JP2012514877A - Ｍｉｍｏシステムにおける動的フィードバックチャネル情報送信装置及びその方法 - Google Patents

Ｍｉｍｏシステムにおける動的フィードバックチャネル情報送信装置及びその方法 Download PDF

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Abstract

ＭＩＭＯシステムにおける動的フィードバックチャネル情報を送信する基地局装置及びその送信方法が提供される。基地局装置は、第１チャネル状態情報を受信する第１チャネル状態情報受信部、複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択する受信端末選択部、選択された受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定する量子化長さ決定部、選択された受信端末に第２量子化長さを送信する量子化長さ送信部、選択された受信端末から第２チャネル状態情報を受信する第２チャネル状態情報受信部、第２チャネル状態情報に基づいて基地局の複数の送信アンテナを用いて選択された受信端末にデータを送信するデータ送信部とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システムの送信に関し、特に、ＭＩＭＯシステムにおける動的フィードバックチャネル情報を送信する装置及びその方法に関する。
マルチ送受信アンテナ（ＭＩＭＯ）システムは、送受信機に複数のアンテナがあるシステムであって、一般的に各アンテナはそれぞれ独立的に情報を受信機に送信し、ＭＩＭＯシステムあるいはＳＤＭ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムと呼ばれる。
これは、制限された周波数環境下において高速のデータ送信を可能にするため空間領域を活用するシステムである。現在まで研究された結果によると、ＭＩＭＯシステムのチャネル容量は送受信機の周辺に散乱体が多い環境において、単一の送受信アンテナシステムに比べて送信および受信機アンテナ数のうち最高値に該当する数に比例して増加するものと知られている。
マルチユーザを有するＭＩＭＯシステムは、各ユーザのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）要求事項を考慮して複数のユーザが同時に通信できるようにスケジューリングすることが求められており、システムの複雑度が高い。近年、マルチユーザを有するＭＩＭＯシステムにおいて、マルチユーザに対するスケジューリングに関係して、送受信の最適化、及びフィードバック信号の研究が進んでいる。
ＭＩＭＯシステムにおいて、従来のフィードバック方式の例として、受信機で取得することのできるストリーム別のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏｎ）を全て知らせる方法がある。
しかし、無線資源の無駄遣いという点で極めて非効率的である。
また、他の従来の方式は部分フィードバック（ｐａｒｔｉａｌ ｆｅｅｄｂａｃｋ）方式である。部分フィードバック方式ではコードブック（ｃｏｄｅ ｂｏｏｋ）のサイズが大きくなるにつれて、より精密なチャネル状態情報をフィードバックすることができるが、しかしながら、フィードバック情報が増加してしまうという問題がある。
本発明の好適な実施形態の一態様は、チャネル状態情報を動的に割り当てることによって、無線資源を効率的に用いることのできる装置を提供する。
本発明の概要的な一態様によれば、無線通信システムの基地局装置は、基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して、第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信する第１チャネル状態情報受信部と、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択する受信端末選択部と、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記選択された受信端末に対する第２量子化長さを個別的（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に決定する量子化長さ決定部と、前記選択された受信端末に対応する第２量子化長さを前記選択された受信端末に送信する量子化長さ送信部と、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を前記選択された受信端末から受信する第２チャネル状態情報受信部と、前記第２チャネル状態情報に基づいて基地局の複数の送信アンテナを用いて前記選択された受信端末にデータを送信するデータ送信部とを備えることを特徴とする。
前記受信端末選択部は、前記複数の送信アンテナの数に基づいて複数の受信端末を選択することが好ましい。
前記データ送信部は、前記第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成する加重値ベクトル生成部と、前記各送信アンテナを介して前記受信端末に送信されるデータに前記加重値ベクトルの要素を乗算してアンテナ送信データを生成する送信データ生成部と、前記アンテナ送信データを各送信アンテナを介して前記受信端末に送信する配列送信部とを含むことが好ましい。
前記加重値ベクトル生成部は、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記加重値ベクトルを生成することが好ましい。
前記各送信アンテナを用いて前記選択された受信端末にパイロット信号を送信するパイロット信号送信部をさらに備え、
前記第１チャネル状態情報及び前記第２チャネル状態情報は、前記パイロット信号に基づいて生成されることが好ましい。
前記第１チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
前記第２チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
前記量子化長さ決定部は、前記第１チャネル状態情報又は前記第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅、前記基地局装置の送信アンテナの数、前記複数の端末の数、前記基地局装置の送信電力、及び前記第１量子化長さの内の少なくとも１つ以上に基づいて前記第２量子化長さを決定することが好ましい。
前記量子化長さ決定部は、前記選択された受信端末のインデックスを含む受信端末リストを生成し、下記に示す数式１によって前記第２量子化長さを決定することが好ましい。
Figure 2012514877
 ここで、ｂｉはｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さ、αｉは下記に示す数式２のように決定され、
Figure 2012514877
 ここで、Ｐは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトル、
Figure 2012514877
は第１量子化長さ、βは下記に示す数式３のように決定され、
Figure 2012514877
 νは下記に示す数式４のように決定され、
Figure 2012514877
 ここで、Ｂは第１量子化長さと第２量子化長さの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末の数である。
また、他の本発明の概要的な一態様によれば、端末は、基地局装置と端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに量子化された第１チャネル状態情報を前記基地局装置に送信する第１チャネル状態情報送信部と、前記第１チャネル状態情報に基づいて決定された第２量子化長さを前記基地局装置から受信する量子化長さ受信部と、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記基地局装置に送信する第２チャネル状態情報送信部と、前記基地局装置から前記第２チャネル状態情報に基づいて送信されるデータを受信するデータ受信部とを備えることを特徴とする。
