JP6449838B2 - 無線通信システムにおいてチャネル状態情報を送信する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関するもので、より詳細には、無線通信システムにおいてチャネル状態情報を送信する装置及び方法に関するものである。

第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）長期進化（ＬＴＥ）システムにおいて基地局に接続されている端末は、ダウンリンクで送信される参照信号の受信強度（ＲＳＲＰ）などによってダウンリンクチャネル状態を測定し、これを基地局に周期的に、又はイベントベースで報告する。ダウンリンクチャネル状態情報（又はチャネル情報）は、チャネル品質指示子（以下、ＣＱＩという）、プリコーディング行列インデクス（以下、ＰＭＩという）及びランク指示子（以下、ＲＩという）などを含むことができる。端末は、送信モードによってＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩをすべて送信したり、そのうち一部だけを送信したりすることができる。

基地局は、端末から受信したアップリンクチャネル状態情報を用いて端末へのデータ送信のための時間／周波数資源、変調及び符号化方式（ＭＣＳ）などを決定する。

ＣＱＩは、端末が受信した信号の質によって定められるが、一般に端末が受信した参照信号（ＲＳ）の測定値に基づいて決定される。

チャネル状態情報の報告方式は、周期的に送信される周期的報告と、基地局の要求に応じて非周期的に送信される非周期的報告とに分けられる。

非周期的報告の場合、基地局が端末にチャネル状態情報の報告を要求すると、端末は、チャネル状態情報を物理アップリンク共有チャネル（以下、ＰＵＳＣＨという）などを介して基地局に伝達する。

周期的報告の場合、基地局が上位階層信号を介してチャネル状態情報が送信される周期と、該当の周期でのオフセットなどを端末に送信すると、端末は、定められた周期によってチャネル状態情報を物理アップリンク制御チャネル（以下、ＰＵＣＣＨという）を介して基地局に送信する。端末がチャネル状態情報を送信するサブフレームにアップリンクで送信されるデータが同時に存在するときは、端末は、チャネル状態情報をデータと共にＰＵＳＣＨを介して送信することができる。

チャネル状態情報の周期的報告は、ＣＱＩ及びＰＭＩフィードバックタイプによって４つの報告モードに分類される。表１は、チャネル状態情報の周期的報告の４つのモードを示す。

ＣＱＩフィードバックタイプは、広帯域（ＷＢ）ＣＱＩと副帯域（ＳＢ）ＣＱＩとに分けられ、ＰＭＩフィードバックタイプは、ＰＭＩの送信可否によってＰＭＩなし（Ｎｏ ＰＭＩ）と単一ＰＭＩ（ｓｉｎｇｌｅ ＰＭＩ）とに分けられる。ＷＢ ＣＱＩは、端末が使用する全体の周波数帯域に対するＣＱＩを意味し、ＳＢ ＣＱＩは、端末が使用する周波数帯域全体のうち一部の帯域幅に対するＣＱＩを意味する。そして、端末は、ＰＭＩを基地局に送信することもあり、ＰＭＩを基地局に送信しないこともある。端末は、チャネル状態情報の送信周期及びオフセットに関する情報を、上位階層信号通知（ＲＲＣ信号通知）を介して受信することができる。

図１は、チャネル状態情報の送信周期が５で、オフセットが１である場合、端末がチャネル情報を送信する方法を示した図である。

図１に示したように、チャネル状態情報の送信周期が５であると、端末は、５個のサブフレーム単位でチャネル状態情報を送信し、オフセットが１であると、０番目のサブフレームを基準にしてサブフレームインデクスが増加する方向に１番目のサブフレームからチャネル状態情報を送信する。すなわち、サブフレーム１、６のＰＵＣＣＨを介してチャネル状態情報を送信する。

このとき、端末は、サブフレーム１〜５の平均ＣＱＩをサブフレーム６で送信したり、又はサブフレーム１〜５のうち任意のサブフレームのＣＱＩを送信したりする。また、サブフレーム１〜５の任意区間のＣＱＩの平均値を送信することもできる。

このとき、サブフレームのインデクスは、システムフレームの個数（ｎ_f）とシステムフレーム内の２０個のスロットのインデクス（ｎ_s）との組み合わせからなり、一つのサブフレームは２個のスロットを含むため、サブフレームのインデクスは１０×ｎ_f＋ｆｌｏｏｒ（ｎ_s／２）と表現することができる。

端末は、ＷＢ ＣＱＩだけを送信する場合もあり、ＷＢ ＣＱＩ及びＳＢ ＣＱＩをすべて送信する場合もある。図２は、資源を周波数軸上に示した図である。

図２は、全体の周波数帯域が１６個の資源ブロック（以下、ＲＢという）を含む場合を示している。図２で、全体の周波数帯域は二つの帯域幅部分（以下、ＢＰという）を含み、各ＢＰは二つのＳＢを含み、各ＳＢは４個のＲＢを含む。このとき、システム周波数帯域が何個のＲＢで構成されているかによってＢＰの個数及び各ＳＢのサイズが定められ、ＲＢの個数、ＢＰの個数及びＳＢのサイズによって各ＢＰが何個のＳＢで構成されるかが決定される。

ＷＢ ＣＱＩ及びＳＢ ＣＱＩをすべて送信するタイプの場合、ＣＱＩ送信サブフレームでＷＢ ＣＱＩを送信した後、その次のＣＱＩ送信サブフレームでは、ＢＰ０でのＳＢ０及びＳＢ１のうちチャネル状態の良いＳＢに対するＣＱＩ及び該当のＳＢのインデクスを送信し、その次のＣＱＩ送信サブフレームでは、ＢＰ１でのＳＢ０及びＳＢ１のうちチャネル状態の良いＳＢに対するＣＱＩ及び該当のＳＢのインデクスを送信する。

すなわち、ＷＢ ＣＱＩを送信した後、各ＢＰに対するＣＱＩ情報を順次送信するが、ＷＢ ＣＱＩが送信された二つのサブフレーム間に、ＢＰに対するＣＱＩ情報を１〜４回順次送信することができる。例えば、ＷＢ ＣＱＩが送信された二つのサブフレーム間に、ＢＰに対するＣＱＩ情報は、１回送信される場合はＷＢ ＣＱＩ、ＢＰ０ ＣＱＩ、ＢＰ１ ＣＱＩ、ＷＢ ＣＱＩの順に送信され、４回送信される場合はＷＢ ＣＱＩ、ＢＰ０ ＣＱＩ、ＢＰ１ ＣＱＩ、ＢＰ０ ＣＱＩ、ＢＰ１ ＣＱＩ、ＢＰ０ ＣＱＩ、ＢＰ１ ＣＱＩ、ＢＰ０ ＣＱＩ、ＢＰ１ ＣＱＩ、ＷＢ ＣＱＩの順に送信される。

図３は、ＷＢ ＣＱＩ及びＳＢ ＣＱＩがすべて送信される場合を示した図である。

図３において、ＣＱＩ送信周期は５、オフセットは１であり、ＷＢ ＣＱＩが送信された二つのサブフレーム間にＢＰに対するＣＱＩ情報は１回送信される。

ＷＢ ＣＱＩが送信された二つのサブフレーム間にＢＰに対するＣＱＩ情報が何回順次送信されるかに関する情報は、上位階層で信号通知される。

そして、ＰＭＩも送信される場合は、ＰＭＩ情報をＣＱＩ情報と共に送信するが、該当のサブフレームにアップリンクデータ送信のためのＰＵＳＣＨが存在するときは、ＰＭＩ及びＣＱＩはＰＵＳＣＨを介してデータと共に送信される。

ＲＩの送信について説明すると、ＲＩがＷＢ ＣＱＩ送信周期の何倍の周期で送信されるかに関する情報と、その送信周期でのオフセットとを基地局が端末に知らせる。このとき、オフセットは、ＣＱＩ送信オフセットに対する相対的なオフセットである。例えば、ＣＱＩのオフセットが１で、ＲＩのオフセットが０であるとき、ＲＩはＣＱＩと同一のオフセットを有する。ＲＩのオフセットは０又は負数と定義される。

