JP6019502B2 - 協調マルチポイント送信のためのチャネルフィードバック - Google Patents

Description

［優先権情報］
本願は、２０１１年３月３１日出願の米国仮特許出願第61/470,235号の恩恵を主張するものであり、この開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、概して、無線通信に関しており、より詳しくは、協調マルチポイント送信システムにおけるフィードバックのための方法及びシステムに関する。

一部の多入力多出力通信システムは、セル間のＭＩＭＯ送信を調整するために、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ：Cooperative Multipoint）送信を利用している。たとえば、共同処理（ＪＰ：Joint Processing）として知られているモードでは、複数のセルが、同じデータを同時にユーザ機器（ＵＥ）端末に送信する。ＪＰモードを利用するときには、複数の協調セルは、通常、銘々の送信を、ＵＥが提供するチャネルフィードバックに基づいて設定している。ＪＰ送信用の様々なフィードバックスキームが先行技術として知られている。

たとえば、ここに参照として組み込む３ＧＰＰ技術仕様書グループ無線アクセスネットワーク（3GPP Technical Specification Group Radio Access Network）（ＴＳＧ−ＲＡＮ）ＷＧ１文献Ｒ１−１１０７４３、タイトル：均質なネットワークのための予備ＣｏＭＰＪＰの結果、台北、台湾、２０１１年２月２１―２５日に記載されており、最少平均二乗誤り（ＭＭＳＥ）レシーバに基づいてＣｏＭＰ ＪＰのシミュレーションされた評価の結果を提供している。

ここに参照として組み込むＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１文献Ｒ１−１１０６２８、タイトル：フェーズ１のパフォーマンス評価：Ｔｘ電力の高いＲＲＨのダウンリンクの均質なネットワーク、台北、台湾、２０１１年２月２１―２５日は、周波数分割複信（ＦＤＤ）及び時分割複信（ＴＤＤ）におけるＣｏＭＰの評価の結果を提供している。さらなるシミュレーション結果は、ここに参照として組み込むＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１文献Ｒ１−１１１１３９、タイトル：Ｔｘ電力の高いＲＲＨを有する均質なネットワークのための初期ＣｏＭＰ評価、台北、台湾、２０１１年２月２１―２５日に記載されている。

上述した記載は、この分野の関連技術に概略が述べられており、含まれている情報のいずれも、本特許出願に対する先行技術を構成すると捉えられるべきではない。

ここに記載する一実施形態は、互いにダウンリンク信号の送信を調整する少なくとも第１及び第２のセルから、移動通信端末で、ダウンリンク信号で受信する段階を含む方法を提供する。チャネルフィードバックが、受信したダウンリンク信号に基づいて端末で計算される。チャネルフィードバックは、第１のセルに、第１のプリコードベクトルでチャネルフィードバックに応じて、後続するダウンリンク信号をプリコードさせるよう構成されており、第２のセルに、第１のプリコードベクトルと大きさが異なる第２のプリコードベクトルでチャネルフィードバックに応じて、後続するダウンリンク信号をプリコードさせるよう構成されている。チャネルフィードバックが端末から送信される。

一部の実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、第１のセルに、後続するダウンリンク信号を端末に第１の電力レベルで送信させ、第２のセルに、後続するダウンリンク信号を端末に、第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで送信させるためのチャネルフィードバックを計算する段階を含む一実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルについて推奨されるそれぞれ異なる第１の大きさ及び第２の大きさを計算する段階を含む。別の実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、第１のセル及び第２のセルに、それぞれ異なる大きさの第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルを選択させる制約のもとで、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を計算する段階を含む。

また別の実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、端末を宛先とするダウンリンク信号と同時には、他の端末へのいかなる追加的なダウンリンク信号もスケジュールされない第１の制約のもとで計算された、シングルユーザのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、端末を宛先とするダウンリンク信号と同時に、１以上の他の端末への追加的なダウンリンク信号がスケジュールされている第２の制約のもとで計算された、マルチユーザＣＱＩ、及び、第１のセル及び第２のセルが互いに送信を調整しない第３の制約のもとで計算された、非協力的な送信ＣＱＩ、のうち１以上を計算する段階を含む。

ダウンリンク信号を受信する段階は、第１のセル及び第２のセルによって、それぞれ第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルを利用して、端末に同じデータが同時に送信される共同処理（ＪＰ）送信を受信する段階を含む。別の実施形態では、ダウンリンク信号を受信する段階は、端末への干渉が、第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルの利用によって制御されている、調整されたビームフォーミング送信を受信する段階を含む。

一部の実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、第１のセル及び第２のセルが第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルをそれぞれ異なる大きさのチャネル情報に基づいて選択する想定のもとで、端末及びセルの両方で利用可能なチャネル情報に基づいてチャネルフィードバックを計算する段階を含む。

