JP5889905B2 - コードブックサブセット制限ビットマップ送受信方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムダウンリンク（Downlink；以下、“ＤＬ”）でフィードバック基盤のＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を適用するための送受信方法に関するものであって、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０からサポートされる８送信アンテナ用ＭＩＭＯのＰＭＩ（Precoding Matrix Indication）フィードバック制限に関するものである。

移動通信システムは、初期の音声中心のサービスを提供していたものから外れてデータサービス及びマルチメディアサービス提供のために、高速、高品質の無線パケットデータ通信システムに発展している。３ＧＰＰのＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ、３ＧＰＰ２のＨＲＰＤ（High Rate Packet Data）、ＵＭＢ（Ultra Mobile Braodband）、そしてＩＥＥＥの８０２．１６ｅなど、多様な移動通信標準が高速、高品質の無線パケットデータ転送サービスをサポートするために開発された。

このような最新の移動通信システムは、転送効率を改善するために適応変調及び符号（Adaptive Modulationand Coding；以下、“ＡＭＣ”）方法とチャンネル感応スケジューリング方法などの技術を用いる。上記のＡＭＣ方法を活用すれば、基地局はチャンネル状態によって基地局（base station）または端末機（user equipment；以下、“ＵＥ”）が転送するデータの量を調節することができる。即ち、チャンネル状態がよくなければ、転送するデータの量を減らして受信誤謬確率を所望の水準に合せて、チャンネル状態がよければ転送するデータの量を増やして受信誤謬確率は所望の水準に合せながらも多い情報を効果的に転送することができる。上記のチャンネル感応スケジューリング資源管理方法を活用すれば、基地局は多数のユーザのうち、チャンネル状態が優れるユーザを選択的にサービスするため、１ユーザにチャンネルを割り当ててサービスしてくれることに比べて、システム容量が増加する。要するに、上記のＡＣＭ方法とチャンネル感応スケジューリング方法は、チャンネル状態情報を用いて最も効率的であると判断される時点に適切な変調及び符号技法を適用する方法である。

最近、２世代と３世代の移動通信システムで使われていた多重接続方式であるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）を次世代システムでＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に変えようとする研究が活発に進められている。３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、ＩＥＥＥなどの標準団体はＯＦＤＭＡまたは変形されたＯＦＤＭＡを使用する進化システムに関する標準化を進行している。ＣＤＭＡ方式に比べてＯＦＤＭＡ方式で容量増大を期待することができることと知られている。ＯＦＤＭＡ方式で容量増大をもたらすさまざまな原因のうちの１つが周波数軸上でのスケジューリング（Frequency Domain Scheduling）を遂行することができるということである。チャンネルの経時変化特性によって、チャンネル感応スケジューリング方法を通じて容量利得を得たように、チャンネルが周波数に従って異なるという特性を活用すれば、より多い容量利得を得ることができる。

ＬＴＥシステムでは、ダウンリンク（Downlink；以下、“ＤＬ”）ではＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を採用しており、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式を採用しているが、両方とも周波数軸上でのスケジューリングを遂行することができる特徴を有している。

上記のＡＭＣ方法とチャンネル感応スケジューリング方法は、送信機が送信チャンネルに関する充分の情報を獲得した状態で転送効率を改善することができる技術である。ＬＴＥシステムＤＬでは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式のように基地局がＤＬチャンネルの状態をＵＬ受信チャンネルを介して類推できない場合、端末機が基地局にＤＬチャンネルに関する情報を報告するように設計されており、ＴＤＤ（Frequency Division Duplex）方式では、ＵＬ受信チャンネルを介してＤＬ送信チャンネルの状態を知ることができる特性を活用して端末機が基地局にＤＬチャンネルに関する情報を報告することを省略することができる。一方、ＬＴＥシステムＵＬでは端末機がサウンディング基準信号（Sounding Reference Signal；以下、“ＳＲＳ”）を送信し、基地局がＳＲＳ受信を通じてＵＬチャンネルを推定するように設計されている。

一方、ＬＴＥシステムのＤＬでは多重アンテナ送信技法であるＭＩＭＯをサポートする。ＬＴＥシステムの基地局は送信アンテナを１個、２個、または４個を具備することができ、複数個の送信アンテナを具備した場合、プリコーディング（precoding）を適用してビーム成形利得と空間多重化（spatial multiplexing）利得を得ることができる。ＬＴＥシステムの進化標準であるＬＴＥ Ｒｅｌ−１０からは基地局が送信アンテナを８個まで具備することができる。

図１は、ＤＬ ＭＩＭＯをサポートするＬＴＥ基地局の装置図を示すものである。図１の装置図は、従来のＬＴＥシステムの動作だけでなく、８送信アンテナをサポートするＬＴＥ Ｒｅｌ−１０システムの動作にも適用される。ＤＬ ＭＩＭＯを通じて基地局は最大２つのコードワード１０１を転送する。各コードワードは各自の転送フォーマット（Transmission Format）を有する。各コードワードは、スクランブリング（１０３ａ、１０３ｂ）の過程を経た後、変調信号に変換（１０５ａ、１０５ｂ）される。変調信号は、階層マッピング（１０７）の過程を通じて同一な周波数−時間資源に転送される１つまたは１つ以上の信号列に変換される。個別信号列は、プリコーディング（１１１）を通じて生成される階層に転送される。変換された階層信号列は周波数−時間資源であるＲＥ（resource element）に割当（１１３ａ、１１３ｂ）された後、ＯＦＤＭ信号発生器１１５ａ、１１５ｂを経て送信アンテナポート１１７に転送される。制御器１２３は、ＤＬチャンネル状態を端末機が報告したフィードバック情報を受信（１１９）した後、フィードバック情報に基づいて変調方式、転送階層数、プリコーディング方式、割当ＲＥなど、転送方式及び資源を統制する。フィードバック情報を解釈するに当たって、基地局は事前に設定した情報を記憶するメモリ１２１を活用する。

図２は、ＤＬ ＭＩＭＯをサポートするＬＴＥ端末機の装置図を示すものである。図２の装置図は、従来ＬＴＥシステムの動作だけでなく、８送信アンテナをサポートするＬＴＥ Ｒｅｌ−１０システムの動作にも適用される。端末機は、受信アンテナ２０１からＲＦ（Radio Frequency）信号を受信（２０３ａ、２０３ｂ）してベースバンド信号に変換する。変換されたベースバンド信号のうち、ＤＬチャンネル情報を含んだ基準信号（Reference Signal；以下、“ＲＳ”）受信信号は、チャンネル推定器２０５を通じてＤＬチャンネルを推定することに使われ、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）とＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）等のデータ信号はＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信機２０７を経て復元される。ＰＤＣＣＨやＰＤＳＣＨを介して基地局が端末機動作を制御するために転送したシグナリング情報は制御器２１１に伝達され、記録しておかなければならない基地局命令はメモリ２１３に格納される。一方、チャンネル推定器２０５を通じて得たチャンネル推定値は、ＰＤＳＣＨ／ＰＤＣＣＨ復調に使われるか、フィードバック情報生成（２０９）に使われる。ＣＱＩ（Channel Quality Indication）、ＰＭＩ、ＲＩなどのフィードバックは、フィードバック情報生成器２０９を通じて生成されてＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）に転送（２１５）される。ＬＴＥシステムでは、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Domain Multiple Access）を採用するため、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHanel）が転送される時点ではフィードバック情報がＰＵＳＣＨに挿入されて転送される。

