JP5550200B2 - 多入力多出力システムにおけるダウンリンク伝送方法及び基地局 - Google Patents

Description

本発明は、通信分野に関し、特に、多入力多出力システムにおけるダウンリンク伝送方法及び基地局に関する。

ロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）無線通信システムは、直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）技術を基礎とした次世代無線ネットワークであり、その無線側が、多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯと略称）、高次変調、及び対応する周波数選択性スケジューリング、電力制御などの技術を組み合わせて利用することによって、より高いシステムスループット及びスペクトル効率を達成する。

ＬＴＥシステムにおいて、ＭＩＭＯは、ユーザの平均スループット及びスペクトル効率の要求に適う最適な技術として認められている。この目標を達成するために、ＬＴＥシステムにおいて、異なる無線チャネル環境では、ＭＩＭＯ技術によって、線形空間領域のプレコーディング、ビームフォーミング又は送信ダイバーシチなどのスキームを自己適応的に選択して利用することができることを規定している。

線形空間領域のプレコーディング方法とは、送信側が、複数本の送信アンテナを有する場合に、１つの線形的なプレコーディング操作によって、複数のデータストリームを複数のアンテナにマッピングできることである。ユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がダウンリンク空間チャネルの特性に対する推定に応じてプレコーディングベクトルを生成し、そしてアップリンク制御チャネルを利用してｅＮｏｄｅＢ側にフィードバックする。その原理は、主にプレコーディングマトリックスを介して送信信号をチャネルマトリックスの相応な直交基底に位置させることにあり、その主な動作メカニズムは、複数の相互独立的な空間チャネルで異なるデータストリームを伝送することによって、データ伝送のピーク速度を向上させることである。

ビームフォーミング技術の主な原理は、空間チャネルの強い相関性を利用し、波の干渉原理を利用して、方向性の強い放射方向図を生成し、放射方向図の主ローブをユーザからの波の方向に自己適応的に指向させることによって、信号雑音比を向上させ、システム容量又はカバレッジを向上させることである。送信ダイバーシチの主な原理は、空間チャネルの弱い相関性を利用して、時間／周波数における選択性を合わせて、ダイバーシチゲインに応じて信号伝送の信頼性を向上させることによって、受信信号の信号雑音比を改善することである。

ＬＴＥシステムにおいて、複数の端末ダウンリンク伝送モード（ＵＥ ＤＬ（ＤｏｗｎＬｉｎｋ）ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ）を設定して、異なる伝送モードを選択することによって自体のカバーと容量を増加させることができ、各伝送モードは、対応する無線伝送方式にそれぞれ対応する。低信号雑音比領域において、送信ダイバーシチ技術及びビームフォーミング技術を利用すると、受信信号の信号雑音比を効果的に向上させ、伝送速度又はカバレッジを向上させることができ、一方、高信号雑音比領域において、信号雑音比を如何に向上させても伝送速度を著しく改善することもできなく、空間多重技術を利用することによって、帯域幅を増加させずに、データの伝送速度を向上させることができる。

上記複数の端末ダウンリンク伝送モードが存在し、各伝送モードに対応する伝送技術が指向性を有するため、従来のＬＴＥシステムにおいて、無線環境が変わった場合に、ダウンリンク伝送モードをリアルタイムに調整することができなく、リソース利用率が低いことが存在する。

本発明は、多入力多出力システムのダウンリンク伝送方法及び基地局を提供することを旨とし、当該方法及び基地局は、無線環境が変わった場合に、ダウンリンク伝送モードをリアルタイムに調整することができなく、リソース利用率が低い問題を解決することができる。

本発明の１つの側面によると、多入力多出力システムのダウンリンク伝送方法を提供し、当該方法は、ユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥと略称）のチャネル品質指示情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：ＣＱＩと略称）を取得してチャネルステータス指示値を生成するステップと、前記ＵＥのチャネルランク指示情報（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：ＲＩと略称）を取得してチャネルコリレーション指示値を生成するステップと、前記ＵＥのアップリンクチャネルインパルス応答（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＣＩＲ）推定データを取得してチャネル変動ステータス指示値を生成するステップと、前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップと、前記選択されたダウンリンク伝送モードを用いて、前記ＵＥにデータを伝送するステップとを含む。

