JP2012523184A - マルチアンテナのアップリンク伝送方法 - Google Patents

Abstract

伝送方法および装置は、第１チャネルと第２チャネルとの間のチャネル関係に基づき情報を伝送する。伝送方法は、無線端末の第１アンテナに対応する第１チャネルを測定することと、無線端末の第２アンテナに対応する第２チャネルを測定することとを含みうる。伝送方法は、第１チャネル測定と第２チャネル測定とに基づく第１チャネルと第２チャネルとの間のチャネル関係を決定することを含みうる。伝送方法は、アップリンク伝送に関する情報を伝送することを含み、前記情報は前記チャネル関係に基づく。

Description

本開示は一般に、無線通信に関する。より具体的には、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムにおける、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報の送信に関する。

第３世代の移動体通信システムの標準化プロジェクト（３ＧＰＰ）は、世界的に適用可能な進化型地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）に基づく物理層を用いたロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格を開発している。ＬＴＥのリリース８仕様では、エンハンストノードＢ（ｅＮＢ）またはベースユニット（基地ユニット。基地局）と称されるＬＴＥ基地局は、１つのユーザ装置（ＵＥ）または無線端末から信号を受信するために、４つのアンテナのアレイを使用してもよい。無線端末に多くのマルチアンテナ伝送方式を採用することを可能にする複数のアンテナが装備されると、改善されたアップリンクスループットおよびスペクトル効率が得られる可能性があるものと想定される。マルチアンテナ伝送の例として、単一または複数の伝送層（データストリーム）を備える送信ダイバーシティ、開ループ、および閉ループが挙げられる。最適な伝送方式の選定は、信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネルランク、チャネル共分散構造などの特性を含むアップリンクチャネルの特性に依存する。これらの量は、システム内のユーザ間で互いに異なり、データセッションの期間中に変動する。アップリンク方式は、アップリンク資源割当情報の一部として、制御信号伝送を介してユーザ装置に方式を伝達するｅＮＢ（ｅＮｏｄｅ−Ｂ）によって決定されてもよい。ｅＮＢは、ｅＮＢで観察されるアップリンクチャネルに基づきその判断をしてもよい。しかしユーザ装置は、ユーザ装置が複数のアンテナで受信する信号の一部の測定に基づき行なう判断を、支援する必要がある。

「ＭＩＭＯ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｃｌａｕｄｅ Ｏｅｓｔｇｅｓ ａｎｄ Ｂｒｕｎｏｉ Ｃｌｅｒｃｋｘ、Ｃｈａｐｔｅｒ ８、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、２００７、Ｏｘｆｏｒｄ ＵＫ。

第１チャネルと第２チャネルとの関係に基づき情報を伝送する方法および装置が開示される。

前記方法は、無線端末の第１アンテナに対応する第１チャネルを測定することと、無線端末の第２アンテナに対応する第２チャネルを測定することとを含みうる。前記方法は、第１チャネル測定と第２チャネル測定とに基づく第１チャネルと第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定することを含みうる。前記方法は、アップリンク伝送に関する情報を伝送することを含み、前記情報はチャネル関係に基づく。

実施形態に従う無線通信システム。 実施形態に従う基地局（ベースユニット）に通信する無線端末。 実施形態に従うフローチャート。 実施形態に従うフローチャート。 実施形態に従う１つのアンテナ伝送と、２つのアンテナ伝送とのうち、基地局が選択するアルゴリズム。

実施形態は、無線端末における方法を含む。前記方法は、無線端末の第１アンテナに対応する第１チャネルを測定するステップと無線端末の第２アンテナに対応する第２チャネルを測定するステップとを含みうる。前記方法は、第１チャネル測定と第２チャネル測定とに基づく第１チャネルと第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定するステップを含みうる。前記方法は、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を伝送するステップを含みうるし、前記情報は前記チャネル関係に基づく。

実施形態はさらに、基地局における方法を含む。前記方法は、アップリンク伝送に関する情報を受信するステップを含みうるし、その場合、受信された情報は、無線端末によって行われるチャネル測定値に基づきうる。チャネル測定値は、無線端末の第１アンテナと、無線端末の第２アンテナとに対応しうる。前記方法は、受信された情報に基づき、無線端末からのアップリンク伝送のための複数アンテナ伝送モードを選択するステップを含みうる。前記方法は、選択された複数アンテナ伝送モードの指示を、無線端末に送るステップを含みうる。