またさらに、ここに記載される一実施形態に従って、レシーバと、制御回路と、トランスミッタとを含む装置が提供される。レシーバは、互いにダウンリンク信号の送信を調整する少なくとも第１のセル及び第２のセルからダウンリンク信号を受信する。制御回路は、受信したダウンリンク信号に基づいて、第１のセルに、第１のプリコードベクトルでチャネルフィードバックに応じて後続するダウンリンク信号をプリコードさせ、第２のセルに、第１のプリコードベクトルと大きさが異なる第２のプリコードベクトルでチャネルフィードバックに応じて後続するダウンリンク信号をプリコードさせるためのチャネルフィードバックを計算する。トランスミッタは、チャネルフィードバックを送信する。

一部の実施形態では、移動通信端末が開示された装置を含む。一部の実施形態では、移動通信端末における信号を処理するチップセットが、開示された装置を含む。

さらに、ここに記載される一実施形態においては、移動通信端末で、少なくとも第１のセル及び第２のセルから同じデータが同時に端末に送信される共同処理（ＪＰ）送信を受信する段階を備える方法が提供される。チャネルフィードバックは、端末で、受信したＪＰ送信に基づいて計算される。チャネルフィードバックは、第１のセルに、第１の電力レベルで、後続するＪＰ送信を端末に送信させ、第２のセルに、第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで、後続するＪＰ送信を端末に送信させる。チャネルフィードバックは端末から送信される。

一部の実施形態では、チャネルフィードバックを計算する段階は、第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルについて推奨されるそれぞれ異なる大きさを計算する段階を含み、チャネルフィードバックを送信する段階は、第１のセル及び第２のセルに対して推奨される第１の大きさ及び第２の大きさを示す段階を含む。

本開示は、その実施形態の以下の詳細な説明を、図面とともに読むことでより良く理解される。図面の簡単な説明を以下で行う。

ここに記載される一実施形態における、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ：Cooperative Multipoint）送信を利用する通信システムを概略するブロック図である。

ここに記載する一実施形態における、ＣｏＭＰ送信を利用する通信システムでチャネルフィードバックを提供する方法を概略するフローチャートである。

通常の共同処理（ＪＰ）システムでは、複数のセルが、同じデータを、複数のそれぞれプリコードされたダウンリンク信号を利用して通信端末に送信する。セルは、異なるセルのダウンリンク信号の間に適切なプリコードベクトルと適切な位相差とを利用することで、仮想の高位ＭＩＭＯ送信を作成する。協調セル（または、ネットワークと関連付けられていてよい中央スケジューラなど）は、通常、端末が提供するチャネルフィードバックに応じて、プリコードベクトルを選択する。従来のＪＰスキームでは、全ての協調セルが、同じ電力レベルで、任意のＪＰ送信を送信する（つまり、ＪＰ送信に参加しているすべてのプリコードベクトルが同じ大きさを有している）。

しかし実際には、異なるセル同士が、同じＪＰ送信で異なる大きさのプリコードベクトルを利用する自由度を有している場合には、システムのパフォーマンスを大幅に上げることができる。このパフォーマンスの向上を示すシミュレーションの結果の例が、上述した米国仮特許出願第６１／４７０，２３５号明細書に記載されており、この全体を参照としてここに組み込む。

ここに記載する実施形態は、強調されたマルチポイント（ＣｏＭＰ）システムで利用されるための向上したフィードバックスキーム及びプリコードスキームを提供する。一部の実施形態では、移動通信端末は、少なくとも２つの協調セルからダウンリンク信号を受信する。端末は、チャネルフィードバックを計算するが、このチャネルフィードバックは、セルに、端末に対する後続するＪＰ送信を、互いに大きさが異なるプリコードベクトルそれぞれでプリコードさせる。端末は、アップリンクチャネルでチャネルフィードバックを報告して、協調セル（または中央スケジューラ）は、報告されたフィードバックを利用して、端末に対する後続するＪＰ送信のプリコードベクトルを選択する。

一部の実施形態では、チャネルフィードバックは、協調セル同士のプリコードベクトルの大きさ間について推奨される比率を示す明示的な大きさ情報（ＭＩ：magnitude information）を含む。他の実施形態では、大きさ情報は、黙示的にフィードバックされる（たとえば、端末とセル両方で利用可能な長期的チャネル情報を利用して）。

チャネルフィードバックのタイプ及び対応するプリコーダの構成の幾つかの例をここに記載する。開示する技術を、調整されたビームフォーミング（ＣＢ）ＣｏＭＰに一般化させる例も記載する。

図１は、ここに記載される一実施形態における、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信を利用する通信システム２０を概略するブロック図である。この例では、システム２０が、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）またはＬＴＥ−アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）仕様に従って動作する。別の実施形態では、システム２０は、セルが互いに送信を調整する任意の他の適切な通信プロトコルに従って動作することもできる。

