JP2012509004A - 多重アンテナ無線通信システムで端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、多重アンテナ無線通信システムで端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法を開示する。この方法は、基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する段階と、該参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出する段階と、該算出されたチャネル品質指示子を基地局に伝送する段階と、を含み、チャネル品質指示子を算出する段階は、端末のフィードバック設定によって、一つ以上の参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定してチャネル品質指示子を算出することを特徴とする。

Description

本発明は、無線通信システムに係り、特に、多重アンテナ無線通信システムで端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法及びそのための装置に関するものである。

ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）は複数個の送信アンテナと複数個の受信アンテナを使用する方法で、この方法によりデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端あるいは受信端で複数個のアンテナを使用することによって容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献ではＭＩＭＯを‘多重アンテナ’とも称する。

多重アンテナ技術では、一つの全体メッセージを受信するために単一アンテナ経路に依存せずに、複数のアンテナから受信したデータ断片（ｆｒａｇｍｅｎｔ）を集めて併合することによってデータを完成する。多重アンテナ技術を用いると、特定大きさのセル領域内でデータ伝送速度を向上させたり、特定のデータ伝送速度を保障しながらシステムカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を増加させたりすることができる。また、この技術は、移動通信端末と中継器などに幅広く用いることができる。多重アンテナ技術によれば、単一アンテナを使用した従来技術による移動通信における伝送量限界を克服することができる。

一般的な多重アンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成図を図１に図示になっている。送信端では送信アンテナがＮ_Ｔ個設けられ、受信端では受信アンテナがＮ_Ｒ個設けられている。このように送信端及び受信端の両方で複数個のアンテナを使用する場合は、送信端または受信端のいずれかにのみ複数個のアンテナを使用する場合に比べて理論的なチャネル伝送容量が増加する。チャネル伝送容量の増加はアンテナの数に比例する。したがって、伝送レートが向上し、周波数効率が向上する。一つのアンテナを使用する場合における最大伝送レートをＲ_ｏとすれば、多重アンテナを使用する場合における伝送レートは、理論的に、下記の数学式１のように、最大伝送レートＲ_ｏにレート増加率Ｒ_ｉを乗じた分だけ増加することができる。ここで、Ｒ_ｉはＮ_ＴとＮ_Ｒのうち小さい値だ。

例えば、４個の送信アンテナと４個の受信アンテナを使用するＭＩＭＯ通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて理論上４倍の伝送レートを獲得することができる。このような多重アンテナシステムの理論的容量増加が９０年代半ばに証明されて以来、実質的にデータ伝送率を向上させるための種々の技術が現在まで活発に研究されてきており、それらのいくつかの技術は既に３世代移動通信及び次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。

現在までの多重アンテナ関連研究動向について述べると、様々なチャネル環境及び多重接続環境における多重アンテナ通信容量計算などに関連した情報理論側面の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型導出の研究、そして伝送信頼度向上及び伝送率向上のための時空間信号処理技術の研究など、多様な観点で活発な研究が行われている。

多重アンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法で説明するためにそれを数学的にモデリングする場合、次のように示すことができる。図１に示すように、Ｎ_Ｔ個の送信アンテナとＮ_Ｒ個の受信アンテナが存在するとしよう。まず、送信信号について説明すると、Ｎ_Ｔ個の送信アンテナがある場合、最大伝送可能な情報はＮ_Ｔ個であるから、伝送情報を下記の数学式２のようなベクトルで表すことができる。

一方、それぞれの伝送情報（ｓ_１，ｓ_２，…，ｓ_ＮＴ）において伝送電力を異ならせるることができ、この場合のそれぞれの伝送電力を（Ｐ_１，Ｐ_２，…，Ｐ_ＮＴ）とすれば、伝送電力の調整された伝送情報をベクトルにすると、下記の数学式３の通りになる。

