JP2014132763A - Method and device for transmitting uplink signal using muti-antenna - Google Patents

Method and device for transmitting uplink signal using muti-antenna Download PDF

Info

Publication number
JP2014132763A
JP2014132763A JP2014019167A JP2014019167A JP2014132763A JP 2014132763 A JP2014132763 A JP 2014132763A JP 2014019167 A JP2014019167 A JP 2014019167A JP 2014019167 A JP2014019167 A JP 2014019167A JP 2014132763 A JP2014132763 A JP 2014132763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
precoding matrix
rank
precoding
code table
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014019167A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5814394B2 (en
Inventor
Yu Jin Noh
ノ,ユジン
Ki Jun Kim
ジュン キム,キ
Dong Wook Ro
ウク ロ,ドン
Byeong Woo Kang
ウー カン,ビョン
Dae Wong Li
ウォン リ,デ
Bong Hoe Kim
ホエ キム,ボン
Dong-Youn Seo
ヨン ソ,ドン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of JP2014132763A publication Critical patent/JP2014132763A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5814394B2 publication Critical patent/JP5814394B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0486Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking channel rank into account
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0426Power distribution
    • H04B7/0434Power distribution using multiple eigenmodes
    • H04B7/0447Power distribution using multiple eigenmodes utilizing uniform distribution
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03891Spatial equalizers
    • H04L25/03898Spatial equalizers codebook-based design
    • H04L25/0391Spatial equalizers codebook-based design construction details of matrices
    • H04L25/03923Spatial equalizers codebook-based design construction details of matrices according to the rank
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • H04L27/2615Reduction thereof using coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/2634Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H04L27/2636Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation with FFT or DFT modulators, e.g. standard single-carrier frequency-division multiple access [SC-FDMA] transmitter or DFT spread orthogonal frequency division multiplexing [DFT-SOFDM]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03891Spatial equalizers
    • H04L25/03898Spatial equalizers codebook-based design
    • H04L25/03929Spatial equalizers codebook-based design with layer mapping, e.g. codeword-to layer design
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of maintaining good Peak to Average Power Ratio (PAPR) or Cubic Metric (CM) properties when an uplink signal is transmitted using a MIMO scheme.SOLUTION: A hierarchical mapper 1401 performs mapping to hierarchies having the number corresponding to a specific rank. A DFT module 1402 diffuses each hierarchy signal. A specific precoding matrix which is set so that each hierarchy signal is mapped to one antenna and transmitted at the time of precoding of a precoder 1403 is selected. A time region signal is generated and CP (Cyclic Prefix) is added by an IFFT module 1404, and the hierarchy signal is transmitted to a base station through a multi-antenna 1405.

Description

本発明は、無線移動通信システムに係り、特に、MIMO方式を用いるシステムに関するものである。   The present invention relates to a radio mobile communication system, and more particularly to a system using a MIMO scheme.

多入力多出力(MIMO)方式は、複数個の送信アンテナと複数個の受信アンテナを使用する方法であって、この方法によってデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端又は受信端で複数個のアンテナを使用することによって容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献ではMIMOを「多重アンテナ」とも称する。   The multi-input multi-output (MIMO) method uses a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, and this method can improve data transmission / reception efficiency. That is, the capacity can be increased and the performance can be improved by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system. Hereinafter, MIMO is also referred to as “multiple antenna” in this document.

多重アンテナ技術では、一つの全体メッセージを受信する際に、単一アンテナ経路に依存せずに、多数のアンテナから受信したデータの断片を一つに併合することによってデータを完成する。多重アンテナ技術を用いると、特定の大きさのセル領域内でデータ転送速度を向上させたり、又は、特定データ転送速度を保障しながらシステム適用範囲(coverage)を増加させたりすることができる。また、この技術は、移動通信ユーザ装置と中継器などに幅広く用いることができる。多重アンテナ技術によると、単一アンテナを用いる従来技術による移動通信における転送量の限界を克服することができる。   In the multi-antenna technique, when one whole message is received, the data is completed by merging pieces of data received from a plurality of antennas into one without depending on a single antenna path. When the multi-antenna technology is used, it is possible to improve the data transfer rate in a cell region of a specific size, or to increase the system coverage while ensuring the specific data transfer rate. In addition, this technology can be widely used for mobile communication user apparatuses and repeaters. According to the multi-antenna technology, it is possible to overcome the limit of transfer amount in the mobile communication according to the conventional technology using a single antenna.

図1は、一般的な多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIMO) communication system.

送信端には送信アンテナがNT個設置されており、受信端には受信アンテナがNR個設置されている。このように送信端及び受信端の両方とも複数個のアンテナを使用する場合には、送信端又は受信端のいずれか一方でのみ複数個のアンテナを使用する場合に比べて、理論的なチャネル転送容量が増加する。チャネル転送容量の増加はアンテナの数に比例する。したがって、転送レートが向上し、周波数効率が向上する。一つのアンテナを使用する場合における最大転送レートをRoとすれば、多重アンテナを使用する場合における転送レートを、理論的に、上記のRoに、下記のようなレート増加率Riを乗算した分だけ増加させることができる。 N T transmitting antennas are installed at the transmitting end, and N R receiving antennas are installed at the receiving end. Thus, when a plurality of antennas are used at both the transmitting end and the receiving end, theoretical channel transfer is performed as compared with the case where a plurality of antennas are used only at either the transmitting end or the receiving end. Capacity increases. The increase in channel transfer capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transfer rate is improved and the frequency efficiency is improved. If the maximum transfer rate when using one antenna is R o , the transfer rate when using multiple antennas is theoretically multiplied by the following rate increase rate R i to the above R o. It can be increased by the amount.

=min(N,N) ・・・ (式1) R i = min (N T , N R ) (Formula 1)

例えば、4個の送信アンテナと4個の受信アンテナを使用するMIMO通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて、理論上、4倍の転送レートを獲得することができる。このような多重アンテナシステムの理論的容量増加が90年代半ばに証明されて以来、実質的にデータ転送率を向上させるための様々な技術が現在まで活発に研究されてきており、そのいくつかの技術は既に3世代移動通信及び次世代無線LANなどの様々な無線通信の標準に反映されている。   For example, in a MIMO communication system using four transmission antennas and four reception antennas, a transfer rate that is four times as high as that of a single antenna system can be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of such a multi-antenna system was proved in the mid-90s, various techniques for substantially improving the data transfer rate have been actively researched until now. The technology is already reflected in various wireless communication standards such as 3rd generation mobile communication and next generation wireless LAN.

多重アンテナ技術は、様々なチャネル経路を通過したシンボルを用いて転送信頼度を高める空間ダイバシチ又は送信ダイバシチ方式と、多数の送信アンテナを使用して多数のデータシンボルを同時に送信して転送率を向上させる空間多重化方式とに大別される。また、この両方式を適切に結合することで、それぞれの長所を適切に得ることができる。   The multi-antenna technology improves the transmission rate by simultaneously transmitting a large number of data symbols using a large number of transmission antennas and a spatial diversity or transmission diversity scheme that increases transfer reliability using symbols that have passed through various channel paths. It is roughly divided into the spatial multiplexing method to be performed. In addition, by appropriately combining both of these formulas, the respective advantages can be obtained appropriately.

多重アンテナ技術と関連して、様々なチャネル環境及び多元接続環境における多重アンテナ通信容量計算などと関連する情報理論に関する研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル導出研究、及び転送信頼度向上及び転送率向上のための時空間信号処理技術研究などをはじめとして、様々な観点から活発な研究が進行されている。   In connection with multi-antenna technology, research on information theory related to multi-antenna communication capacity calculation in various channel environments and multiple access environments, radio channel measurement and model derivation research of multi-antenna systems, and improvement of transmission reliability and transmission Active research is underway from various viewpoints, including spatio-temporal signal processing technology research to improve rates.

現在第3世代パートナシッププロジェクト長期進化(3GPP LTE)システムでは、ダウンリンク信号転送に限って上記のMIMO方式を適用している。アップリンク信号転送にもMIMO方式を用いることはできるが、この場合、MIMO具現のために送信端構造を変更しなければならず、ピーク電力対平均電力比(PAPR)又は3次計量(CM: cubic metric)特性が低下することがある。そこで、アップリンク信号転送にMIMO方式を効率的に適用するための技術が望まれる。   Currently, in the third generation partnership project long-term evolution (3GPP LTE) system, the above MIMO scheme is applied only to downlink signal transfer. The MIMO scheme can also be used for uplink signal transfer. In this case, the transmission end structure must be changed to implement MIMO, and the peak power to average power ratio (PAPR) or third order metric (CM: The characteristic (cubic metric) may be deteriorated. Therefore, a technique for efficiently applying the MIMO scheme to uplink signal transfer is desired.

本発明の目的は、MIMO方式を用いてアップリンク信号転送を効率的に行うための技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for efficiently performing uplink signal transfer using a MIMO scheme.

上記の課題を解決するための本発明の一様態では、ユーザ装置がアップリンク信号を、多重アンテナを使用して転送する方法を提供する。   In one aspect of the present invention for solving the above problems, a method is provided in which a user equipment transmits uplink signals using multiple antennas.

本発明のそのほかの利点、目的及び特徴は、一部は以降の説明において述べられ、一部は当業者が以降の説明を検証することによって明らかになり、又は本発明を実施することによって習得するであろう。本発明の目的及びその他の利点は、本願の明細書、特許請求の範囲及び図面において特に示した構成によって実現及び達成することができる。   Other advantages, objects, and features of the present invention will be set forth in part in the description that follows, and will be apparent in part by those skilled in the art upon examination of the following description or learned by practicing the invention. Will. The objectives and other advantages of the invention may be realized and attained by the structure particularly pointed out in the written description and claims hereof as well as the drawings.

この方法は、アップリンク信号を所定個数の階層にマッピングする段階と、前記所定個数の階層信号のそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)拡散を行う段階と、あらかじめ保存されている符号表から、前記多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定された特定プリコーディング行列を選択して、それぞれDFT拡散された前記階層信号をプリコーディングする段階と、前記プリコーディングされた信号に単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)シンボル構成のための処理を行って前記多重アンテナを通じて基地局に転送する段階と、を含む。   The method includes the steps of mapping an uplink signal to a predetermined number of layers, performing discrete Fourier transform (DFT) spreading on each of the predetermined number of layer signals, and a code table stored in advance. Selecting a specific precoding matrix configured to transmit one layer signal for each antenna, precoding each layer signal that has been DFT-spread, and a single signal for the precoded signal. Processing for carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol configuration and transferring to the base station through the multiple antennas.

ここで、前記特定プリコーディング行列は、前記多重アンテナのそれぞれの転送電力が均等なように設定してもよいし、前記所定個数の階層それぞれの転送電力が均等なように設定してもよい。   Here, the specific precoding matrix may be set so that the transfer powers of the multiple antennas are equal, or may be set so that the transfer powers of the predetermined number of layers are equal.

また、前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが2の場合に用いられるランク2プリコーディング行列であって、

Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含むことができる。 The code table is a rank 2 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 2.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
A first type precoding matrix that satisfies the following condition may be included.

さらに、前記ランク2プリコーディング行列は、前記第1タイプのプリコーディング行列の、各行の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列、具体的には、

Figure 2014132763
のような形態を有する第2タイプのプリコーディング行列、及び、
Figure 2014132763
のような形態を有する第3タイプのプリコーディング行列をさらに含むことができる。 Further, the rank-2 precoding matrix is a precoding matrix of a type in which the position of each row of the first type precoding matrix is changed, specifically,
Figure 2014132763
A second type of precoding matrix having the form
Figure 2014132763
A third type precoding matrix having the following form may be further included.

ここで、プリコーディング行列の各行は前記4個の多重アンテナのそれぞれに対応し、各列は各階層に対応する。   Here, each row of the precoding matrix corresponds to each of the four multiple antennas, and each column corresponds to each layer.

また、前記ランク2プリコーディング行列は、前記第1タイプのプリコーディング行列の、各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列をさらに含むことができる。   In addition, the rank-2 precoding matrix may further include a precoding matrix in which the position of each column of the first type precoding matrix is changed.

また、前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが3の場合に用いられるランク3プリコーディング行列であって、

Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含むことができ、さらに、前記ランク3プリコーディング行列は、前記第1タイプのプリコーディング行列の、各行の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列及び/又は前記第1タイプのプリコーディング行列の、各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列をさらに含むことができる。すなわち、前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが3の場合に用いられるランク3プリコーディング行列であって、第1階層が第1アンテナ及び第2アンテナに分散してマッピングされ、第2階層及び第3階層がそれぞれ第3アンテナ及び第4アンテナにマッピングされて転送されるように設計されたプリコーディング行列を含むことができる。 The code table is a rank 3 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 3.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
The rank-3 precoding matrix may include a precoding matrix of a type in which the position of each row of the first type of precoding matrix is changed, and It may further include a precoding matrix of a type in which the position of each column of the first type precoding matrix is changed. That is, the code table is a rank 3 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 3, and the first layer is distributed to the first antenna and the second antenna. The second layer and the third layer may include a precoding matrix designed to be mapped and transferred to the third antenna and the fourth antenna, respectively.

アンテナの個数が4、ランクが3、符号語の個数が2のとき、符号語の一つが一つの階層にマップされ、残りの符号語が二つの階層にマップされる。プリコーディング行列は、多重アンテナ間で送信電力を均一にするために各階層からの合計送信電力が異なるように構成してもよい。この場合、より大きい送信電力を有するプリコーディング行列の列が、一つの符号語にマップされる階層にマップされる。このようにしてプリコーディング行列が

Figure 2014132763
の形をとる場合、第1列が一つの符号語にだけマップされる階層にマップされ、第2列及び第3列は残りの符号語にマップされる階層にマップされる。 When the number of antennas is 4, the rank is 3, and the number of codewords is 2, one of the codewords is mapped to one layer, and the remaining codewords are mapped to two layers. The precoding matrix may be configured such that the total transmission power from each layer is different in order to make the transmission power uniform among multiple antennas. In this case, a column of a precoding matrix having a larger transmission power is mapped to a hierarchy that is mapped to one codeword. In this way the precoding matrix is
Figure 2014132763
The first column is mapped to a hierarchy that is mapped to only one codeword, and the second and third columns are mapped to the hierarchy that is mapped to the remaining codewords.

また、前記符号表は、各ランク別に異なる個数のプリコーディング行列を含むことが好ましい。   The code table preferably includes a different number of precoding matrices for each rank.

なお、前記アップリンク信号は符号語単位に入力され、前記階層マッピング段階は、特定符号語がマッピングされる階層を周期的に変更する段階を含むことができる。この場合、周期は1 SC−FDMAシンボルとすることができる。   The uplink signal may be input in codeword units, and the layer mapping step may include a step of periodically changing a layer to which a specific codeword is mapped. In this case, the period may be 1 SC-FDMA symbol.

一方、上記の課題を解決するための本発明の他の様態では、多重アンテナを通じてアップリンクで信号を転送するユーザ装置を提供する。このユーザ装置は、信号送受信用多重アンテナと、前記多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定されたプリコーディング行列を含む符号表を保存するメモリと、前記多重アンテナ及び前記メモリと接続されて前記アップリンク信号転送を処理するプロセッサと、を含み、ここでプロセッサは、前記アップリンク信号を、前記特定ランクに対応する個数の階層にマッピングする階層マッパと、前記所定個数の階層信号のそれぞれにDFT拡散を行うDFTモジュールと、前記メモリに保存されている符号表から、前記多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定された特定プリコーディング行列を選択して、前記DFTモジュールから受信した前記それぞれDFT拡散された階層信号をプリコーディングするプリコーダと、前記プリコーディングされた信号にSC−FDMAシンボル構成のための処理を行って前記多重アンテナを通じて基地局に転送する転送モジュールと、を含む。   On the other hand, in another aspect of the present invention for solving the above-described problem, a user apparatus for transferring a signal in uplink through multiple antennas is provided. The user apparatus includes: a signal transmission / reception multiplex antenna; a memory for storing a code table including a precoding matrix set to transfer one hierarchical signal for each of the multiplex antennas; the multiplex antenna and the memory And a processor for processing the uplink signal transfer, wherein the processor maps the uplink signal to a number of layers corresponding to the specific rank, and the predetermined number of layers. From a DFT module that performs DFT spreading for each signal and a code table stored in the memory, select a specific precoding matrix that is set so that one hierarchical signal is transferred for each of the multiple antennas. The respective DFT-spread hierarchical signals received from the DFT module Comprising a precoder for recoding, a transfer module for transferring to the base station via the multiple antennas the the precoded signal by performing processing for SC-FDMA symbols constituting the.

ここで、メモリは上記のような符号表を保存しており、プロセッサは、アンテナ移動(antenna shift)及び/又は階層移動(layer shift)を、プリコーダのプリコーディングと別に又はプリコーディング内の行列の行及び/又は列の置換によって行うように構成することができる。   Here, the memory stores the code table as described above, and the processor performs antenna shift and / or layer shift separately from the precoder precoding or in the matrix in the precoding. It can be configured to do by row and / or column replacement.

本発明についての上述の一般的説明及び以降の詳細な説明は双方とも例示的、説明的であって、特許請求の範囲に記載された発明をより詳細に説明するためのものであることを理解されたい。   It is understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the invention are exemplary and explanatory and are intended to illustrate the invention as claimed in the claims in more detail. I want to be.

本発明によれば、MIMO方式を用いてアップリンク信号転送においてPAPR又はCM特性を良好に維持することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to maintain good PAPR or CM characteristics in uplink signal transfer using the MIMO scheme.

また、アンテナ/階層転送電力を均一に調整し、プリコーディング行列情報のために必要なシグナリングのオーバーヘッドを最小化しながらも最大限のダイバシチ利得を獲得することが可能になる。   It is also possible to obtain the maximum diversity gain while uniformly adjusting the antenna / layer transmission power and minimizing the signaling overhead required for precoding matrix information.

本願に添付の図面は本発明を更に理解するために提供され、組み込まれたものであって本願の一部をなし、本発明を例示し、本発明の原理を説明するものである。   The drawings accompanying the present application are provided and incorporated to provide a further understanding of the invention, and are a part of the application, illustrate the invention, and explain the principles of the invention.

一般的な多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIMO) communication system. MIMOを用いる送信端の一般的な構造を示す図である。It is a figure which shows the general structure of the transmission end which uses MIMO. MIMOを用いる送信端の一般的な構造を示す図である。It is a figure which shows the general structure of the transmission end which uses MIMO. 各階層の情報がプリコーディングされてアンテナを通じて転送される過程を示す図である。It is a figure which shows the process in which the information of each hierarchy is precoded and transmitted through an antenna. 一般的なSC−FDMA方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a general SC-FDMA system. 符号語が多数の階層にマッピングされる方法を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method in which codewords are mapped to multiple hierarchies. 本発明の一実施例であって、アンテナ別にCM値が増加することを防止するために、符号語階層マッピングがなされた後に階層別にDFTを行う方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of performing DFT for each layer after codeword layer mapping is performed in order to prevent an increase in CM value for each antenna according to an embodiment of the present invention. プリコーディング行列の列又は行の位置を置換する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of replacing the position of the column or row of a precoding matrix. 弦距離の概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of a chord distance. 一般的な基地局とユーザ装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a general base station and a user apparatus. 3GPP LTEシステムでアップリンク信号転送のためのSC−FDMA方式とダウンリンク信号転送のための直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an SC-FDMA scheme for uplink signal transfer and an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme for downlink signal transfer in a 3GPP LTE system. 3GPP LTEシステムでアップリンク信号転送のためのSC−FDMA方式とダウンリンク信号転送のためのOFDMA方式を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an SC-FDMA scheme for uplink signal transfer and an OFDMA scheme for downlink signal transfer in a 3GPP LTE system. 3GPP LTEシステムにおいてMIMO方式で基地局がダウンリンク信号を転送するためのプロセッサ構成を示す図である。It is a figure which shows the processor structure for a base station to transfer a downlink signal by a MIMO system in 3GPP LTE system. 本発明の好ましい一実施の形態によるユーザ装置のプロセッサ構成を具体的に示す図である。It is a figure which shows concretely the processor structure of the user apparatus by preferable one Embodiment of this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。また、可能な限り、図面全体を通じて同一の又は類似の構成要素ついては、同一の参照符号を使用して説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers will be used throughout the drawings to refer to the same or like elements.

添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明が実施しうるような唯一の実施の形態を示すものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を助けるために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者には、本発明をこのような具体的細部事項なしにも実施できるということが理解できる。例えば、以下の説明では一定の用語を中心に説明するが、それらの用語に限定されず、任意の用語で称される場合にも同一の意味を示すことができる。また、本明細書の全体を通じて同一の又は類似の構成要素ついては、同一の図面符号を使用して説明する。   The detailed description disclosed below in connection with the appended drawings is intended as a description of exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to assist in a thorough understanding of the present invention. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be practiced without such specific details. For example, in the following description, explanation will be made mainly on certain terms, but the term is not limited to these terms, and the same meaning can be shown even when referred to by arbitrary terms. Throughout this specification, the same or similar components will be described using the same reference numerals.

