(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法であって、
基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定するステップと、
前記空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するステップと、
前記変換された階層型符号帳からコードワードを選択するステップと、
前記階層型フィードバック・モードを使用して前記空間相関行列および前記選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスをユーザー機器から前記基地局にフィードバックするステップとを含み、
前記階層型フィードバック・モードにおける前記階層型符号帳は、時間または周波数領域にわたってユーザー端末のチャネル情報に基づき学習が行われ、構築された符号帳である、方法。
【請求項２】
前記変換された階層型符号帳からコードワードを選択するステップは、前記変換された階層型符号帳から最深レベルのコードワードを選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するステップは、前記階層型フィードバック・モードにおいて前記階層型符号帳のそれぞれのレベルで前記空間相関行列にコードワードを前乗算するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記空間相関行列は、前記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期間よりはるかに長い期間にわたって前記基地局と前記ユーザー端末との間で同期される長期情報である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記モバイル通信システムは、マルチユーザー多入力多出力通信システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置であって、
基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定するように構成された測定コンポーネントと、
前記空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するように構成された変換コンポーネントと、
前記変換された階層型符号帳からコードワードを選択するように構成された選択コンポーネントと、
前記階層型フィードバック・モードを使用して前記空間相関行列および前記選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスを前記ユーザー端末から前記基地局にフィードバックするように構成されたフィードバック・コンポーネントとを備え、
前記階層型フィードバック・モードにおける前記階層型符号帳は、前記ユーザー端末のチャネルの時間または周波数情報に基づき学習が行われ、構築された符号帳である、装置。
【請求項７】
前記選択コンポーネントは、前記変換された階層型符号帳から最深レベルのコードワードを選択する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記変換コンポーネントは、前記階層型フィードバック・モードにおいて前記階層型符号帳のそれぞれのレベルで前記空間相関行列にコードワードを前乗算する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記空間相関行列は、前記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期間よりはるかに長い期間にわたって前記基地局と前記ユーザー端末との間で同期される長期情報である、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法であって、
ユーザー端末からフィードバックされた空間相関行列およびプリコーディング行列インデックスに基づき選択されたコードワードを再構築するステップであって、前記選択されたコードワードは前記ユーザー端末によって変換された階層型符号帳から選択される、ステップと、
前記再構築されたコードワードに基づきプリコーディングおよびスケジューリングを実行するステップと
を含む、方法。
【請求項１１】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置であって、
ユーザー端末からフィードバックされた空間相関行列およびプリコーディング行列インデックスに基づき選択されたコードワードを再構築するように構成された再構築コンポーネントであって、前記選択されたコードワードは前記ユーザー端末によって変換された階層型符号帳から選択される、再構築コンポーネントと、
前記再構築されたコードワードに基づきプリコーディングおよびスケジューリングを実行するように構成された実行コンポーネントと
を備える、装置。
【請求項１２】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置であって、
