JP5275280B2 - Codebook generation method - Google Patents

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Description

本発明は、コードブック生成方法に関し、特に、次世代移動通信システムにおけるコードブック生成方法に関する。   The present invention relates to a code book generation method, and more particularly to a code book generation method in a next generation mobile communication system.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)やHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)を採用することにより、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このUMTSネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が検討されている。   In a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) network, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) are adopted for the purpose of improving frequency utilization efficiency and data rate. A system based on CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) is maximally extracted. For this UMTS network, Long Term Evolution (LTE) is being studied for the purpose of further high data rate and low delay.

第3世代のシステムは、概して5MHzの固定帯域を用いて、下り回線で最大2Mbps程度の伝送レートを実現できる。一方、LTE方式のシステムにおいては、1.4MHz〜20MHzの可変帯域を用いて、下り回線で最大300Mbps及び上り回線で75Mbps程度の伝送レートを実現できる。また、UMTSネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継のシステムも検討されている(例えば、LTEアドバンスト(LTE−A))。例えば、LTE−Aにおいては、LTE仕様の最大システム帯域である20MHzを、100MHz程度まで拡張することが予定されている。   The third generation system can realize a transmission rate of about 2 Mbps at the maximum on the downlink using a fixed band of 5 MHz in general. On the other hand, in the LTE system, a maximum transmission rate of about 300 Mbps on the downlink and about 75 Mbps on the uplink can be realized using a variable band of 1.4 MHz to 20 MHz. In addition, in the UMTS network, a successor system of LTE is also being studied for the purpose of further increasing the bandwidth and speed (for example, LTE Advanced (LTE-A)). For example, in LTE-A, it is planned to extend the maximum system band of LTE specifications, 20 MHz, to about 100 MHz.

また、LTE方式のシステム(LTEシステム)においては、複数のアンテナでデータを送受信し、データレート(周波数利用効率)を向上させる無線通信技術としてMIMO(Multi Input Multi Output)システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。MIMOシステムにおいては、送受信機に複数の送信/受信アンテナを用意し、異なる送信アンテナから同時に異なる送信情報系列を送信する。一方、受信機側では、送信/受信アンテナ間で異なるフェージング変動が生じることを利用して、同時に送信された情報系列を分離して検出することにより、データレート(周波数利用効率)を増大することが可能である。   Also, in an LTE system (LTE system), a MIMO (Multi Input Multi Output) system has been proposed as a wireless communication technique for transmitting and receiving data with a plurality of antennas and improving the data rate (frequency utilization efficiency) ( For example, refer nonpatent literature 1). In a MIMO system, a plurality of transmission / reception antennas are prepared in a transmitter / receiver, and different transmission information sequences are transmitted simultaneously from different transmission antennas. On the other hand, on the receiver side, the data rate (frequency utilization efficiency) is increased by separating and detecting simultaneously transmitted information sequences using the fact that different fading fluctuations occur between transmission / reception antennas. Is possible.

LTEシステムにおいては、異なる送信アンテナから同時に送信する送信情報系列が、全て同一のユーザのものであるシングルユーザMIMO(SU−MIMO(Single User MIMO))伝送と、異なるユーザのものであるマルチユーザMIMO(MU−MIMO(Multiple User MIMO))伝送とが規定されている。これらのSU−MIMO伝送及びMU−MIMO伝送においては、受信機側で送信機のアンテナに設定すべき位相・振幅制御量(プリコーディング行列(プリコーディングウェイト))と、このプリコーディング行列に対応づけられるPMI(Precoding Matrix Indicator)とを複数定めたコードブックから最適なPMIを選択し、送信機にフィードバックする。送信機側では、受信機からフィードバックされたPMIに基づいて各送信アンテナに対するプリコーディングを行って送信情報系列を送信する。   In the LTE system, transmission information sequences transmitted simultaneously from different transmission antennas are all transmitted from the same user, such as single user MIMO (SU-MIMO (Single User MIMO)) transmission, and multi-user MIMO is transmitted from different users. (MU-MIMO (Multiple User MIMO)) transmission is specified. In these SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission, a phase / amplitude control amount (precoding matrix (precoding weight)) to be set in the antenna of the transmitter on the receiver side is associated with this precoding matrix. An optimum PMI is selected from a code book in which a plurality of PMIs (Precoding Matrix Indicators) are determined, and is fed back to the transmitter. On the transmitter side, based on the PMI fed back from the receiver, precoding is performed for each transmission antenna and a transmission information sequence is transmitted.

3GPP TR 25.913“Requirements for Evolved UTRA and Evolved UTRAN”3GPP TR 25.913 “Requirements for Evolved UTRA and Evolved UTRAN”

一般に、SU−MIMO伝送に適したコードブックにおいては、送信機である基地局装置eNodeBのアンテナ間の相関が低い場合に受信機である移動局装置UEで有効に信号分離できるようなプリコーディング行列を定めることが好ましい。一方、MU−MIMO伝送に適したコードブックにおいては、基地局装置eNodeBのアンテナ間の相関が高い場合に移動局装置UEで有効に信号分離できるようなプリコーディング行列を定めることが好ましい。このため、SU−MIMO伝送及びMU−MIMO伝送を切り替えてデータ送信を行う場合においては、基地局装置eNodeBのアンテナ間の相関が高い場合及び低い場合のいずれの場合にも移動局装置UEで有効に信号分離できるようなプリコーディング行列を定めておく必要がある。   In general, in a codebook suitable for SU-MIMO transmission, a precoding matrix that enables effective signal separation in a mobile station apparatus UE as a receiver when a correlation between antennas of a base station apparatus eNodeB as a transmitter is low. Is preferably determined. On the other hand, in a codebook suitable for MU-MIMO transmission, it is preferable to define a precoding matrix that enables effective signal separation by the mobile station apparatus UE when the correlation between the antennas of the base station apparatus eNodeB is high. For this reason, when data transmission is performed by switching between SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission, the mobile station apparatus UE is effective in both cases where the correlation between the antennas of the base station apparatus eNodeB is high and low. Therefore, it is necessary to determine a precoding matrix that can be used for signal separation.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、基地局装置のアンテナ間の相関の高低に関わらず、移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を定めたコードブックを生成することができるコードブック生成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a code book that defines a precoding matrix that enables effective signal separation in a mobile station apparatus regardless of the level of correlation between antennas in the base station apparatus is provided. It is an object of the present invention to provide a codebook generation method that can be generated.

