JP2023063280A - 多重アンテナ多重搬送波システムでの信号処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多重アンテナ多重搬送波システムでの信号処理方法及び装置を提供する。【解決手段】 本発明の一態様による多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている通信ノードは、通信ノードと連結されている他の通信ノードに割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列が入力されれば、入力された事前符号化行列についての球状補間を行って、割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得し、少なくとも一部の副搬送波について獲得された事前符号化行列を、他の通信ノードに割り当てられている副搬送波にマッピングし、マッピングされた事前符号化行列を用いて、複数のベクトル信号についての事前符号化を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、多重アンテナ多重搬送波システムでの信号処理方法及び装置に係り、特に、副反送波についての事前符号化（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）を用いて信号を処理して伝送する方法に関する。

多重搬送波送信技法は、広帯域を、複数の副搬送波で構成された狭帯域に分けて伝送する方法であって、高速でデータを伝送しつつチャネルによる信号歪みを補償するための受信器の複雑度を低めることができるという長所がある。多重搬送波送信技法の代表的な方法として、副搬送波の間の直交性を維持しつつ副搬送波の間隔を最小化するＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が使われる。また、多重ユーザに同時にデータを伝送する場合、ＯＦＤＭ方式と周波数分割多重化方式とを結合したＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）方式に拡張することができる。

一方、伝送帯域幅と送信電力とを等しく維持しつつ伝送容量を増やすための方案として、送信器及び受信器に複数のアンテナを使うシステムが広く適用される。このような多重アンテナシステムの代表的な例として、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｏｕｔｐｕｔ）システムがある。多重アンテナシステムを使う場合、空間多重化を通じて伝送速度を高めるか、またはダイバーシティ利得を獲得することで伝送リンクの信頼性を向上させることができる。ＭＩＭＯシステムは、多重搬送波伝送技法と容易に組み合わせることができる。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘなどの無線ＬＡＮ標準規格では、ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ伝送方式を使い、４Ｇ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と５Ｇ ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）下向きリンクではＭＩＭＯ－ＯＦＤＭＡ伝送方式を採択している。

ＭＩＭＯ伝送方式は、送信端でチャネル状態情報を使わないｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯ技法と、送信端でチャネル状態情報を用いて事前符号化あるいはビーム形成（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を行うｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯ技法とに区切られる。一般的に、ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯシステムがｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯシステムより優れているが、送信器でチャネル状態情報を獲得するための過程がさらに必要であり、かつ事前符号化を行わねばならないので、演算複雑度が高くなるにつれて高速で遅延が発生する恐れがある。

時分割多重化を使って上下向きリンクチャネルが対称である場合には、送信端が上向きリンクで、パイロット・シンボルあるいは基準信号を用いてチャネルを推定し、これを用いて下向きリンク事前符号化行列を定める。時分割多重化を使うものの、干渉信号によって上下向きリンクのチャネルが非対称であるか、または周波数分割多重化を使う場合には、受信端でパイロット・シンボルあるいは基準信号を用いてチャネル状態情報を推定し、推定されたチャネル状態情報を用いて事前符号化行列を定めた後、フィードバックチャネルを通じて送信端に事前符号化行列情報を伝達する。

４Ｇ ＬＴＥの場合、１０ＭＨｚ帯域幅を使う場合に１０２４個の副搬送波を使い、２０ＭＨｚ帯域幅を使う場合に２０４８個の副搬送波を使う。また、５Ｇ ＮＲの場合に６ＧＨｚ以下の帯域で１００ＭＨｚ帯域幅を使い、副搬送波の間隔が３０ｋＨｚである場合に４０９６個の副搬送波を使う。４Ｇ ＬＴＥの場合に通常周波数分割多重化を使い、５Ｇ ＮＲの場合に時分割多重化を使うが、干渉によって上下向きリンクが非対称であるため、受信端で事前符号化行列を定めた後で送信端に伝達する方法を用いる。この時、すべての副搬送波についての事前符号化行列を別途に定義すれば、副搬送波数が非常に大きくてフィードバック情報量が過度に増加するという問題が発生する。

一方、周波数領域で隣接している副搬送波チャネルは、高い相関度を持つ。これを用いて、隣接している副搬送波をクラスタにまとめ、同じクラスタ内では同じ事前符号化行列を使うようにして、フィードバック情報量を低減させるクラスタ技法もある。しかし、クラスタ技法の場合、クラスタのサイズが増大すれば、同一クラスタ内の副搬送波の間の相関度が低くなるため、事前符号化性能が低下し、特に、クラスタの境界に近い副搬送波についての事前符号化性能が大きく低下するという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、多重アンテナ多重搬送波システムで副搬送波の事前符号化性能を向上させる方法を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明の一態様による多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている通信ノードは、前記通信ノードと連結されている他の通信ノードに伝送する信号についての事前符号化（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）を行う事前符号化器を備え、前記事前符号化器は、複数の変調シンボルを含む信号についてのＳ／Ｐ（ｓｅｒｉａｌ－ｔｏ－ｐａｒａｌｌｅｌ）変換を行って、前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波それぞれに割り当てられる複数のベクトル信号を生成するＳ／Ｐ変換器と、前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列が入力されれば、入力された事前符号化行列について球状補間（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）を行って、前記割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得する少なくとも一つの球状補間器と、前記少なくとも一部の副搬送波について獲得された事前符号化行列を、前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波にマッピングする事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックと、前記マッピングされた事前符号化行列を用いて、前記複数のベクトル信号についての事前符号化を行う少なくとも一つの事前符号化ブロックと、を備える。

一実施形態によって、前記少なくとも一つの球状補間器は、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列のうち、互いに隣接している二つの事前符号化行列についての球状補間をそれぞれ行って、前記割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得する。

一実施形態によって、前記少なくとも一つの球状補間器は、前記球状補間を行って、前記割り当てられているすべての副搬送波についての事前符号化行列を獲得し、前記事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックは、前記獲得されたすべての副搬送波についての事前符号化行列を、前記割り当てられている副搬送波にマッピングする。

一実施形態によって、前記少なくとも一つの球状補間器は、前記球状補間を行って前記割り当てられている副搬送波のうち一部の事前符号化行列を獲得し、前記獲得された一部の事前符号化行列は、前記割り当てられている副搬送波を所定数の連続する副搬送波に区分したクラスタそれぞれに対応する事前符号化行列に相当し、前記事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックは、同じクラスタに含まれている副搬送波について同じ事前符号化行列をマッピングする。

