(57)【要約】  本発明では、ネットワーク・デバイスにおいてコードブックおよび関連データを生成するための方法および装置が提供される。方法は、アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップと、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップと、第１の行部分行列および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するステップとを含む。本発明の方法のいくつかの実施形態は、アンテナの第１および第２のグループの間の位相オフセットおよび振幅差の調整の実施を含むので、ネットワーク・デバイスの送信用に生成されたダウンリンク・データをネットワーク・デバイスが使用する場合、送信されたデータの受信品質を改善でき、システム性能を効果的に改善できるような、交差偏波リニア・アンテナ・アレイの間の位相オフセットおよび相対的な振幅差が保証される。
2014513482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための方法であって、前記ネットワーク・デバイスが交差偏波リニア・アンテナ・アレイを備え、前記交差偏波リニア・アンテナ・アレイが、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、前記方法が、
Ａ．ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信するステップと、
Ｂ．前記第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定するステップと、
Ｃ．前記第１のコードワードに従って、第１のデータを生成するステップと
を含み、
前記第１のコードワードが第１の行列に対応し、前記第１の行列の前記第１および第２の行部分行列が、それぞれ、アンテナの前記第１のグループおよびアンテナの前記第２のグループに対応し、前記第１の行部分行列に対して、前記第２の行部分行列がアンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの位相調整量を反映し、前記第１の行列のそれぞれの列ベクトルが直交する、方法。
【請求項２】
前記第１のコードブックが、ネストされて設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のコードブック情報が、ランク表示およびコードワード表示を含み、前記第１の行列が、前記ランク表示に従って正規化された行列である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＢが、
前記ランク表示に従って、前記第１のコードブックを決定するステップと、
前記コードワード表示に従って、前記第１のコードブックから前記第１のコードワードを決定するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１および第２の行部分行列が、ＤＦＴベクトル形式を有し、前記第１の行部分行列に対して、前記第２の行部分行列が、アンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの振幅調整量および前記位相調整量を反映する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の行列が、以下の式に示されるような行列の１〜ｒ列であり、
【数１】
2014513482.tif 000024
ここで、αが、前記振幅調整量を示し、０＜α＜１であり、θが、前記位相調整量を示し、ｒが、前記ランク表示を示し、ｒ＝１，２，．．．，Ｎｔであり、ｖｎが、以下の式のように示され、
【数２】
2014513482.tif 000025
ここで、Ｎは、アンテナの前記第１のグループまたはアンテナの前記第２のグループのＤＦＴビームの数を示し、Ｎｔは、前記ネットワーク・デバイスによって構成されるアンテナの数を示す、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
【数３】
2014513482.tif 000026
であり、前記第１のコードブックのサイズが、２ビットよりも大きい、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
通信ネットワーク用のコードブックを生成するための方法であって、前記通信ネットワークが、交差偏波リニア・アンテナ・アレイを用いて構成され、前記交差偏波リニア・アンテナ・アレイが、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、前記方法が、
アンテナの前記第１のグループに対応する第１の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップであって、前記それぞれのランクが生成されるコードブックに対応する、ステップと、
アンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの前記第２のグループに対応する第２の行部分行列を前記それぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップと、
前記第１および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するステップと
を含む、方法。
【請求項９】
前記第２のコードブックが第２の行列であり、前記第２の行列のそれぞれの列ベクトルが直交し、前記第２のコードブックがネストされて設定される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法が、前記第２の行列を正規化するステップをさらに含む、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の行部分行列を生成する前記ステップが、
