JP5406854B2 - 無線通信システム及びプリコーディング方法 - Google Patents
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Description
例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)組織は、移動通信技術分野の国際組織として、3G(3rd Generation)セルラーシステムの標準化に重要な役割を演じている。3GPP組織は、2004年下半期からEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)とEUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)の設計に着手しているが、このプロジェクトはロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)とも呼ばれる。LTEシステムの下りリンクにMIMO−OFDM技術が利用されている。2008年4月、中国シンセンで3GPP組織の会議が開催され、4G(4th Generation)セルラーシステムの標準化について検討された。この会議では、「マルチアンテナマルチ基地局間協調(Coordinated multi−point(CoMP)transmission/reception)」という概念が幅広く注目され、支持が得られた。上記概念の中核的な思想としては、複数個の基地局が同時にシングルユーザあるいはマルチユーザに通信サービスを提供し、セル境界にあるユーザへのデータ伝送レートを向上させるということである。この予想を実現するためには、マルチアンテナマルチ基地局間の協調通信のプリコーディング方法が肝心な技術となっている。
セルラーシステム下りリンクにおいて、下記3つのマルチアンテナマルチ基地局間協調通信の方法が従来技術として知られている。
(1)単一基地局の独立プリコーディング後、直接送信する方法:サービング基地局及び協調通信基地局は、分散式の方式でプリコーディングを行う。すなわち、サービング基地局及び協調通信基地局のプリコーディングマトリックス(プリコーディング行列)は、当該基地局からユーザ装置までのチャネルマトリックスのみにマッチングされ、プリコーディング後の信号は、サービング基地局及び協調通信基地局から直接送信される。ユーザ装置の受信信号は、上記分散式でプリコーディングされた信号が各自のチャネルを通過して直接相加結合されたものであり、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
N:サービング基地局と協調基地局との合計個数
H1,H2,…,HN:サービング基地局及び協調基地局からユーザ装置までのチャネルマトリックス
W1,W2,…,WN:サービング基地局及び協調基地局のプレコーディングマトリックス
この方法(1)の中核的な思想として、W1,W2,…,WNはそれぞれH1,H2,…,HNとマッチングしている。図2では、3つの基地局が当該協調通信のプリコーディング方法を採用した状態を示している。当該方法は、実現が柔軟かつ簡単であり、性能が良好である利点を有している(非特許文献1参照)。
(2)単一基地局の独立プリコーディング後、加重送信する方法:上記方法(1)の性能をより向上させるためには、基地局の独立プリコーディング後の結果に、異なる加重値、すなわち重み係数を形成し加重送信を行って、受信端末が同相合成の利得(gain)を得るようにする。ユーザ装置の受信信号は、上記分布式でプリコーディングされた信号が各自のチャネルを通過して加重結合されたものであり、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
N:サービング基地局と協調基地局との合計個数
H1,H2,…,HN:サービング基地局及び協調基地局からユーザ装置までのチャネルマトリックス
W1,W2,…,WN:サービング基地局及び協調基地局のプレコーディングマトリックス
d1,d2,…,dN:重み係数(通常、複素数で表示される値)
この方法(2)の中核的な思想としては、W1,W2,…,WNはそれぞれH1,H2,…,HNとマッチングし、また、基地局によりチャネルマッチング結果の位相を調整し、なるべくユーザ装置での同一位相の重ね合わせを実現して、同相合成の利得を得る。図3では、3つの基地局が当該協調プリコーディング方法を採用した状態を示している。当該方法は、性能が良好であるとの利点を有している(非特許文献2参照)。
(3)複数の基地局の同じプリコーディング後、直接送信する方法:独立プリコーディングの複雑度は、サービング基地局と協調通信基地局との合計個数の増加に伴い、線形的に増加する。実現の複雑度を低減するために、複数の基地局は、同様なプリコーディングマトリックスを採用してサービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置までのチャネルとマッチングし、その後、直接送信することができる。ユーザ装置からみると、サービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置までのチャネルマトリックスが先に直接結合されて、等価的な仮想チャネルとなり、その後、統一なプリコーディングマトリックスを用いて当該仮想チャネルとマッチングさせる。これは、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
N:サービング基地局と協調基地局との合計個数
H1,H2,…,HN:サービング基地局及び協調基地局からユーザ装置までのチャネルマトリックス
W:サービング基地局と協調基地局とが採用した同様なプレコーディングマトリックス
図4では、3つの基地局が当該協調プリコーディング方法を採用した状態を示している。当該方法は、実現が簡単であり、フィードバック情報量が少ないという利点を有している(非特許文献2参照)。
以上のように、上記方法(1)及び方法(2)は分布式プリコーディング方法を採用しているので、良好な性能が得られるが、プリコーディング処理が複雑であり、フィードバック情報量が多い。また、上記方法(3)は最も簡単な方法であるが、性能が低い。
本発明は、上記方法(3)に基づき、それをさらに改善したものであって、複雑度をあまり増えずに性能を向上し、実行が簡単で、性能が良好な下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信に関するプリコーディング方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種のプリコーディング方法は、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムに使用されるプリコーディング方法であって、ユーザ装置が、少なくともプリコーディングマトリックス情報と、全体プリコーディングの加重ベクトル情報と、チャネル品質の量子化値とを含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定するステップと、ユーザ装置が、上記推定したチャネル状態情報を、サービング基地局にフィードバックするステップと、サービング基地局が、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果、プリコーディングマトリックス情報及び全体プリコーディング加重ベクトル情報を、協調通信基地局に送信ステップと、サービング基地局及び協調通信基地局が、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いてプリコーディングの結果に対する加重を行うステップと、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種のプリコーディング方法は、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムに使用されるプリコーディング方法であって、ユーザ装置が、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定するステップと、ユーザ装置が、上記推定したチャネル状態情報を、サービング基地局及び協調通信基地局にフィードバックするステップと、サービング基地局が、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果を、協調通信基地局に送信ステップと、サービング基地局及び協調通信基地局が、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いてプリコーディングの結果に対する加重を行うステップと、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種のプリコーディング方法は、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムに使用されるプリコーディング方法であって、ユーザ装置が、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定するステップと、ユーザ装置が、上記推定したチャネル状態情報を、サービング基地局にフィードバックするステップと、サービング基地局が、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果、プリコーディングマトリックス情報及び層プリコーディングの加重ベクトル情報を、協調通信基地局に送信ステップと、サービング基地局及び協調通信基地局が、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いてプリコーディングの結果に対する加重を行うステップと、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種のプリコーディング方法は、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムに使用されるプリコーディング方法であって、ユーザ装置が、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定するステップと、ユーザ装置が、上記推定したチャネル状態情報を、サービング基地局及び協調通信基地局にフィードバックするステップと、サービング基地局が、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報中のチャネル品質の量子化値に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果を、協調通信基地局に送信ステップと、サービング基地局及び協調通信基地局が、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いてプリコーディングの結果に対する加重を行うステップと、を備えることを特徴とする。
