JP2015015717A

JP2015015717A - Method and apparatus for generating precoding matrix for three-dimensional mimo system, and transmitter

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Publication number: JP2015015717A
Application number: JP2014139186A
Authority: JP
Inventors: 揚宋; Yang Song; 翔雲; Xiang Yun; 陳　嵐; Lan Chen; 嵐陳; 佑一柿島; Yuichi Kakishima; 方袁; Tamotsu En; 晨陽楊; Chenyang Yang
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-01-22
Also published as: CN110266353B; JP2021108497A; CN104283631A; JP2019041425A; CN110266353A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system, and a transmitter.SOLUTION: The method includes the following four steps of: acquiring a target horizontal information precoding matrix related to the horizontal component information on a three-dimensional channel between a transmitter and a receiver (S101); acquiring a target vertical information precoding matrix related to the vertical component information on the three-dimensional channel between the transmitter and the receiver (S102); acquiring a target combined precoding matrix related to the three-dimensional channel between the transmitter and the receiver (S103); and calculating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system on the basis of the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target combined precoding matrix (S104).

Description

本発明はプリコーディング行列を生成する方法と装置、及び送信機に関し、より具体的には、本発明は三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する方法及び相応する装置、並びに三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する送信機に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for generating a precoding matrix, and a transmitter, and more particularly, the present invention relates to a method and corresponding for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system. And a transmitter for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system.

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システム及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ通信システムにおいて、無線基地局及び移動局でマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）アンテナシステムを使用できる。ＭＩＭＯシステムにおいては、信号の送受信機に複数のアンテナを設置し、ダイバーシチ或いは多重によってシステムの性能を向上させる。 In a long term evolution (LTE) communication system and an LTE-Advanced communication system, a multi-input multi-output (MIMO) antenna system can be used in a radio base station and a mobile station. In a MIMO system, a plurality of antennas are installed in a signal transceiver, and the system performance is improved by diversity or multiplexing.

ＭＩＭＯシステムにおける周波数スペクトルの利用率をさらに改善するために、信号伝播の方位角（即ち、水平方向角）と俯仰角（即ち、垂直方向角）を制御することができる三次元空間（以下、「三次元」と略称する）のＭＩＭＯシステムが提案されている。しかし、従来の方位角のみを制御する二次元のＭＩＭＯシステムと比べて、アンテナの垂直軸上の分布を加えたので、三次元のＭＩＭＯシステムにおけるアンテナの数が大きく、チャネルの次元数が高い。これにより、三次元のＭＩＭＯシステムにおけるプリコーディング行列のサーチと生成のための計算が複雑になるとともに、コードブックは大きな記憶空間を占める必要がある。 In order to further improve the utilization of the frequency spectrum in the MIMO system, a three-dimensional space (hereinafter referred to as “the vertical angle”) in which the azimuth angle (ie, horizontal angle) and elevation angle (ie, vertical angle) of signal propagation can be controlled. A three-dimensional MIMO system has been proposed. However, compared with the conventional two-dimensional MIMO system that controls only the azimuth angle, the distribution on the vertical axis of the antenna is added, so the number of antennas in the three-dimensional MIMO system is large and the number of dimensions of the channel is high. This complicates calculations for searching and generating a precoding matrix in a three-dimensional MIMO system, and the codebook needs to occupy a large storage space.

例えば、三次元のＭＩＭＯシステムでのトランスポートチャネル（以下、「三次元チャネル」と略称する）に対して、コードブックの構成を回転することにより、以下の式１により当該チャネルのためのプリコーディング行列又はチャネル量子化行列（以下、プリコーディング行列を例にとる）Ｃを取得することができる。
[式１]
Ｃ＝Ｗ_１Ｗ_２ For example, for a transport channel in a three-dimensional MIMO system (hereinafter, abbreviated as “three-dimensional channel”), precoding for the channel is performed according to Equation 1 below by rotating the codebook configuration: A matrix or a channel quantization matrix (hereinafter, taking a precoding matrix as an example) C can be obtained.
[Formula 1]
C = W ₁ W ₂

ここで、Ｗ_１は三次元チャネルの統計の空間相関行列であり、Ｗ_２は三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域情報を反映する基本コードワードであり、そしてＷ_１を回転することにより、当該三次元チャネルに適するものに替えたＷ_２を取得することができる。 Where W ₁ is the spatial correlation matrix of the 3D channel statistics, W ₂ is the basic codeword reflecting the instantaneous and / or narrowband information of the 3D channel, and by rotating W ₁ , It is possible to acquire W ₂ that has been changed to one suitable for the three-dimensional channel.

三次元ＭＩＭＯの周波数分割二重（ＦＤＤ）システムに対して回転コードブック構成を使用する場合には、予め複数の三次元チャネルについての候補空間相関行列を含む空間相関行列コードブック、及び複数の候補基本コードワードを含む基本コードブックを記憶する必要がある。受信機がプリコーディング行列を選択するとき、予め記憶されている空間相関行列コードブックと基本コードブックの中でサーチすることにより、三次元チャネルのチャネルレスポンスにマッチした三次元チャネル空間相関行列Ｗ_１と基本コードワードＷ_２を取得する。 When using a rotating codebook configuration for a 3D MIMO frequency division duplex (FDD) system, a spatial correlation matrix codebook including candidate spatial correlation matrices for multiple 3D channels in advance, and multiple candidates A basic codebook containing basic codewords needs to be stored. When the receiver selects a precoding matrix, a 3D channel spatial correlation matrix W ₁ that matches the channel response of the 3D channel is searched by searching in the spatial correlation matrix codebook and the basic codebook stored in advance. to get the basic code word W ₂ and.

仮に三次元のＭＩＭＯシステムが８´８のアンテナ行列を含む場合、それぞれの三次元チャネル空間相関行列ごとのサイズは６４´６４である。つまり、無線基地局及び移動局のいずれも大きな記憶空間によってコードブックを記憶する必要があり、また回転プリコーディング行列Ｃを生成する際の計算複雑度が非常に高い。 If the 3D MIMO system includes an 8'8 antenna matrix, the size of each 3D channel spatial correlation matrix is 64'64. That is, both the radio base station and the mobile station need to store the code book with a large storage space, and the calculation complexity when generating the rotated precoding matrix C is very high.

複雑度を下げるために、三次元チャネルの水平方向と垂直方向に対してそれぞれ水平情報プリコーディング行列と垂直情報プリコーディング行列を特定するとともに、以下の式２に示すように三次元チャネルのプリコーディング行列Ｃを生成することが提案されている。

In order to reduce the complexity, the horizontal information precoding matrix and the vertical information precoding matrix are specified for the horizontal direction and the vertical direction of the three-dimensional channel, respectively, and the precoding of the three-dimensional channel is expressed as shown in Equation 2 below. It has been proposed to generate the matrix C.

ここで、Ｗ_ｈは三次元チャネルの水平方向上の水平情報プリコーディング行列であり、Ｗ_vは三次元チャネルの垂直方向上の垂直情報プリコーディング行列であり、Ｗ_v ^ＴはＷ_vの転置行列である。 Here, W _h is a horizontal information precoding matrix in the horizontal direction of the three-dimensional channel, W _v is a vertical information precoding matrix in the vertical direction of the three-dimensional channel, and W _v ^T is a transposed matrix of W _v . It is.

また、方向毎に以上の結合式１に述べた回転コードブック構成を使用して、以下の式３によりＷ_ｈを取得し、また以下の式４によりＷ_vを取得してもよい。
[式３]
Ｗ_ｈ＝Ｗ_ｈ,１Ｗ_ｈ,２
[式４]
Ｗ_v＝Ｗ_v,１Ｗ_v,２ Alternatively, W _h may be obtained by the following expression 3 and W _v may be obtained by the following expression 4, using the rotation codebook configuration described in the above combining expression 1 for each direction.
[Formula 3]
W _h = W _{h, 1} W _{h, 2}
[Formula 4]
W _v = W _{v, 1} W _{v, 2}

ここで、Ｗ_ｈ,１は三次元チャネルの水平方向上の空間相関行列であり、Ｗ_ｈ,１の回転変換によって当該三次元チャネルの水平方向上に適する水平基本コードワードＷ_ｈ,２を取得する。類似して、Ｗ_v,１は三次元チャネルの垂直方向上の空間相関行列であり、Ｗ_v,１の回転変換によって当該三次元チャネルの垂直方向上に適する垂直基本コードワードＷ_v,２を取得する。 Here, W _{h, 1} is a spatial correlation matrix in the horizontal direction of the three-dimensional channel, and a horizontal basic codeword W _{h, 2} suitable for the horizontal direction of the three-dimensional channel is obtained by rotation transformation of W _{h, 1.} To do. Similarly, W _{v, 1} is a spatial correlation matrix in the vertical direction of the three-dimensional channel, and a vertical basic codeword W _{v, 2} suitable for the vertical direction of the three-dimensional channel is obtained by rotation transformation of W _{v, 1.} get.

仮に三次元のＭＩＭＯシステムが８´８のアンテナ行列を含む場合、Ｗ_ｈ,１とＷ_v,１のいずれも８´８の行列である。従って、コードブックが占める記憶空間を低減し、プリコーディング行列を生成するための計算複雑度を下げることになる。 If a three-dimensional MIMO system includes an 8'8 antenna matrix, both W _{h, 1} and W _{v, 1} are 8'8 matrices. Therefore, the storage space occupied by the codebook is reduced, and the computational complexity for generating the precoding matrix is reduced.

但し、このように生成された三次元チャネルのプリコーディング行列構成は実際の三次元チャネル行列と異なり、また、水平方向と垂直方向において同じ情報が量子化され、これにより量子化精度が低下し、量子化誤差が生じる。 However, the precoding matrix structure of the generated three-dimensional channel is different from the actual three-dimensional channel matrix, and the same information is quantized in the horizontal direction and the vertical direction, thereby reducing the quantization accuracy, A quantization error occurs.

上記の問題点に鑑みて、三次元のマルチ入力マルチ出力システムのためのプリコーディング行列を生成する方法及び装置、並びに三次元のマルチ入力マルチ出力システムのためのプリコーディング行列を生成する送信機を提供することを目的とする。 In view of the above problems, a method and apparatus for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output system, and a transmitter for generating a pre-coding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output system are provided. The purpose is to provide.

本発明の一実施例によれば、三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する方法であって、送信機と受信機の間の三次元チャネルの水平成分情報に関する目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、送信機と受信機の間の三次元チャネルの垂直成分情報に関する目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、送信機と受信機の間の三次元チャネルに関する目的連合プリコーディング行列を取得するステップと、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、及び目的連合プリコーディング行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算するステップと、を有する方法を提供する。 According to one embodiment of the present invention, a method for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system, wherein the horizontal component information of a three-dimensional channel between a transmitter and a receiver is provided. Obtaining a target horizontal information precoding matrix with respect to, a step of obtaining a target vertical information precoding matrix with respect to vertical component information of a three-dimensional channel between the transmitter and the receiver, and a cubic between the transmitter and the receiver Obtaining a target association precoding matrix for the original channel and calculating a precoding matrix of a three-dimensional MIMO system based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix A method comprising the steps of:

本発明のもう一つの実施例によれば、三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する、送信機に適用される方法であって、受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信し、その中で、第１の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した水平成分情報を示し、第２の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の水平成分情報を示し、第１の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示し、第２の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の垂直成分情報を示すステップと、第１の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の水平情報コードブックの中から第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、第２の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の水平情報コードブックの中から第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、第１の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の垂直情報コードブックの中から第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、第２の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の垂直情報コードブックの中から第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得するステップと、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得するステップと、第１の目的水平情報プリコーディング行列、第１の目的垂直情報プリコーディング行列、及び補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算するステップと、を有する方法を提供する。 According to another embodiment of the present invention, a method applied to a transmitter for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system comprising: A first horizontal information indicator indicating a target horizontal information precoding matrix, a second horizontal information indicator indicating a second target horizontal information precoding matrix, and a first vertical information indicator indicating a first target vertical information precoding matrix , And a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix, wherein the first target horizontal information precoding matrix is over time and / or over a frequency band of the three-dimensional channel. The statistical horizontal component information is shown, the second target horizontal information precoding matrix is the instantaneous and / or narrowband of the 3D channel 1 shows the horizontal component information, the first target vertical information precoding matrix shows statistical vertical component information on the time and / or frequency band of the 3D channel, and the second target vertical information precoding matrix shows the 3D channel. Indicating the instantaneous and / or narrow-band vertical component information of the first horizontal information codebook stored in advance based on the first horizontal information codebook based on the first horizontal information indicator , Obtaining a second target horizontal information precoding matrix from a pre-stored second horizontal information codebook based on the second horizontal information indicator, and first vertical Based on the information indicator, a first target vertical information precoding from a first stored vertical information codebook is stored. Obtaining a second target vertical information precoding matrix from a second vertical information codebook stored in advance based on the second vertical information indicator; and Obtaining an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix based on a target horizontal information precoding matrix and a second target vertical information precoding matrix; and an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix, Obtaining a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix by correcting, a first target horizontal information precoding matrix, a first target vertical information precoding matrix, and a corrected instantaneous And / or calculating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system based on a narrowband weighted coefficient matrix And providing a method.

本発明のもう一つの実施例によれば、送信機であって、受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信し、その中で、第１の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した水平成分情報を示し、第２の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の水平成分情報を示し、第１の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示し、第２の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の垂直成分情報を示す受信部と、第１の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の水平情報コードブックの中から第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第１の水平行列取得部と、第２の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の水平情報コードブックの中から第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第２の水平行列取得部と、第１の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の垂直情報コードブックの中から第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第１の垂直行列取得部と、第２の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の垂直情報コードブックの中から第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第２の垂直行列取得部と、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する重み付き行列取得部と、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する重み付き行列補正部と、第１の目的水平情報プリコーディング行列、第１の目的垂直情報プリコーディング行列、及び補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する計算部と、を備える送信機を提供する。 According to another embodiment of the present invention, a transmitter is a first horizontal information indicator indicating a first target horizontal information precoding matrix from a receiver, and indicates a second target horizontal information precoding matrix. Receiving a second horizontal information indicator, a first vertical information indicator indicating a first target vertical information precoding matrix, and a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix, The first target horizontal information precoding matrix indicates the horizontal component information statistical in time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and the second target horizontal information precoding matrix indicates the instantaneous and / or three-dimensional channel. Narrowband horizontal component information is shown, and the first target vertical information precoding matrix is the time and / or frequency band of the 3D channel Based on the statistical information above, the second target vertical information precoding matrix is based on a receiver that indicates instantaneous and / or narrowband vertical component information of a three-dimensional channel, and a first horizontal information indicator, Based on the first horizontal matrix acquisition unit that acquires the first target horizontal information precoding matrix from the first horizontal information codebook stored in advance and the second horizontal information indicator, A second horizontal matrix acquisition unit for acquiring a second target horizontal information precoding matrix from the second horizontal information codebook and a first vertical information indicator stored in advance Based on the first vertical matrix acquisition unit for acquiring the first target vertical information precoding matrix from the vertical information codebook and the second vertical information indicator, A second vertical matrix acquisition unit for acquiring a second target vertical information precoding matrix from the stored second vertical information codebook; a second target horizontal information precoding matrix; and a second target vertical Based on the information precoding matrix, a weighted matrix acquisition unit that acquires an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix, and an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix corrected by correcting the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix And / or a weighted matrix correction unit for obtaining a narrowband weighted coefficient matrix, a first target horizontal information precoding matrix, a first target vertical information precoding matrix, and a corrected instantaneous and / or narrowband And a calculation unit for calculating a precoding matrix of a three-dimensional MIMO system based on the weighted coefficient matrix.

