特許 6069338 プリコーディング行列セットの品質の測定および報告

(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】6069338

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】プリコーディング行列セットの品質の測定および報告

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/10 20090101AFI20170123BHJP

   H04W 28/18 20090101ALI20170123BHJP

   H04B 7/04 20170101ALI20170123BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20170123BHJP

   H04W 88/02 20090101ALI20170123BHJP

   H04J 99/00 20090101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   H04W24/10

   H04W28/18 110

   H04B7/04

   H04W16/28

   H04W88/02 151

   H04J15/00

【請求項の数】12

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2014-539265(P2014-539265)

(86)(22)【出願日】2012年9月13日

(65)【公表番号】特表2015-501611(P2015-501611A)

(43)【公表日】2015年1月15日

(86)【国際出願番号】EP2012067938

(87)【国際公開番号】WO2013068155

(87)【国際公開日】20130516

【審査請求日】2015年6月23日

(31)【優先権主張番号】11008827.5

(32)【優先日】2011年11月7日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】514136668

【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】アインハウス ミヒャエル

(72)【発明者】

【氏名】ヴェンゲルター クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】ゴリチェク エドラー フォン エルプバルト アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】星野 正幸

【審査官】 小林 正明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１０４３４３（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１２−５２０６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２１８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７１７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 LG Electronics，Extending Rel-8/9 ICIC for heterogeneous network[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#60b R1-102430，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_60b/Docs/R1-102430.zip＞，２０１０年 ４月１６日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０４

Ｈ０４Ｊ ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求める移動端末であって、前記移動端末が、サービング基地局のセル内に位置しており、前記干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験し、
前記干渉源基地局によって使用可能な前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列についての情報を、前記サービング基地局から受信するようにされている受信器と、
前記干渉源基地局と前記移動端末の間のチャネルの現在のチャネル状態を測定するようにされているプロセッサおよび前記受信器と、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれからの干渉を、前記測定された現在のチャネル状態に基づいて推定するようにされている前記プロセッサと、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、前記推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求めるようにされている前記プロセッサと、
を備え、
少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが前記干渉源基地局によって使用され、前記受信器および前記プロセッサが、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれのプリコーディング行列セットに対して、前記受信するステップ、前記推定するステップ、および前記求めるステップを行うようにされており、
前記プロセッサが、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記求められた品質測度に基づいて求めるようにさらにされており、前記送信器が、前記好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、前記サービング基地局を通じて前記干渉源基地局に報告するようにさらにされている、または、
前記送信器が、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記求められた品質測度を前記サービング基地局に報告するようにされている、または、
前記プロセッサが、前記２つのプリコーディング行列セットの前記品質測度の差を計算するようにされており、前記送信器が、前記差に関する情報を前記サービング基地局に報告するようにされている、
移動端末。

【請求項2】

前記送信器が、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記品質測度を、好ましくはチャネル品質報告メッセージの中で前記サービング基地局に報告するようにされている、
請求項１に記載の移動端末。

【請求項3】

前記通信システムの無線フレームが、少なくとも２つのサブフレームセットに分割され、前記干渉源基地局において、前記無線フレームの各サブフレームセットに対して、異なるプリコーディング行列セットが設定され、前記受信器および前記プロセッサが、各プリコーディング行列セットに対して、前記受信するステップ、前記推定するステップ、および前記求めるステップを行うようにされており、前記受信器が、サブフレームセットと各プリコーディング行列セットの対応関係についての情報を受信するようにさらにされている、または、
異なるサブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの組合せ、またはその両方に対して、異なるプリコーディング行列セットが設定され、前記受信器および前記プロセッサが、各サブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの各組合せ、またはその両方に対して、前記受信するステップ、前記推定するステップ、および前記求めるステップを行うようにされている、
請求項１または請求項２に記載の移動端末。

【請求項4】

移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求めるサービング基地局であって、移動端末が、前記サービング基地局のセル内に位置しており、前記干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験し、
前記干渉源基地局によって使用可能な前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列について前記移動端末に通知するようにされている送信器であって、前記移動端末が、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれからの干渉を、測定される現在のチャネル状態に基づいて推定し、前記チャネルが、前記干渉源基地局と前記移動端末の間である、前記送信器と、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれの前記推定された干渉についての情報を、前記移動端末から受信するようにされている受信器と、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、前記受信された推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求めるようにされているプロセッサと、
を備え、
少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが前記干渉源基地局によって使用され、前記送信器、前記受信器、および前記プロセッサが、それぞれ、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれに対して、前記通知するステップ、前記受信するステップ、および前記求めるステップを行うようにされており、
− 前記プロセッサが、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記求められた品質測度に基づいて求めるようにさらにされており、前記送信器が、前記好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、前記干渉源基地局に報告するようにされている、
サービング基地局。

【請求項5】

前記プロセッサが、前記プリコーディング行列セットの前記求められた干渉変動性に基づいて、無線フレームの特定のサブフレームにおいて前記移動端末をスケジューリングするようにされている、または、
前記プロセッサが、前記プリコーディング行列セットの前記求められた干渉変動性に基づいて、前記移動端末に送信するための変調・符号化方式を選択するようにされている、
請求項４に記載のサービング基地局。

【請求項6】

移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求める方法であって、移動端末が、サービング基地局のセル内に位置しており、前記干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験し、
前記干渉源基地局によって使用可能な前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列について、前記サービング基地局によって前記移動端末に通知するステップと、
前記干渉源基地局と前記移動端末との間のチャネルの現在のチャネル状態を前記移動端末によって測定するステップと、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記プリコーディング行列それぞれからの干渉を、前記測定された現在のチャネル状態に基づいて前記移動端末によって推定するステップと、
前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、前記推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求めるステップと、
を含み、
少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが前記干渉源基地局によって使用され、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれに対して、前記通知するステップ、前記推定するステップ、および前記求めるステップが行われ、前記方法が、
− 前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記求められた品質測度に基づいて求め、前記好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、前記移動端末から前記サービング基地局を通じて前記干渉源基地局に報告するステップ、または、
− 前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記求められた品質測度を、前記移動端末から前記サービング基地局に報告し、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットの前記報告された品質測度に基づいて、前記サービング基地局によって求め、前記好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を前記サービング基地局から前記干渉源基地局に報告するステップ、または、
− 前記２つのプリコーディング行列セットの前記品質測度の差を前記移動端末によって計算し、前記差に関する情報を前記移動端末から前記サービング基地局に報告し、前記少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、前記報告された差に基づいて前記サービング基地局によって求め、前記好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を前記サービング基地局から前記干渉源基地局に報告するステップ、
をさらに含んでいる、方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の前記特定のプリコーディング行列について前記移動端末に通知する前記ステップが、
物理層、メディアアクセス制御層、または上位層のメッセージを使用することによって行われる、
これに加えて、またはこれに代えて、
前記干渉源基地局によって使用可能な前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの各プリコーディング行列の使用確率に関する重み情報について通知し、前記重み情報が、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記干渉変動性を求める前記ステップにおいて前記移動端末によって使用される、
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて平均干渉を計算し、前記計算された平均干渉を、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記品質測度に、前記干渉変動性に加えて含めるステップであって、前記平均干渉を計算する前記ステップにおいて前記重み情報が前記移動端末によって使用されることが好ましい、ステップ、
をさらに含んでいる、請求項６または請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記干渉変動性が、
− 前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の標準偏差、
− 前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の分散、
− 前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのいずれかのプリコーディング行列の最小干渉もしくは最大干渉またはその両方、
− 前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の範囲であって、好ましくは前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットのいずれかのプリコーディング行列の最大干渉と最小干渉の差、
のうちの少なくとも１つである、
請求項６から請求項８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記品質測度を、好ましくはチャネル品質報告メッセージの中で前記移動端末から前記サービング基地局に報告するステップと、
前記サービング基地局において、前記少なくとも１つのプリコーディング行列セットの前記報告された前記品質測度を考慮してスケジューリングを決定するステップと、
をさらに含んでいる、請求項６から請求項９のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記サービング基地局が、
− 前記プリコーディング行列セットの前記報告された品質測度に基づいて、無線フレームの特定のサブフレームにおいて前記移動端末をスケジューリングする、または、
− 前記プリコーディング行列セットの前記報告された品質測度に基づいて、前記移動端末に送信するための変調・符号化方式を選択する、
請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記通信システムの無線フレームが、少なくとも２つのサブフレームセットに分割され、前記干渉源基地局において、前記無線フレームの各サブフレームセットに対して、異なるプリコーディング行列セットが設定され、前記プリコーディング行列セットそれぞれに対して、前記通知するステップ、推定するステップ、および求めるステップが行われ、前記通知するステップが、サブフレームセットと各プリコーディング行列セットの対応関係について前記移動端末に通知するステップをさらに含んでいる、
請求項６から請求項１１のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、干渉源基地局によって使用されるプリコーディング行列セットの品質測度を求める方法に関する。さらに、本発明は、本発明の方法を実行する移動端末および基地局装置を提供する。

【背景技術】

【0002】

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）
ＷＣＤＭＡ（登録商標）無線アクセス技術をベースとする第３世代の移動通信システム（３Ｇ）は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化または発展・進化させる上での最初のステップとして、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）と、エンハンストアップリンク（高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）とも称する）とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。

【0003】

ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、３ＧＰＰは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と称される新しい移動通信システムを導入した。ＬＴＥは、今後１０年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、ＬＴＥにおける重要な方策である。

【0004】

ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）に関する作業項目（ＷＩ）の仕様は、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access（ＵＴＲＡ）：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセス）およびＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）と称され、最終的にリリース８（ＬＴＥリリース８）として公開される。ＬＴＥシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、ＩＰベースの全機能を低遅延かつ低コストで提供する。ＬＴＥでは、与えられたスペクトルを用いてフレキシブルなシステム配備を達成するために、スケーラブルな複数の送信帯域幅（例えば、１.４ＭＨｚ、３.０ＭＨｚ、５.０ＭＨｚ、１０.０ＭＨｚ、１５.０ＭＨｚ、および２０.０ＭＨｚ）が指定されている。ダウンリンクには、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、かかる無線アクセスは、低いシンボルレートのため本質的にマルチパス干渉（ＭＰＩ）を受けにくく、また、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を使用しており、さらに、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能だからである。アップリンクには、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access：シングルキャリア周波数分割多元接続）をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、ユーザ機器（ＵＥ）の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるからである。ＬＴＥリリース８／９では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術（例えば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）チャネル伝送技術）が採用され、高効率の制御シグナリング構造が達成されている。

【0005】

ＬＴＥアーキテクチャ
図１は、ＬＴＥの全体的なアーキテクチャを示し、図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮのアーキテクチャをより詳細に示している。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ｅＮｏｄｅＢから構成され、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥ向けの、Ｅ−ＵＴＲＡのユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコルを終端処理する。ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）は、物理（ＰＨＹ）レイヤ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ（これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む）をホストする。ｅＮＢは、制御プレーンに対応する無線リソース制御（ＲＲＣ）機能も提供する。ｅＮＢは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクＱｏＳ（サービス品質）の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化／復号化、ダウンリンク／アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮／復元など、多くの機能を実行する。複数のｅＮｏｄｅＢは、Ｘ２インタフェースによって互いに接続されている。

【0006】

また、複数のｅＮｏｄｅＢは、Ｓ１インタフェースによってＥＰＣ（Evolved Packet Core：進化したパケットコア）、より具体的には、Ｓ１−ＭＭＥによってＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）、Ｓ１−Ｕによってサービングゲートウェイ（ＳＧＷ：Serving Gateway）に接続されている。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ／サービングゲートウェイとｅＮｏｄｅＢとの間の多対多関係をサポートする。ＳＧＷは、ユーザデータパケットをルーティングして転送する一方で、ｅＮｏｄｅＢ間のハンドオーバー時におけるユーザプレーンのモビリティアンカーとして機能し、さらに、ＬＴＥと別の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカー（Ｓ４インタフェースを終端させ、２Ｇ／３ＧシステムとＰＤＮ ＧＷとの間でトラフィックを中継する）として機能する。ＳＧＷは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、ダウンリンクデータ経路を終端させ、そのユーザ機器へのダウンリンクデータが到着したときにページングをトリガーする。ＳＧＷは、ユーザ機器のコンテキスト（例えばＩＰベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報）を管理および格納する。さらに、ＳＧＷは、合法傍受（lawful interception）の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。

