(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、ここで、前記第１のスループットは、最大スループットである、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、ここで、前記分数は、１よりも小さい値である、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと
を備える、ワイヤレス通信の方法。
【請求項２】
前記選択されたプリコーディング行列に対応する情報を基地局に送ることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断することをさらに備え、前記送られた情報が前記判断されたコードブックインデックスに対応する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プリコーディング行列を前記選択することが、
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列とに基づいて前記メトリックを判断することと、
前記メトリックを最小化する前記プリコーディング行列を選択することと
を備える、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記メトリックが、前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記メトリックが、第１の重みと前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みと前記プリコーディング行列に対応する前記スループットとの積とに等しい重み付け和に基づく、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、前記方法が、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断することと、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断することと
をさらに備え、
前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のサブキャリアが連続し、前記サブキャリアの前記複数のサブセットが連続し、重複しない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの最小値であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最大化することに基づいて選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記判断されたチャネル状態と前記プリコーディング行列との関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル状態に基づいて、基地局が前記プリコーディング行列を使用して送信することに起因する前記ワイヤレスデバイスへの干渉を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉であり、前記プリコーディング行列が、前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉を最小化することに基づいて選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断するための手段と、ここで、前記第１のスループットは、最大スループットである、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断するための手段と、ここで、前記分数は、１よりも小さい値である、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択するための手段と
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
【請求項１８】
前記選択されたプリコーディング行列に対応する情報を基地局に送るための手段をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断するための手段をさらに備え、前記送られた情報が前記判断されたコードブックインデックスに対応する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記プリコーディング行列を選択するための前記手段が、
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列とに基づいて前記メトリックを判断するための手段と、
前記メトリックを最小化する前記プリコーディング行列を選択するための手段と
を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記メトリックが、前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記メトリックが、第１の重みと前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みと前記プリコーディング行列に対応する前記スループットとの積とに等しい重み付け和に基づく、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、前記装置が、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断するための手段と、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断するための手段と
をさらに備え、
前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、請求項１７に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数のサブキャリアが連続し、前記サブキャリアの前記複数のサブセットが連続し、重複しない、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断するための手段をさらに備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの最小値であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最大化することに基づいて選択される、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
ワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記判断されたチャネル状態と前記プリコーディング行列との関数である、請求項１７に記載の装置。
【請求項３２】
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル状態に基づいて、基地局が前記プリコーディング行列を使用して送信することに起因する前記ワイヤレスデバイスへの干渉を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉であり、前記プリコーディング行列が、前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉を最小化することに基づいて選択される、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、ここで、前記第１のスループットは、最大スループットである、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、ここで、前記分数は、１よりも小さい値である、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと
を少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令を備える、コンピュータプログラム。
【請求項３４】
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、請求項３３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３５】
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断することと、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断することと
を前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備え、
前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、請求項３３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３６】
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断することを前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備える、請求項３５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３７】
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、請求項３６に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３８】
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断することを前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、請求項３３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３９】
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、ここで、前記第１のスループットは、最大スループットである、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、ここで、前記分数は、１よりも小さい値である、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと
を行うように構成された処理システム
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
【請求項４０】
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記第１のスループットが最大スループットである、請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
前記処理システムが、前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断するようにさらに構成され、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、請求項３９に記載の装置。
【請求項４３】