図４は、ＲＩの送信周期がＷＢ ＣＱＩ送信周期の１倍であり、ＲＩのオフセットが「−１」である場合を示した図である。

ＲＩの送信周期はＷＢ ＣＱＩ送信周期の１倍であるので、ＲＩの送信周期とＷＢ ＣＱＩ送信周期とは同一であり、ＲＩのオフセットが−１であるので、図３で、ＲＩは０番目のサブフレームを介して送信される。

最近は、従来の基地局の他に、中継器、フェムトセルなどの多様な形態の小型基地局が追加された混成システム（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｓｙｓｔｅｍ）が論議されている。そして、セル間協調を介して多くのセルが同時に一つの端末に送信したり、セル境界の干渉を減少させるために隣接したセルが送信をしばらくの間中断したりするなどのセル間協調通信が論議されている。混成システム又はセル間協調通信によると、端末が経験する干渉リンクの構成及び状態が時間及び周波数によって大きく異なることがある。

ところが、従来のチャネル情報送信方法のように、干渉リンクを考慮せずに時間及び周波数軸上でチャネル品質を測定して基地局に送信すると、システム性能が低下するという問題がある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、無線通信システムでチャネル状態情報を送信する端末装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする他の技術的課題は、無線通信システムにおいてチャネル状態情報を送信するための方法を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、以上言及した各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、下記の記載から本発明の属する技術分野で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達成するための、本発明に係るチャネル状態情報送信方法は、隣接セルから受ける干渉レベルに基づいてチャネル状態を測定するステップと、上記の測定されたチャネル状態及びサービス提供基地局から受信した、複数の資源領域別の対応するオフセット値を用いて、事前に定義された規則に従って分けられた上記複数の資源領域に対するチャネル状態情報を生成するステップと、上記の生成されたチャネル状態情報を上記サービス提供基地局に送信するステップと、を含むことができる。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記オフセット値は、特定資源領域単位で物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のリソース要素当たりエネルギ（ＥＰＲＥ）と共通参照信号（ＣＲＳ）のリソース要素当たりエネルギとの比率を計算するために用いられる。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記事前に定義された規則に従って分けられた上記複数の資源領域は、上記端末が上記一つ以上の隣接セルから受ける干渉の大きさ又は基地局間の協調方式に基づいて区分された資源領域である。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記複数の資源領域は、サブフレーム、資源ブロック（ＲＢ）、副帯域（ｓｕｂｂａｎｄ）、コンポーネントキャリアのうちいずれか一つの単位で分けることができる。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記オフセット値は上記複数の資源領域ごとに異なってもよい。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記オフセット値は、上記チャネル状態情報の報告モードが周期的報告モードであるか、それとも非周期的報告モードであるかによって異なってもよい。

上記チャネル状態情報送信方法において、上記オフセット値は、基地局から上位階層信号通知を介して受信される。

上記の他の技術的課題を達成するための、本発明に係るチャネル状態情報を送信する端末装置は、隣接セルから受ける干渉レベルに基づいてチャネル状態を測定するチャネル状態測定モジュールと、上記の測定されたチャネル状態及びサービス提供基地局から受信した、複数の資源領域別の対応するオフセット値を用いて、上記複数の資源領域別にチャネル状態情報を生成するチャネル状態情報生成モジュールと、上記の生成されたチャネル状態情報を上記サービス提供基地局に送信する送信モジュールとを含むことができる。

本発明の実施例によると、上記端末が経験する干渉リンクの状態によって分けられた複数の周波数及び時間領域のそれぞれに対するチャネル情報を送信することによって、システム性能を向上させることができる。

本発明で得られる効果は、以上言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

チャネル情報の送信周期が５で、オフセットが１である場合、端末がチャネル情報を送信する方法を示した図である。 資源を周波数軸上に示した図である。 ＷＢ ＣＱＩとＳＢ ＣＱＩがすべて送信される場合を示した図である。 ＲＩの送信周期がＷＢ ＣＱＩ送信周期の１倍であり、ＲＩのオフセットが「−１」である場合を示した図である。 移動通信システムの一例としてＥ―ＵＭＴＳ網構造を概略的に示した図である。 移動通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて使用される無線フレームの構造を例示する図である。 移動通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのダウンリンク及びアップリンクサブフレームの構造を示した図である。 本発明で使用されるダウンリンクの時間―周波数資源格子構造を示した図である。 端末がチャネル情報を測定する複数の領域が時間領域で分けられた場合及び周波数領域で分けられた場合を示した図である。 端末が中継器によって干渉を受ける状況を示した図である。 本発明の実施例によって端末が使用する周波数及び時間領域が２個の領域に分けられた場合を示した図である。 端末が使用する周波数及び時間領域の区分基準がセル内部の区域によって異なる形で設定される場合を示した図である。 端末が二つのノードから影響を受ける場合を示した図である。 基地局が端末に領域区分情報を知らせる場合における本発明の実施例に係るチャネル情報送信方法を示した図である。 端末によるチャネル状態情報の送信方法の一例を示した図である。 端末が割り当てられたフィードバック資源を使用する方法の一例を示した図である。 本発明に係る信号送受信装置５０の各構成要素を示したダイヤグラムである。

以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下で開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであって、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者であれば、本発明がこのような具体的な細部事項がなくても実施され得ることが分かる。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥ、ＬＴＥ―Ａシステムである場合を仮定して具体的に説明するが、３ＧＰＰ ＬＴＥ、ＬＴＥ―Ａの特有の事項を除いては、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置は省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示したりすることができる。また、本明細書全体で同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。

併せて、以下の説明において、端末は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動機（ＭＳ）、高度移動機（ＡＭＳ）などの移動型又は固定型のユーザ端機器を総称するものとする。また、基地局は、ノードＢ、強化ノードＢ（ｅＮｏｄｅ Ｂ）、基地局、アクセスポイント（ＡＰ）などの端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものとする。

明細書全体において、一つの部分が一つの構成要素を「含む」とするとき、これは、特別に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…器」、「モジュール」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェア又はハードウェア及びソフトウェアの組合せで具現することができる。

移動通信システムにおいて、端末は、基地局からダウンリンクを介して情報を受信することもできるし、アップリンクを介して情報を送信することもできる。端末が送信又は受信する情報としてはデータ及び多様な制御情報があり、端末が送信又は受信する情報の種類・用途によって多様な物理チャネルが存在する。

図５は、移動通信システムの一例としてＥ―ＵＭＴＳ網構造を概略的に示した図である。

進化汎用移動体通信システム（Ｅ―ＵＭＴＳ）は、既存のＵＭＴＳから進化したシステムであって、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が行われている。一般に、Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムとも言える。ＵＭＴＳ及びＥ―ＵＭＴＳの技術規格の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ７とＲｅｌｅａｓｅ８を参照されたい。

図５を参照すると、Ｅ―ＵＭＴＳは、端末（ＵＥ）１２０、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ）１１０ａ及び１１０ｂ、ネットワーク（Ｅ―ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続される接続ゲートウェイ（ＡＧ）を含む。基地局は、同報サービス、多対地送信（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）サービス及び／又は一対地送信（ｕｎｉｃａｓｔ）サービスのために複数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以上のセルが存在する。セルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末にダウンリンク又はアップリンク送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。基地局は、ダウンリンク（ＤＬ）データに対してダウンリンクスケジュール情報を送信し、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、ハイブリッド自動再送信要求（ＨＡＲＱ）関連情報などを知らせる。また、基地局は、アップリンク（ＵＬ）データに対してアップリンクスケジュール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、ハイブリッド自動再送信要求関連情報などを知らせる。基地局間には、ユーザ情報（ｕｓｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ）又は制御情報（ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｒａｆｆｉｃ）を送信するためのインタフェースを使用することができる。コア網（ＣＮ）は、ＡＧ及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することができる。ＡＧは、複数のセルで構成される追跡範囲（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ：ＴＡ）単位で端末の移動性を管理する。

図６は、移動通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて使用される無線フレームの構造を例示する図である。

図６を参照すると、一つの無線フレームは１０ｍｓ（３２７２００Ｔｓ）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレームで構成されている。それぞれのサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロットで構成されている。それぞれのスロットは０．５ｍｓ（１５３６０Ｔｓ）の長さを有する。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を示し、Ｔｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^-8（約３３ｎｓ）である。スロットは、時間領域において複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボル又は単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ―ＦＤＭＡ）シンボルを含み、周波数領域において複数の資源ブロックを含む。

