(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から前記移動端末装置に至る物理チャネル行列Ｈｉを獲得し、さらに各物理チャネル行列Ｈｉを合成して、合同チャネル行列Ｈｃ＝［Ｈ１，．．．，ＨＫ］を獲得すること、ただし、Ｋ＞１は、前記移動端末装置にサービスを提供する前記協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示し、
前記移動端末装置が、前記合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、
前記移動端末装置が前記合同プリコーディング行列のインデックスを前記協力基地局にフィードバックすること、
前記対応する協力基地局が、前記合同プリコーディング行列の前記受信されたインデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから合同プリコーディング行列を選択し、さらにデータを前記移動端末装置に送信する前に、前記合同プリコーディング行列を使用して前記データに対して合同プリコーディングを実行すること、
を備えるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング方法。
【請求項２】
移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から前記移動端末装置に至る等価チャネル行列
【数１】
0005529888.tif 000097
を直接に獲得し、各等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【数２】
0005529888.tif 000098
を獲得すること、ただし、Ｋ＞１は、前記移動端末装置にサービスを提供する前記協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示し、
前記移動端末装置が、前記等価合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、
前記移動端末装置が前記合同プリコーディング行列のインデックスを前記協力基地局にフィードバックすること、
前記対応する協力基地局が、前記合同プリコーディング行列の前記受信されたインデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから合同プリコーディング行列を選択し、さらにデータを前記移動端末装置に送信する前に、前記合同プリコーディング行列を使用して前記データに対して合同プリコーディングを実行すること、
を備えるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング方法。
【請求項３】
移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、物理チャネル行列Ｈｉを獲得すること、
前記移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【数３】
0005529888.tif 000099
を獲得すること、
前記移動端末装置が、前記内部プリコーディング行列
【数４】
0005529888.tif 000100
に前記推定された物理チャネル行列Ｈｉをそれぞれ掛けて、内部プリコードされた後の協力基地局の等価チャネル行列
【数５】
0005529888.tif 000101
を獲得し、各協力基地局からの前記等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【数６】
0005529888.tif 000102
を獲得すること、ただし、Ｋ＞１は、前記移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示し、
前記移動端末装置が、前記等価合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、
前記移動端末装置が前記合同プリコーディング行列のインデックスを前記協力基地局にフィードバックすること、
前記対応する協力基地局が、前記合同プリコーディング行列の前記受信されたインデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから合同プリコーディング行列を選択し、さらにデータを前記移動端末装置に送信する前に、前記合同プリコーディング行列を使用して前記データに対して合同プリコーディングを実行すること、
を備えるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング方法。
【請求項４】
前記移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【数７】
0005529888.tif 000103
を獲得することは、前記移動端末装置が、前記推定された物理チャネル行列Ｈｉに基づいて、プリコーディング行列コードブックから前記内部プリコーディング行列
【数８】
0005529888.tif 000104
を選択することを意味する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記移動端末装置が、前記合同プリコーディング行列の前記インデックスを前記基地局にフィードバックすることは、前記移動端末装置が、前記合同プリコーディング行列の前記インデックスをすべての協力基地局に直接にフィードバックすることを意味する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記移動端末装置が、前記合同プリコーディング行列の前記インデックスを前記基地局にフィードバックすることは、前記移動端末装置が、前記合同プリコーディング行列のインデックスの前記インデックスをマスタ基地局にフィードバックし、さらに前記マスタ基地局が、前記合同プリコーディング行列の前記インデックスをスレーブ基地局に伝送することを意味する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記合同プリコーディング行列の前記インデックスは、合同プリコーディング行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックスを意味する請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
各協力基地局が、前記合同プリコーディング行列を使用することによって、データに対して合同プリコーディングを実行することは、前記合同プリコーディング行列の中の対応する行列ブロックを使用することによって、前記データに対して合同プリコーディングを実行することを意味する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、物理チャネル行列Ｈｉを獲得すること、
前記移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【数３】
0005529888.tif 000105
を獲得すること、
前記移動端末装置が、前記内部プリコーディング行列
【数４】
0005529888.tif 000106
に前記推定された物理チャネル行列Ｈｉをそれぞれ掛けて、内部プリコードされた後の協力基地局の等価チャネル行列
【数５】
0005529888.tif 000107
を獲得し、各協力基地局からの前記等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【数６】
0005529888.tif 000108
を獲得すること、ただし、Ｋ＞１は、前記移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示し、
前記移動端末装置が、前記等価合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、
前記移動端末装置が、前記合同プリコーディング行列のインデックスを前記協力基地局にフィードバックすること、
を備えるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング行列選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、コードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング方法、移動端末装置、および基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、プリコーディング技術の適用は、ますます普及している。プリコーディング技術の適用はまず、信号がチャネルにより適しているようにして、ユーザのリンク品質またはスループットを向上させるように、伝送する前にチャネル情報に基づいて、伝送されるべき信号をプリコードする。現在、単一基地局プリコーディング技術の実施は、次の２つのカテゴリに分けられることが可能である。すなわち、ダウンリンクを例として、１つの方法は、移動端末装置のサービス基地局が、ＴＤＤシステムにおいて移動端末装置によって送信されるパイロット信号またはアップリンク・サウンディングを介してダウンリンクＭＩＭＯチャネルのチャネル情報を獲得し、その後、サービス基地局が、プリコーディング行列を計算し、伝送する前にデータをプリコードすることであり、もう一方の一般的に使用される方法は、移動端末装置が、基地局から伝送されたダウンリンク・パイロット信号、プリアンブル、またはミドアンブルを介してダウンリンクＭＩＭＯチャネルのチャネル情報を獲得し、次に、プリコーディング行列コードブックから最適なプリコーディング行列インデックス番号を選択し、このプリコーディング行列インデックス番号をサービス基地局にフィードバックし、サービス基地局が、伝送する前にデータをプリコードする、プリコーディング・コードブック・ベースの方法である。しかし、セルの境界にいるユーザは、依然として、隣接セルからの強い干渉を受け、このため、セル間干渉を軽減するマルチ基地局協力技術と組み合わされたプリコーディング技術合同アプリケーションが提案される。
【０００３】
