WO2009110240A1 - 無線受信装置及びフィードバック方法 - Google Patents

無線受信装置及びフィードバック方法 Download PDF

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WO2009110240A1
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cqi
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feedback
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良平 木村
憲一 三好
勝彦 平松
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a radio reception apparatus and a feedback method.
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • both the transmission device and the reception device each include a plurality of antennas. Specifically, since a plurality of data can be transmitted using the same frequency at the same time, a high transmission rate can be realized.
  • eigenmode transmission As this MIMO transmission system, a transmission system called eigenmode transmission is known.
  • eigenmode transmission propagation path information between transmitting and receiving apparatuses is obtained by channel estimation, and an eigenvalue decomposition is performed on a correlation matrix H H H of the obtained propagation path information (propagation channel matrix H) to obtain an eigenvalue ⁇ and an eigenvector W. This is shown in equation (1). Then, send the WH H weights, by using the W H as reception weight allows parallel transmission of the eigenvalues of minutes.
  • ⁇ k is the k-th eigenvalue and has a relationship of ⁇ 1 > ⁇ 2 > ⁇ 3 > ⁇ 4 .
  • a transmission weight w k is assigned to the k-th stream s k and is transmitted using the channel of the k-th eigenvalue ⁇ k . Therefore, higher quality transmission can be realized as the eigenvalue number (stream number) k is smaller.
  • Each terminal feeds back a CQI (Channel Quality Indicator) determined based on SINR (Signal-to-Interference-and Noise-Ratio) for each RB (Resource Block) to the base station, and the base station uses these CQIs to each terminal. Allocate communication resources.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • SINR Signal-to-Interference-and Noise-Ratio
  • the base station preferentially allocates communication resources to terminals that have fed back higher CQI. For this reason, as the number of terminals increases, the number of terminals that feed back a high CQI increases, so that cell throughput (peak data rate, frequency utilization efficiency) is improved.
  • CQI feedback methods include a Best-M report and a DCT (Discrete Cosine Transform) report.
  • FIG. 2 shows an overview of the Best-M report.
  • the average CQI of the entire transmission band (N RB ) (expressed in X bits)
  • the top M RBs with the highest CQI level are selected, and the CQI corresponding to the selected RB (the CQI of each RB is Y (Represented in bits) and the position of the selected RB (represented in log 2 ( NRB C M ) bits).
  • the quantization bit number Y of the top M CQIs is expressed as a difference value from the average CQI.
  • Figure 3 shows the CQI feedback format based on the Best-M report.
  • X 5 bits
  • Y 3 bits
  • the base station demodulates the feedback information based on the Best-M report and reproduces the SINR for each RB.
  • Figure 4 shows an overview of the DCT report.
  • a direct current (DC) component (expressed in X bits) and M frequency components having low frequency components (expressed in Y bits per frequency) are fed back from the result of DCT conversion of SINR for each RB.
  • the total X + MY bits are fed back.
  • M frequency components are fed back in order from the lowest frequency, it is not necessary to feed back position information unlike the Best-M report.
  • Fig. 5 shows the CQI feedback format based on the DCT report.
  • X 5 bits
  • Y 5 bits
  • the base station converts the feedback information based on the DCT report into IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) and reproduces the SINR for each RB.
  • IDCT Inverse Discrete Cosine Transform
  • SINR k of the k-th stream is used as an index of quality
  • DCT report In this case, SINR is DCT converted for each stream.
  • the eigenmode transmission described above when feeding back the CQI, using the eigenvalues lambda k instead of SINR k as an index of quality, the eigenvalues lambda k and CQI conversion in the case of Best-M reporting, DCT reported In this case, the eigenvalue ⁇ k is DCT transformed.
  • the same CQI feedback format as that in the SIMO (Single-Input Multiple-Output) channel is applied to each stream, so that the number of CQI feedback increases in proportion to the number of streams in the MIMO channel as shown in FIG. Resulting in.
  • An object of the present invention is to provide a radio reception apparatus and a feedback method that reduce the amount of CQI feedback in a MIMO channel.
  • a radio receiving apparatus includes a receiving unit that receives signals transmitted from a plurality of antennas via a plurality of antennas, and a channel matrix between the transmitting antenna and the receiving antenna using a pilot signal among the received signals.
  • Channel estimation means for deriving eigenvalues by eigenvalue decomposition of the estimated channel matrix, converting the eigenvalues into CQIs for each eigenvalue number, the number of average CQI quantization bits in each stream, the number of upper CQIs to be fed back,
  • a configuration comprising: feedback information generating means for generating CQI feedback information by reducing any of the number of upper CQI quantization bits by a number corresponding to the eigenvalue number; and transmitting means for transmitting the feedback information. take.
  • a radio receiving apparatus includes a receiving unit that receives signals transmitted from a plurality of antennas via a plurality of antennas, and a channel matrix between the transmitting antenna and the receiving antenna using a pilot signal among the received signals.
  • Channel estimation means for eigenvalue decomposition of the estimated channel matrix and eigenvalue decomposition, DCT transform of the eigenvalue for each eigenvalue number, and the number of quantization bits of the DC component in each stream, the number of frequency components other than the DC component ,
  • a feedback information generating means for generating any CQI feedback information by reducing any of the number of quantization bits of frequency components other than the DC component by a number corresponding to the eigenvalue number, and a transmitting means for transmitting the feedback information;
  • the structure which comprises is taken.
  • the feedback method of the present invention includes a channel estimation step of estimating a channel matrix between a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, eigenvalue decomposition of the estimated channel matrix to obtain an eigenvalue, and converting the eigenvalue into a CQI for each eigenvalue number.
  • Feedback information for converting and generating CQI feedback information by reducing any one of the number of quantization bits of average CQI in each stream, the number of higher CQIs to be fed back, and the number of quantization bits of CQI by the number corresponding to the eigenvalue number A generating step and a transmitting step for transmitting the feedback information.
