WO2009128276A1 - 無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法 - Google Patents

無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法 Download PDF

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stream
cqi
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良平 木村
大地 今村
憲一 三好
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パナソニック株式会社
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    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless reception device, a wireless transmission device, and a feedback method.
  • Each terminal feeds back a CQI (Channel Quality Indicator) determined based on SINR (Signal-to-Interference-and Noise-Ratio) for each group of a plurality of subcarriers (hereinafter referred to as "RB (Resource Block)").
  • RB Resource Block
  • the base station preferentially allocates communication resources to terminals that have fed back higher CQI. For this reason, as the number of terminals increases, the number of terminals that feed back a high CQI increases, so that cell throughput (peak data rate, frequency utilization efficiency) is improved.
  • a CQI feedback method there is a method called Best-M reporting.
  • Figure 1 shows an overview of the Best-M report.
  • the average CQI of the entire transmission band (N RB ) (expressed in X bits)
  • the CQI corresponding to the top M RBs having a higher CQI level (CQI of each RB is expressed in Y bits)
  • the position of the selected RB (expressed in log 2 ( NRB C M ) bits) is fed back. This feeds back a total of X + YM + log 2 ( NRB C M ) bits.
  • the quantization bit number Y of the top M CQIs is expressed as a difference value from the average CQI.
  • the average CQI is expressed by a constant number of quantization bits X bits regardless of the transmission band.
  • Figure 2 shows the CQI feedback format based on the Best-M report.
  • X 5 bits
  • Y 3 bits
  • the base station demodulates the feedback information based on the Best-M report and reproduces the CQI for each RB.
  • FIG. 3 shows the relationship between the transmission bandwidth and the fluctuation range of the average CQI.
  • FIG. 3A shows a case where the transmission bandwidth is 5 MHz (25 RB)
  • FIG. 3B shows a case where the transmission bandwidth is 10 MHz (50 RB).
  • the range indicated by the dotted line in the figure is the variation range of the average CQI, and the variation range of the average CQI is larger when the transmission bandwidth is narrower.
  • the fluctuation range of the average CQI is large, the number of bits representing the average CQI is limited to X bits, and thus the accuracy is reduced when the average CQI is quantized.
  • the fluctuation range of the average CQI is small, even if the average CQI is quantized, the accuracy does not extremely decrease.
  • the transmission bandwidth is different, the fluctuation range of the average CQI is also different, and a difference occurs in the feedback accuracy of the average CQI.
  • An object of the present invention is to provide a wireless reception device, a wireless transmission device, and a feedback method that guarantee the average CQI feedback accuracy even when the transmission bandwidths are different.
  • the radio reception apparatus of the present invention includes a reception unit that receives a pilot signal, an estimation unit that estimates reception quality of a reception signal using the received pilot signal, and averages the reception quality by a transmission bandwidth.
  • a configuration comprising: feedback information generating means for obtaining CQI, quantizing the obtained average CQI with a smaller number of quantization bits as the transmission bandwidth is wider, and transmitting means for transmitting the feedback information Take.
  • the wireless transmission device of the present invention is based on reception means for receiving feedback information including average CQI obtained by averaging reception quality by transmission bandwidth, and based on a smaller number of quantization bits as the transmission bandwidth is wider, It adopts a configuration comprising feedback information demodulation means for demodulating feedback information.
  • the feedback method of the present invention includes a reception step of receiving a pilot signal, an estimation step of estimating the reception quality of the reception signal using the received pilot signal, and an average CQI by averaging the reception quality with a transmission bandwidth.
  • the feedback method of the present invention includes a reception step of receiving pilot signals transmitted from a plurality of antennas via a plurality of antennas, and an estimation for estimating reception quality of a received signal for each stream using the received pilot signals. And averaging the received quality of each stream by the transmission bandwidth to obtain an average CQI, and generating the feedback information by quantizing the obtained average CQI of each stream with a smaller number of quantization bits as the transmission bandwidth is wider A feedback information generating step, and a transmitting step for transmitting the feedback information.
  • the feedback accuracy of the average CQI can be assured equally.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Radio receiving section 102 down-converts the signal received via antenna 101 into a baseband signal, outputs a pilot signal of the received signal to channel estimation section 103, and outputs a data signal of the received signal to data demodulation section 104. Output.
  • Channel estimation section 103 obtains a channel estimation value and SINR for each RB using the pilot signal output from radio reception section 102, outputs the obtained channel estimation value to data demodulation section 104, and generates SINR as feedback information. Output to the unit 107.