マルチ基地局協力シナリオでは、複数の基地局が、例えば、マクロ・ダイバーシティ技術、ソフトハンドオフ技術、ならびにネットワークＭＩＭＯおよび協力ＭＩＭＯなどのマルチセル協力技術など、同一の移動端末装置に信号を伝送する。また、プリコーディングは、ユーザ・パフォーマンスをさらに向上させるために複数の基地局の間で適用されることも可能である。以降、移動端末装置にデータを一緒に伝送するすべての基地局は、「協力基地局」または「基地局」と呼ばれ、ただし、それらの基地局のうちの１つだけが「マスタ基地局」であり、その他の協力基地局は、「スレーブ基地局」と呼ばれる。通常、マスタ基地局は、移動端末装置に関連するサービス基地局である。
【０００４】
一般に、ダウンリンク・マクロ・ダイバーシティ中、およびソフトハンドオーバ中、サービスを受ける移動端末装置は、常にセル境界に位置する。２つ以上の基地局が、同一の時間周波数リソースで、または異なる時間周波数リソースで、その移動端末装置に同一のデータを伝送する。このようにして、移動端末装置は、ダイバーシティ合成受信を実現し、ダイバーシティ利得を得る。協力基地局が同一の時間周波数リソースでデータを伝送する場合、干渉はさらに低減される。ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）システムのＭＩＭＯ対応マクロ・ダイバーシティ・ハンドオフ（ＭＤＨＯ）において、マクロ・ダイバーシティに参加する協力基地局のすべてのアンテナが、アンテナ・アレイ（アンテナ・プール）を形成し、さらに協力基地局は、所定のアンテナ選択モードに基づいて、移動端末装置にＭＩＭＯの仕方でデータを伝送することが可能である。さらに、任意の個別の基地局が、閉ループＭＩＭＯの仕方で移動端末装置に信号を伝送するのにプリコーディング技術をさらに使用することが可能である。例えば、策定中であるＩＥＥＥ８０２．１６ｍ標準は、以下のとおり、プリコーディング・コードブック・ベースの閉ループ・マクロ・ダイバーシティ・スキームを提案する。すなわち、移動端末装置が、移動端末装置にデータを伝送する各協力基地局のプリコーディング行列インデックス番号を選択し、この情報をサービング基地局にフィードバックし、その後、サービング基地局が、対応する協力基地局に、各協力基地局に推奨されるプリコーディング行列インデックス番号を通知する。このため、各協力基地局は、その基地局独自のプリコーディング行列を使用して、伝送されるデータを独立にプリコードすることができる。マクロ・ダイバーシティの場合、各協力基地局に関する最適のプリコーディング行列が、各協力基地局から移動端末装置に至るＭＩＭＯチャネルに基づいて選択され、ただし、各チャネルは、閉ループ処理だけを受けるのに対して、それぞれのチャネルの間では、開ループ状態のようであることを理解することができる。協力基地局の間で合同プリコーディングを使用することなしには、複数の協力基地局と、移動端末装置とによって構成されるＭＩＭＯチャネル（本明細書で合同ＭＩＭＯチャネルと呼ばれる）の空間特性は、十分に利用され得ない。ソフトハンドオーバは、マクロ・ダイバーシティと同様である。
【０００５】
ネットワークＭＩＭＯは、すべての協力基地局のすべてのアンテナを送信アンテナ・アレイと見なし、さらにすべての協力基地局と移動端末装置の間のすべてのチャネル状態情報ＣＳＩ（例えば、チャネル応答行列）に基づいてプリコーディング行列を生成して、複数のユーザの間で同一チャネル干渉を無くすように複数の基地局の間で合同プリコーディングを実現する。この技術の合同プリコーディングは、すべての基地局とすべての移動端末装置の間のＣＳＩを考慮するため、理論上、ネットワークＭＩＭＯは、最大限までの時間周波数リソース多重化によってもたらされる干渉を低減し、このため、パフォーマンスが最適である。最適なパフォーマンスを実現するソリューションのコストは、大規模なプリコーディング行列計算の極めて高い複雑度である。さらに悪いことに、各基地局は、協力基地局を接続するネットワーク上で関係のあるチャネル情報およびプリコーディング行列情報を交換しなければならないため、多量の情報の伝送がネットワーク・リソースの高い消費をもたらし、このことが、ネットワークにかかる負担を大きくし、さらにそのような情報の伝送遅延が、システム・パフォーマンスを低下させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、新奇なコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング・スキームを提供する。この発明では、複数の協力基地局が、移動端末装置に信号を共同で伝送する。移動端末装置が、複数の協力基地局からの合同ＭＩＭＯチャネルのチャネル行列を推定し、この合同ＭＩＭＯチャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適なプリコーディング行列インデックスを選択し、このプリコーディング行列インデックスをその複数の協力基地局にフィードバックする。各協力基地局が、受信されたプリコーディング行列インデックスに基づいて、最適なプリコーディング行列を選択し、そのプリコーディング行列の対応する部分を使用して、データに対して合同プリコーディングを実行する。
【０００７】
すなわち、すべての協力基地局によって使用される、それぞれの部分的プリコーディング行列が、移動端末装置に最適なプリコーディング行列を一緒に形成し、各協力基地局によって使用されるプリコーディング行列は、最適なプリコーディング行列の一部分である。移動端末装置による合同ＭＩＭＯチャネルのチャネル行列を確立する様々な方法に基づいて、協力基地局は、選択された最適なプリコーディング行列を使用して、データを符号化することもできる。言い替えると、データはすべての協力基地局によって使用されるのと同じプリコーディング行列でプリコードされる。本発明によるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング・スキームを使用することによって、ユーザ・パフォーマンスが向上し、実施の複雑度が低く、さらに基地局を接続するネットワークに対する要求が非常に低い。
【０００８】
さらに、本発明は、内部プリコーディング・スキームをさらに提案する。コードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディングを実行する前に、各基地局に関する内部プリコーディング行列がまず決定され、次に、移動端末装置が、その内部プリコードされた複数の協力基地局の合同等価チャネル行列を推定し、この合同等価ＭＩＭＯチャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な番号を選択し、この番号を複数の協力基地局にフィードバックする。各協力基地局はまず、データに対して合同プリコーディングを実行し、次に、内部プリコーディング行列を使用して、合同プリコードされたデータに内部プリコーディングを実行し、次に、そのデータを伝送する。内部プリコーディングは、各基地局内で個々に実行され、このことが、協力基地局による共同のサービスを受ける移動端末装置のパフォーマンスをさらに高めることが可能である。加えて、内部プリコーディング・プロセスを介して、プリコーディング・コードブックのサイズが小さくされることが可能であり、プリコーディング行列コードブックのための格納スペースが低減されることが可能であり、さらに実施の複雑度がさらに低減されることが可能である。
【０００９】
具体的には、本発明の一態様によれば、コードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング方法が提供され、この方法は、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定し、合同チャネル行列Ｈｃを獲得すること、移動端末装置が、推定された合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、移動端末装置が、この合同プリコーディング行列のインデックスを協力基地局にフィードバックすること、協力基地局が、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから合同プリコーディング行列を選択し、移動端末装置にデータを伝送する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータに対して合同プリコーディングを実行することを備える。
【００１０】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定し、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを直接に推定し、このチャネル推定の結果が合同チャネル行列Ｈｃであることを意味する。
【００１１】
本発明の代替の実施形態によれば、合同チャネル行列Ｈｃは、内部プリコードされた等価合同チャネル行列である。
【００１２】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る物理チャネル行列Ｈｉを獲得し、各物理チャネル行列を合成して、合同チャネル行列Ｈｃ＝［Ｈ１，．．．，ＨＫ］を獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００１３】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る等価チャネル行列
【００１４】
【数１】
0005529888.tif 000002
を直接に獲得し、各等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【００１５】
【数２】
0005529888.tif 000003
を獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００１６】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、物理チャネル行列Ｈｉを獲得すること、移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【００１７】
【数３】
0005529888.tif 000004
を獲得すること、移動端末装置が、これらの内部プリコーディング行列
【００１８】
【数４】
0005529888.tif 000005
に推定された物理チャネル行列Ｈｉをそれぞれ掛けて、内部プリコードされた後の各協力基地局からの等価チャネル行列
【００１９】
【数５】
0005529888.tif 000006