本発明のもう一つの実施例によれば、送信機であって、受信機から長時間・広帯域の目的水平情報プリコーディング行列を示す長時間・広帯域の水平情報インジケータ、瞬時・狭帯域の目的水平情報プリコーディング行列を示す瞬時・狭帯域の水平情報インジケータ、長時間・広帯域の目的垂直情報プリコーディング行列を示す長時間・広帯域の垂直情報インジケータ、及び瞬時・狭帯域の目的垂直情報プリコーディング行列を示す瞬時・狭帯域の垂直情報インジケータを受信し、その中で、長時間・広帯域、瞬時・狭帯域の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上での水平成分情報を示し、長時間・広帯域、瞬時・狭帯域の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上での垂直成分情報を示す受信部と、長時間・広帯域の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている長時間・広帯域の水平情報コードブックの中から長時間・広帯域の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第１の行列取得部と、瞬時・狭帯域の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている瞬時・狭帯域の水平情報コードブックの中から瞬時・狭帯域の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第２の行列取得部と、長時間・広帯域の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている長時間・広帯域の垂直情報コードブックの中から長時間・広帯域の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第３の行列取得部と、瞬時・狭帯域の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている瞬時・狭帯域の垂直情報コードブックの中から瞬時・狭帯域の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第４の行列取得部と、瞬時・狭帯域の目的水平情報プリコーディング行列と瞬時・狭帯域の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時・狭帯域の重み付き係数行列を取得する第５の行列取得部と、瞬時・狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時・狭帯域の重み付き係数行列を取得する補正部と、長時間・広帯域の目的水平情報プリコーディング行列、長時間・広帯域の目的垂直情報プリコーディング行列、及び補正された瞬時・狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する計算部と、を備える送信機を提供する。 According to another embodiment of the present invention, a transmitter, a long-time / wideband horizontal information indicator indicating a long-time / wideband target horizontal information precoding matrix from a receiver, an instantaneous / narrowband target horizontal Instantaneous / narrowband horizontal information indicator indicating information precoding matrix, longtime / wideband vertical information indicator indicating longtime / wideband target vertical information precoding matrix, and instantaneous / narrowband target vertical information precoding matrix Receives an instantaneous / narrowband vertical information indicator indicating that the long-time / broadband, instantaneous / narrowband target horizontal information precoding matrix is a horizontal component in the time and / or frequency band of the three-dimensional channel. Information, and long-time / wideband, instantaneous / narrowband purpose vertical information precoding matrix Alternatively, a long-time / wide-band purpose from a long-time / wide-band horizontal information codebook stored in advance based on a receiver that indicates vertical component information on the frequency band and a long-time / wide-band horizontal information indicator Based on the first matrix acquisition unit for acquiring the horizontal information precoding matrix and the instantaneous / narrowband horizontal information indicator, the instantaneous / narrowband horizontal information codebook can be selected from the prestored instantaneous / narrowband horizontal information codebook. Based on the second matrix acquisition unit for acquiring the target horizontal information precoding matrix and the long-time / wideband vertical information indicator, the long-time / wideband from the long-time / wideband vertical information codebook stored in advance. Based on the third matrix acquisition unit for acquiring the target vertical information precoding matrix and the instantaneous / narrow-band vertical information indicator A fourth matrix acquisition unit for acquiring an instantaneous / narrowband target vertical information precoding matrix from an instantaneous / narrowband vertical information codebook, an instantaneous / narrowband target horizontal information precoding matrix, Based on the narrowband target vertical information precoding matrix, the fifth matrix acquisition unit that acquires the instantaneous / narrowband weighted coefficient matrix and the instantaneous / narrowband weighted coefficient matrix are corrected. A correction unit that obtains a weighted coefficient matrix of instantaneous and narrowband, a long-time / wideband target horizontal information precoding matrix, a long-time / wideband target vertical information precoding matrix, and a corrected instantaneous / narrowband There is provided a transmitter comprising: a calculation unit that calculates a precoding matrix of a three-dimensional MIMO system based on a weighted coefficient matrix.

本発明の一実施例によって三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する方法を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a method for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to an embodiment of the present invention. 図１に示す方法を受信機に適用する際に、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び目的連合プリコーディング行列を取得する方法を示す模式的なフローチャートである。6 is a schematic flowchart illustrating a method for obtaining a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, and a target association precoding matrix when the method illustrated in FIG. 1 is applied to a receiver. 図１に示す方法を送信機に適用する際に、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び目的連合プリコーディング行列を取得する方法を示す模式的なフローチャートである。6 is a schematic flowchart illustrating a method for obtaining a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, and a target association precoding matrix when the method illustrated in FIG. 1 is applied to a transmitter. 式２−４をもとに説明したプリコーディング行列生成方法と図１をもとに説明したプリコーディング行列生成方法１００を示すコーディング性能の比較図であり、ここで、プリコーディング行列生成方法１００において、水平情報コードブックでは水平チャネル空間相関行列の特徴ベクトルからなる行列を水平情報プリコーディング行列として採用し、垂直情報コードブックでは垂直チャネル空間相関行列の特徴ベクトルからなる行列を垂直情報プリコーディング行列として採用する。FIG. 4 is a comparison diagram of coding performance showing a precoding matrix generation method described based on Equation 2-4 and a precoding matrix generation method 100 described based on FIG. In the horizontal information codebook, a matrix composed of feature vectors of the horizontal channel spatial correlation matrix is adopted as the horizontal information precoding matrix, and in the vertical information codebook, a matrix composed of feature vectors of the vertical channel spatial correlation matrix is adopted as the vertical information precoding matrix. adopt. 水平情報コードブックで水平チャネル空間相関行列のすべての特徴ベクトルからなる水平情報プリコーディング行列を採用するとともに、垂直情報コードブックで垂直チャネル空間相関行列のすべての特徴ベクトルからなる垂直情報プリコーディング行列を採用するプリコーディング行列のプリコーディング行列生成方法１００−aと、水平情報コードブックで水平チャネル空間相関行列の部分的な主な特徴ベクトルからなる水平情報プリコーディング行列（即ち、次元が低下された水平情報プリコーディング行列）を採用するとともに、垂直情報コードブックで垂直チャネル空間相関行列の部分的な主な特徴ベクトルからなる垂直情報プリコーディング行列（即ち、次元が低下された垂直情報プリコーディング行列）を採用するプリコーディング行列のプリコーディング行列生成方法１００−ｂとのコーディング性能の比較図である。The horizontal information codebook adopts the horizontal information precoding matrix consisting of all the feature vectors of the horizontal channel spatial correlation matrix, and the vertical information codebook uses the vertical information precoding matrix consisting of all the feature vectors of the vertical channel spatial correlation matrix. A precoding matrix generation method 100-a for a precoding matrix to be adopted, and a horizontal information precoding matrix (that is, a horizontal dimension with reduced dimensions) consisting of partial main feature vectors of a horizontal channel spatial correlation matrix in the horizontal information codebook. Information precoding matrix), and a vertical information precoding matrix (ie, a vertical information precoding matrix with reduced dimensions) consisting of partial main feature vectors of the vertical channel spatial correlation matrix in the vertical information codebook. Precordy to adopt FIG. 10 is a comparison diagram of coding performance with a precoding matrix generation method 100-b of a coding matrix. 本発明の一実施例による三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する装置（以下、プリコーディング行列生成装置と略称する）を示す例示的な構成ブロック図である。FIG. 3 is an exemplary block diagram illustrating an apparatus for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to an embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as a precoding matrix generation apparatus). 本発明の一実施例による第３の行列取得部を示す例示的な構成ブロック図である。FIG. 5 is an exemplary block diagram illustrating a third matrix acquisition unit according to an embodiment of the present invention. 本発明のもう一つの実施例による第３の行列取得部を示す例示的な構成ブロック図である。FIG. 6 is an exemplary block diagram illustrating a third matrix acquisition unit according to another embodiment of the present invention. 本発明のもう一つの実施例によって三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する方法（以下、プリコーディング行列生成方法と略称する）を説明したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a method for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to another embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as a precoding matrix generation method). 第２の目的水平プリコーディング行列と第２の目的垂直プリコーディング行列に基づいて瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列Ａを取得することを例示的に示す。Illustratively, obtaining an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix A based on a second objective horizontal precoding matrix and a second objective vertical precoding matrix. 本発明の一実施例による送信機を示す例示的な構成ブロック図である。FIG. 2 is an exemplary block diagram illustrating a transmitter according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。本明細書と図面において、基本的に同一のステップと素子を有するものに同一の参考符号を付し、これらのステップと素子については重複する説明を省略する。以下の実施例において、上付き記号である（）^Ｔは行列又はベクトルに対して転置することを表し、上付き記号である（）^Ｈは行列又はベクトルに対して共役転置を行うことを表し、ｖｅｃ（Ａ）は行列Ａに対して列ごとにベクトル化をすることを表し、「。」はアダマール積（Ｈａｄａｍａｒｄｐｒｏｄｕｃｔ）或いはエントリ順積（Ｅｎｔｒｙｗｉｓｅｐｒｏｄｕｃｔ）であり、

はクロネッカー積（Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒｐｒｏｄｕｃｔ）である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, the same reference numerals are assigned to those having basically the same steps and elements, and redundant description of these steps and elements is omitted. In the following examples, the superscript () ^T represents transposing on a matrix or vector, the superscript () ^H represents performing conjugate transpose on a matrix or vector, vec (A) represents vectorization for each column of the matrix A, and “.” is a Hadamard product or an entry product (Entry product),

Is the Kronecker product.

図１は、本発明の一実施例によって三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する方法（以下、プリコーディング行列生成方法と略称する）１００を説明するフローチャートである。以下、図１を参照して本発明の一実施例によるプリコーディング行列生成方法１００を説明する。 FIG. 1 is a flowchart illustrating a method (hereinafter abbreviated as a precoding matrix generation method) 100 for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a precoding matrix generation method 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図１に示すように、ステップＳ１０１で、送信機と受信機の間の三次元チャネルの水平成分情報に関する目的水平情報プリコーディング行列を取得する。好ましくは、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した水平成分情報を示す。例えば、目的水平プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時間帯内に、周波数帯域上で統計した長時間及び／又は広帯域の水平成分情報を示してもよい。代えて、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（瞬時及び／又は狭帯域）上の水平成分情報を示してもよい。 As shown in FIG. 1, in step S101, a target horizontal information precoding matrix relating to horizontal component information of a three-dimensional channel between a transmitter and a receiver is acquired. Preferably, the target horizontal information precoding matrix indicates horizontal component information that is statistically analyzed over time and / or frequency band of a three-dimensional channel. For example, the target horizontal precoding matrix may indicate long-time and / or wideband horizontal component information that is statistically measured on the frequency band within a specific time zone of the three-dimensional channel. Alternatively, the target horizontal information precoding matrix may indicate horizontal component information on a specific time and / or a specific frequency (instantaneous and / or narrowband) of the three-dimensional channel.

本発明の一例示によると、目的水平情報プリコーディング行列は、第１の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの水平成分情報の特徴値に対応する水平成分情報の特徴ベクトルにより構成される。例えば、目的水平情報プリコーディング行列の、三次元チャネルの水平情報に対する量子化精度を確保するために、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。しかし、特徴ベクトルの数が多い場合には、すべての特徴ベクトルにより目的水平情報プリコーディング行列を構成しなくてもよい。好ましくは、後の計算の便宜のために、三次元のＭＩＭＯシステムの水平成分情報の大きい特徴値に対応する水平成分情報の特徴ベクトルにより目的水平情報プリコーディング行列を構成して、目的水平プリコーディング行列の次元を低下させる。例えば、目的水平プリコーディング行列は、三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列の最も大きい水平特徴値に対応する水平特徴ベクトルと、二番目に大きい水平特徴値に対応する水平特徴ベクトルを含むものであってもよい。 According to an example of the present invention, the target horizontal information precoding matrix is configured by a feature vector of horizontal component information corresponding to a feature value of horizontal component information of a three-dimensional MIMO system equal to or greater than a first predetermined threshold. For example, in order to ensure the quantization accuracy of the target horizontal information precoding matrix for the horizontal information of the three-dimensional channel, the target horizontal information precoding matrix includes all the feature vectors of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the three-dimensional channel. Consists of. However, when the number of feature vectors is large, the target horizontal information precoding matrix may not be configured by all feature vectors. Preferably, for the convenience of later calculation, a target horizontal information precoding matrix is configured by a feature vector of horizontal component information corresponding to a large feature value of horizontal component information of a three-dimensional MIMO system, and target horizontal precoding is performed. Reduce the dimension of the matrix. For example, the target horizontal precoding matrix includes a horizontal feature vector corresponding to the largest horizontal feature value of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the three-dimensional channel and a horizontal feature vector corresponding to the second largest horizontal feature value. It may be.

また、本発明のもう一つ例示によると、ステップＳ１０１で、予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックの中から前記目的水平情報プリコーディング行列を選択する。異なるチャネルランクの数（以下、チャネルランク数と略称する）について、予め異なる水平情報コードブックを記憶してもよい。即ち、現れる可能性があるチャネルランク数によって、予め当該チャネルランク数に相応する水平情報コードブックを記憶する。ステップＳ１０１で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶された水平情報コードブックの中から目的水平情報プリコーディング行列を選択する。代えて、現れる可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め同じ水平情報コードブックを記憶してもよい。即ち、受信機が受信するチャネルランク数に関わらず、予め記憶された同じ水平情報コードブックに対応する。このような場合に、受信機が受信するチャネルランク数が１より大きいときは、これらの複数のチャネルランクの目的水平情報プリコーディング行列は同じでよい。 According to another example of the present invention, in step S101, the target horizontal information precoding matrix is selected from a horizontal information codebook including a plurality of prestored horizontal information precoding matrices. Different horizontal information codebooks may be stored in advance for different numbers of channel ranks (hereinafter abbreviated as channel rank numbers). That is, a horizontal information codebook corresponding to the number of channel ranks is stored in advance according to the number of channel ranks that may appear. In step S101, based on the number of channel ranks, a target horizontal information precoding matrix is selected from prestored horizontal information codebooks corresponding to the number of channel ranks. Alternatively, the same horizontal information codebook may be stored in advance for different channel rank numbers that may appear. That is, it corresponds to the same horizontal information codebook stored in advance regardless of the number of channel ranks received by the receiver. In such a case, when the number of channel ranks received by the receiver is greater than 1, the target horizontal information precoding matrices of these multiple channel ranks may be the same.

取得される目的水平情報プリコーディング行列が三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成されることが望ましいときは、予め記憶されている水平情報プリコーディング行列はいずれも三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。また、取得される目的水平情報プリコーディング行列が次元の低下された行列であることが望ましいときは、予め記憶されている水平情報プリコーディング行列はいずれも第１の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの水平成分情報の特徴値に対応する水平成分情報の特徴ベクトルにより構成され、これによりコードブックの記憶に必要な記憶空間が節約される。 When it is desirable that the target horizontal information precoding matrix to be obtained is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the three-dimensional channel, any prestored horizontal information precoding matrix is cubic It consists of all the feature vectors of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the original channel. In addition, when it is desirable that the target horizontal information precoding matrix to be acquired is a matrix with a reduced dimension, the prestored horizontal information precoding matrices are all three-dimensional MIMO equal to or greater than the first predetermined threshold. It is composed of feature vectors of horizontal component information corresponding to the feature values of the horizontal component information of the system, thereby saving the storage space necessary for storing the codebook.

ステップＳ１０１に似て、ステップＳ１０２で、送信機と受信機の間の三次元チャネルの垂直成分情報に関する目的垂直情報プリコーディング行列を取得する。好ましくは、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示してもよい。例えば、目的垂直プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時間帯内に、周波数帯域上で統計した長時間及び／又は広帯域の垂直成分情報を示してもよい。代えて、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（瞬時及び／又は狭帯域）上で統計した垂直成分情報を示してもよい。 Similar to step S101, in step S102, a target vertical information precoding matrix related to vertical component information of the three-dimensional channel between the transmitter and the receiver is obtained. Preferably, the target vertical information precoding matrix may indicate vertical component information that is statistically analyzed in time and / or frequency band of the three-dimensional channel. For example, the target vertical precoding matrix may indicate long-term and / or wideband vertical component information statistically over the frequency band within a specific time zone of the three-dimensional channel. Alternatively, the target vertical information precoding matrix may indicate vertical component information that is statistically measured at a specific time and / or a specific frequency (instantaneous and / or narrowband) of the three-dimensional channel.

本発明の一例示によると、目的垂直情報プリコーディング行列は、第２の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの垂直成分情報の特徴値に対応する垂直成分情報の特徴ベクトルにより構成される。例えば、目的垂直情報プリコーディング行列の、三次元チャネルの垂直情報に対する量子化精度を確保するために、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。しかし、特徴ベクトルの数が多い場合には、すべての特徴ベクトルにより目的垂直情報プリコーディング行列を構成しなくてもよい。好ましくは、後の計算の便宜のために、三次元のＭＩＭＯシステムの垂直成分情報の大きい特徴値に対応する垂直成分情報の特徴ベクトルにより目的垂直情報プリコーディング行列を構成して、目的垂直プリコーディング行列の次元を低下させる。例えば、目的垂直プリコーディング行列は、三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列の最も大きい垂直特徴値に対応する垂直特徴ベクトルと、二番目に大きい垂直特徴値に対応する垂直特徴ベクトルを含むものであってもよい。 According to an example of the present invention, the target vertical information precoding matrix is configured by a feature vector of vertical component information corresponding to a feature value of vertical component information of a three-dimensional MIMO system equal to or greater than a second predetermined threshold. For example, in order to ensure the quantization accuracy of the target vertical information precoding matrix for the vertical information of the three-dimensional channel, the target vertical information precoding matrix includes all the feature vectors of the spatial correlation matrix of the vertical component in the three-dimensional channel. Consists of. However, when the number of feature vectors is large, the target vertical information precoding matrix may not be configured by all feature vectors. Preferably, for the convenience of later calculation, the target vertical information precoding matrix is configured by the feature vector of the vertical component information corresponding to the large feature value of the vertical component information of the three-dimensional MIMO system, and the target vertical precoding is performed. Reduce the dimension of the matrix. For example, the target vertical precoding matrix includes a vertical feature vector corresponding to the largest vertical feature value of the spatial correlation matrix of the vertical component in the three-dimensional channel, and a vertical feature vector corresponding to the second largest vertical feature value It may be.

