KR101525057B1 - Ｍｉｍｏ 방식의 이동체 통신시스템에 있어서의 가중계수 통지방법, 및 이 방법의 사용에 적합한 기지국 및 유저장치 - Google Patents

Ｍｉｍｏ 방식의 이동체 통신시스템에 있어서의 가중계수 통지방법, 및 이 방법의 사용에 적합한 기지국 및 유저장치 Download PDF

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Abstract

개시되는 유저장치는, 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 유저장치에 있어서, 기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)를 무선전파 상황에 따라서 생성하는 PMI 생성부; 상기 PMI를 입력하고, 소정의 지연시간의 경과 후에, 해당 PMI를 출력하는 지연회로; 상기 지연회로로부터 상기 PMI를 입력하고, 입력한 PMI를 저장하는 축적부; 및, 상기 기지국으로부터의 신호에 대해서, 상기 축적부에 저장되는 PMI를 사용하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정부;를 구비한다.

Description

ＭＩＭＯ 방식의 이동체 통신시스템에 있어서의 가중계수 통지방법, 및 이 방법의 사용에 적합한 기지국 및 유저장치 {METHOD FOR REPORTING WEIGHT COEFFICIENT IN MIMO MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND BASE STATION AND USER DEVICE APPROPRIATE FOR USE OF THE METHOD}
본 발명은, MIMO(Multi Input Multi Output) 방식의 이동체 통신시스템에 관한 것으로, 상세하게는, MIMO 방식에 있어서의 가중계수의 통지방법, 및 이 방법의 사용에 적합한 기지국 및 유저장치에 관한 것이다.
기지국과 유저장치의 사이에서 복수의 안테나를 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 통신방법이 알려져 있다. 이 방식에서는, 송신해야 하는 신호의 스트림을 복제함으로써 생성한 복수의 스트림에 대해서 각각에 대응한 가중계수를 승산해서 형성한 지향성 빔(directional beam)을 이용할 수 있으며, 전송신호의 품질이나 송신속도를 향상할 수 있다. 여기에서 사용되는 가중계수는, 프리코딩 벡터(Precoding Vector) 또는 프리코딩 매트릭스(Precoding Matrix)라 불린다.
상기의 방법에서는, 유저장치는, 공통참조신호(common reference signal)의 측정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 설정하고, 이 프리코딩 매트릭스의 내용을 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(Precoding Matrix Indicator:PMI) 정보를 생성하고, 생성한 PMI정보를 기지국으로 송신(피드백)한다. 이 피드백은, 상향 물리 제어채널(Physical Uplink Control Channel:PUCCH)을 사용하여 주기적으로 수행되거나, 기지국으로부터의 요구에 응답해서 상향 물리 공통채널(Physical Uplink Shared Channel:PUSCH)을 사용하여 수행된다. 또, PMI정보에는, 통신시스템에 허용되는 대역의 전체를 나타내는 광대역의 PMI(전대역 공통의 PMI)정보와, 대역 내의 서브밴드마다의 PMI(주파수 선택성 PMI)정보가 있다(예를 들어, 3GPP, R1-074820, "Investigation on PMI Indication Schemes for Single-User MIMO Precoding in E-UTRA Downlink"). 또한, 공통채널을 데이터채널이라고 하는 경우가 있다.
기지국은, 유저장치로부터 수신한 PMI정보를 이용하여, 유저장치로 송신해야 하는 신호를 처리하고, 해당 유저장치에 적합한 지향성 빔을 이용하여 그 신호를 송신한다. 이와 같이 PMI정보를 이용하는 방식에서는, 기지국 및 유저장치에 의해 PMI정보가 공유될 필요가 있으며, 무선전파 상황의 변화에 따라서 PMI정보가 갱신된 경우는, 갱신된 PMI정보도 또 양자의 사이에서 공유되어야 한다.
하지만, 무선전파 상황(radio propagation condition)에 따라서는, 기지국이, 유저장치로부터 피드백되는 PMI정보를 잘못해서 수신하여, PMI정보가 기지국과 유저장치와의 사이에서 공유되지 않는 경우도 있다. 이 경우에는, 기지국이, 피드백된 PMI정보와 다른 PMI정보를 사용하게 되어, 유저장치는, 자기가 피드백한 PMI정보와 다른 PMI정보로 처리된 신호를 수신하게 되기 때문에, 하향 공유채널을 적절히 처리할 수 없다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 예를 들어, 순회 용장 검사(cyclic redundancy check:CRC) 부호 등의 오류정정 부호를 이용하면, 기지국이, 유저장치로부터 피드백되는 PMI정보를 꽤 높은 확률로 정확하게 수신할 수 있게 된다.
그러나, 본 발명의 발명자들의 검토 결과, 피드백되는 PMI정보가 정확하게 수신되는 상황에 있어도, 사용되는 PMI정보가 기지국과 유저장치와의 사이에서 일치하지 않는 경우가 있다는 것이 판명되었다. 또, 기지국과 유저장치와의 사이에서, 보다 바람직한 PMI정보를 공유해야 하는 경우도 있다.
본 발명은, PMI정보의 피드백이 따르는 MIMO 방식의 통신에 있어서, PMI정보의 효과적인 사용을 촉진하는 방법, 및 이 방법의 사용에 바람직한 기지국 및 유저장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1의 형태는, 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 유저장치에 있어서, 기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)를 무선전파 상황에 따라서 생성하는 PMI 생성부; 상기 PMI를 입력하고, 소정의 지연시간의 경과 후에, 해당 PMI를 출력하는 지연회로; 상기 지연회로로부터 상기 PMI를 입력하고, 입력한 PMI를 저장하는 축적부; 및, 상기 기지국으로부터의 신호에 대해서, 상기 축적부에 저장되는 PMI를 사용하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정부;를 구비하는 유저장치를 제공한다.
본 발명의 제2의 형태는, 제1의 형태의 유저장치에 있어서, 상기 지연회로에 대해서, 상기 기지국으로부터 고(高) 레이어 시그널링을 통해서 상기 소정의 지연시간이 제공되는 유저장치를 제공한다.
본 발명의 제3의 형태는, 프리코딩을 이용하는 MIMO 방식의 이동통신시스템에 있어서의 기지국에 있어서, 유저장치로부터 상향 물리 제어채널을 사용하여 피드백된 제1의 PMI정보를 저장하는 제1의 축적부; 및, 상기 유저장치로부터 상향 물리 공유채널을 사용하여 피드백된 제2의 PMI정보를 저장하는 제2의 축적부;를 구비하는 기지국을 제공한다.
본 발명의 제4의 형태는, 제3의 형태의 기지국에 있어서, 제1의 PMI정보의 피드백과 상기 제2의 PMI정보의 피드백과의 전후를 판정하고, 판정의 결과에 기초하여, 상기 제1의 축적부에 저장되는 상기 제1의 PMI정보와 상기 제2의 축적부에 저장되는 상기 제2의 PMI정보 중 어느 하나를 선택하는 선택부;를 더 구비하는 기지국을 제공한다.
본 발명의 제5의 형태는, 제4의 형태의 기지국에 있어서, 선택부가, 상기 제1의 PMI정보의 피드백으로부터의 경과시간을 T1로 하고, 상기 제2의 PMI정보의 피드백으로부터의 경과시간을 T2로 했을 때에,
L＝aT1－bT2
단, 0＜a＜1, 0＜b＜1,
로 표현되는 L의 값이, 0 이상인 경우에 상기 제1의 PMI정보를 선택하고, 0보다 작은 경우에 상기 제2의 PMI정보를 선택하는 기지국을 제공한다.
