(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機からフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１を用いて、長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒの推定Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを構成するための第１の変換ユニットであって、
【数１】
0005507001.tif 000014
であり、ここでＨは、行列の共役転置を示す変換ユニット、
および／または
受信機からフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を直接取得するための第２の変換ユニット
を含む長期的な広帯域のチャネル特性フィードバックを変換するための変換装置。
【請求項２】
前記第１の変換ユニットは、前記受信機からフィードバックされる追加情報を使用して、前記長期的な広帯域の空間相関行列の推定を修正し、それにより変換精度を改善する請求項１に記載の変換装置。
【請求項３】
前記フィードバックされた追加情報は、特定の受信機に関して送信機の空間相関行列の非対角スケーリング・ファクタａ１，．．．，ａＮ−１を含み、
【数２】
0005507001.tif 000015
であると、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数３】
0005507001.tif 000016
であり、ここで符号＊は、複素数の共役を示し、Ｎは、伝送空間相関行列の階数を示す
請求項２に記載の変換装置。
【請求項４】
前記フィードバックされた追加情報は、前記受信機からフィードバックされる前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の固有値ｄ１，．．．，ｄＮの比ｄ２／ｄ１，．．．，ｄ２＋ｊ／ｄ１および前記対応する固有ベクトルｕ２，．．．，ｕ２＋ｊを含み、前記固有値ｄ１，．．．，ｄＮは、降順に配置され、かつ０≦ｊ≦Ｎ−２であり、Ｎは、伝送空間相関行列の階数を示し、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数４】
0005507001.tif 000017
である請求項２に記載の変換装置。
【請求項５】
ｊ＝０、かつ前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数５】
0005507001.tif 000018
である請求項４に記載の変換装置。
【請求項６】
マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、前記第２の変換ユニットは、グループから選択されたアルゴリズムを用いて、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用して、前記プリコーディング行列を直接生成し、前記グループは信号対漏洩雑音比アルゴリズムを含む請求項１に記載の変換装置。
【請求項７】
シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、前記第２の変換ユニットは、前記長期的な広帯域のビームフォーミング行列が、前記長期的な広帯域の空間相関行列の複数の固有ベクトルから構成される；前記複数の固有ベクトルが、前記固有ベクトルの固有値により降順に選択される；前記選択された固有ベクトルの数が、同じユーザに送信されるストリームの数に依存する、という方法により、前記長期的な広帯域のビームフォーミング行列を決定する請求項１に記載の変換装置。
【請求項８】
受信機からフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１を用いて、長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒの推定Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを構成するための第１の変換ステップであって、
【数６】
0005507001.tif 000019
であり、Ｈは、行列の共役転置を示す第１の変換ステップ、
および／または
受信機からフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を直接取得するための第２の変換ステップ
を含む長期的な広帯域のチャネル特性フィードバックを変換するための変換方法。
【請求項９】
前記第１の変換ステップにおいて、前記長期的な広帯域の空間相関行列の推定は、前記受信機からフィードバックされる追加情報を使用することによって修正され、それにより変換精度を改善する請求項８に記載の変換方法。
【請求項１０】
前記フィードバックされた追加情報は、特定の受信機に関して送信機の空間相関行列の非対角スケーリング・ファクタａ１，．．．，ａＮ−１を含み、
【数７】
0005507001.tif 000020
であると、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数８】
0005507001.tif 000021
であり、符号＊は、複素数の共役を示し、Ｎは、伝送空間相関行列の階数を示す
請求項９に記載の変換方法。
【請求項１１】
前記フィードバックされた追加情報は、前記受信機からフィードバックされる前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の固有値ｄ１，．．．，ｄＮの比ｄ２／ｄ１，．．．，ｄ２＋ｊ／ｄ１および前記対応する固有ベクトルｕ２，．．．，ｕ２＋ｊを含み、前記固有値ｄ１，．．．，ｄＮは、降順に配置され、かつ０≦ｊ≦Ｎ−２であり、Ｎは、伝送空間相関行列の階数を示し、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数９】
0005507001.tif 000022
