(57)【要約】  本発明は、多重アンテナ通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる方法及び装置に関する。多重ユーザ多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法は、ＭＩＭＯ送信環境を測定する過程と、前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定する過程と、前記フィードバック量に応じてフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含み、システム容量を前記送信環境に応じて最適化しうるという利点がある。
2011510588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重ユーザ多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法であって、
ＭＩＭＯ送信環境を測定する過程と、
前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定する過程と、
前記フィードバック量に応じてフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＭＩＭＯ送信環境を測定する過程は、
ユーザ端末数を確認するか、端末のサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確認するか、又は干渉若しくは雑音を確認することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法であって、
ユーザ端末の数を確認する過程と、
前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法であって、
端末のサービス品質を確認する過程と、
前記端末のサービス品質が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記端末の要求送信率が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法であって、
干渉環境を測定する過程と、
前記干渉レベルが既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記干渉レベルが既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記干渉レベルは、ＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｖｅｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ）で測定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる端末動作方法であって、
基地局からフィードバックチャネルが割り当てられる過程と、
前記割り当てられたフィードバックチャネルを介して、ＭＩＭＯ送信環境に応じたチャネル情報をフィードバックする過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記フィードバック情報を構成する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィードバック情報を構成する過程は、
フィードバック形態を確認して、前記フィードバック形態がＭＵ−ＭＩＭＯをサポートする場合、多重ユーザＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、行インデックス、コードブックインデックスを送信し、単一ユーザ／多重ユーザＭＩＭＯを動的に動作させるために、追加情報であるランク情報、単一ユーザのための追加ＣＱＩを送信することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置であって、
ＭＩＭＯ送信環境を測定する送信環境測定部と、
前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定するフィードバック決定部と、
前記フィードバック量に応じて資源を割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記フィードバックチャネル割り当て部は、
ユーザ端末数を確認するか、端末のサービス品質を確認するか、又は干渉若しくは雑音を確認することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置であって、
ユーザ端末の数を確認する送信環境測定部と、
前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置であって、
端末のサービス品質を確認する送信環境測定部と、
前記端末のサービス品質が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記端末の要求送信率が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置であって、
干渉環境を測定する送信環境測定部と、
前記干渉レベルが既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記干渉レベルが既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個のデータストリームに該当するフィードバックチャネルを割り当てることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記干渉レベルは、ＩＯＴで測定されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重アンテナ通信システムに関し、特にチャネル情報をフィードバックするための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：以下、ＭＩＭＯとする）技術は、最近大きく注目される分野であって、研究が盛んに進められている。各々の送受信端が多重アンテナを使用するシステムは、単一アンテナを使用するシステムに比べて追加的な周波数や送信電力割り当てがなくても、チャネル送信容量をアンテナ数に比例して増加させることができる。
