JP6407897B2

JP6407897B2 - 無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する方法およびそのための装置

Info

Publication number: JP6407897B2
Application number: JP2015559189A
Authority: JP
Inventors: チョンヒョンパク; ピョンフンキム; ヒョクチンチェ; ヨンテキム; キチュンキム
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2013-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-02-24
Also published as: KR20150105632A; EP2961216B1; KR101668709B1; US9900068B2; WO2014129858A1; EP2961216A4; US20150341092A1; JP2016513430A; CN105009626A; EP2961216A1; CN105009626B

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する方法および無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Evolved Universal Mobile Telecommunications System）は、従来のＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）から発展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Long Term Evolution）システムと呼ぶこともできる。ＵＭＴＳおよびＥ−ＵＭＴＳの技術規格（technical specification）の詳細な内容は、それぞれ、「3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network」のＲｅｌｅａｓｅ７およびＲｅｌｅａｓｅ８を参照すればよい。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（User Equipment；ＵＥ）、基地局（eNodeB；ｅＮＢ）、およびネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Access Gateway；ＡＧ）を含んでいる。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービスおよび／もしくはユニキャストサービスのために多重（マルチ、複数の）（multiple）データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つもしくは複数のセルが存在する。セルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下りもしくは上り送信サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった帯域幅を提供するように設定されればよい。基地局は、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク（DownLink；ＤＬ）データについて、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat and reQuest）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（UpLink；ＵＬ）データについて、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局同士の間では、ユーザトラフィックもしくは制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Core Network；ＣＮ）は、ＡＧ、および端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Tracking Area）単位で端末の移動性を管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡ（登録商標）に基づいてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザおよび事業者の要求および期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービスの可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、シンプルな構造および開放型（オープン）インターフェース、端末の適切な電力消費などが要求される。

多重入出力（Multi-Input Multi-Output；ＭＩＭＯ）技術は、１つの送信アンテナおよび１つの受信アンテナを用いることから脱皮し、マルチ（多重、複数の）（multiple）送信アンテナおよびマルチ（多重）受信アンテナを用いることによってデータの送受信効率を向上させる技術である。単一のアンテナを用いる場合、受信端はデータを単一のアンテナ経路（path）を通して受信するが、マルチアンテナを用いると、受信端は複数の経路を通してデータを受信する。このため、データ伝送速度および伝送量を向上させることができ、カバレッジ（coverage）を増大させることができる。

ＭＩＭＯ動作の多重化利得を高めるために、ＭＩＭＯ受信端からチャネル状態情報（Channel Status Information；ＣＳＩ）のフィードバックを受けてＭＩＭＯ送信端で用いることができる。

上述したような議論に基づき、以下では、無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する方法および無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する装置を提案する。

本発明で遂げようとする技術的課題は、以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係る、無線通信システムにおいて端末がチャネル状態情報（Channel Status Information；ＣＳＩ）を送信する方法は、２次元アンテナ配列をサポート（支援する）（support）基地局から参照信号を受信するステップと、参照信号を用いてＣＳＩを決定するステップと、決定されたＣＳＩを基地局に送信するステップとを有することができる。ＣＳＩは、２次元アンテナ配列の第１次元で定義されるＴ（Ｔ≧１）個のビーム候補のそれぞれに対するＣＳＩセットを有することができる。ＣＳＩセットは、第１次元におけるランク指示子（Rank Indicator；ＲＩ）、第１次元におけるプリコーディング行列インデックス（Precoding Matrix Index；ＰＭＩ）、第２次元におけるＲＩ、第２次元におけるＰＭＩ、およびチャネル品質指示子（Channel Quality Indicator；ＣＱＩ）のうちの一つもしくは複数を有することができる。ここで、第２次元におけるＲＩは、Ｔ個のビーム候補のそれぞれにおいて可変で（variable）もよい。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の他の実施例に係る、無線通信システムにおいてチャネル状態情報（Channel Status Information；ＣＳＩ）を送信する端末装置は、送信モジュールと、受信モジュールと、プロセッサとを備えることができる。プロセッサは、受信モジュールを用いて、２次元アンテナ配列をサポートする基地局から参照信号を受信し、参照信号を用いてＣＳＩを決定し、決定されたＣＳＩを基地局に、送信モジュールを用いて送信するように構成されてもよい。ＣＳＩは、２次元アンテナ配列の第１次元で定義されるＴ（Ｔ≧１）個のビーム候補のそれぞれに対するＣＳＩセットを有することができる。ＣＳＩセットは、第１次元におけるランク指示子（Rank Indicator；ＲＩ）、第１次元におけるプリコーディング行列インデックス（Precoding Matrix Index；ＰＭＩ）、第２次元におけるＲＩ、第２次元におけるＰＭＩ、およびチャネル品質指示子（Channel Quality Indicator；ＣＱＩ）のうちの一つもしくは複数を有することができる。ここで、第２次元におけるＲＩはＴ個のビーム候補のそれぞれにおいて可変でもよい。

上記の本発明に係る実施例において以下の事項を適用することができる。

ＣＱＩは、Ｔ個のビーム候補のうちのｉ（ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）番目のビーム候補に対して個別に計算されてもよい。

ＣＱＩは、Ｔ個のビーム候補に対する統合ＣＱＩとして計算されてもよい。

第１次元におけるランク値が１に制限される場合、ＣＳＩセットにおいて第１次元におけるＲＩは省略されてもよい。

第２次元におけるＲＩおよび第２次元におけるＰＭＩは、第１次元におけるＲＩおよび第１次元におけるＰＭＩに基づいて決定されてもよい。

ＣＳＩセットは、端末が選択したＴ値に関する情報を有することができる。

Ｔ値の候補に関する情報が基地局によって設定されてもよい。

周期的ＣＳＩ報告の場合、Ｔ個のビーム候補のうちの一つのビーム候補に対するＣＳＩセットが報告された後、続く一つのビーム候補に対するＣＳＩセットが報告されてもよく、または、Ｔ個のビーム候補全体に対する特定のタイプのＣＳＩが報告された後、Ｔ個のビーム候補全体に対する特定のタイプと異なるタイプのＣＳＩが報告されてもよい。

Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して一つのＣＳＩ−プロセスが設定されてもよい。一つのＣＳＩ−プロセスは、Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して設定されるＣＳＩ−参照信号（Reference Signal；ＲＳ）リソース、およびＴ個のビーム候補に共通に設定されるＣＳＩ−干渉測定（Interference Measurement；ＩＭ）リソースによって設定されてもよい。

第１次元におけるＲＩもしくは第２次元におけるＲＩの最小値は、０であってもよい。

Ｔ個のビーム候補のうちのｉ（ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）番目のビーム候補に対する特定のタイプのＣＳＩの値が、ｉ＋１番目のビーム候補に対する特定のタイプのＣＳＩの値と同一である場合、ｉ番目のビーム候補に対する特定のタイプのＣＳＩの値は有効に報告され、ｉ＋１番目のビーム候補に対する特定のタイプのＣＳＩの値はドロップ（欠落）（drop）されたりもしくはヌル値に設定されてもよい。

Ｔ個のビーム候補に対するＴ個の同一タイプのＣＳＩは、ジョイントエンコードされてもよい。

Ｔ個のビーム候補のうちの特定のビーム候補に対する第１次元のＲＩもしくは第２次元のＲＩの少なくとも一つの値は１以上に設定されてもよい。

第１次元は、２次元アンテナ配列の水平（Horizontal）方向に対応し、第２次元は、２次元アンテナ配列の垂直（Vertical）方向に対応してもよく、または、第１次元は、２次元アンテナ配列の垂直方向に対応し、第２次元は、２次元アンテナ配列の水平方向に対応してもよい。

本発明について前述した一般的な説明と後述する詳細な説明は、例示的なものであり、請求項に記載の発明に関する更なる説明のためのものである。

本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を正確に且つ効率的に報告することができる。

本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Radio Interface Protocol）のコントロールプレーン（Control Plane）およびユーザプレーン（User Plane）の構造を示す図である。３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネルおよびこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。一般的なマルチアンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムを示す構成図である。４つのアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするＬＴＥシステムにおける下りリンク参照信号の構造を示す図である。４つのアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするＬＴＥシステムにおける下りリンク参照信号の構造を示す図である。現在３ＧＰＰ標準文書で定義している下りリンクＤＭ−ＲＳ割当例を示す図である。現在３ＧＰＰ標準文書で定義している下りリンクＣＳＩ−ＲＳ設定のうち、通常のＣＰの場合におけるＣＳＩ−ＲＳ設定＃０を例示する図である。大規模ＭＩＭＯ技術の概念図である。アンテナ仮想化の概念を示す図である。本発明に係る３次元ＭＩＭＯビームフォーミングの概念を例示する図である。本発明の一実施例に係るチャネル状態情報の送受信方法を説明する図である。本発明に係る端末装置および基地局装置の好適な実施例の構成を示す図である。

本明細書に添付する図面は、本発明に関する理解を提供するためのものであり、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。

以下で添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用および他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。

本明細書では、ＬＴＥシステムおよびＬＴＥ-Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書では、ＦＤＤ方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、Ｈ-ＦＤＤ方式もしくはＴＤＤ方式にも容易に変形して適用することができる。

また、本明細書では、基地局を、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ｅＮＢ、ＴＰ（Transmission Point）、ＲＰ（Reception Point）、中継機（relay）などを含む包括的な名称として使うことができる。

図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ-ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Radio Interface Protocol）のコントロール（制御）プレーンおよびユーザプレーンの構造を示す図である。コントロールプレーンとは、端末（ＵＥ）とネットワークとが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信されるパス（通信路）（path）のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データもしくはインターネットパケットデータなどが送信されるパスのことを意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Physical Channel）を用いて上位層に情報送信サービス（Information Transfer Service）を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御（Medium Access Control）層とはトランスポート（転送、送信）チャネル（Transport Channel）を介して接続されている。該トランスポートチャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間でデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間では物理チャネルを通じてデータが移動する。該物理チャネルは、時間および周波数を無線リソースとして利用する。具体的には、物理チャネルは、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ-ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式で変調される。

第２層の媒体接続制御（Medium Access Control；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Logical Channel）を通じて、上位層である無線リンク制御（Radio Link Control；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼できるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよい。第２層のＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを効率的に送信するために、余分な制御情報を減らすヘッダ圧縮（Header Compression）機能を果たす。

