(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてチャネルのチャネル品質データを送信する方法であって、
複数のチャネル品質指標を、対応する複数の周波数間隔に関して決定する段階と、
複数Ｍ個の最良チャネル品質指標とそれぞれに対応する周波数間隔を選択する段階と、
前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標を、少なくとも１つのそれぞれの隣接周波数間隔の前記チャネル品質指標と関連付ける勾配データを生成する段階と、
前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標、それぞれの周波数間隔の識別子、および前記勾配データを送信する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標は最良Ｍ非隣接周波数間隔である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最良チャネル品質指標に対応する前記周波数間隔に隣接する各周波数間隔の勾配データを送信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記勾配データを、前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標について、それぞれの最良チャネル品質指標に対応する前記周波数間隔に隣接する前記周波数間隔のそれぞれの最小勾配データとして選択し、各チャネル品質指標に１つの隣接周波数間隔の前記最小勾配データを、隣接周波数間隔に関する指示と共に送信する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記勾配データを前記隣接周波数間隔の最大勾配データとして選択する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記勾配データを前記隣接周波数間隔の勾配データの平均として選択する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
前記勾配データを、前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標について、それぞれの最良チャネル品質指標に対応する前記周波数間隔に隣接するそれぞれの周波数間隔間の最小勾配に対応するそれぞれの隣接周波数間隔に関する指示として選択し、最良隣接周波数間隔の前記指示だけを送信する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
勾配データを生成する前記段階が、前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標について、前記最良チャネル品質指標に対応する周波数間隔に隣接する周波数間隔のうちのどの隣接周波数間隔が最小勾配を有するかを決定する段階を含み、
前記勾配データを送信する段階は、前記最小勾配を有する隣接周波数間隔に関する指示を送信する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
前記勾配データは、複数Ｋ個の隣接周波数間隔にわたる勾配データを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１０】
無線通信システムにおける送信をスケジューリングするためのチャネル品質データを生成する方法であって、
複数Ｍ個の最良チャネル品質指標、それぞれに対応する周波数間隔の識別子、および前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの前記最良チャネル品質指標を少なくとも１つのそれぞれの隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関連付ける勾配データを受信する段階と、
前記それぞれの最良チャネル品質指標とそれぞれの勾配データを使用してそれぞれの隣接周波数間隔のチャネル品質指標を生成する段階とを含む方法。
【請求項１１】
前記勾配データは、前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標について、それぞれの最良チャネル品質指標に対応する前記それぞれの周波数間隔に隣接する周波数間隔のうちのそれぞれの最小勾配を有するそれぞれの隣接周波数間隔に関する指示を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記品質指標を生成する前記段階が、前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標について、前記それぞれの最小勾配を有するそれぞれの隣接周波数間隔を、それぞれの最良チャネル品質指標に対応する周波数間隔と同じチャネル品質指標を有するように近似させる段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
