(57)【要約】コードブック内のプリコーディング行列と相関するプリコーディングインデックスの計算を容易化するシステムおよび方法が説明される。様々な態様によれば、実効ＳＮ比（ＳＮＲ）の計算を容易化するシステムおよび／または方法が説明される。そのようなシステムおよび／または方法はさらに、プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスの選択を容易化することができる。そのようなシステムおよび／または方法はまたさらに、ＭＩＭＯ無線通信システムにおけるプリコーディング行列の利用を容易化することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する方法、該方法は下記を備える：
ＭＩＭＯプリコーディング用にタイル毎フィードバック方式を利用すること；
プリコーディング行列およびタイルについて実効ＳＮＲを計算すること；
最も高い実効ＳＮＲをもたらす前記プリコーディング行列を選択すること；および、
前記ＭＩＭＯ無線通信環境において前記プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを利用すること。
【請求項２】
【数１】
2009514460.tif 000013
に関係するコードブックをさらに備える請求項１記載の方法、ここにおいて、
Ｃは、前記コードブックを表し、Ｆｊは、前記コードブック内の行列であり、Ｎは、前記コードブック内に含まれる行列の整数である。
【請求項３】
さらに下記を備える請求項１に記載の方法：
前記タイル毎フィードバック方式内で各タイルごとに前記プリコーディングインデックスを計算すること。
【請求項４】
異なるタイルをＨｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表すチャネル行列をさらに備える請求項３記載の方法、ここにおいて、
Ｍは、現在の割当てにおけるタイルの数であり、ｆは、周波数である。
【請求項５】
前記プリコーディング行列を選択するために以下のメトリックを利用することをさらに備える、請求項４に記載の方法：
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、
【数２】
2009514460.tif 000014
を計算する。
【請求項６】
さらに下記を備える請求項１記載の方法：
後処理ＳＮＲを計算すること；および、
前記後処理ＳＮＲを容量までギャップを有する制約容量および容量までギャップを有する非制約容量の少なくとも一方に変換すること。
【請求項７】
さらに下記を備える、請求項１に記載の方法：
コードブックを少なくとも２つ以上のサブセットに区分化すること；
行列からなる前記サブセットを少なくとも部分的に距離に基づいて区分化すること；および、
最も大きなＳＮＲによる選択されたサブセット上での網羅的検索を利用すること。
【請求項８】
無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する方法、該方法は下記を備える：
ＭＩＭＯプリコーディング用に平均フィードバック方式を利用すること；
プリコーディング行列について平均実効ＳＮＲを計算すること；
平均チャネル共分散行列を獲得すること；および、
前記平均実効ＳＮＲおよび前記平均チャネル共分散行列の少なくとも一方を利用して、コードブックからプリコーディング行列を選択すること。
【請求項９】
【数３】
2009514460.tif 000015
に関係するコードブックをさらに備える請求項８記載の方法、ここにおいて、
Ｃは、前記コードブックを表し、Ｆｊは、前記コードブック内の行列であり、Ｎは、前記コードブック内に含まれる行列の整数である。
【請求項１０】
さらに下記を備える請求項８記載の方法：
下記のうちの少なくとも１つにわたって平均された前記平均実効ＳＮＲを計算すること：
１）割当て全体、２）前記割当ての少なくとも１つのタイル、および３）前記割当てに依存しない帯域幅の部分。
【請求項１１】
さらに下記を備える、請求項８に記載の方法：
前記実効ＳＮＲを計算するために、前記割当てのタイルおよび前記全帯域幅の少なくとも一方をサンプリングすること。
【請求項１２】
前記平均チャネル共分散行列を計算するために、以下を利用することをさらに備える、請求項８に記載の方法：
Ｒを前記平均チャネル共分散行列として、Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）。
【請求項１３】
下記のうちの１つによって、前記コードブックを選択することをさらに備える、請求項１２に記載の方法：
１）
【数４】
2009514460.tif 000016
、２）ρを前記平均ＳＮＲとして、
【数５】
2009514460.tif 000017
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより前記実効ＳＮＲを最大化する。
【請求項１４】
さらに下記を備える、請求項８に記載の方法：
前記コードブックを少なくとも２つ以上のサブセットに区分化すること；
行列からなる前記サブセットを少なくとも部分的に距離に基づいて区分化すること；および、
最も大きなＳＮＲによる選択されたサブセット上での網羅的検索を利用すること。
【請求項１５】
下記を備える通信機器：
タイル毎フィードバック方式および平均フィードバック方式の少なくとも一方について実効ＳＮＲを計算することによってプリコーディングインデックスを計算することに関係する命令を保持するメモリ；および、
メモリに結合され、少なくとも１つのアルゴリズムを利用して、前記プリコーディングインデックスを利用するために前記命令を評価するように構成されるプロセッサであって、前記プリコーディングインデックスは、コードブック内の行列と相関する、プロセッサ。
【請求項１６】
前記コードブックが、
【数６】
2009514460.tif 000018
に関係することをさらに備える請求項１５に記載の通信機器、ここにおいて、
Ｃは、前記コードブックを表し、Ｆｊは、前記コードブック内の行列であり、Ｎは、前記コードブック内に含まれる行列の整数である。
【請求項１７】
さらに下記を備える、請求項１６に記載の通信機器：
前記タイル毎フィードバック方式内で各タイルごとに前記プリコーディングインデックスを計算すること。
【請求項１８】
異なるタイルをＨｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表すチャネル行列をさらに備える請求項１７に記載の通信機器、ここにおいて、
Ｍは、現在のアサインメントにおけるタイルの数である。
【請求項１９】
さらに下記を備える請求項１８に記載の通信機器：
前記プリコーディング行列を選択するために以下のメトリックを利用すること：
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、
【数７】
2009514460.tif 000019
を計算する。
【請求項２０】
さらに備える、請求項１９に記載の通信機器：
後処理ＳＮＲを計算すること；および、
前記後処理ＳＮＲを容量までギャップを有する制約容量および容量までギャップを有する非制約容量の少なくとも一方に変換すること。
【請求項２１】
下記のうちの少なくとも１つにわたって平均された平均実効ＳＮＲを計算することをさらに備える、請求項２０に記載の通信機器：
１）割当て全体、２）前記割当ての少なくとも１つのタイル、および３）前記割当てに依存しない帯域幅の部分。
【請求項２２】
さらに下記を備える、請求項２１に記載の通信機器：
前記実効ＳＮＲを計算するために、前記割当てのタイルおよび前記全帯域幅の少なくとも一方をサンプリングすること。
【請求項２３】
平均チャネル共分散行列を計算するために、以下を利用することをさらに備える、請求項２２に記載の通信機器：
Ｒを前記平均チャネル共分散行列として、Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）。
【請求項２４】
下記のうちの１つによって、前記コードブックを選択することをさらに備える、請求項２３に記載の通信機器：
１）
【数８】
2009514460.tif 000020
、２）ρを前記平均ＳＮＲとして、
【数９】
2009514460.tif 000021
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより前記実効ＳＮＲを最大化する。
【請求項２５】
さらに下記を備える、請求項１５に記載の通信機器：
前記コードブックを少なくとも２つ以上のサブセットに区分化すること；
行列からなる前記サブセットを少なくとも部分的に距離に基づいて区分化すること；および、
最も大きなＳＮＲによる選択されたサブセット上での網羅的検索を利用すること。
【請求項２６】
プリコーディングインデックスの計算を容易化する通信機器、該通信機器は下記を備える：
実効ＳＮＲを計算するための手段；
プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択するための手段；
ＭＩＭＯ無線通信方式において前記プリコーディング行列を利用するための手段。
【請求項２７】
下記のうちの少なくとも１つにわたって平均された平均実効ＳＮＲを計算するための手段をさらに備える、請求項２６に記載の通信機器：
１）割当て全体、２）前記割当ての少なくとも１つのタイル、および３）前記割当てに依存しない帯域幅の部分。
【請求項２８】
さらに下記を備える、請求項２７に記載の通信機器：
前記実効ＳＮＲを計算するために、前記割当てのタイルおよび前記全帯域幅の少なくとも一方をサンプリングするための手段。
【請求項２９】
下記をさらに備える、請求項２８に記載の通信機器：
Ｒを平均チャネル共分散行列として、Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）、