また、

を伝送電力の対角行列

を用いて下記の数学式４のように示すことができる。

一方、伝送電力の調整された情報ベクトル

に重み行列

が適用されて実際に伝送されるＮ_Ｔ個の送信信号（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ）（ｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_ＮＴ）が構成される場合が考えられる。ここで、重み行列は、伝送情報を伝送チャネル状況などに応じて各アンテナに適切に分配する役割を果たす。このような伝送信号（ｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_ＮＴ）は、ベクトル（ｘ）を用いて下記の数学式５のように表すことができる。ここで、ｗ_ｉｊは、

の送信アンテナと

の情報間の重み値を意味する。

は、重み行列（Ｗｅｉｇｈｔ Ｍａｔｒｉｘ）またはプリコーディング行列（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ）と呼ばれる。

一方、空間多重化手法では、伝送情報（ｓ_１，ｓ_２，…，ｓ_ＮＴ）のそれぞれは、異なる値を持つ。一方、送信ダイバーシティ手法では伝送情報（ｓ_１，ｓ_２，…，ｓ_ＮＴ）のそれぞれが同一値を持つ。一般的な送信ダイバーシティ手法には、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）及びＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｄｅｌａｙ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）などがある。

上述の議論に基づき、以下では多重アンテナ無線通信システムで端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法及びそのための装置を提案する。

本発明の一様態として、上記の課題を解決するための多重アンテナ無線通信システムにおいて端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法は、基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する段階と、該参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出する段階と、該算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する段階と、を含み、前記チャネル品質指示子を算出する段階は、前記端末のフィードバック設定によって、前記参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。

好適には、前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。

ここで、前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記空間多重化手法の最大ランクは２であることを特徴とする。

より好適には、前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。または、前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とすることができる。

本発明の他の様態として、上記の課題を解決するための多重アンテナ無線通信システムにおいて端末装置は、基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する受信モジュールと、前記参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出するプロセッサと、前記算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する送信モジュールと、を含み、前記プロセッサは、前記端末装置のフィードバック設定によって、前記参照信号らが空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。

好適には、前記プロセッサは、前記端末装置がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。

より好適には、前記プロセッサは、前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする。または、前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することもできる。

一方、前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応し、前記端末のフィードバック設定は上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする。

本発明の実施例によれば、多重アンテナ無線通信システムで端末がチャネル品質指示子を基地局に效果的にフィードバックすることができる。

本発明から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。

一般的な多重アンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。 ３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。 ダウンリンク無線フレームの機能的構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで使用されるアップリンクサブフレームの構造を示す図である。 多重アンテナ無線通信システムでダウンリンク信号を伝送するためのコードワード、レイヤー及びアンテナのマッピング関係を説明するための図である。 本発明の一実施例による端末装置のブロック構成図である。

以下に添付の図面を参照して説明される本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例とする。

本明細書で３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｒｅｌｅａｓｅ−８）システムをＬＴＥシステムまたはレガシーシステムと呼ぶ。また、ＬＴＥシステムを支援する端末をＬＴＥ端末またはレガシー端末と呼ぶ。これに対応して、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌｅａｓｅ−９）システムをＬＴＥ−Ａシステムまたは進化したシステムと呼ぶ。また、ＬＴＥ−Ａシステムを支援する端末をＬＴＥ−Ａ端末または進化した端末と呼ぶ。

便宜上、本明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは一例に過ぎず、本発明の実施例は、上記の定義に該当するいずれの通信システムにも適用されることができる。また、本明細書ではＦＤＤ方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これも一例に過ぎず、本発明の実施例はＨ−ＦＤＤ方式またはＴＤＤ方式にも容易に変形されて適用されることができる。

図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。制御プレーンは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが伝送される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが伝送される通路を意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて連結されている。伝送チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層間にデータが移動する。送信側の物理層及び受信側の物理層の間には物理チャネルを通じてデータが移動する。物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして用いる。具体的に、物理チャネルは、ダウンリンクではＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層における媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層におけるＲＬＣ層は、信頼性できるデータ伝送を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックにより具現しても良い。第２層におけるＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを效率的に伝送するために余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。

第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ連結が確立されている場合、端末はＲＲＣ連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にある。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）及び移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末にダウンリンクまたはアップリンク伝送サービスを提供する。互いに異なるセルは、それぞれ異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。

