(57)【要約】本発明は多入力多出力を実現する方法を開示し、センターアクセスポイントCAPがステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信することと、STAが前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つ前記フィードバックリソースで前記MIMO制御情報の指示に従いフィードバックすることと、を含む。前記CAPは前記STAのフィードバックにより、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択する。本発明によれば、スペクトルリソースを適応にスケジューリングし、スペクトル利用率とシステムの性能を向上させることができる。【選択図】図９
2014508452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力MIMOを実現する方法であって、
センターアクセスポイントCAPは、ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信することと、
前記STAは、前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つフィードバックリソースでMIMO制御情報の指示に従いフィードバックすることと、
前記CAPは、STAのフィードバックにより、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択することと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記STAは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記STAは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記STAは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記STAは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記MIMOフィードバック制御情報は、
MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの中のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を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CAPは前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
センターアクセスポイントであって、
ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信するための送信モジュールと、
前記STAのフィードバックを受信するための受信モジュールと、
前記STAのフィードバックにより、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択するための処理モジュールと、を備えることを特徴とするセンターアクセスポイント。
【請求項１４】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含むことを特徴とする請求項１３に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１５】
前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１６】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であることを特徴とする請求項１５に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１７】
前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCSIレポートを受信し、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含むことを特徴とする請求項１６に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１８】
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であることを特徴とする請求項１５に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１９】
前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたBFMレポートを受信し、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含むことを特徴とする請求項１８に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項２０】
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであることを特徴とする請求項１５に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項２１】
前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCMIレポートを受信し、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項２０に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項２２】
前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分するための配分モジュールを更に備えることを特徴とする請求項１３に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項２３】
センターアクセスポイントCAPが送信するダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を受信するための受信モジュールと、
前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得するための検査モジュールと、
前記フィードバックリソースで前記MIMO制御情報の指示に従いフィードバックするためのフィードバックモジュールと、を備えることを特徴とするステーション。
【請求項２４】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含むことを特徴とする請求項２３に記載のステーション。
【請求項２５】
前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載のステーション。
【請求項２６】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックである場合、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であることを特徴とする請求項２５に記載のステーション。
【請求項２７】
前記フィードバックモジュールは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含むことを特徴とする請求項２６に記載のステーション。
【請求項２８】
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックである場合、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であることを特徴とする請求項２５に記載のステーション。
【請求項２９】
前記フィードバックモジュールは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含むことを特徴とする請求項２８に記載のステーション。
【請求項３０】
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであることを特徴とする請求項２５に記載のステーション。
【請求項３１】
前記フィードバックモジュールは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項３０に記載のステーション。
【請求項３２】
前記フィードバックモジュールは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックすることを特徴とする請求項２３に記載のステーション。
【請求項３３】
前記MIMOフィードバック制御情報は、
MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの中のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を含むことを特徴とする請求項３２に記載のステーション。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、出願日が２０１１年１月３０日、出願番号が２０１１１００３３１６１．７、発明の名称が「MIMOを実現する通信方法及び無線通信方法」である先願の優先権を主張し、当該先願の内容全体は、すべて本願に援用されている。
【０００２】