実施形態はさらに、無線端末を含む。無線端末は、第１アンテナと、第２アンテナと、第１アンテナに結合されかつ第２アンテナに結合されたトランシーバとを含みうる。無線端末は、トランシーバに結合されたコントローラを含みうる。コントローラは、無線端末の動作を制御するように構成されうる。無線端末は、第１アンテナに結合されかつ第２アンテナに結合されたチャネル測定モジュールを含みうる。チャネル測定モジュールは、第１アンテナに対応する第１チャネルを測定するように構成され、かつ第２アンテナに対応する第２チャネルを測定するように構成されうる。無線端末は、コントローラに結合されたチャネル関係決定モジュールを含みうる。チャネル関係決定モジュールは、第１チャネル測定と第２チャネル測定とに基づく第１チャネルと第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定するように構成されうる。トランシーバは、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を伝送するように構成されうる。その場合、前記情報は前記チャネル関係に基づく。

本開示のさらなる特徴および優位性は、以下の説明において記述され、ある程度は前記説明から明らかになろうが、あるいは本開示の実施によって分かるかもしれない。本開示の特徴および優位性は、添付の特許請求の範囲において特に指摘される手段および組合せによって実現されて得られる可能性がある。本開示のこれらおよびその他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろうし、あるいは本明細書に記述される本開示の実施によって分かるかもしれない。

本開示の様々な実施形態を以下で詳しく議論する。具体的な実施例を議論するが、これは説明のみを目的として行われることを理解されたい。他の構成部品および構成が本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく使用されてもよいことを当業者は認識するであろう。

本開示は、方法、装置、および電子デバイスなどの様々な実施形態、ならびに本開示の基本構想に関する他の実施形態を備える。電子デバイスは、任意の形式のコンピュータ、モバイル機器、または無線通信装置であってよい。

図１では、無線通信システム１００は、時間領域および／または周波数領域で無線端末１０６にサービスを提供する地理的領域にわたって分布するネットワークを形成する、１つまたは複数の固定されたベースインフラストラクチャユニット１０２（基地局）を備えうる。基地局１０２つまりベースユニットは、アクセスポイント、アクセス端末、基地、基地局、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ｅＮｏｄｅ−Ｂ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ−Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ−Ｂ、中継ノードと称され、あるいは当技術分野で使用される他の用語で称されることもある。１つまたは複数の基地局１０２は、それぞれが１つまたは複数のアンテナ１０８を含みうるし、アンテナ１０８のそれぞれは通信信号の送信、通信信号の受信、または通信信号の送信および受信の両方に使用されてもよい。基地局１０２は、一般に、１つまたは複数の対応する基地局１０２に通信可能に結合された１つまたは複数のコントローラを含みうる無線アクセスネットワークの一部である。アクセスネットワークは一般に、１つまたは複数のコアネットワークに通信可能に結合され、コアネットワークは、その他のネットワークとして、インターネットおよび公衆交換電話網などの他のネットワークに結合されてもよい。これらおよびその他のアクセスの要素およびコアネットワークは、説明されていないが、当業者によって一般によく知られている。

図１では、１つまたは複数の基地局１０２が、対応するサービスエリア内、たとえばセルまたはセルセクター内の複数の無線端末１０６に無線通信リンクを介してサービスを提供しうる。無線端末１０６は固定式であっても移動式であってもよい。無線端末１０６は、加入者ユニット、携帯電話、移動局、ユーザ、端末、加入者ステーション、ユーザ装置（ＵＥ）、ユーザ端末、無線通信装置、または当技術分野で使用される他の用語で称されることもある。図１では、基地局１０２は、時間領域および／または周波数領域および／または空間領域で無線端末１０６にサービスを提供するためにダウンリンク通信信号を送信する。無線端末１０６は、アップリンク通信信号によって基地局１０２に通信する。無線端末１０６は、１つまたは複数のアンテナ１０４を含みうるし、アンテナ１０４のそれぞれは通信信号の送信、通信信号の受信、あるいは通信信号の送信および受信の両方に使用されてもよい。無線端末１０６は、半二重（ＨＤ）モードで送信しても全二重（ＦＤ）モードで送信してもよい。半二重では送信と受信が同時に行われないが、全二重伝送端末では送信も受信も同時に行われる。無線端末１０６は、中継ノードを介して基地局１０２に通信してもよい。