【0007】

ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。ＭＭＥは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順（再送信を含む）の役割を担う。ＭＭＥは、ベアラの有効化／無効化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク（ＣＮ）ノードの再配置を伴うＬＴＥ内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のＳＧＷを選択する役割も担う。ＭＭＥは、（ＨＳＳと対話することによって）ユーザを認証する役割を担う。非アクセス階層（ＮＡＳ：Non-Access Stratum）シグナリングはＭＭＥにおいて終端され、ＭＭＥは、一時的なＩＤを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。ＭＭＥは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ：Public Land Mobile Network）に入るためのユーザ機器の認証をチェックし、ユーザ機器のローミング制約を実施する。ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリングの暗号化／整合性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、ＭＭＥによってサポートされる。さらに、ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークと２Ｇ／３Ｇのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、ＳＧＳＮからのＳ３インタフェースを終端させる。さらに、ＭＭＥは、ローミングするユーザ機器のためのホームＨＳＳに向かうＳ６ａインタフェースを終端させる。

【0008】

ＬＴＥ（リリース８）におけるコンポーネントキャリアの構造

【0009】

【0010】

【0011】

「コンポーネントキャリア」という用語は、数個のリソースブロックの組合せに言及する。ＬＴＥの将来のリリースにおいて、「コンポーネントキャリア」という用語はもはや使用されない。代わりに、この用語は「セル」に変更される。「セル」は、ダウンリンクリソースおよび任意でアップリンクリソースの組合せに言及する。ダウンリンクリソースのキャリア周波数とアップリンクリソースのキャリア周波数との連結（linking）は、ダウンリンクリソースで送信されるシステム情報に示される。

【0012】

ＬＴＥのさらなる発展（ＬＴＥ−Ａ）
世界無線通信会議２００７（ＷＲＣ−０７）において、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの周波数スペクトルが決定された。ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域や国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）において無線インタフェースの標準化が開始された。３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＃３９会合において、「Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)」に関する検討項目の記述が承認された。この検討項目は、Ｅ−ＵＴＲＡを進化・発展させるうえで（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの要求条件を満たすために）考慮すべき技術要素をカバーしている。現在、ＬＴＥ−Ａのための２つの主要な技術要素が検討されており、以下ではこれらについて説明する。

【0013】

より広い帯域幅をサポートするためのＬＴＥ−Ａにおけるキャリアアグリゲーション
ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムがサポートできる帯域幅は１００ＭＨｚであるが、ＬＴＥシステムは２０ＭＨｚをサポートできるのみである。最近、無線スペクトルの不足によって無線ネットワークの発展が妨げられており、結果として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムのための十分に広いスペクトル帯域を見つけることが困難である。したがって、より広い無線スペクトル帯域を得るための方法を見つけることが緊急課題であり、１つの可能な答えがキャリアアグリゲーション機能である。

【0014】

キャリアアグリゲーションでは、最大で１００ＭＨｚの広い送信帯域幅をサポートする目的で、２つ以上のコンポーネントキャリアがアグリゲートされる。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、ＬＴＥシステムにおけるいくつかのセルが、より広い１つのチャネルにアグリゲートされ、このチャネルは、たとえＬＴＥにおけるこれらのセルが異なる周波数帯域である場合でも１００ＭＨｚに対して十分に広い。

【0015】

少なくとも、アグリゲートされるコンポーネントキャリアの数がアップリンクとダウンリンクとで同じであるとき、すべてのコンポーネントキャリアをＬＴＥリリース８／９互換として設定することができる。ユーザ機器によってアグリゲートされるすべてのコンポーネントキャリアが必ずしもＬＴＥリリース８／９互換でなくてよい。リリース８／９のユーザ機器がコンポーネントキャリアにキャンプオンする（camp on）ことを回避するため、既存のメカニズム（例：バーリング（barring））を使用することができる。

【0016】

ユーザ機器は、自身の能力に応じて１つまたは複数のコンポーネントキャリア（複数のサービングセルに対応する）を同時に受信または送信することができる。キャリアアグリゲーションのための受信能力もしくは送信能力またはその両方を備えた、ＬＴＥ−Ａリリース１０のユーザ機器は、複数のサービングセル上で同時に受信する、もしくは送信する、またはその両方を行うことができ、これに対して、ＬＴＥリリース８／９のユーザ機器は、コンポーネントキャリアの構造がリリース８／９の仕様に従う場合、１つのみのサービングセル上で受信および送信を行うことができる。

【0017】

チャネル品質報告
リンクアダプテーション（link adaptation）の原理は、パケット交換データトラフィックに対する効率的な無線インタフェースの設計にとって重要である。ほぼ一定のデータレートを持つ回線交換サービスをサポートするために高速閉ループ電力制御を利用したＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）の初期バージョンと異なり、ＬＴＥのリンクアダプテーションは、各ユーザに対する現行の無線チャネル容量に適合させるために、送信データレート（変調方式およびチャネル符号化率）を動的に調整する。

【0018】

ＬＴＥのダウンリンクデータ送信に関して、ｅＮｏｄｅＢは、通常、ダウンリンクチャネル状態の予測に応じて変調方式および符号化率（ＭＣＳ）を選択する。この選択処理に対する重要な入力は、ｅＮｏｄｅＢへのアップリンクにおいてユーザ機器（ＵＥ：User Equipment）によって送信されるチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）フィードバックである。

【0019】

チャネル状態情報は、例えば３ＧＰＰ ＬＴＥのようなマルチユーザ通信システムにおいて、一人以上のユーザに対するチャネルリソースの品質を決定するのに使用される。一般に、ｅＮｏｄｅＢは、ＣＳＩフィードバックに応えて、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭの変調方式、ならびに幅広い符号化率から選択することができる。このＣＳＩ情報は、チャネルリソースを異なるユーザに割り当てるマルチユーザスケジューリングアルゴリズムに役立たせたり、あるいは、割り当てられたチャネルリソースを最大限に生かすよう、変調方式や符号化率、送信電力などのリンクパラメータを適合させたりするのに利用される。

【0020】

ＣＳＩは、コンポーネントキャリアごとに、また、報告モードおよび帯域幅に応じて、コンポーネントキャリアの異なるサブバンド群ごとに、報告される。チャネルリソースは、図４に例示された「リソースブロック」として定義することができる。図４は、例えば、３ＧＰＰのＬＴＥ作業項目で議論されたＯＦＤＭを採用したマルチキャリア通信システムを想定している。より一般的に、リソースブロックは、スケジューラによって割り当て可能な移動通信の無線インタフェース上の最小リソースを示すものと考えることができる。リソースブロックの次元（dimensions）は、移動通信システムで用いられるアクセス方式に応じて、時間（例えば、時分割多重（ＴＤＭ）のためのタイムスロットやサブフレーム、フレームなど）や周波数（例えば、周波数分割多重（ＦＤＭ）のためのサブバンドやキャリア周波数など）、コード（例えば、符号分割多重（ＣＤＭ）のための拡散コード）、アンテナ（例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output））の任意の組合せが可能である。

【0021】

最小の割り当て可能なリソース単位がリソースブロックであるとして、理想的な場合において、それぞれのリソースブロックすべておよびそれぞれのユーザすべてに対するチャネル品質情報は常に利用可能でなければならない。しかし、フィードバックチャネルは容量が制約されているため、それは、ほとんど実現可能ではなく、不可能でさえある。したがって、チャネル品質フィードバックシグナリングのオーバーヘッドを削減するために、例えば、あるユーザに対する一部のリソースブロックのみに対するチャネル品質情報を送信するなど、削減または圧縮の技術が必要である。

【0022】

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、チャネル品質が報告される最小単位はサブバンドと呼ばれている。サブバンドは、周波数方向に隣接する（frequency-adjacent）複数のリソースブロックで構成されている。

【0023】

上記のように、ユーザ機器は、通常、設定されているが非アクティブ化されたダウンリンクコンポーネントキャリアのＣＳＩ測定を実行・報告することはなく、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）およびＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）のような無線リソースの管理に関連する測定を行うのみである。ダウンリンクコンポーネントキャリアをアクティブ化する場合、効率的なダウンリンクスケジューリングのための適切なＭＣＳを選択できるようにするために、ｅＮｏｄｅＢが、新たにアクティブ化されたコンポーネントキャリアに対するＣＳＩ情報を迅速に獲得することが重要である。ＣＳＩ情報がなければ、ｅＮｏｄｅＢは、ユーザ機器のダウンリンクチャネル状態についての情報がなく、ダウンリンクデータ送信に対して積極的すぎるＭＣＳか消極的すぎるＭＣＳを選択してしまう可能性が高い。いずれの場合も、再送が要求されまたは利用されていないチャネル容量のため、かえってリソースの利用が非効率になってしまう。

【0024】

チャネル状態情報のフィードバック要素
一般に、移動通信システムは、チャネル品質フィードバックを伝えるのに用いる特別の制御シグナリングを定義する。３ＧＰＰ ＬＴＥには、チャネル品質のフィードバックとして与えることができるあるいはできない３つの基本要素が存在する。これらのチャネル品質要素は、
− 変調・符号化方式インジケータ（ＭＣＳＩ：Modulation and Coding Scheme Indicator）（ＬＴＥ仕様書ではチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とも呼ばれる）
− プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）
− ランクインジケータ（ＲＩ：Rank Indicator）
である。

【0025】

ＭＣＳＩは、送信に使用すべき変調・符号化方式を提案するのに対し、ＰＭＩは、ＲＩによって与えられる送信行列の階数（rank）を使用する、特別の多重化およびマルチアンテナ送信（ＭＩＭＯ）に用いられるプリコーディング行列／ベクトルを示す。関連する報告・送信メカニズムの詳細は、非特許文献２、非特許文献３、および非特許文献４（どの文献も３ＧＰＰのウェブサイトで入手可能であり、参照することにより本明細書に組み込まれている）に記載されている。

【0026】

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、上記３つのチャネル品質要素のすべてがいつでも報告されるわけではない。注目すべきは、３ＧＰＰ ＬＴＥは、２つのコードワードの送信もサポートしている（例えば、ユーザデータ（トランスポートブロック）の２つのコードワードを１つのサブフレームに多重化して１つのサブフレームで送信することができる）ため、１つのコードワードまたは２つのコードワードのいずれかについてフィードバックすればよいことである。詳細は、２０ＭＨｚのシステム帯域幅を使用したシナリオの一例について、次節および下記の表１に与えられている。注意すべきは、この情報は非特許文献４のsection 7.2.1に基づくことである。

【0027】

ヘテロジニアス（異種）ネットワーク
来年以降、ヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）と称される新しいネットワークアーキテクチャの配備が事業者によって開始されるであろう。３ＧＰＰ内で現在検討されている一般的なＨｅｔＮｅｔ配備は、マクロセルおよびピコセルからなる。ピコセルは、低電力のｅＮＢによって形成され、このｅＮＢは、マクロセルからのトラフィックをオフロードする目的でトラフィックのホットスポットに有利に配置することができる。マクロｅＮＢおよびピコｅＮＢは、互いに独立してスケジューリングを実施する。高電力のマクロセルと低電力のピコセルとを混用することによって、追加の容量を提供し、カバレッジを改善することができる。

【0028】

ピコセルには、このような配備におけるスループット性能を高めるための手段としてのセル領域拡張（ＣＲＥ）技術を、さらに設けることができる。ユーザ機器は、最も強いピコｅＮＢからの受信電力よりも少なくともＧｄＢだけ受信電力が大きい場合にのみ、マクロｅＮＢに接続し、Ｇは、半静的に設定されるＣＲＥバイアスである。一般的な値は、０〜２０ｄＢの範囲であるものと予測される。

【0029】

図５は、このようなＨｅｔＮｅｔシナリオを示しており、１つのマクロセルの領域内にさまざまなピコセルが設けられている。ピコセルは、２つのエッジ（縁部）を有するように描いてあり、一方の縁部はＣＲＥを使用しないピコセルエッジを意味し、他方の縁部はＣＲＥを使用するピコセルを意味する。さまざまなセル内に位置するさまざまなユーザ機器を示している。