無線通信チャネルを介して無線周波数信号を受信するように構成され、前記信号の送信機にチャネル品質データを送信するように適応された受信機であって、
複数のチャネル品質指標を、対応する複数の周波数間隔に関して決定する手段と、
複数Ｍ個の最良チャネル品質指標とそれぞれに対応する周波数間隔とを選択する手段と、
前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標を、少なくとも１つのそれぞれの隣接周波数間隔の前記チャネル品質指標と関連付ける勾配データを生成する手段と、
前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標、それぞれに対応する周波数間隔の識別子、および前記勾配データを送信する手段とを有する受信機。
【請求項１４】
前記勾配データから送信用の特定の勾配データを選択する手段を更に有する、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
前記対応する周波数間隔の両方の隣接間隔の勾配データを平均化する手段を有する、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１６】
無線通信チャネルを介して無線周波数信号を送信する送信機であって、
複数Ｍ個の最良チャネル品質指標、それぞれに対応する周波数間隔の識別子、および前記複数Ｍ個の最良チャネル品質指標のそれぞれの最良チャネル品質指標を少なくとも１つのそれぞれの隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関連付ける勾配データを受信する手段と、
前記それぞれの最良チャネル品質指標と前記それぞれの勾配データを使用して、それぞれの隣接周波数間隔のチャネル品質指標を生成する手段と、
前記最良チャネル品質指標および前記生成されたチャネル品質指標のうち少なくとも一方に基づいて前記送信をスケジューリングするスケジューリング手段とを有する送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばセルラ無線システム等の無線システムにおけるチャネル品質情報の報告に関する。
【背景技術】
【０００２】
適応変調と符号化によるリンク適応は、無線システムにおいて時間変化するチャネルを介した頑強でスペクトル効率の高い伝送を可能にする。基本概念は、受信機においてチャネルを評価し、この評価値を送信機に戻すことである。送信機は、その送信を、変調方式と符号レートをチャネル特性に適応させるように調整する。フェージング状態に適応しない変調および符号化方式は、チャネル品質が不十分なときに許容可能な性能を支援するために一定のリンクマージンを必要とする。そのようなシステムは、最悪の場合のチャネル状態に合わせて設計されており、チャネルの使用が非効率的になる。したがって、適応変調および符号化方式は、平均スループットを高め且つ必要な送信出力とビット誤り率を少なくできるので魅力的である。例えば、非特許文献［１］〜［４］を参照されたい（付録１）。
【０００３】
さらに、無線チャネルは、常にある程度周波数選択の影響を受ける。これは、チャネル品質が周波数領域で変動することを意味する。この周波数の変動は、ＯＦＤＭ方式などのマルチキャリア方式の周波数軸に関するリンク適応方式には有益なことがある。周波数領域での適応変調と符号化の場合、周波数領域で有利なチャネル条件の影響を受ける周波数間隔（例えば、副搬送波または副搬送波グループ）には、高符号レートと共に、より高次の変調（例えば、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭ）が適切であり、低い無線リンク条件を有する周波数間隔には、ＱＰＳＫ変調と低レート符号化が使用される。
【０００４】
ＥＧＰＲＳやＨＳＰＡのようなセルラシステムならびに無線ＬＡＮを含む高度な無線通信システムでは、適応変調と符号化がその利点により使用されるようになった。
【０００５】
図１は、無線チャネル６を介して送信機４と通信する受信機２の概略図である。送信機と受信機は、無線セルラ環境で使用するように適応された基地局（即ち、ノードＢ）と移動端末（即ち、ユーザ装置（ＵＥ））でよい。受信機２は、特にチャネル品質を評価しチャネル品質指標（ＣＱＩ）値を提供するためのプロセッサ８を有する。送信機は、特に受信機から受信したＣＱＩに基づいて適応変調と符号化を実施するためのプロセッサ１０を有する。図１が大幅に単純化されており、実際には、時間と共に周波数領域で品質が変動する多数のチャネルを有する複数の受信機と送信機がある可能性があることは容易に理解されるであろう。
【０００６】