また、本発明のもう一つの例示によると、ステップＳ１０２で、予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックの中から前記目的垂直情報プリコーディング行列を選択する。現れる可能性がある異なるチャネルランク数によって、予め異なる垂直情報コードブックを記憶してもよい。即ち、現れる可能性があるチャネルランク数に対して、予め当該チャネルランク数に相応する垂直情報コードブックを記憶する。ステップＳ１０２で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶された垂直情報コードブックの中から目的垂直情報プリコーディング行列を選択する。代えて、現れる可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め同じ垂直情報コードブックを記憶してもよい。即ち、受信機が受信するチャネルランク数に関わらず、いずれも予め記憶された同じ垂直情報コードブックに対応する。このような場合に、受信機が受信するチャネルランク数が１より大きいときは、これらの複数のランクの目的垂直情報プリコーディング行列は同じでよい。 According to another example of the present invention, the target vertical information precoding matrix is selected from a vertical information codebook including a plurality of prestored vertical information precoding matrices in step S102. Different vertical information codebooks may be stored in advance according to different channel rank numbers that may appear. That is, for a channel rank number that may appear, a vertical information codebook corresponding to the channel rank number is stored in advance. In step S102, based on the number of channel ranks, a target vertical information precoding matrix is selected from a previously stored vertical information codebook corresponding to the number of channel ranks. Alternatively, the same vertical information codebook may be stored in advance for different channel rank numbers that may appear. That is, regardless of the number of channel ranks received by the receiver, all correspond to the same vertical information codebook stored in advance. In such a case, when the number of channel ranks received by the receiver is greater than 1, the target vertical information precoding matrices of these multiple ranks may be the same.

取得される目的垂直情報プリコーディング行列が三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成されることが望ましいときは、予め記憶されている垂直情報プリコーディング行列はいずれも三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。また、取得される目的垂直情報プリコーディング行列が次元の低下された行列であることが望ましいときは、予め記憶されている垂直情報プリコーディング行列はいずれも第２の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの垂直成分情報の特徴値に対応する垂直成分情報の特徴ベクトルにより構成され、これによりコードブックの記憶に必要な記憶空間が節約される。 When it is desired that the obtained target vertical information precoding matrix is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the vertical component in the three-dimensional channel, any prestored vertical information precoding matrix is cubic It is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the vertical component in the original channel. In addition, when it is desirable that the obtained target vertical information precoding matrix is a matrix having a reduced dimension, any prestored vertical information precoding matrix is a three-dimensional MIMO that is equal to or greater than a second predetermined threshold. It is composed of feature vectors of vertical component information corresponding to the feature values of the vertical component information of the system, thereby saving the storage space required for storing the codebook.

ステップＳ１０３で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から、目的連合プリコーディング行列を選択する。具体的には、目的連合プリコーディング行列は水平成分情報と垂直成分情報に対する重み付き係数行列でよい。また、複数のチャネルランクがあるときは、複数のチャネルランクの目的連合プリコーディング行列は、二つずつが互いに直交する。 In step S103, based on the number of channel ranks, a target associated precoding matrix is selected from an associated codebook including a plurality of previously stored associated precoding matrices corresponding to the number of channel ranks. Specifically, the target association precoding matrix may be a weighted coefficient matrix for horizontal component information and vertical component information. Also, when there are a plurality of channel ranks, two of the target association precoding matrices of the plurality of channel ranks are orthogonal to each other.

本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列でよい。連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックでよい。ステップＳ１０３で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックの中から、位相目的連合プリコーディング行列を選択してもよい。 According to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to a phase of a three-dimensional channel. The association codebook may be a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. In step S103, based on the number of channel ranks, a phase target association precoding matrix is selected from a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices stored in advance corresponding to the number of channel ranks. May be.

また、本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得する。例えば、目的連合プリコーディング行列は幅目的連合プリコーディング行列と位相目的連合プリコーディング行列のエントリ順積である。好ましくは、幅目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）幅情報を示し、位相目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）上での位相情報を示す。 In addition, according to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel. For example, the target association precoding matrix is an entry order product of a width target association precoding matrix and a phase target association precoding matrix. Preferably, the width object association precoding matrix indicates statistical (ie, long and / or wideband) width information over time and / or frequency band of the 3D channel, and the phase object association precoding matrix is the 3D channel. Phase information at a specific time and / or a specific frequency (ie, instantaneous and / or narrowband).

連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。ステップＳ１０３で、予め記憶されている幅連合コードブックから幅目的連合プリコーディング行列を選択するとともに、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている位相連合コードブックから位相目的連合プリコーディング行列を選択してもよい。 The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. In step S103, the width target association precoding matrix is selected from the pre-stored width association codebook, and based on the channel rank number, the prestored phase association codebook corresponding to the channel rank number is selected. A phase target associated precoding matrix may be selected.

複数のチャネルランク数があるときは、隣接する二つのチャネルランクの位相目的連合プリコーディング行列は互いに直交される。より具体的には、現れる可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め異なる位相連合コードブックを記憶してもよい。例えば、現れる可能性があるチャネルランク数＝１であるときに、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１]，[Ｇ_２,１]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｍは位相連合コードブックの中の位相連合プリコーディング行列の個数であり、かつＭは正の整数であり、Ｇは位相連合プリコーディング行列である。現れる可能性があるチャネルランク数＝２であるときに、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１，Ｇ_１,２]，[Ｇ_２,１，Ｇ_２,２]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１，Ｇ_Ｍ,２]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｇ_ｉ,１，Ｇ_ｉ,２は直交する（ｉ＝１,２,．．．Ｍ）。現れる可能性があるチャネルランク数＝Ｌ（Ｌは正の整数である）であるときに、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１，Ｇ_１,２，．．．，Ｇ_１,Ｌ]，[Ｇ_２,１，Ｇ_２,２，．．．，Ｇ_２,Ｌ]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１，Ｇ_Ｍ,２，．．．，Ｇ_Ｍ,Ｌ]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｇ_ｉ,１，Ｇ_ｉ,２，．．．，Ｇ_ｉ,Ｌは二つずつが互いに直交する。そして、ステップＳ１０３で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックの中から前記位相目的連合プリコーディング行列を選択してもよく、隣接する二つのチャネルランクの位相目的連合プリコーディング行列は互いに直交する。 When there are a plurality of channel rank numbers, the phase target association precoding matrices of two adjacent channel ranks are orthogonal to each other. More specifically, different phase association codebooks may be stored in advance for different channel rank numbers that may appear. For example, when the number of possible channel ranks = 1, the phase association codebook = {[G _1,1 ], [G _2,1 ],. . . , [GM _{, 1} ]} may be stored in advance. Here, M is the number of phase association precoding matrices in the phase association codebook, M is a positive integer, and G is a phase association precoding matrix. When the number of possible channel ranks = 2, the phase association codebook = {[G _1,1 , G _1,2 ], [G _2,1 , G _2,2 ],. . . , [GM _{, 1} , GM _{, 2} ]} may be stored in advance. Here, G _{i, 1} and G _{i, 2} are orthogonal (i = 1, 2,... M). When the number of channel ranks that can appear = L (L is a positive integer), the phase association codebook = {[G _1,1 , G _1,2 _,. . . , G _{1, L} ], [G _2,1 , G _2,2,. . . , G _{2, L} ],. . . , [GM _{, 1} , GM _{, 2,.} . . , G _{M, L} ]} may be stored in advance. Here, G _{i, 1} , G _{i, 2,.} . . , G _{i, L} are perpendicular to each other. In step S103, based on the number of channel ranks, the phase target association precoding matrix is extracted from the phase association codebooks including a plurality of phase association precoding matrices stored in advance corresponding to the number of channel ranks. The phase target association precoding matrices of two adjacent channel ranks may be orthogonal to each other.

図２は、図１に示す方法を受信機に適用する際に、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び目的連合プリコーディング行列を取得する方法を示す模式的なフローチャートである。 FIG. 2 is a schematic flowchart illustrating a method for obtaining a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, and a target association precoding matrix when the method illustrated in FIG. 1 is applied to a receiver.

図２に示すように、ステップＳ２０１で、送信機と受信機の間での三次元チャネルレスポンスに基づいて、前記水平チャネル成分情報と前記垂直チャネル成分情報を計算する。例えば、受信機が送信機から受信したパイロット信号に基づいて、送信機と受信機の間での三次元チャネルレスポンスを推定してもよい。 As shown in FIG. 2, in step S201, the horizontal channel component information and the vertical channel component information are calculated based on a three-dimensional channel response between the transmitter and the receiver. For example, the three-dimensional channel response between the transmitter and the receiver may be estimated based on a pilot signal received by the receiver from the transmitter.

そして、ステップＳ２０２で、水平情報コードブックからサーチすることにより、水平チャネル情報にマッチする水平情報プリコーディング行列を、目的水平情報プリコーディング行列として取得する。また、ステップＳ２０３で、垂直情報コードブックからサーチすることにより、垂直チャネル情報にマッチする垂直情報プリコーディング行列を取得し、目的垂直情報プリコーディング行列として取得する。 In step S202, a horizontal information precoding matrix that matches the horizontal channel information is acquired as a target horizontal information precoding matrix by searching from the horizontal information codebook. In step S203, a vertical information precoding matrix that matches the vertical channel information is acquired by searching from the vertical information codebook, and is acquired as a target vertical information precoding matrix.

そして、ステップＳ２０４で、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列と三次元チャネルレスポンス、及び受信機により特定されたチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から目的連合プリコーディング行列を選択する。例えば、受信機はチャネル容量を最大にするランク数をチャネルランク数と特定してもよい。 In step S204, the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix and the three-dimensional channel response, and the channel rank number specified by the receiver are stored in advance corresponding to the channel rank number. A target associated precoding matrix is selected from among the associated codebooks including a plurality of associated precoding matrices. For example, the receiver may specify the number of ranks that maximizes the channel capacity as the number of channel ranks.

前述のように、本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよいし、連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックでよい。ステップＳ２０４で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックの中の各位相連合プリコーディング行列について、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び当該連合プリコーディング行列を通じて三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列を計算し、また、三次元チャネルレスポンスにマッチする候補プリコーディング行列に対応する位相連合プリコーディング行列を目的位相連合プリコーディング行列とする。 As described above, according to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to the phase of a three-dimensional channel, and the association codebook may include a plurality of phase association precoding matrices. It may be a phase association codebook containing. In step S204, for each phase association precoding matrix in the phase association codebook corresponding to the channel rank number, the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the association precoding matrix A candidate precoding matrix of the three-dimensional MIMO system is calculated through the coding matrix, and a phase association precoding matrix corresponding to the candidate precoding matrix matching the three-dimensional channel response is set as a target phase association precoding matrix.

また、本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得する。また、連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。ステップＳ２０４で、まず目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び三次元チャネルレスポンスによって、参照行列を計算する。幅連合コードブックからサーチすることにより、参照行列にマッチする幅連合プリコーディング行列を、目的幅連合プリコーディング行列として取得する。 In addition, according to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel. The association codebook also includes a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. In step S204, first, a reference matrix is calculated using a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, and a three-dimensional channel response. By searching from the width association codebook, a width association precoding matrix that matches the reference matrix is obtained as a target width association precoding matrix.

好ましくは、以下の式５により長時間及び／又は広帯域上で統計した参照行列ｗ‘の素子

を計算する。

Preferably, the elements of the reference matrix w ′ statistically taken over the long time and / or over a wide band according to Equation 5 below

Calculate

ここで、Ｗ_ｈ(:,i)はサーチされた目的水平情報プリコーディング行列Ｗ_ｋの第ｉ列（即ち、水平チャネル情報のｉ番目の特徴ベクトル）であり、Ｈは三次元チャネルレスポンスであり、Ｗ_v(:,j)はサーチされた目的垂直情報プリコーディング行列Ｗ_vの第ｊ列（即ち、垂直チャネル情報のｊ番目の特徴ベクトル）である。

は三次元空間の伝播特徴ベクトル

に対応する重み付き係数の幅値である。 Here, W _h (:, i) is the i-th column of the searched target horizontal information precoding matrix W _k (that is, the i-th feature vector of the horizontal channel information), and H is the three-dimensional channel response. , W _v (:, j) is the j-th column of the searched target vertical information precoding matrix W _v (that is, the j-th feature vector of the vertical channel information).

Is the propagation feature vector in 3D space

Is the width value of the weighted coefficient corresponding to.

そして、チャネルランク数によって、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックの中の各位相連合プリコーディング行列について、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、目的幅連合プリコーディング行列及び当該連合プリコーディング行列を通じて三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列を計算し、また、三次元チャネルレスポンスにマッチする候補プリコーディング行列に対応する位相連合プリコーディング行列を目的位相連合プリコーディング行列とする。 Then, for each phase association precoding matrix in the phase association codebook corresponding to the channel rank number, a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, a target width association precoding matrix, and The candidate precoding matrix of the 3D MIMO system is calculated through the associated precoding matrix, and the phase association precoding matrix corresponding to the candidate precoding matrix matching the 3D channel response is set as the target phase association precoding matrix. .

例えば、チャネルランク数＝１である場合に、行列形式で表した三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列は以下の式６により位相目的連合プリコーディング行列を取得してもよい。

For example, when the number of channel ranks = 1, the precoding matrix of a three-dimensional MIMO system expressed in matrix form may be obtained as a phase-target association precoding matrix according to Equation 6 below.

つまり、

を最大値にさせる位相連合プリコーディング行列Ｇｉが位相目的連合プリコーディング行列になる。ここで、Ｗ_ｈは目的水平情報プリコーディング行列であり、Ｗ_vは目的垂直情報プリコーディング行列であり、Ωは目的幅連合プリコーディング行列であり、Ｇ_ｉは位相連合コードブックでの位相連合プリコーディング行列であり、ｉは位相連合コードブックでの位相連合プリコーディング行列の番号である。 That means

The phase association precoding matrix Gi that maximizes the value becomes the phase target association precoding matrix. Where W _h is the target horizontal information precoding matrix, W _v is the target vertical information precoding matrix, Ω is the target width association precoding matrix, and G _i is the phase association precoding matrix in the phase association codebook. Is a coding matrix, and i is the number of the phase association precoding matrix in the phase association codebook.

そして、目的位相連合プリコーディング行列と目的幅連合プリコーディング行列に基づいて、例えばエントリ順積により目的連合プリコーディング行列を計算する。 Then, based on the target phase association precoding matrix and the target width association precoding matrix, the target association precoding matrix is calculated by, for example, entry product.

図３は、図１に示す方法を送信機に適用する際に、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び目的連合プリコーディング行列を取得する方法を示す模式的なフローチャートである。 FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating a method for obtaining a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, and a target association precoding matrix when the method illustrated in FIG. 1 is applied to a transmitter.

図３に示すように、ステップＳ３０１で、受信機から目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信する。ステップＳ３０２で、受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信する。そして、ステップＳ３０３で、水平情報コードブックから、第１のインジケータに対応する水平情報プリコーディング行列を、目的水平情報プリコーディング行列として取得する。また、ステップＳ３０４で、垂直情報コードブックから、第２のインジケータに対応する垂直情報プリコーディング行列を、目的垂直情報プリコーディング行列として取得する。また、ステップＳ３０５で、当該チャネルランク数に相応する連合コードブックから、前記第３のインジケータに対応する連合プリコーディング行列を、前記位相連合プリコーディング行列として取得する。 As shown in FIG. 3, in step S301, a first indicator indicating a target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating a target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating a target association precoding matrix are received from the receiver. Receive the indicator. In step S302, a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks is received from the receiver. In step S303, a horizontal information precoding matrix corresponding to the first indicator is acquired as a target horizontal information precoding matrix from the horizontal information codebook. In step S304, the vertical information precoding matrix corresponding to the second indicator is acquired from the vertical information codebook as the target vertical information precoding matrix. In step S305, an association precoding matrix corresponding to the third indicator is obtained as the phase association precoding matrix from the association codebook corresponding to the number of channel ranks.

前述のように、本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよく、そして連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックであってもよい。このような場合には、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列の位相インジケータを示す。ステップＳ３０５で、チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定してから、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックから、第３のインジケータに対応する位相連合プリコーディング行列を、目的位相連合プリコーディング行列として取得してもよい。 As described above, according to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to the phase of a three-dimensional channel, and the association codebook includes a plurality of phase association precoding matrices. A phase association codebook may be included. In such a case, the third indicator indicates the phase indicator of the phase target association precoding matrix. In step S305, after specifying the channel rank number based on the channel rank number indicator, the phase association precoding matrix corresponding to the third indicator is obtained from the phase association codebook corresponding to the channel rank number. It may be acquired as a precoding matrix.