前記第１チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
前記第２チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
また、他の本発明の概要的な一態様によれば、基地局装置のデータ送信方法は、基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記受信端末に対する第２量子化長さを個別的（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に決定するステップと、前記受信端末に対応する第２量子化長さを前記受信端末に送信するステップと、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信するステップと、前記第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて前記受信端末にデータを送信するステップとを有することを特徴とする。
前記データを送信するステップは、前記基地局装置の加重値ベクトル生成部によって、前記第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成するステップと、前記基地局装置の送信データ生成部によって、前記各送信アンテナを介して前記受信端末に送信されるデータに前記加重値ベクトルの要素を乗算してアンテナ送信データを生成するステップと、前記基地局装置の配列送信部によって、前記アンテナ送信データを各送信アンテナを介して前記受信端末に送信するステップとを含むことが好ましい。
前記加重値ベクトルを生成するステップは、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記加重値ベクトルを生成することが好ましい。
前記第２量子化長さを個別的に決定するステップは、前記第１チャネル状態情報又は前記第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅、前記基地局装置の送信アンテナの数、前記複数の端末の数、前記基地局装置の送信電力、及び前記第１量子化長さの内の少なくとも１つ以上に基づいて前記第２量子化長さを決定することが好ましい。
前記基地局装置の量子化長さ決定部によって、前記受信端末に対するインデックスを含む受信端末リストを生成するステップと、下記に示す数式５によってスラック変数（ν）を決定するステップとをさらに有し、前記第２量子化長さを個別的に決定するステップは、下記に示す数式８によって前記第２量子化長さを決定することが好ましい。
Figure 2012514877
 ここで、Ｂは第１量子化長さと第２量子化長さの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末の数、
Figure 2012514877
は第１量子化長さ、αｉは下記に示す数式６のように決定され、
Figure 2012514877
 ここで、Ｐは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトルであり、
βは下記に示す数式７のように決定される。
Figure 2012514877
Figure 2012514877
 ここで、ｂｉはｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さである。
さらに、他の本発明の概要的な一態様によれば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、基地局装置によるデータ送信方法を実行するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、前記基地局装置のデータ送信方法は、基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定するステップと、前記受信端末に対応する第２量子化長さを前記受信端末に送信するステップと、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信するステップと、前記第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて前記受信端末にデータを送信するステップとを含むことを特徴とする。
本発明の他の特徴は、以下に述べる本発明の実施の形態及び図面と共に説明される詳細な説明により当業者にとって明白に認識されるはずである。
本発明に係るＭＩＭＯシステムにおける動的フィードバックチャネル情報送信装置及びその方法によれば、チャネル情報を動的に割り当てることによって無線資源を効率的に用いることができ、また、限定された無線資源を用いて、より正確なチャネル情報を送信することができるという効果がある。
本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法の概念を示す図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置の構造を示すブロック図である。 図２のデータ送信部の構造を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るチャネル情報を例示的に示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る基地局装置の構造を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法を示すフローチャートである。 図面と詳細な説明を通して、他に記述がなければ、図面の参照番号は、同一又は類似の要素、特徴、構造を説明するために使用される。また、各要素は明確性と利便性のために誇張されうる。
以下の説明は、本発明の装置及びその方法及び／又はシステムの包括的な理解を助けるために提供される。したがって、本発明の思想や範囲から逸脱しない範囲内で実施の形態の多様な変形及び修正が可能であることはもちろんである。また、広く知られた機能及び構造の説明は、明確性のために省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法の概念を示す図である。
複数の端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）は、基地局装置１１０にチャネル情報を送信する。チャネル情報は、基地局装置１１０から各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）までの無線チャネルに関する情報を含む。
本発明の一実施形態によると、各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）は、チャネル状態情報を量子化して基地局装置１１０に送信する。各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）は、各無線チャネルに対するチャネル状態情報を第１量子化長さに基づいて量子化して基地局装置１１０に送信する。
図１で、例えば、第１量子化長さは全ての端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）に対して同一に決定してもよい。第１量子化長さにに基づいて量子化されたチャネル状態情報を第１チャネル状態情報と称する。図１において、各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）に対してすべて５ビットの量子化長さに決定した実施形態を示した。
