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WO2011033606A1 - 無線通信システム、無線通信装置 - Google Patents

無線通信システム、無線通信装置 Download PDF

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Publication number
WO2011033606A1
WO2011033606A1 PCT/JP2009/066074 JP2009066074W WO2011033606A1 WO 2011033606 A1 WO2011033606 A1 WO 2011033606A1 JP 2009066074 W JP2009066074 W JP 2009066074W WO 2011033606 A1 WO2011033606 A1 WO 2011033606A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
index value
wireless communication
precoding
pmi
received
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/066074
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
千万人 小池
大輔 小川
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社 filed Critical 富士通株式会社
Priority to JP2011531675A priority Critical patent/JP5418598B2/ja
Priority to PCT/JP2009/066074 priority patent/WO2011033606A1/ja
Publication of WO2011033606A1 publication Critical patent/WO2011033606A1/ja
Priority to US13/419,089 priority patent/US8699611B2/en

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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection
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    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
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    • H04L25/03343—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L2025/03777—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the signalling
    • H04L2025/03802—Signalling on the reverse channel
    • H04L2025/03808—Transmission of equaliser coefficients

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication apparatus that perform wireless communication.
  • Examples of the wireless communication system include a mobile communication system, and examples of the wireless communication apparatus include a mobile apparatus.
  • MIMO Multiple-Input-Multiple-Output
  • a precoding technique is used to improve characteristics.
  • Precoding is a process of generating a transmission signal on the transmitter side so that signals transmitted from a plurality of transmission antennas on the receiver side can be easily identified.
  • precoding is performed by performing a linear process of multiplying the original transmission signal by a precoding matrix (Precoding Matrix).
  • Patent Document 1 a precoding technique for reducing downlink overhead has been proposed.
  • Patent Document 2 a precoding technique for realizing a minimum bit error rate when maximum likelihood detection is performed.
  • the optimum precoding matrix for multiplying the transmission signal differs depending on the channel (propagation path) state between the transmitter and the receiver. Therefore, the transmitter prepares a plurality of different precoding matrices in advance, and an index value for instructing which precoding matrix should be used is fed back from the receiver side according to the channel state. .
  • the index value of this precoding matrix is called PMI (Precoding Matrix Indicator).
  • FIG. 16 shows a signal format.
  • the minimum signal unit is a subcarrier, and transmission data is assigned to the subcarrier. For example, if data is transmitted after modulation of QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 2-bit data is assigned to one subcarrier.
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • a signal unit in which a plurality of such subcarriers are collected is a resource block (RB).
  • a signal unit in which a plurality of resource blocks are collected is a subband.
  • precoding is performed using a resource block as a minimum unit.
  • a subband may be referred to as a predetermined frequency band
  • a frequency band corresponding to a resource block may be referred to as a subfrequency band.
  • a mode in which a mobile station selects a PMI for each subband including a plurality of consecutive resource blocks and feeds back the selected PMI to a radio base station (3GPP LTE specifications TR36.213v8.5.0). ).
  • FIG. 17 is a diagram showing PMI feedback control.
  • One subband includes, for example, four resource blocks.
  • the subband b1 includes resource blocks r11 to r14, the subband b2 includes resource blocks r21 to r24, and the subband b3 includes resource blocks r31 to r34.
  • the arrows in the resource blocks in the figure show an image of an ideal precoding matrix for each resource block.
  • the precoding matrix m11 is used for the precoding of the resource block r11
  • the precoding matrix m12 is used for the precoding of the resource block r12.
  • the precoding matrix m13 is used for precoding the resource block r13
  • the precoding matrix m14 is used for precoding the resource block r14.
  • each of the precoding matrices m21 to m24 is used for precoding the resource blocks r21 to r24.
  • Precoding matrices m31 to m34 are used for precoding resource blocks r31 to r34, respectively.
  • the mobile station selects an optimal precoding matrix for each subband according to, for example, the channel state and feeds back the PMI corresponding to the selected precoding matrix to the radio base station.
  • PMI # 1 corresponding to precoding matrix M1 applied to resource blocks r11 to r14 is fed back to the radio base station.
  • PMI # 2 corresponding to the precoding matrix M2 applied to the resource blocks r21 to r24 is fed back to the radio base station.
  • PMI # 3 corresponding to precoding matrix M3 applied to resource blocks r31 to r34 is fed back to the radio base station.
  • the radio base station recognizes a precoding matrix to be used from the fed back PMI, and performs precoding by multiplying the precoding matrix by the transmission signal in the corresponding subband.
  • the variation of the precoding matrix of each resource block in one subband is (In FIG. 17, the direction of the arrow of the precoding matrix is indicated in the same direction for each subband to indicate that the variation within the same subband is small).
  • the radio base station performs precoding with the feedback precoding matrix to obtain the precoding effect.
  • FIG. 18 is a diagram showing PMI feedback control.
  • the precoding matrix m11a is used for the precoding of the resource block r11
  • the precoding matrix m12a is used for the precoding of the resource block r12.
  • the precoding matrix m13a is used for precoding of the resource block r13
  • the precoding matrix m14a is used for precoding of the resource block r14.
  • each of the precoding matrices m21a to m24a is used for precoding the resource blocks r21 to r24.
  • Precoding matrices m31a to m34a are used for precoding resource blocks r31 to r34, respectively.
  • the mobile station performs PMI feedback to the radio base station, in the subband b1, the PMI corresponding to the precoding matrix M1a applied to the resource blocks r11 to r14 (referred to as PMI # 1a) is fed back to the radio base station. To do.
  • PMI # 2a PMI corresponding to precoding matrix M2a applied to resource blocks r21 to r24
  • PMI # 3a PMI corresponding to precoding matrix M3a applied to resource blocks r31 to r34 is fed back to the radio base station.
  • the variation of the precoding matrix for each resource block in one subband becomes large (in FIG. 18, precoding is performed in units of subbands). The direction of the arrows in the matrix is written at random, indicating that there is a large variation within the same subband).
  • the precoding matrix M1a of the subband b1 is greatly shifted from the ideal precoding matrices m11a to m14a of the resource blocks r11 to r14. That is, one precoding matrix cannot represent the precoding matrix of resource blocks r11 to r14.
  • the precoding matrix greatly deviates from the ideal precoding matrix for each resource block, the precoding is performed on the transmission signal of the resource block unit, so that the effect of the precoding can be sufficiently obtained. become unable.
  • FIG. 19 is a diagram showing how PMIs of all resource blocks are fed back.
  • the mobile station all the corresponding PMIs # 1b to # 12b corresponding to the ideal precoding matrices m1b to m12b of the resource blocks r1b to r12b are fed back to the radio base station.
  • the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system that improves precoding effects and improves transmission characteristics.
  • a wireless communication system shows, for each data block to be transmitted, a first wireless communication apparatus including a precoding unit that performs precoding using a precoding matrix based on a received index value, and any precoding matrix
  • a second wireless communication apparatus including an index value control unit that transmits the index value to the first wireless communication apparatus.
  • the index value control unit generates the plurality of sub-bands belonging to the predetermined frequency band, generated based on the measurement result of the channel state for all the sub-frequency bands belonging to the predetermined frequency band or a part of the sub-frequency bands. A number of index values smaller than the number N of frequency bands is transmitted to the first wireless communication apparatus at each transmission timing.
  • the precoding unit selects, from the received index values, an index value to be applied to a data block that has not received the index value according to the time or frequency of the data block that has not received the index value, and the index For data blocks that have not received a value, precoding is performed using the selected index value.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system.
  • the wireless communication system 1 includes a wireless communication device 10 (first wireless communication device) and a wireless communication device 20 (second wireless communication device).
  • the wireless communication device 10 includes a precoding unit 11, and the wireless communication device 20 includes an index value control unit 21.
  • the precoding unit 11 performs precoding by performing a calculation process of a precoding matrix indicated by the index value for each fixed data block to which transmission data is assigned. This index value is for instructing which precoding matrix should be used for each data block, and is transmitted from the mobile station.
  • the index value control unit 21 transmits an index value for instructing which precoding matrix should be used to the radio communication apparatus 10 in units of data blocks.
  • the index value control unit 21 can transmit the index values of some data blocks to the wireless communication device 10 according to the index value transmission rule. “Transmit index values of some data blocks” does not continuously transmit all index values corresponding to all data blocks to the wireless communication apparatus 10, but transmits index values of a certain data block. However, this means that the index value is transmitted discontinuously (jumped) such that the index value of a certain data block is not transmitted. Note that the discontinuity of the index value is determined by the index value transmission rule.
  • the precoding unit 11 interpolates the index value corresponding to the data block to which the index value is not transmitted from the transmitted index value according to a certain interpolation rule. For example, when index values of 6 data blocks of 10 data blocks are transmitted, the index values for the remaining 4 data blocks for which the index values are not transmitted are interpolated according to an interpolation rule.
  • the precoding matrix indicated by these index values is used. Precoding of the corresponding data block (detailed operation will be described later).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a MIMO communication model.
  • the MIMO communication model 3a when the number of transmission antennas and the number of reception antennas is N is shown.
  • x i (1 ⁇ i ⁇ N) is a signal transmitted from the i-th transmitting antenna among the transmitting antennas a1 to aN
  • y i (1 ⁇ i ⁇ N) is i in the receiving antennas b1 to bN. Is a signal received by the th receiving antenna.
  • h ij (1 ⁇ i ⁇ N, 1 ⁇ j ⁇ N) is a channel state between the i-th transmitting antenna and the j-th receiving antenna.
  • the transmission signal is an N ⁇ 1 column vector x
  • the reception signal is an N ⁇ 1 column vector y
  • a channel matrix representing a channel state is an N ⁇ N matrix H.
  • the signals transmitted from the transmitting antennas a1 to aN are synthesized and received by the receiving antennas b1 to bN, respectively.
  • this is expressed as a matrix, the following equation (1) is obtained (noise) Is ignored).
  • Equation (1) expands to Equation (3).
  • each component of the channel matrix H is obtained by channel estimation on the receiver side.
  • the signal transmitted from the transmitting antenna is estimated from the signal received by the receiving antenna.
  • the transmission signal x 1 of the transmission antenna a 1 is estimated from the reception signal y 1 of the reception antenna b 1 .
  • y 1 h 11 ⁇ x 1 + h 12 ⁇ x 2 +... + H 1N ⁇ x N , but unknown parameters x 2 to x N are included.
  • the transmission signals x 2 to x N of the transmission antennas a2 to aN are interference signals. Therefore, to remove the interference signal, thereby to estimate the transmission signal x 1 transmit antenna a1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a MIMO communication model.
  • MIMO communication model 3b the transmitted signal x 1 from the transmitting antenna a1 via the receiving antenna b1, are received a received signal y 1, the transmission signal x 2 from the transmit antennas a2 is via the receiving antenna b2 Then, a signal is transmitted / received corresponding to 1: 1 between the respective transmission / reception antennas, such as being received as a reception signal y 2 .
  • the non-diagonal component of the channel matrix H shown in Equation (2) is 0, and can be expressed as a channel matrix Ha as shown in Equation (4) below.
  • Equation (5) when the transmission / reception state of the MIMO communication model 3b is expressed in a matrix using the channel matrix Ha, Equation (5) is obtained.
  • the transmission signal can be easily estimated from the reception signal.
  • y 1 h 11 ⁇ x 1 from equation (5), and y 1 and h 11 are known. Therefore, x 1 can be easily estimated.
  • the reception signal vector can be expressed by Expression (7).
  • Precoding is a technology based on the above content.
  • the transmitting side multiplies the matrix U to the transmission signal, the receiving side, and the value of each component of the channel matrix H obtained by channel estimation, lambda 1 of the matrix U, ⁇ ⁇ ⁇ , based on the value of the lambda N
  • the transmission signal is estimated from the reception signal received by each reception antenna.
  • the receiving side can estimate signals transmitted from a plurality of transmitting antennas from the received combined signal.
  • the matrix U can be calculated based on the channel estimation value on the receiving side, and the same matrix U can be shared between the transmitter and the receiver by feeding back the contents of the matrix U to the transmitting side.
  • the calculation amount of the matrix U becomes large.
  • the amount of feedback information becomes large.
  • a transmitter and a receiver share a precoding matrix set (precoding codebook) in which a plurality of precoding matrices are registered, and a PMI corresponding to the index of the precoding codebook. Have feedback.
  • the amount of feedback information is only a few bits compared to feeding back all the components of the matrix. Further, in the receiver, it is possible to improve the reception performance by selecting and feeding back a PMI that improves the reception performance as much as possible.
  • OFDM Orthogonal Frequency-Division Multiplexing
  • a transmitter for example, a radio base station converts a signal u (f) in the frequency domain into a signal s (t) in the time domain by IFFT (Inverse Fast Transform).
  • IFFT Inverse Fast Transform
  • a receiver converts the received time-domain signal s ′ (t) into a frequency-domain signal u ′ (f) by FFT (Fast Fourier Transform).
  • FFT Fast Fourier Transform
  • u (f) F [s (t)] (9)
  • a delayed wave s (t ⁇ ) received with a delay of time ⁇ with respect to the direct wave s (t) is considered.
