JP2017169085A - Generation device, generation method, and radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生成装置、生成方法および無線通信システムに関する。 The present invention relates to a generation device, a generation method, and a wireless communication system.
従来、ミリ波などの高周波無線を用いたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：多元入力多元出力）による空間多重が知られている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。また、ＭＩＭＯを用いた無線通信システムにおいて、コードブックの中から選択したコードワードを（重み係数）用いて信号の重み付けを行う構成が知られている。
Conventionally, spatial multiplexing using MIMO (Multiple Input Multiple Output) using high-frequency radio waves such as millimeter waves is known (see, for example,
しかしながら、上述した従来技術では、たとえば複数系列のデータが全アンテナに分配されて伝送される構成においてはコードブックのサイズが大きくなり、たとえばコードブックの中のコードワードを探索する処理の量が多くなるという問題がある。 However, in the above-described conventional technique, for example, in a configuration in which a plurality of series of data is distributed and transmitted to all antennas, the size of the codebook increases, and for example, the amount of processing for searching for codewords in the codebook is large. There is a problem of becoming.
１つの側面では、本発明は、コードブックを簡素化して処理を軽減することができる生成装置、生成方法および無線通信システムを提供することを目的とする。 In one aspect, an object of the present invention is to provide a generation device, a generation method, and a wireless communication system that can simplify a code book and reduce processing.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数系列のデータを、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と複数の送信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けして前記複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記コードブックを生成する場合に、前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信する第２通信装置における前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、生成した前記コードブックを出力する生成装置および生成方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem and achieve the object, according to one aspect of the present invention, a plurality of data is a coefficient indicated by a codeword included in a codebook, and the data series and a plurality of transmission antennas When generating the codebook of the first communication device that performs radio transmission from each of the plurality of transmission antennas, weighted by a coefficient for each combination, and the plurality of transmission antennas The plurality of transmissions corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between the arrangement directions of the plurality of reception antennas in the second communication device that receives the signals wirelessly transmitted from the plurality of reception antennas, respectively. System of the data in a singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response between the antenna and the plurality of receiving antennas And by calculating the matrix of the same number of columns, the generated code book generated generator and generation method for outputting the code book is provided.
また、本発明の別の一側面によれば、複数系列のデータを複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置の前記コードブックを生成する場合に、前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、生成した前記コードブックを出力する生成装置および生成方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas of the first communication device that wirelessly transmits a plurality of series of data from each of the plurality of transmission antennas is received by a plurality of reception antennas. Each of the signals received by each of the plurality of receiving antennas is weighted by a coefficient indicated by a code word included in a codebook and a coefficient for each combination of the data series and the plurality of receiving antennas. Thus, when generating the codebook of the second communication device that receives the data of the plurality of series, a plurality of ways between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas For an angle, a singular value component of a channel response between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas corresponding to the angle. By calculating a matrix of series the same number of columns of the data in the specific matrix obtained by the generated code book generated generator and generation method for outputting the code book is provided.
また、本発明の別の一側面によれば、複数系列のデータを、第１コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と複数の送信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けして前記複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、第２コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置と、を含み、前記第１コードブックおよび前記第２コードブックは、前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより生成されたコードブックである無線通信システムが提供される。 In addition, according to another aspect of the present invention, the data of the plurality of sequences is a coefficient indicated by a codeword included in the first codebook, and is determined by a coefficient for each combination of the data sequence and the plurality of transmission antennas. A first communication device weighted and wirelessly transmitted from each of the plurality of transmission antennas, and each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas is received by each of the plurality of reception antennas and received by the plurality of reception antennas. And receiving the plurality of series of data by weighting each signal by a coefficient for each combination of the series of data and the plurality of receiving antennas, which is a coefficient indicated by a codeword included in the second codebook. Two communication devices, wherein the first codebook and the second codebook are the plurality of transmission antennas. With respect to a plurality of angles between the arrangement direction and the arrangement direction of the plurality of reception antennas, by singular value decomposition of channel responses between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas corresponding to the angles. A wireless communication system is provided which is a code book generated by calculating a matrix having the same number of columns as the data series in the obtained singular matrix.
本発明の一側面によれば、コードブックを簡素化して処理を軽減することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, it is possible to simplify the code book and reduce processing.
以下に図面を参照して、本発明にかかる生成装置、生成方法および無線通信システムの実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a generation device, a generation method, and a wireless communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
（実施の形態）
（実施の形態にかかる無線通信システム）
図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる無線通信システム１００は、送信側の通信装置１１０と、受信側の通信装置１２０と、を含む。図１において、送信側の通信装置１１０におけるアンテナの数をＮｔ、受信側の通信装置１２０におけるアンテナの数をＮｒ、ストリーム（ＲＦ回路）の数をＮとする。Ｎは、Ｎｔ，Ｎｒのいずれよりも小さい数である（Ｎ＜ｍｉｎ｛Ｎｔ，Ｎｒ｝）。
(Embodiment)
(Radio communication system according to embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to an embodiment. As illustrated in FIG. 1, a
まず、送信側の通信装置１１０について説明する。通信装置１１０は、送信ＢＢ処理部１１１と、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、送信ウェイト処理部１１３と、Ｎｔ個のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と、コードブック記憶部１１５と、送信ウェイト制御部１１６と、を備える無線通信装置である。
First, the
送信ＢＢ処理部１１１は、送信ベースバンド処理によってＮ個の信号を生成し、生成したＮ個の信号をそれぞれＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）へ出力する。Ｎ個の信号は、たとえばＮ個のストリームである。
The transmission
ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）のそれぞれは、送信ＢＢ処理部１１１から出力された信号に対するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）送信処理を行う処理部（ＲＦ Ｃｈａｉｎ）である。ＲＦ送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換、増幅などが含まれる。ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）は、ＲＦ送信処理によって得られた信号（ａ１〜ａＮ）を送信ウェイト処理部１１３へ出力する。
Each of the RF circuits 112 (a1 to aN) is a processing unit (RF Chain) that performs an RF (Radio Frequency) transmission process on a signal output from the transmission
送信ウェイト処理部１１３は、ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）から出力された各信号（ａ１〜ａＮ）に対して送信ウェイト処理を行い、送信ウェイト処理により得られたＮｔ個の信号（ｂ１〜ｂＮｔ）をそれぞれアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）へ出力する。送信ウェイト処理部１１３による送信ウェイト処理は、コードブック記憶部１１５から出力されるコードワードＷに基づいて行われる。コードワードＷは、ストリーム数Ｎおよび送信アンテナ数Ｎｔに基づくＮｔ×Ｎ個のウェイト（重み係数）の集合である。送信ウェイト処理部１１３の構成については後述する（たとえば図３参照）。
The transmission
Ｎｔ個のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）は、アレイ状に配置されたアレイアンテナである。図１においてはアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）は１次元状に配列されているが、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）は２次元状に配列されたアレイアンテナであってもよい。アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）のそれぞれは、送信ウェイト処理部１１３から出力された信号を通信装置１２０へ無線送信する。
Nt antennas 114 (b1 to bNt) are array antennas arranged in an array. In FIG. 1, the antennas 114 (b1 to bNt) are arranged one-dimensionally, but the antennas 114 (b1 to bNt) may be array antennas arranged two-dimensionally. Each of the antennas 114 (b1 to bNt) wirelessly transmits the signal output from the transmission
コードブック記憶部１１５は、通信装置１１０，１２０の間の位置関係に応じた複数のコードワードＷを含むコードブックＷｃｂｋを記憶する。１個のコードワードＷは、送信ウェイト処理部１１３の各入力信号（各ストリーム）と送信ウェイト処理部１１３の各出力信号（各送信アンテナ）の組み合わせごとに設定されたＮｔ×Ｎ個のウェイトである。コードブックＷｃｂｋに含まれる複数のコードワードＷは、たとえば、通信装置１１０と通信装置１２０との間の角度ごとに設定された各コードワードである。コードブックＷｃｂｋは後述のコードブックの生成装置（たとえば図５参照）によって生成され、通信装置１１０，１２０の間の信号伝送の前にコードブック記憶部１１５に記憶される。
The code book storage unit 115 stores a code book Wcbk including a plurality of code words W according to the positional relationship between the
送信ウェイト制御部１１６は、通信装置１２０から送信（フィードバック）されたＷインデックスに基づいて、送信ウェイト処理部１１３における送信ウェイト処理を制御する。Ｗインデックスは、コードブック記憶部１１５に記憶されたコードブックＷｃｂｋにおける複数のコードワードＷのうちのいずれかを示す識別子である。
The transmission
たとえば、送信ウェイト制御部１１６は、コードブックＷｃｂｋにおける各コードワードのうちの、Ｗインデックスに対応するコードワードＷを送信ウェイト処理部１１３へ出力するようにコードブック記憶部１１５を制御する。これにより、通信装置１２０から送信されたＷインデックスに対応するコードワードＷに基づいて、送信ウェイト処理部１１３における送信ウェイト処理が行われる。
For example, the transmission
つぎに、受信側の通信装置１２０について説明する。通信装置１２０は、Ｎｒ個のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）と、受信ウェイト処理部１２２と、Ｎ個のＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）と、ＭＩＭＯ検出部１２４と、受信ＢＢ処理部１２５と、を備える。また、通信装置１２０は、等価チャネル推定部１２６と、ウェイト選択部１２７と、コードブック記憶部１２８と、受信ウェイト制御部１２９と、を備える無線通信装置である。
Next, the
Ｎｒ個のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）は、アレイ状に配置されたアレイアンテナである。図１においてはアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）は１次元状に配列されているが、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）は２次元状に配列されたアレイアンテナであってもよい。アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）のそれぞれは、通信装置１１０から無線送信された信号を受信する。そして、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）のそれぞれは、受信した各信号（ｃ１〜ｃＮｒ）を受信ウェイト処理部１２２へ出力する。
Nr antennas 121 (c1 to cNr) are array antennas arranged in an array. In FIG. 1, the antennas 121 (c1 to cNr) are arranged in a one-dimensional manner, but the antennas 121 (c1 to cNr) may be an array antenna arranged in a two-dimensional manner. Each of the antennas 121 (c1 to cNr) receives a signal wirelessly transmitted from the
受信ウェイト処理部１２２は、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された各信号（ｃ１〜ｃＮｒ）に対して受信ウェイト処理を行い、受信ウェイト処理により得られたＮ個の信号（ａ１〜ａＮ）をそれぞれＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）へ出力する。受信ウェイト処理部１２２による受信ウェイト処理は、コードブック記憶部１２８から出力されるコードワードＣに基づいて行われる。コードワードＣは、ストリーム数Ｎおよび受信アンテナ数Ｎｒに基づくＮｒ×Ｎ個のウェイト（重み係数）の集合である。受信ウェイト処理部１２２の構成については後述する（たとえば図４参照）。
The reception
ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）のそれぞれは、それぞれ受信ウェイト処理部１２２から出力された信号（ａ１〜ａＮ）に対するＲＦ受信処理を行う処理部（ＲＦ Ｃｈａｉｎ）である。ＲＦ受信処理には、たとえば、増幅、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）のそれぞれは、ＲＦ受信処理によって得られた信号（ａ１〜ａＮ）をＭＩＭＯ検出部１２４および等価チャネル推定部１２６へ出力する。
Each of the RF circuits 123 (a1 to aN) is a processing unit (RF Chain) that performs an RF reception process on the signals (a1 to aN) output from the reception
ＭＩＭＯ検出部１２４は、等価チャネル推定部１２６から通知された各信号の等価ベースバンドチャネルの推定結果に基づいて、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）から出力された各信号（ａ１〜ａＮ）の空間多重分離を行う。そして、ＭＩＭＯ検出部１２４は、空間多重分離により得られた各信号を受信ＢＢ処理部１２５へ出力する。受信ＢＢ処理部１２５は、ＭＩＭＯ検出部１２４から出力された各信号に基づく受信ベースバンド処理を行う。
The
等価チャネル推定部１２６は、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）から出力された各信号（ａ１〜ａＮ）の等価ベースバンドチャネル（等価ＭＩＭＯチャネル）の推定を行う。等価ベースバンドチャネルは、たとえば等価ベースバンドチャネル行列Ｈbにより表される。等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、通信装置１１０のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と通信装置１２０のＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）との各組み合わせにおけるチャネル応答を示すＮ×Ｎの行列である。
The equivalent
ここで、通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）の各組み合わせにおけるチャネル応答を示すＮｒ×Ｎｔの行列をチャネル行列Ｈとする。この場合に、上述したようにＮ＜ｍｉｎ｛Ｎｔ，Ｎｒ｝であるため、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、チャネル行列Ｈより要素数が少ない行列である。ただし、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、通信装置１１０，１２０の間のチャネル応答を示しているため、チャネル行列Ｈと等価なチャネル応答を示す行列である。等価チャネル推定部１２６による等価ベースバンドチャネルの推定については後述する。等価チャネル推定部１２６は、等価ベースバンドチャネルの推定結果をＭＩＭＯ検出部１２４およびウェイト選択部１２７へ通知する。
Here, an Nr × Nt matrix indicating a channel response in each combination of the antenna 114 (b1 to bNt) of the
ウェイト選択部１２７は、等価チャネル推定部１２６から通知された等価ベースバンドチャネルの推定結果に基づいて、送信ウェイト処理部１１３において使用するコードワードＷと、受信ウェイト処理部１２２において使用するコードワードＣと、を選択する。ウェイト選択部１２７によるコードワードＷ，Ｃの選択については後述する（たとえば図１２〜図１７参照）。ウェイト選択部１２７は、選択したコードワードＣを示す後述のＣインデックスを受信ウェイト制御部１２９へ出力する。
Based on the estimation result of the equivalent baseband channel notified from the equivalent
また、ウェイト選択部１２７は、選択したコードワードＷを示すＷインデックスを通信装置１１０の送信ウェイト制御部１１６へ送信する。ウェイト選択部１２７から送信ウェイト制御部１１６へのＷインデックスの送信は、たとえば、アンテナ１１４，１２１またはアンテナ１１４，１２１と異なるアンテナによる無線通信や、有線通信、光通信など各種の他の通信によって行うことができる。
In addition, the
コードブック記憶部１２８は、複数のコードワードＣを含むコードブックＣｃｂｋを記憶する。１個のコードワードは、受信ウェイト処理部１２２の各入力信号（各受信アンテナ）と送信ウェイト処理部１１３の各出力信号（各ストリーム）の組み合わせごとに設定されたウェイトである。コードブックＣｃｂｋに含まれる複数のコードワードＣは、たとえば、通信装置１１０と通信装置１２０との間の角度ごとに設定された各コードワードである。
The code
たとえば通信装置１１０におけるアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と通信装置１２０におけるアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）が同一のアンテナ構成である場合は、通信装置１２０のコードブックＣｃｂｋは、通信装置１１０のコードブックＷｃｂｋと同内容になる。コードブックＣｃｂｋは、たとえば後述のコードブックの生成装置（たとえば図５参照）によって生成され、通信装置１１０，１２０の間の信号伝送の前にコードブック記憶部１２８に記憶される。
For example, when the antenna 114 (b1 to bNt) in the
受信ウェイト制御部１２９は、ウェイト選択部１２７から出力されたＣインデックスに基づいて、受信ウェイト処理部１２２における受信ウェイト処理を制御する。Ｃインデックスは、コードブック記憶部１２８に記憶されたコードブックＣｃｂｋにおける複数のコードワードＣのうちのいずれかを示す識別子である。
The reception
たとえば、受信ウェイト制御部１２９は、コードブックＣｃｂｋにおける各コードワードのうちの、Ｃインデックスに対応するコードワードＣを受信ウェイト処理部１２２へ出力するようにコードブック記憶部１２８を制御する。これにより、ウェイト選択部１２７から出力されたＣインデックスに対応するコードワードＣに基づいて、受信ウェイト処理部１２２における受信ウェイト処理が行われる。
For example, the reception
通信装置１１０を送信側、通信装置１２０を受信側として説明したが、通信装置１１０は、無線信号を受信する構成をさらに備えていてもよい。また、通信装置１２０は無線信号を送信する構成をさらに備えていてもよい。
Although the
図１に示した通信装置１１０は、たとえば、次世代のミリ波（たとえばテラ［Ｈｚ］単位）のＷＬＡＮやＷＰＡＮなど大容量（たとえば１０［Ｇｂｐｓ］〜１００［Ｇｂｐｓ］）のＭＩＭＯ無線通信システムに適用することができる。また、通信装置１１０は、たとえばデータセンタやバックホールなどの高速無線通信に適用することもできる。
The
（実施の形態にかかる各通信装置のハードウェア構成）
図２は、実施の形態にかかる各通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、通信装置１１０は、たとえば、ＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２、ＬＳＩ２１３およびメモリ２１４を備える。ＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２、ＬＳＩ２１３およびメモリ２１４は、バス２１５によって互いに接続される。
(Hardware configuration of each communication device according to the embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of each communication device according to the embodiment. In FIG. 2, the same parts as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 2, the
図１に示した送信ＢＢ処理部１１１は、たとえばＣＰＵ２１１により実現することができる。また、図１に示したコードブック記憶部１１５は、たとえばメモリ２１４により実現することができる。また、図１に示した送信ウェイト制御部１１６は、たとえばＣＰＵ２１１やＤＳＰ２１２により実現することができる。
The transmission
ただし、このような構成に限らず、送信ＢＢ処理部１１１、コードブック記憶部１１５および送信ウェイト制御部１１６は任意のハードウェアにより実現することができる。たとえば、送信ＢＢ処理部１１１はＣＰＵ２１１ではなく専用のハードウェア（たとえばＬＳＩ２１３）により実現されてもよい。
However, the configuration is not limited to this, and the transmission
ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）のそれぞれは、たとえば、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタル／アナログ変換器）、ミキサ、アンプなどの回路により実現することができる。 Each of the RF circuits 112 (a1 to aN) can be realized by a circuit such as a DAC (Digital / Analog Converter), a mixer, and an amplifier.
