JP6074755B2 - 保護されたサブフレームにおけるチャネル品質情報報告 - Google Patents

Description

本発明は、異機種ネットワークに適したチャネル品質情報の報告に関する。特に、本発明は、チャネル品質情報を報告する方法および装置に関する。

例えば３ＧＰＰ（third generation partnership project）で標準化されたＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）などの第３世代（３Ｇ）の移動システムは、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）（登録商標）無線アクセス技術に基づいている。今日、３Ｇシステムは世界中に広範な規模で配備されつつある。ＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）、および、ＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）とも呼ばれる強化されたアップリンクを導入することによってこの技術を拡張した後、ＵＭＴＳ標準の発展における次の主要な段階では、ダウンリンクでのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と、アップリンクでのＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access）との組合せが取り入れられた。このシステムは、将来の技術発展に対応していくことを意図しているため、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と名付けられている。

ＬＴＥシステムは、低待ち時間かつ低コストでＩＰに完全に基づく諸機能を提供する、パケットを利用した効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークに相当する。ダウンリンクは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのデータ変調方式に対応し、アップリンクは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、および１６ＱＡＭに対応する。

ＬＴＥのネットワークアクセスは、５ＭＨｚにチャネルが固定されたＵＴＲＡ（UMTS Terrestrial Radio Access）と対照的に、１.２５〜２０ＭＨｚの間のいくつかの規定チャネル帯域幅を使用し、柔軟性が非常に高い。スペクトル効率はＵＴＲＡと比べて最高で４倍まで向上され、アーキテクチャおよびシグナリングの改善により往復の待ち時間が短縮される。ＭＩＭＯ（Multiple Input/Multiple Output）のアンテナ技術により、３ＧＰＰの当初のＷＣＤＭＡ無線アクセス技術に比べて１セル当たり１０倍のユーザに対応できるようになる。可能な限り多くの周波数帯割当の配置に適合するために、ペアになった帯域動作（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）およびペアをなさない帯域動作（ＴＤＤ：Time Division Duplex）の両方に対応する。ＬＴＥは、隣接するチャネル内でも以前の３ＧＰＰ無線技術と共存することができ、すべての３ＧＰＰの以前の無線アクセス技術との間で呼を受け渡しすることができる。

図１は、ＬＴＥの全体的なアーキテクチャを示し、図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮのアーキテクチャをより詳細に示している。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ｅＮｏｄｅＢから構成され、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥ向けの、Ｅ−ＵＴＲＡのユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコルを終端処理する。ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）は、物理（ＰＨＹ）レイヤ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ（これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む）をホストする。ｅＮＢは、制御プレーンに対応する無線リソース制御（ＲＲＣ）機能も提供する。ｅＮＢは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクＱｏＳ（サービス品質）の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化／復号化、ダウンリンク／アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮／復元など、多くの機能を実行する。複数のｅＮｏｄｅＢは、Ｘ２インタフェースによって互いに接続されている。

また、複数のｅＮｏｄｅＢは、Ｓ１インタフェースによってＥＰＣ（Evolved Packet Core：進化したパケットコア）、より具体的には、Ｓ１−ＭＭＥによってＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）、Ｓ１−Ｕによってサービングゲートウェイ（ＳＧＷ：Serving Gateway）に接続されている。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ／サービングゲートウェイとｅＮｏｄｅＢとの間の多対多関係をサポートする。

ＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄの周波数スペクトルは、２００８年１１月に開催された世界無線通信会議（ＷＲＣ−０７）で決定された。しかし、利用可能な実際の周波数帯幅は、地域または国ごとに異なる場合がある。３ＧＰＰにより標準化されたＬＴＥの拡張版は、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）と呼ばれ、リリース１０の主題として承認されている。ＬＴＥ−Ａリリース１０はキャリアアグリゲーション（carrier aggregation）を用いる。キャリアアグリゲーションでは、より広い伝送帯域幅、例えば最高で１００ＭＨｚの伝送帯域幅に対応するために、ＬＴＥリリース８で定義された２つ以上のコンポーネントキャリアが集約される。キャリアアグリゲーションについてのさらなる詳細は、非特許文献２（http://www.3gpp.org/で自由に入手可能）で得ることができ、その内容は本明細書に援用される。通例は、１つのコンポーネントキャリアは２０ＭＨｚの帯域幅を超えないと想定される。端末は、その能力によっては、１つまたは複数のコンポーネントキャリアを同時に受信および／または送信する場合がある。ＵＥは、アップリンクとダウンリンクとで異なる数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を集約するように構成することができる。設定可能なダウンリンクＣＣの数は、ＵＥのダウンリンクの集約能力に応じて決まる。設定可能なアップリンクＣＣの数は、ＵＥのアップリンクの集約能力に応じて決まる。ただし、ダウンリンクＣＣよりもアップリンクＣＣが多くなるようにＵＥを構成することはできない。

「コンポーネントキャリア」という用語は、数個のリソースブロックの組合せに言及する。ＬＴＥの将来のリリースにおいて、「コンポーネントキャリア」という用語はもはや使用されない。代わりに、この用語は「セル」に変更される。「セル」は、ダウンリンクリソースおよび任意でアップリンクリソースの組合せに言及する。ダウンリンクリソースのキャリア周波数とアップリンクリソースのキャリア周波数との連結（linking）は、ダウンリンクリソースで送信されるシステム情報に示される。１個のＰＣｅｌｌ（Primary Cell）と０個または数個（例えば、最大４個まで）のＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）とがある。異なるセルを同じ論理ネットワーク（例えば、ｅＮｏｄｅＢなど）または物理送信ポイント（例えば、アンテナサイト）に関連付ける必要はない。また、端末によって見られる異なるセルは異なるネットワーク要素および／または送信ポイントから送信されると予想されうる。第１の例は、ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌはともに同じｅＮｏｄｅＢに関連付けられているが、２つの異なる送信ポイントから送信される、例えば、ＰＣｅｌｌはｅＮｏｄｅＢの位置から送信され、ＳＣｅｌｌはｅＮｏｄｅＢに接続されたリモート無線ヘッドから送信される、というものである。別の例は、ＰＣｅｌｌは第１のｅＮｏｄｅＢに関連付けられかつ当該第１のｅＮｏｄｅＢから送信され、ＳＣｅｌｌは第２のｅＮｏｄｅＢに関連付けられかつ当該第２のｅＮｏｄｅＢから送信される、というものである。また、注目すべきは、コンポーネントキャリアだけでなくＰＣｅｌｌもＳＣｅｌｌも、それらの時間および周波数の送信リソースに対して完全に重なっているか部分的に重なっているかまたは全く重なっていない可能性があることである。セル（Ｃｅｌｌ）およびコンポーネントキャリアという用語は、以下では区別しないで使用される。なぜなら、ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌは両方ともコンポーネントキャリアとして見られ得るからである。しかし、このことは、本発明の範囲をＬＴＥ標準の特定のリリースに限定するように解釈してはならない。

キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）が設定されている場合、ＵＥのみがネットワークと１個のＲＲＣ接続を持つ。ＲＲＣ接続の確立／再確立／ハンドオーバ時には、１つのサービングセル（serving cell）がＮＡＳモビリティ情報（例えば、ＴＡＩ）を提供し、ＲＲＣ接続の再確立／ハンドオーバ時には、１つのサービングセルがセキュリティ入力を提供する。このセルは、プライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ばれる。ダウンリンクにおいて、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、ダウンリンクプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ ＰＣＣ）であり、アップリンクにおいて、それはアップリンクプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ ＰＣＣ）である。

ＵＥの能力に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）は、ＰＣｅｌｌと一緒に、１組のサービングセルを形成するように設定され得る。ダウンリンクにおいて、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、ダウンリンクセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ ＳＣＣ）であり、アップリンクにおいて、それはアップリンクセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ ＳＣＣ）である。

したがって、ＵＥ用に設定された１組のサービングセルは、いつも、１個のＰＣｅｌｌと０個以上のＳＣｅｌｌから構成されている。
− 各ＳＣｅｌｌに対して、ダウンリンクリソースに加えてＵＥによるアップリンクリソースの利用が設定可能（したがって、設定されたＤＬ ＳＣＣの個数はいつもＵＬ ＳＣＣの個数以上であり、また、ＳＣｅｌｌはアップリンクリソースの利用のみには設定できない）
− ＵＥ側から見て、各アップリンクリソースは、１個のサービングセルに属するのみである。
− 設定可能なサービングセルの個数は、ＵＥのアグリゲーション能力に依存する。
− ＰＣｅｌｌは、ハンドオーバ手順（つまり、セキュリティキーの変更およびＲＡＣＨ手順）によって変更され得るのみである。
− ＰＣｅｌｌは、ＰＵＣＣＨの送信に使用される。
− ＳＣｅｌｌとは異なり、ＰＣｅｌｌは非アクティブ化できない。
− ＮＡＳ情報は、ＰＣｅｌｌから取られる。

ＳＣｅｌｌの再構成、追加および除去は、ＲＲＣによって行われ得る。ＬＴＥ内ハンドオーバ時、ＲＲＣは、ターゲットのＰＣｅｌｌと使用するために、ＳＣｅｌｌを追加、除去、または再構成することもできる。新しいＳＣｅｌｌを追加するとき、そのＳＣｅｌｌのすべての必要なシステム情報を送るために、専用のＲＲＣシグナリングが使用される。すなわち、接続モードにあるとき、ＵＥは、ブロードキャストされたシステム情報をＳＣｅｌｌから取得する必要はない。

リンクアダプテーション（link adaptation）の原理は、パケット交換データトラフィックに対する効率的な無線インタフェースの設計にとって重要である。ほぼ一定のデータレートを持つ回線交換サービスをサポートするために高速閉ループ電力制御を利用したＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）の初期バージョンと異なり、ＬＴＥのリンクアダプテーションは、各ユーザに対する現行の無線チャネル容量に適合させるために、送信したデータレート（変調方式およびチャネル符号化率）を動的に調整する。

ＬＴＥのダウンリンクデータ送信に関して、ｅＮｏｄｅＢは、通常、ダウンリンクチャネル状態の予測に応じて変調方式および符号化率（ＭＣＳ）を選択する。この選択処理に対する重要な入力は、ｅＮｏｄｅＢへのアップリンクにおいてユーザ機器（ＵＥ：User Equipment）によって送信されるチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）フィードバックである。

