(57)【要約】周波数帯域幅が、それぞれが１つ以上の資源ブロックを有する１つ以上の資源ブロック・グループ（ＲＢＧ）に分割される直交周波数分割多重通信システム（１００）において、１つ以上のＲＢＧのうちの同じ少なくとも１つのＲＢＧに対してチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックのフィードバックを与える。より詳細には、ユーザ機器（１０２）が、１つ以上のＲＢＧのうちの少なくとも１つのＲＢＧに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定し、少なくとも１つのＲＢＧのうちのＲＢＧに対してチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを決定し、ＲＢＧに対して決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを無線アクセス・ネットワーク（１１０）に報告する。本発明の一実施形態においては、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックが報告されるＲＢＧを、測定したチャネル品質パラメータに基づいて少なくとも１つのＲＢＧから選択しても良い。
2010519874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯域幅が、それぞれが１つ以上の資源ブロックを有する１つ以上の資源ブロック・グループに分割される直交周波数分割多重通信システムにおいてチャネル品質フィードバックを与えるための方法であって、
前記１つ以上の資源ブロック・グループのうちの少なくとも１つの資源ブロック・グループに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定すること、
前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループに対してチャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定すること、
資源ブロック・グループに対して決定した前記チャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを無線アクセス・ネットワークに報告すること
を備える方法。
【請求項２】
チャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定することは、
前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループを選択すること、
前記選択した資源ブロック・グループに対してチャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定すること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択することは、前記測定した１つ以上のチャネル品質パラメータに基づいて、前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループを選択することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネル品質情報はＣＱＩ情報を含み、前記プリコーディング・メトリックはプリコーディング・マトリックス・インディケータである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記選択した１つまたは複数の資源ブロックに付随する前記チャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを、同じチャネル上で報告する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記選択した１つまたは複数の資源ブロックに付随するチャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを、無線アクセス・ネットワークに報告することは、結合チャネル品質情報及びプリコーディング・メトリック報告のうちの少なくとも１つを前記無線アクセス・ネットワークに伝達することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの資源ブロック・グループは、ビットマップ・フィードバック方式、トップＭフィードバック方式、およびハイブリッド・フィードバック方式のうちの１つ以上に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記報告されるプリコーディング・メトリックに基づいてダウンリンク信号をビーム形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
それぞれが１つ以上の資源ブロックを有する１つ以上の資源ブロック・グループに周波数帯域幅が分割される直交周波数分割多重通信システムにおいてチャネル品質を報告するように構成されたユーザ機器であって、
プロセッサであって、
前記１つ以上の資源ブロック・グループのうちの少なくとも１つの資源ブロック・グループに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定し、
前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループに対してチャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定し、
前記資源ブロック・グループに対して決定した前記チャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを無線アクセス・ネットワークに報告する
ように構成されたプロセッサ
を備えるユーザ機器。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループを選択し、前記選択された資源ブロック・グループに対してチャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定することによって、チャネル品質情報とプリコーディング・メトリックとを決定するように構成される、請求項９に記載のユーザ機器。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記測定した１つ以上のチャネル品質パラメータに基づいて前記少なくとも１つの資源ブロック・グループのうちの資源ブロック・グループを選択することによって、資源ブロック・グループを選択するように構成される、請求項１０に記載のユーザ機器。
