべきである点に留意されたい。
【００６０】
振幅が調整されるため、固有値行列を平滑化するためのこの解決策は、実際には電力割当アルゴリズムである。
【００６１】
補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルはコヒーレンシーを満たすため、移動体端末２は、異なるプリコーディング粒度の全体で統一されたチャネル推定を実行することが可能である。
【００６２】
装置の観点から、本発明の説明が以下で提供される。図１０は、本発明の一実施形態による装置を例示するブロック図である。図１０の処理装置１０は、基地局１内に配置されている。処理装置１０は、初期プリコーディング行列取得手段１００と、補正手段１０１と、送信手段１０２とを含む。補正手段１０１は、第１の補正行列取得手段１０１０と、回転手段１０１１と、第２の補正行列取得手段１０１２と、振幅調整手段１０１３と、固有値行列取得手段１０１４とを含む。
【００６３】
プリコーディングされたユニットが１つのサブキャリアを含む事例を例にとり、以下の説明が提供される。当業者は、プリコーディングされたユニットは、１つまたは複数のリソースブロックなど、複数のサブキャリアを含むことが可能である点を理解されよう。ＯＦＤＭシステムでは、それぞれのリソースブロックは、１２個のサブキャリアを含む。
【００６４】
まず、初期プリコーディング行列取得手段１００は、チャネル状態情報を取得する。ＴＤＤシステムの場合、初期プリコーディング行列取得手段１００は、チャネル行列を取得するために、移動体端末２によって送信された、受信されたアップリンク基準信号に従ってダウンリンクチャネルを推定することが可能である。またＦＤＤシステムでは、移動体端末２は、ダウンリンクチャネルを測定して、測定されたダウンリンクチャネルを初期プリコーディング行列取得手段１００にフィードバックし、これにより、基地局１は、ダウンリンクチャネル行列を取得することが可能である。
【００６５】
次いで、初期プリコーディング行列取得手段１００は、初期プリコーディング行列を取得するために、ダウンリンクチャネル行列に対して行列分解を実行する。好ましい実施形態では、初期プリコーディング行列Ｖを取得するためにＳＶＤが利用される。変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列Ｑを取得するためにＱＲ分解を利用することが可能であり、この場合、Ｑは直交行列を表し、Ｒは上三角行列を表す。これらの行列分解の解決策は一意でない点に留意されたい。したがって、取得される対応するプリコーディング行列も一意でない。
【００６６】
次いで、複数の異なるプリコーディングされたユニットに対応する初期プリコーディング行列によってプリコーディングされたチャネルのコヒーレンスを維持するために、補正行列が利用される。したがって、新しいプリコーディング行列は、
Ｆｉ＝ＶｉＧｉ  （３）
によって表され、式中、Ｇｉは、複数のプリコーディングされたユニット同士の間のチャネルコヒーレンスが回復されるように、初期プリコーディングチャネルＵｉＤｉの位相を調整するために利用される対角行列であってよい。
【００６７】
解決策Ｉ：位相回転
【００６８】
まず、補正手段１０１内の第１の補正行列取得手段１０１０は、それぞれのサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を検出して、それぞれのサブキャリアに近接するサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を取得する。例えば、基地局１は、以下でターゲットサブキャリアと呼ばれる１つのサブキャリアの位相を調査することを望む。
【００６９】
次いで、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相と、近接するサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相との間の差異が（−２π、−π、０、π、２π）で比較される。オプションで、近接するサブキャリアは、ターゲットサブキャリアの直前のサブキャリアである。この差異が０または±２πに最も近い場合、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相は、直前のサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相に関してジャンプしていないことになり、それとも、この差異が±πに最も近い場合、ターゲットサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相は、直前のサブキャリアにおいて補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相に関してジャンプしたことになる。