본 발명의 제6의 형태는, 제3의 형태의 기지국에 있어서, 선택부가, 상기 제1의 PMI정보의 피드백에 사용된 제1의 채널의 제1의 채널품질정보와, 상기 제2의 PMI정보의 피드백에 사용된 제2의 채널의 제2의 채널품질정보와 비교해서, 비교의 결과에 기초하여, 상기 제1의 축적부에 저장되는 상기 제1의 PMI정보 및 상기 제2의 축적부에 저장되는 상기 제2의 PMI정보 중 어느 하나를 선택하는 기지국을 제공한다.
본 발명의 제7의 형태는, 프리코딩을 이용하는 MIMO 방식의 이동통신시스템에 있어서의 기지국에 있어서, 유저장치로부터 기지국으로의 비주기적인 PMI의 피드백이, 상기 유저장치로부터 상기 기지국으로의 주기적인 피드백의 시점을 포함하는 소정의 시간범위에 수행되도록, 상기 비주기적인 PMI의 피드백을 상기 유저장치에 대해서 요구하는 요구 조정부(request adjusting unit)를 구비하는 기지국을 제공한다.
본 발명의 제8의 형태는, 프리코딩을 이용하는 MIMO 방식의 이동통신시스템에 있어서의 통신방법에 있어서, 기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 PMI를 무선전파 상황에 따라서 생성하는 단계; 상기 PMI를, 소정의 지연시간의 경과 후에, 저장하는 단계; 및, 상기 기지국으로부터의 신호에 대해서, 저장된 PMI를 사용하여 채널 추정을 수행하는 단계;를 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제9의 형태는, 제8의 형태의 통신방법에 있어서, 기지국으로부터 고 레이어 시그널링을 통해서 상기 소정의 지연시간을 제공하는 단계를 더욱 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제10의 형태는, 프리코딩을 이용하는 MIMO 방식의 이동통신시스템에 있어서의 통신방법에 있어서, 유저장치로부터 상향 물리 제어채널을 사용하여 피드백된 제1의 PMI정보를 저장하는 단계; 및, 상기 유저장치로부터 상향 물리 공유채널을 사용하여 피드백된 제2의 PMI정보를 저장하는 단계;를 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제11의 형태는, 제10의 형태의 통신방법에 있어서, 제1의 PMI정보의 피드백과 상기 제2의 PMI정보의 피드백과의 전후를 판정하고, 판정의 결과에 기초하여, 상기 제1의 축적부에 저장되는 상기 제1의 PMI정보와 상기 제2의 축적부에 저장되는 상기 제2의 PMI정보 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제12의 형태는, 제11의 형태의 통신방법에 있어서, 제1의 PMI정보의 피드백으로부터의 경과시간을 T1로 하고, 상기 제2의 PMI정보의 피드백으로부터의 경과시간을 T2로 했을 때에,
L＝aT1－bT2
단, 0＜a＜1, 0＜b＜1,
로 표현되는 L의 값이, 0 이상인 경우에 상기 제1의 PMI정보를 선택하고, 0보다 작은 경우에 상기 제2의 PMI정보를 선택하는 단계를 더욱 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제13의 형태는, 제10의 형태의 통신방법에 있어서, 제1의 PMI정보의 피드백에 사용된 제1의 채널의 제1의 채널품질정보와, 상기 제2의 PMI정보의 피드백에 사용된 제2의 채널의 제2의 채널품질정보와 비교해서, 비교의 결과에 기초하여, 상기 제1의 축적부에 저장되는 상기 제1의 PMI정보 및 상기 제2의 축적부에 저장되는 상기 제2의 PMI정보 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더욱 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명의 제14의 형태는, 프리코딩을 이용하는 MIMO 방식의 이동통신시스템에 있어서의 통신방법에 있어서, 유저장치로부터 기지국으로의 비주기적인 PMI의 피드백이, 상기 유저장치로부터 상기 기지국으로의 주기적인 피드백의 시점을 포함하는 소정의 시간범위에 수행되도록, 상기 비주기적인 PMI의 피드백을 상기 유저장치에 대해서 요구하는 단계를 가지는 통신방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, PMI정보의 피드백이 따르는 MIMO 방식의 통신에 있어서, PMI정보의 효과적인 사용을 촉진하는 방법, 및 이 방법의 사용에 적합한 기지국 및 유저장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 유저장치의 개략 구성도이다.
도 2는 유저장치와 기지국과의 사이의 통신을 모식적으로 나타내는 타임차트이다.
도 3은 도 1의 유저장치와 기지국과의 사이의 통신을 모식적으로 나타내는 타임차트이다.
도 4는 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 기지국의 개략 구성도이다.
도 5는 기지국과 유저장치와의 사이의 통신을 모식적으로 나타내는 타임차트이다.
도 6은 도 4의 기지국과 유저장치와의 사이의 통신을 모식적으로 나타내는 타임차트이다.
도 7은 본 발명의 제3의 실시형태에 의한 기지국의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제4의 실시형태에 의한 기지국의 개략 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제4의 실시형태에 의한 통신방법을 나타내는 타임차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다. 실시형태를 설명하기 위한 전체도에 있어서, 동일 또는 대응하는 기능을 가지는 것은 동일 또는 대응하는 부호를 이용하여, 반복 설명은 생략한다.
<제1의 실시형태>
우선, 도 1을 참조하면서, 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 유저장치에 대해서 설명한다. 도시하는 대로, 유저장치(10)는, 두 개의 안테나(101A, 101B)를 가지는 2 수신안테나 시스템으로서 구성되어 있다.
유저장치(10)는, 듀플렉서(102A, 102B)와, RF 수신회로(104A, 104B)와, FFT부(106A, 106B)와, 수신타이밍 추정부(108)와, 제어채널 복호부(110)와, PMI 선택 및 CQI 추정부(112)와, 지연회로(114)와, 복조용 PMI 축적부(116)와, 복조용 PMI 연산부(118)와, 채널 추정부(120)와, 데이터채널 신호 검출부(122)와, 채널 복호부(124)를 가지고 있다.
RF 수신회로(104A(104B))는, 수신안테나(101A(101B))와 듀플렉서(102A(102B))를 통해서 기지국으로부터 신호를 수신하고, 수신한 수신신호에 대해서, 베이스밴드 디지털신호로 변환하기 위한 소정의 신호처리를 수행한다. 이 신호처리에는, 예를 들어, 전력증폭, 대역한정, 및 아날로그 디지털 변환이 포함되어도 좋다. 또, RF 수신회로(104A(104B))는, 신호처리된 수신신호를 FFT부(106A(106B)) 및 수신타이밍 추정부(108)로 출력한다.
수신타이밍 추정부(108)는, RF 수신회로(104A,104B)로부터 입력한, 신호처리된 수신신호의 수신타이밍을 추정한다. 이 추정에는, 기지국에서 부여된 사이클릭·프리픽스(cyclic prefix:CP)를 이용해도 좋다. 추정된 수신타이밍은, FFT부(106A,106B)로 통지된다.
