CN102227886A - 通信装置、无线通信系统、反馈信息运算时的近似方法和记录介质 - Google Patents

Abstract

一种通信装置，其通过接收装置计算出表示接收信号的接收质量的CQI，并且将该CQI反馈到发送装置，在CQI中包括将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在接收频带的全频带上进行平均化后的信息，该通信装置具备：在使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算时，当SNR的值较高时，将该近似法中的初始值直接用作基于近似法的近似运算结果，从而简化运算的CQI/PMI/RI估计部。

Description

通信装置、无线通信系统、反馈信息运算时的近似方法和记录介质

技术领域

本发明涉及一种通信装置、无线通信系统、反馈信息运算时的近似方法和程序。

背景技术

作为下一代的通信方式，非专利文献1或2所示的正在由3GPP(第三代伙伴计划：3rd Generation Partnership Project)标准化的LTE(长期演进：Long Term Evolution)等OFDM(正交频分复用：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式正在受到关注。在OFDM中，为了向发送装置通知通信信道的状态，在接收装置中计算出表示接收质量的CQI(信道质量指示符：Channel Quality Indicator)，并且向发送装置进行反馈。

在发送装置侧，根据反馈信息，通常控制最适当的频率分配或调制方式、编码率等。由此，能够将接收特性保持在良好的状态。

在专利文献1中，提出了通过基于通信容量计算出CQI计算用的SNR(信号与噪声功率比：Signal to Noise power Ratio)，并且在求取通信容量时log(SNR)进行近似的方法。然而，在该方法中，并未具体触及由接收装置所执行的详细处理。

以下，将LTE的情况作为示例，来说明在全频带上对每一个子带(subband)的SNR进行平均、并且计算出宽带CQI用的SNR的公知方法。

在LTE的情况下，作为从接收装置到发送装置的反馈信息，主要存在三个信息，即，表示频带中的接收质量的CQI、表示对频带最适当的Precoding Matrix(以下，描述为预编码矩阵)的PMI(预编码矩阵指示符：Precoding Matrix Indicator)、表示从发送装置向接收装置发送信息时最适当的秩信息的RI(秩指示符：Rank Indicator)。这里，预编码(Precoding)表示由发送侧事先执行适合于收发间的信道状态的线性处理来改善接收信号特性的技术。

在非专利文献2(3GPP TS36.213v8.3.0)中，对于通过PUSCH(物理上行链路共享信道：Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(物理上行链路控制信道：Physical Uplink Control Channel)来发送反馈信息的情况，分别如图10和图11所示，规定了各个接收装置向发送装置的报告模式。也就是，图10和图11中的横向为模式的种类。图中的模式描述为诸如1-0、1-1、2-0、2-1、2-2、3-0、3-1等。与此相对，纵向为反馈信息的种类。图中，由双圈所示的反馈信息表示需要报告的反馈信息。以下，将说明各个反馈信息。

图10和图11所示的宽带CQI(PMI)表示在全频带中共同的CQI(PMI)信息。图10所示的子带CQI(PMI)表示某种特定的子带中的CQI(PMI)信息。图10所示的Best-M CQI表示在全频带中从良好的频带起提取了M个CQI的信息。图11所示的UE所选子带CQI表示UE(用户设备：User Equipment)所选择的子带中的CQI信息。图10所示的Best-M PMI表示在Best-M CQI报告中所选择的子带中的PMI信息。图10所示的索引r表示通过Best-M所选择的频带的信息。图11所示的索引j表示由UE所选择的频带的信息。

一般地，在从接收装置对发送装置反馈宽带CQI时，仅每一个子带的SNR已知的情况下，需要进行在全频带上对每一个子带的SNR进行平均化的处理。在该方法中，为了计算出正确的平均SNR，需要进行计算方根(冪根)的处理。计算该方根的处理可能会成为信号处理过程上的瓶颈。因此，在计算方根时，希望导入适当的近似法。