を用いて、前記平均チャネル共分散行列を計算するための手段。
【請求項３０】
下記のうちの１つによって、コードブックを選択するための手段をさらに備える、請求項２９に記載の通信機器：１）
【数１０】
2009514460.tif 000022
、２）ρを前記平均ＳＮＲとして、
【数１１】
2009514460.tif 000023
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより前記実効ＳＮＲを最大化する。
【請求項３１】
【数１２】
2009514460.tif 000024
に関係するコードブックをさらに備える請求項２６に記載の通信機器、ここにおいて、
Ｃは、前記コードブックを表し、Ｆｊは、前記コードブック内の行列であり、Ｎは、前記コードブック内に含まれる行列の整数である。
【請求項３２】
さらに下記を備える、請求項３１に記載の通信機器：
タイル毎フィードバック方式内で各タイルごとに前記プリコーディングインデックスを計算するための手段。
【請求項３３】
異なるタイルをＨｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表すチャネル行列をさらに備える請求項３２に記載の通信機器、ここにおいて、
Ｍは、現在のアサインメントにおけるタイルの数である。
【請求項３４】
前記プリコーディング行列を選択するために以下のメトリックを利用するための手段をさらに備える、請求項３３に記載の通信機器：
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、
【数１３】
2009514460.tif 000025
を計算する。
【請求項３５】
さらに下記を備える、請求項２６に記載の通信機器：
コードブックを少なくとも２つ以上のサブセットに区分化するための手段；
行列からなる前記サブセットを少なくとも部分的に距離に基づいて区分化するための手段；および、
最も大きなＳＮＲによる選択されたサブセット上での網羅的検索を利用するための手段。
【請求項３６】
下記に関する機械実行可能命令がその上に保存された機械可読媒体：
実効ＳＮＲを計算すること；
プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択すること；
ＭＩＭＯ無線通信方式において前記プリコーディング行列を利用すること。
【請求項３７】
さらに下記を備える、請求項３６に記載の機械可読媒体：
下記のうちの少なくとも１つにわたって平均された平均実効ＳＮＲを計算すること：
１）割当て全体、２）前記割当ての少なくとも１つのタイル、および３）前記割当てに依存しない帯域幅の部分。
【請求項３８】
さらに下記を備える、請求項３７に記載の機械可読媒体：
前記実効ＳＮＲを計算するために、前記割当てのタイルおよび前記全帯域幅の少なくとも一方をサンプリングすること。
【請求項３９】
さらに下記を備える、請求項３８に記載の機械可読媒体：
Ｒを平均チャネル共分散行列として、Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）、
を用いて、前記平均チャネル共分散行列を計算すること。
【請求項４０】
下記のうちの１つによって、コードブックを選択することをさらに備える、請求項３９に記載の機械可読媒体：
１）
【数１４】
2009514460.tif 000026
、２）ρを前記平均ＳＮＲとして、
【数１５】
2009514460.tif 000027
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより前記実効ＳＮＲを最大化する。
【請求項４１】
【数１６】
2009514460.tif 000028
に関係するコードブックをさらに備える請求項３６に記載の機械可読媒体、ここにおいて、
Ｃは、前記コードブックを表し、Ｆｊは、前記コードブック内の行列であり、Ｎは、前記コードブック内に含まれる行列の整数である。
【請求項４２】
タイル毎フィードバック方式内で各タイルごとに前記プリコーディングインデックスを計算することをさらに備える、請求項４１に記載の機械可読媒体。
【請求項４３】
異なるタイルをＨｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表すチャネル行列をさらに備える請求項４２に記載の機械可読媒体、ここにおいて、
Ｍは、現在のアサインメントにおけるタイルの数である、。
【請求項４４】
前記プリコーディング行列を選択するために以下のメトリックを利用することをさらに備える、請求項４３に記載の機械可読媒体：
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、
【数１７】
2009514460.tif 000029
を計算する。
【請求項４５】
無線通信システムにおいて、下記を備える機器：
タイル毎フィードバック方式および平均フィードバック方式の少なくとも一方の利用を確認し、
プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択し、
ＭＩＭＯ無線通信方式においてプリコーディング行列を利用するように構成されるプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年１０月２７日に出願された、「Ａ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＲＥ−ＣＯＤＩＮＧ  ＦＯＲ  Ａ  ＭＩＭＯ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する、米国仮特許出願第６０／７３１０２２号の利益を主張する。前述の出願の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
以下の説明は、一般に、無線通信に関し、より詳細には、無線通信システムにおける線形プリコーディングに関連して利用され得るユニタリ行列を生成することに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、例えば音声やデータなどの様々なタイプの通信内容を提供するために、広く配備されている。典型的な無線通信システムは、利用可能なシステム資源（例えば、帯域幅、送信電力、・・・）を共用することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な、多元接続方式とすることができる。そのような多元接続方式の例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式などを含むことができる。
【０００４】
一般に、無線多元接続通信方式は、同時に複数の移動体装置に対して通信をサポートすることができる。各移動体装置は、順方向および逆方向リンク上での送信を介して、１つまたは複数の基地局と通信することができる。順方向リンク（またはダウンリンク）とは、基地局から移動体装置への通信リンクのことであり、逆方向リンク（またはアップリンク）とは、移動体装置から基地局への通信リンクのことである。さらに、移動体装置と基地局の間の通信は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）方式、多入力単出力（ＭＩＳＯ）方式、および多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式などを介して、確立されることができる。
【０００５】
ＭＩＭＯ方式は、一般に、データ通信用に、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと、複数（ＮＲ個）の受信アンテナを利用する。ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルと呼ばれることがある、ＮＳ個の独立チャネルに分解され、ＮＳ≦｛ＮＴ，ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルの各々は、次元に対応する。さらに、複数の送信および受信アンテナによって生成される追加の次元数が利用されるならば、ＭＩＭＯ方式は、改善された性能（例えば、増大されたスペクトル効率、より高いスループット、および／またはより大きな信頼性）を提供することができる。
【０００６】
ＭＩＭＯ方式は、共通物理媒体上に順方向および逆方向リンク通信を分割するために、様々な二重化技法をサポートすることができる。例えば、周波数分割二重化（ＦＤＤ）方式は、順方向および逆方向リンク通信用に異なる周波数領域を利用することができる。さらに、時分割二重化（ＴＤＤ）方式では、順方向および逆方向リンク通信は、共通の周波数領域を利用することができる。様々な技法が、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算するために、利用されることができる。しかし、ＭＩＭＯプリコーディングにおいて、特にタイル毎フィードバック方式および／または平均フィードバック方式において利用されるプリコーディングインデックス（ＰＩ）の計算は、きわめて複雑なことがあり得る。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／７３１０２２号
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００７】
１つまたは複数の実施形態の基本的理解を提供するために、以下にそのような実施形態の簡略化された要約を提示する。この要約は、企図されるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の主要または必須要素を特定することも、いずれかまたはすべての実施形態の範囲を定めることも意図していない。その唯一の目的は、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を、後で提示されるより詳細な説明の導入として、簡略化された形式で提示することである。