【請求項１２】
前記チャネル品質情報はＣＱＩ情報を含み、前記プリコーディング・メトリックはプリコーディング・マトリックス・インディケータである、請求項９に記載のユーザ機器。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記チャネル品質情報と前記選択した１つまたは複数の資源ブロックに付随するプリコーディング・メトリックとを同じチャネル上で報告するように構成される、請求項９に記載のユーザ機器。
【請求項１４】
前記プロセッサは、結合チャネル品質情報／プリコーディング・メトリック報告を無線アクセス・ネットワークに伝えることによって、チャネル品質情報と選択した１つまたは複数の資源ブロックに付随するプリコーディング・メトリックとを無線アクセス・ネットワークに報告するように構成される、請求項１３に記載のユーザ機器。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの資源ブロック・グループを、ビットマップ・フィードバック方式、トップＭフィードバック方式、およびハイブリッド・フィードバック方式のうちの１つ以上に基づいて決定する、請求項９に記載のユーザ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、仮出願番号６０／８９５、８５１号明細書、発明の名称「直交周波数分割多重通信システムにおいてチャネル品質およびプリコーディング・メトリック・フィードバックを与えるための方法および装置」（２００７年３月２０日出願）からの優先権を主張する。なおこの文献は、共通所有であるとともに、本明細書において参照により全体として組み込まれる。
【０００２】
本発明は一般的に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムに関し、特に、ＯＦＤＭ通信システムにおいてチャネル品質およびプリコーディング・マトリックス・フィードバックを与えることに関する。
【背景技術】
【０００３】
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）変調方式が、次世代通信システム、たとえば３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）、Ｅ−ＵＴＲＡ（進化型ＵＭＴＳ地上波無線アクセス）および３ＧＰＰ２フェーズ２通信システムにおけるエアー・インターフェース上でのダウンリンク送信用に提案されている。ＯＦＤＭＡ通信システムでは、周波数チャネル（または帯域幅）は、複数の隣接する資源ブロック（ＲＢ）に分割される。複数のＲＢをグループ化することは、資源ブロック・グループ（ＲＢＧ）として知られている。各ＲＢには、互いに直交する複数（たとえば１２）の隣接する周波数の副搬送波が含まれる。３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡ規格の下では、次にノードＢが、ＲＢをユーザ機器（ＵＥ）にサブ・フレーム・ベースで割り当てる。サブ・フレームは継続時間が１ミリ秒（ｍｓ）である。１つのサブ・フレーム内では、分散（周波数ダイバーシティに対して）送信モードと局所（資源ブロック・ベースの）送信モードとが、ＦＤＭの方法で多重化されている。
【０００４】
すなわち、３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡ通信システムでは、ＵＥに仮想資源ブロック（ＶＲＢ）を割り当てる。仮想資源ブロックは、ＲＢと同じ数（この場合も、たとえば１２）の副搬送波に付随する論理資源ブロックである。次にＶＲＢを１つ以上のＲＢに対してマッピングする。１つのマッピング方式（局所ＶＲＢ（ＬＶＲＢ）として知られる）では、ＶＲＢを単一のＲＢ内にマッピングする、すなわち、ＶＲＢの１２の副搬送波を、対応するＲＢの１２の副搬送波にマッピングする。局所マッピングを周波数選択スケジューリング（ＦＳＳ）に対して用いる。このスケジューリングでは、ＵＥが良好なダウンリンク・チャネルを有すると分かっている場合にのみＲＢに対してユーザ機器（ＵＥ）をスケジューリングすることによって、送信エラーを最小限にする。したがってＦＳＳでは、ＵＥから狭帯域チャネル・フィードバックを得ることが必要である。報告されるチャネル品質は各ＲＢに特有である。どの副帯域（またはＲＢ）に対してもＣＱＩを報告することは、著しい量のアップリンク・システム・オーバーヘッドを消費する場合がある。特に、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）帯域幅を使用し、その帯域幅内で１００個もの副帯域を使用するＯＦＤＭＡシステムの場合にそうである。２番目のマッピング方式（分散ＶＲＢ（ＤＶＲＢ）として知られる）では、ＶＲＢを複数のＲＢ内にマッピングする。すなわち、ＶＲＢの１２の副搬送波を、複数のＲＢのそれぞれに属する１つ以上の副搬送波にマッピングする。分散マッピングを周波数ダイバース・スケジューリング（ＦＤＳ）に対して用いる。このスケジューリングでは、ＶＲＢを複数のＲＢ間に分散することを、チャネル・フィードバック無しで行なうかまたは広帯域のチャネル・フィードバックのみで行ない、報告されるチャネル品質は帯域幅全体に渡っている。
【０００５】
任意の送信時間間隔（ＴＴＩ）に対して、ＲＢを、測定したチャネル条件に基づいてユーザに割り当てる。チャネル条件測定を、ユーザ機器（ＵＥ）が行なう。すなわちＵＥが、１つ以上の指定されたＲＢグループ（すなわち、ＲＢＧ）に対するチャネル条件を、測定ピリオドたとえば送信時間間隔（ＴＴＩ）（サブ・フレームとしても知られる）または無線フレーム送信ピリオドの間に測定する。次にＵＥは、ＲＢＧに対する測定したチャネル条件を、チャネル品質情報（ＣＱＩ）メッセージでサービス・ノードＢに報告する。報告されたＣＱＩに基づいて、ＯＦＤＭＡ通信システムは、ＲＢの選択的なスケジューリングをスケジューリング・ピリオド（通常、１つ以上のＴＴＩまたは無線フレーム）に渡って行なうこと、さらに、スケジューリング・ピリオドの間に各ＲＢに対して適切な変調符号化方式を適応して決定することができる。
【０００６】