专利文献1：日本特表2008-526117号公报

非专利文献1：3GPP，TS 36.211 v8.3.0(6.3.4 Precoding)2008年5月

非专利文献2：3GPP，TS 36.213v8.3.0(7.2UE Procedure for reporting channel quality indication(CQI)，precoding matrix indicator(PMI)and rank indication(RI))2008年5月

非专利文献3：理工学系の数学入門コ一ス8 数値計算、川上一郎著、岩波書店、1989年4月

发明内容

作为用于计算方根的一般近似法，可以举出诸如牛顿法(Newton法)。牛顿法是求多项式的近似解的迭代法的一种。牛顿法具有与最速下降法等高速的特征。但是，已知的是，牛顿法的收敛速度较大地依赖于设定的初始值(例如，如专利文献3中记载的)。因此，需要根据应用的问题来设定适当的初始值。由此，在无法确立有效的初始值的设定方法的现状下，无法针对计算平均SNR来使用牛顿法。另外，到目前为止还提出针对将牛顿法用于平均SNR的计算的适当初始值的导出法。

在这样的背景下提出了本发明。本发明的目的是提供一种通信装置、无线通信系统和反馈信息运算时的近似方法、以及记录有通信装置用程序的记录介质，能够设定可简化运算的初始值。

本发明所涉及的通信装置计算出表示接收信号的接收质量的CQI(信道质量指示符)，并且将该CQI反馈到另一通信装置，其中，在所述CQI中包括将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR(信号与噪声功率比)在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，所述通信装置具备：运算部，其使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算进行计算；以及将基于所述运算部计算出的结果的信息作为反馈信息发送给另一通信装置的反馈部，所述近似法基于牛顿法，在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI(预编码矩阵指示符)，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS(参考信号)被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，所述运算部使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ave(L)/10}。

另外，本发明所涉及的通信装置计算出表示接收信号的接收质量的CQI，并且将该CQI反馈到另一通信装置，其中，在所述CQI中包括将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在接收频带的全频带上进行平均化后的信息，所述通信装置具备运算部，其在使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算时，在所述SNR的值较高时，将该近似法中的初始值直接用作基于所述近似法的近似运算结果。

本发明所涉及的反馈信息运算时的近似方法，由计算出表示接收信号的接收质量的CQI并且将该CQI反馈到另一通信装置的通信装置来执行，其中，在所述CQI中包括将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，所述反馈信息运算时的近似方法具有：运算步骤，使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算进行计算；以及将基于所述运算步骤计算出的结果的信息作为反馈信息发送给另一通信装置的步骤，其中，所述近似法是牛顿法，在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，所述运算步骤的处理使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ave(L)/10}。

另外，本发明所涉及的反馈信息运算时的近似方法，由计算出表示接收信号的接收质量的CQI并且将该CQI反馈到另一通信装置的通信装置来执行，其中，在CQI中包括将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在接收频带的全频带上进行平均化后的信息，所述反馈信息运算时的近似方法具有运算步骤，在使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算时，在所述SNR的值较高时，将该近似法中的初始值直接用作基于所述近似法的近似运算结果。

本发明所涉及的记录介质记录有程序，所述程序通过安装到信息处理装置上而在该信息处理装置上实现本发明的通信装置的功能。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种通信装置、无线通信系统和反馈信息运算时的近似方法、以及记录介质，用于设定可简化反馈信息制作时的运算的初始值。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的无线通信系统的构成框图。