また、通信装置１２０は、たとえば、ＣＰＵ２２１、ＤＳＰ２２２、ＬＳＩ２２３およびメモリ２２４を備える。ＣＰＵ２２１、ＤＳＰ２２２、ＬＳＩ２２３およびメモリ２２４は、バス２２５によって互いに接続される。
In addition, the
図１に示したＭＩＭＯ検出部１２４は、たとえばＣＰＵ２２１により実現することができる。また、図１に示した受信ＢＢ処理部１２５および等価チャネル推定部１２６のそれぞれは、たとえばＤＳＰ２２２により実現することができる。また、図１に示したウェイト選択部１２７および受信ウェイト制御部１２９のそれぞれは、たとえばＣＰＵ２２１やＤＳＰ２２２により実現することができる。また、図１に示したコードブック記憶部１２８は、たとえばメモリ２２４により実現することができる。
The
ただし、このような構成に限らず、ＭＩＭＯ検出部１２４、受信ＢＢ処理部１２５、等価チャネル推定部１２６、ウェイト選択部１２７、コードブック記憶部１２８および受信ウェイト制御部１２９は任意のハードウェアにより実現することができる。たとえば、ＭＩＭＯ検出部１２４、受信ＢＢ処理部１２５および等価チャネル推定部１２６のそれぞれは、ＣＰＵ２１１やＤＳＰ２１２ではなく専用のハードウェア（たとえばＬＳＩ２２３）により実現されてもよい。
However, the present invention is not limited to this configuration, and
ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）のそれぞれは、たとえば、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：アナログ／デジタル変換器）、ミキサ、アンプなどの回路により実現することができる。 Each of the RF circuits 123 (a1 to aN) can be realized by a circuit such as an ADC (Analog / Digital Converter), a mixer, and an amplifier.
（実施の形態にかかる送信ウェイト処理部）
図３は、実施の形態にかかる送信ウェイト処理部の一例を示す図である。図１に示した送信ウェイト処理部１１３は、たとえば、図３に示すように、Ｎｔ×Ｎ個の位相シフタ３１１〜３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）と、Ｎｔ×Ｎ個のアンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）と、Ｎｔ個の加算器３３０（ｂ１〜ｂＮｔ）と、を備える。
(Transmission weight processing unit according to the embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a transmission weight processing unit according to the embodiment. 1, for example, as shown in FIG. 3, the transmission
たとえば、図１に示したＲＦ回路１１２（ａ１）から出力された信号（ａ１）は、Ｎｔ個の位相シフタ３１１（ｂ１〜ｂＮｔ）のそれぞれに入力される。位相シフタ３１１（ｂ１〜ｂＮｔ）は、入力された信号（ａ１）を、それぞれウェイトｗ1,1〜ｗ1,Ntにより位相シフトさせる。ウェイトｗ1,1〜ｗ1,Ntは、図１に示したコードブック記憶部１１５から出力されたコードワードＷが示す各ウェイトのうちの、入力信号（ａ１）と各出力信号（ｂ１〜ｂＮｔ）との間のＮｔ個の組み合わせに対応する各ウェイトである。位相シフタ３１１（ｂ１〜ｂＮｔ）は、位相シフトさせた信号をそれぞれアンプ３２１（ｂ１〜ｂＮｔ）へ出力する。 For example, the signal (a1) output from the RF circuit 112 (a1) illustrated in FIG. 1 is input to each of the Nt phase shifters 311 (b1 to bNt). Phase shifter 311 (b1~bNt), an inputted signal with (a1), is phase-shifted by weight w 1, 1 to w 1, Nt, respectively. The weights w 1,1 to w 1 , Nt are the input signal (a1) and the output signals (b1 to bNt) of the weights indicated by the code word W output from the code book storage unit 115 shown in FIG. ) To each of the weights corresponding to Nt combinations. The phase shifters 311 (b1 to bNt) output the phase-shifted signals to the amplifiers 321 (b1 to bNt), respectively.
また、たとえば図１に示したＲＦ回路１１２（ａＮ）から出力された信号（ａＮ）は、Ｎｔ個の位相シフタ３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）のそれぞれに入力される。位相シフタ３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）は、入力された信号（ａＮ）を、それぞれウェイトｗN,1〜ｗN,Ntにより位相シフトさせる。ウェイトｗN,1〜ｗN,Ntは、図１に示したコードブック記憶部１１５から出力されたコードワードＷが示す各ウェイトのうちの、入力信号（ａＮ）と各出力信号（ｂ１〜ｂＮｔ）との間のＮｔ個の組み合わせに対応する各ウェイトである。位相シフタ３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）は、位相シフトさせた信号をそれぞれアンプ３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）へ出力する。
For example, the signal (aN) output from the RF circuit 112 (aN) illustrated in FIG. 1 is input to each of the
位相シフタ３１１，３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）について説明したが、Ｎｔ×Ｎ個の位相シフタ３１１〜３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）のうち位相シフタ３１１，３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）を除く位相シフタについても位相シフタ３１１，３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）と同様である。
The
Ｎｔ個のアンプ３２１（ｂ１〜ｂＮｔ）は、それぞれ位相シフタ３１１（ｂ１〜ｂＮｔ）から出力された信号を増幅し、増幅した信号をそれぞれ加算器３３０（ｂ１〜ｂＮｔ）へ出力する。アンプ３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）は、それぞれ位相シフタ３１Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）から出力された信号を増幅し、増幅した信号をそれぞれ加算器３３０（ｂ１〜ｂＮｔ）へ出力する。アンプ３２１，３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）について説明したが、アンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）のうちのアンプ３２１，３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）を除くアンプについてもアンプ３２１，３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）と同様である。
Nt amplifiers 321 (b1 to bNt) amplify the signals output from the phase shifters 311 (b1 to bNt), respectively, and output the amplified signals to the adders 330 (b1 to bNt), respectively. The
加算器３３０（ｂ１）は、Ｎ個のアンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１）から出力された各信号を加算し、加算により得られた信号（ｂ１）を、図１に示したアンテナ１１４（ｂ１）へ出力する。加算器３３０（ｂＮｔ）は、Ｎ個のアンプ３２１〜３２Ｎ（ｂＮｔ）から出力された各信号を加算し、加算により得られた信号（ｂＮｔ）を、図１に示したアンテナ１１４（ｂＮｔ）へ出力する。加算器３３０（ｂ１，ｂＮｔ）について説明したが、Ｎｔ個の加算器３３０（ｂ１〜ｂＮｔ）のうちの加算器３３０（ｂ１，ｂＮｔ）を除く加算器についても同様である。
The adder 330 (b1) adds the signals output from the
（実施の形態にかかる受信ウェイト処理部）
図４は、実施の形態にかかる受信ウェイト処理部の一例を示す図である。図１に示した受信ウェイト処理部１２２は、たとえば、図４に示すように、Ｎｒ×Ｎ個のアンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）と、Ｎｒ×Ｎ個の位相シフタ４２１〜４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）と、Ｎ個の加算器４３１〜４３Ｎと、を備える。
(Reception weight processing unit according to the embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a reception weight processing unit according to the embodiment. As shown in FIG. 4, for example, the reception
たとえば、Ｎｒ個のアンプ４１１（ｃ１〜ｃＮｒ）には、それぞれ図１に示したＮｒ個のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された信号（ｃ１〜ｃＮｒ）が入力される。アンプ４１１（ｃ１〜ｃＮｒ）は、それぞれ入力された信号（ｃ１〜ｃＮｒ）を増幅し、増幅した信号をそれぞれ位相シフタ４２１（ｃ１〜ｃＮｒ）へ出力する。 For example, Nr amplifiers 411 (c1 to cNr) receive signals (c1 to cNr) output from Nr antennas 121 (c1 to cNr) illustrated in FIG. The amplifiers 411 (c1 to cNr) amplify the input signals (c1 to cNr), respectively, and output the amplified signals to the phase shifters 421 (c1 to cNr), respectively.
Ｎｒ個のアンプ４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）には、それぞれ図１に示したＮｒ個のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された信号（ｃ１〜ｃＮｒ）が入力される。アンプ４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）は、それぞれ入力された信号（ｃ１〜ｃＮｒ）を増幅し、増幅した信号をそれぞれ位相シフタ４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）へ出力する。アンプ４１１，４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）について説明したが、アンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）のうちのアンプ４１１，４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）を除くアンプについても同様である。
Signals (c1 to cNr) output from the Nr antennas 121 (c1 to cNr) illustrated in FIG. 1 are input to the
Ｎｒ個の位相シフタ４２１（ｃ１〜ｃＮｒ）は、それぞれアンプ４１１（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された信号を、それぞれウェイトｃ1,1〜ｃ1,Nrにより位相シフトさせる。ウェイトｃ1,1〜ｃ1,Nrは、図１に示したコードブック記憶部１２８から出力されたコードワードＣが示す各ウェイトのうちの、各入力信号（ｃ１〜ｃＮｒ）と出力信号（ａ１）との間のＮｒ個の組み合わせに対応する各ウェイトである。位相シフタ４２１（ｃ１〜ｃＮｒ）のそれぞれは、位相シフトさせた信号を加算器４３１へ出力する。
The Nr phase shifters 421 (c1 to cNr) shift the phases of the signals output from the amplifiers 411 (c1 to cNr) by the weights c 1,1 to c 1, Nr , respectively. The weights c 1,1 to c 1, Nr are input signals (
Ｎｒ個の位相シフタ４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）は、それぞれアンプ４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された信号を、それぞれウェイトｃN,1〜ｃN,Nrにより位相シフトさせる。ウェイトｃN,1〜ｃN,Nrは、図１に示したコードブック記憶部１２８から出力されたコードワードＣが示す各ウェイトのうちの、各入力信号（ｃ１〜ｃＮｒ）と出力信号（ａＮ）との間のＮｒ個の組み合わせに対応する各ウェイトである。位相シフタ４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）のそれぞれは、位相シフトさせた信号を加算器４３Ｎへ出力する。
The
位相シフタ４２１，４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）について説明したが、位相シフタ４２１〜４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）のうちの位相シフタ４２１，４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）を除く位相シフタについても位相シフタ４２１，４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）と同様である。
Although the
加算器４３１は、位相シフタ４２１（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された各信号を加算し、加算により得られた信号（ａ１）を、図１に示したＲＦ回路１２３（ａ１）へ出力する。加算器４３Ｎは、位相シフタ４２Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）から出力された各信号を加算し、加算により得られた信号（ａＮ）を、図１に示したＲＦ回路１２３（ａＮ）へ出力する。加算器４３１，４３Ｎについて説明したが、加算器４３１〜４３Ｎのうちの加算器４３１，４３Ｎを除く加算器についても加算器４３１，４３Ｎと同様である。
The
図３，図４に示したように、通信装置１１０，１２０のそれぞれにおいて、各ＲＦ回路が全てのアンテナに接続される構成になっている。このように、Ｎ系列データ（マルチストリーム）を全アンテナに分配して伝送する構成は、たとえばフルアレイアンテナ構成（または共有アレイアンテナ構成）と呼ばれる。
As shown in FIGS. 3 and 4, each of the
（等価ベースバンドチャネル）
図１に示した等価チャネル推定部１２６によって推定される等価ベースバンドチャネルを示す等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、図１に示したＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）からの各信号に基づくベースバンドのチャネル行列である。等価ベースバンドチャネル行列Ｈb、チャネル行列ＨおよびコードワードＷ，Ｃの間の関係は、たとえば下記（１）式によって表すことができる。ＸHは、行列Ｘの複素共役転置である。
(Equivalent baseband channel)
The equivalent baseband channel matrix Hb indicating the equivalent baseband channel estimated by the equivalent
Ｈb＝ＣHＨＷ …（１） H b = C H HW (1)
また、コードワードＷは、たとえば下記（２）式のようにＮｔ×Ｎの行列により表すことができる。また、コードワードＣは、たとえば下記（３）式のようにＮｒ×Ｎの行列により表すことができる。 The code word W can be represented by an Nt × N matrix, for example, as shown in the following equation (2). The code word C can be represented by an Nr × N matrix, for example, as shown in the following equation (3).
上記（２）式に示すＷにおいて、Ｎｔ行の各行はそれぞれ通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）に対応し、Ｎ列の各列はそれぞれストリーム（ａ１〜ａＮ）に対応する。上記（３）式に示すＣにおいて、Ｎｒ行の各行はそれぞれ通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）に対応し、Ｎ列の各列はそれぞれストリーム（ａ１〜ａＮ）に対応する。上記（２）式および上記（３）式に示すように、フルアレイアンテナ構成におけるコードワードＷ，Ｃは、ともに対角行列とならない。
In W shown in the above equation (2), each of the Nt rows corresponds to the antenna 114 (b1 to bNt) of the
上記（１）式により、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、Ｎ×Ｎの行列となり、Ｎｒ×Ｎｔのチャネル行列Ｈより要素数が少ないチャネル行列になる。 According to the above equation (1), the equivalent baseband channel matrix H b is an N × N matrix and a channel matrix having a smaller number of elements than the Nr × Nt channel matrix H.