無線システムのスペクトル効率を最大にするもう１つの魅力的な方式は、パケットスケジューラ１４によって実施されるチャネル依存のスケジューリングである。この機構は、各瞬間における共有資源（例えば、ＯＦＤＭのようなマルチキャリア方式の周波数間隔）の割り当てを制御する。これは、適応変調および符号化方式と密接に関連し、多くの場合、これらは、チャネル状態に適応しようとするときに１つの結合機能と見なされる。ダウンリンクスケジューリングの第１の目的は、例えば、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重、空間分割多重などの様々な多重化技術によってユーザを直交させることである。第２の目的は、無線資源の最大化である。複数のユーザに対する送信が並列に行われるときは、資源（符号／周波数／時間／空間領域）は、瞬間的な最良チャネル状態でユーザに割り当てられる。例えば、非特許文献［５］を参照されたい。この方法は、チャネルに依存する機会主義的スケジューリングの例であり、この場合、スケジューラは、瞬間的な無線リンク状態だけを考慮する。他の方法は、遅延や公平さなどの一般にＱｏＳ制約に関連したパラメータを考慮することができる。
【０００７】
適応変調と符号化およびチャネル依存の機会主義的スケジューリングを可能にするために、移動端末、即ちユーザ装置（ＵＥ）は、チャネル品質指標（ＣＱＩ）１２を報告する。ＯＦＤＭ方式では、複数のユーザとリンク適応方式で結合された周波数領域でのダウンリンクスケジューリングに対応するために、各ユーザは、周波数間隔（副搬送波グループ）ごとに時間の経過と共にＣＱＩを報告しなければならない。パケットスケジューラ１４の十分な適応性を提供するために、ＵＥ２は、周波数帯全体にわたるＣＱＩ１２を報告しなければならず、シグナリングオーバヘッドが実際的でないほど大きくなる。
【０００８】
図２は、周波数間隔ｆ１…ｆＮを有する周波数帯の概略図である。各周波数間隔は、例えば、所定数の隣接ＯＦＤＭ副搬送波に対応する。
【０００９】
周波数選択的スケジューリングを少ないシグナリングオーバヘッドで可能にするために、ＣＱＩフィードバックを減らす多数の解決策が提案されてきた。そのような解決策は、格子状のＣＱＩを均一に報告すること（この場合、各周波数間隔ｆ１…ｆＮのＣＱＩ（ＣＱＩ（１）…ＣＱＩ（Ｎ）が報告される（実施の複雑さの点から実用的でない））から、最良ＣＱＩと最良周波数間隔の指示（例えば、間隔ｆｉでのＣＱＩ（ｉ））だけを報告することまでに及ぶ。後者の方式は、ユーザがその最良周波数間隔に基づいて優先的にスケジューリングされるという事実に基づき、したがってスケジューラ１４にとっての主な関心は最良資源ブロックのＣＱＩである。後者の方式の変形は、最良Ｍ個の周波数間隔のＣＱＩ（例えば、Ｍ＝３の場合、ｆ１、ｆｉおよびｆｉ＋ｋのＣＱＩ（１）、ＣＱＩ（ｊ）、ＣＱＩ（ｉ＋ｋ））を報告することである。別の可能性は、最良ＣＱＩからしきい値範囲内にある周波数間隔にわたる平均ＣＱＩのフィードバックに基づいて、しきい値に基づくＣＱＩ報告を利用することである。これらの方式の他にも、離散的コサイン変換やウェーブレット変換などのいくつかの既知の圧縮方法を利用して、ＣＱＩ報告を符号化するのに必要なビット数を減らすことが提案された。
【００１０】
これらの方式の主な欠点は、次の通りである。
・スケジューリングの融通性の欠如−パケットスケジューラは、システム過負荷、スケジューリングタイプ、実際的な理由などの様々な理由で、報告と異なる周波数間隔をユーザに割り当てなければならないことがある。前述のＣＱＩ方式は、報告された周波数間隔以外のチャネル品質情報を提供しない。
【００１１】
・平均ＣＱＩがフィードバックされる場合、平均化されたチャネル品質の報告により経路情報が損なわれることがある。チャネルの周波数および／または時間変動により、平均化によって、特定周波数でのチャネル状態に関する情報が損なわれる可能性がある。
【００１２】
・シグナリングオーバヘッド−前述の方式は、報告されたＣＱＩを参照する周波数間隔の指数ｉを報告しなければならない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｊ．Ｋ．ケイバース、レイリー減衰チャネルの可変レート転送、ＩＥＥＥ通信トランザクション、ｐｐ．１５−２２、１９７２年２月
【非特許文献２】Ｗ．Ｔ．ウェブ及びＲ．スティール、移動無線用可変レートＱＡＭ、ＩＥＥＥ通信トランザクション、ｐｐ．２２２３−２２３０、１９９５年７月
【非特許文献３】Ｂ．フーセティック、時間変動チャネル用付加コーディングスキーム、ＩＥＥＥ通信トランザクション、ｐｐ．６５３−６６３，１９９１年５月
【非特許文献４】Ｋ．Ｍ．カマース及びＤ．Ｌ．ゲケル、無線システムにおける最小限停電可能性用付加変調スキーム、ＩＥＥＥ通信トランザクション、ｐｐ．１６３２−１６３５，２００４年１０月
【非特許文献５】Ｒ．クノップ及びＰ．Ａ．フンブレット、シングルセルにおけるマルチユーザ通信での通信容量とパワー制御、ＩＥＥＥ通信世界会議会報、ｖｏｌ．１、シアトル、ＵＳＡ、１９９５年６月、ｐｐ．３３１−３３５
【非特許文献６】ＣＱＩデザイン及びＤＬパフォーマンスのその影響、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４６ｂｉｓ，Ｒ１−０６２８４２，  ２００６年
