WO2012046689A1 - フィードバック方法及び移動端末装置 - Google Patents

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WO2012046689A1
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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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    • H04B7/0639Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection
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    • H04L25/0204Channel estimation of multiple channels
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Definitions

  • the present invention relates to a feedback method and a mobile terminal device, and more particularly to a feedback method and a mobile terminal device 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.
  • the present invention has been made in view of the above points, and in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas, it is possible to feed back PMI necessary for precoding weight generation while ensuring improvement in throughput characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a feedback method and a mobile terminal device.
  • 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.
  • PTI Precoder Type Indicator
  • the mobile terminal apparatus of the present invention includes a PTI (Precoder Type Indicator) included in a physical uplink control channel for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas, and has a PTI value of 0 in a mode of feeding back to the radio base station apparatus.
  • the present invention in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas, it is possible to feed back PMI necessary for precoding weight generation while ensuring improvement in throughput characteristics.
  • 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 explanatory drawing of the feedback method using PUCCH which concerns on the 1st aspect of this invention. It is explanatory drawing of the feedback method using PUCCH which concerns on the 2nd aspect 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.
  • the double codebook includes a first codebook for wideband / long cycle and a second codebook for subband / short cycle.
  • WB-PMI WB-PMI1
  • SB-PMI2 SB-PMI 2
  • 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.
  • WB-CQI CW1, CW2
  • the present inventors have found that it is possible to feed back PMI necessary for precoding weight generation while ensuring improvement in throughput characteristics.
  • 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).
  • Multiplexing differently, and transmitting the multiplexed signal to the base station apparatus using the physical uplink control channel it is possible to generate precoding weights while ensuring improvement in throughput characteristics in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas. Feed the required PMI It is to click.
  • the second essence 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 the physical uplink control channel
  • a plurality of pieces of feedback information for MU-MIMO are multiplexed on a part of feedback information corresponding to report 3, and the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus through a physical uplink control channel.
  • the PMI required for precoding weight generation is fed back while ensuring the improvement of the throughput characteristics.
  • the third skeleton 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 the physical uplink control channel
  • the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 is repeatedly multiplexed, and the multiplexed signals are transmitted to the base station apparatus through the physical uplink control channel, thereby using a plurality of transmission antennas.
  • the PMI necessary for precoding weight generation is fed back while ensuring improvement in throughput characteristics.
  • the fourth skeleton 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 the physical uplink control channel
  • the feedback information corresponding to the report 3 is multiplexed only in some subframes, and the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus through the physical uplink control channel, so that a plurality of transmission antennas are transmitted.
  • the downlink MIMO transmission used it is to feed back PMI necessary for precoding weight generation while ensuring improvement in throughput characteristics.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a feedback method using PUCCH according to the first aspect of the present invention.
  • the subframe that feeds back WB-PMI1 (report 2) is offset by 1 subframe and 5 subframes from the subframe that feeds back RI and PTI (report 1), and WB-PMI2 and WB-CQI
  • the subframes that feed back (CW1, CW2) (report 3) are offset by 3 subframes and 7 subframes from the subframe that feeds back RI and PTI (report 1).
  • the base station apparatus eNodeB can appropriately generate a precoding weight that reflects the channel quality in the system band, it is possible to ensure an improvement in throughput characteristics.
  • the offset parameter of the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 is set to an arbitrary value
  • the relationship with the feedback information using the PUCCH from another mobile terminal apparatus UE it may be difficult to multiplex subframes. That is, in feedback using PUCCH, RI is multiplexed in PUCCH format 1, while PMI / CQI is multiplexed in PUCCH format 2. These RI and PMI / CQI cannot be multiplexed in the same subframe.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining a feedback method using PUCCH according to the second aspect of the present invention.
  • WB-PMI1 for SU-MIMO is multiplexed in the second subframe
  • WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) for SU-MIMO are multiplexed in the fourth subframe
  • MU-MIMO WB-PMI1 is multiplexed in six subframes
  • MU-MIMO WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) are multiplexed in the eighth subframe.
  • a method for multiplexing WB-PMI1 (report 2) in the sixth subframe a method similar to the feedback method according to the first aspect is conceivable.
  • WB-PMI1 for SU-MIMO is multiplexed in the second subframe
  • WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) for SU-MIMO are multiplexed in the fourth subframe
  • MU-MIMO WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) are multiplexed in the sixth, eighth and tenth subframes.
  • the feedback information (WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2)) transmitted as report 3 is the same as the feedback information shown in FIG. 5A. Therefore, the feedback method according to the first aspect of FIG. As described above, it is not necessary to change the offset parameter or the like. However, since WB-PMI1 for MU-MIMO is not fed back, the base station apparatus eNodeB needs to use WB-PMI1 for SU-MIMO.