を獲得し、各協力基地局からの等価チャネル行列を合成して、合同チャネル行列
【００２０】
【数６】
0005529888.tif 000007
を獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００２１】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【００２２】
【数７】
0005529888.tif 000008
を獲得することは、移動端末装置が、推定された物理チャネル行列Ｈｉに基づいて、プリコーディング行列コードブックから内部プリコーディング行列
【００２３】
【数８】
0005529888.tif 000009
を選択することを意味する。
【００２４】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスを基地局に供給することは、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスをすべての協力基地局に直接にフィードバックすることを意味する。
【００２５】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスを基地局にフィードバックすることは、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスをマスタ基地局にフィードバックし、さらにマスタ基地局が、合同プリコーディング行列のインデックスをスレーブ基地局に伝送することを意味する。
【００２６】
本発明の代替の実施形態によれば、合同プリコーディング行列のインデックスとは、合同プリコーディング行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックスを指す。
【００２７】
本発明の代替の実施形態によれば、さらに、各協力基地局が、合同プリコーディング行列を使用することによって、データに対して合同プリコーディングを実行することは、合同プリコーディング行列の中の対応する行列ブロックを使用することによって、データに対して合同プリコーディングを実行することを意味する。
【００２８】
本発明の代替の実施形態によれば、さらに、合同プリコードされたデータは、移動端末装置に伝送される前に、内部プリコーディング行列を使用して内部プリコーディングを受ける。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つのプリコーディング行列コードブックを格納するための格納手段と、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得するためのチャネル推定手段と、推定された合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから合同プリコーディング行列を選択するためのプリコーディング行列選択手段と、合同プリコーディング行列のインデックスを協力基地局にフィードバックするためのフィードバック手段とを備える移動端末装置が提供される。
【００３０】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段は、様々な協力基地局からのチャネルを直接に推定することを目的とし、チャネル推定の結果が合同チャネル行列Ｈｃである。
【００３１】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段によって獲得される合同チャネル行列Ｈｃは、内部プリコードされた等価合同チャネル行列である。
【００３２】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段は、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る物理チャネル行列Ｈｉを獲得することを目的とし、さらに、各物理チャネル行列を合成して、合同チャネル行列Ｈｃ＝［Ｈ１，．．．，ＨＫ］を獲得することを目的とし、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すチャネル行列合成手段が備えられる。
【００３３】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段は、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る等価チャネル行列
【００３４】
【数９】
0005529888.tif 000010
を直接に獲得することを目的とし、さらに各等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【００３５】
【数１０】
0005529888.tif 000011
を獲得することを目的とし、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すチャネル行列合成手段が備えられる。
【００３６】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段は、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、各協力基地局からの物理チャネル行列Ｈｉを獲得することを目的とし、さらに、これらの物理チャネル行列Ｈｉに各協力基地局からの内部プリコーディング行列
【００３７】
【数１１】
0005529888.tif 000012
をそれぞれ掛けて、内部プリコードされた等価チャネル行列
【００３８】
【数１２】
0005529888.tif 000013
を獲得することを目的とする行列乗算手段が備えられ、さらに、各等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【００３９】
【数１３】
0005529888.tif 000014
を獲得を獲得することを目的とし、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すチャネル行列合成手段がさらに備えられる。
【００４０】
本発明の代替の実施形態によれば、チャネル推定手段から獲得された物理チャネル行列Ｈｉに基づいて、プリコーディング行列コードブックから内部プリコーディング行列
【００４１】
【数１４】
0005529888.tif 000015
をそれぞれ選択することを目的とする内部プリコーディング行列選択手段がさらに備えられ、行列乗算手段は、物理チャネル行列Ｈｉに、対応するプリコーディング行列選択手段から出力された内部プリコーディング行列
【００４２】
【数１５】
0005529888.tif 000016
をそれぞれ掛けて、内部プリコードされた等価チャネル行列
【００４３】
【数１６】
0005529888.tif 000017
を獲得することを目的とする。
【００４４】
本発明の代替の実施形態によれば、フィードバック手段は、合同プリコーディング行列のインデックスをすべての協力基地局に直接に供給することを目的とする。
【００４５】
本発明の代替の実施形態によれば、フィードバック手段は、合同プリコーディング行列のインデックスをマスタ基地局に供給することを目的とする。
【００４６】
本発明の代替の実施形態によれば、フィードバック手段は、内部プリコーディング行列
【００４７】
【数１７】
0005529888.tif 000018
のインデックスをフィードバックすることをさらに目的とする。
【００４８】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つのプリコーディング行列コードブックを格納するための格納手段と、少なくとも１つのプリコーディング行列インデックスに関する情報を備える信号を受信するための受信手段と、合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列を選択するための合同プリコーディング行列選択手段と、プリコーディング行列を使用することによって、データに対して合同プリコーディングを実行するための合同プリコーディング手段と、パイロット信号および合同プリコードされたデータを送信するための送信手段とを備える基地局が提供される。
【００４９】
本発明の代替の実施形態によれば、プリコーディング行列選択手段は、選択された最適なプリコーディング行列から現在の基地局に対応する行列ブロックを最適な合同プリコーディング行列として選択するための行列ブロック選択手段をさらに備える。
【００５０】
本発明の代替の実施形態によれば、受信手段は、少なくとも１つの内部プリコーディング行列インデックスに関する情報を受信し、対応する内部プリコーディング行列インデックスを現在の基地局の内部プリコーディング行列インデックスとして選択することをさらに目的とし、さらに、基地局は、現在の基地局の内部プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な内部プリコーディング行列を選択するための内部プリコーディング行列選択手段をさらに備える。
【００５１】
本発明の代替の実施形態によれば、受信された信号に基づいて内部プリコーディング行列を生成するための内部プリコーディング行列生成手段がさらに備えられる。
【００５２】
本発明の代替の実施形態によれば、内部プリコーディング行列を使用することによって、パイロット信号および／または合同プリコードされたデータに対して内部プリコーディングを実行するための内部プリコーディング手段がさらに備えられ、送信手段が、内部プリコードされたパイロット信号および／またはデータを送信することを目的とする。
【００５３】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得すること、移動端末装置が、推定された合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択すること、および移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスを協力基地局にフィードバックすることを備えるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング行列選択方法が提供される。
【００５４】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルを直接に推定することを意味し、チャネル推定の結果が合同チャネル行列Ｈｃである。
【００５５】