加えて、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムでは、ＵＥは、各ＲＢに対するプリコーディング・マトリックス・インディケータ（ＰＭＩ）も報告して返す。次に無線基地局（ＢＴＳ）またはノードＢは、アンテナ・アレイを介してかつ付随するＲＢ上でＵＥに送信するための信号をビーム形成するためにＰＭＩを用いる。より詳細には、ＢＴＳまたはノードＢは、アンテナ・アレイを介して送信される信号の予歪に対するマトリックスの組を保持する。次にＰＭＩは、マトリックスの組にインデックスを付けて、アンテナ・アレイおよび介在する無線リンクを介して送信するための信号を予め歪ませるために用いる複素数値の組を示す。
【０００７】
現在のところ、ＣＱＩおよびＰＭＩの報告は結合されておらず、すなわち、ＰＭＩを決定するために測定したＲＢと、ＣＱＩを決定するために測定したＲＢとの間にはまったく調整がなされていない。ＣＱＩ決定およびＰＭＩ決定用に測定されるＲＢは、互いに別個にかつ独立して決定され、ＣＱＩおよびＰＭＩ決定は、別個のフィードバック・チャネルを介して別個に報告される。加えて、ＰＭＩは、ＵＥから戻ってくる狭帯域チャネル・フィードバックの形態で報告される。ＲＢがＵＥに対してスケジュールされる可能性があるにもかかわらず、報告されるＰＭＩは各ＲＢに特有である。対照的に、ＣＱＩを、狭帯域または広帯域チャネル・フィードバック形態のいずれかで報告する場合があり、最良のＲＢに対してのみ報告する場合がある。ＲＢをＴＴＩごとに動的に割り当てるシステムでは、ＰＭＩフィードバックはＴＴＩごとに報告され、ＰＭＩフィードバックは著しい量のアップリンク容量を消費する可能性があるとともに、狭帯域のＣＱＩフィードバックとともに過剰な量のアップリンク・オーバーヘッドを消費する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ＰＭＩおよびＣＱＩの別個で結合されていない報告に起因するオーバーヘッドを消費しない最適なＭＩＭＯ／ビーム形成重みを与えるようにＲＢをスケジュールすることに十分なＰＭＩおよびＣＱＩチャネル品質フィードバックを与える方法および装置が求められている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による無線通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による図１のユーザ機器のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による図１の送受信装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態により図１のサービング無線アクセス・ネットワークに図１のユーザ機器がチャネル品質およびプリコーディング・メトリックに関する情報を報告する方法の論理フロー図である。
【図５】本発明の実施形態により図１の通信システムが用いても良い典型的なチャネル品質フィードバック方式を例示するブロック図である。
【図６】本発明の別の実施形態により図１の通信システムが用いても良い典型的なチャネル品質フィードバック方式を例示するブロック図である。
【図７】本発明の別の実施形態により図１の通信システムが用いても良い典型的なチャネル品質フィードバック方式を例示するブロック図である。
【図８】本発明の実施形態による典型的な結合チャネル品質情報／プリコーディング・メトリック・オーバーヘッド・メッセージを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
当業者であれば理解するように、図中の要素は、簡単および明瞭さを目的として例示されており、必ずしも一定の比率で描かれているわけではない。たとえば、本発明の種々の実施形態の理解の向上を助けるために、図中のいくつかの要素の寸法は他の要素に対して誇張されている場合がある。また商業的に実現可能な実施形態において有用または必要である一般的で良く理解されている要素については、示していないことが多い。これは、本発明のこれらの種々の実施形態の見え方をなるべく妨げないようにするためである。
【００１１】
ＰＭＩおよびＣＱＩの別個で結合されていない報告に起因するオーバーヘッドを消費しない最適なＭＩＭＯ／ビーム形成重みを与えるように資源ブロック（ＲＢ）をスケジュールすることに十分なＰＭＩおよびＣＱＩチャネル品質フィードバックを与える方法および装置に対処するために、周波数帯域幅を、それぞれが１つ以上のＲＢを有する１つ以上の資源ブロック・グループ（ＲＢＧ）に分割する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおいて、１つ以上のＲＢＧのうちの同じ少なくとも１つのＲＢＧに対するチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックのフィードバックを与える。より詳細には、ユーザ機器が、１つ以上のＲＢＧのうちの少なくとも１つのＲＢＧに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定し、少なくとも１つのＲＢＧのうちのＲＢＧに対してチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを決定し、ＲＢＧに対して決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを無線アクセス・ネットワークに報告する。本発明の一実施形態においては、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックが無線アクセス・ネットワークに報告して返されるＲＢＧを、測定したチャネル品質パラメータに基づいて少なくとも１つのＲＢＧから選択しても良い。
【００１２】
一般的に、本発明の実施形態には、周波数帯域幅が、それぞれが１つ以上のＲＢを有する１つ以上のＲＢＧに分割されるＯＦＤＭ通信システムにおいてチャネル品質フィードバックを与えるための方法が包含される。本方法には、１つ以上のＲＢＧのうちの少なくとも１つのＲＢＧに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定すること、少なくとも１つのＲＢＧのうちのＲＢＧに対してチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを決定すること、およびＲＢＧに対して決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを無線アクセス・ネットワークに報告すること、が含まれる。
