(57)【要約】  フィードバックデータを発生させるための方法が説明されている。基地局からダウンリンクメッセージを受信する。完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する。フィードバックデータ発生に対するモードを決定する。決定したモードを使用して、フィードバックデータを発生させる。フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる。基地局に対してフィードバックデータを送信する。フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含んでいてもよい。【選択図】    図２
2012521180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバックデータを発生させるための方法において、
前記方法は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信することと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定することと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定することと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させることと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信することとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる方法。
【請求項２】
前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する請求項１記載の方法。
【請求項４】
フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル局情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記決定したモードは、閉ループモードである請求項７記載の方法。
【請求項９】
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得することと、
前記チャネル推定に基づいて、ＣＱＩを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、ランクを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算することとをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記決定したモードは、開ループモードである請求項６記載の方法。
【請求項１１】
完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定することをさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算することと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在し、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算することと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定することをさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送ることと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである請求項７記載の方法。
【請求項２０】
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定することと、
プリコーディングベクトルを取得することと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択することと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成することと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させることと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記方法は、ワイヤレス通信デバイスにより実行される請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記方法は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されているワイヤレスデバイスにより実行される請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信するメモリと、
前記メモリ中に記憶されている命令とを具備し、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するようにと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するようにと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するようにと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるようにと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するように、前記プロセッサにより実行可能であり、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
【請求項２９】
前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３０】
前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３１】
フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル局情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３２】
前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３３】
前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３４】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項３３記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３５】
前記決定したモードは、閉ループモードである請求項３４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３６】
前記命令は、
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ＣＱＩを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ランクを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算するように、さらに実行可能である請求項３５記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３７】
前記決定したモードは、開ループモードである請求項３４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３８】
完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
前記命令は、すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定するようにさらに実行可能である請求項３７記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３９】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
前記命令は、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項３８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４０】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が存在し、
前記命令は、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算するようにと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項３８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４１】
部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
前記命令は、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定するようにさらに実行可能である請求項３７記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４２】
前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記命令は、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送るようにと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４３】
前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４４】
前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４５】
前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する請求項４４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４６】
前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである請求項３３記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４７】
前記命令は、
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定するようにと、
プリコーディングベクトルを取得するようにと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択するようにと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成するようにと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させるようにと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項４６記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４８】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４９】
前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５０】
前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５１】
前記ワイヤレスデバイスは、ワイヤレス通信デバイスである請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５２】
前記ワイヤレスデバイスは、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されている請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５３】
前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである請求項５２記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５４】
前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである請求項５２記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５５】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
基地局からダウンリンクメッセージを受信する手段と、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する手段と、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定する手段と、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させる手段と、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信する手段とを具備し、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
【請求項５６】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスのためのコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
前記コンピュータプログラムプロダクトは、その上に命令を有する一時的でないコンピュータ読取可能媒体を具備し、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するためのコードと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するためのコードと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するためのコードと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるためのコードと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するためのコードとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、“フィードバックメカニズム”に対する、２００９年３月２０日に出願された、米国仮特許出願シリアル番号第６１／１６２，１１８号に関し、この出願からの優先権を主張し、その開示は、そのすべてが参照によりここに明示的に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的に、通信システムに関する。さらに詳細には、本開示は、ビームフォーミング動作に対するフィードバックメカニズムのためのシステムおよび方法に関する。
【背景】
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、音声、ビデオ、データ等のようなさまざまなタイプの通信コンテンツを提供するために、幅広く展開されている。これらのシステムは、１つ以上の基地局との複数の端末の同時通信をサポートすることが可能である多元接続システムであってもよい。
【０００４】
すべての通信システムにおいて取り扱わなければならない問題は、フェーディングまたは他の干渉である。受信した信号をデコードすることについて問題があるかもしれない。これらの問題を取り扱うための１つの方法は、ビームフォーミングを利用することによるものである。ビームフォーミングでは、各送信アンテナを使用して空間ストリームを送信する代わりに、送信アンテナが、それぞれ、空間ストリームの線形結合を送信し、この結合は、受信機における応答を最適化するように選ばれる。
【０００５】
スマートアンテナは、アンテナエレメントのアレイであり、そのそれぞれが、予め定められた位相オフセットおよび相対的な利得で送信されることになる信号を受信する。アレイの正味の効果は、（送信または受信）ビームを予め定められた方向に向けることである。アレイのエレメントを励振させる信号の位相および利得関係を制御することにより、ビームを操縦する。したがって、スマートアンテナは、従来のアンテナが通常行っていたように、予め定められたカバレッジエリア（例えば、１２０度）内のすべての移動体ユニットに対してエネルギーを放射するのとは対照的に、各個別の移動体ユニット（または、複数の移動体ユニット）にビームを向ける。スマートアンテナは、各移動体ユニットに向けられるビームの幅を減少させ、それにより、移動体ユニット間の干渉を減少させることによって、システム容量を増加させる。このような干渉の低下は、結果として、性能および／または容量を改善する、信号対干渉比ならびに信号対ノイズ比の増加になる。電力制御されたシステムにおいて、狭いビーム信号を各移動体ユニットに向けることもまた、結果として、所定のレベルの性能を提供するために必要とされる送信電力の低下になる。
【０００６】
ワイヤレス通信システムは、システム全体の利益を提供するために、ビームフォーミングを使用してもよい。ビームフォーミングでは、送信機上の複数のアンテナが、受信機上の複数のアンテナに向かう送信の方向を制御してもよい。ビームフォーミングは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させるかもしれない。ビームフォーミングはまた、隣接するセル中の端末により受信される干渉の量を減少させるかもしれない。改善されたビームフォーミング技術を提供することにより、利益を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、複数のワイヤレスデバイスを持つワイヤレス通信システムを示している。
【図２】図２は、複数のワイヤレスデバイスを持つ別のワイヤレス通信システムを示している。
【図３】図３は、フィードバックデータを発生させるための方法のフローダイヤグラムである。
【図４】図４は、本システムおよび方法において使用するための受信機を示しているブロックダイヤグラムである。
【図５】図５は、閉ループモードを使用してフィードバックデータを発生させるための方法のフローダイヤグラムである。
【図６】図６は、開ループモードを使用してフィードバックデータを発生させるための方法のフローダイヤグラムである。
【図７】図７は、部分的フィードバックモードを使用してフィードバックデータを発生させるための方法のフローダイヤグラムである。
【図８】図８は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム中の、送信機および受信機のブロックダイヤグラムである。
【図９】図９は、本開示にしたがって構成されている基地局内に備えられていてもよいあるコンポーネントを示している。
【図１０】図１０は、本開示にしたがって構成されているワイヤレス通信デバイス内に備えられていてもよいあるコンポーネントを示している。
【詳細な説明】
【０００８】
フィードバックデータを発生させるための方法を説明する。基地局からダウンリンクメッセージを受信する。完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する。フィードバックデータ発生に対するモードを決定する。決定したモードを使用して、フィードバックデータを発生させる。フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる。基地局に対してフィードバックデータを送信する。