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、請求項４２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１０年１月２５日に出願された「Feedback for Supporting SU-MIMO and MU-MIMO Operation in a Wireless Communication System」と題する米国仮出願第６１／２９８，０５５号の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムにおいてシングルユーザ（ＳＵ：single-user）多入力多出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）動作とマルチユーザ（ＭＵ：multi-user）ＭＩＭＯ動作とをサポートするためのフィードバックに関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストなどの様々な電気通信サービスを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース（たとえば、帯域幅、送信電力）を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続技術を採用し得る。そのような多元接続技術の例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、および時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）システムがある。
【０００４】
これら多元接続技術は、異なるワイヤレスデバイスが都市、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを与えるために様々な電気通信規格において採用されている。新生の電気通信規格の例は、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）である。ＬＴＥは、Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）によって公表されたＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）モバイル標準の拡張セットである。スペクトル効率を改善することと、コストを低下することと、サービスを改善することと、新しいスペクトルを利用することと、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）上ではＯＦＤＭＡを使用し、アップリンク（ＵＬ：uplink）上ではＳＣ−ＦＤＭＡを使用し、ＭＩＭＯアンテナ技術を使用する他のオープン規格とより良く統合することとによって、モバイルブロードバンドインターネットアクセスをより良くサポートするように設計されている。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増大し続けるにつれて、ＬＴＥ技術のさらなる改善が必要である。好ましくは、これらの改善は、これらの技術を採用する他の多元接続技術と電気通信規格とに適用可能であるべきである。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様では、基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列が判断される、ワイヤレス通信のための方法、装置、およびコンピュータプログラム製品が提供される。さらに、基準信号に基づいて第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットが判断される。さらに、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列が選択される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】処理システムを採用する装置のための例示的なハードウェア実装形態を示すブロック図。
【図２】ネットワークアーキテクチャの一例を示す図。
【図３】アクセスネットワークの一例を示す図。
【図４】アクセスネットワーク中で使用するフレーム構造の一例を示す図。
【図５】ＬＴＥにおけるアップリンク構造のための例示的なフォーマットを示す図。
【図６】ユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図。
【図７】アクセスネットワーク中の発展型ノードＢおよびユーザ機器の一例を示す図。
【図８】ＳＵ−ＭＩＭＯを示すための図。
【図９】ＭＵ−ＭＩＭＯを示すための図。
【図１０】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための例示的な方法を示す図。
【図１１】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための例示的な方法を示す図。
【図１２】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための例示的な方法を示す図。
【図１３】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための例示的な方法を示す図。
【図１４】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示す図。
【図１５】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示す図。
【図１６】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示す図。
【図１７】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示す図。
【図１８】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示す図。
【図１９】ＭＩＭＯ動作のためのフィードバックを与えるための別の例示的な方法を示すための図。
【図２０】ワイヤレス通信の方法のフローチャート。
【図２１】ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート。
【図２２】ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート。
【図２３】ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート。
【図２４】ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート。
【図２５】例示的な装置の機能を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
添付の図面に関して以下に示す発明を実施するための形態は、様々な構成を説明するものであり、本明細書で説明する概念が実施され得る唯一の構成を表すものではない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。ただし、これらの概念はこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には明らかであろう。いくつかの例では、そのような概念を不明瞭にしないように、よく知られている構造および構成要素をブロック図の形式で示す。
【０００８】
次に、様々な装置および方法に関して電気通信システムのいくつかの態様を提示する。これらの装置および方法について、以下の発明を実施するための形態において説明し、（「要素」と総称される）様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなどによって添付の図面に示す。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。そのような要素をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課せられた設計制約に依存する。
【０００９】
例として、要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、１つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」を用いて実装され得る。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の好適なハードウェアがある。処理システム中の１つまたは複数のプロセッサはソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味すると広く解釈されたい。ソフトウェアはコンピュータ可読媒体上に常駐し得る。コンピュータ可読媒体は非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。非一時的コンピュータ可読媒体は、例として、磁気ストレージデバイス（たとえば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（たとえば、カード、スティック、キードライブ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、ならびにコンピュータによってアクセスされ、読み取られ得るソフトウェアおよび／または命令を記憶するための任意の他の好適な媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、処理システムの内部に常駐するか、処理システムの外部にあるか、または処理システムを含む複数のエンティティにわたって分散され（distributed）得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータプログラム製品において実施され得る。例として、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料中にコンピュータ可読媒体を含み得る。当業者なら、特定の適用例および全体的なシステムに課せられた全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって提示される記載の機能をどのようにしたら最も良く実装することができるかを認識されよう。
【００１０】
したがって、１つまたは複数の例示的な実施形態では、説明する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装した場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体上に１つまたは複数の命令またはコードとして符号化され得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。本明細書で使用するディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザディスク（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（disk）およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００１１】
図１は、処理システム１１４を採用する装置１００のためのハードウェア実装形態の一例を示すブロック図である。この例では、処理システム１１４は、バス１０２によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス１０２は、処理システム１１４の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス１０２は、プロセッサ１０４によって概略的に表される１つまたは複数のプロセッサと、コンピュータ可読媒体１０６によって概略的に表されるコンピュータ可読媒体とを含む様々な回路を互いにリンクする。バス１０２は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路など、様々な他の回路をリンクし得るが、これらの回路は当技術分野においてよく知られており、したがって、これ以上説明しない。バスインターフェース１０８は、バス１０２とトランシーバ１１０との間のインターフェースを与える。トランシーバ１１０は、伝送媒体上で様々な他の装置と通信するための手段を与える。装置の性質に応じて、ユーザインターフェース１１２（たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイクロホン、ジョイスティック）も与えられ得る。
【００１２】