  • the PMI necessary for performing MU-MIMO transmission is used as a base. Since it is possible to feed back to the station device eNodeB, the base station device eNodeB can appropriately switch between SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission, and it is possible to ensure improvement in throughput characteristics.
  • the base station apparatus eNodeB differs from the rank indicated by the last (most recently) fed back RI for the WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO to be fed back. It is preferable to consider the WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO corresponding to the rank. For example, it can be considered that WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO corresponding to a rank predetermined in the rank indicated by the RI fed back last.
  • the last fed back rank is “2”, it is regarded as WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO corresponding to rank 1, and the last fed back rank is “ 3 ”, it is regarded as WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO corresponding to rank 2.
  • WB-PMI and WB-CQI for MU-MIMO corresponding to a rank different from the rank indicated by the RI fed back last in the base station apparatus eNodeB, a precoding weight corresponding to the channel quality is obtained. Can be generated.
  • WB-PMI for MU-MIMO feedback of PMI whose throughput characteristics are improved in relation to other mobile terminal apparatuses UE (Best companion PMI) It is preferable to feed back a PMI limited to a specific rank (for example, ranks 1 and 2) (Rank restricted PMI).
  • WB-CQI for MU-MIMO it is preferable to feed back CQI in consideration of interference among a plurality of mobile terminal apparatuses UE.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a feedback method using PUCCH according to the third aspect of the present invention.
  • WB-PMI1 (report 2) is multiplexed in the second subframe
  • WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) (report 3) are multiplexed in the fourth subframe.
  • the same feedback information (WB-PMI1, WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2)) as in the second and fourth subframes is multiplexed.
  • the feedback method since the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 is repeatedly fed back, the reception quality of the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 in the base station apparatus eNodeB is set. Since it can be improved, an appropriate precoding weight can be generated in the base station apparatus eNodeB, and an improvement in throughput characteristics can be ensured.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a feedback method using PUCCH according to the fourth aspect of the present invention.
  • PTI 0, feedback information corresponding to report 3 is multiplexed only in some subframes.
  • FIG. 10 shows a case where WB-PMI1 (report 2) is multiplexed in the second subframe and WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) (report 3) are multiplexed only in the fourth subframe. ing. WB-PMI2 and WB-CQI (CW1, CW2) (report 3) are not multiplexed in subframes after the fifth subframe.
  • the feedback information corresponding to the report 3 is multiplexed only in some subframes, other subframes in which the feedback information corresponding to the report 3 is not multiplexed are moved in other ways. Since it can utilize for the transmission of the feedback information in the terminal device UE, it becomes possible to ensure the improvement of the throughput characteristic in the whole system through the improvement of the throughput characteristic in other mobile terminal devices UE. Moreover, since the feedback information corresponding to the report 3 is multiplexed only in some subframes, it is possible to reduce power consumption accompanying transmission of feedback information in the mobile terminal apparatus UE.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the mobile communication system 1 including the mobile terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 1 shown in FIG. 11 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. .
  • PDSCH shared by each mobile terminal device 10
  • downlink L1 / L2 control channel (PDCCH (Physical Downlink Control CHannel), PCFICH (Physical Control Field Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid automatic repeat request Indicator CHannel)
  • PDSCH Downlink L1 / L2 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 the PDSCH, and transmission data is included in the user data, which is assigned to the mobile terminal apparatus 10 by the base station apparatus 20.
  • the scheduling information is 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. 12 is a block diagram showing a configuration of mobile terminal apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of base station apparatus 20 according to Embodiment 1.
  • the configurations of the mobile terminal device 10 and the base station device 20 shown in FIGS. 12 and 13 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 transmission path and the reception path are transmitted by the duplexers 101 # 1 to 101 # N. 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 selects the RI based on the channel state notified from the channel estimation unit 106. 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. Further, the first feedback information selection unit 109 selects a PTI based on the selected RI and WB-PMI1.
  • the PTI is selected according to the change state with the previously selected RI and WB-PMI1 (for example, when there is a change, “0” is selected as the PTI value).
  • the first feedback information selection unit 109 notifies the feedback control signal generation unit 111 of the selected RI, WB-PMI1, WB-PMI2, PTI, and WB-CQI.
  • the first feedback information selection unit 109 notifies the second feedback information selection unit 110 of the selected RI and WB-PMI1.
  • 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 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 notifies the selected SB-PMI2 and SB-CQI to the feedback control signal generation unit 111.
  • 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.
  • the transmission data #k phase and / or amplitude shifted by the precoding multiplier 114 is output to the multiplexer (MUX) 115.
  • 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 multiplexer (MUX) 115 constitutes a multiplexing means.
