(57)【要約】ＵＥ上でＭＵ−ＭＩＭＯ機能を可能にする方法およびシステムを開示する。プリコーディング行列を有するプリコーダコードブックを生成して、システムスループットの改善を支援することができる。２ビットのプリコーディング情報用に設計された既存の仕様を使用して、このような仕様によって記述されたフィールドを再解釈することによって、より多いビット数のプリコーディング情報を通信することができる。チャネル状態情報を、開示されるいくつかのフィードバック機構を使用して、基地局に提供することができる。ＵＥは、現在のＭＩＭＯ送信モードを、ＭＩＭＯモードのデータが上位層から受信される、さまざまな暗示的および明示的な動的シグナリング機構または半動的シグナリングを使用して、判定することができる。
2013528975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）からネットワークデバイスへフィードバックを提供する方法であって、前記方法は、
マルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作するステップと、
ノードＢから複数のデータストリームを受信するステップと、
単一ユーザ複数入力および複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）を判定するステップと、
マルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）ＣＱＩおよびＰＣＩを判定するステップと、
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）上で送信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩは、ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームで送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームは、ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＷＴＲＵは、複数の受信アンテナを用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを判定するステップは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、干渉ストリームがプリコーディング重み付けを使用して送信されるという仮定に基づいて、判定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プリコーディング重み付けは、ルールに基づいたプリコーディング重み付け候補の機能として判定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プリコーディング重み付けは、プリコーディング重み付け候補に直交することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
干渉ストリームに対して好適なプリコーディング重み付けを表示するＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩを判定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩに対応する代替的なＣＱＩを判定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを判定するステップは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを、前記干渉ストリームが前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩ上で送信されるという仮定に基づいて、判定するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
フィードバックをネットワークデバイスに送信するように構成された無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
前記ＷＴＲＵをマルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作し、
単一ユーザ複数入力および複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）を判定し、
マルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）ＣＱＩおよびＰＣＩを判定する
ように構成されたプロセッサと、
前記複数のデータストリームをノードＢから受信し、
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）上で送信する
ように構成されたトランシーバと
を備えたことを特徴とする無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【請求項１２】
前記トランシーバは、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームにおいて送信することを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１３】
前記ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームは、ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１４】
前記トランシーバは、複数の受信アンテナを用いてさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、干渉ストリームがプリコーディング重み付けを使用して送信されるという仮定に基づいて、判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記プリコーディング重み付けをルールに基づいたプリコーディング重み付け候補の機能として判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１５に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１７】
前記プリコーディング重み付けは、プリコーディング重み付け候補に直交することを特徴とする請求項１５に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１８】
前記プロセッサは、干渉ストリームに対して好適なプリコーディング重み付けを表示するＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩを判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩに対応する代替的なＣＱＩを判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２０】
前記プロセッサは、ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを、前記干渉ストリームが前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩ上で送信されるという仮定に基づいて、判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１８に記載のＷＴＲＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ＨＳＤＰＡマルチユーザＭＩＭＯ動作のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）は、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）系の拡張３Ｇ（第三世代）移動電話通信プロトコルであり、３．５Ｇ、Ｇ＋またはターボ３Ｇと呼ぶこともある。ＨＳＰＡによって、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワークが、増加したデータ転送速度およびデータ処理能力をサポートするのを可能にしている。さらに増加したデータレートを、複数のアンテナがデータのトランスミッタとレシーバの両方で使用される、複数入力・複数出力（ＭＩＭＯ）技術を使用して達成することができる。ＭＩＭＯを２つの形態：マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）と単一ユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）において実装できる。ＨＳＰＡを上回って、ＭＩＭＯを、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥアドバンストネットワークを含む、４Ｇ（または４Ｇに近い）システムに使用できる。
【０００３】
ＳＵ−ＭＩＭＯは、１つの移動デバイス（ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる）と１つの基地局との間のポイントツーポイントのアンテナ接続である。ＳＵ−ＭＩＭＯは、ＨＳＤＰＡリリース７に採用されている。ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数のＵＥが、同じ周波数ドメイン、コードドメイン、時間ドメインのリソースを使用して単一の基地局と通信するのを可能にする。両方の形態のＭＩＭＯにおいて、空間多重化を使用して、複数の送信アンテナのそれぞれからエンコードされたコード（ストリーム）を単独および分離して送信できるので、特定の空間で使用可能な帯域幅を増加できる。ＵＥと基地局との間をパラレル送信できるストリームの最大数は、基地局かＵＥのいずれかで構成される最少数のアンテナに限定されるであろう。
【０００４】
ＳＵ−ＭＩＭＯにおいて空間多重化を最大限に利用するために、各アンテナの空間署名を脱相関しなければならない。この処理は、典型的には、セルシステムなどのアウトドア通信システムに対して保証されない場合がある豊富なマルチパス伝搬を必要とする。このように、ＳＵ−ＭＩＭＯのゲインは、ＵＥの地理的位置に非常に依存する。ＭＩＭＯチャネル行列が非常に相関する位置にあるＵＥは、ＭＩＭＯチャネル行列があまり相関していない場合ほどには、空間多重化のゲインを得ないであろう。一方、ＭＩＭＯにおいて、異なるＥＵの署名間の脱相関は、ＵＥ間の分離が典型的には、波長に比べて大きいという事実により自然に起きる。従って、ＭＵ−ＭＩＭＯは、ＳＵ−ＭＩＭＯよりも潜在的に大きいデータスループットを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許仮出願第６１／３２０４８７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本明細書に開示される実施形態は、ＵＥ上でＭＵ−ＭＩＭＯ機能を可能にするための方法およびシステムを含む。一実施形態において、プリコーディング行列を有するプリコーダコードブックを生成して、システムスループットを改善するのを支援できる。２ビットのプリコーディング情報用に設計された既存の仕様を使用して、本明細書に記載されるような仕様によって記述されたフィールドを再解釈することによって、３ビットのプリコーディング情報をＵＥに送信できる。チャネル状態情報は、あたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのようにチャネル状態情報を報告すること、およびさまざまな形態のプリコーディング制御情報を有する最適なチャネル品質インジケータをレポートすることを含む、いくつかのフィードバック機構を使用したＵＥによって基地局に提供されることができる。
【０００７】
ＵＥ上の現在のＭＩＭＯ送信モードを判定するための方法およびシステムも提供する。ある実施形態において、ＵＥが、同等の物理チャネル情報に基づいてＭＩＭＯ送信モードを判定できるようにする暗示的な動的シグナリングを使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯパラメータをＵＥにシグナルできる。ＵＥは、特定のＭＩＭＯ送信モードのデータが制御チャネル送信にエンコードされる、明示的な動的シグナリングも使用できる。半動的シグナリングを使用して、ＵＥが、上位層から受信されるデータを経てＭＩＭＯ送信モードを判定できるようにすることもできる。
【０００８】
