(57)【要約】  本発明は、不一致のアンテナコンフィギュレーションを有するダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局に対するチャネル再構成の方法を開示する。まず、サービング基地局は、ユーザ装置のコンフィギュレーションを行う。マルチアンテナ−マルチ基地局システムのアンテナコンフィギュレーションが不一致であれば、そのシステムにおいてアンテナ数の少ない基地局に仮想アンテナが導入される。ユーザ装置は、仮想アンテナのインデクスを選択してフィードバックし、マルチアンテナ−マルチ基地局システムのチャネルを、アンテナコンフィギュレーションが一致するように再構成する。最後に、マルチアンテナ−マルチ基地局システムは、一致するアンテナコンフィギュレーションの送信事前処理手法を適用することによって、信号をユーザ装置へ送信する。また、本発明は、このチャネル再構成の方法を実現するためのサービング基地局、協調基地局、およびユーザ装置を提供する。本発明は、広い適用範囲、簡単な実施、およびより良い性能という利点を持つ。
2012520582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局であって、
ユーザ装置（ＵＥ）のコンフィギュレーションを行って、前記ユーザ装置のコンフィギュレーション情報を生成するコンフィギュレーションユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記基地局および各協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでいる；
前記コンフィギュレーション情報を前記ユーザ装置に通知する送信ユニット；および
導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって送信事前処理手法を生成し、信号を前記ユーザ装置に送信する送信事前処理手法生成ユニットを備える基地局。
【請求項２】
各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）である請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
導入された仮想アンテナのインデクスを前記ユーザ装置から受信する受信ユニットをさらに備える請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
導入された仮想アンテナのインデクスに関する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備える請求項１または２に記載の基地局。
【請求項５】
前記送信事前処理手法生成ユニットは、前記導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを取得する請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項６】
前記基地局は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であり、サービング基地局として使用される請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項７】
基地局であって、
前記基地局が参加する協調通信におけるサービング基地局から、ユーザ装置（ＵＥ）に対し前記サービング基地局が行ったコンフィギュレーションの情報を受信する受信ユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記サービング基地局および前記協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでいる；および
導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって送信事前処理手法を生成し、前記ユーザ装置へ信号を送信する送信事前処理手法生成ユニットとを備える基地局。
【請求項８】
前記ユーザ装置に前記コンフィギュレーション情報を通知する送信ユニットをさらに備える請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）である請求項７または８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記受信ユニットは、導入された仮想アンテナのコンフィギュレーション、すなわち前記仮想アンテナのインデクスを前記ユーザ装置からさらに受信する請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションに関係する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備える請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１２】
前記送信事前処理手法生成ユニットは、前記導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを取得する請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記基地局は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であり、サービング基地局として使用される請求項７から１２のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１４】
ユーザ装置（ＵＥ）であって、
基地局から前記ユーザ装置に対するコンフィギュレーション情報を受信する受信ユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対するサービング基地局および各協調基地局で構成される各アンテナの数とを含んでおり、
前記サービング基地局および各協調基地局が、前記ユーザ装置に対し異なる数のアンテナのコンフィギュレーションを行った場合に、前記アンテナの数がより少ない基地局に仮想アンテナを導入する仮想アンテナ導入ユニットと、
（１）前記ユーザ装置と、（２）前記サービング基地局および各協調基地局との間のダウンリンクチャネルを再構成し、前記サービング基地局および各協調基地局が、前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、アンテナのダウンリンクチャネルを形成するダウンリンクチャネル再構成ユニットとを備えたユーザ装置。
【請求項１５】
各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）である請求項１４に記載のユーザ装置。
【請求項１６】
前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局にダミーアンテナを前記仮想アンテナとして追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局にパワーのないダミーアンテナを追加する請求項１４または１５に記載のユーザ装置。
【請求項１７】
前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に複製アンテナを前記仮想アンテナとして追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局の実際のアンテナを複製し、拡張する請求項１４または１５に記載のユーザ装置。
【請求項１８】
前記実際のアンテナは、前記実際のアンテナのシーケンス番号にしたがって、複製され、拡張される請求項１７に記載のユーザ装置。
【請求項１９】
前記導入された仮想アンテナのインデクスを選択する仮想アンテナインデクス選択ユニットと、
選択された前記仮想アンテナのインデクスを前記サービング基地局にフィードバックする送信アンテナとを備える請求項１４から１８のいずれか１項に記載のユーザ装置。
【請求項２０】
前記送信ユニットは、選択された前記仮想アンテナのインデクスを各協調基地局へさらにフィードバックする請求項１９に記載のユーザ装置。
【請求項２１】
前記導入された仮想アンテナの前記インデクスに関係する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備え、
前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記対応表にしたがって、前記アンテナの数がより少ない前記基地局へ前記仮想アンテナを導入する請求項１４から１８のいずれか１項に記載のユーザ装置。
【請求項２２】
前記ダウンリンクチャネル再構成ユニットは、前記ダミーアンテナの前記インデクスにしたがって、前記ダミーアンテナに対応するチャネル要素値を０に設定し、前記ダミーアンテナの導入によって前記基地局の総電力が変化しないように、他の位置におけるチャネル要素の電力補正を実行する請求項１６に記載のユーザ装置。
【請求項２３】
前記ダウンリンクチャネル再構成ユニットは、前記実際のアンテナに対応するチャネル要素値を、前記複製アンテナの前記インデクスにしたがって、前記複製アンテナに対応するチャネル要素位置に複製する請求項１７または１８に記載のユーザ装置。
【請求項２４】
前記ユーザ装置は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能である請求項１４から２３のいずれか１項に記載のユーザ装置。
【請求項２５】
サービング基地局によって、ユーザ装置（ＵＥ）のコンフィギュレーションを行い、かつ、前記ユーザ装置のコンフィギュレーション情報を生成するステップ、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記基地局および各協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでおり；
前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し異なる数のアンテナのコンフィギュレーションを行う場合に、前記ユーザ装置によって、前記アンテナの数がより少ない基地局に仮想アンテナを導入するステップと、
前記ユーザ装置によって、（１）それ自身と、（２）前記サービング基地局および各協調基地局との間でダウンリンクチャネルを再構成し、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるようなアンテナのダウンリンクチャネルを形成するステップとを含むチャネル再構成の方法。
【請求項２６】
各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）である請求項２５に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項２７】
前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記仮想アンテナを導入する前記ユーザ装置は、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に、前記仮想アンテナとしてダミーアンテナを追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局にパワーのないダミーアンテナを追加するステップを含む請求項２５または２６に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項２８】
前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記仮想アンテナを導入する前記ユーザ装置は、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に、前記仮想アンテナとして複製アンテナを追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局の実際のアンテナを複製し、拡張するステップを含む請求項２５または２６に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項２９】
前記実際のアンテナは、前記実際のアンテナのシーケンス番号にしたがって、複製され、拡張される請求項２８に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３０】
前記ユーザ装置によって、前記導入された仮想アンテナのインデクスを選択し、前記サービング基地局にフィードバックするステップをさらに含む請求項２５から２９のいずれか１項に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３１】
前記ユーザ装置によって、前記仮想アンテナの前記選択されたインデクスを各協調基地局にフィードバックするステップをさらに含む請求項３０に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３２】