一実施例では、無線通信システム１００は、進化型ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＥＵＴＲＡ）またはリリース８（Ｒｅｌ−８）３ＧＰＰ ＬＴＥまたはその後継世代と称される、第３世代の移動体通信システムの標準化プロジェクト（３ＧＰＰ）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）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルに準拠している。基地局１０２はダウンリンクで直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて送信し、ユーザ端末１０６はアップリンクで単一キャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式を用いて送信する。しかしながら、さらに一般的に、無線通信システム１００は、他のオープンまたは専有通信プロトコル、たとえばその他のプロトコルとしてＷｉＭＡＸを実行してもよい。

一実施形態によると、無線端末１０６は、第１アンテナ１５１および第２アンテナ１５２を含みうる。無線端末１０６は、第１パワーアンプ１７０と第２パワーアンプ１７２とに結合されたトランシーバ１５５を含みうる。第１パワーアンプ１７０は、第１アンテナ１５１に結合され、第２パワーアンプ１７２は第２アンテナ１５２に結合される。１つのＲＦフロントエンドを備えるトランシーバアーキテクチャは、アンテナスイッチングに使用されてもよい。別の典型的なアーキテクチャは、複数のパワーアンプに結合された複数のＲＦフロントエンドを有するトランシーバを有していてもよく、パワーアンプは複数のアンテナに結合される。無線端末１０６は、トランシーバ１５５に結合されたトランスミッタ１６８を含みうる。無線端末１０６は、トランシーバ１５５に結合されたコントローラ１６０を含みうる。コントローラ１６０は、無線端末１０６の動作を制御するように構成されうる。無線端末１０６は、第１アンテナ１５１と第２アンテナ１５２とに結合されたチャネル測定モジュール１６２を含みうる。チャネル測定モジュール１６２は、第１アンテナ１５１に対応する第１チャネルを測定するように構成され、かつ第２アンテナ１５２に対応する第２チャネルを測定するように構成されうる。典型的なディジタル信号処理に基づく実施例では、チャネル測定モジュールは、ディジタル計算の機能を果たす１つのソフトウェア（すなわちＤＳＰモジュール）であってもよい。無線端末１０６は、コントローラ１６０に結合されたチャネル関係決定モジュール１６４を含みうる。さらにこれはＤＳＰモジュールであってもよい。チャネル関係決定モジュール１６４は、第１チャネル測定と第２チャネル測定とに基づく第１チャネルと第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定するように構成されうる。トランシーバ１５５は、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を送信するように構成されうるし、情報は前記チャネル関係に基づきうる。チャネル測定モジュール１６２およびチャネル関係決定モジュール１６４は、コントローラ１６０に結合されうるし、コントローラ１６０内に常駐しうるし、メモリ内に常駐しうるし、自律モジュールでありうるし、ソフトウェアでありうるし、ハードウェアでありうるし、あるいは無線端末１０６上のモジュールに有用な他のいかなる構成でもありうる。

従来、単一のＲＦフロントエンドを備える単一のトランシーバは、アップリンク伝送における無線端末で単一のアンテナに接続される単一のパワーアンプに接続される。ユーザ装置における複数の物理的アンテナの場合、種々のマルチアンテナのアップリンク伝送モードがある。伝送モードという用語は、通信信号の伝送とそれらの相互作用で使用される要素の特定の構成を指す。サポートされうるアップリンク伝送モードは、実行アーキテクチャに依存する。たとえばトランシーバが、複数のアンテナ以外に単一のＲＦフロントエンドを有する場合、ユーザ装置は、最良のアンテナから適応的に送信しうる（送信アンテナスイッチングモードと称される動作モード）。種々のパワーアンプおよび種々のアンテナに結合された複数のフロントエンドを備えるトランシーバの場合、開ループモードと閉ループモードの大まかに２つの主要な方式のカテゴリに分類されうる送信に対してより多くのオプションがある。開ループ動作モードは、レシーバがアップリンク伝送において遭遇するチャネルについての情報を、トランスミッタに伝える必要のない方法を指す。閉ループ動作モードは、レシーバがチャネルに関する一部の情報を伝える必要のある方法を指す。この情報に基づき、トランスミッタは、伝送法の例として、最大限の信号量がレシーバに向けられるように、複素数値係数（ｃｏｍｐｌｅｘ−ｖａｌｕｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）によって各アンテナで送られる信号に典型的に重みを付ける。この処理は、プレコーディングまたはビームフォーミングと称される。開ループまたは閉ループの両動作モードでは、複数のアンテナからの送信信号は、単一データ流（すなわち単一層またはランク１）に対応していてもよく、複数データ流（すなわち多層またはランクｘ）に対応していてもよい。

