(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不均一系における基地局であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するように構成された決定部と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するように構成された通知部と、を備え、
前記決定部は、さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定するように構成されており、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てるために構成された割当部を、さらに備え、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記通知部は、さらに、前記ユーザ機器に、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを通知するように構成される、基地局。
【請求項２】
不均一系における基地局であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するように構成された決定部と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するように構成された通知部と、を備え、
前記決定部は、さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定するように構成されており、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記決定部は、さらに、
【数１】
0005968523.tif 000027
によって前記閾値関数νの準最適解νｓを計算するように構成され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、基地局。
【請求項３】
前記割当部は、さらに、
前記不均一系の不均一な特徴を考えることによって、前記ローカルチャネル方向情報及び前記クロスチャネル方向情報のそれぞれにおけるフィードバックビット割当の比率変数φｌ及びφｎを決定し、
Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０及びＢｎ＝φｎβｓｕｍＢ０によって算出され、四捨五入によって整数にされた、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎと、を決定するように構成され、
前記比率変数φｌ及びφｎは、φｌ＋φｎ＝１を満たす請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するための決定手段と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するための通知手段と、を備え、
前記決定手段は、さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定するように構成されており、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てるための割当手段、をさらに備え、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記通知手段は、さらに、前記ユーザ機器に、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを通知するように構成される、装置。
【請求項５】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するための決定手段と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するための通知手段と、を備え、
前記決定手段は、さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定するように構成されており、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記決定手段は、さらに、
【数２】
0005968523.tif 000028
によって前記閾値関数νの準最適解νｓを計算するように構成され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、装置。
【請求項６】
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が実行される、不均一系におけるユーザ機器であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するように構成された受信部と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするように構成されたフィードバック部と、を備え、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
さらに、前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、が割り当てられ、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記受信部は、さらに、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを受信するように構成される、ユーザ機器。
【請求項７】
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が実行される、不均一系におけるユーザ機器であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するように構成された受信部と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするように構成されたフィードバック部と、を備え、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記閾値関数νの準最適解νｓは、さらに、
【数３】
0005968523.tif 000029
によって計算され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、ユーザ機器。
【請求項８】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するための受信手段と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするフィードバック手段と、を備え、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
さらに、前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、が割り当てられ、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記受信手段は、さらに、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを受信する、装置。
【請求項９】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するための受信手段と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするフィードバック手段と、を備え、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記閾値関数νの準最適解νｓは、さらに、
【数４】
0005968523.tif 000030