  • the data demodulation unit 104 corrects the phase distortion of the data signal output from the radio reception unit 102 using the channel estimation value output from the channel estimation unit 103, and converts the modulation symbol from which the phase distortion has been corrected into a soft decision bit.
  • the data is converted and output to the data decoding unit 105.
  • the data decoding unit 105 channel-decodes the soft decision bits output from the data demodulation unit 104 and restores transmission data.
  • the transmission bandwidth information storage unit 106 stores the transmission bandwidth allocated to the device itself, and notifies the feedback information generation unit 107 of the stored transmission bandwidth.
  • the transmission bandwidth is notified by a broadcast channel (Broadcast Channel).
  • the feedback information generation unit 107 converts the SINR for each RB output from the channel estimation unit 103 into a corresponding CQI. Further, feedback information generation section 107 generates feedback information with the number of quantization bits determined according to the transmission bandwidth notified from transmission band information storage section 106 and outputs the feedback information to radio transmission section 108. Details of the feedback information generation unit 107 will be described later.
  • the wireless transmission unit 108 up-converts the feedback information output from the feedback information generation unit 107 and transmits it from the antenna 101.
  • the feedback information generation unit 107 includes a feedback table as shown in FIG.
  • This feedback table decreases the number of quantization bits X of average CQI as the transmission bandwidth is wider.
  • the number of quantization bits is the same at 20 MHz (100 RB) or more.
  • 5 MHz (25 RB) average CQI is 5 bits
  • 10 MHz (50 RB) average CQI is 4 bits
  • 20 MHz (100 RB) average CQI is 3 bits
  • 40 MHz (200 RB) average CQI is 3 bits.
  • the reason why such a value is set is that as the transmission bandwidth is wider, the number of samples to be averaged (here, the number of RBs) increases, so that the frequency diversity effect increases and the fluctuation range of the average CQI decreases. Because it becomes.
  • the CQI number M to be fed back is 5
  • the quantization bit number Y of the upper M CQIs is 3 bits.
  • feedback information generation section 107 converts the SINR averaged for each RB into CQI according to the number of quantization bits in the feedback table shown in FIG. 5. Further, feedback information generation section 107 obtains the average SINR of the entire transmission band from the SINR for each RB, and performs CQI conversion on the average SINR according to the number of quantization bits in the feedback table of FIG. Then, feedback information is generated.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Radio receiving section 202 receives feedback information fed back from the receiving apparatus via antenna 201, down-converts the received feedback information into a baseband signal, and outputs it to feedback information demodulation section 203.
  • the feedback information demodulation unit 203 includes the same feedback table as the feedback table included in the feedback information generation unit 107 of the receiving apparatus illustrated in FIG. 4, and demodulates the feedback information output from the wireless reception unit 202 based on the feedback table, CQI (channel coding rate and modulation level) is acquired.
  • CQI channel coding rate and modulation level
  • the feedback information demodulating unit 203 has transmission bandwidth information assigned to a receiving apparatus in communication.
  • the acquired channel coding rate is output to encoding section 204, and the modulation level is output to modulating section 205. Details of feedback information demodulating section 203 will be described later.
  • the encoding unit 204 encodes each input transmission data with the channel coding rate output from the feedback information demodulation unit 203, and outputs the encoded data to the modulation unit 205.
  • Modulation section 205 modulates the encoded data output from encoding section 204 with the modulation level output from feedback information demodulation section 203 and outputs the modulation symbol to radio transmission section 206.
  • the wireless transmission unit 206 up-converts the modulation symbol output from the modulation unit 205 and transmits it from the antenna 201.
  • the feedback information demodulation unit 203 includes the feedback table shown in FIG.
  • the transmission bandwidth is wider, the number of quantization bits of the average CQI is reduced, and as the variation width of the average CQI is narrower, the number of quantization bits is reduced. Regardless of the transmission bandwidth, the feedback accuracy of the average CQI can be assured equally. Also, the feedback amount can be reduced.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a description will be given assuming that there are two antennas.
  • the same reference numerals as those in FIG. 4 are given to portions common to those in FIG. 4 of the first embodiment, and redundant description is omitted.
  • branch numbers are assigned to the respective blocks, but there is no difference for each branch number unless otherwise specified.
  • Radio receiving sections 102-1 and 102-2 down-convert signals received via corresponding antennas 101-1 and 101-2 to baseband signals, and output data signals of received signals to MIMO demodulation section 303. Then, the pilot signal of the received signal is output to channel estimation section 301.
