(57)【要約】チャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するための技術について記載する。１つの設計では、ユーザ機器（ＵＥ）がＵＥにデータを送信するために選択可能な複数のセルに対するチャネル利得情報を求める。ＵＥはまた、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求める。ＵＥは、チャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を報告する。チャネル利得情報は、複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを含むことができる。セル内相対的位相情報は、少なくとも１つのセルの各々に対する量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示すことができる。またＵＥは、他の情報を求めて報告することもできる。ＵＥは、複数のセルのうちの１つまたは複数のセルからデータを受信できる。各セルは、チャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信できる。
2013501467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法であって、
ユーザ機器（ＵＥ）によって少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求めることと、
前記ＵＥによって前記セル内相対的位相情報を報告することとを備える方法。
【請求項２】
前記セル内相対的位相情報を前記求めることは、
前記少なくとも１つのセルの各々に対する複数のチャネルベクトルと複数の量子化されたチャネルベクトルとの間の位相誤差を求めることと、
各セルに対する少なくとも１つのチャネルベクトルの少なくとも１つの位相差を前記少なくとも１つのチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相誤差および前記セルに対する指定されたチャネルベクトルの位相誤差に基づいて求めることと、
前記少なくとも１つのセルの各々に対する前記少なくとも１つの位相差を備える前記セル内相対的位相情報を生成することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各セルに対する各位相差が単位マグニチュード(unit magnitude)を有する複素数値のスカラによって表される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各セルに対する位相差の数が前記ＵＥへのデータ送信のランクによって決まる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセルを含む複数のセルに対するチャネル利得情報を求めることと、
前記ＵＥによって前記チャネル利得情報を報告することとをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記チャネル利得情報は前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備え、前記セル内相対的位相情報は前記少なくとも１つのセルの各々に対する前記複数の量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示す、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記チャネル利得情報を前記求めることは、
前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を取得することと、
各セルに対する前記チャネル行列の各行を量子化して、対応する量子化されたチャネルベクトルを取得することと、
前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成することとを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
各セルに対する前記チャネル行列の各行は単位マグニチュードを有する複数のチャネルベクトルのコードブックに基づいて量子化される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記チャネル行列の各行を前記量子化することは、
正規化相関のメトリックに基づいて前記チャネル行列の各行を量子化することを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記チャネル利得情報を前記求めることは、
サービングセル並びに少なくとも１つの非サービングセルを含む前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を取得することと、
前記サービングセルに対するチャネル行列に基づいて前記サービングセルに対する固有ベクトルの行列を求めることと、
前記セルに対する前記チャネル行列および前記サービングセルに対する固有ベクトルの前記行列に基づいて前記複数のセルの各々に対する等価なチャネル行列を求めることと、
各セルに対する前記等価なチャネル行列の各行を量子化して対応する量子化されたチャネルベクトルを取得することと、
前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成することとを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのセルに対する振幅情報を求めることと、
前記ＵＥによって前記振幅情報を報告することとをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記振幅情報を前記求めることは、
セルに対する複数のチャネルベクトルのチャネルノルムを決定することと、
前記セルの前記チャネルノルムを備える前記振幅情報を生成することとを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記振幅情報および前記セル内相対的位相情報を結合して量子化することとをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のセルに対するセル間相対的チャネル利得情報を求めることと、
前記ＵＥによって前記セル間相対的チャネル利得情報を報告することとをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
前記セル間相対的チャネル利得情報を前記求めることは、
前記複数のセルに対する複数の量子化されたチャネルベクトルに基づいて各々決定される複数の相対的チャネル利得ベクトルを求めることと、
前記複数の相対的チャネル利得ベクトルを備える前記セル間相対的チャネル利得情報を生成することとを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
各相対的チャネル利得ベクトルがさらに前記複数のセルに対する複数の測定されたチャネルベクトルまたは複数の等価なチャネルベクトルに基づいて求められる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のセルに対する複数の長期的チャネル利得を求めることと、
前記ＵＥによって前記複数の長期的チャネル利得を報告することとをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のセルのうちの１つまたは複数のセルからのデータを受信することを備え、前記１つまたは複数のセルの各々が前記セルに対するセル内相対的位相情報およびチャネル利得情報に基づいて求められた少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項５に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のセルのうちの少なくとも２つのセルは、  
前記ＵＥで前記少なくとも２つのセルからの干渉を揃えるために、前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも２つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項５に記載の方法。
【請求項２０】
ユーザ機器（ＵＥ）によって少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求めるための手段と、
前記ＵＥによって前記セル内相対的位相情報を報告するための手段とを備える、ワイヤレス通信のための装置。
【請求項２１】
前記セル内相対的位相情報を求めるための前記手段は、
前記少なくとも１つのセルの各々に対する複数のチャネルベクトルと複数の量子化されたチャネルベクトルとの間の位相誤差を求めるための手段と、
各セルについて少なくとも１つのチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相差を、前記少なくとも１つのチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相誤差および前記セルに対する指定されたチャネルベクトルの位相誤差に基づいて求めるための手段と、
前記少なくとも１つのセルの各々に対する前記少なくとも１つの位相差を備える前記セル内相対的位相情報を生成するための手段とを備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのセルを含む複数のセルに対するチャネル利得情報を求めるための手段と、
前記ＵＥによって前記チャネル利得情報を報告するための手段とをさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記チャネル利得情報を求めるための前記手段は、
前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を求めるための手段と、
各セルに対する前記チャネル行列の各行を量子化して、対応する量子化されたチャネルベクトルを取得するための手段と、
前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成するための手段とを備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記チャネル利得情報を求めるための前記手段は、
サービングセル並びに少なくとも１つの非サービングセルを含む前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を取得するための手段と、
前記サービングセルに対するチャネル行列に基づいて前記サービングセルに対する固有ベクトルの行列を求めるための手段と、
前記複数のセルの各々に対する等価なチャネル行列を前記セルに対する前記チャネル行列および前記サービングセルに対する固有ベクトルの前記行列に基づいて求めるための手段と、
各セルに対する前記等価なチャネル行列の各行を量子化して、対応する量子化されたチャネルベクトルを取得するための手段と、
前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成するための手段とを備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数のセルのうちの１つまたは複数のセルからのデータを受信するための手段をさらに備え、前記１つまたは複数のセルの各々は前記セルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数のセルのうちの少なくとも２つのセルは、前記ＵＥで前記少なくとも２つのセルからの干渉を揃えるために、前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも２つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
