(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法であって、
ネットワーク側デバイスが、1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うステップであって、各サブサイクルは、前記M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、ステップと、
前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するステップと、
前記ネットワーク側デバイスが、前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するステップであって、前記M個のPMIおよび前記M個のCQIは、前記UEが、前記所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいて前記M個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、ステップと、
前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルの前記M個のCQIに従って前記UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得するステップと、
前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルの前記M個のPMIおよび前記プリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得するステップと、
前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比および前記M個の等価のコードブックに従って前記ネットワーク側デバイスが、前記ダウンリンクチャネル情報として前記UEの前記ダウンリンクチャネルの共分散行列を取得するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ネットワーク側デバイスが、前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信する前記ステップの前に、前記方法は、
前記ネットワーク側デバイスが、前記所定数のアンテナに対応する前記ランク1のプリコーディングコードブックのセットを前記UEに送信するステップ、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
Nが2以上である場合、前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信する前記ステップの前に、前記方法は、
前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに重み付けするステップ、
をさらに含み、
前記ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルの前記M個のCQIに従って前記UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得する前記ステップは、
各サブサイクルの前記M個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた前記電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比を取得するステップと、
各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、前記平均信号対雑音比を前記UEの前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比として用いるステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比および前記M個の等価のコードブックに従って前記ダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する前記ステップの後に、前記方法は、
前記ネットワーク側デバイスが、前記共分散行列に従って前記UEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うステップ、
をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ダウンリンクチャネル情報を取得するための装置であって、
1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うように構成された処理部であって、各サブサイクルは、前記M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、処理部と、
各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するように構成された、送信部と、
前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するように構成された受信部であって、前記M個のPMIおよび前記M個のCQIは、前記UEが、前記所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいて前記M個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、前記受信部と、
を含み、
前記処理部は、各サブサイクルの前記M個のCQIに従って前記UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルの前記M個のPMIおよび前記プリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比および前記M個の等価のコードブックに従って、前記ダウンリンクチャネル情報として前記UEの前記ダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記受信部が、前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信する前に、前記所定数のアンテナに対応する前記ランク1のプリコーディングコードブックのセットを前記UEに送信する、ようにさらに構成されている、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
Nが2以上である場合、前記処理部は、前記送信部が各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSを前記ユーザ機器（UE）に送信する前に、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに重み付けし、
各サブサイクルの前記M個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた前記電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、前記平均信号対雑音比を前記UEの前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比として用いる、
ようにさらに構成されている、請求項5または6に記載の装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記共分散行列に従って前記UEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成されている、請求項5から7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は基地局である、請求項5から8のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うように構成されるプロセッサであって、各サブサイクルは、前記M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、プロセッサと、
各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するように構成された、送信機と、
前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するように構成された受信機であって、前記M個のPMIおよび前記M個のCQIは、前記UEが、前記所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいて前記M個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、受信機と、
を含み、
前記プロセッサは、各サブサイクルの前記M個のCQIに従って前記UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルの前記M個のPMIおよび前記プリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比および前記M個の等価のコードブックに従って前記UEの前記ダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、ようにさらに構成される、ネットワーク側デバイス。
【請求項１１】
前記送信機は、前記受信機が、前記UEによって送信された、各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信する前に、前記所定数のアンテナに対応する前記ランク1のプリコーディングコードブックのセットを前記UEに送信する、ようにさらに構成されている、請求項10に記載のネットワーク側デバイス。