  • Channel estimation section 301 uses the pilot signals output from radio reception sections 102-1 and 102-2 to determine the channel estimation value and SINR for each RB for each stream, and provides the calculated SINR to feedback information generation section 302.
  • the channel estimation value is output to the MIMO demodulator 303.
  • the feedback information generation unit 302 converts the SINR for each RB output from the channel estimation unit 301 into a corresponding CQI for each stream. Further, feedback information generation section 302 generates CQI feedback information with the number of quantization bits determined according to the transmission bandwidth notified from transmission band information storage section 106 and outputs the CQI feedback information to radio transmission section 108. Details of the feedback information generation unit 302 will be described later.
  • the MIMO demodulator 303 uses the channel estimation value output from the channel estimator 301 to separate the data signals output from the radio receivers 102-1 and 102-2 for each stream.
  • the separated streams are output to data demodulation sections 104-1 and 104-2, respectively.
  • the feedback information generation unit 302 decreases the average CQI quantization bit number X for the first stream as the transmission bandwidth is widened, and the average CQI for the second stream is the first stream. And a feedback bit table for reducing the number of bits Xd representing the difference as the transmission bandwidth is widened.
  • the average CQI of the first stream is the same number of quantization bits above 20 MHz (100 RB), and the average CQI of the second stream is 0 bits above 20 MHz (100 RB).
  • the average CQI of 5 MHz (25 RBs) is 5 bits
  • the average CQI of 10 MHz (50 RBs) is 4 bits
  • the average CQI of 20 MHz (100 RBs) is 3 bits
  • the difference of 5 MHz (25 RB) is 3 bits
  • the difference of 10 MHz (50 RB) is 2 bits.
  • the reason why such a value is set is that, as the transmission bandwidth is wider, the number of samples to be averaged (here, the number of RBs) increases, and the frequency diversity effect is improved. This is because becomes smaller.
  • the CQI number M to be fed back is 5, and the quantization bit number Y of the upper M CQIs is 3 bits.
  • the feedback information generation unit 302 acquires the average CQI quantization bit number of the first stream and the difference quantization bit number of the second stream according to the transmission bandwidth, based on the feedback table shown in FIG. Further, the feedback information generation unit 302 obtains the average SINR of the entire transmission band from the SINR for each RB for each stream, and obtains the obtained average SINR and the SINRs of the top M RBs with the obtained number of quantization bits as CQI. Convert to Then, feedback information is generated.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a description will be given assuming that there are two antennas.
  • the same reference numerals as those in FIG. 7 are given to portions common to those in FIG. 7 of the first embodiment, and redundant description is omitted.
  • branch numbers are assigned to the respective blocks, but there is no difference for each branch number unless otherwise specified.
  • Feedback information demodulating section 401 has the same feedback bit table as feedback bit table included in feedback information generating section 302 of the receiving apparatus shown in FIG. 8, and demodulates feedback information output from radio receiving section 202 based on the feedback table. Then, the transmission weight and CQI (channel coding rate and modulation level) are acquired. The acquired channel coding rate is output to encoding sections 204-1 and 204-2, and the modulation level is output to modulation sections 205-1 and 205-2. Details of feedback information demodulating section 401 will be described later.
  • MIMO multiplexing section 402 converts the modulation symbols output from modulation sections 205-1 and 205-2 into transmission streams, multiplexes all the transmission streams, and outputs them to radio transmission sections 206-1 and 206-2.
  • the feedback information demodulator 401 has the feedback bit table shown in FIG.
  • the feedback information demodulation unit 401 Since the average CQI quantization bit number of each stream differs for each transmission bandwidth, the feedback information demodulation unit 401 refers to the feedback table, and the average CQI quantization bit number X of the first stream and the difference of the second stream Quantization bit number Xd, CQI number M fed back, and quantization bit number Y of the CQI are obtained.
  • the feedback information demodulator 401 demodulates the feedback information based on the acquired number of quantization bits, and acquires the transmission weight and CQI (channel coding rate and modulation level).
  • the present invention is not limited to the number of antennas.
  • the receiving device receives and acquires a broadcast channel including transmission bandwidth information as a method for acquiring the transmission bandwidth.
  • the transmission bandwidth can be changed during communication. In such a system, it may be obtained by a control channel having a shorter transmission interval (10 msec or less). Further, in a system in which a transmission bandwidth is determined in advance between a transmission device and a reception device, notification by signaling is not particularly necessary.
  • the best-M report is exemplified as the CQI feedback method, and the average CQI is used as an index indicating the quality of the entire transmission band.