図１のＭＩＭＯシステムでは、基地局装置１１０に接続された複数の端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）のうち、選択された受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）だけが基地局装置１１０からデータを受信する。基地局装置１１０は、基地局装置１１０から各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）までの無線チャネルの状態に評価して受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）を選択する。
基地局装置１１０は、複数の端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）から受信した第１チャネル状態情報に基づいて複数の端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）のうち少なくとも１つ以上の受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）を選択してもよい。
基地局装置１１０は、各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）に対して第２量子化の長さを個別的に決定する。すなわち、第１受信端末１２０に対して決定された第２量子化長さ及び第２受信端末１３０に対して決定された第２量子化長さは互いに異なる長さであってもよい。図１に示す実施形態では、第１受信端末１２０に対して５ビット、第２受信端末１３０に対して８ビット、第３受信端末１４０に対して１５ビットの量子化長さを決定した実施形態を示した。第４受信端末１９０に対しては１２ビットの量子化長さを決定した。
基地局装置１１０は、各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）に対して第２量子化長さを送信する。各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）は、第２量子化長さに応じてチャネル状態情報を量子化する。第２量子化長さに量子化されたチャネル状態情報を第２チャネル状態情報と称する。各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）は、第２チャネル状態情報を基地局装置１１０に送信する。
ＭＩＭＯシステムにおいて、基地局装置１１０からデータを受信できる端末の数は制限されている。基地局装置１１０から特定の端末までのチャネル状態が良好ではない場合、その特定の端末は受信端末に選択される可能性が極めて低い。したがって、全ての端末がチャネル状態情報を基地局装置１１０に送信すると、これは無線資源の無駄遣いになり得る。
また、受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）は、データを受信するために無線チャネル情報を基地局装置１１０に送信しなければならない。受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）が基地局装置１１０に送信する無線チャネル情報が正確であるほど基地局装置１１０は効率的にデータを送信することができる。
もし、全ての端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）が基地局装置１１０にチャネル状態情報を送信すると、受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）が送信するチャネル状態情報の量は制限される。もし、受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）だけがチャネル状態情報を送信すれば、受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）はより多い量のチャネル状態情報を基地局装置１１０に送信することができる。
本発明によると、基地局装置１１０に接続された各端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）から第１チャネル状態情報を受信する。
図１に示す実施形態によると、基地局装置１１０は、最大４０ビットの第１チャネル状態情報を受信してもよい。すなわち、第１量子化長さは５ビットであり、基地局装置１１０に割り当てられた各第１量子化長さの総和は４０ビットである。
８個の端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）は５ビットに量子化された第１チャネル状態情報をそれぞれ送信する。基地局装置１１０は、第１チャネル状態情報に基づいて４個の受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）を選択する。
また、基地局装置１１０は、各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）に対して個別的に第２量子化長さを決定してもよい。図１に示す実施形態では、各端末に対して５ビット、８ビット、１５ビット、および１２ビットの第２量子化長さを決定する。基地局装置１１０に割り当てられた第２量子化長さの総和は４０ビットである。
図１の実施形態によると、第１量子化長さの総和と第２量子化長さは同一であるが、本発明の他の実施形態として、第１量子化長さの総和と第２量子化長さの総和は互いに異なってもよい。受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）が送信した第２チャネル状態情報は、第１チャネル状態情報よりも詳しい情報を含む。基地局装置１１０は、第２チャネル状態情報に基づいて効率的にデータを送信することができる。
図１の実施形態によると、第１量子化長さと第２量子化長さの総和は８０ビットである。
本発明の一実施形態によると、基地局装置１１０は、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報に対して各フィードバック帯域幅を割り当ててもよい。
端末（１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０）は、第１チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅を用いて第１チャネル状態情報を基地局装置１１０に送信してもよい。受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）は、第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅を用いて第２チャネル状態情報を基地局装置１１０に送信してもよい。
本発明の一実施形態によると、基地局装置１１０は、第１チャネル状態情報又は第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅に基づいて第２量子化長さを決定してもよい。本発明の一実施形態によると、第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅が狭い場合、基地局装置１１０は、第２量子化長さの総和が小さい値になるよう、各受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）に対して第２量子化の長さを決定してもよい。
加えて、本発明の一実施形態によると、基地局装置１１０は、受信端末（１２０、１３０、１４０、１９０）のうちデータを受信する端末を再選択してもよい。
図２は、本発明の一実施形態に係る基地局装置の構造を示すブロック図である。
以下、図２を参照して本発明に係る基地局装置の動作を詳細に説明する。
本発明に係る基地局装置２００は、第１チャネル状態情報受信部２１０、受信端末選択部２２０、量子化長さ決定部２３０、量子化長さ送信部２４０、第２チャネル状態情報受信部２５０、及びデータ送信部２６０を備える。