FFT부(106A(106B))는, 수신타이밍 추정부(108)로부터 통지된 수신타이밍에 기초하여, RF 수신회로(104A(104B))로부터 입력된 수신신호에 대해서 푸리에 변환을 수행한다. 또, FFT부(106A(106B))는, 제어채널 복호부(110), PMI 선택 및 CQI 추정부(112), 채널 추정부(120), 및 데이터채널 신호 검출부(122)에 대해서, 푸리에 변환한 수신신호를 출력한다.
제어채널 복호부(110)는, FFT부(106A(106B))로부터 푸리에 변환된 수신신호를 입력하고, 수신신호에 포함되는 제어채널을 복호화해서, 기지국이 신호송신 때에 사용한 PMI정보에 관한 데이터를 추출한다. 이 데이터는, 수신신호를 복조하는 경우에 필요해진다. 구체적으로는, 이 데이터는, 기지국에 있어서 사용된 PMI정보가, 유저장치로부터 피드백된 PMI정보나, 또는, 다른 PMI정보가 사용된 경우에 있어서의 그 PMI정보의 명시적인 PMI 번호인지를 나타낸다. 명시적인 PMI 번호의 경우, 유저장치(10)는, 피드백한 PMI정보가 아니라 기지국으로부터 통지된 PMI정보를 사용하여, 기지국으로부터 수신신호의 채널 추정을 수행한다. 명시의 PMI 번호가 통지되는 것은, 여러가지의 원인에 의해서 기지국이 유저장치(10)로부터 피드백된 PMI정보와 다른 PMI정보를 사용할 수 밖에 없었던 경우이다. 이와 같은 오히려 변칙적인 경우를 제외하고, 피드백한 PMI정보에 따른 취지가 통지된다. 제어채널 복호부(110)는, 추출한 PMI정보를 복조용 PMI 연산부(118)로 출력한다.
PMI 선택 및 CQI 추정부(112)는, FFT부(106A(106B))로부터 입력한 수신신호 중의 참조신호를 사용하여 수신품질을 측정하고, 채널품질정보(Channel Quality Indicator:CQI)를 생성하고, PMI정보를 설정(선택)한다. 이로 인해, 그때의 무선전파 상황에 상응하는 PMI가 생성된다. 또, PMI 선택 및 CQI 추정부(112)는, 생성한 PMI정보와 설정한 CQI를 지연회로(114)로 출력한다.
지연회로(114)는, PMI 선택 및 CQI 추정부(112)로부터 PMI정보를 입력하고, 기지국으로부터의 예를 들어 고 레이어 시그널링을 통해서 소정의 지연량을 취득한다. 또, 지연회로(114)는, 입력한 PMI정보를 소정의 지연량분 만큼 지연시켜서, 복조용 PMI 축적부(116)로 출력한다.
복조용 PMI 축적부(116)는, 지연회로(114)로부터 PMI정보를 입력하고, 입력한 PMI정보를 저장한다. 또, 복조용 PMI 축적부(116)는, 저장한 PMI정보를 복조용 PMI 연산부(118)로 출력할 수 있다.
복조용 PMI 연산부(118)는, 제어채널 복호부(110)로부터 PMI정보를 입력하고, 입력한 PMI정보에 기초하여, 복조에 사용하는 PMI정보를 결정한다. PMI정보가, 기지국에 있어서 유저장치가 피드백한 PMI정보가 사용된 것을 나타내는 경우, 복조용 PMI 연산부(118)는, 복조용 PMI 축적부(116)로부터 PMI정보를 취득한다. 또한, PMI정보가 명시적인 PMI 번호인 경우, 복조용 PMI 연산부(118)는, 그 PMI 번호에 기초하여 복조에 사용해야 하는 PMI정보를 산출한다. 또, 복조용 PMI 연산부(118)는, 취득한 또 산출한 PMI정보를 채널 추정부(120)로 출력한다.
채널 추정부(120)는, FFT부(106A(106B))로부터 입력한 푸리에 변환 후의 수신신호에 대해서, 복조용 PMI 연산부로부터 입력한 PMI정보를 사용해서 채널 추정을 수행하고, 그 결과를 데이터채널 신호 검출부(122)로 출력한다.
데이터채널 신호 검출부(122)는, 채널 추정부(120)로부터 입력한 채널 추정결과를 이용해서, FFT부(106A(106B))로부터 입력한 신호를 복조한다. 복조된 신호는, 데이터채널 신호 검출부(122)로부터 출력되어 채널 복호부(124)로 입력된다.
채널 복호부(124)는, 데이터채널 신호 검출부(122)로부터 입력한 복조신호에 대해서 채널 복호를 수행하고, 기지국으로부터 송신된 신호를 재생한다.
다음으로, 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 유저장치(10)와 기지국과의 사이에서 수행되는 통신의 일 예를 설명한다. 유저장치(10)가 가져오는 효과를 설명하기 위해, 비교로서, 프리코딩 방식의 MIMO 시스템에 있어서의, 유저장치(10)의 구성을 갖지 않는 유저장치와 기지국과의 사이의 송수신을, 도 2를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 기지국으로부터 유저장치에 통지되는 PMI정보는, 유저장치로부터 피드백된 PMI정보에 따르는 취지를 나타내는 것으로 한다.
도 2에 도시하는 대로, 처음에, 시각 t1에 있어서, 유저장치(UE)로부터 기지국(Node B)에 대해서 PMI1이 피드백된다. 이 PMI1은, 피드백에 앞서서, 유저장치에 의해서, 기지국으로부터 수신한 수신신호 중 참조신호의 수신품질에 기초하여, 하향링크에 상응하는 프리코딩 매트릭스가 결정되고, 이를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터로서 생성되고 있다. 또, 유저장치는, PMI1을 송신하는 동시에, 유저장치 내의 복조용 PMI 축적부에 PMI1을 저장한다. PMI 축적부에 저장된 PMI1은, 그 후, 유저장치가 기지국으로부터 데이터를 수신했을 때에 참조되고, 데이터의 복호 등의 처리에 사용된다.
기지국은, 시각 t1로부터 소정의 지연 Δ만큼 경과된 시각 t2에 있어서 PMI1을 수신하면, 수신한 PMI1을 복호해서 프리코딩 매트릭스를 취득한다. 이 프리코딩 매트릭스는, PMI1과의 지표가 부여되어 기지국 내의 PMI 축적부에 저장된다. 여기에서, PMI1의 복호를 비롯한 여러가지의 처리가 수행되기 때문에, PMI1의 수신으로부터 PMI1의 저장까지는, 여러가지의 처리에 필요한 시간 T가 경과되고 있다.
다음으로, 기지국은, 시각 t3에 있어서, PMI1을 피드백한 유저장치에 대해서 신호를 송신한다. 이때에, 기지국은, PMI 축적부를 참조하여, 이 유저장치에 대한 송신에 사용해야 하는 PMI1을 취득하고, PMI1에 대응한 프리코딩 매트릭스를 이용하여 송신해야 하는 신호의 각 스트림에 가중부여를 한다. 그 후, 기지국은, 신호다중 등의 소정의 신호처리를 수행하여, 그 신호를 유저장치에 대해서 송신한다.
다음으로, 기지국이 신호를 송신했을 때(시각 t3)로부터 소정의 지연 Δ가 경과된 시각 t4에 있어서, 유저장치가 그 신호를 수신한다. 유저장치는, 자기의 PMI 축적부에 저장되어 있는 PMI1을 사용하여 신호를 복호한다. 이 경우, 기지국에서 사용된 PMI정보는 PMI1이며, 유저장치에서 사용되는 PMI정보도 PMI1이기 때문에, 정상 수신이 수행된다.
