(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザ設備、基地局及びチャネル情報フィードバック方法を提供する。【解決手段】ユーザ設備は、第１無線通信モジュールと、スモールスケールチャネル状態情報を抽出する。星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子を用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、チャネル状態情報を取得する。重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得する。第１量化モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報を抽出するための第２抽出モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報と重み付け因子との積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第２量化モジュールと、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとをフィードバックする。【選択図】図３
2011234368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線通信モジュールと、
スモールスケールチャネル状態情報を抽出するための第１抽出モジュールと、
星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、
重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、
ラージスケールチャネル状態情報を抽出するための第２抽出モジュールと、
ラージスケールチャネル状態情報と重み付け因子との積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第２量化モジュールと、
基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールと
を含むことを特徴とするユーザ設備。
【請求項２】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000054
【請求項３】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項２に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000055
【請求項４】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000056
【請求項５】
第１無線通信モジュールと、
スモールスケールチャネル状態情報を抽出するための第１抽出モジュールと、
星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、
重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、
ラージスケールチャネル状態情報を抽出するための第２抽出モジュールと、
ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第３量化モジュールと、
基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報とチャネル品質情報とを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールとを含み、
基地局が再構築するチャネルは、下記式で示されることを特徴とするユーザ設備。
2011234368.tif 000057
【請求項６】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項５に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000058
【請求項７】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項６に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000059
【請求項８】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項５に記載のユーザ設備。
2011234368.tif 000060
【請求項９】
第２無線通信モジュールと、
ユーザ設備からフィードバックされるチャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを第２無線通信モジュールを介して受信するための受信モジュールと、
下記チャネルの再構築をするための再構築モジュールとを含むことを特徴とする基地局。
2011234368.tif 000061
前記ＣＤＩは、ユーザ設備が、重み付け因子を用いてスモールスケールチャネル状態情報を重み付け処理して得た重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行って得るものである。
前記ＣＱＩは、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化して得るものである。
【請求項１０】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
2011234368.tif 000062
【請求項１１】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
2011234368.tif 000063
【請求項１２】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
2011234368.tif 000064
【請求項１３】
ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報を抽出することと、
ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得することと、
ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得することと、
ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を抽出することと、
ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報と重み付け因子との積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得することと、
ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、基地局にフィードバックすることとを含むことを特徴とするチャネル情報フィードバック方法。
【請求項１４】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１３に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000065
【請求項１５】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１４に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000066
【請求項１６】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１３に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000067
【請求項１７】
ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報を抽出すること、
ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得することと、
ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得することと、
ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を抽出することと、
ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得することと、
ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報とチャネル品質情報とを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックすることとを含み、
基地局が再構築するチャネルは、下記式で示されることを特徴とするチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000068
【請求項１８】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１７に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000069
【請求項１９】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１８に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000070
【請求項２０】
前記重み付け因子は、下記式で示されることを特徴とする請求項１７に記載のチャネル情報フィードバック方法。
2011234368.tif 000071
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線移動通信分野に関し、特に、ユーザ設備、基地局及びチャネル情報フィードバック方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数分割複信（ＦＤＤ）システムにおいて、ユーザは、チャネル状態情報をチャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩの形式で基地局側にフィードバックする必要があり、基地局側は、フィードバックされたＣＤＩとＣＱＩを利用してチャネルを再構築して、再構築したチャネルに基づいてプリコーディングなどをして下り方向伝送を行う。
【０００３】
マルチアンテナＭＩＭＯシステムにおいて、ユーザは、１つの基地局のチャネル状態情報をフィードバックする必要があり、各状態情報には、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報とを含む。ラージスケールチャネル状態情報は、主にユーザと基地局との相対位置により決められるが、スモールスケールチャネル状態情報は、基地局とユーザのアンテナ間の減衰情況を示し、各要素は、平均が０、分散が１の複素ガウス確率変数に満足する。一方、協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ）システムにおいて、ユーザは、複数の基地局の複数のチャネル状態情報をフィードバックする必要がある。
【０００４】
従来技術のチャネル情報フィードバック方法の一種は、星座図を利用して実現される。
【０００５】
図１は、４ｂｉｔｓ星座図を示す。
図１を参照して分かるように、星座図を利用してチャネル情報のフィードバックを行うことは、主に図１に示される星座図を利用してチャネル状態情報の各スモールスケール要素を量化することである。
【０００６】
スモールスケールチャネル状態情報の各要素は、平均が０、分散が１の複素ガウス確率変数に満足する。星座図を利用してスモールスケールチャネル状態情報要素を量化する。
【０００７】
図２に示すように、該方法の処理フローは、下記ステップ２１〜２５を含む。
【０００８】
ステップ２１において、ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報を抽出する。
【０００９】
ステップ２２において、ユーザ設備は、星座図を利用して、各スモールスケールチャネル状態情報要素を量化してＣＤＩを取得する。
【００１０】
ステップ２３において、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を抽出する。
【００１１】
ステップ２４において、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を量化してＣＱＩを取得する。
【００１２】
ステップ２５において、ユーザ設備は、ＣＱＩとＣＤＩとをフィードバックし、基地局は、フィードバックされるＣＱＩとＣＤＩとを用いてチャネルを再構築して、下り方向伝送処理を行う。
【００１３】
しかし、発明者は、本発明の実施例を実現する過程において、従来技術に少なくとも下記問題点が存在することを見つけた。
【００１４】
スモールスケールチャネル状態情報の各要素が統計上の意味で平均が０、分散が１の複素ガウス確率変数に満足するが、毎回ランダムに発生するスモールスケールチャネル状態情報には大きな波動性を有する。このような場合では、星座図を利用して量化を行うと、比較的に大きな量化誤差が生じてしまい、システム性能の低下を招いてしまうことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、ユーザ設備、基地局及びチャネル情報フィードバック方法を提供して、システムのスループット性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を実現するために、本発明の実施例は、下記のユーザ設備を提供している。
該ユーザ設備は、第１無線通信モジュールと、スモールスケールチャネル状態情報を抽出するための第１抽出モジュールと、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報を抽出するための第２抽出モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報と重み付け因子との積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第２量化モジュールと、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールとを含む。
【００１７】
上記目的を実現するために、本発明の実施例は、更に下記ユーザ設備を提供している。
該ユーザ設備は、第１無線通信モジュールと、スモールスケールチャネル状態情報を抽出するための第１抽出モジュールと、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報を抽出するための第２抽出モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第３量化モジュールと、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報とチャネル品質情報とを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールとを含み、基地局が再構築するチャネルは、下記式で示される。
2011234368.tif 000003
【００１８】
上記目的を実現するために、本発明の実施例は、更に基地局を提供している。
該基地局は、第２無線通信モジュールと、ユーザ設備からフィードバックされるチャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを第２無線通信モジュールを介して受信するための受信モジュールと、下記チャネルの再構築をするための再構築モジュールとを含む。
2011234368.tif 000004
前記ＣＤＩは、ユーザ設備が、重み付け因子を用いてスモールスケールチャネル状態情報を重み付け処理して得た重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行って得るものである。
前記ＣＱＩは、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化して得るものである。
【００１９】
上記目的を実現するために、本発明の実施例は、チャネル情報フィードバック方法を更に提供している。
該チャネル情報フィードバック方法において、ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報を抽出することと、ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得することと、ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得することと、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を抽出することと、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報と重み付け因子との積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得することと、ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックすることとを含む。