【０００９】
ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用してもよい。ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用してもよい。フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル局情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用してもよい。フィードバックデータは、干渉共分散、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、ランク、および／または、１つ以上のプリコーディングベクトルを含んでいてもよい。決定したモードは、閉ループモード、開ループモード、または、部分的フィードバックモードであってもよい。
【００１０】
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得してもよい。チャネル推定に基づいて、ＣＱＩと、ランクと、１つ以上のプリコーディングベクトルとを計算してもよい。完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であってもよく、すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定してもよい。すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在しないかもしれないので、受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、ＣＱＩおよびランクを計算してもよい。
【００１１】
すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在していてもよい。それゆえ、固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、ＣＱＩおよびランクを計算してもよい。部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であってもよく、ａ）送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、ｂ）フィードバック計算のために、送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、ｃ）ＣＱＩとランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定してもよい。
【００１２】
送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在してもよい。それゆえ、フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を送信機に対して送ってもよく、完全なチャネル知識を使用して、ＣＱＩを計算してもよい。送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用してもよい。それゆえ、利用可能なチャネル知識を使用して、ＣＱＩおよびランクを計算してもよい。
【００１３】
ＣＱＩおよびランクを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定してもよい；利用可能なチャネル知識を使用して、ＣＱＩおよびランクを計算してもよい一方で、送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、ビームを計算する；各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定してもよい；擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用してもよい。 
【００１４】
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定してもよい。プリコーディングベクトルを取得してもよい。取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択してもよい。プリコーディングベクトルと、選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成してもよい。異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させてもよい。１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、ＣＱＩを計算してもよい。ランクもまた計算してもよい。
【００１５】
フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルと、チャネルの量子化したバージョンとを含んでいてもよい。フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいていてもよい。ワイヤレス通信デバイスにより、または、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されているワイヤレスデバイスにより、方法を実行してもよい。ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムまたは時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムであってもよい。
【００１６】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスも説明する。ワイヤレスデバイスは、プロセッサと、プロセッサと電子通信するメモリと、メモリ中に記憶されている命令とを具備している。命令は、基地局からダウンリンクメッセージを受信するようにと、完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するようにと、フィードバックデータ発生に対するモードを決定するようにと、決定したモードを使用して、フィードバックデータを発生させるように、プロセッサにより実行可能である。フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる。命令はまた、基地局に対してフィードバックデータを送信するように実行可能である。
【００１７】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスを説明する。ワイヤレスデバイスは、基地局からダウンリンクメッセージを受信する手段と、完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する手段と、フィードバックデータ発生に対するモードを決定する手段と、決定したモードを使用して、フィードバックデータを発生させる手段とを具備している。フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる。ワイヤレスデバイスはまた、基地局に対してフィードバックデータを送信する手段を具備している。
【００１８】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスのためのコンピュータプログラムプロダクトを説明する。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に命令を有するコンピュータ読取可能媒体を具備する。命令は、基地局からダウンリンクメッセージを受信するためのコードと、完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するためのコードと、フィードバックデータ発生に対するモードを決定するためのコードと、決定したモードを使用して、フィードバックデータを発生させるためのコードとを含む。フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる。命令はまた、基地局に対してフィードバックデータを送信するためのコードを含む。
【００１９】
送信機側のビームフォーミングは、送信機においてチャネル知識が利用可能であるときに、著しい利得を提供することができる。単一レイヤのビームフォーミングに対して、送信は、最も大きい固有値に対応するチャネル共分散行列の固有ベクトルに沿って生じる。受信した信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲ）を改善することにより、容量利得を取得してもよい。ビームフォーミングの効率は、送信機と受信機との間のチャネルについて送信機が有している知識の量に依存することがある。より多くのチャネル知識は、より良好なビームフォーミング技術を意味するかもしれない。
【００２０】
図１は、複数のワイヤレスデバイス１０１を持つワイヤレス通信システム１００を示している。ワイヤレス通信システム１００は、音声、データ等のようなさまざまなタイプの通信コンテンツを提供するために、幅広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅および送信電力）を共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能である多元接続システムであってもよい。ワイヤレスデバイス１０１は、基地局や、ワイヤレス通信デバイスや、制御装置や、または、これらに類するものであってもよい。ワイヤレス通信システム１００は、第１のワイヤレスデバイス１０１ａと第２のワイヤレスデバイス１０１ｂとを含んでいてもよい。第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、送信ワイヤレスデバイスであってもよい一方で、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂは、受信ワイヤレスデバイスであってもよい。
【００２１】
ワイヤレスシステム（例えば、多元接続システム）中の、第１のワイヤレスデバイス１０１ａと第２のワイヤレスデバイス１０１ｂとの間の通信は、ワイヤレスリンクを通しての送信により達成されてもよい。このような通信リンクは、単一入力および単一出力（ＳＩＳＯ）、複数入力および単一出力（ＭＩＳＯ）、あるいは、複数入力および複数出力（ＭＩＭＯ）システムを通して確立してもよい。ＭＩＭＯシステムは、データ送信のために、複数（ＮＴ本）の送信アンテナ１１５ａ〜ｍと複数（ＮＲ本）の受信アンテナ１１６ａ〜ｎとをそれぞれ装備している、送信機１０２と受信機１０９とを含んでいる。ＳＩＳＯシステムおよびＭＩＳＯシステムは、ＭＩＭＯシステムの特定の例である。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナにより生成される付加的な次元を利用する場合に、改善された性能（例えば、より高いスループット、より大きい容量、または、改善された信頼性）を提供することができる。
【００２２】
ワイヤレス通信システム１００は、ＭＩＭＯを利用してもよい。送信機１０２において、異なるビームを使用して、レイヤとして呼ばれるデータストリームの各部分を送信してもよい。ビームは、１つ以上の送信アンテナ１１５の組み合わせのことを指してもよい。受信機１０９において、異なるアンテナ１１６によりデータストリームの異なる部分を受信し、その後、組み合わせてもよい。ＮＴ本の送信アンテナとＮＲ本の受信アンテナとにより形成されるＭＩＭＯチャネルは、１つ以上の独立したチャネルに分解することができ、これは、空間チャネルとしても呼ばれる；独立したチャネルのそれぞれは、次元に対応する。独立したチャネルの数は、ＮＳとして呼ばれるだろう。
【００２３】
ＭＩＭＯシステムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムと周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムの双方をサポートしてもよい。ＴＤＤシステムでは、相互関係原理により、リバースリンクチャネルからフォワードリンクチャネルの推定が可能になるように、フォワードリンク送信とリバースリンク送信は、同じ周波数領域上にある。これにより、送信ワイヤレスデバイス（すなわち、第１のワイヤレスデバイス１０１ａ）は、送信ワイヤレスデバイスが受信した通信から、送信ビームフォーミング利得を抽出することが可能になる。ＦＤＤシステムでは、フォワードリンク送信とリバースリンク送信は、異なる周波数領域を使用する。送信ワイヤレスデバイスは、送信ワイヤレスデバイスが受信した通信から抽出したリバースリンクチャネル知識を使用して、フォワードリンクチャネル知識を必要とする送信ビームフォーミング利得を可能にすることができないかもしれない。
【００２４】
ワイヤレス通信システム１００は、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅および送信電力）を共有することにより、複数のワイヤレス通信デバイスとの通信をサポートすることが可能である多元接続システムであってもよい。このような多元接続システムの例には、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムと、ワイドバンドコード分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムと、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システムと、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システムと、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムと、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムと、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムと、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）システムとが含まれる。
【００２５】
用語 “ネットワーク”および“システム”は、区別なく使用することが多い。ＣＤＭＡネットワークは、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のような、無線技術を実現してもよい。ＵＴＲＡは、Ｗ−ＣＤＭＡと、低チップレート（ＬＣＲ）とを含んでいる一方で、ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、および、ＩＳ−８５６標準規格をカバーしている。ＴＤＭＡネットワークは、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ（登録商標））のような、無線技術を実現してもよい。ＯＦＤＭＡネットワークは、エボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）や、ＩＥＥＥ８０２．１１や、ＩＥＥＥ８０２．１６や、ＩＥＥＥ８０２．２０や、フラッシュＯＦＤＭ等のような、無線技術を実現してもよい。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、および、ＧＳＭは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳのリリースである。ＵＴＲＡと、Ｅ−ＵＴＲＡと、ＧＳＭと、ＵＭＴＳと、ＬＴＥとは、“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）という名の組織による文書中に記述されている。ｃｄｍａ２０００は、“第３世代パートナーシッププロジェクト２”（３ＧＰＰ２）という名の組織による文書中に記述されている。明確さのために、ＬＴＥに対して、技術のある態様を下記で説明し、下記の説明の大半では、ＬＴＥの専門用語を使用する。
【００２６】
単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムは、単一搬送波変調と周波数ドメイン等化とを利用する。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、ＯＦＤＭＡシステムのものと、類似する性能と、事実上同じ全体的な複雑さとを有している。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有の単一搬送波構造のために、より低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有している。ＳＣ−ＦＤＭＡは、送信電力効率の観点から、より低いＰＡＰＲが移動体端末に非常に利益をもたらすアップリンク通信において特に、大きな関心を集めている。ＳＣ−ＦＤＭＡの使用は、現在、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）またはエボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームに対する作業仮説である。
【００２７】
第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、送信機１０２を含んでいてもよい。送信機１０２は、ビームフォーミングモジュール１０３を含んでいてもよい。ビームフォーミングは、ワイヤレス信号の送信および／または受信の方向を調節するための複数のアンテナの使用のことを指してもよい。ビームフォーミングは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を改善することができる。ビームフォーミングはまた、隣接するセル中のワイヤレスデバイスに対する干渉を低下させることができる。
【００２８】
ＭＩＭＯセットアップでは、最も大きい固有値に対応するチャネルの固有ベクトルに沿って送信し、ビームフォーミングを提供し、利得を多重化することにより、固有ビームフォーミングを適用してもよい。これらのベクトルが、送信されるビームであると仮定して、ランク選択とチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）計算とを行うことができる。ここでは、ランク選択は、送信されるビームの数の選択のことを指す。チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）計算は、異なるビーム上でサポートすることができるコードレート／変調フォーマットを決定することを通常伴う。
【００２９】
送信機１０２側のビームフォーミングは、送信機１０２と受信機１０９との間のチャネルの知識を送信機１０２に活用させて、送信した信号の適切な空間的な方向性を選択することにより、システム全体の利得を提供することができる。チャネルの知識は、チャネル知識メトリック１０４として呼ぶことがある。送信機１０２は、１つ以上のチャネル知識メトリック１０４を含んでいてもよい。各チャネル知識メトリック１０４は、チャネルに関するデータの異なるピースのことを指してもよい。チャネル知識メトリック１０４は、フィードバックデータ１０８を通して受信機１０９から受信してもよい。フィードバックデータ１０８は、ＣＱＩと、ランク情報（ＲＩ）と、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）とを含んでいてもよい。ＣＱＩと、ＲＩと、ＰＭＩは、共通基準信号（ＣＲＳ）のようなフォワードリンクパイロットを使用して、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂにおいて計算してもよい。チャネル知識メトリック１０４の別のものは、チャネル相互関係（すなわち、受信した信号に対するチャネル変動を測定し、この情報を使用して、送信された信号により経験されるチャネルを推定すること）である。例えば、フォワードリンクについてのチャネル知識は、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）のようなリバースリンクパイロットを通して取得してもよい。各チャネル知識メトリック１０４は、チャネル知識メトリック１０４に付加される重みまたは信頼に関する、関係する信頼レベル１０５を有していてもよい。