図１の実施形態では、システム２０が、移動通信端末２４（ＬＴＥ−Ａ用語においてユーザ機器−ＵＥと称される）と、ＣＥＬＬ１、ＣＥＬＬ２、及びＣＥＬＬ３と称される３つのセル２８（基地局）とを含む。しかし３つのセルを示すこの選択は、純粋に例である。現実的な構成においては、システム２０は、通常、多数のセルと多数の端末とを含んでいる。多数のセルのいくつかは、併置されていてもよい。ＵＥ２４には、たとえば、携帯電話器、無線利用可能なコンピューティングデバイス（wireless-enabled computing device）またはその他の適切なタイプの通信端末が含まれてよい。

ＣｏＭＰ用語では、セルはチャネル状態情報−参照信号リソース（ＣＳＩ−ＲＳリソース）と称される。したがってここではＣＳＩ−ＲＳリソース、セル、及び基地局といった用語がほとんど同じ意味で利用される。いずれのセル２８も、１以上のマクロセル、マイクロセル、ピコセル、及び／または、フェムトセルといった複数のトランスミッタを含んでよい。任意のセルの複数のトランスミッタは通常同じセルＩＤを有しており、ＵＥはこれらを互いに区別つけられないことがある。

各セル２８は、複数の送信アンテナを利用してＵＥ２４にダウンリンクＭＩＭＯ信号を送信する。ダウンリンク信号の少なくともいくつかはプリコードされている（ビームフォーミングされていると称される場合もある）。一実施形態では、セル２８は、２以上のセルが、ＵＥ２４に対して同じデータを搬送する、プリコードされたダウンリンク信号を同時送信する、共同処理（ＪＰ）モードをサポートしている。このタイプの協調によって、複数のセルを利用して高位のＭＩＭＯ送信が作成される。

この実施形態では、システム２０が中央スケジューラ３２を含み、中央スケジューラ３２は、様々な端末に対する様々なセルの送信をスケジュールして、ＪＰ送信を送信する際に利用される、プリコードベクトル（つまり、それぞれの送信アンテナによって送信された信号に適用される複合加重のセット）を計算する。中央スケジューラ３２は、通常、ＵＥから受信したチャネルフィードバックに基づいてプリコードベクトルを計算する。このフィードバックを提供するスキームの例については後述する。

図１の実施形態では、ＵＥ２４は、１以上のアンテナ３６、ダウンリンクレシーバ４０、アップリンクトランスミッタ４４、及び、制御回路４８を含む。レシーバ４０は、アンテナ３６を介して１以上のセル２８からダウンリンク信号を受信して、受信したダウンリンク信号からのダウンリンクデータをデコードする。トランスミッタ４４は、アップリンクデータをセル２８に伝えるアップリンク信号を生成して、アップリンク信号をセルに送信する。

制御回路４８は、ＵＥ２４の動作を管理する。一実施形態では、制御回路は、受信したダウンリンク信号に基づいて、セル２８とＵＥ２４との間の通信チャネルを示すチャネルフィードバックを計算するフィードバック計算ユニット５２を含む。通常は、フィードバック計算ユニットは、プリコードされていないダウンリンク信号に基づいてフィードバックを計算する。制御回路４８は、チャネルフィードバックをアップリンクトランスミッタ４４に提供して、アップリンクトランスミッタは、アプリンクを介してチャネルフィードバックをセル２８に送信する。

後述するように、ユニット５２が生成するチャネルフィードバックは、セルに対して、セル間で異なる電力レベルを利用して任意のＪＰ送信を送信することを許可する。言い換えると、チャネルフィードバックは、セル２８がＪＰ送信を生成する場合に、いつも同じ送信電力を利用する、という制約のもとで計算されるわけではない。

一実施形態では、チャネルフィードバックは、任意のＪＰ送信を送信する際に大きさの異なるプリコードベクトルを、セルが適用するように構成されている大きさ情報を伝える。（別の実施形態では、セル２８は、プリコード演算の利用に限られない別の方法で、自身の送信電力を設定する。今のコンテキストでは、「プリコードベクトルの大きさ」及び「セルの送信電力」という用語が、ほとんど同じ意味で利用されている。チャネルフィードバックは、セルが自身の送信電力を設定するために他のメカニズムを利用している場合であっても、セルに、大きさの異なるプリコードベクトルを利用させるものとしてみなされている。）

一実施形態では、フィードバックは、ＵＥ２４から、現在ＵＥにサービス提供しているセル及び任意の他の適切なセル（１または複数）の少なくとも一方に送信される。フィードバック、またはこれに含まれて伝えられる情報は、セル２８及び中央スケジューラ３２の少なくとも一方に配信されて、後のプリコードでの利用に備えさせられる。

