JP5748913B2 - Mu−mimo及びsu−mimoシステムのための低複雑性でランク拡張可能なコードブック設計、及びプリコーディング行列フィードバックのサポート方法 - Google Patents
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Description
本願は、2011年10月27日出願の米国仮出願第61/552,273号を優先権主張するものであり、その内容全体を参照により包含するものとする。
は、ゲイン情報や位相情報を異なるビットに別途符号化することで表すことができる。各ベクトルは、2つの2次元サブベクトルとそのサブベクトルの関係を定義する情報により表すことができる。位相情報は、各サブベクトル内の相対位相とサブベクトル間の相対位相の両方を表している。ゲイン情報は、対応するビット割当てとともに置換コードブックを用いて4次元ベクトルにまとめて符号化することができる。置換により、様々なアンテナをサブベクトル割当て、したがって、様々なアンテナが考えられるゲイン値に割り当てられる。ゲイン値は、ゲインベクトルにより定義されるが、それはまた、異なる位相成分へのビット割当てを定義することができる。
について、ベクトルの正確な位相に並ぶように、チャネル方向の量子化が最大値をとるようにコードブックを設計する。具体的に、コードブックにおける最適要素を以下の式により選択する。
の要素の一つが実際に実質正のスカラー(位相=0)であると仮定するコードブックと、すべての
に対し||v||=1によってコードブックに示される。
のサーチに適用することができる。これは、少なくともサーチ方法の形態の一例であり、主成分分析により定められるCSのフィードバックに適用することができる。
Claims (19)
- マルチユーザMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)システム及びシングルユーザMIMOシステムのプリコーディング行列のフィードバックをサポートする移動端末における無線通信方法であって、
前記移動端末において、少なくともゲイン情報及び相対位相情報を含むチャネル状態情報を得るステップと、
bg,p1,p2及びp3のビット群を含む複数のプリコーディング行列を、少なくともアンテナ要素間の前記ゲイン情報と前記相対位相情報を用いた量子化によりそれぞれ生成するステップと、
生成したプリコーディング行列の中で最適なプリコーディング行列を選択するステップと、
選択したプリコーディング行列を表すビットシーケンスを基地局に送信するステップとを具備し、
前記b g は、前記プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータの1つであり、ゲインベクトルと置換の組み合わせを指定し、前記p1及びp2は、プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータであり、2つのサブベクトル内相対位相スカラーθ 1 ,θ 2 を示し、p3は、プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータであり、サブベクトル間位相スカラーθ 3 を示すことを特徴とする無線通信方法。 - 前記プリコーディング行列の少なくとも一つが、少なくとも8ビットで量子化され、少なくとも前記チャネル状態情報によって異なるビット置換をbg,p1,p2及びp3にそれぞれ適応割当て可能であることを特徴とする、請求項1に記載の無線通信方法。
- 前記移動端末における量子化が、
置換−ゲインのジョイント・コードブックにおいてインデックスを指定するbgフィードバックビットを定義することにより、置換とゲインの情報を選択するステップと、
前記置換に基づきターゲットベクトルを2つのサブベクトルに分割するステップと、
前記θ1を表すp1ビットを定義することによりサブベクトル1のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
前記θ2を表すp2ビットを定義することによりサブベクトル2のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
前記θ3を表すp3ビットを定義することによりサブベクトル間位相を選択するステップと、
bg,p1,p2及びp3ビットの情報を、選択したプリコーディング行列のビットシーケンスにまとめて基地局に送信するステップとを備えることを特徴とする、請求項1に記載の無線通信方法。 - 置換とゲインの情報を選択するステップがさらに、
2ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを選択するステップと、
3ビットコードブック又は4ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを2本選択し、その良いほうを選択するステップとを具備し、
ゲインが等しいとき、不平等なゲインベクトルとの置換を考慮して、以下の式に従って、置換とゲインの組み合わせと平等なゲインベクトルの両方について置換−ゲインのインデックス(gaininerp)を計算し、最適な置換−ゲインのインデックスを提供するアンテナを選択することを特徴とする、請求項3に記載の無線通信方法。
