(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、前記プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
前記W1はNB個のブロックマトリクスXiを備え、NB≧1であり、前記W1は、
【数１】
0006267336.tif 000117
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数２】
0006267336.tif 000118
である、ステップと、
前記送信端がプリコーディングマトリクス指標（PMI）にしたがって前記プリコーディングマトリクスWを取得するように、前記プリコーディングマトリクスWに対応する前記PMIを前記受信端によって前記送信端に送信するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリックスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1
であり、前記W1は、
【数３】
0006267336.tif 000119
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数４】
0006267336.tif 000120
である、プロセッサと、
前記送信装置がプリコーディングマトリクス指標（PMI）にしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、前記プリコーディングマトリクスWに対応する前記PMIを前記送信装置に送信する、送信器と、
を備える受信装置。
【請求項７】
前記ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項6に記載の受信装置。
【請求項８】
N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項7に記載の受信装置。
【請求項９】
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項6から8のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１０】
s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項9に記載の受信装置。
【請求項１１】
送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
前記受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標（PMI）を受信する受信器と、
前記PMIにしたがって、前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数５】
0006267336.tif 000121
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数６】
0006267336.tif 000122
である、プロセッサと、
を含む送信装置。
【請求項１２】
前記ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項11に記載の送信装置。
【請求項１３】
N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項12に記載の送信装置。
【請求項１４】
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記Xiおよび前記Xi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項11から13のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項１５】
s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項14に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は通信技術の分野に関し、具体的にはプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワーク上で、多重入出力（Multiple  Input  Multiple  Output、MIMO）無線通信システムは、送信端におけるプリコーディング技術および受信信号合成技術を使用することによって、ダイバーシティ利得およびアレイ利得を取得してもよい。プリコーディングを用いるシステムは、
【数１】
0006267336.tif 000002
で表されてもよく、ここでyは受信信号ベクトル、Ηはチャネルマトリクス、
【数２】
0006267336.tif 000003
はプリコーディングマトリクス、sは送信シンボルベクトル、およびΝは測定ノイズである。
【０００３】
一般的に、最適なプリコーディングは、チャネル状態情報（Channel  State  Information、CSI）が送信器によって完全にわかっていることを必要とし、通常用いられる方法は、ユーザ機器（User  Equipment、UE）が瞬間的CSIに対して量子化を実行し、量子化された瞬間的CSIを基地局に報告することである。一般的に、受信端（たとえば、UE）は、周知の所定の送信済みパイロット信号、すなわち送信シンボルベクトルsおよび測定ノイズΝまたはホワイトガウスノイズと称されるものにしたがって、ならびに式
【数３】
0006267336.tif 000004
にしたがって、送信端（たとえば、一局）によって送信された基準信号、すなわち受信信号ベクトルyに基づいて、予測されたチャネルマトリクスΗを取得し、その後、データ送信中のチャネル伝送品質およびチャネル伝送速度が比較的高くなるように、コードブックからのチャネルマトリクスΗと最適に一致するプリコーディングマトリクス
【数４】
0006267336.tif 000005
を選択してもよい。
【０００４】
ユーザ機器は、移動局（Mobile  Station、MS）リレー（Relay）、携帯電話（Mobile  Telephone）、ハンドセット（handset）、携帯機器（portable  equipment）、などを含み、基地局は、ノードB（NodeB）基地局（Base  station、BS）、アクセスポイント（Access  Point）、送信ポイント（Transmission  Point、TP）、発展型ノードB（Evolved  Node  B、eNB）、リレー（Relay）、などを含む。既存のロングタームエボリューション（Long  Term  Evolution、LTE）システムによって報告されたCSI情報は、ランクインジケータ（Rank  Indicator、RI）、プリコーディングマトリクス指標（Precoding  Matrix  Indicator、PMI）、およびチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator、CQI）を含み、ここでRIおよびPMIはそれぞれ、使用されるトランスポート層の数および使用されるプリコーディングマトリクスを表す。プリコーディングマトリクス指標PMIとプリコーディングマトリクスとの間の通信では、第3世代パートナーシッププロジェクト（3rd  Generation  Partnership  Project、略して3GPP）TS36.213が参照されることが可能であり、要素が複素数値に含まれている各プリコーディングマトリクスは、コードブック表の1つのインジケータ数（precoding  matrix  indicator  PMI）に対応している。一般的に、使用されたプリコーディングマトリクスのセットはコードブックと称され、そのセット内の各プリコーディングマトリクスはコードブック内のコードワードである。
【０００５】
図1は、一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。図1に示されるように、リニアアレイアンテナの分布は一方向しか含まず、この方向は一般的に水平方向と称される。図2は、二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。図2に示されるように、二次元平面アレイアンテナの分布は2つの方向を含む。すなわち、水平方向および垂直方向である。既存のコードブックは一般的に、一次元リニアアレイ用に設計されている。しかしながら、アンテナアレイの2つ以上の行では、一次元リニアアレイアンテナのアレイ構造内の既存プリコーディングマトリクスの使用はプリコーディング精度の低下を招き、これにより性能の比較的大きな損失、ならびにシステムスループットの低下を招く。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施例は、従来技術のプリコーディングマトリクスは二次元平面アレイアンテナの2つの方向の異なる特性を反映できないためプリコーディング精度が低いという問題を克服するための、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第1の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1
であり、W1は、
【数５】
0006267336.tif 000006
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数６】
0006267336.tif 000007
である、ステップと、
送信端がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。
【０００８】
第1の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker  kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【０００９】
第1の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【００１０】
第1の態様、または第1の態様の第1もしくは第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【００１１】
第1の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【００１２】
第2の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1
であり、W1は、
【数７】
0006267336.tif 000008
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数８】
0006267336.tif 000009
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。
【００１３】
第2の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【００１４】
第2の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【００１５】
第2の態様、あるいは第2の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【００１６】
第2の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【００１７】
第2の態様、または第2の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【００１８】
第2の態様、または第2の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【００１９】
第2の態様、または第2の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【００２０】
第2の態様、または第2の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【００２１】
第3の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、
【数９】
0006267336.tif 000010
であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスWiによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
【数１０】
0006267336.tif 000011
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。
【００２２】
第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数１１】
0006267336.tif 000012
であり、
【数１２】
0006267336.tif 000013
である。
【００２３】
第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施例において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard  Hadamardマトリクスの列ベクトルである。
【００２４】
第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【００２５】
第4の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数１３】
