JP5536884B2 - ベースコードブックおよび差分コードブックを利用するビームフォーミング - Google Patents
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Description
Claims (15)
- 移動局により、第1の期間における基地局と前記移動局と間のチャネルの状態を表すチャネル行列を決定する段階と、
前記移動局により、前記第1の期間よりも長い第2の期間における前記チャネルの状態を表すチャネル共分散行列を、前記チャネル行列から決定する段階と、
前記移動局により、決定された前記チャネル共分散行列に少なくとも一部基づいて、ビームフォーミング行列を決定する段階と、
前記移動局により、第1のコードブックに含まれている複数の第1の候補行列から、前記ビームフォーミング行列を表す第1の行列を選択する段階と、
前記移動局により、前記ビームフォーミング行列と前記第1の行列との間の差異を表す差異行列を決定する段階と、
前記移動局により、第2のコードブックに含まれている複数の第2の候補行列から、前記差異行列を表す第2の行列を選択する段階と、
前記移動局から前記基地局へ、前記第1の行列および前記第2の行列とそれぞれ関連付けられている第1のコードワードおよび第2のコードワードを送信する段階と
を備え、
前記差異行列を決定する段階はさらに、
前記第1の行列に少なくとも一部基づいて、第3の行列の1以上の列のそれぞれが、前記第1の行列の1以上の列のそれぞれに直交するように、前記第3の行列を決定する段階と、
前記第1の行列と前記第3の行列との組み合わせであり、前記ビームフォーミング行列の行数に等しい次数を有するユニタリ行列である第4の行列を形成する段階と、
前記差異行列が前記第4の行列の複素共役と前記ビームフォーミング行列との積となるように、前記差異行列を決定する段階と
を有する方法。 - 前記第3の行列を決定する段階はさらに、
前記第1の行列にハウスホルダー変換を行い、前記第3の行列を決定する段階を有する請求項1に記載の方法。 - 前記第1の行列を選択する段階は、
前記複数の第1の候補行列の全ての中で、前記第1の行列が、前記ビームフォーミング行列の複素共役と前記第1の行列との積のフロベニウスノルムを最大化するように前記第1の行列を選択する段階を有する請求項1に記載の方法。 - 前記第2の行列を選択する段階は、
前記複数の第2の候補行列の全ての中で、前記第2の行列が、前記差異行列の複素共役と前記第2の行列との積のフロベニウスノルムを最大化するように前記第2の行列を選択する段階を有する請求項1に記載の方法。 - 前記ビームフォーミング行列を決定する段階はさらに、
前記チャネル共分散行列を、特異値分解を利用して、左行列、対角行列、および、右行列の複素共役に分解する段階と、
前記ビームフォーミング行列が前記右行列の1以上の列を含むように前記ビームフォーミング行列を決定する段階と
を有する請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記移動局は、前記基地局から、1以上の整数個であるN個のデータストリームに関連付けられているデータ信号を受信して、
前記ビームフォーミング行列を決定する段階はさらに、
前記ビームフォーミング行列が前記右行列のN個の列を含むように前記ビームフォーミング行列を決定する段階を有する請求項5に記載の方法。 - 前記チャネル行列は、前記基地局の1以上の送信アンテナと前記移動局の1以上の受信アンテナとの間のサブチャネルの条件を表す請求項1に記載の方法。
- 第1の期間における装置と別の装置と間のチャネルの状態を表すチャネル行列を決定し、かつ、前記第1の期間よりも長い第2の期間における前記チャネルの状態を表すチャネル共分散行列を決定する、チャネル推定モジュールと、
前記チャネル共分散行列に基づいて、ビームフォーミング行列を決定する行列分解モジュールと、
前記ビームフォーミング行列に少なくとも一部基づいて、量子化されたビームフォーミング行列をベースコードブックの利用により決定して、量子化された差異行列を差分コードブックの利用により決定する量子化モジュールと、
