(57)【要約】本発明は、複数アンテナ・システムを有する基地局と少なくとも２つのユーザとを含むモバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内でユーザをスケジューリングする方法であって、前記基地局は、前記複数アンテナ・システムでプリコーディング重みを使用してユーザと通信し、第１ユーザとの通信に使用されるプリコーディング重みに関する表示は、前記第１ユーザによってフィードバック・チャネルを介して前記基地局に送信される、方法に関する。  本発明によれば、この方法は、  ・プリコーディング重みの第１タイプは長期チャネル情報に関連し、プリコーディング重みの第２タイプは短期チャネル変化に関連する、２タイプのプリコーディング重みの組合せとして前記複数アンテナ・システムで使用される前記プリコーディング重みを表すステップと、  ・第２ユーザとの通信に前記複数アンテナ・システムで使用される場合に、前記第１ユーザと前記第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で前記第１ユーザから送信するステップとを含む。
2013528007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数アンテナ・システムを有する少なくとも１つの基地局と少なくとも２つのユーザとを含むモバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内でユーザをスケジューリングする方法であって、前記基地局は、前記複数アンテナ・システムでプリコーディング重みを使用してユーザと通信し、第１ユーザとの通信に使用されるプリコーディング重みに関する表示は、前記第１ユーザによってフィードバック・チャネルを介して前記基地局に送信され、前記方法は、
プリコーディング重みの第１タイプは長期チャネル情報に関連し、プリコーディング重みの第２タイプは短期チャネル変化に関連する、２タイプのプリコーディング重みの組合せとして前記複数アンテナ・システムで使用される前記プリコーディング重みを表すステップと、
第２ユーザのとの通信に前記複数アンテナ・システムで使用される場合に、前記第１ユーザと前記第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で前記第１ユーザから送信し、または、第２ユーザとの通信に使用されない場合に、両方のユーザが同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で送信するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項２】
第２ユーザとの通信に前記複数アンテナ・システムで前記第１タイプの前記プリコーディング重みと組み合わせて使用される場合に、前記第１ユーザと前記第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第２タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で送信し、または、第２ユーザとの通信に前記複数アンテナ・システムで前記第１タイプの前記プリコーディング重みと組み合わせて使用される場合に、前記第１ユーザと前記第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第２タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する前記表示は、前記フィードバック・チャネル上で前記第２タイプのプリコーディング重みに関連する前記表示より低いレートで送信される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
プリコーディング重みの前記第１タイプは、第１コードブックの一部であり、プリコーディング重みの前記第２タイプは、第２コードブックの一部であり、前記コードブックは、前記基地局および前記ユーザで既知である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
プリコーディング重みの前記２つのタイプの前記組合せは、前記第１タイプのプリコーディング重みと前記第２タイプのプリコーディング重みとの行列積に存する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１コードブックは、前記複数アンテナ・システムのアンテナ要素の間の相関を利用して同一方向のすべてのストリームの方向ビームフォーミングを実行するために構築され、前記第２コードブックは、（非相関アンテナ要素部分を利用する、並行送信されるストリームの）主軸変換を実行するために構築される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１ユーザは、前記プリコーディング重みが前記基地局と前記第１ユーザとの間の通信に使用される場合に期待されるチャネル品質に関する表示を送り返し、前記第１ユーザは、前記第２ユーザが前記第１ユーザと同一のリソース上でスケジューリングされる間に前記第１タイプの前記プリコーディング重みを使用する場合に期待される前記チャネル品質の変動に関する表示を前記フィードバック・チャネル上でさらに送信し、前記しきい値は、前記期待されるチャネル品質および前記チャネル品質の前記変動に関連する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１ユーザは、チャネル品質の対応する期待される変動にそれぞれ関連する前記第１タイプのプリコーディング重みのリストを送信し、前記リストは、前記第１ユーザと前記基地局との間で前記フィードバック・チャネル上で送信される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１ユーザとの通信に使用される前記プリコーディング重みは、前記第１タイプのプリコーディング重みのみ、前記第１タイプと前記第２タイプとの両方のプリコーディング重み、または組み合わされたプリコーディング重みである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２タイプのプリコーディング重みの表示は、チャネル品質の期待される変動と一緒にフィードバックされ、第２タイプの前記プリコーディング重みは、前記第１タイプの前記プリコーディング重みに対応する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
プリコーディング重みに関する前記表示は、プリコーディング行列インジケータに対応する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィードバック・チャネル上で第１基地局に報告される前記第１タイプのおよび１または前記第２タイプのプリコーディング重みに関連する前記表示は、前記第１基地局から第２基地局へ転送され、前記第２基地局は、そのカバレージの下のユーザをスケジューリングする時にこの情報を考慮に入れる、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
複数アンテナ・システムを備えた少なくとも１つの基地局を含むモバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内で使用されるように適合されたモバイル端末であって、前記モバイル端末は、前記モバイル端末との通信に前記基地局によって使用されるプリコーディング重みに関する表示を送信する手段を含み、前記モバイル端末は、
プリコーディング重みの第１タイプは長期チャネル情報に関連し、プリコーディング重みの第２タイプは短期チャネル変化に関連する、２タイプのプリコーディング重みの組合せとしてプリコーディング重みを格納する手段と、
第２ユーザのとの通信に前記複数アンテナ・システムで使用される場合に、前記第１ユーザと第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で送信する手段、または、第２ユーザとの通信に使用されない場合に、両方のユーザが同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で送信する手段と
をさらに含む、モバイル端末。
【請求項１４】
モバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内で使用されるようにおよび少なくとも２つのユーザと通信するように適合された、複数アンテナ・システムを有する基地局であって、前記基地局は、
プリコーディング重みの第１タイプは長期チャネル情報に関連し、プリコーディング重みの第２タイプは短期チャネル変化に関連する、２タイプのプリコーディング重みの組合せとして、前記複数アンテナ・システムで使用されるプリコーディング重みを格納する手段と、
第２ユーザとの通信に使用される場合に、前記第１ユーザと第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で前記第１ユーザから受信する手段、または、第２ユーザとの通信に使用されない場合に、前記第１ユーザと前記第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に前記第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示を前記フィードバック・チャネル上で前記第１ユーザから受信する手段と、
前記第１タイプのプリコーディング重みに関連する前記表示に依存して同一リソース上でスケジューリングされるユーザを選択する手段と
を含む、基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔通信の分野に関し、より具体的には、空間分割多元接続を使用するモバイル通信システムまたはワイヤレス通信システム内でユーザをスケジューリングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）モバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システムでは、ユーザが空間的に十分に分離されている時に、複数のユーザを同一リソース上でスケジューリングすることができる。空間分離は、異なるビームがお互いに干渉しないようにするために、ビームを異なるユーザに向けるために使用される。そのようなビームは、送信器で複数アンテナ・システムを使用する時に得ることができる。異なる重みが異なるアンテナ要素に適用され、適当なユーザ方向に向けられたビームを生成することを可能にする。