0006267336.tif 000014
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数１４】
0006267336.tif 000015
である、ステップと、を含む方法を、提供する。
【００２６】
第4の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker  kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【００２７】
第4の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【００２８】
第4の態様、あるいは第4の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【００２９】
第4の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【００３０】
第5の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数１５】
0006267336.tif 000016
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数１６】
0006267336.tif 000017
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
を含む方法を、提供する。
【００３１】
第5の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【００３２】
第5の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【００３３】
第5の態様、あるいは第5の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【００３４】
第5の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【００３５】
第5の態様、または第5の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【００３６】
第5の態様、または第5の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【００３７】
第5の態様、または第5の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【００３８】
第5の態様、または第5の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【００３９】
第6の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、
【数１７】
0006267336.tif 000018
であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスWiによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
【数１８】
0006267336.tif 000019
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数であり、n＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
を含む方法を、提供する。
【００４０】
第6の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数１９】
0006267336.tif 000020
であり、
【数２０】
0006267336.tif 000021
である。
【００４１】
第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard  Hadamardマトリクスの列ベクトルである。
【００４２】
第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【００４３】
第7の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数２１】
0006267336.tif 000022
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数２２】
0006267336.tif 000023
である、プロセッサと、
送信装置がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。
【００４４】
第7の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker  kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【００４５】
第7の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【００４６】
第7の態様、あるいは第7の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【００４７】
第7の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【００４８】
第8の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数２３】
0006267336.tif 000024
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数２４】
0006267336.tif 000025
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。
【００４９】
第8の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【００５０】
第8の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【００５１】
第8の態様、あるいは第8の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【００５２】
第8の多様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【００５３】
第8の態様、または第8の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【００５４】
第8の態様、または第8の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【００５５】
第8の態様、または第8の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【００５６】
第8の態様、または第8の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【００５７】
第9の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、
【数２５】
0006267336.tif 000026
であり、ここで
Waは第1プリコーディングマトリクスWiによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
【数２６】
0006267336.tif 000027
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。
【００５８】
第9の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数２７】
0006267336.tif 000028
であり、
【数２８】
0006267336.tif 000029
である。
【００５９】
第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard  Hadamardマトリクスの列ベクトルである。
【００６０】
第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【００６１】
第10の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数２９】
0006267336.tif 000030
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数３０】
0006267336.tif 000031
である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。
【００６２】
第10の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker  kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【００６３】
第10の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【００６４】
第10の態様、あるいは第10の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【００６５】
第10の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【００６６】
第11の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数３１】
0006267336.tif 000032
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker  kronecker積であり、つまり
【数３２】
0006267336.tif 000033
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。
【００６７】
第11の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【００６８】
第11の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【００６９】
第11の態様、あるいは第11の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【００７０】
第11の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【００７１】
第11の態様、または第11の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【００７２】
第11の態様、または第11の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【００７３】
第11の態様、または第11の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【００７４】
第11の態様、または第11の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【００７５】
第12の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、
【数３３】
0006267336.tif 000034
であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスWiによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
【数３４】
0006267336.tif 000035
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
を含む受信装置を、提供する。
【００７６】
第12の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数３５】
0006267336.tif 000036
であり、
【数３６】
0006267336.tif 000037
である。
【００７７】
第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard  Hadamardマトリクスの列ベクトルである。
【００７８】
第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【００７９】
本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【００８０】
本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiによって構成されたコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、プリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【００８１】
本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数３７】
0006267336.tif 000038
である。WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【００８２】
