特許 6144787 ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるアップリンクでの再伝送制御方法及び装置

(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】6144787

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるアップリンクでの再伝送制御方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/04 20090101AFI20170529BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20170529BHJP

   H04J 99/00 20090101ALI20170529BHJP

   H04J 11/00 20060101ALI20170529BHJP

   H04B 7/04 20170101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/04 110

   H04W16/28 130

   H04J15/00

   H04J11/00 Z

   H04B7/04

【請求項の数】20

【全頁数】51

(21)【出願番号】特願2016-18967(P2016-18967)

(22)【出願日】2016年2月3日

(62)【分割の表示】特願2014-147063(P2014-147063)の分割

【原出願日】2011年3月29日

(65)【公開番号】特開2016-129354(P2016-129354A)

(43)【公開日】2016年7月14日

【審査請求日】2016年2月3日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0036134

(32)【優先日】2010年4月19日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2010-0028207

(32)【優先日】2010年3月29日

(33)【優先権主張国】KR

(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】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】ジン−キュ・ハン

(72)【発明者】

【氏名】ヨン−スン・キム

(72)【発明者】

【氏名】ミュン−ホーン・ヨン

(72)【発明者】

【氏名】ハン−イル・ユ

【審査官】 ▲高▼木 裕子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１１０７５９（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

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】

多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術をサポートする無線通信システムにおける端末機（ＵＥ）が再伝送を制御する方法であって、
前記ＵＥが伝送した複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックに対する否定認知（ＮＡＣＫ）を基地局から受信するステップと、
再伝送のためのプリコーディング行列と階層の個数を決定するステップと、
前記決定されたプリコーディング行列と前記決定された階層の個数を用いて前記少なくとも一つの伝送ブロックを再伝送するステップと、を有し、
ここで、前記端末機が前記端末機に対する物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ）を受信せずに、前記少なくとも一つの伝送ブロックの個数が前記複数の伝送ブロックの個数と同一でない場合、前記プリコーディング行列は予め決められ、前記階層の個数は前記少なくとも一つの伝送ブロックに対応する階層の個数と同一である
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記ＮＡＣＫは、物理ハイブリッド自動再送要求インジケータチャンネル（ＰＨＩＣＨ）を介して送信される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記端末機が、前記端末機に対する、再伝送時に物理アップリンク共有チャンネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）の伝送特性を指示する、前記ＰＤＣＣＨとＰＨＩＣＨを検出すると、前記ＰＤＣＣＨと前記ＰＨＩＣＨによって、前記ＰＵＳＣＨの伝送を調整するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＰＵＳＣＨの伝送のための冗長バージョン（ＲＶ）の順序を０、２、３、１に調整するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記端末機により伝送される前記複数の伝送ブロックは、前記ＰＤＣＣＨを用いて最後のグラントで指示されることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の方法。

【請求項6】

多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術をサポートする無線通信システムにおける再伝送を制御する端末機（ＵＥ）であって、
基地局とデータを送受信する送受信器と、
前記ＵＥが伝送した複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックに対する否定認知（ＮＡＣＫ）を前記基地局から受信し、再伝送のためのプリコーディング行列と階層の個数を決定し、前記決定されたプリコーディング行列と前記決定された階層の個数を用いて前記少なくとも一つの伝送ブロックを再伝送する制御器と、を含み、
ここで、前記端末機が前記端末機に対する物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ）を受信せずに、前記少なくとも一つの伝送ブロックの個数が前記複数の伝送ブロックの個数と同一でない場合、前記プリコーディング行列は予め決められ、前記階層の個数は前記少なくとも一つの伝送ブロックに対応する階層の個数と同一である
ことを特徴とする端末機。

【請求項7】

前記ＮＡＣＫは、物理ハイブリッド自動再送要求インジケータチャンネル（ＰＨＩＣＨ）を介して送信される
ことを特徴とする請求項６に記載の端末機。

【請求項8】

前記制御器は、
前記端末機が、前記端末機に対する、再伝送時に物理アップリンク共有チャンネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）の伝送特性を指示する、前記ＰＤＣＣＨとＰＨＩＣＨを検出すると、前記ＰＤＣＣＨと前記ＰＨＩＣＨによって、前記ＰＵＳＣＨの伝送を調整するようにさらに構成された
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の端末機。

【請求項9】

前記制御器は、
前記ＰＵＳＣＨの伝送のための冗長バージョン（ＲＶ）の順序を０、２、３、１に調整するようにさらに構成された
ことを特徴とする請求項８に記載の端末機。

【請求項10】

前記端末機により伝送される前記複数の伝送ブロックは、前記ＰＤＣＣＨを用いて最後のグラントで指示されることを特徴とする請求項６乃至９のうち何れか一項に記載の端末機。

【請求項11】

多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術をサポートする無線通信システムにおける基地局が再伝送を制御する方法であって、
端末機（ＵＥ）により伝送された複数の伝送ブロックを受信するステップと、
前記ＵＥに少なくとも一つの伝送ブロックに対する否定認知（ＮＡＣＫ）を送信するステップと、
前記ＮＡＣＫに対する応答で、前記ＵＥが再伝送する間に使用するプリコーディング行列と階層の個数を決定するステップと、
前記決定されたプリコーディング行列と前記決定された階層の個数を用いて前記少なくとも一つの伝送ブロックを受信するステップと、を有し、
ここで、前記端末機が前記端末機に対する物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ）を受信せずに、前記少なくとも一つの伝送ブロックの個数が前記複数の伝送ブロックの個数と同一でない場合、前記プリコーディング行列は予め決められ、前記階層の個数は前記少なくとも一つの伝送ブロックに対応する階層の個数と同一である
ことを特徴とする方法。

【請求項12】

前記ＮＡＣＫは、物理ハイブリッド自動再送要求インジケータチャンネル（ＰＨＩＣＨ）を介して送信される
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記基地局は、前記端末機に対する、再伝送時に物理アップリンク共有チャンネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）の伝送特性を指示する、前記ＰＤＣＣＨとＰＨＩＣＨを伝送すると、前記ＰＤＣＣＨと前記ＰＨＩＣＨによって、前記ＰＵＳＣＨの受信を調整するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

０、２、３、１に順序が調整された冗長バージョン（ＲＶ）を用いて前記ＰＵＳＣＨ伝送を受信するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記端末機により伝送される前記複数の伝送ブロックは、前記ＰＤＣＣＨを用いて最後のグラントで指示されることを特徴とする請求項１１乃至１４のうち何れか一項に記載の方法。

【請求項16】

多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術をサポートする無線通信システムにおける再伝送を制御する基地局であって、
端末機（ＵＥ）とデータを送受信する送受信器と、
前記ＵＥにより伝送された複数の伝送ブロックを受信し、前記ＵＥに少なくとも一つの伝送ブロックに対する否定認知（ＮＡＣＫ）を送信し、前記ＮＡＣＫに対する応答で、前記ＵＥが再伝送する間に使用するプリコーディング行列と階層の個数を決定し、前記決定されたプリコーディング行列と前記決定された階層の個数を用いて前記少なくとも一つの伝送ブロックを受信する制御器と、を含み、
ここで、前記端末機が前記端末機に対する物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ）を受信せずに、前記少なくとも一つの伝送ブロックの個数が前記複数の伝送ブロックの個数と同一でない場合、前記プリコーディング行列は予め決められ、前記階層の個数は前記少なくとも一つの伝送ブロックに対応する階層の個数と同一である ことを特徴とする基地局。

【請求項17】

前記ＮＡＣＫは、物理ハイブリッド自動再送要求インジケータチャンネル（ＰＨＩＣＨ）を介して送信される
ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局。

【請求項18】

前記制御器は、
前記基地局が前記端末機に対する、再伝送時に物理アップリンク共有チャンネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）の伝送特性を指示する、前記ＰＤＣＣＨとＰＨＩＣＨを伝送すると、前記ＰＤＣＣＨと前記ＰＨＩＣＨによって、前記ＰＵＳＣＨの受信を調整するようにさらに構成された
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の基地局。

【請求項19】

前記制御器は、
０、２、３、１に順序が調整された冗長バージョン（ＲＶ）を用いて前記ＰＵＳＣＨ伝送を受信するようにさらに構成された
ことを特徴とする請求項１８に記載の基地局。

【請求項20】

前記端末機により伝送される前記複数の伝送ブロックは、前記ＰＤＣＣＨを用いて最後のグラントで指示されることを特徴とする請求項１６乃至１９のうち何れか一項に記載の基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は無線通信システムにおけるアップリンク(UpLink：以下、“ＵＬ”と称する)での再伝送のための方法及び装置に関するもので、特に多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ)などの多重アンテナ伝送技術をサポートする無線通信システムにおけるＵＬで再伝送を制御する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムは、音声中心のサービスだけでなく、例えば３ＧＰＰのＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、３ＧＰＰ２のＨＲＰＤ(High Rate Packet Data)、ＵＭＢ(Ultra Mobile Braodband)、及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどの通信標準を含む高速、高品質のパケットデータサービスも提供する広帯域無線通信システムに発展している。

【0003】

近年、無線通信システムは、伝送効率を改善するために、適応変調及び符号化(Adaptive Modulation and Coding：ＡＭＣ)とチャンネル感知スケジューリング方法などの技術を使用する。ＡＭＣを使用すると、Ｎｏｄｅ Ｂ(基地局として知られている)は、チャンネル状態に従って基地局又は端末機(User Equipment：ＵＥ)により伝送されるデータの量を調整できる。例えば、チャンネル状態がよくない場合、伝送するデータ量は減少して受信誤り率を所望のレベルに合わせ、チャンネル状態が良好である場合、伝送するデータ量は増加させて受信誤り率を所望のレベルに合わせても、多くの情報を効果的に伝送できる。上記のチャンネル感知スケジューリングリソース管理方法を使用すると、基地局は、いろいろなユーザーの中でチャンネル状態が優れたユーザーを選択的にサービスするため、一つのユーザーにチャンネルを割り当ててサービスする従来の方法に比べてシステム容量が増加する。特に、ＡＭＣ及びチャンネル感知スケジューリング方法は、チャンネル状態情報を用いて最も効率的であると判断される時点で適切な変調及び符号化方式(Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ)を適用する方法である。

【0004】

第２世代(２Ｇ)と第３世代(３Ｇ)の移動通信システムで使用される多重アクセス方式であるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access）を次世代システムでＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)に代替するために、多くの研究が行われている。３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、及びＩＥＥＥなどの標準団体は、ＯＦＤＭＡ又は変更されたＯＦＤＭＡを使用する進化したシステムに関する標準化を進行している。ＣＤＭＡに比べて、ＯＦＤＭＡでより大きい容量増大を期待できると知られている。ＯＦＤＭＡ方式で容量増大をもたらすいくつかの理由のうちの一つは、周波数ドメインでのスケジューリング(Frequency Domain Scheduling）を遂行できることである。チャンネルが時間に従って変わる特性を用いてチャンネル感知スケジューリング方法により容量利得が得られるように、チャンネルが周波数に従って変わる特性を用いてより高い容量利得が得られる。

【0005】

広帯域無線通信システムの代表的な例であるＬＴＥシステムは、ダウンリンク(ＤＬ)ではＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を採用し、ＵＬではＳＣ-ＦＤＭＡ(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式を採用するが、両方式ともに周波数ドメインでのスケジューリングを遂行することができる。

【0006】

上記ＡＭＣとチャンネル感知スケジューリング方法は、送信器が送信チャンネルに関する十分な情報を獲得した場合に伝送効率を向上できる技術である。ＬＴＥシステムのＤＬでは、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式に対して、基地局(Ｎｏｄｅ Ｂ)がＵＬチャンネル又は受信チャンネルによってＤＬチャンネル又は送信チャンネルの状態を推定できないため、ＵＥは、基地局にＤＬチャンネルに関する情報を報告するように設計されている。ＴＤＤ(Time Division Duplex)方式の場合、基地局は、ＵＬチャンネルを通じてＤＬチャンネルの状態を推定できる特性を使用してＵＥから基地局へＤＬチャンネルに関する情報を報告するプロセスを省略できる。

【0007】

ＬＴＥシステムのＵＬでは、ＵＥはサウンディング基準信号(Sounding Reference Signal：ＳＲＳ)を送信し、基地局は、このＳＲＳの受信によってＵＬチャンネルを推定するように設計されている。

【0008】

ＬＴＥシステムのＤＬでは、ＭＩＭＯ又は多重アンテナ送信技術がサポートされる。ＬＴＥシステムの基地局は、１個、２個、又は４個の送信アンテナを含む。基地局は、複数の送信アンテナを含む場合、プリコーディング(precoding)を適用してビーム成形(beamforming)利得と空間多重化利得が得られる。

【0009】

近年、３ＧＰＰではＬＴＥシステムのＵＬでもＭＩＭＯをサポートするための多くの議論が進行されている。ＤＬのＭＩＭＯと同様に、ＵＥは、送信アンテナを１個、２個、又は４個を含み、複数の送信アンテナを含む場合、ＵＥは、プリコーディングを適用してビーム成形利得と空間多重化利得を得ることができる。

【0010】

ＤＬ ＭＩＭＯとＵＬ ＭＩＭＯとの間の差異点は、下記のようである。ＤＬ ＭＩＭＯでは、基地局(又は送信器)は、自らＭＣＳ方式、ＭＩＭＯ方式、プリコーディングなどの伝送特性を決定する。基地局は、伝送特性を反映して物理ダウンリンク共有チャンネル(Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ)を構成及び伝送し、物理ダウンリンク制御チャンネル(Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ)を用いてＰＤＳＣＨに適用される伝送特性をＵＥへ伝達する。しかしながら、ＵＬ ＭＩＭＯでは、基地局(又は受信器)は、ＭＣＳ方式、ＭＩＭＯ方式、及びプリコーディングなどの伝送特性をＵＥのチャンネル特徴によって決定する。基地局はＰＤＣＣＨを通じて伝送特性をＵＥに伝達し、ＵＥは、基地局により許可された伝送特性を反映して物理アップリンク共有チャンネル(Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ)を構成して伝送する。特に、ＬＴＥシステムでは、基地局は、ＡＭＣ、チャンネル感知スケジューリング、ＭＩＭＯプリコーディングなどを決定し、ＵＥは、その決定に基づいて伝送されたＰＤＳＣＨを受信したり、その決定に従ってＰＵＳＣＨを構成及び送信する。

【0011】

チャンネル状態に関する正確な情報を有すると、基地局は、ＡＭＣを用いて、チャンネル状態に最も適合した伝送データ量を決定できる。しかしながら、実際の通信環境では、推定エラー、フィードバックエラーにより基地局が知っているチャンネル状態と実際のチャンネル状態との間に大きな差がある。したがって、ＡＭＣを使用するにもかかわらず、送信器と受信器は、実際に誤りの発生を防止できない。ＬＴＥシステムを含む大多数の無線通信システムは、初期伝送で復号化失敗が発生する場合、物理階層が失敗したデータを直ちに再伝送するハイブリッド自動再送要求(ＨＡＲＱ)方式を採用する。ＨＡＲＱは、受信器が正確なデータの復号化に失敗した場合、受信器が送信器に復号化失敗を示すＮＡＣＫ情報を伝送し、送信器が物理階層で失敗したデータを再転送するようにする。反対に、受信器が正確に復号化されたデータを有する場合、受信器は、送信器に復号化成功を示すＡＣＫ情報を伝送し、送信器が新たなデータを伝送するようにする方式である。

【0012】

ＨＡＲＱ方式が使用される無線通信システムにおいて、受信器は、再伝送された信号と以前に受信した信号を結合して受信性能を改善できるので、再伝送する場合のために、以前に受信したが復号化に失敗したデータをメモリに格納する。

【0013】

ＡＣＫ及びＮＡＣＫなどの受信器からの応答信号が送信器まで伝達される場合に要求される時間の間に、送信器に他のデータを伝送可能なように、ＨＡＲＱプロセスが定義される。このＨＡＲＱプロセスによって、受信器は、ＨＡＲＱプロセス識別子(ＨＡＲＱ ＰＩＤ)を用いて以前に受信した信号と新たに受信した信号を結合するか否かを判定できる。ＨＡＲＱは、このＨＡＲＱプロセスで送信器が受信器にＨＡＲＱ ＰＩＤを制御信号として提供するか否かによって、同期式ＨＡＲＱと非同期式ＨＡＲＱに区分される。同期式ＨＡＲＱにおいて、送信器は、受信器にＨＡＲＱ ＰＩＤを制御信号として提供する代わりに、ＰＤＣＣＨが伝送されるサブフレームの一連番号を利用する。ここで、サブフレームは、時間ドメイン上でリソース割り当て単位を意味する。しかしながら、非同期式ＨＡＲＱにおいて、送信器は、受信器にＨＡＲＱ ＰＩＤを制御信号として提供する。ＬＴＥシステムは、ＤＬでは非同期式ＨＡＲＱを採用し、ＵＬでは同期式ＨＡＲＱを採用する。