【０００８】
１つまたは複数の実施形態およびそれに対応する開示によれば、無線通信環境に関連付けられたコードブック内の行列に対応するプリコーディングインデックスの計算を容易化することに関して、様々な態様が説明される。（コードブック内の行列に対応し得る）プリコーディングインデックスを利用するため、いくつかの簡略化されたアルゴリズムが、ＭＩＭＯプリコーディング用に利用されることができる。タイル毎フィードバック方式の場合、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）が、各タイルおよび各プリコーディング行列について計算されることができ、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列が、選択されることができる。平均フィードバック方式の場合、割当て（例えば複数のタイル）にわたって、または全帯域幅にわたって平均された実効信号対雑音比（ＳＮＲ）が、各プリコーディング行列について計算されることができ、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列が、選択されることができる。
【０００９】
関係する態様によれば、無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する方法が、本明細書で説明される。該方法は、ＭＩＭＯプリコーディング用にタイル毎フィードバック方式を利用することを含むことができる。さらに、該方法は、プリコーディング行列およびタイルについて実効信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算することを含むことができる。さらに、該方法は、最も高い実効ＳＮＲをもたらすプリコーディング行列を選択することを含むことができる。またさらに、該方法は、ＭＩＭＯ無線通信環境においてプリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを利用することを含むことができる。
【００１０】
関係する態様によれば、無線通信環境における無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する方法が、本明細書で説明される。該方法は、ＭＩＭＯプリコーディング用に平均フィードバック方式を利用することを含むことができる。さらに、方法は、プリコーディング行列について平均実効ＳＮ比（ＳＮＲ）を計算することを含むことができる。またさらに、方法は、平均チャネル共分散行列を獲得することを含むことができる。さらに、方法は、平均実効ＳＮＲおよび平均チャネル共分散行列の少なくとも一方を利用して、コードブックからプリコーディング行列を選択することを含むことができる。
【００１１】
別の態様は、タイル毎フィードバック方式および平均フィードバック方式の少なくとも一方について実効ＳＮＲを計算することによって、プリコーディングインデックスを計算することに関する命令を保持するメモリを含むことができる通信装置に関する。さらに、メモリに結合されたプロセッサは、少なくとも１つのアルゴリズムを利用して、プリコーディングインデックスを利用するために命令を評価するように構成されることができ、プリコーディングインデックスは、コードブック内の行列と相関する。
【００１２】
また別の態様は、プリコーディングインデックスの計算を容易化する通信機器に関する。通信機器は、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算するための手段を含むことができる。通信機器はさらに、プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択するための手段を含むことができる。さらに、通信機器は、ＭＩＭＯ無線通信方式においてプリコーディング行列を利用するための手段を含むことができる。
【００１３】
さらに別の態様は、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算し、プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択し、ＭＩＭＯ無線通信方式においてプリコーディング行列を利用するための機械実行可能命令を保存する、機械可読媒体に関する。
【００１４】
別の態様によれば、無線通信システムにおける機器が本明細書で説明され、機器は、プロセッサを含むことができる。プロセッサは、タイル毎フィードバック方式および平均フィードバック方式の少なくとも一方の利用を確認するように構成されることができる。さらに、プロセッサは、プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスを選択するように構成されることができる。加えて、プロセッサは、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいてプリコーディング行列を利用するように構成されることができる。
【００１５】
上記および関係する目的を達成するため、１つまたは複数の実施形態は、これ以降で十分に説明され、特に特許請求の範囲で指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、１つまたは複数の実施形態の例示的な態様を詳細に説明する。しかし、これらの態様は、様々な実施形態の原理が利用され得る様々な方法のうちのごく僅かを示すに過ぎず、説明される実施形態は、そのような態様のすべてとそれらの均等物を含むことが意図されている。
【詳細な説明】
【００１６】
様々な実施形態が、図面を参照しながら今から説明されるが、図面全体にわたって、同様の参照番号は、同様の要素を参照するために使用される。以下の説明では、説明の目的で、１つまたは複数の実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの具体的な細部が説明される。しかし、それらの具体的な細部を伴わずとも、そのような実施形態が実施され得ることは明らかであろう。その他の例では、１つまたは複数の実施形態の説明を容易にするため、よく知られた構造および装置は、ブロック図形式で示される。
【００１７】
本出願で使用される、「モジュール」、「装置」、「機器」、および「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中ソフトウェアのうちのいずれかのコンピュータ関係エンティティを指すことが意図されている。例えば、モジュールは、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、および／またはコンピュータとすることができるが、それらに限定されない。例を挙げると、コンピューティング装置上で実行中のアプリケーションと、コンピューティング装置はともに、モジュールとすることができる。プロセスおよび／または実行スレッド内には、１つまたは複数のモジュールが存在してよく、またモジュールは、１つのコンピュータ上に配置されても、および／または２つ以上のコンピュータ間に分散されてもよい。加えて、これらのモジュールは、様々なデータ構造が保存された様々なコンピュータ可読媒体から取り出して実行することができる。モジュールは、１つまたは複数のデータパケット（例えば、ローカルシステム、分散システムにおいて別のモジュールと、および／またはインターネットなどのネットワークを介して他のシステムと信号により対話する１つのモジュールからのデータ）を有する信号によるなど、ローカルおよび／またはリモートプロセスによって通信することができる。
【００１８】
さらに、様々な実施形態は、加入者局との関連において本明細書で説明される。加入者局は、システム、加入者ユニット、移動局、移動体、リモート局、アクセスポイント、リモート端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザ装置、またはユーザ機器とも呼ばれることがある。加入者局は、セルラ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルド装置、コンピューティング装置、または無線モデムに接続されるその他の処理装置とすることができる。
【００１９】
さらに、本明細書で説明される様々な態様または特徴は、標準的なプログラミングおよび／または工学的技法を使用する、方法、機器、または製造品として実施されることができる。本明細書で使用される「製造品」という用語は、コンピュータ可読装置、搬送波、または媒体から取得可能なコンピュータプログラムを包含することが意図されている。例えば、コンピュータ可読媒体は、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピディスク、磁気ストライプなど）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キードライブなど）を含むことができるが、それらに限定されない。加えて、本明細書で説明される様々な記憶媒体は、情報を保存するための１つもしくは複数の装置および／またはその他の機械可読媒体を表すことができる。「機械可読媒体」という用語は、命令および／またはデータを保存、格納、および／または搬送することが可能な無線チャネルおよびその他の様々な媒体を含むことができるが、それらに限定されない。
【００２０】