第１チャネル状態情報受信部２１０は、複数の端末（２７０、２８０）から第１チャネル状態情報を受信する。複数の端末（２７０、２８０）は、基地局装置２００から複数の端末（２７０、２８０）までの無線チャネルに対するチャネル状態情報を第１量子化長さに基づいて量子化する。本発明の一実施形態によると、第１量子化長さは複数の端末（２７０、２８０）に対して同一に決定されてもよい。
受信端末選択部２２０は、第１チャネル状態情報に基づいて複数の端末（２７０、２８０）のうち、データを受信する少なくとも１つ以上の受信端末２７０を選択する。本発明の一実施形態によると、受信端末選択部２２０は無線チャネルの状態が良好である端末２７０を受信端末として選択する。
量子化長さ決定部２３０は、第１チャネル状態情報に基づいて受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定する。本発明の一実施形態によると、量子化長さ決定部２３０は、基地局装置２００に割り当てられたフィードバック帯域幅、基地局装置の送信アンテナの数、基地局装置に接続した複数の端末の数、基地局装置の送信電力、及び第１量子化長さの内の少なくとも１つ以上に基づいて第２量子化長さを決定する。
量子化長さ送信部２４０は、受信端末２７０に対して決定された第２量子化長さを対応する受信端末に送信する。
第２チャネル状態情報受信部２５０は、基地局装置２００から受信端末２７０までの無線チャネルに対して第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を受信する。
データ送信部２６０は、第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて受信端末２７０にデータを送信する。
本発明の一実施形態によると、第２量子化長さは第１量子化長さよりも長く決定されてもよい。この場合、第２チャネル状態情報は、第１チャネル状態情報よりも詳しい情報を含む。データ送信部２６０は、無線チャネルに対するより詳しい情報に基づいて受信端末２７０にデータを効率的に送信することができる。
本発明の一実施形態によると、データ送信部２６０は、複数の送信アンテナを用いて複数の受信端末にデータを送信してもよい。もし、受信端末の数が送信アンテナの数よりも少ないか、送信アンテナの数と同一である場合には、データ送信部２６０は複数の受信端末にデータを効率的に送信することができる。したがって、受信端末選択部２２０は、複数の送信アンテナの数を考慮して受信端末の数を決定することができる。
本発明の一実施形態によると、基地局装置２００は、複数の送信アンテナを用いて受信端末にパイロット信号を送信するパイロット信号送信部をさらに備えてもよい。
本発明の一実施形態によると、各端末（２７０、２８０）はパイロット信号に基づいて基地局装置２００から各端末（２７０、２８０）までの無線チャネルを推定する。すなわち、端末（２７０、２８０）が送信する第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報は、パイロット信号送信部が送信したパイロット信号に基づいて生成される。
本発明の一実施形態によると、量子化長さ決定部２３０は、受信端末に対するインデックスを含む受信端末リストを生成して下記の数式１にように第２量子化長さを決定する。
＜数式１＞
Figure 2012514877
 数式１のｂｉはｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さであり、αｉは下記の数式２のように決定され、βは下記の数式３のように決定され、νは下記の数式４のように決定される。
＜数式２＞
Figure 2012514877
 数式２のＰは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトル、
Figure 2012514877
は、第１量子化長さである。
＜数式３＞
Figure 2012514877
 ＜数式４＞
Figure 2012514877
 数式４のＢは第１量子化長さと第２量子化長さの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末の数であり、
｜Ｓｎ｜は受信端末リストＳｎの大きさであって、受信端末リストに含まれる受信端末のインデックスの数を意味する。
本発明の一実施形態によると、数式１によって決定されたｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さｂｉは負数であってもよい。しかし、ｂｉは第２量子化長さであり、ｂｉが負数であることは適切ではない。この場合に、量子化長さ決定部はｂｉを「０」に決定し、ｂｉに対応する受信端末リストＳｎをアップデートしてｉ番目の受信端末を受信端末リストＳｎから削除する。
この場合、受信端末リストＳｎの大きさを意味する｜Ｓｎ｜は「１」だけ減少する。量子化長さ決定部２３０は、アップデートされた受信端末リストＳｎにしたがって受信端末リストＳｎに含まれた各受信端末に対して第２量子化ビットｂｉを再び決定してもよい。
図３は、本発明の一実施形態に係るデータ送信部の構造を示すブロック図である。
以下、図３を参照して本発明に係るデータ送信部の動作を詳細に説明する。
本発明に係るデータ送信部２６０は、加重値ベクトル生成部３１０、送信データ生成部３２０、及び配列送信部３３０を備える。
加重値ベクトル生成部３１０は、第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成する。
本発明の一実施形態によれば、加重値ベクトル生成部３１０は、ゼロフォーシング（ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇ）方式または最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式にしたがって加重値ベクトルを生成する。
送信部２６０が複数の送信アンテナ３４０を用いてデータを受信端末に送信する場合、基地局装置から各受信端末までの無線チャネルは送信アンテナ３４０の数だけの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を有するベクトルチャネルである。これを無線チャネルベクトルと称する。各受信端末が送信する第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報も無線チャネルベクトルに対する大きさ情報及び方向情報を含んでもよい。すなわち、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報もベクトルであってもよい。
本発明の他の実施形態によれば、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報は、無線チャネルベクトルに対する大きさ情報又は方向情報を含んでもよい。
本発明の他の実施形態によれば、加重値ベクトル生成部３１０は、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成する。すなわち、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報を結合して無線チャネルに対する正確な第３チャネル状態情報を生成し、第３チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成してもよい。
送信データ生成部３２０は、複数の送信アンテナ３４０を介して受信端末に送信される各データに加重値ベクトルの要素を乗算してアンテナ送信データを生成する。
配列送信部３３０は、アンテナ送信データを各送信アンテナ３４０を介して受信端末に送信する。
