特許 5902152 ３ＧＰＰ無線ネットワークでＰＵＣＣＨフィードバックのためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5902152

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】３ＧＰＰ無線ネットワークでＰＵＣＣＨフィードバックのためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/10 20090101AFI20160331BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   H04W24/10

   H04W16/28 130

【請求項の数】16

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-511101(P2013-511101)

(86)(22)【出願日】2011年5月12日

(65)【公表番号】特表2013-529033(P2013-529033A)

(43)【公表日】2013年7月11日

(86)【国際出願番号】KR2011003498

(87)【国際公開番号】WO2011142598

(87)【国際公開日】20111117

【審査請求日】2014年5月12日

(31)【優先権主張番号】13/104,644

(32)【優先日】2011年5月10日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/334,685

(32)【優先日】2010年5月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】リンジア・リウ

(72)【発明者】

【氏名】ジャンツォン・ツァン

(72)【発明者】

【氏名】ヨン・ハン・ナム

【審査官】 桑原 聡一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０８８２２５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１１−５０９０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１５８４８１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１１−５２６４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９０５２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Samsung，Control signaling to support feedback enhancements in Rel. 10[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#61 R1-103028，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_61/Docs/R1-103028.zip＞，２０１０年 ５月 ６日

【文献】 Samsung，Performance evaluations of Rel.10 4Tx feedback enhancement[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#62 R1-105049，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_62/Docs/R1-105049.zip＞，２０１０年 ８月２３日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｊ １５／００

Ｈ０４Ｂ ７／０４

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線ネットワークでの使用のために、
前記無線ネットワークの基地局に物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）でフィードバック値を伝送する移動端末であって、
前記移動端末は、
前記ＰＵＣＣＨの第１サブフレームでワイドバンド第１プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）値を前記基地局に伝送し、
前記ＰＵＣＣＨの第２サブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２ＰＭＩ及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を一緒に前記基地局に伝送し、
前記第１ＰＭＩ及び前記第２ＰＭＩはそれぞれ、前記ＰＵＣＣＨのための第１コードブック及び前記ＰＵＣＣＨのための第２コードブック内の一つの行列を指示し、
前記第１コードブック及び前記第２コードブックはそれぞれ、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送される第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩのための、前記ＰＵＳＣＨのための第３コードブック及び前記ＰＵＳＣＨのための第４コードブックのサブセットであることを特徴とする移動端末。

【請求項2】

前記移動端末は、
前記ＰＵＣＣＨの第３サブフレームでワイドバンド第２ＰＭＩ及びワイドバンドＣＱＩ値を前記基地局に伝送するように追加で動作することを特徴とする請求項１に記載の移動端末。

【請求項3】

前記移動端末が前記ワイドバンド第２ＰＭＩ及び前記ワイドバンドＣＱＩ値を伝送する期間は、
前記移動端末が前記サブバンドＣＱＩ値を伝送する多重の期間であることを特徴とする請求項２に記載の移動端末。

【請求項4】

前記第１コードブックの大きさは、前記第３コードブックの大きさと同じであり、前記第２コードブックの大きさは、前記第４コードブックの大きさと同じであることを特徴とする請求項１に記載の移動端末。

【請求項5】

移動端末動作方法であって、
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ，ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）の第１サブフレームでワイドバンド第１プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）値を基地局に伝送し、
前記ＰＵＣＣＨの第２サブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２ＰＭＩ及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を一緒に前記基地局に伝送し、
前記第１ＰＭＩ及び前記第２ＰＭＩはそれぞれ、前記ＰＵＣＣＨのための第１コードブック及び前記ＰＵＣＣＨのための第２コードブック内の一つの行列を指示し、
前記第１コードブック及び第２コードブックはそれぞれ、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送される第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩのための、前記ＰＵＳＣＨのための第３コードブック及び前記ＰＵＳＣＨのための第４コードブックのサブセットであることを特徴とする移動端末動作方法。

【請求項6】

前記ＰＵＣＣＨの第３サブフレームでワイドバンド第２ＰＭＩ及びワイドバンドＣＱＩ値を前記基地局に伝送する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の移動端末動作方法。

【請求項7】

前記移動端末が前記ワイドバンド第２ＰＭＩ及び前記ワイドバンドＣＱＩ値を伝送する期間は、
前記移動端末が前記サブバンドＣＱＩ値を伝送する多重の期間であることを特徴とする請求項６に記載の移動端末動作方法。

【請求項8】

前記第１コードブックの大きさは、前記第３コードブックの大きさと同じであり、前記第２コードブックの大きさは、前記第４コードブックの大きさと同じであることを特徴とする請求項５に記載の移動端末動作方法。

【請求項9】

移動端末と通信するための無線ネットワークでの使用のために、
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送されるフィードバック値を移動端末から受信するように動作する基地局であって、
前記ＰＵＣＣＨの第１サブフレームでワイドバンド第１プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）値を前記移動端末から受信し、
前記ＰＵＣＣＨの第２サブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２ＰＭＩ及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を一緒に受信し、
前記第１ＰＭＩ及び前記第２ＰＭＩはそれぞれ、前記ＰＵＣＣＨのための第１コードブック及び前記ＰＵＣＣＨのための第２コードブック内の一つの行列を指示し、
前記第１コードブック及び第２コードブックはそれぞれ、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送される第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩのための、前記ＰＵＳＣＨのための第３コードブック及び前記ＰＵＳＣＨのための第４コードブックのサブセットであることを特徴とする基地局。

【請求項10】

前記基地局は、
前記ＰＵＣＣＨの第３サブフレームでワイドバンド第２ＰＭＩ及びワイドバンドＣＱＩ値を受信するように動作することを特徴とする請求項９に記載の基地局。

【請求項11】

前記基地局が前記ワイドバンド第２ＰＭＩ及び前記ワイドバンドＣＱＩ値を受信する期間は、
前記基地局が前記サブバンド第２ＰＭＩ及び前記サブバンドＣＱＩ値を伝送する多重の期間であることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。

【請求項12】

前記第１コードブックの大きさは、前記第３コードブックの大きさと同じであり、前記第２コードブックの大きさは、前記第４コードブックの大きさと同じであることを特徴とする請求項９に記載の基地局。

