JP2009516942A - ランダム化されたｆｆｔ行列に基づくユニタリプレコーディング - Google Patents

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Abstract

マルチプル入力マルチプル出力（ＭＩＭＯ）無線通信システムのための線形プレコーディングで利用されることが可能なユニタリ行列の構成を容易にするためのシステムおよび方法論が記載される。各ユニタリ行列は、対角行列を離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列と組合せる（例えば乗算する）ことによって生成されることができる。ユニタリ行列を利用して、チャネルに関連するフィードバックを提供する、および／または得られたフィードバックに基づいてチャネルによる送信を制御することができる。

Description

以下の説明は、一般には無線通信に関し、より詳細には、無線通信システムで線形プレコーディング(precoding)と関連して利用されることが可能なユニタリ行列の生成に関する。
（関連出願の相互参照）
本願は、２００５年１０月２７日に出願された「Ａ ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＲＥ−ＣＯＤＩＮＧ（プレコーディングのための方法および装置）」という名称の米国仮特許出願第６０／７３１，３０１号に基づいて優先権を主張している。上述の出願はその全体が本明細書において参考文献とされている。
無線通信システムは、例えば音声、データ等の種々のタイプの通信内容を提供するために広く展開されている。典型的な無線通信システムは、利用可能なシステム資源（例えば帯域幅、送信電力．．．）を共有することによりマルチプル(multiple)ユーザとの通信を支援することが可能な多元接続システムである場合がある。そのような多元接続システムの例としては、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム等がある。
一般に、無線多元接続通信システムは、マルチプル移動機器(mobile devices)についての通信を同時に支援することができる。各移動機器は、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して１つまたはそれより多くの基地局と通信することができる。順方向リンク（またはダウンリンク(downlink)）は、基地局から移動機器への通信リンクを指し、逆方向リンク（またはアップリンク(uplink)）は、移動機器から基地局への通信リンクを指す。さらに、移動機器と基地局間の通信は、シングル入力シングル出力(single-input single-input)（ＳＩＳＯ）システム、マルチプル入力シングル出力（ＭＩＳＯ）システム、マルチプル入力マルチプル出力(multiple-input multiple-output)（ＭＩＭＯ）システム等を介して確立されることができる。
ＭＩＭＯシステムは、通常、データ送信にマルチプル（ＮＴ個の）送信アンテナとマルチプル（ＮＲ個の）受信アンテナを用いる。ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナで形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも呼ばれるＮＳ個の独立したチャネルに分解されることができ、ここでＮＳ≦｛ＮＴ，ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルはそれぞれ、１つの次元に対応する。さらに、ＭＩＭＯシステムは、マルチプル送信アンテナとマルチプル受信アンテナによって生成される追加の次元が利用されると、性能の向上をもたらすことができる（例えば、スペクトル効率の向上、スループットの増大、および／またはより高い信頼性）。
ＭＩＭＯシステムは、順方向リンクおよび逆方向リンクの通信を共通の物理媒体上で分割するために種々の二重化（duplexing）技術をサポートすることができる。例えば、周波数分割複信(duplex)（ＦＤＤ）システムは、順方向リンクの通信と逆方向リンクの通信に関して異なる(disparate)周波数領域を利用することができる。さらに、時分割複信（ＴＤＤ）システムでは、順方向リンクの通信と逆方向リンクの通信は共通の周波数領域を用いることができる。しかし、従来の技術は、チャネル情報に関連するフィードバックに制限があるか、そのようなフィードバックを提供しない可能性がある。さらに、チャネルによる送信が、当該チャネルの状態(conditions)および／または特性に基づいて調整され(tailored)ないことが多い。
［発明の概要］
以下に、１つまたはそれより多くの実施形態の基本的な理解を提供するために、それら実施形態の簡略化した概要を述べる。この概要は、考慮されるすべての実施形態の広範囲にわたる概略ではなく、また、すべての実施形態の主要または必須の要素を識別するものでもないし、任意またはすべての実施形態の技術的範囲を詳述するものでもない。その唯一の目的は、その後に述べるより詳細な説明の前置きとして、簡略化した形で１つまたはそれより多くの実施形態のいくつかの概念を提示することである。
１つまたはそれより多くの実施形態およびそれに対応するその開示によると、マルチプル入力マルチプル出力（ＭＩＭＯ）無線通信システムのための線形プレコーディングで利用されることが可能なユニタリ行列の構成を容易にすることと関連して、種々の観点が記載される。各ユニタリ行列は、対角行列を離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform)（ＤＦＴ）行列と組合せること(combining)（例えば、乗算すること）によって生成されることができる。ユニタリ行列を利用して、チャネルに関連するフィードバックを提供する、および／または得られたフィードバックに基づいてチャネルによる送信を制御することができる。
関連する観点によると、無線通信システムにおけるプレコーディングのためにチャネルに関連するフィードバックを提供することを容易にする方法が本明細書に記載される。この方法は、ユニタリ行列の集合を構成することを備えることができ、各ユニタリ行列は、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列に基づいて生成される。さらに、この方法は、順方向リンクチャネルの推定に基づいてユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択することを含むことができる。さらに、この方法は、特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信することを備えることができる。
別の観点は、無線通信装置に関する。この無線通信装置は、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列の組合せ(combination)に基づいてユニタリ行列の集合を生成し、そのユニタリ行列の集合から選択された、プレコーディングのためのチャネルに関連するフィードバックを形成するための命令を保持するメモリを含むことができる。さらに、この通信装置は、該メモリに結合され、そして該メモリに保持される命令を実行するように構成されたプロセッサを備えることができる。
さらに別の観点は、ユニタリ行列を生成し、そしてプレコーディングのためにチャネルに関連するフィードバックを提供する無線通信装置に関する。この無線通信装置は、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列とに基づいてユニタリ行列の集合を構成するための手段、チャネル推定に基づいてユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択するための手段、および、特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信するための手段を含むことができる。
さらに別の観点は、ユニタリ行列の集合を生成し、ユニタリ行列はそれぞれ、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列の関数として構成され、順方向リンクチャネルを推定してチャネル推定を形成し、該チャネル推定に基づいてユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を識別するための機械実行可能命令がその上に記憶された機械可読媒体に関する。機械可読媒体は、ユニタリ行列の集合から選択された特定のユニタリ行列のインデックスを決定し、そのインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信するための機械実行可能命令を、その上にさらに記憶されていてもよい。
別の観点によると、無線通信システムにおける装置は、プロセッサを含むことができ、ここにおいて、該プロセッサは、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列に基づいてユニタリ行列のコードブックを生成するように構成されてよい。さらに、該プロセッサは、順方向リンクチャネルの評価に基づいて、プレコーディングで利用するためにフィードバックすべき特定のユニタリ行列を決定するように構成されてよい。さらに、該プロセッサは、特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して基地局に送るように構成されてよい。
さらなる観点によると、無線通信システムでフィードバックに応答して送信を制御することを容易にする方法が本明細書に記載される。この方法は、ユニタリ行列の集合を構成することを備えることができ、ユニタリ行列はそれぞれ、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列とに基づいて生成される。さらに、この方法は、受信されたインデックスに基づいて、ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を識別することを含むことができる。さらにこの方法は、選択されたユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルによる送信を変更することを含むことができる。
別の観点は、無線通信装置に関する。この無線通信装置は、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列との組合せに基づいてユニタリ行列の集合を構成し、得られたインデックスに基づいて、該集合から特定のユニタリ行列を識別し、該特定のユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を制御するための命令を保持するメモリを含むことができる。さらに、無線通信装置は、該メモリに結合され、そしてメモリに保持される命令を実行するように構成されたプロセッサを含むことができる。
