特許 6906551 無線通信システムでチャネル状態情報送受信方法及び装置

(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】6906551

(24)【登録日】2021年7月1日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】無線通信システムでチャネル状態情報送受信方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/12 20090101AFI20210708BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20210708BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20210708BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20210708BHJP

   H04B 7/0417 20170101ALI20210708BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20210708BHJP

   H04J 1/00 20060101ALI20210708BHJP

   H04B 17/24 20150101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/12 150

   H04W72/04 136

   H04W16/28 130

   H04B7/0413 300

   H04B7/0417 130

   H04L27/26 100

   H04J1/00

   H04B17/24

【請求項の数】12

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2019-2686(P2019-2686)

(22)【出願日】2019年1月10日

(62)【分割の表示】特願2015-532968(P2015-532968)の分割

【原出願日】2013年9月23日

(65)【公開番号】特開2019-88014(P2019-88014A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2019年1月21日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0104790

(32)【優先日】2012年9月20日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2012-0105264

(32)【優先日】2012年9月21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】ヨンスン・キム

(72)【発明者】

【氏名】ヒョジン・イ

(72)【発明者】

【氏名】ヒョンジュ・ジ

(72)【発明者】

【氏名】ジュホ・イ

(72)【発明者】

【氏名】ジュンヨン・チョ

(72)【発明者】

【氏名】スンフン・チェ

【審査官】 野村 潔

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１９０４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Samsung，CSI Feedback Mechanism for Multiple Transmission Points[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#67 R1-114224，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_67/Docs/R1-114224.zip＞，２０１１年１１月 ９日

【文献】 Alcatel-Lucent Shanghai Bell, Alcatel-Lucent，Considerations on CSI feedback enhancements for high-priority antenna configurations[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#66 R1-112420，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_66/Docs/R1-112420.zip＞，２０１１年 ８月１８日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

Ｈ０４Ｂ ７／０４１７

Ｈ０４Ｂ １７／２４

Ｈ０４Ｊ １／００

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

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】

端末のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）送信方法において、
１つのセルから第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを受信する段階と、
前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうち１つのＣＳＩ−ＲＳを指示するチャネル状態情報指示子を第１タイミングに送信する段階と、
前記送信されたチャネル状態情報指示子によって指示された前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたチャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を第２タイミングに送信する段階と、を含み、
前記第１タイミングの周期は、前記第２タイミングの周期の整数倍であり、
前記第２タイミングは、基地局が通知する周期情報及びサブフレームオフセット値で決定され、
前記第１タイミングに対するサブフレームオフセット値は、前記第２タイミングに対する前記サブフレームオフセット値と異なることを特徴とするチャネル状態情報送信方法。

【請求項2】

前記ＣＱＩは、前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に送信されることを特徴とする請求項１に記載のチャネル状態情報送信方法。

【請求項3】

チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を送信する端末において、
受信機と、
送信機と、
１つのセルから第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを受信し、前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうち１つのＣＳＩ−ＲＳを指示するチャネル状態情報指示子を第１タイミングに送信し、前記送信されたチャネル状態情報指示子によって指示された前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたチャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を第２タイミングに送信するように制御する制御部と、を含み、
前記第１タイミングの周期は、前記第２タイミングの周期の整数倍であり、
前記第２タイミングは、基地局が通知する周期情報及びサブフレームオフセット値で決定され、
前記第１タイミングに対するサブフレームオフセット値は、前記第２タイミングに対する前記サブフレームオフセット値と異なることを特徴とする端末。

【請求項4】

前記ＣＱＩは、前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に送信されることを特徴とする請求項３に記載の端末。

【請求項5】

基地局のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）受信方法において、
１つのセルを介して第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳ Ｉ−ＲＳを送信する段階と、
前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうち１つのＣＳＩ−ＲＳを指示するチャネル状態情報指示子を第１タイミングに受信する段階と、
前記受信されたチャネル状態情報指示子によって指示された前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたチャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を第２タイミングに受信する段階と、を含み、
前記第１タイミングの周期は、前記第２タイミングの周期の整数倍であり、
前記第２タイミングは、前記基地局が通知する周期情報及びサブフレームオフセット値で決定され、 前記第１タイミングに対するサブフレームオフセット値は、前記第２タイミングに対する前記サブフレームオフセット値と異なることを特徴とするチャネル状態情報受信方法。

【請求項6】

前記ＣＱＩは、前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に受信されることを特徴とする請求項５に記載のチャネル状態情報受信方法。

【請求項7】

チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信する基地局において、
送信機と、
受信機と、
１つのセルを介して第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを送信し、前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうち１つのＣＳＩ−ＲＳを指示するチャネル状態情報指示子を第１タイミングに受信し、前記受信されたチャネル状態情報指示子によって指示された前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたチャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を第２タイミングに受信するように制御する制御部と、を含み、
前記第１タイミングの周期は、前記第２タイミングの周期の整数倍であり、
前記第２タイミングは、前記基地局が通知する周期情報及びサブフレームオフセット値で決定され、
前記第１タイミングに対するサブフレームオフセット値は、前記第２タイミングに対する前記サブフレームオフセット値と異なることを特徴とする基地局。

【請求項8】

前記ＣＱＩは、前記１つのＣＳＩ−ＲＳに基づいて生成されたプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に受信されることを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【請求項9】

前記チャネル状態情報指示子は、ランク指示子（ＲＩ；Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に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10】

前記チャネル状態情報指示子は、ランク指示子（ＲＩ；Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に送信されることを特徴とする請求項３に記載の端末。

【請求項11】

前記チャネル状態情報指示子は、ランク指示子（ＲＩ；Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に受信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項12】

前記チャネル状態情報指示子は、ランク指示子（ＲＩ；Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と共に受信されることを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チャネル状態情報送受信方法及び装置に関し、特にアンテナ個数が多い場合のチャネル状態情報送受信方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ）は、無線移動通信システムでチャネルの信号の強さや歪み、干渉の強さ、ガウシアン雑音（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ）のような基地局とユーザの間のチャネルの状態または品質を測定して受信したデータシンボル（ｄａｔａ ｓｙｍｂｏｌ）の復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及びデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を助けるために用いられる信号である。また、基準信号の１つの用途は、無線チャネル状態の測定である。受信機は、送信機が約束された伝送電力で送信する基準信号が無線チャネルを経て受信される受信強度を測定することによって、自分と送信機との間の無線チャネルの状態を判断することができる。このように判断された無線チャネルの状態は、受信機が送信機にどんなデータ率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）を要請するかを判断するのに用いられる。

【0003】

３ＧＰＰ（３^ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（−Ａ）（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（−Ａｄｖａｎｃｅｄ）またはＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６ｍなどのような最近の第３世代進化無線移動通信システム標準は、多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）技法としてＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）またはＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）のような多重副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を利用した多重接続技法を主に採択している。前記多重副搬送波を利用した多重接続技法を適用した無線移動通信システムの場合、基準信号を時間及び周波数上でいくつかの時間シンボル（ｓｙｍｂｏｌ）及び副搬送波に位置させるかによってチャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）及び測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）性能において差異が発生する。しかも、チャネル推定及び測定性能は、基準信号にどれほどの電力が割り当てられたかによっても影響を受ける。したがって、さらに多い時間、周波数及び電力などの無線資源を基準信号に割り当てる場合、チャネル推定及び測定性能が向上し、受信データシンボルの復調及びデコーディング性能も向上し、チャネル状態測定の正確度が高くなる。

【0004】

しかし、一般的な移動通信システムの場合、信号を伝送することができる時間、周波数及び送信電力など無線資源が限定されているので、基準信号に多い無線資源を割り当てる場合、データ信号（ｄａｔａ ｓｉｇｎａｌ）に割り当てることができる無線資源が相対的に減少する。このような理由から、基準信号に割り当てられる無線資源は、システム容量（ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を考慮して適切に決定されなければならない。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Samsung，CSI Feedback Mechanism for Multiple Transmission Points[online]，3GPP TSG-RAN WG1#67 R1-114224，3GPP ，2011.11.09，[検索日 2017.12.19]，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_67/Docs/R1-114224.zip

【非特許文献2】Alcatel-Lucent Shanghai Bell, Alcatel-Lucent，Considerations on CSI feedback enhancements for high-priority antenna configurations，3GPP TSG-RAN WG1#66 R1-112420，3GPP，2011.08.18 ,[検索日 2017.12.19]，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_66/Docs/R1-112420.zip

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前述した問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、効率的にチャネル状態情報を送受信する方法及び装置を提供することにある。

【0007】

特に本発明の一実施形態は、多数のアンテナが活用される場合、効率的にチャネル状態情報を送受信する方法及び装置を提供することに目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態による端末のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）送信方法は、第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを受信する段階と、前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかのＣＳＩ−ＲＳに対するＣＳＩを送信するか否かを指示するチャネル状態情報指示子を送信する段階と、新しいチャネル状態情報指示子を送信する前まで前記チャネル状態情報指示子に基づいて生成されたＣＳＩを送信する段階とを含むことができる。

【0009】

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態によるチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を送信する端末は、第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを受信する受信機と、前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかのＣＳＩ−ＲＳに対するＣＳＩを送信するか否かを指示するチャネル状態情報指示子を送信し、新しいチャネル状態情報指示子を送信する前まで前記チャネル状態情報指示子に基づいて生成されたＣＳＩを送信する送信機とを含むことができる。

【0010】

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態による基地局のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）受信方法は、第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを送信する段階と、前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかのＣＳＩ−ＲＳに対するＣＳＩを送信するか否かを指示するチャネル状態情報指示子を受信する段階と、新しいチャネル状態情報指示子を受信する前まで前記チャネル状態情報指示子に基づいて生成されたＣＳＩを受信する段階とを含むことができる。

【0011】

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態によるチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信する基地局は、第１チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及び第２ＣＳＩ−ＲＳを送信する送信機及び前記第１ＣＳＩ−ＲＳ及び前記第２ＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかのＣＳＩ−ＲＳに対するＣＳＩを送信するか否かを指示するチャネル状態情報指示子を受信し、新しいチャネル状態情報指示子を受信する前まで前記チャネル状態情報指示子に基づいて生成されたＣＳＩを受信する受信機とを含むことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一実施形態によれば、多数のアンテナが活用される場合、効率的にチャネル状態情報を送受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、ＦＤ−ＭＩＭＯ（Ｆｕｌｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＭＩＭＯ）システムを示す図である。

【図2】図２は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで下向きリンクでスケジューリングできる最小単位である１サブフレーム及び１資源ブロック（ＲＢ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）の無線資源を示す図である。

【図3】図３は、ＦＤ−ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの伝送を示す図である。

【図4】図４は、端末が２つのＣＳＩ−ＲＳに対するＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩを伝送することを示す図である。

【図5】図５は、本発明の第１実施形態によるＣＳＩ送信過程を示す図である。

【図6】図６は、本発明の第２実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図7】図７は、本発明の第３実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第４実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図9】図９は、本発明の第５実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の第６実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の第７実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の第８実施形態によるＣＳＩ伝送過程を示す図である。