【0030】

しかしながら、ピコセル内のユーザ機器が経験する信号干渉のため、小さいセルによって提供される追加容量が失われることがある。マクロｅＮＢは、ピコＵＥ（すなわちピコｅＮＢに接続されているユーザ機器）にとっての単一の主干渉源である。このことは、ＣＲＥの使用時にセルエッジに位置するピコＵＥに特にあてはまる。

【0031】

さらに、以下に説明するように、マルチアンテナ送信が使用されるとき、干渉問題はさらに複雑になる。

【0032】

マルチアンテナシステム
スループットおよびスペクトル効率の高い要件を達成する目的で、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムは、ＬＴＥの本質的な部分を形成する。多入力多出力とは、通信性能を改善するため送信器と受信器の両方において複数のアンテナを使用することである。多入力多出力は、スマートアンテナ技術のいくつかの形態のうちの１つである。なお、入力および出力という用語は、アンテナを有する装置のことではなく、信号を伝える無線チャネルを意味する。

【0033】

高いレベルの観点からは、ＭＩＭＯは、３つの主たるカテゴリとして、ビームフォーミング、空間多重化、およびダイバーシチ符号化に分けることができる。

【0034】

ＭＩＭＯ送信は、一般的にはプリコーディングに基づいており、プリコーディングは、狭義にはマルチストリームのビームフォーミングとみなすことができる。より広義には、送信器において行われるあらゆる空間処理とみなされる。ビームフォーミングは、干渉を利用して、送信される信号の指向性を変更する。送信時、ビームフォーマは、波面における強め合う干渉および弱め合う干渉のパターンを形成する目的で、各送信器における信号の位相および相対振幅を制御する。

【0035】

シングルレイヤビームフォーミングにおいては、信号電力が受信器の入力において最大になるように、位相（および場合によっては利得）の適切な重み付けを行って、送信アンテナそれぞれから同じ信号が出力される。ビームフォーミングの恩恵は、異なるアンテナから発せられる信号を強め合うように重ねることによって、受信される信号電力レベルが増大することと、マルチパスフェージング効果が低減することである。この効果はビームフォーミング利得として知られている。散乱が存在しないときには、ビームフォーミングによって良好な指向性パターンが得られるが、典型的な携帯電話のビームとは異なる。システム内に複数の受信器（移動端末）が存在するとき、これらの受信器が空間的に十分に隔てられている場合、複数の送信ビームの重ね合わせを実行することができる。ビームフォーミングのためのプリコーディングを行うには、チャネルへの最適なアダプテーションを提供する目的で、送信器がチャネル状態情報（ＣＳＩ）を認識していることが要求される。なお、シングルレイヤビームフォーミングにおいては、一般的に移動端末側に複数の受信アンテナは要求されない。

【0036】

空間多重化では、複数の送信アンテナおよび受信アンテナが要求される。空間多重化においては、高速信号が複数のより低速のストリームに分割され、各ストリームが、送信アンテナのセットにマッピングされる空間レイヤにおいて同じ周波数チャネルで送信される。これらの信号が、十分に異なる空間シグネチャ（spatial signature）で受信器のアンテナアレイに到達する場合、受信器は、これらのストリームを（ほぼ）平行なチャネルに分離することができる。空間多重化は、高い信号対雑音比（ＳＮＲ）においてチャネル容量を増大させるための極めて強力な技術である。空間ストリームの最大数は、送信器のアンテナ数と受信器のアンテナ数のうち小さい方の数によって制限される。空間多重化は、送信チャネルの情報の有無にかかわらず使用することができる。さらに、空間多重化は、複数の受信器（移動端末）に同時に送信する目的にも使用でき、これはマルチユーザＭＩＭＯとして知られている。異なる空間シグネチャを使用して受信器をスケジューリングすることによって、良好な分離性を確保することができる。

【0037】

送信器側にチャネルの情報が存在しないときには、ダイバーシチ符号化技術を使用することができる。ダイバーシチ法では、（空間多重化における複数のストリームとは異なり）単一のデータストリームが送信されるが、信号は、空間−時間符号化と呼ばれる技術を使用して符号化される。信号は、完全な直交符号またはほぼ完全な直交符号として送信アンテナそれぞれから発せられる。ダイバーシチ符号化では、複数のアンテナリンクにおける独立したフェージングを利用して信号のダイバーシチを高める。送信器側にはチャネルの情報が存在しないため、ダイバーシチ符号化からのビームフォーミング利得はない。

【0038】

送信器側にチャネルの情報が存在する場合、空間多重化とビームフォーミングを組み合わせることもでき、あるいは、復号化の高い信頼性が要求される場合、空間多重化とダイバーシチ符号化を組み合わせることができる。

【0039】

プリコーディング
ダウンリンクＭＩＭＯの場合、各基地局（ｅＮＢ）は、移動局へのデータ送信を現在の無線チャネル条件に適合させるため、送信アンテナに対するプリコーディングを実行する。反射のない無線チャネルの場合、このことは、受信側の移動端末の方向に送信ビームを向けることに相当する。これは、送信する前に信号ベクトルにプリコーディング行列Ｗを乗じることによって達成される。コードブックベースの閉ループＭＩＭＯを使用する場合、移動端末は無線チャネルを推定し、基地局および移動端末側に認識されている事前定義されたコードブックから選択される最適なプリコーディング行列Ｗを選択する。最適なプリコーディング行列とは、最大容量を提供するプリコーディング行列である。プリコーディング行列は、非特許文献２の第６.３.４.２.３章「Codebook for precoding」の中の対応する表による、コードブックインデックスに対応するプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）値によって識別される。上記の表から明らかであるように、ＰＭＩは、送信に使用されるアンテナポートおよび対応するランクインジケータ（ＲＩ）に応じて、２ビット長または３ビット長とすることができる。

【0040】

このフィードバックは基地局に提供される。利用可能な帯域幅に応じて、この情報はリソースブロックごとに、またはリソースブロックのグループごとに利用可能となり、なぜなら最適なプリコーディング行列はリソースブロックごとに変わりうるためである。移動端末が選択することのできるコードブックのサブセットは、ネットワークによって設定することができる。

【0041】

基地局のスケジューラは、基地局と移動局との間の無線チャネルの特性に主として基づいてプリコーディング行列を選択する。隣接するセルにおいてどのプリコーディング行列が使用されているかを考慮しない場合、複数の異なるセルによって形成される電力放射パターン（ビーム）が互いに衝突することがあり、結果として、セルの周縁部のユーザにおいて実質的なセル間干渉が発生する。ＰＭＩ調整については後から説明する。

【0042】

セル間干渉および調整
セルの周縁部のユーザは、通常では受信信号強度が比較的低く、強いセル間干渉を受ける。送信電力を上げることにより、受信信号強度を高めることができるが、別のセルの周縁部のユーザにおいてより強いセル間干渉が発生し、したがってこれらのユーザのスループットが減少する。したがって、セル間干渉およびセル内干渉の軽減策を提供することが重要である。

【0043】

干渉源側においてプリコーディングを行うマルチアンテナ送信においては、干渉されるセル内の移動端末は、干渉する側の基地局における異なるプリコーディング行列の使用によって強く影響されることがある。

【0044】

基本的な干渉の影響は以下のとおりである。
− 極めて高い平均干渉レベル
− 強い干渉フラッシュライト効果（flashlight effect）による、ＳＩＮＲ（ＣＱＩ）推定の極めて高い不確実性

【0045】

干渉フラッシュライト効果とは、干渉する側の基地局によって使用される各プリコーディング行列（干渉源プリコーディング行列インジケータ（ＩＰＭＩ）によって記述される）によって、干渉の影響を受ける移動端末側において異なる干渉電力レベルが発生することを意味する。干渉源は、（マルチユーザスケジューリングに応じて）異なるタイミングにおいて異なるＩＰＭＩを使用するため、干渉の影響を受ける移動端末は、干渉源（干渉源基地局）によって使用されるＩＰＭＩに応じて強い干渉変動を経験する。この変動はフラッシュライト効果として知られており、干渉の影響を受ける移動端末側における干渉レベルの推定に関して重大な不確実性につながることがある。

【0046】

セルの周縁部の移動端末のスループット性能を改善するためには、これらの移動端末がダウンリンク送信用にスケジューリングされるリソースにおいて干渉の影響を低減しなければならない。セル間干渉調整（ＩＣＩＣ：Inter-Cell Interference Coordination）の目的は、電力制約を受けるマルチセルスループットを最大化する、セル間シグナリングの制限、公平性の達成、および最小ビットレート要件である。

【0047】

干渉を軽減するための１つの解決策は、異なる干渉統計値（interference statistics）を有するサブフレームパターンを使用することである。異なるサブフレームセットの異なる干渉パターン（例：異なる平均干渉電力レベル）を形成するコンセプトは、３ＧＰＰ ＲＡＮ１に指定されているように、設定されたサブフレームセットにおける制約された干渉測定値によってサポートされる。
・ 異なるサブフレームセット（例：ＡＢＳ（Almost Blank Subframe）、非ＡＢＳ）の報告プロセス
・ 報告は、基準リソースの平均推定干渉レベルに基づく

【0048】

チャネル品質は、受信器側における予測されるＳＩＮＲレベルの量子化に対応するＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）報告の形で、サービング基地局に報告される。しかしながら、異なるサブフレームセットに対するＣＱＩ報告は、干渉電力レベルの予測される変動性（すなわちフラッシュライト効果）に関して何らの情報も提供しない。平均干渉電力レベルのみが考慮される。

【0049】

重要な点として、干渉電力レベルの変動性（すなわちフラッシュライト効果）が強いと、受信器側におけるブロック誤り率（ＢＬＥＲ）が大幅に高まることがあり、結果としてスペクトル効率が低下する。

【0050】

干渉を軽減するためのベストコンパニオン（Best Companion）コンセプトが公知であり、サイト間で交換されるベスト（最良）重みインデックス（すなわちＰＭＩ）に加えて、追加のコードブックベースのチャネル状態情報が導入される。特に、移動端末（ユーザ機器）は、チャネルを測定し、自身のサービング基地局にとってのベストビームインデックス（ランク１ ＰＭＩ）、すなわち、雑音およびセル間干渉を考慮したとき、（移動端末によってサポートされている受信器アルゴリズムに応じて）受信器出力におけるＳＩＮＲが最大となる自身の送信重みのコードブックインデックスを報告する。移動端末は、サービング基地局にとってのいわゆるベストコンパニオンインデックス（ＢＣＩ）、すなわち、受信器出力におけるＳＩＮＲが最大となる、一緒にスケジューリングされる可能性のある干渉源のコードブックインデックス（例：ＰＭＩおよび候補ＢＣＩに基づいて計算されるリニアＭＭＳＥ受信行列）を報告する。移動端末は、ＢＣＩが使用されない場合にはＣＱＩを報告する。ベストＢＣＩが使用される場合、デルタＣＱＩが報告される。デュアルストリームＭＵ−ＭＩＭＯの場合、この追加情報に基づいてセル内干渉を最小にする目的で、基地局は２基の移動端末ｎ、ｍを対にすることができ、この場合、ｍのＰＭＩがｎのＢＣＩであり、ｎのＰＭＩがｍのＢＣＩである。結果として、スペクトル効率が高まる。

【0051】

セル間干渉を低減するための別の方法として、干渉側のｅＮＢにおいてプリコーディング行列を制約する。特に、コードブックベースの閉ループＭＩＭＯシステムの場合、隣接セルからのセル間干渉を軽減するため、ＰＭＩ調整（制約または推奨）が採用されている。ビームフォーミングのマルチセル調整には、送信器側にチャネルの情報（例えば干渉側の隣接セル（基地局）の情報）が要求される。干渉側基地局は、干渉の影響を受けている移動端末（ユーザ機器）からのフィードバック報告に基づいてプリコーディングを制約する。