ＬＴＥシステムにおいて、一つの資源ブロック（ＲＢ）は、周波数軸上に１２個の副搬送波を含み、時間軸上に７（６）個のＯＦＤＭシンボル又はＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを含む。データが送信される単位時間である送信時間間隔（ＴＴＩ）は、一つ以上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又はサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＯＦＤＭシンボル又はＳＣ―ＦＤＭＡシンボルの数は多様に変更可能である。

図７は、移動通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのダウンリンク及びアップリンクサブフレームの構造を示した図である。

図７の（ａ）を参照すると、一つのダウンリンクサブフレームは、時間領域で２個のスロットを含む。ダウンリンクサブフレーム内の１番目のスロットの前部分にある最大３ＯＦＤＭシンボルは、各制御チャネルが割り当てられる制御領域であり、残りのＯＦＤＭシンボルは物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）が割り当てられるデータ領域である。

３ＧＰＰ ＬＴＥで使用される各ダウンリンク制御チャネルとしては、物理制御フォーマット指示子チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（ＰＨＩＣＨ）などがある。サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で各制御チャネルの送信に使用されるＯＦＤＭシンボルの数（すなわち、制御領域のサイズ）に関する情報を搬送する。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、アップリンク資源割り当て情報、ダウンリンク資源割り当て情報及び任意の各端末グループに対するアップリンク送信電力制御命令などを示す。ＰＨＩＣＨは、アップリンクＨＡＲＱに対する肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）信号を搬送する。すなわち、端末が送信したアップリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号はＰＨＩＣＨ上で送信される。

以下では、ダウンリンク物理チャネルであるＰＤＣＣＨについて説明する。

ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨの資源割り当て及び送信フォーマット（これをＤＬ許可（ｇｒａｎｔ）ともいう）、ＰＵＳＣＨの資源割り当て情報（これをＵＬ許可ともいう）、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令の集合及びＩＰ電話（ＶｏＩＰ）の活性化命令などを搬送することができる。複数のＰＤＣＣＨを制御領域内で送信することができ、端末は複数のＰＤＣＣＨを監視することができる。ＰＤＣＣＨは、一つ又はいくつかの連続的な制御チャネル要素（ＣＣＥ）の集合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）で構成される。一つ又はいくつかの連続的なＣＣＥの集合で構成されたＰＤＣＣＨは、サブブロックインタリーブを経た後、制御領域を介して送信することができる。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に応じた符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使用される論理的割り当て単位である。ＣＣＥは、複数の資源要素グループに対応する。ＣＣＥの数と、各ＣＣＥによって提供される符号化率との連携関係によってＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）という。次の表２は、ＤＣＩフォーマットに応じたＤＣＩを示す。

ＤＣＩフォーマット０は、アップリンク資源割り当て情報を示し、ＤＣＩフォーマット１〜２は、ダウンリンク資源割り当て情報を示し、ＤＣＩフォーマット３、３Ａは、任意の各端末グループに対するアップリンク送信電力制御（ＴＰＣ）命令を示す。

図７の（ｂ）を参照すると、アップリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域及びデータ領域に分けることができる。制御領域には、アップリンク制御情報を搬送する物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）が割り当てられ、データ領域には、ユーザデータを搬送するための物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）が割り当てられる。単一の搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨを同時に送信しない。一つの端末用のＰＵＣＣＨには、一つのサブフレーム内のＲＢペアが割り当てられる。ＲＢペアに属するＲＢは、２個のスロット内の別個の副搬送波を占めている。ＰＵＣＣＨに割り当てられたＲＢペアはスロット境界で周波数ホップする。

図８は、本発明で使用されるダウンリンクの時間―周波数資源格子構造を示した図である。

各スロットで送信されるダウンリンク信号は、Ｎ^ＤＬ _ＲＢ×Ｎ^ＲＢ _ＳＣ個の副搬送波及びＮ^{ＤＬｓｙｍｂ}個のＯＦＤＭシンボルで構成される資源格子構造である。ここで、Ｎ^ＤＬ _ＲＢは、ダウンリンクにおける資源ブロック（ＲＢ）の個数を示し、Ｎ^ＲＢ _ＳＣは、一つのＲＢを構成する副搬送波の個数を示し、Ｎ^ＤＬ _ｓｙｍｂは、一つのダウンリンクスロットにおけるＯＦＤＭシンボルの個数を示す。Ｎ^ＤＬ _ＲＢの大きさは、セル内で構成されたダウンリンク送信帯域幅によって変わり、Ｎ^{ｍｉｎ，ＤＬ} _ＲＢ≦Ｎ^ＤＬ _ＲＢ≦Ｎ^{ｍａｘ，ＤＬ} _ＲＢを満足しなければならない。ここで、Ｎ^{ｍｉｎ，ＤＬ} _ＲＢは、無線通信システムがサポートする最も小さいダウンリンク帯域幅であり、Ｎ^{ｍａｘ，ＲＢ} _ＲＢは、無線通信システムがサポートする最も大きいダウンリンク帯域幅である。Ｎ^{ｍｉｎ，ＤＬ} _ＲＢ＝６で、Ｎ^{ｍａｘ，ＲＢ} _ＲＢ＝１１０であり得るが、これに限定されることはない。一つのスロット内に含まれたＯＦＤＭシンボルの個数は循環プレフィクス（ＣＰ）の長さ及び副搬送波の間隔によって異なり得る。複数アンテナ送信の場合、一つのアンテナポート当たり一つの資源格子を定義することができる。

各アンテナポートに対する資源格子内の各要素は、資源要素（ＲＥ）と呼ばれ、スロット内のインデクスペア（ｋ，ｌ）によって一意に識別される。ここで、ｋは周波数領域でのインデクス、ｌは時間領域でのインデクスであり、ｋは０、…、Ｎ^ＤＬ _ＲＢＮ^ＲＢ _ＳＣ−１のうちいずれか一つの値を有し、ｌは０、…、Ｎ^ＤＬ _ｓｙｍｂ−１のうちいずれか一つの値を有する。

図８に示した資源ブロックは、一つの物理チャネルと各資源要素との間のマッピング関係を記述するために使用される。ＲＢは、物理資源ブロック（ＰＲＢ）と仮想資源ブロック（ＶＲＢ）とに分けることができる。上記一つのＰＲＢは、時間領域のＮ^ＤＬ _ｓｙｍｂ個の連続的なＯＦＤＭシンボル及び周波数領域のＮ^ＲＢ _ＳＣ個の連続的な副搬送波と定義される。ここで、Ｎ^ＤＬ _ｓｙｍｂ及びＮ^ＲＢ _ＳＣは、予め決定された値であってよい。例えば、Ｎ^ＤＬ _ｓｙｍｂ及びＮ^ＲＢ _ＳＣは、次の表１のように与えることができる。したがって、一つのＰＲＢはＮ^ＤＬ _ｓｙｍｂ×Ｎ^ＲＢ _ＳＣ個の資源要素で構成される。一つのＰＲＢは、時間領域では一つのスロットに対応し、周波数領域では１８０ｋＨｚに対応し得るが、これに限定されることはない。

ＰＲＢは、周波数領域において０からＮ^ＤＬ _ＲＢ−１まで番号付けされる。周波数領域におけるＰＲＢ番号ｎ_PRBと、一つのスロット内での資源要素（ｋ，ｌ）との間の関係は、

を満足する。

上記ＶＲＢの大きさはＰＲＢの大きさと同じである。ＶＲＢは、局所ＶＲＢ（ＬＶＲＢ）と分散ＶＲＢ（ＤＶＲＢ）とに分けて定義することができる。各タイプのＶＲＢに対して、一つのサブフレーム内の二つのスロットにある一対のＶＲＢには、一つのＶＲＢ番号ｎ_VRBが共に割り当てられる。