【図13】図１３は、本発明の第９実施形態によるＣＳＩ送信過程を示す図である。

【図14】図１４は、本発明の第１０実施形態によるＣＳＩ送信過程を示す図である。

【図15】図１５は、本発明の第１１実施形態によるＣＳＩ送信過程を示す図である。

【図16】図１６は、本発明の一実施形態による基地局のＣＳＩ受信過程の流れ図である。

【図17】図１７は、本発明の一実施形態による端末のＣＳＩ送信過程の流れ図である。

【図18】図１８は、本発明の一実施形態による基地局のブロック構成図である。

【図19】図１９は、本発明の一実施形態による端末のブロック構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を添付した図面とともに詳しく説明する。また、本発明の実施形態を説明するに際して、関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすることができると判断された場合、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。したがって、それは、本明細書全般にわたる内容に基づいて定義されなければならない。

【0015】

また、本発明の実施形態を具体的に説明するに際して、ＯＦＤＭ基盤の無線通信システム、特に３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）標準を主な対象にするが、本発明の主な要旨は、類似の技術的背景及びチャネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の範囲を大きく逸脱しない範囲で少しの変形で適用可能であり、これは、本発明の技術分野において熟練された技術的知識を有する者の判断で可能だろう。

【0016】

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａなど現存する第３世代及び第４世代移動通信システムは、データ伝送率及びシステム容量の拡大のために複数個の送受信アンテナを利用して伝送するＭＩＭＯ技術を活用する。前記ＭＩＭＯ技術は、複数の送受信アンテナを活用することによって、複数の情報ストリーム（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｔｒｅａｍ）を空間的に分離して伝送する。このように、複数個の情報ストリームを空間的に分離して伝送することを空間多重化（ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）という。一般的に、いくつかの情報ストリームに対して空間多重化を適用することができるかは、送信機と受信機のアンテナ数によって変わる。一般的に、いくつかの情報ストリームに対して空間多重化を適用することができるかを当該伝送のランク（ｒａｎｋ）と言う。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａリリース（Ｒｅｌｅａｓｅ）１１までの標準で支援するＭＩＭＯ技術の場合、送受信アンテナがそれぞれ８個ある場合に対する空間多重化を支援し、ランクが最大８まで支援される。

【0017】

一方、本発明で提案する技術が適用されるＦＤ−ＭＩＭＯシステムは、既存ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡＭＩＭＯ技術が進化して、８個より多い３２個またはそれ以上の送信アンテナが用いられる。但し、本発明の適用範囲がこれに限定されるものではない。

【0018】

図１は、ＦＤ−ＭＩＭＯシステムを示す図である。

【0019】

図１で、基地局送信装備１００は、例えば、数十個またはそれ以上の送信アンテナを介して無線信号１２０、１３０を伝送する。複数の送信アンテナ１１０は、互いに最小距離を維持するように配置される。前記最小距離は、例えば、送信される無線信号の波長長さの半分λ／２になることができる。一般的に、送信アンテナの間に無線信号の波長長さの半分になる距離が維持される場合、各送信アンテナで伝送される信号は、互いに相関度が低い無線チャネルの影響を受けるようになる。例えば、伝送する無線信号の帯域が２ＧＨｚの場合、この距離は、７．５ｃｍになり、帯域が２ＧＨｚより高くなれば、この距離はさらに短くなる。

【0020】

図１で、基地局送信装備１００に配置された送信アンテナ１１０は、１つまたは複数の端末で１２０のように信号を伝送するのに活用される。複数の送信アンテナには、適切なプレコーディング（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）が適用され、複数の端末に同時に送信するようにする。この際、１つの端末は、１個またはそれ以上の情報ストリームを受信することができる。一般的に、１つの端末が受信することができる情報ストリームの個数は、端末が保有している受信アンテナの数、チャネル状況及び受信機の性能によって決定される。

【0021】

前記ＦＤ−ＭＩＭＯシステムを効果的に具現するためには、端末がチャネル状況及び干渉の大きさを正確に測定し、これを利用して効果的なチャネル状態情報を基地局に伝送しなければならない。前記チャネル状態情報を受信した基地局は、これを利用して下向きリンクの送信と関連してどんな端末に送信を行うか、どんなデータ伝送速度で送信を行うか、どんなプレコーディングを適用するかなどを決定する。ＦＤ−ＭＩＭＯシステムの場合、送信アンテナ個数が多いため、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムのチャネル状態情報の送受信方法を適用する場合、上向きリンクであまりにも多い制御情報を送信しなければならない上向きリンクオーバーヘッド問題が発生する。

【0022】

移動通信システムで時間、周波数、そして電力資源は限定されている。したがって、基準信号にさらに多い資源を割り当てる場合、データトラフィックチャネル（ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）伝送に割り当てることができる資源が減少し、伝送されるデータの量が減少することができる。このような場合、チャネル推定及び測定の性能は改善されるが、伝送されるデータの絶対量が減少するので、システム容量性能はむしろ低下することができる。したがって、システム容量の側面から、最適の性能を導き出すことができるように、基準信号のための資源とトラフィックチャネル伝送のための信号の資源との間に適切な配分が必要である。

【0023】

図２は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで下向きリンクでスケジューリングできる最小単位である１サブフレーム及び１資源ブロック（ＲＢ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）の無線資源を示す図である。

【0024】

図２に示された無線資源は、時間軸上で１つのサブフレームよりなり、周波数軸上で１つのＲＢよりなる。図２の無線資源は、周波数領域で１２個の副搬送波よりなり、時間領域で１４個のＯＦＤＭシンボルよりなり、総１６８個の固有周波数及び時間位置を有するようにする。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａでは、図２のそれぞれの固有周波数及び時間に対応する位置を資源要素（ＲＥ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）と言う。

【0025】

図２に示された無線資源を介して次のような複数の互いに異なる種類の信号が伝送される。

【0026】

１．ＣＲＳ（Ｃｅｌｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）：１つのセルに属するすべての端末のために周期的に伝送される基準信号であり、複数の端末が共通的に利用することができる。

【0027】

２．ＤＭＲＳ（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）：特定端末のために伝送される基準信号である。ＤＭＲＳは、総８個のＤＭＲＳポートよりなることができる。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａでは、ポート７からポート１４までＤＭＲＳポートに該当し、ポートは、コード分割多重化（ＣＤＭ；Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）または周波数分割多重化（ＦＤＭ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用して互いに干渉を発生させないように直交性（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）を維持する。

【0028】

３．ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）：下向きリンクで伝送されるデータチャネルであって、基地局が端末にトラフィックを伝送するために利用し、図２のデータ領域で基準信号が伝送されないＲＥを利用して伝送される

【0029】

４．ＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）：１つのセルに属する端末のために伝送される基準信号であって、チャネル状態を測定するのに利用される。１つのセルで複数のＣＳＩ−ＲＳが伝送される。

【0030】

５．その他制御チャネル（ＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ）：端末がＰＤＳＣＨを受信するのに必要な制御情報を提供し、上向きリンクのデータ送信に対するＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を運用するためのＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するチャネルである。

【0031】

ＬＴＥ−Ａシステムでは、前記信号以外に他の基地局が伝送するＣＳＩ−ＲＳが当該セルの端末に干渉なしに受信されるように、ミューティング（ｍｕｔｉｎｇ）を設定することができる。前記ミューティングは、ＣＳＩ−ＲＳが伝送される位置で適用することができ、一般的に、端末は、当該無線資源を飛ばして、トラフィック信号を受信する。ＬＴＥ−Ａシステムでミューティングは、他の用語としてゼロ−パワー（ｚｅｒｏ−ｐｏｗｅｒ）ＣＳＩ−ＲＳと呼ばれることがある。ミューティングの特性上、ＣＳＩ−ＲＳの位置に適用され、伝送電力が送信されないからである。

【0032】

図２で、ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するアンテナ数によってＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊで表示された位置の一部を利用して伝送される。以下、図２に対する説明で、１つのアルファベットで指示される位置は、１つのパターンと表現する。また、ミューティングは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊで表示された位置の一部に適用することができる。特にＣＳＩ−ＲＳは、伝送するアンテナポート数によって２個、４個、８個のＲＥを介して伝送される。アンテナポート数が２個である場合、図２で、いずれか１つのアルファベットで指示されたパターンの半分を介してＣＳＩ−ＲＳが伝送される。アンテナポート数が４個である場合、いずれか１つのアルファベットで指示されたパターンの全体を介してＣＳＩ−ＲＳが伝送される。アンテナポート数が８個である場合、いずれか２つのアルファベットで指示されたパターンを利用してＣＳＩ−ＲＳが伝送される。一方、ミューティングの場合、いつも１つのパターン単位よりなる。すなわち、ミューティングは、複数個のパターンに適用することができるが、ＣＳＩ−ＲＳと位置が重ならない場合、１つのパターンの一部にのみ適用することはできない。但し、ＣＳＩ−ＲＳの位置とミューティングの位置が重なる場合に限って、１つのパターンの一部にのみ適用することができる。

【0033】

２つのアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳが伝送される場合、ＣＳＩ−ＲＳは、時間軸で連結された２つのＲＥで各アンテナポートの信号を伝送し、各アンテナポートの信号は、直交コードに区分される。また、四つのアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳが伝送される場合、２つのアンテナポートのためのＣＳＩ−ＲＳに追加に２つのＲＥをさらに利用して同一の方法で追加に２つのアンテナポートに対する信号を伝送する。８個のアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳが伝送される場合にも同様である。

【0034】

セルラシステムで下向きリンクチャネル状態を測定するために、基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）を伝送しなければならない。３ＧＰＰのＬＴＥ−Ａ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムの場合、基地局が伝送するＣＲＳまたはＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を利用して端末は基地局とその端末との間のチャネル状態を測定する。前記チャネル状態は、下向きリンクでの干渉量及びその他いくつかの要素を含む。前記下向きリンクでの干渉量は、隣接基地局に属するアンテナによって発生する干渉信号及び熱雑音などを含む。下向きリンクでの干渉量は、端末が下向きリンクのチャネル状況を判断するのに重要な要素である。一例として、送信アンテナが１つである基地局において受信アンテナが１つの端末に伝送する場合、端末は、基地局から受信した基準信号で下向きリンクで受信することができるシンボル当たりエネルギーと当該シンボルを受信する区間で同時に受信される干渉量を判断して、Ｅｓ／Ｉｏ（ｅｎｅｒｇｙ ｐｅｒ ｓｙｍｂｏｌ ｔｏ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒａｔｉｏ）を決定しなければならない。決定されたＥｓ／Ｉｏは、データ伝送速度またはそれに相当する値に変換され、基地局にチャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の形態で通知される。基地局は、伝達されたＣＱＩに基づいて下向きリンクで端末にどんなデータ伝送速度で伝送を行うかを判断することができる。

【0035】

ＬＴＥ−Ａシステムの場合、端末は、下向きリンクのチャネル状態に対する情報を基地局にフィードバックする。基地局は、フィードバックされたチャネル状態情報を下向きリンクスケジューリングに活用する。すなわち、端末は、下向きリンクで基地局が伝送する基準信号を測定し、ここで抽出した情報をＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準で定義する形態で基地局にフィードバックする。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで端末がフィードバックする情報は、例えば、次の３つの情報を含むことができる。

【0036】

１．ランク指示子（ＲＩ；Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：端末が現在のチャネル状態で受信することができる空間レイヤー（ｓｐａｔｉａｌ ｌａｙｅｒ）の個数

【0037】

２．プレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：端末が現在のチャネル状態で選好するプレコーディングマトリックスに対する指示子

【0038】

３．チャネル品質指示子（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：端末が現在のチャネル状態で受信することができる最大データ伝送率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）。ＣＱＩは、最大データ伝送率と類似に活用することができる信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ；Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、最大のエラー訂正符号化率（ｃｏｄｅｒａｔｅ）及び変調方式、周波数当たりデータ効率などに代替することができる。