図１に示すＵＥの構成は、構成の一例であり、明瞭性を尊重して高度に簡略化された様式で示されている。別の実施形態では、任意の他の適切なＵＥ構成を利用してもよい。開示する技術の理解には不要なＵＥのエレメントは、明瞭性を尊重して図面から省いている。

様々な実施形態では、ＵＥ２４のエレメントの一部または全てが（レシーバ４０、トランスミッタ４４、及び制御回路４８を含む）、ハードウェアで実装される（たとえばレシーバ４０及びトランスミッタ４４の少なくとも一方を、１以上の無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）を利用して実装する、または、制御回路４８を、１以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を利用して実装する）。別の実施形態では、ＵＥ２４の一定のエレメントが、ソフトウェアで実装され、または、ハードウェア及びソフトウェアエレメントの組み合わせを利用して実装される。

一部の実施形態では、制御回路４８の一定のエレメント等の一定のＵＥエレメントが、ここに記載する機能を実行するようソフトウェアでプログラミングされるプログラマブルプロセッサで実装される。たとえばソフトウェアは、その全体または一部が電子的な形態でネットワークを介してプロセッサにダウンロードすることができる。これに代えてまたはこれに加えて、ソフトウェアが、非一時的な有形の媒体（たとえば磁気メモリ、光学メモリ、または電子メモリ）に提供されたり、格納されたりしてもよい。

多くの実際のシナリオでは、協調セルが、任意のＪＰ送信で同じ電力レベルをもつすべての送信に制約されない場合、システム２０のパフォーマンスは向上させることができる。前述し、ここに全体を参考として組み込む米国仮特許出願第６１／４７０，２３５号明細書は、均一な電力という制約を排除したときにダウンリンクスループットが顕著に向上した、というシミュレーション結果の例を示している。

したがって、一部の実施形態では、ＵＥ２４が、セル２８に、セル間で大きさが異なるプリコードベクトルで、ＪＰ送信を送信させるチャネルフィードバックを計算して報告する。これら実施形態では、任意のＪＰ送信に対して、１つのセルのプリコードベクトルの大きさが、そのセルについて固有であり、これは、必ずしも、他のセルが利用するプリコードベクトルの大きさと同じではない（一部のシナリオでは偶然同じになってしまう場合もある）。言い換えると、ＵＥは、協調セル同士が大きさの異なるプリコードベクトルを適用することが許可されている（そして将来適用する）という前提で、チャネルフィードバックを計算する。

従来のプリコードスキームでは、２つの協調セルの場合、ｉ番目のＵＥが、これら２つのセルが以下のＪＰのゼロフォーシングプリコーダを利用することを推奨する。

本式で、ｖ１ｉ及びｖ_２ｉが、第１のセル及び第２のセルが適用するプリコードベクトルをそれぞれ表し、θが、第１のセル及び第２のセルの信号間の位相オフセットを表す。

中央スケジューラ３２が２つのＵＥをＪＰモードでスケジュールする、と仮定すると、ゼロフォーシングプリコーダは以下のようにして与えられる。

本式で、行列Ｕのｕ１及びｕ_２が、第１及び第２のＵＥのＪＰプリコードベクトルをそれぞれ示しており、（）^＋は、エルミート（共役置換）演算子を示している。行列ＵつまりＵ_ＺＦは、様々な電力制約（たとえばＵＥにおけるまたは送信点における一定の電力レベル）を満たすように正規化されてよい。

一部の実施形態では、協調セルが共同で適用するＪＰプリコーダは、以下の形式をもつ。

本式でＴ＝[Ｄ_１ｕ_１ Ｄ_２ｕ_２]であり、αは、正則化係数（regularization factor）であり、Ｉは、恒等行列である。行列Ｄ_１は、第１のＵＥについて協調セルが適用する個々のプリコーダをスケーリングする対角行列を含み、これにより、セル間で不均一な送信電力割り当てが作成される。

Ｄ_１の別々の要素の数はＮ−１であり、ここでＮは、ＪＰ送信を送信する協調セルの数を表している。行列Ｄ_２は、第２のスケジュールされているＵＥの同様の機能を実行する対角行列を含む。

一部の実施形態では、異なる協調セルに、それぞれ異なる電力レベルでの送信を許可する場合、ＵＥ２４が推奨するプリコーダは以下の形式をとる。

これらの実施形態では、フィードバック計算ユニット５２が、各協調セルについて正規化されたプリコードベクトルを推奨するプリコード行列インジケータ（ＰＭＩ）を含むチャネルフィードバック（ｖ_ｉに対応している）、異なるセルの信号間の位相差を推奨する位相変更情報（ＰＣＩ）（θ_ｉに対応している）、及び、協調セルの信号の相対的な大きさを推奨する大きさ情報（ＭＩ）（ｍ_ｉに対応している）を含む、チャネルフィードバックを計算する。

