(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器から受信器への、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介した通信方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、前の周波数インターバルについて決定されたマトリックスに関して計算された適切なメトリックに基づいて、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、条件を検出すると、前記差分符号化スキームをリセットするステップを含み、
前記条件が、前記選択された予符号化マトリックスが前記好ましいサブセットにおけるものではないという条件を含む、あるいは、
前記方法が、前記連続した周波数インターバルのそれぞれについて、前記好ましいサブセットの決定とは切り離して、前記所定のセットから、前記送信器から前記受信器への通信について選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップを含み、前記条件付き確率が、前記選択された予符号化マトリックスにおける前の観測された推移に関するデータを蓄積することによって計算され、前記サブセットを決定するために使用されると共に、前記条件が、前記最も可能性のあるサブセットが所定量だけ前記好ましいサブセットとは異なるという条件を含む、のうちの１つである方法。
【請求項２】
前記適切なメトリックに基づいて決定するステップは、前記第１予符号化マトリックスとの最大相関を有する前記所定のセットからマトリックスのサブセットを決定するステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
各周波数インターバルについて、前記連続した周波数インターバルで送信するための各予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含む請求項１または２の何れか１項記載の方法。
【請求項４】
各通信について、前記受信器から前記送信器に前記第１予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックするステップと、第１周波数インターバルで送信するための前記第１予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含む請求項１乃至３の何れか１項記載の方法。
【請求項５】
前記リセットするステップは、前記好ましいサブセットを前記最も可能性のあるサブセットで置き換えるステップを含む請求項１乃至４の何れか１項記載の方法。
【請求項６】
前記リセットするステップは、前記所定のセットの全体に対する各インデックスを示すステップを含む請求項１乃至５の何れか１項記載の方法。
【請求項７】
前記最も可能性のある予符号化マトリックスの決定は、システム動作中の計算に基づいている請求項１乃至６の何れか１項記載の方法。
【請求項８】
送信器から受信器への、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介した通信方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記予符号化マトリックスのサブセットに対して示されるステップとを含み、
連続した各周波数インターバルについての前記サブセットが、前記送信器から前記受信器への通信について選択される条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットであり、前記条件付き確率が、前記選択された予符号化マトリックスにおける前の観測された推移に関するデータを蓄積することによって計算され、前記サブセットを決定するために使用される、方法。
【請求項９】
前記最も可能性のある予符号化マトリックスの前記決定は、システム動作中の計算に基づいている請求項８記載の方法。
【請求項１０】
無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信器から受信器へ送信するステップと、前記送信器から前記受信器への通信について選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットに対して、前記受信器から前記送信器へフィードバックされる予符号化マトリックスを符号化するステップを含み、
前記条件付き確率が、前記選択された予符号化マトリックスにおける前の観測された推移に関するデータを蓄積することによって計算され、前記サブセットを決定するために使用される、方法。
【請求項１１】
送信器から受信器への、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介した通信方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのインジケーションを送信するステップを含む方法。
【請求項１２】
送信器から受信器への、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介した通信方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのサイズを送信するステップを含む方法。
【請求項１３】
送信器から受信器に、各時間インターバルで一連の通信を、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の通信における連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、前の時間インターバルについて決定されたマトリックスに関して計算された適切なメトリックに基づいて、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、条件を検出すると、前記差分符号化スキームをリセットするステップを含み、
前記条件が、前記選択された予符号化マトリックスが前記好ましいサブセットにおけるものではないという条件を含む、あるいは、
前記方法が、前記連続した時間インターバルのそれぞれについて、前記好ましいサブセットの決定とは切り離して、前記所定のセットから、前記送信器から前記受信器への通信について選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップを含み、前記条件付き確率が、前記選択された予符号化マトリックスにおける前の観測された推移に関するデータを蓄積することによって計算され、前記サブセットを決定するために使用されると共に、前記条件が、前記最も可能性のあるサブセットが所定量だけ前記好ましいサブセットとは異なるという条件を含む、のうちの１つである方法。
【請求項１４】
前記適切なメトリックに基づいて決定するステップは、前記第１予符号化マトリックスとの最大相関を有する前記所定のセットからマトリックスのサブセットを決定するステップを含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