チャネル状態情報は、例えば３ＧＰＰ ＬＴＥのようなマルチユーザ通信システムにおいて、一人以上のユーザに対するチャネルリソースの品質を決定するのに使用される。一般に、ｅＮｏｄｅＢは、ＣＳＩフィードバックに応えて、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭの変調方式、ならびに幅広い符号化率から選択することができる。このＣＳＩ情報は、チャネルリソースを異なるユーザに割り当てるマルチユーザスケジューリングアルゴリズムに役立たせたり、あるいは、割り当てられたチャネルリソースを最大限に生かすよう、変調方式や符号化率、送信電力などのリンクパラメータを適合させたりするのに利用される。

ＣＳＩは、コンポーネントキャリアごとに、また、報告モードおよび帯域幅に応じて、コンポーネントキャリアの異なるサブバンド群ごとに、報告される。チャネルリソースは、図３に例示された「リソースブロック」として定義することができる。図３は、例えば、３ＧＰＰのＬＴＥ作業項目で議論されたＯＦＤＭを採用したマルチキャリア通信システムを想定している。より一般的に、リソースブロックは、スケジューラによって割り当て可能な移動通信の無線インタフェース上の最小リソースを示すものと考えることができる。リソースブロックの次元（dimensions）は、移動通信システムで用いられるアクセス方式に応じて、時間（例えば、時分割多重（ＴＤＭ）のためのタイムスロットやサブフレーム、フレームなど）や周波数（例えば、周波数分割多重（ＦＤＭ）のためのサブバンドやキャリア周波数など）、コード（例えば、符号分割多重（ＣＤＭ）のための拡散コード）、アンテナ（例えば、多入力多出力（MIMO: Multiple Input Multiple Output））の任意の組合せが可能である。

最小の割り当て可能なリソース単位がリソースブロックであるとして、理想的な場合において、それぞれのリソースブロックすべておよびそれぞれのユーザすべてに対するチャネル品質情報は常に利用可能でなければならない。しかし、フィードバックチャネルは容量が制約されているため、それは、ほとんど実現可能ではなく、不可能でさえある。したがって、チャネル品質フィードバックシグナリングのオーバーヘッドを削減するために、例えば、あるユーザに対する一部のリソースブロックのみに対するチャネル品質情報を送信するなど、削減または圧縮の技術が必要である。

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、チャネル品質が報告される最小単位はサブバンドと呼ばれている。サブバンドは、周波数方向に隣接する（frequency-adjacent）複数のリソースブロックで構成されている。

上記のように、ユーザ機器は、通常、設定されているが非アクティブ化されたダウンリンクコンポーネントキャリアのＣＳＩ測定を実行・報告することはなく、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）およびＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）のような無線リソースの管理に関連する測定を行うのみである。ダウンリンクコンポーネントキャリアをアクティブ化する場合、効率的なダウンリンクスケジューリングのための適切なＭＣＳを選択できるようにするために、ｅＮｏｄｅＢが、新たにアクティブ化されたコンポーネントキャリアに対するＣＳＩ情報を迅速に獲得することが重要である。ＣＳＩ情報がなければ、ｅＮｏｄｅＢは、ユーザ機器のダウンリンクチャネル状態についての知識がなく、ダウンリンクデータ送信に対して積極的すぎるＭＣＳか消極的すぎるＭＣＳを選択してしまう可能性が高い。いずれの場合も、再送が要求されまたは利用されていないチャネル容量のため、かえってリソースの利用が非効率になってしまう。

一般に、移動通信システムは、チャネル品質フィードバックを伝えるのに用いる特別の制御シグナリングを定義する。３ＧＰＰ ＬＴＥには、チャネル品質のフィードバックとして与えることができるあるいはできない３つの基本要素が存在する。これらのチャネル品質要素は、
− 変調・符号化方式インジケータ（ＭＣＳＩ：Modulation and Coding Scheme Indicator）（ＬＴＥ仕様書および当該明細書ではチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とも呼ばれる）
− プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）
− ランクインジケータ（ＲＩ：Rank Indicator）
である。

ＭＣＳＩは、送信に使用すべき変調・符号化方式を提案するのに対し、ＰＭＩは、ＲＩによって与えられる送信行列の階数（rank）を使用する、特別の多重化およびマルチアンテナ送信（ＭＩＭＯ）に用いられるプリコーディング行列／ベクトルを示す。関連する報告・送信メカニズムの詳細は、非特許文献３、非特許文献４、および非特許文献５（すべての文献はhttp://www.3gpp.orgで入手可能であり、参照することにより本明細書に組み込まれている）に記載されている。

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、上記３つのチャネル品質要素のすべてがいつでも報告されるわけではない。注目すべきは、３ＧＰＰ ＬＴＥは、２つのコードワードの送信もサポートしている（例えば、ユーザデータ（トランスポートブロック）の２つのコードワードを１つのサブフレームに多重化して１つのサブフレームで送信することができる）ため、１つのコードワードまたは２つのコードワードのいずれかについてフィードバックすればよいことである。詳細は、２０ＭＨｚのシステム帯域幅を使用したシナリオの一例について、次節および下記の表１に与えられている。この情報は非特許文献５のSection 7.2.1に基づいている。コードワードおよびこれのレイヤへのマッピングは非特許文献３のSection 6.3.3.2に詳細に記載されている。

非周期的なチャネル品質フィードバックに対する個々の報告モードは、３ＧＰＰ ＬＴＥで、次の通りに定義されている。

報告モード１−２
送信モード１−８に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 各サブバンドの１つの好ましいＰＭＩ
− 送信モード４または８の場合：１つのＲＩ値
送信モード９に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 集合Ｓに対する１つの好ましいＰＭＩ
− 各サブバンドの１つの好ましいＰＭＩ
− １つのＲＩ値

報告モード２−０
本報告の内容：
− １つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− Ｍ個の選択されたサブバンドの位置
− Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つのＭＣＳＩ値（集合ＳのＭＣＳＩ値に
対する２ビットの差分、非負）
− 送信モード３の場合：１つのＲＩ値

報告モード２−２
送信モード１−８に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 集合Ｓに対する１つの好ましいＰＭＩ
− Ｍ個の選択されたサブバンドの位置
− コードワードごとの、Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つのＭＣＳＩ値（
集合ＳのＭＣＳＩ値に対する２ビットの差分、非負）
− Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つの好ましいＰＭＩ
− 送信モード４または８の場合：１つのＲＩ値
送信モード９に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 集合Ｓに対する１つの好ましいＰＭＩ
− Ｍ個の選択されたサブバンドの位置
− コードワードごとの、Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つのＭＣＳＩ値（
広帯域ＭＣＳＩ値に対する２ビットの差分、非負）
− Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つの好ましい第１ＰＭＩ
− Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つの好ましい第２ＰＭＩ
− 送信モード４以外の送信モードの場合：１つのＲＩ値

報告モード３−０
本報告の内容：
− １つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− サブバンドごとの１つのＭＣＳＩ値（集合ＳのＭＣＳＩ値に対する２ビットの差
分）
− 送信モード３の場合：１つのＲＩ値

報告モード３−１
送信モード１−８に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 集合Ｓに対する１つの好ましいＰＭＩ
− コードワードごとの、サブバンドごとの、１つのＭＣＳＩ値（集合ＳのＭＣＳＩ
値に対する２ビットの差分）
− 送信モード４または８の場合：１つのＲＩ値
送信モード９に対する本報告の内容：
− コードワードごとの、１つの集合ＳのＭＣＳＩ値
− 集合Ｓに対する１つの好ましい第１ＰＭＩ
− 集合Ｓに対する１つの好ましい第２ＰＭＩ
− コードワードごとの、サブバンドごとの、１つのＭＣＳＩ値（集合ＳのＭＣＳＩ
値に対する２ビットの差分）
− １つのＲＩ値

以下の表１は、送信モードと報告モードのさまざまな組合せに対するＣＳＩ報告に用いられるビット量を示す。ＲＩ値も送信されるか否かは、次の表１では考慮していない。すなわち、ビットは、単に、ＭＣＳＩ（ＣＱＩ）およびＰＭＩのようなＣＳＩ報告をカバーするのみである。注目すべきは、いくつかのモードについて、詳細な数はまだ規格上同意されていないため、さらなる規格化作業において変更されうることである。

上記のように、本表では、コンポーネントキャリアが２０ＭＨｚの帯域幅を持つと仮定されている。

例えば、送信モード１かつ報告モード３−０において、ＣＱＩ報告は、３０ビットの情報を含む。仮定した２０ＭＨｚのコンポーネントキャリアのシナリオにおいて、モード３−０の場合、全部で１３個のサブバンド（全部で１００個のリソースブロック、サブバンドごとに８個のリソースブロック）がある。各サブバンドに対して２ビットの差分（differencial）ＭＣＳＩが折り返し報告される。さらに、４ビットの広帯域ＭＣＳＩがある（ＣＳＩの非周期的報告を仮定すれば）。したがって、ＣＳＩフィードバックは、３０ビットで構成されている。

注目すべきは、「サブバンド」という用語は、ここでは、前に概説したように、多くのリソースブロックを表すために用いられていることである。一方、集合（set）Ｓという用語は、一般に、システム帯域幅内のリソースブロック全部（whole set of resource blocks）の一部（subset）を表している。３ＧＰＰ ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａとの関連では、今まで集合Ｓは、セル全体、つまり、コンポーネントキャリアの帯域幅である最大２０Ｈｚまでの周波数範囲を常に表すものと定義されている。以下では、簡単のため、集合Ｓを「広帯域」（"wideband"）と呼ぶ。しかし、将来、集合Ｓは、セルのリソースブロックのいくつかを表すだけかもしれない。その場合、当業者は、本発明の実施の形態に関連して使用された広帯域（または集合Ｓ）という用語を、単にそのようなものとしての「広帯域」（または「集合Ｓ」）よりも広く解釈するよう、注意しなければならない。

ＵＥがＣＳＩについて報告するのに使用する周期性および周波数分解能はいずれも、ｅＮｏｄｅＢによってコントロールされる。物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）は、周期的ＣＳＩ報告のみに使用される。ＣＳＩの非周期的報告については、ＰＵＳＣＨが使用される。これにより、ｅＮｏｄｅＢは、具体的に、ＵＥに、アップリンクデータ送信の予定になっているリソースに埋め込まれた個々のＣＳＩ報告を送信するよう指示する。

さらに、ｅＮｏｄｅＢにおける複数の送信アンテナの場合、ＣＳＩ値を第２のコードワードとして報告してもよい。いくつかのダウンリンク送信モードについては、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）およびランクインジケータ（ＲＩ：Rank Indicator）からなる追加フィードバックシグナリングも、ＵＥによって送信される。