また、本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得したものであり、且つ連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。このような場合には、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータを含んでもよい。ステップＳ３０５で、幅連合コードブックにおいて、幅インジケータに対応する幅連合プリコーディング行列を取得して幅目的連合プリコーディング行列とし、その一方、チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定してから、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックにおいて、第３のインジケータに対応する位相連合プリコーディング行列を取得して目的位相連合プリコーディング行列とする。そして、目的位相連合プリコーディング行列と目的幅連合プリコーディング行列に基づいて、例えばエントリ順積により目的連合プリコーディング行列を計算する。 According to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the 3D channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the 3D channel. And the associated codebook comprises a width associated codebook including a plurality of width associated precoding matrices and a phase associated codebook including a plurality of phase associated precoding matrices. In such a case, the third indicator may include a phase indicator indicating a phase target association precoding matrix and a width indicator indicating a width target association precoding matrix. In step S305, in the width association codebook, a width association precoding matrix corresponding to the width indicator is obtained as a width-purpose association precoding matrix, and on the other hand, the channel rank number is specified based on the channel rank number indicator. Then, in the phase association code book corresponding to the number of channel ranks, the phase association precoding matrix corresponding to the third indicator is obtained as the target phase association precoding matrix. Then, based on the target phase association precoding matrix and the target width association precoding matrix, the target association precoding matrix is calculated by, for example, entry product.

注意すべきことは、図３に示す方法の各ステップは示された順番で実行しなくてもよい。逆順に或いは並行していくつかのステップを実行してもよい。例えば、受信機から目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信するステップ（ステップＳ３０１）と、受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信するステップ（ステップＳ３０２）を同時に実行してもよく、また、まず受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信するステップ（ステップＳ３０２）を実行してから、受信機から目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信するステップ（ステップＳ３０１）を実行してもよい。 It should be noted that the steps of the method shown in FIG. 3 need not be performed in the order shown. Several steps may be performed in reverse order or in parallel. For example, receiving a first indicator indicating a target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating a target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating a target association precoding matrix from the receiver (step S301). ) And a step of receiving a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks from the receiver (step S302) may be performed at the same time. First, a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks from the receiver , Receiving a first indicator indicating a target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating a target vertical information precoding matrix, and a target associated precoding matrix from the receiver. Third indicator to show It may be executing step (step S301) of receiving over data.

図１に戻って、ステップＳ１０４で、各目的水平情報プリコーディング行列、各目的垂直情報プリコーディング行列、及び各目的連合プリコーディング行列を通じて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。具体的には、また、各チャネルランク数について、当該チャネルランク数の目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列を通じて、当該チャネルランク数の三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。 Returning to FIG. 1, in step S104, a precoding matrix of a three-dimensional MIMO system is calculated through each target horizontal information precoding matrix, each target vertical information precoding matrix, and each target association precoding matrix. Specifically, for each channel rank number, through the target horizontal information precoding matrix of the channel rank number, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix, Compute the precoding matrix of the MIMO system.

例えば、チャネルの各チャネルランク数について、以下の式７により、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、及び目的連合プリコーディング行列に基づいて、当該チャネルランク数の三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算してもよい。

For example, for each channel rank number of a channel, a three-dimensional MIMO system of the channel rank number is calculated based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix according to Equation 7 below. The precoding matrix may be calculated.

ここで、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列Ｃの次元数はt_h´t_vであり、t_hは水平方向のアンテナ数であり、t_vは垂直方向のアンテナ数であり、且つt_hとt_vは正の整数であり、Ｗ_ｈは目的水平情報プリコーディング行列であり、Ｗ_vは目的垂直情報プリコーディング行列であり、Ωは目的幅連合プリコーディング行列であり、Ｇは目的位相連合プリコーディング行列である。 Here, the number of dimensions of the precoding matrix C of the three-dimensional MIMO system is t _h ′ t _v , t _h is the number of antennas in the horizontal direction, t _v is the number of antennas in the vertical direction, and t _h And t _v are positive integers, W _h is the target horizontal information precoding matrix, W _v is the target vertical information precoding matrix, Ω is the target width association precoding matrix, and G is the target phase association. Precoding matrix.

代えて、式８に示すように、各チャネルランク数について、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列が列ごとにベクトル化された三次元プリコーディングベクトルｃを取得してもよい。

Instead, as shown in Equation 8, for each channel rank number, a three-dimensional precoding vector c obtained by vectorizing the precoding matrix of the three-dimensional MIMO system for each column may be acquired.

本実施例に係るプリコーディング行列生成方法においては、互いに独立した目的水平プリコーディング行列と目的垂直プリコーディング行列が採用され、前記三次元チャネル相関行列と三次元チャネル回転行列を採用してプリコーディング行列を計算する方法に比べて、移動局においてコードブックを記憶するために必要な空間が低減され、コードブックの中でチャネル行列をサーチする際に、コードブックの遍歴にかかる時間が低減されるとともに、さらにチャネル行列に基づいてプリコーディング行列を取得するために必要な計算を簡素化させる。 In the precoding matrix generation method according to the present embodiment, a target horizontal precoding matrix and a target vertical precoding matrix which are independent from each other are adopted, and the precoding matrix is adopted by using the three-dimensional channel correlation matrix and the three-dimensional channel rotation matrix. Compared with the method of calculating the codebook, the space required to store the codebook in the mobile station is reduced, and when searching for the channel matrix in the codebook, the time it takes for the codebook to travel is reduced. Furthermore, it simplifies the calculations necessary to obtain a precoding matrix based on the channel matrix.

また、本実施例に係るプリコーディング行列生成方法においては、目的水平プリコーディング行列と目的垂直プリコーディング行列の両者に対する重み付き係数行列として目的連合プリコーディング行列が採用され、前記水平方向と垂直方向から離れたチャネル相関行列を採用してプリコーディング行列を計算する方法に比べて、生成された三次元チャネルのプリコーディング行列の構成がより実際の三次元チャネル行列に近づき、量子化精度を向上させることにより、誤差を減少させる。 Further, in the precoding matrix generation method according to the present embodiment, a target association precoding matrix is adopted as a weighted coefficient matrix for both the target horizontal precoding matrix and the target vertical precoding matrix, and the horizontal and vertical directions are used. Compared to the method of calculating the precoding matrix using a distant channel correlation matrix, the generated 3D channel precoding matrix configuration is closer to the actual 3D channel matrix and the quantization accuracy is improved. To reduce the error.

注意すべきことは、図１に示す方法の各ステップは示された順番で実行しなくてもよい。逆順に或いは並行していくつかのステップを実行してもよい。例えば、図２をもとに説明した例示において、目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップ（即ち、ステップＳ２０２、ステップＳ１０１に対応する）と、目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップ（即ち、ステップＳ２０３、ステップＳ１０２に対応する）を同時に実行してから、取得された目的水平情報プリコーディング行列と目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて目的連合プリコーディング行列を取得してもよい（即ち、ステップＳ２０４、ステップＳ１０３に対応する）。また、例えば、図３をもとに説明した例示において、目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップ（即ち、ステップＳ３０２、ステップＳ１０１に対応する）と、目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップ（即ち、ステップＳ３０３、ステップＳ１０２に対応する）と、及び取得された目的水平情報プリコーディング行列と目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて目的連合プリコーディング行列を取得するステップ（即ち、ステップＳ３０４、ステップＳ１０３に対応する）を同時に実行してもよい。 It should be noted that the steps of the method shown in FIG. 1 need not be performed in the order shown. Several steps may be performed in reverse order or in parallel. For example, in the example described with reference to FIG. 2, a step of obtaining a target horizontal information precoding matrix (ie, corresponding to step S202 and step S101) and a step of obtaining a target vertical information precoding matrix (ie, The target association precoding matrix may be acquired based on the acquired target horizontal information precoding matrix and the target vertical information precoding matrix after performing steps S203 and S102) (ie, step S203 and step S102). S204, corresponding to step S103). Also, for example, in the example described with reference to FIG. 3, a step of obtaining the target horizontal information precoding matrix (ie, corresponding to step S302 and step S101) and a step of acquiring the target vertical information precoding matrix ( That is, corresponding to step S303 and step S102), and a step of acquiring a target association precoding matrix based on the acquired target horizontal information precoding matrix and target vertical information precoding matrix (that is, step S304, step S103). (Corresponding to) may be executed simultaneously.

なお、受信機に適用するときには、図１に示す方法は、特定された目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを送信機に送信するステップをさらに含んでもよい。また、送信機にチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを送信する。 When applied to the receiver, the method shown in FIG. 1 includes a first indicator indicating the identified target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and target association precoding. The method may further include transmitting a third indicator indicating the matrix to the transmitter. In addition, a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks is transmitted to the transmitter.

具体的には、第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて第１のインジケータを送信し、第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて第２のインジケータを送信し、第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて第３のインジケータを送信してもよい。本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよい。前述のように、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）水平成分情報を示すものであってもよく、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）垂直成分情報を示すものであってもよく、位相目的連合プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）上での位相情報を示すものであってもよい。従って、第１の時間間隔と第２の時間間隔が第３の時間間隔より大く、第１の帯域間隔と第２の帯域間隔が第３の帯域間隔より大きいことが好ましい。 Specifically, the first indicator is transmitted at the first time interval and the first band interval, the second indicator is transmitted at the second time interval and the second band interval, and the third indicator is transmitted. The third indicator may be transmitted at the time interval and the third band interval. According to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to a phase of a three-dimensional channel. As described above, the target horizontal information precoding matrix may indicate horizontal component information statistically (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the three-dimensional channel, The target vertical information precoding matrix may indicate the vertical component information statistically (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and phase target association precoding. The matrix may indicate phase information on a specific time and / or a specific frequency (ie, instantaneous and / or narrowband) of the three-dimensional channel. Therefore, it is preferable that the first time interval and the second time interval are larger than the third time interval, and the first band interval and the second band interval are larger than the third band interval.

本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得する。また、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータを含んでよい。このような場合には、第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて第１のインジケータを送信し、第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて第２のインジケータを送信し、第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて第３のインジケータを送信するとともに、第４の時間間隔と第４の帯域間隔にて幅インジケータを送信してもよい。幅目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した幅情報を示すからである。なお、第１の時間間隔、第２の時間間隔及び第４の時間間隔は第３の時間間隔より大きくてもよく、第１の帯域間隔、第２の帯域間隔及び第４の帯域間隔は第３の帯域間隔より大きくてもよい。 According to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel. In addition, the third indicator may include a phase indicator indicating a phase target association precoding matrix and a width indicator indicating a width target association precoding matrix. In such a case, the first indicator is transmitted at the first time interval and the first band interval, the second indicator is transmitted at the second time interval and the second band interval, The third indicator may be transmitted at the three time intervals and the third band interval, and the width indicator may be transmitted at the fourth time interval and the fourth band interval. This is because the width-purpose association precoding matrix indicates statistical width information on the time and / or frequency band of the three-dimensional channel. The first time interval, the second time interval, and the fourth time interval may be larger than the third time interval, and the first band interval, the second band interval, and the fourth band interval are It may be larger than 3 band intervals.

図４ａは、式２−４をもとに説明したプリコーディング行列生成方法と図１をもとに説明したプリコーディング行列生成方法１００を示すコーディング性能の比較図であり、ここで、プリコーディング行列生成方法１００において、水平情報コードブックでは水平チャネル空間相関行列の特徴ベクトルからなる行列を水平情報プリコーディング行列として採用し、垂直情報コードブックでは垂直チャネル空間相関行列の特徴ベクトルからなる行列を垂直情報プリコーディング行列として採用する。図４ａに示すように、テスト条件が同じ場合に、プリコーディング行列生成方法１００のコーディング性能は、式２−４をもとに説明したプリコーディング行列生成方法１４００のコーディング性能より約１０％向上している。 FIG. 4a is a comparison diagram of coding performance showing the precoding matrix generation method described based on Equation 2-4 and the precoding matrix generation method 100 described based on FIG. In the generation method 100, a horizontal information codebook employs a matrix composed of feature vectors of a horizontal channel spatial correlation matrix as a horizontal information precoding matrix, and a vertical information codebook uses a matrix composed of feature vectors of a vertical channel spatial correlation matrix as vertical information. Adopt as a precoding matrix. As shown in FIG. 4a, when the test conditions are the same, the coding performance of the precoding matrix generation method 100 is about 10% higher than the coding performance of the precoding matrix generation method 1400 described based on Equation 2-4. ing.

図４ｂは、水平情報コードブックで水平チャネル空間相関行列のすべての特徴ベクトルからなる水平情報プリコーディング行列を採用するとともに、垂直情報コードブックで垂直チャネル空間相関行列のすべての特徴ベクトルからなる垂直情報プリコーディング行列を採用するプリコーディング行列のプリコーディング行列生成方法１００−aと、水平情報コードブックで水平チャネル空間相関行列の部分的な主な特徴ベクトルからなる水平情報プリコーディング行列（即ち、次元が低下された水平情報プリコーディング行列）を採用するとともに、垂直情報コードブックで垂直チャネル空間相関行列の部分的な主な特徴ベクトルからなる垂直情報プリコーディング行列（即ち、次元が低下された垂直情報プリコーディング行列）を採用するプリコーディング行列のプリコーディング行列生成方法１００−ｂとのコーディング性能の比較図である。図４ｂに示すように、テスト条件が同じ場合に、プリコーディング行列生成方法１００−aとプリコーディング行列生成方法１００−ｂのコーディング性能はほぼ同じである。つまり、次元が低下された水平情報プリコーディング行列と垂直情報プリコーディング行列を採用することにより、コードブックに必要な記憶空間を低減したとともに、コーディング性能に対してほとんど影響を与えない。 FIG. 4b employs a horizontal information precoding matrix consisting of all feature vectors of the horizontal channel spatial correlation matrix in the horizontal information codebook, and vertical information consisting of all feature vectors of the vertical channel spatial correlation matrix in the vertical information codebook. A precoding matrix precoding matrix generation method 100-a that employs a precoding matrix and a horizontal information precoding matrix (that is, a dimension of which is composed of partial main feature vectors of a horizontal channel spatial correlation matrix in a horizontal information codebook) Reduced vertical information precoding matrix), and a vertical information precoding matrix consisting of partial main feature vectors of the vertical channel spatial correlation matrix in the vertical information codebook (i.e., reduced vertical information precoding matrix). Coding matrix) It is a comparison figure of coding performance with the precoding matrix production | generation method 100-b of a recoding matrix. As shown in FIG. 4b, when the test conditions are the same, the coding performance of the precoding matrix generation method 100-a and the precoding matrix generation method 100-b is substantially the same. That is, by adopting a horizontal information precoding matrix and a vertical information precoding matrix with reduced dimensions, the storage space required for the codebook is reduced and the coding performance is hardly affected.

図５は、本発明の一実施例による三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する装置（以下、プリコーディング行列生成装置と略称する）５００を示す例示的な構成ブロック図である。図５に示すように、本実施例のプリコーディング行列生成装置５００は、第１の行列取得部５１０、第２の行列取得部５２０、第３の行列取得部５３０、及び計算部５４０を備える。プリコーディング行列生成装置５００の各部はそれぞれ上記図１におけるプリコーディング行列生成方法１００の各ステップ・機能を実行することができる。そこで、以下、プリコーディング行列生成装置５００の主要部分のみに対して説明し、既に図１をもとに説明した詳細な内容は省略することとする。 FIG. 5 is an exemplary block diagram illustrating an apparatus 500 for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to an embodiment of the present invention (hereinafter abbreviated as a precoding matrix generation apparatus). As illustrated in FIG. 5, the precoding matrix generation apparatus 500 according to the present embodiment includes a first matrix acquisition unit 510, a second matrix acquisition unit 520, a third matrix acquisition unit 530, and a calculation unit 540. Each unit of the precoding matrix generation apparatus 500 can execute each step and function of the precoding matrix generation method 100 in FIG. Therefore, only the main part of the precoding matrix generation apparatus 500 will be described below, and the detailed contents already described based on FIG. 1 will be omitted.

第１の行列取得部５１０は、送信機と受信機の間の三次元チャネルの水平成分情報に関する目的水平情報プリコーディング行列を取得する。好ましくは、目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した水平成分情報を示すものであってもよい。例えば、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時間帯内に、周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）水平成分情報を示すものであってもよい。代えて、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻上及び／又は特定の周波数（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）上の水平成分情報を示すものであってもよい。 The first matrix acquisition unit 510 acquires a target horizontal information precoding matrix related to horizontal component information of a three-dimensional channel between the transmitter and the receiver. Preferably, the target horizontal information precoding matrix may indicate horizontal component information that is statistically analyzed on a time and / or frequency band of a three-dimensional channel. For example, the target horizontal information precoding matrix may indicate the horizontal component information statistically (ie, long-time and / or wideband) on the frequency band within a specific time zone of the three-dimensional channel. Alternatively, the target horizontal information precoding matrix may indicate horizontal component information on a specific time and / or a specific frequency (ie, instantaneous and / or narrowband) of the three-dimensional channel.

