JP2011124635A - チャネル情報圧縮装置及び方法、チャネル情報展開装置及び方法、コンピュータプログラム、受信機、送信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャネル情報圧縮部24は、通信チャネルの状態を表すチャネル情報(CSI)を離散コサイン変換するDCT部41と、離散コサイン変換により得られた離散コサイン変換データの中から、電力に基づいて、圧縮データに含める周波数成分を選択する適応選択部45と、を備え、選択された周波数成分から構成される圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを出力する。
【選択図】図2
Description
(1)受信機が取得したチャネル応答行列を送信機へ送信し、送信機が該チャネル応答行列に応じたプリコーディングを行う。
(2)複数のプリコーダー(Precoder)のインデックス(Index)を有するコードブック(Codebook)を送信機と受信機で共有し、受信機が取得したチャネル応答行列に応じたプリコーダーのインデックスを送信機へ送信し、送信機が該インデックスのプリコーダーを使用する。
また、本発明に係るチャネル情報圧縮装置及び方法、コンピュータプログラム、受信機に対応する、チャネル情報展開装置及び方法、コンピュータプログラム、送信機を提供することを課題とする。
これにより、前述のチャネル情報圧縮装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
これにより、前述のチャネル情報展開装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略構成図である。この無線通信システムは、MIMO送信機1とMIMO受信機2を有し、MIMO送信機1からMIMO受信機2へMIMO伝送を行う。
まず、図2を参照してチャネル情報圧縮部24を説明する。図2において、チャネル情報圧縮部24は、離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)部41と情報圧縮部42と可変長符号化部43と制御部44を有する。情報圧縮部42は、適応選択部45と量子化部46を有する。
適応選択部45は、DCT部41から離散コサイン変換データを受け取る。離散コサイン変換データは、各周波数成分の情報としてDCT係数を有する。ここでは、説明の便宜上の具体例として、DCT結果の離散コサイン変換データは、DCTポイントインデックスが0から14までの15個のDCT係数から構成される、とする。なお、DCTポイントインデックス「0」は直流(DC)成分のDCT係数に対応し、DCTポイントインデックスの値が大きいほどに高周波成分のDCT係数に対応する、とする。
MIMO送信機1において制御情報受信部13で受信されたチャネル情報圧縮符号化データBは、可変長復号化部51で可変長復号化される。このチャネル情報圧縮符号化データBの可変長復号化により得られた圧縮データは、情報展開部52の逆量子化部55へ入力される。又、制御情報受信部13で受信された制御データC(DCTポイントインデックス情報A及びビット割当情報)は、制御部54へ入力される。制御部54は、入力された制御データCに含まれる、DCTポイントインデックス情報Aを情報補完部56へ、ビット割当情報を逆量子化部55へ、それぞれ出力する。
適応選択部45は、DCT部41から離散コサイン変換データを受け取る。離散コサイン変換データは、各周波数成分の情報としてDCT係数を有する。このDCT結果の離散コサイン変換データは、DCTポイントインデックス「0」から「14」の15個のDCT係数から構成される。DCTポイントインデックス「0」は直流(DC)成分のDCT係数に対応し、DCTポイントインデックスの値が大きいほどに高周波成分のDCT係数に対応する。
適応選択部45は、DCT部41から離散コサイン変換データを受け取る。離散コサイン変換データは、各周波数成分の情報としてDCT係数を有する。このDCT結果の離散コサイン変換データは、DCTポイントインデックス「0」から「14」の15個のDCT係数から構成される。DCTポイントインデックス「0」は直流(DC)成分のDCT係数に対応し、DCTポイントインデックスの値が大きいほどに高周波成分のDCT係数に対応する。
例えば、チャネル情報は、MIMO送信機1の複数の送信アンテナとMIMO受信機2の複数の受信アンテナとの間のチャネル応答行列であってもよい。この場合、チャネル応答行列の精度を良好に保ちながら情報圧縮を行うことができる。これにより、MIMOシステムにおいて、MIMO受信機2で得られたチャネル応答行列に的確なプリコーディングをMIMO送信機1で行うことができると共に、MIMO受信機2からMIMO送信機1へ送るチャネル応答行列の情報量を削減することができるようになる。この結果、プリコーディング効果の確保と共に、チャネル応答行列の伝達に使用する無線リソース量の削減を図ることが可能になる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Claims (13)