上記ＶＲＢはＰＲＢと同じ大きさを有することができる。二つのタイプのＶＲＢが定義されるが、第一のタイプは局所ＶＲＢ（ＬＶＲＢ）で、第二のタイプは分散ＶＲＢ（ＤＶＲＢ）である。各タイプのＶＲＢに対して、一対のＶＲＢが単一のＶＲＢインデクス（以下、ＶＲＢ番号と呼んでもよい）を有して１個のサブフレームの２個のスロットにわたって割り当てられる。すなわち、一つのサブフレームを構成する２個のスロットのうち第１のスロットに属するＮ^ＤＬ _ＲＢ個のＶＲＢは、それぞれ０からＮ^ＤＬ _ＲＢ−１のうちいずれか一つのインデクスの割り当てを受け、上記２個のスロットのうち第２のスロットに属するＮ^ＤＬ _ＲＢ個のＶＲＢも、同様にそれぞれ０からＮ^ＤＬ _ＲＢ−１のうちいずれか一つのインデクスの割り当てを受ける。

ＬＴＥ―Ａシステムにおいて、中継器に基地局と端末との間のリンク上の信号を中継する機能を導入することによって、それぞれのアップリンク及びダウンリンクキャリア周波数帯域に属性の異なる二種類のリンクが適用される。基地局と中継器との間のリンク間に設定されるリンクをバックホールリンク（ｂａｃｋｈａｕｌ ｌｉｎｋ）と定義する。ダウンリンク資源を用いて周波数分割２重通信（ＦＤＤ）又は時分割２重通信（ＴＤＤ）方式で送信が行われることをバックホールダウンリンクと表現し、アップリンク資源を用いてＦＤＤ又はＴＤＤ方式で送信が行われることをバックホールアップリンクと表現することができる。

以下では、本発明の実施例に係るチャネル情報送信方法及び受信方法について図面を参照して説明する。

本発明の実施例によると、端末が経験する干渉リンクの状態によって端末が使用する周波数及び時間領域が複数の領域に分けられ、端末は、複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を生成して基地局に送信することができる。このとき、端末が使用する周波数及び時間領域がどのように分けられるかを示す領域区分情報は、基地局が端末に通知してもよいし、端末と基地局が予め知っていてもよい。

図９は、端末がチャネル情報を測定する複数の領域が時間領域で分けられた場合及び周波数領域で分けられた場合を示している。

端末は、自分が経験する干渉リンクの状態によって分けられた複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を生成することができる。図９において、端末は、斜線が付けられた部分に対するチャネル状態情報を生成し、斜線が付けられていない部分に対するチャネル状態情報を生成することによって、２個のチャネル状態情報を基地局に送信することができる。図９は、端末がチャネル状態情報を測定する複数の領域が時間領域で分けられた場合及び周波数領域で分けられた場合を示しているが、端末がチャネル状態情報を測定する複数の領域は、端末が経験する干渉リンクの状態によって時間及び周波数領域上で任意の個数に分けることができる。ここで、干渉リンクは、端末が周辺基地局、周辺フェムトセル又は周辺中継器などから干渉を受ける経路を意味する。

次に、端末が中継器から干渉を受ける場合を例に挙げて端末がチャネル情報を測定する方法について説明する。

中継器は、基地局のサービス範囲拡大及びスループット向上のために導入された。しかし、従来の基地局のサービス範囲内部に追加される中継器は、更なる干渉を起こし得る。特に、中継器のサービス範囲付近に位置しながら中継器からサービスを受けない端末は、中継器から多くの干渉を受ける。また、端末に隣接した中継器のダウンリンク信号送信可否によって端末が経験する干渉リンクの構成及び状態が変わる。

中継器には、同一周波数帯域の同一時点で送信及び受信を同時に行えない半２重（Ｈａｌｆ−ｄｕｐｌｅｘ）形態の中継器と、送信及び受信を同時に行える全２重（Ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）形態の中継器とがある。全２重形態の中継器は、自己干渉を起こすため、費用の側面で望ましくない場合がある。したがって、中継器は、特定サブフレームにおいて基地局が送信するダウンリンク信号を受信するために、該当のサブフレームでは送信を中断することが望ましい。これは、中継器が該当のサブフレームを空白（ｂｌａｎｋ）にすることと解釈することができる。該当のサブフレーム全体が空白になり、一切の信号が送信されない場合もあり、該当のサブフレームのうち前部分の一部の時間の間には中継器が中継器に接続された各端末のためのダウンリンク制御信号を送信し、該当のサブフレームのうち後部分を空白にすることもできる。中継器は、空白になった部分で基地局からダウンリンク信号を受信する。本発明の実施例では、半２重形態の中継器方式が適用されたシステムについて説明する。

半２重方式が適用された場合、中継器のダウンリンク信号送信可否によって中継器のサービス範囲の周辺にある端末が経験する干渉リンクの構成及び状態が変わる。したがって、干渉リンクの変化によって端末が使用する周波数及び時間領域が複数の領域に分けられ、端末は複数の領域のそれぞれのチャネル情報を生成する。

図１０は、端末が中継器によって干渉を受ける状況を示した図である。

図１０の（ａ）は、端末の周辺に存在する二つの中継器がダウンリンク信号を送信する場合を示し、図１０の（ｂ）は、端末の周辺に存在する二つの中継器が基地局から信号を受信する場合を示し、図１０の（ｃ）は、中継器２はダウンリンク信号を送信し、中継器３は基地局から信号を受信する場合を示し、図１０の（ｄ）は、中継器３はダウンリンク信号を送信し、中継器２は基地局から信号を受信する場合を示す。

図１０の（ａ）のように、端末１（ＵＥ１）周辺の各中継器が、自分がサービスする各端末にダウンリンク信号を送信するとき、端末１は最も多くの干渉を受ける。そして、図１０の（ｂ）のように、端末１（ＵＥ１）周辺の各中継器が基地局１（ｅＮＢ１）から信号を受信するとき、端末は干渉を最も少なく受ける。これは、中継器が基地局１から受信する信号と端末が基地局１から受信する信号が多重化されているためである。

図１０の（ａ）及び（ｂ）のように、端末周辺の各中継器が、同時に自分がサービスする各端末にダウンリンク信号を送信し、同時に基地局１から信号を受信する場合は、端末が使用する周波数及び時間領域は２個の領域に分けることができる。

すなわち、端末が使用する周波数及び時間領域は、端末周辺の各中継器が、自分がサービスする各端末にダウンリンク信号を送信するサブフレームと、端末周辺の各中継器が基地局１から信号を受信するサブフレームとに分けることができる。

図１０の（ｃ）及び（ｄ）のように、端末周辺の各中継器が基地局１から信号を受信する時点が異なる場合、端末が使用する周波数及び時間領域は、端末周辺の各中継器が基地局１から信号を受信する時点によって２個以上の領域に分けることができる。

図１１は、本発明の実施例によって端末が使用する周波数及び時間領域が２個の領域に分けられた場合を示した図である。

図１０の（ａ）及び（ｂ）のように、端末周辺の各中継器が、同時に自分がサービスする各端末にダウンリンク信号を送信し、同時に基地局１から信号を受信する場合、図１１のように、端末が使用する周波数及び時間領域は２個の領域に分けることができる。

現在論議されている高度ＬＴＥ（ＬＴＥ―Ａ）システムでは、特定サブフレームは、基地局が中継器に信号を送信するバックホール送信に使用できないように定められている。例えば、ＦＤＤシステムでは、基地局は、サブフレームインデクスが０、４、５、９であるサブフレームにおいて中継器にバックホール送信を行えず、ＴＤＤシステムでは、サブフレームインデクスが０、１、５、６であるサブフレームにおいてバックホール送信を行えない。

中継器は、基地局がバックホール送信に使用しない各サブフレーム（すなわち、図１１で斜線が付けられた領域のサブフレーム）において自分がサービスする各端末にダウンリンク信号を送信する。したがって、バックホール送信に使用できないサブフレームで中継器の周辺にあるが、該当の中継器からサービスを受けない端末は大きな干渉を受けるようになる。

したがって、ＦＤＤシステムの場合、端末が使用する周波数及び時間領域はサブフレーム０、４、５、９とサブフレーム１、２、３、６、７、８とに分けることができる。そうすると、端末は、サブフレーム０、４、５、９に対するチャネル状態情報を生成し、サブフレーム１、２、３、６、７、８に対するチャネル状態情報を生成して基地局に送信することができる。