第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Radio Resource Control；ＲＲＣ）層は、コントロールプレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Radio Bearer）の設定（Configuration）、再設定（Re-configuration）および解放（解除）（Release）に関連して、論理チャネル、トランスポートチャネルおよび物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラ（ＲＢ）とは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層とはＲＲＣメッセージを互いに交換する。端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層との間にＲＲＣ接続（RRC Connected）がある場合に、端末はＲＲＣ接続状態（Connected Mode）であり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（Idle Mode）である。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Non-Access Stratum）層は、セッション管理（Session Management）およびモビリティ（移動性）管理（Mobility Management）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つとして設定され、複数の端末に下りもしくは上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下りトランスポートチャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Broadcast CHannel）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Paging CHannel）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Shared CHannel）などがある。下りマルチキャストもしくは放送サービスのトラフィックもしくは制御メッセージは、下りＳＣＨを通じて送信されてもよく、別の下りＭＣＨ（Multicast CHannel）を通じて送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上りトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Random Access CHannel）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Shared CHannel）がある。トランスポートチャネルの上位に存在し、トランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル（Logical Channel）としては、ＢＣＣＨ（Broadcast Control CHannel）、ＰＣＣＨ（Paging Control CHannel）、ＣＣＣＨ（Common Control CHannel）、ＭＣＣＨ（Multicast Control CHannel）、ＭＴＣＨ（Multicast Traffic CHannel）などがある。

図３は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネルおよびこれらのチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。

端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Initial cell search）動作（作業）（operation）を行う（Ｓ３０１）。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル（Primary Synchronization CHannel；Ｐ-ＳＣＨ）およびセカンダリ同期チャネル（Secondary Synchronization CHannel；Ｓ-ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル（Physical Broadcast Channel）を受信し、セル内放送情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（DownLink Reference Signal；ＤＬＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。

初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel；ＰＤＣＣＨ）と、該ＰＤＣＣＨに載せられた情報に基づく物理下りリンク共有チャネル（Physical Downlink Control CHannel；ＰＤＳＣＨ）と、を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得できる（Ｓ３０２）。

一方、基地局に最初に接続した場合もしくは信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順（Random Access Procedure；ＲＡＣＨ）を行ってもよい（Ｓ３０３乃至Ｓ３０６）。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access CHannel；ＰＲＡＣＨ）を通じて特定のシーケンスをプリアンブルとして送信し（Ｓ３０３およびＳ３０５）、ＰＤＣＣＨおよび対応するＰＤＳＣＨを通じて、プリアンブルに対する応答メッセージを受信してもよい（Ｓ３０４およびＳ３０６）。競合（コンテンション）（contention）ベースのＲＡＣＨについては、衝突解決手順（Contention Resolution Procedure）をさらに行ってもよい。

上述の手順を行った端末は、以降、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨの受信（Ｒ_x）（Ｓ３０７）、および物理上りリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｔ_x）（Ｓ３０８）を行えばよい。特に、端末は、ＰＤＣＣＨを通じて下りリンク制御情報（Downlink Control Information；ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末に対するリソース割当情報などの制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なっている。

一方、端末が上りリンクを通じて基地局に送信するもしくは端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Index）、ＲＩ（Rank Indicator）などを含む。３ＧＰＰＬＴＥシステムでは、端末は、これらのＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨおよび／もしくはＰＵＣＣＨを通じて送信してもよい。

図４は、ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、無線フレーム（radio frame）は、１０ｍｓ（３２７２００×Ｔ_s）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレーム（subframe）で構成されている。それぞれのサブフレームは、１ｍｓの長さを有し、２つのスロット（slot）で構成されている。それぞれのスロットは０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔ_s）の長さを有する。ここで、Ｔ_sはサンプリング時間を表し、Ｔ_s＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^-8（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは、時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック（Resource Block；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて一つのリソースブロックは、１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが送信される単位時間であるＴＴＩ（Transmission Time Interval）は一つもしくは複数のサブフレーム単位で定めることができる。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、もしくはスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は様々に変更してもよい。

図５は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。

図５を参照すると、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって先頭の１乃至３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として用いられ、残り１３〜１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、Ｒ１乃至Ｒ４は、アンテナ０乃至３に対する参照（基準）信号（Reference Signal（ＲＳ）もしくはPilot Signal）を表す。ＲＳは、制御領域およびデータ領域に関係なく、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてＲＳの割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域においてＲＳの割り当てられていないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルには、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator CHannel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルで、サブフレームごとにＰＤＣＣＨに用いられるＯＦＤＭシンボルの数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは、最初のＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４つのＲＥＧ（Resource Element Group）で構成され、それぞれのＲＥＧはセルＩＤ（Cell IDentity）に基づいて制御領域内に分散される。一つのＲＥＧは４つのＲＥ（Resource Element）で構成される。ＲＥは、１つの副搬送波×１つのＯＦＤＭシンボルとして定義される最小物理リソースを表す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１〜３もしくは２〜４の値を指示し、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）で変調される。

ＰＨＩＣＨは、物理ＨＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat and reQuest）指示子チャネルで、上りリンク送信に対するＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために用いられる。すなわち、ＰＨＩＣＨは、ＵＬＨＡＲＱのためのＤＬＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを表す。ＰＨＩＣＨは、１つのＲＥＧで構成され、セル固有（cell-specific）に拡散（スクランブル）（scrambling）される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Binary phase shift keying）で変調される。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは、拡散因子（Spreading Factor；ＳＦ）＝２もしくは４で拡散される。同一のリソースにマッピングされる複数のＰＨＩＣＨは、ＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの数は、拡散コードの数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は、周波数領域および／もしくは時間領域においてダイバーシティ利得を得るために３回反復（repetition）される。

ＰＤＣＣＨは、物理下りリンク制御チャネルで、サブフレームにおける先頭のｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは、１以上の整数で、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは一つもしくは複数のＣＣＥで構成される。ＰＤＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＰＣＨ（Paging CHannel)およびＤＬ−ＳＣＨ（DownLink-Shared CHannel）のリソース割当に関する情報、上りリンクスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）、ＨＡＲＱ情報などを各端末もしくは端末グループに知らせる。ＰＣＨ（Paging CHannel）およびＤＬ−ＳＣＨ（DownLink-Shared CHannel）はＰＤＳＣＨを通じて送信される。したがって、基地局と端末とは、一般に、特定の制御情報もしくは特定のサービスデータ以外は、ＰＤＳＣＨを通じてデータをそれぞれ送信および受信する。

ＰＤＳＣＨのデータがいずれの端末（一つもしくは複数の端末）に送信されるか、これらの端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、ＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定のＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identity）でＣＲＣマスクされており、「Ｂ」という無線リソース（例えば、周波数位置）および「Ｃ」というＤＣＩフォーマット、すなわち、伝送形式情報（例えば、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータに関する情報が、特定のサブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自体が持っているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニタ、すなわち、ブラインドデコードし、「Ａ」のＲＮＴＩを持っている一つもしくは複数の端末がある場合、これらの端末は、ＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報に基づいて「Ｂ」および「Ｃ」によって指示されるＰＤＳＣＨを受信する。

図６は、ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

図６を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）が割り当てられる領域と、に区別される。サブフレームにおいて中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上で送信される制御情報は、ＨＡＲＱに用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＭＩＭＯのためのＲＩ（Rank Indicator）、上りリンクリソース割当要求（resource allocation request）であるＳＲ（Scheduling Request）などがある。一つの端末に関するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各スロットで互いに異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。すなわち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２つのリソースブロックはスロット境界で周波数ホッピング（frequency hopping）する。特に、図６は、ｍ＝０のＰＵＣＣＨ、ｍ＝１のＰＵＣＣＨ、ｍ＝２のＰＵＣＣＨ、ｍ＝３のＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられることを示している。

以下、ＭＩＭＯシステムについて説明する。ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）は、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを使用する方法で、この方法によりデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端もしくは受信端で複数のアンテナを使用することによって、容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献ではＭＩＭＯを「マルチアンテナ」と呼ぶこともできる。

マルチアンテナ技術では、一つのメッセージ全体を受信するのに単一のアンテナ経路に依存せず、複数のアンテナで受信されたデータの断片（fragment）を収集して組み合わせる（collect and combine）ことによってデータを完成する。マルチアンテナ技術を用いると、特定のサイズのセル領域内でデータ伝送速度を向上させたり、もしくは、特定のデータ伝送速度を保証しながら（ensuring）システムカバレッジ（coverage）を増加させることができる。また、この技術は、移動通信端末および中継機などに幅広く使用可能である。マルチアンテナ技術によれば、単一のアンテナを使用した従来技術による移動通信における伝送量の限界を克服することが可能になる。

一般的なマルチアンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成図が、図７に示されている。送信端では送信アンテナがＮ_T個設けられており、受信端では受信アンテナがＮ_R個設けられている。このように送信端および受信端の両方とも複数のアンテナを使用する場合は、送信端もしくは受信端のいずれか一方のみ複数のアンテナを使用する場合に比べて、理論的なチャネル伝送容量がより増加する。チャネル伝送容量の増加はアンテナの数に比例する。これにより、伝送レートが向上し、周波数効率が向上する。１つのアンテナを使用する場合の最大伝送レートをＲ_oとすれば、マルチアンテナを使用する場合の伝送レートは、理論的に、下記の数式１のように、最大伝送レートＲ_oにレート増加率Ｒ_iを掛けた分だけ増加可能となる。ここで、Ｒ_iは、Ｎ_TとＮ_Rのうちの小さい値を表す。

例えば、４つの送信アンテナおよび４つの受信アンテナを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて、理論上４倍の伝送レートを取得できる。このようなマルチアンテナシステムの理論的容量の増加が９０年代半ばに証明されて以来、これを実質的なデータ伝送率の向上へと導くための種々の技術が現在まで活発に研究されている。それらのいくつかの技術は、既に３世代移動通信および次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。

現在までのマルチアンテナ関連の研究動向をみると、様々なチャネル環境および多重接続環境におけるマルチアンテナ通信容量の計算などと関連した情報理論の側面における研究、マルチアンテナシステムの無線チャネル測定およびモデル化（modeling）の研究、ならびに伝送信頼度の向上および伝送率の向上のための時空間信号処理技術の研究などを含め、様々な観点で活発に研究が進行されている。

マルチアンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法で説明するべく、それを数学的にモデル化（モデリング）すると、次のように示すことができる。図７に示すように、Ｎ_T個の送信アンテナおよびＮ_R個の受信アンテナが存在するとする。まず、送信信号について説明すると、Ｎ_T個の送信アンテナがある場合に、送信可能な最大情報はＮ_T個であるから、送信情報を下記の数式２のようなベクトルで表現できる。

一般に、チャネル行列のランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なった情報を送信できる最大数を意味する。したがって、チャネル行列のランク（rank）は、互いに独立した（independent）行（row）もしくは列（column）の数のうち、最小数として定義され、よって、行列のランクは、行（row）もしくは列（column）の数より大きくなることはない。数式で例を挙げると、チャネル行列Ｈのランク（ｒａｎｋ(Ｈ)）は、数式６のように制限される。