  • the figure which shows a mode that the eigenvalue of a 1st-4th stream is DCT-transformed
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, description will be made assuming that there are four antennas.
  • Radio receiving sections 102-1 to 102-4 down-convert signals received via corresponding antennas 101-1 to 101-4 into baseband signals, and output data signals of the received signals to MIMO demodulation section 106. Then, the pilot signal among the received signals is output to channel estimation section 103.
  • Channel estimation section 103 estimates the channel matrix for each RB between the transmitting and receiving antennas using the pilot signals output from radio receiving sections 102-1 to 102-4, decomposes the estimated channel matrix into eigenvalues, and performs eigenvalue decomposition. And the eigenvector.
  • the obtained eigenvalue and eigenvector are output to the feedback information generation section 104 as transmission weights, and the value obtained by multiplying the eigenvector by the channel matrix is output to the MIMO demodulation section 106 as reception weights.
  • the channel matrix is a matrix of channel gain between the transmission antenna and the reception antenna.
  • the feedback information generation unit 104 includes a feedback bit table that associates the average number of CQI quantization bits to be transmitted for each eigenvalue and the number of CQI quantization bits in each RB.
  • the feedback information generation unit 104 averages the eigenvalues output from the channel estimation unit 103 for each RB, and converts the averaged eigenvalues into CQIs for each eigenvalue number (stream).
  • Feedback information generation section 104 generates feedback information from the CQI for each eigenvalue with the number of quantization bits according to the feedback bit table, and outputs the feedback information to radio transmission section 105. Details of the feedback information generation unit 104 will be described later.
  • Radio transmitting section 105 up-converts the feedback information output from feedback information generating section 104 and transmits it from antennas 101-1 to 101-4.
  • the MIMO demodulator 106 multiplies the data signal output from the radio receivers 102-1 to 102-4 by the reception weight output from the channel estimator 103, and separates the streams.
  • the separated streams are output to data demodulation sections 107-1 to 107-4, respectively.
  • Data demodulating sections 107-1 to 107-4 convert the stream output from MIMO demodulating section 106 from modulation symbols to soft decision bits and output the data to decoding sections 108-1 to 108-4.
  • Data decoding sections 108-1 to 108-4 perform channel decoding on the soft decision bits output from data demodulation sections 107-1 to 107-4 to restore transmission data.
  • the feedback information generation unit 104 includes a feedback bit table that decreases the number of average CQI quantization bits X k as the eigenvalue number k increases.
  • it is five bits average CQI of the eigenvalues lambda 1, average 4 bits of CQI of eigenvalue lambda 2, 3-bit average CQI of eigenvalue lambda 3, and 2 bits average CQI of eigenvalue lambda 4.
  • the larger the eigenvalue number k the smaller the average eigenvalue (average eigenvalue in the figure), that is, the smaller the average CQI value.
  • the number of CQIs M k to be fed back is 5 and the number of quantization bits Y k of the upper M k CQIs is 3 bits.
  • feedback information generation section 104 converts the eigenvalue averaged for each RB into CQI for each eigenvalue number (stream), and feeds back from the CQI for each eigenvalue with the number of bits according to the feedback bit table. Generate information.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, description will be made assuming that there are four antennas.
  • Radio receiving section 202 receives feedback information fed back from the receiving apparatus via antennas 201-1 to 201-4, down-converts the received feedback information into a baseband signal, and outputs it to feedback information demodulation section 203. .
  • the feedback information demodulating unit 203 includes the same feedback bit table as the feedback bit table included in the feedback information generating unit 104 of the receiving apparatus illustrated in FIG. 7, and the feedback information output from the wireless receiving unit 202 is based on the feedback bit table. Demodulate to obtain transmission weight and CQI (channel coding rate and modulation level). The acquired transmission weight is output to MIMO multiplexing section 206, the channel coding rate is output to encoding sections 204-1 to 204-4, and the modulation level is output to modulation sections 205-1 to 205-4. Details of feedback information demodulating section 203 will be described later.
  • Encoding sections 204-1 to 204-4 encode each input transmission data with the channel coding rate output from feedback information demodulation section 203, and encode the encoded data into modulation sections 205-1 to 205-4. Output. Modulation sections 205-1 to 205-4 modulate the encoded data output from encoding sections 204-1 to 204-4 with the modulation level output from feedback information demodulation section 203, and modulate the modulation symbols to MIMO multiplexing sections. It outputs to 206.
  • the MIMO multiplexing unit 206 multiplies the modulation symbol output from the modulation units 205-1 to 205-4 by the transmission weight output from the feedback information demodulation unit 203, and converts it into a transmission stream.
  • MIMO multiplexing section 206 multiplexes all transmission streams and outputs them to radio transmission sections 207-1 to 207-4.
  • Radio transmitting sections 207-1 to 207-4 up-convert the transmission stream output from MIMO multiplexing section 206, and transmit it from antennas 201-1 to 201-4.
  • the feedback information demodulation unit 203 includes a feedback bit table shown in FIG.
  • the feedback information demodulator 203 refers to the feedback bit table, refers to the average CQI quantization bit number X k of the k-th stream, and the CQI number M k to be fed back.
  • the number of quantization bits Y k of the CQI is acquired.
  • the CQI feedback amount when performing CQI feedback based on the Best-M report, can be reduced by decreasing the number of quantization bits of the average CQI as the eigenvalue number increases. it can.
  • the feedback information generation unit 104 and the feedback information demodulation unit 203 according to Embodiment 2 of the present invention include a feedback bit table that reduces the number of CQIs M k to be fed back as the eigenvalue number k decreases.
  • the average CQI quantization bit number is 5 bits, and the CQI quantization bit number to be fed back is 3 bits.