サブフレーム１、２、３、６、７、８のチャネル状態情報は、サブフレーム０、４、５、９のチャネル状態情報より良いので、従来技術のようにサブフレーム０〜９のチャネル情報を一つのチャネル情報として生成して基地局に送信すると、システムの性能が低下する。したがって、本発明の実施例のように、サブフレーム１、２、３、６、７、８のチャネル状態情報とサブフレーム０、４、５、９のチャネル状態情報とをそれぞれ生成して送信すると、基地局は、サブフレーム１、２、３、６、７、８ではより高いＭＣＳでデータを送信する。このとき、端末は、サブフレーム１、２、３、６、７、８のチャネル状態の平均値と、サブフレーム０、４、５、９のチャネル状態の平均値とを基地局に送信することもでき、又は、該当の各領域（すなわち、図１１で斜線が付けられた領域及び残りの領域）においてサブフレーム単位でチャネル状態情報を生成して基地局に送信することもできる。

端末が使用する周波数及び時間領域の区分基準は、一つのセル内のすべての端末に同一に設定してもよいし、セル内部の区域によって又は端末それぞれによって異なる形で設定してもよい。

図１２は、端末が使用する周波数及び時間領域の区分基準がセル内部の区域によって異なる形で設定される場合を示した図である。

セルが多くの区域に分けられ、各区域別に中継器のバックホール送信時点が異なるとき、図８のように、セル内部の区域によって端末が使用する周波数及び時間領域の区分基準を異なる形で設定することができる。

本発明の実施例では、端末が中継器によって干渉を受ける場合を例に挙げて説明したが、本発明がこれに限定されることはない。本発明は、フェムトセル、協調通信技術などの理由で、時間、周波数によって端末が経験する干渉リンクの構成及び状態が変わるすべての場合に適用することができる。

図１３は、端末が二つのノードから影響を受ける場合を示した図である。

図１３のように、二つのノードから影響を受け、時間及び周波数によって端末が経験する干渉リンクの状態が異なる場合、端末は、時間及び周波数領域を複数の領域に分け、複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を基地局に送信することができる。

端末は、複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を基地局に送信する。このとき、端末は、生成された各チャネル状態情報を基地局にすべて送信することもでき、選択的に送信することもできる。

端末が複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報をすべて送信する場合、端末は、基地局から指定された時点に複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を送信する。例えば、基地局が端末に知らせたＣＱＩ送信周期が５個のサブフレームで、オフセットが０であると、端末は、サブフレーム０、５で複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報を送信する。

端末は、複数の領域のそれぞれに対する各チャネル情報のうち一つのチャネル状態情報を代表値として設定し、残りのチャネル情報は代表値との差の形態で送信することもできる。

そして、端末は、基地局又は端末の設定によって複数の領域のそれぞれに対するチャネル状態情報のうち一部のみを選択的に送信することもできる。基地局がチャネル状態情報を受信しようとする領域を端末に知らせることもでき、端末がサービスを受けようとする領域又はサービスが可能な領域のチャネル状態情報のみを選択的に送信することもできる。

端末が使用する周波数及び時間領域がどのように分けられるかを示す領域区分情報は、基地局が端末に知らせてもよいし、端末及び基地局が予め知っていてもよい。

次に、基地局が端末に領域区分情報を知らせる場合における本発明の実施例に係るチャネル状態情報送信方法を図１４を参照して説明する。

図１４は、基地局が端末に領域区分情報を知らせる場合における本発明の実施例に係るチャネル情報送信方法を示した図である。

図１４に示したように、端末は、通信中の基地局及び周辺ノードからチャネル状態を測定し、チャネル状態情報（例えば、参照信号受信電力、以下、ＲＳＲＰという）を基地局に送信する（Ｓ１４１０）。そうすると、基地局は、受信したチャネル状態情報を用いて端末に干渉を与える周辺ノードを知ることができ、端末に干渉を与える周辺ノードがダウンリンク信号を送信するサブフレームであることを把握して領域区分情報を生成する（Ｓ１４２０）。

基地局は、生成した領域区分情報を端末に送信する（Ｓ１４３０）。領域区分情報は、システム具現方法によって多様な形態になり得る。一例として、多様な領域区分パターンを予め設けた後、基地局が予め定めた各パターンのうち端末が使用するパターンを知らせることができる。他の例として、時間や周波数領域を分ける単位、例えば、各サブフレームや資源ブロックを具体的に指定できるビットマップ形態にもなり得る。

端末は、領域区分情報によって複数の領域に対するチャネル情報を生成し（Ｓ１４４０）、これを基地局に送信する（Ｓ１４５０）。

以上説明した各方法は、端末が経験する干渉リンクの構成及び状態が変わる時間、周波数領域を基地局が区分する方式である。すなわち、端末周辺の中継セル又はフェムトセルなどのマイクロセルが端末に干渉を起こす特定時間、周波数領域をマクロセルの基地局が把握できる場合に適用することができる。

以下では、多くの種類のフィードバック生成のために区分される時間、周波数領域を端末が直接区分し、区分される時間、周波数領域に対してそれぞれ領域区分情報を生成して自分の基地局に送信する方法を説明する。このように、端末が直接領域を区分する方法は、端末に干渉を与えるマイクロセルがダウンリンク送信に使用する資源情報をマクロセルが知らない場合にも適用することができる。

図１５は、端末によるチャネル状態情報の送信方法の一例を示す図である。

端末が干渉リンクの構成及び状態が変わる領域を直接区分する一つの方法として、端末が干渉の大きさをサブフレームや資源ブロック別に測定し、その大きさの変化によって領域を区分することができる。チャネルの変化による干渉の大きさの変化と、干渉リンクの構成及び状態変化による干渉の大きさの変化とは明確に区分できないことがあるが、一例として、特定のしきい値水準を超える干渉の大きさの急激な変化によって二つのフィードバック生成領域を区分することができる。

端末が干渉リンクの構成及び状態が変わる領域を直接区分する他の方法として、周辺マイクロセルが送信する制御情報を端末が直接受信して知ることができる。図１５と関連した説明で、端末２の立場でノード１が周辺マイクロセル（例えば、フェムトセル、中継器）であり、ノード２がマクロセルであると仮定して説明する。

マイクロセルが送信する制御情報は、同報形態で送信したり、特定物理チャネルを介して送信したりすることができる。制御情報が同報される場合、マイクロセルからサービスを受けない端末（すなわち、端末２）も受信できるようにシステム情報などの形態で半静的（ｓｅｍｉ―ｓｔａｔｉｃ）に送信することができる。マイクロセルの制御情報が端末に割り当てられた特定物理チャネルを介して送信される場合、同報される形態より動的にフィードバック情報を生成することができる。

物理チャネルを用いる一例として、端末２は、特定無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）によってマスキングされているＰＤＣＣＨを復号し、その内部にある資源割り当て情報などを取得したり、特定ＲＮＴＩでマスキングされているＰＤＣＣＨを復号し、スケジュールされたＰＤＳＣＨの内部にある情報を取得したりすることができる。上記特定ＲＮＴＩは、セル間協調のための同報用ＲＮＴＩとして規定することができ、必要に応じて、マクロセル又はマイクロセルが上記目的で使用するＲＮＴＩを各端末に知らせることができる。

マイクロセルが送信する制御情報には、ダウンリンク送信に使用する資源割り当て情報を含むことができ、該当の資源で使用されるＰＭＩ情報も含むことができる。端末２が受信した制御情報がマイクロセルの資源割り当て情報だけを含む場合、端末２は、マイクロセルがダウンリンク送信に使用する資源とダウンリンク送信に使用しない資源とによって、フィードバックを生成する領域を区分することができる。端末２が受信した制御情報がマイクロセルの資源割り当て情報及びＰＭＩをすべて含む場合、マイクロセルが該当のＰＭＩを使用することによって発生する干渉の影響を最小化できるように端末２が自分のＰＭＩを決定し、決定されたＰＭＩ及びマイクロセルの資源使用有無によって区分された領域別に多くの種類のフィードバックを生成することができる。