【0014】

図１は、ＵＬで同期式ＨＡＲＱの動作を示す。

【0015】

図１を参照すると、ステップ１０１で、基地局がＤＬのｎ番目のサブフレームでＰＤＣＣＨを用いてＵＬ伝送のためのリソース割り当てを許可する場合、ＨＡＲＱ ＰＩＤは、サブフレームの一連番号ｎによりＨＡＲＱ ＰＩＤが決定される。例えば、サブフレームの一連番号‘ｎ’に対応するＨＡＲＱ ＰＩＤが０であると仮定する場合、サブフレーム一連番号‘ｎ＋１’に対応するＨＡＲＱ ＰＩＤは‘１’として定義できる。一連番号‘ｎ’を有するサブフレームの伝送されたＵＬ許可(grant)向けＰＤＣＣＨは、新規データインジケータ(New Data Indicator：ＮＤＩ)を含む。ＮＤＩが以前のＮＤＩ値から切り替えられる(toggled)場合、該当ＵＬ許可は、新たなデータ伝送のためのＰＵＳＣＨを割り当てることに設定される。ＮＤＩが以前のＮＤＩ値を維持する場合、該当ＵＬ許可は、以前に伝送されたデータの再伝送のためのＰＵＳＣＨを割り当てるように設定される。

【0016】

ステップ１０１で、ＵＬ許可はＮＤＩが変更されたと仮定すると、ステップ１０３で、ＵＥは、新たなデータ伝送のためのＰＵＳＣＨの初期伝送(initial transmission）をサブフレーム(ｎ＋４)で遂行する。基地局は、ステップ１０５で、サブフレーム(ｎ＋４)でＵＥにより伝送されるＰＵＳＣＨデータを基地局が成功的に復号化したか否かは、ステップ１０５で、基地局がサブフレーム(ｎ＋８)で伝送する物理ＨＡＲＱインジケータチャンネル(Physical HARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ)を用いて判定される。その結果、ＰＨＩＣＨがＮＡＣＫを伝送した場合、ＵＥは、ステップ１０７で、サブフレーム(ｎ＋１２)でＰＵＳＣＨの再伝送を遂行する。このように、同期式ＨＡＲＱでは、同一の伝送ブロック(Transport Block：ＴＢ）の初期伝送及び再伝送は、サブフレームの一連番号に合わせて遂行する。

【0017】

図１に示すように、基地局及びＵＥは、サブフレーム(ｎ＋４)で初期伝送したＴＢはサブフレーム(ｎ＋１２)で再伝送されることを予め約束しているため、別途のＨＡＲＱ ＰＩＤを導入せずにＨＡＲＱ動作を正常に遂行することができる。図１の例では、同一のＴＢの伝送間隔は８サブフレームを含むので、同時に運用可能なＨＡＲＱプロセスの最大個数は、８に制限し得る。

【0018】

図１に示すＵＬ同期式ＨＡＲＱ動作では、再伝送は、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ信号のみを示すＰＨＩＣＨを用いて再伝送を許可し得る。基地局が再伝送で伝送リソース及びＭＣＳ方式などのＰＵＳＣＨの伝送特性を変更しようとする場合、基地局は、変更を指示するＰＤＣＣＨの伝送を許可できる。このようにＰＵＳＣＨの伝送特性の変更を許可するＨＡＲＱ方式は、‘適応型同期式ＨＡＲＱ(adaptive synchronous HARQ)’と呼ばれる。

【0019】

図２は、ＵＬで適応型同期式ＨＡＲＱの動作を示す。

【0020】

図２を参照すると、図２のステップ１０１〜１０５は、図１で対応するステップの動作と同一である。

【0021】

図２のステップ１０５で、基地局は、ステップ１０３においてサブフレーム(ｎ＋８)でＰＨＩＣＨを介してＮＡＣＫを伝達することにより、サブフレーム(ｎ＋４)で伝送されたＰＵＳＣＨを成功的に復号化しないことをＵＥに通知する。ＰＵＳＣＨ再伝送時に伝送特性を変更するために、基地局は、ステップ１０６で、ＰＵＳＣＨの伝送特性の変更のための情報を含むＰＤＣＣＨをＰＨＩＣＨと共に伝送する。ＵＥは、すべてのサブフレームでＰＤＣＣＨの受信及び復号化を試みるため、ＰＵＳＣＨの伝送特性を変更するための情報を含むＰＤＣＣＨを受信することができる。ステップ１０８で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨにより指示した伝送特性を適用してサブフレーム(ｎ＋１２)でＰＵＳＣＨの再伝送を遂行する。

【0022】

上記した適応型同期式ＨＡＲＱによると、ＰＵＳＣＨの伝送特性の変更のための情報はＰＤＣＣＨを介して伝送される。したがって、再伝送時にＰＵＳＣＨの伝送特性の変更が必要な場合、基地局は、ＤＬ制御情報の量を増加させるにもかかわらず、ＰＤＣＣＨをＰＨＩＣＨと一緒に伝送する。ＰＵＳＣＨの以前の伝送特性を維持する場合、基地局は、ＰＨＩＣＨのみを伝送する。

【0023】

図３は、ＵＬで適応型同期式ＨＡＲＱによる基地局の動作を示す。

【0024】

図３を参照すると、ステップ１３１で、基地局は、ＵＬスケジューリングを遂行してＰＵＳＣＨの伝送を許可するＵＥ、及びＰＵＳＣＨ伝送に使用されるリソースを決定する。ステップ１３３で、基地局は、スケジューリングされたＵＥにＰＵＳＣＨの許可情報を通知するためにＰＤＣＣＨを伝送する。ステップ１３５で、基地局は、ステップ１３３のＰＤＣＣＨが伝送された時点から４サブフレーム以後に受信されたＰＵＳＣＨに対して復調及び復号化を遂行する。ステップ１３７で、基地局は、ＰＵＳＣＨの復号化に成功したか否かを判定し、復号化に成功した場合、ステップ１３９で、該当ＵＥにＡＣＫを送信し、ステップ１３１に戻って新たなスケジューリングを遂行する。一方、ステップ１３７で復号化に失敗した場合には、基地局は、ステップ１４１でＮＡＣＫをＵＥに送信する。

【0025】

以後、適応型同期式ＨＡＲＱの動作によって、基地局は、ＰＵＳＣＨの伝送特性をステップ１３３で指定したことから変更しようとするかをステップ１４３で判定する。伝送特性を変更しようとする場合には、基地局は、ステップ１４５で、ＰＵＳＣＨの再伝送に適用される新たな伝送特性を指示する情報を含むＰＤＣＣＨを伝送する。ステップ１４３，１４５でＰＵＳＣＨの再伝送を指示した以後、基地局は、再伝送されるＰＵＳＣＨの受信及び復号化のためにステップ１３５に戻る。

【0026】

図４は、ＵＬでのＵＥの適応型同期式ＨＡＲＱ動作を示す。

【0027】

図４を参照すると、ＵＥは、ステップ１５１で、ＵＬ許可用ＰＤＣＣＨを受信して復号化を試み、ステップ１５３でＰＤＣＣＨの復号化が成功したか否かを判定する。復号化に成功した場合、ＵＥは、ステップ１５５で、新たなデータの伝送/非伝送を指示するＮＤＩが切り替えられるか否かを判定する。ＮＤＩが切り替えられる場合、関連許可は、新たなＴＢの初期伝送を指示することを意味し、ＵＥは、ステップ１５７で、ＰＤＣＣＨにより指示する伝送特性を適用して新たなＴＢを載せたＰＵＳＣＨを伝送する。しかしながら、ステップ１５５で、ＮＤＩが変更されない場合には、基地局は、同一のＨＡＲＱ ＰＩＤを有する以前のＴＢを成功的に復号化しなかったため、関連許可は伝送特性を変更した再伝送を指示することである。その後、ステップ１５９で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指示する伝送特性を適用して以前のＴＢを載せるＰＵＳＣＨを再伝送する。ステップ１５３で、ＵＥがＵＬ許可に対するＰＤＣＣＨを成功的に復号化しなかった場合、ＵＥは、ステップ１６１で、ＰＨＩＣＨを受信して復号化を試みる。ステップ１６３で、ＵＥは、ＰＨＩＣＨを通じてＡＣＫを受信したか否かを判定する。ＡＣＫを受信した場合、ＵＥは、ステップ１６５で、ＰＵＳＣＨの伝送を終了する。しかしながら、ＰＨＩＣＨからＮＡＣＫを受信した場合には、ＵＥは、最近受信したＰＤＣＣＨにより指示される伝送特性を適用して以前のＴＢを載せるＰＵＳＣＨを再伝送する。

【0028】

同期式ＨＡＲＱは、ＰＤＣＣＨを伝送せずにＰＨＩＣＨのみを伝送してＵＥの再伝送を遂行できるように提案されるが、上記のようにＵＥのプリコーディング方式などの伝送特性を指示するためにＰＨＩＣＨとともにＰＤＣＣＨを伝送しなければならない場合には、同期式ＨＡＲＱでリソース節減効果を期待することができない。特に、ＰＨＩＣＨはＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報のみを搬送する一方、ＰＤＣＣＨはＵＥでＵＬ伝送のための各種制御情報を含む。したがって、ＰＤＣＣＨを伝送するために、基地局は、より多くの周波数リソースと伝送電力を消費すべきである。ＵＬで再伝送時に、ＰＤＣＣＨがＭＩＭＯ伝送のためのプリコーディング方式などの伝送特性を指示するために伝送される場合、制御情報のリソース消費量が増加するので、ＵＬで再伝送のための制御情報の伝送負荷を低減させる方法が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0029】

したがって、本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、多重入力多重出力(ＭＩＭＯ)をサポートする無線通信システムのアップリンク(ＵＬ)で再伝送を効率的に制御する方法及び装置を提供することにある。

【0030】

本発明の他の目的は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムのＵＬで再伝送のための制御情報の伝送を低減させる再伝送制御方法及び装置を提供することにある。

【0031】

また、本発明の他の目的は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおいて、再伝送時に伝送特性を示す制御情報の伝送を低減させる再伝送制御方法及び装置を提供することにある。

【0032】

またさらに、本発明の他の目的は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムのアップリンクで再伝送時にプリコーディング方式を効率的に決定する方法及び装置を提供することにある。

【0033】

またさらに、本発明の他の目的は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおいて、ＵＬで初期伝送された伝送ブロックが伝送された階層のチャンネル状態を考慮して再伝送時にプリコーディング方式を決定する方法及び装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0034】

上記などの目的を達成するために、本発明の一態様によれば、多重入力多重出力(ＭＩＭＯ)技術ををサポートする無線通信システムにおける端末機(ＵＥ)により再伝送を制御する方法が提供される。その方法は、基地局に複数の伝送ブロックを初期伝送し、基地局から複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求を受信するステップと、少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求に基づいて少なくとも一つの伝送ブロックの再伝送のためのプリコーディング行列を決定するステップと、決定されたプリコーディング行列を用いて少なくとも一つの伝送ブロックを再伝送するステップとを有する。

【0035】

本発明の他の態様によれば、ＭＩＭＯ技術をサポートする無線通信システムにおける再伝送を制御するＵＥが提供される。当該ＵＥは、基地局と無線ネットワークを通じてデータを送受信する送受信器と、基地局に複数の伝送ブロックを初期伝送し、基地局から複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求を受信し、少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求に基づいて再伝送のためのプリコーディング行列を決定し、決定されたプリコーディング行列を用いて少なくとも一つの伝送ブロックを再伝送する制御器とを含む。

【0036】

また、本発明の他の態様によれば、ＭＩＭＯ技術をサポートする無線通信システムにおける基地局により再伝送を制御する方法が提供される。その方法は、初期伝送でＵＥにより伝送された複数の伝送ブロックを受信するステップと、複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックが復号化に失敗した場合にＵＥに再伝送要求を送信するステップと、少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求に基づき、ＵＥが少なくとも一つの伝送ブロックの再伝送時に使用するプリコーディング行列を決定するステップと、決定されたプリコーディング行列を用いて再伝送される少なくとも一つの伝送ブロックを受信するステップとを有する。

【0037】

さらに、本発明の他の態様によれば、ＭＩＭＯ技術をサポートする無線通信システムにおける再伝送を制御する基地局が提供される。当該基地局は、ＵＥと無線ネットワークを通じてデータを送受信する送受信器と、初期伝送でＵＥにより伝送された複数の伝送ブロックを受信し、複数の伝送ブロックのうち少なくとも一つの伝送ブロックが復号化に失敗した場合にＵＥに再伝送要求を送信し、少なくとも一つの伝送ブロックに対する再伝送要求に基づき、ＵＥが少なくとも一つの伝送ブロックの再伝送時に使用するプリコーディング行列を決定し、決定されたプリコーディング行列を用いて再伝送される少なくとも一つの伝送ブロックを受信する制御器とを含む。

【0038】

本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】ＵＬで同期式ＨＡＲＱの動作を示す図である。

【図2】ＵＬで適応型同期式ＨＡＲＱの動作を示す図である。

【図3】ＵＬで適応型同期式ＨＡＲＱによる基地局の動作を示すフローチャートである。

【図4】ＵＬで適応型同期式ＨＡＲＱによるＵＥの動作を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施形態によるＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるＵＥの構成を示すブロック構成図である。

【図6】本発明の一実施形態によるＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおける基地局の構成を示すブロック構成図である。

【図7】ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおける基地局の一般的動作を示すフローチャートである。

【図8】ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるＵＥの一般的動作を示すフローチャートである。

【図9】本発明の一実施形態により、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする基地局におけるプリコーディング方式を決定する手順を示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態により、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートするＵＥにおけるプリコーディング方式を決定する手順を示すフローチャートである。

【図11】本発明の第１の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図12】本発明の第１の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図13】本発明の第２の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図14】本発明の第２の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図15】本発明の第３の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図16】本発明の第３の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図17】本発明の第４の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図18】本発明の第４の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図19】本発明の第５の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図20】本発明の第５の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図21】本発明の第６の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図22】本発明の第６の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図23】本発明の第８の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図24】本発明の第８の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図25】本発明の第９の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【図26】本発明の第９の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0041】

図面において、類似又は同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照符号及び参照番号を付して説明する。次の説明において、具体的な構成及び構成要素などの特定詳細は、ただ本発明の実施形態の全般的な理解を助けるために提供されるだけである。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。なお、公知の機能または構成に関する具体的な説明は、明瞭性と簡潔性のために省略する。

【0042】

本発明の実施形態によるＬＴＥシステムについて、以下で説明するが、本発明は、ＬＴＥシステムだけでなく、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートし、再伝送時に使用されるプリコーディング方式などの伝送特性の変更に必要である場合、制御チャンネルを介して変更された伝送特性に関する情報をＵＥに提供する無線通信システムであれば、同一の方法で適用することができる。

【0043】

本発明の実施形態に適用されるＬＴＥシステムのＵＬでは、ＳＣ-ＦＤＭＡ方式を採用する。これについて、ＤＬでＨＡＲＱのためのＵＬ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報とＣＱＩ(Channel Quality Indicator)、ＰＭＩ(Precoding Matrix Indicator)、及びＲＩ(Rank Indicator)などのフィードバック情報を含むアップリンク制御情報(Uplink Control Information：ＵＣＩ）は、物理ＵＬ制御チャンネル(Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）で伝送され、ＵＬデータはＰＵＳＣＨで伝送される。

【0044】

ＳＣ-ＦＤＭＡ方式で単一キャリア特性を維持するために、ＵＣＩとＵＬデータが同時に伝送される場合、ＵＣＩは、ＰＵＣＣＨで伝送されずにＰＵＳＣＨにデータ信号と多重化される。非周期的ＣＱＩがＵＬ許可(grant)として要求される場合、ＵＣＩ及びデータは、このデータだけでなく非周期的ＣＱＩ、ＰＭＩ、及びＲＩをＰＵＳＣＨに含まれなければならないので、多重化して伝送すべきである。