本発明の実施形態によると、上記配置情報として、少なくとも、協調通信基地局のセル番号、下りリンクデータの伝送方式、サービング基地局及び協調通信基地局のアンテナ配置が含まれることが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、上記推定ステップに、所定のプリコーディングモードに基づいて、サービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定し、上記所定のプリコーディングモードにおいて、サービング基地局及び協調通信基地局が相同なプリコーディングマトリックスを用いて通信データに対するプリコーディングを行い、その後、対応する加重値を用いてプリコーディングの結果に対する加重を行うことが含まれることが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、上記層プリコーディングの加重ベクトル情報は線形位相逓増シーケンスであり、上記加重ベクトル情報は、上記線形位相逓増シーケンス中の各要素を表示するインデックス番号であることが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、上記プリコーディングマトリックス情報は、プリコーディングマトリックスを表示するプリコーディングマトリックスのコードブック中のコードワードであることが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、プリコーディングマトリックスのコードブックにおいて、高次元のプリコーディングマトリックスのコードブックを、低次元のプリコーディングマトリックスのコードブックに定義されるように分割することが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、上記サービング基地局及び協調通信基地局は、相同なセルスクランブルシーケンスを用いて、通信データに対してスクランブリングを行うことが好ましい。
また、本発明の実施形態によると、上記セルスクランブルシーケンスは、サービング基地局のセルスクランブルシーケンスであることが好ましい。
一方、上記課題を解決するために、本発明に係る一種の無線通信システムは、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムであって、そのうち、上記ユーザ装置は、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定して、推定されたチャネル状態の情報を、上記サービング基地局にフィードバックするように設置され、上記サービング基地局は、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果、全体プリコーディングマトリックス情報及び全体プリコーディング加重ベクトル情報を、上記協調通信基地局に送信するように設置されており、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局は、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いて、プリコーディングの結果に対して加重を行うことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種の無線通信システムは、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムであって、そのうち、上記ユーザ装置は、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定して、推定されたチャネル状態の情報を、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局にフィードバックするように設置され、上記サービング基地局は、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果を、上記協調通信基地局に送信するように設置されており、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局は、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いて、プリコーディングの結果に対して加重を行うことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種の無線通信システムは、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムであって、そのうち、上記ユーザ装置は、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定して、推定されたチャネル状態の情報を、上記サービング基地局にフィードバックするように設置され、上記サービング基地局は、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果、プリコーディングマトリックス情報及び層プリコーディングの加重ベクトル情報を、上記協調通信基地局に送信するように設置されており、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局は、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いて、プリコーディングの結果に対して加重を行うことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一種の無線通信システムは、少なくとも1つのユーザ装置及び当該ユーザ装置にサービスを提供するサービング基地局、及び少なくとも1つ協調通信基地局を有する無線通信システムであって、そのうち、上記ユーザ装置は、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含む、サービング基地局及び協調通信基地局から当該ユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を推定して、推定されたチャネル状態の情報を、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局にフィードバックするように設置され、上記サービング基地局は、ユーザ装置から取得したチャネル状態情報に基づいてリソーススケジューリングを行い、かつ、少なくともリソーススケジューリングの結果を、上記協調通信基地局に送信するように設置されており、上記サービング基地局及び上記協調通信基地局は、プリコーディングマトリックス情報に応じて、相同なプリコーディングマトリックスを採用して通信データに対するプリコーディングを行い、かつ、加重ベクトル情報中の各自の加重値を用いて、プリコーディングの結果に対して加重を行うことを特徴とする。
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した以下の説明で明白になるであろう。
本発明の実現ステップを詳細かつ明確に説明するために、本発明の、LTEセルラー通信システムに適用される具体的な実施形態について説明する。もちろん、本発明は、後述の実施形態に限定されるものではなく、例えば今後のLTE−Advancedシステムなどの他の通信システムにも適用できる。
図5は、マルチセルのセルラー通信システムを模式的に示す図である。サービスカバレッジ領域は、セルラーシステムにより、隣接した無線カバレッジ領域、即ちセルに分割されている。各セルは、図5においては正六角形に描かれており、全体のサービス領域は、セル100〜104の繋ぎ合わせによって形成される。また、セル100〜104にそれぞれ関連して、基地局200〜204が設けられている。基地局200〜204の各々は、本技術分野で公知されているように、少なくとも1つの送信機、1つの受信機、及び1つの基地局制御ユニットを備えている。
ここで、上記基地局は、セル内のサービスノードであり、無線リソースのスケジューリング機能を有する独立基地局であっても良く、独立基地局に従属される送信ノードであるか、或いは中継ノード(普通はセルのカバレッジ領域をより拡大するために設置される)等であっても良い。
図5に示すように、基地局200〜204は、それぞれセル100〜104のいずれかの領域に配設され、全方向性アンテナを備えている。もちろん、セルラー通信システムにおけるセル分布において、基地局200〜204に対して少なくとも1つの指向性アンテナを配設し、指向性を持たせて、通常セクタ領域と呼ばれるセル100〜104の部分領域を覆うことも可能である。このように、図5に示すマルチセルを有するセルラー通信システムは、あくまでも、本発明を説明するためのものであって、本発明のセルラーシステムの実施は、上述の特定条件に限定されるべきものではない。
図5において、基地局200〜204は、無線又は有線リンクを通じてX2インターフェイス300〜304を介して互いに通信可能になっている。LTEシステムまたは今後のLTE−Advancedシステムにおいて、基地局と、無線ネットワーク制御ユニットと、コアネットワークとの3層ノードネットワークの構造を、2層ノード構造に略する。そのうち、元々の無線ネットワーク制御ユニットの機能は基地局に配分されており、基地局の間では無線又は有線リンクを通じて「X2」という有線インターフェイスを介して協調及び通信を行う。
また図5において、セル100〜104の中には数個のユーザ装置(移動局)400〜430が分布されている。ユーザ装置400〜430の各々は、本技術分野で公知されているように、少なくとも一つの送信機、一つの受信機、及び一つの移動局制御ユニットを備えている。理論的または物理的な観点から見れば、ユーザ装置400〜430は、それぞれ自装置にサービスを提供するサービング基地局(基地局200〜204中のいずれか一つ)を介してセルラー通信システムにアクセスする。すなわち1つのユーザ装置は、理論的または物理的に1つのサービング基地局に属する。
なお、図5にはユーザ装置が16個しか配設されていないが、実際に配設されるユーザ装置の数は膨大である。よって、図5に描かれたユーザ装置は、本発明を説明するために、模式的に示されたものにすぎない。また、上記のように、理論的または物理的な観点から見れば、ユーザ装置400〜430は、それぞれ自装置にサービスを提供する基地局200〜204を介してセルラー通信ネットワークにアクセスする。ユーザ装置に対して直接に通信サービスを提供する基地局を、該当ユーザ装置のサービング基地局と称し、その他の基地局を該当ユーザ装置の非サービング基地局、すなわち協調通信基地局と称する。非サービング基地局は、サービング基地局の協調通信基地局として、サービング基地局とともにユーザに通信サービスを提供することができる。
本実施形態のLTEシステムの具体的な配設に関しては、3GPP組織の文献:TS 36.213V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Layer Procedures」を参照する。当該文献には、7種の下りリンクデータの伝送方式が定義されている。すなわち、単一アンテナ送信、送信ダイバーシティ、開ループ空間分割多重化、閉ループ空間分割多重化、マルチユーザMIMO、閉ループ単層プリコーディング、ビームフォーミング送信が挙げられる。
