JP2012525096A - コードブック、コードブック生成方法、アップリンク送信方法、およびコードブックに基づく機器 - Google Patents

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Abstract

コードブック、コードブックの生成方法、アップリンク送信方法、およびコードブックに基づく機器が提供される。この方法は、新しいコードブックが提案され、コードブックの要素が、以下の式(I)のうち1つまたは任意の組合せを含む。ここで、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。

Description

本発明は通信技術に関し、より詳細には、コードブック、コードブック生成方法、アップリンク送信方法、およびコードブックに基づく機器に関する。
コードブックに基づくアップリンクおよびダウンリンクプリコーディング方法は、大変重要な技術である。アップリンクおよびダウンリンクコードブックの設計は、アップリンクおよびダウンリンクの性能を大いに高めることができる。
新世代のセルラ無線移動通信システムでは、コードブックに基づく、成熟したダウンリンクプリコーディング方法が使用可能である。しかし、アップリンクプリコーディング方法がアップリンクスループットを向上させることができるような、コードブックに基づくアップリンクプリコーディング方法に対して提案されている解決法はない。この欠乏を補うため、現在の解決法は、ダウンリンクコードブックをそのままアップリンクコードブックとして使用して、プリコーディングを行うことである。
しかし、ダウンリンクコードブックをそのままアップリンクコードブックとして使用して、プリコーディングを行うことは、電力増幅器の電力損失を増す場合がある。
本発明の実施例は、電力増幅器の電力損失を低減するための、コードブック、コードブック生成方法、およびアップリンク送信方法、およびコードブックに基づく機器を対象とする。
上記の目的を達成するため、本発明の実施例は、以下のような技術的解決法を提供する。
コードブックが提供され、このコードブックは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。
コードブック生成方法が提供され、この方法は、
以下の要素のうち1つまたは任意の組合せに従って、コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを決定する段階であって、
Figure 2012525096
ただし、α、β、γ∈Ψ、|α|=1、|β|=1、|γ|=1、かつ、ΨはM個の要素を含む段階と、
Figure 2012525096
個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
Figure 2012525096
を、各コードブックCxについて計算する段階であって、
Figure 2012525096
であり、かつ、
Figure 2012525096
は、コードブックCx内のi番目の行列を表す段階と、
最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択する段階とを含む。
コードブックに基づくアップリンク送信方法が提供され、この方法は、
ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信する段階であって、プリコーディングコードワードは、ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である段階と、
変調モード、データ送信ランク、プリコーディングコードワード、および、ローカルに格納されるコードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器のための電力バックオフを決定し、データを送信する段階と、を含む。
コードブックに基づくアップリンク送信方法が提供され、この方法は、
変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択する段階であって、プリコーディングコードワードは、ローカルに格納されるコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である段階と、
変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出する段階と、を含む。
ユーザ機器は、
ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信するように構成された受信部であって、プリコーディングコードワードは、ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である受信部と、
コードブックCoptを格納するように構成された格納部と、
変調モード、データ送信ランク、プリコーディングコードワード、および、格納部によって格納されるコードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定するように構成された決定部と、
アップリンク送信増幅器の電力バックオフに従って、データを送信するように構成された送信部と、を含む。
ネットワーク機器は、
変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択するように構成された選択部であって、プリコーディングコードワードは、格納部に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である選択部と、
コードブックCoptを格納するように構成された格納部と、
変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出するように構成された送出部と、を含む。
コードブック生成装置は、
以下の要素のうち1つまたは任意の組合せに従って、コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを取得するように構成された取得モジュールであって、
Figure 2012525096
ただし、α、β、γ∈Ψ、|α|=1、|β|=1、|γ|=1、かつ、ΨはM個の要素を含む取得モジュールと、
Figure 2012525096
個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
Figure 2012525096
を、各コードブックCxについて計算するように構成された計算モジュールであって、
Figure 2012525096
であり、かつ、
Figure 2012525096
は、コードブックCx内のi番目の行列を表す計算モジュールと、
最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択するように構成された選択モジュールと、を含む。
本発明の実施例によって提供されるコードブック、コードブック生成方法、およびアップリンク送信方法、および機器によれば、新しいコードブックが出される。このコードブックがプリコーディングのために使用され、それにより、アップリンク電力増幅器の電力損失を低減することができる。
本発明または従来技術の技術的解決法をより明らかにするため、本発明の実施例または従来技術を例示するための添付の図面が以下で概説される。明らかに、添付の図面は例示のためのみであり、当業者はいかなる創造的な努力もなしに、そのような添付の図面から他の図面を導出することができる。
本発明の一実施例による、コードブックに基づくアップリンク送信方法の流れ図である。 本発明の別の実施例による、コードブックに基づくアップリンク送信方法の流れ図である。 本発明のさらに別の実施例による、コードブックに基づくアップリンク送信方法の流れ図である。 本発明の一実施例によるユーザ機器の構造図である。 本発明の一実施例によるネットワーク機器の構造図である。 本発明の一実施例によるコードブック生成装置の構造図である。