图2是图1所示的通信装置(接收装置)的CQI/PMI/RI估计部的构成框图。

图3是示出了图2所示的CQI/PMI/RI估计部的CQI的生成顺序过程的流程图。

图4是表示在图2所示的有效SNR估计部中所使用的LTE中的码本(Codebook)中，涉及发送天线数为1个或者2个的情况的示例的图。

图5是表示图2所示的CQI/PMI/RI估计部的运算中SNR与CQI索引的关联的图。

图6是示出了基于牛顿法的仿真收敛状态的结果的图(x轴上示出了循环次数，而y轴上示出了SNR)。

图7是示出了图2所示的CQI/PMI/RI估计部的运算中的混合法(hybrid法)的运算顺序过程的流程图。

图8是示出了基于图2所示的CQI/PMI/RI估计部的运算中的混合法和对数平均法、牛顿法的求得近似值的结果的图(x轴上示出了实际的SNR，而y轴示出了通过近似计算出的SNR)。

图9是通过比较混合法和牛顿法，示出了将图2所示的CQI/PMI/RI估计部的运算中的切换阈值设为了10dB时的仿真程序中的近似运算的执行时间的图(x轴上示出了SNR，而y轴上示出了处理时间)。

图10是示出了在LTE的PUSCH中的从接收装置向发送装置的报告模式的规定的图(示出了宽带CQI、子带CQI、Best-M CQI、宽带PMI、子带PMI、Best-M PMI、RI、索引r)。

图11是示出了在LTE的PUCCH中的从接收装置向发送装置的报告模式的规定的图(示出了宽带CQI、UE所选子带CQI、宽带PMI、RI、索引j)。

具体实施方式

(本发明的第一实施方式所涉及的无线通信系统的构成)

将参照图1来说明本发明的第一实施方式所涉及的无线通信系统1的构成。图1是无线通信系统1的构成框图。成为通信装置的发送装置10具备信道编码部11、调制部12、层映射部13、预编码部14、RE(资源单元)映射部15、IFFT(快速傅立叶反变换)部16。另外，成为通信装置的接收装置20具备FFT(快速傅立叶变换)部21、RE解映射部22、信道估计部23、解调部24、信道解码部25、CQI/PMI/RI估计部30。

此外，信道编码部11、调制部12、RE映射部15、IFFT部16、FFT部21、RE解映射部22、解调部24、信道解码部25均分别具有两个是为了对数据中的2个码字(Codeword)的不同分量进行并行处理。

另外，图2表示CQI/PMI/RI估计部30的构成示例。CQI/PMI/RI估计部30具备SNR估计部31、有效SNR估计部32、CQI/PMI/RI选择部33。该CQI/PMI/RI估计部30作为向运算部和其他通信装置发送反馈信息的反馈部进行动作。

此外，发送装置10、接收装置20的各个部分可以由根据给定的软件进行动作的通用计算机装置(CPU(中央处理单元)、DSP(数字信号处理器)、微处理器(微型计算机)等)构成。另外，在发送装置10、接收装置20中，省略了对用于控制各个部分的控制部的图示。

(本发明的第一实施方式所涉及的无线通信系统的动作说明)

将说明本发明的第一实施方式所涉及的无线通信系统1的发送装置10和接收装置20的动作。在发送装置10中，首先在信道编码部11中对发送数据进行所期望的编码操作。例如，施加检错编码和纠错编码。接下来，在调制部12中，基于指定的调制方式，将其映射为I分量(同相分量)和Q分量(正交相位分量)。由层映射部13基于来自接收装置20的反馈信息40，将调制后的数据映射到发送层。然后，在预编码部14中，将映射到发送层的数据与指定的预编码矩阵相乘。接下来，由RE映射部15对其执行DFT(离散傅立叶变换)，并且映射到频率资源上的RE。接着，在由IFFT部16将其变换为时域信号之后，将其从发送天线作为发送信号进行发送。

另一方面，在接收装置20中，首先，在FFT部21中将由接收天线接收到的信号通过傅立叶变换划分为频率分量的数据之后，由RE解映射部22从频率资源对其进行解映射。也就是，RE解映射部22执行与RE映射部15相反的处理。在信道估计部23中，使用频率资源上预先映射的已知信号(参考信号：Reference Signal)，来估计表示信道状态的信道估计矩阵。在解调部24中，基于由信道估计部23所估计出的信道估计矩阵等，将信号从I分量和Q分量解调为似然信息，并且由信道解码部25对其执行纠错解码和检错。