によって計算され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、装置。
【請求項１０】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することと、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知すること、を含み、
前記チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することは、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定することを含み、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てることと、
前記ユーザ機器に、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを通知することと、をさらに含み、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示す、方法。
【請求項１１】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することと、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知すること、を含み、
前記チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することは、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定することを含み、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定することは、さらに、
【数５】
0005968523.tif 000031
によって前記閾値関数νの準最適解νｓを計算することを含み、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、方法。
【請求項１２】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信することと、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックすることと、を含み、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
さらに、前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、が割り当てられ、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記受信することでは、さらに、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを受信する、方法。
【請求項１３】
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信することと、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックすることと、を含み、
さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定され、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義され、
前記閾値関数νの準最適解νｓは、さらに、
【数６】
0005968523.tif 000032
によって計算され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信システムに関し、特に、不均一系における適応型チャネル方向情報（ＣＤＩ）フィードバックのための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
不均一系は、近年多くの注目を受けている３ＧＰＰ  ＬＴＥにおけるセルのスペクトル効率を改良するための展開を期待されている。このようなシステムは、小型で、安価で、低パワーの基地局（ＢＳ）を備え、慎重に計画された従来のセルラネットワークのトポロジ及びアーキテクチャを変更するものである。
【０００３】
展開のシナリオに応じて、以下、ピコ基地局と呼ばれる典型的な低パワーの基地局は、リモート無線ヘッド，フェムトセル，中継器等を含むことができる。ピコ基地局のいくつかは、運営者によって設置され、全てのユーザに開放されたアクセスを提供する。また、他のピコ基地局のいくつかは、消費者によって設置され、特定のユーザのみに閉じたアクセスを提供する。
【０００４】
全てのユーザに開放されたアクセスを提供する不均一系を考えると、例えば、マクロ基地局とピコ基地局との間には、２種類の協調マルチポイント送信（ＣｏＭＰ）がある。１種類目は、結合処理（ＣｏＭＰ−ＪＰ）であり、マクロ基地局とピコ基地局とがデータとチャネル方向情報（ＣＤＩ）の知識とを共有する。２種類目は、協調ビームフォーミング（ＣｏＭＰ−ＣＢ）であり、マクロ基地局とピコ基地局とがデータ及びチャネル方向情報（ＣＤＩ）の知識のみを共有する。協調の２種類目は、マクロ基地局及びピコ基地局との間のバックホール接続にはあまり必要ない、とここでは考えられる。
【０００５】
ビームフォーミングを実行するために、ＣＤＩの知識は不均一系において不可欠である。しかしながら、ＣＤＩの知識は、ユーザ機器（ＵＥ）では利用可能であるが、基地局によって直接取得することができない。したがって、限られたフィードバック技術は、ＣＤＩの知識をフィードバックするときのオーバーヘッドを低減するために適用される。従来技術は、広くＭＩＭＯシステムの異なる種類における限定されたフィードバック技術を研究しているが、大部分はＣＤＩを量子化するために固定コードブックサイズに焦点を当てている。アップリンクの信号対雑音比（ＳＮＲ）がユーザ毎に変化するように、フィードバック容量も同様に異なり、固定コードブックサイズは十分ではなくなる。
【０００６】
このため、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックの改良された解決策を提供することが望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術の問題点を解決するために、本発明による１つ又は複数の、方法及び装置の実施形態は、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための改良された解決策を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法を提供する。この方法は、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することと、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知すること、
を含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系における基地局を提供する。この基地局は、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系における、ローカル基地局とクロス基地局との間のユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するように構成された決定部と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するように構成された通知部と、
を備える。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置を提供する。この装置は、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するための手段と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するための手段と、