また、本発明のもう一つの例示によると、第１の行列取得部５１０は、予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックの中から前記目的水平情報プリコーディング行列を選択してもよい。現れる可能性があるチャネルランク数について、予め異なる水平情報コードブックを記憶してもよい。即ち、現れる可能性があるチャネルランク数によって、予め当該チャネルランク数に相応する水平情報コードブックを記憶する。第１の行列取得部５１０はチャネルランク数によって、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている水平情報コードブックの中から目的水平情報プリコーディング行列を選択する。代えて、現れる可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め同じ水平情報コードブックを記憶してもよい。即ち、受信機が受信するチャネルランク数に関わらず、予め記憶された同じ水平情報コードブックに対応する。このような場合に、受信機が受信するチャネルランク数が１より大きいとき、複数のチャネルランクの目的水平情報プリコーディング行列は同じでよい。 In addition, according to another example of the present invention, the first matrix obtaining unit 510 obtains the target horizontal information precoding matrix from a horizontal information codebook including a plurality of prestored horizontal information precoding matrices. You may choose. Different horizontal information codebooks may be stored in advance for the number of channel ranks that may appear. That is, a horizontal information codebook corresponding to the number of channel ranks is stored in advance according to the number of channel ranks that may appear. The first matrix acquisition unit 510 selects a target horizontal information precoding matrix from the horizontal information codebook stored in advance corresponding to the channel rank number according to the channel rank number. Alternatively, the same horizontal information codebook may be stored in advance for different channel rank numbers that may appear. That is, it corresponds to the same horizontal information codebook stored in advance regardless of the number of channel ranks received by the receiver. In such a case, when the number of channel ranks received by the receiver is greater than 1, the target horizontal information precoding matrix of the plurality of channel ranks may be the same.

取得される目的水平情報プリコーディング行列が三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成されることが望ましいときは、予め記憶されている水平情報プリコーディング行列はいずれも三次元チャネルでの水平成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。しかし、取得される目的水平情報プリコーディング行列が次元の低下された行列であることが望ましいときは、予め記憶されている水平情報プリコーディング行列はいずれも第１の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの水平成分情報の特徴値に対応する水平成分情報の特徴ベクトルにより構成され、これによりコードブックの記憶に必要な記憶空間が節約される。 When it is desirable that the target horizontal information precoding matrix to be obtained is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the three-dimensional channel, any prestored horizontal information precoding matrix is cubic It consists of all the feature vectors of the spatial correlation matrix of the horizontal component in the original channel. However, when it is desirable that the target horizontal information precoding matrix to be acquired is a matrix with a reduced dimension, any prestored horizontal information precoding matrix is a three-dimensional MIMO equal to or greater than a first predetermined threshold. It is composed of feature vectors of horizontal component information corresponding to the feature values of the horizontal component information of the system, thereby saving the storage space necessary for storing the codebook.

第１の行列取得部５１０に比べて、第２の行列取得部５２０は、送信機と受信機の間の三次元チャネルの垂直成分情報に関する目的垂直情報プリコーディング行列を取得してもよい。好ましくは、目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した水平成分情報を示すものであってもよい。例えば、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時間帯内に、周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）垂直成分情報を示すものであってもよい。代えて、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）上の垂直成分情報を示すものであってもよい。 Compared to the first matrix acquisition unit 510, the second matrix acquisition unit 520 may acquire a target vertical information precoding matrix related to vertical component information of a three-dimensional channel between the transmitter and the receiver. Preferably, the target vertical information precoding matrix may indicate horizontal component information that is statistically analyzed over time and / or frequency bands of a three-dimensional channel. For example, the target vertical information precoding matrix may indicate vertical component information statistically (ie, long-term and / or wideband) on the frequency band within a specific time zone of the three-dimensional channel. Alternatively, the target vertical information precoding matrix may indicate vertical component information on a specific time and / or a specific frequency (ie, instantaneous and / or narrowband) of the three-dimensional channel.

また、本発明のもう一つの例示によると、第２の行列取得部５２０は、予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックの中から前記目的垂直情報プリコーディング行列を選択してもよい。現れる可能性がある異なるチャネルランク数について、予め異なる垂直情報コードブックを記憶してもよい。即ち、伝送する可能性があるチャネルランク数によって、予め当該チャネルランク数に相応する垂直情報コードブックを記憶する。第２の行列取得部５２０はチャネルランク数によって、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている垂直情報コードブックの中から目的垂直情報プリコーディング行列を選択する。代えて、伝送する可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め同じ垂直情報コードブックを記憶してもよい。即ち、受信機が受信するチャネルランク数に関わらず、予め記憶された同じ垂直情報コードブックに対応する。このような場合に、受信機が受信するチャネルランク数が１より大きいとき、複数のチャネルランクの目的垂直情報プリコーディング行列は同じでよい。 In addition, according to another example of the present invention, the second matrix acquisition unit 520 receives the target vertical information precoding matrix from a vertical information codebook including a plurality of prestored vertical information precoding matrices. You may choose. Different vertical information codebooks may be stored in advance for different channel rank numbers that may appear. That is, a vertical information codebook corresponding to the number of channel ranks is stored in advance according to the number of channel ranks that may be transmitted. The second matrix acquisition unit 520 selects a target vertical information precoding matrix from among prestored vertical information codebooks corresponding to the channel rank number according to the channel rank number. Alternatively, the same vertical information codebook may be stored in advance for different channel rank numbers that may be transmitted. That is, it corresponds to the same vertical information codebook stored in advance regardless of the number of channel ranks received by the receiver. In such a case, when the number of channel ranks received by the receiver is greater than 1, the target vertical information precoding matrices of the plurality of channel ranks may be the same.

取得される目的垂直情報プリコーディング行列が三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成されることが望ましいときは、予め記憶されている垂直情報プリコーディング行列はいずれも三次元チャネルでの垂直成分の空間相関行列のすべての特徴ベクトルにより構成される。しかし、取得される目的垂直情報プリコーディング行列が次元の低下された行列であることが望ましいときは、予め記憶されている垂直情報プリコーディング行列はいずれも第２の所定閾値以上の三次元のＭＩＭＯシステムの垂直成分情報の特徴値に対応する垂直成分情報の特徴ベクトルにより構成され、これによりコードブックの記憶に必要な記憶空間が節約される。 When it is desired that the obtained target vertical information precoding matrix is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the vertical component in the three-dimensional channel, any prestored vertical information precoding matrix is cubic It is composed of all feature vectors of the spatial correlation matrix of the vertical component in the original channel. However, when it is desirable that the obtained target vertical information precoding matrix is a matrix with a reduced dimension, any prestored vertical information precoding matrix is a three-dimensional MIMO equal to or greater than a second predetermined threshold. It is composed of feature vectors of vertical component information corresponding to the feature values of the vertical component information of the system, thereby saving the storage space required for storing the codebook.

第３の行列取得部５３０はチャネルランク数によって、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から目的連合プリコーディング行列を選択する。具体的には、目的連合プリコーディング行列は水平成分情報と垂直成分情報に対する重み付き係数行列でよい。また、チャネルランク数が１より大きいときは、複数のチャネルランクの目的連合プリコーディング行列は、二つずつが互いに直交する。 The third matrix acquisition unit 530 selects a target associated precoding matrix from among associated codebooks including a plurality of previously stored associated precoding matrices corresponding to the number of channel ranks according to the number of channel ranks. Specifically, the target association precoding matrix may be a weighted coefficient matrix for horizontal component information and vertical component information. When the number of channel ranks is greater than 1, two target association precoding matrices for a plurality of channel ranks are orthogonal to each other.

本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよい。連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックでよい。第３の行列取得部５３０は、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックの中から、位相目的連合プリコーディング行列を選択してもよい。 According to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to a phase of a three-dimensional channel. The association codebook may be a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. Based on the number of channel ranks, the third matrix acquisition unit 530 selects a phase target association precoding from a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices stored in advance corresponding to the number of channel ranks. A coding matrix may be selected.

連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。第３の行列取得部５３０は、予め記憶されている幅連合コードブックから幅目的連合プリコーディング行列を選択するとともに、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている位相連合コードブックから位相目的連合プリコーディング行列を選択してもよい。 The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. The third matrix acquisition unit 530 selects a width-target association precoding matrix from a pre-stored width association codebook and stores it in advance corresponding to the number of channel ranks based on the number of channel ranks. A phase target association precoding matrix may be selected from the phase association codebook.

チャネルランク数が１より大きいときに、隣接する二つのチャネルランクの位相目的連合プリコーディング行列は互いに直交される。より具体的には、伝送する可能性がある異なるチャネルランク数に対して、予め異なる位相連合コードブックを記憶してもよい。例えば、伝送する可能性があるチャネルランク数＝１であるときは、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１]，[Ｇ_２,１]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｍは位相連合コードブックの中の位相連合プリコーディング行列の個数であり、またＭは正の整数であり、Ｇは位相連合プリコーディング行列である。伝送する可能性があるチャネルランク数＝２であるときは、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１，Ｇ_１,２]，[Ｇ_２,１，Ｇ_２,２]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１，Ｇ_Ｍ,２]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｇ_ｉ,１，Ｇ_ｉ,２は直交する（ｉ＝１,２,．．．Ｍ）。伝送する可能性があるチャネルランク数＝Ｌ（Ｌは正の整数である）であるときは、位相連合コードブック＝｛[Ｇ_１,１，Ｇ_１,２，．．．，Ｇ_１,Ｌ]，[Ｇ_２,１，Ｇ_２,２，．．．，Ｇ_２,Ｌ]，．．．，[Ｇ_Ｍ,１，Ｇ_Ｍ,２，．．．，Ｇ_Ｍ,Ｌ]｝を予め記憶してもよい。ここで、Ｇ_ｉ,１，Ｇ_ｉ,２，．．．，Ｇ_ｉ,Ｌは二つずつが互いに直交する。従いまして、ステップＳ１０３で、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックの中から前記位相目的連合プリコーディング行列を選択し、隣接する二つのチャネルランクの位相目的連合プリコーディング行列は互いに直交する。 When the channel rank number is larger than 1, the phase target association precoding matrices of two adjacent channel ranks are orthogonal to each other. More specifically, different phase association codebooks may be stored in advance for different channel rank numbers that may be transmitted. For example, when the number of channel ranks that can be transmitted is 1, the phase association codebook = {[G _1,1 ], [G _2,1 ],. . . , [GM _{, 1} ]} may be stored in advance. Here, M is the number of phase association precoding matrices in the phase association codebook, M is a positive integer, and G is a phase association precoding matrix. When the number of channel ranks that can be transmitted = 2, the phase association codebook = {[G _1,1 , G _1,2 ], [G _2,1 , G _2,2 ],. . . , [GM _{, 1} , GM _{, 2} ]} may be stored in advance. Here, G _{i, 1} and G _{i, 2} are orthogonal (i = 1, 2,... M). When the number of channel ranks that can be transmitted = L (L is a positive integer), the phase association codebook = {[G _1,1 , G _1,2 _,. . . , G _{1, L} ], [G _2,1 , G _2,2,. . . , G _{2, L} ],. . . , [GM _{, 1} , GM _{, 2,.} . . , G _{M, L} ]} may be stored in advance. Here, G _{i, 1} , G _{i, 2,.} . . , G _{i, L} are perpendicular to each other. Therefore, in step S103, based on the channel rank number, the phase target association precoding matrix is selected from the phase association codebooks including a plurality of phase association precoding matrices stored in advance corresponding to the channel rank number. And the phase target association precoding matrices of two adjacent channel ranks are orthogonal to each other.

本発明の一例示によると、図５に示す装置５００が受信機であるときに、装置５００は情報取得部をさらに備えてもよい。情報取得部は、送信機と受信機の間での三次元チャネルレスポンスに基づいて、前記水平チャネル成分情報と前記垂直チャネル成分情報を計算する。例えば、情報取得部は、受信機が送信機から受信したパイロット信号に基づいて、送信機と受信機の間での三次元チャネルレスポンスを推定してもよい。 According to an example of the present invention, when the apparatus 500 illustrated in FIG. 5 is a receiver, the apparatus 500 may further include an information acquisition unit. The information acquisition unit calculates the horizontal channel component information and the vertical channel component information based on a three-dimensional channel response between the transmitter and the receiver. For example, the information acquisition unit may estimate a three-dimensional channel response between the transmitter and the receiver based on a pilot signal received by the receiver from the transmitter.

そして、第１の行列取得部５１０は、水平情報コードブックからサーチすることにより、水平チャネル情報にマッチする水平情報プリコーディング行列を、目的水平情報プリコーディング行列として取得する。また、第２の行列取得部５２０は、垂直情報コードブックからサーチすることにより、垂直チャネル情報にマッチする垂直情報プリコーディング行列を、目的垂直情報プリコーディング行列として取得する。 Then, the first matrix acquisition unit 510 acquires a horizontal information precoding matrix that matches the horizontal channel information as a target horizontal information precoding matrix by performing a search from the horizontal information codebook. In addition, the second matrix acquisition unit 520 acquires a vertical information precoding matrix that matches the vertical channel information as a target vertical information precoding matrix by performing a search from the vertical information codebook.

そして、第３の行列取得部５３０は、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列と三次元チャネルレスポンス、及びチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から目的連合プリコーディング行列を選択してもよい。 The third matrix acquisition unit 530 stores the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, the three-dimensional channel response, and the channel rank number, corresponding to the channel rank number. The target associated precoding matrix may be selected from among the associated codebooks including a plurality of associated precoding matrices.

前述のように、本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよく、連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックであってもよい。第３の行列取得部５３０は、チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックでの各位相連合プリコーディング行列について、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び当該連合プリコーディング行列を通じて三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列を計算し、また、三次元チャネルレスポンスにマッチする三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列に対応する位相連合プリコーディング行列を目的位相連合プリコーディング行列としてもよい。 As described above, according to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to a phase of a three-dimensional channel, and the association codebook includes a plurality of phase association precoding matrices. It may be a phase association codebook. The third matrix acquisition unit 530 determines a target horizontal information precoding matrix and a target vertical information precoding matrix for each phase association precoding matrix in the phase association codebook corresponding to the channel rank number based on the channel rank number. And calculating a candidate precoding matrix of a three-dimensional MIMO system through the associated precoding matrix, and a phase association precoding matrix corresponding to the candidate precoding matrix of the three-dimensional MIMO system matching the three-dimensional channel response. It may be a phase association precoding matrix.

また、本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得する。また、連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。図６は、本発明の一実施例による第３の行列取得部５３０を示す例示的な構成ブロック図である。第３の行列取得部５３０は、参照行列取得モジュール６１０と、幅行列取得モジュール６２０と、位相行列取得モジュール６３０とを備える。具体的には、参照行列取得モジュール６１０は、まず目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列及び三次元チャネルレスポンスに基づいて、参照行列を計算する。幅行列取得モジュール６２０は、幅連合コードブックからサーチすることにより、参照行列にマッチする幅連合プリコーディング行列を、目的幅連合プリコーディング行列として取得する。好ましくは、以上の式５により長時間及び／又は広帯域上で統計した参照行列を計算し、ここでは再び説明しないこととする。 In addition, according to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel. The association codebook also includes a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. FIG. 6 is an exemplary block diagram illustrating a third matrix acquisition unit 530 according to an embodiment of the present invention. The third matrix acquisition unit 530 includes a reference matrix acquisition module 610, a width matrix acquisition module 620, and a phase matrix acquisition module 630. Specifically, the reference matrix acquisition module 610 first calculates a reference matrix based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the three-dimensional channel response. The width matrix acquisition module 620 acquires a width association precoding matrix that matches the reference matrix as a target width association precoding matrix by searching from the width association codebook. Preferably, a reference matrix statistically calculated over a long time period and / or over a wide band is calculated according to the above Equation 5, and will not be described again here.

そして、位相行列取得モジュール６３０は、チャネルランク数によって、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックの中の各位相連合プリコーディング行列について、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、目的幅連合プリコーディング行列及び当該連合プリコーディング行列を通じて三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列を計算し、また、三次元チャネルレスポンスにマッチする候補プリコーディング行列に対応する位相連合プリコーディング行列を目的位相連合プリコーディング行列とする。 Then, the phase matrix acquisition module 630 determines, for each phase association precoding matrix in the phase association codebook corresponding to the channel rank number, a target horizontal information precoding matrix, a target vertical information precoding matrix, according to the channel rank number, The object width association precoding matrix and the candidate precoding matrix of the 3D MIMO system are calculated through the association precoding matrix, and the phase association precoding matrix corresponding to the candidate precoding matrix matching the 3D channel response is obtained. Let it be a phase association precoding matrix.