本願は、出願日が２０１１年７月６日、出願番号が２０１１１０１８８９４７．６、発明の名称が「MIMOを実現する通信方法、無線通信方法及び設備」である先願の優先権を主張し、当該先願の内容全体は、すべて本願に援用されている。
【技術分野】
【０００３】
本発明は無線通信及びネットワーク技術分野に属し、特にMIMO（多入力多出力）を実現する方法と設備に関する。
【背景技術】
【０００４】
無線通信技術の急進化に伴い、スペクトルリソースの深刻な不足は無線通信事業を発展するための「ボトルネック」となっている。いかに限りのあるスペクトルリソースを十分に開発・利用し、スペクトルを向上させればよいかは、現在通信分野で研究しているホットな課題の一つである。マルチアンテナ技術は帯域幅を増加することなく、伝送効率とスペクトルの利用率を向上させるため、大きな注目を浴びている。
【０００５】
通信技術の急進化に伴い、MIMOメカニズムを実現する方法に対して更に高い要求が提出されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらを鑑みて、本発明の解決しようとする課題は、新たなMIMOメカニズムを実現する方法を提供することである。開示された実施例のある面について基本的な理解を持たせるように、以下に簡単な概括が与えられている。当該概括部分は、総体的な評術ではないし、キー・重要な構成要素またはこれらの実施例を記載する保護範囲を特定するものではない。その唯一の目的は、簡単な形式である概念を示し、これをもって以後の詳細な説明の序文とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するために、本発明はMIMOを実現する方法であって、
アクセスポイントAPは、MIMO制御情報付きのチャンネル探査フレームをユーザステーションに送信することと、そのうち、MIMO制御情報は、ユーザステーションによるフィードバックが要求される、チャンネル情報タイプ、チャンネル帯域幅及びサブキャリアグループ情報を含み、
ユーザステーションは前記探査フレームを受信した後、MIMO制御情報に応じて、アクセスポイントAPの要求を応答し、チャンネル情報を前記アクセスポイントAPへフィードバックすることと、
アクセスポイントAP は各ステーションによってフィードバックされたチャンネル情報を受信し、フィードバックされたチャンネル情報に基づいて、MIMO動作モードを特定し、対応するステーションにデータを送信することと、を含む方法を提供する。
【０００８】
ある好ましい実施例において、フィードバックタイプ要求は、フィードバックが要求されるチャンネル情報タイプが、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMIMOに用いられるチャンネル状態情報レポートCSIであることを含み、前記MIMO 制御情報は、CSIマトリックスの列数であるNcインデックスと、CSIマトリックスの行数であるNｒインデックスと、CSIマトリックスにおけるエレメントごとの実体部分及び仮想部分の量子化ビット数を表す量子化ビット情報とを含む。
【０００９】
ある好ましい実施例において、フィードバックタイプ要求は、さらにマルチユーザMU-MIMOのフィードバックに用いられるコードブックマトリックスフィードバックを含む。
【００１０】
ある好ましい実施例において、APによる要求は、MU-MIMOフィードバックであり、同じ帯域幅能力を持つステーションは、OFDMA方式でフィードバックし、帯域幅能力が異なるステーションは、TDMA方式でフィードバックする。
【００１１】
ある好ましい実施例において、フィードバックタイプは、CSIマトリックスフィードバックまたはコードブックフィードバックであり、ステーションによってフィードバックされたチャンネル情報は、MACフレームにパッケージングされて伝送し、前記MACフレームは、MACフレームヘッダ及びフレームボディを含み、そのうち、フレームボディ部分は、CSIマトリックスレポートまたはコードブックマトリックスレポートを含み、
フィードバックタイプがCSIマトリックスである場合、ステーションによってフィードバックされたフレームボディはCSIマトリックスレポートフィールドを含み、当該フィールドは、各受信アンテナ上のチャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含み、
フィードバックタイプがコードブックフィードバックである場合、ステーションによってフィードバックされたフレームボディは、各時空間ストリームのチャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別(identity)とを含む。
【００１２】
ある好ましい実施例において、前記CSIマトリックスレポートフィールドは、CSIマトリックスエレメントを含み、データサブキャリアの番号によりソートする。
【００１３】
また、上記のような課題を解決するために、本発明はMIMOを実現する中距離・短距離無線通信システムであって、
アクセスポイントAPは、MIMO制御情報付きのチャンネル探査フレームを特定ユーザステーションに送信し、ユーザがチャンネル情報をフィードバックするように指示することと、そのうち、MIMO制御情報は、フィードバックが要求されるチャンネル情報タイプ、チャンネル帯域幅及びサブキャリアグループ情報を含み、APによって送信されたものがMU-MIMOチャンネル探査フレームである場合、MIMO制御情報は、複数ステーションのMIMO制御情報を含み、
ユーザステーションは前記探査フレームを受信した後、MIMO制御情報に応じて、チャンネル情報をアクセスポイントAPへフィードバックすることと、
アクセスポイントAP は各ユーザステーションによってフィードバックされたチャンネル情報を受信し、フィードバックされたチャンネル情報に基づいて、MIMO動作モードを特定し、対応するステーションにデータを送信することと、を含むシステムを提供する。
【００１４】
ある好ましい実施例において、APによる要求がMU-MIMOフィードバックである場合、同じ帯域幅能力を持つステーションは、OFDMA方式でフィードバックし、帯域幅能力が異なるステーションは、TDMA方式でフィードバックする。
【００１５】
上記のような課題を解決するために、本発明はMIMOを実現する方法であって、
センターアクセスポイントCAPは、ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信することと、
前記STAは、前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つ前記フィードバックリソースで前記MIMO制御情報の指示に従いフィードバックすることと、
前記CAPは、前記STAのフィードバックにより、ダウンリンクデーの伝送に対して適切なMIMOモードを選択することと、を含むことを特徴とする方法を提供する。
【００１６】
ある好ましい実施例において、前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含む。
【００１７】
ある好ましい実施例において、前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含む。
【００１８】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数である。
【００１９】
ある好ましい実施例において、前記STAは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む。
【００２０】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数である。
【００２１】
ある好ましい実施例において、前記STAは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含む。
【００２２】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックである。
【００２３】
ある好ましい実施例において、前記STAは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含む。
【００２４】
ある好ましい実施例において、前記STAは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックする。
【００２５】
ある好ましい実施例において、前記MIMOフィードバック制御情報は、
MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの内のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を含む。
【００２６】
ある好ましい実施例において、前記CAPは前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分する。
【００２７】
上記のような課題を解決するために、本発明はセンターアクセスポイントであって、
ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信するための送信モジュールと、
前記STAのフィードバックを受信するための受信モジュールと、
前記STAのフィードバックにより、ダウンリンクデーの伝送に対して適切なMIMOモードを選択するための処理モジュールと、を備えるセンターアクセスポイントを提供する。
【００２８】
ある好ましい実施例において、前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含む。
【００２９】