本発明のコードブック生成方法は、基地局装置におけるアンテナ間の相関が高い場合に選択されるプリコーディング行列を定めたDFT(Discrete Fourier Transform)構造を有する複数の第1のコードブックと、前記基地局装置におけるアンテナ間の相関が低い場合に選択されるプリコーディング行列を定めた複数の第2のコードブックとで構成されるコードブック生成方法であって、前記第1、第2のコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離(Chordal distance)の最小値をランク毎に算出するステップと、前記第1のコードブック、又は先行して算出された前記行列間距離の最小値の算出結果に応じて更新された前記第2のコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値をランク毎に算出するステップと、更新前後の前記行列間距離の最小値の比較を繰り返してコードブック全体に含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値が最大となる前記第2のコードブックを選択するステップとを具備し、前記行列間距離の最小値を算出する際に前記第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列を演算対象から除くことを特徴とする。
The code book generation method of the present invention includes a plurality of first code books having a DFT (Discrete Fourier Transform) structure that defines a precoding matrix selected when a correlation between antennas in a base station apparatus is high, and the base A codebook generation method comprising a plurality of second codebooks defining a precoding matrix selected when the correlation between antennas in a station apparatus is low, wherein the first and second codebooks include Calculating the minimum value of the inter-matrix distance (Chordal distance) of the included precoding matrix for each rank, and calculating the minimum value of the inter-matrix distance calculated in advance in the first codebook or in advance. calculating a minimum value of the matrix distance between precoding matrix included in the prior SL second codebook is updated according to each rank, further Repeating the comparison of the minimum values of the inter-matrix distances before and after, and selecting the second code book that maximizes the minimum value of the inter-matrix distances of the precoding matrix included in the entire code book, When calculating the minimum value of the inter-matrix distance, two different precoding matrices included in the first codebook are excluded from the calculation target.

この方法によれば、行列間距離の最小値を算出する際に第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列が演算対象から除かれることから、第1のコードブックの一部が更新される事態を防止できるので、DFT構造を有する第1のコードブックにて本来的に享受可能なゲインを得ることができ、基地局装置におけるアンテナ間の相関が高い場合に移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。一方、第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列間の演算処理を除いて行列間距離の最小値が最大となる第2のコードブックが選択されることから、互いに特性が類似しないプリコーディング行列を適切に選択できるので、基地局装置におけるアンテナ間の相関が低い場合に移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。これらの結果、基地局装置のアンテナ間の相関の高低に関わらず、移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を定めたコードブックを生成することが可能となる。   According to this method, since two different precoding matrices included in the first codebook are excluded from the calculation target when calculating the minimum value of the inter-matrix distance, a part of the first codebook is updated. Therefore, the gain inherently enjoyed by the first codebook having the DFT structure can be obtained, and effective in the mobile station apparatus when the correlation between the antennas in the base station apparatus is high. A precoding matrix capable of signal separation can be selected. On the other hand, since the second codebook that maximizes the minimum value of the inter-matrix distance is selected except for the arithmetic processing between two different precoding matrices included in the first codebook, the characteristics are not similar to each other. Since the precoding matrix can be appropriately selected, when the correlation between antennas in the base station apparatus is low, it is possible to select a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus. As a result, it is possible to generate a codebook that defines a precoding matrix that can be effectively signal-separated by the mobile station apparatus, regardless of the correlation between the antennas of the base station apparatus.

本発明によれば、行列間距離の最小値を算出する際に第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列が演算対象から除かれることから、第1のコードブックの一部が更新される事態を防止できるので、DFT構造を有する第1のコードブックにて本来的に享受可能なゲインを得ることができ、基地局装置におけるアンテナ間の相関が高い場合に移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。一方、第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列間の演算処理を除いて行列間距離の最小値が最大となる第2のコードブックが選択されることから、互いに特性が類似しないプリコーディング行列を適切に選択できるので、基地局装置におけるアンテナ間の相関が低い場合に移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。これらの結果、基地局装置のアンテナ間の相関の高低に関わらず、移動局装置で有効に信号分離可能なプリコーディング行列を定めたコードブックを生成することが可能となる。   According to the present invention, when the minimum value of the inter-matrix distance is calculated, two different precoding matrices included in the first codebook are excluded from the calculation target, so that a part of the first codebook is updated. Therefore, the gain inherently enjoyed by the first codebook having the DFT structure can be obtained, and effective in the mobile station apparatus when the correlation between the antennas in the base station apparatus is high. A precoding matrix capable of signal separation can be selected. On the other hand, since the second codebook that maximizes the minimum value of the inter-matrix distance is selected except for the arithmetic processing between two different precoding matrices included in the first codebook, the characteristics are not similar to each other. Since the precoding matrix can be appropriately selected, when the correlation between antennas in the base station apparatus is low, it is possible to select a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus. As a result, it is possible to generate a codebook that defines a precoding matrix that can be effectively signal-separated by the mobile station apparatus, regardless of the correlation between the antennas of the base station apparatus.

LTEシステムにおけるコードブックの構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the structure of the code book in a LTE system. DFTコードブックに定められるプリコーディング行列に対応する複素平面上の信号点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal point on the complex plane corresponding to the precoding matrix defined in a DFT codebook. 行列間距離の最小値における最大値がランクによって異なる2つのランダムコードブックの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the two random code books from which the maximum value in the minimum value of the distance between matrixes changes with ranks.

まず、LTEシステムにおけるコードブックの構成について説明する。図1は、LTEシステムにおけるコードブックの構成を説明するための概念図である。なお、図1においては、PMIの数が16であり、ランク(ストリーム)の数が8である場合について示している。図1において、「n」は、PMIのインデックスを示し「dn,1」〜「dn,8」は、ランクを示している。コードブックには、それぞれのPMIの各ランクに応じたプリコーディング行列が定められている(図1においては、説明の便宜上、プリコーディング行列の表記を省略している)。なお、以下においては、説明の便宜上、図1に示すコードブック全体だけでなく、それぞれのPMIに対応づけられたプリコーディング行列(すなわち、8個のプリコーディング行列)をもコードブックと呼ぶものとする。 First, the configuration of the code book in the LTE system will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of a code book in the LTE system. FIG. 1 shows a case where the number of PMIs is 16 and the number of ranks (streams) is 8. In FIG. 1, “n” indicates a PMI index, and “dn , 1 ” to “dn , 8 ” indicate ranks. In the codebook, precoding matrices corresponding to the respective ranks of the respective PMIs are defined (in FIG. 1, the notation of the precoding matrix is omitted for convenience of explanation). In the following, for convenience of explanation, not only the entire code book shown in FIG. 1 but also precoding matrices (that is, eight precoding matrices) associated with each PMI are referred to as codebooks. To do.