【００３０】
送信機１０２は、チャネル知識モジュール１０６を含んでいてもよい。送信機１０２は、チャネル知識モジュール１０６を使用して、チャネル知識メトリック１０４を決定してもよい。チャネル知識モジュール１０６は、長期的な観測の統計と、フィードバックデータ１０８と、受信機から送信機へのトラフィックとからチャネル知識を取得してもよい。
【００３１】
第２のワイヤレスデバイス１０１ｂは、１つ以上の受信アンテナ１１６ａ〜ｎを使用して、第１のワイヤレスデバイス１０１ａからの送信を受信してもよい。第２のワイヤレスデバイス１０１ｂは、受信機１０９を含んでいてもよい。第２のワイヤレスデバイス１０１ｂが送信のために用いることができるアンテナの数は、受信アンテナ１１６の数よりも少ないことがある。このケースでは、第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、送信するためにも第２のワイヤレスデバイス１０１ｂによって用いられた受信アンテナのみに対する相互関係を使用して、チャネルを推定することができる。
【００３２】
受信機１０９は、フィードバック計算モジュール１１０を含んでいてもよい。どのフィードバックを第１のワイヤレスデバイス１０１ａに送るべきかを決定するために、受信機１０９によりフィードバック計算モジュール１１０を使用してもよい。フィードバック計算モジュール１１０は、フィードバックデータ１０８を発生させてもよい。フィードバックデータ１０８の例は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）と、ランク報告と、ＰＭＩのような空間情報とを含んでいる。チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）は、受信機１０９により行われるチャネル推定のことを指してもよい。フィードバックデータ１０８は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）に対する相対的な信頼レベルを含んでいてもよい。ランク報告は、ランク情報（ＲＩ）としても呼ぶことがあり、ＭＩＭＯレイヤの推奨される数を示してもよい。
【００３３】
チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランク報告は、第１のワイヤレスデバイス１０１ａ上の送信機１０２により使用されるだろう擬似固有ビームフォーミングメカニズムに基づいていてもよい。擬似固有ビームフォーミングは、下記でより詳細に論じる。チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランク報告の双方は、適応性があってもよい。第２のワイヤレスデバイス１０１ｂは、擬似固有ビームフォーミングにおいて、いくつかのランク仮説を考えて、ランクと、空間的な効率のような何らかの所望の基準を最大化する対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とを選択してもよい。ランク報告は、ＭＩＭＯレイヤの推奨される数を指す。信頼レベル１０５は、そのランクに対するＣＱＩ報告がどのくらい正確であるかに対応している。
【００３４】
報告することになるランクとチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とを選択する際に、受信機１０９は、異なるランクに対する結果における、堅牢性と、異なるレベルの信頼とを考慮に入れてもよい。例えば、送信ワイヤレスデバイスが受信ワイヤレスデバイスの１本の受信アンテナに対してのみチャネル知識を有しているときに、送信ワイヤレスデバイスは、ランク１およびランク２に対する第１のレイヤに対して１本の受信アンテナのチャネル知識に対応するビームを使用する一方で、ランクが２であるときには、第２のレイヤに対してランダムなビームを使用することを伴う擬似固有ビームフォーミングスキームを使用してもよい。受信ワイヤレスデバイスにおけるＣＱＩ計算は、受信ワイヤレスデバイスにおいて利用可能なチャネル知識を使用して、類似するビームを発生させることを伴うことがある。このケースでは、受信機１０９において考えられるランダムなビームと、送信機１０２において使用されるランダムなビームとは異なっているかもしれないので、送信機１０２と受信機１０９の双方において利用可能な知識は、ランク２の送信に対してよりも、ランク１の送信に対して、より決定的であるかもしれない。ランク１のＣＱＩ報告中の信頼は、このケースに対しては、ランク２の報告中の信頼よりも大きいかもしれない。ランダムさと、ビーム構築において仮定されている関係する構造は、送信機１０２と受信機１０９との間で調整してもよい。
【００３５】
第２のワイヤレスデバイス１０１ｂは、仮定されるビームフォーミング動作についての情報を明示的に報告してもよい。例えば、第１のワイヤレスデバイス１０１ａが少数の受信アンテナのみに対応するチャネル知識を有していると第２のワイヤレスデバイス１０１ｂが認識している場合に、観測されていない受信アンテナ１１６のうちのいくつかまたはすべてからのチャネルを量子化して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびランク報告とともに、送信機１０２にフィードバックしてもよい。送信機１０２が、ビームフォーミングに対してこの付加的な情報を使用すると仮定して、例えば、送信機１０２が、すべての受信アンテナの類似するチャネル知識を有していると仮定して、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂにおいてＣＱＩおよびランク報告を計算してもよい。
【００３６】
受信機１０９は、可能性あるプリコーディングベクトルのうちの１つ以上を、送信が生じるだろうビーム方向として選んでもよい。その後、これらのプリコーディングベクトルの選択を、ＣＱＩ／ＲＩのような他のフィードバックデータ１０８に加えて、送信機１０２にフィードバックしてもよい。送信機１０２に対して利用可能なチャネル知識に基づいても、これらのプリコーディングベクトルを選択することができるだろう。このケースでは、送信機１０２にプリコーディング情報をフィードバックする必要がない。例えば、４本の送信アンテナ１１５と４本の受信アンテナ１１６とを持つシステムでは、送信機１０２が２本の受信アンテナ１１６に対するチャネルの知識を有している場合に、最初の２つのプリコーディングベクトルは、２本の受信アンテナ１１６のための複合チャネルに対する固有ベクトルに基づくことができるだろう一方で、受信機１０９が送信機１０２に何をフィードバックできるかに依存して、残りの２本のビームを多数の方法で選ぶことができるだろう。
【００３７】
送信機１０２が、送信機１０２に対して利用可能なチャネル知識を使用して、最初の少数のビームを選択し、残りのレイヤに対してランダムな直交ビームを使用する、擬似固有ビームフォーミングのような、特有のビームフォーミングスキームを使用すると仮定しても、受信機１０９はフィードバックを計算してもよい。受信機１０９は、送信機１０２により使用されたと受信機１０９が信じている最初の少数のプリコーディングベクトルを計算し、（おそらくは、規定された組に対して）ランダムな方向で、および、元々選ばれたプリコーディングベクトルによって広げられた部分空間に直交する方向で送られる他のレイヤの多重化を仮定して、ランクの１つの選択に対するＣＱＩを計算してもよい。異なるランクに対してこのような計算を繰り返してもよく、１つ以上のランク／ＣＱＩ対を、送信機１０２にフィードバックしてもよい。ＣＱＩ報告は、複数の組のランダムなビームを使用してもよい。例えば、ＣＱＩ報告は、１組のランダムに選ばれた直交ビームに対して１つのＣＱＩ値を計算した、ＣＱＩの平均とすることができるだろう。
【００３８】
送信機１０２は、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂからフィードバックされた情報を部分的に使用して、利用可能なすべての知識に基づいて、パラメータのうちのいくつかを計算または調節してもよい。例えば、送信機１０２は、ランク報告を無効にして、それにしたがってチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を調節してもよい。１つのコンフィギュレーションでは、受信機１０９は、送信機１０２が受信機１０９における干渉レベルを決定するのを助けるためにチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）をフィードバックするだけでよい。その後、送信機１０２は、利用可能な知識に基づいて、ランクを計算してもよい。
【００３９】
１つのコンフィギュレーションでは、擬似固有ビームフォーミング（ＰｅＢ）のためにビームフォーミングモジュール１０３を使用してもよい。チャネルの方向についての知識に基づいて、ビームフォーミングベクトルを構築してもよい。送信機１０２において利用可能な知識に基づいて、観測可能でも推定可能でもないチャネルの部分に対して、ランダム値を仮定してもよい。既知の固有方向に直交する部分空間中にランダム値（と、したがって、ビームのランダムな方向）があるような方法で、ビームフォーミングを行ってもよい。
【００４０】
送信機１０２におけるチャネルの知識が完全でないシナリオにおいて、ＰｅＢを使用してもよい。受信機１０９から送信機１０２へのフィードバックデータ１０８の量の低下が望ましいシナリオにおいても、ＰｅＢを使用してもよい。チャネルの異なる部分について異なるソースから入手可能な情報が、異なる信頼レベル１０５を有しているシナリオにおいて、さらに、ＰｅＢを使用してもよい。１つのこのようなシナリオは、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂにおいて著しい較正のミスマッチを持つＴＤＤシステムであるだろう。このケースでは、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂからの部分的なフィードバックは、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂの第１のワイヤレスデバイス１０１ａへのサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信から第１のワイヤレスデバイス１０１ａにおいて取得したチャネル知識メトリック１０４よりも、より信頼性が高いと判明するかもしれない。
【００４１】
複数のコードワードまたは単一のコードワードのＭＩＭＯ動作とともに、ＰｅＢを使用してもよい。肯定応答のオーバーヘッドを低下させ、また、コードワードにわたってさらに堅牢性を提供するために、ＰｅＢを使用するときに、レイヤシフティングおよび／または単一のコードワード動作を実施してもよい。上記で論じたように、データストリームを複数の部分に分けてもよい。コードワードを得るために、チャネルコードを使用して、各部分をエンコードしてもよい。異なるコードワード中のデータは、独立したデータとして扱ってもよい。コードワードをさらに、複数のレイヤに分けてもよい。ランクＫのＭＩＭＯ送信において、Ｋ本のビームを使用して、Ｋレイヤを送信してもよい。これらのレイヤは、異なるコードワードからのものであってもよい。レイヤシフティングは、異なるレイヤに対して使用されるビームが固定されているときのケースのことを指さない。レイヤシフティングは、予め定められた方法でレイヤ対ビームのマッピングが変化するときのケースのことを指す。コードワードの数が１つより多いときに、レイヤシフティングは有用である。モード決定は、送信のランクとチャネル知識の量とに依存するかもしれない。したがって、モード決定は、ビームフォーミングの信頼性に依存する。
【００４２】
擬似固有ビームフォーミングの１つの例では、８本の送信アンテナ１１５を持つ第１のワイヤレスデバイス１０１ａが、２本の受信アンテナ１１６を持つ第２のワイヤレスデバイス１０１ｂに送信することがある。第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信を通して、受信アンテナ１１６のうちの１本に対するチャネルの知識を有しているかもしれない。第１のワイヤレスデバイス１０１ａにはまた、他の受信アンテナ１１６に対する量子化されたチャネル情報が提供されてもよい。第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、２本の受信アンテナ１１６に対するチャネルに対応する固有ベクトルを、ビーム方向として使用してもよい。代替的に、第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信から取得したチャネル上のＱＲ分解と、フィードバックデータ１０８とにより、ビーム方向を形成してもよい。ＱＲ分解におけるチャネルの順序付けは、各ソースの信頼性に基づいていてもよい。
【００４３】
擬似固有ビームフォーミングの別の例では、第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、受信アンテナ１１６のうちの１本だけに対するチャネルの知識を有していることがある。このケースでは、第１のワイヤレスデバイス１０１ａは、受信アンテナ１１６に対するチャネルの方向で、および、前の方向と直交するランダムビーム方向で、送信することができる。より良好なダイバーシティおよび／またはより正確なレート予測を提供するために、ランダムビームは、周波数と時間にわたって異なっていてもよい。ランクおよびＣＱＩを計算する際の、類似するビームフォーミング構築にしたがって、第２のワイヤレスデバイス１０１ｂにより、このケースにおける送信とフィードバックとを整列させることができる。受信機１０９は、受信ビーム１１１を含んでいてもよい。
【００４４】
図２は、複数のワイヤレスデバイス２０１を持つ別のワイヤレス通信システム２００を示している。ワイヤレスデバイス２０１は、基地局２０１ａまたはワイヤレス通信デバイス２０１ｂであってもよい。基地局２０１ａは、１つ以上のワイヤレス通信デバイス２０１ｂと通信する局である。基地局２０１ａはまた、アクセスポイント、ブロードキャスト送信機、ノードＢ、エボルブドノードＢ等として呼ぶこともあり、アクセスポイント、ブロードキャスト送信機、ノードＢ、エボルブドノードＢ等の機能性のうちのいくつかまたはすべてを含んでいてもよい。ここでは、用語“基地局”を使用するだろう。各基地局２０１ａは、特定の地理的エリアに対して通信カバレッジを提供する。基地局２０１ａは、１つ以上のワイヤレス通信デバイス２０１ｂに対して通信カバレッジを提供してもよい。用語“セル”は、用語が使用される文脈に依存して、基地局２０１ａおよび／またはそのカバレッジエリアのことを指すことがある。
【００４５】
ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、端末、アクセス端末、ユーザ機器（ＵＥ）、加入者ユニット、局等としても呼ぶこともあり、端末、アクセス端末、ユーザ機器（ＵＥ）、加入者ユニット、局等の機能性のうちのいくつかまたはすべてを含んでいてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、セルラ電話機、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ワイヤレスデバイス、ワイヤレスモデム、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ等であってもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、何らかの所定の瞬間において、ダウンリンク２１７上でおよび／またはアップリンク２１８上で、０、１、または、複数の基地局２０１ａと通信してもよい。ダウンリンク２１７（または、フォワードリンク）は、基地局２０１ａからワイヤレス通信デバイス２０１ｂへの通信リンクのことを指し、アップリンク２１８（または、リバースリンク）は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂから基地局２０１ａへの通信リンクのことを指す。
【００４６】
図２の基地局２０１ａは、図１の第１のワイヤレスデバイス１０１ａの１つのコンフィギュレーションであってもよい。基地局２０１ａは、送信機２０２を含んでいてもよい。送信機２０２は、ビームフォーミングモジュール２０３と、チャネル知識メトリック２０４と、ビームフォーミングプリコーダ２１２と、受信したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）２１３と、受信したランク２１４とを含んでいてもよい。プリコーディング／ビームフォーミングは、異なるアンテナに対する変調シンボルのマッピングの動作のことを指す。したがって、ビームフォーミングプリコーダ２１２は、変調シンボルを異なるアンテナにマッピングすることができる。ビームは、異なるアンテナにおいてどのように変調シンボルを送信すべきかを特定する複合スカラのベクトルのことを指す。ビームのサイズは、送信アンテナ２１５の数に等しい。変調シンボルがｘであり、ビーム中のｉ番目のエントリがｂｉである場合に、ｉ番目のアンテナ上で送信される信号は、ｂｉ＊ｘである。複数のビームでは、異なるアンテナ上で送信される信号を、［ビーム１、ビーム２、．．．ビームｎ］＊転置行列［ｘ１、ｘ２、．．．ｘｎ］として書くことができ、ここで、ｘｋは、ビームｋを使用して送られる変調シンボルであり、ランクはｎである。
【００４７】
基地局２０１ａは、１本以上のアンテナ２１５ａ〜ｍを通してダウンリンクメッセージ２１９を送ってもよい。基地局２０１ａは、ビームフォーミングのために、すべての利用可能なアンテナ２１５ａ〜ｍを使用しなくてもよい。Ｎ＿ＢＦは、ビームフォーミングのために基地局２０１ａにより使用されるアンテナ２１５の数のことを指す。ダウンリンクメッセージ２１９は、ダウンリンクトラフィック２２０を含んでいてもよい。ダウンリンクメッセージ２１９はまた、基準トーン２２１を含んでいてもよい。基準トーン２２１は、（ＬＴＥ−Ａリリース１０またはＳＲＳ送信における、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）概念のような、）フィードバックの目的のために提供される基準信号や、（ＬＴＥリリース８における共通基準信号のような、）復調とフィードバックの目的のために提供される基準信号や、および／または、復調の目的のために提供されるユーザ特有の基準信号（リリース８におけるＤＲＳや、リリース９およびリリース１０におけるＵＥ−ＲＳ）を含んでいてもよい。基準信号および基準トーン２２１は、区別なく使用する。
【００４８】
図２のワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、図１の第２のワイヤレスデバイス１０１ｂの１つのコンフィギュレーションであってもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ａにより送信されるダウンリンクメッセージ２１９を受信してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、１本以上の受信アンテナ２１６ａ〜ｎを使用して、ダウンリンクチャネル２１７を通して、ダウンリンクメッセージ２１９を受信してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、ダウンリンクメッセージ２１９を受信してデコードするために、受信機２０９と基準信号（ＲＳ）ポート２７３とを使用してもよい。基準信号（ＲＳ）ポート２７３は、（場合によっては固定されている）ビーム方向に沿って送られるパイロットのことを指す。例えば、８本の送信アンテナを持つシステムは、４個の共通基準信号（ＣＲＳ）ポートを有していてもよい。第１のＣＲＳポートは、アンテナ０とアンテナ１とに等しい重みを持つビームとすることができるだろう。第２のＣＲＳポートは、アンテナ２上とアンテナ３上とに等しい重みを持つビームとすることができるだろう。第３のＣＲＳポートは、アンテナ４上とアンテナ５上とに等しい重みを持つビームとすることができるだろう。第４のＣＲＳポートは、アンテナ６上とアンテナ７上とに等しい重みを持つビームとすることができるだろう。各アンテナに対して、別々のＣＳＩ−ＲＳを送ってもよい。したがって、８個のＣＳＩ−ＲＳポートがある。ＵＥ−ＲＳポートは、ＵＥフィードバックに基づいて選択されたビームに沿って送られるパイロットを有することができるだろう。
