JP2018074605A - プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリコーディング精度を向上することが可能であり、システムスループットが向上する、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置および送信装置を提供する。
【解決手段】プリコーディングマトリクス指標を決定する方法は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択する。送信端はPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを前記受信端から前記送信端に送信する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施例は通信技術の分野に関し、具体的にはプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置に関する。

無線通信ネットワーク上で、多重入出力（Multiple Input Multiple Output、MIMO）無線通信システムは、送信端におけるプリコーディング技術および受信信号合成技術を使用することによって、ダイバーシティ利得およびアレイ利得を取得してもよい。プリコーディングを用いるシステムは、

で表されてもよく、ここでyは受信信号ベクトル、Ηはチャネルマトリクス、

はプリコーディングマトリクス、sは送信シンボルベクトル、およびΝは測定ノイズである。

一般的に、最適なプリコーディングは、チャネル状態情報（Channel State Information、CSI）が送信器によって完全にわかっていることを必要とし、通常用いられる方法は、ユーザ機器（User Equipment、UE）が瞬間的CSIに対して量子化を実行し、量子化された瞬間的CSIを基地局に報告することである。一般的に、受信端（たとえば、UE）は、周知の所定の送信済みパイロット信号、すなわち送信シンボルベクトルsおよび測定ノイズΝまたはホワイトガウスノイズと称されるものにしたがって、ならびに式

にしたがって、送信端（たとえば、一局）によって送信された基準信号、すなわち受信信号ベクトルyに基づいて、予測されたチャネルマトリクスΗを取得し、その後、データ送信中のチャネル伝送品質およびチャネル伝送速度が比較的高くなるように、コードブックからのチャネルマトリクスΗと最適に一致するプリコーディングマトリクス

を選択してもよい。

ユーザ機器は、移動局（Mobile Station、MS）リレー（Relay）、携帯電話（Mobile Telephone）、ハンドセット（handset）、携帯機器（portable equipment）、などを含み、基地局は、ノードB（NodeB）基地局（Base station、BS）、アクセスポイント（Access Point）、送信ポイント（Transmission Point、TP）、発展型ノードB（Evolved Node B、eNB）、リレー（Relay）、などを含む。既存のロングタームエボリューション（Long Term Evolution、LTE）システムによって報告されたCSI情報は、ランクインジケータ（Rank Indicator、RI）、プリコーディングマトリクス指標（Precoding Matrix Indicator、PMI）、およびチャネル品質指標（Channel Quality Indicator、CQI）を含み、ここでRIおよびPMIはそれぞれ、使用されるトランスポート層の数および使用されるプリコーディングマトリクスを表す。プリコーディングマトリクス指標PMIとプリコーディングマトリクスとの間の通信では、第3世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project、略して3GPP）TS36.213が参照されることが可能であり、要素が複素数値に含まれている各プリコーディングマトリクスは、コードブック表の1つのインジケータ数（precoding matrix indicator PMI）に対応している。一般的に、使用されたプリコーディングマトリクスのセットはコードブックと称され、そのセット内の各プリコーディングマトリクスはコードブック内のコードワードである。

図1は、一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。図1に示されるように、リニアアレイアンテナの分布は一方向しか含まず、この方向は一般的に水平方向と称される。図2は、二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。図2に示されるように、二次元平面アレイアンテナの分布は2つの方向を含む。すなわち、水平方向および垂直方向である。既存のコードブックは一般的に、一次元リニアアレイ用に設計されている。しかしながら、アンテナアレイの2つ以上の行では、一次元リニアアレイアンテナのアレイ構造内の既存プリコーディングマトリクスの使用はプリコーディング精度の低下を招き、これにより性能の比較的大きな損失、ならびにシステムスループットの低下を招く。

本発明の実施例は、従来技術のプリコーディングマトリクスは二次元平面アレイアンテナの2つの方向の異なる特性を反映できないためプリコーディング精度が低いという問題を克服するための、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置を提供する。

第1の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、ステップと、
送信端がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第1の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第1の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第1の態様、または第1の態様の第1もしくは第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第1の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第2の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第2の態様、あるいは第2の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第2の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第2の態様、または第2の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様、または第2の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様、または第2の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第2の態様、または第2の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第3の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施例において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第4の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、ステップと、を含む方法を、提供する。

第4の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第4の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第4の態様、あるいは第4の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第4の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
を含む方法を、提供する。

第5の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第5の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第5の態様、あるいは第5の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第5の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第5の態様、または第5の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様、または第5の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様、または第5の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第5の態様、または第5の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第6の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数であり、n＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
を含む方法を、提供する。

第6の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第7の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、プロセッサと、
送信装置がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第7の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第7の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第7の態様、あるいは第7の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第7の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第8の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第8の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第8の態様、あるいは第8の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第8の多様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第8の態様、または第8の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様、または第8の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様、または第8の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第8の態様、または第8の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第9の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、

であり、ここで
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第9の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第10の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。

第10の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第10の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第10の態様、あるいは第10の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第10の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。

第11の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第11の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第11の態様、あるいは第11の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第11の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第11の態様、または第11の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様、または第11の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様、または第11の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第11の態様、または第11の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第12の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
を含む受信装置を、提供する。

第12の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、プリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

である。WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例または従来技術における技術的解決法をより明確に記載するために、以下、実施例または従来技術を記載するために必要な添付図面が簡単に紹介される。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のいくつかの実施例を示しており、当業者はなお、創造的努力を伴わずにこれらの添付図面から別の図面を導き出してもよい。

一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。 二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。 本発明による受信端の実施例1の概略構造図である。 本発明による受信端の実施例2の概略構造図である。 本発明による受信端の実施例3の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例2の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例3の概略構造図である。 本発明による受信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。 本発明による受信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。 本発明による受信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。 本発明による通信システムの実施例の概略構造図である。

本発明の実施形態の目的、技術的解決法、および利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における添付図面を参照して、本発明の実施例の技術的解決法を明確かつ完全に記載する。明らかに、記載される実施例は本発明の実施例の一部であってすべてではない。創造的努力を伴わずに本発明の実施例に基づいて当業者によって得られるその他すべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

本発明における技術的解決法は、たとえば汎欧州デジタル移動電話方式（Global System of Mobile communication、略してGSM）システム、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access、略してCDMA）システム、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access、略してWCDMA（登録商標））システム、汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service、略してGPRS）システム、ロングタームエボリューション（Long Term Evolution、略してLTE）システム、ロングタームエボリューションアドバンスト（Advanced long term evolution、略してLTE−A）システム、およびユニバーサル移動体通信システム（Universal Mobile Telecommunication System、略してUMTS）など、様々な通信システムに適用されてもよい。

本発明の実施例において、ユーザ機器（User Equipment、略してUE）は、移動局（Mobile Station、略してMS）、リレー（Relay)、移動端末（Mobile Terminal）、携帯電話（Mobile Telephone）ハンドセット（Handset）、携帯機器（Portable Equipment）を含むが、これらに限定されるものではない。ユーザ機器は、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network、略してRAN）を使用することによって、1つ以上のコアネットワークと通信してもよい。たとえば、ユーザ機器は携帯電話（または「セルラー」電話とも称される）、または無線通信機能を有するコンピュータであってもよく、あるいはユーザ機器は、携帯用、ポケットサイズ、手持ち式、コンピュータ内蔵型、または自動車実装型移動式装置であってもよい。

本発明の実施例において、基地局は、GSM（登録商標）またはCDMAの基地局（Base Transceiver Station、略してBTS）であってもよく、WCDMAの基地局（NodeB、略してNB）であってもよく、あるいはLTEの発展型ノードB（Evolutional Node B、略してeNBまたe−NodeB）またはリレーであってもよく、これは本発明において限定されない。

マルチアンテナシステムは、複数のアンテナを使用することで送信端および受信端によって通信が実行されるシステムであって、送信端が基地局であるとき、受信端はUEであり、反対に、送信端がUEであるとき、受信端は基地局である。単アンテナシステムと比較して、送信端および受信端の複数のアンテナは空間ダイバーシティ利得および空間多重化利得を生成することができ、これは伝送信頼性およびシステム用量を効率的に改善することができる。一般的に、マルチアンテナシステムにおけるダイバーシティ利得および多重化利得は、送信端においてプリコーディング方法を、および受信単において受信信号合成アルゴリズムを使用することによって、得られてもよい。