図1に示すように、LTEシステムにおけるコードブックは、送信機である基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関の高低の観点から2つのグループに分けることが可能である。すなわち、LTEシステムにおけるコードブックにおいては、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合に選択されるプリコーディング行列を定めた第1のコードブックグループと、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が低い場合に選択されるプリコーディング行列を定めた第2のコードブックグループとから構成されている。   As shown in FIG. 1, codebooks in the LTE system can be divided into two groups from the viewpoint of correlation between antennas in a base station apparatus eNodeB that is a transmitter. That is, in the code book in the LTE system, the correlation between the first code book group that defines the precoding matrix selected when the correlation between the antennas in the base station apparatus eNodeB is high, and the correlation between the antennas in the base station apparatus eNodeB. And a second codebook group that defines a precoding matrix to be selected when it is low.

上述した第1のコードブックグループに属するコードブックは、DFT(discrete Fourier transform)構造を有するコードブック(以下、「DFTコードブック」という)で構成されている。このDFTコードブックにおいては、例えば、PMI及びランク数がそれぞれ8×8のコードブックグループを例にすると、(式1)に示す行列成分を有することとなる。
(式1)

Figure 0005275280
The codebooks belonging to the first codebook group described above are composed of codebooks having a DFT (discrete Fourier transform) structure (hereinafter referred to as “DFT codebooks”). In this DFT codebook, for example, when a codebook group having a PMI and a rank number of 8 × 8 is taken as an example, the DFT codebook has matrix components shown in (Equation 1).
(Formula 1)
Figure 0005275280

例えば、(式1)に示す第2列の行列成分を見ると、第1行〜第8行には、(1,ω,ω,ω,ω,ω,ω,ω)の値が定められている。これらの値は、複素平面上に表すと、図2に示すように、等間隔で位相をシフトさせた信号点を構成する。これは、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合に信号が到来するいずれの方向にも均等なゲインを得ることができることを意味する。このDFTコードブックは、定めるDFTコードブックの数(例えば、図1の場合は8個)が特定された場合に一義的にそれぞれの行列成分(プリコーディング行列)を決定することができるという利点を有する。 For example, looking at the matrix component of the second column shown in (Equation 1), the first to eighth rows show (1, ω, ω 2 , ω 3 , ω 4 , ω 5 , ω 6 , ω 7. ) Value is defined. When these values are expressed on the complex plane, as shown in FIG. 2, signal points having phases shifted at equal intervals are formed. This means that an equal gain can be obtained in any direction in which a signal arrives when the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is high. This DFT codebook has the advantage that each matrix component (precoding matrix) can be uniquely determined when the number of DFT codebooks to be defined (for example, eight in the case of FIG. 1) is specified. Have.

一方、第2のコードブックグループに属するコードブックは、DFT構造を有さず、ランダムに決定されるコードブック(以下、「ランダムコードブック」という)で構成されている。このランダムコードブックにおいては、上述したDFTコードブックを含むコードブックとの関係において、後述する行列間距離(Chordal distance)の演算処理に基づいて算出される。この行列間距離の演算処理においては、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が低い場合に受信機である移動局装置UEで有効に信号分離できるようなプリコーディング行列が定められるように演算が行われる。   On the other hand, codebooks belonging to the second codebook group do not have a DFT structure, and are configured with codebooks that are determined at random (hereinafter referred to as “random codebooks”). This random code book is calculated based on the calculation process of the inter-matrix distance (Chordal distance) described later in relation to the code book including the DFT code book described above. In the calculation processing of the inter-matrix distance, the calculation is performed so that a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus UE that is a receiver when the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is low is determined. Is called.

ここで、コードブックに定められるプリコーディング行列を評価するための基準について説明する。プリコーディング行列を評価するための基準は、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関の高低により異なる基準が採用される。基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合にはアレーレスポンスが用いられる。一方、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が低い場合には行列間距離が用いられる。   Here, the criteria for evaluating the precoding matrix defined in the codebook will be described. As a criterion for evaluating the precoding matrix, a different criterion is adopted depending on the level of correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB. An array response is used when the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is high. On the other hand, when the correlation between the antennas in the base station apparatus eNodeB is low, the inter-matrix distance is used.

アレーレスポンスは、各アンテナ素子における受信信号ベクトルの、角度方向θにおいてアンテナ合成した後の振幅を示すものであり、例えば、(式2)により算出される(なお、(式2)ではランク1のプリコーディング行列のアレーレスポンスの算出結果を示している)。アレーレスポンスを基準として用いる場合においては、(式2)等により算出される値が最大となるようなプリコーディング行列が選択される。このようにプリコーディング行列を選択することで、アンテナに対して信号が到来する方向に適切なゲインを得ることができるものとなっている。ここで、a(θ)はステアリングベクトル(アレーレスポンスベクトル)であり、(式3)で表わされる。ここで、「e」は自然対数を示し、「j」は虚数を示す。また、「μ」は位相回転量を示し、(式4)に示すように、電波到来角θとアンテナ間隔d及びキャリア周波数に対する波長λで決定される。
(式2)

Figure 0005275280
(式3)
Figure 0005275280
(式4)
Figure 0005275280
The array response indicates the amplitude of the received signal vector at each antenna element after antenna synthesis in the angular direction θ, and is calculated by, for example, (Equation 2) (Note that (Equation 2) is rank 1). The calculation result of the array response of the precoding matrix is shown). When an array response is used as a reference, a precoding matrix that maximizes the value calculated by (Equation 2) or the like is selected. By selecting the precoding matrix in this way, it is possible to obtain an appropriate gain in the direction in which the signal arrives at the antenna. Here, a (θ) is a steering vector (array response vector) and is represented by (Equation 3). Here, “e” indicates a natural logarithm, and “j” indicates an imaginary number. “Μ” represents the amount of phase rotation, and is determined by the radio wave arrival angle θ, the antenna interval d, and the wavelength λ with respect to the carrier frequency, as shown in (Equation 4).
(Formula 2)
Figure 0005275280
(Formula 3)
Figure 0005275280
(Formula 4)
Figure 0005275280

なお、上述した第1のコードブックグループ(以下、「DFTコードブックグループ」という)に属するDFTコードブックにおいては、DFT構造を有することにより、信号が到来するいずれの方向にも均等なゲインを得ることができるプリコーディング行列を定めることができるものとなっている。   A DFT codebook belonging to the first codebook group described above (hereinafter referred to as “DFT codebook group”) has a DFT structure, thereby obtaining a uniform gain in any direction in which a signal arrives. It is possible to define a precoding matrix that can be used.