PAPRは、波形の特性を示すパラメータである。この値は、波形の最大振幅を波形の時間平均された平均2乗根(RMS)値で除算した値で、無次元(dimensionless)の値である。主として、単一搬送波信号のPAPRがマルチ搬送波信号のPAPRよりも良い。   PAPR is a parameter indicating the characteristics of the waveform. This value is a dimensionless value obtained by dividing the maximum amplitude of the waveform by the time-averaged mean square root (RMS) value of the waveform. Mainly, the PAPR of a single carrier signal is better than the PAPR of a multicarrier signal.

LTE−Advancedでは、良いCM特性を維持する目的で、SC−FDMAを用いてMIMOを具現することができる。一般的なプリコーディングを用いると、1個のアンテナを通じて、多数の階層に該当する情報を含む信号が多重化されて転送されるため、当該アンテナを通じて転送される信号は一種のマルチ搬送波信号と見なすことができる。PAPRは、送信側で電力増幅器が適用しなければならないダイナミックレンジと関連付いており、CM値は、PAPRが表す数値に代替可能な別の数値である。   In LTE-Advanced, MIMO can be implemented using SC-FDMA in order to maintain good CM characteristics. When general precoding is used, signals including information corresponding to a number of layers are multiplexed and transferred through one antenna. Therefore, a signal transferred through the antenna is regarded as a kind of multi-carrier signal. be able to. The PAPR is associated with the dynamic range that the power amplifier must apply on the transmission side, and the CM value is another numerical value that can be substituted for the numerical value represented by the PAPR.

図2は、MIMOを用いる送信端の一般的な構造を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a general structure of a transmission end using MIMO.

1個又は複数個の符号語は、複数個の階層にマッピングされる。マッピングされた情報は、プリコーディングによって各物理アンテナにマッピングされて転送される。   One or a plurality of code words are mapped to a plurality of hierarchies. The mapped information is mapped and transferred to each physical antenna by precoding.

図3は、図2に示すMIMOを用いる送信端をより詳細に示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing in more detail the transmission end using the MIMO shown in FIG.

「符号語」は、データ情報に巡回冗長検査(CRC)ビットを付加した後に、特定コーディング方式で符号化したものをいう。コーディング方式には、ターボ符号、テールバイティング畳み込み符号(tail biting convolutional code)を含め、様々のコーディング方式が存在する。各符号語は、一つ以上の(仮想)階層にマッピングされ、この時にマッピングされる全体階層の個数はランク値となる。すなわち、送信ランクが3であれば、送信される階層の個数は総3個となる。各階層にマッピングされた情報はプリコーディング過程を経る。ここで、階層にマッピングされているデータ情報はプリコーディングによって物理階層にマッピングされる(ここでは、「階層」は、特別に物理階層と言及しない限り、仮想階層を指す)。各物理階層を通じて各アンテナに情報が伝達される。図3で別に言及しない限り、プリコーディングは周波数領域で行われ、物理階層にマッピングされた情報には直交周波数分割多重(OFDM)情報転送方式が用いられる。物理階層にマッピングされた情報は、特定周波数領域にマッピングされた後、IFFT演算が行われ、その後、巡回プレフィックス(CP)が付加される。その後、高周波(RF)回路群を通じて各アンテナに情報が伝達される。   “Codeword” refers to data coded with a specific coding scheme after cyclic redundancy check (CRC) bits are added to the data information. There are various coding schemes including a turbo code and a tail biting convolutional code. Each codeword is mapped to one or more (virtual) layers, and the number of all layers mapped at this time is a rank value. That is, if the transmission rank is 3, the total number of layers to be transmitted is 3. Information mapped to each layer undergoes a precoding process. Here, the data information mapped to the hierarchy is mapped to the physical hierarchy by precoding (here, “hierarchy” refers to a virtual hierarchy unless specifically referred to as a physical hierarchy). Information is transmitted to each antenna through each physical layer. Unless otherwise mentioned in FIG. 3, precoding is performed in the frequency domain, and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) information transfer scheme is used for information mapped to the physical layer. The information mapped to the physical layer is mapped to a specific frequency region, and then subjected to IFFT calculation. Thereafter, a cyclic prefix (CP) is added. Thereafter, information is transmitted to each antenna through a radio frequency (RF) circuit group.

プリコーディングは、行列を乗算する方式で行うことができる。この行列において行の個数は、物理階層の個数、すなわち、アンテナの個数と同一であり、列の個数は、ランク値と同一である。ランク値は階層の個数と同一であるから、列の個数は階層個数と同一である。式2を参照すると、(仮想)階層にマッピングされた情報はx1、x2であり、4×2行列の各要素pijは、プリコーディングに用いられる重み値である。y1、y2、y3、y14は物理階層にマッピングされる情報で、個別のOFDM転送方式を用いて各アンテナ別に転送される。 Precoding can be performed by a matrix multiplication method. In this matrix, the number of rows is the same as the number of physical layers, that is, the number of antennas, and the number of columns is the same as the rank value. Since the rank value is the same as the number of layers, the number of columns is the same as the number of layers. Referring to Equation 2, the information mapped to the (virtual) layer is x 1 and x 2 , and each element p ij of the 4 × 2 matrix is a weight value used for precoding. y 1 , y 2 , y 3 , and y 14 are information mapped to the physical layer, and are transferred for each antenna using an individual OFDM transfer method.

Figure 2014132763
・・・ (式2)
Figure 2014132763
... (Formula 2)

以下では、混同がない限り、仮想階層を「階層」と略し、プリコーディングによって仮想階層信号が物理階層にマッピングされることを、「階層がアンテナにマッピングされる」と表現するものとする。   Hereinafter, unless there is confusion, the virtual layer is abbreviated as “layer”, and the mapping of the virtual layer signal to the physical layer by precoding is expressed as “the layer is mapped to the antenna”.

プリコーディングは、二つの方法に大別することができる。広帯域プリコーディングとサブバンドプリコーディングがそれである。   Precoding can be roughly divided into two methods. Wideband precoding and subband precoding are these.

広帯域プリコーディングは、周波数領域でプリコーディングを行う際に、周波数領域に転送されるすべての情報に同一のプリコーディング行列を使用する方法を指す。   Wideband precoding refers to a method of using the same precoding matrix for all information transferred in the frequency domain when performing precoding in the frequency domain.

図4は、各階層の情報がプリコーディングされてアンテナを通じて転送される過程を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a process in which information of each layer is precoded and transferred through an antenna.

図4を参照すると、複数の階層に該当する情報が各周波数領域の副搬送波別にプリコーディングされて各アンテナを通じて転送されることがわかる。このとき、広帯域プリコーディングでは、使用するプリコーディング行列‘P’がいずれも同一である。   Referring to FIG. 4, it can be seen that information corresponding to a plurality of layers is precoded for each subcarrier in each frequency domain and transmitted through each antenna. At this time, in wideband precoding, the precoding matrix 'P' to be used is the same.

サブバンドプリコーディングは、広帯域プリコーディングを拡張したもので、すべての副搬送波に対して同一のプリコーディング行列を使用せずに、副搬送波ごとに複数個のプリコーディング行列を使用する方法を指す。すなわち、特定の副搬送波ではプリコーディング行列‘P’を使用し、他の副搬送波ではプリコーディング行列‘M’を使用する方法を、サブバンドプリコーディングと称する。ここで、PとMは、互いに異なる要素値を有している行列である。   Subband precoding is an extension of wideband precoding and refers to a method of using a plurality of precoding matrices for each subcarrier without using the same precoding matrix for all subcarriers. That is, a method of using precoding matrix 'P' for a specific subcarrier and using precoding matrix 'M' for other subcarriers is referred to as subband precoding. Here, P and M are matrices having different element values.

アップリンク信号転送は、ダウンリンク信号転送に比べて相対的にPAPR又はCM特性に敏感である。これは、PAPR又はCM増加に伴うフィルター価格の上昇が、ユーザ装置に相対的によって致命的になりうるからである。したがって、アップリンク信号転送には主としてSC−FDMA方式が用いられている。   Uplink signal transfer is relatively sensitive to PAPR or CM characteristics compared to downlink signal transfer. This is because an increase in the filter price accompanying an increase in PAPR or CM can be fatal relative to the user equipment. Therefore, the SC-FDMA scheme is mainly used for uplink signal transfer.

図5は、一般的なSC−FDMA方式を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining a general SC-FDMA system.

OFDM方式及びSC−FDMA方式は両方とも、図5に示すように、直列信号を並列に変換し、この並列信号を副搬送波にマッピングし、IDFT又はIFFT処理後に、再び直列信号に変換し、CP付加後にRFモジュールを通じて信号を転送する側面では同一である。ただし、SC−FDMA方式では、並列信号を直列信号に変換した後、DFT拡散を行うことによって、以降のIDFT又はIFFT処理の影響を減少させ、単一信号特性を一定のレベル以上に維持させることを特徴とする。   As shown in FIG. 5, both the OFDM scheme and the SC-FDMA scheme convert a serial signal in parallel, map the parallel signal to a subcarrier, and after IDFT or IFFT processing, convert the serial signal again to a serial signal. It is the same in the aspect of transferring the signal through the RF module after the addition. However, in the SC-FDMA system, after the parallel signal is converted into the serial signal, DFT spreading is performed, thereby reducing the influence of the subsequent IDFT or IFFT processing and maintaining the single signal characteristic at a certain level or more. It is characterized by.

一方、アップリンク信号転送時にMIMO方式を適用する場合、CM値が低下する理由について考慮すると、CMの良好な単一搬送波信号が同時に複数個重畳される場合、重畳された信号のCM値は低下することがある。したがって、SC−FDMAシステムにおいて、複数の階層から出力される情報を、できるだけ少ない個数の単一搬送波信号及び1個の物理的アンテナを通じて多重化して送信すると、良好なCMを有する送信信号を生成することができる。   On the other hand, when the MIMO scheme is applied during uplink signal transfer, considering the reason why the CM value decreases, the CM value of the superimposed signal decreases when multiple single carrier signals with good CM are simultaneously superimposed. There are things to do. Therefore, in the SC-FDMA system, when information output from a plurality of layers is multiplexed and transmitted through as few single carrier signals as possible and one physical antenna, a transmission signal having a good CM is generated. be able to.

送信しようとする情報にプリコーディングを行う前に、符号語階層マッピングを行うことができる。SC−FDMA方式は、主として1Txで使用されたため、階層個数が1個である。しかし、SC−FDMAでMIMOを適用する場合には、階層個数が複数個になり、1個の転送ブロックからなる符号語は、複数の階層にマッピングできる。   Codeword hierarchy mapping can be performed before precoding the information to be transmitted. Since the SC-FDMA system is mainly used at 1 Tx, the number of layers is one. However, when MIMO is applied in SC-FDMA, there are a plurality of layers, and a codeword consisting of one transfer block can be mapped to a plurality of layers.

図6は、符号語が多数の階層にマッピングされる方法を例示する図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a method in which codewords are mapped to multiple hierarchies.

図6を参照すると、SC−FDMAのためのDFTが行われた後に符号語階層マッピングが行われる場合にはCM値が増加することができる。すなわち、DFTブロックから出力された信号はIFFT処理される前に別の処理過程を経るため、すなわち、2個の階層に分離される過程を経るため、CM値が増加することがある。   Referring to FIG. 6, when codeword layer mapping is performed after DFT for SC-FDMA is performed, the CM value can be increased. That is, the signal output from the DFT block may go through another process before being subjected to IFFT processing, that is, through a process of being separated into two layers, and thus the CM value may increase.

図7は、本発明の一実施例であって、アンテナ別にCM値が増加することを防止するために、符号語階層マッピングがなされた後に階層別にDFTを行う方法を提案する。   FIG. 7 is an embodiment of the present invention, and proposes a method of performing DFT for each layer after codeword layer mapping is performed in order to prevent an increase in CM value for each antenna.

したがって、ランク値によって階層個数別にDFTブロックの個数が可変する場合には、CM値を低く維持することができる。すなわち、DFTブロックから出力された信号は別の処理過程を経ることなく直接IFFTブロックに入力され、よって、CM値を低く維持することができる。実際に具現するときには、1個のDFTブロックを複数の階層が共有してもよい。   Therefore, when the number of DFT blocks varies depending on the number of layers according to the rank value, the CM value can be kept low. That is, the signal output from the DFT block is directly input to the IFFT block without going through another processing process, so that the CM value can be kept low. When actually implemented, a plurality of layers may share one DFT block.

また、アップリンク信号転送の際にMIMO方式を用いて一つのアンテナに複数の階層信号が転送される場合も同様に、PAPR又はCM特性が低下することがある。したがって、以下に説明する本発明の実施の形態では、一つのアンテナには一つの階層のみが転送されるように設定されたプリコーディング行列を用いるように符号表を設計することを提案する。   Similarly, when a plurality of hierarchical signals are transferred to one antenna using the MIMO scheme in uplink signal transfer, the PAPR or CM characteristics may be similarly reduced. Therefore, in the embodiment of the present invention described below, it is proposed to design a code table so as to use a precoding matrix set so that only one layer is transferred to one antenna.

以下では、説明を容易にするために、送信システムにおいてプリコーディングブロックに伝達される信号のセットをxとし、プリコーディングされた信号のセットをyとする。この場合、プリコーディング行列がPであれば、式3が成立する。   In the following, for ease of explanation, a set of signals transmitted to the precoding block in the transmission system is x, and a set of precoded signals is y. In this case, if the precoding matrix is P, Equation 3 is established.

y=P・x ・・・ (式3)     y = P · x (Formula 3)

ここで、Pの次元は、NT×NLであり、xの次元はNL×1であり、yの次元は、NT×1である。ここで、NTはアンテナの個数を表し、NLは階層の個数を表す。 Here, the dimension of P is N T × N L , the dimension of x is N L × 1, and the dimension of y is N T × 1. Here, N T represents the number of antennas, and N L represents the number of layers.

以下では、
I.でまず、ユーザ装置がMIMO手法を適用してアップリンク信号転送時に利用可能な符号表設計原理について説明し、
II.でIで説明した原理を満たすプリコーディング行列のうち、弦距離(Chordal distance)を考慮して選択された符号表の具体的な形態を説明する。
Below,
I. First, the code table design principle that can be used when the user equipment applies the MIMO technique and the uplink signal is transferred is described.
II. A specific form of a code table selected in consideration of chordal distance among precoding matrices satisfying the principle described in I will be described.

I.符号表設計原理
<2Tx符号表>
以下、2Txモードで使用される符号表を構成するプリコーディング行列の構造に係る本発明の実施例について説明する。
I. Code table design principle
<2Tx code table>
Hereinafter, an embodiment of the present invention relating to the structure of a precoding matrix constituting a code table used in the 2Tx mode will be described.

本発明は、符号語を複数個の階層にマッピングして複数個のストリームを生成する段階、及び当該生成された複数個のストリームをプリコーディングして複数個のアンテナにマッピングして送信する段階で構成することができ、ここで、符号表は下記のように構成することができる。ランク1の時に用いられるプリコーディング行列とランク2の時に用いられるプリコーディング行列について別々に説明する。   The present invention includes a step of mapping a codeword to a plurality of layers to generate a plurality of streams, and a step of precoding the generated plurality of streams to map to a plurality of antennas for transmission. Here, the code table can be configured as follows. The precoding matrix used for rank 1 and the precoding matrix used for rank 2 will be described separately.

2Tx−ランク1のプリコーディング行列
2Tx−ランク1の場合に、本発明の一実施例によれば、式3は式4のように書き直すことができる。
For a 2Tx-Rank 1 precoding matrix 2Tx-Rank 1, according to one embodiment of the present invention, Equation 3 can be rewritten as Equation 4.

Figure 2014132763
・・・ (式4)
Figure 2014132763
... (Formula 4)

一般に、広帯域プリコーディングを用いるとすれば、ランク1プリコーディングでは、各階層の信号に特定の定数値が乗算されるから、2Txで各アンテナを通じて転送される信号のPAPRやCM値は、1Txで転送される信号のPAPRやCM値と同一である。したがって、広帯域プリコーディングを用いる時には、2Tx−ランク1プリコーディング行列の値によってPAPR及びCMが影響を受けない。   In general, if wideband precoding is used, in rank 1 precoding, a signal of each layer is multiplied by a specific constant value. Therefore, the PAPR or CM value of a signal transferred through each antenna at 2Tx is 1Tx. It is the same as the PAPR or CM value of the transferred signal. Therefore, when using wideband precoding, PAPR and CM are not affected by the value of the 2Tx-rank 1 precoding matrix.

プリコーディングは、各チャネルを通じて転送される信号が相互補強(constructive)されるようにチャネルを変更する方法である。これによって、信号の送信性能が向上する。したがって、式4でPの第一の要素である‘a’を1に設定し、第二の要素である‘b’を任意の値に設定することができる。また、各アンテナを通じて転送される信号の電力を同一にすることで、各アンテナに設けられた電力増幅器をすべて最大限に使用することができる。このために、上記第二の要素は、絶対値1の複素数値とすることができる。すなわち、式4において

Figure 2014132763
になりうる。 Precoding is a method of changing channels so that signals transferred through each channel are reinforced. This improves signal transmission performance. Therefore, in Equation 4, “a”, which is the first element of P, can be set to 1, and “b”, which is the second element, can be set to an arbitrary value. In addition, by making the power of signals transferred through each antenna the same, all power amplifiers provided in each antenna can be used to the maximum. For this purpose, the second element can be a complex value of absolute value 1. That is, in Equation 4,
Figure 2014132763
Can be.

プリコーディングのために用いられる符号表に含まれるプリコーディング行列の個数には限界がある。なぜなら、送信端及び受信端の両方で符号表を持っていなければならず、場合によっては、あるプリコーディング行列に関する情報を交換するからである。したがって、制限された個数のプリコーディング行列のみを使用しなければならない。このために、例えば、プリコーディング行列の各要素として、絶対値が1であり、位相(phase)が+0゜,+45゜,+90゜,+135゜,+180゜,−135゜,−90゜,−45゜のうちいずれか一つに対応する複素数を使用することができる。すなわち、

Figure 2014132763
において
Figure 2014132763
とすることができる。すなわち、
Figure 2014132763
となりうる。 There is a limit to the number of precoding matrices included in the code table used for precoding. This is because both the transmitting end and the receiving end must have code tables, and in some cases, information related to a certain precoding matrix is exchanged. Therefore, only a limited number of precoding matrices must be used. For this purpose, for example, as each element of the precoding matrix, the absolute value is 1, and the phase is + 0 °, + 45 °, + 90 °, + 135 °, + 180 °, −135 °, −90 °, − A complex number corresponding to any one of 45 ° can be used. That is,
Figure 2014132763
In
Figure 2014132763
It can be. That is,
Figure 2014132763
It can be.

2Tx−ランク2のプリコーディング行列
2Tx−ランク2の場合に、式3は式5のように書き直すことができる。
In the case of 2Tx-rank 2 precoding matrix 2Tx-rank 2, Equation 3 can be rewritten as Equation 5.

Figure 2014132763
・・・ (式5)
Figure 2014132763
... (Formula 5)

式5のようにアンテナを通じて転送される信号ykは、複数個の入力信号xiの組み合わせで構成され、このため、CM値が増加することがある。 The signal y k transferred through the antenna as shown in Equation 5 is composed of a combination of a plurality of input signals x i , and thus the CM value may increase.

ここで、p12及びp21、又はp11及びp22を0に設定すると、各アンテナ別には1個の信号のみ送信されるようにすることができる。したがって、信号xiのCM値が良好であれば、プリコーディングされた信号のCM値も良好になる。図7を参照して上述したとおり、符号語を階層にマッピングした後、各階層にマッピングされた信号にDFT拡散を行い、各アンテナ別に一つの階層信号のみを転送するようにプリコーディングを行うとすれば、DFT処理後に直接IDFT又はIFFT処理がなされる効果を奏し、PAPR又はCM特性を良好に維持することができる。これについてはより具体的に後述する。 Here, if p 12 and p 21 , or p 11 and p 22 are set to 0, only one signal can be transmitted for each antenna. Therefore, if a good CM value of a signal x i, also becomes favorable CM value of the precoded signal. As described above with reference to FIG. 7, after codewords are mapped to layers, DFT spreading is performed on signals mapped to the layers, and precoding is performed so that only one layer signal is transferred for each antenna. Then, the effect of performing the IDFT or IFFT processing directly after the DFT processing can be obtained, and the PAPR or CM characteristics can be maintained well. This will be described in more detail later.