【請求項13】

基地局動作方法であって、
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）の第１サブフレームでワイドバンド第１プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）値を移動端末から受信し、
前記ＰＵＣＣＨの第２サブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２ＰＭＩ及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を一緒に移動端末から受信し、
前記第１ＰＭＩ及び前記第２ＰＭＩはそれぞれ、前記ＰＵＣＣＨのための第１コードブック及び前記ＰＵＣＣＨのための第２コードブック内の一つの行列を指示し、
前記第１コードブック及び第２コードブックはそれぞれ、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送される第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩのための、前記ＰＵＳＣＨのための第３コードブック及び前記ＰＵＳＣＨのための第４コードブックのサブセットであることを特徴とする基地局動作方法。

【請求項14】

前記ＰＵＣＣＨの第３サブフレームでワイドバンド第２ＰＭＩ及びワイドバンドＣＱＩ値を前記移動端末から受信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の基地局動作方法。

【請求項15】

前記基地局が前記ワイドバンド第２ＰＭＩ及び前記ワイドバンドＣＱＩ値を受信する期間は、
前記基地局が前記サブバンドＣＱＩ値を伝送する多重の期間であることを特徴とする請求項１４に記載の基地局動作方法。

【請求項16】

前記第１コードブックの大きさは、前記第３コードブックの大きさと同じであり、前記第２コードブックの大きさは、前記第４コードブックの大きさと同じであることを特徴とする請求項１３に記載の基地局動作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に無線ネットワークに関し、より詳細には、３ＧＰＰ無線ネットワークのリリース１０で物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に対するＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩフィードバックメカニズムに関する。

【背景技術】

【0002】

３ＧＰＰ ＬＴＥ（３^ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）で、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は、ダウンリンク（ＤＬ）伝送スキームに採択された。

【0003】

３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）標準は、真正な４世代（４Ｇ）移動電話ネットワークの実現の最後の段階にある。米国の大部分メージャー移動通信事業者及びいくつかの全世界的な事業者は、それらのネットワークを２００９年にＬＴＥに転換し始めるという計画を発表した。ＬＴＥは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）に対する一連の強化方案である。大部分の３ＧＰＰリリース８は、オールＩＰフラットネットワークアキテクチャー（ａｌｌ−ＩＰ ｆｌａｔ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を含めて４世代移動通信技術の採択に集中する。

【0004】

３ＧＰＰ ＬＴＥ標準は、ダウンリンク（すなわち、基地局から移動端末に）のために直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する。直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、多くの直交周波数（またはサブキャリア）上で伝送するマルチキャリア伝送技術である。直交サブキャリアは、それらは、互いに干渉しないように周波数で個別的に変調され分離される。これは、高いスペクトル効率及び多重経路効果に対する抵抗を提供する。

【0005】

次の文書及び標準の説明書は、その全体がこの文献に記述されたもののように本発明に含まれる。１）文書番号Ｒ１−１０１６８３、“Ｗａｙ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｆｏｒ Ｒｅｌ−１０ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ”、２０１０年２月；２）文書番号Ｒ１−１０２５７９、“Ｗａｙ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅ １０ Ｆｅｅｄｂａｃｋ”、ＲＡＮ ＷＧ１、２０１０年４月；及び３）文書番号Ｒ１−１０３３３２、“Ｗａｙ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｏｎ ＵＥ Ｆｅｅｄｂａｃｋ”、２０１０年５月。

【0006】

リリース１０ＬＴＥシステムで、移動端末（またはユーザ装置）は、基地局（またはｅＮｏｄｅＢ）に対してプリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）、ランク指示子（ＲＩ；ｒａｎｋ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及びチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のフィードバックを行う。３ＧＰＰ ＲＡＮ１ ＃６０ミーティングで、リリース１０でフィードバックに対する進展された方式に対して同意した。リリース１０は、プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）、ランク指示子（ＲＩ）及びチャネル品質指示子（ＣＱＩ）の暗黙的フィードバック（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｆｅｅｄｂａｃｋ）を使用する。サブバンドに対するユーザ装置（ＵＥ）または移動端末（ＭＳ）空間フィードバックは、プリコーダー及びＣＱＩが、ＣＱＩレファレンスリソース内の各サブバンド上で、フィードバックによって与えられたように、ｅＮｏｄｅＢまたは基地局（ＢＳ）が特定プリコーダー（または多数のプリコーダー）を利用するという仮定に基づいて演算されることを示す。サブバンドは、全体システム帯域幅に対応することができるということに留意しなければならない。

【0007】

サブバンドに対するプリコーダーは、２個のマトリックスで構成される。プリコーダー構造は、すべての伝送（Ｔｘ）アンテナアレイ構成に対して適用される。２個のマトリックスの各々は、分離されたたコードブックに属する。コードブックは、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）及び移動端末（ユーザ装置）の両方で知られている（または同期化される）。コードブックは、異なるサブバンドに対する時間上で変更されてもよく、または変更されなくてもよい。２個のコードブックインデックスは、一緒にプリコーダーを決定する。２個のマトリックスのうち１つは、ワイドバンドまたはロングターム（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ）チャネル特性を目標とする。他のマトリックスは、周波数選択（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）またはショッターム（ｓｈｏｒｔ−ｔｅｒｍ）チャネル特性を目標とする。このコンテクストでマトリックスコードブックは、各リソースブロック（ＲＢ）に対して、移動端末（またはＵＥ）及び基地局（またはｅＮｏｄｅＢ）の両方に知られ、限定され、列挙されたマトリックスのセットとして解釈されなければならないという点に留意しなければならない。また、リリース８プリコーダーフィードバックは、この構造の特定の場合として見なされることができるという点に留意しなければならない。

【0008】

２個のメッセージがこの方法で調査される：１）リリース１０フィードバックは、リリース８フィードバックと類似の暗黙的なフィードバックに基づく；そして、２）２個のコードブックインデックスは、ワイドバンド及び／またはロング−タームチャネル特性を目標とするいずれか一方のコードブック及び周波数選択及び／またはショット−タームチャネル特性を目標とする他方のコードブックで、リリース１０のプリコーダーを特定する。