例えば、一方で、ｉを１と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１１およびｈ２１と、他方で、ｉを０と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１１およびｈ２１と間の差異はπに最も近いと同時に、一方で、ｉを１と解釈する、初期プリコーディングチャネル内のｈ１２およびｈ２２と、他方で、ｉを０と解釈する、初期プリコーディング内のｈ１２およびｈ２２との間の差異は２πに最も近く、この場合、対角行列Ｇ１
【００７０】
【数４】
0005624138.tif 000005
が構築される。したがって、対角行列Ｇ１を経由して、位相回転手段１０１１によって変換されたプリコーディング行列によって重み付けされた補正されたプリコーディングチャネルＨ１ｐ１は、Ｈ１ｐ１およびＨ０ｐ１を連続的にし、この場合、下付き文字ｐ１は、補正されたプリコーディングチャネルを表す。次いで、第２のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相が第１のサブキャリアにおける補正された初期プリコーディングチャネルの位相と比較される。一般に、Ｈｉｐ１＝ＨｉＶｉＧｉ＝ＵｉＤｉＶｉＨＶｉＧｉ＝ＵｉＤｉＧｉであり、Ｇｉは、第ｉ番目のプリコーディングされたユニットの補正されたプリコーディング行列と第ｉ−１番目のプリコーディングされたユニットの補正されたプリコーディング行列の位相とを連続的にする。
【００７１】
次いで、送信手段１０２は、第１の補正手段によって補正されたプリコーディング行列によって重み付けされたパイロットおよび／またはデータを移動体端末２に送信する。
【００７２】
同じプリコーディングされたユニット内のそれぞれのサブキャリアは同じプリコーディング行列を利用するため、プリコーディングされたユニットが複数のサブキャリアを含むとき、異なるプリコーディングされたユニットからの同じ指数を有するサブキャリアに対応するプリコーディングチャネルが比較される。例えば、第１の補正行列取得手段１０１０は、それぞれのプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相を検出する。次いで、第ｉ番目のプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける初期プリコーディングチャネルの位相と、第ｉ−１番目のプリコーディングされたユニット内の第１のサブキャリアにおける補正された（初期）プリコーディングチャネルの位相とに従って不連続の位相が見出された場合、回転手段１０１１は、それに応じて、第ｉ番目のプリコーディングされたユニット内のそれぞれのサブキャリアの位相を調整する。
【００７３】
図６は、位相回転後の図４に関するチャネル曲線を例示する。
【００７４】
移動体環境の複雑さにより、送信機から受信機への信号は、通常、反射、回折などの結果として生じる複数の信号成分を含む。また、異なる環境で大きく異なる様々な強度、時間、および方向性を備えた様々な信号成分が受信機に到着する。様々なマルチパス成分の異なる到着時間により、受信信号は時間領域内に拡散する。マルチパス伝搬の基本的な特徴は、受信機に到着する信号のそれぞれの経路が異なる減衰率と遅延とを有する点である。受信信号の時間領域拡散は、チャネルの周波数選択性を直接的に反映する（信号の異なる周波数スペクトルが異なる電力を伝える）遅延拡散と呼ばれる。遅延拡散は、複数の経路間の最大遅延と定義される。したがって、位相を回転させた状態のプリコーディングチャネル、すなわち、補正されたプリコーディングチャネルの時間領域特性がさらに観察される。
【００７５】
位相を回転させた状態のプリコーディングチャネルおよびプリコーディングされていないチャネルの統計的特徴が比較される。周波数領域チャネルコヒーレンシーを考慮に入れて、本開示は、より現実的なシナリオに近づけるために、位相を回転させた状態でそれぞれのリソースブロックのプリコーディングを利用する。位相を回転させた状態のプリコーディングチャネルは、（１０個のリソースブロックに割り当てられる１２０ポイントのＩＦＦＴに対応する）時間領域に変換される。観察された統計的特性は、図７および８に示される。
【００７６】
図７および８に示されるように、プリコーディング後の補正されたプリコーディングチャネルは、プリコーディングを伴わない未加工チャネルの統計的特性と非常に類似した統計的特性を有する。したがって、ユーザ装置は、プリコーディングチャネルのパラメータを決定するために、割り当てられたリソースでチャネル推定を実行することが可能である。