ユーザ機器（ＵＥ）によって少なくとも１つのセルのセル内相対的位相情報を求め、前記ＵＥによって前記セル内相対的位相情報を報告するように構成された少なくとも１つのプロセッサ
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのセルの各々に対する複数のチャネルベクトルと複数の量子化されたチャネルベクトルとの間の位相誤差を求め、各セルに対する少なくとも１つのチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相差を、前記セルの前記少なくとも１つのチャネルベクトルの少なくとも１つの位相誤差および指定されたチャネルベクトルの位相誤差に基づいて求め、前記少なくとも１つのセルの各々に対する前記少なくとも１つの位相差を備える前記セル内相対的位相情報を生成するように構成された、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのセルを含む複数のセルのチャネル利得情報を求め、前記ＵＥによって前記チャネル利得情報を報告するように構成された、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を取得し、各セルに対する前記チャネル行列の各行を量子化して対応する量子化されたチャネルベクトルを取得し、前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成するように構成された、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのプロセッサは、サービングセル並びに少なくとも１つの非サービングセルを含む前記複数のセルの各々に対するチャネル行列を取得し、前記サービングセルに対するチャネル行列に基づいて前記サービングセルに対する固有ベクトルの行列を求め、前記セルに対する前記チャネル行列および前記サービングセルに対する固有ベクトルの前記行列に基づいて前記複数のセルの各々に対する等価なチャネル行列を求め、各セルに対する前記等価なチャネル行列の各行を量子化して対応する量子化されたチャネルベクトルを取得し、前記複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備える前記チャネル利得情報を生成するように構成された、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数のセルのうちの１つまたは複数のセルからのデータを受信するように構成され、前記１つまたは複数のセルの各々は前記セルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記複数のセルのうちの少なくとも２つのセルは、前記ＵＥで前記少なくとも２つのセルからの干渉を揃えるために、前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて求められた少なくとも２つの送信ベクトルに基づいてデータを送信する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
ユーザ機器（ＵＥ）によって少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求めることを少なくとも１つのコンピュータに行わせるためのコードと、
前記ＵＥによって前記セル内相対的位相情報を報告させること前記少なくとも１つのコンピュータに行わせるためのコードとを備える非一時的な（non-transitory）コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項３５】
ワイヤレス通信のための方法であって、
ユーザ機器（ＵＥ）にデータを送信するために選択可能な複数のセルのうちの１つであるセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を前記ＵＥから受信することと、
前記セルに対する前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて前記セルに対する再構築チャネル行列を生成することとを備える方法。
【請求項３６】
前記再構築チャネル行列は前記セルに対して前記ＵＥによって測定されたチャネル行列の推定値である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記再構築チャネル行列は前記セルに対して前記ＵＥによって求められた等価なチャネル行列の推定値である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記チャネル利得情報は前記セルに対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備え、前記セル内相対的位相情報は前記セルに対する前記複数の量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示す、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記チャネル利得情報は複数の量子化されたチャネルベクトルを備え、前記セル内相対的位相情報は少なくとも１つの量子化されたチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相差を備え、前記再構築チャネル行列を前記求めることは前記複数の量子化されたチャネルベクトルおよび前記少なくとも１つの位相差に基づいて複数の再構築チャネルベクトルを求めることを備え、前記再構築チャネル行列は前記複数の再構築チャネルベクトルを備える、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記ＵＥから前記セルに対する振幅情報を受信することをさらに備え、
前記再構築チャネル行列はさらに前記振幅情報に基づいて求められる、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記再構築チャネル行列を前記求めることは、
さらに前記再構築チャネルベクトルに対するチャネルノルムに基づいて各再構築チャネルベクトルを求めることを備える、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記セルに対する前記再構築チャネル行列に基づいて少なくとも１つの送信ベクトルを求めることと、
前記少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータをプリコードすることとをさらに備える、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
前記データは前記ＵＥ用であり、前記少なくとも１つの送信ベクトルは前記データを前記ＵＥへ向ける、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記データは少なくとも１つの他のＵＥ用であって、前記少なくとも１つの送信ベクトルは前記ＵＥで前記セルからの干渉を少なくとも１つの他のセルからの干渉に揃える、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器（ＵＥ）にデータを送信するために選択可能な複数のセルのうちの１つであるセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を前記ユーザ機器から受信するための手段と、
前記セルに対する前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて前記セルに対する再構築チャネル行列を生成するための手段と
を備える装置。
【請求項４６】
前記ＵＥから前記セルに対する振幅情報を受信するための手段をさらに備え、前記再構築チャネル行列はさらに前記振幅情報に基づいて求められる、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記セルに対する前記再構築チャネル行列に基づいて少なくとも１つの送信ベクトルを求めるための手段と、
前記少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータをプリコードするための手段とをさらに備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記データは少なくとも１つの他のＵＥ用であって、前記少なくとも１つの送信ベクトルは前記ＵＥで前記セルからの干渉を少なくとも１つの他のセルからの干渉に揃える、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器（ＵＥ）へデータを送信するために選択可能である複数のセルのうちの１つであるセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を前記ＵＥから受信し、前記セルに対する前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて前記セルに対する再構築チャネル行列を生成するように構成された少なくとも１つのプロセッサを備える装置。
【請求項５０】
ユーザ機器（ＵＥ）にデータを送信するために選択可能な複数のセルのうちの１つであるセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を前記ＵＥから少なくとも１つのコンピュータに受信させるためのコードと、
前記セルに対する前記チャネル利得情報および前記セル内相対的位相情報に基づいて前記セルに対する再構築チャネル行列を前記少なくとも１つのコンピュータに生成させるためのコードとを備える非一時的なコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００９年８月４日に出願され、本譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、「ＨＩＥＲＡＲＣＨＩＣＡＬ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮＣＥ  ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」という名称の米国仮特許出願第６１/２３１，１３１号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に通信に関し、より具体的にはワイヤレス通信ネットワークにおけるデータ伝送をサポートするための技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、映像、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信コンテンツを提供するために広範囲に配備されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって多数のユーザをサポートできる多元接続ネットワークであることができる。このような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークがある。
【０００４】
