JP2014161088A - 調整送信システム（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）のための非対称フィードバック - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＩＭＯ通信チャネルに関するフィードバックの方法を提供する。
【解決手段】移動通信端末２４において、調整送信スキームで協働する少なくとも第１および第２の基地局２８Ａ、２８Ｂから、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して送信される信号を受信する方法。受信した信号に基づいて、通信チャネルの各チャネル評価値を算出する。第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを、第１のフィードバックデータが第１のデータサイズを有し、第２のフィードバックデータが第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズを有するように作成する。第１および第２のフィードバックデータを、移動通信端末から、基地局の少なくとも１つに送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に通信システムに関し、特に、通信チャネルに関するフィードバックを提供するための方法およびシステムに関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、２００９年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６１／２５９，５９５号の利益を主張し、当該仮特許出願の開示内容を本明細書に参照として取り込む。

多重入出力（ＭＩＭＯ）通信システムのいくつかでは、協働送信スキーム（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ）を使用しており、複数の基地局が、ビーム形成およびプリコーディングに関する決定を互いに調整している。調整送信（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を、調整ビーム形成または調整マルチポイント（ＣｏＭＰ）とも呼ぶ。協働送信は、たとえば、スリージーピーピー（３ＧＰＰ）によって規定されたロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）とも呼ばれる次世代ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）仕様に準拠するシステム用に考慮されている。ＬＴＥのための協働ビーム形成は、たとえば、３ＧＰＰ技術仕様グループ（ＴＳＧ）無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）文書Ｒ１−０９３４８８（タイトル「ＬＴＥスペクトル効率とＩＭＴ−発展要件」深川、中国、２００９年８月２４日から２８日：本文書を本明細書に参照として取り込む）に記載されている。

調整送信スキームでは、移動体端末から基地局にフィードバックされる通信チャネルに関するフィードバックがよく使用される。調整送信のためのフィードバック・スキームの例が、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ文書Ｒ１−０９２６３４（タイトル「空間的共分散フィードバックに基づくＣｏＭＰと調整ＳＵ／ＭＵビーム形成の性能結果」ロサンゼルス、カリフォルニア、２００９年６月２９日から７月３日：本文書を本明細書に参照として取り込む）に記載されている。

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ文書Ｒ１−０９３４７４（タイトル「ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯによる調整ビーム形成」深川、中国、２００９年８月２４日から２８日：本文書を本明細書に参照として取り込む）には、長期広帯域送信共分散行列に基づく調整ビーム形成によるマルチユーザーＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）スキームが記載されている。

ＣｏＭＰスキームは、ＬＴＥ−発展型（ＬＴＥ−Ａ）システム用にも考慮されている。フィードバックを参照するＬＴＥ−Ａ用のＣｏＭＰスキームの例が、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ文書Ｒ１−０９３８３３（タイトル「いくつかのＤＬ ＣｏＭＰスキームのシステム性能比較」宮崎、日本、２００９年１０月１２日から１６日：本文書を本明細書に参照として取り込む）に記載されている。３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ文書Ｒ１−０９３１３２（タイトル「ＬＴＥ−ＡのＤＬ性能：ＦＤＤ」深川、中国、２００９年８月２４日から２８日：本文書を本明細書に参照として取り込む）には、周波数分割双方向（ＦＤＤ）を使用したＣｏＭＰによるＬＴＥ−Ａ ＭＵ−ＭＩＭＯスキームが記載されている。３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ文書Ｒ１−０９３１０９（タイトル「ＤＬ ＣｏＭＰを支援するフィードバック：一般的見解」深川、中国、２００９年８月２４日から２８日：本文書を本明細書に参照として取り込む）には、ＬＴＥ−ＡシステムにＣｏＭＰを実装するためのフィードバック設計に関するいくつかの選択肢が記載されている。

本明細書で提供されるバックグラウンドの記載は、本明細書の開示の背景を概略的に提示することを目的としている。この背景技術に記載された範囲のここに名前を挙げた発明者の研究、及びこの背景技術に記載されなかったならば出願の時点で先行技術として適さないかもしれない記載の側面は、明示的にも黙示的にも、本明細書の開示に対する先行技術と自認したものではない。

本明細書に記載する実施形態は、移動通信端末で使用される方法を提供する。方法は、調整送信スキームで協働する少なくとも第１および第２の基地局から、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して送信される信号を受信する段階を含む。受信した信号に基づいて、通信チャネルの各チャネル評価値を算出する。第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを、第１のフィードバックデータが第１のデータサイズを有し、第２のフィードバックデータが第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズを有するように作成する。第１および第２のフィードバックデータを、移動通信端末から、基地局の少なくとも１つに送信する。