本発明の実施例におけるマルチアンテナシステムは、シングルポイント送信シナリオ、つまり1つの送信端と1つの受信端の送信シナリオに適用されてもよく、あるいは複数ポイント間の共同送信のシナリオに適用されてもよく、ここでは複数のポイント間の共同送信は、信号の共同送信が同じ受信端を有する複数の送信端によって実行されることを意味する。たとえば、送信端Aは2つのアンテナを有し、送信端Bもまた2つのアンテナを有し、2つの送信端が1つの受信端との共同送信を同時に実行する。この場合、受信単によって受信された信号は、４アンテナ基地局によって送信された信号と見なされてもよい。

図3は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図3に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ301：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは三次元ビームベクトルを表し、x_i，jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルA_ijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルB_ijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルおよび第2ベクトルの直積

は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。

具体的には、ステップ301において、第1ベクトルA_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックA_iの中の、離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform、略してDFT）ベクトル、またはDFTベクトルと称されるものであってもよく、第2ベクトルB_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックB_iの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

ステップ302：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標を、送信端に送信する。

相応に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。

ステップ301における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

この実施例において、ステップ301で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのkronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックA_iに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルA_i，0、A_i，1、A_i，2、およびA_i，3があり、第2ベクトルは第2コードブックB_iに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルB_i，0、B_i，1、B_i，2、およびB_i，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列x_i，0、x_i，1、x_i，2、およびx_i，3はそれぞれ、

、

、

、および

である。

さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0，2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0，π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。

さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスX_iは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。

具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。

好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。

さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が減少される。

図4は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図4に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ401：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

N_Bは、偏光方向の数であってもよく、あるいはいずれか別のアンテナ集合の数であってもよい。

この実施例において、W1内で生成されたコードブックX_iの第1コードブックA_iはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックB_iはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内で生成されたコードブックX_iは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内で生成されたコードブックは三次元空間のDFTベクトル（3D DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP Release 10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0，2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。

具体的には、ステップ401において、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

ステップ402：受信端は、PMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを送信端が取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。

ステップ401における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

この実施例において、ステップ401で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含む。第1の方法において、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックA_iは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックA_iは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワードがより
小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックA_iとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックB_iとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iのものよりも低くなっている。

一実施方法において、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。

より具体的には、第1コードブックA_iの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布されたN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、N_a＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布されたN_e個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、N_e＞1である。

言い換えると、水平方向にはN_a個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはN_e個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，2π］の範囲内で分割されるN_a個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，π］の範囲内で分割されるN_e個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0，2π］および垂直方向の位相範囲［0，π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の位相範囲が使用されてもよい。

水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0，2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0，π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、N_a個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、N_e個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0，π／2］の範囲内で均一に分割された(2N_e／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2，π］の範囲内で均一に分割された(N_e／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。

別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスX_iの数はN_Bであり、第1コードブックA_iの数および第2コードブックB_iの数もまたN_Bであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックB_iの数はN_Bより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックB_iの数はN_B／2であり、使用されるときに、各第2コードブックB_iは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。

、

、

、

、．．．、および

。

このように、第2コードブックB_iの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。

さらに、別の実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックA_i内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は垂直方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。

図5は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図5に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ501：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

具体的には、二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。

第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、

であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。

第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦをかけることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、

で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。

ステップ502：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。

したがって、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP TS 36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信方法にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。

この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

説明しやすくするために、以下の実施例は、送信端が基地局であって受信端がUEである例を使用することによって、記載される。本発明のこの実施例がこれに限定されないことは、理解されるべきである。受信端は基地局であってもよく、送信端はUEであってもよい。

ステップ501における基準信号のタイプが本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

さらに、上記の実施例のステップ101において、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス

であってもよく、ここでn＞1であり、

である。θ_iの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θ_iの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature Phase Shift Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8 Phase Shift Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16 Quadrature Amplitude Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。

図6は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図3に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1に対応している。図6に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ601：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ601における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ602：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ603：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

具体的には、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは三次元ビームベクトルを表し、x_i，jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルA_ijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルB_ijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルおよび第2ベクトルの直積

は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。

具体的には、ステップ603において、第1ベクトルA_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックA_iの中のDFTベクトルであってもよく、第2ベクトルB_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックB_iの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

この実施例において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックA_iに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルA_i，0、A_i，1、A_i，2、およびA_i，3があり、第2ベクトルは第2コードブックB_iに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルB_i，0、B_i，1、B_i，2、およびB_i，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列x_i，0、x_i，1、x_i，2、およびx_i，3はそれぞれ、

、

、

、および

である。

さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0、2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0、π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。

さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスX_iは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。

具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。

好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。

さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が縮小される。

図7は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図4に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2に対応している。図7に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ701：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ701における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ702：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ703：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内で生成されたコードブックX_iの第1コードブックA_iはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックB_iはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内で生成されたコードブックX_iは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内で生成されたコードブックは三次元空間のDFTベクトル（3D DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP Release 10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0、2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。

具体的には、ステップ703において、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

この実施例では、ステップ703において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含んでもよい。第1の方法において、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックA_iは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックA_iは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワー
ドがより小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックA_iとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックB_iとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iのものよりも低くなっている。

一実施方法において、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。

より具体的には、第1コードブックA_iの各列は、位相範囲［0、2π］の中に等間隔で分布されたN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、N_a＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0、π］の中に不等間隔で分布されたN_e個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、N_e＞1である。

言い換えると、水平方向にはN_a個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはN_e個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、2π］の範囲内で分割されるN_a個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、π］の範囲内で分割されるN_e個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0、2π］および垂直方向の位相範囲［0、π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の範囲が使用されてもよい。

水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0、2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0、π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、N_a個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、N_e個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0、π／2］の範囲内で均一に分割された(2N_e／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2、π］の範囲内で均一に分割された(N_e／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。

別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスX_iの数はN_Bであり、第1コードブックA_iの数および第2コードブックB_iの数もまたN_Bであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックB_iの数はN_Bより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックB_iの数はN_B／2であり、使用されるときに、各第2コードブックB_iは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。

、

、

、

、．．．、および

。

このように、第2コードブックB_iの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。

さらに、別の実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックA_i内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は垂直方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。

図8は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図5に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3に対応している。図8に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ801：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ701における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ802：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ803：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、ここで

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

具体的には、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP TS 36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信方法にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。

二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。

第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、

であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。

第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦを乗じることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、

で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。

この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

さらに、ステップ803において、上記の実施例では、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス

であってn＞1であり、

である。θ_iの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θ_iの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature Phase Shift Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8 Phase Shift Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16 Quadrature Amplitude Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。

図9は、本発明による受信端の実施例1の概略構造図である。図9に示されるように、この実施例における受信端900は、選択モジュール901および送信モジュール902を含んでもよい。選択モジュール901は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2コードブックB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

送信モジュール902は、送信端がPMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における受信端は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図10は、本発明による受信端の実施例2の概略構造図である。図10に示されるように、この実施例における受信端1000は、選択モジュール1001および送信モジュール1002を含んでもよい。選択モジュール1001は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

送信モジュール1002は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における受信端は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図11は、本発明による受信端の実施例3の概略構造図である。図11に示されるように、受信端1100は、選択モジュール1101および送信モジュール1102を含んでもよい。

選択モジュール1101は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

送信モジュール1102は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における受信端は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図12は、本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。送信端は、基地局または端末であってもよい。図12に示されるように、この実施例における送信端1200は、送信モジュール1201、受信モジュール1202、および決定モジュール1203を含んでもよく、
送信モジュール1201は、基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1202は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1203は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における送信端は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図13は、本発明による送信端の実施例2の概略構造図である。図13に示されるように、この実施例における送信端1300は、送信モジュール1301、受信モジュール1302、および決定モジュール1302を含んでもよく、送信モジュール1301は、基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1302は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1302は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における送信端は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図14は、本発明による送信端の実施例3の概略構造図である。図14に示されるように、この実施例における送信端1400は、
基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよい、送信モジュール1401と、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよい、受信モジュール1402と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよい、決定モジュール1403であって、

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成される第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、決定モジュール1403と、
を含んでもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における送信端は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、プリコーディングマトリクス

は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図15は、本発明による受信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図15に示されるように、この実施例における受信装置1500は、プロセッサ1501および送信器1502を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ1503をさらに含んでもよい。プロセッサ1501、送信器1502、およびメモリ1503は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図15において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図15においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

選択モジュール1501は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2コードブックB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

送信器1502は、送信装置がPMIにしたがって受信装置のアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における受信装置は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図16は、本発明による受信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図16に示されるように、この実施例における受信装置1600は、プロセッサ1601および送信器1602を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ1603をさらに含んでもよい。プロセッサ1601、送信器1602、およびメモリ1603は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図16において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図16においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

プロセッサ1601は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

送信器1602は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における受信装置は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図17は、本発明による受信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図17に示されるように、この実施例における受信装置1700は、プロセッサ1701および送信器1702を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ1703をさらに含んでもよい。プロセッサ1701、送信器1702、およびメモリ1703は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図17において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図17においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

