JP2015503305A - チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置 - Google Patents

チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、チャネル状態情報をフィードバックするための方法および装置を開示する。該方法および装置は、通信ネットワーク技術の分野に関連し、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づいたマルチ階層データ伝送においてチャネル状態情報をフィードバックし、フィードバックビットの数を削減することができる。本発明の実施形態において提供される解決策において、第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号が、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定され、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが、第２直交基本ベクトルグループに従って決定され、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。本発明の実施形態において提供される解決策は、チャネル状態情報がフィードバックされるときに適用可能である。

Description

本発明は、通信ネットワーク技術分野に関し、特に、チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置に関する。
ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output、複数入力複数出力）技術は、無線システムのスペクトル効率を改善するための最も重要な技術の１つである。ＭＩＭＯシステムにおいては、一般に、送信機がチャネルを学習するときにのみ、良い伝送効果を達成することができ、一方、ＦＤＤ（Frequency Division Duplexing、周波数分割複信）システムにおいては、一般に、受信機がチャネル状態情報を送信機にフィードバックする。従って、チャネル状態情報をフィードバックするためにどの方法が採用されるかは、標準設計におけるホットスポット（hotspot）である。
従来技術においては、チャネル状態情報がフィードバックされると、最初に、複数のＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、離散フーリエ変換）コードブック上で組合せの重み付けが実行されることにより、チャネル固有ベクトルが定量化され、次に、第１レベル符号語が比較的長い期間においてフィードバックされる。ここで、第１レベル符号語は、チャネル統計中心角、該中心角に対する相対的オフセット値、および、第１レベル符号語に含まれるＤＦＴベクトルの数、を含む。水平に置かれたＵＬＡ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｌｉｎｅａｒ Ａｒｒａｙ、均一線形アレイ）においては、ＤＦＴ符号語は、一般に、水平指向角によって決定され、複数のＤＦＴ符号語に対応する水平指向角は連続的であり、従って符号語の数、および各符号語のオフセット値はＤＦＴベクトルを表すために使用され得る。そして、第２レベル符号語が比較的短い期間においてフィードバックされ、該符号語は、ＧＬＰ（Ｇｒａｓｓｍａｎｎｉａｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｐａｃｋｉｎｇ）またはＲＶＱ（Ｒａｎｄｏｍ Ｖｅｃｔｏｒ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）コードブックから選択され得る。
しかしながら、チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にのみ関係し、シングル階層符号語技術のみが採用され、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための方法および装置を提供する。その方法および装置は、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてチャネル状態情報をフィードバックすることができ、フィードバックビットの数を減らすことができる。
該目的を達成するために、本発明の実施形態は以下の技術的解決策を採用する：
チャネル状態情報をフィードバックするための方法は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方法、垂直方法および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップと；第２直交基本ベクトルグループに従って各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定する決定ステップであり、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、決定ステップと；各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算する計算ステップと、基地局がマルチ階層符号語を合成できるように、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局へ送信する送信ステップと、を含む。
チャネル状態情報をフィードバックするための装置は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、を決定するように構成された第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットと；第２直交基本ベクトルグループに従って各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定するように構成された第３基本ベクトルグループ決定ユニットであり、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、第３基本ベクトルグループ決定ユニットと；各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算するように構成された計算ユニットと；基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信する送信ユニットと、を備える。
本発明の実施形態において提供される、チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置によれば、第２直交基本ベクトルグループおよび該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号が、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定され、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループが、第２直交基本ベクトルグループに従って決定され、そして、各データ階層の第２レベル符号語が別々に計算され、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態に従った技術的解決策、または従来技術をより明確に示すために、実施形態または従来技術を説明するために必要な添付図面を以下簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者は、創造的努力を要することなく、該添付図面から他の図面を導出できる。
本発明の実施形態１に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための方法のフローチャートである。 本発明の実施形態１に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための装置のブロック図である。 本発明の実施形態２に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための方法のフローチャートである。 本発明の実施形態２に従った、マルチタイプのマルチ次元アンテナアレイの概略図である。 本発明の実施形態２に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための装置のブロック図である。 本発明の実施形態２に従った、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットのブロック図である。
本発明の技術的解決策が、以下において、添付図面を参照しながら明確に説明されるであろう。説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく一部に過ぎないことは明らかである。当業者が、本発明の実施形態に基づいて、創造的努力を要することなく取得できるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲に含まれる。
実施形態１
本発明の実施形態はチャネル状態情報をフィードバックするための方法を提供する。図１に示されるように、該方法は以下のものを含む：
ステップ１０１：予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップ。
ステップ１０２：第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定する決定ステップであり、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、決定ステップ。
具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）が決定される。
第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの相関係数が計算され、該相関係数は降順にソートされる。
Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語が、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループとして決定される。
第３基本ベクトルグループを決定する方法に従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループが決定される。
データ階層に対応する第３基本ベクトルグループは互いに直交し、第３基本ベクトルグループの間の交わり集合はヌルである。
ステップ１０３：各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算するステップ。
具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語が計算される、すなわち、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）が計算される。ここで、ｖｅ（ｉ）は第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトル、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。
第２レベル符号語を計算する方法に従って、各データ階層に対応する第２レベル符号語が計算される。
ステップ１０４：第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層における第２レベル符号語と、を基地局に送信する送信ステップであり、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る、送信ステップ。
具体的には、第１のフィードバックメッセージが基地局に送信され、該第１のフィードバックメッセージは、第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３の直交基本ベクトルグループを含む。
第２のフィードバックメッセージが基地局に送信され、該第２のフィードバックメッセージは、各データ階層における第２レベル符号語を含む。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、少なくとも１回の伝送を実行する方法で別々に基地局に送信される；または、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、同時に基地局に送信される。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための方法によれば、第２の直交基本ベクトルグループと該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号が、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定され、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループが、第２の直交基本ベクトルグループに従って決定され、次に、各データ階層の第２レベル符号語が別々に計算され、そして、第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための装置を提供する。図２に示されるように、該装置は、第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０１、第３基本ベクトルグループ決定ユニット２０２、計算ユニット２０３、および送信ユニット２０４を含む。
第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２の直交基本ベクトルグループと、該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成される。ここで、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方法、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