一方、行列間距離は、比較対象とされるプリコーディング行列の距離(言い換えると、プリコーディング行列に対応するプリコーディングベクトルの方向の類似度)を示すものであり、(式5)により算出される。行列間距離を基準として用いる場合においては、(式5)により算出された行列間距離dchordの最小値dmin(R)が(式6)により算出されると共に、この最小値dmin(R)が最大となるようなプリコーディング行列がランク毎に選択される。このようにコードブックを選択することで、互いに特性が類似しないプリコーディング行列がランダムコードブックに定めることができるものなっている。ここで、「R」はランクを示し、「n」、「m」はPMIのインデックスに対応する変数を示し、「G」はプリコーディング行列を示す。
(式5)

Figure 0005275280
(式6)
Figure 0005275280
On the other hand, the inter-matrix distance indicates the distance of the precoding matrix to be compared (in other words, the similarity in the direction of the precoding vector corresponding to the precoding matrix), and is calculated by (Equation 5). . When the inter-matrix distance is used as a reference, the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord calculated by (Equation 5) is calculated by (Equation 6), and this minimum value d min (R ) Is maximized for each rank. By selecting the code book in this way, precoding matrices whose characteristics are not similar to each other can be determined in the random code book. Here, “R” indicates a rank, “n” and “m” indicate variables corresponding to PMI indexes, and “G” indicates a precoding matrix.
(Formula 5)
Figure 0005275280
(Formula 6)
Figure 0005275280

このような行列間距離dchordの演算処理は、以下の工程により行われる。まず、所定数のDFTコードブックが設定された後、第2のコードブックグループ(以下、「ランダムコードブックグループ」という)に属するランダムコードブックがランダムに決定される。そして、決定されたランダムコードブック及びDFTコードブックに含まれる全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordが、他のコードブックにおける同一ランクの全てのプリコーディング行列との間で算出される(式5)。そして、算出された行列間距離dchordの中の最小値dmin(R)がランク毎に算出される(式6)。次に、ランダムコードブック全体が更新され、再び更新後のランダムコードブック及びDFTコードブックに含まれる全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordが算出されると共に、それらの最小値dmin(R)がランク毎に算出される。この場合において、先行する行列間距離dchordの最小値dmin(R)よりも後続する行列間距離dchordの最小値dmin(R)が大きい場合には、更新後のランダムコードブックが選択される。このような演算処理が、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるまで繰り返し行われる。 Such calculation processing of the inter-matrix distance d chord is performed by the following steps. First, after a predetermined number of DFT codebooks are set, random codebooks belonging to a second codebook group (hereinafter referred to as “random codebook group”) are randomly determined. The matrix distance d chord all precoding matrix included in the random codebook and DFT codebook is determined, is calculated between all of the same rank in other codebook precoding matrix (formula 5). Then, the minimum value d min (R) in the calculated inter-matrix distance d chord is calculated for each rank (Formula 6). Next, the entire random codebook is updated, and inter-matrix distances d chord of all precoding matrices included in the updated random codebook and DFT codebook are calculated again, and their minimum values d min (R ) Is calculated for each rank. In this case, when the preceding matrix distance d chord minimum value d min (R) matrix distance subsequent than d chord minimum d min of the (R) is large, the random codebook the updated selection Is done. Such calculation processing is repeatedly performed until the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord becomes maximum.

ここで、行列間距離dchordの演算処理の対象について図1を参照しながら説明する。図1に示すように、行列間距離dchordの演算処理は、同一のランクに属する2つのプリコーディング行列間で行われる。演算処理の対象とされる2つのプリコーディング行列は、(1)DFTコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列と、(2)DFTコードブックに含まれるプリコーディング行列とランダムコードに含まれるプリコーディング行列と、(3)ランダムコードに含まれる異なる2つのプリコーディング行列とで構成される。これらの演算処理がコードブック全体(DFTコードブック及びランダムコードブック)に含まれる全てのプリコーディング行列に対して行われる。 Here, the target of the calculation process of the inter-matrix distance d chord will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the calculation process of the inter-matrix distance d chord is performed between two precoding matrices belonging to the same rank. The two precoding matrices to be subjected to arithmetic processing are (1) two different precoding matrices included in the DFT codebook, and (2) a precoding matrix included in the DFT codebook and a precoding matrix included in the random code. It consists of a coding matrix and (3) two different precoding matrices included in a random code. These arithmetic processes are performed on all precoding matrices included in the entire codebook (DFT codebook and random codebook).

この場合において、上記(1)の演算処理における演算結果が行列間距離dchordの最小値dmin(R)であった場合には、該当するプリコーディング行列を含む一方又は双方のDFTコードブック(図1に示す例では、PMIインデックス#2、#5の一方又は双方のDFTコードブック)が更新される。上述したように、DFTコードブックグループにおいては、定めるDFTコードブックの数が特定された場合に一義的にそれぞれの行列成分(プリコーディング行列)が決定される結果として、信号が到来するいずれの方向にも均等なゲインを得ることが可能となる。このため、その一部のDFTコードブックが更新された場合には、信号が到来するいずれの方向にも均等なゲインを得ることが困難となる。この結果、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合に移動局装置UEで有効に信号分離することが困難となる事態が発生し得る。本発明者は、このようにプリコーディング行列の行列間距離の最小値の演算対象に、DFTコードブックに含まれる2つのプリコーディング行列が含まれることにより、DFTコードブックにて本来的に享受できるゲインが得られなくなっている点に着目し、本発明をするに至ったものである。 In this case, when the calculation result in the calculation process of (1) is the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord , one or both DFT codebooks including the corresponding precoding matrix ( In the example shown in FIG. 1, one or both of DMI codebooks of PMI indexes # 2 and # 5) are updated. As described above, in the DFT codebook group, when the number of DFT codebooks to be determined is specified, each matrix component (precoding matrix) is uniquely determined. It is possible to obtain an even gain. For this reason, when a part of the DFT codebook is updated, it is difficult to obtain a uniform gain in any direction in which the signal arrives. As a result, when the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is high, it may be difficult to effectively perform signal separation in the mobile station apparatus UE. The present inventor can inherently enjoy the DFT codebook by including the two precoding matrices included in the DFT codebook in the calculation target of the minimum value of the inter-matrix distance of the precoding matrix. Focusing on the point that gain cannot be obtained, the present invention has been achieved.

