JP2018511271A - 基地局、ユーザ装置、及びプリコーディングマトリックス決定方法 - Google Patents

基地局、ユーザ装置、及びプリコーディングマトリックス決定方法 Download PDF

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Abstract

複数のアンテナポートを有するユーザ装置と通信する基地局であって、上りリンクのチャネル状態を推定する上りリンクチャネル推定ユニットと、推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定する下りリンクチャネル推定ユニットと、ユーザ装置からＣＳＩフィードバック情報を受信するレシーバユニットと、推定された下りリンクチャネル状態を示すチャネル状態情報（ＣＳＩ）及び前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定するプリコーダ生成ユニットと、を具備する基地局に関する。

Description

本発明は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線システムの物理層及びリンク層の設計に関する。この設計では、チャネル相反性（ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）を利用したマルチアンテナ送信システムに、チャネル状態情報の補足的なフィードバックを用いる。
複数の送信アンテナ及び受信アンテナを用いたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術がＬＴＥ標準化の下で研究されている。例えば、典型的な下りリンクＭＩＭＯ通信において、ユーザ装置（ＵＥ）は基地局からの下りリンク参照信号に基づいて下りリンクのチャネル状態を推定する。ＵＥは推定された下りリンクチャネル状態をチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック情報として基地局に報告する。基地局はＣＳＩフィードバック情報に基づいて下りリンクのデータ伝送のリンクアダプテーション（ｌｉｎｋ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）を実施する。典型的なリンクアダプテーションには、空間多重レイヤの数の制御、伝送ビームの制御並びに変調及び符号化方式の制御が含まれる。コードブックベースのプリコーディング方式及びビーム選択ベースのプリコーディング方式が、プリコーディングを用いたリンクアダプテーションにおける閉ループプリコーディング方式の例として以下に説明される。
図１にコードブックベースのプリコーディング方式の信号処理のシーケンス図を示す。コードブックベースのプリコーディングにおいては、下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号（例えばチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ））を送信する（ステップＳ１１）。受信された参照信号の推定結果に基づいて、ＵＥは、予め規定されたプリコーディングウエイト候補（コードブック）の中から最適なウエイトを選択し、その最適なウエイトをインデックス（ＰＭＩ：プリコーディングマトリックス指標）として、基地局にＣＳＩフィードバックとして提供する（ステップＳ１２）。下りリンク伝送において、基地局は、ＰＭＩに基づいてプリコードされたデータ信号を送信する（ステップＳ１３）。
図２にビーム選択ベースのプリコーディング方式の信号処理のシーケンス図を示す。ビーム選択ベースのプリコーディング方式においては、基地局が複数のプリコードされたビーム（例えばプリコードされたＣＳＩ−ＲＳ）を送信する（ステップＳ２１）。ＵＥはそのプリコードされたビームの中から適切なビームを選択し、ビームインデックス（ＢＩ）を示すその選択の結果をフィードバックとして基地局に提供する（ステップＳ２２）。基地局は、その選択結果に基づいてプリコードされた下りリンクデータ信号を送信する（ステップＳ２３）。
一方、３Ｄ（３次元）ＭＩＭＯ技術がＬＴＥ標準のリリース１３の下で研究されている。３ＤＭＩＭＯ技術では、３ＤＭＩＭＯアンテナを用いて３次元の方向に伝送ビームの制御が可能となる。３ＤＭＩＭＯアンテナとは、アンテナエレメントが、垂直及び水平の２次元平面又はさらに３次元空間に配置されている。
閉ループプリコーディング方式は上述のようにＣＳＩフィードバックに使われる上りリンクチャネルが必要であり、３ＤＭＩＭＯのようにアンテナ数が増加すると、ＣＳＩフィードバックに使われるチャネルにより多くのリソースが必要となる。このＣＳＩフィードバックに用いられるチャネルのためのリソース確保のために、相反性ベース（ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ−ｂａｓｅｄ）のリンクアダプテーションが研究されている。例えば、相反性ベースプリコーディングでは、上述のように下りリンクチャネル状態を測定する代わりに、基地局が上りリンクチャネル状態を測定し、測定した上りリンク状態に基づいて下りリンクのビームフォーミングを制御する。相反性ベースプリコーディングは、上りリンクチャネル状態と下りリンクチャネル状態とはほぼ等しいという、いわゆるチャネル相反性と呼ばれる仮定に基づいており、上りリンクチャネル状態の測定結果を下りリンクチャネル状態の代りに用いている。上りリンクチャネル状態は、ユーザ装置により送信される、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）又はＤＭ−ＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）等の上りリンク参照信号に基づいて測定できる。
ＣＳＩはチャネル相反性（ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）とＣＳＩフィードバックの両方に基づいて得られると考えることができる。例えば、ビームフォーミングされたＣＳＩ−ＲＳベースの方式では、ＣＳＩ−ＲＳはチャネル相反性から得られたＣＳＩに基づいてビームフォーミングされ得る。
上述のようなチャネル相反性を十分に保証するためには、送信及び受信アンテナ並びにＲＦ装置の不完全性のレベルが低くなければならない（キャリブレーションの精度が十分高くなければならない）。もしキャリブレーションの精度が低い場合は、チャネル相反性に基づいて得られたチャネル状態の精度が低くなり、その結果として、チャネル状態の一部又は全部が使用できないものとなる。さらに、下りリンク受信アンテナの数が上りリンク送信アンテナの数と異なる場合には、チャネル相反性に基づくチャネル状態情報はアンテナの一部の組合せのみから得ることになる。
上述のように、チャネル相反性を保証しているシステムにおいては、上りリンクチャネル推定の結果を下りリンクのリンクアダプテーションに用いることができる。しかし、チャネル相反性のみに依存するリンクアダプテーションは、ＲＦ装置の不完全性と参照信号の受信品質により、実現困難である。