前記ユーザ装置、前記サービング基地局、および各協調基地局は、前記導入された仮想アンテナの前記インデクスに関係する対応表をあらかじめ記憶しており、
前記ユーザ装置は、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記対応表にしたがって前記仮想アンテナを導入する請求項２５から２９のいずれか１項に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３３】
ダウンリンクチャネルの再構成は、前記ダミーアンテナの前記インデクスにしたがって、前記ダミーアンテナに対応するチャネル要素値を０に設定し、前記ダミーアンテナの導入によって前記基地局の総電力が変化しないように、他の位置におけるチャネル要素の電力補正を実行することを含む請求項２７に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３４】
ダウンリンクチャネルの再構成は、前記実際のアンテナに対応するチャネル要素値を、前記複製アンテナの前記インデクスにしたがって、前記複製アンテナに対応するチャネル要素位置に複製すること含む請求項２８または２９に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３５】
前記サービング基地局および各基地局により、導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、送信事前処理手法を生成するステップと、
信号を前記ユーザ装置へ送信するステップとをさらに含む請求項２５から３４のいずれか１項に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３６】
前記サービング基地局および各基地局は、導入された仮想アンテナの設定にしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを得る請求項３５に記載のチャネル再構成の方法。
【請求項３７】
前記チャネル再構成の方法は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能である請求項２５から３４のいずれか１項に記載のチャネル再構成の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信技術の分野に関するものである。より具体的には、本発明は不一致のアンテナコンフィギュレーションを有する、ダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局のためのチャネル再構成の方法、サービング基地局、協調基地局、および当該チャネル再構成の方法を実装したユーザ装置（ＵＥ）に関するものである。本発明によれば、チャネルの再構成は、無線通信システムにおいて不一致のアンテナコンフィギュレーションに適用され、ダウンリンクのデータ送信率はマルチアンテナ−マルチ基地局同士の協調的な通信により改善される。
【背景技術】
【０００２】
マルチアンテナ（ＭＩＭＯ；Multiple in Multiple out）無線送信技術では、送信側および受信側で複数のアンテナのコンフィギュレーション（設定）を行う（configure）。そして、空間多重化ゲインおよび空間ダイバーシティゲインを得るために、無線送信に空間リソースを利用する。送信アンテナの数および受信アンテナの数の最小値にしたがって、ＭＩＭＯシステムのキャパシティは線形に増加することが、情報理論の研究により示されている。ＭＩＭＯシステムの概略を図１に示す。図１に示されるように、送信側および受信側における複数のアンテナにより、空間ドメイン情報を含むマルチアンテナ無線チャネルが構成される。プリコーディング技術は、空間ドメイン情報を用いてデータ率を改善する現在の主な技術の１つであり、チャネル状態情報を用いて送信信号を事前処理する。プリコーディング器は、実際には、当該送信信号を送受信側におけるチャネルに対応（match）させるマルチモードビーム形成（forming）装置である。送信信号を互いに直交する複数の層に分離し、チャネルを通過した後は当該複数の層が比較的大きなゲインを得るようにして独立直交性を維持することが、プリコーディング器の基本的な原理である。受送信間で送信された直交かつ独立のデータ層は高々Ｍ層であり、これは受信側および送信側の両方でコンフィギュレーションされたアンテナの最小数である。さらに、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重；Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術は、強い耐減衰力と高い周波数効率とを発揮するため、マルチパスや減衰が生じる状況における高速データ送信に適している。ＭＩＭＯとＯＦＤＭとの技術を統合したＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ技術は、新世代の移動体通信の中心技術になりつつある。
【０００３】
例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）は、無線通信の分野において国際的な組織であり、３Ｇセルラー通信技術の標準化において重要な役割を果たしている。３ＧＰＰは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）プロジェクトとも呼ばれる、 ＥＵＴＲＡ（Evolved Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial RadioAccess）およびＥＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network）の設計を、２００４年の後半から始めている。ＬＴＥシステムのダウンリンクは、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ技術を採用している。中国のシンセン（Shenzhen）で２００８年４月に行われた３ＧＰＰ会議から、４Ｇセルラー通信システム（現在はＬＴＥ−Ａシステムと呼ばれている）の標準化について議論が開始された。この会議中に「マルチアンテナ−マルチ基地局の協調」が広く検討され、支持された。そして、その基本原理は、セル縁部のユーザのデータ送信率を改善するために、複数の基地局を同時に用いて、１または複数のユーザへ通信サービスを提供することである。こうしたマルチアンテナ−マルチ基地局の協調においては、プリコーディング手法が上記コンセプト実現の鍵となる技術となる。
【０００４】
しかし、複数の協調基地局のアンテナコンフィギュレーションは通常異なっているため、プリコーディング手法が実施の限界に直面し、実現が困難になる。いくつかの技術文献において、不一致のアンテナコンフィギュレーションに対する３つの提案がある。
【０００５】
（１）グローバルプリコーディング（全体プリコーディング）法
サービング基地局（serving base station）および協調基地局（cooperative base station）は、集約された方法によってプリコーディングを実行する。すなわち、サービング基地局および協調基地局からユーザ装置（ＵＥ）までのチャネルを連結（cascading）して大規模なグローバルチャネル（全体のチャネル）を形成し、当該グローバルチャネルに整合するように、サービング基地局および協調基地局のプリコーディング行列を連結して、非常に長いプリコーディングのコードワード（codeword）を形成する。集約してプリコーディングされた信号はグローバルチャネルの影響を受け、その結果の信号およびノイズが、ユーザ装置が受信する信号を形成する。受信信号は次の式で表現される。
【０００６】
【数１】
2012520582.tif 000003
【０００７】
ここで、ｙは受信信号、ｘは送信データ、ｎはノイズ、Ｎはサービング基地局および協調基地局の総数、［Ｈ１Ｈ２・・・ＨＮ］はサービング基地局および協調基地局からユーザ装置へのグローバルチャネル、Ｗはグローバルチャネルに整合させるプリコーディング行列である。グローバルプリコーディング法の理論の要点は、不一致のアンテナコンフィギュレーションがチャネル転送に影響を与えないことにある。したがって、どのようなアンテナ状況（scenario）に対してもこの方法を適用することができる。図２は、３つの基地局がこの方法を適用した様子を示す概略図である。この方法の利点は、適用範囲が広く、性能が向上することである。欠点は、集約されたプリコーディングが非常に複雑であり、信号のオーバヘッドが大きいことである。下記の非特許文献１を参照されたい。
【０００８】
（２）分散層別プリコーディング法（distributed layered precoding method）
上記の方法（１）の複雑性を低減するために、マルチアンテナ−マルチ基地局システムは、マルチアンテナ独立基地局として扱われる。また、独立プリコーディング（independent precoding）が実行されてもよいし、独立データ層が単一の基地局に対して転送されてもよい。しかし、ユーザ装置が複数の独立データ層を分離して解析できるように、データ層同士の直交性が保証されなければならない。分散独立データ層（distributed independent data layer）のプリコーディングされた信号は、チャネル重み付けがなされ、結合されて、その結果の信号およびノイズが、ユーザ装置が受信する信号を形成する。受信信号は、次の式で表現される。
【０００９】
【数２】
2012520582.tif 000004
【００１０】
ここで、ｙは受信信号、ｘは送信データ、ｎはノイズ、Ｎはサービング基地局および協調基地局の総数、Ｈ１Ｈ２・・・ＨＮはサービング基地局および協調基地局からユーザ装置へのグローバルチャネル、および、
【００１１】
【数３】
2012520582.tif 000005
【００１２】
は分散独立データ層のプリコーディング行列である。この方法の理論の要点は、独立データ層がそれぞれＶ１，Ｖ２，・・・，ＶＮの上に生じることである。すなわち、Ｎ個の基地局は独立データ層を送信し、信号はユーザ装置の側で分離され、解決される。この方法の基本アイデアは、複数の基地局の協調レベルを犠牲にし、独立した送信によりアンテナコンフィギュレーションが不一致となる問題を解くことである。図３は、３つの基地局がこの方法を適用した様子を示す概略図である。この方法の利点は、適用範囲が広いことである。欠点は、独立データ層の間にある直交性を完全に実現することが困難で、基地局の協調レベルが低いため、システムの許容度が低くなることである。下記の非特許文献１を参照されたい。
【００１３】
（３）アンテナ選択法
この方法では、サービング基地局および協調基地局のそれぞれから幾つかののアンテナを選択し、分散アンテナシステムを構成し、単一のプリコーディング行列を用いて上記分散アンテナシステムのチャネル同士の整合をとる。ユーザ装置から見れば、サービング基地局および協調基地局からユーザ装置へのチャネル行列は、選択の影響を受けて、仮想チャネル（すなわち、分散アンテナチャネル）として簡略化される。そして、分散アンテナチャネルを一致させるために、一様なプリコーディング行列が利用される。これは、次の式で表現される。
【００１４】
【数４】
2012520582.tif 000006
【００１５】
ここで、ｙは受信された信号、ｘは送信データ、ｎはノイズ、
【００１６】
【数５】
2012520582.tif 000007
【００１７】
はアンテナ選択後の分散したアンテナチャネル行列、Ｗは分散したアンテナチャネルを一致させるために使われるプリコーディング行列である。この方法の理論の要点は、単純なチャネルを再構成して協調通信を実行するために、いくつかの基地局アンテナを停止し、複数の基地局およびユーザ装置間のチャネル次元を低減することである。図４は、３つの基地局がこの方法を適用した様子を示す概略図である。この方法の利点は、実装が単純であることである。欠点は、アンテナ選択のための信号オーバヘッドが大きく、不十分なアンテナダイバーシティにより性能が悪化することである。下記の非特許文献２を参照されたい。
【００１８】
一般的に、グローバルプリコーディング法（１）は、集約されたプリコーディングを採用して高い性能を発揮するが、その複雑性が高く、フィードバックオーバヘッドが大きく、実現が困難である。分散重層プリコーディング法（２）は、実装の複雑性を下げるが、基地局の協調レベルが低く、システム性能が悪く、フィードバックオーバヘッドは依然として大きい。これらと比較して、アンテナ選択法（３）は、実装が最も単純であるが、その性能は高くない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】3GPP, R1-090585, "Joint Processing Coordinated Multi-point Transmission for LTE-A Downlink", Texas Instruments.
【非特許文献２】3GPP, R1-082847, "On Consideration for CoMP in LTE-A", ZTE.