【0052】

ワーストコンパニオンインデックス（ＷＣＩ：Worst Companion Index）が従来技術から公知であり、この場合、フィードバックはプリコーディングコードブックインデックスを使用して情報を効率的に提供する。ユーザ機器は、主要な干渉側セル（基地局）のセットからのチャネルを測定し、干渉側セルのセットについて、セルと、ワーストコンパニオン（すなわち最も強い干渉プリコーダ）ＰＭＩ（ＷＣＩ）を報告する。したがって、１つのＷＣＩは、セルの識別子とプリコーディング行列インジケータ（干渉源ＰＭＩ）の対である。さらに、ＷＣＩは、干渉の影響を受ける移動端末のサービングリンクに結合される古典的なチャネル品質インジケータと、デルタＣＱＩとを提供することができ、デルタＣＱＩは、報告されるＷＣＩが干渉側の隣接セルによって使用されない場合における推定利得を示す（例：ＷＣＩありとなしの場合の平均信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）の差を反映する）。この追加情報に基づいてセル間干渉を最小にする目的で、ビーム調整を行うことができる。一例として、ＷＣＩを報告する場合、低レイテンシのバックホール上の中央のスケジューラは、与えられた時間−周波数リソースにおいて、報告されるＷＣＩから干渉が起こらず、したがってシステムの全体的な干渉が低減するように、複数の異なるセルのユーザ（移動端末）をスケジューリングすることができる。結果として、特にセルの周縁部のユーザのスループットが増大し、さらにシステムのスペクトル効率が高まる。

【0053】

干渉源基地局では、干渉の影響を受ける移動端末からのワーストコンパニオンインデックスの報告に基づいて、プリコーディング行列の使用が制約される。干渉の影響を受ける移動端末は、自身において予測される最大の干渉を引き起こす、干渉源基地局によって使用される「ワースト（最悪の）」ＰＭＩについて、ネットワークに通知する。当然ながら、異なる移動端末は、それぞれの位置に応じて異なるＷＣＩを報告しうる。この場合、干渉源基地局において適用される制約は、関与するすべての移動端末から報告されるＷＣＩの和集合に基づく。

【0054】

干渉の影響を受ける移動端末（ユーザ機器）からのＷＣＩ報告に基づいてＰＭＩ（ＩＰＭＩ）を制約することによって、干渉の影響を受ける移動端末において最大の干渉をもたらすＩＰＭＩを干渉源基地局（ｅＮＢ）が使用することが防止される。しかしながら、ＷＣＩの報告によって、フラッシュライト効果が最小となるＩＰＭＩ制約に必ずしもつながらないことがあり、なぜならこのコンセプトの主眼は、平均干渉電力レベルを最小にすることであり、フラッシュライトを低減することではないためである。特に、干渉の影響を受ける１つの移動端末にとって「悪い」高干渉ＩＰＭＩが、干渉の影響を受ける別の移動端末にとっては「良好な」低干渉ＩＰＭＩとなることがある。さらには、平均ＳＩＮＲが大幅には低減しないことがある。さらに、ＷＣＩの報告に基づくＩＰＭＩ制約に起因して、ＣＱＩの測定に基づくＳＩＮＲ推定の不確実性（すなわちフラッシュライト効果）が依然として極めて高い、またはさらに高まることがある。

【0055】

このことについて、図６および図７において例示的に説明する。図６および図７は、干渉側基地局の６つの異なるプリコーダａ〜ｆと、それによって移動端末（ユーザ機器）において引き起こされる干渉電力レベルに関して、干渉の影響を受ける移動端末側における測定結果を示している。この場合、３基の異なるユーザ機器１〜３が１つのセルに位置しており、隣接セルからのセル間干渉を経験し、干渉のレベルは、隣接セルの基地局（ｅＮＢ）によって使用される干渉プリコーディング行列（ＩＰＭＩ）に依存するものと想定する。さらに、図６は、ユーザ機器によってネットワークに報告されるワーストプリコーディング行列（すなわちＷＣＩ）を示している。したがって、ユーザ機器１はプリコーディング行列ｃを報告し、ユーザ機器２はプリコーディング行列ｂを報告し、ユーザ機器３はプリコーディング行列ｅを報告する。ＷＣＩの報告の結果として、干渉側ｅＮＢは、プリコーディング行列ｃ、ｂ、ｅが使用されないようにプリコーディング行列の使用を制約するように（すなわちＰＭＩ制約）指示される。図７は、各ユーザ機器について、ＰＭＩ（ＩＰＭＩ）制約の後の結果としてのセル間干渉を描いている。この図から明らかであるように、さまざまな（残りの）プリコーダの干渉レベルが大きく変動する結果としての干渉フラッシュライト効果は、大幅には低減していない。

【0056】

マクロセルおよびピコセル（基地局）からなる一般的なヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）のシナリオにおいては、受信器側における有効干渉電力レベル（Ｉ）は、主干渉源セルからの寄与分（Ｉ_Ｄ）と、残りの干渉源セルからの寄与分（Ｉ_Ｒ）とに分けることができる。両方の干渉電力寄与分は、時間に依存する確率過程である。

【0057】

【数1】

【0058】

特に図５に示したように、一般的なＨｅｔＮｅｔシナリオの場合、以下を想定することができる。

【0059】

【数2】

【0060】

したがって、主干渉側セル（基地局）からの干渉統計推定値に焦点を当てることは妥当である。主干渉源が、制約されたプリコーディング行列のセットのみを使用すると想定すると、その干渉源からの干渉電力レベルも特定の一連の電力レベルに制限される。主干渉源の干渉チャネルの状態は、干渉側基地局の基準シンボル（ＬＴＥシステムの場合にはＣＲＳまたはＣＳＩ−ＲＳ）の測定によって、干渉の影響を受ける移動端末側において既知であると想定する。

【0061】

単一主干渉源セル（基地局）それぞれからの干渉電力レベルの寄与分は、Ｍ×Ｎの行列Ｈ_Ｄ（Ｍは受信器のアンテナポートの数、Ｎは送信アンテナポートの数）と、Ｎ×Ｌのプリコーディング行列Ｗ_Ｄ（Ｌは送信されるレイヤの数）とによって定義される干渉チャネル状態の関数によって求められる。プリコーディング行列Ｗ_Ｄは、Ｌ個の列（ビームフォーミング）ベクトルｗ_ＤＩからなり、各列は空間レイヤｉのプリコーディングである。干渉の影響を受ける移動端末の受信器入力における干渉電力レベルの時間依存（サブフレームｎに依存する）関係は、次式によって与えられる。

【0062】

【数3】

【0063】

【0064】

一般的に、移動端末は、サブフレームｎ＋１におけるデータ送信の予測される干渉電力レベルを、前のサブフレームにおける測定に基づいて、推定しなければならない。

【0065】

一般的な方法として、サブフレームｎ＋１の推定される干渉電力レベルは、前のＳ個のサブフレームの測定された干渉電力レベルの平均によって与えられる。

【0066】

【数4】

【0067】

この方法は、ＬＴＥにおけるチャネル品質（ＣＱＩ）報告に現在使用されているが、以下の本質的な問題を示す。
ａ） 主干渉源の影響と残りの干渉源の影響とを区別することができない。
ｂ） 測定する移動端末は、干渉源によってどのサブフレームにおいてどのプリコーディング行列（ＩＰＭＩ）が使用されたかを認識しない。
ｃ） 測定する移動端末は、測定されるサブフレームにおける干渉電力レベルに対するチャネル状態の影響と干渉プリコーディング行列（ＩＰＭＩ）の影響とを区別することができない。

【0068】

セル間干渉およびセル内干渉を軽減するための上に提示したコンセプトでは、フラッシュライト効果（言い換えれば、干渉側基地局によって使用されるプリコーディング行列に依存してセル間干渉が大幅に変化しうるという効果）を考慮していない。これにより、サービング基地局が、干渉の影響を受ける移動端末のスケジューリングに関して「誤った」決定を行うことがある。以下ではこの点についてさらに詳しく説明する。

【0069】

フラッシュライト効果の影響
サービング基地局におけるスケジューリングの決定に対する、フラッシュライト効果のマイナスの影響について、２つの異なるシナリオを使用して示す。

【0070】

説明を容易にするため、図８に示した以下の単純なシナリオを想定する。２基の移動端末（ユーザ機器）ＵＥ１およびＵＥ２が、基地局１（ｅＮＢ１）のネットワークの中に位置している。基地局２（ｅＮＢ２）によって制御される隣接セルに起因して、基地局１のセルにおいてセル間干渉が発生する。

【0071】

ＵＥ１およびＵＥ２それぞれは、無線チャネルを測定し、サービングｅＮＢ１への送信誤りが存在しないものと想定して、特定の公称ビットレートに対応するＣＱＩを報告する。図９の表から明らかであるように、ＵＥ１は、８ｄＢの平均ＳＩＮＲを測定し、量子化されたＣＱＩである９を報告し、この値は、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を０％と想定したときの公称ビットレート１.９２ビット／シンボルに対応する。ＵＥ２は、１０ｄＢの平均ＳＩＮＲを測定し、量子化されたＣＱＩである１０を報告し、この値は公称ビットレート２.７３ビット／シンボルに対応する。これに対応して、ｅＮＢ１は、ＣＱＩが指す対応する無線リソースに対するＣＱＩが高い方であるＵＥ２をスケジューリングする。しかしながら、強いフラッシュライト効果のため、ＵＥ２をスケジューリングする結果として、３７％という高いＢＬＥＲと１.７２（ビット／シンボル）のスループットとなるのに対して、ＵＥ１をスケジューリングする結果として、５％のＢＬＥＲと１.８２（ビット／シンボル）のスループットとなる。したがって、報告されたＣＱＩレベルが高いためＵＥ２が選択されたが、ＵＥ１をスケジューリングすれば、より高いスループットと、したがってより高いスペクトル効率が得られる。

【0072】

同様に、図１０に示した別のコンスタレーションにおいては、両方のＵＥが１０ｄＢの平均ＳＩＮＲを測定し、したがってＣＱＩとして１０を報告する。これにより明らかであるように、ＣＱＩの報告からは優先順位を得ることができず、したがって基地局のスケジューラは、ＵＥ１およびＵＥ２を任意に選択することができる。しかしながら、図１０に示したように、ＵＥ１およびＵＥ２によって達成可能なスループットは、２.５９および１.７２と大きく異なる。

【0073】

別のシナリオにおいては、干渉側基地局（ｅＮＢ）によって無線フレームの特定のサブフレームセットに特定のＩＰＭＩ制約が適用されるものと想定する。より詳細には、図８の干渉源ｅＮＢ２は、第１のサブフレームセットに対して、すべての利用可能なプリコーディング行列（ＰＭＩ）のうちの第１のプリコーディング行列のセットを使用し、第２のサブフレームセットに対して第２のプリコーディング行列のセットを使用する。図１１はこの状況を示している。しかしながら、干渉の影響を受けるユーザ機器（ＵＥ）は、干渉側ｅＮＢによって特定のサブフレームに対してどの干渉源プリコーディング行列が使用されるかを認識していない。

【0074】

図１２は、干渉源プリコーディング行列の２つの異なるセット（図１１のＩＰＭＩセットＡおよびＩＰＭＩセットＢ）の場合の、干渉の影響を受ける移動端末（ＵＥ）における干渉測定の結果を示している。両方のＩＰＭＩセットがそれぞれ４つの異なるプリコーディング行列からなるものと想定すると、移動端末は、図１２に示したように干渉レベルを測定する。この図から明らかであるように、ＩＰＭＩセットＡの場合に測定される平均干渉レベルは、ＩＰＭＩセットＢの場合に推定される平均干渉レベルよりも低い。平均干渉レベルは、基地局（ｅＮＢ）に送信される古典的なＣＱＩ報告の基本である。したがって、（ｅＮＢ２がサブフレームセットＡに使用する）ＩＰＭＩセットＡの方が、（ｅＮＢ２がサブフレームセットＢに使用する）ＩＰＭＩセットＢよりも好ましいように見える。この時点で、ｅＮＢ１は、スループットおよびスペクトル効率を最大にするためにはどのサブフレームにおいてユーザ機器をスケジューリングするべきかを決定しなければならない。したがって、ｅＮＢ１は、サブフレームセットＡのサブフレームにおける干渉レベルが他方のサブフレームセットＢのサブフレームの場合よりも低いと予測されるものと推定する。したがって、ｅＮＢ１は、ＩＰＭＩセットＢに起因するサブフレームセットＢにおけるより高い平均干渉レベルを回避するため、好ましくはサブフレームセットＡのリソースにおいてユーザ機器をスケジューリングする。しかしながら、より低い干渉変動（すなわちフラッシュライト効果）のため、実際にはサブフレームセットＢがより良好な選択である。