このように、端末２が干渉リンクの構成及び状態が変わる領域を直接区分し、該当の領域区分情報を生成した後、各資源領域別にフィードバックを生成して基地局に送信することができる。このとき、基地局が領域による多様なフィードバックを区分できるように、領域区分情報を多様なフィードバックと同時に又は別個に基地局に送信することができる。上記各動作を行う過程で必要な追加要素、すなわち、領域別に生成された多様なフィードバックを互いに区分されるように基地局に送信する方法、端末が基地局に領域区分情報を伝達する周期、端末が生成する領域区分情報の形態などは、上述した内容をそのまま用いることができる。

端末がチャネル情報を推定する領域が二つ以上に区分される場合、別個の領域に対するチャネル状態情報を報告するのに活用する資源の量を別個の量に設定することが望ましい場合がある。例えば、端末が資源領域１では低い隣接セル干渉を経験する一方、資源領域２では高い隣接セル干渉を経験する場合、端末は、資源領域１を介してサービスを受けることが効果的であり、資源領域２は、端末のトラフィックが非常に多いか、セル内に他のユーザが存在しないときのように例外的な場合だけに使用することが望ましい。この場合、低い隣接セル干渉がある資源領域１は頻繁に使用されるため、より正確なチャネル状態情報を伝達するためにより多くの量の資源をチャネル状態報告に使用し、高い隣接セル干渉のある資源領域２に対してはより少ない量の資源を活用すると、制限された資源を活用しながらもチャネル状態情報の報告を効率的に行うことができる。

本発明では、上述したように、別個の資源領域に対するチャネル状態情報を報告する場合、別個の量の資源を活用する方式を提案する。説明の便宜上、資源領域は、隣接セル干渉の低い第１の優先順位資源領域と、隣接セル干渉の高い第２の優先順位資源領域とに区分されると仮定する。一例として、特定端末が無線中継器と隣接している場合、該当の隣接無線中継器が基地局からバックホール信号を受信するために自分の送信を中断するサブフレームは優先資源領域になり、該当の隣接無線中継器が自分の信号を送信するサブフレームが第２の優先順位資源領域になり得る。しかし、本発明はこれに限定されず、より多くの数の資源領域が存在する場合にも同様に適用可能である。

以下では、端末が第１の優先順位資源領域と第２の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告とを異なる形で送信する具体的な方法を説明する。

端末は、第１の優先順位資源領域のチャネル状態を絶対ＣＱＩとして表し、第２の優先順位資源領域のチャネル状態は、第１の優先順位資源領域のチャネル状態の絶対ＣＱＩとの差分値（ΔＣＱＩ）として基地局に送信することができる。

一般に、差分値は、より少ない数のビットを割り当ててチャネル状態を表示することが可能である。したがって、第２の優先順位資源領域がより高いセル間干渉を有するため、第１の優先順位資源領域に対するチャネル状態の絶対値との差分値はいずれも０より小さいか、同一の値を有するように設計することができる。また、上記差分値は、いくつかの特殊な値を有することがあるが、第１の優先順位資源領域と第２の優先順位資源領域との間に有効な差がないことを知らせる値（すなわち、ΔＣＱＩ＝０）又は第１の優先順位資源領域と第２の優先順位資源領域との干渉差が非常に激しいために、第２の優先順位資源領域では有効な信号送信が不可能であることを知らせる値（すなわち、ΔＣＱＩ＝−∞）がその例である。このような二つのＣＱＩ値は、一つの物理報告チャネル（例えば、一つのＰＵＣＣＨ）上で別個の位置のビットを使用する方式によって多重化することができる。

次に、端末は、第１の優先順位資源領域のチャネル状態には、より細密な単位で量子化されたＣＱＩ値を使用し、第２の優先順位資源領域のチャネル状態には、より緩い単位で量子化されたＣＱＩ値を使用することができる。例えば、第１の優先順位資源領域においてＣＱＩ値の１ビットの変化が意味する信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ）（又はＭＣＳレベル）の変化幅は、第２の優先順位資源領域においてＣＱＩ値の１ビットの変化が意味する幅より小さく設定することができる。

次に、端末が第１の優先順位資源領域及び第２の優先順位資源領域に対するチャネル状態情報を送信する周期について説明する。端末は、第１の優先順位資源領域のチャネル状態は周期的に基地局に報告し、第２の優先順位資源領域のチャネル状態は非周期的に基地局に報告することができる。例えば、端末は、第１の優先順位資源領域のチャネル状態を周期的ＰＵＣＣＨフィードバックを介して頻繁な周期で（例えば、１０ｍｓごとに１回）報告する一方、第２の優先順位資源領域のチャネル状態を非周期的ＰＵＳＣＨフィードバックを介して必要ごとに（例えば、第２の優先順位資源領域に該当の端末をスケジュールすべき必要があるときごとに）報告することができる。

第１の優先順位資源領域に対する周期的ＰＵＣＣＨフィードバックを送信する時点と第２の優先順位資源領域に対する非周期的ＰＵＳＣＨフィードバックを送信する時点とが重なる場合、端末は、二つのフィードバックを多重化してすべて送信したり、一つの資源領域に対するチャネル状態のみを報告し、残りの資源領域に対する報告は省略したりすることができる。一つフィードバックだけを送信する場合、端末が非周期的ＰＵＳＨフィードバックを送信するように設定することができる。そして、端末が報告すべきチャネル状態フィードバックの優先順位を、基地局が上位階層信号を介して知らせることができる。

次に、端末に割り当てられたフィードバック資源を使用する方法について説明する。図１６は、端末が割り当てられたフィードバック資源を使用する方法の一例を示した図である。

端末は、周期的に割り当てられた一つのフィードバック資源を二つの資源領域に対する報告に交互に活用し、その活用頻度を優先順位の高い資源領域でより高くする方式を使用することができる。例えば、端末にＰ個のサブフレームごとに１回ずつチャネル状態を報告できる周期的ＰＵＣＣＨフィードバック資源が割り当てられている場合、端末は、第１の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告をＮ回行った後、第２の優先順位資源領域に対するチャネル状態を（Ｎ＋１）×Ｐ個のサブフレーム単位で１回基地局に報告することができる。図１６では、Ｎ＝３である場合を例に挙げた。端末は、二つの資源領域のチャネル状態報告頻度数と反復的に報告する動作の開始時点とを基地局から上位階層信号通知を介して知ることができる。

別個の資源領域に対するチャネル状態報告において、別個の量の資源を活用する方法の他の実施例として、端末が資源領域ごとにチャネル状態報告周期を独立的に有し、別個の資源領域に対するチャネル状態報告時点が重なる場合、一つの資源領域に対するチャネル状態だけを報告し、残りの資源領域に対する報告は省略することができる。一方、一つの資源領域に対するチャネル状態報告だけを省略し、残りの領域に対するチャネル状態を多重化して一度に送信することができる。

端末が一つの資源領域に対するチャネル状態だけを報告する場合、周期が最も長いチャネル状態報告を送信するように規則を設定することができる。チャネル状態報告時点が重なる場合、報告すべき優先順位を基地局が上位階層信号を介して端末に知らせることができる。例えば、端末に周期的ＰＵＣＣＨフィードバック資源が割り当てられており、第１の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告周期は５ｍｓに、第２の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告周期は２０ｍｓに設定された場合、２０ｍｓごとに二つの領域に対するチャネル状態を同時に送信すべき場合が発生する。このとき、最も長い周期の報告のみを行うように規則が定められた場合、端末は、第１の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告は省略し、周期がより長い第２の優先順位資源領域に対するチャネル状態報告を該当する周期的ＰＵＣＣＨフィードバック資源に割り当てて基地局に送信することができる。

一方、端末が一つ資源領域に対するチャネル状態報告を省略する場合、周期が最も短いチャネル状態報告を捨てるように規則を設定したり、省略すべき優先順位を基地局が上位階層信号通知を介して端末に知らせたりすることができる。

次に、端末が資源領域別にＣＱＩを異なる形で生成して基地局に送信する方法について説明する。

端末がＣＱＩを生成する過程で使用する各パラメータのうち上位階層信号通知を介して設定される値を資源領域によって異なる値に設定し、これを端末に信号通知することによって、端末が資源領域別に独立的にＣＱＩを生成することができる。