本発明のまた１つの側面によると、多入力多出力システムの基地局を更に提供し、当該基地局は、ユーザ装置（ＵＥ）のチャネル品質指示情報（ＣＱＩ）、チャネルランク情報（ＲＩ）及びチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）推定データを取得するための取得ユニットと、ＵＥのチャネル品質指示情報（ＣＱＩ）を取得してチャネルステータス指示値を生成するための第１モジュールと、ＵＥのチャネルＲＩを取得してチャネルコリレーション指示値を生成するための第２モジュールと、ＵＥのアップリンクチャネルインパルス応答ＣＩＲ推定データを取得してチャネル変動ステータス指示値を生成するための第３モジュールと、前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第４モジュールとを含む第１選択ユニットと、前記選択されたダウンリンク伝送モードを用いて、前記ＵＥにデータを伝送するための送信ユニットとを含む。

現在のチャネルから情報を取得することを、後続のダウンリンクモード選択の準拠とするため、無線環境が変わった場合に、ダウンリンク伝送モードをリアルタイムに調整することができなく、リソース利用率が低いことが存在する問題を克服し、それに以下のような技術的効果を達成した。

１、ＵＥのＣＱＩ、チャネルＲＩ及びＣＩＲ推定データを利用して対応する指示値を生成し、指示値に応じてダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたこと、
２、チャネルＲＩ、ＣＩＲ及びシステムのＴＤＤ特性を利用してダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたこと、
３、チャネルランク情報（ＲＩ）、チャネルインパルス応答（ＣＩＲ）、システムのＦＤＤ特性及びマルチユーザ多入力多出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＵ−ＭＩＭＯと略称）基準を利用してダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたことである。

ＬＴＥネットワーク構造における無線側の構造の模式図を示す。 実施形態１のフローチャートを示す。 実施形態２のフローチャートを示す。 実施形態３のフローチャートを示す。 実施形態４の基地局のブロック図を示す。

図面は、本発明をより更に理解するためのものであり、本願の構成部分であり、本発明の例示的な実施形態及びその説明は、本発明を解釈するためのものであり、本発明の不適当な限定にならない。

以下、図面と実施形態を参照して本発明を詳しく説明する。本発明は、ＬＴＥシステム又はそれに類似するシステムのような多入力多出力システムに利用可能である。ＬＴＥシステムは、複数種類の構造を有し、図１に示されるＬＴＥのネットワーク構造における無線側の構造の模式図に示すように、基地局ｅＮｏｄｅＢが、コアネットワークのゲートウェイＡＧＷからのデータをＵＥへ伝送する。

ｅＮｏｄｅＢは、各種のダウンリンク伝送モードに対応する伝送技術を実現することができる。３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ ８プロトコルに従って、番号が１〜７である７つのダウンリンク伝送モード（ＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ）ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ）があり、各ダウンリンク伝送モードは、対応する無線マルチアンテナ伝送技術を有する。本発明は、現在の無線環境のパラメータに応じて、ダウンリンク伝送モードをリアルタイムに選択してユーザへデータを送信する。以下、本発明の各実施形態を詳しく説明する。まず、本発明の実施形態１を説明する。

図２に示された実施形態１のフローチャートを参照する。下記のステップを含む。
Ｓ１０：ＵＥのチャネル品質指示情報ＣＱＩ、チャネルＲＩ及びアップリンクチャネルインパルス応答推定データを取得する。
Ｓ１２：取得された情報に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択する。
Ｓ１４：選択されたダウンリンク伝送モードでＵＥへデータを伝送する。

取得された各情報に応じて、基地局又はコアネットワーク側の装置が、ダウンリンク伝送モードを選択し、そして選択されたダウンリンク伝送モードで、ＵＥへデータを伝送する。無線チャネルにおける情報に応じてダウンリンク伝送モードを選択することができるため、選択されたダウンリンク伝送モードが、現在の無線環境に最も適合し、無線チャネルのリソース利用率を向上させ、データの伝送量を増加させることができる。

取得された無線チャネル中の情報に応じて、現在のチャネル環境を指示するための複数の指示値を生成することができる。以下、本発明の実施形態２によって、指示値に応じてダウンリンク伝送モードを選択するプロセスを説明する。図３に示された実施形態２のフローチャートに示すように、下記のステップを含む。

