(57)【要約】本発明の実施例は、チャネル状態情報のフィードバック方法、チャネル状態情報参照信号の伝送方法、ユーザ装置及び基地局を提供する。該フィードバック方法は、ユーザ装置が垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックするステップを含む。本発明の実施例によれば、３次元ＭＩＭＯシステムにおいてチャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッド又はチャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法であって、
ユーザ装置が前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックするステップを含む、方法。
【請求項２】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、前記水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、前記水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、前記水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
コードブックにおける、垂直次元を量子化するための離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数は、水平次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
コードブックにおける、垂直次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの数は、前記ＤＦＴベクトルの長さよりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行い、
前記ユーザ装置は、前記第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックし、前記第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１１】
前記２次元アンテナアレイはデュアル偏波（dual-polarized）アンテナで構成され、
前記方法は、前記ユーザ装置が偏波方向間の位相の調整を含む情報をフィードバックするステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法であって、
基地局が、前記垂直次元及び前記水平次元の情報を独立に構成するステップと、
構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩを受信するステップと、を含む、方法。
【請求項１３】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、前記水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、前記水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、前記水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
コードブックにおける、垂直次元を量子化するための離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数は、水平次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数以下である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
コードブックにおける、垂直次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの数は、前記ＤＦＴベクトルの長さよりも小さい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行い、
前記基地局は、前記第１のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報、並びに前記第２のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報を独立に構成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のコードブック又は前記第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる、請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記２次元アンテナアレイはデュアル偏波（dual-polarized）アンテナで構成され、
前記方法は、前記基地局が、前記ユーザ装置によりフィードバックされた、偏波方向間の位相の調整を含む情報を受信するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられるユーザ装置であって、
前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックするフィードバック手段を含む、ユーザ装置。
【請求項２４】
前記ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行い、
前記フィードバック手段は、前記第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックし、前記第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする、請求項２３に記載のユーザ装置。
【請求項２５】
垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる基地局であって、
前記垂直次元及び前記水平次元の情報を独立に構成する構成手段と、
構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩを受信する受信手段と、を含む、基地局。
【請求項２６】
前記ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行い、
前記構成手段は、前記第１のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報、並びに前記第２のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報を独立に構成する、請求項２５に記載の基地局。
【請求項２７】
２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法であって、
基地局が、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送するステップを含む、方法。
【請求項２８】
時間領域において、前記基地局は、サブフレーム内で前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記基地局は、他のサブフレーム内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
周波数領域において、前記基地局は、一群の物理リソースブロックペア内で前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記基地局は、他の一群の物理リソースブロックペア内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法であって、
ユーザ装置が基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信するステップを含み、
前記ＣＳＩ−ＲＳは、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて前記基地局により伝送される、方法。
【請求項３３】
前記ユーザ装置が、複数のサブフレーム内のＣＳＩ−ＲＳ又は複数の物理リソースブロックペア群内のＣＳＩ−ＲＳを用いて、共同でプリコーディングマトリックスインデックス（ＰＭＩ）情報の選択を行うステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる基地局であって、
前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する伝送手段を含む、基地局。
【請求項３５】
時間領域において、前記伝送手段は、サブフレーム内で前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項３４に記載の基地局。
【請求項３６】