基地局は、ダウンリンク送信時に使用されるダウンリンク送信資源要素当たりエネルギ（ＥＰＲＥ）を決定するが、このとき、ＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとセル別に特定されるセル特定ＲＳ（すなわち、ＣＲＳ）ＥＰＲＥとの比率がＯＦＤＭシンボルインデクスによってρ_A及びρ_Bと表現され、この値は、端末特定で決定される。端末は、ＣＱＩを生成する過程で基地局が設定したρ_A及びρ_Bの値を仮定してＣＱＩを生成する。このとき、ρ_Aは、ＣＲＳが存在しないＯＦＤＭシンボルインデクスで使用されるＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとＣＲＳ ＥＰＲＥの比率をいう。ρ_Bは、ＣＲＳが存在するＯＦＤＭシンボルインデクスで使用されるＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとＣＲＳ ＥＰＲＥとの比率をいう。ρ_Aは、次の式１、式２のように示すことができる。

（式１）
ρ_Ａ＝Ｐ_Ａ ＋ Δ_{ｏｆｆｓｅｔ} ＋ １０ｌｏｇ_１０（２） ［ｄＢ］

式１は、端末が４個のセル特定アンテナポートを有して送信モード２（ＰＤＳＣＨの送信方式における送信ダイバシチ）又は送信モード３（ＰＤＳＣＨの送信方式において関連ＲＩが１である場合は送信ダイバシチ、そうでない場合は長遅延ＣＤＤ（ｌａｒｇｅ ｄｅｌａｙ ＣＤＤ：ＬＤ―ＣＤＤ）で構成され、関連したＲＩが１である場合、すべての変調方式に対して適用される値である。

（式２）
ρ_Ａ ＝ Ｐ_Ａ ＋ Δ_{ｏｆｆｓｅｔ} ［ｄＢ］

式２は、式１と異なる送信モードの場合にすべての変調方式及び階層の数に対して適用される。

上記式１及び式２において、Ｐ_Aは、端末別に特定されるパラメータであって、基地局から上位階層信号通知を介して端末に送信され、Δ_offsetは、基地局の上位階層信号通知によって構成されるｎｏｍＰＤＳＣＨ―ＲＳ―ＥＰＲＥ―ｏｆｆｓｅｔパラメータとして与えられる値である。

次の表４は、ＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとセル特定ＲＳ ＥＰＲＥのと比率がシンボルインデクスによってρ_A又はρ_Bに区分されるとき、これを区分する一つのスロット内でのＯＦＤＭシンボルインデクスを示した表である。

上記表４を参照すると、正規ＣＰを使用し、アンテナポートが４個である場合、一つのスロット内でＣＲＳが存在しないＯＦＤＭシンボルインデクス２、３、５、６に該当するシンボルでのＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとセル特定ＲＳ ＥＰＲＥとの比率はρ_Aになり、一つのスロット内でＣＲＳが位置するＯＦＤＭシンボルインデクス０、１、４に該当するシンボルでのＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとセル特定ＲＳ ＥＰＲＥとの比率はρ_Bになる。

上述したように、上記式１又は式２におけるオフセット値は、基地局によって資源領域に従って異なる値に設定することができ、基地局がこれを端末に知らせると、端末は、該当の資源領域に対応するオフセット値を反映してチャネル状態情報（例えば、ＣＱＩ）を生成することができる。以下では、端末が資源領域別にオフセット値を用いてＣＱＩを生成する方法について説明する。ここで、オフセット値とは、端末が、基地局が設定したρ_A又はρ_B値を用いてＣＱＩを生成する過程で、上記式１又は式２でρ_A値を求めるために必要なオフセット値をいう。すなわち、オフセット値は、基地局の上位階層信号通知によって構成されるｎｏｍＰＤＳＣＨ―ＲＳ―ＥＰＲＥ―ｏｆｆｓｅｔパラメータとして与えられる値である。ここでも同様に、ρ_Aは、ＣＲＳが存在しないＯＦＤＭシンボルインデクスで使用されるＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとＣＲＳ ＥＰＲＥとの比率をいい、ρ_Bは、ＣＲＳが存在するＯＦＤＭシンボルインデクスで使用されるＰＤＳＣＨ ＥＰＲＥとＣＲＳ ＥＰＲＥとの比率をいう。

＜ＣＱＩを生成する方法の第１の実施例＞

隣接セル干渉の大きさによって又は基地局間協調方式に従って全体のシステム資源が時間領域で区分されたとき、基地局は、区分された各資源領域別にオフセット値を異なる値に設定することができる。例えば、基地局は、全体のシステム資源を隣接セル干渉の大きさによって干渉の激しい各サブフレームと干渉の弱い各サブフレームとに区分し、相対的に干渉の弱い各サブフレームではオフセット値を高く設定し、チャネル推定によって得たＣＱＩより高いＣＱＩを生成することができる。すなわち、基地局は、端末に設定するオフセット値を決定する過程においてＣＱＩが生成されるサブフレーム番号を更に考慮することができる。このような一連の動作を介して、実際に端末が経験する干渉より悲観的（ｐｅｓｓｉｍｉｓｔｉｃ）に設定されたＣＱＩ及びランク情報を補正し、端末の性能を高めることができる。

セル間干渉を減少させるための基地局間協調方式に従って全体のシステム資源が周波数領域で区分されたとき、基地局は、周波数領域で区分された資源ブロック（ＲＢ）、副帯域（ｓｕｂｂａｎｄ）、コンポーネントキャリアに応じて別個のオフセット値を設定することができる。基地局は、このような動作のために各資源領域別に適用される新しいオフセット値を定義することができ、端末に各資源領域別に適用される該当のオフセット値を上位階層信号通知などを介して知らせることができる。端末は、基地局から上位階層信号通知などを介して受信した周波数資源領域別に設定されたオフセット値を用いてチャネル状態情報を生成することができる。

＜ＣＱＩを生成する方法の第２の実施例＞

基地局は、ＣＱＩ報告モードによってオフセット値を異なる値に設定することができる。例えば、基地局は、端末がＰＵＣＣＨを介して送信する周期的なＣＱＩ報告モードでのオフセット値とＰＵＳＣＨを介して送信する非周期的なＣＱＩ報告モードでのオフセット値とを異なる値に設定することができる。

マクロセルからサービスを受けるが、隣接した中継器、フェムトセルなどのマイクロセルから激しい干渉を受ける端末、又は、マイクロセルからサービスを受けるが、特定資源領域でマクロセルから激しい干渉を受ける端末に対して、資源領域別にＣＱＩ生成に使用されるオフセット値を異なる値に設定する方法を適用すると、より正確なＣＱＩ生成と基地局への送信が可能になる。

端末は、区分された資源領域別にチャネル及び干渉測定を独立的に行った場合は、各資源領域別にＣＱＩを生成するとき、基地局が各資源領域別に異なる値に設定したオフセット値を使用することができる。また、端末が既存の方式のように資源領域の区分なしにチャネル及び干渉測定を行った場合も、実際にＣＱＩを生成して報告する過程で、基地局が資源領域別、ＣＱＩ報告モード、又はＣＱＩフィードバック資源などによって異なる値に設定したオフセット値を使用することができる。この場合、基地局が異なる値に設定したオフセット値は、別個の資源領域に適用することができる。

例えば、基地局が端末に二つのオフセット値（第１のオフセット値及び第２のオフセット値）を適用することを知らせた場合、端末は、特定サブフレームに送信するＣＱＩには第１のオフセット値を適用し、他のサブフレームに送信するＣＱＩには第２のオフセット値を適用することができる。また、図１６のように端末が特定周期ごとに異なるＣＱＩを交互に送信する場合、一般には第１のオフセット値を適用し、特定周期になると、第２のオフセット値を適用することができる。