各時間インターバルについて、前記連続した時間インターバルで送信するための各予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含む請求項１３または１４の何れか１項記載の方法。
【請求項１６】
各通信について、前記受信器から前記送信器に前記第１予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックするステップと、第１時間インターバルで送信するための前記第１予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含む請求項１３乃至１５の何れか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記リセットするステップは、前記好ましいサブセットを前記最も可能性のあるサブセットで置き換えるステップを含む請求項１３乃至１６の何れか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記リセットするステップは、前記所定のセットの全体に対する各インデックスを示すステップを含む請求項１３乃至１７の何れか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記最も可能性のある予符号化マトリックスの決定は、システム動作中の計算に基づいている請求項１３乃至１８の何れか１項記載の方法。
【請求項２０】
送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の通信における連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前記一連の通信において前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記予符号化マトリックスのサブセットに対して示されるステップとを含み、
連続した各時間インターバルについての前記サブセットが、前記送信器から前記受信器への通信について選択される条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットであり、前記条件付き確率が、前記選択された予符号化マトリックスにおける前の観測された推移に関するデータを蓄積することによって計算され、前記サブセットを決定するために使用される、方法。
【請求項２１】
前記最も可能性のある予符号化マトリックスの前記決定は、システム動作中の計算に基づいている請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の通信における連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのインジケーションを送信するステップを含む方法。
【請求項２３】
送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法であって、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の通信における連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップとを含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのサイズを送信するステップを含む方法。
【請求項２４】
当該方法が、時間ドメインおよび周波数ドメインの両方に適用される請求項１および１３の何れか１項記載の方法。
【請求項２５】
当該方法が、時間ドメインおよび周波数ドメインの両方に適用される請求項８および２０の何れか１項記載の方法。
【請求項２６】
当該方法が、時間ドメインおよび周波数ドメインの両方に適用される請求項１１および２２の何れか１項記載の方法。
【請求項２７】
当該方法が、時間ドメインおよび周波数ドメインの両方に適用される請求項１２および２３の何れか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記最も可能性のあるサブセットは、有限インパルス応答フィルタおよび無限インパルス応答フィルタのうちの一つを用いて決定される請求項１から９，１３から２１，２４，２５の何れか１項記載の方法。
【請求項２９】
プロセッサによって実行されたときに、請求項１乃至２８の何れか１項記載の方法を実行するコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項３０】
請求項１乃至２８の何れか１項記載の受信器でのステップを実行するようにプログラムされたプロセッサと複数のアンテナとを備えた受信器。
【請求項３１】
請求項１乃至２８の何れか１項記載の送信器でのステップを実行するようにプログラムされたプロセッサと複数のアンテナとを備えた送信器。
【請求項３２】
請求項３０記載の受信器と請求項３１記載の送信器とを備えたセルラー方式通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ(Multiple-Input-Multiple-Output)システムにおける予符号化情報(precoding information)のフィードバックに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯは、性能を改善するための、信号伝送用の複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナの使用を指す。図１に、ＭＩＭＯシステムの高度に図式化されたブロック図が示されている。このシステムは、複数のアンテナ６（１）…６（ｎ）を備えた送信器２と、複数のアンテナ８（１）…８（ｍ）を備えた受信器４から構成される。例えば、送信器は基地局であり、受信器は、セル方式通信システムの移動端末である。送信器２は、そのアンテナ６のそれぞれで信号を送信し、受信器４は、そのアンテナ８のそれぞれで上記信号を受信する。良好な閉ループ特性を達成するために、送信器は、ＭＩＭＯ“予符号化(precoding)”を実施してもよく、それは、相対振幅(relative amplitude)を判断するためのチャネル情報と、各アンテナで信号を送信するための位相(phase)を必要とする。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムの閉ループ特性を得るために、チャネル状態情報が送信器で必要とされる。通常、この情報は、受信器４からフィードバックされる必要がある。フィードバックのオーバーヘッド量を低減するために、予符号化マトリックスのアプローチが、D.LoveとR.W.Heathにより、「“Limited Feedback Precoding for Spatial Multiplexing Systems”, in Proc. IEEE Globecom 2003, pp.1857-1861」で提案されている。このアプローチの背景にある基本的概念は、所定のマトリックスのセットからなるコードブックを使用してＭＩＭＯチャネルを量子化することである。各チャネルの実現のために、受信器は、受信器と送信器とで共有されたコードブックから（或る性能基準に従って）最良の予符号化マトリックスを見つけ出し、そして、このマトリックスのインデックスのみを送信器にフィードバックする。