【0039】

前記ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩは、互いに関連されて意味を有する。一例として、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで支援するプレコーディングマトリックスは、ランク別に異なるように定義されている。したがって、ＲＩが１の値を有するとき、ＰＭＩ値ＸとＲＩが２の値を有するとき、ＰＭＩ値Ｘは異なるように解釈される。また、端末がＣＱＩを決定するときにも、自分が基地局に通知したＰＭＩとＲＩが基地局で適用されたという仮定をする。すなわち、端末がＲＩ＿Ｘ、ＰＭＩ＿Ｙ、ＣＱＩ＿Ｚを基地局に通知したことは、ランクをＲＩ＿Ｘとし、プレコーディングマトリックスをＰＭＩ＿Ｙとするとき、ＣＱＩ＿Ｚに該当するデータ伝送率で当該端末がデータを受信することができると通知することと同じである。このように端末は、ＣＱＩを計算するとき、基地局にどんな伝送方式を行うかを仮定して当該伝送方式で実際伝送を行ったとき、最適化された性能を得ることができるようにする。

【0040】

一般的に、ＦＤ−ＭＩＭＯのように、送信アンテナの個数が多い場合、これに比例するＣＳＩ−ＲＳを伝送しなければならない。一例として、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで８個の送信アンテナを利用する場合、基地局は、８−ポートに該当するＣＳＩ−ＲＳを端末に伝送し、下向きリンクのチャネル状態を測定するようにする。この際、基地局で８−ポートに該当するＣＳＩ−ＲＳを伝送するのに１つのＲＢ内で８個のＲＥで構成される無線資源を利用しなければならない。例えば、アルファベットＡで指示されるＲＥ及びアルファベットＢで指示されるＲＥで構成される無線資源が当該基地局のＣＳＩ−ＲＳ伝送のために活用することができる。このようなＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ方式のＣＳＩ−ＲＳ伝送をＦＤ−ＭＩＭＯに適用する場合、送信アンテナの数に比例する無線資源がＣＳＩ−ＲＳに割り当てられなければならない。すなわち、基地局の送信アンテナが１２８個である場合、基地局は、１つのＲＢ内で総１２８個のＲＥを利用してＣＳＩ−ＲＳを伝送しなければならない。このようなＣＳＩ−ＲＳ伝送方式は、過多な無線資源を必要とするので、無線データ送受信に必要な無線資源を減少させる逆効果がある。

【0041】

ＦＤ−ＭＩＭＯのように、多数の送信アンテナを有する基地局でＣＳＩ−ＲＳを伝送するのに過多な無線資源を割り当てることを防止しながら、端末にとって多数の送信アンテナに対するチャネル測定を可能にする方法として、ＣＳＩ−ＲＳをＮ個の次元に分離して伝送する方法を考慮することができる。一例として、基地局の送信アンテナ１１０が図１のように２次元に配列されている場合、ＣＳＩ−ＲＳを２個の次元に分離して伝送することができる。１つのＣＳＩ−ＲＳは、水平方向のチャネル情報を測定するのに活用される水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）ＣＳＩ−ＲＳで運営し、また１つのＣＳＩ−ＲＳは垂直方向のチャネル情報を測定するのに活用される垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）ＣＳＩ−ＲＳで運営するものである。

【0042】

図３は、ＦＤ−ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの伝送を示す図である。

【0043】

図３で、３２個のアンテナ３００は、それぞれＡ０、．．．、Ａ３、Ｂ０、．．．、Ｂ３、Ｃ０、．．．、Ｃ３、Ｄ０、．．．、Ｄ３、Ｅ０、．．．、Ｅ３、Ｆ０、．．．、Ｆ３、Ｇ０、．．．、Ｇ３、Ｈ０、．．．、Ｈ３で指示される。図３の３２個のアンテナ３００に対して２つのＣＳＩ−ＲＳが伝送される。水平方向のチャネル状態を測定するのに活用されるＨ−ＣＳＩ−ＲＳに対するアンテナポートは、次の８個アンテナポートで構成される。

【0044】

１．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート０：アンテナＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３が合わせてなる

【0045】

２．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート１：アンテナＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が合わせてなる

【0046】

３．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート２：アンテナＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が合わせてなる

【0047】

４．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート３：アンテナＤ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が合わせてなる

【0048】

５．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート４：アンテナＥ０、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が合わせてなる

【0049】

６．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート５：アンテナＦ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が合わせてなる

【0050】

７．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート６：アンテナＧ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が合わせてなる

【0051】

８．Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳポート７：アンテナＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が合わせてなる

【0052】

前記で複数のアンテナが合わせて１つのＣＳＩ−ＲＳポートを成すという表現は、少ないアンテナ仮想化（ａｎｔｅｎｎａ ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）を意味する。アンテナ仮想化は、一般的に複数アンテナの線形的結合を通じて行われる。また、垂直方向のチャネル状態を測定するのに活用されるＶ−ＣＳＩ−ＲＳに対するアンテナポートは、次の４個アンテナポートで構成される。

【0053】

１．Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳポート０：アンテナＡ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０、Ｅ０、Ｆ０、Ｇ０、Ｈ０が合わせてなる

【0054】

２．Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳポート１：アンテナＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１が合わせてなる

【0055】

３．Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳポート２：アンテナＡ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２が合わせてなる

【0056】

４．Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳポート３：アンテナＡ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３、Ｆ３、Ｇ３、Ｈ３が合わせてなる

【0057】

前記のように、複数のアンテナが二次元に配列されたと仮定する。アンテナは、垂直方向にＭ個の行、水平方向にＮ個の列を有する直交形態に配列されたと仮定する。この場合、端末は、Ｎ個の水平方向のＣＳＩ−ＲＳポートとＭ個の垂直方向のＣＳＩ−ＲＳポートを利用してＦＤ−ＭＩＭＯのチャネルを測定することができる。すなわち、前述したような２つのＣＳＩ−ＲＳを利用する場合、Ｍ×Ｎ個の送信アンテナのためにＭ＋Ｎ個のＣＳＩ−ＲＳポートを活用してチャネル状態情報を把握することができる。このように、さらに少ない数のＣＳＩ−ＲＳポート数を利用してさらに多い数の送信アンテナに対する情報を把握させることは、ＣＳＩ−ＲＳオーバーヘッドを低減するに重要な長所として作用する。前記では、２つのＣＳＩ−ＲＳを利用してＦＤ−ＭＩＭＯの送信アンテナに対するチャネル情報を把握し、このような接近は、２つ以上のＣＳＩ−ＲＳを利用する場合にも、同一に適用することができる。

【0058】

図３で、３２個の送信アンテナに対するＲＳは、８個のＨ−ＣＳＩ−ＲＳポートと４個のＶ−ＣＳＩ−ＲＳポートに割り当てられて伝送され、端末は、ＦＤ−ＭＩＭＯシステムのこのようなＣＳＩ−ＲＳを介して無線チャネルを測定する。前記でＨ−ＣＳＩ−ＲＳは、端末が端末と基地局送信アンテナとの間の水平角に対する情報を推測するのに活用することができるが（３１０）、Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳは、端末が端末と基地局送信アンテナとの間の垂直角に対する情報を推測するのに活用することができる（３２０）。

【0059】

本明細書で、次の短縮語が利用される。

【0060】

●ＲＩ_Ｈ：水平方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳ）を測定し、これに基づいて端末が基地局に通知したランク指示子（ＲＩ）

【0061】

●ＲＩ_Ｖ：垂直方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳ）を測定し、これに基づいて端末が基地局に通知したランク指示子（ＲＩ）

【0062】

●ＲＩ_ＨＶ：水平方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳ）と垂直方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳ）をそれぞれ測定し、これに基づいて端末が基地局に通知した水平及び垂直方向のランク指示子（ＲＩ）

【0063】

●ＰＭＩ_Ｈ：水平方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳ）を測定し、これに基づいて端末が基地局に通知したプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ）

【0064】

●ＰＭＩ_Ｖ：垂直方向のＣＳＩ−ＲＳ（Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳ）を測定し、これに基づいて端末が基地局に通知したプレコーディングマトリックス指示子（ＰＭＩ）

【0065】

●ＣＱＩ_Ｈ：水平方向のプレコーディングマトリックスのみが適用されたという仮定の下に生成された端末支援可能データ伝送率

【0066】

●ＣＱＩ_Ｖ：垂直方向のプレコーディングマトリックスのみが適用されたという仮定の下に生成された端末支援可能データ伝送率

【0067】

●ＣＱＩ_ＨＶ：水平方向のプレコーディングマトリックス及び垂直方向のプレコーディングマトリックスが同時適用されたという仮定の下に生成された端末支援可能データ伝送率

【0068】

以下、本明細書では、水平方向のチャネル状態情報と水平方向のチャネル状態情報とに分けて説明する。しかし、１つの基地局が２つ以上のＣＳＩ−ＲＳを運用する場合、水平方向のチャネル状態情報及び垂直方向のチャネル状態情報以外に他の種類のチャネル状態情報に対しても本発明を適用することができる。例えば、第１観点でアンテナポートを割り当てたＣＳＩ−ＲＳ（第１ＣＳＩ−ＲＳ）及び第２観点でアンテナポートを割り当てたＣＳＩ−ＲＳ（第２ＣＳＩ−ＲＳ）が運用される場合、端末は、２つのＣＳＩ−ＲＳを活用して各ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報（第１チャネル状態情報及び第２チャネル情報）を獲得することができ、２つのＣＳＩ−ＲＳ両方を考慮したチャネル状態情報（第３チャネル状態情報）も獲得することができる。以下の実施形態で説明する構成は、すべて類似に適用することができる。以下では、説明の便宜のために、垂直方向ＣＳＩ−ＲＳ（Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳ）及び水平方向ＣＳＩ−ＲＳ（Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳ）の例を取って説明する。

【0069】

以下の説明で、垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報は、垂直方向のチャネル状態情報と表現する。垂直方向のチャネル状態情報は、垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに基づいて獲得したＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩのうち少なくとも１つを含む。

【0070】

また、以下の説明で、水平方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報は、水平方向のチャネル状態情報と表現する。水平方向のチャネル状態情報は、水平方向のＣＳＩ−ＲＳに基づいて獲得したＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩのうち少なくとも１つを含む。

【0071】

基地局が２つ以上のＣＳＩ−ＲＳを端末に伝送する場合、端末は、各ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を基地局に送信することができる。ここで、各チャネル状態情報は、各ＣＳＩ−ＲＳに基づいて獲得したＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩのうち少なくとも１つを含む。但し、後述する実施形態のように、端末は、２つ以上のＣＳＩ−ＲＳに基づいてチャネル状態情報を獲得することができる。このような場合、明示的にどんな方式でチャネル状態が獲得されるかを記載した。

【0072】

図４は、端末が２つのＣＳＩ−ＲＳに対するＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩを伝送することを示す図である。複数のＣＳＩ−ＲＳに対して、端末は、各ＣＳＩ−ＲＳに相当するＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩを伝送して、ＦＤ−ＭＩＭＯシステムの無線チャネル状態情報を基地局に通知する。

