(57)【要約】      （修正有）【課題】新しいフィードバックインジケータの正確な結合、および、ＳＵ−ＭＩＭＯを弱めることなしに、ＬＴＥ−Ａ、ＭＵ−ＭＩＭＯ性能を増大させるためにこれらのメッセージを生成して結合する方法を提供する。【解決手段】２局間のプレコーディングデータの通信に基づくコードブックは、その中で行われるチャネル状態測定に基づいて、受信局で“最適な”プレコーディングを決定することを含む。最適なプレコーディングは、コードブックにおける予め合意したエントリと比較され、インジケータは、分析された信号を放射する端末に返送される。決定は、２つの要素に分離され、１つはＳＵ−ＭＩＭＯでの利用に十分であり、別のものは、第２コードブックインジケータで、ＭＵ−ＭＩＭＯが採用されることになる場合に適用される。この第２コードブックインジケータは、チャネルが存続するマルチユーザ空間に関する固有ベクトル表現のコードブックを指し示す。【選択図】図２
2011223579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２無線トランシーバ局を具備し、
前記第１局は、複数のエントリを具備する第１コードブックを格納する格納手段を具備し、各エントリは第１局による送信に関するプレコーディングの表現であり、
前記第２局は、
無線通信が前記第１および第２局から発せられるチャネルの状態を測定するチャネル状態測定手段と、
前記第１コードブックに対応する第２コードブックを格納する第２コードブック格納手段と、
測定されたチャネル状態に基づいて、前記測定されたチャネル状態が与えられる前記チャネルに用いるのに適するプレコーディングに対応する前記第２コードブックにおけるエントリを検索する検索手段と、
前記第１局が前記インジケータに基づいてプレコーディングを選択できるようにするため、前記第１コードブックにおけるエントリに対応するインジケータを、前記第２局から前記第１局に送信するチャネル状態インジケータフィードバック手段と、を具備する無線通信ネットワーク。
【請求項２】
前記第２局は、前記測定されたチャネル状態に基づいて、実質的に理想のプレコーディングを決定するチャネルプレコーダ決定手段と、
複数のエントリを具備する第３コードブックを格納する第３コードブック格納手段と、各エントリは、可能なプレコーディングのデータ表現を具備し、
前記第３コードブックからエントリを選択するプレコーディング選択手段と、を具備し、
前記チャネル状態インジケータフィードバック手段は、前記第１コードブックにおける前記エントリに対応する前記インジケータに関して、前記第１局が第４コードブックからのデータによって定義される基準内のプレコーディングを構成できるような、適合するプレコーディングのための前記基準を表現する前記データを、前記第４コードブックから前記第１局が選択できるようにするため、前記第２局から前記第１局に、前記第１局の第４コードブック格納手段に格納される前記第４コードブックにおけるエントリに対応するインジケータを送信する請求項１に従う無線通信ネットワーク。
【請求項３】
前記第３コードブックにおける各コードブックエントリおよび前記第４コードブックにおいてそれぞれ対応するエントリは、データの配列であり、前記配列は、前記第１局がプレコーディングを構成することとなる空間を定義する固有ベクトルのセットを具備する請求項２に従う無線通信ネットワーク。
【請求項４】
前記プレコーディング選択手段は、前記実質的に理想のプレコーディングと前記第３コードブックにおけるエントリとの間の距離計算を決定し、前記距離計算に基づいて前記選択されたエントリを選択する請求項３に従う無線通信ネットワーク。
【請求項５】
前記距離計算は、前記実質的に理想のプレコーディングが前記第３コードブックにおけるエントリに直交する範囲の測定を具備し、前記実質的に理想のプレコーディングでの最小の直交性を備えるエントリを選択する請求項４に従う無線通信ネットワーク。
【請求項６】
前記第２インジケータは、検索参照を具備し、前記検索参照は、前記第４コードブックにおけるエントリへのコードブックインデックスとしての利用に適する請求項２に従う無線通信ネットワーク。
【請求項７】
前記第１および第４コードブックにおける前記エントリは、行列を具備し、前記第２および前記第３コードブックにおける前記エントリは、行列を具備し、前記第１局は、前記第４コードブックから抽出される前記行列エントリと前記第１コードブックから抽出される前記行列エントリとの行列積を具備するプレコーディングを構成するプレコーディング構成手段を具備する請求項２に従う無線通信ネットワーク。
【請求項８】