＜表１＞は、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８とＲｅｌ−９で定義しているＤＬ転送モードを羅列したものである。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−８とＲｅｌ−９でサポートするＤＬ転送モード

ＬＴＥシステムで転送ポートは復調に使用するＲＳにより定義される。ＬＴＥ ＤＬで転送ポートｐと関連したＲＳはアンテナポートｐに転送される。転送／アンテナポートｐの集合は該当基地局のＲＳ設定によって異なるように適用される。

− ＣＲＳ（Cell-specific RS）は、送信アンテナが１、２、または４の基地局に定義され、各々ｐ＝０、ｐ＝｛０，１｝、ｐ＝｛０，１，２，３｝のアンテナポートに対応する。

− ＭＢＳＦＮ（Multicast Broadcast Single Frequency network）ＲＳは、ｐ＝４のアンテナポートに対応する。

− ＤＭ−ＲＳ（DeModulation RS）と呼ばれるユーザ転送ＲＳは転送モード７でｐ＝５、転送モード８でｐ＝７、ｐ＝８、またはｐ＝｛７，８｝のアンテナポートに対応する。

転送モード１から６はＣＲＳ基盤の転送方式をサポートする。例えば、転送モード３と４は空間多重化をサポートすることにＣＲＳが復調用基準信号として使われる。一方、転送モード７と９はＤＭ−ＲＳが復調用基準信号として使われる。閉ループＭＩＭＯ動作をサポートするために、端末機はＣＲＳを通じてＤＬ ＭＩＭＯチャンネルを推定し、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどを基地局に報告する。ＣＱＩは、基地局がＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定することに参考となり、ＰＭＩとＲＩは基地局がプリコーディング及びＭＩＭＯ転送階層数を決定することに参考となる。基地局は、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどのフィードバック情報に基づいてＤＬデータチャンネルであるＰＤＳＣＨ転送の転送方式及びプリコーディング、転送資源などを最終決定する。

端末機と基地局は、フィードバック情報を同一に理解しなければ、閉ループ動作が正常に遂行されない。特にＰＭＩとＲＩのフィードバック情報を定義するために、ＬＴＥシステムはプリコーディングコードブックを標準化して使用している。

＜表２＞は、２つの送信アンテナを具備したＬＴＥシステムが使用するコードブックである。

２つの送信アンテナを具備したＬＴＥシステム用プリコーディングコードブック

プリコーディング行列Ｗは＜表２＞から選択される。但し、

はopen-loop空間多重化のみで使用するプリコーディング行列である。

＜表３＞は、４個の送信アンテナを具備したＬＴＥシステムが使用するコードブックである。

は、以下の数式のように集合｛ｓ｝により与えられた列ベクトルにより定義される行列である。

但し、Ｉは４×４単位行列であり、

は＜表３＞に与えられた値である。

４個の送信アンテナを具備したＬＴＥシステム用プリコーディングコードブック

ＤＬ ＭＩＭＯチャンネルに適応するプリコーディングは、ビーム成形利得と空間多重化利得を得ることに最も核心となる技術である。端末機は、与えられたＤＬ ＭＩＭＯチャンネルで最も適合したＰＭＩとＲＩ（Rank Indication）を選択して基地局に報告する。ＰＭＩは端末機がどのプリコーディングを好むかを表す値であり、ＲＩは端末機が判断した時、現チャンネル状況で最大何個までの階層信号を同時に転送できるかを表す値である。

ところが、端末機が好むＰＭＩやＲＩを基地局がサポートすることを渋る状況が発生することがある。例えば、特定方向にビームを成形すれば、隣接セルに度外れの干渉を引き起こすため、基地局がこれを回避しようとすることもあり、基地局が送信機複雑度などの理由により一部プリコーディングを初めからサポートしないこともあり、基地局が端末機のフィードバック情報に全的に信頼しないことにより端末機が選択することができるＰＭＩやＲＩ情報を制限しようとすることもある。

このように、端末機がフィードバックするＰＭＩやＲＩ情報を基地局が事前に制限するために、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８とＲｅｌ−９に導入された技術がコードブックサブセット制限（Codebook Subset Restriction；以下、“ＣＳＲ”）である。ＣＳＲ用ビットマップが上位シグナリングで端末機別に転送される。ビットマップ内の特定ビットは、特定プリコーディング行列と一対一対応する。ＣＳＲシグナリングで特定ビットが０に設定されれば、該当プリコーディング行列を端末がＰＭＩにフィードバックすることが遮断される。ＣＳＲ用ビットマップのサイズは標準で定義した総プリコーディング行列の数と同一であり、端末機別に設定された転送モードと基地局のＣＲＳアンテナポート数によってその値が異なる。

図３は、ＣＳＲを勘案して閉ループプリコーディングの流れ図を示す図である。まず、基地局３０１は、端末機３０３にＣＳＲシグナリングを端末機別に転送（３０５）する。端末機は、基地局のＣＳＲ命令を格納していてからフィードバック生成（３０９）ステップでＣＳＲシグナリングを参考にしてＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩを決定する。即ち、基地局がＣＳＲシグナリングを通じて制限したＰＭＩとＲＩは端末機が選択しない。ステップ３０９で決定されたフィードバック情報は、ステップ３１１で基地局に送信される。基地局は、フィードバック情報に基づいてＤＬスケジューリング（３１３）を遂行し、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨを転送（３１５）する。端末機は、まずＰＤＣＣＨを受信（３１７）してＰＤＳＣＨの受信方法を理解した後、ＰＤＳＣＨを受信（３１９）する。ステップ３０９からステップ３１９までの基地局と端末機の動作（３０７）は、閉ループ方式のＤＬ転送の一般的な手続きであり、３０７過程毎にＣＳＲシグナリング（３０５）の更新を必要としない。基地局の必要によってＣＳＲシグナリングは更新できる。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−８とＲｅｌ−９で、転送モード３、４、５、６と８のみがＣＳＲをサポートする。各転送モードで、ＣＳＲビットマップサイズは＜表４＞に整理されている。