ワイヤレス通信ネットワークは、多数のユーザ機器（ＵＥ）の通信をサポートできる多数の基地局を含み得る。ＵＥは複数のセルのカバレッジ内にあってよい。ここで「セル」という用語は、基地局のカバレッジエリア、および／またはこのカバレッジエリアにサービスを提供する基地局のサブシステムを指し得る。複数のセルのうちの１つまたは複数はＵＥにサービスを提供するために選択され得る。選択された（１つまたは複数の）セルは優れたパフォーマンスを提供できる形式でＵＥにデータを送信することが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
チャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するための技術が本明細書に記述される。階層的フィードバックのために、チャネル状態情報はチャネル利得情報、振幅情報、セル間相対的チャネル利得情報、セル内相対的位相情報、長期(long-term)チャネル利得などの様々な構成要素に分解できる。従って、チャネル状態情報は、（ｉ）チャネル利得情報、振幅情報、セル内相対的位相情報、および長期チャネル利得を備えるセル内のチャネル情報と、（ｉｉ）セル間相対的チャネル利得情報を備えるセル間のチャネル情報とを含み得る。こうした様々な構成要素は個々に量子化されて報告され得る。報告されたチャネル状態情報はデータを伝送して優れた性能を獲得するために使用できる。
【０００６】
１つの設計では、ＵＥが、このＵＥにデータを送信するために選択可能な複数のセルのためのチャネル利得情報を求め得る。ＵＥはまた、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルのセル内相対的位相情報を求め得る。このＵＥは、チャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を報告できる。チャネル利得情報は、複数のセルの各々について複数の量子化されたチャネルベクトルを備え得る。セル内相対的位相情報は、少なくとも１つのセルの各々について複数の量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示すことができる。ＵＥはまた、複数のセルについて他の情報を求めて報告できる。このＵＥは、複数のセルのうちの１つまたは複数のセルからデータを受信できる。各セルは、このセルのチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて求め得る少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信できる。干渉アライメント（interference alignment）のために、複数のセルは、ＵＥでこれらのセルからの干渉を揃えるために選択された送信ベクトルに基づいてデータを送信できる。
【０００７】
１つの設計では、セルが、このセルのチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報をＵＥから受信できる。このセルはまた、他の情報をＵＥから受信できる。このセルは、チャネル利得情報、セル内相対的位相情報、および／または他の情報に基づいて、再構築されたチャネル行列を生成できる。このセルは、再構築されたチャネル行列に基づいて少なくとも１つの送信ベクトルを求めることができ、この（１つまたは複数の）送信ベクトルに基づいてデータをプリコードできる。１つの設計において、データはこのＵＥ用であってよく、（１つまたは複数の）送信ベクトルはこのデータをこのＵＥへ向けることができる。別の設計において、データは少なくとも１つの他のＵＥ用であってよく、（１つまたは複数の）送信ベクトルはこのセルからの干渉を少なくとも１つの他のセルからの干渉とこのＵＥで揃えることができる。
【０００８】
本開示の様々な態様および特徴について、以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はワイヤレス通信ネットワークを示す。
【図２】図２は複数のセルから単一のＵＥへの送信を示す。
【図３】図３は様々なチャネル状態情報の構成要素の決定を示す。
【図４】図４はチャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するためのプロセスを示す。
【図５】図５はチャネル利得情報を求めるためのプロセスを示す。
【図６】図６はチャネル利得情報を求めるためのプロセスを示す。
【図７】図７はセル内相対的位相情報を求めるためのプロセスを示す。
【図８】図８はチャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するための装置を示す。
【図９】図９はチャネル状態情報の階層的フィードバックを受信するためのプロセスを示す。
【図１０】図１０はチャネル状態情報の階層的フィードバックを受信するための装置を示す。
【図１１】図１１は基地局およびＵＥのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に記載する技術は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、およびその他のネットワークなどの様々なワイヤレス通信ネットワークに使用されることができる。「ネットワーク」および「システム」という用語はしばしば同義的に用いられる。ＣＤＭＡネットワークはユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００などの無線技術を実装できる。ＵＴＲＡには、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）およびＣＤＭＡのその他の変形が含まれる。ｃｄｍａ２０００には、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格が含まれる。ＴＤＭＡネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ(登録商標)）などの無線技術を実装できる。ＯＦＤＭＡネットワークは、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（発展型ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ）、ウルトラモバイルブロードバンド（Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ、ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ（登録商標）などの無線技術を実装できる。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）は、ダウンリンク上でＯＦＤＭＡを、アップリンク上でＳＣ−ＦＤＭＡを用いるＥ−ＵＴＲＡを使用する、ＵＭＴＳの新しいリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−ＡおよびＧＳＭについては、「第三世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と名付けられた組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢについては、「第三世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と名付けられた組織からの文書に記載されている。本明細書に記載する技術は、上述のワイヤレスネットワークおよび無線技術、並びに他のワイヤレスネットワークおよび無線技術に使用できる。明確さのために、これら技術のいくつかの様相がＬＴＥについて以下に説明され、ＬＴＥ技術が以下の説明の大部分において使用される。
【００１１】
図１は、ワイヤレス通信ネットワーク１００を示し、これはＬＴＥネットワークまたは他の何らかのワイヤレスネットワークとすることができる。ネットワーク１００は多数のＵＥに向けた通信をサポートできる多数の発展型Ｎｏｄｅ  Ｂ（ｅＮＢ）並びに他のネットワークエンティティを含むことができる。簡潔さのために、３つのｅＮＢ１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃ、並びに１つのネットワークコントローラ１３０だけが図１に示される。ｅＮＢはＵＥと通信するエンティティであってよく、基地局、Ｎｏｄｅ  Ｂ、アクセスポイントなどと呼ばれることもある。各ｅＮＢ１１０は特定の地理的領域１０２に対して通信カバレッジを提供できる。ネットワーク容量を向上させるために、ｅＮＢのカバレッジエリア全体は、例えば３つの小エリア１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃなどの複数の小エリアに区画され得る。各小エリアは、該当のｅＮＢサブシステムによってサービスされることができる。３ＧＰＰにおいて、「セル」という用語はｅＮＢの最小カバレッジエリア、および／またはこのカバレッジエリアにサービスするｅＮＢサブシステムを指すことができる。３ＧＰＰ２において、「セクタ」または「セル−セクタ」という用語は基地局の最小カバレッジエリア、および／またはこのカバレッジエリアにサービスを提供している基地局サブシステムを指すことができる。明確さのために、３ＧＰＰのセルの概念が以下の記載において使用される。一般に、１つのｅＮＢは１つまたは複数の（例えば３つの）セルをサポートできる。
【００１２】
ネットワークコントローラ１３０は１セットのｅＮＢに結合されることができ、これらｅＮＢの調整および制御を行える。ネットワークコントローラ１３０はモバイル管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ）、および／または他のネットワークエンティティを備え得る。
【００１３】
多数のＵＥがワイヤレスネットワーク全体にわたって分散配置されることがあり、各ＵＥは固定型または移動型であることができる。簡潔さのために、図１は各セル内における１つのＵＥ１２０だけを示す。ＵＥはまた、端末、移動局、アクセス端末、加入者装置、局などと呼ばれ得る。ＵＥが携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信装置、ハンドヘルド装置、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、スマートフォン、ネットブック、スマートブックなどであってよい。ＵＥはダウンリンクおよびアップリンクを介してｅＮＢ／セルと通信できる。ダウンリンク（または順方向リンク）はｅＮＢ／セルからＵＥへの通信リンクを指し、アップリンク（または逆方向リンク）はＵＥからｅＮＢ／セルへの通信リンクを指す。
【００１４】
ネットワーク１００は、複数のセルが同じ時間−周波数リソースで１つまたは複数のＵＥに同時にデータを送信する多地点協調（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ、ＣｏＭＰ）送信をサポートできる。ＣｏＭＰは、次のことを含み得る。すなわち、
１．結合処理（ＪＰ）−ターゲットＵＥでのコヒーレントチャネル合成を同時に達成して１つまたは複数の被干渉ＵＥに干渉消去（nulling）を送信するために選択された異なる複数のセルでのアンテナウェイトで複数のセルから１つまたは複数のＵＥへデータを多地点送信すること。結合処理は、協調する全セルでの全アンテナに対する全部のチャネル状態情報を利用する。
【００１５】