另外，在接收装置20的CQI/PMI/RI估计部30中，基于由信道估计部23所估计出的信道估计矩阵来估计CQI/PMI/RI，并将其作为反馈信息40发送(反馈)到发送装置10。反馈信息40被反映到由发送装置10中的层映射部13和预编码部14所执行的处理。

接下来，将使用图2和图3来说明对CQI/PMI/RI估计部30的动作进行闭环空间复用(closed loop spatial multiplexing)的情况。首先，在SNR估计部31中，将全频带分割为确定数量的微小频带。以下，将分割后的各个频带称为子带。之后，SNR估计部31基于由信道估计部23计算出的信道估计矩阵，来计算出每一个子带的SNR(信号与噪声功率比)(步骤S1)。

在有效SNR估计部32中，估计表示由预先准备的码本的指示符所示的各个PMI所适用的情况的SNR的值的有效SNR(步骤S2)。图4表示在LTE中的码本中，涉及发送天线数为1个或2个的情况的示例，在3GPPTS36.211v8.3.0中对此进行了规定。这里，根据公式(1)来计算出有效SNR(＝SINR(P_R，L，f，K))。

$\mathrm{SINR}(P_R,L,f,K)=\frac{\mathrm{SNR}\left(K\right)}{{[\mathrm{SNR}{\left(K\right)}^{-1}{I}_R+V_{P_R}^{H}H{\left(f\right)}^{H}H\left(f\right)V_{P_R}]}_{L,L}^{-1}}-1\·\·\·\left(1\right)$

公式1的P_R表示秩R的情况下的第P码本所表示的PMI。同样，L表示层号，f表示频率轴上的RS(参考信号)被映射的子载波号。同样地，K表示子带号。同样地，I_R表示R×R的单位矩阵。同样地，V_PR表示秩R的情况下的第P码本所表示的预编码矩阵。同样地，H(f)表示第f子载波中的信道估计值。此外，[]_LL表示矩阵中的L行L列的分量。

在CQI/PMI/RI选择部33中，首先，按照香农定理，根据接下来的公式2来计算出各个PMI所适用的情况下的系统整体通信容量C(P_R，L，f，K)(步骤S3)。另外，对所有的PMI、所有的层、所选的子带和所有的RS执行步骤S2、S3。

C(P_R，L，f，K)＝log₂(1+SINR(P_R，L，f，K))…(2)

接下来，根据公式3来选择使通过上述公式计算出的通信容量成为最大的宽带PMI＝P^w和RI＝R^(步骤S4)。

$\hat{R},{\hat{P}}_w=\underset{R\∈\left\{\mathrm{1,2}\right\}}{\arg \max }\underset{P_R\∈{\mathrm{\Ω}}_R}{\max }\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\underset{f}{\mathrm{\Σ}}\underset{l=1}{\overset{R}{\mathrm{\Σ}}}C(P_R,L,f,K)\·\·\·\left(3\right)$

其中，Ω_R表示秩R处的所有PMI的集合。

接下来，根据公式4来计算出用于计算表示适用所选的PMI和秩的情况下的信道质量的宽带CQI的平均SNR值SINR_WCQI(L)(步骤S5)。

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{wCQI}}\left(L\right)={\left[\underset{K}{\mathrm{\Π}}\underset{f}{\mathrm{\Π}}(1+\mathrm{SINR}({\hat{P}}_w.L,f,K))\right]}^{\frac{1}{K}}-1\·\·\·\left(4\right)$

基于如图5所示的表示SINR与CQI索引的关联的表，从这样求得的SNR变换到CQI索引(步骤S6)。然后，接收装置20将所求得的CQI索引作为反馈信息40发送到发送装置10。这里，图5中的SNR_th1～SNR_th15的值是根据实际需要所决定的值。