  • the offset parameter or the transmission period for the report 2 and the report 3 follows the content of RRC signaling notified from the base station apparatus 20, for example.
  • feedback information corresponding to report 2 and report 3 is repeatedly multiplexed.
  • 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. 13 sends transmission data # 1 to #k for users # 1 to #k to corresponding channel coding sections 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. And RRC signaling including information such as offset parameters.
  • the transmission data # 1 to #k includes RRC signaling generated by the RRC signaling generators 223 # 1 to 223 # k.
  • 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.
  • 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.
  • PUCCH control channel signal
  • channel information for example, CQI, PMI, RI, and PTI notified by PUCCH.
  • 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 (most recent) feedback 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 extracted WB-PMI1, WB-PMI2, and SB-PMI2 are output to precoding weight generation section 220.
  • 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.
  • the transmission information is multiplexed differently from the transmission period or offset parameter.
  • the frequency with which WB-PMI1 (report 2) is fed back can be increased, so that, for example, precoding that appropriately reflects the channel quality in the system band even in an environment in which the channel quality variation in the system band is fast Since the weight can be selected, it is possible to ensure improvement in throughput characteristics.
  • the multiplexer (MUX) 115 For example, as shown in FIG. 7 or FIG. 8, since feedback information for MU-MIMO is multiplexed on a part of feedback information corresponding to the report 3, the PMI necessary for performing MU-MIMO transmission is set. Since feedback can be provided to the base station apparatus eNodeB, the base station apparatus eNodeB can appropriately switch between SU-MIMO transmission and MU-MIMO transmission, and it is possible to ensure improvement in throughput characteristics.
  • the multiplexer (MUX) 115 For example, as shown in FIG. 9, the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 is repeatedly multiplexed, so that the reception quality of the feedback information corresponding to the report 2 and the report 3 in the base station apparatus eNodeB is improved. Therefore, an appropriate precoding weight can be generated in the base station apparatus eNodeB, and an improvement in throughput characteristics can be ensured.
  • the multiplexer (MUX) 115 For example, as shown in FIG. 10, since feedback information corresponding to report 3 is multiplexed only in some subframes, other subframes in which feedback information corresponding to report 3 is not multiplexed are assigned to other mobile terminal apparatuses. Since it can utilize for transmission of the feedback information in UE, it becomes possible to ensure the improvement of the throughput characteristic in the whole system through the improvement of the throughput characteristic in other mobile terminal apparatuses UE. Moreover, since the feedback information corresponding to the report 3 is multiplexed only in some subframes, it is possible to reduce power consumption accompanying transmission of feedback information in the mobile terminal apparatus UE.
  • 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 (SB-PMI2) included in the 3 subframe report by (WB-PMI1 ⁇ WB-PMI2 (SB-PMI2)). Therefore, a precoding weight cannot be generated by only one of WB-PMI1 and WB-PMI2 (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
  • the rank information indicated by the RI is also changed
  • information regarding WB-PMI1 is lost, and an appropriate precoding weight may be generated. Things that can't be done can occur.
  • the mobile terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 according to Embodiment 2 the occurrence of such a situation is prevented in advance, and a precoding weight can be generated.
  • the value of PTI is changed from 0 to 1 in a mode in which PTI is fed back to base station apparatus 20 for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • the same RI as the last fed back RI is selected, and the RI and the changed PTI are multiplexed in the subframe.
  • base station apparatus 20 treats the last WB-PMI1 fed back when the PTI value is 0 as WB-PMI1. 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.
  • the mode in which the PTI is included and fed back to the base station apparatus 20 for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas is different from the last fed back RI.
  • the RI 0 is selected as the PTI value, and the PTI and the changed RI are multiplexed in the subframe.
  • 0 when selecting an RI different from the last fed back RI, 0 is selected as the PTI value, and the PTI and the changed RI are multiplexed in the subframe.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of mobile terminal apparatus 10 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of base station apparatus 20 according to Embodiment 2.
  • the configurations of the mobile terminal device 10 and the base station device 20 shown in FIGS. 14 and 15 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 mobile terminal apparatus 10 shown in FIG. 14 mainly includes a WB-PMI1 information storage unit 120, a point that the first feedback information selection unit 109 outputs WB-PMI1 and the like to the WB-PMI1 information storage unit 120, and
  • the second feedback information selection section 110 is different from the mobile terminal apparatus 10 according to Embodiment 1 in that the feedback information selection section 110 selects feedback information based on WB-PMI1 and the like stored in the WB-PMI1 information storage section 120. Since other configurations are the same as those of the mobile terminal apparatus 10 according to Embodiment 1, the description thereof is omitted.
  • the first feedback information selection unit 109 when the last selected PTI value is 0 and the PTI value is changed to 1, the last fed back RI. Select the same RI.