ここで図１を参照すると、本明細書で提示される様々な実施形態による無線通信システム１００が示されている。システム１００は、複数のアンテナ群を含み得る基地局１０２を備える。例えば、１つのアンテナ群は、アンテナ１０４、１０６を含むことができ、別の群は、アンテナ１０８、１１０を備えることができ、追加の群は、アンテナ１１２、１１４を含むことができる。２つのアンテナが、各アンテナ群ごとに示されているが、より多数またはより少数のアンテナが、各群ごとに利用されてよい。基地局１０２はさらに、送信機チェーンと、受信機チェーンを含むことができ、その各々は、当業者であれば理解されるように、信号の送信および受信に関連する複数のコンポーネント（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナなど）を備えることができる。
【００２１】
基地局１０２は、移動体装置１１６および移動体装置１２２などの１つまたは複数の移動体装置と通信することができるが、基地局１０２は、移動体装置１１６、１２２と類似した、実質的に任意の数の移動体装置と通信することができることを理解されたい。例えば、移動体装置１１６、１２２は、セルラ電話、スマートフォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信装置、ハンドヘルドコンピューティング装置、衛星ラジオ、全地球測位システム、ＰＤＡ、および／または無線通信システム１００を介して通信するのに適したその他の装置とすることができる。示されるように、移動体装置１１６は、アンテナ１１２、１１４と通信し、アンテナ１１２、１１４は、順方向リンク１１８を介して、移動体装置１１６に情報を送信し、逆方向リンク１２０を介して、移動体装置１１６から情報を受信する。さらに、移動体装置１２２は、アンテナ１０４、１０６と通信し、アンテナ１０４、１０６は、順方向リンク１２４を介して、移動体装置１２２に情報を送信し、逆方向リンク１２６を介して、移動体装置１２２から情報を受信する。周波数分割二重化（ＦＤＤ）方式では、例えば、順方向リンク１１８は、逆方向リンク１２０によって使用されるのと異なる周波数帯を利用することができ、順方向リンク１２４は、逆方向リンク１２６によって利用されるのと異なる周波数帯を利用することができる。さらに、時分割二重化（ＴＤＤ）方式では、順方向リンク１１８と逆方向リンク１２０は、共通の周波数帯を利用することができ、順方向リンク１２４と逆方向リンク１２６は、共通の周波数帯を利用することができる。
【００２２】
アンテナの各群、および／またはアンテナがその中で通信するように指定されたエリアは、基地局１０２のセクタと呼ばれることがある。例えば、アンテナ群は、基地局１０２によってカバーされるエリアからなるセクタ内の移動体装置に伝送するように設計されることができる。順方向リンク１１８、１２４を介した通信では、基地局１０２の送信アンテナは、移動体装置１１６、１２２用の順方向リンク１１８、１２４の信号対雑音比を改善するために、ビーム形成を利用することができる。また、基地局１０２は、関連するカバーエリア全体にランダムに散在させられた移動体装置１１６、１２２に送信するために、ビーム形成を利用するが、近隣セル内の移動体装置は、基地局が単一のアンテナを用いてすべての移動体装置に送信する場合と比較して、あまり干渉を被らずにいることができる。
【００２３】
一例によれば、システム１００は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムとすることができる。さらに、システム１００は、ＦＤＤ、ＴＤＤなど、任意のタイプの二重化を利用することができる。図によれば、基地局１０２は、順方向リンク１１８、１２４を介して、移動体装置１１６、１２２に送信することができる。さらに、移動体装置１１６、１２２は、それぞれの順方向リンクチャネルを推定し、逆方向リンク１２０、１２２を介して基地局１０２に提供され得る対応するフィードバックを生成することができる。加えて、移動体装置１１６、１２２は、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算することができ、そのようなＰＩは、コードブック内の行列に対応する。線形プリコーディング技法が、チャネルに関係するフィードバックに基づいて（例えば基地局１０２によって）実施されることができ、したがって、チャネルを介する以降の送信は、チャネルに関係するフィードバックを利用することによって制御されることができる（例えば、線形プリコーディングを利用することによって、ビーム形成利得が獲得されることができる）。
【００２４】
別の例によれば、システム１００は、設計されたコードブックが
【数１８】
2009514460.tif 000002
【００２５】
に関係すると仮定して、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算するために、簡略化されたアルゴリズムを利用することができる。プリコーディング技法は、各フィードバックまたは平均フィードバックに基づいて利用され得ることを理解されたい。例示的なタイル毎フィードバックでは、ＰＩは、各タイルごとに計算されることができる。異なるタイルのチャネル行列が、Ｈｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表されるとすると、Ｍは、現在の割当てにおけるタイルの数とすることができ、ｆは、周波数である。フィードバックビットの数は、割当て全体で１つのＰＩのフィードバックを考えることによって（例えば平均フィードバック方式）、節約されることができる。
【００２６】
タイル毎フィードバック方式では、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）は、各プリコーディング行列ごとに計算されることができ、各タイルにつき、第ｉのタイルＨｆ，ｉが存在する。実効ＳＮＲの計算の後、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列が、選択されることができる。実効ＳＮＲは、最初に後処理ＳＮＲ（post processing SNR）を計算し、次に後処理ＳＮＲを容量に対して一定のギャップを有する制約容量（constrained capacity）（例えば、または非制約容量（unconstrained capacity））に変換することによって、計算されることを理解されたい。計算は、プリコーディング行列を選択するために、以下のメトリックを利用して、簡略化されることができる。
【００２７】
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、以下を計算する。
【数１９】
2009514460.tif 000003
【００２８】
平均フィードバック方式では、割当て（例えば複数のタイル）にわたって平均された実効ＳＮＲ、または全帯域幅にわたって平均された実効ＳＮＲが、計算されることができる。言い換えると、実効ＳＮＲは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、１）割当て全体、２）割当ての少なくとも１つのタイル、および３）割当てに依存しない帯域幅の部分のうちの少なくとも１つにわたって平均されることができる。計算量を節約するため、割当ておよび全帯域の少なくとも一方は、実効ＳＮＲを計算するために、サンプリングされることができる。例えば、割当てまたは全帯域わたって平均することによって、平均チャネル共分散行列が獲得されることができ、Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）をもたらすことができる。コードブックは、以下の技法のうちの１つによって、すなわち、  
１）  
【数２０】
2009514460.tif 000004
【００２９】
、２）ρを平均ＳＮＲとして、  
【数２１】
2009514460.tif 000005
【００３０】
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより、実効ＳＮＲを最大化する  
のうちの１つによって、選択されることができる。
【００３１】
どちらの場合（例えば、タイル毎フィードバック方式および／または平均フィードバック方式）も、網羅的検索の複雑さは、コードブックを複数のサブセットに区分化することによって、除外および／または回避されることができる。例えば、コードブックは、１つの組内のプリコーディング行列は、ある距離（例えばユークリッド距離など）に関して互いに近くなるが、異なるサブセットに属する行列は大きな距離をもつように、区分化されることができる。サブセット内のサンプル行列のメトリック（例えば実効ＳＮＲ）が、計算されることができ、最大メトリックを有する１つまたは複数のサブセットが、選択されることができる。網羅的検索は、選択されたサブセット内の行列に対して利用されることができる。
【００３２】
図２を参照すると、無線通信環境内で利用するための通信機器２００が示されている。通信機器２００は、基地局もしくはその部分、または移動体装置もしくはその部分とすることができる。通信機器２００は、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算するために少なくとも１つの簡略化アルゴリズムを利用する、プリコーディングインデックスエンジン２０２を含むことができ、そのようなプリコーディングインデックス（ＰＩ）は、コードブックに関連付けられた行列に対応することができる。ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックスを計算する際、通信機器２００および異なる通信機器（図示されず）は、通信機器２００および異なる通信機器が共通のコードブックを実装することに少なくとも部分的に基づいて、計算されたＰＩについての共通の理解を有することができる。コードブックは、通信機器２００が対話する異なる通信機器のコードブックと実質的に同様とすることができることを理解されたい（例えば、移動体装置は、基地局に関連付けられた異なるコードブックと共通のコードブックを利用することができる）。