【非特許文献３】TS 36.213 V8.3.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)".
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、不一致のアンテナコンフィギュレーションを有するダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局に対するチャネル再構成の方法を開示する。まず、サービング基地局はユーザ装置のコンフィギュレーションを行う。マルチアンテナ−マルチ基地局システムのアンテナコンフィギュレーションが不一致であれば、そのシステムにおいてアンテナ数の少ない基地局に仮想アンテナが導入される。ユーザ装置は、仮想アンテナのインデクスを選択してフィードバックし、アンテナコンフィギュレーションを一致させるようにマルチアンテナ−マルチ基地局システムのチャネルを再構成する。最後に、マルチアンテナ−マルチ基地局システムは、一致するアンテナコンフィギュレーションの送信事前処理手法を適用することによって、信号をユーザ装置へ送信する。また、本発明は、このチャネル再構成の方法を実現するサービング基地局、協調基地局、およびユーザ装置を提供する。本発明は、広い適用範囲、簡単な実施、およびより良い性能という利点を有する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の側面によれば、チャネル再構成の方法が提供される。その方法は、サービング基地局によって、ユーザ装置のコンフィギュレーションを行い、かつ、前記ユーザ装置のコンフィギュレーション情報を生成するステップ、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記基地局および各協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでおり；前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し異なる数のアンテナのコンフィギュレーションを行う場合に、前記ユーザ装置によって、前記アンテナの数がより少ない基地局に仮想アンテナを導入するステップと、前記ユーザ装置によって、（１）それ自身と、（２）前記サービング基地局および各協調基地局との間でダウンリンクチャネルを再構成し、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるようなアンテナのダウンリンクチャネルを形成するステップとを含む。
【００２２】
また、各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）であることが望ましい。
【００２３】
また、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記仮想アンテナを導入する前記ユーザ装置は、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に、前記仮想アンテナとしてダミーアンテナを追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局にパワーのないダミーアンテナを追加するステップを含むことが望ましい。より具体的には、ダウンリンクチャネルの再構成は、前記ダミーアンテナの前記インデクスにしたがって、前記ダミーアンテナに対応するチャネル要素値を０に設定し、前記ダミーアンテナの導入によって前記基地局の総電力が変化しないように、他の位置におけるチャネル要素の電力補正を実行することを含むことが望ましい。
【００２４】
前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記仮想アンテナを導入する前記ユーザ装置は、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に、前記仮想アンテナとして複製アンテナを追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局の実際のアンテナを複製し、拡張するステップを含むことが望ましい。より具体的には、前記実際のアンテナは、前記実際のアンテナのシーケンス番号にしたがって、複製され、拡張されることが望ましい。さらに具体的には、ダウンリンクチャネルの再構成は、前記実際のアンテナに対応するチャネル要素値を、前記複製アンテナの前記インデクスにしたがって、前記複製アンテナに対応するチャネル要素位置に複製すること含むことが望ましい。
【００２５】
前記ユーザ装置によって、前記導入された仮想アンテナのインデクスを選択し、前記サービング基地局にフィードバックするステップをさらに含むことが望ましい。より具体的には、前記ユーザ装置によって、前記仮想アンテナの前記選択されたインデクスを各協調基地局にフィードバックするステップをさらに含むことが望ましい。
【００２６】
また、前記ユーザ装置、前記サービング基地局、および各協調基地局は、前記導入された仮想アンテナの前記インデクスに関係する対応表をあらかじめ記憶しており、前記ユーザ装置は、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に前記対応表にしたがって前記仮想アンテナを導入することが望ましい。
【００２７】
また、前記サービング基地局および各基地局により、導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、送信事前処理手法を生成するステップと、信号を前記ユーザ装置へ送信するステップとをさらに含むことが望ましい。より具体的には、前記サービング基地局および各基地局は、導入された仮想アンテナの設定にしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを得ることが望ましい。
【００２８】
また、前記ユーザ装置は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であることが望ましい。
【００２９】
本発明の第２の側面によれば、基地局が提供される。それは、基地局であって、ユーザ装置のコンフィギュレーションを行って、前記ユーザ装置のコンフィギュレーション情報を生成するコンフィギュレーションユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記基地局および各協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでいる；前記コンフィギュレーション情報を前記ユーザ装置に通知する送信ユニット；および導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって送信事前処理手法を生成し、信号を前記ユーザ装置に送信する送信事前処理手法生成ユニットを備えた。
【００３０】
また、各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）であることが望ましい。
【００３１】
また、導入された仮想アンテナのインデクスを前記ユーザ装置から受信する受信ユニットをさらに備えることが望ましい。
【００３２】
また、導入された仮想アンテナのインデクスに関する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備えることが望ましい。
【００３３】
また、前記送信事前処理手法生成ユニットは、前記導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを取得することが望ましい。
【００３４】
また、前記基地局は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であり、サービング基地局として使用されることが望ましい。
【００３５】
本発明の第３の側面によれば、基地局が提供される。それは、基地局であって、前記基地局が参加する協調通信におけるサービング基地局から、ユーザ装置に対し前記サービング基地局が行ったコンフィギュレーションの情報を受信する受信ユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対し前記サービング基地局および前記協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数とを少なくとも含んでいる；および導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって送信事前処理手法を生成し、前記ユーザ装置へ信号を送信する送信事前処理手法生成ユニットとを備えた。
【００３６】
また、前記ユーザ装置に前記コンフィギュレーション情報を通知する送信ユニットをさらに備えることが望ましい。
【００３７】
また、各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）であることが望ましい。
【００３８】
また、前記受信ユニットは、導入された仮想アンテナのコンフィギュレーション、すなわち前記仮想アンテナのインデクスを前記ユーザ装置からさらに受信することが望ましい。
【００３９】
また、導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションに関係する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備えることが望ましい。
【００４０】
また、前記送信事前処理手法生成ユニットは、前記導入された仮想アンテナのコンフィギュレーションにしたがって、前記アンテナの数に一致するプリコーディングコードブックを取得することが望ましい。
【００４１】
また、前記基地局は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であり、サービング基地局として使用されることが望ましい。
【００４２】
本発明の第４の側面によれば、ユーザ装置が提供される。それは、ユーザ装置であって、基地局から前記ユーザ装置に対するコンフィギュレーション情報を受信する受信ユニット、ここで、前記コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報と、前記ユーザ装置に対するサービング基地局および各協調基地局で構成される各アンテナの数とを含んでおり、前記サービング基地局および各協調基地局が、前記ユーザ装置に対し異なる数のアンテナのコンフィギュレーションを行った場合に、前記アンテナの数がより少ない基地局に仮想アンテナを導入する仮想アンテナ導入ユニットと、（１）前記ユーザ装置と、（２）前記サービング基地局および各協調基地局との間のダウンリンクチャネルを再構成し、前記サービング基地局および各協調基地局が、前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、アンテナのダウンリンクチャネルを形成するダウンリンクチャネル再構成ユニットとを備えた。
【００４３】
また、各協調基地局の前記識別情報は、各協調基地局のセル識別子（セルＩＤ）であることが望ましい。
【００４４】
また、前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局にダミーアンテナを前記仮想アンテナとして追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局にパワーのないダミーアンテナを追加することが望ましい。
【００４５】
また、前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記サービング基地局および各協調基地局が前記ユーザ装置に対し同じ数のアンテナのコンフィギュレーションを行うことができるように、前記アンテナの数がより少ない前記基地局に複製アンテナを前記仮想アンテナとして追加する、すなわち前記アンテナの数がより少ない前記基地局の実際のアンテナを複製し、拡張することが望ましい。
【００４６】
また、前記実際のアンテナは、前記実際のアンテナのシーケンス番号にしたがって、複製され、拡張されることが望ましい。より具体的には、前記ダウンリンクチャネル再構成ユニットは、前記実際のアンテナに対応するチャネル要素値を、前記複製アンテナの前記インデクスにしたがって、前記複製アンテナに対応するチャネル要素位置に複製することが望ましい。
【００４７】