である請求項９に記載の変換方法。
【請求項１２】
ｊ＝０、かつ前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、
【数１０】
0005507001.tif 000023
である請求項１１に記載の変換方法。
【請求項１３】
前記第２の変換ステップにおいて、マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、前記プリコーディング行列は、グループから選択されたアルゴリズムを用いて、前記長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用して直接生成され、前記グループは信号対漏洩雑音比アルゴリズムを含む請求項８に記載の変換方法。
【請求項１４】
前記第２の変換ステップにおいて、シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、前記長期的な広帯域のビームフォーミング行列は、前記長期的な広帯域のビームフォーミング行列が、前記長期的な広帯域の空間相関行列の複数の固有ベクトルから構成される；前記複数の固有ベクトルが、前記固有ベクトルの固有値により降順に選択される；前記選択された固有ベクトルの数が、同じユーザに送信されるストリームの数に依存する、という方法により決定することができる請求項８に記載の変換装置。
【請求項１５】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の変換装置を含むデバイスであって、
基地局、ユーザ装置、および中継機器から選択された任意の１つであるデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムに関し、より具体的には、多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムにおける長期的な広帯域チャネル特性フィードバックのための変換方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ  ＲＡＮ＃６０で同意されたフィードバックを転送する方法により、サブバンドのプリコーダーは２つの行列から構成されることが決定され、その１つは、広帯域および／または長期的なチャネル特性を対象とし、他方の行列は、周波数選択および／または短期的なチャネル特性を対象としている。コードブックは、時間および／または異なるサブバンドによって変更／変動することがある、または変更／変動しない。
【０００３】
一般的に、システムにおいて、長期的な広帯域のビームフォーミング・ベクトルおよび長期的な広帯域の伝送空間相関行列（ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｓｐａｔｉａｌ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｍａｔｒｉｘ）の１つは、ダウンリンク状態に基づいて移動局から基地局に長期的な広帯域のチャネル特性フィードバックとしてフィードバックされる。
【０００４】
送信機で利用可能な長期的な広帯域の情報の２つの異なる形式として、長期的な広帯域のビームフォーミング・ベクトルおよび長期的な広帯域の伝送空間相関行列がＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの標準化プロセスで広く議論されており、長期的な広帯域のビームフォーミング行列は、シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムにおける受信機のために指向性パターン（つまりプリコーディング行列）を形成するためのものであり、長期的な広帯域の伝送空間相関行列は、たとえば、マルチユーザ多入力多出力の無線通信システムで使用される信号対漏洩雑音比（ＳＬＮＲ：ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｌｅａｋａｇｅ−ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）、または量子化誤差を下げる変換されたコードブックなど、プリコーディング行列を生成するために直接使用することができる。
【０００５】
実際は、改善されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）は、シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線システムだけの役に立つわけではなく、マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムでも極めて役に立つため、一般的に、量子化誤差を最小限に減らすべきであると理解されている。最新の研究は、伝送空間相関は、ベース・コードブックから得た変換されたコードブックがユーザ・チャネルの特性に、より適するように形成するのを支援し、さらに特にマルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力システムのシステム・パフォーマンスを改善することを示している。したがって、ダウンリンクについては、ｅＮｏｄｅＢなどの基地局は、各ユーザ装置（ＵＥ）の伝送空間相関情報を認識している必要がある。伝送空間相関情報、たとえば、前述の長期的な広帯域の伝送空間相関行列は、ＵＥによって測定し、ｅＮｏｄｅＢにフィードバックすることができる。しかし、すべてのシステムが、長期的な広帯域の伝送空間相関行列をｅＮｏｄｅＢにフィードバックするとは限らない。上記のように、一部のシステムにおけるＵＥは、単に、長期的な広帯域情報として長期的な広帯域のビームフォーミング行列をｅＮｏｄｅＢにフィードバックすることができる。したがって、この場合、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥから取得した長期的な広帯域の伝送空間相関行列をフィードバックすることができない。一般的に、ＵＥによってフィードバックされるのは、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはコードブックから選択される長期的な広帯域の伝送空間相関行列に対応するインデックスである。