一実施形態において、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、マルチユーザ複数入力・複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作すること、ノードＢから複数のデータストリームを受信すること、単一ユーザ複数入力・複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）を判定すること、マルチユーザ複数入力・複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）のＣＱＩおよびＰＣＩを判定すること、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）上でＳＵ−ＭＩＭＯのＣＱＩとＰＣＩおよびＭＵ−ＭＩＭＯのＣＱＩとＰＣＩを送信すること、によってフィードバックをネットワークデバイスに提供するように構成されるまたは実行することができる。ＷＴＲＵは、複数のデータストリームのそれぞれに対するＳＵ−ＭＩＭＯのＣＱＩとＰＣＩをノードＢに送信できる。複数のデータストリームのそれぞれに対するＳＵ−ＭＩＭＯのＣＱＩとＰＣＩを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームで送信でき、実施形態において、そのサブフレームは、ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を含むこともできる。代替的なＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを判定することもでき、干渉ストリームが代替的なＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩと関連付けられるという仮定を使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＵを判定できる。これらと他の実施形態を、本明細書により詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】開示される１または複数の実施形態を実装できる例示的な通信システムのシステム図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した通信システム内で使用できる例示的な無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示した通信システム内で使用できる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。
【図２】限定されない例示的なＨＳＤＰＡ  ＭＵ−ＭＩＭＯのトランスミッタ構造を示す図である。
【図３】プリコーディング情報をシグナルする手段を判定する限定されない例示的な方法を示す図である。
【図４】チャネル状態情報をフィードバックする手段を判定する限定されない例示的な方法を示す図である。
【図５】チャネル状態情報をフィードバックする手段を判定する限定されない例示的な方法を示す図である。
【図６】一実施形態に実装される際の限定されない例示的なＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム構造を示す図である。
【図７】一実施形態に実装される際の限定されない別の例示的なＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム構造を示す図である。
【図８】一実施形態に実装される際の限定されない別の例示的なＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム構造を示す図である。
【図９】限定されない例示的なＨＳ−ＤＰＣＣＨ  ＰＣＩ／ＣＱＩレポートパターンを示す図である。
【図１０】ＭＩＭＯモードを暗示的に判定する限定されない例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは、開示された１または複数の実施形態を実装できる例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じて、複数の無線ユーザがこのようなコンテンツにアクセスするのを可能にする。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの１または複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。
【００１１】
図１Ａに示すように、通信システム１００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４と、コアネットワーク１０６と、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、他のネットワーク１１２とを含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素も想定していることを認識されたい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれを、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または移動式加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電製品などを含むことができる。
【００１２】
通信システム１００は、基地局１１４ａと基地局１１４ｂとを含むこともできる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスに相互作用し、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などの、１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂを、ベーストランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどにすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ、単一要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、相互接続された任意の数の基地局および／またはネットワーク要素を含んむことができることを認識されたい。
【００１３】
基地局１１４ａを、ＲＡＮ１０４の一部にすることができ、ＲＡＮは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどの、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むこともできる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂを、セル（図示せず）と呼ばれることがある、特定の地理的領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルをセルセクタにさらに分割できる。例えば、基地局１１４ａと関連付けられたセルを３つのセクタに分割できる。このように、一実施形態において、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、即ち、セルの１セクタ当たり１トランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局１１４ａは、複数入力・複数出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができるので、セルの１セクタ当たり複数のトランシーバを利用することができる。
【００１４】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、無線インタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１または複数と通信でき、無線インタフェースを、適した任意の無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光線など）とすることができる。適した任意の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して、無線インタフェース１１６を確立できる。
【００１５】
より詳細には、上述のように、通信システム１００を、多元接続システムにすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１または複数のチャネルアクセススキームを用いることができる。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用して無線インタフェース１１６を確立できる、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装できる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【００１６】
別の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用して無線インタフェース１１６を確立できる、進化型ＵＭＴＳ地上波無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装できる。
【００１７】
その他の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（即ち、マイクロ波アクセスのための世界規模の相互運用（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００１Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、暫定標準規格２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準規格９５（ＩＳ−９５）、暫定標準規格８５６（ＩＳ−８５６）、移動体通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューションのための拡張データレート（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装できる。
【００１８】
図１Ａの基地局１１４ｂを、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、住居、車、キャンパスなどのローカルエリアで無線接続性を容易にするのに適した任意のＲＡＴを利用することができる。一実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１１などの、無線技術を実装できる。別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１５などの、無線技術を実装できる。さらに別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立できる。図１Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に直接接続できる。このように、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６経由でインターネット１１０にアクセスする必要がない場合がある。
【００１９】
ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信でき、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち１または複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、呼び制御、課金サービス、移動体の位置ベースのサービス、プリペイド電話、インターネット接続性、映像配信などを提供でき、および／またはユーザ認証などのハイレベルのセキュリティ機能を実行できる。図１Ａに示していないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６を、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いた、他のＲＡＴとの直接または間接通信にすることができることを認識されたい。例えば、コアネットワーク１０６は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用するＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、ＧＳＭ無線技術を用いた別のＲＡＮ（図示せず）と通信することもできる。