【0009】

ＲＡＮ１ ＃６０ｂｉｓミーティングで、リリース１０で移動端末（またはＵＥ）フィードバックに対する他の進展された方式に対してまた同意した。サブバンドに対するプリコーダーＷは、２個のマトリックスの関数Ｗ１及びＷ２である（すなわち、ここで、Ｗ１∈Ｃ１であり、Ｗ２∈Ｃ２である）。本明細書で、Ｗ１は、また、第１ＰＭＩと呼ばれ、Ｗ２は、また、第２ＰＭＩと呼ばれる。コードブックＣ１及びＣ２は、各々コードブック１及びコードブック２である。第１ＰＭＩは、ワイドバンド（またはロング−ターム）チャネル特性を目標とする。第２ＰＭＩは、周波数選択（またはショット−ターム）チャネル特性を目標とする。物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）のために、ペイロードがあまり大きくて、ＰＵＣＣＨ上の同一のサブフレームで第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩを伝送しない場合を除いて、第１ＰＭＩ及び第２ＭＰＭに対応するフィードバックは、異なるかまたは同一のサブフレームで伝送されることができる。また、周期及び非周期レポートは、独立的である。

【0010】

したがって、３ＧＰＰネットワークのリリース８（Ｒｅｌ−８）とリリース１０（Ｒｅｌ−１０）との間のフィードバックにおいて重要な差異が存在する。リリース８では、ただ１つのコードブックインデックスがプリコーダーを特定する。しかし、リリース１０では、２個のコードブックインデックスがプリコーダーを特定する。さらに、リリース１０でこのような２個のコードブックインデックスは、異なるサブフレームでまたは同一のサブフレームで伝送されることができる。

【0011】

ユーザ装置フィードバックの改善に関するＲＡＮ１グループで現在の論議に基づいて、プリコーディングを行う２個の可能な方法が存在する：ワイドバンド／ロングタームチャネル特性を目標とするＷ１または第１ＰＭＩ及び周波数選択／ショット−タームチャネル特性を目標とするＷ２または第２ＰＭＩを有する、１）Ｗ＝Ｗ１×Ｗ２または２）Ｗ＝Ｗ２×Ｗ１。リリース１０フィードバックメカニズムは、２個のコードブック構造に基づくリリース８フィードバックスキームのメカニズムと差異が大きく現れる確率が高い。さらに、フィードバックメカニズムに対応するデザイン哲学は、対応する２個のコードブックマトリックスのマトリックス乗算（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を行う詳細な方法となるようにすべきである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

したがって、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）周期フィードバック及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）非周期フィードバックの両方のための二重コードブック構造に基づいてリリース１０無線ネットワークでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩと関連したフィードバック情報を提供するための向上した装置及び方法についてこの技術分野の要求がある。特に、フィードバック情報の単位（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）を向上させる間に、オーバーヘッドシグナリングを最小化するリリース１０無線ネットワークでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩと関連したフィードバック情報を提供するための向上した装置及び方法についてこの技術分野の要求がある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

従来技術の前述した欠点を扱うために、無線ネットワークで使用のための、前記無線ネットワークの基地局に物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）でフィードバック値を伝送する移動端末を提供することを主要目的とする。前記移動端末は、前記ＰＵＣＣＨのサブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ；ｐｒｅｃｏｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ）及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ；ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を一緒に前記基地局に伝送するように動作する。

【0014】

移動端末動作方法が提供される。前記方法は、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）のサブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ）値を一緒に基地局に伝送する段階を含む。

【0015】

移動端末と通信するための無線ネットワークで使用のために、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で伝送されるフィードバック値を移動端末から受信するように動作する基地局が提供される。前記基地局は、前記ＰＵＣＣＨのサブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ）値を一緒に受信するように動作する。

【0016】

基地局動作方法が提供される。前記方法は、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）のサブフレームで特定サブバンドと関連したサブバンド第２プリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）及び前記特定サブバンドと関連したサブバンドチャネル品質指示子（ＣＱＩ）値を一緒に移動端末から受信する段階を含む。

【0017】

無線ネットワークで使用のために、移動端末は、基地局にプリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）値を物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で伝送する。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＣＣＨコードブックと関連している。前記移動端末は、また、前記基地局に前記ＰＭＩ値を物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で伝送する。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＳＣＨコードブックと関連している。前記ＰＵＣＣＨコードブックは、前記ＰＵＳＣＨコードブックのサブセットである。

【0018】

移動端末動作方法が提供される。前記方法は、基地局にプリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）値を物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で伝送する段階を含む。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＣＣＨコードブックと関連している。前記方法は、また、前記基地局に前記ＰＭＩ値を物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で伝送する段階を含む。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＳＣＨコードブックと関連している。前記ＰＵＣＣＨコードブックは、前記ＰＵＳＣＨコードブックのサブセットである。

【0019】

移動端末と通信するための無線ネットワークで使用のために、基地局は、移動端末からプリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）値を物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で受信するように動作する。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＣＣＨコードブックと関連している。前記基地局は、また、前記移動端末から前記ＰＭＩ値を物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で受信するように動作する。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＳＣＨコードブックと関連している。前記ＰＵＣＣＨコードブックは、前記ＰＵＳＣＨコードブックのサブセットである。

【0020】

基地局動作方法が提供される。前記方法は、移動端末からプリコーダーマトリックスインデックス（ＰＭＩ）値を物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で受信する段階を含む。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＣＣＨコードブックと関連している。前記方法は、また、前記移動端末から前記ＰＭＩ値を物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で受信する段階を含む。前記ＰＭＩ値は、ＰＵＳＣＨコードブックと関連している。前記ＰＵＣＣＨコードブックは、前記ＰＵＳＣＨコードブックのサブセットである。

【図面の簡単な説明】

【0021】

本発明とその利点のさらに完全な理解のために、添付の図面とともに次の説明を参照する。ここで、同一の参照番号は、同一の部分を示す。

【図1】図１は、本発明の原理によるＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨのためのフィードバックを行う例示的な無線ネットワークを示す。

【図2】図２は、本発明の実施例による複数の移動端末と通信する基地局を示す。

【図3】図３は、本発明の実施例による４ｘ４マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ、ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システムを示す。