また、マルチアンテナ技術を用いて送る互いに異なった情報のそれぞれを「送信ストリーム（Stream）」、もしくは簡単に「ストリーム」と定義するものとする。このような「ストリーム」は、「レイヤ（Layer）」と呼ぶこともできる。そのため、送信ストリームの数は、当然ながら、互いに異なった情報を送信できる最大数であるチャネルのランクより大きくなることはない。したがって、チャネル行列Ｈは、下記の数式７のように表すことができる。

ここで、「＃ｏｆｓｔｒｅａｍｓ」は、ストリームの数を表す。一方、ここで、１つのストリームは、一つもしくは複数のアンテナから送信可能であるということに留意されたい。

一つもしくは複数のストリームを複数のアンテナに対応させる様々な方法が存在する。この方法を、マルチアンテナ技術の種類によって次のように説明できる。１つのストリームが複数のアンテナから送信される場合は空間ダイバーシティ方式といえ、複数のストリームが複数のアンテナから送信される場合は空間マルチプレクシング方式といえる。勿論、これらの中間方式である、空間ダイバーシティと空間マルチプレクシングとを混合（Hybrid）した形態も可能である。

以下では、参照信号についてより詳しく説明する。

一般に、チャネル測定のために、データと共に送信側および受信側の両方で既に知っている参照信号が送信側から受信側に送信される。このような参照信号は、チャネル測定に加え、変調方式を知らせて復調手順が行われるようにする役割を持つ。参照信号は、基地局および特定の端末のための専用参照信号（dedicated RS；ＤＲＳ）、すなわち、端末固有参照信号と、セル内の全端末のためのセル固有参照信号である共通参照信号（common RSもしくはCell specific RS；ＣＲＳ）とに区別される。また、セル固有参照信号は、端末でＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩを測定して基地局に報告するための参照信号を含み、これをＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information-RS）と称する。

図８および図９は、４つのアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするＬＴＥシステムにおける参照信号の構造を示す図である。特に、図８は通常の（一般）（normal）ＣＰ（Cyclic Prefix）の場合を示し、図９は拡張（extended）ＣＰの場合を示す。

図８および図９を参照すると、格子内に記載された０乃至３は、アンテナポート０乃至３のそれぞれに対応してチャネル測定およびデータ復調のために送信されるセル固有参照信号であるＣＲＳ（Common Reference Signal）を意味し、セル固有参照信号のＣＲＳは、データ情報領域の他、制御情報領域全般にわたっても端末に送信されている。

また、格子に記載された「Ｄ」は、端末固有ＲＳである下りリンクＤＭ−ＲＳ（Demodulation-RS）を意味し、ＤＭ−ＲＳは、データ領域、すなわち、ＰＤＳＣＨを通じて単一アンテナポート送信をサポートする。端末固有ＲＳであるＤＭ−ＲＳ存在の有無は、上位層を通じて端末にシグナリングされる。図８および図９は、アンテナポート５に対応するＤＭ−ＲＳを例示しており、３ＧＰＰ標準文書３６．２１１ではアンテナポート７乃至１４、すなわち、合計８個のアンテナポート（a total of 8 antenna ports）に対するＤＭ−ＲＳも定義している。

図１０は、現在、３ＧＰＰ標準文書で定義している下りリンクＤＭ−ＲＳ割当の例を示す図である。

図１０を参照すると、ＤＭ−ＲＳグループ１には、アンテナポート｛７、８、１１、１３｝に該当するＤＭ−ＲＳがアンテナポート別シーケンスを用いてマッピングされ、ＤＭ−ＲＳグループ２には、アンテナポート｛９、１０、１２、１４｝に該当するＤＭ−ＲＳが、同様に、アンテナポート別シーケンスを用いてマッピングされる。

一方、上述したＣＳＩ−ＲＳは、ＣＲＳとは別にＰＤＳＣＨに対するチャネル測定を目的に提案されており、ＣＲＳとは違い、ＣＳＩ−ＲＳは、マルチセル環境でセル間干渉（inter-cell interference；ＩＣＩ）を減らすために、最大３２通りの異なったＣＳＩ−ＲＳ設定（configuration）が定義されてもよい。

ＣＳＩ−ＲＳ設定は、アンテナポートの数によってそれぞれ異なり、隣接セル間では、できるだけ、異なったＣＳＩ−ＲＳ設定で定義されたＣＳＩ−ＲＳが送信されるように構成される。ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＲＳとは違い、最大８個のアンテナポートまでサポートし、３ＧＰＰ標準文書では、アンテナポート１５乃至２２までの合計８個のアンテナポートを、ＣＳＩ−ＲＳのためのアンテナポートとして割り当てている。下記の表１および表２は、３ＧＰＰ標準文書で定義しているＣＳＩ−ＲＳ設定を示すものであり、特に、表１は、通常のＣＰ（Normal CP）である場合を、表２は、拡張ＣＰ（Extended CP）である場合を示している。

本発明では、複数の入出力アンテナおよび多次元アンテナ構造を有することができる大規模ＭＩＭＯ（massive MIMO）方式が適用されたシステムの上りリンクおよび下りリンクで効果的にチャネル状態情報（Channel State Information；ＣＳＩ）フィードバックを行うための方法を提案する。

次世代無線通信システムでは、アクティブアンテナシステム（Active Antenna System；ＡＡＳ）の導入が考慮されている。信号の位相および大きさを調整できる増幅器とアンテナとが分離されている従来の受動アンテナとは違い、アクティブアンテナは、それぞれのアンテナが増幅器などのアクティブ素子を含むように構成されたものを意味する。アクティブアンテナシステムは、増幅器とアンテナとを接続するための別のケーブル、コネクタ、その他のハードウェアなどを必要とせず、エネルギおよび運用コストの側面で効率性が高いという特徴を有する。特に、アクティブアンテナシステムは、各アンテナ別電子式ビーム制御（electronic beam control）方式をサポートしているため、ビーム方向およびビーム幅を考慮した巧みなビームパターンもしくは３次元ビームパターンを形成するなどの進歩したＭＩＭＯ技術を可能にさせる。

このように、アクティブアンテナなどの進歩したアンテナシステムの導入から、複数の入出力アンテナおよび多次元アンテナ構造を有する大規模ＭＩＭＯ（massive MIMO）構造も考慮されている。一例として、従来のリニア（線形）アンテナ配列（linear antenna array）（或いは、１次元アンテナ配列）とは違い、２次元アンテナ配列を形成する場合、アクティブアンテナシステムのアクティブアンテナによって３次元ビームパターンを形成することができる。

図１２は、大規模ＭＩＭＯ技術の概念図である。特に、図１２は、基地局もしくは端末が、アクティブアンテナシステムベースの３Ｄビーム形成が可能な複数の送／受信アンテナを有するシステムを図式化したものである。

図１２を参照すると、送信アンテナの観点で３次元ビームパターンを利用する場合、ビームの水平方向だけでなく、垂直方向への準静的（quasi-static）もしくは動的なビーム形成も行うことができ、垂直方向のセクタ形成などの応用を考慮することができる。また、受信アンテナの観点では、大規模受信アンテナを利用して受信ビームを形成するとき、アンテナ配列利得（antenna array gain）による信号電力上昇の効果を期待することができる。

このため、上りリンクの場合、基地局が複数のアンテナを用いて端末から送信される信号を受信することができ、この時、端末は、干渉の影響を減らすために大規模受信アンテナの利得を考慮して自体の送信電力を非常に低く設定することができるという長所がある。

以下、大規模ＭＩＭＯ技術を適用するための、アンテナ仮想化（antenna virtualization）について説明する。

図１３は、アンテナ仮想化の概念を示す図である。特に、図１３は、ＣＳＩ−ＲＳはＳ個のアンテナポートを使用し、ＣＲＳはＣ個のアンテナポートを使用するとした。また、ＣＳＩ−ＲＳのためのアンテナ仮想化行列Ｂは、ＵＥ固有に定義され、ＣＲＳのためのアンテナ仮想化行列Ａは、全ＵＥに同一に定義されると仮定する。

また、最終アンテナの送信信号は、周波数選択的なアンテナ仮想化適用のために、次の数式８のように、それぞれのアンテナの送信信号にそれぞれ異なる時間遅延を適用して送信することができる。

ここで、アンテナ仮想化行列Ｂは、該当のＵＥで受信される信号のエネルギが最大となるように設定することが好ましく、ＵＥ別にＵＥの位置などによって決定されなければならない。アンテナ仮想化行列Ｂを定義するために、上りリンクと下りリンクとの間のチャネル対称性に基づいてＳＲＳを利用することができ、ＵＥの位置変更およびチャネル環境変化などによる最適なアンテナ仮想化行列Ｂの追跡には、ＳＲＳおよび以前に報告されたＣＳＩフィードバック情報などを用いることができる。

本発明では、アクティブアンテナシステムなどの大規模（massive）ＭＩＭＯ方式を具現するために、パネルアンテナを利用する閉ループ（closed-loop）３次元ＭＩＭＯビームフォーミングのためのＣＳＩフィードバック方法について説明する。

図１４は、本発明に係る３次元ＭＩＭＯビームフォーミングの概念を例示する図である。特に、図１４では、ｅＮＢのアンテナが、水平（Horizontal）方向（もしくは、Ｈ−方向）にＬ個のアンテナポート（Ｌ−ポート）が存在し、垂直（Vertical）方向（もしくは、Ｖ−方向）にＭ個のアンテナポート（Ｍ−ポート）が存在すると仮定する。すなわち、Ｌ＊Ｍパネルアンテナ構造を仮定する。ここで、Ｌ個のアンテナポートおよびＭ個のアンテナポートは、物理的なアンテナポートであってもよく、アンテナ仮想化行列で表現される論理的なアンテナポートであってもよい。

ただし、図１４では、説明の便宜のために、Ｌ＝８およびＭ＝４の場合を例示する。すなわち、この場合は、８＊４パネルアンテナ構造であり、合計３２個のアンテナポートから送出される信号が、水平方向および垂直方向にビームを形成し、３次元ＭＩＭＯ送信を実現できるようにする。

具体的には、水平方向に構成されたＬ個のアンテナポートがＰＡＬ（Physical-Antenna-Layer）の第１層、第２層、…、第Ｍ層にそれぞれ存在する合計Ｎ＝Ｌ＊Ｍアンテナポートから信号を送出する前に、図１３で例示したように特定のアンテナ仮想化行列を適用することによって、水平方向のＬ個のアンテナポートから送出される信号がＶＡＬ（Virtual-Antenna-Layer）の第１層、第２層、…、第Ｍ層のいずれか特定の層にビーム（beam）を形成することができる。