【０００３】
特にＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）システムでは、少なくとも２つの送信アンテナが使用され、別々に符号化されたデータ信号を、同一リソース上のダウンリンク・チャネルの複数のダウンリンク・ビームを介して送信アンテナごとに送信することができる。
【０００４】
ＬＴＥ  Ｒｅｌｅａｓｅ  ８（３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１３  Ｖ８．２．０）のＭＩＭＯについて、コードブック・ベースのプリコーディング／ビームフォーミングが使用され、単一ユーザＭＩＭＯフィードバック情報は、２つのパラメータすなわち、ＣＱＩ（ＣＱＩ＝ｃｈａｎｎｅｌ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）およびＰＭＩ（ＰＭＩ＝ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含む。ＣＱＩは、最大平均受信変調搬送波電力と共にダウンリンク・ビームのチャネル品質を示すパラメータである。ＬＴＥ  Ｒｅｌｅａｓｅ  ８について、ＣＱＩパラメータは、ダウンリンク・チャネルのトランスポート・フォーマットのインデックスである。ＰＭＩは、ビーム・インデックスを示すパラメータであり、このビーム・インデックスは、チャネル品質が報告されるダウンリンク・ビームのプリコーディング・ベクトルに対応する。ビーム・インデックスは、コードブックのエントリに属し、このエントリは、すべての許容されるＴｘアンテナ重みの組合せと共にプリコーディング・ベクトルを含む。
【０００５】
この状況が図１に示されており、図１では、基地局ＢＳが、ユーザ端末ＵＥ１によって評価されるダウンリンク基準信号（パイロット）を送信する。ユーザ端末ＵＥ１は、基地局とユーザＵＥ１との間で共有されるコードブックに基づいて、使用すべき最良の適合されたプリコーディング重みを判定し、基地局が選択されたプリコーディング重みを使用してデータを送信する場合に経験されるはずの対応するチャネル品質を判定する。この評価を行った後に、ユーザ端末は、選択されたプリコーディング・ベクトルのインジケータ（ＰＭＩ）ならびに対応するチャネル品質のインジケータ（ＣＱＩ）をフィードバック・チャネル上で送信する。ＰＭＩを、コードブック・サイズに応じて複数のビット上で符号化することができる（１６個のプリコーディング・ベクトルを含むコードブックは、４ビットＰＭＩをもたらす）。同様に、ある個数のビットが、ＣＱＩを送信するのに使用される。
【０００６】
マルチユーザＭＩＭＯ技法は、複数のモバイル端末に向けられる複数のダウンリンク・ビーム（またはプリコーディング・ベクトル）を使用する。特定のモバイル端末に向けられたダウンリンク・ビームが、他のモバイル端末に向けられたダウンリンク・ビームに対してできる限り少ない干渉を生成するならば、無線セル内または無線セルのセクタ内の性能および総合データ・スループットに有益である。したがって、基地局は、同一の周波数／時間リソースを使用している適切なモバイル端末の集合を構築することができる。これは、そのような集合のモバイル端末が、同時に同一の周波数を用いるがダウンリンク・ビームの空間的分離を伴ってスケジューリングされ、その結果、ダウンリンク・ビームがお互いの間で最小の干渉を生成するようになることを意味する。
【０００７】
２つの互換プリコーディング重みを関連付けることを目指す「ベスト・コンパニオン（ｂｅｓｔ  ｃｏｍｐａｎｉｏｎ）」手法を、図２に示す。ＰＭＩ  ＣＱＩに加えて、ユーザ端末ＵＥ１は、さらに、異なるプリコーディング・ベクトルが複数アンテナ・システムで送信中に使用される場合に、同一リソース上のさらなる送信が干渉に関してそのユーザ端末に対して有するはずの影響を計算する。ユーザＵＥ１は、最小の干渉を引き起こすプリコーディング・ベクトルを選択し、さらに、このベスト・コンパニオン・プリコーディング・ベクトルを使用する別のユーザＵＥｋによる送信の場合に経験するはずの干渉のレベルを評価する。ＰＣＩとＣＱＩとの両方が、フィードバック・チャネル上で戻って報告される。同一リソース上の送信の場合の最良の適合されたプリコーディング重みのインジケータ（ＢＣＩ）が、干渉評価またはより正確には１つの単一の送信だけがリソース上で発生する場合と比較したチャネル品質での劣化（デルタＣＱＩ）と一緒に報告される。
【０００８】