【図4a】図４ａは、本発明の一実施例によるＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための代案を示す。

【図4b】図４ｂは、本発明の一実施例によるＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための代案を示す。

【図5】図５は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【図6】図６は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【図7】図７は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【図8】図８は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【図9】図９は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【図10】図１０は、本発明の他の実施例によるサブセット指示子（ＳＩ；ｓｕｂｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

下記のような本発明の詳細な説明に入るに先立って、本特許文献全体にわたって使用される任意の単語、そして構文の一部に対する定義について説明することが有利であろう。用語“備える（ｉｎｃｌｕｄｅ）”及び“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）”は、それから派生したものと共に、制限なしに含まれることを意味する；用語“または（ｏｒ）”は、及び／または（ａｎｄ／ｏｒ）の意味を含むことができる。構文“それと関連した（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ）”そして“それとともに関連した（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ）”は、それから派生したものと共に、備える（ｉｎｃｌｕｄｅ）、その中に備えられる（ｂｅ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｗｉｔｈｉｎ）、互いに連結する（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｗｉｔｈ）、含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）、内に含有される（ｂｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈｉｎ）、何にまたは何と連結する（ｃｏｎｎｅｃｔ ｔｏ ｏｒ ｗｉｔｈ）、何にまたは何と対で連結する（ｃｏｕｐｌｅ ｔｏ ｏｒ ｗｉｔｈ）、何と通信を行うことができる（ｂｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｂｌｅ ｗｉｔｈ）、何に協力する（ｃｏｏｐｅｒａｔｅ ｗｉｔｈ）、挟みこむ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）、並置する（ｊｕｘｔａｐｏｓｅ）、何に近似する（ｂｅ ｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｔｏ）、それとまたはそれに対して境界を成す（ｂｅ ｂｏｕｎｄ ｔｏ ｏｒ ｗｉｔｈ）、有する（ｈａｖｅ）、何の資産を有する（ｈａｖｅ ａ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ）などの意味になることができる。単語及び構文に対する定義は、この特許文献全体にわたって提供され、この技術分野における通常の知識を有する者は、多くの場合に、あるいは、そうでなければ大部分の場合で、そのように定義された単語と構文の今後の使用と共に、先立って適用されたそのような定義を理解することができる。

【0023】

この特許文献で本発明の原理を説明するために使用された多様な実施例及び下記で論議される、図１〜図１０は、ただ説明するための形態として使用され、本発明の権利範囲を制限するための如何なる方法で解釈されてはならない。この技術分野における通常の知識を有する者なら本発明の原理が適切に処理された無線通信システムで具現されることができることを理解することができる。

【0024】

図１は、例示的な無線ネットワーク１００を示し、この無線ネットワークは、本発明の原理による物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に対するフィードバックを行う。図示の実施例で、無線ネットワーク１００は、基地局（ＢＳ、ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）１０１、基地局（ＢＳ）１０２、基地局（ＢＳ）１０３、及び他の類似の基地局（図示せず）を含む。基地局１０１は、インターネット１３０または類似のＩＰ基盤ネットワーク（図示せず）と通信する状態にある。

【0025】

ネットワーク形式によって、他のよく知られた用語が“基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）”の代わりに、“ｅＮｏｄｅＢ”または“接続ポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）”のような用語が使用されることができる。説明の便宜のために、用語“基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）”は、この文献で遠隔ターミナルに対する無線接続を提供するネットワークインフラストラクチャーコンポネント（ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を示すものとして使用される。

【0026】

基地局１０２は、インターネット１３０に対する無線広帯域接続を基地局１０２のカバレージ領域１２０内の第１複数の移動端末（またはユーザ装置、ＵＥ）に提供する。第１複数の移動端末は、小規模事業者（ＳＢ；ｓｍａｌｌ ｂｕｓｉｎｅｓｓ）に位置することができる、移動端末１１１、大規模事業者（Ｅ；ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ）に位置することができる、移動端末１１２、ＷｉＦｉホットスポット（ＨＳ；ｈｏｔｓｐｏｔ）に位置することができる移動端末１１３、第１居住地（Ｒ；ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ）に位置することができる、移動端末１１４、第２居住地（Ｒ；ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ）に位置することができる、移動端末１１５及びセルラフォン、無線ラップトップ、無線ＰＤＡなどのような、モバイル装置（Ｍ）になることができる、移動端末１１６を含む。

【0027】

説明の便宜のために、移動端末が真正な移動装置（例えば、セルフォン）であるか、または停止された装置（例えば、デスクトップパソコン、自動販売機など）として一般的に考慮されるものであっても、用語“移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）”は、この文献で基地局に無線で接続するいかなる遠隔無線装置を指定するものとして使用される。他のよく知られた用語が“移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）”の代わりに、“加入者端末（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＳ）”、“遠隔ターミナル（ｒｅｍｏｔｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＲＴ）”、“無線ターミナル（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＷＴ）”、“ユーザ装置（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）”などのように使用されることができる。

【0028】

基地局１０３は、基地局１０３のカバレージ領域１２５内の第２複数の加入者端末にインターネット１３０に対する無線広帯域接続を提供する。第２複数の加入者端末は、加入者端末１１５及び加入者端末１１６を含む。この実施例において、基地局１０１〜１０３は、ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ技術を利用して加入者端末１１１〜１１６と、そして相互間に通信することができる。

【0029】

ただ６個の加入者端末が図１に示されているが、無線ネットワーク１００が無線広帯域接続を追加の加入者端末に提供することができることを理解しなければならない。加入者端末１１５及び加入者端末１１６は、カバレージ領域１２０及びカバレージ領域１２５の両方のエッジに位置していることに留意しなければならない。加入者端末１１５及び加入者端末１１６の各々は、基地局１０２及び基地局１０３の両方と通信を行い、この技術分野における通常の知識を有する者に知られたようなハンドオフ（ｈａｎｄｏｆｆ）モードで動作すると言える。