  • the present invention is not limited to this, for example, A DCT report may be used as a CQI feedback method, and a DC component may be used as an index representing the quality of the entire transmission band.
  • the number of RBs increases as the transmission bandwidth increases.
  • the number of RBs is changed. You may do it.
  • a plurality of RBs are grouped to change the number of samples in the entire transmission band.
  • each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • the name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • this invention is applicable similarly also with an antenna port (antenna port).
  • Antenna port refers to a logical antenna composed of one or more physical antennas. That is, the antenna port does not necessarily indicate one physical antenna, but may indicate an array antenna composed of a plurality of antennas.
  • 3GPP LTE it is not defined how many physical antennas an antenna port is composed of, but is defined as a minimum unit in which a base station can transmit different reference signals (Reference signal).
  • the antenna port may be defined as a minimum unit for multiplying the weight of a precoding vector (Precoding vector).
  • the radio reception apparatus, radio transmission apparatus, and feedback method according to the present invention can be applied to, for example, a mobile communication system.

Abstract

　送信帯域幅が異なる場合でも、平均ＣＱＩのフィードバック精度を均等に保証する無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法を提供する。チャネル推定部（１０３）がパイロット信号を用いて、ＲＢ毎のＳＩＮＲを求め、フィードバック情報生成部（１０７）は、ＲＢ毎のＳＩＮＲを対応するＣＱＩに変換し、また、送信帯域幅が広いほど量子化ビット数Ｘを減少させて平均ＣＱＩを量子化し、フィードバック情報を生成する。無線送信部（１０８）は、フィードバック情報をアンテナ（１０１）から送信する。

Description

無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法
　本発明は、無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法に関する。
　３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）の下りリンクにおけるセルスループットを改善する技術として、周波数スケジューリング（マルチユーザスケジューリング）がある。各端末は複数のサブキャリアのグループ毎（以下、「ＲＢ（Resource Block）」という）のＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）に基づいて決定されるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を基地局にフィードバックし、基地局はこれらのＣＱＩを使って各端末に通信リソースを割り当てる。
　基地局は、より高いＣＱＩをフィードバックした端末に優先的に通信リソースを割り当てる。このため、端末数が増大するほど、高いＣＱＩをフィードバックする端末数が増大するので、セルスループット（ピークデータレート、周波数利用効率）が改善することになる。ＣＱＩフィードバック方法には、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告と呼ばれる方法がある。
　図１にＢｅｓｔ－Ｍ報告の概要を示す。Ｂｅｓｔ－Ｍ報告では、送信帯域全体（ＮＲＢ）の平均ＣＱＩ（Ｘビットで表現）と、ＣＱＩレベルの高い上位Ｍ個のＲＢに対応するＣＱＩ（各ＲＢのＣＱＩをＹビットで表現）と、選択したＲＢの位置（ｌｏｇ２（ＮＲＢＣＭ）ビットで表現）とをフィードバックする。これにより、合計Ｘ＋ＹＭ＋ｌｏｇ２（ＮＲＢＣＭ）ビットをフィードバックする。なお、上位Ｍ個のＣＱＩの量子化ビット数Ｙは平均ＣＱＩからの差分値で表現する。また、送信帯域に関係なく一定の量子化ビット数Ｘビットで平均ＣＱＩを表現する。