一実施形態では、チャネルフィードバックのＰＣＩ及びＭＩ値が、サービス提供セルの信号に関して報告される。これらの実施形態では、サービス提供セルに対してＰＣＩ及びＭＩ値を報告する必要はない。様々な実施形態では、ＰＣＩ及びＭＩ値は、様々な異なる方法でフィードバックにおいて報告される（たとえば独立して、またはその差分を報告される）。

任意のセルのＭＩの範囲は、通常、セルとサービス提供セルとの間で許可されている参照信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）の差異に依っている。一実施形態では、ＲＳＲＰで許可されている差異が３ｄＢである場合には、ユニット５２は、１０−０．１及び１０^{−０．１５}の１ビットのコードブックからＭＩの値を選択する。このオペレーションは、ＭＩ値を、許可されている電力レベルの範囲で量子化することに似ている。

一部の実施形態では、フィードバック計算ユニット５２が共同プリコーダ（joint precoder）を計算した後、ユニット５２は、プリコーダを単位ノルムに正規化（スケーリング）する。この正規化によって、ＪＰ送信の総電力割り当てが

になり、ここでＰ_ｉは、i番目の協調セルの送信電力を表す。

別の実施形態では、フィードバック計算ユニット５２が、ＰＭＩ、ＰＣＩ、及びＭＩ値の少なくとも１つを、別の協調セルがＪＰ送信において異なる大きさのプリコードベクトルを適用することができるような任意の他の適切なやり方で、計算して報告する。

様々な実施形態では、フィードバック計算ユニット５２は、受信したダウンリンク信号に基づいて１以上のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を計算して報告する。一実施形態では、ユニット５２は、他のＵＥの他の送信のいずれもがＵＥ２４に対するＪＰ送信中にはスケジュールされないと仮定して、シングルユーザＣＱＩ（ＳＵ ＣＱＩ）を計算して報告する。この仮定では、ＵＥ２４が受信する信号は以下のように与えられる。

本式においてＨ１１及びＨ１２は、それぞれ、ＵＥと２つの協調セル(セル−１及びセル−２)との間のチャネルを表す。

これに加えてまたはこれに代えて、一部の実施形態では、ユニット５２が、他のＵＥに対する１以上の他の送信（指向性情報がわかっていないもの）が、ＵＥ２４に対するＪＰ送信中にスケジュールされるという仮定のもとに、マルチユーザＣＷＩ（ＭＵ ＣＱＩ）を計算して報告する。他の共同スケジュールされている送信の効果は、以下に示す単一の指向性をもつ干渉に統計学的に等しい。

本式でＴは、他の共同スケジュールされている送信を表す未知のプリコーダを示す。

一実施形態では、ユニット５２が、Ｔを構成する個々のプリコーダが、ｖの対応する個々のプリコーダに直交する方向で等方的に配信される。さらに、ユニット５２は、ｉ番目のセルからの総干渉電力を、

と想定する。上述した例では、プリコーダＴ１は、ｖ１に直交する任意の方向をとることができ、総電力は以下のように表すことができる。

これら想定のもとでは、ユニット５２は通常、ＭＵ ＣＱＩを生成して報告する際に利用される信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算する。この目的及びその他のＭＵ ＣＱＩの他の側面に利用可能なＳＮＲ計算の例は、米国特許出願第１３／２５３，０７８号明細書、タイトル：マルチユーザＭＩＭＯの向上したチャネルフィードバックに記載されており、この開示をここに参照として組み込む。

さらに、これに加えてまたはこれに代えて、一部の実施形態では、ユニット５２が、セルのＣｏＭＰ演算を想定せずに（たとえばサービス提供セルＰＭＩよおびＣＱＩに基づいて）非ＣｏＭＰ ＣＱＩを計算して報告する。

別の実施形態では、ユニット５２が、ＳＵ−ＣＱＩ、ＭＵ−ＣＱＩ、及び非ＣｏＭＰ ＣＱＩの少なくとも１つを、任意の他の適切な方法で計算してもよい。上述した数式からわかるように、協調セルが、大きさの異なるプリコードベクトルを適用することが許可されている（そして将来適用する）という前提で、開示したＣＱＩタイプ全て（ＳＵ ＣＱＩ、ＭＵ―ＣＱＩ、及び非ＣｏＭＰ ＣＱＩ）が計算される。様々な実施形態では、ユニット５２が、ＳＵ ＣＱＩ、ＭＵ―ＣＱＩ、及び非ＣｏＭＰ ＣＱＩのうちの１つまたは２つのＣＱＩタイプを計算して報告してよく、または３つのＣＱＩタイプ全てを計算して報告してもよい。