ＣＳＩ情報を素早く獲得するために、ｅＮｏｄｅＢは、物理ダウンリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel）で送信されるアップリンクリソースグラントにＣＳＩ要求ビットをセットすることにより、非周期的ＣＳＩをスケジューリングすることができる。

３ＧＰＰ ＬＴＥにおいては、ユーザ機器からのいわゆる非周期的チャネル品質フィードバックを引き起こす単純なメカニズムが予想される。無線アクセスネットワークのｅＮｏｄｅＢは、Ｌ１／Ｌ２制御信号をユーザ機器に送信していわゆる非周期的ＣＳＩ報告の送信を要求する（詳細は、3GPP TS 36.212, Section 5.3.3.1.1および3GPP TS 36.213, Section 7.2.1を参照）。ユーザ機器による非周期的チャネル品質フィードバックの提供を引き起こす別の可能性は、ランダムアクセス手続きに関連している（3GPP TS 36.213, Section 6.2参照）。

ユーザ機器は、チャネル品質フィードバックの提供トリガを受信するとすぐに、続いて、チャネル品質フィードバックをｅＮｏｄｅＢに送信する。通常、チャネル品質フィードバック（つまり、ＣＳＩ報告）は、スケジューラ（ｅＮｏｄｅＢ）によるＬ１／Ｌ２シグナリングによってユーザ機器に割り当てられた物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared CHannel）リソース上でアップリンク（ユーザ）データと多重化される。キャリアアグリゲーションの場合、ＣＳＩ報告は、チャネル品質フィードバックを引き起こしたＬ１／Ｌ２信号（つまり、ＰＤＣＣＨ）によってグラントされた上記ＰＵＳＣＨリソース上で多重化される。

チャネル状態情報のフィールドの内容は、上記のように、特定のコンポーネントキャリアに対するチャネル品質を示す異なるフィードバック要素を有する。現在の標準化によれば、チャネル状態情報のフィールドの内容は、次の１つ以上、つまり、コンポーネントキャリア全体（例えば、全サブバンド、集合Ｓ）に対する変調・符号化方式インデックス（ＭＣＳＩ：modulation and coding scheme index）の値、コンポーネントキャリアの各サブバンドに対するＭＣＳＩオフセット値（ＭＣＳＩオフセット値は、サブバンドの集合ＳのＭＣＳＩ値に対する差分として符号化される）、コンポーネントキャリアのサブバンドの集合Ｍに対するＭＣＳＩオフセット値（集合Ｍは集合Ｓよりも少ないサブバンドを含み、ＭＣＳＩオフセット値は、再度、コンポーネントキャリア全体のＭＣＳＩ値に対する差分として符号化される）、および、プリコーディング行列インジケータ、の１つ以上を有する。ランクインジケータ（ＲＩ：rank indicator）も、チャネル状態情報報告のために送信される。しかし、ランクインジケータは、チャネル状態情報メッセージそれ自体の中ではなく、別々に送信される。なぜなら、チャネル状態情報報告（ＭＣＳＩ＆ＰＭＩ）のサイズは、報告されるランクインジケータに依存するからである。

これらのフィードバック要素のどれが実際にチャネル状態報告に含まれるかは、とりわけ、基地局によって設定される送信モードおよび報告モードに依存する。いずれの場合にも、含まれるフィードバック要素とは無関係に、特定のコンポーネントキャリアに対するチャネル状態情報フィールドの要素の値は、基地局が、当該フィールドの内容が本当にチャネル品質を示すものか否か、または、チャネル状態情報が算出されなかった関連するコンポーネントキャリアの状態を示すものか否か、を決定できるように定義されなければならない。

変調および符号化方式のインデックス（ＭＣＳＩ）
適応変調・符号化（ＡＭＣ：adaptive modulation and coding）を用いて各ユーザの情報データレートを受信信号の品質変動に適合させることができる。ＡＭＣの自由度は変調・符号化方式で構成され、変調方式と符号化率の特定の組合せが、変調・符号化方式インデックス（ＭＣＳＩ：Modulation and Coding Scheme Index）を用いて示される。ＭＣＳＩによって信号伝達可能な、変調方式および符号化率のリストの一例を、以下の表２に示す。注目すべきは、特定の入力は通常ターゲットの通信システムに依存することである。表２は、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース８のシステムの定義を示している。他のシステムでは、例えば、１６個よりも多いレベルを提供し、または、追加もしくは異なる変調方式を用いることができる。

チャネル状態情報報告の内容、特に、コンポーネントキャリアのチャネル品質について報告するために含まれるパラメータに影響を与える、報告モードおよび送信モードがいくつかある。

報告モード３−０、３−１では、１つのＭＣＳＩ値が、コードワード毎に各サブバンドに対して符号化される。これは、サブバンド差動報告（subband differential report）と呼ばれる。各コードワードに対する各サブバンドのＭＣＳＩ値は、それぞれの広帯域ＭＣＳＩに対して２ビットを用いて、以下、つまり、
サブバンド差動ＭＣＳＩオフセットレベル
＝サブバンドＭＣＳＩインデックス−広帯域ＭＣＳＩインデックス
に従って、差動的に符号化される。

したがって、各サブバンドのＭＣＳＩインデックスは、広帯域ＭＣＳＩインデックスと、差動ＭＣＳＩ値によって符号化されたオフセット値とを加算することによって、算出することができる。

差動ＭＣＳＩ値と、広帯域ＭＣＳＩインデックスに適用される実際のオフセットレベルとのマッピングは、報告モード３−０、３−１に対して、次の表３によって決定される。

このモードのサブバンドサイズは、４、６、または８ＲＢＳである。例えば、広帯域ＭＣＳＩがＭＣＳＩインデックス８（１６ＱＡＭおよび符号化率４９０／１０２４）を符号化し、サブバンド＃１に対する２ビット差動ＭＣＳＩ値が１である場合、当該サブバンド＃１に対する実効ＭＣＳＩインデックスは９（６４ＱＡＭおよび符号化率４６６／１０２４）である。サブバンド＃１に対する差動ＭＣＳＩ値が２である場合、当該サブバンド＃１に対するＭＣＳＩインデックスは、広帯域ＭＣＳＩよりも少なくとも２インデックス分大きくなる（つまり、１０以上）。

報告モード２−０、２−２では、Ｍ個の選択されたサブバンドに対する１つのＭＣＳＩ値が、ユーザ機器によってコードワードごとに報告される。このモードのサブバンドサイズは、２、３、または４ＲＢＳである。各コードワードに対するＭ個の選択されたサブバンドのＭＣＳＩ値は、それぞれの広帯域ＭＣＳＩ値に対して２ビットを用いて、以下、つまり、
差動ＭＣＳＩオフセットレベル
＝Ｍ個の選択されたサブバンドのＭＣＳＩインデックス−広帯域ＭＣＳＩインデックス
に従って、差動的に符号化される。

したがって、基地局は、広帯域ＭＣＳＩインデックスと、報告モード２−０、２−２に対する次の表４に従ってサブバンド差動ＭＣＳＩ値によって符号化された差動ＭＣＳＩオフセットレベルとを加算することによって、選択されたＭ個のサブバンドに対するＭＣＳＩインデックスを算出することができる。

さらに、広帯域多重コードワードの周期的報告の場合には空間差動報告が用いられる。差動値の範囲は、
コードワード１ＭＣＳＩオフセットレベル
＝コードワード０の広帯域ＭＣＳＩインデックス
−コードワード１の広帯域ＭＣＳＩインデックス
に従って、−４から＋３であり、次の表４ａに示される。

プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）
いくつかの送信モードに対して、プリコーディングフィードバックが、チャネル依存性コードブックに基づくプリコーディングに用いられ、プリコーディング行列インジケータを報告するＵＥを頼りにしている。各ＰＭＩ値は、３ＧＰＰの文書であるTS 36.211 v10.0.0のChapter 6.3.4.2.3 "Codebook for precoding"の対応表に記載されたコードブックインデックスに対応する。そのインデックスがＰＭＩを構成するプリコーダは、全レイヤにわたって受信され得るデータビットの総数を最大化するプリコーダである。

上記の表から明らかなように、ＰＭＩは、送信に使用されるアンテナポートおよび関連するランクインジケータに応じて２ビットまたは３ビットの長さである。

ランクインジケータ（ＲＩ：Rank Indicator）
ＵＥは、ランクインジケータによってチャネルランクを報告するように構成することもできる。ランクインジケータは、帯域幅全体の容量を最大化するために算出される。

特に、空間多重に関して、ＵＥは、有用な送信レイヤの数に対応するＲＩを決定する。送信ダイバーシティに関して、ＲＩは１に等しい。

実際には、ランクインジケータは、チャネル状態情報が１つまたは２つのコードワードに対して報告されるかに影響を与える。例えば、ＲＩが１の場合、１つのコードワードのみのチャネル状態情報が報告され、ＲＩが１よりも大きい場合、２つのコードワードのチャネル状態情報が報告される。

ＬＴＥシステムにおいて、実際の送信レートは、例えば移動端末と基地局間の距離などのいくつかの展開ファクタに依存する。したがって、非常に高いデータレートをサポートするためには、より高密度のインフラが必要である。しかし、既存のマクロセルネットワークの密度を高くすることは、かなり高価になりがちである。もっと魅力的なアプローチは、マクロセルを補完することである。これは、基本カバレッジ（basic coverage）に、必要に応じて低出力ピコセルを追加する。２つ以上の少なくとも部分的に重なり合うセルレイヤを展開することは、異種展開（heterogeneous deployment）と呼ばれる。すでにＬＴＥのリリース８では、セルレイヤの間でリソースの使用を動的に調整して異なるレイヤでリソースの重複を避けるために、セル間干渉調整（ＩＣＩＣ：inter-cell interference coordination）が導入されている。セルレイヤは、近い将来送信を予定する周波数についての情報を交換することができる。これにより、さらなる干渉を低減しまたは完全に回避することさえ可能になる。異なるセルレイヤに対する制御シグナリングを分離するために、周波数領域方式は、キャリアアグリゲーションを用いる。各セルレイヤの少なくとも１つのコンポーネントキャリアは、他のセルレイヤから、それぞれのコンポーネントキャリアで制御シグナリングを送信しないことによって、干渉から保護されている。時間領域方式は、時間領域において異なるセルレイヤで制御シグナリングを分離する。特に、低出力セルレイヤのいくつかのサブフレームは、干渉から保護される。特に、保護されていないサブフレームにおいて、マクロセルおよびピコセルのｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）は、公称送信電力で送信する。結果として、マクロｅＮＢからの信号は、ピコセルにおいて主要な干渉源として見られる。対照的に、保護されたサブフレームにおいて、マクロｅＮＢは、ほとんど電力を送信していない。結果として、ピコセルの干渉は、大幅に低減される。その結果、ピコセル中心のＳＩＮＲは、保護されていないサブフレームに比べてずっと高い。これは、結果的にカバレッジエリアの増大をもたらす。注目すべきは、保護されたサブフレームは、上述のピコセル／マクロセル状況で特に有用であるが、隣接セルとの干渉を低減するために他のいかなるマルチセル展開でも使用可能であるということである。