したがって、ＶＡＬｍ＝１におけるＬ個のアンテナポートは、ＶＡＬの第１層をターゲットとするＬ個のアンテナポートということができ、一般には、ＶＡＬｍ＝ＭにおけるＬ個のアンテナポートをＶＡＬの第Ｍ層をターゲットとするＬ個のアンテナポートということができる。また、ｅＮＢがＬ−ポートＣＳＩ−ＲＳ設定を定義する場合、ＶＡＬの第１層をターゲットとするＬ−ポートＣＳＩ−ＲＳ設定とＶＡＬの第Ｍ層をターゲットとするＬ−ポートＣＳＩ−ＲＳ設定とは異なってもよい。

総和ランク（sum-rank）ベースのＣＳＩフィードバック
以下では、上記のような２次元アンテナ配列（アレイ）（array）構造を利用した３次元ビームフォーミングをサポートするためのＣＳＩフィードバック方法について提案する。より具体的には、本発明では、ｅＮＢのＮ（＝Ｌ＊Ｍ）個のアンテナポートからＲＳ（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）が送信され、ｅＮＢのＮ個のアンテナポート（以下、Ｎ−ｐｏｒｔ）からＵＥへの無線チャネルを上記ＲＳを用いて測定した状況で、ＣＳＩ（例えば、ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩ）フィードバックを効率的に行う方法について提案する。また、本発明で提案するＣＳＩ計算および生成の基礎となる総和ランク（sum-rank）の概念について具体的に説明する。

Ｎ−ｐｏｒｔ（Ｎ個のポート）無線チャネルをＵＥが測定できるようにするための様々なＲＳ設定を考慮することができる。例えば、Ｎ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳを設計し、ｅＮＢがそれを設定して送信することによって、ＵＥは、Ｎ−ｐｏｒｔに対する無線チャネルを測定することができる。Ｎ−ｐｏｒｔに対する無線チャネルは、サイズＮ_Rx×Ｎの行列Ｈ_ALLとして表現することができ、Ｎ_Rxは、ＵＥの受信アンテナの総数を意味する。あるいは、前述した例示のように、合計Ｍ個の異なったＬ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳをｅＮＢが設定して送信することによって、ＵＥがそれぞれのＬ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳから測定した無線チャネルを合成するようにすることもできる。あるいは、Ｈ−方向を代表する特定のＬ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳをｅＮＢが設定して送信し、Ｖ−方向を代表する特定のＭ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳをｅＮＢが設定して送信することによって、ＵＥは、これらのＣＳＩ−ＲＳに基づく測定の後に２次元的に補間（インターポレーション）（interpolation）などを行って、合計Ｎ−ｐｏｒｔに対する無線チャネルを推定することができる。このように、様々な形態でチャネル測定を行うことができ、本発明では、このような例によってもしくは他の方式によってＮ−ｐｏｒｔに対する無線チャネルが測定された状況で、ＵＥがＮ×ＲＩ_ALLプリコーディング行列、総合ランク（ランクの合計）（total rank）ＲＩ_ALL、およびＣＱＩなどのＣＳＩを効率的にフィードバックする方法について提案する。本発明ではＮ_Rx＞１の場合について一般に適用可能な方法を提案しているが、以下では、説明の便宜上、別の言及がない限り、一般性を失わず、ＵＥの特定の受信アンテナで受信される場合に関して提案する方式の説明と見なすことができる。

実施例１

上記の数式９で、総合ランクが第１次元のＶＡＬ別ランクの総和になることから、これを総和ランクプリコーディング（sum-rank precoding）方式と呼ぶことができる。

ここで、第２次元のＶＡＬの候補（もしくは、仮定（hypothesis））の最大数をＴ（Ｔ≧１）とし、Ｔ個のＶＡＬのうちの特定の一つのＶＡＬは、ｉ番目のＶＡＬとすることができ、ｉ＝１，…，Ｔ（もしくは、ｉ＝０，…，Ｔ−１）である。言い換えると、ＵＥの立場における第２次元のビーム候補（beam candidates）の最大数をＴとして定義することができる。例えば、Ｌ＊Ｍアンテナポートを仮定すれば、Ｖ−方向のＭ個のアンテナポートによって形成し得る、別々のビームの最大数をＴとすることができる。

仮に、第２次元（例えば、Ｖ−方向）がランク−１に制限（rank-1-restricted）される場合、ＵＥは、上記Ｈ_ALLに対する第２次元においてｉ番目のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補）に対する最適な第２ＰＭＩ（例えば、サイズＭ×１のＷ_V ⁽ⁱ⁾）、該第２ＰＭＩを仮定した時の第１ＲＩ（例えば、ｒ_H ⁽ⁱ⁾）、および第１ＲＩに基づく第１ＰＭＩ（例えば、Ｌ×ｒ_H ⁽ⁱ⁾サイズのＷ_H ⁽ⁱ⁾）を一つの組合せとしてフィードバック報告することができる。ここで、ＶＡＬインデックスｉは、１つ（例えば、ｉ＝０）であってもよく、複数のインデックスｉ（例えば、ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）に対する｛第２ＰＭＩ、第１ＲＩ、第１ＰＭＩ｝が全てフィードバック報告されてもよい。ここで、Ｔは、第２次元におけるＶＡＬの候補（もしくは、仮定（hypotheses））の最大数である。また、下記の数式１０のように、インデックスｉに対するＰＭＩを組み合わせて送信信号を構成することもできる。

は、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾とＷ_H ⁽ⁱ⁾との２次元補間（例えば、クロネッカ積（Kronecker product））を意味する。

この場合、ＣＱＩは、ｉ番目の組合せ（例えば、｛第２ＰＭＩ、第１ＲＩ、第１ＰＭＩ｝）ごとにフィードバック報告されてもよく、合計Ｔ個のインデックスに対する全てのＰＭＩ、ＲＩに基づくＣＱＩが統合ＣＱＩとして計算されてフィードバック報告されてもよい。この場合、総合ランク（ＲＩ_ALL）は、上記の数式９のように定義される。

具体的には、ＵＥの受信器ビームフォーミング仮定（receiver beamforming assumptions）（例えば、Minimum Mean Square Error（ＭＭＳＥ）受信器、MMSE-Interference Rejection Combiner（ＩＲＣ）受信器など）を考慮して、レイヤ別（もしくは、ランク別）で受信ＳＩＮＲ値をＵＥが計算することができる。また、複数のコードワードをサポートする場合では、いずれのレイヤ信号がいずれのコードワードにマッピングされるかを定義するコードワード−対−レイヤマッピング規則に従って、特定のコードワードにマッピングされるレイヤに対するＳＩＮＲ値の平均を算出し、コードワード別にＣＱＩインデックスを決定することもできる。

実施例２
前述した実施例１では、第２次元（例えば、Ｖ−方向）がランク−１に制限されると仮定したが、同一の原理を、第１次元（例えば、Ｈ−方向）がランク−１に制限される場合にも同様に適用することができる。

仮に、第１次元（例えば、Ｈ−方向）がランク−１に制限される場合、ＵＥは、上記Ｈ_ALLに対する第１次元でｉ番目のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補）に対する最適な第１ＰＭＩ（例えば、サイズＬ×１のＷ_H ⁽ⁱ⁾）、該第１ＰＭＩを仮定したときの第２ＲＩ（例えば、ｒ^v _(i)）、および第２ＲＩに基づく第２ＰＭＩ（例えば、Ｍ×ｒ_v ⁽ⁱ⁾サイズのＷ_V ⁽ⁱ⁾）を一つの組合せとしてフィードバック報告することができる。ここで、ＶＡＬインデックスｉは、一つ（例えば、ｉ＝０）であってもよく、複数のインデックスｉ（例えば、ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）に対する｛第１ＰＭＩ、第２ＲＩ、第２ＰＭＩ｝が全てフィードバック報告されてもよい。ここで、Ｔは、第１次元におけるＶＡＬの候補（もしくは、仮定）の最大数である。また、下記の数式１１のように、インデックスｉに対するＰＭＩを組み合わせて送信信号を構成することもできる。

上記の数式１１で、ｚは、プリコーディングが適用された信号もしくはシンボルであり、ｘ⁽ⁱ⁾は、インデックスｉ別ＰＭＩ（例えば、第１ＰＭＩおよび第２ＰＭＩ）に適用される送信データシンボルである。例えば、送信データシンボルはＤＭ−ＲＳであってもよく、ＰＤＳＣＨを介して送信されるデータであってもよい。すなわち、ＤＭ−ＲＳとＰＤＳＣＨとに同一プリコーディングが共通に適用されてデータ復調が行われてもよい。一方、上記の数式１１で、

は、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾とＷ_V ⁽ⁱ⁾との２次元補間（例えば、クロネッカ積）を意味する。

この場合、ＣＱＩは、ｉ番目の組合せ（例えば、｛第１ＰＭＩ、第２ＲＩ、第２ＰＭＩ｝）ごとにフィードバック報告されてもよく、合計Ｔ個のインデックスに対する全てのＰＭＩ、ＲＩに基づくＣＱＩが統合ＣＱＩとして計算されてフィードバック報告されてもよい。また、最大２コードワードの送信をサポートする場合では、いずれのレイヤ信号がいずれのコードワードにマッピングされるかを定義するコードワード−対−レイヤマッピング規則に従って、コードワード別にＣＱＩを計算およびフィードバック報告することもできる。この場合、総合ランク（ＲＩ_ALL）は、下記の数式１２のように定義される。

実施例３
本実施例は、第１次元もしくは第２次元に対するランク制限（例えば、ランク−１制限）がない場合における総和ランクプリコーディング方法に関する。

具体的には、ＵＥは、Ｈ_ALLに対する第１次元でｉ番目のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補）に対する最適な第１ＲＩ（例えば、ｒ_H ⁽ⁱ⁾）、第１ＲＩに基づく第１ＰＭＩ（例えば、Ｌ×ｒ_H ⁽ⁱ⁾サイズのＷ_H ⁽ⁱ⁾）、該第１ＰＭＩを仮定した時の第２ＲＩ（例えば、ｒ_v ⁽ⁱ⁾）、および第２ＲＩに基づく第２ＰＭＩ（例えば、Ｍ×ｒ_v ⁽ⁱ⁾サイズのＷ_V ⁽ⁱ⁾）を一つの組合せとしてフィードバック報告することができる。ここで、ＶＡＬインデックスｉは１つ（例えば、ｉ＝０）であってもよく、複数のインデックスｉ（例えば、ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）に対する｛第１ＲＩ、第１ＰＭＩ、第２ＲＩ、第２ＰＭＩ｝が全てフィードバック報告されてもよい。ここで、Ｔは、第１次元におけるＶＡＬの候補（もしくは、仮定）の最大数である。また、上記の数式１０もしくは数式１１によってインデックスｉに対するＰＭＩを組み合わせて送信信号を構成することもできる。

