移動站裝置和通信方法、以及計算機程序的制作方法
【專利摘要】提供在不增大功耗的前提下能實現(xiàn)高效的波束成形的移動站裝置和通信方法、以及計算機程序。移動站裝置計算預編碼矩陣索引(PMI)組各自的代表PMI的通信路徑容量，按照PMI的通信路徑容量的順序?qū)MI組進行排序，通過對上次的排序的順位與本次的排序順位進行比較來判定代表PMI以外的PMI的通信路徑容量要被計算的PMI組，從判定出的PMI組的PMI當中計算代表PMI以外的PMI的通信路徑容量，并將計算出最大的通信路徑容量的PMI選擇為PMI估計值。
【專利說明】移動站裝置和通信方法、以及計算機程序
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動站裝置和通信方法、以及計算機程序。
【背景技術】
[0002]在LTE (長期演進)等使用多層發(fā)送的移動通信系統(tǒng)中，通過在基站對某移動站進行發(fā)送時進行基于碼本的預編碼處理從而應用了波束成形。
[0003]即，LTE等使用多層發(fā)送的移動通信系統(tǒng)中，通過在基站對移動站進行發(fā)送時進行稱為預編碼處理的處理，從而實現(xiàn)了波束成形。若基站能最佳地進行預編碼處理，則移動站能以最大的接收功率進行接收，對其他的移動站的干擾也能抑制到最小限度。
[0004]在LTE中，采用了如下閉環(huán)處理:移動站基于已知信號來估計最適合的預編碼矩陣并以上行發(fā)送信道通知給基站，從而進行預編碼處理。但由于估計最適合的預編碼矩陣需要復雜的計算，因此采用了通過預先定義多個預編碼矩陣(對所定義的各預編碼矩陣附加索引來作為預編碼矩陣索引(Precoding Matrix Index(PMI))予以確定)并從中選擇PMI來進行波束成形的基于碼本的方法。
[0005]現(xiàn)有技術中，在利用預編碼的多入多出(Multi Input Multi Output (ΜΙΜΟ))方式的移動通信系統(tǒng)中的用戶裝置中設置有=PMI生成部，其根據(jù)無線傳播狀況來生成對要由基站使用的預編碼矩陣進行表示的預編碼矩陣指示符(PMI);延遲電路，其輸入PMI，并在經(jīng)過給定的延遲時間后，輸出該PMI ;蓄積部，其從延遲電路輸入PMI，并存放已輸入的PMI ；以及信道估計部，其針對來自基站的信號，使用蓄積部中所存放的PMI來進行信道估計(例如，參照專利文獻I)。
先行技術文獻 專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2009-164975號公報
發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，為了高效地進行基于碼本的預編碼處理所致的波束成形，移動站需要準確地估計碼本中所含的各PMI的通信路徑容量，從而移動站的估計處理所涉及的功耗與碼本中的PMI數(shù)成正比地變大。
[0008]S卩，在基于碼本的預編碼處理的情況下，只要移動站能準確地估計最適合的預編碼矩陣，則碼本中預先定義的預編碼矩陣的數(shù)量(PMI的數(shù)量)越多，就越能得到高的增益，因此從特性方面出發(fā)，預先定義更多的預編碼矩陣是有利的。但是，在碼本中預先定義的預編碼矩陣的數(shù)量越多，移動站的估計處理所涉及的運算量會隨著該數(shù)量而增加，因此需要聞功耗。
[0009]另一方面，若對碼本中定義的PMI的數(shù)量進行限定，則能形成的波束的圖案也會被限定，因此將不能對所有傳播路徑進行高效的波束成形。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]為此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，S卩，提供在不增大功耗的前提下能實現(xiàn)高效的波束成形的移動站裝置和通信方法、以及計算機程序。
用于解決課題的手段
[0011 ] 基于本發(fā)明的第I觀點，為了解決上述課題，提供一種移動站裝置，具有:第I計算單元，其針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量；排序單元，其按照代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對預編碼矩陣索引組進行排序；存儲單元，其對按照通信路徑容量的順序排序后的預編碼矩陣索引組的順位進行存儲；判定單元，其通過將存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組；第2計算單元，其從由判定單元判定為代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引當中，計算代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量；以及選擇單元，其從由第I計算單元或第2計算單元計算出通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