前記第１局は、恒等行列が乗算された、前記第１インジケータに対応するエントリに基づいて、プレコーディングを選択する請求項１に従う無線通信ネットワーク。
【請求項９】
前記第１インジケータは、検索リファレンスを具備し、前記検索リファレンスは、前記第２コードブックにおけるエントリおよび前記第１コードブックにおけるエントリへのコードブックインデックスとしての利用に適する請求項１に従う無線通信ネットワーク。
【請求項１０】
複数のエントリを具備する第１コードブックを格納する格納手段と、各エントリは、第１局による送信に関するプレコーディングの表現であり、
第１インジケータを受信するチャネル状態インジケータ受信手段と、
受信した第１インジケータに関連して、前記第１コードブックにおけるエントリを検索する検索手段と、
今後の送信に関するプレコーディングを決定するプレコーディング決定手段とを具備する無線通信装置。
【請求項１１】
複数のエントリを具備する第２コードブックを格納する格納手段をさらに具備し、各エントリは、適合するプレコーディングに関する少なくとも１つの基準を定義するデータを具備し、前記受信手段はさらに、第２インジケータを受信し、前記検索手段は、前記第２インジケータに関連する前記第２コードブックにおける対応するエントリを検索し、前記プレコーディング決定手段は、前記少なくとも１つの基準が満たされる条件で前記第１コードブックにおける前記エントリから先の送信に関するプレコーディングを決定する請求項１０に従う無線通信装置。
【請求項１２】
無線通信が別の局から装置へ発せられるチャネルの状態を測定するチャネル状態測定手段と、
複数のエントリを具備する第１コードブックを格納する第１コードブック格納手段と、各エントリは行列であり、
測定されたチャネル状態に基づいて、前記測定されたチャネル状態を与える前記チャネルにおける利用に適するプレコーディングに対応する前記コードブックおけるエントリを検索する検索手段と、
前記インジケータに基づいて別の局がプレコーディングを選択できるように、前記第１コードブックにおけるエントリに対応するインジケータを、前記局から放射するチャネル状態インジケータフィードバック手段と、を具備する無線通信装置。
【請求項１３】
前記測定されたチャネル状態に基づいて、実質的に理想のプレコーディングを決定するチャネルプレコーダ決定手段と、
複数のエントリを具備する第３コードブックを格納する第２コードブック格納手段と、各エントリは、可能なプレコーディングのデータ表現を具備し、
前記第２コードブックからエントリを選択するプレコーディング選択手段を具備し、
前記チャネル状態インジケータフィードバック手段は、ローカルに格納されたコードブックから、前記他の局がプレコーディングを構成できるような、適合するプレコーディングに関する基準を表すデータを前記他の局が選択できるように、第２インジケータを放射する請求項１２に従う無線通信装置。
【請求項１４】
コンピュータに搭載されたとき、前記コンピュータを請求項１０に従う装置として構成させるコンピュータ実行可能な指示を具備するコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を具備する請求項１４に従うコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信におけるチャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバックに関する。
【背景技術】
【０００２】
チャネル状態情報（ＣＳＩ）の効率的な制限フィードバックは、多重アンテナ技術が採用される携帯電話システムにおいて予測される超高スペクトル効率を達成するために、重要な要求として長い間みなされてきた。ＣＳＩフィードバックがこれを可能にする手法は、１以上の目的地にむけて１つのビームまたは多重化した多重ビームを形成する能力を備える複数アンテナ送信機を提供し、それによって、空間領域における多重化利得およびビームフォーミングを実現することである。送信機におけるＣＳＩの基本的な役割は認識されているので、大きな注目は、多重アンテナ手法を支援してフィードバックメカニズムを定義するための、３ＧＰＰ標準ドラフトのような標準化団体に注力されている。この点において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準化内の第１の設計対象は、シングルユーザ（ＳＵ）およびマルチユーザ（ＭＵ）ＭＩＭＯ動作に効率的なサポートを提供しながら、そのようなフィードバックを伝達することを要求される制御情報に関するオーバーヘッドを最小化している。ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ ｃａｌｌ ｆｏｒ ｐｒｏｐｏｓａｌにおけるＩＴＵ要求に応えるためにＬＴＥシステム性能をさらに改善するための最近の試みでは、フィードバックメカニズムを強調することは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄリリースと呼ばれる主な作業項目として３ＧＰＰによって識別されている。