図２は、ここに記載する一実施形態における、システム２０でチャネルフィードバックを提供する方法を概略するフローチャートである。方法は、受信動作６０で、ＵＥ２４のレシーバ４０が、セル２８からダウンリンク信号を受信することから開始される。

制御回路４８のフィードバック計算ユニット５２は、フィードバック計算動作６４で、受信したダウンリンク信号に基づいて、チャネルフィードバックを計算する。チャネルフィードバックは、セル同士が、全て同じ大きさというわけではない電力レベルを利用して（たとえばプリコードベクトルを利用して）ＵＥに対して後続するＪＰ送信を送信する自由度を有しているとう想定をもとに、計算されている。様々な実施形態では、チャネルフィードバックが、上述したタイプのフィードバックのいずれかを含む（たとえば、ＰＭＩ／ＰＣＩ／ＭＩならびにＳＵ ＣＱＩ、ＭＵ ＣＱＩ及び非ＣｏＭＰ ＣＱＩの少なくとも１つ）。

トランスミッタ４４は、フィードバック報告動作６８で、アップリンクでチャネルフィードバックを送信する。中央スケジューラ３２は、報告されたチャネルフィードバックを利用して、ＵＥ２４に対する後続するＪＰ送信で、協調セルが適用するプリコードベクトルを構成する。一部のケースでは、任意のＪＰ送信における異なるセルのプリコードベクトルは、フィードバックの結果異なる場合がある。

一部の実施形態では、ＵＥ２４は、協調セルが、黙示的に異なる大きさのプリコードベクトルを適用するようなフィードバックを計算して報告する（つまり、所望の大きさの関係を明示的に要求する代わりに）。この技術を利用すると、大きさ情報（たとえば上で定義したＭＩ値）を明示的に送信する必要がないので、アップリンクのオーバヘッドが低減される。

一実施形態では、制御回路４８が、様々な協調セルから受信した参照信号の信号強度（ＲＳＲＰ計測値（RSRP measurements））を計測して、計測した信号強度またはこれらの比率をサービス提供セルに報告する。この実施形態では、ＵＥ及び中央スケジューラの両方が、このフィードバックを利用してＪＰプリコードベクトルを計算する。ＵＥは、異なるセル同士のＲＳＲＰ計測値の比率を利用して、推奨されるプリコードベクトルを計算する。中央スケジューラは、ＲＳＲＰ計測値の比率を利用して、実際のプリコードベクトルを計算し、一方で、異なる大きさのプリコードベクトルも許容し、これを、異なる大きさのＵＥからの明示的な要求を必要とせずに行う。

この実施形態では、ＵＥ２４のユニット５２は、通常、ＰＭＩ、及びＰＣＩを計算して報告するが、ＭＩは計算したり報告したりしない。ＵＥが推奨するＪＰプリコーダは以下の形態をとる。

本式で、ｄ_ｉは、

で与えられる。一般的には、ｄ_ｉは、サービス提供セルのＲＳＲＰ及びｉ番目のセルのＲＳＲＰ（ＲＳＲＰ_ｉ）の任意の適切な関数として定義することができる。つまり

として定義されてよい。一実施形態では、ユニット５２は、相対的なＲＳＲＰレベルのコードブックベースの量子化を利用することができる。

一実施形態では、協調セル（報告セットとも称される）が、半静的に構成される。ＵＥは、近隣の（最強の）セルのＲＳＲＰレベルを計測して、サービス提供セルに情報をフィードバックする。サービス提供セルは、次に、報告セットを判断して、報告セットのセルのＣＳＩ−ＲＳを計測するようＵＥを構成する。

本例では、協調セルは、異なる大きさのプリコードベクトルを、異なるセルについてのＲＳＲＰ計測値に基づいている黙示的な大きさのフィードバックを利用して適用する。しかし一般的には、協調セルは、この目的で、セルとＵＥとの間の通信チャネルに関する適切な長期的情報を利用することができる。

上述した実施形態は主にＪＰ ＣｏＭＰについてであった。しかし開示するフィードバック技術は、たとえば、協調セルがビームフォーミングされたダウンリンク信号の送信を互いに調整して、干渉を低減するような、調整されたビームフォーミング（ＣＢ）ＣｏＭＰに適用することもできる。

たとえばｕ_１が、一定のセルからＵＥ２４へと方向づけられたプリコードベクトルを表すものとして、ｕ_２が、同じセルから別の共同スケジュールされているＵＥへと方向づけられているプリコードベクトルを表すものとする。この場合、従来のＣＢゼロフォーシングプリコーダは、ＵＥ２４のプリコーダを、上述した数２