プロセッサ1701は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

送信器1702は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における受信装置は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされてコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図18は、本発明による送信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図18に示されるように、この実施例における送信装置1800は、送信器1801、受信器1802、およびプロセッサ1803を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ1804をさらに含んでもよい。送信器1801、受信器1802、プロセッサ1803、およびメモリ1803は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図18において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図18においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器1801は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1802は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1803はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における送信装置は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図19は、本発明による送信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図19に示されるように、この実施例における送信装置1900は、送信器1901、受信器1902、およびプロセッサ1903を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ1904をさらに含んでもよい。送信器1901、受信器1902、プロセッサ1903、およびメモリ1903は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図19において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図19においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器1901は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1902は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1903はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における送信装置は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図20は、本発明による送信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図20に示されるように、この実施例における送信装置2000は、送信器2001、受信器2002、およびプロセッサ2003を含んでもよい。選択的に、受信装置はメモリ2004をさらに含んでもよい。送信器2001、受信器2002、プロセッサ2003、およびメモリ2003は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図20において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図20においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器2001は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器2002は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ2003はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における送信装置は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、プリコーディングマトリクス

は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図21は、本発明による通信システムの実施例の概略構造図である。図21に示されるように、この実施例におけるシステム2100は、受信装置および送信装置を含み、受信装置は、図15から図17のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図3から図5のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよく、送信装置は、図18から図20のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図6から図8のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよい。これらの実施原理および技術的効果は類似であり、詳細は本明細書に再び記載されない。

当業者は、方法実施例のステップのすべてまたは一部がプログラム命令関連ハードウェアによって実施されてもよいことを、理解するだろう。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。プログラムが起動すると、方法実施例のステップが実行される。上記の記憶媒体は、ROM、RAM、磁気ディスク、または光ディスクなど、プログラムコードを記憶することが可能ないずれの媒体も含む。

最後に、上記の実施例は、本発明を限定するよりむしろ、単に本発明の技術的解決法を説明するように意図されることは、特筆すべきである。本発明は上記の実施例を参照して詳細に記載されるものの、当業者は、本発明の実施例の技術的解決法の範囲を逸脱することなく、上記の実施例に記載された技術的解決法にまだ修正を加え、またはその一部またはすべての技術的特徴の同等代替物を作成してもよいことを、理解すべきである。

900、1000、1100 受信端
901、1001、1101 選択モジュール
902、1002、1102、1201、1301、1401 送信モジュール
1200、1300、1400 送信端
1202、1302、1402 受信モジュール
1203、1303、1403 決定モジュール
1500、1600、1700 受信装置
1501、1601、1701、1803、1903、2003 プロセッサ
1502、1602、1702、1801、1901、2001 送信器
1503、1603、1703、1804、1904、2004 メモリ
1800、1900、2000 送信装置
1802、1902、2002 受信器
2100 システム

本発明の実施例は通信技術の分野に関し、具体的にはプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置に関する。

無線通信ネットワーク上で、多重入出力（Multiple Input Multiple Output、MIMO）無線通信システムは、送信端におけるプリコーディング技術および受信信号合成技術を使用することによって、ダイバーシティ利得およびアレイ利得を取得してもよい。プリコーディングを用いるシステムは、

で表されてもよく、ここでyは受信信号ベクトル、Ηはチャネルマトリクス、

はプリコーディングマトリクス、sは送信シンボルベクトル、およびΝは測定ノイズである。

一般的に、最適なプリコーディングは、チャネル状態情報（Channel State Information、CSI）が送信器によって完全にわかっていることを必要とし、通常用いられる方法は、ユーザ機器（User Equipment、UE）が瞬間的CSIに対して量子化を実行し、量子化された瞬間的CSIを基地局に報告することである。一般的に、受信端（たとえば、UE）は、周知の所定の送信済みパイロット信号、すなわち送信シンボルベクトルsおよび測定ノイズΝまたはホワイトガウスノイズと称されるものにしたがって、ならびに式

にしたがって、送信端（たとえば、一局）によって送信された基準信号、すなわち受信信号ベクトルyに基づいて、予測されたチャネルマトリクスΗを取得し、その後、データ送信中のチャネル伝送品質およびチャネル伝送速度が比較的高くなるように、コードブックからのチャネルマトリクスΗと最適に一致するプリコーディングマトリクス

を選択してもよい。

ユーザ機器は、移動局（Mobile Station、MS）リレー（Relay）、携帯電話（Mobile Telephone）、ハンドセット（handset）、携帯機器（portable equipment）、などを含み、基地局は、ノードB（NodeB）基地局（Base station、BS）、アクセスポイント（Access Point）、送信ポイント（Transmission Point、TP）、発展型ノードB（Evolved Node B、eNB）、リレー（Relay）、などを含む。既存のロングタームエボリューション（Long Term Evolution、LTE）システムによって報告されたCSI情報は、ランクインジケータ（Rank Indicator、RI）、プリコーディングマトリクス指標（Precoding Matrix Indicator、PMI）、およびチャネル品質指標（Channel Quality Indicator、CQI）を含み、ここでRIおよびPMIはそれぞれ、使用されるトランスポート層の数および使用されるプリコーディングマトリクスを表す。プリコーディングマトリクス指標PMIとプリコーディングマトリクスとの間の通信では、第3世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project、略して3GPP）TS36.213が参照されることが可能であり、要素が複素数値に含まれている各プリコーディングマトリクスは、コードブック表の1つのインジケータ数（precoding matrix indicator PMI）に対応している。一般的に、使用されたプリコーディングマトリクスのセットはコードブックと称され、そのセット内の各プリコーディングマトリクスはコードブック内のコードワードである。

図1は、一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。図1に示されるように、リニアアレイアンテナの分布は一方向しか含まず、この方向は一般的に水平方向と称される。図2は、二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。図2に示されるように、二次元平面アレイアンテナの分布は2つの方向を含む。すなわち、水平方向および垂直方向である。既存のコードブックは一般的に、一次元リニアアレイ用に設計されている。しかしながら、アンテナアレイの2つ以上の行では、一次元リニアアレイアンテナのアレイ構造内の既存プリコーディングマトリクスの使用はプリコーディング精度の低下を招き、これにより性能の比較的大きな損失、ならびにシステムスループットの低下を招く。

本発明の実施例は、従来技術のプリコーディングマトリクスは二次元平面アレイアンテナの2つの方向の異なる特性を反映できないためプリコーディング精度が低いという問題を克服するための、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置を提供する。

第1の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、ステップと、
送信端がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第1の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第1の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第1の態様、または第1の態様の第1もしくは第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第1の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第2の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第2の態様、あるいは第2の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第2の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第2の態様、または第2の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様、または第2の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第2の態様、または第2の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第2の態様、または第2の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第3の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、受信端によって送信端に送信するステップと、
を含む方法を、提供する。

第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施例において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第4の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、ステップと、を含む方法を、提供する。

第4の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第4の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第4の態様、あるいは第4の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第4の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
を含む方法を、提供する。

第5の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第5の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第5の態様、あるいは第5の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第5の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第5の態様、または第5の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様、または第5の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第5の態様、または第5の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第5の態様、または第5の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第6の態様によれば、本発明の実施例は、プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端によって受信するステップと、
基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって送信端によって決定するステップであって、

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数であり、n＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである、ステップと、
を含む方法を、提供する。

第6の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第6の態様、または第6の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第7の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、プロセッサと、
送信装置がPMIにしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第7の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第7の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第7の態様、あるいは第7の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第7の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第8の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第8の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第8の態様、あるいは第8の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第8の多様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第8の態様、または第8の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様、または第8の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第8の態様、または第8の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第8の態様、または第8の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第9の態様によれば、本発明の実施例は、受信装置であって、
送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、

であり、ここで
Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信する、送信器と、
を含む受信装置を、提供する。

第9の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第9の態様、または第9の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

第10の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり

である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。

第10の態様の第1の可能な実施方法において、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

第10の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

第10の態様、あるいは第10の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

第10の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
を含む送信装置を、提供する。

第11の態様の第1の可能な実施方法において、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第11の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

第11の態様、あるいは第11の態様の第1または第2の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

第11の態様の第3の可能な実施方法によれば、第4の可能な実施方法において、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

第11の態様、または第11の態様の第1から第4の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第5の可能な実施方法において、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様、または第11の態様の第1から第5の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第6の可能な実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

第11の態様、または第11の態様の第1から第6の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第7の可能な実施方法において、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

第11の態様、または第11の態様の第1から第7の可能な実施方法のいずれか1つによれば、第8の可能な実施方法において、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