保護されたサブフレームにおいて、ピコセルの移動局に対する広帯域およびサブバンドのチャネル品質の指標値（indication value）は、かなり高いと推定されうる。ピコｅＮｏｄｅＢ（ピコＵＥチャネル）の周波数選択性により、いくつかのサブバンドは、広帯域平均よりもずっと良い可能性がある。このような場合には、特にサブバンドのチャネル品質指標値に対して、チャネル品質情報レベル１５（上記表２参照）の絶対最大値により損失がありうる。これは、レベル１５よりも相当良いサブバンドはちょうどレベル１５に達したサブバンドと同様に扱われるという事実が原因で起こる。したがって、スケジューラは、ある移動局に対する異なる品質のレベル１５を区別することができず、よって、スペクトル効率が低下する。スケジューラは、レベル１５の到達にまだどの程度の電力低下が可能であるかを知ることができない。また、スケジューラは、レベル１５を報告する多数の移動局間のチャネル容量差を知ることができず、よって、マルチユーザダイバーシチを最適に利用することができない。

図４は、保護されていないサブフレームが適用された場合と、保護されたサブフレームが適用された場合との階層システムの一例を示している。特に、マクロｅＮＢ420もピコｅＮＢ410も両方ともそれぞれの公称送信電力で送信し、ピコセルの干渉が増加する。マクロｅＮＢ440は非常に低い電力レベルで送信し、ピコｅＮＢ430はその公称送信電力で送信する。結果として、ピコセルの干渉は低減される。

3GPP TS 36.211, "Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); physical channels and modulations (Release 8)", version 8.9.0, December 2009, Section 6.2, 3GPP TS 36.300 "Evolved Universal terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Universal terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description", v10.2.0, December 2010, Section 5.5 (Physical layer), Section 6.4 (Layer 2) and Section 7.5 (RRC) 3GP TS 36.211, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation", version 10.0.0, particularly sections 6.3.3, 6.3.4 3GPP TS 36.212, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding", version 10.0.0, particularly sections 5.2.2, 5.2.4, 5.3.3 3GPP TS 36.213, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures", version 10.0.1, particularly sections 7.1.7, 7.2

上記の点を考慮して、本発明の目的は、マルチセル環境におけるチャネル品質情報のシグナリングのための効率的なアプローチであって、特に、マルチセルレイヤの異種展開に適した（限定はされないが）ものを提供することである。

これは、独立請求項の特徴によって達成される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明のアプローチは、絶対的にシグナルされるチャネル品質報告と相対的にシグナルされるチャネル品質報告を決定するために、可能なチャネル状態情報の値の異なる集合を提供することである。

これにより、相対的にシグナルされるチャネル品質報告の精度の向上が可能になり、他方で、より効率的なリソースの利用、したがって、より高いスペクトル効率が可能になる。

本発明の一態様によれば、通信システムにおいてチャネル状態情報をユーザ機器から基地局に報告する方法であって、前記ユーザ機器によって実行される以下のステップ、つまり、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定するステップと、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定するステップ（前記第２の集合は、前記第１の集合と異なる）と、前記第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された少なくとも１つの相対チャネル状態情報を含むチャネル状態情報メッセージを作成するステップと、前記チャネル状態情報メッセージを前記基地局に送信するステップと、を有する方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、通信システムにおいてチャネル状態情報を基地局に報告するユーザ機器であって、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部（前記第２の集合は、前記第１の集合と異なる）と、前記第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された少なくとも１つの相対チャネル状態情報を含むチャネル状態情報メッセージを作成するメッセージ作成部と、前記チャネル状態情報メッセージを前記基地局に送信する送信部と、を有するユーザ機器が提供される。

好ましくは、通信システムは、少なくとも時間領域および周波数領域で定義された物理リソースに基づくセルラー無線システムである。しかし、システムリソースは、コードまたはビーム形成／異なるアンテナによっても定義されうる。例えば、通信システムは、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのリリース８、９、もしくは１０以上と同様の、または同リリースに基づくシステムである。

本発明の一実施形態によれば、第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ）は、所定の周波数帯域に対して決定され、第２のチャネル状態情報は、前記所定の周波数帯域の少なくとも１つのサブバンドに対して決定され、前記相対チャネル状態情報は、前記第２のチャネル状態情報の値と前記第１のチャネル状態情報の値との差として算出され、前記第２の集合は、前記第１の集合、および、当該第２の集合に含まれるチャネル状態の中で最適チャネル状態を示す少なくとも１つのさらなる所定のチャネル状態値を含む。本発明にとって、前記差が、前記第２の値から前記第１の値を引くこと（またはその逆）によって得られるかどうかは、重要でない。両アプローチとも適用可能である。例えば、第１のチャネル状態情報は、広帯域のＣＳＩであり、第２のチャネル状態情報は、サブバンドのＣＳＩである。第１の集合は、第２の集合よりも小さい範囲のチャネル状態（品質）値をカバーする。第１のチャネル状態情報の値は、第２のチャネル状態情報は、絶対値（値が直接にかつ他のそのようなチャネル状態値とは無関係にシグナルされるという意味で絶対）としてシグナルされる値であり、第２のチャネル状態情報の値は、第１のチャネル状態情報の値に対して相対的にシグナルされる（報告される）値である。具体的には、第１のチャネル状態情報の値に相対値を加えることによって、第２のチャネル状態情報の値を取得しうる。第２のチャネル状態値は、特に相対値が第１のＣＳＩの上限値に加えられた場合には、第１のチャネル状態値に対する可能な範囲の外になる。これにより、第２の（相対）チャネル状態情報の値のシグナリングに対してより高い精度が可能になる。これは、とりわけチャネルが非常に良好な（信号対雑音および干渉比が高く、それに応じてブロック誤り率などの誤り率が低いという意味で）シナリオにおいて有益であり、それに応じてスペクトル効率が高くなる。

本発明の他の実施形態によれば、前記第１のチャネル状態情報は、第１のコードワードに対して決定され、前記第２のチャネル状態情報は、第２のコードワードに対して決定され、前記相対チャネル状態情報は、前記第１のチャネル状態情報の値と前記第２のチャネル状態情報の値との差として算出される。第１のコードワードと第２のコードワードは、異なるアンテナ／ビームによって送信される。しかし、本発明はこれに限定されず、コードワードは、ビーム形成やプリコーディングなどのさらなる信号処理の有無にかかわらず、同じアンテナで送信してもよい。

有利には、前記少なくとも１つのさらなる所定のチャネル状態情報の値は、目標スペクトル効率、目標誤り率、または電力余裕によって、前記第１の集合の中から所定のチャネル状態値に関して定義される。これらのパラメータは、測定されたチャネル品質を反映する。

有利には、前記第２の集合は、前記第１の集合を別にすれば、さらに所定のチャネル状態値を含み、当該所定のチャネル状態値は、インデックスが付与され、インデックス付与の順序は、それぞれのインデックスによって表されるチャネル品質の順序と一致しない。一般に、第１の集合も第２の集合も必ずしもチャネル品質に従って順序付けられていない。本発明の一実施形態によれば、第１の集合は第２の集合の一部であり、第２の集合はインデックスが付与され、第２の集合は第１の集合から始まり、第１の集合はチャネル品質に従って順序付けられ、第１の集合以外の第２の集合の残りの値はチャネル品質に従って順序付けられていない（インデックスに応じてマッピングされていない）。

本発明の他の態様によれば、通信システムにおいてユーザ機器からチャネル状態情報の報告を受信する方法であって、前記基地局によって実行される以下のステップ、つまり、前記ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージを受信するステップと、前記受信したチャネル状態情報メッセージから少なくとも１つの相対チャネル状態情報を抽出するステップと、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定するステップと、所定のチャネル状態値の第２の集合から、前記第１のチャネル状態情報および前記相対チャネル状態情報に基づいて、第２のチャネル状態情報の値を決定するステップ（前記第２の集合は、前記第１の集合と異なる）と、を有する方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、通信システムにおいてユーザ機器からチャネル状態情報の報告を受信する基地局であって、前記ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージを受信する受信部と、前記受信されたチャネル状態情報メッセージから少なくとも１つの相対チャネル状態情報を抽出する解析部と、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、所定のチャネル状態値の第２の集合から、前記第１のチャネル状態情報および前記相対チャネル状態情報に基づいて、第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部（前記第２の集合は、前記第１の集合と異なる）と、を有する基地局が提供される。

基地局は、スケジューリングとリソース管理のために、受信したチャネル状態情報の値を使用しうる。

基地局では、本発明の一実施形態によれば、前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値のどれが前記第１の集合の所定のチャネル状態値を形成するかを示す第１集合のインジケータが決定され、この決定された第１集合のインジケータが前記ユーザ端末に送信される。

ユーザ機器（ユーザ端末）では、その後、好ましくは、次のステップ、つまり、前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値のどれが前記第１の集合の所定のチャネル状態値を形成するかを示す第１集合のインジケータを、前記基地局から受信するステップと、前記第１集合のインジケータに従って前記第１の集合の前記チャネル状態情報の値を決定するステップと、が実行される。

前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値は、変調・符号化方式のインデックス、および、決定された変調・符号化方式が範囲外であることを示すインデックス、を含みうる。

有利には、前記第１集合のインジケータは、前記第２の集合の前記インデックス内のオフセットを示し、前記第１の集合の前記チャネル状態情報の値は、前記オフセットインデックスの次、または以降の所定数のインデックスとして決定される。オフセットを信号で伝えることは、第１の集合の開始を決定する簡単な手段を提供するものであり、第１の集合の可能なチャネル状態値の数があらかじめ定義されていれば、オフセットは、第１の集合の決定にとって十分である。好ましくは、チャネル状態値の所定数は、信号伝達能力が使用できるように、２のべき乗の数である。