- 適応ビット割当てと位相成分を用いた移動端末における量子化が、
置換−ゲインのジョイント・コードブックにおいてインデックスを指定するbgフィードバックビットを定義することにより、置換とゲインの情報を選択するステップと、
前記置換に基づきターゲットベクトルを2つのサブベクトルに分割するステップと、
置換−ゲインのジョイント・コードブックのインデックスから位相成分へのビット割当て{p1,p2,p3}を導くステップと、
p1として、前記θ1を表すp1ビットを定義することによりサブベクトル1のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
p2として、前記θ2を表すp2ビットを定義することによりサブベクトル2のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
前記θ3を表すp3ビットを定義することによりサブベクトル間位相を選択するステップと、
bg,p1,p2及びp3ビットの情報を、選択したプリコーディング行列のビットシーケンスにまとめて基地局に送信するステップとを備えることを特徴とする、請求項1に記載の無線通信方法。 - 置換とゲインの情報を選択するステップがさらに、
2ビットコードブックを使用するとき、2ビットコードブックを使用したとき最大ゲインとなるアンテナを選択するステップと、
3ビットコードブック又は4ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを2本選択し、その良いほうを選択するステップとを具備し、
ゲインが等しいとき、不平等なゲインベクトルの置換を考慮して、以下の式に従って、置換とゲインの組み合わせと平等なゲインベクトルの両方について置換とゲインのインデックス(gaininerp)を計算し、最適な置換−ゲインのインデックスを提供するアンテナを選択することを特徴とする、請求項8に記載の無線通信方法。
- 位相成分へのビット割当て{p1,p2,p3}を導くステップがさらに、
dBdiff=log(||[g2(1),g2(2)]||/||[g2(3),g2(4)]||)を計算するステップを具備し、
dBdiffの概整数値によりp1,p2,p3のビット割当てを定義することを特徴とする、請求項8に記載の無線通信方法。 - 実行時に、マルチユーザMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)システム及びシングルユーザMIMOシステムのプリコーディング行列のフィードバックをサポートする移動端末における無線通信方法を行うように構成されたソフトウェア命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記無線通信方法が、
前記移動端末において、少なくともゲイン情報及び相対位相情報を含むチャネル状態情報を得るステップと、
bg,p1,p2及びp3のビット群を含む複数のプリコーディング行列を、少なくともアンテナ要素間の前記ゲイン情報及び前記相対位相情報を用いた量子化によりそれぞれ生成するステップと、
生成したプリコーディング行列の中で最適なプリコーディング行列を選択するステップと、
選択したプリコーディング行列を表すビットシーケンスを基地局に送信するステップとを具備し、
前記b g は、前記プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータの1つであり、ゲインベクトルと置換の組み合わせを指定し、前記p1及びp2は、プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータであり、2つのサブベクトル内相対位相スカラーθ 1 ,θ 2 を示し、p3は、プリコーディング行列の各要素を定義するパラメータであり、サブベクトル間位相スカラーθ 3 を示すことを特徴とする非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記移動端末における量子化が、
置換−ゲインのジョイント・コードブックにおいてインデックスを指定するbgフィードバックビットを定義することにより、置換とゲインの情報を選択するステップと、
前記置換に基づきターゲットベクトルを2つのサブベクトルに分割するステップと、
前記θ1を表すp1ビットを定義することによりサブベクトル1のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
前記θ2を表すp2ビットを定義することによりサブベクトル2のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
前記θ3を表すp3ビットを定義することによりサブベクトル間位相を選択するステップと、
bg,p1,p2及びp3ビットの情報を、選択したプリコーディング行列のビットシーケンスにまとめて基地局に送信するステップとを備えることを特徴とする、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 置換とゲインの情報を選択するステップがさらに、
2ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを選択するステップと、