また、前記導入された仮想アンテナのインデクスを選択する仮想アンテナインデクス選択ユニットと、選択された前記仮想アンテナのインデクスを前記サービング基地局にフィードバックする送信アンテナとを備えることが望ましい。より具体的には、前記送信ユニットは、選択された前記仮想アンテナのインデクスを各協調基地局へさらにフィードバックすることが望ましい。
【００４８】
また、前記導入された仮想アンテナの前記インデクスに関係する対応表を記憶する記憶ユニットをさらに備え、前記仮想アンテナ導入ユニットは、前記対応表にしたがって、前記アンテナの数がより少ない前記基地局へ前記仮想アンテナを導入することが望ましい。
【００４９】
また、前記ユーザ装置は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムに適用可能であることが望ましい。
【００５０】
本発明は、あるレベルにおいて、上記のアンテナ選択法（３）と類似性を有する。すなわち、それも基地局アンテナを事前処理する。しかし、本発明は、不一致のアンテナコンフィギュレーションとサービング基地局とを伴う、ダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局のためのチャネル再構成の方法を提供し、これはいくつかの仮想アンテナを追加することによって、複雑性を増加させることなく、より良い性能を発揮する。
【００５１】
本発明の前述したおよび他の目的、特徴、そして利点は、以下の発明の詳細な説明を、関連する図とあわせて考慮することで、より容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ＭＩＭＯシステムを示す概略図である。
【図２】グローバルプリコーディング法（１）に適合する協調した３つの基地局を示す概略図である。
【図３】分散層別プリコーディング法（２）に適合する協調した３つの基地局を示す概略図である。
【図４】アンテナ選択法（３）に適合する協調した３つの基地局を示す概略図である。
【図５】マルチセル通信システムを示す概略図である。
【図６】本発明にしたがう、ダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局システムのためのチャネル再構成法を示すフローチャートである。
【図７】状況例１に加えられるダミーアンテナを示す概略図である。
【図８】状況例１に加えられるクローンアンテナを示す概略図である。
【図９】状況例１に加えられるダミーアンテナを示す概略図である。
【図１０】状況例１に加えられるクローンアンテナを示す概略図である。
【図１１】ユーザ装置４１６が仮想アンテナのインデクスをサービング基地局へフィードバックすることを示す概略図である。
【図１２】ユーザ装置４１６が仮想アンテナのインデクスを協調基地局へフィードバックすることを示す概略図である。
【図１３】ユーザ装置４１６が仮想アンテナのインデクスをサービング基地局および協調基地局へフィードバックすることを示す概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るユーザ装置１４００を表すブロック図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る基地局１５００を表すブロック図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る基地局１６００を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
添付の図面を参照しながら、望ましい実施の形態を説明する。本発明における不必要な部分および機能は、理解の妨げにならないよう簡潔性の観点から省略される。本発明の実施のステップを平明かつ明確にするために、本発明にしたがうダウンリンクＬＴＥセルラー通信システムに適用可能な実施形態は、以下の記載において提示される。本発明は以下の記載に限定されず、また近い将来においてＬＴＥ−Ａのような他の通信システムにも適用できることに注意する。
【００５４】
図５は、マルチセル通信システムを示す概略図である。セルラーシステムは、サービスをカバーする領域を、結合無線カバー領域、すなわちセルに分割する。図５において、セルは正六角形として概略的に示され、サービス領域全体はセル１００−１０４によって結合されている。セル１００−１０４は、それぞれ基地局２００−２０４に対応する。各基地局２００−２０４は、当該分野で周知の送信機および受信機を少なくとも含む。基地局は、基本的にセルにおけるサービングノード（serving node）であることに注意する。サービングノードは、資源スケジューリング機能を有する独立基地局、当該独立基地局に従属する送信ノード、またはリレーノード（これらは、セルがカバーするレンジをさらに拡大するために、通常導入されるものである）であってもよい。図５において、基地局２００−２０４は、セル１００−１０４における任意の領域に位置するものとして概略的に示され、全方向アンテナとして構成されている。しかし、セルラー通信システムのセルレイアウトにおいて、基地局２００−２０４はセル１００−１０４の部分領域をカバーする指向性アンテナとして構成されていてもよい。したがって、図５におけるマルチセル通信システムの例は、例示を目的とするものに過ぎず、セルラーシステムにおける本発明の実装が上記の限定された特定の状況を要求することを意味しない。
【００５５】
図５において、基地局２００−２０４は、Ｘ２インターフェース３００−３０４を介して互いに接続されている。ＬＴＥシステムでは、基地局、無線ネットワーク制御ユニット、および中核ネットワークからなる３層のノードネットワーク構造が、２層のノード構造に単純化される。上記無線ネットワーク制御ユニットの機能は基地局に割り当てられ、基地局は有線のインターフェース「Ｘ２」を介して互いに作用し、通信する。
【００５６】
図５において、基地局２００−２０４の間に、接続されたエアインターフェース「Ａ１インターフェース」３１０−３１４が存在する。将来の通信システムにおいて、リレーノードの考え方が導入され、リレーノードは無線インターフェースを介して接続される。基地局は特別なリレーノードとみなされるため、協調および通信のための基地局の間の無線インターフェース「Ａ１」が存在する。
【００５７】
図５は、基地局２００−２０４の上位層エンティティ２２０（または、ゲートウェイもしくは携帯管理エンティティのような、他のネットワークエンティティ）をさらに示す。これは、Ｓ１インターフェース３２０−３２４を介して基地局２００−２０４に接続される。ＬＴＥシステムにおいて、上位層エンティティおよび基地局は、有線のインターフェース「Ｓ１」を介して互いに調整し、通信する。
【００５８】
図５において、いくつかのユーザ装置４００−４３０が、セル１００−１０４に分布している。当業者に知られているように、各ユーザ装置４００−４３０は送信機、受信機、および携帯端末制御ユニットを含む。各ユーザ装置４００−４３０は、該ユーザ装置へ個別にサービスを提供するサービング基地局（基地局２００−２０４のうちの１つ）を介してセルラー通信システムにアクセスする。ここで、図５は１６個のユーザ装置を概略的に示しているが、実環境におけるユーザ装置の数は非常に多いことに注意する。図５におけるユーザ装置の表記は、図示する目的に過ぎない。各ユーザ装置４００−４３０は、該ユーザ装置に個別にサービスを提供するサービング基地局２００−２０４を介してセルラー通信システムにアクセスする。ユーザ装置に直接サービスを提供する基地局は、ユーザ装置のサービング基地局と呼ばれ、他の基地局はユーザ装置の非サービング基地局と呼ばれる。非サービング基地局は、サービング基地局の協調基地局であってもよく、サービング基地局とともに、ユーザ装置に通信サービスを提供してもよい。
【００５９】
本実施の形態においては、ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備えるように構成され、マルチアンテナ−マルチ基地局の協調モードとして動作しており、サービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４であることを仮定する。なお、本実施の形態はユーザ装置４１６と共に説明されるが、本発明は１つのユーザ装置にのみ適用可能であることを意味しない。実際、本発明はマルチユーザ装置の状況に対しても適用可能である。例えば、図５におけるユーザ装置４０８、４１０、４３０などに、本発明の方法を適用できる。実装の状況において、１つのサービング基地局と２つの協調基地局があるが、本発明はそうした限られた条件に限定されない。実際に、サービング基地局および協調基地局の数に特定の限定はない。
【００６０】
本明細書の様々な実施形態において、ＬＴＥシステムの詳細な構成は、３ＧＰＰの上記の非特許文献３を参照し得る。この文献は、ダウンリンクデータのための７つの送信手法を定義している。
（１）単一アンテナの送信手法：この手法は、信号を送信するために単一のアンテナを利用するものであり、ＭＩＭＯシステムにおける特別な例にあたる。この手法は、単一層のデータ送信のみが可能である。
（２）送信ダイバーシティ手法：ＭＩＭＯシステムにおいて、時間および／または周期のダイバーシティ効果を利用して信号を送信することにより、該信号の受信品質が改善される。この手法は、単一層のデータ送信のみが可能である。
（３）開ループ空間分割多重化手法：ユーザ装置が、空間領域プリコーディング情報の空間分割多重化をフィードバックする必要はない。
（４）閉ループ空間分割多重化手法：ユーザ装置は、チャネル局情報の空間分割多重化をフィードバックする必要がある。
（５）マルチユーザＭＩＭＯ：複数のユーザが、共通の周波数で同時にＭＩＭＯシステムのダウンリンク通信を実行する。
（６）閉ループ単層プリコーディング：この手法は、ＭＩＭＯシステムおよびプリコーディング技術を用いて、単層データのみを送信する。
（７）ビーム形成送信：この手法はＭＩＭＯシステムおよびビーム形成技術に適合し、ユーザ装置のデータ復調のために所定の参照信号でコンフィギュレーションが行われる。
【００６１】
本発明において、ユーザ装置のサービング基地局および協調基地局が送信ダイバーシティ手法を適用する場合、送信ダイバーシティは、時間ダイバーシティ、周期ダイバーシティ、空間ダイバーシティ、フェーズ遅延ダイバーシティなど、様々なダイバーシティ技術の組み合わせまたは拡張であってよい。このダイバーシティ処理は、集約された処理または分散された処理である。ＬＴＥシステムによって定義されるダウンリンクデータ送信手法を適用することは、本発明を説明するための例に過ぎず、本発明が実際の処理において、上記の限定された条件を必要とすることを意味しないことに、さらに注意する。
【００６２】
以下のマルチアンテナ−マルチ基地局の想定状況が、本実施の形態を説明するために適用される。
【００６３】
〔実施形態の想定状況１〕
ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備えるよう構成され、ダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局の協調モードで動作する。ユーザ装置４１６のサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。マルチアンテナ−マルチ基地局の協調送信において、基地局２００および２０２は両方とも４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。
【００６４】
〔実施形態の想定状況２〕
ユーザ装置４１６は４つの受信アンテナを備えるよう構成され、ダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局の協調モードで動作する。ユーザ装置４１６のサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。マルチアンテナ−マルチ基地局の協調送信において、基地局２００は８つの送信アンテナを用い、基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。
【００６５】
上記の不一致のアンテナコンフィギュレーションの具体的な数は、本発明を説明するための例として使われているに過ぎない。すなわち、本発明はこれらの数値限定に限定されず、他の不一致のアンテナコンフィギュレーションの状況に対しても適用可能であることに注意する。当業者は、通常の環境においてアンテナコンフィギュレーションが不一致となる状況においても、本発明で提案された手法が適用できることを、本発明の実施形態を読むことで理解する。