【０００４】
閉ループのＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムでは、最良の予符号化マトリックスに関する情報は、実際のチャネルに対応する予符号化マトリックスインジケータ(PMI: precoding matrix indicator)を通じて基地局の送信器に提供され、それはサブ帯域(sub-band)のグループごとにＵＥにより報告される。ここで、サブ帯域は、予め規定された周波数資源である。
【０００５】
フィードバックに必要とされるシグナリングのオーバーヘッド量を低減するために、異なる複数の圧縮スキームが予符化アプローチとともに提案されている。これらのスキームは、チャネルの（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの場合では）時間または周波数における相関関係に依存する。換言すれば、圧縮は、チャネル予符号化マトリックスのシーケンスが相関関係を有するということを利用している。例えば、差分符号化に基づくスキームの例を考えると、この予符号化マトリックスインデックスのオフセットのみが、インデックス自体の代わりに送信される。このオフセットは、初期の予符号化マトリックスと高い相関を有する予符号化マトリックスのサブセットから計算される。この相関は、異なる複数のメトリックに基づくものであり、内積(inner product)、距離メトリック(distance metrics)、または他のメトリックを含む。
【０００６】
しかしながら、このような符号化スキームはシグナリングのオーバーヘッドを低減するものの、それらはエラーを生じる傾向がある。とりわけ、差分符号化スキームは、伝播エラーを生じる傾向がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、送信器から受信器に無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信するステップと、前記受信器から前記送信器にフィードバックされる予符号化情報を、差分符号化スキームに従って符号化するステップと、状態を検出すると、前記差分符号化スキームをリセットするステップとを含む方法が提供される。
【０００８】
例えば、前記送信器（例えば基地局）は、予符号化コードブックから選択された予符号化マトリックスを用いて無線ＭＩＭＯチャネルを介して受信器（例えばユーザ端末（ＵＥ））に送信する。前記予符号化マトリックスの選択は、ＵＥ受信器からの予符号化マトリックスインジケータ（ＰＭＩ）フィードバックに基づく、このＰＭＩフィードバックのオーバーヘッドは、差分符号化スキームを用いて低減される（それは、好ましい予符号化マトリックスインジケータは、予符号化コードブックのサブセットに関してシグナリングされることを意味する）。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、前の周波数インターバルについて決定されたマトリックスに関して計算された適切なメトリックに基づいて、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、状態を検出すると、前記差分符号化スキームをリセットするステップを含む。
【００１０】
一連の実通信(live transmissions)の間に前記差分符号化をリセットすることにより、送信器および受信器システムの進行中の動作中に、前記差分符号化スキームに起因したエラーの伝播が低減される。
【００１１】
前記適切なメトリックに基づいて決定するステップは、好ましくは、前記第１マトリックスとの最大相関を有する前記所定のセットからマトリックスのサブセットを決定するステップを含む。
【００１２】
各周波数インターバルについて、本方法は、前記連続した周波数インターバルで送信するための各予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含んでもよい。前記送信器（例えば基地局）は、単なる可能性として、前記受信器（例えばＵＥ）からフィードバックされたマトリックスインデックスを使用してもよい−換言すれば、前記送信器が（他の情報／制限に基づいて）フィードバックを却下(overrule)する可能性が存在する。
【００１３】
各通信(transmission)について、本方法は、前記受信器から前記送信器に第１予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックするステップと、前記第１周波数インターバルで送信するための第１予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含んでもよい。
【００１４】
一実施形態において、前記連続した周波数インターバルのそれぞれについて、本方法は、前記好ましいサブセットの決定とは切り離して、前記所定のセットから、通信のために選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップを含む。
【００１５】
前記条件は、前記最も可能性のあるサブセットが所定量だけ前記好ましいサブセットとは異なるということである。前記条件は、前記選択された予符号化マトリックスが、前記好ましいサブセットにおけるものではないということであってもよい。前記条件は、周期時間(periodic time)が経過したということであってもよい。
【００１６】
前記リセットするステップは、前記好ましいサブセットを前記最も可能性のあるサブセットで置き換えるステップを含んでもよい。前記リセットするステップは、前記所定のセットの全体に対する各インデックスを示すステップを含んでもよい。
【００１７】
好ましくは、前記最も可能性のある予符号化マトリックスの決定は、実際のシステム動作中の計算に基づいている。
【００１８】
本発明の更なる態様によれば、無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信器から受信器へ送信するステップと、最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットに対して、前記受信器から前記送信器へフィードバックされる予符号化マトリックスを符号化するステップを含む。
【００１９】