【0073】

図４で、矢印は、一種類のチャネル状態情報が他の種類のチャネル状態情報を解釈するのにどのように関連されているかを表示する。すなわち、ＲＩ_Ｖ ４００から始めた矢印４０１がＰＭＩ_Ｖ ４１０で終了することは、ＲＩ_Ｖ ４００の値によってＰＭＩ_Ｖ ４１０の解釈が変わることを意味する。すなわち、当該矢印は、端末がＰＭＩ_Ｖ ４１０を解釈するためにＲＩ_Ｖ ４００の値を利用することを意味する。端末がＣＱＩ_Ｖ ４２０を解釈するためにＰＭＩ_Ｖ ４１０の値が活用される。同様に、すなわち、ＲＩ_Ｈ ４３０から始めた矢印４０２がＰＭＩ_Ｈ ４４０で終了することは、ＲＩ_Ｈ ４３０の値によってＰＭＩ_Ｈ ４５０の解釈が変わることを意味する。端末がＰＭＩ_Ｈ ４４０を解釈するために、ＲＩ_Ｈ ４３０の値が活用される。また、端末がＣＱＩ_Ｈ ４５０を解釈するために、ＰＭＩ_Ｈ ４４０の値が活用される。

【0074】

図４で、端末は、Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳを測定して、フィードバック１で指示される方式でチャネル状態情報を送信する。また、端末は、Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳを測定し、フィードバック２で指示される方式でチャネル状態情報を送信する。前記でＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩは、互いに連関性を持って伝送される。すなわち、フィードバック１の場合、ＲＩ_Ｖ ４００は、以後伝送されるＰＭＩ_Ｖ ４１０がどんなランクのプレコーディングマトリックスを示すかを通知する。また、ＣＱＩ_Ｖ ４２０は、基地局がＲＩ_Ｖ ４００が指定するランクで基地局が伝送するとき、ＰＭＩ_Ｖ ４１０が指定する当該ランクのプレコーディングマトリックスを適用する場合、端末が受信可能なデータ伝送速度またはそれに相当する値に該当する。フィードバック２の場合も、フィードバック１と同様に、ＲＩ_Ｈ ４３０、ＰＭＩ_Ｈ ４４０、ＣＱＩ_Ｈ ４５０が互いに連関性を持って伝送される。

【0075】

図４のように、ＦＤ−ＭＩＭＯ基地局の複数の送信アンテナのために複数のフィードバックを設定して端末がチャネル状態情報を基地局に報告することは、ＦＤ−ＭＩＭＯのための１つのチャネル状態情報報告方法になることができる。このような方法は、ＦＤ−ＭＩＭＯのためのチャネル状態情報を端末で生成し報告するのに追加的な具現が不要であるという長所が存在する。

【0076】

一方、図４のような方法のチャネル状態情報報告方法を利用する場合、ＦＤ−ＭＩＭＯシステムの性能が充分に得られない短所がある。図４を参照して前述したように端末は、複数のフィードバックを設定してチャネル状態情報を基地局に報告するが、ＦＤ−ＭＩＭＯが適用された場合のプレコーディングを仮定したＣＱＩを端末が送信しないからである。

【0077】

ＦＤ−ＭＩＭＯシステムで複数の送信アンテナ１１０が図３のように２次元に配列される場合、端末に伝送される信号には、垂直方向のプレコーディングマトリックス及び水平方向のプレコーディングマトリックスがすべて適用されて伝送される。すなわち、端末は、図４のＰＭＩ_Ｈ ４４０及びＰＭＩ_Ｖ ４１０に該当するプレコーディングマトリックスのうち１つのみ適用された信号を受信するものではなく、ＰＭＩ_Ｈ ４４０及びＰＭＩ_Ｖ ４１０に該当するプレコーディングマトリックスが同時に適用された信号を受信する。

【0078】

図４のように、ＰＭＩ_Ｈ ４４０、ＰＭＩ_Ｖ ４１０に該当するプレコーディングが別に適用された場合のＣＱＩ_Ｈ ４５０、ＣＱＩ_Ｖ ４３０のみを基地局に報告する場合、基地局は、垂直方向のプレコーディングマトリックス及び水平方向のプレコーディングマトリックスが共に適用される場合のＣＱＩを端末から受信せず、基地局が自体的に判断しなければならない。このように基地局が垂直方向のプレコーディングマトリックス及び水平方向のプレコーディングマトリックスがそれぞれ適用された場合のＣＱＩを基盤として垂直及び水平方向のプレコーディングが共に適用された場合のＣＱＩを任意に判断することはシステムの性能を低下させる原因として作用することができる。

【0079】

前記で言及したように、ＦＤ−ＭＩＭＯシステムでＣＳＩ−ＲＳの過多な無線資源使用を節減する１つの方法は、多数の送信アンテナを効果的に測定することができる複数のＣＳＩ−ＲＳを端末が測定するようにすることである。各ＣＳＩ−ＲＳは、１つの無線チャネルを測定するための複数個の次元のうち１つに対するチャネル状態を端末が測定するのに活用することができる。このような方式は、送信アンテナごとに固有のＣＳＩ−ＲＳポートを割り当てることと比較して、ＣＳＩ−ＲＳの伝送のために相対的に少ない無線資源を必要とする。一例として、矩形で配置されたＦＤ−ＭＩＭＯシステムの送信アンテナに対して垂直及び水平方向の２つのＣＳＩ−ＲＳを運用すれば、端末が効果的にチャネル状態を測定することができる。本明細書では、このように多数の送信アンテナを有するＦＤ−ＭＩＭＯシステムで無線チャネル状態情報を端末が効果的に測定するように複数のＣＳＩ−ＲＳを利用したチャネル状態測定方法及びこれを基地局に報告する方法について新しい技術及び装置を提案する。

【0080】

図５は、本発明の第１実施形態によるチャネル状態情報送信過程を示す図である。

【0081】

図５で端末は、図４を参照して説明した例と同様に、２つのＣＳＩ−ＲＳを基盤として各ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を報告する。この際、フィードバック１で指示される過程は、図４でのフィードバック１で指示される過程と同一の役目を行う。すなわち、端末は、Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳを測定し、基地局にこれに該当するＲＩ_Ｖ ５００、ＰＭＩ_Ｖ ５１０、ＣＱＩ_Ｖ ５２０を報告する。図５の実施形態と図４の方式の差異は、フィードバック２で指示される過程にある。端末は、基地局にプレコーディングが垂直及び水平方向で共に適用される場合のＣＱＩであるＣＱＩ_ＨＶ ５５０を通知する。すなわち、端末は、フィードバック１で指示される過程で生成した最も最近のＰＭＩ_Ｖ ５１０、及びＨ−ＣＳＩ−ＲＳを測定し、最適と判断したＰＭＩ_Ｈ ５４０に該当するプレコーディングが同時に適用された場合に該当するＣＱＩ_ＨＶ ５５０を生成し、基地局に通知する。

【0082】

図５の実施形態で、端末は、Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳを測定し、ＲＩ_Ｖ ５００を生成した後、基地局に通知する。また、当該ランク５００に最適なＰＭＩ_Ｖ ５１０を判断した後、当該ＰＭＩ_Ｖ ５１０が指定するプレコーディングが適用された場合のＣＱＩ_Ｖ ５２０を基地局に通知する。前記ＰＭＩ_Ｖ ５１０は、また、ＣＱＩ_ＨＶ ５５０を生成するにも活用される。端末は、Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳを測定し、ＲＩ_Ｈ ５３０を生成した後、基地局に通知する。また、当該ランク５３０に最適なＰＭＩ_Ｈ ５４０を判断した後、当該ＰＭＩ_Ｈ ５４０が指定するプレコーディングと先立って伝送されたＰＭＩ_Ｖ ５１０が指定するプレコーディングが同時に適用された場合のＣＱＩ_ＨＶ ５５０基地局に通知する。

【0083】

図５のように、ＰＭＩ_Ｈ ５４０が指示するプレコーディングマトリックス及びＰＭＩ_Ｖ ５１０が指示するプレコーディングマトリックスが同時に適用された場合のＣＱＩ値を端末が基地局に報告するためには、次の事項が要求される。

【0084】

第一に、２つのＣＱＩのうち少なくとも１つのＣＱＩを、２つのＰＭＩを考慮して決定しなければならないか否かを設定する機能が必要である。すなわち、基地局は、上位シグナリングを利用して端末に複数のフィードバックを設定しつつ、各フィードバックの連結関係を端末に通知し、端末は、これを基盤としてＣＱＩを生成することができる。図５の場合では、第１ＰＭＩ、すなわちＰＭＩ_Ｖ ５１０を第２ＰＭＩ、すなわちＰＭＩ_Ｈ ５４０とともに適用して、第２ＣＱＩ、すなわちＣＱＩ_ＨＶ ５５０を計算くださいという制御メッセージが基地局から端末に通知しなければならない。

【0085】

第二に、複数のプレコーディングが適用された場合のＣＱＩをどのように決定するかに対する定義が必要である。１つのプレコーディングのみが適用された場合のＣＱＩを計算する場合、端末は、自分が通知したＲＩとＰＭＩによって指定されるプレコーディングが下向きリンクに適用されるという仮定の下にＣＱＩを計算する。しかし、前記ＣＱＩ_ＨＶ ５５０の場合、端末は、２つのプレコーディングが同時に下向きリンクに適用されるという仮定の下にＣＱＩを計算する。この際、端末が同時に２つのプレコーディングが適用されることをクロネッカー積（Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔ）として解釈することができる。クロネッカー積は、次のように２つの行列について定義される。

【0086】

【数1】

【0087】

数式１で、Ａ及びＢは、それぞれ行列であり、ａ_１１〜ａ_ｍｎは、行列Ａの各元素である。ａ_ｉｊは、行列Ａのｉ番目行であり、ｊ番目列の元素である。

【0088】

前記数式１で、端末は、ＡとＢをそれぞれＰＭＩ_Ｈ ５４０とＰＭＩ_Ｖ ５１０が指示するプレコーディングマトリックスに代替することによって、２つのプレコーディングマトリックスが同時に適用された場合のプレコーディングマトリックスを得ることができる。端末は、ＣＱＩ_ＨＶ ５５０を計算するとき、前記数式をＰＭＩ_Ｈ ５４０とＰＭＩ_Ｖ ５１０が指定するプレコーディングマトリックスに適用して得られるプレコーディングマットリックスガイ下向きリンクに適用されたと仮定してＣＱＩ_ＨＶ ５５０を計算する。

【0089】

前記数式１のクロネッカー積を利用して２つのプレコーディングマトリックスが同時適用された場合のプレコーディングマトリックスを得るためには、端末が通知するランクによって異なる動作が端末と基地局で必要である。本明細書では、このために次の３つの方法を提案する。

【0090】

ランク関連実施形態１：

【0091】

基地局は、ＲＩ_Ｖ ５００またはＲＩ_Ｈ ５３０のうち１つをいつもランク１に設定する。例えば、図５のように、ＣＱＩ_ＨＶ ５５０がＲＩ_Ｈ ５３０とともに端末に通知される場合ＲＩ_Ｖ ５００は、いつも１の値を有するようにランクが制限（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）される。このような場合、端末が２つのプレコーディングマトリックスが同時適用された場合に支援することができるランクは、ＲＩ_Ｈ ５３０によって決定される。すなわち、ＲＩ_Ｈ ５３０の値が１を示せば、端末は、ランク１を支援することができるものであり、ＲＩ_Ｈ ５３０の値が２を示せば、端末は、ランク２を支援することができる。端末と基地局は、このような仮定の下にＦＤ−ＭＩＭＯシステムを運営する。ここでは、ＣＳＩ−ＲＳが２つである場合を仮定したが、ＣＳＩ−ＲＳが３つ以上の場合、１つのＣＳＩ−ＲＳに対応するＲＩを除いた残りＲＩがすべて１に設定されなければならない。