  • the received signal at the receiver is s ′ (t)
  • the signal is received in a state where the direct wave and the delayed wave are combined.
  • a quantity representing the average delay time is the delay dispersion. Therefore, it can be said that the channel fluctuation in the frequency direction is small if the delay dispersion of the channel is small, and the channel fluctuation in the frequency direction is large if the delay dispersion of the channel is large.
  • the precoding / decoding function is usually one in which one wireless communication apparatus has both functions.
  • the mobile station transmits an index value (PMI) to the radio base station, performs precoding at the radio base station, and the mobile station performs decoding.
  • PMI index value
  • the radio base station transmits PMI to the mobile station, the mobile station performs precoding, and the radio base station performs decoding.
  • a data block to which transmission data is allocated is a resource block.
  • FIG. 4 and 5 are diagrams showing a configuration example of a wireless communication system.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the radio base station
  • FIG. 5 shows a configuration example of the mobile station.
  • the radio communication system 1a includes a radio base station 10a and a mobile station 20a.
  • the radio base station 10a includes antennas a11 to a13, and includes a precoding unit 11, an encoding unit 12, and a modulation unit 13.
  • the mobile station 20a includes antennas b11 to b13, and includes a PMI control unit (index value control unit) 21, a decoding unit 22, a demodulation unit 23, and a decoding unit 24.
  • PMI control unit index value control unit
  • both the radio base station 10a and the mobile station 20a have a storage unit such as a database for storing information such as interpolation rules, PMI, and precoding codebook.
  • the encoding unit 12 performs encoding (Turbo code or the like) on the bit string to be transmitted.
  • the modulation unit 13 modulates the encoded bit string with a predetermined modulation method (QPSK, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), etc.), and converts it into a transmission symbol.
  • the precoding unit 11 includes a mapping unit 11a, a channel state estimation unit 11b, an interpolation rule switching unit 11c, an interpolation processing unit 11d, and a precoding matrix calculation unit 11e.
  • the mapping unit 11a receives the PMI fed back from the mobile station 20a via the antenna a13, and arranges it in an appropriate resource block according to the feedback rule (index value transmission rule).
  • the channel state estimation unit 11b estimates the channel state by obtaining the magnitude of channel state fluctuation in the frequency direction and the time direction from the fed back PMI.
  • the interpolation rule switching unit 11c switches the interpolation rule so that the optimum interpolation rule is applied based on the channel state estimation result.
  • the interpolation processing unit 11d interpolates the PMI of the resource block that has not been fed back using a part of the fed back PMI based on the determined interpolation rule.
  • the precoding matrix calculation unit 11e multiplies the transmission symbols mapped to the antennas a11 and a12 by a precoding matrix corresponding to the PMIs of all resource blocks output from the interpolation processing unit 11d.
  • the PMI control unit 21 includes a PMI selection unit 21a, a PMI feedback unit 21b, an interpolation rule switching unit 21c, and an interpolation processing unit 21d.
  • the PMI selection unit 21a estimates the channel state from the data received via the antennas b11 and b12, and selects an optimum PMI for each resource block based on the estimation result.
  • the PMI feedback unit 21b extracts PMI corresponding to some resource blocks to be fed back to the radio base station 10a from the selected PMI according to the feedback rule, and transmits the PMI via the antenna b13.
  • the interpolation rule switching unit 21c switches the interpolation rule so that the optimum interpolation rule is applied based on the channel state estimation result by the PMI selection unit 21a. Based on the determined interpolation rule, the interpolation processing unit 21d interpolates the PMI of the resource block that has not been fed back using a part of the fed back PMI.
  • the PMI control unit 21 transmits an index value from the index value transmitted to the first wireless communication device according to the same interpolation rule used in the first wireless communication device.
  • the index value corresponding to the data block that has not been interpolated will be interpolated.
  • the decoding unit 22 recognizes the inverse matrix of the precoding matrix from the PMIs of all the resource blocks output from the interpolation processing unit 21d, and uses the inverse matrix for the symbols received by the antennas b11 and b12. Multiply.
  • the demodulator 23 removes channel fluctuations and noise components in the received symbols and converts them into a bit string.
  • the decoding unit 24 performs error correction by decoding the encoding performed by the radio base station 10a.
  • the functional block on the radio base station 10a side and the functional block on the mobile station 20a side are shown separately. However, one radio communication apparatus is provided for both the radio base station 10a and the mobile station 20a. The functional block described may be included.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the wireless communication system 1a.
  • the mobile station 20a selects an optimal PMI for each resource block based on the channel state obtained by channel estimation, and feeds back the PMI of some resource blocks to the radio base station 10a based on a feedback rule.
  • the radio base station 10a performs interpolation according to a predetermined interpolation rule from the fed back PMI, and obtains PMIs of all resource blocks.
  • the radio base station 10a performs precoding by multiplying the transmission signal for each resource block by the precoding matrix corresponding to the obtained PMI, and transmits the transmission signal after precoding to the mobile station 20a.
  • the mobile station 20a performs PMI interpolation of resource blocks that are not fed back according to the same interpolation rule as that of the radio base station 10a, and obtains PMIs of all resource blocks.
  • the mobile station 20a has already obtained the PMI of all resource blocks by channel estimation as in step S1, but does not perform feedback by performing the same interpolation processing with the same interpolation rule as the radio base station 10a.
  • the PMI of the resource block can be obtained again. Thereby, the operation states of the radio base station 10a and the mobile station 20a are matched.
  • the mobile station 20a multiplies the received signal by a resource block unit by the inverse matrix of the precoding matrix corresponding to the obtained PMI, performs decoding, and demodulates and decodes the post-decoding signal. .
  • the radio base station 10a and the mobile station 20a estimate the magnitude of channel fluctuation from the PMI fed back according to the same rule, and switch the interpolation rule to the same content according to the channel estimation result (at this time, You may also switch feedback rules).
  • the mobile station 20a selects an optimal PMI for each resource block based on the channel estimation result, and in order not to increase the amount of feedback information among these PMIs, the PMIs of some resource blocks are transmitted via the uplink. Feedback to the radio base station 10a.
  • which resource block PMI is fed back is shared as a feedback rule between the radio base station 10a and the mobile station 20a.
  • a feedback rule for example, there is a method in which a resource block number to be fed back is uniquely determined from a number of a subframe (minimum unit of time frame) by a mathematical formula or the like.
  • the PMI of the 0th, 5th, and 10th resource blocks in the first subframe is fed back, and the subframe number is 2
  • the PMI of the third, eighth, and thirteenth resource blocks in the second subframe is fed back.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of PMI that is repeatedly fed back.
  • the minimum cell represents one resource block, and the figure shows a feedback rule based on a repetition pattern.
  • Colored squares are resource blocks that perform PMI feedback, and uncolored squares are resource blocks that do not feed back.
  • resource blocks to be fed back for each frequency are periodically changed, and repetition is performed in units of 6 ⁇ 6 blocks.
  • the amount of feedback information is reduced by feeding back the PMI of some resource blocks of the frequency instead of feeding back the PMI for all the resource blocks.
  • FIG. 8 is a diagram showing an interpolation process. It is assumed that the colored squares are resource blocks to which PMI is fed back, and the squares having the same pattern are fed back to the same PMI. Further, uncolored cells are resource blocks to which PMI is not fed back.
  • the PMI of a part of the resource block fed back four subframes ago (corresponding to “latest PMI feedback” in the figure) and the part of the part fed back before that Using the PMI of the resource block (corresponding to “past PMI feedback” in the figure), the PMI not fed back is interpolated according to the interpolation rule, and the PMI applied to the precoding process of the transmission signal is the resource block. Ask every time.
  • the mobile station 20a obtains a PMI for solving the precoding of the received signal for each resource block by performing the same interpolation processing as the radio base station 10a from the PMI fed back to the radio base station 10a in the past.
  • the radio base station 10a and the mobile station 20a can obtain exactly the same PMI. For this reason, it is not necessary to transmit the PMI applied to the transmission signal by the radio base station 10a to the mobile station 20a, and resource reduction can be suppressed.
  • the PMI interpolation process will be described with a more specific example.
  • the PMI of the resource block that has not been fed back is interpolated by copying the PMI of the surrounding resource block that has been fed back.
  • the PMI of which resource block is copied differs depending on the channel state. Interpolation based on the correlation within the same frequency, interpolation based on the correlation within the same time, and interpolation based on the correlation between adjacent regions can be considered. .
  • FIG. 9 is a diagram showing PMI interpolation processing. Black squares in the figure are resource blocks to which PMI is fed back. It is assumed that the same PMI is fed back to the same pattern.
  • resource block rb the resource block at the position where the frequency is fm and the time is tn
  • PMI (fm, tn) the PMI of the resource block rb (fm, tn)
  • a resource block for which PMI is not fed back searches for a past resource block of the same frequency and uses the PMI of the resource block for which the latest feedback has been received.
  • the PMI (f1, t1) of the resource block rb (f1, t1) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f1, t6) is interpolated with the PMI (f1, t1).
  • the PMI (f2, t3) of the resource block rb (f2, t3) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f2, t6) is interpolated with the PMI (f2, t3). At the frequency f3, the PMI (f3, t6) of the resource block rb (f3, t6) is used as it is.
  • the PMI (f4, t4) of the resource block rb (f4, t4) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f4, t6) is interpolated with the PMI (f4, t4).
  • the PMI (f5, t2) of the resource block rb (f5, t2) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f5, t6) is interpolated with the PMI (f5, t2).
  • the PMI (f6, t5) of the resource block rb (f6, t5) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f6, t6) is interpolated with the PMI (f6, t5).
  • the PMI (f7, t1) of the resource block rb (f7, t1) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f7, t6) is interpolated with the PMI (f7, t1).
  • the PMI (f8, t3) of the resource block rb (f8, t3) is the latest fed back PMI. Therefore, the PMI of the resource block rb (f8, t6) is interpolated with the PMI (f8, t3).
  • the PMI (f9, t6) of the resource block rb (f9, t6) is used as it is.
  • the channel state has a relatively small variation in the time direction, so that the PMI has a strong correlation within the same frequency. Therefore, when the moving speed of the mobile station 20a is low, it is effective to apply the interpolation rule based on the correlation within the same frequency as described above.
  • FIG. 10 is a diagram showing PMI interpolation processing. Black squares in the figure are resource blocks to which PMI is fed back. It is assumed that the same PMI is fed back to the same pattern.
  • the PMI (f3, t6) of the resource block rb (f3, t6) and the PMI (f9, t6) of the resource block rb (f9, t6) are fed back, and other resource blocks Assume that the PMI was not fed back.
  • Each PMI of t6) is interpolated with PMI (f3, t6).
  • the PMIs of the resource blocks rb (f7, t6) and rb (f8, t6) adjacent to the resource block rb (f9, t6) are interpolated with PMI (f9, t6).
  • the delay dispersion of the channel is small, since the channel state has a relatively small variation in the frequency direction, the PMI has a strong correlation within the same time. Therefore, when the delay dispersion of the channel between the radio base station 10a and the mobile station 20a is small, it is effective to apply the interpolation rule based on the correlation within the same time as described above.
  • FIG. 11 shows a PMI interpolation process. Black squares in the figure are resource blocks to which PMI is fed back. It is assumed that the same PMI is fed back to the same pattern.
  • the resource block for which the PMI is not fed back is searched for nearby resource blocks using the priority setting map in which the priority is set in advance, and the resource for which feedback has been received It is assumed that the PMI of the resource block with the highest priority among the blocks is used.
  • FIG. 12 is a diagram showing a priority order setting map.
  • the priority order setting map 4 is a map indicating the search priority order of the peripheral resource blocks with respect to the peripheral resource blocks located around the resource block for which the PMI has not been transmitted. Shared by the radio base station 10a and the mobile station 20a.
  • the resource block rb is a resource block for which PMI is not fed back.
  • the numbers in the figure indicate the priority order (search order) of the resource blocks to be searched. The lower the number, the higher the priority order.
  • the nth priority resource block is denoted as resource block (n), and the PMI fed back to resource block (n) is denoted as PMI (n).
  • PMIrb the first resource block (1) is first searched to determine whether the PMI (1) of the resource block (1) is fed back. If PMI (1) of resource block (1) is fed back, PMIrb of resource block rb is interpolated with PMI (1).
  • the second resource block (2) with the next highest priority is searched for, and is the PMI (2) of the resource block (2) fed back? Is determined.
  • the PMIrb of the resource block rb is interpolated with the PMI (2). If the PMI (2) of the resource block (2) is not fed back, the third resource block (3) having the next highest priority is searched. The same applies thereafter.
  • the PMI of the resource block rb (f1, t6) has a resource block rb with the tenth priority.
  • the PMI (f2, t3) of (f2, t3) is interpolated.
  • the PMI (f2, t3) of the resource block having the third priority is interpolated in the PMI of the resource block rb (f2, t6).
  • the PMI (f4, t4) of the second priority resource block (f4, t4) is interpolated into the PMI of the resource block rb (f4, t6).
  • the PMI (f6, t5) of the seventh priority resource block (f6, t5) is interpolated into the PMI of the resource block rb (f5, t6).