【0075】

図１３は、特定のＩＰＭＩセットのうちの４つの異なるＩＰＭＩの場合の干渉レベルのグラフを示している。ユーザ機器は、送信窓の中の干渉統計値を推定する目的で、測定窓の期間中（各ＩＰＭＩは同じ確率で使用されうる）、特定の干渉サンプルを測定する。図１３から明らかであるように、測定窓の中で異なるタイミングにおいて６つのサンプルが採取されている。サンプルは、未知のＩＰＭＩを使用しての干渉側セル内でのＰＤＳＣＨ送信に対応する。干渉の影響を受ける測定側のユーザ機器によってサンプルが採取される時点で、干渉側ｅＮＢによって異なるＩＰＭＩが使用されている。ＩＰＭＩａ、ｂ、ｃに対して２つのサンプルが採取されるのに対して、ＩＰＭＩｄに対してはサンプルが採取されないものと想定し、なぜなら、ＩＰＭＩｄは測定窓の中で干渉側ｅＮＢによって使用されなかったためである。この結果として、図１３に示したような測定された干渉変動性（範囲）となり、これは、さまざまなサンプルの測定干渉レベルの最小値と最大値とに基づく。この測定された干渉変動性を、送信窓における推定値とみなすことができる。

【0076】

さらに、図１３には、送信窓の中で経験される真の干渉変動性（範囲）も示してあり、これは、送信窓における干渉グラフの最小値および最大値に依存する。図から明らかであるように、送信窓における干渉推定値は、実際の干渉変動性とは大幅に異なっている。測定窓の中の測定サンプルから予測できるよりもフラッシュライト効果が実際にはずっと強い。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0077】

【非特許文献1】3GPP TS 36.211, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)”, version 8.9.0 or 9.0.0, section 6.2

【非特許文献2】3GPP TS 36.211, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”, version 10.0.0, particularly sections 6.3.3, 6.3.4

【非特許文献3】3GPP TS 36.212, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding”, version 10.0.0, particularly sections 5.2.2, 5.2.4, 5.3.3

【非特許文献4】3GPP TS 36.213, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures”, version 10.0.1, particularly sections 7.1.7, and 7.2

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0078】

本発明は、上に挙げたさまざまな欠点を回避するように対策を講じる。

【0079】

本発明の１つの目的は、プリコーディング行列セットのより信頼性の高い品質測度を求めるメカニズムを提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0080】

本目的は、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

【0081】

第１の態様によると、本発明は、プリコーディング行列セットの品質測度を求める方法を提案する。より詳細には、以下のシナリオを想定し、このシナリオでは、移動端末は、サービング基地局によって制御されるセル（ネットワーク）の中に位置している。隣接セルは、干渉源基地局によって制御されている。隣接する２つのセルの間でセル間干渉が発生し、したがって、移動端末はそのようなセル間干渉を経験する。さらに、移動端末におけるセル間干渉を軽減する目的で、干渉源基地局によって使用可能なプリコーディング行列のセットが制約される。言い換えれば、干渉源基地局は、プリコーディングコードブックのすべての可能なプリコーディング行列のうちのプリコーディング行列の特定のセットのみを使用することが許可される。プリコーディング行列セットの制約以外には、干渉側セルの間でスケジューリングは調整されない。すなわち、１つの基地局（セル）は、干渉側セルによってどのタイミングでどのプリコーディング行列が使用されるかを認識していない。

【0082】

従来技術のシステムでは、一般に、移動端末によって経験される、干渉源基地局からの平均干渉を報告することができる。したがって、移動端末は、干渉源基地局によってどのプリコーディング行列が実際に使用されたかを認識することなしに、測定窓（通常ではいくつかのサブフレーム）内で特定のタイミングで干渉を測定することができ、次いで、測定窓の間に経験された、計算された平均干渉を、サービング基地局に報告する。しかしながら、この手順は多くのシナリオにおいて十分ではなく、サービング基地局におけるスケジューリング上の好ましくない決定につながることがある。例えば、プリコーディング行列セットの異なるプリコーディング行列によって引き起こされる強く変動する干渉に起因してフラッシュライト効果が発生し、移動端末によって測定および計算される平均干渉に関する高い程度の不確実性が生じ、なぜなら、干渉の影響を受ける移動端末は、制約されたセットのうちのどのプリコーディング行列が、干渉側基地局によってどのサブフレームにおいて使用されるかに関する情報を認識していないためである。

【0083】

本発明は、以下のようにこの問題を回避することのできるメカニズムを実施する。

【0084】

干渉源基地局によって使用されるプリコーディング行列セットを構成している特定のプリコーディング行列について、移動端末にサービング基地局によって通知する。移動端末は、干渉源基地局との無線チャネルを絶え間なく測定し、プリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれによって自身に引き起こされる干渉を、現在のチャネル状態の測定値を使用して推定することができる。言い換えれば、移動端末は、プリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれによる自身における干渉を、過去の時間（測定窓）の間に実際に経験される干渉を測定する代わりに、（例えば１つのサブフレームの）現在のチャネル状態に基づいて推定する。

【0085】

移動端末は、さまざまな干渉推定値（プリコーディング行列ごとに１つ）に基づいて、プリコーディング行列セットの干渉変動性を求めることができ、これを品質測度として使用してプリコーディング行列セットを評価することができる。したがって、１つのサブフレームの中で、前のチャネル状態ではなく現在のチャネル状態に基づいて、干渉フラッシュライト効果を予測することができる。

【0086】

プリコーディング行列セットの例えば平均干渉に加えて、またはこれに代えて、品質測度としての干渉変動性によって、干渉源基地局がそのプリコーディング行列セットを使用することによって引き起こされる（または引き起こされるであろう）干渉を、より正確に評価することができる。

【0087】

この情報はさまざまな方法で使用することができ、以下ではその一部のみについて説明する。

【0088】

本発明の一実施形態によると、干渉変動性は、プリコーディング行列セットの品質測度として、移動端末からそのサービング基地局に送信される。したがって、サービング基地局は、この追加情報を使用して、移動端末のスケジューリングを改善することができる。例えば、サービング基地局は、移動端末からサービング基地局に報告されるチャネル品質情報に加えて、干渉変動性を考慮することで、その移動端末と別の移動端末のうち、干渉源基地局からのセル間干渉の影響がより小さい方の移動端末をスケジューリングするように決定することができる。これに代えて、またはこれに加えて、サービング基地局は、移動端末へのダウンリンク送信をスケジューリングするとき、報告された干渉変動性に基づいて変調・符号化方式を選択することができる。

【0089】

本発明の別の実施形態によると、干渉変動性は、干渉源基地局によって使用される複数のプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを求める目的に使用される。特に、移動端末には、複数のプリコーディング行列セットと、それぞれに対応するプリコーディング行列とに関する情報が提供されるものと想定する。さまざまなプリコーディング行列セットの追加の品質測度として、推定される干渉変動性を使用することにより、干渉源基地局によって使用される好ましい行列セットとして、移動端末に引き起こされる干渉ができる限り小さく、かつ小さい変動性を有する行列セットを求めることが可能である。このような行列セットを求めるステップは、移動端末、サービング基地局、干渉源基地局のいずれかにおいて行うことができる。

【0090】

本発明は、移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求める方法を提供する。移動端末は、サービング基地局のセル内に位置しており、干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験する。本方法によると、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列について、サービング基地局によって移動端末に通知される。次いで、移動端末は、干渉源基地局と移動端末との間のチャネルの現在のチャネル状態を測定し、少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれからの干渉を、測定された現在のチャネル状態に基づいて推定する。少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性が、推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求められる。

【0091】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列について移動端末に通知するステップは、物理層、メディアアクセス制御層、または上位層のメッセージを使用することによって行われる。これに加えて、またはこれに代えて、通知するステップは、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの各プリコーディング行列の使用確率に関する重み情報について移動端末に通知する。したがって、この重み情報は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を求めるステップにおいて、移動端末によって好ましく使用することができる。

【0092】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて、平均干渉が計算される。計算された平均干渉は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度に、干渉変動性に加えて含められる。重み情報は、平均干渉を計算するステップにおいて移動端末によって使用されることが好ましい。

【0093】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、干渉変動性は、１）少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の標準偏差、２）少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の分散、３）少なくとも１つのプリコーディング行列セットのいずれかのプリコーディング行列の最小干渉もしくは最大干渉またはその両方、４）少なくとも１つのプリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列からの干渉の範囲であって、好ましくは少なくとも１つのプリコーディング行列セットのいずれかのプリコーディング行列の最大干渉と最小干渉の差、のうちの少なくとも１つである。

【0094】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度は、好ましくはチャネル品質報告メッセージの中で移動端末からサービング基地局に報告される。サービング基地局において、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの報告された品質測度を考慮してスケジューリングを決定する。

【0095】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、サービング基地局は、プリコーディング行列セットの報告された品質測度に基づいて、無線フレームの特定のサブフレームにおいて移動端末をスケジューリングする、または、プリコーディング行列セットの報告された品質測度に基づいて、移動端末に送信するための変調・符号化方式を選択する。

【0096】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが干渉源基地局によって使用され、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれに対して、通知するステップ、推定するステップ、および求めるステップが行われる。

【0097】

移動端末は、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの求められた品質測度に基づいて求め、好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、移動端末からサービング基地局を通じて干渉源基地局に報告する。

【0098】

これに代えて、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの求められた品質測度が、移動端末からサービング基地局に報告される。次いで、サービング基地局は、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの報告された品質測度に基づいて求める。次いで、サービング基地局は、好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を干渉源基地局に報告する。

【0099】

これに代えて、移動端末は、２つのプリコーディング行列セットの品質測度の差を計算し、その差に関する情報をサービング基地局に報告する。サービング基地局は、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、報告された差に基づいて求め、好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を干渉源基地局に報告する。

【0100】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、通信システムの無線フレームが、少なくとも２つのサブフレームセットに分割される。干渉源基地局において、無線フレームの各サブフレームセットに対して、異なるプリコーディング行列セットが設定される。プリコーディング行列セットそれぞれに対して、通知するステップ、推定するステップ、および求めるステップが行われる。さらには、通知するステップは、サブフレームセットと各プリコーディング行列セットの対応関係について移動端末に通知するステップをさらに含んでいる。

【0101】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、異なるサブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの組合せ、またはその両方に対して、異なるプリコーディング行列セットが設定される。各サブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの各組合せ、またはその両方に対して、通知するステップ、推定するステップ、および求めるステップが行われる。

【0102】

本発明は、移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求める移動端末をさらに提供する。本移動端末は、サービング基地局のセル内に位置しており、干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験する。移動端末の受信器は、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列についての情報を、サービング基地局から受信する。移動端末のプロセッサおよび受信器は、干渉源基地局と移動端末の間のチャネルの現在のチャネル状態を測定する。プロセッサは、少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれからの干渉を、測定された現在のチャネル状態に基づいて推定する。プロセッサは、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求める。

【0103】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、受信器は、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの各プリコーディング行列の使用確率に関する重み情報についての情報を受信する。プロセッサは、この重み情報を使用して、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を求める。

【0104】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、プロセッサは、推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて、平均干渉を計算する。計算された平均干渉は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度に、干渉変動性に加えて含められる。プロセッサは、重み情報を使用して平均干渉を計算することが好ましい。

【0105】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、送信器は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を、好ましくはチャネル品質報告メッセージの中でサービング基地局に報告する。

【0106】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが干渉源基地局によって使用される。受信器およびプロセッサは、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれのプリコーディング行列セットに対して、受信するステップ、推定するステップ、および求めるステップを行う。

【0107】

プロセッサは、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの求められた品質測度に基づいて求める。送信器は、好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、サービング基地局を通じて干渉源基地局に報告する。

【0108】

これに代えて、送信器は、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの求められた品質測度をサービング基地局に報告する。

【0109】

これに代えて、プロセッサは、２つのプリコーディング行列セットの品質測度の差を計算し、送信器が、その差に関する情報をサービング基地局に報告する。

【0110】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、通信システムの無線フレームが、少なくとも２つのサブフレームセットに分割される。干渉源基地局において、無線フレームの各サブフレームセットに対して、異なるプリコーディング行列セットが設定される。受信器およびプロセッサは、各プリコーディング行列セットに対して、受信するステップ、推定するステップ、および求めるステップを行う。受信器は、サブフレームセットと各プリコーディング行列セットの対応関係についての情報を受信する。