　図２にＢｅｓｔ－Ｍ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す。ここでは、Ｘ＝５ビット、Ｙ＝３ビット、Ｍ＝５の場合を示している。基地局は、Ｂｅｓｔ－Ｍ報告によるフィードバック情報を復調し、ＲＢ毎のＣＱＩを再生する。
3GPP, R1-062954, LG Electronics, "Analysis on DCT based CQI reporting Scheme"
　しかしながら、端末に割り当てられる送信帯域幅が異なると、平均ＣＱＩの取り得る範囲（変動幅）も異なってしまう。図３に送信帯域幅と平均ＣＱＩの変動幅との関係を示す。図３Ａは送信帯域幅が５ＭＨｚ（２５ＲＢ）のときを示し、図３Ｂは送信帯域幅が１０ＭＨｚ（５０ＲＢ）のときを示している。図中点線で示した範囲が平均ＣＱＩの変動幅となり、送信帯域幅が狭い方が平均ＣＱＩの変動幅が大きくなる。
　すなわち、平均ＣＱＩの変動幅が大きくても、平均ＣＱＩを表すビット数はＸビットとして限られているため、平均ＣＱＩを量子化するとその精度が低下してしまう。一方、平均ＣＱＩの変動幅が小さければ、その平均ＣＱＩを量子化してもその精度は極端に低下しない。このように、送信帯域幅が異なると、平均ＣＱＩの変動幅も異なり、平均ＣＱＩのフィードバック精度に差が生じてしまう。
　本発明の目的は、送信帯域幅が異なる場合でも、平均ＣＱＩのフィードバック精度を均等に保証する無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法を提供することである。
　本発明の無線受信装置は、パイロット信号を受信する受信手段と、受信した前記パイロット信号を用いて、受信信号の受信品質を推定する推定手段と、前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、前記フィードバック情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
　本発明の無線送信装置は、受信品質を送信帯域幅で平均化して求められた平均ＣＱＩを含むフィードバック情報を受信する受信手段と、前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数に基づいて、フィードバック情報を復調するフィードバック情報復調手段と、を具備する構成を採る。
　本発明のフィードバック方法は、パイロット信号を受信する受信工程と、受信した前記パイロット信号を用いて、受信信号の受信品質を推定する推定工程と、前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、前記フィードバック情報を送信する送信工程と、を具備するようにした。
　本発明のフィードバック方法は、複数のアンテナから送信されたパイロット信号を複数のアンテナを介して受信する受信工程と、受信した前記パイロット信号を用いて、ストリーム毎の受信信号の受信品質を推定する推定工程と、各ストリームの前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた各ストリームの平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、前記フィードバック情報を送信する送信工程と、を具備するようにした。
　本発明によれば、送信帯域幅が異なる場合でも、平均ＣＱＩのフィードバック精度を均等に保証することができる。
Ｂｅｓｔ－Ｍ報告の概要を示す図 Ｂｅｓｔ－Ｍ報告によるＣＱＩフィードバックフォーマットを示す図 送信帯域幅と平均ＣＱＩの変動幅との関係を示す図 本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るフィードバックテーブルを示す図 ＳＩＮＲをＣＱＩに変換する様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係るフィードバックテーブルを示す図 本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　図４は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して受信した信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、受信信号のうちパイロット信号をチャネル推定部１０３に出力し、受信信号のうちデータ信号をデータ復調部１０４に出力する。
　チャネル推定部１０３は、無線受信部１０２から出力されたパイロット信号を用いて、ＲＢ毎のチャネル推定値とＳＩＮＲを求め、求めたチャネル推定値をデータ復調部１０４に出力し、ＳＩＮＲをフィードバック情報生成部１０７に出力する。
　データ復調部１０４は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル推定値を用いて、無線受信部１０２から出力されたデータ信号の位相歪みを補正し、位相歪みを補正した変調シンボルから軟判定ビットに変換し、データ復号部１０５に出力する。データ復号部１０５は、データ復調部１０４から出力された軟判定ビットをチャネル復号し、送信データを復元する。
　送信帯域情報記憶部１０６は、自装置に割り当てられた送信帯域幅を記憶し、記憶した送信帯域幅をフィードバック情報生成部１０７に通知する。送信帯域幅は報知チャネル（Broadcast Channel）などによって通知される。
　フィードバック情報生成部１０７は、チャネル推定部１０３から出力されたＲＢ毎のＳＩＮＲを、対応するＣＱＩに変換する。また、フィードバック情報生成部１０７は、送信帯域情報記憶部１０６から通知された送信帯域幅に応じて決められた量子化ビット数でフィードバック情報を生成し、無線送信部１０８に出力する。なお、フィードバック情報生成部１０７の詳細については後述する。