第12の態様によれば、本発明の実施例は、送信装置であって、
基準信号を受信装置に送信する送信器と、
受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
を含む受信装置を、提供する。

第12の態様の第1の可能な実施方法において、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第2の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである。

第12の態様、または第12の態様の第1の可能な実施方法によれば、第3の可能な実施方法において、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_iによって構成されたコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、プリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例において提供されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置によれば、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

である。WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

本発明の実施例または従来技術における技術的解決法をより明確に記載するために、以下、実施例または従来技術を記載するために必要な添付図面が簡単に紹介される。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のいくつかの実施例を示しており、当業者はなお、創造的努力を伴わずにこれらの添付図面から別の図面を導き出してもよい。

一次元リニアアレイアンテナの概略構造図である。 二次元平面アレイアンテナの概略構造図である。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。 本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。 本発明による受信端の実施例1の概略構造図である。 本発明による受信端の実施例2の概略構造図である。 本発明による受信端の実施例3の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例2の概略構造図である。 本発明による送信端の実施例3の概略構造図である。 本発明による受信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。 本発明による受信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。 本発明による受信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例1のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例2のハードウェア構造の概略図である。 本発明による送信装置の実施例3のハードウェア構造の概略図である。 本発明による通信システムの実施例の概略構造図である。

本発明の実施形態の目的、技術的解決法、および利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における添付図面を参照して、本発明の実施例の技術的解決法を明確かつ完全に記載する。明らかに、記載される実施例は本発明の実施例の一部であってすべてではない。創造的努力を伴わずに本発明の実施例に基づいて当業者によって得られるその他すべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

本発明における技術的解決法は、たとえば汎欧州デジタル移動電話方式（Global System for Mobile communication、略してGSM）システム、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access、略してCDMA）システム、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access、略してWCDMA（登録商標））システム、汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service、略してGPRS）システム、ロングタームエボリューション（Long Term Evolution、略してLTE）システム、ロングタームエボリューションアドバンスト（long term evolution Advanced、略してLTE−A）システム、およびユニバーサル移動体通信システム（Universal Mobile Telecommunications System、略してUMTS）など、様々な通信システムに適用されてもよい。

本発明の実施例において、ユーザ機器（User Equipment、略してUE）は、移動局（Mobile Station、略してMS）、リレー（Relay)、移動端末（Mobile Terminal）、携帯電話（Mobile Telephone）ハンドセット（Handset）、携帯機器（Portable Equipment）を含むが、これらに限定されるものではない。ユーザ機器は、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network、略してRAN）を使用することによって、1つ以上のコアネットワークと通信してもよい。たとえば、ユーザ機器は携帯電話（または「セルラー」電話とも称される）、または無線通信機能を有するコンピュータであってもよく、あるいはユーザ機器は、携帯用、ポケットサイズ、手持ち式、コンピュータ内蔵型、または自動車実装型移動式装置であってもよい。

本発明の実施例において、基地局は、GSM（登録商標）またはCDMAの基地局（Base Transceiver Station、略してBTS）であってもよく、WCDMAの基地局（NodeB、略してNB）であってもよく、あるいはLTEの発展型ノードB（Evolutional NodeB、略してeNBまたe−NodeB）またはリレーであってもよく、これは本発明において限定されない。

マルチアンテナシステムは、複数のアンテナを使用することで送信端および受信端によって通信が実行されるシステムであって、送信端が基地局であるとき、受信端はUEであり、反対に、送信端がUEであるとき、受信端は基地局である。単アンテナシステムの単一アンテナと比較して、送信端および受信端の複数のアンテナは空間ダイバーシティ利得および空間多重化利得を生成することができ、これは伝送信頼性およびシステム用量を効率的に改善することができる。一般的に、マルチアンテナシステムにおけるダイバーシティ利得および多重化利得は、送信端においてプリコーディング方法を、および受信単において受信信号合成アルゴリズムを使用することによって、得られてもよい。

本発明の実施例におけるマルチアンテナシステムは、シングルポイント送信シナリオ、つまり1つの送信端と1つの受信端の送信シナリオに適用されてもよく、あるいは複数ポイント間の共同送信のシナリオに適用されてもよく、ここでは複数のポイント間の共同送信は、信号の共同送信が同じ受信端を有する複数の送信端によって実行されることを意味する。たとえば、送信端Aは2つのアンテナを有し、送信端Bもまた2つのアンテナを有し、2つの送信端が1つの受信端との共同送信を同時に実行する。この場合、受信単によって受信された信号は、４アンテナ基地局によって送信された信号と見なされてもよい。

図3は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図3に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ301：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスX_iの列x_i,jは三次元ビームベクトルを表し、x_i,jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルA_ijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルB_ijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルA _ij および第2ベクトルの直積B _ij

は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。

具体的には、ステップ301において、第1ベクトルA_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックA_iの中の、離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform、略してDFT）ベクトル、またはDFTベクトルと称されるものであってもよく、第2ベクトルB_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックB_iの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

ステップ302：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標を、送信端に送信する。

相応に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。

ステップ301における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation Reference Signal、DMRS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の、無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）などの通知信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

この実施例において、ステップ301で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのkronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックA_iに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルA_i，0、A_i，1、A_i，2、およびA_i，3があり、第2ベクトルは第2コードブックB_iに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルB_i，0、B_i，1、B_i，2、およびB_i，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列x_i，0、x_i，1、x_i，2、およびx_i，3はそれぞれ、

、

、

、および

である。

さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0，2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0，π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。

さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスX_iは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。

具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。

好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。

さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が減少される。

図4は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図4に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ401：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

N_Bは、偏光方向の数であってもよく、あるいはいずれか別のアンテナ集合の数であってもよい。

この実施例において、W1内のブロックマトリクスX_iの第1コードブックA_iはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックB_iはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内のブロックマトリクスX _i は三次元空間のDFTベクトル（3D DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP Release 10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0，2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。

具体的には、ステップ401において、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

ステップ402：受信端は、PMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを送信端が取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。

ステップ401における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例では限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

この実施例において、ステップ401で、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含む。第1の方法において、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックA_iは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックA_iは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワードがより
小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックA_iとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックB_iとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iのものよりも低くなっている。

一実施方法において、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。

より具体的には、第1コードブックA_iの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布されたN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、N_a＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布されたN_e個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、N_e＞1である。

言い換えると、水平方向にはN_a個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはN_e個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，2π］の範囲内で分割されるN_a個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0，π］の範囲内で分割されるN_e個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0，2π］および垂直方向の位相範囲［0，π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の位相範囲が使用されてもよい。

水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0，2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0，π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、N_a個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、N_e個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0，π／2］の範囲内で均一に分割された(2N_e／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2，π］の範囲内で均一に分割された(N_e／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。

別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスX_iの数はN_Bであり、第1コードブックA_iの数および第2コードブックB_iの数もまたN_Bであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックB_iの数はN_Bより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックB_iの数はN_B／2であり、使用されるときに、各第2コードブックB_iは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。

、

、

、

、．．．、および

。

このように、第2コードブックB_iの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。

さらに、別の実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックA_i内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。

図5は、本発明によるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は受信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり受信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり受信端がUEであるとき、相応に、送信端は基地局であってもよい。図5に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ501：受信端は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

具体的には、二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。

第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、

であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。

第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦをかけることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、

で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。

ステップ502：受信端は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信する。

したがって、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP TS 36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。

この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

説明しやすくするために、以下の実施例は、送信端が基地局であって受信端がUEである例を使用することによって、記載される。本発明のこの実施例がこれに限定されないことは、理解されるべきである。受信端は基地局であってもよく、送信端はUEであってもよい。

ステップ501における基準信号のタイプが本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

さらに、上記の実施例のステップ501において、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス

であってもよく、ここでn＞1であり、

である。θ_iの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θ_iの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature Phase Shift Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8 Phase Shift Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16 Quadrature Amplitude Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。

図6は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例1のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図3に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例1に対応している。図6に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ601：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ601における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ602：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ603：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

具体的には、送信端は、PMIにしたがって、および3GPPにおいて指定されるPMIとプリコーディングマトリクスとの間の関係にしたがって、受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得してもよい。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内の各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは三次元ビームベクトルを表し、x_i，jは三次元空間内の位相に対応し、位相は水平方向の位相および垂直方向の位相によって合同で示される。第1ベクトルA_ijは水平方向の位相に対応しており、第2ベクトルB_ijは垂直方向の位相に対応しており、第1ベクトルA _ij および第2ベクトルB _ij の直積