【００２０】
上記目的を実現するために、本発明の実施例は、更にチャネル情報フィードバック方法を提供している。
該チャネル情報フィードバック方法において、ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報を抽出することと、ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得することと、ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得することと、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報を抽出することと、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報とスモールスケールチャネル状態情報の２ノルムとの積を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得することと、ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報とチャネル品質情報とを、基地局にフィードバックすることとを含み、基地局が再構築するチャネルは、下記式で示される。
2011234368.tif 000005
前記重み付け因子は、
2011234368.tif 000006
である。
ただし、
2011234368.tif 000007
【００２１】
前記星座図の平均要素エネルギーが１である場合、
2011234368.tif 000008
に簡単化することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の実施例は、下記の有益な効果を有する。
本発明は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を量化することによって、星座図に基づくチャネル要素量化の誤差を低下させ、ユーザのデータレートを向上させた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、４ｂｉｔｓ星座図を示す。
【図２】図２は、従来の星座図に基づくチャネル情報フィードバックフローを示す。
【図３】図３は、本発明第１実施例の方法のフローを示す。
【図４】図４は、本発明第２実施例の方法のフローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施例を詳しく説明するに先立って、本発明をより一層理解するために、まず関連しうるパラメータや定義を限定する。
【００２５】
ある基地局からユーザまでのチャネル状態情報について、
2011234368.tif 000009
と仮定する。
2011234368.tif 000010
は、基地局からユーザまでのラージスケールチャネル情報を示し、パス損失、シャドウイング減衰及びアンテナゲインが含まれている。
【００２６】
一方、スモールスケールチャネル状態情報は、下記式で示される。
2011234368.tif 000011
【００２７】
本発明の第１実施例の方法は、図３に示すように、下記ステップ３１〜３６を含む。
【００２８】
ステップ３１において、ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報Ｈ’を抽出する。
【００２９】
ステップ３２において、ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得する。
【００３０】
ステップ３３において、ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素
2011234368.tif 000012
に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得する。
【００３１】
ステップ３４において、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000013
を抽出する。
【００３２】
ステップ３５において、ユーザ設備は、
2011234368.tif 000014
を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得する。
【００３３】
ステップ３６において、ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとをフィードバックする。
【００３４】
基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、無線通信ネットワークを用いて基地局にフィードバックする。
【００３５】
本発明の第１実施例のユーザ設備ＵＥは、第１無線通信モジュールと、スモールスケールチャネル状態情報Ｈ’を抽出するための第１抽出モジュールと、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素
2011234368.tif 000015
に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000016
を抽出するための第２抽出モジュールと、
2011234368.tif 000017
を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第２量化モジュールと、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールとを含む。
【００３６】
本発明の第１実施例において、該重み付け因子を下記のように詳しく記載する。
【００３７】
＜方式１＞
2011234368.tif 000018
上記式において、ｒｎは、星座図の半径であり、ｎは、１、２、…、Ｎであり、Ｎは、星座図における星座点の半径数である。図１に示すように、該星座図には２つの半径を含むため、Ｎ＝２になる。一方、４ｂｉｔｓの星座図には、星座点の半径数が４であるため、Ｎ＝４になる。
【００３８】
このような重み付け因子の場合、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000019
は、下記式で示される。
2011234368.tif 000020
【００３９】
平均要素エネルギーが１の星座図の場合、上記の重み付け処理は、正規化処理に相当し、チャネルを正規化処理済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000021
の平均要素エネルギーが１である。
【００４０】
よって、平均要素エネルギーが１の星座図の場合、下記式が成立する。
2011234368.tif 000022
【００４１】
よって、上記の重み付け因子は、下記式に簡単化できる。
2011234368.tif 000023
【００４２】
＜方式２＞
2011234368.tif 000024
上記式において、ｒｎは、星座図の半径であり、ｎは、１、２、…、Ｎであり、Ｎは、星座図における星座点の半径数である。図１に示すように、該星座図には２つの半径を含むため、Ｎ＝２になる。一方、４ｂｉｔｓの星座図には、星座点の半径数が４であるため、Ｎ＝４になる。
【００４３】
方式２の重み付け因子の場合、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000025
は、下記式で示される。
2011234368.tif 000026
【００４４】
上記の重み付け処理後、重み付け処理済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000027
の平均要素エネルギーは、星座図の要素平均幅のエネルギーである。
【００４５】
以上は、ありうる重み付け方式の２つを列挙したに過ぎない。ただし、理解すべきこととして、星座図に基づくチャネル要素量化の誤差を低下可能な他の重み付け方式も本発明の実施例に適用することができる。ここでは枚挙しない。
【００４６】
本発明の第２実施例の方法は、図４に示すように、下記ステップ４１〜４６を含む。
【００４７】
ステップ４１において、ユーザ設備は、スモールスケールチャネル状態情報Ｈ’を抽出する。
【００４８】
ステップ４２において、ユーザ設備は、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得する。
【００４９】