さらに、チャネル相反性に依存するリンクアダプテーションは、もしＲＦの不完全性が問題を引き起こさず、受信品質が十分高い場合であっても、ある状況においては制限される。例えば、チャネル相反性ベースのプリコーディングを実施するシステムにおいては、基地局が、推定された上りリンクチャネル状態に基づいて、送信プリコーディングベクトル又はプリコーディングマトリックス指標（ＰＭＩ）を選択できる。しかし、基地局はユーザ装置におけるチャネル品質及び干渉状態を推定することはできないので、複数レイヤの数及び符号化された変調システムを制御することは難しい。また、上述のように、上りリンクのアンテナ数と下りリンクのアンテナ数とが非対称になっている場合、チャネル相反性により得られるチャネル状態情報は制限される。
３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ１２．５．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２ Ｖ１２．４．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ Ｖ１２．５．０
従って、チャネル相反性の特徴を採用するシステムでは、アンテナシステムのＲＦ回路の不完全性と参照信号の受信品質により、リンクアダプテーションの精度が低くなり得る。また、基地局がユーザ装置におけるチャネル強度及び干渉状態を推定することはできないので、チャネル相反性を用いる場合、複数レイヤの数及び符号化された変調システムを適応的に制御することは難しい。
本発明の一態様においては、複数のアンテナポートを有するユーザ装置と通信する基地局は、上りリンクのチャネル状態を推定する上りリンクチャネル推定ユニットと、推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定する下りリンクチャネル推定ユニットと、ユーザ装置からＣＳＩフィードバック情報を受信するレシーバユニットと、推定された下りリンクチャネル状態を示すチャネル状態情報（ＣＳＩ）及び前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定するプリコーダ生成ユニットと、を具備する。例えば、本発明の一以上の実施例においては、複数アンテナシステムにおける基地局は、チャネル相反性を用いてチャネル状態情報を得て、高精度のリンクアダプテーションを実現する。
本発明の他の態様においては、基地局と通信するユーザ装置は、前記基地局の複数のアンテナポートから送信された、下りリンクチャネル状態を推定するための参照信号に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定するチャネル推定ユニットと、推定された下りリンクチャネル状態に基づいてＣＳＩフィードバック情報を生成するＣＳＩフィードバック情報生成ユニットと、前記ＣＳＩフィードバック情報及び上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を前記基地局に送信するトランシーバユニットと、を具備する。一以上の実施例において、下りリンクのプリコーディングマトリックスは、基地局において、ＣＳＩフィードバック情報と、参照信号及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性を用いて推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩと、に基づいて決定される。
本発明の他の態様においては、３ＤＭＩＭＯシステムにおけるプリコーディングマトリックスを決定する方法は、基地局において、上りリンクのチャネル状態を推定し、前記基地局において、推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定し、ユーザ装置において、前記基地局へＣＳＩフィードバック情報を送信し、前記基地局において、推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩ及び前記ユーザ装置からの前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定する。
本発明の他の態様において、無線通信システムは上述の基地局とユーザ装置を具備する。本発明の一以上の実施例における基地局、ユーザ装置、及びプリコーディングマトリックスを決定する方法は、３ＤＭＩＭＯにおいて、高精度なチャネル状態の推定と、効果的なプリコーディング処理を実現できる。
コードブックベースのプリコーディングの信号処理の例におけるシーケンス図である。 ビーム選択ベースのプリコーディングの信号処理の例におけるシーケンス図である。 本発明の一以上の実施例における無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の一以上の実施例の全体像を示すフローチャートである。 本発明の一以上の実施例における基地局の機能ブロック図である。 本発明の一以上の実施例における基地局の一例の概略図である。 本発明の一以上の実施例において適用された垂直アンテナ仮想化（サブアレー分割（ｓｕｂａｒｒａｙ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ））を示す図である。 本発明の一以上の実施例において適用された垂直アンテナ仮想化（フル接続（ｆｕｌｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ））を示す図である。 本発明の一以上の実施例におけるプリコーダを生成するための信号処理を示す概略図である。 本発明の一以上の実施例におけるユーザ装置の機能ブロック図である。 本発明の一以上の実施例における無線通信システムのシーケンス図である。 本発明の一以上の実施例におけるプリコーディングゲインを考慮したＣＳＩフィードバック情報の計算手順のフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
（システム構成）
本発明の一以上の実施例における無線通信システム１を、図３を参照して、以下に説明する。図３は、本発明の一以上の実施例における無線通信システム１の構成を示す図である。
図３に示しように、無線通信システム１はユーザ装置（ＵＥ）１０（ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂ）、セル２００を形成する基地局２０、アクセスゲートウエイ装置３０及びコアネットワーク４０を具備する。無線通信システム１は３ＤＭＩＭＯシステムであり、ＬＴＥシステム又はＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）システムである。しかし、無線通信システム１はこれらに限定されず、３ＤＭＩＭＯ通信をサポートする無線通信システムの一つであればよい。３ＤＭＩＭＯは、アンテナポートの数によって、エレベーション（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）ビームフォーミング（ＢＦ）とフルディメンジョン（ＦＤ）−ＭＩＭＯに分類される。具体的には、８以下のアンテナポートを使った３ＤＭＩＭＯはエレベーションビームフォーミングであり、８より多いアンテナポートを用いた３ＤＭＩＭＯはＦＤ−ＭＩＭＯ又はマッシブ（Ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＩＭＯである。