또, 시각 t5에 있어서, 기지국이 같은 유저장치에 대해서 신호를 송신할 때는, 기지국의 PMI 축적부 내에는(그 유저장치에 대한 PMI정보로서) PMI1이 저장되어 있기 때문에, PMI1을 이용한 가중부여가 된 후, 신호가 그 유저장치로 송신된다. 상기와 마찬가지로, 유저장치도 사용해야 하는 PMI정보가 PMI1인 것을 파악하고 있기 때문에, 정상 수신이 수행된다.
이어서, 시각 t7에 있어서, 유저장치가 PMI1과 다른 PMI2를 피드백한다. PMI1로부터 PMI2로의 변경(갱신)은, 무선전파 상황 등의 변화에 의해서 필요해진 것이며, PMI2는, 그 시점에서, 유저장치가 최적이라고 판정한 PMI정보이다. 또, 유저장치는, PMI2의 송신과 거의 동시에, 자기의 PMI 축적부에 PMI2를 저장한다. 또한, PMI정보의 피드백은, PUCCH를 사용하여 주기적으로 수행되어도 좋으며, 기지국으로부터의 요구에 응답해서 PUSCH를 사용하여 수행되어도 좋다.
시각 t7로부터 소정의 지연 Δ만큼 경과된 시각 t8에 있어서, 피드백된 PMI2가 기지국에 의해 수신된다. 그 후, PMI2가 복호 등이 되어서, PMI2의 수신으로부터 시간 T의 경과 후, 기지국의 PMI 축적부에 PMI2가 저장된다.
기지국의 PMI 축적부의 PMI정보가 PMI2로 갱신된 후는, PMI2가 가중부여에 사용되고, 기지국으로부터 유저장치로의 송신이 수행된다. 예를 들어, 시각 t11에 있어서 기지국으로부터 송신되고, 시각 t12에 있어서 유저장치에서 수신되는 경우는, 기지국에서는 PMI2가 사용되고, 유저장치에서도 PMI2가 사용된다. 따라서, 유저장치는 수신에 성공한다.
하지만, 기지국이, PMI2를 수신하고 나서 시간 T가 경과되기 전에, 그 유저장치에 대해서 신호를 송신하는 경우는, 기지국의 PMI 축적부에는 여전히 PMI1이 저장되어 있기 때문에, PMI1이 사용된다. 한편, 그 신호를 수신하는 유저장치는, 자기의 PMI 축적부에 PMI2를 저장하고 있기 때문에, 수신한 신호를 PMI2를 사용하여 복조를 수행한다. 이와 같이 기지국에서 사용된 PMI정보와, 유저장치에서 사용하는 PMI정보가 상이하기 때문에, 유저장치는, 그 신호를 적절하게 처리할 수 없다. 즉, 기지국이, PMI정보의 갱신이 종료되지 않은 사이에 송신하는 경우에는, 기지국과 유저장치와의 사이에서 PMI정보의 불일치가 발생한다는 문제가 있다.
이어서, 이 문제가, 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 유저장치(10)에 의해서, 어떻게 해소되는지에 대해서 도 1∼3을 참조하면서 설명한다.
유저장치(10)에 있어서는, PMI 선택 및 CQI 선택부(122)(도 1)에 있어서 선택된 PMI정보가, 지연회로(114)에 의해서 소정의 지연량(T＋2Δ)분 만큼 늦게 복조용 PMI 축적부(116)에 입력된다. 즉, 도 2에 있어서는, 유저장치로부터 PMI1을 피드백한 시점(t1)에서, PMI1이 PMI 축적부에 저장되는 것에 반해, 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 본 실시형태에 의한 유저장치(10)에서는, 시간 t1로부터 소정의 지연량(T＋2Δ) 만큼 늦게, PMI1이 복조용 PMI 축적부(116)에 저장된다. 또, 유저장치(10)의 PMI 선택 및 CQI 추정부(112)에 의해, PMI정보를 PMI1로부터 PMI2로 변경해야 하는 것이 검출되고, PMI2를 기지국으로 피드백하는 경우에 있어서도 마찬가지로 소정의 지연량 만큼 늦게(t7로부터 T＋2Δ 늦게), 복조용 PMI 축적부(116) 내의 PMI정보가 PMI2로 변경된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기지국이 시각 t9에 있어서 유저장치(10)로 신호를 송신하는 경우, 시각 t9에 있어서는 PMI2로의 갱신을 종료하고 있지 않기 때문에, PMI1이 사용되어 유저장치(10)로 신호가 송신된다. 도 3을 참조하면, 유저장치가 그 신호를 수신하는 시각 t10에 있어서는, 유저장치(10)의 복조용 PMI 축적부(116)는, PMI1을 저장하고 있다. 이는, 지연회로(114)에 의해, 유저장치(10)가 PMI2를 피드백한 시각 t7에 바로 PMI2로 갱신되지 않고, T＋2Δ의 지연이 발생하기 때문이다. 따라서, 기지국이 사용한 PMI1과, 유저장치(10)의 복조용 PMI 축적부(116)가 저장하고 있는 PMI1이 일치해서, 유저장치(10)에 있어서 적절한 수신이 가능해진다. 이와 같이, 본 실시형태의 유저장치(10)에 의하면, PMI정보의 갱신을 받은 기지국이 그 갱신을 위한 처리를 끝내고 있지 않은 사이에 갱신 전의 PMI정보를 사용해서 송신을 수행한 경우에 있어서도, 기지국과 유저장치와의 사이에서 PMI정보를 일치시킬 수가 있으며, 따라서, PMI정보 불일치에 의한 통신의 문제점을 방지할 수 있다.
또한, PMI정보의 복호 등에 요하는 시간 T는, 일정한 값으로서, 기지국과 유저장치와의 사이에서 미리 결정해도 좋고, 기지국에 있어서의 신호 처리량에 의해 변화할 수 있기 때문에, 기지국으로부터 유저장치로, 예를 들어, 고 레이어 시그널링에 의해, 통지하도록 해도 좋다. 또, 신호의 전파지연 Δ는, PMI정보의 피드백에 사용하는 서브밴드의 프레임번호에 기초하여 산출해도 좋다. 도 2 및 도 3에서는, 편의상, 전파지연 Δ를 상향의 송신에 있어서도 하향의 송신에 있어서도 동일하게 했으나, 달라도 좋다.
<제2의 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 기지국에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는, 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 기지국의 구성을 나타내는 개략도이다. 도시하는 대로, 기지국(40)은, 8개의 안테나(402A∼402H)를 가지는 8 안테나 시스템으로서 구성되어 있다. 기지국(40)은, N개의 버퍼(4121∼412N)와, N개의 PMI정보 다중화부(4141∼414N)와, 스케줄러(416)와, 채널 부호화부(418)와, 데이터 변조부(420)와, 프리코딩(pre-encoding) 매트릭스(PM) 승산부(422)와, 공통참조신호 다중화부(424A∼424H)와, 고속역 푸리에 변환(IFFT)부(426A∼426H)와, CP 부여부(428A∼428H)와, RF 송신회로(430A∼430H)와, 듀플렉서(404A∼404H)와, 안테나 합성부(406)와, 복조·복호부(408)와, 제어채널 피드백 PMI·프레임번호 축적부(432)와, 데이터채널 피드백 PMI·프레임번호 축적부(434)와, PMI·CQI 선택부(436), 를 포함한다.