【０００３】
前記ＭＩＭＯ技術は、大きくＳＵ−ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ）とＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ）とに区分できる。ＳＵ−ＭＩＭＯは、同一無線資源（例：時間、周波数等）を１度に１名のユーザに割り当てて通信するポイントツーポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ）方式のＭＩＭＯ技術のことを言い、ＭＵ−ＭＩＭＯは、同一無線資源を１度に複数のユーザに割り当てて通信するポイントツーマルチポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｍｕｌｉｔｐｏｉｎｔ）方式の技術のことを言う。時空間送信ダイバーシチ（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ：以下、ＳＴＴＤとする）や空間多重（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＳＭとする）などのＳＵ−ＭＩＭＯ技術は、現在まで多くの研究がなされ、最近、ＰＵ２ＲＣ（Ｐｅｒ−Ｕｓｅｒ  Ｕｎｉｔａｒｙ  Ｒａｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＤＰＣ（Ｄｉｒｔｙ−Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｄｉｎｇ）等のＭＵ−ＭＩＭＯ技術に対する研究が盛んに進められている。
【０００４】
前記ＭＩＭＯ技術を分類する他の方法として、基地局がチャネルに対する情報を知るために、フィードバックを使用するか否かによって、ＯＬ−ＭＩＭＯ（Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ）とＣＬ−ＭＩＭＯ（Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ）とに分けられる。前記ＳＵ−ＭＩＭＯの場合、ＯＬ−ＭＩＭＯとＣＬ−ＭＩＭＯの２種類の技術がすべて使用されうるが、前記ＭＵ−ＭＩＭＯの場合、一般に基地局がチャネルに対する情報を必ず知っていなければならないため、ＣＬ−ＭＩＭＯの技術のみが使用される。前記ＣＬ−ＭＩＭＯは、チャネルに関連した情報を端末が基地局に通知しなければならないが、一般にアンテナ数が増加するほどフィードバック情報の量が多くなる。
【０００５】
上述のように、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ技術は、一般にチャネルに対する情報をフィードバックを介して基地局が知っていなければならない。このために大きく２通りの方法がある。第１の方法は、チャネル係数の値を量子化してフィードバック（例：ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）の場合）するか、又はアップリンクでサウンディング信号を利用して基地局でチャネルを推定する方法（例：ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）の場合）である。前記第１の方法は、チャネルに対して多くの情報を基地局が利用できるので、さらに複雑でかつ精巧なＭＵ−ＭＩＭＯ技術を使用することができるという長所がある。しかしながら、フィードバックのオーバーヘッドが大きいという短所がある。第２の方法は、予め決まったコードブックを使用する方法である。端末は、予め決まったコードブック内で最も好ましいプレコーディング行列（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｍａｔｉｒｘ）を選択して、前記プレコーディング行列のインデックスのみを基地局にフィードバックすることによって、フィードバック量を減らすことができる。このとき、コードブックのインデックスは、チャネルの方向性のみを表すＣＤＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）であるため、追加にＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）のようなＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をフィードバックすることが必要である。
【０００６】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ技術において最も普遍的なＰＵ２ＲＣ（Ｕｎｉｔａｒｙ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）技術の場合、フィードバックしなければならない情報は、好ましいプレコーディング行列、好ましいデータストリームの情報、その際のＳＩＮＲに対する情報である。これをフィードバックする方法に対して、様々な選択が可能である。最適化方法は、コードブック内のすべてのプレコーディング行列に対して、そしてすべての階層（ｌａｙｅｒ）（すなわち、送信アンテナから送信されるデータストリーム）に対してＳＩＮＲをフィードバックした後、基地局が様々な組み合わせを比較した後に決定する方法である。しかしながら、この場合、フィードバック量が多いので現実的に使用し難い。ここで、フィードバック量を減らす方案として、端末が好ましいプレコーディング行列インデックスと前記プレコーディング行列内の階層インデックスとを選択して、これに対するＰＤ（Ｐｏｓｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）−ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）をフィードバックする方法がある。しかしながら、前記好ましいプレコーディング行列インデックスと前記プレコーディング行列内の階層インデックスとを選択してフィードバックする方法は、端末のサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を高めるのに限界があり、ユーザ端末の数が少ない場合、制限されたチャネル情報によってシステム容量の劣化が発生するおそれがある。