第３基本ベクトルグループ決定ユニット２０２は、第２の直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定するように構成される。ここで、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおいて、ベクトルの数は、１よりも大きい。
計算ユニット２０３は、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算するように構成される。
送信ユニット２０４は、第２の直交基本ベクトル部ループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための装置によれば、第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニットが、予め定義された基本ベクトルグループに従って、第２の直交基本ベクトルグループと、該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定し、第３基本ベクトルグループ決定ユニットが、第２の直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定し、次に、計算ユニットが、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算し、そして、送信ユニットが、第２の直交ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３の直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
実施形態２
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための方法を提供する。図３に示されるように、該方法は以下を含む：
ステップ３０１：予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップ。
予め定義された第１基本ベクトルグループはＣ１＝｛ｆ１，ｆ２，．．．，ｆＢ｝であり、ここで、Ｂは、波動ビームの総数であり、Ｂ＝Ｂａ×Ｂｐ×Ｂｅ，Ｂ≧ＮＴ、そして、ＮＴは、アンテナアレイにおけるアンテナの数である。第１基本ベクトルグループの基本ベクトルは、クロネッカー積によって方位角成分（方位角）、極性成分（極性）、および標高成分（標高）によって構築される。該クロネッカー積は：
Figure 2015503305
 そして、
Figure 2015503305
 ここで、
Figure 2015503305
 そして、
Figure 2015503305
 は、なんらかの初期位相である。さらに、基本ベクトルを形成する成分のクロネッカー積の順序は固定的ではなく、交換可能である。
なお、マルチタイプのマルチ次元アンテナアレイの概略図である図４に示されるように、マルチ次元は、垂直方向次元、水平方向次元、および偏光方向次元を含み、次元の定義は、参照方向に関係する。図４（Ａ）におけるアンテナは、垂直方向、水平方向、偏光方向の３次元内にある。図４（Ｂ）におけるアンテナは、垂直方向および水平方向の２次元内にある。図４（Ｃ）におけるアンテナは、水平方向および偏光方向の２次元内にある。図４（Ａ）におけるアンテナは、垂直方向および偏光方向の２次元内にある。本明細書におけるアンテナは、１つの物理的なアンテナであり得、または、複数の物理的アンテナによって形成された同等のポートであり得る。
具体的には、第２直交基本ベクトルグループと該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決めるための２つの方法は以下の通りである。
方法１：
マル１：予め定義された第１基本ベクトルグループをグループ化し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
予め定義された第１基本ベクトルグループＣ１に従って、互いに直交するＳ＝Ｂ／ＮＴ個の基本ベクトルグループが分割され得、該第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
具体的には、予め設定された第１基本ベクトルグループに従って、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向における直交基本ベクトルグループが別々に決定される。
例えば、Ｎａ個のアンテナが水平方向にあり、Ｂａ個の波動ビームは水平方向に予め定義されている。一般に、ＢａはＮａの倍数である。従って、直交基本ベクトルのＳａ＝Ｂａ／Ｎａ個のグループが水平方向に分割され得る。ｅａ（ｉａ）を例にとると、
Figure 2015503305
 が、直交基本ベクトルの１つのグループを形成する。従って、以下の表は、水平方向、垂直方向、および偏光方向における直交基本ベクトルグループを記述する。
Figure 2015503305
上記各方向における基本ベクトルグループに対して、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向における直交基本ベクトルグループからランダムに１つのグループが別々に選択され、直交基本ベクトルグループが形成され、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループが得られる。なお、マルチ次元直交基本ベクトルグループはＳによってマークされ得る。ここでＳは正の整数である。さらに、マルチ次元の数のグループ｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝はまた、予め定義された方法において、排他的に、ある基本ベクトルグループに対応し得る。ここで、Ｓ１，Ｓ２，およびＳ３は別々に異なる次元に対応し、そして、各次元の順序は固定されておらず、任意に組合せ得る。
マル２：直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、別々に、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算する。
例えば、上記基本ベクトルグループから任意のグループがＣ２として選択され、そして、Ｌ個のデータ階層等のマルチ階層伝送に基づいて、Ｃ２における各符号語と、ｉ番目のデータ階層において定量化される固有ベクトルとの間の相関係数が計算される必要がある。ここで、ｉは、Ｌ個のデータ階層のいずれかの階層である。具体的には、相関係数は、
Figure 2015503305
 に従って計算される。ここで、ｖｅはチャネル固有ベクトルであり、ｆｉは、基本ベクトルグループにおける１つの符号語である。
マル３：計算された相関係数に従って、各データ階層のチャネル固有ベクトルの相関係数において最大の相関係数を決定する。
ｉ番目のデータ階層における相関係数における最大の相関係数が決定される。加えて、該最大相関係数の対応する符号語がさらに決定される必要がある。
マル４：最大相関係数の合計を計算し、第１の相関係数合計を取得する。
上記方法によれば、Ｌ個のデータ階層の各データ階層における最大の相関係数が決定され、データ階層における最大相関係数の合計が計算される。すなわち、Ｃ２におけるデータ階層における最大相関係数の合計が決定される。
マル５：最大相関係数の合計を計算する方法に従って、すべてのグループにおける最大相関係数の合計を決定し、すべてのグループにおける第１相関係数合計を取得する。
マル６：すべてのグループにおける第１相関係数合計に従って、最大相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号、すなわち、Ｃ２（Ｓ）を決定する。
方法２：
マル１：予め定義された第１基本ベクトルグループをグループ化し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
ステップマル１の方法は、方法１におけるステップマル１の方法と同じである。詳細については、方法１におけるステップマル１が参照される。
マル２：直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートする。ここでｉは正の整数であり、ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである。
マル３：予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた相関係数の前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算する。ここでＫ（ｉ）は、予め設定された符号語の数である。
マル４：相関係数の合計を計算するための方法に従って、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、相関係数が降順にソートされた後、予め設定された符号語の数に対応する数の相関係数の合計を計算する。
上記方法に従って、同様に、第（ｉ＋１）番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルに対して、Ｃ２における各符号語間の相関係数とチャネル固有ベクトルの計算後、相関係数は降順にソートされ、Ｋ（ｉ＋１）個の相関係数の合計が計算される。
マル５：すべてのデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルの相関係数の合計が計算され、第２の相関係数合計を得る。
Ｌ個のデータ階層における相関係数のすべての合計が加えられ、Ｃ２における第２の相関係数合計を得る。
マル６：すべてのグループにおける第２の相関係数合計に従って、最大の第２の相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトル部ループのグループ数、すなわちＣ２（Ｓ）を決定する。
ステップ３０２：第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定する。ここで、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおいてベクトルの数は１より大きい。
決定された第２基本ベクトルグループＣ２（ｓ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対して、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループＣ３（ｉ）⊆Ｃ２（ｓ）が選択される必要がある。具体的には、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループの決定は以下のサブステップを含む。
マル１：第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）を決定する。
具体的には、それは、基地局の表示を通して取得され得、または、ＵＥ端での選択アルゴリズムを通して取得され得る。
マル２：第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、相関係数を降順にソートする。
マル３：Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語を、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループとして決定する。
なお、Ｃ２における各符号語は、具体的には１からＬまでの範囲のシリアル番号を有する。ここで、Ｌはデータ階層の数である。第３基本ベクトルグループにおける符号語は、Ｃ２における符号語のシリアル番号に従って番号付けられ得る。ここで、Ｋ（ｉ）個のシリアル番号が得られ得、シリアル番号の範囲は、１から、Ｃ２における符号語ベクトルの数までである。
マル４：第３基本ベクトルグループを決定するための方法に従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定する。
第３基本ベクトルグループが決定されるとき、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるベクトルは、反復ベクトル（repetitive vector）を含むかもしれないし、含まないかもしれない。優先的には、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるベクトルは反復ベクトルを含まないものが選択され得、そうして、基地局にフィードバックされるチャネル状態情報のフィードバック量は大きく、フィードバックパフォーマンスは良い。
各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、第２レベル符号語はもはや計算される必要がなく、第２基本ベクトルグループのグループ数と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループは、直接基地局にフィードバックされ得る。各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、少なくとも１つのグループにおけるベクトルの数が１より大きいとき、各データ階層に対応する第２レベル符号語が計算される必要がある。チャネル状態情報が基地局にフィードバックされるとき、第２直交基本ベクトルグループのグループ数と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、は基地局に送信される必要がある。本発明の実施形態において、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１より大きい様子が詳しく示される。
なお、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループは、第２基本ベクトルグループの部分集合であり、各データ階層における第３基本ベクトルグループの間の交わり集合はヌルであり、第３基本ベクトルグループは互いに直交しており、フィードバックビットの数は大幅に削減される。