加重値ベクトル生成部３１０がゼロフォーシング方式によって加重値ベクトルを生成する場合、配列送信部は特定方向にはデータの送信を最小化し、他の方向には電力を集中してデータを送信してもよい。本発明の一実施形態によると、加重値ベクトル生成部３１０は、複数の受信端末が送信したチャネル状態情報に基づいて第１受信端末の方向には電力を集中してデータを送信し、第２受信端末の方向にはデータの送信を最小化することができる。
本発明の一実施形態によれば、加重値ベクトル生成部３１０は、第１受信端末に対して第２受信端末が送信した第２チャネル状態情報と直交する加重値ベクトルを生成する。第２受信端末が送信した第２チャネル状態情報と直交する加重値ベクトルは、第２受信端末の方向にはデータ送信を最小化する。第１受信端末に送信されるデータが第２受信端末に及ぼす干渉の影響が最小化される。
本発明の一実施形態によれば、第２チャネル状態情報は、基地局装置から各受信端末までの無線チャネルの方向情報だけを含んでもよい。加重値ベクトル生成部が無線チャネルベクトルの方向だけを考慮して加重値ベクトルを生成する場合、無線チャネルベクトルの大きさ情報は不要である。受信端末は、無線チャネルベクトルの方向だけを含む第２チャネル状態情報を送信することによって、フィードバック帯域幅を効率的に活用することができる。
本発明の一実施形態によれば、第１チャネル状態情報は無線チャネルベクトルの大きさ情報だけを含み、第２チャネル状態情報は無線チャネルベクトルの方向情報だけを含んでもよい。受信端末選択部２２０は第１チャネル状態情報に基づいてチャネル状態が良好な端末を受信端末として選択し、加重値ベクトル生成部３１０は第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成してもよい。
図４は、本発明の一実施形態に係るチャネル情報を例示的に示すグラフである。
以下、図４を参照して本発明に係るチャネル情報を詳細に説明する。
図４に示す横軸４１０及び縦軸４２０は各無線チャネルベクトルの最初の要素と２番目の要素を示す。すなわち、図４では、送信部２６０が２つの送信アンテナだけを備え、無線チャネルベクトルは２つの要素だけを備えた実施形態を示す。
第１チャネル状態情報４３０は、無線チャネルベクトルに対する概略的な情報だけを含んでもよい。図４の実施形態では第１状態情報は２ビットに量子化される。すなわち、第１量子化長さは２ビットである。第１状態情報は無線チャネルベクトルがベクトル平面上の４領域のうちのいずれに位置するかに関する情報だけを含んでもよい。
本発明の一実施形態によれば、第２チャネル状態情報４４０、４５０は無線チャネルベクトルに対する詳細な情報を含んでもよい。すなわち、第２量子化長さは、第１量子化長さよりも長くてもよい。第２チャネル状態情報４４０、４５０は無線チャネルベクトルに対する詳細な情報を含んでもよい。
本発明の他の実施形態によれば、第２チャネル状態情報４４０、４５０は、第１チャネル状態情報４３０を用いて無線チャネルベクトルに対する詳細な情報を含んでもよい。すなわち、第１チャネル状態情報４３０と無線チャネルベクトルの差ｄ２（４６０）、ｄ１（４７０）に関する情報だけを含んでもよい。
本発明の一実施形態によれば、各チャネル状態情報（４３０、４４０、４５０）は、無線チャネルベクトルの大きさ情報４８０及び方向情報４９０を含んでもよい。
図５は、本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法を説明するためのフローチャートである。
以下図５を参照して本発明に係る動的チャネル情報送信方法を詳細に説明する。
ステップ５１０において、基地局装置から基地局装置に接続された複数の端末までの無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を複数の端末から受信する。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置は複数の送信アンテナを備えてもよい。この場合、基地局装置から各端末までの無線チャネルは、基地局の送信アンテナの数と一致する要素の数を有するベクトルチャネルであってもよい。第１チャネル状態情報は、ベクトルチャネルを第１量子化長さに基づいて量子化した情報である。
ステップ５２０において、第１チャネル状態情報に基づいて複数の端末の内からデータを受信する受信端末を選択する。
ＭＩＭＯシステムでは、基地局からデータを受信できる端末の数は制限される。基地局装置は、複数の端末の内から無線チャネルの状態が良好な端末を受信端末として選択し、選択された受信端末にデータを送信する。無線チャネルの状態は時間によって変わるため、受信端末に選択されなかった端末は、時間が経過して無線チャネルの状態が良好になると受信端末として選択され得る。本発明の一実施形態によれば、ステップ５２０では基地局の複数の送信アンテナの数に基づいて受信端末の数を決定してもよい。
ステップ５３０において、基地局装置は、第１チャネル状態情報に基づいて各受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定する。本発明の一実施形態によれば、基地局装置の送信アンテナの数、複数の端末の数、基地局装置の送信電力、及び第１量子化長さに基づいて第２量子化長さを決定してもよい。
本発明の一実施形態によると、ステップ５３０は、受信端末に対するインデックスを含む受信端末リストを生成するステップと、受信端末リストに基づいてスラック変数（ｓｌａｃｋ ｖａｒｉａｂｌｅ）を算出するステップとをさらに含んでもよい。ステップ５３０では、スラック変数に基づいて第２量子化長さを決定する。
本発明の一実施形態によると、スラック変数は下記の数式４によって決定する。
＜数式４＞
Figure 2012514877
 数式４のνはスラック変数であり、Ｂは第１量子化長さと第２量子化長さとの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末数、
Figure 2012514877
は第１量子化長さであり、｜Ｓｎ｜は受信端末リストＳｎの大きさであって、受信端末リストに含まれた受信端末のインデックスの数を意味する。
ここで、αｉは下記の数式２のように決定され、βは下記の数式３のように決定される。
＜数式２＞
Figure 2012514877
 ＜数式３＞
Figure 2012514877
 数式２のＰは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトルである。
ステップ５３０では、スラック変数に基づいて下記の数式１によって各受信端末に対する第２量子化長さを決定する。
＜数式１＞
Figure 2012514877
本発明の一実施形態によると、ステップ５３０は、個別的に算出した第２量子化長さのうち、特定の第２量子化長さが「０」よりも小さいか同一である場合に、その特定量子化長さを「０」に決定するステップと、その特定第２量子化長さに対応する受信端末は、受信端末リストから削除するステップをさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態によると、数式１によって決定されたｂｉは負数であってもよい。ｂｉは第２量子化長さであるので、ｂｉが負数であるか、「０」であるのは適切ではないので、この場合、ｉ番目の受信端末に対して個別的に算出したｂｉを「０」に決定し、ｉ番目の受信端末を受信端末リストＳｎから削除する。受信端末リストＳｎの大きさを意味する｜Ｓｎ｜は「１」だけ減少する。
ステップ５３０では、アップデートされた受信端末リストＳｎに従って受信端末リストＳｎに含まれた各受信端末に対して第２量子化長さｂｉを再び決定してもよい。
ステップ５４０において、本発明に係る基地局装置は、各受信端末に対応する第２量子化長さを各受信端末に送信する。
ステップ５５０において、本発明に係る基地局装置は、基地局装置から各受信端末までの無線チャネルに対して第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を各受信端末から受信する。