  • the CQI feedback amount can be reduced by reducing the number of CQIs to be fed back as the eigenvalue number is smaller.
  • the feedback information generation section 104 and the feedback information demodulation section 203 generate a feedback bit table that decreases the number of quantization bits Y k of CQI as the eigenvalue number k increases.
  • I have.
  • CQI quantization bits Y 1 and Y 2 to be fed back at eigenvalue ⁇ 1 and eigenvalue ⁇ 2 are fed back
  • CQI quantization bits Y 3 and Y 4 to be fed back at eigenvalue ⁇ 3 and eigenvalue ⁇ 4 are fed back. 2 bits.
  • the average CQI quantization bit number is 5 bits, and the CQI number to be fed back is 5.
  • the CQI feedback amount can be reduced by decreasing the number of CQI quantization bits as the eigenvalue number increases. .
  • Feedback information generation section 104 averages the eigenvalues output from channel estimation section 103 for each RB, and the eigenvalue averaged for each RB as shown in FIGS. 14A to 14D. DCT conversion is performed for each (stream).
  • the feedback information generation unit 104 includes a feedback bit table that associates the number of quantization bits X k of the DC component to be transmitted for each eigenvalue, the number of frequency components M k, and the number of quantization bits Y k of the frequency components. .
  • Feedback information generation section 104 generates feedback information from the DC components of CQI and Mk frequency components DCT transformed for each eigenvalue according to the feedback bit table, and outputs the feedback information to radio transmission section 105.
  • the feedback information generation unit 104 includes a feedback bit table that decreases the number of quantization bits X k of the DC component of CQI as the eigenvalue number k increases.
  • 5-bit quantization bit number X 1 of the DC component of the CQI in the eigenvalues lambda 1 4-bit quantization bit number X 2 of the DC component of the CQI in eigenvalue lambda 2
  • 3-bit quantization bit number X 3 are a number of quantization bits X 4 two-bit DC component of the CQI in the eigenvalue lambda 4.
  • the frequency component number M k is 4, and the frequency component quantization bit number Y k. Is 5 bits.
  • the feedback information generation unit 104 quantizes the DCT-transformed CQI frequency component based on the frequency component number M k and the frequency component quantization bit number Y k of the feedback bit table shown in FIG. Feedback information is generated together with the components.
  • the feedback information demodulation unit 203 in FIG. 11 includes the same feedback bit table as the feedback bit table shown in FIG. 15, and performs IDCT conversion on the feedback information output from the wireless reception unit 202 based on the feedback bit table, and performs RB Find the eigenvalue for each.
  • Feedback information demodulation section 203 determines the channel coding rate and modulation level from the obtained eigenvalues, outputs the channel coding rate to coding sections 204-1 to 204-4, and modulates the modulation level to modulation sections 205-1 to 205-1 Output to 205-4.
  • the amount of CQI feedback can be reduced by decreasing the number of quantization bits of the DC component of CQI as the eigenvalue number increases. it can.
  • the feedback information generating section 104 and the feedback information demodulating section 203 reduce the number of frequency components Mk of the CQI subjected to DCT conversion as the eigenvalue number k is smaller.
  • the frequency component number M 1 of the eigenvalues lambda 1 0, the frequency component number M 2 of the eigenvalues lambda 2 2, the frequency component number M 3 of 3 in eigenvalue lambda 3, the frequency component number M 4 in the eigenvalue lambda 4 4 It is said.
  • the DC component quantization bit number is 5 bits
  • the frequency component quantization bit number is 5 bits.
  • the CQI feedback amount can be reduced by reducing the number of frequency components of CQI subjected to DCT conversion as the eigenvalue number is smaller.
  • the feedback information generating section 104 and the feedback information demodulating section 203 reduce the frequency component quantization bit number Y k as the eigenvalue number k increases. It has.
  • the eigenvalues lambda 5 bit quantization bit number Y 1 of the frequency components in the 1 eigenvalue lambda 4 bits quantization bits Y 2 of frequency components in the 2, eigenvalues lambda quantization bit rate frequency component of 3 Y 3 3 bits, and the eigenvalues ⁇ of the frequency components in the 4 quantization bits Y 4 and 2 bits.
  • the number of quantization bits of the DC component is 5 bits, and the number of frequency components to be fed back is 4.
  • the CQI feedback amount can be reduced by decreasing the number of quantization bits of the frequency component as the eigenvalue number increases.
  • the feedback information generating section 104 and the feedback information demodulating section 203 according to Embodiment 7 of the present invention have a frequency component quantization bit number Y k as the frequency component number n of CQI subjected to DCT conversion increases.
  • 5-bit quantization bit number Y 1 of the first frequency component in the eigenvalue lambda 1, 4-bit quantization bit number Y 2 of the second frequency component, the number of quantization bits Y 3 of the third frequency component 3 bits, and the number of quantization bits Y 4 of the fourth frequency component and 2 bits.
  • first and 4-bit quantization bit number Y 2 of the second frequency component third and 3 bits quantization bits Y 2 of the fourth frequency component in the eigenvalue lambda 2.
  • first and third bit quantization bit number Y 3 of the second frequency component third and 2-bit quantization bit number Y 3 of the fourth frequency component in the eigenvalue lambda 3.
  • the number of quantization bits of the DC component is 5 bits, and the number of frequency components to be fed back is 4.
  • the reason why the frequency component quantization bit number Yk is decreased as the frequency component number n of the DCT-converted CQI is larger is because the influence on the CQI feedback accuracy is smaller as the frequency component number n is larger.
  • the reason why the interval for decreasing the number of quantization bits Y k of other frequency components is increased with respect to the first frequency component (indicated as the first component in the figure) as the eigenvalue number k is smaller is that the eigenvalue number k is This is because the smaller the frequency, the slower the frequency selectivity of the eigenvalue, and the power is biased toward the low frequency component of the DCT.