【0092】

ランク関連実施形態２：

【0093】

基地局と端末は、垂直方向のプレコーディングマトリックス及び水平方向のプレコーディングマトリックスが同時適用された場合に端末が支援することができるランクを次の数式を利用して決定する。

【0094】

［数式２］
ｒａｎｋ_ＨＶ＝ｒａｎｋ（ＲＩ_Ｈ）×ｒａｎｋ（ＲＩ_Ｖ）

【0095】

すなわち、端末と基地局は、垂直方向のプレコーディングマトリックス及び水平方向のプレコーディングマトリックスが同時適用された場合のランクは、各方向で支援することができるランクの積と仮定し、チャネル状態情報を送受信する。一例として、端末がＲＩ_Ｈをランク２に設定して基地局に通知し、ＲＩ_Ｖをランク３に設定して基地局に通知する場合、基地局と端末は、プレコーディングマトリックスがすべて適用された場合のランクを６と仮定する。前記ｒａｎｋ_ＨＶの値は、別途のシグナリングを利用して端末から基地局に通知されるものではなく、前記ＲＩ_ＶとＲＩ_Ｈが端末から基地局に通知されれば、基地局が前記数式２を利用して判断する値である。

【0096】

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで端末がランク２以上の値に該当するＲＩを基地局に通知する場合、同時に２つのＣＱＩ値を基地局に通知する。これは、ランク２以上の場合、基地局が端末に２つのコードワードを下向きリンクで伝送するので、それぞれのコードワードに該当するＣＱＩを別に報告しなければならないからである。

【0097】

図５の実施形態に対して前記数式２のような方法を適用する場合、端末は、ＲＩ_Ｈ ５３０の値が１であるとしても、前記数式２によるプレコーディングがすべて適用された場合のランクが２以上の場合、２つのＣＱＩ値をＣＱＩ_ＨＶ ５５０に伝送する。また、基地局は、フィードバック２のＲＩ_Ｈ ５３０の値が１であるとしても、前記数式２によるプレコーディングがすべて適用された場合のランクが２以上の場合、２つのＣＱＩ値をＣＱＩ_ＨＶ ５５０に伝送されるものと仮定し、これを受信する。

【0098】

図４または図５のように、複数のフィードバックを設定し、２つのＣＳＩ−ＲＳに対する水平方向のチャネル状態情報及び垂直方向のチャネル状態情報を端末が測定し、基地局に通知するようにする方法では、フィードバック１とフィードバック２がどのように設定されるかによって衝突が発生することができる。ここで、衝突というのは、フィードバック１とフィードバック２が同一の時間区間に伝送される必要が発生する状況を意味する。このような衝突が発生する場合、端末は、フィードバック１またはフィードバック２のチャネル状態情報のうち１つのみを基地局に通知し、残りは伝送しない。したがって、図４または図５のように、複数のフィードバックを設定してＦＤ−ＭＩＭＯを運営する場合、一部のチャネル状態情報が損失される問題点があり得る。

【0099】

図６は、本発明の第２実施形態によるチャネル状態方法伝送過程を示す図である。

【0100】

図６を参照すれば、２つのＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報を端末が基地局に報告するが、１つのフィードバック過程内で行われるという点で図４と差異がある。図６を参照すれば、端末は、ＲＩ_ＨＶ ６００を基地局に通知することによって、水平方向及び垂直方向のランクを通知する。表１は、ＲＩ_ＨＶ ６００の値が示す水平方向のランク（第１ランク）及び垂直方向のランク（第２ランク）を例示的に示すものである。

【0101】

【表1】

【0102】

基地局は、端末からＲＩ_ＨＶ ６００を通知されることによって、水平及び垂直方向のランクを認知することができる。端末は、Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳ及びＶ−ＣＳＩ−ＲＳ、すなわち２つのＣＳＩ−ＲＳをすべて参照してＲＩ_ＨＶ ６００の値を判断する。また、基地局は、ＲＩ_ＨＶ ６００以後に伝送される水平方向のＣＳＩ−ＲＳ及び垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに対応するＰＭＩ ６１０、６３０、ＣＱＩ ６２０、６４０を介して水平方向及び垂直方向のプレコーディング及び端末が受信可能なデータ伝送速度に対する情報を把握する。すなわち、１つのフィードバック過程内に水平方向及び垂直方向のＰＭＩ、ＣＱＩが交互に伝送されることによって、図４または図５で発生し得るフィードバック伝送間の衝突を前もって防止することができる。図６で、端末が通知したＲＩ_ＨＶ ６００の値によって水平方向及び垂直方向のランクが異なる値を有するようになることができる。すなわち、ＲＩ_ＨＶ ６００値で指定する水平方向のランクによってＰＭＩ_Ｈ ６１０が指定するプレコーディングマトリックスが決定される。また、端末は、ＰＭＩ_Ｈ ６１０が指定するプレコーディングマトリックスが適用される場合を仮定したＣＱＩ値、すなわちＣＱＩ_Ｈ ６２０を伝送する。前記ＰＭＩ_Ｈ ６１０及びＣＱＩ_Ｈ ６２０を判断するために、端末は、Ｈ−ＣＳＩ−ＲＳを測定する。同様に、ＲＩ_ＨＶ ６００値で指定する垂直方向のランクによってＰＭＩ_Ｖ ６３０が指定するプレコーディングマトリックスが決定される。また、端末は、ＰＭＩ_Ｖ ６３０が指定するプレコーディングマトリックスが適用される場合を仮定したＣＱＩ値、すなわちＣＱＩ_Ｖ ６４０を伝送する。前記ＰＭＩ_Ｖ ６３０及びＣＱＩ_Ｖ ６４０を判断するために、端末は、Ｖ−ＣＳＩ−ＲＳを測定する。ＰＭＩ_ＨとＰＭＩ_Ｖが指定するプレコーディングは、ＲＩ_ＨＶが通知する水平方向ランクと垂直方向ランクによって異なるように解釈される。すなわち、ＲＩ_ＨＶが水平方向ランク１を通知する場合、ＰＭＩ_Ｈが指定するプレコーディングは、ＲＩ_ＨＶが水平方向ランク２を通知する場合、ＰＭＩ_Ｈが指定するプレコーディングと異なる。

【0103】

図６を参照すれば、端末は、水平方向のチャネル状態情報６１０、６２０と垂直方向のチャネル状態情報６３０、６４０が交互に一度ずつ伝送されている。このように水平方向のチャネル状態情報と垂直方向のチャネル状態情報が交互に同一の周期で伝送されることも可能である。

【0104】

しかし、実際システムでは、このような方式が適しないことがある。すなわち、端末が特定方向のチャネル状態情報を他の方向のチャネル状態情報より相対的に短い周期で基地局に通知することがシステム容量を最適化するのに有利である。端末が複数のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報を異なる周期で基地局に報告するためには、基地局がこれに対する設定を行うことができることが好ましい。すなわち、図６のように、１つのフィードバック過程内で互いに異なる方向のチャネル状態情報を端末が基地局に通知する場合、基地局は、これに対する設定のために次のような情報を端末に通知することができる。

【0105】

●水平方向チャネル状態情報（ＣＱＩ_Ｈ、ＰＭＩ_Ｈ）、すなわち第１チャネル状態情報に対する周期情報及びサブフレームオフセット値

【0106】

●垂直方向チャネル状態情報（ＣＱＩ_Ｖ、ＰＭＩ_Ｖ）、すなわち第２チャネル状態情報に対する周期情報及びサブフレームオフセット値

【0107】

前記サブフレームオフセット値は、周期内で実際伝送を行うサブフレームの位置を決定する値である。一例として、周期が１０ミリ秒（ｍｓｅｃ）であり、サブフレームオフセットが５の場合、毎１０ミリ秒の周期内でサブフレーム５で当該信号の伝送を行うものである。

【0108】

図６で、端末が基地局に通知する水平方向のランクと垂直方向のランクは、互いに異なるランク制限（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）によって決定してもよい。ここで、ランク制限は、端末が基準信号（ＲＳ）を測定し、ランクを決定するとき、これに対する最大値を基地局が前もって設定した値に制限することを意味する。移動通信システムで端末のランクが有することができる最大値を基地局が制限することができるようにすることは、システムを基地局の立場で選好する方向に運営するための最適化過程の一部である。このように水平方向のランクと垂直方向のランクに対してそれぞれランク制限を適用するためには、基地局が端末に水平方向ランクの最大値及び垂直方向ランクの最大値情報を上位シグナリングを利用して、またはその他の方式で通知することができる。前記のような水平及び垂直方向のランクの最大値を別々に設定することと別途に、端末が活用することができるプレコーディングの部分集合を水平及び垂直方向に対して別々に設定してもよい。水平及び垂直方向に適用可能なプレコーディングの全体集合がそれぞれ存在すると仮定する場合、基地局が無線チャネル環境を考慮してそれぞれの全体集合のうち部分集合を決定し、端末に通知する。このような場合、端末は、自分が通知されたプレコーディングの部分集合内のみでＰＭＩ_Ｈ及びＰＭＩ_Ｖを選択し、これを基地局に通知する。

【0109】

図７は、本発明の第３実施形態によるチャネル状態情報伝送過程を示す図である。図７でも、図６と同様に、端末は、２つのＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報を１つのフィードバック過程を通じて基地局に報告している。但し、図６との差異は、水平方向のランクと垂直方向のランクが前記表１を参照して説明したように、それぞれ別にＲＩ_Ｈ ７００とＲＩ_Ｖ ７３０によって通知されるという点である。

【0110】

図７を参照すれば、ＲＩ_Ｈ ７００が通知された後、これを基盤としてＰＭＩ_Ｈ ７１０とＣＱＩ_Ｈ ７２０が通知される。また、ＲＩ_Ｖ ７３０が通知された後、これを基盤としてＰＭＩ_Ｖ ７４０とＣＱＩ_Ｖ ７５０が通知される。このようにＲＩ_Ｈ ７００とＲＩ_Ｖ ７３０が別々に通知される場合にも、図６と同様に、水平チャネル状態情報と垂直チャネル状態情報の周期及びランクは、異なるように設定することができる。

【0111】

図８は、本発明の第４実施形態によるチャネル状態情報伝送過程を示す図である。

【0112】

図６または図７のように、１つのフィードバック過程を利用して複数のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報を端末が基地局に報告する場合、先立って言及したように、水平方向のプレコーディング及び垂直方向のプレコーディングが同時に適用された場合に対するＣＱＩ値の不在でシステム性能が低下する問題点がある。

【0113】

図８を参照すれば、端末は、ＲＩ_ＨＶ ８００を基地局に送信する。これにより、基地局は、水平方向及び垂直方向のランクを獲得または認知することができる。また、端末は、ＰＭＩ_Ｈ ８１０、ＣＱＩ_Ｈ ８２０を含む水平方向のチャネル状態情報を送信する。また、水平方向のチャネル状態情報としてＰＭＩ_Ｖ ８３０が伝送され、水平方向のプレコーディングと垂直方向のプレコーディングをすべて考慮したＣＱＩ値であるＣＱＩ_ＨＶ ８４０が伝送される。前記ＣＱＩ_ＨＶ ８４０は、水平方向のプレコーディングと垂直方向のプレコーディングがすべて適用されたときのＣＱＩに該当する。したがって、ランクも、水平方向及び垂直方向のランクの関数で決定される。ここで、端末は、ＣＱＩ_ＨＶ ８４０を生成するにあたって、ランクを前記数式２のように、水平方向及び垂直方向のランクの積と仮定する。また、端末は、ＣＱＩ_ＨＶ ８４０を生成するにあたって適用されるプレコーディングを前記数式１のように２つのプレコーディングマトリックスのクロネッカー積と仮定する。