本発明の代替の実施形態によれば、合同チャネル行列Ｈｃは、内部プリコードされた等価合同チャネル行列である。
【００５６】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る物理チャネル行列Ｈｉを獲得し、各物理チャネル行列を合成して、合同チャネル行列Ｈｃ＝［Ｈ１，．．．，ＨＫ］獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００５７】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、各協力基地局から移動端末装置に至る等価チャネル行列
【００５８】
【数１８】
0005529888.tif 000019
を直接に獲得し、各等価チャネル行列を合成して、等価合同チャネル行列
【００５９】
【数１９】
0005529888.tif 000020
獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００６０】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な基地局からのチャネルを推定して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得することは、移動端末装置が、様々な協力基地局からのチャネルをそれぞれ推定して、物理チャネル行列Ｈｉを獲得すること、移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【００６１】
【数２０】
0005529888.tif 000021
を獲得すること、移動端末装置が、これらの内部プリコーディング行列
【００６２】
【数２１】
0005529888.tif 000022
に推定された物理チャネル行列Ｈｉをそれぞれ掛けて、内部プリコードされた後の各協力基地局からの等価チャネル行列
【００６３】
【数２２】
0005529888.tif 000023
を獲得し、各協力基地局からの等価チャネル行列を合成して、合同チャネル行列
【００６４】
【数２３】
0005529888.tif 000024
を獲得し、ただし、Ｋ＞１が、移動端末装置にサービスを提供する協力基地局の数、１≦ｉ≦Ｋを示すことを意味する。
【００６５】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、様々な協力基地局からの信号を受信して、内部プリコーディング行列
【００６６】
【数２４】
0005529888.tif 000025
を獲得することは、移動端末装置が、推定された物理チャネル行列Ｈｉに基づいて、プリコーディング行列コードブックから内部プリコーディング行列
【００６７】
【数２５】
0005529888.tif 000026
を選択することを意味する。
【００６８】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスを基地局に供給することは、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスをすべての協力基地局に直接にフィードバックすることを意味する。
【００６９】
本発明の代替の実施形態によれば、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスを基地局に供給することは、移動端末装置が、合同プリコーディング行列のインデックスをマスタ基地局にフィードバックすることを意味する。
【００７０】
本発明の代替の実施形態によれば、合同プリコーディング行列のインデックスとは、合同プリコーディング行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックスを指す。
【００７１】
本発明の実施形態によれば、基地局がパイロット信号を送信すること、基地局が、少なくとも１つの合同プリコーディング行列インデックスに関する情報を備える信号を受信すること、基地局が、合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列を選択すること、基地局が、合同プリコーディング行列を使用して、データに対して合同プリコーディングを実行すること、基地局が合同符号化されたデータを送信することを備えるコードブック・ベースの基地局プリコーディング方法が提供される。
【００７２】
本発明の代替の実施形態によれば、さらに、基地局が、選択された最適なプリコーディング行列からの対応する行列ブロックを最適な合同プリコーディング行列として選択する。
【００７３】
本発明の代替の実施形態によれば、さらに、基地局が、少なくとも１つの内部プリコーディング行列インデックスに関する情報をさらに受信し、対応する内部プリコーディング行列インデックスを現在の基地局の内部プリコーディング行列インデックスとして選択し、さらに現在の基地局の内部プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な内部プリコーディング行列を選択する。
【００７４】
本発明の代替の実施形態によれば、基地局が、受信された信号に基づいて内部プリコーディング行列を生成する。
【００７５】
本発明の代替の実施形態によれば、さらに、基地局が、内部プリコーディング行列を使用することによって、パイロット信号および／または合同プリコードされたデータに対して内部プリコーディングを実行し、さらに内部プリコードされたパイロット信号および／またはデータを送信する。
【００７６】
本発明による方法、基地局、および移動端末装置を使用することによって、ユーザ・パフォーマンスが向上し、実施の複雑度が低く、さらに基地局を接続するネットワークに対する要求が非常に低い。
【００７７】
本発明のその他の目的および効果は、添付の図面を参照する後段の説明を介して、さらに本発明のより包括的な理解とともに、より明確となり、より理解しやすくなろう。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態によるシステム・フローチャートである。
【図２ａ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図２ｂ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図２ｃ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図２ｄ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図２ｅ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図２ｆ】本発明の実施形態による基地局フローチャートである。
【図３ａ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図３ｂ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図３ｃ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図３ｄ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図３ｅ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図３ｆ】本発明の実施形態による移動端末装置フローチャートである。
【図４ａ】本発明の実施形態による基地局の構造を示す概略ブロック図である。
【図４ｂ】本発明の実施形態による基地局の構造を示す概略ブロック図である。
【図５ａ】本発明の実施形態による移動端末装置の構造を示す概略ブロック図である。
【図５ｂ】本発明の実施形態による移動端末装置の構造を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
上記すべての添付図面において、同様の参照番号は、同一の、同様のまたは対応する特徴または機能を示す。
【００８０】
本発明の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００８１】
説明のため、本発明の実施形態は、２つの協力基地局を例にとり、ただし、各基地局は、Ｎ個の送信アンテナを有し、移動端末装置は、Ｍ個の受信アンテナを有する。マスタ基地局およびスレーブ基地局から移動端末装置に至る物理チャネルは、それぞれ、Ｈ１およびＨ２である。プリコーディング行列コードブックが、標準の基準に従ってデバイスの中に事前格納されることが可能であり、あるいはシグナリングを介して基地局から移動端末装置に伝送されることが可能である。１つの移動端末装置にサービスを提供する、より多くの協力基地局の事例は、本発明の以下の実施形態に基づく単純な拡張を介して当業者によって導き出されることが可能であり、本発明の実施形態において使用される２つの協力基地局の例は、説明を簡単にするためにだけ使用され、本発明を限定するものと理解されてはならない。
【００８２】
図１は、本発明の一実施形態によるシステム・フローチャートを示す。
【００８３】
ステップＳ１０１で、マスタ基地局と、スレーブ基地局とを備える基地局が、移動端末装置にパイロット信号を送信し、ステップＳ１１１で、移動端末装置が、マスタ基地局およびスレーブ基地局からパイロット信号を受信し、受信されたパイロット信号に対してチャネル推定を実行して、合同チャネル行列Ｈｃを獲得し、ステップＳ１１２で、移動端末装置が、推定された合同チャネル行列に基づいて、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ１１３で、移動端末装置が合同プリコーディング行列Ｗｃのインデックスをマスタ基地局に送信し、ステップＳ１０２で、マスタ基地局が合同プリコーディング行列インデックスをスレーブ基地局に送信し、ステップＳ１０３で、基地局が、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、プリコーディング行列コードブックから対応するプリコーディング行列を選択し、さらに送信する前にデータをプリコードする。本発明の別の実施形態によれば、移動端末装置がメイン基地局およびスレーブ基地局のすべてに接続される場合、ステップＳ１１３で、移動端末装置が、マスタ基地局によるステップＳ１０２を実行する必要なしに、合同プリコーディング行列Ｗｃのインデックスをマスタ基地局およびスレーブ基地局に直接に送信する。