以上的处理是公知的技术。以下，将说明无线通信系统1的特征。

在上述的公式4中，存在计算K次方根的处理。但是，在实际中执行该处理较为困难，需要使用一些近似法。作为计算K次方根的方法，一般地，较多使用牛顿法。如以下说明过的，牛顿法是通过数值计算来解方程式的迭代法之一，并且具有比最速下降法等高速的特征。

这里，若

$a=\underset{K}{\mathrm{\Π}}\underset{f}{\mathrm{\Π}}(1+\mathrm{SINR}({\hat{P}}_w,L,f,K))\·\·\·\left(5\right),$

则执行a的K次方根运算与求取公式6的多项式的解同义。

f(x)＝x^K-a＝0…(6)

因此，通过如以下所示的牛顿法的算法，能够计算出a的K次方根。其中，输入(Input)为初始近似值p₀、容许误差限度TOL、最大重复次数N₀，而输出(Output)为近似解p(或者出错消息)。

(1)i←L；

(2)while(i≤N₀)do(3)-(6)

(3)p←p₀-f(p₀)/f’(p₀)＝p₀-(p₀ ^K-a)/Kp₀ ^K-1＝(1-L/K)p₀+a/Kp₀ ^K-1.

(4)if(|p-p₀|＜TOL)then

OUTPUT(P)；

STOP.

(5)i←i+L

(6)P₀←P.

(7)OUTPUT(Error！)；

STOP.

这里，已知的是，牛顿法的收敛速度较大地依赖于初始值的设定。通过将初始值p₀设定为尽可能接近于实际的解的值，能够大幅地改善收敛速度(运算量)。在无线通信系统1中，根据公式7来设定初始值p₀。

$p_0\left(L\right)={10}^{S{\mathrm{NR}}_{\mathrm{est}\_\mathrm{ave}}\left(L\right)/10},$

${\mathrm{SNR}}_{\mathrm{est}\_\mathrm{ave}}\left(L\right)=\frac{1}{{\mathrm{KN}}_f}\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\underset{f}{\mathrm{\Σ}}\left({10\log }_{10}\mathrm{SINR}({\hat{P}}_w,L,f,K)\right)\·\·\·\left(7\right)$

其中，Nf表示计算时所使用的子载波数。

另外，在p₀小于1的情况下，在计算中，由于a/(Kp₀ ^K-1)的值变大，值并不收敛而是发散。在这种情况下，如公式8所示，通过在初始值p₀上加1，来避免该问题。

$p_0\left(L\right)={10}^{{\mathrm{SNR}}_{\mathrm{est}\_\mathrm{ave}}\left(L\right)/10}+1,$

${\mathrm{SNR}}_{\mathrm{est}\_\mathrm{ave}}\left(L\right)=\frac{1}{{\mathrm{KN}}_f}\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\underset{f}{\mathrm{\Σ}}\left(10{\log }_{10}\mathrm{SINR}({\hat{P}}_w,L,f,K)\right)\·\·\·\left(8\right)$

在图6中示出了通过各种SNR值对通过上述的值来设定初始值的情况下的基于牛顿法的对收敛状态进行仿真的结果。图中的括号内标记了各个SNR值。其中，x轴表示循环次数，而y轴表示SNR。另外，实线表示通过牛顿法的各个循环(loop)所求得的值，点线表示正确值。另外，在循环次数为“0”的位置处的值表示所设定的初始值。应该理解，通过根据本结果来设定适当的初始值，通过至多10次多的循环会收敛到正确值。

另外，如通过观察图6中的初始值的值所理解的，在高SNR的情况下，作为初始值所设定的值可以说与近似值大致相等。这里，如果是图6，高SNR的情况是指超过大致10dB的SNR值。