この場合、ＣＱＩは、ｉ番目の組合せ（例えば、｛第１ＲＩ、第１ＰＭＩ、第２ＲＩ、第２ＰＭＩ｝）ごとにフィードバック報告されてもよく、合計Ｔ個のインデックスに対する全てのＰＭＩ、ＲＩに基づくＣＱＩが統合ＣＱＩとして計算されてフィードバック報告されてもよい。また、最大２コードワードの送信をサポートする場合には、いずれのレイヤ信号がいずれのコードワードにマッピングされるかを定義するコードワード−対−レイヤマッピング規則に従って、コードワード別にＣＱＩを計算およびフィードバック報告することもできる。この場合、総合ランク（ＲＩ_ALL）は、下記の数式１３のように定義される。

本実施例において、第２ＲＩ（例えば、ｒ_v ⁽ⁱ⁾）は可変でもよく、これによって、フィードバックオーバーヘッドを減らすことができる。すなわち、特定の次元（もしくは、特定の方向）でランク−１制限が適用される上記の実施例では個別にフィードバックを送るが、本実施例では複数のインデックスｉに該当するフィードバックをグループ化することができ、結果的にフィードバックオーバーヘッドを減らすことができる。具体的な例として、上記の実施例１もしくは２ではｉ＝０，１，２，３として構成される場合、本実施例３では、ｉ’＝０，１，２として構成され、ｉ’＝２は、ｉ＝２および３に対応してもよい。ｉ’も同様に、特定の次元におけるＶＡＬのインデックスに該当し、ｉ’は、ｉの一部もしくは全てをグループ化したものに対するインデックスとして定義される。

上記の実施例１乃至３において、ＵＥは、一つのインデックスｉ（例えば、ｉ＝０）に対してのみ選択的にフィードバック報告をすることもできる。この場合、ＵＥは、この一つのインデックスｉに対応する一つのＣＳＩセットをフィードバックすることができる。この一つのＣＳＩセットは、｛ｒ_H ⁽ⁱ⁾、ｒＶ（ｉ）、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾、およびＣＱＩ｝を含むことができ、ｒ_H ⁽⁰⁾は、Ｈ−方向に対するランク制限が適用されない場合に含むことができ、ｒ_V ⁽⁰⁾は、Ｖ−方向に対するランク制限が適用されない場合に含むことができる。

なお、上記の実施例１乃至３において、ＵＥは、一つもしくは複数のインデックスｉ（例えば、ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）に対して選択的にフィードバック報告をすることもできる。この場合、ＵＥは、一つもしくは複数のインデックスｉのそれぞれに一つずつ対応する一つもしくは複数のＣＳＩセットをフィードバックすることができる。例えば、Ｔ個のインデックスｉに対するフィードバック報告を行う場合、Ｔ個のＣＳＩセットをフィードバックすることができる。Ｔ個のＣＳＩセットのそれぞれは、｛ｒ_H ⁽⁰⁾、ｒ_V ⁽⁰⁾、Ｗ_H ⁽⁰⁾、Ｗ_V ⁽⁰⁾、およびＣＱＩ｝を含むことができ、ｒ_H ⁽⁰⁾は、Ｈ−方向に対するランク制限が適用されない場合に含むことができ、ｒ_V ⁽⁰⁾は、Ｖ−方向に対するランク制限が適用されない場合に含むことができる。あるいは、ＣＱＩは、インデックスｉ別にフィードバック報告されず、合計Ｔ個のインデックスｉに対する全てのＰＭＩ、ＲＩに基づくＣＱＩが統合ＣＱＩとして計算されてフィードバック報告されてもよい。

このように、ＵＥが、合計Ｔ個のインデックスｉの中からいずれのインデックスｉに対する（もしくは、ｉ＝０から何番目のインデックスｉまでに対する）ＣＳＩをフィードバック報告するかを選択もしくは決定することができる。これによって、フィードバックオーバーヘッドが変化し（vary）てもよい。例えば、ｒ_V ⁽ⁱ⁾＝１のｒａｎｋ−１制限が与えられ、ｉ＝０に該当するｒ_H ⁽⁰⁾＝４であり、ｉ＝１に該当するｒ_H ⁽¹⁾＝２であると仮定すれば、最終の総和ランクを６と決定することができる。すなわち、特定の次元（例えば、第２次元もしくはＶ−方向）に対する特定のプリコーディング行列（例えば、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾）が適用されること（もしくは、上記特定のプリコーディング行列の適用による第２次元におけるビーム）を仮定した状態で、第１次元（例えば、Ｈ−方向）に対する最適なプリコーディング行列（例えば、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾）を求める場合、第１次元におけるランク（例えば、ｒ_H ⁽ⁱ⁾）は、上記の第２次元で仮定する特定のプリコーディング行列（例えば、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾）によって可変であることを考慮する。したがって、本発明で提案するＣＳＩフィードバック方法は、ＶＡＬ別に最適なプリコーディング行列（例えば、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾）の基礎となるランク値（例えば、ｒ_H ⁽ⁱ⁾）が可変もしくは独立であること（すなわち、同一であっても異なってもよいこと、もしくは同一であるという制限が適用されないこと）を考慮する様々な変形例を含む。

実施例４
本発明によれば、ＵＥがいくつのインデックスｉに対するＣＳＩフィードバック報告をするかを示す選択子ビット（selector bit）をｅＮＢに報告することができる。選択子ビットは、上記の例におけるＴ値を報告することであると表現することもできる。このようなＴ値に関する情報もしくは選択子ビットは、ＣＳＩフィードバックに含めることができる。

非周期的ＣＳＩ報告（例えば、ＰＵＳＣＨを介したＣＳＩ報告）の場合、報告されるＴ値によって、いくつのＣＳＩセットがフィードバックされるかが決定される。すなわち、フィードバックオーバーヘッドの合計（total feedback overhead）はＴ値によって決定されるといえる。

また、特定のＤＣＩに非周期的ＣＳＩ報告をトリガするフィールド（例えば、ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールド）が含まれてもよいが、このフィールドがＤビットの幅を有すると仮定する（例えば、ＤＣＩフォーマット２Ｄの場合、２−ビットサイズのＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドを含むことができ、本発明は、特定のＤＣＩフォーマットに限定されず、フィールドサイズＤのＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドを含むいずれのＤＣＩに適用されてもよい。）。この場合、本発明では、ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドが有し得る２^D個の状態（state）の少なくとも一つの状態値を用いて、Ｔ値に適用可能な値（もしくは、Ｔ値の制限情報）を設定する方法を提案する。すなわち、ｅＮＢは、ＵＥが選択できるＴ値を制限することができ、ＵＥは、制限された値の中からＴ値を選択してＣＳＩの決定／計算を行うことができる。

Ｔ値の制限情報は、例えば、Ｔ値の最大値（Ｔ_max）、最小値（Ｔ_min）、範囲（すなわち、最大値および最小値）、または候補セット（例えば、｛１，２，４｝）のうち一つもしくは複数の方式で与えることができる。

具体的には、ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの２^D個の状態のうち、ＣＳＩ報告が要求されないことを示す特定の状態値を除く残りの状態値の中から少なくとも一つを用いて、非周期的ＣＳＩ報告をトリガすることができる。下記の表４は、２−ビットサイズのＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの例である。

例えば、端末固有探索空間で検出されたＰＤＣＣＨ／Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の上りリンクＤＣＩフォーマット内のＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの値が０１である場合、サービングセルｃに対して上位層（例えば、ＲＲＣ）によって設定されたＣＳＩ−プロセスのセットに対する非周期的ＣＳＩ報告がトリガされる。ここで、上記表４のＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ部分にＴ値の制限情報を含め、仮にＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの状態値が０１である場合、それに該当するＴ値の制限情報が適用されるようにすることができる（ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの値が１０もしくは１１である場合にも、それによるＴ値の制限情報を設定することができる）。あるいは、上記表４にはＴ値の制限情報を直接含めず、特定のサービングセルに対する（ならびに／または特定のＣＳＩ−プロセスもしくは特定のサブ−ＣＳＩ−プロセス）に対するＣＳＩ報告に適用されるＴ値の制限情報を、あらかじめ上位層シグナリングを用いて提供しておいた後、ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの状態値によって特定のサービングセル／特定のＣＳＩ−プロセス／特定のサブ−ＣＳＩ−プロセスに対するＣＳＩ報告がトリガされると、それに該当するＴ値の制限情報を適用するようにしてもよい。このように、ＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドを用いて、ＵＥがＣＳＩを決定／計算する際に適用するＴ値の制限情報を動的に示すことができる。

実施例５
周期的ＣＳＩ報告（例えば、ＰＵＣＣＨを介したＣＳＩ報告）の場合には、送信容量の制限から、ＵＥがｅＮＢに送信するＣＳＩの種類（ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩ）もしくは属性（広帯域（wideband；ＷＢ）、サブ帯域（subband；ＳＢ））などによって様々なＣＳＩを複数の報告時点にわたって送信するフィードバック報告チェーンを構成することができる。

この場合、Ｔ値に関する情報（もしくは、選択子ビット）は、フィードバック報告チェーン中の特定の時点で送信される情報に含めることができる。

例えば、Ｔ値に関する情報は、ロング−ターム（long-term）でフィードバック報告されるタイプのＣＳＩが送信される時点で併せて送信することができる。例えば、Ｔ値に関する情報は、ＲＩの送信時点でＲＩとジョイントエンコードされて送信することができる。あるいは、ＰＭＩが第１ＰＭＩ（例えば、Ｗ１もしくはｉ１と表記）および第２ＰＭＩ（例えば、Ｗ２もしくはｉ２と表記）の組合せで特定される場合には、Ｔ値に関する情報が第１ＰＭＩとジョイントエンコードされて送信されてもよい。

あるいは、Ｔ値に関する情報は、ショート−ターム（short-term）でフィードバック報告されるタイプのＣＳＩが送信される時点で併せて送信されてもよい。例えば、Ｔ値に関する情報は、第２ＰＭＩとジョイントエンコードされて送信されてもよい。

また、本発明によれば、Ｔ値がフィードバック報告チェーン上の特定の報告時点に含まれて送信される場合には、続く報告時点でフィードバック報告設定（例えば、フィードバック報告タイプ、フィードバック報告周期など）がＴ値によって変化してもよい。

例えば、Ｔ＝１であることが特定の報告時点で報告されると、次のＴが報告されるまでは（もしくは、特定の報告時点までは）、ｉ＝０に対するＣＳＩのみがフィードバック報告されるように制限することができる。

例えば、Ｔ≧２であることが特定の報告時点で報告されると、次のＴが報告されるまでは（もしくは、特定の報告時点までは）、ｉ＝０，１，…，Ｔ−１に対するＣＳＩがフィードバック報告される。

ここで、インデックスｉの順序（例えば、昇順もしくは降順）で、そして同一のインデックスｉに対するＣＳＩについてはフィードバック報告タイプの順序（例えば、ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩの順序）で、フィードバックチェーンを構成することができる。例えば、ｉ＝０に対する全てのＣＳＩを報告した後、ｉ＝１に対する全てのＣＳＩを報告することができる。