【００３３】
示されてはいないが、プリコーディングインデックスエンジン２０２は、通信機器２００から切り離されてよく、この例によれば、プリコーディングインデックスエンジン２０２は、プリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算し、選択されたＰＩを通信機器２００に転送することができ、それが利用される特定の行列の選択を可能にすることが企図されている。別の例によれば、通信機器２００は、ＰＩに対応するコードブック内の行列を実施し、その後、そのような行列を異なる通信機器に提供することができるが、特許請求される主題は、上述の例に限定されないことを理解されたい。
【００３４】
例えば、通信機器２００は、プリコーディングインデックスエンジン２０２によって実施される計算を利用することによって、コードブック内の少なくとも１つの行列を利用する移動体装置とすることができる。この例によれば、移動体装置は、チャネルを推定し、チャネル推定を量子化するためにユニタリ行列を利用することができる。例えば、チャネル推定に対応する特定のユニタリ行列が、ユニタリ行列の組から選択されることができ、選択されたユニタリ行列に関連する計算されたプリコーディングインデックスが、（例えば、実質的に同様のユニタリ行列の組を含む実質的に同様のコードブックを利用する）基地局に送信されることができる。
【００３５】
プリコーディングインデックス（ＰＩ）の簡略化された計算に基づいて、通信機器２００は、
【数２２】
2009514460.tif 000006
【００３６】
のようなユニタリ行列の組を利用することができ、ここで、Ｎは任意の整数である。さらに、Ｎ＝２Ｍであり、ここで、Ｍはフィードバックのビット数である。一例によれば、Ｎは６４とすることができ、したがって、（例えばプリコーディングインデックスに関連する）６ビットのフィードバックが、受信機（例えば移動体装置）から送信機（例えば基地局）に伝送されることができるが、特許請求される主題は、上述の例に限定されない。
【００３７】
ここで図３を参照すると、無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化するシステム３００が示されている。システム３００は、移動体装置３０４（および／または任意の数の異なる移動体装置（図示されず））と通信する基地局３０２を含む。基地局３０２は、順方向リンクチャネルを介して、移動体装置３０４に情報を送信することができ、さらに、基地局３０２は、逆方向リンクチャネルを介して、移動体装置３０４から情報を受信することができる。さらに、システム３００は、ＭＩＭＯ方式とすることができる。一例によれば、移動体装置３０４は、逆方向リンクチャネルを介して、順方向リンクチャネルに関係するフィードバックを提供することができ、基地局３０２は、順方向リンクチャネルを介した以降の送信を制御および／または変更するために、フィードバックを利用することができる（例えば、ビーム形成を容易化するために利用される）。
【００３８】
移動体装置３０４は、コードブック内の行列と相関するプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算するために少なくとも１つの簡略化アルゴリズムを利用するプリコーディングインデックスエンジン３１４を含む。したがって、基地局３０２と移動体装置３０４は、ユニタリ行列の共通の組を含む（コードブック３０６およびコードブック３０８として表される）実質的に同様のコードブックを獲得することができ、ユニタリ行列は、そのような行列と相関するプリコーディングインデックスを計算するプリコーディングインデックスエンジン３１４によって生成される。示されてはいないが、プリコーディングインデックスエンジン３１４は、移動体装置３０４用のコードブック３０６内の行列に関係するＰＩを計算することができ、そのようなＰＩは、基地局３０２に提供されることができ、例えば、基地局３０２は、そのようなＰＩを利用して、適切な行列を識別することができることが企図されている。しかし、特許請求される主題は、上述の例に限定されないことを理解されたい。
【００３９】
移動体装置３０４はさらに、チャネル推定器３１０と、フィードバック生成器３１２とを含むことができる。チャネル推定器３１０は、基地局３０２から移動体装置３０４への順方向リンクチャネルを推定することができる。チャネル推定器３１０は、順方向リンクチャネルに対応する行列Ｈを生成することができ、Ｈの列は、基地局３０２の送信アンテナに関係することができ、Ｈの行は、移動体装置３０４の受信アンテナに関連することができる。一例によれば、基地局３０２は、４つの送信アンテナを利用することができ、移動体装置３０４は、２つの受信アンテナを利用することができ、したがって、チャネル推定器３１０は、２×４のチャネル行列Ｈ（例えば、
【数２３】
2009514460.tif 000007
【００４０】
）を生成するために、順方向リンクチャネルを評価することができるが、特許請求される主題は、（例えば、任意の数の受信アンテナおよび／または送信アンテナに対応する）任意のサイズ（例えば、任意の行数および／または列数）のチャネル行列Ｈの利用を企図していることを理解されたい。
【００４１】
フィードバック生成器３１２は、逆方向リンクチャネルを介して基地局３０２に転送され得るフィードバックを生成するために、チャネル推定（例えばチャネル行列Ｈ）を利用することができる。例えば、チャネルユニタリ行列Ｕは、推定されたチャネル行列Ｈから決定されたチャネルの方向に関係する情報を含むことができる。チャネル行列Ｈの固有値分解が、ＨＨＨ＝ＵＨΛＵに基づいて実施されることができ、ここで、Ｕは、チャネル行列Ｈに対応するチャネルユニタリ行列とすることができ、ＨＨは、Ｈの共役転置とすることができ、ＵＨは、Ｕの共役転置とすることができ、Λは、対角行列とすることができる。
【００４２】
さらに、フィードバック生成器３１２は、（例えば、チャネルユニタリ行列Ｕを量子化するために）チャネルユニタリ行列Ｕをユニタリ行列の組と比較することができる。さらに、ユニタリ行列の組から選択が行われることができる。フィードバック評価器３１４を利用するユニタリ行列および対応するプリコーディングインデックスの計算の際、フィードバック生成器３１２は、逆方向リンクチャネルを介して、基地局３０２にインデックスを提供することができる。
【００４３】
基地局３０２はさらに、フィードバック評価器３１４と、プリコーディング器３１６とを含むことができる。フィードバック評価器３１４は、移動体装置３０４から受信されたフィードバック（例えば、量子化情報に関連する獲得されたインデックス）を分析することができる。例えば、フィードバック評価器３１４は、受信されたプリコーディングインデックスに基づいて選択されたユニタリ行列を識別するために、ユニタリ行列のコードブック３０８を利用することができ、その結果、フィードバック評価器３１４によって識別されるユニタリ行列は、プリコーディングインデックスエンジン３１４によって利用されるユニタリ行列と実質的に同様とすることができる。
【００４４】
さらに、プリコーディング器３１６は、フィードバック評価器３１４によって識別されたユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルを介した以降の送信を変更するために、基地局３０２によって利用されることができる。例えば、プリコーディング器３１６は、フィードバックに基づいて、順方向リンク通信用のビーム形成を実行することができる。さらなる例によれば、プリコーディング器３１６は、識別されたユニタリ行列を、基地局３０２の送信アンテナに関連する送信ベクトルで乗算することができる。さらに、ユニタリ行列を利用する各送信アンテナの送信電力は、実質的に同様とすることができる。
【００４５】
一例によれば、プリコーディングおよび空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）コードブックプリコーディングおよびＳＤＭＡは、実効アンテナとタイルアンテナの間のマッピングとすることができる。特定のマッピングは、プリコーディング行列によって定義されることができる。プリコーディング行列の列は、基地局３０２によって使用され得る空間ビームの組を定義することができる。基地局３０２は、ＳＩＳＯ送信においてプリコーディング行列の１つの列を、ＳＴＴＤまたはＭＩＭＯ送信において複数の列を利用することができる。
【００４６】
図４を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システムにおけるプリコーディングインデックスの計算に伴う複雑さを緩和するために利用され得る通信機器４００が示されている。通信機器４００は、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて実施するためのコードブック内の行列と相関するプリコーディングインデックスを計算することができる。特に、通信機器４００は、従来の技法と比べて簡略化されたアルゴリズムを利用することができる。例えば、通信機器４００は、タイル毎フィードバック方式および平均フィードバック方式で、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）を計算することができる。タイル毎フィードバック方式では、各プリコーディング行列の実効ＳＮＲが、計算されることができ、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列が、選択されることができる。平均フィードバック方式では、割当て（例えば複数のタイル）にわたって、または全帯域幅にわたって平均された実効ＳＮＲが、各プリコーディング行列について計算されることができる。計算量を節約するため、割当て（例えば、または全帯域）は、実効ＳＮＲを計算するために、サンプリングされることができることを理解されたい。加えて、通信機器４００は、タイル毎フィードバック方式と平均フィードバック方式の少なくとも一方について実効ＳＮＲを計算することによって、プリコーディングインデックスを計算することに関する命令を保有する、メモリ４０２を含むことができる。加えて、通信機器４００は、メモリ４０２内のそのような命令を実行することができ、かつ／または最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディングインデックスを利用することができる、プロセッサ４０４を含むことができる。