3ビットコードブック又は4ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを2本選択し、その良いほうを選択するステップとを具備し、
ゲインが等しいとき、不平等なゲインベクトルの置換を考慮して、以下の式に従って、置換とゲインの組み合わせと平等なゲインベクトルの両方について置換とゲインのインデックス(gaininerp)を計算し、最適な置換−ゲインのインデックスを提供するアンテナを選択し、
サブベクトル1についてサブベクトル内位相情報を選択するステップがさらに、
g(1)=g(2)のとき、以下の式により最適なインデックスを定義するステップと、
φ1,n*として最適ベクトルを定義するステップと、
g(1)がg(2)に等しくないとき、以下の式により最適インデックスを定義するステップとを具備し、
g(3)=g(4)のとき、以下の式により最適なインデックスを定義し、
φ2,m*により最適ベクトルを定義するステップと、
以下の式によりg(3)がg(4)に等しくない場合の最適インデックスを定義するステップとを具備し、
サブベクトル内位相の選択により得られたq1とq2のサブベクトル間位相を選択するステップと、
以下の式を定義するステップと、
- 適応ビット割当てと位相成分を用いた移動端末における量子化が、
置換−ゲインのジョイント・コードブックにおいてインデックスを指定するbgフィードバックビットを定義することにより、置換とゲインの情報を選択するステップと、
前記置換に基づきターゲットベクトルを2つのサブベクトルに分割するステップと、
置換とゲインのジョイント・コードブックのインデックスから位相成分へのビット割当て{p1,p2,p3}を導くステップと、
p1として、前記θ1を表すp1ビットを定義することによりサブベクトル1のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
p2として、前記θ2を表すp2ビットを定義することによりサブベクトル2のサブベクトル内位相情報を選択するステップと、
p3として、前記θ3を表すp3ビットを定義することによりサブベクトル間位相を選択するステップと、
bg,p1,p2及びp3ビットの情報を、選択したプリコーディング行列のビットシーケンスにまとめて基地局に送信するステップとを備えることを特徴とする、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 置換とゲインの情報を選択するステップがさらに、
2ビットコードブックを使用するとき、2ビットコードブックを使用したとき最大ゲインとなるアンテナを選択するステップと、
3ビットコードブック又は4ビットコードブックを使用するとき、最大ゲインのアンテナを2本選択し、その良いほうを選択するステップとを具備し、
ゲインが等しいとき、不平等なゲインベクトルの置換を考慮し、以下の式に従って、置換とゲインの組み合わせと平等なゲインベクトルの両方について置換とゲインのインデックス(gaininerp)を計算し、最適な置換−ゲインのインデックスを提供するアンテナを選択し、
位相成分へのビット割当て{p1,p2,p3}を導くステップがさらに、
dBdiff=log(||[g2(1),g2(2)]||/||[g2(3),g2(4)]||)を計算するステップを具備し、
dBdiffの概整数値によりp1,p2,p3のビット割当てを定義し、
p1についてサブベクトル1のサブベクトル内位相情報を選択するステップがさらに、
g2(1)=g2(2)の場合、最適インデックスを以下の式により定義するステップと、
φ1,n *により最適ベクトルを定義するステップと、
g2(1)がg2(2)に等しくない場合、最適インデックスを以下の式で定義するステップとを具備し、
g2(3)=g2(4)の場合、最適インデックスを以下の式により定義するステップと、
φ2,m *により最適ベクトルを定義するステップと、
2(3)がg2(4)に等しくない場合、最適インデックスを以下の式で定義するステップとを具備し、
以下を定義するステップと、
- マルチユーザMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)システム及びシングルユーザMIMOシステムのプリコーディング行列のフィードバックをサポートする移動端末であって、
プリコーディング行列を選択する構造化されたコードブックであって、ゲインと置換のジョイント・コードブック、サブベクトル内位相コードブック及びサブベクトル間位相コードブックを有するコードブックと、
少なくともゲイン情報及び相対位相情報を含むチャネル状態情報(CSI)を受信する移動端末の受信部と、
最適プリコーディング行列についてゲインと置換のジョイント・コードブック、サブベクトル内位相コードブック及びサブベクトル間位相コードブックのそれぞれのビット割当てを示すビットシーケンスを、少なくともアンテナ要素間の前記ゲイン情報及び前記相対位相情報を用いて生成する移動端末の生成部と、
少なくとも前記ビットシーケンスを基地局に送信する移動端末の送信部とを備えることを特徴とする移動端末。
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