２．協調ビームフォーミング（ＣＢ）−ターゲットＵＥへのプリコーディング利得と隣接セルによってサービスされる被干渉ＵＥへの干渉低減との間のトレーディングによって選択された送信ビーム(複数もあり)を使用し複数のアンテナを備えたセルからターゲットＵＥへデータを単一地点送信すること。協調ビームフォーミングは各協調セルに対応する空間チャネルの認識を利用する。しかしながら、異なる複数のセルにわたるチャネルの短期的(short-term)認識は必要でない。
【００１６】
図２は、複数（Ｋ）のセルから単一のＵＥへのＣｏＭＰ送信の一例を示す。Ｋ個のセルは同一ｅＮＢまたは異なる複数のｅＮＢに属することができ、このＵＥに対するＣｏＭＰセットの一部であることができる。このＵＥは、Ｋ個のセルに対するチャネル状態情報を提供できる。ＵＥは、Ｋ個のセルの全てまたは一部による多地点送信（結合処理）または単一地点送信（協調ビームフォーミング）によってサービスされることができる。
【００１７】
図２に示すように、各セルｋからＵＥへのワイヤレスチャネルの応答は、ｃkＨkとして与えられることができ、ここでＨkはセルｋに対するＲ×Ｔkのチャネル行列であり、ｃkはセルｋに対する長期的(long-term)チャネル利得であり、Ｔkはセルｋでの送信アンテナの数であり、ＲはＵＥにおける受信アンテナの数であり、ｋ∈｛１，．．．，Ｋ｝である。Ｈkは、セルｋのＴk本の送信アンテナとＵＥのＲ本の受信アンテナとの間の短期的(short-term)フェージングを表すチャネル利得を含み、一般的には、Ｒ≧１、Ｔk≧１である。ｃkは、セルｋとＵＥとの間の長期的(long-term)伝搬ロスおよびシャドウフェージングを表す。ＣｏＭＰセットにおける異なる複数のセルの長期的チャネル利得の間には無視できない違いが存在する可能性がある。
【００１８】
複数のセルからＵＥへの多地点送信をサポートするために、ＵＥは、全体のチャネル行列Ｈを報告でき、これは次のように表すことができる。すなわち、
【数１】
2013501467.tif 000003
【００１９】
全体のチャネル行列Ｈは、セル間のビームフォーミングおよび／またはセル全体にわたる干渉消去に使用できる振幅および位相情報を捕捉する。この振幅および位相情報はＵＥへの多地点送信に関連するものであり得る。
【００２０】
単一セルからＵＥへの単一地点送信をサポートするために、ＵＥはセル１からＫにチャネル行列Ｈ1からＨKをそれぞれ報告できる。ＵＥのためのサービングセルはそのデータ送信をＵＥへ向けるためにこのチャネル行列を使用できる。各非サービングセルはそのデータ送信をＵＥから離すように向けてＵＥへの干渉を低減するためにこのチャネル行列を使用できる。
【００２１】
ＵＥは、階層的フィードバックを使用し、ＣｏＭＰセットにおけるセルに対するチャネル状態情報を送信できる。階層的フィードバックのために、チャネル状態情報は、個々に量子化して報告できる様々な構成要素に分解できる。これは、以下に述べるように、ある複数の利点を提供できる。
【００２２】
表１は、階層的フィードバックを用いて報告できるチャネル状態情報（ＣＳＩ）の様々な構成要素を一覧表示する。各チャネル状態情報の構成要素については、以下において詳細に説明する。
【表１】
2013501467.tif 000004
【００２３】
チャネル状態情報は、こうして（ｉ）チャネル利得情報、振幅情報、セル内相対的位相情報、および長期的(long-term)チャネル利得を備えるセル内チャネル情報と、（ｉｉ）セル間相対的チャネル利得情報を備えるセル間チャネル情報とを含み得る。また、チャネル状態情報は、ストリームごとのセル内短期的(short-term)構成要素、ストリームごとのセル間短期的(short-term)構成要素、ストリームごとのセル間長期的(long-term)構成要素、およびストリーム間のセル内短期的(short-term)構成要素を含むとみなすこともでき、これらは以下において説明される。
【００２４】
表２は、以下の説明で多用される表記を一覧表示する。本明細書の説明では、ｋはＣｏＭＰセットにおけるセルためのインデックスであって１からＫの範囲にあり、ｒはＵＥでのアンテナのためのインデックスであって１からＲの範囲にある。表２におけるベクトルおよび行列は以下において詳細に説明される。各行列は、Ｒ個の対応するベクトルをスタックすることによって取得できる。例えば、セルｋのためのチャネル行列Ｈkは、ＵＥでのＲ本の受信アンテナに対するＲ個のチャネルベクトルをスタックすることによって取得でき、すなわち、Ｈk＝［ｈk（１），．．．，ｈk（Ｒ）］である。
【表２】
2013501467.tif 000005
【００２５】
階層的チャネルフィードバックとも呼ばれる階層的フィードバックの第１の設計において、ＵＥは全体のチャネル行列Ｈを、Ｋ個のスカラチャネル利得ｃ1からｃK、Ｋ個のチャネル行列Ｈ1からＨK、およびＫ個の相対的チャネル利得ベクトルに分解できる。次いでＵＥは、各セルに対するチャネル状態情報ための個別レポートを送信できる。
【００２６】
ＵＥは、次のように各セルごとにチャネル行列Ｈkを量子化できる。チャネル行列Ｈkは、ＵＥでのＲ本の受信アンテナに対するＲ個の測定されたチャネルベクトルｈk（１）からｈk（Ｒ）に対応するＲ行を含む。セルごとのコードブック(per-cell codebook)ＣPtが各行のチャネル行列Ｈkを量子化するために使用でき、これは多数のチャネルベクトルを含み得る。コードブックＣPにおける各チャネルベクトルには、ユニークなインデックスを割り当てることができる。チャネル行列Ｈkにおける各測定されたチャネルベクトルは、次のように、コードブックＣＰにおける１つのチャネルベクトルに量子化されることができる。すなわち、
【数２】
2013501467.tif 000006
【００２７】
ここでｄ（，）は、正規化相関
【数３】
2013501467.tif 000007
【００２８】
のようなメトリックであり、
ｈk（ｒ）は、Ｈkのｒ番目の行に対応する測定されたチャネルベクトルであり、
ｗk（ｒ）は、ｈk（ｒ）に対する量子化されたチャネルベクトルである。
【００２９】
式（２）に示すように、測定されたチャネルベクトルｈk（ｒ）は、コードブックＣPにおける各チャネルベクトルと対照して評価されることができる。最良のメトリックを有するコードブックＣPにおけるチャネルベクトルは、測定されたチャネルベクトルｈk（ｒ）に対する量子化チャネルベクトルｗk（ｒ）として選択されることができる。
【００３０】
ＵＥは、ＣｏＭＰセットにおけるＫ個のセルについて相対的チャネル利得を求めることができる。セル間コードブックＣθが相対的チャネル利得を量子化するために使用でき、これは多数の相対的チャネル利得ベクトルを含み得る。コードブックＣθにおける各相対的チャネル利得のチャネルベクトルには、ユニークなインデックスを割り当てられることができる。ＵＥは、次のように、ＵＥでの各受信アンテナごとにＫ個のセルに対するＫ個の測定されたチャネルベクトルの相対的チャネル利得を特定できる。すなわち、
【数４】
2013501467.tif 000008
【００３１】
ここで、ｈ（ｒ）＝［ｃ1ｈ1（ｒ），．．．，ｃKｈK（ｒ）］は、ＵＥでのアンテナｒについてＫ個のセルに対するＫ個のスケールされ(scaled)測定されたチャネルベクトルを含む拡張ベクトルであり、
ｗ（ｒ）＝［ｃ1ｗ1（ｒ），．．．，ｃKｗK（ｒ）］は、ＵＥでのアンテナｒについてＫ個のセルに対するスケールされ量子化されたチャネルベクトルを含む拡張ベクトルであり、
ｖ＝［ｖ1，．．．，ｖK］は、Ｋ個のセルに対するＫ個の相対的チャネル利得を有するベクトルであり、
ｖｏｗ1（ｒ）＝［ｖ1ｃ1ｗ1（ｒ），．．．，ｖKｃKｗK（ｒ）］、
ｖ（ｒ）は、ＵＥにおけるアンテナｒの相対的チャネル利得ベクトルである。
【００３２】
式（３）に示すように、拡張ベクトルｈ（ｒ）のうちのアンテナｒに対する測定されたチャネルベクトルは、コードブックＣθにおける各相対的チャネル利得ベクトルｖごとに、拡張ベクトルｗ（ｒ）のうちの対応する量子化チャネルベクトルと対照して評価されることができる。各ベクトルｖは、Ｋ個のセルに対してＫ個の利得を含み、これらはＫ個のセル間相対的チャネル利得を示すものである。最良のメトリックを有するコードブックＣθにおける相対的チャネル利得ベクトルは、アンテナｒに対する相対的チャネル利得の量子化されたベクトルとして選択されることができる。この処理は、Ｒ本のアンテナに対するＲ個の量子化された相対的チャネル利得ベクトルｖ（１）からｖ（Ｒ）を取得するためにＵＥでのＲ本のアンテナの各々に対して（すなわち、Ｒ行のチャネル行列に対して）繰り返されることができる。
【００３３】
ＵＥは、（ｉ）各チャネル行列Ｈkについて取得されたＲ個の量子化されたチャネルベクトルｗk（１）からｗk（Ｒ）のインデックス、並びに（ｉｉ）Ｒ行のチャネル行列について取得されたＲ個の量子化された相対的チャネル利得ベクトルｖ（１）からｖ（Ｒ）のインデックスを報告できる。式（２）に示すように、正規化相関がメトリックとして使用される場合、コードブックＣPにおけるチャネルベクトルは、単位ノルム／大きさ（magnitude）、すなわち‖ｗ‖＝１を有するように定義できる。各測定されたチャネルベクトルのノルム‖ｈk（ｒ）‖は報告されたり、報告されなかったりする。ノルムが報告される場合、このフィードバックは、振幅情報を有する階層的チャネルフィードバックと呼ぶことができる。ノルムが報告されない場合、このフィードバックは、振幅情報のない階層的チャネルフィードバックと呼ぶことができる。
【００３４】
ＵＥは、上述のように、ＣｏＭＰセットにおけるＫ個のセルに対してＫ個の測定チャネル行列を量子化し、報告できる。代わりに、ＵＥはＫ個のセルに対するチャネルの固有モードの固有ベクトルを報告することができ、これは固有フィードバックと呼ぶことができる。従来の固有フィードバックに関し、ＵＥは次のように、全体のチャネル行列の特異値分解を行うことができる。
【数５】
2013501467.tif 000009
【００３５】
ここで、Ｕは、Ｈの左固有ベクトルのユニタリ行列であり、
Ｖは、Ｈの右固有ベクトルのユニタリ行列であり、
Σは、Ｈの特異値の対角行列であり、
「H」は、エルミート（Hermetian）、または共役転置を示す。
【００３６】
ユニタリ行列は、互いに直交する列を有し、各列は単位べき乗（unit power）を有する。対角行列は、可能な非ゼロ値を対角線に沿って有し、ゼロをその他の場所で有する。また、行列Ｖは送信行列と呼ぶことができ、送信の前にデータをプリコードするために使用できる。また、送信行列ＶはＨの共分散行列の固有値分解を行うことによって取得されることができる。固有値分解は、ＨHＨ＝ＶΛＶHとして表され、ここでΛはＨの固有値の対角行列である。
【００３７】
Ｋ個のセルは、Ｈの固有モードでデータをＵＥへ送信するために送信行列Ｖを用いてプリコーディングを行える。固有モードは、直交空間チャネルとみなすことができ、レイヤと呼ぶこともできる。Σにおける特異値は、Ｈの固有モードのチャネル利得を示す。これらセルは、送信行列Ｖの最大Ｒ列を使用して、最大Ｒ個の固有モード／レイヤで最大Ｒ個のデータストリームを送信できる。Ｈの固有モードでデータを送信することによって、優れたパフォーマンスを達成できる。
【００３８】
ＵＥは、（例えば、コードブックに基づいて）ΣのうちのＭ個の最大特異値に対応するＶのうちのＭ個の最良固有ベクトルを量子化でき、ここでＭは、ＵＥによってサポートされる最高ランクであって、Ｍ≦Ｒである。ＵＥは、Ｍ個の量子化された固有ベクトルおよびＭ個の対応する特異値を報告できる。報告すべきチャネル状態情報の量は、ＭがＲより小さい場合に低減され得る。
【００３９】