基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定し、
前記空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換し、
前記変換された階層型符号帳からコードワードを選択し、
前記階層型フィードバック・モードを使用して前記空間相関行列および前記選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスをユーザー機器から前記基地局にフィードバックするように適合された
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記階層型フィードバック・モードにおける前記階層型符号帳は、前記ユーザー端末のチャネルの時間または周波数情報に基づき学習が行われ、構築された符号帳である、装置。
【請求項１３】
モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置であって、
ユーザー端末からフィードバックされた空間相関行列およびプリコーディング行列インデックスに基づき選択されたコードワードを再構築し、前記選択されたコードワードは前記ユーザー端末によって変換された階層型符号帳から選択され、
前記再構築されたコードワードに基づきプリコーディングおよびスケジューリングを実行するように適合された
少なくとも１つのプロセッサを
備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル通信の分野に関し、より具体的には、モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバック（spatial information-assisted hierarchical feedback）を実行するための方法および装置に関し、この方法および装置は、ユーザー端末（ＵＥ）のチャネルの空間的性質を考慮して、階層型フィードバックを実行することにより、フィードバック精度を改善する。
【背景技術】
【０００２】
ロング・ターム・エボリューション・リリース８（ＬＴＥ  Ｒｅｌ−８）標準は、ＳＵ−ＭＩＭＯ（シングル・ユーザー多入力多出力）に対するフィードバック・ポリシーおよび符号帳（コードブック）を特に最適化するものである。しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯは、ＳＵ−ＭＩＭＯに比べてフィードバック精度に対し敏感であることがすでに知られている。フィードバック精度が低いと、ＭＵ−ＭＩＭＯ性能が低下し、それにより、ＭＵ−ＭＩＭＯの理論的ポテンシャルに関する調査が阻害される。この問題を解決するために、最新のＬＴＥ−Ａの議論ではＭＵ−ＭＩＭＯの性能を高める高度フィードバック機構を重点的に取りあげている。階層型フィードバックは、スキームの非常に有望な候補である。
【０００３】
ＭＵ−ＭＩＭＯのフィードバック精度を高めるための効果的な方法を考案することが望ましい。従来の階層型フィードバックでは時間領域または周波数領域におけるＵＥのチャネルの相関性を利用するが、チャネルの空間的性質を考慮していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における上記の欠陥を解決するために、本発明が提案される。したがって、本発明の目的は、モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法および装置を実現することであり、この方法および装置は、ＵＥのチャネルの空間的性質を考慮して、階層型フィードバックを実行することにより、フィードバック精度を改善することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、ユーザー端末側に、モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法が備えられ、この方法は、基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定するステップと、その空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するステップと、変換された階層型符号帳からコードワードを選択するステップと、階層型フィードバック・モードを使用して空間相関行列および選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスをユーザー端末から基地局にフィードバックするステップとを含む。
【０００６】
好ましくは、基地局において、この方法は、プリコーディングおよびスケジューリングを実行するためにユーザー端末からフィードバックされる空間相関行列およびプリコーディング行列インデックスに基づき選択されたコードワードを再構築するステップを含む。
【０００７】
好ましくは、階層型フィードバック・モードにおける階層型符号帳は、ユーザー端末のチャネルの時間または周波数情報に基づき学習が行われ、構築された符号帳である。
【０００８】