  • the CQI feedback amount can be further reduced by increasing the interval for reducing the number of quantization bits of other frequency components with respect to the first frequency component.
  • the feedback information generation section 104 and the feedback information demodulation section 203 increase the average CQI quantization bit number Xk and CQI quantization bits as the eigenvalue number k increases.
  • a feedback bit table for reducing the number Yk is provided.
  • the eigenvalues average 5-bit CQI's lambda 1, the eigenvalues lambda average 4 bits of CQI 2, the eigenvalues lambda 1 and eigenvalue lambda quantization bit of CQI to be fed back in 2 Y 1, Y 2 and 3 bits.
  • the amount of feedback can be further reduced.
  • the feedback information generation section 104 and the feedback information demodulation section 203 increase the number of quantization bits X k of the DC component of CQI and the frequency component as the eigenvalue number k increases.
  • number of quantization bits Y k, the first frequency component to reduce the number of quantization bits Y k (the first component and the display in the drawing), and the quantization of the higher frequency component frequency component number n of CQI that DCT transform is large A feedback bit table for reducing the number of bits Yk is provided.
  • 5 bits the number of quantization bits of the DC component in the eigenvalue lambda 1, 5-bit quantization bit number Y 1 of the first frequency component, 4 bits quantization bit number Y 1 of the second frequency component, third
  • the frequency component quantization bit number Y 1 is 3 bits
  • the fourth frequency component quantization bit number Y 1 is 2 bits.
  • 4 bits the number of quantization bits of the DC component in the eigenvalue lambda 2, 4-bit quantization bit number Y 2 of the first and second frequency component, the number of quantization bits Y 2 of the third and fourth frequency components It is 3 bits.
  • 3-bit quantization bit number of the DC component in the eigenvalue lambda 3 3-bit quantization bit number Y 3 of the first and second frequency component, the number of quantization bits Y 3 of the third and fourth frequency components 2 bits.
  • the quantization bit number of the DC component in the eigenvalue ⁇ 4 is 2 bits
  • the quantization bit number Y 4 of the first to fourth frequency components is all 2 bits. The number of frequency components to be fed back is 4.
  • the frequency component number of the CQI is larger, the number of quantization bits of the frequency component is decreased, and as the eigenvalue number is smaller, the interval of decreasing the number of quantization bits of the other frequency components is decreased with respect to the first frequency component.
  • each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • the name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the radio reception apparatus and feedback method according to the present invention can reduce the amount of CQI feedback in a MIMO channel, and can be applied to, for example, a mobile communication system.

Abstract

　ＭＩＭＯチャネルにおけるＣＱＩフィードバック量を削減する無線受信装置及びフィードバック方法を提供する。チャネル推定部（１０３）は、受信したパイロット信号を用いて、各送受信アンテナ間のＲＢ毎のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値と固有ベクトルを求める。フィードバック情報生成部（１０４）は、固有値毎に送信するべき平均ＣＱＩの量子化ビット数及び各ＲＢにおけるＣＱＩの量子化ビット数を対応付け、固有値番号ｋが大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。フィードバック情報生成部（１０４）は、チャネル推定部（１０３）が求めた固有値をＲＢ毎に平均し、平均した固有値を固有値番号毎にＣＱＩに変換し、フィードバックビットテーブルに従った量子化ビット数で固有値毎のＣＱＩからフィードバック情報を生成する。

Description

無線受信装置及びフィードバック方法
　本発明は、無線受信装置及びフィードバック方法に関する。
　ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）は、送信装置及び受信装置の双方がそれぞれ複数のアンテナを備え、高速かつ大容量な情報伝送を行う技術である。具体的には、複数のデータを同じ時間に同じ周波数を用いて伝送することができるので、高い伝送速度を実現することができる。
　このＭＩＭＯ伝送方式には、固有モード送信と呼ばれる伝送方式が知られている。固有モード送信では、送受信装置間の伝搬路情報をチャネル推定により求め、求めた伝搬路情報（伝搬チャネル行列Ｈ）の相関行列ＨＨＨを固有値分解して、固有値Λと固有ベクトルＷを求める。この様子を式（１）に示す。そして、ＷＨＨを送信ウェイト、ＷＨを受信ウェイトとして利用することにより、固有値数分の並列伝送が可能になる。固有モード送信の概念図を図１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、λｋは第ｋ固有値であり、λ１＞λ２＞λ３＞λ４という関係がある。第ｋストリームｓｋには送信ウェイトｗｋが割り当てられ、第ｋ固有値λｋのチャネルを使って送信する。そのため、固有値番号（ストリーム番号）ｋが小さいほど、高品質伝送を実現することができる。