【０００３】
１つの共通認識は、ＭＵ−ＭＩＭＯスキームは、それらが実チャンネル状態と送信機で得られる知識との間での不正確なチャネル報告および不一致に一般的により敏感であるので、改善されたＣＳＩフィードバックから利益を受けるということである。しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯ性能を改善し、一般的に、ｅＮｏｄｅＢの干渉除去能力がＳＵ−ＭＩＭＯスキームの性能に妥協すべきではないことも広く受け入れられる。豊富な提案は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおけるフィードバックメカニズムを改善するために提案されている。この要約リストは、主な技術提案の簡潔な記述および関連のある文書への相互参照を備える技術文書“Views on CSI feedback scheme for MU-MIMO in LTE Advanced”（Ｒ１−１０１２１７；ＮＴＴドコモ，３ＧＰＰ ＷＧ ＲＡＮ１ ＃６０，米国,サンフランシスコ，２０１０年２月）においてみられる。現在のところ、いくつかの早い段階での合意は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ識別フィードバックメカニズムがどのように動作すべきかについて、浮かび上がり始めている。これらは、近年の前進的な（way-forward）文書“Way forward for Rel-10 feedback framework” (R1-101683; Ericsson et al., 3GPP WG RAN1 #60、米国、サンフランシスコ、２０１０年２月)によって保存される。発明の分野に関する１つの課題は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおけるプレコーダが、１つは長期間／広帯域チャネル統計を対象とし、他は短期間／周波数選択性チャネル特性を対象とする、２つのフィードバックメッセージの結合として導き出されるべきであるということである。
【発明の概要】
【０００４】
本発明のある態様は、新しいフィードバックインジケータの正確な結合、および、ＳＵ−ＭＩＭＯを弱めることなしに、ＬＴＥ−Ａ ＭＵ−ＭＩＭＯ性能を増大させるためにこれらのメッセージを生成して結合する方法を提供する。発明のこの態様の特徴は、端末側でとても適度な信号オーバーヘッドおよび計算的な複雑性を要求することである。
【０００５】
発明の態様の別の実施形態では、プレコーダのセットまたは個々のプレコーダを識別する２つのフィードバックインジケータを生成することによって、多入力多出力チャネルの特性を記述する方法を提供する。この実施形態では、第１インジケータは、第２インジケータによって識別されたプレコーダが選択されうる空間を制限するように設計されてもよい。２つのフィードバックインジケータは、通信ネットワークにおいて構成される時間周波数リソース内で、異なる周波数サブバンドおよび時間フレームと関連しうる。  
第１フィードバックインジケータは、任意のランクのユニタリ行列のコードブックから選択されたコードブックインデックスを含むことができる。インデックスは変換された領域において計算されうる。この変換は、同じ空間の基底（すなわち、互いの線形結合）である任意のランクの全ユニタリプレコーダが変換された領域における単一点にマッピングされるようでありうる。第１フィードバックインジケータに用いられるプレコーダコードブックは、変換された領域にオフラインでマッピングされ、端末メモリに格納されうる。コードブックインデックス選択に用いられるメトリックは、最大（または最小）値が同じベクトル空間に広がる２つのユニタリ行列の場合に対応する一方、最小（または、それぞれ最大）値は、相互直交ユニタリ行列の場合に対応するようにできる。
【０００６】