ある好ましい実施例において、前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含む。
【００３０】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数である。
【００３１】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCSIレポートを受信し、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む。
【００３２】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数である。
【００３３】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたBFMレポートを受信し、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含む。
【００３４】
ある好ましい実施例において、前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックである。
【００３５】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCMIレポートを受信し、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含む。
【００３６】
ある好ましい実施例において、前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分するための配分モジュールを更に備える。
【００３７】
上記のような課題を解決するために、本発明は、
センターアクセスポイントCAPが送信するダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を受信するための受信モジュールと、
前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得するための検査モジュールと、
前記フィードバックリソースで前記MIMO制御情報の指示に従いフィードバックするためのフィードバックモジュールと、を備えるステーションを提供する。
【００３８】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールによって受信された前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含む。
【００３９】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールによって受信された前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含む。
【００４０】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールによって受信された前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数である。
【００４１】
ある好ましい実施例において、前記フィードバックモジュールは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む。
【００４２】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールによって受信された前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数である。
【００４３】
ある好ましい実施例において、前記フィードバックモジュールは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスと、を含む。
【００４４】
ある好ましい実施例において、前記受信モジュールによって受信された前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックである。
【００４５】
ある好ましい実施例において、前記フィードバックモジュールは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含む。
【００４６】
ある好ましい実施例において、前記フィードバックモジュールは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックする。
【００４７】
ある好ましい実施例において、前記MIMOフィードバック制御情報は、
MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの内のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を含む。
【００４８】
前記のように、本発明に係るMIMOを実現する技術案によれば、CAPが統合的にチャンネルリソースを配分することを実現し、ユーザが更に空間リソースを多重化することにより、スペクトルの利用率を向上することができる。本発明によれば、スペクトルリソースを適応にスケジューリングし、スペクトルの利用率とシステムの性能を向上することができる。
【００４９】
上記の目的及び係る目的のため、１つまたは複数の実施例は、以後詳しく説明して請求項に特別記載の特徴を含む。以下の説明及び図面は、ある例示的な点を詳しく説明し、尚且つその示すものは各実施例の原則のみであって、種々の方式のうちの幾つかの方式を利用することができる。他の利点及び新規性の特徴は、以下の詳しい説明に従い、図面の考慮を組み合わせて明らかになるだろう。開示された実施例は、あらゆる面およびそれらの同等のものを含むべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１に係るダウンリンクMIMOモードの選択フローを示す模式図である。
【図２】本発明の実施例２に係るMIMOを実現する方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施例２に係るMIMO制御情報の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例２に係るアップリンク・ダウンリンク信号を示すタイミング図である。
【図５】本発明の実施例２に係るアップリンク・ダウンリンク信号を示すタイミング図である。
【図６】本発明の実施例２に係るチャンネル探査フレームの構造を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例２に係るMIMOを実現できる無線システムを示す模式図である。
【図８】本発明の実施例３に係るMIMOを実現する方法を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施例３に係るMIMOを実現する方法を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るCSIフィードバックマトリックス型のMIMOフィードバックフレームチャンネル情報のフレームボディ構造を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例３に係るMIMOフィードバックフレーム構造を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施例３に係るビームフォーミングフィードバックマトリックス型のMIMOフィードバックフレームのフレームボディ構造を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施例３に係るコードブックインデックスフィードバック型のMIMOフィードバックフレームのフレームボディ構造を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施例４に係るチャンネル探査フレームの構造を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施例４に係る他のチャンネル探査フレームの構造を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施例４に係る更に他のチャンネル探査フレームの構造を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施例５に係るセンターアクセスポイントの構造を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施例５に係る他のセンターアクセスポイントの構造を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施例６に係るステーションの構造を示す模式図である。
【図２０】本発明の実施例７に係るMIMOを実現できる無線システムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、記述と図面には、当業者が本発明を実践するように、本発明の具体的な実施形態を十分に示す。他の実施形態に構造、ロジック、電気、プロセスその他の変更を含めてもよい。実施例は発生可能な変化のみを示す。明らかな要求がない限り、単一のコンポーネントと機能がオプションとなり、且つ操作の順番を変更してもよい。ある実施形態の一部と特徴は他の実施形態の一部と特徴に含まれ、または取り替えられてもよい。本発明の実施形態の範囲は請求の範囲全般の範囲及び請求の範囲で取得できる全ての同等物を含む。本明細書では、本発明に記載されるこれらの実施形態は独自または総体的に用語「発明」と称する。実は、便宜上のことであり、もし実際に１件以上の発明を開示すると、当該適用の範囲が何らの独自の発明または発明構想であることを自動的に制限するわけではない。