  • the PMI (f6, t5) of the first priority resource block (f6, t5) is interpolated into the PMI of the resource block rb (f6, t6).
  • the PMI (f6, t5) of the sixth priority resource block (f6, t5) is interpolated into the PMI of the resource block rb (f7, t6).
  • the PMI (f8, t3) of the third priority resource block (f8, t3) is interpolated into the PMI of the resource block rb (f8, t6).
  • the correlation as described above is strong. It is effective to perform the interpolation processing using the priority setting map 4 that searches the resource block with priority.
  • This priority setting map 4 can be considered in various variations depending on whether the correlation in the time direction or the correlation in the frequency direction is emphasized.
  • the radio base station 10a estimates channel state fluctuations using the fed back PMI. For example, the magnitude of the fluctuation of the channel state in the time direction or the magnitude of the fluctuation of the channel state in the frequency direction is estimated. In the mobile station 20a, when the optimum PMI for each resource block is estimated, the channel state fluctuation is estimated.
  • both the radio base station 10a and the mobile station 20a share and use the optimum interpolation rule by adaptively switching the interpolation rule according to the channel state estimated by both.
  • the PMI average continuous number index value average continuous number in which the same PMI continues in each of the time direction and the frequency direction can be obtained and used as the channel state variation index value.
  • the PMI average continuous number is an average length of a section where the same PMI continues in each of the time direction and the frequency direction. In the time direction or the frequency direction, the total number of PMI continuous blocks and the total number of PMI included therein are counted, and the PMI average continuous number is obtained by the following equation (12). Note that the PMI continuous block in Expression (12) is a block block of resource blocks in which the same PMI is continuously fed back.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the PMI average continuous number.
  • the total number of PMI continuous blocks is two because they are two blocks B1 and B2.
  • the range of PMIs to be used in the fed back PMI is arbitrary. For example, in the case of obtaining the average number of consecutive PMIs during 100 subframes, 4 subframes from the previous 103 subframes are used. The PMI fed back before the frame is used. However, since the PMI for 100 subframes cannot be used until 103 subframes are reached after the communication starts, PMIs from the first subframe to 4 subframes before are used.
  • the interpolation rule Based on the correlation within the same frequency described above, the interpolation rule based on the correlation within the same time, or It determines which interpolation rule to use among a plurality of interpolation rules using a priority setting map based on the correlation of adjacent regions.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the average number of PMIs and the interpolation rule.
  • the vertical axis represents the PMI average continuous number in the time direction
  • the horizontal axis represents the PMI average continuous number in the frequency direction. If the coordinate value of the PMI average continuous number in the time direction and the PMI average continuous number in the frequency direction is plotted in the region R1 between the vertical axis and the threshold curve K1 according to the calculation result of the equation (12), As an interpolation rule, an interpolation rule based on the correlation within the same frequency is applied.
  • the threshold curves K1 and K2 can be determined by performing a simulation in which various channel states are set. For example, when a certain channel state is P1, an interpolation rule based on the correlation within the same time is optimal, and when a certain channel state is P2, the interpolation rule based on the correlation within the same frequency is It is determined by simulation that which interpolation rule is optimal for each channel state so that it is optimal. Then, based on the result, threshold curves K1 and K2 which are the boundary lines of the interpolation rule are determined.
  • the PMI average continuous number is obtained as the channel state estimation.
  • the maximum frequency PMI continuous number (maximum frequency index value continuous number) may be obtained. Good.
  • This counts the number of PMI continuous blocks for each PMI continuous number in the PMI continuous block in the time direction or the frequency direction, and sets the PMI continuous number included in the PMI continuous block having the largest value among the count values in the channel state. It is used as an index value of fluctuation.
  • the largest value among the count values 5, 10, and 8 is 10, and the number of consecutive PMIs is 4 at this time. Since the PMI continuous block having the PMI continuous number of 4 has the highest appearance frequency, the value of the PMI continuous number is used as the channel state variation index value. The same calculation is performed in the frequency direction.
  • the interpolation rule can be switched using the highest frequency PMI continuous number instead of the PMI average continuous number.
  • the vertical axis is the maximum frequency PMI continuous number in the time direction
  • the horizontal axis is the maximum frequency PMI continuous number in the frequency direction.
  • the same PMI is continuous for a long time, and therefore it is estimated that the channel fluctuation in the frequency direction is small.
  • the PMI average continuous number and the maximum frequency PMI continuous number in the frequency direction are small, it is estimated that the channel fluctuation is large because the PMI frequently changes with time.
  • the mobile station 20a feeds back the PMI
  • the mobile station 20a performs error correction coding processing (addition of CRC (Cyclic Redundancy Check) or the like) and transmits the uplink data channel.
  • the radio base station 10a can determine whether or not the PMI has been correctly received by performing decoding and CRC.
  • the radio base station 10a When an error occurs in the uplink and the radio base station 10a cannot receive the PMI correctly, or when the radio base station 10a does not use the fed back PMI, the radio base station 10a The transmission signal is precoded with a precoding matrix indicated by a single PMI as a whole, and the PMI (singlesingPMI) is notified to the mobile station 20a.
  • the channel state is estimated and the PMI fed back by the determination of the radio base station 10a is not used, the channel state cannot be estimated correctly, so the estimation is performed by both the radio base station 10a and the mobile station 20a.
  • Reset As a resetting method, the past PMI (100 subframes in the previous example) saved to count the average number of PMIs and the maximum number of consecutive PMIs is cleared, and then newly saved There is a method for estimating a channel state using PMI.
  • the radio base station 10a is reset when the CRC of PMI becomes an error, and the mobile station 20a is reset when single PMI is notified.
  • the estimation of the channel state can be simultaneously reset between the radio base station 10a and the mobile station 20a, and a state mismatch can be avoided.
  • the precoding unit 11 searches for a past data block having the same frequency as the data block for which the index value has not been transmitted, and is based on an interpolation rule in which interpolation is performed using the index value of the most recently transmitted data block. Interpolate.
  • the precoding unit 11 searches for a data block at the same time of the data block for which the index value has not been transmitted, and is based on an interpolation rule in which interpolation is performed with the index value of the data block adjacent to the transmitted data block. Interpolate.
  • the precoding unit 11 uses a priority setting map indicating the search priority of the peripheral data block for the peripheral data block located in the periphery of the data block for which the index value has not been transmitted. Whether or not the index value is transmitted is searched, and interpolation is performed based on the interpolation rule in which interpolation is performed with the index value of the peripheral data block having a high priority.
  • the precoding unit 11 and the index value control unit 21 perform channel state estimation between transmission and reception, and according to the channel state estimated by both, at least one of the index value transmission rule and the interpolation rule is Both the first wireless communication device and the second wireless communication device are switched to share the same index value transmission rule or interpolation rule.
  • the index in the time direction is obtained by dividing the total number of index values contained in the index value continuous block by the total number of index value continuous blocks that are a group of data blocks in which the transmitted index values appear continuously in the time direction. Find the average number of consecutive values,
  • the index in the frequency direction is obtained by dividing the total number of index values contained in the index value continuous block by the total number of index value continuous blocks that are a group of data blocks in which the transmitted index value appears continuously in the frequency direction.
  • the precoding unit 11 estimates the channel state between transmission and reception
  • the number of consecutive index value blocks is counted for each number of consecutive index value blocks in the continuous index value block, which is a group of data blocks in which transmitted index values continuously appear.
  • the number of consecutive index value blocks is counted for each number of consecutive index value blocks in the continuous index value block, which is a group of data blocks in which transmitted index values continuously appear.
  • the number of consecutive index values included in the large index value continuous block is determined as the number of consecutive highest frequency index values in the frequency direction. From the number of consecutive maximum frequency index values in the time direction and the number of consecutive maximum frequency index values in the frequency direction, the magnitude of the fluctuation of the channel state in the time direction or the frequency direction is estimated, and the interpolation rule is switched according to the estimation result.
  • the precoding unit 11 resets the result of the channel state estimation performed on the first wireless communication device side when the transmitted index value cannot be normally received, and a single index for the entire band. Precoding the transmission signal with the precoding matrix indicated by the value and notifying the second wireless communication apparatus that the precoding has been performed with a single index value; When the index value control unit 21 recognizes that the precoding is performed with a single index value, the index value control unit 21 resets the result of the channel state estimation performed on the second wireless communication apparatus side.
  • FIG. 15 is a diagram showing simulation results. The figure which compared by simulation the required SNR (Signal
  • the vertical axis is the required SNR (dB).
  • the SNR during precoding when the PMI is fed back for each resource block is 0 dB, and the difference between the SNR and the SNR during other precoding is shown.
  • the horizontal axis represents the moving speed (km / h) of the mobile station.
  • Curve k1 is the SNR of precoding when PMI is fed back for each resource block, and curve k2 shows the SNR when PMI is fed back for each subband.
  • the curve k3 is the SNR of precoding based on the interpolation rule based on the correlation within the same frequency
  • the curve k4 is the SNR of precoding based on the interpolation rule based on the correlation within the same time.
  • Curve k5 is the SNR of precoding by the interpolation rule using the priority setting map 4, and curve k6 is precoded by adaptively switching the above three interpolation rules according to the channel state estimation result. SNR of the time.
  • the curve k1 is the precoding SNR when the PMI is fed back for each resource block, so that the characteristic is the best. Therefore, the other curves k2 to k6 also have better characteristics as the difference d is smaller than the curve k1 (as the curve k1 is approached). In the figure, it can be seen that the curve k6 for adaptively switching the interpolation rule has the smallest SNR difference d from the curve k1 and the best characteristics.
  • the subband is obtained when the moving speed is 5 km / h.
  • a characteristic improvement of 0.34 dB is obtained without increasing the feedback amount.
  • the characteristic improvement of 0.08 dB is obtained without increasing the feedback amount for the feedback for each subband.