ベスト・コンパニオンだけを報告させることは、しばしば、効率的なスケジューリングにとって十分ではない。特に、ユーザが、ＢＭＩに対応するビームによってカバーされる角度セクタ内に配置されていない場合に、この方法は、同一リソース上でスケジューリングできるユーザに関するよい情報を提供するのに十分に精巧ではない。解決策は、対応するチャネル品質劣化と共に複数のベスト・コンパニオン、たとえば可能なコンパニオンのリストを報告することに存する可能性がある。しかし、この解決策は、フィードバック量を大幅に増やし、この増加は、アップリンク・データ・レートを犠牲にして発生するので不利であるはずである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の特定の目的は、フィードバックの量をアップリンク・ユーザ・データ送信に影響しない穏当なレベルに保ちながら、ＳＤＭＡネットワーク内でユーザを効率的にスケジューリングできる、関連するフィードバック情報を改善する解決策を提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの目的は、そのような機構をサポートするように適合された基地局およびモバイル端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上で示された問題のうちの１つまたは複数の影響に対処することを対象とする。次では、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本発明の単純化された要約を提示する。この要約は、本発明の網羅的概要ではない。本発明の主要なまたはクリティカルな要素を識別することも、本発明の範囲を区切ることも、意図されていない。その唯一の目的は、後で述べるより詳細な説明の前置きとして、単純化された形でいくつかの概念を提示することである。
【００１２】
上で提示された目的および下で示される他の目的は、具体的には請求項１に記載のモバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内でユーザをスケジューリングする方法、請求項１３に記載のモバイル端末、および請求項１４に記載の基地局によって達成される。
【００１３】
本発明によれば、長期チャネル情報部分を表すプリコーディング重みは、分離され、フィードバック・チャネル上でフィードバック情報として単独で送信される。これは、この情報が非常にゆっくり変化しつつあるので、信頼できるフィードバック情報を保証しながらフィードバックの量を減らすための利益を表す。短期チャネル変化を加えることは、いくつかの状況で、特にチャネルがすばやく変化しつつある時に（たとえば、高速で移動しつつあるモバイル端末について）、純粋な浪費になる可能性がある。さらに、長期チャネル情報の更新が報告されるレートを、従来技術の解決策と比較して下げることができる。
【００１４】
本発明は、第２ユーザが、第１ユーザによって報告されたプリコーディング重みを使用して同一リソース上でスケジューリングされる場合に、しきい値未満の干渉が第１ユーザで経験されること（ベスト・コンパニオン）を示すという目標を伴って、長期チャネル情報を表すプリコーディング重みがフィードバック・チャネル上で報告されることを予見するものである。
【００１５】
代替案では、第２ユーザが、第１ユーザによって報告されたプリコーディング重みを使用せずに同一リソース上でスケジューリングされる場合に、しきい値未満の干渉が第１ユーザで経験されること（ワースト・コンパニオン（ｗｏｒｓｔ  ｃｏｍｐａｎｉｏｎ））を示すという目標を伴って、長期チャネル情報を表すプリコーディング重みが報告される。
【００１６】
この２つの代替案（ベスト・コンパニオンまたはワースト・コンパニオン）のどちらが特定のケースに関連するのかは、好ましくは事前にユーザと基地局との間で合意されなければならず、あるいはシステム・パラメータでなければならない。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態では、長期チャネル情報部分を表すプリコーディング重みは、フィードバック・チャネル上で第１レートで送信され、短期チャネル変化を表すプリコーディング重みは、フィードバック・チャネル上で第２レートで送信され、第１レートは、第２レートよりはるかに低い。この実施形態では、長期情報と短期情報との両方が報告されるので、我々は、より正確なフィードバックに到達し、これは、チャネル変化がそれほど高速ではなく発生しつつある時に有利である。この実施形態は、短期チャネル変化と比較して長期チャネル情報が報告されるレートを我々が選択的に選択できるという利益を表す。長期チャネル情報を報告するレートを下げることは、フィードバック・チャネル上のリソースを節約することを可能にする。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態では、長期チャネル情報を表すプリコーディング重みを含む第１コードブックおよび短期チャネル変化を表すプリコーディング重みを含む第２コードブックを判定する形が提示される。これは、複数アンテナ・システムのアンテナ要素の間の相関を利用して同一方向のすべてのストリームについて方向ビームフォーミングを実行するプリコーディング重みを第１コードブック内に保つことに存し、第２コードブックは、主軸変換を実行するために構築されたプリコーディング重みを含む。
【００１９】
本発明では、報告されたプリコーディング重みを、同一基地局がそれ自体のセル内の報告されたベスト・コンパニオンまたはワースト・コンパニオンを受信し、適用する、セル内干渉低減に使用することができる。代替案では、報告されたプリコーディング重みを、この情報を受信する基地局がこの情報を隣接基地局に転送し、この隣接基地局が同一リソース上の追加ユーザをスケジューリングするために報告された情報の処理をする、セル間干渉低減に使用することができる。
【００２０】
本発明のさらなる有利な特徴は、従属請求項で定義される。
【００２１】
