WO2012046688A1 - フィードバック方法、移動端末装置及び無線基地局装置 - Google Patents

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聡 永田
佑一 柿島
秀和 田岡
勝利 楠目
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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Definitions

  • the present invention relates to a feedback method, a mobile terminal apparatus and a radio base station apparatus, and more particularly to a feedback method, a mobile terminal apparatus and a radio base station apparatus corresponding to multi-antenna transmission.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • WSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • the third generation system can achieve a maximum transmission rate of about 2 Mbps on the downlink using generally a fixed bandwidth of 5 MHz.
  • a maximum transmission rate of about 300 Mbps on the downlink and about 75 Mbps on the uplink can be realized using a variable band of 1.4 MHz to 20 MHz.
  • LTE-A LTE Advanced
  • LTE-A LTE Advanced
  • 4 transmission antennas which is the maximum number of transmission antennas of LTE specifications, to 8 transmission antennas.
  • a MIMO (Multi Input Multi Output) system has been proposed as a wireless communication technology that improves data rate (frequency utilization efficiency) by transmitting and receiving data with multiple antennas (for example, Non-patent document 1).
  • a MIMO system a plurality of transmission / reception antennas are prepared in a transmitter / receiver, and different transmission information sequences are transmitted simultaneously from different transmission antennas.
  • the data rate (frequency utilization efficiency) is increased by separating and detecting simultaneously transmitted information sequences using the fact that different fading fluctuations occur between transmission / reception antennas. Is possible.
  • the transmission information sequences transmitted simultaneously from different transmission antennas are all the same user's single user MIMO (SU-MIMO (Single User MIMO)) and different users are multi-users.
  • MIMO Multiple User MIMO
  • SU-MIMO Single User MIMO
  • MU-MIMO Multiple User MIMO
  • An optimum PMI is selected from a code book determined in plural for each rank and fed back to the transmitter, and an RI (Rank Indicator) indicating the optimum rank is selected and fed back to the transmitter.
  • RI Rank Indicator
  • a precoding weight for each transmission antenna is specified based on PMI and RI fed back from the receiver, precoding is performed, and a transmission information sequence is transmitted.
  • precoding weights are generated by two types of PMIs selected from two different codebooks. For this reason, unless both types of PMIs are fed back, a situation in which a precoding weight cannot be generated may occur.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides a feedback method, a mobile terminal apparatus, and a radio base station apparatus that can reliably generate a precoding weight even in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • the purpose is to provide.
  • the feedback method of the present invention is a feedback method in which PTI (Precoder Type Indicator) is included in a physical uplink control channel for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas, and is fed back to a radio base station apparatus. Is changed from 0 to 1, the step of selecting the same RI as the last fed back RI, the step of multiplexing the RI and the changed PTI in a subframe, and the multiplexed signal in the physical uplink And a step of transmitting to the radio base station apparatus using a control channel.
  • PTI Precoder Type Indicator
  • the mobile terminal apparatus of the present invention changes the value of PTI from 0 to 1 in a mode in which PTI is included in the physical uplink control channel for feedback to the radio base station apparatus for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • feedback information selection means for selecting the same RI as the last fed back RI
  • multiplexing means for multiplexing the RI and the changed PTI in a subframe
  • the multiplexed signal on the physical uplink control channel Transmitting means for transmitting to the radio base station apparatus.
  • the radio base station apparatus of the present invention is a radio base station apparatus fed back from a mobile terminal apparatus by including a PTI in a physical uplink control channel for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas,
  • the storage means for storing the virtual PMI used as the wideband first PMI, the reception means for receiving the signal on the uplink control channel, and the RI different from the last fed back RI are selected, and the PTI value is selected as 1.
  • an acquisition unit that acquires the virtual PMI corresponding to the changed RI from the storage unit, and a weight that generates a precoding weight using the virtual PMI corresponding to the changed RI And generating means.
  • the present invention it is possible to reliably generate a precoding weight even in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a MIMO system to which a feedback method according to the present invention is applied. It is explanatory drawing of PMI / CQI / RI feedback using PUCCH. It is explanatory drawing of the subband CQI feedback using PUCCH. It is explanatory drawing of PMI / CQI / RI feedback using PUCCH. It is explanatory drawing of the PMI / CQI / RI feedback using PUCCH in the downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas. It is a figure for demonstrating the structure of the mobile communication system which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the mobile terminal apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 2 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1. FIG. It is explanatory drawing of the feedback method using PUCCH in the mobile communication system which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a MIMO system to which a feedback method according to the present invention is applied.
  • a radio base station apparatus hereinafter simply referred to as “base station apparatus”
  • eNodeB and mobile terminal apparatus UE each include eight antennas.
  • the mobile terminal apparatus UE measures the channel fluctuation amount using the received signal from each antenna, and based on the measured channel fluctuation quantity, from each transmission antenna of the base station apparatus eNodeB.
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indicator
  • the selected PMI and RI are fed back to the base station apparatus eNodeB in the uplink together with CQI (Channel Quality Indicator) indicating channel quality information.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the signal separation / decoding unit 11 separates and decodes the control channel signal and the data channel signal included in the reception signals received via the reception antennas RX # 1 to RX # 8. .
  • the signal separation / decoding unit 11 performs a decoding process to reproduce a data channel signal for the mobile terminal apparatus UE.
  • the PMI selection unit 12 selects a PMI according to the channel state estimated by a channel estimation unit (not shown). At this time, the PMI selection unit 12 determines N precoding weights (precoding matrix) known for each rank in both the mobile terminal apparatus UE and the base station apparatus eNodeB and the PMI associated with the precoding weight. An optimum PMI is selected from the determined code book 13.
  • the RI selection unit 14 selects an RI according to the channel state estimated by the channel estimation unit. These PMI and RI are transmitted to the base station apparatus eNodeB together with CQI indicating channel quality information as feedback information.
  • the precoding weight generation unit 21 generates a precoding weight based on PMI and RI fed back from the mobile terminal apparatus UE.
  • the precoding multiplication unit 22 multiplies the transmission signal parallel-converted by the serial / parallel conversion unit (S / P) 23 by the precoding weight, thereby obtaining the phase and amplitude for each of the transmission antennas TX # 1 to TX # 8. Control (shift) each. As a result, the phase / amplitude-shifted transmission data is transmitted from the eight transmission antennas TX # 1 to TX # 8.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of feeding back feedback information from the mobile terminal apparatus UE to the base station apparatus eNodeB using PUCCH (Physical Uplink Control Channel) in downlink MIMO transmission.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • FIG. 2 shows a case where feedback information is periodically fed back (hereinafter referred to as “Periodic feedback”).
  • FIG. 2A a mode in which wideband CQI (WB-CQI) and wideband PMI (WB-PMI) and RI are fed back in separate subframes, as shown in FIG. 2B, WB-CQI and WB-PMI, RI, and selected subband CQI (SB-CQI) are fed back in individual subframes.
  • WB-CQI and WB-PMI, RI selected subband CQI
  • SB-CQI selected subband CQI
  • WB-PMI, WB-CQI, and RI are fed back in different subframes (TTI: Transmission Time Interval).
  • TTI Transmission Time Interval
  • the PUCCH channel information feedback mode is mode 1-1
  • the WB-PMI / WB-CQI period is 5 subframes
  • the RI period is WB-PMI / WB-CQI period.
  • the subframe that feeds back RI is offset by 2 subframes from the subframe that feeds back WB-PMI / WB-CQI.
  • WB-PMI / WB-CQI and RI are encoded and fed back independently of each other.
  • WB-PMI and WB-CQI, RI, and SB-CQI are fed back in different subframes (TTI).
  • the feedback mode of PUCCH channel information is mode 2-1
  • the period of WB-PMI / WB-CQI (SB-CQI) is 2 subframes
  • the period of RI is WB-PMI / This is a case where the subframe for feedback of RI is offset by one subframe from the subframe for feedback of WB-PMI / WB-CQI, which is 5 times the WB-CQI period (10 subframes).
  • the number of subbands (Bandwidth Part (BP)) is 2, and the offset for the subframe for feeding back the WB-PMI / WB-CQI in the subframe for feeding back the SB-CQI is 2 subframes.
  • SB-CQI of the same subband is fed back twice during the WB-PMI / WB-CQI feedback period.
  • WB-PMI / WB-CQI, RI, and SB-CQI are encoded independently of each other and fed back.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining subband CQI feedback using PUCCH.
  • FIG. 3 shows a case where the system band is composed of J Bandwidth Part (BP), and each BP is composed of two subbands.
  • BP J Bandwidth Part
  • CQIs corresponding to two CWs (CW1, CW2) are fed back so that the base station apparatus eNodeB can select an appropriate MCS (Modulation and Coding Scheme) for each codeword (CW). It shows about the case.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the subband indicating the highest received SINR in each BP is selected, and the CQI in the subband is selected.
  • the base station apparatus eNodeB together with the SB index.
  • information on each BP is fed back to the Cyclic. Note that RI, WB-PMI, and WB-CQI (CW1, CW2) are fed back corresponding to the system band.
  • RI, WB-PMI, WB-CQI and SB-CQI (CW1, CW2) shown in FIG. 2B are assigned to each subframe as shown in FIG.
  • a subframe to which an RI is assigned is referred to as a first subframe.
  • RI is fed back in the first subframe
  • WB-PMI and WB-CQI (CW1, CW2) are fed back in the second subframe.
  • the SB-CQI is fed back in the fourth, sixth, eighth and tenth subframes together with the SB index.
  • SB-CQI1 (CW1, CW2) is fed back together with SB index 1 in the fourth and eighth subframes
  • SB-CQI2 (CW1, CW2) is fed back together with SB index 2 in the sixth and tenth subframes. The case is shown.
  • precoding weights are generated by two types of PMIs selected from two different codebooks (hereinafter referred to as “double codebooks”).
  • the double codebook includes a first codebook for wideband / long cycle and a second codebook for subband / short cycle.
  • the WB-PMI (WB-PMI1) selected from the first codebook and the SB-PMI (SB-PMI2) selected from the second codebook are the base stations. It is fed back to the device eNodeB.
  • the second codebook is for subband / short cycle, not only SB-PMI2 but also WB-PMI (WB-PMI2) can be selected. Note that WB-PMI1 constitutes a wideband first PMI.
  • the precoding weight is determined from feedback information in three subframes adjusted based on the last fed back RI.
  • the feedback information in these three subframes can be referred to as a three subframe report.
  • This three-subframe report is composed of reports 1 to 3 each defining feedback information.
  • RI and 1-bit PTI Precoder Type Indicator
  • the report 2 and the report 3 information corresponding to the PTI value in the report 1 is determined.
  • the PTI value is “0”, the WB-PMI1 selected from the first codebook is fed back, and when the PTI value is “1”, the WB-CQI and the second codebook are selected. WB-PMI2 is fed back.
  • the report 3 when the PTI value is “0”, the WB-CQI and the WB-PMI2 selected from the second codebook are fed back, and when the PTI value is “1”, the SB-CQI and the second SB-PMI2 selected from the codebook is fed back. That is, by changing the value of the PTI, the information fed back in the report 3 can be switched between the feedback information about the wideband and the feedback information about the subband.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of PMI / CQI / RI feedback using PUCCH in downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas.
  • FIG. 5 shows a case where the number of subbands (BP) is two.
  • BP subbands
  • a subframe to which an RI is assigned is referred to as a first subframe.
  • the precoding weight is adjusted based on the last (most recently) fed back feedback information in three subframes. (3 subframe reports).
  • This precoding weight is generated by multiplying WB-PMI1 (or SB-PMI2) included in the 3 subframe report (WB-PMI1 ⁇ WB-PMI2 (or SB-PMI2)). Therefore, a precoding weight cannot be generated by only one of WB-PMI1 and WB-PMI2 (or SB-PMI2).
  • feedback information can be dynamically switched by changing the value of the PTI included in the report 1, as shown in FIG.
  • the PTI value is changed from 0 to 1 and the rank indicated by the RI is also changed, information on WB-PMI1 corresponding to the changed rank is lost, and appropriate precoding is performed. A situation in which weights cannot be generated may occur.
  • the present inventors pay attention to the fact that when the PTI value is dynamically changed, a precoding weight cannot be generated due to the lack of WB-PMI1, and the simultaneous change of the PTI value and the rank indicated by the RI is performed. Or by maintaining WB-PMI1 (or equivalent PMI) used for generating a precoding weight in the base station apparatus eNodeB, even in downlink MIMO transmission using eight transmission antennas, The present inventors have found that a precoding weight can be generated and have come to the present invention.