在本发明中，还谋求根据这一点来削减运算量。也就是，在无线通信系统1中，对是否根据所求得的初始值的值执行牛顿法的运算进行切换。由此，在总是确保充分的近似精度的同时，能够削减接收装置20中的运算量。以下，将本方法称为混合法。

也就是，通过使用混合法，对于通过与SNR的值无关地执行牛顿法运算来建立系统的情况，能够削减运算量。

图7示出了混合法的处理细节。首先，针对所有的子带，计算出SNR(步骤S10)。接下来，通过将各个子带的SNR变换为对数(log)值，并且根据图7或图8来求得单纯平均，计算出SNR_{est_ave}(L)(步骤S11)。以下，将本方法称为对数平均法。

接下来，将作为通过对数平均法所求得的平均SNR的SNR_{est_ave}(L)与事先设定的阈值SNR_th进行比较(步骤S12)。在所求得的值大于阈值的情况下，将通过对数平均法所求得的SNR_{est_ave}(L)作为平均SNR进行输出(步骤S13)。另外，在所求得的值在阈值以下的情况下，通过牛顿法计算出平均SNR，并输出该值(步骤S14)。另外，也可以通过“≥”而非“＞”来执行步骤S12中的大小的比较。

在图8中，示出了基于对数平均法、将对数平均法和牛顿法的组合后的混合法的求得与近似值的对比的结果。在图8中，点线示出了基于对数平均法的求得了近似值的结果，而实线示出了基于混合法的求得了近似值的结果。其中，x轴表示实际的SNR，Y轴表示通过近似而计算出的SNR。由此，优选地，实际的SNR与通过近似而计算出的SNR成正比。

根据本结果，基于混合法求得了近似值的结果表示实际的SNR与通过近似而计算出的SNR大致成正比。因此，可以理解的是，在本发明所涉及的两个方法中，在对数平均法中，特别是在低SNR时无法获得充分的近似精度，而根据混合法可以获得充分的近似精度。

另外，在混合法中所使用的阈值(SNR_th)可以是初始值与基于牛顿法的收敛值(近似值)大致一致的值。也就是，可以将通过对数平均法所计算出的平均SNR的值与通过牛顿法所计算出的平均SNR的值处于误差范围内的地点设为阈值。该值是指大致10dB的值。

接下来，在图9中示出了将切换阈值SNR_th设为10dB时的仿真程序中的近似运算的执行时间。在图9中，点线表示基于牛顿法的近似运算的执行时间，而实线表示基于混合法的近似运算的执行时间。其中，x轴表示实际的SNR，而y轴表示程序的执行时间。根据本结果，可以理解的是，无线通信系统1通过使用混合法，近似精度并不下降，而能够大幅地削减高SNR时的运算时间(运算量)。

(本发明的第二实施方式)

在上述的第一实施方式中，在K次方根的近似运算中使用了牛顿法。但是，即使这样，也还需要(K-1)次方的运算。因此，为了避免该运算，可以导入诸如霍诺尔法(Honor法)。霍诺尔法是求取多项式的某个点处的值的算法。将示出了导入了霍诺尔法的情况下的f(p₀)和f’(p₀)的项的近似运算算法。其中，输入为次数K、初始近似值p₀，而输出是y＝f(p₀)，z＝f’(p₀)。

(1)y←L；

z←L；

(2)for j＝K-1，K-2，…，L do

y←p₀*y；

z←p₀*z+y；

(3)y←p₀*y-a；

(4)OUTPUT(y，z)；

STOP.