を備える。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法を提供する。この方法は、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信することと、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックすることと、
を含む。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系におけるユーザ機器を提供する。このユーザ機器は、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するように構成された受信部と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするように構成されたフィードバック部と、
を備える。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、本発明の実施形態は、不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置を提供する。この装置は、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するための手段と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックする手段と、
を備える。
【００１４】
本発明の性質とみなされる発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発明、本発明の実施形態、他の目的、特徴及び利点は、添付図面とともに読めば、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことを通して理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一の実施形態に係る実施形態で実施される不均一系の例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一の実施形態に係る不均一系で、基地局を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る不均一系で、基地局を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示す図である。
【図４】本発明の一の実施形態に係る不均一系で、ユーザ機器を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る不均一系で、ユーザ機器を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示す図である。
【図６】本発明の一の実施形態に係る基地局のブロック図を概略的に示す図である。
【図７】本発明の一の実施形態に係るユーザ機器のブロック図を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。より包括的に本発明を理解できるように、以下の説明において、多くの具体的な詳細が示されている。しかしながら、本発明の実施にはこれらの詳細がなくてもよいことは当業者に明らかである。また、ここで紹介したように、本発明は特定の実施形態に限定されるものではないことを理解すべきである。逆に、以下の特徴及び要素の任意の組み合わせは、それらが異なる実施形態を含むかどうかに関わらず、本発明を実施し実践するために考えられる。したがって、以下の態様、特徴、実施形態及び利点は、単なる例示目的であり、そして、明示的に特許請求の範囲で指定しない限り、添付の特許請求の範囲における要素又は限定として理解すべきではない。
【００１７】
本発明の実施形態は、不均一系における適応型フィードバック技術に関する。「適応型」とは、各ユーザのフィードバックビットの数が、アップリンクチャネルの状態によって変化することを意味する。アップリンクでは、低チャネル容量を介するよりも、高チャネル容量を介する方が、より多くのビットをフィードバックすることが可能である。しかし、ＣＤＩ量子化を改良するために、できるだけ多くのビットをフィードバックすることが有益である一方、各フィードバックブロック当たりの負荷が増加するため、フィードバック送信の信頼性は同時に減少する。ＣＤＩ量子化の精度とフィードバック送信の信頼性との間をトレードオフするために、本発明の様々な実施形態では、アップリンクチャネルの状態を明示的に考慮することによって、合計フィードバックビット数が最適化される。
【００１８】
不均一系の１つの重要な特徴は、ユーザが通常、２つの協調基地局からのチャネルにおいて、等しくない信号対雑音比（ＳＮＲ）を使用している点である。これは、パス損失だけでなく、マクロ基地局とピコ基地局とに関連付けられている送信パワーもまた、等しくないことが原因である。もう１つの重要な特徴は、マクロ基地局とピコ基地局が通常、コスト抑制のために、同一の数のアンテナを備えていないということである。一般的には、マクロ基地局は、ピコ基地局よりも多くのアンテナを有する。したがって、ローカルチャネル及びクロスチャネルに、フィードバックビットを等しく割り当てることは最適ではない。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、合計フィードバックビットは、各ユーザ機器のために最適化される。利用可能なフィードバックチャネルリソース（例えば、ブロック）を考えると、これらのフィードバックチャネルリソースによって搬送される合計フィードバックビットの数は、ＣＤＩ量子化の精度とフィードバック送信の信頼性との間のトレードオフに基づいて最適化される。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ローカルチャネル及びクロスチャネルのＣＤＩを量子化するためのビットは、決定された合計フィードバックビットからそれぞれ割り当てられる。本発明の実施形態は、不均一系の不均一な特徴、すなわち、ローカルチャネル及びクロスチャネルにおける等しくない信号パワーと、マクロ基地局とピコ基地局におけるアンテナの同一でない数と、を活用することによって、ローカルチャネル及びクロスチャネルのＣＤＩを量子化するためのビットを割り当てるために、低複雑度の最適なアルゴリズムを提供する。
【００２１】
図１は、本発明の一の実施形態に係る実施形態で実施される無線通信システムの例を概略的に示している。
【００２２】
図１を参照すると、不均一系１００は、マクロ基地局１１０と、少なくとも１つのピコ基地局１２０と、から構成される。ピコ基地局１２０は、例えば、光ファイバのような、バックホールを介してマクロ基地局１１０に接続することができる。ここでは「ピコ基地局」と称するが、本発明の実施形態における「ピコ基地局」は、フェムト基地局、中継局、ＲＲＨノード等といった任意の適切な低パワーの基地局を含むことができることに留意すべきである。
【００２３】
シナリオは、マクロ基地局１１０とピコ基地局１２０がともに複数本のアンテナを有しており、ユーザ機器１３１、１３２が１本のアンテナを有している、といった任意の一般論が、損失のない状態で考えられる。マクロ基地局１１０とピコ基地局１２０は、協調して、例えば、ユーザ機器１３１、１３２のような複数のユーザ機器にサービスを提供する。マクロ基地局１１０は、ユーザ機器１３１のローカル基地局であり、ユーザ機器１３２のクロス基地局である。マクロ基地局１１０は、ローカルチャネルを介してユーザ機器１３１にサービスを提供し、クロスチャネルを介してユーザ機器１３２にサービスを提供する。ピコ基地局１１０は、ユーザ機器１３２のローカル基地局であり、ユーザ機器１３１のクロス基地局である。ピコ基地局１１０は、ローカルチャネルを介してユーザ機器１３２にサービスを提供し、クロスチャネルを介してユーザ機器１３１にサービスを提供する。ローカルチャネル及びクロスチャネルのＣＤＩは、ともに、ユーザ機器１３１又はユーザ機器１３２のそれぞれのローカル基地局にフィードバックされる。２つの基地局は、相互干渉を排除するためにチャネル情報を共有する。