  • the first outline of the present invention feeds back to the base station apparatus eNodeB by including PTI in the physical uplink control channel (PUCCH) for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas (for example, eight transmission antennas).
  • PTI physical uplink control channel
  • the RI and the changed PTI are multiplexed in the subframe, and the multiplexed signal is physically transmitted.
  • precoding weights are reliably generated even in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • the second essence of the present invention is finally fed back in a mode in which PTI is included in the physical uplink control channel (PUCCH) for feedback to the base station apparatus eNodeB for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • PTI physical uplink control channel
  • the PTI and the changed RI are multiplexed in a subframe, and the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus eNodeB through the physical uplink control channel.
  • the third gist of the present invention is the base station apparatus eNodeB in a mode in which PTI is included in the physical uplink control channel (PUCCH) for feedback to the base station apparatus eNodeB for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • PTI physical uplink control channel
  • the changed RI and PTI are multiplexed into subframes, the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus eNodeB through the physical uplink control channel, and the virtual PMI corresponding to the changed RI is transmitted to the base station apparatus eNodeB by the precoding weight.
  • the fourth essence of the present invention is the base station apparatus eNodeB in the mode in which PTI is included in the physical uplink control channel (PUCCH) for feedback to the base station apparatus eNodeB for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • the virtual PMI used as WB-PMI1 is stored in advance according to the combination of the RI and WB-PMI1 fed back last and the changed RI, and is different from the RI fed back last by the mobile terminal apparatus UE.
  • the changed RI and PTI are multiplexed in a subframe, and the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus eNodeB through a physical uplink control channel.
  • the RI and WB-PMI1 fed back last by the device eNodeB and the changed RI
  • a virtual PMI corresponding to match the generation of precoding weights even in the downlink MIMO transmission using a plurality of transmitting antennas, it is to reliably generate precoding weights.
  • the PTI value is changed from 0 in a mode in which feedback is provided to the base station apparatus eNodeB including PTI for downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas.
  • the same RI as the last (most recently) fed back RI is selected, and the RI and the changed PTI are multiplexed in the subframe.
  • the base station apparatus eNodeB can reliably generate the precoding weight.
  • the base station apparatus eNodeB accumulates the WB-PMI1 fed back last when the PTI value is 0, and the accumulated WB-PMI1 Is preferably used to generate a precoding weight. In this case, it is possible to generate a precoding weight based on WB-PMI1 reflecting a channel state that most closely approximates the current wideband channel state.
  • 0 is selected as the PTI value, and the PTI and the changed RI are multiplexed in the subframe.
  • the change of the PTI value and the change of the rank indicated by the RI can be prevented at the same time, so that a situation in which WB-PMI1 is lost can be prevented, and even in downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas, the base station The device eNodeB can reliably generate the precoding weight.
  • the base station apparatus eNodeB in the mode of feeding back to base station apparatus eNodeB including PTI for downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas, the base station apparatus eNodeB performs RI. If the virtual PMI used as WB-PMI1 is stored in advance in response to this, a RI different from the RI fed back last by the mobile terminal apparatus UE is selected, and the PTI value is selected as 1, this change is made. The subsequent RI and PTI are multiplexed into subframes, the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus eNodeB through the physical uplink control channel, and the base station apparatus eNodeB uses the changed virtual PMI to generate precoding weights. Use.
  • the virtual PMI corresponding to the changed RI Is used for generating a precoding weight as WB-PMI1 so that a situation in which WB-PMI1 corresponding to the changed RI is lost can be prevented. Therefore, even in downlink MIMO transmission using eight transmission antennas, the base station apparatus In the eNodeB, it is possible to reliably generate the precoding weight.
  • the virtual PMI for example, when the rank indicated by the post-change RI is ranks 1 and 2, WB-PMI1 is regarded as 0, and the post-change When the rank indicated by the RI is ranks 3 and 4, WB-PMI1 is regarded as 1, and when the rank indicated by the post-change RI is ranks 5 to 8, PMI is regarded as WB-PMI1 being 2. Can be considered.
  • the base station apparatus eNodeB in the mode of feeding back to the base station apparatus eNodeB including the PTI for downlink MIMO transmission using 8 transmission antennas, the base station apparatus eNodeB lastly
  • the virtual PMI used as WB-PMI1 is stored in advance according to the combination of the RI and WB-PMI1 fed back to the changed RI, and the RI different from the RI fed back last by the mobile terminal apparatus UE.
  • the changed RI and PTI are multiplexed in a subframe, and the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus eNodeB via the physical uplink control channel, and the base station apparatus eNodeB
  • the RI and WB-PMI1 that were fed back last and the RI after the change Using virtual PMI corresponding to a combination for generating the precoding weights.
  • the base station apparatus eNodeB can reliably generate a precoding weight.
  • the post-change RI is ranks 1 to 8
  • the last fed back RI is ranks 1 to 8 and the last fed back WB-PMI1 is 0
  • the WB-PMI1 is regarded as 0
  • the changed RI is ranks 1 to 4
  • the last fed back RI is rank 1. 2 and when the last fed back WB-PMI1 is 1, it is conceivable to store a PMI that considers WB-PMI1 as 1.
  • the last fed back RI is ranks 1 and 2, and the last fed back WB-PMI1 is 1, WB-PMI1 is set to 0.
  • the last fed back RI is ranks 3 and 4, and the last fed back WB-PMI1 is 1, WB-PMI1 is set to 1.
  • WB-PMI1 is set to 2. It is conceivable to store the deemed PMI.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of the mobile communication system 1 including the mobile terminal device 10 and the base station device 20 according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 1 shown in FIG. 6 is a system including, for example, an LTE system or SUPER 3G. Further, the mobile communication system 1 may be referred to as IMT-Advanced or 4G.
  • the mobile communication system 1 includes a base station device 20 and a plurality of mobile terminal devices 10 (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n , n communicating with the base station device 20. Is an integer of n> 0).
  • the base station apparatus 20 is connected to the higher station apparatus 30, and the higher station apparatus 30 is connected to the core network 40.
  • the mobile terminal apparatus 10 communicates with the base station apparatus 20 in the cell 50.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • each mobile terminal apparatus (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n ) has the same configuration, function, and state, the following description will be given as the mobile terminal apparatus 10 unless otherwise specified. Proceed. For convenience of explanation, it is assumed that the mobile terminal device 10 is in radio communication with the base station device 20, but more generally, user equipment (UE: User Equipment) including both the mobile terminal device and the fixed terminal device. It's okay.
  • UE User Equipment
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single carrier transmission method that reduces interference between terminals by dividing a system band into bands each consisting of one or continuous resource blocks for each terminal, and a plurality of terminals using different bands. .
  • the PDSCH shared by each mobile terminal 10 the downlink L1 / L2 control channel (PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PCFICH (Physical Control Field Indicator Channel), PHICH (Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel) )
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PCFICH Physical Control Field Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel
  • User data that is, a normal data signal is transmitted by this PDSCH. Transmission data is included in this user data.
  • the CC and scheduling information allocated to the mobile terminal apparatus 10 by the base station apparatus 20 are notified to the mobile terminal apparatus 10 through the L1 / L2 control channel.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • User data is transmitted by this PUSCH.
  • downlink radio quality information (CQI) and the like are transmitted by PUCCH.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of mobile terminal apparatus 10 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of base station apparatus 20 according to the present embodiment. Note that the configurations of the mobile terminal device 10 and the base station device 20 shown in FIGS. 7 and 8 are simplified to explain the present invention, and the configurations of the normal mobile terminal device and the base station device are respectively It shall be provided.
  • the transmission signal transmitted from the base station apparatus 20 is received by the antennas 1 to N RX , and the duplexer 101 # 1 to 101 # N transmits the transmission path and the reception path. And then output to the RF receiving circuits 102 # 1 to 102 # N. Then, after frequency conversion processing for converting a radio frequency signal into a baseband signal is performed in the RF reception circuits 102 # 1 to 102 # N, the reception timing estimation unit 105 and the CP removal units 103 # 1 to 103 # N Is output. Reception timing estimation section 105 estimates the reception timing from the received signal after the frequency conversion process, and outputs the reception timing to CP removal sections 103 # 1 to 103 # N.
  • CP Cyclic Prefix
  • FFT sections fast Fourier transform sections
  • time domain signals are converted to frequency domain signals. Is converted to The received signal converted into the frequency domain signal is output to channel estimation section 106 and data channel signal demodulation section 107.
  • Channel estimation section 106 estimates the channel state from the reference signal included in the received signals output from FFT sections 104 # 1 to #N, and the estimated channel state is determined as data channel signal demodulation section 107, first feedback information selection section. 109 and the second feedback information selection unit 110.
  • Data channel signal demodulation section 107 demodulates the data channel signal based on the notified channel state.
  • the demodulated data channel signal is channel-decoded in channel decoding section 108 and reproduced as user #k signal.
  • the first feedback information selection unit 109 selects the PMI based on the channel state notified from the channel estimation unit 106.
  • the first feedback information selection unit 109 selects a PMI from two codebooks, that is, a first codebook for wideband / long cycle and a second codebook for subband / short cycle.
  • First feedback information selection section 109 selects WB-PMI1 from the first codebook and also selects WB-PMI2 from the second codebook. In this case, the first feedback information selection unit 109 can select WB-PMI1 and WB-PMI2 for SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission.
  • the first feedback information selection unit 109 constitutes feedback information selection means.
  • the first feedback information selection unit 109 selects the RI based on the channel state notified from the channel estimation unit 106. For example, when the feedback method according to the first aspect described above is applied, RI is selected according to the value of PTI. That is, when the value of PTI is changed from 0 to 1, the same RI as the last fed back RI is selected. Further, first feedback information selection section 109 measures wideband channel quality based on the channel state notified from channel estimation section 106, and obtains CQI (WB-CQI) corresponding to WB-PMI1 and WB-PMI2. select. In this case, the first feedback information selection unit 109 can select WB-CQI for SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission.
  • WB-CQI CQI
  • the first feedback information selection unit 109 selects a PTI based on the selected RI and WB-PMI1. For example, the PTI is selected according to the change state with the previously selected RI and WB-PMI1. For example, when the feedback method according to the second aspect described above is applied, the PTI is selected according to the value of RI. That is, when an RI different from the last fed back RI is selected, 0 is selected as the PTI value. If 0 is selected as the PTI value, the first feedback information selection unit 109 outputs the selected RI and WB-PMI1 to the WB-PMI1 information storage unit 120 described later.
  • the RI, WB-PMI1, WB-PMI2, PTI, and WB-CQI selected by the first feedback information selection unit 109 are notified to the feedback control signal generation unit 111.
  • the RI, WB-PMI1 and PTI selected by the first feedback information selection unit 109 are notified to the second feedback information selection unit 110.
  • the second feedback information selection unit 110 selects a PMI based on the channel state notified from the channel estimation unit 106.
  • the second feedback information selection unit 110 selects SB-PMI2 from the second codebook.
  • Second feedback information selection section 110 selects SB-PMI2 having the largest received SINR for each subband based on RI and WB-PMI1 notified from first feedback information selection section 109. In this case, the second feedback information selection unit 110 can select SB-PMI2 for SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission.
  • the second feedback information selection unit 110 measures the channel quality of the subband based on the channel state notified from the channel estimation unit 106, and selects CQI (SB-CQI) corresponding to SB-PMI2. In this case, the second feedback information selection unit 110 can select SB-CQIs for SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission.
  • the second feedback information selection unit 110 is based on the RI and WB-PMI1 stored in the WB-PMI1 information storage unit 120 when the value of the PTI notified from the first feedback information selection unit 109 is 1. Select SB-PMI2 and SB-CQI. The SB-PMI2 and SB-CQI selected by the second feedback information selection unit 110 in this way are notified to the feedback control signal generation unit 111.
  • the WB-PMI1 information accumulation unit 120 accumulates the RI and WB-PMI1 input from the first feedback information selection unit 109.
  • the WB-PMI1 information storage unit 120 each time RI and WB-PMI1 are input from the first feedback information selection unit 109, the values of RI and WB-PMI1 are updated, and the last RI and WB-PMI1 are always stored. It has become a state.
  • the feedback control signal generation unit 111 feeds back these to the base station apparatus 20 based on the notified RI, PMI (WB-PMI1, WB-PMI2, SB-PMI2) and CQI (WB-CQI, SB-CQI).