そして、第３の行列取得部５３０は、目的位相連合プリコーディング行列と目的幅連合プリコーディング行列に基づいて、例えばエントリ順積により目的連合プリコーディング行列を計算する。 Then, the third matrix acquisition unit 530 calculates a target association precoding matrix by, for example, entry order product based on the target phase association precoding matrix and the target width association precoding matrix.

本発明のもう一つの例示によると、図５に示す装置５００が受信機でもよいときに、装置５００はさらに受信部を備えてもよい。受信部は、受信機から目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信するとともに、受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信する。 According to another example of the present invention, when the apparatus 500 shown in FIG. 5 may be a receiver, the apparatus 500 may further include a receiving unit. The receiving unit receives a first indicator indicating a target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating a target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating a target association precoding matrix from the receiver, A channel rank number indicator is received from the receiver to indicate the channel rank number.

そして、第１の行列取得部５１０は、水平情報コードブックから、第１のインジケータに対応する水平情報プリコーディング行列を、目的水平情報プリコーディング行列として取得する。第２の行列取得部５２０は、垂直情報コードブックにおいて、第２のインジケータに対応する垂直情報プリコーディング行列を、目的垂直情報プリコーディング行列として取得する。また、第３の行列取得部５３０は、当該チャネルランク数に相応する連合コードブックから、前記第３のインジケータに対応する連合プリコーディング行列を、前記位相連合プリコーディング行列として取得する。 Then, first matrix acquisition section 510 acquires a horizontal information precoding matrix corresponding to the first indicator from the horizontal information codebook as a target horizontal information precoding matrix. The second matrix acquisition unit 520 acquires a vertical information precoding matrix corresponding to the second indicator in the vertical information codebook as a target vertical information precoding matrix. Also, the third matrix acquisition unit 530 acquires, as the phase association precoding matrix, the association precoding matrix corresponding to the third indicator from the association codebook corresponding to the number of channel ranks.

前述のように、本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列でよいし、そして連合コードブックは複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックでもよい。このような場合には、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列の位相インジケータを示す。第３の行列取得部５３０は、チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定してから、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックから、第３のインジケータに対応する位相連合プリコーディング行列を、目的位相連合プリコーディング行列として取得してもよい。 As described above, according to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to the phase of a three-dimensional channel, and the association codebook includes a phase including a plurality of phase association precoding matrices. A federated codebook may be used. In such a case, the third indicator indicates the phase indicator of the phase target association precoding matrix. The third matrix acquisition unit 530 identifies the channel rank number based on the channel rank number indicator, and then uses the phase association precoding matrix corresponding to the third indicator from the phase association codebook corresponding to the channel rank number. May be obtained as a target phase association precoding matrix.

また、本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得され、且つ連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備える。このような場合には、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータを含んでよい。図７は、本発明のもう一つの実施例による第３の行列取得部５３０を示す例示的な構成ブロック図である。第３の行列取得部５３０は、幅行列取得モジュール７１０、チャネルランク数特定モジュール７２０、及び位相行列取得モジュール７３０を備える。具体的には、幅行列取得モジュール７１０は、幅連合コードブックにおいて、幅インジケータに対応する幅連合プリコーディング行列を取得して幅目的連合プリコーディング行列とし、その一方、チャネルランク数特定モジュール７２０は、チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定してから、位相行列取得モジュール７３０が、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックから、第３のインジケータに対応する位相連合プリコーディング行列を目的位相連合プリコーディング行列として取得する。そして、第３の行列取得部５３０は、目的位相連合プリコーディング行列と目的幅連合プリコーディング行列に基づいて、例えばエントリ順積により目的連合プリコーディング行列を計算する。 According to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on a width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and a phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel, and The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices. In such a case, the third indicator may include a phase indicator that indicates a phase target association precoding matrix and a width indicator that indicates a width target association precoding matrix. FIG. 7 is an exemplary block diagram illustrating a third matrix acquisition unit 530 according to another embodiment of the present invention. The third matrix acquisition unit 530 includes a width matrix acquisition module 710, a channel rank number identification module 720, and a phase matrix acquisition module 730. Specifically, the width matrix obtaining module 710 obtains a width association precoding matrix corresponding to the width indicator in the width association codebook to obtain a width-purpose association precoding matrix, while the channel rank number identification module 720 includes After determining the channel rank number based on the channel rank number indicator, the phase matrix acquisition module 730 determines the phase association precoding matrix corresponding to the third indicator from the phase association codebook corresponding to the channel rank number. Obtained as the target phase association precoding matrix. Then, the third matrix acquisition unit 530 calculates a target association precoding matrix by, for example, entry order product based on the target phase association precoding matrix and the target width association precoding matrix.

図５に戻って、計算部５４０は、目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、及び目的連合プリコーディング行列のそれぞれを通じて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。具体的には、また、現れる可能性がある各チャネルランク数について、当該チャネルランク数の目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列を通じて、当該チャネルランク数の三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。 Returning to FIG. 5, the calculation unit 540 calculates a precoding matrix of the three-dimensional MIMO system through each of the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix. Specifically, for each channel rank number that may appear, through the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix for the channel rank number, Calculate the precoding matrix of a number of three-dimensional MIMO systems.

本実施例に係るプリコーディング行列生成装置においては、互いに独立した目的水平プリコーディング行列と目的垂直プリコーディング行列が採用され、前記三次元チャネル相関行列と三次元チャネル回転行列を採用してプリコーディング行列を計算する装置に比べて、移動局においてコードブックを記憶するに必要な空間が低減され、コードブックの中でチャネル行列をサーチする際に、コードブックの遍歴にかかる時間が低減されるとともに、さらにチャネル行列に基づいてプリコーディング行列を取得するために必要な計算を簡素化させる。 In the precoding matrix generation apparatus according to the present embodiment, a target horizontal precoding matrix and a target vertical precoding matrix which are independent from each other are adopted, and the precoding matrix is adopted by using the three-dimensional channel correlation matrix and the three-dimensional channel rotation matrix. Compared to the device that calculates the codebook, the space required to store the codebook in the mobile station is reduced, and the time it takes for the codebook itinerary when searching the channel matrix in the codebook is reduced, Furthermore, the calculation necessary for obtaining the precoding matrix based on the channel matrix is simplified.

また、本実施例に係るプリコーディング行列生成装置においては、目的水平プリコーディング行列と目的垂直プリコーディング行列の両者に対する重み付き係数行列として目的連合プリコーディング行列が採用され、前記水平方向と垂直方向から分かれたチャネル相関行列を採用してプリコーディング行列を計算する装置に比べて、生成された三次元チャネルのプリコーディング行列の構成がより実際の三次元チャネル行列に近づき、量子化精度を向上させることにより、誤差を減少させる。 Further, in the precoding matrix generation apparatus according to the present embodiment, a target association precoding matrix is adopted as a weighted coefficient matrix for both the target horizontal precoding matrix and the target vertical precoding matrix, and the horizontal and vertical directions are used. Compared to a device that uses a separate channel correlation matrix to calculate the precoding matrix, the generated 3D channel precoding matrix structure is closer to the actual 3D channel matrix and improves the quantization accuracy. To reduce the error.

また、装置５００が受信機であるときに、図５に示す装置は送信部をさらに備えてもよい。送信部は、特定された目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを送信機に送信する。また、送信機にチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを送信する。 Moreover, when the apparatus 500 is a receiver, the apparatus shown in FIG. 5 may further include a transmission unit. The transmitter transmits to the transmitter a first indicator indicating the specified target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating the target association precoding matrix. To do. In addition, a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks is transmitted to the transmitter.

具体的には、送信部は、第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて第１のインジケータを送信し、第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて第２のインジケータを送信し、第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて第３のインジケータを送信してもよい。本発明の一例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列であってもよい。前述のように、目的水平情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）水平成分情報を示してもよく、目的垂直情報プリコーディング行列は、三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）垂直成分情報を示してもよく、位相目的連合プリコーディング行列は、三次元チャネルの特定の時刻及び／又は特定の周波数（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）上での位相情報を示してもよい。従って、第１の時間間隔と第２の時間間隔が第３の時間間隔より大く、第１の帯域間隔と第２の帯域間隔が第３の帯域間隔より大きいことが好ましい。 Specifically, the transmission unit transmits the first indicator at the first time interval and the first band interval, and transmits the second indicator at the second time interval and the second band interval. The third indicator may be transmitted at the third time interval and the third band interval. According to an example of the present invention, the target association precoding matrix may be a phase target association precoding matrix related to a phase of a three-dimensional channel. As described above, the target horizontal information precoding matrix may indicate the horizontal component information statistically (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and the target vertical information. The precoding matrix may indicate vertical component information that is statistical (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and the phase target association precoding matrix is the three-dimensional channel. Phase information at a specific time and / or a specific frequency (ie, instantaneous and / or narrowband). Therefore, it is preferable that the first time interval and the second time interval are larger than the third time interval, and the first band interval and the second band interval are larger than the third band interval.

本発明のもう一つの例示によると、目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得する。また、第３のインジケータは位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータを含んでよい。このような場合には、第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて第１のインジケータを送信し、第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて第２のインジケータを送信し、第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて位相インジケータを送信するとともに、第４の時間間隔と第４の帯域間隔にて幅インジケータを送信してもよい。幅目的連合プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／又は周波数帯域上で統計した幅情報を示すからである。なお、第１の時間間隔、第２の時間間隔及び第４の時間間隔は第３の時間間隔以上であってもよいし、第１の帯域間隔、第２の帯域間隔及び第４の帯域間隔は第３の帯域間隔以上であってもよい。 According to another example of the present invention, the target association precoding matrix is obtained based on the width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and the phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel. In addition, the third indicator may include a phase indicator indicating a phase target association precoding matrix and a width indicator indicating a width target association precoding matrix. In such a case, the first indicator is transmitted at the first time interval and the first band interval, the second indicator is transmitted at the second time interval and the second band interval, The phase indicator may be transmitted at the three time intervals and the third band interval, and the width indicator may be transmitted at the fourth time interval and the fourth band interval. This is because the width-purpose association precoding matrix indicates statistical width information on the time and / or frequency band of the three-dimensional channel. Note that the first time interval, the second time interval, and the fourth time interval may be equal to or greater than the third time interval, and the first band interval, the second band interval, and the fourth band interval. May be greater than or equal to the third band interval.

図８は、本発明のもう一つの実施例によって三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を生成する方法（以下、プリコーディング行列生成方法と略称する）８００を説明したフローチャートである。以下、図８を参照して本発明の一実施例によるプリコーディング行列生成方法８００を説明する。プリコーディング行列生成方法８００は送信機に適用することができる。 FIG. 8 is a flowchart illustrating a method (hereinafter abbreviated as a precoding matrix generation method) 800 for generating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, a precoding matrix generation method 800 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The precoding matrix generation method 800 can be applied to a transmitter.

図８に示すように、ステップＳ８０１で、受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信する。具体的には、第１の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）水平成分情報を示し、第２の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの特定の時刻及び／或いは特定の周波数上で統計した（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）水平成分情報を示し、第１の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）垂直成分情報を示し、第２の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの特定の時刻及び／或いは特定の周波数上で統計した（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）垂直成分情報を示す。 As shown in FIG. 8, in step S801, from the receiver, a first horizontal information indicator indicating a first target horizontal information precoding matrix, a second horizontal information indicator indicating a second target horizontal information precoding matrix, A first vertical information indicator indicating a first target vertical information precoding matrix and a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix are received. Specifically, the first target horizontal information precoding matrix indicates statistical component information (that is, long-term and / or wideband) on the time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and the second target The horizontal information precoding matrix indicates statistical component information (ie, instantaneous and / or narrowband) over a specific time and / or specific frequency of the three-dimensional channel, and the first target vertical information precoding matrix is cubic. Indicates the vertical component information statistically (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the original channel, and the second target vertical information precoding matrix is a specific time and / or of the three-dimensional channel Fig. 4 shows vertical component information statistically (ie, instantaneous and / or narrowband) on a particular frequency.

そして、ステップＳ８０２で、第１の水平情報インジケータに基づいて、第１の水平情報コードブックの中から第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得する。予め第１の水平情報コードブックを記憶し、第１の水平情報コードブックは複数の第１の水平情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。類似して、ステップＳ８０３で、第２の水平情報インジケータに基づいて、第２の水平情報コードブックの中から第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得する。予め第２の水平情報コードブックを記憶し、第２の水平情報コードブックは複数の第２の水平情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。ステップＳ８０４で、第１の垂直情報インジケータに基づいて、第１の垂直情報コードブックの中から第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する。予め第１の垂直情報コードブックを記憶し、第１の垂直情報コードブックは複数の第１の垂直情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。ステップＳ８０５で、第２の垂直情報インジケータに基づいて、第２の垂直情報コードブックの中から第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する。予め第２の垂直情報コードブックを記憶し、また第２の垂直情報コードブックは複数の第２の垂直情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。 In step S802, the first target horizontal information precoding matrix is acquired from the first horizontal information codebook based on the first horizontal information indicator. A first horizontal information codebook may be stored in advance, and the first horizontal information codebook may include a plurality of first horizontal information precoding matrices. Similarly, in step S803, a second target horizontal information precoding matrix is obtained from the second horizontal information codebook based on the second horizontal information indicator. A second horizontal information codebook may be stored in advance, and the second horizontal information codebook may include a plurality of second horizontal information precoding matrices. In step S804, based on the first vertical information indicator, a first target vertical information precoding matrix is obtained from the first vertical information codebook. A first vertical information codebook may be stored in advance, and the first vertical information codebook may include a plurality of first vertical information precoding matrices. In step S805, a second target vertical information precoding matrix is acquired from the second vertical information codebook based on the second vertical information indicator. A second vertical information codebook may be stored in advance, and the second vertical information codebook may include a plurality of second vertical information precoding matrices.

ステップＳ８０６で、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する。例えば、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列を掛け合わせることにより、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する。 In step S806, an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is obtained based on the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix. For example, an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is obtained by multiplying the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix.

図９は、第２の目的水平プリコーディング行列と第２の目的垂直プリコーディング行列に基づいて瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列Ａを取得することを例示的に示す。図９に示すように、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列Ａは、素子ｇ_ｈｇ_vの以外に、非主対角線素子である「ｇ_ｈ」と「ｇ_v」をさらに含む。第１の目的水平情報プリコーディング行列、第1の目的垂直情報プリコーディング行列と瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列を計算し、素子「ｇ_ｈ」と「ｇ_v」及びｇ_ｈｇ_vを、それぞれ第１の目的水平プリコーディング行列と第１の目的垂直プリコーディング行列における素子と掛け合わせることにより、三次元のＭＩＭＯシステムのためのプリコーディング行列には水平方向と垂直方向上で繰り返し重み付けされたデータ項を含むことになる。 FIG. 9 exemplarily illustrates obtaining an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix A based on a second target horizontal precoding matrix and a second target vertical precoding matrix. As shown in FIG. 9, the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix A further includes “g _h ” and “g _v ” which are non-main diagonal elements in addition to the element g _h g _v . Calculating a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system based on the first target horizontal information precoding matrix, the first target vertical information precoding matrix and the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix; For a three-dimensional MIMO system by multiplying elements “g _h ”, “g _v ” and g _h g _v with elements in the first target horizontal precoding matrix and the first target vertical precoding matrix, respectively. This precoding matrix includes data terms weighted repeatedly in the horizontal and vertical directions.

それに鑑み、ステップＳ８０７で、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に対して補正を行うことで、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列が得られる。好ましくは、ステップＳ８０７で、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列における非主対角線素子を零に設定することで、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正する。 In view of this, by correcting the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix in step S807, a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is obtained. Preferably, in step S807, the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is corrected by setting non-main diagonal elements in the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix to zero.

最後に、ステップＳ８０８で、第１の目的水平情報プリコーディング行列、第１の目的垂直情報プリコーディング行列と補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。 Finally, in step S808, based on the first target horizontal information precoding matrix, the first target vertical information precoding matrix and the corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix, a three-dimensional MIMO system Compute the precoding matrix of.

本実施例のプリコーディング行列生成方法によれば、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列に水平方向と垂直方向上で繰り返して重み付けされたデータ項が含まれることを避けて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列の量子化精度を向上させ、誤差を減少させる。 According to the precoding matrix generation method of this embodiment, the precoding matrix of the three-dimensional MIMO system avoids including data items weighted repeatedly in the horizontal direction and the vertical direction, and the three-dimensional MIMO system. This improves the quantization accuracy of the precoding matrix and reduces the error.