上の処理では、第２フィードバックインジケータは、第１インジケータと等しいまたは小さいランクのユニタリ行列のコードブックから選択されたコードブックインデックスからなってもよい。この第２コードブックの要素は、端末によって、インデックス選択について評価されたプレコーダが第１フィードバック行列と第２コードブックからのテスト行列との積によって形成されるといった手法で、第１コードブックの任意の要素の列の線形結合として解釈されてもよい。この第２コードブックからのコードブックインデックスは、それゆえ、それらの元の領域で計算されるプレコーダに関するメトリックを最大にする（または最小にする）ことによって選択されうる。
【０００７】
発明のさらなる態様は、特許請求の範囲から引き出されうる。  
その上、一般的な観点で、発明の態様は、受信機で、その受信機への送信に利用するのに適するチャネルプレコーダを決定し、その上で、固有ベクトルの複数の格納されたセットのうちどれがチャネルプレコーダに最も適するかを決定し、固有ベクトルの前記格納されたセットと結合されるとき、プレコーダを構成する際における利用に最も適した見本プレコーダを作り出し、対応するコードブックで、固有ベクトルの格納されたセットおよび格納された行列がそれに応じて、プレコーダの構成のために、前記送信機で検索されうるように、受信機への信号の送信機に、決定された格納される行列および固有ベクトルの決定された格納されるセットのそれぞれの指示を送る。
【０００８】
発明の別の態様は、受信機で、受信機への送信で用いるのに適したチャネルプレコーダを決定し、そのうえで、固有ベクトルの複数の格納されたセットのうちどれがチャネルプレコーダに最も適するかを決定し、送信機の対応するコードブックで、固有ベクトルの格納されたセットがそれに応じて、プレコーダの構成のために、前記送信機で検索されうるように、受信機への信号の送信機に、固有ベクトルの決定された格納されるセットの指示を送る。発明の別の態様は、受信機で、その受信機への送信に用いるのに適するチャネルプレコーダを決定し、その上で、複数の格納された行列のうちどれがプレコーダを構成するのに最も適するかを決定し、送信機の対応するコードブックで、格納された行列がそれに応じて、プレコーダの構成のために、前記送信機で検索されうるように、受信機への信号の送信機に、決定された格納された行列の指示を送る。
【０００９】
発明の様々な態様は、もとの機器によってまたは元の機器で提供されうる一方、汎用コンピュータ、または発明の分野への特定の順応を備えるコンピューティングデバイスに搭載されるソフトウェア手段により、発明の態様が実装されることが容易にもなる。
【００１０】
それゆえ、発明の態様は、全体としての発明の態様を提供するために、コンピュータで実行されうり、または発明の態様を提供するために、既存のソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネント、特徴またはツールを補完（すなわち、更新）するコンピュータプログラム製品を具備することができる。コンピュータプログラム製品は、記憶媒体またはコンピュータ読み取り可能なメモリデバイスのような、コンピュータ読み取り可能な媒体で供給されてもよく、コンピュータ受信可能な信号で運ばれてもよい。発明の特定の態様は、付属の図面を参照して記述されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、発明に従う通信ネットワークの概念図である。
【図２】図２は、それらの信号送信要素を強調する通信トランシーバの概念図である。
【図３】図３は、それらの信号受信要素を強調する通信トランシーバの概念図である。
【図４】図４は、別のトランシーバにフィードバックするためのインジケータを構成するための処理のフローチャートである。
【図５】図５は、別のソースから受信されたインジケータに基づいてプレコーダ行列を構成するための処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に図示するように、概念的な無線通信システム１０は、それぞれアンテナ２２、３２を備える２つの無線通信デバイス２０、３０を含み、それぞれ無線通信信号を放射しおよび検出することができる。その範囲で、それらはトランシーバとして記述されうる。
【００１３】
図２に図示するように、トランシーバの１つは、放射に関する信号の生成に採用されるそれらの要素が強調されて示される。図３では、トランシーバの別のものが、信号の受信および検出に採用されるそれらの要素が強調されて示される。実施例では、各トランシーバは、２つの図面に図示される全ての要素を含むが、図面は明瞭のために単純化されることが認識される。  
図２に図示するように、データソース２４は、別の局に送信されるべきデータを生成する。これは、プレコーダ２６によってプレコードされ、他の局からフィードバックされ、アンテナ２２で受信される情報により構成される。信号プロセッサ２８は、送信のためにプレコードされた情報を準備し、ＲＦ生成器２９は、アンテナで送信されるべきＲＦ信号に処理された情報を加える。