前記伝送手段は、他のサブフレーム内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項３５に記載の基地局。
【請求項３７】
周波数領域において、前記伝送手段は、一群の物理リソースブロックペア内で前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項３４に記載の基地局。
【請求項３８】
前記伝送手段は、他の一群の物理リソースブロックペア内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する、請求項３７に記載の基地局。
【請求項３９】
２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられるユーザ装置であって、
基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信する受信手段を含み、
前記ＣＳＩ−ＲＳは、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて前記基地局により伝送される、ユーザ装置。
【請求項４０】
複数のサブフレーム内のＣＳＩ−ＲＳ又は複数の物理リソースブロックペア群内のＣＳＩ−ＲＳを用いて、共同でプリコーディングマトリックスインデックス（ＰＭＩ）情報の選択を行う選択手段をさらに含む、請求項３９に記載のユーザ装置。
【請求項４１】
請求項２３又は２４に記載のユーザ装置、及び請求項２５又は２６に記載の基地局を含み、或いは
請求項３４乃至３８のいずれかに記載の基地局、及び請求項３９又は４０に記載のユーザ装置を含む、通信システム。
【請求項４２】
基地局においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、請求項１２乃至２２のいずれかに記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は請求項２７乃至３１のいずれかに記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記基地局において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラム。
【請求項４３】
コンピュータに、請求項１２乃至２２のいずれかに記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は請求項２７乃至３１のいずれかに記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を基地局において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体。
【請求項４４】
ユーザ装置においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、請求項１乃至１１のいずれかに記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は請求項３２又は３３に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記ユーザ装置において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラム。
【請求項４５】
コンピュータに、請求項１乃至１１のいずれかに記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は請求項３２又は３３に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法をユーザ装置において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特にチャネル状態情報のフィードバック方法、チャネル状態情報参照信号の伝送方法、ユーザ装置及び基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチ入力マルチ出力（MIMO、Multiple Input Multiple Output）技術は、ＬＴＥ−Ａ標準化の重要な内容の１つであり、複数のアンテナを用いて、ビーム方向に対する自己適応的調整を実現できるため、ユーザの信号対干渉と雑音比（ＳＩＮＲ）の向上又は干渉調整を図ることができる。ＭＩＭＯの主な利得は基地局側がチャネル状態情報（CSI、Channel State Information）を把握することに由来し、チャネル情報はユーザ装置のＣＳＩフィードバックにより得られ、ＣＳＩフィードバックは事前に定義されたコードブック（codebook）に基づくものである。
【０００３】
データレートに対する需要の連続的な増加に伴い、将来のＭＩＭＯ技術は全空間（full space）３次元ビームフォーミング（Beamforming）／プリコーディングの方向に展開している。３次元ＭＩＭＯプリコーディングは、垂直次元においてもビームを調整でき、ビームの分解能を増加させ、ユーザ装置をより効率的に指向し、或いは干渉をより効率的に回避できる。
【０００４】
しかし、本発明の発明者の発見によれば、従来技術では、３次元ＭＩＭＯシステムによるチャネル状態情報のフィードバック及び参照信号のオーバーヘッドの増加は、その性能の向上を妨げ、それを最適に設計しないと、３次元ＭＩＭＯプリコーディングの性能が大幅に制限される可能性がある。
【０００５】
なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施例は、３次元ＭＩＭＯシステムに対して、ＣＳＩフィードバック、又はＣＳＩフィードバック用の参照信号の伝送のオーバーヘッドをさらに低減できる、チャネル状態情報のフィードバック方法、チャネル状態情報参照信号の伝送方法、ユーザ装置及び基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の一の態様では、垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法であって、ユーザ装置が前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックするステップを含む、方法を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の他の態様では、垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法であって、基地局が、前記垂直次元及び前記水平次元の情報を独立に構成するステップと、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩを受信するステップと、を含む、方法を提供する。
【０００９】
本発明の実施例の他の態様では、垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられるユーザ装置であって、前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックするフィードバック手段を含む、ユーザ装置を提供する。
【００１０】
本発明の実施例の他の態様では、垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる基地局であって、前記垂直次元及び前記水平次元の情報を独立に構成する構成手段と、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、前記垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩを受信する受信手段と、を含む、基地局を提供する。
【００１１】
本発明の実施例の他の態様では、２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法であって、基地局が、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送するステップを含む、方法を提供する。
【００１２】
本発明の実施例の他の態様では、２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法であって、ユーザ装置が基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信するステップを含み、前記ＣＳＩ−ＲＳは、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて前記基地局により伝送される、方法を提供する。
【００１３】
本発明の実施例の他の態様では、２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる基地局であって、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する伝送手段を含む、基地局を提供する。