【非特許文献７】Ｅ−ＵＴＲＡ  ＤＬ用ＵＬ  ＣＱＩシグナリングのオーバーヘッドリダクション、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＬＴＥ  Ａｄ  Ｈｏｃ，  Ｒ１−０６１８１９，  ２００６年
【非特許文献８】ＣＱＩレポーティング用ＤＣＴパーティショニング、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４７ｂｉｓ，  Ｒ１−０７０１８７，  ２００７年
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの態様は、無線通信システムにおいてチャネルのチャネル品質データを送信する方法であって、
複数のチャネル品質指標を、対応する複数の周波数間隔に関して決定する段階と、
少なくとも１つの最良チャネル品質指標とそれに対応する周波数間隔を選択する段階と、
前記少なくとも１つの最良チャネル品質指標を、少なくとも１つの隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関連付ける勾配データを生成する段階と、
前記少なくとも１つの最良チャネル品質指標、その周波数間隔の識別子、および前記勾配データを送信する段階を含む方法を提供する。
【００１５】
本発明の別の態様は、無線通信システムにおける送信をスケジューリングするためのチャネル品質データを生成する方法であって、
少なくとも１つの最良チャネル品質指標、その対応する周波数間隔の識別子、および前記最良チャネル品質指標を、少なくとも１つの隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関連付ける勾配データを受信する段階と、
最良チャネル品質指標と勾配データを使用して、隣接周波数間隔のチャネル品質指標を生成する段階とを含む方法を提供する。
【００１６】
本発明の別の態様は、無線通信システムにおける送信をスケジューリングするためのチャネル品質データを生成する方法であって、複数の周波数間隔の複数のチャネル品質指標を決定する段階と、少なくとも１つの特定の周波数間隔のチャネル品質指標値と他のすべての周波数間隔のチャネル品質指標を、隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関してそれぞれ区別して送信する段階とを含む方法を提供する。送信段階は、更に、周波数間隔にわたる平均チャネル品質指標を送信する段階を更に含む。
【００１７】
本発明の別の態様は、無線通信システムにおける送信をスケジューリングする方法であって、隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関してそれぞれ区別して送信される、特定の周波数間隔の少なくとも１つの個別チャネル品質指標値と、他のすべての周波数間隔のチャネル品質指標とを含むチャネル品質指標情報を受信する段階と、受信したチャネル品質指標情報に基づいて送信をスケジューリングする段階とを含む方法を提供する。
【００１８】
本発明の別の態様は、無線通信チャネルを介して無線周波数信号を受信するように構成され、前記信号の送信機にチャネル品質データを送信するように適応された受信機であって、複数の周波数間隔に関する複数のチャネル品質指標を決定する手段と、隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関してそれぞれ区別して送信される、少なくとも１つの特定の周波数間隔のチャネル品質指標値と、他のすべての周波数間隔のチャネル品質指標とを送信する手段とを含む受信機を提供する。
【００１９】
本発明の別の態様は、無線通信チャネルを介して無線周波数信号を送信するための送信機であって、チャネル品質指標情報を受信する手段と、隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関してそれぞれ区別して送信される、特定の周波数間隔の少なくとも１つの個別チャネル品質指標値と、他のすべての周波数間隔のチャネル品質指標とを受信する手段と、受信したチャネル品質指標情報に基づいて送信をスケジューリングする手段とを含む送信機を提供する。
【００２０】
本発明の以下に述べる実施形態は、必要なシグナリングオーバヘッドを減少させ且つシステムの頑強さと性能を高めるためのＣＱＩ報告方式を提供する。提案する方式は、送信に利用可能な無線周波数帯の最良Ｍ周波数間隔のＣＱＩを報告する他に、パケットスケジューラが最良Ｍ周波数間隔に隣接する周波数間隔のＣＱＩを再構成するために使用できる情報を報告する。チャネル選択に応じて、隣接周波数間隔は、相関したチャネル状態の影響を受ける。この情報は、前述の先行技術の方式によって考慮されていないが本発明では活用される。その結果、スケジューラには、周波数領域でのユーザの機会主義的スケジューリングのより多くの自由さが提供される。
【００２１】