【００６６】
図６は、本発明によるダウンリンクのマルチアンテナ−マルチ基地局システムのための、チャネル再構成の方法を示すフローチャートである。図６に示されるように、本発明にしたがう手法は以下のステップを含む。
【００６７】
ステップ５００：サービング基地局はユーザ装置のコンフィギュレーションを行い、ユーザ装置のコンフィギュレーション情報を生成する。コンフィギュレーション情報は、協調基地局の特定情報（例えば、セル識別子（ＩＤ））および当該ユーザ装置に対しサービング基地局および協調基地局がコンフィギュレーションを行った各アンテナの数を少なくとも含む。
【００６８】
本実施の形態において、２つの適用例を説明する。
【００６９】
〔実施形態の想定状況１の例〕
ユーザ装置４１６のサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００、２０２、および２０４は、自身のブロードキャストチャネルを介してユーザ装置にそれぞれ通知する。基地局２００および２０２の両方は４つの送信アンテナを使い、基地局２０４は２つの送信アンテナを使う。
【００７０】
〔実施形態の想定状況２の例〕
ユーザ装置４１６のサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、ブロードキャストチャネルを介してユーザ装置に通知する。さらに、サービング基地局２０２は、ダウンリンク制御信号を使って、協調基地局２００および２０４のセル識別子（セルＩＤ）とアンテナコンフィギュレーション（基地局２００は８つの送信アンテナを使い、基地局２０４は２つの送信アンテナを使う）とをユーザ装置４１６に送信する。
【００７１】
本発明によるサービング基地局が、どのようにユーザ装置のコンフィギュレーションを行う。かを示すために上記の例を使ったに過ぎず、本発明によるサービング基地局のコンフィギュレーション情報は、前述した形式に限定されない。
【００７２】
ステップ５０５：ユーザ装置に対するアンテナの数が異なるように、サービング基地局および協調基地局のコンフィギュレーションが行われているとき、アンテナ数が少ない方の基地局に仮想アンテナが導入される。
【００７３】
本発明に係る一手法に係る仮想アンテナを導入する方法においては、アンテナ数が少ない方の基地局にダミーアンテナが追加される。すなわち、アンテナ数が少ない方の基地局にパワーのない（null power）ダミーアンテナが追加され、これによりマルチアンテナ−マルチ基地局システムのアンテナコンフィギュレーションは不一致がなくなる（consistent）。言い換えれば、ユーザ装置に対するアンテナの数が整合するように、サービング基地局および各協調基地局のコンフィギュレーションを行う。
【００７４】
または、本発明の別の方法に係る仮想アンテナを導入する方法においては、アンテナ数が少ない方の基地局に複製されたアンテナが追加される。すなわち、（アンテナの順番（シーケンス番号）にしたがってその順番に）実際のアンテナが複製、拡張される。これによりマルチアンテナ−マルチ基地局システムのアンテナコンフィギュレーションは不一致がなくなる。言い換えれば、ユーザ装置に対するアンテナの数が整合するように、サービング基地局および各協調基地局のコンフィギュレーションを行う。
【００７５】
一方で、サービング基地局および各協調基地局がコンフィギュレーションされており、ユーザ装置に対するアンテナの数が整合しているときは、ステップ５２０（マルチアンテナ−マルチ基地局システムの送信事前処理）がそのまま実行される。
【００７６】
本実施の形態において、４つの適用例を提示する。
【００７７】
〔実施形態の想定状況１の例（ａ）〕
ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００および２０２は両方とも４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。サービング基地局２０２からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００７８】
【数６】
2012520582.tif 000008
【００７９】
と仮定される。ここで、当該行列は２×４の行列（受信アンテナの数はチャネル行列の第１の次元、送信アンテナの数はチャネル行列の第２の次元である）である。また、協調基地局２００および２０４からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００８０】
【数７】
2012520582.tif 000009
【００８１】
とそれぞれ仮定される。ここで、行列はそれぞれ２×４の行列、２×２の行列である。この例において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが追加される。これにより、ユーザ装置４１６に信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。概略的な実装を図７に示す。
【００８２】
〔実施形態の状況１の例（ｂ）〕
ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００および２０２は両方とも４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。サービング基地局２０２からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００８３】
【数８】
2012520582.tif 000010
【００８４】
と仮定される。ここで、行列は２×４の行列（受信アンテナの数はチャネル行列の第１の次元、送信アンテナの数はチャネル行列の第２の次元である）である。また、協調基地局２００および２０４からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００８５】
【数９】
2012520582.tif 000011
【００８６】
とそれぞれ仮定される。ここで、行列はそれぞれ２×４の行列、２×２の行列である。この例において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製されたアンテナが追加される。すなわち、４つのアンテナを備えるように２つの実際のアンテナが順番に複製、拡張される。これにより、ユーザ装置４１６に信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。概略的な実装を図８に示す。
【００８７】
〔実施形態の想定状況２の例（ａ）〕
ユーザ装置４１６は４つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００は８つの送信アンテナを用い、基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。サービング基地局２０２からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００８８】
【数１０】
2012520582.tif 000012
【００８９】
と仮定される。ここで、行列は４×４の行列（受信アンテナの数はチャネル行列の第１の次元、送信アンテナの数はチャネル行列の第２の次元である）である。また、協調基地局２００および２０４からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００９０】
【数１１】
2012520582.tif 000013
【００９１】
【数１２】
2012520582.tif 000014
【００９２】
とそれぞれ仮定される。ここで、行列はそれぞれ４×８の行列、４×２の行列である。この例において、基地局２００および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナがそれぞれの基地局に追加される。これにより、ユーザ装置４１６に信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。概略的な実装を図９に示す。
【００９３】
〔実施形態の想定状況２の例（ｂ）〕
ユーザ装置４１６は４つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００は８つの送信アンテナを用い、基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。サービング基地局２０２からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００９４】
【数１３】
2012520582.tif 000015
【００９５】
と仮定される。ここで、行列は４×４の行列（受信アンテナの数はチャネル行列の第１の次元、送信アンテナの数はチャネル行列の第２の次元である）である。また、協調基地局２００および２０４からユーザ装置４１６へのチャネル行列は、
【００９６】
【数１４】
2012520582.tif 000016
【００９７】
【数１５】
2012520582.tif 000017
【００９８】
とそれぞれ仮定される。ここで、行列はそれぞれ４×８の行列、４×２の行列である。この例において、基地局２０２および２０４はより少ないアンテナを有し、４つおよび６つの複製されたアンテナがこれらにそれぞれ追加される。すなわち、８つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ために、２つの実際のアンテナが順番に複製、拡張される。これにより、ユーザ装置４１６に信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。概略的な実装を図１０に示す。
【００９９】
上記の例は、本発明にしたがう仮想アンテナの実装を説明するために使われているに過ぎず、本発明にしたがう仮想アンテナのコンフィギュレーションは上記の例において説明した形式に限定されない。
【０１００】
ステップ５１０：ユーザ装置は、仮想アンテナのインデクスを選択し、フィードバックする。
【０１０１】
本発明に係る一手法によれば、仮想アンテナのインデクスは、受送信側（ユーザ装置とサービング基地局との間、およびユーザ装置と協調基地局との間）であらかじめ決められた対応表である。こうした状況では、当該対応表にしたがって、ユーザ装置はアンテナ数の少ない基地局に仮想アンテナを導入する。サービング基地局および協調基地局により、情報は既知である。したがって、ステップ５１０は省略され、当該情報はフィードバックされない。
【０１０２】
または、本発明の他の手法によれば、ユーザ装置はサービング基地局および各協調基地局の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局のみにフィードバックする。
【０１０３】
または、本発明の他の手法によれば、ユーザ装置はサービング基地局および各協調基地局の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局および協調基地局のそれぞれにフィードバックする。
【０１０４】
本実施形態において、８つの適用例を提示する。
【０１０５】
〔実施形態の想定状況１の例（ａ１）〕
図７において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが基地局２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つのダミーアンテナのインデクスは、ダミーアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例は、受送信側であらかじめ決められた対応表を適用する。この表を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
2012520582.tif 000018
【０１０７】
表１は、２つの実際のアンテナと２つの追加されたダミーアンテナとを備えた基地局２０４に対する対応を示す。２つのダミーアンテナに対するインデクスは、３行目の２列目にある「３−４番目のアンテナに対応する」である。インデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。
【０１０８】
〔実施形態の想定状況１の例（ａ２）〕