【0030】

コードブック設計に基づく閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ）伝送ビームフォーミングスキームの例示的な説明が次の文献で発見されることができる。1)D. Love, J. Heath, and T.Strohmer、“Grassmannian Beamforming For Multiple-Input, Multiple-Output Wireless Systems”, “IEEE Transactions on Information Theory, October 2003, 及び2)V. Raghavan, A. M.Sayeed, and N. Boston, “Near-Optimal Codebook Constructions For Limited Feedback Beamforming In Correlated MIMO Channels With Few Antennas、”IEEE 2006 International Symposiumon Information Theory.レファレンスは、いずれもその全体がこの文献に記録されたもののように参照として本発明に含まれる。

【0031】

閉ループコードブック基盤伝送ビームフォーミングは、基地局が同一の時間でそして任意の周波数で単一のユーザまたは同時に多重ユーザに伝送アンテナビームを形成する場合に使用されることができる。そのようなシステムの例示的な説明は、“Quentin H. Spencer, Christian B. Peel, A. Lee Swindlehurst, Martin Harrdt”, “An Introduction To the Multi-User MIMO Downlink”、“IEEE Communication Magazine, 2004年10月”で捜すことができ、これは、その全体がこの文献に記述されたもののように参照として本発明に含まれる。

【0032】

コードブックは、移動端末に知られたあらかじめ決定されたアンテナビームのセットである。コードブック基盤プリコーディングＭＩＭＯは、ダウンリンク閉ループＭＩＭＯで相当なスペクトル効率利得を提供することができる。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ標準で、４伝送（４−ＴＸ）アンテナ制限フィードバック基盤閉ループＭＩＭＯ構成が支援される。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ標準で、ピークスペクトル効率を提供するために、８伝送（８−ＴＸ）アンテナ構成は、顕著なプリコーディング閉ループＭＩＭＯダウンリンクシステムとして提案される。そのようなシステムの例示的な説明は、３ＧＰＰ技術規格Ｎｏ．３６．２１１、“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”で捜すことができ、これは、その全体がこの文献に記述されたもののように参照として本発明に含まれる。

【0033】

チャネルサウンディング信号または共通パイロット信号（またはｍｉｄａｍｂｌｅ）がデータ変調目的に使用されない場合、位相校正プロセスのための必要を除去するために、閉ループ変換コードブック基盤伝送ビームフォーミングが使用されることができる。そのようなシステムの例示的な説明は、“ＩＥＥＥ Ｃ８０２．１６ｍ−０８／１３４５ｒ２、”Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｃｏｄｅｂｏｏｋ Ｂａｓｅｄ Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ、“２００年１１月”で捜すことができ、これは、その全体がこの文献に記述されたもののように参照として本発明に含まれる。変換されたコードブック方法は、特に、高度に相関したチャネルで標準コードブックの性能を強化するために、そして、多重伝送アンテナで位相校正の必要を除去するために、チャネル相関情報（ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を利用する。典型的に、チャネル相関情報は、２次統計に基づく。したがって、非常にゆっくり変更され、これは、シャドーイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）及び経路損失（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ）のように、ロング−タームチャネル効果と類似している。結果的に、相関情報を利用するフィードバックオーバーヘッド及び演算複雑度は、非常に小さい。

【0034】

図２は、本発明の実施例による複数の移動端末２０２、２０４、２０６及び２０８と通信する基地局２２０の図面２００を示す。

【0035】

図２に示されたように、基地局２２０は、同時に多重アンテナビームを利用して複数の移動端末（ＭＳ；ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）と通信し、各アンテナビームは、同時に同一の周波数でその意図された移動端末に向けて形成される。基地局２２０及び移動端末２０２、２０４、２０６及び２０８は、ラジオ波形（ｒａｄｉｏ ｗａｖｅ）信号を伝送し受信するために多重アンテナを採択している。ラジオ波形信号は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号になることができる。

【0036】

一実施例において、基地局２２０は、各移動端末に対して複数の送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を通じて同時にビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を行う。例えば、基地局２２０は、ビームフォーミングされた信号２１０を通じてデータを移動端末２０２に伝送し、ビームフォーミングされた信号２１２を通じてデータを移動端末２０４に伝送し、ビームフォーミングされた信号２１４を通じてデータを移動端末２０６に伝送し、ビームフォーミングされた信号２１６を通じてデータを移動端末２０８に伝送する。本発明の一実施例において、基地局２２０は、移動端末２０２、２０４、２０６、及び２０８に同時にビームフォーミングを行うことができる。他の実施例において、各ビームフォーミングされた信号は、同一の時間及び同一の周波数でこれが意図した移動端末に向けて形成される。明確にするために、基地局から移動端末への通信は、知られたダウンリンク（ＤＬ）通信に適用され、移動端末から基地局への通信は、また、アップリンク（ＵＬ）通信に適用される。

【0037】

基地局２２０及び移動端末２０２、２０４、２０６及び２０８は、無線信号を伝送し受信するための多重アンテナを採択する。無線信号は、ラジオ波形信号になることができ、無線信号は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）伝送スキームを含む当業者に知られたいかなる伝送スキームでも使用することができることを理解しなければならない。

【0038】

移動端末２０２、２０４、２０６、及び２０８は、無線信号を受信することができるいかなる装置であってもよい。移動端末２０２、２０４、２０６、及び２０８の例は、これに限定されないが、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄａｔａ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ラップトップ、モバイルフォン、携帯用装置、またはビームフォーミングされた伝送を受信することができるいかなる他の装置を含む。

【0039】

ＯＦＤＭ伝送スキームは、周波数ドメインでデータを多重化するために使用される。変調シンボルは、周波数サブキャリアで伝達する。ＱＡＭ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調されたシンボルは、直列から並列に（ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−ｐａｒａｌｌｅｌ）変換され、ＩＦＦＴ（ｉｎｖｅｒｓｅ ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に入力される。ＩＦＦＴの出力で、Ｎ時間ドメインサンプルが得られる。ここで、Ｎは、ＯＦＤＭシステムで使用されるＩＦＦＴ／ＦＦＴ（ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）サイズを示す。ＩＦＦＴ後、信号は、並列から直列に変換され、信号シーケンスに循環前置（ＣＰ；ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）が付着される。ＣＰは、多重経路減衰（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ ｆａｄｉｎｇ）に起因した効果を回避するか、または緩和するために各ＯＦＤＭシンボルに付着される。出力されるサンプルのシーケンスは、ＣＰを有するＯＦＤＭシンボルで示される。受信機側で、完全な時間周波数同期化が行われると仮定すれば、受信機は、まずＣＰを除去し、その後、信号は、ＦＦＴに入力される前に、直列から並列に変換される。ＦＦＴの出力は、並列から直列に変換される。そして、出力されるＱＡＭ変調シンボルは、ＱＡＭ変調器に入力される。