ネットワークから端末にデータを伝送するダウンリンク伝送チャネルは、システム情報を伝送するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを伝送するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するダウンリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。ダウンリンクマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージは、ダウンリンクＳＣＨを通じて伝送されても良く、別のダウンＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて伝送されても良い。一方、端末からネットワークにデータを伝送するアップリンク伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するアップリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。伝送チャネルの上位に位置し、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）には、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図３は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらの物理チャネルを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。

端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合、基地局と同期を合わせる等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ３０１）。このために、端末は基地局から主同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及び副同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を獲得することができる。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内放送情報を獲得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階でダウンリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬＲＳ）を受信してダウンリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終えた端末は、物理ダウンリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）及び該ＰＤＣＣＨに含まれた情報に応じて物理ダウンリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することによってより具体的なシステム情報を獲得することができる（Ｓ３０２）。

一方、基地局に最初に接続したり信号伝送のための無線資源がない場合、端末は基地局に対してランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる（段階Ｓ３０３乃至段階Ｓ３０６）。このために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を通じて特定シーケンスをプリアンブルとして伝送し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨを通じてプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４及びＳ３０６）。競合ベースのＲＡＣＨの場合、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をさらに行うことができる。

上記のような手順を行った端末は、以降、一般的なアップリンク／ダウンリンク信号伝送手順としてＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ３０７）及び物理アップリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理アップリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）伝送（Ｓ３０８）を行うことができる。端末がアップリンクを通じて基地局に伝送する制御情報または端末が基地局から受信する制御情報は、ダウンリンク／アップリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、端末は、上記のＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／またはＰＵＣＣＨを通じて伝送することができる。

図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は１０ｍｓ（３２７２００・Ｔ_ｓ）の長さを有し、１０個の均一な大きさのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成されている。それぞれのサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成されている。それぞれのスロットは、０．５ｍｓ（１５３６０・Ｔ_ｓ）の長さを有する。ここで、Ｔ_ｓは、サンプリング時間を表し、Ｔ_ｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^−８（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて１リソースブロックは、１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが伝送される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、一つ以上のサブフレーム単位に定められることができる。上記の無線フレームの構造は例示に過ぎないもので、これに限定されず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、及びスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は様々にすることができる。

図５は、ダウンリンク無線フレームの機能的構造を例示する図である。

図５を参照すると、ダウンリンク無線フレームは均一な長さを有する１０個のサブフレームを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいてサブフレームは全体ダウンリンク周波数に対してパケットスケジューリングの基本時間単位と定義される。各サブフレームは、スケジューリング情報及びその他制御チャネル伝送のための区間（制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ））とダウンリンクデータ伝送のための区間（データ領域（ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ））とに分けられる。制御領域は、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルから始まり、一つ以上のＯＦＤＭシンボルを含む。制御領域の大きさは、サブフレームごとに独立して設定されることができる。制御領域は、Ｌ１／Ｌ２（ｌａｙｅｒ １／ｌａｙｅｒ ２）の制御信号を伝送するのに使用される。データ領域は、ダウンリンクトラフィックを伝送するのに使用される。

図６は、ＬＴＥシステムで使用されるアップリンクサブフレームの構造を示す図である。

図６を参照すると、ＬＴＥアップリンク伝送の基本単位である１ｍｓ長さのサブフレーム（６００）は、２つの０．５ｍｓスロット（６０１）で構成される。一般（Ｎｏｒｍａｌ）巡回プレフィックス（ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ：ＣＰ）の長さを仮定する時、各スロットは７個のシンボル（６０２）で構成され、一つのシンボルは一つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する。リソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）（６０３）は、周波数領域で１２個の副搬送波、且つ時間領域で１スロットに該当するリソース割当単位である。ＬＴＥのアップリンクサブフレームの構造は、大きく、データ領域（６０４）と制御領域（６０５）とに区分される。ここで、データ領域は、各端末に音声、パケットなどのデータを送信するのに使用される一連の通信リソースを意味し、サブフレーム内で制御領域以外の残りのリソースに該当する。制御領域は、各端末からのダウンリンクチャネル品質報告、ダウンリンク信号に対する受信ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、アップリンクスケジューリング要請などを送信するのに使用される一連の通信リソースを意味する。