【００１４】
同様に、受信モードにおけるトランシーバはまた、アンテナ３２で受信したＲＦ信号を検出することができるＲＦ検出器３９を含む。この検出された信号は、データシンク３４での受信のために信号プロセッサ３８によって処理される。チャネルの状態は、ＣＳＩ生成器３６におけるチャネル状態情報の決定のために受信機で既知であるかもしれない信号のある一部（プリアンブル、パイロットシンボルなどのような）の受信に基づいて測定される。このＣＳＩは、今後の送信における利用のため、受信信号の送信機に返送される。
【００１５】
本実施形態では、図３に図示される携帯端末は、例えば、（ＬＴＥ専門用語中の）セルｅＮｏｄｅＢによって提供されるセル特定の参照信号によって、多重アンテナチャネルを測定することができる。端末はその後、以下の手順を適用することにより、それらの測定から２つの独特のフィードバックインジケータを生成することができる。
【００１６】
インジケータ１は、端末によってみられるように、チャネル固有ベクトルとしてここに言及される少数の最大チャネル方向の任意の線形結合を表現することを目的とする。チャネル固有ベクトルは、例えば、チャネル測定の瞬時行列（instantaneous matrix）Ｈの特異値分解によって、グラム行列ＨＨＨの固有値分解によって、またはチャネル相関行列｛ＨＨＨ｝の固有値分解によってといった、いくつかの手法の１つで端末によって得られうる。
【００１７】
しかし、固有ベクトルのこの行列が計算されるやり方は、技術文献に十分解説される。本実施形態が動作する主な前提は、そのような正規直交行列が端末で利用可能であるようなことである。
【００１８】
インジケータ１を計算するために用いられるチャネル固有ベクトルの数は、ネットワークによって構成されるパラメータでありうり、最低２つからｅＮｏｄｅＢで構成される送信アンテナに等しい最大数まで変化してもよい、インジケータ１の報告されたランクによって決定される。最大固有ベクトルのこのセットは、任意の量子化または圧縮演算に先だって、任意のランクおよびチャネル測定に関する最も可能性のあるプレコーダを表す。言い換えると、無制限のフィードバックリソースが利用可能である場合、端末は、固有ベクトルのこの行列を好ましいプレコーダとして仮定的に示唆するだろう。
【００１９】
実際には、インジケータ１は、コードブックから最も代表的な要素を選択することによって導出されるコードブックインデックスからなる。決定的に、コードブックからのインジケータ１の選択に用いられる距離メトリックは、任意の正規直交行列による距離計算における一方または両方の項の右からの乗算（post-multiplication）に対して不変である。言い換えると、インジケータ１は、あるチャネル固有ベクトルの任意の線形結合の特性を反映する。すなわち、それらの固有ベクトルにより広がった距離空間（または、それらのゼロ空間と同等）の表現を提供する。
【００２０】
より詳細には、変換は、（固有ベクトルの行列として知られる）元の量子化されていないプレコーダを、メトリックが定義される変換された領域にマッピングするために提供される。インジケータ１に関する元のコードブックは、プレコーダ領域において定義されてもよい。従って、コードブック要素は、メトリック計算の前に変換領域に確実にマッピングされなければならない。しかし、コードブックに関して、変換はオフラインでされうり、従って、（図１から図３に図示しない）端末メモリに格納されうるコードブックの変換されたバージョンを提供する。
【００２１】
１つの実装では、変換は以下のように定義される。  
この記述では、ｎは送信アンテナの数であり、ｐは、インジケータ１について報告されたランクであり、Ｙは、列がｐ個のベクトルｙ１, ... ,ｙPである、最大固有ベクトルのｎ×ｐの正規直交行列である。Ｙは、２つのブロックに分割され、先頭はｐ×ｐブロックのＹＰであり、最後は（ｎ−ｐ）×ｐのブロックＹｎ−Ｐである。変換ｔ（Ｙ）は  
ｔ（Ｙ）＝Ｙｎ−ｐＶＵＨ，        （１）  
で与えられる。ここで、最後の２つの行列は、ＹＰのＳＶＤ、Ｙｐ＝ＵΣＶＨによって定義される。変換された領域の次元は、ｔ（Ｙ）が（ｎ−ｐ）×ｐのサイズであるような元のプレコーダ領域と比較して減らされる。同じ変換は、オフラインでｎ×ｐコードブック要素｛Ｃ１，Ｃ２，．．．｝に適用される。距離メトリックｇｃはその後、変換された領域において  