本発明に係るコードブック生成方法は、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合に選択されるDFTコードブック(第1のコードブック)と、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が低い場合に選択されるランダムコードブック(第2のコードブック)とで構成されるコードブックの生成方法であって、DFTコードブック及びランダムコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値をランク毎に算出し、先行して算出された行列間距離の最小値の算出結果に応じて更新されたDFTコードブック及びランダムコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値をランク毎に算出し、更新前後の行列間距離の最小値の比較を繰り返してコードブック全体に含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値が最大となるランダムコードブックを選択する場合において、行列間距離の最小値を算出する際にDFTコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列を演算対象から除くようにしたものである。   In the code book generation method according to the present invention, the DFT code book (first code book) selected when the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is high and the correlation between antennas in the base station apparatus eNodeB is low. And a random codebook (second codebook) selected from the DFT codebook and the minimum value of the inter-matrix distance of the precoding matrix included in the random codebook. For each rank, the minimum value of the inter-matrix distance of the precoding matrix included in the DFT codebook and the random codebook updated according to the calculation result of the minimum value of the inter-matrix distance calculated in advance is calculated for each rank. Calculate and repeat the comparison of the minimum value of the inter-matrix distance before and after the update, and When selecting a random codebook in which the minimum value of the inter-matrix distance of the coding matrix is selected, two different precoding matrices included in the DFT codebook are excluded from the calculation target when calculating the minimum value of the inter-matrix distance. It is what I did.

本発明に係るコードブック生成方法においては、上記(式5)により全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordを算出した後、これらの行列間距離dchordの最小値d´min(R)を(式7)により算出する。ここで、(式5)、(式6)と同様に、「n」、「m」はPMIのインデックスに対応する変数を示し、「N」はDFTコードブックブループに含まれるDFTコードブックの数を示している(図1においては、N=8の場合について示している)。
(式7)

Figure 0005275280
In the codebook generation method according to the present invention, the a After calculating the matrix distance d chord of all pre-coding matrix by (Equation 5), the minimum value d'min between these matrices distance d chord (R) Calculated by (Equation 7). Here, as in (Expression 5) and (Expression 6), “n” and “m” indicate variables corresponding to the PMI index, and “N 1 ” indicates the DFT codebook group included in the DFT codebook group. The numbers are shown (in FIG. 1, the case of N 1 = 8 is shown).
(Formula 7)
Figure 0005275280

(式7)により行列間距離dchordの最小値d´min(R)を算出する場合には、一方の変数nからDFTコードブックに含まれるプリコーディング行列が除かれていることから、行列間距離dchordの最小値d´min(R)の演算対象の少なくとも一方には、ランダムコードブックに含まれるプリコーディング行列が含まれることとなる。このため、プリコーディング行列の行列間距離dchordの最小値d´min(R)の演算処理が、DFTコードブックに含まれる2つのプリコーディング行列間で行われるのを回避できるので、DFTコードブックの一部が更新される事態を防止でき、DFTコードブックにて本来的に享受可能なゲインを得ることが可能となる。これにより、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が高い場合に移動局装置UEで有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。 When calculating the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord according to (Equation 7), the precoding matrix included in the DFT codebook is removed from one variable n. At least one of the calculation targets of the minimum value d ′ min (R) of the distance d chord includes the precoding matrix included in the random codebook. For this reason, it is possible to avoid the calculation process of the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord of the precoding matrix between the two precoding matrices included in the DFT codebook. It is possible to prevent a situation in which a part of the DFT codebook is updated and to obtain a gain that can be inherently enjoyed in the DFT codebook. Thereby, when the correlation between the antennas in the base station apparatus eNodeB is high, it is possible to select a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus UE.

一方、行列間距離dchordの最小値d´min(R)は、DFTコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列間の演算処理を除いて(式7)により算出されることから、互いに特性が類似しないプリコーディング行列を適切に選択することができる。これにより、基地局装置eNodeBにおけるアンテナ間の相関が低い場合に移動局装置UEで有効に信号分離可能なプリコーディング行列を選択することができる。これらの結果、基地局装置eNodeBのアンテナ間の相関の高低に関わらず、移動局装置UEで有効に信号分離可能なプリコーディング行列を定めたコードブックを生成することが可能となる。 On the other hand, since the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord is calculated by (Equation 7) excluding the arithmetic processing between two different precoding matrices included in the DFT codebook, Can be appropriately selected. Thereby, when the correlation between the antennas in the base station apparatus eNodeB is low, it is possible to select a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus UE. As a result, it is possible to generate a codebook that defines a precoding matrix that can be effectively separated by the mobile station apparatus UE regardless of the level of correlation between antennas of the base station apparatus eNodeB.

ところで、行列間距離dchordの最小値d´min(R)が最大となるプリコーディング行列を含むランダムコードブックを選択する際には、特定のランクのプリコーディング行列のみを更新することはできず、そのランダムコードブック全体を更新する必要がある。これは、コードブックに要求されるネスティッドプロパティという特性に基づく。ネスティッドプロパティとは、下位ランク(例えば、ランク2)のプリコデーディング行列は、上位ランク(例えば、ランク3)のプリコーディング行列の部分行列で構成されるという特性をいう。このような特性に対応するため、特定のランクのプリコーディング行列のみを更新することはできない。 By the way, when selecting a random codebook including a precoding matrix in which the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord is maximum, it is not possible to update only the precoding matrix of a specific rank. Need to update the entire random codebook. This is based on the property of nested properties required for codebooks. The nested property is a characteristic that a precoding matrix of a lower rank (for example, rank 2) is composed of a submatrix of a precoding matrix of an upper rank (for example, rank 3). In order to deal with such characteristics, it is not possible to update only the precoding matrix of a specific rank.