【請求項１２】
Nが2以上である場合、前記プロセッサは、前記送信機が各サブサイクルの前記M個の重み付きCSI−RSを前記ユーザ機器（UE）に送信する前に、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルの前記M個のCSI−RSに重み付けし、
各サブサイクルの前記M個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた前記電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルに対応する前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、前記平均信号対雑音比を前記UEの前記ダウンリンクチャネルの前記M個の信号対雑音比として用いる、
ようにさらに構成される、請求項10または11に記載のネットワーク側デバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記共分散行列に従って前記UEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成される、請求項10から12のいずれか一項に記載のネットワーク側デバイス。
【請求項１４】
前記ネットワーク側デバイスは基地局である、請求項10から13のいずれか一項に記載のネットワーク側デバイス。
【請求項１５】
コンピュータに、請求項1から4のいずれか一項に記載の前記方法を実行させるプログラムが記録される、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、通信技術の分野に関し、特に、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法およびダウンリンクチャネル情報を取得するための装置、およびネットワーク側デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチユーザ多入力多出力（Multi−user Multiple−input Multiple−output、MU−MIMO）技術は、障害物および反射が比較的多い従来の見通し外（Non Line of Sight、NLOS）屋外マクロ基地局シナリオと、障害物および反射が比較的少ない直接見通し（Line of Sight、LOS）屋内シナリオ（例えば、分散MIMO）の両方に広く適用される。
【０００３】
MU−MIMOシステムでは、複数のユーザが同じ時間周波数リソース上でデータを伝送する場合、各ユーザは、基地局からユーザに送信されたデータストリームを受信するのみならず、他のユーザからの干渉信号も受信する。ユーザ間の干渉を効果的に抑圧し、システム容量およびスペクトル効率を改善する有効な解決策が、ビームフォーミング（Beamforming、BF）技術であり、すなわち、基地局側では、データを送信する前に、事前に設計されたビームフォーミングベクトルを用いて重み付けを行って、アンテナ指向性パターンの主ローブがユーザ方向と一直線に並び、ヌルポイントが、基地局がユーザのデータを送信するときの干渉方向と一直線に並ぶようにし、それによって、ユーザ機器（User Equipment、UE）の到来方向の信号対雑音比が改善され、干渉抑圧という目的が達成される。
【０００４】
しかし、干渉ユーザのヌル空間のビームフォーミングベクトルを設計するためには、基地局側は、そのユーザのダウンリンクチャネル情報を知っている必要がある。
【０００５】
アップリンクとダウンリンクとが非対称である周波数分割複信（Frequency Division Duplex、FDD）システムでは、基地局は、アップリンクチャネルを用いてダウンリンクチャネル情報を取得することができない。
【０００６】
アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとの相反性により、ただ1つのアンテナがアップリンク送信に関与し、2つのアンテナがダウンリンク受信に関与する時分割複信（Time Division Duplex、TDD）システムでは、基地局は、アップリンクチャネルを測定することによってダウンリンクチャネル情報の半分を取得することができるが、TDDシステムから完全なダウンリンクチャネル情報を取得することはできない。
【発明の概要】
【０００７】
本出願は、ネットワーク側デバイスがユーザのダウンリンクチャネル情報を取得することができないという先行技術の技術的問題を解決するために、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法およびダウンリンクチャネル情報を取得するための装置、およびネットワーク側デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本出願の第1の態様は、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法を提供し、本方法は、
ネットワーク側デバイスが、1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うステップであって、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、ステップと、
ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するステップと、
ネットワーク側デバイスが、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するステップであって、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、ステップと、
ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得するステップと、
ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得するステップと、
ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従ってネットワーク側デバイスが、ダウンリンクチャネル情報としてUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得するステップと、
を含む。
【０００９】
第1の態様に関連して、第1の態様の第1の可能な実施態様において、ネットワーク側デバイスが、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するステップの前に、本方法は、
ネットワーク側デバイスが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットをUEに送信するステップ、
をさらに含む。
【００１０】
第1の態様または第1の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第1の態様の第2の可能な実施態様において、Nが2以上である場合、ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信するステップの前に、本方法は、
ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けするステップ、
をさらに含み、
ネットワーク側デバイスが、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得するステップは、
各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得するステップと、
各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、平均信号対雑音比をUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いるステップと、
を含む。
【００１１】
第1の態様、第1の態様の第1の可能な実施態様または第1の態様の第2の可能な実施態様に関連して、第1の態様の第3の可能な実施態様において、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従ってダウンリンクチャネルの共分散行列を取得するステップの後に、本方法は、
ネットワーク側デバイスが、共分散行列に従ってUEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うステップ、
をさらに含む。
【００１２】
本出願の第2の態様は、ダウンリンクチャネル情報を取得するための装置を提供し、本装置は、
1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うように構成された処理部であって、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、処理部と、
各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するように構成された、送信部と、
UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するように構成された受信部であって、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、受信部と、
を含み、
処理部は、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従って、ダウンリンクチャネル情報としてUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、ようにさらに構成されている。
【００１３】