具体的には、単一アンテナ送信は、一本のアンテナを使用して信号を送信する方式であって、MIMOシステムの特例である。この方式によると単層のデータのみが伝送される。送信ダイバーシティは、MIMOシステムにおいて、時間及び/または周波数のダイバーシティ効果を利用して信号を送信することで信号の受信品質を向上させる。開ループ空間分割多重化は、ユーザ装置からのチャネル状態情報のフィードバックが必要としない空間分割多重化である。閉ループ空間分割多重化は、ユーザ装置からのチャネル状態情報のフィードバックが必要となる空間分割多重化である。マルチユーザMIMOは、マルチユーザが同時かつ同周波数でMIMOシステムの下りリンク通信に関与する方式である。閉ループ単層プリコーディングは、MIMOシステムを使用し、プリコーディング技術を採用する方式であって、当該方式によると単層のデータのみが伝送される。ビームフォーミング送信は、MIMOシステムを使用し、ビームフォーミング技術を採用する方式であって、当該方式よると単層のデータのみが伝送される。
上述した7種の下りリンクデータの伝送方式において、閉ループ空間分割多重化、マルチユーザMIMO、閉ループ単層プリコーディングはプリコーディング技術に属するので、本発明による方法が適用される。もちろん、ここで挙げられた応用形態は、本発明の実施形態にすぎず、本発明の応用は上記方式に限らない。
以下、本発明の実施形態について、下記のようなマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信の状況に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
〔状況1〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416に2本の受信アンテナを配設して、下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信モードで動作するように設定する。そして、基地局202をサービング基地局とし、基地局200,204を協調通信基地局とする。基地局200,202,204にそれぞれ4本の送信アンテナを配設する。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局には、閉ループ空間分割多重化という、同様な下りリンクデータの伝送方式を採用する。そのうち、サービング基地局及び協調通信基地局は、同様なプリコーディングマトリックスを用いて全体プリコーディングを行い、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、全体プリコーディングの結果と加重値(重み係数)とを乗算することである。全体プリコーディングとは、プリコーディングマトリックスと乗算するユーザ装置への複数伝送層の送信データを送信データ伝送層(送信情報系列またはレイヤ)ごとに分離せずに、その全体をプリコーディングマトリックスと乗算することを意味している。また、全体プリコーディングの結果とは、送信データが全体プリコーディングされた結果として生じる送信信号を意味している。ユーザ装置416が受信する受信信号は、サービング基地局及び協調通信基地局からそれぞれ送信される送信信号を合成(アンテナ端の加算)したものである。なお、ユーザ装置からのフィードバック情報には、サービング基地局及び協調通信基地局に適用されるプリコーディングマトリックス情報(例えば、プリコーディングマトリックス情報インデックス番号など)、全体プリコーディングの加重ベクトル情報、およびチャネル品質の量子化値が含まれる。なお、全体プリコーディングの加重ベクトル情報とは、上記それぞれの基地局に対応する重み係数を示す1つのベクトル情報(例えば、加重ベクトル情報インデックス番号など)である。また、チャネル品質の量子化値とは、ユーザ装置と、サービング基地局及び協調通信基地局との間の下りリンクチャネルの状態(品質)を離散化された数値で表したものである。
〔状況2〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416に2本の受信アンテナを配設して、下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信モードで動作するように設定する。そして、基地局202をサービング基地局とし、基地局200,204を協調通信基地局とする。基地局200,202,204にそれぞれ4本の送信アンテナを配設する。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、閉ループ空間分割多重化という、同様な下りリンクデータの伝送方式を採用する。そのうち、サービング基地局及び協調通信基地局は、送信データを複数の伝送層に分離し、同様なプリコーディングマトリックスを用いて送信データ伝送層ごとに層プリコーディングを行い、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、層プリコーディングの結果と加重値(重み係数)とを乗算することである。層プリコーディングとは、ユーザ装置への複数伝送層の送信データを伝送層(送信情報系列またはレイヤ)ごとに分離し、送信データ伝送層に対応する層プリコーディングマトリックスと乗算することを意味している。また、層プリコーディングの結果とは、送信データ伝送層が層プリコーディングされた結果として生じる送信信号を意味している。ユーザ装置416が受信する受信信号は、サービング基地局及び協調通信基地局からそれぞれ送信される送信信号を合成(アンテナ端の加算)したものである。なお、ユーザ装置のフィードバックには、サービング基地局及び協調通信基地局に適用されるプリコーディングマトリックス情報(例えば、プリコーディングマトリックス情報インデックス番号など)、層プリコーディングの加重ベクトル情報、およびチャネル品質の量子化値が含まれる。なお、層プリコーディングの加重ベクトル情報とは、プリコーディングされた各伝送層に対して乗算された加重値のそれぞれを示す情報(例えば、加重ベクトル情報インデックス番号など)である。また、チャネル品質の量子化値とは、ユーザ装置と、サービング基地局及び協調通信基地局との間の下りリンクチャネルの状態(品質)を離散化された数値で表したものである。
〔状況3〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416に2本の受信アンテナを配設して、下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信モードで動作するよう設定する。そして、基地局202をサービング基地局とし、基地局200,204を協調通信基地局とする。基地局200,202にそれぞれ4本の送信アンテナを配設し、基地局204に2本の送信アンテナを配設する。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、閉ループ空間分割多重化という、同様な下りリンクデータの伝送方式を採用する。そのうち、サービング基地局及び協調通信基地局は、送信データを複数の伝送層に分離し、同様なプリコーディングマトリックスを用いて送信データ伝送層ごとに層プリコーディングを行い、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、各々の層プリコーディングの結果(プリコーディングされた各送信データ伝送層)と加重値とを乗算することである。ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局及び協調通信基地局からそれぞれ送信される送信信号を合成(アンテナ端の加算)したものである。なお、ユーザ装置のフィードバックには、サービング基地局及び協調通信基地局に適用されるプリコーディングマトリックス情報、層プリコーディングの加重ベクトル情報、およびチャネル品質の量子化値が含まれる。なお、層プリコーディングの加重ベクトル情報とは、プリコーディングされた各伝送層に対して乗算された加重値のそれぞれを示す情報である。
なお、「層プリコーディング」、および「層プリコーディングの結果」の定義は、状況2と同様である。
〔状況4〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416に2本の受信アンテナを配設して、下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信モードで動作するように設定する。そして、基地局202をサービング基地局とし、基地局200,204を協調通信基地局とする。基地局200,202にそれぞれ4本の送信アンテナを配設し、基地局204に2本の送信アンテナを配設する。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、閉ループ空間分割多重化という、同様な下りリンクデータの伝送方式を採用する。そのうち、サービング基地局及び協調通信基地局は、同様なプリコーディングマトリックスを用いて送信データ伝送層ごとに層プリコーディングを行い、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、全体プリコーディングの結果と加重値とを乗算することである。ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局及び協調通信基地局から送信される送信信号を合成(アンテナ端の加算)したものである。なお、ユーザ装置のフィードバックには、サービング基地局及び協調通信基地局に適用されるプリコーディングマトリックス情報(例えば、プリコーディングマトリックス情報インデックス番号など)、全体プリコーディングの加重ベクトル情報、およびチャネル品質の量子化値が含まれる。なお、全体プリコーディングの加重ベクトル情報とは、上記それぞれの基地局に対応する重み係数全体プリコーディングされた複数の送信データに対して乗算された加重値のそれぞれを示す1つのベクトル情報(例えば、加重ベクトル情報インデックス番号など)である。また、「全体プリコーディング」、および「全体プリコーディングの結果」の定義は、状況1と同様である。
ユーザ装置のフィードバックに関しては、3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」を参照する。当該文献の第51ページ及び第52ページには、コードブックに基づいたプリコーディングマトリックス情報(プリコーディングマトリックス情報インデックス番号)が定義されており、基本思想としては、コードワード(予め定義されたマトリックス)を用いて空間を区分した後、これらのコードワードを用いてチャネルを近似して実際のチャネルに近づけ、これにより、実際のチャネルに最も近づいたコードワードが実際のチャネルの量子化マトリックスとなり、そのインデックス番号(コードワードの番号)が実際のチャネルの量子化値となって、ユーザ装置により判断及び基地局にフィードバックされる。4本の送信アンテナを有する基地局は、最大で4層のデータを伝送し、ユーザ装置に選ばれるように、第1〜第4層の伝送にはいずれも16個のコードワードが含まれる(インデックス番号を0〜15とする)。また、2本の送信アンテナを有する基地局は、最大で2層のデータを伝送し、ユーザ装置に選ばれるように、第1,第2層の伝送にはいずれも4個のコードワードが含まれる(インデックス番号を0〜3とする)。