Ｓ２０：取得されたＣＱＩに応じて、チャネルステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＱＩを生成する。

チャネルステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＱＩを次のダウンリンク伝送モード選択の準拠とする。

指示値を生成する過程は、公式（１）及び公式（２）に示されている。

ここで、ａｖｅＣＱＩ_ｋは、Ｋ番目のＵＥの平均値ａｖｅＣＱＩである。

ＣＱＩは、ＵＥからであり、ＵＥによってｅＮｏｄｅＢへ報告され、又は、ｅＮｏｄｅＢがＵＥをトリガーし、ＵＥによって報告される。ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥが報告したＭ回、合計Ｍ組のＣＱＩを取得する。各組のＣＱＩにおいて、ＣＱＩ_１とＣＱＩ_２である２つのＣＱＩデータがり、各組の最小のＣＱＩを合計Ｍ個選択し、平均値ａｖｅＣＱＩを算出し、平均値ａｖｅＣＱＩと予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒを比較し、以下の公式で、Ｋ番目のＵＥのチャネルステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＱＩ（ｋ）を取得する。

平均値ａｖｅＣＱＩが予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒより大きいかどうかを判断し、大きい場合、値が１である第１チャネルステータス指示値を生成し、予め設定された閾値以下である場合、値が０である第２チャネルステータス指示値を生成する。

ここで、Ｍは、０より大きい整数であり、１０以下であることが好ましく、予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒをチャネルステータスによって設定することができ、例えば、８以下に設定する。

なお、ＣＱＩがシングルストリームであり、即ち、ＣＱＩ情報を１つのみ受信した場合、もう１つのＣＱＩを最大値に設定することによって、受信されたＣＱＩ情報を選択し、例えば、受信されたＣＱＩ_１が４であると、ＣＱＩ_２を最大値１６に設定することによって、受信されたＣＱＩ_１を選択する。

Ｓ２２：取得されたチャネルＲＩに応じてチャネルコリレーション指示値を生成する。

チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩを次のダウンリンク伝送モード選択の根拠とする。

各ＵＥのチャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩを取得するステップは、ユーザがダウンリンク伝送モード３又はモード４にあると、Ｔ１時間内における各ユーザによって報告されたＲＩの状況を集計し、各時間窓が開始する場合に、初期設定において、Ｎｕｍ_ＲＩ＝０であり、プロトコルの規定に従って、ＲＩの値が１〜４であり、基地局側が、ユーザｋによってフィードバックされたＲＩ＝１を受信する場合、ＲＩ＝１の回数を記録し、Ｎｕｍ^ｋ _ＲＩ＝１＝Ｎｕｍ^ｋ _ＲＩ＝１＋１であり、同様に、ＲＩが２、３又は４である回数を記録する。公式（３）でＲＩの確率を算出する。

ここで、Ｎｕｍ^ｋ _{ｔｏｔａｌ_ＲＩ}は、時間窓Ｔ１内において、ｋ番目のＵＥがＲＩをフィードバックする総回数であり、Ｎｕｍ^ｋ _ＲＩ＝１は、ユーザがＲＩ＝１をフィードバックする回数であり、Ｐ^ｋ _ＲＩ＝１は、ｋ番目のＵＥがＲＩ＝１をフィードバックする確率であり、Ｐ^ｋ _ＲＩ≧２は、ｋ番目のＵＥがＲＩ＝１以外をフィードバックする確率であり、即ち、ＲＩ＝２、３及び４の確率である。

算出された確率と予め設定された閾値ＲＩ_Ｔｈｒを比較し、公式（４）で、比較結果に応じてチャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩを生成する。

ｋ番目のＵＥがＲＩ＝１をフィードバックする確率Ｐ^ｋ _ＲＩ＝１が、予め設定された閾値ＲＩ_Ｔｈｒより大きい場合に、値が１である第１チャネルコリレーション指示値を生成し、ｋ番目のＵＥがＲＩ＝１以外をフィードバックする確率Ｐ^ｋ _ＲＩ≧２が、予め設定された閾値ＲＩ_Ｔｈｒより大きい場合に、値が２である第２チャネルコリレーション指示値を生成し、他の場合に、値が０である第３チャネルコリレーション指示値を生成する。ＲＩ判定閾値ＲＩ_Ｔｈｒをチャネルステータスに応じて設定することができ、例えば、０．５〜０．８に設定することができる。