基地局２０は、３ＤＭＩＭＯ技術を用いて複数のアンテナポートによりＵＥ１０と通信する。基地局２０は、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）であってもよい。基地局２０は、２次元平面アンテナ又は３次元アンテナ等の多次元アンテナの複数のアンテナポートを用いてＵＥ１０と通信する。基地局２０は、コアネットワーク４０に接続された上位ノード又はサーバ等のネットワーク装置から、アクセスゲートウエイ装置３０を介して、下りリンクパケットを受信し、その下りリンクパケットを複数アンテナポートによりＵＥ１０へ送信する。基地局２０は、ＵＥ１０から上りリンクパケットを受信し、その上りリンクパケットを、複数アンテナを用いてネットワーク装置へ送信する。
基地局２０は、ＵＥ１０に無線信号を送信するための３ＤＭＩＭＯのアンテナと、隣接する基地局２０と通信するための通信インターフェイス（例えばＸ２インターフェイス）と、コアネットワークと通信するための通信インターフェイス（例えばＳ１インターフェイス）と、プロセッサ等のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又は、ＵＥ１０へ送信される又はＵＥ１０から受信される信号を処理する回路等のハードウエアリソースを具備する。以下説明される基地局２０の機能及び処理は、メモリに保存されているデータを処理又はプログラムを実行するプロセッサにより実行されてもよい。しかし、基地局２０は上述のようなハードウエア構成に限定されるものではなく、他の適切なハードウエア構成を含んでいてもよい。一般に、無線通信システム１のサービスエリアをカバーするように複数の基地局２０が配置される。
ＵＥ１０は３ＤＭＩＭＯ技術を用いて基地局２０と通信する。ＵＥ１０は、ＵＥ１０の一以上のアンテナポートによって基地局２０とＵＥ１０との間で、データ信号及び制御信号等の無線信号を送受信する。ＵＥ１０は、携帯電話、スマートフォン、セルラーフォン、タブレット、モバイルルータ又は、ウエアラブル装置のような無線通信機能を有する情報処理装置であってもよい。
ＵＥ１０は、プロセッサ等のＣＰＵ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、フラッシュメモリ、及び基地局２０とＵＥ１０との間で無線信号を送受信する無線通信デバイスを具備する。例えば、以下説明するＵＥ１０の機能及び処理は、メモリに保存されているデータを処理又はプログラムを実行するＣＰＵにより実行されてもよい。しかし、ＵＥ１０は上述のようなハードウエア構成に限定されるものではなく、以下で説明される処理を達成するためのさまざまな回路で構成されてもよい。
（概要）
図４は、本発明の一以上の実施例の全体像を示すフローチャートである。本発明の一以上の実施例において、基地局２０は、ＵＥ１０からＣＳＩ（チャネル状態情報）フィードバック情報を受信する（ステップＳ１０１）。基地局２０は、上りリンクチャネル状態を推定し（ステップＳ１０２）、引き続き、推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクのチャネル相反性に基づいて、下りリンクチャネル状態を推定する（ステップＳ１０３）。基地局２０は、推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩ及び受信されたＣＳＩフィードバック情報を用いて下りリンクのリンクアダプテーションを実行する（ステップＳ１０４）。基地局２０は、ＣＳＩフィードバック情報とチャネル相反性に基づくＣＳＩの両方を用いて高品質のリンクアダプテーションを実行できる。
一般に、チャネル相反性は時分割多重（ＴＤＤ）システムにおいて採用される。その理由は、ＴＤＤシステムは上りリンクと下りリンクとで同じ周波数帯を用いるからである。しかし、周波数に大きく依存しないマルチパスチャネル特性は部分的にチャネル相反性と仮定できる。例えば、マルチパスの放射方向と到来方向は、上りリンクと下りリンクの異なる周波数の間で似たものになる。従って、周波数分割多重（ＦＤＤ）システムはチャネル相反性を利用したプリコーディング伝送を採用し得る。
（基地局の構成）
本発明の一以上の実施例における基地局２０について、図５〜図９を用いて以下説明する。図５は、本発明の一以上の実施例における基地局の機能ブロック図を示す。図６は、本発明の一以上の実施例における基地局の一例の概略図を示す。図７及び図８は、それぞれ、本発明の一以上の実施例における、サブアレー分割（Ｓｕｂａｒｒａｙ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＳＰ））を示す垂直アンテナ仮想化の図、及びフル接続（Ｆｕｌｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ＦＣ））を示す垂直アンテナ仮想化の図である。図９は、本発明の一以上の実施例におけるプリコーダを生成するための信号処理を示す概略図である。
図５に示すように、基地局２０は３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１、ＲＤＮ（無線配信ネットワーク）２２、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット２３、及びベースバンドユニット２４を具備する。ＲＦユニット２３は、トランシーバユニット（ＴＸＲＵ）２３１及びレシーバユニット２３２を具備する。ベースバンドユニット２４は、送信信号生成ユニット２４１及び受信信号処理ユニット２４２を具備する。
３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１は、２次元アンテナ（平面アンテナ）及び円筒形に配置されたアンテナや立方体上に配置されたアンテナ等の３次元アンテナのような複数のアンテナエレメントを有する多次元アンテナを具備する。３ＤＭＩＭＯ用アンテナは一以上のアンテナエレメントを有する複数のアンテナポートを具備する。それぞれのアンテナポートから送信されるビームは、ＵＥ１０と３ＤＭＩＭＯ通信を実行するように制御される。
３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１はリニアアレーアンテナに比べてアンテナエレメントの数を簡単に増やすことができる。多数のアンテナエレメントを使ったＭＩＭＯ伝送はシステムパフォーマンスのさらなる改善が見込まれる。例えば、３次元ビームフォーミングにより、アンテナ数の増加に伴って、高いビームフォーミングゲインが見込まれる。またＭＩＭＯ伝送は、例えばビームのヌル点制御による干渉低減に関しても利点があり、マルチユーザＭＩＭＯのユーザ間の干渉除去等の効果も期待できる。