本発明の他の特性および利益は、非限定的な例示によって与えられる好ましい実施形態の次の説明を読む際におよび添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術のプリコーディング重みフィードバック方法を示す図である。
【図２】ベスト・コンパニオン・インジケータを含む洗練された従来技術のプリコーディング重みフィードバック方法を示す図である。
【図３】本発明によるプリコーディング重みフィードバック方法の実施態様を示す図である。
【図４】本発明による方法を実施できるフレームワークでの２つの例示的な複数アンテナ構成を示す図である。
【図５】本発明によるモバイル端末の実施態様を示す図である。
【図６】本発明による基地局の実施態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
「プロセッサ」としてラベルを付けられた機能ブロックを含む、図面に示されたさまざまな要素の機能を、専用ハードウェアならびに適当なソフトウェアに関連するソフトウェアを実行できるハードウェアの使用を介して提供することができる。プロセッサによって提供される時に、機能を、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、またはそのうちのいくつかを共有できる複数の個々のプロセッサによって提供することができる。さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアに排他的に言及するものと解釈されてはならず、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを限定なしに暗黙のうちに含むことができる。従来のおよび／またはカスタムの他のハードウェアを含めることもできる。同様に、図面に示されたすべての箱は、概念的であるのみである。その機能を、プログラム論理の動作を介して、専用論理を介して、プログラム制御および専用論理の相互作用を介して、または手動でさえ実行することができ、特定の技法は、文脈からより具体的に理解されるように実装者によって選択可能である。
【００２４】
図１および２は、従来技術に関連して既に説明した。
【００２５】
次では、「ベスト・コンパニオン」手法について説明を行う。これは、説明が、第１ユーザに対する少ない干渉を引き起こしながら、第１ユーザと同一のリソース上で第２ユーザをスケジューリングするのに報告される重みが使用される状況に焦点を合わせることを意味する。
【００２６】
説明される報告を、「ワースト・コンパニオン」をシグナリングするのに同様に使用できることは、当業者には明白であろう。ワースト・コンパニオンは、報告される重みが、第１ユーザで経験される干渉をあるしきい値未満に保つために第１ユーザと同一のリソース上で第２ユーザをスケジューリングするのに使用されてはならないことを意味する。より正確には、可能な干渉するプリコーディング重みの集合にまたがって計算される平均干渉は、報告される悪いコンパニオンが使用されない場合にある値だけ減らされる。
【００２７】
次では、セル内手法を説明する。これは、報告されるプリコーディング重みが、同一リソース上で同一セル内の別のユーザをスケジューリングするのに基地局によって使用されることを意味する。
【００２８】
当業者は、この方法をセル間手法でも使用できることを理解するであろう。これは、報告されるプリコーディング重みを、報告するユーザと同一のリソース上でユーザをスケジューリングするのに第２基地局によって使用するために、好ましくは基地局対基地局インターフェースを介して、基地局によって隣接基地局に転送できることを意味する。
【００２９】
図３に、本発明によるプリコーディング重みフィードバック方法の実施態様を示す。
【００３０】
図３は、複数アンテナ・システムを有する基地局ＢＳおよび複数のユーザＵＥ１、…ＵＥｎを示す。ＢＳの仕事は、できる限り効率的にＵＥをスケジューリングすることである。複数アンテナ・システムを利用するために、ＳＤＭＡ技法およびＭＩＭＯ技法をＢＳで使用することができる。具体的には、ＢＳは、同一リソース上でＵＥをスケジューリングすることができ、これらのＵＥは、ある条件が満足される場合にお互いに過剰には干渉していない。
【００３１】
本発明のフレームワークでは、２タイプのプリコーディング重みが使用される。第１コードブックを形成する第１タイプのプリコーディング重みは、ＢＳとＵＥとの間のチャネルの長期変化を表しつつある。第２コードブックを形成する第２タイプのプリコーディング重みは、ＢＳとＵＥとの間の短期チャネル変化を表しつつある。この２タイプのプリコーディング重みは、ＢＳと各ＵＥとの間のチャネルの完全な表現を生成するために組み合わされる。この組合せを、第１タイプのプリコーディング重みと第２タイプのプリコーディング重みとの単純な行列積、そのクロネッカ積、または長期チャネル推定と短期チャネル推定とを適当に組み合わせるための当業者に既知の任意の他のタイプの組合せとすることができる。
【００３２】
より正確には、新しい２ステージ・コードブック構造が、本発明に関連して記述される。この文脈では、我々は、Ｗ＝Ｇ（Ｗ１，Ｗ２）を検討し、ここで、Ｇ（・，・）は、ある行列写像関数であり、Ｗ１は、チャネル相関プロパティ（したがって、長期および／または広帯域）を表すのに適する第１コードブックのプリコーディング重み行列であり、Ｗ２は、瞬間的なチャネル・プロパティ（したがって、周波数選択的および／または短期）の処理をするのに適する第２コードブックのプリコーディング重み行列である。