【００２０】
コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとして機能することもできる。ＰＳＴＮ１０８は、旧来の音声電話サービス（ＰＯＳＴ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）などの、一般的な通信プロトコルを使用して相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いることができる、１または複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【００２１】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部またはすべては、マルチモード機能を含むことができる。即ち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信する複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図１Ａに示したＷＴＲＵ１０２ｃを、セルベースの無線技術を用いることができる基地局１１４ａと、ＩＥＥＥ８０２無線技術を用いることができる基地局１１４ｂとの通信を行うように構成できる。
【００２２】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、トランシーバ１２０と、送信／受信要素１２２と、スピーカ／マイクロフォン１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド１２８と、ノンリムーバブルメモリ１３０と、リムーバブルメモリ１３２と、電源１３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、他の周辺機器１３８とを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と整合性を保った上で、上述の要素の任意の組み合わせを含むことができることを認識されたい。
【００２３】
プロセッサ１１８を、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連動する１または複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、その他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械などとすることができる。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作するのを可能にするその他の機能性を実行できる。プロセッサ１１８をトランシーバ１２０に結合でき、トランシーバ１２０を送信／受信要素１２２に結合できる。図１Ｂでは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０とを個別のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０とを電子パッケージまたはチップ内にまとめることができることを認識されたい。
【００２４】
送信／受信要素１２２を、無線インタフェース１１６を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ）と信号の送受信を行うように構成できる。例えば、一実施形態において、送信／受信要素１２２を、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態において、送信／受信要素１２２を、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光線の信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器とすることができる。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１２２を、ＲＦ信号と光信号との両方を送受信するように構成できる。送信／受信要素１２２を、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成できることを認識されたい。
【００２５】
さらに、送信／受信要素１２２を単一要素として図１Ｂに示しているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より詳細には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることができる。このように、一実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、インタフェース１１６を介して無線信号を送受信する２または３以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。
【００２６】
トランシーバ１２０を、送信／受信要素１２２によって送信される信号を変調して、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成できる。上述のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有することができる、このように、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの、複数のＲＡＴを通じて通信するのを可能にする複数のトランシーバを含むことができる。
【００２７】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８を、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーバッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合して、ユーザ入力データを受信できる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーバッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することもできる。さらに、プロセッサ１１８は、ノンリムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの、適した任意のタイプのメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを記憶できる。ノンリムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、またはその他のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態において、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）などの、物理的にＷＴＲＵ１０２に置いてないメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを記憶できる。
【００２８】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、電力をＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントに配分および／または制御するように構成可能である。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するのに適した任意のデバイスとすることができる。例えば、電源１３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【００２９】
プロセッサ１１８をＧＰＳチップセット１３６に結合することもでき、ＧＰＳチップセット１３６を、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経緯度）を提供するように構成できる。追加または代替として、ＧＰＳチップセット１３６からの情報により、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から無線インタフェース１１６を介して位置情報を受信し、および／または２または３以上の近隣の基地局から受信される信号のタイミングに基づいて自身の位置を判定できる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と整合性を保った上で、適した任意の位置判定方法によって位置情報を取得することができることを認識されたい。
【００３０】
プロセッサ１１８をさらに他の周辺機器１３８に結合することができ、周辺機器１３８は、付加的な特性、機能性および／または有線または無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【００３１】
図１Ｃは、実施形態に従ったＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上述のように、ＲＡＮ１０４は、ＵＴＲＡ無線技術を用いて、無線インタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信できる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６とも通信できる。図１Ｃに示すように、ＲＡＮ１０４は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができ、そのそれぞれが、無線インタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信する１または複数のトランシーバを含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれを、ＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）と関連付けることができる。ＲＡＮ１０４は、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むこともできる。ＲＡＮ１０４は、実施形態と整合性を保った上で、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことができることを認識されたい。
【００３２】
図１Ｃに示すように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａと通信できる。付加的には、ノードＢ１４０ｃは、ＲＮＣ１４２ｂと通信できる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインタフェース経由でそれぞれＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信できる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインタフェース経由で互いに通信できる。１４２ａ、１４２ｂのそれぞれを、接続されているノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれを制御するように構成できる。さらに、１４２ａ、１４２ｂのそれぞれを、外ループ電力制御、ロード制御、許可制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化などの、他の機能性を実行またはサポートするように構成できる。
【００３３】
図１Ｃに示したコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、モバイル交換センター（ＭＳＣ）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる。上述した要素のそれぞれをコアネットワーク１０６の一部として示しているが、これらの要素のいずれも、コアネットワーク通信業者以外のエンティティによって所有および／または運用可能であることを認識されたい。
【００３４】
ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａを、ＩｕＣＳインタフェース経由でコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続できる。ＭＳＣ１４６をＭＧＷ１４４に接続できる。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにＰＳＴＮ１０８などの回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話回線による通信デバイスとの間の通信を容易にできる。
【００３５】
ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａを、ＩｕＰＳインタフェース経由でコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続することもできる。ＳＧＳＮ１４８をＧＣＳＮ１５０に接続できる。ＳＧＳＮ１４８およびＧＣＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにインターネット１１０などの、パケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰにより可能となる(IP-enabled)デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【００３６】
上述のように、コアネットワーク１０６を、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線または無線ネットワークを含むことができる、ネットワーク１１２に接続することもできる。
【００３７】
図２は、限定されない例示的なＨＳＤＰＡ  ＭＵ−ＭＩＭＯのトランスミッタ構造を示す。この図に示すように、生成される各ストリームは、異なるユーザ用である。例えば、図示された第１ストリームは、ＵＥ１用であるし、図示された第２ストリームは、ＵＥ２用である。第１ストリームは、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）経由で提供されてトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）処理２１２を受ける、第１トランスポートブロック２１０を含むことができる。第２ストリームは、ＨＳ−ＤＳＣＨ経由で提供されてＴｒＣＨ）処理２２２を受ける、第２トランスポートブロック２２０を含むことができる。両方のストリームを、図２に示したアンテナ２４１および２４２などの複数のアンテナ経由で送信する前に、拡散および／またはスクランブルし（２３０）、その他のやり方で多重化、組み合わせ、および／または処理することができる。一実施形態において、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）をストリームのそれぞれに送信できる。第１ストリームか第２ストリームのいずれか、または両方を処理するために、アップリンクからの１または複数の重み付け情報メッセージを判定し（２５０）、重み付けを生成する（２６０）ことができることに留意されたい。
【００３８】
ＭＵ−ＭＩＭＯ技術の利用は、ＭＩＭＯ動作を用いる複数のＵＥ間で増加した地理的分離を利用して、付加的な空間的分離を可能にすることによって、ＳＵ−ＭＩＭＯが提供するもの以上に性能を高めることができる。例えば、ＳＵ−ＭＩＭＯ送信において見られるような、２つのストリームが同じユーザに属するというよりはむしろ、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける各ストリームは、異なるユーザに属することができる。
【００３９】
ＭＵ−ＭＩＭＯは、基地局において、ＳＵ−ＭＩＭＯよりも正確なチャネル状態情報を要求できる。本明細書の記載内容は、増加したオーバーヘッドが原因でＭＵ−ＭＩＭＯによって達成された増幅率ができるだけ減少しないように、適度なフィードバックシグナリングのオーバーヘッドを維持しながら、ＭＵ−ＭＩＭＯのコンテキストにおいてチャネル状態情報を基地局にフィードバックする手段を提供するシステムおよび方法である。さらに本明細書の記載内容は、ＭＵ−ＭＩＭＯをサポートする、ダウンリンクおよびアップリンクの制御チャネル設計である。開示されるアップリンクシグナリングは、基地局がＳＵ−ＭＩＭＯモードか、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのいずれかでＵＥをスケジュールすることができるように、十分フレキシブルにできる。ダウンリンクシグナリングは、ＵＥがレシーバにおいて適切な信号処理技術を適用できるように、次に来る高速物理ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）サブフレームのモードをＵＥに通知する能力を含むことができる。
【００４０】
実施形態において、基地局（例えば、ノードＢ、アクセスポイントなど）がいくつかのＵＥ用のデータを単一の伝送時間間隔（ＴＴＩ）内で送信できるように、ＵＥをペアにすることができる。これを、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）またはＭＵ−ＭＩＭＯなどの、空間多重化技術を使用して実現できる。ＨＳＤＰＡリリース７などの、現在の標準ですでに指定されているプリコーディングベクトルに加え、新しいプリコーディングベクトルを実施形態において使用できる。このようなプリコーディングベクトルのセットを、プリコーダコードブックと呼ぶことができる。送信アンテナが複数のストリームを出す時に、プリコーディングベクトルを使用して、基地局の各送信アンテナに対して単独で適切な重み付けを判定できる。本明細書で説明するベクトルを使用することによって、システムスループットを改善して潜在的に最大にすることができる。
【００４１】
本開示のコードブック設計は、ダウンリンクＭＩＭＯを導入したＨＳＤＰＡリリース７のコードブックをモデルにしている。プリコーダコードブックを作成する目的は、プリコーディングインデックスのシグナリングオーバーヘッドおよびプリコーダコードブックのサイズを最小にすることである。従って、ある制限をプリコーディング行列に加えることができる。
【００４２】
【数１】
2013528975.tif 000003
【００４３】
この式において、
【００４４】
【数２】
2013528975.tif 000004
【００４５】
、
【００４６】
【数３】
2013528975.tif 000005
【００４７】
、および
【００４８】
【数４】
2013528975.tif 000006
【００４９】
である。このような制限では、ｗ2のシグナリングのみが要求されて、基地局およびＵＥは、４つのスカラー要素を保存するだけでよい。このような制限が実施されても、生成され得る行列が本質的には無制限に存在するであろう。非常に多くの行列が使用可能であるため、システム性能を最大限に維持するプリコーディング行列を判定することが可能である。
【００５０】
ＨＳＤＰＡリリース７の行列を、例えば、以下のユニタリ行列に基づいて生成できる。
【００５１】
【数５】
2013528975.tif 000007
【００５２】
この式において、
【００５３】
【数６】
2013528975.tif 000008
【００５４】
および
【００５５】
【数７】
2013528975.tif 000009
【００５６】
、
【００５７】
【数８】
2013528975.tif 000010
【００５８】
、
【００５９】
【数９】
2013528975.tif 000011
【００６０】
、
【００６１】
【数１０】
2013528975.tif 000012
【００６２】
を選択する。コードブック行列間の距離を最大にするために、
【００６３】
【数１１】
2013528975.tif 000013
【００６４】
および
【００６５】
【数１２】
2013528975.tif 000014
【００６６】
、
【００６７】
【数１３】
2013528975.tif 000015
【００６８】
、
【００６９】
【数１４】
2013528975.tif 000016
【００７０】
、
【００７１】
【数１５】
2013528975.tif 000017
【００７２】
を使用して、以下に示す付加的なプリコーディング行列を生成できる。
【００７３】
【数１６】
2013528975.tif 000018
【００７４】
、
【００７５】
【数１７】
2013528975.tif 000019
【００７６】
、
【００７７】
【数１８】
2013528975.tif 000020
【００７８】
、
【００７９】
【数１９】
2013528975.tif 000021
【００８０】
【数２０】
2013528975.tif 000022
【００８１】
2013528975.tif 000023
【００８２】
【数２１】
2013528975.tif 000024
【００８３】
合計３ビットの付加的なビットを使用して、効率的にプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）とすることができるｗ2インデックスを特定できる。プリコーディング情報を、高速共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）タイプ３を使用したダウンリンク（プリコーディング重み付け情報（ＰＷＩ）と呼ばれる）と、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）を使用したアップリンク（ＰＣＩと呼ばれる）との両方を経由して送信できる。シグナリングのレガシー設計が、２ビットＰＣＩ用（異なるプリコーディングベクトルまたは行列を４つまでインデックス付けするのに使用できる）であるので、既存の仕様への影響を最小限にするために、実施形態においてＭＵ−ＭＩＭＯに対してＰＷＩ用のＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３およびＰＣＩ用のＨＳ−ＤＰＣＣＨがなおも使用されるが、これらのチャネルによって搬送される、あるフィールドを、再解釈することができる。
【００８４】
例えば、一実施形態において、３ビットＰＷＩ情報をダウンリンク上でシグナルして、ＷＴＲＵによって受信可能である。一例では、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３パートＩのｘccs,7ビットフィールドと、ｘmsビットフィールドと、ｘpwipbビットフィールドとを連結して(jointly)再解釈することによって、従来のＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３を使用できる。別の実施形態において、より大きいＰＷＩフィールド（例えば、２ビットの代わりに３ビットを使用する）を搬送して新しいＨＳ−ＳＣＣＨタイプを定義できる。ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３パートＩの従来のコーディングを変更、例えば、付加的なパンクチュアリングに適用するレートマッチングアルゴリズムを改変することによって、より大きいＰＷＩフィールドをサポートできる。より大きいＰＷＩフィールドを要求するモードで動作するＷＴＲＵを、新しいＨＳ−ＳＣＣＨタイプを使用するように構成できる。
【００８５】
例示的な実施形態において、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用して、タイプＡのチャネル品質インジケータ／プリコーディング制御情報（ＣＱＩ／ＰＣＩ）レポートを再使用かつ再解釈することによって、３ビットＰＣＩ情報をＵＥから基地局にシグナルでき、その情報は、１０ビットになり得る。このような実施形態において、２つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ビット最高ＣＱＩをレポートできるし、あるいは１つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ないし５ビット最高ＣＱＩをレポートできる。一実施形態において、７ビットタイプＢのＣＱＩ／ＰＣＩレポートを、１つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ビット最高ＣＱＩを用いて再使用できる。
【００８６】
限定されない図３の方法３００は、本開示に従ってアップリンク上か、ダウンリンク上のいずれかでプリコーディング情報を送信する例示的な方法を示す。方法３００のブロックを、任意の順序または組み合わせで実行することができるし、記載されていない付加的なアクティビティおよび機能と併せて実行することができることに留意されたい。方法３００のブロックのそれぞれを、その他のブロックを実行せずに個々に実行することができるし、方法３００のブロックの任意のサブセットを、このようなサブセットに含まれていない任意のブロックを実行せずに実行することができる。このようなすべての実施形態を、本開示の範囲内にあるものとして想定する。