は、三次元空間内にあって、水平方向の位相と垂直方向の位相とを合成することによって得られる位相に、対応する。

具体的には、ステップ603において、第1ベクトルA_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する水平方向に対応する第1コードブックA_iの中のDFTベクトルであってもよく、第2ベクトルB_ijは、二次元平面アレイアンテナに対応する垂直方向に対応する第2コードブックB_iの中のDFTベクトルであってもよい。第1コードブックおよび第2コードブックは、既存のコードブックから選択されてもよく、あるいは再構築されてもよい。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

この実施例において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例で、特定の実施において、さらに、具体的に、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。たとえば、第1ベクトルは第1コードブックA_iに由来し、第1コードブックには4つの第1ベクトルA_i，0、A_i，1、A_i，2、およびA_i，3があり、第2ベクトルは第2コードブックB_iに由来し、第2コードブックには4つの第2ベクトルB_i，0、B_i，1、B_i，2、およびB_i，3があり、この場合、ブロックマトリクスXiに含まれる4つの列x_i，0、x_i，1、x_i，2、およびx_i，3はそれぞれ、

、

、

、および

である。

さらに、上記の実施例において、第1ベクトルの数N1は、第2ベクトルの数N2より大きいかまたはこれに等しい。水平方向の位相の範囲は一般的に［0、2π］であり、垂直方向の位相の範囲は［0、π］であり、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりである。したがって、垂直方向を表す第2コードブックの位相分割粒度は水平方向を表す第1コードブックの位相分割粒度よりも大きくなっていてもよく、つまり第2コードブック内の第2ベクトルの数N2は、第1コードブック内の第1ベクトルの数N1より少ないかまたはこれに等しくてもよい。

さらに、三次元ビームベクトルマトリクスのすべてのビームベクトルは、その隣接するビーム集合が互いに重複するかまたは互いに重複しない複数のビーム集合に、さらに分割されてもよい。つまり、上記の実施例において、各ブロックマトリクスX_iは1つのビーム集合に対応しており、ビーム集合は複数の方法で分割されてもよい。

具体的には、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しく、
s1は水平方向の重複ビーム集合の数を表し、s1が0に等しいとき、ビーム集合は水平方向で重複しない。s2は垂直方向の重複ビーム集合の数を表し、s2が0に等しいとき、ビーム集合は垂直方向で重複しない。s1およびs2の両方が0であってもよく、これは重複ビーム集合がまったくない場合に対応しており、s1もs2も0ではなくてもよく、これは水平方向および垂直方向の両方に重複ビーム集合がある場合に対応している。

好ましくは、各ビームベクトル集合の中のエッジビームの選択精度を保証するために、隣接するビームベクトル集合は一般的に特定の角度で重複し、つまりs1またはs2は0である。

さらに、好ましくは、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。この場合、少ない方のビーム集合が垂直方向に使用されてもよく、したがって垂直方向のフィードバックオーバーヘッドおよび三次元空間全体が縮小される。

図7は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例2のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図4に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例2に対応している。図7に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ701：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ701における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ702：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ703：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、マトリクスW1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであってもよい。あるいは、マトリクスW1は長期チャネル特性を表すマトリクスであってもよく、マトリクスW2は短期チャネル特性を表すマトリクスであってもよい。

マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用されてもよく、あるいはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用されてもよい。

この実施例において、W1内のブロックマトリクスX_iの第1コードブックA_iはDFTベクトルまたは水平方向のマトリクスであってもよく、第2コードブックB_iはDFTベクトルまたは垂直方向のマトリクスであり、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iは第1コードブックおよび第2コードブックの直積であり、あるいはW1内で生成されたコードブックは三次元空間のDFTベクトル（3D DFTベクトル）または三次元空間のDFTマトリクスの形式である。水平方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、垂直方向の各DFTベクトルまたはマトリクス、および3D DFTベクトルまたはマトリクスは、それぞれ水平方向の一相、垂直方向の一相、および3D方向の一相に対応している。たとえば、3GPP Release 10（Rel−10）の8アンテナ・デュアルインデックス・コードブックにおいて、水平方向の32個の4アンテナDFTベクトルは、［0、2π］の範囲内で均一に分割された32の位相に対応している。

具体的には、ステップ703において、マトリクスW1内のブロックマトリクスX_iについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表す。たとえば、4×2二次元平面アレイアンテナについて、水平方向には4つのアンテナがあり、垂直方向には2つのアンテナがあり、したがって第1コードブックA_iはLTEの4アンテナコードブックから選択されてもよく、第2コードブックB_iはLTEの2アンテナコードブックから選択されてもよく、あるいは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iの形式は他の方法で別途定義されてもよいと、見なされてもよい。

この実施例では、ステップ703において、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

上記の実施例の特定の実施において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであり、本明細書においてチャネルの変化とは時間領域、周波数領域、または空間領域におけるチャネル応答を指すことを考慮すると、水平方向および垂直方向において異なる量子化方法が使用されてもよい。異なる量子化方法において、量子化粒度または量子化範囲は異なっており、つまり、異なる量子化方法が、第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iに使用される。異なる量子化方法は具体的には3つの方法を含んでもよい。第1の方法において、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iの量子化粒度よりも低く、たとえば第1コードブックの量子化粒度はπ／32であり、つまり、ベクトルが第1コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／32の整倍数であり、第2コードブックの量子化粒度はπ／16であり、つまり、ベクトルが第2コードブックを構成している空間内の各ベクトルに対応する位相はπ／16の整倍数である。第2の方法において、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差は等しく、つまり、第1コードブックA_iは均一量子化コードブックであり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内の少なくとも2つの位相差は等しくなく、ここで各位相差は構成ベクトル空間内の2つの隣接するベクトルの間のすべての位相差であり、つまり第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックである。たとえば、ベクトルが第1コードブックA_iを構成している空間内のいずれか2つのベクトルの間の位相差はπ／32であり、ベクトルが第2コードブックB_iを構成している空間内では、第1ベクトルと隣接する第2ベクトルとの間の位相差はπ／24であり、第22ベクトルと隣接する第23ベクトルとの間の位相差はπ／28である。第3の方法において、たとえば第1コードブックA_iは均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しく、第2コードブックB_iは不均一量子化コードブックを使用し、つまり、コードブック内のいずれか2つの隣接するコードワードの間のすべての位相差は等しくない。あるいは、いずれか2つの隣接するコードワー
ドがより小さい位相差を有するコードブックが第1コードブックA_iとして使用されてもよく、いずれか2つの隣接するコードワードがより大きい位相差を有するコードブックが第2コードブックB_iとして使用されてもよく、つまり、第1コードブックA_iの量子化粒度は第2コードブックB_iのものよりも低くなっている。

一実施方法において、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、ここでMは水平方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、M＞1であり、DFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、ここでNは垂直方向の送信アンテナの数に対応していてもよく、N＞1であり、DFTベクトルの2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない。

より具体的には、第1コードブックA_iの各列は、位相範囲［0、2π］の中に等間隔で分布されたN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択されてもよく、N_a＞1である。第2コードブックの各列は、位相範囲［0、π］の中に不等間隔で分布されたN_e個のN次元DFTベクトルから選択されてもよく、N_e＞1である。

言い換えると、水平方向にはN_a個のDFTベクトルがあり、垂直方向にはN_e個のDFTベクトルがある。この場合、水平方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、2π］の範囲内で分割されるN_a個の位相のうちの1つであり、垂直方向の各DFTベクトルに対応する位相は［0、π］の範囲内で分割されるN_e個の位相のうちの1つである。水平方向の位相範囲［0、2π］および垂直方向の位相範囲［0、π］が単なる例示であることは、特筆すべきである。以下の説明において、例示における範囲も使用されるが、しかし特定の実施においては別の範囲が使用されてもよい。

水平方向のチャネルおよび垂直方向のチャネルの特性によれば、水平方向の位相範囲［0、2π］は均一に分割され、垂直方向の位相範囲［0、π］は不均一に分割されることが指定されてもよく、つまり、N_a個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間のすべての差は同じであり、N_e個の位相のいずれか2つの隣接する位相の間の差は同じではないことが、指定されてもよい。たとえば、垂直方向のいくつかのDFTベクトルは［0、π／2］の範囲内で均一に分割された(2N_e／3)個の位相に対応しており、別のDFTベクトルは［π／2、π］の範囲内で均一に分割された(N_e／3)個の位相に対応している。つまり、π／2を中心として使用することによって、垂直方向のDFTベクトルに対応する位相は、粒度kまたは粒度dによって上方または下方にそれぞれ選択される。ここで、上方選択のための粒度kは、下方選択のための粒度dより大きいかまたはこれに等しい。