一実施形態によって、前記通信ノードは、前記他の通信ノードから、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列の情報を受信する受信器をさらに備える。

一実施形態によって、前記受信器は、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列に対応するコードブック・インデックスを受信し、前記事前符号化器は、前記受信されたコードブック・インデックスに基づいて、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を獲得する。

一実施形態によって、前記通信ノードは、前記少なくとも一つの事前符号化ブロックによって事前符号化が行われた複数のベクトル信号それぞれを、時間領域の信号に変換する逆離散フーリエ変換器と、前記変換された時間領域の信号をＰ／Ｓ（ｐａｒａｌｌｅｌ－ｔｏ－ｓｅｒｉａｌ）変換するＰ／Ｓ変換器と、Ｐ／Ｓ変換された信号にＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）を挿入するＣＰ挿入器と、ＣＰが挿入された信号を前記他の通信ノードに伝送する複数のアンテナと、をさらに備える。

一実施形態によって、前記通信ノードは、基地局、共有器、または中継器のリモートユニットを備える。

本発明の一態様による多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている通信ノードは、複数のアンテナを通じて他の通信ノードから受信される下向きリンク信号に含まれているパイロットまたは基準信号を用いて、下向きリンク周波数領域チャネルを推定するチャネル推定器と、推定された下向きリンク周波数領域チャネルに基づいて、前記通信ノードに割り当てられている副搬送波のうち、一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を選定する事前符号化行列選定器と、前記選定された事前符号化行列の情報を前記他の通信ノードに伝送する送信器と、を備え、前記事前符号化行列選定器は、前記割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波を選定し、選定された一部の副搬送波のうち第１副搬送波についての第１事前符号化行列を定義し、前記第１副搬送波についての第１事前符号化行列及び、隣接している副搬送波の間の球状補間に基づいて前記選定された残りの副搬送波それぞれについての事前符号化行列を定義する。

一実施形態によって、前記事前符号化行列選定器は、前記割り当てられている副搬送波を所定数の連続する副搬送波に区分したクラスタそれぞれで、いずれか一つの副搬送波を選定することで前記一部の副搬送波を選定し、前記第１副搬送波が含まれている第１クラスタの加算伝送速度または信号対雑音比に基づいて、既に定義されている複数の事前符号化行列候補のうちいずれか一つを、前記第１事前符号化行列として定義する。

一実施形態によって、前記事前符号化行列選定器は、前記選定された一部の副搬送波のうち第ｍ副搬送波の事前符号化行列と第ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列候補それぞれについての球状補間を行い、球状補間結果についての性能基準値を計算して、前記第ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列候補のうちいずれか一つを前記ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列と定義し、ｍは１から順次に増加し、前記性能基準値は、加算伝送速度または信号対雑音比を含む。

一実施形態によって、前記通信ノードは、前記選定された事前符号化行列それぞれをコードブック・インデックスに変換するコードブック・インデックス変換器をさらに備え、前記送信器は、前記変換されたコードブック・インデックスを前記他の通信ノードに伝送する。

一実施形態によって、前記通信ノードは、前記他の通信ノードとの連結を通じて通信サービスを受ける端末器を備える。

本発明の一態様による多重アンテナ多重搬送波システムの信号処理方法は、前記多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている送信端が、前記送信端と連結されている受信端に伝送する信号についての事前符号化を行うステップと、事前符号化が行われた下向きリンク信号を前記受信端に伝送するステップと、前記受信端が、前記送信端から受信した下向きリンク信号に基づいて、事前符号化行列の情報を前記送信端に伝送するステップと、を含む。

本発明の実施形態によれば、送信端は、受信端に割り当てられている副搬送波のうち一部についての事前符号化行列に球状補間技法を適用して、前記割り当てられている副搬送波についての事前符号化行列を獲得し、獲得された事前符号化行列を用いた事前符号化を行うことで、事前符号化性能をさらに向上させる。

また、受信端は、割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波についての事前符号化行列に対応するコードブック・インデックスのみを送信端に伝送することで、フィードバック情報量の過度な増加を防止して、効率的な通信を可能にする。

本発明の技術的思想による効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していないさらに他の効果は、以下の記載から当業者により明確に理解されるであろう。

本発明の一実施形態による多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている送信端及び受信端の構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示されている事前符号化器（ｐｒｅｃｏｄｅｒ）の例示的な構成をさらに詳細に示すブロック図である。 図２の球状補間器で行われる事前符号化行列の球状補間過程を説明するための例示図である。 本発明の実施形態による送信端の信号処理動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示されている受信端の例示的な構成をさらに詳細に示すブロック図である。 図１に示されている受信端の動作についての具体的な例を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態による事前符号化及びアナログビーム形成を行う送信端の概略的なブロック図である。

本発明による例示的な実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施形態はいろいろな他の形態に変形され、本発明の範囲が下記の実施形態に限定されるものではない。むしろ、これらの実施形態は本発明をさらに充実で完全にし、当業者に本発明を完全に伝達するために提供されるものである。

本発明で第１、第２などの用語が多様な部材、領域、層、部位及び／または構成要素を説明するために使われるが、これらの部材、領域、層、部位及び／または構成要素は、これらの用語によって限定されてはいけないということは明らかである。これらの用語は、特定手順や上下、または優劣を意味せず、但し、一つの部材、領域、部位、または構成要素を他の部材、領域、部位または構成要素から区別するために使われる。よって、以下で詳述する第１部材、領域、部位または構成要素は、本発明の教えから逸脱せずにも第２部材、領域、部位または構成要素を指称することができる。例えば、本発明の権利範囲から逸脱せずに第１構成要素は第２構成要素と命名され、類似して、第２構成要素も第１構成要素と命名されてもよい。

別途に定義されない限り、ここで使われるすべての用語は、技術用語と科学用語とを含む本発明の概念の属する技術分野で当業者が共通して理解しているところと同じ意味を持つ。また、通常的に使われる、辞書に定義された通りの用語は、係わる技術の脈絡でこれらが意味するところと一致する意味を持つと解釈されねばならず、ここで明示的に定義しない限り、過度に形式的な意味と解釈されてはいけない。