さらに別の観点は、ユニタリ行列を構成し、そしてチャネルによる送信を制御する無線通信装置に関する。この無線通信装置は、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列とに基づいてユニタリ行列の集合を生成するための手段、受信されたインデックスに基づいて該ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を識別するための手段、および、該選択されたユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を変更するための手段を含むことができる。
さらに別の観点は、対角行列を得て、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列を得て、該対角行列と該ＤＦＴ行列とを組合せて、線形プレコーディングと関連して利用されるユニタリ行列を形成するための機械実行可能命令がその上に記憶された機械可読媒体に関する。
別の態様によると、無線通信システム内の装置は、プロセッサを含むことができ、ここにおいて、該プロセッサは、対角行列と離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列に基づくユニタリ行列の集合を含むコードブックを構築し、受信されたインデックスに基づいて該ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を決定し、該選択されたユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を適合させるように構成されることができる。
上述の目的およびそれに関連する目的を達成するために、１つまたはそれより多くの実施形態は、以降で詳細に説明され、とくに特許請求の範囲で指摘される特徴を備える。以下の説明と添付図面は、それら１つまたはそれより多くの実施形態の特定の例示的観点を詳細に示す。ただし、それらの観点は、各種実施形態の原理が用いられることが可能な種々のやり方の数例を示すに過ぎず、ここに記載されている実施形態は、そのような全ての観点とその均等物とを含むものである。
［詳細な説明］
次いで、図面を参照して各種実施形態を説明する。すべての図面を通じて類似の要素は類似の参照符号を使用して参照する。以下の記載では、説明の目的で、１つまたはそれより多くの実施形態の完全な理解を提供するために多数の特有の詳細が述べられる。ただし、そのような（複数の）実施形態は、これらの特有の詳細を用いずに実施されてもよいことが明らかであろう。他の例では、１つまたはそれより多くの実施形態の説明を容易にするために、よく知られる構造および装置はブロック図の形態で示される。
本願で使用されるように、用語「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」等は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアとを組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれでも、コンピュータに関連するエンティティを指すものとする。例えば、コンポーネントは、プロセッサで実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの(executable)、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータ等であってもよいが、これらに限定されない。例示として、計算装置で実行中のアプリケーションと計算装置の両方がコンポーネント(component)となりうる。実行のスレッドおよび／またはプロセス内に、１つまたはそれより多くのコンポーネントが存在することができ、また、１つのコンポーネントは１台のコンピュータに局所化されてもよいし、および／または２台以上のコンピュータ間で分散されてもよい。さらに、これらのコンポーネントは、種々のデータ構造がその上に記憶された種々のコンピュータ可読媒体から実行可能である。コンポーネントは、１つまたはそれより多くのデータパケットを有する信号に従って等、ローカル(local)および／または遠隔プロセスにより通信することができる（例えば、１つのコンポーネントからのデータは、該信号によって、他の複数のシステムとインターネットのようなネットワークにわたって、および／または、分散システム、ローカルシステムにおいて別のコンポーネントと対話する）。
さらに、種々の実施形態は本明細書において移動機器と関連して記載されている。移動機器はまた、システム、加入者装置、加入者局、移動局、モバイル(mobile)、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、無線通信機器、ユーザエージェント(agent)、ユーザデバイス、またはユーザ機器（ＵＥ）と呼ばれることがある。移動機器は、セルラー(cellular)電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(Session Initiation Protocol)（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistant)（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルド機器、計算装置、または無線モデムに接続された他の処理機器等である。さらに、本明細書には、基地局と関連して各種の実施形態が記載されている。基地局は、（複数の）移動機器と通信するために利用されることができ、そしてアクセスポイント、ノードＢ、または何らかの他の用語で称されてもよい。
さらに、本明細書に記載される各種観点または特徴は、標準的なプログラミングおよび／またはエンジニアリング技術を使用して、方法、装置、または製造物(article of manufacture)として実施されてよい。ここで使用される用語「製造物」は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリア(carrier)、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものとする。例えば、コンピュータ可読媒体には、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ等）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途(versatile)ディスク（ＤＶＤ）等）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キードライブ等）が含まれることができるが、これらに限定されない。また、ここに記載されている各種記憶媒体は、情報を記憶するための１つまたはそれより多くのデバイスおよび／または他の機械可読媒体を表すことができる。用語「機械可読媒体」は、（複数の）命令および／またはデータを記憶すること、含むこと、および／または搬送することが可能な各種の他の媒体およびと線チャネルを含むことができるが、これらに限定されない。
次いで図１を参照すると、本明細書に提示される各種実施形態による無線通信システム１００が図示される。システム１００は、マルチプルアンテナ群を含むことが可能な基地局１０２を備える。例えば、１つのアンテナ群はアンテナ１０４および１０６を含み、別の群はアンテナ１０８および１１０を備え、付加的な群はアンテナ１１２および１１４を含むことができる。各アンテナ群について２つのアンテナが例示されているが、各群についてそれより多くのまたはそれより少ないアンテナが利用されてよい。基地局１０２はさらに、送信機チェーン(chain)と受信機チェーンを含むことができ、当業者に理解されるように、各チェーンは、信号の送信と受信とに関連する複数のコンポーネント（例えばプロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ等）を備えることができる。
基地局１０２は、移動機器１１６および移動機器１２２等の１つまたはそれより多くの移動機器と通信することができるが、しかし基地局１０２は、移動機器１１６および１２２と類似した実質的に任意の数の移動機器と通信可能であることを理解されたい。移動機器１１６および１２２は、例えば、セルラー電話、スマートフォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信機器、ハンドヘルド計算装置、衛星ラジオ、全地球測位システム、ＰＤＡｓ、および／または無線通信システム１００により通信する任意の他の適切な機器である。図示するように、移動機器１１６は、アンテナ１１２および１１４と通信状態にあり、ここにおいて、アンテナ１１２および１１４は、順方向リンク１１８により移動機器１１６に情報を送信し、逆方向リンク１２０により移動機器１１６から情報を受信する。さらに、移動機器１２２はアンテナ１０４および１０６と通信状態にあり、ここで、アンテナ１０４および１０６は順方向リンク１２４により移動機器１２２に情報を送信し、逆方向リンク１２６により移動機器１２２から情報を受信する。周波数分割複信（ＦＤＤ）システムでは、例えば、順方向リンク１１８は逆方向リンク１２０により使用される周波数帯域とは異なる周波数帯域を利用してよく、また、順方向リンク１２４は逆方向リンク１２６により使用される周波数帯域とは異なる周波数帯域を用いてよい。さらに、時分割複信（ＴＤＤ）システムでは、順方向リンク１１８と逆方向リンク１２０は共通の周波数帯域を利用してよく、順方向リンク１２４と逆方向リンク１２６は共通の周波数帯域を利用してよい。
各アンテナ群および／またはそれらが通信を指定されているエリアは、基地局１０２のセクタと呼ばれてもよい。例えば、アンテナ群は、基地局１０２によりカバーされる該エリアのセクタ内の移動機器と通信するように設計されてもよい。順方向リンク１１８および１２４による通信では、基地局１０２の送信アンテナはビーム形成(beamforming)を利用して、移動機器１１６および１２２に関しては順方向リンク１１８および１２４の信号対雑音比を改善することができる。また、基地局１０２はビーム形成を利用して、関連するカバレージじゅうにランダムに散在された(scattered)移動機器１１６および１２２に送信する一方で、隣接するセル内の移動機器は、１つのアンテナを通じてそれの全ての移動機器に送信する基地局に比べて、より少ない干渉を受ける可能性がある。