【００１３】
本発明の別の実施形態には、周波数帯域幅が、それぞれが１つ以上のＲＢを有する１つ以上のＲＢＧに分割されるＯＦＤＭ通信システムにおいてチャネル品質を報告するように構成されたユーザ機器が包含される。ユーザ機器は、プロセッサとして、１つ以上のＲＢＧのうちの少なくとも１つのＲＢＧに付随する１つ以上のチャネル品質パラメータを測定し、少なくとも１つのＲＢＧのうちのＲＢＧに対してチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを決定し、ＲＢＧに対して決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを無線アクセス・ネットワークに報告するように構成されたプロセッサを備える。
【００１４】
本発明は、図１〜８を参照して、より十分に説明される。図１は、本発明の実施形態による無線通信システム１００のブロック図である。通信システム１００は、ユーザ機器（ＵＥ）１０２を備える。ユーザ機器（ＵＥ）１０２は、たとえば、セルラー電話、無線電話、無線周波数（ＲＦ）能力を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、または無線モデムであって、デジタル端子機器（ＤＴＥ）たとえばラップトップ・コンピュータへのＲＦアクセスを実現する無線モデムであるが、これらに限定されない。通信システム１００はさらに、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１１０を備える。これは、エアー・インターフェース１０４を介してＵＥ１０２に対する通信サービスを提供するものである。ＲＡＮ１１０は、ＵＥ１０２と無線通信を行なう送受信装置１２０（たとえばノードＢまたは無線基地局（ＢＴＳ））を備え、さらに、送受信装置に結合されるネットワーク・コントローラ１３０（たとえば無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）または基地局コントローラ（ＢＳＣ））を備える。エアー・インターフェース１０４には、ダウンリンク（ＤＬ）１０６およびアップリンク（ＵＬ）１０８が含まれる。ダウンリンク１０６およびアップリンク１０８にはそれぞれ、複数の物理通信チャネル（たとえば複数の制御チャネルおよび複数のトラフィック・チャネル）が含まれる。
【００１５】
送受信装置１２０は、アンテナ・アレイ１２２に、アンテナ共用器を介して結合されている。アンテナ・アレイ１２２は、複数のアンテナ素子１２４、１２６（２つを示す）を備えている。アンテナ・アレイを用いて、有効範囲エリア（たとえばアンテナ・アレイによってサービスを提供されるセルまたはセクタ）内に配置されるＵＥに信号を送信することによって、ＲＡＮ１１０は、ビーム形成またはＭＩＭＯ技術を信号送信用に用いることができる。コントローラ１３０は、プロセッサ１３２を備える、たとえば、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、それらの組み合わせ、または当業者に既知の他のデバイスである。プロセッサ１３２したがってコントローラ１３０の特定の動作／機能は、プロセッサに付随する対応する少なくとも１つのメモリ・デバイス１３４に記憶されるソフトウェア命令およびルーチンを実行することによって決定される。メモリ・デバイス１３４はたとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）の少なくとも１つ、またはそれらの均等物であり、対応するプロセッサが実行し得るデータおよびプログラムを記憶するものである。
【００１６】
次に図２および３を参照して、本発明の実施形態によるＵＥ１０２および送受信装置１２０のブロック図をそれぞれ示す。ＵＥ１０２および送受信装置１２０はそれぞれ、対応するプロセッサ２０２、３０２を備える。たとえば、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、それらの組み合わせ、または当業者に既知の他のデバイスである。プロセッサ２０２、３０２、したがってそれぞれＵＥ１０２および送受信装置１２０の特定の動作／機能は、プロセッサに付随する対応する少なくとも１つのメモリ・デバイス２０４、３０４に記憶されるソフトウェア命令およびルーチンを実行することによって決定される。メモリ・デバイス２０４、３０４はたとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）の少なくとも１つ、またはそれらの均等物であり、対応するプロセッサが実行し得るデータおよびプログラムを記憶するものである。
【００１７】
ＵＥ１０２および送受信装置１２０はそれぞれ、さらに、対応する送信部２０６、３０６および対応する受信部２０８、３０８を備えている。送信部および受信部はそれぞれ、ＵＥおよび送受信装置のプロセッサ２０２、３０２に結合されている。ＵＥ１０２はさらに１つ以上のアンテナ２１０を備え、送受信装置１２０はさらにプリコーダ３１０を備えている。プリコーダ３１０は、プロセッサ３０２に結合され、アンテナ・アレイ１２２と送信部３０６および受信部３０８のそれぞれとの間に置かれている。プリコーダ３１０は、送受信装置１２０の複数のアンテナ素子１２４、１２６に適用される信号に、ＵＥ１０２から受信するプリコーダ・メトリックに基づいて重み付けをして、ダウンリンク１０６上で送信するための信号を予め歪ませてビーム形成する。
【００１８】
ＵＥ１０２および送受信装置１２０はそれぞれ、さらに、少なくとも１つのメモリ・デバイス２０４および３０４、およびプリコーダ３１０の少なくとも１つの内に、プリコーディング・マトリックスを保持しており、プリコーディング・マトリックスには複数の組のマトリックスが含まれている。各マトリックス組は、ダウンリンク送信用のアンテナ素子の組み合わせに付随するとともに、各アンテナ素子に適用可能な重みに付随している。プリコーディング・マトリックスは当該技術分野において良く知られており、これ以上詳しくは説明しないが、ＵＥ１０２および送受信装置１２０がそれぞれ保持するプリコーディング・マトリックスは同一である。資源ブロック・グループ（ＲＢＧ）についてＵＥ１０２が測定するチャネル条件に基づいて、ＵＥは、ＲＢＧに対するプリコーディング・メトリック（好ましくは、プリコーディング・マトリックス・インディケータ（ＰＭＩ））を報告して返す。ＲＢＧに対するプリコーディング・メトリックを決定する際に、ＵＥは、測定したチャネル条件に基づいて複素重みの組を算出する。複素重みの組は、ダウンリンク（ＤＬ）基準信号（ＲＳ）測定値から導き出される固有ビーム形成ベクトルとすることができる。複素重みを、すでに規定したベクトルの組（すなわちすでに規定したベクトルの組の最近接のベクトル）にマッピングして、プリコーディング・ベクトルを生成する。次にＵＥは、ＵＥが選択したプリコーディング・ベクトルのインデクスを、アップリンク（ＵＬ）制御チャネル（ＵＬＣＣＨ）を用いて伝える。