好ましくは、変換された階層型符号帳からコードワードを選択するステップは、変換された階層型符号帳から最深レベルのコードワードを選択するステップを含む。
【０００９】
好ましくは、空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するステップは、階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳のそれぞれのレベルで空間相関行列にコードワードを前乗算するステップを含む。
【００１０】
好ましくは、空間相関行列は、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期間より遙かに長い期間にわたって基地局とユーザー端末との間で同期される長期情報である。
【００１１】
好ましくは、モバイル通信システムは、マルチユーザー多入力多出力通信システムである。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、モバイル通信システムにおいて空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置がさらに実現され、この装置は、基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定するように構成された測定コンポーネントと、その空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換するように構成された変換コンポーネントと、変換された階層型符号帳からコードワードを選択するように構成された選択コンポーネントと、階層型フィードバック・モードを使用して空間相関行列および選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスをユーザー端末から基地局にフィードバックするように構成されたフィードバック・コンポーネントとを備える。
【００１３】
要するに、本発明によれば、従来の階層型フィードバックに比べてフィードバック精度を高めることができる、階層型フィードバックとＵＥ空間情報の利点を併せ持つフィードバック・アーキテクチャが実現される。
【００１４】
図面とともに本発明の非限定的な実施形態に関する以下の詳細な記述に基づくことで、本発明の上記の、ならびに他の目的、特徴、および利点がより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】階層型フィードバックにおける二分木構造の符号帳の一例を示す図である。
【図２】本発明によるモバイル通信システムにおける空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法の流れ図である。
【図３】本発明によるモバイル通信システムにおける空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
これ以降、本発明は、図面を参照しつつ説明される。以下の記述では、いくつかの特定の実施形態は、例示のみを目的としており、本発明に対するいかなる限定としても解釈すべきでなく、例としてのみ解釈すべきである。従来の構造またはアーキテクチャが本発明を理解するうえで潜在的な曖昧さを引き起こす場合には、これらは省略される。
【００１７】
階層型フィードバックというアイデアは、フィードバック精度を改善すること、およびフィードバックが制限されているワイヤレス通信システムの全体的性能を改善することに由来している。階層型フィードバック機構は、時間領域または周波数領域に関して物理的チャネルの相関性を利用する。階層型フィードバックにおける符号帳は、二分木構造に編成されており、ｊ番目のレベルで所与の部分木における符号帳を結合するためのインデックスは、図１に示されているように、同じ（ｊ−１）個の有効ビットを有する。
【００１８】
チャネルがゆっくり変化する場合、階層型フィードバックは、従来のフィードバックに比べてＵＥチャネルに関してより正確な記述をもたらす。言い換えると、固定されたフィードバック・オーバーヘッドに関して、階層型フィードバックは、はるかに大きい符号帳内のコードワードにインデックスを付ける。Ｂｍａｘは階層型符号帳内の木の全体的レベルを表し、Ｂ＿ｆｅｅｄｂａｃｋはアップリンク・フィードバック・シグナリングにおけるＰＭＩ（プリコーディング行列インデックス）のビットの数を表すと想定する。現行のＬＴＥ標準に関して、Ｂ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ＝４であり、ここでは、一例として、Ｂｍａｘ＝１２が採用される。階層型フィードバックは、一例として以下のシナリオを採用することによって説明することができる。
【００１９】
アップリンク・フィードバックの開始時に、つまり、時間ｔ＿０のときに、ＵＥは、階層型符号帳から最深レベルのコードワードを選択し、インデックスはＩｄｘ＿０＝［１  ０  ０  １  ０  ０  １  ０  ０  １  １  ０］である。しかし、ＵＥは、Ｉｄｘ＿０の以前のＢ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ個のビットをフィードバックし、ｔ＿０のときのＰＭＩをＰＭＩ＿０＝［１  ０  ０  １］としてフィードバックする。