ある実施形態が別途に具現される場合に、特定の工程順序は、説明される手順と異なって行われてもよい。例えば、連続して説明される二つの工程が実質的に同時に行われてもよく、説明される手順と逆の手順に行われてもよい。

添付された図面において、例えば、製造技術及び／または公差によって、図示された形状の変形が予想される。よって、本発明の技術的思想による実施形態は、本発明に図示された領域の特定形状に制限されたものと解釈されてはいけず、例えば、製造過程で招来される形状の変化を含まなければならない。図面上の同じ構成要素については同じ参照符号を使い、これらについての重なる説明は省略する。

ここで使われた「及び／または」用語は、言及された部材のそれぞれ及び一つ以上のすべての組み合わせを含む。

以下、添付された図面を参照して本発明による実施形態について詳細に説明する。

以下の明細書では、多重アンテナ多重搬送波システムが多重ユーザ伝送を支援するシステムを考慮して、例示的にｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭＡシステムを仮定する。しかし、本発明の実施形態が適用される多重アンテナ多重搬送波システムの例が、ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭＡシステムのみに限定されるものではなく、類似した形態のシステムにも適用される。

図１は、本発明の一実施形態による多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている送信端及び受信端の構成を概略的に示すブロック図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態による多重アンテナ多重搬送波システムは、送信端（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｅｎｄ）１００及び複数の受信端（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｅｎｄ）２００＿１ないし２００＿Ｋ（Ｋは、２以上の自然数）を備える。送信端と受信端それぞれは、多重アンテナ多重搬送波システムを構成する通信ノードに相当する。例えば、送信端１００は、基地局、共有器、または中継器のリモートユニット（ｒｅｍｏｔｅ ｕｎｉｔ、ＲＵ）に相当し、複数の受信端は、送信端に連結されて通信サービスを受けるユーザ端末器に相当する。

一方、図１において、Ｋは、受信端（またはユーザ）の数、Ｍは、送信端１００の送信アンテナの数、Ｎは、ＯＦＤＭ副搬送波の数、Ｌ_ｋは、第ｋ受信端２００＿ｋの同時伝送データストリームの数、Ｎ_ｋは、全体副搬送波のうち第ｋ受信端２００＿ｋに割り当てられている副搬送波の数、Ｒ_ｋは、第ｋ受信端２００＿ｋの受信アンテナ数を意味する（ｋ＝１，２，…，Ｋ）。また、Ｓ^（ｋ）は、第ｋ受信端２００＿ｋからフィードバックチャネルを通じて送信端１００に伝達される事前符号化行列で構成された集合を示す。

送信端１００は、受信端（またはユーザ）それぞれに伝送するデータを用いてチャネル符号化、インターリーブ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）、変調などの公知の過程を経て、受信端それぞれに伝送する信号を生成する。生成された信号は、各受信端の同時伝送データストリームの数Ｌ_ｋと、各受信端に割り当てられている副搬送波の数Ｎ_ｋに基づいたＬ_ｋ×Ｎ_ｋ個の変調シンボル（ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｓｙｍｂｏｌｓ）を含み、前記信号は、第ｋ受信端２００＿ｋのための事前符号化器（ｐｒｅｃｏｄｅｒ）１１０＿ｋに入力される。

事前符号化器１１０＿ｋは、入力されたＬ_ｋ×Ｎ_ｋ個の変調シンボルを含む信号についての事前符号化を行って、事前符号化された信号を第ｋ受信端２００＿ｋに割り当てられている副搬送波Ｎ_ｋに割り当てる。具体的に、事前符号化器１１０＿ｋは、Ｓ／Ｐ（ｓｅｒｉａｌ－ｔｏ－ｐａｒａｌｌｅｌ）変換を通じてＬ_ｋ×Ｎ_ｋ個の変調シンボルを、Ｌ_ｋ×１ベクトルにまとめてＮ_ｋ個に分割する。そして、事前符号化器１１０＿ｋは、集合Ｓ^（ｋ）に含まれている事前符号化行列に基づいて、Ｎ_ｋ個の副搬送波別に事前符号化を行える。

この時、本発明の実施形態によれば、集合Ｓ^（ｋ）に含まれている事前符号化行列は、Ｎ_ｋ個の副搬送波のうち一部に対応する事前符号化行列を含む。事前符号化器１１０＿ｋは、前記含まれている事前符号化行列について球状補間を適用して、残りの副搬送波に対応する事前符号化行列を獲得し、集合Ｓ^（ｋ）に含まれている事前符号化行列及び前記獲得された事前符号化行列を用いて、Ｎ_ｋ個の副搬送波別に事前符号化を行う。事前符号化器１１０＿ｋの球状補間を適用した事前符号化行列の獲得動作及び事前符号化動作については、以下で図２ないし図３を通じてさらに詳細に説明する。

事前符号化を行った後で各副搬送波に伝送される信号は、Ｍ×１ベクトルで表現される。複数の受信端２００＿１ないし２００＿Ｋに伝送される信号それぞれについて事前符号化が行われる場合、全体Ｎ個の副搬送波のうちＮ₁+Ｎ₂+・・・+Ｎ_ｋ個の副搬送波に事前符号化された信号が割り当てられる。逆離散フーリエ変換器（ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１３０は、割り当てられている信号を、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を通じて時間領域の信号に変換し、Ｐ／Ｓ（ｐａｒａｌｌｅｌ－ｔｏ－ｓｅｒｉａｌ）変換器１５０は、変換された信号をＰ／Ｓ変換して、時間順に整列されたＭ×１ベクトル信号に変換する。ＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）挿入器１７０は、変換されたＭ×１ベクトル信号にＣＰを挿入し、ＣＰ挿入された信号は、Ｍ個の送信アンテナを通じて順次に伝送される。

複数の受信端２００＿１ないし２００＿Ｋそれぞれは、受信器（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）２１０＿１ないし２１０＿Ｋ及び複数のアンテナを用いて、送信端１００から伝送された全体信号のうち、自分に割り当てられている帯域の信号を分離して受信する。複数の受信端２００＿１ないし２００＿Ｋそれぞれは、パイロットまたは基準信号を用いたチャネル推定、ＭＩＭＯ検出過程、デジタル復調、逆インターリーブ（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）、チャネル復号化などの公知の復調過程を通じて、前記受信された信号から伝送データを復元する。