【００１９】
本発明の実施形態を好ましくは、ＵＥ１０２、送受信装置１２０、およびコントローラ１３０内で、より詳細には、対応する少なくとも１つのメモリ・デバイス２０４、３０４、１３４内に記憶されるソフトウェア・プログラムおよび命令を用いてまたはソフトウェア・プログラムおよび命令において実施するとともに、対応するプロセッサ２０２、３０２、１３２によって実行する。しかし当業者であれば分かるように、本発明の実施形態は、代替的に、ハードウェア、たとえば、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などにおいて実施しても良い。たとえばＵＥ１０２、送受信装置１２０、およびコントローラ１３０のうちの１つ以上において実施されるＡＳＩＣである。本開示に基づいて、当業者であれば、このようなソフトウェアおよびハードウェアの少なくとも１方を、アンドゥ実験を行なうことなく作成して実施することが容易に可能である。
【００２０】
通信システム１００は、エアー・インターフェース１２０上でデータを送信するために直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）変調方式を用いる多入力多出力（ＭＩＭＯ）およびスマート・アンテナ・パケット・データ通信システムの少なくとも１つを備える。周波数チャネル（または帯域幅）は、トラフィックおよびシグナリング・チャネルがＴＤＭまたはＴＤＭ／ＦＤＭ方法で送信される物理層チャネルである複数の周波数副帯域に分割される。各副帯域には、複数の直交周波数副搬送波が所定の数のＯＦＤＭ符号に渡って含まれる。各副帯域は、ある特定時間の間（たとえば３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡ通信システムにおける１２のＯＦＤＭ符号に渡って）、資源ブロック（ＲＢ）に対応する。加えて、３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡ通信システムでは、各ＲＢには１２の副搬送波が含まれる。そしてユーザに１つ以上の資源ブロック（ＲＢ）を割り当てて、ベアラ情報が交換できるようにしても良い。その結果、複数のユーザが異なるＲＢ上で同時に送信することが可能になり、各ユーザの送信が他のユーザの送信に直交することになる。チャネル帯域幅を、１つ以上の資源ブロック・グループ（ＲＢＧ）にサブ分割しても良い。各ＲＢＧには、隣接していても良いしそうでなくても良い１つ以上のＲＢが含まれ、ＲＢＧは等しいサイズであっても良いしそうでなくても良い。
【００２１】
さらに、通信システム１００は好ましくは、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）Ｅ−ＵＴＲＡ（進化型ＵＭＴＳ地上波無線アクセス）規格に従って動作する。この規格では、無線システム・パラメータと呼処理手順とを含む無線通信システム動作プロトコルを特定している。しかし当業者であれば分かるように、通信システム１００は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いる任意の無線通信システムに従って動作しても良い。たとえば３ＧＰＰ２（第３世代パートナーシップ・プロジェクト２）エボルーションまたはフェーズ２通信システム、たとえばＣＤＭＡ（符号分割多元接続）２０００ＩＸＥＶ−ＤＶ通信システム、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）通信システム（ＩＥＥＥ（電気電子技術者協会）８Ｏ２．ｘｘ規格、たとえば、８０２．１１ａ／ハイパーＬＡＮ２、８０２．１１ｇ、または８０２．１６規格に記述されている）、または複数の提案されている超広帯域（ＵＷＢ）通信システムのうちのいずれかである。
【００２２】
複数のＵＥ（たとえばＵＥ１０２）を選択的にスケジュールして、ある特定の時間のスロットの間に１つ以上のＲＢが利用できるようにするために、ＲＡＮ１１０からこのようなＵＥのそれぞれに、スケジューリング・ピリオドに対するスケジューリング情報が提供される。スケジューリング情報には通常、基準開始時間が、好ましくは無線フレームたとえば開始セル・システム・フレーム番号（ＳＦＮ）インデクス、または開始接続フレーム番号（ＣＦＮ）インデクスの単位で含まれ、スケジューリング時間（すなわち提供されたスケジューリング情報が適用可能な時間）が、たとえば無線フレームまたは送信時間間隔（ＴＴＩ）の単位で含まれ、また割り当てられたＲＢが含まれている。
【００２３】
ＵＥ（たとえばＵＥ１０２）を選択的にスケジュールして、通信システム１００が利用する周波数チャネルを用いるため、より詳細には、周波数チャネルの１つ以上のＲＢを用いるため、及びビーム形成／ＭＩＭＯを行なって、スケジュールされたＲＢを介してＵＥにダウンリンク信号を送信できるようにするために、ＵＥ１０２は、チャネル品質情報（好ましくは、当該技術分野で知られる「チャネル品質情報」（ＣＱＩ））と、同じＲＢＧに付随するプリコーディング・メトリック（好ましくは、プリコーディング・マトリックス・インディケータ（ＰＭＩ））とをＲＡＮ１１０に報告する。ＲＢＧは、測定および報告ピリオドの間にＣＱＩを報告するために指定するＲＢＧであっても良いし、ＲＢＧは、測定および報告ピリオドの間に１つ以上のＲＢＧの測定チャネル品質に基づいてＣＱＩを報告するために選択しても良い。どちらの場合にも、測定および報告ピリオドの間に、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを、同じ組のＲＢ上で決定して、それらに対して報告して返す。ＵＥの中にはＭＩＭＯをサポートせず、したがってプリコーディングを利用できないものもあるため、ＲＡＮ１１０は、ＭＩＭＯをサポートするために使用されチャネル品質およびプリコーディング・メトリックを提供すべき１つ以上のＲＢＧを確認しても良く、ＭＩＭＯをサポートしないＵＥに割り当てられてプリコーディング・メトリックを提供する必要がないＲＢＧではなくても良い。