Ｓ２４：取得されたＣＩＲ推定データに応じてチャネル変動ステータス指示値を生成する。

チャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^CIRを次のダウンリンク伝送モード選択の根拠とする。

各ＵＥに対して、予め設定された時間Ｔにおいて、各ユーザのアップリンクのチャネルインパルス応答推定データをそれぞれ集計する。ここで、タイムスロットｔにおいて、チャネルを経過して処理されたｋ番目のＵＥのアップリンクチャネルインパルス応答推定データを公式（５）に示されたマトリックスで表す。

ここで、式中のＫａは、基地局のアレイアンテナの数を表し、Ｌは、ＬＴＥシステムの帯域幅においてｋ番目のユーザに占有されるリソースエレメントＲＥの数を表し、ｈ_Ｌは、アップリンクチャネルインパルス応答推定データである。

ＬＴＥシステムに対して、アップリンク復調用参照信号（ＤＭＲＳ）又はアップリンクｓｏｕｎｄｉｎｇ参照信号ＳＲＳを介して式（５）の推定データを取得することができる。時間窓Ｔ_ｕｐにおいて、異なるアップリンクタイムスロットｔ１とｔ２に対して、対応するチャネルインパルス応答推定データＨ_ｔ１とＨ_ｔ２を得て、周波数領域位置におけるＣＩＲに対応して関連値を求め、計算公式は、下記式（６）である。

ここで、ｔ１とｔ２との時間間隔は、ｔ２-ｔ１≦Ｔ_ｕｐを満たし、即ち、ｔ１とｔ２との間の時間間隔は、アップリンク関連時間窓の時間以下であり、ここで、Ｔ_ｕｐは、アップリンク関連時間窓の長さであり、式中のｉ＝１，２、…、Ｌ’について、Ｌ’は、異なるタイムスロットにおけるｋ番目のユーザに占有される同一周波数領域位置のリソースエレメント（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＲＥ）の数であり、且つ、１≦Ｌ’≦Ｌであり、Ｒ_Ｈ（ｋ）は、瞬時関連値である。

式（６）で得られた瞬時関連値Ｒ_Ｈ及び記録されたｋ番目のＵＥのアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの過去関連値Ｒ’_ｋに対して、公式（７）で平滑化フィルタ処理を行い、過去関連値Ｒ’_ｋを更新する。

更新された過去関連値Ｒ’_ｋ、即ち、ｋ番目のＵＥの関連値Ｒ’を取得する。ここで、ａは、平滑化フィルタ係数であり、且つ０＜α≦１であり、式（６）中のＬ’＝０である場合、公式（７）において、Ｒ_Ｈ（ｋ）＝Ｒ’_ｋである。即ち、瞬時関連値Ｒ_Ｈ（ｋ）＝過去関連値Ｒ’_ｋであり、Ｌ’≠０の場合、式（６）を利用する。

更新された過去関連値Ｒ’_ｋと予め設定された閾値ＣＩＲ_Ｔｈｒを比較し、公式（８）で、比較後のチャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲを取得する。

更新された過去関連値Ｒ’_ｋが予め設定された閾値ＣＩＲ_Ｔｈｒより大きいかどうかを判断し、予め設定された閾値以下であると、値が１である第１チャネル変動ステータス指示値を生成し、予め設定された閾値より大きいと、値が０である第２チャネル変動ステータス指示値を生成する。

好ましくは、Ｒ’_ｋの判定閾値ＣＩＲ_Ｔｈｒは、０．２〜０．９である。

Ｓ２６：生成された各パラメータを判断し、対応なダウンリンク伝送モードを選択する。

ｆｌａｇ^ＲＩ（ｋ）≠１＆＆ｆｌａｇ^ＣＩＲ（ｋ）＝１＆＆ｆｌａｇ^ＣＱＩ（ｋ）＝１であり、即ち、チャネルコリレーション指示値が第１チャネルコリレーション指示値に等しくなく、チャネル変動ステータス指示値が第１チャネル変動ステータス指示値に等しく、チャネルステータス指示値が第１チャネルステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード３を選択する。