ある実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１のフィードバックデータに、第２のフィードバックデータには含められない少なくとも１つのフィードバックパラメータを含める。別の実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１のフィードバックデータを第１の量子化により表し、第２のフィードバックデータを第１の量子化と異なる第２の量子化により表す。さらに別の実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１のフィードバックデータを第１のスペクトル分解能で算出し、第２のフィードバックデータを第１のスペクトル分解能と異なる第２のスペクトル分解能で算出する。

開示される実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを送信するとき、第１のフォードバックデータを第１の更新レートで送信し、第２のフィードバックデータを第１の更新レートと異なる第２の更新レートで送信する。別の実施形態では、第１の基地局が、移動通信端末が受発信を行うときに経由するサービング基地局として指定されている場合、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第２のデータサイズが第１のデータサイズより小さくなるようにする。さらに別の実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１の基地局により生じる第１の干渉が、第２の基地局により生じる第２の干渉より強いことが識別されると、第１のフィードバックデータを第１のデータサイズで算出し、第２のフィードバックデータを第１のデータサイズより小さい第２のデータサイズで算出する。

いくつかの実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１および第２の通信チャネルについて、第１および第２の異なる階数を有する第１および第２のチャネル行列をそれぞれ算出する。ある実施形態では、第１および第２のフィードバックデータを作成するとき、第１のフィードバックデータを第１の通信チャネルの各チャネル評価値として定義し、第２のフィードバックデータを第２の通信チャネルの各チャネル評価値の陰関数（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）として定義する。別の実施形態では、方法は、別の移動通信端末において、第１の基地局から第３の通信チャネルを介して信号を受信し、第３の通信チャネル用の第３のフィードバックデータを、第３のフィードバックデータが第１のデータサイズと異なる第３のデータサイズを有するように作成し、第３のフィードバックデータを当該別の移動通信端末から基地局の少なくとも１つに送信する段階を含む。

本明細書に記載の実施形態によると、受信機と、送信機と、処理回路とを含む装置がさらに提供される。受信機は、調整送信スキームで協働する少なくとも第１および第２の基地局から、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して送信される信号を受信する。処理回路は、受信した信号に基づいて通信チャネルの各チャネル評価値を算出し、第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを、第１のフィードバックデータが第１のデータサイズを有し、第２のフィードバックデータが第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズを有するように作成する。送信機は、第１および第２のフィードバックデータを基地局の少なくとも１つに送信する。ある実施形態では、移動通信端末は、本明細書に記載の装置を含む。別の実施形態では、移動通信端末で信号を処理するチップセットは、本明細書に記載の装置を含む。

本明細書に記載の実施形態によると、少なくとも第１および第２の基地局と、移動通信端末とを備えるシステムがさらに提供される。基地局は、調整送信スキームで協働し、移動通信端末に信号を送信する。移動通信端末は、第１および第２の基地局から、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して信号を受信し、受信した信号に基づいて通信チャネルの各チャネル評価値を算出し、第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを作成し、第１のフィードバックデータを第１のデータサイズで、第２のフィードバックデータを第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズで基地局の少なくとも１つに送信する。

本発明のより一層の理解は、本発明の実施形態について図面を参照して記載された以下の詳細な説明から得られるであろう。

本明細書に記載の実施形態に係る調整送信および非対称フィードバックを利用する通信システムを概略的に示すブロック図である。 本明細書に記載の実施形態に係る調整送信および非対称フィードバックを利用する通信方法を概略的に示すフローチャートである。

協働送信スキームのいくつかでは、基地局は、通信チャネル特性についてのフィードバックを移動通信端末から収集し、当該フィードバックに基づいてダウンリンクの送信を構成する。実際に考えうる状況の多くにおいては、ネットワークの様々な端末から送信されるフィードバックの量は、アップリンクの帯域幅のかなりの部分を占め、したがってシステムの容量と性能を低下させるおそれがある。

以下、本明細書に記載される実施形態では、協働送信を利用する基地局に移動通信端末からフィードバックを送るための改良された方法およびシステムが提供される。これらの方法およびシステムでは、所定の端末が多数の通信チャネルを介して多数の基地局からダウンリンク信号を受信し、当該多数のチャネル用のフィードバックデータを生成する。端末は、これら基地局のうち少なくとも１つに、通常は当該端末のサービング基地局に、フィードバックデータを送信する。基地局は、フィードバックデータに基づいて各々のダウンリンク送信を構成する。

開示される実施形態では、端末は、１つの通信チャネル用のフィードバックデータを所定のデータサイズで作成し、別の通信チャネル用は別のデータサイズで作成する。つまり、端末は、少なくとも２つのチャネル用のフィードバックデータを違うデータサイズになるように作成する。不均一な、もしくは非対称なデータサイズのフィードバックデータを生成する技術のいくつかの例が本明細書に記載される。異なるチャネル用のフィードバックデータは、たとえば、フィードバックパラメータの個数もしくは性質（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、量子化レベル、スペクトル分解能、および／または更新レートが異なるものであってよい。