第2の態様に関連して、第2の態様の第1の可能な実施態様において、送信部は、受信部が、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信する前に、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットをUEに送信する、ようにさらに構成されている。
【００１４】
第2の態様または第2の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の態様の第2の可能な実施態様において、Nが2以上である場合、処理部は、送信部が各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信する前に、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けし、
各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、平均信号対雑音比をUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いる、
ようにさらに構成されている。
【００１５】
第2の態様、第2の態様の第1の可能な実施態様または第2の態様の第2の可能な実施態様に関連して、第2の態様の第3の可能な実施態様において、処理部は、共分散行列に従って、UEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成されている。
【００１６】
第2の態様、または第2の態様の第1の可能な実施態様から第2の態様の第3の可能な実施態様のいずれか1つに関連して、第2の態様の第4の可能な実施態様において、本装置は基地局である。
【００１７】
本出願の第3の態様はネットワーク側デバイスを提供し、本ネットワーク側デバイスは、
1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行うように構成されるプロセッサであって、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、プロセッサと、
各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器（UE）に送信するように構成された、送信機と、
UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信するように構成された受信機であって、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、受信機と、
を含み、
プロセッサは、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従ってUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、ようにさらに構成される。
【００１８】
第3の態様に関連して、第3の態様の第1の可能な実施態様において、送信機は、受信機が、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（CQI）を受信する前に、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットをUEに送信する、ようにさらに構成されている。
【００１９】
第3の態様または第3の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第3の態様の第2の可能な実施態様において、Nが2以上である場合、プロセッサは、送信機が各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信する前に、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けし、
各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、平均信号対雑音比をUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いる、
ようにさらに構成される。
【００２０】
第3の態様、第3の態様の第1の可能な実施態様または第3の態様の第2の可能な実施態様に関連して、第3の態様の第3の可能な実施態様において、プロセッサは、共分散行列に従ってUEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成される。
【００２１】
第3の態様、または第3の態様の第1の可能な実施態様から第3の態様の第3の可能な実施態様のいずれか1つに関連して、第3の態様の第4の可能な実施態様において、ネットワーク側デバイスは基地局である。
【００２２】
本出願の実施形態による1つまたは複数の技術的解決策には、少なくとも以下の技術的効果または遅延がある。
【００２３】
本出願の実施形態では、ネットワーク側デバイスによってUEに送信されたCSI−RSに対してプリコーディング重み付けが行われ、UEは、所定数のアンテナに対応するランク1のコードブックのセットに基づいてCSI−RSを測定し、すなわち、コードブックが制約される。したがって、測定によって取得されるPMIもコードブックの制約を受ける。ランク1のコードブックの制約により、ネットワーク側デバイスは、CQIに従ってUEのダウンリンクチャネルの信号対雑音比を計算し、UEによって測定されたPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従って等価のコードブックを取得し、さらに、等価のコードブックおよび信号対雑音比に従ってダウンリンクチャネルの共分散行列を取得することができる。したがって、本出願の方法を用いれば、ユーザ機器のダウンリンクチャネルの共分散行列を複数のシナリオで取得することができる。さらに、続いて、共分散行列に従って、複数のタイプの信号処理を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本出願の一実施形態による、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の流れ図である。
【図２】本出願の一実施形態による、シングルユーザデュアルストリーム小遅延シナリオにおけるBF重み計算の概略図である。
【図３】本出願の一実施形態による、シングルユーザデュアルストリーム大遅延シナリオにおけるBF重み計算の概略図である。
【図４】本出願の一実施形態による、シングルユーザデュアルストリーム小遅延シナリオにおけるBF重み付き送信の概略図である。
【図５】本出願の一実施形態による、マルチユーザ小遅延シナリオにおけるBF重み計算の概略図である。
【図６】本出願の一実施形態による、マルチユーザ大遅延シナリオにおけるBF重み計算の概略図である。
【図７】本願の一実施形態による、マルチユーザ小遅延シナリオにおけるBF重み付き送信の概略図である。
【図８】本出願の一実施形態による、ダウンリンクチャネル情報を取得するための装置の機能ブロック図である。
【図９】本出願の一実施形態による、ネットワーク側デバイスの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本出願の実施形態は、ネットワーク側デバイスがユーザのダウンリンクチャネル情報を取得することができないという先行技術の技術的問題を解決するために、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法およびダウンリンクチャネル情報を取得するための装置、およびネットワーク側デバイスを提供する。
【００２６】
本出願の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、以下で、本出願の実施形態の添付の図面に関連して本出願の実施形態の技術的解決策を明確かつ十分に説明する。明らかに、説明する実施形態は本出願の実施形態の一部であり、全部ではない。本出願の実施形態に基づいて当業者によって難なく取得される他のすべての実施形態は、本出願の保護範囲内に含まれるものとする。
【００２７】
本明細書では、ユーザ機器および／またはネットワーク側デバイスに関連して様々な態様を説明する。ネットワーク側デバイスは、例えば、基地局である。
【００２８】
ユーザ機器は無線端末であっても有線端末であってもよい。無線端末は、ユーザに音声および／またはデータ接続を提供するデバイス、無線接続機能を備えるハンドヘルドデバイス、または無線モデムに接続された別の処理装置を指していてよい。無線端末は、無線アクセスネットワーク（例えば、RAN、Radio Access Network）を介して1つまたは複数のコアネットワークと通信する。無線端末は、携帯電話機（「セルラ」電話機ともいう）や移動端末を備えるコンピュータといった移動端末とすることができ、例えば、無線アクセスネットワークと音声および／またはデータを交換する、携帯型、ポケットサイズ、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型、または車載型のモバイル装置とすることができる。例えば、無線端末は、パーソナル通信サービス（Personal Communication Service、PCS）電話機、コードレス電話機、セッション開始プロトコル（SIP）電話機、ワイヤレス・ローカル・ループ（Wireless Local Loop、WLL）局、携帯情報端末（Personal Digital Assistant、PDA）といったデバイスとすることができる。無線端末は、システム、加入者ユニット（Subscriber Unit）、加入者局（Subscriber Station）、移動局（Mobile Station）、移動端末（Mobile）、リモート局（Remote Station）、アクセスポイント（Access Point）、リモート端末（Remote Terminal）、アクセス端末（Access Terminal）、ユーザ端末（User Terminal）、ユーザエージェント（User Agent）、ユーザデバイス（User Device）、またはユーザ機器（User Equipment）とも呼ばれる。