ｆｌａｇ^ＲＩ（ｋ）≠１＆＆ｆｌａｇ^ＣＩＲ（ｋ）＝０＆＆ｆｌａｇ^ＣＱＩ（ｋ）＝１であり、即ち、チャネルコリレーション指示値が第１チャネルコリレーション指示値に等しくなく、チャネル変動ステータス指示値が第２チャネル変動ステータス指示値に等しく、チャネルステータス指示値が第１チャネルステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード４を選択する。

Ｓ２８：選択されたダウンリンク伝送モードで、ユーザ端末へデータを伝送する。

実施形態２において、ステップＳ２０、Ｓ２２、Ｓ２４の間に順番の要求がなく、どの指示値を先に生成するにしても、次のダウンリンク伝送モード選択を実行してデータを送信することもできる。

上記の実施形態２において、チャネルステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＱＩ、チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩ及びチャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲに応じて、対応なダウンリンク伝送モードを選択する過程を説明する。更に、ＬＴＥのシステムによって選択することもでき、以下、実施形態３で説明し、図４に示された実施形態３のフローチャートに示すように、以下のようなステップを含む。

Ｓ３０：取得されたチャネルＲＩに応じてチャネルコリレーション指示値を生成する。

チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩを生成する過程は、実施形態２におけるステップＳ２２に示すように、詳細な記載がここでは不要である。
Ｓ３２：取得されたチャネルインパルス応答推定データに応じてチャネル変動ステータス指示値を生成する。

チャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲを生成す過程は、実施形態２におけるステップＳ２４に示すように、詳細な記載がここでは不要である。

Ｓ３４：チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩ、チャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲ及びシステム特性に応じて、伝送モードを選択する。

異なるシステムが、マルチアクセス技術、多重技術、動作モードなどのような異なる特性を有するため、ＬＴＥシステムであれば、ＬＴＥ−ＴＤＤシステム及びＬＴＥ−ＦＤＤシステムを含む。

ＬＴＥ−ＴＤＤシステムに対して、ｆｌａｇ^ＲＩ（ｋ）＝１＆＆ｆｌａｇ^ＣＩＲ（ｋ）＝０＆＆ＬＴＥ−ＴＤＤシステムの場合、即ち、現在のシステムがＬＴＥ−ＴＤＤシステムであり、チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩが第１チャネルコリレーション指示値に等しく、チャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲが第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード７を選択する。

ＬＴＥ−ＦＤＤシステムに対して、ｆｌａｇ^ＲＩ（ｋ）＝１＆＆ｆｌａｇ^ＣＩＲ（ｋ）＝０＆＆ＬＴＥ−ＦＤＤシステムの場合、即ち、チャネルコリレーション指示値ｆｌａｇ^ＲＩが第１チャネルコリレーション指示値に等しく、チャネル変動ステータス指示値ｆｌａｇ^ＣＩＲが第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード５又は６を選択する。

伝送モード５、モード６に対して、システムには、ｋ番目のＵＥと、ダウンリンクマルチユーザＭＵ−ＭＩＭＯマッチング基準を満たすもう１つのＵＥとが存在するかどうかを判断することができ、満たす場合、伝送モード５を選択し、満たさない場合、伝送モード６を選択する。

Ｓ３６：選択されたダウンリンク伝送モードで、ユーザ端末へデータを伝送する。

上記の各実施形態において、ＵＥの無線チャネルパラメータ、又は無線チャネルパラメータ、及びシステム特性を取得することによって、モード３〜モード７の中から選択し、好ましくは、システムが開始された後、システムの基地局がシングルアンテナである場合に、ＵＥへデータを送信するように、伝送モード１を選択することができ、システムがマルチアンテナである場合に、システムが開始された後、伝送モード２でシステム内のＵＥへデータを送信し、取得されたＵＥパラメータに伴って、伝送モード３〜伝送モード７の中から選択し、選択された伝送モードでＵＥへデータを送信することもできる。