【００２４】
ｐｄを、ローカル基地局から受信した平均信号パワーとする。ｐｄは、パス損失及びシャドーイングを含む、送信パワー及び大規模なフェージング利得に依存している。κｄｐｄを、クロス基地局ｎから受信した平均信号パワーとする。κｄは、ローカル基地局からの平均受信信号パワーと、クロス基地局からの平均受信信号パワーとの間の比率要素である。ローカル基地局ｌのｋ番目のユーザ機器を、ユーザ機器ｌｋとして示す。ユーザ機器ｌｋで受信した信号は、数式（１）で示される。
【数１】
0005968523.tif 000002
ｈｌｋ，ｌ及びｈｌｋ，ｌは、以下のローカルチャネル及びクロスチャネルと称され、それぞれ、基地局ｌ及び基地局ｎからユーザ機器ｌｋに対するチャネルベクトルを示している。ｖｌｋ及びｄｌｋは、それぞれ、プリコーダと、基地局ｌにおけるデータである。Ｋｌ及びＫｎは、基地局ｌ及び基地局ｎによってサービスを提供されるユーザの数である。白色雑音ｚｌｋは、単位分散を有する。（）Ｈは、共軛転置操作を示している。数式（１）において、第２項は、マルチユーザ干渉（ＭＵＩ）であり、第３項は、マクロセルとピコセルとの間のセル間干渉（ＩＣＩ）である。チャネルは、同一のかつ独立して分布した（ｉ．ｉ．ｄ．）、フラットレイリーフェージングがなされると仮定することができる。フラットレイリーフェージングの中では、チャネルベクトルの各要素は単位分散を有する。各基地局においてプリコーディングを行うゼロフォーシング（ＺＦ）は、ユーザと、Ｋｌ＋Ｋｎ≦ｍｉｎ｛Ｎｌ，Ｎｎ｝との間の干渉を無効にすると考えられる。Ｎｌ，Ｎｎは、それぞれ、基地局ｌ及び基地局ｎのアンテナの数である。
【００２５】
ユーザ機器１３１、１３２のようなユーザ機器は、ダウンリンクチャネル推定後にＣＤＩを有していてもよい。各ユーザ機器のＣＤＩは、まず、適切なサイズを有する所定のコードブックを介して量子化され、その後、ユーザのローカルチャネル及びクロスチャネルの量子化されたＣＤｌのインデックスは、アップリンク送信を介してそのローカル基地局にフィードバックされる。
【００２６】
図２〜７を参照することで、本発明の様々な実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一の実施形態に係る不均一系で、基地局を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示している。
【００２８】
ステップＳ２１０では、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックビットが、ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、決定される。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態によれば、量子化によって導出された平均的なＣＤＩ歪みは、使用されているコードブックに依存するが、数式（２），（３）によって近似される。
【数２】
0005968523.tif 000003
Ｂｌは、ローカルチャネルのＣＤＩを量子化するためのビット数である。Ｂｎは、クロスチャネルのＣＤＩを量子化するためのビット数である。
【００３０】
量子化後、各ユーザ機器のローカルＣＤＩとクロスＣＤＩとは、ともに、ローカル基地局にフィードバックされる。アップリンクにおける利用可能なフォードバックリソースは、βｓｕｍブロックの合計から構成され、それぞれのブロックは、システムによって指定された、コヒーレント時間と帯域幅に対応している、と仮定することができる。さらに、アップリンクチャネルは、ブロックフェージングがなされ、フィードバックする際、これらのブロックは不変である。それぞれのブロックがＢ０ビットの一部を搬送すると仮定する。すると、フィードバックビットの合計数は、２つの部分に分割されるβｓｕｍＢ０；によって示すことができる。すなわち、βｓｕｍＢ０は、和制約Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされる、ローカルチャネルのためのＢｌと、クロスチャネルのためのＢｎと、に分割される。
【００３１】
チャネルフェージングによって、瞬間的なアップリンク容量は、これらのβｓｕｍＢ０；を信頼してフィードバックするのに十分な大きさでない場合がある。アップリンクにブロックｉ．ｉ．ｄ．フラットレイリーフェージングがなされる時、故障確率は、数式（４）で示される。
【数３】
0005968523.tif 000004
ν＝２Ｂ０−１は、Ｂ０によって導出される閾値関数である。ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示している。Γ（Ｎｌ）は、パラメーターＮｌを有するガンマ関数である。γは、瞬間的なアップリンク受信信号エネルギーを示している。
【００３２】
インデックス割当のための任意の適切に設計された方法のための最悪の場合の推定を考えると、アップリンクが機能故障の場合、基地局が誤ったコードワードインデックスを受信したとき、インデックス再マッピング処理を介して、その選択されたコードワードは、ＣＤＩ量子化から取得されたコードワードによって独立する。このようなランダムのインデックス割当によって、フィードバック後に基地局で受信ＣＤＩは、数式（５）で示される。
【数４】
0005968523.tif 000005
ｅｌｋは、ランダムコードワードである。
【００３３】
ここで、数式（２），（３）における量子化ＣＤＩの平均歪みは、数式（６），（７）で示される。
【数５】
0005968523.tif 000006
φｌ及びφｎは、前記のローカルチャネル方向情報及び前記のクロスチャネル方向情報のために、それぞれ割り当てられたフィードバックの比率変数、すなわち、Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０，Ｂｎ＝φｎβｓｕｍＢ０である。
【００３４】
特定のビット割当方式、例えば、φｌ及びφｎを考えると、より大きなβｓｕｍＢ０に通じる大きな閾値νが選択されるならば、ＣＤＩ歪みＱｌ（ν）及びＱｎ（ν）は減少する、と理解することができる。一方、より大きなνは、より大きな故障確率Ｐ（ν）につながる。閾値νは、ＣＤＩ量子化の精度とアップリンク送信の信頼性とのトレードオフを取得するために最適化される。
【００３５】
したがって、本発明の実施形態によれば、所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎における、フィードバックビットＢ０の閾値関数νは、ＣＤＩのための合計フィードバックビットを決定するために決定される。
【００３６】
数式（１）から、ユーザ機器ｌｋの平均達成率を数式（８）によって示すことができる。
【数６】
0005968523.tif 000007
ここで、数式（Ａ１），（Ａ２）である。
【数７】
0005968523.tif 000008
【００３７】
ユーザ速度の正確な特性評価は、複雑であり、利用することができない。しかしながら、全ての他のベクトルから独立したランダムプリコーダｖ０；を導入することによって、ユーザ速度は、数式（９）によって下限が算出される。
【数８】
0005968523.tif 000009
不等式は、量子化ＣＤＩによって計算されたプリコーダｖｌｋを有する平均ユーザ速度が、ランダムプリコーダｖ０を有する平均ユーザ速度よりも大きい、という事実に起因する。
【００３８】
数式（Ａ３）によって示されるイェンゼンの不等式を利用することにより、数式（９）から導出される平均速度における、より扱いやすい下限が、数式（１０）によって求められる。