ステップ３０３：第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語を計算する。
具体的には、最終的に決定された、第ｉ番目のデータ階層における第３基本ベクトルグループＣ３（ｉ）が、Ｃ３（ｉ）＝｛ｂ１，ｂ２，．．．，ｂＫ（ｌ）｝として記録される。ここで、ｂｋは、Ｃ２（Ｓ）から選択される符号語である。Ｃ３（ｉ）におけるすべてのベクトルは行列Ｇ（ｉ）＝［ｂ１，．．．，ｂｋ，．．．，ｂＫ（ｌ）］，ｂｋ∈Ｃ３（ｉ）⊆Ｃ２を形成する。ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）が計算される。ここでｖｅ（ｉ）は第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。そして、ｘ（ｉ）＝（Ｇ（ｉ）ＨＧ（ｉ））−１Ｇ（ｉ）Ｈｖｅ（ｉ）が得られる。現在選択されている基本ベクトルは互いに直交している。従って、ｘ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）Ｈｖｅ（ｉ）である。
ステップ３０４：各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算する。
なお、第２基本ベクトルグループにおける基本ベクトルは互いに直交しており、データ階層における第３基本ベクトルグループ間の交わり集合はヌルであり、従って、基地局側で合成されるマルチ階層符号語は、互いに直交している。このようにして、フィードバックビットの数は削減され得、合成コードブックによってもたらされる利得はより著しいかもしれない。
ステップ３０５：第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。
なお、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが基地局に送信されるとき、以下の２つの状況が含まれる。第１の状況においては、もし、基地局が、第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数を特定するならば、Ｃ２における各ベクトルのシリアル番号だけがフィードバックされる必要がある。第２の状況においては、もし、端末が、各第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数を決めるならば、各第３基本ベクトルグループのベクトルの数と、Ｃ２におけるベクトルの対応するシリアル番号がフィードバックされる必要がある。
各データ階層に対応する第２レベル符号語が基地局に送信されるとき、第３基本ベクトルグループにおけるベクトルは直交する。従って、［Ｋ（ｉ）−１］個のＸ（ｉ）がフィードバックされるだけであり得る。
具体的には、第１のフィードバックメッセージが基地局に送信される。ここで、第１のフィードバックメッセージは、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとを含む。そして、第２のフィードバックメッセージが基地局に送信される。ここで、第２のフィードバックメッセージは、各データ階層における第２レベル符号語を含む。
なお、第２直交基本ベクトルと、第３直交基本ベクトルと、第２レベル符号語の、異なる生成方法および異なるフィードバック期間のおかげで、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは別々に基地局に送信される。具体的には、第１のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信され、第２のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信される。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは基地局に同時に送信され、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージはパッケージ化される。パッケージ化された第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信される。
フィードバックされる必要のある第３基本ベクトルグループによって形成される行列も、第２レベル符号語も、どちらも、第３基本ベクトルグループにおける基本ベクトルの数に関係し、アンテナの数には直接関係しないことがわかる。従って、フィードバック量の大きさは、実際のチャネル特性に従ってより良く決定され得る。
なお、基地局は、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージに従って、Ｇ＝［Ｇ［１］ ．．． Ｇ［ｉ］ ．．． Ｇ［Ｌ］]、および、
Figure 2015503305
 を取得し、定量化されたチャネル固有ベクトル行列：Ｗ＝ＧＸを取得する。ここで、Ｇは各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループによって形成される行列であり、ｘは、各データ階層に対応する第２レベル符号語である。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックする方法によれば、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とが決定され、第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループが決定され、次に、各データ階層における第２レベル符号語が別々に計算される。そして、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、合成コードブックによってもたらされる利得を改善するように、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための装置を提供する。図５において示されるように、該装置は、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１と、第３基本ベクトルグループ決定ユニット５０２と、基本ベクトル数決定モジュール５０２１と、計算モジュール５０２２と、第３基本ベクトルグループ決定モジュール５０２３と、計算ユニット５０３と、送信ユニット５０４と、を含む。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定するように構成される。ここで、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
具体的には、図６において示されるように、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、グルーピングおよび取得モジュール５０１１と、相関係数計算モジュール５０１２と、第１決定モジュール５０１３と、取得モジュール５０１４と、第２決定モジュール５０１５と、計算モジュール５０１６と、決定サブモジュール５０１１１と、取得サブモジュール５０１１２と、を含む。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、以下の２つの方法において、第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定する。
方法１：
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１におけるグルーピングおよび取得モジュール５０１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成される。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における相関係数計算モジュール５０１２は、直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算するように構成される。
計算された相関係数に従って、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における第１決定モジュール５０１３は、各データ階層のチャネル固有ベクトルの相関係数における最大相関係数を決定する。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における取得モジュール５０１４は、最大相関係数の合計を計算し、第１相関係数合計を取得し、そして、
最大相関係数の合計を計算するための方法に従って、すべてのグループにおける最大相関係数の合計を決定し、すべてのグループにおける第１相関係数合計を得るように構成される。
すべてのグループにおける第１相関係数合計に従って、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における第２決定モジュール５０１５は、最大第１相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する。
方法２：
グルーピングおよび取得モジュール５０１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成される。
相関係数計算モジュール５０１２はさらに、直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートするように構成される。ここでｉは正の整数であり、ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における計算モジュール５０１６は、予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた相関係数の前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算し、ここでＫ（ｉ）は、予め設定された符号語の数であり；相関係数の合計を計算するための方法に従って、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、相関係数が降順にソートされた後、予め設定された符号語の数に対応する数の相関係数の合計を計算するように構成される。
取得モジュール５０１４は、すべてのデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルの相関係数の合計を計算し、第２相関係数合計を取得するように構成される。
第２決定モジュール５０１５は、すべてのグループにおける第２相関係数合計に従って、最大第２相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成される。
さらに、グルーピングおよび取得モジュール５０１１における決定サブモジュール５０１１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向において、直交基本ベクトルグループを別々に決定するように構成される。
グルーピングおよび取得モジュール５０１１における取得サブモジュール５０１１２は、少なくとも２つの方向における直交基本ベクトルグループから別々に、いずれか１つのグループをランダムに選択し、直交基本ベクトルグループを形成し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
第２直交基本ベクトルグループの決定後、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０２は、第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定するように構成される。ここで、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおいて、第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい。
さらに、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０２における基本ベクトル番号決定モジュール５０２１は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループの数Ｋ（ｉ）を決定するように構成される。
第２直交基本ベクトルグループの各符号語に従って、計算モジュール５０２２は、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、相関係数を降順にソートするように構成される。
Ｋ（ｉ）に従って、第３基本ベクトルグループ決定モジュール５０２３は、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語を、ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループとして決定する。
第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定するための方法に従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループが決定され得る。
各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、計算ユニット５０３は、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算する。計算ユニット５０３は、具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語を計算し、第２レベル符号語を計算するための方法に従って、各データ階層に対応する第２レベル符号語を計算するように構成される。