プロセッサ１０４は、バス１０２を管理することと、コンピュータ可読媒体１０６に記憶されたソフトウェアの実行を含む一般的な処理とを担当する。ソフトウェアは、プロセッサ１０４によって実行されたとき、処理システム１１４に、特定の装置のための以下で説明する様々な機能を実行させる。コンピュータ可読媒体１０６はまた、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ１０４によって操作されるデータを記憶するために使用され得る。
【００１３】
図２は、（図１の装置１００などの）様々な装置を採用するＬＴＥネットワークアーキテクチャを示す図である。ＬＴＥネットワークアーキテクチャはＥｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＥＰＳ）２００と呼ばれることがある。ＥＰＳ２００は、１つまたは複数のユーザ機器（ＵＥ）２０２と、発展型ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ：Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）２０４と、発展型パケットコア（ＥＰＣ：Evolved Packet Core）２１０と、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：Home Subscriber Server）２２０と、事業者のＩＰサービス２２２とを含み得る。ＥＰＳ２００は他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡単のために、それらのエンティティ／インターフェースは図示していない。図示のように、ＥＰＳ２００はパケット交換サービスを与えるが、当業者なら容易に諒解するように、本開示全体にわたって提示する様々な概念は、回線交換サービスを与えるネットワークに拡張され得る。
【００１４】
Ｅ−ＵＴＲＡＮは、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）２０６と他のｅＮＢ２０８とを含む。ｅＮＢ２０６は、ＵＥ２０２に対してユーザプレーンプロトコル終端と制御プレーンプロトコル終端とを与える。ｅＮＢ２０６は、Ｘ２インターフェース（すなわち、バックホール）を介して他のｅＮＢ２０８に接続され得る。ｅＮＢ２０６はまた、当業者によって、基地局、送受信基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット（ＢＳＳ：basic service set）、拡張サービスセット（ＥＳＳ：extended service set）、または何らかの他の好適な用語で呼ばれることがある。ｅＮＢ２０６は、ＵＥ２０２にＥＰＣ２１０へのアクセスポイントを与える。ＵＥ２０２の例には、セルラー電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ：session initiation protocol）電話、ラップトップ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ（たとえば、ＭＰ３プレーヤ）、カメラ、ゲーム機、または任意の他の同様の機能デバイスがある。ＵＥ２０２はまた、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の好適な用語で呼ばれることがある。
【００１５】
ｅＮＢ２０６はＳ１インターフェースによってＥＰＣ２１０に接続される。ＥＰＣ２１０は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）２１２と、他のＭＭＥ２１４と、サービングゲートウェイ２１６と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ：Packet Data Network）ゲートウェイ２１８とを含む。ＭＭＥ２１２は、ＵＥ２０２とＥＰＣ２１０との間のシグナリングを処理する制御ノードである。概して、ＭＭＥ２１２はベアラおよび接続管理を行う。すべてのユーザＩＰパケットはサービングゲートウェイ２１６を通して転送され、サービングゲートウェイ２１６自体はＰＤＮゲートウェイ２１８に接続される。ＰＤＮゲートウェイ２１８はＵＥのＩＰアドレス割振りならびに他の機能を与える。ＰＤＮゲートウェイ２１８は事業者のＩＰサービス２２２に接続される。事業者のＩＰサービス２２２は、インターネットと、イントラネットと、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ：IP Multimedia Subsystem）と、ＰＳストリーミングサービス（ＰＳＳ：PS Streaming Service）とを含む。
【００１６】
図３は、ＬＴＥネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク３００の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク３００は、いくつかの（セルと呼ばれることがある）セルラー領域３０２に分割される。１つまたは複数のより低い電力クラスのｅＮＢ３０８、３１２は、セル３０２のうちの１つまたは複数と重複する、それぞれ、セルラー領域３１０、３１４を有し得る。より低い電力クラスのｅＮＢ３０８、３１２は、フェムトセル（たとえば、ホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ））、ピコセル、またはマイクロセルであり得る。より高い電力クラスのｅＮＢまたはマクロｅＮＢ３０４は、セル３０２に割り当てられ、セル３０２中のすべてのＵＥ３０６にＥＰＣ２１０（図２参照）へのアクセスポイントを与えるように構成される。アクセスネットワーク３００のこの例には集中コントローラはないが、代替構成では集中コントローラが使用され得る。ｅＮＢ３０４は、無線ベアラ制御、承認制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ２１６（図２参照）への接続性を含む、無線に関係するすべての機能を担当する。
【００１７】
アクセスネットワーク３００によって採用される変調および多元接続方式は、展開されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。ＬＴＥ適用例では、周波数分割複信（ＦＤＤ：frequency division duplexing）と時分割複信（ＴＤＤ：time division duplexing）の両方をサポートするために、ＯＦＤＭがＤＬ上で使用され、ＳＣ−ＦＤＭＡがＵＬ上で使用される。当業者なら以下の詳細な説明から容易に諒解するように、本明細書で提示する様々な概念は、ＬＴＥ適用例に好適である。ただし、これらの概念は、他の変調および多元接続技法を採用する他の電気通信規格に容易に拡張され得る。例として、これらの概念は、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）またはＵｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ（ＵＭＢ）に拡張され得る。ＥＶ−ＤＯおよびＵＭＢは、ＣＤＭＡ２０００規格ファミリーの一部として３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２（３ＧＰＰ２）によって公表されたエアインターフェース規格であり、ＣＤＭＡを利用して移動局にブロードバンドインターネットアクセスを提供する。これらの概念はまた、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、ならびにＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＴＤＭＡを採用するＧｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．２０、およびＯＦＤＭＡを採用するＦｌａｓｈ−ＯＦＤＭなど、ＣＤＭＡの他の変形態を採用するＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）に拡張され得る。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥおよびＧＳＭは、３ＧＰＰという組織からの文書に記載されている。ＣＤＭＡ２０００およびＵＭＢは、３ＧＰＰ２団体からの文書に記載されている。採用される実際のワイヤレス通信規格および多元接続技術は、特定の適用例およびシステムに課せられる全体的な設計制約に依存することになる。
【００１８】
ｅＮＢ３０４は、ＭＩＭＯ技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。ＭＩＭＯ技術の使用により、ｅＮＢ３０４は、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートするために空間領域（spatial domain）を活用することが可能になる。
【００１９】
空間多重化は、データの異なるストリームを同じ周波数上で同時に送信するために使用され得る。データストリームは、データレートを増加させるために単一のＵＥ３０６に送信されるか、または全体的なシステム容量を増加させるために複数のＵＥ３０６に送信され得る。これは、各データストリームを空間的にプリコードし（すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用し）、次いでダウンリンク上で複数の送信アンテナを通して空間的にプリコードされた各ストリームを送信することによって達成される。空間的にプリコードされたデータストリームは、異なる空間シグナチャとともに（１つまたは複数の）ＵＥ３０６に到着し、これにより、（１つまたは複数の）ＵＥ３０６の各々がそのＵＥ３０６に宛てられた１つまたは複数のデータストリームを復元することが可能になる。アップリンク上で、各ＵＥ３０６は、空間的にプリコードされたデータストリームを送信し、これにより、ｅＮＢ３０４は、空間的にプリコードされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。
【００２０】
空間多重化は、概して、チャネル状態（channel conditions）が良好であるときに使用される。チャネル状態があまり良好でないときは、送信エネルギーを１つまたは複数の方向に集中させるためにビームフォーミングが使用され得る。これは、複数のアンテナを通して送信するためのデータを空間的にプリコードすることによって達成され得る。セルのエッジにおいて良好なカバレージを達成するために、送信ダイバーシティと組み合わせてシングルストリームビームフォーミング送信が使用され得る。
【００２１】
以下の詳細な説明では、ダウンリンク上でＯＦＤＭをサポートするＭＩＭＯシステムを参照しながらアクセスネットワークの様々な態様について説明する。ＯＦＤＭは、ＯＦＤＭシンボル内のいくつかのサブキャリアを介してデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは正確な周波数で離間する。離間は、受信機がサブキャリアからデータを復元することを可能にする「直交性（orthogonality）」を与える。時間領域では、ＯＦＤＭシンボル間干渉をなくすために、ガードインターバル（たとえば、サイクリックプレフィックス）が各ＯＦＤＭシンボルに追加され得る。アップリンクは、高いピーク対平均電力比（ＰＡＲＲ：peak-to-average power ratio）を補償するために、ＳＣ−ＦＤＭＡをＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ信号の形態で使用し得る。
【００２２】
様々なフレーム構造は、ＤＬ送信とＵＬ送信とをサポートするために使用され得る。次に、図４を参照しながら、ＤＬフレーム構造の一例を提示する。ただし、当業者なら容易に諒解するように、特定の適用例のためのフレーム構造は任意の数のファクタに応じて異なり得る。この例では、フレーム（１０ｍｓ）は、等しいサイズの１０個のサブフレームに分割されている。各サブフレームは、２つの連続するタイムスロットを含む。