ステップ５６０で基地局装置は、第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて受信端末にデータを送信する。本発明の一実施形態によれば、第２チャネル状態情報は、第１チャネル状態情報よりも無線チャネルに対する詳しい情報を含んでもよい。ステップ５６０では無線チャネルに対する詳しい情報に基づいて受信端末にデータを効率的に送信する。
本発明の一実施形態によれば、ステップ５６０は、第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成するステップ、各送信アンテナを介して受信端末に送信されるデータに加重値ベクトルの各要素を乗算してアンテナ送信データを生成するステップ、及びアンテナ送信データを各送信アンテナを介して受信端末に送信するステップをさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態によると、ステップ５６０では、第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成してもよい。第２量子化長さは第１量子化長さよりも長く、第２チャネル状態情報は、第１チャネル状態情報よりも無線チャネルに対してさらに詳しい情報を含む。ステップ５６０では、より詳しい情報を含む第２チャネル状態情報を用いて加重値ベクトルを生成してもよい。
本発明の他の実施形態によると、ステップ５６０では、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成してもよい。すなわち、ステップ５６０では、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報を結合して無線チャネルに対する正確な第３チャネル状態情報を生成し、第３チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成してもよい。
本発明の一実施形態によると、加重値ベクトルを生成するステップは、ゼロフォーシング方式または最小平均二乗誤差方式などを用いて加重値ベクトルを生成する。
もし、ゼロフォーシング方式を用いて加重値ベクトルを生成すると、第１受信端末に対して生成された加重値ベクトルは、第２受信端末が送信した第２チャネル状態情報の方向とは直交する。すなわち、加重値ベクトルを生成するステップは、特定の端末に対する加重値ベクトルが他の端末が送信した第２チャネル状態情報と直交するように加重値ベクトルを生成する。この場合、加重値ベクトルを生成するために、無線チャネルベクトルの大きさよりも方向情報がさらに重要である。本発明の一実施形態によると、第２チャネル状態情報は、無線チャネルベクトルの方向情報だけを含んでもよい。第２チャネル状態情報は無線チャネルベクトルの方向情報だけを含むため、制限されたフィードバック帯域幅を効率的に活用することができる。
図６は、本発明の一実施形態に係る端末の構造を示すブロック図である。
以下、図６を参照して本発明に係る端末の動作を詳細に説明する。
本発明に係る端末６００は、第１チャネル状態情報送信部６１０、量子化長さ受信部６２０、第２チャネル状態情報送信部６３０、及びデータ受信部６４０を有する。
第１チャネル状態情報送信部６１０は、基地局装置６５０から端末６００までの無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を基地局装置６５０に送信する。本発明の一実施形態によれば、第１量子化長さは基地局装置６５０に接続した全ての端末に同一に決定してもよい。
量子化長さ受信部６２０は、第１チャネル状態情報に基づいて決定された第２量子化長さを基地局装置６５０から受信する。本発明の一実施形態によれば、第２量子化長さは基地局装置６５０に接続した複数の受信端末に対して個別的に決定されたものであってもよい。
第２チャネル状態情報送信部６３０は、無線チャネルに対して第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を基地局装置６５０に送信する。第１チャネル状態情報と第２チャネル状態情報は同一の無線チャネルに関する情報であるが、第２チャネル状態情報は第１チャネル状態情報よりも詳しい情報を含む。この場合、第２量子化長さは第１量子化長さよりも大きい値を有する。
本発明の一実施形態によれば、第１チャネル状態情報及び第２チャネル状態情報は無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報及び方向情報を含む。
データ受信部６４０は、第２チャネル状態情報に基づいて送信されるデータを受信する。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置６５０は第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成し、加重値ベクトル及び複数の送信アンテナを用いてデータを送信する。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置６５０はデータをビームフォーミングして端末６００に送信してもよく、送信ダイバシティ方式を用いてデータを送信してもよい。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置６５０の加重値ベクトル生成方法を用いる時は、第２チャネル状態情報は無線チャネルベクトルの方向情報だけを含んでもよい。
図７は、本発明の一実施形態に係るＭＩＭＯ無線システムにおける動的チャネル情報送信方法を説明するためのフローチャートである。
以下、図７を参照して本発明に係る動的チャネル情報送信方法を詳細に説明する。
ステップ７３０において、基地局装置７１０は端末７２０にパイロット信号を送信する。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置７１０と端末７２０との間で事前に決められて、端末７２０がパターンを既に知っている信号であれば、そのような信号全てをパイロット信号として用いてもよい。
本発明の一実施形態によれば、ステップ７３０において、基地局装置７１０は複数の送信アンテナを備え、複数の送信アンテナごとに異なるパイロット信号を端末７２０に送信する。
ステップ７３１において、端末７２０はパイロット信号を用いて基地局装置７１０から端末７２０までの無線チャネルを推定する。
基地局装置７１０が複数の送信アンテナを用いる時、基地局装置７１０から端末７２０までのチャネルはベクトルチャネルである。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置７１０は、複数の送信アンテナを用いてパイロット信号を送信する。端末７２０は複数の送信アンテナそれぞれに対応するパイロット信号を用いてベクトルチャネルを推定する。
ステップ７３２において、端末７２０は、第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を基地局装置７１０に送信する。
本発明の一実施形態によれば、第１量子化長さは、基地局装置７１０に接続した全ての端末に対して同一に決定してもよい。
ステップ７４０において、基地局装置７１０は、第１チャネル状態情報に基づいて受信端末を選択する。
ＭＩＭＯシステムにおいて、基地局装置７１０から効率的にデータを受信することのできる端末の数は制限される。基地局装置７１０は、基地局装置７１０の送信アンテナの数に基づいて基地局装置７１０からのデータを受信する受信端末を選択する。以下、端末７２０が受信端末に選択されたと仮定する。
また、ステップ７４０において、基地局装置７１０は、各受信端末７２０に対して第２量子化長さを個別的に決定する。
すなわち、特定の基地局装置７１０に接続した第１受信端末の第２量子化長さと第２受信端末の第２量子化長さとは互いに異なる。
本発明の一実施形態によれば、基地局装置７１０は、基地局装置７１０の送信アンテナの数、基地局装置７１０に接続した端末の数、基地局装置の送信電力、及び第１量子化長さに基づいて第２量子化長さを決定してもよい。
ステップ７４１において、基地局装置７１０は第２量子化長さを受信端末７２０に送信する。