【００２９】
基地局（例えばアクセスポイント）は、アクセスネットワークのエアインターフェースにおける1つまたは複数のセクタによって無線端末と通信するデバイスを指していてよい。基地局は、受信した無線通信経由のフレームとIPパケットとを相互に変換し、無線端末とアクセスネットワークの残りの部分との間のルータとして働くように構成されていてよく、アクセスネットワークの残りの部分はインターネットプロトコル（IP）ネットワークを含んでいてよい。基地局は、エアインターフェースの属性管理をさらに調整することができる。例えば、基地局は、CDMAにおける基地局（Base Transceiver Station、BTS）であってもよく、WCDMA（登録商標）における基地局（NodeB）であってもよく、LTEにおける進化型ノードB（NodeB、eNBまたはe−NodeB、evolvedNode B）であってもよく、これについては本出願では限定されない。
【００３０】
本明細書における「および／または」という用語は、関連付けられる対象を記述する場合の結合関係を記述するにすぎず、3つの関係が存在しうることを表す。例えば、Aおよび／またはBは、Aのみが存在する、AとBの両方が存在する、およびBのみが存在する、という3つの場合を表す。加えて、本明細書における文字「／」は一般に、関連付けられる対象間の「または」の関係を示す。
【００３１】
図1を参照すると、図1は、一実施形態による、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の流れ図である。具体的には、本方法は以下のステップを含む。
【００３２】
ステップ101：ネットワーク側デバイスが、1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号（Channel state information−reference signal、CSI−RS）に対するプリコーディング重み付けを行い、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である。
【００３３】
ステップ102：ネットワーク側デバイスは、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをUEに送信する。
【００３４】
ステップ103：ネットワーク側デバイスは、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータ（Precoding Matrix Indication、PMI）およびM個のチャネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator、CQI）を受信し、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される。
【００３５】
ステップ104：ネットワーク側デバイスは、各サブサイクルのM個のCQIに従って、UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比（Signal to Interference plus Noise Ratio、SINR）を取得する。
【００３６】
ステップ105：ネットワーク側デバイスは、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得する。
【００３７】
ステップ106：ネットワーク側デバイスは、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従って、ダウンリンクチャネル情報としてUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する。
【００３８】
ステップ101で、ネットワーク側デバイスは、1サイクル内の各サブサイクルのM個のCSI−RSに対してプリコーディング重み付けを行う。具体的には、プリコーディング重み付けの重みは、所定の行列コードブックのグループであってもよく、ランダムに選択された行列コードブックであってもよい。プリコーディング重み付けの行列コードブックがどんな方法で選択されても、以下の式（3）の行列Tがフルランク行列を有するようにする必要があることに留意すべきである。
【００３９】
次に、ステップ102が実行され、すなわち、ネットワーク側デバイスは、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをUEに送信する。実際の適用時に、CSI−RSは、測定パイロットサブフレームで運ばれてよい。各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数である。Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である。
【００４０】
例えば、4つの送信アンテナがある場合、共分散行列を再構築するために少なくとも16個の信号対雑音比（ステップ104）が必要である（ステップ106）。したがって、ネットワーク側デバイスは、UEが16個のCQIをネットワーク側デバイスにフィードバックするように、16個の連続したCSI−RSサブフレームをUEに送信する必要がある。したがって、4つの送信アンテナがある場合には、16セットのCSI−RSが必要である。1つの測定パイロットサブフレームが1セットだけのCSI−RSを運ぶと仮定すると、1つのサブサイクルにおいて、16個の測定パイロットサブフレームがUEに連続して送信される必要がある。あるいは、1つの測定パイロットサブフレームが、異なる構成を有する複数セットのCSI−RSを運んでもよい。4つの送信アンテナがある例をさらに用いて、各測定パイロットサブフレームが4セットのCSI−RSを運ぶと仮定すると、1つのサブサイクルにおいて、4個の測定パイロットサブフレームがUEに連続して送信されさえすればよい。
【００４１】
さらに、異なる構成を有する複数セットのCSI−RSが1つの測定パイロットサブフレームを用いてUEに配信される場合、CSI−RS送信サブサイクルを短縮することができる。例えば、前述の例におけるCSI−RS送信サブサイクルは、元のサイクルの1／4にまで低減される。したがって、ステップ106で共分散行列を再構築するサイクルも短縮することができ、そのため、再構築される共分散行列を、実際のチャネル変化に一層適合させることができる。
【００４２】
具体的には、所定数のアンテナは、ネットワーク側デバイスが実際に有する送信アンテナの数であってもよく、ネットワーク側デバイスが実際に有する送信アンテナの一部であってもよい。
【００４３】
ステップ102で、ネットワーク側デバイスが各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをUEに送信した後で、UEは、各CSI−RSに対応するPMIおよびCQIを取得するために、所定数のアンテナに対応するランク（RANK）1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを測定する。所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットは、ネットワーク側デバイスによってUEに特に送信されてもよく、プロトコルで指定されてもよく、システムによって構成されてもよい。ランク1のプリコーディングコードブックのセットがネットワーク側デバイスによって送信される場合、ネットワーク側デバイスは、プリコーディングコードブックのセットを、無線リソース制御（Radio Resource Control、RRC）シグナリングを用いて特に送信することができる。例えば、4つの送信アンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットは、16個のコードブック行列を含む。
【００４４】
UEは、測定中に受信した各CSI−RSを測定する。このようにして、各CSI−RSに対応する1つのPMIおよび1つのCQIが取得される。UEに対してプリコーディングコードブック制約が行われるため、測定によって取得されるPMIによって表される行列コードブックは依然としてプリコーディングコードブックのセットに属する。
【００４５】
測定が完了すると、UEは、PMIおよびCQIをネットワーク側デバイスに報告する。これに対応して、ネットワーク側デバイスはステップ103を実行する。
【００４６】
次に、ステップ104が実行され、すなわち、ネットワーク側デバイスは、受信した各サブサイクルのM個のCQIに従って、UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得する。具体的には、Nが1である例を用いる。4つの送信アンテナがあると仮定すると、ネットワーク側デバイスは16個のCQIを受信する。任意のCQIをCQIiと呼ぶ場合、CQIiに対応する信号対雑音比ρiは、CQIiに対する逆量子化によって取得される。このようにして、ステップ104の後に16個の信号対雑音比ρiが取得される。Nが2以上である場合、各サブサイクルのM個の信号対雑音比ρiが取得される。
【００４７】
次に、ステップ105について説明する。ネットワーク側デバイスは、受信した各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得する。具体的には、Nが1である例を用いて、4つの送信アンテナがあると仮定すると、ネットワーク側デバイスは16個のPMIを受信する。任意のPMIをPMIiと呼び、等価のコードブック
【数１】