等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて算出される、通信装置１１０から通信装置１２０への信号伝送の容量を示す等価ベースバンドチャネル容量Ｃbは、たとえば下記（４）式により表すことができる。ｄｅｔ（Ｘ）はＸの行列式を示す。ＩNはＮ×Ｎの単位行列を示す。ρは通信装置１２０におけるＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）である。
The equivalent baseband channel capacity C b indicating the capacity of signal transmission from the
Ｃb＝ｌｏｇ2（ｄｅｔ（ＩN＋ρＨb HＨb／Ｎ）） …（４） C b = log 2 (det (I N + ρH b H H b / N)) (4)
（実施の形態にかかるコードブックの生成装置）
図５は、実施の形態にかかるコードブックの生成装置の一例を示す図である。実施の形態にかかるコードブックの生成装置５００は、取得部５０１と、生成部５０２と、出力部５０３と、を備える。生成装置５００は、一例としては、通信装置１１０，１２０のうちのいずれかに設けることができる。
(Generation apparatus for code book according to embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a code book generation apparatus according to the embodiment. A
取得部５０１は、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）の配列を示す情報と、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）の配列を示す情報と、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）から無線送信される信号の波長を示す情報と、を取得する。アンテナの配列を示す情報は、たとえばアンテナ間隔や、サブアレイのアンテナ数やサブアレイ間隔などを示す情報である。取得部５０１は、取得した各情報を生成部５０２へ出力する。
The
たとえば、生成装置５００を通信装置１１０に設ける場合は、取得部５０１は、各情報を、通信装置１１０のメモリ等から読み出してもよいし、通信装置１２０から受信してもよいし、通信装置１１０の管理者からの入力によって取得してもよい。また、生成装置５００を通信装置１２０に設ける場合は、取得部５０１は、各情報を、通信装置１２０のメモリ等から読み出してもよいし、通信装置１１０から受信してもよいし、通信装置１２０の管理者からの入力によって取得してもよい。
For example, when the
生成部５０２は、取得部５０１から出力された各情報に基づいて、通信装置１１０のコードブックＷｃｂｋおよび通信装置１２０のコードブックＣｃｂｋのうちの少なくともいずれかを生成する。たとえば、生成部５０２は、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）の配列方向と、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）の配列方向と、の間の複数通りの角度について以下の処理を行うことによりコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋのうちの少なくともいずれかを生成する。
The
たとえば、生成部５０２は、対象の角度に対応するチャネル行列Ｈを算出し、算出したチャネル行列Ｈの特異値分解により得られる右特異行列における左側のＮ列の行列を算出する。このＮ列の行列を複数通りの角度について算出することにより、コードブックＷｃｂｋを生成することができる。また、たとえば、生成部５０２は、対象の角度に対応するチャネル行列Ｈを算出し、算出したチャネル行列Ｈの特異値分解により得られる左特異行列における左側のＮ列の行列を算出する。このＮ列の行列を複数通りの角度について算出することにより、コードブックＣｃｂｋを生成することができる。
For example, the
生成部５０２によるコードブックの生成については後述する（たとえば図６〜図９）。生成部５０２は、生成したコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋのうちの少なくともいずれかを出力部５０３へ通知する。出力部５０３は、生成部５０２から通知されたコードブックを出力する。
The generation of the code book by the
たとえば、生成装置５００を通信装置１１０に設ける場合は、出力部５０３は、コードブックＷｃｂｋをコードブック記憶部１１５へ出力することによりコードブックＷｃｂｋをコードブック記憶部１１５に記憶させる。また、出力部５０３は、コードブックＣｃｂｋを通信装置１２０へ送信することによりコードブックＣｃｂｋをコードブック記憶部１２８に記憶させる。出力部５０３から通信装置１２０へのコードブックＣｃｂｋの送信には、無線通信、有線の電気通信、光通信など各種の通信を用いることができる。
For example, when the
また、生成装置５００を通信装置１２０に設ける場合は、出力部５０３は、コードブックＷｃｂｋを通信装置１１０へ送信することによりコードブックＷｃｂｋをコードブック記憶部１１５に記憶させる。また、出力部５０３は、コードブックＣｃｂｋをコードブック記憶部１２８へ出力することによりコードブックＣｃｂｋをコードブック記憶部１２８に記憶させる。出力部５０３から通信装置１１０へのコードブックＷｃｂｋの送信には、無線通信、有線の電気通信、光通信など各種の通信を用いることができる。
When the
たとえば生成装置５００を通信装置１１０に設ける場合に、生成部５０２は、たとえば図２に示したＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２またはＬＳＩ２１３により実現することができる。また、取得部５０１は、図２に示したＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２またはＬＳＩ２１３がメモリ２１４から各情報を読み出すことにより実現することができる。または、取得部５０１は、図２に示したＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２またはＬＳＩ２１３が通信装置１１０の通信インタフェースを用いて通信装置１２０から各情報を読み出すことにより実現することができる。または、取得部５０１は、図２に示したＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２またはＬＳＩ２１３が通信装置１１０のユーザインタフェースを用いて通信装置１１０の管理者から各情報の入力を受け付けることにより実現することができる。
For example, when the
また、出力部５０３は、たとえば図２に示したＣＰＵ２１１、ＤＳＰ２１２またはＬＳＩ２１３が、コードブックＷｃｂｋをメモリ２１４に書き込んだり、コードブックＣｃｂｋを通信装置１２０へ送信したりすることにより実現することができる。または、出力部５０３は、通信装置１１０のユーザインタフェースを用いて通信装置１１０の管理者へコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋを出力することにより実現することができる。
The
また、図５に示した生成装置５００は、通信装置１１０，１２０とは異なる情報処理装置により実現することができる（たとえば図２１参照）。この場合は、生成装置５００によって生成されて出力されたコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋを、生成装置５００の製造時、または生成装置５００の製造後かつ使用前にそれぞれコードブック記憶部１１５，１２８に記憶しておく。
5 can be realized by an information processing device different from the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるチャネル行列の特異値分解）
図６は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるチャネル行列の特異値分解の一例を示す図である。チャネル行列Ｈは、ＳＶＤ（Ｓｉｎｇｕｌａｒ Ｖａｌｕｅ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：特異値分解）により、たとえば図６に示すように分解することができる。すなわち、Ｎｒ×Ｎｔのチャネル行列Ｈは、ＳＶＤにより、ＮｒｘＮｒの左特異行列Ｕ、ＮｒｘＮｔの対角特異値行列ＤおよびＮｔｘＮｔの右特異行列Ｖに分解できる。ＳＶＤ通信においては、ストリーム数がＮの場合に、特異値の最初のＮ個の値が大きいため、特異行列の最初のＮ列の行列６０１，６０２を用いる。
(Singular value decomposition of channel matrix in wireless communication system according to embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of singular value decomposition of a channel matrix in the wireless communication system according to the embodiment. The channel matrix H can be decomposed by SVD (Single Value Decomposition: singular value decomposition), for example, as shown in FIG. That is, the Nr × Nt channel matrix H can be decomposed into an NrxNr left singular matrix U, an NrxNt diagonal singular value matrix D, and an NtxNt right singular matrix V by SVD. In SVD communication, when the number of streams is N, the first N singular values are large, so the first N columns of
実施の形態にかかる無線通信システム１００は、フルアレイアンテナ構成において、ＬＯＳ（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ：見通し内）に近いミリ波通信などの環境の通信に適用可能である。このような通信において、無線通信システム１００においては、チャネル行列Ｈの推定は行わずに、予めアンテナ構成に応じたコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋを生成しておき、コードワードＷ，Ｃを高速に探索することができる。
The
ＬＯＳ環境においてはマルチパスがないため、チャネルＨは、通信装置１１０，１２０におけるアンテナ構成から、たとえば下記（５）式により算出することができる。下記（５）式におけるｒi,jは、受信アンテナｉと送信アンテナｊとの間の距離である。受信アンテナｉはアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）である。送信アンテナｊはアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）である。下記（５）式におけるλは、通信装置１１０から通信装置１２０へ無線送信される信号の波長（キャリア周波数の波長）である。
Since there is no multipath in the LOS environment, the channel H can be calculated from the antenna configuration in the
そして、通信装置１１０，１２０の間のある位置関係について上記（５）式によって得られたチャネルＨをＳＶＤにより分解することで得られた特異行列の最初のＮ列を、その位置関係において最適なコードブックとして決定することができる。たとえば、図６に示す行列６０１を受信側のコードワードＣ、行列６０２を送信側のコードワードＷとして決定することができる。
Then, the first N columns of the singular matrix obtained by decomposing the channel H obtained by the above equation (5) by SVD with respect to a certain positional relationship between the
また、最適なコードワードＷ，Ｃは、通信装置１１０，１２０の間のある位置関係のうち、たとえば通信装置１１０，１２０の間の通信距離に対しては敏感でなく、たとえば通信装置１１０，１２０の間の角度に対しては敏感である。このため、生成装置５００は、たとえば、シミュレーション上で、通信装置１１０，１２０の間の通信距離を固定し、通信装置１１０，１２０の間の角度を変化させながらチャネルＨを算出する。そして、生成装置５００は、通信装置１１０，１２０の間の角度ごとに算出したチャネルＨをＳＶＤにより分解することによりコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋの各コードワードを決定する。
Moreover, the optimal codewords W and C are not sensitive to the communication distance between the
これにより、コードワードの数が少ないコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋを容易に生成することができる。コードワードの数が少ないコードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋを生成することで、通信時におけるコードワードの探索にかかる時間を短くすることができる。 Thereby, the code books Wcbk and Ccbk having a small number of code words can be easily generated. By generating codebooks Wcbk and Ccbk with a small number of codewords, it is possible to shorten the time required for codeword search during communication.
（実施の形態にかかる送信側のコードブックを生成するためのシミュレーション）
図７は、実施の形態にかかる送信側のコードブックを生成するためのシミュレーションの一例を示す図である。図７において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７においては、図１に示した通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と、通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）と、の位置関係を示している。
(Simulation for generating a codebook on the transmission side according to the embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a simulation for generating a codebook on the transmission side according to the embodiment. In FIG. 7, the same parts as those shown in FIG. 7 shows the positional relationship between the antenna 114 (b1 to bNt) of the
図７において、Ｒは、通信装置１１０，１２０の間の通信距離である。配列方向７１１は、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）の配列方向である。配列方向７１２は、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）の配列方向である。基準方向７２１は、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）の配列方向７１１のうち、通信装置１１０と通信装置１２０とを結ぶ直線の方向（距離Ｒの方向）と直交する方向である。
In FIG. 7, R is a communication distance between the
角度θｔは、配列方向７１１と基準方向７２１との間の角度である。角度θｒは、配列方向７１２と基準方向７２２との間の角度である。位置ずれ距離ｙは、通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と、通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）と、の間における、通信装置１１０と通信装置１２０とを結ぶ直線と直交する方向の位置ずれの距離である。図７に示す例では位置ずれ距離ｙ＝０である。
The angle θt is an angle between the
生成装置５００は、送信側のコードブックＷｃｂｋを生成する際に、距離Ｒ、位置ずれ距離ｙ、角度θｒを固定値として、上記（５）式における受信アンテナｉと送信アンテナｊとの間の距離ｒi,jを、複数の角度θｔについて算出する。図７に示す例では、ｙ＝０，θｒ＝０としている。そして、生成装置５００は、複数の角度θｔについて算出した距離ｒi,jおよび信号波長λに基づいて、上記（５）式により複数の角度θｔについてチャネル行列Ｈを算出する。
When generating the codebook Wcbk on the transmission side, the
つぎに、生成装置５００は、複数の角度θｔについて算出したチャネル行列ＨをＳＶＤにより分解する。ある角度θｔについてのチャネル行列Ｈをチャネル行列Ｈθtとすると、チャネル行列Ｈθtは下記（６）式のようにＳＶＤにより分解することができる。
Next, the generating
Ｈθt＝ＵθtＤθtＶθt H …（６） Hθ t = Uθ t Dθ t Vθ t H (6)
（実施の形態にかかる生成装置による送信側のコードブックの生成）
図８は、実施の形態にかかる生成装置による送信側のコードブックの生成の一例を示す図である。たとえばＮｔ＝２、Ｎ＝２とすると、生成装置５００は、上記（６）式の右特異行列Ｖθtとして、たとえば図８に示すＮｔｘＮｔ＝６×６の右特異行列８００を得る。生成装置５００は、右特異行列８００における左側のＮ＝２列の行列８１０を、角度θｔについてのコードワードＷとして決定する。そして、生成装置５００は、複数の角度θｔについてコードワードＷを決定することによりコードブックＷｃｂｋを生成する。
(Generation of codebook on the transmission side by the generation apparatus according to the embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of generation of a codebook on the transmission side by the generation device according to the embodiment. For example, assuming that Nt = 2 and N = 2, the
また、生成装置５００は、生成したコードブックＷｃｂｋに含まれる各コードワードにおいて、各列の要素の電力が同じとなり、全体電力が１になるように、たとえば下記（７）式のように正規化を行ってもよい。下記（７）式において、Ｗｃｂｋ（θｔ）は、生成装置５００が角度θｔについて決定したコードワードＷである。ｐｈ（ｘ）はｘの位相である。ｘ（：，１：Ｎ）は行列ｘの左側のＮ列を示す。
In addition, the generating
上記（７）式のように正規化を行うことで、位相シフトのみで重み付けが行われるため、送信ウェイト処理部１１３の回路構成を簡単化できる。たとえば、図３に示した送信ウェイト処理部１１３のアンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）へ入力される各信号の振幅を一定にすることができる。このため、アンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）において信号間の振幅調整を行わなくてもよいため、アンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）の回路を簡素化、またはアンプ３２１〜３２Ｎ（ｂ１〜ｂＮｔ）を省くことができる。
By performing normalization as in the above equation (7), weighting is performed only by the phase shift, so that the circuit configuration of the transmission
（実施の形態にかかる受信側のコードブックを生成するためのシミュレーション）
図９は、実施の形態にかかる受信側のコードブックを生成するためのシミュレーションの一例を示す図である。図９において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
(Simulation for generating a codebook on the receiving side according to the embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a simulation for generating a codebook on the receiving side according to the embodiment. In FIG. 9, the same parts as those shown in FIG.
生成装置５００は、受信側のコードブックＣｃｂｋを生成する際に、距離Ｒ、位置ずれ距離ｙ、角度θｔを固定値として、上記（５）式における受信アンテナｉと送信アンテナｊとの間の距離ｒi,jを、複数の角度θｒについて算出する。図７に示す例では、ｙ＝０，θｔ＝０としている。そして、生成装置５００は、複数の角度θｒについて算出した距離ｒi,jおよび信号波長λに基づいて、上記（５）式により複数の角度θｒについてチャネル行列Ｈを算出する。
When generating the receiving-side codebook Ccbk, the generating
つぎに、生成装置５００は、複数の角度θｒについて算出したチャネル行列ＨをＳＶＤにより分解する。ある角度θｒについてのチャネル行列Ｈをチャネル行列Ｈθrとすると、チャネル行列Ｈθrは下記（８）式のようにＳＶＤにより分解することができる。
Next, the generating
Ｈθr＝ＵθrＤθrＶθr H …（８） Hθ r = Uθ r Dθ r Vθ r H (8)
そして、生成装置５００は、上記（８）式によって、ＮｒｘＮｒ（たとえば６×６）の左特異行列Ｕθrを得る。また、生成装置５００は、得られたＮｒｘＮｒの左特異行列Ｕθrにおける左側のＮ列（たとえば２列）の行列を、角度θｒについてのコードワードＣとして決定する。そして、生成装置５００は、複数の角度θｒについてコードワードＣを決定することによりコードブックＣｃｂｋを生成する。
Then, the
また、生成装置５００は、生成したコードブックＣｃｂｋに含まれる各コードワードにおいて、各列の要素の電力が同じとなり、全体電力が１になるように、たとえば下記（９）式のように正規化を行ってもよい。下記（９）式において、Ｃｃｂｋ（θｒ）は、生成装置５００が角度θｒについて決定したコードワードＣである。
Further, the
上記（９）式のように正規化を行うことで、位相シフトのみで重み付けが行われるため、受信ウェイト処理部１２２の回路構成を簡単化できる。たとえば、図４に示した受信ウェイト処理部１２２のアンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）へ入力される各信号の振幅を一定にすることができる。このため、アンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）において信号間の振幅調整を行わなくてもよいため、アンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）の回路を簡素化、またはアンプ４１１〜４１Ｎ（ｃ１〜ｃＮｒ）を省くことができる。
By performing normalization as in the above equation (9), weighting is performed only by phase shift, so that the circuit configuration of the reception
角度ごとに距離ｒi,jを算出し、角度ごとに算出した距離ｒi,jごとにチャネル行列Ｈを算出し、角度ごとに算出したチャネル行列Ｈごとにコードワードを決定する処理について説明したが、このような処理に限らない。たとえば、ある角度について距離ｒi,jを算出し、算出した距離ｒi,jについてチャネル行列Ｈを算出し、算出したチャネル行列Ｈについてコードワードを決定する処理を一連の処理とし、この一連の処理を角度を変えながら複数回行う処理としてもよい。 Calculated distance r i, j to each angle, the distance is calculated for each angle r i, the channel matrix H is calculated for each j, the process for determining the code word for each channel matrix H calculated for each angle has been described However, it is not limited to such processing. For example, the process of calculating the distance r i, j for a certain angle, calculating the channel matrix H for the calculated distance r i, j , and determining the codeword for the calculated channel matrix H is a series of processes. The process may be performed a plurality of times while changing the angle.
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるアンテナ配置）
図１０は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるアンテナ配置の一例を示す図である。図１０において、図７，図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。また、図１０に示す例では、Ｎｔ＝Ｎｒ＝８とし、４個のアンテナを単位とするサブアレイが設定されるとする。
(Antenna arrangement in radio communication system according to embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of antenna arrangement in the wireless communication system according to the embodiment. 10, parts similar to those shown in FIGS. 7 and 9 are given the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, in the example shown in FIG. 10, it is assumed that Nt = Nr = 8 and a subarray having four antennas as a unit is set.