図６に示すように、一つのサブフレーム内でサウンディング参照信号が伝送されうる領域（６０６）は、一つのサブフレームで時間軸上で最後に位置するＳＣ−ＦＤＭＡシンボルがある区間であり、周波数上ではデータ伝送帯域を通じて伝送される。同一サブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡで伝送される複数の端末のサウンディング参照信号は、循環移動値で区別可能である。また、一つのサブフレームでＤＭ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）−参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）が伝送される領域（５０７）は、一つのスロットにおいて中央のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル、すなわち、４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと１１番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルがある区間であり、周波数上ではデータ伝送帯域を通じて伝送される。

図７は、多重アンテナ無線通信システムでダウンリンク信号を伝送するためのコードワード、レイヤー及びアンテナのマッピング関係を説明するための図である。

図７を参照すると、データ情報と伝送シンボル間には複雑なマッピング関係が存在する。まず、データ情報として、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層は、物理層にＮ_Ｃ個の伝送ブロックを伝達し、これらの伝送ブロックは物理層でチャネルコーディング過程を経てコードワードに変換され、パンクチャリング（Ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）または反復（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）過程のようなレートマッチングが行われる。ここで、チャネルコーディングは、ターボエンコーダまたはテールビットコンボリューションエンコーダのようなチャネルコーダで行われる。

チャネルコーディング過程とレートマッチング過程を経た後、Ｎ_Ｃ個のコードワードはＮ_Ｌ個のレイヤーにマッピングされる。ここで、レイヤーとは、多重アンテナ技術を用いて送る異なる情報のそれぞれを意味し、レイヤーの個数が、異なる情報を伝送できる最大数であるランクよりも大きくなることはない。これを数式的に

のように表現することができる。Ｈは、チャネル行列を表す。

参考として、一般的なダウンリンク伝送方式であるＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）伝送と違い、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で伝送されるアップリンク信号は、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理の影響を一定部分打ち消して送信信号が単一搬送波の特性を有するように、各レイヤーごとにＤＦＴ過程が行われる。

各レイヤーでＤＦＴ変換された信号は、プリコーディング行列が乗じられてＮ_Ｔ個の送信アンテナにマッピングされ、ＩＦＦＴ過程を経て基地局に送信される。

一般に、ダウンリンク参照信号には、共用参照信号と端末特定（ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）参照信号が存在し、共用参照信号は、図１０で開示されたプリコーディングが適用されない。すなわち、一方、端末特定参照信号は、一般的なデータと同様に、プリコーディング前段で挿入され、プリコーディングされて端末側に送信される。

端末特定（ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）参照信号、すなわち、専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）参照信号を用いてチャネル非依存的空間多重化伝送を具現するには次のような制約条件が存在する。まず、参照信号のシグナリングオーバーヘッドを減らすために、伝送参照信号は、変調されたデータシンボルと同一のプリコーディング行列を用いてプリコーディングされなければならない。また、空間的チャネルダイバーシティを獲得するために、プリコーディング行列はアンテナ間にスイッチングされなければならない。ただし、専用参照信号は、全体伝送リソース領域の全般にわたって特定規則に従ってあるいは任意に伝送されるから、当該制約条件を満たすことは容易ではない。これは、チャネル測定の効率性のために特定個数のリソース要素単位でチャネル測定がなされることから、専用参照信号をプリコーディングするプリコーディング行列はリソース要素単位には変化されないからである。したがって、もし、プリコーディング行列が毎リソース要素単位に変化し、プリコーディングされた専用参照信号がリソース要素ごとに存在しないと、専用参照信号がプリコーディングされたデータを伝送するリソース要素のチャネル測定ができないという問題がある。

一方、チャネル品質指示子（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ;ＣＱＩ）を基地局に報告するために、端末は、基地局が下記の表１のような伝送モードで参照信号を伝送するという仮定の下にチャネルを測定してＣＱＩ情報を生成する。すなわち、下記の表１は、端末がＣＱＩ測定のために仮定する基地局のＰＤＳＣＨ伝送モードを表す。