転送モード別ＣＳＲビットマップサイズ

転送モード４はＬＴＥ Ｒｅｌ−８から定義されたＤＬ ＣＲＳ基盤の閉ループ ＭＩＭＯ転送方式のための転送モードである。転送モード４で、２−Ｔｘコードブックに定義されたプリコーディング行列の数は総６個であるので、サイズが６のビットマップが２つの送信アンテナを具備したＬＴＥシステムの転送モード４用ＣＳＲシグナリングに使われる。転送モード４で、４−Ｔｘコードブックに定義されたプリコーディング行列の数は総６４個であるので、サイズが６４のビットマップが４個の送信アンテナを具備したＬＴＥシステムの転送モード４用ＣＳＲシグナリングに使われる。

一方、転送モード８はＬＴＥ Ｒｅｌ−９から定義されたＤＬ ＤＭ−ＲＳ基盤の二重ビーム成形転送方式のための転送モードである。転送モード８では、ｒａｎｋ−１またはｒａｎｋ−２転送のみをサポートする。転送モード８で、４−Ｔｘコードブックに定義されたプリコーディング行列の数は総３２個であるので、サイズが３２のビットマップが４個の送信アンテナを具備したＬＴＥシステムの転送モード８用ＣＳＲシグナリングに使われる。

各転送モード別にＣＳＲシグナリングビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード３
・ ２送信アンテナ：ビット

は＜表２＞のコードブックインデックスｉとｒａｎｋ値２に対応するプリコーディング行列を指定。但し、

は転送ダイバーシティー用プリコーディングを意味。
・ ４送信アンテナ：ビット

は＜表３＞のコードブックインデックス１２、１３、１４、１５とｒａｎｋ値

に対応するプリコーディング行列を指定。但し、

は転送ダイバーシティー用プリコーディングを意味。
・ 転送モード４
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照
・ ４送信アンテナ：ビット

は＜表３＞のコードブックインデックスｉとｒａｎｋ値

に対応するプリコーディング行列を指定
・ 転送モード５と６
・ ２送信アンテナ：ビット

は＜表２＞のコードブックインデックスｉとｒａｎｋ値１に対応するプリコーディング行列を指定。
・ ４送信アンテナ：ビット

は＜表３＞のコードブックインデックスｉとｒａｎｋ値１に対応するプリコーディング行列を指定。
・ 転送モード８
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照
・ ４送信アンテナ：ビット

は＜表３＞のコードブックインデックスｉとｒａｎｋ値

に対応するプリコーディング行列を指定。但し、

＜表５＞は、上記の転送モード４と８で２送信アンテナの場合、ＣＳＲビットマップを解釈する方法を整理した表である。

２−ＴｘコードブックにおけるＣＳＲビットマップとプリコーディング行列との間の関係

従来の技術によれば、ＣＳＲビットマップは特定転送モードで使用可能な全てのプリコーディング行列に対して一対一対応可能に定義された。ＬＴＥ Ｒｅｌ−８とＲｅｌ−９では転送モード別にプリコーディングコードブックが１つのみ定義されていたので、従来の方式によりＣＳＲをサポートすることが可能であった。

しかしながら、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０からは８送信アンテナをサポートし始めて、このために８−Ｔｘコードブックを新規定義する。送信アンテナの数が増加すれば、プリコーディングにより成形されるビームの幅が減るようになって、アレイアンテナ利得が増える長所がある。しかしながら、改善されたアレイアンテナ利得はより精巧になったＰＭＩフィードバック情報を基地局が受信できなければ実質的に得ることができない利得である。したがって、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０では、より精巧なＰＭＩフィードバック情報を定義しながらもフィードバックのオーバーヘッドが大きく増えない二重コードブック構造を８−Ｔｘコードブックの新たな構造として採択した。

新たな構造のプリコーディングコードブックが導入されるにつれて、従来ＣＳＲビットマップのシグナリング方法をこれ以上再活用できないという問題点が発生した。本発明は、このような問題点を解決するための効率的なＣＳＲシグナリング方法を提案する。

本発明は８送信アンテナを具備したＬＴＥ ＤＬシステムにおいて、８−Ｔｘ二重コードブック構造に適合したＣＳＲシグナリング方法を提案する。また、本発明はＣＳＲシグナリングのオーバーヘッドを勘案して、効率的にＣＳＲビットマップのサイズを縮める方法を提案する。

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態に従う基地局（ｅＮＢ）の転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップ送信方法は、報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（ｒａｎｋ indicator）を指示するＣＳＲビットマップを生成するビットマップ生成ステップ、及び上記生成したＣＳＲビットマップを端末（ＵＥ）に送信するステップを含むことができる。上記ＣＳＲビットマップは、第１コードブックに相応する５３ビット及び第２コードブックに相応する５６ビットを含み、上記第１コードブックに相応する上記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、上記第２コードブックに相応する上記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含む。

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態に従う転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップを送信する基地局（ｅＮＢ）は、報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（ｒａｎｋ indicator）を指示するＣＳＲビットマップを生成する制御部及び上記生成したＣＳＲビットマップを端末（ＵＥ）に送信する通信部を含むことができる。上記ＣＳＲビットマップは、第１コードブックに相応する５３ビット及び第２コードブックに相応する５６ビットを含み、上記第１コードブックに相応する上記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、上記第２コードブックに相応する上記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含む。

前述した問題点を解決するために本発明の一実施形態に従う端末（ＵＥ）の転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップ受信方法は、基地局（ｅＮＢ）からＣＳＲビットマップを受信するステップ、及び上記受信したＣＳＲビットマップを分析して報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（ｒａｎｋ indicator）を抽出するビットマップ抽出ステップを含むことができる。上記ＣＳＲビットマップは、第１コードブックに相応する５３ビット及び第２コードブックに相応する５６ビットを含み、上記第１コードブックに相応する上記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、上記第２コードブックに相応する上記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含む。

前述した問題点を解決するために、本発明の一実施形態に従う転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップを受信する端末（ＵＥ）は、基地局（ｅＮＢ）からＣＳＲビットマップを受信する通信部、及び上記受信したＣＳＲビットマップを分析して報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（ｒａｎｋ indicator）を抽出する制御部を含むことができる。上記ＣＳＲビットマップは、第１コードブックに相応する５３ビット及び第２コードブックに相応する５６ビットを含み、上記第１コードブックに相応する上記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、上記第２コードブックに相応する上記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含む。

本発明の一実施形態によれば、８送信アンテナを具備したＬＴＥ ＤＬシステムにおいて、８−Ｔｘ二重コードブック構造に適合したＣＳＲシグナリング方法を提供することができる。

また、本発明の一実施形態によれば、ＣＳＲシグナリングのオーバーヘッドを勘案して、効率的にＣＳＲビットマップのサイズを縮める方法を提供することができる。

基地局装置図である。 端末機装置図である。 閉ループプリコーディングの流れ図である。 実施形態３−１に従うＣＳＲビットマップである。 実施形態３−２に従うＣＳＲビットマップである。 実施形態４−１に従うＣＳＲビットマップである。 実施形態４−２に従うＣＳＲビットマップである。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。