さらに、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、計算ユニット５０３は第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）を計算する。ここで、ｖｅ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。
送信ユニット５０４は、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように構成される。
各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、第２レベル符号語は計算される必要がない。送信ユニット５０４はさらに、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループと、を基地局に送信し、そのため、基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように構成される。
送信ユニット５０４は具体的に、第１フィードバックメッセージを基地局に送信し、ここで、第１フィードバックメッセージは、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループとを含み；そして、第２フィードバックメッセージを基地局に送信し、ここで、第２フィードバックメッセージは、各データ階層に対応する第２レベル符号語を含むように構成される。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、少なくとも１回の伝送を実行する方法で別々に基地局に送信される；または、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、同時に基地局に送信される。
本発明の実施形態において、データ階層に対応する第３基本ベクトルグループは互いに直交し、第３基本ベクトルグループ間の交わり集合はヌルである。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための装置によれば、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットと第３直交基本ベクトルグループは、各データ階層に対応する第２直交基本ベクトルグループと第３直交基本ベクトルグループを別々に決定し、そして、計算ユニットが、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算し、送信ユニットが、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号を基地局に送信し、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
上述の説明は、本発明のいくつかの実施形態に過ぎないが、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の精神から逸脱すること無く当業者によって行われるさまざまな派生および修正は、本発明の範囲に該当する。従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲に従う。
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１１年１２月２３日に中国特許庁に出願された「チャネル状態情報をフィードバックするための方法および装置」と題する中国特許出願第２０１１１０４３９３０３．Ｘの優先権を主張する。当該中国特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、通信ネットワーク技術分野に関し、特に、チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置に関する。
ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output、複数入力複数出力）技術は、無線システムのスペクトル効率を改善するための最も重要な技術の１つである。ＭＩＭＯシステムにおいては、一般に、送信機がチャネルを学習するときにのみ、良い伝送効果を達成することができ、一方、ＦＤＤ（Frequency Division Duplexing、周波数分割複信）システムにおいては、一般に、受信機がチャネル状態情報を送信機にフィードバックする。従って、チャネル状態情報をフィードバックするためにどの方法が採用されるかは、標準設計におけるホットスポット（hotspot）である。
従来技術においては、チャネル状態情報がフィードバックされると、最初に、複数のＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、離散フーリエ変換）コードブック上で組合せの重み付けが実行されることにより、チャネル固有ベクトルが定量化され、次に、第１レベル符号語が比較的長い期間においてフィードバックされる。ここで、第１レベル符号語は、チャネル統計中心角、該中心角に対する相対的オフセット値、および、第１レベル符号語に含まれるＤＦＴベクトルの数、を含む。水平に置かれたＵＬＡ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｌｉｎｅａｒ Ａｒｒａｙ、均一線形アレイ）においては、ＤＦＴ符号語は、一般に、水平指向角によって決定され、複数のＤＦＴ符号語に対応する水平指向角は連続的であり、従って符号語の数、および各符号語のオフセット値はＤＦＴベクトルを表すために使用され得る。そして、第２レベル符号語が比較的短い期間においてフィードバックされ、該符号語は、ＧＬＰ（Ｇｒａｓｓｍａｎｎｉａｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｐａｃｋｉｎｇ）またはＲＶＱ（Ｒａｎｄｏｍ Ｖｅｃｔｏｒ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）コードブックから選択され得る。
しかしながら、チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にのみ関係し、シングル階層符号語技術のみが採用され、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための方法および装置を提供する。その方法および装置は、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてチャネル状態情報をフィードバックすることができ、フィードバックビットの数を減らすことができる。
該目的を達成するために、本発明の実施形態は以下の技術的解決策を採用する：
チャネル状態情報をフィードバックするための方法は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方法、垂直方法および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップと；第２直交基本ベクトルグループに従って各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定する決定ステップであり、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、決定ステップと；各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算する計算ステップと、基地局がマルチ階層符号語を合成できるように、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局へ送信する送信ステップと、を含む。
チャネル状態情報をフィードバックするための装置は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、を決定するように構成された第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットと；第２直交基本ベクトルグループに従って各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定するように構成された第３直交基本ベクトルグループ決定ユニットであり、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニットと；各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算するように構成された計算ユニットと；基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信する送信ユニットと、を備える。
本発明の実施形態において提供される、チャネル状態情報をフィードバックするための方法及び装置によれば、第２直交基本ベクトルグループおよび該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号が、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定され、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが、第２直交基本ベクトルグループに従って決定され、そして、各データ階層の第２レベル符号語が別々に計算され、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態に従った技術的解決策、または従来技術をより明確に示すために、実施形態または従来技術を説明するために必要な添付図面を以下簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者は、創造的努力を要することなく、該添付図面から他の図面を導出できる。
本発明の実施形態１に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための方法のフローチャートである。 本発明の実施形態１に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための装置のブロック図である。 本発明の実施形態２に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための方法のフローチャートである。 本発明の実施形態２に従った、マルチタイプのマルチ次元アンテナアレイの概略図である。 本発明の実施形態２に従った、チャネル状態情報をフィードバックするための装置のブロック図である。 本発明の実施形態２に従った、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットのブロック図である。
本発明の技術的解決策が、以下において、添付図面を参照しながら明確に説明されるであろう。説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく一部に過ぎないことは明らかである。当業者が、本発明の実施形態に基づいて、創造的努力を要することなく取得できるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲に含まれる。
実施形態１
本発明の実施形態はチャネル状態情報をフィードバックするための方法を提供する。図１に示されるように、該方法は以下のものを含む：
ステップ１０１：予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップ。
ステップ１０２：第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定する決定ステップであり、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、決定ステップ。
具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）が決定される。
第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの相関係数が計算され、該相関係数は降順にソートされる。
Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語が、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとして決定される。
第３直交基本ベクトルグループを決定する方法に従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが決定される。
データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループは互いに直交し、第３直交基本ベクトルグループの間の交わり集合はヌルである。
ステップ１０３：各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算するステップ。
具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語が計算される、すなわち、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）が計算される。ここで、ｖｅ（ｉ）は第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトル、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。
第２レベル符号語を計算する方法に従って、各データ階層に対応する第２レベル符号語が計算される。
ステップ１０４：第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層における第２レベル符号語と、を基地局に送信する送信ステップであり、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る、送信ステップ。
具体的には、第１のフィードバックメッセージが基地局に送信され、該第１のフィードバックメッセージは、第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３の直交基本ベクトルグループを含む。