【００５２】
［実施例１］
ある好ましい実施例では、システム能力と動作ケースによって、システムのMIMO動作モードは、シングルユーザMIMO（SU-MIMO、Single User- MIMO）とマルチユーザMIMO（MU-MIMO、MultiUser-MIMO）に分けられる。そのうち、SU-MIMO の動作モードはオープンループとクローズドループを含み、MIMOの動作モードはさらにスペースダイバーシティー、ビームフォーミングと空間マルチプレクシングに分けわれる。
【００５３】
本発明実施例１はクローズドループMU-MIMO動作モードを実現する方法を提供する。
【００５４】
アップリンク・ダウンリンクの動作能力が異なるため、表１に示すように、アップリンクはSU-MIMOのみに対応し、ダウンリンクはSU-MIMOとMU-MIMOに対応する。
【００５５】
【表１】
2014508452.tif 000003
【００５６】
次に、発明実施例におけるダウンリンクMIMO動作モードの選択について説明する。
【００５７】
ダウンリンクの動作プロセスに対し、CAP側は既知の端末能力（例えば、ビームフォーミングBF/スペースタイムコードSTBC能力を有するか）、現状のキャッシュの業務レベル、キューのサイズ及びシステムの使用可能なリソースに基づいて、SU-MIMOモードまたはMU-MIMOモードで動作することを決める。図１に示すように、具体的なフローは下記の通りである。
【００５８】
a１、業務のタイプ、業務キューの大きさにより、SU-MIMOモードまたはMU-MIMOモードで動作する。
【００５９】
MU-MIMOモードを使う場合、下記のステップに従う。
a２、マルチユーザチャンネル探査フレーム（MU-Sounding、MultiUser-Sounding）を送信し、チャンネルの状態を取得する。
a３、フィードバックされたチャンネル状態の情報及びグループ持続時間などのパラメーターに基づいて、対応するMIMOグループを選択する。
a４、MIMOグループに対しプリコードを行い、ダウンリンクマルチユーザのデータ伝送を開始する。
【００６０】
SU-MIMOモードを使う場合、下記のステップに従う。
b１、クローズドループMIMOモードであるかオープンループMIMOモードであるかを判断し、クローズドループMIMOモードを使う場合、ステップb２へ進む。オープンループMIMOモードを使う場合、ステップb４へ進む。
b２、シングルユーザ探査フレームを送信し、チャンネルの状態を取得する。
b３、プリコード化を行い、シングルユーザMIMOデータの伝送を開始する。
b４、シングルユーザオープンループMIMOデータ伝送を行う。
【００６１】
［実施例２］
図２を参照し、本発明の実施例２は中距離・短距離無線通信システムでMIMOを実現する方法を提供する。下記のステップを含む。
【００６２】
S０１  CAPは各STAへユニキャストまたはブロードキャストでチャンネル探査フレームを送信して、チャンネルを探査し、且つチャンネル情報をフィードバックするように要求し、当該要求にはMIMO制御情報が付属され、ユニキャストでチャンネル探査フレームを送信する場合、MIMO制御情報が、フィードバックが要求されるチャンネル情報のタイプ、チャンネルの帯域幅及びサブキャリアグループ情報の１つまたは複数を含む。ただし、CAPがブロードキャストでMU-MIMOチャンネル探査フレームを送信する場合、MIMO制御情報は複数のSTAのMIMO制御情報を含み、このとき、MIMO制御情報は少なくともSTA識別を含む。
【００６３】
MAC層探査フレームを設計することは主にダウンリンクに用いられるものであり、CAPよりSTAへ送信される。MU-MIMOまたはクローズドループSU-MIMOのチャンネル探査機能を実現するためのものである。クローズドループSU-MIMOをMU-MIMOのただ１人のユーザの特例としてよいため、本発明実施例ではMU-MIMOの形態について説明する。
【００６４】
S０２  STAはチャンネル探査フレームを受信した後、MIMO制御情報に基づいて、CAPによってフィードバックが要求されるチャンネル情報を応答する。
S０３  CAPは各STAによりフィードバックされたチャンネル情報を受信し、且つフィードバックされたチャンネル情報に基づいて対応するSTAへデータを送信する。
【００６５】
要求されるのがCSIフィードバックである場合、チャンネル探査フレームにMIMO制御情報を持つ必要がある。
フィードバックされたチャンネル情報のタイプがCSIマトリックスである場合、ステップS０１では、MIMO制御情報は、CSIマトリックスの列数であるNcインデックスと、CSIマトリックスの行数であるNrインデックスと、CSIマトリックスにおけるエレメントごとの実体部分と仮想部分の量子化ビット情報とをさらに含む。MIMO制御情報の構成構造を図３に示す。MIMO制御情報の各フィールドの定義を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2014508452.tif 000004
【００６７】
本発明実施例２では、ステップS０２で帯域幅能力が同じSTAに対し、OFDMA方式でフィードバックし、帯域幅能力が異なるSTAに対し、TDMA方式でフィードバックする。
【００６８】
チャンネル探査フレームグループに能力の異なるSTAが存在する場合、２つのフィードバック方式がある。能力の異なるSTAでOFDMA方式でフィードバックすることが許容されると、最小能力のSTAの要求に応じてフィードバックできる。例えば、このケースではCAPの動作帯域幅は８０MHzであり、８本のアンテナを搭載し、この場合のチャンネル探査フレームのSTAグループは、８０MHz受信能力、４本のアンテナを有する端末Ｉと、２０MHz受信能力、１本のアンテナを有する端末ＩＩと、４０MHz受信能力、２本のアンテナを有する端末ＩＩＩとを含む。 この場合、MIMO制御情報が持つチャンネルの帯域幅は２０MHzで、アンテナ数は１本である。
【００６９】
本発明の実施例２に係るシステムにおいて、能力の異なるSTAが存在する場合のアップリンク・ダウンリンクのフロータイミングは、図４に示すように、CAPはまずチャンネル探査フレームを送信し、当該フレームは各STAのMIMO制御情報を持ち、能力の異なるSTAはOFDMA方式でフィードバックする。
【００７０】
ただし、CAPが送信するのは、マルチユーザMU-MIMOチャンネル探査フレームである場合、MIMO制御情報は複数のステーションのMIMO制御情報を含み、図６に示す通りである。
【００７１】
同じ能力を有するSTA（端末）がOFDMA方式を採用し、能力の異なるSTAフィードバックがTDMA方式を使うことしか許容されない場合は、図５に示す通りである。この場合には、MIMO制御情報は各STAのMIMO制御フィールド、例えば、STA識別、フィードバック帯域幅、マトリックスの行と列の数、量子化ビット数、サブキャリアグループを指示する（図６参照）。具体的な実施例では更に簡素化でき、例えば、帯域幅の能力により、STAグループ、全ての２０MHzがあるSTAに対し共通MIMO制御情報を指定する。
【００７２】
STAが送信するMIMOフィードバックフレームは、STAがフィードバック要求を受信するときの応答を指す。
【００７３】
MU-MIMOフィードバックタイプはチャンネル状態情報CSIマトリックスフィードバックとコードブックフィードバックという二種を含み、MAC層のフレームフォマートの定義及びフィードバック内容。
【００７４】
CSIはマトリックス形式であり、全文で記載するCSIまたはCSIマトリックスは同じ意味である。
【００７５】
本発明の実施例２では、通常、フィードバックタイプはCSIマトリックスフィードバックまたはコードブックフィードバックであり、STAによりフィードバックされるチャンネル情報をMACフレームになるようにパッケージングして送信し、当該MACフレームはMACフレームヘッドとフレームボディとを含み、そのうち、フレームボディ部分はCSIマトリックスレポートまたはコードブックマトリックスレポートを含む。
【００７６】
フィードバックタイプはCSIフィードバックである。
【００７７】
フィードバックタイプがCSIマトリックスである場合、STAによりフィードバックされるフレームボディはCSIマトリックスレポートフィールドを含み、当該フィールドは各受信アンテナ上のチャンネル品質情報（CQI、channel quality information ）、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスを含む。
【００７８】
CSIマトリックスレポートフィールドはチャンネル状態のマトリックスエレメントを含み、データサブキャリアの番号によりソートする。
【００７９】
通常、データサブキャリアの番号順序は低周波数から高周波数への順序である。
【００８０】
２０MHzの場合、CSIレポートフィールドの構造を表３に示す。
４０MHzの場合、CSIレポートフィールドの構造を表４に示す。
８０MHzの場合、CSIレポートフィールドの構造を表５に示す。
【００８１】
【表３】
2014508452.tif 000005
【００８２】
【表４】
2014508452.tif 000006
【００８３】
【表５】
2014508452.tif 000007
【００８４】
フィードバックタイプはコードブックフィードバックである。
【００８５】