[0012]基于本發(fā)明的第2觀點，提供一種通信方法，包含:第I計算步驟，針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量；排序步驟，按照代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對預編碼矩陣索引組進行排序；存儲步驟，使按照通信路徑容量的順序排序后的預編碼矩陣索引組的順位存儲至存儲單元；判定步驟，通過將存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組;第2計算步驟，從在判定步驟中判定為代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引當中，計算代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量；以及選擇步驟，從在第I計算步驟或第2計算步驟中計算出通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
[0013]基于本發(fā)明的第3觀點，提供一種計算機程序，使計算機執(zhí)行包含如下步驟的處理:第I計算步驟，針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量；排序步驟，按照代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對預編碼矩陣索引組進行排序；存儲步驟，使按照通信路徑容量的順序排序后的預編碼矩陣索引組的順位存儲至存儲單元；判定步驟，通過將存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組；第2計算步驟，從在判定步驟中判定為代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引當中，計算代表預編碼矩陣索引以外的預編碼矩陣索引的通信路徑容量；以及選擇步驟，從在第I計算步驟或第2計算步驟中計算出通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的代表預編碼矩陣索引或預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能提供在不增大功耗的前提下能實現(xiàn)高效的波束成形的移動站裝置和通信方法、以及計算機程序。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示移動站的構成的例子的框圖。
圖2是表示傳播路徑狀態(tài)信息估計部的構成的例子的框圖。
圖3是表示碼本的例子的圖。
圖4是說明PMI等級賦予信息、PMI組分割信息、以及各組代表PMI選擇信息的生成的處理的流程圖。
圖5是表示每個PMI的通信路徑容量的例子的圖。
圖6是表不PMI等級的例子的圖。
圖7是表示代表PMI的例子的圖。
圖8是說明對計算通信路徑容量的PMI進行限定的處理的流程圖。
圖9是表示代表PMI的通信路徑容量和各組的順位的例子的圖。
圖10是表示PMI估計值的例子的圖。
圖11是表示計算機的硬件的構成例的框圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，以在對應LTE的移動站中應用了下行鏈路信號接收處理的情況為例，參照圖1?圖11來說明本發(fā)明的一實施方式的移動站裝置。
[0017]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的移動站的構成的例子的框圖。
[0018]移動站具有:接收天線10、濾波器部11、路徑搜索部12、快速傅立葉變換部13、解映射部14、迫零部15、功率估計部16、信道估計部17、傳播路徑狀態(tài)信息估計部18、以及報告PMI選擇部19。
[0019]由接收天線10接收到的信號被提供給濾波器部11。作為模擬或數(shù)字濾波器的濾波器部11取出期望的頻率分量，并提供給路徑搜索部12。
[0020]路徑搜索部12確定路徑定時。快速傅立葉變換部13在頻率軸上展開信號來得到多個子載波。
[0021]解映射部14從頻率軸上所展開的子載波當中，確定映射了作為已知信號的參考信號的子載波和映射了數(shù)據(jù)信號的子載波。
[0022]迫零部15通過對在解映射部14中所取出的參考信號應用迫零(ZeroForcing (ZF))處理，來抵消已知信號在傳播路徑上受到的相位變動。
[0023]功率估計部16使用迫零后的信號來估計噪聲功率以及信號功率。信道估計部17使用迫零后的信號來計算信道估計值。