【0111】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、異なるサブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの組合せ、またはその両方に対して、異なるプリコーディング行列セットが設定される。受信器およびプロセッサは、各サブバンド、もしくは、サブバンドとサブフレームの各組合せ、またはその両方に対して、受信するステップ、推定するステップ、および求めるステップを行う。

【0112】

本発明は、移動通信システムにおいて干渉源基地局によってダウンリンクデータ送信に使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度を求めるサービング基地局をさらに提供する。移動端末は、サービング基地局のセル内に位置しており、干渉源基地局によって制御される隣接セルからのセル間干渉を経験する。サービング基地局の送信器は、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの中の特定のプリコーディング行列について移動端末に通知する。移動端末は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれからの干渉を、測定される現在のチャネル状態に基づいて推定し、このチャネルは、干渉源基地局と移動端末の間のチャネルである。サービング基地局の受信器は、少なくとも１つのプリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれの推定された干渉についての情報を、移動端末から受信する。サービング基地局のプロセッサは、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの品質測度として、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、受信された推定されたプリコーディング行列の干渉に基づいて求める。

【0113】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、受信器は、干渉源基地局によって使用可能な少なくとも１つのプリコーディング行列セットの各プリコーディング行列の使用確率に関する重み情報を受信する。プロセッサは、少なくとも１つのプリコーディング行列セットの干渉変動性を、受信された重み情報に基づいて求める。

【0114】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、プロセッサは、プリコーディング行列セットの求められた干渉変動性に基づいて、無線フレームの特定のサブフレームにおいて移動端末をスケジューリングする。これに加えて、またはこれに代えて、プロセッサは、プリコーディング行列セットの求められた干渉変動性に基づいて、移動端末に送信するための変調・符号化方式を選択する。

【0115】

上の実施形態に加えて、または代えて使用することのできる、本発明の有利な実施形態によると、少なくとも２つのプリコーディング行列セットが事前定義され、そのうちの１つが干渉源基地局によって使用される。送信器、受信器、およびプロセッサは、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのそれぞれに対して、通知するステップ、受信するステップ、および求めるステップを行う。プロセッサは、少なくとも２つのプリコーディング行列セットのうち好ましいプリコーディング行列セットを、少なくとも２つのプリコーディング行列セットの求められた品質測度に基づいて求める。送信器は、好ましいプリコーディング行列セットに関する情報を、干渉源基地局に報告する。

【0116】

以下、添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図面において類似または対応する箇所には同じ参照番号を付している。

【図面の簡単な説明】

【0117】

【図1】３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのアーキテクチャの一例を示す図

【図2】３ＧＰＰ ＬＴＥのＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャ全体の一例を示す概略図

【図3】３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）用に定義されたダウンリンクコンポーネントキャリアのサブフレーム境界の一例を示す図

【図4】３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）用に定義されたダウンリンクスロットのダウンリンクリソースグリッドの一例を示す図

【図5】１つのマクロセルとさまざまなピコセルを有するヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）を示す図

【図6】さまざまなユーザ機器において異なるＩＰＭＩによって引き起こされるさまざまな干渉電力レベルを示しており、さらに、干渉側ｅＮＢにおけるさらなる使用から除外される、ユーザ機器のサービングｅＮＢに報告される特定の「ワースト」ＩＰＭＩを示す図

【図7】図６に基づいており、図６によるＩＰＭＩ制約を適用した後に残りのＩＰＭＩによって引き起こされる干渉電力レベルを示す図

【図8】２つの隣接セルが存在する基本的なシナリオとして、一方のセル内に２基のユーザ機器が位置しており、隣接セルからのセル間干渉を経験する状況を示す図

【図9】図８の２基のユーザ機器について、ＳＩＮＲに関する測定結果を示しており、さらに、報告されるＣＱＩ、結果としてのＢＬＥＲ、および達成されるスループットをそれぞれ示す図

【図10】図９と同様に、図８の２基のユーザ機器について、ＳＩＮＲに関する測定結果を示し、さらに、報告されるＣＱＩ、結果としてのＢＬＥＲ、および達成されるスループットをそれぞれ示す図

【図11】異なるサブフレームセットＡおよびＢに対する、異なるＩＰＭＩセットＡおよびＩＰＭＩセットＢの使用を示す図

【図12】ＩＰＭＩセットＡおよびＩＰＭＩセットＢそれぞれの４つのＩＰＭＩによって引き起こされるさまざまな干渉電力レベルと、結果としての平均電力干渉レベルおよび電力干渉レベルの範囲を示す図

【図13】４つの異なるＩＰＭＩの干渉グラフを示しており、さらに、これら４つのＩＰＭＩを使用する干渉源ｅＮＢによって引き起こされる干渉をユーザ機器が測定する期間である測定窓を示す図

【図14】本発明の一実施形態における、メッセージと実行されるステップとを示したシグナリング図

【図15】図１３の４つの異なるＩＰＭＩの同じ干渉グラフを示しており、さらに、測定窓を示す図であって、この測定窓に基づいて、本発明の一実施形態に従って、無線チャネルが測定され、次いで干渉変動性が推定される

【図16】本発明の一実施形態における、メッセージと実行されるステップとを示したシグナリング図

【図17】ＣＱＩおよび干渉変動性に関する測定結果および推定結果を示しており、さらに、結果としてのＢＬＥＲおよび達成されるスループットを示す図

【図18】図１７と同様に、ＣＱＩおよび干渉変動性に関する測定結果および推定結果を示しており、さらに、結果としてのＢＬＥＲおよび達成されるスループットを示す図

【発明を実施するための形態】

【0118】

以下の段落では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。例示のみを目的として、実施形態のほとんどは、３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）およびＬＴＥ−Ａ（リリース１１）の移動通信システムによる無線アクセス方式に関連して概説してあり、これらの技術の一部については上の背景技術のセクションに説明してある。なお、本発明は、例えば、上の背景技術のセクションに説明されている３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（リリース１１）通信システムなどの移動通信システムにおいて有利に使用することができるが、本発明は、この特定の例示的な通信ネットワークにおける使用に限定されないことに留意されたい。本発明は、例えば、ＷＩＭＡＸなどの非３ＧＰＰシステムにおいて使用することができる。

【0119】

本発明の一態様は、隣接セル内の干渉源基地局によって使用されうるプリコーディング行列セットの、より有意な品質測度を求めることである。干渉源基地局は、干渉の影響を受ける移動端末のセルにおけるセル間干渉を低減するため、プリコーディング行列（ＩＰＭＩ）制約を適用するものと想定する。特に、干渉源基地局は、自身のセル内での送信（すなわちＰＤＳＣＨ送信）のために、プリコーディング行列セットを構成している特定のプリコーディング行列のみを使用する。

【0120】

本発明の基本的な実施形態について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、本発明の実施形態のさまざまなステップを示したシグナリング図である。

【0121】

この図から明らかであるように、サービング基地局（干渉の影響を受ける移動端末が位置しているセルを制御する基地局）は、干渉源基地局によって使用することのできるＩＰＭＩセットに関する情報を、干渉の影響を受ける移動端末に報告する。サービング基地局には、干渉源基地局によって使用される（１つまたは複数の）ＩＰＭＩセットについて、異なる基地局の間のＸ２インタフェースを通じたシグナリングを介して、以前に通知されている。

【0122】

干渉の影響を受ける移動端末への報告は、例えば、プリコーディング行列セットを構成している与えられたプリコーディングコードブックのうちの特定のプリコーディング行列をビットマップを使用して識別することによって、達成することができる。これに代えて、プリコーディングコードブック内のプリコーディング行列のインデックスを、サービング基地局から移動端末に直接報告することができる。いずれの場合にも、移動端末は、干渉源基地局によって使用され、その移動端末において経験されるセル間干渉に影響するプリコーディング行列すべてを認識する。

【0123】

図１４に示されている次のステップは、移動端末において行われるチャネル測定である。より詳細には、主干渉源基地局と、干渉の影響を受ける移動端末との間の干渉無線チャネルＨ_Ｄを、移動端末において測定することができる。公知の基準信号（データを伝えない）を使用して、チャネルを測定することができる。行列Ｈ_ＤはＭ×Ｎ行列であり、Ｍは受信器のアンテナポートの数、Ｎは送信アンテナポートの数である。

【0124】

ＬＴＥでは、各基地局は、セルに固有な基準シンボル（セル内のすべての移動端末（ユーザ機器）において利用可能であるため、しばしば「共通」基準シンボルと称される）を定期的に送信する。第２のタイプの基準シンボルは、専用の基準シンボルを意味し、この基準シンボルは、移動端末に固有なものとすることができ、したがってその固有な移動端末へのデータに埋め込むことができる（ＵＥに固有なＲＳ）。

【0125】

さらなる可能な方法として、ＣＳＩ−ＲＳ（チャネル状態情報基準シンボル）を使用して、干渉源基地局と干渉の影響を受ける移動端末との間のダウンリンクチャネルの状態を求める。ＣＳＩ−ＲＳは、例えばセル間チャネルの測定のためチャネル状態情報の取得の精度を高める目的で、ＬＴＥリリース１０において導入されたものである。さらに、セルがＣＲＳなしで動作する場合に、ＣＳＩを測定するためにＣＳＩ−ＲＳを使用することができる。

【0126】

無線チャネルの測定は、１つのサブフレームの測定窓の中で行われる。無線チャネルの測定は、ユーザ機器において定期的に行うことができる、または、特定のイベント（ＩＰＭＩセット情報の受信など）によってトリガーすることができる。

【0127】

しかしながら、別の形のチャネル推定も可能であり、本発明は、移動端末が干渉源基地局によって送信される基準シンボルに基づいて行う上述したチャネル推定法に限定されない。

【0128】

次いで、移動端末は、測定されたチャネル状態行列Ｈ_Ｄを使用して、プリコーディング行列セットのプリコーディング行列それぞれによって引き起こされる干渉を推定する。より詳細には、現在の干渉チャネル状態の場合に特定のプリコーディング行列（ＩＰＭＩ）によって引き起こされる受信器の入力における干渉電力レベルＩ_ＩＰＭＩは、次式によって与えられる。

【0129】

【数5】

【0130】

【0131】

上述したように、干渉無線チャネルＨ_Ｄは、サブフレームｎに対して測定される。さらには、前のステップで行われるＩＰＭＩセットの報告によって、移動端末は、どのプリコーディング行列が干渉源基地局によって実際に使用されるかを認識することができ、したがって移動端末はベクトルｗ_{ＩＰＭｉ，ｌ}を認識する。

【0132】

したがって、移動端末は、各ＩＰＭＩｉについて、式（５）を使用して干渉電力レベルＩ_ＩＰＭＩを推定する、すなわち、すべての空間レイヤについて現在のチャネル状態とプリコーディングベクトルの積を合計する。結果として、移動端末は、プリコーディング行列セットの各プリコーディング行列の干渉推定値（言い換えれば、プリコーディング行列セットに対応する一連の干渉電力レベル）を取得する。

【0133】

このことは図１５に示してあり、図１５は、図１３において説明した４つの干渉グラフを示している。２つの図の比較から明らかであるように、図１５の測定窓は、従来技術の測定におけるよりもずっと短く、すなわち１サブフレーム長である。さらに、移動端末は、４つのプリコーディング行列それぞれの干渉レベルを推定するのに対して、図１３に関連して説明した従来技術では、測定窓の期間中、ＩＰＭＩｄが実際には干渉側基地局によって使用されておらず、したがって正しく考慮されていない。したがって、本発明の一実施形態による式（５）の推定プロセスにおいて、各プリコーディング行列の影響が推定される。推定には現在の無線チャネルが使用され、測定窓がかなり短いため、推定結果は、さまざまなプリコーディング行列からの予測される干渉をより正確に反映する。このことは、特に、高速に変化するチャネルの場合にあてはまる。結果として、図１５に示した推定される干渉変動性は、実際に予測される干渉を基準としたとき、ずっと正確である。

【0134】

現在の干渉チャネル状態において推定される一連の干渉電力レベルは、次式によって記述することができる。

【0135】

【数6】

【0136】

移動端末は、さまざまなプリコーディング行列によって引き起こされる干渉フラッシュライト効果が適切に反映されるように、プリコーディング行列セットの品質測度（さまざまなプリコーディング行列の干渉変動性を含む）を推定結果に基づいて計算することができる。