  • a control signal (for example, a PUCCH signal) is generated.
  • the feedback control signal generation unit 111 generates a control signal according to the formats of the report 1 to the report 3 in accordance with the PTI value notified from the first feedback information selection unit 109.
  • the feedback control signal generation section 111 performs channel coding / data modulation on information of WB-PMI1, WB-PMI2, SB-PMI2, WB-CQI, SB-CQI and RI for feedback on PUCCH.
  • the control signal generated by the feedback control signal generation unit 111 and the PMI, CQI, and RI after channel coding are output to a multiplexer (MUX: multiplexing unit) 115.
  • MUX multiplexing unit
  • transmission data #k related to user #k sent from the upper layer is channel-coded by channel coding section 112 and then data modulated by data modulation section 113.
  • Transmission data #k data-modulated by the data modulation unit 113 is inverse Fourier transformed by a discrete Fourier transform unit (not shown), converted from a time-series signal to a frequency domain signal, and sent to a subcarrier mapping unit (not shown). Is output.
  • the transmission data #k is mapped to the subcarrier according to the schedule information instructed from the base station apparatus 20.
  • the subcarrier mapping unit maps (multiplexes) the reference signal #k generated by a reference signal generation unit (not shown) to the subcarrier together with the transmission data #k. Transmission data #k mapped to subcarriers in this way is output to precoding multiplication section 114.
  • the precoding multiplier 114 shifts the phase and / or amplitude of the transmission data #k for each of the reception antennas 1 to N RX based on the precoding weight corresponding to the PMI.
  • Transmission data #k whose phase and / or amplitude has been shifted by precoding multiplication section 114 is output to multiplexer (MUX) 115 constituting the multiplexing means.
  • MUX multiplexer
  • the multiplexer (MUX) 115 synthesizes the transmission data #k whose phase and / or amplitude has been shifted and the control signal generated by the feedback control signal generation unit 111 to generate a transmission signal for each of the receiving antennas 1 to N RX. Generate.
  • the mapping (multiplexing) in the multiplexer (MUX) 115 is performed according to the first to fourth aspects described above. That is, feedback information corresponding to reports 1 to 3 is multiplexed in different subframes according to the value of PTI.
  • the transmission signal generated by the multiplexer (MUX) 115 is subjected to discrete Fourier transform by discrete Fourier transform units (DFT units) 116 # 1 to 116 # N, and converted from time-series signals to frequency domain signals. After that, inverse fast Fourier transform is performed by inverse fast Fourier transform units (IFFT units) 117 # 1 to 117 # N and converted from frequency domain signals to time domain signals, and then CP addition units 118 # 1 to 118 #. CP is added at N and output to the RF transmission circuits 119 # 1 to 119 # N.
  • DFT units discrete Fourier transform units
  • IFFT units inverse fast Fourier transform units
  • RF transmission circuits 119 # 1 to 119 # N frequency conversion processing for conversion to a radio frequency band is performed, and then output to the antennas 1 to N RX via the duplexers 101 # 1 to 101 # N. , Antenna 1 to antenna N RX are transmitted to radio base station apparatus 20 in the uplink. Note that these RF transmission circuit 119 # 1 to 119 # N, duplexer (Duplexer) 101 # 1 ⁇ 101 # N and the antenna 1 to antenna N RX constitute a transmitting means for transmitting the control signal.
  • the base station apparatus 20 shown in FIG. 8 transmits the transmission data # 1 to #k for the users # 1 to #k to the corresponding channel coding units 201 # 1 to 201 # k.
  • the RRC signaling generators 223 # 1 to 223 # k corresponding to the users # 1 to #k perform the MIMO transmission method (Transmission mode), the CSI (Channel State Information) feedback mode in PUCCH / PUSCH, and the feedback cycle in the feedback mode.
  • RRC signaling including information such as offset parameters.
  • Transmission data # 1 to #k are channel-encoded by channel encoders 201 # 1 to 201 # k, and then output to data modulators 202 # 1 to 202 # k for data modulation.
  • Transmission data # 1 to #k data-modulated by data modulators 202 # 1 to 202 # k are subjected to inverse discrete Fourier transform by a discrete Fourier transform unit (not shown) and converted from a time-series signal to a frequency domain signal.
  • a discrete Fourier transform unit not shown
  • Precoding multiplication sections 203 # 1 to 203 # k convert transmission data # 1 to #k for each antenna 1 to N TX based on a precoding weight given from a precoding weight generation section 220 described later. Amplitude shift (weighting of antennas 1 to N TX by precoding). Transmission data # 1 to #k whose phases and / or amplitudes have been shifted by precoding multipliers 203 # 1 to 203 # k are output to multiplexer (MUX) 205.
  • MUX multiplexer
  • the multiplexer (MUX) 205 generates a transmission signal for each of the transmission antennas 1 to N TX for the transmission data # 1 to #k whose phases and / or amplitude are shifted.
  • the transmission signal generated by the multiplexer (MUX) 205 is subjected to discrete Fourier transform by discrete Fourier transform units (DFT units) 206 # 1 to 206 # k, and converted from time-series signals to frequency domain signals.
  • DFT units discrete Fourier transform units
  • inverse fast Fourier transform is performed by inverse fast Fourier transform units (IFFT units) 207 # 1 to 207 # k, and after frequency domain signals are converted to time domain signals, CP adding units 208 # 1 to 208 # The CP is added at k and output to the RF transmission circuits 209 # 1 to 209 # k.
  • IFFT units inverse fast Fourier transform units
  • RF transmission circuits 209 # 1 to 209 # N frequency conversion processing for conversion to a radio frequency band is performed, and then output to the antennas 1 to N TX via the duplexers 210 # 1 to 210 # N. , And transmitted from antenna 1 to antenna N TX to mobile terminal apparatus 10 in the downlink.
  • a transmission signal transmitted from the mobile terminal apparatus 10 in the uplink is received by the antennas 1 to N TX and electrically separated into a transmission path and a reception path by duplexers 210 # 1 to 210 # N. Thereafter, the signal is output to the RF receiving circuits 211 # 1 to 211 # N. Then, after RF conversion circuits 211 # 1 to 211 # N perform frequency conversion processing for converting radio frequency signals to baseband signals, reception timing estimation unit 221 and CP removal units 212 # 1 to 212 # N Is output. Reception timing estimation section 221 estimates the reception timing from the reception signal after the frequency conversion process, and outputs the reception timing to CP removal sections 212 # 1 to 212 # N.
  • CP is removed by CP removing sections 212 # 1 to 212 # N, Fourier transform is performed by fast Fourier transform sections (FFT sections) 213 # 1 to 213 # N, and a time series signal is converted to a frequency domain signal. .
  • FFT sections fast Fourier transform sections
  • inverse discrete Fourier transform is performed by inverse discrete Fourier transform units (IDFT units) 214 # 1 to 214 # N, and a frequency domain signal is converted to a time domain signal.
  • IDFT units inverse discrete Fourier transform units
  • Channel estimation sections 215 # 1 to 215 # N estimate the channel state from the reference signals included in the received signals output from IDFT sections 214 # 1 to 214 # N, and use the estimated channel state as data channel signal demodulation section 216. # 1 to 216 # N are notified. Data channel signal demodulation sections 216 # 1 to 216 # N demodulate the data channel signal based on the notified channel state. The demodulated data channel signal is channel decoded in channel decoding sections 217 # 1 to 217 # N and reproduced as user # 1 to #k signals.
  • the antennas 1 to N TX , the duplexers 210 # 1 to 210 # N, and the RF reception circuits 211 # 1 to 211 # N constitute reception means for receiving a control signal.
  • Feedback information demodulating sections 218 # 1 to 218 # N receive information about channels from information included in each control channel signal (for example, PUCCH) (channel information), for example, CQI, PMI, RI, and PTI notified by PUCCH. Is demodulated. Information demodulated by feedback information demodulation sections 218 # 1 to 218 # N is output to PMI information extraction sections 219 # 1 to 219 # N and CQI information extraction sections 222 # 1 to 222 # N, respectively. In particular, when feedback information demodulation sections 218 # 1 to 218 # N demodulate WB-PMI1 notified by PUCCH, WB-PMI1 is output to WB-PMI1 information storage sections 224 # 1 to 224 # N described later. .
  • PUCCH control channel signal
  • channel information for example, CQI, PMI, RI, and PTI notified by PUCCH.
  • WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N store WB-PMI1 input from feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N.
  • the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N every time WB-PMI1 is input from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N, the value of WB-PMI1 is always updated, and the last WB is always updated. -PMI1 is accumulated.
  • the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N constitute storage means.
  • virtual PMI used as WB-PMI1 according to RI is stored in advance in WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N.
  • the in this case for example, as the virtual PMI, when the rank indicated by the changed RI is ranks 1 and 2, WB-PMI1 is regarded as 0, and when the rank information indicated by the changed RI is ranks 3 and 4, WB- When PMI1 is regarded as 1 and the rank information indicated by the post-change RI is ranks 5 to 8, a PMI regarding WB-PMI1 as 2 is accumulated.
  • the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N have the RI and WB-PMI1 fed back last, the changed RI,
  • the virtual PMI used as WB-PMI1 is stored in advance according to the combination.
  • the last fed back RI is ranks 1 to 8
  • the last fed back WB-PMI1 is 0,
  • the last fed back RI is ranks 1 and 2
  • the last fed back WB-PMI1 is 1. It is conceivable to accumulate PMIs that are regarded as 1.
  • the last fed back RI is ranks 3 and 4, and the last fed back WB-PMI1 is 1, WB-PMI1 is set to 2 If the post-change RI is ranks 1 to 4, the last fed back RI is ranks 5 to 8, and the last fed back WB-PMI1 is 1, WB-PMI1 is 4 PMI considered to be accumulated. Further, when the changed RI is ranks 5 to 8, the last fed back RI is ranks 1 and 2, and the last fed back WB-PMI1 is 1, WB-PMI1 is set to 0.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N extract PMI information from the information demodulated by the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N extract the PMI information specified in the report 2 and the report 3 included in the PUCCH based on the last fed back RI and PTI.
  • the PMI information means WB-PMI1 selected from the first codebook, and WB-PMI2 and SB-PMI2 selected from the second codebook W2.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N when the PTI value notified from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N is 1, WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to WB-PMI1 stored in 224 # N is extracted as PMI information.
  • the extracted WB-PMI1, WB-PMI2, and SB-PMI2 are output to precoding weight generation section 220.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N are based on the information from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N.
  • virtual PMIs corresponding to the changed RI are transmitted from the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N. Obtained as WB-PMI1.
  • the virtual PMI acquired in this way is output to the precoding weight generation unit 220.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N are based on information from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N,
  • the virtual PMI corresponding to the combination of the last fed back RI and WB-PMI1 and the changed RI Are extracted as WB-PMI1 from the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N.
  • the virtual PMI extracted in this way is output to precoding weight generation section 220.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N constitute acquisition means for acquiring virtual PMI from the storage means.
  • the CQI information extraction units 222 # 1 to 222 # N extract CQI information from the information demodulated by the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N.
  • the CQI information means WB-CQI and SB-CQI.
  • the extracted WB-CQI and SB-CQI are output to channel encoders 201 # 1 to 201 # k and data modulators 202 # 1 to 202 # k, respectively, and MCS for transmission data # 1 to transmission data #k is output. Used for selection.
  • Precoding weight generation section 220 performs phase for transmission data # 1- # k based on WB-PMI1, WB-PMI2, SB-PMI2, and RI output from PMI information extraction sections 219 # 1-219 # N. And / or a precoding weight indicating an amplitude shift amount is generated. Each generated precoding weight is output to precoding multiplication sections 203 # 1 to 203 # k, and is used for precoding transmission data # 1 to transmission data #k. Note that the precoding weight generation unit 220 constitutes weight generation means.
  • the first feedback information selection unit 109 changes the PTI value from 0 to 1.
  • the RI which is the same as the last fed back RI is selected, and the multiplexer 115 multiplexes the RI and the changed PTI in the subframe, so that the change of the PTI value and the change of the rank indicated by the RI are simultaneously performed. Since it is possible to prevent WB-PMI1 from being lost, it is possible to reliably generate precoding weights in the base station apparatus eNodeB even in downlink MIMO transmission using eight transmission antennas. .
  • the PMI information extracting units 219 # 1 to 219 # N perform WB-PMI1.