  • the first feedback information selection unit 109 selects 0 as the PTI value when selecting an RI different from the RI fed back last.
  • the first feedback information selection unit 109 outputs the selected RI and WB-PMI1 to the WB-PMI1 information storage unit 120 when the PTI value is 0 as a result of selecting the PTI. Also, the first feedback information selection unit 109 notifies the second feedback information selection unit 110 of the selected PTI value.
  • the first feedback information selection unit 109 is assumed to have the function described in the first embodiment.
  • 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 accumulation 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 latest RI and WB-PMI1 are always accumulated. It has become a state.
  • the second feedback information selection unit 110 performs the SB ⁇ 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 PMI2 and SB-CQI. On the other hand, when the value of the PTI notified from the first feedback information selection unit 109 is 0, SB-PMI2 and SB-CQI based on RI and WB-PMI1 notified from the first feedback information selection unit 109. Select.
  • the second feedback information selection unit 110 is assumed to have the function described in the first embodiment.
  • the base station apparatus 20 shown in FIG. 15 mainly includes WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N, and feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N are WB-PMI1 information storage units.
  • the point that WB-PMI1 is output to 224 # 1 to 224 # N, and the WB-PMI1 stored in the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N by the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N Is different from the base station apparatus 20 according to the first embodiment in that PMI information is extracted based on the base station information. Since other configurations are the same as those of the base station apparatus 20 according to Embodiment 1, the description thereof is omitted.
  • WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N store WB-PMI1 input from feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N.
  • 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 updated, and the latest WB is always updated. -PMI1 is accumulated.
  • 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 224 # WB-PMI1 stored in N is extracted as PMI information. On the other hand, when the value of PTI notified from feedback information demodulation sections 218 # 1 to 218 # N is 0, WB-PMI1 notified from feedback information demodulation sections 218 # 1 to 218 # N is used as PMI information. Extract. Note that the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N have the functions described in the first embodiment.
  • the base station apparatus 20 can reliably generate a precoding weight even in downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas.
  • the PMI information extracting units 219 # 1 to 219 # N perform WB-PMI1.
  • the WB-PMI1 (the last WB-PMI1 fed back when the PTI value is 0) stored in the information storage units 224 # 1 to 224 # N is extracted as PMI information and used to generate precoding weights.
  • the first feedback information selection unit 109 selects 0 as the PTI value, and the multiplexer 115 selects the PTI and the changed value. Since the RI is multiplexed in the subframe, it is possible to prevent the change of the value of the PTI and the change of the rank information indicated by the RI from being performed at the same time, so that a situation where the WB-PMI1 is lost can be prevented. Also in the downlink MIMO transmission using the base station apparatus 20, it is possible to reliably generate the precoding weight.
  • the mobile communication system 1 in the mode of feeding back to the base station apparatus 20 including the PTI for downlink MIMO transmission using a plurality of transmission antennas (for example, eight transmission antennas),
  • a virtual PMI used as WB-PMI1 is pre-stored in the station apparatus 20 according to the RI, an RI different from the RI fed back last at the mobile terminal apparatus 10 is selected, and a PTI value of 1 is selected
  • the changed RI and PTI are multiplexed in a subframe
  • the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus 20 through a physical uplink control channel (PUCCH), and the virtual PMI corresponding to the changed RI is precoded weight. You may make it use for the production
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the virtual PMI for example, when the rank indicated by the changed RI is ranks 1 and 2, WB-PMI1 is regarded as 0, and the rank indicated by the changed RI is rank 3, In the case of 4, WB-PMI1 is regarded as 1, and when the rank indicated by the post-change RI is ranks 5 to 8, it is conceivable to store PMI that regards WB-PMI1 as 2.
  • These virtual PMIs are stored in advance in, for example, the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N select a RI different from the last fed back RI based on the information from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N, and set the PTI value to 1.
  • the virtual PMI corresponding to the changed RI is extracted as WB-PMI1 and output to the precoding weight generation unit 220. That is, precoding weight generation section 220 uses virtual PMI as WB-PMI1 to generate precoding weights.
  • a virtual PMI used as WB-PMI1 is stored in advance according to the RI at the station device 20 and the RI and WB-PMI1 fed back last, and is different from the RI fed back last at the mobile terminal device 10.
  • the changed RI and PTI are multiplexed in a subframe, the multiplexed signal is transmitted to the base station apparatus using a physical uplink control channel, and the changed RI is selected.
  • the virtual PMI corresponding to the last fed back RI and WB-PMI1 to generate precoding weights It may be there.
  • the changed RI is ranks 1 to 8, and the last fed back RI is ranks 1 to 8, and is fed back last.