[0024]傳播路徑狀態(tài)信息估計部18利用經(jīng)前級的處理所得到的噪聲功率、信號功率、以及信道估計值，來估計包含PMI的傳播路徑狀態(tài)信息。報告PMI選擇部19最終將給出按每層求出的各PMI的通信路徑容量當中最大的通信路徑容量的PMI選擇為PMI估計值。
[0025]接下來，說明傳播路徑狀態(tài)信息估計部18的細節(jié)。
[0026]圖2是表示傳播路徑狀態(tài)信息估計部18的構成的例子的框圖。傳播路徑狀態(tài)信息估計部18具有:信號與噪聲功率比測量部20、通信路徑容量初始計算部21、通信路徑容量排序部22、PMI等級附加部23、PMI組分割部24、代表PMI選擇部25、PMI信息存儲部26、通信路徑容量計算PMI判定部27、以及通信路徑容量計算部28。
[0027]信號與噪聲功率比測量部20根據(jù)噪聲功率和信號功率來計算信號與噪聲功率比(Signal to Noise Ratio(SNR))。
[0028]通信路徑容量初始計算部21針對每個PMI，使用SNR和信道估計值來計算通信路徑容量。在此情況下，通信路徑容量初始計算部21根據(jù)過去的通信路徑容量測量結果來估計傳播路徑狀態(tài)，進行PMI計算所需的通信路徑容量的計算，從而僅計算碼本中所含的PMI當中給出最大的通信路徑容量的可能性高的PMI的通信路徑容量，由此抑制估計所涉及的功耗。
[0029]通信路徑容量排序部22將各PMI的通信路徑容量以升序進行重排。PMI等級附加部23基于以升序重排后的通信路徑容量來對碼本中的各PMI進行等級賦予。
[0030]PMI組分割部24基于等級賦予后的結果將各PMI劃分為多個組。代表PMI選擇部25從各組中所含的PMI之中選擇I個以上的代表PMI。PMI信息存儲部26存儲:由PMI等級附加部23得到的PMI等級賦予信息、由PMI組分割部24得到的PMI組分割信息、以及由代表PMI選擇部25得到的各組代表PMI選擇信息。
[0031]通信路徑容量計算PMI判定部27以及通信路徑容量計算部28根據(jù)上次估計結果和本次的代表PMI的通信路徑容量來估計當前的傳播路徑狀態(tài)，判定對通信路徑容量進行計算的PMI。
[0032]此外，在進行PMI估計為首次的情況下，不能利用上次的估計定時信息，因此不利用由PMI信息存儲部26得到的信息而由通信路徑容量初始計算部21計算全部PMI的通信
路徑容量。
[0033]如此，關于上行信道中報告的PMI，給出由通信路徑容量計算部28得到的通信路徑容量當中最大的通信路徑容量的PMI被確定，由報告PMI選擇部19映射至上行信道來報
告給基站。
[0034]接下來，以對應LTE的移動站的下行信號接收中的PMI估計動作為例進行說明。在LTE的下行鏈路中，在發(fā)送天線為4根且接收天線為2根的天線構成下以等級2的ClosedLoop (Transmission mode6 (傳輸模式6))時的處理為例進行說明。
[0035]圖3是表示碼本的例子的圖。移動站為了利用作為已知信號的參考信號從圖3所示的碼本之中估計I個發(fā)往本站的發(fā)送數(shù)據(jù)的接收功率高且對其他站的干擾小的PMI，需要計算各PMI的通信路徑容量。
[0036]如圖3所不,關于O?15的碼本索引的每一個,在層I中,PMIutl?PMIia5分別對應，在層2中，PMI2,。?PMI2,15分別對應。
[0037]首先，信號與噪聲功率比測量部20根據(jù)噪聲功率和信號功率來以求取了報告的帶寬(子帶)求取SNR。接下來，通信路徑容量初始計算部21利用SNR和子帶中所含的子載波的信道估計值，按每個報告子帶單位來求取碼本中所含的各PMI的通信路徑容量。
[0038]在不存在上次的估計信息的情況下，即在首次的估計定時，通信路徑容量計算部28按通常做法，針對碼本中所含的32個PMI全部計算通信路徑容量。
[0039]在估計定時非首次的情況下，通過從PMI信息存儲部26參照“PMI組”、“PMI等級”、“代表PMI”的各信息，來進行計算通信路徑容量的PMI的范圍縮小。
[0040]首先，使用圖4的流程圖來說明PMI信息存儲部26中所存儲的各信息的生成的動作(PMI等級賦予信息、PMI組分割信息、以及各組代表PMI選擇信息的生成的處理)。此外，參照各信息，通信路徑容量計算對象的PMI的特定的處理將參照圖8的流程圖進行后述。
[0041]在步驟Sll和步驟S22中，傳播路徑狀態(tài)信息估計部18將表示層的變量I的初始值設為1，使變量I每次加I地進行自增，且直到變量I成為2為止反復步驟S12~步驟S21的處理。
[0042]在步驟S12和步驟S14中，通信路徑容量初始計算部21將表示索引的變量i的初始值設為0，使變量i每次加I地進行自增，且直到變量i成為P (I)-1為止反復步驟S13的處理。在此，P是碼本索引的數(shù)量。