例えば、表１で、伝送モード７は、ビームフォーミング伝送モードを指し、単一データストリーム、すなわち、ランク１の伝送を支援する。ＰＢＣＨアンテナポートが複数個の場合、ＣＱＩ測定のために、基地局のＰＤＳＣＨ伝送モードは送信ダイバーシティ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）と仮定される。また、ＣＱＩは、下記の表２のようにインデックス形態として基地局にフィードバックされ、基地局は、当該フィードバックされたＣＱＩに対応する変調手法及びコーディングレートと同一の伝送フォーマットを決定して端末にダウンリンク伝送を行う。

一般に、多重アンテナシステムは、データ伝送率の向上のために多重データストリームの伝送を支援することができる。本発明では、多重アンテナシステムにおいて多重データストリーム伝送を支援するためのチャネル情報のフィードバック方法として、プリコーディング行列インデックスベースのＣＱＩ測定手法と送信ダイバーシティベースのＣＱＩ測定手法を提案する。

<プリコーディング行列インデックスベースのＣＱＩ測定手法>
複数のデータストリーム伝送を支援する多重アンテナシステムとは、プリコーディングに基づく空間多重化システムを意味する。したがって、ＣＱＩ測定のための参照信号を受信した受信端、すなわち、端末は、基地局がプリコーディング行列を適用したという仮定の下にＣＱＩを測定することができる。例えば、端末が認知している基地局の論理的アンテナポートが２個である場合、下記の表３に示すプリコーディング行列のいずれか一つがＰＤＳＣＨ伝送に適用されたという仮定の下にＣＱＩを測定する。

また、端末が認知している基地局の論理的アンテナポートが４個の場合、下記の表４に示すプリコーディング行列のいずれか一つがＰＤＳＣＨ伝送に適用されたという仮定の下にＣＱＩを測定する。

表４で、

の列ベクトル部分集合

と定義でき、母行列

で表現される。表４で、最大レイヤーの個数が２である理由は、論理的アンテナポートが４個である場合、端末のアンテナ個数によってランク４まで支援できるが、本発明のようにデュアルレイヤービームフォーミングの場合にはランク２まで支援可能なわけである。

一方、プリコーディングに基づく空間多重化手法であるから、端末は、ＣＱＩフィードバックとは別に、チャネル測定結果によって表３または表４のプリコーディング行列のインデックスを選択して基地局にフィードバックし、基地局はこれを用いて空間多重化を行うことができる。

<送信ダイバーシティベースのＣＱＩ測定手法>
次に、送信ダイバーシティベースのＣＱＩ測定手法について説明する。一般に、送信ダイバーシティ手法は、ランク１の場合であって、一つのデータストリーム伝送を意味し、多重アンテナを用いた重複伝送によって端末側の受信性能の向上を図る手法である。

まず、端末が認知している基地局の論理的アンテナポートが２個である場合を仮定する。ランクが１に設定された場合には、端末は、単一レイヤービームフォーミングと同様に、基地局が送信ダイバーシティ手法を適用してＰＤＳＣＨ伝送を行うという仮定の下にＣＱＩを測定できる。これは、端末がランク１の場合（すなわち、送信ダイバーシティ手法が適用された場合）を仮定してＣＱＩを測定及び報告する場合であっても、基地局はランク２でＰＤＳＣＨ伝送するように決定することがあるからである。また、基地局の送信ダイバーシティ手法適用を仮定するために、端末は特定プリコーディング行列を用いてＣＱＩを測定することができる。例えば、上記の表３でレイヤー２のインデックス０のように単位行列を用いて基地局がＰＤＳＣＨ伝送を行うと仮定してＣＱＩを測定する。ここで、特定プリコーディング行列は、単に送信ダイバーシティベースのＣＱＩ測定のために仮定したものであるから、基地局にフィードバックする必要はない。