  • WB-PMI1 is 0, WB-PMI1 is regarded as 0, the changed RI is ranks 1 to 4, and the last fed back RI is ranks 1 and 2, and the last fed back
  • WB-PMI1 is 1, it is conceivable to store PMI that regards WB-PMI1 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 It is conceivable to store the PMI that is considered to be. 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.
  • WB-PMI1 is set to 1.
  • WB-PMI1 is set to 2. It is conceivable to store the deemed PMI. These virtual PMIs are stored in advance in, for example, the WB-PMI1 information storage units 224 # 1 to 224 # N.
  • the PMI information extraction units 219 # 1 to 219 # N select a RI different from the last fed back RI based on the information from the feedback information demodulation units 218 # 1 to 218 # N, and set the PTI value to 1.
  • a virtual PMI corresponding to the RI after the change and the RI and WB-PMI1 fed back last is extracted as WB-PMI1 and output to the precoding weight generation unit 220. That is, precoding weight generation section 220 uses virtual PMI as WB-PMI1 to generate precoding weights.
  • the base station apparatus 20 can reliably generate the precoding weight.
  • 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、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をフィードバックできること。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(Precoder Type Indicatior)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の値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせて多重し、多重した信号をPUCCHで無線基地局装置に送信することを特徴とする。

Description

フィードバック方法及び移動端末装置
 本発明は、フィードバック方法及び移動端末装置に関し、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及び移動端末装置に関する。
 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をフィードバックすることが合意されている。このような2種類のPMIにおいては、スループット特性を向上する観点から効率的に基地局装置にフィードバックすることが要請される。
 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、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ことができるフィードバック方法及び移動端末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の値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせて多重する工程と、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(Precoder Type Indicatior)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の値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせて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。
 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、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。 本発明の第1の態様に係るPUCCHを用いたフィードバック方法の説明図である。 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の説明図である。 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の説明図である。 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の説明図である。 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に係る無線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に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態2に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。
 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をフィードバックすることが合意されている。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。
 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及びサブインデックスと、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。
 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、PTI=0の場合と、PTI=1の場合とで共通のサブフレームを使用してフィードバック情報が送信されている。このため、PTI=0の場合においては、図5Aに示すように、第4、第6、第8及び第10サブフレーム(レポート3)において、同一の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。
 本発明者らは、PTI=0の場合に重複して送信される同一のフィードバック情報が、無線リソースの有効利用を阻害し得る点に着目し、同一のフィードバック情報の重複送信を回避することにより、複数の送信アンテナを用いた下りMIMO伝送において、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=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータを、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータと異ならせて多重し、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、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(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場合において、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MU-MIMO用のフィードバック情報を多重し、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、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(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場合において、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報を反復して多重し、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、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(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場合において、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を一部のサブフレームのみに多重し、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、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ことである。
 図6は、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を説明するための図である。第1の態様に係るフィードバック方法においては、図6に示すように、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報のオフセットパラメータを、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報のオフセットパラメータと異ならせて多重する。
 図6においては、WB-PMI1(レポート2)をフィードバックするサブフレームが、RI及びPTI(レポート1)をフィードバックするサブフレームから1サブフレーム及び5サブフレームだけオフセットされ、WB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)(レポート3)をフィードバックするサブフレームが、RI及びPTI(レポート1)をフィードバックするサブフレームから3サブフレーム及び7サブフレームだけオフセットされた場合について示している。
 第1の態様に係るフィードバック方法においては、PTI=0の場合にWB-PMI1(レポート2)がフィードバックされる頻度を高めることができることから、例えば、システム帯域におけるチャネル品質の変動が早い環境下においても、基地局装置eNodeBにおいて適切にシステム帯域におけるチャネル品質を反映したプリコーディングウェイトを生成することができるので、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 なお、第1の態様に係るフィードバック方法において、レポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報のオフセットパラメータを任意の値に設定すると、他の移動端末装置UEからのPUCCHを用いたフィードバック情報との関係でサブフレームに対する多重が困難となる場合がある。すなわち、PUCCHを用いたフィードバックにおいて、RIは、PUCCHフォーマット1で多重されるのに対し、PMI/CQIは、PUCCHフォーマット2で多重される。これらのRIと、PMI/CQIとを同一のサブフレームに多重することはできない。