【0114】

図８のように、１つのフィードバック過程を利用して端末から基地局に水平及び垂直方向のチャネル状態情報及びＣＱＩ_ＨＶ ８４０を通知することは、ＣＱＩ_ＨＶ ８４０値を伝送することができるようにする。但し、このような方式の短所は、水平方向のプレコーディングのみが適用されたという仮定の下で生成したＣＱＩ_Ｈ ８２０が伝送され、実際にこの情報は、活用度が低いという点である。図８で、ＣＱＩ_Ｈ ８２０が伝送される理由は、水平方向のプレコーディングと垂直方向のプレコーディングを仮定したＣＱＩ値を伝送するためには、ＰＭＩ_Ｈ ８１０とＰＭＩ_Ｖ ８３０に対する情報が必要であり、ＣＱＩ_Ｈ ８２０が伝送される時点では、このうち１つのみが通知可能からである。

【0115】

図９は、本発明の第５実施形態によるチャネル状態情報伝送過程を示す図である。

【0116】

図９で提案するチャネル状態情報の伝送では、図８とは異なって端末が基地局に報告するすべてのＣＱＩ値が水平方向のプレコーディングと垂直方向のプレコーディングが適用されたという仮定の下で生成される。図９で、端末は、ＰＭＩ_Ｖ ９００及びＰＭＩ_Ｈ ９２０、すなわち水平方向のプレコーディングマトリックス及び垂直方向のプレコーディングマトリックスが共に適用されたという仮定の下にＣＱＩ_ＨＶ ９３０を生成する。すなわち、ＰＭＩ_Ｈ ９２０とともに伝送されるＣＱＩ_ＨＶ ９３０は、最も最近伝送された垂直方向のプレコーディング関連情報であるＰＭＩ_Ｖ ９００が指示するプレコーディングマトリックス及びＰＭＩ_Ｈ ９２０が指示するプレコーディングマトリックスが一緒に適用されるという仮定の下にＣＱＩ_ＨＶ ９３０を生成する。同様に、ＰＭＩ_Ｖ ９４０とともに伝送されるＣＱＩ_ＨＶ ９５０は、最も最近伝送された水平方向のプレコーディング関連情報であるＰＭＩ_Ｈ ９２０が指示するプレコーディングマトリックス及びＰＭＩ_Ｖ ９４０が指示するプレコーディングマトリックスが一緒に適用されるという仮定の下にＣＱＩ_ＨＶ ９５０を生成する。このように以前に伝送されたＰＭＩ_ＨまたはＰＭＩ_Ｖを参照することは、１つの時間区間で複数のＰＭＩを伝送することを回避するためである。

【0117】

図９のように、ＣＱＩが伝送される度に端末がＣＱＩ_ＨＶを伝送するためには、特定方向のランクに制限が存在しなければならない。同時に、水平及び垂直方向のランクを変えるためには、水平及び垂直方向のプレコーディングも、新たに変わったランク値によって新たに更新されなければならないからである。このような場合、ＣＱＩ_ＨＶは、２つのプレコーディングがすべて更新された後に、伝送可能になる。図９では、これを勘案して垂直方向のランクをいつも１に固定したことを仮定している。垂直方向のランクがいつも１であるから、垂直方向のランクには変化がなく、端末は、いつも以前に伝送したＰＭＩ_Ｖが指定するプレコーディングマトリックス及びＰＭＩ_Ｈが指定するプレコーディングマトリックスが一緒に適用されるという仮定を行うことができるようになる。前記では、垂直方向のランクを１に固定させたが、水平方向のランクを１に固定させても、同様の原理で運営することができる。水平方向のランクを１に固定させる場合、端末は、ＲＩ_Ｈの代わりにＲＩ_Ｖを当該伝送区間で基地局に通知する。

【0118】

一般的に、図９で、ＲＩ、水平方向のチャネル状態情報９２０、９３０、垂直方向のチャネル状態情報９４０、９５０の周期は、システム環境によってそれぞれ異なるように設定してもよい。

【0119】

図１０は、本発明の第６実施形態によるチャネル状態情報伝送過程を示す図である。

【0120】

図１０で、端末は、図９と同様に、ＣＱＩ伝送区間ごとに水平及び垂直方向のプレコーディングが適用されたという仮定の下に発生したＣＱＩ_ＨＶを伝送する。但し、図１０の実施形態では、ＲＩ_Ｖ １０００が追加的に伝送され、垂直方向のランクを調節することができる。すなわち、端末は、ＲＩ_Ｖ １０００を利用して基地局に垂直方向のランクを通知し、これを基盤としてＰＭＩ_Ｖ １０１０を通知する。前記ＰＭＩ_Ｖ １０１０とともに伝送されるＣＱＩ_ＨＶ １０２０は、最も最近伝送されたＲＩ_ＨとＰＭＩ_Ｈによって指定されるプレコーディングマトリックス及びＰＭＩ_Ｖ １０１０が指定するプレコーディングとともに適用されるという仮定の下で生成される。また、ＲＩ_Ｈ １０３０で水平方向のランクが新たに更新される場合、端末は、これを基準として新しいＰＭＩ_Ｈ １０４０を更新し、同一の時間区間で伝送されるＣＱＩ_ＨＶ １０５０は、ＰＭＩ_Ｖ １０１０が指定するプレコーディングとＰＭＩ_Ｈ １０４０が指定するプレコーディングが同時に適用されるという仮定の下に生成される。

【0121】

図１０で、端末は、水平方向及び垂直方向のランクを別々に更新することができる。したがつて、端末がＣＱＩ_ＨＶ １０２０、１０５０のチャネル状態情報を生成するのに仮定するランクは、前記数式２のように求められる。すなわち端末は、ＣＱＩ_ＨＶ １０５０を生成するために適用されるランクをＲＩ_Ｖ １０００とＲＩ_Ｈ １０３０がそれぞれ指定するランクの積で仮定する。したがって、前記ＣＱＩ_ＨＶ １０５０を伝送する区間でＲＩ_Ｖ １０００とＲＩ_Ｈ １０３０がそれぞれ指定するランクの積が１の場合、１つのＣＱＩを伝送するが、その積が２以上の場合、２つのＣＱＩを伝送する。

【0122】

図５〜図１０で提案する方法によれば、端末が水平方向ＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報または垂直方向ＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報を基地局が前もって設定した周期に合わせて伝送する。すなわち基地局があらかじめ設定した第１タイミングには、端末が第１ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を送信し、基地局があらかじめ設定した第２タイミングには、端末が第２ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を送信する。また、基地局があらかじめ設定した第３タイミングには、端末が２つのＣＳＩ−ＲＳ両方を考慮したチャネル状態情報を送信することができる。一例として、図１０を参照した実施形態によれば、水平方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報及び垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報が一度ずつ交互に（ａｌｔｅｒｎａｔｅｌｙ）基地局に伝達される。また、前述した実施形態によれば、水平方向のチャネル状態情報及び垂直方向のチャネル状態情報を上位シグナリングを利用してそれぞれの伝送周期を制御することができる。しかし、このように基地局が端末の水平方向のチャネル状態情報及び垂直方向のチャネル状態情報の伝送周期を異ならしめることは、上位シグナリングを利用して行われるので、基地局と端末間の無線チャネルの変化に最適に対応しにくい。一例として、端末は、基本的に移動性を有しているが、その移動性の方向によって無線チャネルの変化が水平方向で行われてもよく、垂直方向で行われてもよい。基地局は、端末がどの方向に移動するかは、前もって分からないので、基地局が上位シグナリングで水平及び垂直方向のチャネル状態情報の通知を設定する方式では最適のシステム性能を得にくい。

【0123】

下記の実施形態では、このような問題点を解決するために、端末が基地局に自分がどのＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を送信するか否かを指示するチャネル状態情報指示子を提案する。特に、前述したように、端末が横方向のＣＳＩ−ＲＳ及び縦方向のＣＳＩ−ＲＳを受信する場合、チャネル状態情報指示子は、端末がどの方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を通知するかを示す。この場合、チャネル状態情報指示子を次元指示子（ＤＩ；Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と表現することができる。

【0124】

ＤＩは、端末が基地局に通知する制御情報であって、チャネル状態情報とともに、または別に伝達され、端末が伝送するチャネル状態情報がどのＣＳＩ−ＲＳに対するものであるかを基地局に通知する役目を行う。すなわち、端末は、ＤＩを利用して特定時間区間のチャネル状態情報が水平方向のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報であるか、それとも垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報であるかを通知する。

【0125】

前述したように、チャネル状態情報指示子という水平または垂直のような方向関連概念が適用されず、単純に複数のＣＳＩ−ＲＳが存在する場合にも適用可能である。すなわち基地局がＦＤ−ＭＩＭＯのために複数のＣＳＩ−ＲＳを設定し、端末にとってこれを測定してチャネル状態情報を通知するようにするとき、端末は、チャネル状態情報指示子を利用して複数のＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかに対するチャネル状態情報を伝送するかを基地局に通知することができる。

【0126】

図１１は、本発明の第７実施形態によるチャネル状態情報伝送過程を示す図である。

【0127】

図１１を参照すれば、端末は、ＤＩ １１００を利用して次のＤＩ １１２０が伝送される前まで伝送されるチャネル状態情報が水平方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態であることを基地局に通知する。すなわち端末がＤＩの値を水平方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を指示する「０」とし、そのＤＩを伝送すれば、新しいＤＩが伝送される前まで伝送されるＲＩ、ＣＱＩ、ＰＭＩなどは、水平方向ＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報になる。一方、端末がＤＩの値を垂直方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を指示する「１」とし、そのＤＩを伝送すれば、以後新しいＤＩが伝送される前まで伝送されるＲＩ、ＣＱＩ、ＰＭＩなどは、垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報になる。前記では、垂直方向及び水平方向を利用して説明したが、これを一般化すれば、前記ＤＩは、ＦＤ−ＭＩＭＯのための複数のＣＳＩ−ＲＳのうちいずれかのＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報が伝送されるかを通知する機能を行うことが分かる。

【0128】

図１１を参照すれば、端末は、ＲＩ １１０５、１１２５、１１４５が伝送される時間区間でＤＩ １１００、１１２０、１１４０を伝送する。このようにＲＩが伝送される区間でＤＩを伝送する方式は、特定区間で伝送しなければならないチャネル状態情報の情報量があまり大きくなることを防止、ＤＩによる追加的な上向きリンクオーバーヘッドを最小化する長所がある。同じ理由から、ＤＩの伝送は、ＲＩが伝送されるすべての時間区間で伝送されず、一部の時間区間だけで伝送されることも可能である。ＤＩが存在しない場合、新しいＤＩが伝送される前まで伝送されるチャネル状態情報は、最も最近のＤＩの値によって水平方向または垂直方向のチャネル状態情報であると、端末と基地局が仮定する。