【０００６】
さらに、長期的な情報の一形式だけを規定できる一部の標準では（たとえばＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）、または特定の適用シナリオでは、長期的および／または広帯域の情報の一形式だけ、つまり、長期的な広帯域のビームフォーミング行列または長期的な広帯域の空間相関関係を使用することが許可されることは、当業者には自明であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、長期的および／または広帯域の情報の一形式を長期的および／または広帯域の情報の他の形式に変換できる方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術の欠点を解決するために、本発明の実施形態は、ある形式から他の形式を得るために、多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムにおいて長期的および／または広帯域のチャネル特性の２つの形式のフィードバックを変換し、つまり、フィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列を長期的な広帯域の伝送空間相関行列に変形するか、またはフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列を長期的な広帯域のビームフォーミング行列に変換して、特定の多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムの要件を満たす。
【０００９】
本発明の第１の態様によると、長期的な広帯域のチャネル特性フィードバックを変換するための変換装置が提供される。変換装置は、受信機からフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１を用いて、長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒに対するＲｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを構成するための第１の変換ユニットであって、
【００１０】
【数１】
0005507001.tif 000002
であり、ここでＨは、行列の共役転置（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｔｒａｎｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）を示す第１の変換ユニット、および／または受信機からフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒを使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を取得するための第２の変換ユニットを含む。
【００１１】
本発明の第２の態様によると、長期的な広帯域のチャネル特性フィードバックを変換するための変換方法が提供される。変換方法は、受信機からフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１を用いて、長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒに対するＲｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを構成するための第１の変換ステップであって、
【００１２】
【数２】
0005507001.tif 000003
であり、ここでＨは、行列の共役転置を示す第１の変換ステップ、および／または受信機からフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒを使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を取得するための第２の変換ステップを含む。
【００１３】
本発明の他の態様によると、基地局デバイス、ユーザ装置、および本発明による変換装置を含む中継機器がさらに提供される。
【００１４】
本発明の他の態様によると、対応するコンピュータ・プログラム製品がさらに提供される。
【００１５】
本発明の他の機能および利点は、添付の図面に関して本発明の実施形態の詳細な記述を読むと、より明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を実装できる多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による変換装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による変換方法の概略フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態を実装できる多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムを示す。
【００１８】
図１において、例として多入力多出力の無線通信システムにおいて基地局からユーザ装置へのダウンリンクを用いて、本発明の実施形態の適用シナリオについて記述する。
【００１９】
図１に示すように、基地局１０１は、空間的に多様な方法で、ダウンリンク方向に特定のユーザ装置１０２に信号を送信するために複数の伝送アンテナを持っている。
【００２０】
ユーザ装置１０２は、単一または複数の受信アンテナを持っている。ユーザ装置１０２は、周波数選択および／または短期的なチャネル特性に特有の情報、および広帯域および／または長期的なチャネル特性に特有の情報を基地局１０１にフィードバックするためにダウンリンク信号を測定する。ここでは、本発明は、広帯域および／または長期的なチャネル特性のフィードバックされた情報を変換することに関する。