0006425221.tif 000002
は、受信したPMIiに対応する行列コードブックを、PMIiに対応するCSI−RSの重みで乗算することによって取得される。Nが2以上である場合、各サブサイクルのM個の等価のコードブック
【数２】
0006425221.tif 000003
が取得される。しかし、各サブサイクルは同じM個の等価のコードブック
【数３】
0006425221.tif 000004
を有するので、1つのサブサイクルのM個の等価のコードブック
【数４】
0006425221.tif 000005
だけが予約されさえすればよい。
【００４８】
次に、ステップ106が実行され、すなわち、ネットワーク側デバイスは、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従って、ダウンリンクチャネル情報としてUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する。当業者が本実施形態の解決策を理解することができるように、以下ではまず、本実施形態における解決策の実施原理について説明する。
【００４９】
Nが1に等しい場合、式（1）が、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックの制約を用いて確立される。
【数５】
0006425221.tif 000006
（1）、
式中、
【数６】
0006425221.tif 000007
は、等価のコードブックを表し、Rは、共分散行列を表し、σ2は、ダウンリンクチャネルの雑音電力を表し、Hは、チャネル行列を表す。
【００５０】
4つの送信アンテナがある場合、等価のコードブックは、
【数７】
0006425221.tif 000008
として記録され、共分散行列は、
【数８】
0006425221.tif 000009
であり、式中、jは、虚数単位であり、この場合、式（1）は式（2）に変形することができ、
【数９】
0006425221.tif 000010
（2）、式（2）中、Tは、行列転置を表す。
【００５１】
1サブサイクル後、式（3）が確立される。
【数１０】
0006425221.tif 000011
（3）
【００５２】
σ2は、ダウンリンクチャネルの雑音電力を表し、ほぼ一定の値であり、したがって、共分散行列の指向性には影響しない。したがって、式（3）の導出においてσ2はまったく無視される。
【００５３】
行列Tはフルランクを有し、すなわち行列Tはランク16を有するため、式（3）から式（4）を導出することができる。
【数１１】
0006425221.tif 000012
（4）
【００５４】
したがって、ステップ104で16個の信号対雑音比ρ0〜ρ15が取得され、ステップ105で等価のコードブック
【数１２】
0006425221.tif 000013
が取得された後で、共分散行列Rを取得するために、式（4）に従ってステップ106で計算によりx0〜x15を取得することができる。
【００５５】
Nが2以上である場合、信号対雑音比ρ0〜ρ15のN個のグループおよび等価のコードブック
【数１３】
0006425221.tif 000014
のN個のグループが取得され、等価のコードブックのN個のグループは同じである。次に、すべてのグループの信号対雑音比ρ0が平均され、すべてのグループの信号対雑音比ρ1が平均され、以下同様に、すべてのグループの信号対雑音比ρ15までが平均される。このようにして、16個の平均信号対雑音比が取得される。次いで、16個の平均信号対雑音比および16個の等価のコードブックに従って、N個のサブサイクルからなるサイクルの共分散行列を取得することができる。
【００５６】
理解されるように、本出願の本実施形態では、ネットワーク側デバイスによってUEに送信されるCSI−RSに対してプリコーディング重み付けが行われ、UEは、所定数のアンテナに対応するランク1のコードブックのセットに基づいてCSI−RSを測定し、すなわち、コードブックが制約される。したがって、測定によって取得されるPMIもコードブックの制約を受ける。ランク1のコードブックの制約により、ネットワーク側デバイスは、CQIに従ってUEのダウンリンクチャネルの信号対雑音比を計算し、UEによって測定されたPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従って等価のコードブックを取得し、さらに、等価のコードブックおよび信号対雑音比に従ってダウンリンクチャネルの共分散行列を取得することができる。したがって、本出願の方法を用いれば、ユーザ機器のダウンリンクチャネルの共分散行列を複数のシナリオで取得することができる。さらに、ネットワーク側デバイスは、例えば、BF重み付けやユーザペアリングなど、再構築された共分散行列に従って別の態様の日付処理を行ってもよい。これについては本出願では限定されない。
【００５７】
任意選択で、信号対雑音比がCQIに従って取得される場合のCQI量子化から得られる信号対雑音比の偏差を低減し、再構築される共分散行列の正確さを高めるために、Nが2以上である場合、ステップ102の前に、本方法は、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けするステップをさらに含む。具体的には、UEに送信すべきCSI−RSに対するプリコーディング重み付けに加えて、CSI−RSはさらに電力制御係数で乗算される必要がある。任意選択で、各サブサイクルは、異なる電力制御係数に対応する。この場合、ステップ102のM個の重み付きCSI−RSは、プリコーディング重み付けと電力制御係数重み付けの両方が行われたM個のCSI−RSである。
【００５８】
この場合、ステップ104は、各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得するステップと、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、平均信号対雑音比をUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いるステップと、を含む。
【００５９】
例えば、Nが3に等しいと仮定すると、ステップ101のサイクルは、サブサイクルT0、サブサイクルT1、およびサブサイクルT2を含む。サブサイクルT0において、電力制御係数はλ0である。サブサイクルT1において、電力制御係数はλ1である。サブサイクルT2において、電力制御係数はλ2である。同様に、4つの送信アンテナがある例を用いる。
【００６０】
サブサイクルT0で、UE側によってフィードバックされたCQI0iを受信すると、ネットワーク側デバイスは、ダウンリンクチャネルの信号対雑音比ρ0iを取得するために、CQI0iに対して逆量子化処理を行う。iの値の範囲は、0〜15であり、上付き文字0は、サブサイクルT0を表す。次いで、実際の信号対雑音比
【数１４】
0006425221.tif 000015
を取得するために、電力制御係数λ0がρ0iで除算される。このようにして、サブサイクルT0における16個の実際の信号対雑音比が取得される。サブサイクルT1のCQI1iが、実際の信号対雑音比
【数１５】
0006425221.tif 000016
を取得するために同じ方法を用いて処理され、式中、上付き文字1は、サブサイクルT1を表す。同様に、サブサイクルT2のCQI2iが、実際の信号対雑音比
【数１６】
0006425221.tif 000017
を取得するために処理され、式中、上付き文字2は、サブサイクルT2を表す。このようにして、各サブサイクルに対応する16個の実際の信号対雑音比が取得される。
【００６１】
次いで、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルの16個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比が取得され、平均信号対雑音比が、UEのダウンリンクチャネルの16個の信号対雑音比として用いられる。具体的には、T0＋T1＋T2からなる大きなサイクルにおいて、第iの信号対雑音比ρiは、
【数１７】
0006425221.tif 000018
である。
【００６２】
さらに、ステップ103は、異なる使用シナリオによってわずかに異なり、すなわち、UEがネットワーク側デバイスにCQIをフィードバックする方法がわずかに異なる。具体的には、LOSシングルパスまたは小遅延拡散シナリオにおいて、チャネルフェージングは比較的平坦であり、周波数領域で異なるサブキャリアが受けるチャネル応答は概ね同じである。CQIを測定するときに、UE側は、物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel、PUCCH）を用いてフルバンドCQI報告を行うことができる。このようにして、ステップ104で再構成される信号対雑音比は全帯域幅の信号対雑音比であり、ステップ106で再構成される共分散行列は全帯域幅共分散行列である。しかし、NLOSマルチパス遅延拡散シナリオでは、チャネルの周波数選択性フェージングが比較的厳しく、周波数領域のサブキャリアが受けるチャネル応答には比較的大きな差がある。したがって、UEは、各サブバンドのCQIをネットワーク側デバイスにフィードバックする必要がある。フィードバック情報が大量であるため、チャネル関連フィードバックは、物理アップリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel、PUSCH）を用いて行われる。それに対応して、ネットワーク側デバイスは、各サブサイクルの各サブバンドのM個のCQIを受信する。したがって、ステップ104で、各サブバンドのCQIを用いて各サブバンドの信号対雑音比を取得することができ、ステップ106で、各サブバンドの信号対雑音比および等価のコードブックに従ってダウンリンクチャネルの各サブバンドの共分散行列を取得することができる。