- 通信チャネルの状態を表すチャネル情報を時間領域から周波数領域に変換する時間−周波数領域変換部と、
前記時間−周波数領域変換部により得られた周波数領域データの中から、電力に基づいて、圧縮データに含める周波数成分を選択する適応選択部と、を備え、
前記選択された周波数成分から構成される圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを出力する、
ことを特徴とするチャネル情報圧縮装置。 - 前記適応選択部は、電力の高いほうから順に所定数の周波数成分を選択することを特徴とする請求項1に記載のチャネル情報圧縮装置。
- 前記適応選択部は、圧縮データに含める周波数成分の電力の総和が所定値に達するまで、電力の高いほうから順に周波数成分を選択することを特徴とする請求項1に記載のチャネル情報圧縮装置。
- 前記時間−周波数領域変換部は離散コサイン変換を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のチャネル情報圧縮装置。
- 前記時間−周波数領域変換部は離散コサイン変換を行い、
前記適応選択部は、圧縮データに含める周波数成分の電力の総和が所定値に達するまで、周波数の低いほうから順に周波数成分を選択することを特徴とする請求項1に記載のチャネル情報圧縮装置。 - 通信チャネルの状態を表すチャネル情報の周波数領域データの圧縮データに対して、該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報に基づいて不足の周波数成分を補完する情報補完部と、
前記補完により得られた周波数領域データを周波数領域から時間領域に変換する周波数−時間領域変換部と、
を備えたことを特徴とするチャネル情報展開装置。 - 前記周波数−時間領域変換部は逆離散コサイン変換を行うことを特徴とする請求項6に記載のチャネル情報展開装置。
- 通信チャネルの状態を表すチャネル情報を時間領域から周波数領域に変換するステップと、
前記変換により得られた周波数領域データの中から、電力に基づいて、圧縮データに含める周波数成分を選択するステップと、
前記選択された周波数成分から構成される圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを出力するステップと、
を含むことを特徴とするチャネル情報圧縮方法。 - 通信チャネルの状態を表すチャネル情報の周波数領域データの圧縮データに対して、該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報に基づいて不足の周波数成分を補完するステップと、
前記補完により得られた周波数領域データを周波数領域から時間領域に変換するステップと、
を含むことを特徴とするチャネル情報展開方法。 - 通信チャネルの状態を表すチャネル情報を時間領域から周波数領域に変換するステップと、
前記変換により得られた周波数領域データの中から、電力に基づいて、圧縮データに含める周波数成分を選択するステップと、
前記選択された周波数成分から構成される圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - 通信チャネルの状態を表すチャネル情報の周波数領域データの圧縮データに対して、該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報に基づいて不足の周波数成分を補完するステップと、
前記補完により得られた周波数領域データを周波数領域から時間領域に変換するステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - MIMOシステムの受信機において、
前記MIMOシステムの送信機と自受信機との間のチャネル情報を時間領域から周波数領域に変換する時間−周波数領域変換部と、
前記時間−周波数領域変換部により得られた周波数領域データの中から、電力に基づいて、圧縮データに含める周波数成分を選択する適応選択部と、
前記選択された周波数成分から構成される圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを前記送信機へ送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする受信機。 - MIMOシステムの送信機において、
自送信機と前記MIMOシステムの受信機との間のチャネル情報の周波数領域データの圧縮データと該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報とを前記受信機から受信する受信部と、
前記圧縮データに対して、該圧縮データを構成する周波数成分を特定する情報に基づいて不足の周波数成分を補完する情報補完部と、
前記補完により得られた周波数領域データを周波数領域から時間領域に変換する周波数−時間領域変換部と、
前記周波数−時間領域変換部により取得されたチャネル情報を用いて、送信データのプリコーディングを行うプリコーディング部と、
を備えたことを特徴とする送信機。
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