버퍼(4121∼412N)는, 기지국(40)의 셀 내에 존재하는 N개의 유저장치(미도시)의 각각에 대해서 송신하는 송신데이터를 저장한다.
PMI정보 다중화부(4141∼414N)는, 대응하는 N개의 버퍼(4121∼412N)와 각각 접속되고, 대응하는 송신데이터를 입력한다. 또, PMI정보 다중화부(4141∼414N)는, 후술하는 PMI·CQI 선택부(436)로부터 PMI정보를 입력하고, 이를 버퍼(4121∼412N)로부터 각각 입력한 송신데이터의 공유데이터채널에 다중화해서, 각 유저장치에 대응하는 송신신호를 생성한다.
변조방식·부호화율 선택부(410)는, PMI·CQI 선택부(436)(후술)로부터 CQI를 입력하고, 그 CQI에 기초하여, 기지국(40)으로부터 유저장치로의 송신에 최적의 변조방식 및 부호화율을 선택한다. 그 선택의 결과에 기초하여, 변조방식·부호화율 선택부(410)는, 선택한 변조방법을 나타내는 변조방법정보를 생성하고, 변조방법정보를 데이터 변조부(420)에 출력한다. 또한, 선택의 결과에 기초하여, 변조방식·부호화율 선택부(410)는, 선택한 채널 부호화방식을 나타내는 방식정보를 생성하고, 방식정보를 채널 부호화부(418)에 출력한다.
스케줄러(416)는, PMI정보 다중화부(4141∼414N)로부터, N개의 유저장치로 각각 송신되는 송신신호를 입력하고, 각 송신신호를 무선리소스에 할당한다.
채널 부호화부(418)는, 스케줄러(416)로부터 송신신호를 입력하고, 변조방식·부호화율 선택부(410)로부터 채널 부호화방식을 나타내는 방식정보를 입력한다. 또, 채널 부호화부(418)는, 송신신호에 대해서, 방식정보에서 나타나는 방식에 의해 채널 부호화를 수행한다. 또한, 채널 부호화부(418)는, 채널 부호화한 송신신호를 데이터 변조부(420)로 출력한다.
데이터 변조부(420)는, 채널 부호화부(418)로부터 채널 부호화된 송신신호를 입력하고, 변조방식·부호화율 선택부(410)로부터 변조방법을 나타내는 변조방법정보를 입력한다. 또, 데이터 변조부(420)는, 입력한 송신신호를, 변조방법정보에서 나타나는 변조방법에 의해 변조한다. 또한, 데이터 변조부(420)는, 변조한 송신신호를 PM 승산부(422)로 출력한다.
PM 승산부(422)는, 데이터 변조부(420)로부터 변조신호를 입력하고, 입력한 신호를 복제해서, 안테나 수와 동일한 8개의 송신신호를 생성한다. 즉, 8개의 안테나(402A∼402H)의 각각으로부터 송신되는 8개의 송신신호가 생성된다. 환언하면, PM 승산부(422)는, 분배기로서의 기능을 갖고 있다. 또, PM 승산부(422)는, PMI·CQI 선택부(436)로부터 PMI정보를 입력하고, 생성한 송신신호에 프리코딩 매트릭스를 승산한다. 이로 인해, 공유데이터채널은, 8개의 안테나(402A∼402H)로부터, 송신처인 유저장치가 위치하는 방향에 강한 지향성을 가지는 지향성 빔에 의해 송신되게 된다.
PM 승산부(422)에 있어서 생성된, 프리코딩 매트릭스가 승산된 8개의 송신신호의 각각은, 다음으로, 공통참조신호 다중부(424A∼424H)로 출력된다. 공통참조신호 다중부(424A∼424H)의 각각은, PM 승산부(422)로부터 입력한 송신신호에 공통참조신호를 다중화하고, 다중화로 인해 얻어진 송신신호를, 대응하는 IFFT부(426A∼426H)로 출력한다.
IFFT부(426A∼426H)는, 공통참조신호 다중부(424A∼424H)로부터 각각 입력한 송신신호에 대해서 고속역 푸리에 변환을 수행하고, 변환된 송신신호의 각각을 CP 부여부(428A∼428H)로 출력한다. CP 부여부(428A∼428H)는, 입력한 신호에 대해서, 사이클릭·프리픽스(cyclic prefix:CP)를 부여하고, CP가 부여된 송신신호를 각각 RF 송신회로(430A∼430H)로 출력한다. RF 송신회로(430A∼430H)는, 입력한 신호를 송신하기 위한 처리(디지털 아날로그 변환, 대역한정, 전력증폭 등)를 수행한다. 처리된 신호는, 듀플렉서(404A∼404H)를 통해서 안테나(402A∼402H)로부터 송신된다.
이상 설명한 버퍼(4121∼412N)로부터 RF 송신회로(430A∼430H)까지의 요소에 의해, 기지국(40)의 출력부가 구성된다. 이어서, 수신부를 구성하는 요소를 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 하나의 유저장치에 대해서 송신하는 경우에 대해서 도시한다.
안테나 합성부(406)는, 듀플렉서(404A∼404H)를 통해, 유저장치로부터 송신되는 신호(기지국(40)에 있어서의 수신신호)를 안테나(402A∼402H)의 각각으로부터 입력한다. 또, 안테나 합성부(406)는, 그들의 신호를 합성해서, 합성한 신호를 복조·복호부(408)로 출력한다.
복조·복호부(408)는, 안테나 합성부(406)로부터 입력한 합성신호에 대해서, 소정의 복조·복호방법에 의해, 복조·복호를 수행한다. 또, 복조·복호부(408)는, 복조·복호한 신호 중에서, 상향 물리 제어채널(PUCCH)을 사용하여 피드백된 PMI정보, 이 PMI정보에 대응한 CQI, 및 그 피드백에 사용된 프레임의 프레임번호(즉, 피드백의 시각)와, 상향 데이터채널(PUSCH)을 사용하여 피드백된 PMI정보, 이 PMI정보에 대응한 CQI, 및 그 피드백에 사용된 프레임의 프레임번호를 추출한다. 또한, 복조·복호부(408)는, PUCCH의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 제어채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부(432)(이하, 축적부(432)로 기재한다)로 출력하고, PUSCH의 PMI정보, CQI, 및 프레임번호를 데이터채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부(434)(이하, 축적부(434)로 기재한다)로 출력한다.
축적부(432)는, 복조·복호부(408)로부터, 제어채널(PUCCH)의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 입력하고, 저장한다. 또, 축적부(432)는, 저장한 PUCCH의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 PMI·CQI 선택부(436)로 출력할 수 있다.
축적부(434)는, 복조·복호부(408)로부터, 데이터채널(PUSCH)의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 입력하고, 저장한다. 또, 축적부(434)는, 저장한 PUSCH의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 PMI·CQI 선택부(436)로 출력할 수 있다.
PMI·CQI 선택부(436)는, 축적부(432)로부터 제어채널(PUCCH)의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 입력한다. 또, PMI·CQI 선택부(436)는, 축적부(434)로부터 데이터채널(PUSCH)의 PMI정보, CQI 및 프레임번호를 입력한다. 또한, PMI·CQI 선택부(436)는, 입력한 PMI정보와 프레임번호에 기초하여, 어느 PMI정보를 사용해야 하는지를 선택할 수 있다. 이 선택에 대해서는, 후술한다.