【００１４】
本発明の実施例の他の態様では、２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられるユーザ装置であって、基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信する受信手段を含み、前記ＣＳＩ−ＲＳは、前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて前記基地局により伝送される、ユーザ装置を提供する。
【００１５】
本発明の実施例の他の態様では、上記のユーザ装置、及び上記の基地局を含む、通信システムを提供する。
【００１６】
本発明の実施例の他の態様では、基地局においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、上記のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記基地局において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムを提供する。
【００１７】
本発明の実施例の他の態様では、コンピュータに、上記のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を基地局において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体を提供する。
【００１８】
本発明の実施例の他の態様では、ユーザ装置においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、上記のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記ユーザ装置において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムを提供する。
【００１９】
本発明の実施例の他の態様では、コンピュータに、上記のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法をユーザ装置において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体を提供する。
【００２０】
本発明の実施例の有益な効果としては、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【００２１】
また、基地局が２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてチャネル状態情報参照信号を伝送することで、チャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【００２２】
下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００２３】
１つの実施形態に記載された特徴及び／又は示された特徴は、同一又は類似の方式で１つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。
【００２４】
なお、本文では、用語「包括／含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の多くの態様は、以下の図面を参照しながら理解できる。図面における素子は比例に応じて記載されたものではなく、本発明の原理を示すためのものである。本発明の一部分を示す又は記載するため、図面における対応部分は拡大或いは縮小される可能性がある。
【００２６】
本発明の１つの図面及び１つの実施形態に記載された要素及び特徴は、１つ又はさらに多くの図面又は実施形態に示された要素及び特徴と組み合わせてもよい。また、図面において、類似の符号は複数の図面における対応する素子を示し、１つ以上の実施形態に用いられる対応素子を示してもよい。
【図１】本発明の実施例に係る３次元ＭＩＭＯプリコーディングを示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るフィードバック方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る２次元アンテナアレイ応答を示すである。
【図４】本発明の実施例に係るＰＭＩフィードバックを示す図である。
【図５】本発明の実施例に係るデュアルコードブックのフィードバック周期を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るフィードバック方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例に係るデュアルコードブックのフィードバック周期を示す他の図である。
【図８】本発明の実施例に係るデュアル偏波（dual-polarized）アンテナアレイを示す図である。
【図９】本発明の実施例に係るデュアル偏波アンテナアレイにおけるＣＳＩフィードバックを示す図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るフィードバック方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例４に係るフィードバック方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例５に係るユーザ装置の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施例６に係る基地局の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施例７に係る伝送方法のフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例７に係るＣＳＩ−ＲＳの伝送の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例８に係る伝送方法のフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例８に係る伝送方法の他のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例９に係る基地局の構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施例１０に係るユーザ装置の構成を示す図である。
【図２０】本発明の実施例１０に係るユーザ装置の他の構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施例１１に係る通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図面を参照しながら、本発明の上記及び他の特徴を説明する。下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる実施形態の一部が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００２８】
データレートに対する需要の連続的な増加に伴い、将来のＭＩＭＯ技術は全空間（full space）３次元ビームフォーミング／プリコーディングの方向に展開している。しかし、Ｒｅｌ．８  ＭＩＭＯ及びその後のＲｅｌ．１０、Ｒｅｌ．１１バージョンにおけるＭＩＭＯに対する強化、例えば８ポートのＭＩＭＯデュアルコードブックは、水平次元のみにおいてビームフォーミングを行うことができる。
【００２９】
均一なリニアアンテナアレイに比べて、通常、３次元ＭＩＭＯプリコーディングは２次元アンテナアレイを用いる必要がある。図１は３次元ＭＩＭＯプリコーディングを示す図である。図１に示すように、矩形の平面アレイはｘｏｚ平面に位置し、垂直方向に配列するアレイ要素が存在するため、メインローブを３次元空間における特定の方向を指向させることができる。
【００３０】
２次元コードブックは、主にアンテナアレイ設計の最適化に基づくものであり、３次元ＭＩＭＯプリコーディングについて、そのコードブック構造は２次元アンテナアレイの特性と一致する必要がある。平面アレイ応答が水平次元アンテナアレイ応答及び垂直次元アンテナアレイ応答により一義的に決定できるため、１つのコードブック設計として、アンテナアレイ応答と一致するという観点から、２つの離散フーリエ変換（DFT、Discrete Fourier Transform）ベクトルを用いて水平次元及び垂直次元のアンテナアレイ応答を量子化してもよい。
【００３１】
ユーザ装置は、この２つのＤＦＴベクトルのコードブックにおけるインデックスをフィードバックし、即ち水平次元及び垂直次元のプリコーディングマトリックスインデックス（PMI、Precoding Matrix Index）情報を同時にフィードバックし、基地局は、フィードバックされた２つのＤＦＴベクトルに基づいて、平面アンテナアレイ全体のプリコーディングマトリックスを生成できる。従来のＭＩＭＯプリコーディングが１つの次元のみのＰＭＩをフィードバックすることに比べて、この２つの次元のＰＭＩのＣＳＩフィードバックではフィードバックのオーバーヘッドが増加した。以下は、ＣＳＩフィードバック又は伝送のオーバーヘッドを低減する方法について詳細に説明する。