再び、例えば、前記送信器（例えば基地局）は、予符号化コードブックから選択された予符号化マトリックスを用いて無線ＭＩＭＯチャネルを介して受信器に送信する。この予符号化マトリックスの選択は、ＵＥ受信器からの予符号化マトリックスインジケータ（ＰＭＩ）のフィードバックに基づいている。このＰＭＩのオーバーヘッドは、差分符号化スキームを用いて低減される（それは、好ましい予符号化マトリックスが、予符号化コードブックのサブセットに関してシグナリングされることを意味する）。
【００２０】
本発明の更なる態様によれば、送信器から受信器に、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記予符号化マトリックスの所定のセットから、前記送信器から前記受信器への通信について選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットに対して示されるステップとを含む。
【００２１】
好ましくは、前記最も可能性のある予符号化マトリックスの前記決定は、実際のシステム動作中の計算に基づいている。
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信するステップと、前記受信器から前記送信器にフィードバックされる予符号化情報を符号化するステップと、前記符号化において使用するための好ましい予符号化マトリックスのサブセットのインジケーション及び／又はサイズを送信するステップとを含む方法が提供される。
【００２２】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのインジケーションを送信するステップを含む。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、一連の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記周波数インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の周波数インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した周波数インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのサイズを送信するステップを含む。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、各時間インターバルで一連の通信を、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するための所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の時間インターバルにおける連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、前の時間インターバルについて決定されたマトリックスに関して計算された適切なメトリックに基づいて、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、状態を検出すると、前記差分符号化スキームをリセットするステップを含む。
【００２５】
前記適切なメトリックに基づいて決定するステップは、好ましくは、前記第１マトリックスとの最大相関を有する前記所定のセットからマトリックスのサブセットを決定するステップを含む。
【００２６】
各時間インターバルについて、本方法は、前記連続した周波数インターバルで送信するための各予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含んでもよい。前記送信器（例えば基地局）は、単なる可能性として、前記受信器（例えばＵＥ）からフィードバックされたマトリックスインデックスを使用してもよい−換言すれば、前記送信器が（他の情報／制限に基づいて）フィードバックを却下(overrule)する可能性が存在する。
【００２７】
各通信(transmission)について、本方法は、前記受信器から前記送信器に第１予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックするステップと、前記第１時間インターバルで送信するための第１予符号化マトリックスを用いて前記送信器から前記受信器に送信するステップを含んでもよい。
【００２８】
一実施形態において、前記連続した時間インターバルのそれぞれについて、本方法は、前記好ましいサブセットの決定とは切り離して、前記所定のセットから、通信のために選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップを含む。
【００２９】
前記条件は、前記最も可能性のあるサブセットが所定量だけ前記好ましいサブセットとは異なるということである。前記条件は、前記選択された予符号化マトリックスが、好ましいサブセットにおけるものではないということであってもよい。前記条件は、周期時間(periodic time)が経過したということであってもよい。
【００３０】
前記リセットするステップは、前記好ましいサブセットを前記最も可能性のあるサブセットで置き換えるステップを含んでもよい。前記リセットするステップは、前記所定のセットの全体に対する各インデックスを示すステップを含んでもよい。
【００３１】
好ましくは、前記最も可能性のある予符号化マトリックスの決定は、実際のシステム動作中の計算に基づいている。
【００３２】
本発明の更なる態様によれば、
送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の時間インターバルにおける連続した各周波数インターバルについて、
前記予符号化マトリックスの所定のセットから、前記送信器から前記受信器への通信について選択される或る条件付き確率を有する最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前記一連の時間インターバルにおいて前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットに対して示されるステップとを含む。
【００３３】
好ましくは、前記最も可能性のある予符号化マトリックスの前記決定は、実際のシステム動作中の計算に基づいている。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前記受信器に前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の時間インターバルにおける連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのインジケーションを送信するステップを含む。
【００３５】
本発明の他の態様によれば、送信器から受信器に、１または２以上の周波数インターバルを含む無線ＭＩＭＯチャネルを介して各時間インターバルで一連の通信を送信する方法が提供され、本方法は、
前記送信器から前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記送信器から前記受信器に前記時間インターバルのうちの第１インターバルで送信するために所定の予符号化マトリックスのセットの中から第１予符号化マトリックスを受信器で選択するステップを含み、