【００２０】
次のフィードバック時に、つまり、ｔ＿１のときにも依然として、ＵＥは、階層型符号帳から最深レベルのコードワードを選択し、コードワードのインデックスはＩｄｘ＿１＝［１  ０  ０  １  ０  ０  ０  ０  １  １  １  ０］である。階層型フィードバック・アルゴリズムによれば、ＵＥは、Ｉｄｘ＿１の中間（Ｂ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ−１）ビットをフィードバックするが、ＰＭＩフィードバックでは、「下方」のシナリオ（つまり、階層木内の下方探索）を示すために第１のビットが使用される。そのため、ｔ＿１におけるフィードバックＰＭＩは、ＰＭＩ＿１＝［１  ０  ０  ０］であり、第１のビット「１」は、ＵＥおよびｅＮＢ（基地局）でネゴシエートされた「下方」に対応し、最後の３ビットは、Ｉｄｘ＿１の第５のビット、第６のビット、および第７のビットにそれぞれ対応する。
【００２１】
このようにして、ＰＭＩ＿１＝［１  ０  ０  ０］を受信したときに、ｅＮＢは、ＰＭＩ＿１およびＰＭ１＿０に基づきＩｄｘ＿０の一部を再構築することができる。再構築されたコードワードのインデックスは、ＰＭＩ＿１＿ｒｅ＝［１  ０  ０  １  ０  ０  ０］である。この例から、チャネルがゆっくり変化する場合、階層型フィードバックおよびその対応する符号帳構造はチャネル情報のより正確なフィードバックを実現することができ、連続するコードワードの前部の複数のビットは同じ部分木内に置かれることがはっきりわかる。
【００２２】
階層型フィードバックは、単に、時間領域または周波数領域におけるＵＥチャネルの相関性を利用するだけであることにさらに留意されたい。コードワードの選択は、ＵＥチャネルの時間または周波数情報に一意的に基づきなされる。符号帳それ自体は、チャネルの空間的性質を考慮することなく、学習および構築が行われる。しかし、実際の伝搬環境では、チャネル同士が相関しており、コードワード探索および更新においてチャネルの空間的性質を考慮しない場合、次善最適コードワードがもたらされる可能性がある。
【００２３】
本発明による解決策の基本的なアイデアは以下のとおりである。
【００２４】
ステップ１：それぞれのアップリンク・フィードバック・フレームにおいて、ＵＥはその空間相関行列を測定し、計算する。
【００２５】
ステップ２：ＵＥは、（図１に示す）同期された空間相関行列を使用することによって基本的階層型符号帳を変換して新規階層型符号帳を形成する。
【００２６】
ステップ３：ＵＥは、（例えば、空間距離を最小にする、システム容量を最大にするなど）所定の標準に基づき新規生成された符号帳内の最深レベルからコードワードを１つ選択する。
【００２７】
ステップ４：ＵＥは、階層型フィードバック・アルゴリズムによりステップ３において生成されたコードワード・インデックスに基づき４ビット・フィードバックＰＭＩを導き出す。次いで、ＵＥは、ＰＭＩをｅＮＢにフィードバックする。フレームが空間情報更新フレームである場合、ＵＥは、空間相関行列をフィードバックする必要がある。空間相関情報は、ＰＭＩフィードバック期間よりはるかに長い期間内にｅＮＢとＵＥとの間で同期されている長期情報とみなされうることに留意されたい。
【００２８】
ステップ５：ｅＮＢは、ステップ３のフィードバックＰＭＩ、先行するフィードバック時間内の同じＵＥから知られるフィードバックＰＭＩ、および事前定義された階層型フィードバック・アルゴリズムに基づきＵＥ  ＰＭＩを再構築する。
【００２９】
ステップ６：ｅＮＢは、ステップ５で得られた情報に基づきスケジューリングおよびプリコーディングを実行する。ｅＮＢは、報告されたＰＭＩおよび対応するコードワードを復号化することができることに留意されたい。
【００３０】
本発明は、以下の例を使用して説明されうる。
【００３１】
ＭＵ−ＭＩＭＯシステムにＫ人のユーザーがおり、ＢＳはＭ本の送信アンテナを装備し、それぞれのＵＥはＮ本の受信アンテナを有すると想定する。また、Ｂｍａｘ＝１２かつＢ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ＝４であると想定することもできる。言い換えると、階層型符号帳木内に１２のレベルがあり、それぞれのフィードバックＰＭＩは、４ビットで表されうる。そのため、符号帳木は合計２１３−２＝８１９０個のコードワードを有し、これらのコードワードは図１に示されているように編成されている。ダウンリンクでは、単に、単一ストリームを送信することができるだけであり、すべてのコードワードはＭ×１の次元を有する。ＢＳからｋ番目のユーザーまでのチャネルは、Ｎ×Ｍ行列Ｈｋで表される。
【００３２】
ステップ１：空間相関行列の計算
【００３３】
第１のＵＥフィードバックフレームｔ＿０で、ＵＥ  ｋは、基地局のＭ本の送信アンテナのＭ×Ｍ空間相関行列
【数１】
0005507000.tif 000002
を測定し、式中、ｓは空間相関行列を平均するための副搬送波を表す。これは、副搬送波、数十の副搬送波、または空間相関行列について許される伝搬シナリオおよびフィードバック・バッジに依存する帯域全体とすることができる。