【0045】

図５は、本発明の一実施形態によるＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるＵＥを示すブロック構成図であり、これは、ＵＥの送信器構成を示す。

【0046】

図５を参照すると、ブロック２０１は入力されたデータ信号を符号化及び変調し、ブロック２０５は入力されたＵＣＩ信号を符号化及び変調する。ＵＬ ＭＩＭＯをサポートするＵＥでは、参照番号２０３で表すように、最大２個のコードワード(ＣＷ)が生成される。一般的に、ＣＷは、伝送ブロック(ＴＢ)に対応する。ＣＷ０がＴＢ１と同一であり、ＣＷ１がＴＢ２と同一であると仮定すると、スワップ(swap)機能が動作する場合、ＣＷとＴＢとの対応関係は変更され得る。この変更後に、ＣＷ０はＴＢ２にマッピングされ、ＣＷ１はＴＢ１にマッピングされる。ＬＴＥシステムのＤＬ ＭＩＭＯでスワップ機能が定義されているが、このスワップ機能は、ＵＬ ＭＩＭＯでは必要でないことがある。

【0047】

参照番号２０３で表す線の中で、実線は一つのＣＷが生成されることを示し、点線は２つのＣＷが生成されることを示す。ブロック２０１で作られたデータ変調信号と装置２０５で作られたＵＣＩ変調信号は、ブロック２０７で多重化及びインタリービングされた後にＭＩＭＯ階層にマッピングされる。ＬＴＥシステムでＣＷを階層にマッピングする方法の一例は、下記の＜表１＞に示す。

【0048】

【表1】

【0049】

＜表１＞において、ｄ(k)(ｉ)は、ＣＷｋのｉ番目の変調シンボルを表し、ｘ(ｌ)(ｉ）はｌ番目の階層のｉ番目のシンボルを示す。一つのＣＷが２つの階層にマッピングされる場合、偶数番目の変調シンボルは下位階層にマッピングされ、奇数番目の変調シンボルは上位階層にマッピングされる。これは、より多くの変調シンボルが伝送されることで、一つのＣＷが一つの階層にマッピングされる場合に比べて、伝送データ量を増加し、符号化率を減少することができる。

【0050】

＜表１＞に示すように、一つの階層のみが作られるランク(rank)-１伝送の場合には１個のＣＷのみが生成され、２つの階層が作られるランク-１伝送の場合には２個のＣＷが生成される。また、１個のＣＷがランク-２伝送で生成される場合があり、この場合は、再伝送のみで許容される。一般的に、ＭＩＭＯ方式でランクと階層との関係を説明すると、‘階層’は一つの変調シンボルストリームを伝送できる空間リソースを意味し、‘ランク’はＭＩＭＯシステムで構成される階層の数を意味する。ＭＩＭＯベースの空間多重化技術は、同一の時間-周波数リソースに対して複数の階層を構成し、各階層に別途の変調シンボルストリームを伝送することによってデータレートを高める。

【0051】

ブロック２０７により生成される階層信号は、ブロック２０９ａで伝送(Ｔｘ)プリコーディング(precoding)される。プリコーディングは、各階層の受信品質を増加させるために階層別ビームを形成するプロセスである。プリコーディングは、送信チャンネルの特性を考慮して決定されなければならない。ＵＬ ＭＩＭＯに対して、送信チャンネルがＵＬチャンネルであるので、基地局がＵＬチャンネルを測定して適合したプリコーディング方式を採用するプリコーダ(precoder)のＵＥに指示する場合、ＵＥは、上記情報に従ってプリコーディングを遂行する。プリコーダは、行列(すなわち、プリコーディング行列）で表現され、その行の数はアンテナの数と同じであり、列の数は階層の数と同じである。プリコーディングは、下記の式(１)に示すように一般式で表現できる。

【0052】

【数1】

【0053】

ここで、Ｐはプリコーディング行列を、ｘはプリコーディング前の伝送信号を、ｙはプリコーディング以後の伝送信号を、ｘ(n)(ｉ）はｎ番目の送信アンテナを通じて転送されるｉ番目のシンボルを、各々表す。参考で、ここで使用される用語‘送信アンテナ’は、物理的なアンテナを意味するのでなく、信号伝送に使用される論理的アンテナを意味する。論理的アンテナと物理的アンテナとの間のマッピングは、多様な方式で定義することができる。

【0054】

下記の＜表２＞と＜表３＞は、各々２個及び４個の送信アンテナが使用されるＬＴＥ ＵＬ ＭＩＭＯに使用されるプリコーディング行列の例を示す。

【0055】

【表2】

【0056】

【表3A】

【表3B】

【0057】

図５を参照すると、ブロック２０９ａを通過する信号は、送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを通じて送信される信号である。これら信号は、ＬＴＥ ＵＬ方式に対応するようにブロック２１１(２１１ａ，…，２１１ｂ)によってＳＣ-ＦＤＭＡ信号に変換される。ブロック２１１ａは、最初の送信アンテナ２１７ａを通じて伝送される信号用ＳＣ-ＦＤＭＡ信号変換器である。ブロック２１１ｂは、最後の送信アンテナ２１７ｂを通じて伝送される信号用ＳＣ-ＦＤＭＡ信号変換器である。図５に示すＳＣ-ＦＤＭＡ信号変換器２１１は、当該技術分野でよく知られているように、離散フーリエ変換(ＤＦＴ)部２２１、リソースマッパ２２３、逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ)部２２５、及びＣＰ(Cyclic Prefix)加算器２２７を含む。

【0058】

基準信号(Reference Signal：ＲＳ）は、コヒーレント(coherent)復調のために提供される信号である。ＲＳは、階層別に生成され、ブロック２３１(２３１ａ，…，２３１ｂ）は、各階層別ＲＳの生成器である。ブロック２３１ａは最初の階層用ＲＳ生成器であり、ブロック２３１ｂは最後階層用ＲＳ生成器である。ブロック２０９ｂにおいて、各階層のＲＳは、ブロック２０９ａでＰＵＳＣＨに適用したことと同一のプリコーディングを適用する。ＲＳとＰＵＳＣＨに同一のプリコーディングが適用されるので、基地局は、ＲＳを受信して各階層別信号を復調するためのチャンネルを推定することができる。階層別ＲＳにプリコーディングを適用することによって、各送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを通じて伝送されるＲＳ信号が獲得され得る。

【0059】

送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを通じて伝送されるＰＵＳＣＨのＳＣ-ＦＤＭＡ信号は、各送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを通じて伝送されるＲＳとブロック２１３(２１３ａ，…，２１３ｂ)によって多重化される。ブロック２１３ａは、最初の送信アンテナ２１７ａを通じて伝送される信号用ＰＵＳＣＨ/ＲＳマルチプレクサであり、ブロック２１３ｂは、最後の送信アンテナ２１７ｂを通じて伝送される信号用ＰＵＳＣＨ/ＲＳマルチプレクサである。単一キャリア特性を維持するために、ＲＳは、相互に異なるＳＣ-ＦＤＭＡシンボルで伝送されるようにＰＵＳＣＨを通じて時間分割多重化(time-division multiplexing)を遂行する。

【0060】

ＵＥが各送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを介して伝送される基底帯域(baseband)信号は、ＲＦ(Radio Frequency)処理器２１５(２１５ａ，…，２１５ｂ）によってＲＦ信号に変換された後、送信アンテナ２１７ａ，…，２１７ｂを通じて伝送される。ブロック２１５ａとブロック２５１ｂは、各々最初及び最後の送信アンテナ２１７ａ，２１７ｂを通じて伝送される信号のためのＲＦ処理器である。参照番号２１７ａ，２１７ｂは、各々最初の送信アンテナと最後の送信アンテナを表す。

【0061】

ブロック２４１は、ＵＥの全体制御動作を制御する制御器である。この制御器２４１は、ＰＵＳＣＨを伝送する周波数リソース、ＰＵＳＣＨで伝送するデータとＵＣＩに対するＭＣＳレベル、ＰＵＳＣＨリソースの中でＵＣＩに割り当てられるリソースの量、ＭＩＭＯ送信のランク、プリコーディング方式、及び送信特定アンテナＲＳ信号の生成のためのパラメータを決定する。制御器２４１は、リソースマッパ２２３、データ符号化及び変調器２０１、ＵＣＩ符号化及び変調器２０５、データ及びＵＣＩの多重化、インタリービング、及びＣＷと階層間(ＣＷ-ＴＯ-階層)マッピングを遂行するブロック２０７、プリコーダ２０９ａ，２０９ｂ、及びＲＳ生成器２３１を制御する。

【0062】

制御器２４１は、ＵＬ再伝送の際に、本発明の第１乃至第１０の実施形態を含む全実施形態で定められる方式によってＰＵＳＣＨを伝送する伝送特性を決定し、再伝送対象であるＴＢがＰＵＳＣＨを通じて再伝送されるように制御する。伝送特性は、プリコーディング方式を含む。本発明の実施形態は、下記により詳細に説明する。

【0063】

図６は、本発明の実施形態により、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおける基地局の構成を示し、これは、基地局の受信器構成を示す。

【0064】

図６を参照すると、参照番号３０１ａは基地局の最初の受信アンテナを表し、ブロック３０１ｂは基地局の最後の受信アンテナを表す。複数の受信アンテナ３０１ａ，…，３０１ｂを通じて受信される信号は、各々ＲＦ処理器３０３ａ，…，３０３ｂを用いて基底帯域信号に変換される。ブロック３０３ａは、最初の受信アンテナ３０１ａを介して受信された信号を処理するＲＦ処理器であり、ブロック３０３ｂは、最後の受信アンテナ３０１ｂを介して受信された信号を処理するＲＦ処理器である。該当受信アンテナを通じて受信して基底帯域信号に変換された信号は、ＳＣ-ＦＤＭＡ受信器３０５ａ，…，３０５ｂで変調シンボルストリームに復旧される。このブロック３０５ａは、最初の受信アンテナ３０１ａを通じて受信された信号を処理するＳＣ-ＦＤＭＡ受信器であり、ブロック３０５ｂは、最後の受信アンテナ３０１ｂを通じて受信された信号を処理するＳＣ-ＦＤＭＡ受信器である。

【0065】

図６に示すように、ＳＣ-ＦＤＭＡ受信器３０５ａ，…，３０５ｂの各々は、ＣＰ除去器３３１、高速フーリエ変換器(ＦＦＴ)３３３、リソースデマッパ(resource demapper)３３５、及び逆離散フーリエ変換器(ＩＤＦＴ)３３７を含み、図５のＳＣ-ＦＤＭＡ信号変換器２１１ａ，…，２１１ｂのプロセスを逆に遂行する。

【0066】

ＳＣ-ＦＤＭＡ受信器３０５ａ，…，３０５ｂを通過する信号は、特定ＵＥからのＰＵＳＣＨとＲＳの受信信号である。ＰＵＳＣＨとＲＳが時分割多重化されているため、デマルチプレクサ３０７ａ，…，３０７ｂによってＰＵＳＣＨ受信信号とＲＳ受信信号に分離する。ブロック３０７ａは、最初の受信アンテナ３０１ａを通じて受信された信号を処理するデマルチプレクサであり、ブロック３０７ｂは、最後の受信アンテナ３０１ｂを通じて受信された信号を処理するデマルチプレクサである。逆多重化プロセスを通じて抽出されたＲＳ受信信号は、チャンネル推定器３１１に伝送される。逆多重化プロセスを通じて抽出されたＰＵＳＣＨ受信信号は、ＭＩＭＯ受信フィルタ３１５に伝達される。

【0067】

チャンネル推定器３１１は、ＲＳ受信信号からＵＬチャンネルを推定し、制御器３１３にチャンネル推定値を伝達し、それによって制御器３１３は、適切な受信フィルタ係数を計算できる。制御器３１３により決定された受信フィルタ係数は、ＭＩＭＯ受信フィルタ３１５に伝達される。ＭＩＭＯ受信フィルタ３１５は、図５のプリコーダ２０９の動作を逆に遂行し、ＰＵＳＣＨの階層別信号を分離する。ＭＩＭＯ受信フィルタは、代表的に、ＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Error)受信フィルタを含むことができる。その他にも公知の多様な受信フィルタも使用され得る。

【0068】

階層別受信信号は、ブロック３１７によりＣＷ別変調信号ストリームとＵＣＩ変調信号ストリームに変換される。このブロック３１７は、図５のブロック２０７の動作を逆に遂行する。すなわち、ブロック３１７は、階層信号をＣＷ別に更に集めるプロセスと、一連のデインタリービング及びデータ/ＵＣＩの逆多重化プロセスと遂行する。この一連のプロセスは、制御器３１３の制御下で、基地局からＵＥに予め伝送される制御情報により処理される。

【0069】

ブロック３１７から出力されるＣＷ別変調信号ストリーム３１９は、ブロック３２１によって元のデータに復調及び復号化される。ブロック３１７から出力されるＵＣＩ変調信号ストリームは、ブロック３２３により元のＵＣＩ信号に復調及び復号化される。データ/ＵＣＩの復号化プロセスを遂行した後、復号化されたデータとＵＣＩは、基地局がデータ受信の成功/失敗、及びＵＣＩ情報に従ってＵＬ/ＤＬスケジューリングとＡＭＣを遂行するために、制御器３１３に伝達される。

【0070】

制御器３１３は、ＵＬ再伝送時に、本発明のすべての実施形態で定められた方式によってＰＵＳＣＨが伝送される伝送特性を決定し、ＰＵＳＣＨを介して再伝送されるＴＢの受信動作を全般的に制御する。伝送特性は、プリコーディング方式を含む。本発明の各実施形態に対する具体的な説明については、より詳細に後述する。

【0071】

本発明の実施形態の具体的な説明に先立って、ＵＬ ＭＩＭＯで再伝送時に基地局とＵＥでＡＣＫ/ＮＡＣＫを指示するＰＨＩＣＨと、ＰＵＳＣＨの伝送特性を指示するＰＤＣＣＨを送受信する一般的な動作について、図７及び図８を参照して説明する。ここで、伝送特性の一例では、プリコーディング方式を仮定する。

【0072】

ＰＤＣＣＨで基地局によって、ＵＥにＵＬ ＭＩＭＯ用ＰＵＳＣＨの伝送を指示する許可(grant)制御情報又はＤＣＩ(Downlink Control Information）の一般的な情報構成を参照すると、ＤＣＩは、次の情報要素(Information Element：ＩＥ)を含む。

【0073】

１)ＤＣＩフォーマット０と、ＤＣＩフォーマット１Ａの識別フラグ：ＬＴＥシステムでは、ＵＬ許可用ＤＣＩフォーマット０と圧縮した(compact)ＤＬ割り当て用ＤＣＩフォーマット１Ａのサイズを有するように定義され、このＤＣＩがフォーマット０用であるかあるいはフォーマット１Ａ用であるかを判定できるＩＥが必要である。このフラグは、その用途で使われる。

【0074】

２)周波数ホッピングフラグ：このフラグは、周波数ホッピングが周波数ダイバシティを獲得するためにＰＵＳＣＨの伝送に適用されるか否かを示すＩＥである。

【0075】

３)リソース割り当て情報：このリソース割り当て情報ＩＥは、ＰＵＳＣＨを伝送しなければならない周波数リソースを指示するように定義される。

【0076】

４)ＭＣＳレベル：ＰＵＳＣＨ伝送に使用されるＭＣＳ変調及び符号化レベルを示すＩＥである。このＩＥの中で一部のコードポイントは、再伝送でＲＶ(Redundancy Version)を指定するように定義される。

【0077】

５)ＮＤＩ：これは、該当許可が新たなＴＢの伝送向けであるか、あるいは再伝送向けであるかを示すＩＥである。ＮＤＩの以前の値で変更があると、ＩＥは、新たなＴＢの伝送向けの許可である。変更がないと、ＩＥは、再伝送向けの許可である。

【0078】

６)電力制御情報：ＰＵＳＣＨ送信に使用される伝送電力情報に関する情報ＩＥを示す。

【0079】

７)ＲＳパラメータ：ＰＵＳＣＨの復調用ＲＳは、ＺＣ(Zadoff-Chu）シーケンスとして定義される。ＺＣシーケンスは、巡回シフト(cyclic shift)が変更されると、直交する新たなＺＣシーケンスとなる特性がある。ＰＵＳＣＨ復調用ＲＳの巡回シフトを示すＩＥは、ＵＬ許可で定義され、これは多重ユーザーのＵＬ ＭＩＭＯのためのものである。異なるユーザーに相互に異なる巡回シフトのＲＳを割り当てる場合、基地局は、ＲＳの中で直交性を用いて相互に異なるユーザーの信号を区分することができる。