【数９】
0005968523.tif 000010
【００３９】
複素ガウスチャネルベクトルにおいて、ノルムは方向ベクトルとは独立しているので、数式（１１）が満たされる。
【数１０】
0005968523.tif 000011
数式（Ａ４）は、数式（１２）を示す。ここで、数式（Ａ５）は、二乗ランダム投影の数式（Ａ６）が、数式（Ａ７），（Ａ８）から独立していることによって成立している。
【数１１】
0005968523.tif 000012
【００４０】
数式（Ａ９），（Ａ１０）は、ＣＤＩ量子化及びフィードバックに関わらず一定であることに注意すべきである。したがって、平均速度の数式（Ａ１１）における下限を最大化するために、期間Δｌｋは最小化される必要がある。
【数１２】
0005968523.tif 000013
【００４１】
そして、ＣＤＩ量子化及びフィードバックを有する、それぞれの個別の期間Δｌｋにおける式が取得される。基地局ｌは、数式（Ａ１２）のｍ番目の列を正規化することによって、ゼロフォーシングビームフォーミング（ＺＦＢＦ）ベクトルｖｌｍを計算する。なお、これは、数式（Ａ１３）の通りである。アップリンク送信中にＣＤＩフィードバックが故障することを考えると、数式（１３）となる。
【数１３】
0005968523.tif 000014
【００４２】
フィードバックのための送信が故障していないとき、受信ＣＤＩの数式（Ａ１４）は、数式（５）で与えられる量子化ＣＤＩの数式（Ａ１５）に等しい。数式（Ａ１６）は、ＺＦＢＦを有するので、数式（１４）となる。なお、数式（Ａ１７）には、β（１，Ｎｌ−２）ベータ歪みの制約がある。
【数１４】
0005968523.tif 000015
【００４３】
フィードバックのための送信が故障しているとき、数式（５）で示されるように、受信ＣＤＩの数式（Ａ１８）は、数式（Ａ１９）から独立している。ｖｌｍは、数式（Ａ１９）から独立したランダムコードワードｅｌｋを利用することによって取得されるので、数式（Ａ２０）にはβ（１，Ｎｌ−１）ベータ歪み、ひいては、数式（１５）の制約がある。
【数１５】
0005968523.tif 000016
【００４４】
数式（１４），（１５）より、数式（１３）は、数式（１６）で示される。
【数１６】
0005968523.tif 000017
【００４５】
同様に、協調クロス基地局ｎは、数式（１７）で示される。
【数１７】
0005968523.tif 000018
【００４６】
そして、数式（１２）より、数式（１８）が導出される。
【数１８】
0005968523.tif 000019
【００４７】
さらに、数式（５），（６）を考慮すると、数式（１８）は、数式（１９）として簡略化される。
【数１９】
0005968523.tif 000020
【００４８】
単位ユーザフィードバック一定の条件下で、ユーザ機器ｌｋにおける達成可能なデータ転送速度の下限、すなわち数式（Ａ２１）を最大化することは、数式（２０）〜（２３）が公式化されると考えることができる。
【数２０】
0005968523.tif 000021
【００４９】
閾値関数νの値を考慮すると、数式（１９）より、ビット割当を最適化するための問題は、数式（２４）〜（２６）として公式化される。
【数２１】
0005968523.tif 000022
【００５０】
解法は、一意解を有する水充填アルゴリズムに変わる、Ｋａｒｕｓｈ−Ｋｕｈｕｎ−Ｔｕｃｋｅｒ（ＫＫＴ）条件を解くことで得ることができる。
【００５１】
ローカルＣＤＩ及びクロスＣＤＩをフィードバックするためのビット割当は、システムの不均一な特徴、すなわち、ローカルにおける等しくない信号パワーと、κｄで反射されたチャネルと、マクロ基地局及びピコ基地局での同一でないアンテナ数と、を利用する。ユーザ機器の位置と、アンテナ数Ｎｎ及びＮｔに応じて、割当結果のための３つの可能性がある。
【００５２】
ローカルＣＤＩ及びクロスＣＤＩは、フィードバックのために、ゼロ以外のビットが割り当てられた状態で、最適解のための明示的な数式（２７），（２８）は以下のように求めることができる。
【数２２】
0005968523.tif 000023
【００５３】
合計フィードバックビット数は、閾値関数νの最適値を選択することを介して最適化される。数式（２７），（２８）の結果を利用することによって、フィードバックビット割当後のΔｌｋの値は、数式（２９）のように導出される。
【数２３】
0005968523.tif 000024
なお、数式（Ａ２２）は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示している。β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースを示している。ｐｂ￣＝（Ｋｌ−１）／Ｎｌ＋Ｋｎκｄ／（Ｎｌ−１）は、送信信頼性の等価係数を示している。
【数２４】
0005968523.tif 000025
【００５４】
次に、本発明の実施形態において、閾値関数ｖの準最適解νｓは、数式（３０）によって計算される。
【数２５】
0005968523.tif 000026
【００５５】
したがって、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックは、βｓｕｍＢ０として決定される。Ｂ０＝ｌｏｇ２（１＋νｓ）は、四捨五入によって整数にされる。
【００５６】
ステップＳ２２０では、ＣＤＩの量子化のための計算された合計フィードバックビットが、ユーザ機器に通知するために送信される。
【００５７】
図３は、本発明の他の実施形態に係る不均一系で、基地局を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示している。
【００５８】
図３に示されるフローチャートは、追加のステップ３２０を除き、図２に示されるフローチャートと同じである。
【００５９】
ステップＳ３１０では、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックビットが、ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、決定される。
【００６０】
本発明の一実施形態によれば、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νが決定される。前記閾値関数νは、ν＝２Ｂ０−１によって定義される。
【００６１】
本発明の一実施形態によれば、前記閾値関数νの準最適解νｓは数式（３０）によって計算され、これにより、合計フィードバックビットはβｓｕｍＢ０である。Ｂ０＝ｌｏｇ２（１＋νｓ）は、四捨五入によって整数にされる。
【００６２】
ステップＳ３２０では、ローカルＣＤＩを量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、クロスＣＤＩを量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を合計フィードバックビットから割り当てる。
【００６３】
本発明の一実施形態によれば、ローカルチャネルＣＤＩ及びクロスＣＤＩのそれぞれにおけるフィードバックビット割当の比率変数φｌ及びφｎは、前記不均一系の不均一な特徴を考えることによって決定される。フィードバックビットの第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの第２部Ｂｎは、Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０及びＢｎ＝φｎβｓｕｍＢ０によって算出され、四捨五入によって整数にされ、決定される。比率変数φｌ及びφｎは、φｌ＋φｎ＝１が満たされる。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、比率変数φｌ及びφｎは、それぞれ、数式（２７），（２８）によって決定される。前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νは、数式（３０）によって最適化される。