そのため、従来の場合、多様なＭＩＭＯ送信環境において単一化されたフィードバック方式では、送信要求事項を満足させ難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００６−００１９６７６号明細書
【特許文献２】韓国特許出願公開第２００６−００３３９５７号明細書
【特許文献３】国際公開第２００６／０４３７７３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおいて送信環境に応じて要求されるフィードバック情報量を決定する方法及び装置を提案して、上述した問題点を解決しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成すべく、本発明の第１の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法は、ＭＩＭＯ送信環境を測定する過程と、前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定する過程と、前記フィードバック量に応じてフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を達成すべく、本発明の第２の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法は、ユーザ端末の数を確認する過程と、前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を達成すべく、本発明の第３の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法は、端末のサービス品質を確認する過程と、前記端末のサービス品質が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を達成すべく、本発明の第４の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局動作方法は、干渉環境を測定する過程と、前記干渉レベルが既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てる過程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を達成すべく、本発明の第５の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる端末動作方法は、基地局からフィードバックチャネルが割り当てられる過程と、前記割り当てられたフィードバックチャネルを介して、ＭＩＭＯ送信環境に応じたチャネル情報をフィードバックする過程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を達成すべく、本発明の第６の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置は、ＭＩＭＯ送信環境を測定する送信環境測定部と、前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定するフィードバック決定部と、前記フィードバック量に応じて資源を割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を達成すべく、本発明の第７の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置は、ユーザ端末の数を確認する送信環境測定部と、前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を達成すべく、本発明の第８の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置は、端末のサービス品質を確認する送信環境測定部と、前記端末のサービス品質が既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
上記の課題を達成すべく、本発明の第９の態様によれば、多重ユーザ多重入力多重出力通信システムにおけるフィードバックチャネルを割り当てる基地局装置は、干渉環境を測定する送信環境測定部と、前記干渉レベルが既設定されたしきい値より大きい場合、一つのデータストリームに対するフィードバックチャネルを割り当てるフィードバックチャネル割り当て部とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための基地局動作順序図である。
【図２Ａ】本発明によるユーザ数に応じたフィードバック量を決定するフローチャートである。
【図２Ｂ】本発明によるユーザ数に応じたフィードバック量を決定するフローチャートである。
【図２Ｃ】本発明による干渉環境に応じたフィードバック量を決定するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための端末動作順序図である。
【図４】本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための基地局装置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、ユーザ、操作者の意図又は慣例などによって変わりうる。したがって、その定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行わなければならない。
【００２０】
以下、多重ユーザ多重入力多重出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ：以下、ＭＵ−ＭＩＭＯとする）通信システムにおいて、送信環境に応じて要求されるフィードバック情報量を決定する方法及び装置について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための基地局動作順序図を示している。