一方、本発明の実施形態によれば、受信端２００＿ｋは、前記パイロットまたは基準信号を用いてチャネル推定を行った後、受信端２００＿ｋに割り当てられているＮ_ｋ個の副搬送波のうち一部に相当する

個の副搬送波に対応する事前符号化行列を選定する。受信端２００＿ｋは、送信端１００と受信端２００＿ｋとの間に予め定義されている事前符号化行列コードブックＣ^（ｋ）を用いて、前記選定されたｆ_ｋ個の事前符号化行列に対応するｆ_ｋ個のコードブック・インデックスを獲得する。受信端２００＿ｋの送信器（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）２３０＿ｋは、前記獲得したコードブック・インデックスを、上向きリンクフィードバックチャネルを通じて送信端１００の受信器１９０に伝送する。送信端１００は、受信されたコードブック・インデックスを用いて、ｆ_ｋ個の事前符号化行列を含む集合Ｓ^（ｋ）を獲得する。送信端１００は、獲得された集合Ｓ^（ｋ）を用いて、前述したように第ｋ受信端２００＿ｋに伝送する信号について事前符号化を行う。

図２は、図１に示されている事前符号化器の例示的な構成をさらに詳細に示すブロック図である。図３は、図２の球状補間器で行われる事前符号化行列の球状補間過程を説明するための例示図である。

図２を参照すれば、第ｋ受信端２００＿ｋに対応する事前符号化器１１０＿ｋは、Ｓ／Ｐ変換器１１２＿ｋ、複数の球状補間器（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ）１１４＿ｋ、事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロック１１６＿ｋ、及び複数の事前符号化ブロック（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）１１８＿ｋを備える。事前符号化器１１０＿ｋに含まれている構成は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現される。

Ｓ／Ｐ変換器１１２＿ｋは、Ｌ_ｋ×Ｎ_ｋ個の変調シンボルを含む信号についてＳ／Ｐ変換を行って、Ｎ_ｋ個のＬ_ｋ×1ベクトル

を獲得する。Ｌ_ｋ×１ベクトルそれぞれは、相異なる副搬送波に割り当てられる。

複数の球状補間器１１４＿ｋそれぞれは、フィードバックチャネルを通じて受信された事前符号化行列の集合

のうち、隣接している２個の事前符号化行列について球状補間を行う。受信された事前符号化行列の数ｆ_ｋは、副搬送波の数Ｎ_ｋより小さいが、実施形態によっては、同一であってもよい。例えば、第１球状補間器は、第１事前符号化行列Ｑ₁ ^（k）及び第２事前符号化行列Ｑ₂ ^（k）についての球状補間を行い、第２球状補間器は、第２事前符号化行列Ｑ₂ ^（k）及び第３事前符号化行列Ｑ₃ ^（k）についての球状補間を行う。すなわち、フィードバックチャネルを通じてｆ_ｋ個の事前符号化行列が受信される場合、（ｆ_ｋ－１）個の球状補間器１１４＿ｋが使われる。実施形態によって、事前符号化器１１０＿ｋは、一つの球状補間器１１４＿ｋのみを備え、この場合、球状補間器１１４＿ｋは、隣接している２個の事前符号化行列についての球状補間を順次に行う。

一方、複数の球状補間器１１４＿ｋは、すべての副搬送波に対応する事前符号化行列を出力するか、または一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を出力するように具現される。一例として、Ｎ_ｋ＝１３、ｆ_ｋ＝３であり、Ｑ₁ ^（k）は、第１副搬送波についての事前符号化行列、Ｑ₂ ^（k）は、第７副搬送波についての事前符号化行列、Ｑ₃ ^（k）は、第１３副搬送波についての事前符号化行列を示すと仮定する。この場合、第１副搬送波について球状補間された事前符号化行列Ｗ₁ ^（k）はＱ₁ ^（k）に相当し、第７副搬送波について球状補間された事前符号化行列Ｗ₇ ^（k）はＱ₂ ^（k）に相当し、第１３副搬送波について球状補間された事前符号化行列Ｗ₁₃ ^（k）はＱ₃ ^（k）に相当する。

複数の球状補間器１１４＿ｋがすべての副搬送波に対応する球状補間された事前符号化行列を出力するように具現される場合、Ｑ₁ ^（k）及びＱ₂ ^（k）を入力として使う球状補間器１１４＿ｋは、球状補間を通じて、第２副搬送波ないし第６副搬送波について球状補間された事前符号化行列

を出力し、Ｑ₂ ^（k）及びＱ₃ ^（k）を入力として使う球状補間器１１４＿ｋは、球状補間により、第８副搬送波ないし第１２副搬送波について球状補間された事前符号化行列

を出力する。事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロック１１６＿ｋは、球状補間器１１４＿ｋによって球状補間された事前符号化行列Ｗ₁ ^（k）ないしＷ₁₃ ^（k）を、１３個の副搬送波にマッピングする。これについては、以下で図３を通じてさらに詳細に説明する。

図３を参照すれば、球状補間器１１４は、隣接している２個の事前符号化行列Ｑ_m ^（k）及びＱ_m+1 ^（k）が入力されれば、入力された事前符号化行列についてログマッピング（ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ ｍａｐｐｉｎｇ）３１０を行う。Ｑ_m ^（k）を開始点と定義し、Ｑ_m ^（k）に隣接しているＢ₁方向にログマッピングした行列をＡ₁と定義し、Ｑ_m+1 ^（k）を開始点と定義し、Ｑ_m+1 ^（k）に隣接しているＢ₂方向にログマッピングした行列をＡ₂と定義する時、Ａ₁及びＡ₂はそれぞれ、次数式（１)及び数式（２）のように計算される。

この時、Ｂ₁及びＢ₂は、複素行列であり、

を満たし、球状補間性能を考慮して設定される。一方、ログマッピングした行列Ａ₁及びＡ₂は、特異値分解（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）３３０を用いて、下記の数式（３）のように表現される。

この時、Ｕ_jは、Ｍ×Ｌ_ｋ複素行列であって、

を満たし、Σ_jは、Ｌ_ｋ×Ｌ_ｋ対角行列であって、対角元素が０以上の実数値を持ち、Ｖ_jは、Ｌ_ｋ×Ｌ_ｋ複素行列であって、Ｖ_j ^HＶ_j＝Ｉ_Lkを満たす。この時、一般化された指数マッピング過程（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｍａｐｐｉｎｇ）３５０は、下記の数式（４）のように表現される。