たとえば、通信装置１１０は、上述したアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）としてアンテナ１１４（ｂ１〜ｂ８）を備える。そして、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂ４）がサブアレイ１０１１として設定され、アンテナ１１４（ｂ５〜ｂ８）がサブアレイ１０１２として設定される。サブアレイ間隔Ｄtは、通信装置１１０におけるサブアレイ間の距離であり、たとえばアンテナ１１４（ｂ４）とアンテナ１１４（ｂ８）との間の距離である。アンテナ間隔ｄtは、通信装置１１０のサブアレイ１０１１，１０１２におけるアンテナ間の距離であって、たとえばアンテナ１１４（ｂ７）とアンテナ１１４（ｂ８）との間の距離である。
For example, the
通信装置１２０は、上述したアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）としてアンテナ１２１（ｃ１〜ｃ８）を備える。そして、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃ４）がサブアレイ１０２１として設定され、アンテナ１２１（ｃ５〜ｃ８）がサブアレイ１０２２として設定される。サブアレイ間隔Ｄrは、通信装置１２０におけるサブアレイ間の距離であり、たとえばアンテナ１２１（ｃ４）とアンテナ１２１（ｃ８）との間の距離である。アンテナ間隔ｄrは、通信装置１２０のサブアレイ１０２１，１０２２におけるアンテナ間の距離であって、たとえばアンテナ１２１（ｃ７）とアンテナ１２１（ｃ８）との間の距離である。
The
位置ずれ距離ｙは、通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）と、通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）と、の間における、通信装置１１０，１２０の間を結ぶ直線と直交する方向における位置ずれの距離である。
The misalignment distance y is a direction orthogonal to a straight line connecting the
たとえば、ｙ＝０、θｔ＝θｒ＝０とする。この場合に、たとえば下記（１０）式を満たすようにアンテナ１１４（ｂ１〜ｂ８）およびアンテナ１２１（ｃ１〜ｃ８）の配置（サブアレイ間隔Ｄr，Ｄt）を設定する。これにより、通信装置１１０から通信装置１２０への信号伝送における容量を最大化することができる。
For example, y = 0 and θt = θr = 0. In this case, for example, the arrangement of antennas 114 (b1 to b8) and antennas 121 (c1 to c8) (subarray intervals D r and D t ) is set so as to satisfy the following expression (10). Thereby, the capacity | capacitance in the signal transmission from the
ＤrＤt＝λＲ／Ｎ …（１０） D r D t = λR / N (10)
一例として、距離Ｒ≦１０［ｍ］であると想定する場合は、サブアレイ間隔Ｄr，Ｄtをそれぞれ５〜２０［ｃｍ］程度に設定することができる。アンテナ間隔ｄt，ｄrは、たとえば（１／２）λとすることができる。ただし、アンテナ間隔ｄt，ｄrは（１／２）λに限らず、たとえば（１／４）λ〜２λの間の間隔としてもよい。 As an example, when it is assumed that the distance R ≦ 10 [m], the subarray intervals D r and D t can be set to about 5 to 20 [cm], respectively. Antenna spacing d t, d r may be, for example, a (1/2) λ. However, the antenna interval d t, d r is not limited to (1/2) lambda, e.g., (1/4) or as the interval between the Ramuda～2ramuda.
図１０に示す例では通信装置１１０および通信装置１２０においてそれぞれサブアレイを２個設定する場合について説明したが、このような構成に限らない。たとえば、通信装置１１０および通信装置１２０においてそれぞれサブアレイを３個以上設定する構成としてもよい。また、図１０に示す例ではサブアレイ内のアンテナ数を４とする場合について説明したが、このような構成に限らず、たとえばサブアレイ内のアンテナ数は２以上の任意の数とすることができる。
In the example illustrated in FIG. 10, the case where two subarrays are set in each of the
図１１は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるアンテナ配置の他の一例を示す図である。図１１において、図１０に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、通信装置１１０，１２０のそれぞれにおいて、各アンテナが等間隔に配置されてもよい。
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the antenna arrangement in the wireless communication system according to the embodiment. 11, the same parts as those shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 11, in each of the
すなわち、通信装置１１０のアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）は互いに等間隔で配置されてもよい。アンテナ間隔ｄTは、アンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）におけるアンテナ間の距離である。また、通信装置１２０のアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）は互いに等間隔で配置されてもよい。アンテナ間隔ｄRは、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）におけるアンテナ間の距離である。
That is, the antennas 114 (b1 to bNt) of the
この場合に、たとえば、アンテナ間隔ｄT，ｄRを（１／２）λより大きく設定することが設計上は望ましい。このため、たとえば下記（１１）式を満たすようにアンテナ間隔ｄT，ｄRを設定することができる。 In this case, for example, it is desirable in design to set the antenna intervals d T and d R to be larger than (1/2) λ. Therefore, for example, the antenna intervals d T and d R can be set so as to satisfy the following expression (11).
ｄT＝（（Ｎ−１）Ｄt＋（Ｎｔ／Ｎ−１）ｄt）／Ｎｔ
ｄR＝（（Ｎ−１）Ｄr＋（Ｎｒ／Ｎ−１）ｄr）／Ｎｒ …（１１）
d T = ((N−1) D t + (Nt / N−1) d t ) / Nt
d R = ((N−1) D r + (Nr / N−1) d r ) / Nr (11)
つぎに、図１２〜図１７において、無線通信システム１００におけるコードワードの探索について説明する。これらの探索は、通信装置１１０，１２０のいずれかに設けられた制御装置（制御部）、または通信装置１１０，１２０と異なる制御装置に設けられた制御部によって制御される。
Next, in FIG. 12 to FIG. 17, codeword search in the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例１）
図１２は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例１を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例１においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１２に示す各ステップが実行される。
(Example 1 of codeword search in wireless communication system according to embodiment)
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating a first example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the first example of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
まず、通信装置１１０が、通信装置１１０，１２０におけるアンテナ配置およびＲＦ回路数Ｎ（データストリーム数）により生成装置５００によって生成されたコードブックＷｃｂｋを取得する（ステップＳ１２０１）。たとえば、通信装置１１０は、上記（７）式を用いて生成装置５００によって生成されコードブック記憶部１１５に記憶されたコードブックＷｃｂｋを取得する。コードブックＷｃｂｋにはＫｔ個のコードワードＷが含まれているとする。
First, the
また、通信装置１２０が、通信装置１１０，１２０におけるアンテナ配置およびＲＦ回路数Ｎ（データストリーム数）により生成装置５００によって生成されたコードブックＣｃｂｋを取得する（ステップＳ１２０２）。たとえば、通信装置１２０は、上記（９）式を用いて生成装置５００によって生成されてコードブック記憶部１２８に記憶されたコードブックＣｃｂｋを取得する。コードブックＣｃｂｋにはＫｒ個のコードワードＣが含まれているとする。
Further, the
つぎに、通信装置１１０が、ステップＳ１２０１によって取得されたコードブックＷｃｂｋに含まれるＫｔ個のコードワードＷと、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに、既知信号をＫｒ回送信する（ステップＳ１２０３）。すなわち、ステップＳ１２０３において、通信装置１１０は、既知信号をＫｔ×Ｎ×Ｋｒ回送信する。既知信号は、通信装置１２０において既知のトレーニング信号である。ステップＳ１２０３における既知信号の送信については後述する。
Next, for each combination of the Kt codewords W included in the codebook Wcbk acquired in step S1201 and the N RF circuits 112 (a1 to aN), the
また、通信装置１２０が、ステップＳ１２０３による既知信号のＮ回の送信ごとに、Ｋｒ個のコードワードＣのうちの使用するコードワードＣを変えながら等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する（ステップＳ１２０４）。これにより、Ｋｔ個のコードワードＷと、Ｋｒ個のコードワードＣと、の組み合わせごとのＫｔ×Ｋｒ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。
Further, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１２０４によって推定したコードワードＷ，Ｃの組み合わせごとのＫｔ×Ｋｒ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbにより、最適な１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する（ステップＳ１２０５）。ステップＳ１２０５におけるコードワードＷ，Ｃの選択は、たとえば等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを所定の評価基準で評価することにより行うことができる。等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの評価基準については後述する。
Next, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１２０５によって選択したコードワードＷのインデックスであるＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１２０６）。つぎに、通信装置１１０が、ステップＳ１２０６によってフィードバックされたＷインデックスに対応するコードワードＷを送信ウェイト処理部１１３の重み付けに用いてデータなどの信号を送信する（ステップＳ１２０７）。
Next, the
これに対して、通信装置１２０が、ステップＳ１２０５によって選択したコードワードＣを受信ウェイト処理部１２２における重み付けに用いて、ステップＳ１２０７によって送信された信号を受信する（ステップＳ１２０８）。
In response to this, the
図１２に示したように、通信装置１２０は、コードブックＷｃｂｋのコードワードＷと、コードブックＣｃｂｋのコードワードＣと、の組み合わせごとに、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定する。また、通信装置１２０は、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃを設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。そして、通信装置１２０は、コードワードＷ，Ｃの組み合わせごとに推定した等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードＷ，Ｃを、通信装置１１０，１２０において使用するコードワードＷ，Ｃとして設定する。
As shown in FIG. 12, the
すなわち、通信装置１２０は、たとえばコードワードＷ，ＣのＫｔ×Ｋｒ通りの組み合わせを試行して等価ベースバンドチャネル行列Ｈbで評価することにより、コードワードＷ，Ｃを選択することができる。これにより、コードブックＷｃｂｋ，ＣｃｂｋにおけるコードワードＷ，Ｃの組み合わせのうちの最適なコードワードＷ，Ｃを選択することができる。
That is, the
図１２に示したコードワードの探索の実施例１における、ステップＳ１２０３，Ｓ１２０４による通信装置１１０，１２０の処理の一例について説明する。たとえば、コードブックＷｃｂｋにおけるＫｔ個のコードワードＷをＷ1，Ｗ2，…，ＷKtとする。また、コードブックＣｃｂｋにおけるＫｒ個のコードワードＣをＣ1，Ｃ2，…，ＣKrとする。また、ＲＦ回路数Ｎ＝４とする。この場合の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbは、たとえば下記（１２）式のようになる。
An example of processing of the
まず、通信装置１１０が送信ウェイト処理部１１３にＷ1を設定し、通信装置１２０が受信ウェイト処理部１２２にＣ1を設定する。
First, the
そして、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ１）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ２〜ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａ４）からの各出力信号から既知信号を除算してチャネル推定を行うことにより、上記（１２）式のチャネルＨbの要素ｈ11，ｈ21，ｈ31，ｈ41を推定する。
And the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ２）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１，ａ３，ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａ４）からの各出力信号から既知信号を除算してチャネル推定を行うことにより、上記（１２）式のチャネルＨbの要素ｈ12，ｈ22，ｈ32，ｈ42を推定する。
Next, the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ３）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１，ａ２，ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａ４）からの各出力信号から既知信号を除算してチャネル推定を行うことにより、上記（１２）式のチャネルＨbの要素ｈ13，ｈ23，ｈ33，ｈ43を推定する。
Next, the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ４）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａ３）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、ＲＦ回路１２３（ａ１〜ａ４）からの各出力信号から既知信号を除算してチャネル推定を行うことにより、上記（１２）式のチャネルＨbの要素ｈ14，ｈ24，ｈ34，ｈ44を推定する。
Next, the
以上の推定処理により、通信装置１２０は、Ｗ1，Ｃ1を用いる場合の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。つぎに、通信装置１１０が送信ウェイト処理部１１３にＷ1を設定し、通信装置１２０がＣ2を受信ウェイト処理部１２２に設定する。
Through the above estimation process, the
そして、上述の推定処理と同様に、通信装置１１０が４（Ｎ）回の既知信号の送信を行い、通信装置１２０が等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの推定を行う。これにより、通信装置１２０は、Ｗ1，Ｃ2を用いる場合の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。
Then, similarly to the above-described estimation processing, the
以降も同様に、通信装置１２０は、通信装置１２０の受信ウェイト処理部１２２に設定するコードワードＣをＣ3，Ｃ4，…，ＣKrと変化させながら上述の推定処理を行う。これにより、Ｗ1と、Ｃ3，Ｃ4，…，ＣKrと、を用いる各場合のＫｒ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。
Similarly, the
さらに、以上の推定処理が、通信装置１１０の送信ウェイト処理部１１３に設定するコードワードＷをＷ2，Ｗ3，…，ＷKtと変化させながら行われる。これにより、Ｗ2，Ｗ3，…，ＷKtと、Ｃ3，Ｃ4，…，ＣKrと、の組み合わせごとのＫｔ×Ｋｒ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。
Further, the above estimation process is performed while changing the code word W set in the transmission
（等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの評価基準）
図１２に示したステップＳ１２０５において、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbのそれぞれを評価する評価基準として、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０への伝送における最大容量を用いることができる。たとえば、通信装置１２０は、最大容量に基づく下記（１３）式により、最適なコードワードＷおよびコードワードＣを選択することができる。下記（１３）式におけるＣbは、たとえば上記（４）式に示した等価ベースバンドチャネル容量Ｃbである。
(Evaluation criteria for equivalent baseband channel matrix Hb )
In step S1205 illustrated in FIG. 12, the
または、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbのそれぞれを評価する評価基準として、たとえばＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ：最小二乗誤差法）を用いることができる。たとえば、通信装置１２０は、ＭＭＳＥに基づく下記（１４）式により、最適なコードワードＷおよびコードワードＣを選択することができる。ｔｒａｃｅ［Ｘ］は行列Ｘの対角要素の和である。
Alternatively, the
または、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbのそれぞれを評価する評価基準として、たとえば最大最小ＳＩＮＲを用いることができる。ＳＩＮＲはＳｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ（信号対干渉雑音比）の略である。たとえば、通信装置１２０は、最大最小ＳＩＮＲに基づく下記（１５）式により、最適なコードワードＷおよびコードワードＣを選択することができる。
Alternatively, the
または、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbのそれぞれを評価する評価基準として、たとえば最小条件数を用いることができる。たとえば、通信装置１２０は、最小条件数に基づく下記（１６）式により、最適なコードワードＷおよびコードワードＣを選択することができる。λmaxは等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの最大の固有値である。λminは等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの最小の固有値である。
Alternatively, the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例２）
図１３は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例２を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例２においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１３に示す各ステップが実行される。図１３に示すステップＳ１３０１，Ｓ１３０２は、図１２に示したステップＳ１２０１，Ｓ１２０２と同様である。
(Example 2 of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment)
FIG. 13 is a sequence diagram illustrating a second example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the second example of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
ステップＳ１３０２のつぎに、通信装置１１０が、ステップＳ１３０１によって取得されたコードブックＷｃｂｋに含まれるＫｔ個のコードワードＷと、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに既知信号を送信する（ステップＳ１３０３）。すなわち、ステップＳ１３０３において、通信装置１１０は、既知信号をＫｔ×Ｎ回送信する。ステップＳ１３０３における既知信号の送信については後述する。
After step S1302, the
また、通信装置１２０が、任意の１個のアンテナ１２１および任意の１個のＲＦ回路１２３を用いて、ステップＳ１３０３による既知信号のＮ回の送信ごとに受信品質を測定する（ステップＳ１３０４）。これにより、Ｋｔ個のコードワードＷごとの受信品質を推定することができる。受信品質は、たとえば受信パワーやＳＮＲである。
Further, the
ステップＳ１３０４における任意の１個のアンテナ１２１はアンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）に含まれるアンテナであり、任意の１個のＲＦ回路１２３はＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）に含まれるＲＦ回路である。一例としては、任意の１個のアンテナ１２１および任意の１個のＲＦ回路１２３はそれぞれアンテナ１２１（ｃ１）およびＲＦ回路１２３（ａ１）とすることができる。
In step S1304, any one