なお、全体プリコーディングの加重ベクトル情報または層プリコーディングの加重ベクトル情報は、LTEシステムにはない概念であるので、対応するコードブックを設定する必要がある。本発明の実施形態において、線形位相逓増シーケンスを考慮して、以下表1(表中、Nはサービング基地局と協調通信基地局との合計個数)のように、8個のコードワードを全体プリコーディングの加重ベクトルまたは層プリコーディングの加重ベクトルとしたコードブックが定義される。ここで、コードワードのインデックス番号(表1のコードワードの番号)は、全体プリコーディングの加重ベクトルまたは層プリコーディングの加重ベクトルの量子化結果(上述のチャネル品質の量子化値に相当)であって、ユーザ装置により基地局にフィードバックされる。
図6は、本発明の実施形態に係るセルラーシステム下りリンクのマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信方法を示すフローチャートである。図6に示すように、当該方法は、サービング基地局がユーザ装置に対して配置を行うステップ500と、ユーザ装置がマルチアンテナマルチ基地局間の協調通信におけるプリコーディング方法によって、少なくともプリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報または層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含むチャネル状態情報を推定するステップ505と、ユーザ装置が、少なくともプリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報または層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含むチャネル状態情報をフィードバックするステップ510と、サービング基地局が、当該サービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を取得し、チャネル品質の量子化値に基づいてリソーススケジューリングを行い(例えば、チャネル品質の量子化値が大きいチャネルを選択する)、バックグラウンド通信(例えば、X2インタフェースを通じて)によって協調通信基地局にリソーススケジューリングの結果、通信データ、プリコーディングマトリックス情報、及びプリコーディングの加重ベクトル情報を送信し、その後、サービング基地局及び協調通信基地局が、下りリンクデータ信号を、同時にユーザ装置に送信するステップ515とを含んでいる。以下、これらのステップに対して詳細に説明する。
ステップ500:サービング基地局は、ユーザ装置に対して配置を行う。すなわち、サービング基地局は、基地局間協調通信の下りリンク通信データの送信対象となるユーザ装置と、当該サービング基地局および協調通信基地局との対応付けを行い、その対応関係を示す配置情報を生成する。ユーザ装置に対して少なくとも1つの協調通信基地局を対応付ける方法は特に限定されない。例えば、サービング基地局が属するセルに隣接する複数のセルのうち、ユーザ装置に最も近いセルから順に所定の数だけセルを選択し、選択したセルに配置された基地局を協調通信基地局とすればよい。
ここで、上記配置情報には、少なくとも、協調通信基地局のセル番号、下りリンクデータの伝送方式、サービング基地局及び協調通信基地局のアンテナ配置を含めることが好ましい。
具体的な実現において、通常、協調通信基地局のセル番号及び下りリンクデータの伝送方式は、下り制御シグナリングによってサービング基地局からユーザ装置へ伝達され、アンテナ配置は、基地局(サービング基地局または協調通信基地局)の報知チャネルによってユーザ装置に通知される。なお、上記アンテナ配置とは、サービング基地局および協調通信基地局が備えている送信アンテナの数である。
本実施形態において、以下のような3つの応用例が挙げられる。
〔状況1の応用例〕
ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。基地局200,202,204は、各自の報知チャネルを通してユーザ装置にアンテナ配置の通知を行い、アンテナ配置としていずれも4本の送信アンテナを有している。なお、サービング基地局202は、協調通信基地局200,204のセル番号、及び下りリンクデータの伝送方式(ここでは、閉ループ空間分割多重化)を示す情報を、下り制御シグナリングによってユーザ装置416に送信する。
〔状況2の応用例〕
ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。基地局202は、自身の情報(アンテナ配置の情報)を、報知チャネルを通してユーザ装置に通知し、アンテナ配置として4本の送信アンテナを有している。なお、サービング基地局202は、他の協調通信基地局200,204のセル番号、アンテナ配置(4本の送信アンテナ)及び下りリンクデータの伝送方式(ここでは、閉ループ空間分割多重化)を示す情報を、下り制御シグナリングによってユーザ装置416に送信する。
〔状況3の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、それに対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。基地局200,202は、各自の報知チャネルを通してユーザ装置にアンテナ配置の通知を行い、アンテナ配置としていずれも4本の送信アンテナを有している。基地局204は、自身の報知チャネルを通してユーザ装置にアンテナ配置の通知を行い、アンテナ配置として2本の送信アンテナを有している。なお、サービング基地局202は、協調通信基地局200,204のセル番号、及び下りリンクデータの伝送方式(ここでは、閉ループ空間分割多重化)を示す情報を、下り制御シグナリングによってユーザ装置416に送信する。
上述のように、ここで挙げられた応用例は、本発明の、サービング基地局がユーザ装置に対して配置を行う実施例にすぎず、本発明におけるサービング基地局の配置情報が上記実施例の形式に限定されることではない。
ステップ505:ユーザ装置は、マルチアンテナマルチ基地局間の協調通信におけるプリコーディング方法によって、チャネル状態情報を推定する。ここで、チャネル状態情報として、少なくとも、プリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報または層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値が含まれる。
通常、ユーザ装置は、サービング基地局及び協調通信基地局のシステム情報を取得した後、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンク参照信号を検出することが可能である。これにより、ユーザ装置は、サービング基地局及び協調通信基地局のチャネル状態情報を取得し、チャネル状態情報を推定することができる。
上記マルチアンテナマルチ基地局間の協調通信におけるプリコーディング方法は、サービング基地局及び協調通信基地局に同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重として、サービング基地局及び協調通信基地局において、全体プリコーディングの結果と加重値とを乗算することが好ましい。
また、上記マルチアンテナマルチ基地局間の協調におけるプリコーディング方法は、サービング基地局及び協調通信基地局に同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後送信を行う。ここで、加重として、サービング基地局及び協調通信基地局において、各層プリコーディングの結果と加重値とを乗算することが好ましい。
本実施形態では、以下の4つの応用例を挙げて説明する。
〔状況1の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、かつ基地局200,202,204にはいずれも4本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200及び204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をそれぞれH200及びH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、送信データの伝送層の数を2とすれば、プリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第52ページに記載の内容によると、プリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、全体プリコーディングの結果に加重ベクトルDiを乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考慮して、
は、それぞれ基地局202,200,204の加重値である。上記表1に示した、本実施形態の一例となる全体プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じ全体プリコーディング処理を採用した後、全体プリコーディング結果を加重結合したものである。その実施図は図7に示すとおりである。
ユーザ装置416から見ると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204からユーザ装置416までのチャネルマトリックスはDiの加重結合を経由して、仮想チャネルを構成している。更に、統一のプリコーディングマトリックスWにより上記仮想チャネルをマッチングする。これは、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
W:サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングマトリックス
したがって、仮想チャネルは下記数式で表現できる。
ユーザ装置416側において、8個の候補Hiに対し特異値分解を行うと、下記数式が得られる。
Λi:Hiの固有値行列(2×4の一般対角行列)
Vi:Hiの右特異行列(4×4のユニタリ行列)
そして、Aiの対角最頻値の平方和を計算することで、Hiの電力利得Giを得る。これにより、最適な加重ベクトルDxのインデックス番号xは下記数式(1)により確認できる。
インデックス番号xを確認した後、仮想チャネルHxを取得し、そして、W0,W1,…,W15の中から最適なプリコーディングマトリックスWhを選んで、Hxをマッチングする。ここで、インデックス番号hは下記数式(2)により確認できる。
式(2)において、「‖・‖2」は、行列式の最頻値の平方を示し、電力の計量として、Hxのプリコーディング処理後の電力利得を示す。また、当該電力利得量を、下記数式(3)のようなチャネル品質の計量Qにしてもよい。
質の量子化値としてもよい。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つプリコーディング加