또, PMI·CQI 선택부(436)는, 선택한 PMI정보를 PMI 다중화부(4141∼414N)와 PM 승산부(422)에 입력하고, 선택한 PMI정보에 대응한 CQI를 변조방식·부호화율 선택부(410)로 출력한다.
다음으로, 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 기지국(40)과 유저장치와의 사이에서 수행되는 통신의 일 예에 대해서 설명한다. 단, 비교를 위해, 우선, 유저장치(10)의 구성을 갖지 않는 유저장치와 기지국과의 사이의 프리코딩 방식의 MIMO 시스템에 있어서의 송수신을, 도 5를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 도 5 및 도 6에 있어서는, 신호의 전파지연 Δ는 무시하고 있다. 또, 기지국(기지국(40))은, 유저장치로부터 피드백된 PMI정보에 따르는 것으로 한다. 또한, 기지국(기지국(40))과 통신하는 유저장치는, 제1의 실시형태에 의한 유저장치(10)여도 좋다.
도 5를 참조하면, 유저장치(UE)는, 시각 t1에 있어서, PUSCH를 사용하여 비주기적인 주파수 선택성의 PMI1의 피드백을 수행하고 있다. 즉, 소정의 서브밴드에 관한 PMI정보를 포함한 PMI정보를 피드백하도록 기지국으로부터 요구가 있고, 그 요구에 응답하여, PMI정보의 피드백이 시각 t1에서 수행되고 있다.
또, 시각 t1 직후의 시각 t2에 있어서, 유저장치는, PUCCH를 사용하여 주기적인 PMI정보의 피드백으로서 광대역의(전대역 공통의) PMI2를 피드백하고 있다. 즉, 도시의 예에서는, PUCCH를 사용하여, 일정한 주기로 광대역의 PMI정보를 피드백해야 하는 것이 유저장치와 기지국과의 사이에서 결정되어 있으며, 이 결정에 따른 피드백이 시각 t2에서 수행되고 있다. 기지국은, PMI2를 수신하면, 소정의 처리를 수행하여 PMI2를 취득함과 함께, PMI 축적부의 PMI정보를 PMI2로 갱신한다.
이 다음, 시각 t3에 있어서, 기지국이 유저장치에 대해서 신호를 송신하는 경우에는, 기지국은, 갱신된 PMI정보를 사용한다. 즉, 원칙으로서, 최신의 PMI정보가 사용된다. 도시의 예에서는, PMI2가 사용되게 되고, 기지국이 요구한 PUSCH를 사용한 주파수 선택성 PMI정보는 사용되지 않는다. 따라서, 기지국은, 주파수 선택성 PMI정보를 요구했음에도 불구하고, 이를 사용할 수 없으며, 따라서, 보다 최적의 가중부여를 수행할 수 없다는 문제점이 발생한다.
본 발명의 제2의 실시형태에 의한 기지국(40)에 의하면, 이하와 같이, 이와 같은 문제점이 해소된다. 도 6을 참조하면, 시각 t1에 있어서 피드백된 PMI1은, PUSCH를 사용하여 피드백되고 있기 때문에, 축적부(434)(도 4)에 PMI-A로서 저장된다. 또, 이때, PMI1의 피드백에 사용된 프레임의 프레임번호도 축적부(434)에 저장된다.
그 다음, 시각 t2에 있어서, PUCCH를 사용하여 피드백된 PMI2는, 축적부(432)(도 4)에 PMI-B로서 저장된다. 또, PMI2의 피드백에 사용된 프레임의 프레임번호도 축적부(432)에 저장된다.
다음으로, 시각 t3에 있어서, 기지국(40)이 유저장치에 신호를 송신할 때는, PMI·CQI 선택부(436)에 있어서 선택되는 PMI정보가 사용된다. 이 선택은, 예를 들어, 이하와 같이 수행된다. 우선, PMI·CQI 선택부(436)에 있어서, PMI1이 피드백된 시각으로부터 데이터 송신시(하향송신시)까지의 경과시간을 T1로, PMI2가 피드백된 시각으로부터 데이터 송신시까지의 경과시간을 T2로 계산된다. 이들의 계산은, 축적부(432 및 434)로부터 입력한 프레임번호에 기초하여 수행해도 좋다. 다음으로,
L＝aT1－bT2 (0＜a＜1, 0＜b＜1) 식(1)
로 표현되는 L값이 계산된다. 이어서, L값이 0 이상인지 여부가 판정되고, 0 이상이라면 PMI-A가 선택되고, 0 보다 작으면 PMI-B가 선택된다. 여기에서, a 및 b는 망각계수(forgetting factors)이며, 예를 들어 무선전파 상황 등에 따라서 적절히 결정되어도 좋다. 이와 같은 선택에 의하면, PUSCH를 통한 PMI1의 피드백이, PUCCH를 통한 PMI2의 피드백보다도 선행하고 있던 경우라도, 우선해서 사용될 수 있다. PUSCH를 사용하는 경우에는, 유저장치는, PMI-A로서 주파수 선택성 PMI(서브밴드마다의 PMI)정보를 피드백할 수 있고, 기지국(40)은, 이들을 이용함으로써, 보다 적절한 스케줄링을 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 기지국(40)에서는, PUSCH를 사용한 주파수 선택성 PMI정보의 피드백이, PUCCH를 사용한 전대역 공통의 PMI정보의 피드백보다 선행한 경우라도, 그 시간차가 작고, 무선전파 상황이 크게 변화하지 않는다고 상정되는 때는, PUCCH를 통해서 피드백된 최신의 PMI정보보다도 PUSCH를 통해서 피드백된 PMI정보를 우선적으로 사용하는 것이 가능해진다. 또, 시간차가 크고, 무선전파 상황이 크게 변화했다고 상정되는 때에, 최신의 PMI정보를 사용하는 것도 가능해진다. 따라서, 본 실시형태에 의한 기지국(40)에 의하면, 보다 바람직한 스케줄링이 가능해지는 효과가 발휘된다.
또한, T1과 T2의 차에 기초하여, 사용하는 PMI정보를 선택해도 좋다. 예를 들어, T1＞T2의 경우에 있어서 T2－T1이 소정의 시간 이하일 때, PMI-B를 사용하지 않고 PMI-A를 사용하도록 해도 좋다. 즉, PMI-A의 수신 직후에 PMI-B를 수신한 경우에 있어서, 양자간의 시간차가 짧을 때는, 기지국과 유저장치의 사이의 전파환경은 그다지 크게 변화는 하고 있지 않다고 상정되기 때문에, PUCCH를 통해서 피드백된(예를 들어, 광대역의) PMI-B가 아니라, PUSCH를 통해서 피드백된(예를 들어, 주파수 선택성의) PMI-A를 사용하는 것이 유익하다.
또, PMI정보의 피드백에 사용된 프레임의 프레임번호로부터 경과시간 T1 및 T2를 산출했으나, 이에 한하지 않고, 기지국이 PMI정보의 수신을 파악한 시점을 기산(起算)시로 해도 좋다. 즉, PUCCH를 사용한 PMI정보의 피드백과, PUSCH를 사용한 PMI정보의 피드백의 어느 것이 먼저인지를 정량적으로 구할 수 있다면, 어떠한 방법이라도 좋다.