上記実施形態は、本発明の方法実施形態であり、本発明の方法を基地局に適用でき、本発明の方法実施形態におけるスキームで伝送モード選択してデータを送信することを実現できる。以下、実施形態４によって、本発明の基地局を詳しく説明し、図５に示された実施形態４の構造ブロック図に示すように、当該基地局は、
ＵＥのＣＱＩ、チャネルＲＩ及びＣＩＲ推定データを取得するための取得ユニット４０と、
取得された情報に応じてダウンリンク伝送モードを選択するための第１選択ユニット４２と、
選択されたダウンリンク伝送モードでＵＥへデータを伝送するための送信ユニット４４とを含む。

好ましくは、第１選択ユニット４２は、
ＵＥのＣＱＩを取得してチャネルステータス指示値を生成するための第１モジュール４２０と、
ＵＥのチャネルＲＩを取得してチャネルコリレーション指示値を生成するための第２モジュール４２２と、
ＵＥのＣＩＲ推定データを取得してチャネル変動ステータス指示値を生成するための第３モジュール４２４と、
チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第４モジュール４２６とを含む。

好ましくは、基地局がＬＴＥ−ＴＤＤシステムに属することを認識した場合に、第１選択ユニット４２におけるチャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じてダウンリンク伝送モードを選択するための第２選択ユニット４６を更に含む。

好ましくは、基地局がＬＴＥ−ＦＤＤシステムに属することを認識した場合に、第１選択ユニット４２におけるチャネルコリレーション指示値、チャネル変動ステータス指示値、及び、システムには、ＭＵ−ＭＩＭＯ基準を満たすＵＥが２つ存在するかどうかに応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第３選択ユニット４８を更に含む。

上記の説明から分かれるように、本発明の上記実施形態は、下記のような技術効果を実現した。
１、ＵＥのＣＱＩ、チャネルＲＩ及びＣＩＲ推定データを利用して対応する指示値を生成し、指示値に応じてダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたこと、
２、チャネルＲＩ、ＣＩＲ及びシステムのＴＤＤ特性を利用してダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたこと、
３、チャネルＲＩ、ＣＩＲ、システムのＦＤＤ特性及びＭＵ−ＭＩＭＯ基準を利用してダウンリンク伝送モードを選択することによって、システムの帯域幅及びリソース利用率を向上させたことである。

明らかなように、当業者であれば、本発明のモジュールまたはステップは、汎用コンピュータによって実現することができること、単一のコンピュータにまとめることができるかまたは、複数のコンピュータから成るネットワークに分散することができること、および任意選択でコンピュータ実行可能プログラムコードによって実現することができることを理解されるであろう。したがって、モジュールまたはステップを、コンピュータによって実行される記憶装置に記憶することができ、また、複数の集積回路モジュールに別々に製造することもできる。また、これらのモジュールまたはステップの一部が、単一の集積回路モジュールに製造されてもよい。したがって、本発明は、ハードウェアとソフトウェアとの任意の特殊な組合せに限定されない。

以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、本発明に基づく種々の変更と変形が可能である。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく実施されたあらゆる修正、同等の置換及び改良等は、すべて本発明の保護範囲に属する。

Claims (11)