【００４９】
Ｎ＿ＲＳは、基準信号（ＲＳ）ポート２７３の数のことを指し、この基準信号（ＲＳ）ポート２７３に対して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の発生と、ランク情報（ＲＩ）と、場合によっては、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）の計算とのために、ワイヤレス通信デバイス２１０ｂが、送信機２０２からのチャネルの推定を取得することができる。したがって、Ｎ＿ＲＳは、共通基準信号（ＣＲＳ）、ユーザ機器基準信号（ＵＥ−ＲＳ）、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）等を含むすべてのアンテナポートのことを指す。ワイヤレス通信デバイスはまた、フィードバックのための基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４を含んでいてもよい。フィードバックのための基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４は、フィードバックのために使用することができる独立した基準信号ポートであってもよい。図６に関連して、フィードバックのための基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４を下記でさらに詳細に論じる。
【００５０】
受信機２０９は、フィードバック計算モジュール２１０を含んでいてもよい。フィードバック計算モジュール２１０を使用して、フィードバックデータ２０８を発生させてもよい。フィードバック計算モジュール２１０は、閉ループモード２７０と、開ループモード２７１と、部分的フィードバックモード２２５とを使用して、フィードバックデータ２０８を発生させてもよい。閉ループモード２７０では、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、利用可能なポートから取得したチャネル推定に基づいて、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）と、ランクと、好ましいプリコーディングベクトルとを、フィードバックデータ２０８として計算してもよい。図５に関連して、閉ループモード２７０を下記でさらに詳細に論じる。ＦＤＤシステムに対するデュアルストリームビームフォーミングのサポートにおいて、閉ループモード２７０を使用してもよく、閉ループモード２７０は、例えば、ＣＲＳをすべてのアンテナに対して送信しないときに、チャネル状態測定および対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）／プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）／ランク情報（ＲＩ）報告メカニズムのために、ＣＳＩ−ＲＳのサポートを伴ってもよい。ＴＤＤに対する閉ループモード２７０もまた考えられるかもしれない。
【００５１】
開ループモード２７１では、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル方向性についての何らかの情報を基地局２０１ａに提供しなくてもよい。代わりに、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）と、場合によってはランクとを計算し、報告するだけでよい。図６に関連して、開ループモード２７１を下記でさらに詳細に論じる。相互関係を使用することによりビームフォーミングの利益を依然として抽出しながら、ＴＤＤ動作のために開ループモード２７１を使用してもよい。部分的フィードバックモード２２５では、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランク情報とともに、観測したチャネル方向性の部分的な表示を、フィードバックデータ２０８として提供してもよい。ＴＤＤ動作のために部分的フィードバックモード２２５を使用してもよい。相互関係を用いることができるシナリオにおけるＦＤＤ動作中でも、開ループモード２７１と、部分的フィードバックモード２２５とにおけるビームフォーミング利得を実現可能かもしれない。
【００５２】
その後、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ｂに対してアップリンクメッセージ２２２を送ってもよい。アップリンクメッセージ２２２は、アップリンクチャネル２１８を通して送信してもよい。アップリンクメッセージ２２２は、アップリンクトラフィック２２３を含んでいてもよい。アップリンクメッセージ２２２はまた、フィードバック２２４を含んでいてもよい。フィードバック２２４は、ワイヤレス通信デバイス２１０ｂにより計算したフィードバックデータ２０８を含んでいてもよい。アップリンクメッセージ２２２は、さらに、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６を含んでいてもよい。
【００５３】
ワイヤレス通信システム２００は、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムであってもよい。ＴＤＤシステムでは、基地局２０１ａからワイヤレス通信デバイス２０１ｂへの送信と、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂから基地局２０１ａへの送信とは、同じ周波数バンドで起こるかもしれない。アップリンクチャネル２１８とダウンリンクチャネル２１７との相互関係のために、基地局２０１ａは、アップリンクチャネル２１８とアップリンクメッセージ２２２とを通してワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより基地局２０１ａに送信されるサウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６により、ダウンリンクチャネル２１７の推定を獲得することができるかもしれない。
【００５４】
１つのコンフィギュレーションでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂによるアップリンク送信のために使用される送信アンテナの数は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂ上の受信アンテナ２１６の数とは異なっている（少ない）かもしれない。例えば、２本の受信アンテナを持つワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、１本のアンテナのみからサウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６を送信してもよい。基地局２０１は、ダウンリンクチャネル２１７の部分的な知識を得るだけでよい。これは、“部分的なチャネル相互関係”として呼ぶことがある。ＬＴＥリリース８では、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６のアンテナスイッチングが可能であり、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６を送信するために、すべての利用可能なアンテナにわたって循環させる。例えば、２本のアンテナでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、第１のアンテナを使用して、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６の第１のインスタンスを送信し、第２のアンテナを使用して、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６の第２のインスタンスを送信し、第１のアンテナを使用して、第３のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）を送信する等である。しかしながら、これは、必須な特徴ではなく、いくつかのワイヤレス通信デバイス２０１ｂインプリメンテーションでは望ましくないかもしれない。例えば、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６のアンテナスイッチングは、挿入損失を持ち込むかもしれない。サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６のアンテナスイッチングを使用することにより、基地局２０１ａは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより使用される受信アンテナ２１６のすべてに対するダウンリンクチャネル２１７の知識を取得してもよい。
【００５５】
図３は、フィードバックデータ２０８を発生させるための方法３００のフローダイヤグラムである。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより、方法３００を実行してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ａからダウンリンクメッセージ２１９を受信する３０２。ダウンリンクメッセージ２１９は、ダウンリンクトラフィック２２０および／または基準トーン２２１を含んでいてもよい。その後、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、フィードバックデータ２０８発生モードを決定してもよい３０４。例えば、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、閉ループモード２７０、開ループモード２７１、または、部分的フィードバックモード２２５を使用するか否かを決定してもよい。
【００５６】
ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、決定したモードを使用して、フィードバックデータ２０８を発生させる３０６。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ａに対してフィードバックデータ２０８を送信する３０８。１つのコンフィギュレーションでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、アップリンクメッセージ２２２中で、基地局２０１ａに対してフィードバックデータ２０８を送信してもよい３０８。
【００５７】
図４は、本システムおよび方法において使用するための受信機４０９を示しているブロックダイヤグラムである。図４の受信機４０９は、図１の受信機１０９の１つのコンフィギュレーションであってもよい。受信機４０９は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂ上に位置していてもよい。受信機４０９は、デコーダ４２７を備えていてもよい。デコーダ４２７は、基地局２０１ａからダウンリンクメッセージ４１９を受信してもよい。その後、デコーダ４２７は、ダウンリンクメッセージ４１９からチャネルパラメータ４２８をデコードしてもよい。例えば、デコーダ４２７は、ダウンリンクメッセージ４１９から、受信機干渉構造４２９と、アンテナビームフォーミング利得４３０と、受信アンテナチャネル推定４３１とをデコードしてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが、すべてのビームフォーミングアンテナＮ＿ＢＦに対する受信アンテナチャネル推定４３１を取得することができる場合に、フィードバックデータ４０８は、送信機１０２におけるすべてのアンテナ１１５から干渉とビームフォーミング利得とを捕捉することができる。
【００５８】
デコーダ４２７は、フィードバック計算モジュール４１０にチャネルパラメータ４２８を提供してもよい。フィードバック計算モジュール４１０は、フィードバックデータ４０８を発生させるための付加的なパラメータとともに、チャネルパラメータ４２８を使用してもよい。フィードバック計算モジュール４１０に既に知られているパラメータの例には、予め規定されたプリコーディング行列４３２と、プリコーディングベクトル４３７と、利用可能な受信ポート４３３と、ランダム直交ビーム４３４と、組み合わされた行列マトリックス４３５と、選択された方向４３６とが含まれる。予め規定されたプリコーディング行列４３２は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂと基地局２０１ａとにより合意され、送信において適用されるだろう、プリコーディング演算（すなわち、大幅な遅延のサイクリック遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）またはビームスイーピング）に基づいていてもよい。組み合わされたプリコーディング行列４３５は、プリコーディングベクトル４３７に基づいていてもよい。選択された方向４３６は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより選択されたプリコーダに直交していてもよい。
【００５９】
完全なチャネル知識が受信機２０９において利用可能であるが、送信機２０２において利用可能でないときに、予め規定されたコードブックを使用してもよい。コードブックを選択するために、受信機２０９は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、プリコーディング行列４４１インデックス（ＰＭＩ）と、ランク情報（ＲＩ）とをフィードバックしてもよい。完全なチャネル知識が送信機２０２において利用可能であるときには、固有プリコーディングを使用してもよい。固有プリコーディングにおけるコードブックを選択するために、受信機２０９は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク情報（ＲＩ）をフィードバックしてもよい。送信機２０２において部分的なチャネル知識だけが利用可能であるが、受信機２０９が完全なチャネル知識を有している場合には、送信機２０２において利用可能なチャネル知識に基づいて、最初の少数のレイヤに対して少数のビームを選択してもよく、残りのレイヤに対してランダムなビームを選択してもよい。１つのコンフィギュレーションでは、送信機２０２において部分的なチャネル知識が利用可能である場合に、受信機２０９は、コードブックを使用して、送信機２０２に知られていないチャネル情報を量子化して、フィードバックしてもよい。
【００６０】
その後、フィードバック計算モジュール４１０は、フィードバックデータ４０８を発生させてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂから基地局２０１ａにフィードバックデータ４０８を送信してもよい。１つのコンフィギュレーションでは、アップリンクメッセージ２２２を通して、基地局２０１ａにフィードバックデータ４０８を送信してもよい。フィードバックデータ４０８は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、ランク４３９と、プリコーディングベクトル４４０と、プリコーディング行列４４１と、チャネルの量子化したバージョン４４２と、干渉共分散の量子化したバージョン４７２とを含んでいてもよい。チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８は、干渉に対応し、ビームフォーミング利得を捕捉することができる。ビームフォーミング利得は、ＣＲＳを送信するアンテナだけでなく、送信において使用されるすべてのアンテナ２１５からのものであってもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、この目的のために、新しく規定されたＣＳＩ−ＲＳを使用する必要があるかもしれない。
【００６１】
リリース８のＬＴＥ ＣＲＳは、せいぜい４本のアンテナに対してチャネル推定を提供することができる。ビームフォーミングに対して使用されるアンテナの数Ｎ＿ＢＦは、ＣＲＳポートの数より多くてもよい。例えば、８本のアンテナシステムでは、基地局２０１ａは、４本の固定ビーム（ＣＲＳアンテナポートとしても呼ばれる４本の仮想のアンテナ）に沿ってＣＲＳを送信してもよい一方で、８本すべてのアンテナでビームフォーミングが可能であるはずである。フィードバックデータ４０８は、ビーム１１１から観測されるチャネルにのみ基づいていてもよい。したがって、フィードバックデータ４０８は、ビームフォーミング利得を完全に捕捉しないかもしれない。これは、ＦＤＤシステムと、場合によってはＴＤＤシステムとに対するデュアルストリームビームフォーミングの性能に影響を与えることがある。受信機１０９は、送信機１０２における物理的なアンテナ１１５と、受信機１０９における物理的なアンテナ１１６との間のチャネル全体のうちの一部分のみを推定することができるかもしれない。これは、チャネル推定がＣＲＳに基づいているＬＴＥリリース８ダウンリンク設計において事実であるかもしれない。
【００６２】
リリース８のＬＴＥ ＣＲＳポートは、復調とフィードバックの双方の目的のために使用される。低デューティサイクルでフィードバック基準信号（ＲＳ）を導入することにより、異なるワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、フィードバック目的のためにチャネルの知識を取得してもよい。このような基準信号のオーバーヘッドは、非常に小さいかもしれない。このような基準信号を有していることは、ＦＤＤとＴＤＤの双方に対して、（共通基準信号を送信するために使用されるビームだけでなく、）すべての送信アンテナ２１５からのビームフォーミング利得を提供する。
【００６３】
リリース９においてアドバタイズされているＣＲＳポートの数は、せいぜい４個である。商業的な展開では、ＣＲＳポートの数は２個だけであることがある。ＣＲＳポートは復調において使用されるので、ＣＲＳポートに関係するオーバーヘッドは大きい。同時に、ビームフォーミング動作に対する送信アンテナ１１５の数は、アドバタイズされているＣＲＳポートの数よりも多いことがある。リリース１０に対して構想されているＣＳＩ−ＲＳの線に沿って、チャネル局情報フィードバックのためにだけ使用される低デューティサイクル基準信号を導入してもよい。ＣＲＳビームのみを使用するものに比べて、すべての送信アンテナ１１５を使用するビームフォーミング利得は、大きいことがある。すべての送信アンテナに対して低オーバーヘッドＣＳＩ−ＲＳを有することは、ＦＤＤシステムと、場合によってはＴＤＤシステムとにおいて、ビームフォーミング利得を提供することがある。ＴＤＤでは、チャネル相互関係原理に基づいている、基地局２０１ａにおける開ループチャネル状態推定が、ダウンリンクチャネル２１７についての部分的な情報のみを提供できる場合に、または、較正の問題が存在するときに、低オーバーヘッドＣＳＩ−ＲＳは利益があるかもしれない。ビームフォーミング利得は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおける送信チェーンと受信チェーンとに対する非対称的なアンテナコンフィギュレーションに対して達成可能であるかもしれず、送信チェーンと受信チェーンとにおける較正のミスマッチにより影響を受けない。
【００６４】