アンテナの前記第１のグループに対応する前記第１の行部分行列を、ＤＦＴベクトル形式を有するように、それぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップ
をさらに含み、
前記第２の行部分行列を生成する前記ステップが、
アンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの前記位相調整量および振幅調整量に基づいて、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列を、ＤＦＴベクトル形式に基づいて、それぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップ
をさらに含む、
請求項８または９に記載の方法。
【請求項１２】
ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための装置であって、前記ネットワーク・デバイスが交差偏波リニア・アンテナ・アレイを備え、前記交差偏波リニア・アンテナ・アレイが偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、前記装置が、
ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信するためのコードブック情報受信ユニットと、
前記第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定するためのコードブック・コードワード決定ユニットと、
前記第１のコードワードに従って、第１のデータを生成するためのデータ生成ユニットと
を備え、
前記第１のコードワードが第１の行列に対応し、前記第１の行列の前記第１および第２の行部分行列が、それぞれ、アンテナの前記第１のグループおよびアンテナの前記第２のグループに対応し、前記第１の行部分行列に対して、前記第２の行部分行列がアンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの位相調整量を反映し、前記第１の行列のそれぞれの列ベクトルが直交する、装置。
【請求項１３】
前記第１および第２の行部分行列が、ＤＦＴベクトル形式を有し、前記第１の行部分行列に対して、前記第２の行部分行列が、アンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの振幅調整量および前記位相調整量を反映する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
通信ネットワーク用のコードブックを生成するための装置であって、前記通信ネットワークが交差偏波リニア・アンテナ・アレイを用いて構成され、前記交差偏波リニア・アンテナ・アレイが、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、前記装置が、
アンテナの前記第１のグループに対応する第１の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するための第１の行部分行列生成ユニットと、
アンテナの前記第１のグループに対するアンテナの前記第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの前記第２のグループに対応する第２の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するための第２の行部分行列生成ユニットと、
前記第１および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するための第２のコードブック生成ユニットと
を備える、装置。
【請求項１５】
前記第２のコードブックが第２の行列であり、前記第２の行列のそれぞれの列ベクトルが直交し、前記第２のコードブックがネストされて設定される、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信に関し、詳細には、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際には、交差偏波リニア・アレイ（ＣＬＡ：ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｎｅａｒ  ａｒｒａｙ）は、アンテナ構成の１つの種類である。アンテナの偏波とは、アンテナが放射を行っているときの電界の強度の方向を意味する。電界の強度の方向が地面に垂直であるときの電波は、垂直偏波と呼ばれる。電界の強度の方向が地面と水平であるときの電波は、水平偏波と呼ばれる。交差偏波アンテナ（ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ）は、二偏波アンテナ（ｂｉ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ）である。
【０００３】
ＦＤＤシステムでは、モバイル・ネットワーク・デバイスの送信機は、各ユーザから、量子化および限られたフィードバックを介して、チャネル情報を獲得する。チャネル・ステータス・インジケータ（ＣＳＩ）量子化に基づいたコードブックが、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａシステムにおいて広く使用されている。最近の３ＧＰＰ  ＲＡＮ１会議において、交差偏波リニア・アレイが最も高い優先度を有すると決定され、それゆえ、４Ｔｘコードブックを含む複数アンテナのコードブックは、性能改善のために拡張する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＬＡ構成を取るｎ個（ｎは偶数）の送信アンテナを備えるＭＩＭＯシステムの場合、アンテナは、２つのサブグループ、すなわち、異なる偏波アンテナの２つのグループに分類することができ、偏波アンテナの第１のグループは、同じ偏波方向にあり、偏波アンテナの第２のグループは、他の偏波方向にある。偏波アンテナの第１のグループについては、アレイ応答は、ＤＦＴベクトルの形式を示す。しかし、交差偏波識別度（ＸＰＤ：ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）のせいで、ＣＬＡチャネルは、等間隔リニア・アレイ（ＵＬＡ：ｕｎｉｆｏｒｍ  ｌｉｎｅａｒ  ａｒｒａｙ）のような、定包絡線特性（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｍｏｄｕｌｕｓ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を示さない。これは、２つのアンテナ・サブグループの間に振幅差および位相差が存在することを意味する。