前記一連の時間インターバルにおける連続した各時間インターバルについて、
前記所定の予符号化マトリックスのセットから、好ましい予符号化マトリックスのサブセットを決定するステップと、
前もって受信された通信に関して評価される１または２以上の性能基準に基づいて、前記連続した時間インターバルでの前記送信器から前記受信器への送信のために前記所定のセットから各予符号化マトリックスを前記受信器で選択するステップと、
差分符号化スキームを用いて前記受信器から前記送信器にその各予符号化マトリックスのインデックスをフィードバックし、これにより、各インデックスが前記好ましいサブセットに対して示されるステップと
を含み、
ここで、本方法は、更に、前記受信器から前記送信器へ、前記好ましいサブセットのうちの少なくとも一つのサイズを送信するステップを含む。
【００３６】
実施形態において、本発明は、また、時間ドメインおよび周波数ドメインの両方で使用されてもよい。
【００３７】
最も可能性のあるサブセットは、有限インパルス応答フィルタまたは無限インパルス応答フィルタを用いて決定されてもよい。
【００３８】
更なる態様によれば、本発明は、プロセッサによって実行されたときに、上述の方法の何れかのステップを実行するコンピュータプログラムプロダクトを提供する。更なる態様によれば、本発明は、上述の方法の何れかの受信器でのステップを実行するようにプログラムされたプロセッサと複数のアンテナとを備えた受信器を提供する。更なる態様によれば、本発明は、上述の方法の何れかの送信器でのステップを実行するようにプログラムされたプロセッサと複数のアンテナとを備えた送信器を提供する。更なる態様によれば、本発明は、前記送信器と前記受信器とを備えたセルラー方式通信システムを提供する。
【００３９】
本発明のより良い理解と、それをどのように実施かするのかを示すために、添付の図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＭＩＭＯ通信システムの図式的ブロック図である。
【図２】ＯＦＤＭチャネルの説明図である。
【図３】ＰＭＩフィードバックに基づくＭＩＭＯシステムのシグナリング図である。
【図４】ＰＭＩフィードバックの計算のための回路の図式的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、送信器２および受信器４を図式的に示す。送信器２は、無線ＭＩＭＯチャネルを介して受信器４に信号を送信する。図２に図式的に示されるように、チャネルは、複数の周波数サブ帯域を含むＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)チャネルであり、複数のサブ帯域が、サブ帯域１４のグループの中に一緒にグループ化されている。各予符号化マトリックスは、各グループでの通信(transmission)のために使用され、より一般的に言えば、１または２以上のサブ帯域であり得る各周波数インターバルでの通信に使用される。各予符号化マトリックスは、その周波数インターバルについて、送信器４の複数のアンテナ６から送信するために使用される相対的な位相及び振幅を特定する。
【００４２】
しかしながら、各周波数インターバル１４で最良の性能を達成するために必要な予符号化マトリックスは、時間が経つにつれてチャネル状態とともに変化する。従って、図３に示すように、送信器−受信器システムは、一連の通信を介してフィードバック法を用いて、予符号化マトリックスを絶え間なく調整する。或る時間ｔでの各通信を用いて、受信器は、時間ｔ＋１で次の通信を送信するときに、各グループ１４のそれぞれについて使用する最適なマトリックスを決定する。それは、例えばスループットを最小化することにより、または平均二乗エラー(MSE; Mean Square Error)を最小化することにより、任意の適切な性能基準または複数の性能基準を用いてこれを実施する。そして、受信器２は、本実施形態では予符号化マトリックスインジケータ(PMI; Precoding matrix indicator)と称される量により、この決定の結果を送信器４にフィードバックする。上述したように、予符号化マトリックスは個別の所定のマトリックスのセット、すなわち“コードブック(codebook)”から選択される。この利点は、マトリックスの実際の値を送信しなければならないことよりも、所定のセットにおける特定のマトリックスを識別するインデックスとして受信器の決定の結果をフィードバックすることができることであり、これは、シグナリングのオーバーヘッドを低減させる。そして、関連の予符号化マトリックスを識別するためのインデックスを用いて、送信器は、各それぞれの周波数インターバル１４について新たに更新された予符号化マトリックスを使用して時間ｔ＋１で次の通信を送信する。
【００４３】
実際には、さらにもっとオーバーヘッドを低減するために、差分符号化スキームにより複数のインデックスがフィードバックされ、これにより、予符号化マトリックスのほとんどが、他のフィードバックされたインデックスのうちの一つの絶対インデックスに対する測定された相対インデックス(relative indices)によって示される。従って、例えば、この一連の通信における最初の通信の周波数インターバル１４（０）についての予符号化マトリックスのインジケーションは、絶対インデックスとしてフィードバックされてもよく、そして、その信号の他の通信１４（１）…１４（Ｘ）の全てについての予符号化マトリックスのインジケーション及び／又は後続の通信の周波数インターバルは、その絶対インデックスに対して相対インデックスとしてフィードバックされてもよい。これは、さらに、オーバーヘッドを低減する。なぜならば、相対インデックスは、典型的には、絶対インデックスよりも小さく、従って、符号化のためには、より少ないビットしか必要としないからである。例えば、１６個の可能性のある予符号化マトリックスがあるとすれば、絶対インデックスは、符号化するのに４ビットを必要とする。しかし、所定の一連の通信についての予符号化マトリックスが、すべて互いの４個のインデックス内であれば、相対インデックスは、符号化するのに２ビットしか必要としない。
【００４４】
しかしながら、上述したように、差分符号化スキームは、エラー伝播を生じる傾向がある。さらに、相対インデックスは、元の基本インデックス(original base index)から離れていく。従って、一実施形態において、本発明は、進行中の一連の通信中に基本インデックスをリセットする。
【００４５】
一例として、周波数におけるフィードバック精度(granularity)を有するダウンリンク閉ループＳＵ−ＭＩＭＯの性能を考えると、例えば、次の参考文献の圧縮スキームがある。
【００４６】
・参考文献１：R1-073292,「Nortel,“Further discussion on the differential feedback of PMI for LTE downlink closed-loop MIMO”, 3GPP TSG-RAN Working Group 1 Meeting ＃50, Athens, Greece, August 2007」