本発明の実施例または従来技術における技術的解決法をより明確に記載するために、以下、実施例または従来技術を記載するために必要な添付図面が簡単に紹介される。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のいくつかの実施例を示しており、当業者はなお、創造的努力を伴わずにこれらの添付図面から別の図面を導き出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。
【図２】二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。
【図３】本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。
【図４】本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。
【図５】本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。
【図６】本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。
【図７】本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。
【図８】本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。
【図９】本発明による受信端の実施例1の概略構造図である。
【図１０】本発明による受信端の実施例2の概略構造図である。
【図１１】本発明による受信端の実施例3の概略構造図である。
【図１２】本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。
【図１３】本発明による送信端の実施例2の概略構造図である。
【図１４】本発明による送信端の実施例3の概略構造図である。
【図１５】本発明による受信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。
【図１６】本発明による受信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。
【図１７】本発明による受信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。
【図１８】本発明による送信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。
【図１９】本発明による送信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。
【図２０】本発明による送信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。
【図２１】本発明による通信システムの実施例の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００８４】
本発明の実施形態の目的、技術的解決法、および利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における添付図面を参照して、本発明の実施例の技術的解決法を明確かつ完全に記載する。明らかに、記載される実施例は本発明の実施例の一部であってすべてではない。創造的努力を伴わずに本発明の実施例に基づいて当業者によって得られるその他すべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００８５】
本発明における技術的解決法は、たとえば汎欧州デジタル移動電話方式（Global  System  for  Mobile  communication、略してGSM）システム、符号分割多元接続（Code  Division  Multiple  Access、略してCDMA）システム、広帯域符号分割多元接続（Wideband  Code  Division  Multiple  Access、略してWCDMA（登録商標））システム、汎用パケット無線サービス（General  Packet  Radio  Service、略してGPRS）システム、ロングタームエボリューション（Long  Term  Evolution、略してLTE）システム、ロングタームエボリューションアドバンスト（long  term  evolution  Advanced、略してLTE−A）システム、およびユニバーサル移動体通信システム（Universal  Mobile  Telecommunications  System、略してUMTS）など、様々な通信システムに適用されてもよい。
【００８６】
本発明の実施例において、ユーザ機器（User  Equipment、略してUE）は、移動局（Mobile  Station、略してMS）、リレー（Relay)、移動端末（Mobile  Terminal）、携帯電話（Mobile  Telephone）ハンドセット（Handset）、携帯機器（Portable  Equipment）を含むが、これらに限定されるものではない。ユーザ機器は、無線アクセスネットワーク（Radio  Access  Network、略してRAN）を使用することによって、1つ以上のコアネットワークと通信してもよい。たとえば、ユーザ機器は携帯電話（または「セルラー」電話とも称される）、または無線通信機能を有するコンピュータであってもよく、あるいはユーザ機器は、携帯用、ポケットサイズ、手持ち式、コンピュータ内蔵型、または自動車実装型移動式装置であってもよい。
【００８７】
本発明の実施例において、基地局は、GSM（登録商標）またはCDMAの基地局（Base  Transceiver  Station、略してBTS）であってもよく、WCDMAの基地局（NodeB、略してNB）であってもよく、あるいはLTEの発展型ノードB（Evolutional  NodeB、略してeNBまたe−NodeB）またはリレーであってもよく、これは本発明において限定されない。
【００８８】
マルチアンテナシステムは、複数のアンテナを使用することで送信端および受信端によって通信が実行されるシステムであって、送信端が基地局であるとき、受信端はUEであり、反対に、送信端がUEであるとき、受信端は基地局である。単アンテナシステムの単一アンテナと比較して、送信端および受信端の複数のアンテナは空間ダイバーシティ利得および空間多重化利得を生成することができ、これは伝送信頼性およびシステム用量を効率的に改善することができる。一般的に、マルチアンテナシステムにおけるダイバーシティ利得および多重化利得は、送信端においてプリコーディング方法を、および受信単において受信信号合成アルゴリズムを使用することによって、得られてもよい。
【００８９】
本発明の実施例におけるマルチアンテナシステムは、シングルポイント送信シナリオ、つまり1つの送信端と1つの受信端の送信シナリオに適用されてもよく、あるいは複数ポイント間の共同送信のシナリオに適用されてもよく、ここでは複数のポイント間の共同送信は、信号の共同送信が同じ受信端を有する複数の送信端によって実行されることを意味する。たとえば、送信端Aは2つのアンテナを有し、送信端Bもまた2つのアンテナを有し、2つの送信端が1つの受信端との共同送信を同時に実行する。この場合、受信単によって受信された信号は、４アンテナ基地局によって送信された信号と見なされてもよい。
【００９０】
図3は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図3に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００９１】
ステップ301：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数３８】
0006267336.tif 000039
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数３９】
0006267336.tif 000040
である。
【００９２】
さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。
【００９３】
マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。
【００９４】
この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスXiの列xi,jは三次元ビームベクトルを表し、xi,jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルAijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルBijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルAijおよび第2ベクトルの直積Bij
【数４０】
0006267336.tif 000041
は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。
【００９５】
具体的には、ステップ301において、第1ベクトルAijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックAiの中の、離散フーリエ変換（Discrete  Fourier  Transform、略してDFT）ベクトル、またはDFTベクトルと称されるものであってもよく、第2ベクトルBijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックBiの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックAiはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックBiはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。
【００９６】
ステップ302：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標を、送信端に送信する。
【００９７】
相応に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。
【００９８】
ステップ301における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  Reference  Signal、DMRS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の、無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）などの通知信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【００９９】
この実施例において、ステップ301で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１００】
上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのkronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックAiに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルAi，0、Ai，1、Ai，2、およびAi，3があり、第2ベクトルは第2コードブックBiに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルBi，0、Bi，1、Bi，2、およびBi，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列xi，0、xi，1、xi，2、およびxi，3はそれぞれ、
【数４１】
0006267336.tif 000042
、
【数４２】
0006267336.tif 000043
、
【数４３】
0006267336.tif 000044
、および
【数４４】
0006267336.tif 000045
である。
【０１０１】
さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0，2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0，π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。
【０１０２】
さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスXiは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。
【０１０３】
具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。
【０１０４】
好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。
【０１０５】
さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が減少される。
【０１０６】
図4は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図4に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【０１０７】
ステップ401：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数４５】
0006267336.tif 000046
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数４６】