【００２４】
次に図４を参照して、論理フロー図４００を示す。論理フロー図４００は、本発明の実施形態により、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックをＵＥ（たとえばＵＥ１０２）がサービングＲＡＮ（すなわち、ＲＡＮ１１０）に報告する動作を示す。論理フロー４００が開始すると（４０２）、ＵＥ１０２は、通信システム１００が用いる周波数チャネル（または帯域幅）であって、測定および報告ピリオド中のチャネル品質パラメータの測定を、ＲＡＮ１１０にフィードバックすべきチャネル品質情報（たとえば当該技術分野で知られる「チャネル品質情報」（ＣＱＩ））とプリコーディング・メトリック（たとえばプリコーディング・マトリックス・インディケータ（ＰＭＩ））とを作成する目的で行なう周波数チャネルに含まれる１つ以上のＲＢＧのうちの少なくとも１つのＲＢＧを決定する（４０４）。ＲＢＧを構成するＲＢは互いに隣接している必要はない。またＲＢＧに含まれるＲＢの数は、ＲＢＧごとに変化しても良く、あるＲＢＧに対して測定および報告ピリオドごとに変化しても良い。
【００２５】
次にＵＥ１０２は、決定した各ＲＢＧに対して１つ以上のチャネル品質パラメータを測定する（４０６）。たとえば、ＵＥ１０２は、決定した各ＲＢＧに含まれるＲＢ上で送信される信号に付随する（たとえば、ＤＬ基準信号（ＲＳ）に対して測定される）受信信号パワー、信号対雑音比、搬送波対干渉波比、及び搬送波電力対雑音電力比のうちの１つ以上を測定しても良いし、このような信号のそれぞれに付随するビット誤り率またはフレーム誤り率を測定しても良い。当業者であれば分かるように、チャネル品質を決定する際に多くのパラメータを測定しても良いし、任意のこのようなパラメータを、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本明細書において用いても良い。チャネル品質情報をＲＡＮ１１０が用いて、ＲＢの利用に対してＵＥをスケジュールする。チャネル品質情報を作成するために用いるチャネル品質パラメータは、プリコーディング・メトリックを作成するために用いるチャネル品質パラメータと同じであっても良いしそうでなくても良い。
【００２６】
本明細書の一実施形態においては、ＲＡＮ１１０は、ＵＥ１０２に、測定および報告ピリオドの間に測定および報告すべき１つ以上のＲＢＧを通知しても良い。たとえば、ＲＡＮ１１０は、ＵＥ１０２に、１つ以上の測定および報告ピリオドのそれぞれの間にモニタすべきＲＢを識別するビットマップを与えても良い。このようにして、測定したＲＢＧに含まれるＲＢはピリオド毎に変わっても良い。別の例として、ＵＥ１０２およびＲＡＮ１１０はそれぞれ、それらの対応する少なくとも１つのメモリ・デバイス２０４、３０４において、ＲＢＧのリストを保持していても良い。リスト中の各ＲＢＧはインデックス番号に付随する。こうしてＲＡＮ１１０は、ＵＥ１０２に、１つ以上の測定および報告ピリオドのそれぞれの間に測定および報告すべきＲＢＧの識別子（たとえばインデックス番号）を与えても良い。識別子に基づいて、ＵＥは、各測定および報告ピリオドの間にモニタすべき周波数を決定することができる。
【００２７】
たとえば、次に図５を参照して、ブロック図５００を示す。ブロック図５００は、本発明の実施形態により通信システム１００が用いても良い典型的なビットマップ・チャネル品質フィードバック方式を例示する。ブロック図５００において、通信システム１００が、周波数チャネル５２０を２つのＲＢＧ５０１、５０２に分割していても良い。たとえば、周波数帯域幅５２０に３００の周波数副搬送波が含まれていると仮定する。さらに、各ＲＢに１２の隣接する副搬送波が含まれると仮定する。その結果、周波数帯域幅５２０には、任意の方法で組み合わせてＲＢＧを構成しても良い２５のＲＢが含まれる。そしてＲＡＮ１１０は、ビットマップをＵＥ１０２に伝えて、測定および報告ピリオドの間にチャネル品質情報を報告すべきＲＢを確認しても良い。ビットマップには２５ビットが含まれていても良い。値「１」は、対応するＲＢを測定および報告すべきであることを示し、値「０」は、対応するＲＢを報告すべきでないことを示す。第１の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝０）、ＵＥ１０２は、ＲＢＧ５０１および５０２の両方を測定および報告しても良い。第２の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝１）、ＵＥ１０２は、ＲＢＧ５０２のみを測定および報告しても良い。
【００２８】
本発明の別の実施形態においては、ＵＥは、測定および報告ピリオドの間に測定および報告すべき１つ以上のＲＢＧを、以前の測定および報告ピリオドに対するチャネル品質測定値に基づいて決定しても良い。たとえば、図６は、本発明の別の実施形態により通信システム１００が用いても良い典型的なチャネル品質フィードバック方式（たとえばトップＭフィードバック方式）を例示するブロック図６００である。第１の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝０）、ＵＥ１０２が測定および報告するＲＢＧには、すべてのＲＢ（すなわちＲＢＧ６０１〜６０４のＲＢ）が含まれていても良く、ＵＥ１０２は、これらのＲＢのすべてに対するチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックをフィードバックする。第２の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝１）、ＵＥ１０２が測定および報告するＲＢＧには、第１の報告ピリオドの間に報告された限られた組のＲＢＧ（たとえば、ＲＢＧ６０２〜６０４）に付随するＲＢが含まれていても良い。測定および報告ピリオドの間に測定および報告されるＲＢＧの選択は、以前の測定および報告ピリオドのチャネル品質測定値に基づいて行なっても良いし、当業者に想起され得る他の任意の検討事項に基づいて行なっても良い。たとえば、ＲＢＧ６０２〜６０４は、第１の測定および報告ピリオドの最良のチャネル品質測定値を有していても良い。同様に、第３の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝２）、ＵＥ１０２は、第２の報告ピリオドの間に報告された限られた組のＲＢＧ（たとえば、ＲＢＧ６０３および６０４）に付随するＲＢを測定および報告しても良い。また第４の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝３）、ＵＥ１０２は、第３の報告ピリオドの間に報告された限られた組のＲＢＧ（たとえば、ＲＢＧ６０４）に付随するＲＢを測定および報告しても良い。この場合もやはり、各測定および報告ピリオドの間に測定および報告されるＲＢＧは、先行する測定および報告ピリオドの最良のチャネル品質測定値を有していても良い。