【００８７】
ブロック３１０において、本明細書で説明する３ビットＰＣＩおよび３ビットＰＷＩなどの３ビットプリコーディング情報を生成できる。ブロック３２０において、シグナリングがアップリンク上か、またはダウンリンク上で生じるかどうかに基づいて、方法３００の正しいブランチを選択する。プリコーディング情報を（例えば、基地局またはノードＢによって）ダウンリンクで送信する場合、ブロック３３０において、プリコーディング情報を、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３パートＩのｘccs,7ビットフィールド、ｘmsビットフィールド、およびｘpwipbビットフィールドとして送信する。
【００８８】
シグナリングを、アップリンクを使用して（例えば、ＷＴＲＵまたはＵＥによって）行なう場合、ブロック３４０において、プリコーディング情報のシグナリングを支援するのにタイプＡのＣＱＩ／ＰＣＩレポートか、またはタイプＢのＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用するかどうかを判定できる。タイプＡのＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用する場合、ブロック３５０において、２つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ビット最高ＣＱＩをレポートするようにタイプＡのレポートを再解釈できる。代替として、ブロック３５０において、１つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ないし５ビット最高ＣＱＩをレポートするようにタイプＡのレポートを再解釈できる。
【００８９】
ブロック３４０において、タイプＢのＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用してアップリンクのプリコーディング情報シグナリングを行うと判定した場合、ブロック３６０において、１つの３ビットＰＣＩおよび１つの４ビット最高ＣＱＩをレポートするように７ビットタイプＢのレポートを再解釈できる。
【００９０】
ＭＵ−ＭＩＭＯを含む、ＭＩＭＯシステムの重要な機能は、ＵＥから基地局へチャネル状態情報（ＣＳＩ）を送信すること、およびこのような送信を実装することである。ＣＳＩフィードバックの要件は、ＭＩＭＯ動作モード（例えば、ＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯ）によって異なる。本明細書に提示されるのは、ＨＳＤＰＡマルチアンテナシステムに適したフィードバック方法およびシステムと、開示されるフィードバック構造をサポートするのに使用できるシグナリング設計とである。
【００９１】
ある実施形態において、ＰＣＩシグナリングオーバーヘッドを削減するために、特定のＵＥのプリコーディングベクトルを、干渉ＵＥの別のプリコーディングベクトルに直交させる制限を実施できる。実施できる別の要件は、あるベクトルの情報を使用して別のベクトルを導けるように、２つのベクトル間に固有のマッピングが存在することである。代替として、トランスミッタがＣＳＩにできるだけ多く適用することが有効であろう。このような実装において、非ユニタリおよび／または非直交プリコーディング行列の使用は、特にＣＳＩ量子化の粒度が高い時に性能が良くなる。
【００９２】
ＵＥを、ＭＵ−ＭＩＭＯに対するＣＱＩ／ＰＣＩを判定するように構成する場合、ＵＥを、異なるＵＥのターゲットになるデータ（例えば、干渉ストリーム）が、異なるプリコーディング重み付けを使用してプリコーディング重み付け候補ごとに送信されるとみなすように構成することもできる。このような実施形態において、ＵＥを、干渉ストリームが、プリコーディング重み付け候補の機能として、一定ルールと、直行プリコーディング重み付けと、異なるおよび事前定義されたプリコーディング重み付けと、最大の干渉（最低ケースシナリオ）をもたらすプリコーディング重み付けとに基づいて判定されるプリコーディング重み付けで送信されるとみなすように構成することができる。代替または付加的には、ＵＥを、すべての適切なチャネライゼーションコードが干渉ストリームに使用されるとみなすことができる。別の代替において、ＵＥを、代替または付加的に、ある電力オフセットが干渉ストリームと関連付けられるとみなすように構成することができる。このような電力オフセットを、仕様で定めることができ、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを経てネットワークによってシグナルすることができ、または、第１層および／または第２層シグナリングを使用した、より動的ベースでシグナルすることができる。
【００９３】
ＵＥを、ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的ＰＣＩまたは代替的ＰＣＩ／ＣＱＩを計算するように構成することもできる。この代替的ＰＣＩまたはＰＣＩ／ＣＱＩは、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信に使用する重み付けの最適な組み合わせを判定するために、ｅノードＢによって使用可能である。代替的ＰＣＩは、データ送信の最低ＰＣＩになるか、または干渉ストリームを送信するノードＢの好適ＰＣＩになるかを、ＵＥによって判定可能である。このような実施形態において、ＵＥを、（そのＵＥにとって）結果的に最低の信号品質になるＰＣＩである、最低ＰＣＩと、実施形態において、関連するＣＱＩとを計算するように構成することができる。代替として、ＵＥを、干渉ストリームが送信される時に最低のストリーム間干渉をもたらすＰＣＩと、実施形態において、関連するＣＱＩとを計算するように構成することができる。ＵＥを、代替的ＰＣＩおよびＣＱＩに対して異なるレポートテーブルを使用するように構成できる。最高ＰＣＩ／ＣＱＩを計算する際に、ＵＥを、干渉ストリームが、レポートされた代替的ＰＣＩで送信されると仮定するように構成することができる。代替または付加的に、ＵＥを、すべての適切なチャネライゼーションコードが干渉ストリームに使用されるとみなすことができる。別の代替において、ＵＥを、代替または付加的に、ある電力オフセットが干渉ストリームと関連付けられると仮定するように構成することができる。
【００９４】
ユニタリプリコーディング行列、例えば、上記の直交行列を利用する実施形態において、さまざまなフィードバック構造を使用できる。実施形態において、ＵＥは、あたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩを基地局にフィードバックできる。即ち、ＵＥは、レガシーＳＵ−ＭＩＭＯ  ＵＥとしてＣＱＩ／ＰＣＩを計算してレポートできる。これは、送信アンテナアレイ（ＴｘＡＡ）対応のまたは構成されたＵＥに適応することもできることに留意されたい。
【００９５】
代替として、ユニタリプリコーディング行列を利用する実施形態において、ＵＥを、単一のストリームを用いてあたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯで動作しているかのように、短期ＣＳＩに基づいて、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩを計算してフィードバックするように構成することができる。このような実施形態において、ＵＥは、長期チャネル共分散行列（例えば、この長期チャネル共分散行列を、一定時間内に短期ＣＳＩを平均化することによって得ることができる）を計算できるし、長期チャネル共分散行列のインデックスをフィードバックできる。このようなチャネル共分散行列を、ＵＥと基地局との両方によって周知であるいくつかの行列に事前量子化できる。ここで、「短期」は、従来のＰＣＩ計算（即ち、サブフレームの平均化に基づく）を指すが、一方で全フレームまたはいくつかのフレームに対して長期平均化を実行することができる。
【００９６】
ユニタリプリコーディング行列を利用するさらに別の実施形態において、ＵＥを、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックするように構成することができる。
【００９７】
ユニタリプリコーディング行列を利用する別の実施形態において、ＵＥを、１つの最高ＣＱＩ、対応するＰＣＩ、および代替的ＰＣＩをフィードバックするように構成することができる。任意には、ＵＥは、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、代替的ＰＣＩを対応するＣＱＩにフィードバックできる。
【００９８】
図４は、ある実施形態に従ってＣＳＩをフィードバックするユニタリプリコーディング行列を利用する、限定されない例示的な方法４００を示す。方法４００のブロックを、任意の順序または組み合わせで実行することができ、記載されていない付加的なアクティビティおよび機能と併せて実行することができることに留意されたい。方法４００のそれぞれのブロックを、その他のブロックを実行せずに個々に実行することができ、方法４００のブロックの任意のサブセットを、このようなサブセットに含まれていない任意のブロックを実行せずに実行することができる。このようなすべての実施形態を、本開示の範囲内にあるものとして想定する。
【００９９】
ブロック４１０において、ＵＥは、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を生成できる。ブロック４２０において、生成されたＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックする方法または手段に関する判定を行うことができる。ブロック４２０において、あたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定された場合、ブロック４３０において、ＵＥは、１または複数のレガシーＵＥとしてＣＱＩ／ＰＣＩを計算してレポートできる。
【０１００】
ブロック４２０において、単一のストリームを使用してあたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定された場合、ブロック４４０において、ＵＥは、短期ＣＳＩに基づいて、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックできる。ブロック４４０において、ＵＥは、長期チャネル共分散行列（即ち、一定時間内に平均化された短期ＣＳＩ）を計算できるし、長期チャネル共分散行列のインデックスをフィードバックできる。チャネル共分散行列を、ＵＥと基地局との両方によって周知であるいくつかの行列に事前量子化できる。「短期」は、従来のＰＣＩ計算（即ち、サブフレームの平均化に基づく）を指すが、一方で全フレームまたはいくつかのフレームに対して長期平均化を実行することができることに留意されたい。
【０１０１】
ブロック４２０において、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定された場合、ブロック４５０において、ＵＥは、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックできる。任意には、ＵＥは、代替的（最低）ＰＣＩおよび任意には対応するＣＱＩを同時にフィードバックすることもできる。
【０１０２】
トランスミッタがＣＳＩにできるだけ多く適合することが望まれる実施形態において、ＭＵ−ＭＩＭＯに対してプリコーディングベクトルが、それが直交するコンパニオンとペアにならなければならないという要件はない。このような一般的プリコーディング行列の実装において、ＵＥを、単一のストリームを用いてあたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯで動作しているかのように、短期ＣＳＩに基づいて、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックするように構成することができる。付加的に、ＵＥは、長期チャネル共分散行列（即ち、一定時間内に平均化された短期ＣＳＩ）を計算できるし、長期チャネル行列のインデックスを基地局にフィードバックできる。
【０１０３】