【0129】

図１１の実施形態は、図７の実施形態ＤＩを適用したものである。図７と比べて、図１１のような方式を利用する場合、端末は、チャネル状態情報を自分のチャネル状況を考慮した最適の方式で基地局に伝達することができ、これを基盤とした性能改善を得ることができる。

【0130】

図１２は、本発明の第８実施形態によるチャネル状態伝送過程を示す図である。

【0131】

図１２の実施形態は、図６の実施形態ＤＩを適用したものである。図１２で、ＲＩ_ＨＶ １２００、１２５０は、水平及び垂直方向のランクを組み合わせた指示子である。ＲＩ_ＨＶが利用される場合、ＤＩは、図１１と同様に、ＲＩ_ＨＶとともに伝送され、次のＤＩが伝送されるまで伝送されるＰＭＩ及び／またはＣＱＩがどの方向に対するものであるかを通知してもよい。また、ＤＩは、ＲＩ_ＨＶとともに伝送される代わりに、ＰＭＩ及び／またはＣＱＩとともに伝送されてもよい。この場合、ＤＩは、そのＤＩが送信される時間区間に送信されるＰＭＩ及び／またはＣＱＩがどの方向に対するものであるかを通知してもよい。図１２は、ＤＩがＰＭＩ及び／またはＣＱＩと同じ時間区間で伝送される場合を示す図である。

【0132】

図１２を参照すれば、端末は、ＤＩを基地局に伝送することによって、同一の時間区間で伝送されるＰＭＩ及びＣＱＩがどの方向に対するものであるかを通知する。図１２で、ＤＩ １２０５は、当該時間区間に送信されるチャネル状態情報が水平方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態であることを指示する。端末は、ＤＩ １２０５と同じ時間区間に水平方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するＰＭＩ_Ｈ １２１５及びＣＱＩ_Ｈ １２１０を伝送する。一方、ＤＩ １２２０は、当該時間区間に送信されるチャネル状態情報が垂直方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態であることを指示する。端末は、ＤＩ １２２０と同じ時間区間に垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するＰＭＩ_Ｖ １２３０及びＣＱＩ_Ｖ １２２５を伝送する。ＤＩ １２３５は、当該時間区間に送信されるチャネル状態情報が垂直方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態であることを指示する。例えば、端末は、ＤＩ １２３５とともにＰＭＩ_Ｖ １２４５及びＣＱＩ_Ｖ １２４０を伝送することができる。ＤＩ １２５５は、当該時間区間に送信されるチャネル状態情報が水平方向ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態であることを指示する。例えば、端末は、ＤＩ １２５５とともにＰＭＩ_Ｈ １２６５及びＣＱＩ_Ｈ １２６０を伝送することができる。

【0133】

図１３は、本発明の第９実施形態によるチャネル状態情報送信過程を示す図である。

【0134】

図１３の実施形態は、図１０の実施形態ＤＩを適用したものである。端末は、ＤＩ １３００を基地局に伝送し、ＤＩ １３００の伝送時点及びその後に送信されるチャネル状態情報がどの方向のＣＳＩ−ＲＳに対するチャネル状態情報であるかを通知する。前記ＤＩが指定する方向によって、当該時間区間のＲＩとＰＭＩは、水平または垂直方向に対するチャネル状態情報になる。一例として、図１３で、ＤＩ １３００は、水平方向を指示しているので、これによって、水平方向に対するＲＩ_Ｈ １３０５とＰＭＩ_Ｈ １３１５が伝送される。一方、ＤＩが水平方向を示していても、端末は、ＣＱＩ値としては、２つのＣＳＩ−ＲＳをすべて考慮したＣＱＩ_ＨＶ １３１０を伝送することが分かる。このようにＣＱＩ_ＨＶを伝送することは、前記で言及したように、水平方向のプレコーディング及び垂直方向のプレコーディングを同時に考慮するＣＱＩ値を端末が基地局に通知することができるので効果的である。

【0135】

ＤＩが存在する場合のＣＱＩ_ＨＶ １３１０は、ＤＩが存在しない場合と比べて差異を有する。先立って言及したように、ＣＱＩ_ＨＶを生成するとき、端末は、基地局が水平方向のプレコーディングマトリックス及び垂直方向のプレコーディングメトリックスを共に適用するという仮定でその値を決定する。すなわち、ＰＭＩ_Ｈによって指定されるプレコーディングマトリックスがＡであり、ＰＭＩ_Ｖによって指定されるプレコーディングマトリックスがＢである場合、端末は、前記数式１のようなプレコーディングマトリックスが基地局で適用されると仮定する。図１３を参照すれば、ＤＩの値によってＣＱＩ_ＨＶを生成する過程で仮定する水平または垂直方向のプレコーディングマトリックスが変更される。一例として、ＤＩ １３００のように、ＤＩ値が水平方向を示せば、端末は、ＣＱＩ_ＨＶ １３１０を生成するのに

【0136】

【数2】

【0137】

を考慮する。端末は、Ａを求めるために、ＤＩ １３００に引き続いて伝送されたＰＭＩ_Ｈ １３１５によって指定されるプレコーディングマトリックスを利用する。端末は、Ｂを求めるために最も最近伝送したＰＭＩ_Ｖによって指定されるプレコーディングマトリックスを利用する。すなわち、ＣＱＩ_ＨＶの観点から見れば、ＤＩは、ＣＱＩ値を生成するにあたって、どんな方向のプレコーディングマトリックスを新たにアップデートするか否かを指示する。端末は、ＤＩが示す方向に対しては、新しく伝送されるＰＭＩによるプレコーディングマトリックスを利用し、他の方向のプレコーディングは、当該方向のために伝送された最も最近のＰＭＩによるプレコーディングマトリックスを利用する。このような構成は、ＤＩ １３２０、ＲＩ_Ｈ １３３５、ＣＱＩ_ＨＶ １３３０にも同様に適用されることができる。

【0138】

また１つの例として、ＤＩ １３４０のようにＤＩ値が垂直方向を示せば、端末は、ＣＱＩ_ＨＶ １３５０を生成するのに

【0139】

【数3】

【0140】

を利用する。端末は、Ｂを求めるために、ＤＩ １３４０に引き続いて伝送されたＰＭＩ_Ｖ １３５５によって指定されるプレコーディングマトリックスを利用する。端末は、Ａを求めるために最も最近伝送したＰＭＩ_Ｈ １３３５によって指定されるプレコーディングマトリックスを利用する。

【0141】

図１４は、本発明の第９実施形態によるチャネル状態情報送信過程を示す図である。

【0142】

図１４の実施形態で、水平方向のＲＩと垂直方向のＲＩのうち水平方向のＲＩ_Ｈ １４００、１４５０のみ伝送される。すなわち、垂直方向の場合、ランクがいつも１に固定されている。変形例によれば、水平方向のランクを１に固定し、垂直方向のランクのみ伝送されてもよい。図１４で、端末は、ＤＩをＰＭＩ、ＣＱＩのような時間区間で伝送し、端末が伝送するＤＩが水平方向を指定するか、それとも垂直方向を指定するか否かによって、伝送されるＰＭＩがＰＭＩ_ＨまたはＰＭＩ_Ｖになる。ＣＱＩは、２つのＣＳＩ−ＲＳをすべて考慮したＣＱＩ_ＨＶが送信される。

【0143】

一例として、ＤＩ １４０５、１４２０が水平方向を示す場合、端末が伝送するプレコーディング関連情報であるＰＭＩ_Ｈ １４１５、１４３０は、水平方向に対するチャネル状態情報になる。また、ＣＱＩ_ＨＶ １４１０、１４２５を計算する場合にも、端末は、ＤＩが示す方向に対しては、新しく伝送されるＰＭＩ_Ｈ １４１５、１４３０によるプレコーディングマトリックスを利用する。端末は、他の方向のプレコーディングマトリックスは、当該方向のために伝送された最も最近のＰＭＩ_Ｖによるプレコーディングマトリックスを利用する。

【0144】

同様の方式がＤＩ １４３５、１４５５、ＣＱＩ_ＨＶ １４４０、１４６０及びＰＭＩ_Ｖ １４４５、１４６５に対して適用され得る。

【0145】

図１５は、本発明の第１１実施形態によるチャネル状態情報送信過程を示す図である。

【0146】

図１５の実施形態は、図９の実施形態のような方式でチャネル状態情報が伝送される場合にＤＩを適用したものである。図１５と図１４の差異は、ＤＩがＰＭＩ、ＣＱＩが伝送される時間区間で伝送されず、ＲＩが伝送される時間区間で伝送されるという点である。図１５を参照すれば、ＲＩ １５００、１５３０は、水平と垂直方向のうち水平方向のみに対して伝送される。すなわち、垂直方向の場合、ランクがいつも１に固定されている。このように垂直方向に対しては、ランクを１に固定させることは、垂直方向ではビームフォーミング利得（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｇａｉｎ）のみを得、空間多重化利得（ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｇａｉｎ）は、水平方向で得る場合に有利である。変形例によれば、水平方向のランクを１に固定し、垂直方向のランクのみが伝送されてもよい。

【0147】

図１５で、端末は、ＤＩを伝送し、引き続いてそのＤＩに相当するＰＭＩ、すなわちＰＭＩ_ＨまたはＰＭＩ_Ｖを伝送する。基地局も、ＤＩを受信した後、以後のＰＭＩは、当該ＤＩに相当するＰＭＩ、すなわちＰＭＩ_ＨまたはＰＭＩ_Ｖと仮定して処理する。

【0148】

一例として、水平方向を指示するＤＩ １５０５が送信される場合、他のＤＩ １５３５が送信される前までは、水平方向のプレコーディングを指示するＰＭＩ_Ｈ １５１０、１５２０が伝送される。また、ＣＱＩ_ＨＶ １５１５、１５２５を計算する場合にも、端末は、ＤＩが示す方向に対しては、新しく伝送されるＰＭＩ_Ｈ １５１０、１５２０によるプレコーディングマトリックスを利用する。端末は、他の方向のプレコーディングメクリックスに対しては、当該他の方向のために伝送された最も最近のＰＭＩによるプレコーディングマトリックスを利用する。

【0149】

図１５の実施形態では、図１３の実施形態とは異なって、ＤＩと同一の時間区間で伝送されるＲＩは、ＤＩと関係なく垂直方向または水平方向のうちいずれか１つに固定される。すなわち、ＤＩの値と関係なく、ＲＩは、いつも水平方向に対するランクを指定している。このように、ＲＩが特定方向に対する情報のみを提供する場合、ＤＩが同一の方向ではないとき、問題が起こることができる。例えば、ＤＩ １５３５とＲＩ_Ｈ １５３０が伝送される場合、問題になり得る。この場合、端末は、ＲＩ_Ｈ １５３０を利用して基地局に水平方向のＲＩが変更されたことを通知する。しかし、ＤＩ １５３５が垂直方向を示しているので、水平方向に対するプレコーディング情報をＰＭＩ_Ｖ １５４０を介して基地局に通知することができない。このような場合、２つの対処方法が適用可能である。

【0150】

１．方法１：端末が水平方向に対するＲＩのみを伝送する場合、端末は、ＤＩが垂直方向を指定すれば、当該時間区間で伝送されるＲＩの値をすぐ以前に伝送したＲＩ値で変更しない。すなわち図１５のＤＩ １５３５のようにＤＩが垂直方向を示す場合、当該時間区間で伝送されるＲＩ_Ｈ １５３０は、ＲＩ_Ｈ １５００と同一の値で端末は基地局に通知する。また、ＣＱＩ_ＨＶ １５４５、１５５５を決定する場合、端末は、ＰＭＩ_Ｖ １５４０、１５５０と最も最近伝送したＰＭＩ_Ｈ １５２０が指定するプレコーディングマトリックスが同時に適用されたという仮定をする。