図７において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが基地局２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つのダミーアンテナのインデクスは、ダミーアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例において、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスを選択し、第１のダミーアンテナが第２のアンテナに対応付けられること、および第２のダミーアンテナが第３のアンテナに対応付けられることを決定する。基地局側は当該インデクスを知らないため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクス結果をフィードバックする必要がある。ここで、２種類のフィードバック手法がある。１つは、ユーザ装置４１６が協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局２０２（信号７００が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１１に示されている）にのみフィードバックすることである。もう１つは、ユーザ装置４１６が、協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、協調基地局２０４（信号７１４が、ユーザ装置４１６から協調基地局２０４へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１２に示されている）へフィードバックすることである。
【０１０９】
〔実施形態の状況１の例（ｂ１）〕
図８において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使えるように、４つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ための２つの実際のアンテナが複製、拡張される。基地局２０４の２つの複製アンテナのインデクスは、複製されたアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例は、受送信側であらかじめ決められた対応表を適用する。この表を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
2012520582.tif 000019
【０１１１】
表２は、２つの実際のアンテナと２つの追加された複製アンテナとを備えた基地局２０４に対する対応を示す。２つの複製アンテナに対するインデクスは、３行目の２列目にある「３−４番目のアンテナに対応する」である。インデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。
【０１１２】
〔実施形態の状況１の例（ｂ２）〕
図８において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、４つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ための２つの実際のアンテナが複製、拡張される。これにより、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つの複製アンテナのインデクスは、複製されたアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例において、ユーザ装置４１６は複製アンテナのインデクスを選択し、第１の複製アンテナが第２のアンテナに対応付けられること、および第２の複製アンテナが第３のアンテナに対応付けられることを決定する。基地局側は当該インデクスを知らないため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクス結果をフィードバックする必要がある。ここで、２種類のフィードバック手法がある。１つは、ユーザ装置４１６が協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局２０２（信号７００が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１１に示されている）にのみフィードバックすることである。もう１つは、ユーザ装置４１６が、協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、協調基地局２０４（信号７１４が、ユーザ装置４１６から協調基地局２０４へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１２に示されている）へフィードバックすることである。
【０１１３】
〔実施形態の状況２の例（ａ１）〕
図９において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち４つおよび６つのパワーのない仮想アンテナが、それぞれ基地局２０２および２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。基地局２０２および２０４のダミーアンテナのインデクスは、ダミーアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例では、受送信側は、あらかじめ決められた対応表を使う。この表を表１に示す。表１は、４つの実際のアンテナと４つの追加されたダミーアンテナとを備えた基地局２０２に対する対応を示す。４つのダミーアンテナに対するインデクスは、５行目の３列目にある「５−８番目のアンテナに対応する」である。表１は、２つの実際のアンテナと６つの追加されたダミーアンテナとを備えた基地局２０４に対する対応でもある。６つのダミーアンテナに対するインデクスは、７行目の２列目にある「３−８番目のアンテナに対応する」である。インデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。
【０１１４】
〔実施形態の状況２の例（ａ２）〕
図９において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち４つおよび６つのパワーのない仮想アンテナが、それぞれ基地局２０２および２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。基地局２０２および２０４のダミーアンテナのインデクスは、ダミーアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例において、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスを選択し、基地局２０２に対して４つのダミーアンテナがそれぞれ２、３、６、８番目のアンテナに対応付けられること、基地局２０４に対して６つのダミーアンテナがそれぞれ２、３、４、６、７、８番目のアンテナに対応付けられることを決定する。基地局側は当該インデクスを知らないため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクス結果をフィードバックする必要がある。ここで、２種類のフィードバック手法がある。１つは、協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局２０２（信号７００が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１１に示されている）にのみ、ユーザ装置４１６がフィードバックすることである。もう１つは、サービング基地局２０２および協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、それぞれサービング基地局２０２および協調基地局２０４（信号７１０および７１４が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２および協調基地局２０４へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１３に示されている）へ、ユーザ装置４１６がフィードバックすることである。
【０１１５】
〔実施形態の状況２の例（ｂ１）〕
図１０において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、それぞれ４つおよび６つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使えるように、実際のアンテナが順番に複製、拡張される。基地局２０２および２０４の複製アンテナのインデクスは、複製されたアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例は、受送信側はあらかじめ決められた対応表を用いる。この表を表２に示す。表２は、４つの実際のアンテナと４つの追加された複製アンテナとを備えた基地局２０２に対する対応を示す。４つの複製アンテナに対するインデクスは、５行目の３列目にある「５−８番目のアンテナに対応する」である。また、表１は、２つの実際のアンテナと６つの追加された複製アンテナとを備えた基地局２０４に対する対応である。６つの複製アンテナに対するインデクスは、７行目の２列目にある「３−８番目のアンテナに対応する」である。インデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。
【０１１６】
〔実施形態の状況２の例（ｂ２）〕
図１０において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、それぞれ４つおよび６つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使えるように、実際のアンテナが順番に複製、拡張される。基地局２０２および２０４の複製アンテナのインデクスは、複製されたアンテナからアンテナポートの対応を示す対応表である。この例において、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスを選択し、基地局２０２に対して４つの複製アンテナがそれぞれ２、３、６、８番目のアンテナに対応付けられること、基地局２０４に対して６つの複製アンテナがそれぞれ２、３、４、６、７、８番目のアンテナに対応付けられることを決定する。基地局側は当該インデクスを知らないため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクス結果をフィードバックする必要がある。ここで、２種類のフィードバック手法がある。１つは、協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、サービング基地局２０２（信号７００が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１１に示されている）にのみ、ユーザ装置４１６がフィードバックすることである。もう１つは、サービング基地局２０２および協調基地局２０４の仮想アンテナのインデクスを、それぞれサービング基地局２０２および協調基地局２０４（信号７１０および７１４が、ユーザ装置４１６からサービング基地局２０２および協調基地局２０４へフィードバックされるインデクスの結果であるとして、図１３に示されている）へ、ユーザ装置４１６がフィードバックすることである。
【０１１７】
上記の例は、本発明にしたがう仮想アンテナの選択およびフィードバックの実装を説明するために使われているに過ぎず、本発明にしたがう仮想アンテナの選択およびフィードバックは、この例で述べた形式に限定されないことに注意する。
【０１１８】
ステップ５１５：整合するアンテナコンフィギュレーションを生成するために、マルチアンテナ−マルチ基地局システムのチャネルが、ユーザ装置側において再構成される。
【０１１９】
本発明に係る一手法によれば、ダミーアンテナを仮想アンテナとして適用する場合、ダミーアンテナのインデクスにしたがって、ダミーアンテナに対応するチャネル要素が０に設定され、ダミーアンテナの導入により基地局の総電力が変化しないように、他の位置におけるチャネル要素に対する電力補正が実行される。
【０１２０】
本発明の別の方法によれば、複製アンテナを仮想アンテナとして適用する場合、複製アンテナのインデクスにしたがって、実際のアンテナのチャネル要素値が、複製アンテナに対応するチャネル要素位置に順番に複製される。