【００２１】
本発明の実施形態によると、多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムにおける長期的および／または広帯域のチャネル特性の２つの形式のフィードバックに基づいて、１つの形式を他の形式から得ることができる。つまり、フィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列は、長期的な広帯域の伝送空間相関行列に変形されるか、またはフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列は、長期的な広帯域のビームフォーミング行列に変形されるため、特定の多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムの要件を満たす。
【００２２】
長期的および／または広帯域のチャネル特性がフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列によって特徴づけられる場合、本発明の一実施形態による変換装置によって、基地局またはユーザ装置は、長期的な広帯域のビームフォーミング行列を使用することによって、長期的な広帯域の伝送空間相関行列の標準化された推定を構成することができる。その理由は、相関行列において、主要な固有ベクトルは、相関行列のほとんどの情報を運ぶ一方、特定のＵＥからフィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列は、特定のＵＥに関して基地局のアンテナの相関に対する伝送空間相関行列の主要な固有ベクトルを反映することができるからである。本発明のさらに他の実施形態によると、構成される長期的な広帯域の伝送空間相関行列の精度は、フィードバックされる追加情報を使用することによってさらに改善することができる。
【００２３】
長期的および／または広帯域のチャネル特性がフィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列によって特徴づけられる場合、本発明の一実施形態による変換装置によって、基地局またはユーザ装置は、長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列を取得することができる。
【００２４】
以下に、本発明の実施形態による変換装置の処理プロセスおよび原理、ならびに本発明の実施形態による変換方法のフローチャートについて、図２および図３に関して詳細にそれぞれ記述する。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による変換装置の概略ブロック図を示す。
【００２６】
図２に示すように、変換装置２００は、フィードバックされる長期的な広帯域のビームフォーミング行列を用いて長期的な広帯域の伝送空間相関行列の推定を構成するために第１の変換ユニット２０１を含む。第１の変換ユニット２０１は、フィードバックされた長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１を受信することに応じて、長期的な広帯域の伝送空間行列を推定し、それによって、長期的および／または広帯域のチャネル特性が特徴づけられる。空間相関チャネルにおいて、長期的な広帯域のビームフォーミング行列について、一般的に使用されるコードブックはＤＦＴに基づくコードブックである。通常、長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１は、ＵＥによって測定される長期的な広帯域の伝送空間行列の主要な固有ベクトルの情報を反映することができる。特に、長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１は、ＵＥによって測定される長期的な広帯域の伝送空間相関行列の主要な固有ベクトルに基づいて決定することができる。
【００２７】
ｄ１，．．．，ｄＮは、特定のＵＥに対する長期的な広帯域の伝送空間相関行列の固有値を降順に示すとすると、Ｎは、伝送空間相関行列の階数を示し、最大階数（ｆｕｌｌ  ｒａｎｋ）の場合には、Ｎは、基地局の伝送アンテナの数を示す。ｕ１，．．．，ｕＮは、ｄ１，．．．，ｄＮに対応する固有ベクトルとすると、標準化された長期的な広帯域の伝送空間相関行列は、次のように表される。
【００２８】
【数３】
0005507001.tif 000004
【００２９】
主要な固有ベクトルｕ１が相関行列Ｒのほとんどの情報を運ぶため、第１の変換ユニット２０１は、次のように長期的な広帯域の伝送空間相関行列を推定する。
【００３０】
【数４】
0005507001.tif 000005
【００３１】
さらに、第１の変換ユニット２０１は、フィードバックされた追加情報を使用することによって、構成された長期的な広帯域の空間相関行列の推定の精度をさらに改善することができる。
【００３２】
例として、特定のユーザ装置に関する基地局の空間相関行列の非対角スケーリング・ファクタ（ｓｃａｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）ａ１，．．．，ａＮ−１は、たとえば移動局などのユーザ装置から基地局に追加情報としてフィードバックできるため、第１の変換ユニット２０１は、推定された長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを修正する。
【００３３】
【数５】
0005507001.tif 000006
の場合、長期的な広帯域の伝送空間相関行列の修正された推定は、次のように表すことができる。
【００３４】
【数６】
0005507001.tif 000007
ここで、符号＊は、複素数の共役を示す。
【００３５】