0006267336.tif 000047
である。
【０１０８】
さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。
【０１０９】
マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。
【０１１０】
NBは、偏光方向の数であってもよく、あるいはいずれか別のアンテナ集合の数であってもよい。
【０１１１】
この実施例において、W1内のブロックマトリクスXiの第1コードブックAiはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックBiはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内のブロックマトリクスXiは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内のブロックマトリクスXiは三次元空間のDFTベクトル（3D  DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D  DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP  Release  10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0，2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。
【０１１２】
具体的には、ステップ401において、マトリクスW1内のブロックマトリクスXiについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックAiはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックBiはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。
【０１１３】
ステップ402：受信端は、PMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを送信端が取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。
【０１１４】
ステップ401における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  RS、DM  RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【０１１５】
この実施例において、ステップ401で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１１６】
上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックAiおよび第2コードブックBiに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含む。第1の方法において、第1コードブックAiの量子化粒度は第2コードブックBiの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックAiを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックAiは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックBiを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックBiは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックAiを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックBiを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックAiは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックBiは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワードがより
小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックAiとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックBiとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックAiの量子化粒度は第2コードブックBiのものよりも低くなっている。
【０１１７】
一実施方法において、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０１１８】
第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。
【０１１９】
より具体的には、第1コードブックAiの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布されたNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、Na＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布されたNe個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、Ne＞1である。
【０１２０】
言い換えると、水平方向にはNa個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはNe個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，2π］の範囲内で分割されるNa個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，π］の範囲内で分割されるNe個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0，2π］および垂直方向の位相範囲［0，π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の位相範囲が使用されてもよい。
【０１２１】
水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0，2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0，π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、Na個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、Ne個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0，π／2］の範囲内で均一に分割された(2Ne／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2，π］の範囲内で均一に分割された(Ne／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。
【０１２２】
別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスXiの数はNBであり、第1コードブックAiの数および第2コードブックBiの数もまたNBであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックBiの数はNBより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックBiの数はNB／2であり、使用されるときに、各第2コードブックBiは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。
【数４７】
0006267336.tif 000048
、
【数４８】
0006267336.tif 000049
、
【数４９】
0006267336.tif 000050
、
【数５０】
0006267336.tif 000051
、．．．、および
【数５１】
0006267336.tif 000052
。
【０１２３】
このように、第2コードブックBiの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。
【０１２４】
さらに、別の実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックBi内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックAi内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックBi内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。
【０１２５】
図5は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図5に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【０１２６】
ステップ501：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数５２】
0006267336.tif 000053
であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数５３】
0006267336.tif 000054
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。
【０１２７】
具体的には、二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。
【０１２８】
第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、
【数５４】
0006267336.tif 000055
であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。
【０１２９】
第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦをかけることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、
【数５５】
0006267336.tif 000056
で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。
【０１３０】
ステップ502：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。
【０１３１】
したがって、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP  TS  36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。
【０１３２】
この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数５６】
0006267336.tif 000057
であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１３３】
説明しやすくするために、以下の実施例は、送信端が基地局であって受信端がUEである例を使用することによって、記載される。本発明のこの実施例がこれに限定されないことは、理解されるべきである。受信端は基地局であってもよく、送信端はUEであってもよい。
【０１３４】
ステップ501における基準信号のタイプが本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  RS、DM  RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【０１３５】
さらに、上記の実施例のステップ501において、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス
【数５７】
0006267336.tif 000058
であってもよく、ここでn＞1であり、
【数５８】
0006267336.tif 000059
である。θiの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θiの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature  Phase  Shift  Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8  Phase  Shift  Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16  Quadrature  Amplitude  Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。
【０１３６】
具体的には、第1プリコーディングマトリクスWiの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。
【０１３７】