しかしながら、ランダムコードブック全体を更新する場合、選択候補とされる2つのランダムコードブック(ここでは、ランダムコードブックA、Bとする)において、あるランクの行列間距離dchordの最小値d´min(R)では、ランダムコードブックAの方が大きな値が算出される一方、他のランクの行列間距離dchordの最小値d´min(R)では、ランダムコードブックBの方が大きな値が算出される事態が発生し得る。 However, when updating the entire random codebook, the minimum value d ′ min of the inter-matrix distance d chord of a certain rank in two random codebooks (here, random codebooks A and B) that are selection candidates. In (R), a larger value is calculated in the random codebook A, whereas in the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord of other ranks, the random codebook B has a larger value. A calculated situation can occur.

図3は、行列間距離dchordの最小値d´min(R)の最大値がランクによって異なる2つのランダムコードブックの一例を示す図である。なお、図3においては、同一のPMIインデックスのランダムコードブックを選択する過程で候補とされるランダムコードブック(以下、「候補ランダムコードブック」という)の行列間距離dchordの最小値d´min(R)を示している。図3においては、候補ランダムコードブックとして、コードブックA、Bが選択された場合について示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of two random codebooks in which the maximum value of the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord differs depending on the rank. In FIG. 3, the minimum value d ′ min of the inter-matrix distance d chord of random code books (hereinafter referred to as “candidate random code books”) that are candidates in the process of selecting random code books with the same PMI index. (R) is shown. FIG. 3 shows a case where codebooks A and B are selected as candidate random codebooks.

図3に示すように、コードブックAとコードブックBとでは、ランク2、ランク4、ランク6及びランク8において、行列間距離dchordの最小値d´min(R)が同一の値である。そして、ランク1及びランク7においては、コードブックBの行列間距離dchordの最小値d´min(R)の方が大きい値となっている。一方、ランク3及びランク5においては、コードブックAの行列間距離dchordの最小値d´min(R)の方が大きい値となっている。 As shown in FIG. 3, in the code book A and the code book B, the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord is the same value in rank 2, rank 4, rank 6 and rank 8. . In ranks 1 and 7, the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord of the codebook B is larger. On the other hand, in ranks 3 and 5, the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord of the codebook A is larger.

この場合、コードブックAを選択すれば、ランク3及びランク5でデータ送信する場合にコードブックBよりも移動局装置UEにて信号分離し易い送信ビームを形成できるのに対し、ランク1及びランク7でデータ送信する場合にコードブックBよりも移動局装置UEにて信号分離し難い送信ビームが形成されることとなる。一方、コードブックBを選択すれば、ランク1及びランク7でデータ送信する場合にコードブックAよりも移動局装置UEにて信号分離し易い送信ビームを形成できるのに対し、ランク3及びランク5でデータ送信する場合にコードブックAよりも移動局装置UEにて信号分離し難い送信ビームが形成されることとなる。   In this case, if codebook A is selected, a transmission beam that is easier to separate signals in mobile station apparatus UE than codebook B can be formed when data is transmitted in rank 3 and rank 5, whereas rank 1 and rank 7, a transmission beam that is more difficult to separate in the mobile station apparatus UE than in the code book B is formed. On the other hand, if codebook B is selected, a transmission beam that is easier to separate signals in mobile station apparatus UE than codebook A can be formed when data is transmitted in ranks 1 and 7, whereas ranks 3 and 5 When transmitting data, a transmission beam is formed which is more difficult to separate in the mobile station apparatus UE than in the codebook A.

このため、本発明に係るコードブック生成方法においては、行列間距離dchordの最小値d´min(R)における最大値が異なる候補ランダムコードブックに存在する場合に、各ランクの行列間距離dchordの最小値d´min(R)を重み付け平均して得られる調整値d´´minに基づいてランダムコードブックを選択する。すなわち、本発明に係るコードブック生成方法においては、(式8)に示すように、各ランクの行列間距離dchordの最小値d´min(R)を重み係数αにて調整すると共に、調整後の値を相加平均することで得られる調整値d´´minに基づいてランダムコードブックを選択する。
(式8)

Figure 0005275280
For this reason, in the codebook generating method according to the present invention, when the maximum value in the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord exists in different candidate random codebooks, the inter-matrix distance d of each rank A random codebook is selected based on an adjustment value d ″ min obtained by weighted averaging the minimum value d ′ min (R) of chord . That is, in the code book generating method according to the present invention, as shown in (Equation 8), the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord of each rank is adjusted by the weighting coefficient α R , and A random codebook is selected based on an adjustment value d ″ min obtained by arithmetic averaging of the adjusted values.
(Formula 8)
Figure 0005275280

ここで、重み係数αは、例えば、移動通信システムが重視するランクに応じて決定される。移動通信システムにて低いランクによるデータ送信が重視される場合、例えば、ランク1〜ランク4の重み係数α、α、α、αにそれぞれ0.3、0.3、0.2、0.2が設定され、ランク5〜ランク8の重み係数α、α、α、αに0が設定される。なお、重み係数αの決定は、データ送信で重視されるランクに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。 Here, the weighting factor α R is determined according to, for example, a rank that is important by the mobile communication system. When data transmission with a low rank is important in a mobile communication system, for example, weight coefficients α 1 , α 2 , α 3 , and α 4 of rank 1 to rank 4 are 0.3, 0.3, and 0.2, respectively. , 0.2 is set, and 0 is set to the weighting factors α 5 , α 6 , α 7 , α 8 of ranks 5 to 8. Note that the determination of the weighting factor α R is not limited to ranks that are important in data transmission, and can be changed as appropriate.

上述した例を用いると、図3に示すコードブックAから算出される調整値d´´min(R)、並びに、コードブックBから算出される調整値d´´min(R)は、それぞれ以下の通りとなる。
コードブックA_d´´min =0.3*0.8+0.3*1.0+0.2*1.1+0.2*1.2
=0.24+0.3+0.22+0.24=1.0
コードブックB_d´´min =0.3*0.9+0.3*1.0+0.2*1.0+0.2*1.2
=0.27+0.3+0.2+0.24=1.01
この場合、コードブックBから算出される調整値d´´minの方が、コードブックAから算出される調整値d´´minよりも大きいことから、コードブックBが選択されることとなる。
Using the example described above, the adjustment value is calculated from the codebook A shown in FIG. 3 d'' min (R), as well as the adjustment value is calculated from the code book B d'' min (R) is less, respectively It becomes as follows.
Codebook A_d ″ min = 0.3 * 0.8 + 0.3 * 1.0 + 0.2 * 1.1 + 0.2 * 1.2
= 0.24 + 0.3 + 0.22 + 0.24 = 1.0
Codebook B_d ″ min = 0.3 * 0.9 + 0.3 * 1.0 + 0.2 * 1.0 + 0.2 * 1.2
= 0.27 + 0.3 + 0.2 + 0.24 = 1.01
In this case, since the adjustment value d ″ min calculated from the code book B is larger than the adjustment value d ″ min calculated from the code book A, the code book B is selected.