別の実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第1コードブックの候補コードブックの数は、第2コードブックの候補コードブックの数より大きいかまたはこれに等しくなっていてもよい。具体的には、たとえば、W1内のブロックマトリクスX_iの数はN_Bであり、第1コードブックA_iの数および第2コードブックB_iの数もまたN_Bであってもよい。しかしながら、この実施方法において、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりなので、第2コードブックB_iの数はN_Bより小さくなってもよい。たとえば、第2コードブックB_iの数はN_B／2であり、使用されるときに、各第2コードブックB_iは2回使用され、構成されたブロックマトリクスはそれぞれ以下のとおりである。

、

、

、

、．．．、および

。

このように、第2コードブックB_iの数はより小さく、したがってネットワークのフィードバックオーバーヘッドは減少させられることが可能である。

さらに、別の実施方法において、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトル間の位相間隔は、第1コードブックA_i内のDFTベクトル間の位相間隔よりも大きく、つまり、第2コードブックB_i内のDFTベクトルの方がまばらである。したがって、垂直方向のチャネルの変化は水平方向のチャネルの変化よりもゆっくりであるという特性もまた、反映されることが可能である。

図8は、本発明によるプリコーディングマトリクスを決定する方法の実施例3のフローチャートである。この実施例の実行主体は送信端であり、これは基地局またはUEであってもよい。実行主体、つまり送信端が基地局であるとき、相応に、送信端はUEであってもよく、実行主体、つまり送信端がUEであるとき、相応に、受信端は基地局であってもよい。この実施例におけるプリコーディングマトリクスを決定する方法は、図5に示されるプリコーディングマトリクス指標を決定する方法の実施例3に対応している。図8に示されるように、この実施例における方法は、以下のステップを含んでもよい。

ステップ801：送信端は、受信端に基準信号を送信する。

ステップ801における基準信号のタイプは、本発明のこの実施例において限定されないことは、特筆すべきである。たとえば、基準信号は、チャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal、CSI RS）、復調基準信号（Demodulation RS、DM RS）、またはセル固有基準信号（Cell−specific RS、CRS）であってもよく、CSIはチャネル品質指標（Channel Quality Indicator／Index、略してCQI）をさらに含んでもよい。基地局の通知（無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）またはダウンリンク制御情報（Downlink Control Information、DCI）など）信号を受信することによって、またはセル識別子IDに基づいて、UEは基準信号のリソース構成を取得してもよく、対応するリソース上または対応するサブフレーム内の基準信号を取得してもよいことは、さらに特筆すべきである。

ステップ802：送信端は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する。

ステップ803：送信端は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定し、ここで

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

具体的には、PMIを受信した後に、送信端は、PMIにしたがって、および3GPP TS 36.213であってPMIとプリコーディングマトリクスWとの間の通信にしたがって、プリコーディングマトリクスWを取得してもよい。

二重偏波アンテナの二次元平面アレイについて（つまり、二次元アンテナ平面アレイは少なくとも2つの偏光方向を含み、たとえば2つの偏光方向は、プラス45度とマイナス45度、または0度と90度であってもよい）、第2プリコーディングマトリクスWaは第1偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよく、ここでnは垂直方向のアンテナポートの数、つまり二次元平面アレイアンテナの行の数であってもよく、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2偏光方向のプリコーディングマトリクスを表してもよい。

第2プリコーディングマトリクスWaの選択は、以下のとおりであってもよい。たとえば、2×4二次元平面アレイアンテナでは、つまり、2行のアンテナがあり、各行には4つのアンテナがあり、Waは、

であり、W0およびW1はLTEシステム内の4アンテナコードブックから個別に選択されてもよく、ここでW0およびW1は、同じコードブックとして選択されても異なるコードブックとして選択されてもよく、これは本発明のこの実施例においては限定されない。

第2偏光方向のプリコーディングマトリクスは、特定の位相によって第1偏光方向にプリコーディングマトリクスを回転させることによって取得されてもよく、垂直方向のアンテナの各行に対応する偏光位相回転の特性は互いに独立していると見なされてもよいので、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに位相回転マトリクスΦを乗じることによって、取得されてもよい。具体的には、第3プリコーディングマトリクスWbは、

で表されてもよく、この場合、第3プリコーディングマトリクスWbは、第2プリコーディングマトリクスWaに対応する二次元平面アレイアンテナの各行に対して位相回転が独立して実行されるという特性を反映することができる。

この実施例において、受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

さらに、ステップ803において、上記の実施例では、位相回転マトリクスΦは対角マトリクス

であってn＞1であり、

である。θ_iの特性値は予備設定されてもよい。たとえば、θ_iの値は、LTEロングタームエボリューションシステムでの既存の変調方法におけるいずれかの配置点に対応する位相から選択されてもよく、変調方法は、4位相偏移変調（Quadrature Phase Shift Keying、略してQPSK）、8位相偏移変調（8 Phase Shift Keying、略して8PSK）、16位相直交振幅変調（16 Quadrature Amplitude Modulation、略して16QAM）などであってもよい。たとえば、QPSKについて、4つの配置点に対応する位相は、それぞれ｛0，π／2，π，3π／2｝である。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iの各列は離散フーリエ変換（離散フーリエ変換、略してDFT）ベクトルであってもよく、あるいはHadamardマトリクスの列ベクトルであってもよい。

具体的には、第1プリコーディングマトリクスW_iは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択されてもよい。

図9は、本発明による受信端900の実施例1の概略構造図である。図9に示されるように、この実施例における受信端900は、選択モジュール901および送信モジュール902を含んでもよい。選択モジュール901は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

送信モジュール902は、送信端がPMIにしたがって受信端においてアンテナアレイのプリコーディングマトリクスWを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における受信端は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図10は、本発明による受信端1000の実施例2の概略構造図である。図10に示されるように、この実施例における受信端1000は、選択モジュール1001および送信モジュール1002を含んでもよい。選択モジュール1001は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

送信モジュール1002は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における受信端は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図11は、本発明による受信端1100の実施例3の概略構造図である。図11に示されるように、受信端1100は、選択モジュール1101および送信モジュール1102を含んでもよい。

選択モジュール1101は、送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

送信モジュール1102は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信端に送信するように構成されていてもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における受信端は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信端は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図12は、本発明による送信端の実施例1の概略構造図である。送信端は、基地局または端末であってもよい。図12に示されるように、この実施例における送信端1200は、送信モジュール1201、受信モジュール1202、および決定モジュール1203を含んでもよく、
送信モジュール1201は、基準信号を受信端1200に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1202は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1203は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における送信端は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図13は、本発明による送信端1300の実施例2の概略構造図である。図13に示されるように、この実施例における送信端1300は、送信モジュール1301、受信モジュール1302、および決定モジュール1303を含んでもよく、送信モジュール1301は、基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよく、
受信モジュール1302は、受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、
決定モジュール1303は、プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である。

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における送信端は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図14は、本発明による送信端1400の実施例3の概略構造図である。図14に示されるように、この実施例における送信端1400は、
基準信号を受信端に送信するように構成されていてもよい、送信モジュール1401と、
受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよい、受信モジュール1402と、
プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよい、決定モジュール1403であって、

であり、
Waは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである、決定モジュール1403と、
を含んでもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における送信端は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における送信端によれば、プリコーディングマトリクス

は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信端は、受信端によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図15は、本発明による受信装置1500の実施例1のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図15に示されるように、この実施例における受信装置1500は、プロセッサ1501および送信器1502を含んでもよい。選択的に、受信装置1500はメモリ1503をさらに含んでもよい。プロセッサ1501、送信器1502、およびメモリ1503は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図15において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図15においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

プロセッサ1501は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

送信器1502は、送信装置がPMIにしたがって受信装置1500のアンテナアレイのプリコーディングマトリクスを取得するように、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における受信装置は、図3に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図16は、本発明による受信装置1600の実施例2のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図16に示されるように、この実施例における受信装置1600は、プロセッサ1601および送信器1602を含んでもよい。選択的に、受信装置1600はメモリ1603をさらに含んでもよい。プロセッサ1601、送信器1602、およびメモリ1603は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図16において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図16においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

プロセッサ1601は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

送信器1602は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における受信装置は、図4に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図17は、本発明による受信装置1700の実施例3のハードウェア構造の概略図である。受信装置は、基地局または端末であってもよい。図17に示されるように、この実施例における受信装置1700は、プロセッサ1701および送信器1702を含んでもよい。選択的に、受信装置1700はメモリ1703をさらに含んでもよい。プロセッサ1701、送信器1702、およびメモリ1703は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図17において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図17においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

プロセッサ1701は、送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するように構成されていてもよく、ここで

であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

送信器1702は、プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを送信装置に送信するように構成されていてもよい。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における受信装置は、図5に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例における受信装置は、基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択し、ここで