この時、p_mは、Ｑ_m ^（k）に対応する副搬送波インデックスを示し、p_m-1は、Ｑ_m+1 ^（k）に対応する副搬送波インデックスを示し、ｊは、球状補間により事前符号化行列を計算しようとする副搬送波インデックスを示す。また、sin（Σ）及びcos（Σ）関数は、Σ行列の対角元素についてのみ計算される。

図３で提示した例のように、Ｎ_ｋ＝１３、ｆ_ｋ＝３であり、Ｑ₁ ^（k）は副搬送波１についての事前符号化行列を、Ｑ₂ ^（k）は副搬送波７についての事前符号化行列を、Ｑ₃ ^（k）は副搬送波１３についての事前符号化行列を、それぞれ示すと仮定する。すべての副搬送波に対応する事前符号化器を球状補間を通じて計算する場合、ｐ₁＝１、ｐ₂＝７、ｐ_３＝１３であり、

と定義される。Ｑ₁ ^（k）及びＱ₂ ^（k）を入力として使って、数式（４）で定義した球状補間により

を計算する。すなわち、ｊ＝２、３、・・・、６になる。また、Ｑ₂ ^（k）及びＱ₃ ^（k）を入力として使って、数式（４）で定義した球状補間により

を計算する。すなわち、ｊ＝８、９、・・・、１２になる。一部の副搬送波についての事前符号化器行列のみ計算しようとする場合には、該副搬送波インデックスをｊと設定した後、数式（４）を用いた球状補間が行われる。

再び図２を説明すれば、複数の球状補間器１１４＿ｋが一部の副搬送波に対応する球状補間された事前符号化行列を出力するように具現される場合、Ｑ₁ ^（k）及びＱ₂ ^（k）を入力として使う球状補間器１１４＿ｋは、球状補間を通じて、第４副搬送波について球状補間された事前符号化行列Ｗ₄ ^（k）を出力し、Ｑ₂ ^（k）及びＱ₃ ^（k）を入力として使う球状補間器１１４＿ｋは、球状補間により、第１０副搬送波について球状補間された事前符号化行列Ｗ₁₀ ^（k）を出力する。事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロック１１６＿ｋは、前記事前符号化行列

を用いて、１３個の副搬送波に球状補間された事前符号化行列をマッピングする。例えば、前記マッピング・ブロック１１６＿ｋは、すべての副搬送波を、前記出力された事前符号化行列の数に対応するクラスタに区分し、同一クラスタに含まれている副搬送波に同じ事前符号化行列をマッピングする。この場合、前記マッピング・ブロック１１６＿ｋは、事前符号化行列を

と設定し、設定された事前符号化行列を副搬送波にマッピングする。

複数の事前符号化ブロック１１８＿ｋは、事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロック１１６＿ｋから入力される事前符号化行列を用いて、Ｓ／Ｐ変換器１１２＿ｋから入力されるベクトルについて事前符号化を行うことで、周波数領域Ｍ×１ベクトルｙ_n ^（k）を獲得する。ｙ_n ^（k）を獲得する過程は、下記の数式（５）のように表現される。

実施形態によって、事前符号化器１１０＿ｋは、一つの事前符号化ブロック１１８＿ｋを含み、この場合、事前符号化ブロック１１８＿ｋは、Ｓ／Ｐ変換器１１２＿ｋから入力されるベクトルについて順次に事前符号化を行う。

本発明の実施形態による事前符号化器１１０＿ｋは、球状補間技法を適用して副搬送波についての事前符号化行列を獲得することで、一部の副搬送波についての事前符号化性能が低下することを最小化する。

図４は、本発明の実施形態による送信端の信号処理動作を説明するためのフローチャートである。

図４を参照すれば、送信端１００は、受信端２００＿ｋから一部の副搬送波に対応する事前符号化行列のコードブック・インデックスを受信する（Ｓ４００）。

送信端１００は、受信されたコードブック・インデックスに基づいて、一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を獲得する（Ｓ４１０）。図１で前述したように、送信端１００と受信端２００＿ｋとの間には、事前符号化行列コードブックが予め定義されていてもよく、送信端１００は、前記事前符号化行列コードブック及び受信されたコードブック・インデックスに基づいて、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を獲得する。

図１ないし図３で前述したように、送信端１００は、獲得された事前符号化行列についての球状補間により、受信端２００＿ｋに割り当てられている副搬送波に適用される事前符号化行列を獲得する（Ｓ４２０）。送信端１００は、獲得された事前符号化行列を用いて、信号に含まれているシンボルの事前符号化を行い（Ｓ４３０）、事前符号化が行われた信号を副搬送波に割り当てる（Ｓ４４０）。

図１で前述したように、送信端１００は、割り当てられている信号を時間領域信号に変換し（Ｓ４５０）、変換された時間領域信号を、時間順に整列されたベクトル信号に変換し（Ｓ４６０）、変換されたベクトル信号を、複数の送信アンテナを通じて受信端２００＿ｋに伝送する（Ｓ４７０）。

図５は、図１に示されている受信端の例示的な構成をさらに詳細に示すブロック図である。

図５を参照すれば、受信端２００＿ｋは、図１で前述した受信器及び送信器以外に、チャネル推定器（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）２５２＿ｋ、事前符号化行列選定器（ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｓｅｌｅｃｔｏｒ）２５４＿ｋ、及びコードブック・インデックス変換器２５６＿ｋを備える。チャネル推定器２５２＿ｋ、事前符号化行列選定器２５４＿ｋ、及びコードブック・インデックス変換器（ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｉｎｄｅｘ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２５６＿ｋは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで具現され、少なくとも一つのハードウェアに前記構成が統合または分離されて具現される。

チャネル推定器２５２＿ｋは、Ｒ_ｋ個のアンテナを通じて信号（下向きリンク信号）が受信されれば、下向きリンク信号に含まれているパイロットあるいは基準信号を用いて、下向きリンク周波数領域チャネルを推定する。

事前符号化行列選定器２５４＿ｋは、推定された下向きリンク周波数領域チャネルに基づいて、第ｋ受信端２００＿ｋに割り当てられているＮ_ｋ個の副チャネル（副搬送波）のうち、ｆ_ｋ個の副チャネル（副搬送波）についての事前符号化行列を選定する。この時、事前符号化に使える行列候補を、下記の数式（６）のようなコードブック形態に定義して、送信端１００及び受信端２００＿ｋが共有する。