階層的固有フィードバックとも呼ばれる階層的フィードバックの第２の設計では、ＵＥがサービングセルに対する固有ベクトルの行列を取得するためにサービングセルに対するチャネル行列を分解できる。この後、ＵＥはＫ個のスカラチャネル利得ｃ1からｃK、Ｋ個の等価チャネル行列Ｇ1からＧK、およびＫ個の相対的チャネル利得ベクトルを取得できる。この後、ＵＥは各セルのチャネル状態情報の個別レポートを送信できる。
【００４０】
次の説明では、セル１がＵＥのサービングセルであると仮定でき、単一地点送信のためにＵＥにデータを送信できる。また、ＵＥはサービングセルだけ、またはＣｏＭＰセットにおける各セルにフィードバックを送信できる。ＵＥは次のようにサービングセルに対するチャネル行列Ｈ1の特異値分解を行える。
【数６】
2013501467.tif 000010
【００４１】
ここで、Ｕ1は、Ｈ1の左固有ベクトルのユニタリ行列であり、
Ｖ1は、Ｈ1の右固有ベクトルのユニタリ行列であり、
Σ1は、Ｈ1の特異値の対角行列である。
【００４２】
等価なチャネル行列ＧkがＣｏＭＰにおける各セルに対して次のように定義されることができる。すなわち、
【数７】
2013501467.tif 000011
【００４３】
ＵＥは、各セルについて等価なチャネル行列Ｇkを量子化できる。等価なチャネル行列Ｇkは、Ｒ個の等価なチャネルベクトルｇk（１）からｇk（Ｒ）に対応するＲ個の行を含む。等価なチャネル行列Ｇkの各行は次のようにコードブックＣPにおける１つのチャネルベクトルに量子化できる。
【数８】
2013501467.tif 000012
【００４４】
ここで、ｇk（ｒ）は、Ｇkのｒ番目の行の等価なチャネルベクトルであり、
ｗk（ｒ）は、ｇk（ｒ）の量子化されたチャネルベクトルである。
【００４５】
式（７）に示すように、等価なチャネルベクトルｇk（ｒ）は、コードブックＣPにおける各チャネルベクトルと対照して評価されることができる。最良のメトリックを有するコードブックＣPにおけるチャネルベクトルは、等価なチャネルベクトルｇk（ｒ）に対する量子化されたチャネルベクトルとして選択されることができる。
【００４６】
ＵＥは、次のように、Ｋ個のセルに対するＫ個の等価なチャネル行列の各行について相対的チャネル利得を求めることができる。すなわち、
【数９】
2013501467.tif 000013
【００４７】
ここで、ｇ（ｒ）＝［ｃ1ｇ1（ｒ），．．．，ｃKｇK（ｒ）］は、Ｋ個の等価なチャネル行列のｒ番目の行に対するＫ個のスケールされた等価なチャネルベクトルを含む拡張されたベクトルであり、
ｗ（ｒ）＝［ｃ1ｗ1（ｒ），．．．，ｃKｗK（ｒ）］、
ｖ＝［ｖ1，．．．，ｖK］は、Ｋ個のセルに対するＫ個の相対的チャネル利得を有するベクトルであり、
ｖｏｗ1（ｒ）＝［ｖ1ｃ1ｗ1（ｒ），．．．，ｖKｃKｗK（ｒ）］、
ｖ（ｒ）は、ｒ番目の行に対する相対的チャネル利得ベクトルである。
【００４８】
式（８）に示すように、拡張されたベクトルｇ（ｒ）におけるＫ個の等価なチャネル行列のｒ番目の行に対する等価なチャネルベクトルは、コードブックＣθにおける各相対的チャネル利得ベクトルｖごとに、拡張されたベクトルｗ（ｒ）における対応する量子化されたチャネルベクトルと対照して評価されることができる。最良メトリックを有するコードブックＣθにおける相対的チャネル利得ベクトルは、Ｋ個の等価なチャネル行列のｒ番目の行に対する相対的チャネル利得の量子化されたベクトルとして選択されることができる。この処理は、Ｒ個の相対的チャネル利得ベクトルｖ（１）からｖ（Ｒ）を取得するために等価なチャネル行列のＲ個の各行について繰り返されることができる。
【００４９】
階層的固有フィードバックに関し、ＵＥは（ｉ）各等価なチャネル行列Ｇkごとに取得されるＲ個の量子化されたチャネルベクトルｗk（１）からｗk（Ｒ）のインデックス、並びに（ｉｉ）Ｒ個の量子化された相対的チャネル利得行列ｖ（１）からｖ（Ｒ）のインデックスを報告できる。階層的固有フィードバックは、ＵＥがサービングセルのチャネルＨ1に適合される受信機を使用するという仮定のもとで等価なチャネルのフィードバックとみなすことができる。
【００５０】
コードブックＣPが単位ノルムのチャネルベクトルを含む場合、各等価なチャネル行列の各行のノルム‖ｇk（ｒ）‖は、例えばチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）レポートの一部として報告されることができる。ノルムが報告される場合、フィードバックは振幅情報を有する階層的固有フィードバックと呼ぶことができる。また、ＵＥは例えば協調ビームフォーミングのような単一地点送信についてノルムの報告を省略できる。ノルムが報告されない場合、フィードバックは振幅情報のない階層的固有フィードバックと呼ぶことができる。
【００５１】
従来の固有フィードバックに関し、式（４）中の送信行列ＶはＣｏＭＰセットが変わるたびに再計算されることになる。次にＣｏＭＰセットにおける全てのセルは、新しい送信ベクトルに更新されることになる。これは、行列Ｕ、すなわちＨの左固有ベクトルのユニタリ行列によるものであり、ＣｏＭＰセットにおける全てのセルのチャネル行列に依存している。
【００５２】
階層的固有フィードバックに関し、ＣｏＭＰセットにおけるセルに対するチャネルベクトルはＣｏＭＰセットが変わるたびに再計算される必要はない。新しいセルがＣｏＭＰセットに追加される場合、ＣｏＭＰセットにおける既存セルの等価なチャネルベクトルは、サービングセルのユニタリ行列Ｕ１だけに依存するので、再計算される必要はない。単に新しいセルＫ＋１の等価なチャネル行列
【数１０】
2013501467.tif 000014
【００５３】
が計算されることできる。次に新しいセルに対する量子化されたチャネルベクトルが等価なチャネル行列に基づいて取得され報告されることができる。相対的チャネル利得ベクトルは、ＣｏＭＰセットが変わるたびに再計算され報告されることができる。従って階層的固有フィードバックは、従来の固有フィードバックよりも再計算およびフィードバックを少なくできる。
【００５４】
上述の第１および第２の階層的フィードバックの設計は、ＵＥの干渉アライメントをイネーブルするための十分なチャネル状態情報を提供できない。干渉アライメントのために、複数の非サービングセルはＵＥに引き起こされる干渉がＵＥで揃えられるように、これらセルの複数のＵＥにデータを送信できる。非サービングセルｉおよびｊはこれらの送信ベクトルｂiおよびｂjをそれぞれ選択することによってこれらの干渉を揃えて、次の条件が満たされるようにこれらの複数のＵＥにサービスできる。すなわち、
【数１１】
2013501467.tif 000015
【００５５】
ここでαは任意のスカラである。
【００５６】
式（９）に示すように、送信ベクトルｂiおよびｂjは、セルｉおよびｊからの結果として生じるビームがＵＥでほぼ揃えられるように選択することができる。しかしながら、セルｉおよびｊは、干渉アライメントに備えて送信ベクトルｂiおよびｂjを選択するために十分なチャネル状態情報を必要とする。
【００５７】
ＵＥは、（ｉ）セルｉに対する量子化されたチャネル行列Ｗiおよびチャネルノルムの対角行列Ｄi、並びに（ｉｉ）セルｊに対する量子化されたチャネル行列Ｗjおよびチャネルノルムの対角行列Ｄjを報告できる。各セルｋに対する量子化されたチャネル行列Ｗkは、セルｋに対するＲ個の量子化されたチャネルベクトルをスタックすることによって取得されることができ、Ｗk＝［ｗk（１），．．．，ｗk（Ｒ）］として求めることができる。各セルｋに対する対角行列Ｄkは、Ｒ個の対角成分ｄ1からｄRを含むことができ、ｒ番目の対角成分が、（ｉ）セルｋに対する測定チャネル行列Ｈkのｒ番目の行のノルム、従ってｄk（ｒ）＝‖ｈk（ｒ）‖か、（ｉｉ）セルｋに対する等価なチャネル行列Ｇkのｒ番目の行のノルム、従ってｄk（ｒ）＝‖ｇk（ｒ）‖の推定値である。
【００５８】
セルｉおよびｊは、これらの量子化されたチャネル行列およびこれらのチャネルノルム行列に基づいてＤiＷiｂi＝αＤjＷjｂjとなるようにこれらの送信ベクトルを選択できる。一般にＷiｂi＝αＷjｂjは、干渉アライメントに必要であるＤiＷiｂi＝αＤjＷjｂjを意味しないので、振幅情報（対角行列ＤiおよびＤjに含まれる）が干渉アライメントに必要とされる。
【００５９】
量子化のメトリックとして正規化相関が使用される場合、量子化は、量子化されたチャネル行列に任意の位相不確定性をもたらし得る。これは、任意の位相θについて、ｄ（ｗ，ｈk（ｒ））＝ｄ（ｗ，ｈk（ｒ）・ｅjθ）であるからである。（ｉ）測定されたチャネルベクトルｈk（ｒ）または等価なチャネルベクトルｇk（ｒ）と、（ｉｉ）対応する量子化されたチャネルベクトルｗk（ｒ）との間の位相誤差θkrは、次のように表すことができる。すなわち、
【数１２】
2013501467.tif 000016
【数１３】
2013501467.tif 000017
【００６０】
位相誤差θkrは、０と２πの間の任意の値を有することができ、例えば振幅情報が報告されても、干渉アライメントが起こらないようにできる。
【００６１】
干渉アライメントに関する位相不確定性の問題は、一例により説明できる。この例では、ＵＥからのフィードバックは位相不確定性のみで量子化誤差を持たないと仮定できる。ＵＥは、セルｉにＰiＨiを、セルｊにＰjＨjを報告でき、ここでＰiおよびＰjは量子化によりもたらされた位相誤差を表す単位ノルムの複素数値の成分（entries）を有する正方対角行列である。一例として、ＵＥで２つの受信アンテナの場合、Ｐiは、
【数１４】
2013501467.tif 000018
【００６２】
として求めることができ、Ｐjは、
【数１５】
2013501467.tif 000019
【００６３】
として求めることができる。セルｉおよびｊは、それぞれＰiＨiおよびＰjＨjに基づいてＰiＨiｂi＝αＰjＨjｂjであるようにこれらの送信ベクトルｂiおよびｂjを選択できる。しかしながら、一般にＰiＨiｂi＝αＰjＨjｂjはＨiｂi＝αＨjｂjを意味しないので、セルｉおよびｊは干渉アライメントを達成できない。ＵＥが、セルｉに複素数値のスカラ、
【数１６】
2013501467.tif 000020
【００６４】
セルｊに複素数値のスカラ、
【数１７】
2013501467.tif 000021
【００６５】
も報告する場合には、干渉アライメントが達成できる。
【００６６】
一態様では、ＵＥは、ＵＥに対して干渉アライメントを行うことになる各セルごとに異なる複数のチャネルベクトル間におけるセル内相対的位相情報を報告できる。１つの設計では、ＵＥは、セル内相対的位相情報を捕捉する複素数値のスカラを報告できる。ＵＥは、例えば式（１０）または（１１）に示すように、各セルについて各チャネルベクトルごとに位相誤差を求めることができる。次にＵＥは、次のように、各セルに対してセル内相対的位相情報の複素数値のスカラを求めることができる。すなわち、
【数１８】
2013501467.tif 000022
【００６７】
ここで、ｓkrは、セルｋに対するＵＥでのアンテナｒとアンテナ１との間のセル内相対的位相情報の複素数値のスカラである。
【００６８】
代わりに、ＵＥが次にように各セルごとにセル内相対的位相情報のための位相差を求めることができる。すなわち、
【数１９】
2013501467.tif 000023
【００６９】
ここで、Δθkrは、セルｋに対するＵＥでのアンテナｒとアンテナ１との間のセル内相対的位相情報のための位相差である。
【００７０】
式（１２）および（１３）に示す設計では、第１の行の位相は基準として使用できる。残りの行の範囲の位相は第１の行の位相と比較できる。相対的位相は他の方式で求めることもできる。ＵＥは、セル内相対的位相情報並びに他のチャネル状態情報のための複素数値のスカラまたは位相差を各セルに報告できる。
【００７１】