あるいは、同一もしくは類似のフィードバック報告タイプの順序の場合は、まず、同一／類似のフィードバック報告タイプに該当するＣＳＩについては、インデックスｉの順序でフィードバックチェーンを構成することもできる。例えば、ＲＩがまず報告されるが、ｉ＝０の場合のＲＩ、ｉ＝１の場合のＲＩ、…、ｉ＝Ｔ−１の場合のＲＩの順に報告され、続いてＰＭＩが報告されるが、ｉ＝０の場合のＰＭＩ、ｉ＝１の場合のＰＭＩ、…ｉ＝Ｔ−１の場合のＰＭＩの順に報告されてもよい。

実施例６
３ＧＰＰＬＴＥリリース−１１では、ＣＳＩ−プロセスが定義されている。それぞれのＣＳＩ−プロセスをＣＳＩ−プロセス設定情報要素（ＩＥ）によってＵＥに設定することができる。ＣＳＩ−プロセス設定ＩＥは、ＣＳＩ−ＲＳ識別情報、ＣＳＩ−干渉測定リソース（Interference Measurement resource；ＩＭ）識別情報、およびＣＳＩ−プロセス識別情報を含むことができる。ＣＳＩ−ＲＳ識別情報は、ＣＳＩ−ＲＳ設定ＩＥによって設定し、ＣＳＩ−ＩＭ識別情報は、ＣＳＩ−ＩＭ設定ＩＥによって設定することができる。ＣＳＩ−プロセス設定は、ＣＳＩ−ＲＳ識別情報およびＣＳＩ−ＩＭ識別情報を表すこともできる。また、ＣＳＩ−プロセス設定は、ＣＳＩ−プロセス識別情報をさらに含み、ＣＳＩ−ＲＳ識別情報、ＣＳＩ−ＩＭ識別情報およびＣＳＩ−プロセスの関連付けを定義することもできる。

本発明によれば、インデックスｉ別に特定のＣＳＩ−プロセスインデックスが与えられ、それぞれのＣＳＩ−プロセスインデックス別に非周期的もしくは周期的フィードバックが行われてもよい。インデックスｉとＣＳＩ−プロセスインデックスとのマッピング関係は、ｅＮＢとＵＥとの間であらかじめ約束されてもよく、ｅＮＢがＵＥ固有の上位層シグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）によって設定してもよい。

ここで、ＣＳＩ−プロセスインデックスは、ＣＳＩ−ＲＳ識別情報、ＣＳＩ−ＩＭ識別情報およびＣＳＩ−プロセス識別情報の組合せに対して与えられてもよく、または、サブ−ＣＳＩ−プロセスインデックスとして与えられてもよい。具体的には、ＬＴＥリリース−１１標準に従って最大４つのＣＳＩ−プロセスインデックス（例えば、０，１，２，３）が設定される場合、それぞれのＣＳＩ−プロセスは４つの互いに異なる協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）フィードバック設定に対応すると解釈することができる。しかし、本発明においてサブ−ＣＳＩ−プロセスインデックスは、一つのＣｏＭＰフィードバック設定（例えば、一つの送信ポイント（ＴＰ）からの下りリンク送信に対するＣＳＩフィードバックのための設定）内でアンテナポートグループ別にさらに細分化したフィードバック設定を特定するために用いることができる。例えば、一つのＴＰがＬ＊Ｍアンテナ構造を有する場合、一つの同一ＴＰからの下りリンク送信に対するＣＳＩフィードバックのための設定を細分化して複数のサブ−ＣＳＩ−プロセスにし、それぞれのサブ−ＣＳＩ−プロセスインデックスをインデックスｉに対応付けることができる。

以下では、簡明さのために、インデックスｉ別に特定のＣＳＩ−プロセスが設定されるとして説明するが、このような説明は、インデックスｉ別にサブ−ＣＳＩ−プロセスが設定されるとした説明に代えることができる。

さらに、本発明では、インデックスｉ別に特定のＣＳＩ−プロセスが設定される場合に、ＲＩ＝０のフィードバックを定義および提案する。従来のＬＴＥシステムではＲＩの最小値は、ＲＩ＝１であるが、本発明では、ＲＩ＝０のフィードバックを新しく定義する。仮に、ＲＩが常に１以上の値を有するように定義される場合、ＵＥは、インデックスｉ別に常にランク−１送信（すなわち、１−レイヤ送信）が行われる場合のみを考慮しなければならない。例えば、Ｔ＝２の場合、ＵＥの立場で、ｅＮＢからの下りリンク送信が干渉を起こすことなく最大のスループット（throughput）を達成できる適度のレイヤの数が、ｉ＝０に対してはランク２（例えば、ｒ_H ⁽⁰⁾＝２もしくはｒ_V ⁽⁰⁾＝２）であり、ｉ＝１に対してはランク０（例えば、ｒ_H ⁽⁰⁾＝０もしくはｒ_V ⁽⁰⁾＝０）であると決定することができる（すなわち、ｉ＝０に対しては２−レイヤ送信をし、ｉ＝１に対しては送信をしないことが最適であると決定できる）。それにも拘わらず、ＲＩの最小値が１に制限されていると、ＵＥは、最適なランク値ではなく、ｉ＝０に対してはランク２送信をし、ｉ＝１に対してはランク１送信をすると報告しなければならないが、このようなＣＳＩフィードバックは、実際のチャネル状態を正しく反映できず、ネットワークリソース利用の効率を低下させる。

そこで、本発明ではランク値の範囲を０乃至ｒ_maxに設定することを提案する。特定のｉに対してＲＩ＝０という意味は、ＵＥの立場では、特定のｉに対してｅＮＢがデータ送信をしないことが好ましい（prefer）と理解することができる。

また、このような０−ランク指示子をＣＳＩ−プロセス別に設定するという意味は、ＵＥがＴ値に関する情報（もしくは、選択子ビット）をフィードバック報告する他の方式としても適用することができる。例えば、合計Ｔ個のｉ（ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）が設定される場合、そのうちの特定のｉ（例えば、ｉ＝１）に対するＲＩ＝０であれば、実質的にはｉがＴ−１個設定されること（例えば、ｉ＝０，２，…，Ｔ−１）と解釈することができる。これによって、ＵＥがＴ値に関する情報を報告しなくても、ｅＮＢは、ＲＩ＝０以外のインデックスｉの数を、ＵＥにとって好ましいＴ値として決定することができる。

また、特定のｉに対するＲＩ＝０の場合、このｉに対するＰＭＩをフィードバックしなくてもよく（もしくは、省略或いはドロップ（欠落）（drop）してもよく）、ヌル（Ｎｕｌｌ）状態値をフィードバックしてもよい。

例えば、周期的ＣＳＩフィードバックの場合に、特定のインデックスｉに対するＲＩ＝０の場合、続く報告時点でフィードバック報告設定（例えば、フィードバック報告タイプ、フィードバック報告周期など）は、ＲＩ＝１以上の場合とは異なるように設定されてもよい。例えば、特定のインデックスｉに対するＲＩ＝０が報告された後、次のＲＩ報告時点まで（もしくは、特定の報告時点まで）、特定のインデックスｉに対するＣＳＩ（例えば、ＰＭＩおよび／もしくはＣＱＩ）が省略（もしくは、ドロップ）されてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。

実施例７
本発明では、周期的ＣＳＩフィードバック報告において、フィードバックオーバーヘッドを低減する圧縮方式について提案する。

例えば、特定の次元のＰＭＩ（例えば、第２次元（もしくは、Ｖ−方向）のＷ_V ⁽ⁱ⁾）をまずフィードバック報告するが、これらのＰＭＩ（例えば、Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)）において隣接したインデックスｉに対して同一の値を有するＰＭＩがある場合、この同一の値を有するＰＭＩのうちの一つのみが有効であり、残りのＰＭＩは省略／ドロップされてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。例えば、Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)を低い（もしくは、高い）インデックスｉ順に並べたとき、Ｗ_V ⁽⁰⁾とＷ_V ⁽¹⁾は互いに異なる値を有するが、Ｗ_V ⁽¹⁾、Ｗ_V(2)およびＷ_V(3)が同一の値を有する場合、これらの中で最も低い（もしくは、高い）インデックスｉに対応する一つのＷ_V ⁽ⁱ⁾（例えば、Ｗ_V ⁽¹⁾もしくはＷ_V ⁽³⁾）のみが有効なフィードバックであり、残りのＷ_V ⁽ⁱ⁾（例えば、Ｗ_V ⁽²⁾およびＷ_V ⁽³⁾、もしくはＷ_V ⁽¹⁾およびＷ_V ⁽²⁾）は省略／ドロップされてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。その他のＷ_V ⁽ⁱ⁾（例えば、Ｗ_V ⁽⁴⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)）に対しても同一の規則が再び適用され（すなわち、再帰的に適用され）、隣接したインデックスｉに対応するＰＭＩが同一の値を有する場合、それらの中で一つのみが有効な値としてフィードバックされ、残りは、省略／ドロップされてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。

例えば、周期的ＣＳＩフィードバック報告において、第２次元（もしくは、Ｖ−方向）で最大ランクが１に制限（例えば、ｒ_max,V＝１）された場合の全てのインデックスｉに対するＷ_V ⁽ⁱ⁾をまずフィードバック報告し、Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)値がいずれも同一の値である場合、ｉ＝０に該当するフィードバック（例えば、Ｗ_V ⁽⁰⁾）のみが有効であり、ｉ＝１，２，…，Ｔ−１に該当するフィードバック（例えば、Ｗ_V ⁽¹⁾，Ｗ_V ⁽²⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)）は省略／ドロップされてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。

同様に、周期的ＣＳＩフィードバック報告において、第１次元（もしくは、Ｈ−方向）で最大ランクが１に制限（例えば、ｒ_max,H＝１）された場合の全てのインデックスｉに対するＷ_H ⁽ⁱ⁾をまずフィードバック報告し、Ｗ_H ⁽⁰⁾，Ｗ_H ⁽¹⁾，…，Ｗ_H ^(T-1)値がいずれも同一である場合、ｉ＝０に該当するフィードバック（例えば、Ｗ_H ⁽⁰⁾）のみが有効であり、ｉ＝１，２，…，Ｔ−１に該当するフィードバック（例えば、Ｗ_H ⁽¹⁾，Ｗ_H ⁽²⁾，…，Ｗ_H ^(T-1)）は、省略／ドロップされてもよく、ヌル状態値でフィードバックされてもよい。

このような方式が適用される場合、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾もしくはＷ_H ⁽ⁱ⁾のフィードバック自体が、Ｔ値に関する情報（もしくは、選択子ビット）の機能を持つと理解することができる。

このように、全てのインデックスｉについて上記の圧縮方式を適用し、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾値が同一であるフィードバック情報のうち、インデックスｉが最も低い（もしくは、最も高い）フィードバック情報のみを報告することができる。