ステップ７４２において、受信端末７２０は無線チャネルを推定し、第２量子化長さに従って量子化を実行する。
ステップ７５０において、受信端末７２０は第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を基地局装置７１０に送信する。
ステップ７６０において、基地局装置７１０は第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成する。本発明の一実施形態によれば、加重値ベクトルはデータに対してビームフォーミングを実行するために用いてもよい。
ステップ７７０において、基地局装置７１０は第２チャネル状態情報に基づいて受信端末７２０にデータを送信する。本発明の一実施形態によれば、基地局装置７１０はデータと加重値ベクトルを乗算し、その結果を各送信アンテナを用いて受信端末７２０に送信してもよい。
上述した本発明の実施形態に係るＭＩＭＯシステムにおける動的チャネル情報送信は、データ送信方法又は動的チャネル情報送信方法を含み、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。
コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの単独又はそれらを組み合わせたものを含んでもよい。記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。
コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の方法や動作を行うために１つ以上のソフトウェア階層で作動するように構成されてもよい。
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
１１０、２００、６５０ 基地局装置
１２０〜１９０ （受信）端末
２１０ 第１チャネル状態情報受信部
２２０ 受信端末選択部
２３０ 量子化長さ決定部
２４０ 量子化長さ送信部
２５０ 第２チャネル状態情報受信部
２６０ データ送信部
３１０ 加重値ベクトル生成部
３２０ 送信データ生成部
３３０ 配列送信部
３４０ 送信アンテナ
４３０ 第１チャネル状態情報
４４０、４５０ 第２チャネル状態情報
４６０、４７０ 第１チャネル状態情報と無線チャネルベクトルの差
４８０ 無線チャネルベクトルの大きさ情報
４９０ 無線チャネルベクトルの方向情報
６１０ 第１チャネル状態情報送信部
６２０ 量子化長さ受信部
６３０ 第２チャネル状態情報送信部
６４０ データ受信部

Claims (20)

  1. 基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して、第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信する第１チャネル状態情報受信部と、
    前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択する受信端末選択部と、
    前記第１チャネル状態情報に基づいて前記選択された受信端末に対する第２量子化長さを個別的（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に決定する量子化長さ決定部と、
    前記選択された受信端末に対応する第２量子化長さを前記選択された受信端末に送信する量子化長さ送信部と、
    前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を前記選択された受信端末から受信する第２チャネル状態情報受信部と、
    前記第２チャネル状態情報に基づいて基地局の複数の送信アンテナを用いて前記選択された受信端末にデータを送信するデータ送信部とを備えることを特徴とする無線通信システムの基地局装置。
  2. 前記受信端末選択部は、前記複数の送信アンテナの数に基づいて複数の受信端末を選択し、
    前記量子化長さ決定部は、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記選択された受信端末に対する第２量子化長さを個別的（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に決定し、
    前記量子化長さ送信部は、前記選択された受信端末に対応する前記第２量子化長さを前記選択された受信端末に送信し、
    前記第２チャネル情報受信部は、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに基づいて量子化された第２チャネル状態情報を前記選択された受信端末から受信し、
    前記データ送信部は、前記第２チャネル状態情報に基づいて前記複数の送信アンテナを用いて前記選択された受信端末にデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
  3. 前記データ送信部は、前記第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成する加重値ベクトル生成部と、
    前記各送信アンテナを介して前記受信端末に送信されるデータに前記加重値ベクトルの要素を乗算してアンテナ送信データを生成する送信データ生成部と、
    前記アンテナ送信データを各送信アンテナを介して前記受信端末に送信する配列送信部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
  4. 前記加重値ベクトル生成部は、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記加重値ベクトルを生成することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システムの基地局装置。
  5. 前記各送信アンテナを用いて前記選択された受信端末にパイロット信号を送信するパイロット信号送信部をさらに備え、
    前記第１チャネル状態情報及び前記第２チャネル状態情報は、前記パイロット信号に基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
  6. 前記第１チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
  7. 前記量子化長さ決定部は、前記第１チャネル状態情報又は前記第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅、前記基地局装置の送信アンテナの数、前記複数の端末の数、前記基地局装置の送信電力、及び前記第１量子化長さの内の少なくとも１つ以上に基づいて前記第２量子化長さを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
  8. 前記量子化長さ決定部は、前記選択された受信端末のインデックスを含む受信端末リストを生成し、下記に示す数式１によって前記第２量子化長さを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局装置。
    Figure 2012514877
     ここで、ｂｉはｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さ、αｉは下記に示す数式２のように決定され、
    Figure 2012514877
     ここで、Ｐは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトル、
    Figure 2012514877
    は第１量子化長さ、βは下記に示す数式３のように決定され、
    Figure 2012514877
     νは下記に示す数式４のように決定され、
    Figure 2012514877