　無線送信部１０８は、フィードバック情報生成部１０７から出力されたフィードバック情報をアップコンバートし、アンテナ１０１から送信する。
　次に、上述したフィードバック情報生成部１０７におけるフィードバック情報の生成について詳細に説明する。フィードバック情報生成部１０７は、図５に示すようなフィードバックテーブルを備えているものとする。このフィードバックテーブルは、送信帯域幅が広いほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘを減少させている。ただし、ここでは、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）以上では同一の量子化ビット数とする。
　図５において、５ＭＨｚ（２５ＲＢ）の平均ＣＱＩを５ビット、１０ＭＨｚ（５０ＲＢ）の平均ＣＱＩを４ビット、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）の平均ＣＱＩを３ビット、４０ＭＨｚ（２００ＲＢ）の平均ＣＱＩを３ビットとしている。このような値を設定したのは、送信帯域幅が広いほど、平均化の対象となるサンプル数（ここではＲＢ数）が多くなるため、周波数ダイバーシチ効果が増大し、平均ＣＱＩの変動幅が小さくなるからである。なお、フィードバックするＣＱＩ数Ｍを５とし、上位Ｍ個のＣＱＩの量子化ビット数Ｙを３ビットとする。
　フィードバック情報生成部１０７は、図６に示すように、図５に示したフィードバックテーブルの量子化ビット数に従って、ＲＢ毎に平均したＳＩＮＲをＣＱＩに変換する。また、フィードバック情報生成部１０７は、ＲＢ毎のＳＩＮＲから送信帯域全体の平均ＳＩＮＲを求め、図５のフィードバックテーブルの量子化ビット数に従って、平均ＳＩＮＲをＣＱＩ変換する。そして、フィードバック情報を生成する。
　図７は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２０２は、受信装置からフィードバックされたフィードバック情報をアンテナ２０１を介して受信し、受信したフィードバック情報をベースバンド信号にダウンコンバートし、フィードバック情報復調部２０３に出力する。
　フィードバック情報復調部２０３は、図４に示した受信装置のフィードバック情報生成部１０７が備えるフィードバックテーブルと同じフィードバックテーブルを備え、無線受信部２０２から出力されたフィードバック情報をフィードバックテーブルに基づいて復調し、ＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。ちなみに、フィードバック情報復調部２０３は、通信中の受信装置に割り当てた送信帯域幅情報を有している。取得したチャネル符号化率は符号化部２０４に出力され、変調レベルは変調部２０５に出力される。なお、フィードバック情報復調部２０３の詳細については後述する。
　符号化部２０４は、入力される各送信データをフィードバック情報復調部２０３から出力されたチャネル符号化率で符号化し、符号化データを変調部２０５に出力する。変調部２０５は、符号化部２０４から出力された符号化データをフィードバック情報復調部２０３から出力された変調レベルで変調し、変調シンボルを無線送信部２０６に出力する。
　無線送信部２０６は、変調部２０５から出力された変調シンボルをアップコンバートし、アンテナ２０１から送信する。
　次に、上述したフィードバック情報復調部２０３におけるフィードバック情報の復調について詳細に説明する。フィードバック情報復調部２０３は、図５に示したフィードバックテーブルを備えている。
　送信帯域幅毎に平均ＣＱＩの量子化ビット数が異なるため、フィードバック情報復調部２０３は、フィードバックテーブルを参照し、受信装置と送信装置との間で共有している送信帯域幅情報に従って、平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘ、フィードバックされるＣＱＩ数Ｍ、そのＣＱＩの量子化ビット数Ｙを取得する。フィードバック情報復調部２０３は、取得したＸ、Ｍ、Ｙに基づいて、フィードバック情報を復調し、送信ウェイトとＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。図５に示したフィードバックテーブルによれば、Ｘ＝５～３、Ｍ＝５、Ｙ＝３である。
　このように実施の形態１によれば、送信帯域幅が広いほど、平均ＣＱＩの量子化ビット数を低減することにより、平均ＣＱＩの変動幅が狭いほど、量子化ビット数を少なくすることになり、送信帯域幅にかかわらず、平均ＣＱＩのフィードバック精度を均等に保証することができる。また、フィードバック量を低減することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態１では、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）の場合について説明したが、本発明の実施の形態２では、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の場合について説明する。
　図８は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、アンテナを２本として説明する。ただし、実施の形態１の図４と共通する部分には、図４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、アンテナを２本としたことにより、同一機能を有するブロックが重複する場合には、それぞれに枝番を付したが、特に断らない限り、枝番毎の差異はない。
　無線受信部１０２－１、１０２－２は、対応するアンテナ１０１－１、１０１－２を介して受信した信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、受信信号のうちデータ信号をＭＩＭＯ復調部３０３に出力し、受信信号のうちパイロット信号をチャネル推定部３０１に出力する。