いくつかの実施形態では、端末はどのチャネルがサイズの大きいフィードバックデータを受信し、どのチャネルがサイズの小さいフィードバックデータを受信するかを、所定の選択基準にしたがって選択する。選択基準のいくつかの例が本明細書に記載される。通常、端末に対する影響（たとえば、干渉）が大きいチャネルがサイズの大きいフィードバックデータを受信し、その逆もしかりである。いくつかの実施形態では、異なる端末間で不均一なデータサイズを使用する。つまり、２つの端末がデータサイズの異なるフィードバックデータを送信してもよい。

開示される技術によって、端末は、全チャネル用に固定データサイズで妥協せざるを得ないのではなく、通信チャネルごとにフィードバックデータのデータサイズ（したがって精度）を調整することができるようになる。その結果、必要とされるところに高精度のフィードバックが提供され、その他のチャネルには小さいサイズのフィードバックデータが送信されるようになる。したがって、フィードバック送信に使用される平均アップリンク帯域幅がかなり削減され、フィードバック性能の低下もほぼ生じない。

図１は、本明細書に記載の実施形態に係る、調整送信および非対称フィードバックを利用する通信システム２０を概略的に示すブロック図である。システム２０は、移動通信端末２４（ユーザー装置（ＵＥ）とも呼ばれる）と、２つの基地局（ＢＴＳ）２８Ａおよび２８Ｂとを備える。ＵＥ２４は、たとえば、携帯電話、通信可能な移動コンピュータ装置、移動コンピュータ装置用のセルラー・アダプター、もしくはその他のいかなる適切な通信端末であってもよい。図１では、明瞭性を期して１つのＵＥおよび２つのＢＴＳを示すが、実際のシステムは通常、多数のＵＥおよび多数のＢＴＳを備える。

本例では、システム２０は、３ＧＰＰのロング・ターム・エボリューションの発展版（ＬＴＥ−Ａ）仕様にしたがって動作する。または、システム２０は、その他のいかなる適切な通信基準もしくはプロトコルにしたがって動作してもよい。たとえば、開示される技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様にしたがって動作するＷｉ−Ｆｉシステム、またはＩＥＥＥ８０２．１６ｍ仕様にしたがって動作するＷｉＭＡＸシステムに利用することができる。

システム２０のＢＴＳは、調整送信スキームを使用しており、それによると、ＢＴＳは各々のダウンリンク送信を調整し、特に、各々のスケジューリングおよびビーム形成についての決定を調整する。所定の時点で、ＵＥ２４は、多数のＢＴＳからダウンリンク信号を受信する。これらＢＴＳのサブセット（ＵＥが信号を受信したＢＴＳの全部、または信号を受信したＢＴＳの一部を含みうる）を、ＵＥの報告対象セット、つまり、ＵＥがチャネルフィードバックを提供する対象であるＢＴＳのセットと定義する。

ＵＥ２４では、１以上のＵＥアンテナ３２によってダウンリンク信号が受信される。通常、システム２０はＭＩＭＯシステムであり、つまり、ＢＴＳとＵＥは、それぞれ複数のアンテナを備える。各ダウンリンク信号は、所定のＢＴＳとＵＥとの間の固有の通信チャネルを介して受信される。ＵＥ２４は、ＢＴＳからダウンリンク信号を受信するダウンリンク受信機３６を備える。受信機３６は、通常、ダウンリンク信号を低い周波数に変換し、フィルタリングし、デジタル化する。ＵＥは、受信したダウンリンク信号を処理することにより各通信チャネルの評価値を算出するチャネル評価値算出ユニット４０をさらに備える。ユニット４０は、各チャネルの特性を表す様々な種類のチャネル評価値を算出してよい。

いくつかのチャネル評価値は、明示的（ｅｘｐｌｉｃｉｔ）であり、つまり特定の送信もしくは受信スキームとは無関係に、チャネル特性を表す。その他のチャネル評価値は、黙示的（ｉｍｐｌｉｃｉｔ）であり、つまり、送信もしくは受信スキームに関する所定の想定に基づいている。明示的なチャネル評価値の例としては、チャネル行列（たとえば、ＢＴＳアンテナとＵＥアンテナの異なる複数の対についての伝送振幅および位相を表す行列）と、チャネル共分散行列（たとえば、ＢＴＳアンテナとＵＥアンテナの異なる複数の対を介して受信した信号の自己相関およびこれら信号間の相互相関を表す行列）とが挙げられる。黙示的なチャネル評価値の例としては、Ｅ−ＵＴＲＡ仕様に定義される優先行列インデックス（Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃｅｓ（ＰＭＩ））とチャネル品質表示（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｓ （ＣＱＩ））とが挙げられる。ユニット４０は、これらの種類のチャネル評価値のいずれを算出してもよく、もしくはその他のいかなる適切な種類のチャネル評価値を算出してもよい。ＭＩＭＯシステムにとっては、各チャネル評価値は、通常、多数のパラメータからなる。