【００３３】
ある種のアンテナ構成に含まれるアンテナ要素相関プロパティは、このモデルにとって重要であり、その結果、我々は、アンテナ要素の２つの異なるカテゴリすなわち相関および非相関の間で区別する。相関するアンテナ要素は、それぞれ１つの部分集合に集められる。対照的に、我々は、２つのそのような部分集合の間に無相関を仮定する。短く言うと、アンテナ要素が同一の偏波方向を有し、狭い間隔をおかれる場合に、我々は、これらを相関すると考える。
【００３４】
第１コードブックの設計原理
各偏波方向の副配列要素は相関するので、最適線形プリコーディング重みベクトルは、モバイルに向かう発射角（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）プロパティに依存する。この方向は、非常にゆっくり変化するのみである。
【００３５】
ビームフォーミングまたは言い替えれば校正された副配列に関する所望の指向性を作成するためのプリコーディング重みの適用は、好ましくは次のように行われる。
【００３６】
ビームｉの所望のビーム方向
【００３７】
【数１】
2013528007.tif 000003
について、第１複素重みは１であり、第２複素重みは、位相因子
【００３８】
【数２】
2013528007.tif 000004
に依存し、ここで、波数であるｋ＝２π／λおよび要素間隔であるｄｍを用いて、
【００３９】
【数３】
2013528007.tif 000005
であることを示すことができる。
【００４０】
この表記を、３つ以上のアンテナに簡単に一般化することができる。このビームフォーミング手法は、特定のアンテナ配列要素部分集合すなわち、同一の偏波方向を有するすべてが狭い間隔をおかれた要素に有用である。図４に、本発明による方法を実施できるフレームワークでの２つの例示的な複数アンテナ構成を示す。前に説明した手法は、図４（左）に示されている二重ｘポールアンテナアレイ（ｄｕａｌ−ｘ−ｐｏｌ−ａｎｔｅｎｎａ−ａｒｒａｙ）について機能するが、これを図４（右）のように垂直偏波サブ・アレイ対に使用することもできる。
【００４１】
第２コードブックの設計原理
図４（左）の異なる偏波または図４（右）の離れた要素グループは非相関なので、第２コードブックは、これらの非相関部分集合の最適送信重み付けの発見を処理する。これは、チャネルの振幅および相回転を処理する直交正規化されたベクトルを使用する主軸変換によって行われる。これの結果は、ユニタリ行列である。
【００４２】
その結果、ツー・タイムス・クロスポール・アンテナ（ｔｗｏ  ｔｉｍｅｓ  ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌｅ  ａｎｔｅｎｎａｓ）（図４（左）に図示）について、デュアルレイヤ空間多重化の場合のプリコーディングは、
【００４３】
【数４】
2013528007.tif 000006
によって導出される。
【００４４】
ここで、Ｗ１は、第１コードブックに属する第１タイプのプリコーディング重みＷ１∈ＣＢ１であり、ビームフォーミング成分（長期チャネル情報）を表しているが、Ｗ２は、第２コードブックに属する第２タイプのプリコーディング重みＷ２∈ＣＢ２であり、２つのストリームに必要な主軸変換を表している。第２タイプのプリコーディング重みは、アンテナ要素の非相関集合に対するすばやいフェージング条件に適合する。
【００４５】
同等の表記を、適当に変更されたコードブックＣＢ１を有するクロネッカ積に関して実現することができる。
【００４６】
【数５】
2013528007.tif 000007
【００４７】
２つの異なるタイプの２つのプリコーディング重みの提示された分解を、５つ以上のアンテナ要素に一般化できることは明白である。
【００４８】
図３に戻って、次では、合成プリコーディング重み行列を、インジケータの対によって表し、第１インジケータは、第１タイプのプリコーディング重み（ｐ１，ｉ）を表し、第２インジケータは、第２タイプのプリコーディング重み（ｐ２，ｉ）を表す。従来技術で、通常のプリコーディング重みインジケータがＮビットで符号化される場合には、第１インジケータは、Ｎ−Ｍビットで符号化され、第２インジケータは、Ｍビットで符号化される。Ｎ１＜Ｎの場合に、第１インジケータをＮ１−Ｍビットで符号化させ、第２インジケータをＭビットで符号化させることは、除外されないはずである。
【００４９】
本発明の第１実施形態によれば、タイプ１のプリコーディング重みのインジケータ（ｐ１，ｉ）だけが、最良の適当なプリコーディング重みを示すためにＵＥ１によってフィードバックされ、この最良の適当なプリコーディング重みは、第２ユーザとの通信にＢＳの複数アンテナ・システムで使用される場合に、ＵＥ１と第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合にＵＥ１でしきい値未満の干渉を引き起こす。
【００５０】
用語同一のリソースは、同一の時間スロット、同一の周波数副搬送波、同一の拡散コード、またはこれらのいずれかの同一の組合せのいずれかが、ＵＥ１および第２ユーザのスケジューリングに使用されることを意味する。