【００６５】
ステップＳ３３０では、ＣＤＩの量子化と、ローカルチャネル及びクロスチャネルのために合計フィードバックビットの第１部及び第２部の割当と、のための合計フィードバックビットが、全て、ユーザ機器に通知するために送られる。
【００６６】
図４は、本発明の一の実施形態に係る不均一系で、ユーザ機器を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示している。
【００６７】
ステップＳ４１０では、ユーザ機器が、ローカル基地局から、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックビットを受信する。
【００６８】
合計フィードバックビットは、ユーザ機器のローカル基地局によって、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて決定される。ユーザ機器は、不均一系において、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信を実行する。
【００６９】
ステップＳ４２０では、ユーザ機器が、所定のアップリンクフィードバックリソースで、ローカル基地局に、合計フィードバックビットの中にある量子化ＣＤＩをフィードバックする。
【００７０】
図５は、本発明の他の実施形態に係る不均一系で、ユーザ機器を動作させるための方法のフローチャートを概略的に示している。
【００７１】
図５に示されるように、ステップＳ５１０では、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックに加え、ユーザ機器が、さらに、ローカル基地局に関するローカルＣＤＩを量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、クロス基地局に関するクロスＣＤＩを量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を受信する。
【００７２】
ステップＳ５２０では、２Ｂｌの大きさを有するコードブックを利用することによってローカルＣＤＩを、２Ｂｎの大きさを有するコードブックを利用することによってクロスＣＤＩを、量子化する。
【００７３】
ステップＳ５３０では、ユーザ機器が、所定のアップリンクフィードバックリソースで、ローカル基地局に、合計フィードバックビットで量子化されたローカルＣＤＩ及びクロスＣＤＩをフィードバックする。
【００７４】
本発明における上述の１つ以上の実施形態によれば、提案された適応型フィードバック方式の手順は、例えば、閾値関数νの準最適解νｓを見つけることと、Ｂ０＝ｌｏｇ２（１＋νｓ）が四捨五入によって整数にされている、ブロックβｓｕｍＢ０あたりのフィードバック負荷を取得することと、によって合計フィードバックビット最適化を実行する。追加的又は代替的に、ローカルチャネル及びクロスチャネルのＣＤＩ量子化のためのビット割当は、例えば、ローカルＣＤＩ及びクロスＣＤＩのそれぞれにおけるフィードバックビット割当の比率変数φｌ及びφｎを、一例としてνｓに基づいた数式（２７），（２８）から見つけることによって実行される。各ユーザにおける、ローカルＣＤＩ及びクロスＣＤＩを量子化するためのフィードバックビット数は、それぞれ、Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０及びＢｎ＝φｎβｓｕｍＢ０として取得される。Ｂｌ及びＢｎは、四捨五入によって整数にされている。
【００７５】
なお、本発明の実施形態は任意の反復又は同時最適化を必要としないため、解決策の複雑さを減少させる、といったことがわかる。シミュレーション結果は、本発明の実施形態を利用することによって、ユーザ速度における性能の大幅な、向上及び改良があることを実証する。
【００７６】
本発明における上述の１つ以上の実施形態に係る処理は、図２〜４を参照して詳細に描写されている。なお、前記描写は、単なる例示であり、本発明を限定するものではないことに留意すべきである。本発明の他の実施形態では、この方法は、より多くの、又はより少ない、又は異なる手順を有することができる。手順の番号付けは、単に描写をより簡潔でより明確にするためのものであり、各手順の並び順を厳密に制限するものではない。手順の並び順は、描写とは異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、前記１つ以上の任意の工程を省略することができる。各ステップの具体的な実施形態は、描写と異なっていてもよい。全てのこれらの変形例は、本発明の精神及び範囲内に入る。
【００７７】
図６は、本発明の一の実施形態に係る基地局の簡略化されたブロック図を概略的に示している。
【００７８】
基地局６００は、無線通信システム内のユーザ機器と通信するように構成される。上述したように、基地局６００は、マクロ基地局（例えば、マクロｅＮＢ）、又はピコ基地局（例えば、ＲＲＨノード，中継局，フェムト基地局等）である。
【００７９】
基地局６００は、データプロセッサ（ＤＰ）６１０と、データプロセッサ６１０に結合された／埋め込まれたメモリ（ＭＥＭ）６２０と、アンテナアレイ６５０をデータプロセッサ６１０に結合させる適切なＲＦ  送信機ＴＸ／受信機ＲＸモジュール６４０と、を備える。ＲＦ  ＴＸ／ＲＸモジュール６４０は、少なくとも１つのユーザ機器との双方向無線通信のためのものである。メモリ６２０は、プログラム（ＰＲＯＧ）６３０を有する。
【００８０】
プログラム６３０は、データプログラム６１０によって実行されるとき、本発明の例示的な実施形態にしたがって動作する基地局６００を有効にする、図２，３で示される操作手順で説明されるような、プログラム命令を含むものとする。
【００８１】
メモリ６２０は、ローカル技術環境に適した任意の種類であってもよく、非限定的な例として、半導体ベースのメモリ装置，磁気メモリ装置及びシステム，光学メモリ装置及びシステム，固定メモリ及び取り外し可能メモリといった、任意の適切なデータストレージ技術を利用して実施してもよい。１つのみのメモリが基地局６００に示されているが、基地局６００にいくつかの物理的に別個の記憶部があってもよい。
【００８２】
データプロセッサ６１０は、図２，３を参照して説明したように、任意の要求された計算を実行する。データプロセッサ６１０は、ローカル技術環境に適した任意の種類であってもよいし、非限定的な例として、１つ以上の、汎用コンピュータ，専用コンピュータ，マイクロプロセッサ，ＤＳＰ，マルチコアプロセッサアーキテクチャに基づいたプロセッサを有してもよい。
【００８３】
本発明の一の実施形態によれば、基地局６００は、（図６に示されていないが）受信部と、決定部と、通知部と、を有している。決定部は、ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、ＣＤＩの量子化のための合計フィードバックビットを決定するように構成される。基地局６００（ローカル基地局としてサービスする）とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、不均一系におけるユーザ機器のために実行される。通知部は、ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、ＣＤＩの量子化のための、決定された合計フィードバックビットを通知するように構成される。本発明の別の実施形態によれば、基地局６００は、さらに、前記合計フィードバックビットから、基地局６００に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てるために構成された割当部を有する。Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍは前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示す。なお、決定部，通知部，割当部の機能は、前記の基地局６００における１つ以上の適切なモジュールによって実現できる、と理解することができる。