各セルは、その量子化されたチャネル行列Ｗk、チャネルノルムのその対角行列Ｄk、セル内相対的位相情報のための複素数値のスカラを受信できる。量子化されたチャネル行列Ｗkは、測定チャネル行列Ｈkまたは等価なチャネル行列Ｇkに基づいて導出されることができる。さらに非サービングセルは、ＵＥでその干渉を揃えるのに十分な情報を所有できる。例えば、セルｉおよびｊは、
【数２０】
2013501467.tif 000024
【００７２】
となるように、その送信ベクトルｂiおよびｂjを選択することができ、ここで、
【数２１】
2013501467.tif 000025
【００７３】
および
【数２２】
2013501467.tif 000026
【００７４】
は、振幅情報とセル内相対的位相情報を含む正方対角行列である。詳細には、各セルｋの
【数２３】
2013501467.tif 000027
【００７５】
は、ｒ＝１，．．．，Ｒについて、ｒ番目の対角成分が、
【数２４】
2013501467.tif 000028
【００７６】
として求められるＲ個の対角成分を含むことができる。セル内相対的位相情報に基づいた送信ベクトルｂiおよびｂjの選択により、ＵＥでの干渉アライメントをイネーブルでき、コードブックＣPは残りの量子化誤差が十分に小さくなるように選択されると仮定する。
【００７７】
図３は、多地点送信および干渉アライメントをサポートするチャネル状態情報の階層的フィードバックのための処理３００の設計を示す。ＵＥは、そのＣｏＭＰセットにおける各セルｋに対する測定チャネル行列Ｈkおよび長期的チャネル利得ｃkを取得できる（ブロック３１２）。ＵＥは、このセルの測定チャネル行列および長期的チャネル利得を取得するために、このセルによって送信された基準信号に基づいて各セルに対するチャネル推定を行える。
【００７８】
ＵＥは、ＣｏＭＰセットにおける複数のセルに対するチャネル利得情報を求めることができる（ブロック３１４）。チャネル利得情報は、ＣｏＭＰセットにおける各セルに対する量子化されたチャネル行列Ｗkを備えることができる。１つの設計では、各セルの量子化されたチャネル行列は、例えば式（３）に示すように、コードブックに基づいてそのセルに対する測定チャネル行列Ｈkの各行を量子化することによって取得できる。別の設計では、各セルに対する量子化されたチャネル行列が、（例えば、式（６）に示すように）そのセルに対する等価なチャネル行列Ｇkを導出し、例えば式（７）に示すように、コードブックに基づいて等価なチャネル行列の各行を量子化することによって取得できる。
【００７９】
ＵＥは、例えば、ＵＥにおいて各セルの受信した電力を平均することによって、各セルｋに対する長期的チャネル利得ｃkを求めることができる（ブロック３１６）。ＵＥは、振幅情報を有する階層的フィードバックのために、ＣｏＭＰセットにおけるサービングセル（またはその他の指定されたセル）の振幅情報を特定できる（ブロック３１８）。振幅情報は、サービングセルに対する量子化されたチャネルノルムを備えることができる。階層的チャネルフィードバックのために、ＵＥは、サービングセルに対する測定チャネル行列Ｈkの各行のチャネルノルム‖ｈk（ｒ）‖を求めることができる。階層的固有フィードバックのために、ＵＥは、サービングセルに対する等価なチャネル行列Ｇkの各行のチャネルノルム‖ｇk（ｒ）‖を求めることができる。どちらの場合も、ＵＥは、ＨkまたはＧkの各行のチャネルノルムを量子化し報告できる。さらに、固有フィードバックのために、積ｃｋ・‖ｇｋ（ｒ）‖は、レイヤｒのＣＱＩで報告されることができる。各非サービングセルのチャネルノルムは、サービングセルのチャネルノルムおよび相対的チャネル利得ベクトルｖ（ｒ）に基づいて導出できる。
【００８０】
ＵＥは、ＣｏＭＰセットにおける複数のセルに対するセル間相対的チャネル利得情報を求めることができる（ブロック３２０）。セル間相対的チャネル利得情報は、量子化されたチャネル行列のうちの１つまたは複数の行のうちの１つまたは複数の相対的チャネル利得ベクトルｖ（ｒ）を備えることができる。各行ｒに対する相対的チャネル利得ベクトルｖ（ｒ）は量子化されたチャネル行列の行ｒについて異なるセル間相対的利得を示すことができ、式（３）または（８）に示すように求めることができる。階層的チャネルフィードバックのために、Ｒ個の相対的チャネル利得ベクトルが、測定チャネル行列ＨkのＲ行について計算されることができる。階層的固有フィードバックのために、等価なチャネル行列ＧkのＭ個の最良の行についてＭ個の相対的チャネル利得ベクトルを計算することができ、ここでＭは、ＵＥへの送信に使用するレイヤの数であって、一般に、１≦Ｍ≦Ｒである。
【００８１】
ＵＥは、干渉アライメントをイネーブルするためにＣｏＭＰセットにおける１つまたは複数のセルに対するセル内相対的位相情報を求めることができる（ブロック３２２）。セル内相対的位相情報は、ＵＥのために干渉アライメントを行う各セルについてＨkまたはＧkの各行に対する複素数値のスカラの量子化されたバージョン、
【数２５】
2013501467.tif 000029
【００８２】
を含むことができる。同等な意味合いでＵＥは、各行に対する位相差Δθkrを報告できる。ＵＥは、複素数値のスカラおよびチャネルノルムを別々に報告できる。代わりに、ＵＥは、複素数値のスカラとチャネルノルムを結合することができ、積
【数２６】
2013501467.tif 000030
【００８３】
または
【数２７】
2013501467.tif 000031
【００８４】
を量子化できる。これらの量の各々は、（スカラ量子化を用いて）個別に量子化され、（インデックスｒによって）グループ化されてベクトルを形成し、次いで（ベクトル量子化を用いて）量子化されることができる。
【００８５】
ＣｏＭＰセットにおける１つまたは複数のセルは、ＵＥからチャネル状態情報の階層的フィードバックを受信できる。各セルに対するチャネル行列は、ＵＥによって報告されたチャネル状態情報に基づいて再構築できる。１つの設計では、階層的チャネルフィードバックのために、各セルに対する測定チャネル行列Ｈkの各行に対するチャネルベクトルが、次のように再構築できる。すなわち、
【数２８】
2013501467.tif 000032
【００８６】
ここで、
【数２９】
2013501467.tif 000033
【００８７】
は、Ｈkのｒ番目の行に対する再構築チャネルベクトルである。
【００８８】
階層的固有フィードバックのために、各セルに対する等価なチャネル行列Ｇkの各行に対するチャネルベクトルは、次のように再構築できる。すなわち、
【数３０】
2013501467.tif 000034
【００８９】
ここで、
【数３１】
2013501467.tif 000035
【００９０】
は、Ｇkのｒ番目の行に対する再構築チャネルベクトルである。
【００９１】
複数のセルは、互いに再構築チャネルベクトルを交換できる。各セルは、（例えば、干渉アライメントを用いて）干渉を緩和するセルおよび（１つまたは複数の）ＵＥによってサービスされるＵＥに対する複数の再構築チャネルベクトルに基づいてその送信ベクトルを求めることができる。
【００９２】
チャネル状態情報の階層的フィードバックは、ある複数の利点を提供できる。第１に、階層的フードバックを使用してチャネル状態情報を報告することによって精度(accuracy)および／または効率(efficiency)を向上させることができる。例えば、行列全体ではなく、測定チャネル行列Ｈkまたは等価なチャネル行列Ｇkの各行を量子化することは、より効率的である。これは、低オーバヘッドをもたらすはずである。第２に、階層的フィードバックは、所望の送信に依存するものである報告すべき構成要素でフィードバックのモジュール化をイネーブルできる。単一地点送信については、相対的チャネル利得ベクトルが省略されて、報告されないことができる。多地点送信については、相対的チャネル利得ベクトルが報告されることができる。干渉アライメントについては、セル内相対的位相情報も報告されることができる。第３に、チャネル状態情報の様々な構成要素は、異なるレートで報告されることができる。例えば、ＨkまたはＧkにおけるチャネル利得がより頻繁に変化し、より多くの頻度で報告されることができる。対照的に、チャネルノルム‖ｈk（ｒ）‖または‖ｇk（ｒ）‖は、よりゆっくり変化し、より少ない頻度で報告されることができる。
【００９３】
階層的フィードバックなしのダウンリンク上のデータ伝送をサポートするには、ＵＥが、このＵＥにサービスできるＫ個の全てのセルでの全送信アンテナ（すなわち
【数３２】
2013501467.tif 000036
【００９４】
本のアンテナ）と、対象となっている各ストリームに対応するＵＥでの各受信結合器の出力との間の等価なチャネルのセットを求めることができる。ストリームはレイヤ上で送信することができ、「ストリーム」および「レイヤ」という用語は、区別なく使用できる。従って、ＵＥは、ＵＥでのＲ個の受信結合器の出力に対するＲ個の単位ノルムの拡張されたチャネルベクトルｈ（１）からｈ（Ｒ）に相当する情報を報告できる。各拡張されたチャネルベクトルは、Ｋ個のセルにおけるすべてのＴtotal本のアンテナ間の正規化されたチャネルを表し、ただ１つの「候補」が対象のストリームに対応するＵＥでの結合器の出力を受信できる。このような受信機結合器の例には、（ｉ）１つの受信アンテナが選択されるアンテナ選択と、（ｉｉ）左固有ベクトルが受信結合器ベクトルとして使用され、対応する右固有ベクトルが送信ベクトルとして使用される固有結合と、（ｉｉｉ）その他の受信機結合器とが含まれる。ＵＥは、階層的フィードバックなしで大量の情報を報告できる。
【００９５】
階層的フィードバックを用い、ＵＥは、チャネル行列Ｈ全体ではなく、ＵＥによって決定された所与のランク（Ｍ）のＭＩＭＯ伝送のための最小限の有益情報を報告できる。各ストリームに１つのチャネルベクトルｈ（ｒ）のストリーム毎のフィードバックは、３つの構成要素に分けることができる。すなわち、
・  サイズＴkのＫ個の複素単位ノルムのベクトルを備える、セル内の短期的構成要素（または、チャネル利得情報）
・  サイズＫの複素単位ノルムのベクトルを備える、セル間の短期的構成要素（または、セル間相対的チャネル利得情報）
・  サイズＫの、実数の、潜在的に単位ノルムのベクトルを備える、セル間の長期的構成要素（または、長期的チャネル利得）
上に列挙した３つの構成要素は、各ストリームを独立に扱うことによって取得できる。このため、ストリーム間のコヒーレンス情報（位相および場合により振幅を含む）が欠落し得る。このストリーム間の情報はセルによる干渉アライメントをイネーブルするために提供されることができる。さらに、ストリーム間の情報は、上に列挙した３つの構成要素の拡張として定義されることができる。
【００９６】
強化された階層的フィードバックを用いて干渉アライメントをサポートするためのストリーム内の情報は、様々な形式で提供されることができる。１つの設計では、ストリーム間の情報が、ベクトルまたはスカラ量子化の形式で提供されることができる。１つの設計では、ＵＥがＲのストリームに対して上に挙げた３つの構成要素を報告している場合、ストリーム間の情報が次のものを備えることができる。すなわち、
・  （例えば、スカラ量子化を用いた）Ｍのストリーム間の（Ｍ−１）の相対的位相のセット（または、セル内相対的位相情報）。ただしＭ≦Ｒ。
【００９７】
・  （例えば、ベクトル量子化を用いた）Ｍのストリーム間の相対的利得を捕捉するサイズＭの複素単位ノルムベクトル。
【００９８】
Ｍのストリーム間の相対的利得に対する複素単位ノルムのベクトルは、セルに対する各チャネルベクトルの振幅を示す振幅情報から取得することもできる。ストリーム間の情報の２つの構成要素は、ストリーム間のセル内短期的構成要素と呼ばれることもある。
【００９９】