【００３２】
＜実施例１＞
本発明の実施例は、チャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法を提供し、該フィードバック方法は、垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例では、ユーザ装置側で該方法を説明する。
【００３３】
図２は、本発明の実施例に係るフィードバック方法のフローチャートである。図２に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００３４】
ステップ２０１：ユーザ装置は、垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする。
【００３５】
本実施例では、垂直次元及び水平次元の関連フィードバックパラメータを独立に構成してもよく、例えば、異なるＣＳＩフィードバック周期又はフィードバックオフセットを構成してもよい。ＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットの具体的な内容は従来技術を参照してもよい。
【００３６】
具体的に実施する際に、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。例えば、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長いものであってもよい。アレイの垂直次元応答の変化が水平次元応答に比べて遅い場合、ユーザ装置は、各フィードバックに２つのＣＳＩ情報（例えばＰＭＩ指示）を含む必要がなく、より長いフィードバック周期で垂直次元応答をフィードバックしてもよい。本発明はこれに限定されず、例えば、あるシナリオでは、垂直次元のＣＳＩフィードバック周期が水平次元のＣＳＩフィードバック周期よりも短いものであってもよいが、実際の状況に応じて具体的な態様を決定してもよい。
【００３７】
具体的に実施する際に、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なってもよい。例えば、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットよりも小さいものであってもよいが、実際の状況に応じて具体的な態様を決定してもよい。
【００３８】
図３は本発明の実施例に係る２次元アンテナアレイ応答を示すである。図３に示すように、水平面はｘｏｙ平面であり、垂直方向はｚ軸に沿う方向であり、アンテナアレイはｘｏｚ平面に位置し、水平方向においてＮ個のアレイ要素が配列し、アレイ要素の間隔はΔｘであり、垂直方向においてＭ個のアレイ要素が配列し、アレイ要素の間隔はΔｚである。従って、アレイ要素の位置ベクトルはｒ＝（ｎΔｘ，０，ｍΔｚ）で表されてもよく、ここで、ｎ＝０，１，…，Ｎ−１、ｍ＝０，１，…，Ｍ−１。ベクトルｋは、主に平面波の伝播方向を表し、ｚ軸との夾角がθであり、その水平面投影とｘ軸の夾角が
（外１）
2016511566.tif 000003
であり、デカルト座標系において
【００３９】
【数１】
2016511566.tif 000004
と表され、λは波長である。
【００４０】
アレイ要素について、そのアンテナ応答は下記の式に示される。
【００４１】
【数２】
2016511566.tif 000005
【００４２】
【数３】
2016511566.tif 000006
と定義され、アレイ要素応答の式は次のように簡略化することができる。
【００４３】
【数４】
2016511566.tif 000007
アンテナアレイ全体の応答は、下記の行列の形に書かれてもよい。
【００４４】
【数５】
2016511566.tif 000008
理想的な矩形のアレイ応答は下記の特徴を有する。任意の２つの行ベクトルは１つの定係数（constant coefficient）だけで異なるため、全ての行ベクトルは同じ方向を有する。同様に、全ての列ベクトルも同じ方向を有する。従って、１行及び１列のみのそれぞれのベクトル情報を取得すれば、全てのアレイ応答を回復でき、チャネルと一致するプリコーディングマトリックスを取得できる。
【００４５】
２次元アレイのアレイ要素の数が多く、アレイのサイズが制限されているため、通常、間隔が小さいアンテナアレイ要素配列が得られる。よって、水平次元及び垂直次元のアレイ要素応答について、８アンテナ・コードブックの設計原理に従って、ＤＦＴベクトルを用いて量子化してもよく、それに応じて、ユーザ装置は水平次元及び垂直次元のＰＭＩ情報をフィードバックする。
【００４６】
本実施例では、該方法は、垂直次元のＤＦＴベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数及び水平次元のＤＦＴベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数を独立に構成するステップをさらに含んでもよい。例えば、垂直次元のオーバーサンプリング倍数は、水平次元のオーバーサンプリング倍数以下である。
【００４７】
具体的に実施する際に、アレイの水平次元（行方向のアレイ要素）は長さｎｈのＤＦＴベクトルを用い、アレイの垂直次元（列方向のアレイ要素）は長さｎｖのＤＦＴベクトルを用いると仮定する。ここで、空間領域のオーバーサンプリングの倍数は、ＤＦＴの長さとその方向のアレイ要素の数の比により決定される。例えば、８アンテナの場合は、同一の偏波方向の４本のアンテナについて、長さが３２のＤＦＴベクトル、即ち８倍のオーバーサンプリングを用いる。オーバーサンプリングは、空間領域の分解能（resolution）をさらに増加させることができる。
【００４８】
ユーザ装置が水平方向と垂直方向において異なる分布特徴を有してもよいため、垂直次元と水平次元において異なるオーバーサンプリング倍数を用いてもよく、例えば垂直次元のオーバーサンプリング倍数は、水平次元のオーバーサンプリング倍数以下であってもよい。
【００４９】
本実施例では、該方法において、垂直次元のＤＦＴベクトルの数は、ＤＦＴの長さよりも小さいものであってもよい。
【００５０】
具体的に実施する際に、通常は、空間領域の全指向性カバレッジを得るように、用いられるＤＦＴベクトルの数をＤＦＴの長さに等しくする。これは、水平次元においてシームレスなカバレッジを達成するために必要である。しかし、垂直次元について、ユーザ装置の実際の分布状況を考慮すると、垂直次元において全指向性カバレッジを行うことは必ずしも必要ではない。よって、ＤＦＴベクトルの数がＤＦＴ長さよりも小さくなるように、利用可能なＤＦＴベクトルの数を減らしてもよい。
【００５１】
式（１）から分かるように、アレイの垂直次元のアレイ要素応答に対する量子化の本質は、隣接するアレイ要素の位相差
【００５２】
【数６】
2016511566.tif 000009
に対する量子化であり、θの変化は位相ｖの変化をもたらした。同様に、式（１）から分かるように、アレイの水平次元のアレイ要素応答に対する量子化の本質は、位相差
【００５３】
【数７】
2016511566.tif 000010
に対する量子化であり、ｈはθ及び
（外２）
2016511566.tif 000011
に依存する。
【００５４】
本実施例では、ユーザ装置の移動が通常水平方向に生じるため、それとｚ軸との夾角θの変化速度は水平方位角の変化速度よりも遅く、それに応じて、位相ｖの変化は位相ｈの変化よりも遅い。垂直方向のアレイ要素応答の変化が水平方向のアレイ要素応答の変化よりも緩やかであるという結果により、ＣＳＩフィードバックにおいて垂直次元ＰＭＩ（Ｗｖ）フィードバックのフィードバック周期が水平次元ＰＭＩ（Ｗｈ）フィードバックのフィードバック周期よりも長くなるように構成してもよい。
【００５５】
図４は本発明の実施例に係るＰＭＩフィードバックを示す図であり、図４において、ランクインデックス（RI、Rank Index）／チャネル品質インジケータ（CQI、Channel Quality Indicator）成分が省略され、ＰＭＩ成分のみが示されている。
【００５６】
図４に示すように、ＰＭＩフィードバックについて、それによって占められるサブフレームは、オフセット及び周期という２つのパラメータにより共同で決定され、垂直次元及び水平次元のＰＭＩについて、それぞれのオフセット及び周期は独立に構成されてもよい。なお、図４は単なる本発明を例示的に説明するものであり、本発明はこれに限定されない。
【００５７】
上記の実施例によれば、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【００５８】
＜実施例２＞