【００４７】
例えば、メモリ４０２は、タイル毎フィードバック方式についてプリコーディングインデックスを計算する際の命令を含むことができ、そのような命令は、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスの決定を可能にするために、プロセッサ４０４によって実行されることができる。別の例では、メモリ４０２は、平均フィードバック方式についてプリコーディングインデックスを計算する際の命令を含むことができ、そのような命令は、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスの決定を可能にするために、プロセッサ４０４によって実行されることができる。
【００４８】
図５〜図７を参照すると、ＭＩＭＯ方式についてのプリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスの計算に関する方法が示されている。説明を簡単にする目的で、方法は一連の動作として示され、説明されるが、方法は動作の順序によって限定されず、１つまたは複数の実施形態によれば、いくつかの動作は、本明細書で示され、説明される順序とは異なる順序で発生することができ、かつ／またはその他の動作と同時に発生することができることを理解および認識されたい。例えば、方法は代替として、状態図などの一連の相互関係状態またはイベントとして表され得ることを、当業者であれば理解および認識されよう。さらに、１つまたは複数の実施形態による方法を実施するために、示された動作の必ずしもすべてが必要とされなくてもよい。
【００４９】
ここで図５を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システムにおけるプリコーディングインデックスの計算に関連する簡略化アルゴリズムの実施を容易化する方法５００が示されている。参照番号５０２において、タイル毎フィードバック方式が、ＭＩＭＯプリコーディングについて利用されることができる。タイル毎フィードバック方式用のコードブックは、
【数２４】
2009514460.tif 000008
【００５０】
とすることができる。タイル毎フィードバック方式では、ＰＩは、各タイルごとに計算されることができる。異なるタイルのチャネル行列が、Ｈｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表されるとすると、Ｍは、現在の割当てにおけるタイルの数とすることができ、ｆは、周波数である。参照番号５０４において、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）が、各プリコーディング行列および各タイルごとに計算されることができる。実効ＳＮＲは、最初に後処理ＳＮＲを計算し、次に後処理ＳＮＲを容量に対して一定のギャップを有する制約容量（例えば、または非制約容量）に変換することによって、計算されることができる。参照番号５０６において、最も高い実効ＳＮＲを与えるプリコーディング行列が、選択されることができる。番号５０４および５０６で参照される計算は、プリコーディング行列を選択するために、以下を用いて簡略化されることができることを理解されたい。
【００５１】
第ｉのタイルＨｆ，ｉについて、
【数２５】
2009514460.tif 000009
【００５２】
を計算する。
【００５３】
参照番号５０８において、プリコーディング行列および対応するプリコーディングインデックスが、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて利用されることができる。
【００５４】
図６を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システム内で利用されるタイル毎フィードバック方式におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する方法６００が示されている。参照番号６０２において、平均フィードバック方式が、ＭＩＭＯプリコーディングについて利用されることができる。タイル毎フィードバック方式用のコードブックは、
【数２６】
2009514460.tif 000010
【００５５】
とすることができる。異なるタイルのチャネル行列が、Ｈｆ，１、Ｈｆ，２、・・・、Ｈｆ，Ｍで表されるとすると、Ｍは、現在の割当てにおけるタイルの数とすることができ、ｆは、周波数である。フィードバックのビットの数は、割当て全体で１つのＰＩのフィードバックを考えることによって（例えば平均フィードバック方式）、節約されることができることを理解されたい。参照番号６０４において、平均実効信号対雑音比（ＳＮＲ）が、計算されることができる。平均実効ＳＮＲは、割当て（例えば複数のタイル）にわたって、および／または全帯域幅にわたって平均されることができることを理解されたい。計算量は、実効ＳＮＲを計算するために割当て（例えば、または全帯域幅）をサンプリングすることによって、低減されることができる。参照番号６０６において、平均チャネル共分散行列が、獲得されることができる。平均チャネル共分散行列Ｒ＝Ｅ（ＨＨＨ）は、割当てまたは全帯域わたって平均することによって、獲得されることができる。参照番号６０８において、平均実効ＳＮＲと平均チャネル共分散行列の少なくとも一方を利用して、コードブックからプリコーディング行列が、選択されることができる。コードブックは、以下の技法のうちの１つによって、すなわち、  
１）  
【数２７】
2009514460.tif 000011
【００５６】
、２）ρを平均ＳＮＲとして、  
【数２８】
2009514460.tif 000012
【００５７】
、３）Ｒを後処理ＳＮＲ計算に代入することにより、実効ＳＮＲを最大化する  
のうちの１つによって、選択されることができる。
【００５８】
図７は、ＭＩＭＯ無線通信システム内で利用されるタイル毎フィードバック方式におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する例示的な方法である。参照番号７０２において、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）および平均ＳＮＲの少なくとも一方が、計算されることができる。タイル毎フィードバック方式および／または平均フィードバック方式が利用されることができることを理解されたい（例えば、以下で説明される）。参照番号７０４において、コードブックは、少なくとも２つ以上のサブセットに区分化されることができる。参照番号７０６において、コードブック内の行列からなるサブセットは、少なくとも部分的に距離に基づいて区分化されることができる。例えば、ユークリッド距離が利用されることができ、１つのサブセット内のプリコーディング行列は、互いに近くなるが、異なるサブセットに属する行列は大きな距離をもつことができる。参照番号７０８において、網羅的検索が、選択されたサブセットにおいて実施されることができ、そのような選択されたサブセットは、最も大きいＳＮＲをもつ。
【００５９】
本明細書で説明される１つまたは複数の態様によれば、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）の計算に関して、推論が行われることができ、そのようなプリコーディングインデックスは、基地局および移動体装置の少なくとも一方の間で共通であるコードブックに関連する行列に関係することができることを理解されたい。本明細書で使用される「推論する」または「推論」という用語は一般に、イベントおよび／またはデータを介して獲得された観測値の組から、システム、環境、および／またはユーザの状態を推測または推論するプロセスを指す。推論は、例えば、特定のコンテキストもしくはアクションを識別するために利用されることができ、または状態に関する確率分布を生成することができる。推論は、確率的、すなわち、データおよびイベントの考察に基づいた対象状態に関する確率分布の計算とすることができる。推論は、イベントおよび／またはデータの組からより高いレベルのイベントを構成するために利用される技法を指すこともできる。そのような推論は、近い時間的近接性においてイベントが相関するかどうかに関わらず、またイベントおよびデータが１つまたは複数のイベントおよびデータ源に由来するかどうかに関わらず、観測されたイベントおよび／または保存されたイベントデータの組からの新しいイベントまたはアクションの構成を結果として生じる。
【００６０】
一例によれば、上で提示された１つまたは複数の方法は、ＭＩＭＯプリコーディング用のプリコーディングインデックス（ＰＩ）の計算に関して推論を行うことを含むことができる。さらなる例を挙げると、推論は、タイル毎フィードバック方式を利用するか、それとも平均フィードバック方式を利用するかについての決定に関して行われることができる。さらに、推論は、コードブック内の各プリコーディング行列の実効ＳＮＲの決定に関して行われることができる。上述の例は、本質的に説明的なものであり、行われ得る推論の数、またはそのような推論が本明細書で説明される様々な実施形態および／または方法とともに行われる方式を限定することは意図されていないことを理解されたい。
【００６１】