또한, PUSCH를 사용하여 피드백된 PMI정보를 우선하는 예를 설명했으나, 이에 한하지 않고, PUCCH를 사용한 피드백 후에 PUSCH를 사용한 피드백이 수행된 경우에, PUCCH를 통해서 피드백된 PMI정보를 우선해도 좋다. 이는, 제2 실시형태에 의한 기지국(40)이, 제어채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부(432)과, 데이터채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부(434)를 가지며, 각각의 채널마다 PMI정보를 저장하고 있기 때문에, 실현할 수 있다. 이로부터도, 본 실시형태의 이동국(40)의 이점이 이해된다.
또한, 기지국(40)이 선택한 PMI정보는, 유저장치에 대해서 명시적으로 통지되어도 좋다.
<제3의 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제3의 실시형태에 의한 기지국에 대해서, 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은, 본 발명의 제3의 실시형태에 의한 기지국의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 7을 도 4와 비교하면 명백하듯이, 제3의 실시형태에 의한 기지국(70)은, 제2의 실시형태에 의한 기지국(40)의 제어채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부(432)와, 데이터채널 피드백 PMI·프레임번호 축적부(434) 대신에, 전대역 공통 PMI·CQI 축적부(732)와 주파수 선택성 PMI·CQI 축적부(734)를 가지는 점에 있어서, 제2의 실시형태에 의한 기지국(40)과 주로 상이하다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.
기지국(70)의 복조·복호부(708)는, 안테나 합성부(706)로부터 입력한 합성신호에 대해서, 소정의 복조·복호방법에 의해, 복조·복호를 수행한다. 또, 복조·복호부(708)는, 복조·복호한 신호 중에서, 시스템대역 전체의 채널품질을 나타내는 전대역 공통의 PMI정보(광대역의 PMI정보)와, 이 PMI정보의 피드백에 사용된 채널의 평균채널 품질정보(CQI)를 추출한다. 또한, 복조·복호부(708)는, 주파수 선택성의 PMI정보(서브밴드마다의 PMI정보)와, 이 PMI정보의 피드백에 사용된 채널의 평균 CQI를 추출한다.
또, 복조·복호부(708)는, 전대역 공통의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 전대역 공통 PMI·CQI 축적부(732)로 출력하고, 주파수 선택성의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 주파수 선택성 PMI·CQI 축적부(734)로 출력한다.
전대역 공통 PMI·CQI 축적부(732)는, 복조·복호부(708)로부터, 전대역 공통의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 입력하고, 저장한다. 또, 전대역 공통 PMI·CQI 축적부(732)는, 저장한 전대역 공통의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 PMI·CQI 선택부(736)로 출력할 수 있다.
주파수 선택성 PMI·CQI 축적부(734)는, 복조·복호부(708)로부터, 주파수 선택성의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 입력하고, 저장한다. 또, 주파수 선택성 PMI·CQI 축적부(734)는, 저장한 주파수 선택성의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 PMI·CQI 선택부(736)로 출력할 수 있다.
PMI·CQI 선택부(736)는, 전대역 공통 PMI·CQI 축적부(732)로부터 전대역 공통의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 입력한다. 또, PMI·CQI 선택부(736)는, 주파수 선택성 PMI·CQI 축적부(734)로부터 주파수 선택성의 PMI정보와, 이에 관한 평균 CQI를 입력한다. 또한, PMI·CQI 선택부(736)는, 입력한 2개의 평균 CQI에 기초하여, 전대역 공통의 PMI정보와 주파수 선택성의 PMI정보 중 어느 것을 사용해야 하는지를 선택할 수 있다.
예를 들어, PMI·CQI 선택부(736)는, 전대역 공통의 PMI정보의 피드백에 사용된 채널의 평균 CQI1과, 주파수 선택성의 PMI정보의 피드백에 사용된 채널의 평균 CQI2와의 차:
D＝CQI1―CQI2 식(2)
가 소정의 값 X 이상이라면, 전대역 공통의 PMI정보를 선택하고, 소정의 값 X 미만이라면, 주파수 선택성의 PMI정보를 선택한다. 또한, X값은 예를 들어 0dB이어도 좋다.
또, PMI·CQI 선택부(736)는, 선택한 PMI정보를 PMI정보 다중화부(7141∼714N)와 PM 승산부(722)로 출력하고, 선택한 PMI정보에 대응한 CQI를 변조방식·부호화율 선택부(710)에 출력한다.
상기와 같이 구성된 본 실시형태에 의한 기지국(70)에 있어서는, PMI·CQI 선택부(736)에 있어서, 2개의 평균 CQI가 비교되고, 그 비교의 결과에 기초하여 PMI정보가 선택된다. 따라서, 기지국(70)으로부터 유저장치로의 송신이, 최신의 PMI정보에 한하지 않고, 무선전파 상황이 좋은 채널에서 피드백된 PMI정보가 사용되게 된다. 이 결과, 유저장치가 기지국(70)에서 사용된 PMI정보를 잘못해서 수신하는 빈도가 감소하고, 기지국(70)과 유저장치와의 사이의 PMI정보의 불일치가 저감된다.
또한, 기지국(70)이 선택한 PMI정보는, 유저장치에 대해서 명시적으로 통지되어도 좋다.
<제4의 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제4의 실시형태에 의한 기지국에 대해서 설명한다. 제 4의 실시형태에 의한 기지국은, 기지국으로부터 유저장치에 대해서 수행되는 비주기적인 PMI(바람직하게는 주파수 선택성 PMI)정보의 피드백의 요구 타이밍이 조정되는 점에서, 제2의 실시형태에 의한 기지국(40)과 주로 상이하다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.
기지국(40)이 유저장치에 대해서 비주기적인 PMI정보의 피드백을 수행하도록 요구하는 경우, 기지국(40)의 스케줄러(416)는, 그 요구에 응답한 유저장치로부터의 피드백이, 주기적인 피드백의 시점을 포함하는 소정의 시간범위에 수행되도록, 요구를 송신하는 타이밍을 조정한다.
구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 기지국(40)은, 유저번호 N의 유저에 대한 제어채널 피드백 시간/주기 축적부(438)와, 동일 유저에 대한 비주기적 PMI 피드백 요구 판정부(440)와, 하향링크 제어채널 생성부(442)를 더 포함하고 있다.
제어채널 피드백 시간/주기 축적부(438)는, 유저마다 피드백 시간(주기)을 축적하고 있다. 이 피드백 시간은, 기지국(40)과 유저장치와의 사이에서 통신이 개시될 때에 결정된다. 피드백 요구 판정부(440)는, 유저장치로부터의 PMI정보의 수신의 성공여부나, 수신한 신호에 포함되는 CQI에 기초하여, 예를 들어, 그 유저장치에 대해서, PUSCH를 사용한 비주기적인 주파수 선택성 PMI정보의 피드백을 요구해야 하는지 여부를 판정한다. 하향링크 제어채널 생성부(442)는, 피드백 요구 판정부(440)가 요구해야 한다고 판정한 경우에, UL grant를 이용하여 그 유저장치로 피드백을 요구한다. 따라서, 기지국(40)에 있어서, 어느 유저에 대해서 제어채널이 생성되는 경우, PMI의 비주기적인 피드백을 요구해야 하는지 여부가 피드백 요구 판정부(440)에 의해 판정되고, 요구해야 한다고 판정되었을 때는, 그 유저에 대응한 제어채널 피드백 시간/주기 축적부(438)에 축적되고 있는 피드백 시간이 참조되어, 적절한 타이밍에서 피드백 요구가 수행된다.