この場合、p12及びp21が0であれば、各階層に対応する信号は、任意の一定の複素数値が乗算された後に各アンテナから送信されるため、該乗算される複素数値を1に設定しても性能には支障を与えない。 In this case, if p 12 and p 21 are 0, a signal corresponding to each layer is transmitted from each antenna after being multiplied by an arbitrary constant complex value, and thus the multiplied complex value is set to 1. Setting will not affect performance.

したがって、本発明の一実施例によれば、式5は式6のように書き直すことができる。   Thus, according to one embodiment of the present invention, Equation 5 can be rewritten as Equation 6.

Figure 2014132763
・・・ (式6)
Figure 2014132763
... (Formula 6)

<4Tx符号表>
以下、4Txモードで用いられる符号表を構成するプリコーディング行列の構造に係る本発明の実施例について説明する。
<4Tx code table>
Hereinafter, embodiments of the present invention relating to the structure of a precoding matrix constituting a code table used in the 4Tx mode will be described.

本発明は、符号語を複数個の階層にマッピングして複数個のストリームを生成する段階、及び当該生成された複数個のストリームをプリコーディングして複数個のアンテナにマッピングして送信する段階で構成することができ、ここで、符号表は下記のように構成することができる。ランク1、ランク2、ランク3、ランク4のときに用いられるプリコーディング行列についてそれぞれ別に説明する。   The present invention includes a step of mapping a codeword to a plurality of layers to generate a plurality of streams, and a step of precoding the generated plurality of streams to map to a plurality of antennas for transmission. Here, the code table can be configured as follows. The precoding matrices used for rank 1, rank 2, rank 3, and rank 4 will be described separately.

4Tx−ランク1のプリコーディング行列
4Tx−ランク1の場合に、式3は式7のように書き直すことができる。
In the case of 4Tx-rank 1 precoding matrix 4Tx-rank 1, Equation 3 can be rewritten as Equation 7.

Figure 2014132763
・・・ (式7)
Figure 2014132763
... (Formula 7)

2Tx−ランク1符号表の場合と同様に、広帯域プリコーディングを使用する場合に、4Tx−ランク1プリコーディングによって各アンテナ別に転送される信号のCMは、1Txにおける信号のCMと同一である。したがって、CMに関しては、いかなるプリコーディング行列を使用することもできる。   As in the case of 2Tx-Rank 1 code table, when wideband precoding is used, the CM of the signal transferred for each antenna by 4Tx-Rank 1 precoding is the same as the CM of the signal at 1Tx. Therefore, any precoding matrix can be used for CM.

4Tx−ランク2のプリコーディング行列
4Tx−ランク2の場合に、式3は式8のように書き直すことができる。
In the case of 4Tx-rank 2 precoding matrix 4Tx-rank 2, Equation 3 can be rewritten as Equation 8.

Figure 2014132763
・・・ (式8)
Figure 2014132763
... (Formula 8)

2Tx−ランク2符号表と略同様に、4Tx−ランク2符号表においても、プリコーディング行列の特定要素を0に設定することによって、各アンテナ別に転送される信号の重複を最小化し、よって、CMを低く維持することができる。   Similar to the 2Tx-Rank 2 code table, the 4Tx-Rank 2 code table also minimizes duplication of signals transferred for each antenna by setting a specific element of the precoding matrix to 0. Can be kept low.

式8で、各アンテナ別に転送される信号であるpk11+pk22においてpk1又はpk2値が0に設定されると、各アンテナ別に転送される信号は、1個の階層から転送される信号と同一になり、よって、アンテナ別に転送される信号のCMを低い値に維持することができる。 In Equation 8, when p k1 or p k2 value is set to 0 in p k1 x 1 + p k2 x 2 which is a signal transferred for each antenna, a signal transferred for each antenna is transmitted from one layer. Therefore, the CM of the signal transferred for each antenna can be kept at a low value.

本発明の一実施例では、式8において

Figure 2014132763
に設定することができる。この場合、式8は式9のように書き直すことができる。 In one embodiment of the present invention, in Equation 8,
Figure 2014132763
Can be set to In this case, Equation 8 can be rewritten as Equation 9.

Figure 2014132763
・・・ (式9)
Figure 2014132763
(Equation 9)

式9を参照すると、各アンテナ別に転送される信号にはそれぞれ1個の階層のみがマッピングされる。また、1個の階層の立場からは、この1個の階層を通じて転送される情報に対して2Tx−ランク1プリコーディングを使用したと見なすことができる。したがって、4Tx−ランク2プリコーディング行列は、2Tx−ランク1プリコーディング行列を使用して生成することができる。すなわち、4Tx−ランク2プリコーディング行列は、2Tx−ランク1プリコーディング行列のスーパー行列となりうる。   Referring to Equation 9, only one layer is mapped to a signal transferred for each antenna. From the standpoint of one layer, it can be considered that 2Tx-rank 1 precoding is used for information transferred through this one layer. Accordingly, a 4Tx-rank 2 precoding matrix can be generated using a 2Tx-rank 1 precoding matrix. That is, the 4Tx-rank 2 precoding matrix can be a super matrix of the 2Tx-rank 1 precoding matrix.

例えば、本発明の一実施例に係るPは、式10のように与えられることができる。   For example, P according to an embodiment of the present invention may be given by Equation 10.

Figure 2014132763
・・・ (式10)
Figure 2014132763
(Equation 10)

上に提示したプリコーディング行列は、1個の階層の信号に対して2個のアンテナを使用して情報を転送する方法のためのものである。しかし、4個の物理アンテナが備えられているときは、2個のアンテナからなる様々なアンテナの組み合わせのうち、いずれの組み合わせを使用して転送するかにしたがって通信性能が変わることがある。この場合、プリコーディング行列Pの値にしたがって、選択されるアンテナの組み合わせが変わることがある。   The precoding matrix presented above is for a method of transferring information using two antennas for a signal of one layer. However, when four physical antennas are provided, the communication performance may change depending on which combination is used for transfer among various antenna combinations including two antennas. In this case, the combination of selected antennas may change according to the value of the precoding matrix P.

例えば、本発明の一実施例によれば、プリコーディング行列Pは、式11のように様々な形態を有することができ、それぞれの形態は、それぞれ異なるアンテナ組み合わせを表す。   For example, according to an embodiment of the present invention, the precoding matrix P may have various forms as shown in Equation 11, and each form represents a different antenna combination.

Figure 2014132763
・・・ (式11)
Figure 2014132763
(Equation 11)

式11で、プリコーディング行列Pとして適切な値を選択すると、プリコーディングによる性能を向上させることができる。上のようにプリコーディング行列を形成すると、各階層に該当する信号は、総計4個のアンテナのうち、2個のアンテナを使用するから、各階層間のチャネル推定性能を類似にすることができ、各アンテナ別にCM値を最小化することができる。   When an appropriate value is selected as the precoding matrix P in Equation 11, the performance by precoding can be improved. When the precoding matrix is formed as described above, the signal corresponding to each layer uses two antennas out of a total of four antennas, so that the channel estimation performance between the layers can be made similar. The CM value can be minimized for each antenna.

一般に、任意のプリコーディング行列の、特定の列ベクトルに定数値を乗算しても、そのプリコーディング行列の特性が変更されない。したがって、上に言及したプリコーディング行列の特定の列に定数値を乗算してもプリコーディング行列の特性が変更されることはない。したがって、本発明の実施例によるプリコーディング行列の特定の列ベクトルに定数値を乗算することは、本発明の範囲を逸脱しない。   In general, even when a specific column vector of an arbitrary precoding matrix is multiplied by a constant value, the characteristics of the precoding matrix are not changed. Therefore, even if a specific column of the precoding matrix mentioned above is multiplied by a constant value, the characteristics of the precoding matrix are not changed. Therefore, multiplying a specific column vector of a precoding matrix according to an embodiment of the present invention by a constant value does not depart from the scope of the present invention.

また、上記式11に示すプリコーディング行列に対して一定のスケーリング係数を乗算する形態にすることもでき、下記の式12のように表現することができる。   Also, the precoding matrix shown in the above equation 11 can be multiplied by a constant scaling coefficient, and can be expressed as the following equation 12.

Figure 2014132763
・・・ (式12)
Figure 2014132763
... (Formula 12)

4Tx−ランク3のプリコーディング行列(1)
4Tx−ランク3の場合に、式3は式13のように書き直すことができる。
4Tx-Rank 3 precoding matrix (1)
In the case of 4Tx-Rank 3, Equation 3 can be rewritten as Equation 13.

Figure 2014132763
・・・ (式13)
Figure 2014132763
(Equation 13)

4Tx−ランク2プリコーディング行列と略同様に、4Tx−ランク3プリコーディング行列においても、プリコーディング行列の特定要素を0に設定することによって、各アンテナ別に転送される信号の重複を最小化し、よって、CMを低く維持することができる。   In substantially the same manner as the 4Tx-Rank 2 precoding matrix, in the 4Tx-Rank 3 precoding matrix, by setting the specific element of the precoding matrix to 0, the duplication of the signal transferred for each antenna is minimized, and thus , CM can be kept low.

式13で、各アンテナ別に転送される信号であるpk11+pk22+pk33においてpk1、pk2、又はpk3値が0に設定されるとすれば、アンテナ別に転送される信号のCMは低い値を維持することができる。 In Equation 13, if p k1 , p k2 , or p k3 value is set to 0 in p k1 x 1 + p k2 x 2 + p k3 x 3 which is a signal transferred for each antenna, it is transferred for each antenna. The signal CM can maintain a low value.

本発明の一実施例では、式12において

Figure 2014132763
に設定することができる。この場合、式13は式14のように書き直すことができる。 In one embodiment of the invention, in Equation 12
Figure 2014132763
Can be set to In this case, Equation 13 can be rewritten as Equation 14.

Figure 2014132763
・・・ (式14)
Figure 2014132763
... (Formula 14)

ランク3では転送されるべき階層の個数は3個であり、物理アンテナの個数は4個である。この場合、3個のアンテナはそれぞれ1個の階層に単独にマッピングすることができる。このとき、残っている1個のアンテナには1個の階層の信号のみをマッピングすることもでき、2個以上の階層の信号を共にマッピンクすることもできる。残っている1個のアンテナに、特定の1個の階層の信号のみをマッピングするとき、このアンテナを通じて送信される信号のCMは良好な特性を示すことができるが、この特定の1個の階層の情報の通信性能は、別の階層の情報の通信性能と異なることがある。例えば、アンテナ1及びアンテナ4には階層1の情報をマッピングし、アンテナ2には階層2の情報をマッピングし、アンテナ3には階層3の情報をマッピングすると、階層1の情報に対する通信性能は、階層2又は階層3の通信性能とは異なってくることがある。   In rank 3, the number of layers to be transferred is 3, and the number of physical antennas is 4. In this case, each of the three antennas can be mapped independently to one layer. At this time, only one layer of signals can be mapped to the remaining one antenna, and signals of two or more layers can be mapped together. When only one specific layer signal is mapped to the remaining antenna, the CM of the signal transmitted through this antenna can exhibit good characteristics, but this specific one layer The communication performance of the information may be different from the communication performance of information in another layer. For example, when layer 1 information is mapped to antenna 1 and antenna 4, layer 2 information is mapped to antenna 2, and layer 3 information is mapped to antenna 3, communication performance with respect to layer 1 information is The communication performance of the layer 2 or layer 3 may be different.

本発明の一実施例では、プリコーディングにおいて各アンテナ別にCM値をできるだけ低くする目的で、プリコーディング行列Pが式15のP1、P2、P3のいずれか一方の値を有することができる。 In an embodiment of the present invention, the precoding matrix P may have one of the values P 1 , P 2 , and P 3 of Equation 15 for the purpose of making the CM value as low as possible for each antenna in precoding. .

Figure 2014132763
・・・ (式15)
Figure 2014132763
(Equation 15)

上記のプリコーディング行列P1、P2、P3を使用する際には、各階層のために用いられるアンテナの個数が互いに同一でない。しかし、ある情報を転送する際にプリコーディング行列P1、P2、P3のうちいずれか一方のみを使用するのではなく、P1、P2、P3を均等に使用するときは、各階層のために用いられるアンテナの個数を平準化(normalize)することができる。周波数領域でプリコーディング行列P1、P2、P3を交互に使用することもできるが、この方式によると、既に単一搬送波で構成された信号の単一搬送波特性がき損され、よって、CM値が上昇することがある。したがって、プリコーディング行列P1、P2、P3を各SC−FDMAシンボルごとに交互に適用することでCMの増加を防止することができる。データを転送する際に、1個のサブフレーム単位で情報を復号することができる。したがって、毎SC−FDMAシンボルごとにプリコーディング行列P1、P2、P3を交互に適用すると、1個のサブフレームを通じて転送される全体情報に対して、各階層の情報は平均して同一の個数のアンテナを通じて転送されることができる。 When using the above precoding matrices P 1 , P 2 , P 3 , the number of antennas used for each layer is not the same. However, instead of using only one of the precoding matrices P 1 , P 2 , and P 3 when transferring certain information, when using P 1 , P 2 , and P 3 equally, The number of antennas used for the hierarchy can be normalized. The precoding matrices P 1 , P 2 , P 3 can be used alternately in the frequency domain, but according to this scheme, the single carrier characteristic of a signal already composed of a single carrier is damaged, and thus CM The value may increase. Therefore, an increase in CM can be prevented by alternately applying the precoding matrices P 1 , P 2 , and P 3 for each SC-FDMA symbol. When transferring data, information can be decoded in units of one subframe. Accordingly, when the precoding matrices P 1 , P 2 , and P 3 are alternately applied to each SC-FDMA symbol, the information of each layer is the same on average for the entire information transferred through one subframe. Can be transmitted through a number of antennas.

本発明の他の実施例では、各階層が使用するアンテナの位置を変更することによって性能を向上させることができる。アンテナの位置を変更することは、時間の流れによってなされることができ、特に、SC−FDMAシンボルごとに変更することができる。アンテナの位置を変更する具体的な方法は、下記のとおりである。   In another embodiment of the present invention, performance can be improved by changing the position of the antenna used by each layer. Changing the position of the antenna can be done according to the flow of time, and in particular, can be changed for each SC-FDMA symbol. A specific method for changing the position of the antenna is as follows.

すなわち、プリコーディング行列の、0以外の値の位置を一つの行ベクトル内で変更することによって、各階層の信号が転送されるアンテナの位置を変更することができる。又は、この方法は、与えられたプリコーディング行列で行と列の置換(row/column permutation)によって具現することができる。   That is, by changing the position of a value other than 0 in the precoding matrix within one row vector, the position of the antenna to which the signal of each layer is transferred can be changed. Alternatively, the method can be implemented by row / column permutation with a given precoding matrix.

図8は、プリコーディング行列の列又は行の位置を置換する方法を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a method for replacing the positions of columns or rows of a precoding matrix.

図8の(a)は、行の位置を置換する方法を示し、図8の(b)は、列の位置を置換する方法を示す。   FIG. 8A shows a method for replacing row positions, and FIG. 8B shows a method for replacing column positions.

式15のプリコーディング行列において、プリコーディング行列P1を行置換及び/又は列置換することによって、プリコーディング行列P2又はP3を生成することができる。したがって、プリコーディング行列P1、P2、P3のような構造では、行置換によってのみ唯一の新しいプリコーディング行列を生成することができる。 In the precoding matrix of Equation 15, the precoding matrix P 2 or P 3 can be generated by performing row replacement and / or column replacement on the precoding matrix P 1 . Therefore, in a structure such as precoding matrices P 1 , P 2 , P 3 , a unique new precoding matrix can be generated only by row replacement.

4Txにおいて可能な行置換によって変更される行の順序は、下記のとおりである。

{1, 2, 3, 4}, {1, 2, 4, 3}, {1, 3, 2, 4}, {1, 3, 4, 2},
{1, 4, 2, 3}, {1, 4, 3, 2}, {2, 1, 3, 4}, {2, 1, 4, 3},
{2, 3, 1, 4}, {2, 3, 4, 1}, {2, 4, 1, 3}, {2, 4, 3, 1},
{3, 2, 1, 4}, {3, 2, 4, 1}, {3, 1, 2, 4}, {3, 1, 4, 2},
{3, 4, 2, 1}, {3, 4, 1, 2}, {4, 2, 3, 1}, {4, 2, 1, 3},
{4, 3, 2, 1}, {4, 3, 1, 2}, {4, 1, 2, 3}, {4, 1, 3, 2}
The order of the rows changed by possible row replacement in 4Tx is as follows:

{1, 2, 3, 4}, {1, 2, 4, 3}, {1, 3, 2, 4}, {1, 3, 4, 2},
{1, 4, 2, 3}, {1, 4, 3, 2}, {2, 1, 3, 4}, {2, 1, 4, 3},
{2, 3, 1, 4}, {2, 3, 4, 1}, {2, 4, 1, 3}, {2, 4, 3, 1},
{3, 2, 1, 4}, {3, 2, 4, 1}, {3, 1, 2, 4}, {3, 1, 4, 2},
{3, 4, 2, 1}, {3, 4, 1, 2}, {4, 2, 3, 1}, {4, 2, 1, 3},
{4, 3, 2, 1}, {4, 3, 1, 2}, {4, 1, 2, 3}, {4, 1, 3, 2}

ここで、{w,x,y,z}は、プリコーディング行列Pkが与えられたとき、該プリコーディング行列の行ベクトル1、2、3、4を、{}中の順序に並べ替えるという意味である。 Here, {w, x, y, z} means that when a precoding matrix P k is given, the row vectors 1, 2, 3, and 4 of the precoding matrix are rearranged in the order in {}. Meaning.

行置換によれば、特定階層に該当する信号は、互いに異なるアンテナにマッピングされ、列置換によれば、それぞれ異なる階層の情報が互いにスイッチングされる効果を得ることができる。各階層別に特に性能を区分する必要がなく、各階層別に類似の性能を要求するシステムでは、列置換方式を用いる必要がない。すなわち、行置換のみでアンテナ選択効果を得ることができる。   According to the row replacement, signals corresponding to a specific layer are mapped to different antennas, and according to the column replacement, information of different layers can be switched to each other. In particular, it is not necessary to classify the performance for each hierarchy, and in a system that requires similar performance for each hierarchy, there is no need to use the column replacement method. That is, the antenna selection effect can be obtained only by row replacement.

一方、上記の式15に示す4Tx−ランク3プリコーディング行列のそれぞれに一定のスケーリング係数を乗算することもでき、その形態は下記の式6のとおりである。   On the other hand, each 4Tx-Rank 3 precoding matrix shown in Equation 15 can be multiplied by a fixed scaling factor, and the form is as shown in Equation 6 below.

Figure 2014132763
・・・ (式16)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
(Equation 16)
Figure 2014132763

4Tx−ランク3のプリコーディング行列(2)
4Tx−ランク3の場合に、各アンテナが只1個の階層に該当する情報を送信すると、アンテナを通じて送信される信号のCM値を低く維持することができるが、1個の階層の情報は1個の特定アンテナを通じてのみ送信されるから、通信性能が低下することがある。したがって、4Tx−ランク3の場合には、1個のアンテナを通じて最大2個の階層の信号が多重化して転送されるように設計することによって、CMの増加量を最小化しながら、同時に通信性能を高めることができる。
4Tx-Rank 3 precoding matrix (2)
In the case of 4Tx-Rank 3, if each antenna transmits information corresponding to only one layer, the CM value of a signal transmitted through the antenna can be kept low, but information of one layer is 1 Since it is transmitted only through one specific antenna, the communication performance may deteriorate. Therefore, in the case of 4Tx-Rank 3, the communication performance is simultaneously reduced while minimizing the increase in CM by designing the signals of up to two layers to be multiplexed and transferred through one antenna. Can be increased.

本発明の一実施例によれば、1個のアンテナで2個の階層に該当する情報を送信するときに、式13のプリコーディング行列Pを、式17のP4又は式18のP5のように表すことができる。 According to an embodiment of the present invention, when transmitting information corresponding to two layers with one antenna, the precoding matrix P of Equation 13 is changed to P 4 of Equation 17 or P 5 of Equation 18. Can be expressed as:

Figure 2014132763
・・・ (式17)
Figure 2014132763
(Equation 17)

Figure 2014132763
・・・ (式18)
Figure 2014132763
(Equation 18)

式17で、ランク3を満たすにはプリコーディング行列P4のXの値とZの値を別々のものにしなければならない。 In Expression 17, to satisfy rank 3, the X value and Z value of the precoding matrix P 4 must be different.