代替として、ＵＥは、単一のストリームケースを用いてあたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯで動作しているかのように、短期ＣＳＩに基づいて１つの最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックできるし、ＵＥは、最低ＣＱＩに対応するＰＣＩをフィードバックすることもできる。ＴｘＡＡ対応のＵＥは、最高ＣＱＩおよびそれに関連するＰＣＩしかフィードバックできない。
【０１０４】
他の一般的プリコーディング行列の実装において、ＵＥは、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックできる。ＵＥは、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、１つの最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックしながら、同時に最低ＣＱＩに対応するＰＣＩをフィードバックできる。
【０１０５】
別の一般的プリコーディング行列の実装において、ＵＥは、レガシーＳＵ−ＭＩＭＯ  ＵＥとしてＣＱＩ／ＰＣＩを計算してレポートすることによって、あたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックできる。
【０１０６】
図５は、ある実施形態に従ってＣＳＩをフィードバックする一般的プリコーディング行列を利用する、限定されない例示的な方法５００を示す。方法５００のブロックを、任意の順序または組み合わせで実行することができ、記載されていない付加的なアクティビティおよび機能と併せて実行することができることに留意されたい。方法５００のそれぞれのブロックを、その他のブロックを実行せずに個々に実行することができ、方法５００のブロックの任意のサブセットを、このようなサブセットに含まれていない任意のブロックを実行せずに実行することができる。このようなすべての実施形態を、本開示の範囲内にあるものとして想定する。
【０１０７】
ブロック５１０において、ＵＥは、チャネル状態情報を生成できる。ブロック５２０において、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックする方法または手段に関する判定を行うことができる。ブロック５２０において、単一のストリームを用いてあたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定した場合、ブロック５３０において、ＵＥは、短期ＣＳＩに基づいて、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックできる。ブロック５３２において、ＵＥは、長期チャネル共分散行列（即ち、一定時間内に平均化された短期ＣＳＩ）を計算することもできるし、長期チャネル行列のインデックスをフィードバックできる。代替として、ブロック５３４において、ＵＥは、最低ＣＱＩに対応するＰＣＩをフィードバックすることもできる。ＴｘＡＡ対応のＵＥは、最高ＣＱＩおよびそれに関連するＰＣＩしかフィードバックできないことに留意されたい。
【０１０８】
ブロック５２０において、あたかもＵＥがＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定した場合、ブロック５４０において、ＵＥは、レガシーＳＵ−ＭＩＭＯ  ＵＥ（複数）としてＣＱＩ／ＰＣＩを計算してレポートできる。
【０１０９】
ブロック５２０において、あたかもＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作しているかのように、ＣＱＩ／ＰＣＩをフィードバックすると判定した場合、ブロック５５０において、ＵＥは、単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩを計算してフィードバックできる。ブロック５５５において、ＵＥは、最低ＣＱＩに対応するＰＣＩをフィードバックするのと同時に単一の最高ＣＱＩおよび対応するＰＣＩをフィードバックすることもできる。
【０１１０】
本発明の対象の実装において、本明細書に開示されるフィードバックシグナリング設計を使用できる。実施形態において、ＨＳ−ＤＰＣＣＨチャネル構造をＭＵ−ＭＩＭＯ動作およびＰＣＩ／ＣＱＩフィードバックのレポートサイクルに使用できる。本明細書で説明するように、フィードバックは、いくつかの形態：１つの短期ＰＣＩおよび１つのＣＱＩと、２つの短期ＰＣＩ（最高および最低）および１つのＣＱＩ（最高）と、１つの短期ＰＣＩおよび１つの長期ＰＣＩおよび１つのＣＱＩ（短期ベース）と、のうちの１つをとり得る。これらの場合のいずれにおいても、ＭＵ−ＭＩＭＯ動作に必要になり得る制御情報を収容するのに十分なビットがＨＳ−ＤＰＣＣＨに残っていない恐れがある。本明細書の開示内容は、使用可能なビットを効率的に増加できる、いくつかの実施形態である。
【０１１１】
一実施形態において、ＣＱＩ／ＰＣＩレポートの拡散係数(spreading factor)の削減および時分割多重化を使用できる。時分割多重化を実装するところは、２つのＣＱＩ／ＰＣＩサブフレーム間でインタリーブを行うことができる。以下の実施形態は、他の実装にも適用可能であるが、すべてのフィードバック情報が１つのＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームの２つのスロットに適合することができることの例示的な目的を担う。
【０１１２】
フィードバックが１つの短期ＰＣＩと１つのＣＱＩとから成る実施形態において、タイプＡ（チャネルコーディングする前の、２ビットのＰＣＩ情報および８ビットのＣＱＩ情報の合計１０ビット）のＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用できる。代替として、タイプＢ（チャネルコーディングする前の、２ビットのＰＣＩ情報および５ビットのＣＱＩ情報の合計７ビット）のＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用できる。１つの短期ＰＣＩと１つのＣＱＩとから成るフィードバックに対し、どちらのＣＱＩ／ＰＣＩレポートを使用するかの選択は、使用可能なレポートのＰＣＩフィールドの長さおよびＣＱＩフィールドの長さによって決まる。
【０１１３】
フィードバックが２つの短期ＰＣＩ（最高および最低）と１つのＣＱＩ（最高）とから成る実施形態において、レガシーＰＣＩ／ＣＱＩフィールドの再解釈を経てタイプＡのレポートを使用できる。実施形態の図６に示した例において、最高ＰＣＩ、最低ＰＣＩ、およびＣＱＩを一緒に多重化し、連結して符号化し、そしてＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレーム６００の最後の２つのスロット６２０にマップできる。最高および最低ＰＣＩとＣＱＩとはその後、例えば、従来のリードマラー符号を使用して、連結して符号化できる。ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ  ＡＣＫ）をＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレーム６００の最初のスロット６１０にマップできる。
【０１１４】
フィードバックが１つの短期ＰＣＩと、１つの長期ＰＣＩと、１つのＣＱＩ（短期ベース）とから成る実施形態において、タイプＡを、図７に示したような情報を搬送するのに使用することもできる。実施形態において、ＨＡＲＱ−ＡＣＫをサブフレーム７００の最初のタイムスロット７１０に入れることができる。短期ＰＣＩと長期ＰＣＩとＣＱＩとを一緒に多重化し、連結して符号化し、そしてＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレーム７００の最後の２つのタイムスロット７２０にマップできる。エンコードを、例えば、従来のリードマラー符号を使用して行うことができる。
【０１１５】
フィードバックが２つの短期ＰＣＩ（最高および最低）と２つのＣＱＩ（最高および最低、短期ベース）とから成る実施形態において、図８に示した例でＵＥは、多重化し、連結してエンコードし、そして例えば、従来の手段を使用して、１つのＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレーム８０１の最後の２つのスロット８２０に最高ＰＣＩおよび対応するＣＱＩをマップできる。ＨＡＲＱ−ＡＣＫをサブフレーム８０１の最初のスロット８１０にマップできる。同様に、ＵＥは、多重化し、連結してエンコードし、そして例えば、従来の手段を使用して、１つのＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレーム８０２の最後の２つのスロット８４０に最低ＰＣＩおよび対応するＣＱＩをマップできる。ＨＡＲＱ−ＡＣＫをサブフレーム８０２の最初のスロット８３０にマップできる。２つの異なるＰＣＩ／ＣＱＩレポートを、異なるレポートレートで構成可能な時間交替で送信することができる。
【０１１６】
多くの実装において、基地局が高いスケジューリングフレキシビリティを有することが重要である。このようなフレキシビリティを提供するために、ＵＥは、さまざまなＭＩＭＯ動作モードを考慮に入れることによってＰＣＩ／ＣＱＩのレポートを基地局に返すように要求される。実施形態において、ＵＥを、ＳＵ−ＭＩＭＯ単一ストリーム(タイプＢレポート)、ＳＵ−ＭＩＭＯ二重ストリーム(タイプＡレポート)、および時分割多重化方式のＭＵ−ＭＩＭＯにＰＣＩ／ＣＱＩをレポートするように構成することができる。このような時分割多重化の一方法において、Ｍ  ＣＱＩレポートサイクルを使用する。どのサイクルでも、ＵＥは、Ｎ１タイプＡレポート、Ｎ２タイプＢレポート、およびＮ３＝Ｍ−Ｎ１−Ｎ２  ＭＵ−ＭＩＭＯタイプレポートを送信できる。
【０１１７】
パターンＰ１、パターンＰ２、およびパターンＰ３などの、異なるレポートパターンの例を図９に示す。図９に示すレポートサイクルまたはレポートパターンのパラメータＭ、Ｎ１、Ｎ２を、ＲＲＣシグナリングを経てネットワークによって構成できる。上記のＮ３＝Ｍ−Ｎ１−Ｎ２を使用してＮ３を導くことができる。ＣＱＩレポートパターンは、ネットワークによって構成される、接続フレーム番号（ＣＦＮ）などの他のパラメータ、および潜在的な時間オフセットによって決まる場合もある。これによって、基地局がすべてのＵＥによって送信されるＣＱＩ／ＰＣＩレポートのタイプを認識できるように、同期化が可能になる。
【０１１８】
実施形態において、ＵＥは、スケジュールされている同じＴＴＩでＭＵ−ＭＩＭＯが使用される時に認識できるので、干渉ストリームの存在を認識できる。この情報を使用して、ＵＥのレシーバ性能を改善できる。さらに、ＵＥが干渉ストリームの存在を認識している場合、付加的な送信パラメータをＵＥに送信して、性能を改善できる。このようなパラメータは、干渉ストリームの存在を示すＭＵ−ＭＩＭＯ送信モード（即ち、異なるプリコーディング重み付けの同じチャネライゼーションコード）と、干渉ストリームの電力オフセット（絶対または相対）と、干渉ストリームの変調スキーム（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）と、干渉ストリームのプリコーディング重み付け情報（ＰＷＩ）と、干渉ストリームのトランスポートブロックサイズとを含むことができるが、これらに限定されない。
【０１１９】
着信するＨＳ−ＰＤＳＣＨデータストリームがＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯ送信モードで送信されることを示すパラメータなどの、パラメータを、動的シグナリングおよび／または半動的シグナリングを使用してＵＥに送信できる。動的シグナリングを、暗示的または明示的に実装することができる。
【０１２０】
暗示的な動的シグナリングの実施形態において、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３物理チャネルを再使用して、ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯ制御情報などの、ＭＩＭＯに関連する制御情報をＵＥにシグナルできる。ＭＵ−ＭＩＭＯおよびＳＵ−ＭＩＭＯプリコードチャネルの差に頼って、ＵＥは、ＭＩＭＯ動作モードをブラインド検出することができる。ひとたびＭＵ−ＭＩＭＯモードを検出すると、ＨＳ−ＳＣＣＨ上で送信される情報を、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を復調および／または復号する情報として再解釈することができる。
【０１２１】