また、端末が認知している基地局の論理的アンテナポートが４個である場合を仮定する。同様に、ランクが１に設定された場合では、端末は、単一レイヤービームフォーミングと同様に、基地局が送信ダイバーシティ手法を適用してＰＤＳＣＨ伝送を行うと仮定してＣＱＩを測定することができる。これも同様、端末がランク１の場合を仮定してＣＱＩを測定及び報告する場合であっても、基地局はランク２でＰＤＳＣＨ伝送するように決定できるからである。基地局の送信ダイバーシティ手法適用を仮定するために、端末は特定プリコーディング行列を用いてＣＱＩを測定することができる。例えば、上記の表４でレイヤー２のインデックス０のように

のようなプリコーディング行列を使用したり、単位行列の結合である

のような任意のプリコーディング行列を使用して基地局がＰＤＳＣＨ伝送を行うと仮定してＣＱＩを測定することができる。同様に、特定プリコーディング行列は、ランクが２に設定された場合、単に送信ダイバーシティベースのＣＱＩ測定のために仮定したものであるから、基地局にフィードバックする必要はない。

一方、論理的アンテナポートが４個の場合であっても、基地局でのＰＤＳＣＨ伝送は２個のアンテナポートを通じてのみ行われると仮定される。このような場合、アンテナポート対（ｐａｉｒ）は、リソースブロック単位あるいは特定個数のリソースブロック単位に変更可能である。

上述の一つの特定プリコーディング行列を使用する方法の他にも、プリコーディング行列の既に設定された集合内で選択的に適用されてＰＤＳＣＨ伝送が行われると仮定することもできる。より具体的に、基地局と端末が共有している論理的アンテナポートに関する情報、すなわち、ランク情報に基づいて、プリコーディング行列集合に含まれたプリコーディング行列は、リソースブロック単位あるいは特定個数のリソースブロック単位に別々に適用されると設定できる。他の例として、プリコーディング行列が時間領域で変更されて適用されると設定することもできる。すなわち、端末は、ＣＱＩ測定時に、間単位Ｔ_１ではプリコーディング行列Ｐ_１が使用され、時間単位Ｔ_２ではプリコーディング行列Ｐ_２が使用されると設定することができる。

また、アンテナ設定によって、生成されたビーム間には直交性が保障されることができる。すなわち、ビーム間干渉が存在しない。この場合、端末は、最大伝送ランクに対応するＣＱＩ情報をフィードバックすることができる。説明の便宜のために、端末が知っている論理的アンテナポートの個数が２であれば、端末は、ＰＤＳＣＨ伝送が２個のアンテナポートを通じてなされると仮定してＣＱＩを測定する。すなわち、一つのＰＤＳＣＨ伝送がアンテナポート０を通じてなされ、他のＰＤＳＣＨ伝送はアンテナポート１を通じてなされると仮定することができる。

一方、端末が知っている論理的アンテナポートの個数が４であれば、端末は、ＰＤＳＣＨ伝送が２つの送信ダイバーシティ手法を通じてなされると仮定してＣＱＩを測定する。すなわち、一つのＰＤＳＣＨ伝送が２個のアンテナポート（例えば、アンテナポート０及び１）を通じてなされ、他のＰＤＳＣＨ伝送は、残りのアンテナポート（例えば、アンテナポート２及び３）を通じてなされると仮定することができる。

以下では、単一ユーザＭＩＭＯシステムにおけるＣＱＩフィードバック手法と多重ユーザＭＩＭＯシステムにおけるＣＱＩフィードバック手法について説明する。まず、単一ユーザＭＩＭＯシステムでは、伝送リソースが単一ユーザにのみ専用に使用されるが、多重ユーザＭＩＭＯシステムでは、伝送リソースが複数のユーザに共有されることがある。しかし、ユーザの立場では、伝送リソースが多重化して複数のユーザに共有されているか否かがわからない。したがって、以下では、単一ユーザＭＩＭＯシステム、多重ユーザＭＩＭＯシステムの両方のための効率的なＣＱＩフィードバック手法を提案する。

説明の便宜上、最大伝送レイヤーの個数を２と仮定する。この場合、端末は、常に単一ユーザＭＩＭＯに基づくＣＱＩを測定して報告する。すなわち、ランクが１の場合は、伝送リソースは常に一つのユーザにのみ占有される。この場合、基地局は、多重ユーザＭＩＭＯ適用のための補償値を反映したＭＣＳのような伝送フォーマット情報を決定することができる。