また、全てのインデックスｉに対するＷ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)値に対するフィードバック報告は、それぞれ個別に特定のビット幅を使用せず、ジョイントエンコードしてあらかじめ定められた特定のビット幅を使用することができる。具体的には、特定のビット幅によって表現可能な状態値のそれぞれがマッピングされる｛Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)｝のセットをあらかじめ定めておき、特定の状態値をフィードバック報告することによって｛Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，…，Ｗ_V ^(T-1)｝のセットを示すことができる。

例えば、Ｔ＝３であり、全てのＷ_V ⁽ⁱ⁾に対してｒａｎｋ−１制限があり、ｒａｎｋ−１に対しては合計３個のＰＭＩインデックス（例えば、０，１，２）が与えられる場合、Ｗ_V ⁽⁰⁾，Ｗ_V ⁽¹⁾，およびＷ_V ⁽²⁾に対して適用されるジョイントエンコーディング規則は、下記の表５のように与えることができる。

一つのＷ_V ⁽ⁱ⁾は、０，１，２のいずれか一つを示し得るように２−ビットサイズで定義することができる。仮に、Ｗ_V ⁽⁰⁾、Ｗ_V ⁽¹⁾、およびＷ_V ⁽²⁾を個別にフィードバック報告する場合には、合計６ビットが必要である。しかし、上記の表５の例のようなジョイントエンコーディング規則を適用する場合には５ビットが必要であり、フィードバックオーバーヘッドを減らすことができる。

追加の例として、仮に、Ｔ＝２であり、全てのＷ_V ⁽ⁱ⁾に対してｒａｎｋ−１制限があり、ｒａｎｋ−１に対しては合計３個のＰＭＩインデックス（例えば、０，１，２）が与えられる場合、Ｗ_V ⁽⁰⁾およびＷ_V ⁽¹⁾に対して適用されるジョイントエンコーディング規則は、下記の表６のように与えることができる。

上記の表６の例では、Ｗ_V ⁽⁰⁾およびＷ_V ⁽¹⁾が同一の値を有する状態は定義せず、いずれか一方（例えば、Ｗ_V ⁽⁰⁾）のみを有効な値として報告し、残り（例えば、Ｗ_V ⁽¹⁾）はヌル値として定義する方式を示す。すなわち、上記の表６の例で、００００状態値におけるＷ_V ⁽¹⁾はヌル値として定義され、これは、Ｗ_V ⁽⁰⁾と同じ０値であると解釈される。同様に、上記の表６の例で、０１００状態値においてヌル値として定義されたＷ_V ⁽¹⁾の値は１と解釈され、上記の表６の例で、１０００状態値においてヌル値として定義されたＷ_V ⁽¹⁾の値は２と解釈される。

さらに、本実施例で説明するフィードバックオーバーヘッド低減方法（例えば、同一の値を有するパラメータを省略／ドロップしたりヌル値に設定、および／もしくはジョイントエンコーディング）の原理は、他のパラメータ（例えば、ランク制限が適用されない場合のｒ_H ⁽ⁱ⁾、ランク制限が適用されない場合のｒ_V ⁽ⁱ⁾ _、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾、ＣＱＩ⁽ⁱ⁾など）のフィードバックのためのフィードバックオーバーヘッド低減方法としても適用することができる。

実施例８
本実施例では、ＵＥが測定した下りリンクチャネルで最大のスループットを達成できるＲＩおよびＰＭＩを決定し、これに基づくＣＱＩを決定する過程で、それぞれの送信データレイヤの受信品質（例えば、受信ＳＩＮＲ）を計算するが、ここでレイヤ間の干渉を反映する方法について提案する。

例えば、Ｔ＝２とすれば、ｉ＝０に対するレイヤの受信ＳＩＮＲを計算する際に、ｉ＝１に対するレイヤは干渉として計算されなければならない。そのために、ｉ＝０の場合におけるＣＳＩ−ＩＭリソースに加えられる信号のサイズを調節することによって、ｉ＝１の場合における信号から誘発される干渉の影響を反映することを考慮することができるが、干渉の方向および干渉の大きさを正確に反映することは困難である。具体的には、ｉ＝１における送信信号がｉ＝０における送信信号に及ぼす干渉は、ｉ＝１の場合におけるＰＭＩによって決定されるため、従来のフィードバック方式では、フィードバックされるｉ＝１の場合におけるＰＭＩをあらかじめ予測し、このように予測されたＰＭＩが適用された信号を反映し、ｉ＝０の場合におけるＣＳＩ−ＩＭリソースで干渉測定用信号を送信することは非常に難しい。そこで、本発明では、それぞれのインデックスｉ別に、ＣＳＩ測定のための、０でない電力の（Non-Zero-Power；ＮＺＰ）ＣＳＩ−ＲＳリソース（例えば、Ｈ−方向のＬ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳ、もしくはＶ−方向のＭ−ｐｏｒｔＣＳＩ−ＲＳ）が設定された場合でも、ＣＳＩ−ＩＭをインデックスｉ別に設定せず、インデックスｉ全体に対して一つの共通のＣＳＩ−ＩＭを設定することを提案する。

仮に、インデックスｉ別に個別のＣＳＩ−プロセスが設定される場合、それぞれのＣＳＩ−プロセスは、インデックスｉ別に（もしくは、ＣＳＩ−プロセス別に）個別に設定される一つのＣＳＩ−ＲＳリソースと、インデックスｉに共通に（もしくは、ＣＳＩ−プロセスに共通に）設定される一つのＣＳＩ−ＩＭリソースで構成することができる。

さらに、インデックスｉ別に設定されるＣＳＩ−プロセスをサブ−ＣＳＩ−プロセスと称する場合、それぞれのサブ−ＣＳＩ−プロセス別に個別のＮＺＰＣＳＩ−ＲＳリソースが設定され、サブ−ＣＳＩ−プロセスの全てが属している特定のＣＳＩ−プロセスに対する一つのＣＳＩ−ＩＭリソース（すなわち、サブ−ＣＳＩ−プロセスに共通に与えられる一つのＣＳＩ−ＩＭリソース）が設定されてもよい。

実施例９
本実施例では、第１次元および第２次元の少なくとも一つにおいて、特定のインデックスｉ（例えば、デフォルトインデックス、もしくはｉ＝０）に対するランク値（例えば、ｒ_H ⁽⁰⁾もしくはｒ_V ⁽⁰⁾）がｒ_min以上になるように制限することができる。ここで、ｒ_min＝１に設定することができる。

例えば、ｒ_min＝１なら、それぞれのインデックスｉにおけるランク値が０にはなり得るが（上記の実施例６参照）、特定のインデックスｉのランク値は１以上になるように制限することによって、総合ランク値（ＲＩ_ALL）は、いずれの場合にも少なくとも１になるようにすることができる。このように、総合ランク値（ＲＩ_ALL）が少なくとも１にならなければならないという制限を与えることもでき、さらに、ｒ_H ⁽ⁱ⁾もしくはｒ_V ⁽ⁱ⁾別に特定の最小値（例えば、ｒ_min、Ｈ⁽ⁱ⁾、もしくはｒ_min、Ｖ⁽ⁱ⁾）を設定する細分化されたランク制限を適用することもできる。

また、ＵＥのアンテナ数もしくは無線送受信端の能力などによって、最大ｒ_max個のデータレイヤのみを受信可能な場合も考慮することができる。この場合、フィードバックされるＲＩの総和であるＲＩ_ALLは、可能な最大値であるｒ_maxに制限することができる。さらに、ｒ_H ⁽ⁱ⁾もしくはｒ_V ⁽ⁱ⁾別に特定の最小値（例えば、ｒ_max、Ｈ⁽ⁱ⁾、もしくはｒ_max、Ｖ⁽ⁱ⁾）を設定する細分化されたランク制限を適用することもできる。

また、ＲＩ_ALL、ｒ_H ⁽ⁱ⁾、もしくはｒ_V ⁽ⁱ⁾などに対してそれぞれのパラメータが有し得る候補値のセットを上位層シグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）によって設定してＵＥに知らせることもできる。この場合、ＵＥは、このように設定された選択可能な候補値の中からＲＩ値を選択して報告することができる。

以上で説明した様々なＲＩ制限に関する情報（例えば、ｒ_max、ｒ_max、Ｈ⁽ⁱ⁾、ｒ_max、Ｖ⁽ⁱ⁾、ｒ_min、ｒ_min、Ｈ⁽ⁱ⁾、ｒ_min、Ｖ⁽ⁱ⁾、もしくはＲＩ_ALL、ｒ_H ⁽ⁱ⁾、ｒ_V ⁽ⁱ⁾に対する候補値のセット情報など）のうち一つもしくは複数の情報は、上記の表４のようなＣＳＩｒｅｑｕｅｓｔフィールドの状態値に対応する情報として上位層によってシグナリングすることができる。あるいは、上記の様々なＲＩ制限に関する情報は、ＣＳＩ−プロセス別にもしくはサブ−ＣＳＩ−プロセス別に上位層によって設定することもできる。この場合、ＵＥは、上位層によって設定された選択可能な値の中からＲＩ値を選択して報告しなければならない。

前述した本発明の様々な実施例において、第１次元（もしくは、Ｈ−方向）および第２次元（もしくは、Ｖ−方向）を基準にした説明は、単なる例示に過ぎず、それぞれ、第２次元（もしくは、Ｖ−方向）および第１次元（もしくは、Ｈ−方向）に置き換えても本発明の範囲に含まれることは自明である。例えば、ｒ_V ⁽ⁱ⁾をｒ_H ⁽ⁱ⁾に、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾をＷ_H ⁽ⁱ⁾に代えて上述の実施例の原理を説明することができる。すなわち、本発明で提案するＣＳＩフィードバック方法の例は、特定の次元（第１次元もしくは第２次元）もしくは特定の方向（Ｖ−方向もしくはＨ−方向）に限定されない。

さらに、本発明の実施例では、Ｈ方向およびＶ方向の２つの空間的な次元を仮定して説明したが、本発明の範囲は、次元の数に限定されない。すなわち、３以上の次元に対しても本発明で提案する原理を同一に適用することができる。

以上で説明した本発明で提案した技術は、ＣＳＩ−ＲＳベースでＣＳＩ測定を行うことを例示的に説明したが、３次元ビームフォーミングが可能なＬ＊Ｍパネルアンテナに対するＣＳＩ測定を目的とする他の参照信号、例えば、ＣＲＳ、ＳＲＳ、ＴＲＳ（Tracking RS）、ＤＭＲＳ、または他の形態のセル固有参照信号もしくは端末固有参照信号に対しても同一にもしくは類似に拡張適用することができる。