この修正は、Ｒのそれぞれの要素の推定されるモジュラー値（ｍｏｄｕｌａｒ  ｖａｌｕｅ）を効果的に修正できるため、実際の長期的な広帯域の伝送空間相関行列により接近することは当業者には自明であろう。特に、高度に空間的（ｈｉｇｈｌｙ  ｓｐａｔｉａｌ）な関連チャネルの非対角スケーリング・ファクタは、そのような機能
【００３６】
【数７】
0005507001.tif 000008
を提示することができる。したがって、高度に空間的な関連チャネルにおいて、追加情報のフィードバックは、システムに対するフィードバック負荷を著しく増加させることはない。
【００３７】
他の例として、ｄ1に対する固有値ｄｉ（ここではｉ＞２）の比率およびｄｉに対応する固有ベクトルｕｊは、移動局などのユーザ装置から基地局への追加情報としてフィードバックできるため、第１の変換ユニット２０１は、推定される長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを修正する。たとえば、ｄ２／ｄ１，．．．，ｄ２＋ｊ／ｄ１および対応する固有ベクトルｕ２，．．．，ｕ２＋ｊ（ここでは０≦ｊ≦Ｎ−２）は、Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを修正するために、移動局から基地局に追加情報としてフィードバックすることができる。その理由は、等式１）によると、標準化された長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒは、次のように拡大することができるからである。
【００３８】
【数８】
0005507001.tif 000009
したがって
【００３９】
【数９】
0005507001.tif 000010
【００４０】
固有値が大きいほど、より多くの相関行列Ｒの情報量が対応する固有ベクトルによって運ばれるため、システムのフィードバック効率とＲｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを修正することとの兼ね合いを考えると、好ましい一実施形態では、第１の変換ユニット２０１は、Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを修正するためにｄ２／ｄ１およびｕ２のみを必要とする。つまり、シナリオは、上記の等式４）でｊ＝０の場合、
【００４１】
【数１０】
0005507001.tif 000011
【００４２】
システムの最大能力を取得するなど、好ましい長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１が他の基準を通じてコードブックから選択されている場合、第１の変換ユニット２０１は、また、上記の等式２）、つまり
【００４３】
【数１１】
0005507001.tif 000012
を使用してＲｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを計算できることを理解されたい。
【００４４】
推定された長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎを利用することによって、特に好ましくは、修正された行列Ｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎは、基本的なコードブックから得た変換されたコードブックを形成するのを支援できるため、ユーザ・チャネル特性をより良く適応させて、さらに特にマルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力システムのシステム・パフォーマンスを改善することができる。したがって、推定される長期的な広帯域の伝送空間相関行列（または、好ましくは修正された長期的な広帯域の伝送空間相関行列）および基本的なコードブックは、変換されたコードブックを形成することができる。変換されたコードブックを用いて、プリコーディング行列および有効なチャネル行列は、よりよい量子化誤差を達成するために量子化することができる。
【００４５】
好ましくは、図２に示すように、変換装置２００は、フィードバックされる長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用することによって、長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を直接取得するために第２の変換ユニット２０２をさらに含む。
【００４６】
マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、第２の変換ユニット２０２は、何らかのアルゴリズムを使って、マルチユーザ・マルチイン多出力／多入力単一出力の無線通信システムのプリコーディング・プロセスで使用されるプリコーディング行列（つまり長期的な広帯域のビームフォーミング行列）を直接生成するために長期的な広帯域の伝送空間相関行列を使用することができる。そのようなアルゴリズムは、たとえば、信号対漏洩雑音比（ＳＬＮＲ）アルゴリズムなどでもよい。
【００４７】
シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、第２の変換ユニット２０２は、長期的な広帯域のビームフォーミング行列が、空間相関行列の複数の固有ベクトルから構成される；複数の固有ベクトルが、固有ベクトルの固有値により降順に選択される；固有ベクトルの数が、同じユーザに送信されるストリームの数に依存する、という方法により、長期的な広帯域のビームフォーミング行列を決定する。
【００４８】
図２に示す実施形態では、例として基地局からユーザ装置へのダウンリンクのシナリオについて説明していることに注意されたい。しかし、変換装置２００は、また、ユーザ装置から基地局へのアップリンク・シナリオにサービスを提供できることを理解されたい。言いかえると、変換装置２００は、任意の送信機側にサービスを提供および／または統合し、基地局、ユーザ装置、および中継機器を含む、多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムにおいて受信機側からフィードバックされる長期的な広帯域のチャネル情報の利用を必要とする。