  • WB-PMI1 (WB-PMI1 fed back last when the PTI value is 0) stored in information storage sections 224 # 1 to 224 # N is extracted as PMI information and used to generate precoding weights .
  • the first feedback information selection unit 109 when selecting an RI different from the last fed back RI, performs the PTI. Since 0 is selected as the value and the PTI and the changed RI are multiplexed in the subframe by the multiplexer 115, it is possible to prevent the change of the PTI value and the change of the rank indicated by the RI from being performed simultaneously. WB-PMI1 can be prevented from being lost, and it is possible to reliably generate precoding weights in the base station apparatus eNodeB even in downlink MIMO transmission using eight transmission antennas.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N extract the virtual PMI corresponding to the changed RI from the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N as WB-PMI1, and the precoding weight Since the WB-PMI1 corresponding to the changed RI can be prevented from being lost, the base station apparatus eNodeB can reliably perform the precoding weight even in downlink MIMO transmission using eight transmission antennas. Can be generated.
  • the mobile communication system 1 when the feedback method according to the fourth aspect is applied, an RI different from the RI fed back last by the mobile terminal device 10 is selected, and 1 is selected as the PTI value. Then, depending on the combination of the RI and WB-PMI1 that were last fed back from the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N by the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N and the changed RI Since the acquired virtual PMI is acquired as WB-PMI1 and used to generate precoding weights, it is possible to prevent a situation in which WB-PMI1 corresponding to the post-change RI is lost, so that downlink MIMO transmission using eight transmission antennas is possible. However, the base station device eNodeB can reliably generate the precoding weight. To become.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a feedback method using PUCCH in the mobile communication system 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 shows a case where the number of subbands (BP) is two.
  • BP subbands
  • a subframe to which an RI is assigned is referred to as a first subframe.
  • the feedback information about the wideband is multiplexed and the feedback information about the subband is multiplexed.
  • WB-CQI (CW1, CW2) and WB-PMI2 are multiplexed in the fourth subframe
  • SB -PMI2 is multiplexed.
  • SB-CQI1 (CW1, CW2) and SB index 1 and SB-PMI2 are multiplexed in the sixth subframe
  • SB-CQI2 (CW1, CW2) and SB index 2 and SB in the eighth subframe are multiplexed.
  • the feedback information about the subband is multiplexed on a part of the feedback information corresponding to report 3
  • the base station apparatus eNodeB can perform SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission. Can be switched as appropriate, and it is possible to flexibly ensure improvement in throughput characteristics.
  • the mobile communication system 1 according to the second embodiment is realized by the mobile terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 having the same configuration as the mobile communication system 1 according to the first embodiment.
  • the first feedback information selection unit 109 and the multiplexer 115 of the mobile terminal apparatus 10 In addition, a function is added to the RRC signaling generation units 223 # 1 to 223 # k of the base station apparatus 20.
  • first feedback information selection section 109 the content notified from base station device 20 by RRC signaling, or the content notified from base station device 20 by PDCCH (for example, the value of PTI) PTI is selected according to the above.
  • PDCCH for example, the value of PTI
  • the PTI value can be dynamically switched, and the switching of the SU-MIMO transmission scheme can be flexibly handled.
  • the first feedback information selection unit 109 may periodically switch the value of the PTI according to the period notified in advance by the RRC signaling or PDCCH from the base station apparatus 20. In this case, it is preferable to set a period for selecting 0 as the PTI value at least at a constant period (for example, 20 ms). Information (information such as SB-PMI2) when selecting 1 as the value of PTI is WB-PMI1 fed back last (most recent) (that is, WB when 0 is finally selected as the value of PTI) Depends on PMI1).
  • first feedback information selection section 109 mobile terminal apparatus 10 performs blind detection of the MIMO transmission scheme (SU-MIMO transmission or MU-MIMO transmission) from base station apparatus 20, and a PTI suitable for the detection result is detected. A value may be selected.
  • the MIMO selected by the base station apparatus 20 without requiring special signaling from the base station apparatus 20 It is possible to select a PTI value according to the transmission method.
  • the first feedback information selection unit 109 may select the PTI value according to a predetermined threshold. For example, compared to the case of using the current optimal RI or WB-PMI1, when the loss of transmission rate when using the last fed back RI or WB-PMI1 exceeds 5%, the PTI value is increased. It is possible to switch. Also in this case, since the value of PTI is selected according to the calculation result in the mobile terminal apparatus 10, the MIMO transmission selected by the base station apparatus 20 without requiring special signaling from the base station apparatus 20 It is possible to select a PTI value according to the method.
  • the multiplexer 115 according to the selection result of the PTI value by the first feedback information selection unit 109, feedback information for SU-MIMO and feedback information for MU-MIMO are included in the feedback information corresponding to the report 3.
  • the transmission data # 1 to #k from the base station apparatus 20 includes RRC signaling including information such as the PTI value and the period associated with the value.
  • the multiplexer 115 provides feedback related to the subband to a part of the feedback information corresponding to the report 3. Since the information is multiplexed, even when the PTI value is 0, the SB-PMI2 necessary for selecting the precoding weight with the largest received SINR can be fed back to the base station apparatus 20. Therefore, it is possible to generate a precoding weight that can improve the throughput characteristics in the base station apparatus 20, and to ensure an improvement in the throughput characteristics.
  • the multiplexer 115 when the first feedback information selection unit 109 selects 0 as the PTI value, the multiplexer 115 multiplexes the SU-MIMO feedback information into the report 3.
  • the multiplexer 115 When the first feedback information selection unit 109 selects 1 as the value of PTI, the multiplexer 115 multiplexes feedback information for MU-MIMO in the report 3, so that SU- according to the value of PTI. Since it is possible to switch between feedback information for MIMO and feedback information for MU-MIMO, the base station apparatus 20 can appropriately switch between SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission, and flexibly provides throughput characteristics. It is possible to ensure the improvement.
  • the base station apparatus 20 includes eight transmission antennas has been described as an aspect of feedback including the PTI in the physical uplink control channel (PUCCH), but the present invention is applied.
  • the configuration of the base station device 20 is not necessarily limited to this.
  • the present invention can be applied to a case where the base station apparatus 20 includes two transmission antennas or four transmission antennas.

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Abstract

 複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成すること。複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のためにPUCCHにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするモードにおいて、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択する第1フィードバック情報選択部(109)と、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重するマルチプレクサ(115)と、多重した信号をPUCCHで無線基地局装置に送信する送信部を具備することを特徴とする。

Description

フィードバック方法、移動端末装置及び無線基地局装置
 本発明は、フィードバック方法、移動端末装置及び無線基地局装置に関し、特に、マルチアンテナ伝送に対応するフィードバック方法、移動端末装置及び無線基地局装置に関する。
 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)やHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)を採用することにより、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このUMTSネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が検討されている。
 第3世代のシステムは、概して5MHzの固定帯域を用いて、下り回線で最大2Mbps程度の伝送レートを実現できる。一方、LTE方式のシステムにおいては、1.4MHz~20MHzの可変帯域を用いて、下り回線で最大300Mbps及び上り回線で75Mbps程度の伝送レートを実現できる。また、UMTSネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継のシステムも検討されている(例えば、LTEアドバンスト(LTE-A))。例えば、LTE-Aにおいては、LTE仕様の最大システム帯域である20MHzを、100MHz程度まで拡張することが予定されている。また、LTE仕様の最大送信アンテナ数である4送信アンテナを、8送信アンテナまで拡張することが予定されている。