図８は、ブロードキャストおよび／またはマルチキャスト送信に関連するフィードバックの監視および／または提供を容易化するユーザ装置８００（例えば、ハンドヘルド装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、セルラ装置、移動体通信装置、スマートフォン、メッセンジャ装置など）の図である。ユーザ装置８００は、例えば受信アンテナ（図示されず）から信号を受信し、受信された信号に対して典型的なアクション（例えば、フィルタリング、増幅、ダウンコンバートなど）を実行し、サンプルを獲得するために調整された信号をディジタル化する、受信機８０２を備える。受信機８０２は、例えばＭＭＳＢ受信機とすることができ、受信シンボルを復調し、それらをチャネル推定のためにプロセッサ８０６に提供する、（ｄｅｍｏｄ８０４とも呼ばれる）復調器８０４を備えることができる。プロセッサ８０６は、受信機８０２によって受信された情報の分析および／もしくは送信機８１４によって送信するための情報の生成に専ら用いられるプロセッサ、ユーザ装置８００の１つもしくは複数のコンポーネントを制御するプロセッサ、ならびに／または受信機８０２によって受信された情報を分析し、送信機８１４によって送信するための情報を生成するとともに、ユーザ装置８００の１つもしくは複数のコンポーネントを制御するプロセッサとすることができる。
【００６２】
ユーザ装置８００はさらに、プロセッサ８０６に動作可能に結合され、送信されるデータと、受信されたデータと、利用可能なチャネルに関する情報と、分析された信号および／または干渉強度に関連するデータと、割り当てチャネル、電力、またはレートなどに関する情報と、チャネルを推定し、チャネルを介して通信するためのその他の任意の適切な情報とを保存することができる、メモリ８０８を備えることができる。メモリ８０８はさらに、チャネルの推定および／または利用に関連するプロトコルおよび／またはアルゴリズム（例えば、性能ベース、容量ベースなど）を保存することができる。
【００６３】
本明細書で説明されるデータストア（例えばメモリ８０８）は、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリとすることができ、または揮発性および不揮発性メモリをともに含むことができることを理解されたい。例を挙げると、不揮発性メモリは、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含むことができるが、それらに限定されない。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして動作する、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。例を挙げると、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ  ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトＲａｍｂｕｓ  ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）など多くの形態で利用可能であるが、それらに限定されない。主題のシステムおよび方法のメモリ８０８は、限定することなく、上記およびその他の任意の適切なタイプのメモリを備えることが意図されている。加えて、データストア（例えばメモリ８０８）は、サーバ、データベース、およびハードドライブなどとすることができることを理解されたい。
【００６４】
受信機８０２はさらに、ＭＩＭＯプリコーディング用に利用されるプリコーディングインデックス（ＰＩ）の計算を容易化することができるプリコーディングインデックスエンジン８１０に動作可能に結合され、そのようなプリコーディングインデックスは、基地局および移動体装置の少なくとも一方に関連するコードブック内の行列と相関することができる。プリコーディングインデックスエンジン８１０は、各プリコーディング行列についての実効信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算することができ、その後、最も高い実効ＳＮＲを有するプリコーディング行列を選択することができる。タイル毎フィードバック方式の場合、実効ＳＮＲは、各プリコーディング行列、各タイルごとに計算されることができる。平均フィードバック方式の場合、実効ＳＮＲは、割当て（例えば複数のタイル）にわたって、または全帯域幅にわたって平均されることができる。
【００６５】
ユーザ装置８００はまたさらに、変調器８１２と、例えば、基地局、別のユーザ装置、ＮＯＣ、リモートエージェントなどに信号を送信する送信機８１４とを備える。プロセッサ８０６とは別物として示されているが、プリコーディングインデックスエンジン８１０および／または変調器８１２は、プロセッサ８０６または多くのプロセッサ（図示されず）の一部とすることができることを理解されたい。
【００６６】
図９は、例示的な無線通信システム９００を示している。無線通信システム９００は、簡潔にするため、１つの基地局９１０および１つの移動体装置９５０を示している。しかし、システム９００は、２つ以上の基地局および／または２つ以上の移動体装置を含むことができ、追加の基地局および／または移動体装置は、以下で説明される例示的な基地局９１０および移動体装置９５０と実質的に同様であることも、または異なることもできることを理解されたい。加えて、基地局９１０および／または移動体装置９５０は、それらの間での無線通信を容易にするために、本明細書で説明されたシステム（図１〜図４、図８）および／または方法（図５〜図７）を利用することができることを理解されたい。
【００６７】
基地局９１０において、多くのデータストリームのためのトラフィックデータが、データ源９１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ９１４に提供される。一例によれば、各データストリームは、それぞれのアンテナを介して送信されることができる。ＴＸデータプロセッサ９１４は、符号化データを提供するためにそのデータストリーム用に選択された特定の符号化方式に基づいて、トラフィックデータストリームをフォーマットし、符号化し、インタリーブする。
【００６８】
各データストリームのための符号化データは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技法を使用して、パイロットデータと多重化されることができる。加えてまたは代替として、パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、または符号分割多重化（ＣＤＭ）されることができる。パイロットデータは一般に、既知の方式で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために移動体装置９５０において使用されることができる。各データストリームのための多重化されたパイロットデータと符号化データは、変調シンボルを提供するためにそのデータストリーム用に選択された特定の変調方式（例えば、２相位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、Ｍ相位相偏移変調（Ｍ−ＰＳＫ）、Ｍ値直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）など）に基づいて、変調（例えばシンボルマッピング）されることができる。各データストリームのためのデータレート、符号化、および変調は、プロセッサ９３０によって実行または提供される命令によって決定されることができる。
【００６９】
データストリームのための変調シンボルは、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０に提供されることができ、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０はさらに、（例えばＯＦＤＭのために）変調シンボルを処理することができる。その後、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０は、ＮＴ個の変調シンボルをＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）９２２ａから９２２ｔに提供する。様々な実施形態では、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０は、ビーム形成重みを、データストリームのシンボルと、シンボルが送信されるアンテナに適用する。
【００７０】
各送信機９２２は、１つまたは複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボルストリームを受け取り、処理し、さらにＭＩＭＯチャネルを介した送信にとって適した変調信号を提供するために、アナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート）する。さらに、送信機９２２ａから９２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、それぞれＮＴ個のアンテナ９２４ａから９２４ｔから送信される。
【００７１】
移動体装置９５０では、送信された変調信号が、ＮＲ個のアンテナ９５２ａから９５２ｒによって受信され、各アンテナ９５２からの受信信号は、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）９５４ａから９５４ｒに提供される。各受信機９５４は、それぞれの信号を調整（例えば、フィルタリング、増幅、ダウンコンバート）し、サンプルを提供するために調整された信号をディジタル化し、さらに対応する「受信された」シンボルストリームを提供するためにサンプルを処理する。