ＵＥ２４は、ユニット４０によって生成されたチャネル評価値をそれぞれのフィードバックデータへと作成するフィードバック作成ユニット４４を備える。特に、ユニット４４は、不均一なデータサイズのフィードバックデータを作成する。つまり、１つのチャネル用のフィードバックデータは、別のチャネル用のフィードバックデータとはデータサイズが違ってよい。不均一なデータサイズでフィードバックデータを作成する技術を以下に記載する。

「データサイズが異なるフィードバックデータ」という文言は、ゼロでないデータサイズだけに、つまり、ＵＥが非空のフィードバックを提供する対象のチャネル（もしくはＢＴＳ）だけに関する。対照的に、ＵＥがフィードバックを提供しないＢＴＳ（たとえば、ＵＥの報告対象セットに含まれていないＢＴＳ）については、ＵＥがフィードバックを提供するＢＴＳとは、フィードバックデータのサイズが異なるとの考え方は本明細書では採用されない。

上記の記載においては、ＵＥ２４は、２段階でフィードバックデータを生成した。つまり、チャネル評価値を算出し、その後にフィードバックデータを作成した。このような実施形態では、チャネル評価値は、必ずしも不均一なデータサイズとならない。異なるフィードバックデータ（つまり、異なるチャネル）に対する異なるデータサイズの割り当ては、ユニット４４が行う。別の実施形態では、ユニット４０および４４の機能が１つのユニットに組み合わされる。このような実施形態では、１つのチャネルから別のチャネル間で異なるものとなるであろうデータサイズで、チャネル評価値が推測的に算出される。

ユニット４４は、異なる複数のチャネル用のフィードバックデータをアップリンク送信機４８に供給する。アップリンク送信機は、フィードバックデータをアナログ信号に変換し、高い周波数に変換して適切な無線周波数（ＲＦ）とし、当該ＲＦ信号（したがって、フィードバック信号）をＢＴＳのうち少なくとも１つに送信する。通常、ＢＴＳのうちの１つは、ＵＥのサービングＢＴＳと定義され、送信機４８は、サービングＢＴＳにフィードバックデータを送信する。サービングＢＴＳは、フィードバックデータをその他のＢＴＳに分配し、これらＢＴＳはこの情報を使用して各々のダウンリンク送信を構成する。

図１の典型的構成では、ＵＥ２４は、２つの通信チャネルＣＨ１およびＣＨ２を介して２つのＢＴＳ２８Ａおよび２８Ｂからダウンリンク信号をそれぞれ受信する。ＵＥは、チャネル評価値を算出し、これら２つのチャネル用のフィードバックデータを作成する。本例では、ＣＨ１用のフィードバックデータは、ＣＨ２用のフィードバックデータとはデータサイズが異なる。ＢＴＳ２８Ａは、ＵＥ２４のサービングＢＴＳであるとされ、したがって、ＵＥは両方のチャネル用のフィードバックデータをこのＢＴＳに送信する。ＢＴＳ２８ＡはフィードバックデータをＢＴＳ２８Ｂに分配し、２つのＢＴＳは、これらフィードバックデータに基づいて各々のダウンリンク送信を構成し調整することができるようになる。

図１に示すシステム構成は、概念を明瞭にすることだけを目的として描画された簡易例としての構成である。別の実施形態では、その他のいかなる適切なシステム構成を使用することもできる。たとえば、ＵＥ２４は、適切な数のＢＴＳからダウンリンク信号を受信して、所望の数のチャネル用にフィードバックデータを作成してよい。ネットワークによっては、異なる地理的セルで動作する装置（たとえば、送受信機およびアンテナ）の２以上の組み合わせが互いに結び付けられる。本特許出願の背景においては、各セルで動作する装置は、独立したＢＴＳであるとみなされる。多数のセルで動作する多数のＢＴＳが同じ位置に結び付けられてよい。

図１に示すＵＥの構成は、概念を明瞭にすることだけを目的として描画された簡易例としての構成である。別の実施形態では、その他のいかなる適切なＵＥ構成を使用することもできる。開示される技術を理解するのに必要でないＵＥの要素は、明瞭性を期するべく図から省いてある。