フィードバックタイプがコードブックフィードバックである場合、ステーションフィードバックのフレームボディは、各時空間ストリームでのチャンネル品質情報CQI、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別(identity)などを含む。
【００８６】
チャンネル探査フレームに持つフィードバック要求タイプがコードブックフィードバック要求である場合、この時のコードブックフィードバックのフレームボディの内容は以下の表６、表７及び表８に示す通りである。表６、表７及び表８はそれぞれ２０MHz、４０MHzと８０MHzの場合におけるコードブックフィードバックのフレームボディの各フィールドの内容を示す。
【００８７】
【表６】
2014508452.tif 000008
【００８８】
【表７】
2014508452.tif 000009
【００８９】
【表８】
2014508452.tif 000010
【００９０】
図７を参照し、本発明実施例２に係るMIMOを実現できるシステムは、
特定ユーザステーション（STA１、 STA２）へチャンネル探査フレームを送信し、当該探査フレームはチャンネル情報のフィードバックを要求し、当該要求はMIMO制御情報を持ち、MIMO制御情報はフィードバックが要求されるチャンネル情報タイプ、チャンネルの帯域幅及びサブキャリアグループ情報を含み、そのうち、CAPがMU-MIMOチャンネル探査フレームを送信する場合、MIMO制御情報は複数のステーションのMIMO制御情報を含むセンターアクセスポイントCAPを含む。
【００９１】
ユーザステーション（STA１、 STA２）は探査フレームを受信してから、MIMO制御情報により、センターアクセスポイントCAPの要求フィードバックチャンネル情報を応答する。
【００９２】
センターアクセスポイントCAPは各ユーザステーションによってフィードバックされたチャンネル情報を受信し、且つフィードバックされるチャンネル情報に基づいて、MIMO動作モードを特定し、相応するユーザステーションへデータを送信する。
【００９３】
好ましくは、本発明の実施例のシステムでは、同じ能力があるユーザステーションはOFDMA方式を採用してフィードバックし、能力が異なるユーザステーションはTDMA方式を採用してフィードバックする。
【００９４】
本発明実施例２に係るシステムは、その動作原理と関連操作フローは前記のMIMOを実現する方法の実施形態の内容と基本的に同じであるため、ここでは繰り返して説明しない。
【００９５】
前記のように、本発明に係る中距離・短距離無線通信システムにおけるMIMOを実現する技術案は、ユーザステーションへ送信するチャンネル探査フレームにはMIMO制御情報を持ち、各ユーザステーションがチャンネル情報をフィードバックするように指示し、且つフィードバックされるチャンネル情報に基づいて、MIMO動作モードを特定し、対応するユーザステーションへデータを送信する。これにより、スペクトルリソースを適応にスケジューリングし、スペクトル利用率とシステムの性能を向上することができる。
【００９６】
［実施例３］
本発明の実施例３はMIMOを実現するための方法を提供する。詳細を図８と９に示すように、下記のステップを含む：
S１１  センターアクセスポイントCAPは各ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソースの指示を送信する。当該MIMO制御情報はSTAへフィードバックを要求する。
【００９７】
当該MIMO制御情報は要求フィードバックのタイプとフィードバックパラメーターを含む。好ましくは、MIMO制御情報は更にサブチャンネルのマッピング指示、サブキャリアグループ情報、STA識別ID（STAID）の中の一つまたは複数を含む可能性がある。
【００９８】
CAPはダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソースの指示を送信することで、各STAのMIMOフィードバックを統合的に振り当てる。
【００９９】
好ましくは、要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報（CSI、Channel State Information）フィードバックマトリックス、ビームフォーミング（BFM、Beamforming Matrix）マトリックスフィードバック、コードブックマトリックスインデックス（CMI、Codebook Matrix Index）フィードバックという３種のいずれかを含む。
【０１００】
好ましくは、フィードバックが要求されるタイプがCSIフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMIMOに使用され、この場合、フィードバックパラメーターはフィードバックマトリックス（CSIマトリックス）の行数であるNrインデックスである。図９に示すように、当該チャンネル探査フレームの構造である。
【０１０１】
好ましくは、フィードバックが要求されるタイプがBFMフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMIMOに使用され、この場合、フィードバックパラメーターはフィードバックマトリックス（BFMマトリックス）の列数であるNcインデックスである。
【０１０２】
好ましくは、フィードバックが要求されるタイプがCMIフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMU-MIMOに使用される。
【０１０３】
好ましくは、ステップS１１の前に、CAPは下記のものを準備できる。
【０１０４】
物理層において、CAPは事前に物理フレームのシステム情報チャンネルでダウンリンク探査チャンネルを設定し、ダウンリンク探査信号の送信に使用され、STAにダウンリンクチャンネル測定を完成させる物理チャンネルを取得する。CAPは事前に制御チャンネルにてSTAのチャンネルフィードバックに使用されるリソースを配分し、具体的には制御チャンネルでフィードバックリソース指示の設定により実現する。制御チャンネルにおいては同時に複数のSTAに配分するフィードバックリソース指示を含めてもよい。好ましくは当該フィードバックリソース指示はSTAIDと配分するリソース指示などの情報を含み、そのうち、具体的には、配分するリソース指示は記号オフセットと経過時間とを含む。好ましくは、配分されるリソース指示は伝送モードを更に含む可能性がある。そのうち、伝送モードは変調符号化方式（MCS）と空間ストリーム数指示（Nss）を含み、そのうち、記号オフセットは制御チャンネルでユーザリソースブロック開始OFDM記号により指示し、経過時間は制御チャンネルでユーザリソースブロック連続OFDM記号数により指示する。好ましくは、CAPは事前に制御チャンネルでMIMO制御情報を設定し、即ちMIMO制御情報は制御チャンネルを介して指示できる。システム情報フィールドの定義を表９に示す。
【０１０５】
【表９】
2014508452.tif 000011
【０１０６】
表９に示すように、b64によりダウンリンク探査チャンネルを設定し、そのうち、０はダウンリンク探査チャンネルなしを示し、１はダウンリンク探査チャンネルの設定を示す。
【０１０７】
制御チャンネルは複数のユニキャストとブロードキャストスケジューリングシグナリングより構成される。アップリンク・ダウンリンクユニキャストスケジューリングシグナリングフィールドを表１０に示す。
【０１０８】
【表１０】
2014508452.tif 000012
【０１０９】
表１０に示すように、b16b15…b8ビットによりユーザリソースブロック開始OFDM記号を指示し、b32b31…b24ビットによりユーザリソースブロック連続OFDM記号数を指示する。
【０１１０】
それに、MIMO制御情報は制御チャンネルにより指示し、詳しくは、b41、b42ビットにより要求フィードバックのタイプを指示し、表１９に示すように、b42b41=01は要求CSIフィードバックを表し、b42b41=10は要求BFMフィードバックを表し、b42b41=11は要求CMIフィードバックを示す。b36b35…b33はサブチャンネル指示を表し、BitMapはCQI、CSI、BFMまたはCMIフィードバックサブチャンネルを指示する。
【０１１１】
b39b38b37ビットによりフィードバックパラメーターを指示し、CSIフィードバックに対し、b39b38b37ビットはCSIフィードバックマトリックスの行数であるNrインデックスを指示する。BFMフィードバックに対し、b39b38b37ビットはBFMフィードバックマトリックスの列数であるNcインデックスを指示する。
【０１１２】
好ましくは、CAPはSTAにフィードバックリソースを配分し、OFDMA方式に基づいて帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分でき、TDMA方式に基づいて帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分できる。
【０１１３】
S１２  STAはダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つフィードバックリソースでMIMO制御情報の指示に従いフィードバックする。
【０１１４】
好ましくは、フィードバックされるチャンネル情報をMAC層でMIMOフィードバックフレームになるようにパッケージングして送信でき、当該MIMOフィードバックフレームはMACフレームであり、STAが送信するMIMOフィードバックフレームはSTAがフィードバック要求を受信した後の応答を指す。
【０１１５】
好ましくは、STAがフィードバックするチャンネル情報は、少なくとも、CSIマトリックスレポート、BFMマトリックスレポート、CMIレポートの１つを含む。
【０１１６】