【0151】

２．方法２：端末が水平方向に対するＲＩのみを伝送する場合、端末がいつもＲＩのすぐ次に来るＰＭＩ、ＣＱＩ伝送区間で水平方向に対するＰＭＩとＣＱＩを伝送するようにするものである。すなわち、端末がＤＩに垂直方向を指定する場合にも、まず、水平方向に対するＰＭＩとＣＱＩを先に伝送してから以後のＰＭＩとＣＱＩ伝送区間で垂直方向に対するＰＭＩとＣＱＩを伝送するものである。これは、図１５のＰＭＩ_Ｖ １５４０のようにＰＭＩ_ＶがＲＩのすぐ次に伝送されることを阻止することによって問題を防止するものである。

【0152】

図１６は、本発明の一実施形態によるチャネル状態受信過程の流れ図である。

【0153】

図１６の過程１６００で、基地局は、当該ＦＤ−ＭＩＭＯ送信端の送信アンテナ個数及び２次元配置状態を確認する。これを基盤として、基地局は、ＦＤ−ＭＩＭＯチャネル状態情報を測定するために基地局が伝送する水平方向のＣＳＩ−ＲＳ_Ｈと垂直方向のＣＳＩ−ＲＳＶをどのように設定するかを判断する。ＣＳＩ−ＲＳ_Ｈ及びＣＳＩ−ＲＳ_Ｖが設定されることは、本発明の一実施形態であり、変形例によれば、他の種類の第１ＣＳＩ−ＲＳ及び第２ＣＳＩ−ＲＳを設定してもよい。前記ＣＳＩ−ＲＳ_ＨとＣＳＩ−ＲＳ_Ｖに対する設定は、端末に上位シグナリングまたはその他の方式を利用して通知される。また、基地局は、端末が設定されたＣＳＩ−ＲＳ_ＨとＣＳＩ−ＲＳ_Ｖに対するチャネル状態情報をどのように基地局に報告しなければならないかを通知する。このような設定は、基地局から端末に上位シグナリングを送ることによって行われる。変形例によれば、他の方式で前述した通知が行われてもよい。

【0154】

これにより、端末がチャネル状態情報を伝送すれば、基地局は、過程１６１０で、ＤＩが受信される時間区間でするかを判断する。過程１６１０で、ＤＩを伝送する時間区間ではないと基地局が判断する場合、チャネル状態情報受信過程は、過程１６２０に進行し、基地局は、端末が続いて以前に指定された同一の方向に対するチャネル状態情報を伝送していると判断する。一方、過程１６１０で、ＤＩを伝送する時間区間であると基地局が判断する場合、チャネル状態情報受信過程は、過程１６３０に進行し、基地局は、ＤＩを受信し、ＤＩが水平方向のＣＳＩ−ＲＳを示すか、それとも、垂直方向のＣＳＩ−ＲＳを示すかを判断する。過程１６３０の判断結果、端末が伝送したＤＩが水平方向を示す場合、チャネル状態情報受信過程は、過程１６５０に進行し、基地局は、関連チャネル状態情報が水平方向に対するものであると仮定して、当該端末に対するスケジューリング、その他制御を行う。一方、過程１６３０の判断結果、端末が伝送したＤＩが垂直方向を示す場合、チャネル状態情報受信過程は、１６４０に進行し、基地局は、関連チャネル状態情報が垂直方向に対するものであると仮定して、当該端末に対するスケジューリング、その他制御を行う。過程１６４０及び過程１６５０のチャネル状態情報受信は、新しいＤＩが送信されるまで維持される。

【0155】

図１７は、本発明の一実施形態による端末のチャネル状態情報送信過程の流れ図である。図１７の過程１７００で、端末は、基地局からＦＤ−ＭＩＭＯのための複数のＣＳＩ−ＲＳを測定するための制御情報を受信する。すなわち、端末は、基地局から水平方向のＣＳＩ−ＲＳ_Ｈと垂直方向のＣＳＩ−ＲＳ_Ｖをどのように受信しなければならないかに対する情報を通知される。ＣＳＩ−ＲＳ_Ｈ及びＣＳＩ−ＲＳ_Ｖが設定されることは、本発明の一実施形態であり、変形例によれば、他の種類の第１ＣＳＩ−ＲＳ及び第２ＣＳＩ−ＲＳが設定されてもよい。また、端末は、基地局から当該複数のＣＳＩ−ＲＳを測定し、チャネル状態情報をどのように基地局に報告するかを設定される。すなわち、端末は、基地局から水平方向のＣＳＩ−ＲＳ_Ｈと垂直方向のＣＳＩ−ＲＳ_Ｖを測定し、どのようにチャネル状態情報を構成して報告するかを通知される。このような設定は、基地局から端末に上位シグナリングを伝送することによって行われる。変形例によれば、上位シグナリングではない他の方式で前述した設定の通知が行われてもよい。これにより、端末がチャネル状態情報を伝送する。

【0156】

過程１７１０で、端末は、ＤＩが送信される時間区間であるかを判断する。過程１７１０で、ＤＩを伝送する時間区間ではないと端末が判断する場合、チャネル状態情報送信過程は、過程１７２０に進行し、端末は、続いて以前に設定された同一の方向に対するチャネル状態情報を伝送する。一方、過程１７１０で、ＤＩを伝送する時間区間であると端末が判断する場合、チャネル状態情報送信過程は、過程１７３０に進行する。過程１７３０で、端末は、水平方向または垂直方向のＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を指示するＤＩを送信する。端末は、例えば、端末の移動方向または最近チャネル状態の変化を利用してどんなＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を送信するかを決定し、それに相当するＤＩを基地局に送信する。過程１７３０で、端末が伝送したＤＩが水平方向を示す場合、チャネル状態情報送信過程は、過程１７５０に進行し、端末は、水平方向に対するチャネル状態情報を送信する。一方、過程１７３０で、端末が伝送したＤＩが垂直方向を示す場合、チャネル状態情報送信過程は、過程１７４０に進行し、垂直方向に対するチャネル状態情報を送信する。過程１７４０及び過程１７５０のチャネル状態情報送信は、新しいＤＩが送信されるまで維持される。チャネル状態情報の具体的な生成及び送信方式は、図５〜図１５を参照して前述した通りである。

【0157】

図１６及び図１７の実施形態で基地局が明示的にＣＳＩ−ＲＳ及びチャネル状態情報伝送に関する指示を伝送するものと仮定したが、変形例によれば、基地局は、基地局のＣＳＩ−ＲＳ送信位置、ＣＳＩ−ＲＳの数、各ＣＳＩ−ＲＳに適用されたポート数のうち少なくとも一部のみを端末に指示し、端末は、これによってあらかじめ設定された方式でチャネル状態情報を生成して伝送してもよい。基地局は、端末がチャネル状態情報の生成及び伝送方式を定めるのに必要な情報のみを提供すれば充分である。

【0158】

図１８は、本発明の一実施形態による基地局のブロック構成図である。

【0159】

図１８を参照すれば、基地局は、基地局制御機１８００、送信機１８１０及び受信機１８２０を含むことができる。基地局制御機１８００は、複数のＣＳＩ−ＲＳに対してどのように設定するかを判断する。基地局制御機１８００は、複数のＣＳＩ−ＲＳの伝送方式及びそれに相当するチャネル状態情報生成及び伝送方式を判断することができる。送信機１８１０は、このように判断された結果を端末に送信する。送信機１８１０は、複数のＣＳＩ−ＲＳを端末に送信する。受信機１８２０は、端末が通知する、ＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を受信する。基地局のチャネル状態情報受信の具体的な構成は、図５〜図１７を参照して前述した通りである。特に基地局制御機１８００は、チャネル状態情報指示子（例えば、ＤＩ）の受信時点にチャネル状態情報を受信し、その後、新しいチャネル状態情報指示子を受信するまで受信するチャネル状態情報がチャネル状態情報指示子が指示するＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報であるものと仮定して受信し、これをスケジューリングなどに利用する。

【0160】

図１９は、本発明の一実施形態による端末のブロック構成図である。

【0161】

図１９によれば、端末は、端末制御機１９００、送信機１９１０及び受信機１９２０を含む。受信機１９２０は、基地局から複数のＣＳＩ−ＲＳに対する設定情報及びチャネル状態情報の生成及び送信方式に対する指示を受信する。基地局から通知された内容に基づいて端末制御機１９００は、端末の複数のＣＳＩ−ＲＳに対する受信を制御する。この際、受信機１９２０は、複数のＣＳＩ−ＲＳを受信する。また、端末制御機１９００は、受信された複数のＣＳＩ−ＲＳを基盤として生成されたチャネル状態情報を生成する。端末制御機１９００は、送信機１９１０を制御して生成されたチャネル状態情報を基地局に送信するようにする。端末のチャネル状態情報送信の具体的な構成は、図５〜図１７を参照して前述した通りである。特に端末制御機１９００は、チャネル状態情報指示子（例えば、ＤＩ）の送信時点にチャネル状態情報を送信し、その後、新しいチャネル状態情報指示子を送信するまではチャネル状態情報指示子が指示するＣＳＩ−ＲＳに相当するチャネル状態情報を送信する。

【0162】

この際、処理流れ図の各ブロックと流れ図の組合は、ハードウェア上で具現及び／または行われるコンピュータプログラムインストラクションによって行われることができることを理解することができる。これらコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサに搭載され得るので、コンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサを通じて行われる該インストラクションが流れ図ブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータプログラムインストラクションは、特定の方式で機能を具現するためにコンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能メモリに格納されることも可能なので、該コンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能メモリに格納されたインストラクションは、流れ図ブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能なので、コンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が行われ、コンピュータで実行されるプロセスを生成し、コンピュータまたはその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションは、流れ図ブロックで説明された機能を行うための段階を提供することも可能である。

【0163】

また、各ブロックは、特定された論理的機能を行うための１つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、いくつかの代替実行例では、ブロックで言及された機能が手順を脱して発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、相次いで図示されている２つのブロックは、実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。

【0164】

この際、本実施例で使用される「〜部」という用語は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味し、「〜部」は、どんな役目を行う。そうだが「〜部」はソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。「〜部」は、アースレッシンすることができる格納媒体にあるように構成されてもよく、１つまたはそれ以上のプロセッサを再生させるように構成されてもよい。したがって、一例として「〜部」は、ソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と「〜部」内で提供される機能は、さらに小さい数の構成要素及び「〜部」に結合されるか、または追加的な構成要素と「〜部」にさらに分離することができる。しかも、構成要素及び「〜部」は、デバイスまたは保安マルチメディアカード内の１つまたはそれ以上のＣＰＵを再生させるように具現されてもよい。

【0165】

本発明の属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施されることができることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

【0166】

なお、本明細書と図面には、本発明の好ましい実施例について開示し、たとえ特定用語が使用されたが、これは、ただ本発明の技術内容を容易に説明し、発明の理解を助けるための一般的な意味として使用されたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。

【符号の説明】

【0167】

１００ 基地局送信装備
１１０ 送信アンテナ
１２０、１３０ 無線信号
１８００、１９００ 基地局制御機
１８１０、１９１０ 送信機
１８２０、１９２０ 受信機

【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】