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Abstract

　プレコーディングの効果を改善し、伝送特性の向上を図る。　プレコーディング部（１１）は、送信データが割り当てられる一定のデータブロック毎に、指標値が示すプレコーディング行列の演算処理を行って、プレコーディングを行う。指標値制御部（２１）は、データブロック単位で、どのプレコーディング行列を使用すべきかを指示するための指標値に対し、指標値送信規則にしたがって、一部のデータブロックに関する指標値を無線通信装置（１０）へ送信する。また、プレコーディング部（１１）では、送信された指標値から、補間規則にしたがって、指標値が送信されていないデータブロックに対応する指標値を補間して、プレコーディングを行う。

Description

無線通信システム、無線通信装置
　本発明は、無線通信を行う無線通信システムおよび無線通信装置に関する。無線通信システムとしては、例えば、移動体通信システムが含まれ、無線通信装置としては、例えば、移動体装置が含まれる。
　近年、無線通信においては、複数の送受信アンテナを用いて空間多重伝送を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）伝送方式が注目されている。また、ＭＩＭＯ伝送では特性の向上を図るために、プレコーディング（Precoding）技術が行われている。
　プレコーディングは、送信機側において、受信機側で複数の送信アンテナから送信された信号が識別しやすくなるような送信信号を生成する処理である。この場合、元の送信信号にプレコーディング行列（Precoding Matrix）を乗算する線形処理を施すことで、プレコーディングが実施される。
　従来技術としては、下りリンクのオーバヘッドの削減を図ったプレコーディング技術が提案されている（特許文献１）。また、最尤検出を行った場合の最小ビット誤り率を実現するプレコーディング技術が提案されている（特許文献２）。
特開２００９－４９２１号公報 特開２００７－１１０６６４号公報
　送信信号に乗算する最適なプレコーディング行列は、送受信機間のチャネル（伝搬路）の状態によって異なる。したがって、送信機は、複数の異なるプレコーディング行列をあらかじめ用意しており、受信機側から、チャネル状態に応じて、どのプレコーディング行列を使用すべきかを指示するための指標値がフィードバック通知される。このプレコーディング行列の指標値は、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）と呼ばれる。
　以下、従来のＰＭＩのフィードバック制御について、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の高速無線通信方式を適用した無線基地局と移動局とを例にして説明する。
　ＬＴＥでは、下り方向（無線基地局から移動局への方向）の変調方式としてＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が採用されている。図１６は信号フォーマットを示す図である。信号の最小単位がサブキャリアであり、サブキャリアに送信データが割り当てられる。例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の変調を行ってデータを送信するならば、１つのサブキャリアに２ビットのデータが割り当てられる。
　そして、このようなサブキャリアを複数個まとめた信号単位、すなわち、連続する複数のサブキャリアがリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）となる。また、リソースブロックを複数個まとめた信号単位がサブバンドとなる。ＬＴＥでは、リソースブロックを最小単位としてプレコーディングが実施される。なお、以下、サブバンドを所定の周波数帯、リソースブロックに対応する周波数帯をサブ周波数帯と記載することがある。
　ＬＴＥでは、複数の連続するリソースブロックを含むサブバンド毎にＰＭＩを移動局が選択し、その選択したＰＭＩを無線基地局にフィードバックするモードが用意されている（3GPP LTE 仕様書TR36.213v8.5.0）。
　図１７はＰＭＩのフィードバック制御を示す図である。１つのサブバンドは、例えば４つのリソースブロックを含むものとする。サブバンドｂ１は、リソースブロックｒ１１～ｒ１４を含み、サブバンドｂ２は、リソースブロックｒ２１～ｒ２４を含み、サブバンドｂ３は、リソースブロックｒ３１～ｒ３４を含む。
　また、図中のリソースブロック内の矢印は、リソースブロック毎の理想的なプレコーディング行列のイメージを示している。リソースブロックｒ１１のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１１が用いられ、リソースブロックｒ１２のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１２が用いられる。
　さらに、リソースブロックｒ１３のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１３が用いられ、リソースブロックｒ１４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１４が用いられる。
　同様にして、リソースブロックｒ２１～ｒ２４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ２１～ｍ２４のそれぞれが用いられる。リソースブロックｒ３１～ｒ３４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ３１～ｍ３４のそれぞれが用いられる。
　ここで、移動局は、例えばチャネル状態等に応じて最適なプレコーディング行列をサブバンド毎に選択し、選択したプレコーディング行列に対応するＰＭＩを無線基地局へフィードバックする。
　例えば、サブバンドｂ１では、リソースブロックｒ１１～ｒ１４に適用するプレコーディング行列Ｍ１に該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃１とする）を無線基地局へフィードバックする。
　また、サブバンドｂ２では、リソースブロックｒ２１～ｒ２４に適用するプレコーディング行列Ｍ２に該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃２とする）を無線基地局へフィードバックする。
　さらに、サブバンドｂ３では、リソースブロックｒ３１～ｒ３４に適用するプレコーディング行列Ｍ３に該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃３とする）を無線基地局へフィードバックする。
　そして、無線基地局では、フィードバックされたＰＭＩから使用すべきプレコーディング行列を認識し、そのプレコーディング行列を該当サブバンド内の送信信号に乗算することで、プレコーディングを行っていた。
　ここで、移動局と無線基地局との間のチャネルの遅延分散が小さく、周波数方向のチャネル変動がほとんどないような場合には、１つのサブバンド内のリソースブロックそれぞれのプレコーディング行列のばらつきは小さくなる（図１７中、サブバンド単位にプレコーディング行列の矢印の向きを同じ方向に記して、同一サブバンド内でばらつきが小さいことを表している）。
　このため、上記のような従来のプレコーディングにおいては、リソースブロック毎の理想的なプレコーディング行列と、移動局がサブバンド毎に選択し無線基地局にフィードバックするプレコーディング行列とには大きなずれは生じにくい。よって、無線基地局では、このフィードバックされたプレコーディング行列でプレコーディングを行って、プレコーディングの効果を得ていた。
　しかし、移動局と無線基地局との間のチャネルの遅延分散が大きいと、周波数方向のチャネル変動が激しくなり、このようなチャネル状態で上記のようなフィードバック制御を行うと、プレコーディングの効果が得られず、伝送特性が劣化するといった問題があった。
　図１８はＰＭＩのフィードバック制御を示す図である。リソースブロックｒ１１のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１１ａが用いられ、リソースブロックｒ１２のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１２ａが用いられる。
　また、リソースブロックｒ１３のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１３ａが用いられ、リソースブロックｒ１４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ１４ａが用いられる。
　同様にして、リソースブロックｒ２１～ｒ２４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ２１ａ～ｍ２４ａのそれぞれが用いられる。リソースブロックｒ３１～ｒ３４のプレコーディングには、プレコーディング行列ｍ３１ａ～ｍ３４ａのそれぞれが用いられる。
　また、移動局が無線基地局へＰＭＩのフィードバックを行う場合、サブバンドｂ１では、リソースブロックｒ１１～ｒ１４に適用するプレコーディング行列Ｍ１ａに該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃１ａとする）を無線基地局へフィードバックする。
　サブバンドｂ２では、リソースブロックｒ２１～ｒ２４に適用するプレコーディング行列Ｍ２ａに該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃２ａとする）を無線基地局へフィードバックする。
　さらに、サブバンドｂ３では、リソースブロックｒ３１～ｒ３４に適用するプレコーディング行列Ｍ３ａに該当するＰＭＩ（ＰＭＩ＃３ａとする）を無線基地局へフィードバックする。
　ここで、チャネルの遅延分散が大きく、周波数方向のチャネル変動が激しい場合には、１つのサブバンド内のリソースブロック毎のプレコーディング行列のばらつきが大きくなる（図１８中、サブバンド単位にプレコーディング行列の矢印の向きをランダムに記して、同一サブバンド内でばらつきが大きいことを表している）。
　このような状態では、リソースブロック毎の理想的なプレコーディング行列と、移動局がサブバンド毎に選択し無線基地局にフィードバックするプレコーディング行列とには大きなずれが生じることになる。
　例えば、サブバンドｂ１を見ると、サブバンドｂ１のプレコーディング行列Ｍ１ａは、リソースブロックｒ１１～ｒ１４それぞれの理想的なプレコーディング行列ｍ１１ａ～ｍ１４ａと大きくずれていることがわかる。すなわち、１つのプレコーディング行列で、リソースブロックｒ１１～ｒ１４のプレコーディング行列を表せないということである。他のサブバンドｂ２、ｂ３も同様である。
　無線基地局では、リソースブロック毎の理想のプレコーディング行列から大きくずれたプレコーディング行列で、リソースブロック単位の送信信号に対してプレコーディングを行うことになるので、プレコーディングの効果を十分得ることができなくなる。
　したがって上記のような場合、プレコーディングの効果を得ることができず、伝送特性が劣化するといった問題があった。
　一方、サブバンド毎ではなく、各リソースブロックすべてのＰＭＩをフィードバックする構成にすることも考えられる。図１９は全リソースブロックのＰＭＩをフィードバックする様子を示す図である。移動局では、リソースブロックｒ１ｂ～ｒ１２ｂの理想的なプレコーディング行列ｍ１ｂ～ｍ１２ｂのそれぞれに対する該当のＰＭＩ＃１ｂ～＃１２ｂをすべて無線基地局へフィードバックする。
　しかし、このような、リソースブロックすべてに対して、リソースブロック毎のＰＭＩのフィードバック制御を行うと、フィードバックする情報量が増加してしまい、通常のデータ送信に使用可能なリソースが減少してしまうという問題があり、現実的な解決策とはならない。
　本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、プレコーディングの効果を改善し、伝送特性の向上を図った無線通信システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、送信するデータブロック毎に、受信した指標値に基づくプレコーディング行列を用いてプレコーディングを行うプレコーディング部を含む第１の無線通信装置と、いずれかのプレコーディング行列を示す前記指標値を、前記第１の無線通信装置へ送信する指標値制御部を含む第２の無線通信装置と、を備える。
　指標値制御部は、所定の周波数帯に属する全部のサブ周波数帯について又は一部の該サブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯の数Ｎよりも少ない数の指標値を、各送信タイミングで第１の無線通信装置へ送信する。プレコーディング部は、受信した指標値の中から、指標値を受信していないデータブロックの時間又は周波数に応じて該指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値を選択し、該指標値を受信していないデータブロックについては該選択した指標値を用いてプレコーディングを行う。
　プレコーディングの効果を高め、伝送特性の向上を図ることが可能になる。
　本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
無線通信システムの構成例を示す図である。 ＭＩＭＯ通信のモデルを示す図である。 ＭＩＭＯ通信のモデルを示す図である。 無線通信システムの構成例を示す図である。 無線通信システムの構成例を示す図である。 無線通信システムの動作を示すフローチャートである。 繰り返しフィードバックされるＰＭＩの一例を示す図である。 補間処理を示す図である。 ＰＭＩの補間処理を示す図である。 ＰＭＩの補間処理を示す図である。 ＰＭＩの補間処理を示す図である。 優先順位設定マップを示す図である。 ＰＭＩ平均連続数を説明するための図である。 ＰＭＩ平均連続数と補間規則との関係を示す図である。 シミュレーション結果を示す図である。 信号フォーマットを示す図である。 ＰＭＩのフィードバック制御を示す図である。 ＰＭＩのフィードバック制御を示す図である。 全リソースブロックのＰＭＩをフィードバックする様子を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１は、無線通信装置１０（第１の無線通信装置）と無線通信装置２０（第２の無線通信装置）を備える。無線通信装置１０は、プレコーディング部１１を含み、無線通信装置２０は、指標値制御部２１を含む。
　プレコーディング部１１は、送信データが割り当てられる一定のデータブロック毎に、指標値が示すプレコーディング行列の演算処理を行って、プレコーディングを行う。
　この指標値は、データブロック単位で、どのプレコーディング行列を使用すべきかを指示するためのもので、移動局から送信される。指標値制御部２１は、データブロック単位で、どのプレコーディング行列を使用すべきかを指示するための指標値を、無線通信装置１０へ送信する。
　ここで、指標値制御部２１は、指標値送信規則にしたがって、一部のデータブロックの指標値を無線通信装置１０へ送信することができる。“一部のデータブロックの指標値を送信する”とは、全データブロックに対応するすべての指標値を連続的に無線通信装置１０へ送信するのではなく、あるデータブロックの指標値は送信するが、あるデータブロックの指標値は送信しないというように、不連続に（飛び飛びに）指標値を送信することを意味するものである。なお、どのような不連続性でもって指標値を送信するかについては、指標値送信規則で定められる。