次のパケット送信に対するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを計算するために、（基準信号（ＲＳ）ポート２７３から取得されるチャネル推定とともに）復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）ポートを使用することが可能であるかもしれない。このケースでは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９報告は、基地局２０１ａからの要求により、非周期的である必要があることがある。この方法でのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９の計算は、ビームフォーミング利得を捕捉するが、このようなメカニズムは、バンドの小さな部分にＵＥ−ＲＳが割り振られているケースに対しては、または、バースト的なトラフィックソースを持つユーザに対しては、信頼性が低いかもしれない。この報告メカニズムは正確であるが、これは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂによる頻繁な報告を必要とするので、極端でない移動においてさえ、効率が良くないことがある。
【００６５】
送信アンテナ１１５の数が４本よりも多いシナリオに対して、（特にＦＤＤシステムにおいて）ビームフォーミング利得を捕捉するために、新しいプリコーディング構造を考える必要があるかもしれない。時間および周波数における報告の粒度は、構成可能であってもよい。特に、周波数選択報告（すなわち、サブバンドベース）またはワイドバンド報告は、リリース８におけるものと同様に考えることができる。
【００６６】
異なる動作モードにおいて、ランク２送信に対するレイヤシフティングを考えることができる。このようなメカニズムは、部分的フィードバックモードにおいて利益があるかもしれず、オーバーヘッド低減のためにも使用することができる。
【００６７】
空間干渉構造とそれらに関係する利得に関する情報をシグナリングする方法もまた、構成してもよい。これは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが、チャネルの部分的な推定を有しているケースに対しても適用可能である。このようなシグナリングの１つの例は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが、基地局２０１ａに対して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、ランク４３９と、プリコーディング行列４４１インデックス（ＰＭＩ）フィードバックとを提供することである。これは、実質的に、図２に関連して上記で論じたプリコーディングに対する閉ループモード２７０である。ビームフォーミング動作（ＰＭＩ報告）は、干渉およびチャネル構造を同時に捕捉することができる。
【００６８】
基地局２０１ａに対して、干渉共分散構造４７２を信号で知らせてもよい。これは、支配的な干渉方向がワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおいて検出されるときに適用可能であってもよい。低デューティサイクル（おそらくは、上位レイヤ）シグナリングに基づいて、シグナリングを達成してもよい。干渉の持続的で長期的な共分散構造が存在するときに、干渉共分散構造４７２を使用してもよい。その後、基地局２０１ａは、ビームフォーミングプリコーディングベクトル４４０と、ランク４３９と、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とを計算する際に、干渉共分散構造４７２を使用してもよい。干渉共分散構造４７２の時間−周波数報告の粒度は、構成可能とすることができる。
【００６９】
図５は、閉ループモード２７０を使用して、フィードバックデータ４０８を発生させるための方法５００のフローダイヤグラムである。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより、方法５００を実行してもよい。図２に関連して、上記で閉ループモード２７０を論じた。閉ループモード２７０においてフィードバックデータ４０８を発生させることは、ダウンリンクチャネル２１７に関する、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂと基地局２０１ａとにおいて利用可能な知識に依存していてもよい。
【００７０】
ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、利用可能なポートからのチャネル推定を取得する５０２。チャネル推定は、受信アンテナチャネル推定４３１を含んでいてもよい。利用可能なポートは、基準信号（ＲＳ）ポート２７３を含んでいてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、チャネル推定に基づいて、１つ以上のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を計算してもよい５０４。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル推定に基づいて、各チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８に対応するランク４３９を計算してもよい５０６。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、チャネル推定に基づいて、好ましいプリコーディングベクトル４４０を計算してもよい５０８。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、ランク４３９と、好ましいプリコーディングベクトル４４０とを基地局２０１ａに対して送信してもよい５１０。
【００７１】
基地局２０１ａは、報告されたプリコーディングベクトル４４０と、報告されたチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、報告されたランク４３９とを使用して、ダウンリンクチャネル２１７上で、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂに送信してもよい。閉ループモード２７０は、ＦＤＤとＴＤＤの双方に対して適用可能であってもよい。送信は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより報告されたプリコーディングベクトル４４０に沿っているので、閉ループモード２７０の動作は、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおける送信アンテナおよび受信アンテナの非対称的なコンフィギュレーションと、送信／受信チェーンにおける可能性ある較正のミスマッチとにより影響を受けないかもしれない。
【００７２】
閉ループモード２７０動作を可能にするために、基地局２０１ａにおけるより多い数の送信アンテナ１１５に対するプリコーディング設計を提供する必要があるかもしれない。さらに、ランク４３９と好ましいプリコーディング行列４４１とのシグナリングおよびフィードバックもまた可能にしなければならない。ＲＳアンテナポートの数が、ビームフォーミングアンテナの数Ｎ＿ＢＦよりも少ない場合に、このような動作により取得されるビームフォーミング利得は限定されるだろう。それゆえ、Ｎ＿ＢＦがＣＲＳアンテナポートの数よりも多いときに、フィードバック目的のためにリリース８のＣＲＳを使用することは、ビームフォーミングにより取得される利得を減少させることがある。
【００７３】
フィードバックのためにリリース８のＣＲＳを使用することに対する代替実施形態は、（復調のためではなく）測定と報告のためにのみ使用されるビームフォーミングアンテナに対する低デューティサイクルチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を提供する。このようなフィードバック基準信号に対応するオーバーヘッドは、非常に小さいかもしれない。それゆえ、フィードバック目的のために低デューティサイクルＣＳＩ−ＲＳの導入を考えることは価値があるかもしれない。
【００７４】
図６は、開ループモード２７１を使用して、フィードバックデータ４０８を発生させるための方法６００のフローダイヤグラムである。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより、方法６００を実行してもよい。開ループモード２７１において、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ａに対して、チャネル方向性についての情報を何も提供しないだろう。その代わりに、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、場合によってはランク４３９とを報告するだけであってもよい。
【００７５】
ＦＤＤモードでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおけるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９の計算は、１組の予め規定されたプリコーディング行列４４１に基づいていてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂと基地局２０１ａの双方は、送信において適用されるだろうプリコーディング演算に合意することができる。大幅なレートの予測ミスマッチを避けるために、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９の計算は、この知識に基づいていてもよい。
【００７６】
相互関係では、複数のシナリオを考えることができる。１つのコンフィギュレーションでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、部分的に干渉を捕捉するために、リリース８の送信モード７で行われるのと同様に、送信ダイバーシティに対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８のみを報告してもよい。その後、基地局２０１ａは、チャネル知識と、報告されたチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とに基づいて、ランクを選択し、異なるレイヤに対するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を調節してもよい。
【００７７】
第２のシナリオでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、ダウンリンクメッセージ２１９を受信することがある６０２。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機２０２において使用可能であるか否かを決定してもよい６０４。部分的なチャネル相互関係では、基地局２０１ａは、ダウンリンクチャネル２１７の部分的な知識のみを得るだけであるのに対し、完全なチャネル相互関係では、基地局２０１ａは、ダウンリンクチャネル２１７の完全な知識を得るかもしれない。
【００７８】
完全なチャネル相互関係が送信機２０２において使用可能である場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、すべての送信アンテナ２１５に対するチャネル知識（完全なチャネル知識）が受信機２０９において存在するか否かを決定してもよい６０６。これは、例えば、フィードバックのための利用可能な独立した基準信号ポートの数Ｎ＿ＲＳＦＢ２７４が、ビームフォーミング送信アンテナの数Ｎ＿ＢＦに等しいときに起こることがある。すべての送信アンテナ１１５に対するチャネル知識が存在する（すなわち、Ｎ＿ＲＳＦＢ＝Ｎ＿ＢＦである）場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネル２１７に適用されると仮定することにより、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を計算することができる６０８。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネル２１７に適用されると仮定することにより、ランク４３９を計算してもよい６１０。ランク４３９とチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８の計算は、受信機における干渉構造と、すべてのアンテナからのビームフォーミング利得とを考慮に入れてもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９を基地局２０１ａに対して送信してもよい６１２。このシナリオでは、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおけるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８の計算が、基地局２０１ａにおける送信ビームフォーミングにマッチしている限り、プリコーダ情報を送信する必要はない。
【００７９】
すべての送信アンテナ１１５に対するチャネル知識が存在しない（すなわち、Ｎ＿ＲＳＦＢ＜Ｎ＿ＢＦである）場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、フィードバックのための基準信号ポート２７４上で固有ビームフォーミングを使用して、フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４の数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を計算してもよい６１４。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、フィードバックのための基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４上で固有ビームフォーミングを使用して、フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４の数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、ランク４３９を計算してもよい６１６。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９を基地局２０１ａに対して送信してもよい６１２。このシナリオでは、基地局２０１ａは、報告が基づいている、フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）２７４の数Ｎ＿ＲＳＦＢとは対照的に、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を調節して、ビームフォーミングアンテナからの送信による余分なビームフォーミング利得を捕捉してもよい。
【００８０】
部分的なチャネル相互関係が使用可能である場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、ａ）送信機２０２において知られていないチャネル情報のために、ユーザ機器（ＵＥ）２０１ｂにおいて存在するフィードバックチャネル知識を使用するか否か、ｂ）サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６のために使用された受信アンテナ２１６に対するチャネル知識のような、送信機２０２においてのみ利用可能なチャネル知識を使用してプリコーディングビームが発生され、すべての利用可能なチャネル知識に基づくフィードバックを使用するか否か、および／または、ｃ）チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを計算するために擬似固有ビームフォーミングを用いるフィードバックを使用するか否かを決定してもよい６１８。これらのケースのすべてにおいて、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが、すべての送信アンテナ２１５のチャネル知識を有している場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、ビームフォーミングのために基地局２０１ａにより使用されるすべてのアンテナにわたってビームフォーミングすることを仮定して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の計算のために、ビームを発生させることができ、フィードバックは、完全なチャネル知識に基づいている。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが、より少ない数のアンテナに対するチャネル知識を有しているときに、報告は、より少ない数のアンテナポート上でビームフォーミングを仮定することに基づいていてもよい。送信機２０２において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在する場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を送信機２０２に対して送ってもよく、完全なチャネル知識を使用して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８／ランク４３９を計算してもよい６２６。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９を基地局２０１ａに対して送信してもよい６１２。
【００８１】
送信機２０２において利用可能なチャネル知識によってのみ取得されたビームが、フィードバック計算のために使用される場合でさえ、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、受信機２０９におけるすべての利用可能なチャネル知識を使用して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を計算してもよい６２０。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、受信機におけるすべての利用可能なチャネル知識を使用して、ランク４３９を計算してもよい６２２。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９を基地局２０１ａに対して送信してもよい６１２。
【００８２】
擬似固有ビームフォーミングを仮定した場合に、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、送信機において利用可能であるとも知られている（例えば、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６送信を送るのにも使用される受信アンテナ２１６に対するチャネル推定に対応している）チャネル知識を使用して、ビームを計算する一方で、すべての利用可能なチャネル知識を使用して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを計算してもよく６２４、各ランク４３９に対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定してもよい。ワイヤレス通信デバイスは、その後、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９を基地局２０１ａに対して送信してもよい６１２。基地局２０１ａは、ビーム方向を形成する際に、擬似固有ビームフォーミングを使用してもよい。基地局２０１ａは、取得した方向に沿って送信するために、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより報告されたチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを使用してもよい。