　チャネル推定部３０１は、無線受信部１０２－１、１０２－２から出力されたパイロット信号を用いて、ＲＢ毎のチャネル推定値とＳＩＮＲをそれぞれ各ストリームについて求め、求めたＳＩＮＲをフィードバック情報生成部３０２に出力し、チャネル推定値をＭＩＭＯ復調部３０３に出力する。
　フィードバック情報生成部３０２は、チャネル推定部３０１から出力されたＲＢ毎のＳＩＮＲを、各ストリームについて対応するＣＱＩに変換する。また、フィードバック情報生成部３０２は、送信帯域情報記憶部１０６から通知された送信帯域幅に応じて決められた量子化ビット数でＣＱＩフィードバック情報を生成し、無線送信部１０８に出力する。なお、フィードバック情報生成部３０２の詳細については後述する。
　ＭＩＭＯ復調部３０３は、チャネル推定部３０１から出力されたチャネル推定値を用いて、無線受信部１０２－１、１０２－２から出力されたデータ信号をストリーム毎に分離する。分離したストリームはそれぞれデータ復調部１０４－１、１０４－２に出力される。
　次に、上述したフィードバック情報生成部３０２におけるフィードバック情報の生成について詳細に説明する。フィードバック情報生成部３０２は、図９に示すように、第１ストリームについては、送信帯域幅が広いほど平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘを減少させ、第２ストリームについては、平均ＣＱＩを第１ストリームの平均ＣＱＩとの差分で表し、かつ、送信帯域幅が広いほど差分を表すビット数Ｘｄを減少させるフィードバックビットテーブルを備えている。ただし、ここでは、第１ストリームの平均ＣＱＩについては、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）以上では同一の量子化ビット数とし、第２ストリームの平均ＣＱＩについては、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）以上では０ビットとする。
　図９において、第１ストリームについては、５ＭＨｚ（２５ＲＢ）の平均ＣＱＩを５ビット、１０ＭＨｚ（５０ＲＢ）の平均ＣＱＩを４ビット、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）の平均ＣＱＩを３ビット、４０ＭＨｚ（２００ＲＢ）の平均ＣＱＩを３ビットとしている。また、第２ストリームについては、５ＭＨｚ（２５ＲＢ）の差分を３ビット、１０ＭＨｚ（５０ＲＢ）の差分を２ビットとしている。このような値に設定したのは、送信帯域幅が広いほど、平均化の対象となるサンプル数（ここではＲＢ数）が多くなり、周波数ダイバーシチ効果が改善するため、各ストリームの平均ＣＱＩの差が小さくなるからである。なお、フィードバックするＣＱＩ数Ｍを５とし、上位Ｍ個のＣＱＩの量子化ビット数Ｙを３ビットとする。
　フィードバック情報生成部３０２は、図９に示したフィードバックテーブルに基づいて、送信帯域幅に応じた第１ストリームの平均ＣＱＩの量子化ビット数及び第２ストリームの差分の量子化ビット数を取得する。また、フィードバック情報生成部３０２は、各ストリームについて、ＲＢ毎のＳＩＮＲから送信帯域全体の平均ＳＩＮＲを求め、求めた平均ＳＩＮＲと上位Ｍ個のＲＢのＳＩＮＲとを、取得した量子化ビット数でＣＱＩに変換する。そして、フィードバック情報を生成する。
　図１０は、本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、アンテナを２本として説明する。ただし、実施の形態１の図７と共通する部分には、図７と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、アンテナを２本としたことにより、同一機能を有するブロックが重複する場合には、それぞれに枝番を付したが、特に断らない限り、枝番毎の差異はない。
　フィードバック情報復調部４０１は、図８に示した受信装置のフィードバック情報生成部３０２が備えるフィードバックビットテーブルと同じフィードバックビットテーブルを備え、無線受信部２０２から出力されたフィードバック情報をフィードバックテーブルに基づいて復調し、送信ウェイトとＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。取得したチャネル符号化率は符号化部２０４－１、２０４－２に出力され、変調レベルは変調部２０５－１、２０５－２に出力される。なお、フィードバック情報復調部４０１の詳細については後述する。
　ＭＩＭＯ多重部４０２は、変調部２０５－１、２０５－２から出力された変調シンボルを送信ストリームに変換し、全ての送信ストリームを多重して無線送信部２０６－１、２０６－２に出力する。
　次に、上述したフィードバック情報復調部４０１におけるフィードバック情報の復調について詳細に説明する。フィードバック情報復調部４０１は、図９に示したフィードバックビットテーブルを備えている。
　送信帯域幅毎に各ストリームの平均ＣＱＩの量子化ビット数が異なるため、フィードバック情報復調部４０１は、フィードバックテーブルを参照し、第１ストリームの平均ＣＱＩの量子化ビット数Ｘ、第２ストリームの差分の量子化ビット数Ｘｄ、フィードバックされるＣＱＩ数Ｍ、そのＣＱＩの量子化ビット数Ｙを取得する。フィードバック情報復調部４０１は、取得した量子化ビット数に基づいて、フィードバック情報を復調し、送信ウェイトとＣＱＩ（チャネル符号化率及び変調レベル）を取得する。
　このように実施の形態２によれば、送信帯域幅が広いほど、各ストリームにおける平均ＣＱＩの量子化ビット数を低減することにより、平均ＣＱＩの変動幅が狭いほど、量子化ビット数を少なくすることになり、送信帯域幅にかかわらず、平均ＣＱＩのフィードバック精度を均等に保証することができる。また、フィードバック量を低減することができる。