【００３４】
ステップ２：空間相関情報を含む新規コードワードの生成
【００３５】
Ｒｋ０は、階層型符号帳の第１のレベルのコードワード、つまり、インデックスがそれぞれ［０］および［１］である図１のコードワード、つまり、ｃｄ＿０およびｃｄ＿１の結合と前乗算される。得られるコードワードは、ｃｄ＿ｎｅｗ＿０およびｃｄ＿ｎｅｗ＿１である。固有チャネルｈk０をもつより小さい余弦距離を有するコードワードは、次のステップで木探索の根として選択される。
【００３６】
【数２】
0005507000.tif 000003
、
【数３】
0005507000.tif 000004
、およびｈｋ０＝Ｕ（：，１）’Ｈｋ０であるが、式中、Ｕ（：，１）は、Ｈｋ０の左特異行列の第１列目である。
【００３７】
ステップ３：階層木からの最深レベルのコードワードの選択
【００３８】
ｃｄ＿ｎｅｗ＿０がステップ２で選択された場合、ステップ２の同じプロセスが、図１に示されたコードワード「０」に由来するコードワードの結合に対して実行される。言い換えると、空間相関行列Ｒｋ０が、インデックスが［００］および［０１］であるコードワードへ変換を実行するということである。選択プロセスは、次の木探索に対する根を決定するためにコードワードの結合に対して実行されることになる。
【００３９】
コードワード選択を実行する→階層木内でレベルを下げる→新規コードワードを生成するというプロセスを、葉のコードが選択されるまで実行することになる。例えば、コードワード［０  １  ０  １  ０  ０  １  １  ０  １  １  ０］が選択されていると想定する。
【００４０】
ステップ４：ＰＭＩの決定およびフィードバック
【００４１】
第１のアップリンク・フィードバック・フレームが想定されているので、ｅＮＢは、ＵＥ  ｋのＰＭＩ空間相関情報を予め知ることはない。したがって、空間相関行列Ｒｋ０は、ベクトルまたはスケールの形でｅＮＢにフィードバックされる。空間相関行列のほかに、選択されたコードワードのインデックスの前部４ビット、つまり、ＰＭＩ＿０＝［０  １  ０  １］がｅＮＢにフィードバックされる。
【００４２】
ステップ５：ｅＮＢにおけるコードワードの再構築
【００４３】
Ｒｋ０およびＰＭＩ＿０＝［０  １  ０  １］を受け取ったときに、またこれがＵＥ  ｋから第１のアップリンク・フィードバックであると判定された後、ｅＮＢは、以下のようにして所望のコードワードを再構築する。最初に、インデックスが［０  １  ０  １  ］であるコードワードを階層型符号帳から探索する、つまりこれはｃｄ＿０１０１であり、再構築されたコードワードを
【数４】
0005507000.tif 000005
として表す。
【００４４】
ステップ６：プリコーディングおよびスケジューリング
【００４５】
セル内のすべてのＵＥからオリジナルのコードワードを取得した後、ｅＮＢは、これらのオリジナルのコードワードを異なる方法で使用する。ここで、報告されるＰＭＩは、ＵＥの有効なチャネルの量子化であると想定し、総容量に基づく欲張り探索およびゼロ強制プリコーディングを実行する。ｅＮＢは、加重和が最大である容量を有するＵＥのサブセットを選択する。ＵＥチャネルは、
【数５】
0005507000.tif 000006
として表されるが、式中、
【数６】
0005507000.tif 000007
はステップ５で説明されているのと同じ方法で得られる（
【数７】
0005507000.tif 000008
はｉ番目のＵＥの再構築されたコードワードの転置を表す）。選択されたユーザーのサブセットに対する最終プリコーダーは
【数８】
0005507000.tif 000009
であり、式中ｐは、パワー分布ベクトル（power distribution vector）を表す。
【００４６】
ステップ４．１：後続のフレームに対するＰＭＩの決定およびフィードバック
【００４７】
ステップ４では、第１のアップリンク・フィードバック・フレームに対するＰＭＩの決定およびフィードバックのプロセスを記述しているが、後続のフレームではわずかに異なる。階層型フィードバック・フレーム・アーキテクチャでは、第１のフレームと異なるフレームについて、選択されたコードワードの１２ビットのインデックスの特定の部分を示すようにＰＭＩの（Ｂ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ−１）個のビットが割り当てられ、以前のフレームのＰＭＩと現在のフレームの１２ビットのインデックスとの関係を示すために、１ビットが使用される。例えば、第１のアップリンク・フィードバックでは、ＰＭＩ＿０＝［０  １  ０  １］がｅＮＢにフィードバックされる。
【００４８】
シナリオ１：第２のアップリンク・フィードバック・フレームにおいて、選択されたコードワードのインデックスは、Ｉｄｘ＿１＝［０  １  ０  １  １  ０  １  １  ０  ０  １  ０］である。ＵＥは、このシナリオを「下方」シナリオと判定するが、それはＩｄｘ＿１の前部４ビットがＰＭＩ＿０と同じだからである。ＰＭＩ＿１の第１のビットは、下方の「１」（ｅＮＢとＵＥの両方で知られている）を示すために使用され、Ｉｄｘ＿１の第５、第６、および第７のビットはＰＭＩ＿１の残りのビットに埋め込まれる。したがって、ＰＭＩ＿１＝［１  １  ０  １］である。