【0137】

干渉変動性は、さまざまな方法で表すことができる。１つの可能な方法は、プリコーディング行列セットのさまざまなプリコーディング行列に対して推定される干渉の分散である。分散は、干渉が互いにどれだけ広がっているか、特に、干渉が干渉の平均値からどれだけ離れているかの測度である。別のオプションは、プリコーディング行列セットの干渉変動性として、すべての干渉の標準偏差を計算することである。さらに別のオプションは、プリコーディング行列セットの干渉変動性として、すべての推定された干渉値のうちの最小干渉値もしくは最大干渉値またはその両方を求めることである。この最小／最大干渉値に基づいて、干渉値の範囲を計算することも可能であり、したがって、干渉値の範囲によって干渉変動性が反映される。さらに、上記のオプションの２つ以上の組合せを使用して、プリコーディング行列セットの干渉変動性を示すことも可能である。

【0138】

品質測度は、上に説明した干渉変動性に加えて、さらなる情報を含んでいることができる。例えば、移動端末は、プリコーディング行列セットのさまざまなプリコーディング行列のすべての推定された干渉から平均干渉値を計算することができる。この平均干渉値もプリコーディング行列セットの品質指示情報として使用することができ、品質測度に含めることができる。

【0139】

なお、上記の平均干渉値は、移動端末が自身のサービング基地局にチャネル品質報告の中で報告する平均干渉とは必ずしも同じではないことに留意されたい。後者の平均干渉は、測定された干渉から計算される平均干渉を意味し（図１３を参照）、例えばすべてのプリコーディング行列が考慮されないことがあり、長い測定窓によって、高速に変化するチャネルでは有意な誤差が発生することがあり、長い測定窓のために現在のチャネル状態の影響が失われる。これとは異なり、現在のチャネル条件に基づいて、プリコーディング行列セットのすべてのプリコーディング行列の情報を使用して推定される平均干渉は、より正確であり、現時点の干渉を予測することができる。

【0140】

プリコーディング行列セットの品質測度として干渉変動性を使用することによって、移動端末におけるプリコーディング行列セットのフラッシュライト効果を考慮することができる。特に、ＣＱＩ報告の測定された平均干渉または推定された平均干渉いずれかとの組合せにおいて、移動端末に対するプリコーダ行列セットの干渉の影響を、より正確かつ高い信頼性で評価することができる。

【0141】

干渉変動性は、さらなる処理のためさまざまな方法で符号化することもできる。例えば、移動端末において、干渉変動性を量子化し、送信されるコードワード上の異なるコードポイントにマッピングすることができる。

【0142】

ここまでは、説明のみを目的として、１つのみのプリコーディング行列セットの場合について記載してきた。当然ながら、上に説明した原理は、干渉源基地局がいくつかのプリコーディング行列セットを使用するときにも等しく適用することができる。この場合、図１４に関連して示されている説明したステップは、プリコーディング行列セットそれぞれに対して一緒に、または個別に行われる。

【0143】

同様に、ここまでは、１基のみの（主）干渉源基地局が考慮されているが、上の原理は、さまざまな干渉源のセル間干渉が考慮されるシナリオにも等しく適用することができる。この場合、各干渉源基地局は、１つまたは複数の異なるプリコーディング行列セットを使用することができる。移動端末は、上記の説明に従って、干渉源基地局それぞれとの無線チャネルを測定し、各プリコーディング行列の干渉を、対応する干渉無線チャネルに基づいて推定する必要がある。

【0144】

本発明の別の実施形態によると、干渉源基地局は、異なるサブフレームセットに対して異なるプリコーディング行列セットを使用する。より具体的には、時間−周波数リソースが、さまざまなサブフレームから構成される無線フレームに分割される。ＬＴＥでは、無線フレームは１０ｍｓであり、それぞれ１ｍｓ長の１０個のサブフレームを有する。例えば、基地局が、特定のサブフレームのみに対して特定のプリコーダ行列セットを使用するのに対して、その干渉側基地局が残りのサブフレームに対して別のプリコーダ行列セットを使用するものと想定することができる。このような場合、干渉の影響を受ける移動端末は、各サブフレームセットごとに、およびサブフレームセットに対応するプリコーディング行列セットの中の各プリコーディング行列ごとに、異なるセル間干渉を経験する。したがって、各サブフレームにおいて各プリコーディング行列セットに対して発生する干渉変動性を認識することが有利である。

【0145】

さらには、干渉側基地局（ｅＮＢ）は、異なるサブバンドに対して、またはサブバンドとサブフレームの組合せに対して、異なるＩＰＭＩ制約を適用することができる。干渉の影響を受ける移動端末（ユーザ機器）は、さまざまなサブバンド／サブフレームにおいて干渉の影響を上に説明したように推定する。

【0146】

本発明のさらなる実施形態によると、プリコーディング行列セットの中のプリコーディング行列それぞれに特定の重み係数が割り当てられ、この重み係数は、例えば、干渉源基地局によるそのプリコーディング行列の使用確率に対応する。より詳細には、干渉源基地局が、プリコーディング行列セットの各プリコーディング行列を同じ回数だけ使用しないものと想定することができる。むしろ一般には、プリコーディング行列セットの特定のプリコーディング行列が他のプリコーディング行列よりも頻繁に干渉源基地局によって使用される可能性が高い。したがって、他のプリコーディング行列よりも頻繁に使用されるプリコーディング行列は、当然ながら干渉に対する影響がより大きい。

【0147】

なお、重み係数は、干渉源基地局によるプリコーディング行列の使用確率を意味するのみならず、これに代えて、プリコーディング行列セットのさまざまなプリコーディング行列に関連する別の側面を意味することができることに留意されたい。

【0148】

この側面を考慮する目的で、サービング基地局から移動端末にＩＰＭＩを報告するステップに重み係数を導入することができる。

【0149】

【数7】

【0150】

重み係数を導入することによって、ＩＰＭＩセットの干渉統計値の平均および標準偏差の両方について、求める式が次のように変化する。

【0151】

【数8】

【0152】

【数9】

【0153】

干渉の影響を受ける移動端末に、複数の異なる重み係数が報告される。サービング基地局には、干渉源基地局によって使用されるプリコーディング行列セットのさまざまなプリコーディング行列について通知することができ、さらに、ネットワーク側におけるこれらのプリコーディング行列それぞれの重みについて、異なる基地局の間のＸ２インタフェースを通じたシグナリングを介して通知される。次いで、サービング基地局は、この情報（例えばＩＰＭＩ（すなわちプリコーディング行列）のリストおよび量子化された重み係数γ_ｉを含む）を移動端末に転送することができる。

【0154】

以下の例示的な実施形態では、ＩＰＭＩ重み係数のコードポイントマッピングについて説明する。

【0155】

【表1】

【0156】

本発明のこの実施形態の場合、重み係数は２ビットを使用して報告されるものと想定し、したがって、プリコーディング行列ごとに４つの異なる種類の重み係数が可能である。例えば、マッピングＢを使用するとき、重み係数は、ＩＰＭＩセットのサイズＲに直接依存する。さらには、コードポイント［１１］の場合、１つのＩＰＭＩの重みを大きくすることができる。

【0157】

したがって、移動端末は、プリコーダ行列それぞれについて、考慮される対応する重み係数を認識する。

【0158】

本発明の上の実施形態では、移動端末は、１つまたは複数のプリコーディング行列セットの品質測度として干渉変動性を計算することができ、必要な場合、さまざまな干渉源基地局を対象とする。この情報は多くの方法で使用することができ、以下ではそのうちのいくつかについてさらに詳しく説明する。

【0159】

本発明の実施形態によると、プリコーディング行列セットの品質測度としての干渉変動性を使用して、サービング基地局におけるスケジューリングを改善することができる。この場合、例えば、干渉変動性は、干渉の範囲（ｍａｘ（ＩＰＭＩ）−ｍｉｎ（ＩＰＭＩ））または標準偏差のいずれかとすることができる。図１６は、ＩＰＭＩセットの品質測度を移動端末からサービング基地局に報告する追加のステップを示している。

【0160】

品質測度をサービング基地局に報告するため、品質測度を量子化して、Ｂ個のビットのセットにマッピングすることができる。これらのビットを使用することで、Ｂ^２個の干渉変動性状態（コードポイント）を区別することができる。これらの状態（コードポイント）への品質測度値の割当ては、表によって、または閉じた数式（closed mathematical expression）によって行うことができる。

【0161】

一例として、次の表は、ＩＰＭＩセットの干渉変動性のための１つの可能なコードポイントマッピング、特に、干渉レベルの標準偏差または干渉の範囲の場合の可能な量子化マッピングを示している。

【0162】

【表2】

【0163】

表から明らかであるように、量子化にＢ＝２ビットが使用されており、結果として、２^２＝４個の状態（コードポイント）が可能である。上の表には、３つの異なる例示的なマッピングが示してあり、マッピングＡおよびマッピングＢは、等距離の量子化間隔（それぞれ１.５ｄＢおよび２ｄＢの間隔）に基づいている。マッピングＣは、コードポイントへの干渉変動性値の不均一なマッピングの一例である。ビットＢが変動性値を量子化するのに使用されない限り、大きな変動性値に対しては量子化の粒度が減少する。

【0164】

上記の干渉変動性の報告では、要求されるビット数が少ないため、誤り率およびシグナリングオーバーヘッドに関する性能が大幅に低下することなしに、ＬＴＥにおける既存のＣＱＩ報告フォーマットを拡張することが可能であり、以下ではこれについて説明する。本発明の一実施形態によると、ＩＰＭＩセットの品質測度の報告は、ＬＴＥによって定義されているチャネル品質報告と一緒に実施することができる。

【0165】

特に、ＩＰＭＩセットの品質測度の報告は、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨに基づいて行うことができる。

【0166】

報告は、新規のＰＵＣＣＨ報告タイプに基づくことができる。次の表は、現在のＬＴＥ仕様（ＴＳ ３６.２１３）によって現在定義されている報告タイプについてまとめたものである。

【0167】

【表3】

【0168】

表中のモードは、ＰＭＩ報告とＣＱＩ報告の異なる組合せを記載している。
− モード１−０： ＰＭＩなし、広帯域ＣＱＩ
− モード１−１： 単一ＰＭＩ、広帯域ＣＱＩ
− モード２−０： ＰＭＩなし、サブバンドＣＱＩ（ＵＥが選択）
− モード２−１： 単一ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ（ＵＥが選択）

【0169】

ＩＰＭＩセットの品質測度（例：干渉変動性のみ）を報告するため、上記を報告タイプ７によって次のように拡張することができる。

【0170】

【表4】

【0171】

Ｂは、品質測度（例：干渉変動性のみ）を符号化するために使用されるビットの数である。

【0172】

ＩＰＭＩセットの品質測度の、ＰＵＣＣＨベースの定期的な報告は、（報告の間隔および報告の開始に関して）サービング基地局と移動端末との間のチャネルの、送信モード依存のＣＳＩ報告とは独立して設定することができる。

【0173】

ＩＰＭＩセットの干渉変動性の報告方法としての別のオプションは、ＣＱＩ情報を伝える既存のＰＵＣＣＨ報告タイプを修正する形である。次の表は、本発明の別の実施形態による、修正されたＰＵＣＣＨ報告タイプを示している。

【0174】

【表5】

【0175】

報告するために要求されるビットの数（Ｂ）は、品質測度として何が報告されるかと、品質測度情報を量子化するために使用されるビットの数とに応じて異なる。さらに、異なるＰＵＣＣＨ報告モードにおいて異なる報告粒度（すなわちビットの数）を使用することも可能である。

【0176】

サブバンドＣＱＩと、ＩＰＭＩセットの干渉変動性の報告とを組み合わせる場合、ＩＰＭＩの干渉レベルの推定は同じサブバンドに対して行うべきである。

【0177】

すでに前に説明したように、本発明の別の実施形態によると、ＩＰＭＩセットの干渉変動性の、ＰＵＳＣＨベースの報告も可能である。ＰＵＳＣＨベースのＣＳＩ報告は、アップリンクＤＣＩフォーマット内のＣＳＩ要求フィールドによってトリガーされる。単一ＩＰＭＩセットの干渉変動性の報告、または複数の異なるＩＰＭＩセットの品質の比較のいずれかを要求する目的で、ＣＳＩ要求フィールドを拡張することができる（ＩＰＭＩセットの比較については、本発明の後からの実施形態を参照）。