【００８４】
図１は、本発明の実施形態の１つによるシステム・フローの簡単な説明を示す。本発明の様々な実施形態および様々なシステム設定によれば、図１の各ステップは、多くの変種を有する。ステップＳ１０１で、基地局が、パイロット信号を発行する、またはパイロット信号および内部プリコーディング行列インデックスを発行する、または内部プリコードされたパイロット信号を発行することが可能であり、ステップＳ１１１で、受信された信号の違いに応じて、移動端末装置が、行列和形態で合同チャネル行列を獲得する、もしくは等価合同チャネル行列を獲得する、または行列合成の仕方で合同チャネル行列を獲得する、もしくは等価合同チャネル行列を獲得することが可能であり、ステップＳ１１３で、移動端末装置が、合同チャネル行列インデックスだけ、または合同チャネル行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックスを送信することが可能であり、合同チャネル行列インデックスをすべての協力基地局に直接に送信する、またはマスタ基地局だけに送信することが可能である一方で、ステップ１０２で、マスタ基地局が、合同チャネル行列インデックスをスレーブ基地局に転送し、ステップ１０３で、基地局が、合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、合同プリコーディング行列Ｗｃまたは合同プリコーディング行列Ｗｃの対応するブロックを現在の基地局の合同プリコーディング行列として選択することが可能であり、データに対して合同プリコーディングを直接に実行し、または内部プリコードされた後のデータに合同プリコーディングを実行し、ただし、異なる基地局からのデータは、同一である可能性も、異なる可能性もある。
【００８５】
簡明のため、本発明の以下の実施形態において、移動端末装置は、プリコーディング行列インデックス（合同プリコーディング行列インデックス、または合同プリコーディング行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックス）をすべての協力基地局に直接に送信し、マスタ基地局は、転送するステップを実行する必要がない。しかし、システムが、移動端末装置とスレーブ基地局の間で接続が全く確立されないことを設定する場合、当業者は、特定の実施中に前段の説明により移動端末装置からマスタ基地局に送信し、その後、マスタ基地局からスレーブ基地局に転送する仕方を選択することができる。
【００８６】
図２および図３は、異なるシステム設定の下における基地局および移動端末装置の特定の実施プロセスを示す。以降、本発明の実施形態による基地局フローは、図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄ、図２ｅ、図２ｆを参照して詳細に説明され、これに相応して、図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄ、図３ｅ、図３ｆを参照して、本発明の実施形態による移動端末装置フローが具体的に説明される。本発明の実施形態において、基地局フローチャート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、移動端末装置フローチャート３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆに正確に対応する。特定の説明において、基地局処理プロセスと対応する移動端末装置処理プロセスは一緒に示される。
【００８７】
図２ａ（基地局）および図３ａ（移動端末装置）に示されるシステム設定は、以下のとおりである。すなわち、内部プリコーディング・プロセスなしに、パイロット信号を同一の時間周波数リソースで送信すること。
【００８８】
具体的には、図２ａにおいて、ステップＳ２０１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２０２で、パイロット信号が送信され、ただし、メイン基地局のパイロット信号とスレーブ基地局のパイロット信号は、同一の時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２０３で、合同プリコーディング行列インデックスが移動端末装置から受信され、ステップＳ２０４で、対応する合同プリコーディング行列Ｗｃが、サイズがＮ×Ｒであり、ただし、Ｒが移動端末装置に対する基地局のランクである、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいてコードブックから選択され、ステップＳ２０５で、基地局が、送信する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータを符号化し、送信されるデータは、Ｓｉ＝ＨｉＷｃｄｉであり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【００８９】
これに相応して、図３ａにおいて、ステップＳ３０１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３０２で、移動端末装置が２つの基地局からパイロット信号を受信し、ただし、これら２つのパイロット信号は、同一の時間周波数リソースを占め、このため、ステップＳ３０３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号を直接に推定して、Ｈ１とＨ２の和である２つの基地局の合同チャネル、すなわち、ＨｃのサイズがＭ×Ｎである、Ｈｃ＝Ｈ１＋Ｈ２を獲得し、ステップＳ３０４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから、ＷｃのサイズがＮ×Ｒであり、ただし、Ｒが、基地局合同プリコーディングによって決定された移動端末装置に対するランクである、最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ３０５で、合同プリコーディング行列のインデックスが、それぞれの協力基地局に伝送される。
【００９０】
図２ｂ（基地局）および図３ｂ（移動端末装置）によって示されるシステム設定が以下に明記される。すなわち、内部プリコーディング・プロセスを伴って、パイロット信号を同一の時間周波数リソースで送信すること。具体的には、図２ｂにおいて、ステップＳ２１１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２１２で、基地局が、基地局において内部プリコーディング行列を獲得し、さらに各協力基地局の内部プリコーディング行列が、移動端末装置に至るチャネルＨ１およびＨ２にそれぞれ基づいて、決定される。この実施形態において、システムは、時分割複信モードで機能し、基地局は、以下の仕方で内部プリコーディング行列を獲得する。すなわち、移動端末装置が、アップリンク・サウンディング信号を送信し、チャネルが互換性を有するため、各協力基地局が、移動端末装置に至るダウンリンクＭＩＭＯ物理チャネルを推定し、以下の内部プリコーディング行列を決定する。すなわち、
【００９１】
【数２６】
0005529888.tif 000027
サイズの
【００９２】
【数２７】
0005529888.tif 000028
および
【００９３】
【数２８】
0005529888.tif 000029
サイズの
【００９４】
【数２９】
0005529888.tif 000030
ただし、
【００９５】
【数３０】
0005529888.tif 000031
および
【００９６】
【数３１】
0005529888.tif 000032
は、それぞれ、マスタ基地局内部プリコーディングおよびスレーブ基地局内部プリコーディングによって決定された移動端末装置に対するランクであり、これら２つの基地局がパイロット信号を同一の時間周波数リソースで送信する場合、
【００９７】
【数３２】
0005529888.tif 000033
であることが要求される。次に、ステップＳ２１２で、協力基地局が、内部プリコーディング行列を使用することによって、パイロット信号に対して内部プリコーディングをさらに実行し、その後、そのパイロット信号を送信し、ただし、マスタ基地局のパイロット信号とスレーブ基地局のパイロット信号は、同一の時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２１３で、合同プリコーディング行列インデックスが受信され、ステップＳ２１４で、基地局が、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、コードブックから、サイズが
【００９８】
【数３３】
0005529888.tif 000034
であり、ただし、
【００９９】
【数３４】
0005529888.tif 000035
である、対応する合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ２１５で、基地局が、合同プリコーディング行列を使用することによってデータを符号化した後、データに対して内部プリコーディング・プロセスをさらに実行し、すなわち、送信する前に、合同プリコードされたデータが、内部プリコーディング行列を使用して内部プリコードされ、ただし、送信されるデータは、
【０１００】
【数３５】
0005529888.tif 000036
であり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【０１０１】
これに相応して、図３ｂにおいて、ステップＳ３１１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３１２で、移動端末装置が、２つの基地局から内部プリコードされたパイロット信号を受信し、これら２つのパイロット信号は、同一の時間周波数リソース上にあり、このため、ステップＳ３１３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号を直接に推定して、２つの等価チャネル
【０１０２】
【数３６】
0005529888.tif 000037
と
【０１０３】
【数３７】
0005529888.tif 000038
の和である、２つの基地局の合同等価チャネル、すなわち、
【０１０４】
【数３８】
0005529888.tif 000039
を獲得し、ただし、Ｈｃのサイズは、
【０１０５】
【数３９】
0005529888.tif 000040