であり、WaおよびWbが並列に接続されている構造が使用され、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされてコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図18は、本発明による送信装置1800の実施例1のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図18に示されるように、この実施例における送信装置1800は、送信器1801、受信器1802、およびプロセッサ1803を含んでもよい。選択的に、受信装置1800はメモリ1804をさらに含んでもよい。送信器1801、受信器1802、プロセッサ1803、およびメモリ1804は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図18において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図18においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器1801は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1802は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1803はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker積であり、つまり

である。

さらに、ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker積を対で連続的に計算することによって得られる。

さらに、N1はN2より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、s1はs2より大きいかまたはこれに等しい。

この実施例における送信装置は、図6に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、各ブロックマトリクスX_iのものであってビームを表す列x_i，jは、三次元ビームベクトルの形で定義される。具体的には、ブロックマトリクスの列は、水平方向の位相に対応する第1ベクトルA_ijおよび垂直方向の位相に対応する第2ベクトルB_ijのkronecker積を計算する方法で取得され、これは水平方向の位相および垂直方向の位相が、三次元ビームベクトルの特性がコードブック内に反映されることが可能なように組み合わせられることを示す。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図19は、本発明による送信装置1900の実施例2のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図19に示されるように、この実施例における送信装置1900は、送信器1901、受信器1902、およびプロセッサ1903を含んでもよい。選択的に、送信装置1900はメモリ1904をさらに含んでもよい。送信器1901、受信器1902、プロセッサ1903、およびメモリ1904は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図19において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図19においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器1901は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器1902は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ1903はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、

で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker積であり、つまり

であり、第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である。

さらに、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい。

さらに、第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は、等しくない。

さらに、第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である

さらに、第1コードブックの数は、第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい。

さらに、W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである。

さらに、マトリクスW2は、マトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、またはマトリクスWを構成するためのマトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される。

この実施例における送信装置は、図7に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、マトリクスW1の中のブロックマトリクスX_i を含むコードブックについて、第1コードブックA_iは二次元平面アレイアンテナの水平方向に対応するコードブックを表し、第2コードブックB_iは二次元平面アレイアンテナの垂直方向に対応するコードブックを表し、第1コードブックA_iの選択および第2コードブックB_iの選択は互いに独立している。したがって、この実施例のプリコーディングマトリクスWは、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の特性が互いに独立しているという特性を反映することができる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造から選択されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図20は、本発明による送信装置2000の実施例3のハードウェア構造の概略図である。送信装置は、基地局または端末であってもよい。図20に示されるように、この実施例における送信装置2000は、送信器2001、受信器2002、およびプロセッサ2003を含んでもよい。選択的に、送信装置2000はメモリ2004をさらに含んでもよい。送信器2001、受信器2002、プロセッサ2003、およびメモリ2004は、システムバスまたはその他の方法を用いて接続されてもよく、システムバスを用いる接続の例が、図20において使用されている。システムバスは、ISAバス、PCIバス、EISAバスなどであってもよい。システムバスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類されてもよい。図解しやすくするために、図20においてバスを表すために1本の線のみが使用されているが、しかしこれは1つのバスまたは1種類のバスしかないことを表すものではない。

送信器2001は基準信号を受信装置に送信するように構成されていてもよく、受信器2002は受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信するように構成されていてもよく、プロセッサ2003はプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、基準信号に基づいてコードブックから受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するように構成されていてもよく、

であり、ここで
Waは第1プリコーディングマトリクスW_i を含む第2プリコーディングマトリクスであり、

、0≦i≦n−1であり、nはWaを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、ΦはWaの位相回転マトリクスである。

さらに、位相回転マトリクスは対角マトリクス

であり、

である。

さらに、第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamardマトリクスの列ベクトルである。

さらに、第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される。

この実施例における送信装置は、図8に示される方法実施例の技術的解決法を実行するように構成されていてもよい。これらの実施原理は類似であり、詳細は本明細書にこれ以上記載されない。

この実施例の送信装置によれば、プリコーディングマトリクス

は、WaおよびWbが並列に接続された構成を使用し、ここで、WaおよびWbは第1偏光方向および第2偏光方向の特性をそれぞれ表しており、二次元平面アレイアンテナの水平方向および垂直方向の偏光位相が互いに独立しているという特性が反映され、垂直方向の各行での位相回転が独立しているという特性が反映されるように、WbはWaの各行での位相回転を独立して実行することによって得られる。したがって、送信装置は、受信装置によってフィードバックされて本発明のコードブック構造内に構築されたプリコーディングマトリクスに基づいてプリコーディングを実行するが、これはプリコーディング精度を効率的に向上させることができ、これによって性能損失を低減してシステムスループットを向上させる。

図21は、本発明による通信システム2100の実施例の概略構造図である。図21に示されるように、この実施例におけるシステム2100は、受信装置および送信装置を含み、受信装置は、図15から図17のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図3から図5のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよく、送信装置は、図18から図20のいずれかの装置実施例の構造を使用してもよく、したがって図6から図8のいずれかの方法実施例の技術的解決法を実行してもよい。この実施形態の実施原理および技術的効果は方法実施形態および装置実施形態のものと類似であり、詳細は本明細書に再び記載されない。

当業者は、方法実施例のステップのすべてまたは一部がプログラム命令関連ハードウェアによって実施されてもよいことを、理解するだろう。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。プログラムが起動すると、方法実施例のステップが実行される。上記の記憶媒体は、ROM、RAM、磁気ディスク、または光ディスクなど、プログラムコードを記憶することが可能ないずれの媒体も含む。

最後に、上記の実施例は、本発明を限定するよりむしろ、単に本発明の技術的解決法を説明するように意図されることは、特筆すべきである。本発明は上記の実施例を参照して詳細に記載されるものの、当業者は、本発明の実施例の技術的解決法の範囲を逸脱することなく、上記の実施例に記載された技術的解決法にまだ修正を加え、またはその一部またはすべての技術的特徴の同等代替物を作成してもよいことを、理解すべきである。

900、1000、1100 受信端
901、1001、1101 選択モジュール
902、1002、1102、1201、1301、1401 送信モジュール
1200、1300、1400 送信端
1202、1302、1402 受信モジュール
1203、1303、1403 決定モジュール
1500、1600、1700 受信装置
1501、1601、1701、1803、1903、2003 プロセッサ
1502、1602、1702、1801、1901、2001 送信器
1503、1603、1703、1804、1904、2004 メモリ
1800、1900、2000 送信装置
1802、1902、2002 受信器
2100 システム

Claims (72)

1. プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
   送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
   前記W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを備え、N_B≧1であり、前記W₁は、
   

   

   で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり
   

   

   である、ステップと、
   前記送信端がプリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって前記プリコーディングマトリクスWを取得するように、前記プリコーディングマトリクスWに対応する前記PMIを前記受信端によって前記送信端に送信するステップと、
   を備える方法。
2. 前記ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項1に記載の方法。
3. N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項2に記載の方法。
4. いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
   いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよびX_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記X_iおよびX_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
5. s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項4に記載の方法。
6. プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
   送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
   前記W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを備え、N_B≧1であり、前記W1は、
   

   

   で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各マトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり
   

   

   であり、前記第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、前記第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
   前記プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、前記受信端によって前記送信端に送信するステップと、
   を備える方法。
7. 前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい、請求項6に記載の方法。
8. 前記第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である、請求項7に記載の方法。
9. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である、請求項9に記載の方法。
11. 第1コードブックの数は第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい、請求項6から10のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい、請求項6から11のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
    前記W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである、請求項6から12のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記マトリクスW2は、前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、または前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される、請求項6から13のいずれか一項に記載の方法。
15. プリコーディングマトリクス指標を決定する方法であって、
    送信端によって送信された基準信号に基づいてコードブックから受信端によってプリコーディングマトリクスWを選択するステップであって、
    

    

    であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
    

    

    、0≦i≦n−1であり、nは前記Waを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
    Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、Φは前記Waの位相回転マトリクスである、ステップと、
    前記プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを、前記受信端によって前記送信端に送信するステップと、
    を備える方法。
16. 前記位相回転マトリクスは対角マトリクス
    

    

    であり、
    

    