　一方、プレコーディング部１１は、送信された指標値から、一定の補間規則にしたがって、指標値が送信されていないデータブロックに対応する指標値を補間する。例えば、１０個のデータブロックの内、６個のデータブロックの指標値が送信された場合は、指標値が送信されなかった残り４個のデータブロックに関する指標値を、補間規則にしたがって補間する。
　そして、１０個のデータブロックのそれぞれに対応する１０個の指標値（送信済みの６個の指標値および補間して求めた４個の指標値）にもとづき、それら指標値が示すプレコーディング行列によって、該当データブロックのプレコーディングを行う（詳細動作は後述する）。
　次にプレコーディングについて説明する。図２はＭＩＭＯ通信のモデルを示す図である。送信アンテナ数、受信アンテナ数がともにＮ本の場合のＭＩＭＯ通信モデル３ａを示している。
　ｘi（１≦ｉ≦Ｎ）は、送信アンテナａ１～ａＮ中のｉ番目の送信アンテナから送信される信号であり、ｙi（１≦ｉ≦Ｎ）は、受信アンテナｂ１～ｂＮ中のｉ番目の受信アンテナで受信される信号である。また、ｈij（１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｎ）は、ｉ番目の送信アンテナとｊ番目の受信アンテナの間のチャネルの状態である。
　ここで、送信信号をＮ×１の列ベクトルｘ、受信信号をＮ×１の列ベクトルｙ、チャネル状態を表すチャネル行列をＮ×Ｎの行列Ｈとする。ＭＩＭＯ通信モデル３ａにおいて、受信アンテナｂ１～ｂＮ各々で、送信アンテナａ１～ａＮから送信された信号が合成されて受信されるので、このことを行列表現すると、以下の式（１）となる（雑音は無視している）。
　ｙ＝Ｈｘ・・・（１）
　また、送信信号ベクトルｘ＝（ｘ1、ｘ2、・・・、ｘN）、受信信号ベクトルｙ＝（ｙ1、ｙ2、・・・、ｙN）、チャネル行列Ｈの成分を式（２）とすると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）は式（３）と展開される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　チャネル行列Ｈの各成分の値は、受信機側のチャネル推定によって得られるものとする。ここで、受信アンテナで受信された信号から、送信アンテナから送信された信号を推定することを考える。
　例えば、受信アンテナｂ１の受信信号ｙ1から送信アンテナａ１の送信信号ｘ1の推定を行うものとする。式（３）から、ｙ1＝ｈ11・ｘ1＋ｈ12・ｘ2＋・・・＋ｈ1N・ｘNであるが、ｘ2～ｘNの未知数パラメータが含まれている。これは、送信アンテナａ２～ａＮの送信信号ｘ2～ｘNが干渉信号となっていることを表す。このため、この干渉信号を除去し、送信アンテナａ１の送信信号ｘ1の推定を行うことになる。
　一方、理想的な状態として、各送受信アンテナ間で独立なチャネルパスがある場合のモデルについて考える。図３はＭＩＭＯ通信のモデルを示す図である。ＭＩＭＯ通信モデル３ｂでは、送信アンテナａ１からの送信信号ｘ1は、受信アンテナｂ１を介して、受信信号ｙ1となって受信され、送信アンテナａ２からの送信信号ｘ2は、受信アンテナｂ２を介して、受信信号ｙ2となって受信されるといったように、各送受信アンテナ間で１：１に対応して信号が送受信されるとする、
　このようなチャネル状態では、式（２）で示したチャネル行列Ｈは、行列の非対角成分が０となり、以下の式（４）のようにチャネル行列Ｈａと表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　したがって、チャネル行列Ｈａを用いて、ＭＩＭＯ通信モデル３ｂの送受信状態を行列表現すると、式（５）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式（５）からわかるように、受信信号から送信信号を容易に推定することが可能になる。例えば、受信アンテナｂ１の受信信号ｙ1から送信アンテナａ１の送信信号ｘ1の推定を行う場合、式（５）から、ｙ1＝ｈ11・ｘ1であり、ｙ1およびｈ11は既知であるから、ｘ1を容易に推定することが可能となる。
　上記の内容を一般化して示す。送受信間のチャネル状態を表すＮ×Ｎのチャネル行列Ｈに対して、あるＮ×Ｎの行列を乗算したときに、その乗算結果の行列の非対角成分が０となるようにする。チャネル行列Ｈに乗算する行列をＵとすると、乗算結果である行列ＨＵは、式（６）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　行列ＨＵに送信信号のベクトルを乗算すると、受信信号ベクトルは、式（７）で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　プレコーディングは、上記の内容を基本にした技術である。送信側において、行列Ｕを送信信号に乗算し、受信側において、チャネル推定によって得られたチャネル行列Ｈの各成分の値と、行列Ｕのλ1、・・・、λNの値とにもとづき、各受信アンテナで受信した受信信号から送信信号を推定する。これにより、受信側は、受信した合成信号から、複数の送信アンテナで送信された信号を推定することが可能になる。
　なお、行列Ｕは、受信側でチャネル推定値にもとづき計算することができ、行列Ｕの内容を送信側にフィードバックすることにより、送信機、受信機で同じ行列Ｕを共有することができる。ただし、送受信アンテナ数が大きい場合には行列Ｕの計算量は大きくなってしまう。また、受信機で計算された行列Ｕのすべての成分を送信機にフィードバックすると、フィードバック情報量が大きくなってしまう。
　そこで、プレコーディングでは、送信機と受信機で、複数のプレコーディング行列が登録されたプレコーディング行列のセット（プレコーディング・コードブック）を共有しておき、そのプレコーディング・コードブックのインデックスに当たるＰＭＩをフィードバックしている。
　ＰＭＩをフィードバックすることにより、行列のすべての成分をフィードバックする場合に比べて、フィードバックの情報量は数ビットで済む。また、受信機において、できるだけ受信性能がよくなるＰＭＩを選択してフィードバックすることで、受信性能の向上を図ることが可能になる。
　次にチャネルの遅延分散と、周波数方向のチャネル変動との関係について説明する。ＬＴＥでは、下り方向（例えば無線基地局から移動局への方向）の変調方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）が採用されている。
　送信機（例えば無線基地局）は、周波数領域の信号ｕ（ｆ）をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）によって、時間領域の信号ｓ（ｔ）に変換して送信する。
　受信機（例えば移動局）は、受信した時間領域の信号ｓ´（ｔ）をＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）によって周波数領域の信号ｕ´（ｆ）に変換する。
　逆フーリエ変換をＦ-1で表すと、周波数領域の信号ｕ（ｆ）と時間領域の信号ｓ（ｔ）の関係は以下の式（８）となる。
　ｓ（ｔ）＝Ｆ-1[ｕ（ｆ）]・・・（８）
　また、フーリエ変換をＦで表すと、周波数領域の信号ｕ（ｆ）と時間領域の信号ｓ（ｔ）の関係は以下の式（９）となる。
　ｕ（ｆ）＝Ｆ[ｓ（ｔ）]・・・（９）
　ここで、直接波ｓ（ｔ）に対して、時間τだけ遅延して受信される遅延波ｓ（ｔ－τ）を考える。受信機における受信信号をｓ´（ｔ）とすると、直接波と遅延波が合成された状態で受信されるので、以下の式（１０）で表せる。ただし、チャネルにおける振幅および位相の変化はないものとする。
　ｓ´（ｔ）＝ｓ（ｔ）＋ｓ（ｔ－τ）・・・（１０）
　この受信信号ｓ´（ｔ）をフーリエ変換によって、周波数領域の信号ｕ´（ｆ）に変換すると、以下の式（１１）のように計算される（なお、時間関数でτだけ遅らせた場合、周波数関数にｅ－ｊ２πτを掛けたものとなる）。
　ｕ´（ｆ）＝Ｆ[ｓ´（ｔ）]
　　　　　　＝Ｆ[ｓ（ｔ）＋ｓ（ｔ－τ）]
　　　　　　＝Ｆ[ｓ（ｔ）]＋Ｆ[ｓ（ｔ－τ）]
　　　　　　＝ｕ（ｆ）＋ｕ（ｆ）・ｅｘｐ（－ｊ２πτ）
　　　　　　＝ｕ（ｆ）（１＋ｅｘｐ（－ｊ２πτ））・・・（１１）
　式（１１）から、複素平面上において、送信された周波数領域の信号ｕ（ｆ）に対して回転がかかった状態で受信されることがわかる。なお、回転とは例えば位相と振幅の変化である。また、回転の速さは直接波と遅延波の間の遅延時間τに依存し、τが大きいほど回転が速くなる。
　なお、実際には、遅延波は１つではなく、様々なチャネルを通った多くの遅延波が合成される場合がある。それらの平均的な遅延時間を表す量が遅延分散である。したがって、チャネルの遅延分散が小さければ周波数方向のチャネル変動も小さく、また、チャネルの遅延分散が大きければ周波数方向のチャネル変動も大きくなるといえる。
　次に無線通信システム１をＬＴＥの無線方式に適用した場合を例に挙げて構成および動作について以降詳しく説明する。なお、プレコーディング／デプレコーディングの機能は、通常、１つの無線通信装置が両方の機能を有しているものである。
　以降では、移動局が指標値（ＰＭＩ）を無線基地局へ送信して、無線基地局でプレコーディングを行い、移動局がデプレコーディングを行う場合のシステム形態について説明する。無線基地局がＰＭＩを移動局へ送信して、移動局がプレコーディングを行い、無線基地局がデプレコーディングを行う形態もあるが、同様の制御なので説明は省略する。また、送信データが割り当てられるデータブロックをリソースブロックとする。
　図４、図５は無線通信システムの構成例を示す図である。図４は無線基地局の構成例を示し、図５は移動局の構成例を示している。無線通信システム１ａは、無線基地局１０ａと移動局２０ａを有する。
　無線基地局１０ａは、アンテナａ１１～ａ１３を備え、プレコーディング部１１、符号化部１２および変調部１３を備える。また、移動局２０ａは、アンテナｂ１１～ｂ１３を備え、ＰＭＩ制御部（指標値制御部）２１、デプレコーディング（Deprecoding）部２２、復調部２３および復号化部２４を備える。
　なお、図示はしていないが、無線基地局１０ａおよび移動局２０ａは共に、補間規則、ＰＭＩ、プレコーディング・コードブックなどの情報を記憶するデータベース等の記憶部を有している。
　また、図中、データ送信とＰＭＩフィードバックとで異なるアンテナを用いるように示しているが、実際には同一のアンテナを用いて、データ送信とＰＭＩフィードバックとを行うことができる。
　図４の無線基地局１０ａに対し、符号化部１２は、送信するビット列に対して符号化（Ｔｕｒｂｏ符号など）を行う。変調部１３は、符号化されたビット列を所定の変調方式で変調し（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等）、送信シンボルに変換する。
　プレコーディング部１１は、マッピング部１１ａ、チャネル状態推定部１１ｂ、補間規則切替部１１ｃ、補間処理部１１ｄおよびプレコーディング行列演算部１１ｅを含む。
　マッピング部１１ａは、アンテナａ１３を介して、移動局２０ａからフィードバックされたＰＭＩを受信し、フィードバック規則（指標値送信規則）にしたがって、適切なリソースブロックに配置する。
　チャネル状態推定部１１ｂは、フィードバックされたＰＭＩから、周波数方向、時間方向それぞれについて、チャネル状態の変動の大小を求めて、チャネル状態を推定する。補間規則切替部１１ｃは、チャネル状態の推定結果にもとづいて、最適な補間規則を適用するように、補間規則の切替を行う。
　補間処理部１１ｄは、決定した補間規則にもとづき、フィードバックされた一部のＰＭＩを用いて、フィードバックされていないリソースブロックのＰＭＩを補間する。プレコーディング行列演算部１１ｅは、アンテナａ１１、ａ１２にマッピングされた送信シンボルに対して、補間処理部１１ｄから出力されるすべてのリソースブロックのＰＭＩに対応するプレコーディング行列を乗算する。
　図５の移動局２０ａにおいて、ＰＭＩ制御部２１は、ＰＭＩ選択部２１ａ、ＰＭＩフィードバック部２１ｂ、補間規則切替部２１ｃおよび補間処理部２１ｄを含む。ＰＭＩ選択部２１ａは、アンテナｂ１１、ｂ１２を介して受信したデータから、チャネル状態の推定を行い、また推定結果にもとづき、リソースブロック毎の最適なＰＭＩを選択する。
　ＰＭＩフィードバック部２１ｂは、選択されたＰＭＩから、フィードバック規則にしたがって、無線基地局１０ａにフィードバックすべき一部のリソースブロックに対応するＰＭＩを抽出して、アンテナｂ１３を介して送信する。
　補間規則切替部２１ｃは、ＰＭＩ選択部２１ａによるチャネル状態の推定結果にもとづいて、最適な補間規則を適用するように、補間規則の切替を行う。補間処理部２１ｄは、決定した補間規則にもとづき、フィードバックした一部のＰＭＩを用いて、フィードバックしていないリソースブロックのＰＭＩを補間する。
　ＰＭＩ制御部２１の動作をまとめると、ＰＭＩ制御部２１は、第１の無線通信装置で使用される同じ補間規則にしたがって、第１の無線通信装置に送信した指標値から、指標値を送信していないデータブロックに対応する指標値を補間することになる。
　一方、デプレコーディング部２２は、補間処理部２１ｄから出力されるすべてのリソースブロックのＰＭＩからプレコーディング行列の逆行列を認識し、アンテナｂ１１、ｂ１２で受信されたシンボルに対して、その逆行列を乗算する。
　復調部２３は、受信シンボル中のチャネル変動、雑音成分を除去し、ビット列に変換する。復号化部２４は、無線基地局１０ａで行われた符号化を解き、誤り訂正を行う。
　なお、上記ではわかりやすいように、無線基地局１０ａ側の機能ブロックと、移動局２０ａ側の機能ブロックとに分けて示したが、１つの無線通信装置が、無線基地局１０ａおよび移動局２０ａ双方について説明した機能ブロックを有するものとしてもよい。
　次にフローチャートを用いて全体動作について説明する。図６は無線通信システム１ａの動作を示すフローチャートである。
　〔Ｓ１〕移動局２０ａは、チャネル推定により求めたチャネル状態にもとづき、リソースブロック毎に最適なＰＭＩを選択し、フィードバック規則にもとづき、一部のリソースブロックのＰＭＩを無線基地局１０ａにフィードバックする。
　〔Ｓ２〕無線基地局１０ａは、フィードバックされたＰＭＩから、一定の補間規則にしたがって補間を行い、すべてのリソースブロックのＰＭＩを求める。
　〔Ｓ３〕無線基地局１０ａは、求めたＰＭＩに対応するプレコーディング行列を、リソースブロック単位に送信信号に乗算してプレコーディングを行い、プレコーディング後の送信信号を移動局２０ａへ送信する。
　〔Ｓ４〕移動局２０ａは、無線基地局１０ａと同じ補間規則にしたがって、フィードバックしていないリソースブロックのＰＭＩ補間を行い、すべてのリソースブロックのＰＭＩを求める。
　なお、移動局２０ａでは、ステップＳ１のように、チャネル推定によりすべてのリソースブロックのＰＭＩをすでに求めてはいるが、無線基地局１０ａと同じ補間規則で同じ補間処理を行って、フィードバックしていないリソースブロックのＰＭＩをあらためて求めることができる。これにより、無線基地局１０ａと移動局２０ａとの動作状態を一致させる。
　〔Ｓ５〕移動局２０ａは、求めたＰＭＩに対応するプレコーディング行列の逆行列を、リソースブロック単位に受信信号に乗算してデプレコーディングを行い、デプレコーディング後の信号の復調化および復号化を行う。
　〔Ｓ６〕無線基地局１０ａと移動局２０ａは、同一の規則でフィードバックされたＰＭＩからチャネル変動の大小を推定し、チャネル推定結果に応じて、補間規則を共に同じ内容に切り替える（このときに、フィードバック規則の切り替えも行ってもよい）。
　次にフィードバック規則（指標値送信規則）について説明する。移動局２０ａでは、チャネル推定結果にもとづき、リソースブロック毎に最適なＰＭＩを選択し、これらのＰＭＩのうち、フィードバック情報量を増加させないために、一部のリソースブロックのＰＭＩを、上りリンクを介して無線基地局１０ａへフィードバックする。