であり、
【０１０６】
【数４０】
0005529888.tif 000041
であり、ステップＳ３１４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、Ｗｃのサイズは、
【０１０７】
【数４１】
0005529888.tif 000042
であり、ステップＳ３１５で、合同プリコーディング行列のインデックスが各協力基地局に送信される。
【０１０８】
図２ｃ（基地局）および図３ｃ（移動端末装置）によって示されるシステム設定が、以下に明記される。すなわち、内部プリコーディング・プロセスなしに、パイロット信号を異なる時間周波数リソース上で送信すること。具体的には、図２ｃにおいて、ステップＳ２２１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２２２で、基地局がパイロット信号を送信し、ただし、マスタ基地局からのパイロット信号とスレーブ基地局からのパイロット信号は、異なる時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２２３で、合同プリコーディング行列インデックスが移動端末装置から受信され、ステップＳ２２４で、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、基地局がコードブックから対応する合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、さらにこの行列の対応する部分を現在の基地局の合同プリコーディング行列としてさらに選択する。選択される合同プリコーディング行列は、２Ｎ×ＲサイズのＷｃであり、マスタ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ１がＷｃの上半分の部分（最初のＮ個のライン）であり、スレーブ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ２がＷｃの下半分の部分（最後のＮ個のライン）である。マスタ基地局とスレーブ基地局の間の対応関係、および合同プリコーディング行列ブロックは、以上の例示に限定されないことに留意すべきであり、ステップＳ２２５で、各基地局が、送信する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータをそれぞれ符号化し、送信されるデータは、Ｓｉ＝ＨｉＷｃｉｄｉであり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【０１０９】
これに相応して、図３ｃにおいて、ステップＳ３２１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３２２で、移動端末装置が、２つの基地局からパイロット信号を受信し、これら２つのパイロット信号は、異なる時間周波数リソース上にあり、このため、ステップＳ３２３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号を推定して、Ｈ１およびＨ２である、２つの基地局のチャネルを獲得し、その後、Ｈ１とＨ２が合成され、すなわち、Ｈｃ＝［Ｈ１，Ｈ２］であり、ただし、ＨｃのサイズはＭ×２Ｎであり、ステップＳ３２４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから最適な合同プリコーディング行列を選択し、Ｗｃのサイズは、２Ｎ×Ｒであり、ステップＳ３２５で、合同プリコーディング行列のインデックスが各協力基地局に送信される。
【０１１０】
図２ｄ（基地局）および図３ｄ（移動端末装置）によって示されるシステム設定が、以下に明記される。すなわち、内部プリコーディング・プロセスを伴って、パイロット信号を異なる時間周波数リソースで送信すること。具体的には、図２ｄにおいて、ステップＳ２３１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２３２で、基地局が内部プリコーディング行列を獲得し、ただし、内部プリコーディング行列を獲得するプロセスは、例えば、ステップＳ２１２で例示され、さらにパイロット信号が、内部プリコーディング行列を使用してプリコードされた後、送信され、ただし、マスタ基地局のパイロット信号とスレーブ基地局のパイロット信号は、異なる時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２３３で、合同プリコーディング行列インデックスが移動端末装置によって受信され、ステップＳ２３４で、対応する合同プリコーディング行列が、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、コードブックから選択され、さらにこの行列の対応する部分が現在の基地局の合同プリコーディング行列としてさらに選択され、選択される合同プリコーディング行列は、
【０１１１】
【数４２】
0005529888.tif 000043
サイズのＷｃであり、マスタ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ１は、Ｗｃの上半分の部分（最初の
【０１１２】
【数４３】
0005529888.tif 000044
個の行）であり、スレーブ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ２は、Ｗｃの下半分の部分（最後の
【０１１３】
【数４４】
0005529888.tif 000045
個の行）である。マスタ基地局とスレーブ基地局の間の対応関係、および合同プリコーディング行列ブロックは、以上の説明に限定されないことに留意すべきであり、ステップＳ２３５で、各基地局が、送信する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータをそれぞれ符号化し、送信されるデータは、
【０１１４】
【数４５】
0005529888.tif 000046
であり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【０１１５】
これに相応して、図３ｄにおいて、ステップＳ３３１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３３２で、移動端末装置が、２つの基地局から内部プリコードされたパイロット信号を受信し、２つのパイロット信号は、異なる時間周波数リソース上にあり、このため、ステップＳ３３３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号を直接に推定して、
【０１１６】
【数４６】
0005529888.tif 000047
および
【０１１７】
【数４７】
0005529888.tif 000048
である、２つの基地局の等価チャネルを獲得し、その後、
【０１１８】
【数４８】
0005529888.tif 000049
と
【０１１９】
【数４９】
0005529888.tif 000050
が組み合わされ、すなわち、
【０１２０】
【数５０】
0005529888.tif 000051
であり、ただし、Ｈｃのサイズは、
【０１２１】
【数５１】
0005529888.tif 000052
であり、ステップＳ３３４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから
【０１２２】
【数５２】
0005529888.tif 000053
サイズの最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ３３５で、合同プリコーディング行列のインデックスが各協力基地局に送信される。
【０１２３】
図２ｅ（基地局）および図３ｅ（移動端末装置）によって示されるシステム設定が、以下に明記される。すなわち、内部プリコーディング・プロセスを伴って、パイロット信号を異なる時間周波数リソース上で送信すること。具体的には、図２ｅにおいて、ステップＳ２４１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２４２で、基地局が、内部プリコーディング行列を獲得し、ただし、内部プリコーディング行列を獲得するプロセスは、ステップＳ２１２で例示され、次に、基地局がパイロット信号および内部プリコーディング行列インデックスを移動端末装置に送信し、ただし、マスタ基地局のパイロット信号とスレーブ基地局のパイロット信号は、異なる時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２４３で、合同プリコーディング行列インデックスが移動端末装置から受信され、ステップＳ２４４で、受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、対応する合同プリコーディング行列がコードブックから選択され、さらに、この行列の対応する部分が現在の基地局の合同プリコーディング行列としてさらに選択され、選択される合同プリコーディング行列は、
【０１２４】
【数５３】
0005529888.tif 000054
サイズのＷｃであり、マスタ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ１は、Ｗｃの上半分の部分（最初の
【０１２５】
【数５４】
0005529888.tif 000055
個の行）であり、スレーブ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ２は、Ｗｃの下半分の部分（最後の
【０１２６】
【数５５】
0005529888.tif 000056
個の行）である。マスタ基地局とスレーブ基地局の間の対応関係、および合同プリコーディング行列ブロックは、以上の説明に限定されないことに留意すべきであり、ステップＳ２４５で、各基地局が、送信する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータをそれぞれ符号化し、送信されるデータは、
【０１２７】
【数５６】
0005529888.tif 000057
であり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【０１２８】