・参考文献２：R1-074087，「Samsung,“SU-MIMO PMI feedback and compression”, 3GPP TSG-RAN Working Group 1 Meeting ＃50bis, Shanghai, China, October 2007」
【００４７】
一つの重要な問題は、ダウンリンクＰＭＩインジケーションによるシグナリングのオーバーヘッドである。後者は、十分な予符号化利得(precoding gain)を維持している間は最小化される。フィードバック量を低減するために、幾つかの異なる圧縮スキームが予符号化アプローチとともに提案されている。これらのスキームは、チャネルの時間または周波数ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭにおける相関に依存する。
【００４８】
参考文献１および２では、圧縮スキームに基づく差分符号化が、異なるサブ帯域についてＰＭＩを報告するために使用されている。このスキームの背後にある主要な動機は、一連のチャネル予符号化マトリックスが周波数に関して相関を有することである。サイズＬのコードブックＣが予符号化マトリックスのセットとして合意されていると仮定する。一旦、初期サブ帯域についての最適な（スループットを最小化し、またはＭＳＥを最小化するような幾つかの性能基準に関して最適な）予符号化マトリックスが見つけられると、隣接サブ帯域についての最適な予符号化マトリックスに対する検索(search)が、サイズＰのＣのサブセットに関して実施されることができ、ここで、Ｐ＜Ｌである。従って、検索のコストが、より少なくなる。以下では、このサブセットを差分符号化サブセット(differential encoding subset)と称す。一連のチャネル予符号化マトリックスが周波数に関して相関を有すると仮定すると、予符号化マトリックスのサブセットは、初期予符号化マトリックスと最も相関を有するマトリックスを含む。各予符号化マトリックスｉについて、ｉと最も相関を有するＰ個の予符号化マトリックスが設定される。この相関は、<Mi,Mj>=(Tr(Mj*MiMi*Mj)1/2のように、二つの予符号化マトリックス間の内積として計算され、ここで、Tr(A)は、マトリックスＡのトレース(trace)を表す。従って、予符号化マトリックスインデックスのオフセットのみが、インデックス自体の代わりに送信される。初期予符号化マトリックスが符号化されるのにlog2(L)個のビットを必要とすれば、全ての隣接サブ帯域は、たったlog2(L)個のビットしか必要としない。
【００４９】
例えば、第１周波数インターバル１４（０）での通信のための予符号化マトリックスが０の絶対インデックスを有するマトリックスであると受信器が決定する例を考える。隣接周波数インターバル１４（１）について、受信器は、絶対インデックス０，５，６，１５に対応するマトリックスのサブセットが、第１インターバル１４（０）の予符号化インデックスと最も相関を有すると決定してもよい。相関は、好ましくは、ルックアップテーブルを参照することにより決定され、それは、また、送信器にも知られたものである。この特定の例では、コードブックサブセットのシグナリングは何ら必要とされない。もし、隣接の第２周波数インターバル１４（１）に関する通信のための予符号化マトリックスが例えば６の絶対インデックスを有するマトリックスであると受信器が決定すると、それは、そのサブセット（この例では３番目）における４個の可能性のあるマトリックスのうちの一つのインジケーションのような相対インデックスとしてフィードバックのためにそのインデックスを符号化でき、全体セットにおける１６個の可能性のあるマトリックスのうちの一つのような絶対インデックスとしてフィードバックされた場合に必要とされる４ビットに対して、たったの２ビットしか必要としない。
【００５０】
そして、次の隣接周波数インターバル１４（２）について、受信器は、絶対インデックス５，９，３，２に対応するマトリックスのサブセットが、第２インターバル１４（１）の予符号化インデックスと最も相関を有すると決定する（繰り返すが、これらは、好ましくは事前に計算されて、ルックアップテーブルから読み取られる）。また、もし、受信器が、隣接の第２周波数インターバル１４（２）での通信のための予符号化マトリックスが例えば９の絶対インデックスを有するマトリックスであると決定すれば、それは、その次のサブセット（この例では第２のサブセット）における４個の可能性のあるマトリックスのうちの一つのような相対インデックスとしてフィードバックのためにそのインデックスを符号化することができる。これは、連続した周波数インターバルについて、前のものに対する各周波数インターバルのインデックスの符号化を継続する。代替的または追加的に、差分符号化スキームは、或る時間インターバルから次の時間インターバルへ予符号化マトリックスを符号化するために使用されることができる。また、第１周波数インターバル１４（０）のインデックスに対する符号化に代えて、インデックスは、全周波数帯域にわたる広帯域ＰＭＩまたはシステム帯域の一部についてのＰＭＩに対して符号化されることができる。このことは、また、時間インターバルの符号化に適用することもできる。
【００５１】
しかしながら、この差分符号化スキームは、もし、任意のステージで決定された予符号化マトリックスが、最も相関のあるサブセットのものでなければ失敗するかもしれない。このことは、エラーが連続した各差分符号化から次の符号化へ伝播すれば、特有の問題である。
【００５２】
本発明の第１実施形態は、差分符号化に基づく予符号化フィードバックスキームをリセットするための方法を提供する。差分符号化スキームの主要な欠点はエラー伝播である。この第１実施形態では、受信器は、推移確率(transition probability)を計算し、即ち、現在のチャネル予符号化マトリックスインデックスがｊである確率を計算し、その前の予符号化マトリックスインデックスがｉであることを知る。これらの確率から、受信器は、差分符号化サブセットと並行して、最も可能性のある予符号化器推移(most likely precoder transitions)のサブセットを構築することができる。従って、もし差分サブセットが、サブセットに基づく推移から逸脱すれば、差分符号化器がリセットされる。このリセットは、代替的に、固定された時間インターバルで実施されることができる。
【００５３】
推移ベースのサブセットを構築するために、実際のサブ帯域に関してＰＭＩがｉであるイベントを規定する固定状態条件付き確率は、システム動作中にオンザフライ(on the fly)で計算され、初期ＰＭＩがｊであることを知る。従って、各予符号化マトリックスについて最も可能性のある推移が何であるかを決定することが可能になる。一例として、これらの確率は、簡単な移動平均有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタまたは無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いて計算することができる。この計算された確率から、隣接のサブセットに使用するための最も可能性のある予符号化器推移を構築することが可能になる。