プリコーディング行列P4又はP5を使用する方法には、特定のアンテナでは2個の階層の信号が多重化されて転送されるが、別のアンテナでは1個の階層の信号のみ転送されるという欠点がある。 In the method using the precoding matrix P 4 or P 5 , two layers of signals are multiplexed and transferred by a specific antenna, but only one layer of signals is transferred by another antenna. There are drawbacks.

本発明の一実施例では、この欠点を補完するために、プリコーディング行列Pが式19のP6、P7、P8のうちいずれか一方の値を有することができる。 In one embodiment of the present invention, the precoding matrix P can have one of the values of P 6 , P 7 , and P 8 of Equation 19 to compensate for this drawback.

Figure 2014132763
・・・ (式19)
Figure 2014132763
(Equation 19)

プリコーディング行列P4、P5、P6、P7、P8に対して、4Tx−ランク3のプリコーディング行列と関連して上述したとおり、行列置換を行うことができる。行列置換を行うことによって、特定の階層の信号を任意のアンテナを通じて送信可能にするアンテナ選択機能を、プリコーディングによって具現することができる。 Matrix permutation can be performed on the precoding matrices P 4 , P 5 , P 6 , P 7 , P 8 as described above in connection with the 4Tx-Rank 3 precoding matrix. By performing matrix permutation, an antenna selection function that enables transmission of a signal in a specific layer through an arbitrary antenna can be realized by precoding.

本発明の一実施例では、プリコーディング行列の各列ベクトルが互いに直交性を有するように構成することができる。   In one embodiment of the present invention, the column vectors of the precoding matrix can be configured to be orthogonal to each other.

プリコーディング行列の各列ベクトルが直交性を有するように構成すると、プリコーディング行列は片側ユニタリ行列の特性を満たす。すなわち、プリコーディング行列Pは、式20のような特性を有することができる。   When each column vector of the precoding matrix is configured to have orthogonality, the precoding matrix satisfies the characteristics of a one-sided unitary matrix. That is, the precoding matrix P can have a characteristic as shown in Equation 20.

P=αI≠PP ・・・ (式20) P H P = αI ≠ PP H (Equation 20)

本発明の一実施例では、ランク3のプリコーディング行列を式21のように構成することができる。式21を満たすプリコーディング行列Pは、式20の関係を満たすこととなる。   In one embodiment of the present invention, a rank 3 precoding matrix can be constructed as shown in Equation 21. The precoding matrix P that satisfies Equation 21 satisfies the relationship of Equation 20.

Figure 2014132763
・・・ (式21)
Figure 2014132763
... (Formula 21)

式21で

Figure 2014132763
満たすことから、プリコーディング行列Pが式20を満たすということが確認できる。 In Equation 21
Figure 2014132763
Since it satisfies, it can be confirmed that the precoding matrix P satisfies Expression 20.

4Tx−ランク4のプリコーディング行列(1)
4Tx−ランク4の場合に、式3は式22のように書き直すことができる。
4Tx-Rank 4 precoding matrix (1)
In the case of 4Tx-Rank 4, Equation 3 can be rewritten as Equation 22.

Figure 2014132763
・・・ (式22)
Figure 2014132763
(Equation 22)

4Tx−ランク4の場合には、4個の階層からの信号が各アンテナを通じて多重化して転送される。   In the case of 4Tx-rank 4, signals from four layers are multiplexed and transferred through each antenna.

本発明の一実施例では、プリコーディング行列を単位行列で構成すると、1個のアンテナでは1個の階層に該当する信号のみを転送するようになる。この場合、式22は式23のように書き直すことができる。   In one embodiment of the present invention, when the precoding matrix is configured by a unit matrix, only one signal corresponding to one layer is transferred by one antenna. In this case, Equation 22 can be rewritten as Equation 23.

Figure 2014132763
・・・ (式23)
Figure 2014132763
(Equation 23)

4Tx−ランク4のプリコーディング行列(2)
4Tx−ランク4符号表においてランク4プリコーディング行列の個数を増加させることで、通信性能を向上させることができる。符号表を構成するプリコーディング行列の個数が多いほど、実際のチャネルに一層近いプリコーディング行列を選択でき、よって、プリコーディング行列の個数が多いほど性能を向上させることができる。しかし、符号表におけるプリコーディング行列の選択が複雑になることから、符号表には適切な個数のプリコーディング行列を含めることが好ましい。しかし、4Tx−ランク4の場合、各アンテナ別に1個の階層に該当する信号のみを転送するためには、プリコーディング行列は単位行列でなければならず、複数個のランク4プリコーディング行列を使用すると、1個のアンテナを通じて2個以上の階層に該当する信号を送信しなければならない場合が生じる。したがって、CM値を最小化しながら、符号表におけるランク4プリコーディング行列の個数を増加させるためにプリコーディング行列の特定要素を0に設定することができる。式22で各アンテナ別に転送される信号であるpk11+pk22+pk33+pk44においてpk1、pk2、pk3及びpk4のうち2個の値が0に設定されると、アンテナ別に転送される信号のCMは低い値を維持することができる。
4Tx-Rank 4 precoding matrix (2)
Communication performance can be improved by increasing the number of rank 4 precoding matrices in the 4Tx-rank 4 code table. As the number of precoding matrices constituting the code table increases, a precoding matrix closer to the actual channel can be selected. Therefore, as the number of precoding matrices increases, the performance can be improved. However, since selection of a precoding matrix in the code table becomes complicated, it is preferable to include an appropriate number of precoding matrices in the code table. However, in the case of 4Tx-Rank 4, in order to transfer only signals corresponding to one layer for each antenna, the precoding matrix must be a unit matrix, and a plurality of rank 4 precoding matrices are used. Then, there may be a case where signals corresponding to two or more layers must be transmitted through one antenna. Therefore, the specific element of the precoding matrix can be set to 0 in order to increase the number of rank 4 precoding matrices in the code table while minimizing the CM value. In Equation 22, two values of p k1 , p k2 , p k3 and p k4 are set to 0 in p k1 x 1 + p k2 x 2 + p k3 x 3 + p k4 x 4 which are signals transferred for each antenna. Then, the CM of the signal transferred for each antenna can maintain a low value.

本発明の一実施例では、プリコーディング行列を式24のP9、式25のP10、及び式26のP11のように設定することができる。 In one embodiment of the present invention, the precoding matrix can be set as P 9 in Equation 24, P 10 in Equation 25, and P 11 in Equation 26.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式24)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
(Equation 24)

Figure 2014132763
・・・ (式25)
Figure 2014132763
(Equation 25)

Figure 2014132763
・・・ (式26)
Figure 2014132763
(Equation 26)

プリコーディング行列P9、P10、及びP11は、1個のアンテナごとに最大2個の階層の信号を転送するプリコーディング行列の例である。上述したとおり、プリコーディング行列P9、P10、及びP11に対して行列置換を行うことによって、それぞれ異なる階層の信号がそれぞれ異なるアンテナを通じて転送されるようにすることができる。 The precoding matrices P 9 , P 10 , and P 11 are examples of precoding matrices that transfer signals of up to two layers for each antenna. As described above, by performing matrix replacement on the precoding matrices P 9 , P 10 , and P 11 , signals in different layers can be transmitted through different antennas.

プリコーディング行列P11は、ユニタリ行列であるから、ユニタリプリコーディング行列の利点を活用することができる。 Since the precoding matrix P 11 is a unitary matrix, the advantages of the unitary precoding matrix can be utilized.

4Tx−ランク4のプリコーディング行列(3)
4Tx−ランク4の場合に、プリコーディング行列の、各行の要素のうち1個の要素のみを0に設定することができる。この方法を用いると、1個のアンテナを通じて3個の階層に該当する信号を多重化して送信することができ、通信性能を向上させることができる。ただし、この方法によると、CM値はより上昇するが、プリコーディング行列のすべての要素が0以外の値に設定される場合に比べてより小さいCM値を有する。したがって、この方法は、送信側では最大転送電力で送信しなくて済む信号対ノイズ比(SNR)の良い状態で有効に使用することができる。
4Tx-Rank 4 precoding matrix (3)
In the case of 4Tx-rank 4, only one element of the elements in each row of the precoding matrix can be set to zero. When this method is used, signals corresponding to three layers can be multiplexed and transmitted through one antenna, and communication performance can be improved. However, according to this method, the CM value is further increased, but has a smaller CM value than when all the elements of the precoding matrix are set to values other than 0. Therefore, this method can be used effectively in a good signal-to-noise ratio (SNR) that does not require transmission at the maximum transfer power on the transmission side.

本発明が一実施例では、プリコーディング行列Pを、式27のP12、式28のP13、式29のP14、式30のP15のように表すことができる。 In one embodiment the present invention, the precoding matrix P, P 13 of P 12, Equation 28 of formula 27, P 14 of formula 29, it can be expressed as P 15 of formula 30.

Figure 2014132763
・・・ (式27)
Figure 2014132763
(Equation 27)

Figure 2014132763
・・・ (式28)
Figure 2014132763
(Equation 28)

Figure 2014132763
・・・ (式29)
Figure 2014132763
(Equation 29)

Figure 2014132763
・・・ (式30)
Figure 2014132763
(Equation 30)

式30のプリコーディング行列P15はユニタリ行列であるから、ユニタリプリコーディング行列の利点を活用することができる。 Since the precoding matrix P 15 of Equation 30 is a unitary matrix, the advantage of the unitary precoding matrix can be utilized.

上述したプリコーディング行列の特定の列に定数を乗算して生成された行列、又は上述したプリコーディング行列に対して行列置換を行って得た行列を符号表の一部とすることができる。   A matrix generated by multiplying a specific column of the above-described precoding matrix by a constant, or a matrix obtained by performing matrix replacement on the above-described precoding matrix can be used as a part of the code table.

上述したすべてのプリコーディング行列の要素は、絶対値が1であり、その位相値が+0゜,+45゜,+90゜,+135゜,+180゜,−135゜,−90゜,−45゜のうちいずれか一つに対応する複素数から選択された。すなわち、プリコーディング行列の要素は、

Figure 2014132763
から選択された。しかし、これは例示のためのもので、絶対値が1であり、その位相値が互いに異なる複素数から構成された集合から選択してもよい。例えば、プリコーディング行列の要素は、
Figure 2014132763
(αは、任意の定数)から選択することができる。 All the elements of the precoding matrix described above have an absolute value of 1 and their phase values are + 0 °, + 45 °, + 90 °, + 135 °, + 180 °, −135 °, −90 °, −45 °. A complex number corresponding to any one was selected. That is, the elements of the precoding matrix are
Figure 2014132763
Selected from However, this is for illustration, and the absolute value is 1, and the phase value may be selected from a set composed of different complex numbers. For example, the elements of the precoding matrix are
Figure 2014132763
(Α is an arbitrary constant).

電力調整
一方、上述したような符号表設計において、各アンテナの転送電力調整及び/又は各階層の転送電力調整も重要な要素とされる。各アンテナ当たりの転送電力をできるだけ均一に調整しないと、各転送アンテナ別性能差を招くことにつながる。同様に、各転送階層当たりに電力をできるだけ均一に調整しないと、符号語ごとに性能差が出ることにつながる。
Power adjustment On the other hand, in the code table designed as described above, transmit power adjustment of transmit power adjustment and / or each layer of each antenna is also an important factor. If the transfer power per antenna is not adjusted as uniformly as possible, it will lead to a difference in performance for each transfer antenna. Similarly, if the power is not adjusted as uniformly as possible for each transfer layer, a performance difference will occur for each codeword.

したがって、本発明の一実施の形態では、プリコーディング行列において各アンテナに対応するすべての要素(プリコーディング行列の、特定の行のすべての要素)のノルムを用いて、アンテナ電力調整を考慮してプリコーディング行列を設計することを提案する。具体的に、式31で示されるプリコーディング行列を、式32のようにアンテナ電力調整を行った形態として用いることを提案する。   Therefore, in one embodiment of the present invention, the norm of all elements corresponding to each antenna in the precoding matrix (all elements in a specific row of the precoding matrix) is used to consider antenna power adjustment. We propose to design a precoding matrix. Specifically, it is proposed to use the precoding matrix represented by Equation 31 as a form in which antenna power adjustment is performed as in Equation 32.

Figure 2014132763
・・・ (式31)
Figure 2014132763
... (Formula 31)

Figure 2014132763
・・・ (式32)
Figure 2014132763
... (Formula 32)

また、本発明の一実施の形態では、各階層のすべての要素(プリコーディング行列の、特定の列のすべての要素)のノルムを用いて、階層電力調整を考慮してプリコーディング行列を設計することを提案する。具体的に、式33で示されるプリコーディング行列を、式34のように階層電力調整を行った形態として用いることを提案する。   Also, in one embodiment of the present invention, a precoding matrix is designed in consideration of hierarchical power adjustment using the norm of all elements of each layer (all elements of a specific column of the precoding matrix). Propose that. Specifically, it is proposed to use the precoding matrix represented by Equation 33 as a form in which hierarchical power adjustment is performed as in Equation 34.

Figure 2014132763
・・・ (式33)
Figure 2014132763
... (Formula 33)

Figure 2014132763
・・・ (式34)
Figure 2014132763
... (Formula 34)

ここで、4Tx−ランク3プリコーディング行列の場合は、行の個数及び列の個数がランク2プリコーディング行列と違い、上述したアンテナ電力調整と階層電力調整を同時に行うのに適していないこともある点に注目する必要がある。ただし、特定の状況、例えば、転送時に特定パターンに従って転送に用いられる階層を変更させる階層移動(layer shift)方式を用いるシステムでは、上述した階層当たりに性能差が分散する効果を得ることができるため、上述したような階層電力調整が相対的にアンテナ電力調整に比べて重要でないこともある。したがって、本発明の一実施の形態では、アンテナ電力調整及び階層電力調整を同時に行うことができない場合、アンテナ電力調整を優先して行った形態のプリコーディング行列を用いることを提案する。   Here, in the case of the 4Tx-rank 3 precoding matrix, the number of rows and the number of columns are different from the rank 2 precoding matrix and may not be suitable for performing the antenna power adjustment and the hierarchical power adjustment described above simultaneously. It is necessary to pay attention to the point. However, in a system using a layer shift method in which a layer used for transfer is changed according to a specific pattern at the time of transfer, for example, the effect that the performance difference is dispersed per layer can be obtained. The hierarchical power adjustment as described above may be relatively insignificant compared to the antenna power adjustment. Therefore, in an embodiment of the present invention, when antenna power adjustment and hierarchical power adjustment cannot be performed at the same time, it is proposed to use a precoding matrix in a form in which antenna power adjustment is prioritized.

一方、上述した4Tx−ランク3プリコーディング行列のうち、下記のプリコーディング行列は、各階層当たりに2個のシンボルが転送されることから、下記のようにアンテナ電力制御が行えることがわかる。   On the other hand, among the 4Tx-rank 3 precoding matrices described above, the following precoding matrix transfers two symbols for each layer, and thus it can be seen that antenna power control can be performed as follows.

Figure 2014132763
・・・ (式35)
Figure 2014132763
... (Formula 35)

同様に、上述した4Tx−ランク3プリコーディング行列のうち、下記のプリコーディング行列は、一つのアンテナ当たり一つのシンボルのみが転送されることから、階層電力調整を下記のように行えることがわかる。   Similarly, among the 4Tx-rank 3 precoding matrices described above, the following precoding matrix transfers only one symbol per antenna, and thus it can be seen that hierarchical power adjustment can be performed as follows.

Figure 2014132763
・・・ (式36)
Figure 2014132763
... (Formula 36)

一方、本発明の他の実施形態では、アンテナ電力調整と階層電力調整を同時に行う観点から、下記のような4Tx−ランク3プリコーディング行列が下記のようなプリコーディング行列を含むことを提案する。   Meanwhile, another embodiment of the present invention proposes that the following 4Tx-rank 3 precoding matrix includes the following precoding matrix from the viewpoint of simultaneously performing antenna power adjustment and hierarchical power adjustment.

Figure 2014132763
・・・ (式37)
Figure 2014132763
... (Formula 37)

すなわち、4Tx−ランク3プリコーディング行列として、特定の一つのアンテナには信号が転送されないように設定されたプリコーディング行列を用いる方式である。   That is, the 4Tx-Rank 3 precoding matrix uses a precoding matrix that is set so that no signal is transferred to one specific antenna.

一方、4Tx−ランク4プリコーディング行列に対して階層電力調整を行った形態のプリコーディング行列の一例は、下記のとおりである。   On the other hand, an example of a precoding matrix in which hierarchical power adjustment is performed on a 4Tx-rank 4 precoding matrix is as follows.

Figure 2014132763
・・・ (式38)
Figure 2014132763
... (Formula 38)

<符号表プルーニング>
4Txシステムでは、上述したランク1、ランク2、ランク3、ランク4に該当するプリコーディング行列を送/受信側で使用する符号表の要素として使用することができる。しかし、上述したすべてのプリコーディング行列を使用すると、符号表が大きすぎるため、性能をある程度維持しながらプリコーディング行列の個数を減らす必要がある。以下、プリコーディング行列の個数を減らす実施例について説明する。後述するプリコーディング行列を制約する方法は個別に又は共に用いることができる。
<Code table pruning>
In the 4Tx system, a precoding matrix corresponding to rank 1, rank 2, rank 3, and rank 4 described above can be used as an element of a code table used on the transmission / reception side. However, when all the above-described precoding matrices are used, the code table is too large, and thus it is necessary to reduce the number of precoding matrices while maintaining performance to some extent. An embodiment for reducing the number of precoding matrices will be described below. The methods for constraining the precoding matrix described below can be used individually or together.

符号表要素アルファベット制限
上述したすべてのプリコーディング行列の要素は、絶対値が1であり、その位相値が+0゜,+45゜,+90゜,+135゜,+180゜,−135゜,−90゜,−45゜のうちいずれか一つに対応する複素数から選択された。
Code Table Element Alphabet Restriction All elements of the precoding matrix described above have an absolute value of 1, and their phase values are + 0 °, + 45 °, + 90 °, + 135 °, + 180 °, −135 °, −90 °, Selected from complex numbers corresponding to any one of -45 °.

本発明の一実施例では、プリコーディング行列の個数を減らすために、行列の要素を、絶対値が1であり、その位相値が+0゜,+90゜,+180゜,−90゜のうちいずれか一つに対応する複素数から選択することができる。すなわち、プリコーディング行列の要素を、{1,j,−1,−j}から選択することができる。   In one embodiment of the present invention, in order to reduce the number of precoding matrices, the elements of the matrix have an absolute value of 1, and the phase value is any of + 0 °, + 90 °, + 180 °, and −90 °. A complex number corresponding to one can be selected. That is, the elements of the precoding matrix can be selected from {1, j, −1, −j}.

又は、45゜の角度で離れた8個のアルファベットのうち、任意のN個からなるサブセットから抽出して使用することもできる。   Alternatively, it can be used by extracting from an arbitrary N subset of 8 alphabets separated by an angle of 45 °.

ユニタリプリコーディング行列に制限
プリコーディング行列内のそれぞれの列ベクトルが互いに直交性を有する場合には、該プリコーディング行列は、ユニタリ行列又は部分ユニタリ行列となる。プリコーディング行列がこのような特徴を有する場合、追加的な利得を得ることができる。
When the column vectors in the limited precoding matrix are orthogonal to the unitary precoding matrix, the precoding matrix is a unitary matrix or a partial unitary matrix. If the precoding matrix has such features, additional gain can be obtained.

したがって、本発明の一実施例では、上述したすべてのプリコーディング行列のうち、ユニタリ行列又は部分的ユニタリ行列のみを集めて符号表を形成することができる。   Therefore, in one embodiment of the present invention, only a unitary matrix or a partial unitary matrix among all the precoding matrices described above can be collected to form a code table.

一例として、式39に並べたプリコーディング行列と、式40に並べたプリコーディング行列に対して行列置換を行って得られる行列を任意に組み合わせることで符号表を生成することができる。   As an example, a code table can be generated by arbitrarily combining a precoding matrix arranged in Expression 39 and a matrix obtained by performing matrix substitution on the precoding matrix arranged in Expression 40.

Figure 2014132763
・・・ (式39)
Figure 2014132763
... (Formula 39)

入れ子構造に制限
ランク1、ランク2、ランク3、ランク4のプリコーディング行列を構成する際に、ランク4のプリコーディング行列の列ベクトルを用いてランク2又はランク3のプリコーディング行列を構成することができると、これを、入れ子構造からなるプリコーディング行列という。特定のランク4プリコーディング行列をプリコーディング符号表の一部として使用する時には、そのランク4プリコーディング行列の列ベクトルを用いてランク3プリコーディング行列を構成可能でなければならず、プリコーディング行列の構成に制約が生じる。したがって、このノルムによって符号表大きさを制限することができる。
When a restricted rank 1, rank 2, rank 3, and rank 4 precoding matrix is formed in a nested structure, a rank 2 or rank 3 precoding matrix is formed using a column vector of the rank 4 precoding matrix. This is called a precoding matrix having a nested structure. When a particular rank 4 precoding matrix is used as part of the precoding code table, the rank 3 precoding matrix must be configurable using the column vector of that rank 4 precoding matrix, There are constraints on the configuration. Therefore, the code table size can be limited by this norm.