実施例１をベースとして、本実施例はデュアルコードブック（dual codebook）について詳細に説明し、実施例１と同様な内容はその説明が省略される。
【００５９】
従来の標準において、アンテナポート数が２、４、８のＭＩＭＯダウンリンク伝送がサポートされ、用いられるアンテナアレイは主に均一なリニアアンテナアレイである。８アンテナポートを有するＭＩＭＯシステムの例では、そのコードブックの主な最適化シナリオは小さい間隔の交差偏波リニアアレイであり、同一の偏波方向についてＤＦＴベクトルを用いて量子化し、デュアルコードブック構造を用いる。ランク１伝送の例では、そのデュアルコードブックＷ１、Ｗ２は下記の式により取得されてもよい。
【００６０】
【数８】
2016511566.tif 000012
ここで、Ｂは４行３２列のトレンケートしたＤＦＴマトリックスであり、各列がビームを形成する。Ｘ（ｋ）は、集合｛Ｘ（０），Ｘ（１），…，Ｘ（１５）｝中の要素であり、該集合は３２個のビームを１６のグループ、例えば｛ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５｝，…，｛ｂ２８，ｂ２９，ｂ３０，ｂ３１｝，｛ｂ３０，ｂ３１，ｂ０，ｂ１｝に分けるためのものであり、隣接するグループは重複ビームを有する。Ｗ１は、小範囲のビーム集合Ｘ（ｋ）を決定するために用いられ、粗い粒度のビーム選択のためのものであり、Ｗ２は、選択されたビーム集合の範囲内でビームをさらに細かく選択するために用いられる。最後にランク１伝送のためのプリコーディングマトリックスは
【００６１】
【数９】
2016511566.tif 000013
である。
【００６２】
上記の式において、ブロックマトリックスの上半分は同一の偏波方向を表し、下半分は他の偏波方向を表す。ρは、異なる偏波方向間の位相関係を調整する。Ｗ２乗算は実際にＸ（ｋ）に対して列選択を行い、即ち、取得された、いくつかのビーム範囲内でビームをさらに細かく選択する。上記の式の物理的意味は、異なる偏波方向に生じたビームをユーザを指向する方向に調整し、位相調整により異なる偏波方向間の同相併合（in-phase combination）を取得することである。
【００６３】
デュアルコードブックの設計では、ＣＳＩフィードバックの影響を総合的に考慮される。上記のデュアルコードブック構造では、Ｗ１は通常チャネル長期／広帯域特徴を表し、Ｗ２は長期／サブ帯域特徴を表し、Ｗ１、Ｗ２のこの特徴に基づいて、周期的ＣＳＩフィードバックにおいて、通常、Ｗ１のフィードバック周期がＷ２のフィードバック周期よりも長くなるように構成する。例えば、従来の標準では、ＣＳＩフィードバックモード１−１におけるサブモード１について、Ｗ２のフィードバック周期はＮｐｄであり、Ｗ１のフィードバック周期はＮｐｄのＭＲＩ倍であり、ＣＳＩフィードバックモード２−１におけるＰＴＩ＝０の場合では、Ｗ２のフィードバック周期はＮｐｄであり、Ｗ１のフィードバック周期はＮｐｄのＨ’倍である。
【００６４】
図５はデュアルコードブックのフィードバック周期を示す図であり、Ｗ１、Ｗ２のフィードバック周期を示している。図５に示すように、Ｗ１のフィードバック周期は、Ｗ２のフィードバック周期よりも大きいものであってもよい。
【００６５】
本実施例では、２次元アンテナアレイを用いるＭＩＭＯシステムにおいて、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてもよく、ユーザ装置はデュアルコードブックに基づいてＣＳＩフィードバックを行ってもよい。
【００６６】
図６は本発明の実施例に係るフィードバック方法のフローチャートである。図６に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００６７】
ステップ６０１：ユーザ装置は、第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックし、前記第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする。
【００６８】
本実施例では、８アンテナのＭＩＭＯは、選択されたＤＦＴベクトルをフィードバックする際に、デュアルコードブック構造を用いてもよい。３Ｄ  ＭＩＭＯのプリコーディングでは、垂直次元及び水平次元のＰＭＩフィードバックについてもデュアルコードブックを用いてもよい。デュアルコードブックの長期／短期のＰＭＩフィードバックを組み合わせて、垂直次元応答が遅くなるという特徴を利用でき、フィードバックのオーバーヘッドの低減とプリコーディング性能の確保とを両立させることができる。
【００６９】
以下は、ランク１を一例として、デュアルコードブックの構成を説明する。垂直次元用のＤＦＴベクトルの数がＮｖであり、ＤＦＴベクトル集合が
【００７０】
【数１０】
2016511566.tif 000014
で表され、同様に、水平次元用のＤＦＴ集合が
【００７１】
【数１１】
2016511566.tif 000015
で表されると仮定する。ＢｖにおけるベクトルをＧｖ個の重複するサブ集合に分けると、垂直次元長期（long-term）プリコーディングマトリックス
【００７２】
【数１２】
2016511566.tif 000016
となり、ここで、各
（外３）
2016511566.tif 000017
は同じ数Ｅｖ個のＤＦＴベクトルを含み、ＤＦＴベクトルはＢｖ集合から選択され、異なるサブ集合
（外４）
2016511566.tif 000018
は共通のＤＦＴベクトルを含んでもよく、
（外５）
2016511566.tif 000019
はＭ×Ｅｖ次元のマトリックスである。
【００７３】
同様に、水平次元長期プリコーディングマトリックス
【００７４】
【数１３】
2016511566.tif 000020
はＮ×Ｅｈ次元のマトリックスである。ランク１の場合には、垂直次元短期プリコーディングマトリックスは
【００７５】
【数１４】
2016511566.tif 000021
となり、
（外６）
2016511566.tif 000022
はＥｖ×ｌ次元のベクトルであり、ｉ番目の要素が１であり、他の要素が共に０である。同様に、水平次元短期プロコーディングマトリックスは
【００７６】
【数１５】
2016511566.tif 000023
となり、Ｅｈ×ｌ次元のベクトルである。
【００７７】
フィードバックされた垂直次元のデュアルコードブックは、垂直次元のＤＦＴベクトルを一義的に決定し、
【００７８】
【数１６】
2016511566.tif 000024
で示され、同様に、水平次元ＤＦＴベクトルは
【００７９】
【数１７】
2016511566.tif 000025
で示される。ｆｖ、ｆｈが既知であるという条件では、完全な矩形マトリックスのＰＭＩマトリックス
【００８０】
【数１８】
2016511566.tif 000026
を再生でき、生成された関数
（外７）
2016511566.tif 000027
は、例えば
【００８１】
【数１９】
2016511566.tif 000028
【００８２】
【数２０】
2016511566.tif 000029
の形であり、２つのブロックマトリックスの積はアダマール積である。
【００８３】
デュアルコードブックの構造では、ユーザは垂直次元及び水平次元のそれぞれのＷ１、Ｗ２情報をフィードバックする必要があり、Ｗ１及びＷ２はいずれも、垂直次元及び水平次元についてＰＭＩフィードバックのオフセット及び周期を独立に構成してもよい。
【００８４】
１つの態様では、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と同じであってもよい。
【００８５】
具体的に実施する際に、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長いものであってもよい。また、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なってもよい。
【００８６】
図７は、本発明の実施例に係るデュアルコードブックのフィードバック周期を示す他の図である。図７に示すように、Ｗ１フィードバックについて、垂直次元は、水平次元よりも長いフィードバック周期を用い、垂直次元のフィードバックオフセットは水平次元のフィードバックオフセットと異なる。Ｗ２フィードバックについて、垂直次元は、水平次元と同じフィードバック周期及びオフセットを用いてもよい。
【００８７】
垂直次元の特徴が緩やかに変化し、即ち変化しても、通常長期特徴
（外８）
2016511566.tif 000030
範囲を逸脱することがないから、
（外９）
2016511566.tif 000031
は長い期間で変化することなく、フィードバックされた
（外１０）
2016511566.tif 000032
は
（外１１）
2016511566.tif 000033
内で細かく選択して調整してもよいため、フィードバックオーバーヘッドを節約できると共に、性能を最大限に確保できる。
【００８８】