本発明の技術的解決法は、本発明の実施例において、添付の図面を参照して、明確かつ完全に以下に記載される。明らかに、これらの実施例は、本発明の実施例のすべてではなく、いくつかに過ぎない。本発明の実施例に基づいて、当業者によっていかなる創造的な努力もすることなく導出されるすべての他の実施例は、本発明の保護範囲内に入るべきである。
本発明の一実施例は、コードブックに基づくアップリンク送信方法を提供する。図1を参照すると、この方法は以下を含む。
S101:ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信し、ただし、プリコーディングコードワードは、ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。
S102:変調モード、データ送信ランク、プリコーディングコードワード、および、ローカルに格納されるコードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定し、データを送信する。
ローカルに格納されたコードブックCoptは、ローカルに算出されたコードブックであってもよく、あるいは、ネットワーク機器によって送出されてもよく、あるいは、ユーザ機器内で直接構成されてもよい。
本発明の実施例によって提供されるアップリンク送信方法によれば、新しいコードブックCoptが出される。従来技術と比較すると、新しいコードブックの設計は、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを低減し、よって、電力増幅器の電力損失を低減することが可能である。
本発明の一実施例は、コードブックに基づく別のアップリンク送信方法を提供する。図2を参照すると、この方法は以下を含む。
S201:変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択し、ただし、プリコーディングコードワードは、ローカルに格納されるコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。
S202:変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出する。
ローカルに格納されたコードブックCoptは、ローカルに算出されてもよく、あるいは、ユーザ機器内で直接構成されてもよい。
本発明の実施例によって提供されるアップリンク送信方法によれば、新しいコードブックCoptが出される。新しいコードブックの設計は、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを低減し、よって、電力増幅器の電力損失を低減することが可能である。
本発明のさらに別の実施例は、コードブックに基づくアップリンク送信方法を提供する。図3を参照すると、この方法は以下を含む。
S301:ユーザ機器が、測定基準信号をネットワーク機器へ送出する。
S302:ネットワーク機器が、ユーザ機器から測定基準信号を受信し、測定基準信号に従ってチャネル測定を行い、チャネル測定結果を取得する。
S303:ネットワーク機器が、チャネル測定結果に従って、変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択し、ただし、プリコーディングコードワードは、ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列である。
S304:ネットワーク機器が、変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出する。
S305:ユーザ機器が、変調モード、データ送信ランク、プリコーディングコードワード、および、ローカルに格納されるコードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定し、データを送信する。
本発明の実施例によって提供されるアップリンク送信方法によれば、新しいコードブックCoptが出される。新しいコードブックの設計は、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを低減し、よって、電力増幅器の電力損失を低減することが可能である。
本発明の実施例1によって提供されるアップリンクプリコーディング方法は、例示のため、一例として、四位相偏移変調(QPSK)変調モードを取る。しかし、この実施例では、適用可能な変調モードはQPSK変調モードに限定されない。他の変調モードもまた、本発明の実施例において使用されうる。
本発明のこの実施例によるアップリンクプリコーディング方法で使用されるコードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1、かつ、α、β、γ∈Ψである。
例えば、説明のため、一例として、QPSKのシンボルセットΨ={±1,±j}、かつ、コードブックサイズN=16、かつ、ランク3が使用されると仮定することができる。
この実施例では、
Figure 2012525096
個のタイプのコードブックがトラバースされ、ただし、Mは、シンボルセットΨに含まれた要素の数である。前述の仮定において、Mは2であり、最小距離Dxは、公式
Figure 2012525096
に従って、各コードブックCxについて計算され、ただし、
Figure 2012525096
であり、かつ、
Figure 2012525096
は、コードブックCx内のi番目の行列(iは第1の行列からカウントされ、i=1,2,3,4,......,16)を表す。
次いで、最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptが選択される。コードブックCoptは、以下の行列を含む。
Figure 2012525096
この実施例によれば、例えば、前述の方法に従って、コードブックCoptを取得するため、オフライン計算を行うためにコンピュータが使用されてもよく、あるいは、前述の方法に従って、高性能のネットワーク機器またはユーザ機器内で計算を行うことによって、コードブックCoptが取得されてもよい。
アップリンク送信では、本発明の実施例で提供されるコードブックCoptを使用することによって、逆高速フーリエ変換(IFFT)カウントが512であり、有効データカウントが300であると仮定し、公式
Figure 2012525096
に従って、QPSK変調モードでCM=3.2dBが得られる。CMは、電力バックオフを反映するメトリックである。すなわち、アップリンク送信増幅器の電力バックオフは、3.2dBである。従来技術における電力バックオフは、3.8dBである。本発明の実施例で提供されるコードブックCoptでは、QPSK変調モードにおいて、従来技術と比較して、0.6dBの電力利得が得られる。
加えて、何人かのユーザによって使用されたランク1コードブックについては、この実施例がさらに、前述のコードブックCopt内の任意の行列における任意の列がランク1コードブックCoptであると定義する場合、最適化された行列は以下の通りである。
Figure 2012525096
したがって、これらの行列はまた、何人かのユーザによって使用されたランク1コードブックにも適用されうる。
コードブックCoptがオフラインで計算される場合、計算されたコードブックCoptは、ユーザ機器およびネットワーク機器内で構成される必要がある。この実施例では、ネットワーク機器は、例えば、基地局でありうる。
図4を参照すると、本発明の一実施例において提供されるユーザ機器は、受信部401、格納部402、決定部403、および送信部404を含む。