第２のフィードバックメッセージが基地局に送信され、該第２のフィードバックメッセージは、各データ階層における第２レベル符号語を含む。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、少なくとも１回の伝送を実行する方法で別々に基地局に送信される；または、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、同時に基地局に送信される。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための方法によれば、第２の直交基本ベクトルグループと該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号が、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定され、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが、第２の直交基本ベクトルグループに従って決定され、次に、各データ階層の第２レベル符号語が別々に計算され、そして、第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための装置を提供する。図２に示されるように、該装置は、第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０１、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０２、計算ユニット２０３、および送信ユニット２０４を含む。
第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２の直交基本ベクトルグループと、該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成される。ここで、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方法、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット２０２は、第２の直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定するように構成される。ここで、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおいて、ベクトルの数は、１よりも大きい。
計算ユニット２０３は、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算するように構成される。
送信ユニット２０４は、第２の直交基本ベクトル部ループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための装置によれば、第２の直交基本ベクトルグループ決定ユニットが、予め定義された基本ベクトルグループに従って、第２の直交基本ベクトルグループと、該第２の直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定し、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニットが、第２の直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定し、次に、計算ユニットが、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算し、そして、送信ユニットが、第２の直交ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３の直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
実施形態２
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための方法を提供する。図３に示されるように、該方法は以下を含む：
ステップ３０１：予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する決定ステップであり、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップ。
予め定義された第１基本ベクトルグループはＣ１＝｛ｆ１，ｆ２，．．．，ｆＢ｝であり、ここで、Ｂは、波動ビームの総数であり、Ｂ＝Ｂａ×Ｂｐ×Ｂｅ，Ｂ≧ＮＴ、そして、ＮＴは、アンテナアレイにおけるアンテナの数である。第１基本ベクトルグループの基本ベクトルは、クロネッカー積によって方位角成分（方位角）、極性成分（極性）、および標高成分（標高）によって構築される。該クロネッカー積は：
Figure 2015503305
 そして、
Figure 2015503305
 ここで、
Figure 2015503305
 そして、
Figure 2015503305
 は、なんらかの初期位相である。さらに、基本ベクトルを形成する成分のクロネッカー積の順序は固定的ではなく、交換可能である。
なお、マルチタイプのマルチ次元アンテナアレイの概略図である図４に示されるように、マルチ次元は、垂直方向次元、水平方向次元、および偏光方向次元を含み、次元の定義は、参照方向に関係する。図４（ａ）におけるアンテナは、垂直方向、水平方向、偏光方向の３次元内にある。図４（ｂ）におけるアンテナは、垂直方向および水平方向の２次元内にある。図４（ｃ）におけるアンテナは、水平方向および偏光方向の２次元内にある。図４（ｄ）におけるアンテナは、垂直方向および偏光方向の２次元内にある。本明細書におけるアンテナは、１つの物理的なアンテナであり得、または、複数の物理的アンテナによって形成された同等のポートであり得る。
具体的には、第２直交基本ベクトルグループと該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決めるための２つの方法は以下の通りである。
方法１：
マル１：予め定義された第１基本ベクトルグループをグループ化し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
予め定義された第１基本ベクトルグループＣ１に従って、互いに直交するＳ＝Ｂ／ＮＴ個の基本ベクトルグループが分割され得、該第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
具体的には、予め設定された第１基本ベクトルグループに従って、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向における直交基本ベクトルグループが別々に決定される。
例えば、Ｎａ個のアンテナが水平方向にあり、Ｂａ個の波動ビームは水平方向に予め定義されている。一般に、ＢａはＮａの倍数である。従って、直交基本ベクトルのＳａ＝Ｂａ／Ｎａ個のグループが水平方向に分割され得る。ｅａ（ｉａ）を例にとると、
Figure 2015503305
 が、直交基本ベクトルの１つのグループを形成する。従って、以下の表は、水平方向、垂直方向、および偏光方向における直交基本ベクトルグループを記述する。
Figure 2015503305
上記各方向における基本ベクトルグループに対して、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２方向における直交基本ベクトルグループからランダムに１つのグループが別々に選択され、直交基本ベクトルグループが形成され、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループが得られる。なお、マルチ次元直交基本ベクトルグループはＳによってマークされ得る。ここでＳは正の整数である。さらに、マルチ次元の数のグループ｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝はまた、予め定義された方法において、排他的に、ある基本ベクトルグループに対応し得る。ここで、Ｓ１，Ｓ２，およびＳ３は別々に異なる次元に対応し、そして、各次元の順序は固定されておらず、任意に組合せ得る。
マル２：直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、別々に、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算する。
例えば、上記基本ベクトルグループから任意のグループがＣ２として選択され、そして、Ｌ個のデータ階層等のマルチ階層伝送に基づいて、Ｃ２における各符号語と、ｉ番目のデータ階層において定量化される固有ベクトルとの間の相関係数が計算される必要がある。ここで、ｉは、Ｌ個のデータ階層のいずれかの階層である。具体的には、相関係数は、
Figure 2015503305
 に従って計算される。ここで、ｖｅはチャネル固有ベクトルであり、ｆｉは、基本ベクトルグループにおける１つの符号語である。
マル３：計算された相関係数に従って、各データ階層のチャネル固有ベクトルの相関係数において最大の相関係数を決定する。
ｉ番目のデータ階層における相関係数における最大の相関係数が決定される。加えて、該最大相関係数の対応する符号語がさらに決定される必要がある。
マル４：最大相関係数の合計を計算し、第１の相関係数合計を取得する。
上記方法によれば、Ｌ個のデータ階層の各データ階層における最大の相関係数が決定され、データ階層における最大相関係数の合計が計算される。すなわち、Ｃ２におけるデータ階層における最大相関係数の合計が決定される。
マル５：最大相関係数の合計を計算する方法に従って、すべてのグループにおける最大相関係数の合計を決定し、すべてのグループにおける第１相関係数合計を取得する。
マル６：すべてのグループにおける第１相関係数合計に従って、最大相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号、すなわち、Ｃ２（ｓ）を決定する。
方法２：
マル１：予め定義された第１基本ベクトルグループをグループ化し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
ステップマル１の方法は、方法１におけるステップマル１の方法と同じである。詳細については、方法１におけるステップマル１が参照される。
マル２：直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートする。ここでｉは正の整数であり、ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである。
マル３：予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた相関係数の前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算する。ここでＫ（ｉ）は、予め設定された符号語の数である。
マル４：相関係数の合計を計算するための方法に従って、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、相関係数が降順にソートされた後、予め設定された符号語の数に対応する数の相関係数の合計を計算する。
上記方法に従って、同様に、第（ｉ＋１）番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルに対して、Ｃ２における各符号語間の相関係数とチャネル固有ベクトルの計算後、相関係数は降順にソートされ、Ｋ（ｉ＋１）個の相関係数の合計が計算される。
マル５：すべてのデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルの相関係数の合計が計算され、第２の相関係数合計を得る。
Ｌ個のデータ階層における相関係数のすべての合計が加えられ、Ｃ２における第２の相関係数合計を得る。
マル６：すべてのグループにおける第２の相関係数合計に従って、最大の第２の相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトル部ループのグループ数、すなわちＣ２（ｓ）を決定する。
ステップ３０２：第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定する。ここで、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおいてベクトルの数は１より大きい。
決定された第２直交基本ベクトルグループＣ２（ｓ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対して、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループＣ３（ｉ）⊆Ｃ２（ｓ）が選択される必要がある。具体的には、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループの決定は以下のサブステップを含む。
マル１：第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）を決定する。
具体的には、それは、基地局の表示を通して取得され得、または、ＵＥ端での選択アルゴリズムを通して取得され得る。
マル２：第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、相関係数を降順にソートする。
マル３：Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語を、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとして決定する。
なお、Ｃ２における各符号語は、具体的には１からＬまでの範囲のシリアル番号を有する。ここで、Ｌはデータ階層の数である。第３直交基本ベクトルグループにおける符号語は、Ｃ２における符号語のシリアル番号に従って番号付けられ得る。ここで、Ｋ（ｉ）個のシリアル番号が得られ得、シリアル番号の範囲は、１から、Ｃ２における符号語ベクトルの数までである。