　ところで、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）の下りリンクにおけるセルスループットを改善する技術として、周波数スケジューリング（マルチユーザスケジューリング）がある。各端末はＲＢ（Resource Block）毎のＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）に基づいて決定されるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を基地局にフィードバックし、基地局はこれらのＣＱＩを使って各端末に通信リソースを割り当てる。
　基地局は、より高いＣＱＩをフィードバックした端末に優先的に通信リソースを割り当てる。このため、端末数が増大するほど、高いＣＱＩをフィードバックする端末数が増大するので、セルスループット（ピークデータレート、周波数利用効率）が改善することになる。ＣＱＩフィードバック方法には、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告及びＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）報告がある。
　図２にＢｅｓｔ－Ｍ報告の概要を示す。Ｂｅｓｔ－Ｍ報告では、送信帯域全体（ＮＲＢ）の平均ＣＱＩ（Ｘビットで表現）、ＣＱＩレベルの高い上位Ｍ個のＲＢを選択し、選択したＲＢに対応するＣＱＩ（各ＲＢのＣＱＩをＹビットで表現）及び選択したＲＢの位置（ｌｏｇ２（ＮＲＢＣＭ）ビットで表現）をフィードバックする。これにより、合計Ｘ＋ＹＭ＋ｌｏｇ２（ＮＲＢＣＭ）ビットをフィードバックする。なお、上位Ｍ個のＣＱＩの量子化ビット数Ｙは平均ＣＱＩからの差分値で表現する。
　図３にＢｅｓｔ－Ｍ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す。ここでは、Ｘ＝５ビット、Ｙ＝３ビット、Ｍ＝５の場合を示している。基地局は、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告によるフィードバック情報を復調し、ＲＢ毎のＳＩＮＲを再生する。
　図４にＤＣＴ報告の概要を示す。ＤＣＴ報告では、ＲＢ毎のＳＩＮＲをＤＣＴ変換した結果の中から、直流（ＤＣ）成分（Ｘビットで表現）、周波数成分の低いＭ個の周波数成分（周波数当たりＹビットで表現）をフィードバックする。これにより、合計Ｘ＋ＭＹビットをフィードバックする。なお、ＤＣＴ報告では、周波数が低い方から順にＭ個の周波数成分をフィードバックするため、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告のように位置情報をフィードバックする必要はない。
　図５にＤＣＴ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す。ここでは、Ｘ＝５ビット、Ｙ＝５ビット、Ｍ＝４の場合を示している。基地局は、ＤＣＴ報告によるフィードバック情報をＩＤＣＴ（Inverse Discrete Cosine Transform）変換し、ＲＢ毎のＳＩＮＲを再生する。
　ここで、上述したＭＩＭＯ通信においては、ＣＱＩをフィードバックする場合、品質の指標として第ｋストリームのＳＩＮＲｋを利用し、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告の場合にはストリーム毎にＳＩＮＲをＣＱＩ変換し、ＤＣＴ報告の場合にはストリーム毎にＳＩＮＲをＤＣＴ変換する。また、上述した固有モード送信においては、ＣＱＩをフィードバックする場合、品質の指標としてＳＩＮＲｋの代わりに固有値λｋを利用し、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告の場合には固有値λｋをＣＱＩ変換し、ＤＣＴ報告の場合には固有値λｋをＤＣＴ変換する。
3GPP, R1-062954, LG Electronics, "Analysis on DCT based CQI reporting Scheme", RAN1#46-bis, Seoul, October 9-13, 2006
　しかしながら、ＭＩＭＯチャネルでは、ＳＩＭＯ（Single-Input Multiple-Output）チャネルと同じＣＱＩフィードバックフォーマットを各ストリームに適用するため、図６に示すように、ＣＱＩフィードバック数がＭＩＭＯチャネルのストリーム数に比例して増大してしまう。
　本発明の目的は、ＭＩＭＯチャネルにおけるＣＱＩフィードバック量を削減する無線受信装置及びフィードバック方法を提供することである。
　本発明の無線受信装置は、複数のアンテナから送信された信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、受信した前記信号のうち、パイロット信号を用いて送信アンテナ及び受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定手段と、前記固有値を固有値番号毎にＣＱＩに変換し、各ストリームにおける平均ＣＱＩの量子化ビット数、フィードバックする上位ＣＱＩ数、上位ＣＱＩの量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、前記フィードバック情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
　本発明の無線受信装置は、複数のアンテナから送信された信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、受信した前記信号のうち、パイロット信号を用いて送信アンテナ及び受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定手段と、前記固有値を固有値番号毎にＤＣＴ変換し、各ストリームにおけるＤＣ成分の量子化ビット数、ＤＣ成分以外の周波数成分数、ＤＣ成分以外の周波数成分の量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、前記フィードバック情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
　本発明のフィードバック方法は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定工程と、前記固有値を固有値番号毎にＣＱＩに変換し、各ストリームにおける平均ＣＱＩの量子化ビット数、フィードバックする上位ＣＱＩ数、ＣＱＩの量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、前記フィードバック情報を送信する送信工程と、を具備するようにした。
　本発明によれば、ＭＩＭＯチャネルにおけるＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
固有モード送信を示す概念図 Ｂｅｓｔ－Ｍ報告の概要を示す図 Ｂｅｓｔ－Ｍ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す図 ＤＣＴ報告の概要を示す図 ＤＣＴ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す図 ＣＱＩフィードバック数がストリーム数に比例して増大する様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るフィードバックビットテーブルを示す図 周波数領域における固有値の変動を示す図 第１～第４ストリームの固有値をＣＱＩ変換する様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態３に係るフィードバックビットテーブルを示す図 第１～第４ストリームの固有値をＤＣＴ変換する様子を示す図 本発明の実施の形態４に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態５に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態６に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態７に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態８に係るフィードバックビットテーブルを示す図 本発明の実施の形態９に係るフィードバックビットテーブルを示す図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　図７は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、アンテナを４本として説明する。無線受信部１０２－１～１０２－４は、対応するアンテナ１０１－１～１０１－４を介して受信した信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、受信信号のうちデータ信号をＭＩＭＯ復調部１０６に出力し、受信信号のうちパイロット信号をチャネル推定部１０３に出力する。