[0043]在步驟S13中，通信路徑容量初始計算部21計算每個層#1的PMI的通信路徑容量。
[0044]在步驟S15中，通信路徑容量排序部22通過將計算出的每個層#1的PMI的通信路徑容量Cl (i)按升序進行排序，從而以通信路徑容量大的PMI的順序重排。在步驟S16中，PMI等級附加部23將該排列順序設為“PMI等級”。
[0045]例如，在步驟S15中，通信路徑容量排序部22如圖5所示，計算出每個PMI的通信路徑容量。即，針對PMI1,ClNPMIu5 的每一個，計算出為 29.53,38.73,40.76,28.88,40.95，
37.42，22.55,41.84，32.29，30.35，36.45，33.69,44.69，33.95，32.80，28.67 的通信路徑容量，針對 PMI2,。~PMI2,15 的每一個，計算出為 22.39,27.84,34.87,35.77,29.09,33.65，44.01,23.86,31.69,33.64，29.42，36.74，30.96,35.82,31.59,38.74 的通信路徑容量。
[0046]在此情況下，在步驟S16中，如圖6所示，求取PMI等級。即，I~16的各自的PMI等級的索引分別地，在層I中，為12，7，4，2，1，5，10，13，11，14，8，9，0，3，15，6，在層2中，為6，15，11，13,3,2,5,9,8,14，12，10，4，1，7，0。
[0047]在步驟S17中，PMI組分割部24基于PMI等級來創(chuàng)建G(I)個“PMI組” PMIGugtl各組中包含tg(l)個PMI。圖6示出了在設為G(1=1)=4、G(1=2)=4的情況下的組分割的例子。
[0048]即，在 PMI 組 PMIGui 中含有 12，7，4，2，在 PMI 組 PMIGu2 中含有分別為 1，5，10，13的PMI，在PMI組PMIGu3中含有分別為11，14，8，9的PMI，在PMI組PMIGu4中含有分別為0，3，15，6的PMI。同樣地，在PMI組PMIG2,丨中含有分別為6，15，11，13的PMI，在PMI組PMIG2,2中含有分別為3，2，5，9的PMI，在PMI組PMIG2,3中含有分別為8，14，12，10的PMI，在PMI組PMIG2,4中含有分別為4，1，7，0的PMI。
[0049]在步驟S18中，PMI信息存儲部26對所生成的“PMI組”(PMI等級賦予信息以及PMI組分割信息)進行存儲。
[0050]在步驟S19和步驟S21中，代表PMI選擇部25將表示PMI組的變量g的初始值設為1，使變量g每次加I地進行自增，且直到變量g成為G為止反復步驟S20的處理。在此，G是PMI組的數(shù)量。在步驟S20中，代表PMI選擇部25針對各PMI組，從PMI組中所含的tg個PMI生成Sg個(sg為tg以下)的“代表PMI ”。
[0051]圖7示出以Sg = I且將各組中PMI等級最高的PMI選擇為代表PMI的情況的例子。在圖7中，加圈的PMI是代表PMI。BP, PMI組PMIGlil的代表PMI是12，PMI組PMIGli2的代表PMI是1，PMI組PMIGu3的代表PMI是11，PMI組PMIG1i4的代表PMI是O。另外，PMI組PMIG2a的代表PMI是6，PMI組PMIG2,2的代表PMI是3，PMI組PMIG2,3的代表PMI是8，PMI組PMIG2,4的代表PMI是4。
[0052]在步驟S18中，PMI信息存儲部26對所生成的“代表PMI ” (各組代表PMI選擇信息)進行存儲。
[0053]在將各組代表PMI選擇信息存儲至PMI信息存儲部26后，PMI等級賦予信息、PMI組分割信息、以及各組代表PMI選擇信息的生成的處理結束。
[0054]PMI信息存儲部26中所存儲的“PMI組”以及“代表PMI ” (PMI等級賦予信息、PMI組分割信息、以及各組代表PMI選擇信息)在下次估計定時進行參照。
[0055]接下來，參照圖8的流程圖來說明在下一估計定時(下一子幀)從PMI信息存儲部26讀出PMI信息并對計算通信路徑容量的PMI進行限定的處理。
[0056]在步驟S41和步驟S51中，傳播路徑狀態(tài)信息估計部18將表示層的變量I的初始值設為1，使變量I每次加I地進行自增，且直到變量I成為2為止反復步驟S42?步驟S50的處理。
[0057]在步驟S42和步驟S44中，通信路徑容量初始計算部21將表示PMI組的變量g的初始值設為1，使變量g每次加I地進行自增，且直到變量g成為Gd)為止反復步驟S43的處理。在此，G(I)是層I的PMI組的數(shù)量。
[0058]在步驟S43中，通信路徑容量初始計算部21僅針對PMI組各自的代表PMI來計算通信路徑容量。即，例如，通信路徑容量初始計算部21僅針對圖7所示的sg*G個代表PMI來計算通信路徑容量。
[0059]在步驟S45中，通信路徑容量計算PMI判定部27按每層將各組的代表PMI的通信路徑容量的值以升序進行排列，來生成代表PMI所屬的組的順位。