本発明の一実施形態によれば、決定された変調・符号化方式が範囲外であることを示す前記インデックスは、前記第２の集合内の前記第１オフセットインデックスの位置および前記第１の集合内の前記第１の位置にある。これにより、範囲外の値を常に第１の集合の中に含めることが可能になる。

特に、前記変調・符号化方式のインデックスは、例えば、決定または推奨された符号化方式、変調方式、および／またはチャネル品質のしきい値を含むテーブル内のインデックスであり、前記チャネル品質のしきい値は、例えば、信号対干渉および雑音比、誤り率、またはスペクトル効率によって与えられる。

有利にかつ選択的に、前記第１集合のインジケータは、測定された信号対干渉および雑音比と前記テーブル内の前記チャネル品質のしきい値との間のオフセット、または、要求される目標誤り率に対するオフセットを示す。

本発明の一実施形態によれば、通信システムにおいてチャネル状態情報をユーザ機器から基地局に報告する方法であって、前記通信システムでは、データの送信が、時間領域のサブフレーム内で行われ、前記ユーザ端末と通信する基地局が、第１のセルと関係し、前記ユーザ端末への干渉をもたらす基地局が、第２のセルと関係し、前記第２のセルのサブフレームが、前記第２のセルの基地局が基本的に電力なしで送信しまたは送信するように宣伝された、保護されたサブフレームを含み、以下のステップ、つまり、前記チャネル状態情報の報告が、前記保護されたサブフレームに対して前記第１のセルの前記基地局に行われる場合には、上記実施形態に係る方法と、前記チャネル状態情報の報告が、前記保護されたサブフレーム以外に対して前記第１のセルの前記基地局に行われる場合には、前記第１のセルの第１および第２のチャネル状態情報の値を決定するステップと、を有し、前記第１の集合は、前記チャネル状態情報の値の前記第２の集合に等しく、かつ、保護されたサブフレームで報告が行われる場合に使用されるチャネル状態値の前記第２の集合よりもサイズが小さい。具体的には、例えば、第１のセルはピコセルであり、第２のセルはマクロセルである。しかし、この実施形態は、セル間の干渉によって互いに影響を与えるどんなセルにも有益でありうる。

特に、３ＧＰＰ ＬＴＥと同様の、またはこれに基づくシステムの場合、ＣＳＩ報告は、好ましくは、基地局が情報データレートを測定されたチャネル品質に合わせることができるように、ユーザ機器によって認識された品質についてのフィードバック情報を含む。また、ＣＳＩ報告の内容は、ｅＮｏｄｅＢによって設定された報告モードおよび送信モードにも依存する。報告モードおよび送信モードの概要は、個々のケースのＣＳＩ報告の具体的内容についての情報とともに、背景技術の節で説明されている。リンクアダプテーションの重要な要素として、主に、３つのフィードバック要素（つまり、ＭＣＳＩ、ＰＭＩ、およびＲＩ）がある。以下では、これらのパラメータについてより詳細に説明する。

例えば、前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通の変調・符号化方式インデックス（ＭＣＳＩ）値と、各サブバンドに対する１つの相対値とを有し、前記ＭＣＳＩ値と各相対値は組み合わさって各サブバンドに対する実効ＭＣＳＩ値を示す。または、前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通のＭＣＳＩ値と、複数のサブバンドの部分集合Ｍに対する１つの相対値とを有し、前記ＭＣＳＩ値と前記相対値は組み合わさって前記部分集合Ｍのサブバンドに対する実効ＭＣＳＩ値を示す。または、前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通のＭＣＳＩ値と、少なくとも１つのプリコーディング行列インジケータとを有し、前記所定のチャネル状態情報の値の前記少なくとも１つのプリコーディング行列インジケータは、所定の値に設定され、前記所定のチャネル状態情報の値の前記ＭＣＳＩ値は、０に設定されている。

本発明の他の実施形態によれば、コンピュータ可読プログラムコードが具体化されるコンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラム製品が提供される。前記プログラムコードは、本発明を実行するように構成されている。

本発明の上記および他の目的ならびに特徴は、以下の添付図面と共に与えられた以下の説明および好適な実施形態からより明らかになるであろう。

３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのアーキテクチャの概要の一例を示す概略図 ３ＧＰＰ ＬＴＥのＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャ全体の概要の一例を示す概略図 ３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）用に定義されたダウンリンクコンポーネントキャリアのサブフレーム構成の一例を示す概略図 保護されたフレームの展開の有無に応じた、ピコセルおよびマクロセルを有するマルチレイヤセルの送信を説明する概略図 本発明の一実施の形態に係るチャネル状態情報の値の集合（範囲）を説明する概略図 本発明の一実施の形態に係るオフセット値を用いたチャネル状態情報の報告を説明する概略図 チャネル状態情報の報告を送信し受信する方法の一例を説明するフロー図 チャネル状態情報の報告を送信し受信する装置の一例を説明するブロック図

発明の詳細な説明

以下の段落では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。実施形態のほとんどは、上記背景技術の欄で議論したＬＴＥおよびその現在の拡張版に係る（進化した）通信システムとの関連で説明してあるが、これは単に例示を目的とするにすぎない。ＬＴＥとの関連で、チャネル状態情報（ＣＳＩ）という用語は、上記のように、一般に、ＭＣＳＩ（ときどきＣＱＩとも呼ばれる）、ＰＭＩ、およびＲＩの少なくとも１つ以上を含んでいる。以下の説明では、１つのＣＳＩ報告は他のＣＳＩ報告よりも良いまたは悪いチャネル状態を示すことができるという事実を重視する。これは、表２に例示されているようにＭＣＳＩ（またはＣＱＩ）を含むＣＳＩの場合に、最も容易に見て取れる。なぜなら、異なる可能な入力が、スペクトル効率（ここでは、大きい値は小さい値よりも良い）を表しているからである。それにもかかわらず、以下では、一般に、「良い／もっと良い」（good/better）および「悪い／もっと悪い」（bad/worse）ＣＳＩ値について述べる。当然のことながら、これは、ＣＳＩ報告の一部である任意のインジケータを含むことができる。結果として、本発明は、ＭＣＳＩ／ＣＱＩ値に容易に適用可能であるが、これに限定されない。

3GPP TS 25.214は、Table 7A-7K（これは、表５として以下にも提供されている）で、チャネル品質情報の報告においてさらなる「基準電力調整」（reference power adjustment）を信号で送ることを可能にしている。

これは、表５の第２３−３０行に対応する。しかし、本表に示すように、上記の追加電力調整は、さらなるチャネル品質情報の値を必要とし、これは信号伝達の効率を低下させる。

一般に、例えば、表２に示すように、チャネル品質レベルの数は、チャネル品質報告に対して一定数のビットによって与えられる最大数の状態を正確に表すように最適化されている。しかし、これは、通常、保護されたサブフレームの場合のような低干渉の場合に主として有益なさらなるレベルを設ける余地がない。さらなるレベルの追加を回避して、チャネル状態（品質）情報の信号伝達に必要なビット数を増加させるために、本発明は、信号伝達に使用されるチャネル状態情報の値の範囲を変化させることを可能にする。

本発明の一実施形態によれば、第１のチャネル状態情報の値は、所定のチャネル状態値の第１の集合から決定され、第２のチャネル状態情報の値は、所定のチャネル状態値の第２の集合から決定される。第２の集合は、第１の集合と異なる。例えば、第１の集合の値は、表２のＣＱＩインデックスに対応する。第２の集合は、第１の集合の値を含み、さらに、以下の表６に示す「仮想」（virtual）値１６〜１９を含む。ここで、「仮想」という用語は、これらのレベルが元の第１の集合に表されておらず、この後の表で「仮想」としてさらに強調されることもないということを示す説明目的で選択されている。よって、基地局に送信されるチャネル状態情報メッセージは、第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された相対チャネル状態情報を含みうる。

表６は、表２のレベルと同様のレベル（チャネル状態情報の値）０〜１５を示している。特に、レベル０は、「範囲外」（out of range）状態の信号を送る。加えて、仮想レベル１６〜１７が、本発明に従って追加されている。仮想レベルによる表の拡張は、例えば、保護されたフレームでのみ行われる。これは理にかなっている。なぜなら、保護されたフレームのみが、レベル１５よりも高いチャネル品質に対して仮想レベルが定義された例示的な場合において、仮想レベルの利用に対して十分な品質を提供すべきであるように思われるからである。本例では、仮想レベルは、ＵＥにおいて、以下の表７に示すようにレベル１５よりも良い品質を決定するために使用される。レベル０〜１５は、表２および表６の同じレベルに対応する。仮想レベル１６〜１９は、レベル１５（第１の集合の最良レベル）よりも高いチャネル品質を持つレベルを定義する。

表７は、レベル１５と関係があるチャネル品質よりも良いチャネル品質を示す仮想レベル１６〜１９を示している。しかし、仮想レベルは、必ずしも、それが示すチャネル品質に応じて上昇するように順序付けられていない。一般に、本発明は、対応するチャネル品質に応じてレベルが順序付けられた集合（第１および／または第２の）に限定されない。表７では、最も高いチャネル品質は、仮想レベル１７によって信号伝達される。このアプローチは、図５を参照して後述される利点を提供する。

しかし、本発明は、仮想レベルにおいてもっと良い品質のみを信号伝送することに限定されず、仮想レベルは、チャネル状態情報の値の第１の集合における最良の品質を持つレベルよりも低い品質レベルを示すためにも定義されうる。これは、異種ネットワークの展開に関係なく、別のシナリオで使用されうる。

本実施形態において仮想レベルを提供する利点は、仮想レベルは直接に報告される必要がないことである。ＣＳＩ値の第１の集合は、単に、信号伝達に必要な４ビットに対応する１６個の値を含むのみである。表６（または表７に示す一実施形態）に係る第２の集合は、今や、２０個の値を含んでいる。しかし、これらの値を信号伝達するために追加のビットは必要ない。なぜなら、第２のＣＳＩ値は、第１の集合のＣＳＩ値の値に対して差動的に信号伝達されるからである。このようにして、報告されうる品質状態情報の値の範囲が、必要な信号伝達オーバーヘッドを増加させることなく、増大する。また、差分を信号伝達するのに必要なビット数を増加させる必要もない。上記背景技術の節に記載されたＬＴＥ関連の例、特に、表３および表４、ならびに、サブバンド差動ＭＣＳＩオフセットレベル、差動ＭＳＣＩオフセットレベル、および空間差動報告の記載について述べる。