他の例として、周期的ＣＱＩ報告モードでは第１のオフセット値を適用し、非周期的ＣＱＩ報告モードでは第２のオフセット値を適用することができる。

更に他の例として、二つに分けられた資源領域別にチャネル状態報告周期を独立に第１の周期及び第２の周期とし、第１の周期で報告するＣＱＩには第１のオフセット値を適用し、第２の周期で報告するＣＱＩには第２のオフセット値を適用することができる。二つのＣＱＩの報告時点が重なる場合は、ＣＱＩの優先順位に従ってオフセット値も優先順位を有して適用され、基地局は、優先順位を上位階層信号を介して端末に知らせることができる。

上述したように、二つの種類のオフセット値を用いてＣＱＩを生成する場合、一つは、セル間干渉が激しい特定資源領域のＣＱＩを生成するために使用し、他の一つは、残りのセル間干渉が激しくない資源領域のＣＱＩを生成するために使用することができる。したがって、基地局は、第１のオフセット値と第２のオフセット値を一定水準以上の差を有するように決定することができ、特定オフセット値を設定し、端末が該当のオフセットを適用する資源領域では有効な信号送信がないという意味として解釈することもできる。

このように、資源領域の区分なしにチャネル及び干渉測定を行う場合、基地局は、協調などの目的で資源領域を区分し、これによって多数のオフセット値を端末に設定しなければならないが、端末の立場では、上位階層信号によって設定されたオフセット値に従ってＣＱＩを生成すればよいため、既存の３ＧＰＰ ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ８のチャネル測定及びＣＱＩ生成方式をそのまま使用できるという長所がある。

図１７は、本発明に係る信号送受信装置５０の各構成要素を示すダイヤグラムである。

図１７を参照すると、信号送受信装置５０は、端末又は基地局などであってよい。信号送受信装置５０は、プロセッサ５１、メモリ５２、無線周波数ユニット（ＲＦユニット）５３、表示ユニット５４、及びユーザインタフェースユニット５５を含む。

無線インタフェースプロトコルの各階層は、プロセッサ５１内で具現される。プロセッサ５１は、制御プレーン及びユーザプレーンを提供する。各階層の機能は、プロセッサ５１内で具現することができる。メモリ５２は、プロセッサ５１に接続され、オペレーティングシステム、アプリケーション及び一般ファイルを記憶する。

表示ユニット５４は、多様な情報を表示し、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などのよく知られた部品で構成することができる。

ユーザインタフェースユニット５５は、キーパッド、タッチスクリーンなどのよく知られたユーザインタフェースの組み合わせで構成することができる。

ＲＦユニット５３は、プロセッサ５１に接続されて無線信号を送受信することができる。ＲＦユニット５３は、送信モジュール（図示せず）と受信モジュール（図示せずと）に区分することもできる。プロセッサ５１は、チャネル状態測定モジュール（図示せず）及びチャネル状態情報生成モジュール（図示せず）を含んでいる。

端末とネットワークとの間の無線インタフェースプロトコルの各階層は、通信システムでよく知られた開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルの下位３個の階層に基づいて第１階層（Ｌ１）、第２階層（Ｌ２）、及び第３階層（Ｌ３）に分類することができる。物理階層は、第１階層に属し、物理チャネルを介して情報送信サービスを提供する。無線資源制御（ＲＲＣ）階層は第３階層に属し、端末とネットワークとの間の各制御無線資源を提供する。端末及びネットワークは、ＲＲＣ階層を介して各ＲＲＣメッセージを交換する。

以上説明した各実施例は、本発明の各構成要素と各特徴とが所定形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素又は特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の各実施例で説明される各動作の順序は変更可能である。一つの実施例の一部の構成又は特徴は他の実施例に含ませたり、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項を含ませたりすることが可能であることは自明である。

本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例に係る無線通信システムでのチャネル状態情報送信方法は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、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具現することができる。

ファームウェア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例に係る無線通信システムでのチャネル状態情報送信方法は、以上説明した機能又は各動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納されてプロセッサによって駆動され得る。上記メモリユニットは、上記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によって上記プロセッサとの間でデータを交換することができる。

本発明がその技術的思想及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化され得ることは、当業者にとって自明である。したがって、上記の詳細な説明は、すべての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならず、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明に係る無線通信システムでのチャネル状態情報送信方法は、３ＧＰＰ ＬＴＥ、ＬＴＥ―Ａシステム、及び他のシステムに適用可能である。

Claims (8)

1. 無線通信システムにおいてユーザ装置（ＵＥ）がチャネル状態情報（ＣＳＩ）報告を送信する方法であって、
   ＣＳＩ測定が要求されるＣＳＩサブフレームセットに関連する情報を進化ノードＢ（ｅＮＢ）から受信するステップであって、該ＣＳＩサブフレームセットは、前記ＵＥに対して構成され、第１のＣＳＩサブフレームセットと第２のＣＳＩサブフレームセットは、時間領域でオーバラップしないよう構成される、ステップと、
   前記情報に基づいて前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対する第１のＣＳＩ測定を実行するステップと、
   前記情報に基づいて前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対する第２のＣＳＩ測定を実行するステップと、
   前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対する第１のＣＳＩ報告と前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対する第２のＣＳＩ報告とを別個に前記ｅＮＢに送信するステップと、
   を有し、
   前記第１のＣＳＩサブフレームセットの周波数領域は、前記第２のＣＳＩサブフレームセットの周波数領域と同じであり、
   前記第１のＣＳＩ報告は、第１のチャネル品質指示子（ＣＱＩ）及び第１のプリコーディング行列インデクス（ＰＭＩ）を含み、
   前記第２のＣＳＩ報告は、第２のＣＱＩ及び第２のＰＭＩを含む、方法。
2. 前記第１のＣＳＩ報告または前記第２のＣＳＩ報告は、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）または物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を介して送信される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対応する第１のオフセット値を用いて前記第１のＣＳＩ報告を生成するステップと、
   前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対応する第２のオフセット値を用いて前記第２のＣＳＩ報告を生成するステップと、を更に有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のＣＳＩサブフレームセットは、サブフレームインデックス０、４、５、９に対応するサブフレームを有し、前記第２のＣＳＩサブフレームセットは、サブフレームインデックス１、２、３、６、７、８に対応するサブフレームを有する、請求項１に記載の方法。
5. 無線通信システムにおいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）報告を送信するユーザ装置（ＵＥ）であって、
   ＣＳＩ測定が要求されるＣＳＩサブフレームセットに関連する情報を進化ノードＢ（ｅＮＢ）から受信するよう構成された受信モジュールであって、該ＣＳＩサブフレームセットは、前記ＵＥに対して構成され、第１のＣＳＩサブフレームセットと第２のＣＳＩサブフレームセットは、時間領域でオーバラップしないよう構成される、受信モジュールと、
   前記情報に基づいて前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対する第１のＣＳＩ測定を実行し、前記情報に基づいて前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対する第２のＣＳＩ測定を実行するよう構成されたプロセッサと、
   前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対する第１のＣＳＩ報告と前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対する第２のＣＳＩ報告とを別個に前記ｅＮＢに送信するよう構成された送信モジュールと、
   を備え、
   前記第１のＣＳＩサブフレームセットの周波数領域は、前記第２のＣＳＩサブフレームセットの周波数領域と同じであり、
   前記第１のＣＳＩ報告は、第１のチャネル品質指示子（ＣＱＩ）及び第１のプリコーディング行列インデクス（ＰＭＩ）を含み、
   前記第２のＣＳＩ報告は、第２のＣＱＩ及び第２のＰＭＩを含む、ユーザ装置。
6. 前記第１のＣＳＩ報告または前記第２のＣＳＩ報告は、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）または物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を介して送信される、請求項５に記載のユーザ装置。
7. 前記プロセッサは、
   前記第１のＣＳＩサブフレームセットに対応する第１のオフセット値を用いて前記第１のＣＳＩ報告を生成し、
   前記第２のＣＳＩサブフレームセットに対応する第２のオフセット値を用いて前記第２のＣＳＩ報告を生成するよう更に構成される、請求項５に記載のユーザ装置。
8. 前記第１のＣＳＩサブフレームセットは、サブフレームインデックス０、４、５、９に対応するサブフレームを有し、前記第２のＣＳＩサブフレームセットは、サブフレームインデックス１、２、３、６、７、８に対応するサブフレームを有する、請求項５に記載のユーザ装置。

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