【００５４】
マトリックス間の周波数相関をモデル化する可能性は、マーコフチェイン(Markov chain)の使用による。
【００５５】
上記確率は条件付き確率であることに注意されたい。即ち、あるトライアル(trial)の結果は、後続トライアルの結果の確率に影響を与える。
【００５６】
本発明の第２実施形態は、予符号化情報を圧縮するために使用される好ましい予符号化マトリックスのサブセットを構築するために、上述の概念に対して用いられる。換言すれば、受信器は、推移確率、即ち、現在のチャネル予符号化マトリックスインデックスがｊである確率を計算し、前（時間において）の予符号化マトリックスインデックスがｉであることを知る。そして、これらの推移確率は、任意の予符号化マトリックスの後の好ましい予符号化マトリックスとして選択される最も可能性のある予符号化マトリックスのサブセットを決定するために使用される。この予符号化マトリックスサブセットへの元のコードブックの低減は、新たな予符号化インデックスをシグナリングするのに必要とされるビット数の低減に相当する。
【００５７】
このスキームを用いて、将来のチャネル実現における最も可能性のある予符号化マトリックスは、固定状態推移確率から各予符号化マトリックスについて決定される。ＯＦＤＭシステムでは、予符号化マトリックス情報は、特定の周波数分解能で送信される必要があり、時間ドメインで相関を活用する同アプローチは、また、周波数ドメインにおける予符号化情報を圧縮するために使用することができ、ここでは、第１周波数インターバルから第２周波数インターバルへの推移確率を計算する。この例では、推移確率の計算は、時間および周波数において一緒または別個に実施することができ、そして時間−周波数推移確率を計算するためのデータの蓄積は、時間および周波数における同一または異なるパラメータに基づいて実施することができる。
【００５８】
一例として、時間−周波数推移確率の計算は、各予符号化マトリックスインデックスについてのフィルタに基づいて実施することができる。ＭＩＭＯシステムを考えると、ユーザ機器は、Ｎ個の周波数インターバルを含むシステム帯域幅を介して、サイズＬのコードブックに対する予符号化情報をフィードバックする必要がある。周波数ドメインにおける推移確率を別個に計算する場合を考える。この場合、各予符号化マトリックスインデックスｉ（ｉ＝１，…，Ｌ）について、ユーザ機器は、或る周波数インターバルに関する好ましいチャネル予符号化マトリックスインデックスがｊ（Ｊ＝１，…，Ｌ）である確率に関するデータを蓄積し、好ましい予符号化（隣接の）周波数インターバルに関する好ましい予符号化インデックスがｉであることを知る。これは、インデックスの推移を観測し、次式のように、推移確率Ｐｊ，ｉを更新することにより実施することができる。
Ｐｊ，ｉ＝(１−α)・Ｐｊ，ｉ＋α・δ
ここで、αは、正の定数であって、０＜α＜１であり、且つ、
ｉ→ｊの推移が発生すれば、δ＝１であり、
ｉ→ｊの推移が発生しなければ、δ＝０である。
【００５９】
αは、チャネルのコヒーレンス時間(coherence time)またはコヒーレンス帯域幅(coherence bandwidth)および所望の収束速度に依存して、周波数相関の場合または時間相関の場合について個別に最適化することができることに留意されたい。
【００６０】
第３実施形態では、受信器４は、受信器がＰＭＩ圧縮に使用する意図のある特定のサブセットを送信器２にシグナリングしてもよい。上述したように、受信器は、そのサブセットのうちの一つとしてＰＭＩを符号化するためのマトリックスのサブセットを決定し、そして、そのＰＭＩ情報を圧縮する。なぜならば、それは、全体セットのうちの一つとして符号化されるよりも、符号化すべきビットの数が少なくてすむからである。本発明の実施形態では、このサブセットは、最も相関のあるサブセットまたは最も可能性のあるサブセット（即ち、推移ベースのサブセット）であることができる。
【００６１】
従来技術においては、圧縮は、最も相関のあるサブセットを使用して実施され、それは、（既知のコードブックに基づいて）相関を事前に計算するための送信器と受信器の両方を必要とし、それにより、送信器は、受信器からフィードバックされる圧縮されたＰＭＩインジケーションを復号する方法を把握する。しかしながら、事前の計算を必要とすることは、システムが実際の現在のチャネル特性に追従することを不能とし、従って、精度が低下するという問題が存在する。相関を計算することは、短期間のチャネル状態を利用することができないことを意味する。
【００６２】
本発明の第３実施形態は、圧縮のために使用されるサブセットのインジケーションを受信器から送信器に送信することにより、この問題を解決する。そして、送信器は、圧縮された予符号化マトリックスインデックスの復号において、このサブセットのインジケーションを使用する。最初、これは、サブセットがオーバーヘッドを増加させるので、圧縮の概念に完全に反するように思えるかもしれない。しかしながら、本発明の第３実施形態は、その理解から、選択された圧縮サブセットは、比較的まれにしか報告が返されず、精度を改善するために次チャネル特性の観点で重要な利点を有することを導き出す。サブセットは、報告が多くのフレームで一度だけ送信器に対してなされるだけで足りる。例えば、大雑把な“振幅のオーダー(orders-of-magnitude)”を考えると、フレームは１ミリ秒（ｍｓ）のオーダーであるのに対し、チャネル状態は、典型的には、秒(seconds)の程度を超えて変化する。従って、圧縮サブセットを報告することにより発生される余分なシグナリングのオーバーヘッドは最小であることのみを必要とするが、それは、実質的な利点を提供する。なぜならば、送信器で実施される圧縮計算は、全チャネルにわたって長期の平均に基づく必要はないが、その代わり、チャネル状態における変化に合わせてリフレッシュされることができ、具体的には問題になっているチャネルに関して実施されることができるからである。
【００６３】
サブセットは、ＰＭＩ報告または他の適切な制御シグナリングメカニズムの一部として報告されることができる。
【００６４】
この第３実施形態は、必ずしも、最も可能性のある通信ベースのサブセットを利用することを必要としないことに注意されたいが、そのようにしてもよい。例えば、圧縮サブセットは、第２実施形態のように推移確率に基づいて、または全く異なる計算に基づいて、各マトリックスインデックスについて一つのサブセットを計算することにより見つけ出してもよい。もし相関サブセットに基づけば、差分符号化スキームは、例えば第１実施形態におけるような最も可能性のある推移サブセットを用いたリセットメカニズムを含んでもよく、そうでなくてもよい。
【００６５】