【００８３】
図７は、部分的フィードバックモード２２５を使用して、フィードバックデータ４０８を発生させるための方法７００のフローダイヤグラムである。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより、方法７００を実行してもよい。図２に関連して、上記で部分的フィードバックモード２２５を論じた。部分的フィードバックモード２２５では、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８およびランク４３９情報とともに、観測したチャネル方向性の部分的な表示を提供してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂがＦＤＤを使用して動作している場合に、この情報は、好ましいプリコーディング行列４４１の一部分とすることができる。代替的に、この情報は、アップリンクチャネル２１８におけるサウンディング基準信号（ＳＲＳ）２２６送信が起こらない受信アンテナから見たチャネル４４２の量子化したバージョンとすることができる。
【００８４】
ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、擬似固有ビームフォーミングスキームを決定してもよい７０２。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、決定した擬似固有ビームフォーミングスキームを使用して、プリコーディングベクトル４４０を取得してもよい７０４。例えば、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、送信機２０２において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、プリコーディングベクトル４４０を取得してもよい７０４。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、取得したプリコーディングベクトル４４０に直交する方向４３６を選択してもよい７０６。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、プリコーディングベクトル４４０と選択した方向４３６とを組み合わせて、組み合わせたプリコーディング行列４３５を形成してもよい７０８。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、異なる選択した方向４３６を使用して、複数の組み合わせたプリコーディング行列４３５を生成させてもよい７０９。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、１つ以上の組み合わせたプリコーディング行列４３５を使用して、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８を計算してもよい７１０。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、ランク４３９を計算してもよい７１２。ＣＱＩとＲＩの計算は、異なるランダムビームを使用することにより生成された、複数の組み合わせたプリコーディング行列を使用してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、計算したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と計算したランク４３９とを基地局２０１ａに対して送信してもよい７１４。基地局２０１ａは、ランク４３９と、フィードバックデータ４０８を通して提供された部分的なチャネル情報とにしたがって、擬似固有ビームフォーミングを用いてもよい。
【００８５】
ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにおける、部分的なチャネル相互関係または著しい較正ミスマッチを持つ部分的フィードバックモード２２５もまた、考えてもよい。このケースでは、受信アンテナ２１６上で観測されるが、基地局２０１ａにより観測可能でないチャネルに関する付加的な情報を、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂが提供することができる。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、基地局２０１ａにおいて知られている、受信アンテナ２１６に対するチャネルの推定を使用して、最良のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを計算してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂはまた、他の受信アンテナ２１６に対するチャネルを近似するプリコーディングベクトル４３７を計算してもよい。ワイヤレス通信デバイス２０１ｂは、その後、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８と、ランク４３９と、選んだプリコーディングベクトル４４０とを基地局２０１ａに対して報告してもよい。
【００８６】
基地局２０１ａは、ビームフォーミングプリコーダを構築するために、チャネルの知識とともに、チャネルフィードバックデータ４０８を使用してもよい。基地局２０１ａは、その後、構築したプリコーダとともに、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂにより選択された、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）４３８とランク４３９とを使用して、ワイヤレス通信デバイス２０１ｂをスケジュールしてもよい。
【００８７】
図８は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム１０００中の、送信機１０５０と、受信機１０５１とのブロックダイヤグラムである。送信機１０５０において、多数のデータストリームに対するトラフィックデータが、データソース１０５２から、送信（Ｔｘ）データプロセッサ１０５３に提供される。その後、各データストリームは、それぞれの送信アンテナ１０５６ａ〜ｔを通して送信されてもよい。送信（Ｔｘ）データプロセッサ１０５３は、そのデータストリームに対して選択された特定のコーディングスキームに基づいて、各データストリームに対するトラフィックデータをフォーマットし、コード化し、および、インターリーブし、コード化されたデータを提供してもよい。
【００８８】
各データストリームに対するコード化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を使用して、パイロットデータと多重化してもよい。パイロットデータは、既知の方法で処理される既知のデータパターンであってもよく、チャネル応答を推定するために、受信機１０５１において使用してもよい。その後、各ストリームに対する多重化されたパイロットおよびコード化データを、そのデータストリームに対して選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、または、Ｍ−ＱＡＭ）に基づいて、変調（すなわち、シンボルマッピング）し、変調シンボルを提供する。各データストリームに対する、データレート、コーディング、および、変調は、プロセッサにより実行される命令により決定してもよい。
【００８９】
すべてのデータストリームに対する変調シンボルは、送信（ＴＸ）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１０５４に提供されてもよく、送信（ＴＸ）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１０５４は、（例えば、ＯＦＤＭのために）変調シンボルをさらに処理してもよい。送信（ＴＸ）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１０５４は、その後、ＮＴ個の変調シンボルストリームをＮＴ台の送信機（ＴＭＴＲ）１０５５ａないし１０５５ｔに提供する。送信（ＴＸ）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１０５４は、データストリームのシンボルと、そこからシンボルが送信されるアンテナ１０５６とに対して、ビームフォーミングの重みを適用してもよい。
【００９０】
各送信機１０５５は、それぞれのシンボルストリームを受け取って処理し、１つ以上のアナログ信号を提供し、アナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅して、フィルタリングして、および、アップコンバートして）、ＭＩＭＯチャネルを通しての送信に適した変調された信号を提供してもよい。送信機１０５５ａないし１０５５ｔからのＮＴ個の変調信号は、その後、ＮＴ本のアンテナ１０５６ａないし１０５６ｔから、それぞれ送信される。
【００９１】
受信機１０５１において、ＮＲ本のアンテナ１０６１ａないし１０６１ｒにより、送信変調信号を受信し、各アンテナ１０６１から受信した信号は、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）１０６２ａないし１０６２ｒに提供される。各受信機１０６２は、それぞれの受信信号を調整し（例えば、フィルタリングし、増幅し、および、ダウンコンバートし）、調整した信号をデジタル化して、サンプルを提供し、さらに、サンプルを処理して、対応する“受信した”シンボルストリームを提供してもよい。
【００９２】
その後、ＲＸデータプロセッサ１０６３は、特定の受信機処理技術に基づいて、ＮＲ台の受信機１０６２からＮＲ個の受信したシンボルストリームを受け取って処理し、ＮＴ個の“検出した”シンボルストリームを提供する。ＲＸデータプロセッサ１０６３は、その後、各検出したシンボルストリームを復調し、デインターリーブし、および、デコードし、データストリームに対するトラフィックデータを復元する。ＲＸデータプロセッサ１０６３による処理は、送信機システム１０５０における、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１０５４とＴＸデータプロセッサ１０５３とにより実行される処理と相補的である。
【００９３】
プロセッサ１０６４は、どのプリコーディング行列を使用するかを周期的に決定してもよい。プロセッサ１０６４は、メモリ１０６５上に情報を記憶し、メモリ１０６５から情報を検索してもよい。プロセッサ１０６４は、行列インデックス部分とランク値部分とを含むリバースリンクメッセージを構築する。リバースリンクメッセージは、チャネル状態情報（ＣＳＩ）としても呼ぶことがある。リバースリンクメッセージは、通信リンクにおよび／または受信したデータストリームに関する、さまざまなタイプの情報を含んでいてもよい。リバースリンクメッセージは、その後、データソース１０６８から多数のデータストリームに対するトラフィックデータも受け取るＴＸデータプロセッサ１０６７により処理され、変調器１０６６により変調され、送信機１０６２ａないし１０６２ｒにより調整され、送信機１０５０に返信される。
【００９４】
送信機１０５０において、受信機からの変調信号は、受信機システム１０５１により送信されたリバースリンクメッセージを抽出するために、アンテナ１０５６により受信され、受信機１０５５により調整され、復調器１０５８により復調され、ＲＸデータプロセッサ１０５９により処理される。プロセッサ１０６０は、ＲＸデータプロセッサ１０５９からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受け取ってもよい。プロセッサ１０６０は、メモリ１０５７上に情報を記憶してもよく、メモリ１０５７から情報を検索してもよい。プロセッサ１０６０は、ビームフォーミングの重みを決定するために、どのプリコーディング行列を使用するかを決定し、その後、抽出したメッセージを処理してもよい。
【００９５】
図９は、基地局１１３５内に備えられていてもよいあるコンポーネントを示している。基地局１１３５は、アクセスポイント、ブロードキャスト送信機、ノードＢ、エボルブドノードＢ等としても呼ぶことがあり、アクセスポイント、ブロードキャスト送信機、ノードＢ、エボルブドノードＢ等の機能性のうちのいくつかまたはすべてを含んでいてもよい。基地局１１３５は、プロセッサ１１０３を備えている。プロセッサ１１０３は、汎用のシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ）や、特殊目的マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））や、マイクロ制御装置や、プログラマブルゲートアレイ等であってもよい。プロセッサ１１０３は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）として呼ぶことがある。単一のプロセッサ１１０３だけを図９の基地局１１３５中で示しているが、代替的なコンフィギュレーションでは、プロセッサの組み合わせ（例えば、ＡＲＭおよびＤＳＰ）を使用することができる。
【００９６】
基地局１１３５はまた、メモリ１１０５を備えている。メモリ１１０５は、電子情報を記憶することが可能な何らかの電子的なコンポーネントであってもよい。メモリ１１０５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、ＲＡＭ中のフラッシュメモリデバイス、プロセッサに含まれているオンボードメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ等と、それらの組み合わせを含むものとして、具現化してもよい。
【００９７】
データ１１０７および命令１１０９は、メモリ１１０５中に記憶されていてもよい。命令１１０９は、ここで開示した方法を実現するように、プロセッサ１１０３により実行可能であってもよい。命令１１０９を実行することは、メモリ１１０５中に記憶されているデータ１１０７の使用を伴ってもよい。プロセッサ１１０３が命令１１０９を実行するときに、命令１１０９ａのさまざまな部分をプロセッサ１１０３上にロードしてもよく、データ１１０７ａのさまざまなピースをプロセッサ１１０３上にロードしてもよい。
【００９８】
基地局１１３５はまた、基地局１１３５へのおよび基地局１１３５からの信号の送受信を可能にする、送信機１１１１および受信機１１１３を備えていてもよい。送信機１１１１および受信機１１１３をひとまとめにして、トランシーバ１１１５として呼ぶことがある。第１のアンテナ１１１７ａと第２のアンテナ１１１７ｂは、トランシーバ１１１５に電気的に結合されていてもよい。基地局１１３５はまた、（示していない）複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および／または、付加的なアンテナを備えていてもよい。
【００９９】
基地局１１３５のさまざまなコンポーネントは、１つ以上のバスにより互いに結合されていてもよい。１つ以上のバスは、電力バス、制御信号バス、ステータス信号バス、データバス等を含んでいてもよい。明確にする目的のために、図９では、さまざまなバスをバスシステム１１１９として示している。
【０１００】
図１０は、ワイヤレス通信デバイス１２０１内に備えられていてもよいあるコンポーネントを示している。ワイヤレス通信デバイス１２０１は、アクセス端末、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）等であってもよい。ワイヤレス通信デバイス１２０１は、プロセッサ１２０３を備えている。プロセッサ１２０３は、汎用のシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ）や、特殊目的マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））や、マイクロ制御装置や、プログラマブルゲートアレイ等であってもよい。プロセッサ１２０３は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）として呼ぶことがある。単一のプロセッサ１２０３だけを図１０のワイヤレス通信デバイス１２０１中で示しているが、代替的なコンフィギュレーションでは、プロセッサの組み合わせ（例えば、ＡＲＭおよびＤＳＰ）を使用することができる。
【０１０１】
ワイヤレス通信デバイス１２０１はまた、メモリ１２０５を備えている。メモリ１２０５は、電子情報を記憶することが可能な何らかの電子的なコンポーネントであってもよい。メモリ１２０５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、ＲＡＭ中のフラッシュメモリデバイス、プロセッサに含まれているオンボードメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ等と、それらの組み合わせを含むものとして、具現化してもよい。
【０１０２】
データ１２０７および命令１２０９は、メモリ１２０５中に記憶されていてもよい。命令１２０９は、ここで開示した方法を実現するように、プロセッサ１２０３により実行可能であってもよい。命令１２０９を実行することは、メモリ１２０５中に記憶されているデータ１２０７の使用を伴ってもよい。プロセッサ１２０３が命令１２０９を実行するときに、命令１２０９ａのさまざまな部分をプロセッサ１２０３上にロードしてもよく、データ１２０７ａのさまざまなピースをプロセッサ１２０３上にロードしてもよい。
【０１０３】
ワイヤレス通信デバイス１２０１はまた、ワイヤレス通信デバイス１２０１へのおよびワイヤレス通信デバイス１２０１からの信号の送受信を可能にする、送信機１２１１および受信機１２１３を備えていてもよい。送信機１２１１および受信機１２１３をひとまとめにして、トランシーバ１２１５として呼ぶことがある。第１のアンテナ１２１７ａと第２のアンテナ１２１７ｂは、トランシーバ１２１５に電気的に結合されていてもよい。ワイヤレス通信デバイス１２０１はまた、（示していない）複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および／または、付加的なアンテナを備えていてもよい。
【０１０４】
ワイヤレス通信デバイス１２０１のさまざまなコンポーネントは、１つ以上のバスにより互いに結合されていてもよい。１つ以上のバスは、電力バス、制御信号バス、ステータス信号バス、データバス等を含んでいてもよい。明確にする目的のために、図１０では、さまざまなバスをバスシステム１２１９として示している。
【０１０５】
直交多重化スキームに基づいている通信システムを含むさまざまな通信システムに対して、ここで説明した技術を使用してもよい。このような通信システムの例には、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム等が含まれる。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用し、これは、システム帯域幅全体を複数の直交副搬送波に区分する変調技術である。これらの副搬送波は、トーン、ビン等と呼ぶこともある。ＯＦＤＭでは、各副搬送波を、データにより独立的に変調してもよい。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、インターリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を利用して、システム帯域幅にわたって分散されている副搬送波上で送信してもよく、局所化されたＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）を利用して、隣接する副搬送波のブロック上で送信してもよく、または、拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用して、隣接する副搬送波の複数のブロック上で送信してもよい。一般に、変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数ドメインで送られ、ＳＣ−ＦＤＭＡでは時間ドメインで送られる。