前記量子化されたビームフォーミング行列および前記量子化された差異行列にそれぞれ関連付けられている第1のコードワードおよび第2のコードワードを前記別の装置に送信する送信モジュールと
を備え、
前記量子化モジュールはさらに、
前記量子化されたビームフォーミング行列が前記ビームフォーミング行列を表すように、前記ベースコードブックに含まれている複数の第1の候補行列から、前記量子化されたビームフォーミング行列を選択し、
前記ビームフォーミング行列と前記量子化されたビームフォーミング行列との間の差異を表す差異行列を決定し、
前記量子化された差異行列が前記差異行列を表すように、前記差分コードブックに含まれている複数の第2の候補行列から、前記量子化された差異行列を選択し、
第1の行列を、前記第1の行列の1以上の列のそれぞれが、前記量子化されたビームフォーミング行列の1以上の列のそれぞれと直交するように決定し、
前記量子化されたビームフォーミング行列と前記第1の行列との組み合わせである第2の行列を形成し、
前記差異行列が前記第2の行列の複素共役と前記ビームフォーミング行列との積となるように、前記差異行列を決定する装置。 - 前記量子化モジュールはさらに、
前記量子化されたビームフォーミング行列にハウスホルダー変換を行い、前記第1の行列を決定する請求項8に記載の装置。 - 前記量子化モジュールはさらに、
前記複数の第1の候補行列の全ての中で、前記量子化されたビームフォーミング行列が、前記ビームフォーミング行列の複素共役と前記量子化されたビームフォーミング行列との積の行列ノルムを最大化するように前記量子化されたビームフォーミング行列を選択する請求項8に記載の装置。 - 前記量子化モジュールはさらに、
前記複数の第2の候補行列の全ての中で、前記量子化された差異行列が、前記差異行列の複素共役と前記量子化された差異行列との積の行列ノルムを最大化するように前記量子化された差異行列を選択する請求項8に記載の装置。 - 前記チャネル推定モジュールはさらに、
前記チャネル共分散行列を、特異値分解を利用して、左行列、対角行列、および、右行列の複素共役に分解し、
前記ビームフォーミング行列が前記右行列の、1以上の整数個であるN個の列を含むように前記ビームフォーミング行列を決定し、
前記別の装置から、N個のデータストリームに関連付けられているデータ信号を受信する請求項8から11のいずれか一項に記載の装置。 - 移動局から、量子化されたビームフォーミング行列および量子化された差異行列にそれぞれ関連付けられている第1のコードワードおよび第2のコードワードを受信する受信モジュールと、
ビームフォーミング行列推定モジュールと
を備え、
前記ビームフォーミング行列推定モジュールは、
受信した前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードにそれぞれ少なくとも一部基づいて、前記量子化されたビームフォーミング行列および前記量子化された差異行列を決定し、
決定された前記量子化されたビームフォーミング行列および前記量子化された差異行列から、ビームフォーミング行列を推定し、
前記ビームフォーミング行列推定モジュールは、さらに、
第1の行列の1以上の列のそれぞれが、前記量子化されたビームフォーミング行列の1以上の列のそれぞれに直交するように、前記第1の行列を決定し、
前記量子化されたビームフォーミング行列と前記第1の行列との組み合わせである第2の行列を形成し、
推定後の前記ビームフォーミング行列が、前記第2の行列の複素共役と前記量子化された差異行列との積となるように、前記ビームフォーミング行列を推定する基地局。 - 前記ビームフォーミング行列推定モジュールはさらに、前記量子化されたビームフォーミング行列にハウスホルダー変換を行い、前記第1の行列を決定する請求項13に記載の基地局。
- 前記推定されたビームフォーミング行列を利用して、1以上のデータストリームに重み付けを行うビームフォーミングモジュールと、
前記重み付けがなされたデータストリームを送信する1以上の送信アンテナと
をさらに備える請求項13または14に記載の基地局。
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