Ｂは、コードブック・インデックスビット数を表す１以上の整数であり、Ｃ_j ^（k）は、Ｍ×Ｌ_ｋ複素行列であり、

を満たす（Ｉ_ｎは、ｎ×ｎ恒等行列、Ｃ^Hは、行列Ｃについてのｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｓｅ演算を意味する）。フィードバック副搬送波に対応する事前符号化行列は、コードブックＣ^（k）に含まれている行列のうち一つに選定される。この時、集合Ｓ^（k）は、選定されたｆ_ｋ個の事前符号化行列で構成される

この時、

であり、Ｍ×Ｌ_ｋ複素行列である。一例として、Ｎ_ｋ＝１３、ｆ_ｋ＝３、Ｂ＝４であり、Ｑ₁ ^（k）は副搬送波１についての事前符号化行列を、Ｑ₂ ^（k）は副搬送波７についての事前符号化行列を、Ｑ₃ ^（k）は副搬送波１３についての事前符号化行列を、それぞれ示すと仮定すれば、Ｑ₁ ^（k）、Ｑ₂ ^（k）、Ｑ₃ ^（k）は、

から一つの行列に選定される。事前符号化行列選定器２５４＿ｋは、コードブックＣ^（k）で事前符号化行列を選定する時に、加算伝送速度、平均信号対雑音比など該副搬送波あるいは該副搬送波を含む帯域の性能を最大化する多様な基準を適用する。これについては、後で図６ないし図７を参照してさらに詳細に説明する。

事前符号化行列選定器２５４＿ｋによって事前符号化器集合Ｓ^（k）が定義されれば、コードブック・インデックス変換器２５６＿ｋは、コードブックＣ^（k）を用いて集合Ｓ^（k）に含まれている事前符号化行列をコードブック・インデックスに変換する。具体的に、Ｑ_j ^（k）に対応するコードブック・インデックスをＩ_j ^（k）とすれば、変換された全体コードブック・インデックスは、下記の数式（７）のように定義される。

例えば、Ｂ＝４である場合、Ｃ_j ^（k）は（ｊ－１）を２進数に変換した値と定義する。すなわち、

であると仮定すれば、これに対応するコードブック・インデックスは、それぞれ

と定義され、

で表現される。

送信器２３０＿ｋは、数式（７）によって定義されたコードブック・インデックス集合を、第ｋ受信端２００＿ｋのための上向きリンクフィードバックチャネルを用いて、送信端１００に伝送する。この時、上向きリンクフィードバックチャネルは、上向きリンク制御チャネルの一部で構成してもよく、上向きリンクデータチャネルに付け加えたｐｉｇｇｙｂａｃｋチャネルの形態に構成してもよい。第ｋ受信端２００＿ｋの受信アンテナ数がＲ_ｋである時、上向きリンク送信アンテナ数Ｔ_ｋは、送受信アンテナを共有して使う場合に一般的に

を満たす。すなわち、送信器２３０＿ｋは、受信アンテナの全体あるいは一部を用いて上向きリンク信号を送信する。

すなわち、受信端２００＿ｋは、一部の副搬送波の事前符号化行列に対応するコードブック・インデックス集合のみを送信端１００に伝送することで、フィードバック情報量の過度な増加を防止して効率的な通信を可能にする。

図６は、図１に示されている受信端の動作についての具体的な例を説明するためのフローチャートである。

図６を参照すれば、受信端２００＿ｋは、受信端２００＿ｋ（またはユーザ）に割り当てられている帯域についてチャネル推定を行う（Ｓ６００）。図５で前述したように、チャネル推定器２５２＿ｋは、受信された下向きリンク信号に含まれているパイロットまたは基準信号を用いて、下向きリンク周波数領域チャネルを推定する。

受信端２００＿ｋは、推定された下向きリンク周波数領域チャネルに基づいて、受信端２００＿ｋに割り当てられている副搬送波のうち一部を選定し、選定された副搬送波のうちいずれか一つについての事前符号化行列を定義する。具体的に、受信端２００＿ｋは、受信端２００＿ｋに割り当てられている副搬送波をクラスタに分割し、分割されたクラスタそれぞれでいずれか一つの副搬送波を選定することで、一部の副搬送波を選定する（Ｓ６０５）。この時、選定された副搬送波のインデックスは、

と定義される。

受信端２００＿ｋは、選定された副搬送波のうちいずれか一つについての事前符号化行列を定義する（Ｓ６１０）。例えば、受信端２００＿ｋは、第１クラスタの副搬送波ｐ₁についての最適の事前符号化行列Ｑ₁ ^（k）を定義する。この時、Ｑ₁ ^（k）は、第１クラスタの加算伝送速度または信号対雑音比などを基準として、コードブックＣ^（k）の元素から選定される。

受信端２００＿ｋは、球状補間を通じて、前記選定された一部の副搬送波

の事前符号化行列を計算する。例えば、受信端２００＿ｋは、球状補間のために入力される、隣接している二つの事前符号化行列のうち、まだ定義されていない一つの事前符号化行列のコードブックを変化させつつ球状補間を行い、球状補間結果について性能基準値を計算することで、前記定義されていない一つの事前符号化行列を定義する。

具体的に、受信端２００＿ｋは、ｍ及びｎを１に初期化し（Ｓ６１５及びＳ６２０）、第ｍ＋１クラスタから選定された副搬送波の事前符号化行列Ｑ_m+1 ^（k）＝Ｃ_n ^（k）と定義する（Ｓ６２５）。そして、受信端２００＿ｋは、Ｑ_m ^（k）及びＱ_m+1 ^（k）についての球状補間を行うことで、副搬送波ｐ_mとｐ_m+1との間の副搬送波についての事前符号化行列

を計算する（Ｓ６３０）。

受信端２００＿ｋは、計算された事前符号化行列

を用いて、副搬送波ｐ_mからｐ_m+1の間の性能基準値Γ_ｎを計算する（Ｓ６３５）。例えば、Γ_ｎは、加算伝送速度あるいは検出信号対雑音比などと定義される。

ｎが２^Ｂより小さな場合には、ｎを１ずつ加えながらＳ６２５ステップないしＳ６３５ステップを繰り返す（Ｓ６４０及びＳ６４５）。すなわち、受信端２００＿ｋは、事前符号化行列Ｑ_m+1 ^（k）にすべてのコードブックの元素を順次に代入しながら、副搬送波ｐ_mとｐ_m+1との間の副搬送波についての事前符号化行列