【００８４】
図７は、本発明の一の実施形態に係るユーザ機器の、簡略化されたブロック図を概略的に示している。
【００８５】
一般に、ユーザ機器７００に係る様々な実施形態が考えられ、携帯電話，無線通信機能を有するＰＤＡ，無線通信機能を有する携帯型コンピュータ，無線通信機能を有するデジタルカメラのような画像キャプチャ装置，無線通信機能を有するゲーム装置，そのような機能の組み合わせを組み込んだ携帯ユニット又は端末、に限られることなく実施することができる。
【００８６】
ユーザ機器７００は、アンテナ７５０を介して不均一系におけるローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信を実行するように適合されている。
【００８７】
ユーザ機器７００は、データプロセッサ（ＤＰ）７１０と、データプロセッサ７１０に結合された／埋め込まれたメモリ（ＭＥＭ）７２０と、アンテナアレイ７５０をデータプロセッサ７１０に結合させる適切なＲＦ  送信機ＴＸ／受信機ＲＸモジュール７４０と、を備える。ＲＦ  ＴＸ／ＲＸモジュール７４０は、少なくとも１つの基地局との双方向無線通信のためのものである。メモリ７２０は、プログラム（ＰＲＯＧ）７３０を有する。
【００８８】
プログラム７３０は、データプログラム７１０によって実行されるとき、本発明の例示的な実施形態にしたがって動作するユーザ機器７００を有効にする、図４，５で示される、ユーザ機器の操作手順で説明されるような、プログラム命令を含むものとする。
【００８９】
メモリ７２０は、ローカル技術環境に適した任意の種類であってもよく、非限定的な例として、半導体ベースのメモリ装置，磁気メモリ装置及びシステム，光学メモリ装置及びシステム，固定メモリ及び取り外し可能メモリといった、任意の適切なデータストレージ技術を利用して実施してもよい。１つのみのメモリがユーザ機器７００に示されているが、ユーザ機器７００にいくつかの物理的に別個の記憶部があってもよい。
【００９０】
データプロセッサ７１０は、図４，５を参照して説明したように、任意の要求された計算を実行する。データプロセッサ７１０は、ローカル技術環境に適した任意の種類であってもよいし、非限定的な例として、１つ以上の、汎用コンピュータ，専用コンピュータ，マイクロプロセッサ，ＤＳＰ，マルチコアプロセッサアーキテクチャに基づいたプロセッサを有してもよい。
【００９１】
本発明の一の実施形態によれば、ユーザ機器７００は、（図７に示されていないが）受信部と、フィードバック部と、を有している。受信部は、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを受信するように構成される。フィードバック部は、ローカル基地局に、所定のアップリンクフィードバックリソースにおける合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするように構成される。本発明の他の実施形態によれば、受信部は、さらに、ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を受信するように構成される。ユーザ機器７００は、さらに、２Ｂｌの大きさを有するコードブックを利用することによって前記ローカルチャネル方向情報を量子化し、２Ｂｎの大きさを有するコードブックを利用することによって前記クロスチャネル方向情報を量子化するための量子化部を有する。なお、受信部，フィードバック部，量子化部の機能は、前記のユーザ機器７００における１つ以上の適切なモジュールによって実現できる、と理解することができる。
【００９２】
一般的には、様々な例示的な実施形態が、ハードウェアや専用回路，ソフトウェア，論理やそれらの任意の組み合わせで実行される。例えば、いくつかの面は、ハードウェアで実施され、他の側面は、コントローラ，マイクロプロセッサ、又は、他のコンピュータ装置によって処理される、ファームウェア又はソフトウェアで実施されるが、本発明はこれには限定されない。本発明の例示的な実施形態における様々な面が、ブロック図及び信号図として描写及び説明される一方、ここに示された、これらのブロック，装置，システム，技術、又は、方法は、非限定的な例として、ハードウェア，ソフトウェア，ファームウェア，特殊回路や論理，汎用ハードウェアやコントローラや他のコンピューティング装置、又はそれらのいくつかの組み合わせで実施される。
【００９３】
このように、発明の例示的な実施形態の少なくともいくつかの態様は、集積回路チップ及びモジュールのような様々な要素で実施されることが理解されるべきである。周知のように、集積回路の設計は、概して高度に自動化されたプロセスである。
【００９４】
本発明は、また、コンピュータシステムにロードされたときに、本明細書に示されるような方法を実施することが可能な全ての特徴を有し、その方法を実施するコンピュータプログラム製品に具体化される。
【００９５】
本発明は、好ましい実施形態を参照して、具体的に図示及び説明がなされている。当業者は、形態及び詳細におけるそれに様々な変更が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、なされることを理解すべきである。
【００９６】
（付記１）
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定することと、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知すること、
を含む方法。
【００９７】
（付記２）
チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを決定する手順は、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定することを含み、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義される付記１に記載の方法。
【００９８】
（付記３）
前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てることと、
前記ユーザ機器に、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを通知することと、
を、さらに含み、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示す付記２に記載の方法。
【００９９】
（付記４）
前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定する手順は、数式（３０）によって前記閾値関数νの準最適解νｓを計算することを含み、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である付記２に記載の方法。
【０１００】
（付記５）
前記合計フィードバックビットから、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌと、フィードバックビットの前記第２部Ｂｎと、を割り当てる手順は、
前記不均一系の不均一な特徴を考えることによって、前記ローカルチャネル方向情報及び前記クロスチャネル方向情報のそれぞれにおけるフィードバックビット割当の比率変数φｌ及びφｎを決定することと、
Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０及びＢｎ＝φｎβｓｕｍＢ０によって算出され、四捨五入によって整数にされた、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎと、を決定することと、
を、さらに含み、
前記比率変数φｌ及びφｎは、φｌ＋φｎ＝１を満たす付記３に記載の方法。
【０１０１】
（付記６）