これに相応して、図３ｅにおいて、ステップＳ３４１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３４２で、移動端末装置が、２つの基地局からパイロット信号および内部プリコーディング行列インデックスを受信し、ただし、２つのパイロット信号は、異なる時間周波数リソース上にあり、このため、ステップＳ３４３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号をそれぞれ推定して、Ｈ１およびＨ２である、２つの基地局のチャネルを獲得し、次に、移動端末装置が、受信された内部プリコーディング行列インデックスに基づいて、内部プリコーディング行列
【０１２９】
【数５７】
0005529888.tif 000058
および
【０１３０】
【数５８】
0005529888.tif 000059
をそれぞれ選択し、チャネルに、対応する内部プリコーディング行列をそれぞれ掛けて、等価チャネル
【０１３１】
【数５９】
0005529888.tif 000060
および
【０１３２】
【数６０】
0005529888.tif 000061
を獲得し、次に、
【０１３３】
【数６１】
0005529888.tif 000062
と
【０１３４】
【数６２】
0005529888.tif 000063
を合成して、合同等価チャネル
【０１３５】
【数６３】
0005529888.tif 000064
を獲得し、Ｈｃのサイズは、
【０１３６】
【数６４】
0005529888.tif 000065
であり、ステップＳ３４４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから
【０１３７】
【数６５】
0005529888.tif 000066
サイズの最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ３４５で、合同プリコーディング行列のインデックスが各協力基地局に送信される。
【０１３８】
図２ｆ（基地局）および図３ｆ（移動端末装置）によって示されるシステム設定が、以下に明記される。すなわち、内部プリコーディング・プロセスを伴って、パイロット信号を異なる時間周波数リソース上で送信すること。具体的には、図２ｆにおいて、ステップＳ２５１で、基地局が初期設定され、ステップＳ２５２で、基地局がパイロット信号を送信し、ただし、マスタ基地局のパイロット信号とスレーブ基地局のパイロット信号は、異なる時間周波数リソースを占有し、ステップＳ２５３で、移動端末装置から合同プリコーディング行列インデックスおよび内部プリコーディング行列インデックスが受信され、ステップＳ２５４で、受信された内部プリコーディング行列インデックスに基づいて、コードブックから対応する内部プリコーディング行列が選択され、ただし、マスタ基地局に関して、行列は、
【０１３９】
【数６６】
0005529888.tif 000067
サイズの
【０１４０】
【数６７】
0005529888.tif 000068
であり、スレーブ基地局に関して、
行列は、
【０１４１】
【数６８】
0005529888.tif 000069
サイズの
【０１４２】
【数６９】
0005529888.tif 000070
であり、さらに受信された合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、コードブックから対応する合同プリコーディング行列が選択され、この行列の対応する部分が現在の基地局の合同プリコーディング行列としてさらに選択され、選択される合同プリコーディング行列は、
【０１４３】
【数７０】
0005529888.tif 000071
サイズのＷｃであり、マスタ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ１は、Ｗｃの上半分の部分（最初の
【０１４４】
【数７１】
0005529888.tif 000072
個の行）であり、スレーブ基地局の合同プリコーディング行列Ｗｃ２は、Ｗｃの下半分の部分（最後の
【０１４５】
【数７２】
0005529888.tif 000073
個の行）である。マスタ基地局とスレーブ基地局の間の対応関係、および合同プリコーディング行列ブロックは、以上の説明に限定されないことに留意すべきであり、ステップＳ２５５で、各基地局が、送信する前に、合同プリコーディング行列を使用してデータをそれぞれ符号化し、送信されるデータは、
【０１４６】
【数７３】
0005529888.tif 000074
であり、ｉ＝１，２は、それぞれ、マスタ基地局インデックスおよびスレーブ基地局インデックスである。
【０１４７】
これに相応して、図３ｆにおいて、ステップＳ３５１で、移動端末装置が初期設定され、ステップＳ３５２で、移動端末装置が２つの基地局からパイロット信号を受信し、これら２つのパイロット信号は、異なる時間周波数リソース上にあり、このため、ステップＳ３５３で、移動端末装置が、受信されたパイロット信号をそれぞれ推定して、Ｈ１およびＨ２である、２つの基地局のチャネルをそれぞれ獲得し、次に、移動端末装置が、コードブックから最適な内部プリコーディング行列
【０１４８】
【数７４】
0005529888.tif 000075
および
【０１４９】
【数７５】
0005529888.tif 000076
をそれぞれ選択し、次に、チャネルに、対応する内部プリコーディング行列を掛けて、等価チャネル
【０１５０】
【数７６】
0005529888.tif 000077
および
【０１５１】
【数７７】
0005529888.tif 000078
をそれぞれ獲得し、次に、
【０１５２】
【数７８】
0005529888.tif 000079
と
【０１５３】
【数７９】
0005529888.tif 000080
を合成して、合同等価チャネル
【０１５４】
【数８０】
0005529888.tif 000081
を獲得し、ただし、Ｈｃのサイズは、
【０１５５】
【数８１】
0005529888.tif 000082
であり、ステップＳ３５４で、移動端末装置が、プリコーディング行列コードブックから
【０１５６】
【数８２】
0005529888.tif 000083
サイズの最適な合同プリコーディング行列Ｗｃを選択し、ステップＳ３５５で、合同プリコーディング行列のインデックス、およびすべての内部プリコーディング行列インデックスがそれぞれの協力基地局に送信される。
【０１５７】
図４ａおよび図４ｂは、本発明の実施形態による基地局の構造の概略ブロック図をそれぞれ示す。
【０１５８】
図５ａおよび図５ｂは、本発明の実施形態による移動端末装置の構造の概略ブロック図をそれぞれ示す。
【０１５９】
図４ａの基地局は、図５ａの移動端末装置に対応し、さらに図４ａおよび図５ａは、図２ａおよび図３ａにそれぞれ対応し、図４ｂの基地局は、図５ｂの移動端末装置に対応し、さらに図４ｂおよび図５ｂは、図２ｅおよび図３ｅにそれぞれ対応する。
【０１６０】
具体的には、本発明の実施形態において、基地局４００は、データに対して合同プリコーディングを実行し、そのデータを送信することを目的とする。基地局４００は、受信手段４０１と、格納手段４０２と、合同プリコーディング行列選択手段４０３と、合同プリコーディング手段４０４と、送信手段４０５とを備えることが可能である。
【０１６１】
具体的には、受信手段４０１は、合同プリコーディング行列インデックスを受信するように構成されることが可能であり、格納手段４０２は、少なくとも１つのプリコーディング・コードブックを格納するように構成されることが可能であり、合同プリコーディング行列選択手段４０３は、受信手段４０１によって出力される合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、格納手段４０２の中のコードブックから合同プリコーディング行列を選択し、さらに合同プリコーディング行列を合同プリコーディング手段４０４に出力するように構成され、合同プリコーディング手段４０４は、データを送信手段４０５に出力する前に、データに対して合同プリコーディングを実行し、次に、送信手段４０５がこのデータを送出し、さらに、送信手段４０５は、データを送信する前にパイロット信号を送信するようにさらに構成される。
【０１６２】
これに相応して、移動端末装置５００は、合同チャネル推定に基づいて合同プリコーディング行列を選択し、合同プリコーディング行列インデックスをフィードバックするように構成される。移動端末装置５００は、受信手段５０１と、チャネル指定手段５０２と、格納手段５０３と、合同プリコーディング行列選択手段５０４と、フィードバック手段５０５とを備えることが可能である。
【０１６３】
具体的には、受信手段５０１は、パイロット信号を受信するように構成され、チャネル推定手段５０２は、受信手段５０１によって入力されるパイロット信号に対してチャネル推定を実行し、さらに合同チャネルを獲得した後、そのチャネルを合同プリコーディング行列選択手段５０４に出力するように構成され、格納手段５０３は、少なくとも１つのプリコーディング・コードブックを格納するように構成され、合同プリコーディング行列選択手段５０４は、合同チャネルに基づいて、格納手段５０３の中のコードブックから最適な合同プリコーディング行列を選択し、この行列のインデックスを、フィードバックを実行するフィードバック手段５０５に出力する。
【０１６４】
本発明の実施形態および実施例によれば、基地局４００および移動端末装置５００は、様々な変更を行うことができる。図４ｂ（基地局４１０）および図５ｂ（移動端末装置５１０）は、それぞれ、詳細に説明される基地局４００および移動端末装置５００の１つの変更に過ぎない。当業者は、基本的な概念、および前述の実施形態に基づいて、基地局および移動端末装置の他の変更を単純に、直観的に得ることができ、そのような変更は、本明細書で１つ１つ詳細に説明されることはない。
【０１６５】
図４ｂで、基地局４００の基本的な構成機能を実施することの他に、基地局４１０は、内部プリコーディング行列選択を実行し、さらにパイロット信号／データを内部符号化するようにさらに構成される。基地局４１０は、受信手段４０１と、格納手段４０２と、合同プリコーディング行列選択手段４０３と、合同プリコーディング手段４０４と、送信手段４０５とを備えることが可能であり、さらに基地局４１０は、内部プリコーディング行列選択手段４１１と、内部プリコーディング手段４１２とをさらに備えることが可能である。
【０１６６】