【００６３】
さらに、上述したように、ステップ106でUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得した後で、共分散行列は、UEに送信されるダウンリンクデータのBF重み付けを行うなど、複数の目的を有していてよい。共分散行列を用いたダウンリンクデータ重み付けの1つの可能な実施態様は、共分散行列の最大固有値に対応する固有ベクトルを重みとして選択することである。このようにして、ネットワーク側デバイスがターゲットUEにダウンリンクデータを送信するときに、アンテナ指向性パターンの主ローブ方向はターゲットUEと一直線に並び、ヌルポイントは干渉方向と一直線に並び、そのため、干渉を効果的に抑圧することができ、ターゲットUEの信号対雑音比が改善される。干渉が抑圧された後で、ネットワーク側デバイスは、物理ダウンリンク制御チャネルを用いて、各UEに、同じ時間周波数リソースを使用するよう命令することにより、複数のユーザによる時間周波数リソース多重化を実施し、システム容量を改善することができる。ネットワーク側デバイスに4つの送信アンテナがある場合、最大4ユーザによる多重化を実施することができ、またはシングルユーザデュアルストリームが実施されてもよい。
【００６４】
実際の適用時に、ダウンリンクデータは、例えばゼロフォーシングなど、別の実施態様の共分散行列を用いて重み付けされてもよい。当業者はこの内容部分を熟知しており、これについてはここでは説明しない。
【００６５】
以下で、いくつかの具体例を用いて、共分散行列を用いてBF重み付けを行う具体的な実施プロセスについて説明する。
【００６６】
第1の例は、2R端末シナリオ、すなわち、ネットワーク側デバイスが4つの送信アンテナを有し、UEが2つの受信アンテナを有する4×2MIMOシナリオである。復調基準信号（Demodulation Reference Signal、DMRS）ベースの送信モード（Transmission Mode、TM）8／9、シングルユーザデュアルストリーム、2レイヤSU−MIMO BFシステムにおいて、各コードワードが1つのレイヤにマップされ、2つのコードワードが同じ時間周波数リソース上で伝送される。BF重み付けは、ダウンリンク伝送のプロセスの1つである。
【００６７】
BF重み付けを行うためには、BF重みを計算する必要がある。BF重みは、ダウンリンクチャネルの共分散行列Rを用いた計算によって取得される。共分散行列Rは、具体的には、例えば上述の方法を用いて取得され、重みを計算するための方法は、上述の方法のうちの1つである。マルチパス小遅延シナリオでのCQIフィードバック方法はマルチパス大遅延拡散シナリオでの方法とは異なるため、再構築されるRはフルバンドRまたはサブバンドRであり、これに対応してBF重みの計算方法も異なる。
【００６８】
図2に示すように、ネットワーク側デバイスがUEに2つのコードワード、S0およびS1を送信する必要があると仮定すると、2つのコードワードに対応する各アンテナの重みWi0およびWi1を計算する必要がある。この場合4つの送信アンテナがあるので、iの値の範囲は、0〜3である。各アンテナの重みは、Rを用いた計算によって取得される。コードワードS0に対応するBF重みは、それぞれ、w00、w10、w20、w30であり、コードワードS1に対応するBF重みは、それぞれ、BF重みw01、w11、w21、w31であると仮定する。
【００６９】
図3に示すように、マルチパス大遅延拡散シナリオでは、各サブバンドのBF重みは、各サブバンドのチャネル共分散行列Rに従った計算によって取得する必要がある。ステップ106の計算により取得されたサブバンドの共分散行列はR0〜Rnであり、BF重みはW0i0〜Wninであると仮定する。iの値の範囲は、0〜3であり、nは、2以上の整数であり、fは、周波数領域を表す。
【００７０】
さらに引き続き図3を参照すると、サブバンド1において、コードワード0に対応するBF重みは、
【数１８】
0006425221.tif 000019
であり、コードワード1に対応するBF重みは、
【数１９】
0006425221.tif 000020
である。類推すると、サブバンドnにおいて、コードワード0に対応するBF重みは、
【数２０】
0006425221.tif 000021
であり、コードワード1に対応するBF重みは、
【数２１】
0006425221.tif 000022
である。
【００７１】
計算によりBF重みが取得された後で、BF重み付き送信が行われる。図4に示すように、図4は、小遅延シナリオにおけるコードワードS0およびコードワードS1のBF重み付き送信の概略図である。コードワードS0は、4つのBF重みW00、W10、W20、W30を用いて重み付けされ、コードワードS1は、4つのBF重みW01、W11、W21、W31を用いて重み付けされ、コードワードS0の4つの重み付き値が、コードワードS1の4つの重み付き値とそれぞれ合算されて、4つの物理アンテナでそれぞれ送信される4つの値が取得される。図4では、ネットワーク側デバイスのアンテナパターンの主ローブ（実線）は、ユーザ機器UE0のある受信アンテナと一直線に並んでおり、ネットワーク側デバイスのアンテナパターンの主ローブ（破線）は、UE0の別の受信アンテナと一直線に並んでいる。UE0は、2つの受信アンテナをそれぞれ用いてコードワードS0とコードワードS1とを受信する。
【００７２】
マルチパス大遅延拡散シナリオでは、各サブバンドのBF重み付け方法は小遅延シナリオの重み付け方法と同じであり、ここでは詳細を繰り返さない。
【００７３】
第2の例は、4送信アンテナおよびマルチユーザ・ペアリング・シナリオであり、ペアリングすべきユーザ数の違い、コードワード数の違い、および各コードワードがマップされるレイヤ数の違いに従って、以下のサブシナリオに分けられる。
【００７４】
第1のサブシナリオは、2ユーザ・ペアリング・シナリオ、例えば、UE0とUE1のペアリングである。この場合、ペアリングは、2ユーザのPMI（ステップ103で取得される）が直交または準直交するかどうかに基づいて行われてよい。あるいは、ペアリングは、ステップ106で取得した共分散行列の固有ベクトルの相関閾値に基づいて行われてもよい。あるいは、ペアリングは、ユーザのスケジューリング優先順位に基づいて行われてもよい。あるいは、ペアリングすべきユーザは、BF容量最大化基準に基づいて選択されてもよい。当然ながら、実際の適用時には、ユーザペアリングは、別のアルゴリズムを用いて行われてもよい。当業者はこの内容部分を熟知しており、ここでは詳細を説明しない。2ユーザ・ペアリング・シナリオには6つのタイプがある。第1のタイプは、UE0が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有する2レイヤMU−MIMOシナリオである。第2のタイプは、UE0が2つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有する3レイヤMU−MIMOシナリオである。第3のタイプは、UE0が2つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が2つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有する4レイヤMU−MIMOシナリオである。第4のタイプは、UE0が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1がそれぞれ1つのレイヤにマップされる2つのコードワードを有する3レイヤMU−MIMOシナリオである。第5のタイプは、UE0が2つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が各々1つのレイヤにマップされる2つのコードワードを有する4レイヤMU−MIMOシナリオである。第6のタイプは、UE0が各々1つのレイヤにマップされる2つのコードワードを有し、UE1が各々1つのレイヤにマップされる2つのコードワードを有する4レイヤMU−MIMOシナリオである。
【００７５】
次のサブシナリオは3ユーザのシナリオであり、例えばUE0、UE1、およびUE2の間でペアリングが行われる。この場合、ペアリングは、ステップ106で取得した共分散行列の固有ベクトルの相関閾値に基づいて行われてよい。あるいは、ペアリングは、ユーザのスケジューリング優先順位に基づいて行われてもよい。あるいは、ペアリングすべきユーザは、BF容量最大化基準に基づいて選択されてもよい。当然ながら、実際の適用時には、ユーザペアリングは、別のアルゴリズムを用いて行われてもよい。当業者はこの内容部分を熟知しており、ここでは詳細を説明しない。
【００７６】
どちらのペアリング方法に基づいても、次の3タイプの3ユーザ・ペアリング・シナリオがある。第1のタイプは、UE0が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE2が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有する3レイヤMU−MIMOシナリオである。第2のタイプは、UE0が2つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE1が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、UE2が1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有する4レイヤMU−MIMOシナリオである。第3のタイプは、UE0が各々1つのレイヤにマップされる2つのコードワードを有し、UE1が1つのレイヤにマップされる単一コードワードを有し、UE2が1つのレイヤにマップされる単一コードワードを有する4レイヤMU−MIMOシナリオである。
【００７７】