【０００５】
上述の研究および分析に基づいて、本発明の発明者らは、交差偏波リニア・アンテナ・アレイの偏波特性は、コードブック生成の既存の方法では完全には考慮されておらず、すなわち、異なる偏波アンテナの間には、相対的な位相オフセットばかりでなく、相対的な振幅差も存在し、したがって、チャネル情報フィードバックには大きな誤差が存在することがあり、それがシステム性能に影響することを認識した。交差偏波リニア・アンテナ・アレイでは、モバイル機器が基地局にフィードバックを行う場合、送信されるコードワードにおいて交差偏波リニア・アンテナ・アレイの偏波特性が完全に考慮され得るならば、基地局によって決定されるプリコーディング行列は、ダウンリンク・チャネル情報をより正確に反映することができ、それによって、システム性能が効果的に高められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題に基づいて、ＣＬＡ構成の特性に関して、本発明の一実施形態では、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための方法が提案され、通信ネットワークは、交差偏波リニア・アンテナ・アレイを用いて構成され、交差偏波リニア・アンテナ・アレイは、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、方法は、（ａ）アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列（ｒｏｗ  ｓｕｂ−ｍａｔｒｉｘ）をそれぞれのランク（ｒａｎｋ）に対してそれぞれ生成するステップであって、それぞれのランクが、生成されるコードブックに対応する、ステップと、（ｂ）アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するステップと、（ｃ）第１の行部分行列および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するステップとを含む。
【０００７】
上述の方法によって生成されたコードブックを利用することによって、本発明の一実施形態では、上で説明されたようなコードブックを使用して、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための方法が提案され、ネットワーク・デバイスは、交差偏波リニア・アンテナ・アレイを備え、交差偏波リニア・アンテナ・アレイは、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、方法は、Ａ．ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信するステップと、Ｂ．第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定するステップと、Ｃ．第１のコードワードに従って、第１のデータを生成するステップとを含み、第１のコードワードは第１の行列に対応し、第１の行列の第１および第２の行部分行列は、それぞれ、アンテナの第１のグループおよびアンテナの第２のグループに対応し、第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列はアンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量を反映し、第１の行列のそれぞれの列ベクトルは直交する。
【０００８】
アンテナの第１のグループは第１の偏波方向に対応し、アンテナの第２のグループは第２の偏波方向に対応し、第１の偏波方向と第２の偏波方向は交差構成にあることに留意されたい。第１の行部分行列および第２の行部分行列は、それぞれ、アンテナの第１および第２のグループに対応し、第１の行部分行列および第２の行部分行列は、それぞれ、上述の第１の行列の行部分行列であり、「第１の」および「第２の」は、行部分行列が第１の行列内で配置される位置を示してはいない。
【０００９】
加えて、本発明の一実施形態によれば、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための装置も提案され、ネットワーク・デバイスは交差偏波リニア・アンテナ・アレイを備え、交差偏波リニア・アンテナ・アレイは偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、装置は、（ａ）ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信するためのコードブック情報受信ユニットと、（ｂ）第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定するためのコードブック・コードワード決定ユニットと、（ｃ）第１のコードワードに従って、第１のデータを生成するためのデータ生成ユニットとを備え、第１のコードワードは第１の行列に対応し、第１の行列の第１および第２の行部分行列は、それぞれ、アンテナの第１のグループおよびアンテナの第２のグループに対応し、第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列はアンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量を反映し、第１の行列のそれぞれの列ベクトルは直交する。