一例によると、システム１００は、マルチプル入力マルチプル出力（ＭＩＭＯ）通信システムであってよい。さらに、システム１００は、ＦＤＤ、ＴＤＤ等の、任意のタイプの二重化(duplexing)を利用してよい。一例示によると、基地局１０２は、順方向リンク１１８および１２４により移動機器１１６および１２２に送信することができる。さらに、移動機器１１６および１２２は各順方向リンクチャネルを推定し、逆方向リンク１２０および１２２を介して基地局１０２に提供されることのできる対応するフィードバックを生成することができる。そのチャネルに関連するフィードバックに基づいて、線形プレコーディング技術が実施されることができる（例えば、基地局１０２により）；したがって、そのチャネルによるその後の送信は、チャネルに関連するフィードバックを利用することにより制御されることができる（例えば、線形プレコーディングを用いることによりビーム形成利得が得られることができる）。
基地局１０２と移動機器１１６および１２２は共通のコードブックを用いて、フィードバックの提供および／または分析を行う（例えば、推定される（複数の）チャネルを量子化する）ことができる。コードブックはそれぞれＮ個のユニタリ行列からなる集合を含むことができ、ここでＮは任意の整数であってよい。例えば、基地局１０２と移動機器１１６（および／または移動機器１２２）により共有される共通のコードブックは、Ｎ＝２Ｍ個のユニタリ行列を含むことができ、ここで、Ｍは、プレコーディング行列を指し示す(index)ために受信機（例えば、(複数の)移動機器１１６および１２２）から送信機（例えば、基地局１０２）にフィードバックされるビットの数であってもよい。一例によると、基地局１０２および／または移動機器１１６および１２２がコードブックのユニタリ行列を構成することができる。これに加えて、またはその代りに、ユニタリ行列は構成され、基地局１０２および／または移動機器１１６および１２２に分配されてもよい。
例示によると、移動機器１１６および１２２は、順方向リンクチャネルを推定し（例えば、チャネル行列を形成するために）、そのチャネル推定をコードブックに含まれるユニタリ行列と比較して、コードブックから特定の（例えば、最も近い）ユニタリ行列を選択することができる（例えば、チャネル行列のユニタリ部を量子化するために）。その後、選択されたユニタリ行列に関連付けられたインデックスは基地局１０２に送信されることができる。基地局１０２は該受信されたインデックスを用いて、該選択されたユニタリ行列を識別し、それは順方向リンク１１８および１２４による通信を制御するために（例えば、ビーム形成のために）使用されることができる。ここに記載されているようにユニタリ行列を用いることにより、各送信アンテナの送信電力は、送信されるストリームの数に関係なく実質的に等しくてよい。
図２を参照すると、無線通信環境内で用いるための通信装置２００が示されている。通信装置２００は、基地局またはその一部、あるいは、移動機器またはその一部であってよい。通信装置２００は線形プレコーディングと関連して利用されることが可能なユニタリ行列を構成するユニタリ行列生成器２０２を含むことができる。例えば、ユニタリ行列は、ＭＩＭＯ無線通信システムで利用される場合がある。さらに、ユニタリ行列生成器２０２によって形成されたユニタリ行列はコードブックを形成することができ、それは通信装置２００が対話する(interacts)異なる通信装置のコードブックと実質的に類似していてもよい。図示されていないが、ユニタリ行列生成器２０２は通信装置２００から分離していてもよいと考えられる；この例によると、ユニタリ行列生成器２０２はユニタリ行列を構成して通信装置２００に転送することができる。別の例によると、通信装置２００はユニタリ行列生成器２０２によりユニタリ行列のコードブックを構成し、その後該構成されたコードブックを異なる通信装置に提供することができる；ただし、請求項に記載されたサブジェクトマター(subject matter)は、上述の例に限定されないことが認識される。
例として、通信装置２００はユニタリ行列生成器２０２によりユニタリ行列のコードブックを構成する基地局であってよい。基地局は、移動機器から該ユニタリ行列のコードブックに関係付けられたインデックスを得ることができ、ここで、該インデックスは、その移動機器に関連付けられたユニタリ行列の実質的に類似したコードブックから選択されることができる。それに加えて、またはそれに代えて、通信装置２００は、ユニタリ行列生成器２０２をレバレッジすること(leveraging)によりユニタリ行列のコードブックを生成する移動機器であってもよい。その例によると、移動機器はチャネルを推定し、該ユニタリ行列を利用して該チャネル推定を量子化することができる。例えば、該チャネル推定に対応する特定のユニタリ行列は、ユニタリ行列生成器２０２によって形成されたユニタリ行列の集合から選択されることができ、該選択されたユニタリ行列に関連するインデックスは、基地局（例えば、実質的に類似したユニタリ行列の集合を含む、実質的に類似したコードブックを用いる）に送信されることができる。
ユニタリ行列生成器２０２は、ＴＤＤ無線通信システム、ＦＤＤ無線通信システム等で利用されるユニタリ行列を形成することができる。ユニタリ行列生成器２０２は、
Figure 2009516942
のようなユニタリ行列の集合を構成することができ、ここでＮは任意の整数であってよい。さらに、Ｎ＝２Ｍであり、ここでＭはフィードバックのビットの数とすることができる。一例によると、Ｎは６４であってもよく、したがって６ビットのフィードバック（例えば、インデックスに関連付けられる）は受信機（例えば、移動機器）から送信機（例えば、基地局）に転送されることができる；請求項に記載のサブジェクトマターは上述の例に限定されない。
ユニタリ行列生成器２０２は、対角行列および離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列を生成するおよび／または得ることができる。さらに、ユニタリ行列生成器２０２は、ＤＦＴ行列に対角行列を乗算することによって、各ユニタリ行列を構成することができる。一例によると、対角行列は、ランダム位相(random phase)に関連付けられることができる。例えば、ユニタリ行列生成器２０２は、
Figure 2009516942
または
Figure 2009516942
を評価して、ユニタリ行列を決定することができ、ここで、ＭＴは送信アンテナの数であり、Ｌは、時空符号(space-time code)（例えば、空間多重化ストリーム）の階数(rank)および／または数であってもよい。さらに、
Figure 2009516942
は、（０，１）のランダム変数であってよく、Ｆの列は正規直交であってよく、ＤＦＴ行列の列から選択されてよい。
さらなる例示によると、ユニタリ行列生成器２０２は、
Figure 2009516942
などのＤＦＴ行列を評価することができ、ここで、ｎは０からＭＴ−１であってよく、ｌは０からＬ−１とすることができる。４つの送信アンテナが用いられ（例えば、基地局により）、２つの受信アンテナが用いられる（例えば、移動機器により）例によると、ＭＴは４に等しくてもよく、Ｌは２に等しくてよい。この例によると、ユニタリ行列生成器２０２は、
Figure 2009516942
などのＤＦＴ行列を生成することができ、ユニタリ行列生成器２０２は、このＤＦＴ行列に対角行列を乗算して、ユニタリ行列
Figure 2009516942
を形成することができる。
さらに、図には示さないが、通信装置２００は、ユニタリ行列を生成すること、ユニタリ行列に基づいてチャネルに関連するフィードバックを形成すること、ユニタリ行列に関連付けられたフィードバックを使用すること（例えば、チャネルによる後続の送信を制御するために）等に関する種々の命令を保持するメモリを含んでよいことが認識される。さらに、通信装置２００は、命令（例えば、メモリ内に保持された命令、異なるソース(source)から得られる命令等）の実行に関連して利用されることが可能なプロセッサを含んでよい。
次いで図３を参照すると、無線通信環境においてユニタリプレコーディングを実施するシステム３００が図示される。システム３００は、移動機器３０４（および／または任意の数の異なる移動機器（図示せず））と通信する基地局３０２を含む。基地局３０２は、順方向リンクチャネルにより移動機器３０４に情報を送信することができる；さらに、基地局３０２は、逆方向リンクチャネルで移動機器３０４から情報を受信することができる。さらに、システム３００は、ＭＩＭＯシステムであってよい。一例によると、移動機器３０４は、逆方向リンクチャネルを介して順方向リンクチャネルに関連するフィードバックを提供することができ、基地局３０２は、そのフィードバックを利用して、（例えばビーム形成を容易にするために用いられる）順方向リンクチャネルによるその後の送信の制御および／または変更を行うことができる。
移動機器３０４は、上記のように対角行列にＤＦＴ行列を乗算することによってユニタリ行列を構成するユニタリ行列生成器３０６を含むことができる。さらに、基地局３０２は、ユニタリ行列生成器３０６と実質的に類似していてもよいユニタリ行列生成器３０８を含むことができる。したがって、基地局３０２と移動機器３０４は、ユニタリ行列生成器３０６および３０８によって形成されたユニタリ行列の共通の集合を含む実質的に類似しているコードブックを得ることができる。図には示さないが、例えば、ユニタリ行列生成器３０６は移動機器３０４に関するコードブックを構成し、そのコードブックは基地局３０２に提供されてもよいと考えられる。別の例示によると、ユニタリ行列生成器３０８は基地局３０２に関するコードブックを形成し、それはそのコードブックを移動機器３０４に転送してもよい。さらに、異なる装置がユニタリ行列のコードブックを生成し、そのコードブックを基地局３０２と移動機器３０４の両方に提供してもよいが、請求項に記載のサブジェクトマターは上述の例に限定されない。
移動機器３０４はさらに、チャネルエスティメータ(estimator)３１０とフィードバック生成器３１２を含むことができる。チャネルエスティメータ３１０は、基地局３０２から移動機器３０４への順方向リンクチャネルを推定することができる。チャネルエスティメータ３１０は、順方向リンクチャネルに対応する行列Ｈを生成することができ、ここで、Ｈの列は基地局３０２の送信アンテナに関連することができ、Ｈの行は移動機器３０４の受信アンテナに関連することができる。一例によると、基地局３０２は４つの送信アンテナを利用することができ、移動機器３０４は、２つの受信アンテナを用いることができ、したがって、チャネルエスティメータ３１０は、順方向リンクチャネルを評価して、２×４のチャネル行列Ｈ（例えば、ここで
Figure 2009516942
）を形成することができる。ただし、請求項に記載のサブジェクトマターは、任意のサイズ（例えば、任意の数の行および／または列）のチャネル行列Ｈ（例えば、任意の数の受信および／または送信アンテナに対応した）を利用することを考慮することが認識される。