実施形態を説明するに当たって、本発明が属する技術分野に十分知られており、本発明と直接的に関連のない技術内容に対しては説明を省略する。これは不要な説明を省略することによって本発明の要旨を曖昧にしないで、より明確に伝達するためである。

同様の理由により添付図面において一部の構成要素は誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際サイズを全的に反映するものではない。各図面で同一なまたは対応する構成要素には同一な参照番号を与えた。

以下、本発明の実施形態によって携帯端末機を説明するための図面を参考にして本発明に対して説明する。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になることである。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態に具現されることができ、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。明細書の全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を称する。

以下、本発明の実施形態によってコードブックサブセット制限ビットマップ送受信方法及び装置を説明するための図面を参考にして本発明に対して説明する。

本発明は、８個の送信アンテナをサポートするＬＴＥ進化システムにおいて、効率的にＣＳＲをかける方法を提供する。基地局の装置図及び端末機の装置図は、各々図１と図２の構造を使用する。但し、本発明に提供する方法によって図１の階層マッピング１０７、プリコーディング１１１、フィードバック受信機１１９、メモリ１２１、制御器１２３、及び図２のフィードバック生成器２０９、制御器２１１、メモリ２１３、ＰＵＣＣＨ（ＰＵＳＣＨ）送信機２１５の内部動作は変更されなければならない。

３ＧＰＰではＬＴＥ進化のためにＤＬ ＭＩＭＯの改善に対して議論してきた。最大８階層転送をＬＴＥ Ｒｅｌ−１０でサポートするために、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Indication Reference Signal）の導入と新たな８−Ｔｘコードブックが定義された。ＣＳＩ−ＲＳは、２個、４個、または８個の送信アンテナポートをサポートする。

改善されたＤＬ多重アンテナ送信信号を端末機端で復調できるようにＬＴＥ Ｒｅｌ−１０の基地局はプリコーディングされたＤＭ−ＲＳ（DeModulation Reference Signal）をサポートするが、ＲＳ（Reference Signal）とデータ信号に同一なプリコーディングを適用するので、基地局がどのプリコーディングを使用したかを明示的に知らせる制御信号は別途に必要でない。ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）を復調用ＲＳに使用する場合には、ＲＳにはユーザ別プリコーディングが適用されないが、データ信号にはユーザ別プリコーディングが適用されるので、基地局は既定義されているコードブックの内でプリコーディングを選択してデータ信号に適用し、どのプリコーディングを使用したかを明示的に知らせてくれる制御信号を別途に転送しなければならない。一方、ＤＭ−ＲＳを使用する場合には基地局がデータ信号に適用するプリコーディングが必ずコードブックの内に定義されているものでなければならないという制限条件がなくなる。しかしながら、ＤＬ ＭＩＭＯ転送にＤＭ−ＲＳを使用する場合としても、端末機が基地局にＤＬ ＭＩＭＯチャンネルの特性を知らせてくれるために、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indication）とＲＩ（Rank Indication）フィードバック情報を転送しなければならない。ここで、ＰＭＩとＲＩは端末機が最も好むプリコーディング方式と同時転送階層数を表す。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０で最大８階層転送をサポートしながら、送信アンテナポート数が８個の基地局のＤＬ ＭＩＭＯのために８−Ｔｘコードブックを新規定義した。送信アンテナの数が増加すれば、プリコーディングにより成形されるビームの幅が減るようになって、アレイアンテナ利得が増える長所がある。しかしながら、改善されたアレイアンテナ利得はより精巧になったＰＭＩフィードバック情報を基地局が受信することができなければ実質的に得ることができない利得である。したがって、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０では、より精巧なＰＭＩフィードバック情報を定義するために二重コードブック構造を採択した。二重コードブック構造は、フィードバック信号のオーバーヘッドは減らしながら、より多いプリコーディング行列をコードブックに定義することができる方式である。二重コードブック構造を適用したＬＴＥ Ｒｅｌ−１０の８−Ｔｘコードブックの設計原則は以下の通りである。

はblock diagonal行列として定義する。W_１は任意のアンテナ間隔（例えば、１／２波長間隔や４波長間隔）を有する双極性アンテナ構造で空間共分散行列に整合する役割をする。
・ W_１から最小１６個のＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）ベクトルを生成し、W_２を通じて位相を整合する。この方式は、ＵＬA（Uniform Linear Array）の空間共分散に整合する役割をする。
・ このような二重コードブック構造は、ＤＬ ＭＩＭＯチャンネルの共分散相関度と関係無しで良い性能を得るようにする特性を有する。

− ｒａｎｋ１から４までのコードブック設計
・ Ｘは４×Ｎ_ｂ行列として定義する。各Ｗ_１で隣接ビームは互いに一部空間的に重複するように設計する。これは、Ｗ_２を調整して同一なＷ_１で周波数選択プリコーディングに最適になるようにするためのものである。
・ ｒａｎｋ＝１と２に対する設計
＞ Ｘは４送信アンテナに適用する３２個のＤＦＴビームで構成する。４送信アンテナに基本になるＤＦＴビームは４個であるので、３２個のビームを生成するために８倍オーバーサンプリング（over sampling）するものである。
・ ビームインデックス：０，１，２，・・・，３１
＞ Ｗ_１：Ｎ_ｂ＝４を適用し、隣接重複ビーム生成
・ 各ｒａｎｋ当たり１６個のＷ_１行列定義：｛０，１，２，３｝、｛２，３，４，５｝、｛４，５，６，７｝、・・・、｛２８，２９，３０，３１｝、｛３０，３１，０，１｝
＞ W_２：選択と位相整合役割
・ ｒａｎｋ−１：４種類の選択仮設及び４種類のＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）位相整合仮設を適用して総１６種類のプリコーディング生成
・ ｒａｎｋ−２：８種類の選択仮設及び２種類のＱＰＳＫ位相整合仮設を適用して総１６種類のプリコーディング生成
・ ｒａｎｋ＝３と４に対する設計
＞Ｘは４送信アンテナに適用する１６個のＤＦＴビームで構成する。即ち、４倍オーバーサンプリングする。
・ ビームインデックス：０，１，２，…、１５
＞Ｗ_１：Ｎ_ｂ＝８を適用し、隣接重複ビーム生成
・ 各ｒａｎｋ当たり４個のＷ_１行列定義：｛０，１，２，…，７｝、｛４，５，６，・・・，１１｝、｛８，９，１０，・・・，１５｝、｛１２，・・・，１５，０，・・・，３｝
＞ W_２：選択と位相整合役割
・ ｒａｎｋ−１：１６種類の選択仮設及び１種類のＱＰＳＫ位相整合仮設を適用して総１６種類のプリコーディング生成
・ ｒａｎｋ−２：４種類の選択仮設及び２種類のＱＰＳＫ位相整合仮設を適用して総８種類のプリコーディング生成