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための装置も提案され、通信ネットワークは、交差偏波リニア・アンテナ・アレイを用いて構成され、交差偏波リニア・アンテナ・アレイは、偏波が交差する第１および第２のグループのアンテナを含み、装置は、（Ａ）アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するための第１の行部分行列生成ユニットと、（Ｂ）アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するための第２の行部分行列生成ユニットと、（Ｃ）第１の行部分行列および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するための第２のコードブック生成ユニットとを備える。
【００１１】
本発明の実施形態の方法および装置は、交差偏波リニア・アンテナ・アレイの偏波特性を完全に反映し、いくつかの実施形態では、異なる偏波アンテナの間の位相オフセットおよび振幅差の調整が、送信されるデータが生成される手順に含まれ、そのため、チャネル情報のフィードバック誤差が大幅に低減され、システム性能が高められる。基地局によるダウンリンク関連データの生成は、ダウンリンク・チャネル情報をより正確に反映する。
【００１２】
本発明の態様は、以下本明細書において、具体的な実施形態を通じてより明瞭になろう。
【００１３】
本発明の上記および他の特徴は、図面を参照しながら、非限定的な実施形態についての詳細な説明を読むことを通してより明瞭になろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための方法のフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態による、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための方法のフローチャートである。
【図３】本発明の一態様の実施形態による、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の一態様の一実施形態による、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面では、同様または類似の参照番号は、同様または類似の構成要素を示す。
【００１６】
通信ネットワーク内のネットワーク・デバイスは、交差偏波リニア・アンテナ・アレイを用いて構成されることが仮定される。交差偏波リニア・アンテナ・アレイは、アンテナの第１および第２のグループを含み、アンテナの第１のグループは、第１の偏波方向に対応し、アンテナの第２のグループは、第２の偏波方向に対応し、第１の偏波方向と第２の偏波方向は、交差構成にある。上述のアンテナの第１のグループは、アンテナＡ１、Ａ２、．．．、Ａｎを含み、アンテナの第２のグループは、アンテナＢ１、Ｂ２、．．．、Ｂｎを含み、アンテナＡ１、Ａ２、．．．、Ａｎは、それぞれ、アンテナＢ１、Ｂ２、．．．、Ｂｎと偏波が交差する。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態による、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための方法のフローチャートである。上述の交差偏波アンテナの特性および交差偏波アンテナに対応するチャネルの信号の特性を研究することによって、上述の実施形態では、上述の通信ネットワークのアンテナ構成のために提案されるコードブックを生成する方法は、第１の行部分行列を生成するステップＳ２１と、第２の行部分行列を生成するステップＳ２２と、第２のコードブックを生成するステップＳ２３とを含む。
【００１８】
ステップＳ２１において、生成されるそれぞれのコードブックに対応するそれぞれのランクに対して、それぞれ、アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列が生成される。例えば、第１の行部分行列の特定の形式は、生成されるコードブックのランクがｒである場合、以下の式に示されるような行列の第１列から第ｒ列とすることができる。
【００１９】
【数１】
2014513482.tif 000003
【００２０】
ステップＳ２２において、それぞれのランクに対して、それぞれ、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列が、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量に基づいて生成される。例えば、第２の行部分行列は、生成されるコードブックのランクがｒである場合、以下の式に示されるような行列の第１列から第ｒ列となるように生成することができる。
【００２１】
【数２】
2014513482.tif 000004
【００２２】
上記の第１の行部分行列および第２の行部分行列において、θは、上述の位相調整量を示し、ｒは、生成されるコードブックのランクを示し、ｒ＝１，２，．．．，Ｎｔであり、ｖｎは、例えば、以下の式のように示すことができる。
【００２３】
【数３】
2014513482.tif 000005
ここで、Ｎは、アンテナの第１のグループまたはアンテナの第２のグループのＤＦＴビームの数を示し、Ｎｔは、ネットワーク・デバイスによって構成されるアンテナの数を示す。
【００２４】
ステップＳ２３において、上記の第１の行部分行列および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックが生成され、例えば、生成されるコードブックのランクがｒである場合、第１の行部分行列と第２の行部分行列を合成することによって、第２のコードブックのコードワードに対応する行列は、以下の式の第１列から第ｒ列として示すことができる。