フィードバックビット割当の前記比率変数φｌ及びφｎは、数式（２７），（２８）によって決定され、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数であり、
Ｋｌ及びＫｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局によってサービスを提供されるユーザ機器の数であり、
κｄは、前記ユーザ機器で受信した、前記ローカル基地局からの平均受信信号パワーと、前記クロス基地局からの平均受信信号パワーとの間の比率要素である付記５に記載の方法。
【０１０２】
（付記７）
不均一系における基地局であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するように構成された決定部と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するように構成された通知部と、
を備える基地局。
【０１０３】
（付記８）
前記決定部は、さらに、前記所定のアップリンクフィードバックリソースのブロック毎の、フィードバックビットＢ０の閾値関数νを決定するように構成されており、
前記閾値関数νはν＝２Ｂ０−１によって定義される付記７に記載の基地局。
【０１０４】
（付記９）
前記合計フィードバックビットから、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を割り当てるために構成された割当部を、さらに備え、
Ｂｌ＋Ｂｎ＝βｓｕｍＢ０が満たされるとともに、βｓｕｍが前記所定のアップリンクフィードバックリソースを構成するブロックの数を示し、
前記通知部は、さらに、前記ユーザ機器に、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎを通知するように構成される付記８に記載の基地局。
【０１０５】
（付記１０）
前記決定部は、さらに、数式（３０）によって前記閾値関数νの準最適解νｓを計算するように構成され、
ｐａ￣は、前記不均一系における量子化誤差の等価係数を示し、
ｐｂ￣は、送信信頼性の等価係数を示し、
β０＝βｓｕｍ／（Ｎｌ＋Ｎｎ−２）は、アンテナ１つあたりの、変更されたアップリンクフィードバックリソースであり、
ｐｕは、アップリンク受信信号パワーを示し、
Γ（Ｎｌ）は、パラメータＮｌを有するガンマ関数であり、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数である付記８に記載の基地局。
【０１０６】
（付記１１）
前記割当部は、さらに、
前記不均一系の不均一な特徴を考えることによって、前記ローカルチャネル方向情報及び前記クロスチャネル方向情報のそれぞれにおけるフィードバックビット割当の比率変数φｌ及びφｎを決定し、
Ｂｌ＝φｌβｓｕｍＢ０及びＢｎ＝φｎβｓｕｍＢ０によって算出され、四捨五入によって整数にされた、フィードバックビットの前記第１部Ｂｌ及びフィードバックビットの前記第２部Ｂｎと、を決定するように構成され、
前記比率変数φｌ及びφｎは、φｌ＋φｎ＝１を満たす付記９に記載の基地局。
【０１０７】
（付記１２）
前記割当部は、フィードバックビット割当の前記比率変数φｌ及びφｎを、数式（２７），（２８）によって決定し、
Ｎｌ及びＮｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局のアンテナ数であり、
Ｋｌ及びＫｎは、それぞれ、前記ローカル基地局及び前記クロス基地局によってサービスを提供されるユーザ機器の数であり、
κｄは、前記ユーザ機器で受信した、前記ローカル基地局からの平均受信信号パワーと、前記クロス基地局からの平均受信信号パワーとの間の比率要素である付記１１に記載の基地局。
【０１０８】
（付記１３）
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器のために、チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、チャネル方向情報の量子化のための合計フィードバックビットを決定するための手段と、
前記ユーザ機器に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースで搬送される、チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを通知するための手段と、
を備える装置。
【０１０９】
（付記１４）
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための方法であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信することと、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックすることと、
を含む方法。
【０１１０】
（付記１５）
チャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信する手順は、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を受信することを含む付記１４に記載の方法。
【０１１１】
（付記１６）
２Ｂｌの大きさを有するコードブックを利用することによって前記ローカルチャネル方向情報を量子化することと、
２Ｂｎの大きさを有するコードブックを利用することによって前記ローカルチャネル方向情報を量子化することと、
をさらに含む付記１５に記載の方法。
【０１１２】
（付記１７）
ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が実行される、不均一系におけるユーザ機器であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するように構成された受信部と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックするように構成されたフィードバック部と、
を備えるユーザ機器。
【０１１３】
（付記１８）
前記受信部は、さらに、前記ローカル基地局に関するローカルチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第１部Ｂｌと、前記クロス基地局に関するクロスチャネル方向情報を量子化するためのフィードバックビットの第２部Ｂｎと、を受信するように構成される付記１７に記載のユーザ機器。
【０１１４】
（付記１９）
２Ｂｌの大きさを有するコードブックを利用することによって前記ローカルチャネル方向情報を量子化することと、
２Ｂｎの大きさを有するコードブックを利用することによって前記ローカルチャネル方向情報を量子化することと、
をさらに備える付記１８に記載のユーザ機器。
【０１１５】
（付記２０）
不均一系におけるチャネル方向情報フィードバックのための装置であって、
チャネル方向情報の量子化の精度と、所定のアップリンクフィードバックリソースにおけるアップリンクフィードバック送信の信頼性と、の間のトレードオフに基づいて、合計フィードバックビットが決定され、ローカル基地局とクロス基地局との間の協調マルチポイント送信が、前記不均一系におけるユーザ機器のために実行され、前記ユーザ機器で、ローカル基地局からチャネル方向情報の量子化のための前記合計フィードバックビットを受信するための手段と、
前記ローカル基地局に、前記所定のアップリンクフィードバックリソースにおける前記合計フィードバックビットの中にある量子化されたチャネル方向情報をフィードバックする手段と、
を備える装置。
【図１】
0005968523.tif 000033
【図２】
0005968523.tif 000034
【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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