 LTE方式のシステム(LTEシステム)においては、複数のアンテナでデータを送受信し、データレート(周波数利用効率)を向上させる無線通信技術としてMIMO(Multi Input Multi Output)システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。MIMOシステムにおいては、送受信機に複数の送信/受信アンテナを用意し、異なる送信アンテナから同時に異なる送信情報系列を送信する。一方、受信機側では、送信/受信アンテナ間で異なるフェージング変動が生じることを利用して、同時に送信された情報系列を分離して検出することにより、データレート(周波数利用効率)を増大することが可能である。
 また、LTEシステムにおいては、異なる送信アンテナから同時に送信する送信情報系列が、全て同一のユーザのものであるシングルユーザMIMO(SU-MIMO(Single User MIMO))と、異なるユーザのものであるマルチユーザMIMO(MU-MIMO(Multiple User MIMO))とが規定されている。これらのSU-MIMO伝送及びMU-MIMO伝送においては、受信機側で送信機のアンテナに設定すべき位相・振幅制御量(プリコーディングウェイト)と、このプリコーディングウェイトに対応づけられるPMI(Precoding Matrix Indicator)とをランク毎に複数定めたコードブックから最適なPMIを選択して送信機にフィードバックすると共に、最適なランクを示すRI(Rank Indicator)を選択して送信機にフィードバックする。送信機側では、受信機からフィードバックされたPMI、RIに基づいて各送信アンテナに対するプリコーディングウェイトを特定し、プリコーディングを行って送信情報系列を送信する。
 上述したように、LTE-Aにおいて、最大送信アンテナ数を8送信アンテナに拡張することが予定されている。そして、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においては、2つの異なるコードブックから選択された2種類のPMIによりプリコーディングウェイトが生成される。このため、2種類のPMIの双方がフィードバックされないと、プリコーディングウェイトを生成できない事態が発生し得る。
 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することができるフィードバック方法、移動端末装置及び無線基地局装置を提供することを目的とする。
 本発明のフィードバック方法は、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTI(Precoder Type Indicatior)を含めて無線基地局装置にフィードバックするフィードバック方法であって、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択する工程と、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重する工程と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する工程とを具備することを特徴とする。
 本発明の移動端末装置は、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするモードにおいて、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択するフィードバック情報選択手段と、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重する多重手段と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する送信手段とを具備するを特徴とする。
 本発明の無線基地局装置においては、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて移動端末装置からフィードバックされる無線基地局装置であって、RIに応じてワイドバンド第1PMIとして用いられる仮想PMIを蓄積する蓄積手段と、前記上り制御チャネルで信号を受信する受信手段と、最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択され、PTIの値に1が選択されたフィードバック情報を検出すると、変更後のRIに応じた前記仮想PMIを前記蓄積手段から取得する取得手段と、前記変更後のRIに応じた前記仮想PMIを用いてプリコーディングウェイトを生成するウェイト生成手段とを具備することを特徴とする。
 本発明によれば、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
本発明に係るフィードバック方法が適用されるMIMOシステムの概念図である。 PUCCHを用いたPMI/CQI/RIフィードバックの説明図である。 PUCCHを用いたサブバンドCQIフィードバックの説明図である。 PUCCHを用いたPMI/CQI/RIフィードバックの説明図である。 8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるPUCCHを用いたPMI/CQI/RIフィードバックの説明図である。 本発明の実施の形態に係る移動通信システムの構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態1に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態2に係る移動通信システムにおけるPUCCHを用いたフィードバック方法の説明図である。
 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。まず、LTE-Aシステムで行われる下りリンクMIMO伝送におけるプリコーディングについて、図1に示すMIMOシステムを前提に説明する。図1は、本発明に係るフィードバック方法が適用されるMIMOシステムの概念図である。なお、図1に示すMIMOシステムにおいては、無線基地局装置(以下、単に「基地局装置」という)eNodeB及び移動端末装置UEがそれぞれ8本のアンテナを備える場合について示している。
 下りリンクMIMO伝送におけるプリコーディングでは、移動端末装置UEにおいて、各アンテナからの受信信号を用いてチャネル変動量を測定し、測定したチャネル変動量に基づいて、基地局装置eNodeBの各送信アンテナからの送信データを合成した後のスループット(又は受信SINR(Signal to Interference and Noise Ratio))が最大となる位相・振幅制御量(プリコーディングウェイト)に応じたPMI(Precoding Matrix Indicator)及びRI(Rank Indicator)を選択する。そして、この選択したPMI及びRIを、チャネル品質情報を示すCQI(Channel Quality Indicator)とともに上りリンクで基地局装置eNodeBにフィードバックする。基地局装置eNodeBにおいては、移動端末装置UEからフィードバックされたPMI及びRIに基づいて送信データにプリコーディングを行った後、各アンテナから情報伝送を行う。
 図1に示す移動端末装置UEにおいて、信号分離・復号部11は、受信アンテナRX#1~RX#8を介して受信した受信信号に含まれる制御チャネル信号及びデータチャネル信号の分離及び復号を行う。信号分離・復号部11にて復号処理が施されることで移動端末装置UEに対するデータチャネル信号が再生される。PMI選択部12は、図示しないチャネル推定部により推定されたチャネル状態に応じてPMIを選択する。この際、PMI選択部12は、移動端末装置UE及び基地局装置eNodeBの双方でランク毎に既知のN個のプリコーディングウェイト(プリコーディング行列)と、このプリコーディングウェイトに対応づけられるPMIとを定めたコードブック13から最適なPMIを選択する。RI選択部14は、チャネル推定部により推定されたチャネル状態に応じてRIを選択する。これらのPMI及びRIは、フィードバック情報としてチャネル品質情報を示すCQIとともに基地局装置eNodeBに送信される。
 一方、図1に示す基地局装置eNodeBにおいて、プリコーディングウェイト生成部21は、移動端末装置UEからフィードバックされたPMI及びRIに基づいて、プリコーディングウェイトを生成する。プリコーディング乗算部22は、シリアル/パラレル変換部(S/P)23によりパラレル変換された送信信号にプリコーディングウェイトを乗算することで、送信アンテナTX#1~TX#8毎に位相・振幅をそれぞれ制御(シフト)する。これにより、位相・振幅シフトされた送信データが8本の送信アンテナTX#1~TX#8から送信される。
 ここで、このような下りリンクMIMO伝送において、移動端末装置から基地局装置eNodeBに対するチャネル情報(PMI/CQI/RI:以下、適宜「フィードバック情報」という)のフィードバック方法について説明する。図2は、下りリンクMIMO伝送において、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)で移動端末装置UEから基地局装置eNodeBにフィードバック情報をフィードバックする方法について説明するための図である。図2においては、フィードバック情報が周期的にフィードバックされる場合(以下、「Periodicフィードバック」という)について示している。
 Periodicフィードバックにおいては、図2Aに示すように、ワイドバンドCQI(WB-CQI)及びワイドバンドPMI(WB-PMI)と、RIとを個別のサブフレームでフィードバックするモードと、図2Bに示すように、WB-CQI及びWB-PMIと、RIと、選択されたサブバンドCQI(SB-CQI)とを個別のサブフレームでフィードバックするモードとがある。図2A、Bに示すモードにおいて、フィードバック情報(PMI/CQI、RI)は、PUCCHを用いてフィードバックされる。
 図2Aに示すモードにおいて、WB-PMI及びWB-CQIとRIとは、異なるサブフレーム(TTI:Transmission Time Interval、伝送時間間隔)でフィードバックされる。図2Aにおいては、PUCCHのチャネル情報のフィードバックモードがモード1-1であって、WB-PMI/WB-CQIの周期が5サブフレームであり、RIの周期がWB-PMI/WB-CQIの周期の2倍(10サブフレーム)であり、RIをフィードバックするサブフレームが、WB-PMI/WB-CQIをフィードバックするサブフレームから2サブフレームだけオフセットされる場合について示している。この場合において、WB-PMI/WB-CQIとRIとは互いに独立して符号化されてフィードバックされる。
 一方、図2Bに示すモードにおいて、WB-PMI及びWB-CQIと、RIと、SB-CQIとは、異なるサブフレーム(TTI)でフィードバックされる。図2Bにおいては、PUCCHのチャネル情報のフィードバックモードがモード2-1であって、WB-PMI/WB-CQI(SB-CQI)の周期が2サブフレームであり、RIの周期がWB-PMI/WB-CQIの周期の5倍(10サブフレーム)であり、RIをフィードバックするサブフレームが、WB-PMI/WB-CQIをフィードバックするサブフレームから1サブフレームだけオフセットされる場合について示している。
 また、図2Bにおいては、サブバンド(Bandwidth Part(BP))数が2であり、SB-CQIをフィードバックするサブフレームにおけるWB-PMI/WB-CQIをフィードバックするサブフレームに対するオフセットが2サブフレームであり、WB-PMI/WB-CQIのフィードバックの周期間に同一サブバンドのSB-CQIを2回フィードバックする場合について示している。この場合において、WB-PMI/WB-CQIとRIとSB-CQIとは互いに独立して符号化されてフィードバックされる。
 図3は、PUCCHを用いたサブバンドCQIフィードバックを説明するための図である。なお、図3においては、システム帯域がJ個のBandwidth Part(BP)で構成され、各BPが2つのサブバンドで構成される場合について示している。また、図3においては、基地局装置eNodeBにてコードワード(CW)毎に適切なMCS(Modulation and Coding Scheme)を選択可能とするために2つのCW(CW1、CW2)に対応するCQIがフィードバックされる場合について示している。
 図3に示すように、フィードバックモード2-1におけるPUCCHを用いたサブバンドCQIフィードバック(3GPP TS36.213)においては、各BPで最も高い受信SINRを示すサブバンドが選択され、そのサブバンドにおけるCQIが、SBインデックスとともに基地局装置eNodeBにフィードバックされる。さらに、各BPの情報は、Cyclicにフィードバックされる。なお、RI、WB-PMI及びWB-CQI(CW1、CW2)は、システム帯域に対応してフィードバックされる。
 図3に示すRI、WB-PMI、WB-CQI及びSB-CQI(CW1、CW2)は、図2Bの態様で示すと、図4に示すように各サブフレームに割り当てられる。なお、図4においては、説明の便宜上、RIが割り当てられるサブフレームを第1サブフレームと呼ぶものとする。図4に示すように、RIは、第1サブフレームでフィードバックされ、WB-PMI及びWB-CQI(CW1、CW2)は、第2サブフレームでフィードバックされる。SB-CQIは、SBインデックスとともに第4、第6、第8及び第10サブフレームでフィードバックされる。ここでは、第4、第8サブフレームでSB-CQI1(CW1、CW2)がSBインデックス1とともにフィードバックされ、第6、第10サブフレームでSB-CQI2(CW1、CW2)がSBインデックス2とともにフィードバックされる場合について示している。
 ところで、上述したように、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においては、2つの異なるコードブック(以下、「ダブルコードブック」という)から選択された2種類のPMIによりプリコーディングウェイトが生成される。ここで、ダブルコードブックは、ワイドバンド/長周期用の第1コードブックと、サブバンド/短周期用の第2コードブックとから構成される。8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においては、第1コードブックから選択されたWB-PMI(WB-PMI1)と、第2コードブックから選択されたSB-PMI(SB-PMI2)とが基地局装置eNodeBにフィードバックされる。なお、第2コードブックはサブバンド/短周期用ではあるが、SB-PMI2だけでなくWB-PMI(WB-PMI2)も選択できるようになっている。なお、WB-PMI1は、ワイドバンド第1PMIを構成する。
 このような8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるフィードバックモード2-1において、プリコーディングウェイトは、最後にフィードバックされたRIに基づいて調整される3つのサブフレームにおけるフィードバック情報から決定される。これらの3つのサブフレームにおけるフィードバック情報は、3サブフレームレポートと呼ぶことができる。この3サブフレームレポートは、フィードバック情報をそれぞれ定めたレポート1~レポート3で構成される。
 レポート1においては、RIと、1ビットのPTI(Precoder Type Indicatior)とが定められている。レポート2、レポート3においては、レポート1におけるPTIの値に応じた情報が定められる。レポート2においては、PTIの値が「0」の場合に第1コードブックから選択されるWB-PMI1がフィードバックされ、PTIの値が「1」の場合にWB-CQI及び第2コードブックから選択されるWB-PMI2がフィードバックされる。レポート3においては、PTIの値が「0」の場合にWB-CQI及び第2コードブックから選択されるWB-PMI2がフィードバックされ、PTIの値が「1」の場合にSB-CQI及び第2コードブックから選択されるSB-PMI2がフィードバックされる。すなわち、PTIの値を変更することで、レポート3でフィードバックされる情報がワイドバンドに関するフィードバック情報と、サブバンドに関するフィードバック情報との間で切り替え可能に構成されている。
 図5は、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるPUCCHを用いたPMI/CQI/RIフィードバックの説明図である。図5Aにおいては、PTI=0の場合におけるフィードバック情報を示し、図5Bにおいては、PTI=1の場合におけるフィードバック情報を示している。なお、図5においては、サブバンド(BP)数が2である場合について示している。また、図5においては、説明の便宜上、RIが割り当てられるサブフレームを第1サブフレームと呼ぶものとする。
 PTI=0の場合、図5Aに示すように、第1サブフレームにおいて、RI及びPTI(PTI=0)がフィードバックされる(レポート1)。また、第2サブフレームにおいて、第1コードブックから選択されるWB-PMI1がフィードバックされる(レポート2)。さらに、第4、第6、第8及び第10サブフレームにおいて、WB-CQI(CW1、CW2)及び第2コードブックから選択されるWB-PMI2がフィードバックされる(レポート3)。
 PTI=1の場合、図5Bに示すように、第1サブフレームにおいて、RI及びPTI(PTI=1)がフィードバックされる(レポート1)。また、第2サブフレームにおいて、WB-CQI(CW1、CW2)及び第2コードブックから選択されるWB-PMI2がフィードバックされる(レポート2)。さらに、第4、第6、第8及び第10サブフレームにおいて、SB-CQI及びSBインデックスと、第2コードブックから選択されるSB-PMI2がフィードバックされる(レポート3)。ここでは、第4、第8サブフレームでSB-CQI1(CW1、CW2)及びSBインデックス1とSB-PMI2とがフィードバックされ、第6、第10サブフレームでSB-CQI2(CW1、CW2)及びSBインデックス2とSB-PMI2とがフィードバックされる場合について示している。
 上述したように、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるフィードバックモード2-1において、プリコーディングウェイトは、最後(最も直近)にフィードバックされたRIに基づいて調整される3つのサブフレームにおけるフィードバック情報(3サブフレームレポート)から決定される。このプリコーディングウェイトは、3サブフレームレポートに含まれるWB-PMI1にWB-PMI2(又はSB-PMI2)を掛け合わせることで生成される(WB-PMI1×WB-PMI2(又はSB-PMI2))。したがって、WB-PMI1及びWB-PMI2(又はSB-PMI2)のいずれか一方のみでは、プリコーディングウェイトを生成することはできない。
 8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるフィードバックモード2-1においては、図5に示すように、レポート1に含まれるPTIの値を変更することで動的にフィードバック情報を切り替えることができる。しかしながら、PTIの値が0から1に変更される場合において、RIが示すランクも変更される場合には、変更後のランクに対応するWB-PMI1に関する情報が欠落してしまい、適切なプリコーディングウェイトを生成することができない事態が発生し得る。
 本発明者らは、PTIの値を動的に変更する場合にWB-PMI1の欠落に起因してプリコーディングウェイトが生成できなくなる点に着目し、PTIの値及びRIが示すランクの同時の変更を防止すること、或いは、基地局装置eNodeBでプリコーディングウェイトの生成に用いるWB-PMI1(又はこれに相当するPMI)を保持することにより、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成できることを見出し、本発明をするに至ったものである。