２層閉ループ送信の例が図２に示されており、ここでは無線端末２０２のトランスミッタは、基地局２１２の第１アンテナ２０４に対応する第１アップリンクチャネル２０８と、基地局２１２の第２アンテナ２０６に対応する第２アップリンクチャネル２１０とを通じて、アンテナ２１４および２１５によって基地局２１２に送信しうる。アップリンク通信信号は、情報搬送信号と、アップリンクチャネル２０８および２１０の特性を決定する基地局２１２によって使用される可能性のある基準信号とからなってもよい。アップリンクチャネル２０８および２１０は、無線端末２０２におけるｉ番目の送信アンテナと、無線端末２０２におけるアンテナとの間のチャネルを表すベクトルのｉ番目の要素を有するベクトルとして表されうる。チャネルは複数の形式で表されてもよい。たとえば１つの形式は、周波数ｆの関数としての複素数値伝達関数Ｈ（ｆ）である。したがってチャネル２０８および２１０は、伝達関数のベクトルとして以下のように表されてもよい。

表記［・］^Ｔは、ベクトルの転置を表す。チャネル２０８および２１０を表すために伝達関数以外の表現が使用されてもよいことは、当業者によって知られている。
同様に、基地局２１２から無線端末アンテナ２１４および２１５へのダウンリンクチャネル２３４および２３６は、以下の伝達関数のベクトルとして表されてもよい。

端末２０２は、基地局２１２に伝送される情報を含むＮ_ＴＢトランスポートブロック（ＴＢ）２２６を発生する情報源２１６を含みうる。１つのトランスポートブロック（Ｎ_ＴＢ＝１）または最大Ｍ個のトランスポートブロックがあってもよく、Ｍは無線端末におけるアンテナの数である。トランスポートブロック２２６のそれぞれは、コード化ビットを含みうるコード名２２８を個別に形成するためにチャネルコーディングブロック２１８においてコード化されうる。チャネルコーディングは、ターボコーディング、畳み込みコーディング、またはブロックコーディングを用いて実施されてもよい。シンボルマッピングブロック２２０は、この後、各コード名２２８を複素数値シンボル２３０のブロックにマッピングする。シンボルマッピングは、Ｎ_ＴＢコード名２２８のそれぞれから複数組のビットを選び取りマッピングルールに従って複素数値シンボルを形成することによって実施されうる。たとえば４相位相変調（ＱＰＳＫ）マッピングルールは、下表１に従って２ビットを複素数値シンボルにマッピングする。

複数組のコード化ビットを４相振幅変調（ＱＡＭ）シンボルにマッピングする他のマッピングルールが採用されてもよい。複素数値シンボルのＮ_ＴＢブロックは、この後、複素数値シンボルを１組のＭ層マッピング出力ブロック２３２にマッピングしうる層マッピングブロック２２２に供給されうる。なお層マッピングブロック２２２は、単一層のアップリンク伝送の場合にバイパスされうる。層マッピングされた出力ブロック２３２は、この後、Ｍ個の無線端末アンテナ２１４および２１５（Ｍ＝２の場合に対する）への入力を発生しうるプレコーディング関数２２４に供給される。閉ループモードでは、プレコーディング２２４は、トランスミッタ出力の複数の重み組合せを形成するために使用されるプレコーディング行列を用いて実施されうる。重み組合せは、この後、送信アンテナに適用される。Ｎ_ＴＢ＝２、Ｍ＝２として、層マッピングされたブロックのｋ番目のシンボルをｓ_１（ｋ）およびｓ_２（ｋ）、アンテナ入力をｘ_１（ｋ）およびｘ_２（ｋ）と表すと、プレコーディング操作は次のように書かれうる。

ここでＰは複素数値入力を有する２×２行列である。たとえばプレコーディングは、非特許文献１において説明されうるし、非特許文献１は参照することにより本明細書に組込まれる。