【0080】

８)チャンネル品質情報(ＣＱＩ)要求：これは、非周期的ＣＱＩフィードバックをＰＵＳＣＨで伝送するためのＩＥである。このＩＥは、１ビットで定義される。その値が１であると、データだけでなく、非周期的ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩもＰＵＳＣＨに伝送される。その値が０であると、データのみがＰＵＳＣＨに伝送される。

【0081】

また、下記のＩＥは、基地局がＵＥにＵＬ ＭＩＭＯ用ＰＵＳＣＨを伝送するように指示する許可(grant)の制御情報ＤＣＩに定義される。

【0082】

１)ＰＭＩ：ＵＬ ＭＩＭＯ伝送に使用される伝送特性として、プリコーディング方式を示すＩＥである。

【0083】

２)２番目のＴＢに対するＭＣＳレベル：最大２個のＴＢは、ＵＬ ＭＩＭＯで伝送できる。したがって、２番目のＴＢに対するＭＣＳレベルを示すＩＥが定義される。

【0084】

３)２番目のＴＢに対するＮＤＩ：ＵＬ ＭＩＭＯに対して、各ＮＤＩは、２個のＴＢに対して定義され、あるいはＮＤＩは１個のＴＢに対して定義される。

【0085】

本発明の実施形態では、ＴＢ別にＮＤＩが定義されると仮定するが、一つのＮＤＩのみが一つのＴＢに対して定義される場合に適用することができる。

【0086】

図７は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムで基地局の一般的な動作を示し、２個のＴＢが伝送されると仮定する。１個のＴＢのみを伝送するＰＵＳＣＨの許可は、図３を参照して説明した。

【0087】

図７を参照すると、ステップ７０１で、基地局は、ＵＬスケジューリングを遂行して、どのＵＥでどのリソースを用いてＰＵＳＣＨ伝送を許可するかを決定する。ステップ７０３で、基地局は、スケジューリングされたＵＥにＰＵＳＣＨの初期伝送のための許可情報を提供するためにＰＤＣＣＨを伝送する。ここでは、ＵＬ ＭＩＭＯ伝送を仮定するので、許可情報は、ランクが２以上(ランク＞１）であることを示す。すなわち、２個のＴＢ伝送が許可されると仮定する。ＰＵＳＣＨの初期伝送に対する許可であるため、このＴＢに対応するＮＤＩの値は切り替えられる。ステップ７０５で、基地局は、ステップ７０３でＰＤＣＣＨが伝送される時点以後に４サブフレームが受信されたＰＵＳＣＨを復調及び復号化する。ステップ７０７で、基地局は、ＰＵＳＣＨの復号化が成功したか否かを判定する。２個のＴＢが伝送されるので、復号化の成功/失敗が判断される４つの可能なケースがある。

【0088】

ケース１：ＴＢ１とＴＢ２は両方とも成功的に復号化される。この場合、基地局は、ステップ７０９でＰＨＩＣＨを用いてＴＢ１とＴＢ２に対して各々(ＡＣＫ、ＡＣＫ）を伝送し、ステップ７０１に戻る。

【0089】

ケース２：ＴＢ１は成功的に復号されたが、ＴＢ２は成功的な復号化に失敗される。この場合、基地局は、ステップ７１１で、ＰＨＩＣＨを用いてＴＢ１とＴＢ２に対して(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を伝送し、ステップ７１５でＰＵＳＣＨ再伝送を許可するＰＤＣＣＨをＵＥに伝送する。

【0090】

ケース３：ＴＢ２は成功的に復号化されたが、ＴＢ１は成功的な復号化に失敗される。この場合、基地局は、ステップ７１３で、ＰＨＩＣＨを用いてＴＢ１とＴＢ２に対して(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を伝送し、ステップ７１５でＰＵＳＣＨ再伝送を許可するＰＤＣＣＨをＵＥに伝送する。

【0091】

ケース４：ＴＢ１とＴＢ２は両方ともに成功的に復号化するのに失敗される。この場合、基地局は、ステップ７１７でＰＨＩＣＨを用いてＴＢ１とＴＢ２に対して(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を伝送する。ステップ７１９で、基地局は、ＰＵＳＣＨの再伝送時に、ステップ７０３で、基地局がＵＥに通知する初期伝送に対する伝送特性を変更するか否かを判定する。伝送特性を変更することに決定する場合、基地局は、ステップ７１５を遂行した後にステップ７０５に戻る。初期伝送の伝送特性を変更しないと決定される場合、基地局は、ステップ７０５に戻り、ＵＥが初期伝送の伝送特性を維持してＰＵＳＣＨを再伝送すると仮定してＰＵＳＣＨを受信及び復号化する。ステップ７１５は、ＰＵＳＣＨの再伝送に使用される伝送特性をＵＥに通知するために基地局がＰＤＣＣＨを伝送するプロセスに該当する。ステップ７０５に戻った後に、基地局は、ＵＥがステップ７１５で指示した伝送特性に従ってＰＵＳＣＨを再伝送することを考慮して、ＵＥから受信されたＰＵＳＣＨを受信して復号化する。

【0092】

図７の説明において、ケース１又はケース４で、基地局は、ＰＤＣＣＨを伝送せずにＰＨＩＣＨを伝送することによってＰＵＳＣＨの再伝送を指示できる。しかしながら、２個ののＴＢのうち一つのみが復号化に成功したケース２又はケース３において、基地局は、ＰＵＳＣＨの再伝送を指示するために伝送特性を示すＰＤＣＣＨを伝送しなければならない。このＰＤＣＣＨを伝送する理由は、次のようである。

【0093】

＜表１＞に整理したように、伝送されるＴＢの個数は、ランク値に従って変更される。例えば、初期伝送で２個のＴＢを伝送したが、ＵＥは、２個のＴＢのうち一つが成功的に復号化されて伝送する必要がなくなる場合、再伝送で１個のＴＢを伝送する。伝送されるＴＢの個数が減少すると、再伝送でのランク値は、初期伝送より減少する。しかしながら、＜表２＞と＜表３＞に示すように、プリコーダは、ランク別に異なるように定義される。そのように、初期伝送で使用されるプリコーダは、再伝送で使用することができない。このような理由で、再伝送で伝送されるＴＢの個数が減少する場合、ＰＤＣＣＨは、ＵＥにより使用される変更されたプリコーダ、すなわち変更された伝送特性を通知するために伝送されなければならない。

【0094】

図８は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおけるＵＥの一般的動作を示し、これは、図７の基地局動作に対応するＵＥの動作を示す。

【0095】

図８を参照すると、ＵＥは、ステップ８０１で、ＵＬ許可用ＰＤＣＣＨを受信して復号化を試み、ステップ８０３で復号化に成功したか否かを判定する。ＵＥがＵＬ許可用ＰＤＣＣＨを成功的に復号化する場合、ＵＥは、ステップ８０５で、ＮＤＩが切り替えられるか否かを判定する。ＵＬ ＭＩＭＯ伝送を仮定するので、ここで、初期許可は２個のＴＢに関する情報を示すと仮定する。相互に異なるＮＤＩがＴＢ別に定義されると仮定すれば、２個のＮＤＩがともに以前の値から切り替えられない場合、再伝送のみを指示するＵＬ許可に該当するので、ＵＥは、ステップ８０７で、ＰＭＩを含む新たな伝送特性を反映してＰＵＳＣＨを再伝送する。しかしながら、２個のＮＤＩのうちいずれか一つでも切り替えられる場合、ＵＥは、ステップ８０９に進行する。切り替えられたＮＤＩに対応するＴＢは新たに伝送され、切り替えられないＮＤＩに対応するＴＢは再伝送されなければならない。各ＴＢが再伝送であるか初期伝送であるかに関係なく、ＰＭＩを含む伝送特性は、ＰＤＣＣＨで指示される値に従う。一つのＮＤＩのみがＴＢの数に関係なく定義されても、ＮＤＩが以前の値から切り替えられる場合、ＵＥは、新たなＴＢを伝送するためにステップ８０９を遂行する。そうでないと、ＵＥは、再伝送のためにステップ８０７を遂行する。要するに、プリコーディングの観点で、ＰＤＣＣＨを受信する場合、ＵＥは、ＴＢの再伝送に関係なく、ＰＤＣＣＨで指示されるＰＭＩを反映してプリコーディングしたＰＵＳＣＨを伝送すればよい。

【0096】

ステップ８０３で、ＵＥがＰＤＣＣＨを受信して復号化するのに失敗した場合、ＵＥは、ステップ８１１でＰＨＩＣＨを受信して復号化を試みる。各ＴＢに関するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＰＨＩＣＨにある場合、ＵＥは、次の３つのケースに分けて対応できる。

【0097】

ケース１：ＡＣＫは２個のＴＢ両方に対して受信される。この場合、ＵＥは、ステップ８１５でＰＵＳＣＨを送信する必要がない。

【0098】

ケース２：１個のＴＢに対してＡＣＫが受信され、他のＴＢに対してＮＡＣＫが受信される。この場合、ＵＥは、再伝送されるＴＢの数が減少するので、ランク値を必ず変動されるべきである。しかしながら、基地局が別途にＰＭＩを提供しないので(ＵＥがＰＤＣＣＨの受信に失敗したので)、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ伝送に使用されるプリコーディング方式を決定できない。したがって、ＵＥは、ステップ８１９でそのＰＵＳＣＨ伝送動作を定義することができない。

【0099】

ケース３：２個のＴＢに対してＮＡＣＫが受信され、２個のＴＢは再伝送される必要がある。この場合、ＵＥはランクが変更されず、基地局が別途にＰＭＩを提供しないため、ＵＥは、ステップ８１７で、最近受信したＵＬ許可で指示したＰＭＩを含む伝送特性を反映してＰＵＳＣＨを再伝送すればよい。しかしながら、この場合、ＵＥは、ＩＲ(Incremental Redundancy)の同期式ＨＡＲＱの規則に従ってＲＶを再伝送で変更する。ＰＨＩＣＨにより再伝送されるＰＵＳＣＨにおいて、ＲＶは、別途の命令なしに自動的に増加する。ＨＡＲＱ再伝送方式では、よく知らされているように、ＣＣ(Chase Combining)方式とＩＲ(Incremental Redundancy)方式に分けられる。ＣＣ方式は、再伝送と初期伝送でともに同一の信号を伝送する方式であり、それによって受信器は、シンボルレベルで信号を結合することができる。ＩＲ方式は、再伝送と初期伝送で異なるＲＶを有する信号を伝送して受信器が復号化プロセスで結合する方式である。ＩＲは、ＣＣに比べて高い受信複雑度にもかかわらず、復号利得を追加に得られるので、ＨＡＲＱの再伝送方式として広く使われる。同期式ＨＡＲＱにおいて、ＲＶは、再伝送で、変更するための別途のＰＤＣＣＨを伝送しないので、黙示的に(implicitly)決定される。例えば、ＬＴＥシステムでは、総４個のＲＶが定義され(ＲＶ＝０，１，２，３)、同期式ＨＡＲＱが適用される場合、ＲＶは、伝送順序に従って{０，２，３，１}の順に適用される。

【0100】

ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする一般的な無線通信システムにおいて、基地局は、受信した複数のＴＢのうち一部が復号化に失敗した場合(例えば、２個のＴＢのうち一つのみが成功的に復号化される場合)には、ＵＥにＰＵＳＣＨの再伝送を指示するために伝送特性を示すＰＤＣＣＨを伝送しなければならない。そうでなければ、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ伝送に使用されるプリコーディング方式を決定できない。

【0101】

しかしながら、上述したように、ＰＤＣＣＨの伝送は、制御情報に対するリソース消費量が増加する。したがって、ＵＬで再伝送のための制御情報の伝送負荷を節減するために本発明の実施形態は、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートするＬＴＥシステムでＰＨＩＣＨのみでＵＬ ＨＡＲＱを制御し、ＰＤＣＣＨの伝送なしにＵＥによって再伝送で使用されるプリコーディング方式を決定する方法を提供する。

【0102】

本発明の実施形態により、再伝送で使用されるプリコーディング方式を決定する方法が適用されるＵＥの送信装置と基地局の受信装置の構成例は、各々図５及び図６に示すようである。図５及び図６で、ＵＥの制御器２４１と基地局の制御器３１３は、各々図１０及び図９の手順に従って再伝送で使用されるプリコーディング方式を決定する。

【0103】

図９は、本発明の実施形態により、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートする基地局でプリコーディング方式を決定する手順を示す。図９の手順は、図７の従来技術の手順と部分的に重複される。したがって、次の説明では、図９の手順と図７の従来の手順との差を中心に記述する。

【0104】

図９を参照すると、ステップ９０１〜９０７は、基地局がＵＬスケジューリングを遂行してＰＵＳＣＨの初期伝送を許可し、ＵＥにより伝送されるＰＵＳＣＨを受信及び復号化して復号化の成功及び失敗を判定し、図７のステップ７０１〜７０７の動作と同一である。

【0105】

図９のステップ９０７で、基地局は、ＰＵＳＣＨの復号化が成功的であるか否かを判定する。ＵＥが２個のＴＢを伝送したと仮定すれば、復号化の成功/失敗を判定する４つのケースが存在する。２個のＴＢが両方とも成功的に復号されたケース１と、２個のＴＢが両方とも成功的な復号化に失敗したケース４には、基地局は、各々ステップ９０９及び９１５に進行し、図７のように動作する。しかしながら、一個のＴＢは成功的に復号したが、他のＴＢは成功的に復号化されないケース２及びケース３では、基地局は、各々ステップ９１１とステップ９１３に進行してからステップ９１７を遂行する。図７の従来の手順において、ステップ９１７(又は７１９)は、２個のＴＢ両方ともを復号化するのに失敗するケース４のみが遂行される。しかしながら、本発明では、ステップ９１７は、２個のＴＢのうちいずれか一つが復号化に失敗したケース２及びケース３でも遂行される。基地局は、ステップ９１７で、ＰＵＳＣＨの再伝送で、ステップ９０３で基地局がＵＥに通知した初期伝送の伝送特性を変更するか否かを判定する。基地局は、伝送特性の変更を決定した場合、ステップ９１９を遂行する。そうでないと、基地局は、ステップ９２１を遂行する。

【0106】

本発明の実施形態では、再伝送状況で使用するプリコーディングを黙示的に(implicit)決定する方法を提供する。ステップ９２１で、基地局は、黙示的に定義されたプリコーディングを維持するか、あるいは他のプリコーディングを指示するかを判定する。黙示的に定義したプリコーディングを維持することに決定される場合、基地局は、ＰＤＣＣＨを伝送する理由がないので、ステップ９０５に戻り、黙示的に定義されたプリコーディングを適用するＰＵＳＣＨを受信して復号化する。

【0107】

しかしながら、基地局は、黙示的に決定されたプリコーディングの代わりに、特定プリコーディング方式を指示することに決定した場合、ステップ９１９を遂行する。ステップ９１９は、従来方式のようにＰＤＣＣＨを通じて具体的にＰＵＳＣＨ伝送に必要な伝送特性を指示するものである。黙示的に決定したプリコーディングを使用する方法は、ＰＤＣＣＨの伝送なしに再伝送時に使用されるプリコーディングを決定する方法であり、次の実施形態でより詳しく説明する。

【0108】

基地局が黙示的に定義したプリコーディングを使用する場合、基地局は、ステップ９２１で、ＰＤＣＣＨを伝送することを要求せず、特定プリコーディングを指示し、リソース節減効果とＵＬチャンネル状態に最も適合したプリコーディングを適用できるＡＭＣの長所とを比較してＰＤＣＣＨを伝送するか否かを判定する。このように、本発明は、基地局が自由にリソースを運用可能なようにする。

【0109】

図１０は、本発明の一実施形態により、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートするＵＥでプリコーディング方式を決定する手順を示す。