１）フィードバックタイプはCSIフィードバックである
フィードバックタイプがCSIマトリックスである場合、MIMOフィードバックフレームのフレームボディにCSIマトリックスレポートフィールドを含む。
【０１１７】
当該フィールドの中は少なくとも各データサブキャリアの上またはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスを含む；
【０１１８】
好ましくは、当該フィールドには各受信アンテナ上のチャンネル品質情報をさらに含む可能性がある。
【０１１９】
当該CSIマトリックスレポートフィールドはチャンネル状態マトリックスエレメントを含み、そして、データサブキャリアの番号によりソートする。通常、データサブキャリア番号の順番は低周波から高周波へのものである。
【０１２０】
CSI-MIMOフィードバックフレームを表１１、表１２と表１３に示す。システムが独自の２０MHzで動作する場合、CSIレポートフィールドの構造は表１１を参照する。システムが連続の４０MHzで動作する場合、CSIレポートフィールドを表１２に示す。表１３はシステムが連続の８０MHzで動作するCSIレポートフィールドを示す。そのうち、Nrは是フィードバック要求のCSIマトリックスの行数である。
【０１２１】
【表１１】
2014508452.tif 000013
【０１２２】
【表１２】
2014508452.tif 000014
【０１２３】
【表１３】
2014508452.tif 000015
【０１２４】
２）フィードバックタイプはビームフォーミングマトリックスフィードバック
フィードバックタイプがビームフォーミングマトリックスフィードバックである場合、MACフレームのフレームボディにビームフォーミングマトリックスレポートフィールドを含む。当該フィールドには少なくとも各データサブキャリアまたは、データサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスなどを含む。好ましくは、当該フィールドには各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIを更に含む可能性がある。
【０１２５】
ビームフォーミングマトリックスレポートフィールドを表１４、表１５と表１６に示す。そのうち、システムが独自の２０MHzで動作する場合、ビームフォーミングマトリックスレポートフィールドの内容を表１４に示す。表１５はシステムが連続の４０MHzの動作帯域幅で動作する場合のビームフォーミングマトリックスレポートフィールドを示す。システムが連続の８０MHz動作帯域幅で動作するビームフォーミングマトリックスレポートフィールドを表１６に示す。
【０１２６】
そのうち、Ncはフィードバック要求のBFM_MIMOマトリックスの列数である。
【０１２７】
【表１４】
2014508452.tif 000016
【０１２８】
【表１５】
2014508452.tif 000017
【０１２９】
【表１６】
2014508452.tif 000018
【０１３０】
３）フィードバックタイプはコードブックマトリックスインデックスフィードバックである
フィードバックタイプがコードブックマトリックスインデックスフィードバックである場合、MACフレームのフレームボディはコードブックマトリックスインデックスレポートフィールドを含む。当該フィールドには各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックスインデックスなどを含む。
【０１３１】
好ましくは、当該フィールドには各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIを更に含む可能性がある。
【０１３２】
コードブックマトリックスインデックスレポートフィールドを表１７、１８と１９に示す。そのうち、システムが独自の２０MHz帯域幅で動作するコードブックマトリックスインデックスレポートフィールドの内容を表１７に示す。表１８にシステムが連続の４０MHz帯域幅で動作するコードブックマトリックスインデックスレポートフィールドを示す。システムは連続の８０MHz帯域幅で動作するコードブックマトリックスインデックスレポートフィールドを表１９に示す。
【０１３３】
【表１７】
2014508452.tif 000019
【０１３４】
【表１８】
2014508452.tif 000020
【０１３５】
【表１９】
2014508452.tif 000021
【０１３６】
好ましくは、STAはチャンネル情報をフィードバックすることだけでなく、MIMOフィードバック制御情報もフィードバックする。
【０１３７】
MIMOフィードバック制御情報とフィードバックされたチャンネル情報が共にMAC層でMIMOフィードバックフレームになるようにパッケージングして送信でき、当該MIMOフィードバックフレームはMACフレームであり、STAが送信するMIMOフィードバックフレームはSTAがフィードバック要求を受信した後の応答を指す。
【０１３８】
１）フィードバックタイプはCSIフィードバックである
フィードバックタイプがCSIマトリックスである場合、図１０に示すように、MIMOフィードバックフレームのフレームボディにはMIMOフィードバック制御情報フィールドとCSIマトリックスレポートフィールドを含む。
【０１３９】
MIMOフィードバック制御情報フィールドの定義を表２０に示す。MIMOフィードバック制御情報フィールドは、サブチャンネルマッピング指示フィールド、量子化モードフィールドとサブキャリアグループ（Ns）フィールドのうちの１つまたは複数を含む。図１１に示すように、３つのフィールドを含むケースが挙げられている。そのうち、サブチャンネルマッピング指示フィールドは、MIMOフィードバックのチャンネルの帯域幅と具体的なサブチャンネルを指示し、量子化モードフィールドは、各フィードバックモードにおける量子化モードを指示し、サブキャリアグループフィールドは、グループの内のサブキャリアの数を表す。
【０１４０】
【表２０】
2014508452.tif 000022
【０１４１】
チャンネル状態情報CSIマトリックスレポートフィールドは、その詳細な説明が実施例３の説明と同じである（表１１、表１２と表１３参照）。
【０１４２】
２）フィードバックタイプはビームフォーミングフィードバックマトリックスである
フィードバックタイプがビームフォーミングフィードバックマトリックスである場合、図１２に示すように、MIMOフィードバックフレームのフレームボディはMIMOフィードバック制御情報とビームフォーミングマトリックスレポートフィールドを含む。
【０１４３】
MIMOフィードバック制御情報フィールドは、その説明が前記のものと同じである。
ビームフォーミングマトリックスBFMレポートフィールドは、その詳細な説明が実施例３の説明と同じである（表１４、表１５と表１６参照）。
【０１４４】
３）フィードバックタイプはコードブックマトリックスインデックスフィードバックである
フィードバックタイプがコードブックマトリックスインデックスフィードバックである場合、図１３に示すように、MIMOフィードバックフレームのフレームボディはMIMOフィードバック制御情報とコードブックマトリックスインデックスレポートフィールドを含む。
【０１４５】
MIMOフィードバック制御情報フィールドは、その詳細な説明が前記のものと同じである。
【０１４６】
ビームフォーミングマトリックスCMIレポートフィールドは、その詳細な説明は本実施例の前文と同じである（表１７、表１８と表１９参照）。
【０１４７】
S１３  CAPはSTAのフィードバックに基づいて、ダウンリンクデータ伝送に対して適切なIMOモードを選択する。
【０１４８】
［実施例４］
本発明の実施例４はMIMOを実現する方法を提供し、具体的には図８と９に示すように、下記のステップを含む。
【０１４９】
S１１  センターアクセスポイントCAPはステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソースの指示を送信する。
【０１５０】
当該MIMO制御情報はSTAへフィードバックを要求する。ユニキャストでチャンネル探査フレームを送信する場合、MIMO制御情報は少なくとも要求フィードバックのタイプとフィードバックパラメーターを含む。好ましくは、MIMO制御情報はさらにサブチャンネルマッピング指示とサブキャリアグループ情報の中の１つまたは複数を含む可能性がある。好ましくは、CAPがブロードキャストでMU-MIMOチャンネル探査フレームを送信する場合、MIMO制御情報は複数のSTAのMIMO制御情報を含む。このとき、MIMO制御情報もSTA 識別IDを含む。
【０１５１】
CAPはチャンネル探査フレームにMIMO制御情報を持つことにより、各STAのMIMOフィードバックを統合的に振り当てることができる。
【０１５２】
好ましくは、要求フィードバックのタイプはCSIフィードバックマトリックス、BFMフィードバックマトリックスとCMIフィードバックという３種のいずれかを含む。
【０１５３】
好ましくは、要求フィードバックのタイプがCSIフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMIMOに使用され、このとき、フィードバックパラメーターはフィードバックマトリックス（CSIマトリックス）の行数であるNrインデックスである。図１４に当該チャンネル探査フレームの構造を示す。
【０１５４】
好ましくは、要求フィードバックのタイプがBFMフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMIMOに使用され、このとき、フィードバックパラメーターはフィードバックマトリックス（BFMマトリックス）の列数であるNcインデックスである。図１５に当該チャンネル探査フレームの構造を示す。