様々な実施形態の説明で詳細に示したように、隣接周波数間隔のＣＱＩを再構成するのに必要な情報は、周波数に関するＣＱＩの勾配または勾配の変動である。隣接周波数間隔のＣＱＩの勾配を報告するには、隣接周波数間隔の完全なＣＱＩ値を送信するより少ない情報量しか必要としない。さらに、勾配データは、隣接周波数間隔と関係するので、その指標を報告する必要がなく、その結果、シグナリングオーバヘッドが更に節約される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明をよりよく理解するため、また本発明をどのように実現するかを示すために、次に添付図面を例として参照する。
【図１】無線通信システムにおける受信機と送信機の概略ブロック図である。
【図２】報告されるＣＱＩと周波数間隔を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による受信機の概略ブロック図である。
【図４】報告されるＣＱＩと勾配データを対応する周波数間隔と共に示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による送信機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】
【００２３】
本発明の以下に述べる実施形態は、隣接周波数間隔にわたるチャネル品質指標を再構成するために、特定の周波数間隔のまわりのチャネルの局所的情報の使用に依存する。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態によるチャネル品質情報と勾配データを送信するための受信機の構成要素の概略ブロック図である。図３は、単なる概略であり、機能ブロックの形で描かれている。実際には、これらの構成要素は、適切にプログラムされたプロセッサによって実施される。受信機２は、送信に利用可能な無線帯域幅のすべての周波数間隔の（例えば、各周波数間隔の信号対妨害比および雑音対電力比の測定による）受信チャネル関連パラメータ３０からＣＱＩを計算する（ブロック３２）。１つまたは複数のＣＱＩの値が、最良ＣＱＩとして選択される（ブロック３４）。通常、複数のＣＱＩが最良として報告され、Ｍ個のＣＱＩがあるときは、最良Ｍ  ＣＱＩ（ｂｅｓｔ−Ｍ  ＣＱＩ）と呼ばれる。各ＣＱＩと関連付けられた周波数指数ｉも報告される。勾配計算ブロック３６は、最良Ｍ  ＣＱＩを受け取り、最良Ｍ  ＣＱＩのそれぞれのまわりの隣接周波数間隔の勾配を計算する。これは、図４に更に分かりやすく示されており、後で説明される。後でも述べるいくつかの実施形態では、勾配選択ブロック３８が、報告すべき勾配を決定する。勾配計算ブロック３６で、勾配は、次のように計算される。
【００２５】
sloperight=Δi+1=CQI(i+1)-CQI(i), slopeleft=Δi-1=CQI(i)-CQI(i-1)
ここで、ｉは、周波数間隔の指数である。図４は、２つの最良ＣＱＩ、ＣＱＩ（ｉ）とＣＱＩ（ｉ＋ｋ）を示すが、実際には数個（Ｍ個）あってもよい。この場合、送信機（図１）にあるスケジューラ１４は、スケジューリングに利用可能な３Ｍ個の周波数間隔を有する。ユーザは、２Ｍ個の追加の周波数間隔ｉ−１、ｉ＋１、ｉ＋ｋ−１、ｉ＋ｋ＋１の周波数間隔の指数を送信する必要はない。
【００２６】
提案された（最良Ｍ＋勾配）方式は、既知の最良３Ｍ方式（ｂｅｓｔ−３Ｍ  ｓｃｈｅｍｅ）よりも好ましい。最良３Ｍ方式は、シグナリングに次のビット数を必要とする。
【００２７】
【数１】
0005484333.tif 000002
【００２８】
ここで、ｂは、各ＣＱＩ値を表わすのに必要なビット数を示し、Ｎは、周波数間隔の数を示す。本発明のこの実施形態の方式は、次のビット数を必要とする。
【００２９】
【数２】
0005484333.tif 000003
【００３０】
ここで、ｄは、勾配を符号化するのに必要なビット数である。実際のシステムでは、（最良Ｍ＋勾配）方式は、必要なビット数が少ない（ｄはｂよりかなり小さく、ＭもＮよりも小さい）。応用例として、ＬＴＥシステムでは、妥当な値は、Ｍ＝３、Ｎ＝２５、ｂ＝５およびｄ＝２であり、最良Ｍ方式が６６ビットを必要とするのに対して（最良Ｍ＋勾配）方式は３９ビットを必要とし、Ｍ＝４の場合、最良Ｍ方式が８３ビットを必要とするのに対して（最良Ｍ＋勾配）方式は５０ビットを必要とする。
【００３１】
最良Ｍ周波数間隔が、いくつかの隣接周波数間隔を含む場合、我々は、３つの隣接周波数間隔のグループの中で最良非隣接周波数間隔または最良周波数間隔だけを含むように最良Ｍ周波数間隔を選択する。これにより、主に、報告される周波数間隔の数が常に同じ、即ち３Ｍ個になることが保証される。Ｍ個の最良周波数間隔のそれぞれに関して、隣接周波数間隔を、対応する最良周波数間隔より高いＣＱＩと関連付ける選択手順は許容されない。最良Ｍ非隣接周波数間隔のこの選択手順は、提案された方式のこの実施形態だけに使用される。
【００３２】