本発明の一実施例では、ランク1、ランク2、ランク3、ランク4のプリコーディング行列が入れ子構造を有することができる。   In one embodiment of the present invention, rank 1, rank 2, rank 3, and rank 4 precoding matrices may have a nested structure.

例えば、式40に列挙されたプリコーディング行列に対して行列置換を行って得られる行列の組み合わせで符号表を構成することができる。   For example, the code table can be configured by a combination of matrices obtained by performing matrix substitution on the precoding matrices listed in Equation 40.

Figure 2014132763
・・・ (式40)
Figure 2014132763
... (Formula 40)

以上の式に表現された行列の他にも、種々の形態の適用可能な行列が存在できる。これらの行列は、以上の行列に対して行置換及び/又は列置換を行って得られるということが容易に理解できる。本発明で、プリコーディング行列に0の値を有する要素が存在するから、あるアンテナは、特定入力ストリームにはマッピングされないこともある。これをアンテナ選択機能として把握することもできる。   In addition to the matrix expressed in the above equation, various types of applicable matrices can exist. It can be easily understood that these matrices are obtained by performing row substitution and / or column substitution on the above matrix. In the present invention, since an element having a value of 0 exists in the precoding matrix, a certain antenna may not be mapped to a specific input stream. This can also be grasped as an antenna selection function.

II.符号表の具体的形態
以下では、上述した符号表設計原則を満たすように符号表を設計する方法であって、弦距離を考慮してより具体的に符号表内の各ランク当たりプリコーディング行列を決定する方法について説明する。
II. Specific form of code table The following is a method of designing a code table so as to satisfy the above-described code table design principles, and more specifically, precoding matrices for each rank in the code table are considered in consideration of chordal distance. A method of determining will be described.

図9は、弦距離の概念を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of chord distance.

弦距離は、様々な符号表セットの性能を比較するノルムの一つとしてよく知られている。ここで、「弦」は、円周に位置する2個の地点をつなぐ直線を表す。したがって、2次元からすれば、弦距離は、図9に示すように、(単位)円の円周上の2地点間の距離を表す。   Chord distance is a well-known norm that compares the performance of various codebook sets. Here, the “string” represents a straight line connecting two points located on the circumference. Accordingly, in terms of two dimensions, the chord distance represents the distance between two points on the circumference of the (unit) circle, as shown in FIG.

4Tx符号表の場合、4次元の弦距離を考慮しなければならず、下記の式を符号表セットを選択するための弦距離として用いることができる。   In the case of a 4Tx code table, a four-dimensional chord distance must be considered, and the following equation can be used as a chord distance for selecting a code table set.

Figure 2014132763
・・・ (式41)
Figure 2014132763
... (Formula 41)

上記の式41で、P=[v … v]、Q=[u … u]、(ここで、v,u(i=1,2,…N、4Txアンテナの場合N=4)は、行列P、Qの基本ベクトルである。そして、

Figure 2014132763
は、行列のフロベニウスノルム(Frobenius norm)である。上記の弦距離は、下記のような式によっても測定可能である。 In the above equation 41, P = [v 1 v 2 ... V N ], Q = [u 1 u 2 ... U N ], (where v i , u i (i = 1, 2,... N, 4Tx In the case of an antenna, N = 4) is the basic vector of the matrices P and Q.
Figure 2014132763
Is the Frobenius norm of the matrix. The chord distance can also be measured by the following equation.

Figure 2014132763
・・・ (式42)
ここで、A及びBはそれぞれP及びQの正規直交生成行列(generation matrices)である。
Figure 2014132763
... (Formula 42)
Here, A and B are P and Q orthonormal generation matrices, respectively.

上記の弦距離概念を用いて、以下では、4個転送アンテナを使用するシステム(4Txシステム)に対して、上述の符号表設計をより具体化する。以下の説明では、説明の簡便さのために、電力調整に関連する係数を省いて表現するものとする。   Using the above chord distance concept, the above code table design will be more specific for a system using four transfer antennas (4Tx system). In the following description, for the sake of simplicity of description, the coefficient related to power adjustment is omitted.

ランク2
まず、4Txランク2システムに対してCM性能を良好に維持させる下記のような3つのグループの符号表を仮定する。
Rank 2
First, assume the following three groups of code tables that maintain good CM performance for a 4Tx rank 2 system.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式43)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 43)

上記のような形態を満たすプリコーディング行列の個数は相当に多いが、これらに対して合理的なノルムに従って所定個数のプリコーディング行列のみを含む符号表と設計することが好ましい。以下では、下記のようなノルムを用いて各ランク当たりのプリコーディング行列個数を所定個数以下に制限することを提案する。
ノルム1:弦距離
ノルム2:各グループから均一に選択されるか否か(符号表内のプリコーディング行列/ベクトルの個数がグループの個数で割り切れない場合、上記のノルム1を考慮してできるだけ均等に選択する。)
Although the number of precoding matrices satisfying the above-described form is considerably large, it is preferable to design a code table including only a predetermined number of precoding matrices according to a reasonable norm. In the following, it is proposed to limit the number of precoding matrices per rank to a predetermined number or less using the following norm.
Norm 1: Chord distance Norm 2: Whether or not each group is selected uniformly (if the number of precoding matrices / vectors in the code table is not divisible by the number of groups, consider the norm 1 above and be as uniform as possible To select.)

このようなノルムは、以下に説明されるランク3及びランク4の場合にも同一に適用することを提案する。   It is proposed that such a norm is applied equally to ranks 3 and 4 described below.

具体的に、本発明の一実施の形態では、上記ノルム1を用いて特定ランクに対する符号表からプリコーディング行列セットを選択することを提案する。第1の段階として、一つの符号表内ですべてのプリコーディング行列対に対して上記の式42を用いて弦距離を計算する。例えば、4個の符号表セットがある場合、4個の最小弦距離値は、下記のように計算できる。
c,min=1,d c,min=0.56,d c,min=0.71及びd c,min=1
Specifically, in an embodiment of the present invention, it is proposed to select a precoding matrix set from a code table for a specific rank using the norm 1. As a first step, the chord distance is calculated using the above equation 42 for all precoding matrix pairs in one code table. For example, if there are four code table sets, the four minimum chord distance values can be calculated as follows:
d 1 c, min = 1, d 2 c, min = 0.56, d 3 c, min = 0.71 and d 4 c, min = 1

この場合、d c,min(iは、符号表セット番号)値が大きいほどシステム性能が向上するから、1番目及び4番目の符号表が次の選択段階に進行することが好ましい。 In this case, d i c, min (i, the code table set number) because higher system performance greater value is improved, it is preferable that first and fourth code table proceeds to the next selection round.

第2の段階として、様々な無線チャネル環境に適用するために、各グループ当たりにできるだけ均等にプリコーディング行列を選択することを提案する。例えば、3個の符号表グループがあり、ランク2符号表として16個のプリコーディング行列を必要とする場合、5個のプリコーディング行列が2個グループから選択され、6個のプリコーディング行列が残り一つのグループから選択されることを提案する。例えば、最初の2個のグループから5個のプリコーディング行列が選択され、最後の1個のグループから6個のプリコーディング行列が選択されることを提案する。本発明の一実施の形態では、上述したとおり、各プリコーディング行列の要素値(alphabet)を制限することを考慮できる(例えば、X=1,j,−1,−j)に制限)。上述したような過程によって構成可能な4Txランク2に対する符号表の例は、下記のとおりである。   As a second step, it is proposed to select a precoding matrix as equally as possible for each group for application in various radio channel environments. For example, if there are 3 code table groups and 16 precoding matrices are required as a rank 2 code table, 5 precoding matrices are selected from the 2 groups and 6 precoding matrices remain. Propose to be selected from one group. For example, it is proposed that 5 precoding matrices are selected from the first 2 groups and 6 precoding matrices are selected from the last 1 group. In the embodiment of the present invention, as described above, it is possible to consider restricting the element value (alphabet) of each precoding matrix (for example, limiting to X = 1, j, −1, −j). An example of a code table for 4Tx rank 2 that can be configured by the process as described above is as follows.

表1
ランク2符号表セット1−1

Figure 2014132763
ランク2符号表セット2−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット3−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット4−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット5−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット6−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット7−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット8−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット9−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット10−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット11−1
Figure 2014132763
ランク2符号表セット12−1
Figure 2014132763
Table 1
Rank 2 code table set 1-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 2-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 3-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 4-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 5-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 6-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 7-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 8-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 9-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 10-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 11-1
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 12-1
Figure 2014132763

上記の表1で表した符号表はいずれも例示であって、行置換及び/又は列置換を全部又は一部のプリコーディング行列に適用することができる。   All of the code tables shown in Table 1 above are examples, and row substitution and / or column substitution can be applied to all or part of the precoding matrix.

4Txランク2符号表が15個のプリコーディング行列を含む場合、各プリコーディング行列グループのうち、最も多いプリコーディング行列が選択されたグループから1個プリコーディング行列を除去して構成することができる。上述の方式で構成される4Txランク2符号表の例は、下記のとおりである。   When the 4Tx rank 2 code table includes 15 precoding matrices, one precoding matrix can be removed from the group in which the most precoding matrices are selected from each precoding matrix group. An example of a 4Tx rank 2 code table configured in the above manner is as follows.

表2
ランク2符号表セット1−2

Figure 2014132763
ランク2符号表セット2−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット3−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット4−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット5−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット6−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット7−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット8−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット9−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット10−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット11−2
Figure 2014132763
ランク2符号表セット12−2
Figure 2014132763
Table 2
Rank 2 code table set 1-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 2-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 3-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 4-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 5-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 6-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 7-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 8-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 9-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 10-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 11-2
Figure 2014132763
Rank 2 code table set 12-2
Figure 2014132763

上記の表2に表した符号表も同様、例示的なもので、各プリコーディング行列の全体又は一部に行置換及び/又は列置換を行うことができる。   The code table shown in Table 2 is also exemplary, and row replacement and / or column replacement can be performed on all or part of each precoding matrix.

ランク3−第1の実施の形態
CM特性を良好に維持させる4Txランク3符号表設計のために、下記のように3個のプリコーディング行列グループを仮定する。以下においても同様、電力調整関連係数は省いて表現する。
Rank 3-First Embodiment For a 4Tx rank 3 code table design that maintains the CM characteristics well, assume three precoding matrix groups as follows: In the following, similarly, the power adjustment related coefficient is omitted.

グループ1

Figure 2014132763
グループ2
Figure 2014132763
グループ3
Figure 2014132763
・・・ (式44) Group 1
Figure 2014132763
Group 2
Figure 2014132763
Group 3
Figure 2014132763
... (Formula 44)

ランク3の場合もランク2と同様に、上述のノルム1及びノルム2にしたがって符号表を構成することを提案する。具体的に、上記の式42を用いて符号表内の可能なすべてのプリコーディング行列の組み合わせに対して弦距離を算定した後、最大弦距離を有する最小個数のセットを選択することができる。また、各グループ(グループ1、2、3)からプリコーディング行列をできるだけ均等に選択することを提案する。各グループ内のプリコーディング行列成分で表現されたアルファベットを(1,j,−1,−j)に制限すると、最小弦距離dc,=0.707を満たす下記のような符号表を獲得することができる。   In the case of rank 3, as in rank 2, it is proposed that the code table be configured according to norm 1 and norm 2 described above. Specifically, after calculating the chord distance for all possible precoding matrix combinations in the code table using Equation 42 above, the minimum number of sets with the maximum chord distance can be selected. It is also proposed to select a precoding matrix from each group (groups 1, 2, 3) as evenly as possible. When the alphabet expressed by the precoding matrix components in each group is limited to (1, j, −1, −j), the following code table satisfying the minimum chord distance dc, = 0.007 is obtained. Can do.

表3
ランク3符号表セット1−1

Figure 2014132763
ランク3符号表セット2−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット3−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット4−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット5−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット6−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット7−1
Figure 2014132763
ランク3符号表セット8−1
Figure 2014132763
Table 3
Rank 3 code table set 1-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 2-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 3-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 4-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 5-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 6-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 7-1
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 8-1
Figure 2014132763

上記の表3に表した符号表も同様、一部又は全体プリコーディング行列に行置換及び/又は列置換を行うことができる。   Similarly, the code table shown in Table 3 can perform row replacement and / or column replacement on a part or the whole precoding matrix.

ランク3符号表に15個のプリコーディング行列のみ含まれる場合、上記の表3の符号表において各グループのうち最も多いプリコーディング行列が選択されたグループのプリコーディング行列を一つを除去して、下記のように構成することができる。   When only 15 precoding matrices are included in the rank 3 code table, the precoding matrix of the group in which the most precoding matrix is selected from each group in the code table of Table 3 above is removed, It can be configured as follows.

表4
ランク3符号表セット1−2

Figure 2014132763
ランク3符号表セット2−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット3−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット4−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット5−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット6−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット7−2
Figure 2014132763
ランク3符号表セット8−2
Figure 2014132763
Table 4
Rank 3 code table set 1-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 2-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 3-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 4-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 5-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 6-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 7-2
Figure 2014132763
Rank 3 code table set 8-2
Figure 2014132763

上記の表4も同様、全体又は一部プリコーディング行列に行置換及び/又は列置換を行うことができる。   Similarly in Table 4 above, row substitution and / or column substitution can be performed on the whole or part of the precoding matrix.

ランク3−第2の実施の形態
本実施の形態では、CM特性を良好に維持するプリコーディング行列グループ6個を用いて符号表を構成する方法を説明する。CM特性を良好に維持する6個の4Tx−ランク3プリコーディング行列グループは、下記のように表すことができる。
Rank 3—Second Embodiment In this embodiment, a method of constructing a code table using six precoding matrix groups that maintain good CM characteristics will be described. Six 4Tx-rank 3 precoding matrix groups that maintain good CM characteristics can be expressed as follows:

Figure 2014132763
・・・ (式45)
Figure 2014132763
... (Formula 45)

上記の式45で表した6個のグループから24個のプリコーディング行列を含むランク3符号表の一例は、下記のとおりである。下記の例は、複雑度を減らす目的で、プリコーディング行列成分として表現されたアルファベットが1,j,−1,−jに制限されたケースに該当する。   An example of a rank 3 code table including 24 precoding matrices from the 6 groups represented by the above Expression 45 is as follows. The following example corresponds to a case where the alphabet expressed as a precoding matrix component is limited to 1, j, -1, and -j for the purpose of reducing complexity.

表5

Figure 2014132763
Table 5
Figure 2014132763

他の例として、上記の式45に表したグループのうち、グループ1に列置換を適用して生成可能なグループ4を排除して用いる方法を提案する。一般に、3個の列ベクトルが[c1,c2,c3]で表現される場合、[c1,c3,c2]、[c2,c1,c3]、[c2,c3,c1]、[c3,c2,c1]、[c3,c1,c2]のような6個の列置換行列の生成が可能である。   As another example, a method is proposed in which the group 4 that can be generated by applying column replacement to the group 1 is excluded from the group represented by the above Expression 45. In general, when three column vectors are represented by [c1, c2, c3], [c1, c3, c2], [c2, c1, c3], [c2, c3, c1], [c3, c2, It is possible to generate six column permutation matrices such as [c1], [c3, c1, c2].

上述したとおり、特定ベクトル置換行列を使用しない動機は、エンコーディングされたシーケンスはプリコーディング行列の特定の列ベクトル(又は特定の階層)にマッピングされるからである。上記のプリコーディング行列のグループで2個の独立してエンコーディングされた符号語が、下記のように異なる階層にマッピングされると仮定する。
(1)1番目の符号語は1番目の階層にマッピングされる。
(2)2番目の符号語は2番目及び3番目の階層に均等に分散してマッピングされる。
As described above, the motivation for not using the specific vector permutation matrix is that the encoded sequence is mapped to a specific column vector (or a specific hierarchy) of the precoding matrix. Assume that two independently encoded codewords in the group of precoding matrices are mapped to different hierarchies as follows.
(1) The first codeword is mapped to the first layer.
(2) The second codeword is mapped evenly distributed in the second and third layers.

このような符号語階層マッピングを仮定する場合、特定の列置換は、互いに異なる符号語間に平均SINR差を招かない。例えば、列ベクトル[c1,c2,c3]が[c1,c3,c2]に置換された場合は、2番目の符号語に対する階層のみがスワッピングされることがわかる。このように、同一の2番目の符号語が均等に分散してマッピングされる2個の階層間のスワッピングは性能変化を招かず、符号表に上述のような列ベクトル置換プリコーディング行列を別に含める必要はない。したがって、このような論理から、2番目及び3番目の列ベクトルのみを置換して生成されるグループを排除し、下記のようなプリコーディング行列グループのみを考慮することを提案する。   Given such codeword hierarchy mapping, certain column permutations do not result in an average SINR difference between different codewords. For example, when the column vector [c1, c2, c3] is replaced with [c1, c3, c2], it can be seen that only the hierarchy for the second codeword is swapped. In this way, swapping between two hierarchies where the same second codeword is evenly distributed and mapped does not cause a change in performance, and the column table replacement precoding matrix as described above is included separately in the code table. There is no need. Therefore, it is proposed to eliminate the group generated by replacing only the second and third column vectors from such logic and consider only the following precoding matrix group.

Figure 2014132763
・・・ (式46)
Figure 2014132763
... (Formula 46)

下記の符号表は、前記プリコーディング行列グループ内のアルファベットを1,j,−1,−jに制限し、20個のプリコーディング行列を含む4Txランク3符号表の例を示すものである。   The following code table shows an example of a 4Tx rank 3 code table including 20 precoding matrices with the alphabet in the precoding matrix group limited to 1, j, -1, and -j.

表6

Figure 2014132763
Table 6
Figure 2014132763

一方、本発明の他の実施の形態では、高いランクで最適の性能を獲得するために必要なプリコーディング行列の個数が、低いランクで最適の性能を獲得するために必要なプリコーディング行列の個数よりも小さいから、ランク3符号表が24個未満のプリコーディング行列を含むように制限することができる。この場合、上記のノルム2を用いて6個のプリコーディング行列グループから下記のように均等にプリコーディング行列を選択して構成することができる。   On the other hand, in another embodiment of the present invention, the number of precoding matrices necessary for obtaining optimum performance at a high rank is equal to the number of precoding matrices necessary for obtaining optimum performance at a low rank. The rank 3 code table can be limited to include less than 24 precoding matrices. In this case, using the norm 2, the precoding matrix can be equally selected from the six precoding matrix groups as follows.

表7

Figure 2014132763
Table 7
Figure 2014132763

上記の表7は、単純にe−jθを特定の列ベクトルに乗算したり、プリコーディング行列内の列置換が性能向上に影響を与えないことから符号表内のプリコーディング行列の個数を12個に制限したりする例を示している。一方、本発明の一実施の形態では、アンテナ選択利得を獲得するためにアンテナ置換を行うことができる。これは、上述した符号表内のプリコーディング行列の行置換によって具現することができる。 Table 7 above shows that the number of precoding matrices in the code table is twelve because e −jθ is simply multiplied by a specific column vector or column replacement in the precoding matrix does not affect performance improvement. The example which restricts to is shown. On the other hand, in one embodiment of the present invention, antenna replacement can be performed to obtain antenna selection gain. This can be realized by row replacement of the precoding matrix in the code table described above.

ランク3−第3の実施の形態
本実施の形態では、CM性能を良好に維持するプリコーディング行列として、下記のような6個のプリコーディング行列グループを考慮することを仮定する。
Rank 3—Third Embodiment In this embodiment, it is assumed that the following six precoding matrix groups are considered as precoding matrices that maintain good CM performance.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式47)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 47)

上記の式47で、グループ1を参照すると、上述のような符号語階層マッピング関係を考慮して[c1,c3,c2]、[c2,c1,c3]、[c2,c3,c1]、[c3,c2,c1]、[c3,c1,c2]から3個の置換行列を選択したことかわかる。グループ4の場合、一つの構成プリコーディング行列が除外されていることがわかる。これは、既にグループ1に含まれているからである。本実施の形態は、特に階層移動動作がなされない場合に活用することが好ましい。本実施の形態では、列置換がされたプリコーディング行列セットを含む符号表を用いることによって階層移動を具現することができる。これによって、情報シーケンスはすべての階層にマッピングされることができ、よって、階層間に存在する信号対干渉及びノイズ比(SINR)の差を平準化することができる。   Referring to group 1 in equation 47 above, [c1, c3, c2], [c2, c1, c3], [c2, c3, c1], [c1, c3], [c1, c3, c2], [c2, c3, c1], [c1, c3] It can be seen that three permutation matrices are selected from [c3, c2, c1] and [c3, c1, c2]. In the case of group 4, it can be seen that one constituent precoding matrix is excluded. This is because it is already included in group 1. This embodiment is preferably used particularly when the hierarchy movement operation is not performed. In the present embodiment, hierarchical movement can be implemented by using a code table including a precoding matrix set subjected to column replacement. This allows information sequences to be mapped to all layers, thus leveling signal-to-interference and noise ratio (SINR) differences that exist between layers.