【0110】

図１０の手順は、従来の図８の手順と一部重複される。したがって、下記では、図１０の手順と従来の図８の手順との間の差を中心に説明する。

【0111】

従来の図８の手順において、ＰＨＩＣＨからＡＣＫが一つのＴＢに対して受信され、ＮＡＣＫが他のＴＢに対して受信される場合、ＵＥの動作は、定義することができない(図８のステップ８１９)。しかしながら、この場合、本発明の実施形態では、図１０のステップ１０１９を遂行する。図１０のステップ１００１〜１０１７は、図８のステップ８０１〜８１７の動作と同様である。ステップ１００１〜１０１７において、ＵＥは、ＵＬ許可用ＰＤＣＣＨを受信して復号化を試み、ＰＤＣＣＨの復号化が成功した場合にＮＤＩが切り替えられたか否かを判定し、ＰＤＣＣＨで指示されたＰＭＩを反映してプリコーディングしたＰＵＳＣＨを伝送し、ＰＤＣＣＨの復号化が失敗した場合(又は、ＰＤＣＣＨが伝送されない場合)にＰＨＩＣＨを受信し、ＰＨＩＣＨに含まれるＴＢに関するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が２個のＴＢ両方に対してＡＣＫを受信することを示す場合にＰＵＳＣＨを伝送し、２個のＴＢ両方に対してＮＡＣＫを受信する場合、最近受信したＵＬ許可で指示した伝送特性を反映してＰＵＳＣＨを再伝送する。

【0112】

ステップ１０１９で、ＵＥは、ＰＵＳＣＨの再伝送において、プリコーディングとＲＶを除いたすべての伝送特性を最近受信したＵＬ許可の値に維持し、ＲＶは従来の規則によって決定し、黙示的に決定されたプリコーディング方式を使用する。本発明により再伝送で使用されるプリコーディングを黙示的に決定する方法について、基地局とＵＥとの間で予め約束されている。したがって、ＵＥが一つのＴＢに対してＡＣＫを受信し、他のＴＢに対してＮＡＣＫを受信する場合、ＵＥは、ステップ１０１９で、ＰＨＩＣＨのみを受信してＵＬ ＭＩＭＯ方式でＰＵＳＣＨ再伝送を遂行することができる。

【0113】

再伝送で使用されるプリコーディングを黙示的に決定する方法は、次の実施形態について具体的に説明される。次の実施形態で提案されるプリコーディング決定方式によって、基地局は、図９のステップ９２１を遂行し、ＵＥは、図１０のステップ１０１９を遂行する。

【0114】

図１１は、本発明の第１の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0115】

図１１を参照すると、ＵＥは、ステップ１１０１で、ＰＨＩＣＨを受信して復号化し、ステップ１１０３で、ＰＨＩＣＨにより受信されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるか否かを判定する。その判定結果、３つの異なるケースに分類される。ケース１で、ＡＣＫが２個のＴＢ両方に対して受信される場合、ＵＥは、ステップ１１０５で、ＰＵＳＣＨの再伝送を終了し、プリコーディング情報を必要としない。ケース２で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信され、ＮＡＣＫは他のＴＢに対して受信される場合、ＵＥは、ステップ１１０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを具体的に確認する。ケース３において、ＮＡＣＫは２個のＴＢ両方に対して受信される場合、ＵＥは、ステップ１１０７で、初期許可で指示されるプリコーディングを再伝送で再使用するように決定する。

【0116】

ステップ１１０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが受信される場合、ＵＥは、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを決定する。(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ１１１１と以後のステップを遂行する。(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が確認されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ１１１７と以後のステップを遂行する。

【0117】

ステップ１１１１は、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ１１１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１において、ＵＥは、ステップ１１１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２では、ステップ１１１５を遂行する。ステップ１１１３で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列(又は、再伝送プリコーディング行列)として黙示的に決定する。＜表１＞に示すように、２個のＴＢが伝送される場合、ＴＢ１は、プリコーディング行列の最初の１個又は２個の列ベクトルを使用し、ＴＢ２は、プリコーディング行列の最後の１個又は２個の列ベクトルを使用する。ステップ１１１１以後の動作は、(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)状況で遂行され、ＴＢ２が再伝送されなければならないので、最後の列ベクトルは再伝送に使用される。ステップ１１１３は、初期ランクが２であるケース１-１で遂行され、ランクが２である場合、各ＴＢは、初期伝送で一つの階層を占有する。したがって、ＴＢ２が再伝送でも一つの階層を占有しなければならないため、最後の列ベクトルのみが取られて再伝送向けのプリコーディング行列として決定される。ステップ１１１５で、初期伝送で使用されるプリコーディング行列のうち、最後の２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として決定する。ステップ１１１５で、初期ランクが３又は４である場合に遂行され、この場合、ＴＢ２は、初期伝送で＜表１＞のように２個の階層を占める。したがって、再伝送でも、最後の２個の列ベクトルが取られてプリコーディング行列として決定され、それによってＴＢ２は２階層を占有できる。

【0118】

ステップ１１０９で、ＰＨＩＣＨにより搬送されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別されると判断したケース２において、ＵＥは、ステップ１１１７でＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定する。ここで、ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ１１１７で、初期ランクが４より小さいと判定されるケース２-１で、ＵＥは、ステップ１１１９を遂行し、初期ランクが４であるケース２-２で、ＵＥは、ステップ１１２１を遂行する。ステップ１１１９は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として決定する。ステップ１１１９以後の動作は、(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)状況で遂行され、ＴＢ１は、再伝送されなければならないので、プリコーディング行列の第１の列ベクトルの再伝送に使用される。ステップ１１１９は、初期ランクが２又は３である場合に遂行され、ランクが２又は３である場合、初期伝送でＴＢ１は、一つの階層を占有する。したがって、再伝送でもＴＢ１が一つの階層を占有しなければならないので、最初の列ベクトルのみが取られ、再伝送プリコーディング行列として決定される。ステップ１１２１は、初期伝送で使用されたプリコーディング行列のうち、最初の２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として決定する。ステップ１１２１は、初期ランクが４である場合に遂行され、この場合、ＴＢ1は、初期伝送で＜表１＞のように２階層を占有する。したがって、再伝送でも、ＴＢ１が２階層を占有できるように、最初の２個の列ベクトルを取って再伝送プリコーディング行列として決定する。

【0119】

要するに、初期伝送で使用されるプリコーディング行列は再伝送でそのまま再使用するが、成功的に受信されたＴＢを送信するための階層では信号を伝送しない。したがって、本発明の第１の実施形態では、再伝送プリコーディング行列を決定する方法は、成功的に受信したＴＢ階層の点滅(blanking)方法として称することができる。

【0120】

第１の実施形態の具体的な例を説明すると、次のようである。初期伝送でプリコーディング行列として、下記の式(２)に示す行列Ｐ０は、プリコーディング行列として使用される。

【0121】

【数2】

【0122】

初期伝送で、ＴＢ１は、式(３)の行列Ｐ１を用いてプリコーディングされ、ＴＢ２は、下記の式(３)の行列Ｐ２を用いてプリコーディングされる。

【0123】

【数3】

【0124】

ＵＥは、ＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信すると、ＴＢ1を再伝送しなければならないので、行列Ｐ１を再伝送向けのプリコーディング行列として使用する。(ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）を受信すると、ＴＢ２を再伝送しなければならないので、行列Ｐ２を再伝送向けのプリコーディング行列として使用する。

【0125】

再伝送で使用されるプリコーディング行列を黙示的に決定した後、ＵＥは、ステップ１１２３で、ＰＵＳＣＨ送信に対して伝送電力をＸｄＢだけ増加させる。すなわち、黙示的電力増加(boosting)を遂行する。伝送電力を増加させる程度は、使用するプリコーディング行列によって可変的である。第１の実施形態によると、再伝送ではＵＥのすべての送信アンテナを再伝送に使用することができない。したがって、使用するアンテナ数は再伝送で減少する。ＵＥは送信アンテナをさらに多く使用すると、送信電力をより多く活用できることにもかかわらず、実際には使用できない。この問題を解決するために、再伝送と初期伝送で使用するアンテナ数の比率だけ黙示的に再伝送時に伝送電力を増加させることができる。例えば、初期伝送で使用したアンテナの数が４であり、再伝送では、使用するアンテナの数が２であると、比率は４/２=２になり、３ｄＢ(Ｘ＝３)だけ伝送電力を増加させる。一方、上記した実施形態ではＰＵＳＣＨ送信時に黙示的電力増加(implicit power boosting)を遂行する方法を説明し、他の実施形態としてＰＵＳＣＨ伝送電力を増加させることができる条件でも、他のユーザーに及ぼす干渉量を減少するためにＰＵＳＣＨ伝送電力を増加させない、もう一つの方法を定義することができる。

【0126】

図１２は、本発明の第１の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。図１２の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図１２のステップ１２０５〜１２２１で基地局により再伝送時にＵＥが使用したプリコーディング方式を決定する方法は、図１１のステップ１１０５〜１１２１でＵＥがプリコーディング方式を決定(定義)する方式と同一であることに留意すべきである。

【0127】

図１２を参照すると、基地局は、ＵＥにより伝送されたＰＵＳＣＨを受信及び復号化し、ステップ１２０３でＰＵＳＣＨの復号化が成功したか否かを判定し、復号化の結果が、ＰＨＩＣＨを介してＵＥに伝送されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるかあるいはＮＡＣＫであるかを判定する。その判定結果は、３つのケースに分類される。ケース１は、２個のＴＢ両方が成功的に復号化されて図９のステップ９０９で(ＡＣＫ，ＡＣＫ)が伝送される場合である。この場合、基地局は、ステップ１２０５で、ＵＥがＰＵＳＣＨの再伝送を終了すると仮定し、プリコーディング情報が要求されない。ケース２で、図９のステップ９１１，９１３のように、一つのＴＢに対してはＡＣＫが伝送されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが伝送される。この場合、基地局は、ステップ１２０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを伝送したか否かを具体的に判定する。ケース３で、２個のＴＢ両方に対して成功的に復号化されず、図９のステップ９１５で、両ＴＢに対して(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が伝送される。この場合、ステップ１２０７で、基地局は、ＵＥが初期許可で指示されたプリコーディングを再伝送で再使用すると仮定する。

【0128】

ステップ１２０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して送信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが送信される場合、基地局は、どのＴＢに対してＡＣＫを送信したかを決定する。(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ１２１１と以後のステップを遂行する。(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が確認されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ１２１７と以後のステップを遂行する。

【0129】

ステップ１２１１は、ケース１で、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ１２１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１において、基地局は、ステップ１２１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２では、基地局はステップ１２１５を遂行する。ステップ１２１３で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の列ベクトルを、ＵＥにより使用される再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。ステップ１２１５で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の２個の列ベクトルを、ＵＥにより使用される再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。

【0130】

一方、ケース２で、基地局は、ステップ１２１７で、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定する。ここで、ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ１２１７で、初期ランクが４より小さいと判定される場合、基地局は、ステップ１２１９を遂行し、初期ランクが４であるケース２−２で、基地局は、ステップ１２２１を遂行する。ステップ１２１９で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。ステップ１２２１で、基地局は、初期伝送で使用したプリコーディング行列の最初の２個の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。

【0131】

ステップ１２１３，１２１５，１２１９，１２２１で各々決定される再伝送向けのプリコーディング行列が上記のように決定される理由に対して、図１１を参照して詳細に説明する。

【0132】

図１１及び図１２に説明したように、ＵＥと基地局は、例えば、２個のＴＢに対してＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)又は(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別される場合、再伝送時に使用されるプリコーディング方式を同一に黙示的に決定することによって、再伝送時にプリコーディング方式を指示するＰＤＣＣＨの送受信が要求されず、その結果、ＰＤＣＣＨの頻繁な送受信による伝送負荷を低減することができる。

【0133】

本発明の第２の実施形態の基本概念は、再伝送で使用されるプリコーディング行列が予め決定されている。このために、本発明の第２の実施形態では、デフォルトコードブックの概念は、新たに定義され、このデフォルトコードブック内に定義されているプリコーディング行列のうちいずれか一つを選択して再伝送に使用する。一つ以上のプリコーディング行列は、デフォルトコードブック内に定義されている。一つのプリコーディング行列のみがデフォルトコードブックに定義されている場合、プリコーディング行列のみを再伝送で使用すればよい。一方、複数のプリコーディング行列がデフォルトコードブックに定義されている場合、プリコーディング行列は、 再伝送で所定の規則に従って複数のプリコーディング行列の中から選択して使用される。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則では、次のような方法がある。

【0134】

i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択：ＬＴＥシステムにおいて、総４個のＲＶが定義されているので、この規則を使用するデフォルトコードブックは、４個のプリコーディング行列を含む。ＬＴＥシステムでは、ＵＬ ＨＡＲＱは、再伝送ごとに相互に異なるＲＶを伝送するように設定され、それによって再伝送ごとに相互に異なるプリコーディング行列を適用する効果を有する。この規則は、ＴＢが初期伝送で成功的に復号化されない場合、ＡＭＣが正確に動作しないと見なして再伝送では最大限空間ダイバシティ利得を得るためである。

【0135】

ii）システムフレーム番号又はサブフレーム番号に従ってプリコーディング行列を選択：ＬＴＥシステムにおいて、システムフレーム番号とサブフレーム番号は、時間ドメインでリソースに番号付けるために定義されている。ＬＴＥシステムでは、１０ｍｓのリソースであるシステムフレームは、１０個のサブフレームを含む。サブフレームは、１ｍｓのリソースであり、サブフレーム番号は、システムフレームごとに初期化される。例えば、Ｑ個のプリコーディング行列がデフォルトコードブックで定義されると仮定する。再伝送が発生する時間リソースのシステムフレーム番号がｎSFNで表され、サブフレーム番号はｎで表されると、ｋは、下記の式(４)により計算され、デフォルトコードブックのｋ番目の行列は、プリコーディング行列として使用される。ここで、‘ｍｏｄ(Ａ，Ｂ）’は、ＡをＢで割って得られる余りである。システムフレーム番号がプリコーディング行列を決定するための入力因子として使用される場合、‘ｋ＝ｍｏｄ(ｎＳＦＮ，Ｑ)’を利用する。サブフレーム番号がプリコーディング行列を決定するための入力因子として使用される場合、‘ｋ＝（ｎ，Ｑ）’がプリコーディング行列を決定するのに使用される。この規則は、再伝送で空間ダイバシティ利得を獲得するためのものである。

【0136】

【数4】

【0137】

図１３は、本発明の第２の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。そのステップ１３０１〜１３１７は、図１１のステップ１１０１〜１１１７の動作と同一である。

【0138】

図１３を参照すると、ステップ１３１１でＵＥがＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２であるケース１−１で、ＵＥは、ステップ１３１３で、Ａタイプのデフォルトランク-１コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。ケース１-２で、ステップ１３１１でＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２を超える場合、ＵＥは、ステップ１３１５で、Ａタイプのデフォルトランク-２コードブック内のプリコーディング行列を使用することを決定する。Ａタイプのデフォルトコードブックは、２番目のＴＢの再伝送向けである。デフォルトコードブック内でプリコーディング行列を選択する方法は、(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択する規則と、(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択する規則のいずれか一つに従う。

【0139】

ステップ１３１７で、ＵＥがＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４より小さいケース２-１では、ＵＥは、ステップ１３１９で、Ｂタイプのデフォルトランク-１コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。ステップ１３１７で、ＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４であるケース２-２において、ＵＥは、ステップ１３２１で、Ｂタイプのデフォルトランク-２コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。Ｂタイプのデフォルトコードブックは、最初のＴＢの再伝送に使用され、デフォルトコードブックでプリコーディング行列を選択する方法は、規則(i)、(ii)のうちいずれか一つに従う。

【0140】

上記でＡタイプのデフォルトコードブックとＢタイプのデフォルトコードブックが別々に定義されているが、ＡタイプのデフォルトコードブックとＢタイプのデフォルトコードブックは、デフォルトコードブックがＴＢの再伝送に関係なく定義されている場合、相互に同一に設計され得る。その代わりに、デフォルトコードブックのどのプリコーディング行列が再伝送で使用されるかを具体的に決定する規則は、ＴＢ別に違うことがある。

【0141】

つまり、ＲＶの機能又は時間リソース番号を用いて、プリコーディング行列は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列に関係なく、再伝送で伝送されるＴＢと遂行されるランク伝送によって定義されるデフォルトコードブックで選択される。したがって、この方法は、デフォルトコードブック方法と呼ばれる。