【０１２１】
本実施形態において、８つの適用例を説明する。
【０１２２】
〔実施形態の状況１の例（ａ１）〕
図７において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが基地局２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つのダミーアンテナのインデクスは、「３−４番目のアンテナに対応する」である。したがって、このインデクスによれば、３−４番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１２３】
【数１６】
2012520582.tif 000020
【０１２４】
となる。√２（２の平方根）は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０４の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。
【０１２５】
〔実施形態の状況１の例（ａ２）〕
図７において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが基地局２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つのダミーアンテナのインデクスは、第１のダミーアンテナが第２のアンテナに対応付けられ、第２のダミーアンテナが第３のアンテナに対応付けられることである。したがって、このインデクスによれば、３−４番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１２６】
【数１７】
2012520582.tif 000021
【０１２７】
となる。√２は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０４の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。
【０１２８】
〔実施形態の状況１の例（ｂ１）〕
図８において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使えるように、４つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ための２つの実際のアンテナが複製、拡張される。基地局２０４の２つの複製アンテナのインデクスは、「３−４番目のアンテナに対応する」である。このインデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。したがって、このインデクスによれば、基地局２０４の２つの実際のアンテナのチャネル要素値は、３−４番目のアンテナに対応するチャネル要素の位置に順番に複製される。その結果、
【０１２９】
【数１８】
2012520582.tif 000022
【０１３０】
となる。
【０１３１】
〔実施形態の状況１の例（ｂ２）〕
図８において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使えるように、４つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ための２つの実際のアンテナが複製、拡張される。基地局２０４の２つの複製アンテナのインデクスは、第１の複製アンテナが第２のアンテナに対応付けられ、第２の複製アンテナが第３のアンテナに対応付けられることである。したがって、このインデクスによれば、基地局２０４の２つの実際のアンテナのチャネル要素値は、２−３番目のアンテナに対応するチャネル要素の位置に順番に複製される。その結果、
【０１３２】
【数１９】
2012520582.tif 000023
【０１３３】
となる。
【０１３４】
〔実施形態の状況２の例（ａ１）〕
図９において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち４つおよび６つのパワーのない仮想アンテナが、それぞれ基地局２０２および２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。基地局２０２のダミーアンテナのインデクスは、「５−８番目のアンテナに対応する」であり、基地局２０４のダミーアンテナのインデクスは、「３−８番目のアンテナに対応する」である。したがって、このインデクスによれば、基地局２０２の５−８番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１３５】
【数２０】
2012520582.tif 000024
【０１３６】
となる。√２は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０２の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。さらに、基地局２０４の３−８番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１３７】
【数２１】
2012520582.tif 000025
【０１３８】
となる。２√２は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０４の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。
【０１３９】
〔実施形態の状況２の例（ａ２）〕
図９において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち４つおよび６つのパワーのない仮想アンテナが、それぞれ基地局２０２および２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。基地局２０２のダミーアンテナのインデクスは、それぞれ２、３、６、８番目のアンテナに対応付けられており、基地局２０４のダミーアンテナのインデクスは、それぞれ２、３、４、６、７、８番目のアンテナに対応付けられることである。したがって、このインデクスによれば、基地局２０２の２、３、６、８番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１４０】
【数２２】
2012520582.tif 000026
【０１４１】
となる。√２は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０２の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。さらに、基地局２０４の２、３、４、６、７、８番目のアンテナに対応するチャネル要素は０に設定され、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正が実行される。その結果、
【０１４２】
【数２３】
2012520582.tif 000027
【０１４３】
となる。２√２は、ダミーアンテナを導入することで、基地局２０４の総電力が変わらないようにするために使われる電力補正因子である。
【０１４４】
〔実施形態の状況２の例（ｂ１）〕
図１０において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、それぞれ４つおよび６つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使えるように、実際のアンテナが順番に複製、拡張される。基地局２０２の複製アンテナのインデクスは、「５−８番目のアンテナに対応する」であり、基地局２０４の複製アンテナのインデクスは、「３−８番目のアンテナに対応する」である。したがって、このインデクスによれば、基地局２０２の４つの実際のアンテナに対応するチャネル要素値は、５−８番目に対応するチャネル要素位置に順番に複製される。その結果、
【０１４５】
【数２４】
2012520582.tif 000028
【０１４６】
となる。さらに、基地局２０４の２つの実際のアンテナに対応するチャネル要素値は、３−８番目に対応するチャネル要素位置に順番に複製される。その結果、
【０１４７】
【数２５】
2012520582.tif 000029
【０１４８】
となる。
【０１４９】
〔実施形態の状況２の例（ｂ２）〕
図１０において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、それぞれ４つおよび６つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使えるように、実際のアンテナが順番に複製、拡張される。基地局２０２のインデクスは、４つの複製アンテナがそれぞれ２、３、６、８番目のアンテナに対応付けられること、基地局２０４の複製アンテナのインデクスは、６つの複製アンテナがそれぞれ２、３、４、６、７、８番目のアンテナに対応付けられることである。したがって、このインデクスによれば、基地局２０２の４つの実際のアンテナに対応するチャネル要素値は、２、３、６、８番目に対応するチャネル要素位置に順番に複製される。その結果、
【０１５０】
【数２６】
2012520582.tif 000030
【０１５１】
となる。さらに、基地局２０４の２つの実際のアンテナに対応するチャネル要素値は、２、３、４、６、７、８番目に対応するチャネル要素位置に順番に複製される。その結果、
【０１５２】
【数２７】
2012520582.tif 000031
【０１５３】
となる。
【０１５４】
上記の例は、本発明にしたがうマルチアンテナ−マルチ基地局システムのためのチャネル再構成の方法の実装を説明するために使われているに過ぎず、本発明にしたがうチャネル再構成の方法は、この例で述べた形式に限定されないことに注意する。
【０１５５】
ステップ５２０：マルチアンテナ−マルチ基地局システムは送信事前処理を実行する。
【０１５６】
各基地局は、追加された仮想アンテナを伴うシステムのために、事前送信処理の手法を生成することを必要とする。
【０１５７】
本実施形態において、４つの適用例を説明する。
【０１５８】
〔実施形態の想定状況１の例（ａ）〕
ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００および２０２は両方とも４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。この例において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つのダミーアンテナ、すなわち２つのパワーのない仮想アンテナが基地局２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使うことができる。基地局２０４の２つのダミーアンテナのインデクスは、「３−４番目のアンテナに対応する」である。したがって、データを送信するためにＬＴＥシステムのプリコーディング手法を適用する場合、基地局２０４は４つのアンテナ群に対してプリコーディングコードブックを事前に記憶することが必要となる。
【０１５９】
〔実施形態の状況１の例（ｂ）〕
ユーザ装置４１６は２つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００および２０２は両方とも４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。この例において、基地局２０４はアンテナ数がより少ないため、２つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが４つのアンテナを使えるように、４つのアンテナのコンフィギュレーションを行う。ために２つの実際のアンテナが複製、拡張される。基地局２０４の２つの複製アンテナのインデクスは、「３−４番目のアンテナに対応する」である。このインデクスは受送信側で既知であるため、ユーザ装置４１６は仮想アンテナのインデクスをフィードバックする必要がない。したがって、データを送信するためにＬＴＥシステムのプリコーディング手法を適用する場合、基地局２０４は、４つのアンテナ群に対してプリコーディングコードブックを事前に記憶することが必要となる。
【０１６０】
〔実施形態の状況２の例（ａ）〕