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１３０４によってコードワードＷごとに推定した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いコードワードＷを選択する（ステップＳ１３０５）。つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１３０５によって選択したコードワードＷのインデックスであるＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１３０６）。
Next, the
つぎに、通信装置１１０は、任意の１個のＲＦ回路１１２および任意の１個のアンテナ１１４を用いて、既知信号をＫｒ回送信する（ステップＳ１３０７）。ステップＳ１３０７における既知信号の送信については後述する。ステップＳ１３０７における任意の１個のＲＦ回路１１２はＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）に含まれるＲＦ回路であり、任意の１個のアンテナ１１４はアンテナ１１４（ｂ１〜ｂＮｔ）に含まれるアンテナである。一例としては、任意の１個のＲＦ回路１１２および任意の１個のアンテナ１１４はそれぞれＲＦ回路１１２（ａ１）およびアンテナ１１４（ｂ１）とすることができる。
Next, the
また、通信装置１２０が、ステップＳ１３０７による既知信号の送信ごとに、Ｋｒ個のコードワードＣのうちの使用するコードワードＣを変えながら既知信号を受信し、受信した既知信号の受信品質を推定する（ステップＳ１３０８）。ステップＳ１３０８による受信品質の推定は、たとえばＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）における各受信品質を加算することによって行うことができる。これにより、Ｋｒ個のコードワードＣごとの受信品質を推定することができる。
In addition, every time the known signal is transmitted in step S1307, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１３０８によってコードワードＣごとに推定した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いコードワードＣを選択する（ステップＳ１３０９）。つぎに、通信装置１１０が、ステップＳ１３０６によってフィードバックされたＷインデックスに対応するコードワードＷを送信ウェイト処理部１１３の重み付けに用いてデータなどの信号を送信する（ステップＳ１３１０）。
Next, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１３０９によって選択したコードワードＣを受信ウェイト処理部１２２における重み付けに用いて、ステップＳ１３１０によって送信された信号を受信する（ステップＳ１３１１）。
Next, the
図１３に示したように、通信装置１２０は、コードブックＷｃｂｋのコードワードＷごとに、そのコードワードＷを通信装置１１０に設定した状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。また、この受信品質は、１個のアンテナ１２１によって受信された１系列のデータ（ストリーム）の受信品質である。また、通信装置１２０は、コードブックＣｃｂｋのコードワードＣごとに、そのコードワードＣを通信装置１２０に設定し、通信装置１１０が１個のアンテナ１１４によって１系列のデータを送信する状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。
As illustrated in FIG. 13, the
そして、通信装置１２０は、コードワードＷごとに推定した受信品質に基づいて選択したコードワードＷを通信装置１１０に設定し、コードワードＣごとに推定した受信品質に基づいて選択したコードワードＣを通信装置１２０に設定する。これにより、少ない試行回数により、最適なコードワードＷ，Ｃ、または最適なコードワードＷ，Ｃに近いコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定することができる。
Then, the
図１３に示したコードワードの探索の実施例２の一例について説明する。まず、ステップＳ１３０３，Ｓ１３０４による通信装置１１０，１２０の処理の一例について説明する。たとえば、上述の例のように、コードブックＷｃｂｋにおけるＫｔ個のコードワードＷをＷ1，Ｗ2，…，ＷKt、コードブックＣｃｂｋにおけるＫｒ個のコードワードＣをＣ1，Ｃ2，…，ＣKr、ＲＦ回路数Ｎ＝４とする。
An example of the second example of codeword search shown in FIG. 13 will be described. First, an example of processing of the
まず、通信装置１１０が送信ウェイト処理部１１３にＷ1を設定し、通信装置１２０が使用する１個のアンテナをアンテナ１２１（ｃ１）に設定し、通信装置１２０が使用する１個のＲＦ回路をＲＦ回路１２３（ａ１）に設定する。
First, the
そして、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ１）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ２〜ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、アンテナ１２１（ｃ１）およびＲＦ回路１２３（ａ１）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ１とする。受信品質は、たとえば受信パワーやＳＮＲである。
And the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ２）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１，ａ３，ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、アンテナ１２１（ｃ１）およびＲＦ回路１２３（ａ１）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ２とする。
Next, the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ３）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１，ａ２，ａ４）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、アンテナ１２１（ｃ１）およびＲＦ回路１２３（ａ１）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ３とする。
Next, the
つぎに、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ４）のみで既知信号を送信し、ＲＦ回路１１２（ａ１〜ａ３）からの出力信号は０にする。これに対して、通信装置１２０は、アンテナ１２１（ｃ１）およびＲＦ回路１２３（ａ１）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ４とする。
Next, the
以上の推定処理により、通信装置１２０は、Ｗ1を用いる場合の受信品質（たとえばＱ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４）を推定することができる。つぎに、通信装置１１０がＷ2を送信ウェイト処理部１１３に設定し、通信装置１２０が使用する１個のアンテナをアンテナ１２１（ｃ１）に設定し、通信装置１２０が使用する１個のＲＦ回路をＲＦ回路１２３（ａ１）に設定する。
Through the above estimation process, the
そして、上述の推定処理と同様に、通信装置１１０が４（Ｎ）回の既知信号の送信を行い、通信装置１２０が受信品質の推定を行う。これにより、通信装置１２０は、Ｗ2を用いる場合の受信品質を推定することができる。
Then, similarly to the above-described estimation process, the
以降も同様に、通信装置１１０に設定するコードワードＷをＷ3，Ｗ4，…，ＷKtと変化させながら上述の推定処理を行うことで、Ｗ1，Ｗ2，…，ＷKtを用いる各場合の受信品質を推定することができる。
Similarly later, the codeword W and W 3, W 4 to be set to the
つぎに、ステップＳ１３０７，Ｓ１３０８による通信装置１１０，１２０の処理の一例について説明する。まず、通信装置１１０が使用する１個のアンテナ１１４をアンテナ１１４（ｂ１）に設定し、通信装置１１０が使用する１個のＲＦ回路１１２をＲＦ回路１１２（ａ１）に設定する。
Next, an example of processing of the
そして、通信装置１１０が、ＲＦ回路１１２（ａ１）およびアンテナ１１４（ｂ１）のみで既知信号を送信する。これに対して、通信装置１２０は、受信ウェイト処理部１２２にＣ1を設定し、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）およびＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ１とする。
Then, the
つぎに、通信装置１１０が、１個のＲＦ回路１１２および１個のアンテナ１１４のみで既知信号を送信する。これに対して、通信装置１２０は、Ｃ2を受信ウェイト処理部１２２に設定し、アンテナ１２１（ｃ１〜ｃＮｒ）およびＲＦ回路１２３（ａ１〜ａＮ）によって受信した信号の受信品質を推定する。この時に推定された受信品質をＱ２とする。
Next, the
そして、上述の推定処理と同様に、通信装置１１０が既知信号を送信するごとに、通信装置１２０が受信ウェイト処理部１２２に設定するコードワードＣをＣ3，Ｃ4，…，ＣKrに変化させながら受信品質を推定する。これにより、通信装置１２０は、Ｃ1，Ｃ2，…，ＣKrを用いる場合のそれぞれの受信品質を推定することができる。
Similarly to the above estimation process, every time the
（等価ベースバンドチャネル行列Ｈbの評価基準）
図１３に示したステップＳ１３０４，Ｓ１３０８において受信品質としてＳＮＲを推定する場合に、通信装置１２０は、ステップＳ１３０５，Ｓ１３０９において、たとえば下記（１７）式に基づいてそれぞれコードワードＷ，Ｃを選択することができる。
(Evaluation criteria for equivalent baseband channel matrix Hb )
When estimating the SNR as the reception quality in steps S1304 and S1308 shown in FIG. 13, the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例３）
図１４は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例３を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例３においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１４に示す各ステップが実行される。図１４に示すステップＳ１４０１，Ｓ１４０２は、図１２に示したステップＳ１２０１，Ｓ１２０２と同様である。
(Example 3 of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment)
FIG. 14 is a sequence diagram illustrating a third example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the third example of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
ステップＳ１４０２のつぎに、通信装置１１０，１２０が、図１３に示した実施例２のステップＳ１３０３〜Ｓ１３０９の処理を行う（ステップＳ１４０３）。ただし、ステップＳ１４０３において、通信装置１１０，１２０は、受信品質が最も高いＮｅ個のコードワードＷと、受信品質が最も高いＮｅ個のコードワードＣと、を選択する。たとえば、通信装置１２０が、図１３に示したステップＳ１３０５の処理において、受信品質が高い順にコードワードＷをＮｅ個選択する。また、通信装置１２０が、図１３に示したステップＳ１３０９の処理において、受信品質が高い順にコードワードＣをＮｅ個選択する。Ｎｅは、たとえば２以上の自然数であり、Ｋｔ，Ｋｒのそれぞれより小さい。
Following step S1402, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１４０３によって選択したＮｅ個のコードワードＷを示すＮｅ個のＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１４０４）。
Next, the
つぎに、通信装置１１０，１２０が、図１２に示した実施例１のステップＳ１２０３〜Ｓ１２０５の処理を行う（ステップＳ１４０５）。ただし、ステップＳ１４０５において、通信装置１１０，１２０は、ステップＳ１４０３によって選択されたＮｅ個のコードワードＷおよびＮｅ個のコードワードＣの中から、受信品質が最も高くなる１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する。
Next, the
たとえば、通信装置１１０が、図１２に示したステップＳ１２０３の処理において、フィードバックされたＮｅ個のＷインデックスが示すＮｅ個のコードワードＷと、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに、既知信号をＮｅ回送信する。また、通信装置１２０が、図１２に示したステップＳ１２０４の処理において、通信装置１１０からの既知信号のＮ回の送信ごとに、Ｎｅ個のコードワードＣのうちの使用するコードワードＣを変えながら等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。また、通信装置１２０が、図１２に示したステップＳ１２０５の処理において、推定したコードワードＷ，Ｃの組み合わせごとのＮｅ×Ｎｅ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbにより、最適な１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する。
For example, when the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１４０５によって選択した１個のコードワードＷを示す１個のＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１４０６）。ステップＳ１４０７，Ｓ１４０８は、図１２に示したステップＳ１２０７，Ｓ１２０８と同様である。
Next, the
図１４に示したように、通信装置１２０は、コードブックＷｃｂｋのコードワードＷごとに、そのコードワードＷを通信装置１１０に設定した状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。また、この受信品質は、１個のアンテナ１２１によって受信された１系列のデータ（ストリーム）の受信品質である。また、通信装置１２０は、コードブックＣｃｂｋのコードワードＣごとに、そのコードワードＣを通信装置１２０に設定し、通信装置１１０が１個のアンテナ１１４によって１系列のデータを送信する状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。
As illustrated in FIG. 14, the
また、通信装置１２０は、コードワードＷごとに推定した受信品質に基づいて選択した複数のコードワードＷと、コードワードＣごとに推定した受信品質に基づいて選択した複数のコードワードＣの各組み合わせを得る。そして、通信装置１２０は、得られた組み合わせごとに、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。また、通信装置１２０は、組み合わせごとに推定した等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードＷ，Ｃを通信装置１１０，１２０に設定する。これにより、少ない試行回数により、最適なコードワードＷ，Ｃ、または最適なコードワードＷ，Ｃに近いコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定することができる。
In addition, the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例４）
図１５は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例４を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例４においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１５に示す各ステップが実行される。図１５に示すステップＳ１５０１，Ｓ１５０２は、図１２に示したステップＳ１２０１，Ｓ１２０２と同様である。
(Example 4 of codeword search in wireless communication system according to embodiment)
FIG. 15 is a sequence diagram illustrating a fourth example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the fourth example of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
ステップＳ１５０２のつぎに、通信装置１１０，１２０が、図１３に示した実施例２のステップＳ１３０３〜Ｓ１３０９の処理を行う（ステップＳ１５０３）。ただし、ステップＳ１５０３においては、通信装置１１０，１２０は、受信品質が最も高いＮｍ個のコードワードＷと受信品質が最も高いＮｍ個のコードワードＣとを選択する。また、ステップＳ１５０３において、通信装置１１０，１２０は、Ｋｔ個のコードワードＷをＮｃおよびＫｒ個のコードワードＷをそれぞれＮｃ間隔で間引きする。そして、通信装置１１０，１２０は、間引き後のコードワードＷ，Ｃの中からＮｍ個のコードワードＷとＮｍ個のコードワードＣとを選択する。Ｎｍは、たとえば２以上の自然数である。ただし、Ｎｍ＝１であってもよい。
Following step S1502, the
たとえば、通信装置１１０が、図１３に示したステップＳ１３０３の処理において、コードブックＷｃｂｋに含まれるＫｔ個のコードワードＷをＮｃ間隔で間引く。たとえば、Ｎｃ＝５とし、Ｋｔ個のコードワードＷをＷ1，Ｗ2，…とすると、通信装置１１０は、Ｗ1，Ｗ2，…からのＮｃ＝５間隔での間引きにより、Ｗ1，Ｗ6，Ｗ11，…を得る。間引き後のＷ1，Ｗ6，Ｗ11，…の数はＣｅｉｌ（Ｋｔ／Ｎｃ）個となる。Ｃｅｉｌ（）は天井関数である。通信装置１１０は、間引きにより得られたＣｅｉｌ（Ｋｔ／Ｎｃ）個のＷ1，Ｗ6，Ｗ11，…と、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに既知信号を送信する。また、通信装置１２０が、図１３に示したステップＳ１３０５の処理において、図１３に示したステップＳ１３０４の処理によって推定した受信品質が高い順にコードワードＷをＮｍ個選択する。
For example, the
また、通信装置１１０が、図１３に示したステップＳ１３０７の処理において、任意の１個のＲＦ回路および任意の１個のアンテナを用いて、既知信号をＣｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）回送信する。Ｃｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）は、後述のように間引き後のコードワードＣの数である。また、通信装置１２０が、図１３に示したステップＳ１３０８の処理において、コードブックＣｃｂｋに含まれるＫｒ個のコードワードＣをＮｃ間隔で間引く。たとえば、Ｎｃ＝５とし、Ｋｒ個のコードワードＣをＣ1，Ｃ2，…とすると、通信装置１２０は、Ｃ1，Ｃ2，…からのＮｃ＝５間隔での間引きにより、Ｃ1，Ｃ6，Ｃ11，…を得る。間引き後のＣ1，Ｃ6，Ｃ11，…の数はＣｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）個となる。通信装置１２０は、通信装置１１０からの既知信号の送信ごとに、間引きにより得られた（Ｋｒ／Ｎｃ）個のＣ1，Ｃ6，Ｃ11，…のうちの使用するコードワードＣを変えながら既知信号を受信し、受信した既知信号の受信品質を推定する。また、通信装置１２０が、図１３に示したステップＳ１３０９の処理において、ステップＳ１３０８の処理によって推定した受信品質が高い順にコードワードＣをＮｍ個選択する。
Further, in the process of step S1307 illustrated in FIG. 13, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１５０３によって選択したＮｍ個のコードワードＷを示すＮｍ個のＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１５０４）。
Next, the
つぎに、通信装置１１０，１２０が、図１２に示した実施例１のステップＳ１２０３〜Ｓ１２０５の処理を行うことにより、受信品質が最も高くなる最適な１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する（ステップＳ１５０５）。ただし、ステップＳ１５０５においては、通信装置１１０，１２０は、ステップＳ１５０３によって選択されたＮｍ個のコードワードＷのそれぞれの周辺のＮｃ個のコードワードの中から１個のコードワードＷを選択する。また、通信装置１１０，１２０は、ステップＳ１５０３によって選択されたＮｍ個のコードワードＣのそれぞれの周辺のＮｃ個のコードワードの中から１個のコードワードＣを選択する。
Next, the
たとえば、通信装置１１０，１２０は、Ｎｍ個のコードワードＷのそれぞれの周辺のＮｃ個のコードワードＷと、Ｎｍ個のコードワードＣのそれぞれの周辺のＮｃ個のコードワードＣと、を特定する。一例として、Ｎｍ個のコードワードＷをＷ15，Ｗ31とし、Ｎｍ個のコードワードＣをＣ25，Ｃ41とし、ステップＳ１５０３における間引き数Ｎｃ＝５とする。
For example, the
この場合に、通信装置１１０，１２０は、Ｗ15の周辺のＮｃ個のコードワードとしてＷ13〜Ｗ17を特定し、Ｗ31の周辺のＮｃ個のコードワードとしてＷ29〜Ｗ33を特定する。これによって特定されるＷ13〜Ｗ17，Ｗ29〜Ｗ33の数は、重複がなければＮｍ×Ｎｃ＝２×５＝１０個となる。また、通信装置１１０，１２０は、Ｃ25の周辺のＮｃ個のコードワードとしてＣ23〜Ｃ27を特定し、Ｃ41の周辺のＮｃ個のコードワードとしてＣ39〜Ｃ43を特定する。これによって特定されるＣ23〜Ｃ27，Ｃ39〜Ｃ43の数は、重複がなければＮｍ×Ｎｃ＝２×５＝１０個となる。
In this case, the
たとえば、通信装置１１０は、図１２に示したステップＳ１２０３の処理において、間引き後のＮｍ×ＮｃのコードワードＷと、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに、既知信号を（Ｎｍ×Ｎｃ）回送信する。
For example, in the process of step S1203 illustrated in FIG. 12, the
また、通信装置１２０が、図１２のステップＳ１２０４の処理において、通信装置１１０からの既知信号のＮ回の送信ごとに、間引き後のＮｍ×ＮｃのコードワードＣのうち使用するコードワードＣを変えながら等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。また、通信装置１２０が、図１２に示したステップＳ１２０５の処理において、間引き後のコードワードＷ，Ｃから最適な１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する。
Further, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１５０５によって選択した１個のコードワードＷを示す１個のＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１５０６）。ステップＳ１５０７，Ｓ１５０８は、図１２に示したステップＳ１２０７，Ｓ１２０８と同様である。
Next, the
図１５に示したように、通信装置１２０は、間引きしたコードワードＷごとに、そのコードワードＷを通信装置１１０に設定した状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。また、この受信装置は、１個のアンテナ１２１によって受信された１系列のデータ（ストリーム）の受信品質である。また、通信装置１２０は、間引きしたコードワードＣごとに、そのコードワードＣを通信装置１２０に設定し、通信装置１１０が１個のアンテナ１１４によって１系列のデータを送信する状態での通信装置１２０における受信品質を推定する。
As illustrated in FIG. 15, the