　チャネル推定部１０３は、無線受信部１０２－１～１０２－４から出力されたパイロット信号を用いて、各送受信アンテナ間のＲＢ毎のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値と固有ベクトルを求める。求めた固有値と固有ベクトルは、送信ウェイトとしてフィードバック情報生成部１０４に出力され、固有ベクトルにチャネル行列を乗算した値は、受信ウェイトとしてＭＩＭＯ復調部１０６に出力される。なお、チャネル行列とは、送信アンテナ及び受信アンテナ間のチャネル利得の行列である。
　フィードバック情報生成部１０４は、固有値毎に送信するべき平均ＣＱＩの量子化ビット数及び各ＲＢにおけるＣＱＩの量子化ビット数を対応付けたフィードバックビットテーブルを備えている。フィードバック情報生成部１０４は、チャネル推定部１０３から出力された固有値をＲＢ毎に平均し、平均した固有値を固有値番号（ストリーム）毎にＣＱＩに変換する。フィードバック情報生成部１０４は、フィードバックビットテーブルに従った量子化ビット数で固有値毎のＣＱＩからフィードバック情報を生成し、無線送信部１０５に出力する。なお、フィードバック情報生成部１０４の詳細については後述する。
　無線送信部１０５は、フィードバック情報生成部１０４から出力されたフィードバック情報をアップコンバートし、アンテナ１０１－１～１０１－４から送信する。
　ＭＩＭＯ復調部１０６は、無線受信部１０２－１～１０２－４から出力されたデータ信号にチャネル推定部１０３から出力された受信ウェイトを乗算して、ストリームを分離する。分離したストリームはそれぞれデータ復調部１０７－１～１０７－４に出力される。
　データ復調部１０７－１～１０７－４は、ＭＩＭＯ復調部１０６から出力されたストリームを変調シンボルから軟判定ビットに変換し、データ復号部１０８－１～１０８－４に出力する。データ復号部１０８－１～１０８－４は、データ復調部１０７－１～１０７－４から出力された軟判定ビットをチャネル復号し、送信データを復元する。
　次に、上述したフィードバック情報生成部１０４におけるフィードバック情報の生成について詳細に説明する。フィードバック情報生成部１０４は、図８に示すように、固有値番号ｋが大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１の平均ＣＱＩを５ビット、固有値λ２の平均ＣＱＩを４ビット、固有値λ３の平均ＣＱＩを３ビット、固有値λ４の平均ＣＱＩを２ビットとしている。これは、図９に示すように、固有値番号ｋが大きいほど固有値の平均値（図中、平均固有値）が小さくなる、すなわち、平均ＣＱＩの値が小さくなるためである。なお、フィードバックするＣＱＩ数Ｍｋを５とし、上位Ｍｋ個のＣＱＩの量子化ビット数Ｙｋを３ビットとする。
　フィードバック情報生成部１０４では、図１０Ａ～Ｄに示すように、ＲＢ毎に平均した固有値を固有値番号（ストリーム）毎にＣＱＩに変換し、フィードバックビットテーブルに従ったビット数で固有値毎のＣＱＩからフィードバック情報を生成する。
　このように、固有値番号ｋが大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘｋを減少させることにより、フィードバックビット数を削減することができる。
　図１１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、アンテナを４本として説明する。無線受信部２０２は、受信装置からフィードバックされたフィードバック情報をアンテナ２０１－１～２０１－４を介して受信し、受信したフィードバック情報をベースバンド信号にダウンコンバートし、フィードバック情報復調部２０３に出力する。
　フィードバック情報復調部２０３は、図７に示した受信装置のフィードバック情報生成部１０４が備えるフィードバックビットテーブルと同じフィードバックビットテーブルを備え、無線受信部２０２から出力されたフィードバック情報をフィードバックビットテーブルに基づいて復調し、送信ウェイトとＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。取得した送信ウェイトはＭＩＭＯ多重部２０６に出力され、チャネル符号化率は符号化部２０４－１～２０４－４に出力され、変調レベルは変調部２０５－１～２０５－４に出力される。なお、フィードバック情報復調部２０３の詳細については後述する。
　符号化部２０４－１～２０４－４は、入力される各送信データをフィードバック情報復調部２０３から出力されたチャネル符号化率で符号化し、符号化データを変調部２０５－１～２０５－４に出力する。変調部２０５－１～２０５－４は、符号化部２０４－１～２０４－４から出力された符号化データをフィードバック情報復調部２０３から出力された変調レベルで変調し、変調シンボルをＭＩＭＯ多重部２０６に出力する。
　ＭＩＭＯ多重部２０６は、変調部２０５－１～２０５－４から出力された変調シンボルにフィードバック情報復調部２０３から出力された送信ウェイトを乗算し、送信ストリームに変換する。ＭＩＭＯ多重部２０６は、全ての送信ストリームを多重し、無線送信部２０７－１～２０７－４に出力する。
　無線送信部２０７－１～２０７－４は、ＭＩＭＯ多重部２０６から出力された送信ストリームをアップコンバートし、アンテナ２０１－１～２０１－４から送信する。
　次に、上述したフィードバック情報復調部２０３におけるフィードバック情報の復調について詳細に説明する。フィードバック情報復調部２０３は、図８に示すフィードバックビットテーブルを備えている。
　各ストリームに割り当てられたＣＱＩフィードバックビット数が異なるため、フィードバック情報復調部２０３は、フィードバックビットテーブルを参照し、第ｋストリームの平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘｋ、フィードバックされるＣＱＩ数Ｍｋ、そのＣＱＩの量子化ビット数Ｙｋを取得する。フィードバック情報復調部２０３は、取得したＸｋ、Ｍｋ、Ｙｋに基づいて、フィードバック情報を復調し、送信ウェイトとＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。図８に示したフィードバックビットテーブルによれば、Ｘ１＝５、Ｘ２＝４、Ｘ３＝３、Ｘ４＝１、Ｍｋ＝５、Ｙｋ＝３である。
　このように実施の形態１によれば、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態２に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１２に示すように、固有値番号ｋが小さいほどフィードバックするＣＱＩ数Ｍｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１におけるフィードバックするＣＱＩ数Ｍ１を２、固有値λ２におけるフィードバックするＣＱＩ数Ｍ２を３、固有値λ３におけるフィードバックするＣＱＩ数Ｍ３を４、固有値λ４におけるフィードバックするＣＱＩ数Ｍ４を５としている。これは、図９に示すように、固有値番号ｋが小さいほど周波数領域の固有値の変動周期が長くなるためである。なお、平均ＣＱＩの量子化ビット数は５ビット、フィードバックするＣＱＩの量子化ビット数は３ビットとする。
　このように実施の形態２によれば、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が小さいほどフィードバックするＣＱＩ数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態３に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１３に示すように、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩの量子化ビット数Ｙｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１及び固有値λ２におけるフィードバックするＣＱＩの量子化ビット数Ｙ１、Ｙ２を３ビット、固有値λ３及び固有値λ４におけるフィードバックするＣＱＩの量子化ビット数Ｙ３、Ｙ４を２ビットとしている。これは、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩフィードバック精度がリンクアダプテーション精度に与える影響が小さいためである。なお、平均ＣＱＩの量子化ビット数は５ビット、フィードバックするＣＱＩ数は５とする。
　このように実施の形態３によれば、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほどＣＱＩの量子化ビット数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態４に係るフィードバック情報生成部１０４は、チャネル推定部１０３から出力された固有値をＲＢ毎に平均し、図１４Ａ～Ｄに示すように、ＲＢ毎に平均した固有値を固有値番号（ストリーム）毎にＤＣＴ変換する。フィードバック情報生成部１０４は、固有値毎に送信するべきＤＣ成分の量子化ビット数Ｘｋ、周波数成分数Ｍｋ及びその周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを対応付けたフィードバックビットテーブルを備えている。フィードバック情報生成部１０４は、フィードバックビットテーブルに従って、固有値毎にＤＣＴ変換したＣＱＩのＤＣ成分及びＭｋ個の周波数成分からフィードバック情報を生成し、無線送信部１０５に出力する。