【００２３】
２つのタイムスロットを表すためにリソースグリッドが使用され得、各タイムスロットはリソースブロックを含む。リソースグリッドは複数のリソース要素に分割される。ＬＴＥでは、リソースブロックは、周波数領域中に１２個の連続サブキャリアを含んでおり、各ＯＦＤＭシンボル中の通常のサイクリックプレフィックスについて、時間領域中に７個の連続ＯＦＤＭシンボル、または８４個リソース要素を含んでいる。Ｒ４０２、４０４として示されるリソース要素のいくつかはＤＬ基準信号（ＤＬ−ＲＳ：DL reference signal）を含む。ＤＬ−ＲＳは、（共通ＲＳとも呼ばれる）セル固有ＲＳ（ＣＲＳ：Cell-specific RS）４０２と、ＵＥ固有ＲＳ（ＵＥ−ＲＳ：UE-specific RS）４０４とを含む。ＵＥ−ＲＳ４０４は、対応する物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：physical downlink shared channel）がマッピングされるリソースブロック上で送信される。各リソース要素によって搬送されるビット数は変調方式に依存する。すなわち、ＵＥが受信するリソースブロックが多いほど、また変調方式が高いほど、ＵＥのビットレートは高くなる。
【００２４】
次に図５を参照しながらＵＬフレーム構造５００の一例を提示する。図５に、ＬＴＥにおけるＵＬのための例示的なフォーマットを示す。ＵＬのために利用可能なリソースブロックは、データセクションと制御セクションとに区分され得る。制御セクションは、システム帯域幅の２つのエッジにおいて形成され得、構成可能なサイズを有し得る。制御セクション中のリソースブロックは、制御情報を送信するためにＵＥに割り当てられ得る。データセクションは、制御セクション中に含まれないすべてのリソースブロックを含み得る。図５の設計は、データセクション中の連続するサブキャリアのすべてを単一のＵＥに割り当てることを可能にし得る連続サブキャリアを含むデータセクションを生じる。
【００２５】
ＵＥには、ｅＮＢに制御情報を送信するために制御セクション中のリソースブロック５１０ａ、５１０ｂが割り当てられ得る。ＵＥには、ｅＮＢにデータを送信するためにデータセクション中のリソースブロック５２０ａ、５２０ｂも割り当てられ得る。ＵＥは、制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：physical uplink control channel）中で制御情報を送信し得る。ＵＥは、データセクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）中でデータのみまたはデータと制御情報の両方を送信し得る。ＵＬ送信は、サブフレームの両方のスロットにわたり得、図５に示すように周波数上でホッピングし得る。
【００２６】
図５に示すように、リソースブロックのセットは、初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：physical random access channel）５３０中でＵＬ同期を達成するために使用され得る。ＰＲＡＣＨ５３０は、ランダムシーケンスを搬送し、いかなるＵＬデータ／シグナリングも搬送することができない。各ランダムアクセスプリアンブルは、６つの連続するリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数はネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、ある時間リソースおよび周波数リソースに制限される。周波数ホッピングはＰＲＡＣＨにはない。ＰＲＡＣＨ試みは単一のサブフレーム（１ｍｓ）中で搬送され、ＵＥは、フレーム（１０ｍｓ）ごとに単一のＰＲＡＣＨ試みだけを行うことができる。
【００２７】
ＬＴＥにおけるＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、およびＰＲＡＣＨは、公開されている「Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」と題する３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１に記載されている。
【００２８】
無線プロトコルアーキテクチャは、特定の適用例に応じて様々な形態をとり得る。次に図６を参照しながらＬＴＥシステムの一例を提示する。図６は、ユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す概念図である。
【００２９】
図６を参照すると、ＵＥおよびｅＮＢのための無線プロトコルアーキテクチャは、レイヤ１と、レイヤ２と、レイヤ３との３つのレイヤとともに示されている。レイヤ１は最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実装する。レイヤ１を本明細書では物理レイヤ６０６と呼ぶ。レイヤ２（Ｌ２レイヤ）６０８は、物理レイヤ６０６の上にあり、物理レイヤ６０６を介したＵＥとｅＮＢとの間のリンクを担当する。
【００３０】
ユーザプレーンでは、Ｌ２レイヤ６０８は、ネットワーク側のｅＮＢにおいて終了される、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：media access control）サブレイヤ６１０と、無線リンク制御（ＲＬＣ：radio link control）サブレイヤ６１２と、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ：packet data convergence protocol）６１４サブレイヤとを含む。図示されていないが、ＵＥは、ネットワーク側のＰＤＮゲートウェイ２０８（図２参照）において終了されるネットワークレイヤ（たとえば、ＩＰレイヤ）と、接続の他端（たとえば、ファーエンドＵＥ、サーバなど）において終了されるアプリケーションレイヤとを含むＬ２レイヤ６０８の上にいくつかの上位レイヤを有し得る。
【００３１】
ＰＤＣＰサブレイヤ６１４は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間で多重化を行う。ＰＤＣＰサブレイヤ６１４はまた、無線送信オーバーヘッドを低減するために上位レイヤデータパケットのヘッダ圧縮と、データパケットを暗号化することによるセキュリティと、ＵＥに対するｅＮＢ間のハンドオーバサポートとを与える。ＲＬＣサブレイヤ６１２は、上位レイヤデータパケットのセグメンテーションおよび再統合（reassembly）と、紛失データパケットの再送信と、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：hybrid automatic repeat request）による、順が狂った受信を補正するデータパケットの並べ替えとを行う。ＭＡＣサブレイヤ６１０は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行う。ＭＡＣサブレイヤ６１０はまた、ＵＥの間で１つのセル中の様々な無線リソース（たとえば、リソースブロック）を割り振ることを担当する。ＭＡＣサブレイヤ６１０はまたＨＡＲＱ動作を担当する。
【００３２】
制御プレーンでは、ＵＥおよびｅＮＢのための無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーンのためのヘッダ圧縮機能がないことを除いて、物理レイヤ６０６およびＬ２レイヤ６０８について実質的に同じである。制御プレーンはまたレイヤ３中に無線リソース制御（ＲＲＣ：radio resource control）サブレイヤ６１６を含む。ＲＲＣサブレイヤ６１６は、無線リソース（すなわち、無線ベアラ）を取得することと、ｅＮＢとＵＥとの間のＲＲＣシグナリングを使用して下位レイヤを構成することとを担当する。
【００３３】
図７は、アクセスネットワーク中でＵＥ７５０と通信しているｅＮＢ７１０のブロック図である。ＤＬでは、コアネットワークからの上位レイヤパケットがコントローラ／プロセッサ７７５に与えられる。コントローラ／プロセッサ７７５は、図６に関して前に説明したＬ２レイヤの機能を実装する。ＤＬでは、コントローラ／プロセッサ７７５は、様々な優先度メトリックに基づいてヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および並べ替えと、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化と、ＵＥ７５０への無線リソース割振りとを行う。コントローラ／プロセッサ７７５はまた、ＨＡＲＱ動作と、紛失パケットの再送信と、ＵＥ７５０へのシグナリングとを担当する。
【００３４】
ＴＸプロセッサ７１６は、Ｌ１レイヤ（すなわち、物理レイヤ）のための様々な信号処理機能を実装する。信号処理機能は、ＵＥ７５０における前方誤り訂正（ＦＥＣ：forward error correction）と、様々な変調方式（たとえば、２値位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ：binary phase-shift keying）、４位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ：quadrature phase-shift keying）、Ｍ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ：M-phase-shift keying）、多値直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ：M-quadrature amplitude modulation））に基づいた信号コンスタレーションへのマッピングとを可能にするために、コーディングとインターリービングとを含む。次いで、符号化され変調されたシンボルは並列ストリームに分割される。各ストリームは、次いでＯＦＤＭサブキャリアにマッピングされ、時間領域および／または周波数領域中で基準信号（たとえば、パイロット）と多重化され、次いで逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を使用して互いに合成されて、時間領域ＯＦＤＭシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成する。ＯＦＤＭストリームは、複数の空間ストリームを生成するために空間的にプリコードされる。チャネル推定器７７４からのチャネル推定値は、符号化および変調方式を判断するために、ならびに空間処理のために使用され得る。チャネル推定値は、ＵＥ７５０によって送信される基準信号および／またはチャネル状態フィードバックから導出され得る。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機（ＴＸ）７１８を介して異なるアンテナ７２０に与えられる。各送信機（ＴＸ）７１８は、送信のためにそれぞれの空間ストリームでＲＦキャリアを変調する。
【００３５】
ＵＥ７５０において、各受信機（ＲＸ）７５４は、そのそれぞれのアンテナ７５２を通して信号を受信する。各受信機（ＲＸ）７５４は、ＲＦキャリア上で変調された情報を復元し、受信機（ＲＸ）プロセッサ７５６に情報を与える。
【００３６】
ＲＸプロセッサ７５６は、Ｌ１レイヤの様々な信号処理機能を実装する。ＲＸプロセッサ７５６は、ＵＥ７５０に宛てられた任意の空間ストリームを復元するために、情報に対して空間処理を実行する。複数の空間ストリームがＵＥ７５０に宛てられた場合、それらはＲＸプロセッサ７５６によって単一のＯＦＤＭシンボルストリームに合成され得る。ＲＸプロセッサ７５６は、次いで高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を使用してＯＦＤＭシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアごとに別々のＯＦＤＭシンボルストリームを備える。各サブキャリア上のシンボルと基準信号とは、ｅＮＢ７１０によって送信される、可能性が最も高い信号のコンスタレーションポイントを判断することによって復元され、復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器７５８によって計算されるチャネル推定値に基づき得る。軟判定は、次いで、物理チャネル上でｅＮＢ７１０によって最初に送信されたデータおよび制御信号を復元するために復号され、デインターリーブされる。データおよび制御信号は、次いでコントローラ／プロセッサ７５９に与えられる。