図１０は、本発明の一実施例による送信機１０００を示す例示的な構成ブロック図である。図１０に示すように、本実施例の送信機１０００は、受信部１０１０と、第１の水平行列取得部１０２０と、第２の水平行列取得部１０３０と、第１の垂直行列取得部１０４０と、第２の垂直行列取得部１０５０と、重み付き行列取得部１０６０と、重み付き行列補正部１０７０と、計算部１０８０とを備える。送信機１０００の各部はそれぞれ上記図８におけるプリコーディング行列生成方法８００の各ステップ・機能を実行することができる。そこで、以下、送信機１０００の主要部分のみに対して説明し、既に図８をもとに説明した詳細な内容は省略することとする。 FIG. 10 is an exemplary block diagram illustrating a transmitter 1000 according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 10, the transmitter 1000 according to the present embodiment includes a receiving unit 1010, a first horizontal matrix acquisition unit 1020, a second horizontal matrix acquisition unit 1030, and a first vertical matrix acquisition unit 1040. , A second vertical matrix acquisition unit 1050, a weighted matrix acquisition unit 1060, a weighted matrix correction unit 1070, and a calculation unit 1080. Each unit of the transmitter 1000 can execute each step and function of the precoding matrix generation method 800 in FIG. Therefore, only the main part of the transmitter 1000 will be described below, and the detailed contents already described based on FIG. 8 will be omitted.

受信部１０１０は、受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信する。具体的には、第１の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）水平成分情報を示し、第２の目的水平情報プリコーディング行列は三次元チャネルの特定の時刻及び／或いは特定の周波数上で統計した（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）水平成分情報を示し、第１の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した（即ち、長時間及び／又は広帯域）垂直成分情報を示し、第２の目的垂直情報プリコーディング行列は三次元チャネルの特定の時刻及び／或いは特定の周波数上で統計した（即ち、瞬時及び／又は狭帯域）垂直成分情報を示す。 The receiving unit 1010 receives, from the receiver, a first horizontal information indicator indicating a first target horizontal information precoding matrix, a second horizontal information indicator indicating a second target horizontal information precoding matrix, and first target vertical information. A first vertical information indicator indicating a precoding matrix and a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix are received. Specifically, the first target horizontal information precoding matrix indicates statistical component information (that is, long-term and / or wideband) on the time and / or frequency band of the three-dimensional channel, and the second target The horizontal information precoding matrix indicates statistical component information (ie, instantaneous and / or narrowband) over a specific time and / or specific frequency of the three-dimensional channel, and the first target vertical information precoding matrix is cubic. Indicates the vertical component information statistically (ie, long-term and / or wideband) over time and / or frequency band of the original channel, and the second target vertical information precoding matrix is a specific time and / or of the three-dimensional channel Fig. 4 shows vertical component information statistically (ie, instantaneous and / or narrowband) on a particular frequency.

そして、第１の水平行列取得部１０２０は、第１の水平情報インジケータに基づいて、第１の水平情報コードブックの中から第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得する。予め第１の水平情報コードブックを記憶し、第１の水平情報コードブックは複数の第１の水平情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。類似して、第２の水平行列取得部１０３０は、第２の水平情報インジケータに基づいて、第２の水平情報コードブックの中から第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得する。予め第２の水平情報コードブックを記憶し、第２の水平情報コードブックは複数の第２の水平情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。第１の垂直行列取得部１０４０は、第１の垂直情報インジケータに基づいて、第１の垂直情報コードブックの中から第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する。予め第１の垂直情報コードブックを記憶し、第１の垂直情報コードブックは複数の第１の垂直情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。第２の垂直行列取得部１０５０は、第２の垂直情報インジケータに基づいて、第２の垂直情報コードブックの中から第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する。予め第２の垂直情報コードブックを記憶し、第２の垂直情報コードブックは複数の第２の垂直情報プリコーディング行列を含むものであってもよい。 Then, first horizontal matrix acquisition section 1020 acquires a first target horizontal information precoding matrix from the first horizontal information codebook based on the first horizontal information indicator. A first horizontal information codebook may be stored in advance, and the first horizontal information codebook may include a plurality of first horizontal information precoding matrices. Similarly, the second horizontal matrix acquisition unit 1030 acquires a second target horizontal information precoding matrix from the second horizontal information codebook based on the second horizontal information indicator. A second horizontal information codebook may be stored in advance, and the second horizontal information codebook may include a plurality of second horizontal information precoding matrices. The first vertical matrix acquisition unit 1040 acquires a first target vertical information precoding matrix from the first vertical information codebook based on the first vertical information indicator. A first vertical information codebook may be stored in advance, and the first vertical information codebook may include a plurality of first vertical information precoding matrices. The second vertical matrix acquisition unit 1050 acquires a second target vertical information precoding matrix from the second vertical information codebook based on the second vertical information indicator. A second vertical information codebook may be stored in advance, and the second vertical information codebook may include a plurality of second vertical information precoding matrices.

重み付き行列取得部１０６０は、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する。例えば、第２の目的水平情報プリコーディング行列と第２の目的垂直情報プリコーディング行列を掛け合わせることにより、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する。そして、重み付き行列補正部１０７０は、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に対して補正を行うことで、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列が得られる。好ましくは、ステップＳ８０７で、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列における非主対角線素子を零に設定することで、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正する。 The weighted matrix acquisition unit 1060 acquires an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix based on the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix. For example, an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is obtained by multiplying the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix. The weighted matrix correction unit 1070 corrects the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix to obtain a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix. Preferably, in step S807, the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is corrected by setting non-main diagonal elements in the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix to zero.

最後に、計算部１０８０は、第１の目的水平情報プリコーディング行列、第1の目的垂直情報プリコーディング行列と補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する。 Finally, the calculation unit 1080 performs a three-dimensional MIMO based on the first target horizontal information precoding matrix, the first target vertical information precoding matrix and the corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix. Calculate the system precoding matrix.

本実施例の送信機によれば、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列に水平方向と垂直方向上で繰り返し重み付けされたデータ項が含まれることを避けて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列の量子化精度を向上させ、誤差を減少させる。 According to the transmitter of the present embodiment, the precoding matrix of the three-dimensional MIMO system is avoided by including data items weighted repeatedly in the horizontal direction and the vertical direction in the precoding matrix of the three-dimensional MIMO system. Improve the quantization accuracy and reduce the error.

当業者にとって、本文が公開した実施例に記載されている各例示の部、モジュール及びアルゴリズムステップを組み合わせることにより、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア或いは両者の組み合わせによって実現することができる。また、コンピュータソフトウェアはいかなる形式の記憶媒体に設置されてもよい。ハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に説明するために、上記説明では既に機能に従って一般的に各例示の構成とステップを説明した。これらの機能が果たしてハードウェアとソフトウェアのどちらによって実行されるかは、技術案の特定な応用と設計制約条件によって定まる。当業者は、特定な応用のそれぞれについて異なる方法を利用して説明された機能を実現することができ、このような実現は本発明の範囲を超えるものと理解すべきではない。 For those skilled in the art, it can be realized by electronic hardware, computer software, or a combination of both, by combining each example part, module, and algorithm step described in the embodiments disclosed in the text. Further, the computer software may be installed in any type of storage medium. In order to clearly describe the compatibility of hardware and software, the above description has generally described each exemplary configuration and step according to function. Whether these functions are performed by hardware or software depends on the specific application and design constraints of the technical proposal. Those skilled in the art can implement the described functionality using different methods for each particular application, and such implementation should not be understood as beyond the scope of the present invention.

当業者が理解すべきことは、請求の範囲及びその均等物の範囲内にある限り、設計ニーズやその他の要因に依存して、本発明に各種の修正、組合せ、部分的な組合せ及び入替えを行うことができる。
It should be understood by those skilled in the art that various modifications, combinations, partial combinations and substitutions may be made to the present invention, depending on design needs and other factors, so long as they are within the scope of the claims and their equivalents. It can be carried out.

Claims

三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのコードワードプリコーディング行列を生成する方法であって、
送信機と受信機の間の三次元チャネルの水平成分情報に関する目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、
送信機と前記受信機の間の三次元チャネルの垂直成分情報に関する目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、
送信機と前記受信機の間の三次元チャネルに関する目的連合プリコーディング行列を取得するステップと、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列に基づいて、前記三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算するステップと、を有する方法。 A method for generating a codeword precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system comprising:
Obtaining a target horizontal information precoding matrix for horizontal component information of a three-dimensional channel between a transmitter and a receiver;
Obtaining a target vertical information precoding matrix for vertical component information of a three-dimensional channel between a transmitter and the receiver;
Obtaining a target association precoding matrix for a three-dimensional channel between a transmitter and the receiver;
Calculating a precoding matrix of the three-dimensional MIMO system based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix.

前記目的水平情報プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した水平成分情報を示し、
前記目的垂直情報プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示し、
前記目的連合プリコーディング行列は前記水平成分情報と前記垂直成分情報に対する重み付き係数行列であり、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列に基づいて、前記三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算するステップは、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列に基づいて、各種のチャネルのチャネルランク数のプリコーディング行列を計算するステップと、
前記チャネルランク数が１より大きい場合は、複数のチャネルランクの目的連合プリコーディング行列は二つずつが互いに直交するステップと、を有する、請求項１に記載の方法。 The target horizontal information precoding matrix indicates horizontal component information that is statistically analyzed over time and / or frequency band of the 3D channel,
The target vertical information precoding matrix indicates statistical vertical component information on the time and / or frequency band of the three-dimensional channel,
The target association precoding matrix is a weighted coefficient matrix for the horizontal component information and the vertical component information;
Based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix, calculating a precoding matrix of the three-dimensional MIMO system comprises:
Calculating a channel rank number precoding matrix of various channels based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix;
2. The method of claim 1, wherein if the channel rank number is greater than 1, the target association precoding matrix of a plurality of channel ranks includes two orthogonal each other.

前記水平情報プリコーディング行列は、第１の所定閾値以上の前記三次元のＭＩＭＯシステムの水平チャネル成分が時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した空間相関行列の特徴値に対応する特徴ベクトルにより構成され、
前記垂直情報プリコーディング行列は、第２の所定閾値以上の前記三次元のＭＩＭＯシステムの垂直チャネル成分が時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した空間相関行列の特徴値に対応する特徴ベクトルにより構成される、請求項２に記載の方法。 The horizontal information precoding matrix is configured by a feature vector corresponding to a feature value of a spatial correlation matrix in which horizontal channel components of the three-dimensional MIMO system that are equal to or greater than a first predetermined threshold are statistical in time and / or frequency band. And
The vertical information precoding matrix is configured by a feature vector corresponding to a feature value of a spatial correlation matrix in which vertical channel components of the three-dimensional MIMO system equal to or greater than a second predetermined threshold are statistical in time and / or frequency band. The method of claim 2, wherein:

予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックの中から前記目的水平情報プリコーディング行列を選択し、
予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックの中から前記目的垂直情報プリコーディング行列を選択し、
チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択する、請求項２または３に記載の方法。 Selecting the target horizontal information precoding matrix from a horizontal information codebook including a plurality of pre-stored horizontal information precoding matrices;
Selecting the target vertical information precoding matrix from a vertical information codebook including a plurality of prestored vertical information precoding matrices;
4. The target association precoding matrix is selected from association codebooks including a plurality of prestored association precoding matrices corresponding to the channel rank number, based on the channel rank number. The method described.

前記目的連合プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と前記三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得され、
前記連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備え、
前記チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択するステップは、
予め記憶されている前記幅連合コードブックの中から前記幅目的連合プリコーディング行列を選択するステップと、
チャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている前記位相連合コードブックの中から前記位相目的連合プリコーディング行列を選択するステップと、を有し、
前記位相連合コードブックは、異なるチャネルランク数に相応して異なるように、予め記憶され、
チャネルランク数が１より大きいときに、複数のチャネルランクの目的水平情報プリコーディング行列、目的垂直情報プリコーディング行列、及び幅目的連合プリコーディング行列は同一であり、すべてのチャネルランクの位相目的連合プリコーディング行列は二つずつが互いに直交する、請求項４に記載の方法。 The target association precoding matrix is obtained based on a width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and a phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel;
The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices;
Based on the channel rank number, selecting the target association precoding matrix from among association codebooks including a plurality of prestored association precoding matrices corresponding to the channel rank number,
Selecting the width-targeted association precoding matrix from the previously stored width association codebook;
Selecting the phase target association precoding matrix from the pre-stored phase association codebook corresponding to the channel rank number, based on the channel rank number, and
The phase association codebook is pre-stored to be different for different channel rank numbers,
When the channel rank number is greater than 1, the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the width target association precoding matrix of the plurality of channel ranks are the same, and the phase target association precoding matrix of all channel ranks is the same. The method of claim 4, wherein two coding matrices are orthogonal to each other.

前記方法は受信機に適用され、前記方法は、さらに、
前記三次元チャネルレスポンスに基づいて、前記水平チャネル成分情報と前記垂直チャネル成分情報を計算するステップと、を有し
前記予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックの中から前記目的水平情報プリコーディング行列を選択するステップは、
前記水平情報コードブックからサーチすることにより、前記水平チャネル情報にマッチする水平情報プリコーディング行列を、前記目的水平情報プリコーディング行列として取得するステップと、を有し
前記予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックの中から前記目的垂直情報プリコーディング行列を選択するステップは、
前記垂直情報コードブックからサーチすることにより、前記垂直チャネル情報にマッチする垂直情報プリコーディング行列を、前記目的垂直情報プリコーディング行列として取得するステップと、を有し、
前記受信機により特定されたチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択するステップは、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、前記三次元チャネルレスポンス、及びチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択するステップと、を有する、請求項４に記載の方法。 The method is applied to a receiver, the method further comprising:
Calculating the horizontal channel component information and the vertical channel component information based on the three-dimensional channel response, in the horizontal information codebook including a plurality of pre-stored horizontal information precoding matrices. Selecting the target horizontal information precoding matrix from:
Obtaining a horizontal information precoding matrix that matches the horizontal channel information by searching from the horizontal information codebook as the target horizontal information precoding matrix. Selecting the target vertical information precoding matrix from a vertical information codebook including an information precoding matrix,
Obtaining a vertical information precoding matrix that matches the vertical channel information by searching from the vertical information codebook as the target vertical information precoding matrix,
Based on the number of channel ranks specified by the receiver, the target association precoding matrix is selected from an associated codebook including a plurality of previously stored association precoding matrices corresponding to the number of channel ranks. The steps are
Based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, the three-dimensional channel response, and the number of channel ranks, a plurality of pre-stored association precoding matrices corresponding to the number of channel ranks are obtained. 5. The method of claim 4, comprising selecting the target associated precoding matrix from an associated codebook.

前記目的連合プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と前記三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得され、
前記連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備え、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記三次元チャネルレスポンスに基づいて、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択するステップは、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記三次元チャネルレスポンスに基づいて、参照行列を計算するステップと、
前記幅連合コードブックからサーチすることにより、前記参照行列にマッチする幅連合プリコーディング行列を、前記目的幅連合プリコーディング行列として取得するステップと、
受信機により特定されたチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックの中の各位相連合プリコーディング行列について、前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、目的幅連合プリコーディング行列、及び当該連合プリコーディング行列を通じて三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列を計算し、且つ三次元チャネルレスポンスにマッチする三次元のＭＩＭＯシステムの候補プリコーディング行列に対応する位相連合プリコーディング行列を前記目的位相連合プリコーディング行列とするステップと、を有する、請求項６に記載の方法。 The target association precoding matrix is obtained based on a width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and a phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel;
The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices;
Based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the three-dimensional channel response, the target association precoding from among a plurality of association codebooks stored in advance is included. The step of selecting the matrix is
Calculating a reference matrix based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the three-dimensional channel response;
Obtaining a width association precoding matrix that matches the reference matrix as the target width association precoding matrix by searching from the width association codebook;
Based on the channel rank number specified by the receiver, for each phase association precoding matrix in the phase association codebook corresponding to the channel rank number, the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix , A candidate width precoding matrix, and a candidate precoding matrix of the 3D MIMO system through the associated precoding matrix, and corresponding to the 3D MIMO system candidate precoding matrix matching the 3D channel response 7. A method according to claim 6, comprising making a phase association precoding matrix the target phase association precoding matrix.

前記方法は送信機に適用され、前記方法は、さらに、
受信機から前記目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、前記目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び前記目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信するステップと、
受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信するステップと、を有し、
前記予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックの中から前記目的水平情報プリコーディング行列を選択するステップは、
前記水平情報コードブックから、前記第１のインジケータに対応する水平情報プリコーディング行列を、前記目的水平情報プリコーディング行列として取得するステップと、を有し、
前記予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックの中から前記目的垂直情報プリコーディング行列を選択するステップは、
前記垂直情報コードブックから、前記第２のインジケータに対応する垂直情報プリコーディング行列を、前記目的垂直情報プリコーディング行列として取得するステップと、を有し、
前記予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択するステップは、
前記チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定するステップと、
当該チャネルランク数に相応する連合コードブックから、前記第３のインジケータに対応する連合プリコーディング行列を、前記位相連合プリコーディング行列として取得するステップと、を有する、請求項４に記載の方法。 The method is applied to a transmitter, the method further comprising:
Receiving from a receiver a first indicator indicating the target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating the target association precoding matrix;
Receiving a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks from the receiver;
Selecting the target horizontal information precoding matrix from a horizontal information codebook including a plurality of prestored horizontal information precoding matrices,
Obtaining a horizontal information precoding matrix corresponding to the first indicator from the horizontal information codebook as the target horizontal information precoding matrix,
Selecting the target vertical information precoding matrix from a vertical information codebook including a plurality of prestored vertical information precoding matrices,
Obtaining a vertical information precoding matrix corresponding to the second indicator from the vertical information codebook as the target vertical information precoding matrix,
Selecting the target associated precoding matrix from among the associated codebooks including a plurality of previously stored associated precoding matrices,
Identifying a channel rank number based on the channel rank number indicator;
The method according to claim 4, further comprising: obtaining an associated precoding matrix corresponding to the third indicator from the associated codebook corresponding to the channel rank number as the phase associated precoding matrix.