本実施の形態でも、上記のノルム1及びノルム2を用いてプリコーディング行列を選択することができる。   Also in this embodiment, a precoding matrix can be selected using the norm 1 and norm 2 described above.

ランク3−第4の実施の形態
本実施の形態でCM特性を良好に維持するプリコーディング行列グループとして下記のような3個のグループを考慮する。
Rank 3-Fourth Embodiment In the present embodiment, the following three groups are considered as precoding matrix groups that maintain good CM characteristics.

Figure 2014132763
・・・ (式48)
Figure 2014132763
... (Formula 48)

上記の式48に表したプリコーディング行列グループのうち、最後のベクトル

Figure 2014132763
は、DFTベースのプリコーディングベクトル/行列、又はハウスホールドベースのプリコーディングベクトル/行列のような異なるプリコーディング行列でありうる。例えば、3GPP LTEシステム(リリース8システム)のランク1符号表がその一例である。好ましくは、
Figure 2014132763
の直交性/部分ユニタリ特性を維持するために、行列
Figure 2014132763
及び
Figure 2014132763
はユニタリ特性を満たさなければならない。同様に、行列
Figure 2014132763
の行列
Figure 2014132763
及び
Figure 2014132763
、そして
Figure 2014132763
の行列
Figure 2014132763
及び
Figure 2014132763
は、ユニタリ特性を満たさなければならない。これは、パラメータが下記のような関係を満たすべきということを意味する。 The last vector in the precoding matrix group expressed in Equation 48 above.
Figure 2014132763
May be a different precoding matrix such as a DFT-based precoding vector / matrix or a household-based precoding vector / matrix. For example, a rank 1 code table of 3GPP LTE system (release 8 system) is an example. Preferably,
Figure 2014132763
In order to maintain the orthogonality / partial unitary property of
Figure 2014132763
as well as
Figure 2014132763
Must satisfy unitary characteristics. Similarly, matrix
Figure 2014132763
Matrix of
Figure 2014132763
as well as
Figure 2014132763
And
Figure 2014132763
Matrix of
Figure 2014132763
as well as
Figure 2014132763
Must satisfy unitary characteristics. This means that the parameters should satisfy the following relationship:

グループ1で: a=1,b=−X,及びc=−d・Y
グループ2で: a’=1,b’=−X,及びc’=−d’・Y
グループ3で: a”=1,b”=−X,及びc”=−d”・Y
・・・ (式49)
In group 1: a = 1, b = −X, and c = −d · Y *
In group 2: a ′ = 1, b ′ = − X, and c ′ = − d ′ · Y *
In group 3: a ″ = 1, b ″ = − X, and c ″ = − d ″ · Y *
... (Formula 49)

ここで、特定プリコーディング行列の列ベクトルに一定の複素定数を乗じても同一のプリコーディング行列を表すと見なされるため、a、a’、a”は、1と仮定する。   Here, it is assumed that a, a ′, and a ″ are 1 because a column vector of a specific precoding matrix is regarded as representing the same precoding matrix even if it is multiplied by a certain complex constant.

好ましくは、本実施の形態は、階層置換が動作する場合に有用でありうる。階層置換動作は、特定の情報シーケンスがすべての階層に巡回的にマッピングされて転送されるように設定することによって、階層別SINR性能差を均一化することを意味する。互いに異なる階層に同一の電力が用いられる場合、0を成分として含まない最後の列に対応する最後の階層のデータシーケンスが最高の電力(プリコーディング出力信号観点で)を有することとなる。   Preferably, this embodiment may be useful when hierarchical replacement operates. Hierarchy replacement operation means that the specific SINR performance difference is made uniform by setting a specific information sequence to be cyclically mapped and transferred to all layers. When the same power is used for different layers, the data sequence of the last layer corresponding to the last column not including 0 as a component has the highest power (in terms of the precoding output signal).

階層置換が使用されないで直列干渉除去(SIC)受信器アルゴリズムが使用される場合、第1符号語がマップされる階層は、送信電力が他のプリコーディングベクトル列より比較的大きいプリコーディングベクトル列に対応することが好ましい。式48の場合、第3列は他よりも大きな送信電力を有する。第1列が第1階層にマップされる場合、第3列は第3階層にマップされ、式48の代わりに式48aを用いてもよい。このプリコーディング行列構造によって、複数の符号語送信が行われるとき、符号語全体が正しく復号される確率が向上するので、階層置換が行われないでSIC受信器が用いられる場合の性能を向上させることができる。   If the serial interference cancellation (SIC) receiver algorithm is used without layer replacement, the layer to which the first codeword is mapped is a precoding vector sequence whose transmit power is relatively higher than other precoding vector sequences. It is preferable to correspond. For Equation 48, the third column has a higher transmit power than the others. If the first column is mapped to the first hierarchy, the third column is mapped to the third hierarchy, and equation 48a may be used instead of equation 48. This precoding matrix structure improves the probability that when a plurality of codewords are transmitted, the entire codeword is correctly decoded, thereby improving the performance when the SIC receiver is used without performing layer replacement. be able to.

Figure 2014132763
・・・ (式48a)
Figure 2014132763
(Formula 48a)

ランク3−第5の実施の形態
本実施の形態ではCM性能を良好に維持するプリコーディング行列グループとして下記のようなグループを仮定する。
Rank 3-5 Fifth Embodiment In this embodiment, the following groups are assumed as precoding matrix groups that maintain good CM performance.

Figure 2014132763
・・・ (式50)
Figure 2014132763
... (Formula 50)

上記の式50に表したプリコーディング行列グループは、上記の第4の実施形態で行又は列置換がなされたバージョンのプリコーディング行列で構成される。式50のプリコーディング行列グループで列ベクトル

Figure 2014132763
は、DFTベースのプリコーディングベクトル/行列又はハウスホールドベースのプリコーディングベクトル/行列のような、異なるプリコーディング行列でありうる。例えば、3GPP LTEシステム(release 8システム)のランク1符号表がその一例である。 The precoding matrix group represented by the above equation 50 includes a version of the precoding matrix in which row or column permutation is performed in the fourth embodiment. Column vector with precoding matrix group of Equation 50
Figure 2014132763
May be different precoding matrices, such as DFT based precoding vectors / matrixes or household based precoding vectors / matrixes. For example, the rank 1 code table of 3GPP LTE system (release 8 system) is an example.

上記の第4の実施形態と略同様に、プリコーディング行列ベクトルは互いに直交し、プリコーディング行列グループの、すべての列ベクトルの最初の0でない要素が1であることが好ましい。   As in the fourth embodiment, the precoding matrix vectors are preferably orthogonal to each other, and the first non-zero element of all column vectors in the precoding matrix group is preferably 1.

本実施の形態による符号表は、上記第4の実施形態のプリコーディング行列に列置換がなされたプリコーディング行列を含む。上述したとおり、列ベクトル[c1,c2,c3]を有するプリコーディング行列は、[c1,c3,c2]、[c2,c1,c3]、[c2,c3,c1]、[c3,c2,c1]、[c3,c1,c2]のような5個の列置換プリコーディング行列を含め、6個のプリコーディング行列を有することができる。   The code table according to the present embodiment includes a precoding matrix obtained by performing column replacement on the precoding matrix according to the fourth embodiment. As described above, the precoding matrix having the column vector [c1, c2, c3] is [c1, c3, c2], [c2, c1, c3], [c2, c3, c1], [c3, c2, c1]. ], [C3, c1, c2], and 5 column permutation precoding matrices.

特定の列置換プリコーディング行列を含まない理由は、上述したとおり、第1符号語が第1階層にマッピングされ、第2符号語が第2階層と第3階層に分配してマッピングされるシステムにおいてプリコーディング行列の2番目の列と3番目の列の置換は性能差を招かないからである。   The reason for not including a specific column permutation precoding matrix is that, as described above, in the system in which the first codeword is mapped to the first layer and the second codeword is distributed and mapped to the second and third layers. This is because the replacement of the second column and the third column of the precoding matrix does not cause a performance difference.

ランク3−第6の実施の形態
本実施の形態によるプリコーディング行列は、上記の第4の実施形態による符号表のプリコーディング行列に行置換がなされた形態を有する。これは、行置換を用いたアンテナスイッチングによって利得を得ることができるからである。
Rank 3-Sixth Embodiment The precoding matrix according to the present embodiment has a form in which row replacement is performed on the precoding matrix of the code table according to the fourth embodiment. This is because gain can be obtained by antenna switching using row permutation.

本実施の形態によるプリコーディング行列グループは、下記のように表すことができる。   The precoding matrix group according to the present embodiment can be expressed as follows.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式51)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 51)

列ベクトル

Figure 2014132763
又はこれらの行置換の形態は、DFTベースのプリコーディングベクトル/行列又はハウスホールドベースのプリコーディングベクトル/行列のような、異なるプリコーディング行列でありうる。例えば、3GPP LTEシステム(リリース8システム)のランク1符号表がその一例である。 Column vector
Figure 2014132763
Or, these forms of row permutation may be different precoding matrices, such as DFT-based precoding vectors / matrixes or household-based precoding vectors / matrixes. For example, a rank 1 code table of 3GPP LTE system (release 8 system) is an example.

上記の第4の実施形態と同様に、プリコーディング行列の列ベクトルは、互いに直交し、同時にプリコーディング行列のa、a’、a”は1となることが好ましい。本実施の形態による符号表の一例は、下記のように表すことができる。   As in the fourth embodiment, the column vectors of the precoding matrix are preferably orthogonal to each other, and at the same time, a, a ′, and a ″ of the precoding matrix are preferably 1. The code table according to the present embodiment. An example of can be expressed as follows.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式52)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 52)

ランク3−第7の実施の形態
本実施の形態による符号表は、第5の実施の形態による符号表の行置換形態を有する。本実施の形態による符号表の一例は、下記のように表すことができる。
Rank 3-Seventh Embodiment The code table according to this embodiment has a row replacement form of the code table according to the fifth embodiment. An example of the code table according to the present embodiment can be expressed as follows.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式53)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 53)

列ベクトル

Figure 2014132763
又はこれらの行置換の形態は、DFTベースのプリコーディングベクトル/行列又はハウスホールドベースのプリコーディングベクトル/行列のような、異なるプリコーディング行列でありうる。例えば、3GPP LTEシステム(リリース8システム)のランク1符号表がその一例である。 Column vector
Figure 2014132763
Or, these forms of row permutation may be different precoding matrices, such as DFT-based precoding vectors / matrixes or household-based precoding vectors / matrixes. For example, a rank 1 code table of 3GPP LTE system (release 8 system) is an example.

上記の第4の実施形態と同様に、プリコーディング行列の列ベクトルは、互いに直交し、同時にプリコーディング行列のa、a’、a”は1となることが好ましい。本実施の形態による符号表は、アンテナ置換動作がなされない場合に用いることが好ましい。本実施の形態による符号表を用いることによって、行置換のなされたプリコーディング行列を用いてアンテナ置換効果を具現できるからである。   As in the fourth embodiment, the column vectors of the precoding matrix are preferably orthogonal to each other, and at the same time, a, a ′, and a ″ of the precoding matrix are preferably 1. The code table according to the present embodiment. Is preferably used when the antenna replacement operation is not performed, because the antenna replacement effect can be realized by using the precoding matrix subjected to row replacement by using the code table according to the present embodiment.

本実施の形態による符号表の一例は、下記のように表すことができる。   An example of the code table according to the present embodiment can be expressed as follows.

Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
・・・ (式54)
Figure 2014132763
Figure 2014132763
Figure 2014132763
... (Formula 54)

追加的なプリコーディング行列選択基準
本実施の形態では、上記のノルム1及びノルム2に加えて、各プリコーディング行列グループ内のアルファベットで表現された成分を、8個の値から選択せずに、1,j,−1,−jに制限することで、符号表に含まれるプリコーディング行列の個数を減少させる方式を考慮する。
Additional Precoding Matrix Selection Criteria In this embodiment, in addition to the norm 1 and norm 2 described above, the components expressed by alphabets in each precoding matrix group are not selected from 8 values, Considering a method of reducing the number of precoding matrices included in the code table by limiting to 1, j, -1, and -j.

このような実施の形態によって16個のプリコーディング行列を含む符号表セットを考慮する。例えば、4Txアンテナに対するランク1 DFTベクトルは、下記のように表すことができる。   According to such an embodiment, a code table set including 16 precoding matrices is considered. For example, a rank 1 DFT vector for a 4Tx antenna can be expressed as:

ユニタリ行列となるように1/√Nに正規化されたF=e−j2π/Nのように与えられる成分を用いたN*N DFT行列(又は、フーリエ行列)は、下記のように表すことができる。 An N * N DFT matrix (or Fourier matrix) using a component given as F N = e −j 2π / N normalized to 1 / √N so as to become a unitary matrix is expressed as follows: be able to.

Figure 2014132763
・・・ (式55)
Figure 2014132763
... (Formula 55)

上記の式55の1番目から4番目の行における16個の4×1の列ベクトルで構成される4Txアンテナに対するランク1 DFTベクトルは、下記のように表すことができる。   A rank 1 DFT vector for a 4Tx antenna composed of 16 4 × 1 column vectors in the first to fourth rows of Equation 55 can be expressed as follows.

表8

Figure 2014132763
Table 8
Figure 2014132763

4Txランク1ハウスホールドベクトルは、下記のように表すことができる。   The 4Tx rank 1 household vector can be expressed as follows:

表9

Figure 2014132763
Table 9
Figure 2014132763

符号表大きさの制限
上述したとおり、符号表に含まれるプリコーディング行列の個数を制限するために、第1ノルム乃至第3ノルムのうち少なくとも一つを用いることができる。本実施の形態では、上述の説明のうち、各ランク当たり符号表の大きさ制限、特に、ランク1符号表に対する大きさ制限の観点について説明する。
As the restriction described above codebook size, it can be used to limit the number of precoding matrices contained in the codebook, at least one of the first norm to third norm. In the present embodiment, among the above description, the viewpoint of the size limit of the code table per rank, particularly the size limit for the rank 1 code table will be described.

現在、3GPP LTEシステムのダウンリンク4Tx符号表は、各ランクに対して同一に16個のベクトル/行列を有するように規定している。しかし、様々な研究から、高いランクで最適の性能を獲得するために必要なプリコーディング行列の個数は、低いランクで必要なプリコーディング行列の個数に比べて小さいことが知られている。このような点から、本実施の形態では、低いランクに対するプリコーディング行列の個数が、高いランクに対するプリコーディング行列の個数より多くなるように設計して、各ランクに従ってプリコーディング行列の個数が別々に設計される符号表形態を提案する。   Currently, the downlink 4Tx code table of the 3GPP LTE system stipulates that there are 16 vectors / matrices identically for each rank. However, it is known from various studies that the number of precoding matrices required to obtain optimum performance at a high rank is smaller than the number of precoding matrices required at a low rank. From this point, in this embodiment, the number of precoding matrices for the lower rank is designed to be larger than the number of precoding matrices for the higher rank, and the number of precoding matrices is separately set according to each rank. Proposed code table form is proposed.

一方、移動通信システムでは、様々な転送モードが適用できる。セル境界に位置しているユーザ装置(UE)がランク1 PMI(Precoding Matrix Indicator)を用いて閉ループ(closed loop)動作を適用するためにX番目の転送モードが有用に用いられる場合を仮定する。このような場合、ランク1 PMIベクトルは、簡単に開ルートMIMO(Open loop MIMO)/閉ループMIMO(closed loop MIMO)のようなY番目の転送モードを適用するための全体ランクに対するプリコーディング行列で構成される全体符号表内のランク1プリコーディング行列から選択して用いることができる。ここで、X番目の転送モードとY番目の転送モードは互いに異なると仮定する。Y番目の転送モードの場合、ランク1に対する符号表の大きさは、2の累乗の形態とならないように設定することができる。また、ランク1に対する符号表の大きさが2の累乗の形態を有しても、有意な性能向上なしに符号表の大きさのみを増加させることもある。そこで、本実施の形態では、適切な性能を有しながらも少ないフィードバック情報で表現可能となるように符号表の大きさを合理的に制限することを提案する。   On the other hand, various transfer modes can be applied in a mobile communication system. It is assumed that the user equipment (UE) located at the cell boundary uses the X-th transfer mode usefully to apply a closed loop operation using rank 1 PMI (Precoding Matrix Indicator). In such a case, the rank 1 PMI vector is simply composed of a precoding matrix for the entire rank to apply the Y-th transfer mode such as open-loop MIMO and closed-loop MIMO. Selected from the rank-1 precoding matrix in the entire code table. Here, it is assumed that the Xth transfer mode and the Yth transfer mode are different from each other. In the case of the Y-th transfer mode, the size of the code table for rank 1 can be set so as not to be a power of 2. Even if the code table size for rank 1 has a form of power of 2, only the code table size may be increased without significant performance improvement. Therefore, in this embodiment, it is proposed that the size of the code table is reasonably limited so that it can be expressed with a small amount of feedback information while having appropriate performance.

まず、Y番目の転送モードを適用するための各ランク当たりプリコーディング行列個数を、A−ランク1、B−ランク2、C−ランク3、D−ランク4と仮定する(ただし、D≦C≦B≦A)。この場合、全体符号表の大きさはA、B、C及びDの和となる。このような符号表の大きさを適用するためには、下記の条件を満たすmビットシグナリングが必要とされる。   First, it is assumed that the number of precoding matrices per rank for applying the Yth transfer mode is A-rank 1, B-rank 2, C-rank 3, and D-rank 4 (where D ≦ C ≦ B ≦ A). In this case, the size of the entire code table is the sum of A, B, C, and D. In order to apply such a code table size, m-bit signaling that satisfies the following conditions is required.

A + B + C + D ≦ 2 ・・・ (式56) A + B + C + D ≦ 2 m (Formula 56)

UEがX番目の転送モードを用いるように構成される場合、UEは、ランク1 PMI情報を用いることとなる。好ましくは、シグナリングに必要なビット数を減少させるために、2n個(n<m)のランク1 PMIを新しく規定するとよい。このようにシグナリングビット数を減少させるために利用可能な方法には、下記のような方法がある。
(1)方法1 可能な場合、偶数番目のインデックスを選択
(2)方法2 可能な場合、奇数番目のインデックスを選択
(3)方法3 最初2n個のインデックスを選択
(4)方法4 最後2n個のインデックスを選択
(5)方法5 任意にインデックスを選択
(6)方法6 シグナリングによって構成
If the UE is configured to use the Xth transfer mode, the UE will use rank-1 PMI information. Preferably, 2 n (n <m) rank 1 PMIs may be newly defined in order to reduce the number of bits required for signaling. There are the following methods that can be used to reduce the number of signaling bits in this way.
(1) Method 1 If possible, select even-numbered index (2) Method 2 If possible, select odd-numbered index (3) Method 3 Select first 2 n indexes (4) Method 4 Last 2 Select n indexes (5) Method 5 Select any index (6) Method 6 Configured by signaling

例えば、Y番目の転送モードのために、ランク1用に33個、ランク2用に15個、ランク3用に15個、ランク4用に4個のプリコーディング行列を与えることができる。   For example, for the Y-th transfer mode, 33 precoding matrices can be provided for rank 1, 15 for rank 2, 15 for rank 3, and 4 for rank 4.