　この場合、どのリソースブロックのＰＭＩをフィードバックするかについては、無線基地局１０ａと移動局２０ａ間でフィードバック規則として共有している。フィードバック規則としては、例えば、サブフレーム（時間フレームの最小単位）の番号から、数式等によってフィードバックすべきリソースブロック番号を一意に決めるといった方法がある。
　これは例えば、サブフレーム番号が１番のサブフレームを送信するときは、１番目のサブフレームにおける、０番目、５番目、１０番目のリソースブロックのＰＭＩをフィードバックし、サブフレーム番号が２番のサブフレームを送信するときは、２番目のサブフレームにおける、３番目、８番目、１３番目のリソースブロックのＰＭＩをフィードバックするといったものである。
　または、あるパターンを繰り返しフィードバックするなどの方法がある。図７は繰り返しフィードバックされるＰＭＩの一例を示す図である。最小のマスは１つのリソースブロックを表し、図では繰り返しパターンにもとづくフィードバック規則を示している。
　色の着いているマスがＰＭＩのフィードバックを行うリソースブロックであり、色の着いていないマスがフィードバックしないリソースブロックである。この例では、周波数毎にフィードバックすべきリソースブロックを周期的に変えており、６×６のブロック単位での繰り返しになっている。
　このように、すべてのリソースブロックに対するＰＭＩをフィードバックするのではなく、周波数の一部のリソースブロックのＰＭＩをフィードバックすることで、フィードバック情報量を削減する。
　なお、フィードバック規則では、無線基地局１０ａと移動局２０ａとの間で、どのリソースブロックのＰＭＩがフィードバックされるのかを互いに共有しておけばよいので、フィードバックすべきリソースブロックのパターンは、時間方向、周波数方向で特に周期性を持たなくてよく、任意のパターンとしてよい。
　次に補間処理および補間規則について説明する。図８は補間処理を示す図である。色が着いているマスはＰＭＩがフィードバックされたリソースブロックであり、さらに同一模様のマスは、同じＰＭＩがフィードバックされているものとする。また、色の着いていないマスは、ＰＭＩがフィードバックされないリソースブロックである。
　無線基地局１０ａでは、例えば、４サブフレーム前にフィードバックされたリソースブロックの一部のリソースブロックのＰＭＩ（図中の“最新のＰＭＩフィードバック”に該当）と、それ以前にフィードバックされた一部のリソースブロックのＰＭＩ（図中の“過去のＰＭＩフィードバック”に該当）とを用いて、補間規則にしたがって、フィードバックされなかったＰＭＩの補間を行い、送信信号のプレコーディング処理に適用するＰＭＩをリソースブロック毎に求める。
　なお、ＬＴＥでは、今、送信しようとしているサブフレームの４サブフレーム以上前にフィードバックされたＰＭＩのうち最新のものを適用することが規定されている。
　一方、移動局２０ａでは、過去に無線基地局１０ａへフィードバックしたＰＭＩから、無線基地局１０ａと同じ補間処理を行うことで、受信信号のプレコーディングを解くためのＰＭＩをリソースブロック毎に求める。
　補間規則が同じであれば、すなわち、無線基地局１０ａと移動局２０ａ間で補間規則を共有しておけば、無線基地局１０ａと移動局２０ａで全く同じＰＭＩを得ることができる。このため、無線基地局１０ａが送信信号に適用したＰＭＩを、移動局２０ａへ送信しなくてよく、リソースの減少を抑制することができる。
　次にＰＭＩの補間処理についてより具体的な例を挙げて説明する。フィードバックされなかったリソースブロックのＰＭＩは、フィードバックされた周囲のリソースブロックのＰＭＩをコピーすることで補間する。
　この場合、どのリソースブロックのＰＭＩをコピーするかは、チャネル状態によって異なり、同一周波数内の相関性にもとづく補間、同一時間内の相関性にもとづく補間、近接領域の相関性にもとづく補間が考えられる。
　（１）同一周波数内の相関性にもとづく補間規則にもとづくＰＭＩの補間について。
　図９はＰＭＩの補間処理を示す図である。図中の黒太枠のマスは、ＰＭＩがフィードバックされたリソースブロックである。同一模様のマスは、同じＰＭＩがフィードバックされているものとする。
　以下、点線枠の時間ｔ６におけるすべてのリソースブロックのＰＭＩを求めることを考える。なお、以降の説明では、周波数がｆｍ、時間がｔｎの位置のリソースブロックをリソースブロックｒｂ（ｆｍ、ｔｎ）と表記し、リソースブロックｒｂ（ｆｍ、ｔｎ）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆｍ、ｔｎ）と表記する。
　同一周波数内の相関性にもとづく補間規則では、ＰＭＩがフィードバックされなかったリソースブロックは、同じ周波数の過去のリソースブロックを探索して、最新のフィードバックがあったリソースブロックのＰＭＩを使用するものとする。
　例えば、周波数ｆ１では、リソースブロックｒｂ（ｆ１、ｔ１）のＰＭＩ（ｆ１、ｔ１）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ１、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ１、ｔ１）と補間する。
　周波数ｆ２では、リソースブロックｒｂ（ｆ２、ｔ３）のＰＭＩ（ｆ２、ｔ３）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ２、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ２、ｔ３）と補間する。周波数ｆ３では、リソースブロックｒｂ（ｆ３、ｔ６）のＰＭＩ（ｆ３、ｔ６）がそのまま使用される。
　以降同様にして、周波数ｆ４では、リソースブロックｒｂ（ｆ４、ｔ４）のＰＭＩ（ｆ４、ｔ４）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ４、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ４、ｔ４）と補間する。
　周波数ｆ５では、リソースブロックｒｂ（ｆ５、ｔ２）のＰＭＩ（ｆ５、ｔ２）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ５、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ５、ｔ２）と補間する。
　周波数ｆ６では、リソースブロックｒｂ（ｆ６、ｔ５）のＰＭＩ（ｆ６、ｔ５）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ６、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ６、ｔ５）と補間する。
　周波数ｆ７では、リソースブロックｒｂ（ｆ７、ｔ１）のＰＭＩ（ｆ７、ｔ１）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ７、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ７、ｔ１）と補間する。
　周波数ｆ８では、リソースブロックｒｂ（ｆ８、ｔ３）のＰＭＩ（ｆ８、ｔ３）が最新のフィードバックされたＰＭＩである。したがって、リソースブロックｒｂ（ｆ８、ｔ６）のＰＭＩをＰＭＩ（ｆ８、ｔ３）と補間する。周波数ｆ９では、リソースブロックｒｂ（ｆ９、ｔ６）のＰＭＩ（ｆ９、ｔ６）がそのまま使用される。
　ここで、移動局２０ａの移動速度が小さい場合、チャネル状態は時間方向の変動が比較的小さいため、ＰＭＩは同一周波数内で相関性が強い。したがって、移動局２０ａの移動速度が小さい場合には、上記のような、同一周波数内の相関性にもとづく補間規則を適用することが有効である。
　（２）同一時間内の相関性にもとづく補間規則にもとづくＰＭＩの補間について。
　図１０はＰＭＩの補間処理を示す図である。図中の黒太枠のマスは、ＰＭＩがフィードバックされたリソースブロックである。同一模様のマスは、同じＰＭＩがフィードバックされているものとする。
　以下、点線枠の時間ｔ６におけるすべてのリソースブロックのＰＭＩを求めることを考える。同一時間内の相関性にもとづく補間規則では、ＰＭＩがフィードバックされなかったリソースブロックについては、同じ時間のリソースブロックを探索し、フィードバックがあったリソースブロックのうち最も近接するリソースブロックのＰＭＩを使用するものとする。
　時間ｔ６のリソースブロック列において、リソースブロックｒｂ（ｆ３、ｔ６）のＰＭＩ（ｆ３、ｔ６）と、リソースブロックｒｂ（ｆ９、ｔ６）のＰＭＩ（ｆ９、ｔ６）とがフィードバックされ、その他のリソースブロックのＰＭＩは、フィードバックされなかったとする。
　このとき、例えば、リソースブロックｒｂ（ｆ３、ｔ６）に近接するリソースブロックｒｂ（ｆ１、ｔ６）、ｒｂ（ｆ２、ｔ６）、ｒｂ（ｆ４、ｔ６）、ｒｂ（ｆ５、ｔ６）、ｒｂ（ｆ６、ｔ６）のそれぞれのＰＭＩをＰＭＩ（ｆ３、ｔ６）と補間する。
　また、リソースブロックｒｂ（ｆ９、ｔ６）に近接するリソースブロックｒｂ（ｆ７、ｔ６）、ｒｂ（ｆ８、ｔ６）のそれぞれのＰＭＩをＰＭＩ（ｆ９、ｔ６）と補間する。
　ここで、チャネルの遅延分散が小さい場合、チャネル状態は周波数方向の変動が比較的小さいため、ＰＭＩは同一時間内で相関性が強い。したがって、無線基地局１０ａと移動局２０ａ間のチャネルの遅延分散が小さい場合は、上記のような、同一時間内の相関性にもとづく補間規則を適用することが有効である。
　（３）近接領域の相関性にもとづく補間規則にもとづくＰＭＩの補間について。
　図１１はＰＭＩの補間処理を示す図である。図中の黒太枠のマスは、ＰＭＩがフィードバックされたリソースブロックである。同一模様のマスは、同じＰＭＩがフィードバックされているものとする。
　以下、点線枠の時間ｔ６におけるすべてのＰＭＩを求めることを考える。近接領域の相関性にもとづく補間では、ＰＭＩがフィードバックされなかったリソースブロックは、あらかじめ優先順位を定めた優先順位設定マップを使用して、近接する周囲のリソースブロックを探索し、フィードバックがあったリソースブロックのうち、最も優先順位の高いリソースブロックのＰＭＩを使用するものとする。
　図１２は優先順位設定マップを示す図である。優先順位設定マップ４は、ＰＭＩが送信されなかったリソースブロックの周辺に位置する周辺リソースブロックに対して、周辺リソースブロックの探索優先順位を示すマップである。無線基地局１０ａおよび移動局２０ａで共有される。
　リソースブロックｒｂは、ＰＭＩがフィードバックされなかったリソースブロックとする。また、図中の番号は、探索すべきリソースブロックの優先順位（探索順番）を示しており、番号が若いほど優先順位が高い。
　以下、優先順位ｎ番目のリソースブロックをリソースブロック（ｎ）と表記し、リソースブロック（ｎ）にフィードバックされているＰＭＩをＰＭＩ（ｎ）と表記する。
　リソースブロックｒｂのＰＭＩ（ＰＭＩｒｂとする）を補間する場合、最初に１番目のリソースブロック（１）を探索し、リソースブロック（１）のＰＭＩ（１）がフィードバックされているかを判別する。リソースブロック（１）のＰＭＩ（１）がフィードバックされていれば、リソースブロックｒｂのＰＭＩｒｂを、ＰＭＩ（１）と補間する。
　リソースブロック（１）のＰＭＩ（１）がフィードバックされていなければ、次に優先順位の高い２番目のリソースブロック（２）を探索し、リソースブロック（２）のＰＭＩ（２）がフィードバックされているかを判別する。
　リソースブロック（２）のＰＭＩ（２）がフィードバックされていれば、リソースブロックｒｂのＰＭＩｒｂを、ＰＭＩ（２）と補間する。リソースブロック（２）のＰＭＩ（２）がフィードバックされていなければ、次に優先順位の高い３番目のリソースブロック（３）を探索する。以降同様である。
　図１１に対し、図１２で示した優先順位設定マップ４を適用して具体的に見ていくと、リソースブロックｒｂ（ｆ１、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位が１０番目となるリソースブロックｒｂ（ｆ２、ｔ３）のＰＭＩ（ｆ２、ｔ３）が補間されている。リソースブロックｒｂ（ｆ２、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位が３番目となるリソースブロックのＰＭＩ（ｆ２、ｔ３）が補間されている。
　リソースブロックｒｂ（ｆ４、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位２番目のリソースブロック（ｆ４、ｔ４）のＰＭＩ（ｆ４、ｔ４）が補間されている。リソースブロックｒｂ（ｆ５、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位７番目のリソースブロック（ｆ６、ｔ５）のＰＭＩ（ｆ６、ｔ５）が補間されている。
　リソースブロックｒｂ（ｆ６、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位１番目のリソースブロック（ｆ６、ｔ５）のＰＭＩ（ｆ６、ｔ５）が補間されている。リソースブロックｒｂ（ｆ７、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位６番目のリソースブロック（ｆ６、ｔ５）のＰＭＩ（ｆ６、ｔ５）が補間されている。リソースブロックｒｂ（ｆ８、ｔ６）のＰＭＩには、優先順位３番目のリソースブロック（ｆ８、ｔ３）のＰＭＩ（ｆ８、ｔ３）が補間されている。
　このように、チャネル状態によって、周囲のリソースブロックのＰＭＩとの相関の大小が異なり、近接領域として、時間方向および周波数方向の相関性を共に考慮する場合には、上記のような、相関の強いリソースブロックを優先して探索する優先順位設定マップ４を用いて補間処理を行うことが有効である。この優先順位設定マップ４は、時間方向の相関性と周波数方向の相関性のどちらに重点を置くかによって、さまざまなバリエーションが考えられる。
　次に補間規則の切替制御について説明する。無線基地局１０ａでは、フィードバックされたＰＭＩを用いてチャネル状態の変動を推定する。例えば、時間方向のチャネル状態の変動の大小、または周波数方向のチャネル状態の変動の大小を推定する。移動局２０ａでは、リソースブロック毎の最適なＰＭＩを推定するときに、チャネル状態の変動を推定している。
　そして、無線基地局１０ａおよび移動局２０ａ共に、双方で推定したチャネル状態に応じて、補間規則を適応的に切り替えることで、最適な補間規則を互いに共有して使用する。
　ここで、無線基地局１０ａにおいて、フィードバックされたＰＭＩが、時間方向または周波数方向に対して、同じＰＭＩの出現が続くとチャネル状態の変動は小さく、同じＰＭＩの出現が続かないとチャネル状態の変動も大きいといえる。したがって、時間方向、周波数方向それぞれに対し、同一のＰＭＩが連続するＰＭＩ平均連続数（指標値平均連続数）を求めて、これをチャネル状態の変動指標値とすることができる。
　ＰＭＩ平均連続数は、時間方向、周波数方向それぞれについて、同じＰＭＩが連続する区間の平均的な長さである。時間方向または周波数方向で、ＰＭＩ連続ブロックの総数と、その中に含まれるＰＭＩの総数とをカウントし、以下の式（１２）により、ＰＭＩ平均連続数を求める。なお、式（１２）中のＰＭＩ連続ブロックとは、同じＰＭＩが連続してフィードバックされているリソースブロックのまとまりの区間ブロックである。
　ＰＭＩ平均連続数＝（ＰＭＩ連続ブロック内のＰＭＩの総数）／（ＰＭＩ連続ブロックの総数）・・・（１２）
　図１３はＰＭＩ平均連続数を説明するための図である。最初に時間方向で見たときを考える。時間方向で見た際に、例えば、同一周波数内で同じＰＭＩが連続しているブロックＢ１、Ｂ２について注目すると、ブロックＢ１に対し、ブロックＢ１の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが３つある。また、ブロックＢ２の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが２つある。