もう１つの態様では、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期も、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。フィードバックオーバーヘッドの節約の構成は、Ｗ２フィードバックにおいても、垂直次元がより長いフィードバック周期を有するように構成する。
【００８９】
なお、上記の態様は単なる例示的な説明であり、本発明はこれに限定されず、実際の状況に応じて具体的な態様を決定してもよい。
【００９０】
本実施例では、２次元アンテナアレイはデュアル偏波（dual-polarized）アンテナで構成され、該方法は、ユーザ装置が偏波方向間の位相の調整を含む情報をフィードバックするステップをさらに含んでもよい。
【００９１】
図８は本発明の実施例に係るデュアル偏波（dual-polarized）アンテナアレイを示す図である。矩形アレイがデュアル偏波アンテナで構成される場合は、図８に示すように、Ｍ行Ｎ列の形で配列するが、アレイ要素の総数は元の同じ方向偏波の場合のＭ・Ｎから２Ｍ・Ｎに増加した。
【００９２】
図９は本発明の実施例に係るデュアル偏波アンテナアレイにおけるＣＳＩフィードバックを示す図であり、偏波方向間の位相調整情報ρがさらに含まれている。垂直次元について、全ての偏波アンテナに対してチャネル測定推定を行うことで、Ｍ×Ｅｖ次元マトリックスである共通の
（外１２）
2016511566.tif 000034
をフィードバックし、Ｅｖ×ｌ次元マトリックスである共通の
（外１３）
2016511566.tif 000035
をフィードバックする。水平次元について、異なる偏波アンテナを測定することにより、Ｎ×Ｅｈ次元マトリックスである共通の
（外１４）
2016511566.tif 000036
をフィードバックし、Ｅｈ×ｌ次元マトリックスである共通の
（外１５）
2016511566.tif 000037
をフィードバックする。
【００９３】
フィードバックされたρは、異なる偏波方向間の位相位置合わせのために用いられ、その値は例えば
【００９４】
【数２１】
2016511566.tif 000038
となる。基地局は、フィードバックされたデュアルコードブック情報を取得した後、
【００９５】
【数２２】
2016511566.tif 000039
に従って、垂直偏波（又は＋４５°偏波）アンテナ上の完全なプリコーディングマトリックスを取得し、水平偏波（又は−４５°偏波）アンテナ上のプリコーディングマトリックスは、
【００９６】
【数２３】
2016511566.tif 000040
を用いて計算して得られる。
【００９７】
上記の実施例によれば、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【００９８】
＜実施例３＞
本発明の実施例はチャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック方法を提供し、該フィードバック方法は垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例は基地局側で該方法を説明し、実施例１と同様な内容はその説明が省略される。
【００９９】
図１０は本発明の実施例に係るフィードバック方法のフローチャートである。図１０ｍに示すように、該方法は下記のステップを含む。
【０１００】
ステップ１００１：基地局は、垂直次元及び水平次元の情報を独立に構成する。
【０１０１】
具体的に実施する際に、該情報は、ＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを含んでもよいが、本発明はこれに限定されず、実際の状況に応じて具体的な情報を決定してもよい。
【０１０２】
ステップ１００２：基地局は、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩを受信する。
【０１０３】
１つの態様では、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。例えば、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長いものであってもよい。
【０１０４】
もう１つの態様では、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なってもよい。例えば、垂直次元のＰＭＩフィードバックオフセットは、水平次元のＰＭＩフィードバックオフセットと異なってもよい。
【０１０５】
もう１つの態様では、基地局及びユーザ装置により用いられるコードブックにおいて、垂直次元を量子化するための離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数は、水平次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの空間領域のオーバーサンプリング倍数以下であってもよい。
【０１０６】
もう１つの態様では、基地局及びユーザ装置により用いられるコードブックにおいて、垂直次元を量子化するためのＤＦＴベクトルの数は、ＤＦＴベクトルの長さよりも小さいものであってもよい。
【０１０７】
上記の実施例によれば、基地局が垂直次元及び水平次元のＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを独立に構成し、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１０８】
＜実施例４＞
実施例３をベースとして、本発明はデュアルコードブックの場合を詳細に説明し、実施例３と同様な内容はその説明が省略される。
【０１０９】
図１１は本発明の実施例に係るフィードバック方法のフローチャートである。図１１に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【０１１０】
ステップ１１０１：基地局は、第１のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報、並びに第２のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報を独立に構成する。
【０１１１】
ここで、該情報は、ＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを含んでもよいが、本発明はこれに限定されない。
【０１１２】
ステップ１１０２：基地局は、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩ、並びに第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩを受信する。
【０１１３】
１つの態様では、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。或いは、第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期と異なってもよい。
【０１１４】
例えば、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い。或いは、第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバック周期は、水平次元のＣＳＩのフィードバック周期よりも長い。
【０１１５】
もう１つの態様では、第１のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる。或いは、第２のコードブックについて、垂直次元のＣＳＩのフィードバックオフセットは、水平次元のＣＳＩのフィードバックオフセットと異なる。
【０１１６】
もう１つの態様では、２次元アンテナアレイはデュアル偏波（dual-polarized）アンテナで構成され、該方法は、基地局が、ユーザ装置によりフィードバックされた、偏波方向間の位相の調整を含む情報を受信するステップをさらに含んでもよい。
【０１１７】
本実施例によれば、基地局が垂直次元及び水平次元のＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを独立に構成し、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１１８】
＜実施例５＞
本発明の実施例はユーザ装置を提供し、該ユーザ装置は垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例は実施例１又は２のフィードバック方法に対応し、実施例１又は２と同様な内容はその説明が省略される。
【０１１９】
図１２は本発明の実施例に係るユーザ装置の構成を示す図である。図１２に示すように、ユーザ装置１２００はフィードバック部１２０１を含む。ユーザ装置１２００の他の部分は従来技術を参照してもよい。
【０１２０】
フィードバック部１２０１は、垂直次元に対応するＣＳＩ及び前記水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする。