【００４９】
シナリオ２：第２のアップリンク・フィードバック・フレームにおいて、選択されたコードワードのインデックスは、Ｉｄｘ＿１＝［０  １  １  ０  １  ０  １  １  ０  ０  １  ０］である。ＵＥは、このシナリオを「上方」シナリオと判定するが、それはＩｄｘ＿１の前部４ビットがＰＭＩ＿０と異なるからである。ＰＭＩ＿１の第１のビットは、上方の「０」（ｅＮＢとＵＥの両方で知られている）を示すために使用され、ＰＭＩ＿１の残りのビットは、Ｉｄｘ＿１の３つのビットによって埋められる。また、チャネルの性質を考慮して、ＰＭＩ＿１内の選択された３つのビットをよりよい方法でセットすることができる。ここで、このシナリオではＩｄｘ＿１の前部の（Ｂ＿ｆｅｅｄｂａｃｋ−１）ビット、さらには得られたＰＭＩ＿１＝［０  ０  １  １］が使用されると単純に想定することができる。
【００５０】
新規フィードバックＰＭＩを受け取った後、ｅＮＢは、すでに知っているＰＭＩ＿１、およびｅＮＢとＵＥとの間の「下方」および「上方」のシナリオに対する追加のビットによって決定されるネゴシエーション・アルゴリズムに基づきＩｄｘ＿１の一部または全部を再構築することができる。その後、プリコーディングとスケジューリングとを実行することができる。
【００５１】
図２は、本発明によるモバイル通信システムにおける空間情報支援階層型フィードバックを実行するための方法の流れ図を示している。
【００５２】
図２に示されているように、ステップ２０１において、ユーザー機器は、基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定する。ステップ２０３で、ユーザー端末は、その空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換する。ステップ２０５で、ユーザー端末は、変換された階層型符号帳からコードワードを選択する。ステップ２０７で、選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスおよび空間相関行列が、階層型フィードバック・モードを使用してユーザー機器から基地局にフィードバックされる。ステップ２０９で、基地局は、プリコーディングおよびスケジューリングを実行するためにユーザー端末からフィードバックされるプリコーディング行列インデックスおよび空間相関行列に基づき選択されたコードワードを再構築する。
【００５３】
図３は、本発明によるモバイル通信システムにおける空間情報支援階層型フィードバックを実行するための装置の流れ図を示している。
【００５４】
図３に示されているように、装置は、測定コンポーネント３０１と、変換コンポーネント３０３と、選択コンポーネント３０５と、フィードバック・コンポーネント３０７とを備える。測定コンポーネント３０１は、基地局の複数の送信アンテナの空間相関行列を測定する。変換コンポーネント３０３は、空間相関行列を使用して階層型フィードバック・モードにおいて階層型符号帳を変換する。選択コンポーネント３０５は、変換された階層型符号帳からコードワードを選択する。フィードバック・コンポーネント３０７は、階層型フィードバック・モードを使用して、選択されたコードワードのインデックスに対応するプリコーディング行列インデックスおよび空間相関行列をユーザー機器から基地局にフィードバックする。
【００５５】
システム・シミュレーションを実行した。シミュレーションの前提条件および結果を以下にまとめた。
【表１】
0005507000.tif 000010
【００５６】
Ｔｘアンテナ間隔＝０．５波長
【表２】
0005507000.tif 000011
【００５７】
Ｔｘアンテナ間隔＝４波長
【表３】
0005507000.tif 000012
【００５８】
シミュレーションの結果から、単一の階層型フィードバックに比べて、アンテナ間の空間相関が比較的強い場合、つまり、Ｔｘアンテナ間隔＝０．５波長である場合、空間相関に階層型フィードバックを加えると、２８％のセル平均周波数スペクトル効率（ＳＥ）および１３％のセル端ＳＥになる可能性があることがわかる。アンテナ間隔がこれ以上大きくなると、つまり、Ｔｘアンテナ間隔＝４波長になった場合、空間相関利得は、１０％のセル平均ＳＥおよび８％のセル端ＳＥまで低減される。そのため、空間相関フィードバックは、ＭＵ−ＭＩＭＯの全体的性能を大幅に高めることができる。
【００５９】
上記の実施形態は、例示することのみを目的としており、本発明を限定することを意図していない。当業者であれば、これらの実施形態に対するさまざまな修正形態および置換形態が本発明の範囲および精神から逸脱することなく許されること、またこれらの修正形態および置換形態が付属の請求項によって限定された範囲内に収まることを理解するであろう。
【図１】
0005507000.tif 000013
【図２】
0005507000.tif 000014
【図３】
0005507000.tif 000015