【００７７】
解決策１では、Ｇｉを選択するとき、分割は、主に、周波数領域内の様々なサブキャリアに従って実行される。上の例では、補正を実行するために、プリコーディング粒度内の１つまたは複数のサブキャリアの初期プリコーディングチャネルのインパルス応答と、近接するプリコーディング粒度内の１つまたは複数のサブキャリアの初期プリコーディングチャネルのインパルス応答とが比較される。周波数領域の他に、必要に応じて、位相回転動作において時間領域コヒーレンシーを考慮することも可能である。すなわち、プリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）と近接するプリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）との間のコヒーレンシーが考慮される。異なるプリコーディング粒度同士の間の時間領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作は、周波数領域コヒーレンシーを維持するために行われる動作と類似する。明らかに、時間領域コヒーレンシーを維持するための補正は、周波数領域コヒーレンシーを維持するための補正の後に実行されてよく、または、別に実行されてもよい。
【００７８】
解決策ＩＩ：振幅平滑化
【００７９】
まず、チャネル状態情報が取得される。ＴＤＤシステムの場合、基地局１は、チャネル行列を取得するために、移動体端末２によって送信された、受信されたアップリンク基準信号に従って、ダウンリンクチャネルを推定することが可能である。またＦＤＤシステムでは、移動体端末２は、ダウンリンクチャネルを測定して、測定されたダウンリンクチャネルを基地局１にフィードバックし、これにより、基地局１は、ダウンリンクチャネル行列を取得することが可能である。
【００８０】
次いで、基地局は、初期プリコーディング行列を取得するために、ダウンリンクチャネル行列に対して行列分解を実行する。好ましい実施形態では、初期プリコーディング行列Ｖを取得するためにＳＶＤが利用される。変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列Ｑを取得するためにＱＲ分解を利用することが可能であり、この場合、Ｑは直交行列を表し、Ｒは上三角行列を表す。これらの行列分解の解決策は一意でない点に留意されたい。したがって、取得される対応するプリコーディング行列もやはり一意でない。
【００８１】
位相回転に加えて、初期プリコーディングチャネルの振幅を平滑化するために、行列Ｇｉを利用することも可能である。以下に、図９を参照して、ＦＦＴベースの平滑化解決策の詳細な説明が提供される。位相平滑化は、複数のプリコーディング粒度に対応する初期プリコーディングチャネルからなる初期プリコーディングチャネル全体で実行可能である。初期プリコーディングチャネル全体は、Ｈｉｎｔ ｐｒｅｃｏｄｅｄと示される。
【００８２】
まず、第２の補正行列取得手段１０１２内の逆フーリエ変換手段（図示せず）は、チャネルＨｉｎｔ ｐｒｅｃｏｄｅｄに対して逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行し、これにより、時間領域チャネルインパルス応答ｈを取得する。
【００８３】
次いで、第２の補正行列取得手段１０１２内の打切り手段（図示せず）は、ｈを打ち切り、ある長さ（例えば、巡回プレフィックスの長さ）を維持し、打ち切られたポイントをゼロに設定して、それによって、ｈｃｌｉｐを取得する。
【００８４】
例えば、予期される最大マルチパス遅延に従って、打切り手段は、その予期される最大マルチパス遅延に対応する時点の前でポイントをｈに維持して、残りのポイントをゼロに設定することが可能である。これは最大マルチパス遅延を低減することに対応する。また最大マルチパス遅延が短ければ短いほど、周波数領域チャネルの振幅はより平滑になる。
【００８５】
次いで、第２の補正行列取得手段１０１２内のフーリエ変換手段（図示せず）は、平滑なチャネルＨｓｍｏｏｔｈを回復するために、ｈｃｌｉｐに対してフーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。
【００８６】
次いで、第２の補正行列取得手段１０１２は、Ｈｓｍｏｏｔｈに従って補正行列Ｇを取得し、これは、
Ｇ＝Ｈｓｍｏｏｔｈ・／（ＵＤ）  （４）
として表現でき、式中、・／は、スカラ量分割（要素ごとの分割）を示し、これは、行列内のそれぞれの要素が抽象化され、複数のプリコーディングユニット内のそれぞれの要素の値が分割されることを意味する。
【００８７】