【０１２１】
本実施例では、ユーザ装置１２００は、シングルコードブックを用いてフィードバックしてもよいし、デュアルコードブックを用いてフィードバックしてもよい。
【０１２２】
１つの態様では、ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行う。また、フィードバック部１２０１は、第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックし、第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩをそれぞれフィードバックする。
【０１２３】
上記実施例によれば、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１２４】
＜実施例６＞
本発明の実施例は基地局を提供し、該基地局は垂直次元及び水平次元を含む２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例は実施例３又は４のフィードバック方法に対応し、実施例３又は４と同様な内容はその説明が省略される。
【０１２５】
図１３は本発明の実施例に係る基地局の構成を示す図である。図１３に示すように、基地局１３００は、構成部１３０１及び受信部１３０２を含む。基地局１３００の他の部分は従来技術を参照してもよい。
【０１２６】
構成部１３０１は、垂直次元及び水平次元の情報（例えばＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセット）を独立に構成する。受信部１３０２は、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩを受信する。
【０１２７】
本実施例では、ユーザ装置は、シングルコードブックを用いてフィードバックしてもよいし、デュアルコードブックを用いてフィードバックしてもよい。
【０１２８】
１つの態様では、ユーザ装置は、第１のコードブック及び第２のコードブックを含むデュアルコードブックを用いてフィードバックを行ってもよい。構成部１３０１は、第１のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報、並びに第２のコードブックに対応する垂直次元情報及び水平次元情報（例えば該情報は、ＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを含んでもよい）を独立に構成する。受信部１３０２は、構成情報に基づいてユーザ装置によりそれぞれフィードバックされた、第１のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩ、並びに第２のコードブックの垂直次元に対応するＣＳＩ及び水平次元に対応するＣＳＩを受信する。
【０１２９】
上記の実施例によれば、基地局が垂直次元及び水平次元のＣＳＩのフィードバック周期及びフィードバックオフセットを独立に構成し、ユーザ装置が垂直次元に対応するチャネル状態情報及び水平次元に対応するチャネル状態情報をそれぞれフィードバックすることで、チャネル状態情報をフィードバックするためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１３０】
＜実施例７＞
本発明の実施例はチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法を提供し、該伝送方法は２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本発明は、基地局側で該伝送方法を説明する。
【０１３１】
図１４は本発明の実施例に係る伝送方法のフローチャートである。図１４に示すように、該方法は、下記のステップを含む。
【０１３２】
ステップ１４０１：基地局は、２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１３３】
本実施例では、実施例１の内容を参照する。式（１）の矩形マトリックスから分かるように、理想的な矩形のアレイ応答は下記の特徴を有する。任意の２つの行ベクトルは１つの定係数（constant coefficient）だけで異なるため、全ての行ベクトルは同じ方向を有する。同様に、全ての列ベクトルも同じ方向を有する。従って、１行及び１列のみのそれぞれのベクトル情報を取得すれば、全てのアレイ応答を回復でき、チャネルと一致するプリコーディングマトリックスを取得できる。完全な矩形アレイ応答は任意の垂直次元アレイ要素応答及び任意の水平次元アレイ要素応答により一義的に決定されることができるため、この特徴を用いてＣＳＩ−ＲＳのオーバーヘッドを低減できる。
【０１３４】
１つの態様では、時間領域において、基地局は、サブフレーム内で前記２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送してもよい。具体的に実施する際に、基地局は、他のサブフレーム内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送してもよい。
【０１３５】
図１５は本発明の実施例に係るＣＳＩ−ＲＳの伝送の一例を示す図である。図１５に示すように、１つのサブフレームにおいて、１行１列のみでＣＳＩ−ＲＳを伝送できるため、ＣＳＩ−ＲＳのオーバーヘッドを低減できる。理想的な場合では、ユーザ装置は、該ＣＳＩ−ＲＳのパターンに基づいて垂直次元及び水平次元のＰＭＩを推定し、フィードバックしてもよい。
【０１３６】
具体的に実施する際に、１行１列のＣＳＩ−ＲＳ伝送を時間領域内で異なるサブフレームに分散させてもよい。ＣＳＩ−ＲＳ推定の正確性を向上させるため、ＣＳＩ−ＲＳを送信する際に、アンテナ選択の利得を提供するように、基地局は、サブフレーム間で、例えば図１５に示されるパターン変換を行ってもよく、例えばサブフレームｊにおいて他の１行１列のアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送してもよい。また、ＰＭＩ選択の正確性を向上させるため、ユーザ装置は、複数のサブフレームのＣＳＩ−ＲＳを用いて共同で（jointly）ＰＭＩ選択を行ってもよい。
【０１３７】
もう１つの態様では、周波数領域において、基地局は、一群の物理リソースブロックペア（PRB pair）内で２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送してもよい。具体的に実施する際に、基地局は、他の一群の物理リソースブロックペア内で前記２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送してもよい。
【０１３８】
具体的に実施する際に、同様に、１行１列のＣＳＩ−ＲＳ伝送を周波数領域内で異なる物理リソースブロックペアに分散させてもよい。各物理リソースブロックペアにおいて１行１列のみのＣＳＩ−ＲＳを伝送するため、同様にＣＳＩ−ＲＳオーバーヘッドを低減できる。
【０１３９】
上記の実施例によれば、基地局が２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてチャネル状態情報参照信号を伝送することで、チャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１４０】
＜実施例８＞
本発明の実施例はチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の伝送方法を提供し、該伝送方法は２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本発明はユーザ装置側で該伝送方法を説明し、実施例７と同様な内容はその説明が省略される。
【０１４１】
図１６は本発明の実施例に係る伝送方法のフローチャートである。図１６に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【０１４２】
ステップ１６０１：ユーザ装置は、基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信し、該ＣＳＩ−ＲＳは、２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて基地局により伝送される。
【０１４３】
具体的に実施する際に、時間領域内で伝送してもよいし、周波数領域内で伝送してもよい。１行１列のＣＳＩ−ＲＳ伝送を時間領域において異なるサブフレームに分散させてもよいし、１行１列のＣＳＩ−ＲＳ伝送を周波数領域において異なる物理リソースブロックペアに分散させてもよい。
【０１４４】
図１７は本発明の実施例に係る伝送方法の他のフローチャートである。図１７に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【０１４５】