マル４：第３直交基本ベクトルグループを決定するための方法に従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定する。
第３直交基本ベクトルグループが決定されるとき、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルは、反復ベクトル（repetitive vector）を含むかもしれないし、含まないかもしれない。優先的には、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルは反復ベクトルを含まないものが選択され得、そうして、基地局にフィードバックされるチャネル状態情報のフィードバック量は大きく、フィードバックパフォーマンスは良い。
各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、第２レベル符号語はもはや計算される必要がなく、第２直交基本ベクトルグループのグループ数と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループは、直接基地局にフィードバックされ得る。各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、少なくとも１つのグループにおけるベクトルの数が１より大きいとき、各データ階層に対応する第２レベル符号語が計算される必要がある。チャネル状態情報が基地局にフィードバックされるとき、第２直交基本ベクトルグループのグループ数と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、は基地局に送信される必要がある。本発明の実施形態において、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１より大きい様子が詳しく示される。
なお、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループは、第２基本ベクトルグループの部分集合であり、各データ階層における第３直交基本ベクトルグループの間の交わり集合はヌルであり、第３直交基本ベクトルグループは互いに直交しており、フィードバックビットの数は大幅に削減される。
ステップ３０３：第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語を計算する。
具体的には、最終的に決定された、第ｉ番目のデータ階層における第３直交基本ベクトルグループＣ３（ｉ）が、Ｃ３（ｉ）＝｛ｂ１，ｂ２，．．．，ｂＫ（ｌ）｝として記録される。ここで、ｂｋは、Ｃ２（Ｓ）から選択される符号語である。Ｃ３（ｉ）におけるすべてのベクトルは行列Ｇ（ｉ）＝［ｂ１，．．．，ｂｋ，．．．，ｂＫ（ｌ）］，ｂｋ∈Ｃ３（ｉ）⊆Ｃ２を形成する。ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）が計算される。ここでｖｅ（ｉ）は第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。そして、ｘ（ｉ）＝（Ｇ（ｉ）ＨＧ（ｉ））−１Ｇ（ｉ）Ｈｖｅ（ｉ）が得られる。現在選択されている基本ベクトルは互いに直交している。従って、ｘ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）Ｈｖｅ（ｉ）である。
ステップ３０４：各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算する。
なお、第２直交基本ベクトルグループにおける基本ベクトルは互いに直交しており、データ階層における第３直交基本ベクトルグループ間の交わり集合はヌルであり、従って、基地局側で合成されるマルチ階層符号語は、互いに直交している。このようにして、フィードバックビットの数は削減され得、合成コードブックによってもたらされる利得はより著しいかもしれない。
ステップ３０５：第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局は、マルチ階層符号語を合成し得る。
なお、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが基地局に送信されるとき、以下の２つの状況が含まれる。第１の状況においては、もし、基地局が、第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルの数を特定するならば、Ｃ２における各ベクトルのシリアル番号だけがフィードバックされる必要がある。第２の状況においては、もし、端末が、各第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルの数を決めるならば、各第３直交基本ベクトルグループのベクトルの数と、Ｃ２におけるベクトルの対応するシリアル番号がフィードバックされる必要がある。
各データ階層に対応する第２レベル符号語が基地局に送信されるとき、第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルは直交する。従って、［Ｋ（ｉ）−１］個のＸ（ｉ）がフィードバックされるだけであり得る。
具体的には、第１のフィードバックメッセージが基地局に送信される。ここで、第１のフィードバックメッセージは、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとを含む。そして、第２のフィードバックメッセージが基地局に送信される。ここで、第２のフィードバックメッセージは、各データ階層における第２レベル符号語を含む。
なお、第２直交基本ベクトルと、第３直交基本ベクトルと、第２レベル符号語の、異なる生成方法および異なるフィードバック期間のおかげで、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは別々に基地局に送信される。具体的には、第１のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信され、第２のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信される。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは基地局に同時に送信され、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージはパッケージ化される。パッケージ化された第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは基地局に、少なくとも１回送信を実行する方法で送信される。
フィードバックされる必要のある第３直交基本ベクトルグループによって形成される行列も、第２レベル符号語も、どちらも、第３直交基本ベクトルグループにおける基本ベクトルの数に関係し、アンテナの数には直接関係しないことがわかる。従って、フィードバック量の大きさは、実際のチャネル特性に従ってより良く決定され得る。
なお、基地局は、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージに従って、Ｇ＝［Ｇ［１］ ．．． Ｇ［ｉ］ ．．． Ｇ［Ｌ］]、および、
Figure 2015503305
 を取得し、定量化されたチャネル固有ベクトル行列：Ｗ＝ＧＸを取得する。ここで、Ｇは各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループによって形成される行列であり、ｘは、各データ階層に対応する第２レベル符号語である。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックする方法によれば、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とが決定され、第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが決定され、次に、各データ階層における第２レベル符号語が別々に計算される。そして、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、が基地局に送信され、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、合成コードブックによってもたらされる利得を改善するように、フィードバックビットの数が減らされ得る。
本発明の実施形態は、チャネル状態情報をフィードバックするための装置を提供する。図５において示されるように、該装置は、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１と、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０２と、基本ベクトル数決定モジュール５０２１と、計算モジュール５０２２と、第３直交基本ベクトルグループ決定モジュール５０２３と、計算ユニット５０３と、送信ユニット５０４と、を含む。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定するように構成される。ここで、第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である。
具体的には、図６において示されるように、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、グルーピングおよび取得モジュール５０１１と、相関係数計算モジュール５０１２と、第１決定モジュール５０１３と、取得モジュール５０１４と、第２決定モジュール５０１５と、計算モジュール５０１６と、決定サブモジュール５０１１１と、取得サブモジュール５０１１２と、を含む。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１は、以下の２つの方法において、第２直交基本ベクトルグループと第２直交基本ベクトルグループのグループ番号とを決定する。
方法１：
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１におけるグルーピングおよび取得モジュール５０１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成される。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における相関係数計算モジュール５０１２は、直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算するように構成される。
計算された相関係数に従って、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における第１決定モジュール５０１３は、各データ階層のチャネル固有ベクトルの相関係数における最大相関係数を決定する。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における取得モジュール５０１４は、最大相関係数の合計を計算し、第１相関係数合計を取得し、そして、
最大相関係数の合計を計算するための方法に従って、すべてのグループにおける最大相関係数の合計を決定し、すべてのグループにおける第１相関係数合計を得るように構成される。
すべてのグループにおける第１相関係数合計に従って、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における第２決定モジュール５０１５は、最大第１相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定する。
方法２：
グルーピングおよび取得モジュール５０１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成される。
相関係数計算モジュール５０１２はさらに、直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートするように構成される。ここでｉは正の整数であり、ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである。
第２直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０１における計算モジュール５０１６は、予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた相関係数の前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算し、ここでＫ（ｉ）は、予め設定された符号語の数であり；相関係数の合計を計算するための方法に従って、各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、相関係数が降順にソートされた後、予め設定された符号語の数に対応する数の相関係数の合計を計算するように構成される。
取得モジュール５０１４は、すべてのデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルの相関係数の合計を計算し、第２相関係数合計を取得するように構成される。
第２決定モジュール５０１５は、すべてのグループにおける第２相関係数合計に従って、最大第２相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成される。
さらに、グルーピングおよび取得モジュール５０１１における決定サブモジュール５０１１１は、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向において、直交基本ベクトルグループを別々に決定するように構成される。