図６に示すように、平面アンテナエレメントの数は、垂直エレメントの数（Ｍ）、水平エレメントの数（Ｎ）及び偏波（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）エレメントの数（Ｐ）で特徴づけられる。平面アンテナと仮定すると、アンテナエレメントの数は、Ｍ、Ｎ及びＰの積で計算できる。マッシブＭＩＭＯのアンテナエレメントの数は、数１０から数１０００と推定できる。特に、周波数は波長と反比例するので、多数エレメントはミリ波等の波長帯で用いられる。アンテナ形状の他の例としては、円筒形に配置された多数アンテナ又は立方体上に配置されたアンテナ等の３次元アンテナが用いられる。
また、アンテナエレメントとＴＸＲＵ（トランシーバユニット）２３１とのマッピング（仮想化方法）が３ＤＭＩＭＯシステムの特性に大きく影響する。典型的な仮想化方法である、図７に示すサブアレー分割及び図８に示すフル接続について以下説明する。
（オプション１：サブアレー分割）
Figure 2018511271
（オプション２：フル接続）
Figure 2018511271
サブアレー分割においては、基地局２０のアンテナエレメントは、Ｋエレメント（サブアレー）で構成されるエレメントグループによりグループ分けされ、一つのＴＸＲＵが特定のサブアレーのアンテナエレメントにマッピングされる。各アンテナエレメントにおける位相回転量を調整することで指向性（例えば垂直な固定的チルト（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｔａｔｉｃ ｔｉｌｔ））が提供できる。一方フル接続においては、サブアレーにおける任意のＴＸＲＵがアンテナエレメントにマッピングされる。ここでは、垂直仮想化の例を説明するが、水平仮想化及び２次元仮想化（水平垂直仮想化）も実行できる。
図５に示すように、ＲＦユニット２３は３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１への入力信号を生成し、３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１からの出力信号を受信処理する。例えば、ＲＦユニット２３と３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１との間の接続を決定するＲＤＮ２２が仮想化を実行してもよい。
ＲＦユニット２３のトランシーバユニット２３１は、３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１を介してＵＥ１０へデータ信号（例えば、参照信号及びプリコードされたデータ信号）を送信する。ＲＦユニット２３のレシーバユニット２３２は、ＵＥ１０から、３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１を介してデータ信号（例えば、参照信号及びＣＳＩフィードバック情報）を受信する。
ベースバンドユニット２４の受信信号処理ユニット２４２は、ＲＦユニット２３からの出力信号を復号する。受信信号処理ユニット２４２は、チャネル推定ユニット２４２１及びＣＳＩフィードバック情報復号ユニット２４２２を具備する。
チャネル推定ユニット２４２１は、上りリンク及び下りリンクのチャネル状態を推定する。図９に示すように、チャネル推定ユニット２４２１は上りリンクチャネル推定ユニット２４２１１及び下りリンクチャネル推定ユニット２４２１２を具備する。
上りリンクチャネル推定ユニット２４２１１は、ＵＥ１０により送信された、上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定する。上りリンクチャネル推定ユニット２４２１１は、推定された上りリンクチャネル状態を下りリンクチャネル推定ユニット２４２１２に出力する。
下りリンクチャネル推定ユニット２４２１２は、上りリンクチャネル推定ユニット２４２１１により入力された推定された上りリンクチャネル状態と、上りリンクと下りリンクのチャネル相反性とに基づいて下りリンクチャネル状態を推定する。下りリンクチャネル推定ユニット２４２１２は、推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩをプリコーダ生成ユニット２４１１へ出力する。
ＣＳＩフィードバック情報復号ユニット２４２２は、ＵＥ１０により送信されたＣＳＩフィードバック情報を復号する。図９に示すように、ＣＳＩフィードバック情報復号ユニット２４２２は復号されたＣＳＩフィードバック情報をプリコーダ生成ユニット２４１１へ出力する。
図５に示すように、ベースバンドユニット２４の送信信号生成ユニット２４１は、ＲＦユニット２３への入力信号を生成する。送信信号生成ユニット２４１は、プリコーダ生成ユニット２４１１及び参照信号生成ユニット２４１２を具備する。
プリコーダ生成ユニット２４１１は、下りリンクデータ信号及び下りリンク参照信号に適用されるプリコーダを生成（又は決定）する。プリコーダは、プリコーディングベクトル又は、より一般的にはプリコーディングマトリックスと呼ばれている。プリコーダ生成ユニット２４１１は、下りリンクチャネル推定ユニット２４２１２により入力された推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩと、ＣＳＩフィードバック情報復号ユニット２４２２により入力された復号されたＣＳＩフィードバック情報とに基づいて下りリンクのプリコーディングベクトル（プリコーディングマトリックス）を決定する。
例えばプリコーダ生成ユニット２４１１は、チャネル相反性に基づいて垂直プリコーディングベクトルを決定し、ＣＳＩフィードバック情報に基づいて水平プリコーディングベクトルを決定してもよい。他の例では、プリコーダ生成ユニット２４１１は、チャネル相反性に基づいておおよそのプリコーディングベクトル（例えば長い周期を有する広帯域プリコーディングベクトル又はおおよそのビーム形状を示すプリコーディングベクトル）を決定してもよい。プリコーダ生成ユニット２４１１は、その後に、ＣＳＩフィードバック情報に基づいて詳細なプリコーディングベクトル（例えば短い周期を有する狭帯域プリコーディングベクトル又は高い指向性を有するプリコーディングベクトル）を決定してもよい。上記の二つの例においてチャネル相反性の使用とＣＳＩフィードバック情報の使用を交換することにより、プリコーダ生成ユニット２４１１は、ＣＳＩフィードバック情報に基づいておおよそのＣＳＩを得ることができ、チャネル相反性に基づいて詳細なＣＳＩを得ることができる。例えば、チャネル状態は、第１ステップとしてチャネル相反性に基づいて推定され、その後、第２ステップとしてＣＳＩフィードバック情報に基づいて推定されてもよい。第２ステップにおいて、第１ステップで得られたチャネル品質指標（ＣＱＩ）が使用され得る。例えば、第２ステップで使用される参照信号のプリコーディングは、第１ステップで得られたＣＳＩに基づいて実行し得る。第１ステップと第２ステップの順番は逆にすることができる。他の例としては、チャネル相反性に基づいてチャネル状態情報を求め、ＣＳＩフィードバック情報を結合し、ＣＳＩを得るという３ステップを用いてもよい。