受信機３６、ユニット４０および４４、並びに送信機４８等のＵＥ２４のそれぞれの構成要素は、専用のハードウェア、たとえば、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、もしくはその他の適切なハードウェア装置等を使用して実装してよい。または、ＵＥの構成要素のいくつかは、処理装置上で実行されるソフトウェアを使用することにより、またはハードウェア要素とソフトウェア要素とを組み合わせて使用することにより実装してよい。プロセッサを使用することによりなんらかのＵＥの機能を実装する場合、プロセッサは、本明細書に記載される機能を実行するようソフトウェアでプログラムされるが、専用のハードウェア上で実装されてもよい。ソフトウェアは、たとえば、ネットワークを介して電子形態でプロセッサにダウンロードされてよく、または、もしくはそれに加えて、たとえば磁気的、光学的、もしくは電子的メモリ等の持続性の有形媒体にて提供および／または記憶されてもよい。いくつかの実施形態では、ＵＥ２４の構成要素のいくつかまたは全部をチップセットで製造してよい。

フィードバック作成ユニット４４は、様々な用法で、異なるチャネル用のフィードバックデータを異なるデータサイズで作成してよい。さらに、ユニット４４は、各チャネル用に適切なデータサイズを選択するべく様々な基準を用いてよい。一般的に、フィードバックデータの精度はデータサイズにともなって上昇する。したがって、フィードバックデータのサイズを変更すると、アップリンク・スループットのフィードバック精度がトレードオフされ、逆もまたしかりである。

いくつかの実施形態では、ユニット４４は、サービングＢＴＳから受信するチャネル用のフィードバックデータを、その他のＢＴＳから受信するチャネル用に比べて大きいデータサイズで作成する。図１の構成例では、ユニット４４は、ＣＨ１用のフィードバックデータを、ＣＨ２用のフィードバックデータよりもデータサイズが大きくなるように作成する。サービングＢＴＳによるＵＥ性能への影響は、その他のＢＴＳの影響よりも大きいので、サービングＢＴＳにより精度が高いフィードバックを提供し、その他のＢＴＳには精度が低いフィードバックを提供することで、フィードバック効率が高められる。

いくつかの実施形態では、フィードバック作成ユニット４４は、異なるＢＴＳごとに引き起こされる干渉のレベルに基づいて適切なフィードバックデータのサイズを選択する。たとえば、ユニット４４は、ＵＥに強い干渉を生じるＢＴＳには大きいサイズ（高精度の）のフィードバックデータを作成し、その逆を行ってもよい。それに追加して、またはそれに代えて、ある実施形態では、ユニット４４は、その他のなんらかの適切な基準にしたがって異なるダウンリンクチャネル用のフィードバックデータのサイズを選択する。

ある実施形態では、ユニット４４は、様々な技術を使用して不均一なデータサイズでフィードバックデータを生成する。以下に続く記載では、図１のチャネルＣＨ１およびＣＨ１用のフィードバックデータについて記載し、異なるデータサイズでフィードバックデータを作成する技術の例を提示する。ＣＨ１用のフィードバックデータをＦＢ１、ＣＨ２用のフィードバックデータをＦＢ２とそれぞれ呼ぶ。本例では、ＦＢ１とＦＢ２の両方が、ＵＥ２４のサービングＢＴＳであるＢＴＳ２８Ａに送信される。ＢＴＳ２８ＡはサービングＢＴＳであるので、ＦＢ１は、ＦＢ２よりデータサイズが大きくなるよう作成される。しかし、一般的には、以下に記載される技術は、その他のいかなる適切なシステム構成においても使用することができる。

ある実施形態例では、ＦＢ１およびＦＢ２は、それぞれ、１以上のフィードバックパラメータを含む。ＵＥ２４は、ＦＢ１を、ＦＢ２とはパラメータの個数および／または性質（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）が異なるように作成する。たとえば、各フィードバックデータが、対応チャネルについての共分散行列を含む実施形態を考慮してみる。ある実施形態例では、ＦＢ１は、（ＣＨ１の共分散行列の）固有ベクトルを所定数含み、ＦＢ２は、（ＣＨ２の共分散行列の）固有ベクトルをより少数含む。報告される固有ベクトルの個数を、フィードバックデータの階数（ｒａｎｋ）と呼ぶ場合がある。ある実施形態例では、ＦＢ１における固有ベクトルの個数は、最大で、ＵＥの最高送信階数までであり、ＦＢ２における固有ベクトルの個数は１または２である。２アンテナ型ＵＥの典型的な実施形態では、ＦＢ１は固有ベクトルを２個含み、ＦＢ２は固有ベクトルを１個含む。