여기에서, 소정의 시간범위는, 예를 들어, 제로를 포함해도 좋다. 즉, 도 9에 도시하는 바와 같이, 주기적인 피드백과 요구에 응답한 피드백이 동시각에 수행되어도 좋다. 또, 소정의 시간범위는, 시간경과 T1 및 T2(도 6)를 사용한 식(1)에 기초하는 판정에 있어서, L값이 0 이상이 되는 범위여도 좋다. 이에 따르면, 기지국이 비주기적인 PMI정보의 피드백을 요구한 경우에 있어서, 그 후에 주기적인 PMI정보의 피드백이 수행되었을 때라도, 비주기적인 피드백에 의한 PMI정보가 사용되게 된다. 비주기적인 피드백에 있어서는, 통상적으로, PUSCH를 사용한 주파수 선택성 PMI정보가 피드백되기 때문에, 이것이 우선되어 보다 바람직한 스케줄링이 가능해진다.
또, 예를 들어, 주기적인 PMI정보의 피드백이 수행된 시각으로부터 소정의 시간범위에 비주기적인 PMI정보의 피드백이 수행된 경우에, 비주기적인 피드백에 의한 PMI정보를 우선하는 취지를 기지국(40)과 유저장치와의 사이에서 미리 결정해도 좋다.
설명의 편의상, 본 발명이 몇 가지의 실시형태로 나뉘어 설명되나, 각 실시형태의 구분은 본 발명에 본질적이 아니라, 2 이상의 실시형태가 필요에 따라서 사용되어도 좋다.
본 국제출원은 2008년 1월 8일에 출원된 일본국 특허출원 2008-001665호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 2008-001665호의 전 내용을 여기에 원용한다.
10 유저장치
40, 70 기지국
112 PMI 선택부 및 CQI 추정부
114 지연회로
116 복조용 PMI 축적부
118 복조용 PMI 연산부
120 채널 추정부
408 복조·복호부
410 변조방식·부호화율 선택부
422 PM 승산부
432 제어채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부
434 데이터채널 피드백 PMI·CQI·프레임번호 축적부
436 PMI·CQI 선택부
708 복조·복호부
710 변조방식·부호화율 선택부
732 전대역 공통 PMI·CQI 축적부
734 주파수 선택성 PMI·CQI 축적부
736 PMI·CQI 선택부

Claims (14)

  1. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 유저장치에 있어서,
    기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)를 생성하는 PMI 생성부;
    상기 PMI를 상기 기지국에 피드백하는 송신부; 및
    상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 수신부;를 구비하고,
    상기 수신부에 의해 수신한 신호에는 상기 유저장치로부터 PMI 정보를 피드백한 타이밍으로부터 소정의 경과시간 후에, 상기 유저장치로부터 피드백한 PMI 정보를 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유저장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PMI 생성부는 서브 밴드에 관한 PMI를 생성하고,
    상기 송신부는 서브 밴드에 관한 PMI를 피드백하기 위해 PUSCH을 사용하는 것을 특징으로 유저장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 PMI 생성부는 광대역의 PMI를 생성하고,
    상기 송신부는 광대역의 PMI를 피드백하기 위해 PUCCH을 사용하는 것을 특징으로 하는 유저장치.
  4. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 유저장치에 있어서,
    기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)를 생성하는 PMI 생성부;
    상기 PMI을 상기 기지국에 피드백하는 송신부;
    상기 기지국으로부터의 신호를 수신하는 수신부;
    상기 PMI를 입력하고, 소정의 지연 시간의 경과후에, 해당 PMI를 출력하는 지연회로;
    상기 지연회로로부터 상기 PMI를 입력하고, 입력한 PMI를 저장하는 축적부; 및
    상기 수신부에 있어서 수신한 상기 기지국으로부터의 신호에 대해, 상기 축적부에 저장되는 PMI를 사용하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정부;를 구비하고,
    상기 수신부에 있어서 수신한 신호는 상기 유저장치로부터 피드백한 PMI정보를 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유저장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지연회로에 대해서, 상기 기지국으로부터 고 (高) 레이어 시그널링을 통해서 상기 소정의 지연시간이 제공되는 것을 특징으로 하는 유저장치.
  6. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 통신방법에 있어서,
    기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 PMI를 생성하는 단계;
    상기 PMI를 상기 기지국에 피드백하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터의 신호를 수신하는 단계;를 구비하고,
    상기 수신하는 단계에 있어서 수신된 신호에는, PMI 정보를 피드백한 타이밍으로부터 소정의 경과시간 후에, 피드백한 PMI 정보를 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 통신방법.
  7. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서,
    프리코딩 매트릭스가 승산된 신호를 송신하는 기지국;
    상기 기지국으로부터의 신호를 수신하는 이동국;
    상기 기지국에 의해 사용되어야 하는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)를 생성하는 PMI 생성부;
    상기 PMI를 상기 기지국에 피드백하는 송신부;및
    상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 수신부;를 구비하고,
    상기 수신부에 의해 수신한 신호에는 유저장치로부터 PMI 정보를 피드백한 타이밍으로부터 소정의 경과시간 시간 후에, 상기 유저장치로부터 피드백한 PMI 정보를 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  8. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 기지국에 있어서,
    유저장치에서 생성된 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)이고, 상기 유저장치로부터 피드백되는 PMI를 수신하는 수신부; 및
    상기 유저장치로 신호를 송신하는 송신부;를 구비하고,
    상기 송신부에 있어서 송신한 신호에는, 상기 유저장치로부터 PMI 정보가 피드백되는 타이밍으로부터 소정의 경과시간 후에, 상기 유저장치로부터 피드백된 PMI정보에 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 수신부는 서브 밴드에 관한 PMI가 포함되는 PUSCH을 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 수신부는 광대역의 PMI가 포함되는 PUCCH을 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 기지국에 있어서,
    유저장치에서 생성되는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)이고, 상기 유저장치로부터 피드백되는 PMI를 수신하는 수신부; 및
    상기 유저장치로 신호를 송신하는 송신부;를 구비하고,
    상기 수신부로부터 수신한 신호에 대하여, 상기 유저장치에 의해 생성되고, 소정의 지연시간이 경과된 PMI를 사용하여 채널 추정을 실행시키고, 상기 송신부에 있어서 송신한 신호에는 상기 유저장치로부터 피드백된 PMI 정보를 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 송신부는 고 (高) 레이어 시그널링을 통해서 상기 소정의 지연시간을 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 프리코딩을 이용하는 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식의 이동통신시스템에 있어서의 통신방법에 있어서,
    유저장치에서 생성되는 프리코딩 매트릭스를 나타내는 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)이고, 상기 유저장치로부터 피드백되는 PMI를 수신하는 단계; 및
    상기 유저장치로 신호를 송신하는 단계;를 구비하고,
    상기 송신하는 단계에 있어서 송신한 신호에는, 상기 유저장치로부터 PMI 정보가 피드백되는 타이밍으로부터 소정의 경과시간 후에, 상기 유저장치로부터 피드백된 PMI정보에 따르고 있는지 여부에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기지국.

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