如该算法所示，通过本方法的导入，仅通过单纯的循环计算就能够计算出f(p₀)和f’(p₀)。由此，能够避免(K-1)次方的运算。

(程序的实施方式)

接下来，将说明通过将其安装于信息处理装置以在该信息处理装置中实现本发明实施方式的发送装置10、接收装置20的功能的程序。这里，信息处理装置是诸如通用计算机装置，并且包括CPU或DSP、或者微处理器(微型计算机)等。

例如，微处理器具有存储器、CPU、输入输出端口。微处理器的CPU通过从存储器等读入作为给定程序的控制程序来执行。由此，通过微处理器来实现作为发送装置10、接收装置20的各个部分的功能的信道编码部11、调制部12、层映射部13、预编码部14、RE映射部15、IFFT部16、FFT部21、RE解映射部22、信道估计部23、解调部24、信道解码部25、CQI/PMI/RI估计部30。

另外，微处理器所执行的控制程序可以是发送装置10、接收装置20出货前存储在微处理器的存储器等中的程序，也可以是发送装置10、接收装置20出货后存储在微处理器的存储器等中的程序。另外，控制程序的一部分可以是发送装置10、接收装置20出货后存储在微处理器的存储器等中的程序。在发送装置10、接收装置20出货后存储在微处理器的存储器等中的控制程序可以安装有在诸如CD-ROM等计算机可读记录介质上所存储的内容，也可以安装有通过因特网等传输介质下载的内容。

另外，本实施方式的程序不仅是可由信息处理装置直接执行的程序，而且包括通过安装到硬盘等上而可执行的程序。另外，还包括压缩后、加密后的程序。

(本发明的实施方式所涉及的效果)

如以上所述，在无线通信系统1中，通过在全频带上对每一个子带的SNR进行平均，并且计算宽带CQI用的SNR时使用对数平均法，能够设定使用在多次方运算中设定了有效的初始值的牛顿法的适当的初始值。换句话说，在无线通信系统1中，在全频带上对每一个子带的SNR进行平均，并且计算宽带CQI用的SNR时，能够使用在乘方运算中设定了有效的初始值的牛顿法。也就是，能够削减接收装置20中的运算量。另外，通过在基于牛顿法的运算过程中使用霍诺尔法，能够进一步地削减运算量。

另外，在无线通信系统1中，在全频带上对每一个子带的SNR进行平均，并且计算宽带CQI用的SNR时，使用混合法来设定适当的初始值并与阈值进行比较。此时，在SNR超过阈值的情况下，将初始值直接作为近似值输出。另外，在SNR处于阈值以下的情况下，通过牛顿法来执行近似运算。由此，在充分确保近似解的精度的同时，能够削减接收装置20中的运算量。另外，通过使用霍诺尔法，能够进一步削减运算量。

(变形示例)

上述的本发明的实施方式只要不脱离其要旨，可以进行各种各样的变更。例如，尽管在上述实施方式中已经说明了在利用LTE的移动电话中的通信，但是在使用了利用FDM、OFDM的移动电话或无线LAN等的MIMO(多输入多输出：Multiple Input Multiple Output)预编码的无线通信系统中，也可以应用同样的方法。或者，在基于接收装置中的接收质量向发送装置通知反馈信息的所有通信系统中均可以应用本发明实施方式的方法。在这种情况下，其不一定是无线通信系统。

符号的说明

1…无线通信系统

10…发送装置(通信装置)

11…信道编码部

12…调制部

13…层映射部

14…预编码部

15…RE映射部

16…IFFT部

20…接收装置

21…FFT部

22…RE解映射部

23…信道估计部

24…解调部

25…信道解码部

30…CQI/PMI/RI估计部30(运算部、反馈部)

31…SNR估计部

32…有效SNR估计部(运算部)

33…CQI/PMI/RI选择部

本申请主张2008年12月2日申请的日本申请特愿2008-307660号为基础的优先权，其公开全部包括在此。

Claims (16)

1.一种通信装置，其计算出表示接收信号的接收质量的CQI(信道质量指示符)，并且将该CQI反馈到另一通信装置，其特征在于，

在所述CQI中包括对将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR(信号与噪声功率比)在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，

所述通信装置具备：

运算部，其使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算进行计算；以及

反馈部，其将基于所述运算部计算出的结果的信息作为反馈信息发送给另一通信装置，

所述近似法基于牛顿法，在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI(预编码矩阵指示符)，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS(参考信号)被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，