フィードバック生成器３１２は、チャネル推定（例えばチャネル行列Ｈ）を用いて、逆方向リンクチャネルにより基地局３０２に転送されることのできるフィードバックを形成することができる。一例によると、フィードバック生成器３１２（および／またはチャネルエスティメータ３１０）は、チャネル行列Ｈの固有分解を実施して、対応するチャネルユニタリ行列Ｕを形成することができる。例えば、チャネルユニタリ行列Ｕは、推定されたチャネル行列Ｈから決定されたチャネルの方向に関連する情報を含むことができる。チャネル行列Ｈの固有分解は、ＨＨＨ＝ＵＨΛＵに基づいて実施されることができ、ここで、Ｕはチャネル行列Ｈに対応するチャネルユニタリ行列であることができ、ＨＨはＨの共役転置(conjugate transpose)であることができ、ＵＨはＵの共役転置であることができ、Λは対角行列であることができる。
さらに、フィードバック生成器３１２は、チャネルユニタリ行列Ｕを、ユニタリ行列生成器３０６を介して構成されたユニタリ行列の集合と比較することができる（例えば、チャネルユニタリ行列Ｕを量子化するために）。さらに、ユニタリ行列の集合から選択が行われてよい。該集合からの該選択されたユニタリ行列に関連付けられたインデックスは、フィードバック生成器３１２によって識別されることができる。さらに、フィードバック生成器３１２はそのインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して基地局３０２に提供することができる。
基地局３０２はさらに、フィードバック評価器３１４とプレコーダ３１６を含んでよい。フィードバック評価器３１４は、移動機器３０４から受信されたフィードバック（例えば、量子化された情報に関連付けられた、得られたインデックス）を分析することができる。例えば、フィードバック評価器３１４はユニタリ行列生成器３０８によって生成されたユニタリ行列のコードブックを利用して、該受信されたインデックスに基づいて該選択されたユニタリ行列を識別することができ、したがって、フィードバック評価器３１４によって識別されるユニタリ行列は、フィードバック生成器３１２によって選択されたユニタリ行列と実質的に類似していてもよい。
さらに、プレコーダ３１６が基地局３０２によって利用されて、フィードバック評価器３１４によって識別されたユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによるその後の送信を変更することができる。例えば、プレコーダ３１６は、該フィードバックに基づいて順方向リンク通信のためのビーム形成を行うことができる。さらなる例によると、プレコーダ３１６は、該識別されたユニタリ行列に、基地局３０２の送信アンテナに関連付けられた送信ベクトルを乗算することができる。さらに、本明細書に記載されているように（例えば、ユニタリ行列生成器３０６および３０８により）構成されたユニタリ行列を用いる各送信アンテナの送信電力は、実質的に同等である可能性がある（結果としてアンテナが異なる電力レベルを用いることになる可能性のある、ランダムに生成されたユニタリ行列を利用することがある従来技術とは反対に）。
一例によると、プレコーディングと空間分割(space division)多元接続（ＳＤＭＡ）コードブックプレコーディングおよびＳＤＭＡは、有効アンテナとタイル(tile)アンテナとの間のマッピングであってよい。特定のマッピングは、プレコーディング行列で定義されることができる。プレコーディング行列の列は、基地局３０２による使用が可能な空間ビームの集合を定義することができる。基地局３０２はＳＩＳＯ送信ではプレコーディング行列の１つの列を利用することができ、ＳＴＴＤまたはＭＩＭＯ送信ではマルチプル列を利用することができる。
移動機器３０４は、将来の送信に基地局３０２により使用される好ましいプレコーディング行列をフィードバックすることを選択することができる。そのようなプレコーディング行列の集合は１つのコードブックを形成することができる。いくつかのプレコーディング／ＳＤＭＡコードブックの例が本明細書に記載され、ＢＦＣＨＢｅａｍＣｏｄｅＢｏｏｋインデックスの対応する値はＯｖｅｒｈｅａｄ Ｍｅｓａｇｅｓプロトコルで定義されることができる。請求項に記載のサブジェクトマターは下記の例に限定されないことが認識される。コードブック中のプレコーディング行列の一部は、複数のクラスタ(clusters)にグループ化されてよい。１つのクラスタ内の行列は当該空間の一部にわたることができる。移動機器３０４があるクラスタ内のビームインデックスをフィードバックすると、基地局３０２は、これを、それがさまざまなクラスタに関して他の移動機器をスケジュールしてよい旨の指示とみなす。
ＢＦＣＨＢｅａｍインデックスリポート中のＢｅａｍインデックスフィールドは、ＢＦＣＨＢｅａｍＣｏｄｅＢｏｏｋインデックスにより指定されるコードブック中のビームを指し示すことができる：Ｂｅａｍインデックスは、下記のうち１つまたはそれより多くのを示すことができる。好ましくないプレコーディングまたはＳＤＭＡ行列、１つの空間ビームに関して好ましいＳＩＳＯプレコーディングまたはＳＤＭＡ送信、２つの空間ビームに関して好ましいＳＴＴＤプレコーディングまたはＳＤＭＡ送信、空間ビームの集合（プレコーディング行列の２つ以上の列）で好ましいＭＩＭＯプレコーディングまたはＳＤＭＡ送信。
コードブックがＭＩＭＯをサポートする場合、プレコーディング行列の０番目から（ＳｐａｔｉａｌＯｒｄｅｒ−１）番目の列が使用されてよいことが理解されることができる。ＳｐａｔｉａｌＯｒｄｅｒは、Ｆｏｒｗａｒｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ ＭＡＣプロトコルで定義されている。空間ビーム
Figure 2009516942
を使用して変調記号ｓを送信すると、ｗｊｓは有効アンテナｊで送信され、ここで、ＮＥＦＴ＿ＴＸ＿ＡＮＴは、オーバーヘッドメッセージプロトコルで維持されるパラメータＥｆｆｅｃｔｉｖｅＮｕｍＡｎｔｅｎｎａと等しく、Ｔは行列の転置である。
結局、iは、複素数の虚数部を表すことができる。
ＢＦＣＨＢｅａｍＣｏｄｅＢｏｏｋインデックス＝００００。このコードブックは、ＳＩＳＯ送信に関して有効である可能性があり、ＮＥＦＴ＿ＴＸ＿ＡＮＴ＝４である。Ｂｅａｍインデックス＝０：移動機器３０４は、特定のプレコーディング行列は選ばず、基地局３０２により選択されたランダム行列を選ぶ。ランダム行列は、基地局３０２によって選択されたレートで変化する可能性がある。
クラスタ１。Ｂｅａｍインデックス＝ｌ：［０．５ ０．５ｉ−０．５ −０．５ｉ］Ｔ
クラスタ２。Ｂｅａｍインデックス＝２：［０．５ −０．５ｉ −０．５ ０．５ｉ］Ｔ
ＢＦＣＨＢｅａｍＣｏｄｅＢｏｏｋインデックス＝０００１。一つの観点では、コードブックは、
Figure 2009516942
である場合に、ＳＩＳＯおよびＭＩＭＯ送信に関して有効である可能性がある。
ＢｅａｍＭａｔ＝
[0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
0.3536 + 0.3536i -0.3536 + 0.3536i 0.3536 - 0.3536i -0.3536 - 0.3536i
0.0000 + 0.5000i -0.0000 - 0.5000i 0.0000 - 0.5000i -0.0000 + 0.5000i
-0.3536 + 0.3536i 0.3536 + 0.3536i -0.3536 - 0.3536i 0.3536 - 0.3536i]
とする。
コードブックは、下記のように定義されることができる：
Ｂｅａｍインデックス＝０：移動機器３０４は、特定のプレコーディング行列を選ばず、基地局３０２により選択されるランダム行列を選ぶ。ランダム行列は基地局３０２によって選択されたレートで変化する可能性がある。上記の数値は一例として提供されたものであり、請求項に記載のサブジェクトマターはそのように限定されないことを理解すべきである。
Ｂｅａｍインデックス＝１：ＢｅａｍＭａｔのゼロ番目の列。
Ｂｅａｍインデックス＝２:ＢｅａｍＭａｔの１番目の列。
Ｂｅａｍインデックス＝３:ＢｅａｍＭａｔの２番目の列。
Ｂｅａｍインデックス＝４:ＢｅａｍＭａｔの３番目の列。
プレコーディング行列。一例によると、Ｂｅａｍインデックス＝５からＢｅａｍインデックス＝３５：Ｂｅａｍインデックスがｊに等しい場合、seedk,j＝（2π[BIT_REVERSE([(4*j+k)*2654435761] mod 232)] mod 220)/ 220, k=0,1,2,3を定義する。その対応するプレコーディング行列Ｕｊは、Ｕｊ＝ΛｊＤとして定義されるランダムユニタリ行列であってよく、ここで、Λｊは、
Figure 2009516942
の形の対角行列であり、φｋ＝ｓｅｅｄｋ，ｊは、０と２πとの間の一様(uniform)ランダム変数であり、Ｄは４×４のＤＦＴ行列（例えばＤ＝｛Ｄｍ，ｎ，ｍ，ｎ＝０，．．．，３｝，
Figure 2009516942
）である。
クラスタ１。一つの観点において、Ｂｅａｍインデックス＝３６からＢｅａｍインデックス＝４９：Ｂｅａｍインデックスがｊに等しい場合、seedk,j=(2π[BIT_REVERSE([(2*j+k)*2654435761] mod 232)] mod 220)/ 220, k=0,1を定義する。その対応するプレコーディング行列は、ＢｅａｍＭａｔ（：，０：１）＊Ｕｊとして定義され、ここで、ＢｅａｍＭａｔ（：，０：１）は、ＢｅａｍＭａｔ，Ｕｊ＝ΛｊＤ，
Figure 2009516942
のゼロ番目および１番目の列であり、φｋ＝ｓｅｅｄｋ，ｊは０と２πとの間の一様ランダム変数であり、Ｄは、２×２のＤＦＴ行列（例えば、
Ｄ＝｛Ｄｍ，ｎ，ｍ，ｎ＝０，１｝，
Figure 2009516942
）である。
クラスタ２。一つの観点では、Ｂｅａｍインデックス５０からＢｅａｍインデックス６３：Ｂｅａｍインデックスがｊに等しい場合、seedk,j＝（2π[BIT_REVERSE([(2*j+k)*2654435761] mod 232)] mod 220)/ 220, k=0,1を定義する。その対応するプレコーディング行列は、ＢｅａｍＭａｔ（：，２：３）＊Ｕｊとして定義され、ＢｅａｍＭａｔ（：，２：３）は、ＢｅａｍＭａｔ、Ｕｊ＝ΛｊＤ，
Figure 2009516942
の２番目および３番目の列であり、φｋ＝ｓｅｅｄｋ，ｊは０と２πとの間の一様ランダム変数であり、Ｄは、２×２のＤＦＴ行列（例えば、
Ｄ＝｛Ｄｍ，ｎ，ｍ，ｎ＝０，１｝，
Figure 2009516942
）である。上述は１つまたはそれより多くの例として提供されることが認識される；ただし、請求項に記載のサブジェクトマターはそれらに限定されない。