次のサブシナリオは、4ユーザ・ペアリング・シナリオである。例えば、UE0、UE1、UE2、およびUE3の間でペアリングが行われる。この場合には、ただ1つのペアリング方法しかなく、すなわち、各ユーザが1つのレイヤにマップされる単一のコードワードを有し、これは4レイヤMU−MIMOシナリオである。
【００７８】
以下では、このシナリオにおけるBF重み計算およびBF重み付き送信を説明するために、ペアリングすべき2ユーザがあり、各ユーザは2つのコードワードを有し、各コードワードは1つのレイヤにマップされる、4レイヤMU−MIMOシナリオを例として用いる。
【００７９】
図5に示すように、図5は、小遅延拡散シナリオにおける各アンテナ上の各ユーザの各コードワードのフルバンドBF重み計算の概略図である。まず、図1および図1の実施形態に記載されている方法に従って、ユーザUE0のダウンリンクチャネルの共分散行列RUE0およびユーザUE1のダウンリンクチャネルの共分散行列RUE1が取得される。小遅延拡散シナリオでは、共分散行列RUE0と共分散行列RUE1の両方が全帯域幅共分散行列である。UE0の2つのコードワードの4つのBF重みは、
【数２２】
0006425221.tif 000023
であり、UE1の2つのコードワードの4つのBF重みは、
【数２３】
0006425221.tif 000024
である。
【００８０】
図6に示すように、図6は、大遅延拡散シナリオにおける各アンテナ上の各ユーザの各コードワードのサブバンドBF重み計算の概略図である。まず、図1および図1の実施形態に記載されている方法に従ってユーザUE0のダウンリンクチャネルの共分散行列R00〜R0nが取得され、BF重みは、それぞれ、W0i0n〜W0i1nである。ユーザUE1のダウンリンクチャネルの共分散行列は、R10〜R1nであり、BF重みは、それぞれ、W1i0n〜W1i1nである。iの値の範囲は、0〜3であり、nは、2以上の整数である。
【００８１】
図7に示すように、図7には、小遅延拡散シナリオにおいて、UE0の2つのコードワードが4つのBF重み
【数２４】
0006425221.tif 000025
を用いて別々に重み付けされて合算され、UE1の2つのコードワードが4つのBF重み
【数２５】
0006425221.tif 000026
を用いて別々に重み付けされて合算され、次いで、UE1の4つの値とUE2の4つの値とがそれぞれ、4つの物理アンテナ上で送信されるように加算されることが示されている。ネットワーク側デバイスのアンテナパターンの主ローブは、2ユーザの4つの受信アンテナとそれぞれ一直線上に並んでいる。UE0は、2つの受信アンテナを別々に用いて、UE0に送信されたコードワードS0およびコードワードS1を受信する。UE1は、2つの受信アンテナを別々に使用して、UE1に送信されたコードワードS0およびコードワードS1を受信する。
【００８２】
マルチパス大遅延拡散シナリオでは、各サブバンドのBF重み付き送信は、小遅延拡散シナリオでの重み付き送信と同じであり、ここでは繰り返さない。
【００８３】
第3の例は、4R端末シナリオであり、すなわち、UEは4つの受信アンテナを有する。ネットワーク側デバイスも4つの送信アンテナを有する場合、4R端末は、第1の例および第2の例で説明した様々なシナリオに加えて、シングルユーザデュアルストリーム、または3レイヤ／4レイヤ・シングルユーザ・デュアルストリームBFシステムもサポートすることができる（一方のコードワードが2つのレイヤにマップされ、他方のコードワードが1つのレイヤにマップされ、または2つのコードワードが各々2つのレイヤにマップされる）。さらに、一方のユーザの単一のストリームが3つのレイヤにマップされ、他方のユーザの単一のストリームが1つのレイヤにマップされる、2ユーザペアリングもサポートすることができる。4R端末の送信手順は、2R端末の送信手順と同様であり、ここでは説明しない。
【００８４】
本実施形態の第4の例では、ネットワーク側デバイスは8つの送信アンテナを有する。すべてのアンテナを用いて協調送信が行われる場合には、BFシステムがシングルユーザデュアルストリームBFシステムであるにせよ、マルチユーザBFシステムであるにせよ、手順は4送信アンテナシナリオの場合と同様である。異なるのは、8つの送信アンテナがある場合、最小サイクルが長くなる点である。例えば、4つの送信アンテナがある場合、16個の連続した測定パイロットサブフレームを最小サイクルで送信する必要があるが、8つの送信アンテナがある場合、最小サイクルは64個の連続した測定パイロットサブフレームになる。しかし、1つの測定パイロットサブフレームが複数セットのCSI−RSを運ぶ前述の方法では送信サイクルも短縮される。加えて、CSI−RSに対するプリコーディング重み付けを行うのに用いられる行列コードブックは、4送信アンテナシナリオのものとは異なる。8つの送信アンテナがある場合、プリコーディング重み付けは2つのコードブックに基づいて行われる。最後に、所定のアンテナ数が変化するためにプリコーディングコードブックのセットが変化し、上位レイヤによってUEに対してコードブック制約が行われる。
【００８５】
8送信アンテナシナリオでは、協調送信が一部のアンテナを用いて行われる場合、例えば、UEがアンテナ0からアンテナ3によってのみにサービスされる場合、BF重み付きダウンリンクリンク送信は、アンテナ0からアンテナ3のみのダウンリンクチャネル情報を取得することによって実施されてよい。これにより、ダウンリンクチャネル情報再構築の計算量を大幅に低減させることができるのみならず、測定パイロットサブフレームの送信サイクルを大幅に短縮することもできる。
【００８６】
同じ発明概念に基づき、本出願の一実施形態は、ダウンリンクチャネル情報を取得するための装置をさらに提供する。図8に示す装置に含まれる用語の意味および具体的な実施態様については、図1〜図7および実施形態の関連説明を参照されたい。
【００８７】
図8に示すように、本装置は、1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号CSI−RSに対するプリコーディング重み付けを行うように構成された処理部であって、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数である、処理部201と、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信するように構成された、送信部202と、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータPMIおよびM個のチャネル品質インジケータCQIを受信するように構成された受信部203であって、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される、受信部203と、を含む。処理部201は、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従って、ダウンリンクチャネル情報としてUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、ようにさらに構成されている。
【００８８】
さらに、送信部202は、受信部203が、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のPMIおよびM個のCQIを受信する前に、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットをUEに送信する、ようにさらに構成されている。
【００８９】
任意選択で、Nが2以上である場合、送信部202が各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信する前に、処理部201は、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けし、各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、UEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いられる、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得する、ようにさらに構成されている。
【００９０】
前述の実施形態に関連して、処理部201は、共分散行列に従ってUEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成されている。
【００９１】
前述の実施形態に関連して、本装置は、例えば、基地局とすることができる。
【００９２】
図1の実施形態のダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の変形および具体例は、本実施形態のダウンリンクチャネル情報を取得するための装置にも適用できる。当業者は、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の前述の詳細な説明に基づき、本実施形態のダウンリンクチャネル情報を取得するための装置の実装方法を明確に理解することができる。本明細書を簡潔にするために、ここでは詳細を繰り返さない。
【００９３】
同じ発明概念に基づき、一実施形態は、ネットワーク側デバイスをさらに提供する。図9に示すネットワーク側デバイスに含まれる用語の意味および具体的な実施態様については、図1〜図7および実施形態の関連説明を参照されたい。
【００９４】