所述运算单元使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ave(L)/10}。

2.一种通信装置，其计算出表示接收信号的接收质量的CQI，并且将该CQI反馈到另一通信装置，其特征在于，

在所述CQI中包括对将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR(信号与噪声功率比)在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，

所述通信装置具备运算部，该运算部在使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算时，在所述SNR的值较高时，将该近似法中的初始值直接用作基于所述近似法的近似运算结果。

3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

所述近似法是牛顿法，

在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI(预编码矩阵指示符)，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS(参考信号)被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，

所述运算部使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将所述初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ave(L)/10}。

4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，

所述运算部在所述初始值p₀(L)小于1时，将初始值p₀(L)加1后的值用作初始值。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述运算部将所述SNR_{est_ave}(L)与阈值进行比较，并且在所述SNR_{est_ave}(L)大于阈值或处于阈值以上时，将所述SNR_{est_ave}(L)直接用作运算结果。

6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，

所述运算部将霍诺尔法用作所述近似法的一部分。

7.一种无线通信系统，其特征在于，具备：

根据权利要求1到4中任一项所述的通信装置；以及

另一通信装置，其将基于从该通信装置反馈的反馈信息所生成的发送信号发送到所述通信装置。

8.一种反馈信息运算时的近似方法，由计算出表示接收信号的接收质量的CQI并且将该CQI反馈到另一通信装置的通信装置来执行，其特征在于，

在所述CQI中包括对将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，

所述反馈信息运算时的近似方法具有：

运算步骤，使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算进行计算；以及

将基于所述运算步骤所计算出的结果的信息作为反馈信息发送给另一通信装置的步骤，

其中，所述近似法是牛顿法，

在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，

所述运算步骤的处理使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ave(L)/10}。

9.一种反馈信息运算时的近似方法，由计算出表示接收信号的接收质量的CQI并且将该CQI反馈到另一通信装置的通信装置来执行，其特征在于，

在所述CQI中包括对将接收频带分割为给定数量而生成的多个子带的每一个的SNR在所述接收频带的全频带上进行平均化后的信息，

所述反馈信息运算时的近似方法具有运算步骤，在使用给定的近似法来代替计算该平均化时的方根运算时，在所述SNR的值较高时，将该近似法中的初始值直接用作基于所述近似法的近似运算结果。

10.根据权利要求9所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

所述近似法是牛顿法，

在将P^_w设为通信容量最大的全频带中共同的PMI，将L设为层号，将f设为频率轴上的RS被映射的子载波号，将K设为子带号，将SINR(P^_w，L，f，K)设为有效SNR，将SNR_{est_ave}(L)设为平均SNR时，

作为所述运算步骤的处理，使用SNR_{est_ave}(L)＝(1/(KN_f))∑_K∑_f(10log₁₀SINR(P^_w，L，f，K))，将所述初始值p₀(L)计算为p₀(L)＝10^{SNRest_ ave(L)/10}。

11.根据权利要求10所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

作为所述运算步骤的处理，在所述初始值p₀(L)小于1时，将初始值p₀(L)加1后的值用作初始值。

12.根据权利要求8到11中任一项所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

作为所述运算步骤的处理，将所述SNR_{est_ave}(L)与阈值进行比较，并且在所述SNR_{est_ave}(L)大于阈值或处于阈值以上时，将所述SNR_{est_ave}(L)直接用作运算结果。

13.根据权利要求12所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

作为所述运算步骤的处理，使用霍诺尔法。

14.根据权利要求12所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

所述阈值是使初始值与基于牛顿法的收敛值大致的值。

15.根据权利要求12所述的反馈信息运算时的近似方法，其特征在于，

所述阈值是指10dB的值。

16.一种记录有程序的记录介质，所述程序通过安装到信息处理装置上而在该信息处理装置上实现根据权利要求1到4任一项所述的通信装置的功能。

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