 すなわち、本発明の第1の骨子は、複数の送信アンテナ(例えば、8送信アンテナ)を用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネル(PUCCH)にPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択し、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信することにより、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することである。
 また、本発明の第2の骨子は、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネル(PUCCH)にPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合にはPTIの値に0を選択し、当該PTI及び変更後のRIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信することにより、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することである。
 さらに、本発明の第3の骨子は、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネル(PUCCH)にPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、基地局装置eNodeBでRIに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIを予め蓄積しておき、移動端末装置UEで最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信し、基地局装置eNodeBで変更後のRIに応じた仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いることにより、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することである。
 さらに、本発明の第4の骨子は、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネル(PUCCH)にPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、基地局装置eNodeBで最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIを予め蓄積しておき、移動端末装置UEで最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信し、基地局装置eNodeBで最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じた仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いることにより、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、確実にプリコーディングウェイトを生成することである。
 以下、本発明の複数の態様について、図5を参照しながら説明する。本発明の第1の態様に係るPUCCHを用いたフィードバック方法においては、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のためにPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後(最も直近)にフィードバックされたRIと同一のRIを選択し、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重する。
 図5に示すように、PTIの値を0から1に変更する場合において、RIが示すランクを変更すると、PTI=1の場合にはWB-PMI1がサブフレームに多重されないことから、変更後のランクに応じたWB-PMI1が基地局装置eNodeBにフィードバックされない事態が発生し得る。第1の態様に係るフィードバック方法においては、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択し、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重することから、PTIの値の変更と、RIが示すランクの変更とが同時に行われるのを防止できるので、WB-PMI1が欠落する事態を防止でき、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 また、第1の態様に係るフィードバック方法においては、基地局装置eNodeBにおいて、PTIの値が0のときに最後にフィードバックされたWB-PMI1を蓄積しておき、この蓄積しておいたWB-PMI1をプリコーディングウェイトの生成に用いることが好ましい。この場合には、現在のワイドバンドのチャネル状態に最も近似するチャネル状態を反映したWB-PMI1に基づいてプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 本発明の第2の態様に係るPUCCHを用いたフィードバック方法においては、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のためにPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、最後(最も直近)にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合にはPTIの値に0を選択し、当該PTI及び変更後のRIをサブフレームに多重する。
 図5に示すように、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合において、PTIの値として1を選択すると、PTI=1の場合にはWB-PMI1がサブフレームに多重されないことから、変更後のランクに応じたWB-PMI1が基地局装置eNodeBにフィードバックされない事態が発生し得る。第2の態様に係るフィードバック方法においては、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合にはPTIの値に0を選択し、当該PTI及び変更後のRIをサブフレームに多重することから、PTIの値の変更と、RIが示すランクの変更とが同時に行われるのを防止できるので、WB-PMI1が欠落する事態を防止でき、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 本発明の第3の態様に係るPUCCHを用いたフィードバック方法においては、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のためにPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、基地局装置eNodeBでRIに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIを予め蓄積しておき、移動端末装置UEで最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信し、基地局装置eNodeBで変更後のRIに応じた仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いる。
 図5に示すように、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合において、PTIの値として1を選択すると、PTI=1の場合にはWB-PMI1がサブフレームに多重されないことから、変更後のランク情報に応じたWB-PMI1が基地局装置eNodeBにフィードバックされない事態が発生し得る。第3の態様に係るフィードバック方法においては、移動端末装置UEで最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、変更後のRIに応じた仮想PMIがWB-PMI1としてプリコーディングウェイトの生成に用いられることから、変更後のRIに対応するWB-PMI1が欠落する事態を防止できるので、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 なお、第3の態様に係るフィードバック方法において、基地局装置eNodeBにおいては、仮想PMIとして、例えば、変更後のRIが示すランクがランク1、2の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIが示すランクがランク3、4の場合にWB-PMI1を1とみなし、変更後のRIが示すランクがランク5~8の場合にWB-PMI1を2とみなすPMIを蓄積しておくことが考えられる。
 本発明の第4の態様に係るPUCCHを用いたフィードバック方法においては、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のためにPTIを含めて基地局装置eNodeBにフィードバックするモードにおいて、基地局装置eNodeBで最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIを予め蓄積しておき、移動端末装置UEで最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重し、多重した信号を物理上り制御チャネルで基地局装置eNodeBに送信し、基地局装置eNodeBで最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じた仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いる。
 図5に示すように、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合において、PTIの値として1を選択すると、PTI=1の場合にはWB-PMI1がサブフレームに多重されないことから、変更後のランク情報に応じたWB-PMI1が基地局装置eNodeBにフィードバックされない事態が発生し得る。第4の態様に係るフィードバック方法においては、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じた仮想PMIがWB-PMI1としてプリコーディングウェイトの生成に用いられることから、変更後のRIに対応するWB-PMI1が欠落する事態を防止できるので、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 なお、第4の態様に係るフィードバック方法において、基地局装置eNodeBにおいては、仮想PMIとして、例えば、変更後のRIがランク1~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が0の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1、2であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を1とみなすPMIを蓄積しておくことが考えられる。同様に、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク3、4であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を2とみなし、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク5~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を4とみなすPMIを蓄積しておくことが考えられる。
 また、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1、2であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク3、4であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を1とみなし、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク5~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を2とみなすPMIを蓄積しておくことが考えられる。なお、これらの対応関係は一例を示したものであり、最後にフィードバックされたWB-PMI1に基づいて形成される送信ビームを含むようなWB-PMI1を選択することが好ましい。
 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、LTE-Aシステムに対応する無線基地局装置及び移動端末装置を用いる場合について説明する。
 図6を参照しながら、本発明の実施の形態に係る移動端末装置(UE)10及び基地局装置(eNodeB)20を有する移動通信システム1について説明する。図6は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置10及び基地局装置20を有する移動通信システム1の構成を説明するための図である。なお、図6に示す移動通信システム1は、例えば、LTEシステム又はSUPER 3Gが包含されるシステムである。また、この移動通信システム1は、IMT-Advancedと呼ばれても良く、4Gと呼ばれても良い。
 図6に示すように、移動通信システム1は、基地局装置20と、この基地局装置20と通信する複数の移動端末装置10(10、10、10、・・・10、nはn>0の整数)とを含んで構成されている。基地局装置20は、上位局装置30と接続され、この上位局装置30は、コアネットワーク40と接続される。移動端末装置10は、セル50において基地局装置20と通信を行っている。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)等が含まれるが、これに限定されるものではない。
 各移動端末装置(10、10、10、・・・10)は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置10として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置20と無線通信するのは移動端末装置10であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置(UE:User Equipment)でよい。
 移動通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDMA(直交周波数分割多元接続)が、上りリンクについてはSC-FDMA(シングルキャリア-周波数分割多元接続)が適用される。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。SC-FDMAは、システム帯域を端末毎に1つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
 ここで、LTEシステムにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動端末装置10で共有されるPDSCHと、下りL1/L2制御チャネル(PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PCFICH(Physical Control Field Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel))とが用いられる。このPDSCHにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。送信データは、このユーザデータに含まれる。なお、基地局装置20で移動端末装置10に割り当てたCCやスケジューリング情報は、L1/L2制御チャネルにより移動端末装置10に通知される。
 上りリンクについては、各移動端末装置10で共有して使用されるPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)と、上りリンクの制御チャネルであるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)とが用いられる。このPUSCHにより、ユーザデータが伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI)などが伝送される。
 (実施の形態1)
 図7は、本発明の一実施の形態に係る移動端末装置10の構成を示すブロック図である。図8は、本実施の形態に係る基地局装置20の構成を示すブロック図である。なお、図7及び図8に示す移動端末装置10及び基地局装置20の構成は、本発明を説明するために簡略化したものであり、それぞれ通常の移動端末装置及び基地局装置が有する構成は備えているものとする。
 図7に示す移動端末装置10において、基地局装置20から送出された送信信号は、アンテナ1~NRXにより受信され、デュプレクサ(Duplexer)101#1~101#Nにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路102#1~102#Nに出力される。そして、RF受信回路102#1~102#Nにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、受信タイミング推定部105及びCP除去部103#1~103#Nに出力される。受信タイミング推定部105においては、周波数変換処理された後の受信信号で受信タイミングを推定し、その受信タイミングをCP除去部103#1~103#Nに出力する。CP除去部103#1~103#NでCP(Cyclic Prefix)が除去され、高速フーリエ変換部(FFT部)104#1~104#Nにてフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。周波数領域の信号に変換された受信信号は、チャネル推定部106及びデータチャネル信号復調部107に出力される。
 チャネル推定部106は、FFT部104#1~#Nから出力された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をデータチャネル信号復調部107、第1フィードバック情報選択部109及び第2フィードバック情報選択部110に通知する。データチャネル信号復調部107においては、通知されたチャネル状態に基づいて、データチャネル信号を復調する。復調されたデータチャネル信号は、チャネル復号部108において、チャネル復号されてユーザ#k信号に再生される。
 第1フィードバック情報選択部109は、チャネル推定部106から通知されたチャネル状態に基づいてPMIを選択する。ここで、第1フィードバック情報選択部109は、2つのコードブック、すなわちワイドバンド/長周期用の第1コードブックと、サブバンド/短周期用の第2コードブックとからPMIを選択する。第1フィードバック情報選択部109は、第1コードブックからWB-PMI1を選択すると共に、第2コードブックからWB-PMI2を選択する。この場合、第1フィードバック情報選択部109は、SU-MIMO伝送用及びMU-MIMO伝送用のWB-PMI1及びWB-PMI2を選択できるものとなっている。なお、この第1フィードバック情報選択部109は、フィードバック情報選択手段を構成する。
 また、第1フィードバック情報選択部109は、チャネル推定部106から通知されたチャネル状態に基づいてRIを選択する。例えば、上述した第1の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、PTIの値に従ってRIが選択される。すなわち、PTIの値が0から1に変更される場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIが選択される。さらに、第1フィードバック情報選択部109は、チャネル推定部106から通知されたチャネル状態に基づいてワイドバンドのチャネル品質を測定し、WB-PMI1及びWB-PMI2に対応するCQI(WB-CQI)を選択する。この場合、第1フィードバック情報選択部109は、SU-MIMO伝送用及びMU-MIMO伝送用のWB-CQIを選択できるものとなっている。