　フィードバック情報生成部１０４は、図１５に示すように、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１におけるＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘ１を５ビット、固有値λ２におけるＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘ２を４ビット、固有値λ３におけるＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘ３を３ビット、固有値λ４におけるＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘ４を２ビットとしている。これは、図９に示すように、固有値番号ｋが大きいほど固有値の平均値が小さくなる、すなわち、ＤＣ成分の値が小さくなるためである。なお、周波数成分数Ｍｋを４とし、周波数成分の量子化ビット数Ｙｋ
を５ビットとする。
　フィードバック情報生成部１０４は、図１５に示したフィードバックビットテーブルの周波数成分数Ｍｋ及び周波数成分の量子化ビット数Ｙｋに基づいて、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分を量子化し、量子化したＤＣ成分と合わせてフィードバック情報を生成する。
　このように、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘｋを減少させることにより、フィードバックビット数を削減することができる。
　図１１におけるフィードバック情報復調部２０３は、図１５に示したフィードバックビットテーブルと同じフィードバックビットテーブルを備え、フィードバックビットテーブルに基づいて、無線受信部２０２から出力されたフィードバック情報をＩＤＣＴ変換して、ＲＢ毎の固有値を求める。フィードバック情報復調部２０３は、求めた固有値からチャネル符号化率及び変調レベルを決定し、チャネル符号化率を符号化部２０４－１～２０４－４に出力し、変調レベルを変調部２０５－１～２０５－４に出力する。
　このように実施の形態４によれば、ＤＣＴ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほどＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態５）
　本発明の実施の形態５に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態５に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１６に示すように、固有値番号ｋが小さいほどＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分数Ｍｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１における周波数成分数Ｍ１を０、固有値λ２における周波数成分数Ｍ２を２、固有値λ３における周波数成分数Ｍ３を３、固有値λ４における周波数成分数Ｍ４を４としている。これは、図９に示すように、固有値番号ｋが小さいほど周波数領域の固有値の変動周期が長くなるためである。なお、ＤＣ成分の量子化ビット数は５ビット、周波数成分の量子化ビット数は５ビットとする。
　このように実施の形態５によれば、ＤＣＴ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が小さいほどＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態６）
　本発明の実施の形態６に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態６に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１７に示すように、固有値番号ｋが大きいほど周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１における周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を５ビット、固有値λ２における周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を４ビット、固有値λ３における周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を３ビット、固有値λ４における周波数成分の量子化ビット数Ｙ４を２ビットとしている。これは、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩフィードバック精度がリンクアダプテーション精度に与える影響が小さいためである。なお、ＤＣ成分の量子化ビット数は５ビット、フィードバックする周波数成分数は４とする。
　このように実施の形態６によれば、ＤＣＴ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほど周波数成分の量子化ビット数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量を削減することができる。
　（実施の形態７）
　本発明の実施の形態７に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態７に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１８に示すように、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分番号ｎが大きいほど周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させ、かつ、固有値番号ｋが小さいほど第１周波数成分（図中第１成分と表示）に対して、その他の周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させる間隔を大きくするフィードバックビットテーブルを備えている。
　ここでは、固有値λ１における第１周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を５ビット、第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を４ビット、第３周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を３ビット、第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ４を２ビットとしている。また、固有値λ２における第１及び第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を４ビット、第３及び第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を３ビットとしている。また、固有値λ３における第１及び第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を３ビット、第３及び第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を２ビットとしている。さらに、固有値λ４における第１～第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ４を全て２ビットとしている。なお、ＤＣ成分の量子化ビット数は５ビット、フィードバックする周波数成分数は４とする。
　このように、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分番号ｎが大きいほど周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させる理由は、周波数成分番号ｎが大きいほどＣＱＩフィードバック精度に与える影響が小さいためである。また、固有値番号ｋが小さいほど第１周波数成分（図中第１成分と表示）に対して、その他の周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させる間隔を大きくする理由は、固有値番号ｋが小さいほど固有値の周波数選択性が緩慢になり、電力がＤＣＴの低周波成分に偏るためである。
　このように実施の形態７によれば、ＤＣＴ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分番号が大きいほど周波数成分の量子化ビット数を減少させ、かつ、固有値番号が小さいほど第１周波数成分に対するその他の周波数成分の量子化ビット数を減少させる間隔を大きくすることにより、ＣＱＩフィードバック量をより削減することができる。
　（実施の形態８）