受信部401は、ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信するように構成され、ただし、プリコーディングコードワードは、ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。
格納部は、コードブックCoptを格納するように構成される。
決定部403は、変調モード、データ送信ランク、プリコーディングコードワード、および、格納部402によって格納されるコードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定するように構成される。
送信部404は、アップリンク送信増幅器の電力バックオフに従って、データを送信するように構成される。
本発明の実施例で提供されるユーザ機器は、新しいコードブックCoptに従って、新しいアップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定することができる。アップリンク送信増幅器の電力バックオフは、現行のコードブックが使用されるときの電力バックオフより小さい。したがって、電力損失が低減される。
さらに、ユーザ機器は、
コードブックCoptを算出し、コードブックCoptを格納部402へ格納するように構成された計算部405を含んでもよい。
さらに、受信部401は、コードブックCoptを受信し、コードブックCoptを格納部402へ格納するようにさらに構成される。
図5を参照すると、本発明の一実施例において提供されるネットワーク機器は、選択部501、格納部502、および送出部503を含む。
選択部501は、変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択するように構成され、ただし、プリコーディングコードワードは、格納部502に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、コードブックCoptは、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せを含み、
Figure 2012525096
ただし、|α|=1、|β|=1、|γ|=1である。
格納部502は、コードブックCoptを格納するように構成される。
送出部503は、変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出するように構成される。
本発明の実施例において提供されるネットワーク機器は、新しいコードブックCoptを格納する。新しいコードブックを使用することによって、ユーザ機器は、新しいアップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定することができる。アップリンク送信増幅器の電力バックオフは、現行のコードブックが使用されるときの電力バックオフより小さい。したがって、電力損失が低減される。
さらに、ネットワーク機器は、
コードブックCoptを算出し、コードブックCoptを格納部502へ格納するように構成された計算部504と、
コードブックCoptを受信し、コードブックCoptを格納部502へ格納するように構成された受信部505と、をさらに含みうる。
図6を参照すると、本発明の一実施例において提供されるコードブック生成装置は、取得モジュール601、計算モジュール602、および選択モジュール603を含む。
取得モジュール601は、以下の要素のうち1つまたは任意の組合せに従って、コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを取得するように構成され、
Figure 2012525096
ただし、α、β、γ∈Ψ、|α|=1、|β|=1、|γ|=1、かつ、ΨはM個の要素を含む。
計算モジュール602は、
Figure 2012525096
個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
Figure 2012525096
を、各コードブックCxについて計算するように構成され、ただし、
Figure 2012525096
であり、かつ、
Figure 2012525096
は、コードブックCx内のi番目の行列を表す。
選択モジュール603は、最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択するように構成される。
本発明の実施例で提供されるコードブック生成装置は、新しいコードブックを生成することができる。この新しいコードブックを使用することによって、ユーザ機器は、新しいアップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定することができる。アップリンク送信増幅器の電力バックオフは、現行のコードブックが使用されるときの電力バックオフより小さい。したがって、電力損失が低減される。
上記は、本発明の例示的な実施例に過ぎない。本発明の保護範囲はそれに限定されない。本発明によって開示された技術的範囲内で当業者によって容易に導出される変形例または置換は、本発明の保護範囲内に入るべきである。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によるものである。
401 受信部
402 格納部
403 決定部
404 送信部
405 計算部
501 選択部
502 格納部
503 送出部
504 計算部
505 受信部
601 取得モジュール
602 計算モジュール
603 選択モジュール

Claims (13)

  1. コードブックであって、以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せを備え、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であることを特徴とするコードブック。
  2. コードブック生成方法であって、
    以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せに従って、コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを決定する段階と、
    Figure 2012525096
     個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
    Figure 2012525096
     を、各コードブックCxについて計算する段階と、
    前記最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択する段階と、
    を備え、
    ここで、α、β、γ∈Ψ、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であり、
    ΨはM個の要素を含み、
    Figure 2012525096
     であり、
    Figure 2012525096
     は、前記コードブックCx内のi番目の行列を表すことを特徴とするコードブック生成方法。
  3. コードブックに基づくアップリンク送信方法であって、
    ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信する段階と、
    前記変調モード、前記データ送信ランク、前記プリコーディングコードワード、および、ローカルに格納される前記コードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定し、データを送信する段階と、
    を備え、