【００５１】
タイプ１のプリコーディング重みが、長期チャネル情報を反映しているという事実に起因して、タイプ１フィードバックのプリコーディング重みの２つのインジケータの間のインターバルを、従来技術のプリコーディング重みインジケータ・フィードバックと比較して増やすことができる。一例として、従来技術では、インジケータは５ｍｓおきにフィードバックされた。本発明によれば、タイプ１のプリコーディング重みのインジケータは、１００ｍｓおきにのみ発生することができる。
【００５２】
有利なことに、タイプ１のプリコーディング重みのインジケータに加えて、ユーザＵＥ１は、さらに、第２ユーザＵＥｋがＵＥ１と同一のリソース上でスケジューリングされる間にベスト・コンパニオンとして報告された第１タイプのプリコーディング重みを使用する場合に期待されるチャネル品質の変動に関する表示を送り返す。この品質の計算は、好ましくは、第２コードブックのすべての可能なエントリにまたがって平均をとりながら、第１コードブックのインデックスごとに行われる。
【００５３】
本発明の第２の実施形態によれば、フィードバック・レートの利益を活用するために、タイプ１の複数のプリコーディング重みおよびそれに対応するＵＥ１での干渉に対する影響デルタＣＱＩ（１）を、フィードバック・チャネル上でＢＳに順次報告することができる。これは、フィードバックの量を増やさずに、ＢＳが、使用すべきタイプ１のプリコーディング重みに関する広い範囲の選択肢を有するという利益を表す。実際に、最良の報告されたプリコーディング重みが、特に、タイプ１の最良の報告されたプリコーディング重みを使用することに関して有利なはずの位置に他のユーザが空間的に配置されていない低負荷のセルで、必ずしも使用可能ではないことを除外しない。その結果、タイプ１の最良のプリコーディング重みのフィードバックについて予見された時間のインターバルで、３つまたは４つのタイプ１のプリコーディング重みのリストを、それらに対応するデルタＣＱＩ（１）と共にフィードバックすることが有利である。
【００５４】
本発明のさらなる実施形態では、タイプ１の最良の適合されたプリコーディング重みに関する表示のフィードバックに加えて、タイプ２のプリコーディング重みに関連する表示を、フィードバックを洗練し、短時間チャネル変化に関する情報を与えるために報告することができる。タイプ２のプリコーディング重みが、第２ユーザＵＥｋとの通信のために複数アンテナ・システムでタイプ１のプリコーディング重みと組み合わせて使用される場合には、ＵＥ１とＵＥｋとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合の第１ユーザＵＥ１での干渉は、ＣＱＩ＋デルタＣＱＩ（１）＋デルタＣＱＩ（２）と等しいしきい値未満になるはずである。
【００５５】
さらなる好ましい実施形態では、タイプ１のプリコーディング重みに関する表示が、タイプ２のプリコーディング重みに関する表示より低いレートでフィードバックされる。たとえば、タイプ１のプリコーディング重みに関する表示を、１００ｍｓおきに報告することができ、タイプ２のプリコーディング重みを、従来技術のように５ｍｓおきに報告することができる。Ｎ−Ｍビットが１００ｍｓおきに報告され、Ｍビットが５ｍｓおきに報告されるという事実を考慮すると、我々は、それでも、フィードバックの正確さを下げずに、従来技術の方法と比較して減らされたフィードバック・レートを得る。
【００５６】
基地局では、タイプ１のプリコーディング重みおよびタイプ２のプリコーディング重みの組合せの新しい計算は、好ましくは、タイプ１のプリコーディング重みの２つのフィードバックの間のすべての評価についてタイプ１の同一のプリコーディング重みを格納し、使用して、タイプ２のプリコーディング重みのフィードバック・レートで実行されなければならない。
【００５７】
代替案では、より高い正確さを提供するために、タイプ１のプリコーディング重みの値の外挿を、タイプ１のプリコーディング重みの２つのフィードバックの間のインターバルに実行することができる。この外挿は、タイプ１の以前に報告されたプリコーディング重みを有利に利用することができる。
【００５８】
本発明のさらなる実施形態では、タイプ２のプリコーディング重みに関する表示を、チャネル品質デルタＣＱＩ（２）の期待される変動と一緒に報告することができる。その結果、タイプ１のプリコーディング重みとタイプ２のプリコーディング重みとの両方を組み合わせる時に、基地局は、チャネル品質の総合的な期待される変動をデルタＣＱＩ（１）およびデルタＣＱＩ（２）の合計として判定することもできる。
【００５９】
本発明のさらなる実施形態では、タイプ１およびタイプ２のプリコーディング重みの適当な対を選択するためのより高い柔軟性を基地局に与えるために、タイプ２のプリコーディング重みの報告レートで、タイプ２のプリコーディング重みの集合をそれらに対応するデルタＣＱＩ（２）と共に報告することが、予見されている。これは、基地局が、集合からの報告されたタイプ２のプリコーディング重みの任意の１つをタイプ１の報告されたプリコーディング重みに関連付ける柔軟性を有するという利益を有するはずである。
【００６０】
タイプ２のプリコーディング重みの集合は、短期チャネル変化を表し、タイプ１のプリコーディング重みを報告するのに使用されるレートより高いレートで送信されなければならない。