が含まれる。
ここでは、上記式(1)からインデックス番号xを取得し、式(2)及び式(3)
加重ベクトルのコードブック{Di}とプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも、本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス
に、共同推定方法により取得することもできる。
〔状況2の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、かつ基地局200,202,204にはいずれも4本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200及び204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をそれぞれH200及びH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、伝送層の数を2とすれば、プリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第52ページに記載の内容によると、プリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、各層プリコーディングの結果に加重ベクトルDi(l)(lは送信データ伝送層のインデックス番号である;l=1,2)を乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考慮して、第l層の層プリコ
それぞれ基地局202,200,204の第l層のプリコーディング結果に対する加重値である。上記表1に示した、本実施形態の一例となる層プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じプリコーディング処理を採用した後、各層の結果を加重結合したものであり、その実施図が図8に示すとおりである。上記状況1の応用例との相違点として、本応用例では加重結合を採用したので、伝送層ごとに各自の独立の加重ベクトルDi(l)を有する。なお、単層を考慮してプリコーディングを分析してみると、プリコーディングマトリックスはプリコーディングベクトルw(l)に分解され、w(l)はプリコーディングマトリックスWの第l個の列ベクトルである。
ユーザ装置416から見ると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,203からユーザ装置416までのチャネルマトリックスを層化(複数の伝送層に分離)した後、Di(l)の加重結合を経って、複数の単層の仮想チャネルを構成し、そして、各層に対して統一のプリコーディングベクトルw(l)で処理を行う。これを数式で表現すると、下記の通りである。
y:受信信号
x(l):送信データ
n:ノイズ
w(l):サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングベクトル(lは層の番号;l=1,2)
したがって、各層の仮想チャネルは下記数式に示す通りである。
ユーザ装置416側において、各層のプリコーディング効果及び各層の加重効果に対して共同検出を行うと、下記数式(5)に示すように、最適な加重ベクトルDx(l)のインデックス番号x(l)、最適なプリコーディングマトリックスWhのインデックス番号hを取得することができる。
コーディング処理後の電力総利得を示し、この電力利得を、下記数式(6)のように、チャネル品質の量子化値Qにすることができる。
品質の量子化値としてもよい。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つプリコーディング加
が含まれる。
ここでは、上記式(5),(6)からインデックス番号x(l),インデックス番号hと
{Di(l)}とプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも、本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体的に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di(l)}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス番号x(l)、インデックス番号h
〔状況3の応用例(a)〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、基地局200,202にはいずれも4本の送信アンテナが配設され、基地局204には2本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をH200とし、協調通信基地局204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×2のマトリックス)をH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、伝送層の数を2とすれば、基地局200,202のプリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となり、基地局204のプリコーディングマトリックスの次元は2×2となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第51,52ページに記載の内容によると、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。また、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計4個のコードワードが含まれ、それぞれU0,U1,…,U3と設定する。
基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックは、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックと異なっているので、ある種類のマッピングを定義して、下記表2に示すように、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックと、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックとが理論上相同になるようにする。上記コードブックのマッピングを、以下の表2に示すように行う。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、各層プリコーディングの結果に加重ベクトルDi(l)(lは送信データ伝送層のインデックス番号である;l=1,2)を乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考慮して、第l層の層プリコー
れぞれ基地局202,200,204の第l層のプリコーディング結果に対する加重値である。上記表1に示した、本実施形態の一例となる層プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じプリコーディング処理を採用した後、各層の結果を加重結合したものであり、その実施図が図8に示すとおりである。上記状況1の応用例との相違点として、本応用例では加重結合を採用したので、層ごとに各自の独立の加重ベクトルDi(l)を有する。なお、単層を考慮してプリコーディングを分析してみると、プリコーディングマトリックスはプリコーディングベクトルw(l)に分解され、w(l)はプリコーディングマトリックスWの第l個の列ベクトルである。
ユーザ装置から見ると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,203からユーザ装置までのチャネルマトリックスを層化した後、Di(l)の加重結合を経って、複数の単層の仮想チャネルを構成し、そして、各層に対して統一のプリコーディングベクトルw(l)で処理を行う。これを数式で表現すると、下記の通りである。
y:受信信号
x(l):送信データ
n:ノイズ
w(l):サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングベクトル(lは層の番号;l=1,2)
ここで、H204の次元とH200,H202の次元とが不同であるので、各層の仮想チャネルは数式で表現できない。ただし、ユーザ装置416側において、各層のプリコーディング効果及び各層の加重効果に対して共同検出を行うと、下記数式(7)に示すように、最適な加重ベクトルDx(l)のインデックス番号x(l)、最適なプリコーディングマトリックスWhのインデックス番号hを取得することができる。
ーディング処理後の電力総増加を示し、この電力利得を、下記数式(8)のように、チャネル品質の量子化値Qにすることができる。
質の量子化値としてもよい。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つのプリコーディング
とが含まれる。
ここでは、上記式(7),(8)からインデックス番号x(l),インデックス番号hと
{Di(l)}とプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも、本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体的に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di(l)}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス番号x(l)、インデックス番号h
〔状況3の応用例(b)〕
ユーザ装置416を考察し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、基地局200,202にはいずれも4本の送信アンテナが配設され、基地局204には2本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をH200とし、協調通信基地局204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×2のマトリックス)をH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、伝送層の数を2とすれば、基地局200,202のプリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となり、基地局204のプリコーディングマトリックスの次元は2×2となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第51,52ページに記載の内容によると、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。また、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計4個のコードワードが含まれ、それぞれU0,U1,…,U3と設定する。