【００２５】
【数４】
2014513482.tif 000006
【００２６】
行列の列数は説明的なものにすぎず、上記の式における第２のコードブックの行列の実際の列数は、生成される第２のコードブックの行列のランクの数と同じであることに留意されたい。
【００２７】
アンテナの第２のグループに対するアンテナの第１のグループまたはアンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの振幅調整量は、本明細書の実施形態では、好ましくはα、０＜α＜１を使用することによって示されることにも留意されたい。しかし、本発明のいくつかの実施形態のステップＳ２２では、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量またはアンテナの第２のグループに対するアンテナの第１のグループの位相調整量のみに基づいて、それぞれのランクに関して生成することもできることを当業者は理解されたい。例えば、任意選択で、
【数５】
2014513482.tif 000007
である場合、上で説明されたようなコードブックは、定モジュラス行列（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｍｏｄｕｌｕｓ  ｍａｔｒｉｘ）として生成され、上述のアンテナの第２のグループに対するアンテナの第１のグループの振幅調整量は、もはや反映されない。
【００２８】
加えて、上述の実施形態では、適用シナリオの相違に従って、コードブックの生成の手順において、αおよびθが異なる値空間を有するようにすることができ、生成されるコードブックは、異なるボリュームを有する。一般に、上で説明されたようなコードブックの生成の手順にとって、好ましい値は、例えば、２または４よりも大きい値とすることができ、Ｎ＝２４、α∈｛０．２，０．６，０．８，０．９｝、および
【数６】
2014513482.tif 000008
とすると、生成されるコードブックのボリュームは８である。
【００２９】
その一方で、好ましい一実施として、上述の実施形態の方法では、第２のコードブックのコードワードに対応するいくつかの第２の行列について、その中のｖｎの設定は、生成される第２の行列のそれぞれの列ベクトルに直交性およびネスティング（ｎｅｓｔｉｎｇ）の特性を持たせる。もちろん、ｖｎの設定は、上述の列ベクトルの形式に限定されず、好ましくは、上述の本発明の実施形態では、生成される第２の行列のそれぞれの列ベクトルを直交させる行列／ベクトル形式を、本発明において使用することができる。
【００３０】
さらに、上述の実施形態の方法では、上記の行列を正規化するステップも含むことができる。例えば、第２のコードブックに対応する行列は、以下の行列形式Ｕｎを得るために、
【数７】
2014513482.tif 000009
でさらに除算され、生成されるコードブックのランクがｒである場合、以下の行列Ｕｎの第１列から第ｒ列で成る部分行列が、第２のコードブックのコードワードになる。
【００３１】
【数８】
2014513482.tif 000010
【００３２】
上記の式におけるＵｎでは、上述のようにランクが１、すなわち、ｒ＝１である場合、ランクが１のコードワードは容易に理解される。一方、コードブックを生成する方法では、高いランク（ｒ＞１）が存在する場合におけるコードワードについては、上で説明されたようなコードブックは、その方法によって、互いに直交するいくつかのビームに基づいて生成される。その中のｖｎはＤＦＴ形式を有するので、整数Ｋ≠０ならば、
【００３３】
【数９】
2014513482.tif 000011
である場合に、
【数１０】
2014513482.tif 000012
を導出することは容易である。Ｕｎは、直交性およびネスティングの特性を有するので、生成されるコードブックも、上述の特性を有する。
【００３４】
さらに、上述の実施形態の方法では、好ましくは、方法の中の第１の行部分行列を生成するステップＳ２１は、それぞれのランクに関して、アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列をＤＦＴベクトル形式によって生成するステップをさらに含むことができる。第２の行部分行列を生成するステップＳ２２は、上述のように、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量および振幅調整量に基づいて、それぞれのランクに関して、それぞれ、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列を、ＤＦＴベクトル形式に基づいて生成するステップをさらに含むことができる。次にステップＳ２３において、上述のように、生成された第１および第２の行部分行列に従って、好ましい第２のコードブックが生成される。
【００３５】
上述の通信ネットワーク用のコードブックを生成するための方法を使用して、一連のコードブックを得ることができ、それらのコードブックの少なくとも一部は、本発明の実施形態の方法を適用したために、以下のような特性の少なくとも１つを有する。
（１）バージョン１０では、複数の交差偏波アンテナのコードブックは、大きなボリュームを有する。
（２）上述のコードブックのコードワード内の第１および第２の行部分行列は、それぞれ、ＤＦＴベクトルの形式を有する。
（３）コードブックの各コードワードの第１および第２の行部分行列の間には、ある振幅調整および／または位相調整が存在する。コードブックが定モジュラスの特性を維持する必要がある場合、生成されるコードブックの各コードワードの第１および第２の行部分行列の間では、ある位相調整のみが提示される。
（４）コードブックは、直交性およびネスティングの特性を有し、それらは、工学応用において有利な特性である。
【００３６】