− ｒａｎｋ５から８までのコードブック設計
・ Ｘは４×４ＤＦＴ行列として定義する。
・ ｒａｎｋ＝５、６、７に対し４個のＷ_１行列を導入し、ｒａｎｋ＝８に対し１つのＷ_１行列を導入する。
・ Ｗ_２はｒａｎｋ別に１つのみ次の通り定義する。

ここで、

は個別転送階層に対して２極性アンテナグループを同一割合で使用できるようにするものであって、高いｒａｎｋ転送をサポートするチャンネル環境で優れる性能を保証する。

上記の設計原則によれば、プリコーディング行列Ｗ_１を定義するコードブックＣ_１はｒａｎｋ−１とｒａｎｋ−２に対し共通的に１６元素を持つ１つの集合として定義し、ｒａｎｋ−３とｒａｎｋ−４に対し共通的に４元素を持つ１つの集合として定義し、ｒａｎｋ−５、ｒａｎｋ−６、ｒａｎｋ−７に対し共通的に４元素を持つ更に他の１つの集合として定義し、ｒａｎｋ−８に対し１つの元素を持つ集合として定義する。一方、プリコーディング行列Ｗ_２を定義するコードブックＣ_２はｒａｎｋ別に異なるように定義する。

上記の設計原則に従って導入されたコードブックは、＜表６＞から＜表１３＞のようにｒａｎｋ別に定義される。各表で、ｉ_１とｉ_２は各々コードブックＣ_１とＣ_２のインデックスを表し、変数

は＜数式１＞の通りである。

ｒａｎｋ−１用コードブック

ｒａｎｋ−２用コードブック

ｒａｎｋ−３用コードブック

ｒａｎｋ−４用コードブック

ｒａｎｋ−５用コードブック

ｒａｎｋ−６用コードブック

ｒａｎｋ−７用コードブック

ｒａｎｋ−８用コードブック

従来のシステムであるＬＴＥ Ｒｅｌ−８のように、コードブックサブセット技法はＬＴＥ Ｒｅｌ−１０の８送信アンテナを使用するＤＬ ＭＩＭＯにも適用されなければならない。本発明は、８送信アンテナ用コードブックにコードブックサブセット技法を適用するための効率的なシグナリング方法を提供する。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０では新規転送モードとして転送モード９と転送モード１０を追加する。転送モード９は、ＤＭ−ＲＳを用いて最大８階層転送をサポートするための転送モードである。転送モード１０は、ＤＣＩのサイズを大幅縮めることができるように１つの階層のみを転送するという制限を適用した転送モードである。転送モード９と転送モード１０との関係はＬＴＥ Ｒｅｌ−８で転送モード４と転送モード６との関係と同一である。転送モード６及び転送モード１０は１つの階層のみ転送するという制限が適用されて、１つのコードワードのみ転送されるので、２番目コードワードに対するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）、ＮＤＩ（New Data Indicator）、ＲＶ（Redundancy Version）などの制御信号を定義する必要がない。転送モード１０では１つの階層転送のみ許容するという制限により専らｒａｎｋ−１プリコーディングのみ効力を発揮する。したがって、転送モード１０用のＣＳＲ用ビットマップはｒａｎｋ−１プリコーディングのみから選択することで、サイズを大幅縮めるようになる。

＜表１４＞は、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０の８送信アンテナ用コードブックのサイズをｒａｎｋ別に整理したものである。二重コードブック構造を用いて指定することができるプリコーディングの個数は総６２１種類となる。

コードブックサイズ

第１実施形態
第１実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるために１つのビットマップを定義し、定義可能な全てのプリコーディング方式に制限をかけることができるようにするものである。第１実施形態に従うＣＳＲビットマップのサイズは＜表１５＞の通りである。

第１実施形態に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

転送モード９の場合、全てのｒａｎｋをサポートするため、プリコーディング数は総６２１個である。

実施形態１−１：ｉ_１優先マッピング
実施形態１−１はＷ_１用コードブックＣ_１用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態１−２：ｉ_２優先マッピング
実施形態１−２はＷ_２用コードブックＣ_２用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

第２実施形態
第２実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるためにコードブックＣ_１とＣ_２各々に別途のビットマップを定義するものである。

実施形態２−１：別途ビットマップシグナリング
実施形態２−１は、２つのビットマップＢ_１とＢ_２を導入し、各々コードブックＣ_１とＣ_２にコードブックサブセット制限を加えるように定義するものである。Ｂ_１とＢ_２は次のようなビット列で表す。

実施形態２−１に対する転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態２−１で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態２−２：｛Ｂ_２，Ｂ_１｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態２−２は、実施形態２−１と同一にＢ_１とＢ_２を定義し、かつ１つの統合ビットマップＢを導入するためにＢ_１とＢ_２を連接させる方式である。ビットマップＢは＜数式２＞のように定義される。

ビットマップＢのサイズ

は＜表１６＞により＜表１７＞の通りである。

実施形態２−２と実施形態２−３に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態２−２で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態２−３：｛Ｂ_１，Ｂ_２｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態２−３は、実施形態２−２のように統合ビットマップＢを導入し、かつＢ_１とＢ_２の連接順序を｛Ｂ_１，Ｂ_２｝に変更したものである。ビットマップＢは＜数式３＞のように定義される。

第３実施形態
第３実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるためにコードブックＣ_１とＣ_２各々に別途のビットマップを定義し、かつコードブックＣ_２用ＣＳＲビットマップＢ_２から不要なビットを除去するものである。

コードブックＣ_２で、ｒａｎｋ−５からｒａｎｋ−８までは１つのプリコーディング行列のみ定義されている。ｒａｎｋ−５からｒａｎｋ−８までのうちの１つのｒａｎｋで、コードブックＣ_１でプリコーディング行列が１つでも制限されなければ、コードブックＣ_２のプリコーディング行列は有効な反面、コードブックＣ_１で全てのプリコーディング行列が制限されたとすれば、コードブックＣ_２のプリコーディング行列は無效である。例えば、ｒａｎｋ−７ではＣ_１内にプリコーディング行列Ｗ_１が４種類が定義されているが、これら全てのＷ_１が制限されれば、端末機はｒａｎｋ−７のプリコーディング行列を選択してフィードバックできないようになるので、ｒａｎｋ−７に該当するＣ_２内にプリコーディング行列Ｗ_２を選択する方法がない。一方、ｒａｎｋ−７に該当するＣ_１内にプリコーディング行列Ｗ_１が１つでも制限されていなければ、端末機は好むｒａｎｋ−７のＷ_１を選択してフィードバックすることだけでもｒａｎｋ−７に該当するＣ_２内にプリコーディング行列Ｗ_２を選択したこととなる。したがって、コードブックＣ_２でｒａｎｋ−５からｒａｎｋ−８まではＣＳＲのためのビットマップが導入されなくてもよい。