本発明の方式の第２の実施形態は、周波数領域における無線チャネルの相関をより適切に使用することによって得られる。受信機２は、最良［Ｍ／２］周波数間隔だけのＣＱＩと、最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれとその２つの隣接周波数間隔との間の最小絶対値を有する勾配の絶対値と符号を報告する。最小絶対値を有する勾配は、勾配選択ブロック３８によって選択される。実際には、最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれに関して、ユーザは、最良隣接周波数間隔に対する勾配（左勾配Δｉ−１または右勾配Δｉ＋１）を報告する。この方式によって、パケットスケジューラ１４は、スケジューリングのために２［Ｍ／２］個の周波数間隔が提供される。この方式の背後にある動機は、最良［Ｍ／２］周波数間隔に隣接する［Ｍ／２］個の周波数間隔のＣＱＩが、従来の最良Ｍ方式で報告される他の続く最良［Ｍ／２］周波数間隔ときわめて近いことである。チャネルの周波数相関を考慮すると、最良［Ｍ／２］周波数間隔に隣接する［Ｍ／２］周波数間隔のＣＱＩは、多くの場合、最良［Ｍ／２］周波数間隔に近いきわめて優れた性能を有する。従って、この方式は、次のビット数のフィードバックを必要とする。
【００３３】
【数３】
0005484333.tif 000004
【００３４】
ここで、最後の項は、勾配の状態（左または右）を通知するのに必要な情報を表わす。第３の実施形態では、最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれとその２つの隣接周波数間隔との間の最大絶対値（２つの隣接周波数間隔の間の最悪ＣＱＩに対応する）を有する勾配の絶対値と符号が報告される。この場合、ユーザは、最良周波数間隔に隣接する各周波数間隔の勾配データとして、最良周波数間隔に隣接する周波数間隔の最良［Ｍ／２］周波数間隔と最大（絶対）勾配を報告する。例えば、Δｉ＋１がΔｉ−１より大きい場合は、Δｉ＋１だけが送信され、ＣＱＩを再構成するときにｆｉ＋１だけでなくｆｉ−１の勾配データとして使用される。全体で、スケジューラは、スケジューリングに利用可能な［Ｍ／２］＋２［Ｍ／２］＝３［Ｍ／２］個の周波数間隔を有することになる。この方式は、この場合も、無線チャネルの周波数相関に依存する。この方式に必要なシグナリングのビット数は、次の通りである。
【００３５】
【数４】
0005484333.tif 000005
【００３６】
従来の最良Ｍ方式は、次のビット数を必要とする。
【００３７】
【数５】
0005484333.tif 000006
【００３８】
第４の実施形態（図示せず）では、最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれとその２つの隣接周波数間隔との間の勾配の平均が、最良［Ｍ／２］周波数間隔と共に報告される。
【００３９】
【数６】
0005484333.tif 000007
【００４０】
この場合、スケジューラは、最良［Ｍ／２］周波数間隔に隣接する各周波数間隔の勾配データとして平均勾配を使用する。平均勾配または最大勾配は、目標ブロック誤り率より少ない誤りを含む傾向がある保守的な方式である。全体では、スケジューラは、スケジューリングに利用可能な［Ｍ／２］＋２［Ｍ／２］＝３［Ｍ／２］周波数間隔を有する。この場合も、この方式は、無線チャネルの周波数相関に依存する。この方式に必要なシグナリングは、次のビット数である。
【００４１】
【数７】
0005484333.tif 000008
【００４２】
従来の最良Ｍ方式は、次のビット数を必要とする。
【００４３】
【数８】
0005484333.tif 000009
【００４４】
第５の実施形態では、最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれに関して、２つの隣接周波数間隔の最良周波数間隔の指数だけが、最良［Ｍ／２］周波数間隔と共に報告される。次に、それぞれの最良［Ｍ／２］周波数間隔のＣＱＩ値が、その２つの隣接周波数間隔の最良周波数間隔に使用される。
【００４５】
すなわち、第５の実施形態では、受信機２は、最良［Ｍ／２］周波数間隔だけのＣＱＩを報告し、そのような最良［Ｍ／２］周波数間隔のそれぞれに関して、隣接周波数間隔の指数を、当該の最良周波数間隔に対する勾配の最小絶対値と共に報告する。この場合、受信機２によって戻される勾配データは、勾配自体の測定値ではなく、［Ｍ／２］個の各最良周波数間隔の最小勾配を有する隣接周波数間隔の指数だけを必要とする。この手法により、パケットスケジューラ１４には、スケジューリングのために２［Ｍ／２］個の周波数間隔が提供される。この方式は、最良［Ｍ／２］周波数間隔に隣接する［Ｍ／２］個の周波数間隔のＣＱＩが、多くの場合、最良［Ｍ／２］周波数間隔に最も近くなり、チャネルの周波数相関が考慮されるという事実に依存する。したがって、スケジューラ１４は、最良隣接周波数間隔が、隣接する最良周波数間隔と同じＣＱＩを有すると近似することができる。従って、この方式は、次のビット数のフィードバックを必要とする。
【００４６】
【数９】
0005484333.tif 000010
【００４７】
第６の実施形態（図示せず）は、右側のＫ個の隣接間隔間の最大勾配と、
【００４８】
【数１０】
0005484333.tif 000011
【００４９】
左側のＫ個の隣接間隔間の最大勾配を基準にする。