前記目的連合プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と前記三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得され、
前記連合コードブックは、複数の幅連合プリコーディング行列を含む幅連合コードブックと複数の位相連合プリコーディング行列を含む位相連合コードブックとを備え、
前記第３のインジケータは、前記位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと前記幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータとを備え、
前記当該チャネルランク数に相応する連合コードブックから、前記第３のインジケータに対応する連合プリコーディング行列を、前記位相連合プリコーディング行列として取得するステップは、
前記幅連合コードブックから、前記幅インジケータに対応する幅連合プリコーディング行列を、前記幅目的連合プリコーディング行列として取得するステップと、
前記チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定するステップと、
当該チャネルランク数に相応する位相連合コードブックから、前記位相インジケータに対応する位相連合プリコーディング行列を、前記目的位相連合プリコーディング行列として取得するステップと、を有する、請求項８に記載の方法。 The target association precoding matrix is obtained based on a width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and a phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel;
The association codebook comprises a width association codebook including a plurality of width association precoding matrices and a phase association codebook including a plurality of phase association precoding matrices;
The third indicator comprises a phase indicator indicating the phase target association precoding matrix and a width indicator indicating the width target association precoding matrix;
Obtaining an associated precoding matrix corresponding to the third indicator from the associated codebook corresponding to the channel rank number as the phase associated precoding matrix,
Obtaining, from the width association codebook, a width association precoding matrix corresponding to the width indicator as the width object association precoding matrix;
Identifying a channel rank number based on the channel rank number indicator;
The method according to claim 8, further comprising: obtaining a phase association precoding matrix corresponding to the phase indicator from the phase association codebook corresponding to the channel rank number as the target phase association precoding matrix.

前記方法は受信機に適用され、前記方法は、さらに、
前記目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、前記目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び前記目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを前記送信機へ送信するステップと、
チャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを前記送信機へ送信するステップと、を有する請求項２または３に記載の方法。 The method is applied to a receiver, the method further comprising:
Transmitting to the transmitter a first indicator indicating the target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating the target association precoding matrix; ,
Transmitting a channel rank number indicator to the transmitter to indicate a channel rank number.

第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて前記第１のインジケータを送信し、
第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて前記第２のインジケータを送信し、
第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて前記第３のインジケータを送信し、
前記第１の時間間隔と第２の時間間隔は前記第３の時間間隔以上であり、
前記第１の帯域間隔と第２の帯域間隔は前記第３の帯域間隔以上である、請求項１０に記載の方法。 Transmitting the first indicator at a first time interval and a first band interval;
Transmitting the second indicator at a second time interval and a second band interval;
Transmitting the third indicator at a third time interval and a third band interval;
The first time interval and the second time interval are greater than or equal to the third time interval;
The method of claim 10, wherein the first band interval and the second band interval are greater than or equal to the third band interval.

前記目的連合プリコーディング行列は、前記三次元チャネルの幅に関する幅目的連合プリコーディング行列と前記三次元チャネルの位相に関する位相目的連合プリコーディング行列に基づいて取得され、
前記第３のインジケータは、前記位相目的連合プリコーディング行列を示す位相インジケータと前記幅目的連合プリコーディング行列を示す幅インジケータとを備え、
第１の時間間隔と第１の帯域間隔にて前記第１のインジケータを送信し、
第２の時間間隔と第２の帯域間隔にて前記第２のインジケータを送信し、
第３の時間間隔と第３の帯域間隔にて前記位相インジケータを送信し、
第４の時間間隔と第４の帯域間隔にて前記幅インジケータを送信し、
前記第１の時間間隔、第２の時間間隔及び第４の時間間隔は前記第３の時間間隔以上であり、
前記第１の帯域間隔、第２の帯域間隔及び第４の帯域間隔は前記第３の帯域間隔以上である、請求項１０に記載の方法。 The target association precoding matrix is obtained based on a width target association precoding matrix related to the width of the three-dimensional channel and a phase target association precoding matrix related to the phase of the three-dimensional channel;
The third indicator comprises a phase indicator indicating the phase target association precoding matrix and a width indicator indicating the width target association precoding matrix;
Transmitting the first indicator at a first time interval and a first band interval;
Transmitting the second indicator at a second time interval and a second band interval;
Transmitting the phase indicator at a third time interval and a third band interval;
Transmitting the width indicator at a fourth time interval and a fourth band interval;
The first time interval, the second time interval and the fourth time interval are greater than or equal to the third time interval;
The method of claim 10, wherein the first band interval, the second band interval, and the fourth band interval are greater than or equal to the third band interval.

送信機に適用される、三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する方法であって、前記方法は、
受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信し、その中で、前記第１の目的水平情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した水平成分情報を示し、前記第２の目的水平情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の水平成分情報を示し、前記第１の目的垂直情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示し、前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の垂直成分情報を示すステップと、
前記第１の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の水平情報コードブックの中から前記第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、
前記第２の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の水平情報コードブックの中から前記第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得するステップと、
前記第１の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の垂直情報コードブックの中から前記第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、
前記第２の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の垂直情報コードブックの中から前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得するステップと、
前記第２の目的水平情報プリコーディング行列と前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得するステップと、
前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得するステップと、
前記第１の目的水平情報プリコーディング行列、前記第１の目的垂直情報プリコーディング行列、及び補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算するステップと、を有する方法。 A method for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system applied to a transmitter, the method comprising:
A first horizontal information indicator indicating a first target horizontal information precoding matrix, a second horizontal information indicator indicating a second target horizontal information precoding matrix, and a first target vertical information precoding matrix from the receiver A first vertical information indicator and a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix are received, wherein the first target horizontal information precoding matrix is a time of the three-dimensional channel. The horizontal component information is statistically analyzed on the upper and / or frequency band, and the second target horizontal information precoding matrix indicates instantaneous and / or narrowband horizontal component information of the three-dimensional channel, and the first target The vertical information precoding matrix is the vertical component information that is statistical in time and / or frequency band of the 3D channel. Show the steps the second object vertical information precoding matrix that indicates the vertical component information of the instantaneous and / or narrow band of said three-dimensional channel,
Obtaining the first target horizontal information precoding matrix from a pre-stored first horizontal information codebook based on the first horizontal information indicator;
Obtaining the second target horizontal information precoding matrix from a pre-stored second horizontal information codebook based on the second horizontal information indicator;
Obtaining the first target vertical information precoding matrix from a pre-stored first vertical information codebook based on the first vertical information indicator;
Obtaining the second target vertical information precoding matrix from a pre-stored second vertical information codebook based on the second vertical information indicator;
Obtaining an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix based on the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix;
Obtaining a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix by correcting the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix;
A three-dimensional MIMO system precoding matrix based on the first target horizontal information precoding matrix, the first target vertical information precoding matrix, and the corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix Calculating the method.

前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得するステップは、
前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列における非主対角線素子を零に設定することで、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正する、請求項１３に記載の方法。 Obtaining a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix by correcting the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix comprises:
14. The method of claim 13, wherein the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix is corrected by setting non-main diagonal elements in the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix to zero.

三次元のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムのためのプリコーディング行列を生成する装置であって、
送信機と受信機の間の三次元チャネルの水平成分情報に関する目的水平情報プリコーディング行列を取得する第１の行列取得部と、
送信機と前記受信機の間の三次元チャネルの垂直成分情報に関する目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第２の行列取得部と、
送信機と前記受信機の間の三次元チャネルに関する目的連合プリコーディング行列を取得する第３の行列取得部と、
前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、及び前記目的連合プリコーディング行列に基づいて、前記三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する計算部と、を備える装置。 An apparatus for generating a precoding matrix for a three-dimensional multi-input multi-output (MIMO) system comprising:
A first matrix acquisition unit for acquiring a target horizontal information precoding matrix related to horizontal component information of a three-dimensional channel between a transmitter and a receiver;
A second matrix acquisition unit for acquiring a target vertical information precoding matrix related to vertical component information of a three-dimensional channel between a transmitter and the receiver;
A third matrix acquisition unit for acquiring a target association precoding matrix for a three-dimensional channel between the transmitter and the receiver;
A calculation unit that calculates a precoding matrix of the three-dimensional MIMO system based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, and the target association precoding matrix.

前記装置は受信機であり、前記装置は、
前記三次元チャネルレスポンスに基づいて、前記水平チャネル成分情報と前記垂直チャネル成分情報を計算する情報取得部と、をさらに備え、
前記第１の行列取得部は、予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックからサーチすることにより、前記水平チャネル情報にマッチする水平情報プリコーディング行列を前記目的水平情報プリコーディング行列として取得し、
前記第２の行列取得部は、予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックからサーチすることにより、前記垂直チャネル情報にマッチする垂直情報プリコーディング行列を前記目的垂直情報プリコーディング行列として取得し、
前記第３の行列取得部は、前記目的水平情報プリコーディング行列、前記目的垂直情報プリコーディング行列、前記三次元チャネルレスポンス、及びチャネルランク数に基づいて、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックの中から前記目的連合プリコーディング行列を選択する、請求項１５に記載の装置。 The device is a receiver;
An information acquisition unit that calculates the horizontal channel component information and the vertical channel component information based on the three-dimensional channel response;
The first matrix acquisition unit searches a horizontal information precoding matrix that matches the horizontal channel information by searching from a horizontal information codebook including a plurality of prestored horizontal information precoding matrices. Obtained as a precoding matrix,
The second matrix acquisition unit searches for a vertical information precoding matrix that matches the vertical channel information by searching from a vertical information codebook including a plurality of prestored vertical information precoding matrices. Obtained as a precoding matrix,
The third matrix acquisition unit is stored in advance according to the channel rank number based on the target horizontal information precoding matrix, the target vertical information precoding matrix, the three-dimensional channel response, and the channel rank number. 16. The apparatus of claim 15, wherein the target associated precoding matrix is selected from among a associated codebook that includes a plurality of associated precoding matrices.

前記装置は送信機であり、前記装置は、
受信機から前記目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、前記目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び前記目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを受信し、また、受信機からチャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを受信する受信部と、をさらに備え、
前記第１の行列取得部は、予め記憶されている複数の水平情報プリコーディング行列を含む水平情報コードブックから、前記第１のインジケータに対応する水平情報プリコーディング行列を前記目的水平情報プリコーディング行列として取得し、
前記第２の行列取得部は、予め記憶されている複数の垂直情報プリコーディング行列を含む垂直情報コードブックから、前記第２のインジケータに対応する垂直情報プリコーディング行列を前記目的垂直情報プリコーディング行列として取得し、
前記第３の行列取得部は、前記チャネルランク数インジケータに基づいてチャネルランク数を特定し、当該チャネルランク数に相応する、予め記憶されている複数の連合プリコーディング行列を含む連合コードブックから、前記第３のインジケータに対応する連合プリコーディング行列を前記位相連合プリコーディング行列として取得する請求項１５に記載の装置。 The device is a transmitter, and the device is
Receiving from the receiver a first indicator indicating the target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating the target association precoding matrix; A receiver for receiving a channel rank number indicator for indicating the number of channel ranks from the receiver;
The first matrix acquisition unit obtains a horizontal information precoding matrix corresponding to the first indicator from the horizontal information codebook including a plurality of prestored horizontal information precoding matrices. Get as
The second matrix acquisition unit obtains a vertical information precoding matrix corresponding to the second indicator from the vertical information codebook including a plurality of vertical information precoding matrices stored in advance, as the target vertical information precoding matrix. Get as
The third matrix acquisition unit identifies a channel rank number based on the channel rank number indicator, and includes a plurality of pre-stored association precoding matrices corresponding to the channel rank number, from an associated codebook, The apparatus of claim 15, wherein an association precoding matrix corresponding to the third indicator is obtained as the phase association precoding matrix.

前記装置は受信機であり、前記装置は、
前記目的水平情報プリコーディング行列を示す第１のインジケータ、前記目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２のインジケータ、及び前記目的連合プリコーディング行列を示す第３のインジケータを前記送信機へ送信し、また、チャネルランク数を示すためのチャネルランク数インジケータを前記送信機へ送信する送信部と、をさらに備える請求項１５に記載の装置。 The device is a receiver;
Transmitting a first indicator indicating the target horizontal information precoding matrix, a second indicator indicating the target vertical information precoding matrix, and a third indicator indicating the target association precoding matrix to the transmitter; and The apparatus according to claim 15, further comprising: a transmitter that transmits a channel rank number indicator for indicating a channel rank number to the transmitter.

送信機であって、
受信機から第１の目的水平情報プリコーディング行列を示す第１の水平情報インジケータ、第２の目的水平情報プリコーディング行列を示す第２の水平情報インジケータ、第１の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第１の垂直情報インジケータ、及び第２の目的垂直情報プリコーディング行列を示す第２の垂直情報インジケータを受信し、その中で、前記第１の目的水平情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した水平成分情報を示し、前記第２の目的水平情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の水平成分情報を示し、前記第１の目的垂直情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの時間上及び／或いは周波数帯域上で統計した垂直成分情報を示し、前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列は前記三次元チャネルの瞬時及び／又は狭帯域の垂直成分情報を示す受信部と、
前記第１の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の水平情報コードブックの中から前記第１の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第１の水平行列取得部と、
前記第２の水平情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の水平情報コードブックの中から前記第２の目的水平情報プリコーディング行列を取得する第２の水平行列取得部と、
前記第１の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第１の垂直情報コードブックの中から前記第１の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第１の垂直行列取得部と、
前記第２の垂直情報インジケータに基づいて、予め記憶されている第２の垂直情報コードブックの中から前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列を取得する第２の垂直行列取得部と、
前記第２の目的水平情報プリコーディング行列と前記第２の目的垂直情報プリコーディング行列に基づいて、瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する重み付き行列取得部と、
瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正することにより、補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を取得する重み付き行列補正部と、
第１の目的水平情報プリコーディング行列、第１の目的垂直情報プリコーディング行列、及び補正された瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列に基づいて、三次元のＭＩＭＯシステムのプリコーディング行列を計算する計算部と、を備える送信機。 A transmitter,
A first horizontal information indicator indicating a first target horizontal information precoding matrix, a second horizontal information indicator indicating a second target horizontal information precoding matrix, and a first target vertical information precoding matrix from the receiver A first vertical information indicator and a second vertical information indicator indicating a second target vertical information precoding matrix are received, wherein the first target horizontal information precoding matrix is a time of the three-dimensional channel. The horizontal component information is statistically analyzed on the upper and / or frequency band, and the second target horizontal information precoding matrix indicates instantaneous and / or narrowband horizontal component information of the three-dimensional channel, and the first target The vertical information precoding matrix is the vertical component information that is statistical in time and / or frequency band of the 3D channel. Shows a receiver second object vertical information precoding matrix that indicates the vertical component information of the instantaneous and / or narrow band of said three-dimensional channel,
A first horizontal matrix acquisition unit for acquiring the first target horizontal information precoding matrix from a first horizontal information codebook stored in advance based on the first horizontal information indicator;
A second horizontal matrix acquisition unit that acquires the second target horizontal information precoding matrix from a second horizontal information codebook stored in advance based on the second horizontal information indicator;
A first vertical matrix acquisition unit for acquiring the first target vertical information precoding matrix from a first vertical information codebook stored in advance based on the first vertical information indicator;
A second vertical matrix acquisition unit for acquiring the second target vertical information precoding matrix from a second vertical information codebook stored in advance based on the second vertical information indicator;
A weighted matrix acquisition unit for acquiring an instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix based on the second target horizontal information precoding matrix and the second target vertical information precoding matrix;
A weighted matrix correction unit that obtains a corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix by correcting the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix;
Calculate a precoding matrix for a three-dimensional MIMO system based on the first target horizontal information precoding matrix, the first target vertical information precoding matrix, and the corrected instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix A transmitter.

前記補正部は、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列における非主対角線素子を零に設定することで、前記瞬時及び／又は狭帯域の重み付き係数行列を補正する、請求項１９に記載の送信機。
The correction unit corrects the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix by setting non-main diagonal elements in the instantaneous and / or narrowband weighted coefficient matrix to zero. The transmitter described.