の最初の列として与える。一部の実施形態では、ＣＢプリコーダが、上述した数３

（ここでＴ＝[ｄ_１ｕ_１ ｄ_２ｕ_２]である）の最初の列で与えられる。ｄ１及びｄ_２の値は、長期的チャネル情報（ＵＥが報告するＲＳＲＰ計測値）から、またはＵＥ２４の明示的なフィードバックから得ることができる。

ここで記載する実施形態は主にＬＴＥ及びＬＴＥ―Ａシステムで行うＪＰ送信に関していたが、ここで記載する方法及びシステムは他の用途（たとえば２以上のトランスミッタが通信端末に関する相対的な大きさ情報を有しているような任意の調整された送信スキーム等）で利用することもできる。

上述した実施形態は、例であり、本発明は、具体的な例または上述した記載に限定はされない。本発明の範囲は、ここで上述した様々な特徴のコンビネーション及びサブコンビネーションを含み、さらに、先行技術で開示されていないが、前述した記載を読んだ当業者であれば想到するだろう変更例及び変形例も含む。本特許出願に参照として組み込んだ文献は、本願の一体部分とみなされるが、これら組み込まれた文献で定義されている用語が、本明細書で明示的または黙示的に行われている定義と定食する場合には、本明細書での定義のみを考慮すべきである。

Claims (21)