図１５は、本発明の一実施例に係るチャネル状態情報の送受信方法を説明するための図である。

段階Ｓ１０で、基地局は、下りリンクチャネルの測定に用いられる下りリンク信号（例えば、下りリンク参照信号）を端末に送信することができ、端末はこれを受信することができる。

段階Ｓ２０において、端末は、下りリンク信号を用いて下りリンクチャネルを測定することができる。端末は、測定された下りリンクチャネルに基づいて、３次元ビームフォーミングに対するチャネル状態情報を決定および／もしくは計算することができる。このようなチャネル状態情報は、本発明で提案する様々な方式（例えば、Ｔ個の第１次元のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補）に対する第２次元におけるランク値が独立している／可変であることを考慮したＣＳＩ決定方式、すなわち、総和ランクベースのＣＳＩ決定方式）によって決定／計算することができる。

段階Ｓ３０において、端末は、３次元ビームフォーミングに関するチャネル状態情報（例えば、Ｔ個のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補）のそれぞれ（すなわち、ｉ番目のＶＡＬ（もしくは、ビーム候補））に対するＣＳＩセット｛ｒ_H ⁽ⁱ⁾、ｒ_V ⁽ⁱ⁾ _、Ｗ_H ⁽ⁱ⁾、Ｗ_V ⁽ⁱ⁾、もしくはＣＱＩのうちの一つもしくは複数｝を基地局に報告することができる。チャネル状態情報の報告は、周期的もしくは非周期的方式で行うことができる。

図１５で説明する例示的な方法は、説明の簡明化のために動作のシリーズで表現したが、これは、段階が行われる順序を限定するためのものではなく、必要によって、それぞれの段階は同時にもしくは異なる順序で行われてもよい。また、本発明で提案する方法を具現する上で、図１５で例示する全ての段階が必要なわけではない。

前述したような本発明の方法において、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項は、独立して適用されたり、または、２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができる。

図１６は、本発明に係る端末装置および基地局装置の好適な実施例の構成を示す図である。

図１６を参照すると、本発明に係る基地局装置１０は、送信器１１、受信器１２、プロセッサ１３、メモリ１４および複数のアンテナ１５を備えることができる。送信器１１は、外部装置（例えば、端末）への各種信号、データおよび情報を送信することができる。受信器１２は、外部装置（例えば、端末）からの各種信号、データおよび情報を受信することができる。プロセッサ１３は、基地局装置１０の動作全般を制御することができる。複数のアンテナ１５は、例えば、２次元アンテナ配置によって構成することができる。

本発明の一例による基地局装置１０のプロセッサ１３は、本発明で提案する実施例によってチャネル状態情報を受信するように構成することができる。基地局装置１０のプロセッサ１３は、その他にも、基地局装置１０が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を果たし、メモリ１４は、演算処理された情報などを所定時間に記憶することができる。メモリ１４は、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。

図１６を参照すると、本発明に係る端末装置２０は、送信器２１、受信器２２、プロセッサ２３、メモリ２４および複数のアンテナ２５を備えることができる。複数のアンテナ２５は、ＭＩＭＯ送受信をサポートする端末装置を意味する。送信器２１は、外部装置（例えば、基地局）への各種信号、データおよび情報を送信することができる。受信器２２は、外部装置（例えば、基地局）からの各種信号、データおよび情報を受信することができる。プロセッサ２３は端末装置２０の動作全般を制御することができる。

本発明の一例による端末装置２０のプロセッサ２３は、本発明で提案する実施例によってチャネル状態情報を送信するように構成することができる。端末装置２０のプロセッサ２３は、その他にも、端末装置２０が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を果たし、メモリ２４は、演算処理された情報などを所定時間記憶することができる。メモリ２４は、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。

このような端末装置２０の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり、もしくは、２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容についての説明は、明確性のために省略する。

また、本発明の様々な実施例の説明において、下りリンク送信の主体（エンティティ）（entity）もしくは上りリンク受信の主体としては主に基地局を挙げて説明し、下りリンク受信の主体もしくは上りリンク送信の主体としては主に端末を挙げて説明したが、本発明の範囲がこれに制限されるものではない。例えば、上記の基地局についての説明は、セル、アンテナポート、アンテナポートグループ、ＲＲＨ、送信ポイント、受信ポイント、アクセスポイント、中継機などが、端末への下りリンク送信の主体となったり端末からの上りリンク受信の主体となる場合にも同様に適用することができる。また、中継機が、端末への下りリンク送信の主体となったり端末からの上りリンク受信の主体となる場合、または、中継機が基地局への上りリンク送信の主体となったり基地局からの下りリンク受信の主体となる場合にも、本発明の様々な実施例で説明した本発明の原理を同様に適用することができる。

上述した本発明の実施例は、様々な手段によって実現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェアもしくはそれらの組合せなどによって実現することができる。

ハードウェアによる実現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つもしくはそれ以上のＡＳＩＣｓ（Application Specific Integrated Circuits）、ＤＳＰｓ（Digital Signal Processors）、ＤＳＰＤｓ（Digital Signal Processing Devices）、ＰＬＤｓ（Programmable Logic Devices）、ＦＰＧＡｓ（Field Programmable Gate Arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる実現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能もしくは動作を実行するモジュール、手順もしくは関数などの形態として実現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動されてもよい。メモリユニットは、プロセッサの内部もしくは外部に設けられ、既に公知の様々な手段によって当該プロセッサとデータを交換することができる。

以上、開示された本発明の好適な実施の形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を実現して実施できるように提供された。上記では本発明の好適な実施の形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正および変更できることは明らかである。したがって、本発明は、ここに開示された実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えようとするものである。

上述したとおり、無線通信システムにおいて３次元ビームフォーミングのためのチャネル状態情報を報告する方法およびそのための装置は、３ＧＰＰＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰＬＴＥシステムに限定されず、その他の様々な無線通信システムにも適用可能である。

Claims

無線通信システムにおいて端末がチャネル状態情報（ＣＳＩ）を送信する方法であって、
２次元アンテナ配列をサポートする基地局から参照信号を受信するステップと、
前記参照信号を用いて前記ＣＳＩを決定するステップと、
決定された前記ＣＳＩを前記基地局に送信するステップと、を有し、
前記ＣＳＩは、前記２次元アンテナ配列の第１次元で定義されるＴ（Ｔ≧２）個のビーム候補のそれぞれに一つずつ対応する複数のＣＳＩセットを有し、
前記複数のＣＳＩセットのそれぞれは、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して、前記第１次元におけるランク指示子（ＲＩ）、前記第１次元におけるプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、第２次元におけるＲＩ、前記第２次元におけるＰＭＩ、およびチャネル品質指示子（ＣＱＩ）を有し、
前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対する前記第１次元におけるＲＩと前記第２次元におけるＲＩとの積の総和が総合ランクとして定義される場合、前記第２次元におけるＲＩは、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに適用される前記第１次元におけるＰＭＩに基づいて、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれにおいて可変である、ＣＳＩ送信方法。
前記ＣＱＩは、前記Ｔ個のビーム候補のうちのｉ番目の（ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）ビーム候補に対して個別に計算される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記ＣＱＩは、前記Ｔ個のビーム候補に対する統合ＣＱＩとして計算される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記第１次元におけるランク値が１に制限される場合、前記ＣＳＩセットにおいて前記第１次元におけるＲＩは省略される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記第２次元におけるＰＭＩは、前記第２次元におけるＲＩに基づいて決定され、
前記第１次元におけるＰＭＩは、前記第１次元におけるＲＩに基づいて決定される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記ＣＳＩは、前記端末が選択したＴ値に関する情報を有する、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記Ｔ値の候補に関する情報が前記基地局によって設定される、請求項６に記載のＣＳＩ送信方法。
周期的ＣＳＩ報告の場合、
前記Ｔ個のビーム候補のうちの一つのビーム候補に対するＣＳＩセットが報告された後、続く一つのビーム候補に対するＣＳＩセットが報告されたり、または、
前記Ｔ個のビーム候補全体に対する特定のタイプのＣＳＩが報告された後、前記Ｔ個のビーム候補全体に対する前記特定のタイプと異なるタイプのＣＳＩが報告される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して一つのＣＳＩ−プロセスが設定され、
前記一つのＣＳＩ−プロセスは、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して設定されるＣＳＩ−参照信号（ＲＳ）リソース、および前記Ｔ個のビーム候補に共通に設定されるＣＳＩ−干渉測定（ＩＭ）リソースによって設定される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記第１次元におけるＲＩもしくは前記第２次元におけるＲＩの最小値は０である、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記Ｔ個のビーム候補のうちのｉ（ｉ＝０，１，…，Ｔ−１）番目のビーム候補に対する特定のタイプのＣＳＩの値が、ｉ＋１番目のビーム候補に対する前記特定のタイプのＣＳＩの値と同一である場合、前記ｉ番目のビーム候補に対する前記特定のタイプのＣＳＩの値は有効に報告され、前記ｉ＋１番目のビーム候補に対する前記特定のタイプのＣＳＩの値は、ドロップされたり、もしくはヌル値に設定される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記Ｔ個のビーム候補に対するＴ個の同一タイプのＣＳＩは、ジョイントエンコードされる、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記Ｔ個のビーム候補のうちの特定のビーム候補に対する前記第１次元におけるＲＩおよび前記第２次元におけるＲＩは、１以上に設定される、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
前記第１次元は、前記２次元アンテナ配列の水平（Horizontal）方向に対応し、前記第２次元は、前記２次元アンテナ配列の垂直（Vertical）方向に対応したり、または、
前記第１次元は、前記２次元アンテナ配列の垂直方向に対応し、前記第２次元は、前記２次元アンテナ配列の水平方向に対応する、請求項１に記載のＣＳＩ送信方法。
無線通信システムにおいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）を送信する端末装置であって、
送信モジュールと、
受信モジュールと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記受信モジュールを用いて、２次元アンテナ配列をサポートする基地局から参照信号を受信し、前記参照信号を用いて前記ＣＳＩを決定し、決定された前記ＣＳＩを前記基地局に前記送信モジュールを用いて送信するように構成され、
前記ＣＳＩは、前記２次元アンテナ配列の第１次元で定義されるＴ（Ｔ≧２）個のビーム候補のそれぞれに一つずつ対応する複数のＣＳＩセットを有し、
前記複数のＣＳＩセットのそれぞれは、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対して、前記第１次元におけるランク指示子（ＲＩ）、前記第１次元におけるプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、第２次元におけるＲＩ、前記第２次元におけるＰＭＩ、およびチャネル品質指示子（ＣＱＩ）を有し、
前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに対する前記第１次元におけるＲＩと前記第２次元におけるＲＩとの積の総和が総合ランクとして定義される場合、前記第２次元におけるＲＩは、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれに適用される前記第１次元におけるＰＭＩに基づいて、前記Ｔ個のビーム候補のそれぞれにおいて可変である、ＣＳＩ送信端末装置。