 このため、第1の態様に係るフィードバック方法においては、このようなPUCCHフォーマットの多重に関する制約を受けないサブフレームに、レポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報が割り当てられるようにオフセットパラメータを設定することが必要である。例えば、PTI=1の場合にレポート2又はレポート3が多重されるサブフレームと共通するサブフレームに多重されるようにオフセットパラメータを設定することが好ましい。このようにオフセットパラメータを設定することにより、PUCCHフォーマットの多重に関する制約を受けることなくWB-PMI1(レポート2)がフィードバックされる頻度を高めることが可能となる。
 なお、ここでは、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報のオフセットパラメータを、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報のオフセットパラメータと異ならせる場合について説明している。しかしながら、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせるようにしても良い。この場合においても、オフセットパラメータと異ならせた場合と同様の効果を得ることが可能である。
 図7及び図8は、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を説明するための図である。第2の態様に係るフィードバック方法においては、図7及び図8に示すように、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MU-MIMO用のフィードバック情報を多重する。
 図7においては、第2サブフレームにSU-MIMO用のWB-PMI1を多重すると共に、第4サブフレームにSU-MIMO用のWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)を多重し、第6サブフレームにMU-MIMO用のWB-PMI1を多重すると共に、第8サブフレームにMU-MIMO用のWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)を多重した場合について示している。なお、第6サブフレームにWB-PMI1(レポート2)を多重する手法としては、第1の態様に係るフィードバック方法と同様の手法が考えられる。
 一方、図8においては、第2サブフレームにSU-MIMO用のWB-PMI1を多重すると共に、第4サブフレームにSU-MIMO用のWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)を多重し、第6、第8及び第10サブフレームにMU-MIMO用のWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)を多重した場合について示している。
 なお、図8においては、レポート3として送信するフィードバック情報(WB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2))は、図5Aに示すフィードバック情報と共通するため、第1の態様に係るフィードバック方法のように、オフセットパラメータ等の変更は必要ない。但し、MU-MIMO用のWB-PMI1がフィードバックされないため、基地局装置eNodeBにおいては、SU-MIMO用のWB-PMI1を利用する必要がある。
 第2の態様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MU-MIMO用のフィードバック情報が多重されることから、MU-MIMO伝送を行う場合に必要となるPMIを基地局装置eNodeBにフィードバックす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、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 なお、第2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は、フィードバックされるMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIを、最後(最も直近)にフィードバックされたRIが示すランクと異なるランクに対応したMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIと見なすことが好ましい。例えば、最後にフィードバックされたRIが示すランクに予め定められたランクに対応するMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIと見なすことが考えられる。より具体的には、最後にフィードバックされたランクが「2」である場合には、ランク1に対応するMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIと見なし、最後にフィードバックされたランクが「3」である場合には、ランク2に対応するMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIと見なす。このように最後にフィードバックされたRIが示すランクと異なるランクに対応するMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIと見なすことにより、基地局装置eNodeBにおいて、チャネル品質に見合った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2の態様に係るフィードバック方法において、MU-MIMO用のWB-PMIについては、他の移動端末装置UEとの関係でスループット特性が向上されるPMIをフィードバックすること(Best companion PMI)や、特定のランク(例えば、ランク1、2)に限定されたPMIをフィードバックすること(Rank restricted PMI)が好ましい。また、MU-MIMO用のWB-CQIについては、複数の移動端末装置UE間の干渉を考慮したCQIをフィードバックすることが好ましい。これらのようなMU-MIMO用のWB-PMI及びWB-CQIをフィードバックすることにより、MU-MIMO伝送が行われた場合のスループット特性を更に向上することが可能となる。
 図9は、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を説明するための図である。第3の態様に係るフィードバック方法においては、図9に示すように、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報を反復して多重する。
 図9においては、第2サブフレームにWB-PMI1(レポート2)を多重すると共に、第4サブフレームにWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)(レポート3)を多重し、更に、第6、第8サブフレームにおいても、第2、第4サブフレームと同一のフィードバック情報(WB-PMI1、WB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2))を多重した場合について示している。
 第3の態様に係るフィードバック方法においては、レポート2、レポート3に対応するフィードバック情報が反復してフィードバックされることから、基地局装置eNodeBにおけるレポート2、レポート3に対応するフィードバック情報の受信品質を改善することができるので、基地局装置eNodeBで適切なプリコーディングウェイトの生成ができ、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 図10は、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を説明するための図である。第4の態様に係るフィードバック方法においては、図10に示すように、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を一部のサブフレームのみに多重する。
 図10においては、第2サブフレームにWB-PMI1(レポート2)を多重すると共に、第4サブフレームのみにWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)(レポート3)を多重した場合について示している。第5サブフレーム以降のサブフレームにWB-PMI2及びWB-CQI(CW1、CW2)(レポート3)が多重されることはない。
 第4の態様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が一部のサブフレームのみに多重されることから、レポート3に対応するフィードバック情報が多重されない他のサブフレームを他の移動端末装置UEにおけるフィードバック情報の送信に利用することができるので、他の移動端末装置UEにおけるスループット特性の改善を通じて、システム全体におけるスループット特性の向上を確保することが可能となる。また、レポート3に対応するフィードバック情報が一部のサブフレームのみに多重されることから、移動端末装置UEにおけるフィードバック情報の送信に伴う消費電力を低減することが可能となる。
 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。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11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11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11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11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12は、本発明の実施の形態1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13は、実施の形態1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12及び図13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12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。
 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。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。具体的には、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、変更があった場合にはPTIの値として「0」を選択する)。第1フィードバック情報選択部109は、選択したRI、WB-PMI1、WB-PMI2、PTI及びWB-CQIをフィードバック制御信号生成部111に通知する。また、第1フィードバック情報選択部109は、選択したRI、WB-PMI1を第2フィードバック情報選択部110に通知する。