基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックは、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックと異なっているので、高次元のコードブックを低次元のコードブックに分割して、理論上、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックと、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックとが相同になるようにする。上記分割を、以下の表3に示すように行う。
て、低次元のコードブックに対応する基地局は基地局204で、この基地局204には2本の送信アンテナが配設されている。元々基地局204のプリコーディングのコードブックには、4個のコードワードしか含まれていないが、高次元のコードブックを分割することで、基地局204のプリコーディングのコードブックには、16個のコードワードが含まれる。もちろん、表3に示したコードブックの分割は、実施可能性を説明するための一例であり、本発明は、上記例以外のワードブック分割形式も利用することができる。事実上、ワードブック分割の目的は、サービング基地局と協調通信基地局とにおいて、プリコーディングマトリックスのワードブックの理論上の相同を求めて、余分なフィードバック情報量を避けることである。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、各層プリコーディングの結果に加重ベクトルDi(l)(lは送信データ伝送層のインデックス番号である;l=1,2)を乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考慮して、第l層の層プリコー
れぞれ基地局202,200,204の第l層のプリコーディング結果に対する加重値である。上記表1に示した、本実施形態の一例となる層プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じプリコーディング処理を採用した後、各層の結果を加重結合したものであり、その実施図は図8に示す通りである。ここで、上記状況1の応用例との相違点として、本応用例では加重結合を採用したので、層ごとに各自の独立の加重ベクトルDi(l)を有する。なお、単層を考慮してプリコーディングを分析してみると、プリコーディングマトリックスはプリコーディングベクトルw(l)に分解され、w(l)はプリコーディングマトリックスWの第l個の列ベクトルである。
ユーザ装置からみると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,203からユーザ装置までのチャネルマトリックスを層化した後、Di(l)の加重結合を経て、複数の単層の仮想チャネルを構成し、そして、各層に対して統一のプリコーディングベクトルw(l)で処理を行う。これを数式で表現すると、下記の通りである。
y:受信信号
x(l):送信データ
n:ノイズ
w(l):サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングベクトル(lは層の番号;l=1,2)
ここで、H204の次元とH200,H202の次元とが不同であるので、各層の仮想チャネルは数式で表現できない。ただし、ユーザ装置416側において、各層のプリコーディング効果及び各層の加重効果に対して共同検出を行うと、下記数式(9)に示すように、最適な加重ベクトルDx(l)のインデックス番号x(l)、最適なプリコーディングマトリックスWhのインデックス番号hを取得することができる。
ーディング処理後の電力総増加を示し、この電力利得を、下記数式(10)のように、チャネル品質の量子化値Qにすることができる。
品質の量子化値としてもよい。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つのプリコーディング
とが含まれる。
ここでは、上記式(9),(10)からインデックス番号x(l),インデックス番号hと
{Di(l)}とプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di(l)}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス番号x(l)、インデックス番号h及
〔状況4の応用例(a)〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、基地局200,202にはいずれも4本の送信アンテナが配設され、基地局204には2本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をH200とし、協調通信基地局204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×2のマトリックス)をH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、伝送層の数を2とすれば、基地局200,202のプリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となり、基地局204のプリコーディングマトリックスの次元は2×2となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第51,52ページに記載の内容によると、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。また、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計4個のコードワードが含まれ、それぞれU0,U1,…,U3と設定する。
基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックは、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックと異なっているので、ある種類のマッピングを定義して、上記表2に示すように、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックと、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックとが理論上相同になるようにする。上記コードブックのマッピングを、上記表2に示すように行う。
ここで、表2に示したコードブックのマッピングは、実施可能性を説明するための一例であり、本発明は、上記例以外のワードブックマッピング形式も利用することができる。事実上、ワードブックマッピングの目的は、サービング基地局と協調通信基地局との、ワードブックマッピングの理論上の相同を求めて、余分なフィードバック情報量を避けることである。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、理論上同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、全体プリコーディングの結果に加重ベクトルDiを乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考
に示した、本実施形態の一例となる全体プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じプリコーディング処理を採用した後、全体結果を加重結合したものであり、その実施図が図7に示すとおりである。
ユーザ装置から見ると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204からユーザ装置までのチャネルマトリックスは、Diの加重結合を経て、仮想チャネルを構成し、更に、統一のプリコーディングマトリックスWにより上記仮想チャネルをマッチングする。これは、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
W:サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングマトリックス
ここで、H204の次元とH200,H202の次元とが不同であるので、仮想チャネルは数式で表現できない。ただし、ユーザ装置416側において、プリコーディング効果及び各層の加重効果に対して共同検出を行うと、下記数式(11)に示すように、最適な加重ベクトルDxのインデックス番号x、最適なプリコーディングマトリックスWhのインデックス番号hを取得することができる。
式(11)において、「‖・‖2」は、行列式の最頻値の平方を示し、電力の計量として、プリコーディング処理後の電力利得を示す。また、当該電力利得量をチャネル品質の計量Qにしてもよい。なお、「quant{・}」は量子化過程を示し、Qの量子化値
また、式(11)において、H200及びH202に対応するWhは、4×2のマトリックスであり、H204に対応するWhは、2×2のマトリックスである。ただし、H200,H200及びH204をWhと掛けた後には、全てが2×2のマトリックスとなる。このため、式(11)で加算することができる。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つのプリコーディング
とが含まれる。
なお、上記式(11)からインデックス番号x,インデックス番号hとチャネル品質
ィングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも、本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体的に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス番号x(l)、インデックス番号h及びチャネル品質の
〔状況4の応用例(b)〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416には2本の受信アンテナが配設され、ユーザ装置416に対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204であり、基地局200,202にはいずれも4本の送信アンテナが配設され、基地局204には2本の送信アンテナが配設されていると想定する。また、サービング基地局202からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス;受信アンテナ数がチャネルマトリックスの第1次元であり、送信アンテナ数がチャネルマトリックスの第2次元である)をH202とし、協調通信基地局200からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×4のマトリックス)をH200とし、協調通信基地局204からユーザ装置416までのチャネルマトリックス(ここでは、2×2のマトリックス)をH204とする。また、基地局200,202,204はいずれも閉ループ空間分割多重化を採用し、伝送層の数を2とすれば、基地局200,202のプリコーディングマトリックスの次元は4×2(プリコーディングマトリックスの第1次元は送信アンテナ数であり、第2次元は伝送層数である)となり、基地局204のプリコーディングマトリックスの次元は2×2となる。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第51,52ページに記載の内容によると、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計16個のコードワードが含まれ、それぞれW0,W1,…,W15と設定する。また、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックには合計4個のコードワードが含まれ、それぞれU0,U1,…,U3と設定する。