このように本発明に係るコードブック生成方法によれば、行列間距離dchordの最小値d´min(R)における最大値が異なる候補ランダムコードブックに存在する場合に、各ランクの行列間距離dchordの最小値d´min(R)を重み付け平均して得られる調整値d´´minに基づいてランダムコードブックを選択するようにしたことから、例えば、移動通信システムで重視されるランクに応じてランダムコードブックを選択することができるので、選択されたランクにてデータ送信する場合により移動局装置UEで信号分離し易いプリコーディング行列を選択することが可能となる。 As described above, according to the code book generating method according to the present invention, when the maximum value in the minimum value d ′ min (R) of the inter-matrix distance d chord exists in different candidate random codebooks, the inter-matrix distance of each rank Since the random codebook is selected based on the adjustment value d ″ min obtained by weighted averaging the minimum value d ′ min (R) of d chord , for example, the rank is emphasized in the mobile communication system. Accordingly, since a random codebook can be selected, it is possible to select a precoding matrix that is easily signal-separated by the mobile station apparatus UE when data is transmitted at the selected rank.

なお、以上の説明においては、DFTコードブック及びランダムコードブックで構成されるコードブックにおいて、ランダムコードブックに含まれるプリコーディング行列を行列間距離dchordの演算処理により選定する際、DFTコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列を演算対象から除くコードブック生成方法において、調整値d´´minに基づいてランダムコードブックを選択する場合について説明している。しかしながら、各ランクの行列間距離の最小値を重み付け平均して得られる調整値に基づいてランダムコードブックを選択する手法については、ランダムコードブックを選択する全てのコードブックの生成方法に適用することが可能である。 In the above description, when the precoding matrix included in the random codebook is selected by the arithmetic processing of the inter-matrix distance d chord in the codebook composed of the DFT codebook and the random codebook, In the code book generation method in which two different precoding matrices included are excluded from the calculation target, a case where a random code book is selected based on the adjustment value d ″ min is described. However, the method of selecting a random codebook based on an adjustment value obtained by weighted averaging the minimum values of the inter-matrix distances of each rank is applicable to all codebook generation methods for selecting a random codebook. Is possible.

また、行列間距離dchordの演算処理においては、上述したように、ランダムコードブックグループに属するランダムコードブックがランダムに決定された後、全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordが、他のコードブックにおける対応するランクの全てのプリコーディング行列との間で算出される。そして、算出された行列間距離dchordの中の最小値dmin(R)が算出される。そして、ランダムコードブック全体が更新され、再び更新後の全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordが算出されると共に、それらの最小値dmin(R)がランク毎に算出される。この場合において、先行する行列間距離dchordの最小値dmin(R)よりも後続する行列間距離dchordの最小値dmin(R)が大きい場合には、更新後のコードブックが選択される。このような演算処理が、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるまで繰り返し行われる。 In the calculation process of the inter-matrix distance d chord , as described above, after the random codebooks belonging to the random codebook group are randomly determined, the inter-matrix distances d chord of all the precoding matrices are changed to other It is calculated between all the precoding matrices of the corresponding rank in the codebook. Then, the minimum value d min (R) in the calculated inter-matrix distance d chord is calculated. Then, the entire random codebook is updated, and the inter-matrix distance d chord of all precoding matrices after the update is calculated again, and their minimum value d min (R) is calculated for each rank. In this case, when the preceding matrix distance d chord minimum d min the minimum value of the matrix distance d chord succeeding than (R) d min of (R) is large, the codebook of the updated selected The Such calculation processing is repeatedly performed until the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord becomes maximum.

すなわち、行列間距離dchordの演算処理においては、ランダムコードブック全体を更新しながら、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックが探索される。しかしながら、この場合には、更新後の全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordの演算対象となるため、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックが探索されるまでの演算量が膨大になる。 That is, in the calculation process of the inter-matrix distance d chord , a random code book having the minimum minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is searched while updating the entire random code book. However, in this case, since the inter-matrix distance d chord of all the precoding matrices after update is an object to be calculated, a random codebook that maximizes the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is searched. The amount of computation until it is done becomes enormous.

このため、本発明に係るコードブック生成方法においては、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックを探索する際、ランダムコードブック全体を更新するのではなく、その一部のランダムコードブックを更新する。具体的には、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が算出されたランダムコードブックの一方又は双方を更新する。なお、更新対象とされるランダムコードブックは、ランダムに選択される。 Therefore, in the codebook generation method according to the present invention, when searching for a random codebook in which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is maximized, the entire random codebook is not updated. Update some of the random codebooks. Specifically, one or both of the random code books for which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is calculated are updated. Note that the random codebook to be updated is selected at random.

このような行列間距離dchordの演算処理においては、ランダムコードブックグループに属するランダムコードブックがランダムに決定された後、全てのプリコーディング行列(DFTコードブックに含まれる2つのプリコーディング行列を除く)の行列間距離dchordが、他のコードブックにおける対応するランクの全てのプリコーディング行列との間で算出される。そして、算出された行列間距離dchordの中の最小値dmin(R)が算出される。そして、行列間距離dchordの中の最小値dmin(R)を含むランダムコードブックが更新され、再び更新後の全てのプリコーディング行列の行列間距離dchordが算出されると共に、それらの最小値dmin(R)がランク毎に算出される。この場合において、先行する行列間距離dchordの最小値dmin(R)よりも後続する行列間距離dchordの最小値dmin(R)が大きい場合には、更新後のコードブックが選択される。このような演算処理が、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるまで繰り返し行われる。 In such calculation processing of the inter-matrix distance d chord , after random codebooks belonging to the random codebook group are randomly determined, all precoding matrices (excluding two precoding matrices included in the DFT codebook) ) Between matrixes d chord is calculated with all precoding matrices of corresponding ranks in other codebooks. Then, the minimum value d min (R) in the calculated inter-matrix distance d chord is calculated. Then, the random codebook including the minimum value d min (R) in the inter-matrix distance d chord is updated, and the inter-matrix distances d chord of all precoding matrices after the update are calculated again, and their minimum A value d min (R) is calculated for each rank. In this case, when the preceding matrix distance d chord minimum d min the minimum value of the matrix distance d chord succeeding than (R) d min of (R) is large, the codebook of the updated selected The Such calculation processing is repeatedly performed until the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord becomes maximum.