図9に示すように、図9は、本実施形態のネットワーク側デバイスの系統的構造図である。本ネットワーク側デバイスは、プロセッサ301と、送信機302と、受信機303と、メモリ304と、入力／出力（入出力）インターフェース305とを含む。プロセッサ301は、具体的には、汎用中央処理装置（CPU）、または特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ASIC）、またはプログラムの実行を制御するための1つもしくは複数の集積回路とすることができる。入出力インターフェース305は、キーボード、マウス、タッチスクリーンデバイス、音声アクティビティ入力モジュール、ディスプレイ、カメラなどに接続されていてよい。メモリ304は1つまたは複数あってよい。メモリ304は、読取り専用メモリ（Read Only Memory、ROM）、ランダム・アクセス・メモリ（Random Access Memory、RAM）、および磁気ディスクメモリを含んでいてよい。これらのメモリ、受信機303、および送信機302は、バスを用いてプロセッサ301に接続されている。受信機303および送信機302は、外部機器とのネットワーク通信を行うように構成されており、特に、イーサネット（登録商標）、無線アクセスネットワーク、無線ローカル・エリア・ネットワークといったネットワークを用いて外部機器とのネットワーク通信を行うことができる。受信機303および送信機302は、2つの物理的に別個の要素であってもよく、物理的に同じ要素であってもよい。
【００９５】
メモリ304は、命令を記憶することができ、プロセッサ301は、メモリ304に記憶された命令を実行することができる。
【００９６】
具体的には、プロセッサ301は、1サイクル内のN個のサブサイクルの各々のM個のチャネル状態情報参照信号CSI−RSに対するプリコーディング重み付けを行うように構成され、各サブサイクルは、M個のCSI−RSを運び、伝送するための測定パイロットサブフレームの数であり、Nは、正の整数であり、Mは、所定数のアンテナが必要とするCSI−RSの数であり、送信機302は、各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信するように構成されており、受信機303は、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータPMIおよびM個のチャネル品質インジケータCQIを受信するように構成されており、M個のPMIおよびM個のCQIは、UEが、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットに基づいてM個の重み付きCSI−RSを別々に測定することによって取得される。プロセッサ301は、各サブサイクルのM個のCQIに従ってUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルのM個のPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従ってM個の等価のコードブックを取得し、ダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比およびM個の等価のコードブックに従ってUEのダウンリンクチャネルの共分散行列を取得する、ようにさらに構成される。
【００９７】
さらに、送信機302は、受信機303が、UEによって送信された、各サブサイクルのM個のCSI−RSに対応するM個のプリコーディング行列インジケータPMIおよびM個のチャネル品質インジケータCQIを受信する前に、所定数のアンテナに対応するランク1のプリコーディングコードブックのセットをUEに送信する、ようにさらに構成されている。
【００９８】
任意選択で、Nが2以上である場合、プロセッサ301は、送信機302が各サブサイクルのM個の重み付きCSI−RSをユーザ機器UEに送信する前に、各サブサイクルに対応する電力制御係数を用いて各サブサイクルのM個のCSI−RSに重み付けし、各サブサイクルのM個のCQIおよび各サブサイクルで用いられた電力制御係数に従って、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比を取得し、各サブサイクルに対応するダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比すべての平均信号対雑音比を取得し、平均信号対雑音比をUEのダウンリンクチャネルのM個の信号対雑音比として用いる、ようにさらに構成される。
【００９９】
前述の実施形態に関連して、プロセッサ301は、共分散行列に従って、UEのダウンリンクデータに対してビームフォーミング重み付け処理を行うようにさらに構成される。
【０１００】
本実施形態の本ネットワーク側デバイスは、例えば、基地局とすることができる。
【０１０１】
図1の実施形態のダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の変形および具体例は、本実施形態のネットワーク側デバイスにも適用できる。当業者は、ダウンリンクチャネル情報を取得するための方法の前述の詳細な説明に基づき、本実施形態のネットワーク側デバイスの実装方法を明確に理解することができ、本明細書を簡潔にするために、ここでは詳細を繰り返さない。
【０１０２】
本出願の実施形態による1つまたは複数の技術的解決策には、少なくとも以下の技術的効果または利点がある。
【０１０３】
本出願の実施形態では、ネットワーク側デバイスによってUEに送信されたCSI−RSに対してプリコーディング重み付けが行われ、UEは、所定数のアンテナに対応するランク1のコードブックのセットに基づいてCSI−RSを測定し、すなわち、コードブックが制約される。したがって、測定によって取得されるPMIもコードブックの制約を受ける。ランク1のコードブックの制約により、ネットワーク側デバイスは、CQIに従ってUEのダウンリンクチャネルの信号対雑音比を計算し、UEによって測定されたPMIおよびプリコーディング重み付けの重みに従って等価のコードブックを取得し、さらに、等価のコードブックおよび信号対雑音比に従ってダウンリンクチャネルの共分散行列を取得することができる。したがって、本出願の方法を用いれば、ユーザ機器のダウンリンクチャネルの共分散行列を複数のシナリオで取得することができる。さらに、続いて、共分散行列に従って、複数のタイプの信号処理を行うこともできる。
【０１０４】
本出願の各実施形態は、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供することができることを当業者は理解するはずである。したがって、本出願は、ハードウェアのみの実施形態、ソフトウェアのみの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによる実施形態の形態を用いることができる。さらに、本出願は、コンピュータ使用可能プログラムコードを含む（それだけに限らないが、ディスクメモリ、光メモリなどを含む）1つまたは複数のコンピュータ使用可能記憶媒体上に実装されたコンピュータプログラム製品の形態を用いることもできる。
【０１０５】
本出願は、本出願の実施形態による方法、デバイス（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図および／またはブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令は、流れ図および／またはブロック図内の各プロセスおよび／または各ブロック、ならびに流れ図および／またはブロック図内のプロセスおよび／またはブロックの組み合わせを実現するのに使用することができることを理解すべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または別のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサが機械を創出するために提供されるものであり、このため、これらの命令がコンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサによって実行されると、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現するための装置が創出される。
【０１０６】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスに特定の方法で動作するよう命令することができるコンピュータ可読メモリに記憶することができ、このため、コンピュータ可読メモリに記憶されたこれらの命令は命令装置を含む製品を創出する。命令装置は、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現する。
【０１０７】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスにロードされ、これにより一連の動作およびステップがコンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で実行されて、コンピュータ実装処理が行われる。したがって、コンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で実行される命令は、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現するためのステップを提供する。
【０１０８】
当業者が、本出願の趣旨および範囲を逸脱することなく本出願に様々な改変および変形を加えることができることは自明である。本出願は、本出願のこれらの改変および変形が添付の特許請求の範囲および添付の特許請求の範囲と均等な技術によって定義される保護の範囲内に含まれる限りにおいて、これらの改変および変形を包含すべきものである。
【符号の説明】
【０１０９】
201  処理部
202  送信部
203  受信部
301  プロセッサ
302  送信機
303  受信機
304  メモリ
305  入出力インターフェース
【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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