基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックは、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックと異なっているので、高次元のコードブックを低次元のコードブックに分割して、理論上、基地局204のプリコーディングマトリックスのコードブックと、基地局200,202のプリコーディングマトリックスのコードブックとが相同になるようにする。上記分割を、上記表3に示すように行う。表3において、txは低次元のコードブックに対応する基地局の送信
て、低次元のコードブックに対応する基地局は基地局204で、2本の送信アンテナが配設されている。元々基地局204のプリコーディングのコードブックには、4個のコードワードしか含まれていないが、高次元のコードブックを分割することで、基地局204のプリコーディングのコードブックには、16個のコードワードが含まれる。
もちろん、表3に示したコードブックの分割は、実施可能性を説明するための一例であり、本発明は、上記例以外のワードブック分割形式も利用することができる。事実上、ワードブック分割の目的は、サービング基地局と協調通信基地局とにおいて、プリコーディングマトリックスのワードブックの理論上の相同を求めて、余分なフィードバック情報量を避けることである。
サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、理論上同じプリコーディングマトリックスを採用し、加重後に送信を行う。ここで、加重とは、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204において、全体プリコーディングの結果に加重ベクトルDiを乗算することを指す。3つの基地局が協調することを考
に示した、本実施形態の一例となる全体プリコーディングの加重ベクトルのコードブックによると、選ばれるコードワードが8個あるので、i=0,1,…,7となる。
ユーザ装置416の受信信号は、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204に同じプリコーディング処理を採用した後、全体結果を加重結合したものであり、その実施図は図7に示す通りである。
ユーザ装置416からみると、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204からユーザ装置までのチャネルマトリックスは、Diの加重結合を経て、仮想チャネルを構成し、更に、統一のプリコーディングマトリックスWにより上記仮想チャネルをマッチングする。これは、下記数式で表現できる。
y:受信信号
x:送信データ
n:ノイズ
W:サービング基地局と協調基地局とが採用した相同なプレコーディングマトリックス
ここで、H204の次元とH200,H202の次元とが不同であるので、仮想チャネルは数式で表現できない。ただし、ユーザ装置416側において、プリコーディング効果及び各層の加重効果に対して共同検出を行うと、下記数式(12)に示すように、最適な加重ベクトルDxのインデックス番号x、最適なプリコーディングマトリックスWhのインデックス番号hを取得することができる。
式(12)において、「‖・‖2」は、行列式の最頻値の平方を示し、電力の計量として、プリコーディング処理後の電力利得を示す。また、当該電力利得量をチャネル品質の計量Qにしてもよい。なお、「quant{・}」は量子化過程を示し、Qの量子化値
また、式(12)において、H200及びH202に対応するWhは、4×2のマトリックスであり、H204に対応するWhは、2×2のマトリックスである。ただし、H200,H200及びH204をWhと掛けた後には、全てが2×2のマトリックスとなる。このため、式(11)で加算することができる。
本実施形態において、ユーザ装置がチャネル情報を推定する時は、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号h、1つのプリコーディング
とが含まれる。
なお、上記式(12)からインデックス番号x,インデックス番号hとチャネル品質
ィングマトリックスのコードブック{Wj}を取得する例が挙げられたが、これはあくまでも、本発明の実施可能性を説明するための一例にすぎない。具体的に実現する際、プリコーディング加重ベクトルのコードブック{Di}及びプリコーディングマトリックスのコードブック{Wj}は、上記例以外の設計になっても、本発明の実現には影響を与えない。なお、インデックス番号x(l)、インデックス番号h及びチャネル品質の
以上のように、上述の応用例は、ユーザ装置がチャネル状態の情報を推定する場合を説明した本発明の実施例に過ぎず、本発明は上記実施例の形式に限定されない。
ステップ510:ユーザ装置は、少なくともプリコーディングマトリックス情報、全体プリコーディングの加重ベクトル情報または層プリコーディングの加重ベクトル情報、及びチャネル品質の量子化値を含むチャネル状態情報をフィードバックする。
上記ユーザ装置は、サービング基地局のみに、サービング基地局及び各協調通信基地局のチャネル状態情報をフィードバックすることが好ましい。
または、上記ユーザ装置は、サービング基地局及び各協調通信基地局に、それぞれ、サービング基地局及び各協調通信基地局のチャネル状態情報をフィードバックすることが好ましい。
本実施形態では、以下のような4つの応用例を挙げて説明する。
〔状況1の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416のサービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。図9に示すように、ユーザ装置416は、サービング基地局のみに、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンクチャネルのチャネル状態情報をフィードバックする。図9において、ユーザ装置416は、上記チャネル状態情報として、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号、1つのプリコーディング加重ベクトルのインデックス番号及び1つのチャネル品質の量子化値を、サービング基地局202のみにフィードバックする(図9中のフィードバック過程700を参照)。
〔状況2の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416のサービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。図10に示すように、ユーザ装置416は、サービング基地局及び協調通信基地局に、それぞれ、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンクチャネルのチャネル状態情報をフィードバックする。図10において、ユーザ装置416は、上記チャネル状態情報として、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号及び2つの層プリコーディング加重ベクトルのインデックス番号を、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204にフィードバックする(図10中のフィードバック過程710、712及び714を参照)。
〔状況3の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416のサービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。図9に示すように、ユーザ装置416は、サービング基地局のみに、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンクチャネルのチャネル状態情報をフィードバックする。図9において、ユーザ装置416は、上記チャネル状態情報として、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号、2つの層プリコーディング加重ベクトルのインデックス番号及び1つのチャネル品質の量子化値を、サービング基地局202のみにフィードバックする(図9中のフィードバック過程700を参照)。
〔状況4の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416のサービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。図10に示すように、ユーザ装置416は、サービング基地局及び協調通信基地局に、それぞれ、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンクチャネルのチャネル状態情報をフィードバックする。図10において、ユーザ装置416は、上記チャネル状態情報として、少なくとも、1つのプリコーディングマトリックスのインデックス番号及び1つのプリコーディング加重ベクトルインデックス番号を、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204にフィードバックする(図10中のフィードバック過程710、712及び714を参照)。
ここに挙げられた例は、本発明の、ユーザ装置によりチャネル状態情報をフィードバックすることを説明するための実施例にすぎない。もちろん、本発明において、ユーザ装置によるチャネル状態情報のフィードバックは、上記実施例に限定されない。
ステップ515:サービング基地局は、当該サービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置までの下りリンクチャネルのチャネル状態情報を取得し、チャネル品質の量子化値に基づいてリソーススケジューリングを行い(例えば、チャネル品質の量子化値が大きいチャネルを選択する)、バックグラウンド通信によって協調通信基地局にリソーススケジューリングの結果、通信データ、プリコーディングマトリックス情報、及びプリコーディングの加重ベクトル情報を送信する。その後、サービング基地局及び協調通信基地局は、下りリンクデータ信号を、同時にユーザ装置に送信する。