【0040】

ＯＦＤＭシステムで全体帯域幅は、サブキャリアと命名される狭帯域（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ）周波数ユニットに分割される。サブキャリアの数は、システムで使用されるＦＦＴ／ＩＦＦＴサイズＮと同一である。一般的に、周波数スペクトルの端部にあるサブキャリアは、保護サブキャリアとして予約されているので、データのために使用されるサブキャリアの数は、Ｎ個より小さい。一般的に、保護サブキャリアでは、どんな情報も伝送されない。

【0041】

各ＯＦＤＭシンボルは、時間ドメインで限定された期間を有するので、サブキャリアは、周波数ドメインで相互間にオーバーラップされる。しかし、直交性は、送信機及び受信機が完全な周波数同期化を有すると仮定するサンプリング周波数で維持される。不完全な周波数同期化または高い移動性に起因した周波数オフセットの場合において、サンプリング周波数でサブキャリアの直交性が破壊され、キャリア間の干渉（ＩＣＩ；ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生する。

【0042】

無線通信チャネルの容量及び信頼度を向上させるための基地局及び単一移動端末の両方で多重伝送アンテナ及び多重受信アンテナの利用は、単一ユーザマルチ入力マルチ出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システムとして知られている。ＭＩＭＯシステムは、Ｋを有する容量で線形増加を保証する。ここで、Ｋは、伝送アンテナの数（Ｍ）及び受信アンテナの数（Ｎ）の最小値である（すなわち、Ｋ＝ｍｉｎ（Ｍ、Ｎ））。ＭＩＭＯシステムは、空間多重化、伝送／受信ビームフォーミングまたは伝送／受信ダイバシティのスキームで具現されることができる。

【0043】

図３は、本発明の実施例による４×４多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）システム３００を示す。この例で、４個の互いに異なるデータストリーム３０２は、４個の伝送アンテナ３０４を利用して分離して伝送される。伝送された信号は、４個の受信アンテナ３０６で受信され、そして、受信された信号３０８として解釈される。空間信号処理３１０の一部形態が４個のデータストリーム３１２を復元するために受信された信号３０８上で行われる。

【0044】

空間信号処理の例は、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｂｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ）である。これは、伝送されたデータストリームを復元するために連続された干渉取り消し原理（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）を利用する。ＭＩＭＯスキームの他の変形は、伝送アンテナにわたる一部種類の空間−時間コーディング（ｓｐａｃｅ−ｔｉｍｅｃｏｄｉｎｇ）を行うスキームを含む（例えば、Ｄ−ＢＬＡＳＴ（Ｄｉａｇｏｎａｌ Ｂｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ））。追加に、ＭＩＭＯは、無線通信システムでリンク信頼度またはシステム容量を向上させるために、伝送及び受信ダイバシティスキーム及び伝送及び受信ビームフォーミングスキームで具現されることができる。

【0045】

ＭＩＭＯチャネル推定は、伝送アンテナの各々から受信アンテナの各々にリンクためのチャネル利得及び位相情報を推定するもので構成される。したがって、Ｎ×Ｍ ＭＩＭＯシステムのためのチャネル応答“Ｈ”は、次に示されたような、Ｎ×Ｍマトリックスで構成される：

【0046】

【数1】

【0047】

ＭＩＭＯチャネル応答は、Ｈによって表現される。そしてａ_ＮＭは、伝送アンテナＮから受信アンテナＭへのチャネル利得を表現する。ＭＩＭＯチャネルマトリックスの要素の推定を活性化するために、分離したパイロットは、各々の伝送アンテナから伝送されることができる。

【0048】

単一ユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）の拡張として、多重ユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）は、多重伝送アンテナを有する基地局が無線通信チャネルの容量及び信頼度を向上させるための空間分割多重接続（ＳＤＭＡ；Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような多重ユーザビームフォーミングスキームの利用を通じて多重の移動端末と同時に通信することができる通信シナリオである。

【0049】

本発明において、２個のマトリックスインデックスは、プリコーダーを特定する。より詳細には、マトリックスインデックスは、Ｗ１∈Ｃ１を特定し、マトリックスインデックスは、Ｗ２∈Ｃ２を特定する。ここで、Ｃ１及びＣ２は、２個のコードブックである。コードブックＷ＝Ｗ１×Ｗ２（またはＷ２×Ｗ１）のランクは、Ｗのランクとして定義される。

【0050】

Ｗ＝Ｗ１×Ｗ２の場合に対して、コードブックＣ１は、識別マトリックスとともに、

【0051】

【数2】

【0052】

の構造を有するコードブックを含む。

【0053】

コードブックＣ２は、２×１、２×２、８×３、８×４、８×５、８×６、８×７、及び８×８のディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を有するコードブックを含む。

【0054】

全体プリコーダー（Ｗ）の８伝送（８Ｔｘ）アンテナコードブックで、コードワードの最大ランクは、８である。８Ｔｘコードブックで、ランク“ｋ”のコードワードの数がｒ_ｋで示される場合、８伝送（８Ｔｘ）アンテナコードブックでコードワードの全体数は：

【0055】

【数3】

【0056】

である。

【0057】

本発明の一実施例で、全体プリコーダー（Ｗ）のコードブックは、次のような特性を有する：

【0058】

【数4】

【0059】

すなわち、ランク１及びランク２に対するコードワードの全体数は、ランク３からランク８までのコードワードの全体数と同一である。特定例は、次の通りである：

【0060】

【数5】

【0061】

このような場合において、コードワードは、４個のサブセットに均一に分割されることができる：ｉ）サブセットＳ０は、ランク１コードワードを含む；ｉｉ）サブセットＳ１は、ランク２コードワードを含む；ｉｉｉ）サブセットＳ２は、ランク３及びランク４コードワードを含む；そして、ｉｖ）サブセットＳ３は、ランク５、ランク６、ランク７、及びランク８コードワードを含む。