他の例として、端末は、単一ユーザＭＩＭＯシステムに基づくＣＱＩ、多重ユーザＭＩＭＯシステムに基づくＣＱＩの両方をフィードバックする方法も考慮することができる。これを具現するために、それぞれのＭＩＭＯシステムのためのＣＱＩパラメータあるいはフォーマットを別々に設定することが好ましい。

また、端末は、単一ユーザＭＩＭＯシステムに基づくＣＱＩの他、多重ユーザＭＩＭＯシステムのための追加的情報もフィードバックすることができる。例えば、多重ユーザＭＩＭＯシステムのためのＣＱＩは、単一ユーザＭＩＭＯシステムのためのＣＱＩに対比したオフセット値として伝送されることができる。

図８は、本発明の一実施例による送信機及び受信機を示すブロック図である。ダウンリンクにおいて、送信機８１０は基地局の一部であり、受信機８５０は端末の一部である。アップリンクにおいて、送信機８１０は端末の一部であり、受信機８５０は基地局の一部である。

送信機８１０において、プロセッサ８２０は、データ（例、トラフィックデータ及びシグナリング）をエンコーディング、インタリービング及びシンボルマッピングしてデータシンボルを生成する。また、プロセッサ８２０は、パイロットシンボルを生成してデータシンボル及びパイロットシンボルを多重化する。

変調器８３０は、無線接続方式によって伝送シンボルを生成する。無線接続方式は、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＭＣ−ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡまたはこれらの組み合わせを含む。また、変調器８３０は、本発明の実施例で例示した様々なパーミュテーション方法を用いて、データが周波数領域で分散して伝送されうるようにする。無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）モジュール８３２は、伝送シンボルを処理（例、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換）して、アンテナ８３４から伝送されるＲＦ信号を生成する。

受信機８５０において、アンテナ８５２は、送信機８１０から伝送された信号を受信してＲＦモジュール８５４に提供する。ＲＦモジュール８５４は、受信した信号を処理（例、フィルタリング、増幅、周波数ダウン変換、デジタル化）して入力サンプルを提供する。

復調器８６０は、入力サンプルを復調してデータ値及びパイロット値を提供する。チャネル推定器８８０は、受信したパイロット値に基づいてチャネル推定値を誘導する。また、復調器８６０は、チャネル推定値を用いて、受信したデータ値にデータ検出（または等化）を行い、送信機８１０のためのデータシンボル推定値を提供する。また、復調器８６０は、本発明の実施例で例示した様々なパーミュテーション方法に対する逆動作を行い、周波数領域及び時間領域で分散されたデータを本来の順序に並べ替えることができる。プロセッサ８７０は、データシンボル推定値をシンボルデマッピング、デインタリービング及びデコーディングし、デコーディングされたデータを提供する。

一般に、受信機８５０において復調器８６０及びプロセッサ８７０による処理は、送信機８１０においてそれぞれ、変調器８３０及びプロセッサ８２０による処理と相互補完される。

制御器８４０及び８９０はそれぞれ、送信機８１０及び受信機８５０に存在する様々な処理モジュールの動作を監督及び制御する。メモリー８４２及び８９２はそれぞれ、送信機８１０及び受信機８５０のためのプログラムコード及びデータを記憶する。

図８で例示したモジュールは、説明のためのものに過ぎず、送信機及び／または受信機は必要に応じてモジュールをさらに含むこともでき、一部のモジュール／機能を省略したり、別個のモジュールにしたり、２以上のモジュールを一つのモジュールに統合したりすることもできる。

以上で説明された実施例は、本発明の構成要素及び特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されることができる。また、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係を有しない請求項は結合して実施例を構成することもでき、出願後の補正により新しい請求項として含めることも可能であることは自明である。

本文書で、本発明の実施例は、主に、基地局と端末とのデータ送受信関係を中心に説明された。本文書で基地局によって行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われることもできる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外のネットワークノードによって行われることもできることは自明である。‘基地局’は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語にすることもできる。また、‘端末’は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語にすることもできる。