例えば、基地局２０がチャネル相反性を用いてチャネル状態を推定する場合、ＵＥ１０は推定されたチャネル状態を特定できない。例えば、基地局２０はチャネル相反性に基づいて推定されたチャネル状態を示すＣＳＩをＵＥ１０に通知してもよい。例えば、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）は、チャネル相反性に基づいて推定されたチャネル状態を示すＣＳＩ又はＣＳＩフィードバック情報に基づいて得られたチャネル情報を含んでもよく、推定されたチャネル状態情報はＤＣＩを用いて通知されてもよい。また、推定されたチャネル状態情報は、ＲＲＣ等の上位レイヤシグナリングを用いて通知されてもよい。通知されたチャネル状態情報は、ＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩ又はその他の情報（例えばＢＩ）の一部又は全部であり得る。上述したように、チャネル相反性に基づいて推定したチャネル状態の精度は、ＲＦユニット２３と３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１のキャリブレーションの精度に大きく依存するので、チャネル相反性に基づいて推定したチャネル状態はケースによってはおおよそのものとなることが予想される。このような場合、基地局２０から通知されるＣＳＩはおおよそのＣＳＩとなり得る。ここで、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０ ８−ＴｘとＲｅｌ．１２ ４−Ｔｘに存在するコードブックは、ダブルコードブックと呼ばれ、Ｗ１（長い周期を有する広帯域ＰＭＩ）とＷ２（短い周期を有する狭帯域ＰＭＩ）との積として示されている。ダブルコードブックを用いる無線通信システム１において、基地局２０がチャネル相反性を用いて得られたＣＳＩに基づいて選択されたＷ１をＵＥ１０に通知すると効果的である。
参照信号生成ユニット２４１２は下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を生成する。生成された信号は、例えばＣＳＩ−ＲＳ、専用参照信号（ＤＲＳ）、セル固有参照信号（ＣＲＳ）、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）やセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）などの同期信号、及び新しく定義された信号等の、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２で定義されている参照信号になり得る。
また、下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号はプリコーディングを適用でき、指向性を有する。例えば、参照信号に適用されるプリコーディングは、チャネル相反性に基づいて推定されたチャネル状態を示すＣＳＩ、ＣＳＩフィードバック情報、又は、推定されたチャネル状態を示すＣＳＩ及びＣＳＩフィードバック情報の両方に基づいて決定されてもよい。
参照信号は、セル固有又はＵＥ固有に送信され得る。例えば、参照信号は、ＰＤＳＣＨ等のＵＥ固有の信号に多重されてもよいし、参照信号はプレコードされてもよい。ここで、ＵＥ１０に参照信号の送信ランク（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｎｋ）を通知することにより、チャネル状態の推定は、チャネル状態に従った適切なランクで実現できる。
（ユーザ装置の構成）
本発明の一以上の実施例におけるＵＥ１０について、図１０を参照しながら以下に説明する。図１０は、本発明の一以上の実施例におけるＵＥ１０の機能ブロック図を示す。
図１０に示すように、ＵＥ１０は、基地局２０との通信に用いられるＵＥアンテナ１１、ＲＦユニット１２及びベースバンドユニット１３を具備する。ベースバンドユニット１３は、送信信号生成ユニット１３１と受信信号処理ユニット１３２を具備する。受信信号処理ユニット１３２は、基地局２０の３ＤＭＩＭＯ用アンテナ２１から送信された参照信号に基づいてチャネル状態を推定するためのチャネル推定ユニット１３２１を具備する。
ＲＦユニット１２のトランシーバユニット１２１はＵＥアンテナ１１を介して基地局２０へデータ信号（例えば参照信号及びＣＳＩフィードバック情報）を送信する。ＲＦユニット１２のレシーバユニット１２２は、ＵＥアンテナ１１を介して基地局２０からデータ信号（例えば参照信号）を受信する。
受信信号処理ユニット１３２はチャネル推定ユニット１３２１を具備する。チャネル推定ユニット１３２１は、基地局２０から送信された参照信号に基づいて下りリンクのチャネル状態を推定し、ＣＳＩフィードバック情報生成ユニット１３１１に出力する。
送信信号生成ユニット１３１は、参照信号生成ユニット１３１２とＣＳＩフィードバック情報生成ユニット１３１１を具備する。
ＣＳＩフィードバック情報生成ユニット１３１１は、下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を用いて推定された下りリンクのチャネル状態に基づいてＣＳＩフィードバック情報を生成する。ＣＳＩフィードバック情報生成ユニット１３１１は、生成したＣＳＩフィードバック情報をトランシーバユニット１２１に出力し、その後トランシーバユニット１２１は、ＣＳＩフィードバック情報を基地局２０へ送信する。ＣＳＩフィードバック情報には、少なくともランク指標（ＲＩ）、ＰＭＩ、ＣＱＩ、ＢＩ等が含まれる。
参照信号生成ユニット１３１２は、上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を生成し、生成した参照信号をトランシーバユニット１２１に出力する。
（シーケンス）
図１１に本発明の一以上の実施例における無線通信システムのシーケンス図を示す。図１１に示すように、基地局２０は下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号をＵＥ１０に送信する（ステップＳ２０１）。ＵＥ１０は、受信した参照信号に基づいて基地局２０とＵＥ１０と間の下りリンクチャネル状態を推定し（ステップＳ２０２）、推定された下りリンクチャネル状態に基づくＣＳＩフィードバック情報を基地局２０へ送信する（ステップＳ２０３）。基地局２０は、ＵＥ１０からのＣＳＩフィードバック情報を復号する（ステップＳ２０４）。ＵＥ１０は上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を基地局２０に送信する（ステップＳ２０５）。基地局２０は、上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号の受信結果に基づいて上りリンクチャネル状態を推定し（ステップＳ２０６）、その後、上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて下りリンクチャネル状態を推定する（ステップＳ２０７）。基地局２０は、推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩと、ＵＥ１０からのＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定する（ステップＳ２０８）。本発明の一以上の実施例によると、チャネル相反性を利用してＣＳＩを得ることに加えて、ＵＥ１０からのＣＳＩフィードバック情報を複合的に用いることにより、高精度のリンクアダプテーションが実現できる。