[0060]例如，代表PMI的通信路徑容量和各組的順位如圖9所示進行計算。S卩，針對PMI組PMIGui的為12的代表PMI，求取為47.45的通信路徑容量，針對PMI組PMIGu2的為I的代表PMI，求取為40.51的通信路徑容量，針對PMI組PMIGli3的為U的代表PMI，求取為40.22的通信路徑容量，針對PMI組PMIGli4的為O的代表PMI，求取為28.7的通信路徑容量。將PMI組PMIGui的順位設為1，將PMI組PMIGli2的順位設為2，將PMI組PMIGli3的順位設為3，且將PMI組PMIGli4的順位設為4。
[0061]同樣地，針對PMI組PMIG2il的為6的代表PMI，求取為55.75的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,2的為3的代表PMI，求取為31.03的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,3的為8的代表PMI，求取為30.28的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,4的為4的代表PMI，求取為35.83的通信路徑容量。將PMI組PMIG2il的順位設為1，將PMI組PMIG2,2的順位設為3，將PMI組PMIG2,3的順位設為4，且將PMI組PMIG2,4的順位設為2。
[0062]在步驟S47中，通信路徑容量計算PMI判定部27通過將PMI信息存儲部26中所存儲的“PMI組”的順位與基于在本次的估計定時求出的代表PMI的通信路徑容量的組的順位進行比較，估計傳播路徑的變動狀況，判定除代表PMI以外需要計算通信路徑容量的PMI。
[0063]在步驟S47中，在判定為基于在本次的估計定時求出的代表PMI的通信路徑容量的組的順位與上次相同的情況下，過程前進至步驟S48，通信路徑容量計算PMI判定部27判斷為傳播路徑的變動小。在此情況下，在步驟S49中，通信路徑容量計算部28僅針對在上次估計定時被置于上位的PMI組中所含的PMI來計算通信路徑容量。
[0064]在步驟S47中，在判定為基于在本次的估計定時求出的代表PMI的通信路徑容量的組的順位與上次不相同的情況下，過程前進至步驟S50，通信路徑容量計算PMI判定部27判斷為傳播路徑的變動大。此后，過程前進至步驟S49，在此情況下，通信路徑容量計算部28不進行PMI的范圍縮小地計算各PMI的通信路徑容量。
[0065]若在上次的估計定時的PMI組的順位與在本次的估計定時得到的PMI組的順位接近，則能判斷為傳播路徑的變動小，因此若僅針對在上次估計定時被置于上位的PMI組中所含的PMI來求取通信路徑容量，則能確定給出最大通信路徑容量的PMI的可能性高。反之，在得到與上次不同的組的順序的情況下，能判斷為傳播路徑的變動大，因此關于PMI的范圍縮小能判斷為最好不基于上次的組順序、PMI等級來進行范圍縮小。
[0066]在圖9所示的情況下，針對層I而言上次估計定時的PMI組的順位與基于代表PMI的通信路徑容量的順位相同，因此能判斷為傳播路徑的變動小，若僅計算上位Hi1 = I個PMI組中所含的PMI的通信路徑容量的則能確定給出最大通信路徑容量的PMI，因此計算針對PMIGla中所含的PMI=12，7，4，2的通信路徑容量。
[0067]此外，代表PMI為PMI=12已經(jīng)計算完，因此無需重新計算。在圖9所示的層2的情況下，在上次估計定時的PMI組的順序與基于代表PMI的通信路徑容量的順序不同，因此判斷為傳播路徑的變動不小，將發(fā)生了順位變動的組中所含的PMI作為通信路徑容量計算對象，來計算PMI=6，15，11，13，4，1，7，0，3，2，5，9的通信路徑容量。
[0068]在步驟S52中，報告PMI選擇部19最終將按每層求出的各PMI的通信路徑容量當中給出最大的通信路徑容量的PMI設為PMI估計值，對計算通信路徑容量的PMI進行限定的處理結束。
[0069]在圖10所示的情況下，針對PMI組PMIGlil的為12的代表PMI，求取為47.45的通信路徑容量，針對PMI組PMIGui的為7的PMI，求取為49.89的通信路徑容量，針對PMI組PMIGljl的為4的PMI，求取為50.23的通信路徑容量，針對PMI組PMIGui的為2的PMI，求取為48.81的通信路徑容量，針對PMI組PMIGli2的為I的代表PMI，求取為40.51的通信路徑容量，針對PMI組PMIGu3的為11的代表PMI，求取為40.22的通信路徑容量，針對PMI組PMIGlj4的為O的代表PMI，求取為28.7的通信路徑容量，因此在層I中給出為50.23的最大的通信路徑容量的為4的PMI被設為PMI估計值。