【００４９】
さらに、図２に示す実施形態は、第１の変換ユニット２０１および第２の変換ユニット２０２を含むが、特定の適用シナリオでは、変換装置２００は、また、第１の変換ユニット２０１または第２の変換ユニット２０２の１つのみを持てることは当業者には自明であろう。
【００５０】
図３は、本発明の一実施形態による変換方法の概略フローチャートである。
【００５１】
図３に示すように、ステップＳ３００においてプロセス・フローが開始する。
【００５２】
ステップＳ３０１では、長期的および／または広帯域のチャネル特性のフィードバック情報が受信される。
【００５３】
ステップＳ３０２では、受信される長期的および／または広帯域のチャネル特性フィードバックで変換を実行する必要があるかどうかが決定される。送信機は、長期的な広帯域の情報の２つの異なる形式、つまり長期的な広帯域のビームフォーミング行列および長期的な広帯域の伝送空間相関行列を利用することができる。長期的な広帯域のチャネル特性のフィードバック情報が送信機によって望まれる長期的な広帯域の情報でない場合、受信されたフィードバックで変換を実行することが要求される。決定の結果が「はい」の場合、ステップＳ３０３またはステップＳ３０５は実行が継続される。決定の結果が「いいえ」の場合、ステップＳ３０６で処理フローは終了する。
【００５４】
ステップＳ３０３〜Ｓ３０４では、フィードバック情報として受信された長期的な広帯域のビームフォーミング行列ｕ１は、必要な長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒを生成するために変換される。
【００５５】
ステップＳ３０３では、長期的な広帯域の伝送空間相関行列は前述の等式２）、つまり
【００５６】
【数１２】
0005507001.tif 000013
により推定され、ここで、Ｈは、行列の共役転置を示す。
【００５７】
好ましくは、ステップＳ３０４では、Ｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎは、フィードバックされた追加情報を使用することによってさらに修正される（簡潔さのために、図３には、フィードバックされた追加情報を受信するステップを示さない）。追加情報は、たとえば、特定の受信機に関して送信機側の空間相関行列の非対角スケーリング・ファクタａ１，．．．，ａＮ−１であり、修正された長期的な広帯域の伝送空間相関行列は、上記のように等式３）として示される。他の例では、受信機側は、降順に配置された長期的な広帯域の伝送空間相関行列の固有値ｄ１，．．．，ｄＮの中のｄ２／ｄ１，．．．，ｄ２＋ｊ／ｄ１およびそれらの対応する固有ベクトルｕ２，．．．，ｕ２＋ｊ（ここで、０≦ｊ≦Ｎ−２）を送信機側にフィードバックし、上記のように等式４）に修正された長期的な広帯域の伝送空間相関行列が示される。好ましくは、ｊ＝０とし、修正された長期的な広帯域の伝送空間相関行列は上記のように等式５）に示される。
【００５８】
ステップ３０５において、必要な長期的な広帯域のビームフォーミング行列またはプリコーディング行列を直接生成するために、フィードバック情報として受信された長期的な広帯域の伝送空間相関行列Ｒが変換される。
【００５９】
マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、たとえば、一部のアルゴリズムは、プリコーディング行列、つまり長期的な広帯域のビームフォーミング行列を直接生成するために、長期的な広帯域の伝送空間相関行列を利用できるため、マルチユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムのプリコーディング・プロセスを促進することができる。そのようなアルゴリズムは、たとえば、信号対漏れ雑音比（ＳＬＮＲ）アルゴリズムなどでもよい。
【００６０】
シングルユーザ多入力多出力／多入力単一出力の無線通信システムについて、たとえば、長期的な広帯域のビームフォーミング行列は、長期的な広帯域のビームフォーミング行列が、空間相関行列の複数の固有ベクトルから構成される；複数の固有ベクトルが、固有ベクトルの固有値により降順に選択される；選択された固有ベクトルの数が、同じユーザに送信されるストリームの数に依存する、という方法により決定することができる。
【００６１】
ステップＳ３０６で、方法のフローは終了する。
【００６２】
本発明の実施形態による変換装置および変換方法について記述する。本発明による変換装置および変換装置によって実行される処理機能のステップは、個々の機能モジュールとして実装することができ、これは、１つまたは少数の機能モジュールに結合することができ、ここで、機能モジュールは、完全なハードウェアの実装方法、完全なソフトウェアの実装方法、またはハードウェアおよびソフトウェアの要素を同時に含む実装方法を完全に取り入れることができる。一実装方法によると、詳細に記述した処理プロセスは、コンピューティング・デバイスの読み取り可能な記憶媒体に格納することができ、またはコンピューティング・システムで利用可能なコードおよび／またはデータを格納できる任意のデバイスまたは媒体でもよく、これは、一実装方法による特定用途向け集積回路フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、半導体メモリーなどを含むが、これらに制限されず、上記のそれぞれの処理モジュールは、一般的なコンピュータを稼働する手段によって実装することができ、またはマイクロコントローラ、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはその組み合わせなど、他のプロセッサ・デバイスによって実装することができる。
【００６３】
本発明の実施形態は添付の図面に関して記述したが、当業者ならば添付された特許請求の範囲内で様々な変換または変形を実施できるであろう。
【図１】
0005507001.tif 000024
【図２】
0005507001.tif 000025
【図３】
0005507001.tif 000026