異なる個数のフィードバックパラメータを送信することは、たとえば、干渉を与えるＢＴＳが、干渉を減らすべく、所定の時間に所定のＵＥに送信することを控える調整ビーム形成（ＣＢ）動作モードで有用である。しかし、この技術は、そのほかの調整送信動作モードでも使用することができる。別の実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ１およびＦＢ２を、その他のいかなる適切なフィードバックパラメータの個数および／または性質（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）が異なるように構成してもよい。

別の実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ１をＦＢ２より量子化レベルが細かくなるように作成する。いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、コードブックと呼ばれる可能値の所定のセットからフィードバックデータ（たとえば、チャネル行列もしくは共分散行列）を選択する。このような実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ２を選択するコードブックよりも大きいコードブックからＦＢ１を選択する。

たとえば、２つ以上のＢＴＳが、ＵＥに対して所定の送信ビームを共同で形成するコヒーレントな共同処理（ＪＰ）動作モードを考えてみる。このモードを使用するとき、ＵＥで受信される信号は、１つまたは２つの最強のＢＴＳにより支配されることが多い。この種類の想定状況では、異なるＢＴＳ用に異なるサイズのコードブックを使用してフィードバックデータを送信することは、それにより帯域幅がかなり削減され、フィードバック効率がほぼ低下しないので、有効である。ある実施形態例では、ＵＥは、サイズがＢのコードブックから最強のＢＴＳ用のフィードバックデータを選択し、サイズがＢ／２のコードブックから次に強いＢＴＳ用のフィードバックデータを選択し、以下続く。ある実施形態例では、Ｂ＝２^ｍであり、ｍの取りうる値は、４、５、および６である。または、その他のいかなる適切なコードブックサイズを使用することもできる。上記した例では、ＪＰ動作モードを記載したが、この技術は、その他の調整送信動作モードにも用いることができる。

異なるチャネルに異なるフィードバックパラメータを使用する例としては、明示的および黙示的なチャネル評価値に基づいたフィードバックの使用がある。上に定義したとおり、明示的なチャネル評価値とは、特定の送信もしくは受信スキームとは無関係のチャネル特性である。反対に、黙示的なチャネル評価値とは、送信もしくは受信スキームに関するなんらかの想定に基づいている。明示的なチャネル評価値としては、たとえば、チャネル行列もしくは共分散行列がある。黙示的なチャネル評価値としては、たとえば、ＰＭＩもしくはＣＱＩがある。いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、１つ以上の明示的なチャネル評価値に基づいてＦＢ１（サービングＢＴＳ用）を作成し、１つ以上の黙示的なチャネル評価値に基づいてＦＢ２を作成する。別の実施形態では、ＵＥ２４は、１つ以上の明示的なチャネル評価値に基づいてＦＢ１を作成し、１つ以上の明示的なチャネル評価値に基づいてＦＢ２を作成する。

いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ１をより細かい数値的精度で表すことによりＦＢ１をＦＢ２より量子化レベルが細かくなるように作成する。たとえば、ＦＢ１におけるフィードバックパラメータを、ＦＢ２よりもビットを多く使用して表すことができる。別の実施形態では、ＵＥは、異なるチャネル用のフィードバックデータを、異なる量子化レベルとなるように作成するためのその他のいかなる適切なスキームを使用してもよい。

いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ１を、ＦＢ２よりもスペクトル分解能が細かくなるように作成する。これらの実施形態では、ＵＥ２４は、各チャネルのフィードバックデータ（たとえば、チャネル行列もしくは共分散行列）を、所定数の周波数サブ帯域で推測する。ＵＥは、ＦＢ２よりも多くのサブ帯域についてのＦＢ１を送信する。つまり、ＦＢ１における各フィードバックパラメータは、ＦＢ２における各パラメータよりも狭いサブ帯域に対応する。したがって、ＦＢ１は、通常、データサイズが大きくなるという代償のもと、ＦＢ２より高精度となる。本例では、サービングＢＴＳ用のフィードバックデータは、その他のＢＴＳ用のフィードバックデータよりも細かいスペクトル分解能で送信される。たとえば、５０個のリソース・ブロックを含む全体で１０ＭＨｚの帯域幅を考える。ある実施形態例では、ＦＢ１は、１０個のサブ帯域についての１０個の値を含み、各サブ帯域は、５個のリソース・ブロックを含み、ＦＢ２は、全帯域幅について１個の値（５０個のリソース・ブロック）を含む。または、ＵＥ２４は、その他のいかなる適切な基準を使用して、異なるスペクトル分解能となるようにフィードバックデータを作成することもできる。

いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、ＦＢ２より速い更新レートでＦＢ１を更新する。各更新は、同一データサイズまたは不均一データサイズであってよい。しかし、ＦＢ１はより頻繁に更新されるので、所定の期間におけるＦＢ１のデータサイズは、ＦＢ２のデータサイズより大きい。ある実施形態例では、ＦＢ１は、５から５０ミリ秒ごとに更新され、ＦＢ２は、５０ミリ秒から１秒ごとに更新される。または、その他のいかなる適切な更新レートを使用することもできる。

ＵＥ２４は、強いＢＴＳ用のフィードバックデータについて高い更新レートを、弱いＢＴＳ用のフィードバックデータについて低い更新レートを使用してよく、その逆であってもよい。

いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、所定のチャネルのフィードバックデータにおいて、異なるフィードバックパラメータに異なる更新レートを設定する。たとえば、フィードバックデータがチャネル行列を含む場合、ＵＥは、行列要素の大きさ（迅速に変化する場合がある）を比較的速い更新レートで、行列要素の位相（ゆっくり変化することが多い）を遅い更新レートで更新してよい。このような異なる更新レートの選択は、チャネルごとに違ってもよい。

いくつかの実施形態では、ＦＢ１は、上記の特性（たとえば、パラメータの個数もしくは性質（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、量子化レベル、スペクトル分解能、および／または更新レート）の２つ以上において、もしくはその他のいかなる適切な特性においてＦＢ２と異なってよい。

図２は、本明細書に記載される実施形態に係る、調整送信と非対称フィードバックとを利用した通信方法を概略的に示すフローチャートである。方法は、受信動作６０で、ＵＥ２４が、２つ以上のＢＴＳからそれぞれの通信チャネルを介して調整送信ダウンリンク信号を受信することにより開始される。チャネル測定動作６４では、ＵＥ２４のユニット４０が、各通信チャネルのチャネル評価値（たとえば、チャネル行列または共分散行列）を算出する。

フィードバック作成動作６８では、ＵＥ２４のユニット４４が、各チャネル評価値に基づいてチャネルのフィードバックデータを作成する。特に、ユニット４４は、上記したように、チャネルのうち少なくとも２つについては、データサイズが異なるようにフィードバックデータを作成する。フィードバック送信動作７２では、ＵＥ２４の送信機４８が、ＢＴＳのうち少なくとも１つに、通常はサービングＢＴＳに、多数のチャネル用のフィードバックデータを送信する。送信調整動作７６では、ＢＴＳは、ＵＥ２４（および／またはその他のＵＥ）に対する各々のダウンリンク送信をフィードバックデータに基づいて調整する。

上記の実施形態では、ＵＥは、異なる通信チャネル（つまり異なるＢＴＳ）用に異なるサイズのフィードバックデータを作成した。それに加えて、またはその代わりとして、フィードバックデータのサイズの不均一化は、異なるＵＥ間で適用されてもよい。つまり、２つ（以上）の異なるＵＥが、所定のＢＴＳ用のフィードバックデータを異なるデータサイズで作成することができる。上記の技術（たとえば、パラメータの個数もしくは性質（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、量子化レベル、スペクトル分解能、および／または更新レートが異なるフィードバックデータ）のいずれを使用することもできる。

本明細書に記載された実施形態は、移動通信端末から基地局へのチャネルフィードバックデータを不均一なデータサイズで生成することについて主に取り扱ったが、本明細書に記載される方法およびシステムは、多数の送信機が各々の送信を互いに調整するその他の用途、たとえばＷｉ−ＦｉシステムやＷｉＭＡＸシステムで使用することができる。

したがって、上記の実施形態は、例示として提示されたのであり、本発明は上に示し記載されたものに限定されないことは理解されよう。むしろ、本発明は、上に記載した多用な特性どうしのコンビネーションおよびサブコンビネーション、並びに上記の記載を読むことで当業者が想到し、かつ先行技術には開示されないそれらの変形例および改良例を範囲に含む。

Claims (21)