【００３７】
コントローラ／プロセッサ７５９は、図６に関して前に説明したＬ２レイヤを実装する。ＵＬでは、コントローラ／プロセッサ７５９は、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間での多重分離と、パケット再統合と、復号と、ヘッダの復元と、制御信号処理とを行う。上位レイヤパケットは、次いで、Ｌ２レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表すデータシンク７６２に与えられる。また、様々な制御信号がＬ３処理のためにデータシンク７６２に与えられ得る。コントローラ／プロセッサ７５９はまた、ＨＡＲＱ動作をサポートするために肯定応答（ＡＣＫ）および／または否定応答（ＮＡＣＫ）プロトコルを使用した誤り検出を担当する。
【００３８】
ＵＬでは、データソース７６７は、コントローラ／プロセッサ７５９に上位レイヤパケットを与えるために使用される。データソース７６７は、Ｌ２レイヤ（Ｌ２）の上のすべてプロトコルレイヤを表す。ｅＮＢ７１０によるＤＬ送信に関して説明する機能と同様に、コントローラ／プロセッサ７５９は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および並べ替えと、ｅＮＢ７１０による無線リソース割振りに基づいた論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化とを行うことによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのためのＬ２レイヤを実装する。コントローラ／プロセッサ７５９はまた、ＨＡＲＱ動作、紛失パケットの再送信、およびｅＮＢ７１０へのシグナリングを担当する。
【００３９】
ｅＮＢ７１０によって送信される基準信号またはフィードバックからの、チャネル推定器７５８によって導出されるチャネル推定値は、適切な符号化および変調方式を選択することと、空間処理を可能にすることとを行うために、ＴＸプロセッサ７６８によって使用され得る。ＴＸプロセッサ７６８によって生成される空間ストリームは、別個の送信機（ＴＸ）７５４を介して異なるアンテナ７５２に与えられる。各送信機（ＴＸ）７５４は、送信のためにそれぞれの空間ストリームでＲＦキャリアを変調する。
【００４０】
ＵＬ送信は、ＵＥ７５０における受信機機能に関して説明した方法と同様の方法でｅＮＢ７１０において処理される。各受信機（ＲＸ）７１８は、そのそれぞれのアンテナ７２０を通して信号を受信する。各受信機（ＲＸ）７１８は、ＲＦキャリア上で変調された情報を復元し、ＲＸプロセッサ７７０に情報を与える。ＲＸプロセッサ７７０は、Ｌ１レイヤを実装する。
【００４１】
コントローラ／プロセッサ７５９は、図６に関して前に説明したＬ２レイヤを実装する。ＵＬでは、コントローラ／プロセッサ７５９は、ＵＥ７５０からの上位レイヤパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間での多重分離と、パケット再統合と、復号と、ヘッダの復元と、制御信号処理とを行う。コントローラ／プロセッサ７７５からの上位レイヤパケットはコアネットワークに与えられ得る。コントローラ／プロセッサ７５９はまた、ＨＡＲＱ動作をサポートするためにＡＣＫおよび／またはＮＡＣＫプロトコルを使用した誤り検出を担当する。図１に関して説明した処理システム１１４はＵＥ７５０を含み得る。特に、処理システム１１４は、ＴＸプロセッサ７６８と、ＲＸプロセッサ７５６と、コントローラ／プロセッサ７５９とを含み得る。
【００４２】
多重アンテナワイヤレス通信システムでは、スペクトル効率を高めるために空間多重化が使用され得る。空間多重化は、異なるビームに沿って複数のストリーム（一般に、独立して符号化されたデータ）を送信することを指す。ビームは、各アンテナに対応する振幅および位相のスケーリングによって定義される。振幅および位相のアンテナ固有の重み付けが異なるデータストリームに適用され、データストリームが異なるアンテナにマッピングされる。信号が各アンテナに対応するスケーリングを使用してすべてアンテナ上で送信される場合、この信号は、ビームに沿って送信されると言われる。空間多重化方式は、送信されるすべてのストリームが単一のユーザのためのものであるときはＳＵ−ＭＩＭＯ方式と呼ばれ、２つ以上のストリームが送信され、そのうちの少なくとも２つのストリームが二人の異なるユーザのためのものであるときはＭＵ−ＭＩＭＯ方式と呼ばれる。
【００４３】
図８は、ＳＵ−ＭＩＭＯを示すための図８００である。図８に示すように、ｅノードＢ８０２は、ＵＥ８０４にデータストリーム８０６とデータストリーム８０８とを同時に送信するためにＳＵ−ＭＩＭＯを利用し得る。ＵＥ８０４にデータを送信するために使用されるビームは、最良のパフォーマンスを得るために慎重に選定されなければならない。使用すべき最適なビームは、ＵＥ８０４のチャネル実現（channel realization）に依存する。しかしながら、チャネル知識（channel knowledge）は、ｅノードＢ８０２において利用可能でないことがある。チャネル知識がｅノードＢ８０２において利用可能でないとき、ｅノードＢ８０２は、ＵＥ８０４からの何らかの形式のフィードバックに依拠し得る。したがって、ＵＥ８０４は、ｅノードＢ８０２にチャネル情報フィードバックを返送し、その結果、ｅノードＢ８０２は、パフォーマンスを改善するためにビームのスケーリングを調整することができる。ＳＵ−ＭＩＭＯの場合、ＵＥ８０４は、ランクインデックス（ＲＩ：rank index）と、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：precoding matrix indicator）と、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ：channel quality indicator）とを送る。各ランクに対応するいくつかの異なるプリコーディング行列を含んでいるコードブックのセットが定義される。ランクは、送信される（レイヤとも呼ばれる）データストリームの数である。サポートされる最大ランクは、送信アンテナＮtの数と受信アンテナＮrの数との最小値である。ランクｒのプリコーディング行列は、Ｎt×ｒ行列であり、プリコーディング行列の各列がビームに対応する。ＵＥ８０４は、ｅノードＢ８０２によって送信される基準信号（各アンテナポートのパイロット）を使用してＤＬ上のチャネルを測定する。次いで、ＵＥ８０４は、最良のパフォーマンスを有するランクおよびプリコーディング行列を見つけるために、すべてのランクとプリコーディング行列の組合せにわたって探索する。最良のランクとプリコーディング行列の組合せは、一般に、すべてストリーム上と構成された報告帯域幅（reporting bandwidth）上とで最良の合計レートスループット（the best sum rate throughput）を与えるランクおよびプリコーディング行列である。完全な周波数選択性利得を取得するために、各リソースブロックのためのフィードバックが望まれる。しかしながら、フィードバックオーバーヘッドを低減するために、ランクは、一般に、全帯域幅について報告されるが、プリコーディング行列は、４〜６つのリソースブロック（ＰＭＩ報告サブバンドと呼ばれる）など、リソースブロックのグループについて報告される。
【００４４】
図９は、ＭＵ−ＭＩＭＯを示すための図９００である。図９に示すように、ｅノードＢ９０２は、ＵＥ９０４へのデータストリーム９０８とＵＥ９０６へのデータストリーム９１０とを同時に送信している。ＵＥ９０４とＵＥ９０６の両方はｅノードＢ９０２にチャネル情報フィードバック９１２を送り、その結果、ｅノードＢ９０２は、パフォーマンスを改善するためにビームのスケーリングを調整することができる。ＳＵ−ＭＩＭＯで使用するのと同じＭＵ−ＭＩＭＯのためのフィードバックを使用することが望ましい。しかしながら、ＳＵ−ＭＩＭＯのために設計された現在のＰＭＩフィードバックは、ＭＵ−ＭＩＭＯのためにはうまく機能しないことがある。たとえば、ＭＵ−ＭＩＭＯのための最良のビーム９０８は、ＳＵ−ＭＩＭＯのための最良のビーム８０６、８０８のいずれかと同じでないことがある。さらに、ＰＭＩ報告グラニュラリティが大きく、ｅノードＢ９０２が数個のリソースブロック上でＵＥをスケジュールする必要がある場合、報告されたＰＭＩが最良の選定ではないことがあり、報告されたＣＱＩがオフであることがある。したがって、ＳＵ−ＭＩＭＯ要件のバランスをとりながら上述の問題を緩和するためにフィードバック手法が必要とされる。
【００４５】
ＭＵ−ＭＩＭＯの場合、チャネル情報フィードバックは、チャネル固有ベクトルとしても知られるチャネル方向情報（ＣＤＩ：channel direction information）であり得る。チャネル固有ベクトルは、Ａｖｇ（Ｈ＊Ｈ）に等しい共分散行列（covariance matrix）の固有ベクトルとして計算され、ＨはＮr×Ｎtチャネル応答行列であり、平均化は、ＰＭＩ報告サブバンドにわたってＨ×Ｈのエルミート共役（Hermitian conjugate）に対して実行される。共分散行列Ａｖｇ（Ｈ＊Ｈ）はＥ＊ΛＥに等しく、Ｅ＝［ｅ1ｅ2．．．ｅNt］はＡｖｇ（Ｈ＊Ｈ）の固有ベクトルのセットであり、Λは、Ａｖｇ（Ｈ＊Ｈ）の固有値（Eigen value）である対角要素λiをもつ対角行列である。共分散行列Ａｖｇ（Ｈ＊Ｈ）、Ｅ、およびΛは、それぞれＮt×Ｎt行列である。固有ベクトルｅiは、それぞれＮt×１行列である。固有ベクトルは、固有分解（Eigen decomposition）、特異値分解（ＳＶＤ：singular value decomposition）などを使用してＡｖｇ（Ｈ＊Ｈ）から見つけられ得る。ここで、固有ベクトルは、固有値によって順序付けられ、したがって、λ1＞λ2＞．．．＞λNtであると仮定する。
【００４６】
固有ベクトルは、フィードバックオーバーヘッドを制限するために量子化され得る。ランクｒ報告の場合、ｒ固有ベクトルを量子化する１つの方法は、
【数１】
0005524357.tif 000002
【００４７】
を最大化するコードブックインデックスｊを報告することであり、λiは、チャネルのｉ番目の固有値であり、ｅiは、チャネルのｉ番目の固有ベクトルであり（
【数２】
0005524357.tif 000003
【００４８】
は、１×Ｎt行列である）、Ｃ(j)は、ｊ番目のプリコーディング行列であり（Ｃ(j)はＮt×ｒ行列である）、
【数３】
0005524357.tif 000004
【００４９】
は、特定のビームに対応するｊ番目のプリコーディング行列中のｉ番目の列である（
【数４】
0005524357.tif 000005
【００５０】
は、Ｎt×１行列である）。コードブックインデックスｊについては、送信信号はＣ(j)Ｘに等しく、Ｘはベクトルまたは送信変調シンボルである（Ｘは、ｒ×１行列である）。しかしながら、固有ベクトルを良く量子化するコードブックを選ぶことは、このフィードバックがＳＵ−ＭＩＭＯのために使用されるときに若干の損失を有し得る。
【００５１】
例示的な方法では、ＳＵ−ＭＩＭＯの損失を制御するために、最良のプリコーディング行列（たとえば、上記で説明した合計レートを最大化するプリコーディング行列）を見つけることによって、フィードバックが計算され得る。次に、最良のプリコーディング行列に関して許容できる予想損失を有するプリコーディング行列が識別される。たとえば、ＵＥは、最良の合計レートの少なくともｘ％である合計スループットを有するすべてコードブックを識別し得る。最良のプリコーディング行列と、許容できる予想損失を有するプリコーディング行列とは、プリコーディング行列のサブセットＳを定義する。次に、ＵＥは、チャネルの固有ベクトルを判断し、固有ベクトルを最も良く量子化するＳ中のプリコーディング行列を選択する。チャネル情報フィードバックとして、ＵＥは、選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックを報告する。上述の例示的な方法および追加の関係する方法について以下でさらに説明する。