【0062】

本発明の一実施例において、全体プリコーダー（Ｗ）のコードブックは、次の特性を有する：

【0063】

【数6】

【0064】

特定例で、コードワードは、４個のサブセットに均一に分割されることができる：Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３。サブセットＳ０は、次の構造を有する近接して離隔された、クロス−ポール（ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌｅ）アンテナ構成を目的とするランク１コードワードを含む：

【0065】

【数7】

【0066】

サブセットＳ１は、次の構造を有する一緒に極性化され（ｃｏ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）、近接して離隔された、均一な線形アレイアンテナ構造を目的とするランク１コードワードを含む。
この構造は、

【0067】

【数8】

【0068】

サブセットＳ２は、ランク２、ランク３及びランク４コードワードを含む。サブセットＳ３は、ランク５、ランク６、ランク７及びランク８コードワードを含む。
本発明の一実施例において、全体プリコーディングマトリックスは、Ｋサブセットに分割されることができ、

【0069】

【数9】

【0070】

ビットのサブセット指示子（ＳＩ）は、どんなサブセットが移動端末の勧奨される全体プリコーディングマトリックスに属するかを指示するように移動端末からネットワークにレポートされる。

【0071】

特定例のために、全体プリコーディングマトリックスは、全体プリコーダーのランクによって２個のサブセットに分割される。サブセット指示子（ＳＩ）ビットは、１と同一であり、移動端末の勧奨される全体プリコーダーのランクは、２より大きい。そうでなければ、ＳＩビットが２と同一であるとき、勧奨される全体プリコーダーのランクは、３より小さい：

【0072】

【表1】

【0073】

他の例において、全体プリコーディングマトリックスは、４個のサブセットＳ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３に分割される。それでは、２ビットのサブセット指示子（ＳＩ）は、どんなサブセットが勧奨される全体プリコーダーに属するかを指示する。

【0074】

【表2】

【0075】

本発明の一実施例において、移動端末は、ＳＩ値によって、異なるサブフレームでまたは同一のサブフレームで、第１ＰＭＩまたはＷ１、そして、第２ＰＭＩまたはＷ２をレポートする。例えば、前述した実施例で提示されたように、ＳＩが単純に１ビットを有する場合において、１）ＳＩ値が０であるとき、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩは、異なるサブフレームまたは同一のサブフレームでレポートされることができる；そして、２）ＳＩ値が１であるとき、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩは、同一のサブフレームで常にレポートされる。さらに、第１ＰＭＩが、ＳＩ値が１であるとき、識別マトリックスに常に設定される特別な場合において、移動端末は、第２ＰＭＩと関連したマトリックスインデックスをレポートする必要がある。

【0076】

図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施例によるＰＵＣＣＨ周期（ｐｅｒｉｏｄｉｃ）ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩをレポートするための代案を示す。移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム４０１〜４０６を伝送する。移動端末は、また、サブセット指示子（ＳＩ）が１であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム４１１〜４１６を伝送する。サブセット指示子（ＳＩ）は、リリース８でＲＩフィードバックと同様に、それほど頻繁ではないように（低い周期で）、移動端末によってレポートされる。移動端末がＰＭＩ及びＣＱＩの両方をレポートするように設定されるサブフレームで、移動端末は、図４ａに示されたように、ＳＩ＝０なら、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩの両方をレポートする。しかし、ＳＩ＝１なら、移動端末は、ただ第２ＰＭＩだけをレポートする。

【0077】

例示的な方法において、サブフレーム４０１及び４０４は、サブセット指示子（ＳＩ＝０）を含む。サブフレーム４０２、４０３、４０５及び４０６は、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）値とともに、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩ（すなわち、マトリックスＷ１及びＷ２）を含む。サブフレーム４１１及び４１４は、サブセット指示子（ＳＩ＝１）を含む。サブフレーム４１２、４１３、４１５、及び４１６は、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）値とともに、第２ＰＭＩ値を含む。

【0078】

図５〜図１０は、本発明の他の実施例による、サブセット指示子（ＳＩ）値が０であるとき、ＰＵＣＣＨ周期ワイドバンドフィードバックモードでＣＱＩ、ＰＭＩ、及びＲＩをレポートするための複数の代案を示す。

【0079】

図５において、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム５１１〜５１５を伝送する。第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩは、ワイドバンドチャネルから両方を得る（すなわち、移動端末は、セットＳサブバンド上で伝送を推定する）。Ｗ２“及びＷ２”は、第１ＰＭＩの最後のレポートされた周期ワイドバンドフィードバックを条件とする、レポートサブフレームによるワイドバンドチャネルから得る。同一のサブフレームで第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩの両方のレポート周期は、上位階層シグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）によって設定されることができる。第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩのレポート周期は、ワイドバンド第２ＰＭＩのレポート周期の多数倍になることができる。

【0080】

ＣＱＩは、第１ＰＭＩが現在レポートされた第２ＰＭＩ及び最後のレポートされた周期ワイドバンド第１ＰＭＩのフィードバックサブフレームでレポートされるように設定されれば、移動端末が現在レポートされた第１ＰＭＩ及び第２ＰＩＭを有するセットＳサブバンド上で伝送を行うと仮定して、演算される。

【0081】

図６で、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム６１１〜６１５を伝送する。第１ＰＭＩは、ワイドバンドチャネルから得られる。移動端末は、セットＳサブバンドで伝送を仮定する。しかし、第２ＰＭＩ（サブバンドＳＢ１に対する）は、移動端末が対応するサブバンドＳＢ１上だけで伝送されることを仮定して得られる。ＣＱＩ価格は、移動端末がレポートされた第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＭＩを有するセットＳサブバンド上で伝送を行うものと仮定して演算される。この代案において、ワイドバンド第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＭＩは、同一のサブフレーム（例えば、サブフレーム６１２）で常に伝送される。

【0082】

図７で、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム７１１〜７１５を伝送する。レポートメカニズムは、図５で提示されたものと類似している。しかし、差異点は、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩが同一のサブフレームで伝送されないということである。ＣＱＩ値は、移動端末が現在レポートされた第２ＰＭＩ及び最後のレポートされた周期ワイドバンド第１ＰＭＩを有するセットＳサブバンド上で伝送を行うものと仮定して演算される。