図５は、ＣＳＩ値の範囲を増大させるために、サブバンド差動ＭＣＳＩオフセットレベル、差動ＭＳＣＩオフセットレベル、および空間差動報告のすでに存在する値をどのように使用できるかを示している。第２の集合のチャネル状態情報の値（レベル）５００は、表６または表７に対応する。値「ＯｏＲ」は、「範囲外」（Out of Range）の値を示し、値１〜１５は、表２にも対応する第１の集合の値であり、値１６〜１９は、仮想値である。本例では、第１の集合５１０は、広帯域ＣＱＩの決定および信号伝達に用いられるチャネル品質情報（ＣＱＩ）の値に対応する。第２の集合５００は、第１の集合５１０と仮想レベル５２０とで構成されている。レベル５３０は、広帯域ＣＱＩが値１５（第１の集合の最高値であり、かつ、第１の集合内で得られる値の中で最も高いチャネル品質を示す）を示すシナリオを説明する。このシナリオは、特に、支配的干渉セルが、保護されたフレームを用いて、これらのサブフレームで生成するセル間の干渉を低減する場合に、起こる可能性が高い。

表３に示すようにサブバンド差動ＭＣＳＩオフセット報告を送信する場合、例えば、サブバンド差動ＭＣＳＩオフセットレベルは、広帯域報告に関して−１〜２である。この場合、広帯域の値が１５であるため、図５の矢印５６０で示すように、仮想値１６と１７、および、第１の集合のレベル１４と１５が報告される。

表４に示すように差動ＭＳＣＩオフセット値を送信する場合、例えば、最大４つのレベルのオフセットが、広帯域ＣＳＩ値に付加される。これは、図５の矢印５５０で示すように、仮想値１６〜１９の報告を可能にする。

空間差動報告を送信する場合、差分範囲は、−４から＋３である。これは、図５の矢印５４０で示すように、３つの仮想値１６〜１８の報告を可能にする。

サブバンド差動ＭＣＳＩオフセットレベル、差動ＭＳＣＩオフセットレベル、および空間差動報告を信号伝達するために用いられる指示可能な仮想値を比較することによって分かるように、これらの方法はすべて、図５の矢印５７０で示すように仮想レベル１６と１７を含んでいる。したがって、これらの共通レベルの１つを、第２の集合内の最大チャネル品質を信号伝達するためにとっておくことは有利である。したがって、表７は、レベル１５よりも高いスペクトル効率（もっと良いチャネル品質に対応する）を持つ仮想レベル１６、レベル１６よりも高い効率を持つ仮想レベル１７、レベル１５よりも高い効率を持つが他の仮想レベルよりは低い仮想レベル１８、および、仮想レベル１６よりも高い効率を持つが仮想レベル１７よりは低い仮想レベル１９を示している。よって、この場合、第２の集合のチャネル状態情報の値０〜１７は、チャネル品質に応じて上昇するように順序付けられ、一方で、仮想レベル１８と１９は、精度（granularity）をさらに細かくするために副標本のチャネル品質ポイントを提供する。このようなアレンジメントは、すべての差動信号伝達方式による仮想レベル１６と１７の共通使用を可能にし、したがって、同じ最大チャネル品質の信号伝達を可能にするため、有益である。残りの仮想レベルは、さらなる信号伝達オーバーヘッドを必要としないため、品質の間隔を細かくするために用いることができる。注目すべきは、本発明のためには、仮想レベル１８が仮想レベル１９よりも高い効率を表すか低い効率を表すかは関係ないということである。実際に、仮想レベル１８を用いてレベル１４と１５の間の副サンプリングポイントを生成することさえ可能である。なぜなら、広帯域レベルが１４の場合、レベル１８が、最大の表現可能な値だからである。

したがって、ユーザ機器は、レベル１５よりも高いＣＱＩレベルを示す差動値（differential value）を報告することができる。チャネルの周波数選択性（チャネルは、異なる周波数で非常に異なる品質を持つ）のために、本発明のアプローチは、サブバンドのチャネル状態情報の信号伝達に、特に適している。空間チャネルおよび干渉があまり変動していない場合でさえ、本発明は、空間差動値の信号伝達に利益をもたらしうる。一般に、本発明は、これら特定の例に限定されない。当業者に明らかなように、本実施形態は、第１の範囲から絶対値を送信し、かかる絶対値に付加されたとき、別の範囲のレベルを示す差動値を送信する、任意の差動チャネル品質信号伝達方式に用いられうる。

上記の例は、第１の集合と比較して第２の集合に４つの追加的仮想レベルが存在するＬＴＥシステムに関連して説明された。これは、矢印５５０ならびに表３、表４、および表４ａに示すように、任意の差動報告で表しうる最大差が＋４レベルだからである。しかし、仮想レベルの数は、表しうる異なる可能な差動値の結果として異なりうる。本発明の本実施形態では、仮想レベルの数は、第１の集合の最大レベルに付加しうる差動レベルの最大数によって決定される。本発明の他の実施形態では、仮想レベルの数は、すべての差動報告によって達成可能なレベルの数によって決定される。現在の例において、図５を参照して、これは、矢印５７０で示すレベル１６〜１７のみに相当する。

仮想レベルは、高い絶対的チャネル品質情報レベルに関する差動報告の効果として黙示的にのみ報告される。よって、仮想レベルは、主に、干渉マクロセルの保護されたフレームの間にピコセルにつながったＵＥに対して非常に高いチャネル品質を持つ環境に適している。

先の例において、仮想レベルは、スペクトル効率によって定義された（表７参照）。しかし、本発明はこれに限定されず、仮想レベルは、例えば、次の表８に示すように、第１の集合の１つ以上のレベルに対するよりも小さい目標ＢＬＥＲ（block error rate）によって定義することができる。表７では、仮想レベルの符号化率が変化した。表８では、符号化率は固定されており、目標ＢＬＥＲが、もっと良いチャネル品質の仮定に応じて低減されている。好ましくは、仮想レベルの目標ＢＬＥＲは、第１の集合の最も高いレベルに対する目標ＢＬＥＲよりも小さく設定される。すなわち、表８との関連では、目標ＢＬＥＲは、レベル１５の目標ＢＬＥＲ（１０％と定義されている）よりも小さい。図８に示すように絶対数として目標ＢＬＥＲを与える代わりに、それを、第１の集合の最大レベルに対する目標ＢＬＥＲと比較した差または比として特定することもできる。

仮想レベルを定義する別の可能性は、第１の集合の最高のＣＳＩレベル（ここではレベル１５）に対する電力余裕（power margin）によって定義することである。このアプローチの例が、表９に示されている。仮想レベルは、第１の集合の最高のＣＳＩレベル（レベル１５、０ｄＢ）に付加される電力余裕に関連付けられている。あるいは、電力余裕は、ｄＢ値としてではなく、線形領域における差または比として与えることもできる。

まとめると、最先端のアプローチでは、第１の集合と第２の集合は等しい。それに対して、本発明は、異なる集合のチャネル状態情報の値を用いることによって信号伝達チャネルの可能性を開発する。

本発明の他の実施形態によれば、チャネル状態情報／チャネル品質情報の値の集合は構成可能である。具体的には、例えば、追加のオフセットパラメータ（例えば、「nomCQI-Offset」）が特定され、ユーザ機器に信号伝達される。オフセットパラメータは、例えば、基地局によって設定され信号伝達される。ＵＥは、オフセットパラメータを受信し、報告すべきチャネル状態情報を決定する際にそのオフセットを適用する。これは、図６に示される。図６Ａは、第１の集合のＣＳＩ値６１０と、仮想値６２０を示している。第１の集合６１０の値は、範囲外の値を信号伝達するレベル２＝「ＯｏＲ」から開始し、レベル１〜１５と続く。これは、図５および表７に示す例に対応する。図６Ｂは、オフセット適用後の第１の集合６５０を示す。したがって、第１の集合のＣＳＩ値は、２＝ＯｏＲ値およびレベル３〜１７によって形成されている。本例では、第１の集合は、所定数の値を持つ「スライドウィンドウ」（sliding window）によって定義される。図６の値の所定数は、常に１６個である。そのため、オフセットパラメータnomCQI-Offsetは、スライドウィンドウの位置を示す。図６から分かるように、オフセットの適用後、シフトした第１の集合の最も低いチャネル状態情報インデックスは、「範囲外」（ＯｏＲ）を示す。

オフセットパラメータnomCQI-Offsetは、ＣＳＩレベルのルックアップテーブル内のＣＳＩレベルの数の観点からオフセットを表す（測定された信号対干渉および雑音比（ＳＩＮＲ）および報告されたＣＱＩレベルの関数として）。これは、可能なＣＳＩ値の２０レベルの大きなテーブル（集合）内で１６レベルの広いウィンドウを定義することを可能にする。

さらなる仮想ＣＱＩレベルをＯｏＲとＣＱＩレベル１との間に定義することもできる。しかし、そのようなＣＳＩ仮想値は、非常に小さいデータレート能力を信号伝達する。あるいは、オフセットパラメータnomCQI-Offsetは、測定されたＳＩＮＲとＣＱＩルックアップテーブルのしきい値との間にｄＢでオフセット、または、要求される目標ＢＬＥＲに対するオフセットを表すこともできる。例えば、nomCQI-OffsetなしにＣＳＩレベルの目標ＢＬＥＲが１０％であれば、そのＣＳＩレベルに対する目標ＢＬＥＲは、例えば、１０％＋nomCQI-Offset、あるいは、１０％＊nomCQI-Offsetに修正される。

好ましくは、オフセットは、保護されたサブフレームに対するＣＳＩ報告にのみ適用される。しかし、本発明はこれに限定されず、一般に、他の構成にも適用可能である。

本発明のチャネル状態情報の値の信号伝達は、異なるコードワードを送信するためにも使用されうる。したがって、第１のチャネル状態情報は、第１のコードワードに対して決定され、第２のチャネル状態情報は、第２のコードワードに対して決定され、相対チャネル状態情報は、第１のチャネル状態情報の値と第２のチャネル状態情報の値との差として算出される。そして、コードワードは、例えば、異なるアンテナ／ビームにマッピングされる（レイヤへのマッピングによって）。