【0142】

図１４は、本発明の第２の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0143】

図１４の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図１４のステップ１４０５〜１４２１で、基地局により再伝送時にＵＥが使用するプリコーディング方式を決定(仮定)する方法は、図１３のステップ１３０５〜１３２１でＵＥによりプリコーディング方式を決定(定義)する方式と同様であることに留意すべきである。図１４のステップ１４０１〜１４１７が図１２のステップ１２０１〜１２１７の動作と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

【0144】

図１４を参照すると、ステップ１４１１で２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２であるケース１-１で、基地局は、ステップ１４１３でＵＥがＡタイプのデフォルトランク-１コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。ステップ１４１１で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２を超えるケース１-２で、基地局は、ステップ１４１５で、ＵＥがＡタイプのデフォルトランク-２コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。

【0145】

一方、ステップ１４１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４より小さいケース２-１で、基地局は、ステップ１４１９で、ＵＥがＢタイプのデフォルトランク-１コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。ステップ１４１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４であるケース２-２で、基地局は、ステップ１４１５で、ＵＥがＢタイプのランク-２デフォルトコードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。

【0146】

Ａタイプのデフォルトコードブックは、２番目のＴＢの再伝送に使用され、Ｂタイプのデフォルトコードブックは最初のＴＢの再伝送に使用される。ＡタイプのデフォルトコードブックとＢタイプのデフォルトコードブックで基地局によりプリコーディング行列を選択する方法は、(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択する規則と、(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択する規則のいずれか一つに従う。

【0147】

第３の実施形態の基本概念は、再伝送で使用されるプリコーディング行列がＰＵＳＣＨの初期許可で指示したプリコーディング行列と関数関係を有するコードブックで選択されることである。この関数関係に対して、行列に適用可能な公知の多様な関数式が使用され得る。このため、本発明の実施形態では、‘母子対(mother-child pair)’は、プリコーディング行列で新たに定義される概念である。ＰＵＳＣＨの初期許可で指示されるプリコーディング行列が母プリコーディング行列となり、母プリコーディング行列の関数から決定された関数関係により定義される子コードブック内のプリコーディング行列のうちいずれか一つを選択して再伝送に使用する。この子コードブック内に定義されているプリコーディング行列のうちいずれか一つを選択して再伝送に使用する。一つ以上のプリコーディング行列はデフォルトコードブック内に定義されている。一つのプリコーディング行列のみが子コードブックに定義されている場合、プリコーディング行列のみを再伝送で使用すればよい。一方、複数のプリコーディング行列が子コードブックに定義されている場合、プリコーディング行列は、 再伝送で所定の規則に従って子コードブックの中から選択して使用される。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則で、下記のように第２の実施形態で言及した規則を使用できる。
i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択 ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択

【0148】

子コードブックを用いる技術的根拠は、次のようである。チャンネルの空間特性(spatial signature）が初期伝送と再伝送との間で大きく変更されない場合、母プリコーディング行列と類似した子プリコーディング行列を使用することがＭＩＭＯ利得を増加させるのに役に立つ。したがって、使用された母プリコーディング行列に従って、子プリコーディング行列に対して決定される関数関係が与えられる。ＭＩＭＯ利得が一つの子プリコーディング行列の定義にもかかわらず高くない場合、複数の子プリコーディング行列は子コードブックとして定義され、一つの子プリコーディング行列は、上記規則に従って再伝送で選択して使用することができる。

【0149】

図１５は、本発明の第３の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。図１５のステップ１５０１〜１５１７は、図１１のステップ１１０１〜１１１７の動作と同一であるので、その詳細な説明を省略する。

【0150】

図１５を参照すると、ステップ１５１１でＵＥがＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２であるケース１−１で、ＵＥは、ステップ１５１３で、Ａタイプのランク-１子コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。上記したように、子コードブックは、初期伝送で使用されるプリコーディング行列から所定の関数関係を用いて定義される。ケース１-２で、ステップ１５１１でＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２を超える場合、ＵＥは、ステップ１５１５で、Ａタイプのランク-２子コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。Ａタイプの子コードブックは、２番目のＴＢの再伝送向けである。子コードブック内でプリコーディング行列を選択する方法は、規則(i)及び(ii)のうちいずれか一つに従う。

【0151】

ステップ１５１７で、ＵＥがＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４より小さいケース２-１では、ＵＥは、ステップ１５１９で、Ｂタイプのランク-１子コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。ステップ１５１７で、ＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４であるケース２-２において、ＵＥは、ステップ１５２１で、Ｂタイプのランク-２子コードブック内のプリコーディング行列を使用することに決定する。Ｂタイプの子コードブックは、最初のＴＢの再伝送に使用される。子コードブックでプリコーディング行列を選択する方法は、規則(i)、(ii)のうちいずれか一つに従う。

【0152】

上記でＡタイプの子コードブックとＢタイプの子コードブックが別々に定義されているが、Ａタイプの子コードブックとＢタイプの子コードブックは、子コードブックがＴＢの再伝送に関係なく定義されている場合、相互に同一に設計され得る。その代わりに、子コードブックのどのプリコーディング行列が再伝送で使用されるかを具体的に決定する規則は、ＴＢ別に違うことがある。

【0153】

つまり、ＲＶの機能又は時間リソース番号(例えば、システムフレーム番号とサブフレーム番号)を用いて、プリコーディング行列は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列に関係なく、再伝送で伝送されるＴＢと遂行されるランク伝送によって定義される子コードブックで選択される。したがって、この方法は、母子対方法と呼ばれる。

【0154】

図１６は、本発明の第３の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0155】

図１６の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図１６のステップ１６０５〜１６２１で、基地局により再伝送時にＵＥが使用するプリコーディング方式を決定(仮定)する方法は、ＵＥにより、図５のステップ１５０５〜１５２１でプリコーディング方式を決定(定義)する方式と同様であることに留意すべきである。図１６のステップ１６０１〜１６１７が図１２のステップ１２０１〜１２１７の動作と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

【0156】

図１６を参照すると、ステップ１６１１で２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２であるケース１-１で、基地局は、ステップ１６１３でＵＥがＡタイプのデフォルトランク-１コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。上記したように、子コードブックは、初期伝送で使用されるプリコーディング行列から所定の関数関係を用いて定義される。ステップ１６１１で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２を超えるケース１-２で、基地局は、ステップ１６１５で、ＵＥがＡタイプのランク-２子コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。

【0157】

一方、ステップ１６１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４より小さいケース２-１で、基地局は、ステップ１６１９で、ＵＥがＢタイプのデフォルトランク-１子コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。ステップ１６１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４であるケース２-２で、基地局は、ステップ１６２１で、ＵＥがＢタイプのランク-２子コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。

【0158】

Ａタイプの子コードブックは、２番目のＴＢの再伝送に使用され、Ｂタイプの子コードブックは最初のＴＢの再伝送に使用される。Ａタイプの子コードブックとＢタイプの子コードブックで基地局によりプリコーディング行列を選択する方法は、(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択する規則と、(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択する規則のいずれか一つに従う。

【0159】

本発明の第４の実施形態の基本概念は、再伝送で使用されるプリコーディング行列がＰＵＳＣＨの初期許可で一緒に通知(指示)されることである。この従来の方法では、初期伝送で使用されるプリコーディング行列は、初期許可でＰＭＩにより指示される。しかしながら、本発明の第４の実施形態は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列に加えて、ＰＨＩＣＨのみに応答して再伝送を遂行しなければならない場合に使用されるプリコーディング行列、あるいはその候補グループは、初期伝送でＰＭＩによって追加して指示され得る。初期許可のＰＭＩにより指示される再伝送のためのプリコーディング行列候補グループは、再伝送向けのコードブック(又は再伝送コードブック)として呼ばれる。一つ以上のプリコーディング行列は、再伝送向けのコードブックに定義されている。一つのプリコーディング行列のみが再伝送向けのコードブックに定義されている場合、プリコーディング行列のみが再伝送で使用できる。そうでないと、複数のプリコーディング行列が再伝送向けのコードブックに定義されている場合、プリコーディング行列は、再伝送では特定規則に従って選択して使用される。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則では、第２の実施形態で言及した下記の規則が使用され得る。
i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択
ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択

【0160】

再伝送向けのコードブックを用いる技術的根拠は、本発明の第３の実施形態と同様である。特に、チャンネルの空間特性(spatial signature）が初期伝送と再伝送との間で大きく変更される場合、初期伝送で使用されるプリコーディング行列と類似したプリコーディング行列を再伝送のために使用することは、ＭＩＭＯ利得を高めることに助けになる。しかしながら、基地局は、どのプリコーディング行列を使用することがＭＩＭＯ利得を増加させるのに役に立つことを最もよくわかる。したがって、再伝送向けのコードブックは、初期許可で共に指示される。

【0161】

図１７は、本発明の第４の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0162】

図１７でステップ１７０１〜１７１７は、図１１のステップ１１０１〜１１１７の動作と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

【0163】

図１７を参照すると、ステップ１７１１で、ＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２であるケース１-１で、ＵＥは、ステップ１７１３で、Ａタイプのランク-１再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用することに決定する。上記したように、Ａタイプのランク-１再伝送コードブックは、初期許可で指示されると仮定する。ステップ１７１１で、ＰＨＩＣＨから(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）を受信し、初期ランクが２を超えるケース１-２で、ＵＥは、ステップ１７１５で、Ａタイプのランク-２再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用する。同様に、上記のように、Ａタイプのランク-２再伝送向けのコードブックは、初期許可で通知されると仮定する。Ａタイプのランク-２再伝送向けのコードブックは、２番目のＴＢの再伝送に使用される。再伝送コードブックでプリコーディング行列を選択する方法は、本発明の第２の実施形態で示した規則のうちいずれか一つを利用できる。

【0164】

また図１７を参照すると、ＵＥは、ステップ１７１７で、ＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ、ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４より小さいケース２-１で、ＵＥは、ステップ１７１９で、Ｂタイプのランク-１再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用することに決定する。上記したように、Ｂタイプのランク-１再伝送コードブックは、初期許可で指示されると仮定する。ステップ１７１７で、ＰＨＩＣＨから(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を受信し、初期ランクが４であるケース２-２で、ＵＥは、ステップ１７１７で、Ｂタイプのランク-２再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用することに決定する。同様に、上記したように、Ｂタイプのランク-２再伝送コードブックは、初期許可で指示されると仮定する。Ｂタイプランク-２再伝送コードブックは、最初のＴＢの再伝送に使用される。再伝送コードブックでプリコーディング行列を選択する方法では、上記した本発明の第２の実施形態で示した規則のうちいずれか一つを利用できる。

【0165】

Ａタイプの再伝送コードブックとＢタイプの再伝送コードブックは上記で別々に定義されたが、このＡタイプの再伝送コートブックとＢタイプの再伝送コードブックは、再伝送コードブックによりどのＴＢが再伝送されるかに関係なく、再伝送コードブックが定義されている場合には相互に一致するように設計できる。その代わりに、再伝送コードブックのどのプリコーディング行列が再伝送に使用されるかを決定する規則は、ＴＢ別に違うことがある。

【0166】

つまり、初期許可で指示したＰＭＩ値により再伝送のためのプリコーディング行列候補グループが決定され、再伝送でどのランク伝送が遂行され、どのＴＢが送信されるかに従って決定される再伝送コードブックで、ＲＶ又は時間リソースの番号(例えば、システムフレーム番号及びサブフレーム番号）の関数を用いてプリコーディング行列が選択される。したがって、このような方法は、ＰＤＣＣＨで指示する方法として称することができる。

【0167】

【表4】

【0168】

＜表４＞は、本発明の第４の実施形態により、再伝送向けのコードブックを決定する具体的な例を示す。＜表４＞の例は、ＵＥが２個の送信アンテナを有する場合にＰＤＣＣＨで知らせるＰＭＩ値がどのプリコーディングを決定するために与えられる。‘ＰＤＣＣＨによる伝送で使用されるプリコーディング行列’とは、ＰＵＳＣＨの初期伝送、又はＰＤＣＣＨによるＰＵＳＣＨの再伝送で使用されるプリコーディング行列を含む。ＰＭＩがＰＤＣＣＨに指定されているので、ＰＤＣＣＨによるＰＵＳＣＨの伝送では、ＰＵＳＣＨが初期伝送か再伝送かにかかわらず、ＵＥは、ＰＭＩ値からどのプリコーディング行列を使用すべきであるかを決定する。‘ＰＤＣＣＨの伝送なしに再伝送で使用されるプリコーディング行列’とは、ＰＭＩを具体的に知らせるＰＤＣＣＨの伝送なしに、(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)又は(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）を指示するＰＨＩＣＨのみで、一つのＴＢに対する再伝送が要求される場合に使用されるプリコーディング行列を意味する。＜表４＞の例では、再伝送コードブックは、ＰＤＣＣＨなしに再伝送で使用されるプリコーディング行列で一つのプリコーディング行列として定義される。

【0169】

例えば、ＰＭＩ３を用いるＰＵＳＣＨの初期伝送がＰＤＣＣＨにより指示されると仮定する。ＵＥは、行列Ａをプリコーディング行列としてＰＵＳＣＨを伝送する。このＰＵＳＣＨ伝送がランク-１伝送であるため、ＵＥは、一つのＴＢのみを伝送する。したがって、ＡＣＫが発生すると、再伝送が必要でなく、ＮＡＣＫが発生すると、ＵＥは、従来の行列Ａを再伝送向けのプリコーディング行列として使用することができる。＜表４＞で、ＰＤＣＣＨなしに再伝送で使用されるプリコーディング行列がＰＭＩ０〜５に対して定義されない理由は、これらＰＭＩに対して、初期伝送自体が一つのＴＢ伝送であるため、(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)及び(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）のようなＰＨＩＣＨ応答が定義されないためである。

【0170】

他の例として、＜表４＞でＰＤＣＣＨがＰＭＩ８を用いるＰＵＳＣＨの初期伝送を指示すると仮定する。ＵＥは、行列Ｂを用いてプリコーディング行列としてＰＵＳＣＨを伝送する。このＰＵＳＣＨ伝送がランク-２伝送であるため、ＵＥは、２個のＴＢを伝送する。(ＡＣＫ，ＡＣＫ）が発生すると、再伝送が必要でなく、(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ）が発生すると、ＵＥは、行列Ｂを再伝送向けのプリコーディング行列として使用すればよい。(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)と(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ）などのＰＨＩＣＨを受信すると、ＵＥは、一つのＴＢを再伝送する必要があり、ランク-１プリコーディング行列として行列Ｃを利用する。

【0171】

図１８は、本発明の第４の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0172】

図１８の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図１８のステップ１８０５〜１８２１で、基地局により再伝送時に使用されるプリコーディング方式を決定(仮定)する方法は、図１７のステップ１７０５〜１７２１で、ＵＥが、 プリコーディング方式を決定(定義)する方法と同一であることに留意すべきである。

【0173】

図１８は、本発明の第４の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0174】

図１８の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図１８のステップ１８０５〜１８２１において、基地局により再伝送時にＵＥが使用するプリコーディング方式を決定(仮定)する方法は、ＵＥにより、図１７のステップ１７０５〜１７２１でプリコーディング方式を決定(定義)する方式と同様であることに留意すべきである。図１８のステップ１８０１〜１８１７が図１２のステップ１２０１〜１２１７の動作と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

【0175】

図１８を参照すると、ステップ１８１１で２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２であるケース１-１で、基地局は、ステップ１８１３でＵＥがＡタイプのランク-１再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。上記したように、Ａタイプのランク-１再伝送コードブックは、初期許可で指示される。ステップ１８１１で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であり、初期ランクが２を超えるケース１-２で、基地局は、ステップ１８１５で、ＵＥがＡタイプのランク-２再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。同様に、上記したように、Ａタイプのランク-２再伝送コードブックは初期許可で指示される。

【0176】

ステップ１８１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４より小さいケース２-１で、基地局は、ステップ１８１９で、ＵＥがＢタイプのランク-１再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。ステップ１８１７で、２個のＴＢに対する復号化結果が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であり、初期ランクが４であるケース２-２で、基地局は、ステップ１８２１で、ＵＥがＢタイプのランク-２再伝送コードブックのプリコーディング行列を使用すると決定(仮定)する。同様に、上記したように、Ｂタイプのランク-２再伝送コードブックは初期許可で指示される。