gc(Y,Ci)=real(trace(t(Y)Ht(Ci)))/(||t(Y)||F||t(Ci)||F)                （２）  
のように定義される。
【００２２】
ここで、||.||Fはフロベニウス（Frobenius）ノルムを示す。上のメトリックは、多次元複素サブ空間への２つの“線（line）”間の内積の拡張として解釈されうることが観測されるだろう。２つの行列ＹおよびＣｉが同じ距離空間に広がる場合、ｇＣ＝１であり、それらの空間が直交である場合は、ｇＣ＝０である。インジケータ１を構成するコードブックインデックスは、最終的に以下の量子化演算から得られる。  
“インジケータ１”＝Ｑ１＝ａｒｇ ｍａｘｉ｛ｇｃ（Ｙ，Ｃｉ）｝         （３）  
代替的な実装では、上のコードブックインデックス選択演算は、以下のユークリッド距離最小化によって置き換えられうる。  
“インジケータ１”＝Ｑ１＝ａｒｇ ｍｉｎｉ{||t(Y)-t(Ci)||F},      （４）
コードブック要素は、一般性の喪失なしに||t(Ci)||F=1のように正規化される場合、２つの演算が同じ結果をもたらすことが実感される。特別な場合として、インジケータ１は、恒等行列と関連づけられる。１つの実装では、特別な場合は、端末がインジケータ１を生成し示唆することを要求しないようなネットワークによって、準静的に構成されうる。
【００２３】
インジケータ１は、端末によって予測されるＳＩＮＲレベルを報告するいわゆるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）によって付随して起こりうる。このＣＱＩは、ＣＱ１がプレコーダとして、および、任意のデコーダ（ＭＭＳＥ、ＭＭＳＥ決定フィードバック等価器、最大尤度など）に用いられるという仮定において受信ＳＩＮＲを示すことができる。代替として、関連したＣＱＩは、ＣＱ１の列の線形結合として得られる、可能性のあるプレコーダの距離にわたって、平均ＳＩＮＲ、最大／最小ＳＩＮＲを示すことができる。ＣＱＩ計算に関して推定されたランクはインジケータ１のランクと同じである必要はないことに留意する。  
インジケータ２は、インジケータ１によって報告された基底ベクトルの線形結合として得られる、個々のプレコーダを特定するために、インジケータ１と一緒に用いられることを目的とする。インジケータ２は、サイズｒ１×ｒ２の直交行列の表現である。ｒ１はインジケータ１のランクであり、ｒ２≦ｒ１がインジケータ２のランクである。  
実際には、インジケータ２はまた、異なるコードブック｛Ｄ１，Ｄ２，．．．｝から抽出されたコードブックインデックスである。コードブックを選択するために用いられるメトリックは、インジケータ１に用いられるメトリックとは異なる。今回、メトリックは、端末による利用における実際のデコーダとテスト用のプレコーダとを用いるとき実際のＳＩＮＲを反映すべきであり、すなわち、ＣＱＩメトリックである。テスト用のプレコーダは、  
Ｐｋ＝ＣＱ１Ｄｋ          （５）  
によって与えられる。
【００２４】
任意のデコーダアーキテクチャおよびプレコーダＰｋの仮定の下で端末によって予測されるＳＩＮＲ値は、ＣＱＩ（Ｐｋ）で示される。その後、インジケータ２は、  
“インジケータ２”＝Ｑ２＝ａｒｇ ｍａｘｋ｛ＣＱＩ（Ｐｋ）｝            （６）  
特別な場合、インジケータ２は恒等行列と関連づけられうる。好ましい実装では、この特別な場合は、端末がインジケータ２を生成し示唆することを要求しないようなネットワークによって、準静的に構成されうる。インジケータ２はまた、選択されたコードブック要素に対応するＣＱＩ値によって付随して起こってもよい。
【００２５】
フィードバックインジケータの多重化の処理がここで記述される。フィードバック情報の２つの独特な要素は、ネットワーク構成に依存して時間および周波数で多重化されうる。典型的に、１つのフィードバック報告は、インジケータ１またはインジケータ２または両方の、１つまたは複数のインスタンスの組み合わせから成ってもよい。各個別のメッセージは、特定の構成されたバンド幅のサブバンドおよび特定の時間フレームでのチャネル状態を記述する。フィードバックメッセージとサブバンドとの間のマッピング、フィードバック報告の周期性、および各報告の構成は、１つのインジケータまたは他のインジケータまたは両方の点において、準静的な手法におけるネットワークによって全て構成されてもよい。インジケータ１およびインジケータ２の周波数粒度および周期性は異なりうる。一例として、インジケータ２は時間および周波数においてより細かい粒度で構成されうる一方、インジケータ１は少ない頻度でおよび／またはより広いサブバンドで更新されうる。利用時に、ＬＴＥ標準化実装のｅＮｏｄｅＢのような基地局は、フィードバックインジケータの所望の目的地である。これらは３つの可能性のある手法で利用されうり、最後の２つは、最初の１つの特別な場合と見なされうる。