図４〜６を参照すると、ＭＩＭＯシステムの線形プレコーディングにおいて利用されることが可能なユニタリ行列を構成することに関連する方法論が示される。説明を簡潔にするために、それら方法論は一連の動作(acts)として図示および説明されるが、一部の動作は、１つまたはそれより多くの実施形態に従い、本明細書に図示および説明される順序とは異なる順序で、および／または他の複数の動作と同時に行われることができるため、該方法論は動作の順序によって限定されないことが理解され認識されるべきである。例えば、当業者は、方法論はその代りに、状態図等において相互に関連する一連の状態または事象として表現されることも可能なことを理解し認識するであろう。さらに、１つまたはそれより多くの実施形態に従ってある方法論を実施するために、図示されるすべての動作が必要とされるとは限らない。
図４を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて線形プレコーディングに利用されることが可能な１つまたはそれより多くのユニタリ行列の形成を容易にする方法論４００が示されている。４０２で、対角行列が得られる。例えば、この対角行列は、ランダム位相に関連付けられることができる。さらに、対角行列は、実質的に任意の大きさ（例えば、実質的に任意の数の列および行）であってもよい。さらに、対角行列は生成されることができ（例えば、対角行列を得る通信装置によって）、異なるソースから受け取られることができ、その他等が可能である。４０４で、ＤＦＴ行列が得られる。ＤＦＴ行列は、ＭＴ×Ｌ行列であることができ、ここで、ＭＴは送信アンテナの数であり、Ｌは時空符号（例えば、空間多重化ストリーム）の数および／または階数である。ＤＦＴ行列は生成されることができ、異なるソースから受け取られることができ、その他等が可能である。４０６で、線形プレコーディングにおいて使用されるユニタリ行列は、対角行列とＤＦＴ行列に基づいて構成されることができる。例えば、対角行列をＤＦＴ行列で乗算してユニタリ行列を形成することができる。さらに、構成されるユニタリ行列は、送信されるストリームの数に関係なく、各送信アンテナ（例えば、そのユニタリ行列を用いる）の送信電力を実質的に等しくすることができる。
次いで図５を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて構成されたユニタリ行列の集合をレバレッジすることにより、チャネルに関連するフィードバックを提供することを容易にする方法論５００が図示されている。５０２で、ユニタリ行列の集合が構成されることができ、ここで、該集合の中のユニタリ行列のそれぞれは、対角行列とＤＦＴ行列に基づいて生成されることができる。例えば、Ｎ個のユニタリ行列の集合が生成されることができ、ここで、Ｎは実質的に任意の整数であってよい。さらに、Ｍビットのフィードバックを利用してそれらユニタリ行列を指し示すことができ、ここでＮ＝２Ｍである。別の例によると、ユニタリ行列のそれぞれは、対角行列にＤＦＴ行列を乗算することによって生成されることができる。５０４で、順方向リンクチャネルが推定されることができる。例えば、固有分解を実施して、チャネルに関連するユニタリ行列を形成することができる。５０６において、ユニタリ行列の該集合からの特定のユニタリ行列は該順方向リンクチャネルの該推定に基づいて選択されることができる。一例によると、該特定のユニタリ行列は、該チャネルに関連するユニタリ行列を該集合の中のユニタリ行列と比較することによって選択されることができる。例えば、該チャネルに関連するユニタリ行列に最も近いユニタリ行列が選択されることができる；しかしながら、請求項に記載のサブジェクトマターはそのように限定されない。５０８で、ユニタリ行列の該集合から選択された該特定のユニタリ行列のインデックスが決定されることができる。５１０で、該インデックスは逆方向リンクチャネルを介して送信されることができる。一例によると、基地局と移動機器は、該インデックスの共通の理解(understanding)を有することができる；したがって、該基地局は該送信されたインデックスを用いて、該順方向リンクチャネルによるその後の送信を変更することができる。
図６を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいてユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を制御することを容易にする方法論６００が図示される。６０２で、ユニタリ行列の集合が構成されることができ、ここで、該ユニタリ行列のそれぞれは、対角行列とＤＦＴ行列に基づいて生成されることができる。例えば、ユニタリ行列は、ＤＦＴ行列で乗算されることができる。６０４で、ユニタリ行列の該集合から選択されたユニタリ行列に関連付けられたインデックスが受信されることができる。例えば、該インデックスは、実質的に類似したユニタリ行列の集合を利用する移動機器から逆方向リンクチャネルを介して受信されることができる。６０６で、該選択されたユニタリ行列が該インデックスに基づいて識別されることができる。６０８で、順方向リンクチャネルによる送信は該選択されたユニタリ行列に基づいて変更されることができる。例えば、該ユニタリ行列に送信ベクトルを乗算して、順方向リンクチャネルを介して送信する信号を形成することができる。
本明細書に記載される１つまたはそれより多くの観点によると、チャネルに関連するフィードバックの提供、チャネルに関連するフィードバックの評価、チャネルに関連するフィードバックの利用等に関して推理を行うことが可能であることが認識される。本明細書で使用される用語「推理する」または「推理」とは、一般に、事象および／またはデータを介して捕捉された複数の観察結果(observations)の集合から、ユーザ、環境、および／またはシステムの状態について推論する、または推理するプロセスを言う。例えば、推理を用いて特有の状況またはアクション(action)を識別することができ、あるいは複数の状態に対する確率分布を生成することができる。推理は確率的であってよく、すなわち、データと事象の検討(consideration)に基づく、対象とする状態に対する確率分布の計算であることができる。推理はまた、事象および／またはデータの集合からより高いレベルの事象を構成するために用いられる技術を指すこともある。そのような推理の結果、新しい複数の事象またはアクションは、それらの事象が時間的に近接して相関されていても、あるいはそうでなくても、また、複数の事象とデータが１つの事象およびデータソースからのものでも、あるいは数個の事象およびデータソースからのものでも、観察される事象および／または記憶される事象データの集合から構成される。
一例によると、上記に提示された１つまたはそれより多くの方法は、ユニタリ行列の集合からチャネルに関連するフィードバックを提供するために利用されることが可能なユニタリ行列を選択することに関して推理を行うことを含むことができる。さらなる例示として、順方向リンクチャネルにより送信を変更することと関連して利用すべきユニタリ行列を決定することに関する推理が行われてよい。上述の例は本質的に例示的なものであり、行われることができる推理の数や、ここに記載されている各種実施形態および／または方法と共にこのような推理が行われる方式を限定するものではないことが認識される。
図７は、ＭＩＭＯ無線通信システムのための線形プレコーディングで用いられることが可能なユニタリ行列の集合を生成することを容易にする移動機器７００の図である。移動機器７００は、例えば、受信アンテナ（図示せず）から信号を受信し、その信号について典型的なアクションを行い（例えば、フィルタリングし(filters)、増幅し、ダウンコンバートし(downconverts)）、該調整された（conditioned）信号をデジタル化してサンプルを得る受信機７０２を備える。該受信機７０２は、例えば、ＭＭＳＥ受信機であり、受信された記号を復調してそれらをチャネル推定のためにプロセッサ７０６に提供する復調器７０４を備えることができる。プロセッサ７０６は、受信機７０２によって受信された情報の分析および／または送信機７１６による送信のための情報の生成に専用のプロセッサ、移動機器７００の１つまたはそれより多くのコンポーネント(components)を制御するプロセッサ、および／または、受信機７０２により受信された情報の分析、送信機７１６による送信のための情報の生成、および移動機器７００の１つまたはそれより多くのコンポーネントの制御を行うプロセッサであることができる。
移動機器７００はまた、メモリ７０８を備えることができ、メモリ７０８はプロセッサ７０６に動作するように結合され、送信されるデータ、受信されたデータ、利用可能なチャネルに関連する情報、分析された信号および／または干渉強度に関連付けられたデータ、割り当てられたチャネル、電力、レート等に関連する情報、および、チャネルを推定し、そのチャネルを介して通信するための任意の他の適切な情報を記憶することができる。メモリ７０８はさらに、（例えば、性能ベース、容量ベース等で）チャネルを利用すること、および／または推定することに関連付けられた複数のプロトコルおよび／または複数のアルゴリズムを記憶することができる。
本明細書に記載されるデータ記憶装置（例えば、メモリ７０８）は、揮発性メモリであっても不揮発性メモリであってもよく、または揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含んでもよいことが認識されよう。限定ではなく例示として、不揮発性メモリには、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、プログラム可能なＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリが含まれうる。揮発性メモリには、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）が含まれうる。限定ではなく例示として、ＲＡＭは、シンクロナス(synchronous)ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンスト(enhanced)ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈｌｉｎｋＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトＲａｍｂｕｓＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような多くの形態で利用可能である。本システムおよび方法のメモリ７０８はこれらおよび任意の他の適切なタイプのメモリを備えることが意図されているが、これらに限定されない。