【０１０６】
用語“決定する”は、幅広いさまざまなアクションを含んでおり、それゆえ、“決定する”は、算出する、計算する、処理する、導出する、調べる、検索する（例えば、表、データベース、または別のデータ構造中において検索する）、確認する、および、これらに類するものを含むことができる。また、“決定する”は、受信する（例えば、情報を受信する）、アクセスする（例えば、メモリ中のデータにアクセスする）、および、これらに類するものを含むことができる。また、“決定する”は、解決する、選択する、選ぶ、確立する、および、これらに類するものを含むことができる。
【０１０７】
フレーズ“に基づいて”は、そうではないと明記されていない限り、“のみに基づいて”を意味しない。言い換えると、フレーズ“に基づいて”は、“のみに基づいて”と“に少なくとも基づいて”の双方を説明している。
【０１０８】
用語“プロセッサ”は、汎用プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、制御装置、マイクロ制御装置、状態機械等を含むように広く解釈すべきである。ある状況下では、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のことを指してもよい。用語“プロセッサ”は、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを備えた１つ以上のマイクロプロセッサ、あるいは、他の何らかのこのようなコンフィギュレーションのような、処理デバイスの組み合わせのことを指してもよい。
【０１０９】
用語“メモリ”は、電子情報を記憶することが可能な何らかの電子的なコンポーネントを含むように広く解釈すべきである。用語メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気データ記憶装置または光データ記憶装置、レジスタ等のような、さまざまなタイプのプロセッサ読取可能媒体のことを指してもよい。プロセッサが、メモリから情報を読み取る、および／または、メモリに情報を書き込むことができる場合に、メモリは、プロセッサと電子的に通信していると言われる。プロセッサに一体化しているメモリは、プロセッサと電子的に通信している。
【０１１０】
用語“命令”および“コード”は、何らかのタイプのコンピュータ読取可能なステートメントを含むように広く解釈すべきである。例えば、用語“命令”および“コード”は、１つ以上のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、手順等のことを指してもよい。“命令”および“コード”は、単一のコンピュータ読取可能なステートメントまたは多くのコンピュータ読取可能なステートメントを含んでいてもよい。
【０１１１】
ここで説明した機能は、ハードウェアにより実行されるソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。関数は、１つ以上の命令として、コンピュータ読取可能媒体上に記憶してもよい。用語“コンピュータ読取可能媒体”または“コンピュータプログラムプロダクト”は、コンピュータまたはプロセッサによりアクセスできる何らかの一時的でない有形の記憶媒体のことを指す。事例として、これらに限定されないが、コンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、コンピュータによりアクセスでき、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを伝えるまたは記憶するために使用できる他の何らかの媒体を含んでいてもよい。ここで使用するようなディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、および、ブルーレイ（登録商標）ディスクを含むが、一般的に、ディスク（ｄｉｓｋ）は、データを磁気的に再生する一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）は、データをレーザによって光学的に再生する。
【０１１２】
ここで開示した方法は、説明した方法を達成するための１つ以上のステップまたはアクションを含んでいる。方法のステップおよび／またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに交換可能であってもよい。言い換えると、ステップまたはアクションの特定の順序が、説明されている方法の適切な動作に対して必要とされない限り、特定のステップおよび／またはアクションの順序ならびに／あるいは使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく、修正してもよい。
【０１１３】
さらに、図３、図５〜図７により示されたもののような、ここで説明した方法および技術を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段が、デバイスによりダウンロードできるか、および／または、そうでなければ、デバイスにより取得できることを正しく認識すべきである。例えば、ここで説明した方法を実行するための手段の移送を促進するために、デバイスをサーバに結合してもよい。代替的に、記憶装置手段（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）や、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）や、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクのような物理的な記憶媒体等）を介して、ここで説明したさまざまな方法を提供することができる。これにより、記憶装置手段をデバイスに結合または提供すると、デバイスが、さまざまな方法を取得できる。
【０１１４】
特許請求の範囲は、上記で示したまさにそのコンフィギュレーションおよびコンポーネントに限定されるものではないことを理解すべきである。さまざまな修正、変更、およびバリエーションが、ここで説明したシステム、方法、ならびに装置の構成、動作、および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく行われてもよい。
【図１】
2012521180.tif 000003
【図２】
2012521180.tif 000004
【図３】
2012521180.tif 000005
【図４】
2012521180.tif 000006
【図５】
2012521180.tif 000007
【図６】
2012521180.tif 000008
【図７】
2012521180.tif 000009
【図８】
2012521180.tif 000010
【図９】
2012521180.tif 000011
【図１０】
2012521180.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月10日(2012.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバックデータを発生させるための方法において、
前記方法は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信することと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定することと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定することと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させることと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信することとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる方法。
【請求項２】
前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する請求項１記載の方法。
【請求項４】
フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記決定したモードは、閉ループモードである請求項７記載の方法。
【請求項９】
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得することと、
前記チャネル推定に基づいて、前記ＣＱＩを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、前記ランクを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算することと
をさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記決定したモードは、開ループモードである請求項６記載の方法。
【請求項１１】
完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定することをさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算することと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在し、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算することと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定することをさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送ることと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することとをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである請求項７記載の方法。
【請求項２０】
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定することと、
プリコーディングベクトルを取得することと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択することと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成することと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させることと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ランクを計算することとをさらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記方法は、ワイヤレス通信デバイスにより実行される請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記方法は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されているワイヤレスデバイスにより実行される請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信するメモリと、
前記メモリ中に記憶されている命令とを具備し、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するようにと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するようにと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するようにと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるようにと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するように、前記プロセッサにより実行可能であり、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
【請求項２９】
前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３０】
前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３１】
フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３２】
前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３３】
前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３４】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項３３記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３５】
前記決定したモードは、閉ループモードである請求項３４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３６】
前記命令は、
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ＣＱＩを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ランクを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算するように、さらに実行可能である請求項３５記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３７】
前記決定したモードは、開ループモードである請求項３３記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３８】
完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
前記命令は、すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定するようにさらに実行可能である請求項３７記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３９】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
前記命令は、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項３８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４０】
前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が存在し、
前記命令は、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算するようにと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項３８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４１】
部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
前記命令は、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定するようにさらに実行可能である請求項３７記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４２】
前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記命令は、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送るようにと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４３】
前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４４】
前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するように、さらに実行可能である請求項４１記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４５】
前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する請求項４４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４６】
前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである請求項３４記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４７】
前記命令は、
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定するようにと、
プリコーディングベクトルを取得するようにと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択するようにと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成するようにと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させるようにと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である請求項４６記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４８】
前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項４９】
前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５０】
前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５１】
前記ワイヤレスデバイスは、ワイヤレス通信デバイスである請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５２】
前記ワイヤレスデバイスは、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されている請求項２８記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５３】
前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである請求項５２記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５４】
前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである請求項５２記載のワイヤレスデバイス。
【請求項５５】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