図６Ｂは、チャネル状態情報を決定するために使用されうる第１の集合の値６５０を示している。これらは、レベル２＝ＯｏＲ、３、４、…、１５、１６、１７に対応する。特に、信号伝達されたビットは、信号伝達の４ビットに対応して、０〜１５の範囲を維持しなければならない。しかし、今や、シフトした範囲６５０の１６個のレベルＯｏＲ、３、４、…、１５、１６、１７は、これらの値にマッピングされる。当業者に明らかなように、図６は、単にアプローチの例を示すだけである。一般に、第１の集合の長さも追加の仮想レベルの数も、そして、結果としてサポートされるオフセットも、変化しうる。このアプローチは、差動ＣＳＩ信号伝達が用いられるか否かに関係なく、また、第２の集合のサイズ／内容に関係なく、用いることができる。

しかし、このアプローチを、相対（差動）信号伝達を使用する可能性と組み合わせることは有益でありうる。したがって、第１のＣＳＩ値は、オフセットパラメータによって与えられる第１の集合から決定される。第２のＣＳＩ値は、第１の集合よりも大きい第２の集合から決定される。そして、第２のＣＳＩ値は、第１の値と第２の値との差として符号化される。絶対値（差動値でない）として信号伝達された第１の値が第１の集合における最低または最高のインデックスであれば、第２の値は、すでに図５を参照して説明した拡張された第２の範囲（仮想値によって拡張された）から決定されうる。範囲の拡張は、図６Ｂのレベル１８や１９などのもっと良い品質に対応する比較的高いインデックスに限定されない。範囲の拡張は、図６Ｂのレベル１や２などの比較的低いインデックスの方向であってもよい。集合は、必ずしもチャネル品質に応じて順序付けられる必要はない。

まとめると、本発明の本実施形態では、チャネル状態情報の信号伝達のための第１および第２の集合の値が定義され、ここでは、第２の集合は第１の集合よりも多くの値を含んでいる。それぞれの集合の値にはインデックスが付与されている。第１の集合は、第２の集合のインデックス付与された値の中で第１の集合の開始を示すオフセットを提供することによって、第２の集合から得られる。第１の集合の値の数は与えられている。

特に、本発明は、セル間干渉によって互いに影響を与える任意のセルを持つシステムに対して有利に展開されうる。このような通信システムにおいて、データの送信は、例えば、時間領域のサブフレーム内で行われる。ユーザ端末と通信する第１の基地局は、第１のセルと関係し、ユーザ端末への干渉をもたらす第２の基地局は、第２のセルと関係する。第２のセルのサブフレームは、第２の基地局が基本的に電力なしで送信しまたは送信するように宣伝された、保護されたサブフレームを含みうる。本発明の一実施形態によれば、上記の方法は、チャネル状態情報の報告が、保護されたサブフレームに対して端末から第１の基地局に行われる場合に適用される。チャネル状態情報の報告が、保護されたサブフレーム以外に対して第１の基地局に行われる場合には、第１のセルの第１および第２のチャネル状態情報の値が決定される。ここで、第１の集合は、チャネル状態情報の値の第２の集合に等しい。本発明は、保護されたキャリアその他種類の干渉に関して保護されたリソースにも適用可能であり、時間領域の保護されたサブフレームに限定されない。セルが基地局に関係する場合、それは、セルがその基地局によってサーブ（serve）されていることを意味する。本文脈における宣伝すること（advertizing）とは、その信号の受信者が、当該サブフレームの送信電力は低減されている、または、基本的に宣伝者によって信号が送信されていない、と仮定できる任意の手段によって信号伝達することを意味する。これは、例えば、第２の基地局が第１の基地局に対して保護されたサブフレームの発生を宣伝し、次に、第１の基地局が、少なくともＣＳＩ報告行動に関して２つの異なるサブフレームの集合を用いて端末を構成し、ここで、第１のサブフレームの集合に対して、ＣＳＩ報告は第１の集合の値からのＣＳＩ値のみを用い、他方、第２のサブフレームの集合に対しては、ＣＳＩ報告は上記説明のように第１および第２の集合の値からのＣＳＩ値を用いる、ことによって実現可能である。好ましくは、第２のサブフレームの集合は、保護されたサブフレームに対応し、または、少なくとも、保護されたサブフレームの一部、全部、またはそれだけを含む。あるいは、基地局は、一種のオンオフスイッチングによる報告ならびに対応する構成信号および命令のために第１および第２の集合の値の利用法を構成することもできる。

上述の例は、シングルキャリアに対して説明してきた。しかし、本発明はこれに限定されず、異なるコンポーネントキャリアに対してキャリアアグリゲーションを用いたシステムにも適用可能である。

上述の例は、直接信号伝達された値（絶対値）と、この絶対値との差によって信号伝達される値とがあるということを意味する「差動」（differential）信号伝達（報告、符号化）に言及する。しかし、本発明は差に限定されず、ＣＳＩ値を送信する際に利用されるどんな種類の関係（依存性）にも適用可能である。例えば、信号伝達する相対値は、第２の値を絶対値で割ることによって形成されうる。他の関係も使用されうる。

図７は、ユーザ機器および／または基地局で行われる本発明の一実施形態に係る方法の一例を示す。例えば、基地局（ＢＳ）において、第２の集合の所定のチャネル状態情報の値のどれが第１の集合の所定のチャネル状態値を形成するかを示す第１集合のインジケータが決定される７０５。その後、決定された第１集合のインジケータは、ユーザ端末（ＵＥ）に提供（送信）される７０６。その後、ＵＥは、オフセットを受信し７０８、それに応じて第１の集合のチャネル状態情報の値を決定する７０９。

本発明の他の実施形態によれば、また、上記の実施形態との組み合わせにおいて、ユーザ機器は、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し７１０、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定し７２０（第２の集合は第１の集合と異なる）、第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された相対チャネル状態情報を少なくとも含むチャネル状態情報メッセージを作成する７３０。その後、作成されたチャネル状態情報メッセージは、基地局に送られる（送信される）７４０。

その後、基地局は、ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージ（報告）を受信し７５０、この受信したチャネル状態情報メッセージから少なくとも相対チャネル状態情報を抽出する７６０。さらに、基地局は、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し７７０、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定する７８０。ここで、ユーザ機器と同様に、第２の集合は第１の集合と異なる。第２のチャネル状態情報の値は、第１のチャネル状態情報および相対チャネル状態情報に基づいて決定される７８０。

図８は、本発明に係る装置、つまり、チャネル状態情報を交換する基地局およびユーザ機器の一例を示す。

ユーザ機器は、通信システムにおいてチャネル状態情報を基地局に報告することができる。ユーザ機器８００Ａは、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部８３０（第２の集合は第１の集合と異なる）と、第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された少なくとも１つの相対チャネル状態情報を含むチャネル状態情報メッセージを作成するメッセージ作成部８４０と、チャネル状態情報メッセージを基地局に送信する送信部８５０と、を有する。また、ユーザ機器は、第１集合のインジケータを受信する受信部８１０と、それに応じて第１の集合を構成する構成部８２０とを含みうる。

基地局は、通信システムにおいてユーザ機器からチャネル状態情報の報告を受信することができる。基地局は、ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージを受信する受信部８６０と、受信されたチャネル状態情報メッセージから少なくとも１つの相対チャネル状態情報を抽出する解析部８７０と、所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、第１のチャネル状態情報および相対チャネル状態情報に基づいて、所定のチャネル状態値の第２の集合（この第２の集合は第１の集合と異なる）から第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部８８０と、を有する。さらに、基地局は、第１集合のインジケータを決定するオフセット決定部８９０と、決定された第１集合のインジケータを送信する送信部８９５とを含みうる。

ＬＴＥシステムに対する本発明の利点の１つは、ＵＥが、ＣＱＩレベル１５に対する最小の要求ＳＩＮＲを超えるチャネル品質を報告できることである。ＣＳＩ（ＣＱＩ）報告は、ＲＳ対ＰＤＳＣＨ電力比についてのＵＥの仮定に影響を及ぼすことなく生成される。これは、ＱＡＭ方式の場合にも、復調に対するＣＲＳ／ＤＭ−ＲＳの使用と関係なく、適用可能である。ＣＳＩ報告に必要なビット数は同じに維持されるため、ＣＳＩ報告のペイロードは影響を受けない。本発明は、保護されていないサブフレームにおける報告の精度を低下させない。なぜなら、保護されたフレームおよび保護されていないフレームに対する報告値の集合は、別々に選択されうるからである。

オフセットパラメータ（例えば、nomCQI-Offset）は、任意の構成された報告モードに対して拡張ＣＱＩテーブルの範囲を最適に利用するように構成可能である。広帯域ＣＱＩ値でさえ、オフセットを用いた仮想レベル１６〜１９を用いて効率的に報告することができる。

ｅＮＢは、次の１つ以上に対して改善されたＣＱＩ報告と解釈することができる。マルチユーザダイバーシチの改良された利用、最良のＵＥ／サブバンドの組合せのスケジューリング、送信電力の低減（"deboosting"）および／または電力シェアリング、比較的高い値のために多数のＣＱＩ値の平均化が実際の状況をより良く反映するためなどにより非常に良いチャネル状態を持つサブバンドを含んだ割当ての場合のより正確なリンクアダプテーション。

上記のシナリオでは、非周期的なＣＳＩ報告のみを説明した。しかし、上記した本発明の基本原理は、周期的なＣＳＩ報告にも適用可能である。周期的な報告では、ＣＳＩ報告のパラメータは、同じサブフレームで送信されなくてもよく、さらに他の異なる報告モードが周期的なＣＳＩ報告に対して定義される。しかし、それでもなお、基本的に同じフィードバック要素が、チャネル品質情報として、ＵＥからｅＮｏｄｅＢに送信される。したがって、コンポーネントキャリア＃２に対する周期的ＣＳＩ報告もまたコンポーネントキャリアの状態を符号化し得る。

本発明の他の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアを用いて、上記したさまざまな実施形態を実施することに関する。本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス（プロセッサ）を使用して実施または実行され得るものと認識される。コンピューティングデバイス（プロセッサ）は、当該コンピューティングデバイスに上記した本発明のさまざまな実施形態に係る機能を実行させる実行可能命令によって適切に制御される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）、または、その他プログラマブルロジックデバイスなどである。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによっても実行または具体化され得る。

さらに、本発明のさまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによっても実施され得る。これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行され、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭやＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納され得る。