＜表１８＞は不要なビットを除外する場合、ＣＳＲシグナリングのための必要ビット数を整理したものである。

第３実施形態に従うＣＳＲシグナリングのための必要ビット数

実施形態３−１：別途ビットマップシグナリング
実施形態３−１は２つのビットマップＢ_１とＢ_２を導入し、各々コードブックＣ_１とＣ_２にコードブックサブセット制限を加えるように定義するものである。Ｂ_１とＢ_２は次のようなビット列で表す。

実施形態３−１に対する転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態３−１で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

一方、第３実施形態は第２実施形態からｒａｎｋ−５からｒａｎｋ−８までのみに変化を与えたものであるので、ｒａｎｋ−１のみサポートするように設計された転送モード１０の場合、第３実施形態と第２実施形態とは差がない。

図４は、実施形態３−１に従うＣＳＲビットマップを図示したものである。５０１はコードブックＣ_１用ビットマップＢ_１であり、５２１はコードブックＣ_２用ビットマップＢ_２である。Ｂ_１は総５３個のビットで構成され、ＭＳＢ（５１７）はｒａｎｋ−８用に定義されたプリコーディング行列に対応する。５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３、５１５、５１７は、各々ｒａｎｋ−１、ｒａｎｋ−２、ｒａｎｋ−３、ｒａｎｋ−４、ｒａｎｋ−５、ｒａｎｋ−６、ｒａｎｋ−７、ｒａｎｋ−８のプリコーディング行列と対応するビットである。Ｂ_２は、総５６個のビットで構成され、５２３、５２５、５２７、５２９は、各々ｒａｎｋ−１、ｒａｎｋ−２、ｒａｎｋ−３、ｒａｎｋ−４のプリコーディング行列と対応するビットである。

実施形態３−２：｛Ｂ_２、Ｂ_１｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態３−２は、実施形態３−１と同一にＢ_１とＢ_２を定義し、かつ１つの統合ビットマップＢを導入するためにＢ_１とＢ_２を連接させる方式である。ビットマップＢは＜数式２＞のように定義される。ビットマップＢのサイズ

は＜表１９＞により＜表２０＞の通りである。

実施形態３−２と実施形態３−３に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態３−２で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

図５は、実施形態３−２に従うＣＳＲビットマップを図示したものである。５３１はコードブックＣ_１用ビットマップＢ_１（５０１）とコードブックＣ_２用ビットマップＢ_２（５２１）が連接されたビットマップＢである。図面に図示したように、Ｂ_２（５２１）がＢ_１（５０１）の前に配置されている。

実施形態３−３：｛Ｂ_１，Ｂ_２｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態３−３は、実施形態３−２のように統合ビットマップＢを導入し、かつＢ_１とＢ_２の連接順序を｛Ｂ_１，Ｂ_２｝に変更したものである。ビットマップＢは＜数式３＞のように定義される。

ビットマップＢのサイズ

は＜表１９＞により＜表２０＞の通りである。実施形態３−３に従うビットマップの各ビットを解釈する方法は、実施形態３−２と大きく異ならないので、詳細な説明は省略する。

第４実施形態
第４実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるためにコードブックＣ_１とＣ_２各々に別途のビットマップを定義し、かつコードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１を二重コードブックの設計原則に従って共通したＷ_１を使用するｒａｎｋに共通したビットを使用するようにして、Ｂ_１のサイズを大幅縮めたものである。二重コードブックの設計原則によれば、コードブックＣ_１はｒａｎｋ−１とｒａｎｋ−２に対して共通、ｒａｎｋ−３とｒａｎｋ−４に対して共通、ｒａｎｋ−５、ｒａｎｋ−６、ｒａｎｋ−７に対して共通、ｒａｎｋ−８に対して別途の集合として定義する。このような特性を利用すれば、コードブックのサイズは＜表２１＞の通りである。即ち、コードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１のサイズは２５に減るようになる。

第４実施形態に従うコードブックのサイズ

実施形態４−１：別途ビットマップシグナリング
実施形態４−１は、２つのビットマップＢ_１とＢ_２を導入し、各々コードブックＣ_１とＣ_２にコードブックサブセット制限を加えるように定義するものである。Ｂ_１とＢ_２は次のようなビット列で表す。

実施形態４−１に対する転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態４−１で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

一方、ｒａｎｋ−１のみサポートするように設計された転送モード１０の場合、第４実施形態と第２実施形態とは差がない。

図６は、実施形態４−１に従うＣＳＲビットマップを図示したものである。４０１はコードブックＣ_１用ビットマップＢ_１であり、４１１はコードブックＣ_２用ビットマップＢ_２である。Ｂ_１は総２５個のビットで構成され、ＭＳＢ（４０９）はｒａｎｋ−８用に定義されたプリコーディング行列に対応する。４０３は、ｒａｎｋ−１とｒａｎｋ−２に共通に定義されたプリコーディング行列と対応するビットである。４０５は、ｒａｎｋ−３とｒａｎｋ−４に共通に定義されたプリコーディング行列と対応するビットである。４０７は、ｒａｎｋ−５からｒａｎｋ−７まで共通に定義されたプリコーディング行列と対応するビットである。Ｂ_２は総６０個のビットで構成され、４１３、４１５、４１７、４１９、４２１、４２３、４２５、４２７は、各々ｒａｎｋ−１、ｒａｎｋ−２、ｒａｎｋ−３、ｒａｎｋ−４、ｒａｎｋ−５、ｒａｎｋ−６、ｒａｎｋ−７、ｒａｎｋ−８のプリコーディング行列と対応するビットである。

実施形態４−２：｛Ｂ_２、Ｂ_１｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態４−２は、実施形態４−１と同一にＢ_１とＢ_２を定義し、かつ１つの統合ビットマップＢを導入するためにＢ_１とＢ_２を連接させる方式である。ビットマップＢは＜数式２＞のように定義される。ビットマップＢのサイズ

は＜表２２＞により＜表２３＞の通りである。

実施形態４−２と実施形態４−３に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態４−２で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

図７は、実施形態４−２に従うＣＳＲビットマップを図示したものである。４３１は、コードブックＣ_１用ビットマップＢ_１（４０１）とコードブックＣ_２用ビットマップＢ_２（４１１）が連接されたビットマップＢである。図面に図示したように、Ｂ_２（４１１）がＢ_１（４０１）の前に配置されている。

実施形態４−３：｛Ｂ_１，Ｂ_２｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態４−３は、実施形態４−２のように統合ビットマップＢを導入し、かつＢ_１とＢ_２の連接順序を｛Ｂ_１，Ｂ_２｝に変更したものである。ビットマップＢは＜数式３＞のように定義される。

ビットマップＢのサイズ

は＜表２２＞により＜表２３＞の通りである。実施形態４−３に従うビットマップの各ビットを解釈する方法は、実施形態４−２と大きく異ならないので、詳細な説明は省略する。