 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からの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。第2フィードバック情報選択部110は、選択したSB-PMI2及びSB-CQIをフィードバック制御信号生成部111に通知する。
 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、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。なお、このマルチプレクサ(MUX)115は、多重手段を構成する。
 例えば、第1の態様においては、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータを、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータと異ならせて多重する。なお、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対するオフセットパラメータ又は送信周期については、例えば、基地局装置20から通知されたRRCシグナリングの内容に従う。第2の態様においては、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MU-MIMO用のフィードバック情報を多重する。第3の態様においては、PTI=0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報を反復して多重する。第4の態様においては、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を一部のサブフレームのみに多重する。
 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13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には、RRC signaling生成部223#1~223#kで生成されたRRC signalingが含まれる。
 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。
 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。
 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(最も直近)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。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。
 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。
 このような構成を有する移動通信システム1において、移動端末装置10にて第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、第1フィードバック情報選択部109でPTIの値に0が選択されると、マルチプレクサ(MUX)115によって、例えば、図6に示すように、レポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータが、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期又はオフセットパラメータと異ならせて多重される。これにより、WB-PMI1(レポート2)がフィードバックされる頻度を高めることができることから、例えば、システム帯域におけるチャネル品質の変動が早い環境下においても、適切にシステム帯域におけるチャネル品質を反映したプリコーディングウェイトを選択することができるので、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 また、移動端末装置10にて第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、第1フィードバック情報選択部109でPTIの値に0が選択されると、マルチプレクサ(MUX)115によって、例えば、図7又は図8に示すように、レポート3に対応するフィードバック情報の一部にMU-MIMO用のフィードバック情報が多重されることから、MU-MIMO伝送を行う場合に必要となるPMIを基地局装置eNodeBにフィードバックす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、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 さらに、移動端末装置10にて第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、第1フィードバック情報選択部109でPTIの値に0が選択されると、マルチプレクサ(MUX)115によって、例えば、図9に示すように、レポート2、レポート3に対応するフィードバック情報が反復して多重されることから、基地局装置eNodeBにおけるレポート2、レポート3に対応するフィードバック情報の受信品質を改善することができるので、基地局装置eNodeBで適切なプリコーディングウェイトの生成ができ、スループット特性の向上を確保することが可能となる。
 さらに、移動端末装置10にて第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、第1フィードバック情報選択部109でPTIの値に0が選択されると、マルチプレクサ(MUX)115によって、例えば、図10に示すように、レポート3に対応するフィードバック情報が一部のサブフレームのみに多重されることから、レポート3に対応するフィードバック情報が多重されない他のサブフレームを他の移動端末装置UEにおけるフィードバック情報の送信に利用することができるので、他の移動端末装置UEにおけるスループット特性の改善を通じて、システム全体におけるスループット特性の向上を確保することが可能となる。また、レポート3に対応するフィードバック情報が一部のサブフレームのみに多重されることから、移動端末装置UEにおけるフィードバック情報の送信に伴う消費電力を低減することが可能となる。
 (実施の形態2)
 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(SB-PMI2)を掛け合わせることで生成される(WB-PMI1×WB-PMI2(SB-PMI2))。したがって、WB-PMI1及びWB-PMI2(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に変更された場合において、RIが示すランク情報も変更された場合には、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。実施の形態2に係る移動端末装置10及び基地局装置20においては、このような事態の発生を未然に防止し、プリコーディングウェイトを生成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を用いた下りMIMO伝送のために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。
 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が基地局装置にフィードバックされない事態が発生し得る。実施の形態2に係る移動通信システム1においては、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が示すランク情報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、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。
 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、基地局装置20において、PTIの値が0のときにフィードバックされた最後のWB-PMI1をWB-PMI1として取り扱うことが好ましい。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。
 また、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を用いた下りMIMO伝送のために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、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。
 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。実施の形態2に係る移動通信システム1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が示すランク情報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、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。
 図14は、本発明の実施の形態2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15は、実施の形態2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14及び図15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14に示す移動端末装置10においては、主にWB-PMI1情報蓄積部120を備える点、第1フィードバック情報選択部109がWB-PMI1情報蓄積部120にWB-PMI1等を出力する点、並びに、第2フィードバック情報選択部110がWB-PMI1情報蓄積部120に蓄積されたWB-PMI1等に基づいてフィードバック情報を選択する点で、実施の形態1に係る移動端末装置10と相違する。その他の構成については、実施の形態1に係る移動端末装置10と共通するため、その説明を省略する。
 図14に示す移動端末装置10において、第1フィードバック情報選択部109は、最後に選択したPTIの値が0であって、PTIの値を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。また、第1フィードバック情報選択部109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を選択する。
 また、第1フィードバック情報選択部109は、PTIを選択した結果、PTIの値が0の場合に選択したRI及びWB-PMI1をWB-PMI1情報蓄積部120に出力する。また、第1フィードバック情報選択部109は、選択したPTIの値を、第2フィードバック情報選択部110に通知する。なお、第1フィードバック情報選択部109は、実施の形態1で説明した機能を備えるものとする。
 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、常に最新のRI及びWB-PMI1が蓄積された状態となっている。
 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。一方、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0である場合には、第1フィードバック情報選択部109から通知されるRI、WB-PMI1に基づいてSB-PMI2及びSB-CQIを選択する。なお、第2フィードバック情報選択部110は、実施の形態1で説明した機能を備えるものとする。