【００２６】
１）２つのメッセージの組み合わせ  
ｅＮｏｄｅＢは、以下に示すような、２つのインジケータＱ１およびＱ２を結合することによって、構成されたサブバンドおよび時間フレームに関して、端末によって伝えられる好ましいプレコーディング行列を再構成することができる。  
Ｐ＝ＣＱ１ＤＱ２  
この場合、コードブックは、端末およびｅＮｏｄｅＢの両方で既知である。そのように再構成されたプレコーダは、端末でビームフォーミング利得を最大にすることが重要であり、不要な干渉を除外して端末自身によって正確に予測されうるＳＵ−ＭＩＭＯ動作を第１に意図する。
【００２７】
２）インジケータ１のみの利用  
この場合は、ＭＵ−ＭＩＭＯ動作または干渉回避送信スキームに第１に適用できる。最小のクロスレイヤ干渉に関する最善のレイヤ分離を実現することは重要である。インジケータ１は、同等に、ｅＮｏｄｅＢが、任意の犠牲ユーザのゼロ空間に沿って各レイヤを位置づける（ブロック）ゼロフォーシングのようにそのような設計基準を適用することができるチャネルの主なゼロ空間、または、最大チャネル方向により広がる距離空間のｅＮｏｄｅＢに通知する。演算のこのやり方は、インジケータ２がネットワークによって構成されない、すなわち、恒等行列と関連するとき、たった１つの可能性であってよい。
【００２８】
３）インジケータ２のみの利用  
この場合は、ＳＵ−ＭＩＭＯに第１に適用されうる。１）の場合と唯一異なるのは、インジケータ１がネットワークによって構成されない、すなわち、恒等行列に関連するということである。このモードを許可する理由は、後方互換性および／または送信アンテナの最小数が、例えば２つの、インジケータ１のシグナリングを過剰にするｅＮｏｄｅＢによってサポートされるときであってもよい。
【００２９】
ここに記述される二重フィードバックメカニズムの主な利益は、２つの異なる要求によって設計された２つの分離フィードバックメッセージを伝達することによって、ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯ動作の両方に関する改良されたサポートを提供することである。特に、インジケータ１は、ＭＵ−ＭＩＭＯのような干渉制限手法における主要目的であるレイヤ分離に関して不可欠であるＣＳＩコンポーネントを対象とする。インジケータ１は、最大チャネル固有方向（または同等に、ゼロ空間の主たるコンポーネント）により広がる距離空間の情報を運ぶ。
【００３０】
一方、インジケータ２は、インジケータ１によって示されたコードブック要素の線形結合であるプレコーダの無限集合から１つの好ましいプレコーダを選び出す。この選択は、共通にスケジュールされたユーザがないことにおけるＳＩＮＲを正確に予測できる端末によって見られるような、ビームフォーミング利得を最大にする。従って、このフィードバックメッセージは、全ての送信レイヤが同じユーザとなるＳＵ−ＭＩＭＯ動作によく適する。
【００３１】
この二重フィードバックは、あるモードまたは他のモードに関する端末を準静的に構成すること、またはＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯとの間を動的に切り替えることのいずれかの柔軟な手法を提供する。実際、端末が両方のメッセージを報告するように構成される場合、ｅＮｏｄｅＢはＳＵ−ＭＩＭＯからＭＵ−ＭＩＭＯ、およびその反対からの送信モードを動的に切り替えることができる。一方、インジケータ１は、ネットワーク構成によって恒等に置き換えられるとき、その後フィードバックは、より正確にＳＵ−ＭＩＭＯ動作を対象とする。同様に、インジケータ２がネットワーク構成によって恒等に置き換えられるとき、その後フィードバックは、ＭＵ−ＭＩＭＯに関する特定のサポートを提供する。
【００３２】
２つのフィードバックメッセージの間の基本的な相違についてさらに説明する価値がある。両方のインジケータは、コードブックインデックスからなるが、選択メカニズムは、決定的に異なる。インジケータ１については、はじめに（非量子化プレコーダとして知られる）最大チャネル固有方向は、これらの方向の全線形結合が単一点にマッピングされるように、変換された領域にマッピングされる。コードブック要素はその後、ベクトル空間の間で“直交度”を測定する新しく定義されたメトリックを最大化する（または、メトリック定義に依存して最小化する）ために、変換された領域において選択される。