【0177】

Ａタイプの再伝送コードブックは、２番目のＴＢの再伝送に使用され、Ｂタイプの再伝送コードブックは最初のＴＢの再伝送に使用される。Ａタイプの子コードブックとＢタイプの子コードブックで基地局によりプリコーディング行列を選択する方法は、(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択する規則と、(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択する規則のいずれか一つに従う。

【0178】

本発明の第５の実施形態の基本概念は、再伝送で使用されるプリコーディング行列をＰＨＩＣＨで指示されることである。従来の方法において、ＰＨＩＣＨは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を示す。ＵＬ ＭＩＭＯの導入以前では、ＰＨＩＣＨは、１ビットのＡＣＫ又はＮＡＣＫ情報を示す物理階層チャンネルであった。１ビット情報を符号化する最適の方法は、反復符号化である。しかしながら、ＵＬ ＭＩＭＯの導入のため、２個のＴＢに関するＡＣＫ又はＮＡＣＫ情報が提供されなければならないので、２ビットの情報はＰＨＩＣＨにより伝送すべきである。本発明の第５の実施形態において、このＰＨＩＣＨ情報が１ビットから２ビットに増加するので、ＰＨＩＣＨは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を示すだけでなく、(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)/(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)情報による再伝送で使用されるコードブックを示し、情報量を増加させるのに使用される。例えば、ＵＬ ＭＩＭＯをサポートするＰＨＩＣＨが３ビット情報を含むように設計されると、下記の＜表５＞に示すようにＰＨＩＣＨを用いる再伝送のプリコーディング行列指示をサポートできる。

【0179】

【表5】

【0180】

＜表５＞の例は、ＰＨＩＣＨにより、具体的に再伝送でどのプリコーディング行列が使用されるかを決定するために与えられる。＜表５＞の例は、３ビットのＰＨＩＣＨを用いて指示するプリコーディング行列である。

【0181】

特に、＜表５＞は、ＰＨＩＣＨにより指示される再伝送向けのコードブックに一つのプリコーディング行列を示す。＜表５＞の例のように、ＰＨＩＣＨにより指示される再伝送コードブックに定義されたプリコーディング行列の数は、単数であるか、あるいは複数である。一つのプリコーディング行列のみが再伝送コードブックに定義されている場合、このプリコーディング行列のみが再伝送で使用すれ得る。そうでないと、複数のプリコーディング行列が再伝送向けのコードブックに定義されている場合、一定の規則に従ってプリコーディング行列を選択して使用する。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則で、第２の実施形態で言及した次の規則を使用できる。 (i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択 (ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択

【0182】

本発明の第５の実施形態の長所は、基地局がＰＤＣＣＨを伝送せずにＰＨＩＣＨを用いて直接プリコーディング行列を指示できるということである。基地局が、再伝送時に最適のプリコーディング行列を最もよく知っているが、ＰＤＣＣＨを用いて再伝送時に最適のプリコーディング行列を指示することは相対的に要求されるリソース量を増加させる。

【0183】

図１９は、本発明の第５の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0184】

図１９を参照すると、ＵＥは、ステップ１９０１で、ＰＨＩＣＨを受信して復号化する。ここで、ＰＨＩＣＨは、再伝送時にプリコーディング方式を示すためのｎビット情報を含む物理階層チャンネルに設計され、総Ｋ個の状態を示すことができる。ここで、ｌｏｇ２(Ｋ)≦ｎである。ステップ１９０３で、ｎビット情報を含むＰＨＩＣＨは、本発明の実施形態で定義されたＰＨＩＣＨ状態により、次のような複数の状態を指示できる。

【0185】

ステップ１９０３で、ＰＨＩＣＨが第１の状態を示す場合、ＵＥは、ステップ１９０５で、２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＡＣＫ)であると判断し、ＰＵＳＣＨ再伝送を終了する。第１の状態で、プリコーディング情報は、要求されない。ステップ１９０３で、ＰＨＩＣＨが第２の状態を示す場合、ＵＥは、ステップ１９０７で、２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であると判断し、２個のＴＢの再伝送プリコーディング行列を決定するためにコードブックＡを使用する。ステップ１９０３で、ＰＨＩＣＨが第３の状態を示す場合、ＵＥは、ステップ１９０９で、２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であると判断し、２個のＴＢの再伝送プリコーディング行列を決定するためにコードブックＢを使用する。ステップ１９０３で、ＰＨＩＣＨが第ｋの状態を示す場合、ステップ１９１１で、ＵＥは、２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)であると判断し、２個のＴＢに対して再伝送プリコーディング行列を決定するためにコードブックＤを使用する。最後に、ステップ１９０３でＰＨＩＣＨが第Ｋの状態を示す場合、ＵＥは、ステップ１９０３で、２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ)であると判断し、１番目のＴＢと２番目のＴＢ両方に対して再伝送プリコーディング行列を決定するためにコードブックＺを使用する。

【0186】

要するに、ＲＶ又は時間リソース番号(例えば、システムフレーム番号及びサブフレーム番号）の関数を用いて、プリコーディング行列は、基地局によりＰＨＩＣＨを用いて提供される状態情報、再伝送で遂行されるランク伝送、及び伝送されるＴＢに従って決定される再伝送コードブックで選択される。したがって、このような方法によって、再伝送時に使用されるプリコーディング行列は、ＰＨＩＣＨで指示できる。

【0187】

図２０は、本発明の第５の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0188】

図２０を参照すると、基地局は、ステップ２００１で、ＰＵＳＣＨを受信して復号化する。ステップ２００３で、基地局は、図１９のステップ１９０５〜１９１３で説明した２個のＴＢに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を指示する該当復号状態を決定する。ここで、各復号化状態は、ＵＥがＰＵＳＣＨの再伝送時に使用する特定コードブックにマッピングされている。ステップ２００５で、基地局は、復号状態を示す情報を含むＰＨＩＣＨを生成し、ＵＥに伝送する。復号化状態を示す情報は、ＰＨＩＣＨでｎビット情報で総Ｋ個の状態を示すことができる。ここで、ｌｏｇ２(Ｋ)≦ｎである。ｎビット情報を含むＰＨＩＣＨは、本発明の実施形態で定義するＰＨＩＣＨの状態により、図１９で説明した複数の状態を指示できる。したがって、基地局は、ＰＤＣＣＨを伝送することなく、復号化状態を示す情報を含むＰＨＩＣＨによって、ＵＥに再伝送で使用されるプリコーディング行列を通知することができる。

【0189】

本発明の第６の実施形態は、ＵＬ ＭＩＭＯ伝送に応答するＰＨＩＣＨが２個のＴＢに対してＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を独立的に示すことでなく、一つのＡＣＫ/ＮＡＣＫで示す場合に、再伝送で使用されるプリコーディング行列を決定する方法である。本発明の実施形態において、基地局は、２個のＴＢを共に復号した場合にのみＡＣＫを送信し、一つのＴＢだけでも復号化に失敗した場合にはＮＡＣＫを送信する。すなわち、２個のＴＢがＰＵＳＣＨを介して伝送されても、ＰＨＩＣＨは、一つのＡＣＫ/ＮＡＣＫのみを示す。基地局が一つのＴＢを成功的に復号化しても、ＵＥがＰＨＩＣＨを通じてＮＡＣＫを受信した場合、ＵＥは、どのＴＢが復号化に失敗したかわからないので、２個のＴＢ両方ともを再伝送しなければならない。本発明の実施形態において、ＮＡＣＫがＰＨＩＣＨから受信される場合、ＵＥは、ＮＡＣＫを(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ)と見なすわけである。

【0190】

従来技術によると、(ＮＡＣＫ，ＮＡＣＫ）状況では、以前の伝送で使用した伝送特性を用いて再伝送を遂行しなければならないので、以前のプリコーディング行列は、再伝送プリコーディングとして使用しなければならない。

【0191】

しかしながら、本発明の実施形態では、ＵＥは、再伝送プリコーディング行列として以前のプリコーディング行列を用いる代わりに、所定のデフォルトコードブックで再伝送プリコーディング行列を選択してプリコーディングを遂行する。デフォルトコードブックは、ランク別に予め定められる。ＰＨＩＣＨを通じて受信されるＮＡＣＫがＵＬ ＭＩＭＯ再伝送を要求する場合、ＵＥは、デフォルトコードブックで一つ以上のプリコーディング行列のうちいずれか一つを選択してＰＵＳＣＨをプリコーディングする。

【0192】

図２１は、本発明の第６の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0193】

図２１で遂行される手順が、ＰＨＩＣＨからＮＡＣＫを受信した場合にステップ２１１７の動作を除き、図４で説明した従来のＵＥ動作と同一であるため、ステップ２１０１〜２１１５の詳細な説明を省略する。

【0194】

ＵＥがＤＣＣＨを受信せずにＰＨＩＣＨからＮＡＣＫを受信した場合ＵＥはデフォルトコードブック内のプリコーディング行列を選択してＰＵＳＣＨ再伝送に使用する。一つ以上のプリコーディング行列は、デフォルトコードブック内に定義され得る。一つのプリコーディング行列のみがデフォルトコードブックに定義されている場合、このプリコーディング行列のみが再伝送で使用すれ得る。そうでないと、複数のプリコーディング行列がデフォルトコードブックに定義されていると、プリコーディング行列は、再伝送で特定規則に従って選択して使用する。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則として、本発明の第２の実施形態で言及した次の規則を使用できる。
(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択
(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択

【0195】

図２２は、本発明の第６の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。図２２の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。

【0196】

図２２を参照すると、基地局は、ステップ２２０１でＵＥにより伝送されるＰＵＳＣＨを受信及び復号化し、ステップ２２０３でＰＵＳＣＨの復号化に成功したか否かを判定し、ＰＨＩＣＨを通じてＵＥに伝送されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報又は復号化結果がＡＣＫであるか又はＮＡＣＫであるかを判定する。上記判定結果は、２つのケースに分類される。ＡＣＫが２個のＴＢ両方に対して復号化が成功して伝送されるケース１では、基地局は、ステップ２２０５で、ＵＥがＰＵＳＣＨの再伝送を終了すると仮定し、プリコーディング情報を必要としない。ＮＡＣＫが２個のＴＢのうち少なくとも一つに対して発生するケース２において、基地局は、ステップ２２０７で、ＵＥが所定のデフォルトコードブックのプリコーディング行列を選択してＰＵＳＣＨ再伝送に使用すると決定(仮定)する。基地局とＵＥは、同一の規則に従ってデフォルトコードブックのプリコーディング行列を選択するので、基地局は、ＵＥが再伝送時に使用するプリコーディング行列を指示するＰＤＣＣＨを伝送する必要はない。図２２に示していないが、基地局は、２個のＴＢのうち少なくとも一つのＴＢに対してＮＡＣＫが発生する場合ＰＨＩＣＨを通じて一つのＮＡＣＫを伝送する。

【0197】

本発明の第７の実施形態は、第６の実施形態と同様に、ＰＨＩＣＨが一つのＡＣＫ/ＮＡＣＫのみを提供する。本発明の第６の実施形態で初期伝送でＵＥにより使用されるプリコーディング行列に関係なく、デフォルトコードブックが定義されるが、第７の実施形態では、初期伝送で使用されるプリコーディング行列によって再伝送コードブックが定義される。

【0198】

一つ以上のプリコーディング行列は、本発明の第７の実施形態の再伝送コードブックで定義され得る。一つのプリコーディング行列のみがデフォルトコードブックに定義される場合、このプリコーディング行列のみが再伝送で使用され得る。そうでないと、複数のプリコーディング行列が再伝送コードブックに定義されていると、プリコーディング行列は、再伝送で所定規則に従って選択して使用される。再伝送でプリコーディング行列を選択する規則として、本発明の第２の実施形態で言及した次の規則が使用できる。
(i)ＲＶ値によってプリコーディング行列を選択
(ii)システムフレーム番号又はサブフレーム番号によってプリコーディング行列を選択

【0199】

再伝送コードブックが各ランク別コードブックが全く一致する場合にも本発明の第７の実施形態の一例となり得る。例えば、ランク-ｒのＰＭＩｐが 初期許可を用いてプリコーディング行列としてＰＤＣＣＨにより指定されると仮定する場合、ランク-ｒのＰＭＩｐがプリコーディング行列として使用される。ｑ＝ｆ(ｐ)、ｑ＝f(ｐ，ＲＶ)、ｑ＝ｆ(ｐ，ｋ)、ｑ＝ｆ(ｐ，ｎ)、又はｑ＝ｆ(ｐ，ｎSFN)であると仮定できる。ここで、ｎはサブフレーム番号を、ｎSFNはシステムフレーム番号を、ｋは式(４)で定義される値を、各々表す。

【0200】

下記の式(５)は、ｑ＝ｆ(ｐ）の簡単な例を示す。

【0201】

【数5】

【0202】

Ｐｒは、ランク-ｒコードブックのサイズを表す。２個の送信アンテナを有する＜表２＞でＰ１＝６、Ｐ２＝１であり、４個の送信アンテナを有する＜表３＞でＰ１＝２４，Ｐ２＝１６、Ｐ３＝１２、Ｐ４＝１である。

【0203】

図２３は、本発明の第８の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0204】

図２３を参照すると、ＵＥは、ステップ２３０１で、ＰＨＩＣＨを受信して復号化し、ステップ２３０３で、ＰＨＩＣＨにより受信されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるか否かを判定する。その判定結果、３つの異なるケースに分類される。ケース１で、ＡＣＫが２個のＴＢ両方に対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２３０５で、ＰＵＳＣＨの再伝送を終了し、プリコーディング情報を必要としない。ケース２で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信されるが、ＮＡＣＫが他のＴＢに対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２３０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを具体的に確認する。ケース３において、ＮＡＣＫは２個のＴＢ両方に対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２３０７で、初期許可で指示されるプリコーディングを再伝送で再使用するように決定する。

【0205】

ステップ２３０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが受信される場合、ＵＥは、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを決定する。(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ２３１１と以後のステップを遂行する。(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が識別されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ２３１７と以後のステップを遂行する。

【0206】

ステップ２３１１は、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２３１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１において、ＵＥは、ステップ２３１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２では、ＵＥはステップ２３１５を遂行する。ステップ２３１３で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列(又は、再伝送プリコーディング行列)として黙示的に決定する。ステップ２３１５で、ＵＥは、再伝送プリコーディング行列として初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の２個の列ベクトルを決定する。

【0207】

ステップ２３０９で、ＰＨＩＣＨにより搬送されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別されると判定されるケース２において、ＵＥは、ステップ２３１７で、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定する。ここで、ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２３１７で、初期ランクが４より小さいと判定されるケース２-１で、ＵＥは、ステップ２３１３を遂行し、初期ランクが４であるケース２-２で、ＵＥは、ステップ２３１５を遂行する。ステップ２３１３又は２３１５でプリコーディング行列が決定される場合、ＰＵＳＣＨはステップ２３２１で再伝送される。ＰＵＳＣＨ伝送に使用される電力を決定する方法は、次のような２つの方法がある。第１の方法では、伝送ランクが減少するので、伝送電力は３ｄＢだけ増加させる。第２の方法では、他のユーザーに及ぼす干渉量を減少するために伝送電力を維持する。

【0208】

本発明の第８の実施形態でにおいて、(ＡＣＫ、ＮＡＣＫ)又は(ＮＡＣＫ、ＡＣＫ）状況でプリコーディング行列を決定する方法は、再伝送されるＴＢが初期伝送で伝送される階層の個数に基づく。再伝送されるＴＢが初期伝送で一つの階層を通じて伝送されるケース１-１及び２-１で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。一方、再伝送されるＴＢが初期伝送で２つの階層に伝送されるケース１-２及び２-２で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。

【0209】

図２４は、本発明の第８の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。図２４の手順は、図９のステップ９２１で遂行されると仮定する。図２４のステップ２４０５〜２４１５で基地局により再伝送時に使用したプリコーディング方式を決定する方法は、図２３のステップ２３０５〜２３１５でＵＥがプリコーディング方式を決定(定義)する方式と同一であることに留意すべきである。