1. 多入力多出力ＭＩＭＯシステムにおけるダウンリンク伝送方法であって、当該方法は、
   ユーザ装置ＵＥのチャネル品質指示情報ＣＱＩを取得してチャネルステータス指示値を生成するステップと、
   前記ＵＥのチャネルランク情報ＲＩを取得してチャネルコリレーション指示値を生成するステップと、
   前記ＵＥのアップリンクチャネルインパルス応答ＣＩＲ推定データを取得してチャネル変動ステータス指示値を生成するステップと、
   前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップと、
   前記選択されたダウンリンク伝送モードを用いて、前記ＵＥにデータを伝送するステップとを含み、
   前記チャネル変動ステータス指示値を生成するステップは、
   運算を介して、Ｋ番目のＵＥのタイムスロットｔ１、ｔ２の瞬時関連値Ｒ _H （ｋ）及び記録されたアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの関連値Ｒ’ _k に対して、平滑化フィルタ処理を行い、更新された関連値Ｒ’を取得することと、
   前記関連値Ｒ’が、公式Ｒ’＝（１―α）Ｒ’ _k ＋αＲ _H （ｋ）で取得され、ここで、αが平滑化フィルタ係数であり、且つ、０＜α≦１であり、Ｒ’ _k が、記録されたＫ番目のＵＥのアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの関連値であることと、
   前記更新された関連値Ｒ’が予め設定された閾値ＣＩＲ_Ｔｈｒより大きいかどうかを判断することと、
   判断結果が予め設定された閾値以下である場合、第１チャネル変動ステータス指示値を生成することと、
   判断結果が予め設定された閾値より大きい場合、第２チャネル変動ステータス指示値を生成することとを含む
   ことを特徴とする多入力多出力ＭＩＭＯシステムにおけるダウンリンク伝送方法。
2. 前記ＵＥのチャネルランク情報ＲＩを取得してチャネルコリレーション指示値を生成するステップは、
   予め設定された時間内において、無線チャネルにおける、前記ＵＥからのチャネルＲＩを集計することと、
   前記ＲＩを介して、ＲＩが１である確率Ｐ^k _RI=1、及びＲＩが２以上である確率Ｐ^k _RI≧₂を取得することと、
   取得された確率Ｐ^k _RI=1が予め設定された閾値ＲＩ_Ｔｈｒより大きい場合に、第１チャネルコリレーション指示値を生成することと、
   取得された確率Ｐ^k _RI≧₂が前記予め設定された閾値ＲＩ_Ｔｈｒより大きい場合に、第２チャネルコリレーション指示値を生成することとを含むことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
3. 前記タイムスロットｔ１、ｔ２の瞬時関連値Ｒ_H（ｋ）が、タイムスロットｔ１、ｔ２内のアップリンクチャネルインパルス応答推定データＨ_t1及びＨ_t2に対して、関連の運算を行うことで、取得され、
   ここで、前記ｔ１とｔ２との時間間隔が予め設定された時間窓Ｔ_upより小さい、前記Ｈ_t1及びＨ_t2が、予め設定された時間Ｔ内において、Ｋ番目のＵＥのタイムスロットｔ１、ｔ２内のアップリンクチャネルインパルス応答推定データマトリックスＨ_t ^(k) _Ka×_Lであり、
   

   

   ここで、式中のＫａは、基地局のアレイアンテナの数を表し、Ｌは、ＬＴＥシステムの帯域幅においてｋ番目のユーザに占有されるリソースエレメントＲＥの数を表し、ｈ_Lは、アップリンクチャネルインパルス応答推定データであり、
   前記瞬時関連値Ｒ_H（ｋ）が、公式
   

   