【００３３】
一方、インジケータについては、端末はＳＩＮＲについて最高の性能を備えるコードブックからプレコーダを単純に選択する。しかしながら、この探索は、インジケータ１によって識別された基底ベクトルの線形結合に限定される。第１メッセージは恒等に置き換えられ、インジケータ２のみが生成される場合、プレコーダについての探索空間はその後、いくつかの最大チャネル方向の距離空間内にもはや制限されない。この場合、インジケータ２に用いられるコードブックは、コードブックを効果を少なくするその距離空間と同様に、チャネルのゼロ空間を“サンプル”する。ゼロ空間に属するコードブック要素は好ましいプレコーダとして選択されそうにもない。
【００３４】
ここに開示されるフィードバックメカニズムは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに関するダウンリンク多重アンテナ送信のサポートにおけるフィードバック拡張問題への解として適用されうる。より詳細には、インジケータ１およびインジケータ２は、新しいプレコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）として定義されうる。この二重フィードバックメカニズムによって許可されたより正確なチャネル記述に加えて、この技術は、いくつかの他の所望の利益を有する。
【００３５】
・変換（１）は、たいてい実数または虚数の係数で変換されたコードブックを設計することを許可し、それによって、選択（３）または（４）によって要求される演算数を大きく減少させる。
【００３６】
その上、元のコードブックは、全アンテナ要素への等電力割り当てを保証することによって、送信アンテナ間での電力不均衡を避けるために選択されうる。一例として、ＬＴＥリリース８に関する４本の送信アンテナコードブックは、全送信アンテナに等電力を割り当てることの特性を有する。変換（１）が適用される場合、コードブックの変換されたバージョンは、実数のみまたは虚数のみのコンポーネントまたはゼロを備える要素を有する。同様の特性を備えるコードブックは、ＬＴＥリリース８コードブックについてのＤＦＴ行列または“ハウスホルダー反射（Householder reflections）”を用いることによって、高次のアンテナについて定義されうる。
【００３７】
・ＬＴＥのリリース８および９での後方互換性はまた、記述されたフィードバックメカニズムによって保証される。実際、メッセージ１が恒等であるように構成される場合、ＬＴＥリリース８フィードバックは、提案される構成の特別な場合であるだろう。コードブック設計はまた、先の段落で説明したように、実装を容易にする前のＬＴＥリリースのそれと同様でありうる。
【００３８】
図４は、２つのフィードバックメッセージを生成する処理を図示するフローチャートを示す。図５は、最終的なプレコーダ指示を再構成する２つのフィードバックインジケータを結合する処理のフローチャートを示す。  
図４に示すように、チャネル測定Ｈが、それらに送信された情報に含まれるパイロットシンボルのような既知の情報に基づいて受信機で行われる。図４の左側では、インジケータ１（Ｑ１）を生成する処理が示され、上で設定されるようなステップを含む。右側では、インジケータ２（Ｑ２）が生成され、上で再び設定されるような、Ｑ１および、さらなるコードブック、コードブック２を利用する。
【００３９】
両方のフィードバックインジケータが送信端末に返送される場合、図５に示されるような全体の処理が続いて起きる。Ｑ２のみ返送される場合、処理で行われる第１決定は、まっすぐ進み、恒等行列に設定されるＣＱ１をもたらす。そうでなければ、ＣＱ１がＱ１に基づいてコードブック１から調べられる。Ｑ２が構成されると、コードブック２は同様にＤＱ２に関するソースを提供する。プレコーダ指示はその後、これらの２つの行列の積として設定される。
【００４０】
本発明は、それらの特定の実施形態に関して上述されているが、前述したものは、任意の特別または特定の技術要素が本発明を行うために提供される必要があるという暗示として読まれるべきではない。すなわち本発明の態様は、添付の図面を用いて、かつ、読み手が特許請求の範囲の用語の文言解釈とほぼ同等にするかもしれない推測に当然注意を払って、上記開示に照らして読まれてもよいが上記開示に限定されない、添付の特許請求の範囲によって明らかにされるとして読まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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