【0210】

図２４を参照すると、基地局は、ステップ２４０１で、ＵＥにより伝送されたＰＵＳＣＨを受信及び復号化し、ステップ２４０３で、ＰＵＳＣＨの復号化が成功したか否かを判定し、復号化の結果が、ＰＨＩＣＨを介してＵＥに伝送されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるかあるいはＮＡＣＫであるかを判定する。その判定結果は３つのケースに分類される。ケース１は、２個のＴＢ両方が成功的に復号化されるので、図９のステップ９０９でＡＣＫが２個のＴＢ両尾方ともに伝送される場合である。この場合、基地局は、ステップ２４０５で、ＵＥがＰＵＳＣＨの再伝送を終了すると仮定し、プリコーディング情報が要求されない。ケース２で、図９のステップ９１１，９１３のように、一つのＴＢに対してはＡＣＫが伝送されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが伝送されると決定される。この場合、基地局は、ステップ２４０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを伝送したか否かを具体的に判定し、その以後のステップを遂行する。ケース３で、２個のＴＢ両方に対して復号化に失敗したため、図９のステップ９１５で、両ＴＢに対してＮＡＣＫが伝送されると決定される。この場合、ステップ２４０７で、基地局は、ＵＥが初期許可で指示されたプリコーディングを再伝送で再使用すると仮定する。

【0211】

ステップ２４０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して送信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが送信されるケース２で、基地局は、どのＴＢに対してＡＣＫを送信したかを決定する。ＴＢに対して(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ２４１１と以後のステップを遂行する。ＴＢに対して(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が確認されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ２４１７と以後のステップを遂行する。

【0212】

ステップ２４１１は、ケース１で、ステップ２４０９でＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)として識別される場合、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２４１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１において、基地局は、ステップ２４１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２では、基地局はステップ２４１５を遂行する。ステップ１２１３で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを、ＵＥにより使用される再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。ステップ２４１５で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の２個の列ベクトルを、ＵＥにより使用される再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。

【0213】

一方、ステップ２４０９で、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別されると判定されるケース２で、基地局は、ステップ２４１７で、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定する。ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２４１７で、初期ランクが４より小さいと判定されるケース２-1で、基地局は、ステップ２４１３を遂行し、初期ランクが４であるケース２−２で、基地局は、ステップ２４１５を遂行する。

【0214】

本発明の第８の実施形態で、ＵＥと基地局は、各々初期伝送で使用したプリコーディング行列の最初の１個又は２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。しかしながら、伝送されるＴＢが初期伝送で一つの階層を通じて伝送されるケース１-１及び２-１で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送向けのプリコーディング行列として黙示的に決定する。そして、伝送されるＴＢが初期伝送で２つの階層に伝送されるケース１-２及び２-２で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。

【0215】

図２５は、本発明の第９の実施形態により、再伝送時にＵＥで遂行されるプリコーディング決定方法を示す。

【0216】

図２５を参照すると、ＵＥは、ステップ２５０１で、ＰＨＩＣＨを受信して復号化し、ステップ２５０３で、ＰＨＩＣＨにより伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるか否かを判定する。その判定結果、３つのケースに分類される。ケース１で、ＡＣＫが２個のＴＢ両方に対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２５０５で、ＰＵＳＣＨの再伝送を終了し、プリコーディング情報を必要としない。ケース２で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信されるが、ＮＡＣＫは他のＴＢに対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２５０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを具体的に判定し、その以後のステップを遂行する。ケース３において、ＮＡＣＫは２個のＴＢ両方ともに対して受信される場合、ＵＥは、ステップ２５０７で、初期許可で指示されるプリコーディングを再伝送で再使用するように決定する。

【0217】

ステップ２５０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して受信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが受信される場合、ＵＥは、どのＴＢに対してＡＣＫを受信したかを決定する。(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ２５１１と以後のステップを遂行する。(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が識別されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、ＵＥは、ステップ２５２１と以後のステップを遂行する。

【0218】

ステップ２５１１は、ケース１で、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。この場合、ステップ２５０９で、ＰＨＩＣＨにより搬送されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)として識別されると判断される。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ＵＥは、ステップ２５１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１ではステップ２５１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２ではステップ２５２３を遂行する。

【0219】

ステップ２５１３で、ＵＥは、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより高いか否かを判定する。ＴＢ１のＭＣＳレベルが高いと、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良好であることを意味し、ＵＥは、ステップ２５１５を遂行する。そうでないと、ＵＥは、ステップ２５１７を遂行する。別の方法では、ステップ２５１３で、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより低くないか否かを判定することができる。

【0220】

ステップ２５１５で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。最初の列ベクトルは、ＴＢ１により使用される。これは、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良いので、ＴＢ２を再伝送してもＴＢ１の階層を使用するためのものである。

【0221】

ステップ２５１７で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。最後の列ベクトルは、ＴＢ２により使用される。これは、ＴＢ２により使用される階層のチャンネル状態がより良いので、最後の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として再使用するためのものである。

【0222】

同様に、ステップ２５２３で、ＵＥは、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより高いか否かを判定する。ＴＢ１のＭＣＳレベルが高いと、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良好であることを意味し、ＵＥは、ステップ２５２５を遂行する。そうでないと、ＵＥは、ステップ２５２７を遂行する。別の方法では、ステップ２５２３で、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより低くないか否かを判定することができる。

【0223】

ステップ２５２５で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。最初の１個又は２個の列ベクトルは、ＴＢ１により使用される。これは、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良いので、ＴＢ２を再伝送してもＴＢ１の階層を使用するためのものである。

【0224】

ステップ２５２７で、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの受信なしに初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定する。最後の１個又は２個の列ベクトルは、ＴＢ２により使用される。これは、ＴＢ２により使用される階層のチャンネル状態がより良いので、最後の２個の列ベクトルを再伝送プリコーディング行列として再伝送するためのものである。

【0225】

ステップ２５０９でＰＨＩＣＨにより搬送されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別されると判断したケース２において、ステップ２５２１は、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定するプロセスに対応する。ここで、ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２５２１で、初期ランクが４より小さいと判定されるケース２-１で、ＵＥは、ステップ２５１３を遂行し、初期ランクが４であるケース２-２で、ステップ２５２３を遂行する。

【0226】

ステップ２５１５又は２５１７でプリコーディング行列が決定された後、ＰＵＳＣＨはステップ２５１９で再伝送される。同様に、ステップ２５２５又は２５２７でプリコーディング行列が決定された後、ＰＵＳＣＨはステップ２５１９で再伝送される。ＰＵＳＣＨ伝送に使用される電力を決定する方法は、次のような２つの方法がある。第１の方法では、伝送ランクが減少するので、伝送電力は３ｄＢだけ増加する。第２の方法では、他のユーザーに及ぼす干渉量を減少するために伝送電力を維持する。

【0227】

図２６は、本発明の第９の実施形態により、再伝送時に基地局で遂行されるプリコーディング決定方法を示す。図２６の手順は、図９のステップ９２１で遂行されることを仮定する。図２６のステップ２６０５〜２６２５で基地局により再伝送時に使用されるプリコーディング方式を決定する方法は、図２５のステップ２５０５〜２５２７でＵＥがプリコーディング方式を決定(定義)する方法と同一であることに留意すべきである。

【0228】

図２６を参照すると、基地局は、ステップ２６０１で、ＵＥにより伝送されたＰＵＳＣＨを受信及び復号化し、ステップ２６０３で、ＰＵＳＣＨの復号化が成功したか否かを判定し、復号化の結果が、ＰＨＩＣＨを介してＵＥに伝送されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであるかあるいはＮＡＣＫであるかを判定する。その判定結果は３つのケースに分類される。ケース１は、２個のＴＢ両方が成功的に復号化されるので、図９のステップ９０９でＡＣＫが２個のＴＢ両方ともに伝送される場合である。この場合、基地局は、ステップ２６０５で、ＵＥがＰＵＳＣＨの再伝送を終了すると仮定し、プリコーディング情報が要求されない。ケース２で、図９のステップ９１１，９１３のように、一つのＴＢに対してはＡＣＫが伝送されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが伝送されると決定される。この場合、基地局は、ステップ２６０９で、どのＴＢに対してＡＣＫを伝送したか否かを具体的に判定し、その以後のステップを遂行する。ケース３で、２個のＴＢ両方に対して復号化に失敗したため、図９のステップ９１５で、両ＴＢに対してＮＡＣＫが伝送されると決定される。この場合、ステップ２６０７で、基地局は、ＵＥが初期許可で指示されたプリコーディングを再伝送で再使用すると仮定する。

【0229】

ステップ２６０９で、ＡＣＫが一つのＴＢに対して送信されるが、他のＴＢに対してはＮＡＣＫが送信されるケース２で、基地局は、どのＴＢに対してＡＣＫを送信したかを決定する。ＴＢに対して(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)が識別されるケース１で、ＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＮＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ２６１１と以後のステップを遂行する。ＴＢに対して(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)が確認されるケース２において、ＮＡＣＫはＴＢ１に対して識別され、ＡＣＫはＴＢ２に対して識別されると仮定する。この場合、基地局は、ステップ２６１９と以後のステップを遂行する。

【0230】

ステップ２６１１は、ケース１で、ステップ２６０９でＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＡＣＫ，ＮＡＣＫ)として識別される場合、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判断するプロセスに対応する。初期伝送で、ＵＬ ＭＩＭＯにより２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。基地局は、ステップ２６１１の判断によって初期ランクが２であるケース１-１ではステップ２６１３を遂行し、初期ランクが２を超えるケース１-２ではステップ２６２１を遂行する。

【0231】

ステップ２６１３で、基地局は、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより高いか否かを判定する。ＴＢ１のＭＣＳレベルが高いと、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良好であることを意味し、ＵＥは、ステップ２６１５を遂行する。そうでないと、ＵＥは、ステップ２６１７を遂行する。別の方法では、ステップ２６１３で、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより低くないか否かを判定することができる。

【0232】

ステップ２６１５で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の列ベクトルをＵＥにより使用される再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定(仮定)する。一方、ステップ２６１７で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の列ベクトルをＵＥにより使用される再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定(仮定)する。

【0233】

同様に、ステップ２６２１で、基地局は、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより高いか否かを判定する。ＴＢ１のＭＣＳレベルが高いと、ＴＢ１により使用される階層のチャンネル状態がより良好であることを意味し、基地局は、ステップ２６２３を遂行する。そうでないと、基地局は、ステップ２６２５を遂行する。別の方法では、ステップ２６２１で、ＴＢ１のＭＣＳレベルがＴＢ２のＭＣＳレベルより低くないか否かを判定することができる。

【0234】

ステップ２６２３で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最初の２個の列ベクトルをＵＥにより使用される再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定(仮定)する。一方、ステップ２６２５で、基地局は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列の最後の２個の列ベクトルをＵＥにより使用される再伝送プリコーディング行列として黙示的に決定(仮定)する。

【0235】

ステップ２６０９でＰＨＩＣＨにより搬送されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が(ＮＡＣＫ，ＡＣＫ)として識別されると判断したケース２において、ステップ２６１９は、ＰＵＳＣＨの初期伝送で使用されるランクを判定するプロセスに対応する。ここで、ＵＬ ＭＩＭＯにより初期伝送で、２個のＴＢが伝送されると仮定するので、初期ランクは、常に２以上である。ステップ２６１９で、初期ランクが４より小さいと判定されるケース２-１で、ＵＥは、ステップ２６１３を遂行し、初期ランクが４であるケース２-２で、ステップ２６２１を遂行する。

【0236】

本発明の第１０の実施形態は、第３の実施形態と第４の実施形態を結合したものである。第３の実施形態では、母子対の概念を導入し、初期伝送に使用されるプリコーディング行列によって再伝送で使用されるプリコーディング行列が決定される。第４の実施形態において、初期許可は、初期伝送で使用されるプリコーディング行列だけでなく、ＰＤＣＣＨの伝送なしに再伝送に使用されるプリコーディング行列も指定される。本発明の第１０の実施形態では、第３の実施形態のように初期伝送で使用されるプリコーディング行列により子コードブックが定義され、第４の実施形態のように子コードブックでＰＤＣＣＨの伝送なしに再伝送で使用されるプリコーディング行列が指定される。この場合、複数のプリコーディング行列は、子コードブックに提供される。

【0237】

本発明の上記したすべての実施形態において、再伝送はＰＨＩＣＨにより指示されると仮定する。次の実施形態地では、上記した実施形態をフォールバック(fallback)用ＰＤＣＣＨにより指示される場合に適用する方法に関するものである。ＵＬ ＭＩＭＯを使用せずに基地局により単一アンテナ送信を考慮して設計されたＤＣＩフォーマットを使用することで、ＰＤＣＣＨのリソース消費が大幅低減することができる。これは、単一アンテナ送信を考慮して設計されたＤＣＩフォーマット(例えば、ＤＣＩフォーマット０）が複数のＴＢ及びＰＭＩを表現する必要がないので、ＵＬ ＭＩＭＯ ＤＣＩフォーマットに比べて情報量が少ないためである。フォールバックは、突然にチャンネル状態が悪くなるＵＥにＤＣＩを伝達することを意味する。情報量が著しく減少したＤＣＩは、より少ないリソースを使用するため、チャンネル状態が悪いＵＥは、このＤＣＩを受信する可能性が高い。

【0238】

再伝送がＰＤＣＣＨにより指示されても、ＤＣＩフォーマット０に基づく場合、ＰＭＩ情報は伝達することができない。この場合、再伝送でプリコーディング行列を決定する方法は、上記した本発明の実施形態を活用して定義できる。具体的には、再伝送がＤＣＩフォーマット０により要求される場合、プリコーディングは、所定のプリコーディング行列又は特定規則に従って再伝送コードブック又はプリコーディング行列候補グループで選択されるプリコーディングを用いて遂行される。再伝送プリコーディング行列又は再伝送向けのコードブックを定義する方法は、上記本発明の実施形態に従う。

【0239】

本発明の実施形態において、どのＴＢが再伝送されるかによって、ランク-１プリコーディング行列が定義されたコードブックを使用する方法と、ランク-２プリコーディング行列が定義されたコードブックを使用する方法とのうちいずれか一つを考慮する。しかしながら、チャンネル状態によってランクの変更は、大きくない可能性がある。この場合、初期伝送でランク-ｒ(ここでは、ｒ２)がサポートされると、ランク-２プリコーディング行列は再伝送でも適用できることが与えられると、初期伝送で一つの階層を占有したＴＢの再伝送でランク-１プリコーディング行列よりは、ランク-２プリコーディング行列に適用することが好ましい。したがって、上記した実施形態は、どのＴＢが再伝送されるかに関係なく、ランク-２コードブックで選択されたプリコーディング行列を再伝送ＴＢにも適用するように変更することができる。

【0240】

例えば、本発明の第２の実施形態で、デフォルトランク-１コードブックは、デフォルトランク-２コードブックと代替可能である。本発明の第３の実施形態において、ランク-１子コードブックはランク-２子コードブックに代替できる。本発明の第４の実施形態では、ランク-１コードブックはランク-２コードブックに代替可能である。

【0241】

以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

【符号の説明】

【0242】

２０１ ：データ符号化及び変調器
２０３ ：参照番号
２０５ ：ＵＣＩ符号化及び変調器
２０７ ：多重化、インタリービング、及びＣＷ-ＴＯ-階層マッパ
２０９ａ…ｂ ：プリコーダ
２１１ａ…ｂ ：ＳＣ-ＦＤＭＡ信号変換器
２１３ａ…ｂ ：ＰＵＳＣＨ／ＲＳマルチプレクサ
２１５ａ…ｂ ：ＲＦ(Radio Frequency)処理器
２１７ａ…ｂ ：送信アンテナ
２２１ ：離散フーリエ変換(ＤＦＴ)部
２２３ ：リソースマッパ
２２５ ：逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ)部
２２７ ：ＣＰ(Cyclic Prefix)加算器
２３１ａ…ｂ ：ＲＳ生成器
２４１ ：制御器
３０１ａ…ｂ ：受信アンテナ
３０３ａ…ｂ ：ＲＦ処理器
３０５ａ…ｂ ：ＳＣ-ＦＤＭＡ受信器
３０７ａ…ｂ ：デマルチプレクサ
３１１ ：チャンネル推定器
３１３ ：制御器
３１５ ：ＭＩＭＯ受信フィルタ
３１７ ：階層-ＴＯ-ＣＷマッピング、デインタリービング、及びマルチプレクサ
３１９ ：ＣＷ別変調信号ストリーム
３２１ ：データ復調及びデコーダ
３２３ ：ＵＣＩ復調及びデコーダ
３３１ ：ＣＰ除去器
３３３ ：高速フーリエ変換器(ＦＦＴ)
３３５ ：リソースデマッパ(resource demapper)
３３７ ：逆離散フーリエ変換器(ＩＤＦＴ)

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】