上述の方法によって生成されるコードブックは、プリコーディング行列などの関連データを生成するために、さらには、ｅＮＢの送信アンテナによって送信される少なくとも１つのデータ・ストリームを生成するために、使用することができる。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態による、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための方法のフローチャートである。以下本明細書では、コードブックを使用することによって関連データを生成する適用シナリオについての説明は、本発明のいくつかの実施形態では、図１を併用して行われる。図１に示されるような方法は、第１のコードブック情報を受信するステップＳ１１と、第１のコードブックおよびコードワードを決定するステップＳ１２と、データを生成するステップＳ１３とを含む。
【００３８】
ステップＳ１１において、ｅＮＢは、ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信する。
【００３９】
ステップＳ１２において、ｅＮＢは、第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定する。
【００４０】
ステップＳ１３において、第１のデータが、第１のコードワードに従って生成される。第１のデータは、例えば、プリコーディング行列であり、それは、後でアンテナを介してダウンリンク・チャネルに送信できるデータ・ストリームを生成するために、送信されるデータと組み合わせて使用することができる。第１のデータのさらなる使用は、当業者によって容易に理解され、本明細書では省略される。
【００４１】
ここで、第１のコードワードは、第１の行列に対応し、第１の行列の第１および第２の行部分行列は、それぞれ、アンテナの第１および第２のグループに対応する。第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量を反映し、第１の行列のそれぞれの列ベクトルは直交する。例えば、上述の第１の行列は、生成されるコードブックのランクがｒである場合、以下の式に示されるような行列の第１列から第ｒ列でなる部分行列とすることができる。
【００４２】
【数１１】
2014513482.tif 000013
【００４３】
第２の行部分行列も、以下の行列の第１列から第ｒ列でなる部分行列とすることができる。
【００４４】
【数１２】
2014513482.tif 000014
上記の第１の行部分行列および第２の行部分行列において、θは、上述の位相調整量を示し、ｒは、生成されるコードブックのランクを示し、ｒ＝１，２，．．．，Ｎｔであり、ｖｎは、例えば、以下の式のように示すことができる。
【００４５】
【数１３】
2014513482.tif 000015
ここで、Ｎは、アンテナの第１のグループまたはアンテナの第２のグループのＤＦＴビームの数を示し、Ｎｔは、ネットワーク・デバイスによって構成されるアンテナの数を示す。
【００４６】
それによって、生成されるコードブックのランクがｒである場合、上記の第１および第２の行部分行列によって合成される以下の行列の第１列から第ｒ列の部分行列を、ｅＮＢによる関連データの生成のための、第１のコードワードに対応する第１の行列として取ることができる。
【００４７】
【数１４】
2014513482.tif 000016
【００４８】
任意選択で、上記の行列は、工学応用に有利なようにネストされて設定することができる。
【００４９】
やはり、第１のコードワードに対応する第１の行列として、上記の行列の列数は、ユーザ機器からのランク表示に等しい。
【００５０】
上述の実施形態では、第１のコードブック情報は、ランク表示およびコードワード表示を含むことができる。第１の行列は、ランク表示に従って正規化された行列とすることができ、例えば、第１の行列は、上記の式に示されるような行列を
【数１５】
2014513482.tif 000017
で除算することによって生成される行列とすることができる。
【００５１】
一例として、ｅＮＢが４つのアンテナを用いて構成され、すなわち、アンテナの第１のグループは、アンテナＡ１およびＡ２を含み、第１の偏波方向を有し、一方、アンテナの第２のグループは、アンテナＢ１およびＢ２を含み、第２の偏波方向を有するとする。ここで、アンテナＡ１は、アンテナＢ１と偏波が交差しており、アンテナＡ１は、アンテナＢ２と偏波が交差している。
【００５２】
ｖｎを、同じ偏波方向上のアンテナ素子間の位相関係を表す、Ｎ個の点を有するＤＦＴベクトルであるとする。
【００５３】
【数１６】
2014513482.tif 000018
【００５４】
ランクがｒ＝１、２、３、４である４つのケースに対応して、上記のコードブックのそれぞれのコードワードに対応する第１の行列は、それぞれ、以下の式に示されるような行列の第１列、第１列から第２列、第１列から第３列、および第１列から第４列でなる部分行列とすることができる。
【００５５】
【数１７】
2014513482.tif 000019
【００５６】
ここで、αおよびθは、２つのサブグループの間の振幅および位相の調整を示す。Ｕｎは、直交性およびネスティングの特性を有するので、コードブックおよびコードブックの行列も、直交性およびネスティングの特性を有し、これは実際の応用に有益である。
【００５７】
上記のＵｎが定モジュラスを有する場合、
【数１８】
2014513482.tif 000020
と設定され、ランク４に対応するコードブックの行列は、以下の式のように示すことができる。
【００５８】
【数１９】
2014513482.tif 000021
【００５９】
ランクｒ＝１、２、３に対応するコードブックの行列については、上記の式のＵｎの第１列、第２列、および第３列を取ることができる。
【００６０】
本明細書では、本発明のいくつかの実施形態についての説明は、通信ネットワーク内の４つの送信アンテナを有するように構成されたｅＮＢの応用シナリオによって行われるが、アンテナの特定の数が本発明の限定にならないことを当業者は理解されよう。