第５実施形態
第５実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるためにコードブックＣ_１とＣ_２各々に別途のビットマップを定義し、かつコードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１を二重コードブックの設計原則に従って共通したＷ_１を使用するｒａｎｋに共通したビットを使用するようにして、Ｂ_１のサイズを大幅縮めながら、コードブックＣ_２用ＣＳＲビットマップＢ_２から不要なビットを除去したものである。即ち、第３実施形態と第４実施形態の長所を同時に取った方式である。このような特性を利用すれば、コードブックのサイズは＜表２４＞の通りである。即ち、コードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１のサイズは２５に減って、コードブックＣ_２用ＣＳＲビットマップＢ_２のサイズは５６に減る。

第５実施形態に従うコードブックのサイズ

実施形態５−１：別途ビットマップシグナリング
実施形態５−１は、２つのビットマップＢ_１とＢ_２を導入し、各々コードブックＣ_１とＣ_２にコードブックサブセット制限を加えるように定義するものである。Ｂ_１とＢ_２は次のようなビット列で表す。

実施形態５−１に対する転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態５−１で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

一方、ｒａｎｋ−１のみサポートするように設計された転送モード１０の場合、第５実施形態と第２実施形態とは差がない。

実施形態５−２：｛Ｂ_２，Ｂ_１｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態５−２は、実施形態５−１と同一にＢ_１とＢ_２を定義し、かつ１つの統合ビットマップＢを導入するためにＢ_１とＢ_２を連接させる方式である。ビットマップＢは＜数式２＞のように定義される。ビットマップＢのサイズ

は＜表２５＞により＜表２６＞の通りである。

実施形態５−２と実施形態５−３に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態５−２で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態５−３：｛Ｂ_１，Ｂ_２｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態５−３は、実施形態５−２のように統合ビットマップＢを導入し、かつＢ_１とＢ_２の連接順序を｛Ｂ_１，Ｂ_２｝に変更したものである。ビットマップＢは＜数式３＞のように定義される。

ビットマップＢのサイズ

は＜表２５＞により＜表２６＞の通りである。実施形態５−３に従うビットマップの各ビットを解釈する方法は、実施形態５−２と大きく異ならないので、詳細な説明は省略する。

第６実施形態
第６実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるために１つのビットマップを定義し、定義可能な全てのプリコーディング方式に制限をかけることができるようにするものである。第６実施形態が第１実施形態と異なる点は、第６実施形態ではＷ_１とＷ_２との積により生成される最終プリコーディング行列であるＷから重複した元素を全て除去したものである。二重コードブック構造は、設計原則上、最終プリコーディング行列であるＷで重複を許容している。第６実施形態に従うＣＳＲビットマップのサイズは＜表２７＞の通りである。

実施形態６に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態６−１：ｉ_１優先マッピング−方式１
実施形態６−１は、Ｗ_１用コードブックＣ_１用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態６−２：ｉ_２優先マッピング−方式１
実施形態６−２は、Ｗ_２用コードブックＣ_２用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態６−３：ｉ_１優先マッピング−方式２
実施形態６−３は、Ｗ_１用コードブックＣ_１用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態６−４：ｉ_２優先マッピング−方式２
実施形態６−４はＷ_２用コードブックＣ_２用ビットマップを先頭に置くものである。この場合、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

第７実施形態
第７実施形態は、上記のＬＴＥ Ｒｅｌ−１０用８−Ｔｘコードブックにサブセット制限をかけるためにコードブックＣ_１とＣ_２各々に別途のビットマップを定義し、かつコードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１を二重コードブックの設計原則によって共通したＷ_１を使用するｒａｎｋに共通したビットを使用するようにして、Ｂ_１のサイズを大幅縮めながら、コードブックＣ_２用ＣＳＲビットマップＢ_２から不要なビットを除去する更に他の方式である。即ち、第３実施形態と第４実施形態の長所を同時に取った方式で、かつ第５実施形態と差異がある方式である。第７実施形態に従うコードブックのサイズは＜表２８＞の通りである。即ち、コードブックＣ_１用ＣＳＲビットマップＢ_１のサイズは２５に減って、コードブックＣ_２用ＣＳＲビットマップＢ_２のサイズは５９に減る。

第７実施形態例従うコードブックのサイズ

実施形態７−１：別途ビットマップシグナリング
実施形態７−１は、２つのビットマップＢ_１とＢ_２を導入し、各々コードブックＣ_１とＣ_２にコードブックサブセット制限を加えるように定義するものである。Ｂ_１とＢ_２は次のようなビット列で表す。

実施形態７−１に対する転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態７−１で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

一方、ｒａｎｋ−１のみサポートするように設計された転送モード１０の場合、第７実施形態と第２実施形態とは差がない。

実施形態７−２：｛Ｂ_２，Ｂ_１｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態７−２は、実施形態７−１と同一にＢ_１とＢ_２を定義し、かつ１つの統合ビットマップＢを導入するためにＢ_１とＢ_２を連接させる方式である。ビットマップＢは＜数式２＞のように定義される。ビットマップＢのサイズ

は＜表２９＞により＜表３０＞の通りである。

実施形態７−２と実施形態７−３に従う転送モード別ＣＳＲビットマップのサイズ

実施形態７−２で、ビットマップの各ビットを解釈する方法は、次の通りである。
・ 転送モード９
・ ２送信アンテナ：＜表５＞参照

実施形態７−３：｛Ｂ_１，Ｂ_２｝方式により単一ビットマップ定義
実施形態７−３は、実施形態７−２のように統合ビットマップＢを導入し、かつＢ_１とＢ_２の連接順序を｛Ｂ_１，Ｂ_２｝に変更したものである。ビットマップＢは＜数式３＞のように定義される。

ビットマップＢのサイズ

は＜表２９＞により＜表３０＞の通りである。実施形態７−３に従うビットマップの各ビットを解釈する方法は、実施形態７−２と大きく異ならないので、詳細な説明は省略する。

この際、処理流れ図の図面の各ブロックと流れ図の図面の組合はコンピュータプログラムインストラクションにより遂行できることを理解することができる。これらコンピュータプログラムインストラクションは汎用コンピュータ、特殊用コンピュータ、またはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサーに搭載できるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサーを通じて遂行されるそのインストラクションが流れ図ブロックで説明された機能を遂行する手段を生成するようになる。これらコンピュータプログラムインストラクションは特定方式により機能を具現するために、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を指向できるコンピュータ利用可能またはコンピュータ読取可能メモリに格納されることも可能であるので、そのコンピュータ利用可能またはコンピュータ読取可能メモリに格納されたインストラクションは流れ図ブロックで説明された機能を遂行するインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備の上に搭載されることも可能であるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備の上で一連の動作ステップが遂行されてコンピュータにより実行されるプロセスを生成してコンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を遂行するインストラクションは流れ図ブロックで説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。