【００５０】
【数１１】
0005484333.tif 000012
【００５１】
次に、Ｋ個全ての隣接周波数間隔に関してノードＢでの再構成ＣＱＩは、次の通りである。
【００５２】
CQIrec(i+k)=CQI(i)-k・slopemax,right(K), k=1,…, K,
ここで、ｉは、最良Ｍ周波数間隔のうちの１つの周波数間隔の指数である。パラメータＫは、再構成範囲であり、チャネルの周波数選択に適合するように使用される。こうして、ユーザは、最良Ｍ周波数間隔のＣＱＩを報告し、特定の各周波数間隔ごとに最大の右勾配と左勾配を報告する。各報告でパラメータＫは送信されず、報告速度はきわめて遅く、即ち報告をスケジューラ（ノードＢ）によって送ることができる。この方式は、次のビット数しか必要としない。
【００５３】
【数１２】
0005484333.tif 000013
【００５４】
また、この方式は、Ｍ＋２ＫＭ個の周波数間隔／スケジューリング自由度を提供する。この場合も、右勾配と左勾配の最大値の報告だけが適用される。
【００５５】
この方式は、再構成範囲を可変にすることによって拡張できる可能性がある。再構成範囲は、次のように定義される。
【００５６】
【数１３】
0005484333.tif 000014
【００５７】
【数１４】
0005484333.tif 000015
【００５８】
この場合、Ｌｒｉｇｈｔ個全ての隣接周波数間隔のノードＢにおける再構成ＣＱＩは、次の通りである。
【００５９】
CQIrec(i+k)=CQI(i)-k・slopemax,right(K), k=1,…, Lright,
ここで、ｉは、最良Ｍ個周波数間隔のうちの１つの周波数間隔の指数である。この方式は、次のビット数しか必要としない。
【００６０】
【数１５】
0005484333.tif 000016
【００６１】
また、この方式は、Ｍ＋ＬｒｉｇｈｔＭ＋ＬｌｅｆｔＭ個の周波数間隔／スケジューリング自由度を提供する。パラメータＫは、単純にするために、あらかじめ固定されてもよい。
【００６２】
第７の実施形態（図示せず）では、最良Ｍ  ＣＱＩの右側と左側のＫ個の隣接間隔間のＣＱＩ値の最大変動が計算されるときに勾配データが計算される。Ｋ個全ての右側隣接周波数間隔のＣＱＩは、次の通りである。
【００６３】
【数１６】
0005484333.tif 000017
【００６４】
【数１７】
0005484333.tif 000018
【００６５】
ここで、ｉは、最良Ｍ周波数間隔のうちの１つの周波数間隔の指数であり、０≦ｌ≦１は、チャネル変動に応じて方式の性能を調整するために使用できるパラメータである。ｌ＝１は、チャネルが周波数間隔間であまり変動せず、最大ＣＱＩが、隣接周波数間隔にわたり繰り返されるときに使用される。しかしながら、ｌ＝０の場合、この方式は、隣接周波数間隔の中で最悪周波数間隔に関して設計されるのできわめて保守的である。同様に、パラメータＫは、チャネルの変動に適応するように使用される。従って、ユーザは、最良Ｍ周波数間隔のＣＱＩを報告し、ユーザは、更に、特定の各周波数間隔の最大の右勾配と左勾配を報告する。パラメータＫおよびｌは、各報告で送信されず、報告速度はきわめて遅く、即ちスケジューラによって送ることができる。この方式は、次のビット数しか必要としない。
【００６６】
【数１８】
0005484333.tif 000019
【００６７】
また、この方式は、Ｍ＋２ＫＭ個の周波数間隔／スケジューリング自由度を提供する。Ｋ個の隣接間隔ごとに異なるパラメータｌを支援することによって、この方式を更に高性能にすることができる。
【００６８】
図５は、前述のように、送信機にある機能ブロックの概略図であり、ここで、ＣＱＩ再構成ブロック４０は、最良Ｍまたは［Ｍ／２］個のＣＱＩと周波数間隔情報を、７つの各実施形態に関して前に述べたような勾配データと一緒に受け取る。受け取った情報の性質により、ＣＱＩ再構成ブロック４０は、勾配データを使用して、報告された最良間隔に隣接する各周波数間隔のＣＱＩを再構成する。最良Ｍまたは［Ｍ／２］個のＣＱＩと再構成ＣＱＩは、周波数間隔指数と共に、パケットスケジューラ１４に供給される。
【００６９】
第８の実施形態は、関連する周波数間隔のチャネル品質指標情報を決定または計算する移動局やユーザ装置などの受信機に基づく。関連周波数間隔は、システム帯域幅全体に対応することがある関連周波数帯幅を構成するときに定義される。チャネル品質指標情報は、関連帯域幅の各周波数間隔に関して決定されてもよく、生成されるチャネル品質指標報告で考慮される完全な関連帯域幅に関して決定されてもよい。
【００７０】
決定後に、受信機は、チャネル品質指標報告を送信機に送る。受信機は、
少なくとも１つの特定の周波数間隔に関するチャネル品質指標値と、
隣接周波数間隔のチャネル品質指標に関してそれぞれ区別して送信される他のすべての周波数間隔のチャネル品質指標とを送信する。
【００７１】
受信機は、また、必要に応じて、
広帯域平均チャネル品質指標、すなわち報告が生成されるすべての周波数間隔にわたる平均チャネル品質指標を送信する。この場合、少なくとも１つの特定の周波数間隔の前記チャネル品質指標値が、広帯域平均チャネル品質指標に関して区別して送信されてよい。