ステップ１７０１：ユーザ装置は、基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信し、該ＣＳＩ−ＲＳは、２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて基地局により伝送される。
【０１４６】
ステップ１７０２：ユーザ装置は、複数のサブフレーム内のＣＳＩ−ＲＳ又は複数の物理リソースブロックペア群内のＣＳＩ−ＲＳを用いて、共同でＰＭＩ情報の選択を行う。
【０１４７】
上記の実施例によれば、ユーザ装置は、基地局が２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて伝送されたチャネル状態情報参照信号を受信することで、チャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１４８】
＜実施例９＞
本発明の実施例は基地局を提供し、該基地局は２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例は実施例７の伝送方法に対応し、実施例７と同様な内容はその説明が省略される。
【０１４９】
図１８は本発明の実施例に係る基地局の構成を示す図である。図１８に示すように、基地局１８００は伝送部１８０１を含む。基地局１８００の他の部分は従来技術を参照してもよい。
【０１５０】
伝送部１８０１は、２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１５１】
１つの態様では、時間領域において、伝送部１８０１は、サブフレーム内で２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１５２】
具体的に実施する際に、伝送部１８０１は、他のサブフレーム内で２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１５３】
もう１つの態様では、周波数領域において、伝送部１８０１は、一群の物理リソースブロックペア内で２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１５４】
具体的に実施する際に、伝送部１８０１は、他の一群の物理リソースブロックペア内で２次元アンテナアレイの他の行のアンテナアレイ要素及び他の列のアンテナアレイ要素を用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送する。
【０１５５】
上記の実施例によれば、基地局が２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いてチャネル状態情報参照信号を伝送することで、チャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１５６】
＜実施例１０＞
本発明の実施例はユーザ装置を提供し、該ユーザ装置は２次元アンテナアレイを用いるマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムに用いられる。本実施例は実施例８の伝送方法に対応し、実施例８と同様な内容はその説明が省略される。
【０１５７】
図１９は本発明の実施例に係るユーザ装置の構成を示す図である。図１９に示すように、ユーザ装置１９００は受信部１９０１を含む。ユーザ装置１９００の他の部分は従来技術を参照してもよい。
【０１５８】
受信部１９０１は、基地局により伝送されたＣＳＩ−ＲＳを受信し、該ＣＳＩ−ＲＳは、２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて基地局により伝送される。
【０１５９】
図２０は本発明の実施例に係るユーザ装置の他の構成を示す図である。図２０に示すように、ユーザ装置２０００は受信部１９０１を含む。
【０１６０】
図２０に示すように、ユーザ装置２０００は、複数のサブフレーム内のＣＳＩ−ＲＳ又は複数の物理リソースブロックペア群内のＣＳＩ−ＲＳを用いて、共同でプリコーディングマトリックスインデックス（ＰＭＩ）情報の選択を行う選択部２００２をさらに含んでもよい。
【０１６１】
上記の実施例によれば、ユーザ装置は、基地局が２次元アンテナアレイのうちいずれか１行のアンテナアレイ要素及びいずれか１列のアンテナアレイ要素を用いて伝送されたチャネル状態情報参照信号を受信することで、チャネル状態情報参照信号を伝送するためのオーバーヘッドをさらに低減できる。
【０１６２】
＜実施例１１＞
本発明の実施例は、通信システムを提供し、該通信システムは２次元アンテナアレイのＭＩＭＯシステムに用いられる。
【０１６３】
図２１は本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。図２１に示すように、通信システム２１００は、基地局２１０１及びユーザ装置２１０２を含む。
【０１６４】
１つの態様では、基地局２１０１は実施例６に記載されているものであってもよく、ユーザ装置２１０２は実施例５に記載されているものであってもよい。もう１つの態様では、基地局２１０１は実施例９に記載されているものであってもよく、ユーザ装置２１０２は、実施例１０に記載されているものであってもよい。
【０１６５】
通信システム２１００の他の内容は実施例１乃至１０を参照してもよい。なお、図２１は単なる該通信システムの構成を例示するものであり、本発明はこれに限定されず、実際の状況に応じて具体的な態様を決定してもよい。
【０１６６】
本発明の実施例は、基地局においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、上記実施例３又は４に記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記実施例７に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記基地局において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【０１６７】
本発明の実施例は、コンピュータに、上記実施例３又は４に記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記実施例７に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を基地局において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【０１６８】
本発明の実施例は、ユーザ装置においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、上記実施例１又は２に記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記実施例８に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法を前記ユーザ装置において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【０１６９】
本発明の実施例は、コンピュータに、上記実施例１又は２に記載のＣＳＩのフィードバック方法、又は上記実施例８に記載のＣＳＩ−ＲＳの伝送方法をユーザ装置において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【０１７０】
本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。
【０１７１】
一つ以上の機能ブロックおよび/または添付の図面内の機能ブロックの一つ以上の組合せは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途向け集積回路（ASIC）、フィールド・プログラマブル・ゲートとして実現されてもよいアレイ（FPGA）または他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の適切な組み合わせが挙げられる。これらはまた、例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせとして、コンピューティング機器の組み合わせとして通信DSPと組み合わせて、または任意の他のそのような構成における1つまたは複数のマイクロプロセッサ、複数のプロセッサを実現することができる。
【０１７２】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。
【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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【図２１】
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【国際調査報告】
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