具体的には、第1プリコーディングマトリクスWiは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。
【０１３８】
図6は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図3に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1に対応している。図6に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【０１３９】
ステップ601：送信端は、受信端に基準信号を送信する。
【０１４０】
ステップ601における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  RS、DM  RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【０１４１】
ステップ602：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。
【０１４２】
ステップ603：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数５９】
0006267336.tif 000060
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数６０】
0006267336.tif 000061
である。
【０１４３】
具体的には、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。
【０１４４】
さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。
【０１４５】
マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。
【０１４６】
この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスXiの列xi，jは三次元ビームベクトルを表し、xi，jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルAijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルBijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijの直積
【数６１】
0006267336.tif 000062
は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。
【０１４７】
具体的には、ステップ603において、第1ベクトルAijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックAiの中のDFTベクトルであってもよく、第2ベクトルBijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックBiの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックAiはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックBiはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。
【０１４８】
この実施例において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１４９】
上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックAiに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルAi，0、Ai，1、Ai，2、およびAi，3があり、第2ベクトルは第2コードブックBiに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルBi，0、Bi，1、Bi，2、およびBi，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列xi，0、xi，1、xi，2、およびxi，3はそれぞれ、
【数６２】
0006267336.tif 000063
、
【数６３】
0006267336.tif 000064
、
【数６４】
0006267336.tif 000065
、および
【数６５】
0006267336.tif 000066
である。
【０１５０】
さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0、2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0、π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。
【０１５１】
さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスXiは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。
【０１５２】
具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。
【０１５３】
好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。
【０１５４】
さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が縮小される。
【０１５５】
図7は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図4に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2に対応している。図7に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【０１５６】
ステップ701：送信端は、受信端に基準信号を送信する。
【０１５７】
ステップ701における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  RS、DM  RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【０１５８】
ステップ702：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。
【０１５９】
ステップ703：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数６６】
0006267336.tif 000067
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数６７】
0006267336.tif 000068
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。
【０１６０】
さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。
【０１６１】
マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。
【０１６２】
この実施例において、W1内のブロックマトリクスXiの第1コードブックAiはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックBiはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内のブロックマトリクスXiは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内で生成されたコードブックは三次元空間のDFTベクトル（3D  DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D  DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP  Release  10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0、2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。
【０１６３】
具体的には、ステップ703において、マトリクスW1内のブロックマトリクスXiについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックAiはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックBiはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。
【０１６４】
この実施例では、ステップ703において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１６５】
上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックAiおよび第2コードブックBiに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含んでもよい。第1の方法において、第1コードブックAiの量子化粒度は第2コードブックBiの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックAiを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックAiは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックBiを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックBiは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックAiを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックBiを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックAiは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックBiは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワー
ドがより小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックAiとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックBiとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックAiの量子化粒度は第2コードブックBiのものよりも低くなっている。
【０１６６】
一実施方法において、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０１６７】
第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。
【０１６８】
より具体的には、第1コードブックAiの各列は、位相範囲［0、2π］の中に等間隔で分布されたNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、Na＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0、π］の中に不等間隔で分布されたNe個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、Ne＞1である。
【０１６９】
言い換えると、水平方向にはNa個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはNe個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、2π］の範囲内で分割されるNa個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、π］の範囲内で分割されるNe個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0、2π］および垂直方向の位相範囲［0、π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の範囲が使用されてもよい。
【０１７０】
水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0、2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0、π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、Na個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、Ne個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0、π／2］の範囲内で均一に分割された(2Ne／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2、π］の範囲内で均一に分割された(Ne／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。