具体的には、受信手段４０１は、合同プリコーディング行列インデックスを受信し、さらにアップリンク・サウンディング信号を受信して、基地局から移動端末装置に至るダウンリンクＭＩＭＯ物理チャネルを推定するようにさらに構成され、内部プリコーディング選択手段４１１は、ダウンリンク物理チャネル推定に基づいて、最適な内部プリコーディング行列を選択するように構成され、格納手段４０２は、少なくとも１つのプリコーディング・コードブックを格納するように構成され、合同プリコーディング行列選択手段４０３は、受信手段４０１からの合同プリコーディング行列インデックスに基づいて、格納手段４０２の中のコードブックから合同プリコーディング行列を選択するように構成され、さらに合同プリコーディング行列選択手段は、選択された合同プリコーディング行列からの、現在の基地局に対応する行列ブロックを、現在の基地局の合同プリコーディング行列としてさらに選択し、次に、現在の基地局の合同プリコーディング行列を合同プリコーディング手段４０４に出力し、合同プリコーディング手段４０４は、データに対して合同プリコーディングを実行し、そのデータを内部プリコーディング手段４１２に出力し、内部プリコーディング手段４１２は、内部プリコーディング選択手段４１１から出力される内部プリコーディング行列に基づいて、パイロット信号に対して内部プリコーディングを実行し、次に、そのパイロット信号を送信手段４０５に出力するように構成され、内部プリコーディング手段４１２は、内部プリコーディング選択手段４１１から出力される内部プリコーディング行列に基づいて、合同プリコーディング手段４０４からの合同プリコードされたデータに対して内部プリコーディングを実行し、さらに内部プリコードされたデータを送信手段４０５に出力するようにさらに構成され、送信手段４０５は、内部プリコーディング手段から内部プリコードされたパイロット信号およびデータを送信するように構成される。
【０１６７】
これに相応して、移動端末装置５１０は、チャネル推定および内部プリコーディング行列に基づいて合同等価チャネルを獲得し、合同プリコーディング行列を選択し次に、合同プリコーディング行列インデックスをフィードバックするように構成される。移動端末装置５１０は、受信手段５０１と、チャネル推定手段５０２と、格納手段５０３と、合同プリコーディング行列選択手段５０４と、フィードバック手段５０５とを備えることが可能である。さらに、移動端末装置５１０は、内部プリコーディング行列選択手段５１１と、行列乗算手段５１２と、チャネル行列合成手段５１３とをさらに備える。
【０１６８】
具体的には、受信手段５０１は、パイロット信号および内部プリコーディング行列インデックスを受信するように構成され、チャネル推定手段５０２は、受信手段から入力されるパイロット信号に対してチャネル推定をそれぞれ実行して、推定された物理チャネルＨ１およびＨ２を獲得し、これらのチャネルＨ１およびＨ２を行列乗算手段５１２に出力するように構成され、格納手段５０３は、少なくとも１つのコードブックを格納するように構成され、内部プリコーディング行列選択手段５１１は、受信手段５０１から出力される内部プリコーディング行列インデックスに基づいて、格納手段５０３の中のコードブックから対応する内部プリコーディング行列
【０１６９】
【数８３】
0005529888.tif 000084
および
【０１７０】
【数８４】
0005529888.tif 000085
をそれぞれ選択し、内部プリコーディング行列を行列乗算手段５１２に出力するように構成され、行列乗算手段５１２は、入力された内部プリコーディング行列、および推定された物理チャネルに対してそれぞれ行列乗算を実行して、等価チャネル推定
【０１７１】
【数８５】
0005529888.tif 000086
および
【０１７２】
【数８６】
0005529888.tif 000087
を獲得し、次に、これらの等価チャネル推定をチャネル行列合成手段５１３に出力するように構成され、チャネル行列合成手段５１３は、等価チャネル推定
【０１７３】
【数８７】
0005529888.tif 000088
および
【０１７４】
【数８８】
0005529888.tif 000089
に対して行列合成を実行して、合同等価チャネル
【０１７５】
【数８９】
0005529888.tif 000090
を獲得し、次に、合同等価チャネルを合同プリコーディング行列選択手段５０４に出力するように構成され、合同プリコーディング行列選択手段５０４は、合同等価チャネルに基づいて、格納手段５０３の中のコードブックから最適な合同プリコーディング行列を選択し、さらにこの行列のインデックスをフィードバック手段５０５に出力し、フィードバック手段５０５は、このインデックスをフィードバックする。
【０１７６】
前述の実施形態において、合同プリコーディング行列を選択するためのコードブックと、内部プリコーディング行列を選択するためのコードブックは、同一である可能性も、異なる可能性もある。
【０１７７】
以下に、本発明におけるコードブックの要求されるサイズが分析される。すなわち、本発明において、内部プリコーディング・プロセスのない実施形態では、推定される物理チャネルを合計することによって合同チャネルが獲得される、つまり、Ｈｃ＝Ｈ１＋Ｈ２である場合、Ｈｃのサイズは、Ｍ×Ｎであり、推定される物理チャネルを合成することによって合同チャネルが獲得される、つまり、Ｈｃ＝［Ｈ１，Ｈ２］である場合、Ｈｃのサイズは、Ｍ×２Ｎであるのに対して、内部プリコーディング・プロセスを伴う実施形態では、推定される物理チャネルを合計することによって合同チャネルが獲得される、つまり、
【０１７８】
【数９０】
0005529888.tif 000091
である場合、Ｈｃのサイズは、
【０１７９】
【数９１】
0005529888.tif 000092
であり、
【０１８０】
【数９２】
0005529888.tif 000093
であり、推定される物理チャネルを合成することによって合同チャネルが獲得される、つまり、
【０１８１】
【数９３】
0005529888.tif 000094
である場合、Ｈｃのサイズは、
【０１８２】
【数９４】
0005529888.tif 000095
である。内部プリコーディング・プロセスを介して
【０１８３】
【数９５】
0005529888.tif 000096
であることから、プリコーディング・コードブックのサイズが小さくされることが可能であり、プリコーディング行列コードブック格納スペースが小さくされることが可能であり、さらに実施の複雑度がさらに低減されることが可能である。
【０１８４】
さらに、システムは、データ・フローを送信する際の設定に基づいて、データ・フローの量を適合させることが可能であり、この場合、合同プリコーディング行列と、内部プリコーディング行列とを備えるプリコーディング行列のランクも適合させられなければならず、すると、プリコーディング行列インデックスを送信する際、移動端末装置および協力基地局は、それぞれのプリコーディング行列のランクも送信しなければならず、コードブックの中のプリコーディング行列を選択する際、選択は、やはり、プリコーディング行列のランクに関連して行われなければならない。このランク適合部分は、従来技術において多くの実施形態を有し、このため、本発明の実施形態において詳細に説明することはしない。しかし、当業者は、前述の説明に基づいて、ランク適合を伴って本発明を単純に、直観的に実施することができ、ランク適合を伴っても、伴わなくても、そのような実施は、本発明の技術範囲に含まれる変種であり、本発明を限定するものと理解されるべきではない。
【０１８５】
本発明によるコードブック・ベースのマルチ基地局合同プリコーディング・スキームは、すべての基地局と、移動端末装置の間のチャネル条件を考慮し、このスキームは、時間周波数リソース多重化によってもたらされる干渉を軽減し、ユーザ・パフォーマンスを高め、さらに、内部プリコーディングが、協力基地局による共同のサービスを受ける移動端末装置のパフォーマンスをさらに高めることが可能である。加えて、内部プリコーディング・プロセスを介して、プリコーディング・コードブックのサイズが小さくされることが可能であり、プリコーディング行列コードブックのための格納スペースが低減されることが可能であり、さらに実施の複雑度がさらに低減されることが可能である。
【０１８６】
本発明は、ハードウェアによって、ソフトウェアによって、ファームウェアによって、さらにハードウェアとソフトウェアとファームウェアの組合せによって実施されることが可能である。本発明は、任意の適切なデータ処理システムのために使用可能な信号を伝送する媒体上のコンピュータプログラム製品セットとして実施されることも可能であることを当業者は承知していよう。そのような信号を担持する媒体は、磁気媒体、光媒体、または他の適切な媒体を含む、コンピュータ可読情報のための伝送媒体または記録可能な媒体であることが可能である。記録可能な媒体の例には、ハードディスク・ドライバにおける磁気ディスクまたはフロッピー・ディスク、ＣＤドライバのための光ディスク、磁気テープ、ならびに当業者によって企図され得る他の媒体が含まれる。適切なプログラミング装置を有する任意の通信装置が、プログラム製品として実施された本発明の方法のステップを実施することができることが当業者には理解されよう。
【０１８７】
以上の説明から、本発明の趣旨を逸脱することなく、本発明のそれぞれの実施形態に変形および変更が行われ得ることを理解されたい。本明細書における説明は、例示的であることを意図し、限定することは意図していない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲だけによって限定される。
【図１】
0005529888.tif 000109
【図２ａ】
0005529888.tif 000110
【図２ｂ】
0005529888.tif 000111
【図２ｃ】
0005529888.tif 000112
【図２ｄ】
0005529888.tif 000113
【図２ｅ】
0005529888.tif 000114
【図２ｆ】
0005529888.tif 000115
【図３ａ】
0005529888.tif 000116
【図３ｂ】
0005529888.tif 000117
【図３ｃ】
0005529888.tif 000118
【図３ｄ】
0005529888.tif 000119
【図３ｅ】
0005529888.tif 000120
【図３ｆ】
0005529888.tif 000121
【図４ａ】
0005529888.tif 000122
【図４ｂ】
0005529888.tif 000123
【図５ａ】
0005529888.tif 000124
【図５ｂ】
0005529888.tif 000125