図４は、チャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するためのプロセス４００の設計を示す。プロセス４００は、（以下に示すように）ＵＥによって、またはその他のエンティティによって行われることができる。ＵＥは、このＵＥにデータを送信するために選択できる複数のセルに対するチャネル利得情報を求めることができる（ブロック４１２）。これらセルは、ＵＥのＣｏＭＰセットに属することができる。ＵＥは、これらセルにおける少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求めることができる（ブロック４１４）。ＵＥは、チャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を報告できる（ブロック４１６）。チャネル利得情報は、複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備えることができる。セル内相対的位相情報は、少なくとも１つのセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示すことができる。
【０１００】
図５は、階層的チャネルフィードバックに基づいてチャネル利得情報を求めるためのプロセス５００の設計を示す。プロセス５００は、図４におけるブロック４１２に使用できる。ＵＥは、複数のセルの各々に対するチャネル行列Ｈkを取得できる（ブロック５１２）。ＵＥは、式（２）に示すように、対応する量子化されたチャネルベクトルｗk（ｒ）を取得するために、各セルに対するチャネル行列の各行を量子化できる（ブロック５１４）。この量子化は、単位マグニチュード（unit magnitude）を有するチャネルベクトルのコードブックに基づくことができる。ＵＥは、正規化相関のメトリックやその他のメトリックに基づいてチャネル行列の各行を量子化できる。ＵＥは、複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備えるチャネル利得情報を生成できる（ブロック５１６）。
【０１０１】
図６は、階層的固有フィードバックに基づいてチャネル利得情報を求めるためのプロセス６００の設計を示す。プロセス６００もまた、図４におけるブロック４１２のために使用できる。ＵＥは、サービングセルおよび少なくとも１つの非サービングセルとを含み得る複数のセルの各々に対するチャネル行列Ｈkを取得できる（ブロック６１２）。ＵＥは、例えば式（５）に示すように、サービングセルに対するチャネル行列Ｈ1に基づいてサービングセルに対する固有ベクトルの行列Ｕ1を求めることができる（ブロック６１４）。ＵＥは、式（６）に示すように、セルに対するチャネル行列およびサービングセルに対する固有ベクトルの行列に基づいて、複数のセルの各々について等価なチャネル行列Ｇkを求めることができる（ブロック６１６）。ＵＥは、例えば式（７）に示すように、対応する量子化されたチャネルベクトルを取得するために各セルに対する等価なチャネル行列の各行を量子化できる（ブロック６１８）。ＵＥは、複数のセルの各々に対する複数の量子化されたチャネルベクトルを備えるチャネル利得情報を生成できる（ブロック６２０）。
【０１０２】
図７は、セル内相対的位相情報を求めるためのプロセス７００の設計を示す。プロセス７００は、図４のブロック４１４に使用できる。ＵＥは、例えば式（１０）または（１１）に示すように、少なくとも１つのセルの各々に対する複数のチャネルベクトルｈkまたはｇkおよび複数の量子化されたチャネルベクトルｗkの間の位相誤差を求めることができる（ブロック７１２）。ＵＥは、式（１２）または（１３）に示すように、（ｉ）少なくとも１つのチャネルベクトルに対する少なくとも１つの位相誤差、および（ｉｉ）セルに指定されたチャネルベクトルに対する位相誤差に基づいて、各セルに対する少なくとも１つのチャネルベクトルの少なくとも１つの位相差を求めることができる（ブロック７１４）。ＵＥは、少なくとも１つのセルの各々に対する少なくとも１つの位相差を備えるセル内相対的位相情報を生成できる（ブロック７１６）。各セルに対する各位相差は、式（１２）に示すように単位マグニチュードを有する複素数値のスカラ、または式（１３）に示すようにデルタ位相によって表すことができる。
【０１０３】
１つの設計では、ＵＥはさらに、複数のセルの少なくとも１つの振幅情報を求めて報告できる。１つの設計では、ＵＥが、サービングセルに対する複数のチャネルベクトルｈk（ｒ）またはｇk（ｒ）のチャネルノルムを求めることができる。振幅情報はチャネルノルムを備えることができる。１つの設計では、ＵＥが振幅情報とセル内相対的位相情報とを別々に量子化できる。別の設計では、ＵＥが振幅情報とセル内相対的位相情報とを結合して量子化できる。
【０１０４】
１つの設計では、ＵＥが複数のセルに対するセル間相対的チャネル利得情報を求めて報告できる。１つの設計では、ＵＥが複数の相対的チャネル利得ベクトルｖ（１）からｖ（Ｒ）を求めることができる。各相対的チャネル利得ベクトルは、複数のセルの複数の量子化されたチャネルベクトルｗ1（ｒ）からｗK（ｒ）に基づいて求めることができる。各相対的チャネル利得ベクトルは、さらに（ｉ）例えば式（３）に示すように、複数のセルに対する複数の測定されたチャネルベクトルｈ1（ｒ）からｈK（ｒ）、または（ｉｉ）例えば式（８）に示すように、複数のセルに対する複数の等価なチャネルベクトルｇ1（ｒ）からｇK（ｒ）に基づいて求めることができる。セル間相対的チャネル利得情報は複数の相対的チャネル利得ベクトルを備えることができる。
【０１０５】
１つの設計では、ＵＥは、複数のセルに対する複数の長期的チャネル利得を求めて報告できる。ＵＥは、そのセルの受信電力を平均することによって、各セルに対する長期的チャネル利得を求めることができる。
【０１０６】
図４に戻ると、１つの設計ではＵＥは、複数のセルにおける１つまたは複数のセルからデータを受信できる（ブロック４１８）。各セルは、このセルのチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて決定できる少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータを送信できる。１つの設計では、干渉アライメントについては、少なくとも２つのセルがＵＥでこれらセルからの干渉を揃えるために選択された少なくとも２つの送信ベクトルに基づいてデータを送信できる。
【０１０７】
図８は、チャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するための装置８００の設計を示す。装置８００は、ＵＥにデータを送信するために選択できる複数のセルに対するチャネル利得情報を求めるためのモジュール８１２と、複数のセルにおける少なくとも１つのセルに対するセル内相対的位相情報を求めるためのモジュール８１４と、ＵＥによってチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を報告するためのモジュール８１６と、複数のセルにおける１つまたは複数のセルからデータを受信するためのモジュール８１８とを含む。
【０１０８】
図９は、チャネル状態情報の階層的フィードバックを受信するためのプロセス９００の設計を示す。プロセス９００は、（以下に示すように）セルによって、またはその他のエンティティによって行われることができる。このセルは、ＵＥからこのセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報を受信できる（ブロック９１２）。このセルは、ＵＥへデータを送信するために選択可能なものでＣｏＭＰセットにおける複数のセルのうちの１つであることができる。チャネル利得情報は、このセルに対する複数の量子化されたチャネルベクトルｗk（１）からｗk（Ｒ）を備えることができる。セル内相対的位相情報は、このセルに対する複数の量子化されたチャネルベクトルにおける位相誤差を示すことができる。
【０１０９】
セルは、このセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいて再構築チャネル行列を生成できる（ブロック９１４）。１つの設計では、セルが、例えば式（１４）または（１５）に示すように、複数の量子化されたチャネルベクトルおよび少なくとも１つの位相差に基づいて複数の再構築チャネルベクトルを求めることができる。再構築チャネル行列は複数の再構築チャネルベクトルを備えることができる。１つの設計では、再構築チャネル行列がこのセルに対してＵＥによって測定されたチャネル行列Ｈkの推定値であることができる。別の設計では、再構築チャネル行列がこのセルに対してＵＥによって求められた等価なチャネル行列Ｇkの推定値であることができる。
【０１１０】
１つの設計では、セルがＵＥから振幅情報を受信でき、さらにこの振幅情報に基づいて再構築チャネル行列を求めることができる。振幅情報は、チャネルノルムを備えることができ、セルはさらに再構築チャネルベクトルのチャネルノルムに基づいて各再構築チャネルベクトルを求めることができる。
【０１１１】
１つの設計では、セルがセルの再構築チャネル行列に基づいて少なくとも１つの送信ベクトルを求めることができる（ブロック９１６）。セルは少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータをプリコードできる（ブロック９１８）。１つの設計では、データがＵＥ用であることができ、少なくとも１つの送信ベクトルがＵＥへデータを向けることができる。別の設計では、データが少なくとも１つの他のＵＥ用であることができ、少なくとも１つの送信ベクトルがＵＥでセルからの干渉を少なくとも１つの他のセルからの干渉に揃えることができる。
【０１１２】
図１０は、チャネル状態情報の階層的フィードバックを送信するための装置１０００の設計を示す。装置１０００は、ＵＥにデータを送信するために選択できる複数のセルのうちの１つであるセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報をＵＥから受信するためのモジュール１０１２と、このセルに対するチャネル利得情報およびセル内相対的位相情報に基づいてこのセルに対する再構築チャネル行列を生成するためのモジュール１０１４と、このセルに対する再構築チャネル行列に基づいて少なくとも１つの送信ベクトルを求めるためのモジュール１０１６と、少なくとも１つの送信ベクトルに基づいてデータをプリコードするためのモジュール１０１８とを含む。
【０１１３】
図８および１０のモジュールは、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子部品、論理回路、メモリ、ソフトウェアコード、ファームウェアコード、その他、またはこれらの任意の組み合わせを備えることができる。
【０１１４】
図１１は、図１における複数の基地局／ｅＮＢのうちの１つおよび複数のＵＥのうちの１つであることができる、基地局／ｅＮＢ１１０およびＵＥ１２０の設計のブロック図を示す。基地局１１０は１つまたは複数のセルにサービスすることができ、Ｔ≧１であるＴ本のアンテナ１１３４ａから１１３４ｔを装備できる。ＵＥ１２０は、Ｒ≧１であるＲ本のアンテナ１１５２ａから１１５２ｒを装備できる。
【０１１５】