【０１７１】
別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスXiの数はNBであり、第1コードブックAiの数および第2コードブックBiの数もまたNBであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックBiの数はNBより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックBiの数はNB／2であり、使用されるときに、各第2コードブックBiは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。
【数６８】
0006267336.tif 000069
、
【数６９】
0006267336.tif 000070
、
【数７０】
0006267336.tif 000071
、
【数７１】
0006267336.tif 000072
、．．．、および
【数７２】
0006267336.tif 000073
。
【０１７２】
このように、第2コードブックBiの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。
【０１７３】
さらに、別の実施方法において、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックBi内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックAi内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックBi内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。
【０１７４】
図8は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図5に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3に対応している。図8に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。
【０１７５】
ステップ801：送信端は、受信端に基準信号を送信する。
【０１７６】
ステップ801における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel  State  Information  Reference  Signal、CSI  RS）、復調基準信号（Demodulation  RS、DM  RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific  RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel  Quality  Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio  Resource  Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink  Control  Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。
【０１７７】
ステップ802：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。
【０１７８】
ステップ803：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、ここで
【数７３】
0006267336.tif 000074
であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数７４】
0006267336.tif 000075
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである。
【０１７９】
具体的には、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP  TS  36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。
【０１８０】
二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。
【０１８１】
第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、
【数７５】
0006267336.tif 000076
であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。
【０１８２】
第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦを乗じることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、
【数７６】
0006267336.tif 000077
で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。
【０１８３】
この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数７７】
0006267336.tif 000078
であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１８４】
さらに、ステップ803において、上記の実施例では、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス
【数７８】
0006267336.tif 000079
であってn＞1であり、
【数７９】
0006267336.tif 000080
である。θiの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θiの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature  Phase  Shift  Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8  Phase  Shift  Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16  Quadrature  Amplitude  Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。
【０１８５】
具体的には、第1プリコーディングマトリクスWiの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。
【０１８６】
具体的には、第1プリコーディングマトリクスWiは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。
【０１８７】
図9は、本発明による受信端900の実施例1の概略構造図である。図9に示されるように、この実施例における受信端900は、選択モジュール901および送信モジュール902を含んでもよい。選択モジュール901は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数８０】
0006267336.tif 000081
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数８１】
0006267336.tif 000082
である。
【０１８８】
送信モジュール902は、送信端がPMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。
【０１８９】
さらに、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【０１９０】
さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【０１９１】
さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【０１９２】
さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【０１９３】
この実施例における受信端は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０１９４】
この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０１９５】
図10は、本発明による受信端1000の実施例2の概略構造図である。図10に示されるように、この実施例における受信端1000は、選択モジュール1001および送信モジュール1002を含んでもよい。選択モジュール1001は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数８２】
0006267336.tif 000083
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数８３】
0006267336.tif 000084
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。
【０１９６】
送信モジュール1002は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。
【０１９７】
さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０１９８】
さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【０１９９】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【０２００】
さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【０２０１】
さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【０２０２】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【０２０３】
さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【０２０４】
さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【０２０５】
この実施例における受信端は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２０６】
この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２０７】
図11は、本発明による受信端1100の実施例3の概略構造図である。図11に示されるように、受信端1100は、選択モジュール1101および送信モジュール1102を含んでもよい。
【０２０８】
選択モジュール1101は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで
【数８４】
0006267336.tif 000085
であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数８５】
0006267336.tif 000086
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。
【０２０９】
送信モジュール1102は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。
【０２１０】
さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数８６】
0006267336.tif 000087
であり、
【数８７】
0006267336.tif 000088
である。
【０２１１】
さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。
【０２１２】
さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【０２１３】
この実施例における受信端は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２１４】
この実施例における受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数８８】
0006267336.tif 000089
であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２１５】
図12は、本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。送信端は、基地局または端末であってもよい。図12に示されるように、この実施例における送信端1200は、送信モジュール1201、受信モジュール1202、および決定モジュール1203を含んでもよく、
送信モジュール1201は、基準信号を受信端1200に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1202は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1203は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数８９】