【００７２】
この方式の好ましい実施態様は、例えば、
第１の周波数間隔または副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）のチャネル品質指標と、
第２と第１の周波数間隔間のチャネル品質指標の差異または変動（デルタ）と、
第３と第２の周波数間隔間のチャネル品質指標の差異または変動（デルタ）と、
…
Ｎ番目の周波数間隔と（Ｎ−１）番目の周波数間隔の間のチャネル品質指標の差異または変動（デルタ）を送信（または報告）するように受信機を適応させてもよい。
【００７３】
第１の周波数間隔または副帯域は、左端または右端の間隔または副帯域（または、最低または最高の副帯域）でもよい。この例では、Ｎは、チャネル品質指標報告が生成される周波数間隔の総数を表す。
【００７４】
特に好ましい実施態様では、誤り伝播の可能性を前述の好ましい方式で減少させる技術が提供される。この改善を達成するために、所定数ｎ個の周波数間隔または副帯域の後で、先行する隣接間隔または副帯域と比較した各間隔または副帯域のチャネル品質指標の差異または変動の報告に戻る前に、実際のチャネル品質指標値が報告される。
【００７５】
したがって、間隔ｎ＋１では、（ｎ＋１）番目の周波数間隔のチャネル品質指標が報告される。間隔ｎ＋２では、（ｎ＋２）番目と（ｎ＋１）番目の周波数間隔間のチャネル品質指標の変動または差異が報告される。このように、報告は、（２ｎ＋１）番目の間隔まで前述のように続く。
【００７６】
間隔２ｎ＋１では、（２ｎ＋１）番目の周波数間隔のチャネル品質指標が報告される。間隔２ｎ＋２では、（２ｎ＋２）番目と（２ｎ＋１）番目の周波数間隔のチャネル品質指標の変動または差異が報告される。こうして、報告は、（３ｎ＋１）番目の間隔まで前述のように続く。
【００７７】
間隔３ｎ＋１では、（３ｎ＋１）番目の周波数間隔のチャネル品質指標が報告される。間隔３ｎ＋２では、（３ｎ＋２）番目と（３ｎ＋１）番目の周波数間隔のチャネル品質指標の変動または差異が報告される。こうして、報告は、（４ｎ＋１）番目の間隔まで前述のように続く。報告は、このように続くことができる。
【００７８】
この第８の実施形態では、前述のように、チャネル品質指標報告は、すべての周波数間隔にわたる平均チャネル品質指標のフィードバックを含んでもよい。
【００７９】
この第８の実施形態では、受信機によって送信されるチャネル品質指標報告が送信機によって受信される。送信機は、受信したチャネル品質指標報告を利用して送信機からの送信をスケジューリングするように適応される。
【００８０】
受信機と送信機には、第８の実施形態を実施するための適切な手段が提供され、必要に応じて適切に適応される。
【００８１】
以上述べた実施形態は、チャネル相関により利用可能な情報を使用する点が既知の方式と異なる。更に、付加的な情報が、周波数間隔の関数としてＣＱＩの勾配で符号化される。勾配の情報を報告する主な利点は、より多くの自由度をスケジューラに提供することである。隣接周波数間隔の勾配に関する情報は、別の周波数間隔に基づいてユーザをスケジューリングする可能性を追加するので、最初、過剰な冗長情報と見なされるはずである。また、ＣＱＩ値の変動と隣接周波数間隔の指数（右／左側情報）が必要とするビット数は、実際のＣＱＩを報告するビット数より少ないので、隣接周波数間隔の勾配に関する情報の送信は、圧縮方式と見なすことができる。
【００８２】
提案されたＣＱＩフィードバック方式は、以下の利点を有する。
・より多くのスケジューリング自由度を与えることによって、マルチユーザダイバーシティ利得を高める。
【００８３】
・チャネルに関するより多くのスケジューリング自由度とより多くの情報を提供することによりユーザ衝突が減少する。
【００８４】
・特に多重入出力（ＭＩＭＯ）伝送の場合に、シグナリングオーバヘッドが減少する。
【００８５】
・より多くの情報が提供されるので、より良好なチャネルトラッキングが可能になる。これを使用して、時間領域内のシグナリングオーバヘッドを減少させることができる（ＣＱＩ報告の時間期間が長くなるので）。
【００８６】
本発明は、ＭＩＭＯ方式でも用途を有し、この場合、１つの空間ストリームに１つのＣＱＩを報告しなければならない。したがって、本発明で述べたＣＱＩフィードバック方式を使用して、チャネルの空間相関を利用し、したがってＣＱＩシグナリングオーバヘッドをさらに減少させることができる。このオーバヘッドの低減は、アンテナ数とユーザ数が多いシステムではさらに有益である。
【符号の説明】
【００８７】
２  受信機
４  送信機
６  無線チャネル
８，１０  プロセッサ
１２  チャネル品質指標（ＣＱＩ）
１４  スケジューラ
【図１】
0005484333.tif 000020
【図２】
0005484333.tif 000021
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005484333.tif 000024