を計算し、性能基準値Γ_ｎを計算する。

すべてのコードブックの元素を順次に代入して事前符号化行列

及び性能基準値Γ_ｎを計算した後（Ｓ６４０のＮＯ）、受信端２００＿ｋは、性能基準値が最大であるコードブックの元素を判断し、判断されたコードブックの元素をＱ_m+1 ^（k）と定義する（Ｓ６５０）。これは、下記の数式（８）のように表現される。

そして、受信端２００＿ｋは、ｍがｆ_kより小さな場合、ｍを１ずつ増加させつつＳ６２０ステップないしＳ６５０ステップを繰り返す（Ｓ６５５及びＳ６６０）。これによって、Ｓ６０５ステップで選定された一部の副搬送波

について、最適の事前符号化性能を持つ事前符号化行列の集合

が獲得される。

受信端２００＿ｋは、

を、コードブックＣ^（k）を用いてコードブック・インデックス

に変換し、コードブック・インデックスは、Ｂビットで表現される（Ｓ６６５）。受信端２００＿ｋは、変換されたコードブック・インデックス

を、フィードバックチャネルを通じて送信端１００に伝送する。

すなわち、本発明の実施形態によれば、受信端は、送信端から受信された信号から下向きリンク周波数帯域チャネルを推定し、推定されたチャネルを用いて、受信端に割り当てられている副搬送波のうち一部についての事前符号化行列を定義して、送信端に提供する。この時、受信端は、球状補間技法を適用して最適の性能基準値を持つ事前符号化行列を定義した後、定義された事前符号化行列のコードブック・インデックスを送信端に伝送することで、送信端での事前符号化性能を向上させ、事前符号化行列に関する情報を伝送する時のフィードバック情報を効果的に節減することができる。

図７は、本発明の実施形態による事前符号化及びアナログビーム形成を行う送信端の概略的なブロック図である。

図７を参照すれば、球状補間基盤の事前符号化ブロック（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｐｌａｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）７１０、ＩＤＦＴ及びＰ／Ｓブロック７２０、及びＣＰ挿入器７３０は、図１の事前符号化器１１０＿ｋ、逆離散フーリエ変換器１３０、Ｐ／Ｓ変換器１５０、及びＣＰ挿入器１７０に対応するところ、これについての説明は省略する。

送信端７００は、前述した球状補間基盤の事前符号化、ＩＤＦＴ、Ｐ／Ｓ変換、及びＣＰの追加によりＭ個のデジタル基底帯域信号が生成されれば、Ｄ／Ａ変換器７４０を用いて、Ｍ個の信号それぞれをアナログ信号に変換する。アナログビーム形成ブロック（ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）７５０は、下記の数式（９）を通じてアナログビーム形成を行って、前記変換されたアナログ信号をＭ_A個の送信アンテナを通じて伝送する波形を生成する。

ここで、a_m(t)は、Ｄ／Ａ変換されたｍ番目の信号を意味し、z_j(t)は、ｊ番目の送信アンテナを通じて伝送されるアナログ波形を示す。また、θ_j,mは、a_m(t)にビーム形成を適用してz_j(t)を生成するための位相を示し

受信端で、下向きリンクパイロットあるいは基準信号を用いて推定した下向きリンクチャネル情報を用いて定めた後、送信端にフィードバックするか、または上下向きリンクチャネルの対称性を用いて上向きリンクで推定されたチャネル情報を用いて設定する。アナログビーム形成が加えられる場合、図６のＳ６１０ステップで、第１クラスタで選定された副搬送波のための最適の事前符号化行列Ｑ₁ ^（k）を定めるために、クラスタの加算伝送速度あるいは検出信号対雑音比を計算する時、前記数式（９）で表現したアナログビーム形成過程を考慮せねばならない。また、図６のＳ６３５ステップで、加算伝送速度あるいは検出信号対雑音比を基準として性能基準値Γ_ｎを計算する時にも、数式（９）のアナログビーム形成過程を考慮せねばならない。

前記実施形態の説明は、本発明のさらに徹底的な理解のために図面を参照として挙げたものに過ぎないため、本発明を限定する意味で解釈されてはいけない。

また、当業者には、本発明の基本的原理を逸脱しない範囲内で多様な変化及び変更が可能であるということは明らかであろう。

Claims (18)