そして、通信装置１２０は、コードワードＷごとに推定した受信品質に基づいて選択したコードワードＷと、間引かれたコードワードのうちの、受信品質に基づいて選択したコードワードＷに基づくコードワードＷと、を特定する。選択したコードワードＷに基づくコードワードＷは、たとえば、コードワードＷから間引かれた（除外された）コードワードのうちの、対応する角度が、選択したコードワードＷに対応する角度と最も近い所定数（たとえばＮｃ個）のコードワードである。
The
また、通信装置１２０は、コードワードＣごとに推定した受信品質に基づいて選択したコードワードＣと、間引かれたコードワードのうちの、受信品質に基づいて選択したコードワードＣに基づくコードワードＣと、を特定する。選択したコードワードＣに基づくコードワードＣは、たとえば、コードワードＣから間引かれた（除外された）コードワードのうちの、対応する角度が、選択したコードワードＣに対応する角度と最も近い所定数のコードワードである。
The
つぎに、通信装置１２０は、特定した各コードワードＷおよび各コードワードＣの組み合わせごとに、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。そして、通信装置１２０は、組み合わせごとに推定した等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードを通信装置１１０，１２０に設定する。これにより、少ない試行回数により、最適なコードワードＷ，Ｃ、または最適なコードワードＷ，Ｃに近いコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定することができる。
Next, for each combination of each identified codeword W and each codeword C, the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例５）
図１６は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例５を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例５においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１６に示す各ステップが実行される。図１６に示すステップＳ１６０１，Ｓ１６０２は、図１２に示したステップＳ１２０１，Ｓ１２０２と同様である。
(Example 5 of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment)
FIG. 16 is a sequence diagram illustrating a fifth example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the fifth embodiment of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
ステップＳ１６０２のつぎに、通信装置１１０，１２０が、図１３に示した実施例２のステップＳ１３０３〜Ｓ１３０５の処理を行うことにより、受信品質が最も高いコードワードＷを選択する（ステップＳ１６０３）。つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１６０３によって選択したコードワードＷを示すＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１６０４）。
Subsequent to step S1602, the
つぎに、通信装置１１０が、通信装置１２０からフィードバックされたＷインデックスに対応するコードワードＷを送信ウェイト処理部１１３の重み付けに用いて、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）ごとに既知信号をＫｒ回送信する（ステップＳ１６０５）。
Next, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１６０５による既知信号のＮ回の送信ごとに、Ｋｒ個のコードワードＣのうちの使用するコードワードＣを変えながら等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する（ステップＳ１６０６）。これにより、Ｋｒ個のコードワードＣごとの等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定することができる。
Next, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１６０６によって推定したコードワードＣごとのＫｒ個の等価ベースバンドチャネル行列Ｈbにより、最適な１個のコードワードＣを選択する（ステップＳ１６０７）。ステップＳ１６０７におけるコードワードＷ，Ｃの選択は、ステップＳ１２０５におけるコードワードＷ，Ｃの選択と同様である。
Next, the
ステップＳ１６０８，Ｓ１６０９は、図１２に示したステップＳ１２０７，Ｓ１２０８と同様である。ただし、ステップＳ１６０８において、通信装置１１０は、ステップＳ１６０４によってフィードバックされたＷインデックスに対応するコードワードＷを送信ウェイト処理部１１３の重み付けに用いてデータなどの信号を送信する。
Steps S1608 and S1609 are the same as steps S1207 and S1208 shown in FIG. However, in step S1608, the
図１６に示したように、通信装置１２０は、コードブックＷｃｂｋのコードワードＷごとに、そのコードワードＷを通信装置１１０に設定した状態での、１個のアンテナ１２１によって受信された１系列のデータの受信品質を推定する。そして、通信装置１２０は、コードブックＷｃｂｋのコードワードＷごとに推定した受信品質に基づいて選択したコードワードＷを通信装置１１０に設定する。
As illustrated in FIG. 16, the
また、通信装置１２０は、コードブックＣｃｂｋのコードワードＣごとに、そのコードワードＣを通信装置１２０に設定し、選択したコードワードＷを通信装置１１０に設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。そして、通信装置１２０は、コードブックＣｃｂｋのコードワードＣごとに推定した等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードＣを通信装置１２０に設定する。これにより、少ない試行回数により、最適なコードワードＷ，Ｃ、または最適なコードワードＷ，Ｃに近いコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定することができる。
In addition, for each codeword C of the codebook Ccbk, the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例６）
図１７は、実施の形態にかかる無線通信システムにおけるコードワードの探索の実施例６を示すシーケンス図である。コードワードの探索の実施例６においては、たとえば通信装置１１０から通信装置１２０へデータ等の信号を送信する際に、たとえば図１７に示す各ステップが実行される。図１７に示すステップＳ１７０１，Ｓ１７０２は、図１２に示したステップＳ１２０１，Ｓ１２０２と同様である。
(Example 6 of codeword search in wireless communication system according to embodiment)
FIG. 17 is a sequence diagram illustrating a sixth example of codeword search in the wireless communication system according to the embodiment. In the sixth embodiment of codeword search, for example, when a signal such as data is transmitted from the
ステップＳ１７０２のつぎに、通信装置１１０，１２０が、図１２に示した実施例１のステップＳ１２０３〜Ｓ１２０５の処理を行う（ステップＳ１７０３）。ただし、ステップＳ１７０３においては、通信装置１１０，１２０は、受信品質が最も高いＮｍ個のコードワードＷと受信品質が最も高いＮｍ個のコードワードＣとを選択する。また、ステップＳ１７０３において、通信装置１１０，１２０は、Ｋｔ個のコードワードＷをＮｃ間隔で間引きし、Ｋｒ個のコードワードＷをＮｃ間隔で間引きし、その後にＮｍ個のコードワードＷとＮｍ個のコードワードＣとを選択する。ステップＳ１７０３におけるコードワードＷ，Ｃの間引きは、図１５に示したステップＳ１５０３におけるコードワードＷ，Ｃの間引きと同様である。
Following step S1702, the
たとえば、通信装置１１０が、図１２に示したステップＳ１２０３の処理において、間引きにより得られたＣｅｉｌ（Ｋｔ／Ｎｃ）個のコードワードＷと、Ｎ個のＲＦ回路１１２（ａ１〜ａＮ）と、の組み合わせごとに、既知信号をＫｒ回送信する。また、通信装置１２０が、図１２に示したステップＳ１２０４の処理において、つぎの処理を行う。すなわち、通信装置１２０は、通信装置１１０からの既知信号のＮ回の送信ごとに、間引きにより得られたＣｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）個のコードワードＣのうちの使用するコードワードＣを変えながら等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。また、通信装置１２０が、図１２に示したステップＳ１２０５の処理において、間引き後のコードワードＷ，Ｃの組み合わせごとの等価ベースバンドチャネル行列Ｈbにより、最適な１個のコードワードＷと１個のコードワードＣを選択する。
For example, the
つぎに、通信装置１２０が、ステップＳ１７０３によって選択したＮｍ個のコードワードＷを示すＮｍ個のＷインデックスを通信装置１１０へフィードバックする（ステップＳ１７０４）。ステップＳ１７０５〜Ｓ１７０８は、図１５に示したステップＳ１５０５〜Ｓ１５０８と同様である。
Next, the
図１７に示したように、通信装置１２０は、間引きしたコードブックＷｃｂｋの各コードワードＷと、間引きしたコードブックＣｃｂｋの各コードワードＣと、の組み合わせを得る。また、通信装置１２０は、得られた組み合わせごとに、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈbを推定する。
As illustrated in FIG. 17, the
そして、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードＷと、間引かれたコードワードのうちの、選択したコードワードＷに基づくコードワードＷと、を特定する。選択したコードワードＷに基づくコードワードＷは、たとえば、コードワードＷから間引かれた（除外された）コードワードのうちの、対応する角度が、選択したコードワードＷに対応する角度と最も近い所定数のコードワードである。
Then, the
また、通信装置１２０は、等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードＣと、間引かれたコードワードのうちの、選択したコードワードＣに基づくコードワードＣと、を特定する。選択したコードワードＣに基づくコードワードＣは、たとえば、コードワードＣから間引かれた（除外された）コードワードのうちの、対応する角度が、選択したコードワードＣに対応する角度と最も近い所定数のコードワードである。
In addition, the
つぎに、通信装置１２０は、特定した各コードワードＷおよび各コードワードＣの組み合わせごとに、その組み合わせにおけるコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定した状態で等価ベースバンドチャネル行列Ｈｂを推定する。そして、通信装置１２０は、組み合わせごとに推定した等価ベースバンドチャネル行列Ｈbに基づいて選択したコードワードを通信装置１１０，１２０に設定する。これにより、少ない試行回数により、最適なコードワードＷ，Ｃ、または最適なコードワードＷ，Ｃに近いコードワードＷ，Ｃをそれぞれ通信装置１１０，１２０に設定することができる。
Next, for each combination of each identified codeword W and each codeword C, the
（探索の試行回数）
図１２〜図１７に示した探索の実施例１〜５における試行回数（計算回数）について説明する。一例として、Ｋｔ＝Ｋｒ＝９１、Ｎｅ＝５、Ｎｃ＝５、Ｎｍ＝２とする。この場合に、図１２に示した実施例１にかかるコードワードの探索における試行回数はＫｔ×Ｋｒ＝９１×９１＝８２８１回となる。
(Number of search attempts)
The number of trials (number of calculations) in Examples 1 to 5 of the search shown in FIGS. 12 to 17 will be described. As an example, Kt = Kr = 91, Ne = 5, Nc = 5, and Nm = 2. In this case, the number of trials in the code word search according to the first embodiment shown in FIG. 12 is Kt × Kr = 91 × 91 = 8281 times.
また、図１３に示した実施例２にかかるコードワードの探索における試行回数は、Ｋｔ＋Ｋｒ＝９１＋９１＝１８２となる。また、図１４に示した実施例３にかかるコードワードの探索における試行回数は、Ｋｔ＋Ｋｒ＋Ｎｅ×Ｎｅ＝１８２＋５×５＝２０７となる。図１５に示した実施例４にかかるコードワードの探索における試行回数は、Ｃｅｉｌ（Ｋｔ／Ｎｃ）＋Ｃｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）＋Ｎｍ2×Ｎｃ2＝１３８となる。 In addition, the number of trials in the codeword search according to the second embodiment illustrated in FIG. 13 is Kt + Kr = 91 + 91 = 182. Further, the number of trials in the search for the codeword according to the third embodiment shown in FIG. 14 is Kt + Kr + Ne × Ne = 182 + 5 × 5 = 207. The number of trials in the codeword search according to the fourth embodiment shown in FIG. 15 is Ceil (Kt / Nc) + Ceil (Kr / Nc) + Nm 2 × Nc 2 = 138.
図１６に示した実施例５にかかるコードワードの探索における試行回数は、Ｋｔ＋Ｋｒ＝１８２となる。図１７に示した実施例６にかかるコードワードの探索における試行回数は、Ｃｅｉｌ（Ｋｔ／Ｎｃ）×Ｃｅｉｌ（Ｋｒ／Ｎｃ）＋Ｎｍ2×Ｎｃ2＝４６１となる。このように、実施例２〜６によれば、全てのコードワードＷ，Ｃの組み合わせについて試行する実施例１と比べて、探索の試行回数を大幅に減らすことができる。 The number of trials in the codeword search according to the fifth embodiment shown in FIG. 16 is Kt + Kr = 182. The number of trials in the search for the codeword according to the sixth embodiment shown in FIG. 17 is Ceil (Kt / Nc) × Ceil (Kr / Nc) + Nm 2 × Nc 2 = 461. As described above, according to the second to sixth embodiments, the number of search attempts can be greatly reduced as compared with the first embodiment in which all combinations of code words W and C are tried.
（実施の形態にかかる生成装置により生成されるコードワード）
図１８は、実施の形態にかかる生成装置により生成される１個のコードワード（角度ごとのアレイゲイン）の一例を示す図である。図１８において、横軸は、通信装置１１０のアンテナ配列方向と、通信装置１２０のアンテナ配列方向と、の間の角度θｔ［Ｄｅｇｒｅｅ］を示す。縦軸は、送信ウェイト処理部１１３および受信ウェイト処理部１２２における重み付けによるアレイゲイン（Ａｒｒａｙ Ｇａｉｎ）を示す。また、図１８に示す例においてはストリーム数Ｎ＝４、送受信アンテナ数Ｎｔ＝Ｎｒ＝１６とする。
(Codeword generated by the generation device according to the embodiment)
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of one codeword (array gain for each angle) generated by the generation device according to the embodiment. In FIG. 18, the horizontal axis indicates an angle θt [Degree] between the antenna arrangement direction of the
図１８に示すアレイゲイン特性１８０１〜１８０４は、生成装置５００によって生成されたコードブックにおけるθｔ＝０［Ｄｅｇｒｅｅ］に対応するコードワード１８１１に対応する、それぞれストリーム（ａ１〜ａ４）におけるアレイゲインの特性を示す。
The
図１９は、実施の形態にかかる生成装置により生成される複数のコードワード（角度ごとのアレイゲイン）の一例を示す図である。図１９において、図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１９においては、生成装置５００によって生成されたコードブックにおける、３通りのθｔに対応する３個のコードワード１９１１〜１９１３に対応するアレイゲイン特性を示す。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a plurality of codewords (array gain for each angle) generated by the generation device according to the embodiment. 19, parts that are the same as the parts shown in FIG. 18 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. FIG. 19 shows array gain characteristics corresponding to three
図１８，図１９に示すように、生成装置５００によって生成されたコードブックには、フルアレイアンテナ構成におけるストリーム（ａ１〜ａ４）を一括で最適化できるマトリクスのコードワードが存在する。このため、たとえばストリームごとにベクトルのコードワードを探索する従来技術に比べて、通信装置１１０から通信装置１２０への伝送の品質（たとえば容量）が向上するとともに、コードワードの探索にかかる時間を短くすることができる。
As shown in FIGS. 18 and 19, the codebook generated by the
（実施の形態にかかる無線通信システムにおける伝送性能のシミュレーション結果）
図２０は、実施の形態にかかる無線通信システムにおける伝送性能のシミュレーション結果の一例を示す図である。図２０において、横軸は通信装置１１０から通信装置１２０への伝送における容量［ｂｐｓ／Ｈｚ］を示し、縦軸はＣＤＦ（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：累積分布関数）を示す。
(Simulation result of transmission performance in wireless communication system according to embodiment)
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a simulation result of transmission performance in the wireless communication system according to the embodiment. 20, the horizontal axis indicates the capacity [bps / Hz] in transmission from the
図２０に示す例では、シミュレーションの条件として、送受信アンテナ数Ｎｔ＝Ｎｒ＝３２、ストリーム数（ＲＦ回路の数）Ｎ＝４、信号波長λに相当する周波数ｆ＝６０［ＧＨｚ］、最適な通信距離Ｒ＝５［ｍ］、サブアレイ間隔Ｄt＝Ｄr＝８［ｃｍ］とする。そして、図２０は、位置ずれ距離ｙ、実際の通信距離Ｒおよびθｒを、それぞれｙ＝−５〜５［ｍ］、Ｒ＝１［ｍ］〜１０［ｍ］、θｒ＝−９０〜９０［°］の範囲でランダムに変化させた場合のシミュレーション結果を示している。 In the example shown in FIG. 20, simulation conditions include the number of transmission / reception antennas Nt = Nr = 32, the number of streams (number of RF circuits) N = 4, the frequency f = 60 [GHz] corresponding to the signal wavelength λ, and the optimal communication. It is assumed that the distance R = 5 [m] and the subarray interval D t = D r = 8 [cm]. In FIG. 20, the misalignment distance y and the actual communication distance R and θr are respectively expressed as y = −5 to 5 [m], R = 1 [m] to 10 [m], and θr = −90 to 90 [ The simulation results are shown when the angle is randomly changed within the range of [°].
また、図２０に示す例では完全なＬＯＳ環境を想定する。また、コードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋのそれぞれにおけるコードワード数は９１とする。たとえば、コードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋのそれぞれについて、Ｒ＝５［ｍ］とし、θｒ＝−９０〜９０［°］の範囲で２［°］ずつ変化させながらコードワードを決定する。これにより、コードブックＷｃｂｋ，Ｃｃｂｋのそれぞれにおける９１個のコードワードを決定することができる。 In the example shown in FIG. 20, a complete LOS environment is assumed. The number of code words in each of the code books Wcbk and Ccbk is 91. For example, for each of the codebooks Wcbk and Ccbk, R = 5 [m], and the code word is determined while changing by 2 [°] in the range of θr = −90 to 90 [°]. Thereby, 91 code words in each of the code books Wcbk and Ccbk can be determined.
上述の条件において、ＳＮＲ（ρ）＝２０［ｄＢ］として上記（４）式により等価ベースバンドチャネル容量Ｃbを計算し、計算した等価ベースバンドチャネル容量ＣbについてＣＤＦ（累積分布関数）を算出する。 Under the above conditions, the equivalent baseband channel capacity C b is calculated by the above equation (4) with SNR (ρ) = 20 [dB], and a CDF (cumulative distribution function) is calculated for the calculated equivalent baseband channel capacity C b. To do.