[0070]另外，針對PMI組PMIG2il的為6的代表PMI，求取為55.75的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2il的為15的PMI，求取為36.87的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2il的為11的PMI，求取為50.15的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2il的為13的PMI，求取為37.46的通信路徑容量。針對PMI組PMIG2,2的為3的代表PMI，求取為31.03的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,2的為2的PMI，求取為47.77的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,2的為5的PMI，求取為46.89的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,2的為9的PMI，求取為47.77的通信路徑容量。另外，針對PMI組PMIG2,3的為8的代表PMI，求取為30.28的通信路徑容量。進而，針對PMI組PMIG2,4的為4的代表PMI，求取為35.83的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,4的為I的PMI，求取為30.45的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,4的為7的PMI，求取為28.65的通信路徑容量，針對PMI組PMIG2,4的為O的PMI，求取為35.11的通信路徑容量。因此，在層2中給出為55.75的最大的通信路徑容量的為6的PMI被設為PMI估計值。
[0071 ] 如此，報告PMI選擇部19將層I的PMI估計值選擇為4，將層2的PMI估計值選擇為6。
[0072]進行基于碼本的預編碼處理的閉環(huán)處理是通過如下而成立的:基于由移動站接收到的已知信號來計算碼本中所含的各PMI的通信路徑容量，根據(jù)通信路徑容量確定最適合的PMI，并利用上行信道將其值通知給基站。移動站一般是通過對碼本中所定義的全部PMI求取通信路徑容量并確定給出最大的通信路徑容量的PMI從而來進行PMI估計的。
[0073]通信路徑容量是反映傳播路徑狀態(tài)的狀態(tài)的指標值，因此在傳播路徑高速變動的情況下，可謂針對各PMI的通信路徑容量也高速變動的可能性高。反之，在傳播路徑未高速變動的情況下，能判斷為各PMI給出的通信路徑容量也變動的可能性低。因此，在傳播路徑的變動小的情況下，認為僅計算在上次的估計中給出大的通信路徑容量的PMI的通信路徑容量即可。
[0074]因此，在移動站裝置中，在每次PMI估計處理時通過進行將各PMI的通信路徑容量值按升序重排的處理，并進行基于重排結果來創(chuàng)建幾個組的處理，且將其結果與在下次的估計處理定時進行參照、比較，從而來追蹤傳播路徑的變動狀況，在能判斷為傳播路徑的變動小的情況下，通過將計算通信路徑容量的PMI僅范圍縮小為在上次估計定時給出了大的通信路徑容量的PMI，來進行與傳播路徑狀態(tài)相應的處理，降低PMI估計所涉及的功耗量。
[0075]此外，由于利用上次的估計結果，因此盡管重排處理等會發(fā)生，但由于控制，新的值的運算不會發(fā)生。
[0076]本實施方式涉及LTE (長期演進)等的移動通信系統(tǒng)中所利用的自適應鏈路控制中利用的信道質(zhì)量指不(CSI: Channe I State Information),特別是 PMI (Precoding MatrixIndicator)的估計。本實施方式的特征是在不損失PMI估計精度的前提下降低其處理所涉及的功耗量這一點。
[0077]本實施方式的移動站裝置在伴隨基于LTE等的碼本的預編碼處理的閉環(huán)處理中，能抑制移動站進行估計所需的PMI的估計所涉及的功耗。這是由于，通過獲取在每個PMI估計定時所計算的各PMI的通信路徑容量的變動狀況，從而摸準傳播路徑的狀況，能以使估計精度不下降程度的最小限度需要的運算來進行準確的估計處理。
[0078]在本實施方式的移動站裝置中，根據(jù)過去的PMI估計信息來估計當前的傳播路徑狀態(tài)，且僅計算碼本中所含的各PMI當中通信路徑容量成為最大的可能性高的PMI的通信路徑容量，從而不招致特性劣化地降低傳播路徑估計信息的估計所帶來的功耗。
[0079]如此，與碼本中所含的PMI的數(shù)量無關地，以使波束成形的效果不下降的程度根據(jù)傳播路徑的狀態(tài)來限定由移動站計算的各PMI的通信路徑容量，從而能降低PMI估計所涉及的功耗。
[0080]盡管以上說明了 LTE的下行鏈路接收，但不限于此，還能應用于對使用基于碼本的預編碼的閉環(huán)的波束成形進行使用的全部無線接入方式。