   で関連運算を行うことで、取得され、
   ここで、前記タイムスロットｔ１とｔ２との時間間隔が、予め設定された時間窓の時間長さ以下であり、式中のｈ_iは、アップリンクチャネルインパルス応答推定データｉ＝１，２，…，Ｌ’であり、Ｌ’は、前後異なるタイムスロットにおける、ｋ番目のユーザに占有される同一周波数領域位置のリソースエレメントＲＥの数であり、且つ１≦Ｌ’≦Ｌであり、
   又は、Ｌ’＝０である場合に、前記瞬時関連値Ｒ_H（ｋ）が、記録されたＫ番目のＵＥのアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの関連値Ｒ’_kに等しいことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
4. チャネルステータス指示値を生成するステップは、
   ＵＥからのＭ回、トータルＭ組の前記ＣＱＩを取得し、前記Ｍは、０より大きい整数であることと、
   各組の最小ＣＱＩを取得することと、
   Ｍ回に対応するＭ個の最小ＣＱＩの平均値ａｖｅＣＱＩを取得することと、
   前記平均値ａｖｅＣＱＩが予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒより大きいかどうかを判断することと、
   判断結果が、予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒより大きい場合、第１チャネルステータス指示値を生成することと、
   判断結果が、予め設定された閾値ＣＱＩ_Ｔｈｒ以下である場合、第２チャネルステータス指示値を生成することとを含むことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
5. 前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップは、
   前記チャネルステータス指示値が前記第１チャネルステータス指示値に等しく、前記チャネルコリレーション指示値が前記第１チャネルコリレーション指示値に等しくなく、前記チャネル変動ステータス指示値が前記第１チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード３を選択するステップと、
   前記チャネルステータス指示値が前記第１チャネルステータス指示値に等しく、前記チャネルコリレーション指示値が前記第１チャネルコリレーション指示値に等しくなく、前記チャネル変動ステータス指示値が前記第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード４を選択するステップとの中の１つを含むことを特徴とする
   請求項４に記載のダウンリンク伝送方法。
6. 前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択する前に、前記システムがロング・ターム・エボリューション―時間分割複信ＬＴＥ−ＴＤＤシステムであると確定することを更に含み、
   前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップは、
   前記チャネルコリレーション指示値が第１チャネルコリレーション指示値に等しく、前記チャネル変動ステータス指示値が前記第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード７を選択することを含むことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
7. 前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択する前に、前記システムがＬＴＥ−ＦＤＤシステムであり、且つ前記システムには、ダウンリンクマルチユーザＭＵ−ＭＩＭＯマッチング基準を満たすＵＥが２つ存在すると確定することを更に含み、
   前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップは、
   前記チャネルコリレーション指示値が前記第１チャネルコリレーション指示値に等しく、前記チャネル変動ステータス指示値が前記第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード５を選択することを含むことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
8. 前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択する前に、前記システムがＬＴＥ−ＦＤＤシステムであり、且つ前記システムには、ダウンリンクマルチユーザＭＵ−ＭＩＭＯマッチング基準を満たすＵＥが２つ存在しないと確定することを更に含み、
   前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するステップは、
   前記チャネルコリレーション指示値が前記第１チャネルコリレーション指示値に等しく、前記チャネル変動ステータス指示値が前記第２チャネル変動ステータス指示値に等しい場合に、ダウンリンク伝送モード６を選択することを含むことを特徴とする
   請求項１に記載のダウンリンク伝送方法。
9. 多入力多出力ＭＩＭＯシステムの基地局であって、当該基地局は、
   ユーザ装置ＵＥのチャネル品質指示情報ＣＱＩ、チャネルランク情報ＲＩ及びチャネルインパルス応答ＣＩＲ推定データを取得するための取得ユニットと、
   ＵＥのチャネル品質指示情報ＣＱＩを取得してチャネルステータス指示値を生成するための第１モジュールと、ＵＥの前記チャネルＲＩを取得してチャネルコリレーション指示値を生成するための第２モジュールと、ＵＥの前記ＣＩＲ推定データを取得してチャネル変動ステータス指示値を生成するための第３モジュールと、前記チャネルステータス指示値、チャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第４モジュールとを含む第１選択ユニットと、
   前記選択されたダウンリンク伝送モードを用いて、前記ＵＥにデータを伝送するための送信ユニットとを含み、
   前記第３モジュールが前記チャネル変動ステータス指示値を生成することは、
   運算を介して、Ｋ番目のＵＥのタイムスロットｔ１、ｔ２の瞬時関連値Ｒ _H （ｋ）及び記録されたアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの関連値Ｒ’ _k に対して、平滑化フィルタ処理を行い、更新された関連値Ｒ’を取得することと、
   前記関連値Ｒ’が、公式Ｒ’＝（１―α）Ｒ’ _k ＋αＲ _H （ｋ）で取得され、ここで、αが平滑化フィルタ係数であり、且つ、０＜α≦１であり、Ｒ’ _k が、記録されたＫ番目のＵＥのアップリンク隣接タイムスロットチャネル推定データの関連値であることと、
   前記更新された関連値Ｒ’が予め設定された閾値ＣＩＲ_Ｔｈｒより大きいかどうかを判断することと、
   判断結果が予め設定された閾値以下である場合、第１チャネル変動ステータス指示値を生成することと、
   判断結果が予め設定された閾値より大きい場合、第２チャネル変動ステータス指示値を生成することとを含む
   ことを特徴とする多入力多出力ＭＩＭＯシステムの基地局。
10. 前記基地局は、前記基地局がＬＴＥ−ＴＤＤシステムに属することを認識した場合に、第１選択ユニットにおけるチャネルコリレーション指示値及びチャネル変動ステータス指示値に応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第２選択ユニットを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の基地局。
11. 当該基地局は、前記基地局がＬＴＥ−ＦＤＤシステムに属することを認識した場合に、第１選択ユニットにおけるチャネルコリレーション指示値、チャネル変動ステータス指示値、及び、前記システムには、マルチユーザ多入力多出力ＭＵ−ＭＩＭＯ基準を満たすＵＥが２つ存在するかどうかに応じて、ダウンリンク伝送モードを選択するための第３選択ユニットを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
    

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