 さらに、第1フィードバック情報選択部109は、選択したRI及びWB-PMI1に基づいてPTIを選択する。例えば、先に選択したRI及びWB-PMI1との変更状態に応じてPTIを選択する。例えば、上述した第2の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、RIの値に従ってPTIが選択される。すなわち、最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択される場合には、PTIの値に0が選択される。なお、PTIの値として0を選択した場合、第1フィードバック情報選択部109は、選択したRI及びWB-PMI1を後述するWB-PMI1情報蓄積部120に出力する。これらのように第1フィードバック情報選択部109で選択されたRI、WB-PMI1、WB-PMI2、PTI及びWB-CQIは、フィードバック制御信号生成部111に通知される。また、第1フィードバック情報選択部109で選択されたRI、WB-PMI1及びPTIは、第2フィードバック情報選択部110に通知される。
 第2フィードバック情報選択部110は、チャネル推定部106から通知されたチャネル状態に基づいてPMIを選択する。第2フィードバック情報選択部110は、第2コードブックからSB-PMI2を選択する。第2フィードバック情報選択部110は、第1フィードバック情報選択部109から通知されたRI及びWB-PMI1に基づいてサブバンド毎に最も受信SINRが大きくなるSB-PMI2を選択する。この場合、第2フィードバック情報選択部110は、SU-MIMO伝送用及びMU-MIMO伝送用のSB-PMI2を選択できるものとなっている。
 また、第2フィードバック情報選択部110は、チャネル推定部106から通知されたチャネル状態に基づいてサブバンドのチャネル品質を測定し、SB-PMI2に対応するCQI(SB-CQI)を選択する。この場合、第2フィードバック情報選択部110は、SU-MIMO伝送用及びMU-MIMO伝送用のSB-CQIを選択できるものとなっている。
 さらに、第2フィードバック情報選択部110は、第1フィードバック情報選択部109から通知されたPTIの値が1である場合にWB-PMI1情報蓄積部120に蓄積されたRI、WB-PMI1に基づいてSB-PMI2及びSB-CQIを選択する。このように第2フィードバック情報選択部110で選択されたSB-PMI2及びSB-CQIは、フィードバック制御信号生成部111に通知される。
 WB-PMI1情報蓄積部120は、第1フィードバック情報選択部109から入力されたRI及びWB-PMI1を蓄積する。WB-PMI1情報蓄積部120においては、第1フィードバック情報選択部109からRI及びWB-PMI1が入力される都度、RI及びWB-PMI1の値が更新され、常に最後のRI及びWB-PMI1が蓄積された状態となっている。
 フィードバック制御信号生成部111は、通知されたRI、PMI(WB-PMI1、WB-PMI2、SB-PMI2)及びCQI(WB-CQI、SB-CQI)に基づいて、これらを基地局装置20にフィードバックする制御信号(例えば、PUCCH信号)を生成する。この場合、フィードバック制御信号生成部111は、第1フィードバック情報選択部109から通知されたPTIの値に応じてレポート1~レポート3のフォーマットに従った制御信号を生成する。また、フィードバック制御信号生成部111は、PUCCHでフィードバックするためのWB-PMI1、WB-PMI2、SB-PMI2、WB-CQI、SB-CQI及びRIの情報をチャネル符号化・データ変調する。フィードバック制御信号生成部111で生成された制御信号やチャネル符号化後のPMI、CQI、RIは、マルチプレクサ(MUX:多重部)115に出力される。
 一方、上位レイヤから送出されたユーザ#kに関する送信データ#kは、チャネル符号化部112によりチャネル符号化された後、データ変調部113にてデータ変調される。データ変調部113にてデータ変調された送信データ#kは、不図示の離散フーリエ変換部で逆フーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されて不図示のサブキャリアマッピング部に出力される。
 サブキャリアマッピング部においては、送信データ#kを、基地局装置20から指示されたスケジュール情報に応じてサブキャリアにマッピングする。このとき、サブキャリアマッピング部は、不図示の参照信号生成部により生成された参照信号#kを、送信データ#kと共にサブキャリアにマッピング(多重)する。このようにしてサブキャリアにマッピングされた送信データ#kがプリコーディング乗算部114に出力される。
 プリコーディング乗算部114は、PMIに対応するプリコーディングウェイトに基づいて、受信アンテナ1~NRX毎に送信データ#kを位相及び/又は振幅シフトする。プリコーディング乗算部114により位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#kは、多重手段を構成するマルチプレクサ(MUX)115に出力される。
 マルチプレクサ(MUX)115においては、位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#kと、フィードバック制御信号生成部111により生成された制御信号とを合成し、受信アンテナ1~NRX毎の送信信号を生成する。このマルチプレクサ(MUX)115におけるマッピング(多重)は、上述した第1~第4の態様に従って行われる。すなわち、PTIの値に応じてレポート1~レポート3に対応するフィードバック情報をそれぞれ異なるサブフレームに多重する。
 マルチプレクサ(MUX)115により生成された送信信号は、離散フーリエ変換部(DFT部)116#1~116#Nで離散フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。その後、逆高速フーリエ変換部(IFFT部)117#1~117#Nにて逆高速フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、CP付加部118#1~118#NでCPが付加され、RF送信回路119#1~119#Nへ出力される。
 RF送信回路119#1~119#Nにおいて、無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ(Duplexer)101#1~101#Nを介してアンテナ1~アンテナNRXに出力され、アンテナ1~アンテナNRXから上りリンクで無線基地局装置20に送出される。なお、これらのRF送信回路119#1~119#N、デュプレクサ(Duplexer)101#1~101#N及びアンテナ1~アンテナNRXは、制御信号を送信する送信手段を構成する。
 一方、図8に示す基地局装置20において、ユーザ#1~#kに対する送信データ#1~#kを対応するチャネル符号化部201#1~201#kに送出する。ユーザ#1~#kに対応するRRC signaling生成部223#1~223#kは、MIMO伝送方法(Transmission mode)やPUCCH/PUSCHでのCSI(Channel State Information)フィードバックモード及びそのフィードバックモードにおけるフィードバック周期やオフセットパラメータなどの情報を含むRRC signalingを生成する。
 送信データ#1~#kは、チャネル符号化部201#1~201#kでチャネル符号化された後、データ変調部202#1~202#kに出力され、データ変調される。データ変調部202#1~202#kでデータ変調された送信データ#1~#kは、不図示の離散フーリエ変換部で逆離散フーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されてプリコーディング乗算部203#1~203#kに出力される。
 プリコーディング乗算部203#1~203#kは、後述するプリコーディングウェイト生成部220から与えられるプリコーディングウェイトに基づいて、アンテナ1~NTX毎に送信データ#1~#kを位相及び/又は振幅シフトする(プリコーディングによるアンテナ1~NTXの重み付け)。プリコーディング乗算部203#1~203#kにより位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#1~#kは、マルチプレクサ(MUX)205に出力される。
 マルチプレクサ(MUX)205においては、位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#1~#kについて送信アンテナ1~NTX毎の送信信号を生成する。マルチプレクサ(MUX)205により生成された送信信号は、離散フーリエ変換部(DFT部)206#1~206#kで離散フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。その後、逆高速フーリエ変換部(IFFT部)207#1~207#kにて逆高速フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、CP付加部208#1~208#kでCPが付加され、RF送信回路209#1~209#kへ出力される。
 RF送信回路209#1~209#Nにおいて、無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ(Duplexer)210#1~210#Nを介してアンテナ1~アンテナNTXに出力され、アンテナ1~アンテナNTXから下りリンクで移動端末装置10に送出される。
 移動端末装置10から上りリンクで送出された送信信号は、アンテナ1~NTXにより受信され、デュプレクサ(Duplexer)210#1~210#Nにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路211#1~211#Nに出力される。そして、RF受信回路211#1~211#Nにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、受信タイミング推定部221及びCP除去部212#1~212#Nに出力される。受信タイミング推定部221においては、周波数変換処理された後の受信信号で受信タイミングを推定し、その受信タイミングをCP除去部212#1~212#Nに出力する。
 CP除去部212#1~212#NでCPが除去され、高速フーリエ変換部(FFT部)213#1~213#Nにてフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。その後、逆離散フーリエ変換部(IDFT部)214#1~214#Nにて逆離散フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。時間領域の信号に変換された受信信号は、チャネル推定部215#1~215#N及びデータチャネル信号復調部216#1~216#Nに出力される。
 チャネル推定部215#1~215#Nは、IDFT部214#1~214#Nから出力された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をデータチャネル信号復調部216#1~216#Nに通知する。データチャネル信号復調部216#1~216#Nにおいては、通知されたチャネル状態に基づいて、データチャネル信号を復調する。復調されたデータチャネル信号は、チャネル復号部217#1~217#Nにおいて、チャネル復号されてユーザ#1~#k信号に再生される。なお、アンテナ1~NTX、デュプレクサ(Duplexer)210#1~210#N及びRF受信回路211#1~211#Nは、制御信号を受信する受信手段を構成する。
 フィードバック情報復調部218#1~218#Nは、各制御チャネル信号(例えば、PUCCH)に含まれる情報からチャネルに関する情報(チャネル情報)、例えば、PUCCHで通知されるCQIやPMI、RI及びPTIなどのフィードバック情報を復調する。フィードバック情報復調部218#1~218#Nにより復調された情報は、それぞれPMI情報抽出部219#1~219#N及びCQI情報抽出部222#1~222#Nに出力される。特に、フィードバック情報復調部218#1~218#Nは、PUCCHで通知されるWB-PMI1を復調すると、そのWB-PMI1を後述するWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに出力する。
 WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nから入力されたWB-PMI1を蓄積する。WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nにおいては、フィードバック情報復調部218#1~218#NからWB-PMI1が入力される都度、WB-PMI1の値が更新され、常に最後のWB-PMI1が蓄積された状態となっている。なお、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nは、蓄積手段を構成する。
 なお、上述した第3の態様に係るフィードバック方法が適用される場合、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nには、RIに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIが予め蓄積される。この場合、例えば、仮想PMIとして、変更後のRIが示すランクがランク1、2の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIが示すランク情報がランク3、4の場合にWB-PMI1を1とみなし、変更後のRIが示すランク情報がランク5~8の場合にWB-PMI1を2とみなすPMIが蓄積される。
 また、上述した第4の態様に係るフィードバック方法が適用される場合、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nには、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じてWB-PMI1として用いられる仮想PMIが予め蓄積される。この場合、例えば、変更後のRIがランク1~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が0の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1、2であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を1とみなすPMIを蓄積しておくことが考えられる。同様に、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク3、4であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を2とみなし、変更後のRIがランク1~4であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク5~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を4とみなすPMIが蓄積される。また、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク1、2であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を0とみなし、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク3、4であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を1とみなし、変更後のRIがランク5~8であって、且つ、最後にフィードバックされたRIがランク5~8であり、最後にフィードバックされたWB-PMI1が1の場合にWB-PMI1を2とみなすPMIが蓄積される。
 PMI情報抽出部219#1~219#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nにより復調された情報からPMI情報を抽出する。この場合、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、最後にフィードバックされたRI及びPTIに基づいて、PUCCHに含まれるレポート2、レポート3で指定されるPMI情報を抽出する。ここで、PMI情報とは、第1コードブックから選択されたWB-PMI1と、第2コードブックW2から選択されたWB-PMI2及びSB-PMI2とを意味する。特に、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nから通知されたPTIの値が1である場合に、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに蓄積されたWB-PMI1をPMI情報として抽出する。抽出されたWB-PMI1、WB-PMI2及びSB-PMI2は、プリコーディングウェイト生成部220に出力される。
 なお、上述した第3の態様に係るフィードバック方法が適用される場合、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nからの情報に基づいて、最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択され、PTIの値に1が選択されたことを検出すると、変更後のRIに応じた仮想PMIをWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#NからWB-PMI1として取得する。このように取得された仮想PMIは、プリコーディングウェイト生成部220に出力される。
 同様に、上述した第4の態様に係るフィードバック方法が適用される場合、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nからの情報に基づいて、最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択され、PTIの値に1が選択されたことを検出すると、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じた仮想PMIをWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#NからWB-PMI1として抽出する。このように抽出された仮想PMIは、プリコーディングウェイト生成部220に出力される。なお、これらの場合、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、蓄積手段から仮想PMIを取得する取得手段を構成する。
 CQI情報抽出部222#1~222#Nは、フィードバック情報復調部218#1~218#Nにより復調された情報からCQI情報を抽出する。ここで、CQI情報とは、WB-CQIと、SB-CQIとを意味する。抽出されたWB-CQI及びSB-CQIは、それぞれチャネル符号化部201#1~201#k、データ変調部202#1~202#kに出力され、送信データ#1~送信データ#kに対するMCSの選択に利用される。
 プリコーディングウェイト生成部220は、PMI情報抽出部219#1~219#Nから出力されたWB-PMI1、WB-PMI2及びSB-PMI2、並びにRIに基づいて、送信データ#1~#kに対する位相及び/又は振幅シフト量を示すプリコーディングウェイトを生成する。生成された各プリコーディングウェイトは、プリコーディング乗算部203#1~203#kに出力され、送信データ#1~送信データ#kのプリコーディングに利用される。なお、プリコーディングウェイト生成部220は、ウェイト生成手段を構成する。