1. 多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている通信ノードにおいて、
   前記通信ノードと連結されている他の通信ノードに伝送する信号についての事前符号化を行う事前符号化器を備え、
   前記事前符号化器は、
   複数の変調シンボルを含む信号についてのＳ／Ｐ（ｓｅｒｉａｌ－ｔｏ－ｐａｒａｌｌｅｌ）変換を行って、前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波それぞれに割り当てられる複数のベクトル信号を生成するＳ／Ｐ変換器と、
   前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列が入力されれば、入力された事前符号化行列についての球状補間を行って、前記割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得する少なくとも一つの球状補間器と、
   前記少なくとも一部の副搬送波について獲得された事前符号化行列を、前記他の通信ノードに割り当てられている副搬送波にマッピングする事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックと、
   前記マッピングされた事前符号化行列を用いて、前記複数のベクトル信号についての事前符号化を行う少なくとも一つの事前符号化ブロックと、を備える、通信ノード。
2. 前記少なくとも一つの球状補間器は、
   前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列のうち、互いに隣接している二つの事前符号化行列についての球状補間をそれぞれ行って、前記割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得する、請求項１に記載の通信ノード。
3. 前記少なくとも一つの球状補間器は、
   前記球状補間を行って、前記割り当てられているすべての副搬送波についての事前符号化行列を獲得し、
   前記事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックは、
   前記獲得されたすべての副搬送波についての事前符号化行列を、前記割り当てられている副搬送波にマッピングする、請求項２に記載の通信ノード。
4. 前記少なくとも一つの球状補間器は、
   前記球状補間を行って、前記割り当てられている副搬送波のうち一部の事前符号化行列を獲得し、
   前記獲得された一部の事前符号化行列は、
   前記割り当てられている副搬送波を所定数の連続する副搬送波に区分したクラスタそれぞれに対応する事前符号化行列に相当し、
   前記事前符号化行列－副搬送波マッピング・ブロックは、
   同じクラスタに含まれている副搬送波について同じ事前符号化行列をマッピングする、請求項２に記載の通信ノード。
5. 前記他の通信ノードから、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列の情報を受信する受信器をさらに備える、請求項１に記載の通信ノード。
6. 前記受信器は、
   前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列に対応するコードブック・インデックスを受信し、
   前記事前符号化器は、
   前記受信されたコードブック・インデックスに基づいて、前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を獲得する、請求項５に記載の通信ノード。
7. 前記少なくとも一つの事前符号化ブロックによって事前符号化が行われた複数のベクトル信号それぞれを、時間領域の信号に変換する逆離散フーリエ変換器と、
   前記変換された時間領域の信号をＰ／Ｓ（ｐａｒａｌｌｅｌ－ｔｏ－ｓｅｒｉａｌ）変換するＰ／Ｓ変換器と、
   Ｐ／Ｓ変換された信号にＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）を挿入するＣＰ挿入器と、
   ＣＰが挿入された信号を前記他の通信ノードに伝送する複数のアンテナと、をさらに備える、請求項１に記載の通信ノード。
8. 基地局、共有器、または中継器のリモートユニットを備える、請求項１に記載の通信ノード。
9. 多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている通信ノードにおいて、
   複数のアンテナを通じて他の通信ノードから受信される下向きリンク信号に含まれているパイロットまたは基準信号を用いて、下向きリンク周波数領域チャネルを推定するチャネル推定器と、
   推定された下向きリンク周波数領域チャネルに基づいて、前記通信ノードに割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を選定する事前符号化行列選定器と、
   前記選定された事前符号化行列の情報を前記他の通信ノードに伝送する送信器と、を備え、
   前記事前符号化行列選定器は、
   前記割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波を選定し、
   選定された一部の副搬送波のうち第１副搬送波についての第１事前符号化行列を定義し、前記第１副搬送波についての第１事前符号化行列及び、隣接している副搬送波の間の球状補間に基づいて、前記選定された残りの副搬送波それぞれについての事前符号化行列を定義する、通信ノード。
10. 前記事前符号化行列選定器は、
    前記割り当てられている副搬送波を所定数の連続する副搬送波に区分したクラスタそれぞれで、いずれか一つの副搬送波を選定することで前記一部の副搬送波を選定し、
    前記第１副搬送波が含まれている第１クラスタの加算伝送速度または信号対雑音比に基づいて、既に定義されている複数の事前符号化行列候補のうちいずれか一つを、前記第１事前符号化行列として定義する、請求項９に記載の通信ノード。
11. 前記事前符号化行列選定器は、
    前記選定された一部の副搬送波のうち第ｍ副搬送波の事前符号化行列と第ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列候補それぞれについての球状補間を行い、球状補間結果についての性能基準値を計算して、前記第ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列候補のうちいずれか一つを、前記ｍ＋１副搬送波の事前符号化行列と定義し、
    ｍは１から順次に増加し、
    前記性能基準値は、加算伝送速度または信号対雑音比を含む、請求項１０に記載の通信ノード。
12. 前記選定された事前符号化行列それぞれをコードブック・インデックスに変換するコードブック・インデックス変換器をさらに備え、
    前記送信器は、前記変換されたコードブック・インデックスを前記他の通信ノードに伝送する、請求項９に記載の通信ノード。
13. 前記他の通信ノードとの連結を通じて通信サービスを受ける端末器を備える、請求項９に記載の通信ノード。
14. 多重アンテナ多重搬送波システムの信号処理方法において、
    前記多重アンテナ多重搬送波システムに含まれている送信端が、前記送信端と連結されている受信端に伝送する信号についての事前符号化を行うステップと、
    事前符号化が行われた下向きリンク信号を前記受信端に伝送するステップと、
    前記受信端が、前記送信端から受信した下向きリンク信号に基づいて事前符号化行列の情報を前記送信端に伝送するステップと、を含む、信号処理方法。
15. 前記事前符号化を行うステップは、
    前記受信端に伝送する信号についてのＳ／Ｐ変換を行って、前記受信端に割り当てられている副搬送波それぞれに割り当てられる複数のベクトル信号を生成するステップと、
    前記受信端に割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列について球状補間を行うステップと、
    行われた球状補間に基づいて、前記割り当てられている副搬送波のうち少なくとも一部の副搬送波についての事前符号化行列を獲得するステップと、
    獲得された事前符号化行列を、前記割り当てられている副搬送波にマッピングするステップと、
    前記マッピングされた事前符号化行列を用いて、前記複数のベクトル信号についての事前符号化を行うステップと、を含む、請求項１４に記載の信号処理方法。
16. 前記球状補間を行うステップは、
    前記一部の副搬送波に対応する事前符号化行列のうち、互いに隣接している二つの事前符号化行列についての球状補間をそれぞれ行うステップを含む、請求項１５に記載の信号処理方法。
17. 前記事前符号化行列の情報を前記送信端に伝送するステップは、
    前記受信された下向きリンク信号に含まれているパイロットまたは基準信号を用いて、下向きリンク周波数領域チャネルを推定するステップと、
    推定された下向きリンク周波数領域チャネルに基づいて、前記受信端に割り当てられている副搬送波のうち一部の副搬送波に対応する事前符号化行列を選定するステップと、
    選定された事前符号化行列それぞれをコードブック・インデックスに変換するステップと、
    変換されたコードブック・インデックスを前記送信端に伝送するステップと、を含む、請求項１５に記載の信号処理方法。
18. 前記事前符号化行列を選定するステップは、
    前記割り当てられている副搬送波を所定数の連続する副搬送波に区分したクラスタそれぞれで、いずれか一つの副搬送波を選定することで前記一部の副搬送波を選定するステップと、
    選定された一部の副搬送波のうち第１副搬送波についての第１事前符号化行列を定義するステップと、
    前記第１副搬送波についての第１事前符号化行列及び、隣接している副搬送波の間の球状補間に基づいて、前記選定された残りの副搬送波それぞれについての事前符号化行列を定義するステップと、を含む、請求項１７に記載の信号処理方法。
    

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