例えば、ＵＥを、ＭＩＭＯモードを暗示的に判定するために、図１０に示した限定されない例示的な方法１０００を行うように構成することができる。方法１０００のブロックを、任意の順序または組み合わせで実行することができ、記載されていない付加的なアクティビティおよび機能と併せて実行することができることに留意されたい。方法１０００のそれぞれのブロックは、その他のブロックを実行せずに個々に実行することができ、方法１０００のブロックの任意のサブセットを、このようなサブセットに含まれていない任意のブロックを実行せずに実行することができる。このようなすべての実施形態を、本開示の範囲内にあるものとして想定する。
【０１２２】
ブロック１０１０において、ＵＥは、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３物理チャネルのパートＩ（「ｘccs」フィールド、「ｘms」フィールド、および「ｘpwipb」フィールド）を読み取って復号できる。ブロック１０１５において、ＵＥは、ｘccsフィールドおよびｘmsフィールドをマップすることによって示されるトランスポートブロック数を判定できる。「ｘms」フィールドおよび「ｘccs」フィールドのマッピングが、トランスポートブロック数は１であると示す場合、ＵＥは、これは単一ストリームＳＵ−ＭＩＭＯ送信であると判定できる。ＵＥはその後、ブロック１０２０において、レガシーまたは通常の単一ストリームＳＵ−ＭＩＭＯ動作にあるような動作を続行できる。
【０１２３】
【数２２】
2013528975.tif 000025
【０１２４】
ブロック１０１５において、ＵＥが、「ｘms」フィールドおよび「ｘccs」フィールドのマッピングが、トランスポートブロック数を２と示していると判定した場合、モードは、二重ストリームＳＵ−ＭＩＭＯ送信か、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信のいずれかになり得る。この場合、ブロック１０２５において、ＵＥは、第１ＰＷＩとして「ｘpwipb」を読み取ることができ、その後第２ＰＷＩを、第１ＰＷＩに基づいて導く（または明示的にシグナルされる）ことができる。ブロック１０３０において、推定されたチャネル行列Ｈと閾値との組み合わせにおいて、ＵＥは、送信がＳＵ−ＭＩＭＯモードか、またはＭＵ−ＭＩＭＯモードであるかどうかについての決定をすることができる。例えば、ｌ＝０、１、．．．．．，Ｌ−１、およびプリコーディング行列において、Ｈ（ｌ）が、ｌthパスの２×２ＭＩＭＯチャネル行列を表す場合、Ｗの最初の列は、所望するユーザのプリコーディングベクトルであり、ＵＥは、プリコーディングチャネル行列
【０１２５】
【数２３】
2013528975.tif 000026
【０１２６】
を計算できる。
【０１２７】
【数２４】
2013528975.tif 000027
または
【０１２８】
【数２５】
2013528975.tif 000028
【０１２９】
である場合、ＵＥは、送信がＭＵ−ＭＩＭＯモードであると決定できる。そうでない場合、ＵＥは、送信がＳＵ−ＭＩＭＯモードであると判定できる。閾値λthを上位層によってシグナルできるし、干渉ストリーム情報によって決まる場合があることに留意されたい。
【０１３０】
ブロック１０３０において、ＵＥが、これは二重ストリームＳＵ−ＭＩＭＯ送信であると判定した場合、ブロック１０３５において、ＵＥは、レガシーまたは通常の単一ストリームＳＵ−ＭＩＭＯ動作にあるような動作ができる。ブロック１０３０において、ＵＥが、これはＭＵ−ＭＩＭＯ送信であると判定した場合、ブロック１０４０において、ＵＥは、レガシーフィールドマッピングを再解釈することによって、ＭＵ−ＭＩＭＯシグナリング情報用のＨＳ−ＳＣＣＨを読み取るために、ＭＵ−ＭＩＭＯレシーバの信号処理を実装できる。
【０１３１】
本明細書で説明したように、実施形態において、ひとたびＭＵ−ＭＩＭＯモードを検出すると、ＳＵ−ＭＩＭＯのｘmsフィールドのマッピングを再解釈できる。例えば、ｘmsフィールドをＳＵ−ＭＩＭＯ動作の９つの異なるステート(states)にマップすることができる。しかし、ひとたびＭＵ−ＭＩＭＯモードを検出すると、６つのステートで十分にすることが可能であり、ＭＵ−ＭＩＭＯシグナリング要求に使用可能な未使用のマッピングまたはステートが３つになる。例えば、ＳＵ−ＭＩＭＯｘmsマッピングの表１を、表２に示したように再解釈でき、そこでは、ｘccs,7＝０００、１１０、および０１０を有する１１１、０１１、００１、１０１を使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯ動作用の変調スキームだけでなく、必要に応じて他のＭＵ−ＭＩＭＯシグナリングを搬送できる。このような他のシグナリングは、２つのストリームおよび／またはユーザ間の送信電力オフセット、他のＵＥについての情報、拡張されたコードブックＰＷＩなどを含むことができる。言い換えれば、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３のフィールドマッピングは、検出されたＭＩＭＯモードによって異なる解釈が可能である。
【０１３２】
【表１】
2013528975.tif 000029
【０１３３】
【表２】
2013528975.tif 000030
【０１３４】
明示的な動的シグナリングの実施形態において、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信モードを、動的ベースで、例えば、ＵＥを高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）データを受信するようにスケジュールする毎に、ＵＥに対し明示的にシグナルすることができる。一実施形態において、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信モード情報を、関連付けられるデータ送信に先行して制御チャネルに含むことができる。ＵＭＴＳにおいて、この情報をＨＳ−ＳＣＣＨに含むことができる。このような情報をＨＳ−ＳＣＣＨに含むためにいくつかのやり方がある。
【０１３５】
実施形態において、予備の情報ビットをＨＳ−ＳＣＣＨに付加する（例えば、ＸMU-MIMOを新しいＨＳ−ＳＣＣＨタイプの最初の部分に含む）ことができる。この予備の情報ビットを「１」に設定する場合、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信があること(presence)をＵＥに表示できるので、直交プリコーディング重み付けで干渉ストリームを送信できる。
【０１３６】
代替として、予備情報を既存のＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３を使用して搬送できる。実施形態において、これを、ステート１１１、０１１、および１０１を用いてｘccs,7ビットを連結して符号化して、ＭＩＭＯモードおよび変調スキームを表示することによって実現できる。このようなマッピングの例を表３に示す。
【０１３７】
【表３】
2013528975.tif 000031
【０１３８】
一実施形態において、ネットワークは、既存のＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３における既存のフィールドの特定または予約された値を使用することによって、動的ベースで干渉ストリームの存在を表示できる。例えば、ネットワークは、２つのトランスポートブロックの存在を表示するＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３を送信して、第２トランスポートブロックと関連付けられたフィールドのうちの１または複数に対し、予約されたまたは特定の値を使用できる。例えば、ネットワークは、第２トランスポートブロック（ｘtbssb、1、ｘtbssb、2、．．．、ｘtbssb、6）用のトランスポートブロックのサイズ情報、または第２トランスポートブロック用の冗長およびコンステレーションバージョンを使用できる。この予約されたまたは特定の値を検出した後、ＵＥは、送信がＭＵ−ＭＩＭＯ送信であること、および第２トランスポートブロックが、異なるＵＥの専用であることを判定できる。
【０１３９】
この特定の組み合わせまたは予約された値を仕様で定めることができ、ＵＥは、そう行うように構成された場合、そのやり方を仕様に沿って動作すればよい。例えば、このフィーチャをサポートするＵＥは、このようなやり方で（例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯモードにおいて）動作するのにＲＲＣシグナリングを経てネットワークによって構成可能である。コンフィギュレーションメッセージは、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を表示する特定または予約された組み合わせについてのコンフィギュレーション情報を搬送することもできる。一部の代替において、この特定の組み合わせは、ターボコーディング性能が低いためにネットワークによって使用できないトランスポートブロックサイズのうちの１つに対応できる。
【０１４０】
半動的シグナリングの実施形態において、ＭＩＭＯ送信モードを上位層を経て（例えば、ＲＲＣシグナリングを経て）シグナルできるので、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３物理チャネルを復号する前に、ＵＥは、それが動作するＭＩＭＯモードをすでに認識している場合がある。このようにして、ＭＵ−ＭＩＭＯモードで構成される場合、ＵＥは、異なるＵＥに専用の第２トランスポートブロックを干渉ストリーム上で提示しながら同時に単一のトランスポートブロックを受信できる。
【０１４１】
半動的シグナリングの実施形態において、典型的には、遅延を減らすことに関与する第１層シグナリングを可能にするので、ネットワークスケジューリングの観点からより実用的になり得るＨＳ−ＳＣＣＨ命令を使用できる。この実施形態において、新しい命令タイプを導入し、ＨＳ−ＤＳＣＨデータの後続の受信がＭＵ−ＭＩＭＯモードであるかどうかを表示する（即ち、ＭＵ−ＭＩＭＯモードをアクティブ化／非アクティブ化する）１ビットの命令を設計できる。例えば、ｘodt,1、ｘodt,2、およびｘodt,3を「１００」に設定して、これはＭＵ−ＭＩＭＯ命令であるとシグナルでき、ｘord,1＝１の場合、ＵＥを、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信から１つのトランスポートブロックのデータを受信するように構成できる。そうでない場合、ＵＥをレガシーモードで動作するように構成できる。既存のＨＳ−ＳＣＣＨ命令設計で十分なビットがない実施形態において、他のメッセージからＨＳ−ＳＣＣＨ命令メッセージを特定する新しいマッピングを導入できる。例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＨＳ−ＳＣＣＨ命令に適用できる特定のマッピングで、ｘccs,1、ｘccs,2、．．．、ｘccs,7、ｘms,1を「１１１０００１０」に設定でき、ｘtbs,1、ｘtbs,2、．．．、ｘtbs,6、ｘms,1を「１１１１０１」に設定でき、ｘhap,1、ｘhap,2、ｘhap,3、ｘrv,1、ｘrv,2、ｘrv,3をｘord,1、ｘord,2、ｘord,3、ｘord,4、ｘord,5、ｘord,6に設定でき、そしてｘnd,1を予約できる。
【０１４２】
ＣＣＳビット「１１１０００１」は、未使用のＣＣＳコンフィギュレーションに対応できることに留意されたい。他の未使用のコンフィギュレーションを代わりに使用することも可能である（例えば、１０進数の値１１３から１１９までは適切な値になり得る）。
【０１４３】
あるＭＵ−ＭＩＭＯモードの実装において、ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３チャネルを再使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯに関連する制御またはパラメータ情報を搬送できる。このような実施形態において、同時に１つのトランスポートブロックしかＨＳ−ＳＣＣＨ上のＵＥに表示できないので、既存のフィールド数およびビットの組み合わせを再使用して、ＭＵ−ＭＩＭＯに関連する付加的な情報またはパラメータ（例えば、干渉ストリームの電力オフセット、ＰＷＩなど）を表示できる。本開示に従って、特定のＭＵ−ＭＩＭＯに関連する情報またはパラメータを搬送するいくつかの方法を使用できるし、これらの方法を任意の順序または組み合わせで使用できる。
【０１４４】
ＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３において、３つのｘmsビットは、変調および関連付けられたＨＳ−ＰＤＳＣＨで提示されるトランスポートブロック数を表示できる。ＭＵ−ＭＩＭＯモードで構成されたＵＥは、一度に単一のトランスポートブロックしか受信できないので、３ビットを用いた８つの可能な組み合わせのうちの３つを必要とする。未使用のステートを再解釈して、干渉ストリームのＰＷＩなどの、付加的な情報を提供できる。同じプリコーディング重み付けを第１ストリームとして使用して、干渉ストリームを特定のＵＥに送信できないので、合計Ｎのプリコーディング重み付けがある場合、基地局は、Ｎ−１プリコーディング重み付けのうちの１つを干渉ストリームにシグナルするだけでよい。これは、常に直行重み付けを干渉ストリームに使用するわけではないというフレキシビリティを基地局に提供できる。例えば、ＵＭＴＳリリース７の場合、Ｎ＝４と、３つまでの異なるＰＷＩインデックスのシグナリングとを使用できる。
【０１４５】
実施形態において、ＭＵ−ＭＩＭＯに関連する情報またはパラメータを、干渉ＰＷＩオフセットインデックス、即ちＰＷＩoffを送信することによってＵＥに提供することができる。ＵＥは、第１トランスポートブロック（またはストリーム）用のＰＷＩにオフセットを付加（従来のＨＳ−ＳＣＣＨタイプ３でシグナルされる）した後、モジュロ−４演算：
ＰＷＩinterf＝ｍｏｄ（ＰＷＩ＋ＰＷＩoff，４）
を適用することによって、干渉プリコーディング重み付けのインデックス、ＰＷＩinterfを判定できる。
【０１４６】
表４は、変調マッピングおよびトランスポートブロックのビットフィールド（Ｘms）数の例を示し、そこでは、第１ストリーム用の変調スキームに加えて、干渉ストリーム用のプリコーディング重み付け表示のオフセットも提供できる。シグナリング空間不足のために、６４ＱＡＭエントリがわずか２つのＰＷＩoffインデックスに限定される場合があることに留意されたい。この限定は、この例では任意であり、異なる変調スキーム（例えば、表中の異なる行）に適用される場合がある。
【０１４７】
【表４】
2013528975.tif 000032
【０１４８】
例えば、代わりに制限をＱＰＳＫに適用することもできる。表５は、シグナリング空間不足のために、６４ＱＡＭエントリがわずか２つのＰＷＩoffインデックスに限定される場合の例を示す。
【０１４９】
【表５】
2013528975.tif 000033
【０１５０】
実施形態において、第２トランスポートブロック用のトランスポートブロックサイズ情報（Ｘtbssb）の６ビットおよび第２トランスポートブロックフィールド用の冗長およびコンステレーションバージョン（Ｘrvsb）からの２ビットでも、干渉ストリームについての付加的な情報を表示できる。例えば、Ｘrsvbの２ビットで、干渉ストリームの変調スキームを表示できる。表６は、Ｘrsvbビットの例示的なマッピングを示す。
【０１５１】
【表６】
2013528975.tif 000034
【０１５２】
同様に、Ｘtbssbからの６ビットを使用して、ＵＥに専用のストリームと比較された干渉ストリームの電力オフセットをシグナルできる。６ビットのサブセットを、例えば、１ｄＢステップで−１０ｄＢから＋１０ｄＢまで広がる領域にマップできる。
【０１５３】
実施形態において、Ｘtbssbからの２ビットは、干渉ストリームの変調スキームを表示でき（例えば、表５に示したマッピングを使用する）、一方他の４ビットは、干渉ストリームの電力オフセットを表示できる。このような電力オフセットを、例えば、０から１５までの番号が付けられたインデックス要素を明確な電力オフセット値にマップする、表参照を介して判定することができる。表７は、このようなマッピングの例を示す。
【０１５４】
【表７】
2013528975.tif 000035
【０１５５】
この情報を受信した後、ＵＥは、シグナルされたパラメータを使用して、干渉キャンセル技術を実装することによってその受信を改善できる。上記の方法において、既存のフィールドで新しい情報を搬送するのに参照する場合、ビットフィールドを再解釈でき、既存の仕様で提供されるエンコードを同じ状態のままにできる。
【０１５６】
本機能および要素を特定の組み合わせにおいて上述したが、各機能または要素を単独で、または他の機能および要素との任意の組み合わせにおいて使用することができることを当業者は認識されたい。さらに、本明細書で説明した方法を、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためのコンピュータ可読媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアに実装できる。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線または無線接続を介して送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、およびＣＤ−ＲＯＭおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、これらに限らない。ソフトウェアと連動するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末機、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波数トランシーバを実装することができる。
【図１Ａ】
2013528975.tif 000036
【図１Ｂ】
2013528975.tif 000037
【図１Ｃ】
2013528975.tif 000038
【図２】
2013528975.tif 000039
【図３】
2013528975.tif 000040
【図４】
2013528975.tif 000041
【図５】
2013528975.tif 000042
【図６】
2013528975.tif 000043
【図７】
2013528975.tif 000044
【図８】
2013528975.tif 000045
【図９】
2013528975.tif 000046
【図１０】
2013528975.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月3日(2012.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）からネットワークデバイスへフィードバックを提供する方法であって、前記方法は、
マルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作するステップと、
単一ユーザ複数入力および複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）を判定するステップと、
ＭＵ−ＭＩＭＯ ＣＱＩおよびＰＣＩを、干渉ストリームがプリコーディング重み付けを使用して送信されるという仮定に基づいて、判定するステップと、
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）上で送信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩは、ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームで送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームは、ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ノードＢから複数のデータストリームを受信するステップをさらに備え、前記複数のデータストリームは、前記ＷＴＲＵにおいて、複数の受信アンテナを介して受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記プリコーディング重み付けは、ルールに基づいたプリコーディング重み付け候補の機能として判定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プリコーディング重み付けは、プリコーディング重み付け候補に直交することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、前記干渉ストリームに対して好適なプリコーディング重み付けを表示する前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩを判定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩに対応する代替的なＣＱＩを判定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを判定するステップは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを、前記干渉ストリームが前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩ上で送信されるという仮定に基づいて、判定するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
フィードバックをネットワークデバイスに送信するように構成された無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
前記ＷＴＲＵをマルチユーザ複数入力および複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードで動作し、
単一ユーザ複数入力および複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびプリコーディング制御情報（ＰＣＩ）を判定し、
ＭＵ−ＭＩＭＯ ＣＱＩおよびＰＣＩを、干渉ストリームがプリコーディング重み付けを使用して送信されるという仮定に基づいて、判定し、
送信用の前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）上で送信する
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とする無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【請求項１１】
前記プロセッサは、送信用の前記ＳＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩ、ならびに前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＣＱＩおよびＰＣＩを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームにおいて送信するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１２】
前記ＨＳ−ＤＰＣＣＨサブフレームは、ハイブリッド自動反復要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を含むことを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１３】
前記ＷＴＲＵは、複数のデータストリームをノードＢから受信する複数の受信アンテナを用いてさらに構成されることを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記プリコーディング重み付けをルールに基づいたプリコーディング重み付け候補の機能として判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１５】
前記プリコーディング重み付けは、プリコーディング重み付け候補に直交することを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記干渉ストリームに対して好適なプリコーディング重み付けを表示するＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩを判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１７】
前記プロセッサは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩに対応する代替的なＣＱＩを判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ  ＰＣＩを、前記干渉ストリームが前記ＭＵ−ＭＩＭＯの代替的なＰＣＩ上で送信されるという仮定に基づいて、判定するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【国際調査報告】
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