この場合、16個のプリコーディング行列のみを表すためのランク1符号表を構成する方法は、下記のとおりである。
(1)方法1 偶数番目のインデックスを選択
(2)方法2 奇数番目のインデックスを選択
(3)方法3 最初16個のインデックスを選択
(4)方法4 最後16個のインデックスを選択
(5)方法5 任意にインデックスを選択
(6)方法6 シグナリングによって構成
In this case, a method of constructing a rank 1 code table for representing only 16 precoding matrices is as follows.
(1) Method 1 Select even-numbered index (2) Method 2 Select odd-numbered index (3) Method 3 Select first 16 indexes (4) Method 4 Select last 16 indexes (5) Method 5 Select index arbitrarily (6) Method 6 Configured by signaling

一方、32個のプリコーディング行列のみを表すためのランク1符号表を構成する方法は、下記のとおりである。
(1)方法1 最初32個のインデックスを選択
(2)方法2 最後32個のインデックスを選択
(3)方法3 任意にインデックスを選択
(4)方法4 シグナリングによって構成
On the other hand, a method of constructing a rank 1 code table for representing only 32 precoding matrices is as follows.
(1) Method 1 Select the first 32 indexes (2) Method 2 Select the last 32 indexes (3) Method 3 Select any index (4) Method 4 Configured by signaling

16個のダウンリンクランク1ベクトルが、32個のプリコーディング行列を含むランク1用の符号表に含まれる場合、下記の方法(I)及び(II)のような制限方式を用いることができる。   When 16 downlink rank 1 vectors are included in a code table for rank 1 including 32 precoding matrices, a restriction scheme such as the following methods (I) and (II) can be used.

制限方法(I)は、大きさ16のランク1符号表を構成する場合に対応し、その詳細は次のとおりである。   The restriction method (I) corresponds to the case of constructing a rank-1 code table of size 16, and the details thereof are as follows.

(A)16個のダウンリンクランク1ベクトルを選択
(B)ダウンリンクランク1ベクトルにかかわらずに16大きさのランク1符号表を選択
(1)最初16個のインデックスを選択
(2)最後16個のインデックスを選択
(3)任意にインデックスを選択
(4)シグナリングによって構成
(A) 16 downlink rank 1 vectors selected (B) 16 rank rank 1 code table selected regardless of downlink rank 1 vector (1) First 16 indexes selected (2) Last 16 (3) Arbitrarily select an index (4) Configure by signaling

別の制限方法(II)は大きさ32のランク1符号表を構成する場合に対応し、その詳細は次のとおりである。     Another restriction method (II) corresponds to the case of constructing a rank 1 code table of size 32, and the details thereof are as follows.

(A)16個のダウンリンクランク1ベクトル+追加ベクトル選択
(1)最初16個のインデックスを選択
(2)最後16個のインデックスを選択
(3)任意にインデックスを選択
(4)シグナリングによって構成
(B)ダウンリンクランク1ベクトルにかかわらずに32大きさのランク1符号表を選択
(1)最初32個のインデックスを選択
(2)最後32個のインデックスを選択
(3)任意にインデックスを選択
(4)シグナリングによって構成
(A) 16 downlink rank 1 vectors + additional vector selection (1) First 16 indexes are selected (2) Last 16 indexes are selected (3) Arbitrary index is selected (4) Configuration by signaling ( B) Select a rank 1 code table of 32 size regardless of the downlink rank 1 vector (1) Select the first 32 indexes (2) Select the last 32 indexes (3) Select any index ( 4) Configured by signaling

上述したような様々な方式によって、各ランク別符号表個数を効率的に構成することができる。   The number of code tables for each rank can be efficiently configured by various methods as described above.

III.装置構成
以下では、上述したとおり、ユーザ装置がPAPR又はCM特性を良好に維持しながら、アップリンク信号転送にMIMO方式を適用するために備えるべき構成について説明する。
III. Device Configuration In the following, as described above, a configuration that a user apparatus should be provided for applying the MIMO scheme to uplink signal transfer while maintaining good PAPR or CM characteristics will be described.

図10は、一般的な基地局とユーザ装置の構成を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration of a general base station and user apparatus.

一般に、基地局10は、プロセッサ11、メモリ12、及びアップリンク信号の受信及びダウンリンク信号の転送を行う送受信モジュールとしてRFモジュール13を含む。プロセッサ11は、ダウンリンク信号転送のためにメモリ12に保存されている情報、例えば、ダウンリンク信号転送のための符号表内の特定プリコーディング行列を用いてダウンリンク信号転送を制御し、また、アップリンク信号の受信のためにメモリ12に保存されている情報、例えば、アップリンク信号にプリコーディングの逆過程としてユーザ装置20が用いたプリコーディング行列と同じプリコーディング行列のエルミート行列を乗算する等の信号受信過程を制御することができる。   In general, the base station 10 includes a processor 11, a memory 12, and an RF module 13 as a transmission / reception module for receiving uplink signals and transferring downlink signals. The processor 11 controls downlink signal transfer using information stored in the memory 12 for downlink signal transfer, eg, a specific precoding matrix in a code table for downlink signal transfer, and Information stored in the memory 12 for reception of the uplink signal, for example, multiplying the uplink signal by a Hermite matrix having the same precoding matrix as the precoding matrix used by the user apparatus 20 as the reverse process of precoding The signal reception process can be controlled.

ユーザ装置20も同様、プロセッサ21、メモリ22、及びアップリンク信号の転送及びダウンリンク信号の受信のための送受信モジュールとしてRFモジュール23を含むことができる。プロセッサ21は、アップリンク信号転送のためにメモリ22に保存されている情報、例えばアップリンク信号転送のための上述した実施の形態で説明したような符号表内の特定プリコーディング行列を用いてアップリンク信号転送を制御し、また、ダウンリンク信号受信のためにメモリ22に保存されている情報、例えば、ダウンリンク信号にプリコーディングの逆過程としてユーザ装置20が用いたプリコーディング行列と同じプリコーディング行列のエルミート行列を乗算する等の信号受信過程を制御することができる。   Similarly, the user equipment 20 can include a processor 21, a memory 22, and an RF module 23 as a transmission / reception module for transferring uplink signals and receiving downlink signals. The processor 21 uses information stored in the memory 22 for uplink signal transfer, for example, a specific precoding matrix in the code table as described in the above-described embodiment for uplink signal transfer. Controls link signal transfer, and also stores information stored in the memory 22 for receiving downlink signals, for example, the same precoding matrix as the precoding matrix used by the user equipment 20 as a reverse process of precoding of downlink signals It is possible to control a signal reception process such as multiplication by a Hermitian matrix.

一方、上記の構成のうち、ユーザ装置20(又は、基地局10)のプロセッサの構成、特に、SC−FDMA方式で信号を転送するための構成についてより詳細に説明する。まず、3GPP LTEシステムでSC−FDMA方式信号転送のためのプロセッサ構成と一般的なOFDM方式の信号転送のためのプロセッサ構成を説明し、本発明の一実施の形態によってユーザ装置がMIMO方式を組み合わせてアップリンク信号をSC−FDMA方式で転送するためのプロセッサの構成について説明する。   On the other hand, among the above configurations, the configuration of the processor of the user apparatus 20 (or the base station 10), in particular, the configuration for transferring signals by the SC-FDMA scheme will be described in more detail. First, a description will be given of a processor configuration for SC-FDMA signal transfer and a general OFDM method signal transfer in 3GPP LTE system, and a user apparatus combines a MIMO scheme according to an embodiment of the present invention. The configuration of the processor for transferring the uplink signal by the SC-FDMA method will be described.

図11及び図12は、3GPP LTEシステムでアップリンク信号転送のためのSC−FDMA方式とダウンリンク信号転送のためのOFDMA方式を説明するための図である。   11 and 12 are diagrams for explaining an SC-FDMA scheme for uplink signal transfer and an OFDMA scheme for downlink signal transfer in the 3GPP LTE system.

まず、図11を参照すると、アップリンク信号転送のためのユーザ装置及びダウンリンク信号転送のための基地局は両方とも、直列−並列変換器401、副搬送波マッパ403、M−ポイントIDFTモジュール404、及び並列−直列変換器405などを含む点では同一である。ただし、SC−FDMA方式で信号を転送するためのユーザ装置は、N−ポイントDFTモジュール402をさらに含み、M−ポイントIDFTモジュール404のIDFT処理影響を一定部分打ち消すことで、転送信号が単一搬送波の特性を有するようにすることが異なる。   First, referring to FIG. 11, the user equipment for uplink signal transfer and the base station for downlink signal transfer are both serial-to-parallel converter 401, subcarrier mapper 403, M-point IDFT module 404, And the parallel-serial converter 405 and the like. However, the user equipment for transferring a signal by the SC-FDMA scheme further includes an N-point DFT module 402, which cancels a certain part of the IDFT processing effect of the M-point IDFT module 404 so that the transfer signal becomes a single carrier wave. It is different to have the following characteristics.

図12では、3GPP LTEシステム規格を規定しているTS 36.211に示されたアップリンク信号処理過程のためのブロック図、及び図11に示すSC−FDMA方式で信号を転送するためのプロセッサの構成との関係を示している。TS 36.211に従うと、アップリンク信号転送のためにユーザ装置ごとに特定スクランブルシーケンスを用いて転送信号にスクランブルを行い、このスクランブルされた信号を変調して複素シンボルを生成する。以降、複素シンボルにDFT拡散処理を行う変換プリコーディングを行う。すなわち、TS 36.211で規定する変換プリコーダは、NポイントDFTモジュールに対応することができる。その後、当該DFT拡散された信号は、リソース要素マッパによってリソースブロック単位のマッピング規則にしたがって特定リソース要素にマッピングされ、これは、図11の副搬送波マッパに対応することがわかる。このようにリソース要素にマッピングされた信号は、SC−FDMA信号生成モジュールによってMポイントIDFT又はIFFT処理され、並列−直列変換された後、CPが付加される。   In FIG. 12, a block diagram for an uplink signal processing process shown in TS 36.211 defining the 3GPP LTE system standard, and a processor for transferring signals in the SC-FDMA scheme shown in FIG. The relationship with the configuration is shown. According to TS 36.211, for the uplink signal transfer, a scrambled transfer signal is scrambled for each user equipment using a specific scramble sequence, and the scrambled signal is modulated to generate a complex symbol. Thereafter, conversion precoding for performing DFT spreading processing on the complex symbol is performed. That is, the conversion precoder defined in TS 36.211 can correspond to the N-point DFT module. Thereafter, the DFT-spread signal is mapped to a specific resource element according to a resource block unit mapping rule by the resource element mapper, which corresponds to the subcarrier mapper in FIG. The signal mapped to the resource element in this way is subjected to M-point IDFT or IFFT processing by the SC-FDMA signal generation module, and after parallel-serial conversion, CP is added.

一方、図12では、このような過程を経て基地局に転送された信号を受信するための基地局のプロセッサ構成も示している。   On the other hand, FIG. 12 also shows a processor configuration of the base station for receiving a signal transferred to the base station through such a process.

このように、3GPP LTEシステムでSC−FDMA転送のためのプロセッサ構成は、MIMO方式を適用するための構成を含んでいない。したがって、まず、3GPP LTEシステムでMIMO転送のための基地局のプロセッサ構成について説明し、続いて、これを用いてユーザ装置がSC−FDMA方式とMIMO方式を結合してアップリンク信号を転送するためのプロセッサの構成について説明する。   Thus, the processor configuration for SC-FDMA transfer in the 3GPP LTE system does not include a configuration for applying the MIMO scheme. Therefore, first, the processor configuration of the base station for MIMO transfer in the 3GPP LTE system will be described, and then, using this, the user apparatus combines the SC-FDMA scheme and the MIMO scheme to transfer an uplink signal. The configuration of the processor will be described.

図13は、3GPP LTEシステムにおいてMIMO方式で基地局がダウンリンク信号を転送するためのプロセッサ構成を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating a processor configuration for a base station to transfer a downlink signal using a MIMO scheme in a 3GPP LTE system.

3GPP LTEシステムにおいて基地局は、ダウンリンクで一つ以上の符号語を転送することができる。したがって、一つ以上の符号語はそれぞれ、図12のアップリンクにおいてと同様に、スクランブルモジュール301及び変調マッパ302で複素シンボルとして処理されることができ、該複素シンボルは、階層マッパ303によって複数の階層にマッピングされ、各階層は、プリコーディングモジュール304でチャネル状態に応じて選択された所定プリコーディング行列と乗算されて各転送アンテナに割り当てられることができる。このように処理された各アンテナ別転送信号はそれぞれ、リソース要素マッパ305で転送に用いられる時間−周波数リソース要素にマッピングされ、続いて、OFDM信号発生器306を経て各アンテナから転送されることができる。   In the 3GPP LTE system, a base station can transfer one or more codewords in the downlink. Accordingly, each of the one or more codewords can be processed as complex symbols by the scramble module 301 and the modulation mapper 302 as in the uplink of FIG. Each layer is mapped to a hierarchy and can be assigned to each transfer antenna by being multiplied by a predetermined precoding matrix selected according to the channel state in the precoding module 304. Each of the antenna-specific transfer signals processed in this way is mapped to a time-frequency resource element used for transfer by the resource element mapper 305, and then transferred from each antenna via the OFDM signal generator 306. it can.

ただし、図13のような3GPP LTEシステムにおけるダウンリンク信号方式によると、PAPR又はCM特性が劣化する問題につながることがある。したがって、ユーザ装置は、図11及び図12を参照して上述したような、良好なPAPR、CM特性を維持するためのSC−FDMA方式と図13のMIMO方式とを効率的に結合し、上述の実施の形態で説明したような、良好なPAPR、CM特性を維持できるプリコーディング行列を用いてプリコーディングを行うための構成を必要とする。   However, the downlink signaling method in the 3GPP LTE system as shown in FIG. 13 may lead to a problem that PAPR or CM characteristics deteriorate. Therefore, the user apparatus efficiently combines the SC-FDMA scheme for maintaining good PAPR and CM characteristics as described above with reference to FIGS. 11 and 12 and the MIMO scheme of FIG. As described in the above embodiment, a configuration for performing precoding using a precoding matrix capable of maintaining good PAPR and CM characteristics is required.

まず、本発明の好ましい一実施の形態によって、多重アンテナを通じてアップリンクで信号を転送するためのユーザ装置は、信号送受信用の多重アンテナ(図示せず)を含むと仮定する。また、図10を参照すると、ユーザ装置20は、多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定されたプリコーディング行列を含む符号表を保存するメモリ22、多重アンテナ(図示せず)、及びメモリ(22)に接続されてアップリンク信号転送を処理するプロセッサ21を含む。このような構成を有するユーザ装置のプロセッサ21の構成についてより具体的に説明する。   First, according to a preferred embodiment of the present invention, it is assumed that a user equipment for transmitting a signal through an uplink through multiple antennas includes multiple antennas (not shown) for signal transmission / reception. Referring to FIG. 10, the user apparatus 20 includes a memory 22 for storing a code table including a precoding matrix set so that one hierarchical signal is transferred for each of the multiple antennas, a multiple antenna (not shown). And a processor 21 connected to the memory (22) for processing the uplink signal transfer. The configuration of the processor 21 of the user apparatus having such a configuration will be described more specifically.

図14は、本発明の好ましい一実施の形態によるユーザ装置のプロセッサ構成を具体的に示す図である。   FIG. 14 is a diagram specifically illustrating a processor configuration of the user apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.

図14に示すように、本発明の好ましい一実施の形態によるユーザ装置20のプロセッサは、アップリンク信号を特定ランクに対応する個数の階層にマッピングする階層マッパ1401、所定個数の階層信号のそれぞれにDFT拡散を行う所定個数のDFTモジュール1402、及びメモリ22に保存されている符号表から多重アンテナ1405のそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定された特定プリコーディング行列を選択して、DFTモジュール1402から受信したDFT拡散された階層信号のそれぞれをプリコーディングするプリコーダ1403と、を含むことを提案する。特に、本実施の形態では、DFTモジュール1402が各階層信号をそれぞれ拡散し、階層信号それぞれを拡散するDFTモジュール1402をプリコーダ1403の直前段階に位置すると共に、プリコーダ1403のプリコーディング時に各階層信号が一つのアンテナにマッピングされて転送されるように構成することによって、各階層信号の単一搬送波特性を維持し、良好なPAPR/CM特性を維持するようにすることを特徴とする。一方、ユーザ装置20は、このようにプリコーディングされた信号にSC−FDMAシンボル構成のための処理(例えば、IFFTモジュール1404による時間領域信号生成及びCP付加等)をして、多重アンテナ1405を通じて基地局に転送する転送モジュールをさらに含む。   As shown in FIG. 14, the processor of the user apparatus 20 according to the preferred embodiment of the present invention includes a layer mapper 1401 that maps uplink signals to a number of layers corresponding to a specific rank, and a predetermined number of layer signals. A specific number of DFT modules 1402 that perform DFT spreading and a specific precoding matrix set so that one layer signal is transferred for each of the multiple antennas 1405 from the code table stored in the memory 22, It is proposed to include a precoder 1403 for precoding each of the DFT-spread layer signals received from the DFT module 1402. In particular, in this embodiment, the DFT module 1402 spreads each layer signal, and the DFT module 1402 that spreads each layer signal is positioned immediately before the precoder 1403, and each layer signal is precoded by the precoder 1403. It is characterized by maintaining a single carrier characteristic of each layer signal and maintaining a good PAPR / CM characteristic by being configured to be mapped and transferred to one antenna. On the other hand, the user apparatus 20 performs processing for SC-FDMA symbol configuration (for example, time domain signal generation by the IFFT module 1404 and CP addition) on the precoded signal in this manner, and performs base station through the multiple antenna 1405. It further includes a transfer module for transferring to the station.

一方、プリコーダ1403は、メモリ22に保存されている符号表から信号転送に用いるプリコーディング行列を選択してプリコーディングに使用することができ、これらのプリコーディング行列は、多重アンテナそれぞれの転送電力及び/又は階層それぞれの転送電力が均等となるように設定されたプリコーディング行列とすることが好ましい。   On the other hand, the precoder 1403 can select a precoding matrix to be used for signal transfer from a code table stored in the memory 22 and use it for precoding. It is preferable that the precoding matrix is set so that the transfer power of each layer is equal.

多重アンテナ1405の個数は、2個又は4個とすることができる。また、本発明の一実施の形態によるユーザ装置のプロセッサは、特定符号語がマッピングされる階層を周期的に又は非周期的に変更する階層移動機能及び/又は特定階層信号が転送されるアンテナを周期的又は非周期的に変更するアンテナ移動機能をさらに行うことができる。階層移動機能は、階層マッパ1401によってプリコーダ1403のプリコーディングと別に行われることもでき、プリコーダ1403がプリコーディングの際にプリコーディング行列の列置換によって行うこともできる。また、アンテナ移動機能も同様、プリコーディングと別に又はプリコーディング行列の行置換によって行うことができる。   The number of multiple antennas 1405 can be two or four. In addition, the processor of the user apparatus according to an embodiment of the present invention may include a layer moving function for periodically or aperiodically changing a layer to which a specific codeword is mapped and / or an antenna to which a specific layer signal is transferred. An antenna moving function that changes periodically or aperiodically can also be performed. The layer moving function may be performed separately from the precoding of the precoder 1403 by the layer mapper 1401 or may be performed by column replacement of a precoding matrix when the precoder 1403 performs precoding. Similarly, the antenna moving function can be performed separately from precoding or by row replacement of a precoding matrix.

以上で説明された実施例は、本発明の構成要素や特徴が所定形態で結合してなるものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、別の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもできる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は別の実施例に含まれることもでき、又は、別の実施例の対応する構成又は特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲で引用関係が明示されていない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含めたりできることは明らかである。   The embodiments described above are obtained by combining the constituent elements and features of the present invention in a predetermined form. Each component or feature should be considered optional unless stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with another component or feature. Also, some embodiments and / or features may be combined to form embodiments of the present invention. The order of operations described in the embodiments of the present invention can be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may replace a corresponding configuration or feature of another embodiment. It is obvious that claims that are not explicitly cited in the claims can be combined to constitute an embodiment, or can be included as a new claim by amendment after application.

本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。   Embodiments according to the present invention can be implemented by various means such as hardware, firmware, software, or a combination thereof. When implemented in hardware, one embodiment of the invention includes one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). , A field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶されてプロセッサによって駆動されることができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられて、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。   In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, or the like that performs the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by a processor. The memory unit is provided inside or outside the processor, and can exchange data with the processor by various known means.

本発明は、本発明の技術的思想及び必須特徴を逸脱し範囲で他の特定の形態に具体化できることは、当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも、本発明の範囲に含まれる。   It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the technical idea and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in any respect, and should be considered as exemplary. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and thus any changes that come within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

上記の説明から明らかなように、本発明はMIMO方式を用いてアップリンク信号を送信しつつ、PAPR又はCM特性を維持することができる。   As is clear from the above description, the present invention can maintain PAPR or CM characteristics while transmitting an uplink signal using the MIMO scheme.

さらに、本発明はアンテナ/階層の送信電力を均一に制御又は調整し、プリコーディング行列情報に必要な信号オーバーヘッド量を最小にし、最大のダイバシチ利得を得ることができる。   Furthermore, the present invention can uniformly control or adjust the transmission power of the antenna / layer, minimize the amount of signal overhead required for precoding matrix information, and obtain the maximum diversity gain.

本発明は、広帯域無線移動通信システムで用いることができる。   The present invention can be used in a broadband wireless mobile communication system.