このように本発明に係るコードブック生成方法によれば、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックを探索する際、一部のランダムコードブックを更新するようにしたことから、ランダムコードブック全体を更新する場合に比べて大幅に行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックを探索するまでの演算量を低減することが可能となる。 As described above, according to the code book generating method according to the present invention, when searching for a random code book in which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is maximized, some of the random code books are updated. As a result, the amount of computation required to search for a random codebook in which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is maximized can be greatly reduced as compared with the case of updating the entire random codebook. It becomes possible.

特に、本発明に係るコードブック生成方法においては、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が算出されたランダムコードブックの一方又は双方を更新するようにしたことから、更新対象となるランダムコードブックを特定し易く、効率的に行列間距離dchordの最小値dmin(R)が最大となるランダムコードブックを探索する演算処理を行うことが可能となる。 In particular, in the code book generation method according to the present invention, one or both of the random code books for which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is calculated are updated. It is easy to specify a random codebook, and it is possible to efficiently perform a calculation process for searching for a random codebook in which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is maximized.

なお、以上の説明においては、DFTコードブック及びランダムコードブックで構成されるコードブックにおいて、ランダムコードブックに含まれるプリコーディング行列を行列間距離dchordの演算処理により選定する際、DFTコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列を演算対象から除くコードブック生成方法において、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が算出されたランダムコードブックの一方又は双方を更新する場合について説明している。しかしながら、行列間距離dchordの最小値dmin(R)が算出されたランダムコードブックの一方又は双方を更新する手法については、ランダムコードブックを選択する全てのコードブック生成方法に適用することが可能である。 In the above description, when the precoding matrix included in the random codebook is selected by the arithmetic processing of the inter-matrix distance d chord in the codebook composed of the DFT codebook and the random codebook, In the code book generation method in which two different precoding matrices included are excluded from the calculation target, a case will be described in which one or both of the random code books for which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is calculated are updated. ing. However, the method of updating one or both of the random codebooks for which the minimum value d min (R) of the inter-matrix distance d chord is calculated may be applied to all codebook generation methods for selecting a random codebook. Is possible.

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。   Although the present invention has been described in detail using the above-described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification. The present invention can be implemented as modified and changed modes without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the scope of claims. Therefore, the description of the present specification is for illustrative purposes and does not have any limiting meaning to the present invention.

Claims (4)

基地局装置におけるアンテナ間の相関が高い場合に選択されるプリコーディング行列を定めたDFT(discrete Fourier transform)構造を有する複数の第1のコードブックと、前記基地局装置におけるアンテナ間の相関が低い場合に選択されるプリコーディング行列を定めた複数の第2のコードブックとで構成されるコードブック生成方法であって、
前記第1、第2のコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離(Chordal distance)の最小値をランク毎に算出するステップと、前記第1のコードブック、又は先行して算出された前記行列間距離の最小値の算出結果に応じて更新された前記第2のコードブックに含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値をランク毎に算出するステップと、更新前後の前記行列間距離の最小値の比較を繰り返してコードブック全体に含まれるプリコーディング行列の行列間距離の最小値が最大となる前記第2のコードブックを選択するステップとを具備し、
前記行列間距離の最小値を算出する際に前記第1のコードブックに含まれる異なる2つのプリコーディング行列を演算対象から除くことを特徴とするコードブック生成方法。
A plurality of first codebooks having a DFT (discrete Fourier transform) structure defining a precoding matrix selected when the correlation between antennas in the base station apparatus is high, and the correlation between antennas in the base station apparatus is low A codebook generation method comprising a plurality of second codebooks defining precoding matrices to be selected in a case,
Calculating a minimum value of the inter-matrix distance (Chordal distance) of the precoding matrix included in the first and second codebooks for each rank; and the first codebook or the preceding calculation calculating a minimum value of the matrix distance between precoding matrices for each rank contained in the prior SL second codebook is updated according to the calculation result of the minimum value of the matrix between the length of the before and after the update between the matrix Repeating the comparison of the minimum values of the distances, and selecting the second codebook that maximizes the minimum value of the inter-matrix distance of the precoding matrix included in the entire codebook,
A codebook generation method, wherein two different precoding matrices included in the first codebook are excluded from a calculation target when calculating the minimum value of the inter-matrix distance.
前記行列間距離の最小値をランク毎に重み係数にて調整すると共に、調整後の値を相加平均して得られる調整値に基づいて前記第2のコードブックを選択することを特徴とする請求項1記載のコードブック生成方法。   The minimum value of the inter-matrix distance is adjusted by a weighting factor for each rank, and the second codebook is selected based on an adjustment value obtained by arithmetically averaging the adjusted values. The code book generation method according to claim 1. 先行して算出された前記行列間距離の最小値の算出結果に応じて複数の前記第2のコードブックの一部のみを更新することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のコードブック生成方法。   3. The code book according to claim 1, wherein only a part of the plurality of second code books is updated according to a calculation result of a minimum value of the inter-matrix distance calculated in advance. Generation method. 前記行列間距離の最小値の算出に用いられた前記第2のコードブックの一方又は双方を更新することを特徴とする請求項3記載のコードブック生成方法。   4. The codebook generation method according to claim 3, wherein one or both of the second codebooks used for calculating the minimum value of the inter-matrix distance is updated.
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CN101166052B (en) * 2006-10-19 2012-05-23 株式会社Ntt都科摩 Precoding method for multi-input multi-output system and apparatus using same
US8107544B2 (en) * 2007-05-16 2012-01-31 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for feedback in closed loop transmitting
CN101388702B (en) * 2007-09-11 2015-05-13 株式会社Ntt都科摩 Adaptive pre-encoding method and device for MIMO system based on codebook
EP2073471A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-24 Sony Corporation Improved selection criterion for quantized precoded spatial multiplexing MIMO
EP2566120B1 (en) * 2008-08-11 2014-04-02 LG Electronics Inc. Codebook design for uplink transmission in a SC-FDMA system
US9112562B2 (en) * 2008-09-02 2015-08-18 Intel Corporation Techniques utilizing adaptive codebooks for beamforming in wireless networks

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