前記図１に示すように、基地局は、ステップ１００にて送信環境を測定又は判断する。前記送信環境は、ユーザ端末数、ＱｏＳ（例：端末が要求する送信率）、干渉レベル又は雑音レベルなどで決定されることができる。
【００２１】
次いで、基地局は、ステップ１０２にて送信環境に応じて端末別フィードバック量を決定する。例えば、ＰＵ２ＲＣの場合、ユーザ数が少ないと、Ｎ階層フィードバックが必要であり、ユーザ数が多いと、１階層フィードバックでも充分である（下記の図２Ａ参照）。また、端末のＱｏＳ要求条件に応じて端末がＮ階層又は１階層のみを割り当てられるようにするために、フィードバック量の調節が必要である（下記の図２Ｂ参照）。また、端末の受信アンテナが２個以上であるとき、雑音制限（ｎｏｉｓｅ−ｌｉｍｉｔｅｄ）環境の場合、ＣＢＦが最適化した性能を発揮できるから有利であるが、干渉制限（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｌｉｍｉｔｅｄ）環境であるときには、ＣＢＦ性能とＺＦ性能とが似ている。したがって、干渉制限環境でさらに小さなフィードバックを要求するＺＦ技術が有利である（下記の図２Ｃを参照）。
次いで、前記基地局は、ステップ１０４にて決定したフィードバック量に応じた資源を割り当てる。
その後、前記基地局は、フィードバック手順を終了する。
【００２２】
図２Ａは、本発明によるユーザ数に応じたフィードバック量を決定するフローチャートを示している。
前記図２Ａに示すように、基地局は、ステップ２００にてアクセスしているユーザ数を測定する。
次いで、前記基地局は、ステップ２０１にて前記ユーザ数が既設定されたしきい値より大きいとき、ステップ２０２に進んで１階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、好ましいプレコーディング行列のインデックスと該当する一つの階層インデックスとをフィードバックするように資源を割り当てる。
これに対し、前記ステップ２０１にて前記ユーザ端末数が既設定されたしきい値より小さいとき、前記基地局は、ステップ２０３に進んでＮ階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、好ましいプレコーディング行列のインデックスと該当するＮ個の階層インデックスとをフィードバックするように資源を割り当てる。
その後、前記基地局は、フィードバック手順を終了する。
【００２３】
図２Ｂは、本発明によるユーザ数に応じたフィードバック量を決定するフローチャートを示している。
前記図２Ｂに示すように、基地局は、ステップ２１０にて端末の要求送信率を測定する。
次いで、前記基地局は、ステップ２１２にて前記端末の要求送信率が既設定されたしきい値より大きいとき、ステップ２１３に進んで１階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、好ましいプレコーディング行列のインデックスと該当する一つの階層インデックスをフィードバックするように資源を割り当てる。
これに対し、前記ステップ２１２にて前記ユーザ端末数が既設定されたしきい値より小さいとき、前記基地局は、ステップ２１４に進んでＮ階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、好ましいプレコーディング行列のインデックスと該当するＮ個の階層インデックスとをフィードバックするように資源を割り当てる。
その後、前記基地局は、フィードバック手順を終了する。
【００２４】
前記図２Ａ、図２Ｂにて上述したように、制限されたチャネル情報によってセル容量が制限されうるが、ユーザ端末数が多い場合には、ＭＵ−ＭＩＭＯスケジューリングによりシステム容量の劣化が最小化されうる。しかしながら、端末の立場で１階層に対するＳＩＮＲのみをフィードバックして、１階層のみを割り当てられうるので、端末のＱｏＳを高めるのに限界がある。また、端末の数が少ない場合、基地局の制限されたチャネル情報によってシステム容量の劣化も大きくなりうる。この場合には、端末がフィードバックする量を増やして（例：Ｎ階層フィードバック）性能の劣化を阻止することができる。例えば、２ｘ２ＭＩＭＯシステム環境において各端末が選択したプレコーディング行列内で２個の階層に対するＰＤ−ＳＩＮＲ情報をすべてフィードバックする場合、好ましい１個の階層に対するＰＤ−ＳＩＮＲ情報フィードバックに比べて、端末当たりのフィードバック情報は２倍に増える。しかしながら、一つの端末が２個の階層をすべて割り当てられることができるから（単一ユーザモード割り当て）端末のＱｏＳを増加させることができ、ユーザ数が少なく、故に、多重ユーザダイバーシチ利得が小さくて容量の増加を期待することができない場合、ＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）又は連続干渉除去（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：ＳＩＣ）技術を適用して、容量利得を得ることができる。
【００２５】
図２Ｃは、本発明による干渉環境に応じたフィードバック量を決定するフローチャートを示している。
前記図２Ｃに示すように、基地局は、ステップ２２０にてＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｖｅｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ）を測定する。ここで、前記ＩＯＴが大きいと、その分だけ干渉も大きくなる。
次いで、前記基地局は、ステップ２２２にて前記ＩＯＴが既設定されたしきい値より大きいとき、ステップ２２３に進んで１階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、ベクトルコードブックを割り当てる。
これに対し、前記ステップ２２２にて前記ＩＯＴが既設定されたしきい値より小さいとき、前記基地局は、ステップ２２４に進んでＮ階層に対するフィードバック資源を割り当てる。すなわち、行列コードブックを割り当てる。
その後、前記基地局は、フィードバック手順を終了する。
【００２６】