　式（１２）に対応させると、ＰＭＩ連続ブロックの総数は、ブロックＢ１、Ｂ２の２個であるから２である。また、ＰＭＩ連続ブロック内のＰＭＩの総数は、ブロックＢ１内には同じＰＭＩが３つ、ブロックＢ２内には同じＰＭＩが２つあるので、３＋２＝５となる。
　したがって、ＰＭＩ平均連続数は、５／２＝２．５となり、ブロックＢ１、Ｂ２の２つのブロックに関しては、時間方向に２．５個の同じＰＭＩが連続しているといえる。
　次に周波数方向で見たときを考える。周波数方向で見た際に、例えば、同一時間内で同じブロックＢ１１～Ｂ１５について注目すると、ブロックＢ１１の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが２つある。
　ブロックＢ１２の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが３つあり、ブロックＢ１３の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが３つあり、ブロックＢ１４の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが２つあり、ブロックＢ１５の中には、フィードバックされた同じＰＭＩが３つある。
　式（１２）に対応させると、ＰＭＩ連続ブロックの総数は、ブロックＢ１１～Ｂ１５の５個であるから５である。また、ＰＭＩ連続ブロック内のＰＭＩの総数は、ブロックＢ１１～Ｂ１５内には同じＰＭＩがそれぞれ２つ、３つ、３つ、２つ、３つあるので、２＋３＋３＋２＋３＝１３となる。
　したがって、ＰＭＩ平均連続数は、１３／５＝２．６となり、ブロックＢ１１～Ｂ１５の５つのブロックに関しては、周波数方向に２．６個の同じＰＭＩが連続しているといえる。
　なお、フィードバックされたＰＭＩの内、どこまでの範囲のＰＭＩを使用するかについては任意であるが、例えば、１００サブフレームの間のＰＭＩ平均連続数を求める場合には、１０３サブフレーム前から４サブフレーム前までにフィードバックされたＰＭＩを用いるようにする。ただし、通信が始まってから１０３サブフレームに達するまでは、１００サブフレーム分のＰＭＩを利用することができないため、最初のサブフレームから４サブフレーム前までのＰＭＩを利用する。
　上記のように求めた、時間方向のＰＭＩ平均連続数と、周波数方向のＰＭＩ平均連続数とから、上述した同一周波数内の相関性にもとづく補間規則、同一時間内の相関性にもとづく補間規則または近接領域の相関性にもとづく優先順位設定マップを用いた複数の補間規則の内のいずれの補間規則を使用するかを決定する。
　図１４はＰＭＩ平均連続数と補間規則との関係を示す図である。縦軸は時間方向のＰＭＩ平均連続数、横軸は周波数方向のＰＭＩ平均連続数である。
　式（１２）の計算結果により、時間方向のＰＭＩ平均連続数と周波数方向のＰＭＩ平均連続数との座標値が、縦軸としきい値曲線Ｋ１との間の領域Ｒ１にプロットされるならば、補間規則として、同一周波数内の相関性にもとづく補間規則を適用する。
　また、式（１２）の計算結果により、時間方向のＰＭＩ平均連続数と周波数方向のＰＭＩ平均連続数との座標値が、横軸としきい値曲線Ｋ２との間の領域Ｒ２にプロットされるならば、補間規則として、同一時間内の相関性にもとづく補間規則を適用する。
　さらに、式（１２）の計算結果により、時間方向のＰＭＩ平均連続数と周波数方向のＰＭＩ平均連続数との座標値が、しきい値曲線Ｋ１、Ｋ２との間の領域Ｒ３にプロットされるならば、補間規則として、近接領域の相関性を考慮した、優先順位設定マップ４を使用した補間規則を適用する。
　なお、しきい値曲線Ｋ１、Ｋ２は、多様なチャネル状態が設定されたシミュレーションを行って決定することができる。例えば、あるチャネル状態がＰ１のときには、補間規則が同一時間内の相関性にもとづく補間規則が最適であり、あるチャネル状態がＰ２のときには、補間規則が同一周波数内の相関性にもとづく補間規則が最適であるというように、チャネル状態毎にどの補間規則が最適となるかを、シミュレーションを行って求める。そして、その結果にもとづき、補間規則の境界線となるしきい値曲線Ｋ１、Ｋ２を決定するものである。
　一方、上記では、チャネル状態の推定としてＰＭＩ平均連続数を求めたが、別のチャネル状態の推定の変形例としては、最高頻度となるＰＭＩ連続数（最高頻度指標値連続数）を求めてもよい。
　これは、時間方向または周波数方向で、ＰＭＩ連続ブロック内のＰＭＩ連続数毎にＰＭＩ連続ブロックの数をカウントし、カウント値の中で最も大きな値のＰＭＩ連続ブロックに含まれるＰＭＩ連続数をチャネル状態変動の指標値とするものである。
　例えば、時間方向で、同じＰＭＩが３回連続しているＰＭＩ連続ブロックが５個、同じＰＭＩが４回連続しているＰＭＩ連続ブロックが１０個、同じＰＭＩが５回連続しているＰＭＩ連続ブロックが８個あったとする。
　カウント値５、１０、８の中で最も大きな値は１０であり、このときのＰＭＩ連続数は４である。ＰＭＩ連続数が４となるＰＭＩ連続ブロックが最も出現頻度が高いということなので、このＰＭＩ連続数の値をチャネル状態変動指標値として使用する。周波数方向も同様な計算を行う。
　このように、ＰＭＩ平均連続数の代わりに、最高頻度ＰＭＩ連続数を用いて補間規則の切替を行うこともできる。この場合、図１４の座標は、縦軸が時間方向の最高頻度ＰＭＩ連続数となり、横軸は周波数方向の最高頻度ＰＭＩ連続数となり、上記と同じ考え方でしきい値Ｋ１、Ｋ２を求める。
　時間方向のＰＭＩ平均連続数および最高頻度ＰＭＩ連続数が大きい場合は、同じＰＭＩが長時間連続しているため、時間方向のチャネル変動が小さいと推定される。また、時間方向のＰＭＩ平均連続数および最高頻度ＰＭＩ連続数が小さい場合は、ＰＭＩが時間によって頻繁に変化するため、チャネル変動が大きいと推定される。
　周波数方向も同様であり、周波数方向のＰＭＩ平均連続数および最高頻度ＰＭＩ連続数が大きい場合は、同じＰＭＩが長時間連続しているため、周波数方向のチャネル変動が小さいと推定される。また、周波数方向のＰＭＩ平均連続数および最高頻度ＰＭＩ連続数が小さい場合は、ＰＭＩが時間によって頻繁に変化するため、チャネル変動が大きいと推定される。
　このようにして求めたチャネル状態から、最適な補間規則を選択する。すなわち、時間方向のチャネル変動が小さく、周波数方向のチャネル変動が大きい場合には時間方向に着目した補間規則（同一周波数内の相関性にもとづく補間規則）を適用する。また、周波数方向のチャネル変動が小さく、時間方向のチャネル変動が大きい場合には周波数方向に着目した補間規則（同一時間内の相関性にもとづく補間規則）を適用する。また、時間方向、周波数方向共に着目する場合には、優先順位設定マップ４を使用した補間規則を適用する。
　次に上りリンクで誤りが生じた場合について説明する。移動局２０ａがＰＭＩをフィードバックする場合、移動局２０ａは、誤り訂正符号化処理（ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の付加等）を行って、上りのデータチャネルで送信する。そして、無線基地局１０ａでは、復号化およびＣＲＣを行うことで、ＰＭＩが正しく受信できたか否かを知ることができる。
　上りリンクで誤りが生じ、無線基地局１０ａでＰＭＩが正しく受信できなかった場合、または無線基地局１０ａがフィードバックされたＰＭＩを使用しない場合において、無線基地局１０ａは、リソースブロック単位ではなく、帯域全体で単一のＰＭＩが示すプレコーディング行列で送信信号にプレコーディングを施し、そのＰＭＩ（single PMI）を移動局２０ａに通知する。
　また、チャネル状態の推定を行って、無線基地局１０ａの判断でフィードバックされたＰＭＩを使用しなかった場合、チャネル状態の推定が正しくできないため、無線基地局１０ａと移動局２０ａの両方で推定をリセットする。リセットの方法として、ＰＭＩ平均連続数や最高頻度ＰＭＩ連続数をカウントするために保存しておいた過去のＰＭＩ（前出の例では１００サブフレーム分)をクリアし、以後、新たに保存されたＰＭＩを用いてチャネル状態の推定を行う方法がある。
　無線基地局１０ａはＰＭＩのＣＲＣがエラーになることでリセットし、移動局２０ａは、single PMIが通知されたことでリセットする。これにより、無線基地局１０ａと移動局２０ａ間で同時にチャネル状態の推定をリセットすることができ、状態の不一致を回避することができる。
　ここで、プレコーディング部１１の動作（１）～（７）についてまとめて記す。
　（１）プレコーディング部１１は、指標値が送信されなかったデータブロックの同じ周波数の過去のデータブロックを探索して、最新に送信されたデータブロックの指標値で補間するとした補間規則にもとづいて、補間を行う。
　（２）プレコーディング部１１は、指標値が送信されなかったデータブロックの同じ時間のデータブロックを探索し、送信されたデータブロックに近接するデータブロックの指標値で補間するとした補間規則にもとづいて、補間を行う。
　（３）プレコーディング部１１は、指標値が送信されなかったデータブロックの周辺に位置する周辺データブロックに対して、周辺データブロックの探索優先順位を示す優先順位設定マップを用い、周辺データブロックに指標値が送信されているか否かを探索して、優先順位の高い周辺データブロックの指標値で補間するとした補間規則にもとづいて、補間を行う。
　（４）プレコーディング部１１と指標値制御部２１は、互いに送受信間のチャネル状態の推定を行い、双方で推定したチャネル状態に応じて、指標値送信規則と補間規則との少なくとも１つを、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置共に切り替えて、同じ内容の指標値送信規則または補間規則を共有する。
　（５）プレコーディング部１１は、送受信間のチャネル状態の推定を行う場合、
　時間方向における、送信された指標値が連続して現れるデータブロックのまとまりである指標値連続ブロックの総数で、指標値連続ブロックの中に含まれる指標値の総数を除算して、時間方向の指標値平均連続数を求め、
　周波数方向における、送信された指標値が連続して現れるデータブロックのまとまりである指標値連続ブロックの総数で、指標値連続ブロックの中に含まれる指標値の総数を除算して、周波数方向の指標値平均連続数を求め、
　時間方向の指標値平均連続数と周波数方向の指標値平均連続数とから、時間方向または周波数方向のチャネル状態の変動の大小を推定し、推定結果に応じた補間規則に切り替える。
　（６）プレコーディング部１１は、送受信間のチャネル状態の推定を行う場合、
　時間方向における、送信された指標値が連続して現れるデータブロックのまとまりである指標値連続ブロックの中の指標値連続数毎に、指標値連続ブロックの数をカウントし、カウント値の中で最も大きな値の指標値連続ブロックに含まれる指標値連続数を、時間方向の最高頻度指標値連続数として求め、
　周波数方向における、送信された指標値が連続して現れるデータブロックのまとまりである指標値連続ブロックの中の指標値連続数毎に、指標値連続ブロックの数をカウントし、カウント値の中で最も大きな値の指標値連続ブロックに含まれる指標値連続数を、周波数方向の最高頻度指標値連続数として求め、
　時間方向の最高頻度指標値連続数と周波数方向の最高頻度指標値連続数とから、時間方向または周波数方向のチャネル状態の変動の大小を推定し、推定結果に応じた補間規則に切り替える。
　（７）プレコーディング部１１は、送信された指標値を正常受信できなかった場合は、第１の無線通信装置側で行われたチャネル状態推定の結果をリセットし、帯域全体で単一の指標値が示すプレコーディング行列で送信信号にプレコーディングを施して、単一の指標値でプレコーディングしたことを第２の無線通信装置に通知し、
　指標値制御部２１は、単一の指標値でプレコーディングされたことを認識すると、第２の無線通信装置側で行われたチャネル状態推定の結果をリセットする。
　次にシミュレーション結果について説明する。図１５はシミュレーション結果を示す図である。ＢＬＥＲ（Block. Error Rate）が０．１となるための所要ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）をシミュレーションにより比較した図を示している。
　縦軸は所要ＳＮＲ（ｄＢ）である。リソースブロック毎にＰＭＩをフィードバックしたときのプレコーディング時のＳＮＲを０ｄＢとし、そのＳＮＲと、その他のプレコーディング時のＳＮＲとの差を示している。横軸は移動局の移動速度（ｋｍ／ｈ）である。
　曲線ｋ１は、リソースブロック毎にＰＭＩをフィードバックしたときのプレコーディングのＳＮＲであり、曲線ｋ２は、サブバンド毎にＰＭＩをフィードバックしたときのＳＮＲを示している。
　一方、曲線ｋ３は、同一周波数内の相関性にもとづく補間規則によるプレコーディングのＳＮＲであり、曲線ｋ４は、同一時間内の相関性にもとづく補間規則によるプレコーディングのＳＮＲである。
　また、曲線ｋ５は、優先順位設定マップ４を用いた補間規則によるプレコーディングのＳＮＲであり、曲線ｋ６は、上述した３つの補間規則をチャネル状態推定結果により適応的に切り替えてプレコーディングを行ったときのＳＮＲである。
　ここで、曲線ｋ１は、リソースブロック毎にＰＭＩをフィードバックしたときのプレコーディングのＳＮＲであるから最も特性はよい。
　したがって、他の曲線ｋ２～ｋ６においても、曲線ｋ１に対して差分ｄが小さくなるほど（曲線ｋ１に近づくほど）、特性がよいことになる。図中、適応的に補間規則を切り替える曲線ｋ６が、曲線ｋ１とのＳＮＲ差ｄが最も小さく最も特性がよいことがわかる。
　また、従来のサブバンド毎のＰＭＩフィードバック制御（曲線ｋ２）と、本発明の補間規則の適応切替によるＰＭＩフィードバック制御（曲線ｋ６）とを比較すると、移動速度が５ｋｍ／ｈの場合にはサブバンド毎のフィードバックに対して、フィードバック量を増やすことなく０．３４ｄＢの特性改善が得られている。さらに、移動速度が２５ｋｍ／ｈの場合にはサブバンド毎のフィードバックに対して、フィードバック量を増やすことなく０．０８ｄＢの特性改善が得られている。
　上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
　１　無線通信システム
　１０、２０　無線通信装置
　１１　プレコーディング部
　２１　指標値制御部

Claims (16)

  1. 　送信するデータブロック毎に、受信した指標値に基づくプレコーディング行列を用いてプレコーディングを行うプレコーディング部を含む第１の無線通信装置と、
    　いずれかの前記プレコーディング行列を示す前記指標値を、前記第１の無線通信装置へ送信する指標値制御部を含む第２の無線通信装置と、
    　を備え、
    　前記指標値制御部は、所定の周波数帯に属する全部のサブ周波数帯について又は一部の該サブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯の数Ｎよりも少ない数の指標値を、各送信タイミングで前記第１の無線通信装置へ送信し、
    　前記プレコーディング部は、受信した指標値の中から、前記指標値を受信していないデータブロックの時間又は周波数に応じて該指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値を選択し、該指標値を受信していないデータブロックについては該選択した指標値を用いて前記プレコーディングを行う、
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 　他の無線通信装置がプレコーディングの際にいずれのプレコーディング行列を使用すべきかを指示する指標値を該他の無線通信装置に送信する指標値制御部、
    　を備え、