【００５２】
図１０、図１１、図１２、および図１３は、フィードバックを与えるための第１の例示的な方法を示すための図である。図１０の図１０００（diagram 1000）に示すように、ＵＥは、プリコーディング行列１００４の１つを選択するためのプリコーディング行列のセット１００２を有する。図１１の図１０２０に示すように、ＵＥは、受信した基準信号に基づいてプリコーディング行列１００６が最大スループットを有すると判断する。図１２の図１０３０に示すように、ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列１００８、１００６のサブセットＳを判断する。プリコーディング行列１００２のセット中の残りのプリコーディング行列は、最大スループットの前記分数よりも小さいスループットを有する。分数はｘ％であり得、０＜ｘ＜１００である。次に、図１３の図１０４０に示すように、ＵＥは、メトリックに基づいてプリコーディング行列１００６、１００８のサブセットＳからプリコーディング行列のうちの１つ１０１０を選択する。上述のスループットは、ＳＵ−ＭＩＭＯスループットであり得る。プリコーディング行列１０１０を選択した後に、ＵＥは、プリコーディング行列１０１０に対応するコードブックインデックスを判断し、判断されたコードブックインデックスをサービングｅノードＢに送る。
【００５３】
一構成では、メトリックは、チャネル方向情報とプリコーディング行列との関数であり得る。すなわち、ＵＥは、受信した基準信号に基づいてチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを判断し得る。次いで、ＵＥは、プリコーディング行列のサブセットＳ中の各プリコーディング行列Ｃの和（the sum）
【数５】
0005524357.tif 000006
【００５４】
を計算し得る。この和は、プリコーディング行列Ｃを使用してチャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度（a measure of an inaccuracy）である。次いで、ＵＥは、この和を最大化するプリコーディング行列Ｃsを選択し得る。選択されたプリコーディング行列Ｃsは、チャネル方向情報を最も良く量子化する（すなわち、量子化の不正確さが最小である）、最良のＳＵ−ＭＩＭＯスループットのｘ％よりも大きいＳＵ−ＭＩＭＯスループットをもつプリコーディング行列である。
【００５５】
代替的に、ＵＥは、チャネル方向情報を量子化することの不正確さがプリコーディング行列Ｃsよりも大きいが、プリコーディング行列Ｃsによって与えられるよりも大きいＳＵ−ＭＩＭＯスループットをもつプリコーディング行列のサブセットＳ中のＣsとは異なるプリコーディング行列を選択し得る。そのような構成では、メトリックは、第１の重みと前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みと前記プリコーディング行列に対応する前記スループットとの積とに等しい重み付け和（a weighted sum）に基づく２変量関数（two-variate function）であり得る。
【００５６】
図１４、図１５、図１６、および図１７は、フィードバックを与えるための第２の例示的な方法を示すための図である。第２の例示的な方法によれば、最良のパフォーマンスを有するプリコーディング行列を選定する代わりに、広帯域データ割振りについて許容できる予想損失を有するプリコーディング行列のサブセットＳが見つけられ、より小さい割振りを用いてパフォーマンスを改善するために、サブセットＳ中から、リソースブロックにわたる分散（variance）が最も少ないパフォーマンスをもつプリコーディング行列が選択される。リソースブロックにわたって最大の最小容量（a largest minimum capacity）などの他のメトリックも使用され得る。
【００５７】
第２の例示的な方法によれば、図１４の図１１００に示すように、複数のサブキャリアＳ0は、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4の複数のサブセットを含む。複数のサブキャリアＳ0は連続し、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4の複数のサブセットは連続し、重複しない。一構成では、サブキャリアの各サブセットは、１２個のサブキャリアをもつリソースブロックに対応する。図１５の図１１２０に示すように、可能なプリコーディング行列のセット１１０２が、１０個のプリコーディング行列Ｃ0〜Ｃ9を含むと仮定する。次いで、図１６の図１１４０に示すように、プリコーディング行列のセット１１０２中の各プリコーディング行列Ｃ0〜Ｃ9について、ＵＥは、サブキャリアのサブセットのチャネル推定値に基づいてサブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4のサブセットの各々のスループット（たとえば、ＳＵ−ＭＩＭＯスループット）を判断する。チャネル推定値は、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4の対応するサブセットの各々中の基準信号に基づいて判断される。したがって、プリコーディング行列Ｃ0について、ＵＥは、チャネル推定値に基づいてサブキャリアＳ1のサブセットのＳＵ−ＭＩＭＯスループットを判断する。ＵＥは、サブキャリアＳ2、Ｓ3、Ｓ4の残りのサブセットのＳＵ−ＭＩＭＯスループットを判断することに進む。ＵＥは、残りのプリコーディング行列Ｃ1〜Ｃ9の各々についてこの計算を実行する。次いで、ＵＥは、判断されたスループットに基づいて複数のサブキャリアの合成スループットを判断する。図１７の図１１６０に示すように、ＵＥは、プリコーディング行列Ｃ0が最大合成スループット（図１６によれば３９０％）を有すると判断する。次いで、ＵＥは、プリコーディング行列Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ8のサブセットＳが、合成最大スループットの分数よりも大きい合成スループットを有すると判断する。たとえば、この分数が８／１０または８０％である場合、３１２％よりも大きい合成スループット（３９０％＊８０％）をもつプリコーディング行列がサブセットＳ中にあると判断される。
【００５８】
プリコーディング行列のサブセットＳが、合成最大スループットの分数（a fraction of the combined highest throughput）よりも大きい合成スループット（a combined throughput）をもつと判断された後、プリコーディング行列のサブセットＳ中の各プリコーディング行列について、ＵＥは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの関数であるメトリックを判断する。このメトリックは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの分散であり得る。そのような構成では、ＵＥは、分散を最小化するプリコーディング行列を選択する。たとえば、プリコーディング行列Ｃ2とプリコーディング行列Ｃ8とがサブキャリアのサブセットにわたるスループットの分散を有すると仮定すると、プリコーディング行列Ｃ1は、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの分散を有せず、したがって、ＵＥは、プリコーディング行列Ｃ1を選択することになる。代替的に、このメトリックは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの最小値であり得る。そのような構成では、ＵＥは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの最小値を最大化するプリコーディング行列を選択する。たとえば、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4のサブセットにわたったプリコーディング行列Ｃ2のスループットが、それぞれ、９７％、９８％、９９％、９７％であり、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4のサブセットにわたったプリコーディング行列Ｃ8のスループットが、それぞれ、９９％、９９％、９９％、７０％であった場合、サブキャリアＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4のサブセットにわたる最小値が９７％であるので、ＵＥはプリコーディング行列Ｃ2を選択することになる。
【００５９】
図１８は、フィードバックを与えるための第３の例示的な方法を示すための図１２００である。上述の方法は、ＵＥが他のＵＥへの干渉を最小化しながらそれのＰＭＩを選択する必要があるときなどに多地点協調（ＣｏＭＰ）送信／受信に適用され得る。図１８に示すように、ｅノードＢ１２０２は、ＵＥ１２０４にビーム１２０８を送信している。ビーム１２０８の送信は、異なるｅノードＢと通信しているＵＥ１２０６において干渉１２０８ｉを生じている。例示的な方法によれば、ＵＥ１２０４は、ＵＥ１２０６のチャネル状態を判断し、判断されたチャネル状態とプリコーディング行列とに基づいてプリコーディング行列を選択する。ＵＥは、選択されたプリコーディング行列に対応するコードブック情報１２１２を返送する。一構成では、プリコーディング行列のサブセットＳ中の各プリコーディング行列について、ＵＥ１２０６について判断されたチャネル状態に基づいて、ＵＥ１２０４は、ｅノードＢ１２０２がプリコーディング行列を使用して送信することに起因するＵＥ１２０６への干渉１２０８ｉを判断する。そのような構成では、プリコーディング行列を選択するためのメトリックは、ＵＥ１２０６への干渉であり、プリコーディング行列は、ＵＥ１２０６への干渉を最小化することに基づいて選択される。
【００６０】
図１９は、フィードバックを与えるための第４の例示的な方法を示すための図１３００である。図１９に示すように、ＵＥ１３０６は、ＵＬ中でｅノードＢ１３０２に信号１３０８を送信し、別のｅノードＢ１３０４への干渉１３０８ｉを生じる。ｅノードＢ１３０４は、ｅノードＢ１３０２にチャネル情報１３１０を送る。ｅノードＢ１３０２は、受信したチャネル情報１３１０に基づいてプリコーディング行列を選択し、ｅノードＢ１３０４への干渉１３０８ｉを低減するであろう、選択されたプリコーディング行列に対応する情報１３１２（たとえば、コードブック）を送る。
【００６１】
図２０は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート１４００である。本方法は、ＵＥによって実行され得る。本方法によれば、ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断する（ブロック１４０２）。さらに、ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断する（ブロック１４０４）。さらに、ＵＥは、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択する（ブロック１４０６）。その後、ＵＥは、選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断する（ブロック１４０８）。次いで、ＵＥは、選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを基地局に送る（ブロック１４１０）。スループットは、ＳＵ−ＭＩＭＯスループットであり得る。
【００６２】