第４実施形態では、受信器４は、ＰＭＩ圧縮に使用されるコードブックサブセットの好ましいサイズを送信器２に指示(indicate)する。これは、チャネル状態に対してシステムをより柔軟にする利点を有する。もしサイズが受信器によって報告されていなければ、送信器は、単に、固定のサブセットサイズの所定知識を有すればよく、一方、サイズが受信器により報告されれば、サブセットサイズは、チャネル状態に依存して変わることができる。
【００６６】
繰り返せば、このインジケーションは、ＰＭＩ報告の一部として、または他の制御シグナリングメカニズムにより、受信器から送信器に送信されることができる。また、振幅のオーダーの例として、それは、おそらくは数秒ごとに１回送信されれば足りる（１ｍｓのオーダーのフレーム長と比較して）。
【００６７】
送信器から好ましいサブセットのサイズを送信するという特徴は、第１、第２、第３実施形態とは独立に、または、第１、第２、第３実施形態と共に使用されることができる。例えば、それは、第３実施形態におけるようなコードブックのシグナリングと共に使用されてもよい。
【００６８】
上述の通信およびフィードバックスキームは、好ましくは、必要に応じて、送信器および受信器のプロセッサ上で動作するソフトウェアで実施される。ＰＭＩフィードバックスキームのための全体的な図式的ブロック構成が図４に示される。
【００６９】
上述の実施形態では、差分符号化スキームは、他の周波数インターバルまたは時間インターバルに基づいて得られるＰＭＩのサブセットに対する周波数インターバルまたは時間インターバルについてのＰＭＩを符号化すること、例えば、好ましいサブセットまたは最も可能性のあるサブセットに関するインデックスを送信することを含む。例えば、もしインターバル１４（１）のＰＭＩがインターバル１４（０）に対して符号化されれば、インターバル１４（２）のＰＭＩは、インターバル１４（１）に対して符号化される、などである。
【００７０】
しかしながら、第５実施形態において、一連のインターバルにおける各予符号化インターバルに対する各インターバル（例えば、インターバル１４（０）…１４（Ｎ））のＰＭＩを送信する受信器に代えて、それは、関連の帯域幅についてのＰＭＩに対する各インターバルのＰＭＩを符号化する。これは、上述のように、関連の帯域幅が、システム帯域幅全体であることができ、或いは、それは、システム帯域幅全体の一部であることができる。それは、チャネルについてあり得る帯域幅全体であることができ、あるいは、利用可能な帯域または任意の処理の時間での通信のために要求される帯域の一部であり得る。部分的帯域に対する差分符号化の例では、使用される帯域の部分は、どのような方法でも選択または決定されることができる。しかし、一例では、ユーザ機器（ＵＥ）は、帯域を複数の帯域幅部分、典型的には、２または３の帯域幅部分に分割し、それに対して初期のＰＭＩを符号化する。他の例では、基地局（ノードＢ）は、ＵＥにサブ帯域のセットＳをシグナリングし、そして、ＵＥは、そのセットＳについての単一のＰＭＩに対して符号化された初期のＰＭＩを送信する。セットＳのサブ帯域は、連続的(contiguous)である必要はない。実際には、さらに一般的に、部分的な“関連の”帯域幅に対する差分符号化の例では、問題となっている部分的帯域は、連続的な周波数インターバルを含む必要はないが、含んでもよい。
【００７１】
関連の帯域についてのＰＭＩの意味は、それが、問題となっているシステム帯域の全体または一部を介して受信器２に送信されるのであれば、システム帯域の全部であろうが一部であろうが、受信器が送信器２について（スループットまたは平均二乗エラーのような適切な性能基準または複数の性能基準に従って）使用するのに好ましいＰＭＩである。従って、帯域全体の例では、それは、送信器が帯域全体（広帯域ＰＭＩ）を介して送信するものである場合に好ましいＰＭＩである。そして、部分的帯域の例では、それは、送信器が帯域のその一部のみを介して送信するものである場合に好ましいＰＭＩである。
【００７２】
第５実施形態では、受信器４は、一連のインターバルにおける各予符号化周波数インターバルまたは時間インターバルからの代わりに、関連の帯域ＰＭＩに対して最も可能性のあるサブセットを導出することにより符号化のための関連の帯域ＰＭＩを使用する。即ち、受信器４は、インターバルがＰＭＩインデックスｊを必要とする推移確率であることを、各関連の帯域ＰＭＩインデックスｉについて計算し、従って、所定の関連の帯域ＰＭＩに基づいて任意のインターバルについて最も可能性のあるサブセットを決定する。予符号化ＰＭＩの代わりに関連の帯域ＰＭＩを使用することのほかに、最も可能性のあるサブセットは、第２実施形態におけるように決定され使用される。
【００７３】
従って例えば、第１インターバル１４（０）のＰＭＩは、関連の帯域ＰＭＩから導出される最も可能性のあるサブセットに対して符号化され、また、第２インターバル１４（１）のＰＭＩは、同じ最も可能性のあるサブセットに対して符号化され、その他、第３インターバル１４（２）のＰＭＩも同様である。
【００７４】
第６実施形態では、一連のインターバルにおける第１インターバルの初期ＰＭＩのみが、全体または部分的システム帯域ＰＭＩに対して符号化される。従って、例えば、インターバル１４（１）のＰＭＩはインターバル１４（０）に対して符号化され、インターバル１４（２）のＰＭＩはインターバル１４（１）に対して符号化される等々であるが、しかし、コードブック全体に対する“絶対”インデックスとして第１インターバル１４（０）の初期ＰＭＩを送信する受信器４の代わりに、それは、所定の関連帯域についてのＰＭＩに対して符号化されることができる。
【００７５】
同様に、もしスキームがリセットされれば、このリセットに続いて送信される第１ＰＭＩは、所定の関連の帯域ＰＭＩに対して符号されて送信されてもよい（システム帯域の全体または一部のどちらであっても）。
【００７６】
上述の実施形態は、単なる例として説明されたものであることが理解される。例えば、上述の説明は、各所で周波数ドメインにおけるサブセット低減に言及しているが、本発明は、この技術が時間ドメインで導入される場合にも適合する（一つの報告時間から次へのサブセットの低減）。即ち、本技術は、単一の周波数インターバル、または、時間および周波数の両方のドメインでの場合についても、時間ドメインにおいて有効である。更に、両方の場合において排他的ではないが、とりわけ別の差分計算パラメータ、例えば相関以外のパラメータや、場合によっては別のサブセットサイズが使用されてもよい。また、他の動作および構成は本明細書の開示から本技術分野の当業者には明らかである。本発明の範囲は、上述の実施形態によって制限されるものではない。
【符号の説明】
【００７７】
２  送信器
４  受信器
６（１）〜６（ｎ）  送信アンテナ
８（１）〜８（ｍ）  受信アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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