開ループ動作または閉ループ動作のいずれに対する多層のアップリンク伝送の場合も、伝送モードが層マッピング２２２の実施方法を指定してよい。層マッピング動作は、複素数値シンボルのＮ_ＴＢブロックを複素数値シンボルのＭ個のブロックにマッピングする。これは、特定のトランスポートブロックに関連するすべての複素数値シンボルがＮ_ＴＢ＝２、Ｍ＝２、マッピングなどを有する同じ組のアンテナにマッピングする場合に直接層マッピングによって行われてもよい。

ｓ_１（ｋ）＝ｃ_１（ｋ） 。
ｓ_２（ｋ）＝ｃ_２（ｋ） 。
ここでｃ_１（ｋ）およびｃ_２（ｋ）は、それぞれ第１および第２トランスポートブロックに対応するシンボルマッピングブロックを励起するｋ番目の複素数値シンボルである。上記のように、ｓ_１（ｋ）およびｓ_２（ｋ）は、第１および第２アンテナに対応する層マッピングされたブロックのｋ番目のシンボルである。直接マッピングの代替は、複数のトランスポートブロックに対応する複素数値コードシンボルが同じ層にマッピングされる場合の混合層マッピングである。Ｎ_ＴＢ＝２でかつＭ＝２の層混合の例は以下のマッピングである。

またアップリンク伝送モードは、基準信号の構成を指定しうる。基準信号構成は、１）多数のシンボルに対して占有する副搬送波のパターンと、２）その送信電力、またはデータ信号などの無線端末によって伝送される別の信号に対する送信電力と、３）送信の周期性と、４）そのスクランブリングパターンのような基準信号の特性とを含む。前記構成は、アップリンクデータ信号の復調、または復調を目的として使用される基準信号に当てはまるかもしれない。

アップリンクマルチアンテナ伝送モードは、関連する伝送パラメータとともに、典型的にアップリンク資源割当情報の一部として制御信号伝送を介してユーザ装置に選択された方式を伝達する基地局によって決定されてもよい。選択されたモードに関連する伝送パラメータは、各データ層に対する変調およびコード体系、各層に使用される電力、閉ループ動作の場合に使用されるプレコーディング重み、アンテナスイッチングの場合に使用されるアンテナ、およびさらに多くのものを含む。基地局は、無線端末によって送られた基準信号から観察されたアップリンクチャネルに基づきそのモードを決定しパラメータを選定してもよい。ユーザ装置は、ユーザ装置側において複数のアンテナの測定された特性で受信された信号の一部の測定値に基づき意思決定を支援してもよい。これを以下で説明する。

図３は、無線端末１０６などの無線装置２０２によって実施される動作のフローチャート３００を示す。ステップＳ３０２およびステップＳ３０４において第１および第２アンテナに対応するチャネルの測定が実施されうる。これらの測定から、ステップＳ３０６においてチャネル間の関係としてのチャネル関係が算出されうる。前記チャネル関係は、たとえばその第２アンテナに対比してその第１アンテナを用いるとき無線装置２０２による送信の相対的効率を示してもよい。算出されたチャネル関係から、ステップＳ３０８において無線装置２０２は、これがマルチアンテナアップリック伝送の一部の形式を表しているという意味でアップリンク伝送に関する情報を得ることができる。ステップＳ３１０において無線装置２０２は、この情報を基地局２１２に送信しうる。ステップＳ３１２において基地局２１２は、伝送モードを選択するために受信された情報を使用しうる。ステップＳ３１４において基地局２１２は、選択された伝送モードの指示をダウンリンクの無線装置２０２に送信しうる。フローチャート３００を、以下の関する実施形態に従ってさらに詳しく説明する。

第１および第２チャネルを測定するステップＳ３０２およびステップＳ３０４をまず考えてみよう。これらの測定は、基地局の送信アンテナ２０４のそれぞれで送信される既知の基準信号に基づき実施されてもよい。たとえばＯＦＤＭシステムでは、基地局のアンテナ２０４の１つから送信された基準信号は、その振幅および位相が無線装置２０２によって知られ、ＯＦＤＭシンボル期間中に送信される１組の副搬送波からなってもよい。基準信号は、典型的に、時間領域においてある周期で繰り返される。