ほとんどの実施形態は、３ＧＰＰに基づく通信システムのアーキテクチャに関して説明され、また、本書中で用いた用語は、主に３ＧＰＰの用語に関する。しかし、３ＧＰＰに基づくアーキテクチャに関するさまざまな実施形態の用語および説明は、本発明の原理および思想をそのようなシステムのみに限定するものではない。また、上記背景技術の節で述べた詳細な説明は、本書で述べた主に３ＧＰＰ特有の例示的な実施形態をもっと良く理解するためのものであり、本発明を移動通信ネットワークにおける処理および機能の上記特定の実施形態に限定するものとして理解してはならない。それにもかかわらず、本書で提案した改良は、背景技術の節で説明したアーキテクチャにおいて容易に適用され得る。さらに、本発明のコンセプトは、現在のＬＴＥ ＲＡＮおよび３ＧＰＰで議論されているその発展型（ＬＴＥ−Ａ）においても容易に使用され得る。

先の段落では、本発明のさまざまな実施形態およびその変更例を説明した。広く記載した本発明の概念または範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示すように、本発明に対して多くのバリエーションおよび／または変更を加え得ることは、当業者によって理解されるであろう。

まとめると、本発明は、通信システムにおいてチャネル状態情報を報告することに関する。チャネル状態情報は、ユーザ端末から基地局に報告される。したがって、ユーザ端末は、第１の集合の値（レベル）から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、別の集合の値（好ましくは、より大きな集合の値）から第２のチャネル状態情報の値を決定する。その後、第１および第２のチャネル状態情報の値の間で差その他の相対的な量（relative measure）が算出され、基地局に送信される。

Claims (15)

1. 通信システムにおいてチャネル状態情報を基地局に報告するユーザ機器（８００Ａ）であって、
   所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部（８３０）と、
   前記決定された第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された少なくとも１つの相対チャネル状態情報を含むチャネル状態情報メッセージを作成するメッセージ作成部（８４０）と、
   前記チャネル状態情報メッセージを前記基地局に送信する送信部（８５０）と、
   を有し、
   前記算出部（８３０）は、所定のチャネル状態値の第２の集合から前記第２のチャネル状態情報を決定するように構成され、前記第２の集合は、前記第１の集合と異なり、
   前記第２の集合は、前記第１の集合および他の所定のチャネル状態値を含み、前記他の所定のチャネル状態値は、インデックスが付与され、インデックス付与の順序は、それぞれのインデックスによって表されるチャネル品質の順序と一致しない、
   ユーザ機器。
2. 通信システムにおいてユーザ機器からチャネル状態情報の報告を受信する基地局（８００Ｂ）であって、
   前記ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージを受信する受信部（８６０）と、
   前記受信されたチャネル状態情報メッセージから少なくとも１つの相対チャネル状態情報を抽出する解析部（８７０）と、
   所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定し、また、所定のチャネル状態値の第２の集合から第２のチャネル状態情報の値を決定する算出部（８８０）と、
   を有し、
   前記算出部（８８０）は、前記第１のチャネル状態情報および前記相対チャネル状態情報に基づいて、前記第１の集合と異なる前記第２の集合から前記第２のチャネル状態情報を決定するように構成されており、
   前記第２の集合は、前記第１の集合および他の所定のチャネル状態値を含み、前記他の所定のチャネル状態値は、インデックスが付与され、インデックス付与の順序は、それぞれのインデックスによって表されるチャネル品質の順序と一致しない、
   基地局。
3. 通信システムにおいてチャネル状態情報をユーザ機器から基地局に報告する方法であって、前記ユーザ機器によって実行される以下のステップ、つまり、
   所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定するステップ（７１０）と、
   第２のチャネル状態情報の値を決定するステップ（７２０）と、
   前記決定した第１および第２のチャネル状態情報に基づいて算出された少なくとも１つの相対チャネル状態情報を含むチャネル状態情報メッセージを作成するステップ（７３０）と、
   前記チャネル状態情報メッセージを前記基地局に送信するステップ（７４０）と、
   を有し、
   前記第２のチャネル状態情報の値は、所定のチャネル状態値の第２の集合から決定され（７２０）、前記第２の集合は、前記第１の集合と異なり、
   前記第２の集合は、前記第１の集合および他の所定のチャネル状態値を含み、前記他の所定のチャネル状態値は、インデックスが付与され、インデックス付与の順序は、それぞれのインデックスによって表されるチャネル品質の順序と一致しない、
   方法。
4. 前記第１のチャネル状態情報は、所定の周波数帯域に対して決定され（７１０）、
   前記第２のチャネル状態情報は、前記所定の周波数帯域の少なくとも１つのサブバンドに対して決定され（７２０）、
   前記相対チャネル状態情報は、前記第２のチャネル状態情報の値と前記第１のチャネル状態情報の値との差として算出され（７３０）、
   前記第２の集合は、前記第１の集合、および、当該第２の集合の中で最適チャネル状態を示す少なくとも１つのさらなる所定のチャネル状態値を含む
   請求項３記載の方法。
5. 前記第１のチャネル状態情報は、第１のコードワードに対して決定され（７１０）、
   前記第２のチャネル状態情報は、第２のコードワードに対して決定され（７２０）、
   前記相対チャネル状態情報は、前記第１のチャネル状態情報の値と前記第２のチャネル状態情報の値との差として算出される（７３０）、
   請求項３記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのさらなる所定のチャネル状態情報の値は、目標スペクトル効率、目標誤り率、または電力余裕によって、前記第１の集合の中から所定のチャネル状態値に関して定義される、
   請求項４または５記載の方法。
7. 前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値のどれが前記第１の集合の所定のチャネル状態値を形成するかを示す第１集合のインジケータを、前記基地局から受信するステップ（７０８）と、
   前記第１集合のインジケータに従って前記第１の集合の前記チャネル状態情報の値を決定するステップ（７０９）と、
   をさらに有する、請求項３から請求項６のいずれかに記載の方法。
8. 前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値は、変調・符号化方式のインデックス、および、決定された変調・符号化方式が範囲外であることを示すインデックス、を含み、
   前記第１集合のインジケータは、前記第２の集合の前記インデックス内のオフセットを示し、
   前記第１の集合の前記チャネル状態情報の値は、前記オフセットインデックスの次、または以降の所定数のインデックスとして決定され、
   前記所定数のインデックスの数は、前記第２の集合のチャネル状態情報の値の数以下である、
   請求項３から請求項７のいずれかに記載の方法。
9. 決定された変調・符号化方式が範囲外であることを示す前記インデックス（ＯｏＲ）は、前記第２の集合内の前記第１オフセットインデックスの位置および前記第１の集合内の第１の位置にある、
   請求項８記載の方法。
10. 前記変調・符号化方式のインデックスは、チャネル品質のしきい値を含むテーブル内のインデックスであり、
    前記チャネル品質のしきい値は、信号対干渉および雑音比、誤り率、またはスペクトル効率によって与えられ、
    前記オフセットは、測定された信号対干渉および雑音比と前記テーブル内の前記チャネル品質のしきい値との間のオフセット、または、要求される目標誤り率に対するオフセットを示す、
    請求項８または９記載の方法。
11. 通信システムにおいてチャネル状態情報をユーザ機器から基地局に報告する方法であって、前記通信システムでは、
    データの送信が、時間領域のサブフレーム内で行われ、
    ユーザ端末と通信する基地局が、第１のセルと関係し、
    前記ユーザ端末への干渉をもたらす基地局が、第２のセルと関係し、
    前記第２のセルのサブフレームが、前記第２のセルの基地局が基本的に電力なしで送信しまたは送信するように宣伝された、保護されたサブフレームを含み、
    以下のステップ、つまり、
    前記チャネル状態情報の報告が、前記保護されたサブフレームに対して前記第１のセルの前記基地局に行われる場合には、請求項３から請求項１０のいずれかに記載の方法と、
    前記チャネル状態情報の報告が、前記保護されたサブフレーム以外に対して前記第１のセルの前記基地局に行われる場合には、前記第１のセルの第１および第２のチャネル状態情報の値を決定するステップと、を有し、前記第１の集合は、前記チャネル状態情報の値の前記第２の集合に等しい、
    方法。
12. 前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通の変調・符号化方式インデックス（ＭＣＳＩ）値と、各サブバンドに対する１つの相対値とを有し、前記ＭＣＳＩ値と各相対値は組み合わさって各サブバンドに対する実効ＭＣＳＩ値を示し、または、
    前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通のＭＣＳＩ値と、複数のサブバンドの部分集合Ｍに対する１つの相対値とを有し、前記ＭＣＳＩ値と前記相対値は組み合わさって前記部分集合Ｍのサブバンドに対する実効ＭＣＳＩ値を示し、または、
    前記チャネル状態情報の値は、全サブバンドに対して共通のＭＣＳＩ値と、少なくとも１つのプリコーディング行列インジケータとを有し、前記所定のチャネル状態情報の値の前記少なくとも１つのプリコーディング行列インジケータは、所定の値に設定され、前記所定のチャネル状態情報の値の前記ＭＣＳＩ値は、０に設定されている、
    請求項３から請求項１１のいずれかに記載の方法。
13. 通信システムにおいてユーザ機器からチャネル状態情報の報告を受信する方法であって、前記基地局によって実行される以下のステップ、つまり、
    前記ユーザ機器からチャネル状態情報メッセージを受信するステップ（７５０）と、
    前記受信したチャネル状態情報メッセージから少なくとも１つの相対チャネル状態情報を抽出するステップ（７６０）と、
    所定のチャネル状態値の第１の集合から第１のチャネル状態情報の値を決定するステップ（７７０）と、
    前記第１のチャネル状態情報および前記相対チャネル状態情報に基づいて第２のチャネル状態情報の値を決定するステップ（７８０）と、
    を有し、
    前記第２のチャネル状態情報の値は、所定のチャネル状態値の第２の集合から決定され（７８０）、前記第２の集合は、前記第１の集合と異なり、前記第２の集合は、前記第１の集合および他の所定のチャネル状態値を含み、前記他の所定のチャネル状態値は、インデックスが付与され、インデックス付与の順序は、それぞれのインデックスによって表されるチャネル品質の順序と一致しない、
    方法。
14. 前記第２の集合の前記所定のチャネル状態情報の値のどれが前記第１の集合の所定のチャネル状態値を形成するかを示す第１集合のインジケータを決定するステップ（７０５）と、
    前記決定した第１集合のインジケータを前記ユーザ機器に送信するステップ（７０６）と、
    をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
15. コンピュータに請求項３から請求項１４のいずれかに記載の方法を実行するように構成されている、コンピュータプログラム。