図２１は、ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート１５００である。本方法によれば、ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断する（ブロック１５０２）。ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断する（ブロック１５０４）。次いで、ＵＥは、基準信号に基づいてチャネル方向情報（channel direction information）（たとえば、チャネル固有ベクトルおよびチャネル固有値）を判断する（ブロック１５０６）。上述のメトリックはチャネル方向情報とプリコーディング行列との関数である（ブロック１５０６）。次いで、ＵＥは、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択する（ブロック１５０８）。
【００６３】
図２２は、ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート１６００である。本方法によれば、ＵＥは、プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、チャネル方向情報とプリコーディング行列とに基づいてメトリックを判断することによって（ブロック１４０２およびブロック１５０８の）プリコーディング行列を選択する（ブロック１６０２）。ＵＥは、メトリックを最小化するプリコーディング行列を選択する（ブロック１６０４）。このメトリックは、プリコーディング行列を使用してチャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度であり得る。代替的に、このメトリックは、第１の重みとプリコーディング行列を使用してチャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みとプリコーディング行列に対応するスループットとの積とに等しい重み付け和に基づき得る。
【００６４】
図２３は、ワイヤレス通信の別の方法のフローチャート１７００である。本方法によれば、プリコーディング行列のセット中の各プリコーディング行列について、ＵＥは、サブキャリアのサブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断し（ブロック１７０２）、判断されたスループットに基づいて複数のサブキャリアの合成スループットを判断する（ブロック１７０４）。ＵＥは、最大合成スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断する（ブロック１７０６）。ＵＥは、最大合成スループットの分数よりも大きい合成スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断する（ブロック１７０８）。プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、ＵＥは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの関数であるメトリックを判断する（ブロック１７１０）。ＵＥは、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択する（ブロック１７１２）。
【００６５】
複数のサブキャリアは連続し得、サブキャリアの複数のサブセットは連続し、重複しないことがある。サブキャリアの各サブセットは、１２個のサブキャリアをもつリソースブロックに対応し得る。このメトリックは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの分散であり得る。そのような構成では、ＵＥは、メトリックを最小化することに基づいてプリコーディング行列を選択し得る。代替的に、このメトリックは、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの最小値であり得る。そのような構成では、ＵＥは、メトリックを最大化することに基づいてプリコーディング行列を選択し得る。
【００６６】
図２４は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート１８００である。本方法によれば、ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断する（ブロック１８０２）。ＵＥは、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断する（ブロック１８０４）。ＵＥは、第２のワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断する（ブロック１８０６）。判断されたチャネル状態とプリコーディング行列との関数に基づいてメトリックを判断する（ブロック１８０６）。プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、チャネル状態に基づいて、ＵＥは、基地局がプリコーディング行列を使用して送信することに起因する第２のワイヤレスデバイスへの干渉を判断する（ブロック１８０８）。次いで、メトリックは、第２のワイヤレスデバイスへの干渉であると判断される（ブロック１８０８）。ＵＥは、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択する（ブロック１８１０）。たとえば、ＵＥは、第２のワイヤレスデバイスへの干渉を最小化することに基づいてプリコーディング行列を選択し得る。
【００６７】
図２５は、（図１の装置１００などの）例示的な装置の機能を示す概念ブロック図１９００である。装置１００は、基準信号に基づいて最大スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断するモジュール１９０２を含む。装置１００は、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断するモジュール１９０４をさらに含む。装置１００は、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択するモジュール１９０６をさらに含む。
【００６８】
一構成では、ワイヤレス通信のための装置１００は、基準信号に基づいて最大スループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断するための手段と、基準信号に基づいて最大スループットの分数よりも大きいスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列のサブセットを判断するための手段と、メトリックに基づいてプリコーディング行列のサブセットからプリコーディング行列を選択するための手段とを含む。
【００６９】
装置１００は、選択されたプリコーディング行列に対応する情報を基地局に送るための手段をさらに含み得る。装置１００は、選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断するための手段をさらに含み得る。そのような構成では、送られた情報は、判断されたコードブックインデックスに対応する。
【００７０】
装置１００は、基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断するための手段をさらに含む。そのような構成では、メトリックはチャネル方向情報とプリコーディング行列との関数である。プリコーディング行列を選択するための手段は、プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、チャネル方向情報とプリコーディング行列とに基づいてメトリックを判断するための手段と、メトリックを最小化するプリコーディング行列を選択するための手段とを含み得る。プリコーディング行列のセット中の各プリコーディング行列について、装置１００は、サブキャリアのサブセットの各々中の基準信号に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断するための手段と、判断されたスループットに基づいて複数のサブキャリアの合成スループットを判断するための手段とをさらに含み得る。そのような構成では、プリコーディング行列は、最大合成スループットをもつプリコーディング行列のセットから判断され、プリコーディング行列のサブセットは、合成最大スループットの分数よりも大きい合成スループットをもつプリコーディング行列のセットから判断される。プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、装置１００は、サブキャリアのサブセットにわたるスループットの関数であるメトリックを判断するための手段をさらに含み得る。そのような構成では、プリコーディング行列がメトリックに基づいて選択される。
【００７１】
装置１００は、第２のワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断するための手段をさらに含み得る。そのような構成では、メトリックはチャネル状態とプリコーディング行列との関数である。プリコーディング行列のサブセット中の各プリコーディング行列について、チャネル状態に基づいて、装置１００は、基地局がプリコーディング行列を使用して送信することに起因する第２のワイヤレスデバイスへの干渉を判断するための手段をさらに含む。そのような構成では、メトリックは、第２のワイヤレスデバイスへの干渉であり、プリコーディング行列は、第２のワイヤレスデバイスへの干渉を最小化することに基づいて選択される。上述の手段は、上述の手段によって具陳された機能を実行するように構成された処理システム１１４を含み得る。上記で説明したように、処理システム１１４は、ＴＸプロセッサ７６８と、ＲＸプロセッサ７５６と、コントローラ／プロセッサ７５９とを含む。したがって、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって具陳された機能を実行するように構成されたＴＸプロセッサ７６８と、ＲＸプロセッサ７５６と、コントローラ／プロセッサ７５９とであり得る。
【００７２】
開示したプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
【００７３】
以上の説明は、当業者が本明細書で説明した様々な態様を実行できるようにするために提供したものである。これらの態様に対する様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義した一般的原理は他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されるものではなく、特許請求の言い回しに矛盾しない全範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」を意味するものではなく、「１つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「１つまたは複数の」を指す。当業者に知られている、または後に知られることになる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素のすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるものである。さらに、本明細書に開示したいかなることも、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に具陳されているかどうかにかかわらず、公に供するものではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[Ｃ１]
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと  
を備える、ワイヤレス通信の方法。
[Ｃ２]
前記選択されたプリコーディング行列に対応する情報を基地局に送ることをさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ３]
前記選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断することをさらに備え、前記送られた情報が前記判断されたコードブックインデックスに対応する、Ｃ２に記載の方法。