[0081]另外，盡管在以上的說明中在構成PMI組時將全部組中所含的PMI的數(shù)量設為了相等，但各組中所含的PMI的數(shù)量也可以不相等。同樣地，盡管以代表PMI的數(shù)量為I進行了說明，但不限于I這樣的值，代表PMI的數(shù)量可以是I以外的值。代表PMI的數(shù)量是參數(shù)，是O以上的值，其最大值是各組中所含的PMI數(shù)量。
[0082] 進而，在基于多普勒頻率的測量結果而能判斷為高速變動的情況下，不進行上述的控制等的更上位的控制的應用也能實現(xiàn)。
[0083]上述的一系列處理既可以由硬件執(zhí)行，也可以由軟件執(zhí)行。在由軟件執(zhí)行一系列處理的情況下，將構成該軟件的計算機程序從程序記錄介質(zhì)安裝至專用的硬件中所嵌入的計算機、或通過安裝各種程序而能執(zhí)行各種功能的例如通用的個人計算機等。
[0084]圖11是表示通過計算機程序來執(zhí)行上述的一系列處理的計算機的硬件的構成例的框圖。
[0085]在計算機中，CPU(中央處理器)101、ROM(只讀存儲器)102、RAM(隨機存取存儲器)103由總線104相互連接。
[0086]在總線104上還連接有輸入輸出接口 105。在輸入輸出接口 105，連接有:由鍵盤、鼠標、麥克風等構成的輸入部106 ;由顯示器、揚聲器等構成的輸出部107 ;由硬盤或非易失性的存儲器等構成的存儲部108 ;由網(wǎng)絡接口等構成的通信部109 ;以及對由磁盤、光盤、光磁盤或半導體存儲器等移動介質(zhì)111進行驅(qū)動的驅(qū)動器110。
[0087]在如上構成的計算機中，CPUlOl例如經(jīng)由輸入輸出接口 105以及總線104將存儲部108中所存儲的計算機程序加載至RAM103予以執(zhí)行，來進行上述的一系列處理。
[0088]計算機(CPUlOl)所執(zhí)行的程序例如記錄至磁盤(包含軟盤)、光盤(⑶-ROM(光盤只讀存儲器)、DVD (數(shù)字多功能光盤)等)、光磁盤、或半導體存儲器等構成的作為盒裝介質(zhì)的移動介質(zhì)111，或者經(jīng)由局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星廣播這樣的有線或無線的傳輸介質(zhì)被提供。
[0089]而且，計算機程序通過將移動介質(zhì)111安裝至驅(qū)動器110并經(jīng)由輸入輸出接口 105存儲至存儲部108從而能安裝到計算機中。另外，計算機程序通過經(jīng)由有線或無線的傳輸介質(zhì)而在通信部109接收并存儲至存儲部108從而能安裝到計算機中。此外，計算機程序通過預先存儲至R0M102或存儲部108而能預安裝到計算機中。
[0090]此外，計算機所執(zhí)行的程序既可以是沿本說明書中說明的順序以時間系列進行處理的計算機程序，也可以是并行地或者在進行調(diào)用時等需要的定時進行處理的計算機程序。
[0091]另外，本發(fā)明的實施方式不限于上述的實施方式，能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變更。
標號說明
[0092]10...接收天線、11...濾波器部、12...路徑搜索部、13...快速傅立葉變換部、14...解映射部、15...迫零部、16...功率估計部、17...信道估計部、18...傳播路徑狀態(tài)信息估計部、19…報告PMI選擇部、20...信號與噪聲功率比測量部、21...通信路徑容量初始計算部、22...通信路徑容量排序部、23…PMI等級附加部、24…PMI組分割部、25…代表PMI選擇部、26…PMI信息存儲部、27…通信路徑容量計算PMI判定部、28…通信路徑容量計算部、101…CPU、102…ROM、103…RAM、108…存儲部、109…通信部、111…移動介質(zhì)
【權利要求】
1.一種移動站裝置，其特征在于，具有: 第I計算單元，其針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量; 排序單元，其按照上述代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對上述預編碼矩陣索引組進行排序； 存儲單元，其對按照通信路徑容量的順序排序后的上述預編碼矩陣索引組的順位進行存儲； 判定單元，其通過將上述存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組； 第2計算單元，其從由上述判定單元判定為上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組的上述預編碼矩陣索引當中，計算上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量；和 選擇單元，其從由上述第I計算單元或上述第2計算單元計算出通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