【０１５５】
好ましくは、要求フィードバックのタイプがCMIフィードバックである場合、シングルユーザMIMOまたはマルチユーザMU-MIMOに使用される。図１６に当該チャンネル探査フレームの構造を示す。
【０１５６】
好ましくは、実施例３と異なるのは、本実施例では、MIMO制御情報をMAC層でチャンネル探査フレームになるようにパッケージングし、且つダウンリンク伝送チャンネルにより送信する。
【０１５７】
S１２  STAはダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つフィードバックリソースでMIMO制御情報の指示に従いフィードバックする。
【０１５８】
STAがフィードバックするチャンネル情報に含まれるレポート情報は、その詳細な説明が実施例３の説明と同じであるため、ここでは説明しない。
【０１５９】
STAがフィードバックするMIMOフィードバック制御情報は、その詳細な説明が実施例３の説明と同じであるため、ここでは説明しない。
【０１６０】
S１３  CAPはSTAがフィードバックするチャンネル情報を受信し、且つチャンネル情報に基づいて、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMO動作モードを選択する。
【０１６１】
［実施例５］
前記のMIMOを実現する方法を実現するために、本発明の実施例５はセンターアクセスポイントを提供し、図１７に示すように、
ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソースの指示を送信するための送信モジュール１１と、
STAのフィードバックを受信するための受信モジュール１２と、
STAのフィードバックに基づいて、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択する処理モジュール１３とを備える。
【０１６２】
好ましくは、MIMO制御情報はSTAの識別IDを含む。
【０１６３】
好ましくは、MIMO制御情報は要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含む。
【０１６４】
好ましくは、要求フィードバックのタイプはCSIフィードバックで、フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数である。
【０１６５】
この場合、受信モジュール１２はSTAがフィードバックするCSIレポートの受信に使用され、当該CSIレポートは各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む。
【０１６６】
好ましくは、要求フィードバックのタイプはビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックで、フィードバックパラメーターはBFMの列数である。
【０１６７】
この場合、受信モジュール１２はSTAがフィードバックするBFMレポートの受信に使用され、当該BFMレポートは各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスとを含む。
【０１６８】
好ましくは、要求フィードバックのタイプはコードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックである。
【０１６９】
この場合、受信モジュール１２はSTAがフィードバックするCMIレポートの受信に使用され、当該CMIレポートは各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含む。
【０１７０】
好ましくは、図１８に示すように、
STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式ベースに基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式ベースに基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分する配分モジュール１４を含む。
【０１７１】
本発明の実施例５に係るセンターアクセスポイントは、その動作原理と関連操作フローが上記の実施例３または実施例４におけるMIMOを実現する方法の実施形態の内容と基本的に同じであるため、ここでは説明しない。
【０１７２】
［実施例６］
前記のMIMOを実現する方法を実現するために、本発明の実施例６はステーションを提供し、図１９に示すように、
センターアクセスポイントCAPが送信する、ダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソースの指示を持つデータフレームを受信するための受信モジュール２１と、
ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得するための検査モジュール２２と、
フィードバックリソースでMIMO制御情報の指示に従いフィードバックするためのフィードバックモジュール２３とを備える。
【０１７３】
好ましくは、MIMO制御情報はSTAの識別IDを含む。
【０１７４】
好ましくは、MIMO制御情報は要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含む。
【０１７５】
好ましくは、要求フィードバックのタイプがチャンネル状態情報CSIフィードバックである場合、フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数である。
【０１７６】
この場合、フィードバックモジュール２３はCSIレポートのフィードバックに使用され、当該CSIレポートは各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む。
【０１７７】
好ましくは、要求フィードバックのタイプがビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックである場合、フィードバックパラメーターはBFMの列数である。
【０１７８】
この場合、フィードバックモジュール２３はBFMレポートのフィードバックに使用され、当該BFMレポートは各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスとを含む。
【０１７９】
好ましくは、要求フィードバックのタイプはコードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックである。
【０１８０】
この場合、フィードバックモジュール２３はCMIレポートのフィードバックに使用され、当該CMIレポートは各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含む。
【０１８１】
好ましくは、フィードバックモジュール２３はさらにMIMOフィードバック制御情報のフィードバックに使用される。
【０１８２】
そのうち、MIMOフィードバック制御情報は、MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と具体的に対応するサブチャンネル番号を指示するためのサブチャンネルマッピング指示、各フィードバックモードにおける量子化モードを指示するための量子化モード、グループの内のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループのうちの１つまたは複数を含む。
【０１８３】
本発明の実施例６に係るステーションは、その動作原理と関連操作フローが前文の実施例３または実施例４に係るMIMOを実現する方法の実施形態の中の内容と基本的に同じであるため、ここでは説明しない。
【０１８４】
［実施例７］
本発明の実施例７はMIMOを実現するシステムをさらに提供し、前文の実施例５に係るセンターアクセスポイントと実施例６に係るステーションとを含み、図２０は２つのSTAを例とする模式図である。
【０１８５】
本発明の実施例７に係るシステムは、その動作原理と関連操作フローが前文のMIMOを実現する方法、センターアクセスポイントとステーションの実施形態の中の内容と基本的に同じであるため、ここでは説明しない。
【０１８６】
前記のように、本発明に係るMIMOを実現する技術案は、CAPが統合的にチャンネルリソースを振り当てることができ、STAが空間リソースを更に多重化することにより、スペクトルの利用率を向上し、本発明の方案によれば、スペクトルリソースを適応にスケジューリングし、スペクトル利用率とシステムの性能を向上することができる。
【０１８７】
本発明は中距離・短距離通信システムのみを例として説明したが、中距離・短距離通信システムに限られることではなく、他の本発明の方法を採用してMIMOを実現するシステムは保護範囲内に属する。
【０１８８】
開示におけるステップの特定順序または段階は例示的な方法の実施例である。過程の中のステップの特定順序または段階は、本開示の保護範囲から脱離することなく好みの設計に基づいて新たに振り当てることができると理解すべきである。特許請求の範囲における方法請求項は例示的な順序により各ステップの要素が挙げられるが、記載している特定順序または段階に限られることではない。
【０１８９】
前記の詳しい説明では、各特徴を共にシグナル実施形態に組み合わせて、本開示を簡素化するが、このような開示方法を下記の意図の反映に説明するわけではなく、即ち、要求される保護の主題の実施形態は各請求項に明瞭に記載されている特徴よりも多い。その逆に、添付される特許請求の範囲で反映している通り、本発明は開示されるシグナル実施形態の全ての特徴よりも少ない状態に属する。このため、添付される特許請求の範囲が特に明瞭に詳細な説明に合弁され、そのうち、各請求項が独自に本発明の独立の好ましい技術案とする。