グルーピングおよび取得モジュール５０１１における取得サブモジュール５０１１２は、少なくとも２つの方向における直交基本ベクトルグループから別々に、いずれか１つのグループをランダムに選択し、直交基本ベクトルグループを形成し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得する。
第２直交基本ベクトルグループの決定後、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０２は、第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定するように構成される。ここで、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおいて、第３直交基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい。
さらに、第３直交基本ベクトルグループ決定ユニット５０２における基本ベクトル番号決定モジュール５０２１は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループの数Ｋ（ｉ）を決定するように構成される。
第２直交基本ベクトルグループの各符号語に従って、計算モジュール５０２２は、各符号語と第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、相関係数を降順にソートするように構成される。
Ｋ（ｉ）に従って、第３直交基本ベクトルグループ決定モジュール５０２３は、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語を、ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとして決定する。
第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループを決定するための方法に従って、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループが決定され得る。
各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループに従って、計算ユニット５０３は、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計算する。計算ユニット５０３は、具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語を計算し、第２レベル符号語を計算するための方法に従って、各データ階層に対応する第２レベル符号語を計算するように構成される。
さらに、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って、計算ユニット５０３は第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語ｘ（ｉ）を計算する。ここで、ｖｅ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である。
送信ユニット５０４は、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように構成される。
各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、第２レベル符号語は計算される必要がない。送信ユニット５０４はさらに、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、を基地局に送信し、そのため、基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように構成される。
送信ユニット５０４は具体的に、第１フィードバックメッセージを基地局に送信し、ここで、第１フィードバックメッセージは、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループとを含み；そして、第２フィードバックメッセージを基地局に送信し、ここで、第２フィードバックメッセージは、各データ階層に対応する第２レベル符号語を含むように構成される。
代替的に、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、少なくとも１回の伝送を実行する方法で別々に基地局に送信される；または、第１のフィードバックメッセージと第２のフィードバックメッセージは、同時に基地局に送信される。
本発明の実施形態において、データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループは互いに直交し、第３直交基本ベクトルグループ間の交わり集合はヌルである。
本発明の実施形態において提供されるチャネル状態情報をフィードバックするための装置によれば、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットと第３直交基本ベクトルグループ決定ユニットは、各データ階層に対応する第２直交基本ベクトルグループと第３直交基本ベクトルグループを別々に決定し、そして、計算ユニットが、各データ階層における第２レベル符号語を別々に計 算し、送信ユニットが、第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、各データ階層に対応する第３直交基本ベクトルグループと、各データ階層に対応する第２レベル符号を基地局に送信し、そのため、基地局はマルチ階層符号語を合成し得る。チャネル状態情報をフィードバックするために従来技術が採用されるとき、ＵＬＡのＤＦＴ符号語は、水平次元にだけ関係し、単一階層符号語技術のみが採用されることと比較すると、アンテナアレイがマルチ次元であり、符号語ベクトルがマルチ次元を有するとき、従来技術は適用できない。本発明の実施形態において提供される解決策においては、チャネル状態情報が、マルチ次元アンテナアレイにおける合成コードブックに基づくマルチ階層データ伝送においてフィードバックされ得、フィードバックビットの数が減らされ得る。
上述の説明は、本発明のいくつかの実施形態に過ぎないが、本発明を限定することを意図するものではない。本発明から逸脱すること無く当業者によって行われるさまざまな派生および修正は、本発明の範囲に該当する。従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲に従う。
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１１年１２月２３日に中国特許庁に出願された「チャネル状態情報をフィードバックするための方法および装置」と題する中国特許出願第２０１１１０４３９３０３．Ｘの優先権を主張する。当該中国特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (22)

  1. チャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、
    第２直交基本ベクトルグループと、前記第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定する決定ステップであり、前記第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向、および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、決定ステップと；
    各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを、前記第２直交基本ベクトルグループに従って決定する決定ステップであり、前記データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループにおいて、前記第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１よりも大きい、決定ステップと；
    前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算する計算ステップと；
    前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループと、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、前記基地局はマルチ階層符号語を合成し得る、送信ステップと、
    を備える方法。
  2. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループと、が前記基地局に送信され、そのため、前記基地局がマルチ階層符号語を合成し得る、
    方法。
  3. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の第２直交基本ベクトルグループと、前記第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定する決定ステップは、
    前記予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するステップと；
    前記直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、前記各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算するステップと；
    前記の計算された相関係数に従って、前記各データ階層の前記チャネル固有ベクトルの前記相関係数における最大相関係数を決定するステップと；
    前記最大相関係数の合計を計算し、第１相関係数合計を取得するステップと；
    前記最大相関係数の合計を計算するための方法に従って、すべてのグループにおいて前記最大相関係数の合計を決定し、すべてのグループにおいて第１相関係数合計を取得するステップと；
    すべてのグループにおける前記第１相関係数合計に従って、最大第１相関係数合計が見つかったグループを前記第２直交基本ベクトルグループとして決定し、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号を決定するステップと、を含む、
    方法。
  4. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の第２直交基本ベクトルグループと、前記第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を、予め定義された第１基本ベクトルグループに従って決定する決定ステップは、
    前記予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するステップと；
    直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートするソートステップであり、ｉは正の整数であり、前記ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである、ソートステップと；
    予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた前記相関係数の、前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算する計算ステップであり、Ｋ（ｉ）は前記予め設定された符号語の数である、計算ステップと；
    前記の相関係数の合計を計算するための方法に従って、前記各符号語と、書くデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの相関係数を別々に計算し、前記相関係数を降順にソート後に前記予め設定された符号語の数に対応する数の相関係数の合計を計算するステップと；
    すべてのデータ階層において定量化される前記チャネル固有ベクトルの前記相関係数の合計を計算し、第２相関係数合計を取得するステップと；
    すべてのグループにおける前記第２相関係数合計に従って、最大第２相関係数合計が見つかったグループを、前記第２直交基本ベクトルとして決定し、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号を決定するステップと、を含む、
    方法。
  5. 請求項３または４に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の、予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するステップは、
    前記予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、前記水平方向、前記垂直方向、および前記偏光方向の、少なくとも２つの方向において、直交基本ベクトルグループを別々に決定するステップと；
    前記少なくとも２つの方向における前記直交基本ベクトルグループから、いずれか１つのグループを別々にランダムに選択し、直交基本ベクトルグループを形成し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するステップと、を含む、
    方法。
  6. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを、前記第２直交基本ベクトルグループに従って決定する決定ステップは、
    第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）を決定するステップと；
    前記第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、前記各符号語と、第ｉ番目のデータ階層の前記チャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、前記相関係数を降順にソートするステップと；