受信機７０２はさらに、線形プレコーディングで利用されることができるユニタリ行列を構成するユニタリ行列生成器７１０に動作するように結合される。例えば、ユニタリ行列生成器７１０は、対角行列とＤＦＴ行列に基づいて、ユニタリ行列を生成することができる。一例によると、ユニタリ行列生成器７１０は、対角行列にＤＦＴ行列を乗算してユニタリ行列を形成することができる。さらに、該対角行列は、ランダム位相に関連付けられてよい。さらに、該ＤＦＴ行列はＭＴ×Ｌの行列であってよく、ここでＭＴは送信アンテナの数であることができ、Ｌは時空符号（例えば、空間多重化ストリーム）の数および、または階数であることができる。また、フィードバック生成器７１２は該複数のユニタリ行列を利用して、順方向リンクチャネルに関するフィードバックを提供することができる。フィードバック生成器７１２（および／または異なるコンポーネント）は、順方向リンクチャネルを推定することができる。さらに、フィードバック生成器７１２は、該推定された順方向リンクチャネルに基づいて、該複数のユニタリ行列から特定のユニタリ行列を選択することができる。例えば、該選択されたユニタリ行列に関連付けられたインデックスは、フィードバック生成器７１２によって決定されることができ、その後、そのインデックスが、逆方向リンクチャネルによりフィードバックとして送信されることができる。移動機器７００はさらにその上、変調器７１４と送信機７１６とを備え、該送信機７１６は信号を、例えば基地局、別の移動機器等に送信する。ユニタリ行列生成器７１０、フィードバック生成器７１２、および／または変調器７１４は、プロセッサ７０６から分離しているものとして図示されているが、プロセッサ７０６または複数のプロセッサ（図示せず）の一部であってもよいことを認識すべきである。
図８は、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて線形プレコーディングに関連してランダム化された(randomized)ＤＦＴ行列に少なくとも部分的に基づいて構成されたユニタリ行列を利用すること、および／またはユニタリ行列を生成することを容易にするシステム８００の図を示す。システム８００は、複数の受信アンテナ８０６を通じて１つまたはそれより多くの移動機器８０４から（複数の）信号を受信する受信機８１０と、送信アンテナ８０８を通じて１つまたはそれより多くの移動機器８０４に送信する送信機８２４とを有する基地局８０２（例えば、アクセスポイント・・・）を備える。受信機８１０は、受信アンテナ８０６から情報を受信することができ、受信された情報を復調する復調器８１２に動作するように関連付けられている。復調された記号は、プロセッサ８１４によって分析され、該プロセッサ８１４は上記で図７との関連で述べたプロセッサに類似したものであることができ、そしてそれは信号（例えば、パイロット）強度および／または干渉強度の推定に関連する情報、(複数の)移動機器８０４（または異なる基地局（図示せず））に送信されるデータまたは(複数の)移動機器８０４から受信されるデータ、および／または、ここに記載されている種々アクションおよび機能を行うことに関連する任意の他の適切な情報を記憶するメモリ８１６に結合される。プロセッサ８１４はさらに、ランダム化されたＤＦＴ行列に少なくとも部分的に基づいてユニタリ行列を構成するユニタリ行列生成器８１８に結合される。例えば、ユニタリ行列生成器８１８は、基地局８０２によって得られるチャネルに関連するフィードバックの形成に関して（複数の）移動機器８０４により利用されるユニタリ行列の集合と実質的に類似していてもよいユニタリ行列の集合を生成することができる。
ユニタリ行列生成器８１８はさらに、（複数の）移動機器８０４から（複数の）逆方向リンクチャネルを介して受信されるフィードバックを分析するフィードバック評価器８２０に結合されることができる。例えば、フィードバック評価器８２０は、ユニタリ行列生成器８１８により構成されるユニタリ行列の集合の中に含まれる選択されたユニタリ行列に関係付けられたインデックスを得ることができる。したがって、フィードバック評価器８２０は該選択されたユニタリ行列を識別することができる。さらに、フィードバック評価器８２０は順方向リンクチャネルによる後続の送信に関連して該選択されたユニタリ行列を利用することを実施することができる。後続の送信を制御するために利用される情報（例えば、該選択されたユニタリ行列に関連付けられた情報、送信ベクトルと組合せられた該選択されたユニタリ行列．．．）が変調器８２２に提供されることができる。変調器８２２は、送信機８２６によりアンテナ８０８を通じて（複数の）移動機器８０４に送信するために制御情報を多重化することができる。暗黙的な(implicit)フィードバック評価器８１８、明示的な(explicit)フィードバック評価器８２０、および／または変調器８２２は、プロセッサ８１４から分離したものとして図示されているが、プロセッサ８１４または複数のプロセッサ（図示せず）の一部であってよいことが認識されるべきである。
図９に、例示的な無線通信システム９００を示す。図を簡潔にするために、該無線通信システム９００は１つの基地局９１０と１つの移動機器９５０を示す。しかし、システム９００は２以上の基地局および／または２以上の移動機器を含むことができ、ここにおいて、追加の基地局および／または移動機器は、下記で説明する例示的な基地局９１０および移動機器９５０と実質的に類似していてもよいし、あるいは異なってもよいことを認識すべきである。さらに、基地局９１０および／または移動機器９５０はここに記載されている複数のシステム（図１〜３および７〜８）および／または複数の方法（図４〜６）を用いて、それらの間の無線通信を容易にすることができることが認識されるべきである。
基地局９１０で、いくつかのデータストリームのためのトラフィックデータが、データソース９１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ９１４に提供される。一例によると、各データストリームは、各アンテナにより送信されることができる。ＴＸデータプロセッサ９１４は、そのデータストリームに関して選択された特定の符号化方式に基づいて該トラフィックデータストリームをフォーマットし、符号化し(codes)、およびインタリーブして(interleaves)、符号化されたデータを提供する。
各データストリームに関する該符号化されたデータは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技術を使用してパイロットデータで多重化されることができる。これに加えて、またはこれに代えて、該パイロット記号は、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、または符号分割多重化（ＣＤＭ）されてもよい。該パイロットデータは、典型的に、既知の方式で処理されている既知のデータパターンであり、そして、チャネル応答を推定するために移動機器９５０で使用されることができる。各データストリームに関する該多重化されたパイロットおよび符号化されたデータは、そのデータストリームに関して選択された特定の変調方式（例えば、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、Ｍ位相偏移変調（Ｍ−ＰＳＫ）、Ｍ直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）等）に基づいて変調されて（例えば、記号マップされて）、変調記号を提供することができる。各データストリームのデータレート、符号化、および変調は、プロセッサ９３０によって実行されまたは提供される命令により決定されることができる。
データストリームの変調記号は、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ９２０に提供されることができ、それは該変調記号をさらに処理することができる（例えば、ＯＦＤＭのために）。そして、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ９２０は、ＮＴ個の変調記号ストリームをＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）９２２ａ〜９２２ｔに提供する。種々の実施形態において、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ９２０は、該データストリームの該記号と、該記号が送信されている該アンテナとにビーム形成重み(weights)を適用する。
各送信機９２２は、各記号ストリームを受け取り、処理して、１つまたはそれより多くのアナログ信号を提供し、さらにそのアナログ信号を調整して（例えば、増幅し、フィルタリングし、およびアップコンバートして(upconverts)）、ＭＩＭＯチャネルによる送信に適した変調信号を提供する。さらに、送信機９２２ａ〜９２２ｔからのＮＴ個の変調された信号はそれぞれＮＴ個のアンテナ９２４ａ〜９２４ｔから送信される。
移動機器９５０において、該送信された変調された信号は、ＮＲ個のアンテナ９５２ａ〜９５２ｒによって受信され、各アンテナ９５２からの該受信された信号は、各受信機（ＲＣＶＲ）９５４ａ〜９５４ｒに提供される。各受信機９５４は各信号を調整し（例えば、フィルタリングし、増幅し、およびダウンコンバートし）、該調整された信号をデジタル化して複数のサンプルを提供し、それらのサンプルをさらに処理して、対応する「受信された」記号ストリームを提供する。
ＲＸデータプロセッサ９６０は、ＮＲ個の受信機９５４からＮＲ個の受信された記号ストリームを受け取って、特定の受信機処理技術に基づいて処理し、ＮＴ個の「検出された」記号ストリームを提供する。ＲＸデータプロセッサ９６０は各検出された記号ストリームを復調し、デインタリーブし(deinterleave)、および復号して、該データストリームのトラフィックデータを回復することができる。ＲＸデータプロセッサ９６０による処理は、基地局９１０においてＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ９２０およびＴＸデータプロセッサ９１４により行われる処理に相補的なものである(complementary to)。
プロセッサ９７０は、上述のように、利用すべきプレコーディング行列を周期的に決定することができる。さらに、プロセッサ９７０は、行列インデックス部分と階数値部分とを備える逆方向リンクメッセージを公式化する(formulate)ことができる。
逆方向リンクメッセージは、該通信リンクおよび／または該受信されたデータストリームに関する種々のタイプの情報を備えることができる。逆方向リンクメッセージは、データソース９３６から複数のデータストリームについてのトラフィックデータも受信するＴＸデータプロセッサ９３８で処理され、変調器９８０で変調され、送信機９５４ａ〜９５４ｒにより調整され、基地局９１０に送り返されることができる。
基地局９１０において、移動機器９５０により送信された逆方向リンクメッセージを抽出するために、移動機器９５０からの該変調された信号はアンテナ９２４により受信され、受信機９２２により調整され、復調器９４０により復調され、ＲＸデータプロセッサ９４２により処理される。さらに、プロセッサ９３０は該抽出されたメッセージを処理して、ビーム形成重みを決定するために使用すべきプレコーディング行列を決定することができる。