また、各ブロックは特定された論理的機能を実行するための１つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すことができる。また、幾つかの代替実行例では、ブロックで言及された機能が順序から外れて発生することも可能であることに注目しなければならない。例えば、相次いで図示されている２つのブロックは実質的に同時に遂行されることも可能であり、またはそのブロックが時々該当する機能に従って逆順に遂行されることも可能である。

この際、本実施形態で使われる‘〜部’という用語は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味し、‘〜部’はある役割を遂行する。しかしながら、‘〜部’はソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。‘〜部’はアドレシングできる格納媒体にあるように構成されることもでき、１つまたはその以上のプロセッサーを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘〜部’はソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素、及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘〜部’の中で提供される機能は、より小さい数の構成要素及び‘〜部’に結合されるか、追加的な構成要素と‘〜部’にさらに分離できる。そうではなく、構成要素及び‘〜部’はデバイスまたは保安マルチメディアカードの内の１つまたはその以上のＣＰＵを再生させるように具現されることもできる。

本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更しなくて他の具体的な形態に実施できるということを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的でないものとして理解しなければならない。本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求範囲により表われ、特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

一方、本明細書と図面には本発明の好ましい実施形態に対して開示し、たとえ特定用語が使われたが、これは単に本発明の技術内容を易しく説明し、発明の理解を助けるための一般的な意味として使われたものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態の他にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であるということは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものである。

Claims (16)

1. 基地局（ｅＮＢ）の転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップ送信方法であって、
   報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（rank indicator）を指示するＣＳＲビットマップを生成するビットマップ生成ステップと、
   前記生成したＣＳＲビットマップを端末（ＵＥ）に送信するステップと、を含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第１プリコーディング行列指示子に相応する５３ビット及び第２プリコーディング行列指示子に相応する５６ビットを含み、
   前記第１プリコーディング行列指示子に相応する前記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、
   前記第２プリコーディング行列指示子に相応する前記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第５、第６、第７及び第８レイヤのための前記第２プリコーディング行列指示子に対応するビットを含まない
   ことを特徴とする、ＣＳＲビットマップ送信方法。
2. 
3. 前記ＣＳＲビットマップを受信した前記端末（ＵＥ）は、前記報告が許容されないものと指示されたプリコーディング行列指示子及びランク指示子を除外した残りのプリコーディング行列指示子及びランク指示子のうちの１つ以上を選択して、前記基地局に送信することを特徴とする、請求項２に記載のＣＳＲビットマップ送信方法。
4. 前記ビットマップ生成ステップは、前記報告が許容されないプリコーディング行列指示子及びランク指示子に相応するＣＳＲビットマップのビットを０と指示するステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載のＣＳＲビットマップ送信方法。
5. 転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップを送信する基地局（ｅＮＢ）であって、
   報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（rank indicator）を指示するＣＳＲビットマップを生成する制御部と、
   前記生成したＣＳＲビットマップを端末（ＵＥ）に送信する通信部と、を含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第１プリコーディング行列指示子に相応する５３ビット及び第２プリコーディング行列指示子に相応する５６ビットを含み、
   前記第１プリコーディング行列指示子に相応する前記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、
   前記第２プリコーディング行列指示子に相応する前記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第５、第６、第７及び第８レイヤのための前記第２プリコーディング行列指示子に対応するビットを含まない
   ことを特徴とする、基地局。
6. 
7. 前記ＣＳＲビットマップを受信した前記端末（ＵＥ）は、前記報告が許容されないものと指示されたプリコーディング行列指示子及びランク指示子を除外した残りのプリコーディング行列指示子及びランク指示子のうちの１つ以上を選択して、前記基地局に送信することを特徴とする、請求項６に記載の基地局。
8. 前記制御部は、前記報告が許容されないプリコーディング行列指示子及びランク指示子に相応するＣＳＲビットマップのビットを０と指示することを特徴とする、請求項７に記載の基地局。
9. 端末（ＵＥ）の転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップ受信方法であって、
   基地局（ｅＮＢ）からＣＳＲビットマップを受信するステップと、
   前記受信したＣＳＲビットマップを分析して、報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（rank indicator）を抽出するビットマップ抽出ステップと、を含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第１プリコーディング行列指示子に相応する５３ビット及び第２プリコーディング行列指示子に相応する５６ビットを含み、
   前記第１プリコーディング行列指示子に相応する前記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、
   前記第２プリコーディング行列指示子に相応する前記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含み、
   前記ＣＳＲビットマップは、第５、第６、第７及び第８レイヤのための前記第２プリコーディング行列指示子に対応するビットを含まない
   ことを特徴とする、ＣＳＲビットマップ受信方法。
10. 
11. 前記ビットマップ抽出ステップで前記報告が許容されないものとして抽出されたプリコーディング行列指示子及びランク指示子を除外した残りのプリコーディング行列指示子及びランク指示子のうちの１つ以上を選択して、前記基地局に送信するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＣＳＲビットマップ受信方法。
12. 前記ビットマップ抽出ステップは、前記受信したＣＳＲビットマップのうち、０と指示されたビットに相応するプリコーディング行列指示子及びランク指示子を報告が許容されないものと判断するステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のＣＳＲビットマップ受信方法。
13. 転送モード９でのアンテナポート８個を用いた通信のためのコードブックサブセット制限（ＣＳＲ；Codebook Subset Restriction）ビットマップを受信する端末（ＵＥ）であって、
    基地局（ｅＮＢ）からＣＳＲビットマップを受信する通信部と、
    前記受信したＣＳＲビットマップを分析して、報告が許容されない（reporting is not allowed）プリコーディング行列指示子（precoding matrix indicator）及びランク指示子（rank indicator）を抽出する制御部と、を含み、
    前記ＣＳＲビットマップは、第１プリコーディング行列指示子に相応する５３ビット及び第２プリコーディング行列指示子に相応する５６ビットを含み、
    前記第１プリコーディング行列指示子に相応する前記５３ビットは、各々第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８階層（layer）のための１６、１６、４、４、４、４、４、及び１ビットを含み、
    前記第２プリコーディング行列指示子に相応する前記５６ビットは、各々第１、第２、第３、及び第４レイヤのための１６、１６、１６、及び８ビットを含み、
    前記ＣＳＲビットマップは、第５、第６、第７及び第８レイヤのための前記第２プリコーディング行列指示子に対応するビットを含まない
    ことを特徴とする、端末。
14. 
15. 前記報告が許容されないものとして抽出されたプリコーディング行列指示子及びランク指示子を除外した残りのプリコーディング行列指示子及びランク指示子のうちの１つ以上を選択して、前記基地局に送信することを特徴とする、請求項１４に記載の端末。
16. 前記制御部は、前記受信したＣＳＲビットマップのうち、０と指示されたビットに相応するプリコーディング行列指示子及びランク指示子を報告が許容されないものと判断することを特徴とする、請求項１５に記載の端末。

Images