【００２９】
本発明のさらに別の実施形態においては、ＵＥ１０２は、各測定および報告ピリオドの間にＲＢＧを再決定しても良く、その測定および報告ピリオドの間の最良の測定済みＲＢＧのみを報告して返しても良い。たとえば、図７は、本発明のさらに別の実施形態により通信システム１００が用いても良い典型的なチャネル品質フィードバック方式（たとえばハイブリッド・フィードバック方式）を例示するブロック図７００である。第１の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝０）、単一のＲＢＧには、周波数チャネル（または帯域幅）４２０におけるすべてのＲＢが含まれる。ＵＥ１０２は、ＲＢのすべてに対してチャネル品質パラメータを測定して、全体の帯域幅に対する平均化されたチャネル品質パラメータを報告して返す。第２の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝１）、周波数チャネル４２０を２つのＲＢＧ７０２、７０３に分割する。ＵＥ１０２は、ＲＢＧ７０２および７０３のそれぞれに対してチャネル品質パラメータを測定して、ＲＢＧ７０２および７０３のうちの選択した１つまたは複数に対する（たとえば、最良の測定済みＲＢＧに対する）チャネル品質パラメータを報告して返す。第３の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝２）、周波数チャネル４２０を４つのＲＢＧ７０４〜７０７に分割する。ＵＥ１０２は、４つのＲＢＧのそれぞれに対してチャネル品質パラメータを測定して、ＲＢＧ７０４〜７０７のうちの選択した１つまたは複数に対する（この場合もやはり、たとえば、最良の測定済みＲＢＧに対する）チャネル品質パラメータを報告して返す。第４の測定および報告ピリオドの間（ｎ＝３）、周波数チャネル４２０を８つのＲＢＧ７０８〜７１５に分割する。ＵＥ１０２は、８つのＲＢＧのそれぞれに対してチャネル品質パラメータを測定して、ＲＢＧ７０８〜７１５のうちの選択した１つまたは複数に対する（この場合もやはり、たとえば、最良の測定したＲＢＧに対する）チャネル品質パラメータを報告して返す。
【００３０】
本発明の一実施形態においては、次にＵＥ１０２は、チャネル品質パラメータ測定値に基づいて、各測定したＲＢＧに対してチャネル品質情報（好ましくはＣＱＩ）とプリコーディング・メトリック（好ましくはＰＭＩ）とを決定し（４１０）、決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを、測定したＲＢＧに関連してＲＡＮ１１０に報告する（４１２）。好ましくは、ＵＥ１０２は、決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを、アップリンク１０８の制御チャネル上で報告する。本発明の別の実施形態においては、決定した１つ以上のＲＧＢに対してＵＥ１０２が測定したチャネル品質パラメータに基づいて、ＵＥは、どのチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックをＲＡＮ１１０に報告して返すべきかについて、１つ以上のＲＢＧを選択しても良い（４０８）。次にＵＥ１０２は、チャネル品質パラメータ測定値に基づいて、各選択したＲＢＧに対してチャネル品質情報（好ましくはＣＱＩ）とプリコーディング・メトリック（好ましくはＰＭＩ）とを決定し（４１０）、決定したチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを、１つ以上の選択したＲＢＧに関連してＲＡＮ１１０に報告する（４１２）。報告は、同じチャネル（たとえば、ＣＱＩメッセージに対して以前に確保したＣＱＩＣＨ）を介して行なっても良く、また同じメッセージ内で行なっても良く、その結果システム・オーバーヘッドおよびチャネル使用量が節約される。測定したＲＢＧのうちどの１つ以上のＲＢＧについて、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックをＲＡＮ１１０に報告して返すべきかを決定するために用いるべき複数のアルゴリズムが、当業者に想起される。任意のこのようなアルゴリズムを、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本明細書において用いても良い。
【００３１】
チャネル品質情報（好ましくはＣＱＩ）とプリコーディング・メトリック（好ましくはＰＭＩ）とを、各決定したＲＢＧに対してＲＡＮ１１０に報告して返す際、ＵＥ１０２は、測定および報告ピリオドの間に、チャネル品質およびプリコーディング・メトリックを通知する１つ以上の報告を組み立ててＲＡＮに伝える。好ましくは、ＵＥ１０２は、１つ以上の報告のそれぞれの中に、測定および選択したＲＢおよびＲＢＧの識別子の少なくとも１つとともに、付随するチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックとを含む。
【００３２】
たとえば、図８は、本発明の種々の実施形態によりＵＥ１０２が組み立てて伝えても良い典型的な結合チャネル品質情報／プリコーディング・メトリック報告８００のブロック図である。報告８００には、１つ以上の報告されるＲＢＧ識別子を含む第１のデータ・フィールド８０２が含まれる。本発明の他の実施形態においては、第１のデータ・フィールド８０２には、チャネル品質データおよびプリコーディング・メトリックが与えられているＲＢＧを識別するビットマップが含まれていても良い。報告８００にはさらに、第１のデータ・フィールド内で識別されたＲＢＧに付随するチャネル品質情報（たとえばチャネル品質測定値）を含む第２のデータ・フィールド８０４が含まれる。報告８００にはさらに、第１のデータ・フィールド内で識別されたＲＢＧに付随する１つ以上のプリコーディング・メトリック（たとえばＰＭＩ）を含む第３のデータ・フィールド８０６が含まれる。好ましくは、第２第３のデータ・フィールド８０４、８０６を順序付けして、それらの報告されたチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックが、第１のデータ・フィールド８０２内で識別されたＲＢＧと合うようにする。