受信された信号の副搬送波の振幅および位相は、この後、送信された信号の副搬送波の既知の振幅および位相と比較されてチャネルの伝達関数を生成する。この方法では、測定されたチャネルが複素数値であり、したがってチャネルによって誘導される利得および位相シフトを測定する。測定精度を向上させるために、当技術分野において知られるフィルタ処理および補間などの方法が採用されてもよい。チャネル利得の測定は、既知の基準信号送信電力に対して受信された基準信号電力を測定することによって実施されてもよい。

ステップＳ３０６に進むと、チャネル間の関係としてのチャネル関係を決定するステップは、チャネル測定に基づきうる。一実施形態では、このチャネル関係は２つのチャネルのチャネル利得の比である。この比は、上記のチャネル利得の伝達関数の記述を用いてアンテナ利得不平衡（ＡＧＩ）として表されてもよい。

ここでＢは、チャネル測定に使用される周波数帯域である。アンテナ利得不平衡は、送信において使用された送信アンテナのそれぞれに対応する受信電力の比であるという意味でアップリンク伝送の特性である。チャネル利得は、オプションとして、比が取られる前に時間平均されてもよい。

別の実施形態では、無線端末によって算出されるチャネル間の関係は、チャネル間の相関である。チャネルが伝達関数のベクトルであるという上記の表現を用いると、相関はｍ_１、ｍ_２要素が次式で与えられるＭ×Ｍ行列Ｒ（ｆ）である。

ここでＥ（・）は時間の経過に伴う期待値演算子である。また相関関係は、周波数帯域に関する平均相関として定義されうる。

別の実施形態では、無線端末によって算出されるチャネル間の関係は、無線端末の第１アンテナに対応する経路損失と、無線端末の第２アンテナに対応する経路損失との間の差である。

ステップＳ３０８においてチャネルの関係に基づくアップリンク伝送に関する情報の決定を続けると、一実施形態では、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報は、一定の測定基準によって表されるような第１チャネルと第２チャネルとの間の関係（チャネル関係）そのものである。別の実施形態では、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報は、第１アンテナに関連するパワーアンプの第１パワーヘッドルームと、第２アンテナに関連するパワーアンプの第２パワーヘッドルームとの間の差である。パワーヘッドルームは、最大電力とアップリンク伝送に使用される電力とを表す値である。これは典型的に、経路損失の関数であり、さらにアップリンク変調およびコード体系に依存する可能性がある。マルチアンテナのアップリンクの場合、種々の送信アンテナに関連する種々のパワーアンプは種々のパワーヘッドルームを有する可能性があるものと想定される。種々のパワーヘッドルームが基地局２１２に差の形であるいは独立に報告されると、アンテナごとの電力制御状態に基づき各アンテナから送信されるものと考えられる電力の大きさが分かるので、基地局２１２は、報告からアンテナ利得不平衡または経路損失差を得る可能性がある。パワーヘッドルーム報告は、基地局２１２によって設定されるように周期的であってもよい。またパワーヘッドルーム報告は、２つのチャネルとの間の関係が、たとえば関係測定基準を所定の閾値と比較することによって著しく変化するときにトリガーされる可能性がある。

別の実施形態では、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報は、将来のアップリンク伝送に使用されるべき無線端末２０２におけるアンテナの選好である。前記選好は、アンテナ利得不平衡と、閾値たとえば０ｄＢとを比較し、アンテナ利得不平衡が閾値よりも大きい場合には選好をアンテナ２個に設定し、さもなければ選好をアンテナ１個に設定することによって得られる。別の実施形態では、チャネル測定で得られた情報は、マルチアンテナのアップリンク伝送モードに優先する。

複数のアンテナが閉ループ動作モードで使用されるとき、伝送モードは無線端末２０２Ｐによって使用されるプレコーディング行列を指定してもよい。無線端末２０２におけるプレコーディング行列は、基地局２１２からの指示に基づき選定され、基地局２１２では、プレコーディング行列が無線端末２０２と基地局２１２との間の通信リンクの一部の測定基準を最大化することになる。たとえば測定基準は、スループット、毎秒伝達されるビット数、または基地局２１２における信号対ノイズ比であってもよい。プレコーディング行列を使用すべきとの基地局２１２からの指示は、１組のプレコーディング行列からの指数の形式を取りうる。たとえば２アンテナ送信に対するプレコーディング行列の組は、下記の組であってもよい（２層の例）。