本発明による実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上説明した機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態とすることができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶されてプロセッサにより駆動することができる。メモリーユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で、別の特定の形態に具体化できるということは当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解析してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解析により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

以上説明した多重アンテナ無線通信システムにおいてサウンディング参照信号送信方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、様々な多重アンテナ無線通信システムにも適用されることができる。

一方、前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応し、前記端末のフィードバック設定は上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする。
（項目１）
多重アンテナ無線通信システムにおいて端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法であって、
基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する段階と、
前記参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出する段階と、
前記算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する段階と、
を含み、
前記チャネル品質指示子を算出する段階は、
前記端末のフィードバック設定によって、前記参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、チャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目２）
前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、
前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目３）
前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目４）
前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目５）
前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記空間多重化手法の最大ランクは２であることを特徴とする、項目２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目６）
前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応することを特徴とする、項目１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目７）
前記端末のフィードバック設定は、上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする、項目１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
（項目８）
多重アンテナ無線通信システムにおける端末装置であって、
基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する受信モジュールと、
前記参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出するプロセッサと、
前記算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する送信モジュールと、
を含み、
前記プロセッサは、
前記端末装置のフィードバック設定によって、前記参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、端末装置。
（項目９）
前記プロセッサは、
前記端末装置がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、
前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目８に記載の端末装置。
（項目１０）
前記プロセッサは、
前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目９に記載の端末装置。
（項目１１）
前記プロセッサは、
前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、項目９に記載の端末装置。
（項目１２）
前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記空間多重化手法の最大ランクは２であることを特徴とする、項目９に記載の端末装置。
（項目１３）
前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応することを特徴とする、項目８に記載の端末装置。
（項目１４）
前記端末装置のフィードバック設定は、上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする、項目８に記載の端末装置。

Claims (14)

1. 多重アンテナ無線通信システムにおいて端末がチャネル品質指示子をフィードバックする方法であって、
   基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する段階と、
   前記参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出する段階と、
   前記算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する段階と、
   を含み、
   前記チャネル品質指示子を算出する段階は、
   前記端末のフィードバック設定によって、前記参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、チャネル品質指示子フィードバック方法。
2. 前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、
   前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
3. 前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
4. 前記端末が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
5. 前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記空間多重化手法の最大ランクは２であることを特徴とする、請求項２に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
6. 前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応することを特徴とする、請求項１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
7. 前記端末のフィードバック設定は、上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル品質指示子フィードバック方法。
8. 多重アンテナ無線通信システムにおける端末装置であって、
   基地局から複数のデータストリームに対応する参照信号を受信する受信モジュールと、
   前記参照信号を用いてチャネル品質指示子を算出するプロセッサと、
   前記算出されたチャネル品質指示子を前記基地局に伝送する送信モジュールと、
   を含み、
   前記プロセッサは、
   前記端末装置のフィードバック設定によって、前記参照信号が空間多重化手法または送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、端末装置。
9. 前記プロセッサは、
   前記端末装置がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記参照信号が前記空間多重化手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出し、
   前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号が前記送信ダイバーシティ手法で伝送されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項８に記載の端末装置。
10. 前記プロセッサは、
    前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、前記参照信号に単位行列形態または単位行列の結合形態のプリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項９に記載の端末装置。
11. 前記プロセッサは、
    前記端末装置が前記プリコーディング行列インデックスを報告しないと設定された場合、単位時間によって第１プリコーディング行列または第２プリコーディング行列が適用されたと仮定して前記チャネル品質指示子を算出することを特徴とする、請求項９に記載の端末装置。
12. 前記端末がプリコーディング行列インデックスを報告すると設定された場合、前記空間多重化手法の最大ランクは２であることを特徴とする、請求項９に記載の端末装置。
13. 前記一つ以上の参照信号は、前記基地局の多重アンテナのそれぞれに対応することを特徴とする、請求項８に記載の端末装置。
14. 前記端末装置のフィードバック設定は、上位層を通じてシグナリングされることを特徴とする、請求項８に記載の端末装置。

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