基地局からダウンリンクメッセージを受信する手段と、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する手段と、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定する手段と、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させる手段と、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信する手段とを具備し、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
【請求項５６】
フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスのための、その上に命令を有するコンピュータ読取可能記憶媒体において、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するためのコードと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するためのコードと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するためのコードと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるためのコードと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するためのコードとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるコンピュータ読取可能記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
特許請求の範囲は、上記で示したまさにそのコンフィギュレーションおよびコンポーネントに限定されるものではないことを理解すべきである。さまざまな修正、変更、およびバリエーションが、ここで説明したシステム、方法、ならびに装置の構成、動作、および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく行われてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］フィードバックデータを発生させるための方法において、
前記方法は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信することと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定することと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定することと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させることと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信することとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいる方法。
［２］前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する［１］に記載の方法。
［３］前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する［１］に記載の方法。
［４］フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル局情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する［１］に記載の方法。
［５］前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む［１］に記載の方法。
［６］前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む［１］に記載の方法。
［７］前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む［６］に記載の方法。
［８］前記決定したモードは、閉ループモードである［７］に記載の方法。
［９］フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得することと、
前記チャネル推定に基づいて、ＣＱＩを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、ランクを計算することと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算することと
をさらに含む［８］に記載の方法。
［１０］前記決定したモードは、開ループモードである［６］に記載の方法。
［１１］完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定することをさらに含む［１０］に記載の方法。
［１２］前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算することと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算することとをさらに含む［１１］に記載の方法。
［１３］前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在し、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算することと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算することとをさらに含む［１１］に記載の方法。
［１４］部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定することをさらに含む［１０］に記載の方法。
［１５］前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送ることと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することとをさらに含む［１４］に記載の方法。
［１６］前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算することとをさらに含む［１４］に記載の方法。
［１７］前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定することとをさらに含む［１４］に記載の方法。
［１８］前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する［１７］に記載の方法。
［１９］前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである［７］に記載の方法。
［２０］擬似固有ビームフォーミングスキームを決定することと、
プリコーディングベクトルを取得することと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択することと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成することと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させることと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算することと、
前記ランクを計算することとをさらに含む［１９］に記載の方法。
［２１］前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む［１］に記載の方法。
［２２］前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む［１］に記載の方法。
［２３］前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている［１］に記載の方法。
［２４］前記方法は、ワイヤレス通信デバイスにより実行される［１］に記載の方法。
［２５］前記方法は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されているワイヤレスデバイスにより実行される［１］に記載の方法。
［２６］前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである［２５］に記載の方法。
［２７］前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである［２５］に記載の方法。
［２８］フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信するメモリと、
前記メモリ中に記憶されている命令とを具備し、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するようにと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するようにと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するようにと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるようにと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するように、前記プロセッサにより実行可能であり、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
［２９］前記ダウンリンクメッセージは、フィードバックのためのチャネル推定に対して、共通基準信号（ＣＲＳ）の代わりに、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を使用する［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［３０］前記ダウンリンクメッセージは、チャネル推定とフィードバックの目的のために、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）を使用する［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［３１］フィードバックの目的のための干渉推定に対して、復調基準信号（ＤＭ−ＲＳ）と、チャネル局情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）と、共通基準信号（ＣＲＳ）とのうちの少なくとも１つを使用する［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［３２］前記フィードバックデータは、干渉共分散を含む［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［３３］前記フィードバックデータは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とランクとを含む［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［３４］前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む［３３］に記載のワイヤレスデバイス。
［３５］前記決定したモードは、閉ループモードである［３４］に記載のワイヤレスデバイス。
［３６］前記命令は、
フィードバックのための利用可能な基準信号ポート（ＲＳＦＢ）からチャネル推定を取得するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ＣＱＩを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、ランクを計算するようにと、
前記チャネル推定に基づいて、１つ以上のプリコーディングベクトルを計算するように、さらに実行可能である［３５］に記載のワイヤレスデバイス。
［３７］前記決定したモードは、開ループモードである［３４］に記載のワイヤレスデバイス。
［３８］完全なチャネル相互関係が、送信機において使用可能であり、
前記命令は、すべての送信アンテナに対するチャネル知識が受信機において存在するか否かを決定するようにさらに実行可能である［３７］に記載のワイヤレスデバイス。
［３９］前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が前記受信機において存在せず、
前記命令は、
受信ビームの数と、利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記受信ビームの数と、前記利用可能なチャネル知識とに基づいて、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である［３８］に記載のワイヤレスデバイス。
［４０］前記すべての送信アンテナに対するチャネル知識が存在し、
前記命令は、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ＣＱＩを計算するようにと、
固有ビームフォーミングがダウンリンクチャネルに適用されると仮定することにより、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である［３８］に記載のワイヤレスデバイス。
［４１］部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であり、
前記命令は、
ａ）前記送信機において知られていないチャネル情報のためのフィードバックチャネルが存在するか否か、
ｂ）フィードバック計算のために、前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームを使用するか否か、または、
ｃ）前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために擬似固有ビームフォーミングを仮定するか否かを決定するようにさらに実行可能である［３７］に記載のワイヤレスデバイス。
［４２］前記送信機において知られていないチャネル情報のための前記フィードバックチャネルが存在し、
前記命令は、
前記フィードバックチャネルを使用して、欠落している情報を前記送信機に対して送るようにと、
完全なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するように、さらに実行可能である［４１］に記載のワイヤレスデバイス。
［４３］前記送信機において利用可能なチャネル知識により取得したビームをフィードバック計算のために使用し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算するように、さらに実行可能である［４１］に記載のワイヤレスデバイス。
［４４］前記ＣＱＩと前記ランクとを計算するために、擬似固有ビームフォーミングを仮定し、
前記命令は、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ＣＱＩを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するようにと、
利用可能なチャネル知識を使用して、前記ランクを計算する一方で、前記送信機において利用可能であるとも知られているチャネル知識を使用して、前記ビームを計算し、各ランクに対する他のレイヤに対して、これらのビームに直交するランダムなビームを仮定するように、さらに実行可能である［４１］に記載のワイヤレスデバイス。
［４５］前記擬似固有ビームフォーミングとともに、レイヤシフティングを使用する［４４］に記載のワイヤレスデバイス。
［４６］前記決定したモードは、部分的フィードバックモードである［３３］に記載のワイヤレスデバイス。
［４７］前記命令は、
擬似固有ビームフォーミングスキームを決定するようにと、
プリコーディングベクトルを取得するようにと、
前記取得したプリコーディングベクトルに直交する方向を選択するようにと、
前記プリコーディングベクトルと、前記選択した方向とを組み合わせて、組み合わされたプリコーディング行列を形成するようにと、
異なる選択した方向を使用して、１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を生成させるようにと、
前記１つ以上の組み合わされたプリコーディング行列を使用して、前記ＣＱＩを計算するようにと、
前記ランクを計算するように、さらに実行可能である［４６］に記載のワイヤレスデバイス。
［４８］前記フィードバックデータは、１つ以上のプリコーディングベクトルを含む［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［４９］前記フィードバックデータは、チャネルの量子化したバージョンを含む［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［５０］前記フィードバックデータは、受信機干渉構造と、アンテナビームフォーミング利得と、利用可能な受信ポートと、予め規定されたプリコーディング行列とのうちの少なくとも１つに基づいている［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［５１］前記ワイヤレスデバイスは、ワイヤレス通信デバイスである［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［５２］前記ワイヤレスデバイスは、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システム中で動作するように構成されている［２８］に記載のワイヤレスデバイス。
［５３］前記ワイヤレス通信システムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムである［５２］に記載のワイヤレスデバイス。
［５４］前記ワイヤレス通信システムは、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）システムである［５２］に記載のワイヤレスデバイス。
［５５］フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスにおいて、
基地局からダウンリンクメッセージを受信する手段と、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定する手段と、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定する手段と、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させる手段と、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信する手段とを具備し、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるワイヤレスデバイス。
［５６］フィードバックデータを発生させるように構成されているワイヤレスデバイスのための
コンピュータプログラムプロダクトにおいて、
前記コンピュータプログラムプロダクトは、その上に命令を有する一時的でないコンピュータ読取可能媒体を具備し、
前記命令は、
基地局からダウンリンクメッセージを受信するためのコードと、
完全なチャネル相互関係または部分的なチャネル相互関係が送信機において使用可能であるか否かを決定するためのコードと、
フィードバックデータ発生に対するモードを決定するためのコードと、
前記決定したモードを使用して、前記フィードバックデータを発生させるためのコードと、
前記基地局に対して前記フィードバックデータを送信するためのコードとを含み、
前記フィードバックデータは、ビームフォーミング情報を含んでいるコンピュータプログラムプロダクト。
【国際調査報告】
2012521180.tif 000013
2012521180.tif 000014
2012521180.tif 000015