     ここで、Ｂは第１量子化長さと第２量子化長さの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末の数である。
  9. 基地局装置と端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに量子化された第１チャネル状態情報を前記基地局装置に送信する第１チャネル状態情報送信部と、
    前記第１チャネル状態情報に基づいて決定された第２量子化長さを前記基地局装置から受信する量子化長さ受信部と、
    前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記基地局装置に送信する第２チャネル状態情報送信部と、
    前記基地局装置から前記第２チャネル状態情報に基づいて送信されるデータを受信するデータ受信部とを備えることを特徴とする端末。
  10. 前記第１チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の端末。
  11. 基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信するステップと、
    前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択するステップと、
    前記第１チャネル状態情報に基づいて前記受信端末に対する第２量子化長さを個別的（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に決定するステップと、
    前記受信端末に対応する第２量子化長さを前記受信端末に送信するステップと、
    前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信するステップと、
    前記第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて前記受信端末にデータを送信するステップとを有することを特徴とする基地局装置のデータ送信方法。
  12. 前記受信端末を選択するステップは、前記複数の送信アンテナの数に基づいて複数の受信端末を選択し、
    前記第２量子化長さを個別的に決定するステップは、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定し、
    前記受信端末に送信するステップは、前記受信端末に対応する第２量子化長さを前記受信端末に送信し、
    前記第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信するステップは、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信し、
    前記受信端末にデータを送信するステップは、前記第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて前記受信端末にデータを送信することを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置のデータ送信方法。
  13. 前記データを送信するステップは、前記基地局装置の加重値ベクトル生成部によって、前記第２チャネル状態情報に基づいて加重値ベクトルを生成するステップと、
    前記基地局装置の送信データ生成部によって、前記各送信アンテナを介して前記受信端末に送信されるデータに前記加重値ベクトルの要素を乗算してアンテナ送信データを生成するステップと、
    前記基地局装置の配列送信部によって、前記アンテナ送信データを各送信アンテナを介して前記受信端末に送信するステップとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置のデータ送信方法。
  14. 前記加重値ベクトルを生成するステップは、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記加重値ベクトルを生成することを特徴とする請求項１３に記載の基地局装置のデータ送信方法。
  15. 前記第２量子化長さを個別的に決定するステップは、前記第１チャネル状態情報又は前記第２チャネル状態情報に対して割り当てられたフィードバック帯域幅、前記基地局装置の送信アンテナの数、前記複数の端末の数、前記基地局装置の送信電力、及び前記第１量子化長さの内の少なくとも１つ以上に基づいて前記第２量子化長さを決定することを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置のデータ送信方法。
  16. 前記基地局装置の量子化長さ決定部によって、前記受信端末に対するインデックスを含む受信端末リストを生成するステップと、
    下記に示す数式５によってスラック変数（ν）を決定するステップとをさらに有し、
    前記第２量子化長さを個別的に決定するステップは、下記に示す数式８によって前記第２量子化長さを決定することを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置のデータ送信方法。
    Figure 2012514877
     ここで、Ｂは第１量子化長さと第２量子化長さの総和、Ｓｎは受信端末リスト、Ｋは基地局に接続した複数の端末の数、
    Figure 2012514877
    は第１量子化長さ、αｉは下記に示す数式６のように決定され、
    Figure 2012514877
     ここで、Ｐは基地局装置の送信電力、Ｍは基地局装置の送信アンテナの数、ｈｉは基地局の送信アンテナからｉ番目の受信端末までの無線チャネルベクトルであり、
    βは下記に示す数式７のように決定される。
    Figure 2012514877
    Figure 2012514877
     ここで、ｂｉはｉ番目の受信端末に対する第２量子化長さである。
  17. 前記個別的に決定した第２量子化長さのうち、特定の第２量子化長さが「０」よりも小さいか同一である場合、前記特定の第２量子化長さを「０」に決定するステップと、
    前記特定の第２量子化長さに対応する受信端末を前記受信端末リストから削除するステップとを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置のデータ送信方法。
  18. 基地局装置によるデータ送信方法を実行するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
    前記基地局装置のデータ送信方法は、基地局装置と前記基地局装置に接続された複数の端末との間の無線チャネルに対して第１量子化長さに基づいて量子化された第１チャネル状態情報を前記複数の端末から受信するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記複数の端末の内からデータを受信する受信端末を少なくとも１つ以上選択するステップと、前記第１チャネル状態情報に基づいて前記受信端末に対する第２量子化長さを個別的に決定するステップと、前記受信端末に対応する第２量子化長さを前記受信端末に送信するステップと、前記無線チャネルに対して前記第２量子化長さに量子化された第２チャネル状態情報を前記受信端末から受信するステップと、前記第２チャネル状態情報に基づいて複数の送信アンテナを用いて前記受信端末にデータを送信するステップとを含むことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  19. 前記第２チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  20. 前記第２チャネル状態情報は、前記無線チャネルに対するチャネルベクトルの大きさ情報又は方向情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の端末。
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