ここで「ｊ」は「−１」の平方根である。アップリンクの場合、レシーバは、アップリンクチャネルを観察し、さらに伝送モードおよびパラメータを端末に知らせる基地局である。プレコーディング行列を指数の形式で伝達すると、制御信号伝達のオーバーヘッドが削減される可能性がある。

また基地局２１２は、アンテナ利得不平衡をより十分に考慮に入れるために伝達されたプレコーディング行列を修正して適用するよう端末に指定してもよい。たとえば無線端末２０２は、以下のように基地局によって指定されるコードブックを修正するために後で使用されるその測定されたアンテナ利得不平衡をアップリンクにおいて示してもよい。

ここでＤは、対角行列である。

なおこれは、アンテナ利得不平衡の関数として一般に定められる修飾子Ｄの例にすぎない。
図４は、フローチャート３００を有する別の関連し、かつ可換な実施形態によるフローチャート４００の例示的な説明である。ステップＳ４０２およびステップＳ４０４において、受信された基準信号電力Ｐ_１およびＰ_２が測定されうる。アンテナ利得不平衡、Ｐ_２／Ｐ_１は、ステップＳ４０６において算出されうる。ステップＳ４０８において無線端末２０２は、アンテナ利得不平衡の量子化バージョンを算出しうる。ステップＳ４１０において無線端末２０２は、アンテナ利得不平衡の量子化バージョンを、基地局２１２に送信しうる。ステップＳ４１２において基地局２１２は、アンテナ利得不平衡に基づき将来のアップリンク伝送に使用すべき送信アンテナを１つにするか、それとも２つにするかを選択しうる。またこの決定は、アップリンクの信号対ノイズ比の推定に基づきうる。ステップＳ４１４において基地局２１２は、ダウンリンク制御チャネルにおいて、将来のアップリンク送信で使用される送信アンテナの数を指示として信号で伝えることができる。

図５は、フローチャート３００および４００を有する別の関連しかつ可換な実施形態によるフローチャート５００の例示的な説明である。フローチャート５００は、アンテナ伝送モードの選択を１つにするか、それとも２つにするかを決定するために使用されうる。ステップＳ５０２において閾値ＴがアップリンクＳＮＲの推定から得られる。例として、閾値Ｔは以下のような表２から得られる。

表の各行は、ＳＮＲがｄＢ単位で示される場合のアップリンクＳＮＲ範囲を表しうる。対応するＳＮＲの閾値Ｔは、この場合、第２列の値によって与えられる。たとえばＳＮＲが２１ｄＢであった場合、ステップＳ５０２において使用される閾値は、４ｄＢとなりうる。ステップＳ５０４においてｄＢ単位で表されるアンテナ利得不平衡は、閾値Ｔと比較されうる。ステップＳ５０６においてアンテナ利得不平衡が閾値未満である場合、２アンテナモードが選択されうる。さもなければステップＳ５０８において１アンテナ伝送モードが選択されうる。

Claims (20)