    前記Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する前記符号語を、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループとして決定するステップと；
    前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループを、前記第３基本ベクトルグループ決定するための方法に従って決定するステップと、を含む、
    方法。
  7. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の、各データ階層に対応する第２レベル符号語を、前記各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループに従って、別々に計算するステップは、
    第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第２レベル符号語を、第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループに従って、計算するステップと；
    前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語を、前記第２レベル符号語を計算するための方法に従って、計算するステップと、を含む、
    方法。
  8. 請求項７に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の、第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第２レベル符号語を、第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループに従って、計算するステップは、
    第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第２レベル符号語ｘ（ｉ）を、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って計算する計算ステップであり、ｖｅ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する第３基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である、計算ステップを含む、
    方法。
  9. 請求項１に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記の、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループと、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語と、を基地局に送信する送信ステップは、
    第１のフィードバックメッセージを前記基地局に送信する送信ステップであり、前記第１のフィードバックメッセージは、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループとを含む、送信ステップと；
    第２のフィードバックメッセージを前記基地局に送信する送信ステップであり、前記第２のフィードバックメッセージは、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語を含む、送信ステップと、を含む、
    方法。
  10. 請求項９に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、
    前記第１のフィードバックメッセージおよび前記第２のフィードバックメッセージを前記基地局に別々に、少なくとも１回伝送を実行する方法で送信するか；または、
    前記第１のフィードバックメッセージおよび前記第２のフィードバックメッセージを前記基地局に同時に、少なくとも１回伝送を実行する方法で送信する、
    方法。
  11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のチャネル状態情報をフィードバックするための方法であって、前記データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループは互いに直交し、前記第３基本ベクトルグループの交わり集合はヌルである、
    方法。
  12. チャネル状態情報をフィードバックするための装置であって、
    予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、第２直交基本ベクトルグループと、該第２直交基本ベクトルグループのグループ番号と、を決定するように構成された第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットであり、前記第１基本ベクトルグループの各基本ベクトルは、水平方向、垂直方向および偏光方向の、少なくとも２つの方向に対応する基本ベクトルのクロネッカー積である、第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットと；
    前記第２直交基本ベクトルグループに従って、各データ階層に対応する第３基本ベクトルグループを決定するように構成された第３基本ベクトルグループ決定ユニットであり、前記データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループにおいて、前記第３基本ベクトルグループの少なくとも１つにおけるベクトルの数は１より大きい、第３基本ベクトルグループ決定ユニットと；
    前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループに従って、各データ階層の第２レベル符号語を別々に計算するように構成された計算ユニットと；
    前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループと、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語と、を基地局に送信し、そのため、基地局がマルチ階層符号語を合成し得る、送信ユニットと、
    を備える、装置。
  13. 請求項１２に記載の装置であって、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループにおけるベクトルの数が１に等しいとき、前記送信ユニットはさらに、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループとを、前記基地局がマルチ階層符号語を合成し得るように、前記基地局に送信するように構成された、
    装置。
  14. 請求項１２に記載の装置であって、前記第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットは、
    前記予め定義された第１基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成されたグルーピングおよび取得モジュールと；
    前記直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、前記各符号語と各データ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算するように構成された相関係数計算モジュールと；
    前記の計算された相関係数に従って、前記各データ階層の前記チャネル固有ベクトルの前記相関係数における最大相関係数を決定するように構成された第１決定モジュールと；
    前記最大相関係数の合計を計算し、第１相関係数合計を取得するように構成された取得モジュールと；
    すべてのグループにおける前記第１相関係数合計に従って、最大第１相関係数合計が見つかったグループを第２直交基本ベクトルグループとして決定し、前記第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成された第２決定モジュールと、を含む、
    装置。
  15. 請求項１２に記載の装置であって、前記第２直交基本ベクトルグループ決定ユニットは、
    前記予め定義された基本ベクトルグループをグルーピングし、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成されたグルーピングおよび取得モジュールと；
    前記直交基本ベクトルグループのいずれか１つにおいて、各符号語にわたって、前記各符号語と第ｉ番目のデータ階層において定量化されるチャネル固有ベクトルとの間の相関係数を別々に計算し、第ｉ番目のデータ階層の前記チャネル固有ベクトルの計算された相関係数を降順にソートするようにさらに構成された前記相関係数計算モジュールであり、ｉは正の整数であり、第ｉ番目のデータ階層は、伝送チャネルにおけるデータ階層のいずれか１つである、前記相関係数計算モジュールと；
    予め設定された符号語の数に従って、降順にソートされた前記相関係数の前方のＫ（ｉ）個の相関係数の合計を計算するように構成された計算モジュールであり、Ｋ（ｉ）は、前記予め設定された符号語の数である、計算モジュールと；
    すべてのデータ階層において定量化される前記チャネル固有ベクトルの前記相関係数の合計を計算し、第２相関係数合計を取得するように構成された取得モジュールと；
    すべてのグループにおける第２相関係数合計に従って、最大第２相関係数合計が見つかったグループを前記第２直交基本ベクトルグループとして決定し、前記第２直交基本ベクトルグループのグループ番号を決定するように構成された第２決定モジュールと、を含む、
    装置。
  16. 請求項１４または１５に記載の装置であって、前記グルーピングおよび取得モジュールは、
    前記予め定義された第１基本ベクトルグループに従って、前記水平方向、前記垂直方向、および前記偏光方向の、少なくとも２つの方向において直交基本ベクトルグループを別々に決定するように構成された決定サブモジュールと；
    前記少なくとも２つの方向における前記直交基本ベクトルグループからランダムに、いずれか１つのグループを別々に選択し、直交基本ベクトルグループを形成し、少なくとも１つの直交基本ベクトルグループを取得するように構成された取得サブモジュールと、を含む、
    装置。
  17. 請求項１２に記載の装置であって、前記第３基本ベクトルグループ決定ユニットは、
    第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループの基本ベクトルの数Ｋ（ｉ）を決定するように構成された基本ベクトル番号決定モジュールと；
    前記第２直交基本ベクトルグループにおける各符号語に従って、前記各符号語と、第ｉ番目のデータ階層の前記チャネル固有ベクトルとの間の相関係数を計算し、前記相関係数を降順にソートするように構成された計算モジュールと；
    前記Ｋ（ｉ）に従って、降順にソートされた前方のＫ（ｉ）個の相関係数に対応する符号語を、前記ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループとして決定するように構成された第３基本ベクトルグループ決定モジュールと、を含む、
    装置。
  18. 請求項１２に記載の装置であって、前記計算ユニットは、具体的には、第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３直交基本ベクトルグループに従って、第ｉ番目のデータ階層に対応する第２レベル符号語を計算し、前記第２レベル符号語を計算するための方法に従って、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語を計算するように構成されている、
    装置。
  19. 請求項１８に記載の装置であって、前記計算ユニットは、具体的には、
    第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第２レベル符号語ｘ（ｉ）を、ｖｅ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）ｘ（ｉ）に従って計算するように構成され、ｖｅ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層のチャネル固有ベクトルであり、Ｇ（ｉ）は、第ｉ番目のデータ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループにおけるすべてのベクトルによって形成される行列である、
    装置。
  20. 請求項１２に記載の装置であって、前記送信ユニットは、具体的には、
    第１フィードバックメッセージを前記基地局に送信し、ここで、前記第１フィードバックメッセージは、前記第２直交基本ベクトルグループの前記グループ番号と、前記各データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループとを含み；
    第２フィードバックメッセージを前記基地局に送信し、ここで、前記第２フィードバックメッセージは、前記各データ階層に対応する前記第２レベル符号語を含むように構成される、
    装置。
  21. 請求項２０に記載の装置であって、
    前記第１のフィードバックメッセージと前記第２のフィードバックメッセージは、少なくとも１回の伝送を実行する方法で別々に基地局に送信されるか；または、
    前記第１のフィードバックメッセージと前記第２のフィードバックメッセージは、同時に基地局に送信される、
    装置。
  22. 請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の装置であって、前記データ階層に対応する前記第３基本ベクトルグループは互いに直交しており、前記第３基本ベクトルグループ間の交わり集合はヌルである、
    装置。
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