【０１９０】
前記の記述は１つまたは複数の実施例の例を含む。当然ながら、前記の実施例を説明するために、部品または方法に対するすべての可能な組み合わせの説明は不可能であるが、当業者は各実施例を更に組み合わせ・配列できることを理解すべきである。このため、本文では説明する実施例は、添付される特許請求の範囲の保護範囲における全てのこのような変更、修正と変形を含む。また、明細書または特許請求の範囲に使用される「含める」という用語については、当該用語が表現する方式の「含む」という用語と類似し、請求項において接続用語で説明する「含む」の通りである。なお、特許請求の範囲及び明細書におけるいずれかの「または」という用語は「非排他的なまたは」を表すものである。
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月31日(2013.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本願は、出願日が２０１１年１月３０日、出願番号が２０１１１００３３１６１．７、発明の名称が「MIMOを実現する通信方法及び無線通信システム」である先願の優先権を主張し、当該先願の内容全体は、すべて本願に援用されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
【表２】
2014508452.tif 000043
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
MU-MIMOフィードバックタイプはチャンネル状態情報CSIマトリックスフィードバックとコードブックフィードバックという二種を含み、対応するMAC層のフレームボディ部分の定義は図１０、図１３を参照する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
【表９】
2014508452.tif 000044
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
【表１０】
2014508452.tif 000045
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力MIMOを実現する方法であって、
センターアクセスポイントCAPは、ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信することと、
前記STAは、前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得し、且つフィードバックリソースでMIMO制御情報の指示に従いフィードバックすることと、
前記CAPは、STAのフィードバックにより、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択することと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であり、前記STAは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であり、前記STAは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであり、前記STAは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記STAは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックし、好ましくは、前記MIMOフィードバック制御情報は、MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの中のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記CAPは前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
センターアクセスポイントであって、
ステーションSTAへダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を送信するための送信モジュールと、
前記STAのフィードバックを受信するための受信モジュールと、
前記STAのフィードバックにより、ダウンリンクデータの伝送に対して適切なMIMOモードを選択するための処理モジュールと、を備えることを特徴とするセンターアクセスポイント。
【請求項８】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含むことを特徴とする請求項７に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項９】
前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項７または８に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１０】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であり、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCSIレポートを受信し、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックであり、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であり、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたBFMレポートを受信し、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであり、前記受信モジュールは、前記STAのフィードバックしたCMIレポートを受信し、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項９に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１１】
前記STAにフィードバックリソースを配分し、そのうち、OFDMA方式に基づいて、帯域幅能力が同じSTAにフィードバックリソースを配分し、TDMA方式に基づいて、帯域幅能力が異なるSTAにフィードバックリソースを配分するための配分モジュールを更に備えることを特徴とする請求項７に記載のセンターアクセスポイント。
【請求項１２】
センターアクセスポイントCAPが送信するダウンリンク探査チャンネル、MIMO制御情報及びフィードバックリソース指示を受信するための受信モジュールと、
前記ダウンリンク探査チャンネルを検出し、チャンネル情報を取得するための検査モジュールと、
前記フィードバックリソースで前記MIMO制御情報の指示に従いフィードバックするためのフィードバックモジュールと、を備えることを特徴とするステーション。
【請求項１３】
前記MIMO 制御情報は、STAの識別IDを含み、好ましくは、前記MIMO 制御情報は、要求フィードバックのタイプ及びフィードバックパラメーターを含むことを特徴とする請求項１２に記載のステーション。
【請求項１４】
前記要求フィードバックのタイプは、チャンネル状態情報CSIフィードバックである場合、前記フィードバックパラメーターはCSIマトリックスの行数であり、前記フィードバックモジュールは、CSIレポートをフィードバックし、当該CSIレポートは、各受信アンテナ上の平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのCSIマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、ビームフォーミングマトリックスBFMフィードバックである場合、前記フィードバックパラメーターはBFMの列数であり、前記フィードバックモジュールは、BFMレポートをフィードバックし、当該BFMレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのビームフォーミングマトリックスとを含む；或いは、
前記要求フィードバックのタイプは、コードブックマトリックスインデックスCMIフィードバックであり、前記フィードバックモジュールは、CMIレポートをフィードバックし、当該CMIレポートは、各時空間ストリームの平均チャンネル品質情報CQIと、各データサブキャリアまたはデータサブキャリアのグループのコードブックマトリックス識別とを含むことを特徴とする請求項１３に記載のステーション。
【請求項１５】
前記フィードバックモジュールは、MIMOフィードバック制御情報をフィードバックし、好ましくは、前記MIMOフィードバック制御情報は、
MIMOフィードバックサブチャンネルの帯域幅と、具体的に対応するサブチャンネル番号とを指示するためのサブチャンネルマッピング指示、
フィードバックモードごとの量子化モードを指示するための量子化モード、
グループの中のサブキャリアの数を指示するためのサブキャリアグループ、の１つまたは複数を含むことを特徴とする請求項１２に記載のステーション。
【国際調査報告】
2014508452.tif 000046
2014508452.tif 000047
2014508452.tif 000048
2014508452.tif 000049