プロセッサ９３０および９７０はそれぞれ基地局９１０と移動機器９５０における動作を指示する(direct)（例えば、制御する、調整する、管理する等）ことができる。プロセッサ９３０および９７０はそれぞれ、プログラムコード(codes)とデータを記憶するメモリ９３２および９７２に関連付けられることができる。プロセッサ９３０および９７０はまたそれぞれアップリンクとダウンリンクに関する周波数およびインパルス応答の推定を得る(derive)ための計算を行うことができる。
本明細書に記載される実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア(firmware)、ミドルウェア(middleware)、マイクロコード(microcode)、あるいはそれらの任意の組合せで実施されてよいことを理解すべきである。ハードウェア実装では、処理装置は、ここに記載される機能を行うように設計された他の電子ユニット、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コントローラ、プロセッサ、フィールドプログラマブル(field programmable)ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤｓ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、１つまたはそれより多くの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、またはそれらの組合せの内部において実装されることができる。
実施形態がソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、または、マイクロコード、プログラムコード、あるいはコードセグメントで実装される場合、それらは、記憶コンポーネント等の機械可読媒体に記憶されることができる。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または命令、データ構造あるいはプログラムステーシメント(statements)の任意の組合せを表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、メモリ内容を渡すこと(passing)、および／または受け取ることにより、別のコードセグメントまたはハードウェア回路に結合されることができる。情報、引数(arguments)、パラメータ、データ等は、メモリ共有(sharing)、メッセージ渡し(passing)、トークン渡し、ネットワーク送信等を含む任意の適切な手段を使用して、渡され、転送され、あるいは送信されることができる。
ソフトウェア実装では、本明細書に記載されている技術は、本明細書に記載される機能を行うモジュール（例えばプロシージャ、関数等）により実装されることができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって実行されることができる。該メモリユニットはプロセッサ内にまたはプロセッサの外部に実装されることができ、プロセッサの外部に実装される場合、それは技術的に知られている種々の手段を介してプロセッサに通信可能に結合されることができる。
図１０を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境においてユニタリ行列を生成し、そのユニタリ行列をレバレッジすることによってチャネルに関連するフィードバックを提供する、システム１０００が図示されている。例えば、システム１０００は少なくとも部分的に移動機器内に存在してよい。システム１０００は、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組合せ（例えばファームウェア）によって実装される機能を表す機能ブロックであってよい機能ブロックを含むものとして表されていることを認識すべきである。システム１０００は、関連して動作することが可能な電気コンポーネントの論理グルーピング(grouping)１００２を含む。例えば、論理グルーピング１００２は、対角行列とＤＦＴ行列１００４に基づいてユニタリ行列の集合を構成する電気コンポーネントを含むことができる。例えば、対角行列はＤＦＴ行列と組合せられて（例えば、乗算されて）ユニタリ行列を形成することができる。さらに、論理グルーピング１００２はチャネル推定１００６に基づいて該ユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択する電気コンポーネントを備えてよい。一例によると、順方向リンクチャネルは推定されることができ、そのチャネル推定（および／または対応したチャネルに関連するユニタリ行列）は該ユニタリ行列の集合と比較されることができる。さらに、論理グルーピング１００２は該特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネル１００８を介して送信する電気コンポーネントを含むことができる。さらに、システム１０００は電気コンポーネント１００４、１００６、１００８に関連する機能を実行する命令を保持するメモリ１０１０を含むことができる。電気コンポーネント１００４、１００６、１００８のうちの１つまたはそれより多くのものは、メモリ１０１０の外部にあるものとして図示されているが、メモリ１０１０の内部に存在していてもよいことを理解すべきである。
図１１を参照すると、ＭＩＭＯ無線通信環境においてユニタリ行列を構成し、そのユニタリ行列を用いることによりチャネルによる送信を制御するシステム１１００が図示される。システム１１００は、例えば基地局の内部に存在することができる。図示されるように、システム１１００は、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組合せ（例えばファームウェア）によって実装される機能を表すことが可能な機能ブロックを含む。システム１１００は、ユニタリ行列を構成することとチャネルによる送信を制御することとを容易にする電気コンポーネントの論理グルーピング１１０２を含む。論理グルーピング１１０２は、対角行列とＤＦＴ行列１１０４に基づいてユニタリ行列の集合を生成する電気コンポーネントを含むことができる。さらに、論理グルーピング１１０２は受信されたインデックス１１０６に基づいて該ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を識別する電気コンポーネントを含むことができる。例えば、該インデックスは、実質的に類似したユニタリ行列の集合を利用してインデックスを形成する移動機器から得られることができる。さらに、論理グルーピング１１０２は、該選択されたユニタリ行列１１０８に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を制御する電気コンポーネントを含むことができる。さらに、システム１１００は、電気コンポーネント、１１０４、１１０６、１１０８に関連する機能を実行する命令を保持するメモリ１１１０を含むことができる。電気コンポーネント１１０４、１１０６、１１０８は、メモリ１１１０の外部にあるものとして図示されているが、メモリ１１１０の内部に存在してもよいことを理解されたい。
上記の内容は、１つまたはそれより多くの実施形態の例を含む。言うまでもなく、上述の実施形態を説明する目的でコンポーネントまたは方法論の着想可能なあらゆる組合せを記載することは不可能であるが、当業者は、種々の実施形態の多くのさらなる組合せおよび置換が可能であることを認識するであろう。したがって、記載された実施形態は、添付の特許請求の範囲の技術的範囲内のものである、このようなすべての修正、変更および変形を含むものである。さらに、用語「〜を含む（includes〜）」は詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限り、この用語は、用語「〜を備える（comprising）」が請求項中で移り変わりの語(transitional word)として用いられる場合に解釈されるのと同様に包括的なものである。
本明細書に述べられる各種観点による無線通信システムを示す図。 無線通信環境において用いられる例示的な通信装置を示す図。 無線通信環境においてユニタリプレコーディングを実施する例示的システムを示す図。 ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて線形プレコーディングに利用されることが可能な１つまたはそれより多くのユニタリ行列の形成を容易にする例示的方法論を示す図。 ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、構成されたユニタリ行列の集合をレバレッジすることにより、チャネルに関連するフィードバックを提供することを容易にする例示的方法論を示す図。 ＭＩＭＯ無線通信システムにおいてユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を制御することを容易にする例示的方法論を示す図。 ＭＩＭＯ無線通信システムのための線形プレコーディングで用いられることが可能なユニタリ行列の集合を生成することを容易にする例示的な移動機器を示す図。 ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて線形プレコーディングに関連して、ランダム化されたＤＦＴ行列に少なくとも部分的に基づいて構成されたユニタリ行列を利用すること、および／またはユニタリ行列を生成することおよび／またはを容易にする例示的システムを示す図。 本明細書に記載される各種システムおよび方法と共に用いられることができる例示的な無線ネットワーク環境を示す図。 ＭＩＭＯ無線通信環境において、ユニタリ行列を生成し、そのユニタリ行列をレバレッジすることによりチャネルに関連するフィードバックを提供する例示的システムを示す図。 ＭＩＭＯ無線通信環境においてユニタリ行列を構成し、そのユニタリ行列を用いることによりチャネルによる送信を制御する例示的システムを示す図。

Claims (43)

  1. 無線通信システムにおけるプレコーディングのためにチャネルに関連するフィードバックを提供することを容易にする方法であって、
    ユニタリ行列の集合を構成すること、前記ユニタリ行列はそれぞれ、対角行列と離散フーリエ変換行列とに基づいて生成される、
    順方向リンクチャネルの推定に基づいて前記ユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択すること、および
    前記特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信すること
    を備える方法。