ユーザ装置４１６は４つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００は８つの送信アンテナを用い、基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。この例において、基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、４つおよび６つのダミーアンテナ、すなわち４つおよび６つのパワーのない仮想アンテナが、それぞれ基地局２０２および２０４に追加される。これにより、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使うことができる。したがって、データを送信するためにＬＴＥシステムのプリコーディング手法を適用する場合、基地局２０２および２０４は、８つのアンテナ群に対してプリコーディングする符号語を事前に記憶することが必要となる。
【０１６１】
〔実施形態の状況２の例（ｂ）〕
ユーザ装置４１６は４つの受信アンテナを備え、そのサービング基地局は基地局２０２であり、協調基地局は基地局２００および２０４である。基地局２００は８つの送信アンテナを用い、基地局２０２は４つの送信アンテナを用い、基地局２０４は２つの送信アンテナを用いる。基地局２０２および２０４はアンテナ数がより少ないため、それぞれ４つおよび６つの複製アンテナが追加される。すなわち、ユーザ装置４１６へ信号を送信するにあたり、基地局２００、２０２、および２０４のすべてが８つのアンテナを使えるように、実際のアンテナが順番に複製、拡張される。したがって、データを送信するためにＬＴＥシステムのプリコーディング手法を適合する場合、基地局２０２および２０４は、８つのアンテナ群に対してプリコーディングする符号語を事前に記憶することが必要となる。
【０１６２】
本実施の形態は、マルチアンテナ−マルチ基地局システムの送信事前処理を限定しようとするものではない。例えば、ＬＴＥシステムにおける７つのダウンリンクのデータ送信手法のうち、いかなる１つまたは複数のものも適用される。
【０１６３】
〔ハードウェアにおける実装〕
図１４は、本発明の一実施形態に係るユーザ装置１４００を表すブロック図である。図１４に示されるユーザ装置１４００は、上記のユーザ装置４１６に対応してよい。
【０１６４】
図１４に示されるように、本発明によるユーザ装置１４００は、基地局からユーザ装置１４００のコンフィギュレーション情報を受信するための受信ユニット１４１０を含む。ここで、コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報（例えば、協調基地局のセル識別子）と、ユーザ装置に対するサービング基地局および協調基地局で構成される各アンテナ数とを、少なくとも含む。本発明によるユーザ装置１４００は、サービング基地局および協調基地局のユーザ装置に対するアンテナの数が異なるとき、アンテナ数が少ない方の基地局に仮想アンテナを導入する仮想アンテナ導入ユニット１４２０、および基地局（サービング基地局および各協調基地局）とユーザ装置１４００の間でダウンリンクチャネルを再構成し、サービング基地局および協調基地局のユーザ装置１４００に対するアンテナの数が整合するように、アンテナのダウンリンクチャネルを形成するダウンリンクチャネル再構成ユニット１４５０をさらに含む。
【０１６５】
本発明に係る一手法によると、仮想アンテナ導入ユニット１４２０は、ダミーアンテナを仮想アンテナとして、より少ないアンテナ数の基地局に追加する。すなわち、パワーのない仮想アンテナが少ないアンテナ数の基地局に追加され、これによりサービング基地局および協調基地局はユーザ装置に対して整合したアンテナ数のコンフィギュレーションを行う。この手法によれば、ダウンリンクチャネル構成ユニット１４５０は、ダミーアンテナのインデクスにしたがって、ダミーアンテナに対応するチャネル要素を０に設定し、ダミーアンテナの導入によって基地局の総電力が変化しないように、他の位置におけるチャネル要素に対して電力補正を実行する。
【０１６６】
または、本発明の別の方法によれば、仮想アンテナ導入ユニット１４２０は、複製アンテナを仮想アンテナとしてより少ないアンテナ数の基地局へ追加する。すなわち、アンテナ数が少ない方の基地局の実際のアンテナを複製、拡張する（アンテナのシーケンス番号にしたがって実行されてよい）。これにより、サービング基地局および各協調基地局は、ユーザ装置に対する整合したアンテナ数のコンフィギュレーションを行う。この手法において、ダウンリンクチャネル再構成ユニット１４５０は、複製アンテナのインデクスにしたがって、実際のアンテナに対応するチャネル要素値を、複製アンテナに対応するチャネル要素位置に複製する。
【０１６７】
図１４において、ユーザ装置１４００は、導入された仮想アンテナのインデクスを選択する仮想アンテナインデクス選択ユニット１４３０（破点線のブロックで示される）、および選択された仮想アンテナのインデクスをサービング基地局へフィードバックする送信ユニット１４４０（破点線のブロックで示される）をさらに含む。また、送信ユニット１４４０は、選択された仮想アンテナのインデクスを、各協調基地局へフィードバックしてもよい。
【０１６８】
さらに、図１４におけるユーザ装置１４００は、導入された仮想アンテナのインデクスに関係する対応表（ユーザ装置１４００とサービング基地局２０２との間、およびユーザ装置１４００と協調基地局２００および／または２０４との間の）受送信側であらかじめ決定された対応表）を保存する記憶ユニット１４６０をさらに含む。この場合、仮想アンテナ導入ユニット１４２０は、対応表にしたがって、より少ないアンテナ数の基地局に仮想アンテナを導入する。
【０１６９】
ユーザ装置１４００が、記憶ユニット１４６０、および記憶ユニット１４６０に記憶された対応表にしたがって、より少ないアンテナ数の基地局２０４に仮想アンテナを導入する仮想アンテナ導入ユニット１４２０を含む場合、いかなる情報もサービング基地局および協調基地局にフィードバックしないこととすれば実現しやすい。したがって、破点線のブロックで示される仮想アンテナインデクス選択ユニット１４３０および送信ユニット１４４０は、省略されてもよい。同様に、ユーザ装置が仮想アンテナインデクス選択ユニット１４３０および送信ユニット１４４０を含む場合は、破点線のブロックで示される記憶ユニット１４６０は省略されてもよい。
【０１７０】
図１５は、本発明の一実施形態に係る基地局１５００を表すブロック図である。図１５に示される基地局１５００は、上記のサービング基地局２０２に対応してもよい。
【０１７１】
図１５に示されるように、本発明の基地局１５００は、ユーザ装置１４００を構成し、ユーザ装置１４００のコンフィギュレーション情報を生成する構成ユニット１５１０を含む。ここで、コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報（例えば、協調基地局のセル識別子）と、ユーザ装置に対する基地局１５００および各協調基地局でコンフィギュレーションされる各アンテナの数とを、少なくとも含む。また、本発明の基地局１５００は、コンフィギュレーション情報をユーザ装置１４００へ送信する送信ユニット１５２０、および導入された仮想アンテナコンフィギュレーションにしたがって送信事前処理手法を生成し、ユーザ装置１４００に信号を送信する送信事前処理手法生成ユニット１５３０をさらに含む。
【０１７２】
図１５において、基地局１５００は、導入された仮想アンテナのインデクスを、ユーザ装置１４００（送信ユニット１４４０）から受信する受信ユニット１５４０（破点線のブロックで表される）をさらに含む。
【０１７３】
また、図１５における基地局１５００は、導入された仮想アンテナのインデクスに関係する対応表（ユーザ装置１４００およびサービング基地局１５００であらかじめ決められる）を記憶する記憶ユニット１５６０（破線のブロックで表される）をさらに含む。
【０１７４】
図１４と同様に、図１５における基地局１５００が記憶ユニット１５６０を含む場合、破点線のブロックで表される受信ユニット１５４０は省略されてもよい。同様に、基地局が受信ユニット１５４０を含む場合、破線のブロックで表される記憶ユニット１５６０は省略されてもよい。
【０１７５】
送信事前処理手法生成ユニット１５３０は、導入された仮想アンテナコンフィギュレーションにしたがうアンテナの数に一致したプリコーディングコードブックを得る。
【０１７６】
図１６は、本発明の一実施形態に係る基地局１６００を表すブロック図である。図１６に示される基地局は、少なくとも上記の協調基地局２００および２０４のうちの１つに対応する。
【０１７７】
図１６に示されるように、本発明にしたがう基地局１６００は、ユーザ装置１４００に対してサービング基地局１５００によってコンフィギュレーションされるコンフィギュレーション情報を、基地局１６００が関与する協調通信におけるサービング基地局１５００から受信する受信ユニット１６１０を含む。ここで、コンフィギュレーション情報は、各協調基地局の識別情報（例えば、協調基地局のセル識別子）と、ユーザ装置に対する基地局１５００および各協調基地局（基地局１６００を含む）によって構成される各アンテナの数とを、少なくとも含む。また、基地局１６００は、導入された仮想アンテナコンフィギュレーション（仮想アンテナのインデクス）にしたがって、送信事前処理手法を生成し、ユーザ装置１４００に信号を送信する送信事前処理手法生成ユニット１６３０をさらに含む。
【０１７８】
図１６における基地局１６００は、コンフィギュレーション情報をユーザ装置１４００へ送信する送信ユニット１６２０（破線のブロックで表される）をさらに含む。一方、基地局１６００は、コンフィギュレーション情報をユーザ装置１４００へ送信せず、処理はサービング基地局１５００によって実現される。この場合、破線のブロックで表される送信ユニット１６２０は省略される。
【０１７９】
本発明に係る一手法によれば、受信ユニット１６１０は、ユーザ装置１４００（送信ユニット１４４０）から導入された仮想アンテナのインデクスを受信するために使われる。
【０１８０】
または、本発明の別の方法によれば、受信ユニット１６１０は、サービング基地局１５００から導入された仮想アンテナのインデクスを受信するために使われる。
【０１８１】
または、本発明の別の方法によれば、基地局１６００は、導入された仮想アンテナのインデクスに関係する対応表（ユーザ装置１４００と基地局１６００によってあらかじめ決められる）を保存する記憶ユニット１６６０（破点線のブロックで表される）をさらに含む。
【０１８２】
協調基地局としての基地局１６００は、本実施の形態にしたがう以下の３つの方法のいずれかにより、導入された仮想アンテナのインデクスを得る。（１）受信ユニット１６１０を介するユーザ装置１４００からの受信、（２）サービング基地局１５００からの通報、（３）記憶ユニット１６６０からの取得。最初の２つの方法を適用する場合、破点線のブロックで表される記憶ユニット１６６０は省略される。
【０１８３】
送信事前処理手法生成ユニット１６３０は、導入された仮想アンテナコンフィギュレーションにしたがうアンテナ数に一致したプリコーディングコードブックを得る。
【０１８４】
上記の記載において、本発明の技術的な解法は、概略的な例の方法において説明されたが、本発明は上記のステップおよびユニットに限定されないことに注意する。ある状況においては、ステップおよびユニットは、要求に基づいて適用され、受理され、棄却される。したがって、本発明の発明アイデアを実装するにあたり、必要のないステップやユニットもある。例えば、協調基地局１６００における送信ユニット１６２０は、状況に応じて省略されることがある。また、コンフィギュレーション情報はサービング基地局１５００を介してのみユーザ装置１４００に通知される。したがって、本発明の必須の技術的特徴は、本発明の発明アイデアを実装するにあたり、最低限の要請によって制限されるに過ぎず、上記の詳細な実施形態によって制限されない。
【０１８５】
請求項は、上記に示された正確な構成およびコンポーネントに制限されないことが理解できる。設計、処理、請求項の範囲から離れることなくここで述べたシステム、方法および装置の詳細において、様々な変形、変更、およびバリエーションがなされる。
【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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【国際調査報告】
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