【００６１】
集合のサイズは、好ましくは、基地局選択柔軟性とフィードバックの量との間のよいトレードオフを見つけるために選択されなければならない。たとえば、タイプ２の４つのプリコーディング重みを含む集合およびそれらに対応するデルタＣＱＩ（２）が、適当である可能性がある。
【００６２】
図５に、本発明によるモバイル端末の実施態様を示す。モバイル端末は、モバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内で使用されるように適合される。モバイル端末は、さらに、複数アンテナ・システムを備えた基地局と通信するように適合される。
【００６３】
モバイル端末は、基地局がモバイル端末と通信する時に基地局によって使用されるプリコーディング重みに関する表示を送信する手段５１を含む。
【００６４】
モバイル端末は、さらに、２つのタイプのプリコーディング重みすなわち長期チャネル情報に関連する第１タイプのプリコーディング重みおよび短期チャネル変化に関連する第２タイプのプリコーディング重みの組合せとしてプリコーディング重みを格納する手段５２ａ、５２ｂを含む。手段５２ａおよび５２ｂは、好ましくは、それぞれ１つのコードブックを含み、第１コードブックは、タイプ１のプリコーディング重みを含み、第２コードブックは、タイプ２のプリコーディング重みを含む。
【００６５】
モバイル端末は、第２ユーザとの通信のために複数アンテナ・システムで使用される場合に、第１ユーザと第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こす第１タイプのプリコーディング重みに関連する表示をフィードバック・チャネル上で送信する手段５３ａをも含む。
【００６６】
本発明の好ましい実施形態では、モバイル端末は、基地局が短期フィードバック情報と長期フィードバック情報との両方を組み合わせられるようにするために第２タイプのプリコーディング重みに関連する表示をフィードバック・チャネル上で送信する手段５３ｂを含む。
【００６７】
手段５３ａおよび５３ｂは、分離されたエンティティとすることができるが、同一モジュールを使用して実施することもできる。すべての提示された代替案をモバイル端末によって実現できるようにするために、上で説明した方法の異なる実施態様を、手段５３ａおよび５３ｂによってサポートできることは、当業者には明白であろう。
【００６８】
オプションで、モバイル端末は、異なるプリコーディング重みタイプについてフィードバック・レートをセットする手段５４を含み、手段５４は、手段５３ａおよび５３ｂのフィードバック・レートを制御する。
【００６９】
好ましくは、手段５４は、タイプ１のプリコーディング重みのフィードバック・レートと比較して、タイプ２のプリコーディング重みのフィードバック・レートをより高くセットする。
【００７０】
図６に、本発明による基地局の実施態様を示す。基地局は、モバイル通信システムまたはワイヤレス無線通信システム内で使用され、少なくとも２つのユーザと通信するように適合された複数アンテナ・システム６１を備える。
【００７１】
基地局は、２つのタイプのプリコーディング重みすなわち長期チャネル情報に関連する第１タイプのプリコーディング重みおよび短期チャネル変化に関連する第２タイプのプリコーディング重みの組合せとして、複数アンテナ・システムで使用されるプリコーディング重みを格納する手段６２ａ、６２ｂを含む。手段６２ａおよび６２ｂは、好ましくは、それぞれ１つのコードブックを含み、第１コードブックは、タイプ１のプリコーディング重みを含み、第２コードブックは、タイプ２のプリコーディング重みを含む。
【００７２】
基地局は、第２ユーザとの通信のために複数アンテナ・システム６１で使用される場合に、第１ユーザと第２ユーザとの両方が同一リソース上でスケジューリングされる場合に第１ユーザに対してしきい値未満の干渉を引き起こすタイプ１のプリコーディング重みに関連する表示をフィードバック・チャネル上で第１ユーザから受信する手段６３を含む。
【００７３】
好ましい実施形態では、手段６３は、さらに、タイプ２のプリコーディング重みに関連する表示を受信する。
【００７４】
好ましくは、タイプ２のプリコーディング重みが受信されるレートは、タイプ１のプリコーディング重みが受信されるレートより高い。オプションで、基地局は、異なるプリコーディング重みタイプについてフィードバック・レートを正しく検出しまたはセットする手段を含む。
【００７５】
基地局は、さらに、タイプ１のプリコーディング重みに関連する表示に依存して同一リソース上でスケジューリングされるユーザを選択する手段６４を含む。
【００７６】
本発明の好ましい実施形態では、基地局がタイプ２のプリコーディング重みに関連する表示を受信しつつある時に、基地局は、スケジューリング・モジュール６４で判断を行うために短期フィードバック情報と長期フィードバック情報との両方を組み合わせることができる。
【００７７】
本方法の説明に関連して前に説明したすべての種類のフィードバック構成を、本発明による基地局によってサポートすることができる。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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