【0083】

図８で、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム８１１〜８１５を伝送する。レポートメカニズムは、ワイドバンド第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＭＩが常に同一のサブフレームで伝送されるものではないということを除外すれば、図６で提示されたものと類似している。移動端末が同一のサブフレームでワイドバンド第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＭＩの両方でフィードバックするように設定されるサブフレームの周期は、上位階層シグナリングによって設定されることができ、移動端末がただサブバンド第２ＰＭＩをフィードバックするように設定されるときのサブフレームのフィードバック周期の多数倍にならなければならない。ＣＱＩ値は、第１ＰＭＩが現在レポートされたサブバンド第２ＰＭＩ及び最後のレポートされた周期ワイドバンド第１ＰＭＩのフィードバックサブフレームでレポートされるように設定されれば、移動端末が現在レポートされた第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＭＩを有するセットＳサブバンド上で伝送を行うものと仮定して演算される。

【0084】

図９で、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム９１１〜９１５を伝送する。レポートメカニズムは、ワイドバンド第１ＰＭＩ及びサブバンド第２ＰＩＭが絶対に同一のサブフレームで伝送されないという点を除外すれば、図６で提示されたものと類似している。移動端末がワイドバンド第１ＰＭＩをフィードバックするように設定されるサブフレームの周期は、上位階層シグナリングによって設定されることができ、移動端末がただサブバンド第２ＰＭＩをフィードバックするように設定されるときのサブフレームのフィードバック周期の多数倍になることができる。ＣＱＩ値は、移動端末が現在レポートされるサブバンド第２ＰＭＩ及び最後のレポートされた周期ワイドバンド第１ＰＭＩを有するセットＳサブバンド上で伝送を行うものと仮定して演算される。

【0085】

本発明の好ましい実施例において、移動端末は、移動端末がまた選択されたサブバンドに対するＣＱＩ値（すなわち、移動端末選択サブバンドＣＱＩ）をフィードバックするように設定される場合、サブバンド第２ＰＭＩをフィードバックする。例えば、図７で、移動端末は、サブセット指示子（ＳＩ）が０であるとき、指示されたフィードバックレポートを有するサブフレーム１０１１〜１０１５を伝送する。サブフレーム１０１３及び１０１４で、移動端末は、サブバンドＣＱＩ値（例えば、ＣＱＩ ＳＢ１）をフィードバックするように設定され、移動端末は、また、対応するサブバンド第２ＰＭＩ（例えば、Ｗ２ ＳＢ１）をレポートする。

【0086】

サブフレームで、移動端末は、ワイドバンドＰＭＩ／ＣＱＩ（例えば、サブフレーム１０１２）をフィードバックするように設定され、移動端末は、図４〜図９のうち１つで提案された方法を利用する。しかし、移動端末がサブバンドＣＱＩ値をフィードバックするように設定されるサブフレームに対して、移動端末は、また、レポートされたサブバンドＣＱＩ値とともに、対応するサブバンド第２ＰＭＩをフィードバックする。

【0087】

好ましくは、同一のサブフレームでサブバンドＣＱＩ値及びサブバンドＰＩＭ値（すなわち、第２ＰＭＩ）を組み合わせることは、オーバーヘッドのサイズを減少させる。これは、ＰＭＩを第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩに分割することは、適切なペイロードを利用して第２ＰＭＩがＣＱＩと結合されるようにし、第１ＰＭＩ及び第２ＰＭＩの全体単位（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）を増加させるからである。

【0088】

リリース８で、ＰＵＣＣＨのためのコードブックは、ＰＵＳＣＨのためのコードブックと同一である。本発明の好ましい実施例において、異なるコードブック単位（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）は、ＰＵＣＣＨフィードバック及びＰＵＳＣＨフィードバックのために使用されることができる。したがって、ＰＵＣＣＨフィードバック及びＰＵＳＣＨフィードバックのためのコードブックは、異なっている。例えば、ＰＵＣＣＨフィードバックが基盤となるコードブックは、ＰＵＳＣＨフィードバックが基盤となるコードブックのサブセットである。より詳細には、デュアルコードブック構造で、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨコードブックは、次の関係を有す
る：

【0089】

【数10】

【0090】

代案として、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨコードブックは、次のような関係を有することができる：

【0091】

【数11】

【0092】

である。これは、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨフィードバックの両方がワイドバンドフィードバックに対して同一のフィードバック単位（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）を有するようにする可能性を許容する。ＰＵＣＣＨのコードブックは、ＰＵＳＣＨのコードブックからの制限されたサブセットになることができる。制限されたサブセットは、上位階層シグナリングを通じてシグナリングされ、そして、制限されたサブセットを行うためのメカニズムは、リリース８に定義された同一のものに再利用することができる。

【0093】

さらに、ＰＵＣＣＨのためのコードブック制限は、制限されたコードブックがペイロード関係に関して（非制限コードブック）ＰＵＳＣＨフィードバックに対するものと同一の特性を有することができる特性を有することができる。ＰＵＳＣＨがデータ伝送に使用されるので、フィードバックのためにＰＵＳＣＨを使用することは、ＰＵＣＣＨを利用することと比較して、フィードバックのために上位ペイロードを許容する。例えば、非制限コードブックが特性、

【0094】

【数12】

【0095】

ここで、ｒｉ’は、ＰＵＣＣＨフィードバックに対する制限されたコードブックでランクｉを有する全体プリコーディングマトリックスの数を意味する。
本発明が実施例により説明されたが、多様な変更と修正がこの技術分野における通常の知識を有する者に提案されることができる。本発明は、添付の請求範囲の範囲内に含まれるもののようなそのような変更及び修正を含むものとして意図された。

【符号の説明】

【0096】

１００ 無線ネットワーク
１０１、１０２、１０３ 基地局
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６ 移動端末
１３０ インターネット
２０２、２０４、２０６、２０８ 移動端末
２１０、２１２、２１４、２１６ ビームフォーミングされた信号
２２０ 基地局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】