0006267336.tif 000090
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数９０】
0006267336.tif 000091
である。
【０２１６】
さらに、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【０２１７】
さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２１８】
さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【０２１９】
さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２２０】
この実施例における送信端は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２２１】
この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２２２】
図13は、本発明による送信端1300の実施例2の概略構造図である。図13に示されるように、この実施例における送信端1300は、送信モジュール1301、受信モジュール1302、および決定モジュール1303を含んでもよく、送信モジュール1301は、基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1302は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1303は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数９１】
0006267336.tif 000092
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数９２】
0006267336.tif 000093
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。
【０２２３】
さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０２２４】
さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【０２２５】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【０２２６】
さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である。
【０２２７】
さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【０２２８】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【０２２９】
さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【０２３０】
さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【０２３１】
この実施例における送信端は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２３２】
この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２３３】
図14は、本発明による送信端1400の実施例3の概略構造図である。図14に示されるように、この実施例における送信端1400は、
基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよい、送信モジュール1401と、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよい、受信モジュール1402と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよい、決定モジュール1403であって、
【数９３】
0006267336.tif 000094
であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数９４】
0006267336.tif 000095
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、決定モジュール1403と、
を含んでもよい。
【０２３４】
さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数９５】
0006267336.tif 000096
であり、
【数９６】
0006267336.tif 000097
である。
【０２３５】
さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。
【０２３６】
さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【０２３７】
この実施例における送信端は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２３８】
この実施例における送信端によれば、プリコーディングマトリクス
【数９７】
0006267336.tif 000098
は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２３９】
図15は、本発明による受信装置1500の実施例1のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図15に示されるように、この実施例における受信装置1500は、プロセッサ1501および送信器1502を含んでもよい。選択的に、受信装置1500はメモリ1503をさらに含んでもよい。プロセッサ1501、送信器1502、およびメモリ1503は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図15において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図15においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２４０】
プロセッサ1501は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1、W1は、
【数９８】
0006267336.tif 000099
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数９９】
0006267336.tif 000100
である。
【０２４１】
送信器1502は、送信装置がPMIにしたがって受信装置1500のアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。
【０２４２】
さらに、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【０２４３】
さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２４４】
さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【０２４５】
さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２４６】
この実施例における受信装置は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２４７】
この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２４８】
図16は、本発明による受信装置1600の実施例2のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図16に示されるように、この実施例における受信装置1600は、プロセッサ1601および送信器1602を含んでもよい。選択的に、受信装置1600はメモリ1603をさらに含んでもよい。プロセッサ1601、送信器1602、およびメモリ1603は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図16において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図16においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２４９】
プロセッサ1601は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数１００】
0006267336.tif 000101
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数１０１】
0006267336.tif 000102
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。
【０２５０】
送信器1602は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。
【０２５１】
さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０２５２】
さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である
【０２５３】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない
【０２５４】
さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である
【０２５５】
さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【０２５６】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【０２５７】
さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【０２５８】
さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【０２５９】
この実施例における受信装置は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２６０】
この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２６１】
図17は、本発明による受信装置1700の実施例3のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図17に示されるように、この実施例における受信装置1700は、プロセッサ1701および送信器1702を含んでもよい。選択的に、受信装置1700はメモリ1703をさらに含んでもよい。プロセッサ1701、送信器1702、およびメモリ1703は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図17において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図17においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２６２】
プロセッサ1701は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで
【数１０２】
0006267336.tif 000103
であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数１０３】
0006267336.tif 000104
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。
【０２６３】
送信器1702は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。
【０２６４】
さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数１０４】
0006267336.tif 000105
であり、
【数１０５】
0006267336.tif 000106
である。
【０２６５】
さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。
【０２６６】
さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【０２６７】
この実施例における受信装置は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２６８】
この実施例における受信装置は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで
【数１０６】
0006267336.tif 000107
であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされてコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２６９】