2.根據(jù)權利要求1所述的移動站裝置，其特征在于， 所述第I計算單元以及所述第2計算單元根據(jù)信號與噪聲功率比以及信道估計值來計算通信路徑容量。
3.根據(jù) 權利要求1所述的移動站裝置，其特征在于， 所述第2計算單元在首次的預編碼處理中計算全部所述預編碼矩陣索引的每個所述預編碼矩陣索引的通信路徑容量， 所述排序單元按照通信路徑容量的順序來對全部所述預編碼矩陣索引進行排序， 所述移動站裝置還具有:生成單元，其通過將排序后的預編碼矩陣索引按預定數(shù)量進行劃分，來生成所述預編碼矩陣索引組， 所述存儲單元對所生成的所述預編碼矩陣索引組的順位進行存儲。
4.根據(jù)權利要求2所述的移動站裝置，其特征在于， 所述第2計算單元在首次的預編碼處理中計算全部所述預編碼矩陣索引的每個所述預編碼矩陣索引的通信路徑容量， 所述排序單元按照通信路徑容量的順序?qū)θ克鲱A編碼矩陣索引進行排序， 所述移動站裝置還具有:生成單元，其通過將排序后的預編碼矩陣索引按預定數(shù)量進行劃分，來生成所述預編碼矩陣索引組， 所述存儲單元對所生成的所述預編碼矩陣索引組的順位進行存儲。
5.根據(jù)權利要求1所述的移動站裝置，其特征在于， 在上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位不同的情況下，所述判定單元將該預編碼矩陣索引組判定為所述代表預編碼矩陣索引以外的所述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的所述預編碼矩陣索引組。
6.—種通信方法,其特征在于,包含: 第I計算步驟，針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量; 排序步驟，按照上述代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對上述預編碼矩陣索引組進行排序； 存儲步驟，使按照通信路徑容量的順序排序后的上述預編碼矩陣索引組的順位存儲至存儲單兀； 判定步驟，通過將上述存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組； 第2計算步驟，從在上述判定步驟中判定為上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組的上述預編碼矩陣索引當中，計算上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量；和 選擇步驟，從在上述第I計算步驟或上述第2計算步驟中計算出通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
7.一種計算機程序， 使計算機執(zhí)行包含如下步驟的處理: 第I計算步驟，針對由預定數(shù)量的預編碼矩陣索引構成的預編碼矩陣索引組的每一個，計算代表預編碼矩陣索引組的預編碼矩陣索引即代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量; 排序步驟，按照上述代表預編碼矩陣索引的通信路徑容量的順序來對上述預編碼矩陣索引組進行排序； 存儲步驟，使按照通信路徑容量的順序排序后的上述預編碼矩陣索引組的順位存儲至存儲單兀； 判定步驟，通過將上述存儲單元中所存儲的上次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位、與本次的預編碼處理中的預編碼矩陣索引組的順位進行比較，來判定上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組； 第2計算步驟，從在上述判定步驟中判定為上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量要被計算的上述預編碼矩陣索引組的上述預編碼矩陣索引當中，計算上述代表預編碼矩陣索引以外的上述預編碼矩陣索引的通信路徑容量；和 選擇步驟，從在上述第I計算步驟或上述第2計算步驟中計算出通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引當中，將計算出最大的通信路徑容量的上述代表預編碼矩陣索引或上述預編碼矩陣索引選擇為預編碼矩陣索引估計值。
【文檔編號】H04W16/28GK103534965SQ201280021144
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年4月27日 優(yōu)先權日:2011年5月10日
【發(fā)明者】島貫至行 申請人:Nec卡西歐移動通信株式會社, 株式會社Ntt都科摩