 一方、図15に示す基地局装置20においては、主にWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nを備える点、フィードバック情報復調部218#1~218#NがWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#NにWB-PMI1を出力する点、並びに、PMI情報抽出部219#1~219#NがWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに蓄積されたWB-PMI1に基づいてPMI情報を抽出する点で、実施の形態1に係る基地局装置20と相違する。その他の構成については、実施の形態1に係る基地局装置20と共通するため、その説明を省略する。
 図15に示す基地局装置20において、フィードバック情報復調部218#1~218#Nは、PUCCHで通知されるWB-PMI1を復調すると、そのWB-PMI1をWB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに出力する。なお、フィードバック情報復調部218#1~218#Nは、実施の形態1で説明した機能を備えるものとする。
 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、常に最新のWB-PMI1が蓄積された状態となっている。
 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。一方、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0である場合には、フィードバック情報復調部218#1~218#Nから通知されるWB-PMI1をPMI情報として抽出する。なお、PMI情報抽出部219#1~219#Nは、実施の形態1で説明した機能を備えるものとする。
 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で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が示すランク情報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、複数の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20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のときにフィードバックされた最後の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、移動端末装置10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、第1フィードバック情報選択部109で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が示すランク情報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20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、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、基地局装置20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10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(PUCCH)で基地局装置20に送信し、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ようにしても良い。
 この場合、基地局装置20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。これらの仮想PMIは、例えば、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに予め蓄積される。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として抽出し、プリコーディングウェイト生成部220に出力する。すなわち、プリコーディングウェイト生成部220において、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。
 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を選択し、PTIの値に1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20にフィードバックされない事態が発生し得る。上述のように、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が選択される場合には、変更後のRIに応じたWB-PMI1に対応する仮想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、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20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、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、基地局装置20でRIと、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1とに応じて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10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に送信し、変更後のRIと、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1とに応じた仮想PMIをプリコーディングウェイトの生成に用いるようにしても良い。
 この場合、基地局装置20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。これらの仮想PMIは、例えば、WB-PMI1情報蓄積部224#1~224#Nに予め蓄積される。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と、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1とに応じた仮想PMIをWB-PMI1として抽出し、プリコーディングウェイト生成部220に出力する。すなわち、プリコーディングウェイト生成部220において、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。
 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を選択し、PTIの値に1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20にフィードバックされない事態が発生し得る。上述のように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が選択される場合には、変更後のRIと、最後にフィードバックされたRI及びWB-PMI1とに応じたWB-PMI1に対応する仮想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、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20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。
 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2010-224821に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (9)

  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の値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせて多重する工程と、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.  PTIの値が1の場合にレポート2又はレポート3が多重されるサブフレームと共通するサブフレームに多重されるようにオフセットパラメータ又は送信周期を設定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。
  3.  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、
     PTIの値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報を反復して多重する工程と、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。
  4.  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、
     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を一部のサブフレームのみに多重する工程と、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。
  5.  移動端末装置において、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(Rank Indicator)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から請求項4のいずれかに記載のフィードバック方法。
  6.  移動端末装置において、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から請求項4のいずれかに記載のフィードバック方法。
  7.  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モードにおいて、PTIの値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期を、PTI=1の場合のレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報の送信周期と異ならせて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。
  8.  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の値が0の場合にレポート2及びレポート3に対応するフィードバック情報を反復して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。
  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を一部のサブフレームのみ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。
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