 このような構成を有する移動通信システム1において、第1の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、PTIの値を0から1に変更する場合には、第1フィードバック情報選択部109により最後にフィードバックされたRIと同一のRIが選択され、マルチプレクサ115によって当該RI及び変更後のPTIがサブフレームに多重されることから、PTIの値の変更と、RIが示すランクの変更とが同時に行われるのを防止できるので、WB-PMI1が欠落する事態を防止でき、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 特に、基地局装置20において、フィードバック情報復調部218#1~218#Nから通知されたPTIの値が1である場合には、PMI情報抽出部219#1~219#Nにおいて、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに蓄積されたWB-PMI1(PTIの値が0のときに最後にフィードバックされたWB-PMI1)がPMI情報として抽出され、プリコーディングウェイトの生成に用いられる。これにより、現在のワイドバンドのチャネル状態に最も近似するチャネル状態を反映したWB-PMI1に基づいてプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 また、移動通信システム1において、第2の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合には、第1フィードバック情報選択部109によりPTIの値に0が選択され、マルチプレクサ115によって当該PTI及び変更後のRIがサブフレームに多重されることから、PTIの値の変更と、RIが示すランクの変更とが同時に行われるのを防止できるので、WB-PMI1が欠落する事態を防止でき、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 さらに、移動通信システム1において、第3の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、移動端末装置10で最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択され、PTIの値に1が選択されると、PMI情報抽出部219#1~219#Nによって、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nから変更後のRIに応じた仮想PMIがWB-PMI1として抽出され、プリコーディングウェイトの生成に用いられることから、変更後のRIに対応するWB-PMI1が欠落する事態を防止できるので、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 さらに、移動通信システム1において、第4の態様に係るフィードバック方法が適用される場合には、移動端末装置10で最後にフィードバックされたRIと異なるRIが選択され、PTIの値に1が選択されると、PMI情報抽出部219#1~219#Nによって、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nから最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1と変更後のRIとの組合せに応じた仮想PMIがWB-PMI1として取得され、プリコーディングウェイトの生成に用いられることから、変更後のRIに対応するWB-PMI1が欠落する事態を防止できるので、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送においても、基地局装置eNodeBにおいて、確実にプリコーディングウェイトを生成することが可能となる。
 (実施の形態2)
 8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送におけるフィードバックモード2-1においては、図5Aに示すように、PTI=0の場合にワイドバンドに関するフィードバック情報(WB-CQI(CW1、CW2)及びWB-PMI2)が重複して送信されている。このようにPTI=0の場合に重複して送信される同一のワイドバンドに関するフィードバック情報は、無線リソースの有効利用を阻害し得る。実施の形態2に係る移動通信システム1においては、同一のワイドバンドに関するフィードバック情報の重複送信を回避することにより、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送において、スループット特性の向上を確保しながら、プリコーディングウェイト生成に必要となるPMIをフィードバック可能とするものである。
 すなわち、実施の形態2に係る移動通信システム1においては、複数の送信アンテナ(例えば、8送信アンテナ)を用いた下りMIMO伝送のためにPUCCHにPTIを含めて基地局装置20にフィードバックするモードにおいて、PTI=0の場合にレポート3に対応するフィードバック情報の一部にサブバンドに関するフィードバック情報を多重し、多重した信号をPUCCHで基地局装置20に送信することにより、8送信アンテナを用いた下りMIMO伝送において、スループット特性の向上を確保しながら、プリコーディングウェイト生成に必要となるPMIをフィードバックするものである。
 図9は、本発明の実施の形態2に係る移動通信システム1におけるPUCCHを用いたフィードバック方法の説明図である。図9Aにおいては、PTI=0の場合におけるフィードバック情報を示し、図9Bにおいては、PTI=1の場合におけるフィードバック情報を示している。なお、図9においては、サブバンド(BP)数が2である場合について示している。また、図9においては、説明の便宜上、RIが割り当てられるサブフレームを第1サブフレームと呼ぶものとする。
 図9Aに示すように、実施の形態2に係るフィードバック方法においては、レポート3に対応するフィードバック情報として、ワイドバンドに関するフィードバック情報を多重するとともに、サブバンドに関するフィードバック情報を多重する。具体的には、第4サブフレームにWB-CQI(CW1、CW2)及びWB-PMI2が多重されると共に、第6、第8サブフレームにSB-CQI(CW1、CW2)及びSBインデックスと、SB-PMI2とが多重されている。ここでは、第6サブフレームにSB-CQI1(CW1、CW2)及びSBインデックス1と、SB-PMI2とが多重され、第8サブフレームにSB-CQI2(CW1、CW2)及びSBインデックス2と、SB-PMI2とが多重された場合について示している。
 実施の形態2に係るフィードバック方法においては、レポート3に対応するフィードバック情報の一部にサブバンドに関するフィードバック情報が多重されることから、PTI=0の場合であっても、最も受信SINRが大きくなるプリコーディングウェイトを選択する際に必要となるSB-PMI2を基地局装置20にフィードバックすることができるので、基地局装置20でスループット特性を改善できるプリコーディングウェイトを生成することができ、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 特に、実施の形態2に係るフィードバック方法においては、PTI=0(又はPTI=1)の場合にSU-MIMO用のフィードバック情報を多重し、PTI=1(又はPTI=0)の場合にMU-MIMO用のフィードバック情報を多重することが好ましい。この場合には、PTIの値に応じてSU-MIMO用のフィードバック情報と、MU-MIMO用のフィードバック情報とを切り替えることができるので、基地局装置eNodeBでSU-MIMO伝送と、MU-MIMO伝送とを適宜に切り替えることができ、柔軟にスループット特性の向上を確保することが可能となる。
 実施の形態2に係る移動通信システム1は、実施の形態1に係る移動通信システム1と共通の構成を有する移動端末装置10及び基地局装置20で実現される。但し、PTIの値に応じてSU-MIMO用のフィードバック情報と、MU-MIMO用のフィードバック情報とを切り替えて多重する場合には、移動端末装置10の第1フィードバック情報選択部109及びマルチプレクサ115、並びに、基地局装置20のRRC signaling生成部223#1~223#kに機能が追加される。
 実施の形態2に係る第1フィードバック情報選択部109においては、基地局装置20からRRC signalingにて通知された内容、或いは、基地局装置20からPDCCHで通知された内容(例えば、PTIの値)に応じてPTIを選択する。これらのように基地局装置20からの通知内容に応じてPTIを選択することにより、基地局装置20で選択されたMIMO伝送方式に応じたPTIの値を選択することが可能となる。特に、PDCCHで通知された内容に応じてPTIの値を選択する場合には、動的にPTIの値を切り替えることができ、SU-MIMO伝送方式の切り替えに柔軟に対応することが可能となる。
 また、第1フィードバック情報選択部109においては、基地局装置20からRRC signalingやPDCCHで予め通知された周期に従って定期的にPTIの値を切り替えるようにしても良い。この場合、少なくとも一定周期(例えば、20ms)でPTIの値に0を選択する周期を設定することが好ましい。PTIの値に1を選択する場合における情報(SB-PMI2などの情報)は、最後(最も直近)にフィードバックされたWB-PMI1(すなわち、最後にPTIの値に0が選択された場合のWB-PMI1)に依存する。したがって、PTIの値に1が連続して選択され、長期間に亘ってWB-PMI1がフィードバックされないと、SB-PMI2などの情報の精度が劣化して誤り伝搬率が増大する事態が発生し得る。上述のように一定周期でPTIの値に0を選択することにより、PTIの値に1が連続して選択される場合の誤り伝搬の影響を抑制することが可能となる。
 さらに、第1フィードバック情報選択部109においては、移動端末装置10で基地局装置20からのMIMO伝送方式(SU-MIMO伝送又はMU-MIMO伝送)をブラインド検出し、その検出結果に適したPTIの値を選択するようにしても良い。この場合には、移動端末装置10におけるブラインド検出結果に応じてPTIの値が選択されることから、基地局装置20から特別なシグナリングを必要とすることなく、基地局装置20で選択されたMIMO伝送方式に応じたPTIの値を選択することが可能となる。
 さらに、第1フィードバック情報選択部109においては、予め定めた閾値に従ってPTIの値を選択するようにしても良い。例えば、現在の最適なRIやWB-PMI1を利用する場合に比べて、最後にフィードバックされたRI、WB-PMI1を利用した場合の送信レートのロスが5%を上回った場合にPTIの値を切り替えることが考えられる。この場合にも、移動端末装置10における計算結果に応じてPTIの値が選択されることから、基地局装置20から特別なシグナリングを必要とすることなく、基地局装置20で選択されたMIMO伝送方式に応じたPTIの値を選択することが可能となる。
 さらに、第1フィードバック情報選択部109においては、RIが示すランクに依存してPTIの値を選択するようにしても良い。例えば、ランクが比較的高い場合にはSU-MIMO伝送が中心であり、MU-MIMO伝送が選択される可能性が低いので、PTI=0をより頻繁にフィードバックする。一方、ランクが低い場合にはMU-MIMO伝送が選択される可能性が高いので、PTI=1をより頻繁にフィードバックすることが考えられる。この場合にも、移動端末装置10における計算結果に応じてPTIの値が選択されることから、基地局装置20から特別なシグナリングを必要とすることなく、基地局装置20で選択されたMIMO伝送方式に応じたPTIの値を選択することが可能となる。なお、この場合、ランクの依存した周期を定義しておき、その周期に従って定期的にPTIの値を切り替えるようにしても良い。
 実施の形態2に係るマルチプレクサ115においては、第1フィードバック情報選択部109によるPTIの値の選択結果に応じて、レポート3に対応するフィードバック情報にSU-MIMO用のフィードバック情報と、MU-MIMO用のフィードバック情報とを切り替えて多重する。例えば、PTI=0の場合にレポート3に対応するフィードバック情報にSU-MIMO用のフィードバック情報が多重され、PTI=1の場合にレポート3に対応するフィードバック情報にMU-MIMO用のフィードバック情報が多重される。
 実施の形態2に係るRRC signaling生成部223#1~223#kにおいては、上述した第1フィードバック情報選択部109の構成に応じて、PTIの値や、その値に対応付けられた周期などの情報を含むRRC signalingが生成される。すなわち、基地局装置20からの送信データ#1~#kには、PTIの値や、その値に対応付けられた周期などの情報を含むRRC signalingが含まれる。
 このような構成を有する移動通信システム1において、第1フィードバック情報選択部109によりPTIの値に0が選択された場合に、マルチプレクサ115によってレポート3に対応するフィードバック情報の一部にサブバンドに関するフィードバック情報が多重されることから、PTIの値が0の場合であっても、最も受信SINRが大きくなるプリコーディングウェイトを選択する際に必要となるSB-PMI2を基地局装置20にフィードバックすることができるので、基地局装置20でスループット特性を改善できるプリコーディングウェイトを生成することができ、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 特に、実施の形態2に係る移動通信システム1においては、第1フィードバック情報選択部109によりPTIの値に0が選択された場合に、マルチプレクサ115によってレポート3にSU-MIMO用のフィードバック情報が多重され、第1フィードバック情報選択部109によりPTIの値に1が選択された場合に、マルチプレクサ115によってレポート3にMU-MIMO用のフィードバック情報が多重されることから、PTIの値に応じてSU-MIMO用のフィードバック情報と、MU-MIMO用のフィードバック情報とを切り替えることができるので、基地局装置20でSU-MIMO伝送と、MU-MIMO伝送とを適宜に切り替えることができ、柔軟にスループット特性の向上を確保することが可能となる。
 以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
 例えば、以上の説明においては、物理上り制御チャネル(PUCCH)にPTIを含めてフィードバックする態様として、基地局装置20が8送信アンテナを備える場合にについて説明しているが、本発明が適用される基地局装置20の構成については、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、基地局装置20が2送信アンテナや、4送信アンテナを備える場合についても適用することが可能である。
 本出願は、2010年10月4日出願の特願2010-225013に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (12)

  1.  複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTI(Precoder Type Indicatior)を含めて無線基地局装置にフィードバックするフィードバック方法であって、
     PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRI(Rank Indicator)と同一のRIを選択する工程と、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重する工程と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する工程とを具備することを特徴とするフィードバック方法。
  2.  無線基地局装置において、PTIの値が0のときに最後にフィードバックされたワイドバンド第1PMI(Precoding Matrix Indicator)をプリコーディングウェイトの生成に用いることを特徴とする請求項1記載のフィードバック方法。
  3.  移動端末装置でPTIの値が0の場合にレポート3に対応するフィードバック情報の一部にサブバンドに関するフィードバック情報を多重し、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信することを特徴とする請求項1記載のフィードバック方法。
  4.  移動端末装置でPTIの値に応じてサブフレームに多重するフィードバック情報を、SU(Single User)-MIMO伝送用のフィードバック情報と、MU(Multiple User)-MIMO伝送用のフィードバック情報との間で切り替えることを特徴とする請求項3記載のフィードバック方法。
  5.  無線基地局装置からPTIの値を通知し、移動端末装置で通知された内容に応じてPTIの値を選択することを特徴とする請求項4記載のフィードバック方法。
  6.  移動端末装置において、無線基地局装置で選択されたMIMO伝送方式をブラインド検出し、その検出結果に適したPTIの値を選択することを特徴とする請求項4記載のフィードバック方法。
  7.  無線基地局装置からPTIの値を切り替える周期を通知し、移動端末装置で前記周期に従って定期的にPTIの値を切り替えることを特徴とする請求項4記載のフィードバック方法。
  8.  無線基地局装置から一定周期でPTIの値を0とする周期を通知し、移動端末装置で当該周期に従ってPTIの値を0とすることを特徴とする請求項7記載のフィードバック方法。
  9.  複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするモードにおいて、PTIの値を0から1に変更する場合には、最後にフィードバックされたRIと同一のRIを選択するフィードバック情報選択手段と、当該RI及び変更後のPTIをサブフレームに多重する多重手段と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する送信手段とを具備することを特徴とする移動端末装置。
  10.  複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするフィードバック方法であって、
     最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択する場合にはPTIの値に0を選択する工程と、当該PTI及び変更後のRIをサブフレームに多重する工程と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する工程とを具備することを特徴とするフィードバック方法。
  11.  複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするフィードバック方法であって、
     無線基地局装置でRIに応じてワイドバンド第1PMIとして用いられる仮想PMIを予め蓄積する工程と、移動端末装置で最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重する工程と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する工程と、無線基地局装置で前記変更後のRIに応じた前記仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いる工程とを具備することを特徴とするフィードバック方法。
  12.  複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送のために物理上り制御チャネルにPTIを含めて無線基地局装置にフィードバックするフィードバック方法であって、
     無線基地局装置で最後にフィードバックされたRI及びワイドバンド第1PMIと変更後のRIとの組合せに応じてワイドバンド第1PMIとして用いられる仮想PMIを予め蓄積する工程と、移動端末装置で最後にフィードバックされたRIと異なるRIを選択し、PTIの値に1を選択する場合には、当該変更後のRI及びPTIをサブフレームに多重する工程と、多重した信号を前記物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信する工程と、無線基地局装置で前記変更後のRIと最後にフィードバックされたRI及びワイドバンド第1PMIとに応じた前記仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いる工程とを具備することを特徴とするフィードバック方法。
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