1. 移動通信端末で、互いにダウンリンク信号の送信を調整する少なくとも第１のセル及び第２のセルから前記ダウンリンク信号を受信する段階と、
   前記端末で、受信した前記ダウンリンク信号に基づいて、前記第１のセル及び前記第２のセルによって、前記第１のセル及び前記第２のセルから前記端末に対して共同で送信される共同ダウンリンク送信をプリコードするときに使用されるべく構成されたチャネルフィードバックを計算する段階と、
   前記端末から前記チャネルフィードバックを送信する段階と
   を備え、
   前記端末において計算された前記チャネルフィードバックは、前記第１のセルが、第１のプリコードベクトルを利用して前記端末宛の第１の信号をプリコードできるようにし、前記第２のセルが、前記第１のプリコードベクトルと大きさが異なる第２のプリコードベクトルを利用して前記端末宛の第２の信号をプリコードできるようにし、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号が同じデータを伝達するようにされており、
   前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
   前記端末を宛先とする前記共同ダウンリンク送信と同時には、他の端末へのいかなる追加的なダウンリンク信号もスケジュールされない第１の制約のもとで計算された、シングルユーザのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、
   前記端末を宛先とする前記共同ダウンリンク送信と同時に、１以上の他の端末への追加的なダウンリンク信号がスケジュールされている第２の制約のもとで計算された、マルチユーザＣＱＩ、及び、
   前記第１のセル及び前記第２のセルが互いに前記送信を調整しない第３の制約のもとで計算された、非協力的な送信ＣＱＩ、
   のうち２以上を計算する段階を含む、移動体通信のための方法。
2. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、前記シングルユーザのＣＱＩ、前記マルチユーザＣＱＩ、及び前記非協力的な送信ＣＱＩを計算する段階を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
   前記第１のセルに、前記共同ダウンリンク送信を前記端末に第１の電力レベルで送信させ、前記第２のセルに、前記共同ダウンリンク送信を前記端末に、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで送信させるための前記チャネルフィードバックを計算する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
   前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルについてそれぞれ異なる第１の推奨される大きさ及び第２の推奨される大きさを計算する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
   前記第１のセル及び前記第２のセルに、それぞれ異なる大きさの前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルを選択させる制約のもとで、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を計算する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ダウンリンク信号を受信する段階は、
   前記第１のセル及び前記第２のセルによって、それぞれ前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルを利用して、前記端末に同じデータが同時に送信される共同処理（ＪＰ）送信を受信する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ダウンリンク信号を受信する段階は、
   前記端末への干渉が、前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルの利用によって制御されている、調整されたビームフォーミング送信を受信する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
   前記第１のセル及び前記第２のセルが前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルをそれぞれ異なる大きさのチャネル情報に基づいて選択する想定のもとで、前記端末及び前記第１のセル及び前記第２のセルの両方で利用可能な前記チャネル情報に基づいて前記チャネルフィードバックを計算する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
9. 装置であって、
   互いにダウンリンク信号の送信を調整する少なくとも第１のセル及び第２のセルから前記ダウンリンク信号を受信するレシーバと、
   受信した前記ダウンリンク信号に基づいて、前記第１のセルが、第１のプリコードベクトルを利用して前記装置宛の第１の信号をプリコードできるようにし、前記第２のセルが、前記第１のプリコードベクトルと大きさが異なる第２のプリコードベクトルを利用して前記装置宛の第２の信号をプリコードできるようにし、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号が同じデータを伝達するべく、前記第１のセル及び前記第２のセルによって、前記第１のセル及び前記第２のセルから前記装置に対して共同で送信される共同ダウンリンク送信をプリコードするときに使用されるように構成されたチャネルフィードバックを計算する制御回路と、
   前記チャネルフィードバックを送信するトランスミッタと
   を備え、
   前記制御回路は、
   前記レシーバを宛先とする前記共同ダウンリンク送信と同時には、他のレシーバへのいかなる追加的なダウンリンク信号もスケジュールされない第１の制約のもとで計算された、シングルユーザのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、
   前記レシーバを宛先とする前記共同ダウンリンク送信と同時に、１以上の他のレシーバへの追加的なダウンリンク信号がスケジュールされている第２の制約のもとで計算された、マルチユーザＣＱＩ、及び、
   前記第１のセル及び前記第２のセルが互いに前記送信を調整しない第３の制約のもとで計算された、非協力的な送信ＣＱＩ、
   のうち２以上を計算する、装置。
10. 前記制御回路は、前記シングルユーザのＣＱＩ、前記マルチユーザＣＱＩ、及び前記非協力的な送信ＣＱＩを計算する、請求項９に記載の装置。
11. 前記制御回路は、前記第１のセルに、前記共同ダウンリンク送信を前記レシーバに第１の電力レベルで送信させ、前記第２のセルに、前記共同ダウンリンク送信を前記レシーバに、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで送信させるための前記チャネルフィードバックを計算する、請求項９または１０に記載の装置。
12. 前記制御回路は、前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルについてそれぞれ異なる第１の推奨される大きさ及び第２の推奨される大きさを計算する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記制御回路は、前記第１のセル及び前記第２のセルに、それぞれ異なる大きさの前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルを選択させる制約のもとで、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を計算する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記レシーバは、前記第１のセル及び前記第２のセルによって、それぞれ前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルを利用して、前記装置に同じデータが同時に送信される共同処理（ＪＰ）送信を受信する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記レシーバは、前記レシーバへの干渉が、前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルの利用によって制御されている、調整されたビームフォーミング送信を受信する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記制御回路は、前記第１のセル及び前記第２のセルが前記第１のプリコードベクトル及び前記第２のプリコードベクトルをそれぞれ異なる大きさのチャネル情報に基づいて選択する想定のもとで、前記制御回路と、前記第１のセル及び前記第２のセルとの両方で利用可能な前記チャネル情報に基づいて前記チャネルフィードバックを計算する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
17. 請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置を備える移動通信端末。
18. 請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置を備える、移動通信端末における信号を処理するチップセット。
19. 移動通信端末で、少なくとも第１のセル及び第２のセルから同じデータが同時に前記端末に送信される共同処理送信（ＪＰ送信）を受信する段階と、
    前記端末で、受信した前記ＪＰ送信に基づいて、前記第１のセル及び前記第２のセルによって、前記第１のセル及び前記第２のセルから前記端末に対して共同で送信される後続するＪＰ送信をプリコードするときに使用されるべく構成されたチャネルフィードバックを計算する段階と、
    前記端末から前記チャネルフィードバックを送信する段階と
    を備え、
    前記端末において計算された前記チャネルフィードバックは、前記第１のセルが、第１のプリコードベクトルを利用して前記端末宛の第１の信号をプリコードできるようにし、前記第２のセルが、前記第１のプリコードベクトルと電力レベルが異なる第２のプリコードベクトルを利用して前記端末宛の第２の信号をプリコードできるようにし、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号が同じデータを伝達するようにされており、
    前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
    前記端末を宛先とする前記ＪＰ送信と同時には、他の端末へのいかなる追加的なダウンリンク信号もスケジュールされない第１の制約のもとで計算された、シングルユーザのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、
    前記端末を宛先とする前記ＪＰ送信と同時に、１以上の他の端末への追加的なダウンリンク信号がスケジュールされている第２の制約のもとで計算された、マルチユーザＣＱＩ、及び、
    前記第１のセル及び前記第２のセルが互いに前記送信を調整しない第３の制約のもとで計算された、非協力的な送信ＣＱＩ、
    のうち２以上を計算する段階を含む、移動体通信のための方法。
20. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、前記シングルユーザのＣＱＩ、前記マルチユーザＣＱＩ、及び前記非協力的な送信ＣＱＩを計算する段階を含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記チャネルフィードバックを計算する段階は、
    第１のプリコードベクトル及び第２のプリコードベクトルについてそれぞれ異なる第１の推奨される大きさ及び第２の推奨される大きさを計算する段階を含み、
    前記チャネルフィードバックを送信する段階は、
    前記第１のセル及び前記第２のセルに対して前記第１の推奨される大きさ及び前記第２の推奨される大きさを示す段階を含む、請求項１９または２０に記載の方法。

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