　本発明の実施の形態８に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態８に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図１９に示すように、固有値番号ｋが大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘｋ及びＣＱＩの量子化ビット数Ｙｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ここでは、固有値λ１の平均ＣＱＩを５ビット、固有値λ２の平均ＣＱＩを４ビット、固有値λ１及び固有値λ２におけるフィードバックするＣＱＩの量子化ビット数Ｙ１、Ｙ２を３ビットとする。また、固有値λ３の平均ＣＱＩを３ビット、固有値λ４の平均ＣＱＩを２ビット、固有値λ３及び固有値λ４におけるフィードバックするＣＱＩの量子化ビット数Ｙ３、Ｙ４を２ビットとしている。
　このように実施の形態８によれば、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほど平均ＣＱＩの量子化ビット数及びＣＱＩの量子化ビット数を減少させることにより、ＣＱＩフィードバック量をより削減することができる。
　（実施の形態９）
　本発明の実施の形態９に係る受信装置及び送信装置の構成は、一部の機能が異なるのみで実施の形態１の図７及び図１１に示した構成と同様であるので、図７及び図１１を援用し、重複する説明は省略する。
　本発明の実施の形態９に係るフィードバック情報生成部１０４及びフィードバック情報復調部２０３は、図２０に示すように、固有値番号ｋが大きいほどＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数Ｘｋ、周波数成分の量子化ビット数Ｙｋ、第１周波数成分（図中第１成分と表示）の量子化ビット数Ｙｋを減少させ、かつ、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分番号ｎが大きいほど周波数成分の量子化ビット数Ｙｋを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。
　ここでは、固有値λ１におけるＤＣ成分の量子化ビット数を５ビット、第１周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を５ビット、第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を４ビット、第３周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を３ビット、第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ１を２ビットとしている。また、固有値λ２におけるＤＣ成分の量子化ビット数を４ビット、第１及び第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を４ビット、第３及び第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ２を３ビットとしている。また、固有値λ３におけるＤＣ成分の量子化ビット数を３ビット、第１及び第２周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を３ビット、第３及び第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ３を２ビットとしている。さらに、固有値λ４におけるＤＣ成分の量子化ビット数を２ビット、第１～第４周波数成分の量子化ビット数Ｙ４を全て２ビットとしている。なお、フィードバックする周波数成分数は４とする。
　このように実施の形態９によれば、ＤＣＴ報告に基づくＣＱＩフィードバックを行う場合において、固有値番号が大きいほどＣＱＩのＤＣ成分の量子化ビット数、周波数成分の量子化ビット数を減少させ、ＤＣＴ変換したＣＱＩの周波数成分番号が大きいほど周波数成分の量子化ビット数を減少させ、かつ、固有値番号が小さいほど、第１周波数成分に対して、その他の周波数成分の量子化ビット数を減少させる間隔を大きくすることにより、ＣＱＩフィードバック量をより削減することができる。
　上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
　また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　２００８年３月６日出願の特願２００８－０５６５５５の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明にかかる無線受信装置及びフィードバック方法は、ＭＩＭＯチャネルにおけるＣＱＩフィードバック量を削減することができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。
 

Claims (11)

  1. 　複数のアンテナから送信された信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、
    　受信した前記信号のうち、パイロット信号を用いて送信アンテナ及び受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定手段と、
    　前記固有値を固有値番号毎にＣＱＩに変換し、各ストリームにおける平均ＣＱＩの量子化ビット数、フィードバックする上位ＣＱＩ数、上位ＣＱＩの量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信手段と、
    　を具備する無線受信装置。
  2. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が大きいほど、平均ＣＱＩの量子化ビット数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項１に記載の無線受信装置。
  3. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が小さいほど、フィードバックする上位ＣＱＩ数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項１に記載の無線受信装置。
  4. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が大きいほど、上位ＣＱＩの量子化ビット数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項１に記載の無線受信装置。
  5. 　複数のアンテナから送信された信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、
    　受信した前記信号のうち、パイロット信号を用いて送信アンテナ及び受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定手段と、
    　前記固有値を固有値番号毎にＤＣＴ変換し、各ストリームにおけるＤＣ成分の量子化ビット数、ＤＣ成分以外の周波数成分数、ＤＣ成分以外の周波数成分の量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信手段と、
    　を具備する無線受信装置。
  6. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が大きいほど、ＤＣ成分の量子化ビット数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項５に記載の無線受信装置。
  7. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が小さいほど、ＤＣ成分以外の周波数成分数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項５に記載の無線受信装置。
  8. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が大きいほど、ＤＣ成分以外の周波数成分の量子化ビット数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項５に記載の無線受信装置。
  9. 　前記フィードバック情報生成手段は、周波数成分が高いほど、周波数成分の量子化ビット数をより多く削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項５に記載の無線受信装置。
  10. 　前記フィードバック情報生成手段は、固有値番号が小さいほど、ＤＣ成分以外で最も低い周波数成分の量子化ビット数の減少幅を大きくして、ＣＱＩのフィードバック情報を生成する請求項９に記載の無線受信装置。
  11. 　複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナ間のチャネル行列を推定し、推定したチャネル行列を固有値分解して固有値を求めるチャネル推定工程と、
    　前記固有値を固有値番号毎にＣＱＩに変換し、各ストリームにおける平均ＣＱＩの量子化ビット数、フィードバックする上位ＣＱＩ数、ＣＱＩの量子化ビット数のいずれかを固有値番号に応じた数で削減して、ＣＱＩのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信工程と、
    　を具備するフィードバック方法。
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