ステップ４３において、ユーザ設備は、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素
2011234368.tif 000028
に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得する。
【００５０】
ステップ４４において、ユーザ設備は、ラージスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000029
を抽出する。
【００５１】
ステップ４５において、ユーザ設備は、
2011234368.tif 000030
を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得する。
【００５２】
ステップ４６において、ユーザ設備は、基地局にチャネルを再構築させて下り方向伝送処理を行わせるために、チャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを基地局にフィードバックし、且つ基地局が再構築して得たチャネル情報は、下記式で示される。
2011234368.tif 000031
【００５３】
本発明の第２実施例のユーザ設備ＵＥは、第１無線通信モジュールと、スモールスケールチャネル状態情報Ｈ’を抽出するための第１抽出モジュールと、星座図とスモールスケールチャネル状態情報とに相関する重み付け因子αを用いてスモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行い、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報を取得するための重み付けモジュールと、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報の各要素
2011234368.tif 000032
に対して、星座図を用いて量化処理を行い、チャネル方向情報ＣＤＩを取得するための第１量化モジュールと、ラージスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000033
を抽出するための第２抽出モジュールと、
2011234368.tif 000034
を量化してチャネル品質情報ＣＱＩを取得するための第３量化モジュールと、
2011234368.tif 000035
で示されるチャネルの再構築を基地局に実行させるために、チャネル方向情報とチャネル品質情報とを、前記第１無線通信モジュールを用いて基地局にフィードバックするためのフィードバックモジュールと、を含む。
【００５４】
2011234368.tif 000036
において、
2011234368.tif 000037
が成立する。前記
2011234368.tif 000038
は、前記ＣＤＩを用いて再構築して得た行列である。
【００５５】
本発明の実施例の基地局は、第２無線通信モジュールと、ユーザ設備からフィードバックされるチャネル方向情報ＣＤＩとチャネル品質情報ＣＱＩとを第２無線通信モジュールを介して受信するための受信モジュールと、
2011234368.tif 000039
（ただし、
2011234368.tif 000040
、前記
2011234368.tif 000041
は、前記ＣＤＩを用いて再構築して得た行列である）で示されるチャネルの再構築をするための再構築モジュールと、再構築したチャネルを利用して下り方向伝送処理を行う通信処理モジュールとを含む。
【００５６】
本発明の第１実施例において、該重み付け因子を下記のように詳しく記載する。
【００５７】
＜方式１＞
2011234368.tif 000042
上記式において、ｒｎは、星座図の半径であり、ｎは、１、２、…、Ｎであり、Ｎは、星座図における星座点の半径数である。図１に示すように、該星座図には２つの半径を含むため、Ｎ＝２になる。一方、４ｂｉｔｓの星座図には、星座点の半径数が４であるため、Ｎ＝４になる。
【００５８】
このような重み付け因子の場合、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000043
は、下記式で示される。
2011234368.tif 000044
【００５９】
平均要素エネルギーが１の星座図の場合、上記の重み付け処理は、正規化処理に相当し、チャネルを正規化処理済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000045
の平均要素エネルギーが１である。
【００６０】
よって、平均要素エネルギーが１の星座図の場合、下記式が成立する。
2011234368.tif 000046
【００６１】
よって、上記の重み付け因子は、下記式に簡単化できる。
2011234368.tif 000047
【００６２】
＜方式２＞
2011234368.tif 000048
上記式において、ｒｎは、星座図の半径であり、ｎは、１、２、…、Ｎであり、Ｎは、星座図における星座点の半径数である。図１に示すように、該星座図には２つの半径を含むため、Ｎ＝２になる。一方、４ｂｉｔｓの星座図には、星座点の半径数が４であるため、Ｎ＝４になる。
【００６３】
方式２の重み付け因子の場合、重み付け済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000049
は、下記式で示される。
2011234368.tif 000050
【００６４】
上記の重み付け処理後、重み付け処理済みスモールスケールチャネル状態情報
2011234368.tif 000051
の平均要素エネルギーは、星座図の要素平均幅のエネルギーである。
【００６５】
理解すべきこととして、上記方法は、単一ユーザ設備と単一基地局間のＭＩＭＯ伝送に適用できるし、ＣｏＭＰ伝送、すなわち、複数の基地局が協調してユーザ設備に通信サービスを提供する場合にも適用できる。
【００６６】
ユーザのチャネル状態情報Ｈでも、キャリアのチャネル状態情報であってもよいし、資源ブロックＲＢのチャネル状態情報であってもよく、更にサブバンドのチャネル状態情報であってもよい。
【００６７】
本発明は、スモールスケールチャネル状態情報に対して重み付け処理を行うことによって、星座図に基づくチャネル要素量化の誤差を低下させ、ユーザのデータレートを向上させた。ユーザ性能改善の利得を検証するために、従来の技術案及び本発明の実施例の技術案についてシミュレーションと分析を行った。
2011234368.tif 000052
星座図平均要素エネルギーは、１である。
【００６８】
他のシミュレーション設定は、下記のとおりである。
ユーザが協調マルチポイント伝送を行うとし、協調基地局数を３、他のシミュレーションパラメータを次のように仮定する。
キャリア周波数：２ＧＨｚ
セル配置：六角形セル１９個、各セルにセクターが３つある
基地局のアンテナ：７０度  セクターにビームが１５度傾斜する
基地局間距離：５００ｍ
距離相関パス損失：１２８．１＋３７．６ｌｏｇ１０（ｒ）ｄＢ
通過損失：２０ｄＢ
シャドウイング減衰標準差：８ｄＢ
シャドウイング相関度：セル間は０．５、セル内は１．０
アンテナ間空間相関度：相関せず
基地局／ユーザ設備のアンテナ数：４／１
ＣＱＩのフィードバック：理想的
変調符号化技術案集合：QPSK(R=1/8,1/6,1/5,1/4,1/3,1/2,3/5,2/3,3/4,5/6)16QAM(R=1/2,3/5,2/3,3/4,5/6)64QAM(R=3/5,2/3,3/4,4/5)
上記シミュレーション条件でのシミュレーション結果は、次のテーブルに示される。
【表１】
2011234368.tif 000053
【００６９】
以上のシミュレーション結果から分かるように、第１実施例と第２実施例は、そのデータレートが理想状態に対して理想値に達することができないが、従来技術の方法と比べて、データレートがある程度の向上が見られている。本発明は、スモールスケールチャネル状態情報の平均要素電力を正規化することによって、星座図に基づくチャネル要素量化の誤差を低下させ、ユーザのデータレートを向上させた。
【００７０】
以上は、本発明の好ましい実施方式に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。
【図１】
2011234368.tif 000072
【図２】
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【図３】
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【図４】
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