【００７２】
ＲＸデータプロセッサ９６０は、ＮＲ個の受信機９５４からＮＲ個の受信されたシンボルストリームを受け取り、ＮＴ個の「検出された」シンボルストリームを提供するために、特定の受信機処理技法に基づいてＮＲ個の受信シンボルストリームを処理することができる。ＲＸデータプロセッサ９６０は、データストリームのためのトラフィックデータを復元するために、各々の検出されたシンボルストリームを復調し、逆インタリーブし、復号化することができる。ＲＸデータプロセッサ９６０による処理は、基地局９１０においてＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ９２０およびＴＸデータプロセッサ９１４によって実行された処理と相補的である。
【００７３】
プロセッサ９７０は、上で説明されたようにどのプリコーディング行列を利用すべきかを定期的に決定することができる。さらに、プロセッサ９７０は、行列インデックス部分および階数値部分を備える逆方向リンクメッセージを定式化することができる。
【００７４】
逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび／または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を備えることができる。逆方向リンクメッセージは、ＴＸデータプロセッサ９３８によって処理されることができ、ＴＸデータプロセッサ９３８は、データ源９３６から多くのデータストリームのためのトラフィックデータも受け取り、トラフィックデータは、変調器９８０によって変調され、送信機９５４ａから９５４ｒによって調整され、基地局９１０に送信され戻す。
【００７５】
基地局９１０において、移動体装置９５０からの変調信号は、アンテナ９２４によって受信され、受信機９２２によって調整され、復調器９４０によって復調され、移動体装置９５０によって送信された逆方向リンクメッセージを抽出するためにＲＸデータプロセッサによって処理される。さらに、プロセッサ９３０は、ビーム形成重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用すべきかを決定するために、抽出されたメッセージを処理することができる。
【００７６】
プロセッサ９３０および９７０は、基地局９１０および移動体装置９５０それぞれにおける動作を管理（例えば、制御、調整、管理など）することができる。それぞれのプロセッサ９３０および９７０は、プログラムコードおよびデータを保存するメモリ９３２および９７２と関連付けられることができる。プロセッサ９３０および９７０は、アップリンクおよびダウンリンクそれぞれの周波数およびインパルス応答推定を導出するために、計算を実行することもできる。
【００７７】
本明細書で説明された実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはそれらの組み合わせで実施されることができることを理解されたい。ハードウェア実施の場合、処理ユニットは、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書で説明された機能を実行するように設計されたその他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせ内で実施されることができる。
【００７８】
実施形態が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコード、プログラムコードまたはコードセグメントで実施される場合、それらは、ストレージコンポーネントなどの機械可読媒体内に保存されることができる。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または命令、データ構造、もしくはプログラムステートメントの任意の組み合わせを表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、またはメモリ内容を渡し、かつ／または受け取ることによって、別のコードセグメントまたはハードウェア回路に結合されることができる。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク送信などを含む任意の適切な手段を使用して、渡され、転送され、または送信されることができる。
【００７９】
ソフトウェア実施の場合、本明細書で説明された技法は、本明細書で説明された機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）を用いて実施されることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニット内に保存され、プロセッサによって実行されることができる。メモリユニットは、プロセッサ内に実装されることができ、またはプロセッサの外部に実装されることができ、その場合、メモリユニットは、当技術分野で知られた様々な手段を介してプロセッサに通信可能に結合されることができる。
【００８０】
図１０を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システム用のプリコーディングインデックスを計算するための簡略化アルゴリズムを利用するシステム１０００が示されている。システム１０００は、機能ブロックを含むものとして表されており、機能ブロックは、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせ（例えばファームウェア）によって実施される機能を表す機能ブロックとすることができることを理解されたい。例えば、システム１０００は、移動体装置において実施されることができる。システム１０００は、測定ギャップが望ましいものであることを示すために協調して動作することができる電気的コンポーネントからなる論理グルーピング１００２を含む。例えば、グルーピング１００２は、実効信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算するための電気的コンポーネント１００４を含むことができる。例えば、タイル毎フィードバック方式の場合、実効ＳＮＲは、各タイル、各プリコーディング行列ごとに計算されることができる。平均フィードバック方式の場合、平均実効ＳＮＲは、割当て（例えば複数のタイル）または全帯域幅にわたって平均することによって、計算されることができる。
【００８１】
グルーピング１００２はさらに、プリコーディング行列を選択するための電気的コンポーネント１００６を含むことができる。例えば、最も高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を有するプリコーディング行列が、選択されることができる。グルーピング１００２はさらに、ＭＩＭＯ無線通信方式においてプリコーディング行列を利用するための電気的コンポーネント１００８を含むことができる。加えて、システム１０００は、電気的コンポーネント１００４、１００６、１００８に関連する機能を実行するための命令を保持するメモリ１０１０を含むことができる。メモリ１０１０の外部にあるように示されているが、電気的コンポーネント１００４、１００６、１００８は、メモリ１０１０内に存在することもできることを理解されたい。
【００８２】
上で説明されたことは、１つまたは複数の実施形態の例を含む。もちろん、上述の実施形態を説明する目的で、コンポーネントまたは方法のあらゆる考え得る組み合わせを説明することは可能でないが、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを当業者であれば理解されよう。したがって、説明された実施形態は、添付の特許請求の範囲の主旨および範囲内に収まる、そのようなすべての変更、修正、および変形を包含することが意図されている。さらに、「含む（includes）」という用語は、詳細な説明または特許請求の範囲のどちらかで使用される限りにおいて、「備える（comprising）」という用語が請求項において遷移語として利用される場合に解釈されるのと同様の仕方で包含的であることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本明細書で説明される様々な態様による無線通信システムを示す図。
【図２】無線通信環境内で利用するための例示的な通信装置を示す図。
【図３】無線通信環境におけるプリコーディングインデックスの計算を容易化する例示的なシステムを示す図。
【図４】ＭＩＭＯ無線通信システムにおけるプリコーディングインデックスの計算に関係する複雑さを緩和するために利用され得る通信装置を示す図。
【図５】ＭＩＭＯ無線通信システムにおけるプリコーディングインデックスの計算に関連する簡略化アルゴリズムの実施を容易化する例示的な方法を示す図。
【図６】ＭＩＭＯ無線通信システム内で利用されるタイル毎フィードバック方式においてプリコーディングインデックスの計算を容易化する例示的な方法を示す図。
【図７】ＭＩＭＯ無線通信方式内で利用されるタイル毎フィードバック方式においてプリコーディングインデックスの計算を容易化する例示的な方法を示す図。
【図８】ブロードキャストおよび／またはマルチキャスト送信に関連するフィードバックの監視および／または提供を容易化するユーザ装置を示す図。
【図９】本明細書で説明される様々なシステムおよび方法とともに利用され得る例示的な無線ネットワーク環境を示す図。
【図１０】ＭＩＭＯ無線通信システム用のプリコーディングインデックスを計算するための簡略化アルゴリズムを利用する例示的なシステムを示す図。
【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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