1. 無線端末の動作方法としての無線端末動作方法であって、前記無線端末動作方法は、
   前記無線端末の第１アンテナに対応する第１チャネルを測定する第１チャネル測定を実行することと；
   前記無線端末の第２アンテナに対応する第２チャネルを測定する第２チャネル測定を実行することと；
   前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づき、前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定することと；
   マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を伝送することと
   を備え、前記情報は前記チャネル関係に基づく
   ことを特徴とする、無線端末動作方法。
2. 前記チャネル関係は、前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づく前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の相関に基づく、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
3. 前記チャネル関係は、前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づく前記第１チャネルの利得と前記第２チャネルの利得との比に基づく、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
4. 前記チャネル関係は、前記無線端末の前記第１アンテナに対応する経路損失と、前記無線端末の前記第２アンテナに対応する経路損失との間の差に基づく、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
5. 前記第１チャネル測定は、前記第１アンテナに対応する前記第１チャネルの第１基準信号受信電力を測定することを備え、
   前記第２チャネル測定は、前記第２アンテナに対応する前記第２チャネルの第２基準信号受信電力を測定することを備える、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
6. アップリンク伝送に関する前記情報は、前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の前記チャネル関係を備える、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
7. 前記アップリンク伝送に関する前記情報は、前記アップリンク伝送に使用されるべきアンテナの選好に対応する、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
8. 前記アップリンク伝送に関する前記情報は、前記第１アンテナに関連するパワーアンプの第１パワーヘッドルームと、前記第２アンテナに関連するパワーアンプの第２パワーヘッドルームとの間の差に対応する、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
9. 前記アップリンク伝送に関する情報の前記伝送は、前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の前記チャネル関係を、所定値と比較することによってトリガーされる、
   請求項１記載の無線端末動作方法。
10. 前記アップリンク伝送に関する前記情報は、１個アンテナ伝送モードと、マルチアンテナ伝送モードと、開ループ伝送モードと、閉ループ伝送モードと、直接層マッピング伝送モードと、混合層マッピング伝送モードとのうちの少なくとも２つを含む１組の伝送モードから選択された伝送モードに対する選好を含む、
    請求項１記載の無線端末動作方法。
11. 基地局の動作方法としての基地局動作方法であって、前記基地局動作方法は、
    マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を受信すること；
    前記受信された情報としての受信信号に基づき、前記無線端末からのアップリンク伝送に対してマルチアンテナ伝送モードを選択することと；
    前記選択されたマルチアンテナ伝送モードの指示を、前記無線端末に送ることと
    を備え、
    前記受信情報は、無線端末によって行われるチャネル測定に基づき、
    前記チャネル測定は、前記無線端末の第１アンテナと前記無線端末の第２アンテナとに対応する
    ことを特徴とする、基地局動作方法。
12. 前記受信情報は、前記無線端末における前記第１アンテナに対応する少なくとも第１測定されたチャネルと、前記無線端末における前記第２アンテナに対応する第２測定されたチャネルとの間の関係としてのチャネル関係に基づく、
    請求項１１記載の基地局動作方法。
13. 前記受信情報は、前記無線端末における前記第１アンテナに対応する第１チャネルの利得と、前記無線端末における前記第２アンテナに対応する第２チャネルの利得との比に基づく、
    請求項１１記載の基地局動作方法。
14. 前記選択されたマルチアンテナ伝送モードは、各アンテナにおける前記無線端末による基準信号伝送の構成の指示を備える、
    請求項１１記載の基地局動作方法。
15. 前記構成は、前記基準信号伝送のパターン、電力、および周波数を含む特性のうちの少なくとも１つを備える、
    請求項１４記載の基地局動作方法。
16. 前記選択されたマルチアンテナ伝送モードは、前記第１アンテナと前記第２アンテナとで送信するときに前記無線端末によって使用される１組の考えられるプレコーディング行列を含む、
    請求項１１記載の基地局動作方法。
17. 第１アンテナと第２アンテナとを備える無線端末であって、前記無線端末はさらに、
    前記第１アンテナと前記第２アンテナとに結合されたトランシーバと；
    前記無線端末の動作を制御するように構成されかつ前記トランシーバに結合されるコントローラと；
    前記第１アンテナと前記第２アンテナとに結合されたチャネル測定モジュールと；
    前記コントローラに結合されたチャネル関係決定モジュールと
    を備え、
    前記チャネル測定モジュールは、前記第１アンテナに対応する第１チャネルを測定するように構成され、かつ前記第２アンテナに対応する第２チャネルを測定するように構成され、
    前記チャネル関係決定モジュールは、前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づき、前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の関係としてのチャネル関係を決定するように構成され、
    前記トランシーバは、マルチアンテナのアップリンク伝送に関する情報を伝送するように構成され、前記情報は前記チャネル関係に基づく
    ことを特徴とする、無線端末。
18. 前記チャネル関係は、前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づく前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の相関に基づく、
    請求項１７記載の無線端末。
19. 前記チャネル関係は、前記第１チャネル測定と前記第２チャネル測定とに基づく前記第１チャネルの利得と前記第２チャネルの利得との比に基づく、
    請求項１７記載の無線端末。
20. 前記チャネル測定モジュールは、前記第１アンテナに対応する前記第１チャネルの第１基準信号受信電力を測定することで、前記第１チャネルを測定するように構成され、
    前記チャネル測定モジュールは、前記第２アンテナに対応する前記第２チャネルの第２基準信号受信電力を測定することで、前記第２チャネルを測定するように構成される、
    請求項１７記載の無線端末。

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