【００３３】
測定および報告されているＲＢＧに周波数チャネル（または帯域幅）全体が含まれている場合、ＵＥが報告するチャネル品質情報には、帯域幅全体に渡って平均化されたチャネル品質値が含まれていても良く、またプリコーディング・メトリックを、平均化されたチャネル品質に基づいて全体の周波数帯域幅に対して決定しても良い。たとえば通常、チャネル品質測定は、周波数帯域幅全体よりも著しく狭いチャネルに対して行なわれる。周波数帯域幅に、それぞれが十分に狭い複数のＲＢＧが含まれている場合、副帯域のすべてまたはほとんどすべてをチャネル品質測定がカバーしても良い。しかし周波数帯域幅に、特に広い１つ以上のＲＢＧ（たとえば周波数帯域幅ほぼ全体をカバーする単一のＲＢＧ）が含まれている場合、各ＲＢＧが、測定ピリオドの間に測定される多チャネルに付随していても良い。このような場合、ＵＥ１０２は、測定ピリオドの間に多チャネルに対して測定されたチャネル品質測定値を平均して、平均のチャネル品質測定値を作成しても良く、またＲＢＧに対してＵＥが報告するプリコーディング・メトリックを決定しても良い。
【００３４】
１つ以上の測定および選択されたＲＢＧの少なくとも１つに対してチャネル品質情報を受信する（４１４）ことに応答して、ＲＡＮ１１０（好ましくは送受信装置１２０）は、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックがＵＥによってフィードバックされる１つ以上の報告されたＲＢＧの１つ以上のＲＢを用いることに対して、ＵＥ１０２を以後のサブ・フレームの間にスケジュールする（４１６）。加えて、１つ以上の測定および選択されたＲＢＧの少なくとも１つに付随するプリコーディング・メトリックを受信することに応答して、ＲＡＮ１１０（特に送受信装置１２０）は、ＵＥ１０２用のダウンリンク信号をビーム形成し（４１８）、ビーム形成された信号（好ましくは、ＭＩＭＯ／ビーム形成された信号）を、ＵＥに、スケジュールされた１つ以上のＲＢを介して送信する（４２０）。信号をビーム形成する際、送受信装置１２０は、受信したプリコーディング・メトリックに基づいて、アンテナ・アレイ１２２の複数のアンテナ素子１２４、１２６の各アンテナ素子に関連するとともに、ダウンリンク送信の予歪に対する各選択したＲＢに関連する重みを、決定する。次にプリコーダ３１０は、複数のアンテナ素子１２４、１２６の各アンテナ素子に付随する重みを、送信部３０６から受信した信号に適用して（このことは、当該技術分野で知られている）、ＭＩＭＯ／ビーム形成された信号を形成し、この信号を次に、ＵＥ１０２に、複数のアンテナ素子の１つ以上を介しておよび選択した１つまたは複数のＲＢ上で送信する。そして論理フロー４００は終了する（４２２）。
【００３５】
測定および報告ピリオドの間に同じ１つ以上のＲＢＧに対するチャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックを決定して報告して返すことによって、通信システム１００は、チャネル品質情報およびプリコーディング・メトリックの決定および報告を調整する。決定および報告を調整することによって、通信システム１００は、従来技術におけるＣＱＩおよびＰＭＩの結合されていない決定および報告とは対照的に、システムのオーバーヘッドを節約する。従来技術では、ＰＭＩは、ＵＥに対してスケジュールされる可能性があるＲＢにもかかわらず、周波数帯域幅におけるすべてのＲＢに対して決定され、またＣＱＩとは別個にかつＣＱＩとは別個のチャネル上で報告されている。
【００３６】
本発明を、特にその特定の実施形態を参照して図示し説明してきたが、当業者であれば、添付の請求項で述べる本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の要素に対して種々の変形を行ない均等物で置換しても良いことが理解される。したがって明細書および図は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考えるべきであり、このような変形および置換はすべて本本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【００３７】
以上、特定の実施形態について、利益、他の優位性、および問題の解決方法について説明してきた。しかし優位性、または問題の解決方法、および何らかの利益、優位性、解決方法を生じさせるかまたはより明白にし得るどんな要素も、何れかのまたは全ての請求項の重要であるか、必要であるか、または不可欠である特徴または要素として解釈してはならない。本明細書で用いる場合、用語「含む」、「含んでいる」またはこれらのどんな活用形も、包括的に含めることに及ぶことが意図されている。すなわち、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置には、これらの要素が含まれているだけでなく、明白にはリストにされていない他の要素、またはこのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の他の要素が、含まれていても良い。用語「含んでいる」および「有している」は、本明細書で用いる場合、「備えている」と規定される。用語「結合される」は、本明細書で用いる場合、「接続される」であるが、必ずしも直接的には行なわれておらず、また必ずしも機械的には行なわれていないと定められる。要素が「．．．」の後にきた場合、これは、要素を含むプロセス、方法、物品、または装置に、同じ要素がさらに存在することを排除するわけではないことを、さらなる制約を伴うことなく、示すものである。さらに、本明細書において特に断りのない限り、関係語があった場合、たとえば第１および第２、頂部および底部などを用いることは単に、１つの実体または行為を他の実体または行為と区別するために用いており、必ずしも、このような実体または行為間に実際に何らかのこのような関係または順番があることは必要しておらず、意味してもいない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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