    前記プリコーディングコードワードは、前記ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、
    前記コードブックCoptは、以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せを備え、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であることを特徴とするコードブックに基づくアップリンク送信方法。
  4. 前記コードブックCoptを生成する段階は、
    前記コードブックサイズNおよび前記シンボルセットΨを決定する段階と、
    Figure 2012525096
     個のタイプのコードブックをトラバースし、前記最小距離Dx、
    Figure 2012525096
     を、各コードブックCxについて計算する段階と、
    前記最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択する段階と、
    を備え、
    ここで、α、β、γ∈Ψであり、ΨはM個の要素を含み、
    Figure 2012525096
     であり、
    Figure 2012525096
     は、前記コードブックCx内の前記i番目の行列を表していることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  5. 前記コードブックCoptによって決定される前記アップリンク送信増幅器の電力バックオフは、式
    Figure 2012525096
     を使用することによって算出されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  6. コードブックに基づくアップリンク送信方法であって、
    変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択する段階と、
    前記変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出する段階と、
    を備え、
    前記プリコーディングコードワードは、ローカルに格納されるコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、
    前記コードブックCoptは、以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せを備え、
    ここで、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であることを特徴とするコードブックに基づくアップリンク送信方法。
  7. 前記コードブックCoptを生成する段階は、
    コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを決定する段階と、
    Figure 2012525096
     個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
    Figure 2012525096
     を、各コードブックCxについて計算する段階と、
    前記最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択する段階と、
    を備え、
    α、β、γ∈Ψであり、かつ、ΨはM個の要素を含み、
    Figure 2012525096
     であり、
    Figure 2012525096
     は、前記コードブックCx内のi番目の行列を表すことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. ユーザ機器であって、
    ネットワーク機器から送出された変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを受信するように構成された受信部と、
    前記コードブックCoptを格納するように構成された格納部と、
    前記変調モード、前記データ送信ランク、前記プリコーディングコードワード、および、前記格納部によって格納される前記コードブックCoptに従って、アップリンク送信増幅器の電力バックオフを決定するように構成された決定部と、
    前記アップリンク送信増幅器の前記電力バックオフに従って、データを送信するように構成された送信部と、
    を備え、
    前記プリコーディングコードワードは、前記ネットワーク機器に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、
    前記コードブックCoptは、以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せを備え、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であることを特徴とするユーザ機器。
  9. 前記コードブックCoptを算出し、前記コードブックCoptを前記格納部へ格納するように構成された計算部をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載のユーザ機器。
  10. 前記受信部はさらに、前記コードブックCoptを受信し、前記コードブックCoptを前記格納部へ格納するように構成されることを特徴とする請求項8に記載のユーザ機器。
  11. ネットワーク機器であって、
    変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを選択するように構成された選択部と、
    前記コードブックCoptを格納するように構成された格納部と、
    前記変調モード、データ送信ランク、およびプリコーディングコードワードを、ユーザ機器へ送出するように構成された送出部と、
    を備え、
    前記プリコーディングコードワードは、格納部に格納されたコードブックCoptからランダムに選択された行列であり、
    前記コードブックCoptは、以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せを備え、|α|=1、|β|=1、|γ|=1であることを特徴とするネットワーク機器。
  12. 前記コードブックCoptを算出し、前記コードブックCoptを前記格納部へ格納するように構成された計算部と、
    前記コードブックCoptを受信し、前記コードブックCoptを前記格納部へ格納するように構成された受信部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のネットワーク機器。
  13. コードブック生成装置であって、
    以下の要素
    Figure 2012525096
     のうち1つまたは任意の組合せに従って、コードブックサイズNおよびシンボルセットΨを取得するように構成された取得モジュールと、
    Figure 2012525096
     個のタイプのコードブックをトラバースし、最小距離Dx、
    Figure 2012525096
     を、各コードブックCxについて計算するように構成された計算モジュールと、
    前記最小距離Dxに対応する最大コードブックCoptを選択するように構成された選択モジュールと、
    を備え、
    α、β、γ∈Ψ、|α|=1、|β|=1、|γ|=1、かつ、ΨはM個の要素を含み、
    Figure 2012525096
     は、前記コードブックCx内のi番目の行列を表していることを特徴とするコードブック生成装置。
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