図18は、本発明による送信装置1800の実施例1のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図18に示されるように、この実施例における送信装置1800は、送信器1801、受信器1802、およびプロセッサ1803を含んでもよい。選択的に、受信装置1800はメモリ1804をさらに含んでもよい。送信器1801、受信器1802、プロセッサ1803、およびメモリ1804は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図18において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図18においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２７０】
送信器1801は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1802は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1803はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数１０７】
0006267336.tif 000108
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiの列xi，jは第1ベクトルAijおよび第2ベクトルBijのKronecker積であり、つまり
【数１０８】
0006267336.tif 000109
である。
【０２７１】
さらに、ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。
【０２７２】
さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２７３】
さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスXiおよびXi＋1について、XiおよびXi＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、XiおよびXi＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。
【０２７４】
さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。
【０２７５】
この実施例における送信装置は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２７６】
この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、各ブロックマトリクスXiのものであってビームを表す列xi，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルAijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルBijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２７７】
図19は、本発明による送信装置1900の実施例2のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図19に示されるように、この実施例における送信装置1900は、送信器1901、受信器1902、およびプロセッサ1903を含んでもよい。選択的に、送信装置1900はメモリ1904をさらに含んでもよい。送信器1901、受信器1902、プロセッサ1903、およびメモリ1904は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図19において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図19においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２７８】
送信器1901は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1902は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1903はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はNB個のブロックマトリクスXiを含み、NB≧1であり、W1は、
【数１０９】
0006267336.tif 000110
で表され、ここで1≦i≦NBであり、各ブロックマトリクスXiは第1コードブックAiおよび第2コードブックBiのKronecker積であり、つまり
【数１１０】
0006267336.tif 000111
であり、第1コードブックAiの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックBiの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。
【０２７９】
さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。
【０２８０】
さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているNa個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、Na＞1である。
【０２８１】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。
【０２８２】
さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているNe個のN次元DFTベクトルから選択され、Ne＞1である
【０２８３】
さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。
【０２８４】
さらに、第2コードブックBi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。
【０２８５】
さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。
【０２８６】
さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。
【０２８７】
この実施例における送信装置は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２８８】
この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスXiを含むコードブックについて、第1コードブックAiは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックBiは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックAiの選択および第2コードブックBiの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２８９】
図20は、本発明による送信装置2000の実施例3のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図20に示されるように、この実施例における送信装置2000は、送信器2001、受信器2002、およびプロセッサ2003を含んでもよい。選択的に、送信装置2000はメモリ2004をさらに含んでもよい。送信器2001、受信器2002、プロセッサ2003、およびメモリ2004は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図20において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図20においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。
【０２９０】
送信器2001は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器2002は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ2003はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、
【数１１１】
0006267336.tif 000112
であり、ここで
Waは第1プリコーディングマトリクスWiを含む第2プリコーディングマトリクスであり、
【数１１２】
0006267336.tif 000113
、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。
【０２９１】
さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス
【数１１３】
0006267336.tif 000114
であり、
【数１１４】
0006267336.tif 000115
である。
【０２９２】
さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。
【０２９３】
さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。
【０２９４】
この実施例における送信装置は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。
【０２９５】
この実施例の送信装置によれば、プリコーディングマトリクス
【数１１５】
0006267336.tif 000116
は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。
【０２９６】
図21は、本発明による通信システム2100の実施例の概略構造図である。図21に示されるように、この実施例におけるシステム2100は、受信装置および送信装置を含み、受信装置は、図15から図17のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図3から図5のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよく、送信装置は、図18から図20のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図6から図8のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよい。この実施形態の実施原理および技術的効果は方法実施形態および装置実施形態のものと類似であり、詳細は本明細書に再び記載されない。
【０２９７】
当業者は、方法実施例のステップのすべてまたは一部がプログラム命令関連ハードウェアによって実施されてもよいことを、理解するだろう。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。プログラムが起動すると、方法実施例のステップが実行される。上記の記憶媒体は、ROM、RAM、磁気ディスク、または光ディスクなど、プログラムコードを記憶することが可能ないずれの媒体も含む。
【０２９８】
最後に、上記の実施例は、本発明を限定するよりむしろ、単に本発明の技術的解決法を説明するように意図されることは、特筆すべきである。本発明は上記の実施例を参照して詳細に記載されるものの、当業者は、本発明の実施例の技術的解決法の範囲を逸脱することなく、上記の実施例に記載された技術的解決法にまだ修正を加え、またはその一部またはすべての技術的特徴の同等代替物を作成してもよいことを、理解すべきである。
【符号の説明】
【０２９９】
900、1000、1100  受信端
901、1001、1101  選択モジュール
902、1002、1102、1201、1301、1401  送信モジュール
1200、1300、1400  送信端
1202、1302、1402  受信モジュール
1203、1303、1403  決定モジュール
1500、1600、1700  受信装置
1501、1601、1701、1803、1903、2003  プロセッサ
1502、1602、1702、1801、1901、2001  送信器
1503、1603、1703、1804、1904、2004  メモリ
1800、1900、2000  送信装置
1802、1902、2002  受信器
2100  システム
【図１】
0006267336.tif 000123
【図２】
0006267336.tif 000124
【図３】
0006267336.tif 000125
【図４】
0006267336.tif 000126
【図５】
0006267336.tif 000127
【図６】
0006267336.tif 000128
【図７】
0006267336.tif 000129
【図８】
0006267336.tif 000130
【図９】
0006267336.tif 000131
【図１０】
0006267336.tif 000132
【図１１】
0006267336.tif 000133
【図１２】
0006267336.tif 000134
【図１３】
0006267336.tif 000135
【図１４】
0006267336.tif 000136
【図１５】
0006267336.tif 000137
【図１６】
0006267336.tif 000138
【図１７】
0006267336.tif 000139
【図１８】
0006267336.tif 000140
【図１９】
0006267336.tif 000141
【図２０】
0006267336.tif 000142
【図２１】
0006267336.tif 000143