前記図２Ｃにて上述したように、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術においてＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）−ＳＤＭＡ技術の場合、端末がフィードバックしたコードブック行列を基地局がそのままビーム加重値（ｂｅａｍ  ｗｅｉｇｈｔ）として使用するＰＵ２ＲＣ技術とは異なり、基地局が追加的な処理を行ってビーム加重値を生成し、これを端末に送信するため、ＰＵ２ＲＣと比較して性能向上を図ることができる。基地局アンテナ数が４個、端末受信アンテナ数が１個である場合、各端末は、４ｘ１チャネルベクトルに対するコードブックを選択して基地局にフィードバックし、基地局は、端末がフィードバックしたコードブックインデックスからチャネルベクトルを推定した後、４個の端末に同時に直交したビームを作って送信することによって、ＭＵ−ＭＩＭＯ動作を行う。端末の受信アンテナ数が２個である場合、単純ＺＦ動作では、４個端末に対する直交したビームを作ることができないので、端末が受信アンテナ２個のうち、チャネル環境の良い受信アンテナに対するコードブックをフィードバックすると、基地局は、端末受信アンテナが１である場合と同じ動作で４名のユーザを割り当てることができる。しかしながら、端末受信アンテナ２個をすべて考慮してビーム加重値を作ったのではないので、準最適化した動作を行う。この場合、ＣＢＦ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ＢｅａｍＦｏｒｍｉｎｇ）技術を利用して、基地局のビーム加重値及び端末受信加重値を同時最適化して直交したビームを形成できるので、最適化した性能を発揮できる。しかしながら、ＣＢＦは、４ｘ２チャネルに対する行列コードブックフィードバックを必要とするので、ＺＦ技術に比べて２倍のフィードバック量を要求する。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための端末動作順序図を示している。
前記図３に示すように、端末は、ステップ３００にてフィードバック資源を基地局から割り当てられる。
次いで、端末は、ステップ３０２にてすべての階層に対してチャネル推定を行い、ステップ３０４にて割り当てられた資源に応じてチャネル推定結果をフィードバックする。下記の表１は、ＰＵ２ＲＣのフィードバックチャネル構成例を示している。
【００２８】
【表１】
2011510588.tif 000003
【００２９】
ここで、基地局が送信環境に応じてフィードバック形態を「００１０」に決定して割り当てると、端末は、ＭＵ−ＣＱＩ値、該当行列の行インデックスとコードブックインデックスとを含んでフィードバック情報を構成し、フィードバック形態が「００１１」である場合、ランク情報と単一ユーザ（ＳＵ）のための追加ＣＱＩを含んでフィードバック情報を構成する。すなわち、基地局は、送信環境に応じて端末別にフィードバック形態を変更することができる。
その後、前記基地局は、フィードバック手順を終了する。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態によるＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおけるフィードバックのための基地局装置４００を示している。
前記図４に示すように、送信環境測定部４１０は、ＭＩＭＯ送信環境を測定し、フィードバック量決定部４２０は、前記ＭＩＭＯ送信環境に応じてフィードバック量を決定し、フィードバックチャネル割り当て部４３０は、前記フィードバック量に応じた資源を割り当てる。
【００３１】
例えば、前記送信環境測定部４１０は、ユーザ端末の数を確認し、前記フィードバックチャネル割り当て部４３０は、前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より大きい場合、１個の階層に対するフィードバックチャネルを割り当てる。そして、前記ユーザ端末の数が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個の階層に該当するフィードバックチャネルを割り当てる。
あるいは、前記送信環境測定部４１０は、端末の要求送信率を確認し、前記フィードバックチャネル割り当て部４３０は、前記端末の要求送信率が既設定されたしきい値より大きい場合、１個の階層に対するフィードバックチャネルを割り当てる。そして、前記端末の要求送信率が既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個の階層に該当するフィードバックチャネルを割り当てる。
さらにまた、前記送信環境測定部４１０は、干渉環境を測定し、前記フィードバックチャネル割り当て部４３０は、前記干渉レベルが既設定されたしきい値より大きい場合、一個の階層に対するフィードバックチャネルを割り当てる。そして、前記干渉レベルが既設定されたしきい値より小さい場合、Ｎ個の階層に該当するフィードバックチャネルを割り当てる。ここで、前記干渉レベルは、ＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｖｅｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ）で測定されうる。
【００３２】
本発明の詳細な説明では具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲だけでなく、特許請求の範囲と均等なものによって決まらねばならない。
上述したように、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信システムにおいて送信環境に応じて端末のフィードバック要求量を決定することによって、システム容量を前記送信環境に応じて最適化できるという利点がある。
【符号の説明】
【００３３】
４００  基地局装置
４１０  送信環境測定部
４２０  フィードバック量決定部
４３０  フィードバックチャネル割り当て部
【図１】
2011510588.tif 000004
【図２Ａ】
2011510588.tif 000005
【図２Ｂ】
2011510588.tif 000006
【図２Ｃ】
2011510588.tif 000007
【図３】
2011510588.tif 000008
【図４】
2011510588.tif 000009
【国際調査報告】
2011510588.tif 000010
2011510588.tif 000011