当業者であれば、本発明の精神又は範囲を逸脱することなく、本発明の種々の修正物及び変形物を作成できることは明白である。したがって、本発明は、本願の特許請求の範囲に入る本発明の修正物及び変形物、並びに均等物をも含むものとする。   It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention includes modifications and variations of the present invention and equivalents that fall within the scope of the claims of this application.

10 基地局
20 ユーザ装置
301 スクランブル
302 変調マッパ
303 階層マッパ
304 プリコーディング
305 リソース要素マッパ
306 OFDM信号発生器
401 直列−並列変換
402 N−ポイントDFT
404 M−ポイントIDFT
405 並列−直列変換
406 CP追加
1401 符号語から階層へのマッピング
1402 DFT
1403 プリコーディング
1404 IFFT
1405 アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base station 20 User apparatus 301 Scramble 302 Modulation mapper 303 Hierarchical mapper 304 Precoding 305 Resource element mapper 306 OFDM signal generator 401 Serial-parallel conversion 402 N-point DFT
404 M-point IDFT
405 Parallel-serial conversion 406 CP addition 1401 Code word to layer mapping 1402 DFT
1403 Precoding 1404 IFFT
1405 Antenna

Claims (18)

ユーザ装置がアップリンク信号を、多重アンテナを用いて転送する方法であって、
前記アップリンク信号を所定個数の階層にマッピングし、
前記所定個数の階層信号のそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)拡散を行い、
あらかじめ保存されている符号表から前記多重アンテナそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定された特定プリコーディング行列を選択して、それぞれDFT拡散された前記階層信号をプリコーディングし、
前記プリコーディングされた信号に単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)シンボル構成のための処理を行って、前記多重アンテナを通じて基地局に転送すること、を含む、アップリンク信号転送方法。
A method in which a user equipment transmits an uplink signal using multiple antennas,
Mapping the uplink signal to a predetermined number of layers;
Performing discrete Fourier transform (DFT) diffusion on each of the predetermined number of hierarchical signals;
Select a specific precoding matrix set so that one layer signal is transferred for each of the multiple antennas from a code table stored in advance, and precode each layer signal that has been DFT-spread,
An uplink signal transfer method comprising: performing processing for single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol configuration on the precoded signal and transferring the processed signal to a base station through the multiple antennas.
前記特定プリコーディング行列は、前記多重アンテナのそれぞれの転送電力が均等となるように設定されたプリコーディング行列である、請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。   The uplink signal transfer method according to claim 1, wherein the specific precoding matrix is a precoding matrix set so that transfer powers of the multiple antennas are equalized. 前記特定プリコーディング行列は、前記所定個数の階層のそれぞれの転送電力が均等となるように設定されたプリコーディング行列である、請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。   The uplink signal transfer method according to claim 1, wherein the specific precoding matrix is a precoding matrix set so that transfer powers of the predetermined number of layers are equal. 前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが2の場合に用いられるランク2プリコーディング行列であって、
Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含み、
前記プリコーディング行列の各行は前記4個の多重アンテナのそれぞれに対応し、各列は各階層に対応する請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。
The code table is a rank 2 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 2.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
Including a first type precoding matrix that satisfies the following condition:
The uplink signal transfer method according to claim 1, wherein each row of the precoding matrix corresponds to each of the four multiple antennas, and each column corresponds to each layer.
前記ランク2プリコーディング行列は、
Figure 2014132763
のような形態を有する第2タイプのプリコーディング行列と、
Figure 2014132763
のような形態を有する第3タイプのプリコーディング行列と、をさらに含み、
前記第2タイプのプリコーディング行列及び第3タイプのプリコーディング行列はそれぞれ、
Figure 2014132763
の条件を満たす、請求項4に記載のアップリンク信号転送方法。
The rank-2 precoding matrix is
Figure 2014132763
A second type of precoding matrix having the form
Figure 2014132763
A third type precoding matrix having a form such as
The second type precoding matrix and the third type precoding matrix are respectively
Figure 2014132763
The uplink signal transfer method according to claim 4, wherein the condition is satisfied.
前記ランク2プリコーディング行列は、前記第1乃至第3タイプのプリコーディング行列の、各行の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列、各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列、及び各行の位置と各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列のうち一つ以上をさらに含む、請求項5に記載のアップリンク信号転送方法。   The rank-2 precoding matrix includes a precoding matrix in which the position of each row is changed, a precoding matrix in which the position of each column is changed, and each row of the first to third types of precoding matrices. The uplink signal transfer method according to claim 5, further comprising at least one of a type of precoding matrix in which a position of each column and a position of each column are changed. 前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが3の場合に用いられるランク3プリコーディング行列であって、
Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含み、
前記プリコーディング行列の各行は前記4個の多重アンテナのそれぞれに対応し、各列は各階層に対応する請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。
The code table is a rank 3 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 3.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
Including a first type precoding matrix that satisfies the following condition:
The uplink signal transfer method according to claim 1, wherein each row of the precoding matrix corresponds to each of the four multiple antennas, and each column corresponds to each layer.
前記ランク3プリコーディング行列は、
Figure 2014132763
のような形態を有する第2タイプのプリコーディング行列と、
Figure 2014132763
のような形態を有する第3タイプのプリコーディング行列と、をさらに含み、
前記第2タイプのプリコーディング行列及び第3タイプのプリコーディング行列はそれぞれ、
Figure 2014132763
の条件を満たす、請求項7に記載のアップリンク信号転送方法。
The rank 3 precoding matrix is
Figure 2014132763
A second type of precoding matrix having the form
Figure 2014132763
A third type precoding matrix having a form such as
The second type precoding matrix and the third type precoding matrix are respectively
Figure 2014132763
The uplink signal transfer method according to claim 7, wherein the condition is satisfied.
前記ランク3プリコーディング行列は、前記第1乃至第3タイプのプリコーディング行列の、各行の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列、各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列、及び各行の位置と各列の位置が変更されたタイプのプリコーディング行列をさらに含む、請求項8に記載のアップリンク信号転送方法。   The rank-3 precoding matrix includes a precoding matrix in which the position of each row is changed, a precoding matrix in which the position of each column is changed, and each row of the first to third types of precoding matrices. The method of claim 8, further comprising a precoding matrix of a type in which the position of each column and the position of each column are changed. 前記符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが3の場合に用いられるランク3プリコーディング行列であって、
第1階層が第1アンテナ及び第2アンテナに分散してマッピングされ、第2階層及び第3階層がそれぞれ第3アンテナ及び第4アンテナにマッピングされて転送されるように設計されたプリコーディング行列を含む、請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。
The code table is a rank 3 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 3.
A precoding matrix designed such that the first layer is distributed and mapped to the first antenna and the second antenna, and the second layer and the third layer are mapped and transferred to the third antenna and the fourth antenna, respectively. The uplink signal transfer method according to claim 1, further comprising:
前記符号表は、各ランク別に異なる個数のプリコーディング行列を含む、請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。   The method of claim 1, wherein the code table includes a different number of precoding matrices for each rank. 前記アップリンク信号は符号語単位に入力され、
前記階層へのマッピングは、特定符号語がマッピングされる階層を周期的に変更することを含む、請求項1に記載のアップリンク信号転送方法。
The uplink signal is input in codeword units,
The uplink signal transfer method according to claim 1, wherein the mapping to the layer includes periodically changing a layer to which a specific codeword is mapped.
前記階層へのマッピングは、前記特定符号語がマッピングされる階層を毎SC−FDMAシンボルごとに変更することを含む、請求項12に記載のアップリンク信号転送方法。   The uplink signal transfer method according to claim 12, wherein the mapping to the layer includes changing a layer to which the specific codeword is mapped for each SC-FDMA symbol. 多重アンテナを通じてアップリンクで信号を転送するユーザ装置であって、
信号送受信用の多重アンテナと、
前記多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定されたプリコーディング行列を含む符号表を保存するメモリと、
前記多重アンテナ及び前記メモリと接続されて、前記アップリンク信号転送を処理するプロセッサと、
を含み、
前記プロセッサは、
前記アップリンク信号を前記特定ランクに対応する個数の階層にマッピングする階層マッパと、
前記所定個数の階層信号のそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)拡散を行うDFTモジュールと、
前記メモリに保存されている符号表から前記多重アンテナのそれぞれにつき一つの階層信号が転送されるように設定された特定プリコーディング行列を選択して、前記DFTモジュールから受信した前記それぞれDFT拡散された階層信号をプリコーディングするプリコーダと、
前記プリコーディングされた信号に単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)シンボル構成のための処理を行って前記多重アンテナを通じて基地局に転送する転送モジュールと、
を含む、ユーザ装置。
A user equipment that transmits signals in uplink through multiple antennas,
Multiple antennas for signal transmission and reception;
A memory for storing a code table including a precoding matrix set to transfer one layer signal for each of the multiple antennas;
A processor connected to the multiple antennas and the memory for processing the uplink signal transfer;
Including
The processor is
A layer mapper for mapping the uplink signal to a number of layers corresponding to the specific rank;
A DFT module that performs discrete Fourier transform (DFT) spreading on each of the predetermined number of hierarchical signals;
The DFT spread received from the DFT module is selected from a code table stored in the memory by selecting a specific precoding matrix set to transfer one layer signal for each of the multiple antennas. A precoder for precoding a hierarchical signal;
A transfer module that performs processing for single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol configuration on the precoded signal and forwards it to a base station through the multiple antennas;
Including user equipment.
前記メモリが保存する符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが2の場合に用いられるランク2プリコーディング行列であって、
Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含み、
前記プリコーディング行列の各行は前記4個の多重アンテナのそれぞれに対応し、各列は各階層に対応する請求項14に記載のユーザ装置。
The code table stored in the memory is a rank 2 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 2.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
Including a first type precoding matrix that satisfies the following condition:
The user apparatus according to claim 14, wherein each row of the precoding matrix corresponds to each of the four multiple antennas, and each column corresponds to each layer.
前記ランク2プリコーディング行列は、
Figure 2014132763
のような形態を有する第2タイプのプリコーディング行列と、
Figure 2014132763
のような形態を有する第3タイプのプリコーディング行列と、をさらに含み、
前記第2タイプのプリコーディング行列及び第3タイプのプリコーディング行列はそれぞれ、
Figure 2014132763
の条件を満たす、請求項15に記載のユーザ装置。
The rank-2 precoding matrix is
Figure 2014132763
A second type of precoding matrix having the form
Figure 2014132763
A third type precoding matrix having a form such as
The second type precoding matrix and the third type precoding matrix are respectively
Figure 2014132763
The user apparatus according to claim 15, wherein the condition is satisfied.
前記メモリが保存する符号表は、前記多重アンテナの個数が4個であり、前記ランクが3の場合に用いられるランク3プリコーディング行列であって、
Figure 2014132763
のような形態を有し、
Figure 2014132763
の条件を満たす第1タイプのプリコーディング行列を含み、
前記プリコーディング行列の各行は前記4個の多重アンテナのそれぞれに対応し、各列は各階層に対応する請求項14に記載のユーザ装置。
The code table stored in the memory is a rank 3 precoding matrix used when the number of the multiple antennas is 4 and the rank is 3.
Figure 2014132763
Has a form like
Figure 2014132763
Including a first type precoding matrix that satisfies the following condition:
The user apparatus according to claim 14, wherein each row of the precoding matrix corresponds to each of the four multiple antennas, and each column corresponds to each layer.
前記ランク3プリコーディング行列は、
Figure 2014132763
のような形態を有する第2タイプのプリコーディング行列と、
Figure 2014132763
のような形態を有する第3タイプのプリコーディング行列と、をさらに含み、
前記第2タイプのプリコーディング行列及び第3タイプのプリコーディング行列はそれぞれ、
Figure 2014132763
の条件を満たす、請求項17に記載のユーザ装置。
The rank 3 precoding matrix is
Figure 2014132763
A second type of precoding matrix having the form
Figure 2014132763
A third type precoding matrix having a form such as
The second type precoding matrix and the third type precoding matrix are respectively
Figure 2014132763
The user apparatus according to claim 17, wherein the condition is satisfied.
JP2014019167A 2008-08-11 2014-02-04 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA Active JP5814394B2 (en)

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8799008P 2008-08-11 2008-08-11
US61/087,990 2008-08-11
KR10-2008-0132994 2008-12-24
KR1020080132994A KR20100019929A (en) 2008-08-11 2008-12-24 A method for designing a sc-fdma mimo codebook
US16071109P 2009-03-17 2009-03-17
US61/160,711 2009-03-17
US16972609P 2009-04-16 2009-04-16
US61/169,726 2009-04-16
US17010609P 2009-04-17 2009-04-17
US61/170,106 2009-04-17
US17358509P 2009-04-28 2009-04-28
US61/173,585 2009-04-28
KR1020090073606A KR101612103B1 (en) 2008-08-11 2009-08-11 Method and Apparatus For Transmitting Uplink Signals Using Multi-Antenna
KR10-2009-0073606 2009-08-11

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011521055A Division JP5702282B2 (en) 2008-08-11 2009-08-11 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015182936A Division JP6196268B2 (en) 2008-08-11 2015-09-16 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014132763A true JP2014132763A (en) 2014-07-17
JP5814394B2 JP5814394B2 (en) 2015-11-17

Family

ID=42090126

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011521055A Active JP5702282B2 (en) 2008-08-11 2009-08-11 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA
JP2014019167A Active JP5814394B2 (en) 2008-08-11 2014-02-04 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA
JP2015182936A Active JP6196268B2 (en) 2008-08-11 2015-09-16 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011521055A Active JP5702282B2 (en) 2008-08-11 2009-08-11 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015182936A Active JP6196268B2 (en) 2008-08-11 2015-09-16 UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA

Country Status (6)

Country Link
JP (3) JP5702282B2 (en)
KR (2) KR20100019929A (en)
CN (3) CN105141348B (en)
CA (1) CA2731210C (en)
ES (1) ES2576728T3 (en)
MX (1) MX2011000996A (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10931338B2 (en) 2001-04-26 2021-02-23 Genghiscomm Holdings, LLC Coordinated multipoint systems
US10644916B1 (en) 2002-05-14 2020-05-05 Genghiscomm Holdings, LLC Spreading and precoding in OFDM
US11381285B1 (en) 2004-08-02 2022-07-05 Genghiscomm Holdings, LLC Transmit pre-coding
MX2011000678A (en) * 2008-07-29 2011-02-25 Panasonic Corp Mimo transmission device and mimo transmission method.
WO2010050383A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 シャープ株式会社 Transmitter apparatus, receiver apparatus and communication system
CN102428658B (en) 2009-03-17 2015-02-18 诺基亚通信公司 Method and apparatus for codebook-based precoding in MIMO systems
CN102340341A (en) 2011-07-08 2012-02-01 中兴通讯股份有限公司 Multi-antenna signal processing method and device for uplink system
CN102271027B (en) * 2011-07-21 2018-03-23 中兴通讯股份有限公司 A kind of recoding processing method and system of up Open-Loop Spatial Multiplexing
KR101297578B1 (en) * 2012-03-23 2013-08-19 주식회사 이노와이어리스 Precoding apparatus and method for lte uplink
US10171137B2 (en) 2013-08-22 2019-01-01 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting data by using spatial modulation scheme in wireless access system
WO2017049640A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 华为技术有限公司 Precoding method and apparatus
CN107113106B (en) 2015-12-03 2020-07-10 诸暨易和项目投资有限公司 Multi-antenna transmission method and base station under common cell network
CN107276954B (en) * 2016-04-08 2020-04-14 中国移动通信有限公司研究院 Baseband signal processing method and device
TWI791341B (en) * 2016-12-09 2023-02-01 美商高通公司 Method of wireless communication at base station and base station
MX2019009202A (en) 2017-02-06 2019-09-19 Ericsson Telefon Ab L M Csi reporting on small control channels.
EP3404843B1 (en) * 2017-05-17 2022-12-07 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method for enabling both analog and digital beamforming
US10243773B1 (en) 2017-06-30 2019-03-26 Genghiscomm Holdings, LLC Efficient peak-to-average-power reduction for OFDM and MIMO-OFDM
US10637705B1 (en) 2017-05-25 2020-04-28 Genghiscomm Holdings, LLC Peak-to-average-power reduction for OFDM multiple access
JP6857242B2 (en) * 2017-06-13 2021-04-14 シャープ株式会社 Communication control device, communication terminal, control method of communication terminal, control program, and data structure
CN111837145B (en) * 2017-12-18 2024-02-02 米西克有限公司 System and method for mapping matrix calculations to matrix multiplication accelerators
CN111886809B (en) 2018-04-04 2022-08-09 华为技术有限公司 Method and device for selecting uplink antenna
EP3915236A4 (en) 2019-01-25 2023-05-24 Genghiscomm Holdings, LLC Orthogonal multiple access and non-orthogonal multiple access
US11343823B2 (en) 2020-08-16 2022-05-24 Tybalt, Llc Orthogonal multiple access and non-orthogonal multiple access
WO2020242898A1 (en) 2019-05-26 2020-12-03 Genghiscomm Holdings, LLC Non-orthogonal multiple access
KR102628157B1 (en) * 2019-09-16 2024-01-23 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍) P matrix for EHT

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007041086A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Interdigital Technology Corporation Mimo beamforming-based single carrier frequency division multiple access system
WO2008021396A2 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for providing efficient precoding feedback in a mimo wireless communication system
WO2008085107A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for precoding using a block diagonal matrix

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ566171A (en) * 2005-08-22 2010-08-27 Qualcomm Inc Method and apparatus for selection of virtual antennas
CN101043298B (en) * 2006-03-20 2011-07-27 华为技术有限公司 Method and system for transmitting signal in multi-antenna communication
CN101170317A (en) * 2006-10-26 2008-04-30 中兴通讯股份有限公司 A multi-level mixing detection method and its device
AU2007316434B2 (en) * 2006-11-06 2011-08-04 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for power allocation and/or rate selection for UL MIMO/SIMO operations with par considerations
WO2008086239A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-17 Texas Instruments Incorporated Precoding codebook for mimo systems
US8165075B2 (en) * 2007-01-12 2012-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for transmitting/receiving feedback information in mobile telecommunication using multiple input multiple output
US7995671B2 (en) 2007-02-09 2011-08-09 Qualcomm Incorporated Multiple-input multiple-output (MIMO) transmission with rank-dependent precoding
CN101170386B (en) * 2007-11-06 2010-06-30 东南大学 Self-adapted multi-antenna receiving and transmission method based on mean and covariance
WO2009134082A2 (en) 2008-04-29 2009-11-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for transmitting data using multiple antenna for single carrier frequency division multiple access system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007041086A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Interdigital Technology Corporation Mimo beamforming-based single carrier frequency division multiple access system
WO2008021396A2 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for providing efficient precoding feedback in a mimo wireless communication system
WO2008085107A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for precoding using a block diagonal matrix

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015000253; Texas Instruments: 'Uplink SU-MIMO for E-UTRA' 3GPP TSG RAN WG1 53bis Warsaw, Poland, June 30 - July 4, 2008 R1-082496 , 20080625, P3 *
JPN6015000254; Qualcomm Europe: 'Precoding Design for LTE-A Uplink MIMO Operation' 3GPP TSG-RAN WG1 #56bis23rd-27th March, 2009 Seoul, South Korea R1-091465 , 20090319, P2,P5 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101612103B1 (en) 2016-04-26
CA2731210A1 (en) 2010-02-18
JP2016028492A (en) 2016-02-25
ES2576728T3 (en) 2016-07-11
CN102119494A (en) 2011-07-06
CA2731210C (en) 2014-11-25
KR20100019974A (en) 2010-02-19
CN105187107B (en) 2018-10-16
JP6196268B2 (en) 2017-09-13
KR20100019929A (en) 2010-02-19
CN105187107A (en) 2015-12-23
JP2011530207A (en) 2011-12-15
MX2011000996A (en) 2011-03-04
CN105141348B (en) 2018-06-26
JP5702282B2 (en) 2015-04-15
CN105141348A (en) 2015-12-09
JP5814394B2 (en) 2015-11-17
CN102119494B (en) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6196268B2 (en) UPLINK SIGNAL TRANSFER METHOD AND DEVICE USING MULTIPLE ANTENNA
US10236957B2 (en) Method and apparatus for transmitting uplink signals using multi-antenna
US9596015B2 (en) Uplink signal transmission and reception using optimized rank 3 codebook
US8493836B2 (en) Method and apparatus for transmitting uplink signals using optimized rank 3 codebook
EP2220784B1 (en) Method and apparatus for for spatially precoding
JP2017531351A (en) Wireless communication method and apparatus
KR101599532B1 (en) Method and apparatus for generating a mimo (multiple input multiple output) codebook

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150917

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5814394

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250