　なお、本実施の形態では、アンテナ本数が２本の場合について説明したが、本発明はアンテナ本数に限定されるものではない。
　なお、上記各実施の形態では、受信装置が送信帯域幅を取得する方法として、送信帯域幅情報を含む報知チャネルを受信して取得する場合について説明したが、通信中に送信帯域幅を変更可能なシステムでは、より短い送信間隔（１０ｍｓｅｃ以下）の制御チャネルによって取得するようにしてもよい。また、送信装置及び受信装置間で予め送信帯域幅が決められているシステムでは、シグナリングによる通知は特に必要ない。
　また、上記各実施の形態では、ＣＱＩフィードバック方法としてＢｅｓｔ－Ｍ報告を例に挙げ、送信帯域全体の品質を表す指標として平均ＣＱＩを用いて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ＣＱＩフィードバック方法としてＤＣＴ報告を用い、送信帯域全体の品質を表す指標としてＤＣ成分を用いてもよい。
　また、上記各実施の形態では、送信帯域幅が広がるにつれて、ＲＢ数（チャネルの品質を表現するサンプル数）が増大する場合について説明したが、送信帯域が一定の場合でも、ＲＢ数を変更するようにしてもよい。例えば、複数のＲＢをグループ化して、全送信帯域におけるサンプル数を変化させるなどである
　上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
　また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。
　アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
　例えば３ＧＰＰ ＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。
　また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
　２００８年４月１８日出願の特願２００８－１０９２９４の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明にかかる無線受信装置、無線送信装置及びフィードバック方法は、例えば、移動通通信システム等に適用できる。
 

Claims (9)

  1. 　パイロット信号を受信する受信手段と、
    　受信した前記パイロット信号を用いて、受信信号の受信品質を推定する推定手段と、
    　前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信手段と、
    　を具備する無線受信装置。
  2. 　前記フィードバック情報生成手段は、送信帯域幅が広いほど、量子化ビット数の減少幅を小さくする請求項１に記載の無線受信装置。
  3. 　受信品質を送信帯域幅で平均化して求められた平均ＣＱＩを含むフィードバック情報を受信する受信手段と、
    　前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数に基づいて、フィードバック情報を復調するフィードバック情報復調手段と、
    　を具備する無線送信装置。
  4. 　複数のアンテナから送信されたパイロット信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、
    　受信した前記パイロット信号を用いて、ストリーム毎の受信信号の受信品質を推定する推定手段と、
    　各ストリームの前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた各ストリームの平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信手段と、
    　を具備する無線受信装置。
  5. 　前記フィードバック情報生成手段は、第２ストリーム以降の平均ＣＱＩを第１ストリームの平均ＣＱＩとの差分によって表し、前記差分を前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化する請求項４に記載の無線受信装置。
  6. 　前記フィードバック情報生成手段は、送信帯域幅が広いほど、前記差分を量子化する量子化ビット数の減少幅を小さくする請求項５に記載の無線受信装置。
  7. 　ストリーム毎の受信品質を送信帯域幅で平均化して求められた各ストリームの平均ＣＱＩを含むフィードバック情報を受信する受信手段と、
    　前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数に基づいて、フィードバック情報を復調するフィードバック情報復調手段と、
    　を具備する無線送信装置。
  8. 　パイロット信号を受信する受信工程と、
    　受信した前記パイロット信号を用いて、受信信号の受信品質を推定する推定工程と、
    　前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信工程と、
    　を具備するフィードバック方法。
  9. 　複数のアンテナから送信されたパイロット信号を複数のアンテナを介して受信する受信工程と、
    　受信した前記パイロット信号を用いて、ストリーム毎の受信信号の受信品質を推定する推定工程と、
    　各ストリームの前記受信品質を送信帯域幅で平均化して平均ＣＱＩを求め、求めた各ストリームの平均ＣＱＩを前記送信帯域幅が広いほど少ない量子化ビット数で量子化してフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成工程と、
    　前記フィードバック情報を送信する送信工程と、
    　を具備するフィードバック方法。
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