1. 移動通信端末において、調整送信スキームで協働する少なくとも第１および第２の基地局から、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して送信される信号を受信し、受信した前記信号に基づいて、前記第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を算出する段階と、
   前記第１および第２の通信チャネルの前記各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを、前記第１のフィードバックデータが第１のデータサイズを有し、前記第２のフィードバックデータが前記第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズを有するように作成する段階と、
   前記第１および第２のフィードバックデータを、前記移動通信端末から、前記第１および第２の基地局の少なくとも１つに送信する段階と
   を含む方法。
2. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１のフィードバックデータに、前記第２のフィードバックデータには含められない少なくとも１つのフィードバックパラメータを含める段階を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１のフィードバックデータを第１の量子化により表し、前記第２のフィードバックデータを前記第１の量子化とは異なる第２の量子化により表す段階を含む請求項１に記載の方法。
4. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１のフィードバックデータを第１のスペクトル分解能で算出し、前記第２のフィードバックデータを前記第１のスペクトル分解能とは異なる第２のスペクトル分解能で算出する段階を含む請求項１に記載の方法。
5. 前記第１および第２のフィードバックデータを送信する段階は、前記第１のフィードバックデータを第１の更新レートで送信し、前記第２のフィードバックデータを前記第１の更新レートとは異なる第２の更新レートで送信する段階を含む請求項１に記載の方法。
6. 前記第１の基地局が、前記移動通信端末が受発信を行うときに経由するサービング基地局として指定されている場合、前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第２のデータサイズが前記第１のデータサイズより小さくなるようにする段階を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１の基地局により生じる第１の干渉が前記第２の基地局により生じる第２の干渉より強いことを識別すると、前記第１のフィードバックデータを第１のデータサイズで算出し、前記第２のフィードバックデータを前記第１のデータサイズより小さい第２のデータサイズで算出する段階を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１および第２の通信チャネルについて、第１および第２の異なる階数を有する第１および第２のチャネル行列を算出する段階を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記第１および第２のフィードバックデータを作成する段階は、前記第１のフィードバックデータを前記第１の通信チャネルの前記各チャネル評価値と定義し、前記第２のフィードバックデータを前記第２の通信チャネルの前記各チャネル評価値の陰関数（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と定義する段階を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
10. 別の移動通信端末において、前記第１の基地局から第３の通信チャネルを介して信号を受信し、前記第３の通信チャネル用の第３のフィードバックデータを、前記第３のフィードバックデータが前記第１のデータサイズと異なる第３のデータサイズを有するように作成し、前記第３のフィードバックデータを前記別の移動通信端末から前記第１および第２の基地局の少なくとも前記１つに送信する段階をさらに含む請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
11. 調整送信スキームで協働する少なくとも第１および第２の基地局から、第１および第２の通信チャネルを介して送信される信号を受信する受信機と、
    前記受信した信号に基づいて前記第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を算出し、前記第１および第２の通信チャネルの前記各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを、前記第１のフィードバックデータが第１のデータサイズを有し、前記第２のフィードバックデータが前記第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズを有するように作成する処理回路と、
    前記第１および第２のフィードバックデータを前記第１および第２の基地局の少なくとも１つに送信する送信機と
    を含む装置。
12. 前記処理回路は、前記第１のフィードバックデータに、前記第２のフィードバックデータには含められない少なくとも１つのフィードバックパラメータを含める請求項１１に記載の装置。
13. 前記処理回路は、前記第１のフィードバックデータを第１の量子化により表し、前記第２のフィードバックデータを前記第１の量子化とは異なる第２の量子化により表す請求項１１に記載の装置。
14. 前記処理回路は、前記第１のフィードバックデータを第１のスペクトル分解能で算出し、前記第２のフィードバックデータを前記第１のスペクトル分解能とは異なる第２のスペクトル分解能で算出する請求項１１に記載の装置。
15. 前記処理回路は、前記第１のフィードバックデータを第１の更新レートで生成し、前記第２のフィードバックデータを前記第１の更新レートと異なる第２の更新レートで生成する請求項１１に記載の装置。
16. 前記第１の基地局が、前記受信機および前記送信機が受発信を行うときに経由するサービング基地局として指定されている場合、前記処理回路は、前記第２のデータサイズが前記第１のデータサイズより小さくなるようにする請求項１１から１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記処理回路は、前記第１および第２の通信チャネルについて、第１および第２の異なる階数を有する第１および第２のチャネル行列を算出することにより前記第１および第２のフィードバックデータを作成する請求項１１から１５のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記処理回路は、前記第１のフィードバックデータを前記第１の通信チャネルの前記各チャネル評価値と定義し、前記第２のフィードバックデータを前記第２の通信チャネルの前記各チャネル評価値の陰関数（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と定義する請求項１１から１５のいずれか１項に記載の装置。
19. 請求項１１に記載の装置を含む移動通信端末。
20. 請求項１１に記載の装置を含む、移動通信端末において信号を処理するチップセット。
21. 調整送信スキームで協働し、移動通信端末に信号を送信する少なくとも第１および第２の基地局と、
    前記第１および第２の基地局から、それぞれ第１および第２の通信チャネルを介して前記信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記第１および第２の通信チャネルの各チャネル評価値を算出し、前記第１および第２の通信チャネルの前記各チャネル評価値を示す第１および第２のフィードバックデータを作成し、前記第１のフィードバックデータを第１のデータサイズで、前記第２のフィードバックデータを前記第１のデータサイズと異なる第２のデータサイズで前記第１および第２の基地局の少なくとも１つに送信する移動通信端末と
    を備えるシステム。

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