    である、
    請求項15に記載の方法。
17. 前記第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである、請求項15または16に記載の方法。
18. 前記第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される、請求項15または16に記載の方法。
19. プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
    送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
    前記受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを前記送信端によって受信するステップと、
    前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、前記プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって前記送信端によって決定するステップであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、
    前記W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W₁は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    である、ステップと、
    を含む方法。
20. 前記ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項19に記載の方法。
21. N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項20に記載の方法。
22. いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
    いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
23. s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項22に記載の方法。
24. プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
    送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
    前記受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを前記送信端によって受信するステップと、
    前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、前記プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって前記送信端によって決定するステップであって、前記プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
    W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
    であり、前記W₁は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    であり、前記第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、前記第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、ステップと、
    を備える方法。
25. 前記第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい、請求項24に記載の方法。
26. 前記第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である、請求項25に記載の方法。
27. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない、請求項24から26のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である、請求項27に記載の方法。
29. 第1コードブックの数は第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい、請求項24から28のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい、請求項24から29のいずれか一項に記載の方法。
31. 前記W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
    前記W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである、請求項24から30のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記マトリクスW2は、前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、または前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される、請求項24から31のいずれか一項に記載の方法。
33. プリコーディングマトリクスを決定する方法であって、
    送信端によって基準信号を受信端に送信するステップと、
    前記受信端によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを前記送信端によって受信するステップと、
    前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信端によって選択されたプリコーディングマトリクスWを、前記プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって前記送信端によって決定するステップであって、
    

    

    であり、
    Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
    

    

    、0≦i≦n−1であり、nは前記Waを構成する第1プリコーディングマトリクスの数であり、n＞1であり、
    Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであって、Φは前記Waの位相回転マトリクスである、ステップと、
    を備える方法。
34. 前記位相回転マトリクスは対角マトリクス
    

    

    であり、
    

    

    である、請求項33に記載の方法。
35. 前記第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである、請求項33または34に記載の方法。
36. 前記第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される、請求項33または34に記載の方法。
37. 受信装置であって、
    送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
    W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1
    であり、前記W1は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    である、プロセッサと、
    前記送信装置がプリコーディングマトリクス指標(PMI)にしたがってプリコーディングマトリクスWを取得するように、前記プリコーディングマトリクスWに対応する前記PMIを前記送信装置に送信する、送信器と、
    を備える受信装置。
38. 前記ブロックマトリクスXiのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項37に記載の受信装置。
39. N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項38に記載の受信装置。
40. いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記_Xiおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
    いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項37から39のいずれか一項に記載の受信装置。
41. s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項40に記載の受信装置。
42. 受信装置であって、
    送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
    前記W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    であり、前記第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、前記第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
    前記プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを前記送信装置に送信する、送信器と、
    を備える受信装置。
43. 前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい、請求項42に記載の受信装置。
44. 前記第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である、請求項43に記載の受信装置。
45. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない、請求項42から44のいずれか一項に記載の受信装置。
46. 前記第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である、請求項45に記載の受信装置。
47. 第1コードブックの数は第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい、請求項42から46のいずれか一項に記載の受信装置。
48. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい、請求項42から47のいずれか一項に記載の受信装置。
49. 前記W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
    前記W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである、請求項42から48のいずれか一項に記載の受信装置。
50. 前記マトリクスW2は、前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、または前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される、請求項42から49のいずれか一項に記載の受信装置。
51. 受信装置であって、
    送信装置によって送信された基準信号に基づいてコードブックからプリコーディングマトリクスWを選択するプロセッサであって、
    

    

    であり、ここで
    Waは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
    

    

    、0≦i≦n−1であり、nは前記Waを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
    Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、Φは前記Waの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
    前記プリコーディングマトリクスWに対応するプリコーディングマトリクス指標PMIを前記送信装置に送信する、送信器と、
    を備える受信装置。
52. 前記位相回転マトリクスは対角マトリクス
    

    

    であり、
    

    

    である、請求項51に記載の受信装置。
53. 前記第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである、請求項51または52に記載の受信装置。
54. 前記第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される、請求項51または52に記載の受信装置。
55. 送信装置であって、
    基準信号を受信装置に送信する送信器と、
    前記受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標（PMI）を受信する受信器と、
    前記PMIにしたがって、前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWは2つのマトリクスW1およびW2の積であり、ここで
    W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iの列x_i，jは第1ベクトルA_ijおよび第2ベクトルB_ijのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    である、プロセッサと、
    を含む送信装置。
56. 前記ブロックマトリクスX_iのすべての列は、N1個の連続第1ベクトルおよびN2個の連続第2ベクトルのKronecker kronecker積を対で連続的に計算することによって得られる、請求項55に記載の送信装置。
57. N1はN2より大きいかまたはこれに等しい、請求項56に記載の送信装置。
58. いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルがN2個の同じ連続第2ベクトルであり、N2は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルの2つの集合にs1個の同じ第1ベクトルがあり、s1は0より大きいかまたはこれに等しく、
    いずれか2つの隣接するブロックマトリクスX_iおよびX_i＋1について、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第1ベクトルがN1個の同じ連続第1ベクトルであり、N1は0より大きい場合、前記X_iおよび前記X_i＋1を構成する第2ベクトルの2つの集合にs2個の同じ第2ベクトルがあり、s2は0より大きいかまたはこれに等しい、請求項55から57のいずれか一項に記載の送信装置。
59. s1はs2より大きいかまたはこれに等しい、請求項58に記載の送信装置。
60. 送信装置であって、
    基準信号を受信装置に送信する送信器と、
    前記受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
    前記プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、前記プリコーディングマトリクスWはマトリクスW1およびマトリクスW2の積であり、ここで
    W1はN_B個のブロックマトリクスX_iを含み、N_B≧1であり、W1は、
    

    

    で表され、ここで1≦i≦N_Bであり、各ブロックマトリクスX_iは第1コードブックA_iおよび第2コードブックB_iのKronecker kronecker積であり、つまり
    

    

    であり、前記第1コードブックA_iの各列はM次元離散フーリエ変換DFTベクトルであり、M＞1であり、前記第2コードブックB_iの各列はN次元DFTベクトルであり、N＞1である、プロセッサと、
    を備える送信装置。
61. 前記第1コードブックAi内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間のすべての位相差は等しい、請求項60に記載の送信装置。
62. 前記第1コードブックの各列は、位相範囲［0，2π］の中に等間隔で分布しているN_a個のM次元DFTベクトルから等間隔で選択され、N_a＞1である、請求項61に記載の送信装置。
63. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の少なくとも2つの位相差は等しくない、請求項60から62のいずれか一項に記載の送信装置。
64. 前記第2コードブックの各列は、位相範囲［0，π］の中に不等間隔で分布しているN_e個のN次元DFTベクトルから選択され、N_e＞1である、請求項63に記載の送信装置。
65. 第1コードブックの数は第2コードブックの数より大きいかまたはこれに等しい、請求項60から64のいずれか一項に記載の送信装置。
66. 前記第2コードブックB_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差は、前記第1コードブックA_i内のDFTベクトルのいずれか2つの隣接する列の間の位相差より大きいかまたはこれに等しい、請求項60から65のいずれか一項に記載の送信装置。
67. 前記W1は広帯域のチャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2はサブバンドのチャネル特性を表すマトリクスであり、または
    前記W1は長期チャネル特性を表すマトリクスであり、前記W2は短期チャネル特性を表すマトリクスである、請求項60から66のいずれか一項に記載の送信装置。
68. 前記マトリクスW2は、前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルを選択するために使用され、または前記マトリクスWを構成するための前記マトリクスW1の列ベクトルに対して重み付け合成を実行するために使用される、請求項60から67のいずれか一項に記載の送信装置。
69. 送信装置であって、
    基準信号を受信装置に送信する送信器と、
    前記受信装置によって送信されたプリコーディングマトリクス指標PMIを受信する受信器と、
    前記プリコーディングマトリクス指標PMIにしたがって、前記基準信号に基づいてコードブックから前記受信装置によって選択されたプリコーディングマトリクスWを決定するプロセッサであって、
    

    

    であり、ここでWaは第1プリコーディングマトリクスW_iによって構成された第2プリコーディングマトリクスであり、
    

    

    、0≦i≦n−1であり、nは前記Waを構成する第1プリコーディングマトリクスの数、およびn＞1であり、
    Wbは第3プリコーディングマトリクスであり、ここでWb＝Φ×Waであり、Φは前記Waの位相回転マトリクスである、プロセッサと、
    を備える送信装置。
70. 前記位相回転マトリクスは対角マトリクス
    

    

    であり、
    

    

    である、請求項69に記載の送信装置。
71. 前記第1プリコーディングマトリクスの各列は、離散フーリエ変換DFTベクトル、またはHadamard Hadamardマトリクスの列ベクトルである、請求項69または70に記載の送信装置。
72. 前記第1プリコーディングマトリクスは、ロングタームエボリューションLTEシステム内の2アンテナコードブック、4アンテナコードブック、または8アンテナコードブックから選択される、請求項69または70に記載の送信装置。

Images