基地局１１０では、送信プロセッサ１１２０がデータソース１１１２から１つまたは複数のＵＥのデータを受信し、１つまたは複数の変調および符号化方式に基づいて各ＵＥに対するデータを処理し、全てのＵＥに対するデータシンボルを提供できる。プロセッサ１１２０はまた、コントローラ／プロセッサ１１４０から制御情報を受信して処理し、制御シンボルを提供できる。プロセッサ１１２０はまた、１つまたは複数の基準信号用の基準シンボルを生成することができる。送信（ＴＸ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１１３０が、適用可能な場合にデータシンボル、制御シンボル、および／または基準シンボルについてプリコーディングを行うことができ、Ｔ個の変調器（ＭＯＤ）１１３２ａから１１３２ｔへのＴの出力シンボルのストリームを提供できる。各変調器１１３２は、該当の出力シンボルストリーム（例えばＯＦＤＭ用など）を処理して出力サンプルストリームを取得できる。各変調器１１３２は、出力サンプルストリームをさらに処理して（例えばアナログに変換し、増幅し、フィルタリングし、アップコンバートするなど）ダウンリンク信号を取得できる。変調器１１３２ａから１１３２ｔからのＴ個のダウンリンク信号は、それぞれＴ本のアンテナ１１３４ａから１１３４ｔを介して送信されることができる。
【０１１６】
ＵＥ１２０では、アンテナ１１５２ａから１１５２ｒが、基地局１１０および他の基地局からダウンリンク信号を受信でき、受信した信号をそれぞれ復調器（ＤＥＭＯＤ）１１５４ａから１１５４ｒに提供できる。各復調器１１５４は、該当の受信した信号を調整して（例えばフィルタリングし、増幅し、ダウンコンバートし、デジタル化するなど）入力サンプルを取得できる。各復調器１１５４は、さらに入力サンプルを処理して（例えばＯＦＤＭなどのために）、受信シンボルを取得できる。ＭＩＭＯ検出器１１５６は、Ｒの復調器１１５４ａから１１５４ｒ全てから受信シンボルを取得し、適用可能な場合に受信シンボルについてＭＩＭＯ検出を行い、検出シンボルを提供できる。受信プロセッサ１１５８は検出シンボルを処理し（例えば、復調し、復号するなど）、ＵＥ１２０に対する復号データをデータシンク１１６０に提供し、復号制御情報をコントローラ／プロセッサ１１８０に提供できる。
【０１１７】
アップリンクでは、ＵＥ１２０で、送信プロセッサ１１６４がデータソース１１６２からのデータを受信し、コントローラ／プロセッサ１１８０からの情報（例えば、チャネル状態情報）を制御できる。プロセッサ１１６４は、データおよび制御情報を処理し（例えば、符号化して変調し）、それぞれデータシンボルおよび制御シンボルを取得できる。また、プロセッサ１１６４は、１つまたは複数の基準信号の基準シンボルを生成できる。送信プロセッサ１１６４からのシンボルは、適用可能な場合にＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１１６６によってプリコードされ、変調器１１５４ａから１１５４ｒによって（例えば、ＳＣ−ＦＤＭ、ＯＦＤＭなどのために）さらに処理され、基地局１１０およびあるいは他の基地局に送信されることができる。基地局１１０では、ＵＥ１２０および他のＵＥからのアップリンク信号が、アンテナ１１３４によって受信され、復調器１１３２によって処理され、適用可能な場合にＭＩＭＯ検出器１１３６によって検出され、受信プロセッサ１１３８によってさらに処理されて、ＵＥお１２０および他のＵＥによって送信された復号データおよび制御情報を取得できる。プロセッサ１１３８は、復号データをデータシンク１１３９に、復号制御情報をコントローラ／プロセッサ１１４０に提供できる。
【０１１８】
階層的フィードバックのために、ＵＥ１２０でのチャネルプロセッサ１１８４は、ＵＥ１２０に対するＣｏＭＰセットにおける各セルに対するチャネル応答を推定でき、各セルに対するチャネル行列を提供できる。プロセッサ１１８０および／または１１８４は、上述のように、ＣｏＭＰセットにおける複数のセルに対するチャネル行列に基づいてチャネル状態情報（例えば、チャネル利得情報、振幅情報、相対的利得情報、セル内相対的位相情報など）の様々な構成要素を求めることができる。
【０１１９】
コントローラ／プロセッサ１１４０および１１８０は、それぞれ基地局１１０およびＵＥ１２０での動作を指示できる。プロセッサ１１４０および／または基地局１１０での他のプロセッサおよびモジュールは、図９におけるプロセス９００および／または本明細書に記載された技術のための他のプロセスを行ったり指示したりできる。プロセッサ１１８０および／またはＵＥ１２０での他のプロセッサおよびモジュールは、図３におけるプロセス３００、図４におけるプロセス４００、図５におけるプロセス５００、図６におけるプロセス６００、図７におけるプロセス７００、および／または本明細書に記載する技術のための他のプロセスを行ったり、指示したりできる。メモリ１１４２および１１８２は、それぞれ基地局１１０およびＵＥ１２０に対するデータおよびプログラムコードを格納できる。スケジューラ１１４４は、ダウンリンクおよび／またはアップリンクでデータを伝送するためにＵＥをスケジュールできる。
【０１２０】
情報および信号は、多種多様な技術および技法を用いて表すことができることを、当業者は理解するであろう。例えば、上記の説明を通して参照できるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、符号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁気フィールドもしくは粒子、光フィールドもしくは粒子、またはその組み合わせによって表すことができる。
【０１２１】
さらに、本明細書の開示と関連して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実装されることが可能であることを、当業者は理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこのような互換性をわかりやすく説明するために、様々な説明的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、概してその機能性に関して上記に記載した。このような機能性がハードウェアとして実装されるかまたはソフトウェアとして実装されるかは、特定の応用およびシステム全体に課される設計の制約によって決まる。当業者は、各特定のアプリケーションについて記載した機能性を様々な方法で実施できるが、このような実施の決定は、本開示の範囲からの逸脱をもたらすものであると解釈されるべきではない。
【０１２２】
本明細書の開示と関連して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、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（field programmable gate array、ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス（programmable logic device）、ディスクリートのゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートのハードウェア部品、またはこれらの、本明細書に記載した機能を行うように設計された任意の組み合わせでも、実装または実行されることが可能である。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替的にプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはその他のこのような構成など、コンピューティングデバイスの組み合わせとして実装することもできる。
【０１２３】
本明細書の開示と関連して記載した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはこの２つの組み合わせで、具体化することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られているその他の形式の記憶媒体に存在する場合がある。例示的な記憶媒体は、プロセッサがこの記憶媒体から情報を読み取ること、およびこの記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替的には記憶媒体がプロセッサと一体化されることができる。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在する場合がある。ＡＳＩＣは、ユーザ端末に存在する場合がある。代替的には、プロセッサおよび記憶媒体がユーザ端末にディスクリート部品として存在する場合がある。
【０１２４】
１つまたは複数の例示的な設計では、記載した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせでも実施できる。ソフトウェアで実施される場合、機能は、１つもしくは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体に格納される、または伝送されることできる。コンピュータ可読媒体は、一方の場所からもう一方の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体をも含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体とを共に含む。記憶媒体は、汎用のまたは特殊用途用のコンピュータでアクセスできる任意の入手可能な媒体であってもよい。限定ではなく一例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置、あるいは所望のプログラムコード手段を命令もしくはデータ構造の形式で担持もしくは格納するために使用でき、汎用もしくは特殊用途のコンピュータ、または汎用もしくは特殊用途のプロセッサでアクセスできる他のいかなる媒体も含み得る。また、任意の接続も、厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線(ＤＳＬ）、あるいは赤外線、ラジオ波、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、この同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、あるいは赤外線、ラジオ波、およびマイクロ波などのワイヤレス技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(diskおよびdisc)は、コンパクトディスク(compact disc、CD)、レーザーディスク(登録商標)(laser disc)、光ディスク(optical disc)、デジタルバーサタイルディスク(digital versatile disc、DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(floppy(登録商標) disk)、およびブルーレイディスク(blu-ray disc)を含み、ディスク(disk)は通常データを磁気的に再生し、ディスク(disc)はレーザーを使用してデータを光学的に再生する。上記のものの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【０１２５】
本開示についての前述の説明は、当業者が本開示を作成または利用できるように提供する。当業者には本開示への様々な変更が容易に明らかになろうが、本明細書で明らかにした包括的な原理は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用できる。従って本開示は、本明細書に記載した例および設計に限定されることを意図とせず、本明細書に開示した原理および新しい特徴と一致する最大の範囲を与えられなければならない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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