  2. 前記対角行列に前記離散フーリエ変換行列を乗算することにより、前記ユニタリ行列の各々を生成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
  3. 前記対角行列は、ランダム位相に関連付けられる、請求項１に記載の方法。
  4. 前記離散フーリエ変換行列は、ＭＴ×Ｌの行列であり、ＭＴは、送信アンテナの数であり、Ｌは、時空符号の階数である、請求項１に記載の方法。
  5. Figure 2009516942
     を評価して前記離散フーリエ変換行列を得ることをさらに備え、ここでｎは、０からＭＴ−１であり、ｌは、０からＬ−１であり、ＭＴは、送信アンテナの数であり、Ｌは、時空符号の階数である、請求項１に記載の方法。
  6. 前記離散フーリエ変換行列の列は、正規直交である、請求項１に記載の方法。
  7. 前記ユニタリ行列の集合を異なるの通信装置に送信することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
  8. 前記順方向リンクチャネルを推定してチャネル行列を形成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
  9. 前記チャネル行列の固有分解を実施してチャネルユニタリ行列を生成することをさらに備える、請求項８に記載の方法。
  10. 前記特定のユニタリ行列を選択することは、前記チャネルユニタリ行列を前記ユニタリ行列の集合と比較して前記特定のユニタリ行列を識別することをさらに備える、請求項９に記載の方法。
  11. 前記ユニタリ行列の集合は、前記インデックスが送信される基地局で用いられるユニタリ行列の集合と実質的に類似している、請求項１に記載の方法。
  12. 前記無線通信システムは、マルチプル入力マルチプル出力システムである、請求項１に記載の方法。
  13. 前記無線通信システムは、時分割複信システムである、請求項１に記載の方法。
  14. 前記無線通信システムは、周波数分割複信システムである、請求項１に記載の方法。
  15. 無線通信装置であって、
    対角行列と離散フーリエ変換行列との組合せに基づいてユニタリ行列の集合を生成し、前記ユニタリ行列の集合から選択されるプレコーディングのためのチャネルに関連するフィードバックを形成するための命令を保持するメモリ、および
    前記メモリに結合され、メモリに保持される前記命令を実行するように構成されたプロセッサを備える無線通信装置。
  16. 前記メモリは、前記対角行列に前記離散フーリエ変換行列を乗算することにより前記ユニタリ行列の集合を生成するための命令をさらに保持する、請求項１５に記載の無線通信装置。
  17. 前記対角行列はそれぞれ、ランダム位相に関連付けられ、前記離散フーリエ変換行列はそれぞれ、ＭＴ×Ｌの行列であり、ＭＴは、送信アンテナの数であり、Ｌは、時空符号の階数である、請求項１５に記載の無線通信装置。
  18. 前記メモリは、順方向リンクチャネルを推定してチャネル推定を形成し、前記チャネル推定に基づいて前記ユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択し、前記特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルにより送信するための命令をさらに保持する、請求項１５に記載の無線通信装置。
  19. ユニタリ行列を生成し、プレコーディングのためにチャネルに関連するフィードバックを提供する無線通信装置であって、
    対角行列と離散フーリエ変換行列とに基づいてユニタリ行列の集合を構成するための手段、
    チャネル推定に基づいて前記ユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を選択するための手段、および
    前記特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信するための手段
    を備える無線通信装置。
  20. 特定の対角行列に、対応する離散フーリエ変換行列を乗算することにより、前記ユニタリ行列のそれぞれを構成するための手段をさらに備える、請求項１９に記載の無線通信装置。
  21. 前記対角行列を生成するための手段、および
    前記離散フーリエ変換行列を構成するための手段をさらに備える、請求項１９に記載の無線通信装置。
  22. 下記のための機械実行可能命令がその上に記憶された機械可読媒体：
    ユニタリ行列の集合を生成すること、前記ユニタリ行列はそれぞれ、対角行列と離散フーリエ変換行列の関数として構成される、
    順方向リンクチャネルを推定してチャネル推定を形成すること、
    前記チャネル推定に基づいて、前記ユニタリ行列の集合から特定のユニタリ行列を識別すること、
    前記ユニタリ行列の集合から選択された前記特定のユニタリ行列のインデックスを決定すること、および
    前記インデックスを、逆方向リンクチャネルを介して送信すること。
  23. 前記機械実行可能命令は、前記対角行列に前記離散フーリエ変換行列を乗算して前記ユニタリ行列の各々を形成することをさらに備える、請求項２２に記載の機械可読媒体。
  24. 無線通信システムにおいて、下記のように構成されたプロセッサを備える装置：
    対角行列と離散フーリエ変換行列とに基づいてユニタリ行列のコードブックを生成すること、
    順方向リンクチャネルの評価に基づいて、プレコーディングで利用するためにフィードバックすべき特定のユニタリ行列を決定すること、および
    前記特定のユニタリ行列に関連付けられたインデックスを、逆方向リンクチャネルを介して基地局に送ること。
  25. 無線通信システムでフィードバックに応答して送信を制御することを容易にする方法であって、
    ユニタリ行列の集合を構成すること、前記ユニタリ行列はそれぞれ、対角行列と離散フーリエ変換行列とに基づいて生成される、
    受信されたインデックスに基づいて、前記ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を識別すること、および
    前記選択されたユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルによる送信を変更することを備える方法。
  26. 前記順方向リンクチャネルによる送信を変更することは、前記選択されたユニタリ行列に送信ベクトルを乗算して、前記順方向リンクチャネルを介して送信する信号を形成することをさらに備える、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記順方向リンクチャネルによる送信を変更することは、前記選択されたユニタリ行列に基づいて、各送信アンテナに実質的に同等の送信電力を利用することをさらに備える、請求項２５に記載の方法。
  28. 前記対角行列に前記離散フーリエ変換行列を乗算することにより前記ユニタリ行列の各々を構成することをさらに備える、請求項２５に記載の方法。
  29. 前記対角行列は、ランダム位相に関連付けられる、請求項２５に記載の方法。
  30. 前記離散フーリエ変換行列は、ＭＴ×Ｌの行列であり、ＭＴは、送信アンテナの数であり、Ｌは、時空符号の階数である、請求項２５に記載の方法。
  31. 前記ユニタリ行列の集合は、前記インデックスが受信される移動機器によって用いられるユニタリ行列の集合と実質的に類似している、請求項２５に記載の方法。
  32. 前記無線通信システムは、マルチプル入力マルチプル出力システムである、請求項２５に記載の方法。
  33. 前記無線通信システムは、時分割複信システムおよび周波数分割複信システムのうちの少なくとも１つである、請求項２５に記載の方法。
  34. 前記選択されたユニタリ行列に基づいてビーム形成を実施することをさらに備える、請求項２５に記載の方法。
  35. 無線通信装置であって、
    対角行列と離散フーリエ変換行列との組合せに基づいてユニタリ行列の集合を構成し、得られたインデックスに基づいて、前記集合から特定のユニタリ行列を識別し、前記特定のユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルによる送信を制御するための命令を保持するメモリ、および
    前記メモリに結合され、メモリに保持される前記命令を実行するように構成されたプロセッサを備える無線通信装置。
  36. 前記メモリは、前記対角行列に前記離散フーリエ変換行列を乗算して前記ユニタリ行列を形成するための命令をさらに備える、請求項３５に記載の無線通信装置。
  37. 前記メモリは、前記特定のユニタリ行列を送信ベクトルと組合わせて、各送信アンテナに実質的に同等の送信電力を利用することを可能にするための命令をさらに備える、請求項３５に記載の無線通信装置。
  38. ユニタリ行列を構成し、チャネルによる送信を制御する無線通信装置であって、
    対角行列と離散フーリエ変換行列とに基づいてユニタリ行列の集合を生成するための手段、
    受信されたインデックスに基づいて、前記ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を識別するための手段、および
    前記選択されたユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルによる送信を制御するための手段を備える無線通信装置。
  39. 前記選択されたユニタリ行列を、前記順方向リンクチャネルによる送信のために送信ベクトルと組合せるための手段をさらに備える、請求項３８に記載の無線通信装置。
  40. 下記のための機械実行可能命令がその上に記憶された機械可読媒体：
    対角行列を得ること、
    離散フーリエ変換行列を得ること、および
    前記対角行列と前記離散フーリエ変換行列とを組合せて、線形プレコーディングと関連して利用されるユニタリ行列を形成すること。
  41. 前記機械実行可能命令はＮ個のユニタリ行列を含むコードブックを生成することをさらに備え、ここでＮは整数である、請求項４０に記載の機械可読媒体。
  42. 前記機械実行可能命令は得られたインデックスに基づいて、前記コードブックから選択されたユニタリ行列を決定し、前記選択されたユニタリ行列に基づいて順方向リンクチャネルによる送信を制御することをさらに備える、請求項４１に記載の機械可読媒体。
  43. 無線通信システムにおいて、下記のように構成されたプロセッサを備える装置：
    対角行列と離散フーリエ変換行列に基づくユニタリ行列の集合を含むコードブックを構築すること、
    受信されたインデックスに基づいて、前記ユニタリ行列の集合から選択されたユニタリ行列を決定すること、および
    前記選択されたユニタリ行列に基づいて、順方向リンクチャネルによる送信を適合させること。
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