（他の例）
本発明の他の例の一以上の実施例は、ビーム選択ベースのプリコーディングに適用される。例えば、異なる垂直チルトが適用され、複数のプリコードされたＣＳＩ−ＲＳを用いてビーム選択ベースのプリコーディングを実行するシステムにおいては、垂直チルト角は、第１ステップでチャネル相反性に基づいて決定され、その後第２ステップでより詳細なＣＳＩが特定される。この場合には、第１ステップで適切な垂直ビームは限定されるので、複数のビームに対応する詳細なＣＳＩフィードバック情報の送信が常に必要というわけではない。例えば、基地局２０はＢＩを指示し、フィードバックのためのビームを限定する。この例では、垂直の異なる角度へ送信される複数のビーム（複数のプリコードされたＣＳＩ−ＲＳ）について述べたが、複数のビームは、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳの指向性に従って、水平面又は３次元方向における異なる角度に送信されてもよい。
本発明の他の例の一以上の実施例として、チャネル相反性に基づいて推定されたチャネル状態情報を共有しない方法がある。例えば、基地局２０とＵＥ１０は、チャネル状態を独自に推定する。例えば、下りリンクチャネルに関して、ＵＥ１０は基地局２０からの下りリンク参照信号に基づいてチャネル状態を推定する。基地局２０はＵＥ１０からの上りリンク参照信号に基づいて上りリンクチャネル状態を推定し、チャネル相反性を用いて下りリンクチャネル状態を推定する。基地局２０とＵＥ１０はそれぞれ、自律的に、分散した方法で、推定されたチャネル状態を保持する。例えば、もし高い精度のチャネル相反性が得られた場合、基地局２０はＣＳＩを通知する必要がない。一例として、コードブックベースのフィードバックにおいて、もしＵＥ１０が基地局２０から通知されるチャネル状態情報を保持していない場合であっても、ＵＥ１０はＷ１とＷ２を選択し、Ｗ２だけを基地局２０へのフィードバックとして提供することができる。他の例として、ビーム選択ベースのプリコーディングをするシステムにおいて、ビームの選択及びＣＳＩの計算が実行され、ＣＳＩのみがフィードバックされてもよい。
一例として、データ信号復調のための参照信号であるＤＭ−ＲＳを用いてチャネル状態情報を得ることにより、ＵＥ１０はプリコーディングゲインを含むチャネル状態情報を得てフィードバックすることができる。チャネル状態の推定に用いられるＤＭ−ＲＳは、ＤＭ−ＲＳの構成に基づいて、データ復調に再利用され得る。他の例として、ＣＳＩ−ＲＳを用いる方法がある。ＣＳＩ−ＲＳはチャネル状態に従ってプリコードされる。例えば、ＣＳＩ−ＲＳをＵＥ固有のリソースに多重することにより、ＣＳＩ−ＲＳを適切なＵＥに送信することができる。例えば、基地局２０は、相反性情報（又はＣＳＩフィードバック情報）に基づいて、ＵＥ固有のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディングを適用できる。この場合、ＵＥ１０は、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳを推定するために、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳのランク数が必要である。従って、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳのランク数がＵＥ１０に通知され、ＵＥ１０はそのランク数に基づいてＣＳＩフィードバックを実行できる。ランク数はＤＣＩ又は上位レイヤシグナリングを用いて通知され得る。上述したように、基地局２０はチャネル状態情報を推定するためにチャネル相反性を用いる。しかし、基地局２０は、チャネル状態情報を推定するために、ＣＳＩフィードバック情報とチャネル相反性を用いて得たチャネル状態情報の両方を用いてもよい。
上述のように、基地局２０はチャネル相反性に基づいてチャネル状態情報を一定の精度で特定できる。例えば、もし基地局２０がおおよそのチャネル状態情報を推定できる場合、基地局２０は、チャネル相反性を用いてＬＴＥ Ｒｅｌ．１０及び１２により定義されているダブルコードブックからＷを選択できる。一例として、ＵＥ１０は、ＰＭＩに関する詳細な情報のみを提供できる（例えば、ダブルコードブックにおけるＷ２のみ）。もし、ＵＥ１０が詳細なＣＳＩフィードバック情報を計算する場合、基地局２０はＵＥ１０におおよその推定情報を通知する。他の例として、基地局２０はチャネル相反性に基づいて計算されたＷ１を通知し、通知されたＷ１に基づいて、ＵＥ１０がＷ２のみをフィードバックしてもよい。もし、精度の高いチャネル相反性が実現できた場合、Ｗ１を通知することなしに、Ｗ２のみがフィードバックされてもよい。
他の例として、ビーム選択ベースの方法がある。例えば、基地局２０は複数の異なる指向性を有するＣＳＩ−ＲＳを送信でき、ＵＥ１０はＣＳＩ−ＲＳから最適なビームを選択できる。ここで、基地局２０で相反性を利用することにより最適なビームの選択が可能になるので、ＵＥ１０はＢＩをフィードバックする必要がない。従って、ＵＥ１０は詳細なＣＳＩ（例えば、ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩのすべて又は一部）のみを提供してもよい。また、ＵＥ１０は、ＢＩのフィードバックの要否を示す基地局２０からのシグナリングに基づいて、ＢＩをフィードバックするか否かを決定してもよい。このシグナリングは、ＲＲＣ等の上位レイヤシグナリングであってもよいし、又はＤＣＩ等の下位レイヤシグナリングであってもよい。
上述のように、チャネル相反性に基づくチャネル推定において、ＵＥ１０は受信信号レベル又は干渉レベルを特定できないので、ＵＥ１０はＣＳＩフィードバックを用いて、受信信号レベル又は干渉レベルを得ることができる。具体的には、チャネル相反性を用いてＣＳＩ情報を得るシステムにおいては、ＲＩ及びＣＱＩ又はこれらのいずれかのみがフィードバックされる。一例として、チャネル相反性からのＣＳＩがプリコーディングベクトルの決定に用いられ、ＣＳＩフィードバックが送信ランク又はＭＣＳ（変調・符号方式）の決定に用いられる。
ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２におけるＣＳＩフィードバック情報はＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩ及びＰＴＩのサブセットで構成されている。上述したように、例えば、チャネル相反性を用いた送信プリコーディングを実施している無線通信システムはＰＭＩを含まないフィードバックモードを採用している。より具体的には、非周期的なＣＳＩフィードバックはフィードバックモード２−０及びフィードバックモード３−０として定義されている。周期的なＣＳＩフィードバックはフィードバックモード１−０及びフィードバックモード２−０として定義されている。上記の例においては、フィードバックモードの４つのタイプのどれを用いても効果的である。
ここで、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２では、上記４つのタイプのフィードバックモードのＣＱＩは、シングルアンテナ送信（ＴＭ１）又は送信ダイバーシティ（ＴＭ２）を前提に、計算される。従って、フィードバックのためのＣＱＩにおけるプリコーディングゲインは考慮されず、プリコーディングを実施するシステムにおいて実際のリンク品質から誤差が発生する。特に、基地局２０のアンテナ数が増加すると共に、その誤差はより大きくなり、ＣＱＩの有効性が下がる。従って、ＰＭＩを含まないフィードバックモードを採用する場合には、プリコーディングゲインを考慮するのが効果的である。
本発明の一以上の実施例において、図１２に示すように、ＰＭＩを含まないフィードバックモードが採用された場合、ＵＥ１０は、下りリンクのチャネル状態を推定し（ステップＳ３０１）、例えば、ＲＩ、ＰＭＩ、及びＰＭＩを含むフィードバックモードを前提とする（プリコーディングの採用を前提とする）ＣＱＩを含む、ＣＳＩフィードバック情報を計算し（ステップＳ３０２）、プリコーディング情報（ＰＭＩ）を除くＣＳＩフィードバック情報を基地局に送信する（ステップＳ３０３）。この場合、基地局２０は、ＵＥ１０に適用されるコードブックをＵＥ１０に通知する。本発明の一以上の実施例において、プリコーダは所定のプリコーディングマトリックス生成式に基づいて生成され、プリコーダ（例えばＣＱＩ）を前提とするＣＳＩが計算される。例えば、プリコーディングマトリックス生成式は、固有モード送信の生成式（又はプリコーディング基づく特異値分解）に基づいていてもよく、その中では、プリコーダは、伝搬チャネル（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌｓ）又は複合チャネル（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ）等の固有値分解（ＥＶＤ）又は特異値分解（ＳＶＤ）に基づいて決定される。上記の例において、ＵＥ１０は、ＣＳＩの計算においてプリコーダが考慮されるか否かを通知される。例えば、プリコーダが考慮されるか否かは、ＲＲＣ等の上位レイヤシグナリング又はＤＣＩ等のダイナミックシグナリングを用いてＵＥ１０に通知される。また、プリコーディングを前提とすることの要否は１ビットの情報を使って通知される。
本発明の一以上の実施例は、適用されているプリコーディングベクトルに基づいたＣＱＩの計算方法に関する。例えば、ＣＱＩは、データ信号を復調するための参照信号であるＤＭ−ＲＳの推定結果に基づいて計算することができ、計算されたＣＱＩがフィードバックされる。他の例では、ＣＱＩはビームフォーミングされたＣＳＩ−ＲＳに基づいて計算され得る。
本発明の他の例における一以上の実施例は、基地局２０におけるプリコーダ情報のシグナリング方法に関する。例えば、基地局２０は、ＣＱＩを計算するための下りリンク参照信号とＰＭＩ（及び／又はＲＩ）をＵＥ１０に通知し、ＵＥ１０は、参照信号の推定結果とシグナリングされたＰＭＩ（及び／又はＲＩ）に基づいてＣＱＩを計算でき、計算されたＣＱＩをフィードバックする。
本発明の他の例における一以上の実施例として、チャネル状態情報がチャネル相反性に基づいて推定される場合に、ＰＭＩを含むフィードバックモードが適用されてもよい。しかしこの場合は、基地局２０は、ＰＭＩフィードバック情報のすべて又は一部を廃棄できる。
上述したように、チャネル相反性の精度は、送信機と受信機のキャリブレーションの精度に大きく依存する。基地局２０はチャネル相反性に基づいて下りリンクチャネル状態情報を特定できる。一以上の実施例において、下りリンクチャネル状態情報の精度を特定することは重要である。一例として、ＵＥ１０のキャリブレーションの精度（又は性能）は基地局２０に通知される。キャリブレーションの精度は、振幅又は位相の誤差に基づいて定義され得る。振幅と位相それぞれの精度は、独立に通知されるか、又は、振幅と位相それぞれの組合せの精度が通知される。精度は、複数の段階に基づいて分類されてもよい（例えば、分類１〜４とし、分類番号が大きいほどキャリブレーションの精度が高くなる）。精度は、所定の基準を満たすか否かを示すものであってもよい（例えば、１ビットの情報）。精度の情報は、キャリアごと、帯域ごと、又はアンテナごとに通知されてもよい。精度の情報は、ＵＥの性能として、又はＲＲＣ等の上位レイヤシグナリングとして通知されてもよい。
本発明の実施例は、特に下りＭＩＭＯ送信の例を主に用いて説明した。しかし、当業者であれば、本発明が上りリンクの送信にも適用できることは理解できる。例えば、下りリンクのＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＲＳ、及びそれらの組合せ、並びにＰＳＳ／ＳＳＳ等の同期信号をプリコーディングすることにより得られた参照信号に基づいたチャネル相反性を利用してチャネル推定が可能である。
本明細書においては、限られた数の実施例に関してのみ述べられているが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、他の様々な実施例を考案できることが理解できるであろう。従って、本発明の範囲は、本明細書に添付される特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
１ 無線通信システム
１０ ユーザ装置（ＵＥ）
１１ ＵＥアンテナ
１２ ＲＦユニット
１２１ トランシーバユニット
１２２ レシーバユニット
１３ ベースバンドユニット
１３１ 送信信号生成ユニット
１３１１ ＣＳＩフィードバック情報生成ユニット
１３１２ 参照信号生成ユニット
１３２ 受信信号処理ユニット
１３２１ チャネル推定ユニット
２０ 基地局
２１ ３ＤＭＩＭＯ用アンテナ
２２ ＲＤＮ
２３ ＲＦユニット
２３１ トランシーバユニット（ＴＸＲＵ）
２３２ レシーバユニット
２４ ベースバンドユニット
２４１ 送信信号生成ユニット
２４１１ プリコーダ生成ユニット
２４１２ 参照信号生成ユニット
２４２ 受信信号処理ユニット
２４２１ チャネル推定ユニット
２４２１１ 上りリンクチャネル推定ユニット
２４２１２ 下りリンクチャネル推定ユニット
２４２２ ＣＳＩフィードバック情報復号ユニット

Claims (19)

  1. 複数のアンテナポートを有するユーザ装置と通信する基地局であって、
    上りリンクのチャネル状態を推定する上りリンクチャネル推定ユニットと、