【0178】

別のオプションは、既存のＰＵＳＣＨベースのＣＳＩフィードバックタイプを、ＰＵＳＣＨベースのＣＳＩフィードバックの基準リソース（サブバンドとサブフレームの組合せ）において使用されるＩＰＭＩセットの干渉変動性によって拡張することである。

【0179】

ＰＵＳＣＨベースのＣＳＩ報告のためのリソースは動的に割り当てられるため、ＰＵＳＣＨベースのＣＳＩフィードバックメッセージのサイズを、Ｂビットだけ、またはより多くのビットだけ、容易に拡張することができる。

【0180】

本発明の別の実施形態によると、ＩＰＭＩセットの品質測度（例：干渉変動性）の報告を、上位層（例えば第２層またはそれより上位の層）において行うことも可能である。この場合の利点として、報告あたりのビット数に課される制約がゆるやかである。欠点としては、上位層の報告では、第１層の報告よりも層レイテンシが大きく、これは報告の精度に影響し、なぜなら、ＩＰＭＩセットの干渉変動性はチャネル状態に依存し、したがって時間に依存するためである。

【0181】

上に説明した任意の実施形態によると、移動端末は、移動端末のスケジューリングを改善できるように、推定および計算されたＩＰＭＩセットの品質測度をサービング基地局に報告することができる。例えば、サービング基地局は、どの移動端末をスケジューリングするか、もしくは、移動端末へのデータ送信にどの変調・符号化方式を使用するか、またはその両方を決定するときに、好ましくは標準のＣＱＩ報告に加えて、ＩＰＭＩセットの品質測度を考慮する。ＬＴＥにおいて指定されているＣＱＩ報告では、移動端末は、平均測定干渉電力レベルにおいて特定のブロック誤り率（ＢＬＥＲ）が提供される最も高い変調・符号化方式を報告する。サービング基地局は、ＣＱＩ報告を解釈することに加えて干渉変動性を考慮することによって、スケジューリングを改善することができ、したがってＢＬＥＲが減少し、スペクトル効率が高まる。

【0182】

より詳細には、サービング基地局は、報告されたＩＰＭＩセットの干渉変動性と、ＣＱＩ報告からの情報（特に平均干渉、平均ＳＩＮＲ）とを組み合わせることで、スケジューリングの決定を行うときの基本情報となる有効なメトリック（metric）を形成することができる。サービング基地局は、有効なメトリックとして、例えば、平均ＳＩＮＲレベル［ｄＢ］−ＩＰＭＩセットの標準偏差［ｄＢ］、または、平均ＳＩＮＲレベル［ｄＢ］−０.５×ＩＰＭＩレベルの範囲［ｄＢ］を計算することができる。

【0183】

図１７および図１８は、２つの表を示しており、例えば、干渉源基地局がサブフレームセットＡに対してＩＰＭＩセットＡを使用し、サブフレームセットＢに対してＩＰＭＩセットＢを使用するときの、２つの異なるＩＰＭＩセットＡおよびＩＰＭＩセットＢを比較している。図９および図１０と比較すると、サービング基地局は、ＩＰＭＩ干渉変動性に関する（この場合には標準偏差としての）情報を有し、したがって、上記に従って有効品質を計算する。干渉変動性（ＩＰＭＩ標準偏差）を追加的に考慮し、次いでスケジューリングに関して決定するための基準として有効品質を使用することによって、スケジューリングの決定が改善される。図１７の特定のケースでは、有効品質は、ＩＰＭＩセットＡでは７ｄＢ、ＩＰＭＩセットＢでは５ｄＢと計算されている。表から理解できるように、ＩＰＭＩセットのＩＰＭＩ干渉変動性値（すなわちフラッシュライト効果）は、決定の基準としての有効品質に対して大きく影響する。サービング基地局は、有効品質がより高いことを考慮してＩＰＭＩセットＡ（すなわちサブフレームセットＡ）を選択する。したがって、サービング基地局は、サブフレームセットＡのサブフレームにおいて移動端末をスケジューリングする。これにより、より高いスループット１.８２につながる。

【0184】

同様に、図１８のシナリオにおいては、報告されるＣＱＩ（量子化されたＳＩＮＲ平均）は、両方のＩＰＭＩセットにおいて同じであるが、結果としてのフラッシュライト効果に関する追加の情報によって、スケジューラは明確な決定を行うことができる。報告される干渉変動性に基づいて求められる有効品質値がより高いことを考慮して、移動端末をスケジューリングするためにサブフレームセットＡからのサブフレームが選択される。

【0185】

本発明の別の実施形態によると、ＩＰＭＩセットの干渉変動性の計算を使用して、例えば異なるサブフレームセットに関連して干渉源基地局によって使用されるさまざまなＩＰＭＩセットの品質を比較することができる。

【0186】

この実施形態においては、干渉源基地局によって使用されるさまざまなＩＰＭＩセットがネットワークによって構築されるものと想定する。これは、例えば、複数の異なるセルからの前のＷＣＩ報告に基づいて行うことができる。さまざまなＩＰＭＩセットのうち、どのＩＰＭＩセットが干渉源基地局によって実際に使用されるべきであるかを評価する目的で、セル間干渉を経験するであろう対応する移動端末に、ＩＰＭＩセットに関する情報が提供される。より詳細には、図１４に関連して説明したように、サービング基地局は、各ＩＰＭＩセットについて、そのＩＰＭＩセットを構成しているプリコーディング行列に関する情報を報告する。この報告は、例えば、複数の異なるＩＰＭＩセットと、それらを構成するＩＰＭＩとを記述するビットマップによって行うことができる。次いで、移動端末は、干渉源基地局との現在のチャネルを測定することができ、次いで、各プリコーディング行列セットの各プリコーディング行列について、干渉源基地局がそれを使用した場合に移動端末に引き起こされる干渉を推定する。

【0187】

最終的に、移動端末は、各プリコーディング行列セット（ＩＰＭＩセット）の干渉変動性に基づいて、品質測度を構築することができる。この品質測度を使用することで、さまざまなＩＰＭＩセットが比較され、したがって、さまざまなＩＰＭＩセットのうち、好ましくは移動端末における干渉の影響が最小となる、干渉源基地局によって使用される１つのＩＰＭＩセットが選択される。

【0188】

繰り返しになるが、干渉変動性は、いくつかの値、例えば、干渉電力レベルの標準偏差、分散、範囲（最小値と最大値との差）、ＩＰＭＩセットのすべてのプリコーディング行列に対して推定される干渉の最小値および最大値、のうちの少なくとも１つとすることができる。ＩＰＭＩセットの品質測度（干渉変動性を含む）を定義するための１つのオプションは、以下の線形結合である。

【0189】

【数10】

【0190】

Ａの妥当な設定のいくつかの例は、例えば以下のとおりである。
（１） α_１＝１.０ α_２＝０.０ α_３＝０.０ α_４＝０.０
ＩＰＭＩセットの品質は、干渉電力レベルの平均によって与えられる。
（２） α_１＝１.０ α_２＝０.０ α_３＝０.０ α_４＜０.０
ＩＰＭＩセットの品質は、干渉電力レベルの平均と加重標準偏差の和によって与えられる。
（３） α_１＝０.０ α_２＝１.０ α_３＝０.０ α_４＝０.０
ＩＰＭＩセットの品質は、干渉電力レベルの最大値によって与えられる。
（４） α_１＝０.０ α_２＝１.０ α_３＝−１.０ α_４＝０.０
ＩＰＭＩセットの品質は、干渉電力レベルの最大値と最小値の差によって与えられる。これは範囲とも称する。
（５） １.０＜α_１＜０.０ α_２＝１.０−α_１ α_３＝０.０ α_４＝０.０
ＩＰＭＩセットの品質は、干渉電力レベルの平均と最大値との間の値である。

【0191】

上に説明したように、品質測度は各ＩＰＭＩセットについて求められる。干渉源基地局によって使用される好ましいＩＰＭＩセットを求める目的で、さまざまな品質測度が比較され、最良の品質測度（メトリックの定義に応じて最大または最小のメトリック値）を提供するＩＰＭＩセットが、好ましいＩＰＭＩセットとして採用される。

【0192】

【0193】

別の解決策によると、品質測度が移動端末において計算され、次いでサービング基地局に報告される。次いで、サービング基地局は、比較を行い、最良の品質測度を有するＩＰＭＩセットを好ましいＩＰＭＩセットとして実際に選択する。なお、すべてのＩＰＭＩセットのすべての品質測度を報告する必要がないことがある。Ｋ個のＩＰＭＩセットの品質測度を報告すれば十分なことがあり、Ｋ個の報告されるＩＰＭＩセットは、最良／最悪の品質測度を有するＩＰＭＩセットである。Ｋの値は、半静的に設定することができる。この場合、要求されるビットの数は、品質測度の設定に依存する（例えば上の行列Ａを参照）。品質測度においてＩＰＭＩセットの変動性と平均干渉レベルの両方が考慮されるときには、干渉変動性を報告するのみの場合よりも多くのビットが要求される。

【0194】

次の表は、ＩＰＭＩセットの品質メトリックの均一な量子化の例を記載しており、量子化にはＢ＝４ビットが使用され、結果として２^４＝１６個の可能な状態（コードポイント）となる。

【0195】

【表6】

【0196】

さらに別の実施形態においては、品質測度はそのまま報告されるのではなく、移動端末が２つ以上のＩＰＭＩセットの間で差を計算し、その差を量子化する。次いで、量子化された差が、比較されたＩＰＭＩセットのインデックスと一緒にサービング基地局に報告される。この場合、報告に要求されるビットは、比較されるＩＰＭＩセットの品質測度を個々に報告するよりも少ない。干渉変動性の量子化と同様に、品質測度値の差は均一または不均一にとることができる。サービング基地局は、ＩＰＭＩセットの比較の結果について、ＬＴＥ配備におけるＸ２インタフェースを通じたシグナリグを介して干渉源基地局に通知する。

【0197】

いずれの場合も、好ましいＩＰＭＩセット（セル間干渉を低減するために今後使用される対応する好ましいＩＰＭＩセット）に関する情報が干渉源基地局に提供される。

【0198】

本発明の上の実施形態すべては、ヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）のシナリオにおいて実施することができ、この場合、干渉源基地局はマクロ基地局であり、干渉の影響を受ける移動端末は、ピコ基地局（ｅＮＢ）によって制御されるピコセル内である。このようなＨｅｔＮｅｔシナリオでは、干渉変動性を考慮することは特に有利であり、なぜなら、強い干渉フラッシュライト効果のためにＳＩＮＲ（ＣＱＩ）推定の不確実性が極めて高いためである。

【0199】

本発明のハードウェアおよびソフトウェア実装
本発明の他の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアを用いて、上記したさまざまな実施形態を実施することに関する。これに関連して、本発明は、ユーザ機器（移動端末）およびｅＮｏｄｅＢ（基地局）を提供する。ユーザ機器は、本発明の方法を実行するようにされている。さらに、ｅＮｏｄｅＢが備える手段は、ｅＮｏｄｅＢがそれぞれのユーザ機器のＩＰＭＩセットの品質を、ユーザ機器から受信されるＩＰＭＩセットの品質情報から評価し、異なるユーザ機器のスケジューリングにおいて、異なるユーザ機器のＩＰＭＩセットの品質をスケジューラが考慮することを可能にする。

【0200】

本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス（プロセッサ）を使用して実施または実行され得るものとさらに認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または、その他プログラマブルロジックデバイスなどである。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによっても実行または具体化され得る。

【0201】

さらに、本発明のさまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによっても実施され得る。これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行され、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭやＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納され得る。

【0202】

さらには、本発明の複数の異なる実施形態の個々の特徴は、個々に、または任意の組合せにおいて、別の本発明の主題とすることができることに留意されたい。

【0203】

具体的な実施形態に示した本発明には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく、さまざまな変更もしくは修正またはその両方を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本明細書に示した実施形態は、あらゆる点において例示的であり、本発明を制限するものではないものとみなされる。

【図1】

【図2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図3】

【図4】

【図8】