次いで、振幅平滑化手段１０１３は、第２の補正手段によって取得された第２の補正行列Ｇによって補正されたプリコーディング行列に従って、初期プリコーディングチャネルの振幅を平滑化する。
【００８８】
次いで、送信手段１０１は、第２の補正行列によって補正された、補正されたプリコーディング行列を用いて、データとパイロットとを重み付けして、それらを移動体端末２に送信する。
【００８９】
解決策ＩＩでは、Ｇを選択するとき、分割は、主に、周波数領域内の様々なサブキャリアに従って実行される。周波数領域に加えて、必要な場合、振幅平滑化動作において時間領域コヒーレンシーを考慮することも可能である。すなわち、プリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）と、近接するプリコーディング粒度内の１つもしくは複数のシンボル（タイムスロット、または、サブフレーム）との間のコヒーレンシーが考慮される。異なるプリコーディング粒度同士の間に時間領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作は、周波数領域コヒーレンシーを維持するために実行される動作と類似する。明らかに、時間領域コヒーレンシーを維持するための補正は、周波数領域コヒーレンシーを維持するための補正の後に実行されてよく、または、別に実行されてもよい。
【００９０】
解決策ＩＩＩ：位相回転と振幅平滑化の組合せ
【００９１】
変化させた実施形態では、初期プリコーディング行列を補正するために、解決策ＩおよびＩＩを組み合わせることが可能である。
【００９２】
例えば、位相回転の動作の後で、プリコーディング行列のコヒーレンシーをさらに改善するために、位相回転後に振幅平滑化の動作を行列に対してさらに実行することが可能である。
【００９３】
上の３つの解決策は端末に完全に透過的であり、移動体端末２に何の修正も行う必要がない。
【００９４】
これらの３つの解決策では、補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルはコヒーレンシーを満たすため、移動体端末２は、異なるプリコーディング粒度の全体で統一されたチャネル推定を実行することが可能である。
【００９５】
Ｃ．プリコーディングチャネルの固有値行列をコヒーレントに維持する
【００９６】
ＤｉＧｉが平坦フェージング対角行列になるように、ＵｉＤｉの代わりに、プリコーディングチャネルの固有値行列Ｄｉを円滑化するために、行列Ｇｉを利用することが可能である。
【００９７】
詳細には、図１１を参照して、例えば、固有値行列取得手段１０１４は、Ｕの逆行列Ｕ−１を左乗算することによって、初期プリコーディング行列ＵＤに対して線形変換を実行する。次いで、シナリオＡの解決策１〜３のうちの１つを参照して、後続の動作が実行される。振幅補正を実行するために解決策２が利用されるとき、方程式（４）を方程式（５）、すなわち、Ｇ＝Ｈｓｍｏｏｔｈ・／Ｄに修正すべきである点に留意されたい。
【００９８】
振幅が調整されるため、固有値行列を平滑化するためのこの解決策は、実際には電力割当アルゴリズムである。
【００９９】
補正されたプリコーディング行列の重み付け条件下で補正されたプリコーディングチャネルはコヒーレンシーを満たすため、移動体端末２は、異なるプリコーディングの全体で統一されたチャネル推定を実行することが可能である。
【０１００】
図面および上の詳細において本発明が例示され、説明されているが、そのような例示および説明は、限定的ではなく、説明的かつ例示的である。したがって、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
【０１０１】
当業者は、特許請求される発明を実施する際に、これらの図面、本開示、および添付の特許請求の範囲を研究することから、開示された実施形態に対する他の改変形態を理解および実施できよう。特許請求の範囲において、「備える」という用語は、他の要素またはステップを排除せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数形を排除しない。本発明の実際的な応用において、単一のユニットは、請求項において列挙されるいくつかの項目の機能を満たすことが可能である。請求項におけるいずれの参照符号も、範囲を限定するとして解釈されるべきではない。
【図１】
0005624138.tif 000006
【図２】
0005624138.tif 000007
【図３】
0005624138.tif 000008
【図４】
0005624138.tif 000009
【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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