[Ｃ４]
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ５]
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ６]
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、Ｃ５に記載の方法。
[Ｃ７]
前記プリコーディング行列を前記選択することが、
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列とに基づいて前記メトリックを判断することと、
前記メトリックを最小化する前記プリコーディング行列を選択することと
を備える、Ｃ５に記載の方法。
[Ｃ８]
前記メトリックが、前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度である、Ｃ７に記載の方法。
[Ｃ９]
前記メトリックが、第１の重みと前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みと前記プリコーディング行列に対応する前記スループットとの積とに等しい重み付け和に基づく、Ｃ７に記載の方法。
[Ｃ１０]
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、前記方法が、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断することと、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断することと
をさらに備え、前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ１１]
前記複数のサブキャリアが連続し、前記サブキャリアの前記複数のサブセットが連続し、重複しない、Ｃ１０に記載の方法。
[Ｃ１２]
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断することをさらに備える、Ｃ１０に記載の方法。
[Ｃ１３]
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、Ｃ１２に記載の方法。
[Ｃ１４]
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの最小値であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最大化することに基づいて選択される、Ｃ１２に記載の方法。
[Ｃ１５]
ワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記判断されたチャネル状態と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ１６]
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル状態に基づいて、基地局が前記プリコーディング行列を使用して送信することに起因する前記ワイヤレスデバイスへの干渉を判断することをさらに備え、前記メトリックが前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉であり、前記プリコーディング行列が、前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉を最小化することに基づいて選択される、Ｃ１５に記載の方法。
[Ｃ１７]
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断するための手段と、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断するための手段と、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択するための手段と  
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
[Ｃ１８]
前記選択されたプリコーディング行列に対応する情報を基地局に送るための手段をさらに備える、Ｃ１７に記載の装置。
[Ｃ１９]
前記選択されたプリコーディング行列に対応するコードブックインデックスを判断するための手段をさらに備え、前記送られた情報が前記判断されたコードブックインデックスに対応する、Ｃ１８に記載の装置。
[Ｃ２０]
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、Ｃ１７に記載の装置。
[Ｃ２１]
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ１７に記載の装置。
[Ｃ２２]
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、Ｃ２１に記載の装置。
[Ｃ２３]
前記プリコーディング行列を選択するための前記手段が、
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列とに基づいて前記メトリックを判断するための手段と、
前記メトリックを最小化する前記プリコーディング行列を選択するための手段とを備える、Ｃ２１に記載の装置。
[Ｃ２４]
前記メトリックが、前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さの測度である、Ｃ２３に記載の装置。
[Ｃ２５]
前記メトリックが、第１の重みと前記プリコーディング行列を使用して前記チャネル方向情報を量子化することの不正確さとの積と、第２の重みと前記プリコーディング行列に対応する前記スループットとの積とに等しい重み付け和に基づく、Ｃ２３に記載の装置。
[Ｃ２６]
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、前記装置が、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断するための手段と、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断するための手段と
をさらに備え、前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、Ｃ１７に記載の装置。
[Ｃ２７]
前記複数のサブキャリアが連続し、前記サブキャリアの前記複数のサブセットが連続し、重複しない、Ｃ２６に記載の装置。
[Ｃ２８]
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断するための手段をさらに備える、Ｃ２６に記載の方法。
[Ｃ２９]
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、Ｃ２８に記載の装置。
[Ｃ３０]
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの最小値であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最大化することに基づいて選択される、Ｃ２８に記載の装置。
[Ｃ３１]
ワイヤレスデバイスのチャネル状態を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記判断されたチャネル状態と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ１７に記載の装置。
[Ｃ３２]
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、前記チャネル状態に基づいて、基地局が前記プリコーディング行列を使用して送信することに起因する前記ワイヤレスデバイスへの干渉を判断するための手段をさらに備え、前記メトリックが前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉であり、前記プリコーディング行列が、前記ワイヤレスデバイスへの前記干渉を最小化することに基づいて選択される、Ｃ３１に記載の装置。
[Ｃ３３]
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと
を少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令を備えるコンピュータ可読媒体
を備える、コンピュータプログラム製品。
[Ｃ３４]
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、Ｃ３３に記載のコンピュータ製品。
[Ｃ３５]
プリコーディング行列の前記セット中の各プリコーディング行列について、
前記サブキャリアの前記サブセットのチャネル推定値に基づいて複数のサブキャリア中のサブキャリアの複数のサブセットの各々のスループットを判断することと、
前記判断されたスループットに基づいて前記複数のサブキャリアの合成スループットを判断することと
を前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備え、前記プリコーディング行列が、最大合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断され、プリコーディング行列の前記サブセットが、前記最大合成スループットの分数よりも大きい前記合成スループットをもつプリコーディング行列の前記セットから判断される、Ｃ３３に記載のコンピュータ製品。
[Ｃ３６]
プリコーディング行列の前記サブセット中の各プリコーディング行列について、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの関数である前記メトリックを判断することを前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備える、Ｃ３５に記載のコンピュータ製品。
[Ｃ３７]
前記メトリックが、サブキャリアの前記サブセットにわたる前記スループットの分散であり、前記プリコーディング行列が、前記メトリックを最小化することに基づいて選択される、Ｃ３６に記載のコンピュータ製品。
[Ｃ３８]
前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断することを前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるための命令をさらに備え、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ３３に記載のコンピュータ製品。
[Ｃ３９]
基準信号に基づいて第１のスループットをもつプリコーディング行列のセットからプリコーディング行列を判断することと、
前記基準信号に基づいて前記第１のスループットの分数よりも大きい第２のスループットをもつプリコーディング行列の前記セットからプリコーディング行列のサブセットを判断することと、
メトリックに基づいてプリコーディング行列の前記サブセットからプリコーディング行列を選択することと
を行うように構成された処理システム
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
[Ｃ４０]
前記スループットがシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）スループットである、Ｃ３９に記載の装置。
[Ｃ４１]
前記第１のスループットが最大スループットである、Ｃ３９に記載の装置。
[Ｃ４２]
前記処理システムが、前記基準信号に基づいてチャネル方向情報を判断するようにさらに構成され、前記メトリックが前記チャネル方向情報と前記プリコーディング行列との関数である、Ｃ３９に記載の装置。
[Ｃ４３]
前記チャネル方向情報がチャネル固有ベクトルとチャネル固有値とを備える、Ｃ４２に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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