【００６１】
本発明の別の実施形態では、ステップＳ１２は、ランク表示に従って、第１のコードブックを決定するステップと、コードワード表示に従って、第１のコードブックから第１のコードワードを決定するステップとをさらに含むことができる。
【００６２】
さらに、任意選択で、上述の実施形態における第１および第２の行部分行列は、ＤＦＴベクトル形式を取ることができ、第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの振幅調整量と、それらの間の位相調整量とを反映する。
【００６３】
上述の実施形態に従って行われる実験では、１９個のサイト・セル（５７個の五角形セクタ）上でシステム実験が実行される。実験のパラメータおよび条件が、表１に示されている。
【００６４】
【表１】
2014513482.tif 000022
【００６５】
本発明のいくつかの実施形態の提案されたコードブックとＲｅｌ−１０コードブックとの間のシステム性能の比較が、表２に示されている。
【００６６】
【表２】
2014513482.tif 000023
【００６７】
実験結果は、ＭＵ−ＭＩＭＯモードおよびＣｏＭＰ（シナリオ２）モードについて検討すると、本発明の実施形態の提案されたコードブックは、Ｒｅｌ−１０コードブックよりも優れており、平均セル・スペクトル効率の利得およびセルエッジ・ユーザ・スペクトル効率の利得を、それぞれ、２４％〜２９％および１４％〜２４％改善させることを示している。
【００６８】
図３は、本発明の一態様の実施形態による、ネットワーク・デバイスにおいてデータを生成するための装置１００の機能ブロック図である。装置１００は、ｅＮＢ内に配置することができ、コードブック情報受信ユニット１０１と、コードブック・コードワード決定ユニット１０２と、データ生成ユニット１０３とを備える。
【００６９】
コードブック情報受信ユニット１０１は、ユーザ機器から第１のコードブック情報を受信するためのものである。
【００７０】
コードブック・コードワード決定ユニット１０２は、第１のコードブック情報に従って、第１のコードブックおよびその中の第１のコードワードを決定するためのものである。
【００７１】
データ生成ユニット１０３は、第１のコードワードに従って、第１のデータを生成するためのものである。
【００７２】
ここで、第１のコードワードは、第１の行列に対応し、第１の行列の第１および第２の行部分行列は、それぞれ、アンテナの第１および第２のグループに対応し、第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量を反映し、第１の行列のそれぞれの列ベクトルは直交する。
【００７３】
任意選択で、上述の第１および第２の行部分行列は、ＤＦＴベクトル形式を取り、異なるチャネル状態に対して適応的であるために、第１の行部分行列に対して、第２の行部分行列は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量およびアンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの振幅調整量の両方を表現する。
【００７４】
図４は、本発明の一態様の一実施形態による、通信ネットワーク用のコードブックを生成するための装置２００の機能ブロック図である装置２００は、ｅＮＢ内または他のデバイス内に配置することができる。コードブックが生成された後、コードブックは、ｅＮＢに、またはコードブックを使用する必要があるユーザ機器に送付される。装置２００は、第１の行部分行列生成ユニット２０１と、第２の行部分行列生成ユニット２０２と、第２のコードブック生成ユニット２０３とを備える。
【００７５】
第１の行部分行列生成ユニット２０１は、アンテナの第１のグループに対応する第１の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するためのものである。
【００７６】
第２の行部分行列生成ユニット２０２は、アンテナの第１のグループに対するアンテナの第２のグループの位相調整量に基づいて、アンテナの第２のグループに対応する第２の行部分行列をそれぞれのランクに対してそれぞれ生成するためのものである。
【００７７】
第２のコードブック生成ユニット２０３は、第１の行部分行列および第２の行部分行列に従って、第２のコードブックを生成するためのものである。
【００７８】
任意選択で、上記の第２のコードブックは、行列であり、その行列内のそれぞれの列ベクトルの間には直交性が存在し、好ましくは、第２のコードブックは、ネストされて構成することもできる。
【００７９】
当業者には、本発明が上で説明された実施形態に細部まで限定されないこと、本発明の主旨または基本的な特徴から逸脱することなく、本発明を他の特定の実施によって実施できることが明らかである。したがって、いかなる点においても、実施形態は、説明的なものであって、限定的なものではないと解釈されるべきであり、特許請求の範囲におけるいかなる参照番号も、関連する請求項に対する限定と見なされるべきではない。さらに、明らかに、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」という語は、他の要素またはステップを排除するものではなく、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」という語は、「複数の」当該要素を排除するものではない。製品クレームにおいて列挙される複数の要素は、ソフトウェアを用いて、またはハードウェア的に１つの要素によって実施することもできる。「第１の」および「第２の」などの語は、名前を示すために使用され、何らかの順序を示すために使用されてはいない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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