例えば、サービング基地局は、ユーザ装置のフィードバックに基づいて、下りリンクチャネルのチャネル状態情報を取得してから、リソーススケジューリングを行い、そして、リソーススケジューリングの結果及びク下りリンク通信データを各協調通信基地局に送信する。他の例によると、下りリンク通信データを、サービング基地局により送信することなく、上位レイヤを通して、各協調通信基地局及びサービング基地局に直接送信することもできる。また、サービング基地局は、サービング基地局及び協調通信基地局の下りリンクチャネルのチャネル状態情報から算出されたプリコーディングマトリックス情報、及びプリコーディングの加重ベクトル情報を各協調通信基地局に送信してもよい。
本発明の実施形態において、上記サービング基地局と協調通信基地局から、同時に、ユーザ装置に下りリンクデータを送信する際、相同なセルスクランブルシーケンスを用いて通信データに対しスクランブリングを行う。
例えば、上記相同なセルスクランブルシーケンスは、サービング基地局のセルスクランブルシーケンスである。
上記セルスクランブルは、データ暗号化という役割を果たしており、他のユーザ装置が誤ってデータを受信することが発生しないようにする。3GPP組織の文献:TS 36.211 V8.3.0,「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation」の第45ページにはセルスクランブルシーケンスが定義されており、当該セルスクランブルシーケンスは、セル番号及びユーザ装置番号に関連する。
本実施形態では、以下のような2つの応用例を挙げて説明する。
〔状況1の応用例〕
ユーザ装置416を考察し、それに対して、サービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。下りリンクデータ信号を送信する際、協調通信基地局200及び204は、サービング基地局202のスクランブルシーケンスS202を採用し、これにより、受信処理の複雑度を低減する。
〔状況2の応用例〕
ユーザ装置416に注目し、このユーザ装置416のサービング基地局は基地局202であり、協調通信基地局は200,204である。ユーザ装置416のサービング基地局及び協調通信基地局は、相同な下りリンクデータの伝送方式、すなわち閉ループ空間分割多重化の方式を採用している。下りリンクデータ信号を送信する際、サービング基地局202及び協調通信基地局200,204は、いずれも同じスクランブルシーケンスSxを採用し、これにより、受信処理の複雑度を低減する。
ここに挙げられた例は、サービング基地局と協調通信基地局とが、同時に、ユーザ装置に下りリンクデータ信号を送信することを説明するための本発明の実施例に過ぎない。もちろん、本発明において、サービング基地局及び協調通信基地局からユーザ装置への、下りリンクデータ信号の同時送信は、上記実施例に限定されない。
以上のように、具体的な実施形態(または実施例)に基づいて本発明を説明した。しかしながら、上述した実施形態(または実施例)は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものである。本発明は、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
200、204 協調通信基地局
202 サービング基地局
300、302、304 インターフェイス
400〜430 ユーザ装置(移動局)
Claims (20)
- 第1のマルチアンテナと第2のマルチアンテナを有する基地局装置と通信するユーザ装置であって、
複数の伝送レイヤを用いて前記基地局装置と通信を行い、
第1のプリコーディング情報及び第2のプリコーディング情報を前記基地局装置にフィードバックし、
前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報は、前記基地局装置により送信信号に乗算されることが想定される第1のプリコーディング行列を示し、 前記第1のプリコーディング行列は、前記第1のマルチアンテナの送信信号と前記第2のマルチアンテナの送信信号両方に同一の行列で適用されることが想定される第2のプリコーディング行列と、
前記第2のマルチアンテナの送信信号に、前記複数の伝送レイヤ間で共通に適用されることが想定される重み係数と、
に基づいて定まることを特徴とするユーザ装置。 - 前記基地局装置との通信に用いられる伝送レイヤ数が2であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 前記第2のプリコーディング行列は、少なくとも前記第1のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 前記重み係数は、少なくとも前記第2のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 前記重み係数は、前記第1のマルチアンテナの送信信号に対する前記第2のマルチアンテナの送信信号の位相回転量であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 前記第1のマルチアンテナのアンテナ数と前記第2のマルチアンテナのアンテナ数は同じであることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 第1のマルチアンテナと第2のマルチアンテナを有し、ユーザ装置と通信する基地局装置であって、
複数の伝送レイヤを用いて前記ユーザ装置と通信を行い、
前記ユーザ装置から、第1のプリコーディング情報及び第2のプリコーディング情報を受信し、
前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報は、前記基地局装置により送信信号に乗算されることが想定される第1のプリコーディング行列を示し、
前記第1のプリコーディング行列は、前記第1のマルチアンテナの送信信号と前記第2のマルチアンテナの送信信号両方に同一の行列で適用されることが想定される第2のプリコーディング行列と、
前記第2のマルチアンテナの送信信号に、前記複数の伝送レイヤ間で共通に適用されることが想定される重み係数と、
に基づいて定まることを特徴とする基地局装置。 - 前記ユーザ装置との通信に用いられる伝送レイヤ数が2であることを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
- 前記第2のプリコーディング行列は、少なくとも前記第1のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
- 前記重み係数は、少なくとも前記第2のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
- 前記重み係数は、前記第1のマルチアンテナの送信信号に対する前記第2のマルチアンテナの送信信号の位相回転量であることを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
- 前記第1のマルチアンテナのアンテナ数と前記第2のマルチアンテナのアンテナ数は同じであることを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
- 第1のマルチアンテナと第2のマルチアンテナを有する基地局装置と通信するユーザ装置の通信方法であって、
複数の伝送レイヤを用いて前記基地局装置と通信を行う通信方法であり、
第1のプリコーディング情報及び第2のプリコーディング情報を前記基地局装置にフィードバックし、
前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報は、前記基地局装置により送信信号に乗算されることが想定される第1のプリコーディング行列を示し、
前記第1のプリコーディング行列は、前記第1のマルチアンテナの送信信号と前記第2のマルチアンテナの送信信号両方に同一の行列で適用されることが想定される第2のプリコーディング行列と、前記第2のマルチアンテナの送信信号に、前記複数の伝送レイヤ間で共通に適用されることが想定される重み係数と、に基づいて定まることを特徴とするユーザ装置の通信方法。 - 第1のマルチアンテナと第2のマルチアンテナを有し、ユーザ装置と通信する基地局装置の通信方法であって、
複数の伝送レイヤを用いて前記ユーザ装置と通信を行う通信方法であり、
前記ユーザ装置から、第1のプリコーディング情報及び第2のプリコーディング情報を受信し、
前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報は、前記基地局装置により送信信号に乗算されることが想定される第1のプリコーディング行列を示し、
前記第1のプリコーディング行列は、前記第1のマルチアンテナの送信信号と前記第2のマルチアンテナの送信信号両方に同一の行列で適用されることが想定される第2のプリコーディング行列と、前記第2のマルチアンテナの送信信号に、前記複数の伝送レイヤ間で共通に適用されることが想定される重み係数と、に基づいて定まることを特徴とする基地局装置の通信方法。 - 第1のマルチアンテナ及び第2のマルチアンテナを有する基地局装置と、前記基地局装置と通信するユーザ装置と、を備えた無線通信システムであって、
複数の伝送レイヤを用いて前記基地局装置とユーザ装置との通信を行い、
前記ユーザ装置は、第1のプリコーディング情報及び第2のプリコーディング情報を前記基地局装置にフィードバックし、
前記基地局装置は、前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報を受信し、
前記第1のプリコーディング情報及び前記第2のプリコーディング情報は、前記基地局装置により送信信号に乗算されることが想定される第1のプリコーディング行列を示し、
前記第1のプリコーディング行列は、前記第1のマルチアンテナの送信信号と前記第2のマルチアンテナの送信信号両方に同一の行列で適用されることが想定される第2のプリコーディング行列と、
前記第2のマルチアンテナの送信信号に、前記複数の伝送レイヤ間で共通に適用されることが想定される重み係数と、
に基づいて定まることを特徴とする無線通信システム。 - 前記基地局装置と前記ユーザ装置との通信に用いられる伝送レイヤ数が2であることを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。
- 前記第2のプリコーディング行列は、少なくとも前記第1のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。
- 前記重み係数は、少なくとも前記第2のプリコーディング情報から示されることを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。
- 前記重み係数は、前記第1のマルチアンテナの送信信号に対する前記第2のマルチアンテナの送信信号の位相回転量であることを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。
- 前記第1のマルチアンテナのアンテナ数と前記第2のマルチアンテナのアンテナ数は同じであることを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。
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