    　前記指標値制御部は、所定の周波数帯に属する全部のサブ周波数帯について又は一部の該サブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯の数Ｎよりも少ない数の指標値を、各送信タイミングで前記他の無線通信装置へ送信する、
    　ことを特徴とする無線通信装置。
  3. 　前記指標値制御部は、前記所定の周波数帯に属する前記複数のサブ周波数帯のうち２以上のサブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した指標値を、該所定の周波数帯に属するある１つのサブ周波数帯を用いて、各送信タイミングで前記他の無線通信装置へ送信する、ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線通信装置。
  4. 　前記指標値制御部は、前記所定の周波数帯に属する前記複数のサブ周波数帯のうち２以上のサブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した指標値を、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯のいずれかを順次シフトしながら用いて、各送信タイミングで前記他の無線通信装置へ送信する、ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線通信装置。
  5. 　前記指標値制御部は、前記所定の周波数帯に属するある１つのサブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した指標値を、該ある１つのサブ周波数帯を用いて、各送信タイミングで前記他の無線通信装置へ送信する、ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線通信装置。
  6. 　前記指標値制御部は、前記所定の周波数帯に属するある１つのサブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した指標値を、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯のいずれかを順次シフトしながら用いて、各送信タイミングで前記他の無線通信装置へ送信する、ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線通信装置。
  7. 　前記指標値制御部は、単一の前記指標値で前記プレコーディングした旨の通知を対向側から受けた場合は、チャネル状態推定の結果をリセットする、
    　ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線通信装置。
  8. 　送信するデータブロック毎に、受信した指標値に基づくプレコーディング行列を用いてプレコーディングを行うプレコーディング部、
    　を備え、
    　前記プレコーディング部は、受信した指標値の中から、前記指標値を受信していないデータブロックの時間又は周波数に応じて該指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値を選択し、該指標値を受信していないデータブロックについては該選択した指標値を用いて前記プレコーディングを行う、
    　ことを特徴とする無線通信装置。
  9. 　前記プレコーディング部における前記指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値の選択は、該指標値を受信していないデータブロックと同じサブ周波数帯について受信した指標値のうち、該指標値を受信していないデータブロックに対して直前に受信した指標値を選択することにより行うことを特徴とする請求の範囲第８項記載の無線通信装置。
  10. 　前記プレコーディング部における前記指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値の選択は、該指標値を受信していないデータブロックと同じ時間について受信した異なる周波数帯についての２つの指標値があるとき、該２つの指標値のうち該指標値を受信していないデータブロックに対してより近い周波数帯の指標値を選択することにより行うことを特徴とする請求の範囲第８項記載の無線通信装置。
  11. 　前記プレコーディング部における前記指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値の選択は、該指標値を受信していないデータブロックの周辺に位置する周辺データブロックに対して、前記周辺データブロックの探索優先順位を示す優先順位設定マップを用い、前記周辺データブロックに前記指標値が送信されているか否かを探索して、優先順位の高い前記周辺データブロックの前記指標値を選択することにより行うことを特徴とする請求の範囲第８項記載の無線通信装置。
  12. 　前記プレコーディング部における前記指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値の選択は、複数の補間規則のいずれかにしたがってなされることを特徴とする請求の範囲第８項記載の無線通信装置。
  13. 　前記プレコーディング部は、送受信間のチャネル状態の推定を行う場合、
    　時間方向における、受信した前記指標値が連続して現れる前記データブロックのまとまりである指標値連続ブロックの総数で、前記指標値連続ブロックの中に含まれる前記指標値の総数を除算して、時間方向の指標値平均連続数を求め、
    　周波数方向における、受信した前記指標値が連続して現れる前記データブロックのまとまりである指標値連続ブロックの総数で、前記指標値連続ブロックの中に含まれる前記指標値の総数を除算して、周波数方向の指標値平均連続数を求め、
    　前記時間方向の指標値平均連続数と前記周波数方向の指標値平均連続数とから、時間方向または周波数方向の前記チャネル状態の変動の大小を推定し、推定結果に応じた前記補間規則に切り替えることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の無線通信装置。
  14. 　前記プレコーディング部は、送受信間のチャネル状態の推定を行う場合、
    　時間方向における、受信した前記指標値が連続して現れる前記データブロックのまとまりである指標値連続ブロックの中の指標値連続数毎に、前記指標値連続ブロックの数をカウントし、カウント値の中で最も大きな値の前記指標値連続ブロックに含まれる前記指標値連続数を、時間方向の最高頻度指標値連続数として求め、
    　周波数方向における、受信した前記指標値が連続して現れる前記データブロックのまとまりである指標値連続ブロックの中の指標値連続数毎に、前記指標値連続ブロックの数をカウントし、カウント値の中で最も大きな値の前記指標値連続ブロックに含まれる前記指標値連続数を、周波数方向の最高頻度指標値連続数として求め、
    　前記時間方向の最高頻度指標値連続数と前記周波数方向の最高頻度指標値連続数とから、時間方向または周波数方向の前記チャネル状態の変動の大小を推定し、推定結果に応じた前記補間規則に切り替えることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の無線通信装置。
  15. 　前記プレコーディング部は、送信された前記指標値を正常受信できなかった場合は、チャネル状態推定の結果をリセットし、帯域全体で単一の前記指標値が示す前記プレコーディング行列で送信信号に前記プレコーディングを施して、単一の前記指標値で前記プレコーディングしたことを対向側の無線通信装置に通知する、ことを特徴とする請求の範囲第８項記載の無線通信装置。
  16. 　無線通信方法において、
    　送信機は、送信するデータブロック毎に、受信した指標値に基づくプレコーディング行列を用いてプレコーディングを行い、
    　いずれかの前記プレコーディング行列を示す前記指標値を、前記送信機へ送信し、
    　受信機は、所定の周波数帯に属する全部のサブ周波数帯について又は一部の該サブ周波数帯についてのチャネル状態の測定結果に基づいて生成した、該所定の周波数帯に属する該複数のサブ周波数帯の数Ｎよりも少ない数の指標値を、各送信タイミングで前記送信機へ送信し、
    　前記送信機は、受信した指標値の中から、前記指標値を受信していないデータブロックの時間又は周波数に応じて該指標値を受信していないデータブロックに適用する指標値を選択し、該指標値を受信していないデータブロックについては該選択した指標値を用いて前記プレコーディングを行う、
    　ことを特徴とする無線通信方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017518002A (ja) * 2014-04-27 2017-06-29 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Ｍｉｍｏ送信機の前処理フィルタを用いた伝送信号生成方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011254171A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Sharp Corp 通信システム、送信装置、送信制御方法、送信制御プログラム、及びプロセッサ
CN103004121B (zh) * 2010-12-10 2016-01-27 松下电器（美国）知识产权公司 信号生成方法及信号生成装置
EP2642706B1 (en) * 2012-03-21 2017-10-04 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and devices for estimating channel quality
JP2014204305A (ja) * 2013-04-05 2014-10-27 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信システム、無線基地局装置、およびユーザ装置
CN105814856B (zh) * 2013-11-26 2019-02-12 普鲁斯恩公司 控制组合波形的方法、设备和系统、组合多个信号的设备
US9515709B2 (en) * 2014-06-16 2016-12-06 Nokia Technologies Oy Channel estimation with precoding matrix smoothing at the transmitter
US10230409B2 (en) * 2016-05-24 2019-03-12 Hughes Network Systems, Llc Apparatus and method for reduced computation amplifier gain control
BR112019002672A2 (pt) 2016-08-10 2019-05-14 Idac Holdings, Inc. método de transmissão de enlace ascendente implementado por uma unidade de transmissão/recepção sem fio, e, unidade de transmissão/recepção sem fio
US20190253158A1 (en) * 2018-02-15 2019-08-15 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Measurement system and method for operating a measurement system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005015797A1 (ja) * 2003-08-12 2005-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法
WO2008009157A1 (en) * 2006-06-20 2008-01-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for reducing feedback information overhead in precoded mimo-ofdm systems
JP2009060615A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Toshiba Corp 無線通信装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110664A (ja) 2005-10-12 2007-04-26 Tokyo Institute Of Technology Ｍｉｍｏプリコーディング方式
US8195184B2 (en) * 2007-04-30 2012-06-05 Broadcom Corporation Method and system for best-M CQI feedback together with PMI feedback
JP4729537B2 (ja) 2007-06-19 2011-07-20 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 基地局装置および送信方法
KR101475816B1 (ko) * 2008-07-07 2014-12-23 삼성전자주식회사 다중 입출력 무선통신 시스템에서 셀 간 간섭 제거 장치 및방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005015797A1 (ja) * 2003-08-12 2005-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法
WO2008009157A1 (en) * 2006-06-20 2008-01-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for reducing feedback information overhead in precoded mimo-ofdm systems
JP2009060615A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Toshiba Corp 無線通信装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3GPP TS 36.213 V8.7.0, 3GPP, May 2009 (2009-05-01), pages 1, 33 - 39 *
NADIA KHALED ET AL.: "Interpolation-Based Multi- Mode Precoding for MIMO-OFDM Systems with Limited Feedback", IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, vol. 6, no. 3, March 2007 (2007-03-01), pages 1003 - 1013, XP011184326, DOI: doi:10.1109/TWC.2007.05334 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017518002A (ja) * 2014-04-27 2017-06-29 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Ｍｉｍｏ送信機の前処理フィルタを用いた伝送信号生成方法

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