    推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定する下りリンクチャネル推定ユニットと、
    前記ユーザ装置からＣＳＩフィードバック情報を受信するレシーバユニットと、
    推定された下りリンクチャネル状態を示すチャネル状態情報（ＣＳＩ）及び前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定するプリコーダ生成ユニットと、
    を具備する基地局。
  2. 前記レシーバユニットは、前記ユーザ装置から、上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を受信し、前記上りリンクチャネル推定ユニットは前記参照信号に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定する請求項１記載の基地局。
  3. 下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を前記ユーザ装置に送信するトランシーバユニットをさらに具備し、前記ユーザ装置からの前記ＣＳＩフィードバック情報は前記参照信号に基づいて生成される請求項１記載の基地局。
  4. 前記参照信号は、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、専用参照信号（ＤＲＳ）、セル固有参照信号（ＣＲＳ）、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）のうちのいずれか一つである請求項３記載の基地局。
  5. 前記トランシーバユニットは、前記プリコーディングマトリックスに基づいて下りリンクのチャネル状態を推定するためのプリコードされた参照信号を送信し、前記プリコーダ生成ユニットは、前記ＣＳＩ及び前記ＣＳＩフィードバック情報の少なくとも一つに基づいて前記プリコーディングマトリックスを決定する請求項４記載の基地局。
  6. 前記プリコーダ生成ユニットは、前記ＣＳＩに基づいて垂直プリコーディングベクトルを決定し、前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて水平プリコーディングベクトルを決定する請求項１記載の基地局。
  7. 前記プリコーダ生成ユニットは、前記ＣＳＩに基づいておおよそのプリコーディングベクトルを決定し、前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて詳細なプリコーディングベクトルを決定する請求項１記載の基地局。
  8. 前記おおよそのプリコーディングベクトルは、長い周期を有する広帯域プリコーディングベクトルであり、前記詳細なプリコーディングベクトル短い周期を有する狭帯域プリコーディングベクトルである請求項７記載の基地局。
  9. 前記プリコーダ生成ユニットは、前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいておおよそのプリコーディングベクトルを決定し、前記ＣＳＩに基づいて詳細なプリコーディングベクトルを決定する請求項１記載の基地局。
  10. 下りリンク制御情報（ＤＣＩ）又は上位レイヤシグナリングを用いて、前記ユーザ装置に前記ＣＳＩを通知する請求項１記載の基地局。
  11. 通知されるチャネル状態情報は、ランク指標（ＲＩ）、プリコーディングマトリックス指標（ＰＭＩ）及びチャネル品質指標（ＣＱＩ）又はビームインデックス（ＢＩ）のすべて又は一部である請求項６記載の基地局。
  12. 前記プリコーダ生成ユニットは、固有モード送信の生成式を用いた固有値分解（ＥＶＤ）又は特異値分解（ＳＶＤ）に基づいてプリコーディングマトリックス決定する請求項１記載の基地局。
  13. 前記ＣＳＩフィードバック情報は、ランク指標（ＲＩ）、プリコーディングマトリックス指標（ＰＭＩ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）及びビームインデックス（ＢＩ）のうちの少なくとも一つである請求項１記載の基地局。
  14. 基地局と通信するユーザ装置であって、
    前記基地局の複数のアンテナポートから送信された、下りリンクチャネル状態を推定するための参照信号に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定するチャネル推定ユニットと、
    推定された下りリンクチャネル状態に基づいてＣＳＩフィードバック情報を生成するＣＳＩフィードバック情報生成ユニットと、
    前記ＣＳＩフィードバック情報及び上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を前記基地局に送信するトランシーバユニットと、
    を具備するユーザ装置。
  15. 前記ＣＳＩフィードバック情報は、ランク指標（ＲＩ）、プリコーディングマトリックス指標（ＰＭＩ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）及びビームインデックス（ＢＩ）のうちの少なくとも一つである請求項１４記載のユーザ装置。
  16. 前記ＣＳＩフィードバック情報生成ユニットは、ＰＭＩを含むフィードバックモードを前提とするＣＳＩフィードバック情報を生成し、前記トランシーバユニットは、前記ＰＭＩを除いて前記ＣＳＩフィードバック情報を基地局に送信する請求項１５記載のユーザ装置。
  17. ３ＤＭＩＭＯシステムにおけるプリコーディングマトリックス決定方法であって、
    基地局において、上りリンクのチャネル状態を推定し、
    前記基地局において、推定された上りリンクチャネル状態及び上りリンクと下りリンクとのチャネル相反性に基づいて、下りリンクのチャネル状態を推定し、
    ユーザ装置において、前記基地局へＣＳＩフィードバック情報を送信し、
    前記基地局において、推定された下りリンクチャネル状態を示すＣＳＩ及び前記ユーザ装置からの前記ＣＳＩフィードバック情報に基づいて、下りリンクのプリコーディングマトリックスを決定する、プリコーディングマトリックス決定方法。
  18. 前記基地局において、下りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を前記ユーザ装置に送信し、
    前記ユーザ装置において、前記参照信号に基づいて下りリンクのチャネル状態を推定し、
    前記ユーザ装置において、推定された下りリンクチャネル状態に基づいて、前記ＣＳＩフィードバック情報を生成する、請求項１７記載のプリコーディングマトリックス決定方法。
  19. 前記ユーザ装置において、上りリンクのチャネル状態を推定するための参照信号を前記基地局に送信し、
    前記基地局において、前記参照信号に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定する、請求項１７記載のプリコーディングマトリックス決定方法。
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