シミュレーション結果２００１，２００２，２０１１〜２０１６は、等価ベースバンドチャネル容量Ｃbに対するＣＤＦの特性のシミュレーション結果である。シミュレーション結果２００１は、チャネル行列Ｈが既知であると仮定した場合における理想的な特性である。シミュレーション結果２００２は、たとえばストリームごとにベクトルのコードワードを探索する従来技術における特性である。
シミュレーション結果２０１１〜２０１６は、それぞれ図１２〜図１７に示した実施例１〜６に対応する特性である。シミュレーション結果２００１，２００２，２０１１〜２０１６に示すように、実施の形態にかかる実施例１〜６によれば、従来技術よりも高く、理想的な特性に近い伝送性能（容量）が得られる。また、実施の形態にかかる実施例２〜６によれば、探索にかかる時間を短くすることができる。
図２１は、実施の形態にかかるコードブックの生成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。通信装置１１０，１２０とは異なる情報処理装置によって生成装置５００を実現する場合に、生成装置５００は、たとえば図２１に示す情報処理装置２１００により実現することができる。情報処理装置２１００は、ＣＰＵ２１０１と、メモリ２１０２と、ユーザインタフェース２１０３と、通信インタフェース２１０４と、を備える。ＣＰＵ２１０１、メモリ２１０２、ユーザインタフェース２１０３および通信インタフェース２１０４は、バス２１０９によって接続される。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the code book generation device according to the embodiment. When the
ＣＰＵ２１０１は、情報処理装置２１００の全体の制御を司る。メモリ２１０２には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。メインメモリは、ＣＰＵ２１０１のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、情報処理装置２１００を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてＣＰＵ２１０１によって実行される。
The
ユーザインタフェース２１０３は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー（たとえばキーボード）やリモコンなどにより実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどにより実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。ユーザインタフェース２１０３は、ＣＰＵ２１０１によって制御される。
The
通信インタフェース２１０４は、有線や無線によって情報処理装置２１００の外部との間で通信を行う通信インタフェースである。通信インタフェース２１０４は、ＣＰＵ２１０１によって制御される。
The
図５に示した生成部５０２は、たとえばＣＰＵ２１０１により実現することができる。図５に示した取得部５０１および出力部５０３は、たとえばユーザインタフェース２１０３により実現することができる。この場合は、取得部５０１が取得する各情報はユーザインタフェース２１０３を用いて情報処理装置２１００の管理者から入力される。また、出力部５０３が出力するコードブックはユーザインタフェース２１０３を用いて情報処理装置２１００へ出力される。
The
または、図５に示した取得部５０１および出力部５０３は、たとえば通信インタフェース２１０４により実現することができる。この場合は、取得部５０１が取得する各情報は通信インタフェース２１０４を用いて他の通信装置から受信される。また、出力部５０３が出力するコードブックは通信インタフェース２１０４を用いて他の通信装置へ送信される。
Alternatively, the
または、図５に示した取得部５０１および出力部５０３は、たとえばメモリ２１０２からの読み出しやメモリ２１０２への書き込みにより実現することができる。この場合は、取得部５０１が取得する各情報はメモリ２１０２から読み出される。また、出力部５０３が出力するコードブックはメモリ２１０２へ書き込まれる。
Alternatively, the
このように、実施の形態にかかる生成装置５００によれば、送信アンテナと受信アンテナの各配列方向の間の複数通りの角度について、対象の角度に対応するチャネル行列Ｈの特異値分解により得られる特異行列のＮ列の行列を算出することができる。これにより、複数通りの角度についてのコードワードを含むコードブックを生成することができる。
Thus, according to the
複数通りの角度をｘ通りの角度とすると、このコードブックに含まれるコードワードの数はＭ個になる。このため、たとえばｘ通りの角度とｙ通りの通信距離との組み合わせごとのｘ×ｙ個のコードワードを含むコードブックを生成する場合に比べて、コードブックを少ない処理によって生成することができる。また、生成したコードブックに含まれるコードワードの数を少なくすることができる。このため、たとえば、通信開始前におけるコードワードの探索にかかる時間を短くすることができる。また、コードワードの記憶に要するメモリの容量を削減することができる。 If a plurality of angles are x angles, the number of code words included in this code book is M. For this reason, for example, a code book can be generated with less processing compared to a case where a code book including x × y code words for each combination of x angles and y communication distances is generated. In addition, the number of code words included in the generated code book can be reduced. For this reason, for example, the time taken to search for a code word before the start of communication can be shortened. In addition, the memory capacity required to store the code word can be reduced.
また、ＬＯＳ環境またはＬＯＳ環境に近い環境において、信号伝送における容量を最大化するための最適な重み係数は、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離には大きく影響されず、送信アンテナと受信アンテナの各配列方向の間の角度には大きく影響される。このため、送信アンテナと受信アンテナの各配列方向の間の角度ごとにコードワードを決定してコードブックを生成することで、信号伝送における容量を効率よく向上させることができる。 In the LOS environment or an environment close to the LOS environment, the optimum weighting factor for maximizing the capacity in signal transmission is not greatly affected by the distance between the transmission antenna and the reception antenna, and the transmission antenna and the reception antenna Are greatly affected by the angle between the arrangement directions. For this reason, by determining a code word for each angle between the arrangement directions of the transmitting antenna and the receiving antenna and generating a code book, the capacity in signal transmission can be improved efficiently.
以上説明したように、生成装置、生成方法および無線通信システムによれば、コードブックを簡素化して処理を軽減することができる。 As described above, according to the generation device, the generation method, and the wireless communication system, it is possible to simplify the code book and reduce the processing.
たとえば、従来、ＷＰＡＮやＷＬＡＮにミリ波空間多重（Ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信を用いる技術が知られている。ＷＰＡＮはＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（無線パーソナルエリアネットワーク）の略である。ＷＬＡＮはＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（無線構内通信網）の略である。 For example, conventionally, a technique using millimeter wave spatial multiplexing communication for WPAN or WLAN is known. WPAN is an abbreviation for Wireless Personal Area Network. WLAN is an abbreviation for Wireless Local Area Network (wireless local area network).
ＷＰＡＮやＷＬＡＮにおいてミリ波空間多重通信を行う際には、送受信器の配置が不明の場合があるため、ビームを自動的に合わせることを要する。たとえば、アンテナアレイを用いて自動的にミリ波空間多重通信のビームフォーミング（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を行うことが求められる。ミリ波空間多重通信におけるビームフォーミングは、アンテナ数が多いので、チャネルＨの推定が困難である。 When performing millimeter-wave spatial multiplexing communication in WPAN or WLAN, the arrangement of the transmitter / receiver may be unknown, so it is necessary to automatically match the beams. For example, it is required to automatically perform beam forming of millimeter wave spatial multiplexing communication using an antenna array. In beam forming in millimeter wave spatial multiplexing communication, since the number of antennas is large, it is difficult to estimate the channel H.
たとえば、フルアレイアンテナ構成でマルチストリーム通信を行う場合に、従来の一つのストリームを一つのビームに割り当ててそれぞれ異なる方向に向ける方法では、それぞれの多重ストリームのＳＮＲが確保できないため、空間多重の効果がない。たとえば、コードブックが通信距離と角度に依存するので、コードブックにおけるコードワード数が多くなり、探索にかかる時間、すなわち通信を開始するまでの時間が長くなる。このため、フルアレイアンテナ構成でマルチストリーム通信を行う場合の簡単なビームパターン（コードブック）の生成方法やコードワードの選択の高速化が求められる。 For example, when multistream communication is performed with a full array antenna configuration, the conventional method of assigning one stream to one beam and directing it in different directions cannot secure the SNR of each multiplexed stream. There is no. For example, since the code book depends on the communication distance and angle, the number of code words in the code book increases, and the time required for searching, that is, the time until communication is started becomes long. For this reason, there is a need for a simple beam pattern (codebook) generation method and codeword selection speed when multistream communication is performed with a full array antenna configuration.
これに対して、上述した実施の形態によれば、フルアレイアンテナ構成でミリ波空間多重通信を実現するため、位相配列（Ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ）を用いてアンテナの配置と距離を固定する。そして、シミュレーション等で送信アンテナアレイまたは受信アンテナアレイを角度回転しながらＬＯＳチャネルを計算し、ＳＶＤを使って特異行列の最初のＮ列を送信コードブックと受信コードブックを生成することができる。また、高速なコードブックの探索（ビーム探索）により、高性能なミリ波ＭＩＭＯシステムを提供できる。 On the other hand, according to the above-described embodiment, in order to realize millimeter-wave spatial multiplexing communication with a full array antenna configuration, the antenna arrangement and distance are fixed using a phased array. Then, the LOS channel is calculated while rotating the transmission antenna array or the reception antenna array by simulation or the like, and the transmission codebook and the reception codebook can be generated for the first N columns of the singular matrix using SVD. In addition, a high-performance millimeter-wave MIMO system can be provided by high-speed codebook search (beam search).
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the above-described embodiments.
（付記１）複数系列のデータを、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と複数の送信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けして前記複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記コードブックを生成する生成装置において、
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信する第２通信装置における前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記コードブックを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする生成装置。
(Supplementary note 1) The data of a plurality of series is a coefficient indicated by a code word included in a codebook, and is weighted by a coefficient for each combination of the series of data and the plurality of transmission antennas, and then is obtained from each of the plurality of transmission antennas. In the generating device for generating the code book of the first communication device for wireless transmission,
Between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas in the second communication device that receives each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas by each of the plurality of reception antennas. For a plurality of angles, calculate a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas corresponding to the angles. A generating unit for generating the code book;
An output unit for outputting the codebook generated by the generation unit;
A generating apparatus comprising:
（付記２）前記特異行列における前記データの系列と同数の列の行列は、前記特異行列の左側における前記データの系列と同数の列の行列であることを特徴とする付記１に記載の生成装置。
(Supplementary note 2) The generating apparatus according to
（付記３）前記特異行列は、前記特異値分解により得られる右特異行列であることを特徴とする付記１または２に記載の生成装置。
(Supplementary note 3) The generating apparatus according to
（付記４）前記第２通信装置は、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、自装置のコードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信し、
前記生成部は、前記複数通りの角度について、前記チャネル応答の特異値分解により得られる第１特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより前記第１通信装置の前記コードブックを生成し、前記チャネル応答の特異値分解により得られ前記第１特異行列と異なる第２特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより前記第２通信装置の前記コードブックを生成する、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生成装置。
(Supplementary note 4) The second communication device is a coefficient indicated by a codeword included in a codebook of its own device for each signal received by the plurality of reception antennas, the data series, the plurality of reception antennas, Receiving the data of the plurality of series by weighting with a coefficient for each combination of
The generation unit calculates the matrix of the first communication device by calculating a matrix having the same number of columns as the data series in the first singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response for the plurality of angles. The code of the second communication device is generated by generating a book and calculating a matrix having the same number of columns as the data series in a second singular matrix different from the first singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response Generate a book,
The generating apparatus according to any one of
（付記５）前記第１特異行列は、前記特異値分解により得られる右特異行列であり、
前記第２特異行列は、前記特異値分解により得られる左特異行列である、
ことを特徴とする付記４に記載の生成装置。
(Supplementary Note 5) The first singular matrix is a right singular matrix obtained by the singular value decomposition,
The second singular matrix is a left singular matrix obtained by the singular value decomposition.
The generating apparatus according to supplementary note 4, characterized by:
（付記６）前記複数の送信アンテナの配列を示す情報と、前記複数の受信アンテナの配列を示す情報と、前記複数の送信アンテナから無線送信される信号の波長を示す情報と、を取得する取得部を備え、
前記生成部は、前記角度に対応する前記チャネル応答を、前記取得部によって取得された各情報と前記角度とに基づいて算出する、
ことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の生成装置。
(Additional remark 6) Acquisition which acquires the information which shows the arrangement | sequence of these transmission antennas, the information which shows the arrangement | sequence of these reception antennas, and the information which shows the wavelength of the signal transmitted by radio from these transmission antennas Part
The generation unit calculates the channel response corresponding to the angle based on each information acquired by the acquisition unit and the angle.
The generating device according to any one of
（付記７）複数系列のデータを複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置の前記コードブックを生成する生成装置において、
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記コードブックを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする生成装置。
(Supplementary note 7) Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas of the first communication device that wirelessly transmits a plurality of series of data from each of the plurality of transmission antennas is received by each of the plurality of reception antennas. Each signal received by the receiving antenna is a coefficient indicated by a code word included in a code book, and the data of the plurality of series is received by weighting with a coefficient for each combination of the data series and the plurality of receiving antennas. In the generating device for generating the code book of the second communication device,
Channels between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas. A generator that generates the codebook by calculating a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of a response;
An output unit for outputting the codebook generated by the generation unit;
A generating apparatus comprising:
（付記８）複数系列のデータを、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と複数の送信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けして前記複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記コードブックを生成する生成方法において、
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信する第２通信装置における前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、
生成した前記コードブックを出力する、
ことを特徴とする生成方法。
(Supplementary note 8) A plurality of series of data are coefficients indicated by codewords included in a codebook, and weighted by a coefficient for each combination of the series of data and the plurality of transmission antennas. In the generation method for generating the code book of the first communication device for wireless transmission,
Between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas in the second communication device that receives each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas by each of the plurality of reception antennas. For a plurality of angles, calculate a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas corresponding to the angles. To generate the codebook,
Output the generated codebook,
A generation method characterized by that.
（付記９）複数系列のデータを複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置の前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置の前記コードブックを生成する生成方法において、
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、
生成した前記コードブックを出力する、
ことを特徴とする生成方法。
(Supplementary Note 9) Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas of the first communication apparatus that wirelessly transmits a plurality of series of data from each of the plurality of transmission antennas is received by each of the plurality of reception antennas, Each signal received by the receiving antenna is a coefficient indicated by a code word included in a code book, and the data of the plurality of series is received by weighting with a coefficient for each combination of the data series and the plurality of receiving antennas. In the generation method for generating the code book of the second communication device,
Channels between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas. Generating the codebook by calculating a matrix with the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the response;
Output the generated codebook,
A generation method characterized by that.
（付記１０）複数系列のデータを、第１コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と複数の送信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けして前記複数の送信アンテナのそれぞれから無線送信する第１通信装置と、
前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、第２コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置と、を含み、
前記第１コードブックおよび前記第２コードブックは、前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより生成されたコードブックである、
ことを特徴とする無線通信システム。
(Supplementary note 10) A plurality of series of data is weighted by a coefficient indicated by a codeword included in the first codebook and for each combination of the series of data and the plurality of transmission antennas. A first communication device wirelessly transmitting from each;
Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas is received by each of a plurality of reception antennas, and each signal received by the plurality of reception antennas is a coefficient indicated by a codeword included in a second codebook. A second communication device that receives the data of the plurality of sequences by weighting with a coefficient for each combination of the data sequence and the plurality of receiving antennas,
The first codebook and the second codebook include a plurality of angles corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between an arrangement direction of the plurality of transmission antennas and an arrangement direction of the plurality of reception antennas. A codebook generated by calculating a matrix having the same number of columns as the series of data in a singular matrix obtained by singular value decomposition of a channel response between the transmitting antenna and the plurality of receiving antennas,
A wireless communication system.
（付記１１）前記第１コードブックの各コードワードと、前記第２コードブックの各コードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする付記１０に記載の無線通信システム。
(Supplementary Note 11) For each combination of each codeword of the first codebook and each codeword of the second codebook, the codewords in the combination are assigned to the first communication device and the second communication device, respectively. Estimating a channel response based on the plurality of series of data received by the second communication device in the state set to the weighting;
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to
（付記１２）前記複数系列のデータに基づくチャネル応答は、前記データの系列と同数の行と、前記データの系列と同数の列と、を有する行列であることを特徴とする付記１１に記載の無線通信システム。 (Supplementary note 12) The channel response based on the data of the plurality of series is a matrix having the same number of rows as the series of data and the same number of columns as the series of data. Wireless communication system.
（付記１３）前記第１コードブックのコードワードごとに、前記第１コードブックのコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定した状態での前記第２通信装置における受信品質であって、前記複数の受信アンテナのいずれかの受信アンテナによって受信された前記複数系列のデータのいずれかのデータの受信品質を推定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記第１通信装置が前記複数の送信アンテナのいずれかの送信アンテナによって前記複数系列のデータのいずれかのデータを送信する状態での前記第２通信装置における受信品質を推定し、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする付記１０に記載の無線通信システム。
(Supplementary note 13) For each codeword of the first codebook, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device, Estimating the reception quality of any one of the data of the plurality of series received by any one of the plurality of reception antennas;
For each codeword of the second codebook, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the first communication device is set by any one of the plurality of transmission antennas. Estimating the reception quality in the second communication device in a state of transmitting any one of the data of the plurality of series,
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook as the weight of the first communication device;
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the second codebook to the weight of the second communication device;
The wireless communication system according to
（付記１４）前記制御部は、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第１コードブックの複数のコードワードと、前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第２コードブックの複数のコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
ことを特徴とする付記１３に記載の無線通信システム。
(Supplementary note 14)
Based on the plurality of codewords of the first codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook and the reception quality estimated for each codeword of the second codebook For each combination of a plurality of codewords of the selected second codebook, the second communication device with the codewords in the combination set to the weights of the first communication device and the second communication device, respectively. Estimating a channel response based on the plurality of series of data received by
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to supplementary note 13, wherein
（付記１５）間引きした前記第１コードブックのコードワードごとに、前記第１コードブックのコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定した状態での前記第２通信装置における受信品質であって、前記複数の受信アンテナのいずれかの受信アンテナによって受信された前記複数系列のデータのいずれかのデータの受信品質を推定し、
間引きした前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記第１通信装置が前記複数の送信アンテナのいずれかの送信アンテナによって前記複数系列のデータのいずれかのデータを送信する状態での前記第２通信装置における受信品質を推定し、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第１コードブックの第１コードワードおよび前記第１コードワードに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードと、前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第２コードブックの第２コードワードおよび前記第２コードワードに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする付記１０に記載の無線通信システム。
(Supplementary Note 15) For each codeword of the first codebook that has been thinned, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device. Estimating the reception quality of any one of the plurality of series of data received by any one of the plurality of reception antennas,
For each codeword of the second codebook that has been thinned, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the first communication device transmits one of the plurality of transmission antennas. Estimating the reception quality in the second communication device in a state in which any one of the data of the plurality of series is transmitted by an antenna;
The first codeword of the first codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook and the codeword thinned from the first codebook based on the first codeword And the second codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the second codebook and the second codebook based on the second codeword For each combination of codewords, the codewords in the combination are included in the plurality of series of data received by the second communication device with the weightings of the first communication device and the second communication device set, respectively. Based channel response,
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to
（付記１６）前記第１コードワードは前記第１コードブックの複数のコードワードであり、
前記第１コードワードに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードは、前記第１コードブックの複数のコードワードのそれぞれに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードであり、
前記第２コードワードは前記第２コードブックの複数のコードワードであり、
前記第２コードワードに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードは、前記第２コードブックの複数のコードワードのそれぞれに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードである、
ことを特徴とする付記１５に記載の無線通信システム。
(Supplementary Note 16) The first code word is a plurality of code words of the first code book,
The codeword thinned out from the first codebook based on the first codeword is a codeword thinned out from the first codebook based on each of a plurality of codewords of the first codebook,
The second codeword is a plurality of codewords of the second codebook;
The code word thinned out from the second code book based on the second code word is a code word thinned out from the second code book based on each of a plurality of code words of the second code book.
The wireless communication system according to
（付記１７）前記第１コードブックのコードワードごとに、前記第１コードブックのコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定した状態での前記第２通信装置における受信品質であって、前記複数の受信アンテナのいずれかの受信アンテナによって受信された前記複数系列のデータのいずれかのデータの受信品質を推定し、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする付記１０に記載の無線通信システム。
(Supplementary Note 17) For each codeword of the first codebook, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device, Estimating the reception quality of any one of the data of the plurality of series received by any one of the plurality of reception antennas;
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook as the weight of the first communication device;
For each codeword of the second codebook, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the selected codeword is set to the weight of the first communication device Estimating a channel response based on the data of the plurality of sequences received by the second communication device at
Setting a codeword selected based on the channel response estimated for each codeword of the second codebook to the weight of the second communication device;
The wireless communication system according to
（付記１８）間引きした前記第１コードブックの各コードワードと、間引きした前記第２コードブックの各コードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択した前記第１コードブックの第１コードワードおよび前記第１コードワードに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードと、前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択した前記第２コードブックの第２コードワードおよび前記第２コードワードに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする付記１０に記載の無線通信システム。
(Supplementary Note 18) For each combination of each codeword of the first codebook that has been thinned out and each codeword of the second codebook that has been thinned, the codewords in the combination are assigned to the first communication device and the first codeword, respectively. Estimating a channel response based on the data of the plurality of sequences received by the second communication device in a state set to the weighting of two communication devices;
A first codeword of the first codebook selected based on the channel response estimated for each combination and a codeword culled from the first codebook based on the first codeword; and for each combination For each combination of a second codeword of the second codebook selected based on the estimated channel response and a codeword culled from the second codebook based on the second codeword, in the combination Estimating a channel response based on the data of the plurality of series received by the second communication device in a state where the codeword is set to the weighting of the first communication device and the second communication device, respectively.
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to
（付記１９）前記制御部は、前記第１通信装置と、前記第２通信装置と、前記第１通信装置および前記第２通信装置と異なる装置と、の少なくともいずれかが備えることを特徴とする付記１１〜１８のいずれか一つに記載の無線通信システム。 (Supplementary note 19) The control unit includes at least one of the first communication device, the second communication device, and a device different from the first communication device and the second communication device. The wireless communication system according to any one of appendices 11 to 18.
（付記２０）前記制御部は、前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定するコードワードを正規化することを特徴とする付記１１〜１９のいずれか一つに記載の無線通信システム。 (Additional remark 20) The said control part normalizes the codeword set to the said weighting of the said 1st communication apparatus and the said 2nd communication apparatus, The radio | wireless as described in any one of Additional remarks 11-19 characterized by the above-mentioned. Communications system.
１００ 無線通信システム
１１０，１２０ 通信装置
１１１ 送信ＢＢ処理部
１１２，１２３ ＲＦ回路
１１３ 送信ウェイト処理部
１１４，１２１ アンテナ
１１５，１２８ コードブック記憶部
１１６ 送信ウェイト制御部
１２２ 受信ウェイト処理部
１２４ ＭＩＭＯ検出部
１２５ 受信ＢＢ処理部
１２６ 等価チャネル推定部
１２７ ウェイト選択部
１２９ 受信ウェイト制御部
２１１，２２１，２１０１ ＣＰＵ
２１２，２２２ ＤＳＰ
２１３，２２３ ＬＳＩ
２１４，２２４，２１０２ メモリ
２１５，２２５，２１０９ バス
３１１〜３１Ｎ，４２１〜４２Ｎ 位相シフタ
３２１〜３２Ｎ，４１１〜４１Ｎ アンプ
３３０，４３１〜４３Ｎ 加算器
５００ 生成装置
５０１ 取得部
５０２ 生成部
５０３ 出力部
６０１，６０２，８１０ 行列
７１１，７１２ 配列方向
７２１，７２２ 基準方向
８００ 右特異行列
１０１１，１０１２，１０２１，１０２２ サブアレイ
１８０１〜１８０４ アレイゲイン特性
１８１１，１９１１〜１９１３ コードワード
２００１，２００２，２０１１〜２０１６ シミュレーション結果
２１００ 情報処理装置
２１０３ ユーザインタフェース
２１０４ 通信インタフェース
DESCRIPTION OF
212,222 DSP
213,223 LSI
214, 224, 2102
Claims (12)
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信する第２通信装置における前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記コードブックを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする生成装置。 A plurality of series of data is wirelessly transmitted from each of the plurality of transmission antennas, weighted by a coefficient for each combination of the data series and the plurality of transmission antennas, which is a coefficient indicated by a codeword included in a codebook. In the generating device for generating the code book of one communication device,
Between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas in the second communication device that receives each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas by each of the plurality of reception antennas. For a plurality of angles, calculate a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas corresponding to the angles. A generating unit for generating the code book;
An output unit for outputting the codebook generated by the generation unit;
A generating apparatus comprising:
前記生成部は、前記複数通りの角度について、前記チャネル応答の特異値分解により得られる第１特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより前記第１通信装置の前記コードブックを生成し、前記チャネル応答の特異値分解により得られ前記第１特異行列と異なる第２特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより前記第２通信装置の前記コードブックを生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生成装置。 The second communication device is a coefficient indicated by a codeword included in the codebook of each signal received by the plurality of reception antennas, and is for each combination of the data series and the plurality of reception antennas. Receiving the data of the plurality of series by weighting with a coefficient;
The generation unit calculates the matrix of the first communication device by calculating a matrix having the same number of columns as the data series in the first singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response for the plurality of angles. The code of the second communication device is generated by generating a book and calculating a matrix having the same number of columns as the data series in a second singular matrix different from the first singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response Generate a book,
The generating apparatus according to claim 1, wherein:
前記生成部は、前記角度に対応する前記チャネル応答を、前記取得部によって取得された各情報と前記角度とに基づいて算出する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生成装置。 An acquisition unit that acquires information indicating an array of the plurality of transmission antennas, information indicating the array of the plurality of reception antennas, and information indicating a wavelength of a signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas;
The generation unit calculates the channel response corresponding to the angle based on each information acquired by the acquisition unit and the angle.
The generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記コードブックを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする生成装置。 Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas of the first communication device that wirelessly transmits a plurality of series of data from each of the plurality of transmission antennas is received by each of the plurality of reception antennas, and is received by the plurality of reception antennas. Second communication for receiving the data of the plurality of sequences by weighting each signal by a coefficient for each combination of the data sequence and the plurality of receiving antennas, which is a coefficient indicated by a code word included in the codebook In a generating device for generating the codebook of the device,
Channels between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas. A generator that generates the codebook by calculating a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of a response;
An output unit for outputting the codebook generated by the generation unit;
A generating apparatus comprising:
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信する第２通信装置における前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、
生成した前記コードブックを出力する、
ことを特徴とする生成方法。 A plurality of series of data is wirelessly transmitted from each of the plurality of transmission antennas, weighted by a coefficient for each combination of the data series and the plurality of transmission antennas, which is a coefficient indicated by a codeword included in a codebook. In a generation method for generating the code book of one communication device,
Between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas in the second communication device that receives each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas by each of the plurality of reception antennas. For a plurality of angles, calculate a matrix having the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the channel response between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas corresponding to the angles. To generate the codebook,
Output the generated codebook,
A generation method characterized by that.
前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより、前記コードブックを生成し、
生成した前記コードブックを出力する、
ことを特徴とする生成方法。 Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas of the first communication device that wirelessly transmits a plurality of series of data from each of the plurality of transmission antennas is received by each of the plurality of reception antennas, and is received by the plurality of reception antennas. Second communication for receiving the data of the plurality of sequences by weighting each signal by a coefficient for each combination of the data sequence and the plurality of receiving antennas, which is a coefficient indicated by a code word included in the codebook In a generation method for generating the codebook of an apparatus,
Channels between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between the arrangement direction of the plurality of transmission antennas and the arrangement direction of the plurality of reception antennas. Generating the codebook by calculating a matrix with the same number of columns as the data sequence in the singular matrix obtained by singular value decomposition of the response;
Output the generated codebook,
A generation method characterized by that.
前記複数の送信アンテナから無線送信された各信号を複数の受信アンテナのそれぞれにより受信し、前記複数の受信アンテナにより受信した各信号を、第２コードブックに含まれるコードワードが示す係数であって前記データの系列と前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとの係数によって重み付けすることにより前記複数系列のデータを受信する第２通信装置と、を含み、
前記第１コードブックおよび前記第２コードブックは、前記複数の送信アンテナの配列方向と、前記複数の受信アンテナの配列方向と、の間の複数通りの角度について、前記角度に対応する前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間のチャネル応答の特異値分解により得られる特異行列における前記データの系列と同数の列の行列を算出することにより生成されたコードブックである、
ことを特徴とする無線通信システム。 Wireless transmission from each of the plurality of transmission antennas is performed by weighting a plurality of series of data with coefficients indicated by codewords included in the first codebook and for each combination of the data series and the plurality of transmission antennas. A first communication device that
Each signal wirelessly transmitted from the plurality of transmission antennas is received by each of a plurality of reception antennas, and each signal received by the plurality of reception antennas is a coefficient indicated by a codeword included in a second codebook. A second communication device that receives the data of the plurality of sequences by weighting with a coefficient for each combination of the data sequence and the plurality of receiving antennas,
The first codebook and the second codebook include a plurality of angles corresponding to the angles with respect to a plurality of angles between an arrangement direction of the plurality of transmission antennas and an arrangement direction of the plurality of reception antennas. A codebook generated by calculating a matrix having the same number of columns as the series of data in a singular matrix obtained by singular value decomposition of a channel response between the transmitting antenna and the plurality of receiving antennas,
A wireless communication system.
前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記第１通信装置が前記複数の送信アンテナのいずれかの送信アンテナによって前記複数系列のデータのいずれかのデータを送信する状態での前記第２通信装置における受信品質を推定し、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。 For each codeword of the first codebook, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device, the plurality of receptions Estimating the reception quality of any one of the data of the plurality of sequences received by any one of the antennas;
For each codeword of the second codebook, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the first communication device is set by any one of the plurality of transmission antennas. Estimating the reception quality in the second communication device in a state of transmitting any one of the data of the plurality of series,
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook as the weight of the first communication device;
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the second codebook to the weight of the second communication device;
The wireless communication system according to claim 7, further comprising a control unit.
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第１コードブックの複数のコードワードと、前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第２コードブックの複数のコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。 The controller is
Based on the plurality of codewords of the first codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook and the reception quality estimated for each codeword of the second codebook For each combination of a plurality of codewords of the selected second codebook, the second communication device with the codewords in the combination set to the weights of the first communication device and the second communication device, respectively. Estimating a channel response based on the plurality of series of data received by
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to claim 8.
間引きした前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記第１通信装置が前記複数の送信アンテナのいずれかの送信アンテナによって前記複数系列のデータのいずれかのデータを送信する状態での前記第２通信装置における受信品質を推定し、
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第１コードブックの第１コードワードおよび前記第１コードワードに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードと、前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択した前記第２コードブックの第２コードワードおよび前記第２コードワードに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。 For each codeword of the first codebook that has been thinned, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device, Estimating the reception quality of any one of the data of the plurality of series received by any one of the reception antennas;
For each codeword of the second codebook that has been thinned, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the first communication device transmits one of the plurality of transmission antennas. Estimating the reception quality in the second communication device in a state in which any one of the data of the plurality of series is transmitted by an antenna;
The first codeword of the first codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook and the codeword thinned from the first codebook based on the first codeword And the second codebook selected based on the reception quality estimated for each codeword of the second codebook and the second codebook based on the second codeword For each combination of codewords, the codewords in the combination are included in the plurality of series of data received by the second communication device with the weightings of the first communication device and the second communication device set, respectively. Based channel response,
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to claim 7, further comprising a control unit.
前記第１コードブックのコードワードごとに推定した前記受信品質に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに、前記第２コードブックのコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定し、前記選択したコードワードを前記第１通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記第２コードブックのコードワードごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。 For each codeword of the first codebook, the reception quality in the second communication device in a state where the codeword of the first codebook is set to the weight of the first communication device, the plurality of receptions Estimating the reception quality of any one of the data of the plurality of sequences received by any one of the antennas;
Setting the codeword selected based on the reception quality estimated for each codeword of the first codebook as the weight of the first communication device;
For each codeword of the second codebook, the codeword of the second codebook is set to the weight of the second communication device, and the selected codeword is set to the weight of the first communication device Estimating a channel response based on the data of the plurality of sequences received by the second communication device at
Setting a codeword selected based on the channel response estimated for each codeword of the second codebook to the weight of the second communication device;
The wireless communication system according to claim 7, further comprising a control unit.
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択した前記第１コードブックの第１コードワードおよび前記第１コードワードに基づく前記第１コードブックから間引かれたコードワードと、前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択した前記第２コードブックの第２コードワードおよび前記第２コードワードに基づく前記第２コードブックから間引かれたコードワードと、の組み合わせごとに、前記組み合わせにおけるコードワードをそれぞれ前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定した状態で前記第２通信装置によって受信された前記複数系列のデータに基づくチャネル応答を推定し、
前記組み合わせごとに推定した前記チャネル応答に基づいて選択したコードワードを前記第１通信装置および前記第２通信装置の前記重み付けに設定する、
制御部を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。 For each combination of each codeword of the first codebook that has been thinned out and each codeword of the second codebook that has been thinned, the codewords in the combination are assigned to the first communication device and the second communication device, respectively. Estimating a channel response based on the plurality of series of data received by the second communication device in the state set to the weighting;
A first codeword of the first codebook selected based on the channel response estimated for each combination and a codeword culled from the first codebook based on the first codeword; and for each combination For each combination of a second codeword of the second codebook selected based on the estimated channel response and a codeword culled from the second codebook based on the second codeword, in the combination Estimating a channel response based on the data of the plurality of series received by the second communication device in a state where the codeword is set to the weighting of the first communication device and the second communication device, respectively.
Setting the codeword selected based on the channel response estimated for each combination to the weighting of the first communication device and the second communication device;
The wireless communication system according to claim 7, further comprising a control unit.
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